JPS61151423A - 光磁気式エンコ−ダ - Google Patents
光磁気式エンコ−ダInfo
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- JPS61151423A JPS61151423A JP27280484A JP27280484A JPS61151423A JP S61151423 A JPS61151423 A JP S61151423A JP 27280484 A JP27280484 A JP 27280484A JP 27280484 A JP27280484 A JP 27280484A JP S61151423 A JPS61151423 A JP S61151423A
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- optical fiber
- encoder
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/344—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using polarisation
- G01D5/345—Polarising encoders
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、回転体の回転角度及び回転数を検出する友め
の光磁気式１ンコーダに関するものでめる０ 〔発明の背景〕 一般に、回転体の回転角度及び回転数を検出するものと
して、光や磁気を利用したものが糧々提案され、実用に
供されている。その中で、光を利用した従来のエンコー
ダの一構成例を第５図に示す。即ち、この二ン９−ダは
、回転体に取付けた検出板ａの回転時、レーザ光等の光
が元ファイバｂを介し検出板色に投光されると共に、該
検出板ａに反射さ札その反射光が元ファイバＣに導かれ
て光路測長器ｄに取込まれる。前記検出板ａはカム形状
をなしている為、その回転角度に応じて投光及び反射光
の距離（長さ）が微妙に変化させる。この元の距離の変
化を前記光路測長器ｄが検出することにより、第６図に
示す如くアナログ信号として取出し、これによって検出
板ａの回転角度を検出できるように構成している。
の光磁気式１ンコーダに関するものでめる０ 〔発明の背景〕 一般に、回転体の回転角度及び回転数を検出するものと
して、光や磁気を利用したものが糧々提案され、実用に
供されている。その中で、光を利用した従来のエンコー
ダの一構成例を第５図に示す。即ち、この二ン９−ダは
、回転体に取付けた検出板ａの回転時、レーザ光等の光
が元ファイバｂを介し検出板色に投光されると共に、該
検出板ａに反射さ札その反射光が元ファイバＣに導かれ
て光路測長器ｄに取込まれる。前記検出板ａはカム形状
をなしている為、その回転角度に応じて投光及び反射光
の距離（長さ）が微妙に変化させる。この元の距離の変
化を前記光路測長器ｄが検出することにより、第６図に
示す如くアナログ信号として取出し、これによって検出
板ａの回転角度を検出できるように構成している。
このように、上記に示す従来のエンコーダは、検出板ａ
の回転角度に応じた元の距離（長さ）の変化を利用した
ものであるから、検出板ａの取付位置が狂うと、検出板
ａの回転角度を正確に検出することができず、そのため
、検出板ａの取付位置のみならず加工精度を高精度にす
る必要がある。
の回転角度に応じた元の距離（長さ）の変化を利用した
ものであるから、検出板ａの取付位置が狂うと、検出板
ａの回転角度を正確に検出することができず、そのため
、検出板ａの取付位置のみならず加工精度を高精度にす
る必要がある。
１−た、元ファイバｂおよびＣと検出板ａとの距離はこ
れらを取付ける部材の熱膨張差が異ると温度上昇で変化
するので、正確な検出信号を得ることができない難点が
あった。
れらを取付ける部材の熱膨張差が異ると温度上昇で変化
するので、正確な検出信号を得ることができない難点が
あった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、検
出板の取付位置を高精度にしなくとも回転角度及び回転
数を正確に検出することができる新規な光磁気式エンコ
ーダを提供するにある。
出板の取付位置を高精度にしなくとも回転角度及び回転
数を正確に検出することができる新規な光磁気式エンコ
ーダを提供するにある。
本発明は、光が磁場を通過することによって偏光するこ
とに着目し、その光の偏光を利用することによって前記
の目的を達成でき友ものである。
とに着目し、その光の偏光を利用することによって前記
の目的を達成でき友ものである。
即ち、本発明は、回転体に取付け、かつ表面円周上に光
を円周上の角度に応じて偏光させる磁気データと光を反
射させる反射膜と設けた検出板と、レーザ光源と、その
レーザ光を一方向に偏光させる偏光手段と、該偏光手段
からの光を前記検出板に投光する光ファイバと、検出板
によって偏光された反射光を取込む反射光導光用元ファ
イバと一該反射光導光用党ファイバからの導光を検出す
る検出手段と、該検出手段の検出信号を読取って前記検
出板の回転角度に対応したパルス信号に変換する手段と
を備えたことを特徴とするものである。
を円周上の角度に応じて偏光させる磁気データと光を反
射させる反射膜と設けた検出板と、レーザ光源と、その
レーザ光を一方向に偏光させる偏光手段と、該偏光手段
からの光を前記検出板に投光する光ファイバと、検出板
によって偏光された反射光を取込む反射光導光用元ファ
イバと一該反射光導光用党ファイバからの導光を検出す
る検出手段と、該検出手段の検出信号を読取って前記検
出板の回転角度に対応したパルス信号に変換する手段と
を備えたことを特徴とするものである。
以下、本発明の実施の一例を添付図面について説明する
。
。
第１図に示すように、電動機回転軸１の一端側が軸受２
を介してエンドブラケット３に支持され、該エンドブラ
ケット３の外側部に前記回転軸１の一端を覆うようにカ
バー４が取付けられている。
を介してエンドブラケット３に支持され、該エンドブラ
ケット３の外側部に前記回転軸１の一端を覆うようにカ
バー４が取付けられている。
そして前記回転軸１には、本発明の光磁気式エンコーダ
が取付けられている。
が取付けられている。
前記光磁気式エンコーダは、一般の光が雑多な光か波長
やランダムな偏向面をもっていて、これを取込むのに難
点がある為〜波長がそろっているレーザ光を利用したも
のである。即ち、その光磁気式エンコーダは、大別する
と第２図に示すように、レーザ光源１１と、偏光フィル
タ１２と、本体１３と、検出器１４と、波形成形器１５
とを備えている。
やランダムな偏向面をもっていて、これを取込むのに難
点がある為〜波長がそろっているレーザ光を利用したも
のである。即ち、その光磁気式エンコーダは、大別する
と第２図に示すように、レーザ光源１１と、偏光フィル
タ１２と、本体１３と、検出器１４と、波形成形器１５
とを備えている。
前記レーザ光源１１は、励起されることによってレーザ
光を放射するもので、例えばダイオードレーザからなっ
ている。前記偏光フィルタ１２は、レーザ光源１１から
のレーザ光が透過したとき、そのレーザ光を一方向に偏
光させるものである。
光を放射するもので、例えばダイオードレーザからなっ
ている。前記偏光フィルタ１２は、レーザ光源１１から
のレーザ光が透過したとき、そのレーザ光を一方向に偏
光させるものである。
前記本体１３は第１図乃至第３図に示すように、投光用
の光ファイバ１６と、検出板１７と一反射光導元用の光
ファイバ１８とからなっている。前記投光用の光ファイ
バ１６は、偏光フィルタ１２によって偏光されたレーザ
光を後述の検出板１７に向って投光するものであり−詳
細に図示しないが、その一端が電動機の外部において偏
光フィルタ１２を通過したレーザ光を取込めるように配
置されると共に、他端がカバー４内において磁気反射板
１７の近傍位置に配置されている。
の光ファイバ１６と、検出板１７と一反射光導元用の光
ファイバ１８とからなっている。前記投光用の光ファイ
バ１６は、偏光フィルタ１２によって偏光されたレーザ
光を後述の検出板１７に向って投光するものであり−詳
細に図示しないが、その一端が電動機の外部において偏
光フィルタ１２を通過したレーザ光を取込めるように配
置されると共に、他端がカバー４内において磁気反射板
１７の近傍位置に配置されている。
前記検出板１７は、電動機回転軸１の一端にボス５を介
して取付けられて、円板形状をなしている。この検出板
１７には第３図（ａ）、 （ｂｌに示すように、前記光
ファイバ１６と対向する表面の円周上に、夫々が円周上
の角度に応じた磁気データを有する磁性膜１７ａが着磁
されると共に、該夫々の磁性Ｉｇｉ！！１７ａ上にクロ
ム材等からなる反射膜１７１）が積層されている。そし
て、前記元ファイバ１６によって反射膜１７ｂに投光さ
れたとき、その光波が磁性膜１７ａの磁気作用により、
進行方向に対し角度０で回動する如く変化する（第４図
参照）と共に、その投光を反射膜１２１）によって反射
させることができるようになっている。
して取付けられて、円板形状をなしている。この検出板
１７には第３図（ａ）、 （ｂｌに示すように、前記光
ファイバ１６と対向する表面の円周上に、夫々が円周上
の角度に応じた磁気データを有する磁性膜１７ａが着磁
されると共に、該夫々の磁性Ｉｇｉ！！１７ａ上にクロ
ム材等からなる反射膜１７１）が積層されている。そし
て、前記元ファイバ１６によって反射膜１７ｂに投光さ
れたとき、その光波が磁性膜１７ａの磁気作用により、
進行方向に対し角度０で回動する如く変化する（第４図
参照）と共に、その投光を反射膜１２１）によって反射
させることができるようになっている。
前記反射光導光用の元ファイバ１８は、検出板１７から
の反射光を導光するものであって、詳細ｖｃ図＋示しな
いが、一端がカバー４内においてその反射光を取込める
よう検出板１７の近傍位置に配置されると共に、他端が
電動機外部に配置されている。
の反射光を導光するものであって、詳細ｖｃ図＋示しな
いが、一端がカバー４内においてその反射光を取込める
よう検出板１７の近傍位置に配置されると共に、他端が
電動機外部に配置されている。
一方、前記検出器１４は元ファイバ１８からの導光を検
出し、かつ電気信号に変換するもので、元ファイバ１８
の他端に接続されている。前記波形整形器１５は、検出
器１４の検出信号を読取ることにより検出板１７の回転
角度に対応したパルス信号に変換するもので、検出器１
４の出力側に接続されている。
出し、かつ電気信号に変換するもので、元ファイバ１８
の他端に接続されている。前記波形整形器１５は、検出
器１４の検出信号を読取ることにより検出板１７の回転
角度に対応したパルス信号に変換するもので、検出器１
４の出力側に接続されている。
次に、上記の如（構成された光磁気式エンコーダの作用
を述べる。
を述べる。
第２図に示すように、レーザ光源１１からのレーザ光は
偏光フィルタ１２を通過することによって一方向に偏光
され、投光用の元ファイバ１６によって検出板１７に投
光されて反射される。その際、レーザ光は光波が第４図
（ａ）に示す波形をなしているが、検出板１７によって
反射されたときに、それに着磁された磁性膜１７ａの磁
気データに応じ同図（ｂ）に示す波形形態に角度θ変化
し、偏光される。
偏光フィルタ１２を通過することによって一方向に偏光
され、投光用の元ファイバ１６によって検出板１７に投
光されて反射される。その際、レーザ光は光波が第４図
（ａ）に示す波形をなしているが、検出板１７によって
反射されたときに、それに着磁された磁性膜１７ａの磁
気データに応じ同図（ｂ）に示す波形形態に角度θ変化
し、偏光される。
そして、検出板１７による反射光が、反射光導光用の光
ファイバ１８によって取込まれ、それを検出器１４が検
出して波形整形器１５に電気信号を送ることにより、波
形整形器１５は検出板１７の回転角度に応じたパルス信
号に変換し、これによってパルス数を計数することによ
り検出板１７の回転角度及び回転数を検出することがで
きる。
ファイバ１８によって取込まれ、それを検出器１４が検
出して波形整形器１５に電気信号を送ることにより、波
形整形器１５は検出板１７の回転角度に応じたパルス信
号に変換し、これによってパルス数を計数することによ
り検出板１７の回転角度及び回転数を検出することがで
きる。
このような光磁気式エンコーダを電動機に使用した場合
、電動機回転軸１の周囲の温度が高温になっても、検出
板１７の磁性膜１７ａは温度に影響されることがない。
、電動機回転軸１の周囲の温度が高温になっても、検出
板１７の磁性膜１７ａは温度に影響されることがない。
従って、その磁気データが温度影響を受けないので、周
囲温度が高いものでも確実に検出することができる。
囲温度が高いものでも確実に検出することができる。
なお図示実施例では、電動機に利用した例を示し友が、
それのみに限定されるものではなく、回転角度及び回転
数を検出するあらゆる回転装置のものにも利用すること
ができる。
それのみに限定されるものではなく、回転角度及び回転
数を検出するあらゆる回転装置のものにも利用すること
ができる。
ることにより、検出板の回転角度及び回転数を検出する
ことができるように構成し友ので、回転体の回転角度及
び回転数を正確に検出することができる。
ことができるように構成し友ので、回転体の回転角度及
び回転数を正確に検出することができる。
従って、本発明によれば、検出板からの直接の反射光を
取込む従来例と比較すると、磁気データに応じて偏光さ
れた反射光を取込むので、検出板の取付位置、加工精度
、温度変化による熱膨膳の差にそれほど拘わることがな
く、しかも検出板の反射面が劣化しても、偏光角度が一
定であるから、耐久性にも優れる利点力場る。
取込む従来例と比較すると、磁気データに応じて偏光さ
れた反射光を取込むので、検出板の取付位置、加工精度
、温度変化による熱膨膳の差にそれほど拘わることがな
く、しかも検出板の反射面が劣化しても、偏光角度が一
定であるから、耐久性にも優れる利点力場る。
第１図は本発明の光磁気式エンコーダを電動機に装着し
た一実施例を示す要部の断面図、第２図は光磁気式エン
コーダの全体構成を示すブロック図、第５図（ａｌ及び
（ｂ）は磁気反射板を示す説明用正面図及び側面断面図
、第４図（ａ）及び（ｂ）は偏光フィルタを通過したレ
ーザ光の説明用の波形図及び磁気反射板によって偏光さ
れたレーザ光の説明用波形図である。第５図は従来の光
式エンコーダの一構成例を示すブロック図、第６図は従
来の光式エンコーダによる出力波形図である。 １・・・回転体、１１・・・レーザ光源、１２・・偏光
手段、１４・・・検出手段、１５・・・波形手段、１６
・・・光ファイバ、１７・・・検出板、１８・・・反射
ｆｆ、４元用元ファイバ 叉５ 、 第 １ 目 第 ２１２］ 第 ３ 図 （ムン 第 ４ 口 ＋（ｈ（ｂ］
た一実施例を示す要部の断面図、第２図は光磁気式エン
コーダの全体構成を示すブロック図、第５図（ａｌ及び
（ｂ）は磁気反射板を示す説明用正面図及び側面断面図
、第４図（ａ）及び（ｂ）は偏光フィルタを通過したレ
ーザ光の説明用の波形図及び磁気反射板によって偏光さ
れたレーザ光の説明用波形図である。第５図は従来の光
式エンコーダの一構成例を示すブロック図、第６図は従
来の光式エンコーダによる出力波形図である。 １・・・回転体、１１・・・レーザ光源、１２・・偏光
手段、１４・・・検出手段、１５・・・波形手段、１６
・・・光ファイバ、１７・・・検出板、１８・・・反射
ｆｆ、４元用元ファイバ 叉５ 、 第 １ 目 第 ２１２］ 第 ３ 図 （ムン 第 ４ 口 ＋（ｈ（ｂ］
Claims (1)
- 回転体に取付け、かつ表面円周上に夫々が光を円周上の
角度に応じて偏光させる磁気データと光を反射させる反
射膜とを設けた検出板と、レーザ光源と、そのレーザ光
を一方向に偏光させる偏光手段と、該偏光手段からの光
を前記検出板に投光する光ファイバと、前記検出板によ
つて偏光された反射光を取込む反射光導光用光ファイバ
と、該反射光導光用光ファイバからの導光を検出する検
出手段と、該検出手段の検出信号を読取つて前記検出板
の回転角度に対応したパルス信号に変換する手段とを備
えてなることを特徴とする光磁気式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27280484A JPS61151423A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 光磁気式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27280484A JPS61151423A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 光磁気式エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61151423A true JPS61151423A (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=17518981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27280484A Pending JPS61151423A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 光磁気式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61151423A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0319172A2 (en) * | 1987-12-01 | 1989-06-07 | TEIJIN SEIKI CO. Ltd. | Optical position sensor using Faraday effect |
| EP0323031A2 (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-05 | TEIJIN SEIKI CO. Ltd. | Optical position sensor |
| JPH01173827A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Teijin Seiki Co Ltd | 光センサヘッド |
| WO2021017074A1 (zh) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 浙江禾川科技股份有限公司 | 一种光磁混合编码器系统 |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27280484A patent/JPS61151423A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0319172A2 (en) * | 1987-12-01 | 1989-06-07 | TEIJIN SEIKI CO. Ltd. | Optical position sensor using Faraday effect |
| EP0323031A2 (en) * | 1987-12-28 | 1989-07-05 | TEIJIN SEIKI CO. Ltd. | Optical position sensor |
| JPH01173827A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Teijin Seiki Co Ltd | 光センサヘッド |
| WO2021017074A1 (zh) * | 2019-07-26 | 2021-02-04 | 浙江禾川科技股份有限公司 | 一种光磁混合编码器系统 |
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