JPS618618A - 光学式エンコ−ダ - Google Patents
光学式エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS618618A JPS618618A JP13049484A JP13049484A JPS618618A JP S618618 A JPS618618 A JP S618618A JP 13049484 A JP13049484 A JP 13049484A JP 13049484 A JP13049484 A JP 13049484A JP S618618 A JPS618618 A JP S618618A
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- JP
- Japan
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- plate
- slit plate
- speed response
- slit
- light sources
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 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
- G01D5/36—Forming the light into pulses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
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】
〔技術分野〕
この発明は、光学的手段を用いるエンコーダに関する。
一般に、エンコーダ（符合器）には、光学的手段を用い
て回転変位や直線変位などの機械的変位を検出する方法
が採られている。なぜならば、他の手段と比べて光学的
手段を用いる場合には、分解能および精度の点ですぐれ
ており、さらに、簡単にエンコーダに機構を組みこめる
ことができる点、および光学的機構自体が耐久性がある
点等においてもすぐれているからである。
て回転変位や直線変位などの機械的変位を検出する方法
が採られている。なぜならば、他の手段と比べて光学的
手段を用いる場合には、分解能および精度の点ですぐれ
ており、さらに、簡単にエンコーダに機構を組みこめる
ことができる点、および光学的機構自体が耐久性がある
点等においてもすぐれているからである。
従来の光学式エンコーダは、回転変位または直線変位な
どの機械的変位を、以下に述べるような仕組みで検出し
ていた。すなわち、検出されるべき機械的変位が回転変
位の場合には、２個の光源を用い、この２つの光源から
くる光を回動するスリットと固定のスリットを通して断
続させ、光信号とする。このとき、２つの光路は、変位
検出分解能角度を半分ずつずらせたものとし、２個の変
位検出回路を用いて、電気信号に変換、増幅して波形整
形し、この２つの光路のうちのどちらの光路が進相であ
るかを検知すれば、回転変位方向が判明できる。同様に
、他の機械的変位を検出する場合にも、複数の、変位検
出分解能のずれた光路および検出回路を用いて、どの光
路が進相であるかを検知すればよい。
どの機械的変位を、以下に述べるような仕組みで検出し
ていた。すなわち、検出されるべき機械的変位が回転変
位の場合には、２個の光源を用い、この２つの光源から
くる光を回動するスリットと固定のスリットを通して断
続させ、光信号とする。このとき、２つの光路は、変位
検出分解能角度を半分ずつずらせたものとし、２個の変
位検出回路を用いて、電気信号に変換、増幅して波形整
形し、この２つの光路のうちのどちらの光路が進相であ
るかを検知すれば、回転変位方向が判明できる。同様に
、他の機械的変位を検出する場合にも、複数の、変位検
出分解能のずれた光路および検出回路を用いて、どの光
路が進相であるかを検知すればよい。
ところで、この従来の光学式ロータリー・エンコーダに
おいては、高速応答ができるように、フォトダイオード
の接合容量を小さくする等の対策が講じられている。と
ころが、ロータリー・エンコーダに対する要求は、高速
応答以外にも、低速応答性を得ること、および停止位置
を正確に検知すること等がある。これらのことは、フォ
トダイオードの電流波形をそのまま出力することにより
分解能以上に微小な変位を検知して、達成することが可
能である。しかし、従来と同様の構成のエンコーダでそ
のようなことをすれば、従来のものは前記のごとく高速
応答に主眼をおいていることから、フォトダイオードの
出力が小さく、低速にしたときには雑音が大で目的を達
成することが不可能である。
おいては、高速応答ができるように、フォトダイオード
の接合容量を小さくする等の対策が講じられている。と
ころが、ロータリー・エンコーダに対する要求は、高速
応答以外にも、低速応答性を得ること、および停止位置
を正確に検知すること等がある。これらのことは、フォ
トダイオードの電流波形をそのまま出力することにより
分解能以上に微小な変位を検知して、達成することが可
能である。しかし、従来と同様の構成のエンコーダでそ
のようなことをすれば、従来のものは前記のごとく高速
応答に主眼をおいていることから、フォトダイオードの
出力が小さく、低速にしたときには雑音が大で目的を達
成することが不可能である。
この発明は、高速応答が可能で、かつ低速応答と停止位
置検知能力の大きなエンコーダを提供することをその目
的とする。
置検知能力の大きなエンコーダを提供することをその目
的とする。
〔発明の開示〕
この発明にかかる光学式エンコーダは、被検出体の変位
に追随するように連動されている移動スリット板と、こ
のスリット板を挟んで対向している複数の光源および固
定スリット板と、この固定スリット板の裏側に設けられ
、前記複数の光源に対応する複数の光検出器とをそれぞ
れ備えている光学式エンコーダにおいて、前記複数の光
検出器が受光面積を異にすることを特徴とする。以下、
この発明について１実施例をあられす図面に基づいて詳
しく説明する。
に追随するように連動されている移動スリット板と、こ
のスリット板を挟んで対向している複数の光源および固
定スリット板と、この固定スリット板の裏側に設けられ
、前記複数の光源に対応する複数の光検出器とをそれぞ
れ備えている光学式エンコーダにおいて、前記複数の光
検出器が受光面積を異にすることを特徴とする。以下、
この発明について１実施例をあられす図面に基づいて詳
しく説明する。
第１図にみるように、回転軸５は一方の端部（図の手前
端部）が機械的変位を検出されるべき対象物に結合され
るようになっていて（図にはあられれていない）、もう
一方の端部に円周方向にスリット ７ を多数有する移
動スリット板３の中心部が接合されている。従来と同様
の光源１ａ、１ａ′の他に光源１ｂが移動スリット板３
のスリット部分に応じる回転軸５方向の位置に取付、け
られている（取付は支持状態は図では省略）。これらの
光源１ａ、ｌａ’ と光源１ｂに各対向する位置には、
前記スリット板３をはさむようにして、固定スリット板
４ａ、４ｂがそれぞれ取付は固定されている（取付は支
持状態は図では省略）。各固定スリット板の裏側には、
光源１３〜ｌｂに対応するように、フォトダイオード等
の光検出器２ａ〜２ｂが設けられている（取付は支持状
態は図では省略）、スリットの長さは、固定スリット板
４ａのスリット６ａは第２図にみるように従来と同じ長
さであるが、固定スリット４ｂのスリット６ｂは、第３
図にみるように固定スリット板４ａに比して経方向の長
さを大とし、透過光量を人ならしめている。それに応じ
て移動スリット板３のスリット７は、第４図にみるよう
に従来のものと比して経方向に長くしである。第２図お
よび第３図中、破線は光検出器２ａ、２ａ′、２ｂをあ
られ７す。
端部）が機械的変位を検出されるべき対象物に結合され
るようになっていて（図にはあられれていない）、もう
一方の端部に円周方向にスリット ７ を多数有する移
動スリット板３の中心部が接合されている。従来と同様
の光源１ａ、１ａ′の他に光源１ｂが移動スリット板３
のスリット部分に応じる回転軸５方向の位置に取付、け
られている（取付は支持状態は図では省略）。これらの
光源１ａ、ｌａ’ と光源１ｂに各対向する位置には、
前記スリット板３をはさむようにして、固定スリット板
４ａ、４ｂがそれぞれ取付は固定されている（取付は支
持状態は図では省略）。各固定スリット板の裏側には、
光源１３〜ｌｂに対応するように、フォトダイオード等
の光検出器２ａ〜２ｂが設けられている（取付は支持状
態は図では省略）、スリットの長さは、固定スリット板
４ａのスリット６ａは第２図にみるように従来と同じ長
さであるが、固定スリット４ｂのスリット６ｂは、第３
図にみるように固定スリット板４ａに比して経方向の長
さを大とし、透過光量を人ならしめている。それに応じ
て移動スリット板３のスリット７は、第４図にみるよう
に従来のものと比して経方向に長くしである。第２図お
よび第３図中、破線は光検出器２ａ、２ａ′、２ｂをあ
られ７す。
このため、光検出器２ａ、 ２ａ’においては、受光
面積は従来通りであり、第５図にみるごと（出力が小さ
いため、高速応答が可能であり、一方、光検出器２ｂで
は、透過光量が大きいため、受光面積が増し第６図のご
とく出力が大きくなって、高速応答は不可能であるが、
低速時での精度が高まり、また停止時の電流レベルより
停止位置をスリットの分解能以上に太き（とることがで
きる。つまり、スリットによる分解能をθ、最大出力レ
ベルをＶｏ、停止時の出力レベルをＶｓとすると、停止
位置の微小増分は±θＸ （Ｖｏ−Ｖｓ）／ Ｖ ｏと
なるからである。
面積は従来通りであり、第５図にみるごと（出力が小さ
いため、高速応答が可能であり、一方、光検出器２ｂで
は、透過光量が大きいため、受光面積が増し第６図のご
とく出力が大きくなって、高速応答は不可能であるが、
低速時での精度が高まり、また停止時の電流レベルより
停止位置をスリットの分解能以上に太き（とることがで
きる。つまり、スリットによる分解能をθ、最大出力レ
ベルをＶｏ、停止時の出力レベルをＶｓとすると、停止
位置の微小増分は±θＸ （Ｖｏ−Ｖｓ）／ Ｖ ｏと
なるからである。
以上のように、この発明にかかる光学式エンコーダは、
被検出体の変位に追随するように連動されている移動ス
リット板と、このスリット板を挟んで対向している複数
の光源および固定スリット板と、この固定スリット板の
裏側に設けられ、前記複数の光源に対応する複数の光検
出器とを、それぞれ備えている光学式エンコーダにおい
て、前記複数の光検出器が受光面積を異にしているので
、従来の高速応答に加えて、低速応答および停止位置の
正確な検知が可能になった。
被検出体の変位に追随するように連動されている移動ス
リット板と、このスリット板を挟んで対向している複数
の光源および固定スリット板と、この固定スリット板の
裏側に設けられ、前記複数の光源に対応する複数の光検
出器とを、それぞれ備えている光学式エンコーダにおい
て、前記複数の光検出器が受光面積を異にしているので
、従来の高速応答に加えて、低速応答および停止位置の
正確な検知が可能になった。
第１図は、この発明にかかる光学式エンコーダの１実施
例の斜視図、第２図ないし第４図は固定スリット板およ
び移動スリット板の正面図、第５図は受光面積の小さい
光検出器の出力波形図、第６図は受光面積の大きい光検
出器の出力波形図である。 ｌａ、ｌａ’ 、１ｂ・・・光源 ２ａ、２ａ’ 、２
ｂ・・・光検出器 ３・・・移動スリット板 ４ａ、４
ｂ・・・固定スリット板 ５・・・回転軸 ６ａ、６ｂ
、７・・・スリット 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図
例の斜視図、第２図ないし第４図は固定スリット板およ
び移動スリット板の正面図、第５図は受光面積の小さい
光検出器の出力波形図、第６図は受光面積の大きい光検
出器の出力波形図である。 ｌａ、ｌａ’ 、１ｂ・・・光源 ２ａ、２ａ’ 、２
ｂ・・・光検出器 ３・・・移動スリット板 ４ａ、４
ｂ・・・固定スリット板 ５・・・回転軸 ６ａ、６ｂ
、７・・・スリット 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図
Claims (1)
- （１）被検出体の変位に追随するように連動されている
移動スリツト板と、このスリツト板を挾んで対向してい
る複数の光源および固定スリツト板と、この固定スリツ
ト板の裏側に設けられ、前記複数の光源に対応する複数
の光検出器とをそれぞれ備えている光学式エンコーダに
おいて、前記複数の光検出器が、受光面積を異にするこ
とを特徴とする光学式エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13049484A JPS618618A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 光学式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13049484A JPS618618A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 光学式エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618618A true JPS618618A (ja) | 1986-01-16 |
Family
ID=15035602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13049484A Pending JPS618618A (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 光学式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10527535B2 (en) | 2011-08-12 | 2020-01-07 | Waters Technologies Corporation | Rotary rheometer with dual read head optical encoder |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP13049484A patent/JPS618618A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10527535B2 (en) | 2011-08-12 | 2020-01-07 | Waters Technologies Corporation | Rotary rheometer with dual read head optical encoder |
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