JPS62232516A - Optical rotary encoder - Google Patents
Optical rotary encoderInfo
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- JPS62232516A JPS62232516A JP7429086A JP7429086A JPS62232516A JP S62232516 A JPS62232516 A JP S62232516A JP 7429086 A JP7429086 A JP 7429086A JP 7429086 A JP7429086 A JP 7429086A JP S62232516 A JPS62232516 A JP S62232516A
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- slits
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、回転スリット板と固定スリット板を有した
光学式ロータリーエンコーダに係り、特に七のスリット
形状に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical rotary encoder having a rotating slit plate and a fixed slit plate, and particularly relates to a seven-slit shape.
第３図はこの櫨の従来の光クニ式ロータリーエンコーダ
を示す斜視図である。図において、ｌは左右に回動自在
な回転軸、２はこの回転軸ｌに取り付けられた回転スリ
ット板で、周端部に回転方向検出用の多数のスリット３
と七の内側の零点信号検出用のスリット４が設けられて
いる。なお、各スリットの最周縁の幅（スリット幅）と
各スリット間のギャップは一定の比率（例えばｌ：１）
で設けられている。５は回転軸ｌと同心円上で回転スリ
ット板２と平行に配置嘔れた固定スリット板で、上記ス
リット３，４に対応する各々のスリット６．７が設けら
れている。８はＬＥＤ等の発光素子、９．１０はホトダ
イオード等の受光素子である。FIG. 3 is a perspective view of Haji's conventional optical rotary encoder. In the figure, l is a rotating shaft that can be rotated left and right, 2 is a rotating slit plate attached to this rotating shaft l, and the peripheral end has many slits 3 for detecting the rotational direction.
A slit 4 for detecting a zero point signal is provided inside the opening. Note that the width of the outermost edge of each slit (slit width) and the gap between each slit have a fixed ratio (for example, l:1).
It is set in. Reference numeral 5 denotes a fixed slit plate arranged parallel to the rotary slit plate 2 on a circle concentric with the rotation axis 1, and provided with slits 6 and 7 corresponding to the slits 3 and 4, respectively. 8 is a light emitting element such as an LED, and 9.10 is a light receiving element such as a photodiode.
回転＋１１１が回転すると、発光素子８から発射された
光は回転スリット板２のスリット３．４及び固定スリッ
ト板５のスリット６．７を通り、連続あるいは不連続の
明暗の光となる。この光は受光素子９，１０により電圧
信号として検出？れ、演算増幅器等に入力嘔れて波形整
形が行われる。When the rotation +111 rotates, the light emitted from the light emitting element 8 passes through the slit 3.4 of the rotating slit plate 2 and the slit 6.7 of the fixed slit plate 5, and becomes continuous or discontinuous bright and dark light. Is this light detected as a voltage signal by the light receiving elements 9 and 10? The signal is input to an operational amplifier, etc., and waveform shaping is performed.
上記受光素子９．１０で検出きれた光信号は例えば位置
制御用信号として用いられるが、一般的には回転方向検
出用信号及び零点信号として第１」用される０第４図及
び第５ ｒＡｔｆ、それぞれスリット形状及び受光素子
９，１００検出信号波形を示したものであり、回転方向
検出用信号は進み信号（イｌと遅れ信号（口」により構
成嘔れ、零点信号ヒ１は回転軸ｌが１回転する毎にｌパ
ルスを発生する信号である０そして、上記進み信号と遅
れ信号との位相関係から回転方向を判別でき、零点信号
のパルス数により回転数、位置等を検出することができ
る０ここで、位置制御回路において、上記進み信号と遅
れ信号と零点信号の論理積を１回転中１回のみ必要とす
る場合、回転スリット板２側の零点信号を得るためのス
リット４の開口角度は、第６図ｔａｌに示すように回転
方向検出用のスリット３の開口角度αと同一あるいはそ
れに近い値が必要であり、また同様に固定スリット板５
もスリット１の開口角度は６の開口角度と同一あるいは
それに近い値が必要であり、これによりこの時第６図（
ｂｌに示すような零点信号が得られる。従って、第７図
１８１に示すように回転スリット板側の回転方向検出用
のスリット３の数が多くなると、各スリットの最周縁の
幅（スリット幅）と各スリット間のギャップは一定の比
率で設けられているため、スリットの幅が小さくなり、
零点信号を得るためのスリット４′の開口角度が小さく
なり、同様に前記回転スリンｌの各スリットに対応する
固定スリット板のスリットの開口角度も夫々小さくなり
、これにより第７図（ｂｌに示すような波高値の低い零
点信号しか得られない。The optical signal detected by the light receiving element 9.10 is used, for example, as a position control signal, but generally it is used as a rotational direction detection signal and a zero point signal. , respectively, show the slit shape and the detection signal waveform of the light receiving elements 9 and 100. The rotation direction detection signal is composed of an advance signal (I) and a delay signal (I), and the zero point signal H1 is the rotation axis I. The rotation direction can be determined from the phase relationship between the lead signal and the delay signal, and the number of revolutions, position, etc. can be detected from the number of pulses of the zero point signal. Possible 0Here, in the position control circuit, if the logical product of the advance signal, delay signal, and zero point signal is required only once in one rotation, the opening of the slit 4 to obtain the zero point signal on the rotating slit plate 2 side The angle needs to be the same as or close to the opening angle α of the slit 3 for detecting the rotational direction, as shown in FIG.
Also, the opening angle of slit 1 must be the same as or close to the opening angle of slit 6.
A zero point signal as shown in bl is obtained. Therefore, as shown in Fig. 7 181, when the number of slits 3 for detecting the rotational direction on the rotating slit plate side increases, the width of the outermost edge of each slit (slit width) and the gap between each slit are at a constant ratio. Because of this, the width of the slit becomes smaller,
The opening angle of the slit 4' for obtaining the zero point signal becomes smaller, and the opening angle of the slit of the fixed slit plate corresponding to each slit of the rotating slit l also becomes smaller. Only zero point signals with low peak values can be obtained.
従来の光学式ロータリーエンコーダは上記のように構成
嘔れており、零点信号を得るためのスリットが回転方向
検出用のスリットの形状に合わせて１つ設けられている
だけであるため、分解能を良くするために回転方向検出
用のスリット数を多くするとスリットの幅が狭くなり、
零点信号用のスリットの開口面積が小嘔〈なり、発光素
子から発射された光が受光素子に当たる時間が短かくな
る。このため、受光素子の光に対する信号の立上がりが
充分でなく、零点信号の波高値が低くなり、信号が検出
されなくなる場合があるという問題点があつｆｃ、０
この発明は、このような問題点に着目してなされｔもの
で、分解能を良くするためにスリット数を多くした場合
でも確実に信号検出が可能な光学式ロータリーエンコー
ダを提供するものである０〔問題点を解決するための手
段〕
スリット板に設けられた信号検出用のスリットを通過し
た光を受光素子で受けて信号検出を行う光学式ロータリ
ーエンコーダにおいて、前記スリットの両側に補助スリ
ットが設けられている０〔作用〕
スリット板には信号検出用の中央のスリットの両側に補
助スリットがあり、受光素子では先ず補助スリットを通
過した光が照射逼れ、次に中央のスリットを通過した光
が照射される０このため、中央のスリットの開口面積が
小さくても、受光素子における検出信号の立上がりは補
助スリットからの光により十分なものとなり、確実に信
号検出が行われる。Conventional optical rotary encoders have a poor structure as described above, and only one slit is provided to obtain the zero point signal, matching the shape of the slit for detecting the rotational direction, which improves resolution. If you increase the number of slits for rotational direction detection in order to
The opening area of the slit for the zero point signal becomes small, and the time for the light emitted from the light emitting element to hit the light receiving element is shortened. Therefore, there is a problem that the rise of the signal in response to the light from the light receiving element is not sufficient, the peak value of the zero point signal becomes low, and the signal may not be detected. This is an optical rotary encoder that can reliably detect signals even when the number of slits is increased to improve resolution. [Means for solving the problem] In an optical rotary encoder that detects a signal by receiving light passing through a signal detection slit provided on a slit plate with a light receiving element, auxiliary slits are provided on both sides of the slit. has auxiliary slits on both sides of the central slit for signal detection, and the light that has passed through the auxiliary slit is first irradiated on the light receiving element, and then the light that has passed through the central slit is irradiated. Even if the aperture area of the slit is small, the light from the auxiliary slit makes the rise of the detection signal in the light-receiving element sufficient, and the signal is detected reliably.
以下、この発明の一実施例を図面について説明 ′す
る０
第１図はこの発明に係る光学式ロータリーエンコーダの
スリット形状を示すり１であり、回転スリット板２′、
固定スリット板５′共に同一なスリット形状となってい
る０回転方向検出用のスリット３′。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1 shows a slit shape of an optical rotary encoder according to the present invention, and a rotary slit plate 2',
The slit 3' for detecting the zero rotation direction has the same slit shape as the fixed slit plate 5'.
６′のギャップＢ′はスリット幅Ｂと同一としてあり、
又零点信号を得るためのスリット４’ 、 ７’の両側
に回転側の補助スリット１１．＋２及び固定側の補助ス
リット１３．１４が設けられている０この補助スリット
１１．＋２．１３．１４Ｈ５中央のスリット４’、７’
の半分の長さく棒りで倍の幅（２Ｗ）を有した形状とし
である０
このようなスリット形状の回転スリット板２′及び固定
スリット板５′を備えたロータリーエンコーダにおいて
、図外の発光素子から発射された光は回転スリット板２
′及び固定スリット板５′の各スリットを通過して受光
素子に到るが、ここで零点信号を検出する受光素子には
第２図に示すような光の照射量が得られる。第２図は、
第１図のブロックＣを１単位とした時の受光素子部の開
口面積（発光素子からの光の照射量）の時間に対する変
化の碌子を示したものであり、このようにピーク値とな
る零点信号検出点の前後にも補助スリット１１．１２，
１３．１４を通して光の照射を行い、検出信号の立上が
りを充分なものとしている０さらに、回転スリット板２
と固定スリット板５の各々のスリットが重なり合つｆｃ
最大開口時に従来より大きい一ロ面績が得られるように
なってンリ、零点信号の検出時に波高値の高い信号を得
ることができる。その際、補助スリットＩ＋、１２，１
３、：４の形状は第１図で示したような形状としである
ので、上記零点信号検出点において検出信号のピーク値
が得られる。又、単スリットの場合は波高値が低いので
ノイズ等の影響を受は易いが、本実施例のように両側に
補助スリット１１．＋２゜１３．１４を設けることでノ
イズの影響に対しても強くすることが可能となる。The gap B' of 6' is assumed to be the same as the slit width B,
Further, auxiliary slits 11 on the rotation side are provided on both sides of the slits 4' and 7' for obtaining the zero point signal. +2 and fixed side auxiliary slits 13.14 are provided. +2.13.14H5 center slit 4', 7'
In a rotary encoder equipped with a rotary slit plate 2' and a fixed slit plate 5' having such a slit shape, a light emitting light not shown in the figure is formed. The light emitted from the element passes through the rotating slit plate 2.
The light passes through the slits of the fixed slit plate 5' and the fixed slit plate 5' and reaches the light receiving element, where the light receiving element detecting the zero point signal receives the amount of light irradiated as shown in FIG. Figure 2 shows
It shows the change in the aperture area of the light-receiving element (the amount of light irradiated from the light-emitting element) with respect to time when block C in Figure 1 is taken as one unit, and as shown above, the peak value is reached. There are also auxiliary slits 11 and 12 before and after the zero signal detection point.
13. Light is irradiated through 14 to ensure a sufficient rise of the detection signal.Furthermore, the rotating slit plate 2
and each slit of the fixed slit plate 5 overlap fc
At maximum aperture, it is possible to obtain a larger value than before, which makes it possible to obtain a signal with a high peak value when detecting a zero point signal. At that time, the auxiliary slit I+, 12, 1
3 and 4 are as shown in FIG. 1, so that the peak value of the detection signal can be obtained at the zero signal detection point. In addition, in the case of a single slit, the peak value is low, so it is easily affected by noise, etc., but as in this embodiment, auxiliary slits 11. By providing +2°13.14, it is possible to strengthen the structure against the influence of noise.
以上説明したように、この発明によれば、信号検出用の
スリットの両側に補助スリットを設けたため、分解能を
良くするためにスリット数を多くした場合でも受光素子
の光に対する検出信号の立上がりが充分であり、確笑に
信号検出を行うことができるという効果があり、ノイズ
に対しても強くなるという効果が得られる。As explained above, according to the present invention, since the auxiliary slits are provided on both sides of the slit for signal detection, even when the number of slits is increased to improve resolution, the rise of the detection signal in response to the light from the light receiving element is sufficient. This has the effect that signal detection can be performed reliably, and it also has the effect of being resistant to noise.
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は受光素
子の受光量の時間に対する変化の伸子を示す図、ｉ＠３
図は従来の光学式ロータリーエンコーダを示す斜視図、
第４図はそのスリット形状を示す図、第５図は第３図の
受光素子の検出波形を示す図、第６図（ａｌ 、 （ｂ
）及び第７図（ａｌ 、 （ｂｌはスリットの開口面積
と検出信号との関係を示す説明図である０
１・・・・・・・・・・・・回転軸
２．２′・・・・・・回転スリット板
３．３′・・・・・・回転側回転方向検出用スリット４
．４′・・・・・・回転側零点信号検出用スリット５．
５′・・・・・・固定スリット板
６．６′・・・・・・固定側回転方向検出用スリット７
．７・・・・・・固定側零点信号検出用スリット８・・
・・・・・・・・・・発光素子
９・・・・・・・・・・・・受光素子
１０・・・・・・・・・受光素子
１１・・・・・・・・・回転側補助スリット１２・・・
・・・・・・回転１１１１補助スリツト１３・・・・・
・・・・固定側補助スリット１４・・−・・・・・固定
側補助スリット第１図
第２図
第３図
第４図
り
第５図
第６図
（ａ）
第７図
（ａ）
゛し−一−ＪFig. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the evolution of the change in the amount of light received by the light receiving element over time, i@3
The figure is a perspective view of a conventional optical rotary encoder.
Fig. 4 shows the shape of the slit, Fig. 5 shows the detected waveform of the light receiving element in Fig. 3, and Fig. 6 (al, (b)
) and FIG. 7 (al, (bl) are explanatory diagrams showing the relationship between the opening area of the slit and the detection signal. ...Rotating slit plate 3.3'...Rotating side rotation direction detection slit 4
．． 4'...Rotation side zero point signal detection slit 5.
5'...Fixed slit plate 6.6'...Fixed side rotation direction detection slit 7
．． 7...Fixed side zero point signal detection slit 8...
...... Light emitting element 9 ...... Light receiving element 10 ...... Light receiving element 11 ...... Rotation Side auxiliary slit 12...
...Rotation 1111 Auxiliary slit 13...
... Fixed side auxiliary slit 14 ... Fixed side auxiliary slit Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 (a) Fig. 7 (a) -1-J
Claims (3)
通過した光を受光素子で受けて信号検出を行う光学式ロ
ータリーエンコーダにおいて、前記スリットの両側に補
助スリットを設けたことを特徴とする光学式ロータリー
エンコーダ。(1) An optical rotary encoder that detects a signal by receiving light passing through a signal detection slit provided on a slit plate with a light receiving element, characterized in that auxiliary slits are provided on both sides of the slit. type rotary encoder.
分の長さで倍の幅を有した補助スリットを設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式ロータリ
ーエンコーダ。(2) The optical rotary encoder according to claim 1, characterized in that auxiliary slits having half the length and double the width of the slit are provided on both sides of the slit for signal detection.
スリット板と固定スリット板とで同一形状としたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の光学
式ロータリーエンコーダ。(3) The optical rotary encoder according to claim 1 or 2, wherein the signal detection slit and the auxiliary slit have the same shape on the rotating slit plate and the fixed slit plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7429086A JPS62232516A (en) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | Optical rotary encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7429086A JPS62232516A (en) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | Optical rotary encoder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232516A true JPS62232516A (en) | 1987-10-13 |
Family
ID=13542854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7429086A Pending JPS62232516A (en) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | Optical rotary encoder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62232516A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5614112A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Futaba Corp | Generator for reference position signal |
| JPS5837515A (en) * | 1981-08-10 | 1983-03-04 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Optical modulator |
-
1986
- 1986-04-02 JP JP7429086A patent/JPS62232516A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5614112A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Futaba Corp | Generator for reference position signal |
| JPS5837515A (en) * | 1981-08-10 | 1983-03-04 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | Optical modulator |
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