JPS63290917A - ロ−タリエンコ−ダ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、回転数５回転角度等に対応する入力軸の回
転状態を、電気信号たるパルスに変換し出力するロータ
リエンコーダに関する。

〔背景技術〕

回転数１回転角度等に対応する入力軸の回転状態を、電
気信号たるパルスに変換し出力するロータリエンコーダ
には、インクリメンタル出力式等の方式がある。

インクリメンタル出力式の場合、入力軸の回転角に応じ
て、第３図にみるように種々のパルスが出力される。図
中Ａ相、Ｂ相は、波長が同じで互いに位相がずれた位相
差出力で、主に入力軸の回転角検出に用いられる。Ｚ相
は入力軸の１回転毎に１パルスだけ信号が出力されるも
ので、入力軸の原点位置確認や、入力軸の回転数検出に
用いられる。

このようなロータリエンコーダ１′は、たとえば、第４
図にみるように、入力軸２が測定対象たる機械系１２に
接続され、出力側に設けられたケーブル１６が機械の制
御系２１や表示装置等に接続されて使用されるようにな
っている。

機械系１２とロータリエンコーダ１′との機械的な原点
合わせには前記Ｚ相を用い、表示装置や制御系２】でＺ
相の出力信号を見ながら、入力軸２を回転させることで
原点の調整が行われる。したがって、ロータリエンコー
ダ１′と表示装置や制御系が近い位置にある場合には調
整が可能であるが、これら表示装置や制御系がロータリ
エンコーダと離れた場所にある場合には、上記表示装置
や制御系を用いての原点調整は不可能であった。

〔発明の目的〕

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、
入力軸の原点合わせ等の機械的調整を手元で簡単に行え
るロータリエンコーダを提供することを目的としている
。

〔発明の開示〕

上記目的を達成するため、この発明は、入力軸の回転を
電気信号に変換するロータリエンコーダにおいて、入力
軸の１回転で１パルスの信号出力をするＺ相出力に対応
同期する表示手段をそれ自身に備えていることを特徴と
するロータリエンコーダを要旨としている。

以下に、この発明を、その実施例をあられす図面を参照
しつつ、詳しく説明する。

第１図（ａ）〜（Ｃ１にみるように、この実施例のロー
タリエンコーダ１は、入力軸２に固定されたスリット板
３を備え、このスリット板３を挟んで対向する発光素子
４と受光素子５との間の光の遺り取りによって入力軸２
の回転状態を電気信号たるパルスに変換し出力する、い
わゆる、光学式のものである。

入力軸２は、ケーシングを構成するベース６に埋め込ま
れたベアリング７．７によって支持されている。ケーシ
ングは、このベース６と、これに被せられるカバー８に
よって構成され、その中に前記スリット板３、発受光素
子４．５や、出力回路を実装した基板９等が収容されて
いる。ベース前面に設けられたネジ穴６ａ、６ａは、こ
のロータリエンコーダ１を、前述した機械系１２等に取
り付けるためのものである。

基板９は、前記ベース６にブロック１０を介してネジ止
めされており、ブロック１０によってベース６と基板９
との間に形成された空間に、前記スリット板３、発受光
素子４，５が収容されている。発光素子４は、その前面
がスリット３に向くようにベース６に取り付けられ、受
光素子５は、その前面がスリ１７）板３を介して前記発
光素子４に向き合うように基板９に取り付けられている
。

ベース６および基板９には、発光素子４の光が他へ漏れ
ないよう、また受光素子５に対し、発光素子以外から光
が入らないよう、遮光板６ｂ、９ａが突設されている。

なお、図中１１は、受光素子５へ迷光が入らないよう、
発光素子４の波長の光のみを透過するフィルターである
。

基板９上には、前述した出力回路を構成するＩＣｌ３等
の各種の素子が実装されているとともに、Ｚ相出力に対
応同期する表示手段たる発光素子１４、および、この発
光素子の作動、停止のためのスイッチ１５が実装されて
いる。

発光素子１４とスイッチ１５の操作部１５ａとは、カバ
ー８に設けられた穴よりケーシング外に露出され、ケー
シング外でのスイッチの操作、ならびに、発光素子の表
示の確認ができるようになっている。また、このカバー
８には、出力信号を制御系等に送るためのケーブル１Ｇ
が通される穴も設けられている。

発光素子１４やケーブル１６が通されるケーシングの穴
には、ゴムブツシュ１７．１７が、発光素子１４やケー
ブル１６に密着するようにして嵌め込まれており、それ
によって通される発光素子１４やケーブル１６がぐらつ
かないよう固定されている。

発光素子１４は、入力軸２の１回転毎に１パルスだけ出
力されるＺ相出力に対応同期して、第３図にみるように
発光する。このため、このＺ相を用いた入力軸の原点合
わせ等の機械的調整を、ロータリエンコーダの手元で簡
単に行えるようになるのである。

発光素子１４とＺ相出力との接続は、この発明では特に
限定されないが、たとえば、第２図ｆａｔまたは（ｂｌ
に示したような回路構成によって接続されていればよい
。

まず、第２図（ａ）の接続から説明する。

受光素子５からの受光信号を処理して各相を出力する演
算処理回路１８のＺ相信号出力ピン１８ａに、出力トラ
ンジスタＴ　ｒ　＋　のベースが接続されている。一方
、この出力トランジスタＴ　ｒ　＋　のコレクタはＺ相
出力端１９として用いられ、エミッタはアースされてい
る。

正電位が印加された正電位端２０と、前記Ｚ相出力端１
９との間には、発光素子１４、スイッチ１５、抵抗Ｒ３
およびダイオードＤ、が直列に接続されて挿入されてい
る。なお、抵抗Ｒ１は前記正電位端２０とＺ相出力端１
９との間に電位差を生じさせて発光素子を発光させるた
めに用いられ、ダイオードＤ１は発光素子１４に逆流電
流が流れるのを防ぐために用いられる。

図の回路は、以下のように働く。

正電位端２０とＺ相出力端１９との間に負荷が接続され
るとともにスイッチ１５が閉じられた状態で、入力軸２
が回転して演算処理回路１８のＺ相信号出力ピン１８ａ
がＯＮ状態（ここでは正電位）になると、出力トランジ
スタＴ　ｒ　＋のコレクターエミッタ間が点弧状態とな
り、Ｚ相出力端１９がアース電位となる。そして、両端
子間に電位差が生じ、発光素子１４が発光するとともに
負荷が作動する。正電位端２０とＺ相出力端１９との間
に接続される負荷としては、前述した機械の制御系２１
等が挙げられる。

さらに入力軸２が回転して、前記Ｚ相信号出力ピン１８
ａｆＪ＜ＯＦＦ状態になると、出力トランジスタＴ　ｒ
　ｌ　のコレクターエミッタ間が消弧状態となり、Ｚ相
出力端１９が正電位端２０と同電位となって発光素子１
４の発光が停止する。それとともに、この両端子間に繋
がれた負荷も、その動作を停止する。

なお、発光素子１４と接続されたスイッチ１５を開状態
にしておけば、発光素子１４は発光せず、Ｚ相出力端１
９と正電位端２０の間に繋がれた負荷の動作のみが、Ｚ
相信号出力ビン１８ａまたはＺ相出力端１９の０Ｎ−Ｏ
ＦＦに同期することは、言うまでもない。

つぎに、第２図（ｂｌの接続について、説明する。

この回路においても、受光素子５からの受光信号を処理
して各相を出力する演算処理回路１８のＺ相信号出力ビ
ン１８ａに出力トランジスタＴｒ１のベースが接続され
ていることや、正電位端２０に正電位が印加されている
ことは、先の第２図（ａｌの回路と変わらない。出力ト
ランジスタＴｒ。

のコレクタがＺ相出力端１９として用いられていること
や、そのエミッタがアースされていることも同様である
。

先の回路との相違点は、発光素子１４の接続位置にある
。すなわち、先の出力トランジスタＴｒ１とは別の発光
素子用トランジスタＴ　ｒ　ｚのベースが、前記Ｚ相信
号出力ビン１８ａにスイッチ１５を介して接続されてお
り、この発光素子用トランジスタＴｒ、のエミッタに発
光素子１４が接続されているのである。

一方、発光素子１４の他端は抵抗Ｒ２を介してアースさ
れており、発光素子用トランジスタＴｒ２のコレクタは
正電位端２０に接続されている。

また、正電位端２０と出力トランジスタＴｒ＋　のベー
ス（すなわちＺ相信号出力ビン１８ａ）との間は抵抗Ｒ
８で接続され、正電位体２０と発光素子用トランジスタ
Ｔｒ、のベースとの間は抵抗Ｒ４で接続されている。

図の回路は、以下のように働く。

正電位端２０に正電位が印加されるとともにスイッチ１
５が閉じられた状態で、入力軸２が回転して演算処理回
路１８のＺ相信号出力ビン１８ａがＯＮ状９３（ここで
は正電位）になると、出力トランジスタＴ　ｒ　＋　の
コレクターエミッタ間が点弧状態となり、Ｚ相出力＠１
９がアース電位となって、この両端子間に接続された負
荷が動作する。

それとともに、発光素子用トランジスタＴ　ｒ　ｚのコ
レクターエミッタ間も点弧状態となり、発光素子１４に
正電位端２０より電圧が印加されて、この発光素子１４
が発光する。

さらに入力軸２が回転して、前記Ｚ相信号出力ピン１８
ａがＯＦＦ状態（アース状態）になると、出力トランジ
スタＴｒ＋　のベース−エミッタ間の電位差がなくなり
、コレクターエミッタ間は消弧状態となって、負荷は動
作を停止する。同しく、発光素子用トランジスタＴ　ｒ
　ｔのベース−エミッタ間の電位差もなくなり、コレク
ターエミッタ間は消弧状態となる。そして、発光素子工
４に電圧が印加されなくなり、発光素子は発光を停止す
る。

以上のように、第２図（ａ）、（１））の回路によれば
、Ｚ相信号出力ビン１８ａまたはＺ相出力端１９の０Ｎ
−ＯＦＦと、発光素子１４の発光、および、両端子間に
繋がれた負荷の動作とを対応同期させることができるよ
うになるのである。

なお、これまでは、この発明のロータリエンコーダにつ
いて、以上の実施例にもとづいてのみ説明してきたが、
この発明は上記実施例に限定されるものではない。

たとえば、以上の実施例は、入力軸の回転状態を、スリ
ット板３と発受光素子４．５とによって検出する、いわ
ゆる、光学式ものであったが、磁気式あるいは接触式の
ロータリエンコーダであってもよい。また、内部の構成
や回路も、上記実施例には限定されないし、インクリメ
ンタル出力式以外のタイプであっても構わない。

要するに、入力軸の回転を電気信号に変換するロータリ
エンコーダにおいて、入力軸の１回転で１パルスの信号
出力をするＺ相出力に対応同期する表示手段をそれ自身
に備えているのであれば、その他の構成は特に限定され
ないのである。

〔発明の効果〕

この発明のロータリエンコーダは、以上のようであり、
入力軸の回転を電気信号に変換するロータリエンコーダ
において、入力軸の１回転で１パルスの信号出力をする
２相出力に対応同期する表示手段をそれ自身に備えてい
るため、入力軸の原点合わせ等の機械的調整を手元で’
ｔｒｓに行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のロータリエンコーダの一実施例をあ
られす図であって、同図ｆａ）はその正面図、同図（ｂ
）はその側面断面図、同図ｆｃ）はその背面図、第２図
ｆａ１．　（ｂ）はこの実施例の内部回路の例をあられ
ず回路図、第３図はこの実施例における各相出力と発光
素子の動作状態との関係をあられす波形図、第４図は従
来のロータリエンコーダの取り付は状態を説明する説明
図である。 １・・・ロータリエンコーダ　２・・・入力軸　１４・
・・表示手段（発光素子） 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 手続補正書（咬 １．１１牛の耘 昭和６２年特許願第１２６５３５号 ２、発明の名称 ロータリエンコーダ ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 柱　　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地
名　称　（５８３）松下電工株式会社 代表者　　（（Ｊｉｍ役藤　井　貞　夫４、代理人 ６、　１ｉｌｉ正の対象 明細書 ７、　補正の内容 （１）明細書第５頁第８行ないし同頁第１０行に「なお
、図中・・・である。」とあるを、下記のごとくに訂正
する。 一記一 「なお、図中１１は、固定スリットをあられしている。 」 （２）明細書第６頁第６行ないし同頁第８行に「それに
よって・・・固定されている。」とあるを、下記のごと
くに訂正する。 一記一 「それによって、通される発光素子Ｊ４やケーブル１６
がぐらつかないよう固定されているとともに、この部分
から塵等が入らないよう防塵がなされている。」

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸の回転を電気信号に変換するロータリエン
   コーダにおいて、入力軸の１回転で１パルスの信号出力
   をするＺ相出力に対応同期する表示手段をそれ自身に備
   えていることを特徴とするロータリエンコーダ。
2. （２）入力軸の回転状態の電気信号への変換が、入力軸
   に固定されこの入力軸とともに回転するスリット板と、
   それを挟んで対向する発光素子および受光素子とによっ
   て行われる特許請求の範囲第１項記載のロータリエンコ
   ーダ。