JPS6336111A - 光学式エンコ−ダ - Google Patents
光学式エンコ−ダInfo
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- JPS6336111A JPS6336111A JP17768686A JP17768686A JPS6336111A JP S6336111 A JPS6336111 A JP S6336111A JP 17768686 A JP17768686 A JP 17768686A JP 17768686 A JP17768686 A JP 17768686A JP S6336111 A JPS6336111 A JP S6336111A
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- Japan
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- light
- scale
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- optical
- optical scale
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- Pending
Links
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 2
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、光学的符号板（光学スケール）を用い、位置
、回転速度等を検出する光学式エンコータに関し、詳し
くは、光学スケールのパターンか簡単な形状であり、か
つエンコーダ自体か小型であるアブソリュート型の光学
式エンコータに関する。
、回転速度等を検出する光学式エンコータに関し、詳し
くは、光学スケールのパターンか簡単な形状であり、か
つエンコーダ自体か小型であるアブソリュート型の光学
式エンコータに関する。
［従来の技術］
上記光学式エンコーダには大別してリニア型とロータリ
ー型かある。第５図は従来から用いられているロータリ
ーエンコーダを示した概略構成図である。同図において
、ｌはピットか１／２ずつ異なる数列の格子２を表面に
形成したディスク（光学スケール）、３は該ディスクを
回転させる回転軸、４は発光素子、５は拡散防止用スリ
ット、６は受光素子である。
ー型かある。第５図は従来から用いられているロータリ
ーエンコーダを示した概略構成図である。同図において
、ｌはピットか１／２ずつ異なる数列の格子２を表面に
形成したディスク（光学スケール）、３は該ディスクを
回転させる回転軸、４は発光素子、５は拡散防止用スリ
ット、６は受光素子である。
このエンコーダにおいて、発光ダイオード等の発光素′
Ｆ−４から発せられた光は、スリット５を通過して格子
２に照射され、格子２によって変調された後、受光素子
６に入射される。この入射光を公知の方法により位δ信
号に変換し、回転位置な検出している。
Ｆ−４から発せられた光は、スリット５を通過して格子
２に照射され、格子２によって変調された後、受光素子
６に入射される。この入射光を公知の方法により位δ信
号に変換し、回転位置な検出している。
［発明か解決しようとする問題点］
このようなエンコーダにおいて、一般に回転角検出の分
解能を上げようとすると、数多くのビットパターンか必
要となり、光学スケールの製造コスＩ〜か高くなり、ま
たエンコーダ自体も大型化する問題点かある。また、こ
の問題はリニアエンコーダにおいても同様である。
解能を上げようとすると、数多くのビットパターンか必
要となり、光学スケールの製造コスＩ〜か高くなり、ま
たエンコーダ自体も大型化する問題点かある。また、こ
の問題はリニアエンコーダにおいても同様である。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、上記のような問題点に鑑み、パターンを複雑
化することなく、またスケールを大型化することなく分
解ｆ近の向上を達成しうる。光学式エンコーダを提供す
ることを目的とする。
化することなく、またスケールを大型化することなく分
解ｆ近の向上を達成しうる。光学式エンコーダを提供す
ることを目的とする。
以上のような目的は、簡単なパターンを有する光学スケ
ールと、該スケールに光を照射する光照射手段と、該ス
ケールからの光を受光する光検出器とを有し、前記パタ
ーンからキ！）られる光の前記光検出器上の入射位こと
そのスケールの位ｔか１対１に対応していることを特徴
とする光学式エンコーダにより達成される。
ールと、該スケールに光を照射する光照射手段と、該ス
ケールからの光を受光する光検出器とを有し、前記パタ
ーンからキ！）られる光の前記光検出器上の入射位こと
そのスケールの位ｔか１対１に対応していることを特徴
とする光学式エンコーダにより達成される。
なお、７ヒ記光学エンコータをロータリー型に適用する
ときは、前記光学スケールをディスク状にして、前記パ
ターンを、譲ディスクの中心から外方に向かううずまき
状のパターンにすれば良く、リニア型に適用するときは
、前記光学スケールをモ板状にして、前記パターンを該
光学スケールの略対角線状のパターンにずれば、前記そ
れぞれのパターンから得られる光（光束だけではなく、
光束中の暗部も含む）の前記光検出器上の入射位置とそ
のスケールの位置を１対■に対応させることがてきる。
ときは、前記光学スケールをディスク状にして、前記パ
ターンを、譲ディスクの中心から外方に向かううずまき
状のパターンにすれば良く、リニア型に適用するときは
、前記光学スケールをモ板状にして、前記パターンを該
光学スケールの略対角線状のパターンにずれば、前記そ
れぞれのパターンから得られる光（光束だけではなく、
光束中の暗部も含む）の前記光検出器上の入射位置とそ
のスケールの位置を１対■に対応させることがてきる。
［作 用］
未発［！］においては、前記光照射手段から発せられた
光は、前記スケール上のパターンにより変調され、面記
光検出憲」二てその照射状態（位２ｔ）に対応して検出
されるのでスケールの位置（回転速度、平行移動速度′
ｖ）を検知することかてきる。
光は、前記スケール上のパターンにより変調され、面記
光検出憲」二てその照射状態（位２ｔ）に対応して検出
されるのでスケールの位置（回転速度、平行移動速度′
ｖ）を検知することかてきる。
また、本発明の光学式エンコーダによれば、極めて等巾
なパターンを作成するたけて、エンコーダを構成てきる
ので、小型で、精度の高いアフソリュート型エンコータ
を提供できる。
なパターンを作成するたけて、エンコーダを構成てきる
ので、小型で、精度の高いアフソリュート型エンコータ
を提供できる。
［実施例］
以下、本発明の光学エンコーダについて図面に基づき、
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は１本発明の一実施例であるロータリーエンコー
ダの概略構成図である。回］Ｖ４において、ｌＯは本発
明に係るディスク型光学スケール（以下、光学スケール
と称す）、１１はうずまき状の光透過スリット、１２は
発光素子、１３はＣＣＤ等の受光素子、３は回転軸であ
る。
ダの概略構成図である。回］Ｖ４において、ｌＯは本発
明に係るディスク型光学スケール（以下、光学スケール
と称す）、１１はうずまき状の光透過スリット、１２は
発光素子、１３はＣＣＤ等の受光素子、３は回転軸であ
る。
回転軸３か回転するとディスク型光学スケールＩＯも回
転し１発光素子１２から光せられた直線状の光か光学ス
ケール１０の光透過スリットの一部に当たり、この部分
のみの通過光のみか受光素子１３上に照射される。
転し１発光素子１２から光せられた直線状の光か光学ス
ケール１０の光透過スリットの一部に当たり、この部分
のみの通過光のみか受光素子１３上に照射される。
第２ ［ａは本光学スケール１０のｆ面図である。
光透過スリット１１はディスクの中心から外方に向かい
、かつディスクの各円周位置における半径方向の位置か
それぞれ違っているようなうずまき状のスリットになっ
ている。今、回転時において、円周上の任意の点Ｐ□と
Ｐ２を考え、この位置に発光素Ｔ−１２からの線上の光
か照射された場合を考えると、それぞれ円周上の位置な
ＣＣＤ等の半径方向に長い受光素子１３上において中心
からの距ｍ１．，１２て検出てきることになる。すなわ
ち、うずまき状の光透過スリットは１回転分のスリット
であるから、ＣＣＤ上の透過光の位置と回転角（０〜３
６０’ ）は１対１に対応し、ＣＣＤ上の光の位ａを読
み堆れば、現在の回転角の値かわかるのである。このよ
うなうずまき状の曲線としては、アルキメデスのうずま
き（γ＝ａθ）等各種のうずまき曲線（放物うずまき、
双曲うずまき笠）か利用できる。
、かつディスクの各円周位置における半径方向の位置か
それぞれ違っているようなうずまき状のスリットになっ
ている。今、回転時において、円周上の任意の点Ｐ□と
Ｐ２を考え、この位置に発光素Ｔ−１２からの線上の光
か照射された場合を考えると、それぞれ円周上の位置な
ＣＣＤ等の半径方向に長い受光素子１３上において中心
からの距ｍ１．，１２て検出てきることになる。すなわ
ち、うずまき状の光透過スリットは１回転分のスリット
であるから、ＣＣＤ上の透過光の位置と回転角（０〜３
６０’ ）は１対１に対応し、ＣＣＤ上の光の位ａを読
み堆れば、現在の回転角の値かわかるのである。このよ
うなうずまき状の曲線としては、アルキメデスのうずま
き（γ＝ａθ）等各種のうずまき曲線（放物うずまき、
双曲うずまき笠）か利用できる。
なお、第１図においては、コリメータレンズ、拡散防止
用スリット等はＩＡ示してないか、必要に応して設ける
こともてきる。
用スリット等はＩＡ示してないか、必要に応して設ける
こともてきる。
第３１：４は本発明の光学エンコーダをリニア型エンコ
ータに適用した場合を示す概略構成図である。
ータに適用した場合を示す概略構成図である。
同図において、３０は線状の発光素ｆ、３１はスリット
状のパターン３４を有する平板状光学スケール、３３は
ＣＯＤ等の光検出器である。本実施例において、光学ス
ケール３１か図中矢印の方向に移動すると、光検出器３
３上の光の当たる位置か変化し、光学スケール３１の位
置を検出てきる。
状のパターン３４を有する平板状光学スケール、３３は
ＣＯＤ等の光検出器である。本実施例において、光学ス
ケール３１か図中矢印の方向に移動すると、光検出器３
３上の光の当たる位置か変化し、光学スケール３１の位
置を検出てきる。
第４図は反射型のリニアエンコーダを示した概略構成図
である。同図において、４０は線状の発光素子、４１は
基板と反射率の違う線状のパターン４３を有する光学ス
ケール、４２はＣＣＤ等の光検出器、４４は照射レンズ
、４５は集光レンズである。
である。同図において、４０は線状の発光素子、４１は
基板と反射率の違う線状のパターン４３を有する光学ス
ケール、４２はＣＣＤ等の光検出器、４４は照射レンズ
、４５は集光レンズである。
この実施例の場合、反射率の違いで光学スケール４１の
動きを検出するようになっているので。
動きを検出するようになっているので。
光学スケール４１と発光素子４０および光検出器４２の
配この自由度が増す利点がある。また、図中の集光レン
ズ４５は光検出器４２が第３図のように大型であれば不
要である。
配この自由度が増す利点がある。また、図中の集光レン
ズ４５は光検出器４２が第３図のように大型であれば不
要である。
さらに、照射レンズ４４、集光レンズ４５に加えて反射
ミラー等を用いて、奥行き方向にコンパクトにすること
も回走である。
ミラー等を用いて、奥行き方向にコンパクトにすること
も回走である。
［発明の効果］
以Ｌ、説明したように本発明に係る光学エンコーダによ
れば、光学スケールのスリットパターンをＭ中にでき、
エンコータ本体も小型化か容易に達成てきる。
れば、光学スケールのスリットパターンをＭ中にでき、
エンコータ本体も小型化か容易に達成てきる。
第１図は本発明に係るロータリーエンコーダの概略構成
図、第２図は本発明に係るディスク型光学スケールの平
面図である。 第３図、第４図はそれぞれ本発明をリニアエンコーダに
適用した場合を示す概略構成図である。 第５図は、従来のロータリーエンコーダの概略構成図で
ある。 ３：回転軸 ｌＯ：ディスク型光学スケール １１：うずまき状光透過部（パターン）１２．３０．４
０・発光素子 １３．３３，４２：受光素子（光検出器）３１．４１：
リニア型光学スケール ３４・線状スリット部（パターン） ４３・線状反射部（パターン） 代理人 弁理士 山 下 積 平 ＠ １ 図 第５図 第２図 第３図 第４図
図、第２図は本発明に係るディスク型光学スケールの平
面図である。 第３図、第４図はそれぞれ本発明をリニアエンコーダに
適用した場合を示す概略構成図である。 第５図は、従来のロータリーエンコーダの概略構成図で
ある。 ３：回転軸 ｌＯ：ディスク型光学スケール １１：うずまき状光透過部（パターン）１２．３０．４
０・発光素子 １３．３３，４２：受光素子（光検出器）３１．４１：
リニア型光学スケール ３４・線状スリット部（パターン） ４３・線状反射部（パターン） 代理人 弁理士 山 下 積 平 ＠ １ 図 第５図 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）簡単なパターンを有する光学スケールと、該スケ
ールに光を照射する光照射手段と、該スケールからの光
を受光する光検出器とを有し、前記パターンから得られ
る光の前記光検出器上の入射位置とそのスケールの位置
が１対１に対応していることを特徴とする光学式エンコ
ーダ、 - （２）前記光学スケールがディスク状であり、前記パタ
ーンが該ディスクの中心から外方に向かううずまき状の
パターンからなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光学式エンコーダ。 - （３）前記光学スケールが平板状であり、前記パターン
が該光学スケールの略対角線状のパターンからなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式エンコ
ーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17768686A JPS6336111A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 光学式エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17768686A JPS6336111A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 光学式エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6336111A true JPS6336111A (ja) | 1988-02-16 |
Family
ID=16035330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17768686A Pending JPS6336111A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 光学式エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6336111A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109166A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-14 | ウシオ電機株式会社 | 管型電球 |
| US5537210A (en) * | 1993-06-10 | 1996-07-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotation detecting apparatus and scale having a multi helix diffraction grating for the same |
| JP2015105829A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 株式会社ニコン | エンコーダ用スケール、エンコーダ、駆動装置、及びステージ装置 |
-
1986
- 1986-07-30 JP JP17768686A patent/JPS6336111A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109166A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-14 | ウシオ電機株式会社 | 管型電球 |
| JPH0447950B2 (ja) * | 1983-11-17 | 1992-08-05 | Ushio Electric Inc | |
| US5537210A (en) * | 1993-06-10 | 1996-07-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Rotation detecting apparatus and scale having a multi helix diffraction grating for the same |
| JP2015105829A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | 株式会社ニコン | エンコーダ用スケール、エンコーダ、駆動装置、及びステージ装置 |
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