JPH02231524A - ロータリーエンコーダ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は回転物体の回転量，回転方向，回転位置等の回
転状態な光電的又は磁気的に検出するロータリーエンコ
ーダに間し、特に回転物体に連結させて円板を設け．該
円板上に符号板（コート部》や回折格子等のスケールを
設け、これらのスケールを利用して回転物体の回転状悪
を検出するようにしたロータリーエンコーダに関するも
のである． （従米の技術》 従来より産業用工作機械における移動物体の移動量検出
やロボットアームの回転、移動、位置等の検出や回転機
構の回転量、回転速度等の検出を行う為の変位測定装置
として光電的又は磁気的なエンコーダが多《利用されて
きている．このうち被測定物体の回転量や回転速度等の
絶対嫂を光電的に求める為の７ブソリュート式のロータ
リーエンコーダの要部は例えば第２図に示す構成より成
っている． 同図において２ｌは回転輪２０を中心に回転する回転円
板であり、該回転円板２ｌ上には任意の（ｌ子化された
）角度位置に応じて２値化したデータ要素を発生させる
べく同心円板上に？［のトラック２６が設けられている
．そして各トラックには光学的に２値化されたデータ、
例えば透過領域と不透過領域より成る複数のスリット２
２が規則的に設けられており、回転円板２１の半径方向
に特定のデータ列が形成されている，これによりコード
部を形成している． ２３は固定スリット列（インデックススケール）であり
各トラック上に設けたスリットから選択的に光束を通過
させる為に複数の開口を有している．２４は複数の投光
素子を有する投光手段、２５は複数の受光素子を有する
受光手段であり、両手段より成る検出手段は回転円板２
Ｉ及び固定スリット列２３を挟んで各投光素子と各受光
素子が各々該固定スリット列２３の各開口に各々対応す
るように配置されている． 同図に示す構成において受光手段２５には投光手段２４
の各投光素子から放射される光束がスリット２２及び固
定スリット２３を通過して入射してくる．このとき各受
光素子の出力信号の組合せから回転円板２１の絶対回転
位置や回転速度等を求めている．又同図に示すロータリ
ーエンコーダにおいては投光手段２４や受光手段２５等
の検出手段を駆動させる為の駆動回路（不図示）が設け
られ，更にこれらの駆動回路に電力を供給する電力線や
受光手段２５からの検出信号を伝送する為の伝達線等（
いずれも不図示）が設けられ外部の電気要素と結合され
ている． （発明が解決しようとする問題点） 従来のロータリーエンコーダは検出手段等への電力を外
部から供給する外部入力方式を用いている．この為ロー
タリーエンコーダの本体内部や本体周囲に電力入力用や
信号出力用の各種のリード線を配線しなければならず配
線構成が煩雑化するという問題点があった． 又各種の電力線から電磁波ノイズが発生し、検出精度を
低下させる等の問題点があった．本発明はロータリーエ
ンコーダの本体内に発電手段を設けることにより、外部
からの電力供給用の電力線を排除してリード線の数を少
なくし又電力線から発生する電磁波ノイズ等を排除し、
装置全体の簡素化を図りつつ高精度な検出を可能とした
ロータリーエンコーダの提供を目的とする．（問題点を
解決する為の手段） 本発明のロータリーエンフーダは回転物体に連結手段を
介して連結した円板上のスケールに投光手段から光束を
照射し、該スケールからの光束を受光手段により受光し
，該受光手段からの出力信号を利用して註回転物体の回
転状態を検出するロータリーエンコーダにおいて、該連
結手段に連結させて該ロータリーエンコーダの本体内に
発電手段を設け，該発電手段から生ずる電力を該投光手
段及び／又は受光手段に供給するようにしたことを特徴
としている． （実施例） 第１図は本発明をアブソリュート式のロータリーエンコ
ーダに適用したときの一実施例の要部概略図である． 同図においてロータリーエンコーダとしての検出方法の
基本構成は第２図のロータリーエンコーダと同じである
． 即ち第１図においてｌは回転可能の円板であり、不図示
の被測定物体である回転物体に対して連結手段である回
転軸ｌ１を介して連結されている．そして回転軸１１を
軸として回転物体と共に回転している．２はコード部（
スケール）であり、円板ｌ上の半径方向の異なる周上に
透過部と遮光部より成るスリットを規則的に配置した２
進数の複数のコードより成る、所謂アブソリュートパタ
ーンより成っている． ４は投光手段であり複数の光源、例えば複数の発光ダイ
才一ドより成っている．５は受光手段でありＣＯＤやフ
ォトダイオード等の複数の受光素子より成っている．３
は固定のインデックススケール板であり、複数の開口を
有するスリットより成っている． 投光手段４と受光手段５は円板１とインデックススケー
ル３を介して対向配置されている．６は発電手段であり
回転軸ｌ１に連結されてロータリーエンコーダの本体９
内に収納されており、周知の方法により回転軸１１の回
転による勤カエネルギーを電力エネルギーに変換してい
る．そしてこのときの発電手段６より得られる電力を復
述する電気回路手段７を介して発光手段４や受光手段５
等に供給している． ７は電気回路手段であり、例えば発光手段４や受光手段
５等の駆動回路、発電手段６からの電流に対するｇｌ流
回路や安定化回路、そして受光手段５からの信号の処理
回路等の各種の電気回路より成っている． ８は出力ケーブルであり電気回路手段７で演算し求めら
れた円板ｌの回転角に関する信号を送出している． 同図に示すように各要素１〜７は本体９内に収納されて
いる． 本実施例では投光手段４の各投光素子から放射され、円
板ｌ上のコード部２のスリット開口とインデックススケ
ール板３のスリット開口の双方を通遇した光束を受光手
段５の各受光素子で受光している，そしてこのときの各
受光素子からの出力信号の組合わせより円板１の回転角
度、回転速度そして絶対回転位置等を検出している．第
１図に示す実施例では参考例として円板ｌ上のコード部
２に４つのトラックとそれに対応させて投光手段に４つ
の投光素子、受光手段５に４つの受光素子を設け、４ビ
ットの情報が得られるようにし、円板ｌの１回転当り２
’＝＋６の分解能が得られる場合を示しているが実際に
はこれらの各要素数はもっと多く、例えば８ビットの情
報が得られるようにし、円板ｌの１回転当り２ｍ＝２５
６の分解能が得られるように構成されている． 本実施例では回転物体の回転と共に発電手段６の発電部
を回転させ，これより得られる電カを電気回路手段７を
介して、例えば発光手段４や受光手段５等に供給してい
る．又電気回路手段７により受光手段５から得られた信
号を用いて円板ｌの例えば絶対回転角量な求め出方ケー
ブル８より外部に取り出している．このときの出方ケー
ブル８は出力信号のみとなるので従来に比べてより細い
線で外部との接続が可能となっている．又，エンコーダ
全体に完全に磁気シールドを施し、信号の伝送を光ファ
イバを出方ケーブルとして用いて行なうように構成すれ
ば、極めて外乙に強いエンコーダとすることも可能にな
る・又、本発明は円板上に回折格子を放射状に配置し、
該回折格子にレーザ光束等を照射し、該回折格子から生
ずる回折光を利用して回転物体の回転状態を測定するよ
うにした例えば特開昭６２−１６３９２２号公報、特開
昭６２−１６３９１８号公報等に提案されているロータ
リーエンコーダにも同様に適用することができる． （発明の効果） 本発明によれば前述のように０−タリーエンコーダの本
体内品に回転軸に連結させて発電手段を設けることによ
り外部からの電力供給用の電力線を排除しリード線の数
を少なくし電力線から発生する電磁波ノイズを除去し、
装置全体の簡素化を図りつつ高精度な測定が可能な、特
に内部に電力供給手段を有している為に回転軸を常に回
転させることが出来るような回転体及び機器等に好適な
ロータリーエンコーダを達成することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部概略図、第２図は従来
のアブソリュート式のロータリーエンコーダの要部概略
図である． 図中１、２ｌは円板、２はコード部、３はインデックス
スケール板．４．２４は投光手段、５、２５は受光手段
，６は５！電手段、７は電気回路手段、８は出力ケーブ
ル、ｌ１、２ｏは回転軸である．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転物体に連結手段を介して連結した円板上のス
   ケールに投光手段から光束を照射し、該スケールからの
   光束を受光手段により受光し、該受光手段からの出力信
   号を利用して該回転物体の回転状態を検出するロータリ
   ーエンコーダにおいて該連結手段に連結させて該ロータ
   リーエンコーダの本体内に発電手段を設け、該発電手段
   から生ずる電力を該投光手段及び／又は受光手段に供給
   するようにしたことを特徴とするロータリーエンコーダ
   。