JPH0616820U - Optical encoder - Google Patents
Optical encoderInfo
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- JPH0616820U JPH0616820U JP6143692U JP6143692U JPH0616820U JP H0616820 U JPH0616820 U JP H0616820U JP 6143692 U JP6143692 U JP 6143692U JP 6143692 U JP6143692 U JP 6143692U JP H0616820 U JPH0616820 U JP H0616820U
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- emitting element
- light emitting
- fixed
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 発光素子３に対向して３個の受光素子４ａ，
４ｂ，４ｃを固定する取り付け部４２を有するベース４
１と、発光素子３と受光素子４との間でベース４１に固
定した固定スリット板５と、固定スリット板５に設けた
３グループのスリット群５ａ，５ｂ，５ｃとを備え、発
光素子３の中心から受光素子３までの距離がほぼ同じに
なるように、取り付け部４２に段差を設けたものであ
る。
【効果】 ３個の受光素子の受光量はほぼ等しく、検出
電圧の振幅もそれぞれ等しくなるので、補正回路を設け
たり、発光素子の先端に平行光用レンズを設けたりする
必要がなく、安価で高精度の光学式エンコーダを提供で
きる。
(57) [Summary] [Structure] Three light receiving elements 4a facing the light emitting element 3,
Base 4 having mounting portion 42 for fixing 4b and 4c
1, a fixed slit plate 5 fixed to the base 41 between the light emitting element 3 and the light receiving element 4, and three slit groups 5a, 5b, 5c provided on the fixed slit plate 5, The mounting portion 42 is provided with a step so that the distance from the center to the light receiving element 3 is substantially the same. [Effect] Since the light receiving amounts of the three light receiving elements are substantially equal and the amplitudes of the detection voltages are also equal, it is not necessary to provide a correction circuit or a parallel light lens at the tip of the light emitting element, which is inexpensive. It is possible to provide a high-precision optical encoder.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、回転ディスクに設けたスリットを通過させた光によって回転角度や 回転速度を検出する光学式エンコーダに関する。 The present invention relates to an optical encoder that detects a rotation angle and a rotation speed by light passing through a slit provided on a rotating disk.
【０００２】[0002]
従来、モータなどの回転機械の回転角や回転速度を検出する光学式エンコーダ は、例えば図５および図６に示すように、モータ１の固定部にスタッド１１によ り取りつけられた回路基板２に発光素子３を設け、発光素子３に対向してモータ １のブラケット１２に設けたベース４１に受光素子４を固定し、受光素子４の発 光素子３側には固定スリット板５を固定している。モータ１の回転軸１３に固定 した回転ディスク６は発光素子３と固定スリット板５の間に配置してある。回転 ディスク６には放射状に多数のスリットをリング状に配列したスリット部６１を 設けてある。 高い検出精度を得るために、３相の検出電圧を出力するものがあるが、それは 、図６に示すように、固定スリット板５に３グループのスリット群５ａ，５ｂ， ５ｃを設け、それぞれのスリット群に対向してベース４１の同一平面上に受光素 子４ａ，４ｂ，４ｃを設けて、検出電圧ＶA ，ＶB ，ＶC を出力するようにして ある。（例えば、特開昭６２−２６６４１２号、特開平１−９８９２５号）Conventionally, an optical encoder for detecting a rotation angle and a rotation speed of a rotating machine such as a motor is mounted on a circuit board 2 attached to a fixed portion of a motor 1 by a stud 11 as shown in FIGS. 5 and 6, for example. The light emitting element 3 is provided, the light receiving element 4 is fixed to the base 41 provided on the bracket 12 of the motor 1 facing the light emitting element 3, and the fixed slit plate 5 is fixed to the light emitting element 3 side of the light receiving element 4. There is. The rotary disk 6 fixed to the rotary shaft 13 of the motor 1 is arranged between the light emitting element 3 and the fixed slit plate 5. The rotating disk 6 is provided with a slit portion 61 in which a large number of slits are radially arranged in a ring shape. In order to obtain a high detection accuracy, there are those that output three-phase detection voltages. As shown in FIG. 6, the fixed slit plate 5 is provided with three groups of slit groups 5a, 5b, 5c, and Light receiving elements 4a, 4b and 4c are provided on the same plane of the base 41 so as to face the slit group and output the detection voltages V A , V B and V C. (For example, JP-A-62-266412 and JP-A-1-98925)
【０００３】[0003]
ところが、上記構成では、１個の発光素子３に対して３個の受光素子を設けて あるので、発光素子の中心に配置された受光素子と発光素子の中心から外れた２ 個の受光素子の受光量には差が生じ、図７に示すように、中心の受光素子４ａの 検出電圧の振幅ＶB と両側の受光素子４ａ，４ｃの振幅ＶA ，ＶC が異なってく る。 ３相の検出電圧の間に振幅の差が生じると、回転角や回転位置を演算するため の回路に補正回路を設けたり、発光素子の先端に平行光用レンズを設けたりする 必要が出てきて、回路が複雑になったり、装置がコストアップとなるという欠点 があった。 また、受光素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力に差がある場合、ボリュームによって ゲインを大きくして振幅がほぼ等しくなるように調整しているが、周波数が大き くなると、ゲインを大きくしているものは振幅の減衰が大きく、外乱に対して非 常に敏感であるため、図８（ａ）に示す周波数の変化する前の状態から、図８（ ｂ）に示す周波数が変化した後の状態のように、受光素子４ａ，４ｂ，４ｃの出 力が再びバランスが崩れる恐れがあった。 本考案は、３個の受光素子の受光量を均一になるようにして、品質の安定した 高精度の光学式エンコーダを提供することを目的とするものである。However, in the above configuration, since three light receiving elements are provided for one light emitting element 3, there are two light receiving elements arranged at the center of the light emitting element and two light receiving elements deviated from the center of the light emitting element. There is a difference in the amount of light received, and as shown in FIG. 7, the amplitude V B of the detection voltage of the central light receiving element 4a and the amplitudes V A and V C of the light receiving elements 4a and 4c on both sides are different. If there is a difference in amplitude between the detection voltages of the three phases, it becomes necessary to provide a correction circuit in the circuit for calculating the rotation angle and rotation position, or to provide a parallel light lens at the tip of the light emitting element. However, there are drawbacks that the circuit becomes complicated and the cost of the device increases. Also, when there is a difference in the outputs of the light receiving elements 4a, 4b, 4c, the gain is increased by the volume control so that the amplitudes are almost equal, but the gain is increased as the frequency increases. Has a large amplitude attenuation and is very sensitive to disturbances. Therefore, the state before the frequency change shown in Fig. 8 (a) changes to the state after the frequency change shown in Fig. 8 (b). In addition, the outputs of the light receiving elements 4a, 4b, and 4c may be out of balance again. An object of the present invention is to provide a highly accurate optical encoder with stable quality by making the light receiving amounts of three light receiving elements uniform.
【０００４】[0004]
本考案は、発光素子に対向して取り付け部に設けた受光素子と、前記受光素子 の前記発光素子側に固定した固定スリット板と、前記発光素子と前記固定スリッ トの間に配置したリング状に配列したスリット部を有する回転ディスクと、固定 スリット板に設けた前記スリット部に対向する３個以上の複数グループのスリッ ト群とを設け、前記受光素子を前記スリット群に対向して配置した３個以上の複 数個の受光素子で構成した光学式エンコーダにおいて、前記発光素子の中心から 前記受光素子までの距離がほぼ同じになるように前記受光素子を固定する取り付 け部に段差を設けたものである。 The present invention is directed to a light receiving element provided in a mounting portion facing a light emitting element, a fixed slit plate fixed to the light emitting element side of the light receiving element, and a ring shape arranged between the light emitting element and the fixed slit. A rotary disk having slits arranged in a row and a slit group of three or more groups facing the slits provided on the fixed slit plate are provided, and the light receiving element is arranged to face the slit group. In an optical encoder composed of three or more light receiving elements, a step is attached to a mounting portion for fixing the light receiving element so that the distance from the center of the light emitting element to the light receiving element is almost the same. It is provided.
【０００５】[0005]
発光素子の中心と一致するように配置した中央の受光素子から発光素子までの 距離と、両側の受光素子から発光素子までの距離がほぼ同じになるように、受光 素子を固定する取り付け部に段差を設けてあるので、３個以上の複数個の受光素 子から発光素子までの距離はほぼ同一となり、それぞれ全ての受光素子の受光量 はほぼ等しく、検出電圧の振幅もそれぞれ等しくなる。 A step is placed on the mounting part that secures the light receiving element so that the distance from the light receiving element in the center, which is arranged so as to match the center of the light emitting element, and the light emitting element on both sides are almost the same. Are provided, the distances from a plurality of light receiving elements of three or more to the light emitting element are almost the same, the light receiving amounts of all the light receiving elements are substantially equal, and the amplitudes of the detection voltages are also equal.
【０００６】[0006]
【実施例】 本考案を図に示す実施例について説明する。 図１は本考案の実施例を示す側断面図で、回路基板２に発光素子３を設け、発 光素子３に対向してベース４１に受光素子４を固定し、受光素子４との発光素子 ３との間に固定スリット板５を配置してベース４１に固定してある。リング状に 配列したスリット部６１を設けた回転ディスク６を発光素子３と固定スリット板 ５の間に配置し、固定スリット板５にはスリット部６１に対向するように３グル ープのスリット群５ａ，５ｂ，５ｃを設けてある。受光素子４はそれぞれのスリ ット群５ａ，５ｂ，５ｃに対向して配置した受光素子４ａ，４ｂ，４ｃによって 構成し、検出電圧ＶA ，ＶB ，ＶC を出力するようにしてあるしてある。以上は 従来例とほぼ同じ構成である。 従来と異なる点は、発光素子３の中心と一致するように配置した中央の受光素 子４ｂから発光素子３までの距離と、両側の受光素子４ａ，４ｃから発光素子３ までの距離がほぼ同じになるように、受光素子４を固定するベース４１の取り付 け部４２に段差を設けたことである。段差を設ける方法として、取り付け部４２ の中央部を低くし、両側部を高くし、中央部に受光素子４ｂを取り付け、両側部 に受光素子４ａ，４ｃを取りつけてある。 したがって、受光素子４ａ，４ｂ，４ｃの発光素子３までの距離はほぼ同一と なり、検出電圧の振幅ＶA ，ＶB ，ＶC は、図３に示すようにそれぞれ等しくな る。 なお、複数の受光素子の出力がすべてほぼ同じ出力であるので、受光素子の検 出電圧出力を増幅してアナログ出力を得る時、それぞれ同じゲイン定数でよく、 また、周波数が変化した時でも、周波数が変化する前の図４（ａ）の状態に対し て、図４（ｂ）に示すように、ほぼ同じ特性で出力変化を示し、バランスを崩す ことはなくなる。 なお、上記は回転量を検出する光学式エンコーダに適用した例を説明したが、 リニアスケースなどの直線移動量を検出するものにも適用できる。 また、受光素子の数は３個に限るものではなく、３個以上の複数個の受光素子 を備えた場合にも適用できる。Embodiments The present invention will be described with reference to the embodiments shown in the drawings. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention, in which a light emitting element 3 is provided on a circuit board 2, a light receiving element 4 is fixed to a base 41 facing the light emitting element 3, and a light emitting element with the light receiving element 4 is mounted. The fixed slit plate 5 is disposed between the fixed slit plate 5 and the fixed slit plate 5, and is fixed to the base 41. A rotary disk 6 provided with a slit portion 61 arranged in a ring shape is arranged between the light emitting element 3 and the fixed slit plate 5, and the fixed slit plate 5 has a slit group of 3 groups so as to face the slit portion 61. 5a, 5b, 5c are provided. The light receiving element 4 is composed of the light receiving elements 4a, 4b and 4c arranged facing the respective slit groups 5a, 5b and 5c, and outputs the detection voltages V A , V B and V C. There is. The above is almost the same configuration as the conventional example. The difference from the conventional one is that the distance from the light receiving element 4b in the center arranged so as to match the center of the light emitting element 3 to the light emitting element 3 and the distance from the light receiving elements 4a and 4c on both sides to the light emitting element 3 are almost the same. Therefore, a step is provided on the mounting portion 42 of the base 41 for fixing the light receiving element 4. As a method of providing a step, the central portion of the mounting portion 42 is lowered, both side portions are raised, the light receiving element 4b is attached to the central portion, and the light receiving elements 4a and 4c are attached to both side portions. Therefore, the distances of the light receiving elements 4a, 4b, and 4c to the light emitting element 3 are substantially the same, and the amplitudes V A , V B , and V C of the detection voltages are equal as shown in FIG. It should be noted that since the outputs of the multiple light receiving elements are all almost the same output, the same gain constant can be used when amplifying the detection voltage output of the light receiving elements to obtain an analog output, and even when the frequency changes, As compared with the state of FIG. 4A before the frequency changes, the output changes with almost the same characteristics as shown in FIG. 4B, and the balance is not lost. In addition, although the example applied to the optical encoder for detecting the rotation amount has been described above, the present invention can also be applied to a device for detecting a linear movement amount such as a linear case. Further, the number of light receiving elements is not limited to three, and can be applied to the case where a plurality of light receiving elements of three or more are provided.
【０００７】[0007]
以上述べたように、本考案によれば、３個の受光素子から発光素子までの距離 はほぼ同一となり、したがって３個の受光素子の受光量はほぼ等しく、検出電圧 の振幅もそれぞれ等しくなるので、補正回路を設けたり、発光素子の先端に平行 光用レンズを設けたりする必要がなく、周波数が変化してもバランスの崩れるこ とのない、品質の安定したで高精度の光学式エンコーダを提供できる効果がある 。 As described above, according to the present invention, the distances from the three light receiving elements to the light emitting elements are almost the same, so that the light receiving amounts of the three light receiving elements are almost equal and the amplitudes of the detection voltages are also equal. , It is not necessary to provide a correction circuit or a parallel light lens at the tip of the light emitting element, and the balance is not lost even if the frequency changes, and a stable and high-precision optical encoder is provided. There is an effect that can be provided.
【図１】本考案の実施例を示す要部側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an essential part showing an embodiment of the present invention.
【図２】本考案の実施例を示す要部正面図である。FIG. 2 is a front view of an essential part showing an embodiment of the present invention.
【図３】本考案の実施例の検出電圧出力を示す説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a detected voltage output according to an embodiment of the present invention.
【図４】本考案の実施例の周波数の変化前後の検出出力
を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing detection outputs before and after a change in frequency according to the embodiment of the present invention.
【図５】従来例を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a conventional example.
【図６】従来例を示す要部側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view of a main part showing a conventional example.
【図７】従来例の検出電圧出力を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a detection voltage output of a conventional example.
【図８】従来例の周波数の変化前後の検出出力を示す説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing detection outputs before and after a frequency change in the conventional example.
１ モータ ２ 回路基板 ３ 発光素子 ４、４ａ，４ｂ，４ｃ 受光素子 ４１ ベース ４２ 取り付け部 ５ 固定スリット板 ５ａ，５ｂ，５ｃ スリット群 ６ 回転ディスク ６１ スリット部 1 Motor 2 Circuit board 3 Light emitting element 4, 4a, 4b, 4c Light receiving element 41 Base 42 Mounting part 5 Fixed slit plate 5a, 5b, 5c Slit group 6 Rotating disk 61 Slit part
Claims (1)
受光素子と、前記受光素子の前記発光素子側に固定した
固定スリット板と、前記発光素子と前記固定スリットの
間に配置したリング状に配列したスリット部を有する回
転ディスクと、固定スリット板に設けた前記スリット部
に対向する３個以上の複数グループのスリット群とを設
け、前記受光素子を前記スリット群に対向して配置した
３個以上の複数個の受光素子で構成した光学式エンコー
ダにおいて、前記発光素子の中心から前記受光素子まで
の距離がほぼ同じになるように前記受光素子を固定する
取り付け部に段差を設けたことを特徴とする光学式エン
コーダ。1. A light receiving element provided in a mounting portion facing the light emitting element, a fixed slit plate fixed to the light emitting element side of the light receiving element, and a ring shape arranged between the light emitting element and the fixed slit. A rotary disk having slits arranged in a plurality of groups and a slit group of three or more groups facing the slits provided on the fixed slit plate are provided, and the light receiving element is arranged to face the slit group. In an optical encoder composed of a plurality of light receiving elements, a step is provided in a mounting portion for fixing the light receiving element so that the distance from the center of the light emitting element to the light receiving element is almost the same. Characteristic optical encoder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143692U JPH0616820U (en) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | Optical encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6143692U JPH0616820U (en) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | Optical encoder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616820U true JPH0616820U (en) | 1994-03-04 |
Family
ID=13171019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6143692U Pending JPH0616820U (en) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | Optical encoder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616820U (en) |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP6143692U patent/JPH0616820U/en active Pending
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