JPH078719U - 光ファイバエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は光ファイバエンコーダに関し、特
に、同期信号と位置信号の光強度に差を設け、両信号の
区別を容易とすることを特徴とする。 【構成】 本考案による光ファイバエンコーダは、光フ
ァイバ(11)の検出用出口(11a)に光反射体(11aA)を設け
るか又は受光用光ファイバを設けているため、この光フ
ァイバ(11)を介して得られる同期信号(30)の光強度が他
の光ファイバ(12,13)から反射して得られる位置信号(3
1)の光強度より高くなり、同期信号(30)と位置信号(31)
を容易に区別することができる構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバエンコーダに関し、特に、同期信号と位置信号の光強度 に差を設け、両信号の区別を容易とするための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、用いられていたこの種の光ファイバエンコーダとしては種々あるが、そ の中で代表的なものについて述べると、図４にて示される一般に採用されている 構成が挙げることができる。

【０００３】 すなわち、図４において符号１で示されるものは、ケーシング２内に軸受３を 介して回転自在に設けられた回転軸であり、この回転軸１の上部には、所定のパ ターン形状からなる第１パターン４、第２パターン５及び第３パターン６をその 表面７ａに有する回転板２９が一体状に取付けられている。 前記ケーシング２には、光コネクタ８が設けられており、この光コネクタ８に は、第１光ファイバ９を介して光分配器１０が接続されており、この光分配器１ ０には、各々長さが大幅に異なる第２光ファイバ１１、第３光ファイバ１２及び 第４光ファイバ１３が設けられている。 前記第２光ファイバ１１の第１検出用光出口１１ａは前記第１パターン４上に 対応して位置し、前記第３光ファイバ１２の第２検出用光出口１２ａは前記第２ パターン５上に対応して位置し、さらに、前記第４光ファイバ１３の第３検出用 光出口１３ａは前記第３パターン６上に対応して位置している。

【０００４】 尚、前述の各光ファイバ１１，１２及び１３の前記光分配器１０からの長さは 、符号で示すと、１１＜１２＜１３の関係に構成されている。 前記光コネクタ８には、単芯光ファイバである第５光ファイバ１４を介して光 結合器１５に結合されており、この光結合器１５には、入力用光ファイバ１６が 発光体１７に対向して設けられている。 前記光結合器１５に設けられた出力用光ファイバ１８の出力用光出口１８ａに は、受光体１９が対向して配設されている。 従来の光ファイバアブソリュートエンコーダは、前述したように構成されてお り、以下に、その動作について説明する。 まず、発光体１７からの光は、入力用光ファイバ１６、光結合器１５、第５光 ファイバ１４、光コネクタ８、第１光ファイバ９、光分配器１０を介して、各光 ファイバ１１，１２及び１３の各検出用光出口１１ａ，１２ａ及び１３ａを介し て各パターン４，５及び６に到達する。 これらの各光ファイバ１１，１２及び１３の長さは、各々異なり前述の関係に 設定されているため、第２光ファイバ１１からの光が最も早く第１パターン４に 到達して、第１パターン４を読み取り、その読み取った光信号は、前述の経路を 逆に経て出力用光ファイバ１８の出力用光出口１８ａから受光体１９によって受 信される。 また、他の第３光ファイバ１２及び第４光ファイバ１３を経て、第２パターン ５及び第３パターン６を読み取った光信号は、各々最初の光信号よりも遅れた時 間差をともなってシリアル信号として信号処理回路２０を有する受光体１９に受 信される。

【０００５】 従って、この受光体１９からは、前記各パターン４，５及び６のパターンを読 み取ったシリアル信号が、互いに、受信差を有して受光体１９に読み取られ、回 転軸１の回転数及び回転角度等のアブソリュート回転情報が得られる。 すなわち、前述の場合の光信号４ａ，５ａ，６ａは、図４に示されるように、 各パターン４，５，６において同一レベルとなり、光信号４ａからなる同期信号 ３０と光信号５ａ，６ａとからなる位置信号３１は同レベルであった。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来の光ファイバエンコーダは、以上のように構成されていたため、次のよう な課題が存在していた。 すなわち、第１光ファイバが切断した場合、信号処理回路が位置信号を同期信 号と誤認してしまうことがあり、誤った位置を出力してしまうことがあり、検出 精度上、大きい問題を有していた。

【０００７】 本考案は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、同期信 号と位置信号の光強度に差を設け、両信号の区別を容易とした光ファイバエンコ ーダを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案による光ファイバエンコーダは、ケーシング内に回転自在に設けられた 回転符号板の回転符号を互いに長さが異なる第１、第２、第３光ファイバを介し て読み取り、互いに時間差を有する検出信号を得るようにした光ファイバエンコ ーダにおいて、前記検出信号のうち、同期信号と位置信号の光強度に差を設けた 構成である。

【０００９】 さらに詳細には、前記同期信号を得るための前記第１光ファイバの第１検出用 光出口に光反射体が設けられた構成である。

【００１０】 さらに詳細には、前記同期信号を得るための前記第１光ファイバの第１検出用 光出口に受光用光ファイバを設けた構成である。

【００１１】

【作用】

本考案による光ファイバエンコーダにおいては、同期信号を得るための第１光 ファイバの光出口に光反射体又は受光用光ファイバを設けているため、この同期 信号は、他の位置信号よりも光強度が強いため、受光体で受信した後に、位置信 号のレベルよりも高いしきい値に設定されたコンバレータを通すことにより、同 期信号のみを取り出すことができる。従って、同期信号と位置信号の区別を明確 に行うことができる。

【００１２】

【実施例】 以下、図面と共に本考案による光ファイバエンコーダの好適な実施例について 詳細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明す る。 図１において符号１で示されるものは、ケーシング２内に軸受３を介して回転 自在に設けられた回転軸であり、この回転軸１の上部には、所定のパターン形状 からなる、第２パターン５及び第３パターン６をその表面７ａに有する回転板２ ９が一体状に取付けられている。 前記ケーシング２には、光コネクタ８が設けられており、この光コネクタ８に は、第１光ファイバ９を介して光分配器１０が接続されており、この光分配器１ ０には、各々長さが大幅に異なる第２光ファイバ１１、第３光ファイバ１２及び 第４光ファイバ１３が設けられている。 前記第２光ファイバ１１の第１検出用光出口１１ａは従来の第１パターン４（ 図２に示す）上に対応して位置し、前記第３光ファイバ１２の第２検出用光出口 １２ａは前記第２パターン５上に対応して位置し、さらに、前記第４光ファイバ １３の第３検出用光出口１３ａは前記第３パターン６上に対応して位置している 。また、この第１検出用光出口１１ａには鏡等の光反射体１１ａＡが設けられて いる。

【００１３】 尚、前述の各光ファイバ１１，１２及び１３の前記光分配器１０からの長さは 、符号で示すと、１１＜１２＜１３の関係に構成されている。 前記光コネクタ８には、単芯光ファイバである第５光ファイバ１４を介して光 結合器１５に結合されており、この光結合器１５には、入力用光ファイバ１６が 発光体１７に対向して設けられている。 前記光結合器１５に設けられた出力用光ファイバ１８の出力用光出口１８ａに は、受光体１９が対向して配設されている。

【００１４】 本考案の光ファイバアブソリュートエンコーダは、前述したように構成されて おり、以下に、その動作について説明する。 まず、発光体１７からの光は、入力用光ファイバ１６、光結合器１５、第５光 ファイバ１４、光コネクタ８、第１光ファイバ９、光分配器１０を介して、各光 ファイバ１１，１２及び１３の各検出用光出口１１ａ，１２ａ及び１３ａを介し て前記光反射体１１ａＡ及び各パターン５及び６上に到達する。 これらの各光ファイバ１１，１２及び１３の長さは、各々異なり前述の関係に 設定されているため、第２光ファイバ１１からの光が最も早く第１パターン４に 到達して、第１パターン４を読み取り、その読み取った検出信号は、前述の経路 を逆に経て出力用光ファイバ１８の出力用光出口１８ａから受光体１９によって 受信される。

【００１５】 また、他の第３光ファイバ１２及び第４光ファイバ１３を経て、第２パターン ５及び第３パターン６を読み取った光信号は、各々最初の光信号よりも遅れた時 間差をともなってシリアル信号として信号処理回路２０を有する受光体１９に受 信される。 従って、この受光体１９からは、光反射体１１ａＡで反射した同期信号３０と 前記各パターン５及び６のパターンを読み取った位置信号３１としてのシリアル 信号が、互いに、時間差を有して受光体１９に読み取られ、回転軸１の回転数及 び回転角度等のアブソリュート回転情報が得られる。

【００１６】 また、前述の場合、第２光ファイバ１１から反射して得られた同期信号３０は 、光反射体１１ａＡで反射されて得られているため、第３光ファイバ１２から第 ２パターン５で反射して得られた位置信号３１よりも光強度が強く、図２で示す ように、コンパレータ３のしきい値３２ａよりも高いレベルとなる。 従って、このコンパレータ３２の出力３２ｂは、このしきい値３２以上である 同期信号３０のみが出力され、位置信号３１はこの出力３２ｂには現れないこと により、光強度の強弱によって同期信号３０と位置信号３１の区別を行うことが できる。

【００１７】 なお、前述の実施例においては、第２光ファイバ１１に光反射体１１ａＡを設 けて、光反射型のエンコーダ構成について述べたが、例えば、この第２光ファイ バ１１に前記光反射体１１ａＡの代わりに、受光用光ファイバ（図示せず）を設 け、光透過型のエンコーダ構成とすることもできる。

【００１８】

【考案の効果】

本考案による光ファイバエンコーダは、以上のように構成されているため、次 のような効果を得ることができる。 すなわち、同期信号と位置信号との光量レベルを異ならせているため、同期信 号の光ファイバが切断されてしまったような場合においても、誤った位置信号を 出力し続けることがなくなる。 また、逆に、同期信号の有無を監視していれば、光ファイバの断線等の故障を 検出することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による光ファイバエンコーダを示す構成
図である。

【図２】図１の要部を示す拡大図である。

【図３】信号のレベルを示す波形図である。

【図４】従来の光ファイバエンコーダを示す構成図であ
る。

【図５】各信号を示す波形図である。

【符号の説明】

２ ケーシング ５，６ 回転符号 １１ 第２光ファイバ １１ａ 第１検出用光出口 １１ａＡ 光反射体 ３０ 同期信号 ３１ 位置信号

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング(2)内に回転自在に設けられ
   た回転符号板(29)の回転符号(5,6)を互いに長さが異な
   る第２、第３、第４光ファイバ(11,12,13)を介して読み
   取り、互いに時間差を有する検出信号を得るようにした
   光ファイバエンコーダにおいて、前記検出信号のうち、
   同期信号(30)と位置信号(31)の光強度に差を設ける構成
   としたことを特徴とする光ファイバエンコーダ。
2. 【請求項２】 前記同期信号(30)を得るための前記第２
   光ファイバ(11)の第１検出用光出口(11a)に光反射体(11
   aA)が設けられた構成としたことを特徴とする請求項１
   記載の光ファイバエンコーダ。
3. 【請求項３】 前記同期信号(30)を得るための前記第２
   光ファイバ(11)の第１検出用光出口(11a)に受光用光フ
   ァイバを設けた構成としたことを特徴とする請求項１記
   載の光ファイバエンコーダ。