JPH10197290A - 光電式ロータリーエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 斜めに入射する光の影響による感光部７ａの
出力信号の低下が避けられ、かつ、寸法が小さくなるよ
うな受光部４を提供することによって小型の光電式ロー
タリエンコーダを提供する。 【解決手段】 受光素子７の感光部７ａの形状はＴ字形
であって、隣り合う感光部７ａの形状が、互いに正立と
倒立の関係になるように構成する。感光部７ａ相互の間
隔を狭くしても、電気的干渉を避けられるような隙間を
確保できるので、受光部４を小型にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源と回転円盤と
固定スリット板と受光素子とを有する光電式ロータリー
エンコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】機械装置の回転角度あるいは回転速度を
検出するための位置検出装置として、光電式ロータリー
エンコーダが知られている。図３は光電式ロータリーエ
ンコーダの基本的な構造を示す側断面図である。図にお
いて、１は光電式ロータリーエンコーダで、２は光電式
ロータリーエンコーダ１のハウジングであり、このハウ
ジング２には、光源３と受光部４が対向して固定されて
いる。５は回転円盤であり、光源３と受光部４の間に配
置され、ハウジング２に回転自在に取り付けられ、図示
しない検出対象の機械装置の回転軸に連結される。また
回転円盤５には、図示しない多数のスリットが円周上に
並んで形成されている。前記光源３を発した光は、回転
円盤５の前記スリットを通過して、受光部４に達する。
光を検知した受光部４は、電気信号を図示しない演算回
路に送る。このようにして、光電式ロータリーエンコー
ダ１は、回転円盤５の回転位置を検出する。

【０００３】図４は、第１の従来技術の例を示す受光部
４の正断面図である。以下、図に基づいて受光部４の構
造を詳細に説明する。受光部４は、固定スリット板６と
受光素子７からなり、固定スリット板６は、回転円盤５
のスリットを通過した光のうち、必要な光だけを受光素
子７に送り、不要な光を遮断するために、受光素子７の
上に固定されている。固定スリット板６には、開口６ａ
が、例えば３個並んで設けられている。受光素子７に
は、感光部７ａが、開口６ａに対応する位置に３箇所設
けられている。開口６ａと感光部７ａは同じ寸法であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この第1 の
従来技術では、次の様な問題があった。受光部４で安定
した精度のよい光線の検出をするには、光源３が平行光
線を発して、全ての光線が受光部４に垂直に入射するの
が望ましいが、実際には完全な平行光線は得られず、光
線が若干発散している。つまり受光部４に斜めに入射す
る光線（以下、斜光という）がある。図５は第１の従来
技術における斜光の問題を説明する受光部４の正断面図
である。以下、図５に基づいて斜光の問題を説明する。
図において、４は受光部であり、構成と機能は図４で説
明した受光部４と同一である。８は受光部４に垂直に入
射する光線（以下、垂直光という）であり、９は斜光で
ある。垂直光８は感光部７ａの全ての部分に当たるが、
斜光９はその一部が感光部７ａをそれて受光素子７に当
たるので、感光部７ａの一部にしか光が当たらない。し
たがって、有効感光面積が減少し、受光素子７が出力す
る信号レベルが低下する。信号レベルの低下は、光電式
ロータリーエンコーダ１の精度の低下や誤検出につなが
る大きな問題である。

【０００５】この問題を解決する第２の従来技術の例
を、図６と図７に示す。図６は開口６ａの寸法を、感光
部７ａよりも大きくした例である。図７は、前記第２の
従来技術の別の例であり、感光部７ａの寸法を開口６ａ
よりも大きくした例である。図６に示す構造では、固定
スリット板６が大きくなる。図７に示す構造では、感光
部７ａが大きくなるので受光素子７が大きくなる。感光
部７ａの間隔を詰めて受光素子７を小さくしようとする
と、感光部７ａ相互の隙間が小さくなるので、感光部７
ａ相互の電気的干渉が起きやすくなるという問題もあ
る。いずれにせよ、従来技術では受光部４が大きくな
り、光電式ロータリーエンコーダの小型化が難しくなる
という問題があった。

【０００６】そこで本発明は、斜光の影響による感光部
７ａの出力信号の低下が避けられ、かつ、寸法が小さく
なるような受光部４を提供することによって小型の光電
式ロータリーエンコーダを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、受光素子の感光部の形状をＴ字形にし
て、隣合う感光部が互いに、正立と倒立の関係になるよ
うに配置する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は、本発明の実施例を光電式ロータ
リーエンコーダの受光素子の平面図である。図１におい
て、７は受光素子であり、その表面に感光部７ａを３個
配置している。感光部７ａはＴ字型の平面形を持ち、隣
合う感光部７ａは、互いに正立と倒立の関係にある。つ
まり、左からＴ字、逆Ｔ字、Ｔ字の形をなすように配置
されている。隣り合うの感光部７ａは互いに正立と倒立
の関係にあるから、ある感光部７ａのＴ字型の立棒部分
は、隣の感光部７ａのＴ字型の横棒部に隣接する。従っ
て、感光部７ａ相互の隙間は、感光部７ａの間隔に比べ
て大きくなる。言い換えれば、感光部７ａの間隔を詰め
て、密に配置しても、感光部７ａの相互の隙間を、電気
的干渉の恐れがない程度に十分確保できるから、受光素
子７を大きくする必要がない。

【０００９】図２は、本発明の受光部の斜光に対する効
果を説明する正断面図と平面図である。図において、６
は固定スリット板、６ａは開口、７ａは感光部である。
図２の（ｂ）は、受光部に光線が垂直に入射する場合の
感光部７ａの有効感光面積１０を示す平面図である。こ
の図において、感光部７ａの実際に光があたる面積、す
なわち有効感光面積１０は、Ｔ字型の横棒が狭くなった
形になる。図２の（ｃ）は受光部に光線が斜めに入射す
る場合の感光部７ａの有効感光面積１１を示す平面図で
ある。この場合感光部７ａのＴ字型の横棒部の右側の部
分に光があたらなくなるが、左側の部分で光のあたる面
積がふえるので、有効感光面積１１は垂直入射光の場合
の有効感光面積１０に等しい。従って感光部７ａの出力
信号の強さは変わらない。

【００１０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果がある。 （１）光電式ロータリーエンコーダの受光素子を、小型
でかつ、斜光の影響を受けないように構成できるので、
光電式ロータリーエンコーダを小型にできる （２）受光部の信号レベルが安定するので、光電式ロー
タリーエンコーダの信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における受光素子を示す平面図
である。

【図２】本発明の実施例における受光部を示す正断面図
である。

【図３】光電式ロータリーエンコーダの側断面図であ
る。

【図４】第１の従来技術の例を示す受光部の正断面図で
ある。

【図５】第１の従来技術の問題点を説明する受光部の正
断面図である。

【図６】第２の従来技術の例を示す受光部の正断面図で
ある。

【図７】第２の従来技術の別の例を示す受光部の正断面
図である。

【符号の説明】

１：光電式ロータリーエンコーダ ２：ハウジング ３：光源 ４：受光部 ５：回転円盤 ６：固定スリット板 ６ａ：開口 ７：受光素子 ７ａ：感光部 ８：垂直光 ９：斜光 １０：垂直光に対する有効感光面積 １１：斜光に対する有効感光面積

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と回転円盤と固定スリット板と受光
   素子とを有する光電式ロータリーエンコーダにおいて、 前記受光素子の感光部は複数個あって、その形状はＴ字
   形であって、隣り合う前記感光部の形状が、互いに正立
   と倒立の関係になるように配設してあることを特徴とす
   る光電式ロータリーエンコーダ。