JPS5951307A - ロ−タリエンコ−ダ - Google Patents
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- JPS5951307A JPS5951307A JP16204382A JP16204382A JPS5951307A JP S5951307 A JPS5951307 A JP S5951307A JP 16204382 A JP16204382 A JP 16204382A JP 16204382 A JP16204382 A JP 16204382A JP S5951307 A JPS5951307 A JP S5951307A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34776—Absolute encoders with analogue or digital scales
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
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】
本発明はロータリエンコーダの改良に関する。
角度と角速度の雨検出機能を併せもつロークリエンコー
ダは、各種操作機構の位置決め制御系におけるセンサと
して広く利用されているが。
ダは、各種操作機構の位置決め制御系におけるセンサと
して広く利用されているが。
特に、近年のロボット等においては、精密な位置決めが
要求されており、それに伴いセンサにも高分解能化が要
求されると共に2寸法的にも小型化が要請されている。
要求されており、それに伴いセンサにも高分解能化が要
求されると共に2寸法的にも小型化が要請されている。
さて、このような高分解能化と小型化の両立は、従来か
ら利用されるスリット円板と光電変換系を組合せた方式
では実現困難である。これに対し1位相変調検出方式の
ロークリエンコーダは、小型でありながら高分解能化も
可能であり、この方式を利用した代表的なものとして回
転形マグネスケールが公知である。このマグネスケール
は、入力軸と一体に回動させられるロータの周面に、磁
極N、 S、 S、 Nを形成してサイン波状に磁束密
度の変わる磁気目盛とし、磁束応答形のヘッド2個を9
0度隔ててロータ周面と対向させると共に、その各ヘッ
ドを角速度Wで励磁させる励磁サイン波の位相も90度
ずらし。
ら利用されるスリット円板と光電変換系を組合せた方式
では実現困難である。これに対し1位相変調検出方式の
ロークリエンコーダは、小型でありながら高分解能化も
可能であり、この方式を利用した代表的なものとして回
転形マグネスケールが公知である。このマグネスケール
は、入力軸と一体に回動させられるロータの周面に、磁
極N、 S、 S、 Nを形成してサイン波状に磁束密
度の変わる磁気目盛とし、磁束応答形のヘッド2個を9
0度隔ててロータ周面と対向させると共に、その各ヘッ
ドを角速度Wで励磁させる励磁サイン波の位相も90度
ずらし。
各ヘッドの出力を加算するようにしたものである。こう
すると、各ヘッドからはロータの回動角θのサインとコ
サインにそれぞれ対応したAs1nθ、 Acosθの
振幅を有するsinwtとcos wt(Wは角速度)
の搬送波eI+62+すなわち。
すると、各ヘッドからはロータの回動角θのサインとコ
サインにそれぞれ対応したAs1nθ、 Acosθの
振幅を有するsinwtとcos wt(Wは角速度)
の搬送波eI+62+すなわち。
が取り出され、これを加算すると、その出力eは。
e = el +e2 =Acos (wt−θ)(2
)となり、結局2回動角θは搬送波と同じ角速度をもつ
コサイン波信号eの位相の変化に変換される。
)となり、結局2回動角θは搬送波と同じ角速度をもつ
コサイン波信号eの位相の変化に変換される。
しかして2位相の変化は、励磁サイン波と加算サイン波
の位相差を例えばクロックパルスによりディジタル的に
位相差計により測定すれば。
の位相差を例えばクロックパルスによりディジタル的に
位相差計により測定すれば。
十分に高い分解能をもって求めることができる。
しかしながら、このような回転形マグネスケールは、磁
気的に検出を行うために周囲の磁気的、あるいは電磁的
なノイズの影響を受は易い欠点があり、結局、その使用
環境に対して制約を受ける。
気的に検出を行うために周囲の磁気的、あるいは電磁的
なノイズの影響を受は易い欠点があり、結局、その使用
環境に対して制約を受ける。
これを改善するには、光電的な検出法の採用が考えられ
、磁気目盛の代りに2回動角に応じてサイン波状に変化
する光学目盛を用い、磁束応答形ヘッドの代りに、サイ
ン波、コサイン波で点灯制御させられる発光体と、その
光を光学目盛を介して受光して電気信号に変換する受光
体により構成させることが考えられる。しかし光学目盛
に対して、磁気目盛のN極(!:S極のような正負の極
性を持たせることは不可能であり。
、磁気目盛の代りに2回動角に応じてサイン波状に変化
する光学目盛を用い、磁束応答形ヘッドの代りに、サイ
ン波、コサイン波で点灯制御させられる発光体と、その
光を光学目盛を介して受光して電気信号に変換する受光
体により構成させることが考えられる。しかし光学目盛
に対して、磁気目盛のN極(!:S極のような正負の極
性を持たせることは不可能であり。
目盛は光の遮断時を0として、光を透過あるいは反射し
た場合にそれに応じた正の目盛を有することになる。ま
た8発光体の発光する光量も負の光量はありえないので
最小の光量が0である。すなわち、これらの関係を式に
よって説明すると、二つの発光体により最小瞳をOとし
。
た場合にそれに応じた正の目盛を有することになる。ま
た8発光体の発光する光量も負の光量はありえないので
最小の光量が0である。すなわち、これらの関係を式に
よって説明すると、二つの発光体により最小瞳をOとし
。
最大値を2Bとしてサイン波状、コサイン波状に点灯制
御させれば、その発光量F1+ F2はであって、一定
の光量Bを中心値としてサイン波、コサイン波の変化が
生じるわけである。そして、この光量F、、F2を回動
角θに応じたサイン、コサイン関数に応じて透過、ある
いは反射させるようにした光学目盛についても最小の制
御光量を0とし、それと最大の制御光量2Bとの間を、
サイン波状、コサイン波状に制御させるのであり、目盛
を介して受光体に達する光量Fll * F21は。
御させれば、その発光量F1+ F2はであって、一定
の光量Bを中心値としてサイン波、コサイン波の変化が
生じるわけである。そして、この光量F、、F2を回動
角θに応じたサイン、コサイン関数に応じて透過、ある
いは反射させるようにした光学目盛についても最小の制
御光量を0とし、それと最大の制御光量2Bとの間を、
サイン波状、コサイン波状に制御させるのであり、目盛
を介して受光体に達する光量Fll * F21は。
となる。したがって、この光量を加算した結果は。
FII+F21 =(B/2)(sin(wt十〇)+
(sinwt−1−coswt)+(sinθ+cos
θ)+2) (5)となり、磁気的な検出法
のように回動角を位相変化として取り出すことはできな
い。
(sinwt−1−coswt)+(sinθ+cos
θ)+2) (5)となり、磁気的な検出法
のように回動角を位相変化として取り出すことはできな
い。
さて、この解決には、(9式に関していうと。
(sinwt+coswt )を無くすることが必要で
あり。
あり。
(sinθ+cosθ)と2は、角速度Wに対して直流
成分、あるいははるかに低い角速度成分きなるのでフィ
ルタにより消去し得ることになる。
成分、あるいははるかに低い角速度成分きなるのでフィ
ルタにより消去し得ることになる。
そこで、最初に戻って2発光体の発光量を検討するのに
、 sinwtに対して位相が90度ずれたcos w
tの他に、180度、270度ずれたサイン波による点
灯制御を行えば、その発光量F3.F4は。
、 sinwtに対して位相が90度ずれたcos w
tの他に、180度、270度ずれたサイン波による点
灯制御を行えば、その発光量F3.F4は。
それぞれ前記(3)式と同様にして
となり、前記F1とF3.F2とF4は、それぞれ光量
Bを中心として角速度Wで周期的に変化しながら、互に
反対(180度位相差をもつ)の光量変化を生じる。そ
こで、さらに光学目盛も前記の回動角θのサイン関数、
コサイン関数で前記F、、F2の光量の透過を各別に制
御させると同時に、サイン関数と180度、270度の
位相差をもつマイナスサイン関数、マイナスコサイン関
数に応じて前記F3.F4の透過を各別に制御させれば
、そのFa、 Faの中で受光体に導入される光量F3
+ r F41は、前記(4)式と同様にして。
Bを中心として角速度Wで周期的に変化しながら、互に
反対(180度位相差をもつ)の光量変化を生じる。そ
こで、さらに光学目盛も前記の回動角θのサイン関数、
コサイン関数で前記F、、F2の光量の透過を各別に制
御させると同時に、サイン関数と180度、270度の
位相差をもつマイナスサイン関数、マイナスコサイン関
数に応じて前記F3.F4の透過を各別に制御させれば
、そのFa、 Faの中で受光体に導入される光量F3
+ r F41は、前記(4)式と同様にして。
となる。
したがって・これらFn・F2+・I”31 + F4
1のすべてを加算すれば、その合成光量Fは。
1のすべてを加算すれば、その合成光量Fは。
F=B(cos(wt−〇)+2) (8
)となって、直流成分2Bと回動角θに対応した位相変
化をもつ角速度Wの光量変化が得られることになる。
)となって、直流成分2Bと回動角θに対応した位相変
化をもつ角速度Wの光量変化が得られることになる。
以上は、説明を簡単にするために2発光体の発光量F1
〜F4を90度づつの位相ずれをもたせ。
〜F4を90度づつの位相ずれをもたせ。
光学目盛も、90度づつの位相ずれをもたせて透過光量
の制御を行わせる場合を検討したものであるが9発光量
F、−F4の位相ずれとその透過を制御する光学目盛で
の制御サイン関数の位相ずれとを合致させれば、上記検
討と同様のことがいえる。
の制御を行わせる場合を検討したものであるが9発光量
F、−F4の位相ずれとその透過を制御する光学目盛で
の制御サイン関数の位相ずれとを合致させれば、上記検
討と同様のことがいえる。
本発明は、上記の検討結果に基づき、光電的手段による
位相変調検出方式のロータリエンコーダを最小の部品で
実現したものであり、入力軸さ同心の円周上の各象現内
ごとに適宜に選定した機械角α1.α2.α3.α4の
位置に略矩形状の投光部と受光部を一体的に組合せた第
1〜第4の投受光体を配置し、その各投受光体の投光部
は点灯制御部により導入される前記機械角と対応する位
相を有するサイン波により点灯制御させ、その発光体と
入力軸に対して偏心させて設けた反射体円板を対向させ
、入力軸は、投受光体、または反射体円板のいずれか一
方と一体的に結合させたものである。
位相変調検出方式のロータリエンコーダを最小の部品で
実現したものであり、入力軸さ同心の円周上の各象現内
ごとに適宜に選定した機械角α1.α2.α3.α4の
位置に略矩形状の投光部と受光部を一体的に組合せた第
1〜第4の投受光体を配置し、その各投受光体の投光部
は点灯制御部により導入される前記機械角と対応する位
相を有するサイン波により点灯制御させ、その発光体と
入力軸に対して偏心させて設けた反射体円板を対向させ
、入力軸は、投受光体、または反射体円板のいずれか一
方と一体的に結合させたものである。
その結果、各投受光体の発光部から所定の位相ずれをも
つ発光量が生じ、その各発光部と偏心した反射体円板と
の対向面積は回動角に対応して所定の各位相ずれをもつ
サイン波状に変化させられるようにしたものであり、結
局、偏心した反射体円板自体を前記した光学目盛の役割
も兼ねるようにしたものである。
つ発光量が生じ、その各発光部と偏心した反射体円板と
の対向面積は回動角に対応して所定の各位相ずれをもつ
サイン波状に変化させられるようにしたものであり、結
局、偏心した反射体円板自体を前記した光学目盛の役割
も兼ねるようにしたものである。
以下、実施例につき詳細に説明する。なお。
この実施例は、各投受光体の配置機械角α1〜α4をα
1−0.α2=90度、α3=180度、α4= 27
0度とした直交配置の例である。
1−0.α2=90度、α3=180度、α4= 27
0度とした直交配置の例である。
第1図およびそのA−A断面図である第2図において、
固定の筐体20の基板21には、そこを貫通して入力軸
10がベアリング22により回動自在に支承され、筐体
20内に突入した軸10の端部には保持円板11が固着
され、その保持円板11の前面(第1図では右側)には
1反射体円板5が固着され、その中心O′は軸10の回
動中心と偏心した状態であり、筐体20の前壁内面には
、軸10と同心の円周に沿って放射状に矩形の第1〜第
4の投受光体が互に90度の角度を隔てて固定され1反
射体円板5と対向している。
固定の筐体20の基板21には、そこを貫通して入力軸
10がベアリング22により回動自在に支承され、筐体
20内に突入した軸10の端部には保持円板11が固着
され、その保持円板11の前面(第1図では右側)には
1反射体円板5が固着され、その中心O′は軸10の回
動中心と偏心した状態であり、筐体20の前壁内面には
、軸10と同心の円周に沿って放射状に矩形の第1〜第
4の投受光体が互に90度の角度を隔てて固定され1反
射体円板5と対向している。
したがって、入力軸10が回動すると、その回動角θに
応じて各投受光体1〜4(!:反射体円板5との対向面
積が変化させられることになる。
応じて各投受光体1〜4(!:反射体円板5との対向面
積が変化させられることになる。
いま、第2図めように反射体円板5の中心O′が回動中
心0の上方に位置した状態を基準にとり。
心0の上方に位置した状態を基準にとり。
軸IOが矢印の時計方向に回動する場合を検討すると、
基準状態では、投受光体1と3は略半分が反射体円板5
と対向し、投受光体4は無対向状態となり、投受光体2
は完全対向状態となっている。そして、この位置から反
射体円板5が時計方向に回動し始めると9反射体円板5
と対向する投受光体lの面積は半分からさらに増加し始
め、投受光体4は無対向状態から増加し始め、投受光体
3は半分から減少し始め、投受光体2は全対向状態から
減少し始める。そして反射体円板5の回動角θが90度
に達すると、投受光体1は、全対向状態に、投受光体2
と4は半分が対向状態に、投受光体3は無対向状態とな
って、結局、各投受光体1.2.3.4の対向面積は、
前記基準状態の各投受光体2.3.4.1の各対向面積
と対応する。以下、同様に1反射体円板5が90度〜1
80度の間で回動すると、投受光体l、2の対向面積は
減少し、投受光体3゜4の対向面積は増加し、 18
0度の位置では、各投受光体1.2.3.4の対向面積
は、基準状態の各投受光体3.4.1.2の各対向面積
と対応し、同様に、270度の位置では、基準状態の各
投受光体4. I、 2.3の各対向面積と対応する。
基準状態では、投受光体1と3は略半分が反射体円板5
と対向し、投受光体4は無対向状態となり、投受光体2
は完全対向状態となっている。そして、この位置から反
射体円板5が時計方向に回動し始めると9反射体円板5
と対向する投受光体lの面積は半分からさらに増加し始
め、投受光体4は無対向状態から増加し始め、投受光体
3は半分から減少し始め、投受光体2は全対向状態から
減少し始める。そして反射体円板5の回動角θが90度
に達すると、投受光体1は、全対向状態に、投受光体2
と4は半分が対向状態に、投受光体3は無対向状態とな
って、結局、各投受光体1.2.3.4の対向面積は、
前記基準状態の各投受光体2.3.4.1の各対向面積
と対応する。以下、同様に1反射体円板5が90度〜1
80度の間で回動すると、投受光体l、2の対向面積は
減少し、投受光体3゜4の対向面積は増加し、 18
0度の位置では、各投受光体1.2.3.4の対向面積
は、基準状態の各投受光体3.4.1.2の各対向面積
と対応し、同様に、270度の位置では、基準状態の各
投受光体4. I、 2.3の各対向面積と対応する。
すなわち、各投受光体1〜4の反射体円板5との対向面
積は、互に90度づつの位相ずれをもって変化し、かつ
、その各々の変化は、無対向状態から全対向状態の間で
サイン波状に変化したものとなる。
積は、互に90度づつの位相ずれをもって変化し、かつ
、その各々の変化は、無対向状態から全対向状態の間で
サイン波状に変化したものとなる。
したがって、各投受光体1〜4の対向面積を全対向状態
を1とし、それと回動角θの関係を回動角θの関数とし
てf1〜f4で表せば9次のようになり。
を1とし、それと回動角θの関係を回動角θの関数とし
てf1〜f4で表せば9次のようになり。
反射体円板5は各投受光体1〜4の投光部からの投光量
を受光部に導入する際の反射光量の制御を行わせる光学
目盛となる。
を受光部に導入する際の反射光量の制御を行わせる光学
目盛となる。
次に、各投受光体1〜4の投光部の発光量を制御させる
点灯制御部の実施例につき、第3図により説明する。こ
れは、投受光体1〜4の投光部に対し、各発光量をサイ
ン波状に変化させ。
点灯制御部の実施例につき、第3図により説明する。こ
れは、投受光体1〜4の投光部に対し、各発光量をサイ
ン波状に変化させ。
その位相を90度づつずらすためのものである。
すなわち2時間経過に従い投受光体1の投光量が最小値
をOとしたサイン波状に変化する間に。
をOとしたサイン波状に変化する間に。
投受光体2では位相が90度ずれて光量が同様に変化し
、投受光体3,4はさらに位相が180度。
、投受光体3,4はさらに位相が180度。
270度づつずれて同様に変化させられるようにしたも
のである。
のである。
図において2発振器31のサイン波Asinwt(A:
振幅、W:角速度)の出力端子は第1の90度移相器3
2の入力端子と結線され、その移相されたAcoswt
の出力端子は第2の90度移相器の入力端子と結線され
、その移相された一Asinwtの出力端子は第3の9
0度移相器の入力端子と結線され、それら発振器31.
第1〜第3の移相器32〜34の出力端子は、前記投受
光体1〜4の投光部駆動回路35〜38の入力端子と結
線されている。
振幅、W:角速度)の出力端子は第1の90度移相器3
2の入力端子と結線され、その移相されたAcoswt
の出力端子は第2の90度移相器の入力端子と結線され
、その移相された一Asinwtの出力端子は第3の9
0度移相器の入力端子と結線され、それら発振器31.
第1〜第3の移相器32〜34の出力端子は、前記投受
光体1〜4の投光部駆動回路35〜38の入力端子と結
線されている。
そして、駆動回路35〜38において、各対応する投受
光体1〜4の投光部をそれぞれ正の光量範囲2例えばO
〜2Bの間でそれぞれ前記(3)、 (6)式に示すよ
うなF、−F4の光量で点灯を行わせる。したがって、
この各発光量F1〜F4は、各投受光体1〜4と反射体
円板5との対向面積に応じて投受光体1〜4の受光部に
導入されることになり、前記(9)式に示すように、全
対向状態の投受光体では、全ての発光量が反射して受光
部にもどり、無対向状態の投受光体では到達光量が0と
なる。例えば、第2図の状態、すなわち回動角0の状態
を例にとると、投受光体1,3の半分が反射体円板5と
対向し、投受光体4は無対向、投受光体2は完全対向状
態である。そうすると、投受光体1から発光量B (s
inwt+1)が発光されても、そのうち反射されて投
受光体1に達する光量は、半分であり、結局(B/2)
(sinwt+ 1 )がもどる。同様に投受光体3の
発光量B (−sinwt+ 1 )のうちの半分、(
B/2)(−sinwt+1)ももどる。また、このと
きの投受光体4の体4の発光量は無対向状態のため全く
反射体円板5には達せず、逆に、投受光体2の発光量B
(−coswt+ 1 )はすべて反射して投受光体
2にもどる。したがって、投受光体1と3にもどった光
量の和はBとなり、それと投受光体2にもどった光量の
合計は、 B(coswt+2)となり。
光体1〜4の投光部をそれぞれ正の光量範囲2例えばO
〜2Bの間でそれぞれ前記(3)、 (6)式に示すよ
うなF、−F4の光量で点灯を行わせる。したがって、
この各発光量F1〜F4は、各投受光体1〜4と反射体
円板5との対向面積に応じて投受光体1〜4の受光部に
導入されることになり、前記(9)式に示すように、全
対向状態の投受光体では、全ての発光量が反射して受光
部にもどり、無対向状態の投受光体では到達光量が0と
なる。例えば、第2図の状態、すなわち回動角0の状態
を例にとると、投受光体1,3の半分が反射体円板5と
対向し、投受光体4は無対向、投受光体2は完全対向状
態である。そうすると、投受光体1から発光量B (s
inwt+1)が発光されても、そのうち反射されて投
受光体1に達する光量は、半分であり、結局(B/2)
(sinwt+ 1 )がもどる。同様に投受光体3の
発光量B (−sinwt+ 1 )のうちの半分、(
B/2)(−sinwt+1)ももどる。また、このと
きの投受光体4の体4の発光量は無対向状態のため全く
反射体円板5には達せず、逆に、投受光体2の発光量B
(−coswt+ 1 )はすべて反射して投受光体
2にもどる。したがって、投受光体1と3にもどった光
量の和はBとなり、それと投受光体2にもどった光量の
合計は、 B(coswt+2)となり。
結局2回動角θがOであるから位相ずれは生じていない
。同様にして2反射体円板5の回動角θが45度の場合
をみると、投受光体1〜4の全対向状態を1とした反射
体円板5との対向面積の比率は(9)式に示すようにそ
れぞれ(1/2)X(1+1/ρ)、(1/2)X(1
+1/’ρ)、(1/2)X(1−L孕)、 < 1/
2)X(1−1/β)となり、各投受光体1〜4の発光
量B(sinwt+1)、 B(coswt+ 1 )
+ B(−sinwt+ 1 )、 B(−coswt
+ 1 )のうち。
。同様にして2反射体円板5の回動角θが45度の場合
をみると、投受光体1〜4の全対向状態を1とした反射
体円板5との対向面積の比率は(9)式に示すようにそ
れぞれ(1/2)X(1+1/ρ)、(1/2)X(1
+1/’ρ)、(1/2)X(1−L孕)、 < 1/
2)X(1−1/β)となり、各投受光体1〜4の発光
量B(sinwt+1)、 B(coswt+ 1 )
+ B(−sinwt+ 1 )、 B(−coswt
+ 1 )のうち。
上記比率倍だけ反射されてそれぞれ投受光体1〜4に入
る。したがって、その合計は。
る。したがって、その合計は。
1
−coswt−coswt+(1−1/’β)β
1.1
= B −s+nwt+−coswt+2θ
℃ = B (cos (wt−45°)+2)きなり9回
動角θに相当する位相ずれ45度をもつ0 以下、全く同様にして各投受光体1〜4の受光部にもど
った光量の合成光量をみると、それは2回動角θに応じ
た位相ずれをもつことになる。すなわち、このF1〜F
4のうち反射体円板5より反射して再び投受光部に達す
る光量(Fl〜F4とf1〜f4の積)は、軸10の回
動角θに応じた前記(4)、(η式で表されるF’ts
y 1”21 * F31 + i”41であり、投
受光体1〜4に達するそれら光量の和は、前記(8)式
のように回動角θに対応する位相ずれを有し、投受光体
1〜4の投光部の点灯角速度Wと同じ角速度でサイン波
状に変化するものとなる。
℃ = B (cos (wt−45°)+2)きなり9回
動角θに相当する位相ずれ45度をもつ0 以下、全く同様にして各投受光体1〜4の受光部にもど
った光量の合成光量をみると、それは2回動角θに応じ
た位相ずれをもつことになる。すなわち、このF1〜F
4のうち反射体円板5より反射して再び投受光部に達す
る光量(Fl〜F4とf1〜f4の積)は、軸10の回
動角θに応じた前記(4)、(η式で表されるF’ts
y 1”21 * F31 + i”41であり、投
受光体1〜4に達するそれら光量の和は、前記(8)式
のように回動角θに対応する位相ずれを有し、投受光体
1〜4の投光部の点灯角速度Wと同じ角速度でサイン波
状に変化するものとなる。
したがって、各投受光体1〜4の受光部によりこの導入
光量に対応した出力を発生させた後。
光量に対応した出力を発生させた後。
その出力を合成し、その合成出力の位相ずれθを前記点
灯制御部30の駆動信号を基準にして位相差計により求
めることにより、入力軸10の回動角θが得られる。
灯制御部30の駆動信号を基準にして位相差計により求
めることにより、入力軸10の回動角θが得られる。
なお、上記実施例においては、第1〜4の投受光体の配
置機械角をα1−0.α2−90度、α3−180度、
α4= 270度とした場合につき例示したが、これに
限られるものではなく、座標上の第1〜4象限内のそれ
ぞれに適宜の配置機械角で第1〜第4の投受光体を配置
してもよく、配置機械角に対応させてその発光部の1駆
動信号の位相も変化させることにより同様の結果が得ら
れる。
置機械角をα1−0.α2−90度、α3−180度、
α4= 270度とした場合につき例示したが、これに
限られるものではなく、座標上の第1〜4象限内のそれ
ぞれに適宜の配置機械角で第1〜第4の投受光体を配置
してもよく、配置機械角に対応させてその発光部の1駆
動信号の位相も変化させることにより同様の結果が得ら
れる。
また、上記実施例において1発振器31.移相器32〜
34の位相をずらしたサイン波出力により駆動回路35
〜39の駆動を制御させる場合を例示したが、そのサイ
ン波をパルス幅変調した上で制御させても同様である。
34の位相をずらしたサイン波出力により駆動回路35
〜39の駆動を制御させる場合を例示したが、そのサイ
ン波をパルス幅変調した上で制御させても同様である。
また、各投受光体1〜4は、全面における発光量と受光
の均一化をはかるために、一端を発光素子に結合した微
小なグラスファイバーと一端を受光素子に結合したグラ
スファイバーの他端を配列して形成してもよい。
の均一化をはかるために、一端を発光素子に結合した微
小なグラスファイバーと一端を受光素子に結合したグラ
スファイバーの他端を配列して形成してもよい。
以上のさおりであり1本発明は1位相変調検出方式の原
理を応用し、小型、高分解能な光電式ロータリ゛エンコ
ーダを実現させたものであり。
理を応用し、小型、高分解能な光電式ロータリ゛エンコ
ーダを実現させたものであり。
高い性能と同時に磁気的ノイズに強い特性を備え、ロボ
ット等のセンサとして好適である。
ット等のセンサとして好適である。
第1図は1本発明の機構部分の実施例を示す正面断面図
、第2図は第1図のA−A方向断面図、第3図は本発明
の点灯制御部の実施例を示すブロック線図である。 1〜4:投受光体、5:反射体円板、31:発振器、3
2〜34:移相器、35〜39:駆動回路7 fs因 矛2図 1P
、第2図は第1図のA−A方向断面図、第3図は本発明
の点灯制御部の実施例を示すブロック線図である。 1〜4:投受光体、5:反射体円板、31:発振器、3
2〜34:移相器、35〜39:駆動回路7 fs因 矛2図 1P
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、先端を筐体外方に突出し、筐体に回動自在に支承さ
れた軸の端部と、その端部と対向する筐体の内面のいず
れか一方に、軸の回動中心に対して偏心させた反射体円
板を固定し。 他方に、4個の略矩形状の投受光体を軸と同心の円周上
の異なる象限に対し適宜に選定した機械角αl、α2.
α3.α4の位置に固定し、前記各投受光体の投光部は
2点灯制御部と結線し、その各々を機械角に対応した位
相角αl。 α2.α3.α4のサイン波状駆動信号で点灯制御させ
るところのロータリエンコーダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16204382A JPS5951307A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | ロ−タリエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16204382A JPS5951307A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | ロ−タリエンコ−ダ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5951307A true JPS5951307A (ja) | 1984-03-24 |
Family
ID=15746997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16204382A Pending JPS5951307A (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | ロ−タリエンコ−ダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5951307A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0704680A1 (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | An optical rotary encoder device and an apparatus using same |
FR2926633A1 (fr) * | 2008-01-18 | 2009-07-24 | Crouzet Automatismes Soc Par A | Capteur optique |
CN117007088A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 深圳市盛泰奇科技有限公司 | 一种用于旋转运动单元结构的编码器 |
-
1982
- 1982-09-17 JP JP16204382A patent/JPS5951307A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0704680A1 (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | An optical rotary encoder device and an apparatus using same |
FR2926633A1 (fr) * | 2008-01-18 | 2009-07-24 | Crouzet Automatismes Soc Par A | Capteur optique |
CN117007088A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 深圳市盛泰奇科技有限公司 | 一种用于旋转运动单元结构的编码器 |
CN117007088B (zh) * | 2023-10-07 | 2023-12-22 | 深圳市盛泰奇科技有限公司 | 一种用于旋转运动单元结构的编码器 |
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