JPS6089712A - 光学式エンコ−ダ - Google Patents
光学式エンコ−ダInfo
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- JPS6089712A JPS6089712A JP58197285A JP19728583A JPS6089712A JP S6089712 A JPS6089712 A JP S6089712A JP 58197285 A JP58197285 A JP 58197285A JP 19728583 A JP19728583 A JP 19728583A JP S6089712 A JPS6089712 A JP S6089712A
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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-
- 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
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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】
〔技術分野〕
本発明は、モータの回転速度の検出や、各種装置の回転
部分あるいは直線移動部分の速度９位置、移動方向など
の検出を行うための光学式エンコーダに関する。
部分あるいは直線移動部分の速度９位置、移動方向など
の検出を行うための光学式エンコーダに関する。
モータや各種装置の回転機構部分の回転速度などをパル
スを用いて検出するための手段としてロータリエンコー
ダが使用され、また、直線的に移動する部材の速度ある
いは位置などをパルスによって検出するためにはリニア
エンコーダが使用される。
スを用いて検出するための手段としてロータリエンコー
ダが使用され、また、直線的に移動する部材の速度ある
いは位置などをパルスによって検出するためにはリニア
エンコーダが使用される。
第１図（正面図）ならびに第２図（右側面図）は従来の
光学式のロータリエンコーダを示すものである門このロ
ータリエンコーダは回転軸１に１．コード円板２が固設
されている。この回転軸ｌは被測定物に連結され、コー
ド円板２は被測定物と一緒に回転できるようになってい
る。第１図に示すように、コード円板２には複数の検知
穴２ａが穿設されている。この検知穴２ａはコード円板
２を貫通して形成されているものであり、且つコード円
板２の円周方向へ連続的に所定のピッチにて配列してい
る。なお第１図では、検知穴２ａを８個しか示していな
いが、実際にはこの検知穴２ａはコード円板２の円周方
向全域にわたって連続的に形成されているものである。
光学式のロータリエンコーダを示すものである門このロ
ータリエンコーダは回転軸１に１．コード円板２が固設
されている。この回転軸ｌは被測定物に連結され、コー
ド円板２は被測定物と一緒に回転できるようになってい
る。第１図に示すように、コード円板２には複数の検知
穴２ａが穿設されている。この検知穴２ａはコード円板
２を貫通して形成されているものであり、且つコード円
板２の円周方向へ連続的に所定のピッチにて配列してい
る。なお第１図では、検知穴２ａを８個しか示していな
いが、実際にはこの検知穴２ａはコード円板２の円周方
向全域にわたって連続的に形成されているものである。
また、このコード円板２の片側には発光素子３が他側に
は受光素子４が互いに同一軸上に位置し対向して設置さ
れている。前記コード円板２が回転すると１発光素子３
から発せられる光はコード円板２に当り、検知位置に検
知穴２ａが通過したときにこの光が受光素子４によって
検出される。
は受光素子４が互いに同一軸上に位置し対向して設置さ
れている。前記コード円板２が回転すると１発光素子３
から発せられる光はコード円板２に当り、検知位置に検
知穴２ａが通過したときにこの光が受光素子４によって
検出される。
よって受光素子４からは、コード円板２の回転にる。
ところで、この種のロータリエンコーダでは、コード円
板２の回転方向を検知したり、あるいは出力信号を倍加
するために、位相の異なる２種の出力信号を取り出すこ
とが必要である。このように２種の出力を得るために、
従来は発光素子３と受光素子４を２組使用して第１図に
おけるＡ点とＢ点の２箇所にて検知を行っている。また
Ａ点とＢ点にて異なる位相の出力を得るために、従来は
変相板５を使用している。この変相板５は扇状の固定板
に穴５ａを穿設したものである。この穴５ａは、第１図
において破線にて示すように、前記検知穴２＆の配列ピ
ッチと異る間隔にて形成されている。よって、この穴５
ａの上に位置している前記２箇所の検知点ＡとＢとでは
、コード円板２の回転時に検知穴２ａが通過するタイミ
ングが時間的にずれるようになっている。したがって、
Ａ点とＢ点における受光素子４の検知出力には第３図に
示すような位相差が生じることになる。第３図に示すよ
うな２つの出力を三角関数として処理し、しかもＡ点、
Ｂ点における２つの出力によって信号の倍加処理などを
行なうためには、各出力間の位相のずれが（ｓｏ” Ｘ
ｎ）（ｎは整数）であることが要求される。第３図の例
では、Ｂ点における出力がＡ点における出力よりも、８
０°すなわち周期Ｔの１７４だけ遅れている。
板２の回転方向を検知したり、あるいは出力信号を倍加
するために、位相の異なる２種の出力信号を取り出すこ
とが必要である。このように２種の出力を得るために、
従来は発光素子３と受光素子４を２組使用して第１図に
おけるＡ点とＢ点の２箇所にて検知を行っている。また
Ａ点とＢ点にて異なる位相の出力を得るために、従来は
変相板５を使用している。この変相板５は扇状の固定板
に穴５ａを穿設したものである。この穴５ａは、第１図
において破線にて示すように、前記検知穴２＆の配列ピ
ッチと異る間隔にて形成されている。よって、この穴５
ａの上に位置している前記２箇所の検知点ＡとＢとでは
、コード円板２の回転時に検知穴２ａが通過するタイミ
ングが時間的にずれるようになっている。したがって、
Ａ点とＢ点における受光素子４の検知出力には第３図に
示すような位相差が生じることになる。第３図に示すよ
うな２つの出力を三角関数として処理し、しかもＡ点、
Ｂ点における２つの出力によって信号の倍加処理などを
行なうためには、各出力間の位相のずれが（ｓｏ” Ｘ
ｎ）（ｎは整数）であることが要求される。第３図の例
では、Ｂ点における出力がＡ点における出力よりも、８
０°すなわち周期Ｔの１７４だけ遅れている。
しかしながら、上記従来のロータリエンコーダでは、変
相板５に穿設された穴５ａとコード円板２上の検知穴２
ａとの相対位置の設定によって異る位相の出力を取り出
しているので、変相板５を高精度にて加工しなくてはな
らない。また変相板５をコード円板２に対して高精度に
位置決めして取付けなくてはならず、調整作業が煩雑に
なるなどの欠点がある。またコストも高くなっている。
相板５に穿設された穴５ａとコード円板２上の検知穴２
ａとの相対位置の設定によって異る位相の出力を取り出
しているので、変相板５を高精度にて加工しなくてはな
らない。また変相板５をコード円板２に対して高精度に
位置決めして取付けなくてはならず、調整作業が煩雑に
なるなどの欠点がある。またコストも高くなっている。
さらに、コード円板２上の検知穴２ａの形成ピッチが変
更される場合には、変相板５も再製作しなければならず
不経済であった。
更される場合には、変相板５も再製作しなければならず
不経済であった。
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたものであ
り、簡単な調整作業によって、異る位相の出力が自由に
取り出せ、且つこの位相の差を連続的に設定することが
できる光学式エンコーダを提供することを目的としてい
る。
り、簡単な調整作業によって、異る位相の出力が自由に
取り出せ、且つこの位相の差を連続的に設定することが
できる光学式エンコーダを提供することを目的としてい
る。
本発明による光学式エンコーダは、発光部とこの発光部
に密接し且つ発光部を挟持す゛る２つの受光部が設けら
れているセンサヘッドと、複数の反射部が所定ピッチに
て形成されているコード部材とから成り、前記センサヘ
ッドは、コード部材−にの反射部の移動方向に対して受
光部９発光部、受光部の順で対向する状態に設置されて
おり、且つこのセンサヘッドは、前記反射部の移動方向
に対する発光部と受光部の配置角度が可変自在に設置さ
れていることを特徴とするものであり、この発光部と受
光部の配置角度（アジマス角度）を設定することにより
、所定の位相差を有する２つの出力が得られるようにし
たものである。
に密接し且つ発光部を挟持す゛る２つの受光部が設けら
れているセンサヘッドと、複数の反射部が所定ピッチに
て形成されているコード部材とから成り、前記センサヘ
ッドは、コード部材−にの反射部の移動方向に対して受
光部９発光部、受光部の順で対向する状態に設置されて
おり、且つこのセンサヘッドは、前記反射部の移動方向
に対する発光部と受光部の配置角度が可変自在に設置さ
れていることを特徴とするものであり、この発光部と受
光部の配置角度（アジマス角度）を設定することにより
、所定の位相差を有する２つの出力が得られるようにし
たものである。
以下、本発明の実施例を第４図以下の図面によって説明
する。
する。
第４図は本発明による光学式エンコーダの概略構成を示
す説明図である。これはロータリエンコーダであり、回
転軸１１にコード円板１２が固定されている。このコー
ド円板１２の外周表面にば、反射部αと非反射部βとが
交互に形成されている。この反射部αと非反射部βは一
定ビッチｐを有して形成されているものであり、コード
円板１２の外周方向の全長にわたって形成されている。
す説明図である。これはロータリエンコーダであり、回
転軸１１にコード円板１２が固定されている。このコー
ド円板１２の外周表面にば、反射部αと非反射部βとが
交互に形成されている。この反射部αと非反射部βは一
定ビッチｐを有して形成されているものであり、コード
円板１２の外周方向の全長にわたって形成されている。
この反射部αは検知光を反射可能な鏡面あるいは白色に
形成されているものであり、また、非反射部βは検知光
を吸収する黒色などに形成されているものである。
形成されているものであり、また、非反射部βは検知光
を吸収する黒色などに形成されているものである。
また、コード円板１２の外周表面にはセンサヘッド２０
が対向して設けられている。このセンサヘッド２０には
１つの発光部２１と２つの受光部２２ならびに２３が設
けられている（第６図参照）。この発光部２１と受光部
２２．２３はプラスチック製の光ファイバの先端によっ
て構成されているものである。この光ファイバによって
、発光部２１は発光素子に接続され、また２つの受光部
２２．２３は各々別々の受光素子に接続されている。そ
して、この別々の受光素子によって２つの受光出力が得
られるようになっている。また、２つの受光部２２と２
３は発光部２１の両側に密接して配置されており、受光
部２２２発光部２１ならびに受光部２３の順にて一列に
並入で配置されている。
が対向して設けられている。このセンサヘッド２０には
１つの発光部２１と２つの受光部２２ならびに２３が設
けられている（第６図参照）。この発光部２１と受光部
２２．２３はプラスチック製の光ファイバの先端によっ
て構成されているものである。この光ファイバによって
、発光部２１は発光素子に接続され、また２つの受光部
２２．２３は各々別々の受光素子に接続されている。そ
して、この別々の受光素子によって２つの受光出力が得
られるようになっている。また、２つの受光部２２と２
３は発光部２１の両側に密接して配置されており、受光
部２２２発光部２１ならびに受光部２３の順にて一列に
並入で配置されている。
さらに、センサヘッド２０には回動機構２５が備えられ
ており、センサヘッド２０は発光部２１のほぼ中心部（
厳密な中心である必要はない）を中心として微小角度ず
つ回動できるようになっている（回動中心は第５図と第
７図にて符号Ｏで示している）。また、このセンサヘッ
ド２０の回動角度は角度検知手段２６によって読取れる
ようになっている。前記回動機構２５と、この角度検知
手段２６の具体的機構としては種々の態様が考えられる
。回動機構２５の一例としては、センサへ、ラド２０の
先部（発光部２１と受光部２２゜２３が設けられている
部分）をその後半部分に対して回動自在に取付けるよう
にすればよい。また、角度検知手段２６の一例としては
、上述のセンサヘッド２０の先部と後半部との回動境界
部の側面に、ノギスあるいはマイクロメータにみられる
ような細分目盛を設けておき、後半部分に対する先部の
回転角度を読取るようにすることが考えられる。または
、後半部分に対する先部の回動角度を抵抗値などを用い
た電気的手段によって検知するようにしてもよい。
ており、センサヘッド２０は発光部２１のほぼ中心部（
厳密な中心である必要はない）を中心として微小角度ず
つ回動できるようになっている（回動中心は第５図と第
７図にて符号Ｏで示している）。また、このセンサヘッ
ド２０の回動角度は角度検知手段２６によって読取れる
ようになっている。前記回動機構２５と、この角度検知
手段２６の具体的機構としては種々の態様が考えられる
。回動機構２５の一例としては、センサへ、ラド２０の
先部（発光部２１と受光部２２゜２３が設けられている
部分）をその後半部分に対して回動自在に取付けるよう
にすればよい。また、角度検知手段２６の一例としては
、上述のセンサヘッド２０の先部と後半部との回動境界
部の側面に、ノギスあるいはマイクロメータにみられる
ような細分目盛を設けておき、後半部分に対する先部の
回転角度を読取るようにすることが考えられる。または
、後半部分に対する先部の回動角度を抵抗値などを用い
た電気的手段によって検知するようにしてもよい。
次に、上記構成の光学式エンコーダにおける出力の位相
差の設定操作および回転検知動作について説明する。
差の設定操作および回転検知動作について説明する。
第５図はコード円板１２の外周表面に対するセンサヘッ
ド２０の対向状態を第４図のＶ矢視方向から示したもの
であり、第６図はこれを第４図の■矢視方向から示した
ものである。さらに、第７図は第５図においてセンサヘ
ッド２０を回動させた状態を示したものである。センサ
ヘッド２０における発光部２１と受光部２２．２３との
間隔はコード円板１２の直径に対して小さいので、第６
図では反射部αと非反射部βがセンサヘッド２゜に対し
て図の右方向へ直線的に移動するものとして示している
。したがって、コード部材が円板状でなく直線的に移動
する長尺物であるリニアエンコーグの場合も、以下の説
明と同じである。
ド２０の対向状態を第４図のＶ矢視方向から示したもの
であり、第６図はこれを第４図の■矢視方向から示した
ものである。さらに、第７図は第５図においてセンサヘ
ッド２０を回動させた状態を示したものである。センサ
ヘッド２０における発光部２１と受光部２２．２３との
間隔はコード円板１２の直径に対して小さいので、第６
図では反射部αと非反射部βがセンサヘッド２゜に対し
て図の右方向へ直線的に移動するものとして示している
。したがって、コード部材が円板状でなく直線的に移動
する長尺物であるリニアエンコーグの場合も、以下の説
明と同じである。
第５図、第６図では、センサヘッド２ｏはアジマス角度
が０の状態を示している。す′なゎち、受光部２２、発
光部２１ならびに受光部２３がコード円板１２上の反射
部αならびに非反射部βの進行方向に対して傾きなく一
列にて並ぶ状態に位置している。また、第７図は前記回
動機構２５を用いてセンサヘッド２０を回動させ、反射
部α、非反射部βの進行方向に対する発光部２１と受光
部２２．２３の配置角度（アジマス角度）をＯｒに設定
した状態を示している。まず、第５図、第６図の状態に
て回転軸１１を被測定物に連結し、被測定物とともにコ
ード円板１２を回転させた場合を説明する０発光素子か
らの光は光ファイバによる発光部２１から発せられ、コ
ード円板１２の外周表面で反射されて各受光部２２．２
３に入力し、各受光部２２．２３に対して別々に接続さ
れている受光素子によって２つの信号として検知される
。なお、第５図と第６図にてＸａとｘｂで示されている
領域が有効検知領域になる。すなわち、発光部２１から
発せられる光のうちＸａの領域の部分の反射光が前側の
受光部２２によって検知され、Ｘｂの領域の部分の反射
光が後側の受光部２３によって検知できるようになって
いる。したがって、反射部αと非反射部βが図の右方向
へ移動する際に１反射部αがＸａの慴誠に入ったときに
反射部αによる反射光が受光部２２に入力し、また、反
射部αがＸｂの領域に入ったときに反射部αによる反射
光が受光部２３に入力する。また、各領域ＸａとＸｂに
非反射部βが入った場合には各受光部２２と２３は光を
検知しない、このようにして、２つの受光部２２と２３
に入力した光信号は受光素子によって各々別々に検知さ
れ、第３図に示したように２つのパルス出力として得ら
れる。この２つの出力は、反射部αと非反射部βの配列
ピッた、２つの有効検知領域Ｘａとｘｂの距離に対応し
て、上記２つの出力には位相差が生じる。第５図、第６
図のように、アジマス角度がＯの場合における上記位相
差を上記三角関数の角度として００で表すと、 θｏ ＝３６０°Ｘ（ｄ／ｐ） にてめられる。ただし、ｄは２つの°゛有効検知領域Ｘ
ａとＸｂとの距離すなわち発光部２１の幅寸法であり、
ｐはコード円板１２上における反射部αと非反射部βと
の配列ピッチである。
が０の状態を示している。す′なゎち、受光部２２、発
光部２１ならびに受光部２３がコード円板１２上の反射
部αならびに非反射部βの進行方向に対して傾きなく一
列にて並ぶ状態に位置している。また、第７図は前記回
動機構２５を用いてセンサヘッド２０を回動させ、反射
部α、非反射部βの進行方向に対する発光部２１と受光
部２２．２３の配置角度（アジマス角度）をＯｒに設定
した状態を示している。まず、第５図、第６図の状態に
て回転軸１１を被測定物に連結し、被測定物とともにコ
ード円板１２を回転させた場合を説明する０発光素子か
らの光は光ファイバによる発光部２１から発せられ、コ
ード円板１２の外周表面で反射されて各受光部２２．２
３に入力し、各受光部２２．２３に対して別々に接続さ
れている受光素子によって２つの信号として検知される
。なお、第５図と第６図にてＸａとｘｂで示されている
領域が有効検知領域になる。すなわち、発光部２１から
発せられる光のうちＸａの領域の部分の反射光が前側の
受光部２２によって検知され、Ｘｂの領域の部分の反射
光が後側の受光部２３によって検知できるようになって
いる。したがって、反射部αと非反射部βが図の右方向
へ移動する際に１反射部αがＸａの慴誠に入ったときに
反射部αによる反射光が受光部２２に入力し、また、反
射部αがＸｂの領域に入ったときに反射部αによる反射
光が受光部２３に入力する。また、各領域ＸａとＸｂに
非反射部βが入った場合には各受光部２２と２３は光を
検知しない、このようにして、２つの受光部２２と２３
に入力した光信号は受光素子によって各々別々に検知さ
れ、第３図に示したように２つのパルス出力として得ら
れる。この２つの出力は、反射部αと非反射部βの配列
ピッた、２つの有効検知領域Ｘａとｘｂの距離に対応し
て、上記２つの出力には位相差が生じる。第５図、第６
図のように、アジマス角度がＯの場合における上記位相
差を上記三角関数の角度として００で表すと、 θｏ ＝３６０°Ｘ（ｄ／ｐ） にてめられる。ただし、ｄは２つの°゛有効検知領域Ｘ
ａとＸｂとの距離すなわち発光部２１の幅寸法であり、
ｐはコード円板１２上における反射部αと非反射部βと
の配列ピッチである。
ここで、第７図に示すように、前記回動機構２５により
発光部２１内の略中心点Ｏを中心としてセンサヘッド２
０を回動させ、アジマス角度θｒを設定する。なお、こ
のアジマス角度θＴは前記角度検知手段２６によって読
取るものである。このアジマス角度ｏｒを大きくしてゆ
くと、前記有効検知領域Ｘａならびにｘｂは徐々に傾い
て図の左右方向へ互いに接近してゆくことになる。この
とき、第５図のようにアジマス角度θｒが０の場合に比
較して、２つの出力の位相差は減少してゆくことになる
。このように変化する位相差θとアジマス角度ｏｒとの
関係は、第８図のようにＣＯＳ関数によって表されるこ
とが実験によって解っている。これを式にして表すと、 θ＝ θｏ Ｘ ｃｏｓθｒ となる。
発光部２１内の略中心点Ｏを中心としてセンサヘッド２
０を回動させ、アジマス角度θｒを設定する。なお、こ
のアジマス角度θＴは前記角度検知手段２６によって読
取るものである。このアジマス角度ｏｒを大きくしてゆ
くと、前記有効検知領域Ｘａならびにｘｂは徐々に傾い
て図の左右方向へ互いに接近してゆくことになる。この
とき、第５図のようにアジマス角度θｒが０の場合に比
較して、２つの出力の位相差は減少してゆくことになる
。このように変化する位相差θとアジマス角度ｏｒとの
関係は、第８図のようにＣＯＳ関数によって表されるこ
とが実験によって解っている。これを式にして表すと、 θ＝ θｏ Ｘ ｃｏｓθｒ となる。
この式と前記式からθθを消去すると、θ＝３６０”
Ｘ （ｄ／ｐ）Ｘ ｃｏｓθｒとなる。
Ｘ （ｄ／ｐ）Ｘ ｃｏｓθｒとなる。
すなわち、回動機構２５と角度検知手段２６によって第
７図に示すようなアジマス角度θｒを設定すれば、この
０丁の値を変えることによって、２つの検知出力の間に
所定の位相差０を任意に設定することができることにな
る。
７図に示すようなアジマス角度θｒを設定すれば、この
０丁の値を変えることによって、２つの検知出力の間に
所定の位相差０を任意に設定することができることにな
る。
なお、上記のことは、ロータリエンコーダとリニアエン
コーダのいずれであっても同じであることは前に述べた
通りである。また、反射部αと非反射部βをコード円板
１２の外周表面でなく側面−ヂ 壬ル１−ト 諷 善謀
ム 婆、百μヒ、唯→１，１〔本発明の効果〕 以上のように本発明によれば以下に列記する効果を奏す
るようになる。
コーダのいずれであっても同じであることは前に述べた
通りである。また、反射部αと非反射部βをコード円板
１２の外周表面でなく側面−ヂ 壬ル１−ト 諷 善謀
ム 婆、百μヒ、唯→１，１〔本発明の効果〕 以上のように本発明によれば以下に列記する効果を奏す
るようになる。
（１）センサヘッドな回動できるように支持し、この回
動角度を検知して、発光部と受光部の配置角度（アジマ
ス角度）をコード部材の進行方向に対して可変できるよ
うにしたので、前記のように、このアジマス角度を変え
ることにより°、２つの出力の位相差を任意に設定でき
るようになる。よって、この位相差を９０°の整数倍に
正確に設定でき、よって信号の倍加処理などが有効に行
なえるようになる。
動角度を検知して、発光部と受光部の配置角度（アジマ
ス角度）をコード部材の進行方向に対して可変できるよ
うにしたので、前記のように、このアジマス角度を変え
ることにより°、２つの出力の位相差を任意に設定でき
るようになる。よって、この位相差を９０°の整数倍に
正確に設定でき、よって信号の倍加処理などが有効に行
なえるようになる。
（２）従来のような変相板を固定して位相差を得るもの
などに比べて位相差の設定が容易になり、測定前などの
調整作業が楽になる。
などに比べて位相差の設定が容易になり、測定前などの
調整作業が楽になる。
（３）センサヘッドの回動角度を変えることによって変
位差を連続的に設定できるので、コード部材上の反射部
の配列ピッチが違うものであっても、同じ機構を使用で
きることになり、汎用性がある。
位差を連続的に設定できるので、コード部材上の反射部
の配列ピッチが違うものであっても、同じ機構を使用で
きることになり、汎用性がある。
第１図は従来の光学式エンコーダを示す正面図、第２図
はその右側面図、第３図は２つの検知出力の位相差をグ
ラフにて示した説明図、第４図以下は本発明の実施例を
示すものであり、第４図は光学式エンコーダの概略構成
を示す説明図、第５図は検知原理を第４図のＶ矢視方向
から模式的に示した展開平面図、第６図はこれを第４図
の■矢視方向から見た図、第７図はアジマス角度を設定
した状態を示す第５図と同じ図、第８図は位相差とアジ
マス角度との関係をグラフにて示した説明図である。 １１・・・回転軸、１２・・・コード部材、２０・・・
センサヘッド、２１・・・発光部、２２．２３・・・受
光部、２５・・・回動機構、２６・・・角度検知手段、
０・・・センサヘッドの回動中心、Ｘａ、Ｘｂ・・・有
効反射領域、ｄ・・・有効反射領域のピッチ、α・・・
反射部、β・・・受光部、ｐ・・・反射部と非反射部の
配列ピッチ、０・・・位相差、Ｏｒ・・・アジマス角度
（配置角度）。
はその右側面図、第３図は２つの検知出力の位相差をグ
ラフにて示した説明図、第４図以下は本発明の実施例を
示すものであり、第４図は光学式エンコーダの概略構成
を示す説明図、第５図は検知原理を第４図のＶ矢視方向
から模式的に示した展開平面図、第６図はこれを第４図
の■矢視方向から見た図、第７図はアジマス角度を設定
した状態を示す第５図と同じ図、第８図は位相差とアジ
マス角度との関係をグラフにて示した説明図である。 １１・・・回転軸、１２・・・コード部材、２０・・・
センサヘッド、２１・・・発光部、２２．２３・・・受
光部、２５・・・回動機構、２６・・・角度検知手段、
０・・・センサヘッドの回動中心、Ｘａ、Ｘｂ・・・有
効反射領域、ｄ・・・有効反射領域のピッチ、α・・・
反射部、β・・・受光部、ｐ・・・反射部と非反射部の
配列ピッチ、０・・・位相差、Ｏｒ・・・アジマス角度
（配置角度）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１’）発光部とこの発光部に密接し且つ発光部を挟持
する２つの受光部が設けられているセンサヘッドと、複
数の反射部が所定ピッチにて形成されているコード部材
とから成り、前記センサヘッドは、コード部材上の反射
部の移動方向に対して受光部９発光部、受光部の順で対
向する状態に設置されているとともに、このセンサヘッ
ドは、前記反射部の移動方向に対する発光部と受光部の
配置角度が可変自在に設置されていることを特徴とする
光学式エンコーダ。 （２）コード部材は回転円板であり、反射部はこの円板
の円周方向に配列されている特許請求の範囲第（＋）項
記載の光学式エンコーダ。 （３）コード部材は長尺部材であり、反射部はこの長尺
部材の表面にて直線方向に配列されている特許請求の範
囲第（１）項記載の光学式エンコーダ。 （４）センサヘッドを構成している発光部は発光素子に
連結されている光ファイバの先端であり、６つ受光部は
受光素子に連結されている光ファイバの先端である特許
請求の範囲第（１）項、第（２）項または第（３）項記
載の光学式エンコーダ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58197285A JPS6089712A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 光学式エンコ−ダ |
| US07/045,199 US4733071A (en) | 1983-10-21 | 1987-04-30 | Optical encoder with variable fiber/phase angle adjustment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58197285A JPS6089712A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 光学式エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089712A true JPS6089712A (ja) | 1985-05-20 |
Family
ID=16371916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58197285A Pending JPS6089712A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | 光学式エンコ−ダ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4733071A (ja) |
| JP (1) | JPS6089712A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2709088B2 (ja) * | 1988-08-24 | 1998-02-04 | 株式会社リコー | 回転量測定方法 |
| JP2670193B2 (ja) * | 1991-02-25 | 1997-10-29 | オークマ株式会社 | 位置検出器 |
| US5471054A (en) * | 1991-09-30 | 1995-11-28 | Nf. T&M. Systems, Inc. | Encoder for providing calibrated measurement capability of rotation or linear movement of an object, label medium and an optical identification system |
| US5345076A (en) * | 1991-11-06 | 1994-09-06 | The Boeing Company | Optically trimmed sensor for reducing influence of differential node losses |
| JP2001004319A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Mitsutoyo Corp | 線形測長器及び測長方法 |
| US6906315B2 (en) | 2002-07-16 | 2005-06-14 | Mitutoyo Corporation | High accuracy miniature grating encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| US7053362B2 (en) * | 2003-05-02 | 2006-05-30 | Mitutoyo Corporation | Absolute position miniature grating encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| US7091475B2 (en) | 2003-05-07 | 2006-08-15 | Mitutoyo Corporation | Miniature 2-dimensional encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| DE10322130A1 (de) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Anton Rodi | Phasenabgleich für Winkel- und Wegmessgeber |
| US6905258B2 (en) * | 2003-08-27 | 2005-06-14 | Mitutoyo Corporation | Miniature imaging encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| US7126696B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-10-24 | Mitutoyo Corporation | Interferometric miniature grating encoder readhead using fiber optic receiver channels |
| US7075097B2 (en) * | 2004-03-25 | 2006-07-11 | Mitutoyo Corporation | Optical path array and angular filter for translation and orientation sensing |
| US7211782B2 (en) * | 2004-04-09 | 2007-05-01 | Mitutoyo Corporation | Precision measuring gauges with optical fiber output channels |
| US7502122B2 (en) * | 2006-07-31 | 2009-03-10 | Mitutoyo Corporation | Fiber-optic miniature encoder for fine pitch scales |
| US20130001412A1 (en) | 2011-07-01 | 2013-01-03 | Mitutoyo Corporation | Optical encoder including passive readhead with remote contactless excitation and signal sensing |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3344700A (en) * | 1961-05-23 | 1967-10-03 | British Aircraft Corp Ltd | Displacement measuring system |
| GB1444851A (en) * | 1973-08-07 | 1976-08-04 | Oelsch Fernsteuergeraete | Photoelectric sensor head |
| US4139889A (en) * | 1974-06-07 | 1979-02-13 | Ingels George W | Apparatus for vehicle position indication |
| US4097150A (en) * | 1976-07-23 | 1978-06-27 | Pitney-Bowes, Inc. | Optical detection weighing system |
| US4096383A (en) * | 1976-11-08 | 1978-06-20 | Gilbert & Barker Manufacturing Company | Pulse-generating apparatus responsive to shaft rotation |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP58197285A patent/JPS6089712A/ja active Pending
-
1987
- 1987-04-30 US US07/045,199 patent/US4733071A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4733071A (en) | 1988-03-22 |
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