JP6074012B1 - Rotary encoder - Google Patents
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Abstract
【課題】光の回折による干渉効果を利用し、生産性を低下させることなく安定した受光信号を得ることができるロータリエンコーダを提供する。【解決手段】光を放射する発光ダイオード、及び当該発光ダイオードの光を平行化するレンズを有する光源装置と、中心から放射状に、周方向に回折格子を形成する第1スリットを有する回転スリット板と、中心から放射状に、周方向に回折格子を形成する第2スリットを有する固定スリット板と、第1及び第2スリットを通過した光源装置からの光を受光する受光部とを備え、回転スリット板と固定スリット板との間の距離は、第1スリットあるいは第2スリットを通過した光が回折によって干渉し、回転スリット板上あるいは固定スリット板上にスリット像が形成される距離であり、発光ダイオードの発光径を、第1スリットあるいは第2スリットの間隔の6倍より大きく13倍以下としている。【選択図】図1A rotary encoder capable of obtaining a stable received light signal without reducing productivity by using an interference effect due to light diffraction. A light source device having a light emitting diode that emits light and a lens that collimates the light of the light emitting diode, and a rotary slit plate having a first slit that forms a diffraction grating radially from the center in the circumferential direction; A rotating slit plate comprising: a fixed slit plate having a second slit that forms a diffraction grating in the circumferential direction radially from the center; and a light receiving unit that receives light from the light source device that has passed through the first and second slits. Is a distance at which a light passing through the first slit or the second slit interferes by diffraction and a slit image is formed on the rotating slit plate or the fixed slit plate. Is set to be larger than 6 times and not more than 13 times the interval between the first slit and the second slit. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば、光源をLEDとするロータリエンコーダに関するものである。 The present invention relates to, for example, a rotary encoder using a light source as an LED.
分解能が高く、製造が容易で高温環境でも使用可能なロータリエンコーダとして、光源装置の光源にLEDを使用し、固定スリット板と回転スリット板の各スリットピッチとそのスリット幅をできるだけ小さくし、さらに、そのLEDの発光径をスリットピッチの6倍以下としたものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a rotary encoder that has high resolution, is easy to manufacture, and can be used even in high temperature environments, LEDs are used as the light source of the light source device, and the slit pitch and slit width of the fixed slit plate and rotary slit plate are made as small as possible. There is one in which the emission diameter of the LED is 6 times or less the slit pitch (see, for example, Patent Document 1).
ところで、スリットピッチとスリット幅をある一定以下、例えば10μmよりも小さくした場合には、固定スリットを通過した光が回折現象により拡がり、光のコントラストが低下し、十分な受光信号を得ることができなくなる。そこで、光の回折現象により光のコントラストが低下することのないスリットピッチとスリット幅にて得られる受光信号を、電気逓倍により高分解能化する方法があるが、電気的な誤差が生じ、出力であるパルス信号の精度が低下することがある。 By the way, when the slit pitch and the slit width are set to a certain value, for example, smaller than 10 μm, the light passing through the fixed slit spreads due to the diffraction phenomenon, the light contrast is lowered, and a sufficient light reception signal can be obtained. Disappear. Therefore, there is a method of increasing the resolution of the received light signal obtained by the slit pitch and slit width, which does not decrease the light contrast due to the light diffraction phenomenon, by electric multiplication, but an electrical error occurs and the output is reduced. The accuracy of certain pulse signals may be reduced.
また、良好な受光信号を得るためには、回転スリット板と固定スリット板との間のギャップを狭くする必要がある。しかし、固定スリット板と回転スリット板との間のギャップを狭くした場合、ロータリエンコーダの生産上、固定スリット板と回転スリット板との間のギャップは、公差Δgを有しており、その公差Δgを小さくした場合には、著しく生産性を低下させることになる。
干渉効果が理想的である場合、固定スリット板と回転スリット板との間の特定なギャップで、受光信号は良好なS/N比を得るが、干渉効果が理想的であればあるほど、ギャップを含む組立公差Δgの範囲で、S/N比の差が大きくなり、受光信号が安定しないという課題がある。
In order to obtain a good light reception signal, it is necessary to narrow the gap between the rotating slit plate and the fixed slit plate. However, when the gap between the fixed slit plate and the rotary slit plate is narrowed, the gap between the fixed slit plate and the rotary slit plate has a tolerance Δg in the production of the rotary encoder. If the value is reduced, the productivity will be significantly reduced.
When the interference effect is ideal, the received light signal has a good S / N ratio at a specific gap between the fixed slit plate and the rotating slit plate, but the more ideal the interference effect is, the gap In the range of the assembly tolerance Δg including the difference in S / N ratio, there is a problem that the received light signal is not stable.
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、光の回折による干渉効果を利用し、生産性を低下させることなく安定した受光信号を得ることができるロータリエンコーダを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a rotary encoder that can obtain a stable received light signal without reducing productivity by using an interference effect due to diffraction of light. For the purpose.
本発明に係るロータリエンコーダは、光を放射する発光ダイオード、及び当該発光ダイオードの光を平行化するレンズを有する光源装置と、中心から放射状に、周方向に回折格子を形成する第1スリットを有する回転スリット板と、中心から放射状に、周方向に回折格子を形成する第2スリットを有する固定スリット板と、第1及び第2スリットを通過した光源装置からの光を受光する受光部とを備え、回転スリット板と固定スリット板との間の距離は、第1スリットあるいは第2スリットを通過した光が回折によって干渉し、回転スリット板上あるいは固定スリット板上にスリット像が形成される距離であり、発光ダイオードの発光径を、第1スリットあるいは第2スリットの間隔の6倍より大きく13倍以下としている。 A rotary encoder according to the present invention includes a light source device having a light emitting diode that emits light and a lens that collimates the light of the light emitting diode, and a first slit that forms a diffraction grating radially from the center in the circumferential direction. A rotating slit plate, a fixed slit plate having a second slit that forms a diffraction grating in the circumferential direction radially from the center, and a light receiving unit that receives light from the light source device that has passed through the first and second slits. The distance between the rotating slit plate and the fixed slit plate is the distance at which the light passing through the first slit or the second slit interferes by diffraction and a slit image is formed on the rotating slit plate or the fixed slit plate. In other words, the light emitting diameter of the light emitting diode is set to be larger than 6 times and not larger than 13 times the interval between the first slits or the second slits.
本発明によれば、回転スリット板と固定スリット板との間の距離を、第1スリットあるいは第2スリットを通過した光が回折によって干渉し、回転スリット板上あるいは固定スリット板上にスリット像が形成される距離とし、発光ダイオードの発光径を、第1スリットあるいは第2スリットの間隔の6倍より大きく13倍以下としている。これにより、公差Δgの範囲で安定した受光信号を得ることができるので、ロータリエンコーダの生産性を低下させることがない。 According to the present invention, the light passing through the first slit or the second slit interferes with the distance between the rotary slit plate and the fixed slit plate by diffraction, and a slit image is formed on the rotary slit plate or the fixed slit plate. The distance formed is set so that the light emitting diameter of the light emitting diode is larger than 6 times and not larger than 13 times the interval between the first slits or the second slits. As a result, a stable light receiving signal can be obtained within the tolerance Δg, so that the productivity of the rotary encoder is not lowered.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係るロータリエンコーダの概略構成を示す斜視図、図2は図1のロータリエンコーダに用いる光源装置の概略構成を示す断面図、図3は赤色LEDにおける回転スリット板と固定スリット板間のギャップとS/N比との相関を示す受光信号の曲線図である。
本実施の形態1に係るロータリエンコーダは、図1に示すように、光源装置10と、円形状に形成された回転スリット板20と、四角形状に形成された固定スリット板30と、例えばフォトダイオードにより構成された受光部40とを備えている。回転スリット板20と固定スリット板30は、中心から放射状に、かつ周方向に回折格子を形成するスリット21、31(第1スリット、第2スリット)を有している。なお、回転スリット板20と固定スリット板30の形状あるいは材料については限定されるものではない。
1 is a perspective view showing a schematic configuration of a rotary encoder according to
As shown in FIG. 1, the rotary encoder according to the first embodiment includes a
光源装置10は、図2に示すように、例えば円筒状に形成されたレンズ支持部11と、レンズ支持部11内に嵌め込まれて支持されたレンズ12と、レンズ支持部11の軸心上に配置された例えば赤色LEDチップ13(発光ダイオード)と、赤色LEDチップ13を支持するチップ支持部14とを備えている。レンズ12は、赤色LEDチップ13から放射された赤色光を、赤色LEDチップ13の光軸Xに対して平行性を有する平行光を照射する。なお、光源装置10の光源として、赤色LEDチップ13を用いたことを述べたが、これに代えて、赤外光を発光する赤外LEDチップを光源として用いても良い。
As shown in FIG. 2, the
赤色LEDチップ13は、回転スリット板20及び固定スリット板30の各スリットピッチPを例えば10μmとし、そのスリットピッチPの6倍より大きく13倍以下の発光径Dを有している。また、この赤色LEDチップ13は、リード線(図示せず)が電気的に接続されており、点灯時には波長が610nm〜750nmの赤色光を発光する。
The
回転スリット板20は、被測定物に回転自在に装着され、中心から放射状に、かつ周方向に等間隔(スリットピッチP)にスリット21が設けられている。固定スリット板30は、固定されており、回転スリット板20のスリット21と同じ間隔(スリットピッチP)でスリット31が設けられている。つまり、回転スリット板20と固定スリット板30の各スリット21、31は、共に同じスリットピッチPであり、スリット幅は共に同じである。なお、固定スリット板30のスリット幅を、回転スリット板20のスリット幅と比べ、狭くあるいは広くしても良い。
The
回転スリット板20と固定スリット板30との間のギャップGは、赤色光の波長をλ、自然数をn(1、2、3・・・)として、
G=nP2/λ ・・・(1)
の関係になるように設定されている。つまり、回転スリット板20と固定スリット板30との間の距離Gは、スリット21を通過した光が回折によって干渉し、固定スリット板30上にスリット像が形成される距離である。
The gap G between the
G = nP 2 / λ (1)
It is set to be a relationship. That is, the distance G between the
前述した従来技術(特許文献1)においては、光の回折による干渉効果(タルボット効果)を良好に得るために、スリット幅をスリットピッチP(10μm)の1/2とし、LEDの発光径をスリットピッチPの6倍以下の小径とし、その波長λを例えば860nmと長くしている。この従来技術による理想的な干渉効果は、図3に示すように、回転スリット板と固定スリット板間の特定なギャップGの範囲b内において良好なS/N比の受光信号cが得られるが、干渉効果が理想的であるため、ギャップGを含む組立公差Δgの範囲での受光信号cはS/N比の差が大きくなり、受光信号cから得られるパルス信号が安定しない。 In the above-described prior art (Patent Document 1), in order to obtain an interference effect (Talbot effect) due to light diffraction satisfactorily, the slit width is ½ of the slit pitch P (10 μm), and the LED emission diameter is slit. The diameter is smaller than 6 times the pitch P, and the wavelength λ is increased to 860 nm, for example. As shown in FIG. 3, the ideal interference effect according to this prior art can obtain a light reception signal c having a good S / N ratio within a specific range G of the gap G between the rotary slit plate and the fixed slit plate. Since the interference effect is ideal, the light reception signal c in the range of the assembly tolerance Δg including the gap G has a large S / N ratio difference, and the pulse signal obtained from the light reception signal c is not stable.
これに対して本実施の形態1においては、前述したように、赤色LEDチップ13の発光径DをスリットピッチP(10μm)の6倍より大きく13倍以下の大径とし、波長λを610nm〜750nmの範囲とし、光の回折による干渉効果を利用している。
On the other hand, in the first embodiment, as described above, the emission diameter D of the
つまり、赤色LEDチップ13の発光径Dを従来よりも大きくし、波長λを従来よりも短くして干渉効果を抑えるようにしている。これにより、図3に示すように、回転スリット板20と固定スリット板30間の特定なギャップGの範囲bにおいて、受光信号dは最低限必要なS/N比を確保すると共に、S/N比の変動を小さく抑えることができる。この受光信号dのS/N比の変動を抑えることで、ギャップGの範囲bを広く取れる。なお、図3に示すラインaは、ロータリエンコーダとして使用可能な受光信号dのS/N比の下限値である。
That is, the emission diameter D of the
以上のように本実施の形態1によれば、赤色LEDチップ13の発光径DをスリットピッチP(10μm)の6倍より大きく13倍以下とし、波長λを610nm〜750nmの範囲としている。
As described above, according to the first embodiment, the emission diameter D of the
この構成により、回転スリット板20と固定スリット板30間の特定なギャップGの範囲bにおいて、受光信号dの最低限必要なS/N比の変動を小さく抑えることができ、ギャップGの範囲bを広く取れる。これにより、受光部40により生成される受光信号を電気逓倍により高分解能化する必要がなくなる。
With this configuration, in the specific gap G range b between the
ギャップGの範囲bを広く取れるので、公差Δgを小さくする必要がなくなり、ロータリエンコーダの生産性を低下させることなく干渉効果を利用した小形化、高分解能なロータリエンコーダを提供できる。 Since the range b of the gap G can be widened, it is not necessary to reduce the tolerance Δg, and it is possible to provide a miniaturized and high-resolution rotary encoder that uses the interference effect without reducing the productivity of the rotary encoder.
さらに、光源装置10の光源として、発光径Dの大きな赤色LEDチップ13を用いているので、その赤色LEDチップ13よりも発光径の小さいLEDと比べ発光量を確保できる。また、前述のように、発光径Dの大きな赤色LEDチップ13を備えた光源装置10であるため、干渉効果を利用しないロータリエンコーダでも利用でき、光源装置10の共通利用が可能になる。
Furthermore, since the
実施の形態2.
図4は本発明の実施の形態2に係るロータリエンコーダの実装例を示す部分断面図、図5は図4のロータリエンコーダの概略構成を示す斜視図、図6は図5のロータリエンコーダの出力の一例を示す波形図、図7は赤色LEDにおける回転スリット板と固定スリット板間のギャップと受光量との相関を示す、干渉効果を利用しない受光信号の曲線図である。なお、本実施の形態2においては、実施の形態1と同様又は相当部分には同じ符号を用いている。
4 is a partial cross-sectional view showing a mounting example of a rotary encoder according to
本実施の形態2に係るロータリエンコーダは、例えば、モーターのシャフト60に連結されている。このロータリエンコーダは、図4に示すように、モーターのシャフト60に連結されたエンコーダシャフト50と、エンコーダシャフト50を回転自在に支持するシャフト支持部51と、シャフト支持部51に取り付けられた回路基板52と、シャフト支持部51の回路基板52と対向する面に装着された光源装置10と、エンコーダシャフト50の端部に装着された回転スリット板20と、回転スリット板20から距離L3の位置に配置され、回路基板52から突出する支持部53に固定された固定スリット板30と、支持部53の凹みに設置されて回路基板52に実装された受光部40とを備えている。なお、光源装置10の光源に赤色LEDチップ13を用いているが、これに代えて、赤外LEDチップを光源としても良い。
The rotary encoder according to the second embodiment is coupled to a
L3は、前記の式(1)により算出されたギャップGに公差Δgが含まれた許容範囲内の距離で、L2−L1の差から求められる。L1は公差Δg1、L2は公差Δg2をそれぞれ含む許容範囲内の寸法である。つまり、L2−L1の差から求まる値が距離L3となるように設定されている。 L3 is a distance within an allowable range in which the tolerance Δg is included in the gap G calculated by the above equation (1), and is obtained from the difference of L2−L1. L1 is a tolerance Δg1, and L2 is a dimension within an allowable range including the tolerance Δg2. That is, the value obtained from the difference between L2 and L1 is set to be the distance L3.
本実施の形態2における光源装置10は、実施の形態1と同様に、発光径DをスリットピッチP(10μm)の6倍より大きく13倍以下とし、波長を610nm〜750nmの赤色光を発光する赤色LEDチップ13を光源として備えている。回転スリット板20は、図5に示すように、中心を同一として、外周側にトラックA、内周側にトラックC、トラックAとCの間にトラックBが形成されている。
As in the first embodiment, the
トラックA、B上には、例えば互いに90°の位相がずれたA相、B相のスリット21(第1スリット)が周方向に等間隔に設けられている。この場合、A相のスリット21は、B相のスリット21よりも位相が90°進むように配列されている。これらA相、B相の各スリット21は、実施の形態1と同様に、光の回折による干渉効果を利用するためにスリット幅を狭くしている。なお、A相、B相のスリット21の位相差を90°としているが、これに限定されるものではなく、90°以外の位相差でも良い。
On the tracks A and B, for example, A-phase and B-phase slits 21 (first slits) that are 90 ° out of phase with each other are provided at equal intervals in the circumferential direction. In this case, the A-phase slits 21 are arranged so that the phase advances by 90 ° with respect to the B-phase slits 21. Each of the A-phase and B-
トラックC上には、A相、B相の各スリット21よりもスリット幅の大きいC相のスリット22(第3スリット)が中心から放射状に、かつ周方向に設けられている。つまり、このスリット22のスリット幅は、干渉効果を利用しない大きさとなっている。C相のスリット22は、例えばモーターの磁極数と同じ数となっている。これは、モーターが1回転する毎に磁極と同じ数の出力が得られるようにしたもので、各磁極を検出することができる。これにより、モーターのコイルに流す電流を適切に制御できる。なお、回転スリット板20上にC相のスリット22を設けることは一例であって、被測定物の用途、仕様に応じてスリット22の数、スリット幅が異なる。また、回転スリット板20には、モーターの1回転の原点とする1つのZ相のスリット23が設けられている。
On the track C, C-phase slits 22 (third slits) having a slit width larger than the A-phase and B-
固定スリット板30には、A相、B相のスリット21に対向して配置されたA相用、B相用のスリット31(第2スリット)、C相のスリット22に対向して配置されたC相用のスリット32(第4スリット)、及びZ相のスリット23に対向して配置されたZ相用のスリット33が設けられている。受光部40は、A相及びB相受光部41、42、C相受光部43及びZ相受光部44より構成されている。これら受光部41〜44は、実施の形態1と同様に、例えばフォトダイオードで構成されている。
The fixed
前記のように構成されたロータリエンコーダにおいて、モーターのシャフト60の回転によりエンコーダシャフト50が回転すると、回転スリット板20がエンコーダシャフト50の回転方向と同じ方向に回転する。この回転スリット板20の回転により、回転スリット板20のA相、B相のスリット21と固定スリット板30のA相用、B相用のスリット31とがそれぞれ重なったときに、光源装置10からの赤色光が通過し、A相及びB相受光部41、42に受光される。この場合、各スリット21を通過した多数の回折光が干渉して得られるスリット像(光の縞模様)がA相及びB相受光部41、42に受光される。A相及びB相受光部41、42は、受光された受光量に基づいて受光信号dを生成する。この受光信号dは、図7に示すように、回転スリット板20と固定スリット板30間の特定なギャップGの範囲bにおいて、最低限必要なS/N比となる。
In the rotary encoder configured as described above, when the
A相及びB相受光部41、42は、それぞれ受光信号に基づいて波形整形し、図6の(1)、(2)に示すパルス信号を回路基板52に入力する。この場合、A相受光部41からA相のパルス信号が出力されると共に、このA相のパルスに対して位相が90°遅れたB相のパルス信号がB相受光部42から出力される。この2つのパルス信号により、モーターの回転方向が検知され、モーターの回転位置や回転速度を測定することができる。
なお、A相及びB相受光部41、42が、受光量に基づいて受光信号を生成し、生成した受光信号に基づいて波形整形してパルス信号を生成するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、A相及びB相受光部41、42が、受光量に基づいて受光信号を生成し、この受光信号を回路基板52に入力するようにしても良い。この場合、回路基板52には、入力された受光信号に基づいて波形整形し、パルス信号を生成する回路が設けられる。
The A-phase and B-phase
The A-phase and B-phase
また、回転スリット板20のC相のスリット22と固定スリット板30のC相用のスリット32とが重なったときには、光源装置10からの赤色光が通過し、C相受光部43に受光される。C相受光部43は、受光量に基づいて受光信号を生成し、生成した受光信号に基づいて波形整形し、図6の(3)に示すパルス信号を回路基板52に入力する。このパルス信号の数からモーターのどの磁極が検知されたかを測定することができる。
なお、C相受光部43が、受光量に基づいて受光信号を生成し、生成した受光信号に基づいて波形整形してパルス信号を生成するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、C相受光部43が、受光量に基づいて受光信号を生成し、この受光信号を回路基板52に入力するようにしても良い。この場合、回路基板52には、入力された受光信号に基づいて波形整形し、パルス信号を生成する回路が設けられる。
When the C-phase slit 22 of the
Although the C-phase
干渉効果を利用しないC相の受光信号は、ギャップGが大きくなるに連れ低下していき、赤色LEDチップ13の発光径Dが小さいほど発光量が下がるため、図7のe1のように受光量が低下して、下限値であるラインaを下回る。本実施の形態2においては、前述したように、赤色LEDチップ13の発光径Dが大きく発光量が多いため、受光量が同図のe2のように高くなって、ギャップGの範囲bでラインaを上回る状態となる。
The light reception signal of phase C that does not use the interference effect decreases as the gap G increases, and the light emission amount decreases as the light emission diameter D of the
さらに、回転スリット板20の回転により、回転スリット板20のZ相のスリット23と固定スリット板30のZ相用のスリット33とが重なったときに、光源装置10からの赤色光が通過し、Z相受光部44に受光される。Z相受光部44は、受光量に基づいて受光信号を生成し、生成した受光信号に基づいて波形整形し、図6の(4)に示すパルス信号を回路基板52に入力する。このパルス信号は、モーターの回転位置の原点となる。
なお、Z相受光部44が、受光量に基づいて受光信号を生成し、生成した受光信号に基づいて波形整形してパルス信号を生成するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、Z相受光部44が、受光量に基づいて受光信号を生成し、この受光信号を回路基板52に入力するようにしても良い。この場合、回路基板52には、入力された受光信号に基づいて波形整形し、パルス信号を生成する回路が設けられる。
Furthermore, when the Z-phase slit 23 of the
Although the Z-phase
以上のように本実施の形態2によれば、発光径DをスリットピッチP(10μm)の6倍より大きく13倍以下としたことで、小径発光径のLEDと比べ発光量を確保でき、干渉効果を利用しないC相及びZ相の出力(パルス信号)も得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, the light emission diameter D is set to be larger than 6 times the slit pitch P (10 μm) and 13 times or smaller, so that the light emission amount can be secured as compared with the LED having a small light emission diameter, and interference is caused. C-phase and Z-phase outputs (pulse signals) that do not use the effect can also be obtained.
なお、本実施の形態2では、回転スリット板20のトラックA、B上に、互いに90°の位相がずれたA相、B相のスリット21を周方向に等間隔に設け、固定スリット板30に、A相、B相のスリット21に対向してA相用、B相用のスリット31を設けるようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、トラックA、Bを含む領域を1つのトラックとし、このトラック上にスリット21を周方向に等間隔に設けるようにしても良い。この場合、固定スリット板30上のA相用、B相用のスリット31を互いに90°の位相がずれた位置に配置する。
In the second embodiment, on the tracks A and B of the
また、本実施の形態2では、回転スリット板20のトラックA、B上に、互いに90°の位相がずれたA相、B相のスリット21を周方向に等間隔に設けるようにしたが、トラックA、Bの何れか一方をトラックとし、このトラック上にスリット21を周方向に等間隔に設けるようにしても良い。この場合、固定スリット板30上においては、左右にA相用、B相用のスリット31を配置する。つまり、例えば、左側のA相用のスリット31と回転スリット板20のスリット21とが重なったときに、右側のB相用のスリット31に対して回転スリット板20のスリット21が半分重なるようにする。これにより、図6(1)、(2)に示すようなパルス信号が得られる。
In the second embodiment, the A-phase and B-
また、固定スリット板30上においては、左右にそれぞれA相用、B相用のスリット31を配置するに代えて、例えば、A相用のスリット31に対して右斜め下、あるいは右斜め上にB相用のスリット31を配置するようにしても良い。この場合も、例えば、左側のA相用のスリット31と回転スリット板20のスリット21とが重なったときに、B相用のスリット31に対して回転スリット板20のスリット21が半分重なるようにする。これにより、図6(1)、(2)に示すようなパルス信号が得られる。
Further, on the fixed
さらに、本実施の形態2では、回転スリット板20上において、トラックA、Bを外周側としたが、トラックCを外周側とし、トラックA、BをトラックCとZとの間に配置するようにしても良い。また、回転スリット板20上において、トラックCとZを外周側とし、トラックA、Bを内側に配置するようにしても良い。
Further, in the second embodiment, the tracks A and B are on the outer peripheral side on the
なお、実施の形態1、2では、光源装置10側に回転スリット板20を配置したが、固定スリット板30を光源装置10側に配置し、回転スリット板20を受光部3の前に配置する構成であっても良い。
In the first and second embodiments, the
10 光源装置、11 レンズ支持部、12 レンズ、13 赤色LEDチップ、14 チップ支持部、20 回転スリット板、21、22、23 スリット、30 固定スリット板、31、32、33 スリット、40 受光部、41 A相受光部、42 B相受光部、43 C相受光部、44 Z相受光部、50 シャフト、51 シャフト支持部、52 回路基板、53 支持部、60 モーターのシャフト、D 発光径、G ギャップ、L1、L2、L3 距離、X 光軸。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
中心から放射状に、周方向に回折格子を形成する第1スリットを有する回転スリット板と、
中心から放射状に、周方向に回折格子を形成する第2スリットを有する固定スリット板と、
前記第1及び第2スリットを通過した前記光源装置からの光を受光する受光部と
を備え、
前記回転スリット板と前記固定スリット板との間の距離は、前記第1スリットあるいは前記第2スリットを通過した光が回折によって干渉し、前記回転スリット板上あるいは前記固定スリット板上にスリット像が形成される距離であり、
前記発光ダイオードの発光径を、前記第1スリットあるいは前記第2スリットの間隔の6倍より大きく13倍以下とすることを特徴とするロータリエンコーダ。 A light-emitting diode that emits light, and a light source device having a lens that collimates the light of the light-emitting diode;
A rotating slit plate having a first slit that forms a diffraction grating in a circumferential direction radially from the center;
A fixed slit plate having a second slit forming a diffraction grating in the circumferential direction radially from the center;
A light receiving unit that receives light from the light source device that has passed through the first and second slits,
The distance between the rotary slit plate and the fixed slit plate is such that light that has passed through the first slit or the second slit interferes by diffraction, and a slit image is formed on the rotary slit plate or the fixed slit plate. The distance formed,
A rotary encoder characterized in that a light emitting diameter of the light emitting diode is set to be larger than 6 times and not larger than 13 times the interval between the first slits or the second slits.
前記固定スリット板には、前記第2スリットよりも内側に中心から放射状に、かつ周方向に配置され、光の回折による干渉を起こさない幅を有する第4スリットが設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のロータリエンコーダ。 The rotating slit plate is provided with at least a third slit that is closer to the center than the first slit, radially from the center and circumferentially, and has a width that does not cause interference due to light diffraction. And
The fixed slit plate is provided with a fourth slit radially arranged from the center and circumferentially inside the second slit and having a width that does not cause interference due to light diffraction. The rotary encoder according to claim 1 or 2.
前記固定スリット板には、前記第2スリットよりも外側に中心から放射状に、かつ周方向に配置され、光の回折による干渉を起こさない幅を有する第4スリットが設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のロータリエンコーダ。 The rotating slit plate is provided with at least a third slit that is disposed on the outer peripheral side of the first slit, radially from the center and in the circumferential direction, and has a width that does not cause interference due to light diffraction. ,
The fixed slit plate is provided with a fourth slit radially arranged from the center and in the circumferential direction outside the second slit and having a width that does not cause interference due to light diffraction. The rotary encoder according to claim 1 or 2.
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