Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3210164B2 - ロ−タリ−エンコ−ダ - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3210164B2 - ロ−タリ−エンコ−ダ - Google Patents

ロ−タリ−エンコ−ダ

Info

Publication number
JP3210164B2
JP3210164B2 JP03741394A JP3741394A JP3210164B2 JP 3210164 B2 JP3210164 B2 JP 3210164B2 JP 03741394 A JP03741394 A JP 03741394A JP 3741394 A JP3741394 A JP 3741394A JP 3210164 B2 JP3210164 B2 JP 3210164B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
diffraction grating
scale
light
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03741394A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07243870A (ja
Inventor
宏一 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP03741394A priority Critical patent/JP3210164B2/ja
Publication of JPH07243870A publication Critical patent/JPH07243870A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3210164B2 publication Critical patent/JP3210164B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロ−タリ−エンコ−ダ
に関し、特に回転角度等を高精度に測定するロ−タリ−
エンコ−ダに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のロ−タリ−エンコ−ダは、その主
要部分が光源、円板スケ−ル、インデックススケ−ル、
受光素子等により構成されており、光源からの光は円板
スケ−ルに照射される。円板スケ−ルには放射状のスリ
ットが形成されており、インデックススケ−ルと開口部
があったとき照射された光は受光素子により検知され
る。 円板スケ−ルが回転すると、円板スケ−ル内のス
リットが1ピッチ移動するごとに、受光素子から1周期
の正弦波信号が得られる。この方式のロ−タリ−エンコ
−ダでは、円板スケ−ルの格子ピッチにより分解能が決
まってしまう。また、円板スケ−ルの放射状格子は、一
般的に、作製が困難であり、精度、分解能にも限界があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このようなロ−タリ−
エンコ−ダは、回転角を検出する円板スケ−ル格子が、
扇型形状になっており、作製が困難であるため、同方式
のリニアエンコ−ダと比較し、不安定で高精度測定が困
難である。本発明は、回転運動を部分的に直線運動にし
て、疑似的に、リニアエンコ−ダと同様の検出をするロ
−タリ−エンコ−ダを提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】発明では、測定物の
回転に伴い回転する回転ドラムと、自由に回転する回転
軸の間に、柔軟性のあるベルト状スケールを直線移動す
る部分ができるように巻きつけ、該回転ドラムの回転に
より該ベルト状スケールが移動することを検出する手段
を有し、測定物の回転角度の検知を行うロータリーエ
ンコーダにおいて、ベルト状スケールとしてのベルト状
回折格子と、光源を有し、該光源からの光を該ベルト状
回折格子を複数回通過させることにより発生させた2つ
以上の回折光を干渉させ、生じた干渉縞が回転ドラムの
回転に従い移動することを被測定物の回転角度の検知に
用いることにしたものである。
【0005】
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【作用】発明によれば、測定物の回転に伴い回転す
る回転ドラムと、自由に回転する回転軸の間に、柔軟性
のあるベルト状スケールを直線移動する部分ができるよ
うに巻きつけ、回転ドラムの回転によりベルト状スケー
ルが移動し、それを検出することにより測定物の回転
角度を検知するロータリーエンコーダにおいて、ベルト
状スケールとしてのベルト状回折格子と、光源を有し、
光源からの光をベルト状回折格子を複数回通過させるこ
とにより発生させた2つ以上の回折光を干渉させて干渉
縞を作り、回転ドラムの回転に従い移動する干渉縞を利
用して被測定物の回転角度を検知する。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明
は、回転運動を部分的に直線運動にし擬似的にリニアエ
ンコーダと同様の検出ができるようにしたものである。
図1は、本発明が適用されるベルト状スケールの移動機
説明するための図で、図中、1は回転ドラム、2は
回転軸、3はベルと状スケールで、図示のように、回転
ドラム1と回転軸2にベルト状スケール3がかけ渡され
ており、回転ドラム1の回転によりベルト状スケール3
が移動する。回転ドラム1は回転角を測定しようとする
被測定物と直結、又は連動して回転する。回転軸2は、
ベルト状スケール3と回転ドラム1との張力を調整し、
検出部分4を直線状にする。尚、回転軸は滑り軸でもよ
い。ベルト状スケール3は、柔軟性のある材料で、且
つ、引っ張り強さに強い材料を用いる。また、ベルト状
スケール3は、回転ドラム1と滑りがないような材質、
又は、構造、にする。測定物の回転に伴い回転ドラム
1が回転すると、それに連れてベルト状スケール3が移
動する。このベルト状スケール3の移動量を検知するこ
とにより、回転角度が検出できる。
【0017】このように回転ドラム1が測定物の回
転に伴い回転し、回転ドラム1と自由に回転する回転軸
2の間に、柔軟性のあるベルト状スケールを直線移動す
る部分ができるように巻きつけ、この回転ドラム1の回
転によりベルト状スケール3が移動することを検出し
て、測定物の回転角度の検知を行う。検出精度は、回
転ドラム1の真円度とベルト状スケール3のスケール精
度で決まる。また、ベルト状スケール3は、スケールの
ピッチむらが少なければよく、円板スケールと比較し、
作製上、精度の面で有利である。
【0018】図2は、ベルト状スケール3透過型回折
格子としたもので、この例ではベルト状スケール3を透
過型回折格子としているが、反射型回折格子としてもよ
く、周囲の構成を反射型に適する構成に変更すれば透過
型と同様に検出できるようになることは勿論のことであ
る。ここで、説明を簡単にするために、固定用回折格子
5とベルト状回折格子のピッチは同じものとする。光源
6、レンズ7と検出器8は、ベルト状スケール3を間に
して対向的に配置されている。ベルト状スケール3には
固定用回折格子5が配設されており、固定用回折格子5
に入射するコリメート光を回折する。
【0019】次に、干渉縞の発生機構について説明す
る。光源6から放射されたレ−ザ−光は、レンズ7を経
てコリメ−ト光となり固定用回折格子5に入射する。前
記固定用回折格子5に入射したコリメ−ト光は、少なく
とも、n1次とn2次の回折光を発生する。これらの回
折光はベルト状回折格子の直線部分に入射し、n1次回
折光はm1次回折光を、n2次回折光はm2次回折光を
発生させる。これら2つの回折光を干渉させることによ
り干渉縞を発生させる。即ち、固定用回折格子5のn1
次回折光であってベルト状回折格子のm1次回折光と、
固定用回折格子5のn2次回折光であってベルト状回折
格子のm2次回折光とを干渉させるのである。
【0020】干渉縞の発生は、次のように行えばよい。
例えば、固定用回折格子5とベルト状回折格子の格子ピ
ッチをわずかに変えて回折角を変化させ、回折光同士を
干渉させれば、容易に干渉縞を発生させることができ
る。尚、干渉縞を発生させる方法はこの方法に限らず、
本発明の趣旨を満たすものであれば、他の干渉縞発生方
法であってもよい。図2のIは、干渉縞の発生機構を表
した部分拡大図である。ベルト状回折格子の移動、即
ち、回転ドラム1が回転するに従い干渉縞は移動するた
め、これを検出することにより回転角が検出できる。干
渉縞の検出は干渉縞のピッチよりも小さい受光器で受光
することによっても可能であるが、本発明の趣旨を満た
すものであれば他の検出方法であってもよい。
【0021】図2には、ベルト状回折格子及び固定用回
折格子を透過型構造としたものを示したが、図3、図4
に示すように反射型構造のものでもよい。図3は、ベル
ト状回折格子を反射型とした場合、図4は、固定用回折
格子を反射型とした場合をそれぞれ示している。図3で
は光源6から順に、レンズ7、ビームスプリッタ9、固
定用回折格子(透過型)5と配設されており、固定用回
折光氏(透過型)5を通過した光が反射型ベルト状回折
格子に照射される。また、ビームスプリッタ9で反射さ
れた干渉縞を検出器8で検出する。図3の例では、固定
用回折格子(透過型)5で回折された光と反射型ベルト
状回折格子で回折された光が干渉し、生じた干渉縞が回
転ドラムの回転に従い移動すること検知して測定物の
回転角度を検知する。
【0022】図4では光源6から順に、レンズ7、ビー
ムスプリッタ9、透過型ベルト状回折格子、反射型固定
用回折格子と配設されており、ビームスプリッタ9で反
射された干渉縞を検出器8で検出する。図4の例では、
透過型ベルト状回折格子で回折された光と反射型固定用
回折格子で回折された光が干渉し、生じた干渉縞が回転
ドラムの回転に従い移動すること検知して測定物の回
転角度を検知する。
【0023】図5は、本発明によるロータリーエンコー
ダの一実施例を説明するための図で、本発明の要点は
述の例等と異なり、固定用回折格子を用いていないこと
である。光源6から放射された光は、レンズ7を経てベ
ルト状回折格子12を2回経験し出射する。発明にお
いては、固定用回折格子の代わりに回折格子として、ベ
ルト状回折格子の他の部分を使うことである。干渉縞の
発生は、図2の例と同様に、ベルト状回折格子A部分の
n1次回折光であってベルト状回折格子B部分のm1次
回折光と、ベルト状回折格子A部分のn2次回折光であ
ってベルト状回折格子B部分のm2次回折光とを干渉さ
せる。図5のMは、この干渉の様子を示す部分拡大図で
ある。このとき発生する干渉縞は、互いに反対方向に移
動するベルト状回折格子を経験する光を用いるために、
固定用回折格子を用いたときの2倍の感度で変化する。
即ち、2倍の分解能を得ることができる。
【0024】図6は、ベルト状回折格子の製造方法の製
造工程を示しており、樹脂塗布工程、樹脂硬化工程、樹
脂剥離工程、ベルト化工程の各工程からなる。先ず、平
面状に作製された回折格子を用意する。例えば、この回
折格子はレリーフ型(凹凸のある)構造をしているもの
である。この回折格子に熱硬化樹脂、あるいは紫外線硬
化樹脂を塗布する(2P樹脂等)。このとき硬化した
後、柔軟性と引っ張り強さを持ち合わせるよう樹脂の厚
さを調節する。また、ワイヤ、金属版等を同時に接着す
る方法もある。樹脂の硬化後、樹脂を剥離する。剥離し
た樹脂を所望の長さにし、ベルト状に両端を接着する。
以上の工程をまとめると次のようになる。平面状に作成
された回折格子上に熱あるい紫外線硬化樹脂を塗布する
工程と、樹脂を硬化させる工程と、硬化樹脂を剥離する
工程と、剥離した樹脂の両端を接着しベルト状にする工
程となる。この方法は、平面状に作製された回折格子を
用いるため、ピッチの細かい高分解能な回折格子が作成
できる。また、ベルト状回折格子は回折格子の周の長さ
や、1周での格子数は厳密でなくても良く、作製が容易
である。
【0025】
【0026】
【0027】
【発明の効果】発明によれば、部分的に回転運動を直
線運動とすることにより、検出部分ではリニアエンコ−
ダと同様に、検出精度の高い安定した検出を行うことが
できる。特に、ベルト状回折格子の柔軟性を利用し、光
源からの光がベルト状回折格子を複数回通過させること
で、固定用回折格子を省略することができる。また、ベ
ルト状回折格子が互いに反対方向に移動する構成とする
ことにより、その部分で検出を行うことで分解能を向上
させることができる。
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【図面の簡単な説明】
【図1】発明が記載されるロ−タリ−エンコ−ダの
例を示す図である
【図2】−タリ−エンコ−ダの他の例を示す図であ
【図3】射型ベルト状回折格子の例を示す図である
【図4】射型固定用回折格子の例を示す図である
【図5】発明の一実施例を示す図である
【図6】ベルト状回折格子の製造工程を示す図である
【符号の説明】
1 回転ドラム 2 回転軸 3 ベルト状スケ−ル 4 検出部 5 固定用回折格子 6 レ−ザ−光源 7 レンズ 8 検出器 9 ビ−ムスプリッタ−
【0034】

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定物の回転に伴い回転する回転ドラ
    ムと、当該回転ドラム軸に略平行に配置された自由に回
    転する回転軸と、前記回転ドラムと前記回転軸の間に直
    線移動部分を有するよう巻きつけた柔軟性のあるベルト
    状スケールと、前記回転ドラムの回転により前記ベルト
    状スケールが移動することを検出する検出手段とからな
    るロータリーエンコーダにおいて、ベルト状スケールと
    してのベルト状回折格子と、光源を有し、前記光源から
    の光を互に反対方向に移動する前記ベルト状回折格子を
    経験させることにより発生した2つ以上の回折光を干渉
    させて干渉縞を生成し、前記回転ドラムの回転に従い移
    動する前記干渉縞を被測定物の回転角度の検知に用いる
    ことを特徴とするロータリーエンコーダ
JP03741394A 1994-03-08 1994-03-08 ロ−タリ−エンコ−ダ Expired - Fee Related JP3210164B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03741394A JP3210164B2 (ja) 1994-03-08 1994-03-08 ロ−タリ−エンコ−ダ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03741394A JP3210164B2 (ja) 1994-03-08 1994-03-08 ロ−タリ−エンコ−ダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07243870A JPH07243870A (ja) 1995-09-19
JP3210164B2 true JP3210164B2 (ja) 2001-09-17

Family

ID=12496844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03741394A Expired - Fee Related JP3210164B2 (ja) 1994-03-08 1994-03-08 ロ−タリ−エンコ−ダ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3210164B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541058B1 (en) 1999-11-18 2003-04-01 Fuji Oil Company, Limited Process for producing wet okara
US7221114B2 (en) 2005-03-04 2007-05-22 Ricoh Company, Ltd. Conveyance control apparatus and image forming apparatus

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4444469B2 (ja) 2000-08-07 2010-03-31 株式会社ミツトヨ 光学式変位測定装置
GB0216487D0 (en) 2002-07-16 2002-08-21 Renishaw Plc A rotary scale
JP4690859B2 (ja) 2004-11-15 2011-06-01 株式会社リコー 搬送ベルトの駆動制御装置及び画像形成装置及び搬送ベルトの駆動制御方法
CN107678170B (zh) * 2017-10-20 2019-03-12 浙江工业大学 一种柔性变角度阵列衍射光学器件的实现系统
CN107678173B (zh) * 2017-10-20 2019-03-12 浙江工业大学 用于激光散斑抑制的柔性变角度阵列衍射光学器件
CN107678174B (zh) * 2017-10-20 2019-03-12 浙江工业大学 一种柔性变角度阵列衍射光学微结构及其履带式运动方法
CN107678171B (zh) * 2017-10-20 2019-03-12 浙江工业大学 一种基于柔性变角度阵列衍射光学器件的激光散斑抑制方法
CN107678172B (zh) * 2017-10-20 2019-03-12 浙江工业大学 一种柔性变角度阵列衍射光学器件的热压式制作方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541058B1 (en) 1999-11-18 2003-04-01 Fuji Oil Company, Limited Process for producing wet okara
US7221114B2 (en) 2005-03-04 2007-05-22 Ricoh Company, Ltd. Conveyance control apparatus and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07243870A (ja) 1995-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4829342A (en) Moving state detection apparatus
US4868385A (en) Rotating state detection apparatus using a plurality of light beams
JP3210164B2 (ja) ロ−タリ−エンコ−ダ
JPH02285214A (ja) 測長器及びそれに用いるスケール部材
US6885457B1 (en) Rotary position measuring system
EP2119014A2 (en) Method and system for calibrating a rotary encoder and making a high resolution rotary encoder
JP3495783B2 (ja) エンコーダ
JP7600507B2 (ja) 空間変調装置
JP4404184B2 (ja) 変位検出装置
JP3221748B2 (ja) エンコーダ
JPH0781883B2 (ja) エンコーダー
JPS62200224A (ja) 変位測定装置
JPH07119626B2 (ja) ロータリーエンコーダー
JPH08226804A (ja) 変位情報検出装置及びこれを用いたドライブ制御装置
JPS61212728A (ja) ロ−タリ−エンコ−ダ−
JPS62163921A (ja) ロ−タリ−エンコ−ダ−
JPH08327321A (ja) 変位情報検出装置
JPS62201313A (ja) ロ−タリ−エンコ−ダ−
JPS62200218A (ja) エンコ−ダ−
JPS62204127A (ja) エンコ−ダ−
JPH04351918A (ja) エンコーダ
JPH07198343A (ja) 厚み測定装置
JPS62204125A (ja) エンコ−ダ−
JPH09287978A (ja) 光学式エンコーダ
JPS62163920A (ja) ロ−タリ−エンコ−ダ−

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees