HEDS-9721

２チャンネル光学式 小型エンコーダモジュール （リニアタイプ / ロータリタイプ） HEDS-9700 シリーズ HEDS-970x/972x/973x/978x 特 長 ● 小型パッケージ / 低価格 ● 高分解能 −ロータリタイプ ：96-500 CPR* −リニアタイプ ：120-180 LPI** ● 各種マウントオプション有 ● マウント容易 / 位相調整不要 ● 動作温度範囲：ー 40℃∼＋ 85℃ ● A 相、B 相 2 チャンネルディジタル出力 ● TTL 適合出力 ● ウェーブソルダー可能 ● 応答周波数 − 20kHz までの HEDS-970x/972x/973x − 80kHz までの HEDS-978x を用意 *CPR ： ロータリタイプの分解能を表す。１回転のパルス出力数。 Counts Per Revolution の略。 **LPI： リニアタイプの分解能を表す。１インチ（25.4mm）当たり のパルス出力数。Lines Per Inch の略。 概 説 HEDS-9700 シリーズは高性能、低価格、光学式インクリメ ンタルエンコーダモジュールです。 コードホイールまたはリ ニアスケールと組み合わせることにより、 ロータリまたはリ ニアエンコーダとして機能します。 このエンコーダモジュー ルは発光部、 レンズ、 受光部を小型プラスチックパッケージ にマウントしたもので、 発光ダイオードの高精度な平行光線 化と受光ダイオードアレイの特殊な配列によって、 常に安定 した出力が得られ、 取り付けも極端に容易に行うことができ ます。 応 用 HEDS-9700 シリーズは低価格でしかも高精度な位置検出が 行えるため、 特に大量にエンコーダを使用する場合に大幅な コストダウンが見込まれます。応用例としては、 ● プリンタ ● コピー機 ● プロッタ ● ハードディスク などの、 可動部分の位置・角度・速度を制御するためのセン サに最適です。 絶対最大定格 項   目 保存温度 動作温度 供給電圧 出力電圧 出力電流 / チャンネル はんだ付温度（注） 注：はんだ付温度はリードが細くなった所 静電気及び電源逆接続には十分注意して下さい。 記 号 TS TA VCC VO IO Min. − 40 − 40 − 0.5 − 0.5 − 1.0 Max. 85 85 7 VCC 5 260 単 位 ℃ ℃ V V mA ℃ 5 秒以内 注 7 − 20 7章(PDF) Page 20 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 ブロック図 出力波形（１パルス分） 1 2 動作原理 ブロック図に示すように、 エンコーダモジュールは発光側に 光源として1個の発光ダイオードを持っています。 その光は 1個のレンズによって平行光線になります。 受光側は受光IC で構成されます。この IC はフォトダイオードアレイとディ ジタル波形を発生させるための信号処理回路により構成され ます。 発光側と受光側の間をコードホイール （リニアスケー ル） が移動、 そのウィンド、 バーのパターンによって光線が さえぎられたり、通過したりします。この明暗を受光側の フォトダイオードアレイにて検知します。 より確実に検知す るためにフォトダイオードアレイは複数個特殊に配置され、 また分解能、 コードホイールの曲率に見合ったサイズを採用 しています。 フォトダイオードアレイの出力は信号処理回路 ― ― を通過し信号 A、A、B、B を得ます。2 つのコンパレータは これらの信号を受け、90 度電気角の位相差を持ったディジ タル波形チャンネル A、チャンネル B を発生します。 パルス幅（P） 出力パルスが HIGH の電気角（TYP.180°e） ： パルス幅エラー（DP） 180°e の理想的なパルス幅からのず ： れ。 ロジック幅 （S1∼S4） チャンネルAパルスの立ち上がり／ ： 立ち下がりとチャンネルBパルスの立ち上がり／立ち下がり との位相差。 （TYP.90°e） ロジック幅エラー ∆S） 90°e の理想的なロジック幅からの （ ： ずれ。 位相（φ） チャンネル A パルスの中心とチャンネル B パル ： スの中心の位相差。 （TYP.90°e） 位相エラー（∆ φ） 90°e の理想的な位相差とのずれ。 ： 回転方向：HEDS-9700 シリーズを （マーキング側） から見た 時コードホイール（ディスク）が反時計方向に回転する時、 チャンネル A がチャンネル B に対して 90°e 位相が進み、逆 方向に回転する時、 チャンネルBがチャンネルAに対し90°e 位相が進みます。 光学的半径（Rop） コードホイール（ディスク）の中心か ： らエンコーダモジュールの光学的中心位置（O P T I C A L CENTER）までの距離。 3 6 7 8 9 用語の解説 1 サイクル（C） コードホイール（リニアスケール）のウィ ： ンド、 バー１組に対応する、 出力パルス１周期分。360°e （電 気角） 推奨動作条件 項 目 温度 供給電圧 プルアップ抵抗 負荷容量 応答周波数 記号 T VCC RP CL f Min. − 40 4.5 3.2 100 20 40 80 Max. 85 5.5 単位 ℃ V KΩ pF kHz kHz kHz リップル・ノイズは 100mVPP 以下に抑えて下さい。 プルアップ抵抗なしでも動作可 @3.2kΩ プルアップ抵抗 HEDS-970x HEDS-972x HEDS-973x HEDS-978x ロータリ： リニア： 回転数（rpm）× 1 周のパルス数（CRP） 60 運動速度（m/sec）×分解能（LPI） 0.0254 注 7 − 21 7章(PDF) Page 21 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 エンコーダ特性 エンコーダ特性は推奨動作範囲、取り付け許容誤差、推奨コードホイール／リニアスケール特性での値。 項  目 パルス幅エラー ロジック幅エラー 位相エラー 記 号 ∆P ∆S ∆φ Typ. 7 5 5 3 2 2 Case 1 Max. 30 45 30 45 10 15 Case 2 Max. 40 − 40 − 15 − 単 位 °e °e °e °e °e °e HEDS-973x HEDS-970x/972x/978x HEDS-973x HEDS-970x/972x/978x HEDS-973x 注 HEDS-970x/972x/978x Case1 ：エンコーダモジュールマウント許容誤差± 0.13mm の場合の最悪値  Case 2 ：エンコーダモジュールマウント許容誤差± 0.25mm の場合の最悪値 注：Case1、2 に関し詳細は「取り付けについて」参照。 電気的特性 Min./Max. は推奨動作条件範囲内。Typ. は TA=25℃ 項  目 供給電流 出力電圧“ハイ” 出力電圧“ロー” 立ち上がり時間 立ち下がり時間 記号 ICC VOH VOL tr tf 200 180 50 40 2.4 0.4 Min. Typ. 17 Max. 40 単位 mA V V ns ns ns ns IOH=-40µA IOL=3.2mA HEDS-970x/972x/978x, CL=25pF, RP=11KΩ HEDS-973x, CL=25pF, RP=3.3KΩ HEDS-970x/972x/978x, CL=25pF, RP=11KΩ HEDS-973x, CL=25pF, RP=3.3KΩ 注 推奨コードホイール／リニアスケール特性 エンコーダ本体 コードホイール リニアスケール ピッチP ポスト （下側の凸部） 項   目 ウィンド / バー比率 ウィンド長 最大コーホイール半径 ポストの中心からウィンドの内側までの幅 ポストの中心からウィンドの外側までの幅 ポストの中心からリニアスケールのふちまでの幅 記 号 WW/Wb LW1 RC W1 W2 L Min. 0.7 1.8 Max. 1.4 単 位 mm LW2=1/2LW1 注 WW=Wb=P/2 が理想値 Rop+3.4 1.04 0.76 3.6 mm mm mm mm モータシャフトエラーを含む リニアの場合 リニアの場合 リニアの場合 注：1. コードホイール・リニアスケールピッチ P（ = WW + Wb）は、エンコーダモジュールの分解能 LPI，CPR により下式で定まります。異 なるピッチの組み合わせでは動作しませんのでご注意下さい。ピッチの値については「標準分解能オプション」の表参照。 ロータリの場合 ：P = 2 × π × 11.0 ／分解能 CPR（mm） リニアの場合 ：P = 25.4 ／分解能 LPI（mm） 2. 光学的半径 Rop が 11.0mm 以外のコードホイールを作成する場合は AG4803B を御参照下さい。 3. ロータリの場合コードホイールの Rop とエンコーダの OPTICAL CENTER が一致するように取り付けて下さい。 4. 本エンコーダは，等ピッチかつ定められた分解能を持つコードホイール／リニアスケールでのみ動作します。スリットが部分的にしか ないようなコードホイール等を使用した場合，スリットのない部分ではエンコーダの出力は不定になりますのでご注意下さい。 7 − 22 7章(PDF) Page 22 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 標準分解能オプション 1. ロータリタイプ オプション # D E F H A 分解能 （CPR） 192 200 256 400 500 スリットピッチ P（µm） 360.0 345.6 270.0 172.8 135.0 11.0 光学半径 Rop（mm） 2. リニアタイプ オプション # L P Q 分解能 （LPI） 120 150 180 スリットピッチ P（µm） 211.7 169.3 141.1 実際に用意されている分解能オプションは製品のシリーズによって異なります。 「御注文方法について」をご参照下さい。 1 2 3 推奨コードホイール（HEDS-9700 シリーズ、ロータリ用） HEDS-9700 シリーズは HEDS-5120 シリーズコードホイールと組み合わせて使用することができます。 型 番 HEDS-5120 オプション # D E F H A 分解能 （CPR） 192 200 256 400 500 スリットピッチ P（µm） 360.0 345.6 270.0 172.8 135.0 11.0 光学半径 Rop（mm） シャフト穴直径 （mm） 2 3 4 5 6 8 詳細は HEDS-5120 のデータシートをご参照下さい。コードホイールとエンコーダは同じ分解能オプションを組み合わせて下さい。 また、リニアの場合のリニアスケールについては、お問い合わせ下さい。 ウェーブソルダー条件について 推奨フラックス - 水溶性フラックス RMA Kester 2331 など 推奨プロセス条件 1. フラックス 2. プリヒート  3. ウェーブソルダー 260℃、5 秒以下 4. 温水洗浄 5. 水洗浄 6. 乾燥 また、無洗浄プロセスは可能ですが、フラックスがレンズ及びディテクタ部等の光学部に付着しないよう、ご注意下さい。 6 7 8 9 洗浄剤について 本製品のレンズ部にはポリカーボネイトが使用されており ます。洗浄剤の種類によってはレンズ表面を白濁させ、動 作不良を引き起こす恐れがありますので、洗浄剤による洗 浄は絶対に行わないで下さい。 接着剤について シアノアクリレート系瞬間接着剤、アミン系エポキシ、嫌 気性接着剤はレンズ部のポリカーボネイトと反応し白濁さ せる可能性があります。これらの接着剤は絶対に使用しな いで下さい。 7 − 23 7章(PDF) Page 23 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 パッケージマウントオプション（ストレートリードタイプ）及び寸法図 （ポスト） 注： 1. YY= 年 WW= 週 単位は mm マウントオプション  ＃ 50 - 標準 1 3.8 0.50 (OPTICAL CENTER) 3.0 φ2.8 0.8 10.8 GND CHB CHA Vcc 1ピンマーク 5.5 X 51 7.0 YYWW H97X0 6.40 4.34 3.9 4.2 12.6 0.14 1.7 3.9 7.5 2Xφ2.00 10.1 1.8 20.2 15.0 デートコード （注1） 9.8 注： 1. YY= 年 WW= 週 単位は mm マウントオプション  ＃ 51 - 標準 2 リードの厚さ ：0.25mm リード・ピッチ：2.54mm 7 − 24 7章(PDF) Page 24 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 1 注： 1. YY= 年 WW= 週 単位は mm マウントオプション  ＃ 52 - バックプレーン 2 3 6 （ポスト） 注： 1. YY= 年 WW= 週 単位は mm マウントオプション  ＃ 53 - ポスト付き標準 ＊ ポスト付き標準をご使用の際は， エポキシ系接着剤 をお使いになるか，熱圧着法をお使い下さい。 7 8 9 注： 1. YY= 年 WW= 週 単位は mm （ポスト） マウントオプション  ＃ 54 - タブ無 7 − 25 7章(PDF) Page 25 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 注： 1. YY= 年 WW= 週 （ポスト） 単位は mm マウントオプション  ＃ 55 - ポスト付バックプレーン ＊ ポスト付きバックプレーンをご使用の際は， エポキシ系 接着剤をお使いになるか，熱圧着法をお使い下さい。 曲げリードオプション（パッケージは各種オプションと組合せが可能） 単位は mm 7 − 26 7章(PDF) Page 26 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 取り付けについて（取り付け時にコードホイールやコードストリップが光学系に触れないように御注意下さい） 4.44±0.43  1 2 3 （ポスト用穴） 単位は mm 取り付け誤差 ケース 1，ケース 2 にはエンコーダ特性を得るために Rm に要求される許容誤差を以下に示します。 ケース 1：Rm ± 0.13mm ケース 2：Rm ± 0.25mm 推奨スクリューサイズ：M2.5 or 2-56.（M2.6 も使用できます） 。締め付けトルクは 1.0kg-cm 注： 1. 上記数値はスラスト方向ガタ及びコードホイールのゆがみを含んだ許容範囲。コードホイールの設計寸法ではありません。 モジュールやコードホイール / リニアスケールの取り付け位置は上図にあるように 2 ケのマウント用ポストを基準に測定。 6 7 8 9 7 − 27 7章(PDF) Page 27 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-9700 御注文方法について HEDS-9700（ロータリ） 、HEDS-9720（リニア）応答周波数 20kHz シリーズ HEDS - 97 # （モジュール本体） 0 - ロータリ 2 - リニア リード曲げ 0 - ストレートリード 1 - 曲げリード 注文例：ロータリ、ストレート リード、200CPR、標 準マウントの場合 HEDS-9700#E50 分解能オプション D - 192CPR ロータリ E - 200CPR 11mm 半径 F - 256CPR H - 400CPR L - 120LPI（リニア） P - 150LPI （ ） パッケージ マウントオプション 50 - 標準 1 51 - 標準 2 52 - バックプレーン 53 - ポスト付き標準 54 - タブ無 55 - ポスト付きバックプ レーン HEDS-9730（ロータリ・リニア）応答周波数 40kHz、高分解能シリーズ HEDS - 973 # （モジュール本体） リード曲げ 0 - ストレートリード 1 - 曲げリード 分解能オプション ロータリ A - 500CPR 11mm 半径 Q - 180LPI（リニア） （ ） パッケージ マウントオプション 50 - 標準 1 52 - バックプレーン 54 - タブ無 HEDS-9780（ロータリ・リニア）応答周波数 80kHz シリーズ HEDS - 978 # （モジュール本体） リード曲げ 0 - ストレートリード 分解能オプション G - 360CPR H - 400CPR （11mm 半径） ロータリ パッケージ マウントオプション 50 - 標準 1 54 - タブ無 可能なオプション対応表 ＃ E D F H F H A A G H L P P Q Q 50 51 52 53 54 55 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● HEDS-9700 HEDS-9701 HEDS-9730 HEDS-9731 HEDS-9780 HEDS-9720 HEDS-9721 HEDS-9730 HEDS-9731 7 − 28 7章(PDF) Page 28 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC HEDS-5120 ロータリエンコーダ用コードホイール HEDS - 5120 # （コードホイール） 分解能オプション E -200CPR（11mm 半径） H -400CPR モジュール本体 A -500CPR の 分 解 能 オ プ ションと同じも のを組み合わせ て下さい。 シャフト直径 01 -2mm 02 -3mm 11 -4mm 14 -5mm 12 -6mm 1 2 3 詳細は HEDS-5120 シリーズのデータシートをご参照下さい。 6 単位は mm 図1．HEDS-5120コードホイール 7 8 9 可能なオプション対応表 HEDS-5120 # E H A 01 02 11 12 13 14 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 7 − 29 7章(PDF) Page 29 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC 当社半導体部品のご使用にあたって 仕様及び仕様書に関して ・本仕様は製品改善および技術改良等により予告なく変更する場合があります。 ご使用の際には最 新の仕様を問い合わせの上、用途のご確認をお願いいたします。 ・本仕様記載内容を無断で転載または複写することは禁じられております。 ・本仕様内でご紹介している応用例 （アプリケーション） は当社製品がご使用できる代表的なもの です。 ご使用において第三者の知的財産権などの保証または実施権の許諾に対して問題が発生し た場合、当社はその責任を負いかねます。 ・仕様書はメーカとユーザ間で交わされる製品に関する使用条件や誤使用防止事項を言及するもの です。仕様書の条件外で保存、使用された場合に動作不良、機械不良が発生しても当社は責任を 負いかねます。ただし、当社は納品後 1 年以内に当社の責任に帰すべき理由で、不良或いは故障 が発生した場合、無償で製品を交換いたします。 ・仕様書の製品が製造上および政策上の理由で満足できない場合には変更の権利を当社が有し、 そ の交渉は当社の要求によりすみやかに行われることとさせて頂きます。 なお、 基本的に変更は3ヶ 月前、廃止は 1 年前にご連絡致しますが、例外もございますので予めご了承ください。 ご使用用途に関して ・当社の製品は、一般的な電子機器（コンピュータ、OA 機器、通信機器、AV 機器、家電製品、ア ミューズメント機器、 計測機器、 一般産業機器など） の一部に組み込まれて使用されるものです。 極めて高い信頼性と安全性が要求される用途（輸送機器、航空・宇宙機器、海底中継器、原子力 制御システム、 生命維持のための医療機器などの財産・環境もしくは生命に悪影響を及ぼす可能 性を持つ用途）を意図し、設計も製造もされているものではありません。それゆえ、本製品の安 全性、品質および性能に関しては、仕様書（又は、カタログ）に記載してあること以外は明示的 にも黙示的にも一切の保証をするものではありません。 回路設計上のお願い ・当社は品質、信頼性の向上に努力しておりますが、一般的に半導体製品の誤動作や、故障の発生 は避けられません。本製品の使用に附随し、或いはこれに関連する誤動作、故障、寿命により、 他人の生命又は財産に被害や悪影響を及ぼし、 或いは本製品を取り付けまたは使用した設備、 施 設または機械器具に故障が生じ一般公衆に被害を起こしても、当社はその内容、程度を問わず、 一切の責任を負いかねます。 お客様の責任において、装置の安全設計をお願いいたします。 7 − 30 7章(PDF) Page 30 01.5.24, 5:33 PM Adobe PageMaker 6.0J/PPC