JP3094416B2 - アブソリュートエンコーダ - Google Patents
アブソリュートエンコーダInfo
- Publication number
- JP3094416B2 JP3094416B2 JP01324066A JP32406689A JP3094416B2 JP 3094416 B2 JP3094416 B2 JP 3094416B2 JP 01324066 A JP01324066 A JP 01324066A JP 32406689 A JP32406689 A JP 32406689A JP 3094416 B2 JP3094416 B2 JP 3094416B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- track
- output
- absolute
- sensors
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、機械軸の回動角の検出等に用いられるアブ
ソリュートエンコーダ、特にその高分解能化にともなう
製作上の困難を緩和するための技術に関する。
ソリュートエンコーダ、特にその高分解能化にともなう
製作上の困難を緩和するための技術に関する。
[従来の技術] 符号板に形成された1本のアブソリュートパターン・
トラックを、このトラックに沿って検出部に所定ビット
数個設けたセンサにより検出して、符号板と検出器との
相対位置関係に応じたコード信号を出力する形式、すな
わち1本のトラックから所定ビット数のコード信号を得
る1トラック型のアブソリュートエンコーダは、トラッ
ク幅方向の寸法が従来の多トラック型のものに比べて大
幅に小さくて済むことから、実用化に向けて盛んに研究
開発が行われている。
トラックを、このトラックに沿って検出部に所定ビット
数個設けたセンサにより検出して、符号板と検出器との
相対位置関係に応じたコード信号を出力する形式、すな
わち1本のトラックから所定ビット数のコード信号を得
る1トラック型のアブソリュートエンコーダは、トラッ
ク幅方向の寸法が従来の多トラック型のものに比べて大
幅に小さくて済むことから、実用化に向けて盛んに研究
開発が行われている。
第4図は、従来の1トラック型アブソリュートエンコ
ーダの一例の構成を示す。本従来例は、4ビットのアブ
ソリュートパターン・トラック(A)を4個のセンサか
らなるセンサ群(P1)を用いて検出する4ビット型アブ
ソリュートエンコーダである。尚、従来の多トラック型
アブソリュートエンコーダでは並列な4本のトラックが
必要であり、全体の幅が広くなる。
ーダの一例の構成を示す。本従来例は、4ビットのアブ
ソリュートパターン・トラック(A)を4個のセンサか
らなるセンサ群(P1)を用いて検出する4ビット型アブ
ソリュートエンコーダである。尚、従来の多トラック型
アブソリュートエンコーダでは並列な4本のトラックが
必要であり、全体の幅が広くなる。
第4図において、符号板1には、0を白部、1を斜線
部とした長さλの最小読取単位を0000111101011001000
と配列した、4ビットの1トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック(A)が形成されている。(但し図示
されているのは0100の部分のみ)また、符号板1に対し
トラック(A)長手方向に移動可能な検出器2には、ト
ラック(A)上の隣接する4個の符号を同時に検出する
ための4個のセンサからなるセンサ群(P1)が配置され
ている。そのため、第4図の位置では、センサ群(P1)
で検出された0または1の信号が出力端子Tから出力さ
れて4ビットのコード信号0000が得られる。
部とした長さλの最小読取単位を0000111101011001000
と配列した、4ビットの1トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック(A)が形成されている。(但し図示
されているのは0100の部分のみ)また、符号板1に対し
トラック(A)長手方向に移動可能な検出器2には、ト
ラック(A)上の隣接する4個の符号を同時に検出する
ための4個のセンサからなるセンサ群(P1)が配置され
ている。そのため、第4図の位置では、センサ群(P1)
で検出された0または1の信号が出力端子Tから出力さ
れて4ビットのコード信号0000が得られる。
符号板1が相対移動すると、トラック(A)のアブソ
リュートパターンは隣接する4個の符号からなる4ビッ
トコードが符号板1と検出器2とが取り得る16個の相対
位置においてそれぞれ異なるから、出力端子Tから出力
される4ビットコード信号により、現在の相対位置がこ
の16個の相対位置のうちのいずれであるかを判別するこ
とができる。
リュートパターンは隣接する4個の符号からなる4ビッ
トコードが符号板1と検出器2とが取り得る16個の相対
位置においてそれぞれ異なるから、出力端子Tから出力
される4ビットコード信号により、現在の相対位置がこ
の16個の相対位置のうちのいずれであるかを判別するこ
とができる。
例えば、第4図で符号板1に対して検出器2が矢印方
向に相対移動すると、その長さλの変位ごとに、出力端
子Tから出力される4ビットコード信号は、0000から、
0001、0011、…と移動位置に応じて変化する。
向に相対移動すると、その長さλの変位ごとに、出力端
子Tから出力される4ビットコード信号は、0000から、
0001、0011、…と移動位置に応じて変化する。
このような1トラック型アブソリュートエンコーダで
は、センサ群(P1)がトラック(A)の最小読取単位の
境界を1個越えるごとに長さλの移動を検出するため、
この境界を挟んだ移動量x(但し0<x<2λ)は、一
律にλの移動量と検出される。すなわち、アブソリュー
トエンコーダの分解能はトラック(A)の分解能を越え
ないから、より高い分解能を必要とする場合には、λの
短いトラック(A)を用いる必要がある。この場合、セ
ンサ群(P1)の4個のセンサの相互間隔も当然狭くなる
が、センサ間隔の縮小は、単純な明暗パターンであるト
ラック(A)におけるλの縮小に比べて相当困難であ
り、またセンサ間隔の縮小は、必然的にセンサ寸法の減
少をもたらし、例えばフォトセンサの場合、その受光量
が減少して読み誤りを生じ易くなる。従って、実際に
は、センサ配置の都合により、最小読取単位に関して製
作可能な長さよりも一桁大きな長さλを選択する必要が
ある。
は、センサ群(P1)がトラック(A)の最小読取単位の
境界を1個越えるごとに長さλの移動を検出するため、
この境界を挟んだ移動量x(但し0<x<2λ)は、一
律にλの移動量と検出される。すなわち、アブソリュー
トエンコーダの分解能はトラック(A)の分解能を越え
ないから、より高い分解能を必要とする場合には、λの
短いトラック(A)を用いる必要がある。この場合、セ
ンサ群(P1)の4個のセンサの相互間隔も当然狭くなる
が、センサ間隔の縮小は、単純な明暗パターンであるト
ラック(A)におけるλの縮小に比べて相当困難であ
り、またセンサ間隔の縮小は、必然的にセンサ寸法の減
少をもたらし、例えばフォトセンサの場合、その受光量
が減少して読み誤りを生じ易くなる。従って、実際に
は、センサ配置の都合により、最小読取単位に関して製
作可能な長さよりも一桁大きな長さλを選択する必要が
ある。
そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、トラック幅
方向の寸法を多少犠牲にしてもよいから、λを大きくし
てセンサ間隔を広げ、しかも分解能を一段と高めたアブ
ソリュートエンコーダを開発した。
方向の寸法を多少犠牲にしてもよいから、λを大きくし
てセンサ間隔を広げ、しかも分解能を一段と高めたアブ
ソリュートエンコーダを開発した。
このエンコーダは、1トラック型と多トラック型の併
用型であり、第2図に示すように、このエンコーダは、
最小読取単位の長さがλである1トラック型アブソリュ
ートパターン・トラック(A)を設けた符号板1と、符
号板1に対してトラック(A)の長手方向に相対移動可
能であるとともにトラック(A)検出用の所定ビット数
のセンサからなる第1センサ群(P1)を有する検出器と
からなるアブソリュートエンコーダにおいて、 1ピッチの長さがλである第1トラック(B1)から、
同長さが(1/2)m-1λである第mトラック(Bm)までの
計m本(mは自然数)のイクリメンタルパターン・トラ
ック(B)を符号板にトラック(A)と平行に設けると
ともに、 m本のトラック(B)のそれぞれに対し、1個のセン
サからなるトラック(B)検出用のセンサ(Q)を検出
器に設けたものである。
用型であり、第2図に示すように、このエンコーダは、
最小読取単位の長さがλである1トラック型アブソリュ
ートパターン・トラック(A)を設けた符号板1と、符
号板1に対してトラック(A)の長手方向に相対移動可
能であるとともにトラック(A)検出用の所定ビット数
のセンサからなる第1センサ群(P1)を有する検出器と
からなるアブソリュートエンコーダにおいて、 1ピッチの長さがλである第1トラック(B1)から、
同長さが(1/2)m-1λである第mトラック(Bm)までの
計m本(mは自然数)のイクリメンタルパターン・トラ
ック(B)を符号板にトラック(A)と平行に設けると
ともに、 m本のトラック(B)のそれぞれに対し、1個のセン
サからなるトラック(B)検出用のセンサ(Q)を検出
器に設けたものである。
このエンコーダによれば、トラック(A)から得られ
るコード信号とトラック(B)から得られるインクリメ
ンタル信号とを合わせることにより、分解能が2m倍に向
上する。逆に言えば、粗い分解能で良ければ、トラック
(A)の最小読取単位の長さλを2m倍に長くしても良
く、それだけセンサ群(P1)の各センサの相互間隔も広
くとれる。
るコード信号とトラック(B)から得られるインクリメ
ンタル信号とを合わせることにより、分解能が2m倍に向
上する。逆に言えば、粗い分解能で良ければ、トラック
(A)の最小読取単位の長さλを2m倍に長くしても良
く、それだけセンサ群(P1)の各センサの相互間隔も広
くとれる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、このようなアブソリュートエンコーダ(第2
図;m=1の例を参照)では、電源投入時に第1センサ群
(P1)が最小読取単位の境界に位置したとき、読み誤り
または読み取り不能をきたすという問題点があった。
図;m=1の例を参照)では、電源投入時に第1センサ群
(P1)が最小読取単位の境界に位置したとき、読み誤り
または読み取り不能をきたすという問題点があった。
トラック(A)から得られるコード信号は、読み誤っ
た場合、読み誤りに規則性が無いために、とんでもない
位置を教えることになる。
た場合、読み誤りに規則性が無いために、とんでもない
位置を教えることになる。
[課題を解決するための手段] 本発明に係るアブリソリュートエンコーダは、最小読
取単位の長さがλである1トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック(A)を設けた符号板と、この符号板
に対してトラック(A)の長手方向に相対移動可能であ
るとともにトラック(A)検出用の所定ビット数のセン
サからなる第1センサ群(P1)を有する検出器とからな
る1トラック型アブソリュートエンコーダにおいて、 (1)1ピッチ長さがλである第1トラック(B1)か
ら、1ピッチ長さが(1/2)m-1λである第mトラック
(Bm)までの計m本(mは2以上の自然数)のインクリ
メンタルパターン・トラック(B)を符号板にトラック
(A)と平行に設け、 (2)トラック(A)検出用の所定ビット数の第2セン
サ群(P2)を第1センサ群(P1)に対して、下記間隔; 約(j+1/2)λ (但しjは自然数) を開けて検出器に設け、 (3)第1トラック(B1)から第m−1トラック
(Bm-1)までの各トラック(Bk)に対応させて、2つの
センサ(Qk1)、(Qk2)を下記間隔; 約[n×(1/2)k-1+(1/2)m]λ (但し、kはトラックの番号で、nは自然数) を開けて、かつ第mトラックに対応させて1個のセンサ
(Qm)をそれぞれ検出器に設け、 (4)センサ(Qm)の出力レベルがローレベル(0)の
ときには、センサ(Qk1)、(Qk2)のうち一方の出力を
選択し、ハイレベル(1)のときには、他方の出力を選
択する第2選択手段を検出器に設け、 (5)センサ(Q11)、(Q12)の各出力を第2選択手段
によって選択して得られる出力レベルがローレベル
(0)のときには、センサ群(P1)、(P2)のうち一方
の出力を選択して、ハイレベル(1)のときには、他方
の出力を選択する第1選択手段を検出器に設けたことを
特徴とする、 アブソリュートエンコーダを提供する。
取単位の長さがλである1トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック(A)を設けた符号板と、この符号板
に対してトラック(A)の長手方向に相対移動可能であ
るとともにトラック(A)検出用の所定ビット数のセン
サからなる第1センサ群(P1)を有する検出器とからな
る1トラック型アブソリュートエンコーダにおいて、 (1)1ピッチ長さがλである第1トラック(B1)か
ら、1ピッチ長さが(1/2)m-1λである第mトラック
(Bm)までの計m本(mは2以上の自然数)のインクリ
メンタルパターン・トラック(B)を符号板にトラック
(A)と平行に設け、 (2)トラック(A)検出用の所定ビット数の第2セン
サ群(P2)を第1センサ群(P1)に対して、下記間隔; 約(j+1/2)λ (但しjは自然数) を開けて検出器に設け、 (3)第1トラック(B1)から第m−1トラック
(Bm-1)までの各トラック(Bk)に対応させて、2つの
センサ(Qk1)、(Qk2)を下記間隔; 約[n×(1/2)k-1+(1/2)m]λ (但し、kはトラックの番号で、nは自然数) を開けて、かつ第mトラックに対応させて1個のセンサ
(Qm)をそれぞれ検出器に設け、 (4)センサ(Qm)の出力レベルがローレベル(0)の
ときには、センサ(Qk1)、(Qk2)のうち一方の出力を
選択し、ハイレベル(1)のときには、他方の出力を選
択する第2選択手段を検出器に設け、 (5)センサ(Q11)、(Q12)の各出力を第2選択手段
によって選択して得られる出力レベルがローレベル
(0)のときには、センサ群(P1)、(P2)のうち一方
の出力を選択して、ハイレベル(1)のときには、他方
の出力を選択する第1選択手段を検出器に設けたことを
特徴とする、 アブソリュートエンコーダを提供する。
[作用] 本発明では、まず、トラック(A)に対応させて第1
センサ群(P1)の外に、(P1)と同じ第2センサ群
(P2)を約(j+1/2)λだけ離して設け、(P1)と(P
2)に使い分ける。つまり、境界上にないセンサ群を使
うのである。仮に境界上にあると、複数のセンサの配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して、各セ
ンサが勝手な読み誤りをきたす。
センサ群(P1)の外に、(P1)と同じ第2センサ群
(P2)を約(j+1/2)λだけ離して設け、(P1)と(P
2)に使い分ける。つまり、境界上にないセンサ群を使
うのである。仮に境界上にあると、複数のセンサの配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して、各セ
ンサが勝手な読み誤りをきたす。
境界上にないセンサ群を選択するため、第1トラック
には、2つのセンサ(Q11)と(Q12)を設けた。この理
由は、一個のセンサしか設けないと電源投入時に、その
センサおよびセンサ(Qm)がインクリメンタルパターン
の0領域と1領域との境界に位置したとき、センサ配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して読み誤
りを生じるかまたは読み取り不能になるからである。2
つのセンサがあれば、0または1領域のほぼ中央に位置
する方のセンサを選択して使用でき、そうすれば読み誤
りや読み取り不能は無い。そして、選択された方のセン
サの出力レベルがローレベル(0)のときにはセンサ群
(P1)、(P2)の一方を第1選択手段で選択し、ハイレ
ベル(1)のときには他方を選択するのである。
には、2つのセンサ(Q11)と(Q12)を設けた。この理
由は、一個のセンサしか設けないと電源投入時に、その
センサおよびセンサ(Qm)がインクリメンタルパターン
の0領域と1領域との境界に位置したとき、センサ配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して読み誤
りを生じるかまたは読み取り不能になるからである。2
つのセンサがあれば、0または1領域のほぼ中央に位置
する方のセンサを選択して使用でき、そうすれば読み誤
りや読み取り不能は無い。そして、選択された方のセン
サの出力レベルがローレベル(0)のときにはセンサ群
(P1)、(P2)の一方を第1選択手段で選択し、ハイレ
ベル(1)のときには他方を選択するのである。
第1トラック用の2つのセンサ(Q11)、(Q12)を選
択するためのタイミング信号は、最もパターンの細かい
第mトラックのセンサ(Qm)を用い、第2選択手段によ
り、センサ(Qm)の出力レベルがローレベル(0)のと
きには、センサ(Q11)、(Q12)の一方を選択し、ハイ
レベル(1)のときには他方を選択するのである。
択するためのタイミング信号は、最もパターンの細かい
第mトラックのセンサ(Qm)を用い、第2選択手段によ
り、センサ(Qm)の出力レベルがローレベル(0)のと
きには、センサ(Q11)、(Q12)の一方を選択し、ハイ
レベル(1)のときには他方を選択するのである。
第mトラック用のセンサ(Qm)は、基準となるので一
個で十分である。
個で十分である。
第2トラックから第m−1トラックまでについても、
2個ずつのセンサを設けたのは、第1トラックに2つの
センサ(Q11)、(Q12)を設けたのと同じ理由からであ
り、例えば、任意の第kトラックについて設けられた2
つのセンサ(Qk1)、(Qk2)の選択は、第2選択手段に
より、センサ(Qm)の出力レベルがローレベル(0)の
ときは、センサ(Qk1)、(Qk2)の一方を選択し、ハイ
レベル(1)のときには他方を選択する。
2個ずつのセンサを設けたのは、第1トラックに2つの
センサ(Q11)、(Q12)を設けたのと同じ理由からであ
り、例えば、任意の第kトラックについて設けられた2
つのセンサ(Qk1)、(Qk2)の選択は、第2選択手段に
より、センサ(Qm)の出力レベルがローレベル(0)の
ときは、センサ(Qk1)、(Qk2)の一方を選択し、ハイ
レベル(1)のときには他方を選択する。
[参考例…先に開発したエンコーダ] 第2図は、参考例に係るアブソリュートエンコーダの
概略な構成を示す。本例はトラック(A)を4個のセン
サからなるセンサ群(P1)により、またトラック(B)
をセンサ(Q)により検出する5ビット型のアブソリュ
ートエンコーダである。
概略な構成を示す。本例はトラック(A)を4個のセン
サからなるセンサ群(P1)により、またトラック(B)
をセンサ(Q)により検出する5ビット型のアブソリュ
ートエンコーダである。
第2図において、符号板1には、トラック(A)と平
行に1ピッチの長さがλのインクリメンタルパターン・
トラック(B)が形成され、検出器2には、トラック
(B)検出用のセンサ(Q)が設けられている。検出器
2からは、センサ群(P1)から得られる4ビットの検出
信号Fとセンサ(Q)から得られる1ビットのインクリ
メンタル信号Dとを合わせて合計5ビットのコード信号
が出力される。
行に1ピッチの長さがλのインクリメンタルパターン・
トラック(B)が形成され、検出器2には、トラック
(B)検出用のセンサ(Q)が設けられている。検出器
2からは、センサ群(P1)から得られる4ビットの検出
信号Fとセンサ(Q)から得られる1ビットのインクリ
メンタル信号Dとを合わせて合計5ビットのコード信号
が出力される。
符号板1に対して検出器2が矢印方向に移動すると、
長さ1/2λの変位ごとに検出器2から出力される5ビッ
トコード信号は、00000から、00001、00010、00011、…
と移動位置に応じて変化する。この変化はトラック
(B)の半ピッチごとに変わるので、分解能がトラック
(A)のみに比べて2倍に向上している。
長さ1/2λの変位ごとに検出器2から出力される5ビッ
トコード信号は、00000から、00001、00010、00011、…
と移動位置に応じて変化する。この変化はトラック
(B)の半ピッチごとに変わるので、分解能がトラック
(A)のみに比べて2倍に向上している。
[発明の実施例] 第1図は、本発明の実施例に係るアブソリュートエン
コーダの概略な構成を示す。本例では、3本のインクリ
メンタルパターン・トラック(B1)〜(B3)を用いてア
ブソリュートパターンの分割を行うとともに、第1選択
手段N1、第2選択手段N2を用いて各トラック(A)、
(B)のパターン境界領域を避けた検出を行うようにし
たものである。
コーダの概略な構成を示す。本例では、3本のインクリ
メンタルパターン・トラック(B1)〜(B3)を用いてア
ブソリュートパターンの分割を行うとともに、第1選択
手段N1、第2選択手段N2を用いて各トラック(A)、
(B)のパターン境界領域を避けた検出を行うようにし
たものである。
第1図において、符号板1には、トラック(A)と平
行に、それぞれλ、1/2λ、1/4λのピッチを持つ3本の
インクリメンタルパターン・トラック(B1)〜(B3)が
設けられている。また、検出器2には、トラック(A)
検出用の相互間隔1/2λのセンサ群(P1)、(P2)、ト
ラック(B1)検出用の相互間隔(1+1/8)λのセンサ
(Q11)、(Q12)、トラック(B2)検出用の相互間隔
(1+1/4)λ/2のセンサ(Q21)、(Q22)、およびト
ラック(B3)検出用のセンサ(Q3)が設けられている。
行に、それぞれλ、1/2λ、1/4λのピッチを持つ3本の
インクリメンタルパターン・トラック(B1)〜(B3)が
設けられている。また、検出器2には、トラック(A)
検出用の相互間隔1/2λのセンサ群(P1)、(P2)、ト
ラック(B1)検出用の相互間隔(1+1/8)λのセンサ
(Q11)、(Q12)、トラック(B2)検出用の相互間隔
(1+1/4)λ/2のセンサ(Q21)、(Q22)、およびト
ラック(B3)検出用のセンサ(Q3)が設けられている。
ここで、各トラック(A)、(B1)、(B2)、(B3)
と各センサ(P1)、(P2)、(Q11)、(Q12)、
(Q21)、(Q22)、(Q3)の位置関係は、センサ(Q3)
がトラック(B3)の黒(斜線)部中央付近を検出する位
置関係(符号板1と検出器2の)においてのみ、センサ
(Q12)、(Q22)がそれぞれトラック(B1)、(B2)の
パターン境界部分を検出し、センサ(Q3)がトラック
(B3)の白部中央付近を検出する位置関係においての
み、センサ(Q11)、(Q12)がそれぞれトラック
(B1)、(B2)のパターン境界部分を検出するように定
められ、センサ群(P1)、(P2)は、センサ(Q11)、
(Q12)、から得られる信号を選択して得られる合成信
号がローレベル(0)のときには、第1センサ群(P1)
または第2センサ群(P2)のいずれか一方を選択し、ハ
イレベル(1)のときは他方を選択する。これにより、
センサが最小読取単位の中央部に位置するセンサ群
(P1)または(P2)が選択され、そのためにトラック
(A)の読誤りまたは読取り不能はなくなる。
と各センサ(P1)、(P2)、(Q11)、(Q12)、
(Q21)、(Q22)、(Q3)の位置関係は、センサ(Q3)
がトラック(B3)の黒(斜線)部中央付近を検出する位
置関係(符号板1と検出器2の)においてのみ、センサ
(Q12)、(Q22)がそれぞれトラック(B1)、(B2)の
パターン境界部分を検出し、センサ(Q3)がトラック
(B3)の白部中央付近を検出する位置関係においての
み、センサ(Q11)、(Q12)がそれぞれトラック
(B1)、(B2)のパターン境界部分を検出するように定
められ、センサ群(P1)、(P2)は、センサ(Q11)、
(Q12)、から得られる信号を選択して得られる合成信
号がローレベル(0)のときには、第1センサ群(P1)
または第2センサ群(P2)のいずれか一方を選択し、ハ
イレベル(1)のときは他方を選択する。これにより、
センサが最小読取単位の中央部に位置するセンサ群
(P1)または(P2)が選択され、そのためにトラック
(A)の読誤りまたは読取り不能はなくなる。
選択手段N1、N2は、選択信号のハイレベル(1)また
はローレベル(0)に応じて2つの入力の一方を選択し
て出力するもので、センサ(Q3)の出力を選択信号S3と
して、センサ(Q11)、(Q12)およびセンサ(Q21)、
(Q22)に対して1個ずつの第2選択手段N2が、またセ
ンサ(Q11)、(Q12)の出力から第2選択手段N2により
選択された信号を選択信号S1として、センサ群(P1)、
(P2)で構成される4組のセンサ対に対して1個ずつの
第1選択手段N1を設けている。また、選択信号S3、選択
手段N2により選択された信号S2、および選択信号S1は、
3ビットのインクリメンタル信号Dを構成し、これは合
成手段でトラック(A)からの4ビット・コード信号F
と合わされて合計7ビットのコード信号を出力する。
はローレベル(0)に応じて2つの入力の一方を選択し
て出力するもので、センサ(Q3)の出力を選択信号S3と
して、センサ(Q11)、(Q12)およびセンサ(Q21)、
(Q22)に対して1個ずつの第2選択手段N2が、またセ
ンサ(Q11)、(Q12)の出力から第2選択手段N2により
選択された信号を選択信号S1として、センサ群(P1)、
(P2)で構成される4組のセンサ対に対して1個ずつの
第1選択手段N1を設けている。また、選択信号S3、選択
手段N2により選択された信号S2、および選択信号S1は、
3ビットのインクリメンタル信号Dを構成し、これは合
成手段でトラック(A)からの4ビット・コード信号F
と合わされて合計7ビットのコード信号を出力する。
符号板1に対して検出器2が矢印方向に移動すると、
長さ(1/2)3λの変位ごとにコード出力器Mから出力
される7ビットコード信号は、0000000から、0000001、
0000010、0000011、…と変化する。
長さ(1/2)3λの変位ごとにコード出力器Mから出力
される7ビットコード信号は、0000000から、0000001、
0000010、0000011、…と変化する。
第3図は、実施例における選択手段N1、N2の動作を説
明するチャート図である。
明するチャート図である。
上述のような検出器2の移動に伴い、各センサ
(Q3)、(Q21)、(Q22)、(Q11)、(Q12)は、それ
ぞれ第3図に示されるような出力を行って、第2選択手
段N2により選択されてビット信号S3、S2、S1となる。ま
た、センサ群(P1)、(P2)からの出力は、4個の第1
選択手段N1によりビット信号(選択信号)S3に応じて選
択されて4ビット・コード信号Fとなる。
(Q3)、(Q21)、(Q22)、(Q11)、(Q12)は、それ
ぞれ第3図に示されるような出力を行って、第2選択手
段N2により選択されてビット信号S3、S2、S1となる。ま
た、センサ群(P1)、(P2)からの出力は、4個の第1
選択手段N1によりビット信号(選択信号)S3に応じて選
択されて4ビット・コード信号Fとなる。
以上の実施例においては、トラック(A)の最小読取
単位をm=3本のインクリメンタルトラック(B1)〜
(Bm=3)mを用いて2m=8分割したが、例えば三値
符号トラック(B1)〜(Bm)を用いればトラック(A)
の最小読取単位を3m分割することが可能であり、また、
例えばトラック(A)の各単位符号に対して00110なる
2ビットアブソリュートパターンを与える1本の二値符
号トラック(B1)を設けるとともに、トラック(B1)に
対して2個のセンサを配置して、2ビットのアブソリュ
ートコードによる各単位符号の4分割を行うことも可能
である。このときも2個のセンサを(1+1/4)λ離せ
ば、センサ加工上都合が良い。
単位をm=3本のインクリメンタルトラック(B1)〜
(Bm=3)mを用いて2m=8分割したが、例えば三値
符号トラック(B1)〜(Bm)を用いればトラック(A)
の最小読取単位を3m分割することが可能であり、また、
例えばトラック(A)の各単位符号に対して00110なる
2ビットアブソリュートパターンを与える1本の二値符
号トラック(B1)を設けるとともに、トラック(B1)に
対して2個のセンサを配置して、2ビットのアブソリュ
ートコードによる各単位符号の4分割を行うことも可能
である。このときも2個のセンサを(1+1/4)λ離せ
ば、センサ加工上都合が良い。
[発明の効果] 以上のとおり、本発明によれば、トラック幅方向のエ
ンコーダ寸法は多少大きくなるものの、インクリメンタ
ルパターン・トラック(B)を設けることで分解能が高
まり、仮に分解能を高めなくてもよければ、それだけア
ブソリュート・トラック(A)の最小読取単位の長さλ
を大きくでき、そのため、トラック(A)読取用センサ
の間隔を広くとることができる。特に、電源投入時に読
み誤りまたは読み取り不能を避けるためにトラック
(A)に対してさらに第2センサ群(P2)を設けるの
で、センサ間隔を広くできることは極めて有用なことで
ある。
ンコーダ寸法は多少大きくなるものの、インクリメンタ
ルパターン・トラック(B)を設けることで分解能が高
まり、仮に分解能を高めなくてもよければ、それだけア
ブソリュート・トラック(A)の最小読取単位の長さλ
を大きくでき、そのため、トラック(A)読取用センサ
の間隔を広くとることができる。特に、電源投入時に読
み誤りまたは読み取り不能を避けるためにトラック
(A)に対してさらに第2センサ群(P2)を設けるの
で、センサ間隔を広くできることは極めて有用なことで
ある。
しかも、インクリメンタル・トラック用のセンサを2
つ設けることで、アブソリュート・トラック(A)用セ
ンサ群(P1)、(P2)の選択が適確になされ、高分解能
で読み誤りまたは読み取り不能の無い高性能のアブソリ
ュートエンコーダが提供される。
つ設けることで、アブソリュート・トラック(A)用セ
ンサ群(P1)、(P2)の選択が適確になされ、高分解能
で読み誤りまたは読み取り不能の無い高性能のアブソリ
ュートエンコーダが提供される。
第1図は、本発明の実施例に係るアブソリュートエンコ
ーダの構成を示す模式図である。 第2図は、本発明者らが先に開発した公知でないアブソ
リュートエンコーダ(参考例)の構成を示す模式図であ
る。 第3図は、実施例における出力信号の状態を説明するチ
ャート図である。 第4図は、従来例(公知)の1トラック型のアブソリュ
ートエンコーダの構成を示す模式図である。 [主要部分の符号の説明] 1……符号板、2……検出部 A……アブソリュートパターン・トラック B……インクリメンタルパターン・トラック T……出力端子、F……コード信号 D……インクリメンタル信号 P、Q……センサ
ーダの構成を示す模式図である。 第2図は、本発明者らが先に開発した公知でないアブソ
リュートエンコーダ(参考例)の構成を示す模式図であ
る。 第3図は、実施例における出力信号の状態を説明するチ
ャート図である。 第4図は、従来例(公知)の1トラック型のアブソリュ
ートエンコーダの構成を示す模式図である。 [主要部分の符号の説明] 1……符号板、2……検出部 A……アブソリュートパターン・トラック B……インクリメンタルパターン・トラック T……出力端子、F……コード信号 D……インクリメンタル信号 P、Q……センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62
Claims (1)
- 【請求項1】最小読取範囲の長さがλである1トラック
型アブソリュートパターン・トラックが設けられた符号
板と、該符号板に対し相対移動可能であるとともに前記
アブソリュートパターン・トラックを読取る所定ビット
数のセンサからなる第1センサ群を有する検出器とから
なるアブソリュートエンコーダにおいて、 前記符号板に前記アブソリュートパターン・トラックと
平行に設けられ、1ピッチ長さがλである第1トラック
から、1ピッチ長さが(1/2)m-1λである第mトラック
までの計m本(mは2以上の自然数)のインクリメンタ
ルパターン・トラックと、 前記アブソリュートパターン・トラックを読取り、前記
第1センサ群に対し、 下記間隔; 約(j+1/2)λ (但しjは自然数) を開けて設けられる所定ビット数の第2センサ群と、 前記第1トラックから第m−1トラックまでの各トラッ
クにそれぞれ対応して設けられる第3センサと、 前記第1トラックから第m−1トラックまでの各トラッ
クにそれぞれ対応して設けられ、前記第3センサに対
し、下記間隔; 約[n×(1/2)k-1+(1/2)m]λ (但し、kはトラックの番号で、nは自然数) を開けて設けられる第4センサと、 第mトラックに対応して設けられる第5センサと、 前記第5センサの出力レベルがローレベルのときには、
前記第3センサ又は前記第4センサのうち一方の出力を
選択し、ハイレベルのときには、他方の出力を選択する
第2選択手段と、 前記第1トラックを検出する前記第3センサまたは前記
第4センサの各出力を前記第2選択手段によって選択し
て得られる出力レベルがローレベルのときには、前記第
1センサ群または前記第2センサ群のうち一方の出力を
選択し、ハイレベルのときには、他方の出力を選択する
第1選択手段と、 を有することを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01324066A JP3094416B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | アブソリュートエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01324066A JP3094416B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | アブソリュートエンコーダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03185311A JPH03185311A (ja) | 1991-08-13 |
JP3094416B2 true JP3094416B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=18161770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01324066A Expired - Lifetime JP3094416B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | アブソリュートエンコーダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3094416B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP01324066A patent/JP3094416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03185311A (ja) | 1991-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1232045A (en) | Position sensor | |
JP2754422B2 (ja) | アブソリュート・エンコーダ | |
US5068529A (en) | Absolute position detection encoder | |
US5563408A (en) | Absolute encoder having absolute pattern graduations and incremental pattern graduations with phase control | |
US5029304A (en) | Sensor with absolute digital output utilizing Hall Effect devices | |
US4384204A (en) | Absolute encoder | |
EP0555961B1 (en) | Absolute encoder | |
JP3176861B2 (ja) | 位置測定装置 | |
JP3179493B2 (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
JP2002513923A (ja) | 多回転エンコーダ | |
JPS6331722B2 (ja) | ||
US20050236560A1 (en) | Absolute encoder | |
JP3442869B2 (ja) | 光学式アブソリュートエンコーダ | |
JP3094416B2 (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
JPH0552590A (ja) | アブソリユ−ト・エンコ−ダ用検出素子 | |
GB2226720A (en) | Position sensor with digital output | |
JP3063044B2 (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
JP2691943B2 (ja) | 1トラック型アブソリュート・エンコーダ | |
JP2754586B2 (ja) | アブソリュートエンコーダ | |
JPH03285113A (ja) | 電源投入時に絶対位置の検出が可能な1トラック型アブソリュートエンコーダ | |
JP2546323B2 (ja) | 多回転アブソリュートエンコーダ | |
JPH0141925B2 (ja) | ||
JP2734166B2 (ja) | 1トラック型アブソリュート・エンコーダ | |
JP2979692B2 (ja) | 磁気エンコーダ | |
KR100678619B1 (ko) | 디지털 광학 앵글 센서 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 10 |