JPH04357412A - Encoder, servo system and industrial robot - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a compact and inexpensive absolute value encoder. CONSTITUTION:When the power is supplied, the data of the absolute position which is determined by the combination of absolute position signals (GRAY 1-6 signals) of coarse resolution is set in a rotating amount counting means 33, thereby enabling the temporary operation. Because of this operation, an edge of the absolute position signal (GRAY 1 signal) of coarse resolution is detected by a rotating position detecting means 21, and the correct specific positional data per one rotation determined by the position where the edge is generated is set and output by an absolute value setting means 27 and set in the counting means 33. The rotating amount counting means is, after setting the correct positional data, increased or decreased by an output of a rotating amount detecting means 31 to which incremental signals IA, IB are input. Accordingly, the rotating amount counting means always indicates an absolute value. If both the output of the counting means and the output of a rotation counting means 15 are serially generated via a modem 43, an absolute value encoder is achieved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明は、絶対位置を生成するエ
ンコーダに関し、特に高分解能の絶対位置を必要とする
ＤＣサーボモータ、ＡＣサーボモータ等に利用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoder that generates absolute position, and is particularly applicable to DC servo motors, AC servo motors, etc. that require high-resolution absolute position.

【０００２】0002

【従来の技術】従来、絶対値エンコーダは、安川電機　
　第５１巻、通巻　　第１９６号　　Ｎｏ．３　１９８
７　Ｐ２５７　にあるように、１回転当たりの位置情報
が記録されている回転ディスクと、回転数をカウントす
る部分から構成されている。１回転当たりの位置情報は
、回転ディスクに絶対値として記録されているため、１
回転当たりの分解能を　１１ｂｉｔとすると、回転ディ
スクには少なくとも１１本の信号用のスリットが設けら
れることになる。この１１本の信号を１１本のセンサで
検出し、２値信号として処理することになる。２値信号
になった絶対値は、回転数のカウント値と合わせられ、
多回転絶対値のエンコーダ出力信号として出力される。 安川電機の場合、多回転絶対値のうち回転信号は、Ａ相
によるシリアル信号として出力され、１回転当たりの位
置情報は、Ａ相，Ｂ相による初期インクリメンタルパル
スとして出力される。また、多回転絶対値エンコーダと
しては、サムタク株式会社、ロータリーエンコーダ・回
転センサ　　総合カタログ　　ＶＯＬ．０２　１９９０
年１月　Ｐ１０６　にあるＡＥＭシリーズがある。これ
は、１回転当たりの絶対値信号を検出するセンサ（　１
１ｂｉｔで少なくとも１１本のスリットが回転ディスク
にある）と、回転数を検出するセンサがあり、回転ディ
スク上のスリットの信号を検出し、回転数のカウント及
び１回転当たりの位置を特定する。カウントされた回転
数と１回転中の位置は、アブソリュートレジスタで結合
され、２４ｂｉｔ　の多回転絶対置情報となりモデムを
介して出力される。[Prior Art] Conventionally, absolute value encoders were manufactured by Yaskawa Electric Co., Ltd.
Volume 51, Volume 196 No. 3 198
As shown in 7 P257, it consists of a rotating disk on which position information per revolution is recorded and a part that counts the number of revolutions. Position information per rotation is recorded as an absolute value on the rotating disk, so 1
If the resolution per rotation is 11 bits, at least 11 signal slits will be provided in the rotating disk. These 11 signals are detected by 11 sensors and processed as binary signals. The absolute value that has become a binary signal is combined with the count value of the number of rotations,
It is output as a multi-rotation absolute value encoder output signal. In the case of Yaskawa Electric, the rotation signal of the multi-rotation absolute value is output as a serial signal using the A phase, and the position information per rotation is output as an initial incremental pulse using the A and B phases. In addition, as a multi-rotation absolute value encoder, Samutaku Co., Ltd., Rotary Encoder/Rotation Sensor General Catalog VOL. 02 1990
There is an AEM series on January 2015, P106. This is a sensor that detects the absolute value signal per revolution (1
There are at least 11 slits on the rotating disk for 1 bit) and a sensor that detects the number of rotations.The sensor detects the signal of the slit on the rotating disk, counts the number of rotations, and specifies the position per rotation. The counted number of revolutions and the position during one revolution are combined by an absolute register to become 24-bit multi-rotation absolute position information and output via the modem.

【０００３】0003

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、１回
転中の位置情報を得るため必要な位置分解能に合わせた
スリットを回転ディスク上に設ける必要があった。つま
り、必要な分解能を２０４８パルス／回転（２の１１乗
パルス／回転）とすると、少なくとも１１本のスリット
を必要としている。これに、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相、及び回
転数を検出するための２相信号（ＲＡ相、ＲＢ相）を設
けたとすると、更に５本のスリットが必要となる。　　
このため、回転ディスクが大きくなるとともにセンサが
多数必要になり、高価になるとともに小形化できないと
いう問題があった。また、部品点数が多くなり、製作工
数の増大や信頼性の低下および歩留まりが悪いという問
題があった。更に、Ａ相、Ｂ相のパルス数を増し、高分
解能化する場合１回転当たりの絶対値も高分解能化する
必要が生じ、同一寸法の回転ディスクにスリットを設け
られなくなるか、または、回転ディスクを大きくしなけ
ればならないという問題もある。このように分解能向上
とエンコーダ寸法は相反する問題であり、モータに取り
付けられるエンコーダの大きさは、製品上の大きな制約
事項になる。SUMMARY OF THE INVENTION In the above-mentioned prior art, it was necessary to provide a slit on the rotating disk to match the positional resolution required to obtain positional information during one rotation. In other words, if the required resolution is 2048 pulses/rotation (2 to the 11th power pulse/rotation), at least 11 slits are required. In addition, if A phase, B phase, Z phase, and two-phase signals (RA phase, RB phase) for detecting the rotation speed are provided, five more slits are required.
For this reason, the rotary disk becomes larger and a large number of sensors are required, which causes problems in that it becomes expensive and cannot be miniaturized. In addition, the number of parts increases, resulting in increased manufacturing man-hours, decreased reliability, and poor yield. Furthermore, when increasing the number of A-phase and B-phase pulses to achieve high resolution, it becomes necessary to increase the resolution of the absolute value per rotation, and it becomes impossible to provide slits on a rotating disk of the same size, or the rotating disk There is also the problem of having to make it larger. In this way, resolution improvement and encoder size are contradictory issues, and the size of the encoder attached to the motor is a major product constraint.

【０００４】本発明は、現状のインクリメンタルエンコ
ーダのような小形のエンコ−ダディスクを用い、小形で
安価な高分解能型絶対値エンコーダを供給することを目
的としている。An object of the present invention is to provide a small, inexpensive, high-resolution absolute value encoder using a small encoder disk like the current incremental encoder.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、高分解能多回転絶対値エンコーダを使用する用途の多
くは、従来からの原点合わせ時間及び原点合わせ動作を
なくすことを主目的としており多少のモータの回転は許
容できるものが多い。このため、１回転中のすべての位
置を絶対値として検出するのではなく、１回転中の複数
の位置を基準とし、この基準位置における１回転中の絶
対値をプリセットするカウンタをエンコーダ内に設ける
ようにした。カウンタは、プリセット後、インクリメン
タル信号を計数するようにし、１回転中の任意の位置の
絶対値を絶えず検出する。更にこの検出値と、回転数の
カウント値をアブソリュートデータレジスタに格納し、
モデムを介して出力すれば、前述の多回転絶対値エンコ
ーダと同様な機能を果たすことができる。[Means for solving the problem] In order to achieve the above purpose, in many applications where high-resolution multi-rotation absolute value encoders are used, the main purpose is to eliminate the conventional origin adjustment time and origin adjustment operation. The rotation of most motors is acceptable. Therefore, instead of detecting all positions during one rotation as absolute values, a counter is provided in the encoder that uses multiple positions during one rotation as a reference and presets the absolute value during one rotation at these reference positions. I did it like that. After being preset, the counter counts incremental signals and constantly detects the absolute value at any position during one revolution. Furthermore, this detected value and the count value of the number of revolutions are stored in the absolute data register,
If it is output via a modem, it can perform the same function as the multi-rotation absolute value encoder described above.

【０００６】[0006]

【作用】前記、１回転中の基準位置は少なくとも１ヶ以
上設ける必要があり、この位置を示す信号をスリット上
に設ける。スリットから得られた基準位置信号または、
スリットから得られた信号をもとに生成された基準位置
信号は、１回転中の特定の位置を示すことになるため、
１回転中の正確な絶対位置が得られる。この絶対位置を
カウンタにプリセットすることで、基準信号発生位置の
絶対値がカウンタの値となりカウンタの値は、１回転中
の正確な絶対位置を示すことになる。このプリセットさ
れた位置を基準に、インクリメンタル信号により得られ
る回転量をカウンタで計数することにより、１回転中の
任意の位置の絶対位置をカウンタの値として得ることが
できる。[Operation] It is necessary to provide at least one reference position during one rotation, and a signal indicating this position is provided on the slit. The reference position signal obtained from the slit or
Since the reference position signal generated based on the signal obtained from the slit indicates a specific position during one rotation,
Accurate absolute position during one revolution is obtained. By presetting this absolute position in the counter, the absolute value of the reference signal generation position becomes the value of the counter, and the value of the counter indicates the accurate absolute position during one rotation. With this preset position as a reference, by counting the amount of rotation obtained by the incremental signal with a counter, the absolute position of any position during one rotation can be obtained as the value of the counter.

【０００７】この基準位置信号は、例えば、ＡＣサ−ボ
用のＵ，Ｖ，Ｗ相付インクリメンタルエンコ−ダを使用
する場合、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各相のエッジにより生成する
ことが可能であリ、一方、分解能の低い絶対値エンコ−
ダを使用する場合、スリットパタ−ンとして良く用いら
れるグレイコ−ド信号の変化エッジにより生成すること
が可能である。この絶対値エンコ−ダの場合、グレイコ
−ド信号の上位信号により回転数カウンタを動作させる
信号が得られる。For example, when using an incremental encoder with U, V, and W phases for AC servo, this reference position signal can be generated by the edges of each of the U, V, and W phases. On the other hand, absolute value encoder with low resolution
When using a slit pattern, it is possible to generate a slit pattern using the changing edge of a Gray code signal, which is often used as a slit pattern. In the case of this absolute value encoder, a signal for operating the rotation number counter is obtained by an upper signal of the Gray code signal.

【０００８】以上にように、回転ディスクに多くの絶対
値用スリットを設ける必要がなくなり、従来からのイン
クリメンタルエンコーダの技術範囲内で高分解能の絶対
値エンコーダが製作できるので、小型化が可能となり高
価になることがない。As described above, it is no longer necessary to provide many slits for absolute values on the rotating disk, and a high-resolution absolute value encoder can be manufactured within the technical range of conventional incremental encoders, making it possible to downsize and reduce the cost. It never becomes.

【０００９】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例として、Ｕ，Ｖ，Ｗ
相付インクリメンタルエンコ−ダを用いた場合の実施例
を図１〜図４により説明する。図１において、回転数補
正出力手段（８５）、回転数補正信号生成手段（８９）
は、除いて回路８３の出力が回路４１に直接入るものと
し、図中記号ＲＡ，ＲＢ，Ｕ，Ｖ，Ｗを使用して説明す
る。これにより、同図は、４極、２０４８　ｐｕｌｓｅ
／ｒｅｖのＡＣサーボ用エンコーダ［コミティション信
号（ＣＳ信号）Ｕ，Ｖ，Ｗ相信号付エンコーダ］に回転
数検出用の信号ＲＡ，ＲＢ相信号を付加した例となる。[Example] Hereinafter, as an example of the present invention, U, V, W
An embodiment using a phased incremental encoder will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In FIG. 1, rotation speed correction output means (85), rotation speed correction signal generation means (89)
It is assumed that the output of the circuit 83 enters directly into the circuit 41 except for , and will be explained using symbols RA, RB, U, V, and W in the figure. As a result, the figure shows 4 poles, 2048 pulses
This is an example in which signals RA and RB phase signals for rotational speed detection are added to the /rev AC servo encoder [encoder with commission signal (CS signal) U, V, W phase signals].

【００１０】まず、図２の４極モ−タについて説明する
。エンコーダの回転ディスク１１（デスク）には、図１
９に示すようなスリットパタ−ンが形成されており、各
パタ−ンはは次の目的の信号を発生させる。 ・回転数を計数するため、９０°位相差をもつＲＡ，Ｒ
Ｂ相からなる２相のインクリメンタル信号・磁極位置検
出のため、Ｕ，Ｖ，Ｗ相から成るＣＳ信号・回転量を検
出するため、９０°位相差をもつＩＡ，ＩＢ相から成る
２相のインクリメンタル信号ここで、モータの回転角度
　０〜　３６０°に対してＲＡ相のエッヂが、０°，１
８０°，３６０°の位置にあり、ＲＢ相がＨｉｇｈの時
のＲＡ相のエッヂ変化により回転数が計数されるものと
する。また、ＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗ相のＵ相はエッヂが　
０°，９０°，１８０°，２７０°，３６０°；Ｖ相の
エッヂが　６０°，１５０°，２４０°，　３３０°；
Ｗ相のエッヂが３０°，１２０°，２１０°，３００°
にあるものとする。この３相のＣＳ信号の組み合わせに
より、モータの回転数は　３０°ごとに分割でき、ＲＡ
相、又はＲＢ相と組み合わせることによりモータの回転
角の領域を１２分割ＲＤ１〜ＲＤ１２することができる
。　　一方、回転量を示すＩＡ，ＩＢ相のインクリメン
タルパルスは、１回転あたり２０４８パルスあり、ＩＡ
相のエッヂがモータの位置０°および３６０°にあるも
のとする。First, the four-pole motor shown in FIG. 2 will be explained. The rotary disk 11 (desk) of the encoder is shown in Figure 1.
A slit pattern as shown in 9 is formed, and each pattern generates the next desired signal.・RA and R with a 90° phase difference to count the number of rotations
2-phase incremental signal consisting of B phase ・CS signal consisting of U, V, W phase for magnetic pole position detection ・2-phase incremental signal consisting of IA and IB phases with 90° phase difference to detect rotation amount Signal Here, the edge of the RA phase is 0°, 1° for the rotation angle of the motor from 0° to 360°.
It is assumed that the rotational speed is at 80° and 360° positions, and the number of rotations is counted by the edge change of the RA phase when the RB phase is High. Also, the edge of the U phase of the CS signal U, V, W phase is
0°, 90°, 180°, 270°, 360°; V phase edge is 60°, 150°, 240°, 330°;
Edges of W phase are 30°, 120°, 210°, 300°
It shall be assumed that By combining these three-phase CS signals, the motor rotation speed can be divided into 30° increments, and the RA
By combining with phase or RB phase, the rotation angle region of the motor can be divided into 12 parts RD1 to RD12. On the other hand, the IA and IB phase incremental pulses that indicate the amount of rotation have 2048 pulses per rotation, and the IA and IB phase incremental pulses indicate the amount of rotation.
Assume that the edges of the phases are at 0° and 360° motor positions.

【００１１】上記のようなエンコーダにおいて、ＲＡ，
ＲＢ相により回転数を　　−１，０，＋１と計数し、Ｉ
Ａ，ＩＢ相により回転量を　０〜２０４７（インクリメ
ンタルパルスのてい倍量×１）まで計数する。この回転
数の計数結果とインクリメンタルパルスの計数量を結合
すれば、絶対値エンコーダの機能が達成される。[0011] In the encoder as described above, RA,
The rotation speed is counted as -1, 0, +1 by the RB phase, and the I
The rotation amount is counted from 0 to 2047 (incremental pulse multiplication amount x 1) using the A and IB phases. The function of an absolute value encoder is achieved by combining the result of counting the number of rotations with the counted amount of incremental pulses.

【００１２】本実施例は、１２分割された領域の中の１
分割中の動作を許容し、分割領域の境目で絶対位置を更
新することにより簡易的に絶対値エンコーダを構成する
ことにある。In this embodiment, one of the 12 divided areas
The object of the present invention is to simply configure an absolute value encoder by allowing operation during division and updating the absolute position at the boundary between divided areas.

【００１３】次に、図１により本発明実施例の構成を説
明する。回転ディスク１１（デスク）上のスリットによ
り通過したＬＥＤ（ＬＤ１，ＬＤ２）の光をフォトダイ
オード（ＰＤ）が受け、コンパレ−タ（ＣＭＰ）により
波形整形され、信号ＲＡ，ＲＢ，Ｕ，Ｖ，Ｗ，ＩＡ，Ｉ
Ｂが得られる。信号ＲＡ，ＲＢは回転数計数手段１５に
より計数され、回転数を計数する。このＬＥＤ（ＬＤ１
），フォトダイオード（ＰＤ），コンパレ−タ（ＣＭＰ
）及び回転数計数手段１５は、バッテリバック駆動され
電源ＯＦＦ時でも回転数の計数及び記憶保持が可能にな
るよう設計されている。なお、他のＬＥＤ，フォトダイ
オード，回路はエンコ−ダのメイン電源Ｖｃｃが印加さ
れているとき動作するようになっている。なお、バッテ
リーバックアップの範囲を上記の他に２１，２３，２５
，２７，３１，３３，４１の素子まで広げれば停電中で
も絶対位置を記憶できる。Next, the configuration of an embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. A photodiode (PD) receives the light from the LEDs (LD1, LD2) that has passed through a slit on the rotating disk 11 (desk), and the waveform is shaped by a comparator (CMP) to produce signals RA, RB, U, V, W. ,IA,I
B is obtained. The signals RA and RB are counted by the rotation number counting means 15 to count the number of rotations. This LED (LD1
), photodiode (PD), comparator (CMP
) and the rotational speed counting means 15 are battery-back driven and are designed to be able to count and store the rotational speed even when the power is turned off. Note that the other LEDs, photodiodes, and circuits are designed to operate when the main power supply Vcc of the encoder is applied. In addition to the above, the range of battery backup is 21, 23, 25.
, 27, 31, 33, and 41, the absolute position can be memorized even during a power outage.

【００１４】回転数検出信号ＲＡ，ＲＢの少なくとも１
つと、ＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗが回転位置検出手段２１（移
動位置検出手段）に入力される。回転位置検出手段２１
は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各エッヂが検出されるごとにサンプ
リングパルスＳＰを出力する。また、回転位置検出手段
２１はサンプリングパルスＳＰを出力した時点の１２分
割されたエンコーダの回転位置を示す信号ＡＤ（位置特
定信号）を絶対値設定手段２７に出力する。絶対値設定
手段２７は、前記ＡＤ信号の受信により、サンプリング
パルスｓｐ（位置基準信号）を出力したときの一回転当
たりの正確な絶対位置を回転量計数手段３３（移動量計
数手段）［ＳＮ７４１９３のようなプリセット可能なカ
ウンタ：以下カウンタ３３と称す］のロードデータとし
て出力する。絶対値設定手段２７は、ＲＯＭのような入
力に従って一定の情報を出力する記憶素子で良い。At least one of the rotation speed detection signals RA and RB
Then, the CS signals U, V, and W are input to the rotational position detection means 21 (moving position detection means). Rotational position detection means 21
outputs a sampling pulse SP every time each edge of the U, V, and W phases is detected. Further, the rotational position detection means 21 outputs to the absolute value setting means 27 a signal AD (position specifying signal) indicating the rotational position of the encoder divided into 12 at the time of outputting the sampling pulse SP. Upon receiving the AD signal, the absolute value setting means 27 determines the exact absolute position per rotation when outputting the sampling pulse sp (position reference signal) by using the rotation amount counting means 33 (movement amount counting means) [SN74193]. It is output as load data of a presettable counter (hereinafter referred to as counter 33). The absolute value setting means 27 may be a storage element such as a ROM that outputs constant information according to input.

【００１５】一方、Ｖｃｃ電源投入時には、リセット信
号発生手段２３からリセット信号が出力され、リセット
サンプリングパルス　ｒｓｐが出力される。リセット信
号の発生には、三菱製　Ｍ５１９６７ＢＬのような素子
が用いられる。 前設ｒｓｐとサンプリングパルスｓｐは、ＯＲ回路２５
（プリセット手段）でオアされ、カウンタ３３のロード
信号ＳＰとなる。さらに、回転量検出手段３１（移動量
検出手段）はインクリメンタル信号ＩＡ，ＩＢが入力さ
れ特公６０−４９２４，特願５８−１０９８１２のよう
に回転方向の判断及び回転量を示すパルス，ｕｐパルス
、ｄｏｗｎパルスが出力される。このｕｐパルス、ｄｏ
ｗｎパルスは前記カウンタ３３の入力となりカウンタの
値を更新する。このように、カウンタ３３はインクリメ
ンタル信号を計数することで、常に回転位置の絶対値を
保持することになる。本実施例の説明ではパルスをてい
倍化していないが、×２、×４と、てい倍化して使用す
る場合は、プリセットデータの内容を変更するだけで良
いことは当然のことである。On the other hand, when the Vcc power is turned on, a reset signal is output from the reset signal generating means 23, and a reset sampling pulse rsp is output. To generate the reset signal, an element such as M51967BL manufactured by Mitsubishi is used. The preset rsp and the sampling pulse sp are connected to an OR circuit 25.
(preset means) performs an OR operation and becomes the load signal SP of the counter 33. Further, the rotation amount detection means 31 (movement amount detection means) receives incremental signals IA and IB, and as in Japanese Patent Publication No. 60-4924 and Japanese Patent Application No. 58-109812, the rotation direction is determined and pulses and up pulses indicating the rotation amount are inputted. A down pulse is output. This up pulse, do
The wn pulse becomes an input to the counter 33 and updates the value of the counter. In this way, the counter 33 always holds the absolute value of the rotational position by counting the incremental signals. In the explanation of this embodiment, the pulses are not multiplied, but it goes without saying that if the pulses are multiplied by x2 or x4, all that is required is to change the contents of the preset data.

【００１６】前記、回転量計数手段３３と回転数計数手
段１５に格納されたデータは、多回転絶対値生成手段４
１に入力され、多回転絶対値データとなる。この多回転
絶対値データは、モデム４３，ラインドライバを介して
上位に送信される。ここで１５、４１、３１はサムタク
製ＡＥＭエンコーダを用いられている手法のより達成で
きる。また、モデムとしては、三菱電線工業製ＤＮ１８
１１等が考えられる。The data stored in the rotation amount counting means 33 and the rotation number counting means 15 are stored in the multi-rotation absolute value generating means 4.
1 and becomes multi-rotation absolute value data. This multi-rotation absolute value data is transmitted to the upper level via the modem 43 and line driver. Here, 15, 41, and 31 can be achieved by the method using the Samutaku AEM encoder. In addition, as a modem, Mitsubishi Cable Industries DN18
11th mag is considered.

【００１７】次に図３により、本実施例の機能について
説明する。本例では、モータの回転角度１２０°から１
５０°の位置でＶｃｃ電源が入った場合として説明する
。Ｖｃｃ電源が入るとリセットサンプリングパルスｒｓ
ｐにより、モータ回転角１３５°を示すデータ（ＨＥＸ
データ：２ＦＦ）がカウンタ３３にロードされる。次に
、モータが回転（正転の場合は、１５０°の位置でサン
プリングパルスｓｐ＋１，１８０°の位置でサンプリン
グパルスｓｐ＋２が発生し、逆転の場合は　１２０°の
位置でサンプリングパルスｓｐ−１，９０°の位置でサ
ンプリングパルスｓｐ−２が発生）すると、回転位置検
出手段２１よりサンプリングパルスｓｐが発生する。こ
のパルスは、ＣＳ信号のエッヂにより発生したもので、
モータ回転角の正確な位置信号となりカウンタの値を正
規な値にプリセットする。以後、インクリメンタル信号
ＩＡ，ＩＢを計数することで、カウンタの値は正しい回
転角を示すことになる。図４に回転位置検出手段　２１
，ＯＲ回路２５，リセット信号発生手段２３の具体的な
一例を示す。但し、回路２２、３４、３６については、
後述することとし、本回路をないものとした基本的動作
について説明する。Next, the functions of this embodiment will be explained with reference to FIG. In this example, the rotation angle of the motor is 120° to 1
The following explanation assumes that the Vcc power is turned on at the 50° position. When Vcc power is turned on, reset sampling pulse rs
Data (HEX
Data: 2FF) is loaded into the counter 33. Next, the motor rotates (in the case of forward rotation, sampling pulse sp + 1 is generated at the 150° position, and sampling pulse sp + 2 is generated at the 180° position, and in the case of reverse rotation, the sampling pulse sp - 1, 90 is generated at the 120° position. When the sampling pulse sp-2 is generated at the position .degree.), the rotational position detecting means 21 generates the sampling pulse sp. This pulse is generated by the edge of the CS signal,
It becomes an accurate position signal of the motor rotation angle and presets the counter value to a normal value. Thereafter, by counting the incremental signals IA and IB, the value of the counter will indicate the correct rotation angle. FIG. 4 shows the rotational position detection means 21.
, the OR circuit 25, and the reset signal generating means 23. However, regarding circuits 22, 34, and 36,
The basic operation without this circuit will be described later.

【００１８】回転位置検出手段２１の動作を説明する。 ＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗ相信号は各々２段のＤタイプフリッ
プフロップ（以下、Ｄ−ＦＦと略す）により　ｃｌｏｃ
ｋ信号に同期してサンプリングされる。各Ｄ−ＦＦの出
力はＵ相の場合、絶対値設定手段２７のＡ０，Ａ１入力
（Ｖ相の場合Ａ２，Ａ３，Ｗ相の場合Ａ４，Ａ５）とな
り、絶対値を特定する信号となる。また、回転数検出信
号ＲＡ，ＲＢの少なくとも１つが前記ｃｌｏｃｋ信号で
サンプリングされ、絶対値設定手段２７のＡ６入力とな
る。絶対値設定手段２７は、入力Ａ０〜Ａ６に従いモー
タの１回転当たりの絶対値をカウンタ３３のプリセット
データとして出力する。また、前記２段のＤ−ＦＦ出力
はＥＸ−ＯＲに入力され、両信号（Ａ０とＡ１，Ａ２と
Ａ３，Ａ４とＡ５）が一致しないとき（各相のエッジが
検出されたとき）１ｃｌｏｃｋ幅のサンプリングパルス
ｓｐを出力する。The operation of the rotational position detection means 21 will be explained. The CS signal U, V, and W phase signals are each processed by two stages of D-type flip-flops (hereinafter abbreviated as D-FF).
It is sampled in synchronization with the k signal. The output of each D-FF becomes the A0 and A1 inputs of the absolute value setting means 27 in the case of the U phase (A2 and A3 in the case of the V phase, and A4 and A5 in the case of the W phase), and becomes a signal for specifying the absolute value. Further, at least one of the rotation speed detection signals RA and RB is sampled by the clock signal and becomes the A6 input of the absolute value setting means 27. The absolute value setting means 27 outputs the absolute value per rotation of the motor as preset data for the counter 33 according to the inputs A0 to A6. In addition, the D-FF outputs of the two stages are input to EX-OR, and when the two signals (A0 and A1, A2 and A3, A4 and A5) do not match (when the edge of each phase is detected), the width of 1 clock is outputs a sampling pulse sp.

【００１９】一方、リセット信号発生手段２３により発
生したリセット信号は２段のＤ−ＦＦによりサンプリン
グされ、ＥＸ−ＯＲにより、リセット信号によるリセッ
トサンプリングパルス　ｒｓｐが出力される。前記、サ
ンプリングパルスｓｐとリセットサンプリングパルス　
ｒｓｐがＮＯＲ回路２５によりオアされ、ロード信号Ｓ
Ｐとなり、前記カウンタ３３のセット信号としての入力
になる。この信号により、前記絶対値設定手段２７の出
力がカウンタ３３にセットされる。なお、　ｒｓｐによ
る絶対値の設定は暫定的なもので、ｓｐによる設定が真
の絶対位置になる。On the other hand, the reset signal generated by the reset signal generating means 23 is sampled by the two-stage D-FF, and the EX-OR outputs a reset sampling pulse rsp based on the reset signal. The sampling pulse sp and the reset sampling pulse
rsp is ORed by the NOR circuit 25, and the load signal S
P, which is input as a set signal to the counter 33. The output of the absolute value setting means 27 is set in the counter 33 by this signal. Note that the setting of the absolute value using rsp is temporary, and the setting using sp becomes the true absolute position.

【００２０】また、ＲＳフリップフロップ（以下、ＲＳ
−ＦＦと略す）５１はリセット信号によりリセットされ
、サンプリングパルスｓｐによりセットされ、ＲＳ−Ｆ
Ｆの出力が、ＡＮＤ　５３ａ，５３ｂの１つの入力にな
る。また、ＡＮＤ５３ａの他の入力は、回転量検出手段
　３１のｕｐパルス信号、ＡＮＤ　５３ｂの他の入力は
、回転量検出手段　３１のｄｏｗｎパルス信号に接続さ
れている。これは、電源投入後、最初に得られたサンプ
リングパルスｓｐ信号（基準位置信号）により、カウン
タ３３に真の絶対値が設定された後、インクリメンタル
信号ＩＡ，ＩＢによる計数を行うようにするためである
。以上から、カウンタ３３の出力は、電源投入時、リセ
ットサンプリングパルスｒｓｐ　により暫定的な絶対位
置を出力し、その後、サンプリングパルスｓｐにより真
の絶対位置を出力するようになり、以後、インクリメン
タル信号を計数しながら真の絶対位置を常に出力し続け
るようになる。[0020] Also, RS flip-flop (hereinafter referred to as RS
-FF) 51 is reset by a reset signal, set by a sampling pulse sp, and RS-F
The output of F becomes one input of AND 53a, 53b. Further, the other input of the AND 53a is connected to the up pulse signal of the rotation amount detection means 31, and the other input of the AND 53b is connected to the down pulse signal of the rotation amount detection means 31. This is so that after the true absolute value is set in the counter 33 by the sampling pulse sp signal (reference position signal) obtained first after the power is turned on, counting is performed by the incremental signals IA and IB. be. From the above, when the power is turned on, the counter 33 outputs a provisional absolute position by the reset sampling pulse rsp, and then outputs the true absolute position by the sampling pulse sp. From then on, the counter 33 counts incremental signals. However, the true absolute position will always be output.

【００２１】なお、ｓｐ−２，ｓｐ＋１等のｓｐ信号を
使用すれば、カウンタ３３がカウント中に正確な絶対位
置の再プリセット信号が入力され、対応する絶対値が再
度プリセットされるので、カウント中にノイズ等による
ミスカウントがあっても正確な値に訂正される。この構
成によればノイズに強いエンコーダを得ることができる
。Note that if sp signals such as sp-2 and sp+1 are used, a re-preset signal for an accurate absolute position is input while the counter 33 is counting, and the corresponding absolute value is preset again. Even if there is a miscount due to noise etc., the value will be corrected to the correct value. With this configuration, it is possible to obtain an encoder that is resistant to noise.

【００２２】ここで、サンプリングクロック　ｃｌｏｃ
ｋの周期は、エンコーダの信号変化周期以下であること
が必要で、通常ＩＡ，ＩＢ信号の最短の位相差間に２Ｃ
ｌｏｃｋ以上が入るよう最短周期の１／８以下にすると
良い。ここでインクリメンタル信号ＩＡ，ＩＢを２てい
倍、４てい倍したときの実施例について説明する。この
場合、図４の実施例において、回路３４が追加になり、
２てい倍の時は、絶対値設定手段２７から回転量計数手
段３３への出力データをＤ０〜Ｄ１１と１ｂｉｔ増加し
、１２ｂｉｔにするだけで良い。また、４てい倍した場
合はＤ０〜Ｄ１２と１３ｂｉｔにすれば良い。このよう
に、てい倍信号に対応するには、データのｂｉｔ数を増
加させることで対応できる。Here, the sampling clock cloc
The period of k needs to be less than the signal change period of the encoder, and usually there is 2C between the shortest phase difference between the IA and IB signals.
It is best to set it to 1/8 or less of the shortest cycle so that more than LOCK can be included. Examples will now be described in which the incremental signals IA and IB are multiplied by 2 and 4 times. In this case, in the embodiment of FIG. 4, a circuit 34 is added,
When the number is 2 times, it is only necessary to increase the output data from the absolute value setting means 27 to the rotation amount counting means 33 by 1 bit from D0 to D11 to make it 12 bits. In addition, when the data is multiplied by 4, it may be set to 13 bits (D0 to D12). In this way, the multiplier signal can be handled by increasing the number of data bits.

【００２３】図４において、回転数検出信号ＲＡを２段
のＤ−ＦＦでサンプリングし、各Ｄ−ＦＦの出力を絶対
値設定手段２７の入力Ａ６，Ａ７とすれば、信号ＲＡの
変化点での絶対位置設定処理を確実にするという効果が
ある。In FIG. 4, if the rotational speed detection signal RA is sampled by two stages of D-FFs and the outputs of each D-FF are used as inputs A6 and A7 of the absolute value setting means 27, then at the change point of the signal RA, This has the effect of ensuring absolute position setting processing.

【００２４】さらに、図４において、Ｄ−ＦＦ５５及び
ＡＮＤ５６を使用した場合について説明する。これらに
より、ＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各エッジによるサンプリ
ングパルスｓｐのうち、リセット後発生する唯一のｓｐ
信号（正転の場合、ｓｐ＋１，逆転の場合、ｓｐ−１）
のみが有効となり、ロード信号ＳＰとして使われる。こ
の例による信号の状態を図３に示す。Further, referring to FIG. 4, a case will be described in which the D-FF 55 and AND 56 are used. As a result, among the sampling pulses sp generated by each edge of the CS signal U, V, and W phases, the only sp generated after reset is
Signal (sp+1 for forward rotation, sp-1 for reverse rotation)
only is valid and is used as the load signal SP. The signal states according to this example are shown in FIG.

【００２５】図５に前記、図４のＤ−ＦＦ５１及びＡＮ
Ｄ５３ａ，５３ｂを削除した場合の回路例をを示す。本
回路例によると、インクリメンタル信号ＩＡ，ＩＢによ
るｕｐパルス、ｄｏｗｎパルスが常に入力されるので図
７に示すように常にカウンタの値が更新される。この場
合も、ＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各エッジによるサンプリ
ングパルスｓｐにより、真の絶対位置が回転量計数手段
３３（カウンタ）にプリセットされ、その後、カウンタ
は、ｕｐパルス，ｄｏｗｎパルスを計数することで、真
の絶対位置を示し続ける。FIG. 5 shows the D-FF51 and AN of FIG.
An example of a circuit when D53a and 53b are deleted is shown below. According to this circuit example, the up and down pulses generated by the incremental signals IA and IB are always input, so that the value of the counter is always updated as shown in FIG. In this case as well, the true absolute position is preset in the rotation amount counting means 33 (counter) by the sampling pulse sp by each edge of the CS signal U, V, W phase, and then the counter counts up pulses and down pulses. By doing this, it continues to show the true absolute position.

【００２６】これまでは、４極用エンコーダの場合につ
いて述べてきたが、図４、８極モ−タに示す信号を発生
する８極用エンコーダのについて述べる。本例の場合、
ＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗ相の１周期はモータの回転角９０°
となり、モータ１回転中に４周期が入る。このため、回
転数検出信号ＲＡ，ＲＢ及びＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗを用い
るとモータ１回転を１５°ずつ、２４のブロックに分割
することができる。Up to now, we have described the case of a 4-pole encoder, but now we will discuss an 8-pole encoder that generates the signals shown in the 8-pole motor shown in FIG. In this example,
One period of CS signal U, V, W phase corresponds to motor rotation angle of 90°
Therefore, there are 4 cycles in one rotation of the motor. Therefore, by using the rotation speed detection signals RA, RB and the CS signals U, V, W, one rotation of the motor can be divided into 24 blocks of 15 degrees each.

【００２７】８極用エンコーダの場合の回路例としては
、前記、２４ブロック中の１つを特定するため図４にお
いて、回転数検出信号ＲＡ，ＲＢの各々をＤ−ＦＦでサ
ンプリングし、絶対位置設定手段２７の入力Ａ６，Ａ７
とし、絶対位置設定手段２７の入力に対する出力を変更
する必要がある。この他の回路及びその機能は、４極用
エンコーダの場合と同様に扱える。As an example of a circuit for an 8-pole encoder, in FIG. 4, each of the rotation speed detection signals RA and RB is sampled by the D-FF in order to specify one of the 24 blocks, and the absolute position is determined. Inputs A6 and A7 of setting means 27
Therefore, it is necessary to change the output relative to the input of the absolute position setting means 27. Other circuits and their functions can be handled in the same way as in the case of a 4-pole encoder.

【００２８】なお、絶対位置設定手段２７の入力と出力
の関係を表１及び表２に示す。The relationship between the input and output of the absolute position setting means 27 is shown in Tables 1 and 2.

【００２９】[0029]

【表１】[Table 1]

【００３０】[0030]

【表２】[Table 2]

【００３１】次に、分解能の低い絶対置エンコ−ダを用
いた場合の実施例を図１及び図８〜図１０により説明す
る。インクリメンタル信号としては、　　２０４８ｐｕ
ｌｓｅ／ｒｅｖの分解能を有し、グレイコ−ド信号とし
て、ＧＲＡＹ１〜６の６つの信号が得られるものを例と
して説明する。 また、６つのグレイコ−ドによる１回転当たりの分割数
は、　２６＝６４となるが、ＡＣサーボ用に使用するこ
とを考え、エンコーダ信号としてコミティション信号（
ＣＳ信号）Ｕ，Ｖ，Ｗ相への変換を想定し、６の倍数と
した。このため、図８に示すように１回転当たりを４８
分割するようなグレイコ−ド信号が得られるものとして
説明する。Next, an embodiment using an absolute position encoder with low resolution will be described with reference to FIGS. 1 and 8 to 10. As an incremental signal, 2048pu
An example will be explained in which the system has a resolution of lse/rev and can obtain six signals GRAY1 to GRAY6 as Gray code signals. Also, the number of divisions per rotation by six gray codes is 26 = 64, but considering that it will be used for AC servo, the commission signal (
CS signal) Assuming conversion to U, V, and W phases, it was set as a multiple of 6. Therefore, as shown in Fig. 8, the rotation speed is 48
The following explanation assumes that a divided Gray code signal is obtained.

【００３２】なお、回路機能は、前述Ｕ，Ｖ，Ｗ付イン
クリメンタル信号を用いたエンコ−ダの場合と同じ様に
考えることができる。Note that the circuit function can be considered in the same way as in the case of the encoder using the incremental signals with U, V, and W.

【００３３】まず、図８について説明すると、エンコー
ダの回転ディスク１１には次の目的の信号を発生させる
スリットパターンが形成されている。First, referring to FIG. 8, a slit pattern is formed on the rotary disk 11 of the encoder to generate the following desired signal.

【００３４】 ・１回転当たりの位置を大まかに分割するためのグレイ
コ−ド信号ＧＲＡＹ１〜６信号 ・回転数を計数するため、９０°位相差をもつ２相信号
ＧＲＡＹ５，６（前記、グレイコ−ド信号に含まれる）
・回転量を検出するため、９０°位相差をもつＩＡ，Ｉ
Ｂ相から成る２相のインクリメンタル信号ここで、モー
タの回転角度０〜３６０°に対してＧＲＡＹ６のエッヂ
が、０°，１８０°，３６０°の位置にあり、ＧＲＡＹ
５のエッヂは、９０°，２７０°にあり、ＧＲＡＹ５が
Ｈｉｇｈの時のＧＲＡＹ６のエッヂ変化により回転数が
計数されるものとする。また ＧＲＡＹ４のエッヂは、６０°，１２０°，２４０°，
３００°；ＧＲＡＹ３のエッヂは、３０°，１５０°，
２１０°，３３０°；ＧＲＡＹ２のエッヂは、１５°，
　４５°，　７５°，１０５°，１３５°，１６５°，
１９５°，２２５°，２５５°，２８５°，３１５°，
３４５°；ＧＲＡＹ１のエッヂは、　　７．５°，２２
．５°，３７．５°，５２．５°，６７．５°，８２．
５°，９７．５°，１１２．５°，１２７．５°，１４
２．５°，１５７．５°，１７２．５°，１８７．５°
，２０２．５°，２１７．５°，２３２．５°，２４７
．５°，２６２．５°，２７７．５°，２９２．５°，
３０７．５°，３２２．５°，３３７．５°，３５２．
５° にあるものとする。この６つの信号（ＧＲＡＹ６〜１）
の組み合わせにより、モータの回転数は７．５°ごとに
分割でき、モータの回転角の領域を４８分割（ＲＤ１〜
ＲＤ４８）することができる。- Gray code signals GRAY1 to GRAY6 signals for roughly dividing the position per rotation - Two-phase signals GRAY5 and GRAY6 with a 90° phase difference to count the number of rotations (as described above) included in the signal)
・In order to detect the amount of rotation, IA and I with a 90° phase difference
A two-phase incremental signal consisting of phase B. Here, the edges of GRAY6 are at positions of 0°, 180°, and 360° with respect to the rotation angle of the motor from 0° to 360°, and GRAY
The edges of GRAY5 are at 90° and 270°, and the number of rotations is counted by the change in the edge of GRAY6 when GRAY5 is High. Also, the edges of GRAY4 are 60°, 120°, 240°,
300°; GRAY3 edges are 30°, 150°,
210°, 330°; GRAY2 edge is 15°,
45°, 75°, 105°, 135°, 165°,
195°, 225°, 255°, 285°, 315°,
345°; GRAY1 edge is 7.5°, 22
．． 5°, 37.5°, 52.5°, 67.5°, 82.
5°, 97.5°, 112.5°, 127.5°, 14
2.5°, 157.5°, 172.5°, 187.5°
, 202.5°, 217.5°, 232.5°, 247
．． 5°, 262.5°, 277.5°, 292.5°,
307.5°, 322.5°, 337.5°, 352.
5°. These six signals (GRAY6-1)
By the combination of
RD48).

【００３５】一方、回転量を示すＩＡ，ＩＢ相のインク
リメンタルパルスは１回転あたり２０４８パルスあり、
ＩＡ相のエッヂがモータの位置０°および３６０°にあ
るものとする。　　上記のようなエンコーダにおいて、
ＧＲＡＹ５，ＧＲＡＹ６信号により回転数を−１，０，
＋１と計数し、ＩＡ，ＩＢ相により回転量を　０〜２０
４７（インクリメンタルパルスのてい倍量×１）まで計
数する。この回転数の計数結果とインクリメンタルパル
スによる１回転当たりの計数量を結合すれば、絶対値エ
ンコーダの機能が達成される。On the other hand, there are 2048 pulses per rotation of IA and IB phase incremental pulses that indicate the amount of rotation.
It is assumed that the edges of the IA phase are at the motor positions of 0° and 360°. In an encoder like the one above,
The rotation speed is -1, 0, by the GRAY5 and GRAY6 signals.
+1, and the amount of rotation is 0 to 20 depending on the IA and IB phases.
Count up to 47 (incremental pulse multiplication x 1). The function of an absolute value encoder is achieved by combining the result of counting the number of rotations with the amount counted per rotation by the incremental pulse.

【００３６】本発明は、４８分割された領域の中の１分
割中の動作を許容し、分割領域の境目で正確な絶対位置
を更新することにより簡易的に絶対値エンコーダを構成
することにある。The present invention is to easily configure an absolute value encoder by allowing operation during one division of the 48 divided regions and updating accurate absolute positions at boundaries between the divided regions. .

【００３７】次に、図１により本発明実施例の構成を説
明する。回転ディスク１１上のスリットにより通過した
ＬＥＤ（ＬＤ１，ＬＤ２）の光をフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）が受け、コンパレ−タ（ＣＭＰ）により波形整形さ
れ、信号ＧＲＡＹ６，ＧＲＡＹ５，ＧＲＡＹ４，ＧＲＡ
Ｙ３，ＧＲＡＹ２，ＧＲＡＹ１，及びＩＡ，ＩＢが得ら
れる。信号ＧＲＡＹ６，ＧＲＡＹ５は回転数計数手段１
５により計数され、回転数を計数する。Next, the configuration of an embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. The light from the LEDs (LD1, LD2) that has passed through the slit on the rotating disk 11 is transferred to a photodiode (P
D) is received, the waveform is shaped by the comparator (CMP), and the signals GRAY6, GRAY5, GRAY4, GRA
Y3, GRAY2, GRAY1, and IA, IB are obtained. Signals GRAY6 and GRAY5 are rotation speed counting means 1
5 to count the number of rotations.

【００３８】グレイコ−ド信号ＧＲＡＹ６〜１の少なく
とも１つが回転位置検出手段２１に入力される。本例で
は、６つの信号すべてが回転位置検出手段２１に入力さ
れるものとする。回転位置検出手段２１は、指定された
グレイコ−ド信号のエッヂが検出されるごとにサンプリ
ングパルスｓｐを出力する。また、回転位置検出手段２
１はサンプリングパルスｓｐを出力した時点の分割され
たエンコーダの回転位置を示す信号ＡＤを絶対値設定手
段２７に出力する。At least one of the Gray code signals GRAY6 to GRAY1 is input to the rotational position detection means 21. In this example, it is assumed that all six signals are input to the rotational position detection means 21. The rotational position detection means 21 outputs a sampling pulse sp every time a designated edge of the Gray code signal is detected. In addition, the rotational position detection means 2
1 outputs to the absolute value setting means 27 a signal AD indicating the rotational position of the divided encoder at the time when the sampling pulse sp is output.

【００３９】回転位置検出手段２１に入力されるグレイ
コード信号は、ＧＲＡＹ６〜１のすべてでなくとも良く
、必要な分割数に合わせれば良い。さらに本例では、エ
ッヂ検出をＧＲＡＹ１信号のみで行う例を示すが、各グ
レイコード信号のエッヂや、ＧＲＡＹ６〜ＧＲＡＹ２の
各信号をＥＸ−ＯＲ（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）した
合成信号によっても良い。The Gray code signal input to the rotational position detecting means 21 does not have to be all of GRAY6 to GRAY1, and may be matched to the required number of divisions. Furthermore, although this example shows an example in which edge detection is performed using only the GRAY1 signal, a composite signal obtained by performing EX-OR (Exclusive-OR) of the edges of each Gray code signal or each signal of GRAY6 to GRAY2 may also be used.

【００４０】ここで、図８に示される各信号のエッジに
対応する１回転当たりの位置デ−タを表３に示す。図８
に示すように、各信号ＧＲＡＹ１〜６の組み合わせによ
り、１回転は、７．５°ごとに分割できる。したがって
、１回転の分解能を２０４８とすると、各分割位置の変
化点は、 　　　　　　２０４８×（７．５×Ｎ／３６０）　　　
　（Ｎ＝０，１，２，・・・）で与えられる。この時、
各分割位置に対応する位置デ−タを整数にするため、（
７．５×Ｎ）°未満は、切り捨ての値とし、（７．５×
Ｎ）°以上は、切り上げの値とする。すなわち、Ｎ＝２
の場合を例に説明すると、１５°の位置では、 ２０４８×（１５／３６０）＝８５．３となり、 エッジ１５°の　　０°側の−１５°では、８５　　（
１６進では、５４Ｈ） エッジ１５°の９０°側の＋１５°では、８６　　（１
６進では、５５Ｈ） となる。各分割エッジにおいて同様な処理を行い、表３
の２０４８Ｐ／Ｒのデ−タを得る。また、１回転当たり
の分解能を４てい倍して８１９２とすれば、　　　　　
　８１９２×（７．５×Ｎ／３６０）　　　　（Ｎ＝０
，１，２，・・・）となり、前記２０４８の場合と同様
な処置を行い、表１の８１９２Ｐ／Ｒに示す各分割位置
のデ−タが特定できる。Table 3 shows position data per revolution corresponding to the edges of each signal shown in FIG. Figure 8
As shown in the figure, one rotation can be divided into every 7.5 degrees by combining the signals GRAY1 to GRAY6. Therefore, if the resolution of one rotation is 2048, the change point of each division position is 2048 x (7.5 x N/360)
(N=0, 1, 2,...). At this time,
In order to make the position data corresponding to each division position an integer, (
Values less than 7.5×N)° are rounded down to (7.5×N)°.
Values of N)° or more are rounded up. That is, N=2
Taking the case of , as an example, at the 15° position, 2048 x (15/360) = 85.3, and at -15° on the 0° side of edge 15°, 85 (
In hexadecimal, 54H) At +15° on the 90° side of edge 15°, 86 (1
In hexadecimal, it becomes 55H). Similar processing was performed on each divided edge, and Table 3
Obtain 2048P/R data. Also, if the resolution per revolution is multiplied by 4 to get 8192, then
8192×(7.5×N/360) (N=0
, 1, 2, . . .), and by performing the same procedure as in the case of 2048, the data at each division position shown in 8192P/R in Table 1 can be specified.

【００４１】次に、図９及び図１０により、本実施例の
機能について説明する。説明に際し、正確な位置のプリ
セットは、ＧＲＡＹ１信号の各エッジのみで行うことと
する。これにより、プリセット位置を規定する信号が１
つになるため、ＧＡＲＹ１信号のみ位置精度を良くし、
差動信号検出等により検出速度を向上させれば目的が達
成でき、ＧＲＡＹ６〜２信号の位置精度を粗目にし、信
号検出速度を低下させることが可能になる。従って、ス
リット及び光信号処理回路の設計、製作を容易にするこ
とができる。Next, the functions of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 9 and 10. In the description, it is assumed that accurate position presetting is performed only at each edge of the GRAY1 signal. This causes the signal that defines the preset position to become 1.
Therefore, the position accuracy of only the GARY1 signal is improved,
The purpose can be achieved by increasing the detection speed by differential signal detection, etc., and it becomes possible to coarsen the positional accuracy of the GRAY6-2 signals and reduce the signal detection speed. Therefore, it is possible to easily design and manufacture the slit and the optical signal processing circuit.

【００４２】また、本方式によれば、ＧＲＡＹ１信号の
各エッジに対し、ＧＡＲＹ６〜２信号の変化点が位置的
にずれているため、ＧＲＡＹ１信号のエッジで安定した
信号が得られるというグレイコ−ドの利点を有効に利用
できる。Furthermore, according to this method, since the changing points of the GARY6 to GARY2 signals are shifted in position with respect to each edge of the GRAY1 signal, a stable signal can be obtained at the edge of the GRAY1 signal. You can effectively utilize the advantages of

【００４３】本例では、回転角度２２．５°から３７．
５°の間の位置３２°で電源Ｖｃｃが入った場合として
説明する。 Ｖｃｃ電源が入るとリセットサンプリングパルスｒｓｐ
により、回転角３０．００°を示すデータ（ＨＥＸデー
タ：　ＡＡ）がカウンタ３３にロードされる。この値は
、回転角２２．５°（ＨＥＸデータ：８０）〜３７．５
°（ＨＥＸデータ：　Ｄ５）の間の値であれば、いずれ
でも良いが、ここでは、最も平均的と考えられる　３０
．００°の値とした。In this example, the rotation angle is from 22.5° to 37.5°.
The following explanation assumes that the power supply Vcc is turned on at a position of 32° between 5° and 32°. When Vcc power is turned on, reset sampling pulse rsp
As a result, data (HEX data: AA) indicating a rotation angle of 30.00° is loaded into the counter 33. This value ranges from rotation angle 22.5° (HEX data: 80) to 37.5°.
Any value between ° (HEX data: D5) may be used, but here it is considered to be the most average value.30
．． The value was set to 00°.

【００４４】次に、エンコ−ダが回転（正転の場合は、
３７．５°の位置でサンプリングパルスｓｐ＋１，５２
．５°の位置でサンプリングパルスｓｐ＋２が発生し、
逆転の場合は２２．５°の位置でサンプリングパルスｓ
ｐ−１，７．５°の位置でサンプリングパルスｓｐ−２
が発生）すると、回転位置検出手段２１よりサンプリン
グパルスｓｐが発生する。このパルスは、ＧＲＡＹ１信
号のエッヂにより発生したもので、回転角の正確な位置
信号となりカウンタの値を正確な値にプリセットする。 以後、インクリメンタル信号ＩＡ，ＩＢを計数すること
で、カウンタの値は常に正しい回転角を示すことになる
。図１０に回転位置検出手段２１，ＯＲ回路２５，リセ
ット信号発生手段２３の具体的な一例を示す。Next, the encoder rotates (in the case of normal rotation,
Sampling pulse sp+1,52 at 37.5° position
．． A sampling pulse sp+2 is generated at a position of 5°,
In the case of reverse rotation, the sampling pulse s is applied at the 22.5° position.
Sampling pulse sp-2 at position p-1, 7.5°
occurs), the rotational position detection means 21 generates a sampling pulse sp. This pulse is generated by the edge of the GRAY1 signal, and becomes an accurate position signal of the rotation angle, and presets the counter value to an accurate value. Thereafter, by counting the incremental signals IA and IB, the value of the counter will always indicate the correct rotation angle. FIG. 10 shows a specific example of the rotational position detection means 21, the OR circuit 25, and the reset signal generation means 23.

【００４５】回転位置検出手段２１の動作を説明する。 図１０に示すように、ＧＲＡＹ６〜ＧＲＡＹ２信号は、
Ｄタイプフリップフロップ（以下、Ｄ−ＦＦと略す）に
よりｃｌｏｃＫ信号に同期してサンプリングされ、ＧＲ
ＡＹ１信号は、２段のＤ−ＦＦによりサンプリングされ
る。各Ｄ−ＦＦの出力はそれぞれ対応した絶対値設定手
段２７のアドレスとなるＡ６〜Ａ０の入力となり、絶対
値を特定する信号となる。絶対値設定手段２７は、入力
Ａ０〜Ａ６に従いエンコ−ダの１回転当たりの正確な絶
対値をカウンタ３３のプリセットデータとして出力する
。また、前記ＧＲＡＹ１信号をサンプリングした２段の
Ｄ−ＦＦ出力はＥＸ−ＯＲに入力され、両信号（Ａ０と
Ａ１）が一致しないときＧＲＡＹ１信号の各エッジに対
し１ｃｌｏｃｋ幅のサンプリングパルスｓｐを出力する
。The operation of the rotational position detection means 21 will be explained. As shown in FIG. 10, the GRAY6 to GRAY2 signals are
The GR
The AY1 signal is sampled by two stages of D-FFs. The output of each D-FF becomes the input of A6 to A0, which is the address of the corresponding absolute value setting means 27, and becomes a signal for specifying the absolute value. The absolute value setting means 27 outputs an accurate absolute value per rotation of the encoder as preset data for the counter 33 in accordance with the inputs A0 to A6. In addition, the two-stage D-FF output that samples the GRAY1 signal is input to EX-OR, and when the two signals (A0 and A1) do not match, a 1-clock width sampling pulse sp is output for each edge of the GRAY1 signal. .

【００４６】ここで、図１０において、前記、図４と同
一符号の部分は、図４に示した部分と同一機能であるも
のとする。Here, in FIG. 10, the parts having the same reference numerals as those in FIG. 4 have the same functions as the parts shown in FIG.

【００４７】これらより、前述したように、カウンタ３
３の出力は、電源投入時、リセットサンプリングパルス
ｒｓｐ　により暫定的な絶対位置を出力し、その後、サ
ンプリングパルスｓｐにより真の絶対位置を出力するよ
うになり、以後、インクリメンタル信号を計数しながら
真の絶対位置を常に出力し続けるようになる。From these, as mentioned above, counter 3
When the power is turned on, the output of No. 3 outputs a provisional absolute position using the reset sampling pulse rsp, and then outputs the true absolute position using the sampling pulse sp. From then on, the true absolute position is output while counting the incremental signals. Absolute position will always be output.

【００４８】ここで、インクリメンタル信号ＩＡ，ＩＢ
を４てい倍する場合について、述べる。この場合、図４
の実施例において、回路３４を追加し、絶対値設定手段
２７から回転量計数手段３３への出力データをＤ０〜Ｄ
１２と２ｂｉｔ増加し、１３ｂｉｔにするだけで良い。 このように、てい倍信号に対応するには、データの　ｂ
ｉｔ数を増加することで対応できる。本例の絶対値設定
手段２７の出力例を表３に示す。Here, the incremental signals IA, IB
Let's discuss the case of multiplying by 4. In this case, Figure 4
In the embodiment, a circuit 34 is added, and the output data from the absolute value setting means 27 to the rotation amount counting means 33 is
All you need to do is increase the number by 12 and 2 bits to make it 13 bits. In this way, to correspond to the multiplied signal, b of the data is
This can be handled by increasing the number of IT. Table 3 shows an example of the output of the absolute value setting means 27 of this example.

【００４９】なお、本例では、ＧＲＡＹ６〜２信号の各
々をＤ−ＦＦでラッチしたが、ｓｐ信号の発生する位置
では、安定した信号が得られるので、ＧＲＡＹ６〜２信
号の各々をラッチするＤ−ＦＦを削除可能なことはいう
までもない。In this example, each of the GRAY6-2 signals is latched by the D-FF, but since a stable signal can be obtained at the position where the sp signal is generated, the D-FF latches each of the GRAY6-2 signals. It goes without saying that -FF can be deleted.

【００５０】図１０において、Ｄ−ＦＦ５５及びＡＮＤ
５６を追加した場合について、説明する。これらにより
、ＧＲＡＹ１信号の各エッジによるサンプリングパルス
ｓｐのうち、リセット後発生する唯一のｓｐ信号（正転
の場合、ｓｐ＋１，逆転の場合、ｓｐ−１）のみが有効
となり、ロード信号ＳＰとして使われる。この例による
信号の状態を図９に示す。本例によれば、回転が遅い状
態でプリセットが終了するので信号の処理回路の速度を
低速でおこなえるという利点がある。In FIG. 10, D-FF55 and AND
The case where 56 is added will be explained. As a result, among the sampling pulses SP generated by each edge of the GRAY1 signal, only the only SP signal generated after reset (sp+1 for forward rotation, sp-1 for reverse rotation) is valid and is used as the load signal SP. . The signal states according to this example are shown in FIG. According to this example, since the presetting ends when the rotation is slow, there is an advantage that the signal processing circuit can be operated at a low speed.

【００５１】ここで、図１１、１２により、ｓｐ信号を
ＧＲＡＹ１信号のみでなくＧＲＡＹ６〜２のエッジも使
用して電源投入時から正確な位置がプリセットされるま
での動作角度をの小さくする方法を説明する。Here, as shown in FIGS. 11 and 12, there is a method of using not only the GRAY1 signal but also the edges of GRAY6 to GRAY2 as the sp signal to reduce the operating angle from when the power is turned on until the correct position is preset. explain.

【００５２】ＧＲＡＹ６〜２信号の各信号のＥＸ−ＯＲ
をとり、図８に示すＧＲＡＹ６−２信号を得る。具体的
な回路例を図１１、絶対位置設定手段２７の入力出力関
係を表４に示す。ＧＲＡＹ６〜２の各信号は、各々２段
の同一のクロックで同期サンプリングされるＤ−ＦＦで
ラッチされ、第一段のＤ−ＦＦ出力は、絶対位置設定手
段２７の入力ＡｎＢ　（ＧＲＡＹ６：Ａ６Ｂ，ＧＲＡＹ
５：Ａ５Ｂ，ＧＲＡＹ４：Ａ４Ｂ，ＧＲＡＹ３：Ａ３Ｂ
，ＧＲＡＹ２：Ａ２Ｂ）、第二段のＤ−ＦＦ出力は、絶
対位置設定手段２７の入力ＡｎＡ　（ＧＲＡＹ６：Ａ６
Ａ，ＧＲＡＹ５：Ａ５Ａ，ＧＲＡＹ４：Ａ４Ａ，ＧＲＡ
Ｙ３：Ａ３Ａ，ＧＲＡＹ２：Ａ２Ａ）となる。EX-OR of each signal of GRAY6-2 signals
The GRAY6-2 signal shown in FIG. 8 is obtained. A specific circuit example is shown in FIG. 11, and the input/output relationship of the absolute position setting means 27 is shown in Table 4. Each signal of GRAY6 to GRAY2 is latched by a D-FF which is sampled synchronously with two stages of the same clock, and the output of the first stage D-FF is input to the input AnB (GRAY6:A6B, GRAY6:A6B, GRAY
5:A5B, GRAY4:A4B, GRAY3:A3B
, GRAY2:A2B), the second stage D-FF output is the input AnA of the absolute position setting means 27 (GRAY6:A6
A, GRAY5: A5A, GRAY4: A4A, GRA
Y3:A3A, GRAY2:A2A).

【００５３】また、合成されたＧＲＡＹ６−２信号は、
２段の同一のクロックで同期サンプリングされるＤ−Ｆ
Ｆでラッチされ、第一段のＤ−ＦＦ出力及び第二段のＤ
−ＦＦ出力は、同一のＥＸ−ＯＲの入力になり、正確な
位置をプリセットする信号ｓｐｂを得る。このｓｐｂ信
号は、前記、ＧＲＡＹ１信号のエッジで生成された　ｓ
ｐａ信号とＯＲされ、さらにリッセトサンプリングパル
スｒｓｐとＮＯＲ回路２５によりＮＯＲされ、サンプリ
ングパルスＳＰとなる。一方、絶対位置設定手段２７は
、入力Ａ６Ｂ〜Ａ２Ａ，Ａ１，Ａ０の状態に応じて一回
転当たりの正確な絶対位置デ−タを回転量計数手段３３
に出力する。この出力と、前記サンプリングパルスＳＰ
により正確な絶対位置が回転量計数手段３３に設定され
、以後、インクリメンタル信号を計数することで正確な
絶対位置を常に出力する。[0053] Furthermore, the synthesized GRAY6-2 signal is
D-F sampled synchronously with two stages of the same clock
latched by F, the first stage D-FF output and the second stage D
The -FF output becomes the input of the same EX-OR to obtain a signal spb that presets the exact position. This spb signal is generated at the edge of the GRAY1 signal.
It is ORed with the pa signal and further NORed with the reset sampling pulse rsp by the NOR circuit 25 to become the sampling pulse SP. On the other hand, the absolute position setting means 27 outputs accurate absolute position data per rotation to the rotation amount counting means 33 according to the states of the inputs A6B to A2A, A1, and A0.
Output to. This output and the sampling pulse SP
Thus, an accurate absolute position is set in the rotation amount counting means 33, and thereafter, the accurate absolute position is always output by counting the incremental signals.

【００５４】なお、信号　ｓｐｂは、図１２に示すよう
に、各ＧＲＡＹ信号のラッチ信号を各々ＥＸ−ＯＲに入
力し、全てをＯＲすることでも得られる。Note that the signal spb can also be obtained by inputting the latch signals of each GRAY signal to EX-OR and ORing them all, as shown in FIG.

【００５５】ここで、ＧＲＡＹ６〜１信号全てを使用し
た場合のエンコ−ダ信号出力図を図１３に示す。前記、
図９と同様、回転角度が３２°の位置で電源が入ったと
して説明する。電源が入ると、リセットサンプリングパ
ルスｒｓｐにより、回転角度３３．７５°を示すデ−タ
（ＨＥＸデ−タ：Ｃ０）がカウンタ３３にロ−ドされる
。次に、このデ−タを基に回転が行われるとサンプリン
グパルスの原信号が発生（ＧＲＡＹ１信号によるエッジ
信号ｓｐａ：正転の場合は、　３７．５°の位置でサン
プリングパルスｓｐ＋１ａ，　５２．５°の位置でサン
プリングパルスｓｐ＋２ａ，逆転の場合は、２２．５°
の位置でサンプリングパルスｓｐ−１ａ，７．５°の位
置でサンプリングパルス　ｓｐ−２ａ；ＧＲＡＹ６〜２
信号によるエッジ信号ｓｐｂ：正転の場合は、　４５．
０°の位置でサンプリングパルスｓｐ＋１ｂ，６０．０
°の位置でサンプリングパルスｓｐ＋２ｂ，逆転の場合
は、３０．０°の位置でサンプリングパルスｓｐ−１ｂ
，１５．０°の位置でサンプリングパルスｓｐ−２ｂ）
する。FIG. 13 shows an encoder signal output diagram when all GRAY6 to GRAY1 signals are used. Said,
As in FIG. 9, the description will be made assuming that the power is turned on at a rotation angle of 32 degrees. When the power is turned on, data (HEX data: C0) indicating a rotation angle of 33.75° is loaded into the counter 33 by a reset sampling pulse rsp. Next, when rotation is performed based on this data, the original signal of the sampling pulse is generated (edge signal spa by the GRAY1 signal: in the case of forward rotation, the sampling pulse sp+1a, 52.5 at the position of 37.5°) Sampling pulse sp+2a at the position of °, 22.5° in case of reverse rotation
Sampling pulse sp-1a at the position, sampling pulse sp-2a at the position of 7.5°; GRAY6~2
Edge signal spb by signal: For forward rotation, 45.
Sampling pulse sp+1b, 60.0 at 0° position
Sampling pulse sp+2b at position 30.0°, sampling pulse sp-1b at position 30.0° in case of reverse rotation
, sampling pulse sp-2b at the position of 15.0°)
do.

【００５６】回転により発生したサンプリングパルスで
正転の場合、３７．５°の位置で位置デ−タ２１４（Ｈ
ＥＸデ−タ：　Ｄ６）が、逆転の場合、３０．０°の位
置で位置デ−タ１７０（ＨＥＸデ−タ：ＡＡ）がセット
され、以後、インクリメンタル信号が計数される。When the sampling pulse generated by rotation is normal rotation, the position data 214 (H
When EX data: D6) is reverse, position data 170 (HEX data: AA) is set at a position of 30.0°, and thereafter, incremental signals are counted.

【００５７】なお、本例では、信号ＳＰを図１４に示す
ように、信号　ｓｐｂ，　ｓｐａ，　ｒｓｐの論理出力
から得たものとして説明した。本論理回路は、　ｒｓｐ
信号で暫定的に得られた位置により回転を開始した後、
信号ｓｐａにより正確な位置をプリセットする前は、ｓ
ｐｂ信号でも正確な位置をプリセットするが、一たび信
号ｓｐａにより正確な位置がプリセットされた後は、信
号　ｓｐａのみを有効にするためのものである。これは
、エンコ−ダの製作上、信号の精度及び検出回路の応答
性をＧＲＡＹ１信号のみ注意するようにして、製作を容
易にするためでり、いわば、　ｓｐｂ信号を補助信号と
し使用したものである。さもないと、ＧＲＡＹ６〜１信
号全てを精度よく製作する必要が生じる。但し、ｓｐｂ
信号を常に使用してもよい。また、ｓｐｂ信号を使用す
ることでより少ない回転角度で正確な位置が得られるこ
とはいうまでもない。In this example, the explanation has been made assuming that the signal SP is obtained from the logical outputs of the signals spb, spa, and rsp, as shown in FIG. This logic circuit is rsp
After starting rotation according to the position provisionally obtained by the signal,
Before presetting the exact position by the signal spa, s
The pb signal also presets an accurate position, but once the accurate position is preset using the signal spa, only the signal spa is used to make it valid. This is to make the encoder easier to manufacture by paying attention to the signal accuracy and responsiveness of the detection circuit only for the GRAY1 signal, so to speak, the spb signal is used as an auxiliary signal. be. Otherwise, it will be necessary to manufacture all GRAY6 to GRAY1 signals with high precision. However, spb
Signals may always be used. Furthermore, it goes without saying that by using the spb signal, an accurate position can be obtained with a smaller rotation angle.

【００５８】ここで、図５において、回路２１部分を図
６に示す回路に置き換え、　ｒｓｐ信号でセットされた
位置デ−タをｓｐ信号が入力されるまで保持し続けるた
めの回路Ｄ−ＦＦ５１及びＡＮＤ５３ａ，５３ｂ（前記
、図１０）を削除した場合を考える。本回路例によると
、インクリメンタル信号ＩＡ，ＩＢによるｕｐパルス、
ｄｏｗｎパルスが常に入力されるので図１３に示すよう
に　ｒｓｐ信号で暫定的な位置デ−タがセットされた後
、常にカウンタ３３の値が更新され続ける。この場合も
、ＧＲＡＹ１信号の各エッジによるサンプリングパルス
ｓｐにより、正確な絶対位置が回転量計数手段３３（カ
ウンタ）にプリセットされ、その後、カウンタは、ｕｐ
パルス，ｄｏｗｎパルスを計数することで、正確な絶対
位置を示し続ける。Here, in FIG. 5, the circuit 21 portion is replaced with the circuit shown in FIG. 6, and a circuit D-FF51 and a circuit for continuing to hold the position data set by the rsp signal until the sp signal is input. Consider the case where ANDs 53a and 53b (described above in FIG. 10) are deleted. According to this circuit example, the up pulse by the incremental signals IA and IB,
Since the down pulse is always inputted, the value of the counter 33 is constantly updated after provisional position data is set by the rsp signal, as shown in FIG. In this case as well, the accurate absolute position is preset in the rotation amount counting means 33 (counter) by the sampling pulse sp by each edge of the GRAY1 signal, and then the counter is
By counting pulses and down pulses, it continues to indicate accurate absolute position.

【００５９】以上、グレイコ−ドを使用して正確な絶対
位置を示し続ける方法について述べて来た。ここで、図
８を用いて本発明のエンコ−ダをＡＣサ−ボ用に用いら
れるるコミテション信号付エンコ−ダ（以下、ＣＳ付エ
ンコ−ダと称す）として用いる場合について述べる。Ｃ
Ｓ付エンコ−ダは、ＡＣサ−ボモ−タの磁極位置信号を
検出するためのものであり、４極用モ−タの場合は、１
回転を１２分割し、８極用モ−タの場合は、１回転を２
４分割すればよい。すなわち、１回転を１２の倍数に分
割することであり、前述のエンコ−ダは、グレイコ−ド
を使用し１回転を４８分割している。これより、グレイ
コ−ドの組合せにより１回転を１２または、２４分割で
きることは、自明のことである。So far, we have described a method of continuously indicating accurate absolute position using the Gray code. Here, using FIG. 8, a case will be described in which the encoder of the present invention is used as an encoder with a commission signal (hereinafter referred to as an encoder with CS) used for an AC servo. C
The encoder with S is for detecting the magnetic pole position signal of the AC servo motor.
Rotation is divided into 12 parts, and in the case of an 8-pole motor, 1 revolution is divided into 2 parts.
Just divide it into 4 parts. That is, one revolution is divided into multiples of 12, and the encoder mentioned above uses a Gray code to divide one revolution into 48 parts. From this, it is obvious that one rotation can be divided into 12 or 24 by combining the Gray codes.

【００６０】ここで、４極用モ−タに使用する場合の一
例を図８の合成信号［４極モ−タの場合］に示す。つま
り、４極用モ−タの場合に対応するＣＳ信号を図８に示
すように割当てれば良い。また、８極用モ−タに使用す
る場合も同様に考えることができる。An example of use in a 4-pole motor is shown in FIG. 8 as a composite signal [for a 4-pole motor]. In other words, the CS signals corresponding to a four-pole motor may be allocated as shown in FIG. Further, the same can be considered when used in an 8-pole motor.

【００６１】ここまで、ＧＲＡＹ信号のエッジによって
、正確な絶対位置をプリセットする方法について述べた
が、各ＧＲＡＹ信号の各エッジとインクリメンタル信号
ＩＡ、ＩＢの関係を一義的にする必要性が生じることが
解かる。このための方法を、図１５及び図１６に示す。 各信号（代表信号ＵやＧＲＡＹ信号：ＧＲＡＹ※）を図
１５に示すように、信号ＩＢや図１６に示すように、信
号ＩＢ，ＩＡを使用し、ラッチするような信号同期回路
を図１に示すＣＭＰ出力と回転位置検出手段２１の間に
追加するものである。Up to this point, we have described a method for presetting accurate absolute positions using the edges of the GRAY signal, but it may become necessary to make the relationship between each edge of each GRAY signal and the incremental signals IA and IB unique. I understand. A method for this purpose is shown in FIGS. 15 and 16. Figure 1 shows a signal synchronization circuit that uses and latches each signal (representative signal U and GRAY signal: GRAY*) as shown in Figure 15, signal IB as shown in Figure 16, and signals IB and IA as shown in Figure 16. This is added between the CMP output and the rotational position detection means 21 shown in FIG.

【００６２】また、ここまでは、ＧＲＡＹ６〜１の６信
号を使用し、４８分割した場合について述べたが、周知
の通り６信号のよる最大の分割数は、　　２６＝６４と
なる。この例として、ＧＲＡＹ６〜２の５信号により３
２分割する一例を図１７に示す。　　さて、今までは、
回転数を検出、カウントする信号として、ＧＲＡＹ６，
５を使用し実際にＧＲＡＹ６信号のエッジでカウントす
るために、ＧＲＡＹ６信号のエッジが回転角度の０°の
位置にあるとしていた。ところが、特開昭６３−８３６
１２にあるように、回転数検出用エンコ−ダとして、磁
気式エンコ−ダを使用し、一回転当たりの回転角度は、
光式エンコ−ダを使用し、２つのエンコ−ダの組合せで
多回転絶対値エンコ−ダを構成する場合がある。また、
特開平１−３０５３１５にあるように、回転数を検出す
るスリットの信号のエッジが、正確な回転角度の０°の
位置に得られず、３５９°や１°の位置で発生する場合
がある。いずれも、回転数を検出するスリットの信号の
エッジが、正確な回転角度の０°の位置とずれてしまう
ためのものであるが、エンコ−ダの製作精度や、電力消
費の低減のため避けられない事項となる場合が多い。[0062] Up to this point, we have described the case where 6 signals of GRAY 6 to 1 are used and divided into 48, but as is well known, the maximum number of divisions based on 6 signals is 26=64. As an example, 3 signals of GRAY 6 to 2 are used.
An example of dividing into two is shown in FIG. Well, until now,
GRAY6, as a signal to detect and count the number of rotations.
In order to actually count at the edge of the GRAY6 signal using 5, it was assumed that the edge of the GRAY6 signal was at the 0° position of the rotation angle. However, JP-A-63-836
12, a magnetic encoder is used as the encoder for detecting the rotation speed, and the rotation angle per rotation is
In some cases, an optical encoder is used and a multi-rotation absolute value encoder is configured by combining two encoders. Also,
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-305315, the edge of the signal of the slit for detecting the rotational speed may not be obtained at an accurate rotation angle of 0°, but may occur at a position of 359° or 1°. In both cases, the edge of the signal from the slit that detects the rotation speed deviates from the exact 0° rotation angle position, but this is avoided for the sake of manufacturing precision of the encoder and to reduce power consumption. In many cases, this is something that cannot be done.

【００６３】そこで、上記、回転数検出信号のずれを修
正する手段について、ＧＲＡＹ信号を例にとって、以下
、図２０〜図２３を用いて説明する。まず、説明を簡単
にするため、図２０に示すようにＧＲＡＹ６〜２の５信
号からなるエンコ−ダを例題とし、回転数検出信号ＧＲ
ＡＹ６，５のエッジが回転角度の０°の位置から大幅に
ずれ ＧＲＡＹ６：１６８．７５°，３４８．７５°ＧＲＡＹ
５：　７８．７５°，２５８．７５°に形成されていた
とする。また、他の信号ＧＲＡＹ４〜２のエッジは、 ＧＲＡＹ４：３３．７５°，１２３．７５°，２１３．
７５°，３０３．７５°ＧＲＡＹ３：１１．２５°，　
５６．２５°，１０１．２５°，１４６．２５°，１９
１．２５°，２３６．２５°，２８１．２５°，３２６
．２５°ＧＲＡＹ２：　０．００°，　２２．５０°，
　６７．５０°，　９０．００°，１１２．５０°，１
３５．００°，１５７．５０°，１８０．００°，２０
２．５０°，２２５．００°，２４７．５０°，２７０
．００°，２９２．５０°，３１５．００°，３３７．
５０°，３６０．００°とする。このとき、ＧＲＡＹ２
信号のエッジの一つを基準とし、回転角度の０°とする
。但し、本例は、一例であり必ずしも基準信号として、
ＧＲＡＹ２信号を使う必要はない。ここで、本例のよう
にＧＲＡＹ２信号のエッジが０°の場合と、前述ＧＲＡ
Ｙ６信号のエッジが０°の場合における絶対位置設定手
段２７の入力出力関係を表５に示す。The means for correcting the deviation of the rotational speed detection signal will be described below with reference to FIGS. 20 to 23, taking the GRAY signal as an example. First, in order to simplify the explanation, an encoder consisting of five signals GRAY6 to GRAY2 as shown in FIG. 20 will be taken as an example, and the rotation speed detection signal GR
The edges of AY6 and 5 are significantly shifted from the rotation angle of 0° GRAY6: 168.75°, 348.75° GRAY
5: Assume that they are formed at 78.75° and 258.75°. Moreover, the edges of other signals GRAY4-2 are as follows: GRAY4: 33.75°, 123.75°, 213.
75°, 303.75°GRAY3: 11.25°,
56.25°, 101.25°, 146.25°, 19
1.25°, 236.25°, 281.25°, 326
．． 25°GRAY2: 0.00°, 22.50°,
67.50°, 90.00°, 112.50°, 1
35.00°, 157.50°, 180.00°, 20
2.50°, 225.00°, 247.50°, 270
．． 00°, 292.50°, 315.00°, 337.
50°, 360.00°. At this time, GRAY2
One edge of the signal is used as a reference and the rotation angle is 0°. However, this example is just an example, and it is not necessary to use it as a reference signal.
There is no need to use the GRAY2 signal. Here, when the edge of the GRAY2 signal is 0° as in this example, and when the edge of the GRAY2 signal is 0° as in this example, and when the
Table 5 shows the input/output relationship of the absolute position setting means 27 when the edge of the Y6 signal is 0°.

【００６４】本目的を達成するための一つは、ずれの生
じたＧＲＡＹ６信号のエッジを回転角度の０°に補正し
た後、回転数を計数すればよい。具体的には、新たな信
号ＧＣＯＮ２とＧＣＯＮ１信を図２０に示す論理で生成
し、このＧＣＯＮ１信号をＧＲＡＹ６信号の代わりに使
用することで達成できる。しかし、この方法では、回転
数を計数するために全てのグレイコ−ド信号（ＧＲＡＹ
６〜２）を必要とするため、バッテリ駆動時、消費電力
が増大するという問題がある。One way to achieve this object is to correct the edge of the GRAY6 signal with a deviation to the rotation angle of 0°, and then count the number of rotations. Specifically, this can be achieved by generating new signals GCON2 and GCON1 using the logic shown in FIG. 20, and using this GCON1 signal instead of the GRAY6 signal. However, in this method, all Gray code signals (GRAY) are used to count the number of revolutions.
6 to 2), there is a problem in that power consumption increases when driven by a battery.

【００６５】上記問題を解決する他の方法は、回転数の
計数は、ＧＲＡＹ６，５信号を用い、ずれの生じたＧＲ
ＡＹ６信号のエッジでｕｐ，ｄｏｗｎを行い、電源Ｖｃ
ｃが印加された時点で、正確な位置を示すＧＲＡＹ２信
号を基準にした信号により、回転数の計数値を補正する
ことである。すなわち、エッジが０°にあるＧＲＡＹ２
信号を用い、ＧＲＡＹ６信号でカウントした値を補正す
る。この補正のための信号をＳＥＬとし、ＧＲＡＹ６〜
２信号を用い、図１に示す回路８９（論理は、図２１に
示す）により生成する。具体的には、電源Ｖｃｃが印加
された時点で前述の信号ＧＣＯＮ２，ＧＣＯＮ１に加え
て、新たな信号ＧＣＯＮ３を生成し、ＧＣＯＮ３＝１（
Ｈｉｇｈの時）は、ＧＲＡＹ６信号で計数された値を、
ＧＣＯＮ３＝０（Ｌｏｗの時）は、ＧＲＡＹ６信号で計
数された値より１少ない値を回転数の計数値とすること
である。以上の具体的な回路例を図１に戻って説明する
。本実施例では、前述の説明で省略していた回路８５，
８９を付加した形で説明する。Another method for solving the above problem is to use the GRAY6, 5 signals to count the number of revolutions, and to
Up and down are performed at the edge of the AY6 signal, and the power supply Vc
When c is applied, the counted value of the number of rotations is corrected using a signal based on the GRAY2 signal indicating the accurate position. That is, GRAY2 whose edge is at 0°
The value counted by the GRAY6 signal is corrected using the signal. The signal for this correction is SEL, and GRAY6~
2 signals, and is generated by the circuit 89 shown in FIG. 1 (the logic is shown in FIG. 21). Specifically, at the time when the power supply Vcc is applied, a new signal GCON3 is generated in addition to the aforementioned signals GCON2 and GCON1, and GCON3=1(
When it is High), the value counted by the GRAY6 signal is
GCON3=0 (when it is Low) means that the counted value of the number of revolutions is one less than the value counted by the GRAY6 signal. The above specific circuit example will be explained with reference to FIG. 1 again. In this embodiment, the circuit 85, which was omitted in the above explanation,
This will be explained with 89 added.

【００６６】回転方向検出手段８１は、特公６０−４９
２４のように回転方向の判別及び回転量を示すパルス、
ｕｐパルス、ｄｏｗｎパルスを出力する。このｕｐパル
ス、ｄｏｗｎパルスは、回転数カウンタ８３の入力にな
り、回転数を計数する。回転方向検出手段８１及び回転
数カウンタ８３は、バッテリ駆動され常に回転数を計数
、記憶保持する。回転数カウンタ８３計数結果である出
力は、回転数補正出力手段８５の入力になる。一方、回
転数補正信号生成手段８９は、ＧＲＡＹ６〜２信号を入
力とし論理回路により、信号ＳＥＬを出力する。回転数
補正出力手段８５は、ＳＥＬ＝１の時、回転数カウンタ
８３の出力そのものを、ＳＥＬ＝０の時、回転数カウン
タ８３の出力より１少ない値を回転数として出力する。 なお、本例の場合は、前記信号ＧＣＯＮ３と同一となる
。前記のように、回転数補正出力手段８５は、信号ＳＥ
Ｌによる演算機能を持つものや、ＲＯＭのような状態変
更機能を有するものであれば良い。この回転数補正出力
手段８５の出力が、前記、多回転絶対位置の回転数の値
として使用される。[0066] The rotational direction detecting means 81 is
24, a pulse indicating the direction of rotation and the amount of rotation;
Outputs up pulse and down pulse. These up pulses and down pulses are input to a rotation number counter 83 to count the number of rotations. The rotation direction detection means 81 and the rotation number counter 83 are battery-driven and always count and store the number of rotations. The output which is the count result of the rotation number counter 83 becomes the input of the rotation number correction output means 85. On the other hand, the rotational speed correction signal generating means 89 receives the GRAY6 to GRAY2 signals and outputs a signal SEL using a logic circuit. The rotation speed correction output means 85 outputs the output of the rotation speed counter 83 itself when SEL=1, and outputs a value one less than the output of the rotation speed counter 83 when SEL=0 as the rotation speed. Note that in this example, it is the same as the signal GCON3. As mentioned above, the rotation speed correction output means 85 outputs the signal SE
Any device having an arithmetic function using L or a state changing function like a ROM may be used. The output of the rotation speed correction output means 85 is used as the value of the rotation speed of the multi-rotation absolute position.

【００６７】さらに、回転数の検出を絶対位置に対しよ
り正確に行うため、インクリメンタル信号のＩＡ，ＩＢ
信号と同期を取る手段について図２１〜２２により説明
する。このための例として、一回転当たりに一度しか発
生しない信号（通常のエンコ−ダでいうＺ相信号）を使
用する場合について述べる。本例では、本信号をＧＲＡ
Ｙ１信号を基に、他の信号と組合せて生成することとし
た。これにより、複数のＧＲＡＹ１信号のエッジが構成
でき、信号の利用効率を向上させることができる。一例
として下記の様な信号変化が起こるものとして説明する
。前記と同様、回転数検出信号ＧＲＡＹ６，５のエッジ
は回転角度の０°の位置から大幅にずれＧＲＡＹ６：　
１７４．０°，３５２．０°ＧＲＡＹ５：　　７８．０
°，２５８．０°に形成されていたとする。また、他の
信号ＧＲＡＹ４〜１のエッジは、図２１の通りである。 例えば、ＧＲＡＹ４は、　３０．０°，１２６．０°，
２１０．０°，３０６．０°となり、ＧＲＡＹ３は、　
　６．０°，　５４．０°，１０２．０°，１５０．０
°，１８６．０°，………… ＧＲＡＹ２は、　　０．０°，　１８．０°，　４２．
０°，　６６．０°，　９０．０°，………… ＧＲＡＹ１は、　１２．０°，　２４．０°，　３６．
０°，　４８．０°，　６０．０°，………… となる。なお、ＧＲＡＹ１　信号の回転角度の０°付近
では、０°の位置を中心に絶対位置２０４７の１／２パ
ルス未満，０の１／２パルス未満にエッジが形成されて
いたとする。この信号波形を図２１に示す。このとき、
ＧＲＡＹ２，１信号は、差動検出回路により位置に対し
正確で安定した信号として得られるものとする。Furthermore, in order to detect the rotational speed more accurately with respect to the absolute position, the incremental signals IA and IB
Means for synchronizing with signals will be explained with reference to FIGS. 21 and 22. As an example for this purpose, a case will be described in which a signal that is generated only once per rotation (a Z-phase signal in a normal encoder) is used. In this example, this signal is
It was decided to generate the Y1 signal by combining it with other signals. As a result, a plurality of edges of the GRAY1 signal can be configured, and the efficiency of signal use can be improved. As an example, explanation will be given assuming that the following signal changes occur. As above, the edges of the rotation speed detection signals GRAY6 and GRAY5 are significantly shifted from the 0° rotation angle position GRAY6:
174.0°, 352.0°GRAY5: 78.0
258.0°. Further, the edges of other signals GRAY4 to GRAY1 are as shown in FIG. For example, GRAY4 is 30.0°, 126.0°,
210.0°, 306.0°, GRAY3 is
6.0°, 54.0°, 102.0°, 150.0
°, 186.0°, ... GRAY2 is 0.0°, 18.0°, 42.
0°, 66.0°, 90.0°,...GRAY1 is 12.0°, 24.0°, 36.
0°, 48.0°, 60.0°, ……. It is assumed that near the rotation angle of 0° of the GRAY1 signal, an edge is formed at less than 1/2 pulse of absolute position 2047 and less than 1/2 pulse of 0 with the 0° position as the center. This signal waveform is shown in FIG. At this time,
It is assumed that the GRAY2, 1 signals are obtained by the differential detection circuit as accurate and stable signals with respect to position.

【００６８】同拡大部に示すように、０°近傍において
ＧＲＡＹ２信号が正確な０°の位置から若干ずれ、図の
破線で示すように、０°±１／４パルス　未満に生成さ
れていたとする。また、前述の通り、ＧＲＡＹ１信号が
０°±１／２パルス　未満に生成されていたとする。実
際には、いずれのずれ量以内に信号精度が得られるよう
スリットを形成することは、容易なことである。As shown in the enlarged section, the GRAY2 signal deviates slightly from the exact 0° position near 0°, and as shown by the broken line in the figure, it is assumed that it is generated at less than 0°±1/4 pulse. . Further, as described above, it is assumed that the GRAY1 signal is generated at less than 0°±1/2 pulse. In reality, it is easy to form a slit so that signal accuracy can be obtained within any deviation amount.

【００６９】さて、前述したのと同様、図２１に示す論
理により、ＧＣＯＮ１〜３が与えられ、さらに新しい信
号として、図２１に示す論理により、ＧＣＯＮ４信号を
生成する。このＧＣＯＮ４を新たなＧＲＡＹ２信号とす
れば、インクリメンタル信号のＩＡ，ＩＢ信号と同期を
取った正確な回転数の検出行うための信号が得られる。 　　なお、本例の信号を使用した場合の回路を図２２に
示す。ＧＲＡＹ２，１信号を差動検出回路（図１８（ａ
））により位置に対し正確で安定した信号としたため、
二信号共、２段のＤ−ＦＦによりラッチし、それぞれの
出力を絶対位置設定手段２７の入力とし、さらに、両信
号のエッジを使用して、サンプリングパルスｓｐを生成
するものとした。これにより、正確な位置が得られる場
所を４４ケ所とし、初期の回転量を少なくすることを可
能にした。本例の場合の絶対位置設定手段２７の入力出
力関係を表６に示す。Now, as described above, GCON1 to GCON3 are given by the logic shown in FIG. 21, and the GCON4 signal is generated as a new signal by the logic shown in FIG. If this GCON4 is used as a new GRAY2 signal, a signal for accurately detecting the rotational speed in synchronization with the incremental signals IA and IB signals can be obtained. Note that FIG. 22 shows a circuit when the signals of this example are used. The GRAY2, 1 signals are detected by a differential detection circuit (Figure 18(a)
)) to provide an accurate and stable signal for the position.
Both signals are latched by a two-stage D-FF, their respective outputs are input to the absolute position setting means 27, and the edges of both signals are used to generate a sampling pulse sp. This has made it possible to obtain accurate positions at 44 locations and to reduce the amount of initial rotation. Table 6 shows the input/output relationship of the absolute position setting means 27 in this example.

【００７０】ここで、何度か説明にのぼった検出回路に
ついて、図１８により説明する。図１８の（ａ）に差動
型検出回路を示し、（ｂ）に基準電圧型検出回路を示す
。差動型検出回路では、光信号を相反信号として捕らえ
、コンパレ−トするため、精度の良い安定した信号が得
られる。一方、基準電圧型検出回路は、光信号を基準電
圧に対する値を境に判別するもので、回路が簡単になる
という特徴がある。The detection circuit, which has been explained several times, will now be explained with reference to FIG. FIG. 18(a) shows a differential type detection circuit, and FIG. 18(b) shows a reference voltage type detection circuit. A differential detection circuit captures an optical signal as a reciprocal signal and compares it, so a highly accurate and stable signal can be obtained. On the other hand, a reference voltage type detection circuit discriminates an optical signal based on a value relative to a reference voltage, and is characterized by a simple circuit.

【００７１】ここで、ここまで述べてきた絶対位置設定
手段２７の入力と出力の関係を表３〜表６にまとめて示
す。[0071] Here, the relationship between the input and output of the absolute position setting means 27 described so far is summarized in Tables 3 to 6.

【００７２】[0072]

【表３】[Table 3]

【００７３】[0073]

【表４】[Table 4]

【００７４】[0074]

【表５】[Table 5]

【００７５】[0075]

【表６】[Table 6]

【００７６】これまで、エンコ−ダ信号の信号パタ−ン
とその処理について述べて来たが、ここで、回転ディス
ク１１に形成されるスリットパタ−ンについて図１９，
２３により説明する。回転ディスク１１には、信号精度
を確保するため、精度を要する信号から順に円周の外形
方向に生成去れ、Ｕ，Ｖ，Ｗ相付インクリメンタルエン
コ−ダの場合は、信号ＩＢ，ＩＡ，Ｗ，Ｖ，Ｕ，ＲＢ，
ＲＡの順となる。また、分解能の低い絶対位置エンコ−
ダの場合の一例（図２３）としては、信号ＩＢ，ＩＡ，
グレイコ−ド信号　ＧＲＡＹ１，ＧＲＡＹ２，ＧＲＡＹ
３，ＧＲＡＹ４，ＧＲＡＹ５，ＧＲＡＹ６に対応するス
リットが外周から順に形成されている。 ＬＥＤを発した光は、本図の斜線部分を透過、または、
反射して、フォトダイオ−ドの入力となリ電圧信号に変
換される。この電圧信号は、、コンパレ−タで波形整形
され、前述の各信号のＨｉｇｈレベルとなる。すなわち
、図１９に示すスリットパタ−ンは、図２の４極モ−タ
用の信号を生成し、図２３に示すスリットパタ−ンは、
図２１の信号を生成することになる。なお、他の図に示
した信号を生成するためのスリットパタ−ンも同様な考
え方で構成できる。Up to now, the signal pattern of the encoder signal and its processing have been described.
23 will be explained. In order to ensure signal accuracy, the rotating disk 11 generates signals in the direction of the outer circumference in order from the signal requiring accuracy. In the case of an incremental encoder with U, V, W phase, signals IB, IA, W, V, U, RB,
The order is RA. Also, absolute position encoders with low resolution
As an example of the case (FIG. 23), the signals IB, IA,
Gray code signal GRAY1, GRAY2, GRAY
3. Slits corresponding to GRAY4, GRAY5, and GRAY6 are formed in order from the outer periphery. The light emitted by the LED passes through the shaded area in this diagram, or
It is reflected and converted into a voltage signal that is input to the photodiode. This voltage signal is waveform-shaped by a comparator and becomes the high level of each of the aforementioned signals. That is, the slit pattern shown in FIG. 19 generates a signal for the 4-pole motor shown in FIG. 2, and the slit pattern shown in FIG.
The signal shown in FIG. 21 will be generated. Incidentally, the slit patterns for generating the signals shown in other figures can also be constructed using the same concept.

【００７７】これまで、グレイコ−ド信号を使用した例
について説明してきたが、以下に特殊な信号パタ−ンを
使用し、電源投入後の回転量を少なくすることが可能な
、精度アップを図った場合の実施例について説明する。 図２４に示すように、本実施例は、正確な位置を検出す
るための信号として、９０°位相のずれた２相信号ＲＧ
ＲＡＹ２，１を使用するものである。Up to now, we have explained an example using a Gray code signal, but below we will use a special signal pattern to improve accuracy and reduce the amount of rotation after the power is turned on. An example will be described below. As shown in FIG. 24, in this embodiment, a two-phase signal RG with a 90° phase shift is used as a signal for detecting an accurate position.
This uses RAY2,1.

【００７８】まず、図２４の説明をする。ＧＲＡＹ６〜
３信号は、ＲＧＲＡＹ２〜１信号の各エッジの間に入っ
ていれば良い。ここでは、説明を容易にするため、各エ
ッジから約３°ずれているるものとする。これより、回
転数検出信号ＧＲＡＹ６，５のエッジは回転角度の０°
の位置からずれ、 ＧＲＡＹ６：　１７７．０°，３５７．０°ＧＲＡＹ５
：　　８１．０°，２６１．０°に形成され、他の信号
ＧＲＡＹ４〜３のエッジは、ＧＲＡＹ４：　　３３．０
°，１２９．０°，２１３．０°，３０９．０°ＧＲＡ
Ｙ３：　　　９．０°，　５７．０°，１０５．０°，
１５３．０°，１８９．０°，２３７．０°，２８５．
０°，３３３．０°に形成されているとする。また、サ
ンプリングパルスを生成する位置精度を要す信号ＲＧＲ
ＡＹ２〜１のエッジは、図２４に示されている。例えば
、 ＲＧＲＡＹ２は、　６．０°から１２．０°ごとに、　
６．０°，　１８．０°，　３０．０°，　４２．０°
，…… ＲＧＲＡＹ１も、　０．０°から１２．０°ごとに、　
０．０°，　１２．０°，　２４．０°，　３６．０°
，…… にエッジが形成されている。ここで、ＲＧＲＡＹ２，１
信号の検出は、差動検出回路で行われ位置的に安定した
信号が得られるとする。First, FIG. 24 will be explained. GRAY6~
It is sufficient that the 3 signals are included between each edge of the RGRAY2 to RGRAY1 signals. Here, for ease of explanation, it is assumed that each edge is shifted by about 3 degrees. From this, the edge of the rotation speed detection signal GRAY6, 5 is the rotation angle of 0°.
deviated from the position of GRAY6: 177.0°, 357.0°GRAY5
: formed at 81.0° and 261.0°, and the edges of other signals GRAY4-3 are GRAY4: 33.0
°, 129.0°, 213.0°, 309.0°GRA
Y3: 9.0°, 57.0°, 105.0°,
153.0°, 189.0°, 237.0°, 285.
Assume that the angles are 0° and 333.0°. In addition, the signal RGR, which requires positional accuracy to generate sampling pulses,
The edges of AY2-1 are shown in FIG. For example, RGRAY2 is set every 12.0° from 6.0°.
6.0°, 18.0°, 30.0°, 42.0°
,... RGRAY1 also changes every 12.0° from 0.0°.
0.0°, 12.0°, 24.0°, 36.0°
,... edges are formed. Here, RGRAY2,1
It is assumed that signal detection is performed by a differential detection circuit and a positionally stable signal is obtained.

【００７９】次に、本実施例を達成するための回路例を
図２５に示す。図２５に示すように、各ＧＲＡＹ信号及
びＲＧＲＡＹ信号は、スリット信号同期回路９１の入力
信号となる。スリット信号同期回路９１は、Ｄ−ＦＦで
構成され、ＧＲＡＹ６〜３信号は、１段のＤ−ＦＦでサ
ンプリングされる。また、ＲＧＲＡＹ２及びＲＧＲＡＹ
１信号がそれぞれ２段のＤ−ＦＦでサンプリングされ、
ＥＸ−ＯＲ回路により両信号のエッジが検出される。こ
の検出されたエッジ信号とリセット信号と　ｃｌｏｃｋ
のＡＮＤにより生成された信号により、ＧＲＡＹ信号を
サンプリングするＤ−ＦＦのサンプリング信号が得られ
る。これらの動作により、ＧＲＡＹ信号は、ＲＧＲＡＹ
信号と同期がとれた信号となる。Next, an example of a circuit for achieving this embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 25, each GRAY signal and RGRAY signal become input signals to the slit signal synchronization circuit 91. The slit signal synchronization circuit 91 is composed of D-FFs, and the GRAY6 to GRAY3 signals are sampled by one stage of D-FFs. Also, RGRAY2 and RGRAY
Each signal is sampled by two stages of D-FF,
Edges of both signals are detected by the EX-OR circuit. This detected edge signal, reset signal and clock
A sampling signal of the D-FF that samples the GRAY signal is obtained by the signal generated by the AND. These operations cause the GRAY signal to become RGRAY
The signal is synchronized with the signal.

【００８０】以上の動作により、正回転時のＧＲＡＹ信
号は、 ＧＲＡＹ６Ｆ：　　　０．０°，１８０．０°ＧＲＡＹ
５Ｆ：　　８４．０°，２６４．０°ＧＲＡＹ４Ｆ：　
　３６．０°，１３２．０°，２１６．０°，３１２．
０°ＧＲＡＹ３Ｆ：　　１２．０°，　６０．０°，１
０８．０°，１５６．０°，１９２．０°，２４０．０
°，２８８．０°，３３６．０°のように補正され、逆
回転時のＧＲＡＹ信号は、ＧＲＡＹ６Ｒ：　１７４．０
°，３５４．０°ＧＲＡＹ５Ｒ：　　７８．０°，２５
８．０°ＧＲＡＹ４Ｒ：　　３０．０°，１２６．０°
，２１０．０°，３０６．０°ＧＲＡＹ３Ｒ：　　　６
．０°，　５４．０°，１０２．０°，１５０．０°，
１８６．０°，２３４．０°，２８２．０°，３３０．
０°のように補正される。この様子を図２４に示す。With the above operation, the GRAY signal during forward rotation is as follows: GRAY6F: 0.0°, 180.0°GRAY
5F: 84.0°, 264.0°GRAY4F:
36.0°, 132.0°, 216.0°, 312.
0°GRAY3F: 12.0°, 60.0°, 1
08.0°, 156.0°, 192.0°, 240.0
°, 288.0°, 336.0°, and the GRAY signal during reverse rotation is GRAY6R: 174.0
°, 354.0°GRAY5R: 78.0°, 25
8.0°GRAY4R: 30.0°, 126.0°
,210.0°,306.0°GRAY3R: 6
．． 0°, 54.0°, 102.0°, 150.0°,
186.0°, 234.0°, 282.0°, 330.
It is corrected as 0°. This situation is shown in FIG.

【００８１】補正された信号以降の処理は、図２５から
も解かるように、前述したグレイコ−ド信号による発明
と同様である。つまり、図２４に得られた補正された信
号を用い、前述したグレイコ−ド信号による発明と同様
な考え方により、各信号の状態における処理を行えば、
本発明が達成可能となる。As can be seen from FIG. 25, the processing after the corrected signal is the same as in the invention using the Gray code signal described above. In other words, if the corrected signals obtained in FIG. 24 are used and the states of each signal are processed using the same concept as the invention using the Gray code signal described above,
The present invention becomes achievable.

【００８２】表７及び表８に信号処理に使用するデ−タ
の一覧を示す。Tables 7 and 8 list data used for signal processing.

【００８３】[0083]

【表７】[Table 7]

【００８４】[0084]

【表８】[Table 8]

【００８５】表は、状態を解かり易くするため、各信号
の組み合わせを数値の形に表現した。ＧＲＡＹ６信号か
らＲＧＲＡＹ１信号まで、３２，１６，８，４，２，１
と重み付けし、各信号のＨｉｇｈレベルを”１”、　Ｌ
ｏｗレベルを”０”とし、各信号の状態を数値の１〜６
３で表現した。電源投入時の状態は、１４ケ所のダブリ
（例えば、”※Ｗ０１”で示した　９°〜１２°と３０
°〜３３°が、数値”５４”で同一であるように、”※
Ｗ０１”〜”※Ｗ１４”の１４ケ所）があるが、信号補
正後、ダブリは、解消されることが解かる。つまり、回
転後は、ダブリの影響はなく、前述と同様に扱うために
何ら問題ないため、電源投入時の設定デ−タさえ工夫す
れば良いことになる。[0085] In the table, each signal combination is expressed in the form of numerical values in order to make the status easier to understand. From GRAY6 signal to RGRAY1 signal, 32, 16, 8, 4, 2, 1
The High level of each signal is set to "1", L
The ow level is set to "0", and the state of each signal is set to a numerical value of 1 to 6.
Expressed in 3. When the power is turned on, there are 14 doubles (for example, 9° to 12° and 30° indicated by "*W01").
As ° ~ 33 ° are the same numerical value "54", "*
There are 14 locations (W01" to "*W14"), but it is clear that the doubles are eliminated after signal correction. In other words, after rotation, there is no influence of doubles, and there is no need to do anything to handle them in the same way as above. Since there is no problem, all you need to do is modify the setting data when the power is turned on.

【００８６】したがって、表７に、電源投入時　ｒｓｐ
信号により出力される絶対位置設定手段２７のデ−タの
一例を示す。デ−タの設定としては、一般的設定デ−タ
と統合的設定デ−タの２通りが考えられる。一般的設定
デ−タは、分類出来るだけ細かいデ−タを設定するもの
で、数値に対応したデ−タを設定する。但し、ダブリ部
分は、３つとなる場合（例えば、９°〜１２°と１８°
〜２４°と３０°〜３３°の設定デ−タが、”ＤＥＣ：
１２０”で同一）があるので両端を特異なデ−タ（”Ｄ
ＥＣ：１００”）とする。これにより、ダブリ部分であ
ることが明確になるため、電源投入時の処理を特殊処理
すること（例えば、本デ−タが出力された場合のみ、初
期の回転角度を±３°にしてみる）ができる。一方、統
合的設定デ−タは、ダブリ部分のある領域全てを同一の
設定デ−タにするものである。Therefore, in Table 7, rsp
An example of data output from the absolute position setting means 27 as a signal is shown. There are two possible data settings: general setting data and integrated setting data. The general setting data sets data as detailed as possible for classification, and sets data corresponding to numerical values. However, if there are three duplicate parts (for example, 9° to 12° and 18°
The setting data for ~24° and 30°~33° is “DEC:
120" and the same), so both ends are marked with unique data ("D
EC: 100"). This makes it clear that this is a duplicate part, so special processing should be performed when the power is turned on (for example, only when this data is output, the initial rotation angle On the other hand, integrated setting data sets the same setting data for all regions with overlapped parts.

【００８７】また、表８に、回転後ｓｐ信号により処理
される絶対位置設定手段２７の入力デ−タと出力デ−タ
の一例を示す。Table 8 shows an example of input data and output data of the absolute position setting means 27 processed by the sp signal after rotation.

【００８８】さらに、本実施例で、回転ディスク１１に
形成されるスリットパタ−ンについて、図２６により説
明する。図１９，図２３で説明したのと同様、信号精度
を確保するため、精度を要する信号から順に円周の外形
方向から、インクリメンタル信号ＩＢ，ＩＡ、正確な位
置検出用信号ＲＧＲＡＹ１，ＲＧＲＡＹ２、グレイコ−
ド信号ＧＲＡＹ３，ＧＲＡＹ４，ＧＲＡＹ５，ＧＲＡＹ
６に対応するスリットが形成されている。Furthermore, the slit pattern formed on the rotating disk 11 in this embodiment will be explained with reference to FIG. 26. As explained in FIGS. 19 and 23, in order to ensure signal accuracy, the signals that require precision are sequentially placed in order from the outer circumferential direction: the incremental signals IB, IA, the accurate position detection signals RGRAY1, RGRAY2, and the gray code.
signal GRAY3, GRAY4, GRAY5, GRAY
A slit corresponding to 6 is formed.

【００８９】なお、９０°位相差の信号は、検出素子Ｐ
Ｄの配置を工夫することで、スリットを一つにすること
が可能になることが知られている。これを利用すれば、
２相信号であるＧＲＡＹ６，５信号、ＲＧＲＡＹ２，１
信号、インクリメンタル信号ＩＡ，ＩＢが、それぞれ一
つのスリットから得られるので、ＧＲＡＹ４，３信号と
合わせて合計５スリットで本発明のエンコ−ダが構成で
きる。これにより、更にエンコ−ダの小型化が可能にな
る。Note that the signal with a phase difference of 90° is detected by the detection element P.
It is known that by devising the arrangement of D, it is possible to have one slit. If you use this,
GRAY6,5 signal, RGRAY2,1 which is a two-phase signal
Since the incremental signals IA and IB are each obtained from one slit, the encoder of the present invention can be configured with a total of five slits including the GRAY4 and GRAY3 signals. This makes it possible to further downsize the encoder.

【００９０】これより、更に一つのスリットを追加して
６スリットとし、ダブりのない６０分割の信号を得るこ
とができる。すなわち、ＲＧＲＡＹ１信号を２分周した
様な、ＲＧＲＡＹ１Ｈ：　０．０°，　２４．０°，　
４８．０°，　７２．０°，　９６．０°，１２０．０
°，１４４．０°，１６８．０°，１８０．０°，２０
４．０°，２２８．０°，２５２．０°，２７６．０°
，３００．０°，３２４．０°，３４２．０°にエッジ
がある信号を設ければ良い。From this, by adding one more slit to make 6 slits, it is possible to obtain signals divided into 60 without duplication. In other words, RGRAY1H: 0.0°, 24.0°, which is like dividing the RGRAY1 signal by 2.
48.0°, 72.0°, 96.0°, 120.0
°, 144.0°, 168.0°, 180.0°, 20
4.0°, 228.0°, 252.0°, 276.0°
, 300.0°, 324.0°, and 342.0°.

【００９１】本実施例の説明において、数種の例を個々
に述べたが、相互に関連づけて使用しても良いことは当
然のことである。また、ＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗ（ＧＲＡＹ
信号）の各エッジによりカウンタ３３にプリセットされ
るデータは、エンコーダの製作上の問題やサーボアンプ
との組み合わせ等の問題で表１〜表８に示すものと変わ
っても良い。更に、本実施例では、プリセット信号ｓｐ
をＣＳ信号Ｕ，Ｖ，Ｗ（ＧＲＡＹ信号）の各エッジより
生成していたがエンコーダに通常設けられるＺ相信号や
、プリセット動作を実施するために特別なコ−ドのプリ
セット信号発生用スリットを設け、このスリットの信号
によりプリセット信号を発生し、プリセットデータをカ
ウンタ３３にプリセットしても良い。また、磁極位置信
号Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各エッジとインクリメンタル信号Ａ相
、Ｂ相の関係を一義的にするため、図１５、図１６に示
すような信号同期回路（例としてＵ相のみを示す）を図
１に示すＣＭＰ出力と回転位置検出手段２１の間に追加
しても良い。In the description of this embodiment, several examples have been described individually, but it goes without saying that they may be used in conjunction with each other. Also, CS signals U, V, W (GRAY
The data preset in the counter 33 by each edge of the signal) may be different from those shown in Tables 1 to 8 due to problems in manufacturing the encoder, combination with a servo amplifier, etc. Furthermore, in this embodiment, the preset signal sp
was generated from each edge of the CS signals U, V, W (GRAY signal), but it is now possible to use the Z-phase signal normally provided in the encoder or the preset signal generation slit of a special code to perform the preset operation. A preset signal may be generated by the signal of this slit, and the preset data may be preset in the counter 33. In addition, in order to make the relationship between each edge of the magnetic pole position signals U, V, and W phases unique and the incremental signals A and B phases, a signal synchronization circuit as shown in FIGS. 15 and 16 (for example, only the U phase ) may be added between the CMP output and the rotational position detection means 21 shown in FIG.

【００９２】これまでは、グレイコ−ドのように一般的
に用いられている回転ディスクのスリットの場合につい
て述べてきたが、近年採用され始めているＭ系列を用い
た場合について述べる。Ｍ系列を用いたエンコ−ダの例
は、特開平２−１３２３２４にあるように、２のｋ乗−
１個の相異なるコ−ドの循環パタ−ンであるＭ系列乱数
を用い、隣接するｋビット分のパタ−ンを読み取る事で
実現される。このパタ−ンは、円周上に一か所しか存在
しないので、円周上の絶対位置が判別できる。本例では
、ｋビット分のパタ−ンを読み取る事で得られた絶対位
置の変化点を前記サンプリングパルスｓｐの発生する位
置及びカウンタにプリセットするデ−タの特定に使用す
る。また、電源投入時のプリセットデ−タは、ｋビット
分のパタ−ンを読み取る事で得られた絶対位置を用いて
暫定的な値をプリセットデ−タとすれば良い。Up to now, we have described the case of using a slit in a rotating disk that is commonly used, such as the Gray code, but we will now discuss the case of using the M series, which has begun to be adopted in recent years. An example of an encoder using the M sequence is 2 to the k power -
This is achieved by using an M-sequence random number, which is a cyclic pattern of one different code, and reading the pattern of adjacent k bits. Since this pattern exists only at one location on the circumference, the absolute position on the circumference can be determined. In this example, the change point of the absolute position obtained by reading the k-bit pattern is used to specify the position where the sampling pulse sp is generated and the data to be preset in the counter. Further, the preset data at power-on may be set as a temporary value using the absolute position obtained by reading a k-bit pattern.

【００９３】ここで、図３２、図３３により一実施例に
ついて説明する。図３２は、ロ−タリタイプ（回転形）
のスリットパタ−ンであり、一回転を１６領域に分割し
てある。図のハンチング部分を１、空白部分を０と対応
させ、４分割領域にまたがる検出器で状態が検出される
。図３３は、リニアタイプ（直動形）のスリットパタ−
ンの一例であり、前記と同様、４分割領域にまたがる検
出器で状態が検出される。検出器により検出される信号
は、ロ−タリタイプ、リニアタイプ共同様であり、ＮＯ
１〜１６の１６分割領域に対し、表９に示すような値に
なる。One embodiment will now be described with reference to FIGS. 32 and 33. Figure 32 is a rotary type (rotating type)
This is a slit pattern in which one revolution is divided into 16 regions. The hunting part in the figure corresponds to 1 and the blank part corresponds to 0, and the state is detected by a detector spanning the four divided areas. Figure 33 shows a linear type (direct acting type) slit pattern.
Similarly to the above, the state is detected by detectors spanning four divided regions. The signal detected by the detector is the same for both rotary type and linear type, and NO
The values shown in Table 9 are obtained for the 16 divided areas from 1 to 16.

【００９４】[0094]

【表９】[Table 9]

【００９５】図３３を用いて、リセットサンプリングパ
ルスｒｓｐ　、サンプリングパルスｓｐ等の動作につき
、Ｍ系列スリットパタ−ンの各分割領域の変化点に一致
した位置にインクリメンタル信号ＩＡの立上がりがある
ものとして説明する。また、検出器で検出され、出力さ
れる信号は、検出部Ｒ３　が配置されているＭ系列スリ
ットの状態（Ｍ系列スリットパタ−ンの各分割領域（Ｄ
１〜Ｄ１６）の一分割領域に対し、Ｒ３　の検出領域全
てが移動し終わった後、検出器の出力が変わる）である
と仮定する。Using FIG. 33, the operations of the reset sampling pulse rsp, sampling pulse sp, etc. will be explained assuming that the incremental signal IA rises at a position corresponding to the change point of each divided region of the M-sequence slit pattern. . In addition, the signal detected and output by the detector is determined based on the state of the M-series slit in which the detection unit R3 is arranged (each divided region (D) of the M-series slit pattern).
Assume that the output of the detector changes after all the detection areas R3 have moved for one divided area 1 to D16).

【００９６】ここで、Ｄ２領域のほぼ中央で電源が入っ
たとする。この位置でリセットサンプリングパルスｒｓ
ｐ　が発生し、Ｄ２領域に対応する概略のデ−タが前述
のカウンタにプリセットされる。つぎに、このデ−ダに
より回転又は、直動で動作することで、領域の変化点（
Ｄ２からＤ１：サンプリングパルスｓｐ−１が発生、Ｄ
２からＤ３：サンプリングパルスｓｐ＋１が発生）に達
し、サンプリングパルスが発生する。この変化点は、特
定の絶対位置を示すことになるため、前述と同様、この
サンプリングパルスにより特定の絶対位置を前記カウン
タにプリセットする。以後、インクリメンタル信号を計
数すれば、Ｍ系列として得られる分解能の絶対位置より
更に高分解能の絶対位置を得ることができる。[0096] Here, it is assumed that the power is turned on approximately at the center of area D2. Reset sampling pulse rs at this position
p is generated, and approximate data corresponding to area D2 is preset in the counter described above. Next, by rotating or linearly operating this datater, the change point of the area (
D2 to D1: Sampling pulse sp-1 is generated, D
2 to D3: sampling pulse sp+1 is generated), and a sampling pulse is generated. Since this point of change indicates a specific absolute position, the sampling pulse presets the specific absolute position in the counter as described above. Thereafter, by counting the incremental signals, it is possible to obtain an absolute position with a higher resolution than that obtained as the M series.

【００９７】なお、以上の実施例は、ロ−タリタイプの
スリット方式について述べたが、リニアタイプにも応用
が可能であることは言うまでもない。また、本発明は光
学式エンコーダを例に述べたが、磁気エンコーダ等、他
の方式のエンコーダでも可能なことは言うまでもない。 なお、本実施例では２１、２７が素子ＦＦとＲＯＭのよ
うな関数テ−ブルの組合せで構成されているが、ＣＰＵ
による処理に代えてもよい。In the above embodiments, the rotary type slit system was described, but it goes without saying that it can also be applied to a linear type. Furthermore, although the present invention has been described using an optical encoder as an example, it goes without saying that other types of encoders such as magnetic encoders can also be used. In this embodiment, 21 and 27 are configured by a combination of an element FF and a function table such as a ROM, but the CPU
It may be replaced with processing by

【００９８】ここで、本実施例によるエンコーダを使用
したサーボシステムの一実施例について図２８を用いて
説明する。エンコーダの多回転絶対置は、モデム４３、
ラインドライバを介し、サーボアンプへシリアル伝送さ
れる。サーボアンプはラインレシーバを介しモデム４４
で信号を復調し、多回転絶対置のデータを信号処理回路
６０へ出力する。信号処理回路６０はモデムからの信号
を処理し、上位装置へ多回転絶対値データを出力する。 これにより、上位装置はモータの多回転絶対置を知るこ
とになる。一方、多回転絶対値データのうちモータの１
回転当たりの位置を示すモータ回転位置は、磁極分割の
ための位置データとして磁極分割回路６４の入力となる
。磁極分割回路６４は、上位装置からの電流指令値を前
記モータ回転位置信号で磁極分割し、相電流指令値を出
力する。この相電流指令値は電流制御部（ＡＣＲ部）６
５を介してモータ電流となり、モータを回転させる。こ
の時、モータ軸とエンコーダ軸は機械的に結合されてお
りエンコーダも回転する。一方、Ａ，Ｂ相２相インクリ
メンタル信号は、サーボアンプを介して上位装置へ出力
される。An example of a servo system using the encoder according to this example will now be described with reference to FIG. 28. The multi-rotation absolute position of the encoder is determined by the modem 43,
It is serially transmitted to the servo amplifier via the line driver. The servo amplifier connects to the modem 44 via the line receiver.
demodulates the signal and outputs multi-rotation absolute position data to the signal processing circuit 60. The signal processing circuit 60 processes the signal from the modem and outputs multi-rotation absolute value data to the host device. This allows the host device to know the absolute position of the motor in multiple rotations. On the other hand, one of the motor's multi-rotation absolute value data
The motor rotational position indicating the position per rotation is input to the magnetic pole dividing circuit 64 as position data for magnetic pole dividing. The magnetic pole dividing circuit 64 divides the current command value from the host device into magnetic poles based on the motor rotational position signal, and outputs a phase current command value. This phase current command value is the current control section (ACR section) 6
5 becomes the motor current and rotates the motor. At this time, the motor shaft and encoder shaft are mechanically coupled, and the encoder also rotates. On the other hand, the A and B phase two-phase incremental signals are output to the host device via the servo amplifier.

【００９９】図２８のサーボシステムにおいて、エンコ
−ダ電源を入れたとき、エンコーダはリセット信号によ
るリセットサンプリングパルス　ｒｓｐによりセットさ
れたデータを送信し、サーボアンプはこのデータで磁極
分割し、相電流指令値を生成して、モ−タを回転する。 この時のモータ駆動はエンコーダの位置信号が変化しな
いので、矩形波駆動となる。モータの回転するとエンコ
ーダ内のカウンタは、信号のエッジによるサンプリング
パルスｓｐにより正しい値がセットされ、以後、常に正
しい値を示すようになる。この正しいデータのプリセッ
ト時点から、モータの位置データが常に変わるようにな
り、モータは正弦波駆動となる。上位装置は、電源投入
後一度、多回転絶対値データを読み取り、モータを回転
（信号のエッジで正確なモータ回転位置がプリセットさ
れるまで）させ、再び多回転絶対値データを読み出す。 再度読み出されたデータは、正確なモータ回転位置を示
すためこのデータを元に位置制御すれば完全な位置制御
が可能となる。なお、正しいデータを読み出した後は、
インクリメンタル信号Ａ，Ｂ相信号を使用し、位置をカ
ウントしても良い。In the servo system shown in FIG. 28, when the encoder power is turned on, the encoder transmits the data set by the reset sampling pulse rsp by the reset signal, and the servo amplifier divides the magnetic poles using this data and outputs the phase current command. Generate a value and rotate the motor. Since the encoder position signal does not change, the motor drive at this time is a rectangular wave drive. When the motor rotates, the counter in the encoder is set to the correct value by the sampling pulse sp generated by the edge of the signal, and henceforth always indicates the correct value. From the point in time when the correct data is preset, the motor position data starts to change constantly, and the motor is driven by a sine wave. Once the host device is powered on, it reads the multi-rotation absolute value data, rotates the motor (until the correct motor rotation position is preset by the edge of the signal), and reads the multi-rotation absolute value data again. The re-read data indicates the accurate motor rotational position, so if the position is controlled based on this data, complete position control is possible. In addition, after reading the correct data,
The position may be counted using the incremental signals A and B phase signals.

【０１００】また、本実施例のエンコ−ダは、サ−ボモ
−タに搭載され位置制御に多く用いられると考えられる
。そこで、図２７に示すように、電源投入時の暫定的な
位置を基に、インクリメンタル信号を計数しながら正確
な位置が解かるまでモ−タを回転させる。回転により、
正確な位置が解かった時点（サンプリングパルスｓｐ信
号が得られるまで）で、前述の計数したインクリメンタ
ル信号と同量の値になるまで、モ−タを逆回転させれば
、機械は元の位置に戻り停止していた状態になる。これ
により、電源投入位置からのずれを０にすることができ
、従来のスタ−ト位置を確保することが容易になる。[0100] Furthermore, the encoder of this embodiment is likely to be mounted on a servo motor and often used for position control. Therefore, as shown in FIG. 27, the motor is rotated while counting incremental signals based on the temporary position at the time the power is turned on until the exact position is determined. Due to rotation,
When the exact position is determined (until the sampling pulse sp signal is obtained), the machine returns to its original position by rotating the motor in the opposite direction until it reaches the same value as the incremental signal counted above. It returns to the stopped state. This makes it possible to reduce the deviation from the power-on position to zero, making it easy to secure the conventional starting position.

【０１０１】最後に、本実施例によるエンコーダを使用
した産業用ロボットの一例について図２９〜図３１を用
いて説明する。ロボットは作業環境に対する干渉を小さ
くするため、小型の手首が要望されている。手首の外形
は、特開平１−１７７９８７（図２９に代表図を示す）
にあるようにな手首基部５に揺動用モータ６１及び回転
用モータ７１の２つのモータを配置するような構造では
、モータとエンコーダの大きさに手首基部の大きさが大
きな制約を受ける。ここで、ロータリーエンコーダ・回
転センサ　　総合カタログ　ＶＯＬ．０２　サムタク株
式会社　１９９０年１月に記載されているエンコーダを
例にして考える。絶対値エンコーダＡＥＭ−００２−２
０４８の大きさ、　直径７５，Ｌ６３．５ｍｍに対し、
本発明によるエンコーダの想定として同社製インクリメ
ンタルエンコーダＬＨＢ−００１−２５００を考え、こ
れらのエンコーダをロボットに組み込んだ場合を考える
。従来のエンコーダを使用した場合、図３０に示すよう
に、モータ６１（７１）よりエンコーダ６１Ｅ（７１Ｅ
）が大きいため、エンコーダの大きさにより手首の大き
さが制約を受ける。これに対し、本発明を使用したエン
コーダを使用した場合は、図３１に示すようにモータ６
１（７１）とエンコーダ６１Ｅ（７１Ｅ）の外形を同一
寸法近くにすることができ、手首寸法を小さくすること
ができる。つまり、本実施例を使用したエンコーダの大
きさは、直径４６，Ｌ４２ｍｍであり、従来のエンコー
ダより外形を約３０ｍｍ小さくできる。この寸法減がロ
ボット手首の外形に直接寄与することになり、特に小型
のロボットにおいては、大きな効果となる。Finally, an example of an industrial robot using the encoder according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 29 to 31. Robots are required to have small wrists in order to minimize interference with the work environment. The external shape of the wrist is according to JP-A-1-177987 (a representative diagram is shown in Figure 29).
In a structure in which two motors, a swing motor 61 and a rotation motor 71, are arranged on the wrist base 5 as shown in FIG. 1, the size of the wrist base is greatly restricted by the size of the motor and encoder. Here, rotary encoder/rotation sensor general catalog VOL. 02 Samutaku Co., Ltd. Consider the encoder described in January 1990 as an example. Absolute value encoder AEM-002-2
048 size, diameter 75, L63.5mm,
As a hypothetical encoder according to the present invention, an incremental encoder LHB-001-2500 manufactured by the same company will be considered, and a case will be considered in which these encoders are incorporated into a robot. When a conventional encoder is used, as shown in FIG. 30, the encoder 61E (71E) is
) is large, the size of the wrist is restricted by the size of the encoder. On the other hand, when using the encoder according to the present invention, the motor 6
1 (71) and the encoder 61E (71E) can be made close to the same size, and the wrist size can be reduced. In other words, the size of the encoder using this embodiment is 46 mm in diameter and 42 mm in length, making the outer size approximately 30 mm smaller than that of the conventional encoder. This dimensional reduction directly contributes to the outer shape of the robot wrist, and is particularly effective in small robots.

【０１０２】また、本実施例によるエンコーダを使用す
れば、エンコ−ダ外径を小さくするためにエンコーダの
スリット数を減らす必要がない。このため、絶対値の分
解能を下げることがなくなり、精度良い作業が可能とな
る。Furthermore, if the encoder according to this embodiment is used, there is no need to reduce the number of slits in the encoder in order to reduce the outer diameter of the encoder. Therefore, the resolution of absolute values is not lowered, and highly accurate work is possible.

【０１０３】なお、ロボットのような多軸の複雑な機構
を持つ機械において、本実施例のエンコーダを用いれば
、電源投入時のｒｓｐパルスにより設定された位置情報
でロボットの概略の位置及び姿勢が判るので、ロボット
を原点姿勢に近づける方向に各軸のモータを動かすこと
が可能である。これにより、ロボットを回りの治具に干
渉させることなくｓｐパルスによる正規な位置が得られ
るまで動かすことが可能となる。ここで、ｓｐパルスに
よる正規な位置が得られるまで、ロボットを動かすこと
が必要であるが、ロボットに使用される減速器の減速比
は通常、　１／５０〜１／１００であり、例えば、モー
タの回転角１５°（４極用モータでＣＳ信号が変化する
最大の回転量）に対し、機構の動作量は０．３〜０．１
５ｄｅｇであり、問題になることはない。[0103] If the encoder of this embodiment is used in a machine with a complex multi-axis mechanism such as a robot, the approximate position and orientation of the robot can be determined using the position information set by the rsp pulse when the power is turned on. Since this is known, it is possible to move the motors of each axis in a direction that brings the robot closer to its original position. This makes it possible to move the robot until the correct position is obtained using the sp pulse without interfering with surrounding jigs. Here, it is necessary to move the robot until the correct position is obtained using the sp pulse, but the reduction ratio of the reducer used for the robot is usually 1/50 to 1/100. For a rotation angle of 15° (the maximum rotation amount at which the CS signal changes with a 4-pole motor), the amount of operation of the mechanism is 0.3 to 0.1
It is 5deg and will not be a problem.

【０１０４】また、本発明によれば、従来のロボットの
原点合わせのように、Ｚ相という特定の位置でサーボロ
ックし、現在値を真の現在位置に修正するというような
手順を必要とせず、モータを回転させるだけで真の現在
位置が得られるというメリットがある。Furthermore, according to the present invention, there is no need for the procedure of locking the servo at a specific position called the Z phase and correcting the current value to the true current position, unlike the conventional home alignment of robots. , it has the advantage that the true current position can be obtained simply by rotating the motor.

【０１０５】[0105]

【発明の効果】本発明によれば、 （１）絶対位置の分解能全てを示すスリットを移動ディ
スクに生成する必要がなくなりの分解能の低い絶対位置
信号とインクリメンタル信号を使うことができるので、
エンコーダが小型になるとともに部品点数が削除できる
ので信頼性が向上する。 （２）１回転当たりの絶対位置を示すスリットを回転デ
ィスクに生成する必要がなくなり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相付エン
コーダディスクを使うことができるので、エンコーダが
小型になるとともに部品点数が削除できるので信頼性が
向上する。 （３）基本的にインクリメンタルパルスを計数して絶対
値とするため、高分解能化にはインクエリメンタル信号
のみを高分解能化すればよく、対応が簡単になる。 （４）分解能の低いエンコーダパタ−ンの変更や、Ｕ，
Ｖ，Ｗ相付エンコ−ダの４極用、８極用の変更に対して
は、絶対値設定手段の内容の変更で対応できるため、Ｒ
ＯＭを使用したり、ゲ−トアレ−の内容変更等の簡単手
段で対応が可能となる。 （５）経済的効果として従来の絶対値エンコーダの半額
（２〜３万円）程度で供給することが可能になる。[Effects of the Invention] According to the present invention, (1) It is no longer necessary to create a slit on the moving disk that shows the entire resolution of the absolute position, and an absolute position signal and an incremental signal with low resolution can be used.
Reliability is improved because the encoder becomes smaller and the number of parts can be eliminated. (2) It is no longer necessary to create slits on the rotating disk that indicate the absolute position per rotation, and an encoder disk with U, V, and W phase can be used, making the encoder smaller and reducing the number of parts. Improved reliability. (3) Since the incremental pulses are basically counted and converted into absolute values, it is only necessary to increase the resolution of the incremental signals in order to increase the resolution, which simplifies the process. (4) Changing the encoder pattern with low resolution,
Changes to 4-pole and 8-pole encoders with V and W phase can be handled by changing the contents of the absolute value setting means, so R
This can be handled by simple means such as using OM or changing the contents of the gate array. (5) As an economical effect, it becomes possible to supply the encoder at about half the price (20,000 to 30,000 yen) of a conventional absolute value encoder.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図１】本発明実施例のエンコーダの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an encoder according to an embodiment of the present invention.

【図２】Ｕ，Ｖ，Ｗ相付エンコーダ信号の説明図である
。FIG. 2 is an explanatory diagram of encoder signals with U, V, and W phases.

【図３】本発明実施例によるエンコーダ信号の出力説明
図出ある。FIG. 3 is a diagram illustrating the output of an encoder signal according to an embodiment of the present invention.

【図４】基本となる具体的回路の説明図（Ｕ，Ｖ，Ｗ相
付）である[Figure 4] An explanatory diagram of the basic specific circuit (with U, V, W phase)

【図５】インクリメンタル信号を連続計数する場合の回
路例（その１）。FIG. 5 is a circuit example (part 1) for continuously counting incremental signals.

【図６】図５をグレイコ−ドにした場合の例である。FIG. 6 is an example in which FIG. 5 is converted into a gray code.

【図７】プリセット信号による機能動作の説明図（Ｕ，
Ｖ，Ｗ相付）である。[Fig. 7] Explanatory diagram of functional operation based on preset signals (U,
V, W matching).

【図８】グレイコ−ドを用いたエンコ−ダ信号の説明図
である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an encoder signal using a Gray code.

【図９】プリセット信号による機能動作の説明図（グレ
イコ−ド）である。FIG. 9 is an explanatory diagram (gray code) of functional operations based on preset signals.

【図１０】基本となる具体的回路の説明図（グレイコ−
ド）である[Figure 10] Explanatory diagram of the basic concrete circuit (Grayco
is)

【図１１】プリセット信号を増加させた場合の回路例（
その１）[Figure 11] Circuit example when increasing the preset signal (
Part 1)

【図１２】プリセット信号を増加させた場合の回路例（
その２）[Figure 12] Circuit example when increasing the preset signal (
Part 2)

【図１３】プリセット信号数を増加させた場合の機能動
作の説明図であるFIG. 13 is an explanatory diagram of functional operation when the number of preset signals is increased.

【図１４】プリセット信号を選択する場合の回路例であ
るFIG. 14 is an example of a circuit when selecting a preset signal.

【図１５】信号同期回路図の一実施例の説明図であるFIG. 15 is an explanatory diagram of an embodiment of a signal synchronization circuit diagram.

【
図１６】信号同期回路図の他の実施例の説明図である[
FIG. 16 is an explanatory diagram of another embodiment of the signal synchronization circuit diagram.

【
図１７】最上位信号を０°にした場合のエンコ−ダ信号
（３２分割）の説明図である[
FIG. 17 is an explanatory diagram of the encoder signal (divided into 32) when the highest signal is set to 0°.

【図１８】光信号処理回路の例であるFIG. 18 is an example of an optical signal processing circuit.

【図１９】エンコ−ダディスクのスリットの一例（その
１）（図２、４極モ−タに対応）[Fig. 19] An example of the slit of the encoder disk (Part 1) (Fig. 2, compatible with 4-pole motor)

【図２０】回転数検出信号がずれた場合のエンコーダ信
号（３２分割時）の説明図であるFIG. 20 is an explanatory diagram of the encoder signal (at the time of 32 divisions) when the rotation speed detection signal deviates.

【図２１】特殊信号を発生する場合のエンコーダ信号（
６０分割時）の説明図である[Figure 21] Encoder signal when generating special signals (
(at the time of 60 divisions)

【図２２】図２１に対応する具体的回路の一例[Fig. 22] An example of a specific circuit corresponding to Fig. 21

【図２３
】特殊信号を発生する場合のエンコーダディスクのスリ
ットの一例[Figure 23
】Example of slits in encoder disk when generating special signals

【図２４】プリセット信号の生成に２相信号を用いる場
合のエンコ−ダ信号説明図[Figure 24] Encoder signal explanatory diagram when using two-phase signals to generate preset signals

【図２５】図２４に対応する具体的回路の一例[Fig. 25] An example of a specific circuit corresponding to Fig. 24

【図２６
】プリセット信号の生成に２相信号を用いる場合のエン
コーダディスクのスリットの例[Figure 26
] Example of encoder disk slits when using two-phase signals to generate preset signals

【図２７】イニシャライ
ズ運転の処理フロ−[Figure 27] Processing flow of initialization operation

【図２８】本発明によるエンコーダ
を使用したＡＣサーボシステム図であるFIG. 28 is a diagram of an AC servo system using an encoder according to the present invention.

【図２９】産業用ロボットの手首構成の説明図であるFIG. 29 is an explanatory diagram of the wrist configuration of an industrial robot.

【
図３０】従来エンコーダによる手首構成の説明図である[
FIG. 30 is an explanatory diagram of a wrist configuration using a conventional encoder.

【図３１】本発明実施例のエンコーダを用いた手首構成
の説明図であるFIG. 31 is an explanatory diagram of a wrist configuration using an encoder according to an embodiment of the present invention.

【図３２】Ｍ系列を用いたロ−タリ形エンコ−ダのスリ
ットの一例[Figure 32] An example of a slit in a rotary encoder using M series

【図３３】Ｍ系列を用いたエンコ−ダの場合の機能動作
説明図であるFIG. 33 is an explanatory diagram of functional operation in the case of an encoder using an M sequence.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１・・エンコ−ダ　　　　　　　　　　　　　　　　　
２・・サ−ボアンプ３・・上位制御装置（上位装置） １１・・回転ディスク　　　　　　　　　　　　　　１
５・・回転数計数手段 ２１・・回転位置検出手段　　　　　　　　　　２３・
・リセット信号発生手段 ２５・・オア回路　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２７・・絶対値設定手段 ３１・・回転量検出手段　　　　　　　　　　　　３３
・・回転量計数手段 ４１・・多回転絶対値生成手段　　　　　　４３・・モ
デム５１・・ＲＳ−フリップフロップ　　　　５３ａ，
５３ｂ・・ＡＮＤ５５・・Ｄ−フリップフロップ　　　
　　　５６・・ＡＮＤ６０・・信号処理回路　　　　　
　　　　　　　　　６４・・磁極分割回路６５・・電流
制御部（ＡＣＲ部） ５・・手首基部　　６１，７１・・モータ　　６１Ｅ，
７１Ｅ・・エンコーダ ８１・・回転方向検出手段　　　　　　　　　　８３・
・回転数計数手段 ８５・・回転数補正出力手段　　　　　　　　８９・・
回転数補正信号生成手段 ９１・・スリット信号同期回路1. Encoder
2. Servo amplifier 3. Upper control device (upper device) 11. Rotating disk 1
5..Rotation number counting means 21..Rotation position detection means 23.
・Reset signal generation means 25...OR circuit
27...Absolute value setting means 31...Rotation amount detection means 33
... Rotation amount counting means 41 ... Multi-rotation absolute value generation means 43 ... Modem 51 ... RS-flip-flop 53a,
53b...AND55...D-flip-flop
56...AND60...Signal processing circuit
64... Magnetic pole splitting circuit 65... Current control section (ACR section) 5... Wrist base 61, 71... Motor 61E,
71E...Encoder 81...Rotation direction detection means 83...
・Rotation number counting means 85...Rotation number correction output means 89...
Rotation speed correction signal generation means 91...Slit signal synchronization circuit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】絶対位置を示す複数のコードを有し所定方
向に移動するデスクと、上記デスクのコードを検出して
複数個の位置基準信号と位置特定信号を発生する移動位
置検出手段と、上記位置特定信号に基づいて上記デスク
の絶対位置を示す絶対値信号を作る絶対値設定手段と、
上記デスクの移動に応じ上記絶対位置より分解能の高い
周期のパルスを発生する移動量検出手段と、上記パルス
の計数値で上記デスクの現在位置を表すカウンタと、上
記絶対値信号を上記位置基準信号で上記カウンタにプリ
セットセットするプリセット手段を備えてなるエンコー
ダ。1. A desk having a plurality of codes indicating absolute positions and moving in a predetermined direction; moving position detection means for detecting the codes of the desk and generating a plurality of position reference signals and position specifying signals; Absolute value setting means for generating an absolute value signal indicating the absolute position of the desk based on the position specifying signal;
movement amount detection means for generating pulses with a cycle higher in resolution than the absolute position in accordance with the movement of the desk; a counter for representing the current position of the desk by the count value of the pulses; An encoder comprising a presetting means for presetting the above-mentioned counter. 【請求項２】絶対位置を示す複数のコードを有し所定方
向に移動するデスクと、上記デスクのコードを検出して
複数個の位置基準信号と位置特定信号を発生する移動位
置検出手段と、上記位置特定信号に基づいて上記デスク
の絶対位置を示す絶対値信号を作る絶対値設定手段と、
上記デスクの移動に応じ上記絶対位置より分解能の高い
周期のパルスを発生する移動量検出手段と、上記パルス
の計数値で上記デスクの現在位置を表すカウンタと、イ
ニシャル信号発生手段と、上記絶対値信号を上記位置基
準信号とイニシャル信号発生手段からの出力の少なくと
もいずれか一つの信号で上記カウンタにプリセットセッ
トするプリセット手段を備えてなるエンコーダ。2. A desk having a plurality of codes indicating absolute positions and moving in a predetermined direction; moving position detection means for detecting the codes of the desk and generating a plurality of position reference signals and position specifying signals; Absolute value setting means for generating an absolute value signal indicating the absolute position of the desk based on the position specifying signal;
movement amount detection means for generating pulses with a cycle higher in resolution than the absolute position in accordance with the movement of the desk; a counter that indicates the current position of the desk by the count value of the pulses; an initial signal generation means; An encoder comprising presetting means for presetting a signal in the counter with at least one of the position reference signal and the output from the initial signal generating means. 【請求項３】前記絶対位置を示す複数のコ−ドは、グレ
イコ−ドで構成されていることを特徴とする請求項１又
は２記載のエンコーダ。3. The encoder according to claim 1, wherein the plurality of codes indicating the absolute position are comprised of Gray codes. 【請求項４】Ａ相、Ｂ相及びコミテ−ション信号Ｕ相、
Ｖ相、Ｗ相を有するエンコーダにおいて、少なくとも１
個以上の基準位置を示す位置基準信号を発生する回転位
置検出手段と、位置プリセット可能なカウンタを備え、
上記カウンタは上記位置基準信号の入力時にこの基準位
置信号に対応する絶対位置をプリセットされることを特
徴とするエンコーダ。Claim 4: A phase, B phase and commutation signal U phase;
In an encoder having a V phase and a W phase, at least one
It is equipped with a rotational position detection means that generates a position reference signal indicating one or more reference positions, and a counter whose position can be preset.
An encoder characterized in that the counter is preset to an absolute position corresponding to the reference position signal when the position reference signal is input. 【請求項５】前記デスクは回転移動するように構成され
、更にデスクの回転数を計数保持する手段と、上記回転
数の計数結果と上記デスクの現在位置を表すカウンタの
計数値を合成して多回転絶対位置信号を出力する絶対値
生成手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３ま
たは４記載のエンコーダ。5. The desk is configured to rotate, and further includes means for counting and holding the number of rotations of the desk, and a means for synthesizing the counting result of the number of rotations and a count value of a counter representing the current position of the desk. 5. The encoder according to claim 1, further comprising absolute value generating means for outputting a multi-rotation absolute position signal. 【請求項６】上記絶対位置を示す複数のコードから得ら
れる最小間隔の信号と９０°位相の異なる信号を形成し
上記最小間隔の信号と２相信号を形成するか、またはコ
ミテ−ション信号Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の信号とは別に９０
°位相の異なる２相信号を形成し、上記２相信号から上
記プリセット信号を発生することを特徴とする請求項１
、２または４記載のエンコーダ。6. A signal having a phase difference of 90° from the minimum interval signal obtained from the plurality of codes indicating the absolute position is formed to form a two-phase signal with the minimum interval signal, or a commutation signal U. 90 separately from phase, V phase, and W phase signals.
Claim 1: wherein two phase signals having different phases are formed, and the preset signal is generated from the two phase signals.
, 2 or 4. 【請求項７】回転数検出信号により回転数を計数したカ
ウンタの値を前記大まかな絶対位置を示すコ−ドからの
信号の状態、または前記大まかな絶対位置を示すコ−ド
からの信号の状態とＡ相、Ｂ相の状態のいずれかに応じ
て補正することを特徴とする請求項５記載のエンコーダ
。7. The value of a counter that counts the number of rotations based on the number of rotations detection signal is determined based on the state of the signal from the code indicating the rough absolute position, or the state of the signal from the code indicating the rough absolute position. 6. The encoder according to claim 5, wherein the encoder performs the correction according to the state and either the A-phase or B-phase state. 【請求項８】前記絶対位置を示す複数のコ−ドは、Ｍ系
列によるスリット信号から得られた信号で構成されてい
ることを特徴とする請求項１または２記載のエンコーダ
。8. The encoder according to claim 1, wherein the plurality of codes indicating the absolute position are composed of signals obtained from slit signals based on an M sequence. 【請求項９】少なくとも１個以上の基準位置を示す位置
基準信号を発生する回転位置検出手段と、上記位置基準
信号の発生時にこの信号に対応するエンコーダの正確な
絶対位置をプリセットされるカウンタを有しＡ相、Ｂ相
から成るインクリメンタルエンコーダと、このエンコー
ダの位置信号を受けてモータ電流を発生するサーボアン
プと、上記モータ電流で駆動されるサーボモータからな
るサーボシステム。9. Rotary position detection means for generating a position reference signal indicating at least one reference position; and a counter for presetting an accurate absolute position of the encoder corresponding to the position reference signal when the position reference signal is generated. A servo system consisting of an incremental encoder having an A phase and a B phase, a servo amplifier that generates a motor current in response to a position signal from the encoder, and a servo motor driven by the motor current. 【請求項１０】少なくとも１個以上の基準位置を示す位
置基準信号を発生する回転位置検出手段と、上記位置基
準信号の発生時にこの信号に対応するエンコーダの正確
な絶対位置をプリセットされるカウンタを有しＡ相、Ｂ
相から成るインクリメンタルエンコーダと、このエンコ
ーダの位置信号を受けてモータ電流を発生するサーボア
ンプと、上記モータ電流で駆動されるサーボモータを備
えた産業用ロボット。10. Rotational position detection means for generating a position reference signal indicating at least one reference position; and a counter for presetting an accurate absolute position of the encoder corresponding to the position reference signal when the position reference signal is generated. Has A phase, B
An industrial robot equipped with an incremental encoder consisting of phases, a servo amplifier that generates a motor current in response to a position signal from the encoder, and a servo motor driven by the motor current.