JPH0486522A - 光学式アブソリュート・エンコーダ - Google Patents
光学式アブソリュート・エンコーダInfo
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- JPH0486522A JPH0486522A JP2201313A JP20131390A JPH0486522A JP H0486522 A JPH0486522 A JP H0486522A JP 2201313 A JP2201313 A JP 2201313A JP 20131390 A JP20131390 A JP 20131390A JP H0486522 A JPH0486522 A JP H0486522A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、光学式の1トラック型アブソリュート・パタ
ーンを符号板に設けたアブソリュート・エンコーダに関
し、詳しくは、該パターン読取り用の光源として半導体
レーザを活用するための技術に関する。
ーンを符号板に設けたアブソリュート・エンコーダに関
し、詳しくは、該パターン読取り用の光源として半導体
レーザを活用するための技術に関する。
[従来の技術1
アブソリュート・エンコーダは、符号板上における検出
部の絶対位置情報を得るための計測器であって、絶対位
置情報を含むような目盛を形成した符号板と、該目盛の
読取り機能を備えた検出部とを組合せて構成され、動作
から見ると、帯状の符号板に沿って検出部が直線的に移
動するリニア型のものと、円盤状の符号板に対して検出
部が角移動するロータリ型のものとに大別されるが、い
ずれにせよ検出部が符号板から直接に絶対位置情報を読
取るものである。
部の絶対位置情報を得るための計測器であって、絶対位
置情報を含むような目盛を形成した符号板と、該目盛の
読取り機能を備えた検出部とを組合せて構成され、動作
から見ると、帯状の符号板に沿って検出部が直線的に移
動するリニア型のものと、円盤状の符号板に対して検出
部が角移動するロータリ型のものとに大別されるが、い
ずれにせよ検出部が符号板から直接に絶対位置情報を読
取るものである。
従来、アブソリュート・エンコーダは、前記目盛として
、並列に配置した複数本のそれぞれ周期の異るデジタル
繰返しパターン(インクリメンタル・パターン)を用い
、検出部がこの複数本のパターンを並列に検出する多ト
ラック型のものが船釣であったが、近年、全周期系列や
M系列等の特殊な数列に従って最小読取単位を配置した
、1本のデジタル配列パターン(1トラック型アブソリ
ュート・パターン)を用い、検出部がこのバタンの複数
の位相位置を読取る1トラック型のものが盛んに研究さ
れている。
、並列に配置した複数本のそれぞれ周期の異るデジタル
繰返しパターン(インクリメンタル・パターン)を用い
、検出部がこの複数本のパターンを並列に検出する多ト
ラック型のものが船釣であったが、近年、全周期系列や
M系列等の特殊な数列に従って最小読取単位を配置した
、1本のデジタル配列パターン(1トラック型アブソリ
ュート・パターン)を用い、検出部がこのバタンの複数
の位相位置を読取る1トラック型のものが盛んに研究さ
れている。
この1トラック型アブソリユート・エンコーダは、多ト
ラック型のものに比べてパターン本数が少なくて済むた
め、符号板の小型化に有利で、検出部のセンサ取付け、
調整も容易である。
ラック型のものに比べてパターン本数が少なくて済むた
め、符号板の小型化に有利で、検出部のセンサ取付け、
調整も容易である。
一方、符号板上に設けた1本のインクリメンタル・パタ
ーンから、検出部が反転パルスを検出して、該パルス数
の積算、減算処理により、符号板と検出部の相対移動量
を求めるインクリメンタル・エンコーダも一般的に使用
されている。ここでは、通常、符号板に設けた原点から
のパルス・カウント数により、符号板と検出部の絶対位
置情報を得ることかできる。このインクリメンタル・エ
ンコーダは、センサ個数が少なくて済み、構造か簡単な
ことに加え、パターンの規則性を利用した信頼性の高い
読取り方法(例えば第5図)を採用できる利点があるが
、少なくとも電源投入時に一度、符号板に対する検出部
の原点復帰動作を行わせる必要がある。
ーンから、検出部が反転パルスを検出して、該パルス数
の積算、減算処理により、符号板と検出部の相対移動量
を求めるインクリメンタル・エンコーダも一般的に使用
されている。ここでは、通常、符号板に設けた原点から
のパルス・カウント数により、符号板と検出部の絶対位
置情報を得ることかできる。このインクリメンタル・エ
ンコーダは、センサ個数が少なくて済み、構造か簡単な
ことに加え、パターンの規則性を利用した信頼性の高い
読取り方法(例えば第5図)を採用できる利点があるが
、少なくとも電源投入時に一度、符号板に対する検出部
の原点復帰動作を行わせる必要がある。
このような従来のアブソリュート・エンコーダとインク
リメンタル・エンコーダの利点、欠点を鑑みて、本願出
願人は、先に、符号板に1トラック型アブソリュート・
パターンとインクリメンタル・パターンとを並列に配置
して、必要な時には1トラック型アブソリュート・パタ
ーンを読取るが、通常はインクリメンタル・パターンを
読取るようにしたアブソリュート・エンコーダ、を提案
した。これは、電源投入時に1トラック型アブソリュー
ト・パターンから絶対位置の初期値を読み込み、その後
はこの初期値にインクリメンタル・パターンからのパル
ス数を加減して刻々の絶対位置を求めるものである。
リメンタル・エンコーダの利点、欠点を鑑みて、本願出
願人は、先に、符号板に1トラック型アブソリュート・
パターンとインクリメンタル・パターンとを並列に配置
して、必要な時には1トラック型アブソリュート・パタ
ーンを読取るが、通常はインクリメンタル・パターンを
読取るようにしたアブソリュート・エンコーダ、を提案
した。これは、電源投入時に1トラック型アブソリュー
ト・パターンから絶対位置の初期値を読み込み、その後
はこの初期値にインクリメンタル・パターンからのパル
ス数を加減して刻々の絶対位置を求めるものである。
第4図は、電源投入時など絶対位置が必要な時には1ト
ラック型アブソリュート・パターンを読取り、通常はイ
ンクリメンタル・パターンを読取る光学式のアブソリュ
ート・エンコーダを説明するための図で、(a)は符号
板の平面図、(b)は1トラック型アブソリュート・パ
ターンの検出を行う部分の断面図、(C) はインクリ
メンタル・パターンの検出を行う部分の断面図、(d)
は検出信号の線図である。ここでは、インクリメンタル
・パターンについて、該パターンの規則性(周期性)を
利用した信頼性の高い読取方法が採用されている。
ラック型アブソリュート・パターンを読取り、通常はイ
ンクリメンタル・パターンを読取る光学式のアブソリュ
ート・エンコーダを説明するための図で、(a)は符号
板の平面図、(b)は1トラック型アブソリュート・パ
ターンの検出を行う部分の断面図、(C) はインクリ
メンタル・パターンの検出を行う部分の断面図、(d)
は検出信号の線図である。ここでは、インクリメンタル
・パターンについて、該パターンの規則性(周期性)を
利用した信頼性の高い読取方法が採用されている。
第4図(a)〜 (C)において、符号板Aには、白部
を0黒部を1として、特殊な数列に従って長さλの最小
読取単位を一周256個配置したアブソリュート・トラ
ックPと、1ピツチの長さをλとしたインクリメンタル
・トラックIとが形成されている。
を0黒部を1として、特殊な数列に従って長さλの最小
読取単位を一周256個配置したアブソリュート・トラ
ックPと、1ピツチの長さをλとしたインクリメンタル
・トラックIとが形成されている。
′tS4図(b)において、検出部BのトラックPを検
出する部分は、トラックPti取り用光源である発光ダ
イオードR1と、平行光を得るための非球面コリメート
・レンズLと、トラックP上で隣接する8個の最小読取
単位をそれぞれ検出するようにピッチλて配置した8個
のフォトセンサ31〜S8からなる受光用のセンサ・ア
レーとを含んでいる。
出する部分は、トラックPti取り用光源である発光ダ
イオードR1と、平行光を得るための非球面コリメート
・レンズLと、トラックP上で隣接する8個の最小読取
単位をそれぞれ検出するようにピッチλて配置した8個
のフォトセンサ31〜S8からなる受光用のセンサ・ア
レーとを含んでいる。
このように構成された、トラックPを検出する部分では
、ダイオードR1から射出された光がレンズしにより平
行光に変換されて、トラックP上の8個の最小読取単位
に入射して、該最小読取単位が白部の場合には符号板A
を透過して、相当するセンサS1〜S8に入射するが、
黒部の場合には遮光されてセンサs1〜s8に届かない
。従って、センサS1〜S8の受光時の出力値を0、非
受光時の出力値を1と定めれば、センサs1〜S8によ
り、トラックP上の連続した8個の最小読取単位がその
まま読取られることになる。
、ダイオードR1から射出された光がレンズしにより平
行光に変換されて、トラックP上の8個の最小読取単位
に入射して、該最小読取単位が白部の場合には符号板A
を透過して、相当するセンサS1〜S8に入射するが、
黒部の場合には遮光されてセンサs1〜s8に届かない
。従って、センサS1〜S8の受光時の出力値を0、非
受光時の出力値を1と定めれば、センサs1〜S8によ
り、トラックP上の連続した8個の最小読取単位がその
まま読取られることになる。
第4図(C)において、検出部BのトラックIを検出す
る部分は、パターンの規則性を利用した読取方法を採用
しており、トラックI読取り用光源である発光ダイオー
ドR2と、平行光を得るための非球面コリメート・レン
ズL1と、トラックlに同一なパターンを6ピツチ分形
成したマスクMと、平行光を収束させるための非球面コ
リメート・レンズL2と、受光用のフォトセンサSとを
含んでいる。
る部分は、パターンの規則性を利用した読取方法を採用
しており、トラックI読取り用光源である発光ダイオー
ドR2と、平行光を得るための非球面コリメート・レン
ズL1と、トラックlに同一なパターンを6ピツチ分形
成したマスクMと、平行光を収束させるための非球面コ
リメート・レンズL2と、受光用のフォトセンサSとを
含んでいる。
このように構成された、トラック■を検出する部分ては
、ダイオードR2から射出された光がレンズL1により
平行光に変換されて、マスクMと符号板Aの重なりに入
射し、マスクMの白部とトラックIの白部が重なフてい
る部分を透過した光だけがレンズL2により収束されて
、センサSに入射する。
、ダイオードR2から射出された光がレンズL1により
平行光に変換されて、マスクMと符号板Aの重なりに入
射し、マスクMの白部とトラックIの白部が重なフてい
る部分を透過した光だけがレンズL2により収束されて
、センサSに入射する。
本従来例のアブソリュート・エンコーダにおいては、電
源投入時に、第4図(b)のセンサS1〜S8により、
符号板に対する検出部の絶対位置の初期値を読み込み、
その後は、この初期値に、第4図(c)のセンサSから
得た相対移動量を加算、減算して、インクリメンタル・
エンコーダと同様に刻々の絶対位置を求めるようにして
いる。
源投入時に、第4図(b)のセンサS1〜S8により、
符号板に対する検出部の絶対位置の初期値を読み込み、
その後は、この初期値に、第4図(c)のセンサSから
得た相対移動量を加算、減算して、インクリメンタル・
エンコーダと同様に刻々の絶対位置を求めるようにして
いる。
第4図(d)に、第4図(c)のセンサSの受光量の変
化を、第4図(b)のセンサS3の受光量と比較して示
す。ここでは、第4図(b)、(c)の位置関係から、
図中、矢印方向に符号板Aが移動するとしている。
化を、第4図(b)のセンサS3の受光量と比較して示
す。ここでは、第4図(b)、(c)の位置関係から、
図中、矢印方向に符号板Aが移動するとしている。
第4図(d)において、センサS3の受光量がゆるやか
に変化しているのに対して、センサSの受光量は、6ピ
ツチ分(トラックPにおける白部はぼ3個分)の最大ピ
ークと、該ピークからλ/2ずれた完全遮光の最小ボト
ムとを交互に形成する三角波となる。この三角波は、図
示されない比較回路を用いて、適当な位相位置で反転す
るインクリメンタル信号に変換される。
に変化しているのに対して、センサSの受光量は、6ピ
ツチ分(トラックPにおける白部はぼ3個分)の最大ピ
ークと、該ピークからλ/2ずれた完全遮光の最小ボト
ムとを交互に形成する三角波となる。この三角波は、図
示されない比較回路を用いて、適当な位相位置で反転す
るインクリメンタル信号に変換される。
パターンの規則性を利用した、このような検出方法によ
れば、第4図(b)のような1個の白部を1個のセンサ
で読取る場合に比べて、センサSの出力のピーク/ボト
ム比が大きくなり、SN比の高い、確実なパルス・カウ
ントを行うことができる。従って、第4図のアブソリュ
ート・エンコーダにおいては、トラックIの白部の長さ
がトラックPの最小読取単位の長さλの半分であるにも
かかわらず、トラック■の検出の信頼性がトラックPの
検出の信頼性よりも高いと言える。
れば、第4図(b)のような1個の白部を1個のセンサ
で読取る場合に比べて、センサSの出力のピーク/ボト
ム比が大きくなり、SN比の高い、確実なパルス・カウ
ントを行うことができる。従って、第4図のアブソリュ
ート・エンコーダにおいては、トラックIの白部の長さ
がトラックPの最小読取単位の長さλの半分であるにも
かかわらず、トラック■の検出の信頼性がトラックPの
検出の信頼性よりも高いと言える。
[発明か解決しようとする課題]
第4図の従来例のアブソリュート・エンコーダにおいて
、符号板を小型化するには、最小読取単位の長さλを短
くする必要があるが、^を短くすると第4図(b)のセ
ンサS1〜S8によるトラックPの読取りに間違いが増
すことが指摘されている。すなわち、第4図(C)のト
ラックlを検出する部分においては、1ピツチの長さえ
が縮小されても、センサSの小型化は必要とせず、マス
クMのピッチ数を増せば、検出の信頼性の向上も可能で
あるのに対して、第4図(b)のトラックPを検出する
部分においては、最小読取単位の長さλの縮小に伴い、
センサS1〜S8の間口も縮小されるため、受光量が減
少して、センサS1〜S8の白部と黒部とにおける出力
値が接近して読み誤りを発生し易くなる。
、符号板を小型化するには、最小読取単位の長さλを短
くする必要があるが、^を短くすると第4図(b)のセ
ンサS1〜S8によるトラックPの読取りに間違いが増
すことが指摘されている。すなわち、第4図(C)のト
ラックlを検出する部分においては、1ピツチの長さえ
が縮小されても、センサSの小型化は必要とせず、マス
クMのピッチ数を増せば、検出の信頼性の向上も可能で
あるのに対して、第4図(b)のトラックPを検出する
部分においては、最小読取単位の長さλの縮小に伴い、
センサS1〜S8の間口も縮小されるため、受光量が減
少して、センサS1〜S8の白部と黒部とにおける出力
値が接近して読み誤りを発生し易くなる。
第5図は、最小読取単位の長さを縮小した場合に発生す
る問題を説明するための図であって、第4図(b)のト
ラックPを検出する部分の部分的な拡大図である。
る問題を説明するための図であって、第4図(b)のト
ラックPを検出する部分の部分的な拡大図である。
第5図において、ダイオードR1から射出された光Xは
、レンズしにより平行光に変換され、トラックPの白部
を透過して、センサS7とセンサS8の境界に入射して
いる。しかし、発光ダイオドは発光面積が比較的広く、
光Xに加えて光X1、x2も同時に発生しており、光x
1、x2はレンズLを経てトラックP上の光Xの入射点
を通過するものの、それぞれセンサS7、S8に入射し
てしまう。すなわち、光源の広がりが、センサS1〜S
8上におけるトラックPの投影像のコントラストを下げ
ているため、隣りのセンサに光が漏れて黒部における遮
光が不完全なものになる可能性を残している。
、レンズしにより平行光に変換され、トラックPの白部
を透過して、センサS7とセンサS8の境界に入射して
いる。しかし、発光ダイオドは発光面積が比較的広く、
光Xに加えて光X1、x2も同時に発生しており、光x
1、x2はレンズLを経てトラックP上の光Xの入射点
を通過するものの、それぞれセンサS7、S8に入射し
てしまう。すなわち、光源の広がりが、センサS1〜S
8上におけるトラックPの投影像のコントラストを下げ
ているため、隣りのセンサに光が漏れて黒部における遮
光が不完全なものになる可能性を残している。
また、ダイオードR1から射出された別の光Yは、トラ
ックP上の白部と黒部の境界を通過する際に干渉光Y1
、Y2を発生するが、この干渉光Y1、Y2もまた、セ
ンサS1〜S8上におけるトラックPの投影像のコント
ラストを下げる要因となっている。
ックP上の白部と黒部の境界を通過する際に干渉光Y1
、Y2を発生するが、この干渉光Y1、Y2もまた、セ
ンサS1〜S8上におけるトラックPの投影像のコント
ラストを下げる要因となっている。
従って、最小読取単位の長さλを縮小する場合には、セ
ンサS1〜58間の境界の幅をある程度確保したままて
センサ・アレー全体を小型化することとなり、センサS
1〜S8の間口はさらに挟まり、受光量の減少とS/N
比の低下が当然に予想される。
ンサS1〜58間の境界の幅をある程度確保したままて
センサ・アレー全体を小型化することとなり、センサS
1〜S8の間口はさらに挟まり、受光量の減少とS/N
比の低下が当然に予想される。
本発明は、センサS1〜38間の境界の幅をある程度確
保したままでセンサ・アレー全体を小型化した場合に起
こる、センサS1〜S8の受光量の減少とS/N比の低
下を飛躍的に回復させることを目的としている。
保したままでセンサ・アレー全体を小型化した場合に起
こる、センサS1〜S8の受光量の減少とS/N比の低
下を飛躍的に回復させることを目的としている。
[課題を解決するための手段]
本発明の光学式アブソリュート・エンコーダは1トラッ
ク型アブソリュート・パターンとインクリメンタル・パ
ターンとを並列に形成した符号板(A)と、該符号板(
A)に対して相対移動可能な検出部(B) とからなり
、 要求信号入力時にのみ前記アブソリュート・パターンを
読取って絶対位置信号を出力し、それ以外は前記インク
リメンタル・パターンを! 取ってインクリメンタル信
号を出力する光学式アブソリュート・エンコーダにおい
て、 前記アブソリュート・パターンの読取り用光源として半
導体レーザを使用し、かつ、 該半導体レーザを前記要求信号入力時に読取りに必要な
時間だけ点灯させる制御回路を付加したものである。
ク型アブソリュート・パターンとインクリメンタル・パ
ターンとを並列に形成した符号板(A)と、該符号板(
A)に対して相対移動可能な検出部(B) とからなり
、 要求信号入力時にのみ前記アブソリュート・パターンを
読取って絶対位置信号を出力し、それ以外は前記インク
リメンタル・パターンを! 取ってインクリメンタル信
号を出力する光学式アブソリュート・エンコーダにおい
て、 前記アブソリュート・パターンの読取り用光源として半
導体レーザを使用し、かつ、 該半導体レーザを前記要求信号入力時に読取りに必要な
時間だけ点灯させる制御回路を付加したものである。
[作用]
本発明の光学式アブソリュート・エンコータでは、第4
図のものと同様に、必要な際(要求信号入力時)にはア
ブソリュート・パターンを読取って絶対位置信号を出力
するが、通常はインクリメンタル・パターンを読取って
インクリメンタルレイ言号を出力する。従って、アブソ
リュート・バタンから得た絶対位置を初期値として、イ
ンクリメンタル・パターンから得た相対移動量を加算、
減算すれば、刻々の絶対位置を求めることも可能である
。
図のものと同様に、必要な際(要求信号入力時)にはア
ブソリュート・パターンを読取って絶対位置信号を出力
するが、通常はインクリメンタル・パターンを読取って
インクリメンタルレイ言号を出力する。従って、アブソ
リュート・バタンから得た絶対位置を初期値として、イ
ンクリメンタル・パターンから得た相対移動量を加算、
減算すれば、刻々の絶対位置を求めることも可能である
。
しかし、第4図の従来例のアブソリュート・エンコーダ
においては、アブソリュート・パターンの読取り用光源
に発光ダイオードか採用されていたのに対して、本発明
のアブソリュート・エンコーダにおいては、同光源に半
導体レーザか採用されている。この半導体レーザは、発
光ダイオードよりも発光強度が大きいために、センサの
間口が狭まっても、センサに十分な受光量を確保できる
ことに加え、点光源性に優れているために、第5図の光
X1、x2のような、光源の広がりに起因する不要な光
を発生しない。これにより、検出部(センサS1〜S8
)上におけるアブソリュート・パターン(トラックP)
の投影像のコントラストが高まる。
においては、アブソリュート・パターンの読取り用光源
に発光ダイオードか採用されていたのに対して、本発明
のアブソリュート・エンコーダにおいては、同光源に半
導体レーザか採用されている。この半導体レーザは、発
光ダイオードよりも発光強度が大きいために、センサの
間口が狭まっても、センサに十分な受光量を確保できる
ことに加え、点光源性に優れているために、第5図の光
X1、x2のような、光源の広がりに起因する不要な光
を発生しない。これにより、検出部(センサS1〜S8
)上におけるアブソリュート・パターン(トラックP)
の投影像のコントラストが高まる。
一方、半導体レーザは、発光ダイオードの寿命が半永久
的なのに比べ、現在の技術水準で、強発光状態の積算寿
命時間は約500時間が限度とされているので、制御回
路を設けて必要最小限の時間だけ半導体レーザを駆動し
発光させて、通常は半導体レーザを消灯しておく。すな
わち、制御回路は、半導体レーザを、要求信号入力時に
、アブソリュート・パターンの読取りに必要な時間たけ
駆動する。
的なのに比べ、現在の技術水準で、強発光状態の積算寿
命時間は約500時間が限度とされているので、制御回
路を設けて必要最小限の時間だけ半導体レーザを駆動し
発光させて、通常は半導体レーザを消灯しておく。すな
わち、制御回路は、半導体レーザを、要求信号入力時に
、アブソリュート・パターンの読取りに必要な時間たけ
駆動する。
[発明の実施例コ
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の実施例の光学式アブソリュート・エ
ンコーダを説明するための図で、1トラック型アブソリ
ュート・パターンの検出を行う部分の部分的な拡大図で
ある。
ンコーダを説明するための図で、1トラック型アブソリ
ュート・パターンの検出を行う部分の部分的な拡大図で
ある。
本実施例では、第4図(a)、 (c)に示される従来
例の符号板Aと、インクリメンタル・パターンを検出す
る部分とをそのまま用いることとし、これらの図に関連
する説明も省略する。
例の符号板Aと、インクリメンタル・パターンを検出す
る部分とをそのまま用いることとし、これらの図に関連
する説明も省略する。
第1図において、符号板AにはトラックPが形成され、
検出部Bは、半導体レーザQと、平行光を得るための非
球面コリメート・レンズLと、受光素子31〜58(一
部は図示していない)とを含んでいる。また、制御回路
Eは、端子eに要求信号が人力されると、予め定めた、
トラックPの読取りに必要な所定時間だけ、半導体レー
ザQを駆動し、発光させる。
検出部Bは、半導体レーザQと、平行光を得るための非
球面コリメート・レンズLと、受光素子31〜58(一
部は図示していない)とを含んでいる。また、制御回路
Eは、端子eに要求信号が人力されると、予め定めた、
トラックPの読取りに必要な所定時間だけ、半導体レー
ザQを駆動し、発光させる。
半導体レーザQは、接合部から点状の強い発光2が得ら
れ、第5図のような光源の広がりに起因する光x1、x
2は発生せず、センサS1〜S8上には、コントラスト
の良いトラックPの投影像が形成される。また、第4図
(b)の場合よりも、発光強度が高い分たけ、トラック
Pの白部におけるセンサS1〜S8の受光量が増えてい
る。
れ、第5図のような光源の広がりに起因する光x1、x
2は発生せず、センサS1〜S8上には、コントラスト
の良いトラックPの投影像が形成される。また、第4図
(b)の場合よりも、発光強度が高い分たけ、トラック
Pの白部におけるセンサS1〜S8の受光量が増えてい
る。
第2図は、本実施例の光学式アブソリュート・エンコー
ダの絶対位置を求める回路の構成を説明するためのブロ
ック図である。
ダの絶対位置を求める回路の構成を説明するためのブロ
ック図である。
第3図は、本実施例の光学式アブソリュート・エンコー
ダの絶対位置を求める回路の動作を説明するためのチャ
ート図である。
ダの絶対位置を求める回路の動作を説明するためのチャ
ート図である。
第2図、第3図において、電源が投入されるとパワーオ
ン・リセット回路11よりリセット信号が出力され、J
−にフリップ・フロップ18とカウンタ17がクリアさ
れる。NC装置のようなコントローラからの絶対位置要
求信号12を受けると、J−にフリップ・フロップ18
の出力信号がHレベルとなり、制御回路Eの端子eに入
力されて、半導体レーザQが駆動され、発光する。この
とき、第1図のセンサS1〜S8の出力は、図示しない
シリアル転送回路により、端子6にシリアル信号として
人力され、シフトレジスタ13に蓄えられて、元のパラ
レルな信号に戻される。この転送が完了すると、終了信
号が出て、J−にフリップ・フロップ18の圧力信号が
反転し、制御回路Eにより半導体レーザQが消灯される
。
ン・リセット回路11よりリセット信号が出力され、J
−にフリップ・フロップ18とカウンタ17がクリアさ
れる。NC装置のようなコントローラからの絶対位置要
求信号12を受けると、J−にフリップ・フロップ18
の出力信号がHレベルとなり、制御回路Eの端子eに入
力されて、半導体レーザQが駆動され、発光する。この
とき、第1図のセンサS1〜S8の出力は、図示しない
シリアル転送回路により、端子6にシリアル信号として
人力され、シフトレジスタ13に蓄えられて、元のパラ
レルな信号に戻される。この転送が完了すると、終了信
号が出て、J−にフリップ・フロップ18の圧力信号が
反転し、制御回路Eにより半導体レーザQが消灯される
。
また、シリアル転送回路にセンサS1〜S8の出力が読
み込みまれ、転送され、シフトレジスタ13に蓄えられ
た以降、本実施例の光学式アブソリュート・エンコーダ
は、インクリメンタル・エンコーダ動作を開始する。す
なわち、シフトレジスタ13のデータは、ROM14に
て位置パターンに変換された後に、アップダウン・カウ
ンタ15にロートされる。その後、相対移動が発生する
とインクリメンタル・パルスが発生し、カウンタ15に
先にロートされたデータは、相対移動方向に応して、1
パルスごとに、1つ加算または減算される。
み込みまれ、転送され、シフトレジスタ13に蓄えられ
た以降、本実施例の光学式アブソリュート・エンコーダ
は、インクリメンタル・エンコーダ動作を開始する。す
なわち、シフトレジスタ13のデータは、ROM14に
て位置パターンに変換された後に、アップダウン・カウ
ンタ15にロートされる。その後、相対移動が発生する
とインクリメンタル・パルスが発生し、カウンタ15に
先にロートされたデータは、相対移動方向に応して、1
パルスごとに、1つ加算または減算される。
方、出力端子24からは、発振器20て発生してカウン
タ】7て計数されるパルスのカウント数と、カウンタ1
5にロートされたデータとか致して、比較回路16から
一致信号が出力されるまで、発振器20からのパルスが
そのまま出力され続ける。すなわち、比較回路16が一
致信号を出力した瞬間、出力端子24から出力されたパ
ルス数が、その時点における符号板に対する検出部の絶
対位置に一致したことになり、トライステート・バッフ
ァ22.23が切替わって、今度はトラックIからセン
サSが読取ったパルスが出力端子24に接続されること
となる。
タ】7て計数されるパルスのカウント数と、カウンタ1
5にロートされたデータとか致して、比較回路16から
一致信号が出力されるまで、発振器20からのパルスが
そのまま出力され続ける。すなわち、比較回路16が一
致信号を出力した瞬間、出力端子24から出力されたパ
ルス数が、その時点における符号板に対する検出部の絶
対位置に一致したことになり、トライステート・バッフ
ァ22.23が切替わって、今度はトラックIからセン
サSが読取ったパルスが出力端子24に接続されること
となる。
従って、出力端子24に接続される受は子側装置では、
アップダウン・カウンタを用いて、発振器20からのパ
ルスをカウントして初期値をセットした後は、通常のイ
ンクリメンタル・エンコーダ動作を行えばよい。すなわ
ち、符号板Aと検出部Bの相対移動の方向に応じてアッ
プまたはダウンを定めて、パルス・カウントを遂行する
ことにより刻々の絶対位置を求める。
アップダウン・カウンタを用いて、発振器20からのパ
ルスをカウントして初期値をセットした後は、通常のイ
ンクリメンタル・エンコーダ動作を行えばよい。すなわ
ち、符号板Aと検出部Bの相対移動の方向に応じてアッ
プまたはダウンを定めて、パルス・カウントを遂行する
ことにより刻々の絶対位置を求める。
なお、なんらかの事情で絶対位置が必要になった場合に
は、その都度、REQ端子12にLレベル信号を人力す
れば、以上の動作を繰返す。
は、その都度、REQ端子12にLレベル信号を人力す
れば、以上の動作を繰返す。
[発明の効果]
本発明の光学式アブソリュート・エンコーダにおいては
、アブソリュート・パターン読取り用光源として、発光
強度か大きく、点光源性に優れた半導体レーザを用いる
から、アブソリュート・パターン読取りのS/N比が向
上して読取値の信頼性が飛躍的に向上する。従りて、符
号板とセンサの間隔を拡大したり、センサとセンサとの
間隔を縮小する等が可能となり、設計上の自由度と可能
性が拡大される。また、アブソリュート・パターンの銹
取りの信頼性が向上するから、最小読取単位を縮小して
、符号板のさらなる小型化を行うことも、実際上可能と
なる。
、アブソリュート・パターン読取り用光源として、発光
強度か大きく、点光源性に優れた半導体レーザを用いる
から、アブソリュート・パターン読取りのS/N比が向
上して読取値の信頼性が飛躍的に向上する。従りて、符
号板とセンサの間隔を拡大したり、センサとセンサとの
間隔を縮小する等が可能となり、設計上の自由度と可能
性が拡大される。また、アブソリュート・パターンの銹
取りの信頼性が向上するから、最小読取単位を縮小して
、符号板のさらなる小型化を行うことも、実際上可能と
なる。
また、制御回路により、半導体レーザの点灯時間を必要
最小限に留めているので、半導体レーザの寿命に束縛さ
れずに、従来例のアブソリュート・エンコーダと同様な
、長期間に渡って安定した動作が得られる。
最小限に留めているので、半導体レーザの寿命に束縛さ
れずに、従来例のアブソリュート・エンコーダと同様な
、長期間に渡って安定した動作が得られる。
第1図は、本発明の実施例の光学式アブソリュート・エ
ンコーダを説明するための図で、1トラック型アブソリ
ュート・パターンの検出を行う部分の部分的な拡大図で
ある。 第2図は、本実施例の光学式アブソリュート・エンコー
ダの絶対位置を求める回路の構成を説明するためのブロ
ック図である。 第3図は、本実施例の光学式アブソリュート・エンコー
ダの絶対位置を求める回路の動作を説明するためのチャ
ート図である。 第4図は、先に出願したアブソリュート・エンコーダを
説明するための図で、(a)は符号板の平面図、(b)
は1トラック型アブソリュート・パターンの検出を行う
部分の断面図、(C)はインクリメンタル・パターンの
検出を行う部分の断面図、(d)は検出信号の線図であ
る。 3g5図は、最小読取単位の長さを縮小した場合に発生
する問題を説明するための図であって、第4図(b)の
トラックPを検出する部分の部分的な拡大図である。 [主要部分の符号の説明] A・・・符号板 B・・・検出部Q・・・半
導体レーザ E・・・制御回路M・・・マスク P・・・アブソリュート・トラック ■・・・インクリメンタル・トラック R1、R2・・・発光ダイオード L、Ll、Ll・・・レンズ S、Sl〜S8・・・センサ
ンコーダを説明するための図で、1トラック型アブソリ
ュート・パターンの検出を行う部分の部分的な拡大図で
ある。 第2図は、本実施例の光学式アブソリュート・エンコー
ダの絶対位置を求める回路の構成を説明するためのブロ
ック図である。 第3図は、本実施例の光学式アブソリュート・エンコー
ダの絶対位置を求める回路の動作を説明するためのチャ
ート図である。 第4図は、先に出願したアブソリュート・エンコーダを
説明するための図で、(a)は符号板の平面図、(b)
は1トラック型アブソリュート・パターンの検出を行う
部分の断面図、(C)はインクリメンタル・パターンの
検出を行う部分の断面図、(d)は検出信号の線図であ
る。 3g5図は、最小読取単位の長さを縮小した場合に発生
する問題を説明するための図であって、第4図(b)の
トラックPを検出する部分の部分的な拡大図である。 [主要部分の符号の説明] A・・・符号板 B・・・検出部Q・・・半
導体レーザ E・・・制御回路M・・・マスク P・・・アブソリュート・トラック ■・・・インクリメンタル・トラック R1、R2・・・発光ダイオード L、Ll、Ll・・・レンズ S、Sl〜S8・・・センサ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1トラック型アブソリュート・パターンとインクリメン
タル・パターンとを並列に形成した符号板(A)と、該
符号板(A)に対して相対移動可能な検出部(B)とか
らなり、 要求信号入力時にのみ前記アブソリュート・パターンを
読取って絶対位置信号を出力し、それ以外は前記インク
リメンタル・パターンを読取ってインクリメンタル信号
を出力する光学式アブソリュート・エンコーダにおいて
、 前記アブソリュート・パターンの読取り用光源として半
導体レーザを使用し、かつ、 該半導体レーザを前記要求信号入力時に読取りに必要な
時間だけ点灯させる制御回路を付加したことを特徴とす
る光学式アブソリュート・エンコーダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2201313A JPH0486522A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 光学式アブソリュート・エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2201313A JPH0486522A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 光学式アブソリュート・エンコーダ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0486522A true JPH0486522A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16438942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2201313A Pending JPH0486522A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 光学式アブソリュート・エンコーダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0486522A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06288789A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 絶対値エンコーダ及び絶対値エンコーダの出力補正方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2509414Y2 (ja) * | 1991-01-31 | 1996-09-04 | ぺんてる株式会社 | 筆記具の把持部構造 |
JP2011093270A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Pilot Corporation | 筆記具の軸筒 |
JP2012091521A (ja) * | 2012-01-06 | 2012-05-17 | Zebra Pen Corp | 筆記具 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2201313A patent/JPH0486522A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2509414Y2 (ja) * | 1991-01-31 | 1996-09-04 | ぺんてる株式会社 | 筆記具の把持部構造 |
JP2011093270A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Pilot Corporation | 筆記具の軸筒 |
JP2012091521A (ja) * | 2012-01-06 | 2012-05-17 | Zebra Pen Corp | 筆記具 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06288789A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 絶対値エンコーダ及び絶対値エンコーダの出力補正方法 |
US5406077A (en) * | 1993-03-30 | 1995-04-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Absolute value encoder and an output correction method of absolute value encoder having a signal processing/control circuit |
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