JPH0850034A

JPH0850034A - 多回転アブソリュートエンコーダ

Info

Publication number: JPH0850034A
Application number: JP6204598A
Authority: JP
Inventors: Toru Morita; 徹森田; Yasushi Ono; 康大野; Motomasa Imai; 基勝今井; Yuji Yamazaki; 雄二山▲崎▼
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】多回転情報と１回転内情報との間に微小な誤
差があっても、多回転数のオーバフローを正しく検出す
ることのできる多回転アブソリュートエンコーダを提供
する。【構成】多回転量系回路ブロック１のバックアップ系
回転量保持・計数回路４は、磁気式エンコーダ３が出力
するインクリメンタル２相（Ａ相およびＢ相）信号ａお
よびｂに基づいて求めた多回転量データＣを多回転量デ
ータバスを介してバックアップ系多回転数オーバフロー
検出回路５および多回転数補正回路１０に送出する。１
回転内絶対番地系回路ブロック７、主電源系多回転数オ
ーバフロー検出回路１１、多回転数補正回路１０および
データ送信回路１２は、電源供給ラインＬを介して外部
コントローラの主電源によって駆動され、電力供給停止
時には動作が停止するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多回転アブソリュート
エンコーダに関し、特に多回転アブソリュートエンコー
ダの多回転数のオーバフロー検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の多回転アブソリュートエ
ンコーダの構成をブロック構成図である。図示の多回転
アブソリュートエンコーダは、回転軸に設けられた符号
板（不図示）に形成されたパターンから検出した信号に
基づいて多回転量データＯを求めて出力するための多回
転量系回路ブロック１３、および符号板の別のパターン
から検出した信号に基づいて１回転内絶対番地データＴ
を求めて出力するための１回転内絶対番地系回路ブロッ
ク１９を備えている。

【０００３】図示の多回転アブソリュートエンコーダは
さらに、多回転量データＯを補正するための多回転数補
正回路２２、および多回転数補正回路２２で補正された
多回転量データＵおよび１回転内絶対番地系回路ブロッ
ク１９からの１回転内絶対番地データＴを受けるデータ
送信回路２３を備えている。データ送信回路２３は、補
正された多回転量データＵと１回転内絶対番地データＴ
とを内部ラッチして、符号板の絶対位置に対応する外部
（シリアル）出力信号ｖを送出する。

【０００４】多回転量系回路ブロック１３は、多回転用
エンコーダとしての磁気式エンコーダ１５とバックアッ
プ系回転量保持・計数回路１６とバックアップ系多回転
数オーバフロー検出回路１７とからなる。バックアップ
系回転量保持・計数回路１６は、磁気式エンコーダ１５
が出力するインクリメンタル２相（Ａ相およびＢ相）信
号ｍおよびｎに基づいて求めた多回転量データＯを多回
転量データバスを介してバックアップ系多回転数オーバ
フロー検出回路１７および多回転数補正回路２２に送出
する。

【０００５】バックアップ系多回転数オーバフロー検出
回路１７は、バックアップ系回転量保持・計数回路１６
の出力である多回転量データＯを常にモニタし、多回転
量データＯが所定の多回転数を一度でも越えた場合には
オーバフローと判定して、オーバフロー検出信号ｐをデ
ータ送信回路２３に送出し続ける。なお、多回転量系回
路ブロック１３は、外部コントローラ（不図示）の主電
源オフ時にも内部電池１４またはエンコーダ内部の大容
量コンデンサ（以下、「サブ電源」という）により駆動
され、電力供給停止時にも動作するように構成されてい
る。すなわち、多回転量系回路ブロック１３は、サブ電
源動作部を構成している。

【０００６】一方、１回転内絶対番地系回路ブロック１
９は、１回転内エンコーダとしての光学式エンコーダ２
０とデータ変換回路２１とからなる。データ変換回路２
１は、光学式エンコーダ２０が出力する１回転内絶対値
データ信号（アブソリュート信号）ｑと、１回転内イン
クリメンタル２相信号（Ａ相およびＢ相）ｔおよびｕと
に基づいて求めた１回転内絶対番地データＴを１回転内
絶対番地データバスを介してデータ送信回路２３に送出
する。なお、１回転内絶対番地系回路ブロック１９、多
回転数補正回路２２およびデータ送信回路２３は、電源
供給ラインＷを介して外部コントローラの主電源によっ
て駆動され、電力供給停止時には動作が停止するように
構成されている。このように、１回転内絶対番地系回路
ブロック１９、多回転数補正回路２２およびデータ送信
回路２３は、主電源動作回路ブロック１８を構成してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来の多
回転アブソリュートエンコーダでは、磁気式エンコーダ
１５の出力信号ｍおよびｎは１回転１パルス出力の２相
信号であるが、その検出部にはＭＲセンサが用いられ
る。ところが、ＭＲセンサの配置精度（検出側）および
磁石の張り付け位置精度（パターン側）を制御すること
は難しい。したがって、光学式エンコーダ２０によって
検出した位置情報と磁気式エンコーダ１５によって検出
した多回転数との間には、微小な誤差が発生する。この
ように、ＭＲセンサの配置精度（検出側）および磁石の
張り付け位置精度（パターン側）に起因する上述の誤差
を除去することは一般的に非常に困難である。

【０００８】前述のような従来の多回転アブソリュート
エンコーダでは、位置情報の優先度が１回転内絶対値側
にあるため、後述するように多回転数の切り替わり時点
で多回転数を最大で±１だけ誤ることになる。この多回
転数の誤動作を防止するために、多回転数の切り替わり
時点において、磁気式エンコーダ１５の検出した多回転
数データに±１を増減する動作すなわち補正動作を多回
転数補正回路２２で行う必要がある。図６は、多回転数
補正回路２２における補正動作を説明するための図であ
る。

【０００９】図６において、（１７）は、光学式エンコ
ーダが検出した１回転内絶対値データｑの増減に基づい
て求めた多回転数を示している。例えば、１回転３ビッ
トの分解能のアブソリュートエンコーダの場合、１回転
内絶対値が５、６、７から０になった時点で多回転数を
１だけインクリメント（増加）すれば、光学式エンコー
ダの１回転内絶対値データと同期した多回転数を求める
ことができる。また、逆に、１回転内絶対値が２、１、
０から７になった時点で多回転数を１だけデクレメント
（減少）すれば、光学式エンコーダの１回転内絶対値デ
ータと同期した多回転数を求めることができる。

【００１０】（１８）は、１回転内絶対値データｑの上
位２ビットを抽出し１０進データに変換した値を示して
いる。換言すれば、１回転内絶対値を４分割した値を示
している。（１９）は、磁気式エンコーダで検出した多
回転数を示している。（２０）は、１回転１パルス出力
に相当する磁気式エンコーダの２相矩形波を、昇順２ビ
ットバイナリデータとなるようなコード変換を施した
後、１０進で表記したものである。換言すれば、磁気式
エンコーダの多回転量データを４分割した値に相当す
る。

【００１１】（２１）は、図５の多回転数補正回路２２
における補正動作を示している。なお、補正動作につい
ては図７を参照して後述する。（２２）は、多回転数補
正回路２２において補正された多回転量データを示して
いる。図７は、多回転数補正回路２２における補正動作
を決定する真理値表である。図７に示すように、磁気式
エンコーダの２相信号を２進数に変換した２ビットデー
タのうち上位ビットが１で下位ビットが１（すなわち１
０進数で３）であり、且つ光学式エンコーダの１回転内
絶対値の上位２ビットのうち最上位ビット（ＭＳＢ）ｒ
が０で次の上位ビットｓが０（すなわち１０進数で０）
のとき（図中、斜線で示す）、多回転数補正回路２２で
は＋１の補正動作を行う。

【００１２】また、磁気式エンコーダの２相信号を２進
数に変換した２ビットデータのうち上位ビットが０で下
位ビットが０（すなわち１０進数で０）であり、且つ光
学式エンコーダの１回転内絶対値の上位２ビットのうち
最上位ビット（ＭＳＢ）ｒが１で次の上位ビットｓが１
（すなわち１０進数で３）のとき、多回転数補正回路２
２では−１の補正動作を行う。なお、その他の場合に
は、多回転数補正回路２２において補正動作を行わな
い。

【００１３】一方、図８および図９は、図５の従来の多
回転アブソリュートエンコーダにおけるオーバフロー検
出動作を説明する図である。図８および図９において、
（２３）および（３０）は、光学式エンコーダが検出し
た１回転内絶対値データｑの増減に基づいて求めた多回
転数であり、図６の（１７）に対応している。

【００１４】（２４）および（３１）は、１回転内絶対
値データｑの上位２ビットを抽出し１０進データに変換
した値を示している。換言すれば、１回転内絶対値を４
分割した値であり、図６の（１８）に対応している。
（２５）および（３２）は、磁気式エンコーダで検出し
た多回転数であり、図６の（１９）に対応している。た
だし、図８では磁気式エンコーダの位置情報が光学式エ
ンコーダの位置情報（１回転内絶対値）に対して遅れて
いるのに対し、図９では磁気式エンコーダの位置情報が
光学式エンコーダの位置情報（１回転内絶対値）に対し
て進んでいる。（２６）および（３３）は、１回転１パ
ルス出力に相当する磁気式エンコーダの２相矩形波を、
昇順２ビットバイナリデータとなるようなコード変換を
施した後、１０進で表記したものである。換言すれば、
磁気式エンコーダの多回転量データを４分割した値に相
当し、図６の（２０）に対応している。

【００１５】（２７）および（３４）は、バックアップ
系多回転数オーバフロー検出回路１７におけるオーバフ
ロー検出結果を示している。バックアップ系回転量保持
・計数回路１６から出力される多回転量データＯが、所
定の多回転数であるＮを越えると、すなわちＮ＋１にな
るとオーバフローの判定をしている。（２８）および
（３５）は、図５の多回転数補正回路２２における補正
動作を示している。すなわち、図６の（２１）に対応し
ている。（２９）および（３６）は、図７の真理値表に
基づいて、多回転数補正回路２２において補正された多
回転量データであり、図６の（２２）に対応している。

【００１６】図８および図９に示すように、（２３）お
よび（３０）の光学式エンコーダの１回転内絶対値デー
タｑの増減に基づいて求めた多回転数がＮ＋１になった
時点すなわち（Ａ）の時点でオーバフローを検出すべき
ところを、（Ａ）の時点からずれた（Ｂ）の時点におい
てオーバフローを検出している。このように、従来の多
回転アブソリュートエンコーダでは、多回転用エンコー
ダの位置情報すなわち符号板の多回転情報と１回転内エ
ンコーダの位置情報符号板のすなわち１回転内情報との
間に微小な誤差があると、オーバフローの検出を正しく
行うことができないという不都合があった。

【００１７】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、多回転情報と１回転内情報との間に微小な誤
差があっても、多回転数のオーバフローを正しく検出す
ることのできる多回転アブソリュートエンコーダを提供
することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、第１パターンと第２パターンと
が形成された符号板と、前記第１パターンを読み取り、
前記符号板の１回転内情報を出力する第１の検出部と、
前記第２パターンを読み取り、前記符号板の第１多回転
情報を出力する第２の検出部と、主電源がオフになり電
力供給が停止したとき、前記第２の検出部に電力を供給
する第２電源部と、前記１回転内情報と前記第１多回転
情報とを同期させるために、前記第１多回転情報を補正
し、補正多回転情報を出力する補正手段と、前記第２電
源部から供給される電力によって前記第２の検出部とと
もに動作し、前記第２の検出部からの前記第１多回転情
報が第１の所定数を越えたか否かを判断し、前記第１の
所定数を越えたときに第１のオーバフロー検出信号を出
力する第１のオーバフロー検出手段と、前記補正手段か
らの前記補正補正多回転情報が第２の所定数を越えたか
否かを判断し、前記第２の所定数を越えたときに第２の
オーバフロー検出信号を出力する第２のオーバフロー検
出手段と、を備えていることを特徴とする多回転アブソ
リュートエンコーダを提供する。

【００１９】好ましい態様によれば、前記第２のオーバ
フロー検出手段は、前記第１のオーバフロー検出手段か
らの前記第１のオーバフロー検出信号を入力したとき、
第２のオーバフロー検出信号を出力する。

【００２０】

【作用】本発明の多回転アブソリュートエンコーダで
は、第２電源部によってバックアップされた第２検出部
の第１多回転情報のオーバフローを判定し、第１のオー
バフロー検出信号を出力する第１のオーバフロー検出手
段と、主電源系の第１の検出部の１回転内情報に同期し
て補正された補正多回転情報のオーバフローを判定し、
第２のオーバフロー検出信号を出力する第２のオーバフ
ロー検出手段とを備えている。なお、第１のオーバフロ
ー検出手段は、電力供給停止時にも第２電源部であるサ
ブ電源によって第２検出部とともに駆動されるようにな
っている。

【００２１】具体的には、第１のオーバフロー検出手段
は、第２の検出部の第１多回転情報が所定多回転数を１
だけ越えた場合に第１のオーバフロー検出信号を出力す
るのが好ましい。一方、第２のオーバフロー検出手段
は、補正多回転情報が第２の所定多回転数を越えた場
合、または第１のオーバフロー検出信号を受けた場合
に、第２のオーバフロー検出信号を出力するのが好まし
い。

【００２２】こうして、主電源がオフの間に多回転数の
オーバフローが発生しても、第１のオーバフロー検出手
段が第１のオーバフロー検出信号を出力するので、「オ
ーバフロー」と判定し、判定結果を電力が再供給される
まで保持することができる。その結果、主電源が再投入
された際に、外部に「オーバフロー検出信号」を確実に
送出することが可能になる。一方、主電源がオンの場合
には、補正多回転情報が所定多回転数を越えた時点で、
正しく「オーバフロー」と判定することができる。この
場合、第１のオーバフロー検出手段は、第２の検出部の
第１多回転情報が所定多回転数を１だけ越えた場合にオ
ーバフローの判定をするように構成しているので、多回
転情報と１回転内情報との間に微小な誤差があっても、
特に多回転情報の位置情報が進んでいても、誤ってオー
バフローと判定することがない。

【００２３】

【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の実施例にかかる多回転アブソリ
ュートエンコーダのブロック構成図である。図示の多回
転アブソリュートエンコーダは、回転軸に固定された符
号板（不図示）に形成されたパターンから検出した信号
に基づき、符号板の多回転情報である多回転量データＣ
を求めて出力するための多回転量系回路ブロック１を備
えている。多回転量系回路ブロック１は、検出部にたと
えばＭＲセンサ（磁気抵抗センサ）を用いた磁気式エン
コーダ３とバックアップ系回転量保持・計数回路４とバ
ックアップ系多回転数オーバフロー検出回路５とからな
る。バックアップ系回転量保持・計数回路４は、磁気式
エンコーダ３が出力するインクリメンタル２相（Ａ相お
よびＢ相）信号ａおよびｂに基づいて求めた多回転量デ
ータＣを多回転量データバスを介してバックアップ系多
回転数オーバフロー検出回路５および多回転数補正回路
１０に送出する。

【００２４】バックアップ系多回転数オーバフロー検出
回路５は、バックアップ系回転量保持・計数回路４の出
力である多回転量データＣを常にモニタし、多回転量デ
ータＣが所定の多回転数「Ｎ」ではなく「Ｎ＋１」を一
度でも越えた場合にはオーバフローと判定して、第１の
オーバフロー検出信号ｄを主電源系多回転数オーバフロ
ー検出回路１１（後述）に出力する。すなわち、バック
アップ系回転量計数・保持回路４の出力である多回転量
データＣが「Ｎ＋２」になった時点で第１のオーバフロ
ー検出信号ｄを出力する。なお、多回転量系回路ブロッ
ク１は、外部コントローラ（不図示）の主電源オフ時に
も内部電池２のようなサブ電源により駆動され、電力供
給停止時にも動作するように構成されている。すなわ
ち、多回転量系回路ブロック１は、サブ電源動作部を構
成している。

【００２５】さらに、図示の多回転アブソリュートエン
コーダは、符号板に形成された別のパターンから検出し
た信号に基づき、符号板の１回転内情報である１回転内
絶対番地データＨを求めて出力するための１回転内絶対
番地系回路ブロック７を備えている。１回転内絶対番地
系回路ブロック７は、光学式エンコーダ８とデータ変換
回路部９とからなる。データ変換回路部９は、光学式エ
ンコーダ８が出力する１回転内絶対値データ信号（アブ
ソリュート信号）ｅと、１回転内インクリメンタル２相
信号（Ａ相およびＢ相）ｉおよびｈとに基づいて求めた
１回転内絶対番地データＨを１回転内絶対番地データバ
スを介してデータ送信回路１２に送出する。

【００２６】また、データ変換回路部９は、１回転内絶
対番地データＨの最上位ビットｆおよび次の上位ビット
ｇを多回転数補正回路１０に送出する。一方、磁気式エ
ンコーダ３は、磁気式エンコーダ３が出力するインクリ
メンタル２相（Ａ相およびＢ相）信号ａおよびｂを多回
転数補正回路１０に送出する。多回転数補正回路１０
は、上記入力信号ｆ、ｇ、ａおよびｂに基づき、後述す
るように、多回転量系回路ブロック１からの多回転量デ
ータＣを補正する。データ送信回路１２は、多回転数補
正回路１０で補正された多回転量データＩと１回転内絶
対番地系回路ブロック７からの１回転内絶対番地データ
Ｈとに基づいて符号板の絶対位置に対応する外部（シリ
アル）出力信号ｋを外部コントローラに送出する。

【００２７】一方、多回転数補正回路１０で補正された
多回転量データＩは、主電源系多回転数オーバフロー検
出回路１１に送出される。主電源系多回転数オーバフロ
ー検出回路１１は、第１のオーバフロー検出信号ｄおよ
び補正された多回転量データＩに基づいて、第２のオー
バフロー検出信号ｊをデータ送信回路１２に出力する。

【００２８】図１０および図１１は、図１の多回転アブ
ソリュートエンコーダにおける磁気式エンコーダ部およ
び光学式エンコーダ部の具体的な構成を概略的に示す平
面図および側面図である。回転軸４１に固定された符号
板３４には、アブソリュートパターンを有する第１トラ
ック３１、インクリメンタルパターンを有する第２トラ
ック３２、および１回転に１パルスを発生させる回転数
計数用の第３トラック３３が、それぞれ同心円状に独立
に形成されている。第１および第２トラック３１、３２
は光学式の白黒パターンであり、トラック３３は磁気式
のＳＮパターンである。

【００２９】回転計数用検出器である磁気式エンコーダ
部は、第３トラック３３に沿って検出することにより１
回転に１パルスを発生させるＭＲセンサ３７からなる。
このＭＲセンサ３７から出力される信号が、前述したイ
ンクリメンタル２相（Ａ相およびＢ相）信号ａおよびｂ
になる。また光学式エンコーダ部は、第２トラック３２
に沿って１回転内インクリメンタル２相信号ｉおよびｈ
を検出するインクリメンタル検出部３６と、第１トラッ
ク３１に沿って１回転内絶対値データｅを検出するアブ
ソリュート検出部３５とからなる。

【００３０】磁気式エンコーダ部３７で検出されたイン
クリメンタル２相信号ａおよびｂは、端子４０を介して
バックアップ系回転量計数・保持回路４に出力される。
また、アブソリュート検出部３５で検出された１回転内
絶対値データｅは、端子３８を介してデータ変換回路部
９に出力される。さらに、インクリメンタル検出部３６
で検出された１回転内インクリメンタル２相信号ｉおよ
びｈは、端子３９Ａおよび３９Ｂを介してデータ変換回
路部９に出力される。

【００３１】図２は、第２のオーバフロー検出回路であ
る図１の主電源系多回転数オーバフロー検出回路１１の
内部構成を示す図である。図２において、ｄはすでに述
べたように多回転量データＣに基づく多回転数が「Ｎ＋
２」になった時点で主電源系多回転数オーバフロー検出
回路１１に入力される第１のオーバフロー検出信号であ
る。一方、ｏｖｆは多回転数補正回路１０で補正された
多回転量データＩに基づく多回転数が「Ｎ＋１」になっ
た時点で発生する内部オーバフロー検出信号である。図
２の主電源系多回転数オーバフロー検出回路１１では、
第１のオーバフロー検出信号ｄと内部オーバフロー検出
信号ｏｖｆとの論理和信号ＯＶＦを、第２のオーバフロ
ー検出信号ｊとして内部クロック信号に同期してデータ
送信回路１２に送出する。

【００３２】なお、１回転内絶対番地系回路ブロック
７、主電源系多回転数オーバフロー検出回路１１、多回
転数補正回路１０およびデータ送信回路１２は、電源供
給ラインＬを介して外部コントローラの主電源によって
駆動され、電力供給停止時には動作が停止するように構
成されている。このように、１回転内絶対番地系回路ブ
ロック７、主電源系多回転数オーバフロー検出回路１
１、多回転数補正回路１０およびデータ送信回路１２
は、主電源動作回路ブロック６を構成している。

【００３３】以上の構成を有する本実施例の多回転アブ
ソリュートエンコーダの多回転数オーバフロー検出動作
について図３および図４を参照して説明する。図３およ
び図４は、多回転数オーバフロー検出動作を説明する図
である。なお、図３は磁気式エンコーダの位置情報が光
学式エンコーダの位置情報（１回転内絶対値）に対して
遅れている場合を示し、図４は磁気式エンコーダの位置
情報が光学式エンコーダの位置情報（１回転内絶対値）
に対して進んでいる場合を示している。

【００３４】図３および図４において、（１）および
（９）は、光学式エンコーダが検出した１回転内絶対値
データｅの増減に基づいて求めた多回転数を示してい
る。例えば、１回転３ビットの分解能のアブソリュート
エンコーダの場合、１回転内絶対値が５、６、７から０
になった時点で多回転数を１だけインクリメント（増
加）すれば、光学式エンコーダの１回転内絶対値データ
と同期した多回転数を求めることができる。また、逆
に、１回転内絶対値が２、１、０から７になった時点で
多回転数を１だけデクレメント（減少）すれば、光学式
エンコーダの１回転内絶対値データと同期した多回転数
を求めることができる。

【００３５】（２）および（１０）は、１回転内絶対値
データｅの上位２ビットを抽出し１０進データに変換し
た値を示している。換言すれば、１回転内絶対値を４分
割した値を示している。（３）および（１１）は、磁気
式エンコーダで検出した多回転数を示している。上述し
たように、図３では磁気式エンコーダの位置情報が遅
れ、図４では磁気式エンコーダの位置情報が進んでい
る。（４）および（１２）は、１回転１パルス出力に相
当する磁気式エンコーダの２相矩形波ａ、ｂを、昇順２
ビットバイナリデータとなるようなコード変換を施した
後、１０進で表記したものである。換言すれば、磁気式
エンコーダの多回転量データを４分割した値に相当す
る。

【００３６】（５）および（１３）は、バックアップ系
多回転数オーバフロー検出回路５におけるオーバフロー
検出結果を示している。バックアップ系回転量保持・計
数回路４から出力される多回転量データＣが、所定の多
回転数である「Ｎ」ではなく「Ｎ＋１」を越えると、す
なわちＮ＋２になるとオーバフローの判定をしている。
その理由については後述する。（６）および（１４）
は、図１の多回転数補正回路１０における補正動作を示
している。なお、補正動作については図７の真理値表を
参照して後述する。（７）および（１５）は、図７の真
理値表に基づいて、多回転数補正回路１０において補正
された多回転量データＩを示している。（８）および
（１６）は、第１のオーバフロー検出信号ｄおよび多回
転数補正回路１０において補正された多回転量データＩ
に基づいて、主電源系多回転数オーバフロー検出回路１
１が判定したオーバフロー検出結果を示している。

【００３７】まず、（７）および（１５）の多回転数補
正動作について図７を参照して説明する。図７に示すよ
うに、磁気式エンコーダの２相信号ａ、ｂを２進数に変
換した２ビットデータのうち上位ビットが１で下位ビッ
トが１（すなわち１０進数で３）であり、且つ光学式エ
ンコーダの１回転内絶対値の上位２ビットのうち最上位
ビット（ＭＳＢ）ｆが０で次の上位ビットｇが０（すな
わち１０進数で０）のとき（図３において斜線で示
す）、多回転数補正回路１０では＋１の補正動作を行
う。

【００３８】また、磁気式エンコーダの２相信号ａ、ｂ
を２進数に変換した２ビットデータのうち上位ビットが
０で下位ビットが０（すなわち１０進数で０）であり、
且つ光学式エンコーダの１回転内絶対値の上位２ビット
のうち最上位ビット（ＭＳＢ）ｆが１で次の上位ビット
ｇが１（すなわち１０進数で３）のとき（図４において
斜線で示す）、多回転数補正回路１０では−１の補正動
作を行う。さらに、その他の場合には、多回転数補正回
路１０において補正動作を行わない。

【００３９】次に、（８）および（１６）の多回転数オ
ーバフロー検出動作について図２を参照して説明する。
上述したように、主電源系多回転数オーバフロー検出回
路１１では、第１のオーバフロー検出信号ｄの論理レベ
ルが「Ｈ」のときには、補正された多回転量データＩに
かかわらずオーバフローと判定する。また、補正された
多回転量データＩに基づく多回転数が「Ｎ＋１」になっ
た時点でもオーバフローと判定する。

【００４０】第２のオーバフロー検出回路である主電源
系多回転数オーバフロー検出回路１１をこのように構成
することにより、主電源がオフの間にバックアップ系回
転量計数・保持回路４が追従することができないような
多回転量の変化があった場合にも、確実に「オーバフロ
ー」と判定し、判定結果を保持することができる。その
結果、主電源が再投入された際に、外部に「オーバフロ
ー検出信号」を確実に送出することが可能になる。

【００４１】一方、主電源がオンの場合には、補正され
た多回転量データＩに基づく多回転数が所定の多回転数
「Ｎ」を越えた時点で、すなわち「Ｎ＋１」になった時
点で正しく「オーバフロー」と判定することができる。
この場合、磁気式エンコーダ信号による多回転数が所定
の多回転数「Ｎ」ではなく「Ｎ＋１」を越えるとオーバ
フローの判定をするように構成しているので、図４に示
すように磁気式エンコーダの位置情報が進んでいても、
誤ってオーバフローと判定することがない。

【００４２】なお、上述の実施例では、多回転用検出手
段として磁気式エンコーダを、アライメント用検出部お
よびインクリメンタル用検出部として光学式エンコーダ
を備えたアブソリュートエンコーダについて本発明を説
明したが、これらのエンコーダに限定されないことはい
うまでもない。

【００４３】さらに、本実施例の光学式エンコーダ部で
は、インクリメンタルパターンを備える構成にしている
が、アブソリュートパターンだけで構成してもよい。こ
の場合、１回転内絶対番地データＨはアブソリュートパ
ターンを読み取って出力する１回転内絶対値データ信号
から求めればよい。

【００４４】

【効果】以上説明したように、本発明の多回転アブソリ
ュートエンコーダによれば、多回転用エンコーダの位置
情報と１回転内エンコーダの位置情報との間に微小な誤
差があっても、多回転数のオーバフローを正しく検出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる多回転アブソリュート
エンコーダのブロック構成図である。

【図２】第２のオーバフロー検出回路である図１の主電
源系多回転数オーバフロー検出回路１１の内部構成を示
す図である。

【図３】磁気式エンコーダの位置情報が遅れている場合
の多回転数オーバフロー検出動作を説明する図である。

【図４】磁気式エンコーダの位置情報が進んでいる場合
の多回転数オーバフロー検出動作を説明する図である。

【図５】従来の多回転アブソリュートエンコーダの構成
をブロック構成図である。

【図６】従来の多回転アブソリュートエンコーダの多回
転数補正動作を説明する図である。

【図７】図６の多回転数補正動作を決定する真理値を示
す図である。

【図８】従来の多回転アブソリュートエンコーダにおい
て磁気式エンコーダの位置情報が遅れている場合のオー
バフロー検出動作を説明する図である。

【図９】従来の多回転アブソリュートエンコーダにおい
て磁気式エンコーダの位置情報が進んでいる場合のオー
バフロー検出動作を説明する図である。

【図１０】図１の多回転アブソリュートエンコーダにお
ける磁気式エンコーダ部および光学式エンコーダ部の具
体的な構成を概略的に示す平面図である。

【図１１】図１の多回転アブソリュートエンコーダにお
ける磁気式エンコーダ部および光学式エンコーダ部の具
体的な構成を概略的に示す側面図である。

【符号の説明】

１、１３サブ電源動作ブロック（多回転量系回
路ブロック）２、１４内部電池３、１５磁気式エンコーダ４、１６バックアップ系回転量計数・保持回路５、１７バックアップ系多回転数オーバフロー
検出回路６、１８主電源動作回路ブロック７、１９１回転内絶対番地系回路ブロック８、２０光学式エンコーダ９、２１データ変換回路１０、２２多回転数補正回路１２、２３データ送信回路１１主電源系多回転数オーバフロー検出回
路ａ、ｂ、ｍ、ｎ多回転量インクリメンタル２相信号ｅ、ｑ１回転内絶対値データ信号（アブソリ
ュート信号）ｉ、ｈ、ｔ、ｕ１回転内インクリメンタル２相信号ｄ、ｐ、ｊオーバフロー検出信号ｆ、ｒ１回転内絶対値データの最上位ビットｇ、ｓ１回転内絶対値データの次の上位ビッ
ト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｄ 5/56 (72)発明者山▲崎▼ 雄二神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地株式会社ニコン横浜製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１パターンと第２パターンとが形成さ
れた符号板と、前記第１パターンを読み取り、前記符号板の１回転内情
報を出力する第１の検出部と、前記第２パターンを読み取り、前記符号板の第１多回転
情報を出力する第２の検出部と、主電源がオフになり電力供給が停止したとき、前記第２
の検出部に電力を供給する第２電源部と、前記１回転内情報と前記第１多回転情報とを同期させる
ために、前記第１多回転情報を補正し、補正多回転情報
を出力する補正手段と、前記第２電源部から供給される電力によって前記第２の
検出部とともに動作し、前記第２の検出部からの前記第
１多回転情報が第１の所定数を越えたか否かを判断し、
前記第１の所定数を越えたときに第１のオーバフロー検
出信号を出力する第１のオーバフロー検出手段と、前記補正手段からの前記補正補正多回転情報が第２の所
定数を越えたか否かを判断し、前記第２の所定数を越え
たときに第２のオーバフロー検出信号を出力する第２の
オーバフロー検出手段と、を備えていることを特徴とする多回転アブソリュートエ
ンコーダ。
【請求項２】前記第２のオーバフロー検出手段は、前
記第１のオーバフロー検出手段からの前記第１のオーバ
フロー検出信号を入力したとき、第２のオーバフロー検
出信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の多
回転アブソリュートエンコーダ。
【請求項３】前記第１の所定数は、前記第２の所定数
と異なることを特徴とする請求項１または２に記載の多
回転アブソリュートエンコーダ。