JPH0886667A - 絶対値エンコーダ - Google Patents

絶対値エンコーダ

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JPH0886667A
JPH0886667A JP24485494A JP24485494A JPH0886667A JP H0886667 A JPH0886667 A JP H0886667A JP 24485494 A JP24485494 A JP 24485494A JP 24485494 A JP24485494 A JP 24485494A JP H0886667 A JPH0886667 A JP H0886667A
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JP
Japan
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data
detection
output signal
detector
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Application number
JP24485494A
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English (en)
Inventor
Keiji Yamaguchi
恵司 山口
Mamoru Yamashita
守 山下
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Sumtak Corp
Original Assignee
Sumtak Corp
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Publication date
Application filed by Sumtak Corp filed Critical Sumtak Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力信号形態が同じであれば、符号板に形成
した符号形態が異なっても、処理回路を共用できるよう
にした絶対値エンコーダを提供すること。 【構成】 N分割の符号が形成されているトラック部分
T1と、N×M分割の符号が形成されているトラック部
分T2〜T4と、N×M×K分割の符号が形成されてい
るトラック部分T5とを有する符号板2と、N分割の符
号を読み取るためその最小読取単位よりも小さい位相差
をもって配置された1対の検出素子から成る第1検出器
Aと、N×M分割の符号を読み取るためその最小読取単
位よりも小さく且つ前記位相差以下の大きさの位相差を
もって配置された2群の検出素子から成る第2検出器B
と、N×M×K分割の符号を読み取るための第3検出器
SA10と、第2検出器からの読取出力を所定の符号形
態に変換するための変換回路G1、G2と、該変換回路
からの出力と前記第1及び第3検出器からの出力信号に
よりN×M×K分割の絶対位置データを得るための同期
回路G3〜G6とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、出力信号形態が同じで
あれば符号板に形成したスリットの符号形態が異なって
も、符号板からの検出出力信号を処理するための信号処
理回路を変更する必要のない、絶対値エンコーダに関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、出力信号形態が同一の絶対値エ
ンコーダであっても、符号板に形成するスリットの符号
は、純2進符号、交番2進符号、2進化10進符号、イ
ンクリメンタル符号を組合わせた符号等の如く多トラッ
クによりスリットを形成する並列符号形態のもの、或い
は、乱数符号等の如く単一トラックによりスリットを形
成する直列符号形態のものなど、符号形態が異なる場合
が生じる。特に、エンコーダの外形寸法等が異なる場合
は、スリットのピッチ(最小読取単位)が異なり、検出
素子配置等が苦しくなるため、前記種々の符号を組合せ
て、符号板に形成することもある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の絶対値エンコー
ダでは、このように、出力信号形態が同一であっても、
使用する符号板の符号形態が異なると、検出した信号を
処理するための処理回路を変更する必要が生じるのは勿
論のこと、検出した信号の同期をとることも難しくな
る。近年は、エンコーダも、小形化の要求が多く、カス
タムIC等により、対応しているが、使用する符号の違
いより、個々にカスタムICを開発して対応すると開発
費等も高額となってしまうという問題を生じている。
【0004】本発明の目的は、したがって、従来技術に
おける上述の問題点を解決することができる絶対値エン
コーダを提供することにある。
【0005】すなわち、本発明は、出力信号形態が同じ
絶対値エンコーダにおいて、符号板に形成したスリット
の符号形態が異なっても、処理回路を共用でき、検出し
た信号の同期も容易に実現できるようにした絶対値エン
コーダを提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による絶対値エンコーダの特徴は、符号板に
設けられた「1」、「0」の符号列を検出素子によって
読み取って各分割数における絶対位置データを出力する
絶対値エンコーダにおいて、N分割の符号が形成されて
いるトラック部分と、N×M分割の符号が形成されてい
るトラック部分と、N×M×K分割の符号が形成されて
いるトラック部分とを有する符号板と、N分割の符号を
読み取るためその最小読取単位よりも小さい位相差をも
って配置された1対の検出素子から成る第1検出器と、
N×M分割の符号を読み取るためその最小読取単位より
も小さく且つ前記位相差以下の大きさの位相差をもって
配置された2群の検出素子から成る第2検出器と、N×
M×K分割の符号を読み取るための第3検出器と、前記
第2検出器からの読取出力を所定の符号形態に変換する
ための変換回路と、該変換回路からの出力と前記第1及
び第3検出器からの出力信号によりN×M×K分割の絶
対位置データを得るための同期回路とを備えて成る点に
ある。
【0007】すなわち、本発明による絶対値エンコーダ
は、N分割の第1の符号と、N×M分割の第2の符号
と、N×M×K分割の第3の符号のスリットが形成され
た符号板を有し、各個々の分割数の第1〜第2の符号の
形態は、純2進符号、交番2進符号、2進化10進符号
等の並列符号(多トラックによりスリットを形成する符
号)や、乱数符号等の直列符号(1トラックによりスリ
ットを形成する符号)により構成される。
【0008】符号板に形成したスリットの符号を検出す
るための検出素子配置は、N分割の第1の符号に対して
は検出素子A3群とB3群とを設け、その最小読取単位
をλ3とした時、位相差θp3(0<θp3<λ3)を
つけてこれらの検出素子が配置される。N×M分割の第
2の符号に対しては検出素子A2群とB2群とを設け、
その最小読取単位をλ2とした時、位相差θp3の範囲
内に、位相差θp2(0<θp2<λ2、θp2≦θp
3)をつけて、これらの検出素子が配置される。N×M
×K分割の第3の符号に関しては、N×M×K分割数未
満の符号に対して、検出素子A1群とB1群とを設け、
その最小読取単位をλ3とした時、位相差θp2の範囲
内に、位相差θp1(0<θp1<λ1、θp1≦θp
2)をつけてそれらが配置される。N×M×K分割の符
号に対しては、検出素子A10を位相差θp1の範囲内
に配置する。
【0009】各検出素子A1群、B1群、A2群、B2
群、A3群、B3群を用いて、符号板に形成された符号
を検出した検出値を同一の符号形態に変換するため、個
々にデータ変換器が設けられる。
【0010】そして、検出素子A10の検出値の信号の
論理により、A1群の検出値を変換した値DA1群また
はB1群の検出値を変換した値DB1群のいずれか一方
を選択してD1群のデータとして出力するための第1セ
レクタと、D1群のデータの最低分解能の信号の論理に
より、A2群の検出値を変換した値DA2群、または、
B2群の検出値を変換した値DB2群のいずれか一方を
選択し、D2群のデータとして出力するための第2セレ
クタと、D2群のデータの最低分解能の信号の論理によ
り、A3群の検出値を変換した値DA3群、または、B
3群の検出値を変換した値DB3のいずれか一方を、D
3群のデータとして出力するための第3セレクタとが設
けられる。
【0011】D0信号と、D1群の信号と、D2群の信
号とD3群の信号とを組合せることにより、N×M×K
分割の同期のとれた絶対位置データが得られる。
【0012】
【作用】検出素子の有効配置等の条件により、符号形態
の異なる符号で、スリットを符号板に形成しても、デー
タ変換器により、同一の符号形態に変換し、第1乃至第
3セレクタから成る処理回路で処理することにより、検
出した信号の同期等が容易にとれ、同期のとれた絶対位
置データが得られる。このようにして、信号処理のため
の回路の共用化が実現できる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き詳細に説明する。
【0014】図1は本発明によるロータリ式の絶対値エ
ンコーダ1の構成を示す概略構成図である。この絶対値
エンコーダ1は、図示しない被検出体の回転軸等に固定
される符号板2と、符号板2の一方の側に配置された光
源3と、符号板2に絶対位置読み取りのため後述の如く
して形成されている2進直列符号を表すスリットを介し
て光源3からの光を受け取ることにより符号板2のコー
ドを光学的に読み取るための検出素子SA10、SA2
1〜SA23、SB21〜SB23、SA31、SB3
1を有する読取装置4とを備えている。
【0015】次に、図2を参照して、符号板2の構成及
びこれらの検出素子の配列について説明する。
【0016】符号板2には、第1トラックT1〜第5ト
ラックT5が設けられており、分割された各セグメント
は白い部分(透光部)が「1」黒い部分(遮光部)が
「0」として光学的に2進符号を表示するように構成さ
れている。
【0017】第1トラックT1は、「0」と「1」から
成る2分割の符号がN分割符号として形成され、第2〜
第4トラックT2、T3、T4には、3ビット構成の8
分割交番2進符号(グレイコード)がM分割符号として
2(N)周期形成され、第5トラックT5には32分割
(N×M×K)のインクリメンタル符号が形成されてい
る。
【0018】一対の検出素子SA31、SB31は、第
1トラックT1に対し、N分割符号の最小読取単位をλ
3としたとき、位相差θp3=λ3/8で配置されてい
る。この位相差θp3は、0<θp3<λ3の条件を満
たす値であればよい。
【0019】第2トラックT2〜第4トラックT4に対
しては、検出素子SA21、SA22、SA23が符号
板2の径方向に整列して成るA群検出器Aと、検出素子
SB21、SB22、SB23が符号板2の径方向に整
列して成るB群検出器Bとがその符号読み取りのために
設けられている。そこに形成されている符号の最小読取
単位をλ2としたとき、A群検出器AとB群検出器Bと
の位相差θp2がλ2/2に定められている。この位相
差θp2は0<θp2<λ2で、且つθp2≦θp3の
条件を満足する任意の値に定めることができる。
【0020】第5トラックT5に対しては、検出素子S
A10が設けられており、本実施例では、A群検出器A
とB群検出器Bとの丁度中間に位置するよう配設されて
いる。しかし、検出素子SA10は、θp2の範囲内の
どこにでも配置することができる。
【0021】図1に戻ると、各検出素子SA10、SA
21〜SA23、SB21〜SB23、SA31、SB
31からの出力信号は波形整形回路5において波形整形
され、それぞれ検出出力信号DA10、DA21〜DA
23、DB21〜DB23、DA31、DB31として
取り出される。
【0022】図3には、図2に示す構成において符号板
2を1回転させたときの各検出出力信号の波形が示され
ている。
【0023】図1において符号G1で示されるのは、一
組の検出出力信号DA21〜DA23を純2進符号に変
換するための第1データ変換器であり、その出力から
は、変換出力信号DC21、DC23、DC23から成
る変換された第1データDCが出力される。第2データ
変換器G2も、同様に、もう1組の検出出力信号DB2
1〜DB23を純2進符号に変換するために用いられて
おり、その出力からは変換出力信号DD21、DD2
2、DD23から成る変換された第2のデータDDが出
力される。
【0024】検出出力信号DA10の論理に従って第1
データDC又は第2データDDのいいずれかを選択する
ため、第1〜第3セレクタG3〜G5が設けられてい
る。第1データDCを構成する各変換出力信号DC21
〜DC23は第1〜第3セレクタG〜G5の各A端子に
印加されており、第2データDDを構成する各変換出力
信号DD21〜DD23はそれらのB端子に印加されて
いる。
【0025】本実施例では、検出出力信号DA10のレ
ベルが「L」のとき第2データDDが選択され、検出出
力信号DA10のレベルが「H」のとき第1データDC
が選択され、選択されたデータが出力データD1、D
2、D3として取り出される。なお、検出出力信号DA
10は、出力データD0として取り出されている。
【0026】符号G6で示されるのは、セレクタG3〜
G5によって取り出された絶対位置データのうちの最低
分解能信号である出力データD3の論理により、検出出
力信号DA31又はDB31のいずれか一方を選択する
ための第4セレクタである。本実施例では、出力データ
D3のレベルが「L」のとき検出出力信号DB31を選
択し、出力データD3のレベルが「H」のとき検出出力
信号DA31を選択する構成である。そして、選択され
た検出出力信号が出力データD4として取り出される。
【0027】このようにして得られた出力データD0〜
D4が被検出体の絶対位置を示す絶対位置データとして
出力される。
【0028】上記実施例における交番2進符号検出値D
A21、DA22、DA23及びそれのデータ変換器出
力DC21、DC22、DC23が図4に示されてお
り、出力データD0〜D4から成る絶対位置データの内
容が図5に示されている。すなわち、上記構成により、
N×M×K=32分割の純2進符号の絶対位置データが
検出できる。
【0029】この絶対値エンコーダ1は、符号板2に形
成される符号形態が異なっていても、データ変換器の内
容を変更するだけで使用できることを特徴とするもので
ある。
【0030】このことを図6に示す別の符号形態で32
分割の絶対値検出を行うことができるようにした符号板
2’の例について詳しく説明する。符号板2’は、第1
トラックT1、直列符号トラックTR、第5トラックT
5を具えており、第1トラックT1及び第5トラックT
5は図2に示したそれらと同一である。
【0031】直列符号トラックTRには、8(M)分割
の2進循環直列符号が2(N)周期形成されている。こ
の2進循環直列符号は例えばM系列乱数符号から作って
もよいが、本実施例では〔01010011〕となって
おり、連続する3個の符号を順次読み取ると、重複する
ことない8つの絶対位置データを得ることができるとい
うものである。
【0032】次に、検出素子の配列について説明する。
第1トラックT1に対しては、一対の検出素子SA3
1、SB31がその符号読み取りのために設けられてお
り、N分割符号の最小読取単位をλ3としたときこれら
は位相差θp3(0<θp3<λ3)をもって配置され
ている。本実施例では、θp3=λ3/2となってい
る。
【0033】直列符号トラックTRに対しては、検出素
子SA21、SA22、SA23から成るA群検出器A
と、検出素子SB21、SB22、SB23から成るB
群検出器Bとが配置されている。この符号板2’の場合
には、これらの検出素子は周方向に沿って一列に配列さ
れている。直列符号トラックTRの最小読取単位をλ2
で表わすと、検出器A、Bの各検出素子は2λ2の間隔
をあけて配置されており、検出器AB間の位相差θp2
は、0<θp2<λ2で且つθp2≦θp3となるよう
に定められる。本実施例では、θp2=λ2/2と定め
られている。
【0034】第5トラックT5に対しては、検出器SA
10が配置されおり、θp2の範囲内に配置される。本
実施例では、検出素子SA22とSB22との中間位置
に配置されている。
【0035】図6に示される符号板2’及び各検出素子
配置で図1の構成を利用した場合には、符号板2’を1
回転させたときの各部の信号の波形は図7に示す通りで
ある。なお、検出素子DA21、DA22、DA23に
より検出される直列符号検出値の内容は図4に示す通り
であるが、これはデータ変換器G1においてデータ変換
されるので、結局先の場合と同一の変換出力となる。
【0036】以上の次第で、図1の実施例の構成におい
て、符号板2の代りに図6に示す符号板2’を用い、検
出素子の配列を図6に示すように変更すれば、同様にし
て、32分割の絶対位置データを得られることが容易に
理解される。
【0037】このことは、また、符号板に形成するスリ
ットの符号形態の違いにより、検出素子配置が、トラッ
クに対して、垂直方向(並列符号の場合)になる場合
と、トラックに対して、長手方向(直列符号の場合)に
なる場合とあるため、構造に合わせて、符号形態を選定
し、受光素子配置を自由に設計できることになる。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、出力信号
形態が同じ絶対値エンコーダにおいて、符号板に形成し
たスリットの符号形態が異なっても、処理回路を共用で
き、検出した信号の同期も容易に実現できる。
【0039】このため、小型化の要求に応じて、処理回
路をカスタムIC化しても、これを広く利用することが
可能となり、コストの低減を期待することができる。
【0040】また、符号板に形成するスリットの符号形
態の違いにより、検出素子配置が、トラックに対して、
垂直方向(並列符号の場合)になる場合と、トラックに
対して、長手方向(直列符号の場合)になる場合とある
ため、構造に合わせて、符号形態を選定し、受光素子配
置を自由に設計できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による絶対値エンコーダの一実施例の構
成を示すブロック図。
【図2】図1に示した絶対値エンコーダの符号板と検出
素子の配置を説明するための説明図。
【図3】図1に示した絶対値エンコーダにおいて符号板
を1回転させた場合の図1に示す各部の信号の波形を示
すタイムチャート。
【図4】図1の構成において得られる各検出値の内容を
各分割数毎に示した図。
【図5】図1の構成において得られる各分割数における
絶対位置データの内容を示す図。
【図6】図2に示した符号板の符号形態と異なる符号形
態の別の符号板の構成及びそのときの検出素子の配置を
示す図。
【図7】図6に示す構成の符号板及び検出素子を図1の
構成に適用した場合の図1に示す各部の信号波形を示す
タイムチャート。
【符号の説明】
1 絶対値エンコーダ 2、2’符号板 4 読取装置 A A群検出器 B B群検出器 G1 第1データ変換器 G2 第2データ変換器 G3乃至G6 第1乃至第4セレクタ T1〜T5 第1トラック〜第5トラック TR 直列符号トラック SA10、SA21〜SA23、SB21〜SB23、
SA31、SB31 検出素子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 符号板に設けられた「1」、「0」の符
    号列を検出素子によって読み取って各分割数における絶
    対位置データを出力する絶対値エンコーダにおいて、 N分割の符号が形成されているトラック部分と、N×M
    分割の符号が形成されているトラック部分と、N×M×
    K分割の符号が形成されているトラック部分とを有する
    符号板と、 N分割の符号を読み取るためその最小読取単位よりも小
    さい位相差をもって配置された1対の検出素子から成る
    第1検出器と、 N×M分割の符号を読み取るためその最小読取単位より
    も小さく且つ前記位相差以下の大きさの位相差をもって
    配置された2群の検出素子から成る第2検出器と、 N×M×K分割の符号を読み取るための第3検出器と、 前記第2検出器からの読取出力を所定の符号形態に変換
    するための変換回路と、 該変換回路からの出力と前記第1及び第3検出器からの
    出力信号とに応答しN×M×K分割の絶対位置データを
    得るための同期回路とを備えて成ることを特徴とする絶
    対値エンコーダ。
JP24485494A 1994-09-14 1994-09-14 絶対値エンコーダ Pending JPH0886667A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007071732A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Fuji Electric Holdings Co Ltd 光学式絶対値エンコーダ

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JP2007071732A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Fuji Electric Holdings Co Ltd 光学式絶対値エンコーダ

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