JPS6275318A - 変位符合化装置 - Google Patents
変位符合化装置Info
- Publication number
- JPS6275318A JPS6275318A JP21657785A JP21657785A JPS6275318A JP S6275318 A JPS6275318 A JP S6275318A JP 21657785 A JP21657785 A JP 21657785A JP 21657785 A JP21657785 A JP 21657785A JP S6275318 A JPS6275318 A JP S6275318A
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- detection element
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、物体の角変位や直線変位を絶対的に測定する
ときなどに用いられるアブソリュート型の変位符号化装
置に関する。
ときなどに用いられるアブソリュート型の変位符号化装
置に関する。
従来より、可動物体の角変位や直線変位を絶対的に測定
する手段として、ロークリエンコーダやリニアエンコー
ダ等のアブソリュート型の変位符号化装置を用いる方式
が知られている。これらの変位符号化装置は1通常、可
動物体の変位に伴って運動する符号体を設け、この符号
体上に変位およびアブソリュート値を表わす符号やパタ
ーンを記し、これを検出素子で検出するように構成され
ている。そして、測定分解能を向上させる手段としては
、専ら、符号体上に記される符号の密度を増加させると
ともにアブソリュート値を表わす・々ターンを微細化し
、さらに、これらに対応させて多数の検出素子を配置す
る方式が採用されている。
する手段として、ロークリエンコーダやリニアエンコー
ダ等のアブソリュート型の変位符号化装置を用いる方式
が知られている。これらの変位符号化装置は1通常、可
動物体の変位に伴って運動する符号体を設け、この符号
体上に変位およびアブソリュート値を表わす符号やパタ
ーンを記し、これを検出素子で検出するように構成され
ている。そして、測定分解能を向上させる手段としては
、専ら、符号体上に記される符号の密度を増加させると
ともにアブソリュート値を表わす・々ターンを微細化し
、さらに、これらに対応させて多数の検出素子を配置す
る方式が採用されている。
しかしながら、上記のように構成された従来の変位符号
化装置にあっては次のような問題があった。すなわち、
符号の寸法を小さくして符号の密度を増加させるには限
界があり、また符号に比べて比較的大きな寸法を有する
検出素子を多数設置することは全体の寸法増加を余儀な
くされ、特に上記検出素子を符号体の変位方向と直交す
る方向に配設する必要があるので大形化の程度が著しい
と言う問題があった。
化装置にあっては次のような問題があった。すなわち、
符号の寸法を小さくして符号の密度を増加させるには限
界があり、また符号に比べて比較的大きな寸法を有する
検出素子を多数設置することは全体の寸法増加を余儀な
くされ、特に上記検出素子を符号体の変位方向と直交す
る方向に配設する必要があるので大形化の程度が著しい
と言う問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、要求分解能より大幅に低い密度
の符号の使用を可能化でき、しがも多数の検出素子を変
位方向と直交方向に設ける必要がなく、小形で高分解能
が得られるアブソリュート型の変位符号化装置を提供す
ることにある。
の目的とするところは、要求分解能より大幅に低い密度
の符号の使用を可能化でき、しがも多数の検出素子を変
位方向と直交方向に設ける必要がなく、小形で高分解能
が得られるアブソリュート型の変位符号化装置を提供す
ることにある。
本発明によれば、可動物体の変位に伴って運動する符号
体と、この符号体上に前記変位方向に記された記録ピッ
チの異なる少なくとも2種類の符号と、これら符号の種
類と同数段けられ、それぞれが複数の検出素子で構成さ
れて対応する種類の前記符号を検出する検出素子群と、
これら検出素子群を構成している検出素子の出力を走査
して得られた信号間の位相差を検出する手段とを備えて
なる変位符号化装置が提供される。
体と、この符号体上に前記変位方向に記された記録ピッ
チの異なる少なくとも2種類の符号と、これら符号の種
類と同数段けられ、それぞれが複数の検出素子で構成さ
れて対応する種類の前記符号を検出する検出素子群と、
これら検出素子群を構成している検出素子の出力を走査
して得られた信号間の位相差を検出する手段とを備えて
なる変位符号化装置が提供される。
[発明の効果〕
上記構成であると、各検出素子群を構成している検出素
子の出力を走査して得られた信号間の位相差を電気的に
計数することにより絶対的な変位を知ることができる。
子の出力を走査して得られた信号間の位相差を電気的に
計数することにより絶対的な変位を知ることができる。
このとき、計数に用いるパルス周期を短くすることによ
って分解能を向上させることができる。また、符号とし
ては、単に変位方向に配設されたものでよく、平面上に
細かく広がったアブソリュートパターンである必要はな
い。このため、検出素子を変位方向と直交する方向に配
設する必要はない。したがって、装置全体の小形化を図
ることができる。
って分解能を向上させることができる。また、符号とし
ては、単に変位方向に配設されたものでよく、平面上に
細かく広がったアブソリュートパターンである必要はな
い。このため、検出素子を変位方向と直交する方向に配
設する必要はない。したがって、装置全体の小形化を図
ることができる。
以下1本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第1図は1本発明の一実施例に係る変位符号化装置をロ
ータリーエンコーダに適用した例を概略的に示すもので
ある。
ータリーエンコーダに適用した例を概略的に示すもので
ある。
同図において、la、lbはディスク状に形成され、同
軸的に配置された符号体であり、これら符号体1a、l
bは軸2を介して絶対的な角変位を測定されるべき図示
しない可動物体に接続されている。符号体1aの周縁部
には符号3aが角ピッチ2θaで記録されている。この
実施例では符号3aとして軸2の軸心線方向に着磁され
た磁気符号が用いられており、各符号3aは隣合う符号
か互いに反対の極性となるように着磁されている。
軸的に配置された符号体であり、これら符号体1a、l
bは軸2を介して絶対的な角変位を測定されるべき図示
しない可動物体に接続されている。符号体1aの周縁部
には符号3aが角ピッチ2θaで記録されている。この
実施例では符号3aとして軸2の軸心線方向に着磁され
た磁気符号が用いられており、各符号3aは隣合う符号
か互いに反対の極性となるように着磁されている。
符号体1aの前記符号3aが設けられている部分に対向
する位置には符号3aを検出するための検出素子群4a
が上記符号体1aとは非接触状態で図示しない基板上に
固定されている。検出素子群4aは、各符号3aから出
た磁力線に感応する。
する位置には符号3aを検出するための検出素子群4a
が上記符号体1aとは非接触状態で図示しない基板上に
固定されている。検出素子群4aは、各符号3aから出
た磁力線に感応する。
たとえば4個の磁気抵抗素子(以後、MR素子と称す。
)からなる検出素子5a〜5dをθa/2ピッチで符号
体゛aの回転方向に配列して構成されている。
体゛aの回転方向に配列して構成されている。
一方、符号体1bの周縁部にも符号3bが前記71号3
aの配設角ピッチとは異なる角ピッチ2θbて記録され
ている。この符号3bは符号3aと同ト1に軸2の軸心
線方向に着磁された磁気符号で構成されており、各符号
3bは隣合う符号が互いに反対の極性となるように着磁
されている。符号体1bの前記符号3bが設けられてい
る部分に対向する位置には符号3bを検出するための検
出素子群4bが上記符号体1bとは非接触状態で図示し
ない基板上に固定されている。検出素子群4bも4個の
MR素子からなる検出素子5e〜5hをθb/2ピッチ
で符号体1bの回転方向に配列して構成されている。
aの配設角ピッチとは異なる角ピッチ2θbて記録され
ている。この符号3bは符号3aと同ト1に軸2の軸心
線方向に着磁された磁気符号で構成されており、各符号
3bは隣合う符号が互いに反対の極性となるように着磁
されている。符号体1bの前記符号3bが設けられてい
る部分に対向する位置には符号3bを検出するための検
出素子群4bが上記符号体1bとは非接触状態で図示し
ない基板上に固定されている。検出素子群4bも4個の
MR素子からなる検出素子5e〜5hをθb/2ピッチ
で符号体1bの回転方向に配列して構成されている。
しかして、各検出素子群4a、4bを構成している各検
出素子5a〜5hの出力は信号処理装置6へ導入される
。信号処理装置6は、第2図に示すように各検出素子群
4a、4b毎に、各群を構成している検出素子5a〜5
dおよび5e〜5hの出力を、それぞれ4個の符号比較
器7を有した符号比較装置8a、8bの各符号比較器へ
隣合うもののどうしの出力を導入している。そして、符
号比較装置8a、8bの出力をそれぞれゼロクロス角演
算装置9a、9bに導入している。これらゼロクロス角
演算装置9a、9bは、各検出素子5a〜5dおよび5
e〜5hの出力を走査して得られる信号に存在する2箇
所のゼロクロス角を検出するようにしている。これらゼ
ロクロス角演算装置9a、9bで算出された2つのゼロ
クロス角θal、θa2およびθbl、 θb2は、
それぞれ加算器10a、10bで加算された後、減算器
11て減算される。そして、この減算値がカウンタ12
て計数され、この計数値が絶対変位信号Xとして出力さ
れる。
出素子5a〜5hの出力は信号処理装置6へ導入される
。信号処理装置6は、第2図に示すように各検出素子群
4a、4b毎に、各群を構成している検出素子5a〜5
dおよび5e〜5hの出力を、それぞれ4個の符号比較
器7を有した符号比較装置8a、8bの各符号比較器へ
隣合うもののどうしの出力を導入している。そして、符
号比較装置8a、8bの出力をそれぞれゼロクロス角演
算装置9a、9bに導入している。これらゼロクロス角
演算装置9a、9bは、各検出素子5a〜5dおよび5
e〜5hの出力を走査して得られる信号に存在する2箇
所のゼロクロス角を検出するようにしている。これらゼ
ロクロス角演算装置9a、9bで算出された2つのゼロ
クロス角θal、θa2およびθbl、 θb2は、
それぞれ加算器10a、10bで加算された後、減算器
11て減算される。そして、この減算値がカウンタ12
て計数され、この計数値が絶対変位信号Xとして出力さ
れる。
次に、上記のように構成された装置の動作を説明する。
説明を簡単にするため、符号体1a。
1b上に記された符号3a、3bは三角波状に観測され
るものとし、それぞれの符号3a、3bが互いに素とな
る関係を満たす如く角ピッチが設定されているものとす
る。また、符号体1a、lbに記された符号3a、3b
の位相が第3図に示すように角変位ゼロ(θ−〇)のと
き完全に一薮しているものとする。このように角変位ゼ
ロの位置を基線んとし、この基線位置のとき検出素子群
4a、4bを構成している検出素子5a〜5dおよび5
e〜5hの出力をそれぞれ等間隔で走査すると第4図に
示す信号が得られる。検出素子群4a側から得られた信
号と検出素子R4b側から得られた信号との間には電気
角での位相差はない。
るものとし、それぞれの符号3a、3bが互いに素とな
る関係を満たす如く角ピッチが設定されているものとす
る。また、符号体1a、lbに記された符号3a、3b
の位相が第3図に示すように角変位ゼロ(θ−〇)のと
き完全に一薮しているものとする。このように角変位ゼ
ロの位置を基線んとし、この基線位置のとき検出素子群
4a、4bを構成している検出素子5a〜5dおよび5
e〜5hの出力をそれぞれ等間隔で走査すると第4図に
示す信号が得られる。検出素子群4a側から得られた信
号と検出素子R4b側から得られた信号との間には電気
角での位相差はない。
可動物体が角変位して符号体1a、lbと検出素子群4
a、4bとの相対関係が第3図におけるθ−θXの位置
にきたとき、検出素子群4a。
a、4bとの相対関係が第3図におけるθ−θXの位置
にきたとき、検出素子群4a。
4bの検出素子5a〜5dおよび5e〜5hの出力を走
査して得られた信号は第5図に示す様相を呈し1両信号
間に電気角的な位相差△θが生じたものとなる。符号体
1a、lbに設けられた符号数は互いに素の関係にある
ので、符号体1a。
査して得られた信号は第5図に示す様相を呈し1両信号
間に電気角的な位相差△θが生じたものとなる。符号体
1a、lbに設けられた符号数は互いに素の関係にある
ので、符号体1a。
1bが1回転する間に△θはゼロから2πまて変化する
ことになる。また、各符号数が素ではなく公約数を有す
るときには、符号体1a、lbの1回転角度を最大公約
数で除した角度範囲において。
ことになる。また、各符号数が素ではなく公約数を有す
るときには、符号体1a、lbの1回転角度を最大公約
数で除した角度範囲において。
△θがゼロから21まで変化することになる。本発明装
置はこの位相差を電気的に検出しているのである。すな
わち、検出素子群4a、4bから走査的に得られる信号
は零を中心にして正負に振動するような形となるので、
符号1ピツチについて2箇所のゼロクロス角θal、
θb2およびθb1、θb2が存在する。符号比較装
置8a、8bはゼロクロス点かどの範囲に存在している
かを判定するためのものである。そして、ゼロクロス角
はゼロクロス点を挟む2個の検出素子の出力値を用いて
ゼロクロス演算装置9a、9bによって算出される。こ
の2つのゼロクロス角θa1.θb2およびθbl、θ
b2はそれぞれ加算器10a、10bによって加算され
る。この加算器10a、10bの出力θaOおよびθb
Oは符号体1a、lbの位相角と見なすことができる。
置はこの位相差を電気的に検出しているのである。すな
わち、検出素子群4a、4bから走査的に得られる信号
は零を中心にして正負に振動するような形となるので、
符号1ピツチについて2箇所のゼロクロス角θal、
θb2およびθb1、θb2が存在する。符号比較装
置8a、8bはゼロクロス点かどの範囲に存在している
かを判定するためのものである。そして、ゼロクロス角
はゼロクロス点を挟む2個の検出素子の出力値を用いて
ゼロクロス演算装置9a、9bによって算出される。こ
の2つのゼロクロス角θa1.θb2およびθbl、θ
b2はそれぞれ加算器10a、10bによって加算され
る。この加算器10a、10bの出力θaOおよびθb
Oは符号体1a、lbの位相角と見なすことができる。
この2つの位相角θaOおよびθbOは、2種類の符号
の数か素の場合には、符号体1a、lbが1回転する間
は異なった値となる。そして、この2つの位相角θaO
およびθbOは減算器11によって減算され、その値が
カウンタ12によって計数される。
の数か素の場合には、符号体1a、lbが1回転する間
は異なった値となる。そして、この2つの位相角θaO
およびθbOは減算器11によって減算され、その値が
カウンタ12によって計数される。
したがって、カウンタ12の出力Xから符号体la、l
b、つまり可動物体の絶対的な角変位を知ることができ
る。
b、つまり可動物体の絶対的な角変位を知ることができ
る。
そして、この場合には符号3a、3bの密度を増すこと
なく、また、変位方向と直交する方向に多数の検出素子
を配設することなく絶対角変位を測定できるので装置全
体の小形化を図ることできる。また、カウンタ12での
クロックパルス周期を短くすることによって分解能も向
上させることができ、結局、前述した効果を発揮させる
ことかできる。
なく、また、変位方向と直交する方向に多数の検出素子
を配設することなく絶対角変位を測定できるので装置全
体の小形化を図ることできる。また、カウンタ12での
クロックパルス周期を短くすることによって分解能も向
上させることができ、結局、前述した効果を発揮させる
ことかできる。
なお9本発明は、上述した各実施例に限定されるもので
はなく種々変形することができる。すなわち、上述した
実施例では、符号として磁気符号を用い、検出素子とし
てMR素子を用いているが。
はなく種々変形することができる。すなわち、上述した
実施例では、符号として磁気符号を用い、検出素子とし
てMR素子を用いているが。
光学式などの他の物理量での符号化と符号検出方式を用
いた場合にも適用できる。また、」二連した実施例は1
本発明を絶対角変位測定用に適用した例であるが1本発
明は絶対直線変位測定用にも適用できることは勿論であ
る。また、上述した実1億例では符号の種類と同数の符
号体を用いているか。
いた場合にも適用できる。また、」二連した実施例は1
本発明を絶対角変位測定用に適用した例であるが1本発
明は絶対直線変位測定用にも適用できることは勿論であ
る。また、上述した実1億例では符号の種類と同数の符
号体を用いているか。
1つの符号体上に2列状態に各符号列を配置してもよい
。
。
第1図は本発明の一実施例に係る変位符号化装置の概略
(1M成図、第2図は同装置における処理装置の構成図
、第3図から第5図は同装置の作用を説明するための図
である。 la、1b・・符号体、i・・軸、3a、3b、−1符
号、4a、4b・・・検出素子群、5a〜5h・・・検
出素子、6・・・信号処理装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 4a 4b第2図 第3図
(1M成図、第2図は同装置における処理装置の構成図
、第3図から第5図は同装置の作用を説明するための図
である。 la、1b・・符号体、i・・軸、3a、3b、−1符
号、4a、4b・・・検出素子群、5a〜5h・・・検
出素子、6・・・信号処理装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 4a 4b第2図 第3図
Claims (1)
- 可動物体の変位に伴って運動する符号体と,この符号体
上に前記変位方向に記された記録ピッチの異なる少なく
とも2種類の符号と,これら符号の種類と同数設けられ
それぞれが複数の検出素子で構成されて対応する種類の
前記符号を検出する検出素子群と,これら検出素子群を
構成している検出素子の出力を走査して得られた信号間
の位相差を検出する手段とを具備してなることを特徴と
する変位符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21657785A JPS6275318A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 変位符合化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21657785A JPS6275318A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 変位符合化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6275318A true JPS6275318A (ja) | 1987-04-07 |
Family
ID=16690594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21657785A Pending JPS6275318A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 変位符合化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6275318A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0267916A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Yamaha Corp | アブソリュートエンコーダ |
JP2010506180A (ja) * | 2006-10-13 | 2010-02-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 実量器として機能するトラックを備えた測定要素およびこのような測定要素により実施可能な測定方法 |
JP2015094615A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 浜松光電株式会社 | 回転検出装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5979114A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | S G:Kk | アブソリユ−ト直線位置検出装置 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21657785A patent/JPS6275318A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5979114A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | S G:Kk | アブソリユ−ト直線位置検出装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0267916A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Yamaha Corp | アブソリュートエンコーダ |
JP2010506180A (ja) * | 2006-10-13 | 2010-02-25 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 実量器として機能するトラックを備えた測定要素およびこのような測定要素により実施可能な測定方法 |
JP2015094615A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 浜松光電株式会社 | 回転検出装置 |
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