JP2000065604A - Encoder - Google Patents

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JP2000065604A
JP2000065604A JP10239889A JP23988998A JP2000065604A JP 2000065604 A JP2000065604 A JP 2000065604A JP 10239889 A JP10239889 A JP 10239889A JP 23988998 A JP23988998 A JP 23988998A JP 2000065604 A JP2000065604 A JP 2000065604A
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JP
Japan
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circuit
slit
light receiving
scale plate
phase
Prior art date
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Application number
JP10239889A
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Japanese (ja)
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Ikuo Takeda
郁夫 武田
Toshitaka Sato
俊孝 佐藤
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a malfunction of an optical encoder caused by stains to slits of a scale plate. SOLUTION: A light-projecting part 12a, a light-detecting part 12b are set at opposite positions to a scale plate 11. In addition to photodetecting elements of an A-phase and a-B phase for detecting a transmission light from a light projector via the fixed slit plate, a photodetecting element of a C-phase which is the same phase as the A-phase is arranged. Since outputs of the A-phase and C-phase synchronize, an abnormal signal is detected by an exclusive OR circuit. An abnormal state caused by stains of slits can be detected accordingly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光学式のロータリー
エンコーダやリニアエンコーダに関し、特にその異常検
知回路に特徴を有するエンコーダに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical rotary encoder and a linear encoder, and more particularly to an encoder having an abnormality detecting circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学式のエンコーダは一定間隔で微小ピ
ッチのスリットが形成されたスケール板と、このスケー
ル板を挟んで投光部及び受光部を有するセンサヘッドが
設けられ、センサヘッドに得られる出力によってスケー
ル板とセンサヘッドの相対的な位置を検出するようにし
ている。このようなリニアエンコーダにおいては開放構
造で用いられる場合もあり、スケール板のスリットにゴ
ミ等が付着し、正常な出力が得られない場合がある。
2. Description of the Related Art An optical encoder is provided with a scale plate in which slits of minute pitches are formed at regular intervals, and a sensor head having a light projecting unit and a light receiving unit sandwiching the scale plate. The relative position between the scale plate and the sensor head is detected based on the output. Such a linear encoder may be used in an open structure, and dust or the like may adhere to the slit of the scale plate, and a normal output may not be obtained.

【0003】このような問題を解決するために、スケー
ル板の複数のスリットに対応する固定スリットを設け、
固定スリットを通過する位置に夫々受光部を設ける。そ
して各受光部の出力を加算し、得られたアナログ波形を
波形整形することによって位置信号を得るようにしたエ
ンコーダも用いられている。こうすれば一部のスリット
が汚れている場合にも誤動作には至らない。
In order to solve such a problem, fixed slits corresponding to a plurality of slits of the scale plate are provided,
A light receiving section is provided at each position passing through the fixed slit. An encoder that adds the outputs of the respective light receiving units and shapes the obtained analog waveform to obtain a position signal is also used. In this way, even if some of the slits are dirty, no malfunction occurs.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら分解能を
向上させるためにスリットピッチを小さくすると、複数
の受光素子を取付けることが難しくなる。例えばスリッ
トピッチが1mmと小さければ、通常複数の受光素子は
取付けられない。そのため1つのスリットに対応した1
つの受光素子を設けておく場合には、スケール板のスリ
ットにゴミ等が付着して光が透過できないと、直ちに誤
動作に到るという問題点があった。又汚れが発生し易い
環境で使用する場合には、磁気式等のリニアエンコーダ
を使用することができなかった。
However, if the slit pitch is reduced to improve the resolution, it becomes difficult to mount a plurality of light receiving elements. For example, if the slit pitch is as small as 1 mm, a plurality of light receiving elements cannot usually be mounted. Therefore, one corresponding to one slit
In the case where two light receiving elements are provided, there is a problem in that if dust or the like adheres to the slit of the scale plate and the light cannot be transmitted, a malfunction occurs immediately. When used in an environment where dirt is likely to occur, a linear encoder such as a magnetic encoder cannot be used.

【0005】又エンコーダの二相の受光素子からのアナ
ログ出力を抵抗分圧回路によって分割し、逓倍された信
号を取り出すことによって、位置検出の分解能を向上さ
せるようにしたエンコーダも用いられている。このよう
な逓倍型のエンコーダでは、スリットの汚れ等によって
逓倍が正常に行われない場合があるという欠点があっ
た。
Further, there is also used an encoder in which the analog output from the two-phase light receiving element of the encoder is divided by a resistance voltage dividing circuit and a multiplied signal is taken out to improve the resolution of position detection. Such a multiplication type encoder has a drawback that the multiplication may not be performed normally due to contamination of the slit or the like.

【0006】本願の請求項1の発明はこのような従来の
問題点に着目してなされたものであって、逓倍型のエン
コーダにおいて、逓倍の異常を検出できるようにするこ
とを目的とする。又請求項2〜4の発明はエンコーダに
おいて比較的簡単な構成でスケール板のスリットの汚れ
や検出時の光量劣化等を異常状態としてあらかじめ検出
できるようにすることを目的とする。
The invention of claim 1 of the present application has been made in view of such a conventional problem, and an object of the invention is to make it possible to detect a multiplication abnormality in a multiplication type encoder. Another object of the present invention is to make it possible to detect in advance the contamination of the slits of the scale plate and the deterioration of the amount of light upon detection as an abnormal state with a relatively simple configuration in the encoder.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、一定ピッチのスリットが形成されたスケール板と、
前記スケール板に向けて光を照射する投光部、及びスケ
ール板を介して光を受光する受光部を有し、前記スケー
ル板と相対的に移動するように設けられたヘッド部と、
を具備し、前記受光部は、前記スケール板のスリットと
同一の幅を有する第1のスリット、及び前記第1のスリ
ットに対して前記スケール板のスリットピッチの一定の
位相差に相当する間隔を隔てて設けられた第2のスリッ
トを有する固定スリット板と、前記固定スリット板の第
1,第2のスリットに対応する位置に夫々取付けられた
第1,第2の受光素子と、前記第1,第2の受光素子よ
り得られる出力の位相差に基づいてその出力を逓倍し、
逓倍した信号を相対的な移動量の信号として出力する逓
倍回路と、前記逓倍回路に入力される受光信号を用いて
前記逓倍回路で逓倍された信号を計数し、該計数値に基
づいて逓倍の異常を検出する逓倍異常検出回路と、を有
することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a scale plate having slits at a constant pitch,
A light-emitting unit that irradiates light toward the scale plate, and a light-receiving unit that receives light through the scale plate, and a head unit that is provided to move relative to the scale plate,
Wherein the light receiving unit has a first slit having the same width as the slit of the scale plate, and an interval corresponding to a certain phase difference of a slit pitch of the scale plate with respect to the first slit. A fixed slit plate having a second slit provided at a distance, first and second light receiving elements respectively attached to positions of the fixed slit plate corresponding to the first and second slits, , Multiplying the output based on the phase difference of the output obtained from the second light receiving element,
A multiplying circuit that outputs the multiplied signal as a signal of a relative movement amount, and counts the signal multiplied by the multiplying circuit using a light receiving signal input to the multiplying circuit, and performs multiplication based on the counted value. And a multiplication abnormality detection circuit for detecting abnormality.

【0008】この場合に逓倍回路の入力と逓倍回路の逓
倍出力のいずれかを切換える切り換え器を設けて出力す
るようにしてもよく、又逓倍回路の出力側にカウンタを
設け、その計数値を位置信号として出力するようにして
もよい。更にこのエンコーダはリニアエンコーダ又はロ
ータリーエンコーダのいずれにも適用することができ
る。
In this case, a switch may be provided to switch between the input of the multiplier and the output of the multiplier, and a counter may be provided at the output side of the multiplier, and the count value may be stored in the output side. You may make it output as a signal. Further, this encoder can be applied to either a linear encoder or a rotary encoder.

【0009】本願の請求項2の発明は、一定ピッチのス
リットが形成されたスケール板と、前記スケール板に向
けて光を照射する投光部、及びスケール板を介して光を
受光する受光部を有し、前記スケール板と相対的に移動
するように設けられたヘッド部と、を具備し、前記受光
部は、前記スケール板のスリットに相当する第1のスリ
ット、及び前記第1のスリットに対して前記スケール板
のスリットピッチの整数倍の間隔を隔てて設けられた第
3のスリットを有する固定スリット板と、前記固定スリ
ット板の第1,第3のスリットに対応する位置に夫々取
付けられた第1,第3の受光素子と、前記スケール板と
前記ヘッド部との相対的な移動量を検出する信号処理回
路部と、前記第1,第3の受光素子より得られる信号の
排他的論理和によってスリットの透過の異常を検出する
異常信号処理回路と、を有することを特徴とするもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a scale plate having slits formed at a constant pitch, a light projecting unit for emitting light toward the scale plate, and a light receiving unit for receiving light via the scale plate. And a head portion provided so as to move relative to the scale plate, wherein the light receiving portion has a first slit corresponding to a slit of the scale plate, and the first slit. A fixed slit plate having a third slit provided at intervals of an integral multiple of the slit pitch of the scale plate, and attached to positions corresponding to the first and third slits of the fixed slit plate, respectively. The first and third light receiving elements, a signal processing circuit unit for detecting a relative movement amount between the scale plate and the head unit, and exclusion of signals obtained from the first and third light receiving elements. By logical disjunction Have an abnormal signal processing circuit for detecting an abnormality of the transmission of the slits, the Te is characterized in.

【0010】本願の請求項3の発明は、請求項2のエン
コーダにおいて、前記異常信号処理回路は、前記受光回
路の第1,第3の受光素子に得られる受光信号の排他的
論理和をとる排他的論理和回路を有し、前記排他的論理
和回路の立上り及び立下り時の位相ずれを消去し、その
入力の相違に基づいてスリットの透過の異常を検出する
ことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the encoder of the second aspect, the abnormal signal processing circuit performs an exclusive OR operation on the light receiving signals obtained by the first and third light receiving elements of the light receiving circuit. It has an exclusive OR circuit, eliminates a phase shift at the time of rising and falling of the exclusive OR circuit, and detects an abnormality in transmission of the slit based on a difference between its inputs. is there.

【0011】本願の請求項4の発明は、請求項3のエン
コーダにおいて、前記異常信号処理回路は、前記受光回
路の第1,第3の受光素子より得られる信号の排他的論
理和をとる前記排他的論理和回路と、前記排他的論理和
回路の出力の立上り又は立下りのいずれか一方のみを出
力する検出回路と、前記排他的論理和回路の出力を積分
することによってその立下り又は立上りの位相ずれを消
去する積分回路と、前記積分回路と前記検出回路の出力
の論理積によって異常信号を検出するアンド回路と、を
有することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the encoder according to the third aspect, the abnormal signal processing circuit takes an exclusive OR of signals obtained from first and third light receiving elements of the light receiving circuit. An exclusive-OR circuit, a detection circuit that outputs only one of the rising and falling of the output of the exclusive-OR circuit, and a fall or rising of the output by integrating the output of the exclusive-OR circuit. And an AND circuit for detecting an abnormal signal based on a logical product of the output of the integration circuit and the output of the detection circuit.

【0012】これらのエンコーダにおいて、受光部は第
1のスリット及びこれとわずかに位相を異ならせた第2
のスリットと、第2のスリットに相当する位置に第2の
受光素子を設けてもよい。この場合には第1,第2の受
光素子の出力の位相関係によってスケール板とヘッド部
との相対的な移動方向や回転方向を検出することができ
る。又エンコーダはリニアエンコーダ及びロータリーエ
ンコーダのいずれにも適用することができる。
In these encoders, the light receiving section is composed of a first slit and a second slit having a slightly different phase from the first slit.
And a second light receiving element may be provided at a position corresponding to the second slit and the second slit. In this case, the relative movement direction and rotation direction between the scale plate and the head can be detected based on the phase relationship between the outputs of the first and second light receiving elements. The encoder can be applied to both a linear encoder and a rotary encoder.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1(a)は本発明の実施の形態
によるリニアエンコーダのヘッド部の構成を示す概略
図、図1(b)はそのスリットの構成を示す図、図2
(a)はリニアエンコーダの外観を示す斜視図、図2
(b)はその正面図である。これらの図に示すようにベ
ース10にスケール板11の位置を検知するセンサヘッ
ド12が固定されている。センサヘッド12は中央部が
空隙となり、両側に夫々投光部12a及び受光部12b
を対向させるように構成されたものである。図1(a)
に示すように投光部12a側には一定幅の光を投光する
投光素子13がプリント基板14上に取付けられてい
る。これと対向する受光部12b側には前面に固定スリ
ット板15が設けられ、この固定スリット板15の第1
〜第3のスリット15a,15b,15cに対応する位
置には、夫々フォトダイオード等の第1,第2,第3の
受光素子16a,16b及び16cが取付けられる。受
光素子16a〜16cはプリント基板17上に実装され
ており、プリント基板17には更にこれらの出力に基づ
いて位置信号を出力する信号処理用の電子回路部品が実
装されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1A is a schematic diagram showing a configuration of a head portion of a linear encoder according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a diagram showing a configuration of a slit thereof, FIG.
FIG. 2A is a perspective view showing the appearance of a linear encoder, and FIG.
(B) is a front view thereof. As shown in these figures, a sensor head 12 for detecting the position of a scale plate 11 is fixed to a base 10. The sensor head 12 has a gap at the center, and a light projecting portion 12a and a light receiving portion 12b on both sides.
Are configured to face each other. FIG. 1 (a)
As shown in FIG. 1, a light emitting element 13 for emitting light of a fixed width is mounted on a printed circuit board 14 on the side of the light emitting portion 12a. A fixed slit plate 15 is provided on the front surface on the side of the light receiving unit 12b opposite to the light receiving unit 12b.
At positions corresponding to the third to third slits 15a, 15b, and 15c, first, second, and third light receiving elements 16a, 16b, and 16c such as photodiodes are attached, respectively. The light receiving elements 16a to 16c are mounted on a printed circuit board 17, and electronic circuit components for signal processing for outputting position signals based on these outputs are mounted on the printed circuit board 17.

【0014】ここでスケール板11と固定スリット板1
5との関係を図1(b)に示す。本図に示すようにスケ
ール板11には一定ピッチpで一定幅の細長いスリット
が形成されている。固定スリット板15は図示のように
このスケール板11のスリットに等しい形状を持ち、ピ
ッチpの整数倍、即ちnp(nは整数)離れた位置に、
第1,第3のスリット15aと15cが設けられる。又
スリット15aに対して整数倍ピッチの関係になく、所
定の位相差を有する位置、例えば1/4pずれた位置
に、第2のスリット15bが設けられている。
Here, the scale plate 11 and the fixed slit plate 1
FIG. 1 (b) shows the relationship with No. 5. As shown in this figure, the scale plate 11 is formed with an elongated slit having a constant pitch p and a constant width. As shown in the figure, the fixed slit plate 15 has a shape equal to the slit of the scale plate 11, and is located at an integer multiple of the pitch p, that is, at a position np (n is an integer) away.
First and third slits 15a and 15c are provided. Further, the second slit 15b is provided at a position having a predetermined phase difference, for example, at a position shifted by 1 / 4p, irrespective of the pitch of the integral multiple pitch with respect to the slit 15a.

【0015】次に信号処理回路部の構成について説明す
る。図3は固定スリット板15の背後の各スリット15
a〜15cの背後に設けられる受光素子と、その出力を
処理する電子回路部の構成を示すブロック図である。受
光素子16a〜16cの出力は夫々増幅器21〜23に
入力され、増幅出力が波形整形回路24〜26に入力さ
れている。波形整形回路24,25の出力は信号処理回
路27に入力され、波形整形回路24,26の出力は異
常信号処理回路28Aに入力される。ここで波形整形回
路24,25,26の出力を夫々A相,B相,C相の出
力とする。信号処理回路27はA相及びB相の出力の位
相差によりスケール板11の移動方向を検出すると共
に、A相又はB相の入力パルス数を計数することによっ
て位置信号を出力するものである。異常信号処理回路2
8Aは固定スリット板15の第1,第3のスリット15
a,15cの間隔がnpの関係にあることから、常に同
一の信号が得られるはずであり、この不一致を検出する
ことによって異常を検出するものである。
Next, the configuration of the signal processing circuit will be described. FIG. 3 shows each slit 15 behind the fixed slit plate 15.
It is a block diagram which shows the light receiving element provided behind a-15c, and the structure of the electronic circuit part which processes the output. Outputs of the light receiving elements 16a to 16c are input to amplifiers 21 to 23, respectively, and amplified outputs are input to waveform shaping circuits 24 to 26, respectively. Outputs of the waveform shaping circuits 24 and 25 are input to a signal processing circuit 27, and outputs of the waveform shaping circuits 24 and 26 are input to an abnormal signal processing circuit 28A. Here, the outputs of the waveform shaping circuits 24, 25 and 26 are assumed to be A-phase, B-phase and C-phase outputs, respectively. The signal processing circuit 27 detects the moving direction of the scale plate 11 based on the phase difference between the A-phase and B-phase outputs, and outputs a position signal by counting the number of A-phase or B-phase input pulses. Abnormal signal processing circuit 2
8A is the first and third slits 15 of the fixed slit plate 15
Since the interval between a and 15c is in the relationship of np, the same signal should always be obtained. An abnormality is detected by detecting the mismatch.

【0016】次に異常信号処理28Aの構成について図
4を用いて説明する。異常信号処理回路28Aは波形整
形回路24,26のA相及びC相の出力の排他的論理和
をとるEOR回路31と、その出力を積分するCR型の
積分回路32、及び積分回路32の出力が入力されるフ
リップフロップ33を有している。フリップフロップは
2つのNOR回路34,35によって構成され、NOR
回路34の出力はNOR回路35の一方の入力端に与え
られる。NOR回路35の他方の入力側にリセット入力
端子が接続されており、その出力はNOR回路34の他
方の入力端及び出力異常信号として出力される。
Next, the configuration of the abnormal signal processing 28A will be described with reference to FIG. The abnormal signal processing circuit 28A is provided with an EOR circuit 31 for performing an exclusive OR operation on the outputs of the A and C phases of the waveform shaping circuits 24 and 26, a CR type integrating circuit 32 for integrating the outputs, and an output of the integrating circuit 32. Is input to the flip-flop 33. The flip-flop is constituted by two NOR circuits 34 and 35,
The output of the circuit 34 is provided to one input terminal of a NOR circuit 35. A reset input terminal is connected to the other input side of the NOR circuit 35, and its output is output as the other input terminal of the NOR circuit 34 and an output abnormality signal.

【0017】次にこの実施の形態の動作について説明す
る。センサヘッド12に対してスケール板11が図2
(a)に示す矢印R又はL方向に移動する場合には、ス
ケール板11のスリットを通過する毎に固定スリット板
のスリット15a〜15cを介して受光素子16a〜1
6cに図5(a),(b),(c)に示すアナログ信号
が得られる。波形整形回路24,26はこれを波形整形
することによって図5(d),(e)に示す出力が得ら
れる。そして図1(b)に示すように、スケール板11
の一部のスリット11xが汚れており光がほとんど透過
しない場合には、その位置と合ったC相の受光素子16
cからは図5(c)に実線で示すように低いレベルの出
力が得られる。このため図5(f),(g)に示すよう
にEOR回路31の出力がHレベルとなり、NOR回路
34,35の出力レベルが反転し、出力異常信号を出力
することができる。このように本実施の形態では、固定
スリット板15の同相の2つのスリットに配置された受
光素子16a,16cの2つの信号の排他的論理和をと
ることによって、スリットの光の透過量が減少する場合
の異常状態を検出するようにしている。
Next, the operation of this embodiment will be described. The scale plate 11 corresponds to the sensor head 12 in FIG.
In the case of moving in the direction of the arrow R or L shown in (a), each time the light passes through the slits of the scale plate 11, the light receiving elements 16a-1 through the slits 15a-15c of the fixed slit plate.
An analog signal shown in FIGS. 5A, 5B and 5C is obtained in FIG. 6C. The waveform shaping circuits 24 and 26 obtain the outputs shown in FIGS. 5D and 5E by shaping the waveform. Then, as shown in FIG.
If some of the slits 11x are dirty and hardly transmit light, the C-phase light receiving element 16
As shown in FIG. 5C, a low-level output is obtained from c. Therefore, as shown in FIGS. 5F and 5G, the output of the EOR circuit 31 becomes H level, the output levels of the NOR circuits 34 and 35 are inverted, and an output abnormality signal can be output. As described above, in the present embodiment, the exclusive OR of the two signals of the light receiving elements 16a and 16c arranged in the two in-phase slits of the fixed slit plate 15 reduces the light transmission amount of the slit. In such a case, an abnormal state is detected.

【0018】次に本発明の第2の実施の形態について説
明する。この実施の形態は前述した第1の実施の形態と
同様に、固定スリット板15にA〜C相のスリット15
a〜15cを設け、これに対応する位置に受光素子16
a〜16cを設けており、A相及びC相の出力に基づい
て異常信号を処理する点も同様である。この実施の形態
では2つの入力の位相のずれに伴う異常信号処理回路の
誤動作を防止するようにしたものであり、異常信号処理
回路について説明する。図6に示すようにこの異常信号
処理回路28Bは、立上り検出回路41、C相とA相と
の排他的論理和をとるEOR回路42、EOR回路42
の出力を積分する同相位相ずれ許容回路43、同相位相
ずれ許容回路43と立上り検出回路41の出力の論理積
をとるアンド回路44及びこれらの出力を積分する積分
回路45を有している。積分回路45の出力はフリップ
フロップ46に与えられ、異常が検出されたときには出
力を異常信号として処理するようにしている。又立上り
検出回路41は、A相の出力を反転させて積分し、A相
との論理積をとる立上り検出回路51、C相の出力を反
転させて積分しC相との論理積をとるC相の立上り検出
回路52、及び2つの立上り検出回路51,52の出力
の論理和をとるオア回路53を含んで構成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, similarly to the above-described first embodiment, the slits 15 of the A to C phases are formed in the fixed slit plate 15.
a to 15c, and the light receiving element 16
a to 16c are provided, and the abnormal signal is processed based on the outputs of the A and C phases. In this embodiment, a malfunction of the abnormal signal processing circuit due to a phase shift between two inputs is prevented, and the abnormal signal processing circuit will be described. As shown in FIG. 6, the abnormal signal processing circuit 28B includes a rising detection circuit 41, an EOR circuit 42 for performing an exclusive OR operation of the C phase and the A phase, and an EOR circuit 42.
, And an AND circuit 44 that calculates the logical product of the outputs of the in-phase and phase shift permitting circuits 43 and 41, and an integrating circuit 45 that integrates these outputs. The output of the integration circuit 45 is supplied to a flip-flop 46, and when an abnormality is detected, the output is processed as an abnormal signal. A rising detection circuit 41 inverts and integrates the output of the A-phase, and calculates a logical product with the A-phase. A rising detection circuit 51 inverts and integrates the output of the C-phase to obtain the logical product with the C-phase. It is configured to include a phase rise detection circuit 52 and an OR circuit 53 that calculates the logical sum of the outputs of the two rise detection circuits 51 and 52.

【0019】次にこの実施の形態による異常信号処理回
路28Bの動作について、タイムチャートを用いて説明
する。図7,図8の(a)〜(j)は図6のa〜jの各
部の波形を示している。図7(a),(b)は夫々A相
及びC相の出力を示しており、A相とC相の位相はほぼ
一致しているが、わずかに位相差をもっているものとす
る。従って立上り検出回路51,52の出力は夫々図7
(c)及び(d)に示すものとなる。又オア回路53の
出力は図7(e)に示すものとなる。更にA相とC相は
わずかに位相差をもっているため、EOR回路42の出
力は図7(f)に示すようにA相,C相の位相差に応じ
たものとなる。ここでは位相差は立上り,立下りで一致
していないものとすると、図示の出力が得られる。更に
同相位相ずれ許容回路43はこの出力を積分するため、
図7(g)に示すような立上りがなまった波形が得られ
る。又立上り検出回路41と同相位相ずれ許容回路43
の出力との論理積をとると、図7(h)に示すように常
にLレベルの信号が得られる。このようにわずかに位相
差が生じる場合には、立上りのみが立上り検出回路41
によって得られ、同相位相ずれ許容回路43によりその
位相差が取り除かれるため、異常検出信号が得られな
い。
Next, the operation of the abnormal signal processing circuit 28B according to this embodiment will be described with reference to a time chart. (A) to (j) of FIGS. 7 and 8 show waveforms of respective parts of a to j of FIG. FIGS. 7A and 7B show the outputs of the A phase and the C phase, respectively. The phases of the A phase and the C phase are almost the same, but it is assumed that there is a slight phase difference. Therefore, the outputs of the rise detection circuits 51 and 52 are respectively shown in FIG.
(C) and (d). The output of the OR circuit 53 is as shown in FIG. Further, since the A phase and the C phase have a slight phase difference, the output of the EOR circuit 42 corresponds to the phase difference between the A phase and the C phase as shown in FIG. Here, assuming that the phase difference does not coincide between the rising edge and the falling edge, the output shown is obtained. Further, the common-mode phase shift allowable circuit 43 integrates this output,
A waveform having a blunt rising as shown in FIG. 7 (g) is obtained. Also, a rising edge detection circuit 41 and an in-phase phase shift allowable circuit 43
When an AND operation is performed with the output of (i), an L level signal is always obtained as shown in FIG. When a slight phase difference occurs in this way, only the rise is detected by the rise detection circuit 41.
And the phase difference is removed by the common-mode phase shift permitting circuit 43, so that an abnormality detection signal cannot be obtained.

【0020】しかし図8に示すようにいずれかのスリッ
トが不透光状態となれば、異常が検知される。例えば図
8(a),(b)に示すように、A相の出力がスケール
板の汚れによって得られないときにC相の出力が得られ
る場合、及びA相の出力が得られている間にC相の出力
が得られない場合には、立上り検出回路41のオア回路
53により夫々の出力の立上り時に立上り検出信号が得
られる。この場合には図8(f),(g)に示すように
EOR回路42の出力のパルス幅が大きくなるため、位
相ずれ許容回路43の積分出力も大きくなる。従ってア
ンド回路44の出力によりセット信号がフリップフロッ
プ46に与えられ、図8(j)に示すように異常検出信
号を出力することができる。そして図8(i)に示すよ
うにこのフリップフロップ46にリセット入力が加わる
までは、異常出力が保持されることとなる。
However, as shown in FIG. 8, when any of the slits is in the light-impermeable state, an abnormality is detected. For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, when the output of the C phase is obtained when the output of the A phase is not obtained due to the contamination of the scale plate, and while the output of the A phase is obtained. When the output of the C-phase is not obtained at the same time, a rising detection signal is obtained at the time of rising of each output by the OR circuit 53 of the rising detecting circuit 41. In this case, as shown in FIGS. 8F and 8G, the pulse width of the output of the EOR circuit 42 increases, so that the integrated output of the phase shift permitting circuit 43 also increases. Therefore, the set signal is given to the flip-flop 46 by the output of the AND circuit 44, and an abnormality detection signal can be output as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 8 (i), the abnormal output is held until the reset input is applied to the flip-flop 46.

【0021】このように本実施の形態では、2つの立上
り検出回路と排他的論理和の出力を処理することによっ
て、立上り時の位相の変化のみに基づいて異常の有無を
検出するようにしている。このため2つの入力の位相が
立上り時と立下り時とで異なる場合にも、異常検出回路
の積分回路等の時定数の設定を複雑にすることなく、単
純な構成で確実に異常を検出することができる。尚2つ
の立下り検出回路によって同様の処理を行い、立下り時
に位相の不一致に基づいて異常を検出するようにしても
よいことはいうまでもない。
As described above, in the present embodiment, the presence or absence of an abnormality is detected based on only the phase change at the time of rising by processing the outputs of the exclusive OR of the two rising detection circuits. . Therefore, even when the phases of the two inputs are different at the time of rising and at the time of falling, the abnormality is reliably detected with a simple configuration without complicating the setting of the time constant of the integration circuit and the like of the abnormality detection circuit. be able to. Needless to say, the same processing may be performed by the two falling detection circuits, and an abnormality may be detected based on the phase mismatch at the time of falling.

【0022】次に本発明の第3の実施の形態について説
明する。この実施の形態によるリニアエンコーダは逓倍
回路を用いて分解能を向上させる逓倍型のエンコーダに
おいて、逓倍の異常を検出するようにしたものである。
図9はこのリニアエンコーダの信号処理部の構成を示す
ブロック図である。本図においてリニアエンコーダには
前述した第1の実施の形態と同様に、固定スリット板に
第1,第2のスリットを設け、その背後に第1,第2の
受光素子16a,16bを配置しており、図3と同様に
その出力が増幅器21,22、波形整形回路24,25
を介してA相とB相の出力として波形分割・整形回路6
1に入力される。波形分割・整形回路61はA相及びB
相の入力を抵抗分割回路によって分割して、分割された
波形毎に整形するものである。逓倍回路62は分割され
た信号を合成し、所定の逓倍数、例えば16逓倍のよう
に逓倍を行い、その出力を位置信号として外部に出力す
ることによって分解能を向上させるようにしている。又
逓倍回路62の出力によって方向を判別する方向判別回
路63が設けられる。方向判別回路63はA相の逓倍信
号とB相の逓倍信号との位相差によって方向を判別する
ものであり、方向判別信号Dとして外部に出力される。
又方向判別信号DとA相の入力及びA相の16逓倍出力
A16とが逓倍異常検出回路64に入力される。逓倍回
路62は4逓倍,8逓倍等他の逓倍を同時に行い、これ
らを切り換える切り換え器を設けてもよく、又逓倍以前
の入力信号と逓倍した信号を切換えて出力するようにし
てもよい。更に逓倍出力又は元の出力のパルス数を計数
するカウンタを設け、カウンタの計数値を位置信号とし
て出力するようにしてもよい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The linear encoder according to this embodiment is a multiplication type encoder that uses a multiplication circuit to improve the resolution and detects an abnormality in multiplication.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a signal processing unit of the linear encoder. In this figure, the linear encoder is provided with the first and second slits on the fixed slit plate and the first and second light receiving elements 16a and 16b are arranged behind the fixed slit plate as in the first embodiment described above. The outputs are amplifiers 21 and 22 and waveform shaping circuits 24 and 25 as in FIG.
Waveform dividing / shaping circuit 6 as A-phase and B-phase outputs via
1 is input. The waveform dividing / shaping circuit 61 includes the A phase and the B
The input of the phase is divided by a resistance dividing circuit and shaped for each divided waveform. The multiplying circuit 62 combines the divided signals, performs multiplication by a predetermined multiplication number, for example, 16 times, and outputs the output to the outside as a position signal to improve the resolution. A direction discriminating circuit 63 for discriminating the direction based on the output of the multiplying circuit 62 is provided. The direction discriminating circuit 63 discriminates the direction based on the phase difference between the A-phase multiplied signal and the B-phase multiplied signal, and is output to the outside as a direction discriminating signal D.
Further, the direction discrimination signal D, the A-phase input and the A-phase 16-times multiplied output A16 are input to the multiplication abnormality detection circuit 64. The multiplying circuit 62 may simultaneously perform other multiplications such as quadruple multiplication and eight multiplication, and may be provided with a switch for switching between them. Alternatively, an input signal before multiplication and a multiplied signal may be switched and output. Further, a counter for counting the number of pulses of the multiplied output or the original output may be provided, and the count value of the counter may be output as a position signal.

【0023】図10は逓倍異常検出回路64の構成を示
すブロック図である。本図に示すように方向判別信号D
は方向判別信号ラッチ回路71に入力される。方向判別
信号ラッチ回路71はいずれか一方の方向、例えばR方
向の方向判別時にHレベルとすると、その判別信号をラ
ッチすることによって異常検出状態とするものである。
方向判別信号のラッチ出力RAはアンド回路72に入力
される。アンド回路72の他方の入力端にはA相の入力
信号が入力され、その論理積信号が立下り/立上り検出
回路73に入力される。立下り/立上り検出回路73は
移動方向がR方向に変化したときにA相の信号を最初に
1パルス分を除いて出力をHレベルに保持し、検出の対
象とするものである。その出力S2はアンド回路74に
入力される。アンド回路74の他方の入力端にはA相の
入力信号が与えられており、その論理積の信号はロード
信号LOADとしてカウンタ75及び立下り検出回路7
6に与えられる。カウンタ75は逓倍回路62からの1
6逓倍された信号A16が入力され、ロード信号LOA
DがHレベルのときにこれを計数してQA〜QDの並列
信号をラッチ回路77に与えている。立下り検出回路7
6はロード信号LOADの立下りのタイミングでクロッ
ク信号CLKを出力し、ラッチ回路77,アンド回路7
8及びパルス遅延回路79に与える。ラッチ回路77は
クロック信号CLKのタイミングでカウンタ75の並列
出力を保持するものであり、比較回路80は保持された
出力が所定の計数値、この場合には16逓倍された信号
の1/2のパルス数、即ち計数値が「8」である場合に
Lレベル、その他の場合にはHレベルとして比較信号C
NTをアンド回路78に与えている。アンド回路78は
このクロック信号CLKと比較信号CNTとの論理積を
アンド回路81に与える。パルス遅延回路79はクロッ
ク信号CLKの1クロック分を遅延させ、遅延後の信号
S3をアンド回路81に与える。アンド回路81はその
論理積によって異常出力を保持するRSフリップフロッ
プ82をセットするものである。RSフリップフロップ
82には異常検出後に異常検出状態を保持し、外部より
リセット入力が与えられたときにこれをリセットするも
のであり、その出力OUTは異常信号として外部に出力
される。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the multiplication abnormality detection circuit 64. As shown in FIG.
Is input to the direction determination signal latch circuit 71. The direction discrimination signal latch circuit 71 sets an H level when discriminating the direction in one of the directions, for example, the R direction, and latches the discrimination signal to set an abnormality detection state.
The latch output RA of the direction determination signal is input to the AND circuit 72. An A-phase input signal is input to the other input terminal of the AND circuit 72, and its AND signal is input to the falling / rising detecting circuit 73. The falling / rising detecting circuit 73 holds the output at the H level except for the first pulse of the A-phase signal when the moving direction changes in the R direction, and detects the signal at the H level. The output S2 is input to the AND circuit 74. An A-phase input signal is supplied to the other input terminal of the AND circuit 74, and a logical product signal thereof is provided as a load signal LOAD to the counter 75 and the fall detecting circuit 7.
6 given. The counter 75 outputs the value of 1 from the multiplication circuit 62.
The signal A16 multiplied by 6 is input, and the load signal LOA is input.
When D is at the H level, this is counted and a parallel signal of QA to QD is supplied to the latch circuit 77. Fall detection circuit 7
6 outputs a clock signal CLK at the falling timing of the load signal LOAD, and outputs a latch circuit 77 and an AND circuit 7.
8 and a pulse delay circuit 79. The latch circuit 77 holds the parallel output of the counter 75 at the timing of the clock signal CLK. The comparison circuit 80 outputs the held output of a predetermined count value, in this case, 1/2 of the signal multiplied by 16 in this case. When the number of pulses, that is, the count value is “8”, the comparison signal C is set to L level, and otherwise to H level.
NT is supplied to an AND circuit 78. The AND circuit 78 gives the logical product of the clock signal CLK and the comparison signal CNT to the AND circuit 81. The pulse delay circuit 79 delays one clock of the clock signal CLK and supplies the delayed signal S3 to the AND circuit 81. The AND circuit 81 sets an RS flip-flop 82 that holds an abnormal output by its logical product. The RS flip-flop 82 holds the abnormality detection state after the abnormality is detected, and resets when a reset input is given from the outside, and its output OUT is output to the outside as an abnormality signal.

【0024】次のこの実施の形態の逓倍異常検出動作に
ついて図11,図12のタイムチャートを用いて説明す
る。図11,図12において時刻t1 より右方向への移
動を開始したものとする。A相の入力信号は図11
(a)に示すように、ほぼ一定周期のクロック信号であ
り、方向判別信号ラッチ回路71によって右方向への回
転後に方向判別信号Dが保持されて、図11(b)に示
すようにHレベルとなっている。逓倍回路62からの逓
倍された信号A16は図11(c)に示すように、逓倍
が正常である限り一定のパルス幅の逓倍信号となってい
る。又アンド回路72の出力S1は右方向の移動時には
A相の信号と同一の信号である。立上り/立下り検出回
路73からは図11(e)に示すように、A相の位相信
号の1クロック分遅らせてHレベルとなる信号S2が得
られることとなり、この間が異常検出の検出範囲とな
る。信号S2がHレベルの間に、A相の入力信号はその
まま図11(f)に示すようにロード信号LOADとし
てカウンタ75及び立下り検出回路76に与えられる。
従ってA相の信号の立下りの時刻t2 , t3 ,t4 ,t
6 毎に図11(g)に示すように立下り検出回路76か
らクロック信号CLKがラッチ回路77に与えられ、立
下りのタイミングでカウンタ75の計数出力QA〜QD
が保持される。従って図12(h)〜(k)に示すよう
に正常な状態では、破線で示すA相の立下りのタイミン
グで計数値「8」が保持され、比較回路80からの出力
はLレベルとなる。クロック信号CLKはパルス遅延回
路79によって図12(m)に示すように1クロック分
遅延されて、時刻t3 よりHレベルとなる。そして16
逓倍が正常に行われている限り比較回路の出力CNTは
Lレベルであるため、アンド回路78,81の出力はL
レベルとなり、RSフリップフロップ82はセットされ
ず、異常信号は得られない。
The following is an explanation of the multiplying abnormality detection operation of this embodiment.
This will be described with reference to the time charts of FIGS.
You. In FIG. 11 and FIG.1Move to the right
It is assumed that the movement has started. The A-phase input signal is shown in FIG.
As shown in (a), the clock signal has a substantially constant cycle.
The rightward rotation is performed by the direction determination signal latch circuit 71.
After the rotation, the direction discrimination signal D is held and shown in FIG.
It is at the H level as described above. The multiplication from the multiplication circuit 62
The multiplied signal A16 is multiplied as shown in FIG.
Is a multiplied signal with a constant pulse width as long as
You. The output S1 of the AND circuit 72 is at the time of rightward movement.
This is the same signal as the A-phase signal. Rise / fall detection times
From the path 73, as shown in FIG.
The signal S2 which becomes H level after being delayed by one clock of the signal is obtained.
During this time, the detection range for abnormality detection is
You. While the signal S2 is at the H level, the A-phase input signal is
As shown in FIG.
To the counter 75 and the falling detection circuit 76.
Accordingly, the falling time t of the A-phase signalTwo , tThree, TFour, T
6 As shown in FIG. 11 (g), the falling detection circuit 76
Clock signal CLK is applied to latch circuit 77, and
The count outputs QA to QD of the counter 75 at the down timing
Is held. Therefore, as shown in FIGS.
In the normal state, the timing of falling of phase A shown by the broken line
The count value "8" is held by the
Becomes L level. The clock signal CLK is pulse delayed
As shown in FIG.
Delayed at time tThreeThe level becomes higher. And 16
As long as the multiplication is performed normally, the output CNT of the comparison circuit is
Since the output is at L level, the outputs of the AND circuits 78 and 81 are at L level.
Level, and the RS flip-flop 82 is set.
No abnormal signal can be obtained.

【0025】さて逓倍回路62の動作が時刻t5 〜t7
の間に図11(c)に示すように異常状態となれば、立
下り検出回路76のクロック信号CLKを出力するタイ
ミングの時刻t6 に計数値は「8」以外の値となり、図
12(l)に示すように比較回路80の出力はHレベル
となる。従ってアンド回路78の出力もHレベルとな
り、アンド回路78,81を介してHレベルの信号がR
Sフリップフロップ82に入力される。従って図12
(p)に示すように異常状態が外部に報知されることと
なる。この場合には外部よりリセット信号が加えられな
ければそのまま異常状態が保持されることとなって、逓
倍の異常状態を検出することができる。
[0025] Now operation time t 5 ~t 7 of the multiplier circuit 62
11C, the count value becomes a value other than “8” at time t 6 of the timing at which the falling edge detection circuit 76 outputs the clock signal CLK. As shown in 1), the output of the comparison circuit 80 becomes H level. Accordingly, the output of the AND circuit 78 also goes to H level, and the signal of H level is
The signal is input to the S flip-flop 82. Therefore, FIG.
As shown in (p), the abnormal state is notified to the outside. In this case, unless an external reset signal is applied, the abnormal state is maintained as it is, and the abnormal state of the multiplication can be detected.

【0026】逓倍の異常状態はスリットが広範囲に渡っ
て汚れている場合等に、受光素子からのアナログ出力レ
ベルが低下するため起こり易くなる。従って前述した第
1,第2の実施の形態では検出できないようなスリット
の広い範囲の汚れがあって逓倍回路の動作に影響を与え
る場合に、その逓倍の異常状態を識別することができ
る。
An abnormal state of the multiplication is more likely to occur when the slit is dirty over a wide area because the analog output level from the light receiving element is reduced. Therefore, when the slit has a wide range of dirt that cannot be detected in the first and second embodiments and affects the operation of the multiplying circuit, an abnormal state of the multiplication can be identified.

【0027】尚前述した各実施の形態はリニアエンコー
ダのスケール板を左右に移動させるようにしているが、
スケール板を固定しセンサヘッド部を移動するように
し、その移動距離を検出するリニアエンコーダとして構
成することができることはいうまでもない。
In each of the embodiments described above, the scale plate of the linear encoder is moved left and right.
Needless to say, the scale plate can be fixed and the sensor head can be moved, so that the linear encoder can be configured as a linear encoder that detects the moving distance.

【0028】又前述した第1,第2の実施の形態と第3
の実施の形態との異常検出を組合せて1つのエンコーダ
に2つの異常検出回路を設けてもよいことはいうまでも
ない。
Further, the first and second embodiments described above and the third
It goes without saying that two abnormality detection circuits may be provided in one encoder by combining the abnormality detection with the embodiment.

【0029】又前述した各実施の形態はリニアエンコー
ダについて説明しているが、本発明は図13に示すよう
にインクリメンタル型のロータリーエンコーダに適用す
ることができる。この場合には回転スケール板101は
円周上に等間隔にスリットが形成された円板となる。又
回転スケール板101を挟み込むようにセンサヘッド1
02が設けられる。センサヘッド102は前述した第1
の実施の形態と同様に、投光部とこれに対向する位置に
受光部を一体に構成したものであり、受光部には第1の
実施の形態と同様に、nピッチ離れた位置に第1,第3
の固定スリットを設け、第1の固定スリットから所定の
位相ずらせた位置に第2のスリットを設け、夫々の位置
に受光素子を設けることによって前述した第1,第2の
実施の形態と同様の異常信号検出回路を構成することが
できる。又A相とB相の出力を逓倍する場合にも前述し
た第3の実施の形態と同様の逓倍異常検出回路を設ける
ことができる。
In each of the embodiments described above, a linear encoder is described. However, the present invention can be applied to an incremental rotary encoder as shown in FIG. In this case, the rotating scale plate 101 is a circular plate having slits formed at equal intervals on the circumference. Also, the sensor head 1 is held so as to sandwich the rotating scale plate 101.
02 is provided. The sensor head 102 is the first
As in the first embodiment, a light emitting unit and a light receiving unit are integrally formed at a position facing the light emitting unit, and the light receiving unit is located at a position n pitches apart from the light emitting unit as in the first embodiment. 1st, 3rd
Is provided in a position shifted by a predetermined phase from the first fixed slit, and a light receiving element is provided in each position, thereby providing the same as in the first and second embodiments described above. An abnormal signal detection circuit can be configured. Also, when multiplying the outputs of the A-phase and the B-phase, a multiplication abnormality detection circuit similar to that of the third embodiment can be provided.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
1の発明によれば、広範囲に渡ってスリットが汚れ、ア
ナログ出力レベルが低下している場合等に逓倍の異常が
生ずれば、その異常状態を識別することができるという
効果が得られる。又請求項2〜4の発明によれば、光学
式のエンコーダにおいて比較的簡単な構成でスケール板
のスリットの汚れやスリットからの出力レベルの低下を
異常状態として検出することができ、スリットの一部分
に欠損がある場合の異常を検出することができる。請求
項3,4の発明では、2つの相からの出力にわずかの位
相ずれがある場合にも、誤動作することがなく異常検出
を行うことができる。
As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, if the slit is dirty over a wide range and an abnormality of the multiplication occurs when the analog output level is lowered, etc. The effect that the abnormal state can be identified is obtained. According to the invention of claims 2 to 4, dirt on the slit of the scale plate or a decrease in output level from the slit can be detected as an abnormal state with a relatively simple configuration in the optical encoder, and a part of the slit can be detected. Can be detected when there is a defect. According to the third and fourth aspects of the present invention, even when there is a slight phase shift in the output from the two phases, it is possible to perform the abnormality detection without malfunction.

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

【図1】(a)は本発明の第1の実施の形態によるエン
コーダのセンサヘッドの構成を示す概略図、(b)はス
ケール板と固定スリット板との関係を示す図である。
FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a configuration of a sensor head of an encoder according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram illustrating a relationship between a scale plate and a fixed slit plate.

【図2】本実施の形態によるリニアエンコーダの構成を
示す斜視図及び側面図である。
FIG. 2 is a perspective view and a side view showing a configuration of a linear encoder according to the present embodiment.

【図3】本発明の第1の実施の形態による信号処理部の
構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing unit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本実施の形態による異常信号処理回路の構成を
示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of an abnormal signal processing circuit according to the present embodiment.

【図5】本実施の形態による異常信号処理回路の動作を
示すタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart illustrating an operation of the abnormal signal processing circuit according to the present embodiment.

【図6】本発明の第2の実施の形態による異常状態処理
回路の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of an abnormal state processing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施の形態による異常状態処理
回路の各部の波形を示すタイムチャート(その1)であ
る。
FIG. 7 is a time chart (part 1) showing waveforms of respective units of the abnormal state processing circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施の形態による異常状態処理
回路の各部の波形を示すタイムチャート(その2)であ
る。
FIG. 8 is a time chart (part 2) showing waveforms of respective parts of the abnormal state processing circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態によるリニアエンコ
ーダの信号処理部の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing unit of a linear encoder according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本実施の形態によるロータリーエンコーダの
逓倍異常検出回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a multiplication abnormality detection circuit of the rotary encoder according to the present embodiment.

【図11】本実施の形態による逓倍異常検出回路の動作
を示すタイムチャート(その1)である。
FIG. 11 is a time chart (part 1) illustrating an operation of the multiplication abnormality detection circuit according to the present embodiment;

【図12】本実施の形態による逓倍異常検出回路の動作
を示すタイムチャート(その2)である。
FIG. 12 is a time chart (part 2) illustrating the operation of the multiplication abnormality detection circuit according to the present embodiment;

【図13】本発明を適用することができるロータリーエ
ンコーダの一例を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing an example of a rotary encoder to which the present invention can be applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ケールト板 12 センサヘッド 12a 投光部 12b 受光部 13 投光素子 15 固定スリット板 16a〜16c 受光素子 24,25,26 波形整形回路 27 信号処理回路 28A,28B 異常信号処理回路 41 立上り検出回路 42 EOR回路 43 同相位相ずれ許容回路 44 アンド回路 45 積分回路 46 フリップフロップ 51,52 立上り検出回路 61 波形分割・整形回路 62 逓倍回路 63 方向判別回路 64 逓倍異常検出回路 71 方向判別信号ラッチ回路 72,74,78,81 アンド回路 73 立上り/立下り検出回路 75 カウンタ 76 立下り検出回路 77 ラッチ回路 79 パルス遅延回路 80 比較回路 82 RSフリップフロップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Calt plate 12 Sensor head 12a Light emitting part 12b Light receiving part 13 Light emitting element 15 Fixed slit plate 16a-16c Light receiving element 24, 25, 26 Waveform shaping circuit 27 Signal processing circuit 28A, 28B Abnormal signal processing circuit 41 Rise detection circuit 42 EOR circuit 43 In-phase shift permitting circuit 44 AND circuit 45 Integrating circuit 46 Flip-flop 51, 52 Rise detection circuit 61 Waveform division / shaping circuit 62 Multiplication circuit 63 Direction discrimination circuit 64 Multiplication abnormality detection circuit 71 Direction discrimination signal latch circuit 72, 74 , 78, 81 AND circuit 73 Rise / fall detection circuit 75 Counter 76 Fall detection circuit 77 Latch circuit 79 Pulse delay circuit 80 Comparison circuit 82 RS flip-flop

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F003 AA13 AA22 AB02 AC02 AD03 2F077 AA01 AA41 CC02 CC08 NN05 NN30 PP19 QQ02 RR25 TT71 UU18 VV33  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F003 AA13 AA22 AB02 AC02 AD03 2F077 AA01 AA41 CC02 CC08 NN05 NN30 PP19 QQ02 RR25 TT71 UU18 VV33

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定ピッチのスリットが形成されたスケ
ール板と、 前記スケール板に向けて光を照射する投光部、及びスケ
ール板を介して光を受光する受光部を有し、前記スケー
ル板と相対的に移動するように設けられたヘッド部と、
を具備し、 前記受光部は、 前記スケール板のスリットと同一の幅を有する第1のス
リット、及び前記第1のスリットに対して前記スケール
板のスリットピッチの一定の位相差に相当する間隔を隔
てて設けられた第2のスリットを有する固定スリット板
と、 前記固定スリット板の第1,第2のスリットに対応する
位置に夫々取付けられた第1,第2の受光素子と、 前記第1,第2の受光素子より得られる出力の位相差に
基づいてその出力を逓倍し、逓倍した信号を相対的な移
動量の信号として出力する逓倍回路と、 前記逓倍回路に入力される受光信号を用いて前記逓倍回
路で逓倍された信号を計数し、該計数値に基づいて逓倍
の異常を検出する逓倍異常検出回路と、を有することを
特徴とするエンコーダ。
1. A scale plate having a scale plate provided with slits of a constant pitch, a light projecting unit for irradiating light to the scale plate, and a light receiving unit for receiving light through the scale plate. A head portion provided to move relative to the
The light receiving unit comprises: a first slit having the same width as the slit of the scale plate; and an interval corresponding to a certain phase difference of a slit pitch of the scale plate with respect to the first slit. A fixed slit plate having a second slit provided at a distance; first and second light receiving elements respectively attached to positions of the fixed slit plate corresponding to the first and second slits; A multiplying circuit that multiplies the output based on the phase difference of the output obtained from the second light receiving element and outputs the multiplied signal as a signal of a relative movement amount; and a light receiving signal input to the multiplying circuit. A multiplication abnormality detection circuit for counting a signal multiplied by the multiplication circuit and detecting a multiplication abnormality based on the counted value.
【請求項2】 一定ピッチのスリットが形成されたスケ
ール板と、 前記スケール板に向けて光を照射する投光部、及びスケ
ール板を介して光を受光する受光部を有し、前記スケー
ル板と相対的に移動するように設けられたヘッド部と、
を具備し、 前記受光部は、 前記スケール板のスリットに相当する第1のスリット、
及び前記第1のスリットに対して前記スケール板のスリ
ットピッチの整数倍の間隔を隔てて設けられた第3のス
リットを有する固定スリット板と、 前記固定スリット板の第1,第3のスリットに対応する
位置に夫々取付けられた第1,第3の受光素子と、 前記スケール板と前記ヘッド部との相対的な移動量を検
出する信号処理回路部と、 前記第1,第3の受光素子より得られる信号の排他的論
理和によってスリットの透過の異常を検出する異常信号
処理回路と、を有するものであることを特徴とするエン
コーダ。
2. The scale plate, comprising: a scale plate having slits of a constant pitch formed therein; a light projecting unit for irradiating the scale plate with light; and a light receiving unit for receiving light through the scale plate. A head portion provided to move relative to the
Comprising: a first slit corresponding to a slit of the scale plate;
And a fixed slit plate having a third slit provided at an interval of an integral multiple of the slit pitch of the scale plate with respect to the first slit, and a first slit and a third slit of the fixed slit plate. First and third light receiving elements respectively attached to corresponding positions; a signal processing circuit unit for detecting a relative movement amount between the scale plate and the head unit; and the first and third light receiving elements. An abnormal signal processing circuit for detecting an abnormality in transmission of the slit by using an exclusive OR of signals obtained from the encoder.
【請求項3】 前記異常信号処理回路は、 前記受光回路の第1,第3の受光素子に得られる受光信
号の排他的論理和をとる排他的論理和回路を有し、前記
排他的論理和回路の立上り及び立下り時の位相ずれを消
去し、その入力の相違に基づいてスリットの透過の異常
を検出するものであることを特徴とする請求項2記載の
エンコーダ。
3. An abnormal signal processing circuit, comprising: an exclusive OR circuit that performs an exclusive OR operation on light receiving signals obtained by first and third light receiving elements of the light receiving circuit; 3. The encoder according to claim 2, wherein a phase shift at the time of rising and falling of the circuit is eliminated, and an abnormality in transmission of the slit is detected based on a difference between the inputs.
【請求項4】 前記異常信号処理回路は、 前記受光回路の第1,第3の受光素子より得られる信号
の排他的論理和をとる前記排他的論理和回路と、 前記排他的論理和回路の出力の立上り又は立下りのいず
れか一方のみを出力する検出回路と、 前記排他的論理和回路の出力を積分することによってそ
の立下り又は立上りの位相ずれを消去する積分回路と、 前記積分回路と前記検出回路の出力の論理積によって異
常信号を検出するアンド回路と、を有することを特徴と
する請求項3記載のエンコーダ。
4. The exclusive signal OR circuit for taking an exclusive OR of signals obtained from first and third light receiving elements of the light receiving circuit, wherein the abnormal signal processing circuit comprises: A detection circuit that outputs only one of a rising edge and a falling edge of the output; an integrating circuit that eliminates a falling or rising phase shift by integrating an output of the exclusive OR circuit; and the integrating circuit. The encoder according to claim 3, further comprising: an AND circuit that detects an abnormal signal based on a logical product of outputs of the detection circuit.
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