JP2005249716A

JP2005249716A - エンコーダ装置

Info

Publication number: JP2005249716A
Application number: JP2004063835A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kumazaki; 健一熊崎
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】本発明は、変調の影響を受けたチャンネルの信号に対し、変調の影響を受けていないチャンネルの信号を反転させて加算することにより、変調成分を除去して精度を向上させることを目的とする。
【解決手段】本発明によるエンコーダ装置は、変調されたエンコーダ信号(10)に対し、変調されていないエンコーダ信号(11)を反転した反転エンコーダ信号(11A)を電圧信号から電流信号(11Aa)に変換してエンコーダ信号(10)に加算することにより変調成分を軽減させるようにした構成である。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンコーダ装置に関し、特に、隣接する他チャンネル（他トラック）の影響により変調された信号に対し、前記他チャンネルの逆位相の電流信号を加算することにより、変調成分を軽減させるための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のエンコーダ装置としては、例えば、特許文献１に開示されているように、回転符号板に形成された多チャンネルの回転スリットからなる符号を経た透光を受光素子で読み取り、多チャンネルのエンコーダ信号を生成していた。

特開昭６２−２７８４０８号公報

従来のエンコーダ装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、隣接するチャンネルによる光のクロストークにより、隣接するチャンネルの符号すなわちスリットのパターンによる変調成分が受光素子からの出力であるエンコーダ信号に現れていた。
この変調成分は、多チャンネルのエンコーダ信号を波形整形して矩形波に変換する場合に悪影響を与え、信号精度の低下となっていた。

本発明によるエンコーダ装置は、符号板に形成され互いに隣接する第１チャンネル符号及び第２チャンネル符号を透過又は反射して得られた第１チャンネル信号及び第２チャンネル信号を第１、第２受光素子により受光し、第１、第２エンコーダ信号として得るようにしたエンコーダ装置において、前記第１又は第２エンコーダ信号のうちの何れかでかつ前記第１チャンネル信号又は第２チャンネル信号の影響により変調された前記第１又は第２エンコーダ信号に対し、前記変調を受けていない前記第１又は第２エンコーダ信号の逆位相の電圧信号を電流信号に変換して加算するようにした構成であり、また、前記第１又は第２受光素子には、信号反転部及び電圧／電流変換部が接続されている構成である。

本発明によるエンコーダ装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、他のチャンネルの影響により変調された信号に対し、他のチャンネルの逆位相の信号を電流信号に変換して加算することにより、変調の影響を受けた方のチャンネルの変調成分を軽減もしくはなくすことができ、２チャンネル（２相）のエンコーダ信号の精度を向上させることができる。

本発明は、隣接する他チャンネル（他トラック）の影響により変調された信号に対し、前記他チャンネルの逆位相の電流信号を加算することにより、変調成分を軽減させるようにしたエンコーダ装置を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるエンコーダ装置の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものは、回転軸２に設けられた符号板であり、この回転軸２の回転により同時回転するように構成されている。

前記符号板１は回転型に限らず直動型の場合も可能であるが、本形態においては回転型の場合について述べる。
前記符号板１の一方の側にはＬＥＤ等からなる発光素子３が配設され、この符号板１の他方の側にはフォトダイオード等からなる２相用すなわち２チャンネル（２トラック）用の第１受光素子４及び第２受光素子５が配設されている。

前記符号板１には、スリットからなる第１チャンネル符号６及び第２チャンネル符号７が互いに隣接して形成され、発光素子３から発光した光は各チャンネル符号６、７を透光し、第１、第２チャンネル信号８、９が第１、第２受光素子４、５に受光されて第１、第２エンコーダ信号１０、１１が出力されるように構成されている。尚、スリットではなく反射型の各チャンネル符号６、７とすることもできる。

前記第２チャンネル信号９は、図３に示されるように、信号反転部２０に入力されて、図４に示されるように逆相に反転されて反転第２エンコーダ信号１１Ａとして電圧／電流変換部２１に入力される。
前記電圧／電流変換部２１では電圧信号からなる前記反転第２エンコーダ信号１１Ａが電流信号１１Ａａに変換されて前記第１エンコーダ信号１０に加算されるように構成されている。

次に、動作について述べる。まず、符号板１が回転している状態で、発光素子３から発光した光からなる各チャンネル信号８、９が符号板１のスリットからなる各チャンネル符号６、７を透光して第１、第２受光素子４、５に受光されると、各受光素子４、５からは各エンコーダ信号１０、１１が出力される。

前記各エンコーダ信号１０、１１のうち、インクリメンタル信号である第１エンコーダ信号１０が第２チャンネル信号９の影響により変調されているため、この変調の影響を受けていない第２エンコーダ信号１１の逆位相の反転第２エンコーダ信号１１Ａを電圧／電流変換部２１を介して電流信号１１Ａａに変換した後に、第１エンコーダ信号１０に加算している。

前述の加算処理により、隣接チャンネルによる変調成分が軽減され、変調の影響を受けた第１エンコーダ信号１０の精度を向上させることができる。
また、図２で示しているように、オフセット変動も存在しているが、このオフセットの変動も減少し、図３の後段の各エンコーダ信号１０、１１の波形整形時の精度を大幅に向上させることができる。
尚、前述の場合、第１、第２チャンネルについて述べたが変調を受けるのはスリット等のパターンによるため、逆の場合もあり、さらに、多チャンネルの場合もある。

本発明は、エンコーダだけではなく、レゾルバ等の場合の外乱による信号処理にも適用可である。

本発明によるエンコーダ装置の概略構成図である。図１の符号板の符号（パターン）を示す構成図である。本発明のエンコーダ装置の信号処理を示す回路図である。図３の信号を示す波形図である。

符号の説明

１符号板
３発光素子
４、５第１、第２受光素子
６、７第１、第２チャンネル符号
８、９第１、第２チャンネル信号
１０、１１第１、第２エンコーダ信号
１１Ａ反転第２エンコーダ信号
１１Ａａ電流信号
２０信号反転部
２１電圧／電流変換部

Claims

符号板(1)に形成され互いに隣接する第１チャンネル符号(6)及び第２チャンネル符号(7)を透過又は反射して得られた第１チャンネル信号(8)及び第２チャンネル信号(9)を第１、第２受光素子(4,5)により受光し、第１、第２エンコーダ信号(10,11)として得るようにしたエンコーダ装置において、
前記第１又は第２エンコーダ信号(10,11)のうちの何れかでかつ前記第１チャンネル信号(8)又は第２チャンネル信号(9)の影響により変調された前記第１又は第２エンコーダ信号(10,11)に対し、前記変調を受けていない前記第１又は第２エンコーダ信号(10,11)の逆位相の電圧信号を電流信号(11Aa)に変換して加算するように構成したことを特徴とするエンコーダ装置。
前記第１又は第２受光素子(4,5)には、信号反転部(20)及び電圧／電流変換部(21)が接続されていることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装置。