JP2007071734A - 光学式絶対値エンコーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光素子1から出射した照射光を、M系列トラック5が設けられたスケール板4に入射し、当該スケール板4からの照射光を受光部2で受光する。受光部2から出力されたM系列検出信号を電流−電圧変換した後、各比較器61−1〜61−8及び62−1〜62−8に入力する。比較器61−1〜61−8及び62−1〜62−8において基準電圧と比較して矩形波状に波形成形したM系列検出信号を得てCPU50へ入力し、CPU50でM系列検出信号から絶対位置情報を得る。前記各比較器61−1〜61−8及び62−1〜62−8の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対して可変抵抗器63を接続して、比較器61−1〜61−8及び62−1〜62−8の基準電圧を調整可能とする。
【選択図】 図1
Description
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダの概略的な構成を説明する。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、前述した図16に示す光学式絶対値エンコーダと同様の概略構成を有する。すなわち、発光素子1、受光部2、回路基板3、スケール板4を主な構成要素として構成されている。受光部2は、図19に示すようにM系列用の受光セルアレイA群311及びB群312、内挿倍用の受光セルアレイA’群313及びB’群314が配置された構成を有する。スケール板4は、図17、図18に示すようにM系列トラック5及び明暗トラック6が形成されている。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311のM系列検出信号と受光セルアレイB群312のM系列検出信号とで、比較器の比較器基準電圧を個別に調整可能に構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312の全てのM系列検出信号に対して個別に比較器基準電圧を調整可能に構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312のM系列検出信号が入力する比較器の基準電圧を、可変抵抗器ではなく、D/A変換器出力を用いて調整可能に構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312のM系列検出信号が入力する比較器の基準電圧を、D/A変換出力を用いてA群311及びB群312で別々に調整可能に構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312のM系列検出信号が入力する比較器の基準電圧を、D/A変換出力を用いて受光セル毎に調整可能に構成した例である。
なお、CPU70に内蔵されたD/A変換部に限らず、CPU70に外付けで各受光セルに対応したD/A変換器を備えるようにしても良い。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312にモニタリング受光セルを配置し、モニタリング受光セル出力に基づいて比較器の基準電圧を調整するように構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312にモニタリング受光セルを配置し、モニタリング受光セル出力をCPUに入力して比較器の基準電圧に対する指令値として用いるように構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、上記第8の実施の形態において基準電圧生成回路84で行っている積分演算処理を、CPU70においてソフトウエアで行うように構成した例である。その他の構成は上記第8の実施の形態と同様である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312のそれぞれにモニタリング受光セルを配置し、個々のモニタリング受光セル出力に基づいてA群及びB群で個別に適切な比較器基準電圧を生成するように構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312のモニタリング受光セル出力に基づいて基準電圧指令値を生成してCPU70へ入力し、CPU70から各比較器へ基準電圧を供給するように構成した例である。
本実施の形態に係る光学式絶対値エンコーダは、受光セルアレイA群311及びB群312のモニタリング受光セル出力に基づいて基準電圧指令値を生成してCPU70へ入力し、CPU70から各比較器へ基準電圧を供給するように構成した例である。
2 受光素子
3 回路基板
4 スケール板
5 M系列トラック
6 明暗トラック
31−1〜31−8 受光セル(A群)
32−1〜32−8 受光セル(B群)
33−1〜33−6 受光セル(A’群)
34−1〜34−6 受光セル(B’群)
41−1〜41−8 電流−電圧変換回路(A群)
42−1〜42−8 電流−電圧変換回路(B群)
43 電流−電圧変換回路(A’群)
44 電流−電圧変換回路(B’群)
50、70 CPU
61−1〜61−8 比較器(A群)
62−1〜62−8 比較器(B群)
63 可変抵抗器
63−1〜63−8 可変抵抗器(A群)
66−1〜66−8 可変抵抗器(B群)
81 モニタリング用受光セル(A群及びB群)
84 基準電圧生成回路
311 受光セルアレイA群
312 受光セルアレイB群
313 受光セルアレイA’群
314 受光セルアレイB’群
401〜408 トランジスタ(A群)
409〜416 トランジスタ(B群)
Claims (15)
- 照射光を出射する発光部と、
前記発光部から入射する照射光をM系列情報に基づいて反射/非反射又は透過/遮光するM系列トラックが設けられたスケールと、
前記M系列トラックと対向する位置にそれぞれ配置され複数個の受光素子からなる2つのM系列用受光素子群を備えた受光部と、
前記M系列用受光素子群の各受光素子が出力するM系列検出信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路と、
前記各増幅回路の増幅したM系列検出信号をそれぞれ電流−電圧変換する複数の電流−電圧変換回路と、
前記各電流−電圧変換回路に対応して設けられ、それぞれ対応する電流−電圧変換回路で電圧信号に変換されたM系列検出信号と基準電圧とを比較して矩形波状のM系列検出信号を出力する複数の比較器と、
前記各比較器の基準電圧を調整する基準電圧調整手段と、
前記各比較器の出力するM系列検出信号を処理して絶対位置情報を得る制御回路と、
を具備したことを特徴とする光学式絶対値エンコーダ。 - 照射光を出射する発光部と、
前記発光部から入射する照射光をM系列情報に基づいて反射/非反射又は透過/遮光するM系列トラックが円周方向に沿って設けられた回転板と、
前記M系列トラックと対向する位置にそれぞれ配置され複数個の受光素子からなる2つのM系列用受光素子群を備えた受光部と、
前記M系列用受光素子群の各受光素子が出力するM系列検出信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路と、
前記各増幅回路の増幅したM系列検出信号をそれぞれ電流−電圧変換する複数の電流−電圧変換回路と、
前記各電流−電圧変換回路に対応して設けられ、それぞれ対応する電流−電圧変換回路で電圧信号に変換されたM系列検出信号と基準電圧とを比較して矩形波状のM系列検出信号を出力する複数の比較器と、
前記各比較器の基準電圧を調整する基準電圧調整手段と、
前記各比較器の出力するM系列検出信号を処理して前記回転板の回転方向の変位を検出する制御回路と、
を具備したことを特徴とする光学式絶対値エンコーダ。 - 前記基準電圧調整手段は、出力電圧を調整可能な基準電圧調整器であり、前記各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対して前記基準電圧としての出力電圧を印加することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。
- 前記基準電圧調整手段は、前記各比較器の基準電圧入力側を複数の比較器毎に電気的に並列接続した複数の統合基準入力端に対してそれぞれ接続され、前記基準電圧となる出力電圧を個別に調整可能な複数の基準電圧調整器からなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。
- 前記基準電圧調整手段は、前記各比較器の基準電圧入力側に対してそれぞれ接続され、前記各比較器の基準電圧となる出力電圧を個別に調整可能な複数の基準電圧調整器からなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。
- 前記基準電圧調整手段は、前記制御回路に備えられ前記各比較器の基準電圧指令値を出力するプロセッサと、前記プロセッサから基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され前記各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対してアナログ出力端子が接続されたD/A変換部と、を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。
- 前記基準電圧調整手段は、前記制御回路に備えられ複数の前記比較器毎に基準電圧指令値を出力するプロセッサと、前記複数の比較器毎に設けられ、前記プロセッサから各々対応する基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され、前記複数の比較器毎に基準電圧入力側を電気的に並列接続した複数の統合基準入力端に対してアナログ出力端子がそれぞれ接続された複数のD/A変換部と、を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。
- 前記基準電圧調整手段は、前記制御回路に備えられ前記各比較器に個別に基準電圧指令値を出力するプロセッサと、前記各比較器に対して設けられ、前記プロセッサから各々対応する基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され、前記各比較器の基準電圧入力側に対してアナログ出力端子がそれぞれ接続された複数のD/A変換部と、を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。
- 前記基準電圧調整手段は、
前記M系列用受光素子群の近傍に配置されたモニタリング受光素子と、
前記モニタリング受光素子の出力する検出信号を増幅するモニタリング用増幅回路と、
前記モニタリング用増幅回路の増幅した検出信号を電流−電圧変換するモニタリング用電流−電圧変換回路と、
前記モニタリング用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された検出信号に基づいて前記比較器の基準電圧を生成し、当該基準電圧を前記各比較器の基準電圧入力側に印加する基準電圧生成回路と、を具備することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。 - 前記基準電圧調整手段は、
前記M系列用受光素子群の近傍に配置されたモニタリング受光素子と、
前記モニタリング受光素子の出力する検出信号を増幅するモニタリング用増幅回路と、
前記モニタリング用増幅回路の増幅した検出信号を電流−電圧変換するモニタリング用電流−電圧変換回路と、
前記モニタリング用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された検出信号に基づいて前記比較器の基準電圧指令値を生成する基準電圧生成回路と、
前記制御回路に備えられ前記基準電圧生成回路から基準電圧指令値を取り込んで前記各比較器の基準電圧指令値として出力するプロセッサと、
前記プロセッサから基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され前記各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対してアナログ出力端子が接続されたD/A変換部と、
を具備することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。 - 前記基準電圧調整手段は、
前記M系列用受光素子群の近傍に配置されたモニタリング受光素子と、
前記モニタリング受光素子の出力する検出信号を増幅するモニタリング用増幅回路と、
前記モニタリング用増幅回路の増幅した検出信号を電流−電圧変換するモニタリング用電流−電圧変換回路と、
前記モニタリング用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された検出信号を取り込み、当該検出信号に基づいて前記比較器の基準電圧指令値を求めて前記各比較器の基準電圧指令値として出力するプロセッサと、
前記プロセッサから基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され前記各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対してアナログ出力端子が接続されたD/A変換部と、
を具備することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。 - 前記M系列用受光素子群は、互いに位相のずれたM系列用受光素子A群及びM系列用受光素子B群からなり、
前記基準電圧調整手段は、
前記M系列用受光素子A群及びB群の近傍にそれぞれ配置されたA群及びB群用モニタリング受光素子と、
前記A群及びB群用モニタリング受光素子の出力する各検出信号をそれぞれ増幅するA群及びB群用モニタリング用増幅回路と、
前記A群及びB群用モニタリング用増幅回路の増幅した各検出信号をそれぞれ電流−電圧変換するA群及びB群用電流−電圧変換回路と、
前記A群用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された各検出信号に基づいて前記M系列用受光素子A群からM系列検出信号が入力する前記比較器の基準電圧を生成し、前記M系列用受光素子A群からM系列検出信号が入力する前記比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対して接続されたA群用基準電圧生成回路と、
前記B群用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された各検出信号に基づいて前記M系列用受光素子B群からM系列検出信号が入力する前記比較器の基準電圧を生成し、前記M系列用受光素子B群からM系列検出信号が入力する前記比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対して接続されたB群用基準電圧生成回路と、
を具備することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。 - 前記M系列用受光素子群は、互いに位相のずれたM系列用受光素子A群及びM系列用受光素子B群からなり、
前記基準電圧調整手段は、
前記M系列用受光素子A群及びB群の近傍にそれぞれ配置されたA群及びB群用モニタリング受光素子と、
前記A群及びB群用モニタリング受光素子の出力する各検出信号をそれぞれ増幅するA群及びB群用モニタリング用増幅回路と、
前記A群及びB群用モニタリング用増幅回路の増幅した各検出信号をそれぞれ電流−電圧変換するA群及びB群用電流−電圧変換回路と、
前記A群用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された各検出信号に基づいて前記M系列用受光素子A群からM系列検出信号が入力する前記比較器の基準電圧指令値を生成するA群用基準電圧生成回路と、
前記B群用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された各検出信号に基づいて前記M系列用受光素子B群からM系列検出信号が入力する前記比較器の基準電圧指令値を生成するB群用基準電圧生成回路と、
前記制御回路に備えられ前記A群用基準電圧生成回路及び前記B群用基準電圧生成回路から基準電圧指令値をそれぞれ取り込んで、前記M系列用受光素子A群に対応した前記比較器の基準電圧指令値及び前記M系列用受光素子B群に対応した前記比較器の基準電圧指令値として出力するプロセッサと、
前記プロセッサからM系列用受光素子A群に対応した比較器の基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され、前記M系列用受光素子A群に対応した各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対してアナログ出力端子が接続されたA群用D/A変換部と、
前記プロセッサからM系列用受光素子B群に対応した比較器の基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され、前記M系列用受光素子B群に対応した各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対してアナログ出力端子が接続されたB群用D/A変換部と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。 - 前記M系列用受光素子群は、互いに位相のずれたM系列用受光素子A群及びM系列用受光素子B群からなり、
前記基準電圧調整手段は、
前記M系列用受光素子A群及びB群の近傍にそれぞれ配置されたA群及びB群用モニタリング受光素子と、
前記A群及びB群用モニタリング受光素子の出力する各検出信号をそれぞれ増幅するA群及びB群用モニタリング用増幅回路と、
前記A群及びB群用モニタリング用増幅回路の増幅した各検出信号をそれぞれ電流−電圧変換するA群及びB群用電流−電圧変換回路と、
前記A群モニタリング用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された検出信号を取り込み、当該検出信号に基づいてM系列用受光素子A群に対応した各比較器の基準電圧指令値を求めて当該比較器の基準電圧指令値として出力する一方、前記B群モニタリング用電流−電圧変換回路で電圧信号に変換された検出信号を取り込み、当該検出信号に基づいてM系列用受光素子B群に対応した各比較器の基準電圧指令値を求めて当該比較器の基準電圧指令値として出力するプロセッサと、
前記プロセッサからM系列用受光素子A群に対応した各比較器の基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され前記M系列用受光素子A群に対応した各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対してアナログ出力端子が接続されたA群用D/A変換部と、
前記プロセッサからM系列用受光素子B群に対応した各比較器の基準電圧指令値がデジタル入力端子に入力され前記M系列用受光素子B群に対応した各比較器の基準電圧入力側を電気的に並列接続した統合基準入力端に対してアナログ出力端子が接続されたB群用D/A変換部と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学式絶対値エンコーダ。 - 請求項1から請求項14の何れかに記載の光学式絶対値エンコーダと、
前記光学式絶対値エンコーダから出力される絶対位置情報を用いて位置制御される移動体と、を備えた移動装置。
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