JP2015219180A - Absolute position detection device - Google Patents

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学 塚本
泰助 古川
Taisuke Furukawa
泰助 古川
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Yukihisa Yoshida
幸久 吉田
尚平 塚本
Shohei Tsukamoto
尚平 塚本
市川 淳一
Junichi Ichikawa
淳一 市川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an absolute position detection device capable of outputting data indicating the absolute position of a mobile entity without newly installing a magnetic scale or a detector.SOLUTION: The absolute position detection device comprises: a magnetic scale 7 in which a magnetic pattern is recorded that has, in a linearly moving or rotating mobile entity, an n-bit non-repetitive serial code combined to occur only once over the entire length; a detector group 2 for detecting the magnetic pattern, in which at least four sets or more of detectors, one set consisting of n detectors, are arranged facing the magnetic scale at 1-pitch intervals of the magnetic pattern; a comparator group 3 for comparing each of detection signals from a group of two sets of detectors among the group of four or more sets of detectors; a switch unit 4 for selecting one set of detection signals from among the group of four or more sets of detectors on the basis of the comparison result and outputting it as an n-bit serial code; and a conversion unit 5 for converting the n-bit serial code into absolute position information indicating the absolute position of the mobile entity and outputting the converted data.

Description

本発明は、直線もしくは回転移動する物体の絶対位置及び絶対角を検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting an absolute position and an absolute angle of a linear or rotationally moving object.

従来、直線もしくは回転移動する移動体に同一ビットの組み合わせコードが発生しないようにパターンを形成し、それを読み取ることにより絶対位置を検出する絶対位置検出装置が知られている。例えば、特許文献1には、4つの光源と受光素子との間の符号円板12のアブソリュートパターン13によって、当該受光素子から得られたレベルの違う信号に基づいて絶対位置を検出する絶対位置検出装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an absolute position detection device that forms a pattern so that a combination code of the same bit is not generated on a moving body that moves linearly or rotates, and detects the absolute position by reading the pattern. For example, Patent Document 1 discloses an absolute position detection in which an absolute position is detected based on signals having different levels obtained from light receiving elements by using an absolute pattern 13 of a code disc 12 between four light sources and the light receiving elements. An apparatus is disclosed.

しかしながら、特許文献1の絶対位置検出装置では、光源及び受光素子がアブソリュートパターン13の透明領域と不透明領域との境界付近にある状態で電源を投入して絶対位置の検出を開始する場合には、各受光素子はどちらの領域を検出するのかが不安定となるので、誤った検出符号を出力するという問題が発生する。このような問題を解消するために、例えば、特許文献2では、磁気スケールの1ピッチごとに設けられた2組の検出器群を切り替えることにより、磁気パターンの境界付近での検出器群の出力を選択しない絶対値型磁気スケール装置が開示されている。   However, in the absolute position detection apparatus of Patent Document 1, when the light source and the light receiving element are in the vicinity of the boundary between the transparent area and the opaque area of the absolute pattern 13 and the absolute position detection is started, Since each light receiving element detects which area is unstable, there is a problem in that an erroneous detection code is output. In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 2, the output of the detector group near the boundary of the magnetic pattern is switched by switching between two sets of detector groups provided for each pitch of the magnetic scale. An absolute value type magnetic scale device in which no is selected is disclosed.

特開平1−152314号公報JP-A-1-152314 特許第2571394号公報Japanese Patent No. 2571394

しかしながら、特許文献2の絶対値型磁気スケール装置では、2組の検出器群の出力を切り換えるタイミングを生成するために、磁気パターンが形成された磁気スケールと当該磁気パターンを検出するための検出器とを新たに設けなければならないという課題があった。   However, in the absolute value type magnetic scale device of Patent Document 2, in order to generate timing for switching the outputs of the two sets of detector groups, a magnetic scale on which a magnetic pattern is formed and a detector for detecting the magnetic pattern. There was a problem that it was necessary to provide a new one.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、磁気スケール及び検出器を新たに設けることなしに、移動体の絶対位置を示すデータを出力することができる絶対位置検出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an absolute position detection device capable of solving the above problems and outputting data indicating the absolute position of a moving body without newly providing a magnetic scale and a detector. .

本発明に係る絶対位置検出装置は、
直動もしくは回転する移動体に自然数nビットの非繰り返しシリアルコードを示す磁気パターンを形成し、当該形成された磁気パターンに基づいて、上記移動体の絶対位置を示すデータを出力する絶対位置検出装置であって、
磁気スケールの全長にわたって一度しか発生しないように組み合わされる上記nビットの非繰り返しシリアルコードを有する上記磁気パターンが記録される磁気スケールと、
上記磁気パターンの1ピッチ間隔内に上記磁気スケールに対向して配置されたn個の検出器を1組として、少なくとも4組以上配置され、上記磁気パターンを検出する検出器群と、
上記4組以上の検出器群のうちの2組の検出器群からの検出出力をそれぞれ比較する比較器群と、
当該それぞれ比較された比較結果に基づき、上記4組以上の検出器群の中から1組の検出器群からの検出信号を選択し、当該選択された検出信号をnビットのシリアルコードとして出力する切替部と、
上記nビットのシリアルコードを上記移動体の絶対位置を示す絶対位置情報に変換して出力する変換部とを備えたことを特徴とする。
The absolute position detection device according to the present invention is:
An absolute position detection device that forms a magnetic pattern indicating a non-repetitive serial code of a natural number n bits on a moving body that moves linearly or rotates, and outputs data indicating the absolute position of the moving body based on the formed magnetic pattern Because
A magnetic scale on which the magnetic pattern having the n-bit non-repetitive serial code combined so as to occur only once over the entire length of the magnetic scale;
A set of n detectors arranged opposite to the magnetic scale within one pitch interval of the magnetic pattern as a set, at least four sets of detectors for detecting the magnetic pattern; and
A comparator group for comparing detection outputs from two detector groups of the four or more detector groups;
Based on the comparison results, the detection signals from one set of the detector groups are selected from the four or more sets of detector groups, and the selected detection signals are output as an n-bit serial code. A switching unit;
And a conversion unit that converts the n-bit serial code into absolute position information indicating the absolute position of the moving body and outputs the absolute position information.

本発明に係る絶対位置検出装置によれば、磁気パターンの境界付近にない検出器群からの検出信号に基づいて移動体の絶対位置を示すデータを生成して出力するので、磁気スケール及び検出器を新たに設けることなしに移動体の絶対位置を示すデータを出力することが可能となる。   According to the absolute position detection device of the present invention, data indicating the absolute position of the moving body is generated and output based on a detection signal from a detector group that is not near the boundary of the magnetic pattern. It is possible to output data indicating the absolute position of the moving body without newly providing.

本発明の実施の形態1に係る絶対位置検出装置1の構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the component of the absolute position detection apparatus 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の比較器3aの構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the component of the comparator 3a of FIG. 図1の検出器Aaの構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the component of the detector Aa of FIG. 図1の磁気トラック70の非繰り返しコード配列図である。FIG. 2 is a non-repetitive code array diagram of a magnetic track 70 in FIG. 1. 図1の絶対位置検出装置1の動作タイミング図である。It is an operation | movement timing diagram of the absolute position detection apparatus 1 of FIG. 図1のテーブルメモリ5mに格納されるテーブルの一例である。It is an example of the table stored in the table memory 5m of FIG. 図1のセレクタ4の動作を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating operation | movement of the selector 4 of FIG. (a)は図1の絶対位置検出装置1の磁気スケール7の変形例に係る着磁ロータ10aの斜視図であり、(b)は(a)の磁気トラック70aの磁気パターンを示す概略図である。(A) is a perspective view of the magnetized rotor 10a which concerns on the modification of the magnetic scale 7 of the absolute position detection apparatus 1 of FIG. 1, (b) is the schematic which shows the magnetic pattern of the magnetic track 70a of (a). is there. 図1の絶対位置検出装置1の磁気スケール7の別の変形例に係る着磁ロータ10bの斜視図である。It is a perspective view of the magnetized rotor 10b which concerns on another modification of the magnetic scale 7 of the absolute position detection apparatus 1 of FIG. 本発明の実施の形態2に係る絶対位置検出装置1Aの構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the component of 1 A of absolute position detection apparatuses which concern on Embodiment 2 of this invention. 図9の比較器群3の構成要素を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating components of the comparator group 3 in FIG. 9. 図10の比較器3cの構成要素を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the component of the comparator 3c of FIG. 図9の絶対位置検出装置1Aの動作タイミング図である。FIG. 10 is an operation timing chart of the absolute position detection device 1A of FIG. 図9のテーブルメモリ5maに格納されるテーブルの一例である。It is an example of the table stored in the table memory 5ma of FIG. 図9のセレクタ4aの動作を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating operation | movement of the selector 4a of FIG.

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施の形態において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明は省略する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

実施の形態1.
本実施の形態に係る絶対位置検出装置1は、直動もしくは回転する移動体に4ビットの非繰り返しシリアルコードを示す磁気パターンを形成し、当該形成された磁気パターンに基づいて、移動体の絶対位置を示すデータを生成して出力することを特徴とする。以下簡単に説明する。
Embodiment 1 FIG.
The absolute position detection device 1 according to the present embodiment forms a magnetic pattern indicating a 4-bit non-repetitive serial code on a moving body that moves linearly or rotates, and based on the formed magnetic pattern, the absolute position of the moving body is determined. Data indicating the position is generated and output. This will be briefly described below.

図1は、本発明の実施の形態1に係る絶対位置検出装置1の構成要素を示すブロック図である。図1において、絶対位置検出装置1は、各磁気トラック70ごとに磁極のS極もしくはN極に記録した磁気スケール7と、検出器群A〜Dから構成された検出器群2と、比較器3a及び比較器3bから構成された比較器群3と、検出器群A〜Dの中から1つの検出器群からの検出信号を出力するように切り替える切替部であるセレクタ4と、当該出力された4ビットの非繰り返しシリアルコードを移動体の絶対位置を示す絶対位置情報に変換する変換部であるデータ変換部5と、1ビット長のピッチP内での位置を示す分割位置情報を生成する分割位置情報生成部であるエンコーダ6とを備えて構成される。ここで、各検出器群A〜Dはそれぞれ、1ビット長のピッチPで磁気スケール7に対向して配置された4個の検出器から構成される。また、検出器群Aは検出器Aa〜Adから構成され、検出器群Bは検出器Ba〜Bdから構成され、検出器群Cは検出器Ca〜Cdから構成され、検出器群Dは検出器Da〜Ddから構成される。また、検出器Aa〜Ddは、各検出器間がそれぞれP/4となるように配置される。ここで、各検出器群A〜Dは、4ビットの非繰り返しシリアルコードを示す磁気パターンをそれぞれ検出する。   FIG. 1 is a block diagram showing components of an absolute position detection apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, an absolute position detector 1 includes a magnetic scale 7 recorded on the S pole or N pole of each magnetic track 70, a detector group 2 composed of detector groups A to D, and a comparator. A comparator group 3 composed of 3a and a comparator 3b, a selector 4 which is a switching unit for switching to output a detection signal from one detector group among the detector groups A to D, and the output In addition, a data conversion unit 5 that is a conversion unit that converts a 4-bit non-repetitive serial code into absolute position information that indicates the absolute position of the moving object, and division position information that indicates a position within a 1-bit length pitch P is generated. An encoder 6 serving as a division position information generation unit is provided. Here, each of the detector groups A to D is composed of four detectors arranged to face the magnetic scale 7 with a pitch P of 1 bit length. The detector group A is composed of detectors Aa to Ad, the detector group B is composed of detectors Ba to Bd, the detector group C is composed of detectors Ca to Cd, and the detector group D is a detector. The units Da to Dd. The detectors Aa to Dd are arranged so that the distance between the detectors is P / 4. Here, each of the detector groups A to D detects a magnetic pattern indicating a 4-bit non-repetitive serial code.

図1において、各磁気トラック70には4ビットの非繰り返しシリアルコードが磁気スケール7の全長にわたって一度しか発生しないように組み合わされて非繰り返し磁気パターンとして記録される。   In FIG. 1, 4-bit non-repetitive serial codes are combined on each magnetic track 70 so as to be generated only once over the entire length of the magnetic scale 7 and recorded as a non-repetitive magnetic pattern.

比較器3aは、検出器群Aからの検出信号SAと検出器群Cからの検出信号SCとを比較して、当該比較結果CMP1をセレクタ4及びエンコーダ6に出力する。比較器3bは、検出器群Bからの検出信号SBと検出器群Dからの検出信号SDとを比較して、当該比較結果CMP2をセレクタ4及びエンコーダ6に出力する。すなわち、比較器群3は、4組の検出器群A〜Dのうちの2組の検出器群からの検出信号をそれぞれ比較する。   The comparator 3a compares the detection signal SA from the detector group A with the detection signal SC from the detector group C, and outputs the comparison result CMP1 to the selector 4 and the encoder 6. The comparator 3b compares the detection signal SB from the detector group B with the detection signal SD from the detector group D, and outputs the comparison result CMP2 to the selector 4 and the encoder 6. That is, the comparator group 3 compares detection signals from two detector groups among the four detector groups A to D, respectively.

セレクタ4は、比較器3a及び比較器3bからの比較結果CMP1、CMP2に基づき、4組の検出器群A〜Dの中から1組の検出器群からの検出信号を選択し、当該選択された検出信号を4ビットのシリアルコードS1としてデータ変換部5に出力する。   The selector 4 selects a detection signal from one detector group from the four detector groups A to D based on the comparison results CMP1 and CMP2 from the comparator 3a and the comparator 3b. The detected signal is output to the data converter 5 as a 4-bit serial code S1.

データ変換部5は、テーブルメモリ5m内に格納された表に基づいて、セレクタ4から出力された4ビットのシリアルコードS1を移動体の絶対位置を示す絶対位置情報S2に変換して出力する。   Based on the table stored in the table memory 5m, the data conversion unit 5 converts the 4-bit serial code S1 output from the selector 4 into absolute position information S2 indicating the absolute position of the moving object and outputs the converted information.

エンコーダ6は、比較器3a及び比較器3bからの比較結果CMP1、CMP2に基づき、1ビット長のピッチPをさらに4分割した位置を示す分割位置情報S3を生成して出力する。   Based on the comparison results CMP1 and CMP2 from the comparators 3a and 3b, the encoder 6 generates and outputs divided position information S3 indicating a position obtained by further dividing the 1-bit length pitch P into four.

図2は、図1の比較器3aの構成要素を示すブロック図である。図2において、比較器3aは、検出器群Aからの出力端と検出器群Cからの出力端とにそれぞれ接続された排他的論理和回路31〜34と、各排他的論理和回路31〜34の出力端とインバータ回路を介してそれぞれ接続された論理積回路30とを備えて構成される。ここで、比較器3aは、それぞれのビット(検出信号SAaと検出信号SCa、検出信号SAbと検出信号SCb、検出信号SAcと検出信号SCc、検出信号SAdと検出信号SCd)を比較して、すべて同じであれば、“1”を出力する。なお、図1の比較器3bは、図2の比較器3aと同様の構成を有する。   FIG. 2 is a block diagram showing components of the comparator 3a of FIG. In FIG. 2, the comparator 3 a includes exclusive OR circuits 31 to 34 respectively connected to an output terminal from the detector group A and an output terminal from the detector group C, and the exclusive OR circuits 31 to 34. 34 and an AND circuit 30 connected to each other via an inverter circuit. Here, the comparator 3a compares the respective bits (the detection signal SAa and the detection signal SCa, the detection signal SAb and the detection signal SCb, the detection signal SAc and the detection signal SCc, and the detection signal SAd and the detection signal SCd). If they are the same, “1” is output. The comparator 3b in FIG. 1 has the same configuration as the comparator 3a in FIG.

図2において、排他的論理和回路31は、検出器群Aからの検出信号SAaと、検出器群Cからの検出信号SCaとの排他的論理和をとってインバータ回路を介して論理積回路30に出力する。排他的論理和回路32は、検出器群Aからの検出信号SAbと、検出器群Cからの検出信号SCbとの排他的論理和をとってインバータ回路を介して論理積回路30に出力する。排他的論理和回路33は、検出器群Aからの検出信号SAcと、検出器群Cからの検出信号SCcとの排他的論理和をとってインバータ回路を介して論理積回路30に出力する。排他的論理和回路34は、検出器群Aからの検出信号SAdと、検出器群Cからの検出信号SCdとの排他的論理和をとってインバータ回路を介して論理積回路30に出力する。   In FIG. 2, an exclusive OR circuit 31 takes an exclusive OR of the detection signal SAa from the detector group A and the detection signal SCa from the detector group C, and outputs an AND circuit 30 via an inverter circuit. Output to. The exclusive OR circuit 32 takes the exclusive OR of the detection signal SAb from the detector group A and the detection signal SCb from the detector group C and outputs the result to the AND circuit 30 via the inverter circuit. The exclusive OR circuit 33 takes the exclusive OR of the detection signal SAc from the detector group A and the detection signal SCc from the detector group C and outputs the result to the AND circuit 30 via the inverter circuit. The exclusive OR circuit 34 takes an exclusive OR of the detection signal SAd from the detector group A and the detection signal SCd from the detector group C, and outputs the result to the AND circuit 30 via the inverter circuit.

論理積回路30は、各排他的論理和回路31〜34からの出力信号をそれぞれ反転させた信号の論理積を選択信号としてセレクタ4及びエンコーダ6に出力する。   The AND circuit 30 outputs a logical product of signals obtained by inverting the output signals from the exclusive OR circuits 31 to 34 to the selector 4 and the encoder 6 as selection signals.

図3は、図1の検出器Aaの構成要素を示すブロック図である。図3において、検出器Aaは、固定抵抗R1と、磁気抵抗効果デバイスR2と、しきい値電圧Vthを有する比較器20とを備えて構成される。ここで、固定抵抗R1の一端は電源VDDに接続され、固定抵抗R1の他端は磁気抵抗効果デバイスR2の一端に接続されるとともに比較器20のプラス端子に接続される。また、磁気抵抗効果デバイスR2の他端は接地される。ここで、検出器Aaには、例えばGMR(Giant Magneto Resistance)やTMR(Tunnel Magneto Resistance)などの抵抗値が磁場により変化する磁気抵抗効果デバイスを用いて、検出器AaがS極に対向すると、磁気抵抗効果デバイスR2の抵抗値は小さくなり、固定抵抗R1と磁気抵抗効果デバイスR2との接続点の中点電圧が下がる。逆に、検出器AaがN極に対向すると、磁気抵抗効果デバイスR2の抵抗値が大きくなり、固定抵抗R1と磁気抵抗効果デバイスR2との接続点の中点電圧は上がる。   FIG. 3 is a block diagram showing components of the detector Aa of FIG. In FIG. 3, the detector Aa includes a fixed resistor R1, a magnetoresistive effect device R2, and a comparator 20 having a threshold voltage Vth. Here, one end of the fixed resistor R1 is connected to the power supply VDD, and the other end of the fixed resistor R1 is connected to one end of the magnetoresistive effect device R2 and to the plus terminal of the comparator 20. The other end of the magnetoresistive effect device R2 is grounded. Here, for the detector Aa, for example, when the detector Aa is opposed to the S pole using a magnetoresistive effect device whose resistance value varies depending on the magnetic field, such as GMR (Giant Magneto Resistance) and TMR (Tunnel Magneto Resistance), The resistance value of the magnetoresistive effect device R2 decreases, and the midpoint voltage at the connection point between the fixed resistor R1 and the magnetoresistive effect device R2 decreases. On the contrary, when the detector Aa faces the N pole, the resistance value of the magnetoresistive device R2 increases, and the midpoint voltage at the connection point between the fixed resistor R1 and the magnetoresistive device R2 increases.

図3において、検出器Aaは、中点電圧を所定のしきい値電圧Vthと比較して、当該比較結果がしきい値電圧Vth以上である場合には“1”を出力し、当該比較結果がしきい値電圧Vth未満である場合には“0”を出力する。すなわち、検出器Aaは、検出器AaがS極に対向した時に“0”を出力し、検出器AaがN極に対向した時に“1”を出力する。なお、検出器Ab〜Ad、Ba〜Bd、Ca〜Cd、Da〜Ddの構成及び動作は検出器Aaと同様である。   In FIG. 3, the detector Aa compares the midpoint voltage with a predetermined threshold voltage Vth, and outputs “1” when the comparison result is equal to or higher than the threshold voltage Vth. Is less than the threshold voltage Vth, "0" is output. That is, the detector Aa outputs “0” when the detector Aa faces the south pole, and outputs “1” when the detector Aa faces the north pole. The configurations and operations of the detectors Ab to Ad, Ba to Bd, Ca to Cd, and Da to Dd are the same as those of the detector Aa.

以上のように構成された絶対位置検出装置1の動作について以下に説明する。   The operation of the absolute position detection apparatus 1 configured as described above will be described below.

図4は、図1の磁気トラック70の非繰り返しコード配列図である。図4では、19ビット長の磁気パターンが図示され、当該磁気パターンは、磁気トラック70に対向して配置された検出器群Aにより検出される。検出器群Aを構成する各検出器Aa〜Adは、S極に対向する時は“0”を、N極に対向する時は“1”を出力する。各検出器Aa〜Adは1ビット長のピッチPで配置されるので、図4の磁気パターンが記録された磁気トラック70を有する磁気スケール7が図中矢印の方向に1ビット長のピッチPずつ移動すると、各検出器群が検出する4ビットのシリアルコードは「0000」(=0h)から「1000」(=8h)へと変化する。すなわち、磁気スケール7が図中矢印の方向に1ビット長のピッチPだけ移動すると、各検出器群が検出する4ビットのシリアルコードは「0000」(=0h)から「0001」(=1h)へと変化し、さらに図中矢印の方向に1ビット長のピッチPだけ移動すると「0001」(=1h)から「0010」(=2h)へと変化する。次に、磁気スケール7が図中矢印の方向に1ビット長のピッチPずつ変化すると、「0100」(=4h)、「1001」(=9h)、「0011」(=3h)、「0110」(=6h)、「1101」(=Dh)、「1010」(=Ah)、「0101」(=5h)、「1011」(=Bh)、「0111」(=7h)、「1111」(=Fh)「1110」、(=Eh)「1100」、(=Ch)「1000」(=8h)へと順次変化する。従って、各検出器群が検出する4ビットのシリアルコードはすべて異なるので、各検出器群がどこの磁気トラック70に対向するかが特定できるので、移動体の絶対位置を示すデータを出力することが可能となる。なお、4ビットのシリアルコードは、上述した16進数に変換されてコンピュータで処理される。   FIG. 4 is a non-repeated code array diagram of the magnetic track 70 of FIG. In FIG. 4, a 19-bit long magnetic pattern is illustrated, and the magnetic pattern is detected by the detector group A arranged to face the magnetic track 70. Each of the detectors Aa to Ad constituting the detector group A outputs “0” when facing the S pole and “1” when facing the N pole. Since the detectors Aa to Ad are arranged at a pitch P of 1 bit length, the magnetic scale 7 having the magnetic track 70 on which the magnetic pattern of FIG. 4 is recorded has a pitch P of 1 bit length in the direction of the arrow in the figure. When moved, the 4-bit serial code detected by each detector group changes from “0000” (= 0h) to “1000” (= 8h). That is, when the magnetic scale 7 is moved by a 1-bit length pitch P in the direction of the arrow in the figure, the 4-bit serial code detected by each detector group is changed from “0000” (= 0h) to “0001” (= 1h). Further, when the sheet moves by a pitch P of 1 bit length in the direction of the arrow in the figure, it changes from “0001” (= 1h) to “0010” (= 2h). Next, when the magnetic scale 7 changes by a pitch P of 1 bit length in the direction of the arrow in the figure, “0100” (= 4h), “1001” (= 9h), “0011” (= 3h), “0110” (= 6h), “1101” (= Dh), “1010” (= Ah), “0101” (= 5h), “1011” (= Bh), “0111” (= 7h), “1111” (= Fh) “1110”, (= Eh) “1100”, (= Ch) “1000” (= 8 h) are sequentially changed. Accordingly, since the 4-bit serial codes detected by each detector group are all different, it is possible to specify which magnetic track 70 each detector group faces, so that data indicating the absolute position of the moving body is output. Is possible. The 4-bit serial code is converted into the above-described hexadecimal number and processed by a computer.

図5Aは、図1の絶対位置検出装置1の動作タイミング図である。図5Aにおいて、磁気スケール7と検出器群2とを用いて移動体の絶対位置を示すデータを出力する。1ビット長のピッチPで配置された4個の検出器Aa〜Adで、4ビットのシリアルコードを有する磁気パターンを検出し、同様に合計4組の検出器Ba〜Bd、Ca〜Cd、Da〜Ddのそれぞれでも4ビットのシリアルコードを有する磁気パターンを検出する。各検出器Aa〜Ad、Ba〜Bd、Ca〜Cd、Da〜DdはS極に対向する時は“0”を、N極に対向する時は“1”をそれぞれ出力する。ここで、磁気スケール7が矢印の方向に移動した場合の各検出器Aa〜Ad、Ba〜Bd、Ca〜Cd、Da〜Ddからの各検出信号SAa〜SAd、SBa〜SBd、SCa〜SCd、SDa〜SDdのタイミングチャートが図示される。また、磁気スケール7が矢印の方向に移動した場合の各検出器群A〜Dが出力する4ビットのシリアルコードである検出信号SA〜SDのタイミングチャートが図示される。例えば、各検出器が磁気パターンの境界にあるときは、4つの検出器Aa〜Adはどちらの検出結果を出力するか不安定であるため、各検出器Aa〜Adが異なるパターンを検出した場合には、誤った検出結果を出力してしまう。従って、本実施の形態1では、4組の検出器Aa〜Ad、Ba〜Bd、Ca〜Cd、Da〜Ddの中から、磁気パターンの境界付近にない1組の検出器群A〜Dを選択して出力することにより、誤った検出結果を出力しないようにした。図5Aにおいて、検出器群A、B、Cの波形の斜線の部分がセレクタ4で選択される部分で、それぞれ検出結果の境界付近にないことが理解できる。   FIG. 5A is an operation timing chart of the absolute position detection device 1 of FIG. In FIG. 5A, the magnetic scale 7 and the detector group 2 are used to output data indicating the absolute position of the moving body. A magnetic pattern having a 4-bit serial code is detected by four detectors Aa to Ad arranged at a pitch P of 1 bit length, and similarly a total of four sets of detectors Ba to Bd, Ca to Cd, Da Each of .about.Dd detects a magnetic pattern having a 4-bit serial code. Each of the detectors Aa to Ad, Ba to Bd, Ca to Cd, and Da to Dd outputs “0” when facing the S pole and “1” when facing the N pole. Here, the detection signals SAa to SAd, SBa to SBd, SBa to SBd, SCa to SCd from the detectors Aa to Ad, Ba to Bd, Ca to Cd, Da to Dd when the magnetic scale 7 moves in the direction of the arrow, A timing chart of SDa to SDd is shown. In addition, timing charts of detection signals SA to SD, which are 4-bit serial codes output from the detector groups A to D when the magnetic scale 7 moves in the direction of the arrow, are illustrated. For example, when each detector is at the boundary of the magnetic pattern, it is unstable which of the four detectors Aa to Ad outputs which detection result, so that when each detector Aa to Ad detects a different pattern Would output an incorrect detection result. Therefore, in the first embodiment, one set of detector groups A to D that are not near the boundary of the magnetic pattern is selected from the four sets of detectors Aa to Ad, Ba to Bd, Ca to Cd, and Da to Dd. By selecting and outputting, the wrong detection result is not output. In FIG. 5A, it can be understood that the shaded portions of the waveforms of the detector groups A, B, and C are portions selected by the selector 4 and are not near the boundary of the detection results.

図5Aにおいて、データ変換部5は、図5Bに示すテーブルメモリ5mに格納されるテーブルに従い、4ビットのシリアルコード“0000”を入力すると絶対位置情報S2として“0”を出力し、4ビットのシリアルコード“0001”を入力すると絶対位置情報S2として“1”を出力し、4ビットのシリアルコード“0010”を入力すると絶対位置情報S2として“2”を出力する。すなわち、磁気スケール7が移動するにつれて、カウント値0からカウント値16までカウントアップされ、このカウント値を移動体の絶対位置を示す絶対位置情報S2として出力する。さらに、エンコーダ6は、比較器3a、3bがともに“0”を出力すれば分割位置情報S3として“0”を生成して出力し、比較器3aが“1”を出力し比較器3bが“0”を出力すれば分割位置情報S3として“1”を生成して出力し、比較器3a、3bがともに“1”を出力すれば分割位置情報S3として“2”を生成して出力し、比較器3aが“0”を出力し比較器3bが“1”を出力すれば分割位置情報S3として“3”を生成して出力する。ここで、エンコーダ6は、1ビット長のピッチPをさらに4分割した分解能の分割位置情報を出力する。   In FIG. 5A, the data conversion unit 5 outputs “0” as the absolute position information S2 when a 4-bit serial code “0000” is input in accordance with the table stored in the table memory 5m shown in FIG. 5B. When the serial code “0001” is input, “1” is output as the absolute position information S2, and when the 4-bit serial code “0010” is input, “2” is output as the absolute position information S2. That is, as the magnetic scale 7 moves, the count value is counted up from 0 to 16 and this count value is output as absolute position information S2 indicating the absolute position of the moving body. Further, if both the comparators 3a and 3b output “0”, the encoder 6 generates and outputs “0” as the division position information S3, the comparator 3a outputs “1”, and the comparator 3b outputs “0”. If “0” is output, “1” is generated and output as the division position information S3. If both the comparators 3a and 3b output “1”, “2” is generated and output as the division position information S3. If the comparator 3a outputs "0" and the comparator 3b outputs "1", "3" is generated and output as the division position information S3. Here, the encoder 6 outputs division position information with resolution obtained by further dividing the 1-bit length pitch P into four.

図6は、図1のセレクタ4の動作を説明するための概略図である。図6(a)〜図6(d)には、磁気トラック70と検出器群2との様々な位置関係が図示される。ここで、検出器群A及び検出器群Cの検出結果が同一であり、検出器群B及び検出器群Dの検出結果も同一の場合は、比較器3a、3bはともに“1”を出力する。従って、検出器群Aから検出器群Dの検出結果すべてが同一であるので、磁気パターンの境界は、図6(a)に図示するように検出器群Dと検出器群Aの間にあると判断できる。この場合は、検出器群Aと検出器群Dは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4は検出器群Bもしくは検出器群C(本実施の形態では検出器群B)を選択すれば、磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the selector 4 of FIG. 6A to 6D show various positional relationships between the magnetic track 70 and the detector group 2. Here, when the detection results of the detector group A and the detector group C are the same and the detection results of the detector group B and the detector group D are also the same, the comparators 3a and 3b both output "1". To do. Therefore, since all the detection results of the detector group A to the detector group D are the same, the boundary of the magnetic pattern is between the detector group D and the detector group A as shown in FIG. It can be judged. In this case, since the detector group A and the detector group D are near the boundary of the magnetic pattern, the selector 4 selects the detector group B or the detector group C (detector group B in this embodiment). It is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern.

検出器群A及び検出器群Cの検出結果は同一であるが、検出器群B及び検出器群Dの検出結果が異なる場合は、比較器3aは“1”を出力し、比較器3bは“0”を出力する。従って、検出器群Aから検出器群Cまでの検出結果が同一で、検出器群Dの検出結果のみが異なるので、磁気パターンの境界は、図6(b)に図示するように検出器群Cと検出器群Dとの間にあると判断できる。この場合は、検出器群Cと検出器群Dは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4は検出器群Aもしくは検出器群B(本実施の形態では検出器群B)を選択すれば磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。   When the detection results of the detector group A and the detector group C are the same, but the detection results of the detector group B and the detector group D are different, the comparator 3a outputs “1”, and the comparator 3b Outputs “0”. Accordingly, the detection results from the detector group A to the detector group C are the same, and only the detection results of the detector group D are different. Therefore, the boundary of the magnetic pattern is as shown in FIG. 6B. It can be determined that it is between C and the detector group D. In this case, since the detector group C and the detector group D are near the boundary of the magnetic pattern, the selector 4 selects the detector group A or the detector group B (detector group B in the present embodiment). It is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern.

検出器群A及び検出器群Cの検出結果がそれぞれ異なり、さらに検出器群B及び検出器群Dの検出結果もそれぞれ異なる場合は、比較器3a、3bはともに“0”を出力し、検出器群AとB及びCとDの検出結果は同一となる。従って、磁気パターンの境界は図6(c)に図示するように検出器群Bと検出器群Cとの間にあると判断できる。この場合は、検出器群Bと検出器群Cは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4は検出器群Aもしくは検出器群D(本実施の形態では検出器群A)を選択すれば、磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。   When the detection results of the detector group A and the detector group C are different from each other, and the detection results of the detector group B and the detector group D are also different from each other, the comparators 3a and 3b both output “0” and are detected. The detection results of instrument groups A and B and C and D are the same. Therefore, it can be determined that the boundary of the magnetic pattern is between the detector group B and the detector group C as shown in FIG. In this case, since the detector group B and the detector group C are near the boundary of the magnetic pattern, the selector 4 selects the detector group A or the detector group D (detector group A in the present embodiment). It is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern.

検出器群Aと検出器群Cとの検出結果は異なるが、検出器群Bと検出器群Dの検出結果が同一である場合は、比較器3aは“0”を出力し、比較器3bは“1”を出力し、検出器群Bから検出器群Dの検出結果が同一で、検出器群Aのみ異なる。従って、磁気パターンの境界は図6(d)に図示するように検出器群Aと検出器群Bとの間にあると判断できる。この場合は、検出器群Aと検出器群Bは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4は検出器群Cもしくは検出器群D(本実施の形態では検出器群C)を選択すれば、磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。なお、これらの動作の説明が図5Aで図示され、検出器群A、B、Cの波形の斜線の部分がセレクタ4で選択される部分で、それぞれ検出結果の境界付近にないことが理解できる。   If the detection results of the detector group A and the detector group C are different, but the detection results of the detector group B and the detector group D are the same, the comparator 3a outputs “0”, and the comparator 3b Outputs “1”, the detection results of detector group B to detector group D are the same, and only detector group A is different. Therefore, it can be determined that the boundary of the magnetic pattern is between the detector group A and the detector group B as shown in FIG. In this case, since the detector group A and the detector group B are near the boundary of the magnetic pattern, the selector 4 selects the detector group C or the detector group D (detector group C in the present embodiment). It is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern. The description of these operations is shown in FIG. 5A, and it can be understood that the hatched portions of the waveforms of the detector groups A, B, and C are portions selected by the selector 4 and are not near the detection result boundaries. .

以上の実施の形態に係る絶対位置検出装置1によれば、磁気パターンの境界付近にない検出器群を選択して、当該選択された検出器群からの検出信号に基づいて移動体の絶対位置を示すデータを出力するので、磁気スケール及び検出器を新たに設けることなしに移動体の絶対位置を示すデータを出力することが可能となる。さらに、1ビット長のピッチPを4分割した分割位置情報を生成して出力することができるので、1ビット長のピッチPを4分割した分解能で移動体の絶対位置を示すデータを出力することが可能となる。   According to the absolute position detection device 1 according to the above embodiment, a detector group that is not near the boundary of the magnetic pattern is selected, and the absolute position of the moving body is based on the detection signal from the selected detector group. Therefore, it is possible to output data indicating the absolute position of the moving body without newly providing a magnetic scale and a detector. Further, since it is possible to generate and output division position information obtained by dividing the 1-bit length pitch P into four, output data indicating the absolute position of the moving object with a resolution obtained by dividing the 1-bit length pitch P into four. Is possible.

上述した本実施の形態では、図6に示すように、データ変換部5は、磁気スケール7の移動に伴って1つずつインクリメントするようにセレクタ4の出力結果を変換し、また、エンコーダ6は、比較器3a、3bからの比較結果CMP1、CMP2に基づいて0〜3のコードに変換したが、本発明はこれに限らない。例えば、1ビット長のピッチPずつインクリメントするようにセレクタ4の出力結果を変換し、エンコーダ6で、1ビット長の1/4ずつインクリメントするコードに変換し、それぞれを加算することにより、実際の移動距離を出力してもよい。この場合においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment described above, as shown in FIG. 6, the data converter 5 converts the output result of the selector 4 so as to increment one by one as the magnetic scale 7 moves, and the encoder 6 Although the codes 0 to 3 are converted based on the comparison results CMP1 and CMP2 from the comparators 3a and 3b, the present invention is not limited to this. For example, the output result of the selector 4 is converted so as to be incremented by a pitch P of 1 bit length, the encoder 6 is converted into a code incremented by ¼ of the 1 bit length, and each is added to the actual result. The movement distance may be output. Even in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、上述した本実施の形態では、固定された検出器群2に対して、磁気スケール7を移動させたが、本発明はこれに限らない。例えば、磁気スケール7を固定し、当該固定された磁気スケールに対向して配置された検出器群2を移動させてもよい。この場合においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Moreover, in this Embodiment mentioned above, although the magnetic scale 7 was moved with respect to the fixed detector group 2, this invention is not restricted to this. For example, the magnetic scale 7 may be fixed, and the detector group 2 arranged to face the fixed magnetic scale may be moved. Even in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、上述した本実施の形態では、磁気スケール7には、磁気トラック70が直線状に記録されたが、本発明はこれに限らない。例えば、図7(a)、(b)に示すように、円筒状の着磁ロータ10aに対して、上面もしくは下面に磁気トラック70aを記録してもよいし、図8に示すように、円筒状の着磁ロータ10bに対して、側面に磁気トラック70bを記録してもよい。これらの場合、着磁ロータ10a、10bの上面、下面、及び側面のうちのいずれかにおいて記録された磁気トラック70a、70bに対向して、検出器群2を対向させ、回転軸14を中心に着磁ロータ10a、10bを回転させると、検出器群2により、着磁ロータ10a、10bの絶対位置、すなわち絶対角を検出することができる。この場合においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the magnetic track 70 is recorded in a linear shape on the magnetic scale 7, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, a magnetic track 70a may be recorded on the upper surface or the lower surface of the cylindrical magnetized rotor 10a. Alternatively, as shown in FIG. The magnetic track 70b may be recorded on the side surface of the magnetized rotor 10b. In these cases, the detector group 2 is opposed to the magnetic tracks 70a and 70b recorded on any one of the upper surface, the lower surface, and the side surfaces of the magnetized rotors 10a and 10b, and the rotating shaft 14 is the center. When the magnetized rotors 10a and 10b are rotated, the absolute position, that is, the absolute angle of the magnetized rotors 10a and 10b can be detected by the detector group 2. Even in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態2.
上述した実施の形態1では、磁気トラック70に4ビットの組み合わせシリアルコードが記録された非繰り返し磁気パターンを、1ビット長のピッチPで配置された4個の検出器を1組の検出器群として当該検出器群を4組だけ用いて非繰り返し磁気パターンを検出した。これに対して、本実施の形態では、磁気トラック70に6ビットの組み合わせシリアルコードが記録された非繰り返し磁気パターンを、1ビット長のピッチPで配置された6個の検出器を1組の検出器群として当該検出器群を8組だけ用いて非繰り返し磁気パターンを検出することを特徴とする。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, four detectors in which a non-repetitive magnetic pattern in which a 4-bit combination serial code is recorded on the magnetic track 70 are arranged at a pitch P having a 1-bit length are included in a set of detector groups. The non-repetitive magnetic pattern was detected using only four sets of the detector group. On the other hand, in the present embodiment, a set of six detectors in which a non-repetitive magnetic pattern in which a 6-bit combination serial code is recorded on the magnetic track 70 is arranged with a pitch P having a 1-bit length is provided. A non-repetitive magnetic pattern is detected by using only eight sets of the detector groups as the detector group.

図9は、本発明の実施の形態2に係る絶対位置検出装置1Aの構成要素を示すブロック図である。図9において、絶対位置検出装置1Aは、図1の絶対位置検出装置1に比較すると、検出器群2の代わりに検出器群2aを備え、セレクタ4の代わりにセレクタ4aを備えたことを特徴とする。   FIG. 9 is a block diagram showing components of the absolute position detection device 1A according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, the absolute position detection device 1 </ b> A includes a detector group 2 a instead of the detector group 2 and a selector 4 a instead of the selector 4 as compared with the absolute position detection device 1 of FIG. 1. And

図9において、各検出器群A〜Hはそれぞれ、磁気パターンの1ピッチ間隔内に磁気スケール7に対向して配置された6個の検出器から構成される。また、検出器群Aは検出器Aa〜Afから構成され、検出器群Bは検出器Ba〜Bfから構成され、検出器群Cは検出器Ca〜Cfから構成され、検出器群Dは検出器Da〜Dfから構成され、検出器群Eは検出器Ea〜Efから構成され、検出器群Fは検出器Fa〜Ffから構成され、検出器群Gは検出器Ga〜Gfから構成され、検出器群Hは検出器Ha〜Hfから構成される。ここで、1ビット長のピッチPに対して、各検出器はP/8の間隔で配置され、各検出器群A〜Hは、6ビットの非繰り返しシリアルコードを示す磁気パターンをそれぞれ検出する。   In FIG. 9, each of the detector groups A to H is composed of six detectors arranged to face the magnetic scale 7 within one pitch interval of the magnetic pattern. The detector group A is composed of detectors Aa to Af, the detector group B is composed of detectors Ba to Bf, the detector group C is composed of detectors Ca to Cf, and the detector group D is detected. The detector group E is composed of detectors Ea to Ef, the detector group F is composed of detectors Fa to Ff, and the detector group G is composed of detectors Ga to Gf. The detector group H is composed of detectors Ha to Hf. Here, with respect to the pitch P of 1 bit length, the detectors are arranged at intervals of P / 8, and the detector groups A to H respectively detect magnetic patterns indicating 6-bit non-repetitive serial codes. .

各磁気トラック70には6ビットの非繰り返しシリアルコードが磁気スケール7の全長にわたって一度しか発生しないように組み合わされて非繰り返し磁気パターンとして記録される。   In each magnetic track 70, a 6-bit non-repetitive serial code is combined and recorded as a non-repetitive magnetic pattern so that it is generated only once over the entire length of the magnetic scale 7.

図10は、図9の比較器群3の構成要素を示すブロック図である。図10において、比較器群3は、4個の比較器3c〜3fを備えて構成される。また、図11は、図10の比較器3cの構成要素を示すブロック図である。図11において、比較器3cは、検出器群Aからの出力端と検出器群Eからの出力端とにそれぞれ接続された排他的論理和回路31〜36と、各排他的論理和回路31〜36の出力端とインバータ回路を介してそれぞれ接続された論理積回路30とを備えて構成される。ここで、比較器3cは、上述した実施の形態1に係る図2の比較器3aと同様の動作を行う。また、図10の比較器3d〜3fの構成及び動作は、図11の比較器3cと同様である。   FIG. 10 is a block diagram showing components of the comparator group 3 of FIG. In FIG. 10, the comparator group 3 includes four comparators 3c to 3f. FIG. 11 is a block diagram showing components of the comparator 3c in FIG. In FIG. 11, the comparator 3 c includes exclusive OR circuits 31 to 36 respectively connected to the output terminal from the detector group A and the output terminal from the detector group E, and the exclusive OR circuits 31 to 36. 36 and an AND circuit 30 connected to each other via an inverter circuit. Here, the comparator 3c performs the same operation as the comparator 3a of FIG. 2 according to the first embodiment described above. Further, the configurations and operations of the comparators 3d to 3f in FIG. 10 are the same as those of the comparator 3c in FIG.

図10において、比較器3cは、検出器群Aからの検出信号SAと検出器群Eからの検出信号SEとを比較して、当該比較結果信号をエンコーダ6a及びセレクタ4aに出力する。比較器3dは、検出器群Bからの検出信号SBと検出器群Fからの検出信号SFとを比較して、当該比較結果信号をエンコーダ6a及びセレクタ4aに出力する。比較器3eは、検出器群Cからの検出信号SCと検出器群Gからの検出信号SGとを比較して、当該比較結果信号をエンコーダ6a及びセレクタ4aに出力する。比較器3fは、検出器群Dからの検出信号SDと検出器群Hからの検出信号SHとを比較して、当該比較結果信号をエンコーダ6a及びセレクタ4aに出力する。   In FIG. 10, the comparator 3c compares the detection signal SA from the detector group A with the detection signal SE from the detector group E, and outputs the comparison result signal to the encoder 6a and the selector 4a. The comparator 3d compares the detection signal SB from the detector group B with the detection signal SF from the detector group F, and outputs the comparison result signal to the encoder 6a and the selector 4a. The comparator 3e compares the detection signal SC from the detector group C with the detection signal SG from the detector group G, and outputs the comparison result signal to the encoder 6a and the selector 4a. The comparator 3f compares the detection signal SD from the detector group D with the detection signal SH from the detector group H, and outputs the comparison result signal to the encoder 6a and the selector 4a.

ここで、各比較器3c〜3fには、検出器群Aと検出器群E、検出器群Bと検出器群F、検出器群Cと検出器群G、検出器群Dと検出器群Hの各検出器の検出信号が入力される。例えば、比較器3cでは、検出器群Aの検出信号と検出器群Eの検出信号とが入力され、検出器Aaと検出器Ea、検出器Abと検出器Eb、検出器Acと検出器Ec、検出器Adと検出器Ed、検出器Aeと検出器Ee、検出器Afと検出器Efの検出出力を比較し、すべて同一であれば、比較結果cmp[0]として“1”を出力する。同様に比較器3d、3e、3fでは、検出器群Bと検出器群F、検出器群Cと検出器群G、検出器群Dと検出器群Hの各検出器の検出出力を比較し、すべて同一であれば、各比較結果cmp[1]、cmp[2]、cmp[3]として“1”をそれぞれ出力する。さらに、比較器3c、3fからの出力は、各比較結果sel[0]、sel[1]としてセレクタ4aに出力される。   Here, each of the comparators 3c to 3f includes a detector group A and a detector group E, a detector group B and a detector group F, a detector group C and a detector group G, a detector group D and a detector group. The detection signal of each detector of H is input. For example, in the comparator 3c, the detection signal of the detector group A and the detection signal of the detector group E are input, and the detector Aa and the detector Ea, the detector Ab and the detector Eb, the detector Ac and the detector Ec. The detection outputs of the detector Ad and the detector Ed, the detector Ae and the detector Ee, and the detector Af and the detector Ef are compared. If all are the same, “1” is output as the comparison result cmp [0]. . Similarly, in the comparators 3d, 3e, and 3f, the detection outputs of the detectors of the detector group B and the detector group F, the detector group C and the detector group G, and the detector group D and the detector group H are compared. If all are the same, “1” is output as each comparison result cmp [1], cmp [2], cmp [3]. Furthermore, the outputs from the comparators 3c and 3f are output to the selector 4a as the comparison results sel [0] and sel [1].

セレクタ4aは、比較器3c及び比較器3fからの比較結果sel[0]、sel[1]に基づき、8組の検出器群A〜Hの中から1組の検出器群からの検出信号を選択し、当該選択された検出信号を6ビットのシリアルコードS1として出力する。   Based on the comparison results sel [0] and sel [1] from the comparator 3c and the comparator 3f, the selector 4a receives detection signals from one detector group among the eight detector groups A to H. The selected detection signal is output as a 6-bit serial code S1.

データ変換部5aは、テーブルメモリ5ma内に格納された表に基づいて、セレクタ4aから入力された6ビットのシリアルコードS1を移動体の絶対位置を示す絶対位置情報S2に変換して出力する。   Based on the table stored in the table memory 5ma, the data converter 5a converts the 6-bit serial code S1 input from the selector 4a into absolute position information S2 indicating the absolute position of the moving body and outputs the information.

エンコーダ6aは、比較器3c〜3fからの比較結果に基づき、1ビット長のピッチPをさらに8個に分割した位置を示す分割位置情報S3を生成して出力する。   Based on the comparison results from the comparators 3c to 3f, the encoder 6a generates and outputs divided position information S3 indicating the position where the 1-bit length pitch P is further divided into eight.

以上のように構成された絶対位置検出装置1Aの動作について以下に説明する。   The operation of the absolute position detection apparatus 1A configured as described above will be described below.

図12Aは、図9の絶対位置検出装置1Aの動作タイミング図である。図12Aにおいて、磁気スケール7及検出器群2aを用いて移動体の絶対位置を示す絶対位置情報を出力する。1ビット長のピッチPで配置された6個の検出器Aa〜Afから構成される検出器群Aは、6ビットのシリアルコードを有する磁気パターンを検出する。同様に、各検出器群B〜Hもそれぞれ6ビットのシリアルコードを有する磁気パターンを検出する。ここで、各検出器Aa〜Af、Ba〜Bf、Ca〜Cf、Da〜Df、Ea〜Ef、Fa〜Ff、Ga〜Gf、Ha〜HfはS極に対向する時は“0”を、N極に対向する時は“1”をそれぞれ出力する。ここで、磁気スケール7が矢印の方向に移動した場合の各検出器群A〜Hが出力する6ビットのシリアルコードである検出信号SA〜SHのタイミングチャートが図示される。例えば、検出器群Aが磁気パターンの境界にあるときには、検出器群Aはどちらの検出結果を出力するか不安定となる。従って、検出器群Aが異なる磁気パターンを検出した場合には、誤った検出結果を出力する。これに対して、本実施の形態2では、8組の検出器群A〜Hの中から、磁気パターンの境界付近にない1組の検出器群を選択することにより、誤った検出結果を出力しないことを特徴とする。図12Aにおいて、検出器群C、F、Hの斜線の部分がセレクタ4aで選択される部分で、それぞれ検出結果の境目付近にないことが理解される。   12A is an operation timing chart of the absolute position detection device 1A of FIG. In FIG. 12A, absolute position information indicating the absolute position of the moving body is output using the magnetic scale 7 and the detector group 2a. A detector group A composed of six detectors Aa to Af arranged at a pitch P of 1 bit length detects a magnetic pattern having a 6-bit serial code. Similarly, each of the detector groups B to H detects a magnetic pattern having a 6-bit serial code. Here, each detector Aa-Af, Ba-Bf, Ca-Cf, Da-Df, Ea-Ef, Fa-Ff, Ga-Gf, Ha-Hf is "0" when facing the S pole, When facing the N pole, “1” is output respectively. Here, a timing chart of detection signals SA to SH, which are 6-bit serial codes output from the detector groups A to H when the magnetic scale 7 moves in the direction of the arrow, is illustrated. For example, when the detector group A is at the boundary of the magnetic pattern, it becomes unstable which detection result the detector group A outputs. Therefore, when the detector group A detects a different magnetic pattern, an erroneous detection result is output. On the other hand, in the second embodiment, an erroneous detection result is output by selecting one set of detector groups that are not near the boundary of the magnetic pattern from among the eight sets of detector groups A to H. It is characterized by not. In FIG. 12A, it is understood that the shaded portions of the detector groups C, F, and H are portions selected by the selector 4a and are not near the boundary between detection results.

図12Aにおいて、データ変換部5aは、図12Bに示すテーブルメモリ5maに格納されるテーブルに従い、6ビットのシリアルコード“000000”が入力されれば“0”出力し、6ビットのシリアルコード“000001”を入力すると絶対位置情報S2として“1”を出力し、6ビットのシリアルコード“000010”を入力すると絶対位置情報S2として“2”を出力し、6ビットのシリアルコード“000100”を入力すると絶対位置情報S2として“3”を出力し、6ビットのシリアルコード“001000”を入力すると絶対位置情報S2として“4”を出力する。   In FIG. 12A, the data conversion unit 5a outputs “0” when a 6-bit serial code “000000” is input according to the table stored in the table memory 5ma shown in FIG. 12B, and the 6-bit serial code “000001”. "1" is output as absolute position information S2, "2" is output as 6-bit serial code "000010", and 6-bit serial code "000100" is input. When “3” is output as the absolute position information S2 and the 6-bit serial code “001000” is input, “4” is output as the absolute position information S2.

エンコーダ6aは、比較器群3から入力された比較結果cmp[3]〜cmp[0]を入力し、当該入力された比較結果cmp[3]〜cmp[0]に基づいて分割位置情報S3を生成して出力する。つまり、1ビット長のピッチPを8分割した値を出力する。ここで、比較結果cmp[3]〜cmp[0]が“0001”であれば分割位置情報S3として“0”を出力し、“0011”であれば分割位置情報S3として“1”を出力し、“0111”であれば分割位置情報S3として“2”を出力し、“1111”であれば分割位置情報S3として“3”を出力し、“1110”であれば分割位置情報S3として“4”を出力し、“1100”であれば分割位置情報S3として“5”を出力し、“1000”であれば分割位置情報S3として“6”を出力し、“0000”であれば分割位置情報S3として“7”を出力する。従って、1ビット長のピッチPをさらに8分割した分解能を得ることができる。   The encoder 6a receives the comparison results cmp [3] to cmp [0] input from the comparator group 3, and obtains the division position information S3 based on the input comparison results cmp [3] to cmp [0]. Generate and output. That is, a value obtained by dividing the 1-bit length pitch P into 8 is output. Here, if the comparison results cmp [3] to cmp [0] are “0001”, “0” is output as the division position information S3, and if “0011”, “1” is output as the division position information S3. If “0111”, “2” is output as the division position information S3. If “1111”, “3” is output as the division position information S3. If “1110”, “4” is output as the division position information S3. "1100", "5" is output as the division position information S3, "1000" is output as "6" as the division position information S3, and "0000" is the division position information. “7” is output as S3. Therefore, a resolution obtained by further dividing the 1-bit length pitch P into 8 can be obtained.

図13は、図9のセレクタ4aの動作を説明するための概略図である。図13(a)〜図13(d)には、磁気トラック70と検出器群2aとの様々な位置関係が図示される。ここで、検出器群A及び検出器群Eの検出結果が同一であり、検出器群D及び検出器群Hの検出結果も同一の場合は、検出器群Aから検出器群Hの検出結果すべてが同一であり、検出器群Aから検出器群Hの間に磁気パターンの境界がなく、図13(a)に示すように検出器群Hと検出器群Aとの間に磁気パターンの境界があると判断できる。この場合は、検出器群A及び検出器群Hは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4aは検出器群Bから検出器群G(本実施の形態では検出器群C)を選択すれば、磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。   FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the operation of the selector 4a of FIG. 13A to 13D show various positional relationships between the magnetic track 70 and the detector group 2a. Here, when the detection results of the detector group A and the detector group E are the same, and the detection results of the detector group D and the detector group H are also the same, the detection results of the detector group A to the detector group H All are the same, there is no magnetic pattern boundary between the detector group A and the detector group H, and there is no magnetic pattern between the detector group H and the detector group A as shown in FIG. It can be judged that there is a boundary. In this case, since the detector group A and the detector group H are near the boundary of the magnetic pattern, the selector 4a selects the detector group G from the detector group B (detector group C in this embodiment). It is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern.

検出器群A及び検出器群Eの検出結果は同一であるが、検出器群D及び検出器群Hの検出結果が異なる場合は、検出器群Aと検出器群Eとの間には磁気パターンの境界がなく、検出器群Dと検出器群Hとの間に磁気パターンの境界があるので、図13(b)に示すように検出器群Eと検出器群Hとの間に磁気パターンの境界があると判断できる。この場合は、検出器群Eと検出器群Hは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4aは検出器群Aから検出器群D(本実施の形態では検出器群C)を選択すれば、磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。   When the detection results of the detector group A and the detector group E are the same, but the detection results of the detector group D and the detector group H are different, there is a magnetic field between the detector group A and the detector group E. Since there is no pattern boundary and there is a magnetic pattern boundary between the detector group D and the detector group H, the magnetism is detected between the detector group E and the detector group H as shown in FIG. It can be determined that there is a pattern boundary. In this case, since the detector group E and the detector group H are near the boundary of the magnetic pattern, the selector 4a can select the detector group D from the detector group A (detector group C in this embodiment). It is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern.

検出器群Aと検出器群E、検出器群Dと検出器群Hそれぞれ検出結果が異なる場合は、磁気パターンの境界が検出器群Aと検出器群Eとの間にありかつ検出器群Dと検出器群Hとの間にもあるので、図13(c)に示すように検出器群Dと検出器群Eとの間に磁気パターンの境界があると判断できる。この場合は、検出器群Dと検出器群Eは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4aは検出器群Aから検出器群Cもしくは検出器群Fから検出器群H(本実施の形態では検出器群H)を選択すれば、磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。   When the detection results are different between the detector group A and the detector group E, and the detector group D and the detector group H, the boundary of the magnetic pattern is between the detector group A and the detector group E, and the detector group Since it is also between D and the detector group H, it can be determined that there is a magnetic pattern boundary between the detector group D and the detector group E as shown in FIG. In this case, since the detector group D and the detector group E are near the boundary of the magnetic pattern, the selector 4a operates from the detector group A to the detector group C or from the detector group F to the detector group H (this embodiment). Then, if the detector group H) is selected, it is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern.

検出器群A及び検出器群Eの検出結果は異なるが、検出器群D及び検出器群Hの検出結果が同一である場合は、磁気パターンの境界が検出器群Aと検出器群Eとの間にありかつ検出器群Dと検出器群Hの間にはないので、図13(d)に示すように検出器群Aと検出器群Dとの間にあると判断できる。この場合は、検出器群Aと検出器群Dは磁気パターンの境界付近にあるので、セレクタ4aは検出器群Eから検出器群H(本実施の形態では検出器群F)を選択すれば、磁気パターンの境界付近にある検出器群からの不安定な検出信号を出力することを回避することができる。なお、これらの動作の説明が図12Aで図示され、検出器群C、F、Hの斜線の部分がセレクタ4aで選択される部分で、それぞれ検出結果の境界付近にないことが理解できる。   If the detection results of the detector group A and the detector group E are different, but the detection results of the detector group D and the detector group H are the same, the boundary of the magnetic pattern is the detector group A and the detector group E. And not between the detector group D and the detector group H, it can be determined that it is between the detector group A and the detector group D as shown in FIG. In this case, since detector group A and detector group D are near the boundary of the magnetic pattern, selector 4a selects detector group H from detector group E (detector group F in the present embodiment). It is possible to avoid outputting an unstable detection signal from the detector group near the boundary of the magnetic pattern. The description of these operations is shown in FIG. 12A, and it can be understood that the hatched portions of the detector groups C, F, and H are portions selected by the selector 4a and are not near the detection result boundaries.

以上の実施の形態に係る絶対位置検出装置1Aによれば、実施の形態1に係る絶対位置検出装置1と同様の効果を得ることができる。さらに、絶対位置検出装置1Aは、実施の形態1に係る絶対位置検出装置1に比較すると、1ビット長のピッチPを8分割した分割位置情報を生成して出力することができるので、1ビット長のピッチPを8分割した分解能で移動体の絶対位置を検出することが可能となる。従って、絶対位置検出装置1Aは、実施の形態1に係る絶対位置検出装置1の2倍の分解能で移動体の絶対位置を検出することが可能となる。   According to the absolute position detection device 1A according to the above embodiment, the same effect as that of the absolute position detection device 1 according to Embodiment 1 can be obtained. Furthermore, the absolute position detection device 1A can generate and output divided position information obtained by dividing the 1-bit length pitch P into eight, compared with the absolute position detection device 1 according to the first embodiment. It is possible to detect the absolute position of the moving body with a resolution obtained by dividing the long pitch P into eight. Therefore, the absolute position detection device 1A can detect the absolute position of the moving body with twice the resolution of the absolute position detection device 1 according to the first embodiment.

上述した本実施の形態では、比較器群3にて、検出器群Aと検出器群E、検出器群Bと検出器群F、検出器群Cと検出器群G、検出器群Dと検出器群Hの各検出器の検出出力を比較して、その比較結果cmp[3]〜cmp[0]を出力したが、本発明はこれに限らない。例えば、後段のエンコーダ6aで一意的に分割位置を生成できるのであれば、任意の組み合わせの検出器群を比較してもよい。さらに、本実施の形態では、比較器群3は4個の比較器3c〜3fを備えたが、本発明はこれに限らない。例えば、比較器群3は任意の数だけの比較器を備え、当該比較結果を用いて分割位置情報を生成して出力してもよい。   In the present embodiment described above, in the comparator group 3, the detector group A and the detector group E, the detector group B and the detector group F, the detector group C and the detector group G, and the detector group D and Although the detection output of each detector of the detector group H is compared and the comparison results cmp [3] to cmp [0] are output, the present invention is not limited to this. For example, any combination of detector groups may be compared as long as the subsequent position can be uniquely generated by the encoder 6a. Furthermore, in the present embodiment, the comparator group 3 includes four comparators 3c to 3f, but the present invention is not limited to this. For example, the comparator group 3 may include an arbitrary number of comparators, and the division position information may be generated and output using the comparison result.

また、上述した本実施の形態では、比較器群3にて、検出器群Aと検出器群E、検出器群Dと検出器群Hの各検出器の検出信号を比較して、その比較結果sel[1]〜sel[0]に基づいて、セレクタ4aが検出器群を選択したが、本発明はこれに限らない。例えば、比較器群3で比較する検出器群はそれ以外でもよい。この場合には、比較結果sel[1:0]の組み合わせが(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)の4通り発生するように、検出器群Aと検出器群E及び検出器群Dと検出器群Hのように交差して比較することが望ましい。   Further, in the above-described embodiment, the comparator group 3 compares the detection signals of the detectors of the detector group A and the detector group E, the detector group D and the detector group H, and compares them. Although the selector 4a selects the detector group based on the results sel [1] to sel [0], the present invention is not limited to this. For example, the detector group compared by the comparator group 3 may be other than that. In this case, the detector group is set such that four combinations (0, 0), (0, 1), (1, 0), and (1, 1) are generated for the comparison result sel [1: 0]. It is desirable to cross and compare A and detector group E and detector group D and detector group H.

変形例.
上述した実施の形態では、磁気トラック70に4ビットもしくは6ビットの組み合わせシリアルコードが記録された非繰り返し磁気パターンを検出することにより移動体の絶対位置を示す絶対位置情報S2を出力した。しかしながら、本発明は上述した実施の形態に限定されず、たとえば上述した実施の形態の変形例として、自然数nビットの組み合わせシリアルコードが記録された非繰り返し磁気パターンを、1ビット長Pで配置されたn個の検出器を1組の検出器群として当該検出器群を自然数m組だけ用いて非繰り返し磁気パターンを検出する絶対位置検出装置にも適用することができる。この場合においては、各検出器はP/mの間隔で配置され、絶対位置検出装置は、磁気パターンのピッチPをm分割した分割位置情報を出力することができる。
Modified example.
In the above-described embodiment, the absolute position information S2 indicating the absolute position of the moving body is output by detecting a non-repetitive magnetic pattern in which a 4-bit or 6-bit combination serial code is recorded on the magnetic track 70. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, as a modification of the above-described embodiment, a non-repetitive magnetic pattern in which a combination serial code of a natural number n bits is recorded is arranged with a 1-bit length P. The present invention can also be applied to an absolute position detection device that detects non-repetitive magnetic patterns by using n detectors as a set of detector groups and using only m sets of the detector groups. In this case, the detectors are arranged at intervals of P / m, and the absolute position detection device can output division position information obtained by dividing the pitch P of the magnetic pattern into m.

例えば、直動もしくは回転する移動体に自然数nビットの非繰り返しシリアルコードを示す磁気パターンを形成し、当該形成された磁気パターンに基づいて、上記移動体の絶対位置を示すデータを出力する絶対位置検出装置であって、磁気スケールの全長にわたって一度しか発生しないように組み合わされる上記nビットの非繰り返しシリアルコードを有する上記磁気パターンが記録される磁気スケールと、上記磁気パターンの1ピッチ間隔で上記磁気スケールに対向して配置されたn個の検出器を1組として、少なくとも4組以上配置され、上記磁気パターンを検出する検出器群と、上記4組以上の検出器群のうちの2組の検出器群からの検出信号をそれぞれ比較する比較器群と、当該それぞれ比較された比較結果に基づき、上記4組以上の検出器群の中から1組の検出器群からの検出信号を選択し、当該選択された検出信号をnビットのシリアルコードとして出力する切替部と、
上記nビットのシリアルコードを上記移動体の絶対位置を示す絶対位置情報に変換して出力する変換部とを備える。
For example, an absolute position where a magnetic pattern indicating a non-repetitive serial code of a natural number n bits is formed on a moving body that moves linearly or rotates, and data indicating the absolute position of the moving body is output based on the formed magnetic pattern A magnetic scale on which the magnetic pattern having the non-repetitive serial code of n bits is combined so as to be generated only once over the entire length of the magnetic scale; and the magnetic at one pitch interval of the magnetic pattern N detectors arranged opposite to the scale as one set, at least four or more sets are arranged, and a detector group for detecting the magnetic pattern and two sets of the four or more sets of detector groups. Based on the comparison results obtained by comparing the detection signals from the detector groups with the comparison results obtained by comparing the detection signals from the respective detector groups, A switching unit that selects a detection signal from a set of detectors from a detector group, and outputs the selected detection signal as serial code n bits,
A conversion unit that converts the n-bit serial code into absolute position information indicating the absolute position of the mobile body and outputs the absolute position information.

また、上述の実施の形態に係る絶対位置検出装置は、当該それぞれ比較された比較結果に基づき、1ピッチ間隔をさらに分割した位置を示す分割位置情報を生成して出力する分割位置情報生成部をさらに備える。   In addition, the absolute position detection device according to the above-described embodiment includes a division position information generation unit that generates and outputs division position information indicating a position obtained by further dividing one pitch interval based on the comparison results compared with each other. Further prepare.

また、上述の実施の形態に係る絶対位置検出装置は、上記比較器群は、隣接しない2組の検出器群からの検出信号をそれぞれ比較する第1の比較器と、上記隣接しない2組の検出器群の間に位置する検出器群からの検出信号と上記隣接しない2組の検出器群の間に位置しない検出器群からの検出信号とをそれぞれ比較する第2の比較器とを含む。   In the absolute position detection device according to the above-described embodiment, the comparator group includes a first comparator that compares detection signals from two non-adjacent detector groups, and two non-adjacent sets. And a second comparator for comparing a detection signal from a detector group located between the detector groups and a detection signal from a detector group not located between the two non-adjacent detector groups. .

さらに、上述の実施の形態に係る絶対位置検出装置は、上記4組以上の検出器群の各検出器は、上記磁気パターンの1ピッチ間隔内に等間隔で配置される。   Furthermore, in the absolute position detection apparatus according to the above-described embodiment, the detectors of the four or more sets of detector groups are arranged at equal intervals within one pitch interval of the magnetic pattern.

またさらに、上述の実施の形態に係る絶対位置検出装置は、上記磁気スケールは直線状で形成され、上記磁気スケールの表面に上記磁気パターンが記録される。   Furthermore, in the absolute position detection device according to the above-described embodiment, the magnetic scale is formed in a linear shape, and the magnetic pattern is recorded on the surface of the magnetic scale.

また、上述の実施の形態に係る絶対位置検出装置は、上記磁気スケールは円筒状で形成され、上記磁気スケールの上面、底面もしくは側面に上記磁気パターンが記録される。   In the absolute position detection device according to the above-described embodiment, the magnetic scale is formed in a cylindrical shape, and the magnetic pattern is recorded on the top surface, bottom surface, or side surface of the magnetic scale.

以上詳述したように、本発明に係る絶対位置検出装置によれば、磁気パターンの境界付近にない検出器群からの検出信号に基づいて移動体の絶対位置を示すデータを出力するので、磁気スケール及び検出器を新たに設けることなしに移動体の絶対位置を示すデータを出力することが可能となる。   As described above in detail, according to the absolute position detection device of the present invention, data indicating the absolute position of the moving body is output based on a detection signal from a detector group not near the boundary of the magnetic pattern. It is possible to output data indicating the absolute position of the moving body without newly providing a scale and a detector.

1,1A 絶対位置検出装置、2 検出器群、3 比較器群、3a〜3f 比較器、4,4a セレクタ、5,5a データ変換部、5m,5ma テーブルメモリ、6,6a エンコーダ、7 磁気スケール、10a,10b 着磁ロータ、14 回転軸、30 論理積回路30、31〜36 排他的論理和回路、70,70a,70b 磁気トラック。   1, 1A absolute position detector, 2 detector group, 3 comparator group, 3a-3f comparator, 4, 4a selector, 5, 5a data conversion unit, 5m, 5ma table memory, 6, 6a encoder, 7 magnetic scale 10a, 10b Magnetized rotor, 14 rotation axes, 30 AND circuit 30, 31-36 Exclusive OR circuit, 70, 70a, 70b Magnetic track.

Claims (6)

直動もしくは回転する移動体に自然数nビットの非繰り返しシリアルコードを示す磁気パターンを形成し、当該形成された磁気パターンに基づいて、上記移動体の絶対位置を示すデータを出力する絶対位置検出装置であって、
磁気スケールの全長にわたって一度しか発生しないように組み合わされる上記nビットの非繰り返しシリアルコードを有する上記磁気パターンが記録される磁気スケールと、
上記磁気パターンの1ピッチ間隔で上記磁気スケールに対向して配置されたn個の検出器を1組として、少なくとも4組以上配置され、上記磁気パターンを検出する検出器群と、
上記4組以上の検出器群のうちの2組の検出器群からの検出信号をそれぞれ比較する比較器群と、
当該それぞれ比較された比較結果に基づき、上記4組以上の検出器群の中から1組の検出器群からの検出信号を選択し、当該選択された検出信号をnビットのシリアルコードとして出力する切替部と、
上記nビットのシリアルコードを上記移動体の絶対位置を示す絶対位置情報に変換して出力する変換部とを備えたことを特徴とする絶対位置検出装置。
An absolute position detection device that forms a magnetic pattern indicating a non-repetitive serial code of a natural number n bits on a moving body that moves linearly or rotates, and outputs data indicating the absolute position of the moving body based on the formed magnetic pattern Because
A magnetic scale on which the magnetic pattern having the n-bit non-repetitive serial code combined so as to occur only once over the entire length of the magnetic scale;
A set of n detectors arranged to face the magnetic scale at one pitch interval of the magnetic pattern as a set, at least four sets of detectors for detecting the magnetic pattern; and
A comparator group for comparing detection signals from two detector groups of the four or more detector groups, respectively;
Based on the comparison results, the detection signals from one set of the detector groups are selected from the four or more sets of detector groups, and the selected detection signals are output as an n-bit serial code. A switching unit;
An absolute position detection apparatus comprising: a conversion unit that converts the n-bit serial code into absolute position information indicating the absolute position of the moving body and outputs the absolute position information.
当該それぞれ比較された比較結果に基づき、1ピッチ間隔をさらに分割した位置を示す分割位置情報を生成して出力する分割位置情報生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の絶対位置検出装置。   2. The absolute position according to claim 1, further comprising: a divided position information generation unit that generates and outputs divided position information indicating positions obtained by further dividing one pitch interval based on the comparison results respectively compared. Detection device. 上記比較器群は、隣接しない2組の検出器群からの検出信号をそれぞれ比較する第1の比較器と、上記隣接しない2組の検出器群の間に位置する検出器群からの検出信号と上記隣接しない2組の検出器群の間に位置しない検出器群からの検出信号とをそれぞれ比較する第2の比較器とを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の絶対位置検出装置。   The comparator group includes a first comparator for comparing detection signals from two non-adjacent detector groups, and a detection signal from a detector group positioned between the two non-adjacent detector groups. The absolute position detection according to claim 1, further comprising: a second comparator that compares a detection signal from a detector group that is not positioned between the two non-adjacent detector groups. apparatus. 上記4組以上の検出器群の各検出器は、上記磁気パターンの1ピッチ間隔内に等間隔で配置されたことを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の絶対位置検出装置。   The absolute detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the detectors of the four or more sets of detector groups are arranged at equal intervals within one pitch interval of the magnetic pattern. Position detection device. 上記磁気スケールは直線状で形成され、上記磁気スケールの表面に上記磁気パターンが記録されることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の絶対位置検出装置。   The absolute position detecting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnetic scale is formed in a linear shape, and the magnetic pattern is recorded on a surface of the magnetic scale. 上記磁気スケールは円筒状で形成され、上記磁気スケールの上面、底面もしくは側面に上記磁気パターンが記録されることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の絶対位置検出装置。   The absolute position detection according to claim 1, wherein the magnetic scale is formed in a cylindrical shape, and the magnetic pattern is recorded on an upper surface, a bottom surface, or a side surface of the magnetic scale. apparatus.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0599686A (en) * 1991-10-08 1993-04-23 Nikon Corp Absolute encoder
JPH05118874A (en) * 1991-10-25 1993-05-14 Okuma Mach Works Ltd Absolute encoder
JPH08201113A (en) * 1995-01-23 1996-08-09 Nikon Corp Absolute encoder
US20110316527A1 (en) * 2009-03-02 2011-12-29 Renishaw Plc Encoder readhead

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0599686A (en) * 1991-10-08 1993-04-23 Nikon Corp Absolute encoder
JPH05118874A (en) * 1991-10-25 1993-05-14 Okuma Mach Works Ltd Absolute encoder
JPH08201113A (en) * 1995-01-23 1996-08-09 Nikon Corp Absolute encoder
US20110316527A1 (en) * 2009-03-02 2011-12-29 Renishaw Plc Encoder readhead
JP2012519297A (en) * 2009-03-02 2012-08-23 アールエルエス メリルナ テニカ ディー.オー.オー. Encoder read head

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