JP2567278B2 - 光学式エンコーダのオフセット調整方法 - Google Patents
光学式エンコーダのオフセット調整方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光学式エンコーダに関し、特に、受光素子か
ら180度位相の異なる出力信号を出力する光学式エンコ
ーダにおけるオフセット調整に関するものである。
ら180度位相の異なる出力信号を出力する光学式エンコ
ーダにおけるオフセット調整に関するものである。
従来の技術 受光素子を２個配置し、それぞれの受光素子で電気的
に180度位相の異なる出力信号を取出し、この信号をコ
ンパレータで処理して矩形波出力を得る光学式エンコー
ダは既に公知である。
に180度位相の異なる出力信号を取出し、この信号をコ
ンパレータで処理して矩形波出力を得る光学式エンコー
ダは既に公知である。
第３図，第４図はこのような光学式エンコーダにおけ
るオフセット調整方法の説明図である。Ａ相の受光素子
Ａ及び受光素子からは第４図に示すように電気的に18
0度位相の異なる出力信号（電流）Ia,Iが出力され
る。これら出力信号Ia,Iには直流成分と交流成分を含
み、両出力信号Ia,Iには第４図に示すようにオフセッ
トOSが存在する。即ち、直流成分に差異がある。そこ
で、従来は両出力信号Ia,Iを入力し、比較して矩形波
出力信号PAを出力するコンパレータＣの入力段にボリュ
ームVRを設け、該ボリュームVRによる負荷抵抗を調整し
て、両出力信号Ia,Iの直流成分が打消し合うように、
リファレンス電流Vrから電流を重畳させ、オフセットOS
が「０」になようにしている。
るオフセット調整方法の説明図である。Ａ相の受光素子
Ａ及び受光素子からは第４図に示すように電気的に18
0度位相の異なる出力信号（電流）Ia,Iが出力され
る。これら出力信号Ia,Iには直流成分と交流成分を含
み、両出力信号Ia,Iには第４図に示すようにオフセッ
トOSが存在する。即ち、直流成分に差異がある。そこ
で、従来は両出力信号Ia,Iを入力し、比較して矩形波
出力信号PAを出力するコンパレータＣの入力段にボリュ
ームVRを設け、該ボリュームVRによる負荷抵抗を調整し
て、両出力信号Ia,Iの直流成分が打消し合うように、
リファレンス電流Vrから電流を重畳させ、オフセットOS
が「０」になようにしている。
また、コンパレータＣの矩形波出力信号PAと90度位相
の異なるＢ相の矩形波出力信号PBを出力するコンパレー
タに対しても、Ｂ相の受光素子B,からの信号Ib,Iに
対しても、ボリュームで負荷抵抗を調整してオフセット
OSを「０」に調整するようにしている。
の異なるＢ相の矩形波出力信号PBを出力するコンパレー
タに対しても、Ｂ相の受光素子B,からの信号Ib,Iに
対しても、ボリュームで負荷抵抗を調整してオフセット
OSを「０」に調整するようにしている。
こうして、オフセットOSを「０」にすることによって
正確な矩形波出力信号（オン時間とオフ時間が同一な信
号）PA,PBを得ると共に、正確に90度位相の異なる２つ
の矩形波出力信号PA,PBを得るようにしている。
正確な矩形波出力信号（オン時間とオフ時間が同一な信
号）PA,PBを得ると共に、正確に90度位相の異なる２つ
の矩形波出力信号PA,PBを得るようにしている。
発明が解決しようとする課題 上述したように、従来のオフセット調整方法は、ボリ
ュームVRを調整して行われているため、２つの受光素子
A,の出力信号Ia,Iの直流成分の差が大きいとき、ボ
リュームVRで調整される受光素子Ａ側，側の負荷抵抗
の差も大きなものになる。そのため、受光素子Ａ側，
側に同相のノイズが入った場合、その大きな差のある負
荷抵抗の差によりノイズの乗り方に差が出てコンパレー
タＣの入力で打消し合うことができなく、ノイズの影響
を受けやすいという欠点があった。
ュームVRを調整して行われているため、２つの受光素子
A,の出力信号Ia,Iの直流成分の差が大きいとき、ボ
リュームVRで調整される受光素子Ａ側，側の負荷抵抗
の差も大きなものになる。そのため、受光素子Ａ側，
側に同相のノイズが入った場合、その大きな差のある負
荷抵抗の差によりノイズの乗り方に差が出てコンパレー
タＣの入力で打消し合うことができなく、ノイズの影響
を受けやすいという欠点があった。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する欠点
を改善し、ノイズに強い光学式エンコーダのオフセット
調整方法を提供することにある。
を改善し、ノイズに強い光学式エンコーダのオフセット
調整方法を提供することにある。
課題を解決するための手段 受光素子から180度位相の異なる出力信号を出力し、
該２つの出力信号から矩形波信号を作る光学式エンコー
ダにおけるオフセット調整方法において、本発明は、各
受光素子毎に電流ミラー回路を設け、各電流ミラー回路
の出力信号の和に比例する電流を作り、該電流を各受光
素子からの出力信号にオフセットが零になるように分配
加算し、加算した電流をオフセット調整された各受光素
子の出力信号とすると共に各電流ミラー回路への入力と
してオフセットを調整することによって上記課題を解決
した。
該２つの出力信号から矩形波信号を作る光学式エンコー
ダにおけるオフセット調整方法において、本発明は、各
受光素子毎に電流ミラー回路を設け、各電流ミラー回路
の出力信号の和に比例する電流を作り、該電流を各受光
素子からの出力信号にオフセットが零になるように分配
加算し、加算した電流をオフセット調整された各受光素
子の出力信号とすると共に各電流ミラー回路への入力と
してオフセットを調整することによって上記課題を解決
した。
作 用 第１図は、本発明の作用原理を説明する説明図であ
る。
る。
図中、T1〜T9はトランジスタであり、R1,R2は負荷抵
抗で同じ抵抗値としている（R1＝R2）。また、VRはボリ
ュームで、Ｃはコンパレータである。また、Ａは受光素
子で、出力信号iaを出力しているとする。は受光素子
Ａの出力信号iaと比較し180度位相の異なる出力信号ｉ
を出力する受光素子である。そして、トランジスタ
T1,T2,T3で電流ミラー開路を構成し、また、トランジス
タT4,T5,T6によっても電流ミラー回路を構成している。
さらに、トランジスタT7,T8,T9によっても電流ミラー回
路を構成している。
抗で同じ抵抗値としている（R1＝R2）。また、VRはボリ
ュームで、Ｃはコンパレータである。また、Ａは受光素
子で、出力信号iaを出力しているとする。は受光素子
Ａの出力信号iaと比較し180度位相の異なる出力信号ｉ
を出力する受光素子である。そして、トランジスタ
T1,T2,T3で電流ミラー開路を構成し、また、トランジス
タT4,T5,T6によっても電流ミラー回路を構成している。
さらに、トランジスタT7,T8,T9によっても電流ミラー回
路を構成している。
トランジスタT1のベース電流をi1とすると、電流ミラ
ー回路によりトランジスタT2,T3のコレクタには上記電
流i1と略等しい電流I1′,i1″が流れる。即ち、電流ミ
ラー回路によって次の第（１）式が成立する。
ー回路によりトランジスタT2,T3のコレクタには上記電
流i1と略等しい電流I1′,i1″が流れる。即ち、電流ミ
ラー回路によって次の第（１）式が成立する。
i1≒I1′≒i1″ ……（１） 同様に、トランジスタT4,T5,T6で構成する電流ミラー
回路においてもトランジスタT4のベース電流i2とトラン
ジスタT5,T6のコレクタ電流i2′,i2″間には次の第
（２）式が成立する。
回路においてもトランジスタT4のベース電流i2とトラン
ジスタT5,T6のコレクタ電流i2′,i2″間には次の第
（２）式が成立する。
i2≒I2′≒i2″ ……（２） また、トランジスタT7,T8,T9における電流ミラー回路
においては、各コレクタ電流i0,I1′,I2′間に次の第
（３）式の関係が成立する。
においては、各コレクタ電流i0,I1′,I2′間に次の第
（３）式の関係が成立する。
i0＝（i1′＋i2′）/2 ……（３） （i0と（i1′＋i2′）との比は、電流ミラー回路で使
用しているトランジスタの数により可変であり、すなわ
ちオフセット調整用電流i0は必要に応じて変えることが
できる。） そして、この電流i0はボリュームVRで調整されて受光
素子A,の各出力信号（電流）ia,iに分配し、オフセ
ット調整を行い、電流ミラー回路，トランジスタT1,T4
のベース電流i1,i2としている。
用しているトランジスタの数により可変であり、すなわ
ちオフセット調整用電流i0は必要に応じて変えることが
できる。） そして、この電流i0はボリュームVRで調整されて受光
素子A,の各出力信号（電流）ia,iに分配し、オフセ
ット調整を行い、電流ミラー回路，トランジスタT1,T4
のベース電流i1,i2としている。
今、ボリュームVRを介して受光素子Ａ側の出力信号電
流iaに重畳される電流をi0a,受光素子側の出力電流ｉ
に重畳される電流をi0として、受光素子A,の出力
信号電流ia,iを次の第（４），第（５）式とする。
流iaに重畳される電流をi0a,受光素子側の出力電流ｉ
に重畳される電流をi0として、受光素子A,の出力
信号電流ia,iを次の第（４），第（５）式とする。
ia＝Ia＋I0 sinθ ……（４） ｉ＝Ｉ＋I0 sin（θ−π） ＝Ｉ−I0 sinθ ……（５） なお、Ia,Iはそれぞれの直流成分、I0は振幅で、両
出力信号の振幅は等しいとしている。
出力信号の振幅は等しいとしている。
また、次の第（６），第（８）式の関係も成立する。
i1＝ia＋i0a ＝Ia＋I0 sinθ＋i0a ……（６） i2＝ｉ＋i0 ＝Ｉ−I0 sinθ＋i0 ……（７） i0＝i0a＋i0 ……（８） 次に、第（１），第（２），第（３）式より i0＝（i1′＋i2′）/2 ＝（i1＋i2）/2 ……（９） 上記第（９）式に第（６），第（７）式を代入し、 i0＝（Ia＋i0 sinθ＋i0a ＋Ｉ−I0 sinθ＋i0）/2 ＝（Ia＋Ｉ＋i0a＋i0）/2 ……（10） 第（10）式に第（８）式を代入し整理すると、 i0＝Ia＋Ｉ ……（11） 上記第（11）式から明らかのように受光素子A,の出
力信号ia,iに分配する電流i0は出力信号ia,iの直流
成分Ia,Iの和であり、交流成分影響を受けていない。
その結果、分配される電流i0a,i0も直流成分になる。
力信号ia,iに分配する電流i0は出力信号ia,iの直流
成分Ia,Iの和であり、交流成分影響を受けていない。
その結果、分配される電流i0a,i0も直流成分になる。
一方、第（６），第（７）式において、電流i1,i2の
直流成分を等しくするようにボリュームVRが調整される
のであるから、電流i1,i2の直流成分は等しいものとな
る。故に、 Ia＋i0a＝Ｉ＋i0 ……（12） 第（８），第（11）式を用いて第（12）式を整理する
と Ia＋i0a＝Ｉ＋i0−i0a ＝Ｉ＋Ia＋Ｉ−i0a ……（13） 故に i0a＝Ｉ ……（14） 第（８），第（11），第（14）式より i0＝Ia ……（15） 第（14），第（15）式を第（６），第（７）式に代入
すると、 i1＝Ia＋Ｉ＋I0 sinθ ……（16） i2＝Ia＋Ｉ＋I0 sinθ ……（17）となり、電流i1,i2
の直流成分は同一の値（Ia＋Ｉ）となり、発光素子の
光量が変化して受光素子A,の出力信号の直流成分Ia,I
が変化しても、電流i1,i2は同等に変化するから、オ
フセットは変化しない。
直流成分を等しくするようにボリュームVRが調整される
のであるから、電流i1,i2の直流成分は等しいものとな
る。故に、 Ia＋i0a＝Ｉ＋i0 ……（12） 第（８），第（11）式を用いて第（12）式を整理する
と Ia＋i0a＝Ｉ＋i0−i0a ＝Ｉ＋Ia＋Ｉ−i0a ……（13） 故に i0a＝Ｉ ……（14） 第（８），第（11），第（14）式より i0＝Ia ……（15） 第（14），第（15）式を第（６），第（７）式に代入
すると、 i1＝Ia＋Ｉ＋I0 sinθ ……（16） i2＝Ia＋Ｉ＋I0 sinθ ……（17）となり、電流i1,i2
の直流成分は同一の値（Ia＋Ｉ）となり、発光素子の
光量が変化して受光素子A,の出力信号の直流成分Ia,I
が変化しても、電流i1,i2は同等に変化するから、オ
フセットは変化しない。
こうして、オフセット調整された電流i1,i2は電流ミ
ラー回路によって複写され、下記第（18），第（19）式
に示されるように、直流成分が等しい電流i1′,i2″が
抵抗値の等しいR1,R2で電圧に変換され、コンパレータ
Ｃに入力されることとなる。
ラー回路によって複写され、下記第（18），第（19）式
に示されるように、直流成分が等しい電流i1′,i2″が
抵抗値の等しいR1,R2で電圧に変換され、コンパレータ
Ｃに入力されることとなる。
i1″＝i1＝Ia＋Ｉ＋I0 sinθ ……（18） i2″＝i2＝Ia＋Ｉ＋I0 sinθ ……（19） 上記第（18），第（19）式から明らかのようにコンパ
レータＣへの入力は直流成分が等しいので、正確な矩形
波出力PAをコンパレータＣは出力できる。また、同相の
ノイズが乗ってもトランジスタを数段通しているのでオ
フセット調整用電流への影響は少なく、負荷抵抗R1,R2
の抵抗値が等しいので、コンパレータＣの出力の矩形波
出力PAへの影響はなく、ノイズに強い光学式エンコーダ
が得られる。
レータＣへの入力は直流成分が等しいので、正確な矩形
波出力PAをコンパレータＣは出力できる。また、同相の
ノイズが乗ってもトランジスタを数段通しているのでオ
フセット調整用電流への影響は少なく、負荷抵抗R1,R2
の抵抗値が等しいので、コンパレータＣの出力の矩形波
出力PAへの影響はなく、ノイズに強い光学式エンコーダ
が得られる。
実施例 第２図は、本発明の一実施例の要部回路図である。
図中、A,はＡ相の光学素子で、各受光素子A,の出
力信号はia,iは180度位相が異なる。また、B,はＢ
相の受光素子で、各受光素子B,の出力信号ib,iは18
0度位相が異なる。また、Ａ相とＢ相では90度位相異な
り、例えば、出力信号iaとibは90度位相が異なってい
る。
力信号はia,iは180度位相が異なる。また、B,はＢ
相の受光素子で、各受光素子B,の出力信号ib,iは18
0度位相が異なる。また、Ａ相とＢ相では90度位相異な
り、例えば、出力信号iaとibは90度位相が異なってい
る。
また、T1〜T23はトランジスタであり、トランジスタT
1〜T4等で受光素子Ａ側の電流ミラー回路を構成し、ト
ランジスタT5〜T8,トランジスタT9〜T12,トランジスタT
13〜T1b等はそれぞれ受光素子,B,側の電流ミラー回
路を構成している。また、トランジスタT9〜T23等は、
受光素子A,，受光素子B,からの各出力信号のオフセ
ット調整を行うためのフィードバック電流を作る電流ミ
ラー回路を構成している。
1〜T4等で受光素子Ａ側の電流ミラー回路を構成し、ト
ランジスタT5〜T8,トランジスタT9〜T12,トランジスタT
13〜T1b等はそれぞれ受光素子,B,側の電流ミラー回
路を構成している。また、トランジスタT9〜T23等は、
受光素子A,，受光素子B,からの各出力信号のオフセ
ット調整を行うためのフィードバック電流を作る電流ミ
ラー回路を構成している。
VR1〜VR2は夫々Ａ相,B相のオフセット調整用のボリュ
ーム、C1,C2はＡ相,B相のコンパレータ、PA,PBは夫々Ａ
相,B相の矩形波出力信号であり、R1〜R4は夫々負荷抵抗
で、抵抗値が等しくされている（R1＝R2＝R3＝R4）。R5
〜R9及びＲは抵抗であり、D1〜D5はダイオード、Vrはリ
ファレンスで電圧、Vccはバイアスである。
ーム、C1,C2はＡ相,B相のコンパレータ、PA,PBは夫々Ａ
相,B相の矩形波出力信号であり、R1〜R4は夫々負荷抵抗
で、抵抗値が等しくされている（R1＝R2＝R3＝R4）。R5
〜R9及びＲは抵抗であり、D1〜D5はダイオード、Vrはリ
ファレンスで電圧、Vccはバイアスである。
そして、この第２図に示す実施例と第１図の本発明の
原理動作説明図との相違点は90度位相の異なるＡ相,B相
を設けていることと、各電流ミラー回路において、ミラ
ー段数が多くなるとベース電流が不足することから、ベ
ース電流補償用の回路が設けられている点である。トラ
ンジスタT2,ダイオードD1,抵抗R5で、受光素子Ａ側の電
流ミラー回路のベース電流補償用回路を構成し、同様
に、トランジスタT6,ダイオードD2,抵抗R6からなる回
路、トランジスタT10,ダイオードD3,抵抗R7からなる回
路、トランジスタT14,ダイオードD4,抵抗R8からなる回
路、トランジスタT21,ダイオードD5,抵抗R9からなる回
路で、受光素子,B,側の電流ミラー回路、及び、オ
フセット調整用の電流ミラー回路のベース電流補償回路
を構成している。
原理動作説明図との相違点は90度位相の異なるＡ相,B相
を設けていることと、各電流ミラー回路において、ミラ
ー段数が多くなるとベース電流が不足することから、ベ
ース電流補償用の回路が設けられている点である。トラ
ンジスタT2,ダイオードD1,抵抗R5で、受光素子Ａ側の電
流ミラー回路のベース電流補償用回路を構成し、同様
に、トランジスタT6,ダイオードD2,抵抗R6からなる回
路、トランジスタT10,ダイオードD3,抵抗R7からなる回
路、トランジスタT14,ダイオードD4,抵抗R8からなる回
路、トランジスタT21,ダイオードD5,抵抗R9からなる回
路で、受光素子,B,側の電流ミラー回路、及び、オ
フセット調整用の電流ミラー回路のベース電流補償回路
を構成している。
受光素子Ａ側のトランジスタT1〜T4等で構成される電
流ミラー回路の入力電流をi1とすると、トランジスタT
3,T4のコレクタ電流i1′,i1″は電流ミラー回路によ
り、 i1≒i1′≒i1″ ……（20） 同様に、受光素子,B,側の電流ミラー回路の入力
電流を夫々i2,i3,i4とすると、各電流ミラー回路の複写
電流、即ち、トランジスタT7,T8,T11,T12,T15,T16のコ
レクタ電流をi2′,i2″,i3′,i3″,i4′,i4″とする
と、次の式が成立する。
流ミラー回路の入力電流をi1とすると、トランジスタT
3,T4のコレクタ電流i1′,i1″は電流ミラー回路によ
り、 i1≒i1′≒i1″ ……（20） 同様に、受光素子,B,側の電流ミラー回路の入力
電流を夫々i2,i3,i4とすると、各電流ミラー回路の複写
電流、即ち、トランジスタT7,T8,T11,T12,T15,T16のコ
レクタ電流をi2′,i2″,i3′,i3″,i4′,i4″とする
と、次の式が成立する。
i2≒i2′≒i2″ ……（21） i3≒i3′≒i3″ ……（22） i4≒i4′≒i4″ ……（23） さらに、トランジスタT17〜T23で構成される電流ミラ
ー回路においては次の式が成立する。
ー回路においては次の式が成立する。
i 01＝i 02＝（i1′＋i2′＋i3′＋i4′）/4 ＝（i1＋i2＋i3＋i4）/4 ……（24） 一方、各受光素子A,,B,の出力信号ia,i,ib,i
を次のものとする。
を次のものとする。
ia＝Ia＋I0 sinθ ……（25） ｉ＝Ｉ−I0 sinθ ……（26） ib＝Ib＋I0 cosθ ……（27） ｉ＝Ｉ−I0 cosθ ……（28） （なお、Ia,I,Ib,Iはそれぞれ直流成分で、I0は交
流成分の振幅で等しいものとする。） また、ボリュームVR1で受光素子A,側に分配される
電流をそれぞれI0a,I0，ボリュームVR2で受光素子B,
側に分配される電流をそれぞれI0b,I0とすると、 i 01＝i0a＋i0 ……（29） i 02＝i0b＋i0 ……（30） また、 i1＝ia＋i0a ……（31） i2＝ｉ＋i0 ……（32） i3＝ib＋i0b ……（33） i4＝ｉ＋i0 ……（34） 第（24）式に第（31）〜第（34）式を代入すると、 i 01＝i 02＝（ｉ＋ｉ＋ib＋ｉ ＋i0a＋i0＋i0b＋i0）/4 ……（35） i 01＝i 02＝i0として第（35）式に第（25）〜第（2
8）式及び第（29）〜第（30）式を代入すると、 i0＝（Ia＋Ｉ＋Ib＋Ｉ＋2i0）/4 ……（36） 第（36）式より、 i0＝（Ia＋Ｉ＋Ib＋Ｉ）/2 ……（37） すなわち、オフセット調整用のフィードバック電流i0
＝i 01＝i 02は、各受光素子A,,B,からの出力信号
の直流成分の和の1/2であり、交流波成分を含まず、こ
の電流i0が受光素子の出力信号ia,i及びib,iに夫々
分配され電流ミラー回路の入力信号i1,i2の直流成分、i
3,i4の直流成分が等しくなるようにボリュームVR1,VR2
で調整される。
流成分の振幅で等しいものとする。） また、ボリュームVR1で受光素子A,側に分配される
電流をそれぞれI0a,I0，ボリュームVR2で受光素子B,
側に分配される電流をそれぞれI0b,I0とすると、 i 01＝i0a＋i0 ……（29） i 02＝i0b＋i0 ……（30） また、 i1＝ia＋i0a ……（31） i2＝ｉ＋i0 ……（32） i3＝ib＋i0b ……（33） i4＝ｉ＋i0 ……（34） 第（24）式に第（31）〜第（34）式を代入すると、 i 01＝i 02＝（ｉ＋ｉ＋ib＋ｉ ＋i0a＋i0＋i0b＋i0）/4 ……（35） i 01＝i 02＝i0として第（35）式に第（25）〜第（2
8）式及び第（29）〜第（30）式を代入すると、 i0＝（Ia＋Ｉ＋Ib＋Ｉ＋2i0）/4 ……（36） 第（36）式より、 i0＝（Ia＋Ｉ＋Ib＋Ｉ）/2 ……（37） すなわち、オフセット調整用のフィードバック電流i0
＝i 01＝i 02は、各受光素子A,,B,からの出力信号
の直流成分の和の1/2であり、交流波成分を含まず、こ
の電流i0が受光素子の出力信号ia,i及びib,iに夫々
分配され電流ミラー回路の入力信号i1,i2の直流成分、i
3,i4の直流成分が等しくなるようにボリュームVR1,VR2
で調整される。
例えば、Ａ相についてみると、第（35），第（36）式
より、 i1＝ia＋i0a＝Ia＋I0 sinθ＋i0a ……（38） i2＝ｉ＋i0＝Ｉ−I0 sinθ＋i0 ……（39） 上記電流i1,i2の直流成分が等しくなるようにボリュ
ームVR1で調整されることから、 Ia＋i0a＝Ｉ＋i0 ＝Ｉ＋i0−i0a …（40） 第（40）式に第（37）式を代入して解くと、 i0a＝（3I−Ia＋Ib＋Ｉ）/4 ……（41） 同様にして、 i0＝（3Ia−Ｉ＋Ib＋Ｉ）/4 ……（42） その結果、直流電流i1,i2の直流成分は、 Ia＋i0a＝Ｉ＋i0 ＝（3Ia＋3I＋Ib＋Ｉ）/4 ……（43） となり、発光素子の光量が変化し、各受光素子の出力信
号の直流成分Ia,I,Ib,Iが変化しても、電流ミラー
回路への入力信号の直流成分Ia＋i0a＝Ｉ＋i0は常
に同一となり、オフセットは変化しない。
より、 i1＝ia＋i0a＝Ia＋I0 sinθ＋i0a ……（38） i2＝ｉ＋i0＝Ｉ−I0 sinθ＋i0 ……（39） 上記電流i1,i2の直流成分が等しくなるようにボリュ
ームVR1で調整されることから、 Ia＋i0a＝Ｉ＋i0 ＝Ｉ＋i0−i0a …（40） 第（40）式に第（37）式を代入して解くと、 i0a＝（3I−Ia＋Ib＋Ｉ）/4 ……（41） 同様にして、 i0＝（3Ia−Ｉ＋Ib＋Ｉ）/4 ……（42） その結果、直流電流i1,i2の直流成分は、 Ia＋i0a＝Ｉ＋i0 ＝（3Ia＋3I＋Ib＋Ｉ）/4 ……（43） となり、発光素子の光量が変化し、各受光素子の出力信
号の直流成分Ia,I,Ib,Iが変化しても、電流ミラー
回路への入力信号の直流成分Ia＋i0a＝Ｉ＋i0は常
に同一となり、オフセットは変化しない。
こうして、オフセット調整された電流i1,i2を電流ミ
ラー回路で複写した電流i1″＝i1,i2″＝i2がトランジ
スタT4,T8のコレクタ電流として流れ、負荷抵抗R1,R2で
電圧に変換され、コンパレータC1に入力されるが、コン
パレータC1では入力信号の直流成分が同一であることか
ら、交流成分のみ影響を受けて正確な矩形波信号PAを出
力することができる。また、負荷抵抗R1,R2が同一の抵
抗値（Ｒ＝1,R＝２）であることから、同相のノイズが
乗っても出力信号PAに影響を受けず、ノイズに強いエン
コーダを得ることができる。
ラー回路で複写した電流i1″＝i1,i2″＝i2がトランジ
スタT4,T8のコレクタ電流として流れ、負荷抵抗R1,R2で
電圧に変換され、コンパレータC1に入力されるが、コン
パレータC1では入力信号の直流成分が同一であることか
ら、交流成分のみ影響を受けて正確な矩形波信号PAを出
力することができる。また、負荷抵抗R1,R2が同一の抵
抗値（Ｒ＝1,R＝２）であることから、同相のノイズが
乗っても出力信号PAに影響を受けず、ノイズに強いエン
コーダを得ることができる。
なお、Ｂ相についても同様に、電流i3,i4の直流成分
はボリュームVR2で同一となるように調整されるので、
コンパレータC2からの矩形波出力信号PBは正確な信号を
出力すると共に同相のノイズの影響を受けない。
はボリュームVR2で同一となるように調整されるので、
コンパレータC2からの矩形波出力信号PBは正確な信号を
出力すると共に同相のノイズの影響を受けない。
発明の効果 本発明は、電流ミラー回路を用いて、各受光素子の出
力信号に対しオフセット調整を行い、直流成分が等しい
ように補正された受光素子の出力信号を得るようにした
から、受光素子の出力信号を電圧に変換する負荷抵抗を
同一抵抗値にすることができ、その結果、同相のノイズ
がのったときでも正確な矩形波信号を出力することがで
きる。
力信号に対しオフセット調整を行い、直流成分が等しい
ように補正された受光素子の出力信号を得るようにした
から、受光素子の出力信号を電圧に変換する負荷抵抗を
同一抵抗値にすることができ、その結果、同相のノイズ
がのったときでも正確な矩形波信号を出力することがで
きる。
第１図は本発明の作用原理を説明する説明図、第２図は
本発明の一実施例の回路図、第３図は従来のオフセット
調整方法の説明図、第４図は受光素子出力信号の説明図
である。 T1〜T23……トランジスタ、 C,C1,C2……コンパレータ、 Ａ……Ａ相の受光素子、 ……受光素子Ａの出力信号と180度位相の異なる出力
信号を出力するＡ相の受光素子、 Ｂ……受光素子Ａの出力信号と90度位相の異なる出力信
号を出力するＢ相の受光素子、 ……受光素子Ｂの出力信号と180度位相の異なる出力
信号を出力するＢ相の受光素子、 R1〜R4……負荷抵抗。
本発明の一実施例の回路図、第３図は従来のオフセット
調整方法の説明図、第４図は受光素子出力信号の説明図
である。 T1〜T23……トランジスタ、 C,C1,C2……コンパレータ、 Ａ……Ａ相の受光素子、 ……受光素子Ａの出力信号と180度位相の異なる出力
信号を出力するＡ相の受光素子、 Ｂ……受光素子Ａの出力信号と90度位相の異なる出力信
号を出力するＢ相の受光素子、 ……受光素子Ｂの出力信号と180度位相の異なる出力
信号を出力するＢ相の受光素子、 R1〜R4……負荷抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】受光素子から180度位相の異なる出力信号
を出力し、該２つの出力信号から矩形波信号を作る光学
式エンコーダにおけるオフセット調整方法において、各
受光素子毎に電流ミラー回路を設け、各電流ミラー回路
の出力信号の和に比例する電流を作り、該電流を各受光
素子からの出力信号にオフセットが零になるように分配
加算し、加算した電流をオフセット調整された各受光素
子の出力信号とすると共に各電流ミラー回路への入力と
してオフセットを調整するようにした光学式エンコーダ
のオフセット調整方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015934A JP2567278B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 光学式エンコーダのオフセット調整方法 |
| DE69012243T DE69012243T2 (de) | 1989-01-25 | 1990-01-23 | Optische kodiervorrichtung. |
| PCT/JP1990/000074 WO1990008942A1 (en) | 1989-01-25 | 1990-01-23 | Optical encoder |
| US07/566,463 US5075540A (en) | 1989-01-25 | 1990-01-23 | Optical encoder with offset adjusting means |
| EP90901880A EP0407607B1 (en) | 1989-01-25 | 1990-01-23 | Optical encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1015934A JP2567278B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 光学式エンコーダのオフセット調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02195209A JPH02195209A (ja) | 1990-08-01 |
| JP2567278B2 true JP2567278B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=11902604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1015934A Expired - Lifetime JP2567278B2 (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 光学式エンコーダのオフセット調整方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5075540A (ja) |
| EP (1) | EP0407607B1 (ja) |
| JP (1) | JP2567278B2 (ja) |
| DE (1) | DE69012243T2 (ja) |
| WO (1) | WO1990008942A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0551530B1 (en) * | 1991-12-16 | 1997-12-29 | Alcatel | Amplifier biasing circuit suitable for a ring-trip detection system |
| SE500882C2 (sv) * | 1992-02-27 | 1994-09-26 | Rydborn S A O | Anordning för alstring av en elektrisk signal i motsvarighet till rörelse i en viss riktning av ett föremål, t ex en tråd |
| US6452512B1 (en) | 2001-07-03 | 2002-09-17 | Lexmark International, Inc. | Method for initializing an analog encoder |
| US6873129B1 (en) | 2003-12-16 | 2005-03-29 | Lexmark International Inc. | Method of controlling rotational velocity of a rotatable member during encoder initialization for an imaging apparatus |
| JP2006153753A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Olympus Corp | エンコーダ |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57146111A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical length measuring device |
| US4429283A (en) * | 1981-11-12 | 1984-01-31 | Rca Corporation | Differential current amplifier |
| US4460873A (en) * | 1982-11-19 | 1984-07-17 | Control Data Corporation | Active differential output direct current offset voltage compensation circuit for a differential amplifier |
| JPH0758206B2 (ja) * | 1984-03-30 | 1995-06-21 | 株式会社日立製作所 | モワレ縞を用いた位置検出装置 |
| US4555673A (en) * | 1984-04-19 | 1985-11-26 | Signetics Corporation | Differential amplifier with rail-to-rail input capability and controlled transconductance |
| US4649267A (en) * | 1984-04-26 | 1987-03-10 | Ilc Technology, Inc. | Automatic gain control circuit for encoder |
| US4575685A (en) * | 1984-08-03 | 1986-03-11 | Linear Technology Corporation | Arrangement for cancelling the input bias current, at picoampere levels, in an integrated circuit |
| US4639684A (en) * | 1984-11-06 | 1987-01-27 | Harris Corporation | Differential input stage for the realization of low noise and high precision bipolar transistor amplifiers |
| JPH0625672B2 (ja) * | 1986-10-23 | 1994-04-06 | フアナツク株式会社 | パルスエンコ−ダの信号処理装置 |
| JPH0626445B2 (ja) * | 1986-11-28 | 1994-04-06 | 日新電機株式会社 | ガス絶縁変電装置 |
| US4857725A (en) * | 1988-07-06 | 1989-08-15 | Santa Barbara Research Center | Differential offset corrected current mirror |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1015934A patent/JP2567278B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-23 DE DE69012243T patent/DE69012243T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-23 EP EP90901880A patent/EP0407607B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-23 US US07/566,463 patent/US5075540A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-23 WO PCT/JP1990/000074 patent/WO1990008942A1/ja active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5075540A (en) | 1991-12-24 |
| DE69012243T2 (de) | 1995-01-05 |
| WO1990008942A1 (en) | 1990-08-09 |
| EP0407607B1 (en) | 1994-09-07 |
| DE69012243D1 (de) | 1994-10-13 |
| EP0407607A1 (en) | 1991-01-16 |
| JPH02195209A (ja) | 1990-08-01 |
| EP0407607A4 (en) | 1992-12-30 |
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