JP3053453B2 - アブソリュート信号発生方法 - Google Patents
アブソリュート信号発生方法Info
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- JP3053453B2 JP3053453B2 JP3104415A JP10441591A JP3053453B2 JP 3053453 B2 JP3053453 B2 JP 3053453B2 JP 3104415 A JP3104415 A JP 3104415A JP 10441591 A JP10441591 A JP 10441591A JP 3053453 B2 JP3053453 B2 JP 3053453B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアブソリュート信号
発生方法に関し、特に、Ｎビットのアブソリュート信号
の最下位ビット信号を別チャンネルのｓｉｎ２Nθ信号
及びｃｏｓ２Nθ信号を用いて分割することにより、従
来よりも少ないビット数で高分解能のアブソリュート信
号を出力するための新規な改良に関する。
発生方法に関し、特に、Ｎビットのアブソリュート信号
の最下位ビット信号を別チャンネルのｓｉｎ２Nθ信号
及びｃｏｓ２Nθ信号を用いて分割することにより、従
来よりも少ないビット数で高分解能のアブソリュート信
号を出力するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のエンコー
ダとしては、例えば、特開平１−１７３６２５号公報に
開示されている光学式の構成が代表的なものであるが、
このような光学式エンコーダにおいては、回転符号板に
形成されたアブソリュート信号用のパターンのチャンネ
ル数に対応した数の受光素子及び信号処理回路を用いて
アブソリュート信号の発生を得ていた。
ダとしては、例えば、特開平１−１７３６２５号公報に
開示されている光学式の構成が代表的なものであるが、
このような光学式エンコーダにおいては、回転符号板に
形成されたアブソリュート信号用のパターンのチャンネ
ル数に対応した数の受光素子及び信号処理回路を用いて
アブソリュート信号の発生を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のエンコーダにお
けるアブソリュート信号発生方法は、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、符号板の符号トラック数が多くなり、符号板の大
形化及び発光素子と受光素子の数が著しく増加すること
になっていた。また、下位ビットのスリット幅又はパタ
ーン幅に限界があり、スリット及びパターン形成が極め
て困難であった。また、例えば、２０ビットの場合、２
０チャンネルの受光素子及び信号処理回路を必要とし
た。さらに、多数の受光素子及び信号処理回路を設けた
場合、各々周波数特性が微妙に異なることがあり、高速
追従時と低速追従時において、チャンネル間の位相関係
が変化し、精度を保つことが極めて困難であった。
けるアブソリュート信号発生方法は、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、符号板の符号トラック数が多くなり、符号板の大
形化及び発光素子と受光素子の数が著しく増加すること
になっていた。また、下位ビットのスリット幅又はパタ
ーン幅に限界があり、スリット及びパターン形成が極め
て困難であった。また、例えば、２０ビットの場合、２
０チャンネルの受光素子及び信号処理回路を必要とし
た。さらに、多数の受光素子及び信号処理回路を設けた
場合、各々周波数特性が微妙に異なることがあり、高速
追従時と低速追従時において、チャンネル間の位相関係
が変化し、精度を保つことが極めて困難であった。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、Ｎビットのアブソリュート
信号の最下位ビット信号を別チャンネルのｓｉｎ２Nθ
信号及びｃｏｓ２Nθ信号を用いて後述のように分割す
ることにより、従来よりも少ないビット数で高分解能の
アブソリュート信号を出力するようにしたアブソリュー
ト信号発生方法を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、Ｎビットのアブソリュート
信号の最下位ビット信号を別チャンネルのｓｉｎ２Nθ
信号及びｃｏｓ２Nθ信号を用いて後述のように分割す
ることにより、従来よりも少ないビット数で高分解能の
アブソリュート信号を出力するようにしたアブソリュー
ト信号発生方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるアブソリュ
ート信号発生方法は、Ｎビットのアブソリュート信号と
２Nサイクル／１回転の信号が記録された符号板を備え
たエンコーダを用いてアブソリュート信号を出力するよ
うにしたアブソリュート信号発生方法において、前記２
Nサイクル／１回転のｓｉｎ２Nθ信号、ｃｏｓ２Nθ信
号を演算回路にて除算し、ｔａｎ２Nθ信号及びｃｏｔ
２Nθ信号のデータを算出する工程と、前記ｔａｎ２Nθ
信号及びｃｏｔ２Nθ信号をＡ／Ｄ変換し、０からπ／
４、３／４πから５／４π、７／４πから２πの角度範
囲は前記ｔａｎ２Nθ信号のデータを用いると共に、π
／４から３／４π、５／４πから７／４πは前記ｃｏｔ
２Nθ信号のデータを用いて２K分割を行ってＫビット信
号を出力する工程とからなる方法である。
ート信号発生方法は、Ｎビットのアブソリュート信号と
２Nサイクル／１回転の信号が記録された符号板を備え
たエンコーダを用いてアブソリュート信号を出力するよ
うにしたアブソリュート信号発生方法において、前記２
Nサイクル／１回転のｓｉｎ２Nθ信号、ｃｏｓ２Nθ信
号を演算回路にて除算し、ｔａｎ２Nθ信号及びｃｏｔ
２Nθ信号のデータを算出する工程と、前記ｔａｎ２Nθ
信号及びｃｏｔ２Nθ信号をＡ／Ｄ変換し、０からπ／
４、３／４πから５／４π、７／４πから２πの角度範
囲は前記ｔａｎ２Nθ信号のデータを用いると共に、π
／４から３／４π、５／４πから７／４πは前記ｃｏｔ
２Nθ信号のデータを用いて２K分割を行ってＫビット信
号を出力する工程とからなる方法である。
【０００６】さらに詳細には、前記Ｎビットのアブソリ
ュート信号は、電源オン時にプリセットカウンタにプリ
セットされる工程と、その後、前記Ｎビットのアブソリ
ュート信号は前記ｓｉｎ２Nθ信号及びｃｏｓ２Nθ信号
により形成された前記Ｋビット信号より形成されるキャ
リー信号及びボロー信号により更新され、前記プリセッ
トカウンタからのＮビットカウンタ出力データと前記Ｋ
ビット信号よりＮ＋Ｋビットのアブソリュート信号を出
力する工程とからなる方法である。
ュート信号は、電源オン時にプリセットカウンタにプリ
セットされる工程と、その後、前記Ｎビットのアブソリ
ュート信号は前記ｓｉｎ２Nθ信号及びｃｏｓ２Nθ信号
により形成された前記Ｋビット信号より形成されるキャ
リー信号及びボロー信号により更新され、前記プリセッ
トカウンタからのＮビットカウンタ出力データと前記Ｋ
ビット信号よりＮ＋Ｋビットのアブソリュート信号を出
力する工程とからなる方法である。
【０００７】さらに詳細には、前記符号板から検出され
たＭビット（Ｍ≧２、２M）の回転数アブソリュート信
号(14)を記憶することよりなる方法である。
たＭビット（Ｍ≧２、２M）の回転数アブソリュート信
号(14)を記憶することよりなる方法である。
【０００８】さらに詳細には、前記各アブソリュート信
号は、パラレル／シリアル変換されて（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビ
ットのシリアルデータとよりなる方法である。
号は、パラレル／シリアル変換されて（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビ
ットのシリアルデータとよりなる方法である。
【０００９】
【作用】本発明によるアブソリュート信号発生方法にお
いては、２Nサイクル／１回転のｓｉｎ２Nθ信号、ｃｏ
ｓ２Nθ信号は演算回路にて除算し、ｔａｎ２Nθ信号及
びｃｏｔ２Nθ信号のデータを算出し、さらに、前記ｔ
ａｎ２Nθ信号及びｃｏｔ２Nθ信号をＡ／Ｄ変換して、
０からπ／４、３／４πから５／４π、７／４πから２
πの角度範囲はｔａｎ２Nθ信号のデータを用いると共
に、π／４から３／４π、５／４πから７／４πは前記
ｃｏｔ２Nθ信号のデータを用いて２K分割を行うことに
より、例えば、従来、２０ビットの構成であったアブソ
リュート信号のチャンネル数を１２チャンネル＋２チャ
ンネルで信号処理が可能となる。
いては、２Nサイクル／１回転のｓｉｎ２Nθ信号、ｃｏ
ｓ２Nθ信号は演算回路にて除算し、ｔａｎ２Nθ信号及
びｃｏｔ２Nθ信号のデータを算出し、さらに、前記ｔ
ａｎ２Nθ信号及びｃｏｔ２Nθ信号をＡ／Ｄ変換して、
０からπ／４、３／４πから５／４π、７／４πから２
πの角度範囲はｔａｎ２Nθ信号のデータを用いると共
に、π／４から３／４π、５／４πから７／４πは前記
ｃｏｔ２Nθ信号のデータを用いて２K分割を行うことに
より、例えば、従来、２０ビットの構成であったアブソ
リュート信号のチャンネル数を１２チャンネル＋２チャ
ンネルで信号処理が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、図面と共に本発明によるアブソリュー
ト信号発生方法の好適な実施例について詳細に説明す
る。図１は本発明によるアブソリュート信号発生方法を
示すブロック図、図２は波形図である。
ト信号発生方法の好適な実施例について詳細に説明す
る。図１は本発明によるアブソリュート信号発生方法を
示すブロック図、図２は波形図である。
【００１１】図１において符号１で示されるものは、エ
ンコーダの符号板（図示せず）から２Nサイクル／１回
転の信号であるｓｉｎ２Nθ信号２及びｃｏｓ２Nθ信号
３（図２に示す）を出力する受光素子であり、これらの
ｓｉｎ２Nθ信号２及びｃｏｓ２Nθ信号３は、演算回路
４にて除算され、ｔａｎ２Nθ信号５及びｃｏｔ２Nθ信
号６に変換される。なお、この符号板に記録された２N
サイクル／１回転の信号は、図示していないが、例え
ば、特開平２−１２６１１４号公報に開示されているよ
うに周知の構成である。
ンコーダの符号板（図示せず）から２Nサイクル／１回
転の信号であるｓｉｎ２Nθ信号２及びｃｏｓ２Nθ信号
３（図２に示す）を出力する受光素子であり、これらの
ｓｉｎ２Nθ信号２及びｃｏｓ２Nθ信号３は、演算回路
４にて除算され、ｔａｎ２Nθ信号５及びｃｏｔ２Nθ信
号６に変換される。なお、この符号板に記録された２N
サイクル／１回転の信号は、図示していないが、例え
ば、特開平２−１２６１１４号公報に開示されているよ
うに周知の構成である。
【００１２】前記ｔａｎ２Nθ信号５及びｃｏｔ２Nθ信
号６は、Ａ／Ｄ変換器７、８によってＡ／Ｄ変換された
後、デジタル信号化されてＲＯＭからなるメモリ９に入
力されている。
号６は、Ａ／Ｄ変換器７、８によってＡ／Ｄ変換された
後、デジタル信号化されてＲＯＭからなるメモリ９に入
力されている。
【００１３】さらに、前記メモリ９に入力されたｔａｎ
２Nθ信号５及びｃｏｔ２Nθ信号６のデータを用いるこ
とにより、図３で示すように０からπ／４、３／４πか
ら５／４π、７／４πから２πはｔａｎ２Nθ信号５の
データにより、π／４から３／４π、５／４πから７／
４πはｃｏｓ２Nθ信号６のデータによって（図３に示
す直線部分を使用）２K分割を行うことができ、Ｋビッ
ト信号１０を得ることができる。なお、２K分割とは、
図３で示されるように、ｔａｎ２Nθ信号５及びｃｏｔ
２Nθ信号６の全てのビットを用いるのではなく、直線
部分のみを使用して分割した状態でビット信号を得るた
め、Ｎビットと区別するためにＫビットとし、Ｋビット
信号１０を得ていることである。
２Nθ信号５及びｃｏｔ２Nθ信号６のデータを用いるこ
とにより、図３で示すように０からπ／４、３／４πか
ら５／４π、７／４πから２πはｔａｎ２Nθ信号５の
データにより、π／４から３／４π、５／４πから７／
４πはｃｏｓ２Nθ信号６のデータによって（図３に示
す直線部分を使用）２K分割を行うことができ、Ｋビッ
ト信号１０を得ることができる。なお、２K分割とは、
図３で示されるように、ｔａｎ２Nθ信号５及びｃｏｔ
２Nθ信号６の全てのビットを用いるのではなく、直線
部分のみを使用して分割した状態でビット信号を得るた
め、Ｎビットと区別するためにＫビットとし、Ｋビット
信号１０を得ていることである。
【００１４】また、Ｎビットのアブソリュート信号１１
は、プリセットカウンタ１２に入力されており、前記メ
モリ９からのキャリー信号９ａ及びボロー信号９ｂがプ
リセットカウンタ１２に入力されている。
は、プリセットカウンタ１２に入力されており、前記メ
モリ９からのキャリー信号９ａ及びボロー信号９ｂがプ
リセットカウンタ１２に入力されている。
【００１５】さらに、前記メモリ９からのＫビット信号
１０、プリセットカウンタ１２からのＮビットのカウン
タ出力データ１３及び前記受光素子１から得られたＭビ
ット（Ｍ≧２、２M）の回転数アブソリュート信号１４
は、パラレルシリアル通信ゲート１５に入力されてパラ
レル／シリアル変換され、（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビットのシリ
アルアブソリュート信号を得ることができる。
１０、プリセットカウンタ１２からのＮビットのカウン
タ出力データ１３及び前記受光素子１から得られたＭビ
ット（Ｍ≧２、２M）の回転数アブソリュート信号１４
は、パラレルシリアル通信ゲート１５に入力されてパラ
レル／シリアル変換され、（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビットのシリ
アルアブソリュート信号を得ることができる。
【００１６】従って、Ｎビットのアブソリュート信号１
１は、電源（図示せず）がオン状態になった時、プリセ
ットカウンタ１２にプリセットされ、その後は、Ｋビッ
ト信号１０の下位ビットより出るキャリー（アップ）信
号９ａ及びボロー（ダウン）信号９ｂにより更新され、
Ｎビットのカウンタ出力データ１３が得られることによ
り、この段階でＮ＋Ｋビットのアブソリュートデータを
パラレルシリアルデータで得ることができる。
１は、電源（図示せず）がオン状態になった時、プリセ
ットカウンタ１２にプリセットされ、その後は、Ｋビッ
ト信号１０の下位ビットより出るキャリー（アップ）信
号９ａ及びボロー（ダウン）信号９ｂにより更新され、
Ｎビットのカウンタ出力データ１３が得られることによ
り、この段階でＮ＋Ｋビットのアブソリュートデータを
パラレルシリアルデータで得ることができる。
【００１７】さらに、前記回転数アブソリュート信号１
４が、パラレル／シリアル通信ゲート１５に入力される
ことにより、パラレル／シリアル通信ゲート１５から
は、（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビットのシリアルデータ１６よりな
るアブソリュート信号を得ることができる。従って、Ｋ
＋Ｎビットのアブソリュート信号も前記シリアルデータ
１６として出力されるが、この場合、図２にも示される
ように、Ｎビットに対してＫビットを作ることができ、
Ｎ＋Ｋ（Ｋ≧４の整数）のアブソリュート信号１６を前
記符号板の信号から得ることができると共に、回転数を
加えた（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビットのアブソリュート信号１６
を得ることができる。
４が、パラレル／シリアル通信ゲート１５に入力される
ことにより、パラレル／シリアル通信ゲート１５から
は、（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビットのシリアルデータ１６よりな
るアブソリュート信号を得ることができる。従って、Ｋ
＋Ｎビットのアブソリュート信号も前記シリアルデータ
１６として出力されるが、この場合、図２にも示される
ように、Ｎビットに対してＫビットを作ることができ、
Ｎ＋Ｋ（Ｋ≧４の整数）のアブソリュート信号１６を前
記符号板の信号から得ることができると共に、回転数を
加えた（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビットのアブソリュート信号１６
を得ることができる。
【００１８】従って、例えば、図１において、Ｎビット
アブソリュート信号１１と回転数アブソリュート信号１
４で仮に１２チャンネル必要とすると、ｓｉｎ２Nθ信
号２とｃｏｓ２Nθ信号３により２チャンネルを必要と
するため、合計１４チャンネルで済むことになり、従来
では２０チャンネルを必要としていた構成よりも大幅に
チャンネル数を減らすことができる。なお、前述の１２
チャンネル必要とすることは一例であり、１０又は８チ
ャンネルの場合もある。
アブソリュート信号１１と回転数アブソリュート信号１
４で仮に１２チャンネル必要とすると、ｓｉｎ２Nθ信
号２とｃｏｓ２Nθ信号３により２チャンネルを必要と
するため、合計１４チャンネルで済むことになり、従来
では２０チャンネルを必要としていた構成よりも大幅に
チャンネル数を減らすことができる。なお、前述の１２
チャンネル必要とすることは一例であり、１０又は８チ
ャンネルの場合もある。
【００１９】
【発明の効果】本発明によるアブソリュート信号の発生
方法は、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、符号板の符号トラ
ック数が少なくなり、符号板の小形化、受光素子数の低
減を実現することができる。また、下位ビットのスリッ
ト幅を従来ほど小さくする必要がなく、スリットの形成
の容易化、信号処理回路数の低減化を達成できる。
方法は、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、符号板の符号トラ
ック数が少なくなり、符号板の小形化、受光素子数の低
減を実現することができる。また、下位ビットのスリッ
ト幅を従来ほど小さくする必要がなく、スリットの形成
の容易化、信号処理回路数の低減化を達成できる。
【図１】 本発明によるアブソリュート信号の発生方法
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】 波形図である。
【図３】 波形図である。
２ ｓｉｎ２Nθ信号（２Nサイクル／１回転の信号） ３ ｃｏｓ２Nθ信号（２Nサイクル／１回転の信号） ４ 演算回路 ５ ｔａｎ２Nθ信号 ６ ｃｏｔ２Nθ信号 ９ａ キャリー信号 ９ｂ ボロー信号 １０ Ｋビット信号 １２ プリセットカウンタ １３ Ｎビットカウンタ出力データ １６ （Ｎ＋Ｋ＋Ｍ）ビットのアブソリュート信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/249 G01D 5/245 102
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｎビットのアブソリュート信号(11)と２
Nサイクル／１回転の信号が記録された符号板を備えた
エンコーダを用いてアブソリュート信号を出力するよう
にしたアブソリュート信号発生方法において、前記２N
サイクル／１回転のｓｉｎ２Nθ信号(2)、ｃｏｓ２Nθ
信号(3)を演算回路(4)にて除算し、ｔａｎ２Nθ信号(5)
及びｃｏｔ２Nθ信号(6)のデータを算出する工程と、前
記ｔａｎ２Nθ信号(5)及びｃｏｔ２Nθ信号(6)をＡ／Ｄ
変換し、０からπ／４、３／４πから５／４π、７／４
πから２πの角度範囲は前記ｔａｎ２Nθ信号(5)のデー
タを用いると共に、π／４から３／４π、５／４πから
７／４πは前記ｃｏｔ２Nθ信号(6)のデータを用いて２
K分割を行ってＫビット信号(10)を出力する工程とから
なることを特徴とするアブソリュート信号発生方法。 - 【請求項２】 前記Ｎビットのアブソリュート信号(11)
は、電源オン時にプリセットカウンタ(12)にプリセット
される工程と、その後、前記Ｎビットのアブソリュート
信号(11)は前記ｓｉｎ２Nθ信号(2)及びｃｏｓ２Nθ信
号(3)により形成された前記Ｋビット信号(10)より形成
されるキャリー信号(9a)及びボロー信号(9b)により更新
され、前記プリセットカウンタ(12)からのＮビットカウ
ンタ出力データ(13)と前記Ｋビット信号(10)よりＮ＋Ｋ
ビットのアブソリュート信号(16)を出力する工程とから
なることを特徴とする請求項１記載のアブソリュート信
号発生方法。 - 【請求項３】 前記符号板から検出されたＭビット（Ｍ
≧２、２M）の回転数アブソリュート信号(14)を記憶す
ることを特徴とする請求項１又は２記載のアブソリュー
ト信号発生方法。 - 【請求項４】 前記各信号（10、13、14)は、パラレル
／シリアル変換されて（Ｋ＋Ｎ＋Ｍ）ビットのシリアル
データ(16)として出力することを特徴とする請求項１な
いし３の何れかに記載のアブソリュート信号発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104415A JP3053453B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | アブソリュート信号発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104415A JP3053453B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | アブソリュート信号発生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332816A JPH04332816A (ja) | 1992-11-19 |
| JP3053453B2 true JP3053453B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=14380062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104415A Expired - Lifetime JP3053453B2 (ja) | 1991-05-09 | 1991-05-09 | アブソリュート信号発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053453B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-09 JP JP3104415A patent/JP3053453B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04332816A (ja) | 1992-11-19 |
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Legal Events
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