JP3058371B2 - Absolute encoder - Google Patents
Absolute encoderInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、絶対位置を検出できる
アブソリュート・エンコーダに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an absolute encoder capable of detecting an absolute position.
【0002】[0002]
【従来の技術】特開昭57−175211号公報および
実開昭60−152916号公報には、1トラックだけ
で絶対位置を知ることができる1トラック型アブソリュ
ート・エンコーダが開示されている。このような1トラ
ック型アブソリュート・エンコーダの符号板には、物理
的性質、例えば反射率、透過率、偏光状態、磁気的性
質、磁化の向き等が異なる2つの微小領域(最小読取単
位と呼ばれる)を所定の関係にて並べた特別なパターン
すなわち1トラック型アブソリュート・パターンが形成
されている。2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication Nos. Sho 57-175211 and Sho 60-152916 disclose a one-track type absolute encoder capable of knowing an absolute position with only one track. The code plate of such a one-track type absolute encoder includes two minute regions (called minimum reading units) having different physical properties such as reflectance, transmittance, polarization state, magnetic properties, and magnetization direction. Are arranged in a predetermined relationship, that is, a one-track type absolute pattern is formed.
【0003】また、1トラック型アブソリュート・エン
コーダには、符号板のパターンに沿って最小読取単位間
隔ずつ離隔して配列された複数の検出素子を有し、符号
板と相対移動してパターンを検出する検出部が設けられ
る。The one-track type absolute encoder has a plurality of detecting elements arranged at intervals of a minimum reading unit interval along the pattern of the code plate, and detects the pattern by moving relative to the code plate. A detection unit is provided.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の1トラック型ア
ブソリュート・エンコーダにおいては、特願平2−96
815号に開示されているように、複数の検出素子の検
出信号は、順次択一的に選択されて読み出されていた。
従って、パルス数P(2n-1<P≦2n)の場合、n個の
検出素子の検出信号を読み出すのに、最低nクロック必
要であり、例えば、1024パルス(210)の場合、1
0個の検出素子の検出信号を読み取るのに10クロツク
分の時間を必要としていた。A conventional one-track type absolute encoder is disclosed in Japanese Patent Application No. 2-96.
As disclosed in Japanese Patent No. 815, detection signals of a plurality of detection elements are sequentially selected and read out.
Therefore, in the case of the pulse number P (2 n-1 <P ≦ 2 n ), at least n clocks are required to read out the detection signals of the n detection elements. For example, in the case of 1024 pulses (2 10 ), 1
It took 10 clocks to read the detection signals from the zero detection elements.
【0005】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、信号線を大幅に増大させることなく、ア
ブソリュート・パターンを検出する複数の検出素子の検
出信号を読み出す時間を短縮することを目的とする。The present invention has been made in view of such a situation, and it is an object of the present invention to reduce the time for reading out detection signals of a plurality of detection elements for detecting an absolute pattern without greatly increasing the number of signal lines. With the goal.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のアブソリュート
・エンコーダは、絶対位置を検出するためのアブソリュ
ート・パターンを有する符号板と、符号板のパターンに
沿って配列されたN個(Nは、3以上の正の整数)の検
出素子を有し、符号板と相対移動してパターンを検出す
る検出手段と、N個の検出素子からM個(Mは、2以上
であってNより小さいの正の整数)ずつ検出素子を順次
選択して、選択したM個の素子からの検出信号を出力す
る選択手段(例えば、実施例のスイッチ回路6)とを備
えることを特徴とする。An absolute encoder according to the present invention comprises a code plate having an absolute pattern for detecting an absolute position, and N (N is 3) arranged along the code plate pattern. Detecting means for detecting the pattern by relatively moving with respect to the code plate, and M detecting means (M is 2 or more and smaller than N) from the N detecting elements. (Integral number), and selecting means (for example, the switch circuit 6 in the embodiment) for sequentially selecting the detection elements and outputting detection signals from the selected M elements.
【0007】Nは、Mの倍数であることが好ましい。[0007] N is preferably a multiple of M.
【0008】[0008]
【作用】上記構成の本発明のアブソリュート・エンコー
ダにおいては、N個の検出素子からM個ずつ検出素子が
順次選択され、選択されたM個の素子からパターンの検
出信号が出力されるので、従来に比較して、N/Mクロ
ツクで検出信号を読み出すことができ、読み出し時間を
1/Mにすることができる。In the absolute encoder of the present invention having the above-described structure, M detection elements are sequentially selected from N detection elements, and pattern detection signals are output from the selected M elements. As compared with the above, the detection signal can be read by N / M clock, and the read time can be reduced to 1 / M.
【0009】[0009]
【実施例】図1は、本発明のアブソリュート・エンコー
ダの一実施例の構成を示す。この実施例は、1トラック
型アブソリュート・エンコーダに本発明を適用した例で
あり、具体的には、2047パルスのリニア・アブソリ
ュート・エンコーダである。長尺状の符号板2は、生成
多項式が次式で示されるM系列パターンからなる1トラ
ック型アブソリュート・パターン4を有している。FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of an absolute encoder according to the present invention. This embodiment is an example in which the present invention is applied to a one-track type absolute encoder, and specifically, is a 2047-pulse linear absolute encoder. The long code plate 2 has a one-track absolute pattern 4 composed of an M-sequence pattern whose generating polynomial is represented by the following equation.
【0010】x11+x10+x9+x8+x7+x6+x5+
x4+x3+x2+x1+x0 X 11 + x 10 + x 9 + x 8 + x 7 + x 6 + x 5 +
x 4 + x 3 + x 2 + x 1 + x 0
【0011】アブソリュート・パターン4を構成する1
6ビットのうち11ビットが位置を示し、5ビットがエ
ラー検出用である。符号板2のアブソリュート・パター
ン4に沿って最小読取単位間隔ずつ離隔して16個の検
出素子すなわちフォトダイオードD1乃至D16が、符
号板2と相対移動可能に設けられている。[0011] 1 constituting the absolute pattern 4
Of the 6 bits, 11 bits indicate the position and 5 bits are for error detection. Sixteen detection elements, that is, photodiodes D1 to D16 are provided at intervals of a minimum reading unit interval along the absolute pattern 4 of the code plate 2 so as to be relatively movable with respect to the code plate 2.
【0012】フォトダイオードD1乃至D16の出力側
には、それぞれ増幅器A1乃至A16が設けられ、これ
らの出力側には、それぞれコンパレータC1乃至C16
が設けられている。従って、フォトダイオードD1乃至
D16から出力されるアナログ検出信号は、それぞれ増
幅器A1乃至A16によって増幅された後、コンパレー
タC1乃至C16によつて2値信号に変換される。コン
パレータC1乃至C16の出力線は、スイッチ回路6の
16本の入力線に接続されている。Amplifiers A1 to A16 are provided on the output sides of the photodiodes D1 to D16, respectively, and comparators C1 to C16 are provided on their output sides, respectively.
Is provided. Therefore, the analog detection signals output from the photodiodes D1 to D16 are amplified by the amplifiers A1 to A16, respectively, and then converted into binary signals by the comparators C1 to C16. Output lines of the comparators C1 to C16 are connected to 16 input lines of the switch circuit 6.
【0013】スイッチ回路6は、4本の出力線を有す
る。スイッチ回路6は、クロックパルス発生器8から出
力されるクロックパルスに基づいて動作し、16本の入
力線から4本ずつすなわち16個のフォトダイオードD
1乃至D16から4つずつ順次選択して、選択した4個
のフォトダイオードのパターン検出信号に対応する2値
信号を4本の出力線に出力する。The switch circuit 6 has four output lines. The switch circuit 6 operates on the basis of the clock pulse output from the clock pulse generator 8, and four switches, that is, 16 photodiodes D from 16 input lines.
Four bits are sequentially selected from 1 to D16, and binary signals corresponding to the pattern detection signals of the selected four photodiodes are output to four output lines.
【0014】スイッチ回路6の4本の出力線は、それぞ
れ、シフトレジスタ10、12、14および16の入力
に接続されている。シフトレジスタ10、12、14お
よび16は、それぞれ、4つのビット位置を有し、直列
に入力された2値信号を並列に出力する。シフトレジス
タ10、12、14および16の出力線は、それぞれ、
ROM18の16本のアドレス線のうち対応するアドレ
ス線に接続されている。ROM18は、16本のアドレ
ス線の入力に応じた絶対位置を示す信号を出力する。The four output lines of the switch circuit 6 are connected to the inputs of the shift registers 10, 12, 14, and 16, respectively. The shift registers 10, 12, 14, and 16 each have four bit positions and output serially input binary signals in parallel. The output lines of the shift registers 10, 12, 14, and 16 are respectively
It is connected to the corresponding address line among the 16 address lines of the ROM 18. The ROM 18 outputs a signal indicating an absolute position according to the input of the 16 address lines.
【0015】次に、図1の実施例の動作を説明する。フ
ォトダイオードD1乃至D16から出力されるアナログ
検出信号は、それぞれ増幅器A1乃至A16によって増
幅された後、コンパレータC1乃至C16によつて2値
信号に変換され、スイッチ回路6の16本の入力線に供
給される。Next, the operation of the embodiment of FIG. 1 will be described. The analog detection signals output from the photodiodes D1 to D16 are amplified by the amplifiers A1 to A16, respectively, converted into binary signals by the comparators C1 to C16, and supplied to the 16 input lines of the switch circuit 6. Is done.
【0016】スイッチ回路6は、クロックパルス発生器
8から出力されるクロックパルスに基づいて動作し、最
初のクロックパルスで、フォトダイオードD1、D5、
D9およびD13のアナログ検出信号に対応する2値信
号b1、b5、b9およびb13を、シフトレジスタ1
0、12、14および16の入力に供給し、2番目のク
ロックパルスで、フォトダイオードD2、D6、D10
およびD14のアナログ検出信号に対応する2値信号b
2、b6、b10およびb14を、シフトレジスタ1
0、12、14および16の入力に供給し、3番目のク
ロックパルスで、フォトダイオードD3、D7、D11
およびD15のアナログ検出信号に対応する2値信号b
3、b7、b11およびb15を、シフトレジスタ1
0、12、14および16の入力に供給し、4番目のク
ロックパルスで、フォトダイオードD4、D8、D12
およびD16のアナログ検出信号に対応する2値信号b
4、b8、b12およびb16を、シフトレジスタ1
0、12、14および16の入力に供給する。The switch circuit 6 operates on the basis of the clock pulse output from the clock pulse generator 8, and switches the photodiodes D1, D5,
Binary signals b1, b5, b9 and b13 corresponding to the analog detection signals of D9 and D13 are transferred to shift register 1
0, 12, 14 and 16 and at the second clock pulse, the photodiodes D2, D6, D10
And binary signal b corresponding to the analog detection signal of D14
2, b6, b10 and b14 are stored in shift register 1
0, 12, 14 and 16 and at the third clock pulse, the photodiodes D3, D7, D11
And binary signal b corresponding to the analog detection signal of D15
3, b7, b11 and b15 are stored in shift register 1
0, 12, 14 and 16 and at the fourth clock pulse, the photodiodes D4, D8, D12
And binary signal b corresponding to the analog detection signal of D16
4, b8, b12 and b16 in shift register 1
Feed to inputs 0, 12, 14 and 16.
【0017】この時、シフトレジスタ10は、2値信号
b1、b2、b3およびb4を、ROM18の対応する
アドレス線に出力し、シフトレジスタ12は、2値信号
b5、b6、b7およびb8を、ROM18の対応する
アドレス線に出力し、シフトレジスタ14は、2値信号
b9、b10、b11およびb12を、ROM18の対
応するアドレス線に出力し、シフトレジスタ16は、2
値信号b13、b14、b15およびb16を、ROM
18の対応するアドレス線に出力する。ROM18は、
アドレス入力である2値信号b1乃至b16に応じた絶
対位置を示す信号を出力する。At this time, the shift register 10 outputs the binary signals b1, b2, b3 and b4 to the corresponding address lines of the ROM 18, and the shift register 12 outputs the binary signals b5, b6, b7 and b8. The shift register 14 outputs the binary signals b9, b10, b11 and b12 to the corresponding address lines of the ROM 18, and the shift register 16 outputs the binary signals b9, b10, b11 and b12 to the corresponding address lines of the ROM 18.
The value signals b13, b14, b15 and b16 are stored in ROM
18 to the corresponding address lines. ROM 18
A signal indicating an absolute position corresponding to the binary signals b1 to b16 as the address input is output.
【0018】なお、上記実施例においては、4個おきの
フォトダイオードの検出信号に対応する2値信号を、同
時に、シフトレジスタ10、12、14および16に供
給しているが、本発明は、これに限定されず、例えば、
隣接する4個のフォトダイオードの検出信号に対応する
ビット信号を、同時に、シフトレジスタ10、12、1
4および16に供給してもよい。要するに、すべてのフ
ォトダイオードの検出信号に対応する2値信号を、どの
ような順序であろうとROM18の対応するアドレス線
に供給できればよい。In the above embodiment, the binary signals corresponding to the detection signals of every fourth photodiode are simultaneously supplied to the shift registers 10, 12, 14, and 16. Not limited to this, for example,
Bit signals corresponding to the detection signals of four adjacent photodiodes are simultaneously output to the shift registers 10, 12, 1
4 and 16. In short, it suffices if the binary signals corresponding to the detection signals of all the photodiodes can be supplied to the corresponding address lines of the ROM 18 in any order.
【0019】また、上記実施例においては、フォトダイ
オードD1乃至D16のそれぞれの出力側に増幅器およ
びコンパレータを設け、その後段にスイッチ回路6を設
けているが、16個のフォトダイオードD1乃至D16
の検出信号のうちから4つずつ順次選択する手段をアナ
ログスイッチとし、アナログスイッチの4つの出力信号
を2値信号に変換してシフトレジスタ10乃至16に供
給するようにしてもよい。In the above embodiment, the amplifiers and the comparators are provided on the respective output sides of the photodiodes D1 to D16, and the switch circuit 6 is provided at the subsequent stage. However, the 16 photodiodes D1 to D16 are provided.
The means for sequentially selecting the four detection signals from among the four detection signals may be an analog switch, and the four output signals of the analog switch may be converted into binary signals and supplied to the shift registers 10 to 16.
【0020】また、上記実施例は、1トラック型アブソ
リュート・エンコーダに関するものであるが、本発明
は、これに限定されず、多トラック型アブソリュート・
エンコーダにも適用できる。Although the above embodiment relates to a one-track type absolute encoder, the present invention is not limited to this.
Also applicable to encoders.
【0021】また、上記実施例は、リニアエンコーダに
関するものであるが、本発明は、これに限定されず、円
周に沿ってトラックが形成されるロータリエンコーダに
も適用できる。Although the above embodiment relates to a linear encoder, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a rotary encoder in which tracks are formed along the circumference.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上の様に、本発明のアブソリュート・
エンコーダによれば、N個の検出素子からM個ずつ検出
素子を順次選択し、選択したM個の素子からパターンの
検出信号を出力するようにしたので、信号線を大幅に増
やさずに、従来に比較して、検出信号の読み出し時間を
短縮でき、短時間に位置検出を行うことができる。As described above, as described above, the absolute
According to the encoder, M detection elements are sequentially selected from N detection elements, and a pattern detection signal is output from the selected M elements. Thus, the time required to read the detection signal can be reduced, and the position can be detected in a short time.
【図1】本発明のアブソリュート・エンコーダの一実施
例の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an absolute encoder according to the present invention.
D1乃至D16 フォトダイオード 2 符号板 4 アブソリュート・パターン 6 スイッチ回路 8 クロックパルス発生器 10、12、14、16 シフトレジスタ 18 ROM D1 to D16 Photodiode 2 Code plate 4 Absolute pattern 6 Switch circuit 8 Clock pulse generator 10, 12, 14, 16 Shift register 18 ROM
Claims (3)
ト・パターンを有する符号板と、 前記符号板のパターンに沿って配列されたN個(Nは、
3以上の正の整数)の検出素子を有し、前記符号板と相
対移動して前記パターンを検出する検出手段と、 前記
N個の検出素子からM個(Mは、2以上であってNより
小さいの正の整数)ずつ検出素子を順次選択して、選択
したM個の素子からの検出信号を出力する選択手段とを
備えることを特徴とするアブソリュート・エンコーダ。1. A code plate having an absolute pattern for detecting an absolute position, and N (N is an integer) arranged along the code plate pattern.
Detecting means for detecting the pattern by relatively moving with respect to the code plate and having three or more positive integers, and M (M is 2 or more and N Selecting means for sequentially selecting the detection elements by smaller positive integers and outputting detection signals from the selected M elements.
徴とする請求項1記載のアブソリュート・エンコーダ。2. The absolute encoder according to claim 1, wherein said N is a multiple of said M.
ュート・パターンであることを特徴とする請求項1また
は請求項2記載のアブソリュート・エンコーダ。3. The absolute encoder according to claim 1, wherein the pattern is a one-track type absolute pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4026178A JP3058371B2 (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Absolute encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4026178A JP3058371B2 (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Absolute encoder |
Publications (2)
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---|---|
JPH05306944A JPH05306944A (en) | 1993-11-19 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4026178A Expired - Lifetime JP3058371B2 (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Absolute encoder |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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JP5664304B2 (en) * | 2011-02-09 | 2015-02-04 | 三菱電機株式会社 | Magnetic position detector |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP4026178A patent/JP3058371B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH05306944A (en) | 1993-11-19 |
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