JP3094416B2 - アブソリュートエンコーダ - Google Patents
アブソリュートエンコーダInfo
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- JP3094416B2 JP3094416B2 JP01324066A JP32406689A JP3094416B2 JP 3094416 B2 JP3094416 B2 JP 3094416B2 JP 01324066 A JP01324066 A JP 01324066A JP 32406689 A JP32406689 A JP 32406689A JP 3094416 B2 JP3094416 B2 JP 3094416B2
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- sensor
- track
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- sensors
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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、機械軸の回動角の検出等に用いられるアブ
ソリュートエンコーダ、特にその高分解能化にともなう
製作上の困難を緩和するための技術に関する。
ソリュートエンコーダ、特にその高分解能化にともなう
製作上の困難を緩和するための技術に関する。
［従来の技術］ 符号板に形成された１本のアブソリュートパターン・
トラックを、このトラックに沿って検出部に所定ビット
数個設けたセンサにより検出して、符号板と検出器との
相対位置関係に応じたコード信号を出力する形式、すな
わち１本のトラックから所定ビット数のコード信号を得
る１トラック型のアブソリュートエンコーダは、トラッ
ク幅方向の寸法が従来の多トラック型のものに比べて大
幅に小さくて済むことから、実用化に向けて盛んに研究
開発が行われている。
トラックを、このトラックに沿って検出部に所定ビット
数個設けたセンサにより検出して、符号板と検出器との
相対位置関係に応じたコード信号を出力する形式、すな
わち１本のトラックから所定ビット数のコード信号を得
る１トラック型のアブソリュートエンコーダは、トラッ
ク幅方向の寸法が従来の多トラック型のものに比べて大
幅に小さくて済むことから、実用化に向けて盛んに研究
開発が行われている。
第４図は、従来の１トラック型アブソリュートエンコ
ーダの一例の構成を示す。本従来例は、４ビットのアブ
ソリュートパターン・トラック（Ａ）を４個のセンサか
らなるセンサ群（P1）を用いて検出する４ビット型アブ
ソリュートエンコーダである。尚、従来の多トラック型
アブソリュートエンコーダでは並列な４本のトラックが
必要であり、全体の幅が広くなる。
ーダの一例の構成を示す。本従来例は、４ビットのアブ
ソリュートパターン・トラック（Ａ）を４個のセンサか
らなるセンサ群（P1）を用いて検出する４ビット型アブ
ソリュートエンコーダである。尚、従来の多トラック型
アブソリュートエンコーダでは並列な４本のトラックが
必要であり、全体の幅が広くなる。
第４図において、符号板１には、０を白部、１を斜線
部とした長さλの最小読取単位を0000111101011001000
と配列した、４ビットの１トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック（Ａ）が形成されている。（但し図示
されているのは0100の部分のみ）また、符号板１に対し
トラック（Ａ）長手方向に移動可能な検出器２には、ト
ラック（Ａ）上の隣接する４個の符号を同時に検出する
ための４個のセンサからなるセンサ群（P1）が配置され
ている。そのため、第４図の位置では、センサ群（P1）
で検出された０または１の信号が出力端子Ｔから出力さ
れて４ビットのコード信号0000が得られる。
部とした長さλの最小読取単位を0000111101011001000
と配列した、４ビットの１トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック（Ａ）が形成されている。（但し図示
されているのは0100の部分のみ）また、符号板１に対し
トラック（Ａ）長手方向に移動可能な検出器２には、ト
ラック（Ａ）上の隣接する４個の符号を同時に検出する
ための４個のセンサからなるセンサ群（P1）が配置され
ている。そのため、第４図の位置では、センサ群（P1）
で検出された０または１の信号が出力端子Ｔから出力さ
れて４ビットのコード信号0000が得られる。
符号板１が相対移動すると、トラック（Ａ）のアブソ
リュートパターンは隣接する４個の符号からなる４ビッ
トコードが符号板１と検出器２とが取り得る16個の相対
位置においてそれぞれ異なるから、出力端子Ｔから出力
される４ビットコード信号により、現在の相対位置がこ
の16個の相対位置のうちのいずれであるかを判別するこ
とができる。
リュートパターンは隣接する４個の符号からなる４ビッ
トコードが符号板１と検出器２とが取り得る16個の相対
位置においてそれぞれ異なるから、出力端子Ｔから出力
される４ビットコード信号により、現在の相対位置がこ
の16個の相対位置のうちのいずれであるかを判別するこ
とができる。
例えば、第４図で符号板１に対して検出器２が矢印方
向に相対移動すると、その長さλの変位ごとに、出力端
子Ｔから出力される４ビットコード信号は、0000から、
0001、0011、…と移動位置に応じて変化する。
向に相対移動すると、その長さλの変位ごとに、出力端
子Ｔから出力される４ビットコード信号は、0000から、
0001、0011、…と移動位置に応じて変化する。
このような１トラック型アブソリュートエンコーダで
は、センサ群（P1）がトラック（Ａ）の最小読取単位の
境界を１個越えるごとに長さλの移動を検出するため、
この境界を挟んだ移動量ｘ（但し０＜ｘ＜２λ）は、一
律にλの移動量と検出される。すなわち、アブソリュー
トエンコーダの分解能はトラック（Ａ）の分解能を越え
ないから、より高い分解能を必要とする場合には、λの
短いトラック（Ａ）を用いる必要がある。この場合、セ
ンサ群（P1）の４個のセンサの相互間隔も当然狭くなる
が、センサ間隔の縮小は、単純な明暗パターンであるト
ラック（Ａ）におけるλの縮小に比べて相当困難であ
り、またセンサ間隔の縮小は、必然的にセンサ寸法の減
少をもたらし、例えばフォトセンサの場合、その受光量
が減少して読み誤りを生じ易くなる。従って、実際に
は、センサ配置の都合により、最小読取単位に関して製
作可能な長さよりも一桁大きな長さλを選択する必要が
ある。
は、センサ群（P1）がトラック（Ａ）の最小読取単位の
境界を１個越えるごとに長さλの移動を検出するため、
この境界を挟んだ移動量ｘ（但し０＜ｘ＜２λ）は、一
律にλの移動量と検出される。すなわち、アブソリュー
トエンコーダの分解能はトラック（Ａ）の分解能を越え
ないから、より高い分解能を必要とする場合には、λの
短いトラック（Ａ）を用いる必要がある。この場合、セ
ンサ群（P1）の４個のセンサの相互間隔も当然狭くなる
が、センサ間隔の縮小は、単純な明暗パターンであるト
ラック（Ａ）におけるλの縮小に比べて相当困難であ
り、またセンサ間隔の縮小は、必然的にセンサ寸法の減
少をもたらし、例えばフォトセンサの場合、その受光量
が減少して読み誤りを生じ易くなる。従って、実際に
は、センサ配置の都合により、最小読取単位に関して製
作可能な長さよりも一桁大きな長さλを選択する必要が
ある。
そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、トラック幅
方向の寸法を多少犠牲にしてもよいから、λを大きくし
てセンサ間隔を広げ、しかも分解能を一段と高めたアブ
ソリュートエンコーダを開発した。
方向の寸法を多少犠牲にしてもよいから、λを大きくし
てセンサ間隔を広げ、しかも分解能を一段と高めたアブ
ソリュートエンコーダを開発した。
このエンコーダは、１トラック型と多トラック型の併
用型であり、第２図に示すように、このエンコーダは、
最小読取単位の長さがλである１トラック型アブソリュ
ートパターン・トラック（Ａ）を設けた符号板１と、符
号板１に対してトラック（Ａ）の長手方向に相対移動可
能であるとともにトラック（Ａ）検出用の所定ビット数
のセンサからなる第１センサ群（P1）を有する検出器と
からなるアブソリュートエンコーダにおいて、 １ピッチの長さがλである第１トラック（B1）から、
同長さが（1/2）m-1λである第ｍトラック（Bm）までの
計ｍ本（ｍは自然数）のイクリメンタルパターン・トラ
ック（Ｂ）を符号板にトラック（Ａ）と平行に設けると
ともに、 ｍ本のトラック（Ｂ）のそれぞれに対し、１個のセン
サからなるトラック（Ｂ）検出用のセンサ（Ｑ）を検出
器に設けたものである。
用型であり、第２図に示すように、このエンコーダは、
最小読取単位の長さがλである１トラック型アブソリュ
ートパターン・トラック（Ａ）を設けた符号板１と、符
号板１に対してトラック（Ａ）の長手方向に相対移動可
能であるとともにトラック（Ａ）検出用の所定ビット数
のセンサからなる第１センサ群（P1）を有する検出器と
からなるアブソリュートエンコーダにおいて、 １ピッチの長さがλである第１トラック（B1）から、
同長さが（1/2）m-1λである第ｍトラック（Bm）までの
計ｍ本（ｍは自然数）のイクリメンタルパターン・トラ
ック（Ｂ）を符号板にトラック（Ａ）と平行に設けると
ともに、 ｍ本のトラック（Ｂ）のそれぞれに対し、１個のセン
サからなるトラック（Ｂ）検出用のセンサ（Ｑ）を検出
器に設けたものである。
このエンコーダによれば、トラック（Ａ）から得られ
るコード信号とトラック（Ｂ）から得られるインクリメ
ンタル信号とを合わせることにより、分解能が2m倍に向
上する。逆に言えば、粗い分解能で良ければ、トラック
（Ａ）の最小読取単位の長さλを2m倍に長くしても良
く、それだけセンサ群（P1）の各センサの相互間隔も広
くとれる。
るコード信号とトラック（Ｂ）から得られるインクリメ
ンタル信号とを合わせることにより、分解能が2m倍に向
上する。逆に言えば、粗い分解能で良ければ、トラック
（Ａ）の最小読取単位の長さλを2m倍に長くしても良
く、それだけセンサ群（P1）の各センサの相互間隔も広
くとれる。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、このようなアブソリュートエンコーダ（第２
図;m＝１の例を参照）では、電源投入時に第１センサ群
（P1）が最小読取単位の境界に位置したとき、読み誤り
または読み取り不能をきたすという問題点があった。
図;m＝１の例を参照）では、電源投入時に第１センサ群
（P1）が最小読取単位の境界に位置したとき、読み誤り
または読み取り不能をきたすという問題点があった。
トラック（Ａ）から得られるコード信号は、読み誤っ
た場合、読み誤りに規則性が無いために、とんでもない
位置を教えることになる。
た場合、読み誤りに規則性が無いために、とんでもない
位置を教えることになる。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係るアブリソリュートエンコーダは、最小読
取単位の長さがλである１トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック（Ａ）を設けた符号板と、この符号板
に対してトラック（Ａ）の長手方向に相対移動可能であ
るとともにトラック（Ａ）検出用の所定ビット数のセン
サからなる第１センサ群（P1）を有する検出器とからな
る１トラック型アブソリュートエンコーダにおいて、 （１）１ピッチ長さがλである第１トラック（B1）か
ら、１ピッチ長さが（1/2）m-1λである第ｍトラック
（Bm）までの計ｍ本（ｍは２以上の自然数）のインクリ
メンタルパターン・トラック（Ｂ）を符号板にトラック
（Ａ）と平行に設け、 （２）トラック（Ａ）検出用の所定ビット数の第２セン
サ群（P2）を第１センサ群（P1）に対して、下記間隔； 約（ｊ＋1/2）λ （但しｊは自然数） を開けて検出器に設け、 （３）第１トラック（B1）から第ｍ−１トラック
（Bm-1）までの各トラック（Bk）に対応させて、２つの
センサ（Qk1）、（Qk2）を下記間隔； 約［ｎ×（1/2）k-1＋（1/2）ｍ］λ （但し、ｋはトラックの番号で、ｎは自然数） を開けて、かつ第ｍトラックに対応させて１個のセンサ
（Qm）をそれぞれ検出器に設け、 （４）センサ（Qm）の出力レベルがローレベル（０）の
ときには、センサ（Qk1）、（Qk2）のうち一方の出力を
選択し、ハイレベル（１）のときには、他方の出力を選
択する第２選択手段を検出器に設け、 （５）センサ（Q11）、（Q12）の各出力を第２選択手段
によって選択して得られる出力レベルがローレベル
（０）のときには、センサ群（P1）、（P2）のうち一方
の出力を選択して、ハイレベル（１）のときには、他方
の出力を選択する第１選択手段を検出器に設けたことを
特徴とする、 アブソリュートエンコーダを提供する。
取単位の長さがλである１トラック型アブソリュートパ
ターン・トラック（Ａ）を設けた符号板と、この符号板
に対してトラック（Ａ）の長手方向に相対移動可能であ
るとともにトラック（Ａ）検出用の所定ビット数のセン
サからなる第１センサ群（P1）を有する検出器とからな
る１トラック型アブソリュートエンコーダにおいて、 （１）１ピッチ長さがλである第１トラック（B1）か
ら、１ピッチ長さが（1/2）m-1λである第ｍトラック
（Bm）までの計ｍ本（ｍは２以上の自然数）のインクリ
メンタルパターン・トラック（Ｂ）を符号板にトラック
（Ａ）と平行に設け、 （２）トラック（Ａ）検出用の所定ビット数の第２セン
サ群（P2）を第１センサ群（P1）に対して、下記間隔； 約（ｊ＋1/2）λ （但しｊは自然数） を開けて検出器に設け、 （３）第１トラック（B1）から第ｍ−１トラック
（Bm-1）までの各トラック（Bk）に対応させて、２つの
センサ（Qk1）、（Qk2）を下記間隔； 約［ｎ×（1/2）k-1＋（1/2）ｍ］λ （但し、ｋはトラックの番号で、ｎは自然数） を開けて、かつ第ｍトラックに対応させて１個のセンサ
（Qm）をそれぞれ検出器に設け、 （４）センサ（Qm）の出力レベルがローレベル（０）の
ときには、センサ（Qk1）、（Qk2）のうち一方の出力を
選択し、ハイレベル（１）のときには、他方の出力を選
択する第２選択手段を検出器に設け、 （５）センサ（Q11）、（Q12）の各出力を第２選択手段
によって選択して得られる出力レベルがローレベル
（０）のときには、センサ群（P1）、（P2）のうち一方
の出力を選択して、ハイレベル（１）のときには、他方
の出力を選択する第１選択手段を検出器に設けたことを
特徴とする、 アブソリュートエンコーダを提供する。
［作用］ 本発明では、まず、トラック（Ａ）に対応させて第１
センサ群（P1）の外に、（P1）と同じ第２センサ群
（P2）を約（ｊ＋1/2）λだけ離して設け、（P1）と（P
2）に使い分ける。つまり、境界上にないセンサ群を使
うのである。仮に境界上にあると、複数のセンサの配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して、各セ
ンサが勝手な読み誤りをきたす。
センサ群（P1）の外に、（P1）と同じ第２センサ群
（P2）を約（ｊ＋1/2）λだけ離して設け、（P1）と（P
2）に使い分ける。つまり、境界上にないセンサ群を使
うのである。仮に境界上にあると、複数のセンサの配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して、各セ
ンサが勝手な読み誤りをきたす。
境界上にないセンサ群を選択するため、第１トラック
には、２つのセンサ（Q11）と（Q12）を設けた。この理
由は、一個のセンサしか設けないと電源投入時に、その
センサおよびセンサ（Qm）がインクリメンタルパターン
の０領域と１領域との境界に位置したとき、センサ配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して読み誤
りを生じるかまたは読み取り不能になるからである。２
つのセンサがあれば、０または１領域のほぼ中央に位置
する方のセンサを選択して使用でき、そうすれば読み誤
りや読み取り不能は無い。そして、選択された方のセン
サの出力レベルがローレベル（０）のときにはセンサ群
（P1）、（P2）の一方を第１選択手段で選択し、ハイレ
ベル（１）のときには他方を選択するのである。
には、２つのセンサ（Q11）と（Q12）を設けた。この理
由は、一個のセンサしか設けないと電源投入時に、その
センサおよびセンサ（Qm）がインクリメンタルパターン
の０領域と１領域との境界に位置したとき、センサ配置
のズレおよびパターンの不規則なズレに起因して読み誤
りを生じるかまたは読み取り不能になるからである。２
つのセンサがあれば、０または１領域のほぼ中央に位置
する方のセンサを選択して使用でき、そうすれば読み誤
りや読み取り不能は無い。そして、選択された方のセン
サの出力レベルがローレベル（０）のときにはセンサ群
（P1）、（P2）の一方を第１選択手段で選択し、ハイレ
ベル（１）のときには他方を選択するのである。
第１トラック用の２つのセンサ（Q11）、（Q12）を選
択するためのタイミング信号は、最もパターンの細かい
第ｍトラックのセンサ（Qm）を用い、第２選択手段によ
り、センサ（Qm）の出力レベルがローレベル（０）のと
きには、センサ（Q11）、（Q12）の一方を選択し、ハイ
レベル（１）のときには他方を選択するのである。
択するためのタイミング信号は、最もパターンの細かい
第ｍトラックのセンサ（Qm）を用い、第２選択手段によ
り、センサ（Qm）の出力レベルがローレベル（０）のと
きには、センサ（Q11）、（Q12）の一方を選択し、ハイ
レベル（１）のときには他方を選択するのである。
第ｍトラック用のセンサ（Qm）は、基準となるので一
個で十分である。
個で十分である。
第２トラックから第ｍ−１トラックまでについても、
２個ずつのセンサを設けたのは、第１トラックに２つの
センサ（Q11）、（Q12）を設けたのと同じ理由からであ
り、例えば、任意の第ｋトラックについて設けられた２
つのセンサ（Qk1）、（Qk2）の選択は、第２選択手段に
より、センサ（Qm）の出力レベルがローレベル（０）の
ときは、センサ（Qk1）、（Qk2）の一方を選択し、ハイ
レベル（１）のときには他方を選択する。
２個ずつのセンサを設けたのは、第１トラックに２つの
センサ（Q11）、（Q12）を設けたのと同じ理由からであ
り、例えば、任意の第ｋトラックについて設けられた２
つのセンサ（Qk1）、（Qk2）の選択は、第２選択手段に
より、センサ（Qm）の出力レベルがローレベル（０）の
ときは、センサ（Qk1）、（Qk2）の一方を選択し、ハイ
レベル（１）のときには他方を選択する。
［参考例…先に開発したエンコーダ］ 第２図は、参考例に係るアブソリュートエンコーダの
概略な構成を示す。本例はトラック（Ａ）を４個のセン
サからなるセンサ群（P1）により、またトラック（Ｂ）
をセンサ（Ｑ）により検出する５ビット型のアブソリュ
ートエンコーダである。
概略な構成を示す。本例はトラック（Ａ）を４個のセン
サからなるセンサ群（P1）により、またトラック（Ｂ）
をセンサ（Ｑ）により検出する５ビット型のアブソリュ
ートエンコーダである。
第２図において、符号板１には、トラック（Ａ）と平
行に１ピッチの長さがλのインクリメンタルパターン・
トラック（Ｂ）が形成され、検出器２には、トラック
（Ｂ）検出用のセンサ（Ｑ）が設けられている。検出器
２からは、センサ群（P1）から得られる４ビットの検出
信号Ｆとセンサ（Ｑ）から得られる１ビットのインクリ
メンタル信号Ｄとを合わせて合計５ビットのコード信号
が出力される。
行に１ピッチの長さがλのインクリメンタルパターン・
トラック（Ｂ）が形成され、検出器２には、トラック
（Ｂ）検出用のセンサ（Ｑ）が設けられている。検出器
２からは、センサ群（P1）から得られる４ビットの検出
信号Ｆとセンサ（Ｑ）から得られる１ビットのインクリ
メンタル信号Ｄとを合わせて合計５ビットのコード信号
が出力される。
符号板１に対して検出器２が矢印方向に移動すると、
長さ1/2λの変位ごとに検出器２から出力される５ビッ
トコード信号は、00000から、00001、00010、00011、…
と移動位置に応じて変化する。この変化はトラック
（Ｂ）の半ピッチごとに変わるので、分解能がトラック
（Ａ）のみに比べて２倍に向上している。
長さ1/2λの変位ごとに検出器２から出力される５ビッ
トコード信号は、00000から、00001、00010、00011、…
と移動位置に応じて変化する。この変化はトラック
（Ｂ）の半ピッチごとに変わるので、分解能がトラック
（Ａ）のみに比べて２倍に向上している。
［発明の実施例］ 第１図は、本発明の実施例に係るアブソリュートエン
コーダの概略な構成を示す。本例では、３本のインクリ
メンタルパターン・トラック（B1）〜（B3）を用いてア
ブソリュートパターンの分割を行うとともに、第１選択
手段N1、第２選択手段N2を用いて各トラック（Ａ）、
（Ｂ）のパターン境界領域を避けた検出を行うようにし
たものである。
コーダの概略な構成を示す。本例では、３本のインクリ
メンタルパターン・トラック（B1）〜（B3）を用いてア
ブソリュートパターンの分割を行うとともに、第１選択
手段N1、第２選択手段N2を用いて各トラック（Ａ）、
（Ｂ）のパターン境界領域を避けた検出を行うようにし
たものである。
第１図において、符号板１には、トラック（Ａ）と平
行に、それぞれλ、1/2λ、1/4λのピッチを持つ３本の
インクリメンタルパターン・トラック（B1）〜（B3）が
設けられている。また、検出器２には、トラック（Ａ）
検出用の相互間隔1/2λのセンサ群（P1）、（P2）、ト
ラック（B1）検出用の相互間隔（１＋1/8）λのセンサ
（Q11）、（Q12）、トラック（B2）検出用の相互間隔
（１＋1/4）λ/2のセンサ（Q21）、（Q22）、およびト
ラック（B3）検出用のセンサ（Q3）が設けられている。
行に、それぞれλ、1/2λ、1/4λのピッチを持つ３本の
インクリメンタルパターン・トラック（B1）〜（B3）が
設けられている。また、検出器２には、トラック（Ａ）
検出用の相互間隔1/2λのセンサ群（P1）、（P2）、ト
ラック（B1）検出用の相互間隔（１＋1/8）λのセンサ
（Q11）、（Q12）、トラック（B2）検出用の相互間隔
（１＋1/4）λ/2のセンサ（Q21）、（Q22）、およびト
ラック（B3）検出用のセンサ（Q3）が設けられている。
ここで、各トラック（Ａ）、（B1）、（B2）、（B3）
と各センサ（P1）、（P2）、（Q11）、（Q12）、
（Q21）、（Q22）、（Q3）の位置関係は、センサ（Q3）
がトラック（B3）の黒（斜線）部中央付近を検出する位
置関係（符号板１と検出器２の）においてのみ、センサ
（Q12）、（Q22）がそれぞれトラック（B1）、（B2）の
パターン境界部分を検出し、センサ（Q3）がトラック
（B3）の白部中央付近を検出する位置関係においての
み、センサ（Q11）、（Q12）がそれぞれトラック
（B1）、（B2）のパターン境界部分を検出するように定
められ、センサ群（P1）、（P2）は、センサ（Q11）、
（Q12）、から得られる信号を選択して得られる合成信
号がローレベル（０）のときには、第１センサ群（P1）
または第２センサ群（P2）のいずれか一方を選択し、ハ
イレベル（１）のときは他方を選択する。これにより、
センサが最小読取単位の中央部に位置するセンサ群
（P1）または（P2）が選択され、そのためにトラック
（Ａ）の読誤りまたは読取り不能はなくなる。
と各センサ（P1）、（P2）、（Q11）、（Q12）、
（Q21）、（Q22）、（Q3）の位置関係は、センサ（Q3）
がトラック（B3）の黒（斜線）部中央付近を検出する位
置関係（符号板１と検出器２の）においてのみ、センサ
（Q12）、（Q22）がそれぞれトラック（B1）、（B2）の
パターン境界部分を検出し、センサ（Q3）がトラック
（B3）の白部中央付近を検出する位置関係においての
み、センサ（Q11）、（Q12）がそれぞれトラック
（B1）、（B2）のパターン境界部分を検出するように定
められ、センサ群（P1）、（P2）は、センサ（Q11）、
（Q12）、から得られる信号を選択して得られる合成信
号がローレベル（０）のときには、第１センサ群（P1）
または第２センサ群（P2）のいずれか一方を選択し、ハ
イレベル（１）のときは他方を選択する。これにより、
センサが最小読取単位の中央部に位置するセンサ群
（P1）または（P2）が選択され、そのためにトラック
（Ａ）の読誤りまたは読取り不能はなくなる。
選択手段N1、N2は、選択信号のハイレベル（１）また
はローレベル（０）に応じて２つの入力の一方を選択し
て出力するもので、センサ（Q3）の出力を選択信号S3と
して、センサ（Q11）、（Q12）およびセンサ（Q21）、
（Q22）に対して１個ずつの第２選択手段N2が、またセ
ンサ（Q11）、（Q12）の出力から第２選択手段N2により
選択された信号を選択信号S1として、センサ群（P1）、
（P2）で構成される４組のセンサ対に対して１個ずつの
第１選択手段N1を設けている。また、選択信号S3、選択
手段N2により選択された信号S2、および選択信号S1は、
３ビットのインクリメンタル信号Ｄを構成し、これは合
成手段でトラック（Ａ）からの４ビット・コード信号Ｆ
と合わされて合計７ビットのコード信号を出力する。
はローレベル（０）に応じて２つの入力の一方を選択し
て出力するもので、センサ（Q3）の出力を選択信号S3と
して、センサ（Q11）、（Q12）およびセンサ（Q21）、
（Q22）に対して１個ずつの第２選択手段N2が、またセ
ンサ（Q11）、（Q12）の出力から第２選択手段N2により
選択された信号を選択信号S1として、センサ群（P1）、
（P2）で構成される４組のセンサ対に対して１個ずつの
第１選択手段N1を設けている。また、選択信号S3、選択
手段N2により選択された信号S2、および選択信号S1は、
３ビットのインクリメンタル信号Ｄを構成し、これは合
成手段でトラック（Ａ）からの４ビット・コード信号Ｆ
と合わされて合計７ビットのコード信号を出力する。
符号板１に対して検出器２が矢印方向に移動すると、
長さ（1/2）３λの変位ごとにコード出力器Ｍから出力
される７ビットコード信号は、0000000から、0000001、
0000010、0000011、…と変化する。
長さ（1/2）３λの変位ごとにコード出力器Ｍから出力
される７ビットコード信号は、0000000から、0000001、
0000010、0000011、…と変化する。
第３図は、実施例における選択手段N1、N2の動作を説
明するチャート図である。
明するチャート図である。
上述のような検出器２の移動に伴い、各センサ
（Q3）、（Q21）、（Q22）、（Q11）、（Q12）は、それ
ぞれ第３図に示されるような出力を行って、第２選択手
段N2により選択されてビット信号S3、S2、S1となる。ま
た、センサ群（P1）、（P2）からの出力は、４個の第１
選択手段N1によりビット信号（選択信号）S3に応じて選
択されて４ビット・コード信号Ｆとなる。
（Q3）、（Q21）、（Q22）、（Q11）、（Q12）は、それ
ぞれ第３図に示されるような出力を行って、第２選択手
段N2により選択されてビット信号S3、S2、S1となる。ま
た、センサ群（P1）、（P2）からの出力は、４個の第１
選択手段N1によりビット信号（選択信号）S3に応じて選
択されて４ビット・コード信号Ｆとなる。
以上の実施例においては、トラック（Ａ）の最小読取
単位をｍ＝３本のインクリメンタルトラック（B1）〜
（Ｂｍ＝３）ｍを用いて2m＝８分割したが、例えば三値
符号トラック（B1）〜（Bm）を用いればトラック（Ａ）
の最小読取単位を3m分割することが可能であり、また、
例えばトラック（Ａ）の各単位符号に対して00110なる
２ビットアブソリュートパターンを与える１本の二値符
号トラック（B1）を設けるとともに、トラック（B1）に
対して２個のセンサを配置して、２ビットのアブソリュ
ートコードによる各単位符号の４分割を行うことも可能
である。このときも２個のセンサを（１＋1/4）λ離せ
ば、センサ加工上都合が良い。
単位をｍ＝３本のインクリメンタルトラック（B1）〜
（Ｂｍ＝３）ｍを用いて2m＝８分割したが、例えば三値
符号トラック（B1）〜（Bm）を用いればトラック（Ａ）
の最小読取単位を3m分割することが可能であり、また、
例えばトラック（Ａ）の各単位符号に対して00110なる
２ビットアブソリュートパターンを与える１本の二値符
号トラック（B1）を設けるとともに、トラック（B1）に
対して２個のセンサを配置して、２ビットのアブソリュ
ートコードによる各単位符号の４分割を行うことも可能
である。このときも２個のセンサを（１＋1/4）λ離せ
ば、センサ加工上都合が良い。
［発明の効果］ 以上のとおり、本発明によれば、トラック幅方向のエ
ンコーダ寸法は多少大きくなるものの、インクリメンタ
ルパターン・トラック（Ｂ）を設けることで分解能が高
まり、仮に分解能を高めなくてもよければ、それだけア
ブソリュート・トラック（Ａ）の最小読取単位の長さλ
を大きくでき、そのため、トラック（Ａ）読取用センサ
の間隔を広くとることができる。特に、電源投入時に読
み誤りまたは読み取り不能を避けるためにトラック
（Ａ）に対してさらに第２センサ群（P2）を設けるの
で、センサ間隔を広くできることは極めて有用なことで
ある。
ンコーダ寸法は多少大きくなるものの、インクリメンタ
ルパターン・トラック（Ｂ）を設けることで分解能が高
まり、仮に分解能を高めなくてもよければ、それだけア
ブソリュート・トラック（Ａ）の最小読取単位の長さλ
を大きくでき、そのため、トラック（Ａ）読取用センサ
の間隔を広くとることができる。特に、電源投入時に読
み誤りまたは読み取り不能を避けるためにトラック
（Ａ）に対してさらに第２センサ群（P2）を設けるの
で、センサ間隔を広くできることは極めて有用なことで
ある。
しかも、インクリメンタル・トラック用のセンサを２
つ設けることで、アブソリュート・トラック（Ａ）用セ
ンサ群（P1）、（P2）の選択が適確になされ、高分解能
で読み誤りまたは読み取り不能の無い高性能のアブソリ
ュートエンコーダが提供される。
つ設けることで、アブソリュート・トラック（Ａ）用セ
ンサ群（P1）、（P2）の選択が適確になされ、高分解能
で読み誤りまたは読み取り不能の無い高性能のアブソリ
ュートエンコーダが提供される。
第１図は、本発明の実施例に係るアブソリュートエンコ
ーダの構成を示す模式図である。 第２図は、本発明者らが先に開発した公知でないアブソ
リュートエンコーダ（参考例）の構成を示す模式図であ
る。 第３図は、実施例における出力信号の状態を説明するチ
ャート図である。 第４図は、従来例（公知）の１トラック型のアブソリュ
ートエンコーダの構成を示す模式図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……符号板、２……検出部 Ａ……アブソリュートパターン・トラック Ｂ……インクリメンタルパターン・トラック Ｔ……出力端子、Ｆ……コード信号 Ｄ……インクリメンタル信号 Ｐ、Ｑ……センサ
ーダの構成を示す模式図である。 第２図は、本発明者らが先に開発した公知でないアブソ
リュートエンコーダ（参考例）の構成を示す模式図であ
る。 第３図は、実施例における出力信号の状態を説明するチ
ャート図である。 第４図は、従来例（公知）の１トラック型のアブソリュ
ートエンコーダの構成を示す模式図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……符号板、２……検出部 Ａ……アブソリュートパターン・トラック Ｂ……インクリメンタルパターン・トラック Ｔ……出力端子、Ｆ……コード信号 Ｄ……インクリメンタル信号 Ｐ、Ｑ……センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62
Claims (1)
- 【請求項１】最小読取範囲の長さがλである１トラック
型アブソリュートパターン・トラックが設けられた符号
板と、該符号板に対し相対移動可能であるとともに前記
アブソリュートパターン・トラックを読取る所定ビット
数のセンサからなる第１センサ群を有する検出器とから
なるアブソリュートエンコーダにおいて、 前記符号板に前記アブソリュートパターン・トラックと
平行に設けられ、１ピッチ長さがλである第１トラック
から、１ピッチ長さが（1/2）m-1λである第ｍトラック
までの計ｍ本（ｍは２以上の自然数）のインクリメンタ
ルパターン・トラックと、 前記アブソリュートパターン・トラックを読取り、前記
第１センサ群に対し、 下記間隔； 約（ｊ＋1/2）λ （但しｊは自然数） を開けて設けられる所定ビット数の第２センサ群と、 前記第１トラックから第ｍ−１トラックまでの各トラッ
クにそれぞれ対応して設けられる第３センサと、 前記第１トラックから第ｍ−１トラックまでの各トラッ
クにそれぞれ対応して設けられ、前記第３センサに対
し、下記間隔； 約［ｎ×（1/2）k-1＋（1/2）ｍ］λ （但し、ｋはトラックの番号で、ｎは自然数） を開けて設けられる第４センサと、 第ｍトラックに対応して設けられる第５センサと、 前記第５センサの出力レベルがローレベルのときには、
前記第３センサ又は前記第４センサのうち一方の出力を
選択し、ハイレベルのときには、他方の出力を選択する
第２選択手段と、 前記第１トラックを検出する前記第３センサまたは前記
第４センサの各出力を前記第２選択手段によって選択し
て得られる出力レベルがローレベルのときには、前記第
１センサ群または前記第２センサ群のうち一方の出力を
選択し、ハイレベルのときには、他方の出力を選択する
第１選択手段と、 を有することを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01324066A JP3094416B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | アブソリュートエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01324066A JP3094416B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | アブソリュートエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185311A JPH03185311A (ja) | 1991-08-13 |
| JP3094416B2 true JP3094416B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=18161770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01324066A Expired - Lifetime JP3094416B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | アブソリュートエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094416B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP01324066A patent/JP3094416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03185311A (ja) | 1991-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 10 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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