JP3118816B2 - 多回転検出ロータリーエンコーダ - Google Patents
多回転検出ロータリーエンコーダInfo
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- JP3118816B2 JP3118816B2 JP02196303A JP19630390A JP3118816B2 JP 3118816 B2 JP3118816 B2 JP 3118816B2 JP 02196303 A JP02196303 A JP 02196303A JP 19630390 A JP19630390 A JP 19630390A JP 3118816 B2 JP3118816 B2 JP 3118816B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転軸の回転回数と回転角を同時に検出する
多回転検出ロータリーエンコーダに関する。
多回転検出ロータリーエンコーダに関する。
［従来の技術］ 回転軸の回転角をｎビットのディジタル信号で検出す
る検出器としてはロータリーエンコーダが周知である。
る検出器としてはロータリーエンコーダが周知である。
しかしロータリーエンコーダは回転軸が１回転毎にデ
ィジタル信号は元の値に復帰するため回転軸の回転回数
を計数することはできない。
ィジタル信号は元の値に復帰するため回転軸の回転回数
を計数することはできない。
したがって回転軸の回転角と回転回数を同時に検出す
ることが必要な場合には、回転軸に減速ギヤを設け１回
転毎に機械的なカウンタをカウントアップする方式が用
いられていた。
ることが必要な場合には、回転軸に減速ギヤを設け１回
転毎に機械的なカウンタをカウントアップする方式が用
いられていた。
しかしながらこの方式においては減速ギヤおよび機械
的カウンタ中に存在するバックラッシュのために、ロー
タリーエンコーダの１回転と機械的カウンタのカウント
アップのタイミングを厳密に一致させることは困難であ
った。さらに装置として相当の大きさを有することとな
り、取り扱い上の不便もあった。
的カウンタ中に存在するバックラッシュのために、ロー
タリーエンコーダの１回転と機械的カウンタのカウント
アップのタイミングを厳密に一致させることは困難であ
った。さらに装置として相当の大きさを有することとな
り、取り扱い上の不便もあった。
これらの課題を解決するためにロータリーエンコーダ
の中に回転軸の基準位置を出力する多回転検出用ディス
クとこのディスクから発生される基準位置を位相のずれ
た２相のパルスとして検出する２つのセンサと、この２
相パルスを回転方向に応じてカウントアップないしはカ
ウントダウンして回転回数を計数する多回転検出部を併
設する方式が提案されている（特願平１−305314）。
の中に回転軸の基準位置を出力する多回転検出用ディス
クとこのディスクから発生される基準位置を位相のずれ
た２相のパルスとして検出する２つのセンサと、この２
相パルスを回転方向に応じてカウントアップないしはカ
ウントダウンして回転回数を計数する多回転検出部を併
設する方式が提案されている（特願平１−305314）。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこの方式にあっては２相のパルスを第１
のパルスがオンとなっている間に第２のパルスが立ち上
がるように、２つのセンサを配置する必要がある。
のパルスがオンとなっている間に第２のパルスが立ち上
がるように、２つのセンサを配置する必要がある。
したがって回転軸の基準位置を高精度で検出するため
にはセンサの取り付け、調整を高い精度で行うことが必
要であった。
にはセンサの取り付け、調整を高い精度で行うことが必
要であった。
さらにロータリーエンコーダの回転角の最上位桁は多
回転検出部のカウンタの最下位桁に対して常に進み位相
でなければならないため、多回転検出部のカウンタをリ
セットできる回転軸の回転角に制限があった。
回転検出部のカウンタの最下位桁に対して常に進み位相
でなければならないため、多回転検出部のカウンタをリ
セットできる回転軸の回転角に制限があった。
さらに、回転回数をカウントするカウンタで一度ミス
が発生すると、カウンタがリセットされるまで、誤差が
保持されるが、このカウントミスを検知する手段を何ら
有していない。
が発生すると、カウンタがリセットされるまで、誤差が
保持されるが、このカウントミスを検知する手段を何ら
有していない。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、多
回転検出機構の検出精度が1/4回転を識別できる程度の
精度であっても、エンコーダで検出される１回転と多回
転検出機構で検出される１回転とを正確に合成すること
ができ、任意の回転角で回転回数カウンタをリセットす
ることを可能とする多回転検出ロータリーエンコーダを
提供することを目的とする。
回転検出機構の検出精度が1/4回転を識別できる程度の
精度であっても、エンコーダで検出される１回転と多回
転検出機構で検出される１回転とを正確に合成すること
ができ、任意の回転角で回転回数カウンタをリセットす
ることを可能とする多回転検出ロータリーエンコーダを
提供することを目的とする。
さらに多回転検出機構のカウンタにカウントミスが発
生した場合に、その発生を示す信号を検出する機能を付
加することも目的とする。
生した場合に、その発生を示す信号を検出する機能を付
加することも目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る多回転検出ロータリーエンコーダの基本
構成は第１図に示される。
構成は第１図に示される。
即ち、回転軸の半回転毎に異なるパターンが形成され
た回転回数検出用ディスク100と、ディスク100上のパタ
ーンを検出する第１の検出手段101と、第１の検出手段1
01の出力と90゜位相のずれた出力を得る第２の検出手段
102と、第１および第２の検出手段101、102の出力に基
づきディスク100の回転回数をカウントする回転回数カ
ウント手段103と、ディスク100と回転軸を共有するアブ
ソリュート型ロータリーエンコーダであって第２の検出
手段102の出力に対して進み位相を有しデューティ比が5
0％であり回転軸の一回転を一周期とする最上位桁パル
スを出力するエンコーダ104と、回転回数カウント手段1
03の最下位桁（LSBcnt）の論理信号値とロータリーエン
コーダ104の出力の最上位桁（MSBenc）の論理信号値の
否定値との論理積を演算する論理積演算手段105と、論
理積演算手段105の出力を用いて回転回数カウント手段1
03の最下位桁（LSBcnt）の１つ上位の桁以上の桁移行タ
イミングをロータリーエンコーダ104の出力の最上位桁
（MSBenc）の桁移行タイミングに同期させる同期加算手
段106と、回転回数カウント手段103を初期化するリセッ
ト信号が印加されたときに第２の検出手段102の出力を
回転回数カウント手段103の最下位桁の初期値に設定す
る初期値設定手段107と、を設ける。
た回転回数検出用ディスク100と、ディスク100上のパタ
ーンを検出する第１の検出手段101と、第１の検出手段1
01の出力と90゜位相のずれた出力を得る第２の検出手段
102と、第１および第２の検出手段101、102の出力に基
づきディスク100の回転回数をカウントする回転回数カ
ウント手段103と、ディスク100と回転軸を共有するアブ
ソリュート型ロータリーエンコーダであって第２の検出
手段102の出力に対して進み位相を有しデューティ比が5
0％であり回転軸の一回転を一周期とする最上位桁パル
スを出力するエンコーダ104と、回転回数カウント手段1
03の最下位桁（LSBcnt）の論理信号値とロータリーエン
コーダ104の出力の最上位桁（MSBenc）の論理信号値の
否定値との論理積を演算する論理積演算手段105と、論
理積演算手段105の出力を用いて回転回数カウント手段1
03の最下位桁（LSBcnt）の１つ上位の桁以上の桁移行タ
イミングをロータリーエンコーダ104の出力の最上位桁
（MSBenc）の桁移行タイミングに同期させる同期加算手
段106と、回転回数カウント手段103を初期化するリセッ
ト信号が印加されたときに第２の検出手段102の出力を
回転回数カウント手段103の最下位桁の初期値に設定す
る初期値設定手段107と、を設ける。
さらに、第２の検出手段102の出力と回転回数カウン
ト手段103の最下位桁の論理信号値が不一致となったと
きに回転回数カウント手段103にカウントミスが発生し
たとするカウントミス検出手段108を、設ける。
ト手段103の最下位桁の論理信号値が不一致となったと
きに回転回数カウント手段103にカウントミスが発生し
たとするカウントミス検出手段108を、設ける。
［作用］ このように構成された多回転検出ロータリーエンコー
ダにあっては、多回転検出機構の検出精度が1/4回転を
識別できる程度であっても、正転時にはロータリーエン
コーダの最上位桁の立ち下りタイミングに、逆転時には
ロータリーエンコーダの最上位桁の立ち上りタイミング
に同期させることによって回転回数と回転角を正確に合
成することおよび任意の位置で回転回数カウンタをリセ
ットすることが可能となる。
ダにあっては、多回転検出機構の検出精度が1/4回転を
識別できる程度であっても、正転時にはロータリーエン
コーダの最上位桁の立ち下りタイミングに、逆転時には
ロータリーエンコーダの最上位桁の立ち上りタイミング
に同期させることによって回転回数と回転角を正確に合
成することおよび任意の位置で回転回数カウンタをリセ
ットすることが可能となる。
さらに多回転検出機構のカウンタにカウントミスが発
生した場合であっても、その発生を迅速に検知すること
ができる。
生した場合であっても、その発生を迅速に検知すること
ができる。
［実施例］ 以下図面により本発明の実施例である磁気リングと磁
気センサを用いた多回転検出機構と光学式ハイブリッド
エンコーダを組み合わせた多回転検出ロータリーエンコ
ーダについて説明する。
気センサを用いた多回転検出機構と光学式ハイブリッド
エンコーダを組み合わせた多回転検出ロータリーエンコ
ーダについて説明する。
ここで使用するハイブリッドエンコーダは回転軸の回
転角を215＝32768分割して検出し、15ビットのディジタ
ル信号を出力するものであり、上位８ビットをアブソリ
ュート信号として検出し、下位８ビットをインクリメン
ト信号として検出する。
転角を215＝32768分割して検出し、15ビットのディジタ
ル信号を出力するものであり、上位８ビットをアブソリ
ュート信号として検出し、下位８ビットをインクリメン
ト信号として検出する。
第２図は本実施例に係る多回転検出機構を内蔵したハ
イブリッドエンコーダの側断面図を示す図、第３図はＹ
部の拡大図であって、本体11とカバー12からなる筐体１
に収納されている。
イブリッドエンコーダの側断面図を示す図、第３図はＹ
部の拡大図であって、本体11とカバー12からなる筐体１
に収納されている。
カバー12からは、筐体１の外側の先端にカップリング
２を有する軸３が突出しており、この軸３はカバー12に
取り付けられた軸受13によって支持され、回転角度の測
定対象にカップリング２を介して接続される。
２を有する軸３が突出しており、この軸３はカバー12に
取り付けられた軸受13によって支持され、回転角度の測
定対象にカップリング２を介して接続される。
この軸３の筐体１内の先端には回転角検出用ディスク
４および回転回数検出用ディスクが取り付けられ、回転
軸と共に回転する。
４および回転回数検出用ディスクが取り付けられ、回転
軸と共に回転する。
この回転角検出用ディスク４には後述するように回転
角のアブソリュート値を出力するためのアブソリュート
パターンと、回転軸の回転に対応してパルスを出力する
ためのインクリメントパターンと、さらにアブソリュー
ト信号とインクリメント信号とを合成するためのタイミ
ング信号を発生するタイミング信号発生パターンが形成
されている。
角のアブソリュート値を出力するためのアブソリュート
パターンと、回転軸の回転に対応してパルスを出力する
ためのインクリメントパターンと、さらにアブソリュー
ト信号とインクリメント信号とを合成するためのタイミ
ング信号を発生するタイミング信号発生パターンが形成
されている。
この回転角検出用ディスク４の両側に相対してアブソ
リュートパターン、インクリメントパターン、タイミン
グ信号発生パターンおよび光量補正用トラックに対応し
た数の複数の発光素子５と受光素子６が設置される。
リュートパターン、インクリメントパターン、タイミン
グ信号発生パターンおよび光量補正用トラックに対応し
た数の複数の発光素子５と受光素子６が設置される。
また回転角検出用ディスク４と受光素子６の間には固
定スリット７が筐体１に固定して設置される。
定スリット７が筐体１に固定して設置される。
回転回数検出用ディスク９はリングの半分をＮ極、残
りの半分をＳ極に磁化したリング状をしており、回転回
数検出用ディスク９に対向して互に約90゜の角度をなし
て２つの磁気センサ91および92が配置される。また磁気
センサ92の出力は回転角の最上位桁に対し90度位相遅れ
となるように磁気センサ91および92の取付け位置は調整
されている。
りの半分をＳ極に磁化したリング状をしており、回転回
数検出用ディスク９に対向して互に約90゜の角度をなし
て２つの磁気センサ91および92が配置される。また磁気
センサ92の出力は回転角の最上位桁に対し90度位相遅れ
となるように磁気センサ91および92の取付け位置は調整
されている。
さらに筐体１の中には後述する信号処理を実行するた
めの電子回路を搭載した回路基板８が収納されている。
めの電子回路を搭載した回路基板８が収納されている。
そしてハイブリッドエンコーダの筐体１からの出力は
ケーブル20を介してハイブリッドエンコーダ変換装置30
に伝送される。
ケーブル20を介してハイブリッドエンコーダ変換装置30
に伝送される。
第４図はディスク４上に形成されたパターンを示す図
である。
である。
即ち回転角検出用ディスク４の最外周には等間隔に配
置されたスリットで構成されるインクリメントパターン
41が形成されている。
置されたスリットで構成されるインクリメントパターン
41が形成されている。
なおインクリメント信号は回転方向を判別するために
互に90゜位相のずれた２信号として検出される。
互に90゜位相のずれた２信号として検出される。
インクリメントパターンの内側にはアブソリュート信
号とインクリメント信号を合成するために使用するタイ
ミング信号を発生するためのタイミング信号発生パター
ン42が形成される。
号とインクリメント信号を合成するために使用するタイ
ミング信号を発生するためのタイミング信号発生パター
ン42が形成される。
その内側に形成された第１の光量補正トラック43Aの
内側には８ビットの回転角のアブソリュート信号を発生
するためのアブソリュート信号発生パターン44A−44Hが
形成される。
内側には８ビットの回転角のアブソリュート信号を発生
するためのアブソリュート信号発生パターン44A−44Hが
形成される。
なおアブソリュート信号発生パターン44Dと44Eの間に
も第２の光量補正トラック43Bが形成される。
も第２の光量補正トラック43Bが形成される。
また本実施例においてアブソリュート信号発生パター
ンはグレーコードで表現されたディジタル信号を出力す
るように形成されているものとする。
ンはグレーコードで表現されたディジタル信号を出力す
るように形成されているものとする。
第５図は信号処理をするために筐体１中に収納される
回路基板８とそれとケーブル20を介して接続されるロー
タリーエンコーダ変換装置30の機能を示す図である。
回路基板８とそれとケーブル20を介して接続されるロー
タリーエンコーダ変換装置30の機能を示す図である。
即ち回路基板８には発光素子５から発光される光量を
一定にするために２つの光量補正トラック43A、Ｂを通
過する光量を受光素子６で検出し、発光素子５から発光
される光量を一定にする光量補正機能81、受光素子６に
より受光された信号を増幅する第１の増幅部82、アブソ
リュートパターンにより検出された８ビットのパラレル
信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル信号
変換部83、２つの磁気センサ91、92の出力を増幅する第
２の増幅部93、増幅部93の出力に基づき回転回数をカウ
ントするカウンタ部94、カウンタ部のパラレル出力をシ
リアル信号に変換する第２のパラレル−シリアル変換部
95、リセット信号に基づきカウンタ部94にリセット値を
セットする初期値設定部96、第２の磁気センサ92の出力
とカウンタ部のカウント値からカウントミスを検知する
カウントミス検知部97およびケーブル20を介してロータ
リーエンコーダ変換装置30との間で授受される信号の状
態を整えるラインドライバレシーバ部84が含まれる。
一定にするために２つの光量補正トラック43A、Ｂを通
過する光量を受光素子６で検出し、発光素子５から発光
される光量を一定にする光量補正機能81、受光素子６に
より受光された信号を増幅する第１の増幅部82、アブソ
リュートパターンにより検出された８ビットのパラレル
信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル信号
変換部83、２つの磁気センサ91、92の出力を増幅する第
２の増幅部93、増幅部93の出力に基づき回転回数をカウ
ントするカウンタ部94、カウンタ部のパラレル出力をシ
リアル信号に変換する第２のパラレル−シリアル変換部
95、リセット信号に基づきカウンタ部94にリセット値を
セットする初期値設定部96、第２の磁気センサ92の出力
とカウンタ部のカウント値からカウントミスを検知する
カウントミス検知部97およびケーブル20を介してロータ
リーエンコーダ変換装置30との間で授受される信号の状
態を整えるラインドライバレシーバ部84が含まれる。
ロータリーエンコーダ変換装置30には、ケーブル20を
介して回路基板８との間で授受される信号の状態を整え
るラインドライバレシーバ部301、シリアル信号で伝送
されてきた回転角のアブソリュート値をパラレル信号に
変換する第１のシリアル−バラレル信号変換部302、イ
ンクリメントパターンにより検出されたパルスをカウン
トするインクリメントカウンタ303、インクリメントカ
ウンタ303の出力をラッチするためのインクリメント値
ラッチ部304、シリアル信号で伝送されてきた回転回数
をパラレル信号に変換する第２のシリアル−パラレル信
号変換部305、第１のシリアル−パラレル信号変換部302
から出力された８ビットパラレルのグレーコード形式で
表現された回転角のアブソリュート値を８ビットパラレ
ルのバイナリコードで表現されたアブソリュート値に変
換し第２のシリアル−パラレル信号変換部の出力を一時
的に蓄えるデータ処理部306、最終的な出力である回転
軸の回転回数と回転角の15ビットデータをラッチするた
めのデータラッチ部307およびパラレル−シリアル信号
変換部83および95・シリアル−パラレル信号変換部302
および305・インクリメント値ラッチ部304・データラッ
チ部305のタイミングを制御する制御信号を発生する制
御信号発生部308が含まれる。
介して回路基板８との間で授受される信号の状態を整え
るラインドライバレシーバ部301、シリアル信号で伝送
されてきた回転角のアブソリュート値をパラレル信号に
変換する第１のシリアル−バラレル信号変換部302、イ
ンクリメントパターンにより検出されたパルスをカウン
トするインクリメントカウンタ303、インクリメントカ
ウンタ303の出力をラッチするためのインクリメント値
ラッチ部304、シリアル信号で伝送されてきた回転回数
をパラレル信号に変換する第２のシリアル−パラレル信
号変換部305、第１のシリアル−パラレル信号変換部302
から出力された８ビットパラレルのグレーコード形式で
表現された回転角のアブソリュート値を８ビットパラレ
ルのバイナリコードで表現されたアブソリュート値に変
換し第２のシリアル−パラレル信号変換部の出力を一時
的に蓄えるデータ処理部306、最終的な出力である回転
軸の回転回数と回転角の15ビットデータをラッチするた
めのデータラッチ部307およびパラレル−シリアル信号
変換部83および95・シリアル−パラレル信号変換部302
および305・インクリメント値ラッチ部304・データラッ
チ部305のタイミングを制御する制御信号を発生する制
御信号発生部308が含まれる。
そしてロータリーエンコーダ変換器に取り付けられた
コネクタ309を介して外部とインターフェースする。
コネクタ309を介して外部とインターフェースする。
回転回数カウンタ部94を初期化するリセット信号は端
子211と端子201を介して、制御信号は端子213と端子203
を介して、ケーブル20によりロータリーエンコーダ変換
器30から回路基板８に伝送される。
子211と端子201を介して、制御信号は端子213と端子203
を介して、ケーブル20によりロータリーエンコーダ変換
器30から回路基板８に伝送される。
逆に、シリアル信号に変換された回転回数は端子202
と端子212を介して、同じくシリアル信号に変換された
回転角のアブソリュート値は端子204と端子214を介し
て、タイミング信号は端子205と端子215を介して、２相
のインクリメントパルスはそれぞれ端子206、207と216
および217を介してケーブル20によって回路基板８から
ロータリーエンコーダ変換器30に伝送される。
と端子212を介して、同じくシリアル信号に変換された
回転角のアブソリュート値は端子204と端子214を介し
て、タイミング信号は端子205と端子215を介して、２相
のインクリメントパルスはそれぞれ端子206、207と216
および217を介してケーブル20によって回路基板８から
ロータリーエンコーダ変換器30に伝送される。
第６図は本発明により多回転カウンタ部の出力の立ち
上がり立ち下がりタイミングをロータリーエンコーダの
１回転に同期させる動作を説明するための機能図、第７
図はその正転時のタイミング図である。
上がり立ち下がりタイミングをロータリーエンコーダの
１回転に同期させる動作を説明するための機能図、第７
図はその正転時のタイミング図である。
即ち、回路基板８のカウンタ部94は、回転方向判別部
941、クロックパルス発生部942、アップダウンカウンタ
943、及びカウントミス検出部944から構成される。
941、クロックパルス発生部942、アップダウンカウンタ
943、及びカウントミス検出部944から構成される。
そして、回転方向判別部941は２つの磁気センサ91及
び92の出力に基づき回転方向を判別してアップダウンカ
ウンタ943のカウント方向を制御し、クロックパルス発
生部942は第２の磁気センサ92の出力に基づいてクロッ
クパルスを発生する。また、アップダウンカウンタ943
はクロックパルス発生部942から出力されるパルスに基
づいて回転方向判別部941が出力する制御指令に応じて
現在のカウント値をインクリメントあるいはデクレメン
トし、カウントミス検出部944はアップダウンカウンタ9
43の最下位桁と第２の磁気センサ92の出力の排他的論理
和を演算してアップダウンカウンタ943のカウントミス
を検出する。
び92の出力に基づき回転方向を判別してアップダウンカ
ウンタ943のカウント方向を制御し、クロックパルス発
生部942は第２の磁気センサ92の出力に基づいてクロッ
クパルスを発生する。また、アップダウンカウンタ943
はクロックパルス発生部942から出力されるパルスに基
づいて回転方向判別部941が出力する制御指令に応じて
現在のカウント値をインクリメントあるいはデクレメン
トし、カウントミス検出部944はアップダウンカウンタ9
43の最下位桁と第２の磁気センサ92の出力の排他的論理
和を演算してアップダウンカウンタ943のカウントミス
を検出する。
従ってアップダウンカウンタ943の出力の最下位桁の
位相は第２の磁気センサ92の位相と一致することにな
り、この両信号の排他的論理和が論理信号“1"となれば
アップダウンカウンタ943にカウントミスが発生したこ
とを示す。
位相は第２の磁気センサ92の位相と一致することにな
り、この両信号の排他的論理和が論理信号“1"となれば
アップダウンカウンタ943にカウントミスが発生したこ
とを示す。
さらにロータリーエンコーダ変換部30のデータ処理部
306は回転角データをバイナリーコードに変換するコー
ド変換部3061と、コード変換部3061の出力の最上位桁ａ
の否定値と回転回数データの最下位桁ｂとの論理積を演
算する論理積演算部3062と、論理積演算部3062の出力を
アップダウンカウンタ943の出力の最下位桁の１つ上の
桁以上に同期加算する同期加算部3063から構成される。
306は回転角データをバイナリーコードに変換するコー
ド変換部3061と、コード変換部3061の出力の最上位桁ａ
の否定値と回転回数データの最下位桁ｂとの論理積を演
算する論理積演算部3062と、論理積演算部3062の出力を
アップダウンカウンタ943の出力の最下位桁の１つ上の
桁以上に同期加算する同期加算部3063から構成される。
従って正転時にはロータリーエンコーダの最上位桁が
立ち下がるタイミングに、即ち回転軸が１回転するごと
に回転回数カウントも遷移し、逆転時にはロータリーエ
ンコーダの最上位桁が立ち上がるタイミングに、即ち回
転軸が１回転するごとに回転回数カウントも遷移するこ
ととなる。
立ち下がるタイミングに、即ち回転軸が１回転するごと
に回転回数カウントも遷移し、逆転時にはロータリーエ
ンコーダの最上位桁が立ち上がるタイミングに、即ち回
転軸が１回転するごとに回転回数カウントも遷移するこ
ととなる。
なお本実施例において回転回数検出用ディスクおよび
センサとして磁気リングと磁気センサを使用している
が、これに限らず他の形式例えば光学式のものを使用す
ることができる。
センサとして磁気リングと磁気センサを使用している
が、これに限らず他の形式例えば光学式のものを使用す
ることができる。
またロータリーエンコーダが取り付けられた装置が停
止中はロータリーエンコーダも動作しないため電源をオ
フとして電力消費を抑制することが一般的であるが、回
転回数については装置停止中であっても低い回転速度で
回転軸が回転された場合にも検出できることが望ましい
ため、磁気センサ用増幅部にはバイアスを変更すること
により、高い周波数特性で動作する通常モードと周波数
特性は低くなるものの電力消費量の少ない省電力モード
とを切り換えて使用可能な形式を使用しても良い。
止中はロータリーエンコーダも動作しないため電源をオ
フとして電力消費を抑制することが一般的であるが、回
転回数については装置停止中であっても低い回転速度で
回転軸が回転された場合にも検出できることが望ましい
ため、磁気センサ用増幅部にはバイアスを変更すること
により、高い周波数特性で動作する通常モードと周波数
特性は低くなるものの電力消費量の少ない省電力モード
とを切り換えて使用可能な形式を使用しても良い。
さらにロータリーエンコーダとしては本実施例に述べ
たハイブリッドエンコーダに限らずアブソリュート型エ
ンコーダを使用すことも可能である。
たハイブリッドエンコーダに限らずアブソリュート型エ
ンコーダを使用すことも可能である。
［発明の効果］ 本発明によれば、多回転検出部の検出精度が回転軸の
1/4回転を識別できる程度の精度であっても、ロータリ
ーエンコーダで１回転を検出する場合と同精度を維持す
ることが可能となる。
1/4回転を識別できる程度の精度であっても、ロータリ
ーエンコーダで１回転を検出する場合と同精度を維持す
ることが可能となる。
さらに回転回数のカウンタにカウントミスが発生した
場合であっても、このことを迅速に検出することが可能
となる。
場合であっても、このことを迅速に検出することが可能
となる。
第１図は本発明に係る多回転検出ロータリーエンコーダ
の基本構成を示す図、 第２図は本発明に係る多回転検出ロータリーエンコーダ
の側断面を示す図、 第３図はＹ部の拡大図、 第４図は回転角検出用ディスクのパターンを示す図、 第５図は信号処理の機能を示す図、 第６図は本発明によるタイミング同期およびカウントミ
ス検知の機能を説明する図、 第７図は本発明によるタイミング同期を説明するタイミ
ング図である。 図において 100……回転回数検出用ディスク、 101……第１の検出手段、 102……第２の検出手段、 103……回転回数カウント手段、 104……ロータリーエンコーダ、 105……論理積演算手段、 106……同期加算手段、 107……初期値設定手段、 108……カウントミス検出手段。
の基本構成を示す図、 第２図は本発明に係る多回転検出ロータリーエンコーダ
の側断面を示す図、 第３図はＹ部の拡大図、 第４図は回転角検出用ディスクのパターンを示す図、 第５図は信号処理の機能を示す図、 第６図は本発明によるタイミング同期およびカウントミ
ス検知の機能を説明する図、 第７図は本発明によるタイミング同期を説明するタイミ
ング図である。 図において 100……回転回数検出用ディスク、 101……第１の検出手段、 102……第２の検出手段、 103……回転回数カウント手段、 104……ロータリーエンコーダ、 105……論理積演算手段、 106……同期加算手段、 107……初期値設定手段、 108……カウントミス検出手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−305316（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−287014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−8513（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−87211（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 G01P 1/00 - 3/80
Claims (2)
- 【請求項１】回転軸の半回転毎に異なるパターンが形成
された回転回数検出用ディスク（100）と、 該ディスク（100）上のパターンを検出する第１の検出
手段（101）と、 該第１の検出手段（101）の出力と90゜位相のずれた出
力を得る第２の検出手段（102）と、 該第１および第２の検出手段（101、102）の出力に基づ
き前記ディスク（100）の回転回数をカウントする回転
回数カウント手段（103）と、 前記ディスク（100）と回転軸を共有するアブソリュー
ト型ロータリーエンコーダであって、前記第２の検出手
段（102）の出力に対して進み位相を有し、デューティ
比が50％であり、該回転軸の一回転を一周期とする最上
位桁パルスを出力するエンコーダ（104）と、からなる
多回転検出ロータリーエンコーダにおいて、 該回転回数カウント手段（103）の最下位桁（LSBcnt）
の論理信号値と、該ロータリーエンコーダ（104）の出
力の最上位桁（MSBenc）の論理信号値の否定値との論理
積を演算する論理積演算手段（105）と、 該論理積演算手段（105）の出力を用いて、該回転回数
カウント手段（103）の該最下位桁（LSBcnt）の１つ上
位の桁以上の桁移行タイミングを、前記ロータリーエン
コーダ（104）の出力の最上位桁（MSBenc）の桁移行タ
イミングに同期させる同期加算手段（106）と、 前記回転回数カウント手段（103）を初期化するリセッ
ト信号が印加されたときに、前記第２の検出手段（10
2）の出力を、該回転回数カウント手段（103）の最下位
桁の初期値に設定する初期値設定手段（107）と、を設
けることを特徴とした多回転検出ロータリーエンコー
ダ。 - 【請求項２】前記第２の検出手段（102）の出力と前記
回転回数カウント手段（103）の最下位桁の論理信号値
が不一致となったときに、前記回転回数カウント手段
（103）にカウントミスが発生したとするカウントミス
検出手段（108）を、さらに設けた請求項１に記載の多
回転検出ロータリーエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02196303A JP3118816B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 多回転検出ロータリーエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02196303A JP3118816B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 多回転検出ロータリーエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483118A JPH0483118A (ja) | 1992-03-17 |
| JP3118816B2 true JP3118816B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=16355567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02196303A Expired - Fee Related JP3118816B2 (ja) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | 多回転検出ロータリーエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3118816B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100954083B1 (ko) * | 2007-02-15 | 2010-04-23 | 캐논 가부시끼가이샤 | 회전 각도 검출장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2582786Y2 (ja) * | 1992-09-29 | 1998-10-08 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | エンコーダカウンタ |
| JP4875889B2 (ja) * | 2005-12-08 | 2012-02-15 | ハイデンハイン株式会社 | エンコーダのカウントミス検出回路およびエンコーダのカウントミス検出方法 |
-
1990
- 1990-07-26 JP JP02196303A patent/JP3118816B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100954083B1 (ko) * | 2007-02-15 | 2010-04-23 | 캐논 가부시끼가이샤 | 회전 각도 검출장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0483118A (ja) | 1992-03-17 |
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