JP3318663B2

JP3318663B2 - 回転位置検出器

Info

Publication number: JP3318663B2
Application number: JP11831993A
Authority: JP
Inventors: 信博鷹尾
Original assignee: Nidec Shimpo Corp
Current assignee: Nidec Shimpo Corp
Priority date: 1993-05-20
Filing date: 1993-05-20
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: JPH06331385A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検出物の回転位置を
検出する回転位置検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トラクション減速機は、歯車式
減速機に比較して本質的にバックラッシュや角速度の変
動が殆どない等の特長を有しているが、このようなトラ
クション減速機の回転位置をフィードバック制御するた
めには、このトラクション減速機の回転位置を検出する
回転位置検出器を設けることが必要となる。

【０００３】ここで、トラクション減速機の入力軸側に
回転位置検出器を設けた場合には、トラクション減速機
の出力軸との回転位置との間で僅かに誤差を生じる。す
なわち、トラクション減速機は、その構成上、入力軸か
ら出力軸に回転が伝達されるまでの間に微少すべり等が
生じるので、入力軸の回転位置と出力軸の回転位置との
相互の対応が取れなくなって、誤差が生じる。

【０００４】一方、トラクション減速機の出力軸に回転
位置検出器を設けた場合には、上記の不都合は生じない
ものの、回転位置検出器の取り付け精度が要求されるこ
とになる。

【０００５】すなわち、いま、回転位置検出器をトラク
ション減速機の入力軸に取り付けた場合と同じだけの分
解能を得ようとすると、トラクション減速機の出力軸１
回転当たりに発生する検出パルスの数は、減速比倍だけ
必要となる。たとえば、入力軸の１回転当たりに出力さ
れる検出パルスの数Ｅを３０００Ｐ／Ｒ、減速比Ｇを２
０とすると、出力軸側に回転位置検出器を設けた場合の
１回転当たりの検出パルスの数Ａは、Ａ＝Ｅ×Ｇ＝３０
００×２０＝６００００Ｐ／Ｒとなる。

【０００６】ここで、トラクション減速機の出力軸に設
けられる回転位置検出器として、たとえば、光電式ロー
タリエンコーダを適用した場合を考えると、スリット円
板の有効半径(スリット円板の幾何学的中心からフォト
インタラプタの検出位置までの長さ)をr、スリット円板
のスリットピッチをpとすると、 p＝２πr／Ａ (１) (ただし、Ａは前述した１回転当たりのパルス数)とな
る。

【０００７】このスリット円板をトラクション減速機の
出力軸に取り付ける際、スリット円板の幾何学的中心が
出力軸の中心から僅かに偏芯したとする。このような偏
芯が起こる原因としては、スリット円板の取り付け穴と
出力軸との間のガタや、加工精度の影響などがある。こ
こで、偏芯量をhとすれば、スリット円板が半回転した
ときの偏芯が無い場合との周方向の誤差は２hとなる。
これをパルス数nに換算すると、 n＝２h／p (２) この(２)式に(１)式を代入すれば、 n＝２h／(２πr／Ａ)＝Ａh／πr (３) となる。(３)式において、たとえば、h＝０.０５ｍｍ、
ｒ＝５０ｍｍ、Ａ＝３０００Ｐ／Ｒとすると、誤差パル
ス数nは約１パルスとなり、スリット円板の偏芯の影響
は殆ど問題にならない。しかし、回転位置検出器の１回
転当たりの検出パルスの数Ａが多い場合、たとえば前記
の例のようにＡ＝６００００Ｐ／Ｒとした場合には、誤
差パルス数nは約１９にもなり、スリット円板の偏芯の
影響が大きく現れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、トラクシ
ョン減速機の出力軸の回転量制御を行なう上での回転量
の分解能を高めるためには、回転位置検出器の１回転当
たりに出力される検出パルスの数が非常に多いのが好ま
しいが、逆に、このような回転位置検出器をトラクショ
ン減速機の出力軸に取り付けるような場合には、僅かな
偏芯も許されないので、その取り付け作業が極めて困難
となる。

【０００９】上記の説明は、問題の理解を容易にするた
めに、トラクション減速機の出力軸に回転位置検出器を
取り付ける場合であるが、この例に限らず、回転位置の
分解能を高めるために１回転当たりに発生される検出パ
ルスの数を多くした回転位置検出器を被検出物に取り付
ける場合も同様であって、その際、偏芯に起因する検出
誤差の発生を無くすことが極めて重要となる。

【００１０】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、回転位置の分解能を高めるために１回転
当たりに発生する検出パルスの数が非常に多い回転位置
検出器において、これを被検出物に取り付けた際、偏芯
が生じていても、この回転位置検出器からは、偏芯の影
響を殆ど除いた検出出力が自動的に得られるようにする
ことを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、被検出物の回転に連動して回転する回転体と、この
回転体の回転に伴ってその回転量に応じたパルス数でか
つ正逆回転に応じた進遅の位相をもつ２相の検出パルス
を出力する複数個の回転検出素子とを備えてなる回転位
置検出器において、次の構成を採る。

【００１２】すなわち、本発明では、前記各回転検出素
子は、回転体の回転方向に沿って等角度に配置される一
方、各回転検出素子から出力される２相の検出パルス
の内の少なくとも一方の検出パルスと、位相が異なるク
ロックパルスとをそれぞれ入力することにより、各検出
パルスのタイミングが同一である場合、あるいは同一で
ない場合のいずれにおいても、各検出パルス数以上であ
り、かつ相互に位相がずれたクロックパルスと同期する
同期微分パルスを生成し、これらの各同期微分パルスを
合成して出力する合成パルス出力手段と、各回転検出素
子からの２相の検出パルスに基づいて、前記回転体の正
逆回転の切り換わりに伴う進遅の位相変化の内で最もタ
イミングの早い位相変化を検出する進遅変化手段とを備
えている。

【００１３】

【作用】上記構成において、被検出物の回転に連動して
回転体が回転すると、この回転体の回転に伴って、各回
転検出素子からは、回転体の回転量に応じたパルス数で
かつ正逆回転に応じた進遅の位相をもつ２相の検出パル
スがそれぞれ出力される。そして、各回転検出素子から
出力される２相の検出パルスの内の少なくとも一方の検
出パルスと、位相が異なるクロックパルスとが合成パル
ス出力手段に入力されるので、合成パルス出力手段は、
これらの各検出パルスに基づいて、各検出パルスのパル
ス数以上でかつ各検出パルスに応じて相互に位相がずれ
た同期微分パルスを生成し、これらの各同期微分パルス
を合成して出力する。

【００１４】ここで、回転体の幾何学的中心が被検出物
の回転中心から偏芯して取り付けられていた場合に、回
転体が１回転しないときには、各回転検出素子から出力
される検出パルスのパルス数は互いに異なったものとな
る。しかし、これらの各検出パルスは、合成パルス出力
手段によって検出パルスのパルス数以上でかつ各検出パ
ルスに応じて相互に位相がずれた同期微分パルスとして
生成され、これらの各同期微分パルスが合成されるの
で、その結果、波形合成された合成パルスのパルス数
は、回転量に応じてリニアに変化することになり、偏芯
の影響が殆ど現れない。

【００１５】しかも、進遅変化検出手段には、各回転検
出素子からの２相の検出パルスに基づいて、進遅の位相
変化の内で最もタイミングの早い位相変化が検出される
ので、回転体の正逆回転の切り換わりタイミングが直ち
に分かることになる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明に係る回転位置検出器を、トラ
クション減速機の出力軸側に取り付けた場合の実施例を
示す構成図、図２はトラクション減速機の出力軸方向か
ら見た回転位置検出器の正面図である。

【００１７】これらの図において、符号１は回転位置検
出器の全体を示し、２はサーボモータ、４は被検出物と
なるトラクション減速機である。

【００１８】回転位置検出器１は、回転体としてのスリ
ット円板６、フォトインタラプタ等からなる一対の回転
検出素子８₁，８₂、および信号処理手段１２を備えてい
る。

【００１９】スリット円板６は、その周方向に沿って多
数のスリット１０が所定のピッチpを保って形成された
もので、その中央がトラクション減速機４の出力軸５に
固定されている。

【００２０】各回転検出素子は８₁，８₂は、スリット円
板６が回転する周方向に対して等角度(本例では１８０
°)で配置されており、各回転検出素子８₁，８₂から
は、スリット円板６の回転に伴ってスリット円板６の回
転量に応じたパルス数をもちかつ正逆回転に応じた進遅
の位相をもつ２相(Ａ相，Ｂ相)の検出パルスがそれぞれ
出力されるようになっている。

【００２１】一方、信号処理手段１２は、合成パルス出
力手段１４と進遅変化検出手段１６を有する。

【００２２】合成パルス出力手段１４は、各回転検出素
子８₁，８₂から出力される２相(Ａ相、Ｂ相)の検出パル
スＡ１，Ｂ１、Ａ２，Ｂ２の内からＡ相の検出パルスＡ
１，Ａ２だけを入力して、これらの各検出パルスＡ１，
Ａ２の状態変化の数の少なくとも半数でかつ各検出パル
スＡ１，Ａ２に応じて相互に位相がずれた同期微分パル
スＰ１，Ｐ２を生成し、これらの各同期微分パルスＰ
１，Ｐ２を合成するものであり、また、進遅変化検出手
段１６は、各回転検出素子８₁，８₂からの各２相の検出
パルスＡ１，Ｂ１、Ａ２，Ｂ２に基づいて、回転体６の
正逆回転の切り換わりに伴う位相変化の内で最もタイミ
ングの早い位相変化を検出するようになっている。

【００２３】図３は信号処理手段１２のさらに具体的な
詳細を示す構成図である。

【００２４】合成パルス出力手段１４は、本例では、ク
ロックパルス発生手段１８、同期微分手段２０₁，２
０₂、および合成手段２２からなる。

【００２５】クロックパルス発生手段１８は、各回転検
出素子８₁，８₂から出力される検出パルスの最高周波数
に比べて十分に高い周波数をもち、かつ回転検出素子８
₁，８₂の数(本例では２個)に応じて位相が互いに異なる
(本例では位相が互いに１８０°ずれている)クロックパ
ルスＣＫ１，ＣＫ２を発生するものであって、本例で
は、分周器２４、インバータ２６、および２つのノアゲ
ート２８₁，２８₂とからなり、分周器２４は、図外のク
ロック発生器からの基準クロックＣＫを２分周するよう
になっている。

【００２６】同期微分手段２０₁，２０₂は、各検出パル
スＡ１，Ａ２とクロックパルスＣＫ１，ＣＫ２とを個別
に入力し、両パルスＡ１とＣＫ１、Ａ２とＣＫ２の同期
微分をとって同期微分パルスＰ１，Ｐ２をそれぞれ発生
するものであって、本例では、Ｄフリップフロップ３０
₁，３０₂、アンドゲート３１₁，３１₂、インバータ３２
₁，３２₂、インバータ３４₁，３４₂、およびＤフリップ
フロップ３６₁，３６₂からなる。

【００２７】そして、Ｄフリップフロップ３０₁，３０₂
は、検出パルスＡ１，Ａ₂のハイレベルの期間をクロッ
クパルスＣＫ１，ＣＫ２によってサンプリングするため
のものであり、また、アンドゲート３１₁，３１₂は、上
記のＤフリップフロップ３０₁，３０₂の出力がハイレベ
ルの期間中にのみクロックパルスＣＫ１，ＣＫ２に対す
るゲートを開くものであり、さらに、他のＤフリップフ
ロップ３６₁，３６₂は、各同期微分手段２０₁，２０₂に
対して検出パルスＡ１，Ａ２が同一のタイミングで入力
された場合でも、クロックパルスＣＫ１，ＣＫ２の位相
差(本例では１８０°)分だけタイミングがずれたパルス
を発生するものである。そして、これらのＤフリップフ
ロップ３６₁，３６₂の出力がＤフリップフロップ３
０₁，３０₂にそれぞれリセットパルスとして与えられる
ようになっている。したがって、Ｄフリップフロップ３
０₁，３０₂は、検出パルスＡ１，Ａ２に同期してセット
されるとともに、クロックパルスＣＫ１，ＣＫ２に同期
しつつもタイミングが互いにずれてリセットされるよう
になっている。

【００２８】合成手段２２は、各同期微分手段２０₁，
２０₂から出力される同期微分パルスＰ１，Ｐ２を合成
するものであって、本例では、オアゲート３８からな
る。

【００２９】一方、進遅変化検出手段１６は、進遅判別
手段４０₁，４０₂と優先出力手段４２とを備える。

【００３０】進遅判別手段４０₁，４０₂は、本例では、
スリット円板６が正転していてＡ相パルスＡ１，Ａ２の
方がＢ相パルスＢ１，Ｂ２よりも位相が進んでいる場合
にハイレベル、逆にスリット円板６が逆転していて位相
が遅れている場合にはローレベルの判別信号Ｄ１，Ｄ２
がそれぞれ出力されるようになっている。

【００３１】また、優先出力手段４２は、これらの進遅
判別手段４０₁，４０₂からの判別信号Ｄ１，Ｄ２の内で
最も早い出力タイミングの判別信号のみを優先して進遅
変化検出信号Ｄとして出力するものであり、本例では、
Ｄフリップフロップ４４₁，４４₂、インバータ４６₁，
４６₂、Ｄフリップフロップ４８₁，４８₂、オアゲート
５０₁，５０₂、およびＤフリップフロップ５２を組み合
わて構成されている。

【００３２】そして、図中上段側のＤフリップフロップ
４４₁，４４₂は、進遅判別手段４０₁，４０₂の出力がロ
ーレベルからハイレベルに変化したとき(回転体６が逆
転から正転に変化したとき)の検出用として、また、下
段側のＤフリップフロップ４８₁，４８₂は、進遅判別手
段４０₁，４０₂の出力がハイレベルからローレベルに変
化したとき(回転体６が正転から逆転に変化したとき)の
検出用としてそれぞれ設けられており、また、オアゲー
ト５０₁，５０₂は、両Ｄフリップフロップ４４₁，４
４₂、または４８₁，４８₂の出力タイミングが早い方を
それぞれ優先的に出力するためのものである。さらに、
Ｄフリップフロップ５２は、回転体６が逆転から正転に
変化した結果、オアゲート５０₁の出力がハイレベルと
なったときにセットされてハイレベル、回転体６が正転
から逆転に変化した結果、オアゲート５０₂の出力がハ
イレベルとなったときにはリセットされてローレベルの
進遅変化検出信号Ｄを出力するようになっている。

【００３３】次に、上記構成の回転位置検出器１の動作
について、図４のタイミングチャートを参照して説明す
る。

【００３４】いま、初期の段階(図４のt₁までの時刻)で
は、サーボモータ２の駆動により被検出物としてのトラ
クション減速機４の出力軸５に連動してスリット円板６
が正回転しているものとする。

【００３５】このスリット円板６の正回転に伴って、各
回転検出素子８₁，８₂からは、２相(Ａ相，Ｂ相)の検出
パルスＡ１，Ｂ１、Ａ２，Ｂ２がそれぞれ出力される。
この場合、スリット円板６が正転しているために、Ａ相
の検出パルスＡ１，Ａ２の方がＢ相の検出パルスＢ１，
Ｂ２よりも位相が進んでいる。そして、Ａ相の検出パル
スＡ１，Ａ２のみが合成パルス出力手段１４の各同期微
分手段２０₁，２０₂に入力され、また、２相の検出パル
スＡ１，Ｂ１、Ａ２，Ｂ２はいずれも進遅変化検出手段
１６に入力される。

【００３６】一方、クロックパルス発生手段１８から
は、図外のクロック発生器からの基準パルスＣＫの入力
に応じて、各回転検出素子８₁，８₂から出力される検出
パルスＡ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２の最高周波数に比べて十
分に高い周波数をもち、かつ、位相が互いに１８０°ず
れているクロックパルスＣＫ１，ＣＫ２がそれぞれ発生
されている。そして、各クロックパルスＣＫ１，ＣＫ２
が同期微分手段２０₁，２０₂に入力される。

【００３７】各同期微分手段２０₁，２０₂のＤフリップ
フロップ３０₁，３０₂は、検出パルスＡ１，Ａ₂のハイ
レベルの出力期間中にクロックパルスＣＫ１，ＣＫ２が
入力され、その立ち上がりタイミングに応じてＡ相の検
出パルスＡ１，Ａ２をサンプリングして出力Ｑ１，Ｑ３
がハイレベルとなる。そして、このＤフリップフロップ
３０₁，３０₂のハイレベルの出力Ｑ１，Ｑ３によってア
ンドゲート３１₁，３１₂が開かれているときに、クロッ
クパルスＣＫ１，ＣＫ２が入力されると、このクロック
パルスＣＫ１，ＣＫ２の立ち下がりタイミングによって
Ｄフリップフロップ３６₁，３６₂がセットされてその出
力Ｑ２，Ｑ４がハイレベルとなる結果、これに応じてＤ
フリップフロップ３０₁，３０₂がリセットされる。した
がって、各アンドゲート３１₁，３１₂の出力Ｐ１，Ｐ２
は、検出パルスＡ１，Ａ２のハイレベルの出力期間中に
一つのクロックパルスＣＫ１，ＣＫ２が入力された期間
だけハイレベルとなる。しかも、両クロックパルスＣＫ
１，ＣＫ２は、位相が互いに１８０°ずれているので、
各同期微分手段２０₁，２０₂に対して検出パルスＡ１，
Ａ２が同一のタイミングで入力された場合でも、両アン
ドゲート３１₁，３１₂から出力される同期微分パルスＰ
１，Ｐ２も位相が互いに１８０°ずれている。そして、
各同期微分パルスＰ１，Ｐ２が合成手段２２としてのオ
アゲート３８に共に入力されるので、オアゲート３８か
らは、各同期微分パルスＰ１，Ｐ２が重なり合うことな
く両者を合成した合成パルスＰが出力される。

【００３８】ここで、スリット円板６の幾何学的中心が
トラクション減速機４の出力軸５の中心に完全に一致し
て取り付けられていて偏芯が無い場合には、各同期微分
手段２０₁，２０₂のアンドゲート３１₁，３１₂から出力
される同期微分パルスＰ１，Ｐ２のパルス数Ｎ₁，Ｎ
₂は、いずれも図５(a)の破線で示すように、スリット円
板６の回転に伴って直線的に増加する。そして、両アン
ドゲート３１₁，３１₂の出力はオアゲート３８で合成さ
れる結果、オアゲート３８から出力される合成パルスＰ
の数Ｎ₁＋Ｎ₂も同様に、図５(a)の実線で示すように直
線的に増加する。ここで、図３(a)での実線の勾配k
₁は、破線の勾配k₀の２倍になっている。

【００３９】次に、スリット円板６の幾何学的中心がト
ラクション減速機４の出力軸５の中心から外れて偏芯し
て取り付けられている場合には、各同期微分手段２
０₁，２０₂のアンドゲート３１₁，３１₂から出力される
同期微分パルスＰ１，Ｐ２のパルス数Ｎ₁，Ｎ₂は、図５
(b)の破線および一点鎖線で示すように、偏芯の影響の
ために直線的な増加にはならない。しかし、両同期微分
パルスＰ１，Ｐ２はオアゲート３８で合成される結果、
オアゲート３８から出力される合成パルスＰの数Ｎ₁＋
Ｎ₂は、図５(b)の実線で示すように直線的に増加する。
そして、この実線の勾配k₁は、図５(a)の実線で示す勾
配k₁と同じになり、偏芯の影響が殆ど現れない。

【００４０】次に、進遅変化検出手段１６に着目する
と、図４の時刻t₁までは、スリット円板６が正回転して
いるので、Ａ相の検出パルスＡ１，Ａ２の方がＢ相の検
出パルスＢ１，Ｂ２よりも位相が進んでおり、このた
め、進遅判別手段４０₁，４０₂からは、位相進みを示す
ハイレベルの判別信号Ｄ１，Ｄ２がそれぞれ出力され、
これに応じてＤフリップフロップ５２がセットされてそ
の出力である進遅変化検出信号Ｄはハイレベルとなって
いる。

【００４１】この状態で、図４の時刻t₁において、トラ
クション減速機４の出力軸５が逆転された場合、これに
応じて、たとえば一方の回転検出素子８₁から出力され
る２相(Ａ相，Ｂ相)の検出パルスＡ１，Ｂ１は、スリッ
ト円板６の逆転に応じてＡ相の検出パルスＡ１の方がＢ
相の検出パルスＢ１よりも位相が遅れるようになる。そ
して、この時刻t₁からある時間が経過して時刻t₂になる
と、他方の回転検出素子８₂から出力される２相の検出
パルスＡ２，Ｂ２も同様にＡ相の検出パルスＡ２の方が
Ｂ相の検出パルスＢ２よりも位相が遅れるようになる。
その結果、一方の進遅判別手段４０₁からは先に位相遅
れを示すローレベルの判別信号Ｄ１が出力され、次に、
他方の進遅判別手段４０₂から位相遅れを示すローレベ
ルの判別信号Ｄ２が出力される。しかし、一方の進遅判
別手段４０₁から出力されたローレベルの判別信号Ｄ１
がインバータ４６₁でレベル反転されてＤフリップフロ
ップ４８₁に先に加わる結果、後段のＤフリップフロッ
プ５２がリセットされて進遅変化検出信号Ｄはローレベ
ルとなる。

【００４２】つまり、スリット円板６の回転が切り換わ
ると、進遅変化検出手段１６によって各回転検出素子８
₁，８₂の進遅の位相変化の内で最もタイミングの早い位
相変化が検出されるので、この進遅変化検出信号Ｄに基
づいて、合成パルス出力手段１４から出力される合成パ
ルスＰがスリット円板６の正回転のものか、逆回転のも
のかを確実に判別することができる。

【００４３】上記の実施例では、回転検出素子８₁，８₂
のＡ相の検出パルスＡ１，Ａ２の立ち上がりの状態変化
を利用して同期微分手段２０₁，２０₂で同期微分パルス
Ｐ１，Ｐ２を発生させているが、図６に示すように、Ａ
相の検出パルスＡ１，Ａ２をレベル反転するインバータ
５４₁，５４₂と、各インバータ５４₁，５４₂に対応して
前記と同一構成の同期微分手段２０₃，２０₄とをそれぞ
れ設け、Ａ相の検出パルスＡ１，Ａ２の立ち上がりの状
態変化のみならず、立ち下がりの状態変化においても同
期微分パルスを発生させることも可能である。この場
合、合成手段としてのオアゲート３８₁からは、図３の
構成の場合と比較すると、単位時間あたりに２倍のパル
ス数をもつ合成パルスＰが出力される。

【００４４】さらに、図７に示すように、回転検出素子
８₁，８₂から出力される２相(Ａ相，Ｂ相)の検出パルス
Ａ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ２の全ての立ち上がりの状態変化
を利用して各同期微分手段２０₁，２０₂，２０₅，２０₆
で同期微分パルスを発生させることも可能である。この
場合、合成手段としてのオアゲート３８₂からは、図３
の構成の場合と比較すると、単位時間あたりに２倍のパ
ルス数をもつ合成パルスＰが出力される。

【００４５】さらに、図８に示すように、図６と図７の
構成を組み合わて、回転検出素子８₁，８₂から出力され
る２相(Ａ相，Ｂ相)の検出パルスＡ１，Ａ２、Ｂ１，Ｂ
２の全ての立ち上がり、および立ち下がりの状態変化を
利用して各同期微分手段２０ ₁〜２０₈で同期微分パルス
を発生させることも可能である。この場合、合成手段と
してのオアゲート３８₃からは、図３の構成の場合と比
較すると、単位時間あたりに４倍のパルス数をもつ合成
パルスＰが出力される。

【００４６】図３、図６〜図８に示した各実施例では、
合成パルス出力手段１４からの合成パルスＰと、進遅変
化検出手段１６からの進遅変化検出信号Ｄとをそのまま
個別に出力するようにしているが、両信号Ｐ，Ｄを利用
して、新たにパルスを生成することも可能である。

【００４７】すなわち、図９に示すように、分周器５６
と、２つのイクスクルーシブオアゲート５７，５８から
なるパルス波形分離手段５４を設け、これをたとえば図
３の信号処理回路１２に接続することで、合成パルスＰ
と進遅変化検出信号Ｄとを共に入力して、図１１(b)に
示すように、合成パルスＰを正逆転に応じた位相をもつ
２相(Ａ相，Ｂ相)の検出パルスに分離して取り出すよう
にすることもできる。この場合も、２相の検出パルス
Ａ、Ｂには偏心の影響は現れない。

【００４８】また、図１０に示すように、インバータ６
２と、２つのアンドゲート６４，６５とからなる正逆転
パルス発生手段６０を設け、これをこれをたとえば図３
の信号処理回路１２に接続することで、合成パルスＰと
進遅変化検出信号Ｄとに基づいて、図１１(c)に示すよ
うに、スリット円板６が正回転するときには正転パルス
Ｆを、逆回転するときには逆転パルスＲをそれぞれ出力
するようにすることもできる。

【００４９】なお、上記の実施例では、一対の回転検出
素子８₁，８₂をスリット円板６に対して対向配置した構
成としたが、回転検出素子をスリット円板６の周方向に
対して３つ、あるいはそれ以上を等角度で配置した構成
とすることも可能である。

【００５０】さらに、この実施例の回転位置検出器１
は、光電式のものとしたが、磁気式、接触式、電磁式等
のものであっても、本発明を適用することができるのは
勿論である。

【００５１】

【発明の効果】本発明の回転位置検出器では、回転位置
の分解能を高めるために、１回転当たりに発生するパル
ス数が非常に多いものでも、これを検出対象となる機器
に偏芯して取り付けられたとしても、その回転位置検出
値には偏芯の影響が殆ど現れない。このため、機器の回
転位置を精度良く制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転位置検出器をトラクション減
速機の出力軸に取り付けた場合の実施例を示す構成図で
ある。

【図２】トラクション減速機の出力軸方向から見た回転
位置検出器の正面図である。

【図３】本発明に係る回転位置検出器の信号処理手段の
具体的な構成図である。

【図４】本発明に係る回転位置検出器の動作説明に供す
るタイムチャートである。

【図５】本発明に係る回転位置検出器の偏芯の影響を除
くための作用説明に供する図である。

【図６】本発明に係る回転位置検出器の信号処理手段の
変形例を示す構成図である。

【図７】本発明に係る回転位置検出器の信号処理手段の
他の変形例を示す構成図である。

【図８】本発明に係る回転位置検出器の信号処理手段の
さらに他の変形例を示す構成図である。

【図９】本発明に係る回転位置検出器のパルス波形分離
手段の構成図である。

【図１０】本発明に係る回転位置検出器の正逆転パルス
発生手段の構成図である。

【図１１】合成パルスおよび進遅変化検出信号に基づい
て、図９のパルス波形分離手段および図１０の正逆転パ
ルス発生手段でそれぞれ発生される信号を示すタイムチ
ャートである。

【符号の説明】

１…回転位置検出器、２…サーボモータ、４…トラクシ
ョン減速機、６…回転体(スリット円板)、８₁，８₂…回
転検出素子、１２…信号処理手段、１４…合成パルス出
力手段、１６…進遅変化検出手段、１８…クロックパル
ス発生手段、２０₁，２０₂…同期微分手段、２２…合成
手段、４０₁，４０₂…進遅判別手段、４２…優先出力手
段、５４…パルス波形分離手段、６０…正逆転パルス発
生手段。

───────────────────────────────────────────────────── 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 G01B 7/00 - 7/34 G01B 11/00 - 11/30 G01P 1/00 - 3/80 G01P 13/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検出物の回転に連動して回転する回転
体と、この回転体の回転量に応じたパルス数でかつ正逆
回転に応じた進遅の位相をもつ２相の検出パルスを出力
する複数個の回転検出素子を備えてなる回転位置検出器
において、前記各回転検出素子は、回転体の回転方向に沿って等角
度に配置される一方、各回転検出素子から出力される２相の検出パルスの内の
少なくとも一方の検出パルスと、位相が異なるクロック
パルスとをそれぞれ入力することにより、各検出パルス
のタイミングが同一である場合、あるいは同一でない場
合のいずれにおいても、各検出パルス数以上であり、か
つ相互に位相がずれたクロックパルスと同期する同期微
分パルスを生成し、これらの各同期微分パルスを合成し
て出力する合成パルス出力手段と、各回転検出素子からの２相の検出パルスに基づいて、前
記回転体の正逆回転の切り換わりに伴う進遅の位相変化
の内で最もタイミングの早い位相変化を検出する進遅変
化手段と、を備えることを特徴とする回転位置検出器。
【請求項２】前記合成パルス出力手段は、前記各回転
検出素子の検出パルスの最高周波数に比べて十分に高い
周波数でかつ各回転検出素子の数に応じて位相が互いに
異なるクロックパルスをそれぞれ発生するクロックパル
ス発生手段と、各検出パルスとクロックパルスとを個別
に入力して両パルスの同期微分をとって同期微分パルス
をそれぞれ発生する同期微分手段と、各々の同期微分パ
ルスを合成する合成手段とを備える一方、進遅変化検出手段は、各回転検出素子からの２相の検出
パルスを入力して、両検出パルスに基づいて前記回転体
の正逆回転に応じた位相の進遅を判別する進遅判別手段
と、この進遅判別手段からの判別信号の内で最も早い出
力タイミングの判別信号のみを優先して出力する優先出
力手段とからなることを特徴とする請求項１記載の回転
位置検出器。
【請求項３】前記合成パルス出力手段からの合成パル
スと、進遅変化検出手段からの進遅変化検出信号とを共
に入力して、前記合成パルスを正逆転に応じた位相をも
つ２相の検出パルス波形に分離して出力するパルス波形
分離手段を備えることを特徴とする請求項１または請求
項２記載の回転位置検出器。
【請求項４】前記合成パルス出力手段からの合成パル
スと、進遅変化検出手段からの進遅変化検出信号とを共
に入力して、回転体の正逆回転に応じた正転パルスと逆
転パルスのいずれか一方を出力する正逆転パルス発生手
段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の回転位置検出器。