JP3506778B2 - 絶対値エンコーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、０、１の２値符号で表
された直列符号（本明細書中においては、単に２進直列
符号という）を用いた絶対値エンコーダに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、絶対値エンコーダは、スリット数
の異なる複数のトラックを並べて所望のビット数のバイ
ナリコードを構成する符号板を用いていたが、この方式
ではビット数に応じてトラック数が増大して絶対値エン
コーダの小型化が困難であるという問題点を有してい
た。 【０００３】そこで、例えばＭ系列乱数符号を用い、単
一のトラックに２進直列符号を配置した符号板を設けた
絶対値エンコーダが提案されている。この種の絶対値エ
ンコーダは、所望の分解能に相当する分割数２ⁿ 個の２
進直列符号をスリット等の形で符号板に刻しておき、ｎ
個の検出素子でその符号列を読み取って絶対位置データ
を得る構成であるため、その２進直列符号の分割値（最
小読取単位）の境界領域（不安定領域）での検出値に読
み誤りが生じるという問題を生じる。 【０００４】この問題を解決するため、ｎ個の検出素子
をＡ群及びＢ群に分けて２組用意し、Ａ群の検出素子と
Ｂ群の検出素子とを位相差をもって配置すると共に、境
界領域（不安定領域）判別の目的でこの循環直列符号の
２倍すなわち２×２ⁿ 個に分割されたインクリメンタル
符号トラックを符号板に別途設け、このインクリメンタ
ル符号を別の検出素子で検出し、この検出結果を用いて
Ａ群又はＢ群の検出素子による検出値の安定領域を選択
し、読み誤りのない検出値を得る構成が公知である。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このように、単一のト
ラックに２進直列符号を配置した符号板を設けた従来の
絶対値エンコーダにあっては、読み誤りのない絶対位置
データを得るため、２ⁿ個の直列符号とは別のトラック
にインクリメンタル符号を設けなければならず、結局、
複数のトラックを必要とすることになるほか、読み出さ
れたインクリメンタル符号に基づく安定領域を判別する
ための複雑なデータ変換回路を必要とするという問題点
があった。 【０００６】また、分割数２ⁿ 個の１組の２進直列符号
を作成することは必ずしも容易ではない上に、その２進
直列符号の検出値の配列が不規則で取り扱いが不便なた
めに、純２進、２進化１０進符号に変換する必要を生じ
るという別の問題点も有している。 【０００７】本発明の目的は、２進直列符号のほかにイ
ンクリメンタル符号を用いることなくインクリメンタル
信号を発生させることができ、且つ複雑なデータ変換回
路を必要とすることなしに絶対位置データを読み誤りな
しに得ることができ、更に必要な２進直列符号も２Ｎ個
の半数を作成するだけで済む、上述した従来技術におけ
るこれらの問題点を一挙に解決することができる絶対値
エンコーダを提供することにある。本発明は、また、符
号読み取りのための検出素子の使用数を減少させること
もその目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、単一トラックに付された２Ｎ分割の
２進直列符号の内の複数個の符号を読み取って絶対位置
データを出力する絶対値エンコーダにおいて、読み取ら
れるべきＫ＋１個の読み取り２進値が全て異なる内容と
なると共に任意の２つの読み取り２進値の和が２^K+1 −
１にならないという条件のもとに作成された第１のＮ分
割２進直列符号及びこれを論理反転して成る第２のＮ分
割２進直列符号を用意し、前記第１のＮ分割２進直列符
号と前記第２のＮ分割２進直列符号を任意の位置におけ
る符号と、その任意の位置の前後どちらかの符号とが、
全ての位置において常に反転論理の関係になるように、
１個おきに交互に配列されて成る分割数が２Ｎの２進直
列符号のスリットを形成した符号板と、該符号板に形成
された前記２進直列符号を最小読取単位λの１個おきで
且つＫ＋１個（ここでＫは２^K-1 ＜Ｎ≦２^K を満足する
２以上の整数値）のうち予め定めた任意の１個を除いた
Ｋ個を読み出すため所定の配列パターンに設けられたＫ
個の検出素子を有する第１検出器と、前記所定の配列パ
ターンと同じ配列パターンに設けられたＫ個の検出素子
を有し、前記第１検出器と前記最小読取単位λより小さ
い位相差θｐ１（０＜θｐ１＜λ）をもって設けられた
第２検出器と、前記最小読取単位の１／２のピッチで配
設された４個の検出素子を有し、この内の１つの検出素
子が、前記Ｋ＋１個の符号のうち予め除いた前記第１検
出器の１個の検出素子と前記第２検出器の１個の検出素
子との間の領域に１つの検出素子が入るように、前記第
１及び第２検出器と位相差をもって設けられた第３検出
器と、該第３検出器からの読み取りデータに基づいてイ
ンクリメンタル信号を作成する手段と、前記第１及び第
２検出器からの読み取りデータと前記インクリメンタル
信号とに基づいて絶対位置データを出力する手段とを備
えて成る点にある。 【０００９】 【作用】本エンコーダに使用される２Ｎ個の２進直列符
号は、作成の過程から明らかな如く、任意の位置の検出
値とその位置の前後どちらかの検出値は全ての位置で常
に論理反転されたものになっているため、第１、第２、
第３検出器の検出値は、ある任意の位置で変化した場
合、その位置から符号板が最小読取単位λの２倍の移動
範囲内で必ず変化する。 【００１０】よって、上述のλ／２ピッチ配列の第３検
出器からの検出値の条件から、第１、第２検出器による
読み取りのための安定領域を選択できると共に、第１乃
至第３検出器の検出値を論理回路で処理し、インクリメ
ンタル信号を求めることができる。 【００１１】以上説明した如く、絶対値エンコーダの符
号板にマークされた２進直列符号の境界領域の判別のた
めのインクリメンタル符号板を用いることなしに、安定
領域、不安定領域を判別できると共に、隣合う絶対位置
データが常に反転論理であるため２Ｎ個の分割数をＮ個
で処理できるのでデータ変換回路の簡素化も期待でき
る。 【００１２】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
き詳細に説明する。 【００１３】図１は本発明によるロータリ式の絶対値エ
ンコーダ１の構成を示す概略構成図である。この絶対値
エンコーダ１は、図示しない被検出体の回転軸等に固定
される符号板２と、符号板２の一方の側に配置された光
源３と、符号板２に絶対位置読み取りのため後述の如く
して形成されている２進直列符号を表すスリットを介し
て光源３からの光を受け取ることにより符号板２のコー
ドを光学的に読み取るための検出素子を有する読取装置
４とを備えている。この読取装置４は、検出素子ＳＡ１
乃至ＳＡ３から成る第１検出器ＳＡと、検出素子ＳＢ１
乃至ＳＢ３から成る第２検出器ＳＢと、検出素子ＳＣ１
乃至ＳＣ４から成る第３検出器ＳＣとから成っている。 【００１４】図２に示されているように、本実施例で
は、符号板２の単一トラックＴが１６等分割されてお
り、分割された各セグメントは白い部分（透光部）が
「１」黒い部分（遮光部）が「０」として光学的に１６
個の２進直列符号を表示するように構成されている。ま
た本実施例は、ロータリ式の絶対値エンコーダのため２
進直列符号は循環する要素が必要である（以下、本実施
例では、２進循環直列符号という）。 【００１５】次に、符号板２に設けられている、１６箇
所の絶対位置を示すための２進循環直列符号列の構成に
ついて図２を参照しながら詳しく説明する。この２進循
環直列符号列は、８個の２進符号Ａ１乃至Ａ８から成る
基本２進循環直列符号ＦＡと、これとは別の８個の２進
符号Ｂ１乃至Ｂ８から成る２進循環直列符号ＦＢとを含
み、基本２進循環直列符号ＦＡの各符号Ａ１乃至Ａ８と
２進循環直列符号ＦＢの各符号Ｂ１乃至Ｂ８とが、図示
の如くして交互にトラックＴに付されている。 【００１６】８分割の基本２進循環直列符号ＦＡは、
「任意の連続した４つの符号で示される絶対位置データ
が全て異なる内容となると共に、任意の２つの読み取り
２進値の和が２³⁺¹ −１にならない」という条件のもと
に作成されている。本実施例では、図２から判るよう
に、１１１１０１００となっており、この２進循環直列
符号ＦＡを構成する各符号Ａ１乃至Ａ８が絶対値エンコ
ーダ１の符号板２の単一トラックＴに白い部分（透光
部）を「１」黒い部分（遮光部）を「０」とするスリッ
トとして１つおきに形成されている。 【００１７】一方、第２の２進循環直列符号ＦＢは、上
に示した第１の循環直列符号ＦＡの各符号を論理反転し
て成る論理反転直列符号００００１０１１として定めら
れており、この直列符号もまた２進循環直列符号となっ
ている。そして、第２の２進循環直列符号ＦＢの各符号
Ｂ１乃至Ｂ８もまた、トラックＴに１番地おきに配列さ
れている。ここで、符号Ａｎの論理反転により得られた
符号Ｂｎが隣あうように符号Ａ１乃至Ａ８及びＢ１乃至
Ｂ８が配列されている（図２参照）。 【００１８】このような関係にある２組の２進循環直列
符号ＦＡ、ＦＢの各々について連続する４個の符号を読
み出したときに、重複することのない１６種の絶対位置
データを絶対値エンコーダ１の符号板２の１〜１６番地
において次々と得ることができるようにするために必要
な、読取装置４の基本構成について、図３を参照して説
明する。 【００１９】図３に示す符号板２は、図２に示した符号
板と全く同じものであり、検出素子ＳＡ１乃至ＳＡ４か
ら成る第１検出器ＳＸと、検出素子ＳＢ１乃至ＳＢ４か
ら成る第２検出器ＳＹと、検出素子ＳＣ１乃至ＳＣ４か
ら成る第３検出器ＳＺとが設けられている。 【００２０】まず、符号板２の分割数を２Ｎとしたとき
に必要な検出素子の数Ｑについて説明する。 【００２１】Ｋ個の検出器によって読み取られた絶対位
置データをＫ個の２進値で表した場合、２進値が重複し
ない絶対位置データを得るための２進直列符号の個数は
２^K個以下となる。本発明の絶対値エンコーダの場合、
Ｎ（２^K-1 ＜Ｎ≦２^K ）個の第１の２進直列符号ＦＡと
第１の２進直列符号を論理反転した第２の２進直列符号
ＦＢとが１個おきに交互に組み合わされた２進直列符号
となるため２進直列符号の個数は２Ｎ（２^K ＜２Ｎ≦２
^K+1 ）個となり、２進値が重複しない絶対位置データを
得るための検出素子の数ＱはＫ＋１個必要となる。 【００２２】よって本実施例では前述の通り２Ｎ＝１６
分割の例であるから２³ ＜１６≦２³⁺¹ となりＫ＝３と
なるため、検出素子の数ＱはＫ＋１個から４個となる。
したがって絶対位置データの読み取りのため、各検出器
ＳＸ、ＳＹには、それぞれ４個の検出素子ＳＡ１乃至Ｓ
Ａ４及びＳＢ１乃至ＳＢ４が用意されているのである。 【００２３】一方、このようにして定められた４個１組
の検出素子によって、第１の２進循環直列符号ＦＡ及び
これを論理反転した第２の循環直列符号ＦＢに基づく絶
対位置データの読み取りを行い、重複することのない１
６種の絶対位置データを得るため、第１の２進循環直列
符号ＦＡは、「各検出器ＳＸ、ＳＹによって読み取られ
た絶対位置データが全て異なる内容となると共に、任意
の２つの読み取り２進値の和が２^K+1 −１にならない」
ように定められている。この結果、第１の循環直列符号
ＦＡの連続する４個の符号を読み取った８個の２進値と
第２の２進循環直列符号ＦＢの連続する４個の符号を読
み取った８個の２進値との計１６個の絶対位置データは
全て異なる値となり、重複することのない１６種の絶対
位置データが得られる。 【００２４】図４には、符号板２の各番地（検出位置）
１〜１６において絶対値エンコーダ１から出力されるこ
とになる絶対位置データＰの値ＤＯ１乃至ＤＯ４が示さ
れている。ここで、番地１、３、５、・・・、１５にお
いて得られる絶対位置データＰの値は、符号板１に形成
された第１の２進循環直列符号ＦＡの連続する４個の符
号を第１検出器ＳＸまたは第２検出器ＳＹで順次読み取
ったデータである。一方、番地２、４、・・・、１６に
おいて得られる絶対位置データＰの値は、符号板２に形
成された第２の２進循環直列符号ＦＢの連続する４個の
符号を第１検出器ＳＸまたは第２検出器ＳＹで順次読み
取ったデータである。 【００２５】第１の２進循環直列符号ＦＡと第２の２進
循環直列符号ＦＢとは論理反転した関係にあり、且つ各
々の２進循環直列符号から絶対位置データを得るための
検出素子の数が上述したように、定められているので、
読み取られた１６個の絶対位置データは全て異なるもの
であり、これにより各番地に対応した１６種類の絶対位
置データを出力することができる。 【００２６】本実施例の第１の２進循環直列符号ＦＡは
「連続したＫ＋１個の検出器によって読み取られた絶対
位置データが全て異なる内容となると共に、任意の２つ
の読み取り２進値の和が２^K+1 −１にならない。」とい
う条件のもとに作成した２進循環直列符号により説明し
たが、Ｎ＝２^K 個の場合２^K −１個のＭ系列乱数符号の
「１」の符号がＫ個連続している部分に「１」の符号を
追加した２進循環直列符号、あるいはこの作成した上記
２例の２進循環直列符号と同じ分割数インクリメンタル
符号との排他的論理和を求めて作成しても実現できる。 【００２７】絶対位置データを読み取るための２つの検
出器、即ち第１検出器ＳＸと第２検出器ＳＹとは、一方
が読取不安定域にある場合に他方が必ず読取安定域にあ
るようにするため、第１検出器ＳＸと第２検出器ＳＹと
が、該エンコーダの最小読取単位をλ（３６０／１６）
とすると、位相差θｐ₁ （但し０＜θｐ₁ ＜λ）を付し
て配置されている。 【００２８】さらに、第１検出器ＳＸまたは第２検出器
ＳＹが読取安定域にあるか否かを判別するため、ピッチ
λ／２で配列されている４個の検出素子ＳＣ１乃至ＳＣ
４からなる第３検出器ＳＺが、第１検出器ＳＸ及び第２
検出器ＳＹに対して位相差θｐ₂ （ｍλ／２＋θｐ₂ 但
しｍは整数、０＜θｐ₂ ＜θｐ₁ ）を付して配置されて
いる。図３の例では、θｐ₁ ＝λ／２、ｍ＝１４、θｐ
₂ ＝λ／４を用いている。 【００２９】さて、上記２Ｎ＝１６個に分割された直列
符号は、既に詳述したようにして作成されているので、
「どの検出素子の検出値も、ある任意に位置で検出値が
変化した場合、その位置から符号板が最小読取単位λの
２倍移動範囲内で、必ず検出値が変化する」という規則
性を有する直列符号となっている。この結果、第３検出
器ＳＺの検出値の条件により、第１検出器ＳＸまたは第
２検出器ＳＹが読取安定域にあるか否かを判別すること
ができるのである。 【００３０】上述した基本原理に忠実に従うと、第１乃
至第３検出器の検出素子をそれぞれ別個に設けなくては
ならないが、この検出素子の必要個数を少なくする目的
で、本発明では、第１検出器ＳＸと第２検出器ＳＹの各
検出素子のうち、符号板２の直列符号の同一符号を検出
するための予め定めた検出素子各１個（図３に示す例で
は、ＳＡ４、ＳＢ４）を除き第３検出器ＳＺを構成する
検出素子で代用するようにしたものである。 【００３１】この代用は、ピッチλ／２で配列される検
出素子ＳＣ１〜ＳＣ４のうちのどれか１つの検出素子
が、代用を希望される予め定めた検出素子各１個の定位
置間（位相差はθｐ１) に入るようにすることで達成さ
れる。 【００３２】この構成によると、第３検出器の４つの検
出素子からの検出値の条件から、それぞれ３つの検出素
子の第１及び第２検出器の検出値の安定領域を判別する
ことができる上に、第１及び第２検出器の所要の検出素
子のうち代用した分の検出値は、第３検出器の検出値の
うちから選択して使用することで、読み誤りのない検出
ができ、図２に示す構成による場合と同一の信号を検出
することができる。 【００３３】次に、図２を参照して読取装置４の構成に
ついて詳細に説明する。 【００３４】第１検出器ＳＡは検出素子ＳＡ１、ＳＡ
２、ＳＡ３から成り、第２検出器ＳＢは検出素子ＳＢ
１、ＳＢ２、ＳＢ３から成っている。これの検出素子Ｓ
Ａ１〜ＳＡ３及びＳＢ１〜ＳＢ３の配列パターンは、図
３に示した対応する検出素子と同じであり、検出素子Ｓ
Ａ４、ＳＢ４が設けられていない点でのみ異っている。 【００３５】第３検出器ＳＣは、λ／２ピッチで配列さ
れた４つの検出素子ＳＣ１〜ＳＣ４から成り、そのうち
の１つの検出素子ＳＣ３が、検出素子ＳＡ４とＳＢ４と
の間の領域に入るよう第３検出器ＳＣが設けられてい
る。本実施例では、検出素子ＳＡ４が設けられるべき位
置からλ／４（θｐ２）だけ時計方向にずれた位置に、
検出素子ＳＣ３が配置されている。 【００３６】なお、第１検出器ＳＡと第２検出器ＳＢと
が、位相差θｐ１をもって配置されている点は、図３の
場合と同様である。 【００３７】図１に戻ると、これらの検出素子ＳＡ１〜
ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３、及びＳＣ１〜ＳＣ４からの出
力は、公知の構成の波形整形回路５に入力され、ここで
波形整形された信号が検出出力信号ＤＡ１〜ＤＡ３、Ｄ
Ｂ１〜ＤＢ３、及びＤＣ１〜ＤＣ４として出力される。 【００３８】符号板２を１回転した場合に得られるこれ
らの検出信号のレベル変化の様子を示すタイムチャート
が図５に示されている。 【００３９】検出出力信号ＤＣ１〜ＤＣ４は、Ｅｘ−Ｏ
ＲゲートＧ１、ＡＮＤゲートＧ２、Ｇ３、ＯＲゲートＧ
４、インバータＩ１〜Ｉ４が図１に示される如く接続さ
れて成る論理演算回路６に入力されている。この結果、
各Ｅｘ−ＯＲゲートＧ１、ＡＮＤゲートＧ２、Ｇ３から
のゲート出力信号ＤＧ１、ＤＧ２、ＤＧ３は図５に示さ
れる通りであり、これらをＯＲゲートＧ４に入力するこ
とにより、インクリメンタル信号ＩＡが得られる（図５
参照）。 【００４０】図５から判るように、インクリメンタル信
号ＩＡのレベルは、第１検出器ＳＡの各検出素子ＳＡ１
〜ＳＡ３が安定領域にある場合に「Ｌ」となり、第２検
出器ＳＢの各検出素子ＳＢ１〜ＳＢ３が安定領域にある
場合に「Ｈ」となる。 【００４１】検出出力信号ＤＡ１〜ＤＡ３、ＤＢ１〜Ｄ
Ｂ３、及びＤＣ２、ＤＣ３は、セレクタＧ５に入力され
ており、ここには、インクリメンタル信号ＩＡが切換制
御信号として入力されている。セレクタＧ５は、第１群
の入力端子Ａ１〜Ａ４と、第２群の入力端子Ｂ１〜Ｂ４
とを有しており、各検出出力信号はこれらの入力端子に
図１に示されるようにそれぞれ入力している。 【００４２】セレクタＧ５は、そこに示されている、一
般に２つの入力Ａｎ、Ｂｎのうち、端子Ｇに印加される
インクリメンタル信号ＩＡのレベルが「Ｌ」の場合の入
力Ａｎを出力Ｙｎとして取り出し、その逆の場合には入
力Ｂｎを出力Ｙｎとして取り出す選択回路が、４組設け
られている構成である。 【００４３】以上の説明から、インクリメンタル信号Ｉ
Ａのレベルが「Ｌ」の場合には、各選択回路において、
第１群の入力端子Ａ１〜Ａ４に入力されている検出出力
信号ＤＡ１、ＤＡ２、ＤＡ３、ＤＣ２が出力端子Ｙ１、
Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４から絶対位置データＤＯ１、ＤＯ２、
ＤＯ３、ＤＯ４として出力される。一方、インクリメン
タル信号ＩＡのレベルが「Ｈ」の場合には、各選択回路
において第２群の入力端子Ｂ１〜Ｂ４に入力されている
検出出力信号ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＣ３が出力端
子Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４から絶対位置データＤＯ１、
ＤＯ２、ＤＯ３、ＤＯ４として出力される。この結果
は、図５のタイムチャートに示す通りであり、図１に示
す構成により、各番地において図４に示す通りの絶対位
置データＰを確実に読み取ることができる。 【００４４】なお、図５のタイムチャート中、符号Ｌで
示す領域においては、検出出力信号ＤＡ１〜ＤＡ３及び
ＤＢ１〜ＤＢ３に変化がないので、インクリメンタル信
号ＩＡのみしか得ることができず、位相差を有する２つ
のインクリメンタル信号を得ることはできない。 【００４５】また、図５のタイムチャートから判るよう
に、絶対位置データＤＯ４は、検出出力信号ＤＣ３をそ
のまま使用してもよい。 【００４６】図６及び図７には、本発明による絶対値エ
ンコーダの他の実施例が示されている。この絶対値エン
コーダ２０は、図７から判るように、読取装置４を構成
する検出素子の配列が、先の実施例の場合と異なってい
る点、及びこの配列の特殊性によりインクリメンタル信
号ＩＡと位相の異なるもう１つのインクリメンタル信号
ＩＢが得られる点にある。したがって、図６、図７にお
いて、図１、図２に示した絶対値エンコーダ１の各部と
対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。 【００４７】図７を参照すると、本実施例は、図３に示
した第１及び第２検出器ＳＸ、ＳＹの各４つの検出素子
のうち、検出素子ＳＡ２、ＳＢ２を配置すべき場所のあ
いだに、第３検出器ＳＣの検出素子ＳＣ３が配置されて
いる点で図２に示した検出素子配列と異なっているだけ
である。したがって、この絶対値エンコーダ２０におけ
る第１検出器ＳＰは、検出素子ＳＡ１、ＳＡ３、ＳＡ４
から構成され、第２検出器ＳＱは、検出素子ＳＢ１、Ｓ
Ｂ３、ＳＢ４から構成されている。 【００４８】第３検出器ＳＲは、λ／２間隔で配置され
た検出素子ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４から構成さ
れ、検出素子ＳＣ３、ＳＣ４が図３に示す検出素子ＳＡ
２、ＳＢ２と同等の機能をも果す構成となっている。こ
れは、位相差の異なる２つのインクリメンタル信号をそ
の検出出力信号から得ることができるようにするため、
図４で、絶対位置データＤＯ１〜ＤＯ４が次の番地で１
ビットだけ変化する部分（図４中四角で囲った部分）を
探し、そのデータにあてはまらない絶対位置データを検
出するための検出素子、すなわち、絶対位置データのＤ
Ｏ２を検出するための検出素子ＳＡ２、ＳＢ２を第３検
出器ＳＲのいずれかの検出素子で代用するのである。 【００４９】図８には、図６、図７に示す構成において
符号板２を１回転した場合には得られる検出出力信号Ｄ
Ａ１、ＤＡ３、ＤＡ４、ＤＢ１、ＤＢ３、ＤＢ４、及び
ＤＣ１〜ＤＣ４のレベル変化の様子を示すタイムチャー
トが示されている。 【００５０】図６から判るように、検出出力信号ＤＣ１
〜ＤＣ４は、論理演算回路６に入力され、ここで、図１
に示す実施例の場合と同様にしてインクリメンタル信号
Ａが作成される。 【００５１】セクレタＧ５の第１群の入力端子Ａ１〜Ａ
４には検出出力信号ＤＡ１、ＤＣ２、ＤＡ３、ＤＡ４が
入力され、その第２群の入力端子Ｂ１〜Ｂ４には、検出
出力信号ＤＢ１、ＤＣ３、ＤＢ３、ＤＢ４が入力されて
おり、そのＧ端子に印加されているインクリメンタル信
号ＩＡのレベルに応じて、第１群又は第２群の入力端子
に与えられている１組の検出出力信号が絶対位置データ
ＤＯ１〜ＤＯ４として選択され、出力される。 【００５２】この絶対値エンコーダ２０は、インクリメ
ンタル信号ＩＡと位相の異なるもう１つのインクリメン
タル信号ＩＢを検出出力信号から作成するため、ＥＸ−
ＯＲゲート２１、２２、２３及びＯＲゲート２４から成
る論理演算回路３０を具えており、ここで検出出力信号
ＤＡ１、ＤＢ１、ＤＡ３、ＤＢ３、ＤＡ４、ＤＢ４を下
式 〔（ＤＡ１※ＤＢ１）＋（ＤＡ３※ＤＢ３）＋（ＤＡ４
※ＤＢ４）〕 （ここで※は排他的論理和の演算を示すものとする。）
に従って論理演算処理し、インクリメンタル信号ＩＢを
得ている。 【００５３】インクリメンタル信号ＩＡ、ＩＢにより、
１６パルス／１回転のインクリメンタル信号（位相差２
信号）が検出でき、インクリメンタル信号により分解能
を４倍にすることも可能である。 【００５４】なお、絶対値エンコーダ２０の場合図８の
タイムチャートから判るように検出出力信号ＤＣ３をそ
のまま絶対位置データＤＯ２として使用してもよい。 【００５５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
読み誤りのない絶対位置データを得るために従来必要と
されていたインクリメンタル符号トラックを設けること
なしに、所定の単一トラックからより少ない検出素子を
用いて絶対位置データを読み誤りなしに、確実にうるこ
とがでる。このため、コストの低減を図ることができ、
より小型化が可能となる。 【００５６】また、必要な２進直列符号も２Ｎ個の半数
を作成するだけで済むので、この点からも設計コストを
著しく低減させることが期待できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示す構成図。 【図２】図１の符号板の構成と読取装置の各検出素子の
配列構成を示す図。 【図３】図２に示す検出素子の配列構成の方法を説明す
るための説明図。 【図４】図１の絶対値エンコーダから出力される各番地
毎の絶対位置データの内容を示す図。 【図５】図２に示す符号板を１回転させたとき得られる
各信号の波形を示すタイムチャート。 【図６】本発明の他の実施例を示す構成図。 【図７】図６に示す符号板の構成と読取装置の各検出素
子の配列構成を示す図。 【図８】図７に示す符号板を１回転させた場合に得られ
る各信号の波形を示すタイムチャート。 【符号の説明】 １、２０ 絶対値エンコーダ ２ 符号板 ６ 論理演算回路 ＦＡ（Ａ１〜Ａ８） 基本２進循環直列符号 ＦＢ（Ｂ１〜Ｂ８） ２進循環直列符号 Ｇ５ セレクタ ＩＡ インクリメンタル信号 ＳＡ１〜ＳＡ３、ＳＢ１〜ＳＢ３、ＳＣ１〜ＳＣ４ 検
出素子 Ｔ トラック

───────────────────────────────────────────────────── 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)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 符号板上に単一トラックに付された２Ｎ
   分割の２進直列符号の内の複数個の符号を読み取って絶
   対位置データを出力する絶対値エンコーダにおいて、 前記２Ｎ分割の２進直列符号は、Ｎ分割の第１の２進直
   列符号とＮ分割の第２の２進直列符号とからなり、 第１の２進直列符号は、前記２Ｎ分割の２進直列符号の
   最小読取単位の１個おきで、且つＫ＋１個（ここでＫは
   ２^K-1 ＜Ｎ≦２^K を満足する２以上の整数値）の符号と
   して、読み取った第１の絶対位置データが全て異なる内
   容となるとともに、第１の２進直列符号の各符号を論理
   反転して成る論理反転２進直列符号を前記と同様に読み
   取った第２の絶対位置データが前記第１の絶対位置デー
   タと全て異なるように定められており、 第２の２進直列符号は、前記第１の２進直列符号の論理
   反転２進直列符号であり、 第１の２進直列符号と第２の２進直列符号を、ある任意
   の位置における符号と、その任意の位置の前後どちから
   の符号とが全ての位置において常に反転論理の関係にな
   るように１個おきに交互に配列されて成る２Ｎ分割の２
   進直列符号の単一トラックのスリットを形成した符号板
   と、 該符号板に形成された前記２Ｎ分割の２進直列符号を最
   小読取単位の１個おきで且つＫ＋１個のうち、予め定め
   た任意の１個を除いたＫ個の符号を読み取るための第１
   検出器と、 前記第１検出器と前記最小読取単位より小さい位相差を
   もって配列された前記第１検出器と同じ配列のＫ個の第
   ２検出器と、 前記Ｋ＋１個のうち、予め除いた第１検出器と第２検出
   器の各１個の検出素子との間の領域に１つの検出素子が
   入るように、前記最小読取単位の１／２ピッチで配列さ
   れた４個の第３検出器と、 該第３検出器からの検出値に基づいてインクリメンタル
   信号を作成する手段と、 前記第１及び第２検出器からの検出値と前記インクリメ
   ンタル信号とに基づいて絶対位置データを出力する手段
   とを備えていることを特徴とする絶対値エンコーダ。