JP4756477B2 - 原点パターン生成方法および原点信号付き回転角度検出器 - Google Patents

Description

本発明は、回転角度検出器に関し、特に、高精度の原点信号を得るための原点パターン生成方法および原点信号付き回転角度検出器に関する。

従来、本発明者が先に提案した、回転角度検出器の組み立てによる機械的偏心や回転スリットの誤差を解消できる全周検出方式の光学式エンコーダが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、回転円板および固定スリット板上に不均一な間隔でスリット配列した光学的パターンを形成し、この光学的パターンの配列による変調光から原点信号を得る検出器が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

（従来例１）
図１６は第１従来技術を示す光学式エンコーダの断面図である。
図において、光学式エンコーダ５０は、被測定対象の回転体５１の回転軸にハブ５２で固定される透明樹脂製の光ガイドを構成部材とする回転部本体５３と、光源部５４および受光部５５を有し透明樹脂製の光ガイドを構成部材とする固定部本体５６から構成されている。

次に動作について説明する。
光源部５４から射出光は、凸レンズ５４１を通って平行光束Ｌ１ となり、回転部本体５３の第１反射鏡５７１に入射する。第１反射鏡５７１では、入射した平行光束Ｌ１が４５度の円錐状の反射面により回転軸に対して直角方向に全周にわたって放射状に反射され、Ｌ２ として第２反射鏡５７２に入射する。この入射光Ｌ２ は、第２反射鏡５７２の４５度の円錐状の反射面により直角方向に反射されて、回転体５１の回転軸に平行で、しかも、回転スリット円板５８と同一径の円筒状の光束Ｌ３ となって回転スリット円板５８に入射する。

回転スリット円板５８を通過した光束Ｌ３ は、回転スリット円板５８に対向して設けられる固定スリット円板５９に投射される。
図１７は回転スリット円板と固定スリット円板の分解拡大図である。
図に示すように、固定スリット円板５９には、半径方向に２段のトラックに固定スリット５９１Ａ，５９１Ｂが全周にわたって回転スリット５８１と同じピッチＰで設けられている。
５９１Ａ，５９１Ｂによってそれぞれ２つの断続光Ｌａ、Ｌｂに分割された光束は、Ｌ字状溝部を有する第２反射鏡５６２に入射する。第２反射鏡には４５度の円錐反射面が形成してあり、光束Ｌａ、Ｌｂは軸方向に向かう光束Ｌ４ａ、Ｌ４ｂとなる。さらに光束Ｌ４ａ、Ｌ４ｂは固定部本体５６の第１反射鏡５６１で直角に反射されて回転軸に平行な光束となってそれぞれ受光部５５のフォトダイオードに入射する。フォトダイオードは同心の２つの環状ダイオードを有し、２つの位相の異なる電気信号Ａ，Ｂに変換する。
このように、本従来技術では、回転円板と固定円板の双方のスリットの全周を通過した光束を電気信号に変換し、回転体の角度や速度などを計測していた。

（従来例２）
図１８は、第２従来技術を示す検出器の（Ａ）は原点スリットの原点パターン図、（Ｂ）はこの原点パターンによって得られた信号の信号波形図である。
図１８（Ａ）において６１は回転円板の一部に形成された原点パターン、６２は固定スリット板の一部に形成された原点パターンで、回転円板における原点パターン６１は、固定スリット板の対応する原点パターン６２がその伝達する光を変調するときに図１８（Ｂ）に示すような非累進的なパルス６４が得られるように不均一に構成されている。
特開平９−１９６７０３号公報 特開昭５８−３７５１５号公報

第１従来技術の全周検出方式の「光学式エンコーダ」は、円周上に配置したすべてのスリットで検出するため、回転スリット円板取り付けによる機械的誤差や、面フレ、スリットの印刷誤差を平均化しキャンセルする事が出来て、高精度用回転角度検出器として使用されている。しかしながら、本従来技術は原点パターンを備えておらず、角度検出信号のみを生成するものであった。

また、第２従来技術の検出器は、原点信号検出機能を備えているが、全周検出方式では無いため、第１従来技術の全周検出方式の「光学式エンコーダ」の特徴である機械的誤差をキャンセルできる構成ではなく、機械的誤差の影響を受けるものであった。

また、第１従来技術に示した全周検出方式の「光学式エンコーダ」に第２従来技術の原点パターンを適用した場合、次のような問題があった。
（１）原点スリットは一部の光量のみで検出するので、受光量が小さい。従って、検出信号が小さくノイズに弱く信頼性に問題があった。また、（２）原点スリットは回転スリットの一部に形成されているので、回転スリット版の取付け誤差によって発生する面触れ、偏心による検出誤差をキャンセルできず高精度の原点信号を得ることができなかった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、信頼性が高く、また、取り付け誤差による影響が小さく精度の高い原点信号が得られる原点信号検出パターンの生成方法および原点信号付き回転角度検出器を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、位置決めの基準となる原点信号を有する原点信号付き位置検出器の原点パターン生成方法において、少なくとも２ビット以上のビット“１” と少なくとも１ビット以上のビット“０”とを有するビット列からなる基本パターンを定め、前記基本パターンのビット“１”の部分に前記基本パターンを割り当て、前記ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の前記基本パターンと異なるパターンを割り当てることによって長ビットの原点パターンを生成することを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、前記ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の０パターンを割り当てることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、前記ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の前記基本パターンのビット“１”とビット“０”を反転させた反転パターンを割り当てることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、前記長ビットの原点パターンのビット“１”の部分に前記基本パターンを割り当て、ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の前記基本パターンと異なる一定のパターンを割り当てる方法を少なくとも１回以上繰り返すことによってさらに長ビットの原点パターンを生成することを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、前記基本パターンは、Ｍ系列乱数で構成された乱数列の一部で構成されることを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明は、相対的に回転する回転スリット円板および固定スリット板にそれぞれ原点スリットが形成された原点信号付き回転角度検出器において、前記原点スリットは、前記回転スリット円板および固定スリット板の全周に亘って形成されたことを特徴としている。

また、請求項７に記載の発明は、前記原点スリットは、請求項１に記載の原点パターン生成方法によって形成された原点パターンを備えたことを特徴としている。

また、請求項８に記載の発明は、前記回転スリット円板および固定スリット板は、前記原点スリットが形成されたＮ本のトラック（Ｎは２以上の整数）をそれぞれ有し、前記原点スリットは、お互いに機械的に３６０／Ｎ度回転した位置に配置されていることを特徴としている。

また、請求項９に記載の発明は、前記回転スリット円板は、前記原点パターンが形成された第1の回転側原点スリットと、前記第1の原点パターンを反転させた反転パターンが形成された第２の回転側原点スリットを互いに異なるトラックに備え、前記固定スリット板は、前記第1の回転側原点パターンと同一パターンが形成され、前記第1の回転側原点スリットに対向する第1の固定側原点スリットと、前記第２の回転側原点スリットに対向する第２の固定側原点スリットを備えたことを特徴としている。

また、請求項１０に記載の発明は、光学式、電磁誘導式、静電式または磁気式の原点信号付き回転角度検出器が前記原点スリットを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１乃至３に記載の発明によると、複数ビットからなる基本パターンを定め、基本パターンを基に長ビットの原点パターンを生成しているので簡単に全周検出方式に適した長ビットの原点パターンを生成できる。

請求項４に記載の発明によると、長ビットの原点パターンのビット“１”の部分に基本パターンを割り当て、ビット“０”の部分に基本パターンと同一ビット数の基本パターンと異なる一定のパターンを割り当てる方法を少なくとも１回以上繰り返せばさらに長ビットの原点パターンを簡単に生成できる。

請求項５に記載の発明によると、基本パターンをＭ系列乱数で構成された乱数列の一部で構成すれば、簡単に基本パターンを実現できる。

請求項６に記載の発明によると、原点スリットを、回転スリット円板および固定スリット板の全周に亘って形成しているので、回転スリット円板の面フレや、取り付け時の偏心の影響をキャンセルでき、精度の良い原点信号が得られる。

請求項７に記載の発明によると、原点信号付き回転角度検出器が、請求項１に記載の原点パターン生成方法によって形成された原点パターンを備えれば、簡単に検出信号の大きいノイズに強い原点信号付き回転角度検出器が実現できる。

請求項８に記載の発明によると、回転スリット円板および固定スリット板に、原点スリットが形成されたＮ本のトラックをそれぞれ設け、原点スリットをお互いに機械的に３６０／Ｎ度回転した位置に配置すれば、円周上の光量のばらつきによる影響をキャンセルすることが出来る。従って、ばらつきの小さい安定した精度の良い原点信号を得ることができる。

請求項９に記載の発明によると、回転スリット円板が第１の原点パターンが形成された第1の回転側原点スリットと第１の原点パターンを反転させた第２の回転側原点スリットを備え、固定スリット板が、第１の原点パターンと同一パターンが形成された第1および第２の固定側原点スリットを備えれば、原点信号と反転原点信号が得られるので、両信号の差信号を検出することによって大きな検出信号を得ることが出来る。

請求項１０に記載の発明によると、光学式、電磁誘導式、静電式または磁気式の全周検出形角度検出器が請求項７に記載の原点スリットを備えれば、回転スリット円板の面フレや、取り付け時の偏心の影響をキャンセルでき、精度の良い原点信号付き回転角度検出器が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図１は本発明の第１実施例における原点信号付き回転角度検出器の原点パターン生成方法を示す模式図である。
図においてＰ０は基本パターン、Ｐ１は、基本パターンＰ０を基に生成された一次展開パターン、Ｐ２は二次展開パターンである。
本実施例では基本パターンＰ０として３ビットのビット“１” と１ビットのビット“０”が「１１０１」という順序に配列された４桁のパターンを用いた。

次に、原点パターンの生成方法について説明する。
基本パターンＰ０のパターン列「１１０１」の１の部分に、「１１０１」という基本パターンと同じパターン列を配置し、０の部分に、基本パターンと同じ桁数の０パターンである「００００」を配置する。その結果、「１１０１１１０１００００１１０１」という基本パターンＰ０を１次展開した１６桁の１次展開パターンＰ１が得られる。
さらに、１次展開パターンの１の部分に、「１１０１」という基本パターンＰ０と同じパターンを配置し、０の部分に、「００００」を配置することによって、６４桁の２次展開パターンＰ２が得られる。

なお、基本パターンＰ０は、Ｍ系列乱数の一部の配列を使用しても構成できる。また、本実施例では４桁のパターンを用いたが、４桁のパターンに限定されないことは言うまでもない。

図２は本実施例における原点信号付き回転角度検出器の回転スリット円板および固定スリット板の平面図である。
図において、１は回転スリット円板、２は固定スリット板である。回転スリット円板１には、回転側原点スリット１１と、回転側角度検出スリット１２が形成してあり、固定スリット板２には、固定側原点スリット２１と固定側角度検出スリット２２が形成してある。

回転側原点スリット１１および固定側原点スリット２１の原点パターンとして、前記原点パターン生成方法で示した１６桁の１次展開パターンを用いた。すなわち、原点パターンの“１”をスリット部に、“０”を非スリット部に対応させ、１トラックを１６分割したスリットが形成した。図において斜線を施していない部分がスリット部に対応し、斜線を施した部分は非スリット部に対応する。

回転側原点スリット１１のスリットａ０１〜ａ１６にはＡ点から右回りに、「１１０１１１０１００００１１０１」の１次展開パターンＰ１に対応するスリットが形成され、固定側原点スリット２１のスリットｂ０１〜ｂ１６にも１次展開パターンＰ１に対応するスリットが形成されている。
なお、回転側角度検出スリット１２および固定側角度検出スリット２２には、原点スリットと同一ピッチのスリット部および非スリット部が交互に現れるスリットパターンが形成されている。

次に、原点検出動作について説明する。説明を分かり易くする為に、基本パターンを原点スリットとして用いた場合の動作について説明する。
図３は、基本パターンを原点スリットとした場合の回転スリット円板および固定スリット板の平面図である。

回転スリット円板１には、４桁の基本パターン「ａ１、ａ２、ａ３、ａ４」のａ１、ａ２、ａ４をスリット部に対応させ、ａ３を非スリット部に対応させたＡ点から右回りに「１１０１」の回転側原点スリット１１が形成してある。また、固定スリット板２には、同様に４桁の基本パターン「ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４」のｂ１、ｂ２、ｂ４をスリット部に対応させ、ｂ３を非スリット部に対応させた「１１０１」の固定側原点スリット２１が形成してある。
なお、角度変位を検出するための角度検出スリットについては省略した。

図示しない光源によって、回転側原点スリット１１を均一に照射する。図３では回転スリット円板１と固定スリット板２を左右に並べて記載したが、実際には回転スリット円板１の背面にギャップを介して固定スリット板２が配置されており、回転側原点スリット１１を照射した光は、固定側原点スリット２１を通して、図示しない受光素子で検出される。

図４は、検出特性を説明するための原点スリットのパターン図である。説明を分かり易くする為にスリットパターンを直線上に配列した。
図５は、各スリットから得られる光出力を示したものである。
図４に示す回転側原点スリットパターン１１’の“１”と固定側原点スリットパターン２１’の“１”が一致したとき光出力が得られる。光出力の大きさは、１スリット分による受光量の大きさを１とし、非スリット部によって光源が遮断された場合を０とした。

図５において、ｃ１は、回転側原点スリット１１のスリットａ１〜ａ４が固定側原点スリット２１のスリット部ｂ１を通過するときこのスリット部ｂ１を通して得られる光出力で、矢印で示した移動方向に回転側原点スリット１１が移動する場合、ａ４、ａ３、ａ２、ａ１の順序で通過するため、原点パターンの配列順序「１１０１」を逆にした「１、０、１、１」と言う配列の光出力が得られる。

同様に、ｃ２は、スリット部ｂ２を通して得られる光出力、ｃ４は、スリット部ｂ４を通して得られる光出力である。ｃ２もｃ４もｃ１と同じ配列の光出力となるが、ｃ２はｃ１から１スリット分、ｃ４はｃ２から、さらに２スリット分遅れた光出力となる。

また、ｃ０はスリット部ｂ１、ｂ２、ｂ４を通して得られた光出力を合成したもので、全周検出による光出力となる。光出力を合成した出力波形数値は、「３２２２３２２２３・・・」と言う大きさの数値の繰り返しになる。回転側原点スリット１１のスリット部ａ１、ａ２、ａ４と固定側原点スリット２１のスリット部ｂ１、ｂ２、ｂ４がそれぞれ一致したときに出力波形数値は「３」となり、最大の光出力が得られる。図６に出力波形数値のグラフを示す。
以上が基本パターンを原点スリットとして用いた場合の動作説明である。

次に、本実施例における原点信号付き回転角度検出器の原点検出特性について説明する。
図７は、原点検出特性を説明するために原点スリットの模式図である。説明を分かり易くする為にスリットを直線上に配置した。１１’は回転側原点スリットのスリットパターン、２１’は固定側原点スリットのスリットパターンを示したものである。

図８は、各スリットから得られる光出力を示したものである。
図において、ｃ０１は、回転側原点スリット１１のスリット部および非スリット部ａ１〜ａ１６が固定側原点スリット２１のスリット部ｂ０１を通過するときスリット部ｂ０１を通して得られる光出力、ｃ０２は、スリット部ｂ０２を通して得られる光出力・・・、ｃ１６は、スリット部ｂ１６を通して得られる光出力を示す。

また、ｃ００は固定スリット板のスリット部２１の各スリット部を通して得られた光出力を合成したもので、全周検出による光出力となる。出力波形数値は、「９５５５６４４４６４４４６４４４６５５５９５・・・」となり、９から次の９の前までを１回転周期とするパターンの繰り返しとなる。図９に出力波形数値のグラフを示す。
図に示すように、１回転に１回「９」と言う大きさの信号が得られる。また、ノイズ分の最大値は「６」となる。

このように、本実施例では、複数ビットからなる基本パターンを定め、基本パターンのビット“１”の部分に基本パターンを割り当て、ビット“０”の部分に基本パターンと同一ビット数の０パターンを割り当てる方法で原点パターンを生成しているので簡単に長ビットの原点パターンを生成できる。

また、原点信号付き回転角度検出器の回転スリット円板および固定スリット板の全周に亘って原点パターンを形成し、全周検出しているので、回転スリット円板の面フレや、取り付け時の偏心をキャンセルできる。従って、精度の良い原点信号が得られる。

図１０は本発明の第２実施例を示す原点信号付き回転角度検出器の原点パターン生成方法の模式図である。
図においてＰ０は基本パターン、Ｐ１’は、基本パターンＰ０を基に生成された一次展開パターン、Ｐ２’は二次展開パターンである。
本実施例では基本パターンＰ０として第１実施例と同様に「１１０１」の４桁のパターンを用いた。

次に、原点パターンの生成方法について説明する。
基本パターンＰ０のパターン列「１１０１」の１の部分に、「１１０１」という基本パターンと同じパターン列を配置し、０の部分に、基本パターンの１と０を反転させた反転パターン「００１０」を配置する。その結果、「１１０１１１０１００１０１１０１」という１次展開パターンＰ１’が得られる。
さらに、１次展開パターンの１の部分に、「１１０１」という基本パターンＰ０と同じパターンを配置し、０の部分に、「００１０」を配置することによって、６４桁の２次展開パターンＰ２’が得られる。

本実施例が第１実施例と異なる点は、第１実施例では、基本パターンの０の部分に０の部分に、基本パターンと同じ桁数の０パターンを配置していたが、本実施例では基本パターンの１と０を反転させた反転パターンを配置する点である。
本実施例でも第１実施例と同様に、簡単に全周検出方式に適した長ビットの原点パターンを生成できる。また、本実施例では長ビットの原点パターンを生成したときに１と０の数がバランスよく現れるという特徴がある。

図１１は、本発明の第３実施例における原点信号付き回転角度検出器の（Ａ）は出力波形数値、（Ｂ）は出力波形図を示す。
本実施例が第１実施例と異なる点は、本実施例では原点パターンとして２次展開パターンを用いた点である。
第１実施例における１次展開パターンの「１」のところに「１１０１」という基本パターンを配置し、「０」のところに「００００」を配置することにより、６４桁の２次展開パターンによる原点パターンが簡単に得られる。

この、２次展開パターンを用いると１トラックを６４分割した原点スリットを構成できる。光出力を合成した出力波形数値は、「１６、４、６、６、６、６、６、２、８、２、・・・・４、４、４、２、８、２、６、６、６、６、６、４、１６、４、６、６、６、６、６・・・」となり、１６から次の１６の前までを１回転周期とするパターンの繰り返しとなる。これによって、最大出力波形数値：「１６」、ノイズ分の最大値：「８」の原点信号が得られる。

このように、本実施例では２次展開パターンによる原点スリットを構成したので、よりスリット数の多いスリット列からなる原点スリットを構成でき、高分解能の原点信号付き回転角度検出器を実現できる。

なお、展開パターンの「１」となる部分に基本パターンを配置し、０の部分に、０パターンを配置することを繰り返せば、簡単にさらにスリットの多い（桁数の多い）原点パターンを構成できる。

図１２は本発明の第４実施例における原点信号付き回転角度検出器の回転スリット円板および固定スリット板の平面図である。
図において、１１１は回転スリット円板に設けられた回転側第１原点スリット、１１２は回転側第２原点スリットで、２１１は固定スリット板に設けられた固定側第１原点スリット、２１２は固定側第２原点スリットである。
本実施例は回転スリット円板および固定スリット板に原点スリットを形成した２本のトラックをそれぞれ設け、お互いに機械的に３６０／２＝１８０度回転した位置に原点スリットを配置したもので、請求項８のＮ＝２に場合に対応する。

すなわち、回転側第１原点スリッ１１１には、Ａ１点から右回りに、「１１０１１１０１００００１１０１」の１次展開パターンＰ１に対応するスリットが形成され、回転側第２原点スリッ１１２には、Ａ１点から１８０度回転位置のＡ２点から１次展開パターンＰ１に対応するスリットが形成されている。また、同様に固定側第１原点スリッ２１１には、Ａ１点から右回りに、１次展開パターンＰ１に対応するスリットが形成され、固定側第２原点スリッ２１２には、Ａ１点から１８０度回転位置のＡ２点から１次展開パターンＰ１に対応するスリットが形成されている。
本実施例が第１実施例と異なる点は、回転スリット円板および固定スリット板にそれぞれ原点スリット用のトラックを２つ設け、互いに機械的に１８０度回転した原点パターンを形成した点である。

次に本実施例の作用効果について説明する。
第２実施例のような原点スリットが１トラックのみの場合において、もし全周に均一な光が照射されない場合、場所によってスリットに照射される光の強さにばらつきが生じる。このため、各スリットの信号の大きさが、「１」ではなく、例えば「０．９」や「１．１」となり、得られる原点検出信号のＳ／Ｎが低下するという問題が発生する。

本実施例では、原点スリットを形成する２つのトラック設け、互いに機械的に１８０度回転した原点パターンによる原点スリットを配置し、第１原点スリットおよび第２原点スリットの両原点スリットから得られる信号を平均化している。

このように、本実施例では、互いに１８０度回転した原点パターンが形成された原点スリットから得られる２つの信号を平均化しているので、原点スリットの場所における光の強さのばらつきの影響を低減できる。従って、高精度の原点信号が得られる。

なお、本実施例では、２つのトラックに原点スリットを配置した例を示したが、３トラック以上を用いて、互いに等しい位相間隔となるよう原点スリットを配置しても同様な効果が得られることは言うまでもない。

図１３は本発明の第５実施例における原点信号付き回転角度検出器の回転スリット円板および固定スリット板の平面図である。
図において、１１２’は回転スリット円板に設けられた回転側第２原点スリットである。本実施例が、第４実施例と異なる点は、回転側第２原点スリット１１２’は、第３実施例の回転側第２原点スリット１１２のスリット部および非スリット部を反転させたスリット構成になっている点である。すなわち、回転側第２原点スリット１１２’には、Ａ２点から右回りに１次展開パターンＰ１のスリット部、非スリット部を反転させた反転パターン「００１０００１０１１１１００１０」に対応するスリットが形成されている。
なお、回転側第１原点スリット１１１、固定側第１原点スリット２１１および固定側第２原点スリット２１２は、第４実施例と同じスリット構成となっている。

次に本実施例の動作について説明する。
図１４は、本実施例における原点出力信号の波形図である。
図１４（Ａ）において、ｖ１は第１原点スリットを透過して得られる検出信号、ｖ２は第２原点スリットを透過した検出信号である。図１４（Ｂ）はこの二つの検出信号を差動増幅した信号波形である。この差動増幅された原点出力信号ｖ１２は、図に示すように１回転に１回「９」と言う大きさの検出レベルを有し、ノイズ分の最大値は「３」となる。

このように、二つの原点波形信号を受け側回路（図示せず）で差動増幅すれば、Ｓ／Ｎの良い信号が得られる。また、差動増幅すれば温度変動やノイズに強いと言う原点信号が得られると言う特徴もある。

図１５は、本発明の第６実施例を示すインダクタ形レゾルバの構造図である。
図において、４１は磁性体で形成された固定側ヨーク、４２は磁性体で形成された固定側ティース、４３は回転子、４４は磁性体で形成された回転側ティース、４５１〜４５４は、励磁コイルと検出コイルが同時に巻きつけてあるコイルである。そして、これらの励磁コイルおよび検出コイルは、励磁コイル同士、検出コイル同士がそれぞれ直列に接続されている。

回転側ティース４４と固定側ティース４２は、基本パターンユニットを「１１０１」として生成された１６ビットの一次展開パターンに対応するティースを有している。すなわち、Ａ部から時計回りに、ティース有りを「１」、ティース無しを「０」に対応させた場合の「１１０１１１０１００００１１０１」のパターン構成になっている。

次に、本実施例の動作について説明する。
交流電流を励磁コイルに通電すると、コイル４５１〜コイル４５４のそれぞれの検出コイルには、回転側ティース４４と固定側ティース４２の磁気結合に応じて振幅変調された検出信号が得られる。回転子４３が回転すると、回転側ティース４４と固定側ティース４２が、ある空隙を持って対向しながら回転する。回転側ティース４４と固定側ティース４２が完全に一致したとき磁気的結合が大きくなり、また、この状態は、１回転に１回しか発生しないので、前記振幅変調された検出信号を復調し、電気的回路で処理すれば、全周検出によって生成された原点信号を得ることができる。
なお、本実施例では原点検出部分のみを示し、角度検出するインダクタレゾルバ部分は省略した。

本発明においては、各実施例として、全周検出形の原点信号を得るための円板状光学式スリット構成や円筒状の電磁気検出器の場合について説明したが、磁気エンコーダの磁気電極形状と磁気抵抗素子の形状の関係や、電磁気方式（たとえば、ロータリインダクトシン）タイプのパターン間の全周検出する原点信号検出構成にも応用できる。

本発明の第１実施例における原点信号付き回転角度検出器の原点パターン生成方法を示す模式図である。 第１の実施例における原点信号付き回転角度検出器の回転スリット円板および固定スリット板の平面図である。 原点検出動作を説明するための、回転スリット円板および固定スリット板の平面図で、基本パターンを原点スリットとした場合の図である。 検出特性を説明するための原点スリットのパターン図である。 各スリットから得られる光出力を示したものである。 出力波形数値のグラフである。 第１の実施例における原点検出特性を説明するために原点スリットの模式図である。 各スリットから得られる光出力を示したものである。 第１の実施例における出力波形数値のグラフである。 本発明の第２実施例を示す原点信号付き回転角度検出器の原点パターン生成方法の模式図である。 本発明の第３実施例における原点信号付き回転角度検出器の（Ａ）は出力波形数値、（Ｂ）は出力波形図である。 本発明の第４実施例における原点信号付き回転角度検出器の回転スリット円板および固定スリット板の平面図である。 本発明の第５実施例における原点信号付き回転角度検出器の回転スリット円板および固定スリット板の平面図である。 第５実施例における原点出力信号の波形図である。 本発明の第６実施例を示すインダクタ形レゾルバの構造図である。 第１従来技術を示す光学式エンコーダの断面図である。 第１従来技術における回転スリット円板と固定スリット円板の分解拡大図である。 第２従来技術を示す検出器の（Ａ）は原点スリットの原点パターン図、（Ｂ）はこの原点パターンによって得られた信号の信号波形図である。

符号の説明

１ 回転スリット円板
１１ 回転側原点スリット
１１１ 回転側第１原点スリット
１１２、１１２’ 回転側第２原点スリット
１２ 回転側角度検出スリット
２ 固定スリット板
２１ 固定側原点スリット
２１１ 固定側第１原点スリット
２１２ 固定側第１原点スリット
２２ 固定側角度検出スリット
４０ インダクタ形レゾルバ
４１ 固定側ヨーク
４２ 固定側ティース
４３ 回転子
４４ 回転側ティース
４５１〜４５４ コイル

Claims (10)

1. 位置決めの基準となる原点信号を有する原点信号付き位置検出器の原点パターン生成方法において、
   少なくとも２ビット以上のビット“１” と少なくとも１ビット以上のビット“０”とを有するビット列からなる基本パターンを定め、前記基本パターンのビット“１”の部分に前記基本パターンを割り当て、前記ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の前記基本パターンと異なるパターンを割り当てることによって長ビットの原点パターンを生成することを特徴とする原点パターン生成方法。
2. 前記ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の０パターンを割り当てることを特徴とする請求項１記載の原点パターン生成方法。
3. 前記ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の前記基本パターンのビット“１”とビット“０”を反転させた反転パターンを割り当てることを特徴とする請求項１記載の原点パターン生成方法。
4. 前記長ビットの原点パターンのビット“１”の部分に前記基本パターンを割り当て、ビット“０”の部分に前記基本パターンと同一ビット数の前記基本パターンと異なる一定のパターンを割り当てる方法を少なくとも１回以上繰り返すことによってさらに長ビットの原点パターンを生成することを特徴とする請求項１記載の原点パターン生成方法。
5. 前記基本パターンは、Ｍ系列乱数で構成された乱数列の一部で構成されることを特徴とする請求項１記載の原点パターン生成方法。
6. 相対的に回転する回転スリット円板および固定スリット板にそれぞれ原点スリットが形成された原点信号付き回転角度検出器において、
   前記原点スリットは、前記回転スリット円板および固定スリット板の全周に亘って形成されたことを特徴とする原点信号付き回転角度検出器。
7. 前記原点スリットは、請求項１に記載の原点パターン生成方法によって形成された原点パターンを備えたことを特徴とする請求項６に記載の原点信号付き回転角度検出器。
8. 前記回転スリット円板および固定スリット板は、前記原点スリットが形成されたＮ本のトラック（Ｎは２以上の整数）をそれぞれ有し、前記原点スリットは、お互いに機械的に３６０／Ｎ度回転した位置に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の原点信号付き回転角度検出器。
9. 前記回転スリット円板は、前記原点パターンが形成された第1の回転側原点スリットと、前記第1の原点パターンを反転させた反転パターンが形成された第２の回転側原点スリットを互いに異なるトラックに備え、前記固定スリット板は、前記第1の回転側原点パターンと同一パターンが形成され、前記第1の回転側原点スリットに対向する第1の固定側原点スリットと、前記第２の回転側原点スリットに対向する第２の固定側原点スリットを備えたことを特徴とする請求項７に記載の原点信号付き回転角度検出器。
10. 前記原点スリットを備えたことを特徴とする光学式、電磁誘導式、静電式または磁気式の請求項７に記載の原点信号付き回転角度検出器。

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