JP5932285B2 - エンコーダおよびこれを備えた装置 - Google Patents
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Description
以上説明したように、本実施例によれば、三角関数演算の回数を少なくすることができるので、信号処理の負荷を低減することができる。また、位相の検出処理を行った後にその補正を行うので、既存の信号処理回路に位相の補正機能を追加するだけの簡単な構成で高精度な位置検出を行うことができる。
また、本実施例では、エンコーダ内において検出位相から速度を算出する場合について説明したが、エンコーダを搭載した装置のシステムから、スケール10とセンサ20との相対移動速度に相当する速度の情報を入力し、これを検出速度uと同様に用いてもよい。この場合、記憶部50、位置検出部71および速度検出部72が不要となる。
また、相対移動速度Vが一定である場合等の特定の場合に異なる時刻に検出した複数(2つ)の位相について、ΔT(cos2θ−1)の値が同じ(又は同じとみなせるほど十分に近い)であれば、その位相を用いて検出速度uを算出することが望ましい。これにより、検出速度uに含まれる誤差を十分低減することができ、位相補正後の位置検出精度をより向上させることができる。もちろん、デジタル変換の時刻差ΔTが固定値のA/Dコンバータを使用する場合は、cos2θの値が同じである(又は十分に近い)だけで検出速度uの誤差を低減することができる。
11,12 周期パターン
20 センサ
30 A/Dコンバータ
60 位相検出部
70 位相補正部
80 位置検出部
Claims (7)
- 周期パターンが設けられたスケールと、
該スケールとの相対移動が可能であり、該相対移動に伴い、それぞれ前記周期パターンに応じて周期的に変化し、かつ互いに位相が異なる複数のアナログ信号を出力するセンサと、
該センサから出力された複数のアナログ信号に対して時分割でアナログ−デジタル変換を行って複数のデジタル信号を生成するA/D変換部と、
前記複数のデジタル信号から位相を検出する位相検出部と、
前記スケールと前記センサとの相対移動速度と、前記複数のアナログ信号のそれぞれに対して行われる前記アナログ−デジタル変換の時刻差と、前記位相検出部により検出された前記位相とを用いて補正値を算出し、該補正値と前記位相検出部により検出された前記位相とから補正位相を算出する補正部と、
該補正位相を用いて、前記スケールと前記センサとの相対移動方向での位置を求める位置検出部とを有することを特徴とするエンコーダ。 - 前記補正部は、前記相対移動速度を0として初期の前記補正値を生成することを特徴とする請求項1に記載のエンコーダ。
- 前記位相検出部により互いに異なる時刻に検出された前記位相を用いて前記相対移動速度を求める速度検出部を有することを特徴とする請求項1または2に記載のエンコーダ
- 前記速度検出部は、前記補正値が同じとなる複数の前記位相を用いて前記相対移動速度を求めることを特徴とする請求項3に記載のエンコーダ。
- 前記速度検出部は、前記センサから出力された前記複数のアナログ信号のそれぞれに対して行われる前記アナログ‐デジタル変換の時刻差をΔTとし、前記位相検出部により検出される前記位相をθとするとき、
ΔT(cos2θ−1)
が同じ値となる前記複数の位相を用いて前記相対移動速度を求めることを特徴とする請求項4に記載のエンコーダ。 - 前記センサから出力される前記複数のアナログ信号の周期をPとし、該複数のアナログ信号のそれぞれ対して行われる前記アナログ‐デジタル変換の時刻差をΔTとし、前記位相検出部により検出された前記位相をθとし、前記相対移動速度をuとし、前記補正値をsとするとき、
前記補正値sを、
s=(πuΔT/P)・(cos2θ−1)
として算出することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のエンコーダ。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のエンコーダと、
該エンコーダを用いて位置が検出される可動部材とを有することを特徴とする装置。
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