JP6149740B2 - アブソリュートエンコーダ - Google Patents
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図1は、本発明の実施の形態1によるアブソリュートエンコーダの構成を示す図である。アブソリュートエンコーダ1はその基本的構成として、発光素子2と、イメージセンサ3と、光学式スケール4と、A/D変換器6Aと、A/D変換器6Bと、角度検出部13Aと、角度検出部13Bとを備える。以下にアブソリュートエンコーダ1の構成部分について順次説明する。発光素子2は、光学式スケール4に光を照射するための照明手段であり、例えば点光源であるLED等が用いられる。イメージセンサ3は、光学式スケール4からの反射光を受光するための光検出手段であり、受光量に応じた信号を出力する。
実施の形態1では、イメージセンサの奇数画素及び偶数画素の情報が角度検出部の一方に入力され、イメージセンサの偶数画素の情報が角度検出部の他方に入力されるように構成していた。本実施の形態では、角度検出部の一方に奇数画素の情報が入力され、角度検出部の他方に偶数画素の情報が入力されるように構成して、アブソリュートエンコーダの異常を検知する手法について述べる。ここで、角度検出部に入力される情報は、イメージセンサから出力されたアナログ信号がデジタル信号に変換されたものである。
実施の形態1及び実施の形態2では、異常の検出に用いる粗い絶対角度の一方を用いて高精度の絶対角度を演算するように構成していたが、ここでは、更に別の角度検出部を追加し、アブソリュートエンコーダの異常を検知する手法について述べる。
Claims (10)
- 回転体に取り付けられ明暗の光学パターンを有する光学式スケールと、
前記光学パターンに光を照射する発光素子と、
前記光学パターンで反射又は透過した前記光を受光して受光量に応じた信号を出力する複数の画素を有するイメージセンサと、
組合せが異なる前記画素から出力される前記信号に基づいて前記光学パターンのエッジ位置とエッジ種別とを検出し、前記エッジ位置と前記エッジ種別とに基づいて前記エッジ種別の並び順とエッジ間隔とを求め、前記並び順と前記エッジ間隔とに基づいて前記回転体の第1の回転角度を検出する複数の角度検出部と、
複数の前記角度検出部で検出された前記第1の回転角度を比較して前記第1の回転角度の検出エラーを検知するエラー検知部と、
複数の前記角度検出部で検出された前記エッジ位置の平均化処理を行う平均化部と、
予め決定される基準位置からの平均化処理された前記エッジ位置の相対位置と前記第1の回転角度とに基づいて第2の回転角度を求める絶対角度演算部と
を備えたことを特徴とするアブソリュートエンコーダ。 - 複数の前記角度検出部は、互いに重複しない前記画素から出力される前記信号に基づいて前記第1の回転角度を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のアブソリュートエンコーダ。 - 複数の前記角度検出部のいずれか1つは、前記イメージセンサが有する全ての前記画素から出力される前記信号に基づいて前記第1の回転角度を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のアブソリュートエンコーダ。 - 前記イメージセンサは、互いに重複しない前記画素で構成される複数の第1の画素群ごとに前記信号を出力し、
前記角度検出部は、前記第1の画素群の少なくとも1つから生成される第2の画素群から出力される前記信号に基づいて前記回転体の第1の回転角度を検出する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。 - アナログ信号をデジタル信号へと変換して前記角度検出部に入力する複数のA/D変換部を前記第1の画素群ごとに備え、
前記イメージセンサは、前記受光量に応じたアナログ信号を複数の前記A/D変換部へと出力する
ことを特徴とする請求項4に記載のアブソリュートエンコーダ。 - 前記互いに重複しない前記画素は、前記イメージセンサに交互に配置されている
ことを特徴とする請求項2、4及び5のいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。 - アナログ信号をデジタル信号へと変換して前記角度検出部に入力する複数のA/D変換部を前記角度検出部ごとに備え、
前記イメージセンサは、前記受光量に応じたアナログ信号を複数の前記A/D変換部へと出力する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。 - 前記光学パターンは、1本のトラックで構成されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記角度検出部を2つ備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。
- 前記角度検出部を3つ以上備えることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のアブソリュートエンコーダ。
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