JPH02147814A - 三相信号型エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、論理上のパターンを持つ三相の２値化信号を
処理して相対移動変位量を計数する三相信号型エンコー
ダに関する。

［従来の技術］ 第７図に三相信号型エンコーダの概略を示す。

図において、三相信号型エンコーダは、例えばプリンタ
のキャリア１（可動体）に取付けられた発光器１１と受
光器１３．１４．１５とからなる検出部１０と、例えば
プリンタのフレーム（静止体）に取付けられたスケール
１２と、図示しない計数回路とから構成されている。

スケール１２は、光透過スリットが一定のピッチに設け
られたスリット板から形成されかつ１つのスリットの幅
は発光器１１からの発光が最大２つの受光器に照射可能
な大きさとされている。

検出部１０からは、キャリア１の移動に件って、第３図
に示す如く、各受光器１３，１４．１５に対応する２値
化（Ｈレベル、Ｌレベル）された三相信号Ｐ１．Ｐ２　
、Ｐ３を計数回路に出力される。

各信号Ｐ１　、Ｐ２　、Ｐ３は、各受光器１３，１４．
１５の配設位置関係から、第４図に示す如く論理上のパ
ターンデータを形成する９例えば、期間■の場合にはＰ
１　＝１．Ｐ２　＝Ｏ，Ｐ３　＝１”、期間■の場合に
は’Ｐｉ　＝０．Ｐ２　＝Ｏ，Ｐ３＝１”である。

したがって、計数回路は、入力された論理上のパターン
データからキャリア１とスケール１２との相対移動変位
量を検出することができる。

ここに、従来は第６図に示す如く、ステップ２００で三
相信号Ｐｉ　、Ｐ２　、Ｐ３を読取り、ステップ２０２
で読取った三相信号Ｐｉ　、　Ｐ２　、　Ｐ３が論理上
のパターンデータであるか否かを判断し、ＹＥＳの場合
には、前回データを読込むとともに今回データとの比較
においてキャリア１の移動方向を判別（ステップ２０６
，２０８，２１０）Ｌ、それぞれの方向についてスケー
ル１２のスリット幅及び各受光器Ｐ１　、Ｐ２　、Ｐ３
の配設ピッチ等から規定された単位相対変位量を＋１づ
つカウントアツプすることにより計数するものとされて
いた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、振動等事情により、検出部１０がら計数回路に
入力される三相信号ＰＩ　、Ｐ２　、Ｐ３か論理外のパ
ターンデータとなることがある。

すなわち、第４図との対比において図示した第５図に示
す如く、期間■においては本来的に論理上のパターン“
ＰＩ　＝１．Ｐ２　＝Ｏ，Ｐ３　＝Ｏ”であるはずのと
ころ論理外のパターン″ＰＩ　＝Ｐ２　＝Ｐ３　＝１”
となり、また期間■においてはパターン、”ＰＩ　＝Ｐ
２　＝Ｐ３　＝Ｏ”となる。

ここに従来は、かかる事態は極めて希であることから、
第６図のステップ２０２で論理外のパターンと判断され
たときには、そのパターンデータは無視（ステップ２０
４）するものとして形成されていた。

しかしながら、例えばプリンタのキャリアの移動方向と
その変位量を求める場合に利用する場合等にあって、益
々の高速化と高精度化と鮮明印字等が求められる現今要
請から上記処理は許され難くなっている。

また、第３図に示す如く信号Ｐ２が２点Ｓ線で示す如く
位相が進みあるいは信号Ｐ３の位相が遅れることが現実
として生じることからすればエンコーダそのものとして
適切補正すべきである。

ここに、本発明の目的は、論理外のパターンデータを前
後の論理上のパターンデータを利用して論理上のパター
ンデータに変換し、も′つて高精疫検出できる三相信号
エンコーダを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、三相信号の位相が進遅することはあり得るも
のの各信号の位相が逆転するようなことはハード的に不
可能であることに着目し、前後の論理上のパターンデー
タの積又は和を求めることにより論理外のパターンデー
タを論理上のパターンデータに置換しつつ計数するよう
に形成したものである。

すなわち、静止体および可動体のいずれか一方に取付け
られたスケールとその他方に取付けられた検出部とこの
検出部から出力された論理上のパターンを持つ三相の２
値化信号を処理して両者の相対移動変化量を計数する計
数回路とを含み形成された三相信号エンコーダにおいて
、 前記検出部から検出された三相２値化信号を記憶するデ
ータ記憶手段と、 このデータ記憶手段に記憶された前回パターンデータが
論理外のパターンである場合に、前々回パターンデータ
と今回パターンデータとの積又は和を求めることにより
論理外のパターンデータを論理上のパターンデータに変
換するパターン変換演算手段とを設け、 論理外のパターンデータを論理上のパターンデータに置
換して相対移動変化量を計数するように構成したことを
特徴とする。

［作用］ 上記構成による本発明では、論理外のパターンデータが
生じた場合には、論理上の前回及び次回のパターンデー
タを積又は和を求めることにより、論理上のパターンデ
ータに変換できる。

よって、論理外パターンデータを排除することなく論理
」二のパターンデータに置換して正確な方向性と変化量
とを計数できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は全体椙成図である。

図において、三相信号型エンコーダは、検出部１０と計
数回路２０とから構成されている。

検出部１０は、従来横道と同じく発光器１１、受光器（
光な変換器）１３．１４．１５とから形成されている。

なお、各受光器１３．１．４．１５で光な変換されたア
ナログ信号は対応するコンパレータ１６，１７．１８に
より２値化信号＜　Ｉ−ｉレベル９Ｉ−、レベル）に整
形され々て計数回路２０に出力される。１２はスケール
である。

この実施例では、発受光器１１．１３，１．５は可動体
としてのプリンタのキャリア（１）に、スケール１２は
静止体としてフレームにそれぞれ取付けられている。こ
の逆にスケール１２を可動体に設けても実施できる。

次に、計数回１ｎ２０は、演算、判断、命令、実行等を
行なうＣＰＵ２１と演算式等を格納したＲＯＭ２２とデ
ータ記憶手段を形成するＲ、ＡＭ２３とパターン変換演
算手段とカウンター（ＣＮＴＲ）２４とから形成されて
いる。

このデータ記憶手段は、検出部１０から入力された各受
光器１３，１４．１５に対応する２値化信号Ｐ１　、Ｐ
２　、Ｐ３をサイクルごとにパターンデータとして記憶
するもので、各信号Ｐ１　、　Ｐ２　。

Ｐ３が形成するパターンか論理上のものでも、論理外の
ものでも記憶する。また、変換されたパターンデータは
先の論理外パターンデータに代えて記憶される。

ここに、パターン変換演算手段は、ＣＰＵ２１ＲＯＭ２
２．ＲＡＭ２３等から形成され、論理外のパターンデー
タを論理上のパターンデータに変換する手段である。

ずなわぢ、入力されたパターンデータが、第５図に示す
期間■の論理外のパターンデータ“Ｐｌ−Ｐ２　＝Ｐ３
　＝１”″であるときは、第４図に示す前回（期間■）
のパターンデータ“Ｐ１＝１．Ｐ２＝０．Ｐ３＝１”と
次回（期間■）のパターンデータ’ＰＩ　＝１．Ｐ２　
＝１．Ｐ３　＝Ｏ’との積（Ｐｉ　＝１．Ｐ２　＝０．
Ｐ３　＝０）を求めることによって本来的論理上のパタ
ーンデータ“Ｐｌ−１、Ｐ２　＝０．Ｐ３　＝Ｏ”に変
換する。

経時的に言えば、前回のパターンデータが論理外のパタ
ーンである場合には、前々回の論理上のパターンデータ
“Ｐｌ　＝１．Ｐ２　＝０．Ｐ３　＝１”と今回の論理
１−のパターンデータ“Ｐｉ　＝ｌ、　Ｐ２　＝１．Ｐ
３　＝Ｏ”とのＡ　Ｎ　ｌ）をとって該前回パターンデ
ータを論理上のパターンデータに変換するのである０以
上は、第４図において上から下に移動するＲ方向につい
て述べたが、その逆のＬ方向についても同様である。

さらに、期間■のパターンが論理外のパターンデータ″
Ｐ　１　＝　Ｐ　２　＝　Ｐ　３　＝　０　”　”Ｃ’
　Ｉ＞　ルトキハ、Ｒ方向の場合、前回（前々回）つま
り期間■のパターンデータ“Ｐｌ　＝０．Ｐ２　＝１．
Ｐ３　＝０”と次回（今回）つまり期間■のパターンデ
ータ“ＰＩ　＝０．Ｐ２　＝Ｏ，Ｐ３　＝１”との和（
ＯＲ＞を求めることにより、本来的論理上のパターンデ
ータ“Ｐｌ　＝Ｏ，Ｉ）２　＝１．Ｐ３　＝１”に変換
する。

また、ＣＰＵ２１は、論理上のパターンデータ（変換さ
れた論理上のパターンデータも含む）か入力されるごと
に前回パターンデータとの相対関係からＲ方向又はＬ７
方向を判断しつつカウンター２４の計数値を１づつ増減
する機能を有する。

なお、論理外のパターンデータが発生した場合には、経
時的問題から１度に計数値を２づつ増減するよう形成し
ている。

次に、作用を説明する。

第２図において、データ記憶手段よりデータ読取（ステ
ップ１００）Ｌ、そのデータがパターンデータであるか
否かを判断する（ステップ１０２）。

すなわち、ステップ１０２において、今回データが論理
上のパターンデータであるときは、ステップ、１０６の
Ｙ　Ｉ？、　Ｓ　’ＩＪＪ断を経由し、かつ前回データ
を読取り（ステップ１０８）つつステップ１１０．１１
２で方向を判断する。

例えば、今回パターンデータが“Ｐ１＝１．Ｐ２＝Ｏ，
Ｐ３＝Ｏ”であり、前回パターンデータが”ｒ’１　＝
１．　Ｉ’２　＝Ｏ，Ｐ３　＝１″である場合には、第
３図、第４図にみられるように期間■から■ノ＼移行し
たものであるからＲ方向と判断し、Ｒ方向の変化量を単
位変化量である“１”だけカウンター２４の３１数値を
増大歩進ずる（ステップ１１４）。

さて、ステップ１０２で今回データが論理外のパターン
であるつまりＮ　Ｏ判ＩＬｌｉされると、当該論理外の
パターンデータ゛１）１−二Ｐ２＝Ｐ３＝１”又は“Ｐ
ｌ　＝Ｐ２−１）３　＝Ｏ”がデータ記憶手段としての
ＲＡＭ２３に記憶される（ステップ１０４）。

次に、！サイクルタイム経過後に入力された今回データ
が論理上のパターン（例えば、期間■のＰｌ　＝１．Ｐ
２　＝１．Ｐ３　＝Ｏ）であるときは、ステップ１０２
でＹＥＳ判断されかつステップ１０６で先（前回）のデ
ータが論理外のパターンか否かを判断する。

ステップ１０６において、論理外のパターンであったと
判断されると、ステップ１２０において“オール１”又
は“オール０″が判断される。

“オールＩＨの場合には、ステップ１２２に進み、パタ
ーン変換演算手段は前々回つまり期間■のパターンデー
タ“Ｐｌ　＝１．Ｐ２　＝０．Ｐ３　＝１”と今回つま
り期間■のパターンデータ“Ｐ１＝１．Ｐ２　＝１．Ｐ
３　＝Ｏ″とのＡＮＤすなわち積を演算して前回つまり
期間■の論理外のパターンデータ“オール１ｎを本来的
論理上のパターンデータ″Ｐ１　＝１．Ｐ２　＝Ｏ，Ｐ
３　＝Ｏ”に変換し、データ記憶手段の前回パターンデ
ータを書替記憶させるとともに、ステップ１２６での方
向性を判断し、カウンター２４の計数値を前回（期間■
）と今回（期間■）との分としてＲ方向に“２”だけ増
大歩進する。

一方、ステップ１２０で“オール０′″と判断されると
ステップ１２４において、前々回（期間■）と今回（期
間■）とのパターンデータ“Ｐｉ　＝Ｏ。

Ｐ２　＝１．　Ｐ３　＝Ｏ”　ト“Ｐｉ　＝Ｏ，Ｐ２　
＝Ｏ。

Ｐ３＝１″とをＯＲつまり和演算し、前回（期間■）の
論理外データ“オールＯ″を本来的な論理上のパターン
データＰ１　＝Ｏ，Ｐ２　＝１．Ｐ３　＝１″に変換す
る。この場合には、ステップ１２６のＮｏ判断、ステッ
プ１２８のＹｒＥ、Ｓ判断により、前回（期間■）と今
回（期間■）との分としてカウンター２４の計数値をＬ
方向に“２”だけ歩進させる（ステップ１３２）。

なお、ステップ１１２のＮｏ判断、ステップ１２８のＮ
ｏ判断は、キャリア１の移動がなかった場合であるから
、これら場合にはステップ１００に戻る。

また、以上はＲ方向について述べたが、Ｌ方向について
も同様に作用するのでその説明は省略する。

しかして、この実施例によれば、三相の２値化信号を記
憶するデータ記憶手段と前々回パターンデータと今回パ
ターンデータとの積又は和を求めることによって、論理
外のパターンデータを本来的論理上のパターンデータに
変換するパターン変換演算手段を設は構成されているの
で、エンコーダを取付けた機器の振動等により論理外の
パターンデータが発生することがあっても、これを論理
上のパターンデータに変換かつ置換して静止体と可動体
（キャリア１）との相対移動変化量を正確かつ迅速に計
数することができる。

また、データ変換演算手段は、ＣＰＵ２１等から構成さ
れかつ三相信号のＡＮＤあるいはＯＲを求めるだけで論
理上のパターンデータに変換できるから、キャリア１の
高速性を一層助長することができる。

さらに、論理外のパターンデータが発生したときには、
次のパターンデータ入力時にそれを論理上のパターンに
変換するとともに当該論理外のパターンデータ分を含み
、−度に“２″づつカウンター２４の計数値を歩進させ
る構成であるから、高速性と高精度とを維持しながら回
路構成を簡素化することができる。

［発明の効果］ 本発明は、論理外のパターンデータを前々回データと今
回データとを演算処理して論理上のパターンデータに変
換しつつその分をも計数可能に構成されているので、可
動体と静止体との相対移動変化量を正確に検出できる三
相信号型エンコーダを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実繕例を示す回路図、第２図は同じ
く動作を説明するためのフローシート、第３図〜第７図
は従来三相信号型エンコーダを示し、第３図は各受光器
から出力される２値化信号のタイミングチャート、第４
図は論理上のパターンデータを説明するための図、第５
図は第４図との対比により表現した論理外のパターンデ
ータを説明するための図、第６図は動作説明をするため
のフローシート及び第７図はキャリアに組込んだ場合の
概略図である。 １・・・可動体なるキャリア、 １０・・・検出部、 １２・・・スゲール、 ２０・・・計数回路、 ２１・・・データ変換演算手段の一部を形成するＣＰＵ ２３・・・データ記憶手段を形成するＲＡＭ、２４・・
・カウンター

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）静止体および可動体のいずれか一方に取付けられ
   たスケールとその他方に取付けられた検出部とこの検出
   部から出力された論理上のパターンを持つ三相の２値化
   信号を処理して両者の相対移動変化量を計数する計数回
   路とを含み形成された三相信号エンコーダにおいて、 前記検出部から検出された三相２値化信号を記憶するデ
   ータ記憶手段と、 このデータ記憶手段に記憶された前回パターンデータが
   論理外のパターンである場合に、前々回パターンデータ
   と今回パターンデータとの積又は和を求めることにより
   論理外のパターンデータを論理上のパターンデータに変
   換するパターン変換演算手段とを設け、 論理外のパターンデータを論理上のパターンデータに置
   換して相対移動変化量を計数するように構成したことを
   特徴とする三相信号型エンコーダ。