JPH0221216A - アブソリュートエンコーダ - 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］ この発明はアブソリュートエンコーダに関するものであ
る。

［従来の技術］ 特開昭５４−１１８２５９号公報には、二列以上の磁化
パターンのトラックをもつ符号板と、磁気抵抗効果素子
（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ
；以下ＭＲ素子という）を利用した検出器とを組合せた
磁気式のアブソリュートエンコーダが示されている。

般にこの種のアブソリュートエンコーダでは２Ｎの分解
能を得るにはアブソリュートパターンとして最低Ｎ木の
トラックが必要であり、符号板が円盤型であれば、複数
のトラックが同心円状に配列される。例えばＮ＝４の場
合、円盤型符号板には四本の円形トラックが同心円状に
設けられ、これらトラックに磁化の方向による二進符号
のアブソリュートパターンが形成される。夫々のトラッ
クにはＭＲ素子からなるセンサが割当られ、符号板がそ
の中心口りに前記センサと相対的に回転するのに伴って
、符号板の任意の回転位置にて得られる各センサの出力
の組合せが絶対的な符号板の回転位置を与えるコード信
号になるようにしである。

一方、特開昭５７−１７５２１１号公報または実開昭６
０−１５２９１６号公報には、符号板上のアブソリュー
トパターンを１トラツクにし、このトラック長さ方向に
複数の検出器を配列して、各検出器の出力の組合せコー
ドによって絶対位置を検出する磁気式または光学式のア
ブソリュートエンコーダが示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の従来のアブソリュートエンコーダでは、磁気式と
光学式とを問わず、そのアブソリュートパターンの読み
取りに際しては、そのビット数に応じたＮ個の非接触検
出器からの各信号を電気回路によりて矩形波に波形整形
してから二進数に数値化する必要があるが、各検出器か
らの検出４３号は波形整形処理によって矩形波にした場
合、その立上り・立下りが成る時間を経て行なわれ、ま
たそのタイミングに各検出器で僅かずつずれが生じるの
が避けられない、特にエンコーダの分解能を上げるため
に符号板のアブソリュートパターンを細かくすると、検
出器の出力パルスの立上り・立下り時間とタイミングの
同期が問題となり、これら立上り・立下り部分での各検
出器出力の読み出し結果が正確な位置コードにならず、
エンコーダ出力に誤りが生じる恐れがある。

従ってこの発明の課題は、これらの欠点を無くして、位
置の読取りに誤りを生じることの極めて少ない高精度の
アブソリュートエンコーダを得ることにある。

［課題を解決するための手段］ この発明のアブソリュートエンコーダは、アブソリュー
トパターンを有するトラックを設けた符−９板と、この
符号板に対して前記トラックの長手方向に相対移動可能
な前記パターンの読み取り用の複数の検出器とを備えて
おり、特に前述の課題を達成するために、 前記各検出器によって得られたパルス列の高低レベルを
、その単位パルス幅のほぼ中ほどの時点て別のクロック
信号に基づいて同時に読み取る読取手段を備えてなるも
のである。

［作用］ この発明のアブソリュートエンコーダでは、符号板のト
ラックのアブソリュートパターンが各検出器で読み取ら
れると、各検出器によって得られたパルス列は、該パル
ス列を構成する単位パルス幅のほぼ中ほどの時点で別の
クロック信号に基づいて同時に高低レベルを読取られる
。このようにして前記パルス列の立上り・立下りから離
れた安定な時点で各検出器出力の同時読取りが行なわれ
るので、エンコーダ出力に誤りが発生するのを極めて少
なくすることが可能となる。

この発明の実施例を図面と共に説明すれば以下の通りで
ある。

［実施例コ 第１図（ａ）（ｂ）は、ＭＲ素子を用いた磁気式アブソ
リュートエンコーダの場合のこの発明の一実施例を示す
ものであり、同図（ａ）は円盤型符号板の模式平面図、
同図（ｂ）は前記円盤型符号板に着磁されたアブソリュ
ートパターン信号を読み取るＭＲ素子のセンサを示す模
式平面図である。

第１図（ａ）において、符号板１にはその回転軸心３を
中心とする三木の円形のトラック２ａ。

２ｂ、２ｃが同心円状に設定されている。

ここでトラック２ａ、２ｂはアブソリュートパターンを
有するトラックであり、この実施例では相補的なダブル
トラックを用いて検出器の読み取りのＳ／Ｎ比を向上し
た場合を例示しているが、勿論、−本のアブソリュート
パターントラックによるものであってもよい。

第１の円形トラック２ａ上には、円周を１６分割く１ビ
ット分かπ／８ラジアンに相当）した１６ビツト（Ｎ＝
４）のアブソリュートパターンが着磁ビット６ａ〜６ｄ
と未着磁ビット７ａ〜７ｄニヨって形成されている。

第１　図（ａ　）の第１の円形トラック２ａにおいて１
２時の位置から時計方向へ順にビット構成を説明すると
、未着磁ビット７ａは連続した四つの「０」ビット、着
磁ビット６ａは連続した二つのｒｌ」ビット、未着磁ビ
ット７ｂは単一の「０」ビット、着磁ビット６ｂは単一
の「１」ビット、未着磁ビット７Ｃは単一の「０」ビッ
ト、着磁ビット６Ｃは連続した四つのｒ１４ビット、未
着磁ビット７ｄは連続した二つの「ＯＪビット、そして
着磁ビット６ｄは単一の「ｌ」ビットと現すことができ
、従ってこのパターンのアブソリュートコードは、 ｒｏｏｏｏｌｌｏｌｏｌ　１１１００１Ｊということに
なる。

第２の円形トラック２ｂ上にも、円周を１６分割（１ビ
ツト分がπ／８ラジアンに相当）した１６ビツト（Ｎ＝
４）のアブソリュートパターンが着磁ビット６ｅ〜６ｈ
と未着磁ビット７ｅ〜７ｈによって同様（形成されてい
るが、このアブソリュートパターンは第１のトラックの
アブソリュートパターンの丁度反転パターンになってお
り、従ってこのパターンのアブソリュートコードは、ｒ
ｌ　　１　１　１００１０１００００１　１０Ｊという
ことになる。・ 前記各着磁ビット６ａ〜６ｈは、１ビツトの長さ寸法（
角度範囲）をλ、着磁ビットのビット数をｎとするとき
、トラック長手方向に２１＋１個の交互に極性の異なる
着磁区画（Ｓ、Ｎ）を隣接配列して構成されており、し
かも磁場分布を対称的にするために、前記配列の始端と
終端の着磁区画のトラック長手方向の長さ寸法をλ／４
に実質的に等しく、これらの間に挟まれた中間の着磁区
画のトラック長手方向の長さ寸法をλ／２に実質的に等
しくしである。例えば、着磁ビット６ａではｎ＝２であ
るから合計五つの着磁区画（ＮＳＮＳＮ）が−列に並び
、始端と終端の二つの着磁区画（Ｎ、Ｎ）はトラック長
手方向に夫々λ／４の長さ、中間の三つの着磁区間（Ｓ
、Ｎ、Ｓ）は夫々λ／２の長さを有している。ここで、
λは１ビツト分の長さ寸法であって、第１図の実施例で
はＮ＝４であるから、符号板１の円形トラック上では角
度範囲にして３６０／１６＝２２．５度（π／８ラジア
ン）に相当する。

一番内側の第３のトラック２ｃは前述のクロック信号を
得るためのインクリメンタルパターンを有するものであ
り、このトラック２ｃ上には、丁度１ビツトの長さ寸法
（角度範囲）λに相当する１６個の着磁区画Ｎ、Ｓか交
互に極性を変えて配列され、全周を１６分割したインク
リメンタルパターンとなっている。

検出器１０は、第１図（ｂ）に示すように符号板１の各
アブソリュートパターントラック２８．２１〕毎にＮ＝
４個ずつのＭＲ素子センサｌｌａ〜１４ａ及びｌｌｂ〜
１４ｂを有すると共に、インクリメンタルパターントラ
ック２ｃの読取り用に一つのＭＲ素子センサ３０を有し
ている。この検出器１０は、第１図（ｂ）に鎖線で示し
たように符号板ｌと対置され、回転軸心３を中心とする
両者間の相対回転に伴ない、センサ、１１ａ〜１４ａが
第１の円形トラック２ａの着磁ビットによるアブソリュ
ートパターンを読み取ると同時にセンサｌ１ｂ−１４ｂ
が第２の円形トラック２ｂの反転アブソリュートパター
ンを読み取り、そのとぎの同期したクロック信号を得る
べくセンサ３ｏが第３の円形トラック２ｃ上のインクリ
メンタルパターンを読み取るものである。

アブソリュートパターンの読み取りに関して、同一トラ
ック上での各ＭＲ素子センサ間の配置間隔は、前記単位
寸法λまたはその整数倍であればよく、第１図（ｂ）で
はこの間隔は丁度＾にしである。但し、整数倍の場合、
アブソリュートパターンは前記とは異なったものとなる
。例えば１０ビツトのアブソリュートエンコーダの場合
、間隔がλのときは第６図（ｄ）、間隔が２λの場合は
第７図のようなアブソリュートパターンになる。

個々のＭＲ素子センサについて、アブソリュートパター
ン読み取り用のセンサ１１ａ、１１ｂ（７）構成を、イ
ンクリメンタルパターン読み取り用のセンサ３０との関
連構成と共に第２図に示す。なお、アブソリュートパタ
ーン読み取り用の他のセンサ１２ａ、ｂ〜１４ａ、ｂの
構成は、センサＩＩａ、ｌｌｂの構成と同様であるので
説明を省略する。

第２図に示すように、第１のトラック２ａのためのＭＲ
素子センサｌｌａは、トラック長手方向にλ／４の間隔
をあけた二本の細い、着磁パターンに対して並行なＭＲ
素子１５ａ、１５ｂからなり、同様に第２のトラック２
ｂのためのＭＲ素子センサｌｌｂもトラック長手方向に
λ／４の間隔をあけた二本の細い、着磁パターンに対し
て並行なＭＲ素子１５ｃ、１５ｄからなっている。これ
に対して第３のトラック２ＣのためのＭＲ素子センサ３
０は、トラック長手方向にλ／２の間隔をあけた二本の
細い、着磁パターンに対して並行なＭＲ素子＋５ｅ、１
５ｆからなる。この場合、センサｌｌａ、ｌｌｂでＭＲ
素子同士がトラック長手方向に関して位置ずれなく揃え
られているが、これは第１図（ａ）に示すように、両ト
ラック２ａ、２ｂが周方向に位相差零で併設されている
からであり、これらトラック同士が成る位相差で周方向
にずれて設けられている場合には、センサ１１ａとｔｔ
ｂの配置も対応する位相差でずらせばよい。

前記アブソリュートパターン読み取り用のＭＲ素子１５
ａ〜１５ｄは、第２図に示すように、１５ａと１５ｃ、
１５ｂと１５ｄがそれぞれ組にされて直列接続され、両
直列接続パスで電流の向きが互いに逆になるように、直
流電源端子１７．２０間でブリッジ回路を形成し、その
信号出力端子１８．１９間に検出出力を生じるように構
成しである。第２図には例として両トラックの着磁ピッ
）・６ａ、６ｆが洋画されており、着磁ビット６ａの終
端の着磁区画１６ａｅ及び着磁ビット６ｆの始端の着磁
区画１６ｆａと終端の着磁区画１６ｆＣの各々の長さ寸
法は共に前記ＭＲ素子１５ａ。

＋５ｂ間または１５ｃ、１５６間の間隔寸法と同しλ／
４であり、両着磁ビットのその他の中間の６磁区画（１
６ａｃ、１６ａｄ、１６ｆｂなど）の長さ寸法はλ／２
である。

また、インクリメンタルパターン読み取り用のセンサ３
０のＭＲ素子１５ｅ、１５ｆは、第２図に示すように前
記直流電源端子１７．２０間で直列接続されており、同
様に前記直流電源端子間にて直列接続された固定抵抗３
２ａ、３２ｂと共にブリッジ回路を構成し、各直列接続
パスの中間接続点を信号出力端子３３．３４に接続して
いる。

ＭＲ素子は、水平磁場がかかると磁界の極性に拘らずそ
の強度に応じて自身の電気抵抗値を低下させる。従って
検出器１０と符号板１との相対移動によって第２図のア
ブソリュートパターン読み取り用のセンサの出力端子１
８．１９に生じる信号は次のようになる。

例えばＭＲ素子１５ａに着磁ビットからの水平磁場がか
かると、ＭＲ素子１５ａの抵抗値が小さくなるから出力
端子１８の電位が上昇し、ＭＲ素子１５ｂに磁場がかか
ると出力端子１９の電位が低下する。また、ＭＲ素子１
５ｃに磁場がかかると出力端子１８の電位が低下し、Ｍ
Ｒ素子１５ｄに磁場がかかると出力端子１９の電位が上
昇するようになる。両トラックのパターンは相補的であ
り、また両センサ共に一対のＭＲ素子間の間隔はλ／４
であるので、出力端子１８と１９とでは振幅波形が丁度
上下対称となり、両出力間の位相のずれはλを３６０度
とすると９０度の位相差に相当する。

また、インクリメンタルパターン読み取り用のセンサ３
０の出力端子３３．３４に生じる信号は次の通りである
。

即ち、一方のＭＲ素子１５ｅに水平磁場がかかると、そ
の抵抗値が小さくなるから出力端子３３の電位が上昇し
、他方のＭＲ素子１５ｆに水平磁場がかかると、その抵
抗値が小さくなるから出力端子３３の電位が低下する。

一方、出力端子１４の電位は固定抵抗３２２ａ、３２ｂ
によって直流電源端子１７．２０間の中間の所定電位に
固定されている。

両ＭＲ素子１５ｅ、１５ｆ間の間隔寸法は、インクリメ
ンタルパターンの各着磁区画の長さ寸法λの丁度半分の
λ／２であるから、ＭＲ素子１５ｅ、１５ｆの一方が最
大抵抗値のときに他方は最低抵抗値となり、従って符号
板１と検出器１０との相対移動によって出力端子３３．
３４間にはインクリメンタルパターンのトラック２ｃに
沿った水平磁場分布に対応して変化する信号出力が得ら
れる。

第３図には前記検出器１０の検出出力を処理するための
信号処理回路の一例が示され、第４図には符号板１のト
ラック２ａ、２ｂに形成された相補的なアブソリュート
パターンおよびトラック２Ｃに形成されたインクリメン
タルパターンの各着磁区画によるトラックに沿った水平
磁場パターンと前記信号処理回路の各部波形の例が示さ
れている。

検出Ｗ＋ｏにおいて、アブソリュートパターン読み取り
用のＭＲ素子センサｌｌａ、ｌｌｂの一方の出力端子１
８は信号処理回路２１の入力端子２２に接続されており
、他方の出力端子１９は入力端子２３に接続されている
。他のアブソリュートパターン読み取り用のＭＲ素子セ
ンサ１２ａ１２ｂ〜１４ａ、１４ｂについても同様であ
るので、ここではＭＲ素子センサｌｌａ、ｌｌｂの組に
ついてのみ説明する。

符号板１のトラック２ａに形成されたアブソリュートパ
ターンの着磁ビットによる磁場パターンは第４図（ａ）
に示す通りであり、これと相補的なトラック２ｂに形成
された反転パターンの着磁ビットによる磁場パターンは
第４図（ｂ）に示す通りである。これを各々λ／４の間
隔をあけた二本のＭＲ素子からなるセンサｌｌａ、ｌｌ
ｂで相対走査すると、出力端子１８には第４図（ｄ）に
示すような脈流パルス状の信号が現われ、もう−方の出
力端子１９には第４図（ｅ）に示すような相補的な脈流
パルス状の信号が現われる。再出力端子１８．１９に現
われる信号を信号処理回路２１の差動アンプ２４に人力
して差動増幅すると、差動アンプ２４の出力端には第４
図（ｆ）に示す通りのほぼ矩形波状の信号が得られる。

この信号のパルス立上りと立下がりは、パルス幅に関係
なく一定の急峻なものとなる。そこでこの信号をコンパ
レータ２５によって成る一定の比較レベルで矩形波に変
換すると、コンパレータ２５の出力端には第４図（ｇ）
に示すような矩形波信号が得られる。この矩形波信号は
読取手段の一部としてのラッチ回路２９の入力端に人力
され、同様にしてセンサ１２ａと１２ｂの組、センサ１
３ａと１３ｂの組、センサ１４ａと１４ｂの組のそれぞ
れからの検出信号による矩形波信号も夫々ラッチ回路の
対応する入力端に入力される。

一方、符号板１のトラック２ｃに形成されたインクリメ
ンタルパターンの水平磁場パターンは第４図（Ｃ）に示
す通りであり、これをλ／２の間隔をあけた二本のＭＲ
素子１５ｅ、１５ｆからなるセンサ３０で相対走査する
と、センサ３０の出力端子３３．３４間には水平磁場パ
ターンに対応した波形の脈流パルス状の信号が現われる
から、これを信号処理回路２１内の増幅回路２６とシュ
ミットトリガ回路２７で矩形波に波形整形したのち、モ
ノマルチ回路２８に入力する。モノマルチ回路２８は、
前記矩形波の立上りと立下りの両方で第４図（ｈ）に示
すような前記クロック信号としてのストローブパルスを
出力し、これをラッチ回路２９に与えている。

この場合、本発明に従って第４図（ｇ）（ｈ）に示すよ
うに、前記ストローブパルスは、アブソリュートパター
ンの読み取り結果である矩形波信号の最小ビット構成単
位のパルス幅のほぼ中央の時点に同期して生じるように
なっており、これによフて、各コンパレータ２５からの
矩形波信号の高低レベルの読み飯りのタイミングをラッ
チ回路２９で前記ストローブパルス時点に揃え、第４図
（ｇ）に示す矩形波の立上り・立下りから雛れたパルス
幅のほぼ中ほどの安定した時点で各矩形波信号を同時に
読み取るようにし、誤った内容での読み取りを防いでい
る。

本実施例においては、このような読み取りタイミングの
選定は、アブソリュートパターンのトラック２ａ、２ｂ
およびその検出器１１ａ、ｂ〜１４ａ、ｂの組合せに対
してインクリメンタルパターンのトラック２ｃとその検
出器３ｏの組合せの配置上の位相差を適当に選定するこ
とで実現している。

ラッチ回路２９は、前述のようなりロック信号としての
ストローブパルスの到来の度に各入力端の矩形波信号の
高低レベルをラッチしてその出力端子２７ａ〜２７ｄに
出力する。このようにして四つの出力端子２７ａ〜２７
ｄから前記符号板ｌのπ／８ラジアンの回転角度毎にｒ
ｏ、ＩＪの組合せの異なる４桁の２進コ一ド信号か得ら
れるようになっている。

前記四組の各センサからの検出信号によって前記信号処
理回路２５の出力端子２５ａ、２５ｂ。

２５ｃ、２５ｄに現われる矩形波信号を、第１図（ａ）
（ｂ）に対応させて図示すると第５図に示した（ａ）（
ｂ）（ｃ）（ｄ）の通りである。なお、第５図の（ｅ）
はシュミットトリガ回路２７から出力されているインク
リメンタルパターンの読み取り結果に対応する矩形波信
号であり、この信号の立上りと立下りの双方で読み取り
タイミングを与えるストローブパルスが発生される。こ
の場合、固定された検出器１０に対して符号板１が第１
図（ｂ）に矢印で示すように反時計方向に回転している
ものとする。この実施例では、前述のようにＮ＝４であ
るからアブソリュートコードは２Ｎ＝１６ビツトであり
、第１図（ｂ）に示したように、符号板１の円周方向へ
各々λの間隔で並べた四組のＭＲ素子センサ１ｌａ−１
１ｂ、１２ａ−１２ｂ、１３ａ−１３ｂ、および１４ａ
−１４ｂによる検出信号によって、出力端子２７ａ〜２
７ｄから符号板１の一回転に亙って同じ「０゜ｌ」の組
合せのコード信号が生じないように、トラック２上のア
ブソリュートパターンの配列（アブソリュートコード）
が定められ、これは前述した通り、ｒＯＯＯＯｌｌｏｌ
ｏｌｌｌｌｏｏｌＪである。

従って出力端子２７ａを２°、２７ｂを２２７ｃを２２
，２７６を２３に割り当てると、相対回転角度π／８ラ
ジアン毎に異なる内容の４ビツトのアブソリュート信号
か得られ、第５図にはそれぞれのアブソリュート信号に
対応する十人進数が（ｆ）として添え書きされている。

これから解るように、第５図の矩形波信号をそのまま数
値化すれば１６の十人進数となり、またこれは符号板１
を一回転した場合に一箇所として同じ数値となっておら
ず、従ってアブソリュートエンコーダが構成されている
ことが解る。

アブソリュートパターンの配列の決定は次のようにして
行なう。

即ち、ビット数が少ないときは順次試行錯誤的に行なっ
てもよいが、ビット数が多くなるとコンピュータで演算
させる必要がある。

前述の４ビツトの場合で説明すると、例えば各ビットが
「Ｏ」の場合は必ずあるから、先ず４つの「０」の連続
ｒｏ、Ｏ，０，０」を考える。そして「０」が５つ連続
すると同じ組合せが生してしまうことになるから、「０
」が４つ続いた後には必ず「１」がくると考える。この
ようにして順次「Ｏ」か「ｌ」かを追加していき、４つ
すうの区切りで１ビツトずつシフトしたときに同し内容
の組合せが生じないようにすればよい。

このようにしてコンピュータに演算させた結果を第６図
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示す。

第６図（ａ）は５ビツト、即ちＮ＝５の場合のアブソリ
ュートコードであり、第６図（ｂ）は６ビツト、即ちＮ
＝６の場合のアブソリュートコードであり、第６図（Ｃ
）は８ビツト、即ちＮ＝８の場合のアブソリュートコー
ドであり、そして第６図（Ｃ）は１０ビツト、即ちＮ＝
１０の場合のアブソリュートコードである。

第６図（ｂ）（ｃ）（ｄ）のアブソリュートコードは、
行の末尾のビットがその次（下）の行の先頭のビットに
つながって一連のものとして構成される。

これら第６図のアブソリュートコードをロータリーエン
コーダに用いる場合には、最下行の最後のビットが第１
行の先頭のビットにつながって無端状に連続するように
する。

第６図の例ではＭＲ素子センサをアブソリュートパター
ンの１ビツト相当分の間隔（λ）で連続配置する場合の
コード配列を示したが、パターンが細かくなってセンサ
の寸法上の制限により１ビツト間隔での連続配置が物理
的に困難になる場合は、アブソリュートパターンのコー
ド配列を工夫することによって、例えばコード配列の１
ビット置きに２λの間隔でＭＲ素子センサを配置するこ
とができる。そのような−例として第７図にＮ＝１０の
場合のアブソリュートコードを示す。この場合はＮ＝１
０であるから１０個のＭＲ素子センサが１ビツト置籾、
つまり間隔２λて配置されている。

勿論、他の間隔についても同様にアブソリュートコード
を適宜定めることは可能であり、一般的にはλの整数倍
の間隔についてアブソリュートコートを作ることができ
る。

このようなアブソリュートコードによればｌトラックで
アブソリュートパターンが実現できるので、所謂インク
リメンタル型のエンコーダと大きさが殆ど変わらないア
ブソリュートエンコーダを得ることが可能である。

以上は磁気式アブソリュートエンコーダの例であるが、
第８図〜第１０図は光学式アブフリューｌ−エンコーダ
の実施例を示している。

第８図（ａ）において、符号板４には不透明部分と透明
部分とでｒｏ、ＩＪのビットを構成してなる前述と同様
のアブソリュートパターンを設けたトラック５ａと、−
周分を１６等分して各分割領域を不透明部分と透明部分
とに交互に繰り返してインクリメンタルパターンとした
トラック５ｂとが併設されている。この符号板４には、
第８図（ｂ）に示すように符号板を挟んで対向する光源
８１ａ〜８４ａと光電センサ８１ｂ〜８４ｂの組および
光源８０ａと光電センサ８０ｂの組が検出器として組み
合され、これら検出器と符号板４とは回転軸心９を中心
とする相対回転を行なう。この検出器は、トラック５ａ
を読み取るために間隔λでトラック長手方向に配列され
た四つの光電センサ８１ａ、８２ａ、８３ａ、８４ａと
、トラック５ｂを読み取るための単一の光電センサ８０
ｂからなり、これらの相対配置関係については前述の磁
気式アブソリュートエンコーダの実施例の場合と同様に
、光電センサ８１ｂ〜８４ｂが互いにλの間隔でトラッ
ク５ａに沿って配列され、これらに対して角度位置でλ
／２だけずれた位置にて光電センサ８０ｂがトラック５
ｂに対設されている。

第９図には前記各光電センサ８０ｂ〜８４ｂの検出出力
を処理するための信号処理回路の一例が示されている。

第９図の信号処理回路では、これら各光電センサの検出
出力をパルス整形回路９０〜９４で整形処理し、夫々磁
気式と同じように第５図に示すような矩形波信号を得て
いる。第５図において（ａ）〜（ｄ）は夫々整形回路９
１〜９４の出力を、また（ｅ）は整形回路９０の出力波
形に対応する。第５図に示したように、インクリメンタ
ルパターンの読み取り結果に対応する光電センサ８０ｂ
の検出信号から得られた矩形波信号（ｅ）の立上りと立
下りのタイミングは、矩形波信号＜ａ＞〜（ｄ）の最小
ビット単位のパルス幅の略中央となっている。この矩形
波信号（ｅ）はモノマルチ回路９５にトリガ信号として
人力され、モノマルチ回路９５は前記トリガパルスの立
上りと立下りの双方でパルス出力を生じる。９６はラッ
チ回路であり、パルス整形回路９１〜９４から出力され
る矩形波信号（ａ）〜（ｄ）を、前記モノマルチ回路９
５から出力されるパルス（ストローブパルス）の到来時
点でラッチして出力端子９７ａ〜９７ｄに取り出すよう
になっている。

これによって各出力端子９７ａ〜９７ｄに前述ト同様な
４ビツトの二進コート信号が得られることは述べるまで
もない。

尚、以上に述へた実施例では、回転位置を読み取るため
のロータリーエンコーダを主に説明したか、本発明は直
線位置を読み取るためのリニアエンコーダにも適用でき
、その場合には、検出器と相対移動する符号板に前述の
ようなアブソリュートパターンを相対移動方向に沿って
直線的に形成すればよい。

またクロック信号（ストローブパルス）を得るために符
号板にインクリメンタルパターンのトラックを併設した
場合を例に挙げたが、符号板と検出器の相対移動が常に
一定速度で行なわれるようなエンコーダの場合には、信
号処理回路中に一定周ｅ　数（７）　クロツクパルス発
振器をもたせることにより、インクリメンタルパターン
のトラックとその検出系を省くことができる。

［発明の効果］ 以上に述べたように、この発明によれば、符号板のアブ
ソリュートパターンの読み取り結果の矩形波信号を、そ
の最小ビット単位のパルス幅のほぼ中はどで別のクロッ
ク信号に基づいて読み取るようにしたので、個々の検出
器からの検出信号のパルス高低レベルを常に安定した時
点で読み取ることができ、出力に誤りの生じる恐れのな
い高分解能のアブソリュートエンコーダを得ることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例に係る磁気式アブソ
リュートエンコーダの円盤型符号板の模式平面図、同図
（ｂ）は前記円盤型符号板に着磁されたアブソリュート
パターンを読み取るＭＲ素子センサからなる検出器を示
す模式平面図、第２図は個々のＭＲ素子センサの構成を
示す説明図、第３図は前記検出器の検出出力を処理する
ための信号処理回路の一例を示す回路図、第４図（ａ）
〜（ｇ）は符号板のトラックに形成されたアブソリュー
トパターンおよびインクリメンタルパターンの着磁区画
による水平磁場パターンと前記信号処理回路の各部波形
を示す線図、第５図はこの発明の一実施例に係るアブソ
リュートエンコーダの最終出力波形を示す線図、第６図
は異なるビット数のアブソリニー８１３号を得るための
アブソリュトコ−ドを決定するアブソリュートコードの
幾つかの例を示す説明図、第７図はアブソリュートコー
ドの別の例を示す説明図、第８図（ａ）はこの発明の別
の実施例に係る光学式アブソリュートエンコーダの円盤
型符号板の模式平面図、同図（ｂ）は前図の矢印へ方自
からみた正面図、第９図は前図の光電センサの検出出力
を処理するための信号処理回路の一例を示す回路図であ
る。 （主要部分の符号の説明） １：符号板 ２ａ、２ｂニドラツク（アブソリュート）２ｃニドラツ
ク（インクリメンタル） ３：回転軸心 ６ａ〜６ｈ：着磁ビット ７８〜７ｈ：未着磁ビット ｌＯ：検出器 １　ａ、ｂ　〜Ｉ　４ａ、ｂ　：　ＭＲ素子センサ１５
ａ　〜ｆ：ＭＲ素子 １７：＋側電源端子 １８．１９＋出力端子（アブソリュート）２０ニー側Ｎ
、ｆＡ端子 ２１：信号処理回路 ２４：差動アンプ ２５、コンパレータ ２８：モノマルチ回路 ２９；ラッチ回路 ３０：ＭＲ素子センサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　アブソリュートパターンを有するトラックを設けた符
   号板と、この符号板に対して前記トラックの長手方向に
   相対移動可能な複数の検出器とを備えたアブソリュート
   エンコーダにおいて、 前記各検出器によって得られたパルス列の高低レベルを
   、その単位パルス幅のほぼ中ほどの時点で別のクロック
   信号に基づいて同時に読み取る読取手段を備えたことを
   特徴とするアブソリュートエンコーダ。