JPH0399219A - エンコーダ - Google Patents
エンコーダInfo
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- JPH0399219A JPH0399219A JP23580689A JP23580689A JPH0399219A JP H0399219 A JPH0399219 A JP H0399219A JP 23580689 A JP23580689 A JP 23580689A JP 23580689 A JP23580689 A JP 23580689A JP H0399219 A JPH0399219 A JP H0399219A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ａ．産業上の利用分野
本発明は、エンコーダに関し、特に、回転検出部から得
られた原波形信号Ｓｉｎ Ｎθ， Ｃｏｓ Ｎθ（Ｎは
分解能）を乗算回路、２倍増巾回路、一対の２乗算回路
および減算回路とからなる波形分割回路により、２ｍ倍
の高精度信号を発生させ、極めて高い分解能を得るよう
にするための新規な改良に関する。
られた原波形信号Ｓｉｎ Ｎθ， Ｃｏｓ Ｎθ（Ｎは
分解能）を乗算回路、２倍増巾回路、一対の２乗算回路
および減算回路とからなる波形分割回路により、２ｍ倍
の高精度信号を発生させ、極めて高い分解能を得るよう
にするための新規な改良に関する。
ｂ．従来の技術
従来、用いられていたこの種のエンコーダにおける波形
分割回路としては、文献名を示していないが、本出願人
が製造していたエンコーダに使用していた回路として、
第２図に示す構成を開示することができる。
分割回路としては、文献名を示していないが、本出願人
が製造していたエンコーダに使用していた回路として、
第２図に示す構成を開示することができる。
すなわち、回転検出部（例えば、特開昭６２−２７８４
０８号公報に開示されている〉からえられた原波形であ
るＳｉｎ Ｎθ信号１およびＣｏｓ Ｎθ信号２は、直
列抵抗Ｒ０とＲ．とからなるベクトル和信号回路３に接
続され、各抵抗Ｒ０とＲ８間の接続点Ｐからベクトル和
信号であるＳｉｎ（Ｎθ＋α〉信号を出力していた。
０８号公報に開示されている〉からえられた原波形であ
るＳｉｎ Ｎθ信号１およびＣｏｓ Ｎθ信号２は、直
列抵抗Ｒ０とＲ．とからなるベクトル和信号回路３に接
続され、各抵抗Ｒ０とＲ８間の接続点Ｐからベクトル和
信号であるＳｉｎ（Ｎθ＋α〉信号を出力していた。
このＳｉｎ（Ｎθ十α〉信号４を、アナログ／デジタル
変換回路５にてデジタル信号５ａに変換して論理回路６
に入力し、インクリメンタル信号６ａとして出力してい
た． Ｃ．発明が解決しようとする課題 従来のエンコーダにおける波形分割回路は、以上のよう
に構或され゛ていたため、次のような課題が存在してい
た． すなわち、Ｓｉｎ Ｎθ信号とＣｏｓ Ｎθ信号のベク
トル和信号を発生させる場合、各抵抗Ｒ。， Ｒｇによ
るベクトル和の位相角αは、α− ｔａｎ− ’ Ｒｅ
／Ｒｓによって得られるが、この場合、例えば、α＝ｏ
．９゜（電気角）なるベクトル和信号を得ようとすると
、Ｒ．／Ｒ．” ０．０１５７となる。
変換回路５にてデジタル信号５ａに変換して論理回路６
に入力し、インクリメンタル信号６ａとして出力してい
た． Ｃ．発明が解決しようとする課題 従来のエンコーダにおける波形分割回路は、以上のよう
に構或され゛ていたため、次のような課題が存在してい
た． すなわち、Ｓｉｎ Ｎθ信号とＣｏｓ Ｎθ信号のベク
トル和信号を発生させる場合、各抵抗Ｒ。， Ｒｇによ
るベクトル和の位相角αは、α− ｔａｎ− ’ Ｒｅ
／Ｒｓによって得られるが、この場合、例えば、α＝ｏ
．９゜（電気角）なるベクトル和信号を得ようとすると
、Ｒ．／Ｒ．” ０．０１５７となる。
つまり、抵抗Ｒ８とＲ０の抵抗値比率をｌ．５７％に設
定する必要があるが、一般的に、この比率は抵抗器自身
の誤差範囲であり、ベクトル和信号として発生できる位
相角には限界があることになる。
定する必要があるが、一般的に、この比率は抵抗器自身
の誤差範囲であり、ベクトル和信号として発生できる位
相角には限界があることになる。
従って、ベクトル和信号として発生できる位相角には限
界があり、Ｓｉｎ Ｎθ をＳｉｎ ２００Ｎθのよう
に、１００倍、数１００倍の分解能を得ることは不可能
であった。
界があり、Ｓｉｎ Ｎθ をＳｉｎ ２００Ｎθのよう
に、１００倍、数１００倍の分解能を得ることは不可能
であった。
尚、これらの抵抗Ｒ０， Ｒ．を、例えば、可変抵抗器
で横成した場合も、同様に、高い分解能を得ることは不
可能であった。
で横成した場合も、同様に、高い分解能を得ることは不
可能であった。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、回転検出部から得られた原波形信号Ｓｉ
ｎ Ｎθ， Ｃｏｓ Ｎθ（Ｎは分解能）を乗算回路，
２倍増巾回路，一対の２乗算回路および減算回路とから
なる波形分割回路により、２ｍ倍の高精度信号を発生さ
せ、極めて高い分解能を得るようにしたエンコーダを得
ることを目的とする．ｄ，課題を解決するための手段 本発明によるエンコーダは、互いに異なる位相のＳｉｎ
ＮθおよびＣｏｓ Ｎθがらなる回転検出信号を出力
するものにおいて、前記回転検出信号を入力するための
乗算回路および一対の２乗算回路と、前記乗算回路から
の乗算出力信号を２倍増巾するための２倍増巾回路と、
前記各２乗算回路の各２乗算出力信号を減算処理するた
めの減算回路とを備えた構成である。
もので、特に、回転検出部から得られた原波形信号Ｓｉ
ｎ Ｎθ， Ｃｏｓ Ｎθ（Ｎは分解能）を乗算回路，
２倍増巾回路，一対の２乗算回路および減算回路とから
なる波形分割回路により、２ｍ倍の高精度信号を発生さ
せ、極めて高い分解能を得るようにしたエンコーダを得
ることを目的とする．ｄ，課題を解決するための手段 本発明によるエンコーダは、互いに異なる位相のＳｉｎ
ＮθおよびＣｏｓ Ｎθがらなる回転検出信号を出力
するものにおいて、前記回転検出信号を入力するための
乗算回路および一対の２乗算回路と、前記乗算回路から
の乗算出力信号を２倍増巾するための２倍増巾回路と、
前記各２乗算回路の各２乗算出力信号を減算処理するた
めの減算回路とを備えた構成である。
回路からＳｉｎ ２Ｎθ信号を得ると共に、前記減算回
路からＣｏｓ ２Ｎθ信号を得ることができるため、前
述の乗算回路、２倍増巾回路、一対の２乗算回路および
減算回路からなる波形分割回路を任意の段数分設けて、
次々と分割処理することによって、２ｍＮθ信号を得る
ことができ、この２ｍＮθ信号からベクトル和信号を得
て、例えば、１００倍、数百倍の分解能の増加を実現す
ることができる。
路からＣｏｓ ２Ｎθ信号を得ることができるため、前
述の乗算回路、２倍増巾回路、一対の２乗算回路および
減算回路からなる波形分割回路を任意の段数分設けて、
次々と分割処理することによって、２ｍＮθ信号を得る
ことができ、この２ｍＮθ信号からベクトル和信号を得
て、例えば、１００倍、数百倍の分解能の増加を実現す
ることができる。
ｆ．実施例
以下、図面と共に本発明によるエンコーダの好適な実施
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して
説明する。
説明する。
第１図は、本発明によるエンコーダを示すブロック図で
ある。
ある。
図において、符号１０で示されるものは回転検出部であ
り、この回転検出部１０は、回転スリット１１ａを有す
る回転スリット円板１１と、発光部１２からの光をレン
ズ１３、固定スリット１４および回転スリットｌｌａを
介して受光する一対の受光部ｌ５とから構成されており
、これらの受光部１５からは、波形整形回路１６を介し
て回転検出信号であるＳｉｎ Ｎθ信号１とＣｏｓ Ｎ
θ信号２が得られる． 次に、符号２０で示されるものはアナログ処理方式の波
形分割回路であり、この波形分割回路２０は、乗算回路
２１に接続された２倍増『１１回路２２と、一対の２乗
算回路２３．２３Ａに接続された減算回路２４とから楕
戒されている７前記２倍増「１１回路２２は、一対の直
列抵抗Ｒ０，Ｒ８からなるベクトル和信号発生回路３の
第１端子３ａに接続され、前記減算回路２４は第２端子
３ｂに接続されている． 前記ベクトル和信号発生回路３の接続点Ｐから出力され
るベクトル和信号４および前記２倍増巾回路２２と減算
回路２４からのＳｉｎ２Ｎθ信号２２ａとＣｏｓ ２８
θ信号２４ａは、アナログ／デジタル変換回路５を介し
て排他的論理和回路６Ａに入力され、この排他的論理和
回路６Ａからは二相インクリメンタル信号６ａが出力さ
れるように構戒されている。
り、この回転検出部１０は、回転スリット１１ａを有す
る回転スリット円板１１と、発光部１２からの光をレン
ズ１３、固定スリット１４および回転スリットｌｌａを
介して受光する一対の受光部ｌ５とから構成されており
、これらの受光部１５からは、波形整形回路１６を介し
て回転検出信号であるＳｉｎ Ｎθ信号１とＣｏｓ Ｎ
θ信号２が得られる． 次に、符号２０で示されるものはアナログ処理方式の波
形分割回路であり、この波形分割回路２０は、乗算回路
２１に接続された２倍増『１１回路２２と、一対の２乗
算回路２３．２３Ａに接続された減算回路２４とから楕
戒されている７前記２倍増「１１回路２２は、一対の直
列抵抗Ｒ０，Ｒ８からなるベクトル和信号発生回路３の
第１端子３ａに接続され、前記減算回路２４は第２端子
３ｂに接続されている． 前記ベクトル和信号発生回路３の接続点Ｐから出力され
るベクトル和信号４および前記２倍増巾回路２２と減算
回路２４からのＳｉｎ２Ｎθ信号２２ａとＣｏｓ ２８
θ信号２４ａは、アナログ／デジタル変換回路５を介し
て排他的論理和回路６Ａに入力され、この排他的論理和
回路６Ａからは二相インクリメンタル信号６ａが出力さ
れるように構戒されている。
本発明によるエンコーダは、前述したように構成されて
おり、以下に、その動作について説明する． まず、前記回転検出部１０から得られた回転検出信号の
うち、Ｓｉｎ Ｎθ信号１は、乗算回路２ｌおよび２乗
算回路２３Ａに入力され、Ｃｏｓ Ｎθ２は、乗算回路
２１および２乗算回路２３に入力されている． この乗算回路２１では、Ｓｉｎ Ｎθ・Ｃｏｓ Ｎθの
アナログ乗算が行われ、乗算出力信号である１／２Ｓｉ
ｎ２Ｎθ信号２１ａが、２倍増巾回路２２で２倍され、
２倍増巾回路２２からＳｉｎ ２Ｎθ信号２２ａが得ら
れる． 前記各２乗算回路２３，２３Ａで２乗された２乗算出力
信号であるＳｉｎ２Ｎθ信号２３ＡａおよびＣｏｓ２Ｎ
θ信号２３ａは、減算回路２４にて減算処理され、Ｃｏ
ｓ ２Ｎθ信号２４ａが得られる。
おり、以下に、その動作について説明する． まず、前記回転検出部１０から得られた回転検出信号の
うち、Ｓｉｎ Ｎθ信号１は、乗算回路２ｌおよび２乗
算回路２３Ａに入力され、Ｃｏｓ Ｎθ２は、乗算回路
２１および２乗算回路２３に入力されている． この乗算回路２１では、Ｓｉｎ Ｎθ・Ｃｏｓ Ｎθの
アナログ乗算が行われ、乗算出力信号である１／２Ｓｉ
ｎ２Ｎθ信号２１ａが、２倍増巾回路２２で２倍され、
２倍増巾回路２２からＳｉｎ ２Ｎθ信号２２ａが得ら
れる． 前記各２乗算回路２３，２３Ａで２乗された２乗算出力
信号であるＳｉｎ２Ｎθ信号２３ＡａおよびＣｏｓ２Ｎ
θ信号２３ａは、減算回路２４にて減算処理され、Ｃｏ
ｓ ２Ｎθ信号２４ａが得られる。
従って、この波形分割回路２０が一般の場合には、出力
はＳｉｎ ２ＮθおよびＣｏｓ ２Ｎθであるが、多段
横成として次々に出力信号を分割処理することによって
、Ｓｉｎ ２Ｎθ信号およびＣｏｓ ２ｍＮθ信号を得
ることができる。
はＳｉｎ ２ＮθおよびＣｏｓ ２Ｎθであるが、多段
横成として次々に出力信号を分割処理することによって
、Ｓｉｎ ２Ｎθ信号およびＣｏｓ ２ｍＮθ信号を得
ることができる。
このＳｉｎ ２Ｎθ， Ｃｏｓ ２Ｎθ又はＳｉｎ ２
ｍＮθ，Ｃｏｓ２ｍＮθをベクトル和信号発生回路３に
人力すると、各抵抗Ｒｃ， Ｒ．によってベクトル相の
位相角αは、ａ ＝ ｊａｎ−’ Ｒｅ／Ｒａで与えら
れるため、各抵抗Ｒ。，Ｌ Ｒ．の抵抗比率専厳しく設定することなく、高精度のベ
クトル和信号４を得ることができる。
ｍＮθ，Ｃｏｓ２ｍＮθをベクトル和信号発生回路３に
人力すると、各抵抗Ｒｃ， Ｒ．によってベクトル相の
位相角αは、ａ ＝ ｊａｎ−’ Ｒｅ／Ｒａで与えら
れるため、各抵抗Ｒ。，Ｌ Ｒ．の抵抗比率専厳しく設定することなく、高精度のベ
クトル和信号４を得ることができる。
このベクトル相信号４ ， Ｓｉｎ ２Ｎθ（又はＳｉ
ｎ２ｍＮθ ）信号， Ｃｏｓ ２Ｎθ（又はＣｏｓ
２ｍＮθ ）信号をアナログ／デジタル変換回路５でデ
ジタル信号５ａに変換した後、排他的論理和回路６Ａに
よって高分解能の二相インクリメンタル信号６ａを得、
ることができる。
ｎ２ｍＮθ ）信号， Ｃｏｓ ２Ｎθ（又はＣｏｓ
２ｍＮθ ）信号をアナログ／デジタル変換回路５でデ
ジタル信号５ａに変換した後、排他的論理和回路６Ａに
よって高分解能の二相インクリメンタル信号６ａを得、
ることができる。
ｇ．発明の効果
本発明によるエンコーダは、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を得ることができる． すなわち、乗算回路．２倍増１１１回路，一対の２乗算
回路および減算回路からなる波形分割回路を有している
ため、回転検出部から得られた回転検出信号（Ｓｉｎ
Ｎθ， Ｃｏｓ Ｎθ）を任意のＳｉｎ ２ｍＮθおよ
びＣｏｓ ２ｍＮθの高精度信号として容易に得ること
ができ、従来の抵抗値比率のみに比べて大巾な精度向上
、分解能向上（例えば、１００倍、数１００倍〉を得る
ことができる。
るため、次のような効果を得ることができる． すなわち、乗算回路．２倍増１１１回路，一対の２乗算
回路および減算回路からなる波形分割回路を有している
ため、回転検出部から得られた回転検出信号（Ｓｉｎ
Ｎθ， Ｃｏｓ Ｎθ）を任意のＳｉｎ ２ｍＮθおよ
びＣｏｓ ２ｍＮθの高精度信号として容易に得ること
ができ、従来の抵抗値比率のみに比べて大巾な精度向上
、分解能向上（例えば、１００倍、数１００倍〉を得る
ことができる。
第１図は本発明によるエンコーダを示すブロック図、第
２図は従来のエンコーダの波形分割構或を示すブロック
図である。 １はＳｉｎ Ｎθ信号、２はＣｏｓ Ｎθ信号、３はベ
クトル和信号発生回路、４はベクトル和信号、６Ａは排
他的論理和回路、６ａは二相インクリメンタル信号、１
０は回転検出部、２０は波形分割回路、２１は乗算回路
、２１ａは乗算出力信号、２２は２倍増中回路、２２ａ
はＳｉｎ ２Ｎθ信号、２３，２３Ａは２乗算回路、２
３ａ，２３Ａａは２乗算出力信号、２４は減算回路、２
４ａはＣｏｓ２Ｎθ信号ある．
２図は従来のエンコーダの波形分割構或を示すブロック
図である。 １はＳｉｎ Ｎθ信号、２はＣｏｓ Ｎθ信号、３はベ
クトル和信号発生回路、４はベクトル和信号、６Ａは排
他的論理和回路、６ａは二相インクリメンタル信号、１
０は回転検出部、２０は波形分割回路、２１は乗算回路
、２１ａは乗算出力信号、２２は２倍増中回路、２２ａ
はＳｉｎ ２Ｎθ信号、２３，２３Ａは２乗算回路、２
３ａ，２３Ａａは２乗算出力信号、２４は減算回路、２
４ａはＣｏｓ２Ｎθ信号ある．
Claims (4)
- （１）互いに異なる位相のＳｉｎＮθ信号（１）および
ＣｏｓＮθ信号（２）からなる回転検出信号を出力する
回転検出部（１０）を有するエンコーダにおいて、前記
回転検出信号を入力するための乗算回路（２１）および
一対の２乗算回路（２３、２３Ａ）と、前記乗算回路（
２１）からの乗算出力信号（２１ａ）を２倍増巾するた
めの２倍増巾回路（２２）と、前記各２乗算回路（２３
、２３Ａ）の各２乗算出力信号（２３ａ、２３Ａａ）を
減算処理するための減算回路（２４）とを備え、前記２
倍増巾回路（２２）からＳｉｎ２Ｎθ信号（２２ａ）を
得ると共に、前記減算回路（２４）からＣｏｓ２Ｎθ信
号（２４ａ）を得るように構成したことを特徴とするエ
ンコーダ。 - （２）前記乗算回路（２１）、２倍増巾回路（２２）、
一対の２乗算回路（２３、２３Ａ）および減算回路（２
４）とからなる波形分割回路（２０）を複数段連続して
設け、Ｓｉｎ２ｍＮθ信号およびＣｏｓ２ｍＮθ信号（
ｍは整数）の分割信号を得るようにしたことを特徴とす
る請求項１記載のエンコーダ。 - （３）前記Ｓｉｎ２Ｎθ信号（２２ａ）およびＣｏｓ２
Ｎθ信号（２４ａ）を入力するための一対の抵抗器（Ｒ
ｃ、Ｒ＿ｓ）よりなるベクトル和信号発生回路（３）と
、前記ベクトル和信号発生回路（３）からのベクトル和
信号（４）および前記Ｓｉｎ２Ｎθ信号（２２ａ）とＣ
ｏｓ２Ｎθ信号（２４ａ）を入力するための排他的論理
和回路（６Ａ）とを備え、前記排他的論理和回路（６Ａ
）から二相インクリメンタル信号（６ａ）を得るように
したことを特徴とする請求項１記載のエンコーダ。 - （４）前記Ｓｉｎ２ｍＮθ信号およびＣｏｓ２ｍＮθ信
号を入力するための一対の抵抗器（Ｒｃ、Ｒ＿ｓ）より
なるベクトル和信号発生回路（３）と、前記ベクトル和
信号発生回路（３）からのベクトル和信号（４）および
前記Ｓｉｎ２ｍＮθ信号とＣｏｓ２ｍＮθ信号を入力す
るための排他的論理和回路（６）とを備え、前記排他的
論理和回路（６）から二相インクリメンタル信号（６ａ
）を得るようにしたことを特徴とする請求項２記載のエ
ンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23580689A JPH0399219A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23580689A JPH0399219A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0399219A true JPH0399219A (ja) | 1991-04-24 |
Family
ID=16991530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23580689A Pending JPH0399219A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0399219A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0552726A2 (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing apparatus and method, and displacement detecting apparatus using the same |
| US6702464B1 (en) | 1999-09-17 | 2004-03-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dynamic pressure bearing with improved starting characteristics |
| DE19861259C5 (de) * | 1997-04-16 | 2010-09-02 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmeßeinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Positionsmeßeinrichtung |
-
1989
- 1989-09-13 JP JP23580689A patent/JPH0399219A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0552726A2 (en) * | 1992-01-21 | 1993-07-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing apparatus and method, and displacement detecting apparatus using the same |
| US5347355A (en) * | 1992-01-21 | 1994-09-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing apparatus and method, and displacement detecting apparatus using the same |
| EP0552726A3 (en) * | 1992-01-21 | 1996-07-24 | Canon Kk | Signal processing apparatus and method, and displacement detecting apparatus using the same |
| DE19861259C5 (de) * | 1997-04-16 | 2010-09-02 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmeßeinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Positionsmeßeinrichtung |
| US6702464B1 (en) | 1999-09-17 | 2004-03-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dynamic pressure bearing with improved starting characteristics |
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