JPH04329312A - Absolute encoder - Google Patents

Absolute encoder

Info

Publication number
JPH04329312A
JPH04329312A JP3124383A JP12438391A JPH04329312A JP H04329312 A JPH04329312 A JP H04329312A JP 3124383 A JP3124383 A JP 3124383A JP 12438391 A JP12438391 A JP 12438391A JP H04329312 A JPH04329312 A JP H04329312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
absolute
sensor
track
sensors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3124383A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Ono
康 大野
Takeshi Matsumoto
豪 松本
Motomasa Imai
基勝 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP3124383A priority Critical patent/JPH04329312A/en
Publication of JPH04329312A publication Critical patent/JPH04329312A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide high resolution without need for decreasing the pitch of a sensor to lambda/2. CONSTITUTION:There are three patterns consisting of two one-track type absolute patterns with phase difference of lambda/2 from each other, and one incremental pattern 4 on a symbol plate 1. An output means 9 switches two sets of one-track type absolute patterns 2, 3 alternately at intervals of lambda/2 at the timing with the boundary range of minimum read-out unit avoided preferably, according to binary signals 0, 1 read out from the incremental pattern 4.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、2組のセンサを交互に
切り替えて、最小読取り単位の境界領域を避けて1トラ
ック型アブソリュート・パターンを読取るようにした、
センサによるパターン読み誤りの少ないアブソリュート
・エンコーダに関する。
[Industrial Application Field] The present invention reads a one-track absolute pattern by alternately switching two sets of sensors to avoid the boundary area of the minimum reading unit.
This invention relates to an absolute encoder that reduces pattern reading errors caused by sensors.

【0002】0002

【従来の技術】アブソリュート・エンコーダは、符号板
に対する検出部の位置の情報を、それぞれの相対位置に
固有な絶対位置信号を用いて出力する計測器である。符
号板と検出部とは相対移動可能に組合せられ、符号板に
は、絶対位置信号の数字を物理情報に置換えて連続的に
配置したアブソリュート・パターン、検出部には、該パ
ターンの物理情報を判別するセンサを有する。アブソリ
ュート・エンコーダは、外観上、帯状の符号板に沿って
検出部が直線的に移動するリニア型のものと、円盤また
は円筒状の符号板に対して検出部が角移動するロータリ
ー型のものに大別されるが、いずれにせよアブソリュー
ト・パターン上に物理情報として記録された目盛情報(
絶対位置信号)を検出部のセンサにより直接に読取り、
再び数字に組立て直して出力する計測器である。
2. Description of the Related Art An absolute encoder is a measuring instrument that outputs information on the position of a detection unit with respect to a code plate using an absolute position signal specific to each relative position. The code plate and the detection unit are combined so that they can be moved relative to each other, and the code plate has an absolute pattern in which the numbers of the absolute position signal are replaced with physical information and is continuously arranged, and the detection unit has the physical information of the pattern. It has a sensor that discriminates. Absolute encoders are divided into linear types in which the detection part moves linearly along a band-shaped code plate, and rotary types in which the detection part moves angularly relative to a disc or cylindrical code plate. Although it is broadly divided into two types, in any case, scale information recorded as physical information on the absolute pattern (
Absolute position signal) is directly read by the sensor in the detection section,
It is a measuring instrument that reassembles the numbers into numbers and outputs them.

【0003】アブソリュート・エンコーダとしては、従
来、多トラック型のものが一般的であった。これは、多
トラック型アブソリュート・パターンと呼ばれる、それ
ぞれピッチの異なる並列な複数本のインクリメンタル・
パターンによってアブソリュート・パターンが構成され
る形式のアブソリュート・エンコーダである。多トラッ
ク型アブソリュート・パターンを読取るための検出部に
は、それぞれのインクリメンタル・パターンに対応させ
て基本的には1個ずつ、複数個のセンサが配置され、該
複数個のセンサの出力からバイナリーコードやグレイコ
ードの「順序正しい二進数」からなる絶対位置信号が組
立てられる。
[0003] Conventionally, a multi-track type absolute encoder has been common. This is called a multi-track absolute pattern, which uses multiple parallel incremental tracks, each with a different pitch.
This is an absolute encoder in which an absolute pattern is constructed from patterns. The detection unit for reading the multi-track absolute pattern is basically equipped with multiple sensors, one for each incremental pattern, and converts the output of the multiple sensors into a binary code. An absolute position signal is assembled from ``ordered binary numbers'' such as

【0004】例えば、4桁のバイナリーコードを読取る
4トラック型アブソリュート・エンコーダにおいては、
符号板に、それぞれピッチの異なる4本の並列なインク
リメンタル・パターン、       23 トラック  …000000001
1111111      22 トラック  …00
00111100001111      21 トラ
ック  …0011001100110011    
  20 トラック  …0101010101010
101              絶対位置    
abcdefghijklmnopが形成される。検出
部には、縦に4個のセンサが配置され、4本のトラック
の同一な位相位置を並列に読取って、a=0000、b
=0001から順に、o=1110、p=1111まで
、順序正しい二進数の16個の絶対位置信号a〜pを得
る。
For example, in a 4-track absolute encoder that reads a 4-digit binary code,
The code board has 4 parallel incremental patterns, each with a different pitch, 23 tracks...000000001
1111111 22 Truck …00
00111100001111 21 Track …0011001100110011
20 Tracks…0101010101010
101 Absolute position
abcdefghijklmnop is formed. In the detection section, four sensors are arranged vertically, and the same phase positions of the four tracks are read in parallel, and a=0000, b
From =0001 to o=1110 and p=1111, 16 absolute position signals a to p in binary numbers are obtained in order.

【0005】一方、近年では、多トラック型に代って、
1トラック型のものが盛んに研究され実用化されている
。これは、1トラック型アブソリュート・パターンと呼
ばれる1本の不規則なパターンによってアブソリュート
・パターンが構成される形式のアブソリュート・エンコ
ーダである。1トラック型アブソリュート・パターンは
、全周期系列やM系列等の特殊な二値数列の1と0を物
理的性質の異る2種類の最小読取り単位に置換えて1列
に並べたものである。一方、検出部には、1トラック型
アブソリュート・パターンに沿って、基本的には最小読
取り単位長さのピッチで複数個のセンサが1列に配置さ
れ、該複数個のセンサの出力から「それぞれ異なるが順
序は全くでたらめな二進数」からなる絶対位置信号が組
立てられる。
On the other hand, in recent years, instead of the multi-track type,
One-track type devices are being actively researched and put into practical use. This is an absolute encoder in which the absolute pattern is composed of one irregular pattern called a one-track absolute pattern. A one-track absolute pattern is a special binary number sequence such as a full period sequence or an M sequence, in which 1 and 0 are replaced with two types of minimum read units having different physical properties and arranged in one line. On the other hand, in the detection section, a plurality of sensors are basically arranged in a row at a pitch of the minimum reading unit length along a one-track absolute pattern, and the outputs of the plurality of sensors are An absolute position signal is assembled consisting of "binary numbers of different but completely random order."

【0006】1トラック型アブソリュート・エンコーダ
は、■アブソリュート・パターンが1本で済む、■多数
のセンサが等間隔で1列に配置されるため、1枚の基板
上に多数のセンサを一括形成したセンサアレイを利用で
きる、■多トラック型の場合のようなトラック相互間で
のセンサ配置の位相調整が不要である、等の理由により
、アブソリュート・エンコーダの小型化および配線を含
む全体構造の簡略化に極めて有利である。
[0006] The one-track absolute encoder is: (1) Only one absolute pattern is required; (2) Many sensors are arranged in a row at equal intervals, so many sensors can be formed all at once on one board. The absolute encoder can be made smaller and the overall structure including wiring can be simplified due to the fact that a sensor array can be used, and there is no need to adjust the phase of the sensor arrangement between tracks as in the case of a multi-track type. This is extremely advantageous.

【0007】例えば、一周期15個の符号からなるM系
列:000100110101111を用いた1トラッ
ク型アブソリュート・エンコーダにおいては、符号板に
、該M系列の0と1を、物理的性質の異なる2種類の最
小読取り単位に置換えて1トラック型アブソリュート・
パターン、 000100110101111 abcdefghijklmno が形成される。ただし、末尾のoの次は先頭のaに戻り
、該パターン上のそれぞれの相対位置は左端の英字で代
表される。一方、検出部には、連続4個の最小読取り単
位に対応させて4個のセンサが配置され、a=0001
、b=0010から順に、n=1100、o=1000
まで、それぞれ異なるが順序はでたらめな二進数からな
る15個の絶対位置信号を得る。でたらめな絶対位置信
号は、半導体メモリ素子を用いてバイナリーコードに変
換することも可能である。
For example, in a one-track absolute encoder using an M sequence consisting of 15 codes per cycle: 000100110101111, the 0s and 1s of the M sequence are encoded on the code plate in two types with different physical properties. 1-track type absolute by replacing the minimum reading unit
The pattern 000100110101111 abcdefghijklmno is formed. However, after the last o, the pattern returns to the first a, and each relative position on the pattern is represented by the leftmost alphabetic character. On the other hand, in the detection section, four sensors are arranged corresponding to four consecutive minimum reading units, and a=0001
, in order from b=0010, n=1100, o=1000
Up to 15 absolute position signals are obtained, each consisting of binary numbers that are different but in random order. A random absolute position signal can also be converted into a binary code using a semiconductor memory device.

【0008】ところで、1トラック型アブソリュート・
エンコーダは、センサが最小読取り単位の境界領域を通
過する際に誤動作(パターンの読み誤り)を起こす可能
性が大きい。すなわち、出力の反転を伴うような最小読
取り単位の境界領域では、センサ出力がもともと不安定
なことに加えて、パターンおよびセンサのピッチの誤差
、センサ特性のばらつき等により、複数個のセンサにお
ける必要な出力反転の時期がずれる場合がある。このと
き、絶対位置信号を構成する二進数の少なくとも1桁が
反転した異常な絶対位置信号が出力されることとなる。
By the way, one track type absolute
The encoder is highly likely to malfunction (misread the pattern) when the sensor passes through the boundary area of the minimum reading unit. In other words, in the boundary area of the minimum reading unit where the output is reversed, the sensor output is inherently unstable, and due to pattern and sensor pitch errors, variations in sensor characteristics, etc. The timing of output reversal may be delayed. At this time, an abnormal absolute position signal in which at least one digit of the binary number constituting the absolute position signal is inverted is output.

【0009】このような1トラック型アブソリュート・
エンコーダにおける読み誤りの問題を鑑みて、本願出願
人は、先に特開昭63−322189号において、2組
のセンサ群を交互に切り替えることにより、最小読取り
単位の境界領域を避けて1トラック型アブソリュート・
パターンを読取る技術を提案した。
[0009] Such a one-track type absolute
In view of the problem of reading errors in encoders, the applicant of the present invention previously proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-322189 a one-track type system that avoids the boundary area of the minimum reading unit by alternately switching two sets of sensor groups. Absolute
We proposed a technology to read patterns.

【0010】図2は、この特開昭63−322189号
に係る、従来例のアブソリュート・エンコーダの模式図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional absolute encoder disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-322189.

【0011】図2において、符号板11には、三角マー
クを起点にして、数列:10110011110100
…の0と1を、長さがλである白部、斜線部、2種類の
最小読取り単位に置替えて形成した1トラック型アブソ
リュート・パターン12、およびピッチλのインクリメ
ンタル・パターン14が配置される。一方、符号板11
に対して相対移動可能に組合わされた検出部15には、
アブソリュート・パターン12に対向させて、ピッチλ
/2で8個のフォトセンサを1枚の基板上に一括形成し
たセンサアレイ16が、また、インクリメンタル・パタ
ーン14に対向させて、センサ18が配置される。セン
サアレイ16は、ピッチλの4個のセンサP1〜P4か
らなる第1センサ群と、センサQ1〜Q4からなる第2
センサ群とに組分けされる。
In FIG. 2, the code plate 11 has a number sequence: 10110011110100 starting from the triangular mark.
A one-track absolute pattern 12 formed by replacing the 0's and 1's of . Ru. On the other hand, code plate 11
The detecting unit 15 combined so as to be movable relative to the
Opposed to the absolute pattern 12, the pitch λ
A sensor array 16 in which eight photosensors are collectively formed on one substrate with a ratio of 1/2 is arranged, and a sensor 18 is arranged to face the incremental pattern 14. The sensor array 16 includes a first sensor group consisting of four sensors P1 to P4 with a pitch λ, and a second sensor group consisting of sensors Q1 to Q4.
The sensors are divided into sensor groups.

【0012】符号板11において、パターン12とパタ
ーン14は相互にλ/4の位相差を有する。検出部15
において、センサQ1〜Q4およびセンサ18は同一位
相であって、センサP1〜P4に対してλ/2の位相差
を有する。従って、センサ18がパターン14の一方の
符号(斜線部)に対向するとき、センサQ1〜Q4は最
小読取り単位の境界領域に対向し、一方、センサ18が
パターン14の他方の符号(白部)に対向するとき、セ
ンサQ1〜Q4は最小読取り単位の中央部に対向する。 また、センサQ1〜Q4が最小読取り単位の境界領域に
対向するとき、センサP1〜P4は必ず最小読取り単位
の中央部に対向する。
In the code plate 11, the patterns 12 and 14 have a mutual phase difference of λ/4. Detector 15
, the sensors Q1 to Q4 and the sensor 18 have the same phase and have a phase difference of λ/2 with respect to the sensors P1 to P4. Therefore, when the sensor 18 faces one code (shaded area) of the pattern 14, the sensors Q1 to Q4 face the boundary area of the minimum reading unit, while the sensor 18 faces the other code (white area) of the pattern 14. , the sensors Q1 to Q4 face the center of the minimum reading unit. Furthermore, when the sensors Q1 to Q4 face the boundary area of the minimum reading unit, the sensors P1 to P4 always face the center of the minimum reading unit.

【0013】このように構成されたアブソリュート・エ
ンコーダにおいては、センサ18がパターン14の斜線
部を検出しているときにはセンサP1〜P4からなる第
1センサ群を、一方、センサ18がパターン14の白部
を検出しているときにはセンサQ1〜Q4からなる第2
センサ群を選択してパターン12の読取りを行う。この
ようにして、パターン12上では、常に最小読取り単位
の中央部に位置する側のセンサ群が選択されることとな
り、符号板11と検出部15のいかなる相対位置におい
ても、切れ目なく連続的に絶対位置信号が得られ、しか
も、パターン12の最小読取り単位の境界領域から読取
られた絶対位置信号については外部に出力されないで済
む。
In the absolute encoder configured as described above, when the sensor 18 detects the shaded portion of the pattern 14, the first sensor group consisting of sensors P1 to P4 is detected, while the sensor 18 detects the white portion of the pattern 14. When detecting the
The sensor group is selected and the pattern 12 is read. In this way, on the pattern 12, the sensor group located at the center of the minimum reading unit is always selected, and no matter the relative position of the code plate 11 and the detection unit 15, the sensor group is continuously selected without any break. An absolute position signal can be obtained, and the absolute position signal read from the boundary area of the minimum reading unit of the pattern 12 does not need to be output to the outside.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】近年におけるアブソリ
ュート・エンコーダの小型化、高分解能化の要求を満た
すべく、符号板(1トラック型アブソリュート・パター
ン)に対しては一層の微細化が要求されている。しかし
ながら、単に構造的な要素に過ぎない1トラック型アブ
ソリュート・パターンに比較すると、これを読取る機能
的な要素であるセンサの製作は格段に困難であるから、
実際には、センサのピッチの縮小のほうがアブソリュー
ト・エンコーダの高分解能化における技術的な制約条件
となっている。この点において、センサアレイ上のセン
サのピッチを最小読み取り単位長さλの1/2にまで縮
小する必要がある、上述のλ/2ごとに2組のセンサを
交互に切り替える形式のアブソリュート・エンコーダで
は、高分解能化が困難であった。
[Problems to be Solved by the Invention] In order to meet the recent demands for smaller absolute encoders and higher resolution, code plates (one-track absolute pattern) are required to be further miniaturized. . However, compared to a one-track absolute pattern that is just a structural element, it is much more difficult to manufacture a sensor that is a functional element that reads it.
In reality, the reduction in sensor pitch is a technical constraint for increasing the resolution of absolute encoders. In this respect, the pitch of the sensors on the sensor array must be reduced to 1/2 of the minimum reading unit length λ, and an absolute encoder of the type that alternates between two sets of sensors every λ/2 as described above. However, it was difficult to achieve high resolution.

【0015】例えば、図2のアブソリュート・エンコー
ダにおいて、センサアレイ16はピッチλ/2の8個の
フォトセンサP1〜P4、Q1〜Q4からなり、それぞ
れのセンサの開口長さはλ/2以下である。ここで、セ
ンサP1〜P4、Q1〜Q4のピッチの縮小は製作上の
困難さを増すばかりか、出力および耐雑音性の低下をも
たらす。従って現行の設計においては、センサP1〜P
4、Q1〜Q4側の性能および製作上の限界から、セン
サアレイ16におけるピッチが40〜50μmに先ず定
まり、これに合せて、1トラック型アブソリュート・パ
ターン12の最小読み取り単位長さλには、80〜10
0μmと言う並み外れて大きな値を採用することを余儀
なくされている。
For example, in the absolute encoder shown in FIG. 2, the sensor array 16 consists of eight photosensors P1 to P4 and Q1 to Q4 with a pitch of λ/2, and the aperture length of each sensor is λ/2 or less. be. Here, reducing the pitch of the sensors P1 to P4 and Q1 to Q4 not only increases the difficulty in manufacturing, but also causes a decrease in output and noise resistance. Therefore, in the current design, sensors P1 to P
4. Due to the performance and manufacturing limitations of Q1 to Q4, the pitch in the sensor array 16 is first determined to be 40 to 50 μm, and in accordance with this, the minimum reading unit length λ of the 1-track absolute pattern 12 is as follows: 80-10
We are forced to adopt an extraordinarily large value of 0 μm.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、■符号板と検
出部のいかなる相対位置においても切れ目なく連続的に
絶対位置信号を得ることができ、■1トラック型アブソ
リュート・パターンの最小読取り単位の境界領域を読取
った絶対位置信号は外部に出力されず、しかも■センサ
のピッチを1トラック型アブソリュート・パターンの最
小読取り単位長さの1/2にしなくて済む、高分解能化
が容易なアブソリュート・エンコーダを提供することを
目的としている。
[Means for Solving the Problems] The present invention is characterized by: (1) being able to obtain an absolute position signal continuously without any break at any relative position between the code plate and the detection unit, and (2) achieving the minimum reading unit of a 1-track absolute pattern. Absolute position signals read from the boundary area are not output to the outside, and the pitch of the sensor does not have to be reduced to 1/2 of the minimum reading unit length of a 1-track absolute pattern, making it easy to achieve high resolution.・The purpose is to provide an encoder.

【0017】本発明のアブソリュート・エンコーダは、
最小読取り単位長さλの1トラック型アブソリュート・
パターンを形成した符号板と、該符号板に対して相対移
動可能な検出部とからなるアブソリュート・エンコーダ
において、前記パターンに長さλおよび配列が同一で位
相がλ/2異る第2の1トラック型アブソリュート・パ
ターンと、ピッチλのインクリメンタル・パターンとを
前記パターンと並列に配置し、インクリメンタル・パタ
ーンから得た二値の信号に対応させて前記パターンと第
2の1トラック型アブソリュート・パターンの一方を選
択して読取る出力手段を設けたものである。
The absolute encoder of the present invention has the following features:
1 track type absolute with minimum reading unit length λ
In an absolute encoder comprising a code plate on which a pattern is formed and a detecting section movable relative to the code plate, a second encoder having the same length λ and arrangement but different in phase by λ/2 is provided in the pattern. A track-type absolute pattern and an incremental pattern with a pitch λ are arranged in parallel with the pattern, and the pattern and the second 1-track type absolute pattern are arranged in parallel with the above-mentioned pattern, and the pattern and the second 1-track type absolute pattern are arranged in parallel with the above-mentioned pattern. An output means for selecting and reading one of the two is provided.

【0018】[0018]

【作用】本発明のアブソリュート・エンコーダにおいて
は、2本の1トラック型アブソリュート・パターンを、
インクリメンタル・パターンが反転するごとに交互に読
替えて絶対位置信号を出力する。すなわち、出力手段は
、インクリメンタル・パターンを読取って得られる二値
の信号が一方の値のときには第1の1トラック型アブソ
リュート・パターンに対して設けたセンサ群を、他方の
値のときには第2の1トラック型アブソリュート・パタ
ーンに対して設けたセンサ群を選択して読取った絶対位
置信号を外部に出力させる。
[Operation] In the absolute encoder of the present invention, two one-track absolute patterns are
Every time the incremental pattern is reversed, it is read alternately and an absolute position signal is output. That is, when the binary signal obtained by reading the incremental pattern is one value, the output means connects the sensor group provided for the first one-track absolute pattern, and when the binary signal is the other value, the output means connects the sensor group to the second one when the binary signal obtained by reading the incremental pattern is the other value. The sensor group provided for the one-track absolute pattern is selected and the read absolute position signal is output to the outside.

【0019】[0019]

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は、実施例のアブソリュート・エンコ
ーダの模式図である。ここでは、符号板上でλ/2の位
相差を有する2本の1トラック型アブソリュート・パタ
ーンを、検出部上に同一位相に設けた2組のセンサによ
り、交互に読替える。
FIG. 1 is a schematic diagram of an absolute encoder according to an embodiment. Here, two one-track absolute patterns having a phase difference of λ/2 on the code plate are alternately read by two sets of sensors provided on the detection unit in the same phase.

【0021】図1において、符号板1には、第1の1ト
ラック型アブソリュート・パターン2と、第2の1トラ
ック型アブソリュート・パターン3と、インクリメンタ
ル・パターン4とが配置される。パターン2とパターン
3は、それぞれ三角マークを起点にして、数列:101
10011110100…の0と1を、長さがλである
白部と斜線部との2種類の最小読取り単位に置替えて形
成したもので、両者は同一な最小読取り単位長さλと配
列を有し、位相がλ/2異る。また、インクリメンタル
・パターン4は、パターン2およびパターン3に対して
位相がλ/4異る。
In FIG. 1, a first one-track absolute pattern 2, a second one-track absolute pattern 3, and an incremental pattern 4 are arranged on a code plate 1. Pattern 2 and pattern 3 are each a sequence of numbers starting from the triangular mark: 101
It is formed by replacing the 0s and 1s of 10011110100... with two types of minimum reading units, the white part and the shaded part, whose length is λ, and both have the same minimum reading unit length λ and arrangement. However, the phase differs by λ/2. Further, incremental pattern 4 has a phase difference of λ/4 from patterns 2 and 3.

【0022】一方、符号板1に対して相対移動可能に組
合わされた検出部5には、パターン2に対向させてセン
サアレイ6、パターン3に対向させてセンサアレイ7、
パターン4に対向させてセンサ8がそれぞれ配置されて
いる。センサアレイ6、7はピッチλの4個2組のフォ
トセンサR1〜R4、S1〜S4を同一の基板上に一括
形成したものであって、フォトセンサR1〜R4とフォ
トセンサS1〜S4とは位相を等しくしてある。また、
センサ8は、センサR1〜R4、S1〜S4に対して同
一な位相を占める。
On the other hand, the detection section 5, which is movable relative to the code plate 1, includes a sensor array 6 facing the pattern 2, a sensor array 7 facing the pattern 3, and a sensor array 7 facing the pattern 3.
Sensors 8 are arranged to face the patterns 4, respectively. The sensor arrays 6 and 7 are formed by collectively forming two sets of four photosensors R1 to R4 and S1 to S4 with a pitch λ on the same substrate, and the photosensors R1 to R4 and the photosensors S1 to S4 are The phases are made equal. Also,
Sensor 8 occupies the same phase with respect to sensors R1-R4, S1-S4.

【0023】従って、センサ8がパターン4の一方の符
号(斜線部)に対向するとき、センサR1〜R4はパタ
ーン2の最小読取り単位の境界領域に対向するが、セン
サS1〜S4はパターン3の最小読取り単位の中央部に
対向する。一方、センサ8がパターン4の他方の符号(
白部)に対向するとき、センサS1〜S4はパターン3
の最小読取り単位の境界領域に対向するが、センサR1
〜R4はパターン2の最小読取り単位の中央部に対向す
る。
Therefore, when sensor 8 faces one symbol (shaded area) of pattern 4, sensors R1 to R4 face the boundary area of the minimum reading unit of pattern 2, but sensors S1 to S4 face the boundary area of pattern 3. Opposed to the center of the minimum reading unit. On the other hand, sensor 8 detects the other code of pattern 4 (
When facing the white part), the sensors S1 to S4 are in pattern 3.
is opposite to the boundary area of the minimum reading unit of sensor R1
~R4 faces the center of the minimum reading unit of pattern 2.

【0024】出力回路9は、センサ8がパターン4の斜
線部を検出するときにはセンサS1〜S4からなるセン
サアレイ7を、一方、センサ8がパターン4の白部を検
出するときにはセンサR1〜R4からなるセンサアレイ
6をそれぞれ選択して出力9aに接続する。
The output circuit 9 outputs a sensor array 7 consisting of sensors S1 to S4 when the sensor 8 detects the shaded area of the pattern 4, and outputs signals from the sensors R1 to R4 when the sensor 8 detects the white area of the pattern 4. The sensor arrays 6 are selected and connected to the output 9a.

【0025】このように構成されたアブソリュート・エ
ンコーダにおいては、パターン4から得られた二値信号
の0と1に応じて、出力回路9がセンサアレイ6とセン
サアレイ7とを交互に切り替え、パターン2とパターン
3とを交互に読取って、絶対位置信号を組立てる。この
ようにして、常に最小読取り単位の中央部に位置する側
のセンサアレイが選択されることとなり、符号板1に対
して検出部5が取り得るすべての位相位置において切れ
目なく連続的に絶対位置信号が得られるにもかかわらず
、パターン2、3の最小読取り単位の境界領域を読取っ
た絶対位置信号については外部に出力されないで済む。
In the absolute encoder configured as described above, the output circuit 9 alternately switches between the sensor array 6 and the sensor array 7 in accordance with the binary signal 0 and 1 obtained from the pattern 4. 2 and pattern 3 are read alternately to assemble an absolute position signal. In this way, the sensor array located at the center of the minimum reading unit is always selected, and the absolute position is continuously maintained without any break in all the phase positions that the detection unit 5 can take with respect to the code plate 1. Even though the signal is obtained, the absolute position signal obtained by reading the boundary area of the minimum reading unit of patterns 2 and 3 does not need to be output to the outside.

【0026】また、1個のフォトセンサにおける光電流
出力を見れば、従来例の場合、ピッチ40μm、幅30
00μmのフォトセンサから80nAの出力が得られて
いたのに対して、同一な分解能(最小読取り単位長さ8
0μm)の符号板を用いるにもかかわらず、ピッチ80
μm、幅3000μmのフォトセンサを採用して160
nAの出力が得られる。
Furthermore, looking at the photocurrent output from one photosensor, in the case of the conventional example, the pitch is 40 μm and the width is 30 μm.
Whereas an output of 80 nA was obtained from a 00 μm photosensor, the same resolution (minimum reading unit length 8
Despite using a code plate of 0 μm), the pitch is 80
160 μm, using a photo sensor with a width of 3000 μm
An output of nA is obtained.

【0027】本実施例においては、符号板における2本
の1トラック型アブソリュート・パターンの位相差をλ
/2、検出部における2組のセンサ群の位相差を0とし
ているが、基本的には、パターンとセンサ群の各組合せ
について、相互の位相関係がλ/2ずれてさえいれば同
様な機能を期待できる。すなわち、2本の1トラック型
アブソリュート・パターンの位相差を0、2組のセンサ
群の位相差をλ/2とする、2本の1トラック型アブソ
リュート・パターンの位相差をλ/4、2組のセンサ群
の位相差をλ/4とするような場合でも同様な機能を期
待できる。
In this embodiment, the phase difference between the two one-track absolute patterns on the code plate is λ.
/2. The phase difference between the two sensor groups in the detection section is assumed to be 0, but basically, each combination of pattern and sensor group has the same function as long as the mutual phase relationship is shifted by λ/2. You can expect. In other words, the phase difference between the two 1-track absolute patterns is 0, the phase difference between the two sensor groups is λ/2, and the phase difference between the two 1-track absolute patterns is λ/4, 2. A similar function can be expected even when the phase difference between a set of sensor groups is set to λ/4.

【0028】[0028]

【発明の効果】請求項1のアブソリュート・エンコーダ
においては、■符号板に対して検出部が取り得るすべて
の相対位置において、切れ目なく連続的に絶対位置信号
が得られ、■1トラック型アブソリュート・パターンの
最小読取り単位の境界領域を読取った絶対位置信号につ
いては外部に出力されず、しかも、■センサのピッチを
1トラック型アブソリュート・パターンの最小読取り単
位長さの1/2にしなくて済む。
Effects of the Invention In the absolute encoder of claim 1, (1) an absolute position signal can be obtained continuously without any break in all the relative positions that the detecting section can take with respect to the code plate; (2) a one-track absolute encoder; Absolute position signals read from the boundary area of the minimum reading unit of the pattern are not output to the outside, and (2) the pitch of the sensor does not have to be set to 1/2 of the minimum reading unit length of the 1-track type absolute pattern.

【0029】従って、センサの出力が増して、アブソリ
ュート・エンコーダの回路設計が容易になる。また、1
トラック型アブソリュート・パターンの最小読取り単位
長さを1/2にしても、従来並みにセンサの出力が得ら
れるから、符号板のさらなる高分解能化も可能である。
Therefore, the output of the sensor is increased, and the circuit design of the absolute encoder is facilitated. Also, 1
Even if the minimum reading unit length of the track-type absolute pattern is reduced to 1/2, the sensor output can be obtained at the same level as in the past, so it is possible to further increase the resolution of the code plate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】実施例のアブソリュート・エンコーダの模式図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an absolute encoder according to an embodiment.

【図2】従来例のアブソリュート・エンコーダの模式図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional absolute encoder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  符号板 2  1トラック型アブソリュート・パターン3  1
トラック型アブソリュート・パターン4  インクリメ
ンタル・パターン 5  検出部 6  センサアレイ 7  センサアレイ 8  センサ 9  出力回路
1 Code plate 2 1 track type absolute pattern 3 1
Track type absolute pattern 4 Incremental pattern 5 Detection section 6 Sensor array 7 Sensor array 8 Sensor 9 Output circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  最小読取り単位長さλの1トラック型
アブソリュート・パターンを形成した符号板と、該符号
板に対して相対移動可能な検出部とからなるアブソリュ
ート・エンコーダにおいて、前記パターンに長さλおよ
び配列が同一で位相がλ/2異る第2の1トラック型ア
ブソリュート・パターンと、ピッチλのインクリメンタ
ル・パターンとを前記パターンに並列に配置し、インク
リメンタル・パターンから得た二値の信号に対応させて
前記パターンと第2の1トラック型アブソリュート・パ
ターンの一方を選択して読取る出力手段を設けたことを
特徴とするアブソリュート・エンコーダ。
1. An absolute encoder comprising a code plate on which a one-track absolute pattern with a minimum reading unit length λ is formed, and a detection section movable relative to the code plate, wherein the pattern has a length λ. A second one-track absolute pattern with the same λ and arrangement but with a phase difference of λ/2 and an incremental pattern with a pitch λ are arranged in parallel to the pattern, and a binary signal obtained from the incremental pattern is obtained. An absolute encoder characterized in that an output means is provided for selecting and reading one of the pattern and a second one-track type absolute pattern in correspondence with the pattern.
JP3124383A 1991-04-30 1991-04-30 Absolute encoder Pending JPH04329312A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3124383A JPH04329312A (en) 1991-04-30 1991-04-30 Absolute encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3124383A JPH04329312A (en) 1991-04-30 1991-04-30 Absolute encoder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04329312A true JPH04329312A (en) 1992-11-18

Family

ID=14884054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3124383A Pending JPH04329312A (en) 1991-04-30 1991-04-30 Absolute encoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04329312A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838124B2 (en) * 2003-06-30 2011-12-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Table position sensing apparatus and method for magnetic resonance imaging
JP2015028428A (en) * 2013-07-30 2015-02-12 パナソニック株式会社 Absolute encoder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838124B2 (en) * 2003-06-30 2011-12-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Table position sensing apparatus and method for magnetic resonance imaging
JP2015028428A (en) * 2013-07-30 2015-02-12 パナソニック株式会社 Absolute encoder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2754422B2 (en) Absolute encoder
US5519393A (en) Absolute digital position encoder with multiple sensors per track
US5880683A (en) Absolute digital position encoder
US7301142B2 (en) Optical encoder photodetector array with multiple resolutions
US5563408A (en) Absolute encoder having absolute pattern graduations and incremental pattern graduations with phase control
US5029304A (en) Sensor with absolute digital output utilizing Hall Effect devices
CA1232045A (en) Position sensor
GB2168477A (en) Zero reference generation for optical encoders
US5068529A (en) Absolute position detection encoder
JPH0623931Y2 (en) Magnetic scale detector
JP2670193B2 (en) Position detector
JPH04329312A (en) Absolute encoder
EP0518620B1 (en) Absolute position encoder
CA2003143C (en) Sensor with absolute digital output
JP2007071732A (en) Absolute value encoder of optical type
JPH0552590A (en) Detection element for absolute encoder
JP3433606B2 (en) Position detection device
JPH03285113A (en) 1-track absolute encoder capable of detecting absolute position when electricity is supplied
WO1996023198A1 (en) Absolute digital position encoder
JP3094416B2 (en) Absolute encoder
JPH03285114A (en) Code plate for 1 track absolute encoder
JPH041521A (en) One-track type absolute encoder
JPH04232814A (en) High-resolution absolute value encoder
JP2691943B2 (en) 1-track type absolute encoder
JP2699542B2 (en) Code plate and read head for 1-track type absolute encoder