JPH0581845B2 - - Google Patents
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- JPH0581845B2 JPH0581845B2 JP20547188A JP20547188A JPH0581845B2 JP H0581845 B2 JPH0581845 B2 JP H0581845B2 JP 20547188 A JP20547188 A JP 20547188A JP 20547188 A JP20547188 A JP 20547188A JP H0581845 B2 JPH0581845 B2 JP H0581845B2
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- phase
- rotation angle
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- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 15
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コード板の回転角に応じて位相が変
化する位相信号を発生するとともに、この位相信
号における位相変化量を測定して、前記コード板
の回転角を算出するようにしたエンコーダに関す
るものである。
化する位相信号を発生するとともに、この位相信
号における位相変化量を測定して、前記コード板
の回転角を算出するようにしたエンコーダに関す
るものである。
このようなエンコーダの例としては、第６図に
示すごとき装置が知られている。
示すごとき装置が知られている。
第６図は従来のエンコーダの一例を示す構成図
である。図において、１は一定のピツチでスリツ
トが形成されたコード板、Ｄ１〜Ｄ４は受光素
子、４，５はコード板１を介してこれらの受光素
子Ｄ１〜Ｄ４と対向配置された光源、６は光源
４，５を駆動する光源ドライバである。また、図
中に示した波形は、コード板１を通過した光の強
度分布を正弦波に近似して示したものである。
である。図において、１は一定のピツチでスリツ
トが形成されたコード板、Ｄ１〜Ｄ４は受光素
子、４，５はコード板１を介してこれらの受光素
子Ｄ１〜Ｄ４と対向配置された光源、６は光源
４，５を駆動する光源ドライバである。また、図
中に示した波形は、コード板１を通過した光の強
度分布を正弦波に近似して示したものである。
受光素子Ｄ１〜Ｄ４は、それぞれこの光強度分
布を４等分した幅を有しており、第７図に示すよ
うに、光強度の分布を基準として、0゜、90゜、
180゜、270゜の位置に配置されている。また、光源
４，５が出射する光の強度は、光源ドライバ６に
より（sinωt＋１）および（cosωt＋１）で振幅
変調されている。
布を４等分した幅を有しており、第７図に示すよ
うに、光強度の分布を基準として、0゜、90゜、
180゜、270゜の位置に配置されている。また、光源
４，５が出射する光の強度は、光源ドライバ６に
より（sinωt＋１）および（cosωt＋１）で振幅
変調されている。
第８図はコード板１と受光素子Ｄ１〜Ｄ４およ
び光源４，５との配置関係を示す構成図である。
このように、受光素子Ｄ１，Ｄ３は、その位相関
係を保つたまま、光源４からの光を受光する位置
に配置され、同様に、受光素子Ｄ２，Ｄ４は光源
５からの光を受光する位置に配置されている。
び光源４，５との配置関係を示す構成図である。
このように、受光素子Ｄ１，Ｄ３は、その位相関
係を保つたまま、光源４からの光を受光する位置
に配置され、同様に、受光素子Ｄ２，Ｄ４は光源
５からの光を受光する位置に配置されている。
７，９は加算器、１１は減算器であり、これら
の受光素子Ｄ１〜Ｄ４の各出力から所定の位相関
係にある出力同志を加減算する加減算回路AS１
を構成している。１３はこの加減算回路AS１に
よる演算出力Ｇ１から変調周波数（ω）に応じた
周波数成分の信号を抽出するハイパスフイルタ、
１５はコンパレータである。
の受光素子Ｄ１〜Ｄ４の各出力から所定の位相関
係にある出力同志を加減算する加減算回路AS１
を構成している。１３はこの加減算回路AS１に
よる演算出力Ｇ１から変調周波数（ω）に応じた
周波数成分の信号を抽出するハイパスフイルタ、
１５はコンパレータである。
このように構成されたエンコーダの回転検出部
では、受光素子Ｄ１〜Ｄ４の出力ｉ１〜ｉ４は、
コード板１の回転角をθとすれば、 i1＝（sinθ＋１）（sinωt＋１） i2＝（−cosθ＋１）（cosωt＋１） i3＝（−sinθ＋１）（sinωt＋１） i4＝（cosθ＋１）（cosωt＋１） のようになつており、加減算回路AS１（減算器
１１）から得られる出力Ｇ１は、 G1＝2cos（ωt−θ） ＋２√２sin（θ＋π／４） のようになる。ここで、光源４，５の変調角周波
数ωは、コード板１の回転速度dθ／ｄに比べて
高い値（dθ／dt≪ω）となるように選ばれている
ので、ハイパスフイルタ１３の出力からは、 M1＝2cos（ωt−θ） なる信号（位相信号）が得られる。
では、受光素子Ｄ１〜Ｄ４の出力ｉ１〜ｉ４は、
コード板１の回転角をθとすれば、 i1＝（sinθ＋１）（sinωt＋１） i2＝（−cosθ＋１）（cosωt＋１） i3＝（−sinθ＋１）（sinωt＋１） i4＝（cosθ＋１）（cosωt＋１） のようになつており、加減算回路AS１（減算器
１１）から得られる出力Ｇ１は、 G1＝2cos（ωt−θ） ＋２√２sin（θ＋π／４） のようになる。ここで、光源４，５の変調角周波
数ωは、コード板１の回転速度dθ／ｄに比べて
高い値（dθ／dt≪ω）となるように選ばれている
ので、ハイパスフイルタ１３の出力からは、 M1＝2cos（ωt−θ） なる信号（位相信号）が得られる。
この式に示されるように、出力信号Ｍ１には、
コード板１の回転角θに応じた位相情報が含まれ
ており、この位相変化分を測定すれば、コード板
１の回転角θを算出することができる。
コード板１の回転角θに応じた位相情報が含まれ
ており、この位相変化分を測定すれば、コード板
１の回転角θを算出することができる。
１７は光源ドライバ６から発生されるスタート
パルスSGを基準にして、コンパレータ出力Ｐ１
の位相遅れ量を測定（計数）するカウンタであ
る。
パルスSGを基準にして、コンパレータ出力Ｐ１
の位相遅れ量を測定（計数）するカウンタであ
る。
すなわち、スタートパルスSGを
SG＝2cos（ωt）
として、スタートパルスSGの立上りでカウント
を開始し、コンパレータ出力Ｐ１の立下がりでカ
ウントを終了させると、カウンタ１７の出力Ｔ１
は、 T1＝（π／２）＋θ となり、コード板１の回転角θを０≦θ＜2πの
範囲で求めることができる。このとき、2πはス
リツトの１ピツチに相当するものである。
を開始し、コンパレータ出力Ｐ１の立下がりでカ
ウントを終了させると、カウンタ１７の出力Ｔ１
は、 T1＝（π／２）＋θ となり、コード板１の回転角θを０≦θ＜2πの
範囲で求めることができる。このとき、2πはス
リツトの１ピツチに相当するものである。
なお、同様な測定原理を有する装置としては、
特開昭56−94216号に示される装置がある。これ
は、コード板の直線変位を測定する変位計に関す
るものである。
特開昭56−94216号に示される装置がある。これ
は、コード板の直線変位を測定する変位計に関す
るものである。
しかしながら、上記のような構成のエンコーダ
では、出力の形が2cos（ωt−θ）であるために、
Ｓ／Ｎ比が良くない。また、コード板１の偏心、
受光素子Ｄ１〜Ｄ４の位置誤差、光源４，５の光
量変化などが検出誤差の原因となつてしまう。
では、出力の形が2cos（ωt−θ）であるために、
Ｓ／Ｎ比が良くない。また、コード板１の偏心、
受光素子Ｄ１〜Ｄ４の位置誤差、光源４，５の光
量変化などが検出誤差の原因となつてしまう。
本発明は、上記のような従来装置の欠点をなく
し、Ｓ／Ｎ比の良い出力信号を得ることができる
とともに、コード板の偏心、受光素子の位置誤
差、光源の光量変化などにより検出誤差を生じて
しまうことのないエンコーダを簡単な構成により
実現することを目的としたものである。
し、Ｓ／Ｎ比の良い出力信号を得ることができる
とともに、コード板の偏心、受光素子の位置誤
差、光源の光量変化などにより検出誤差を生じて
しまうことのないエンコーダを簡単な構成により
実現することを目的としたものである。
本発明はエンコーダは、コード板の回転角に応
じて位相が変化する位相信号を発生するとともに
この位相信号における位相変化量を測定して前記
コード板の回転角を算出するようにしたエンコー
ダにおいて、その光強度が（sinωt＋１）および
（cosωt＋１）で振幅変調され前記コード板の円
周方向においてほぼ軸対称の位置に配置された第
１および第２の光源と、この光源より出射された
光を前記コード板を介して独立に受光するととも
にそれぞれ光強度分布の１周期を４等分した幅を
有する４つの受光素子よりなりその光強度の分布
を基準として90゜の整数倍にあたる位相差を持つ
ように配置された第１および第２の受光アレイ
と、これら第１および第２の受光アレイを構成す
る各受光素子の出力から所定の位相関係にある出
力同志を加減算する第１および第２の加減算回路
と、この第１および第２の加減算回路の出力から
それぞれ前記第１および第２の光源の変調周波数
に応じた周波数成分の位相信号を抽出する第１お
よび第２のハイパスフイルタとを具備し、前記コ
ード板の回転角に応じて位相が差動的に変化する
２つの位相信号を発生するようにしたものであ
る。
じて位相が変化する位相信号を発生するとともに
この位相信号における位相変化量を測定して前記
コード板の回転角を算出するようにしたエンコー
ダにおいて、その光強度が（sinωt＋１）および
（cosωt＋１）で振幅変調され前記コード板の円
周方向においてほぼ軸対称の位置に配置された第
１および第２の光源と、この光源より出射された
光を前記コード板を介して独立に受光するととも
にそれぞれ光強度分布の１周期を４等分した幅を
有する４つの受光素子よりなりその光強度の分布
を基準として90゜の整数倍にあたる位相差を持つ
ように配置された第１および第２の受光アレイ
と、これら第１および第２の受光アレイを構成す
る各受光素子の出力から所定の位相関係にある出
力同志を加減算する第１および第２の加減算回路
と、この第１および第２の加減算回路の出力から
それぞれ前記第１および第２の光源の変調周波数
に応じた周波数成分の位相信号を抽出する第１お
よび第２のハイパスフイルタとを具備し、前記コ
ード板の回転角に応じて位相が差動的に変化する
２つの位相信号を発生するようにしたものであ
る。
このように、４つの受光素子よりなる受光アレ
イを２つ使用し、これらの受光素子の出力の中か
ら所定の位相関係にある出力同志を加減算して、
２つの位相信号を形成すると、コード板の回転角
に応じて位相が差動的に変化する２つの位相信号
を得ることができ、この２つの位相信号からコー
ド板の回転角を求めるようにすれば、Ｓ／Ｎ比の
良い信号を得ることができる。
イを２つ使用し、これらの受光素子の出力の中か
ら所定の位相関係にある出力同志を加減算して、
２つの位相信号を形成すると、コード板の回転角
に応じて位相が差動的に変化する２つの位相信号
を得ることができ、この２つの位相信号からコー
ド板の回転角を求めるようにすれば、Ｓ／Ｎ比の
良い信号を得ることができる。
ここで、光源の光量変化の影響は２つの位相信
号に等しく現れるので、光源の光量変化による測
定誤差は、２つの位相信号からコード板の回転角
を求める演算の中で打ち消される。また、受光素
子の位置誤差は、回転角には関係しない初期オフ
セツトとして現れるので、容易に補正することが
できる。
号に等しく現れるので、光源の光量変化による測
定誤差は、２つの位相信号からコード板の回転角
を求める演算の中で打ち消される。また、受光素
子の位置誤差は、回転角には関係しない初期オフ
セツトとして現れるので、容易に補正することが
できる。
さらに、光源および受光アレイをコード板に対
してほぼ軸対称の位置に配置しているので、コー
ド板の偏心の影響を打ち消すことができる。
してほぼ軸対称の位置に配置しているので、コー
ド板の偏心の影響を打ち消すことができる。
第１図は本発明のエンコーダの一実施例を示す
構成図である。図において、前記第６図と同様の
ものは、同一符号を付して示す。２，３はそれぞ
れ４つの受光素子Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を有す
る受光アレイである。受光素子Ａ１〜Ａ４，Ｂ１
〜Ｂ４は、それぞれ光強度分布を４等分した幅を
有しており、受光アレイ２，３、第２図に示すよ
うに、光強度の分布を基準として、90゜の整数倍
にあたる位相差を持つように配置されている。す
なわち、光強度分布の１周期をｄとすれば、空間
的にｎ・ｄ／４の間隔をおいて配置されている。
ｎは整数である。また、第３図に示すように、光
源４，５はコード板１に対してほぼ軸対称の位置
に配置されており、これに合わせて、受光アレイ
２は光源４からの光を受光するように配置され、
受光アレイ３は光源５からの光を受光するように
配置されている。なお、受光アレイ２，３間の位
相関係は上記のように保たれている。
構成図である。図において、前記第６図と同様の
ものは、同一符号を付して示す。２，３はそれぞ
れ４つの受光素子Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を有す
る受光アレイである。受光素子Ａ１〜Ａ４，Ｂ１
〜Ｂ４は、それぞれ光強度分布を４等分した幅を
有しており、受光アレイ２，３、第２図に示すよ
うに、光強度の分布を基準として、90゜の整数倍
にあたる位相差を持つように配置されている。す
なわち、光強度分布の１周期をｄとすれば、空間
的にｎ・ｄ／４の間隔をおいて配置されている。
ｎは整数である。また、第３図に示すように、光
源４，５はコード板１に対してほぼ軸対称の位置
に配置されており、これに合わせて、受光アレイ
２は光源４からの光を受光するように配置され、
受光アレイ３は光源５からの光を受光するように
配置されている。なお、受光アレイ２，３間の位
相関係は上記のように保たれている。
８，１０は加算器、１２は減算器であり、受光
素子Ａ１，Ａ４，Ｂ１，Ｂ３の各出力から所定の
位相関係にある出力同志を加減算する加減算回路
AS２を構成している。なお、受光素子Ａ１，Ａ
３，Ｂ２，Ｂ４の各出力は加減算回路AS１に印
加されている。１４はハイパスフイルタ、１６は
コンパレータ、１８はカウンタであり、これらは
前記した第６図と同様の信号処理回路を構成して
いる。
素子Ａ１，Ａ４，Ｂ１，Ｂ３の各出力から所定の
位相関係にある出力同志を加減算する加減算回路
AS２を構成している。なお、受光素子Ａ１，Ａ
３，Ｂ２，Ｂ４の各出力は加減算回路AS１に印
加されている。１４はハイパスフイルタ、１６は
コンパレータ、１８はカウンタであり、これらは
前記した第６図と同様の信号処理回路を構成して
いる。
したがつて、受光素子Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４
の出力ｉ１１〜ｉ１４，ｉ２１〜ｉ２４は、 i11＝（sinθ＋１）（sinωt＋１） i12＝（cosθ＋１）（sinωt＋１） i13＝（−sinθ＋１）（sinωt＋１） i14＝（−cosθ＋１）（sinωt＋１） i21＝（−sinθ＋１）（cosωt＋１） i22＝（−cosθ＋１）（cosωt＋１） i23＝（sinθ＋１）（cosωt＋１） i24＝（cosθ＋１）（cosωt＋１） となり、ハイパスフイルタ１３，１４から得られ
る位相信号Ｍ１，Ｍ２は、 M1＝2cos（ωt−θ） M2＝2sin（ωt−θ） となる。
の出力ｉ１１〜ｉ１４，ｉ２１〜ｉ２４は、 i11＝（sinθ＋１）（sinωt＋１） i12＝（cosθ＋１）（sinωt＋１） i13＝（−sinθ＋１）（sinωt＋１） i14＝（−cosθ＋１）（sinωt＋１） i21＝（−sinθ＋１）（cosωt＋１） i22＝（−cosθ＋１）（cosωt＋１） i23＝（sinθ＋１）（cosωt＋１） i24＝（cosθ＋１）（cosωt＋１） となり、ハイパスフイルタ１３，１４から得られ
る位相信号Ｍ１，Ｍ２は、 M1＝2cos（ωt−θ） M2＝2sin（ωt−θ） となる。
１９，２０はカウンタ１７，１８の出力Ｔ１，
Ｔ２をラツチするラツチ回路、２１はカウンタ１
７，１８の出力Ｔ１，Ｔ２からコード板１の回転
角θを算出するシグナルプロセツサである。
Ｔ２をラツチするラツチ回路、２１はカウンタ１
７，１８の出力Ｔ１，Ｔ２からコード板１の回転
角θを算出するシグナルプロセツサである。
すなわち、スタートパルスSGを
SG＝2cos（ωt）
として、スタートパルスSGの立上りでカウント
を開始し、コンパレータ出力Ｐ１，Ｐ２の立下が
りでカウントを終了させると、カウンタ１７，１
８の出力Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、 T1＝（π／２）＋θ T2＝π−θ となる。したがつて、これをシグナルプロセツサ
２１により減算すると、 T1−T2＝2θ−（π／２） が得られ、コード板１の回転角θを０≦θ＜2π
の範囲で求めることができる。
を開始し、コンパレータ出力Ｐ１，Ｐ２の立下が
りでカウントを終了させると、カウンタ１７，１
８の出力Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、 T1＝（π／２）＋θ T2＝π−θ となる。したがつて、これをシグナルプロセツサ
２１により減算すると、 T1−T2＝2θ−（π／２） が得られ、コード板１の回転角θを０≦θ＜2π
の範囲で求めることができる。
このように、ハイパスフイルタ１３，１４の出
力からは、コード板１の回転角θに応じて位相が
差動的に変化する２つの位相信号Ｍ１，Ｍ２を得
ることができるので、この位相信号Ｍ１，Ｍ２を
減算してコード板１の回転角θを求めるようにす
れば、Ｓ／Ｎ比の良い信号（T1−T2）を得るこ
とができる。
力からは、コード板１の回転角θに応じて位相が
差動的に変化する２つの位相信号Ｍ１，Ｍ２を得
ることができるので、この位相信号Ｍ１，Ｍ２を
減算してコード板１の回転角θを求めるようにす
れば、Ｓ／Ｎ比の良い信号（T1−T2）を得るこ
とができる。
ここで、光源４，５における出射光の光量が変
化した場合には、この光量変化による誤差分を回
転角変化に換算してθeで表すと、位相信号Ｍ１，
Ｍ２は、 M1＝2cos｛ωt−（θ＋θe）｝ M2＝2sin｛ωt＋（θ−θe）｝ となる。したがつて、この位相信号Ｍ１，Ｍ２を
カウンタ１７，１８でカウントした後、シグナル
プロセツサ２１により演算すると、 T1−T2＝（θ＋θe）＋（θ−θe）−（π／２） ＝2θ−（π／２） となり、光源４，５の光量変化は、演算の中で打
ち消される。また、受光素子Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜
Ｂ４（受光アレイ２，３）の位置誤差は、回転角
θには関係しない初期オフセツトとして現れるの
で、シグナルプロセツサ２１により容易に補正す
ることができる。
化した場合には、この光量変化による誤差分を回
転角変化に換算してθeで表すと、位相信号Ｍ１，
Ｍ２は、 M1＝2cos｛ωt−（θ＋θe）｝ M2＝2sin｛ωt＋（θ−θe）｝ となる。したがつて、この位相信号Ｍ１，Ｍ２を
カウンタ１７，１８でカウントした後、シグナル
プロセツサ２１により演算すると、 T1−T2＝（θ＋θe）＋（θ−θe）−（π／２） ＝2θ−（π／２） となり、光源４，５の光量変化は、演算の中で打
ち消される。また、受光素子Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜
Ｂ４（受光アレイ２，３）の位置誤差は、回転角
θには関係しない初期オフセツトとして現れるの
で、シグナルプロセツサ２１により容易に補正す
ることができる。
さらに、光源４，５および受光アレイ２，３を
コード板１に対してほぼ軸対称の位置に配置して
いるので、コード板１の偏心の影響を打ち消すこ
とができる。
コード板１に対してほぼ軸対称の位置に配置して
いるので、コード板１の偏心の影響を打ち消すこ
とができる。
第４図は本発明にエンコーダの他の実施例を示
す構成図である。図に示す装置は、本発明のエン
コーダを利用して、コード板１の回転角を０〜
2π（０〜360゜）の範囲でアブソリユートに測定す
ることのできるアブソリユートエンコーダを構成
したものである。図において、前記第１図と同様
なものは同一符号を付して示す。コード板１には
ピツチ（スリツト数）の異なる２つのスリツト列
ST１，ST２（例えば、スリツト数がｎおよびｎ
−１）が設けられている。また、第１のスリツト
列ST１に対しては、その変位量を検出するよう
に、受光アレイ２，３が配置されており、第２の
スリツト列ST２に対しては、受光アレイ２-，３
−が配置されている。なお、各受光アレイ２，３，
２-，３-における受光素子のピツチなどは、対応
するスリツト列に応じて決定されている。
す構成図である。図に示す装置は、本発明のエン
コーダを利用して、コード板１の回転角を０〜
2π（０〜360゜）の範囲でアブソリユートに測定す
ることのできるアブソリユートエンコーダを構成
したものである。図において、前記第１図と同様
なものは同一符号を付して示す。コード板１には
ピツチ（スリツト数）の異なる２つのスリツト列
ST１，ST２（例えば、スリツト数がｎおよびｎ
−１）が設けられている。また、第１のスリツト
列ST１に対しては、その変位量を検出するよう
に、受光アレイ２，３が配置されており、第２の
スリツト列ST２に対しては、受光アレイ２-，３
−が配置されている。なお、各受光アレイ２，３，
２-，３-における受光素子のピツチなどは、対応
するスリツト列に応じて決定されている。
コード板１と受光アレイ２，３，２-，３-およ
び光源４，５の配置状態を第５図に示す。図に示
すように、スリツト列ST１，ST２は隣接して設
けられているので、２つの測定系において光源
４，５および光源ドライバ６を共用することがで
きる。
び光源４，５の配置状態を第５図に示す。図に示
すように、スリツト列ST１，ST２は隣接して設
けられているので、２つの測定系において光源
４，５および光源ドライバ６を共用することがで
きる。
受光アレイ２，３または２-，３-の出力を受
け、スリツト列ST１，ST２の各変位量に応じた
位相信号Ｔ１，Ｔ２またはＴ１-，Ｔ２-を発生す
る回路構成は、共に前記第１図のものと同様であ
る。各位相信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１-，Ｔ２-はシグ
ナルプロセツサ２１に印加されている。
け、スリツト列ST１，ST２の各変位量に応じた
位相信号Ｔ１，Ｔ２またはＴ１-，Ｔ２-を発生す
る回路構成は、共に前記第１図のものと同様であ
る。各位相信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１-，Ｔ２-はシグ
ナルプロセツサ２１に印加されている。
このように、コード板１の回転角を２つのスリ
ツト列ST１，ST２を用いて同時に測定すると、
得られる位相信号の間にはバーニアの関係が成り
立つているので、シグナルプロセツサ２１の演算
処理により、これらの位相信号からコード板１の
アブソリユートな回転角を得ることができる。
ツト列ST１，ST２を用いて同時に測定すると、
得られる位相信号の間にはバーニアの関係が成り
立つているので、シグナルプロセツサ２１の演算
処理により、これらの位相信号からコード板１の
アブソリユートな回転角を得ることができる。
なお、バーニアを構成する位相信号は２つのス
リツト列によるものに限らず、３つ以上の複数の
スリツト列によるものとしても同様のものが得ら
れる。
リツト列によるものに限らず、３つ以上の複数の
スリツト列によるものとしても同様のものが得ら
れる。
以上説明したように、本発明のエンコーダで
は、コード板の回転角に応じて位相が変化する位
相信号を発生するとともにこの位相信号における
位相変化量を測定して前記コード板の回転角を算
出するようにしたエンコーダにおいて、その光強
度が（sinωt＋１）および（cosωt＋１）で振幅
変調され前記コード板の円周方向においてほぼ軸
対称の位置に配置された第１および第２の光源
と、この光源より出射された光を前記コード板を
介して独立に受光するとともにそれぞれ光強度分
布の１周期を４等分した幅を有する４つの受光素
子よりなりその光強度の分布を基準として90゜の
整数倍にあたる位相差を持つように配置された第
１および第２の受光アレイと、これら第１および
第２の受光アレイを構成する各受光素子の出力か
ら所定の位相関係にある出力同志を加減算する第
１および第２の加減算回路と、この第１および第
２の加減算回路の出力からそれぞれ前記第１およ
び第２の光源の変調周波数に応じた周波数成分の
位相信号を抽出する第１および第２のハイパスフ
イルタとを具備し、前記コード板の回転角に応じ
て位相が差動的に変化する２つの位相信号を発生
するようにしているので、Ｓ／Ｎ比の良い出力信
号を得ることができるとともに、コード板の偏
心、受光素子の位置誤差、光源の光量変化などに
より検出誤差を生じてしまうことのないエンコー
ダを簡単な構成により実現することができる。
は、コード板の回転角に応じて位相が変化する位
相信号を発生するとともにこの位相信号における
位相変化量を測定して前記コード板の回転角を算
出するようにしたエンコーダにおいて、その光強
度が（sinωt＋１）および（cosωt＋１）で振幅
変調され前記コード板の円周方向においてほぼ軸
対称の位置に配置された第１および第２の光源
と、この光源より出射された光を前記コード板を
介して独立に受光するとともにそれぞれ光強度分
布の１周期を４等分した幅を有する４つの受光素
子よりなりその光強度の分布を基準として90゜の
整数倍にあたる位相差を持つように配置された第
１および第２の受光アレイと、これら第１および
第２の受光アレイを構成する各受光素子の出力か
ら所定の位相関係にある出力同志を加減算する第
１および第２の加減算回路と、この第１および第
２の加減算回路の出力からそれぞれ前記第１およ
び第２の光源の変調周波数に応じた周波数成分の
位相信号を抽出する第１および第２のハイパスフ
イルタとを具備し、前記コード板の回転角に応じ
て位相が差動的に変化する２つの位相信号を発生
するようにしているので、Ｓ／Ｎ比の良い出力信
号を得ることができるとともに、コード板の偏
心、受光素子の位置誤差、光源の光量変化などに
より検出誤差を生じてしまうことのないエンコー
ダを簡単な構成により実現することができる。
第１図〜第５図は本発明のエンコーダの一実施
例を示す構成図、第６図〜第８図は従来のエンコ
ーダの一例を示す構成図である。 １……コード板、２，３……受光アレイ、４，
５……光源、６……光源ドライバ、７〜１０……
加算器、１１，１２……減算器、１３，１４……
ハイパスフイルタ、１５，１６……コンパレー
タ、１７，１８……カウンタ、１９，２０……ラ
ツチ回路、２１……シグナルプロセツサ、AS１，
AS２……加減算回路、Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，
Ｄ１〜Ｄ４……受光素子。
例を示す構成図、第６図〜第８図は従来のエンコ
ーダの一例を示す構成図である。 １……コード板、２，３……受光アレイ、４，
５……光源、６……光源ドライバ、７〜１０……
加算器、１１，１２……減算器、１３，１４……
ハイパスフイルタ、１５，１６……コンパレー
タ、１７，１８……カウンタ、１９，２０……ラ
ツチ回路、２１……シグナルプロセツサ、AS１，
AS２……加減算回路、Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，
Ｄ１〜Ｄ４……受光素子。
Claims (1)
- １ コード板の回転角に応じて位相が変化する位
相信号を発生するとともにこの位相信号における
位相変化量を測定して前記コード板の回転角を算
出するようにしたエンコーダにおいて、その光強
度が（sinωt＋１）および（cosωt＋１）で振幅
変調され前記コード板の円周方向においてほぼ軸
対称の位置に配置された第１および第２の光源
と、この光源より出射された光を前記コード板を
介して独立に受光するとともにそれぞれ光強度分
布の１周期を４等分した幅を有する４つの受光素
子よりなりその光強度の分布を基準として90゜の
整数倍にあたる位相差を持つように配置された第
１および第２の受光アレイと、これら第１および
第２の受光アレイを構成する各受光素子の出力か
ら所定の位相関係にある出力同志を加減算する第
１および第２の加減算回路と、この第１および第
２の加減算回路の出力からそれぞれ前記第１およ
び第２の光源の変調周波数に応じた周波数成分の
位相信号を抽出する第１および第２のハイパスフ
イルタとを具備し、前記コード板の回転角に応じ
て位相が差動的に変化する２つの位相信号を発生
することを特徴とするエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20547188A JPH0254116A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20547188A JPH0254116A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254116A JPH0254116A (ja) | 1990-02-23 |
| JPH0581845B2 true JPH0581845B2 (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=16507411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20547188A Granted JPH0254116A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0254116A (ja) |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP20547188A patent/JPH0254116A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254116A (ja) | 1990-02-23 |
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