JPH06147918A - Multi-rotary absolute type rotary encoder - Google Patents
Multi-rotary absolute type rotary encoderInfo
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- JPH06147918A JPH06147918A JP32121292A JP32121292A JPH06147918A JP H06147918 A JPH06147918 A JP H06147918A JP 32121292 A JP32121292 A JP 32121292A JP 32121292 A JP32121292 A JP 32121292A JP H06147918 A JPH06147918 A JP H06147918A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は1回転及び多回転にわた
って絶対位置を検出することができる多回転アブソリュ
ート型のロータリーエンコーダに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-rotation absolute type rotary encoder capable of detecting an absolute position over one rotation and multiple rotations.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の多回転型のアブソリュート型ロー
タリーエンコーダとして以下に示すものがあった。図1
1は従来のロータリーエンコーダの一例を示す概略図で
あって、図示のように回転検出用の軸101に回転板1
02が取付けられる。回転板102には後述するように
グレイコードのパターンが形成されており、投光部10
3から平行な光がこの回転板102に照射される。そし
て複数の受光素子104に得られる並列出力によって回
転板102の回転位置を検出している。そしてこの軸1
01と同軸にはギア105が取付けられ、又ギア10
6,107,108によって減速機構が形成されてお
り、減速したギア108が回転板109と連結される。
回転板109も回転板102と同様にグレイコードのパ
ターンが形成されている。この減速機構は回転板102
の1回転につき回転板109の1ビット分の角度変化す
るように構成される。回転板109の側方には投光部1
10及びその信号をスリットを介して受光する受光素子
111が設けられる。こうすれば軸101の回転角度が
受光素子104から、その回転数が受光素子111から
読取られることとなり、回転数と回転角度が検出でき
る。2. Description of the Related Art The conventional multi-rotation type absolute type rotary encoder is shown below. Figure 1
1 is a schematic view showing an example of a conventional rotary encoder. As shown, a rotary plate 1 is attached to a rotation detecting shaft 101.
02 is attached. A gray code pattern is formed on the rotary plate 102, as will be described later.
The parallel light from 3 irradiates the rotary plate 102. Then, the rotational position of the rotary plate 102 is detected by the parallel output obtained from the plurality of light receiving elements 104. And this axis 1
The gear 105 is attached coaxially with 01, and the gear 10
A reduction mechanism is formed by 6, 107 and 108, and the reduced gear 108 is connected to the rotary plate 109.
Similarly to the rotary plate 102, the rotary plate 109 is also formed with a gray code pattern. This reduction mechanism is a rotating plate 102.
The rotation plate 109 is configured to change its angle by one bit per one rotation. The light projecting unit 1 is provided on the side of the rotary plate 109.
A light receiving element 111 for receiving 10 and its signal through the slit is provided. In this way, the rotation angle of the shaft 101 is read from the light receiving element 104, and the rotation number thereof is read from the light receiving element 111, so that the rotation number and the rotation angle can be detected.
【0003】又図12に示す他の形式のロータリーエン
コーダでは、軸101に回転板102が設けられ、その
回転角度を投光部103,受光素子104で読取ると共
に、回転軸101に同軸に磁気式で回転数を検出するた
めの磁気回転板112が取付けられている。そして磁気
回転板112の磁極の変化を磁気検出素子113によっ
て読取り、その値をカウンタ114で計数しておくこと
によって回転数を識別するようにしている。この場合に
はカウンタ114を電源停止時にもバックアップするた
めに、バックアップ電源115が必要となる。In another type of rotary encoder shown in FIG. 12, a rotary plate 102 is provided on a shaft 101, the rotation angle of which is read by a light projecting section 103 and a light receiving element 104, and a magnetic type is coaxially arranged on the rotary shaft 101. A magnetic rotating plate 112 for detecting the number of rotations is attached. Then, the change in the magnetic pole of the magnetic rotating plate 112 is read by the magnetic detection element 113, and the value is counted by the counter 114 to identify the number of rotations. In this case, the backup power supply 115 is required to back up the counter 114 even when the power supply is stopped.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図11に
示すように減速機構を用いた多回転型のロータリーエン
コーダでは、アブソリュート型の検出部が複数必要とな
り、高価となるだけでなく装置が大型となる。又ギアが
摩耗するため寿命が短くなるという欠点があった。更に
原点位置で正確に回転数を変化させる必要があるため、
ギアを高精度に製作しなければならないという欠点もあ
った。However, as shown in FIG. 11, in a multi-rotation rotary encoder using a speed reduction mechanism, a plurality of absolute type detection parts are required, which is not only expensive but also large in size. . Further, there is a drawback that the life of the gear is shortened due to wear of the gear. Furthermore, because it is necessary to change the number of revolutions accurately at the origin position,
There was also a drawback that the gear had to be manufactured with high precision.
【0005】一方磁気回転板を用いた多回転型のロータ
リーエンコーダでは、磁気抵抗素子の位置合わせを正確
に行う必要があるという欠点があった。又電源オフ時に
バックアップ電源で回転数をバックアップしている場合
にも、軸101が外部から手動で回転することがある。
従って磁気検出素子113やカウンタ114等を電源オ
フ時にも動作させておく必要があり、構成が複雑になる
という欠点があった。On the other hand, the multi-rotation rotary encoder using the magnetic rotating plate has a drawback that it is necessary to accurately align the position of the magnetoresistive element. Further, even when the rotation speed is backed up by the backup power supply when the power is off, the shaft 101 may be manually rotated from the outside.
Therefore, the magnetic detection element 113, the counter 114, and the like need to be operated even when the power is turned off, which has a drawback that the configuration becomes complicated.
【0006】本発明はこのような従来の多回転アブソリ
ュート型ロータリーエンコーダの問題点に着目してなさ
れたものであって、複数の回転板や磁気回転板等を用い
ることなく、又電源のオフ時に外部から回転力が加えら
れた場合にも正確に回転数を検出できるようにすること
を技術的課題とする。The present invention has been made by paying attention to the problems of such a conventional multi-rotation absolute type rotary encoder, and does not use a plurality of rotary plates or magnetic rotary plates, or when the power is off. A technical problem is to be able to accurately detect the rotational speed even when a rotational force is applied from the outside.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、回転軸に連結され、複数の同心円に沿って回転角度
に対応して異なったパターンのスリットが形成された回
転板と、回転板に光を投光する投光素子と、投光素子の
光を回転板のスリットを介して受光する複数の受光素子
と、複数の受光素子から得られる並列出力を所定の閾値
で弁別する複数の比較回路を含み、該比較回路の並列出
力に応じて回転軸の回転角度を検出する回転角度検出手
段と、電源の投入時に所定のクロックを発生するクロッ
ク発生回路と、受光素子のうちMSB,MSB−1の受
光信号に基づいて回転板の1回転を検出する回転検出手
段と、受光素子のうちMSB,MSB−1の受光信号に
基づいて回転板の回転方向を検出する回転方向検出手段
と、回転方向検出手段の出力に応じてアップ方向及びダ
ウン方向のいずれかに回転検出手段の出力を計数するカ
ウンタと、投光素子を点灯させるためのパルスを発生す
るパルス発生回路と、電源の投入時には投光素子を連続
点灯し、電源オフ時には投光素子をパルス発生回路の出
力に基づいてパルス点灯する投光素子駆動手段と、パル
ス発生回路、回転検出手段、回転方向検出手段、投光素
子駆動手段及びカウンタに電源を供給する電池と、電源
の断続に応じてパルス発生回路の出力とクロック発生回
路とを選択し、回転検出手段及び回転方向検出手段に与
えるクロック選択手段と、を具備し、回転角度検出手段
により回転角度、カウンタにより回転数を検出すること
を特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary plate which is connected to a rotary shaft and has slits of different patterns formed along a plurality of concentric circles corresponding to a rotation angle, and a rotary plate. A light projecting element for projecting light to the plate, a plurality of light receiving elements for receiving the light of the light projecting element through the slits of the rotating plate, and a plurality of discriminating parallel outputs obtained from the plurality of light receiving elements with a predetermined threshold value. Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the rotation axis according to the parallel output of the comparison circuit, a clock generation circuit for generating a predetermined clock when the power is turned on, MSB of the light receiving elements, Rotation detecting means for detecting one rotation of the rotating plate based on the light receiving signal of MSB-1, and rotation direction detecting means for detecting the rotating direction of the rotating plate based on the light receiving signals of MSB and MSB-1 among the light receiving elements. , Rotation direction detection hand Counter for counting the output of the rotation detecting means in either the up direction or the down direction according to the output of the pulse generator, the pulse generation circuit for generating a pulse for lighting the light projecting element, and the light projecting element when the power is turned on. The light emitting element driving means that continuously lights up and the light emitting element is pulse-lighted based on the output of the pulse generating circuit when the power is off, the pulse generating circuit, the rotation detecting means, the rotation direction detecting means, the light emitting element driving means and the counter. A rotation angle detecting means comprising a battery for supplying power and a clock selecting means for selecting the output of the pulse generating circuit and the clock generating circuit according to the on / off of the power source and giving the rotation detecting means and the rotation direction detecting means. Is used to detect the rotation angle and the counter to detect the rotation speed.
【0008】本願の請求項7の発明は、回転軸に連結さ
れ、複数の同心円に沿って回転角度に対応して異なった
パターンのスリットが形成された回転板と、回転板に光
を投光する投光素子と、投光素子の光を回転板のスリッ
トを介して受光する複数の受光素子と、複数の受光素子
から得られる並列出力を所定の閾値で弁別する複数の比
較回路を含み、該比較回路の並列出力に応じて回転軸の
回転角度を検出する回転角度検出手段と、電源の投入時
に所定のクロックを発生するクロック発生回路と、受光
素子のうちMSB,MSB−1の受光信号に基づいて回
転板の1回転を検出する回転検出手段と、受光素子のう
ちMSB,MSB−1の受光信号に基づいて回転板の回
転方向を検出する回転方向検出手段と、回転方向検出手
段の出力に応じてアップ方向及びダウン方向に回転検出
手段の出力を計数するカウンタと、いずれかの受光素子
の受光信号の比較出力に基づいて回転速度を検出する回
転速度検出手段と、回転速度検出手段により検知された
回転速度に対応させた周波数のパルスを発生するLED
CK生成手段と、電源の投入時には投光素子を連続点灯
し、電源オフ時には投光素子をLEDCK生成手段の出
力に基づいてパルス点灯する投光素子駆動手段と、回転
速度検出手段、LEDCK生成手段、回転検出手段、回
転方向検出手段、投光素子駆動手段及びカウンタに電源
を供給する電池と、電源の断続に応じてLEDCK生成
手段の出力とクロック発生回路とを選択し、回転検出手
段及び回転方向検出手段に与えるクロック選択手段と、
を具備し、回転角度検出手段により回転角度、カウンタ
により回転数を検出することを特徴とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, the rotary plate is connected to the rotary shaft, and the slits having different patterns are formed along a plurality of concentric circles in accordance with the rotation angle, and the light is projected onto the rotary plate. A light projecting element, a plurality of light receiving elements that receive the light of the light projecting element through the slit of the rotary plate, and a plurality of comparison circuits that discriminate parallel outputs obtained from the plurality of light receiving elements with a predetermined threshold value, Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the rotation axis according to the parallel output of the comparison circuit, a clock generation circuit for generating a predetermined clock when the power is turned on, and light reception signals of MSB and MSB-1 among the light reception elements. A rotation detecting means for detecting one rotation of the rotating plate based on the above, a rotating direction detecting means for detecting the rotating direction of the rotating plate based on the light receiving signals of MSB and MSB-1 among the light receiving elements, and the rotating direction detecting means. Depending on the output A counter that counts the output of the rotation detection means in the up direction and the down direction, a rotation speed detection means that detects the rotation speed based on the comparison output of the light reception signals of one of the light receiving elements, and the rotation speed detection means. LED that generates a pulse of a frequency corresponding to the rotating speed
CK generating means, a light projecting element driving means for continuously lighting the light projecting element when the power is turned on, and a pulse lighting of the light projecting element based on the output of the LEDCK generating means when the power is turned off, a rotation speed detecting means, and an LEDCK generating means. , A rotation detecting means, a rotation direction detecting means, a light projecting element driving means, a battery for supplying power to the counter, and an output of the LEDCK generating means and a clock generating circuit according to the on / off of the power source. Clock selection means to be provided to the direction detection means,
The rotation angle detecting means detects the rotation angle and the counter detects the rotation number.
【0009】[0009]
【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明
によれば、電源の投入状態ではクロック発生回路のクロ
ック信号が回転角度検出手段及び回転数検出手段と回転
方向検出手段に与えられる。この状態では投光素子は連
続点灯しており、回転板の回転に応じて回転角度信号が
得られる。又回転板の回転方向及び回転数に応じてアッ
プダウンカウンタがアップカウント又はダウンカウント
され、このカウンタの出力によって回転数、回転角度検
出手段から回転角度を検出することができる。一方電源
をオフとすればクロック発生回路は停止し、これに代え
て電池によってパルス発生回路が動作し投光素子がパル
ス点灯する。そして回転角度検出手段は不動作となる
が、回転数検出手段及び回転方向検出手段とカウンタに
は電池によって通電して動作させることにより、エンコ
ーダの回転数を検出するようにしている。According to the invention of claim 1 of the present application having such a feature, the clock signal of the clock generating circuit is given to the rotation angle detecting means, the rotation speed detecting means and the rotation direction detecting means when the power is turned on. In this state, the light projecting element is continuously lit, and a rotation angle signal is obtained according to the rotation of the rotary plate. Further, the up / down counter is up-counted or down-counted according to the rotation direction and the rotation speed of the rotary plate, and the rotation speed and the rotation angle can be detected by the rotation angle / rotation angle detection means by the output of this counter. On the other hand, when the power is turned off, the clock generating circuit is stopped, and instead of this, the pulse generating circuit is operated by the battery and the light emitting element is pulse-lit. Although the rotation angle detection means is inoperative, the rotation speed detection means, the rotation direction detection means, and the counter are energized by a battery so as to be operated to detect the rotation speed of the encoder.
【0010】又本願の請求項7の発明では、電源オフ時
にはいずれかの受光素子の受光信号の出力の変化に基づ
いて回転速度を検出している。そしてその回転速度に対
応させ回転速度が高くなれば周波数を高くし、回転速度
が低くなれば周波数を低くしたパルスを発生させてい
る。こうして得られたパルスに基づいて投光素子をパル
ス点灯している。Further, in the invention of claim 7 of the present application, when the power is off, the rotational speed is detected based on the change in the output of the light receiving signal of any one of the light receiving elements. Then, in correspondence with the rotation speed, a pulse having a higher frequency when the rotation speed becomes higher and a pulse having a lower frequency when the rotation speed becomes lower is generated. The light emitting element is pulse-lit based on the pulse thus obtained.
【0011】[0011]
【実施例】図1(a)は本発明の一実施例による多回転
アブソリュート型ロータリーエンコーダの構成を示す断
面図であり、(b)はその回転板を示す正面図である。
これらの図に示すようにロータリーエンコーダはケース
1内の軸受け2,3に回転軸4が回転自在に保持されて
いる。そして回転軸4には回転板5が固定される。回転
板5には図1(b)に示すように複数の同心円に沿って
その角度に対応して異なった所定のパターンが形成され
る。このパターンとしては、回転の分解能に応じたビッ
ト数で最小分解能間のハミング距離が1であるグレイコ
ードに対応した図示のようなパターンが形成されてい
る。本図においてスリット5aは最上位(MSB)のス
リットであり、スリット5bはMSB−1のスリットと
する。こうして順次内周側につれてMSBからLSBま
での多数のスリットが形成されている。このスリットの
同心円の数を12とすれば、1回転を212の分解能で検
出できることとなる。1 (a) is a sectional view showing the structure of a multi-rotation absolute type rotary encoder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a front view showing its rotary plate.
As shown in these figures, the rotary encoder has a rotating shaft 4 rotatably held by bearings 2 and 3 in a case 1. The rotary plate 5 is fixed to the rotary shaft 4. As shown in FIG. 1B, different predetermined patterns are formed on the rotary plate 5 along a plurality of concentric circles corresponding to the angles. As this pattern, a pattern as shown in the drawing is formed corresponding to a Gray code in which the Hamming distance between the minimum resolutions is 1 with the number of bits according to the resolution of rotation. In this figure, the slit 5a is the uppermost (MSB) slit, and the slit 5b is the MSB-1 slit. In this way, a large number of slits from MSB to LSB are sequentially formed on the inner peripheral side. If the number of concentric circles of this slit is 12, one rotation can be detected with a resolution of 2 12 .
【0012】そしてこのスリットに対応する位置に複数
の投光素子、例えば発光ダイオード6a〜6dが設けら
れる。そしてこの発光ダイオードに対応して固定スリッ
ト板7及び複数のフォトダイオード8a〜8lが設けら
れている。ここで発光ダイオード6a〜6dは夫々2乃
至4のフォトダイオードに対応する位置を照射するもの
である。A plurality of light emitting elements, for example, light emitting diodes 6a to 6d are provided at positions corresponding to the slits. A fixed slit plate 7 and a plurality of photodiodes 8a to 8l are provided corresponding to this light emitting diode. Here, the light emitting diodes 6a to 6d irradiate the positions corresponding to the photodiodes 2 to 4, respectively.
【0013】図2〜図4は本実施例によるロータリーエ
ンコーダの回路構成を示す回路図である。図2において
このロータリーエンコーダに外部から供給される電源端
子+Vには電圧検知回路11が接続され、又その電圧を
安定化するための定電圧回路12が設けられる。この定
電圧回路12は出力側から電流が流入しないように逆流
防止用のダイオードが設けられている。2 to 4 are circuit diagrams showing the circuit configuration of the rotary encoder according to this embodiment. In FIG. 2, a voltage detection circuit 11 is connected to a power supply terminal + V externally supplied to the rotary encoder, and a constant voltage circuit 12 for stabilizing the voltage is provided. The constant voltage circuit 12 is provided with a diode for preventing backflow so that current does not flow from the output side.
【0014】そして定電圧回路12の出力側には接地端
との間に、電源オフ時も一部の動作を継続するための内
蔵電池13、例えばリチウム電池等が抵抗及びダイオー
ドを介して接続されている。又定電圧回路12の出力側
にはリセット回路14が接続される。さて電源入力端1
0にはトランジスタQ1を介して3つの発光ダイオード
6b〜6dが直列接続されて接地されている。電源入力
端10の電圧はクロック発生回路15にも与えられる。
クロック発生回路15はこのロータリーエンコーダの各
部に一定の高い周波数、例えば4MHzのクロック周波数
の信号を供給する回路であって、例えば水晶発振器を用
いて構成される。The output side of the constant voltage circuit 12 is connected to a ground terminal with a built-in battery 13 such as a lithium battery for continuing a part of the operation even when the power is off, via a resistor and a diode. ing. A reset circuit 14 is connected to the output side of the constant voltage circuit 12. Now, the power input terminal 1
Three light emitting diodes 6b to 6d are connected in series to 0 via a transistor Q1 and are grounded. The voltage at the power input terminal 10 is also given to the clock generation circuit 15.
The clock generation circuit 15 is a circuit that supplies a signal of a constant high frequency, for example, a clock frequency of 4 MHz to each part of the rotary encoder, and is configured by using, for example, a crystal oscillator.
【0015】さて定電圧回路12の出力+VB にはトラ
ンジスタQ2を介して発光ダイオード6aが接続され
る。又電圧検知回路11の出力はインバータ16を介し
てトランジスタQ1のベースに与えられる。トランジス
タQ1は電圧検知回路11から出力が得られるときにの
み電源入力端10の電源によって3つの発光ダイオード
6b〜6dを点灯させるものである。又内蔵電池13の
出力端+VB は電源としてパルス発生回路17及びゲー
ト回路18〜20や図3のコンパレータ21a,21b
・・・にも接続されている。パルス発生回路17のパル
ス周波数は電源をオフとしたときに手動でロータリーエ
ンコーダの回転軸4が回転する回転速度に応じて設定さ
れる。例えば電源オフのときにも回転軸4が最大限4rp
s 回転する可能性があるものとし、1回転につき4回の
パルス点灯を行うものとすれば、パルス発生回路17は
20HzのパルスLDCを出力するものとする。この出力
はゲート回路18〜20を介してトランジスタQ2のベ
ースに加えられる。又ゲート回路18をノア回路とすれ
ば、電圧検知回路11の出力はその他方の入力端に与え
られる。電圧検知回路11の出力がHレベルでは発光ダ
イオード6aは連続して点灯される。そして図3に示す
ようにこの発光ダイオード6aに対応して固定スリット
板7及び回転板5を介してフォトダイオード8a,8b
が接続される。発光ダイオード6b,6c,6dに対応
して他のフォトダイオード8c〜8lが接続されてい
る。フォトダイオード8a〜8lは夫々回転板5のスリ
ットを介して得られる光信号を受光するものであって、
その出力は比較回路21a〜21lに与えられる。比較
回路21a〜21lはこれらの出力を波形整形すること
によって受光信号の有無を出力するものであり、その出
力はコード変換回路22に与えられる。コード変換回路
22はMSB〜LSBまでの12ビットのグレイコード
の信号をバイナリコードに変換し、回転軸4の回転角度
に対応した12ビットの信号として出力するものであ
る。この構成については通常のアブソリュート型ロータ
リーエンコーダと同一である。ここで比較回路21a〜
21lとコード変換回路22は受光素子の並列出力に基
づいて回転軸の回転角度を検出する回転角度検出手段を
構成している。A light emitting diode 6a is connected to the output + V B of the constant voltage circuit 12 via a transistor Q2. The output of the voltage detection circuit 11 is given to the base of the transistor Q1 via the inverter 16. The transistor Q1 turns on the three light emitting diodes 6b to 6d by the power source of the power source input terminal 10 only when an output is obtained from the voltage detection circuit 11. The output terminal + V B of the built-in battery 13 is used as a power source for the pulse generation circuit 17 and the gate circuits 18 to 20 and the comparators 21a and 21b of FIG.
... is also connected to. The pulse frequency of the pulse generating circuit 17 is manually set according to the rotation speed of the rotary shaft 4 of the rotary encoder when the power is turned off. For example, when the power is off, the rotating shaft 4 has a maximum of 4rp
If there is a possibility of s rotation, and pulse lighting is performed four times per rotation, the pulse generation circuit 17 outputs a pulse LDC of 20 Hz. This output is applied to the base of transistor Q2 via gate circuits 18-20. If the gate circuit 18 is a NOR circuit, the output of the voltage detection circuit 11 is given to the other input terminal. When the output of the voltage detection circuit 11 is at H level, the light emitting diode 6a is continuously turned on. Then, as shown in FIG. 3, photodiodes 8a and 8b are provided corresponding to the light emitting diode 6a via a fixed slit plate 7 and a rotary plate 5.
Are connected. Other photodiodes 8c to 8l are connected to the light emitting diodes 6b, 6c, 6d. Each of the photodiodes 8a to 8l receives an optical signal obtained through the slit of the rotary plate 5, and
The output is given to the comparison circuits 21a to 21l. The comparison circuits 21a to 21l output the presence / absence of a light reception signal by shaping the waveforms of these outputs, and the outputs thereof are given to the code conversion circuit 22. The code conversion circuit 22 converts a 12-bit gray code signal from MSB to LSB into a binary code and outputs it as a 12-bit signal corresponding to the rotation angle of the rotary shaft 4. This structure is the same as that of a normal absolute type rotary encoder. Here, the comparison circuit 21a-
21l and the code conversion circuit 22 constitute a rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the rotation shaft based on the parallel output of the light receiving elements.
【0016】さて比較回路21a,21bより得られる
グレイコードのMSB及びMSB−1の出力は図4に示
すように夫々D型フリップフロップ23a,23bに与
えられる。又クロック発生回路15の出力SYSCLK
とパルス発生回路17の出力LDCはクロック選択回路
24に与えられる。クロック選択回路24は電圧検知回
路11の出力LDCMODEに基づいて、いずれかのク
ロックを選択するものである。選択した出力はインバー
タ25を介してD型フリップフロップ23a,23bの
クロック入力端に与えられ、又インバータ26を介して
D型フリップフロップ27,37のクロック入力端に与
えられる。D型フリップフロップ23a,23bは選択
されたクロックにMSB及びMSB−1の2ビット分を
同期させるものである。又D型フリップフロップ27は
フリップフロップ23aの出力を1クロック分遅延させ
るものであり、その出力はEOR回路28に与えられ
る。EOR回路28はD型フリップフロップ23a,2
7の排他的論理和をとるものであって、その出力はアン
ド回路29に与えられる。アンド回路29はD型フリッ
プフロップ23bのQバー出力との論理積をとるもので
あり、その出力はアンド回路30,31に与えられる。
アンド回路30はD型フリップフロップ23aのQバー
出力との論理積によってRSフリップフロップ32をセ
ットするものである。又アンド回路31はアンド回路2
9の出力及びD型フリップフロップ23aのQ出力の論
理積によってオア回路33を介してRSフリップフロッ
プ32をリセットするものである。又リセット回路14
のリセット信号RSTは、インバータ34,35及びオ
ア回路33を介してRSフリップフロップ32をリセッ
トするように構成されている。RSフリップフロップ3
2はMSB及びMSB−1の出力の順序に基づいて順方
向及び逆方向のいずれかを判別し、アップダウンカウン
タ36にアップカウント又はダウンカウントの信号を与
えるものである。The outputs of the gray code MSB and MSB-1 obtained from the comparison circuits 21a and 21b are given to the D-type flip-flops 23a and 23b, respectively, as shown in FIG. Further, the output SYSCLK of the clock generation circuit 15
The output LDC of the pulse generation circuit 17 is supplied to the clock selection circuit 24. The clock selection circuit 24 selects one of the clocks based on the output LDCMODE of the voltage detection circuit 11. The selected output is applied to the clock input terminals of the D-type flip-flops 23a and 23b via the inverter 25 and to the clock input terminals of the D-type flip-flops 27 and 37 via the inverter 26. The D-type flip-flops 23a and 23b synchronize the two bits of MSB and MSB-1 with the selected clock. The D-type flip-flop 27 delays the output of the flip-flop 23a by one clock, and its output is given to the EOR circuit 28. The EOR circuit 28 is a D-type flip-flop 23a, 2
The exclusive OR of 7 and its output is given to the AND circuit 29. The AND circuit 29 takes a logical product with the Q-bar output of the D-type flip-flop 23b, and its output is given to the AND circuits 30 and 31.
The AND circuit 30 sets the RS flip-flop 32 by the logical product with the Q-bar output of the D-type flip-flop 23a. Further, the AND circuit 31 is the AND circuit 2.
The RS flip-flop 32 is reset via the OR circuit 33 by the logical product of the output of 9 and the Q output of the D-type flip-flop 23a. In addition, the reset circuit 14
The reset signal RST is configured to reset the RS flip-flop 32 via the inverters 34 and 35 and the OR circuit 33. RS flip-flop 3
Reference numeral 2 is for discriminating either the forward direction or the backward direction based on the order of outputs of the MSB and MSB-1 and giving an up-count or down-count signal to the up-down counter 36.
【0017】一方アンド回路29の出力はD型フリップ
フロップ37を介してカウンタ36に与えられる。D型
フリップフロップ37はクロックに同期させてカウンタ
36の入力信号を与えるものである。このカウンタ36
はMSBとMSB−1の2ビットの出力に基づいて、D
型フリップフロップ37の出力をアップカウント又はダ
ウンカウントすることにより回転数を保持するアップダ
ウンカウンタである。ここでD型フリップフロップ23
a,23b,27、EOR回路28、アンド回路29は
MSBとMSB−1の出力に基づいて回転板5の1回転
を検出する回転検出手段38を構成している。又D型フ
リップフロップ23aとアンド回路30〜33、RSフ
リップフロップ32はMSB,MSB−1の受光信号に
基づいて回転板5の回転方向を検出する回転方向検出手
段39を構成している。カウンタ36は回転数を検出し
保持するものであり、図2に示す内蔵電池13又は他の
内蔵電池によってその計数値が常に保持されるよう構成
されている。On the other hand, the output of the AND circuit 29 is given to the counter 36 via the D-type flip-flop 37. The D-type flip-flop 37 provides the input signal of the counter 36 in synchronization with the clock. This counter 36
Is D based on the 2-bit output of MSB and MSB-1.
The up / down counter holds the rotation speed by counting up or down the output of the type flip-flop 37. Here, the D-type flip-flop 23
The a, 23b and 27, the EOR circuit 28 and the AND circuit 29 constitute a rotation detecting means 38 which detects one rotation of the rotary plate 5 based on the outputs of MSB and MSB-1. Further, the D-type flip-flop 23a, the AND circuits 30 to 33, and the RS flip-flop 32 constitute a rotation direction detecting means 39 for detecting the rotation direction of the rotary plate 5 based on the light receiving signals of MSB and MSB-1. The counter 36 detects and holds the number of rotations, and the built-in battery 13 shown in FIG. 2 or another built-in battery is configured to always hold the count value.
【0018】次に本実施例の動作について図5のタイム
チャートを参照しつつ説明する。図5(a)〜(m)は
図4の各部の波形を示している。まず電源が投入された
状態では、電圧検知回路11の出力はHレベルであり、
トランジスタQ1によって3つの発光ダイオード6b〜
6dが連続して点灯する。又この出力によってノア回路
18の出力が常にLレベルとなるため、トランジスタQ
2を介して発光ダイオード6aが連続点灯する。そして
クロック発生回路15によって高い一定の周波数でクロ
ック信号SYSCLKが発生し、クロック選択回路24
を介して各部にクロック信号として供給される。従って
ロータリーエンコーダの回転軸4が正方向に回転した場
合には、その回転に応じてフォトダイオード8a,8b
・・・が断続した出力を出し、比較回路20,21・・
・によって回転角度に応じた信号が出力される。このグ
レイコードの信号は図3に示すコード変換回路22によ
ってバイナリコードに変換され、回転軸4の回転角度信
号が得られる。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. 5 (a) to 5 (m) show the waveforms of the respective parts of FIG. First, when the power is turned on, the output of the voltage detection circuit 11 is at the H level,
The three light emitting diodes 6b through the transistor Q1
6d lights continuously. Also, because of this output, the output of the NOR circuit 18 is always at the L level.
The light emitting diode 6a is continuously lit via the LED 2. The clock generation circuit 15 generates the clock signal SYSCLK at a high constant frequency, and the clock selection circuit 24
Is supplied as a clock signal to each unit via. Therefore, when the rotary shaft 4 of the rotary encoder rotates in the forward direction, the photodiodes 8a and 8b are rotated according to the rotation.
... outputs intermittent output, and comparison circuits 20, 21 ...
・ The signal corresponding to the rotation angle is output by. This Gray code signal is converted into a binary code by the code conversion circuit 22 shown in FIG. 3, and the rotation angle signal of the rotation shaft 4 is obtained.
【0019】さて比較回路21a,21bの出力が夫々
D型フリップフロップ23a,23bに加わり、図5
(e),(f)に示すようにクロック信号に同期した出
力が得られる。そしてD型フリップフロップ23aの出
力より1クロック分遅延した信号が図5(g)に示すよ
うにD型フリップフロップ27から得られ、これらの排
他的論理和により図5(h)に示すようなパルスが得ら
れる。このパルスが得られる間のD型フリップフロップ
のQバー出力がHの間にはアンド回路29より論理積信
号が出力され、D型フリップフロップ37を介してカウ
ンタ36により計数される。又この出力が得られている
ときの順序がアンド回路30〜33によって判別され
る。そして正回転ではRSフリップフロップ32がセッ
トされるため、そのQ出力によってカウンタ36がアッ
プカウントする。こうすれば正転のときに1回転で図5
(c),(d)に示すようにMSB及びMSB−1が1
周期の変化をするため、その回転に応じた回転数を計数
することができる。The outputs of the comparison circuits 21a and 21b are added to the D-type flip-flops 23a and 23b, respectively, as shown in FIG.
As shown in (e) and (f), an output synchronized with the clock signal is obtained. Then, a signal delayed by one clock from the output of the D-type flip-flop 23a is obtained from the D-type flip-flop 27 as shown in FIG. 5 (g), and as shown in FIG. 5 (h) by their exclusive OR. A pulse is obtained. While the Q-bar output of the D-type flip-flop is H while this pulse is obtained, an AND signal is output from the AND circuit 29 and is counted by the counter 36 via the D-type flip-flop 37. The AND circuits 30 to 33 determine the order in which this output is obtained. Since the RS flip-flop 32 is set in the normal rotation, the Q output causes the counter 36 to count up. In this way, one rotation at the time of forward rotation is shown in FIG.
MSB and MSB-1 are 1 as shown in (c) and (d).
Since the cycle changes, the number of rotations corresponding to the rotation can be counted.
【0020】さて時刻t1に電源がオフとなれば、図5
(a)に示すように電圧検知回路11の出力がLレベル
となり、発光ダイオード6b〜6dが消灯する。又クロ
ック発生回路15のクロックも停止することとなる。こ
のときには内蔵している電池13からの電源によってパ
ルス発生回路17が動作し、低周波のパルスLDCが出
力される。この出力によってゲート回路18〜20を介
してトランジスタQ2が断続的に駆動されるため、発光
ダイオード6aはパルス点灯することとなる。従って図
5(c)に示すように比較回路21a,21bより断続
的に出力が得られる。この出力によってD型フリップフ
ロップ23a,23bが動作する。Now, if the power is turned off at time t 1 , as shown in FIG.
As shown in (a), the output of the voltage detection circuit 11 becomes L level, and the light emitting diodes 6b to 6d are turned off. Further, the clock of the clock generation circuit 15 is also stopped. At this time, the pulse generator circuit 17 is operated by the power source from the built-in battery 13, and the low frequency pulse LDC is output. This output intermittently drives the transistor Q2 via the gate circuits 18 to 20, so that the light emitting diode 6a is pulse-lighted. Therefore, as shown in FIG. 5C, outputs are intermittently obtained from the comparison circuits 21a and 21b. This output causes the D-type flip-flops 23a and 23b to operate.
【0021】さて時刻t2には外部からの回転力が低下
し、回転板5が停止したものとする。そうすればその回
転角度に応じてMSB又はMSB−1の出力が定まる
が、その出力は変化しない。次いで時刻t3に回転板5が
逆方向に回転を開始したものとすると、電源のオフ状態
では同様にして発光ダイオード6aがパルス点灯する。
ここで発光ダイオード6aを連続点灯していた場合に
は、図5(c)に示す破線で示すような出力が得られ
る。しかしパルス点灯のため点灯に対応した時点での信
号のみが得られることとなる。この信号をD型フリップ
フロップ23a,23bでクロック信号に同期させるこ
とによって、図5(e),(f)に示すような出力が得
られる。この場合にはMSB,MSB−1の位相が正転
とは逆であるため、RSフリップフロップ32が常にリ
セットされることとなり、カウンタ36にはダウンカウ
ント信号が与えられる。そしてアンド回路29の出力毎
にD型フリップフロップ37によってクロック信号に同
期した出力がカウンタ36に加わり、カウンタの計数値
が1回転毎に低下する。従ってカウンタ36により電源
がオフ時でも回転数を保持することができる。[0021] Now is the time t 2 reduces the rotational force from the outside, it is assumed that the rotary plate 5 is stopped. Then, the output of the MSB or MSB-1 is determined according to the rotation angle, but the output does not change. Next, if it is assumed that the rotating plate 5 starts to rotate in the opposite direction at time t 3 , the light emitting diode 6a is similarly pulse-lighted in the power-off state.
Here, when the light emitting diode 6a is continuously lit, the output as shown by the broken line in FIG. 5C is obtained. However, because of the pulse lighting, only the signal at the time corresponding to lighting is obtained. By synchronizing this signal with the clock signal by the D-type flip-flops 23a and 23b, outputs as shown in FIGS. 5E and 5F are obtained. In this case, since the phases of MSB and MSB-1 are opposite to the normal rotation, the RS flip-flop 32 is always reset and the down-count signal is given to the counter 36. Then, for each output of the AND circuit 29, an output synchronized with the clock signal is added to the counter 36 by the D-type flip-flop 37, and the count value of the counter decreases every one rotation. Therefore, the counter 36 can maintain the rotation speed even when the power is off.
【0022】このように本実施例では投光用の発光ダイ
オードのうち上位にビットを照射する発光ダイオードを
電源オフ時にもパルス点灯し、これによって電源オフ時
の回転数を検出できるようにしている。従って減速機構
が不要となり、又磁気回転板等も不要となる。更に回転
板の1回転の変化点と回転の最小変化角度とが自動的に
一致することとなるため、従来の多回転アブソリュート
型ロータリーエンコーダのようにその原点位置で正確に
回転数を変化させるための調整作業等が不要となる。As described above, in the present embodiment, among the light emitting diodes for projecting light, the light emitting diodes for irradiating the upper bits are pulse-lighted even when the power is off, so that the number of revolutions when the power is off can be detected. . Therefore, the speed reduction mechanism is unnecessary, and the magnetic rotating plate and the like are also unnecessary. Furthermore, since the change point of one rotation of the rotating plate and the minimum change angle of rotation automatically match, the number of rotations can be changed accurately at the origin position like the conventional multi-rotation absolute rotary encoder. No need for adjustment work.
【0023】次に本発明の第2実施例について説明す
る。第1実施例では、電源電圧がオフとなれば直ちにL
DCMODE信号によってパルス発生回路17の出力に
より発光ダイオード6aを低周波でパルス点灯するよう
にしている。しかし高速で回転するモータの軸に連結し
てこのロータリーエンコーダが取付けられている場合に
は、電源オフの直後も慣性によって一定時間比較的高い
回転数で回転を続ける場合がある。このような場合には
発光ダイオード6aをすぐにパルス点灯するようにすれ
ば、回転速度が高ければ回転数を計数できないこととな
る。そこで第2実施例では、電源オフ後も一定時間の間
は発光ダイオード6aを連続して点灯するようにしたも
のである。Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, as soon as the power supply voltage is turned off, L
The light emitting diode 6a is pulse-lighted at a low frequency by the output of the pulse generation circuit 17 according to the DCMODE signal. However, when this rotary encoder is attached to the shaft of a motor that rotates at a high speed, it may continue to rotate at a relatively high rotation speed for a certain period of time due to inertia even immediately after the power is turned off. In such a case, if the light emitting diode 6a is immediately pulse-lighted, the rotation speed cannot be counted if the rotation speed is high. Therefore, in the second embodiment, the light emitting diode 6a is continuously turned on for a certain period of time after the power is turned off.
【0024】図6は第2実施例において、図2の電圧検
知回路の出力に基づいて動作モードを設定するためのモ
ード信号を生成する部分を示している。その他の構成は
第1実施例と同様であるので、詳細な説明を省略する。
図6において電圧検知回路11の出力は遅延回路40の
インバータ41に与えられる。インバータ41は電圧検
知回路11の出力を反転するもので、その出力は抵抗R
1,R2を介してインバータ42に与えられる。抵抗R
2とインバータ42の共通接続点と接地端間にはコンデ
ンサC1が接続される。そして抵抗R2の両端には並列
にダイオードD1が接続されている。この遅延回路40
は電圧検知回路11の出力がLレベルとなればコンデン
サC1に充電している電荷が徐々に放電し、例えば1秒
程度の遅延時間後にLDCMODE信号を反転させるオ
フディレー型の遅延回路である。こうすれば遅延時間の
間は発光ダイオード6aが連続して点灯することとな
り、電源オフ直後の慣性によるエンコーダの高速回転に
対応することができ、正確に回転数が計数できることと
なる。FIG. 6 shows a portion for generating a mode signal for setting the operation mode based on the output of the voltage detection circuit of FIG. 2 in the second embodiment. Other configurations are similar to those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
In FIG. 6, the output of the voltage detection circuit 11 is given to the inverter 41 of the delay circuit 40. The inverter 41 inverts the output of the voltage detection circuit 11, and its output is the resistance R
It is given to the inverter 42 via 1 and R2. Resistance R
The capacitor C1 is connected between the common connection point of the inverter 2 and the inverter 42 and the ground terminal. A diode D1 is connected in parallel to both ends of the resistor R2. This delay circuit 40
Is an off-delay type delay circuit in which the charge stored in the capacitor C1 is gradually discharged when the output of the voltage detection circuit 11 becomes L level, and for example, the LDMODE signal is inverted after a delay time of about 1 second. By doing so, the light emitting diode 6a is continuously turned on during the delay time, and it is possible to cope with the high speed rotation of the encoder due to the inertia immediately after the power is turned off, and the number of rotations can be accurately counted.
【0025】次に本発明の第3実施例について説明す
る。本実施例では比較回路21a,21bの電源をパル
ス発生回路17の出力に応じて断続することによって比
較回路の電源オフ時の消費電流を低減するようにしたも
のである。その他の構成は第1実施例と同様である。本
実施例ではゲート回路19の出力側に同期信号生成回路
43を設けている。同期信号生成回路43は図6に示す
ように縦続接続されたインバータ44,45を有してお
り、インバータ44の出力側には、接地端との間にコン
デンサC2、電源との間に抵抗R3を接続している。そ
してインバータ45の出力を図3に示す比較回路21
a,21bの電源VCOMPとして用いている。こうす
ればゲート回路19の出力がHレベルのとき、インバー
タ20,トランジスタQ2を介して発光ダイオード6a
が付勢されて点灯する。このとき同時にVCOMPの出
力によって比較回路21a,21bに電源が供給されて
動作する。従って動作が必要なパルス点灯期間のみに比
較回路のMSBとMSB−1の出力が図4に示す論理回
路部に与えられる。比較回路21a,21bの消費電流
は比較的大きいため、このような間欠動作をさせること
によって消費電流を大幅に低減することができ、内蔵電
池13を長寿命化することができる。Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the power supplies of the comparison circuits 21a and 21b are intermittently turned on and off according to the output of the pulse generation circuit 17 to reduce the current consumption when the power supply of the comparison circuit is off. Other configurations are similar to those of the first embodiment. In this embodiment, the synchronizing signal generating circuit 43 is provided on the output side of the gate circuit 19. The synchronization signal generation circuit 43 has inverters 44 and 45 that are connected in series as shown in FIG. 6, and on the output side of the inverter 44, a capacitor C2 is connected to the ground terminal and a resistor R3 is connected to the power supply. Are connected. Then, the output of the inverter 45 is compared circuit 21 shown in FIG.
It is used as a power supply VCOMP of a and 21b. By doing so, when the output of the gate circuit 19 is at the H level, the light emitting diode 6a is passed through the inverter 20 and the transistor Q2.
Is energized and lights up. At this time, at the same time, power is supplied to the comparison circuits 21a and 21b by the output of VCOMP to operate. Therefore, the outputs of the MSB and MSB-1 of the comparison circuit are given to the logic circuit section shown in FIG. 4 only during the pulse lighting period in which the operation is required. Since the current consumption of the comparison circuits 21a and 21b is relatively large, the current consumption can be significantly reduced by performing such an intermittent operation, and the built-in battery 13 can have a long life.
【0026】次に本発明の第4実施例について説明す
る。本実施例ではパルス発生回路17のパルス周波数を
変化させるようにしたものである。パルス発生回路17
以外の構成は前述した第1実施例と同一であるので、そ
の説明を省略する。図7は本実施例のパルス発生回路1
7Aの構成を示す回路図である。このパルス発生回路で
は複数のインバータを縦続接続し、抵抗R4,コンデン
サC3によってフィードバックループを形成すると共
に、そのフィードバックループに可変抵抗器VR1を設
けて発生パルスの周期を変化させるようにしている。こ
うして得られた信号を単安定マルチバイブレータ46に
与える。単安定マルチバイブレータ46は発生する信号
のパルス幅を可変抵抗器VR2によって変化させるもの
である。こうして得られた出力をLDCとして前述した
ように図2のノア回路18に与え、又図4のクロック選
択回路24に与えている。こうしてパルス発生回路17
の周波数及びパルス幅を選択することができる。こうし
て電源オフ時に外部から回転軸が付勢されて回転する場
合に、その最高回転数に応じた周波数に設定しておくこ
とによって、必要最小限度の周波数に選択することがで
き、内蔵電池13を長寿命化することができる。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the pulse frequency of the pulse generating circuit 17 is changed. Pulse generation circuit 17
Since the configuration other than the above is the same as that of the first embodiment described above, the description thereof will be omitted. FIG. 7 shows the pulse generation circuit 1 of this embodiment.
It is a circuit diagram which shows the structure of 7A. In this pulse generation circuit, a plurality of inverters are connected in cascade, a feedback loop is formed by the resistor R4 and the capacitor C3, and a variable resistor VR1 is provided in the feedback loop to change the cycle of the generated pulse. The signal thus obtained is applied to the monostable multivibrator 46. The monostable multivibrator 46 changes the pulse width of the generated signal by the variable resistor VR2. The output thus obtained is supplied as LDC to the NOR circuit 18 of FIG. 2 and to the clock selection circuit 24 of FIG. 4 as described above. In this way, the pulse generation circuit 17
The frequency and pulse width can be selected. In this way, when the rotating shaft is externally biased to rotate when the power is turned off, by setting the frequency according to the maximum number of rotations, it is possible to select the minimum necessary frequency, and the built-in battery 13 can be selected. The life can be extended.
【0027】次に本発明の第5実施例について説明す
る。本実施例では電源オフ時に回転板4の回転速度に応
じてパルス発生回路のパルス周期を選択できるようにし
たものである。本実施例では図2に示すパルス発生回路
に代えて、図8に示すパルスの発生回路が用いられる。
その他の構成は第1実施例と同様であるので説明を省略
する。さて図8において、比較回路21a及び21bの
出力はD型フリップフロップ51a,51bにも与えら
れる。D型フリップフロップ51a,51bは夫々パル
ス出力LDCに基づいて動作することにより比較回路の
出力をパルス信号に同期させるためのものである。そし
てその出力は回転速度検出手段52の変化点検出回路5
3に与えられる。変化点検出回路53はこのD型フリッ
プフロップ51a,51bの出力の立上り又は立下りの
変化点を検出するものであり、検出信号を回転速度カウ
ンタ54及びLEDCK生成手段55の回転数判別回路
56に与える。LEDCK生成手段55にはLEDCK
生成回路57が設けられる。LEDCK生成回路57は
例えば周期が4倍毎に変化する6種類のパルス、例えば
40Hz,10Hz, 2.5Hz, 0.625Hz・・・のパルスを発
生する発生回路であって、その各出力はマルチプレクサ
(MPX)58に与えられる。マルチプレクサ58はこ
のパルスを択一的に選択するものであって、選択した出
力を投光パルスLDCとして第1実施例のゲート回路1
8〜20を介してトランジスタQ2に加えるものであ
る。又このパルス信号は同時にD型フリップフロップ5
1a,51bや図4に示す論理回路に与えられている。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the pulse cycle of the pulse generating circuit can be selected according to the rotation speed of the rotary plate 4 when the power is off. In this embodiment, the pulse generating circuit shown in FIG. 8 is used in place of the pulse generating circuit shown in FIG.
The other structure is similar to that of the first embodiment, and the description thereof is omitted. In FIG. 8, the outputs of the comparison circuits 21a and 21b are also given to the D flip-flops 51a and 51b. The D-type flip-flops 51a and 51b operate on the basis of the pulse output LDC to synchronize the output of the comparison circuit with the pulse signal. The output is the change point detection circuit 5 of the rotation speed detection means 52.
Given to 3. The change point detection circuit 53 detects a change point of rising or falling of the outputs of the D-type flip-flops 51a and 51b, and outputs a detection signal to the rotation speed counter 54 and the rotation speed determination circuit 56 of the LEDCK generation means 55. give. The LEDCK generation means 55 has an LEDCK
A generation circuit 57 is provided. The LEDCK generation circuit 57 is a generation circuit that generates, for example, six kinds of pulses whose cycle changes every four times, for example, 40 Hz, 10 Hz, 2.5 Hz, 0.625 Hz ... Pulses, and each output thereof is a multiplexer (MPX). ) 58. The multiplexer 58 selectively selects this pulse, and the selected output is used as the light projecting pulse LDC to the gate circuit 1 of the first embodiment.
8 to 20 and is added to the transistor Q2. This pulse signal is also sent to the D-type flip-flop 5 at the same time.
1a, 51b and the logic circuit shown in FIG.
【0028】さて回転速度カウンタ54はこのマルチプ
レクサ58で選択されたパルスを計数し、変化点検出回
路53の検出信号に応じてリセットされるカウンタであ
って計数出力は回転数判別回路56に与えられる。回転
数判別回路56は変化点検出回路から変化点が検出され
る毎に回転速度カウンタ54のリセット直前の値を判別
し、その計数値が例えば2以下であればアップカウント
出力、16以上であればダウンカウント出力をアップダ
ウンカウンタ59に与えるものである。アップダウンカ
ウンタ59はこの信号に応じて動作するアップダウンカ
ウンタであって、その計数出力はマルチプレクサ58に
与えられる。マルチプレクサ58はカウンタ59の計数
値が低下すればLEDCK生成回路57のより高い周波
数を選択し、計数値が上昇すればより低い周波数のクロ
ックパルスを選択するようにしている。The rotation speed counter 54 is a counter that counts the pulses selected by the multiplexer 58 and is reset according to the detection signal of the change point detection circuit 53, and the count output is given to the rotation speed determination circuit 56. . The rotation speed determination circuit 56 determines the value immediately before the rotation speed counter 54 is reset each time a change point is detected by the change point detection circuit. If the count value is, for example, 2 or less, an up-count output, 16 or more is output. For example, the down count output is given to the up / down counter 59. The up / down counter 59 is an up / down counter that operates according to this signal, and its count output is given to the multiplexer 58. The multiplexer 58 selects the higher frequency of the LEDCK generation circuit 57 when the count value of the counter 59 decreases, and selects the clock pulse of the lower frequency when the count value increases.
【0029】次に本実施例の動作について説明する。図
9は本実施例の動作を示すタイムチャートである。図9
(a)〜(h)は図8の各部の波形又は計数値を示して
いる。まず電源オフ時には第1実施例と同様にクロック
発生回路15のクロックが停止する。そして電源のオフ
時でも外部から回転軸4が回転駆動されている場合に
は、アブソリュート型エンコーダの比較回路21a,2
1bから出力が得られ、これによってD型フリップフロ
ップ51a,51bの出力は図9(a),(b)に示す
ものとなる。このときマルチプレクサ58によって選択
されたパルスは図9(c)に示すパルスとする。さてこ
のパルスは回転速度カウンタ54によって図9(d)に
示すように順次計数されることとなり、D型フリップフ
ロップ51a,51bの出力の変化毎に変化点検出回路
53によって図9(e)に示すように検出される。そし
てこの検出毎に回転速度カウンタ54がリセットされる
こととなる。さて時刻t2に回転速度カウンタ54が16
を計数したものとすれば、それ以後のMSBの反転出力
によって回転数判別回路56は図9(f)に示すように
アップカウントの出力をカウンタ59に与える。従って
カウンタ59はアップカウントすることとなって、その
計数値は図9(h)に示すようにNからN+1に増加す
る。このカウンタの計数値の増加に伴ってマルチプレク
サ58よりLEDCK生成回路57より低いパルスが選
択されることとなり、図9(c)に示すように元のパル
スの4倍の周期をもつパルスが選択される。これは1/
2回転に16のパルスを投光する場合には、投光数が多
すぎて内部電池が早期に消耗する恐れがあり、そのパル
ス数を少なくするためである。Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 9 is a time chart showing the operation of this embodiment. Figure 9
(A)-(h) has shown the waveform or count value of each part of FIG. First, when the power is off, the clock of the clock generation circuit 15 is stopped as in the first embodiment. If the rotary shaft 4 is rotationally driven from the outside even when the power is off, the comparison circuits 21a, 2a of the absolute encoder
An output is obtained from 1b, whereby the outputs of the D-type flip-flops 51a and 51b become those shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). At this time, the pulse selected by the multiplexer 58 is the pulse shown in FIG. The pulses are sequentially counted by the rotation speed counter 54 as shown in FIG. 9D, and the change point detection circuit 53 changes the output of the D-type flip-flops 51a and 51b as shown in FIG. 9E. It is detected as shown. The rotation speed counter 54 is reset each time this detection is performed. Now, at time t 2 , the rotation speed counter 54 becomes 16
Is counted, the rotation number discriminating circuit 56 gives an up-count output to the counter 59 as shown in FIG. Therefore, the counter 59 counts up, and the count value increases from N to N + 1 as shown in FIG. 9 (h). As the count value of this counter increases, a pulse lower than that of the LEDCK generation circuit 57 is selected by the multiplexer 58, and a pulse having a cycle four times the original pulse is selected as shown in FIG. 9C. It This is 1 /
This is because, when projecting 16 pulses for two rotations, the number of projected beams is too large and the internal battery may be consumed early, and the number of pulses is reduced.
【0030】さて図9(c)に示すように周期を長くし
た後も外部から回転が加えられ続けて回転軸が回転して
いるものとする。そして回転速度カウンタ54がリセッ
ト直前の計数値が4又は3であれば、アップダウンカウ
ンタ59には出力は伝えられず元の計数値を保持してい
る。そして回転軸4の回転数が高くなり図9(a),
(b)に示すようにMSB又はMSB−1の反転周期が
短くなれば、変化点検出時には図示のように回転速度カ
ウンタ54の計数値は2以下となる。この場合には時刻
t3に示すようにMSB−1の変化点が変化点検出回路5
3によって検出され、そのとき回転数を判別しダウンカ
ウント出力が図9(g)に示すように出力される。従っ
てアップダウンカウンタ59は図9(h)に示すように
計数値をダウンカウントし、計数値は元のNとなる。こ
れによってパルス周期が時刻t1〜t2の間と同様に元の状
態に復帰する。このような動作を繰り返すことによっ
て、その時点での回転軸の回転速度に応じたパルスの周
波数を自動的に選択することができる。As shown in FIG. 9 (c), it is assumed that the rotation shaft continues to be rotated continuously from the outside even after the period is lengthened. If the count value immediately before the rotation speed counter 54 is reset is 4 or 3, the output is not transmitted to the up / down counter 59 and the original count value is held. Then, the number of rotations of the rotary shaft 4 increases, and
As shown in (b), if the inversion cycle of the MSB or MSB-1 becomes short, the count value of the rotation speed counter 54 becomes 2 or less at the time of detecting the change point, as shown in the figure. Time in this case
As shown at t 3 , the change point of the MSB-1 is the change point detection circuit 5
3, the rotation speed is determined at that time, and the down count output is output as shown in FIG. 9 (g). Therefore, the up / down counter 59 down-counts the count value as shown in FIG. 9 (h), and the count value becomes the original N. As a result, the pulse period returns to the original state as in the period between times t 1 and t 2 . By repeating such an operation, it is possible to automatically select the frequency of the pulse according to the rotation speed of the rotating shaft at that time.
【0031】図10はこの電源オフ時のエンコーダの回
転速度と選択されたパルスLDCの周波数の関係及び消
費電流の関係を示している。図10(a),(b)より
明らかなようにエンコーダの外部からの回転速度が上昇
すれば、それに対応したパルスの周波数が選択されるこ
ととなる。そしてこのパルス周波数が低くてもロジック
回路等でほぼ一定の電流を消費するため、消費電流の変
化は図10(c)に示すものとなる。このように電源オ
フ時には回転軸4,回転板5の回転速度に対応させてパ
ルスの点灯周波数を定めることにより、消費電流を少な
くすることができる。FIG. 10 shows the relationship between the rotational speed of the encoder and the frequency of the selected pulse LDC and the relationship of the consumed current when the power is off. As is apparent from FIGS. 10A and 10B, if the rotation speed of the encoder from the outside increases, the pulse frequency corresponding to the rotation speed is selected. Even if the pulse frequency is low, the logic circuit or the like consumes a substantially constant current, so that the change in the consumed current is as shown in FIG. As described above, when the power is off, the lighting frequency of the pulse is determined according to the rotation speeds of the rotary shaft 4 and the rotary plate 5, so that the current consumption can be reduced.
【0032】尚本実施例は比較回路21a,21bの出
力に基づいて回転速度を検出するようにしているが、い
ずれか一方の出力のみによって検出するようにしてよ
い。又電源のオフ時に各比較回路に内蔵電池から電源を
供給しておくものとすれば、いずれかの比較回路の出力
を用いて回転速度を検出してもよい。In this embodiment, the rotation speed is detected based on the outputs of the comparison circuits 21a and 21b, but it may be detected by only one of the outputs. If the power is supplied to each comparison circuit from the built-in battery when the power is off, the rotation speed may be detected by using the output of any one of the comparison circuits.
【0033】尚この実施例においても電源のオフの直後
に電圧検知回路の出力を遅延させる遅延回路を設け、又
はLEDCK生成手段の出力に同期させて比較回路に電
源を供給するように構成することもできる。Also in this embodiment, a delay circuit for delaying the output of the voltage detection circuit is provided immediately after the power is turned off, or the power is supplied to the comparison circuit in synchronization with the output of the LEDCK generating means. You can also
【0034】又前述した各実施例では4つの発光ダイオ
ード6a〜6dを用いて夫々2〜4の受光素子に光を照
射すると共に、MSB,MSB−1に対応した発光ダイ
オードのみを断続するようにしている。しかし連続点灯
用の第1の発光ダイオードとは別に、電源オフ時のみパ
ルス発生回路からのパルス信号LDCに応じて駆動され
る第2の発光ダイオードを独立して設け、この光をMS
B,MSB−1の受光素子8a,8bに照射するように
してもよい。又単一の発光ダイオードを設けシリンドリ
カルレンズ等を用いて各受光素子にスリットを介して光
を照射するように構成することも可能である。又前述し
た各実施例では電池をエンコーダ内に内蔵しているが、
これと同等に接続された電池を外部に設けておいてもよ
いことはいうまでもない。Further, in each of the above-mentioned embodiments, the four light emitting diodes 6a to 6d are used to irradiate light to the light receiving elements 2 to 4, respectively, and only the light emitting diodes corresponding to MSB and MSB-1 are turned on and off. ing. However, apart from the first light-emitting diode for continuous lighting, a second light-emitting diode that is driven according to the pulse signal LDC from the pulse generating circuit is independently provided only when the power is off, and this light is supplied to the MS.
The light receiving elements 8a and 8b of B and MSB-1 may be irradiated. It is also possible to provide a single light emitting diode and use a cylindrical lens or the like to irradiate each light receiving element with light through a slit. Further, in each of the above-described embodiments, the battery is built in the encoder,
It goes without saying that a battery connected in the same manner as this may be provided outside.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、電源をオン状態としたときにMSBが変化する角度
で正確に回転数を切換えることができ、多回転アブソリ
ュート型ロータリーエンコーダの最小分解能の変化点に
対応して回転数を変化させることができる。従って従来
の多回転アブソリュート型エンコーダのように減速機構
や複数の回転板等を使用しないので、小型,低価格化す
ることができる。更に回転板と磁気回転板とを連結させ
るようにした従来の多回転アブソリュート型ロータリー
エンコーダに比べても、製造時に1ビット分の回転角度
の変化と1回転したときの回転数の変化点とを一致させ
る必要がないため、精密な位置合わせが不要となり、製
造を極めて容易に行うことができる。As described in detail above, according to the present invention, the number of revolutions can be accurately changed at the angle at which the MSB changes when the power is turned on, and the minimum of the multi-rotation absolute rotary encoder. The rotation speed can be changed corresponding to the change point of the resolution. Therefore, unlike a conventional multi-rotation absolute encoder, a reduction mechanism and a plurality of rotating plates are not used, so that the size and cost can be reduced. Further, even when compared with the conventional multi-rotation absolute rotary encoder in which the rotary plate and the magnetic rotary plate are connected, a change in the rotation angle for one bit and a change point in the rotation number after one rotation are produced during manufacturing. Since it is not necessary to match them, precise alignment is not necessary, and manufacturing can be performed extremely easily.
【0036】又本願の請求項4,10の発明では、電源
をオフとした直後に慣性で回転軸が高速に回転しても遅
延回路によって発光ダイオードが連続点灯しているた
め、この間の回転数の変化を確実に検出することができ
る。更に請求項5,11の発明では、電源オフ時に比較
回路を間欠動作させることによって消費電力を大幅に低
減することができる。又請求項6の発明では、電源オフ
時に外部より加えられる回転数の最大速度に対応したパ
ルス周波数を選択しておくことによって、不要な電池の
消耗を低減することが可能となる。Further, in the inventions of claims 4 and 10 of the present application, the light emitting diode is continuously lit by the delay circuit even if the rotary shaft rotates at high speed due to inertia immediately after the power is turned off. Can be reliably detected. Further, in the inventions of claims 5 and 11, power consumption can be significantly reduced by intermittently operating the comparison circuit when the power is off. Further, according to the invention of claim 6, it is possible to reduce unnecessary battery consumption by selecting a pulse frequency corresponding to the maximum speed of the number of revolutions applied from the outside when the power is turned off.
【0037】更に本願の請求項7の発明では、電源オフ
時に外部より加えられる回転数を自動的に回転速度検出
手段によって検出し、それに基づいてパルスの周波数を
選択するようにしている。従って回転速度が高くなった
場合にもパルスの周波数を高くすることによって回転数
を確実に計数しておくことができる。又回転数が低くな
り又は停止した場合にはパルス周波数も低くできるた
め、消費電流を大幅に低減することができるという優れ
た効果が得られる。Further, in the invention of claim 7 of the present application, the rotational speed applied from the outside when the power is turned off is automatically detected by the rotational speed detecting means, and the pulse frequency is selected based on this. Therefore, even when the rotation speed becomes high, the number of rotations can be surely counted by increasing the pulse frequency. Further, when the number of rotations becomes low or stops, the pulse frequency can be made low, so that the excellent effect that the current consumption can be greatly reduced can be obtained.
【図1】(a)は本発明の一実施例による多回転アブソ
リュート型ロータリーエンコーダの構成を示す断面図、
(b)はその回転板を示す正面図である。FIG. 1A is a sectional view showing the structure of a multi-rotation absolute rotary encoder according to an embodiment of the present invention,
(B) is a front view showing the rotary plate.
【図2】本発明の第1実施例によるロータリーエンコー
ダの主要回路部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main circuit portion of the rotary encoder according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本実施例の回転角度検出手段の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a rotation angle detecting means of the present embodiment.
【図4】本実施例の回転数検出手段及び回転方向検出手
段の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a rotation speed detection means and a rotation direction detection means of this embodiment.
【図5】本発明の第1実施例の動作を示すタイムチャー
トである。FIG. 5 is a time chart showing the operation of the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2実施例及び第3実施例によるロー
タリーエンコーダの主要部の構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of a rotary encoder according to second and third embodiments of the present invention.
【図7】本発明の第4実施例によるパルス発生回路の構
成を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a pulse generation circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第5実施例による回転速度検出手段及
びLEDCK生成手段の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a rotation speed detection means and an LEDCK generation means according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第5実施例の動作を示すタイムチャー
トである。FIG. 9 is a time chart showing the operation of the fifth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第5実施例による回転速度とパルス
周波数及び消費電流の関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a relationship among a rotation speed, a pulse frequency and a consumption current according to a fifth embodiment of the present invention.
【図11】従来の多回転アブソリュート型ロータリーエ
ンコーダの主要部を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a conventional multi-rotation absolute rotary encoder.
【図12】従来の他の多回転アブソリュート型ロータリ
ーエンコーダの主要部を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a main part of another conventional multi-rotation absolute rotary encoder.
1 ケース 4 回転軸 5 回転板 6a〜6d 発光ダイオード 7 固定スリット板 8a〜8l フォトダイオード 11 電圧検知回路 12 定電圧回路 13 内蔵電池 14 リセット回路 15 クロック発生回路 17,17A パルス発生回路 21a,21b・・・21l 比較回路 23a,23b,27,37 D型フリップフロップ 24 クロック選択回路 32 RSフリップフロップ 36 カウンタ 38 回転検出手段 39 回転方向検出手段 40 遅延回路 43 同期信号生成回路 52 回転速度検出手段 53 変化点検出回路 54 回転速度カウンタ 55 LEDCK生成手段 56 回転判別回路 57 LEDCK生成回路 58 マルチプレクサ 59 カウンタ 1 Case 4 Rotating shaft 5 Rotating plate 6a-6d Light emitting diode 7 Fixed slit plate 8a-8l Photodiode 11 Voltage detection circuit 12 Constant voltage circuit 13 Built-in battery 14 Reset circuit 15 Clock generation circuit 17, 17A Pulse generation circuit 21a, 21b. .. 21l Comparing circuit 23a, 23b, 27, 37 D-type flip-flop 24 Clock selection circuit 32 RS flip-flop 36 Counter 38 Rotation detecting means 39 Rotation direction detecting means 40 Delay circuit 43 Synchronous signal generating circuit 52 Rotation speed detecting means 53 Change Point detection circuit 54 Rotational speed counter 55 LEDCK generation means 56 Rotation determination circuit 57 LEDCK generation circuit 58 Multiplexer 59 Counter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 真一 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 浅見 真介 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shinichi Yamamoto, No. 10 Hanazono Dodo-cho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Omron Co., Ltd. (72) Inventor Shinsuke Asami No. 10 Hanazono Todo-cho, Kyoto, Kyoto City Within the corporation
Claims (11)
て回転角度に対応して異なったパターンのスリットが形
成された回転板と、 前記回転板に光を投光する投光素子と、 前記投光素子の光を前記回転板のスリットを介して受光
する複数の受光素子と、 前記複数の受光素子から得られる並列出力を所定の閾値
で弁別する複数の比較回路を含み、該比較回路の並列出
力に応じて前記回転軸の回転角度を検出する回転角度検
出手段と、 電源の投入時に所定のクロックを発生するクロック発生
回路と、 前記受光素子のうちMSB,MSB−1の受光信号に基
づいて前記回転板の1回転を検出する回転検出手段と、 前記受光素子のうちMSB,MSB−1の受光信号に基
づいて前記回転板の回転方向を検出する回転方向検出手
段と、 前記回転方向検出手段の出力に応じてアップ方向及びダ
ウン方向のいずれかに前記回転検出手段の出力を計数す
るカウンタと、 前記投光素子を点灯させるためのパルスを発生するパル
ス発生回路と、 電源の投入時には前記投光素子を連続点灯し、電源オフ
時には前記投光素子を前記パルス発生回路の出力に基づ
いてパルス点灯する投光素子駆動手段と、 前記パルス発生回路、前記回転検出手段、前記回転方向
検出手段、前記投光素子駆動手段及び前記カウンタに電
源を供給する電池と、 電源の断続に応じて前記パルス発生回路の出力と前記ク
ロック発生回路とを選択し、前記回転検出手段及び回転
方向検出手段に与えるクロック選択手段と、を具備し、
前記回転角度検出手段により回転角度、前記カウンタに
より回転数を検出することを特徴とする多回転アブソリ
ュート型ロータリーエンコーダ。1. A rotary plate, which is connected to a rotary shaft and has slits of different patterns formed along a plurality of concentric circles corresponding to a rotation angle, and a light-projecting element for projecting light to the rotary plate, The comparison circuit includes a plurality of light receiving elements that receive the light of the light projecting element through the slits of the rotary plate, and a plurality of comparison circuits that discriminate parallel outputs obtained from the plurality of light receiving elements with a predetermined threshold value. Rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the rotating shaft according to the parallel output of the clock, a clock generating circuit for generating a predetermined clock when the power is turned on, and a light receiving signal of MSB, MSB-1 among the light receiving elements. Rotation detecting means for detecting one rotation of the rotating plate based on the rotation direction; rotating direction detecting means for detecting a rotating direction of the rotating plate based on light receiving signals of MSB and MSB-1 among the light receiving elements; A counter that counts the output of the rotation detection means in either an up direction or a down direction according to the output of the output means, a pulse generation circuit that generates a pulse for lighting the light projecting element, and a power supply when the power is turned on. A light projecting element driving means for continuously lighting the light projecting element and for lighting the light projecting element in a pulsed manner based on the output of the pulse generating circuit when the power is turned off, the pulse generating circuit, the rotation detecting means, and the rotation direction detection. Means, a battery for supplying power to the light emitting element driving means and the counter, and an output of the pulse generating circuit and the clock generating circuit according to the interruption of the power source, and the rotation detecting means and the rotation direction detecting means. And a clock selection means for giving
A multi-rotation absolute rotary encoder, wherein a rotation angle is detected by the rotation angle detecting means and a rotation speed is detected by the counter.
されており、前記投光素子駆動手段は電源オフ時には前
記受光素子のうちMSB,MSB−1を検出する受光素
子に光を照射する投光素子のみをパルス点灯するもので
あることを特徴とする請求項1記載の多回転アブソリュ
ート型ロータリーエンコーダ。2. The light projecting element is composed of a plurality of light projecting elements, and the light projecting element driving means irradiates light to a light receiving element which detects MSB, MSB-1 among the light receiving elements when the power is off. 2. The multi-rotation absolute type rotary encoder according to claim 1, wherein only the light projecting element is pulse-lit.
灯され、前記複数の受光素子に光を照射する第1の投光
素子と、 電源オフ時にパルス点灯され、前記MSB,MSB−1
の受光素子に光を照射する第2の投光素子と、を具備す
るものであることを特徴とする請求項1記載の多回転ア
ブソリュート型ロータリーエンコーダ。3. The light projecting element is continuously turned on when the power is turned on, and the first light projecting element that irradiates the plurality of light receiving elements with light is pulsed when the power is turned off.
2. The multi-rotation absolute type rotary encoder according to claim 1, further comprising a second light projecting element for irradiating the light receiving element with light.
電圧検知回路と、 前記電圧検知回路の電源オフ信号を所定時間遅延させる
オフディレー型の遅延回路と、を具備し、前記クロック
選択手段は、前記遅延回路の出力に基づいて前記パルス
発生回路の出力を選択するものであることを特徴とする
請求項1〜3のいずれか1項記載の多回転アブソリュー
ト型ロータリーエンコーダ。4. A voltage detection circuit for detecting the on / off state of the power supply voltage, and an off-delay type delay circuit for delaying a power-off signal of the voltage detection circuit for a predetermined time. The multi-rotation absolute type rotary encoder according to any one of claims 1 to 3, wherein the output of the pulse generation circuit is selected based on the output of the delay circuit.
期信号を生成し、その出力により前記MSB,MSB−
1の受光信号を生成する比較回路に電源を供給する同期
信号生成回路を有することを特徴とする請求項1〜4の
いずれか1項記載の多回転アブソリュート型ロータリー
エンコーダ。5. A synchronizing signal that is synchronized with the output of the pulse generating circuit is generated, and the MSB, MSB-
The multi-rotation absolute type rotary encoder according to any one of claims 1 to 4, further comprising a synchronization signal generation circuit that supplies power to a comparison circuit that generates one light reception signal.
ルス幅を可変する可変手段を有するものであることを特
徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の多回転アブ
ソリュート型ロータリーエンコーダ。6. The multi-rotation absolute rotary encoder according to claim 1, wherein the pulse generation circuit has a variable means for varying its frequency and pulse width.
て回転角度に対応して異なったパターンのスリットが形
成された回転板と、 前記回転板に光を投光する投光素子と、 前記投光素子の光を前記回転板のスリットを介して受光
する複数の受光素子と、 前記複数の受光素子から得られる並列出力を所定の閾値
で弁別する複数の比較回路を含み、該比較回路の並列出
力に応じて前記回転軸の回転角度を検出する回転角度検
出手段と、 電源の投入時に所定のクロックを発生するクロック発生
回路と、 前記受光素子のうちMSB,MSB−1の受光信号に基
づいて前記回転板の1回転を検出する回転検出手段と、 前記受光素子のうちMSB,MSB−1の受光信号に基
づいて前記回転板の回転方向を検出する回転方向検出手
段と、 前記回転方向検出手段の出力に応じてアップ方向及びダ
ウン方向に前記回転検出手段の出力を計数するカウンタ
と、 前記いずれかの受光素子の受光信号の比較出力に基づい
て回転速度を検出する回転速度検出手段と、 前記回転速度検出手段により検知された回転速度に対応
させた周波数のパルスを発生するLEDCK生成手段
と、 電源の投入時には前記投光素子を連続点灯し、電源オフ
時には前記投光素子を前記LEDCK生成手段の出力に
基づいてパルス点灯する投光素子駆動手段と、 前記回転速度検出手段、前記LEDCK生成手段、前記
回転検出手段、前記回転方向検出手段、前記投光素子駆
動手段及び前記カウンタに電源を供給する電池と、 電源の断続に応じて前記LEDCK生成手段の出力と前
記クロック発生回路とを選択し、前記回転検出手段及び
回転方向検出手段に与えるクロック選択手段と、を具備
し、前記回転角度検出手段により回転角度、前記カウン
タにより回転数を検出することを特徴とする多回転アブ
ソリュート型ロータリーエンコーダ。7. A rotary plate connected to a rotary shaft and having slits of different patterns formed along a plurality of concentric circles corresponding to rotation angles, and a light projecting element for projecting light to the rotary plate, The comparison circuit includes a plurality of light receiving elements that receive the light of the light projecting element through the slits of the rotary plate, and a plurality of comparison circuits that discriminate parallel outputs obtained from the plurality of light receiving elements with a predetermined threshold value. Rotation angle detecting means for detecting the rotation angle of the rotating shaft according to the parallel output of the clock, a clock generating circuit for generating a predetermined clock when the power is turned on, and a light receiving signal of MSB, MSB-1 among the light receiving elements. Rotation detecting means for detecting one rotation of the rotating plate based on the rotation direction; rotating direction detecting means for detecting a rotating direction of the rotating plate based on light receiving signals of MSB and MSB-1 among the light receiving elements; A counter that counts the output of the rotation detecting means in the up direction and the down direction according to the output of the outputting means, and a rotation speed detecting means that detects the rotation speed based on the comparison output of the light receiving signals of any one of the light receiving elements. LEDCK generating means for generating a pulse having a frequency corresponding to the rotation speed detected by the rotation speed detecting means, the light emitting element is continuously turned on when the power is turned on, and the light emitting element is operated by the LEDCK when the power is turned off. A light projecting element driving means for lighting a pulse based on the output of the generating means, a power source for the rotation speed detecting means, the LEDCK generating means, the rotation detecting means, the rotation direction detecting means, the light projecting element driving means and the counter. The battery for supplying the power, and the output of the LEDCK generating means and the clock generating circuit are selected according to the on / off of the power source to detect the rotation. Comprising a clock selecting means for providing the step and the rotation direction detection means, the rotation angle by the rotation angle detecting means, a multi-rotation absolute-type rotary encoder and detects the rotation speed by the counter.
されており、前記投光素子駆動手段は電源オフ時には前
記受光素子のうちMSB,MSB−1を検出する受光素
子に光を照射する投光素子のみをパルス点灯するもので
あることを特徴とする請求項7記載の多回転アブソリュ
ート型ロータリーエンコーダ。8. The light projecting element comprises a plurality of light projecting elements, and the light projecting element driving means irradiates light to a light receiving element for detecting MSB, MSB-1 among the light receiving elements when the power is off. 8. The multi-rotation absolute type rotary encoder according to claim 7, wherein only the light projecting element is pulse-lit.
灯され、前記複数の受光素子に光を照射する第1の投光
素子と、 電源オフ時にパルス点灯され、前記MSB,MSB−1
の受光素子に光を照射する第2の投光素子と、を具備す
るものであることを特徴とする請求項7記載の多回転ア
ブソリュート型ロータリーエンコーダ。9. The light projecting element is continuously lit when the power is turned on, and the first light projecting element that irradiates the plurality of light receiving elements with light is pulse-lighted when the power is off. The MSB, MSB-1
8. A multi-rotation absolute rotary encoder according to claim 7, further comprising: a second light projecting element that irradiates the light receiving element with light.
電圧検知回路と、 前記電圧検知回路の電源オフ信号を所定時間遅延させる
オフディレー型の遅延回路と、を具備し、前記クロック
選択手段は、前記遅延回路の出力に基づいて前記LED
CK生成手段の出力を選択するものであることを特徴と
する請求項7〜9のいずれか1項記載の多回転アブソリ
ュート型ロータリーエンコーダ。10. A voltage detection circuit for detecting ON / OFF of a power supply voltage, and an off-delay type delay circuit for delaying a power-off signal of the voltage detection circuit for a predetermined time. The LED based on the output of the delay circuit
10. The multi-rotation absolute type rotary encoder according to claim 7, wherein the output of the CK generating means is selected.
る同期信号を生成する同期信号生成回路を有し、該同期
信号生成回路の出力により前記MSB,MSB−1の受
光信号を生成する比較回路に電源を供給することを特徴
とする請求項7〜10のいずれか1項記載の多回転アブソ
リュート型ロータリーエンコーダ。11. A comparison circuit that has a synchronization signal generation circuit that generates a synchronization signal that synchronizes with the output of the LEDCK generation means, and that generates a light reception signal of the MSB, MSB-1 by the output of the synchronization signal generation circuit. The multi-rotation absolute type rotary encoder according to any one of claims 7 to 10, wherein power is supplied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32121292A JPH06147918A (en) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | Multi-rotary absolute type rotary encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32121292A JPH06147918A (en) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | Multi-rotary absolute type rotary encoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06147918A true JPH06147918A (en) | 1994-05-27 |
Family
ID=18130059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32121292A Pending JPH06147918A (en) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | Multi-rotary absolute type rotary encoder |
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JP (1) | JPH06147918A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7329858B2 (en) | 2004-04-14 | 2008-02-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical encoder and electronic equipment having same |
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JP2016206842A (en) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 三菱電機株式会社 | Controller |
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-
1992
- 1992-11-04 JP JP32121292A patent/JPH06147918A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2015152643A1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-10-08 | 금양산업(주) | Rotation angle sensing circuit for angle encoder |
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WO2019188084A1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | 株式会社ニコン | Encoder device, drive device, stage device, and robot device |
JPWO2019188084A1 (en) * | 2018-03-28 | 2021-03-18 | 株式会社ニコン | Encoder device, drive device, stage device, and robot device |
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