JPH06160113A - 高分解能アブソリュート信号の作成方法 - Google Patents

高分解能アブソリュート信号の作成方法

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JPH06160113A
JPH06160113A JP18191592A JP18191592A JPH06160113A JP H06160113 A JPH06160113 A JP H06160113A JP 18191592 A JP18191592 A JP 18191592A JP 18191592 A JP18191592 A JP 18191592A JP H06160113 A JPH06160113 A JP H06160113A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アブソリュートエンコーダにおける機械的変
位量の絶対位置の出力信号は、分解能が高くなると信号
数が増えるため、固定スリット及び移動スリットが大き
くなる。この欠点を解消する方法として高分解能アブソ
リュート信号を低分解能アブソリュート信号と高分解能
インクリメンタル信号から作成する。 【構成】 低分解能アブソリュート信号20 〜2n と、
高分解能インクリメンタル信号2(n+m+1) A,2
(n+m+1) Bをエンコーダから出力させる。電源投入時の
初期位置を低分解能アブソリュート信号の分割位置内の
ある位置データとし、移動スリットの移動により低分解
能アブソリュート信号の変化点を検出する。高分解能イ
ンクリメンタル信号のカウントされたパルス数を補正
し、初期値とする。この初期値を基準とする高分解能イ
ンクリメンタル信号を加減算することによって下位デー
タの高分解能アブソリュート信号2(n+1) 〜2(n+m)
作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアブソリュートエンコー
ダにおける高分解能アブソリュート信号の作成方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】現在のアブソリュートエンコーダにおけ
る機械的変位量の絶対位置の出力信号は、バイナリコー
ド(純2進符号)、グレイコード(交番2進符号)、B
CDコード(2進化10進符号)等の信号にて構成され
ている。これらの各信号は固定スリットと移動スリット
を通過した光を検出し、受光素子によって電気信号に変
換された信号で構成されている(光学式アブソリュート
エンコーダの場合)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来のアブソ
リュートエンコーダは、アブソリュート信号の分解能が
高くなると出力信号数が増えるため、固定スリット及び
移動スリットが大きくなり、また受光素子数が増え、エ
ンコーダの小形化や各信号の同期等が難しくなる。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、アブソリュート信号の分解能が高くなって
も、固定スリット及び移動スリットが大きくならず、ま
た受光素子数も増えず、エンコーダの小形化や、各信号
の同期等が容易である高分解能アブソリュート信号の作
成方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の高分解能アブソリュート信号の作成方法は、
上位データである低分解能アブソリュート信号n分割
と、高分解能インクリメンタル信号(位相差2信号)
(n×m)A,(n×m)Bをエンコーダから出力さ
せ、電源投入時の初期位置を低分解能アブソリュート信
号n分割、及び電気的に分割して低分解能アブソリュー
ト信号n分割の分解能を高めた信号の分割位置内のある
位置データとし、エンコーダの可動部の移動による低分
解能アブソリュート信号の変化点を検出し、前記移動に
伴う高解能インクリメンタル信号(n×m)A,(n×
m)Bをカウントしたパルス数を補正して初期値を設定
し、前記初期値を基準とする高分解能インクリメンタル
信号(n×m)A,(n×m)Bを加減算することによ
って(n×m)分割の高分解能アブソリュート信号を作
成することに特徴を有している。
【0006】
【作用】上位データである低分解能アブソリュート信号
n分割と、高分解能インクリメンタル信号(位相差2信
号)(n×m)A,(n×m)Bをエンコーダから出力
させる。電源投入時の初期位置を低分解能アブソリュー
ト信号n分割、及び電気的に分割して低分解能アブソリ
ュート信号n分割の分解能を高めた信号の分割位置内の
ある位置データとし、エンコーダの可動部の移動による
低分解能アブソリュート信号の変化点を検出する。前記
移動に伴う高解能インクリメンタル信号(n×m)A,
(n×m)Bをカウントしたパルス数を補正して初期値
を設定する。前記初期値を基準とする高分解能インクリ
メンタル信号(n×m)A,(n×m)Bを加減算する
ことによって(n×m)分割の高分解能アブソリュート
信号を作成する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の一実施例における各信号の波形
を示すタイムチャートである。説明は光学式アブソリュ
ートエンコーダのバイナリコード出力信号を例にし、回
転スリットが右回転の場合はデータは増加し、左回転の
場合はデータが減少するものとする。信号Iは2
(n+m+1) Aと2(n+m+1) Bの高分解能インクリメンタル
信号(位相差2信号)であり、2(n+m+1) Aと2
(n+m+1) B信号を固定スリット及び回転スリットから光
検出して、電気信号に変換した信号で構成される。信号
IIIは上位データである低分解能アブソリュート信号
0 〜2n であり、20 〜2n 信号を固定スリット及び
回転スリットから光検出して、電気信号に変換した信号
で構成される。
【0008】信号IIの下位データの高分解能アブソリ
ュート信号2(n+1) 〜2(n+m) は高分解能インクリメン
タル信号2(n+m+1) A,2(n+m+1) Bを加減算バイナリ
カウンタでカウントしたデータで構成する。エンコーダ
に電源投入時の初期アブソリュートデータ(絶対位置)
は、低分解能アブソリュート信号20 〜2n から判断す
るか、さらに分解能を高くするために低分解能アブソリ
ュート信号20 〜2nを電気的に分割し、より精度の高
い絶対位置を判断する。下位ビットの加減算カウンタの
初期値を決め、設定することにより、ある値の位置誤差
を含んだアブソリュート信号を作る。
【0009】エンコーダに電源を投入した時の初期アブ
ソリュートデータ(絶対位置)が2n 信号のc〜d間で
あるとすれば、最も位置誤差の少ないc〜dの中央であ
るとする。この場合c〜dの中央からdまでの距離は高
分解能インクリメンタル信号2(n+m+1) A,2(n+m+1)
Bの2(m-1) パルス分に相当する。回転スリットが回転
して、2n 信号の変化点dを検出する。右回転の場合は
高分解能インクリメンタル信号2(n+m+1) Aのカウント
数を0に設定し直し、左回転の場合は高分解能インクリ
メンタル信号2(n+m+1) Bのカウント数を2m −1に設
定し直し、位置誤差のないアブソリュート信号とする。
【0010】図2は本発明におけるアブソリュートデー
タの正規化を説明する説明図である。電源が投入された
時の初期データは、上位データを20 〜2n の信号によ
り、2(n+1) の分解能の絶対位置を検出する。図におい
て、a領域内の電源が投入された時の初期位置は、初期
データとして中央のbにする。その後回転スリットが回
転すると、高分解能インクリメンタル信号2
(n+m+1) A,2(n+m+1) Bをカウントしたデータでアブ
ソリュートデータ値を増加、減少させる。2n 信号の変
化点d(またはc)が検出される。
【0011】高分解能インクリメンタル信号2(n+m+1)
A,2(n+m+1) Bを方向判別回路により方向判別した加
算パルスと減算パルスに変換し、加算パルスによる増加
したカウント数を0に、減算パルスによる減少したカウ
ント数を2m −1の値に設定し直すことで、アブソリュ
ートデータを正規化する。下位データはmビット加減算
バイナリカウンタの値を2(m-1) (上位データである低
分解能アブソリュート信号2n で検出した値の中央位置
近辺)の値に設定し、上位データと下位データにより最
大で2(m-1) データの位置誤差を含んだデータにてアブ
ソリュート信号を構成する。
【0012】ここで、正規化時に図2において、初期デ
ータの値をb点に設定し、実際の回転スリットの位置
(機械位置)がa1の領域にあって、右回転(データ増
加)した場合と、a2の領域にあって、左回転(データ
減少)した場合、アブソリュートデータが正規化位置
c,dの値を通り過ぎて、正規化によりアブソリュート
データが逆転した状態となるため、後述するカウンタデ
ータ検出回路により、カウンタデータが0になった場合
には減算パルスを停止し、2m −1になった場合加算パ
ルスを停止することにより、アブソリュートデータの逆
転を禁止する。アブソリュートデータ正規化後は、現在
のアブソリュートされたエンコーダと同一となる。
【0013】図3は本発明を実施するための装置の回路
構成の概要を示すブロック図である。1は方向判別回路
であり、エンコーダの回転スリットが左回転または右回
転すると、高分解能インクリメンタル信号(位相差2信
号)2(n+m+1) A,2(n+m+1) Bにより回転方向を判別
する。4は2n 信号判別及び初期位置設定回路であり、
方向判別回路1からの方向判別信号と電源投入時の低分
解能アブソリュート信号20 〜2n の位置の絶対信号か
ら初期位置設定を行う。
【0014】2はmビット加減算のバイナリカウンタで
ある。UP端子には方向判別回路1からゲート5を介し
て右回転の加算パルスが入力される。一方、DOWN端
子には方向判別回路1からゲート6を介して左回転の減
算パルスが入力される。最初は2n 信号判別及び初期位
置設定回路4からの初期位置設定データをLOADに記
憶しておく。エンコーダの回転スリットの回転により低
分解能アブソリュート信号2n の変化点が検出される
と、高分解能インクリメンタル信号2(n+m+1) A,2
(n+m+1) Bを方向判別回路により方向判別した加算パル
スによる増加したカウント数を0に、減算パルスによる
減少したカウント数を2m −1の値に設定し直すこと
で、アブソリュートデータを正規化する。
【0015】初期位置が補正された正規化後は、高分解
能インクリメンタル信号2(n+m+1)A,2(n+m+1) Bを
方向判別回路により方向判別した加算パルス及び減算パ
ルスをmビット加減算バイナリカウンタで引き続きカウ
ントし、カウントしたカウント数(カウンタデータ)に
より、図に示すような、位置誤差のない下位データの高
分解能アブソリュート信号2(n+1) 〜2(n+m) が作成さ
れる。
【0016】3はカウンタデータ検出回路であり、電源
が投入されてから初期位置が正規化されるまでの間使用
され、アブソリュートデータの逆転を禁止するための信
号を出力する。バイナリカウンタ2からのカウント数を
監視し、0からカウントアップした場合は2m −1を検
出すると加算パルス禁止の信号を出力する。2m −1か
らカウントダウンした場合は0を検出すると減算パルス
禁止の信号を出力する。
【0017】5はゲートであり、カウンタデータ検出回
路3からの加算パルス停止の信号により方向判別回路か
らの加算パルスの送出を停止する。同様に、6はゲート
であり、カウンタデータ検出回路3からの減算パルス停
止の信号により方向判別回路からの減算パルスの送出を
停止する。このように、固定スリット及び回転スリット
から光検出する信号数が減少するため、エンコーダの小
形化が可能になり、各信号の同期が簡単になる。また、
インクリメンタル信号(位相差2信号)を2逓倍、4逓
倍して、方向判別パルスを作成することにより、アブソ
リュート信号の分解能を2倍、4倍に高くすることがで
きる。なお、実施例では出力信号としてバイナリコード
で説明したが、勿論、グレイコード、BCD等のコード
も同様に用いることができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の高分解能ア
ブソリュート信号の作成方法は、上位データである低分
解能アブソリュート信号n分割と、高分解能インクリメ
ンタル信号(位相差2信号)(n×m)A,(n×m)
Bをエンコーダから出力させ、電源投入時の初期位置を
低分解能アブソリュート信号n分割、及び電気的に分割
して低分解能アブソリュート信号n分割の分解能を高め
た信号の分割位置内のある位置データとし、エンコーダ
の可動部の移動による低分解能アブソリュート信号の変
化点を検出し、前記移動に伴う高解能インクリメンタル
信号(n×m)A,(n×m)Bをカウントしたパルス
数を補正して初期値を設定し、前記初期値を基準とする
高分解能インクリメンタル信号(n×m)A,(n×
m)Bを加減算することによって(n×m)分割の高分
解能アブソリュート信号を作成するようにしたので、ア
ブソリュートエンコーダのアブソリュート信号の分解能
が高くなっても、固定スリット及び移動スリットが大き
くならず、また受光素子数も増えず、エンコーダの小形
化や、各信号の同期等が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における各信号の波形を示す
タイムチャートである。
【図2】本発明におけるアブソリュートデータの正規化
を説明する説明図である。
【図3】本発明を実施するための装置の回路構成の概要
を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 方向判別回路 2 バイナリカウンタ 3 カウンタデータ検出回路 4 2n 信号判別及び初期位置設定回路 5,6 ゲート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上位データである低分解能アブソリュー
    ト信号n分割と、高分解能インクリメンタル信号(位相
    差2信号)(n×m)A,(n×m)Bをエンコーダか
    ら出力させ、 電源投入時の初期位置を低分解能アブソリュート信号n
    分割、及び電気的に分割して低分解能アブソリュート信
    号n分割の分解能を高めた信号の分割位置内のある位置
    データとし、 エンコーダの可動部の移動による低分解能アブソリュー
    ト信号の変化点を検出し、 前記移動に伴う高解能インクリメンタル信号(n×m)
    A,(n×m)Bをカウントしたパルス数を補正して初
    期値を設定し、 前記初期値を基準とする高分解能インクリメンタル信号
    (n×m)A,(n×m)Bを加減算することによって
    (n×m)分解の高分解能アブソリュート信号を作成す
    ることを特徴とする高分解能アブソリュート信号の作成
    方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5174920A (en) * 1989-03-28 1992-12-29 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device
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