JPH06288789A - 絶対値エンコーダ及び絶対値エンコーダの出力補正方法 - Google Patents

絶対値エンコーダ及び絶対値エンコーダの出力補正方法

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JPH06288789A
JPH06288789A JP5072094A JP7209493A JPH06288789A JP H06288789 A JPH06288789 A JP H06288789A JP 5072094 A JP5072094 A JP 5072094A JP 7209493 A JP7209493 A JP 7209493A JP H06288789 A JPH06288789 A JP H06288789A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 省電力化、電源容量の小形化、光源の長寿命
化を図り、あるいは電子回路のオフセット補正を考慮し
て、精度の向上を図る絶対値エンコーダ及びその出力補
正方法を得る。 【構成】 複数の発光素子30a、30bを有する発光
手段30から出射される光に対して相対移動する光学ス
ケール31、32と、発光素子30a、30bに対応す
る複数の受光素子33a、33bを有する受光手段33
と、発光手段30a、30bを点灯する点灯手段37、
38とを備えた絶対値エンコーダにおいて、外部からの
リクエスト信号を解読する信号解読手段と、点灯手段3
7、38の駆動信号を作成する駆動信号作成手段とを含
み、リクエスト信号に同期して絶対値データを算出する
信号処理・制御手段35は、発光手段30a、30bが
消灯状態に於ける受光手段33からの出力と、点灯状態
に於ける受光手段33からの出力とから、絶対値データ
を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、工作機械等の絶対位
置を高精度、高信頼性で検出する絶対値エンコーダ及び
絶対値エンコーダの出力補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は、例えば特開平4−213021
号公報等に開示されている従来の第1の絶対値エンコー
ダを示す構成図である。図に於いて、1は回転可能なメ
インスケールで、アブソリュートコードパターン1aと
インクリメンルタパターン1bとが並列に設けられてい
る。2はアブソリュートコードパターン1aとインクリ
メンルタパターン1bに対する共通な発光素子、3は発
光素子2の光を平行にするための非球面コリメートレン
ズ、4aはアブソリュートコードパターン検出用の受光
素子、4bはインクリメンルタパターン検出用の受光素
子、5はパターン5aを含むインクリメンタルパターン
用のインデックススケール、6はインクリメンタルパタ
ーン1bを通った光を集光する非球面コリメートレンズ
である。また、7は電流制御回路で、この電流制御回路
7は、任意のリクエスト信号が入力された時に、アブソ
リュートコードパターン1aの読み取りに必要な所定時
間だけ発光素子2を強く発光させ、その後はインクリメ
ンタルパターン1bの検出に必要な最小限の発光を継続
させる。8は信号処理回路で、受光素子4aの受光した
信号の処理回路8aと、受光素子4bの受光した信号の
処理回路8bとから構成されている。なお、9は後述の
動作を行う制御回路、10は制御回路9内のメモリ、1
1は外部から供給される電源である。
【0003】上記のように構成されている従来の第1の
絶対値エンコーダは、アブソリュートコードパターン1
aと、受光素子4aから絶対値情報が得られる一方で、
インクリメンルタパターン1bと受光素子4bから、メ
インスケール1の回転にともなうパルス信号が得られ
る。従って、リクエスト信号が入力された時に発光素子
2を強く発光させてアブソリュートコードパターン1a
から絶対位置の初期値を読み取って蓄えた後は、受光素
子4bが検出したパルス信号を積算して刻々の絶対位置
を求めている。
【0004】図10は、上記従来の第1の絶対値エンコ
ーダのチャート図で、横軸に時間軸をとり、その動作を
時系列的に示すものである。すなわち、サーボアンプ或
いは、数値制御装置のようなコントローラーからのリク
エスト信号を受けると、制御回路9から電流制御回路7
に信号が入力され、発光素子2に数秒間相対的に高い電
流が流れて強く発光する。このとき、受光素子4aの出
力は信号処理回路8aを通して絶対値信号として制御回
路9へ入力される。制御回路9では絶対値信号をメモリ
10に記録した後、インクリメンタルパターン1bを受
光素子4b、信号処理回路8bで読み込みインクリメン
タル信号をカウント開始するとともに、電流制御回路7
に終了信号を出し、電流制御回路7は発光素子2に相対
的に低い電流を継続的に流して、発光素子2はインクリ
メンタルパターン1bの読み取りに必要十分な照度を維
持するようになる。また、制御回路9は絶対値信号をメ
モリ10に記録した後の移動量も含めた絶対値信号をパ
ルス信号に変換して外部へ出力し、その後は、インクリ
メンタル信号をそのまま外部へ出力するインクリメンタ
ルエンコーダとして動作する。
【0005】従って、出力端子に接続される受け手側装
置では、アップダウンカウンタを用いて、最初のパルス
信号をカウントして初期値をセットした後は、通常のイ
ンクリメンタル動作を行えばよい。すなわち、メインス
ケールの回転方向に応じてアップまたはダウンを定め
て、パルスカウントを遂行することにより刻々の絶対値
を求める。
【0006】なお、何らかの事情で絶対位置が必要にな
った場合には、その都度、リクエスト信号を入力すれ
ば、上記の動作を繰り返す。
【0007】次に、複数の発光素子を持つ従来の第2の
絶対値エンコーダの例を図11および図12を用いて説
明する。これらの図において、20は受光素子で、この
受光素子20に設けられている受光素子パターン部20
aは発光素子21に、受光素子パターン部20bは発光
素子22にそれぞれ対応している。また、23、24は
発光素子21、22の各々に装着された遮光性の円筒状
のキャップである。なお、その他の部分は図9と同一部
分であり、同一符号を付すことにより、その説明を省略
する。
【0008】上記従来の第2の絶対値エンコーダにおい
て、各発光素子21、22から発せられた光のうち、光
軸に対して平行なものは、そのままインデックススケー
ル5およびメインスケール1を通して、対応する受光素
子パターン20a、20bに達する。一方、光軸に対し
て不平行な光は、遮光キャップ21、22に当たり反射
され、一部は対応する受光素子パターンに斜めに入射
し、一部は他の受光素子パターンに斜めに入射し、ま
た、一部は外部に発散される。受光素子20の各パター
ン20a、20bから得られる信号は、絶対値信号の上
位ビット、下位ビットに対応し、信号処理回路8および
制御回路9を通して絶対値信号として外部に出力され
る。
【0009】ところで、上記従来の第2の絶対値エンコ
ーダにおいて、遮光キャップ21、22を用いない場合
においては、例えば発光素子21からの光が受光素子パ
ターン20bに作用し、あるいは発光素子22からの光
が受光素子パターン20aに作用することがある。ある
いは、エンコーダの温度変化あるいは経年変化等によ
り、本来光出力を検出するはずのない発光素子消灯時に
も電流が受光素子を流れてしまい、見掛け上、光出力が
検出されてしまったりして、検出精度の低下を来すこと
がある。このため、検出精度の向上を目的として、エン
コーダ内挿回路のオフセット補正が考慮されるが、この
補正方法として、例えば特開平3ー31720号公報
に、発光素子点灯制御による一定の周期でおこなうオフ
セット補正方法が詳細に開示されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の絶対値エンコー
ダは以上のように構成されているので、リクエスト信号
は、エンコーダ停止時のみ、その処理が可能で、エンコ
ーダの回転時にリクエスト信号を入力し、それに対応し
た動作を行なわせると、リクエスト信号の処理をしてい
る間の絶対位置、および移動(回転)速度がまったく分
からなくなる。
【0011】また、上記従来の第1の絶対値エンコーダ
においては、発光手段が一つであるため、非球面コリメ
ートレンズが必要であるとともに、発光手段を消灯する
と正確な絶対位置検出ができなくなり、発光手段の光量
を制御しなければならず、複雑な電流制御回路が必要と
なる。
【0012】また、従来の第2の絶対値エンコーダにお
いては、複数の発光素子を使用しているので電力を多く
必要とし、外部に大きな電源を持たなければならない不
具合があり、また、遮光キャップからの反射光の影響に
より正確な絶対値データが求められない欠点がある。
【0013】更にまた、上記従来の第2の絶対値エンコ
ーダにおいて説明したオフセット補正においては、周期
的に発光素子が点灯されるので電流を多く消費する。
【0014】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、省電力化、電源容量の小形化、
光源の長寿命化を図り、あるいは電子回路のオフセット
補正を考慮して、精度の向上を図る絶対値エンコーダ及
び絶対値エンコーダの出力補正方法を得ることを目的と
する。
【0015】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る絶対値
エンコーダは、複数の発光素子を有する発光手段と、上
記発光手段から出射される光に対して相対移動する光学
スケールと、上記複数の発光素子に対応する複数の受光
素子を有する受光手段と、上記発光手段を点灯する点灯
手段とを備えた絶対値エンコーダにおいて、外部からの
リクエスト信号を解読する信号解読手段と、上記信号解
読手段の解読結果に従い上記点灯手段の駆動信号を作成
する駆動信号作成手段とを含み、上記リクエスト信号に
同期して絶対値データを算出する信号処理・制御手段と
を備え、上記信号処理・制御手段は、上記発光手段が消
灯状態に於ける受光手段からの出力と、上記発光手段が
点灯状態に於ける受光手段からの出力とから、絶対値デ
ータを算出するものである。
【0016】第2の発明に係る絶対値エンコーダの出力
補正方法は、外部からのリクエスト信号に同期して、第
1の発光素子を点灯させ、上記第1の発光素子に対応す
る第1の受光素子の出力を読み込み、その後、上記第1
の発光素子を消灯し、続いて同様に、第2、第3・・・
第Nの受光素子の出力を読み込むものである。
【0017】第3の発明に係る絶対値エンコーダの出力
補正方法は、複数の発光素子の少なくとも一つを点灯す
るステップと、外部からのリクエスト信号を解読し、そ
の解読結果に従って上記発光素子を点灯する点灯信号の
作成ステップと、上記リクエスト信号に同期して、上記
発光素子が消灯状態に於ける受光手段からの出力を読み
込み記憶するステップと、上記発光素子を点灯させて受
光手段からの出力を読み込むステップと、上記発光素子
が消灯状態に記憶したデータと点灯状態に読み込んだデ
ータから、絶対値データを算出するステップとからな
る。
【0018】第4の発明に係る絶対値エンコーダの出力
補正方法は、外部からのリクエスト信号を解読し、発光
素子消灯時に以後に必要となるデータを読み込み記憶
し、次いで、必要な発光素子のみを点灯させ、上記点灯
させた発光素子に対応する受光手段の出力を読み込み、
上記発光素子を消灯し、データを補正し、更に必要な発
光素子があるかを判断し、上記動作を繰り返して必要な
絶対値データを算出するものである。
【0019】第5の発明に係る絶対値エンコーダは、発
光手段の電源に入力電流平均化手段を設けたものであ
る。
【0020】
【作用】第1の発明における信号処理・制御手段は、外
部からのリクエスト信号を解読し、発光素子の点灯命令
をおこなう手段により、複数の発光素子を独立して点
灯、消灯させる。
【0021】第2の発明による絶対値エンコーダの出力
補正方法では、外部からのリクエスト信号を解読し、発
光素子の点灯命令をおこない、複数の発光素子を独立し
て点灯、消灯させる。
【0022】第3の発明による絶対値エンコーダの出力
補正方法では、必要な絶対値データを読み込む際に、発
光素子を同時に2つ以上点灯させることをなくする。
【0023】第4の発明による絶対値エンコーダの出力
補正方法では、第1の発光素子を消灯した後、第2の発
光素子を点灯する。
【0024】第5の発明における入力電流平均化手段
は、入力電流を平均化する。
【0025】
【実施例】
実施例1.以下この発明の一実施例について説明する。
図1において、30は発光素子30a、30bを有する
発光手段、31は光が透過できる部分とできない部分か
らなるインデックススケールで、発光素子30aに対応
するパターン郡31aおよび、発光素子30bに対応す
るパターン郡31bとで構成されている。32は光が透
過できる部分とできない部分が円周上に一定の周期で繰
り返されている複数のパターン(扇形のパターンでも正
弦波状のアナログパターンでも良い)を持つメインスケ
ールで、円板状の回転板で構成されている。32aは絶
対値コードに変換した時の上位ビットを表すパターン郡
であり、32bは絶対値コードに変換した時の下位ビッ
トを表すパターン郡である。33は受光素子で、発光素
子30aに対応するパターン郡33a、および発光素子
30bに対応するパターン郡33bとで構成されてい
る。なお、図2は受光素子33の詳細図である。
【0026】また、34は差動増幅手段で、差動増幅回
路34a、34b、34c、34dから構成されてい
る。35は例えばワンチップマイコンで構成され、図3
にその詳細構成を説明する信号処理・制御手段、例えば
信号処理・制御回路、36、37はスイッチング回路、
37は外部より供給される電源である。なお、インデッ
クススケール31、メインスケール32および受光素子
33から得られる信号はアナログ値(電気的に内挿可能
な信号で、例えば、エンコーダの位置とともに正弦波状
に変わる信号)である。
【0027】次に、図3により信号処理・制御回路35
について説明する。図3において、40は信号選択回
路、41はA/D変換器、42はオフセット補正回路、
43はデータ合成回路、44はデータ出力回路、45は
リクエスト信号受信回路、46はリクエスト信号解読
部、47はオフセットデータ記憶部、48はコントロー
ル部、49は発光素子点灯制御回路である。
【0028】信号処理・制御回路35は上記のように構
成されており、次にその動作について説明する。外部
(サーボアンプ、数値制御装置等)から、あらかじめ定
められたフォームに従った所定のリクエスト信号が信号
処理・制御回路35に入力されると、信号処理・制御回
路35は、図4に示される制御フローに従って動作す
る。すなわち、リクエスト信号受信回路45で受信され
た(S101)リクエスト信号は、リクエスト信号解読
部46で解読され(S102)、解読結果がコントロー
ル部48に送られる。コントロール部48では、リクエ
スト信号の内容に従って、必要とされる全ての信号を順
次、信号選択回路40で切り替え、発光素子30a、3
0bが消灯状態の信号をA/D変換器41によりデジタ
ル化し、オフセットデータ記憶部47に読み込ませ記憶
させる(S103)。
【0029】続いて、コントロール部48は、発光素子
30a、30bを点灯させるために、発光素子点灯制御
回路49に信号を送り、スイッチング回路36、37を
制御して、電源38より発光素子30a、30bに電流
を流し、必要とされる全ての発光素子(この例では30
a、30bのいずれかあるいは両方)を点灯させる(S
104)。発光素子30a、30bより出射された光は
インデックススケール31および、メインスケール32
を通して受光素子33a、33bに入射される。受光素
子33a、33bに入射された光は電流に変換され差動
増幅回路34を通して信号選択回路40に入力される
(S105)。
【0030】コントロール部48からの指令に対応した
信号が信号選択回路40で選択され、A/D変換器41
によりデジタル化され、オフセット補正回路42に入力
される。コントロール部48の指令によりオフセットデ
ータ記憶部47よりその信号のオフセットデータがオフ
セット補正回路42に入力される(S106)。オフセ
ット補正回路42ではA/D変換器41のデータからオ
フセットデータ記憶部47のデータを減じたデータをデ
ータ合成回路43に出力する(S106)。このオフセ
ット補正回路42におけるデータの合成の様子を図5に
示すが、この図5(a)において、破線Aで示す波形が
A/D変換器41からの出力波形で、オフセット補正回
路42により、図5(a)のBで示す発光素子30a、
30b消灯時の暗電流により表われる受光素子33a、
33bからの出力、即ち、オフセット出力が減算され、
実線Cのオフセット後の出力がオフセット補正回路42
から出力される。なお、図5(b)は図5(a)のオフ
セット補正無のエンコーダ出力値とオフセット補正有の
エンコーダ出力値の関係を、エンコーダ回転角度を基に
示したもので、破線がオフセット補正無のエンコーダ出
力値であり、実線がオフセット補正有のエンコーダ出力
値である。
【0031】データ合成回路43では、コントロール部
48からの指令による信号選択回路40の切り替えによ
り同様に得られた他の信号のデータを合成してデータ出
力回路44に送る(S107)。データ出力回路44は
このデータを絶対値信号として外部(サーボアンプ、数
値制御装置等)に出力する(S108)。
【0032】コントロール部48では、必要とされる絶
対値信号が全て信号選択回路40で選択されると、発光
素子点灯制御回路49に全ての発光素子30a、30b
を消灯する指令を送りスイッチング回路36、37を介
して全ての発光素子30a、30bを消灯する(S10
9)。
【0033】例えば、外部から絶対値データの上位ビッ
トのみをリクエスト信号にて要求された場合、信号処理
・制御回路35は発光素子30aのみを点灯させインデ
ックススケールパターン郡31a、メインスケールパタ
ーン郡32a、受光素子パターン郡33a、および差動
増幅回路34aにより生成された信号により絶対値デー
タの上位ビットを合成し、外部に出力する。
【0034】図6は、この発明の実施例による絶対値エ
ンコーダのチャート図で、横軸に時間軸をとり、その動
作を時系列的に示したものである。すなわち、電源38
がオンの状態で、リクエスト信号が入力された時のみ発
光素子に電流が一時的にながれ、発光素子が点灯し、絶
対値信号が読み込まれ外部に出力される。
【0035】なお、上記実施例1では2つの発光素子を
用いたが、3つ以上の発光素子を用いても同様の効果を
湊する。
【0036】また、上記実施例1では各発光素子に対応
するメインスケールパターン、インデックススケールパ
ターン及び、受光素子パターンは複数としたが、パター
ンを単数にして電気的に内挿して分解能を増やしても良
い。
【0037】実施例2.次に、この発明の第2の実施例
について説明する。構成については、第1の実施例と同
様であるが、この実施例は信号処理・制御回路35の制
御動作が異るので、この動作フローについて図7により
説明する。外部(サーボアンプ、NC装置等)から、あ
らかじめ定められたフォームに従ったリクエスト信号が
信号処理・制御回路35に入力されると、信号処理・制
御回路35は、図7に示される制御フローに従って動作
する。すなわち、リクエスト信号受信回路45で受信さ
れた(S201)リクエスト信号は、リクエスト信号解
読部46で解読され(S202)、解読結果がコントロ
ール部48に送られる。コントロール部48では、リク
エスト信号の内容に従って、必要とされる全ての信号を
順次、信号選択回路40で切り替え、発光素子30a、
30bが消灯状態の信号をA/D変換器41によりデジ
タル化し、オフセットデータ記憶部47に読み込ませ記
憶させる(S203)。
【0038】続いて、コントロール部48は、発光素子
30a或いは30bを1つだけ点灯させるため、発光素
子点灯制御回路49に信号を送り、スイッチング回路3
6、37を制御して、電源38より発光素子30a或い
は30bに電流を流し、必要とされる1つの発光素子1
a或いは1bを点灯させる(S204)。発光素子30
a或いは30bより出射された光はインデックススケー
ル31及び、メインスケール32を通して受光素子33
a或いは33bに入射される。受光素子33a或いは3
3bに入射された光は電流に変換され差動増幅回路34
を通して信号選択回路40に入力される。コントロール
部48からの指令に対応した信号が信号選択回路40で
選択され、A/D変換器41によりデジタル化され、オ
フセット補正回路42に入力される。(S205)
【0039】コントロール部48では、発光素子点灯制
御回路49に発光素子33a或いは33bを消灯する指
令を送りスイッチング回路7を介し発光素子33a或い
は33bを消灯する(S206)。コントロール部48
の指令によりオフセットデータ記憶部47よりその信号
のオフセットデータがオフセット補正回路42に入力さ
れ、オフセット補正回路42ではA/D変換器41のデ
ータからオフセットデータ記憶部47のデータを減じた
データをデータ合成回路43に出力する(S207)。
【0040】コントロール部48では、上記解読結果に
したがって、他に必要なデータがあるかどうかを判定し
(S208)、他に必要なデータがある場合はステップ
S204に戻り、ステップS205からステップS20
8の動作を繰り返す。ステップS208で他に必要なデ
ータがない場合はデータ合成回路43では、コントロー
ル部48からの指令により得られた信号のデータを合成
してデータ出力回路44に送る(S209)。データ出
力回路44はこのデータを絶対値信号として外部(サー
ボアンプ、NC装置等)に出力する(S210)。
【0041】以上のように第2の実施例は、外部からの
リクエスト信号を解読し、複数の発光素子を独立して点
灯、消灯させ、制御手段は発光素子が消灯状態のデータ
を読み込むものであり、このようにすることにより、精
度の向上を図ることができる。
【0042】実施例3.次に、この発明の第3の実施例
について説明する。構成については第1の実施例と同様
であるが、この実施例においても第2の実施例と同様に
信号処理・制御回路35の制御動作が異るので、この動
作フローについて図8により説明する。
【0043】すなわち、この第3の実施例においては、
リクエスト信号を解読した後、必要な絶対値データを読
み込む際に、発光素子30a、30bを同時に点灯させ
ないようにしたことである。すなわち、発光素子30a
を消灯した後、発光素子30bを点灯させるものであ
り、この第3の実施例によれば、一方の発光素子からの
光を受光する受光素子に、他方の発光素子による光が影
響するのを防止する効果がある。
【0044】実施例4.次に、この発明の第4の実施例
について説明する。構成については第1の実施例と同様
であるが、この実施例においては、図1に破線で示すよ
うに、発光体30の電源38に入力電流平均化手段、例
えばコンデンサ39を設けたものである。このコンデン
サ39は、電源38がオンされた状態で発光素子30
a、30bが点灯されていない時、電源38からの電荷
が蓄えられる。一方、発光素子30a、30bが点灯さ
れると、コンデンサ38の電荷が放電され、発光素子3
0a、30bに流れる。
【0045】
【発明の効果】以上のように、第1および第2の発明に
よれば、外部からのリクエスト信号を解読し、発光素子
の点灯命令をおこなう手段により、複数の発光素子を独
立して点灯、消灯させるようにしたので、絶対値エンコ
ーダの省電力化、発光素子の長寿命化が図られるととも
に、発光素子が消灯状態のデータを読み込むようにした
ので、エンコーダの検出精度を向上させる効果がある。
【0046】第4の発明においては、必要な絶対値デー
タを読み込む際に、発光素子を同時に2つ以上点灯させ
ることをなくしたので、第1、第2の発明における効果
をさらに高めるとともに、第1の発光素子による第2の
発光素子の影響が除去でき、検出精度を向上させる効果
もある。
【0047】第3の発明においては、第1の発光素子を
消灯した後、第2の発光素子を点灯するようにしたの
で、第1、第2の発明における効果の他に、第1の発光
素子による第2の発光素子の影響が除去でき、検出精度
を向上させる効果がある。
【0048】第5の発明においては、入力電流平均化手
段を設け、入力電流を平均化したので、第1、第2の発
明における効果の他に、外部の電源容量を小さくできる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の絶対値エンコーダを示す
ブロック図である。
【図2】この発明の一実施例の受光素子を示す図であ
る。
【図3】この発明の一実施例における信号処理・制御回
路の詳細を示す図である。
【図4】この発明の一実施例における制御回路の制御を
示すフロー図である。
【図5】この発明の一実施例におけるオフセット補正方
法を説明する図である。
【図6】この発明の一実施例による絶対値エンコーダの
チャート図である。
【図7】この発明の第2の実施例における制御回路の制
御を示すフロー図である。
【図8】この発明の第3の実施例における制御回路の制
御を示すフロー図である。
【図9】従来の第1の絶対値エンコーダを示すブロック
図である。
【図10】従来の第1の絶対値エンコーダのチャート図
である。
【図11】従来の第2の絶対値エンコーダを示すブロッ
ク図である。
【図12】従来の第2の絶対値エンコーダの受光素子を
示す図である。
【符号の説明】
30a、30b 発光素子 31 インデックススケール 32 メインスケール 33a、33b 受光素子 34a、34b、34c、34d 差動増幅回路 35 信号処理・制御回路 36、37 スイッチング回路 38 電源 39 コンデンサ
フロントページの続き (72)発明者 加知 光康 名古屋市東区矢田南五丁目1番14号 三菱 電機株式会社名古屋製作所内 (72)発明者 横井 忠勝 名古屋市東区矢田南五丁目1番14号 三菱 電機株式会社名古屋製作所内 (72)発明者 佐久間 浩和 名古屋市東区矢田南五丁目1番14号 三菱 電機株式会社名古屋製作所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の発光素子を有する発光手段と、上
    記発光手段から出射される光に対して相対移動する光学
    スケールと、上記複数の発光素子に対応する複数の受光
    素子を有する受光手段と、上記発光手段を点灯する点灯
    手段とを備えた絶対値エンコーダにおいて、外部からの
    リクエスト信号を解読する信号解読手段と、上記信号解
    読手段の解読結果に従い上記点灯手段の駆動信号を作成
    する駆動信号作成手段とを含み、上記リクエスト信号に
    同期して絶対値データを算出する信号処理・制御手段と
    を備え、上記信号処理・制御手段は、上記発光手段が消
    灯状態に於ける受光手段からの出力と、上記発光手段が
    点灯状態に於ける受光手段からの出力とから、絶対値デ
    ータを算出するものであることを特徴とする絶対エンコ
    ーダ。
  2. 【請求項2】 複数の発光素子の少なくとも一つを点灯
    するステップと、外部からのリクエスト信号を解読し、
    その解読結果に従って上記発光素子を点灯する点灯信号
    の作成ステップと、上記リクエスト信号に同期して、上
    記発光素子が消灯状態に於ける受光手段からの出力を読
    み込み記憶するステップと、上記発光素子を点灯させて
    受光手段からの出力を読み込むステップと、上記発光素
    子が消灯状態に記憶したデータと点灯状態に読み込んだ
    データから、絶対値データを算出するステップとからな
    る絶対エンコーダの出力補正方法。
  3. 【請求項3】 外部からのリクエスト信号を解読し、発
    光素子消灯時に以後に必要となるデータを読み込み記憶
    し、次いで、必要な発光素子のみを点灯させ、上記点灯
    させた発光素子に対応する受光手段の出力を読み込み、
    上記発光素子を消灯し、データを補正し、更に必要な発
    光素子があるかを判断し、上記動作を繰り返して必要な
    絶対値データを算出する請求項2記載の絶対エンコーダ
    の出力補正方法。
  4. 【請求項4】 外部からのリクエスト信号に同期して、
    第1の発光素子を点灯させ、上記第1の発光素子に対応
    する第1の受光素子の出力を読み込み、その後、上記第
    1の発光素子を消灯し、続いて同様に、第2、第3・・
    ・第Nの受光素子の出力を読み込むことを特徴とする請
    求項2記載の絶対エンコーダの出力補正方法。
  5. 【請求項5】 発光手段の電源に入力電流平均化手段を
    設けた請求項1記載の絶対エンコーダ。
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US08/219,467 US5406077A (en) 1993-03-30 1994-03-29 Absolute value encoder and an output correction method of absolute value encoder having a signal processing/control circuit
DE4410955A DE4410955C2 (de) 1993-03-30 1994-03-29 Absolutwert-Codierer und Ausgangssignal-Korrekturverfahren bei einem Absolutwert-Codierer

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999032854A1 (fr) * 1997-12-19 1999-07-01 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Codeur
JP2011095179A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Olympus Corp エンコーダ
JP2013019800A (ja) * 2011-07-12 2013-01-31 Olympus Corp 光学式エンコーダ
CN107407582A (zh) * 2015-04-21 2017-11-28 株式会社村田制作所 编码器

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0829196A (ja) * 1994-07-18 1996-02-02 Nikon Corp 多回転アブソリュートエンコーダ
JP3437277B2 (ja) * 1994-08-01 2003-08-18 キヤノン株式会社 回転情報検出装置及び回転情報検出方法
DE4439693C2 (de) * 1994-11-05 1997-04-24 Hengstler Gmbh Sensoreinheit für einen Drehgeber oder Lineargeber
CA2140401C (en) * 1994-11-16 1999-01-12 Ralph Santoro Jr. Apparatus for determining the absolute position of throttle dynamic brake and reverser handles on a locomotive control stand
DE19506019C2 (de) * 1995-02-22 2000-04-13 Telefunken Microelectron Verfahren zum Betrieb eines optischen Lenkwinkelsensors
US5834750A (en) * 1995-02-28 1998-11-10 Psc, Inc. Bar code scanning system for automatically maintaining constant the amplitude of light reflected from a bar code
US6483104B1 (en) 1996-09-23 2002-11-19 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Rotational angle sensor using a CCD line with enhanced measuring precision
DE19638912A1 (de) * 1996-09-23 1998-03-26 Teves Gmbh Alfred Drehwinkelsensor mit CCD-Zeile und periodisch angesteuerter Lichtquelle
DE19813803C1 (de) * 1998-03-23 2000-01-05 Klaus Gorny Meßanordnung zur Messung von Längen und Abständen
DE19822843A1 (de) * 1998-05-22 1999-11-25 Smart Electronic Dev Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zur hochauflösenden Bestimmung der Drehwinkelstellung und/oder Drehzahl einer Welle
EP1327044B1 (en) 2000-08-22 2005-04-13 Kowalczyk, Piotr Leonard Lock
DE10050392A1 (de) * 2000-10-12 2002-04-18 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung
DE10054062A1 (de) * 2000-10-31 2002-05-16 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren zur Positionsbestimmung und Positionsmesseinrichtung zur Ausführung des Verfahrens
DE10111630A1 (de) * 2001-03-09 2002-11-07 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung und hierzu geeignete Positionsmesseinrichtung
US6908888B2 (en) * 2001-04-04 2005-06-21 Schlumberger Technology Corporation Viscosity reduction of viscoelastic surfactant based fluids
DE10149174A1 (de) * 2001-10-04 2003-04-17 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung
US7066591B2 (en) 2004-02-14 2006-06-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Analog encoder
DE102004018106B4 (de) * 2004-04-14 2008-08-07 Markus Guggenmos Hochgenauer optischer Positionsdetektor für Galvanometer-Drehantiebe
JP2011058891A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Olympus Corp 光学式エンコーダ
US9964418B2 (en) 2015-09-11 2018-05-08 Joral Llc Inter-sensor communication system for absolute position sensing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6126270A (ja) * 1984-07-16 1986-02-05 Fanuc Ltd 発光装置
JPS61195310A (ja) * 1985-02-26 1986-08-29 Seikosha Co Ltd 光電変換装置
JPH01282423A (ja) * 1988-05-09 1989-11-14 Fanuc Ltd 光学式エンコーダ
JPH0331720A (ja) * 1989-06-29 1991-02-12 Fanuc Ltd エンコーダ内挿回路のオフセット補正方法
JPH0486522A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Nikon Corp 光学式アブソリュート・エンコーダ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8501529A (nl) * 1985-05-29 1986-12-16 Tno Werkwijze en inrichting voor het meten en beheersen van een door een leiding stromende gasmassastroom.
JPH0641853B2 (ja) * 1986-09-29 1994-06-01 株式会社安川電機 多回転式絶対値エンコ−ダ
GB2233086B (en) * 1989-05-24 1993-10-13 Apple Computer Apparatus and method for optical encoding
US5073711A (en) * 1990-09-17 1991-12-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fiber-optic remote angular position sensor including a polarization track
JPH04213021A (ja) * 1990-12-07 1992-08-04 Nikon Corp 光学式アブソリュ−ト・エンコ−ダ
JP2504881B2 (ja) * 1991-09-17 1996-06-05 株式会社ミツトヨ デ―タ出力エンコ―ダ
US5241172A (en) * 1991-11-04 1993-08-31 Hewlett-Packard Company Variable pitch position encoder

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6126270A (ja) * 1984-07-16 1986-02-05 Fanuc Ltd 発光装置
JPS61195310A (ja) * 1985-02-26 1986-08-29 Seikosha Co Ltd 光電変換装置
JPH01282423A (ja) * 1988-05-09 1989-11-14 Fanuc Ltd 光学式エンコーダ
JPH0331720A (ja) * 1989-06-29 1991-02-12 Fanuc Ltd エンコーダ内挿回路のオフセット補正方法
JPH0486522A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Nikon Corp 光学式アブソリュート・エンコーダ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999032854A1 (fr) * 1997-12-19 1999-07-01 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Codeur
US6750445B1 (en) 1997-12-19 2004-06-15 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Encoder
JP2011095179A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Olympus Corp エンコーダ
US9470555B2 (en) 2009-10-30 2016-10-18 Olympus Corporation Encoder
JP2013019800A (ja) * 2011-07-12 2013-01-31 Olympus Corp 光学式エンコーダ
CN107407582A (zh) * 2015-04-21 2017-11-28 株式会社村田制作所 编码器
CN107407582B (zh) * 2015-04-21 2019-11-19 株式会社村田制作所 编码器

Also Published As

Publication number Publication date
FR2703453B1 (fr) 1998-05-29
DE4410955C2 (de) 1996-06-05
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