JPH0640012B2 - エンコ−ダ - Google Patents
エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPH0640012B2 JPH0640012B2 JP13069987A JP13069987A JPH0640012B2 JP H0640012 B2 JPH0640012 B2 JP H0640012B2 JP 13069987 A JP13069987 A JP 13069987A JP 13069987 A JP13069987 A JP 13069987A JP H0640012 B2 JPH0640012 B2 JP H0640012B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- track
- significant bit
- signal
- encoder
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被測定物体の回転状態や移動状態等の変位を測
定するエンコーダに関し、特に被測定物体に設けたビッ
ト信号を発生させる為の２進符号化したコードより成る
トラックを複数設けたトラック部の該トラックの配置を
適切に設定することにより、該トラック部に入射させた
光束より電気的なデータを得、これより特に該被測定物
体の絶対的な変位状態を高精度に求める際に好適なエン
コーダに関するものである。
定するエンコーダに関し、特に被測定物体に設けたビッ
ト信号を発生させる為の２進符号化したコードより成る
トラックを複数設けたトラック部の該トラックの配置を
適切に設定することにより、該トラック部に入射させた
光束より電気的なデータを得、これより特に該被測定物
体の絶対的な変位状態を高精度に求める際に好適なエン
コーダに関するものである。
（従来の技術） 従来より被測定物体の回転、移動、位置等の検出や回転
機構の回転量、回転速度等の検出を行う測定装置として
光電的なエンコーダが多く利用されている。
機構の回転量、回転速度等の検出を行う測定装置として
光電的なエンコーダが多く利用されている。
第４図は従来の被測定物体の変位状態の絶対量を測定す
る為の所謂アブソリュート型のエンコーダの一例を示す
概略図である。同図において５１は回転軸５０を中心に
回転する回転円板であり、該回転円板５１上には任意の
（量子化された）角度位置に応じて２値化したデータ要
素を発生させるべく同心円状に複数のトラック５６が設
けられている。そして各トラック５６には光学的に２値
化されたデータ、例えば透過領域と不透過領域より成る
複数のスリット５２が設けられている。
る為の所謂アブソリュート型のエンコーダの一例を示す
概略図である。同図において５１は回転軸５０を中心に
回転する回転円板であり、該回転円板５１上には任意の
（量子化された）角度位置に応じて２値化したデータ要
素を発生させるべく同心円状に複数のトラック５６が設
けられている。そして各トラック５６には光学的に２値
化されたデータ、例えば透過領域と不透過領域より成る
複数のスリット５２が設けられている。
５３は固定スリット列であり各トラック５６上に設けた
スリットから選択的に光束を通過させる為に複数の開口
を有している。５４は複数の投光素子を有する投光手
段、５５は複数の受光素子を有する受光手段であり、両
手段は回転円板５１及び固定スリット列５３を挟んで各
投光素子と各受光素子が各々該固定スリット列５３の各
開口に各々対応するように配置されている。
スリットから選択的に光束を通過させる為に複数の開口
を有している。５４は複数の投光素子を有する投光手
段、５５は複数の受光素子を有する受光手段であり、両
手段は回転円板５１及び固定スリット列５３を挟んで各
投光素子と各受光素子が各々該固定スリット列５３の各
開口に各々対応するように配置されている。
同図に示す構成において受光手段５５には投光手段５４
の各投光素子から放射される光束がスリット５２及び固
定スリット５３を通過して入射してくる。このとき各受
光素子の出力信号の組合せから回転円板５１の絶対回転
位置を求めている。
の各投光素子から放射される光束がスリット５２及び固
定スリット５３を通過して入射してくる。このとき各受
光素子の出力信号の組合せから回転円板５１の絶対回転
位置を求めている。
一般に投光手段５４からの光束を直接若しくは光学系を
介して回転円板５１上のトラック５６に線状に照射する
場合には回転円板５１の回転方向と直交する方向に線状
に照射するのが精度上好ましい。
介して回転円板５１上のトラック５６に線状に照射する
場合には回転円板５１の回転方向と直交する方向に線状
に照射するのが精度上好ましい。
しかしながら何らかの原因で光束を傾いて照射した場合
には各々トラックのうち最も離れた２つのトラック間の
情報の読み取りのタイミングが最も大きくずれてくる。
には各々トラックのうち最も離れた２つのトラック間の
情報の読み取りのタイミングが最も大きくずれてくる。
一般にロータリーエンコーダーやリニアエンコーダー等
におけるトラックの所謂グレイ２進コードパターンは上
位ビット（Most Significant Bit）信号を発生させるト
ラックから下位ビット（Least Significant Bit）信号
を発生させるトラックへと内周から外周若しくは片側か
ら他の側にかけて、又はその逆に順次配列されている。
即ちトラックの両端が最下位ビット用トラックと最上位
ビット用トラックとなっている。
におけるトラックの所謂グレイ２進コードパターンは上
位ビット（Most Significant Bit）信号を発生させるト
ラックから下位ビット（Least Significant Bit）信号
を発生させるトラックへと内周から外周若しくは片側か
ら他の側にかけて、又はその逆に順次配列されている。
即ちトラックの両端が最下位ビット用トラックと最上位
ビット用トラックとなっている。
この場合最上位ビット用トラックは１回転当りのビット
信号の変化が少ないから情報の読み取りタイミングがず
れているか否かを判断するのが非常に難しくなり、この
為測定精度を大きく低下させる一原因となっている。
信号の変化が少ないから情報の読み取りタイミングがず
れているか否かを判断するのが非常に難しくなり、この
為測定精度を大きく低下させる一原因となっている。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明はビット信号発生用パターンを設けた複数のトラ
ックより成るトラック部を被検物体上に設ける際、それ
らのトラックの配置を適切に設定することにより、トラ
ック部に入射させる線状光束が被検出物体の移動方向と
直交する方向と多少傾いて入射しても被検出物体の回転
や移動等の変位の絶対量を高分解能で検出することので
きるエンコーダの提供を目的とする。
ックより成るトラック部を被検物体上に設ける際、それ
らのトラックの配置を適切に設定することにより、トラ
ック部に入射させる線状光束が被検出物体の移動方向と
直交する方向と多少傾いて入射しても被検出物体の回転
や移動等の変位の絶対量を高分解能で検出することので
きるエンコーダの提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段） 被測定物体に連絡したビット信号を発生させる複数のト
ラックを有するトラック部に光束を入射させ、該トラッ
ク部からの光信号を得て、該被検物体の変位状態を検出
するエンコーダにおいて、該トラック部の複数のトラッ
クのうち最下位ビット信号を発生させる最下位ビット用
トラックとその次の下位のビット信号を発生させる第２
下位ビット用トラックとを最も離して配置したことであ
る。
ラックを有するトラック部に光束を入射させ、該トラッ
ク部からの光信号を得て、該被検物体の変位状態を検出
するエンコーダにおいて、該トラック部の複数のトラッ
クのうち最下位ビット信号を発生させる最下位ビット用
トラックとその次の下位のビット信号を発生させる第２
下位ビット用トラックとを最も離して配置したことであ
る。
（実施例） 第１図は本発明をロータリーエンコーダに適用したとき
の一実施例の光学系の概略図である。同図において１は
回転用のチャート板であり不図示の被測定物体に連結さ
れている。１Ａはインクリメンタル信号を発生させる為
の格子部であり、チャート板１の外周部に回転軸１０を
中心に放射状上に規則的に配列されている。２Ａは読み
取り装置で格子部１Ａを介してインクリメンタル信号を
得ている。
の一実施例の光学系の概略図である。同図において１は
回転用のチャート板であり不図示の被測定物体に連結さ
れている。１Ａはインクリメンタル信号を発生させる為
の格子部であり、チャート板１の外周部に回転軸１０を
中心に放射状上に規則的に配列されている。２Ａは読み
取り装置で格子部１Ａを介してインクリメンタル信号を
得ている。
１Ｂは必要に応じて設けられる基準位置信号を得る為の
基準位置格子部であり、格子部１Ａの内側に隣接して設
けられている。２Ｂは読み取り装置であり基準位置格子
部１Ｂを介して基準位置信号を得ている。１Ｃはアブソ
リュート信号を得る為の符号部であり、透過部と遮光部
による２進数のコードより成り、基準位置格子部１Ｂの
内側に隣接して設けられている。２Ｃは読み取り装置で
あり、符号部１Ｃを介してアブソリュート信号を得てい
る。Ｌは光束、３Ａは反射手段でありチャート板１上の
格子部１Ａに入射し、回折してきた回折光を元の位置に
入射させるべく反射させている。
基準位置格子部であり、格子部１Ａの内側に隣接して設
けられている。２Ｂは読み取り装置であり基準位置格子
部１Ｂを介して基準位置信号を得ている。１Ｃはアブソ
リュート信号を得る為の符号部であり、透過部と遮光部
による２進数のコードより成り、基準位置格子部１Ｂの
内側に隣接して設けられている。２Ｃは読み取り装置で
あり、符号部１Ｃを介してアブソリュート信号を得てい
る。Ｌは光束、３Ａは反射手段でありチャート板１上の
格子部１Ａに入射し、回折してきた回折光を元の位置に
入射させるべく反射させている。
本実施例ではチャート板１上の各々の格子部に入射させ
た光束の直接反射光、直接透過光若しくは反射又は透過
の回折光を各々の読み取り装置により検出することによ
り、各々所定の信号を得ている。
た光束の直接反射光、直接透過光若しくは反射又は透過
の回折光を各々の読み取り装置により検出することによ
り、各々所定の信号を得ている。
例えば光源からの光束をチャート板１上の格子部１Ａに
入射させ、格子部１Ａからの透過光束を検出し、このと
きの周期数を計数したり、若しくは格子部１Ａから生ず
る２つの回折光を互いに干渉させて干渉縞を形成し、こ
のときの干渉縞の明暗を計数することにより被測定物体
の回転状態を求めている。
入射させ、格子部１Ａからの透過光束を検出し、このと
きの周期数を計数したり、若しくは格子部１Ａから生ず
る２つの回折光を互いに干渉させて干渉縞を形成し、こ
のときの干渉縞の明暗を計数することにより被測定物体
の回転状態を求めている。
第２図は第１図の符号部１Ｃ部分のみを示す説明図であ
る。本実施例では最外周のトラック２１を最下位ビット
信号を発生させる最下位ビット用トラックとし、その次
の下位のビット信号を発生させる第２下位ビット用トラ
ック２２を最内周に設け、双方のトラックを最も離して
配置している。これにより符号部１Ｃに光束を線状入射
させアブソリュート信号を得る際の光束の入射ずれ、即
ち回転円板の回転方向と直交する方向からの傾き、例え
ば同図の点線で示すように光束が傾いて入射したときの
読み取りタイミング誤差を少なくし、検出精度の低下が
最も少なくなるようにしている。
る。本実施例では最外周のトラック２１を最下位ビット
信号を発生させる最下位ビット用トラックとし、その次
の下位のビット信号を発生させる第２下位ビット用トラ
ック２２を最内周に設け、双方のトラックを最も離して
配置している。これにより符号部１Ｃに光束を線状入射
させアブソリュート信号を得る際の光束の入射ずれ、即
ち回転円板の回転方向と直交する方向からの傾き、例え
ば同図の点線で示すように光束が傾いて入射したときの
読み取りタイミング誤差を少なくし、検出精度の低下が
最も少なくなるようにしている。
第３図(A),(B) は各々最下位ビット用トラック２１と第
２下位ビット用トラック２２を読み取り装置２Ｃで読み
取ったときの出力信号の説明図である。同図（Ａ）は最
下位ビット用トラック２１からの出力信号、同図（Ｂ）
は第２下位ビット用トラックからの出力信号である。
２下位ビット用トラック２２を読み取り装置２Ｃで読み
取ったときの出力信号の説明図である。同図（Ａ）は最
下位ビット用トラック２１からの出力信号、同図（Ｂ）
は第２下位ビット用トラックからの出力信号である。
第３図(A),(B) において実線は正常な状態、即ち光束が
符号部１Ｃの回転方向と直交して入射し、かつ隣接して
いるトラックからの光束が混入していないときの出力信
号である。又、破線は光束が符号部１Ｃの回転方向と直
交する方向から傾いて入射したときの出力信号である。
符号部１Ｃの回転方向と直交して入射し、かつ隣接して
いるトラックからの光束が混入していないときの出力信
号である。又、破線は光束が符号部１Ｃの回転方向と直
交する方向から傾いて入射したときの出力信号である。
尚、一点鎖線は出力信号を１，０の２進数に変換する際
の基準レベル値であり、この基準レベル値の交差するタ
イミングで出力信号値を反転させて２進数を得ている。
の基準レベル値であり、この基準レベル値の交差するタ
イミングで出力信号値を反転させて２進数を得ている。
第３図(A),(B) に示すように最外周の最下位ビット用ト
ラックと最内周の第２下位ビット用トラックは読み取り
タイミングのずれが矢印に示すように互いに逆向きに生
じるので双方のずれは最大となる。
ラックと最内周の第２下位ビット用トラックは読み取り
タイミングのずれが矢印に示すように互いに逆向きに生
じるので双方のずれは最大となる。
この為、本実施例では読み取りタイミング変化の大きい
双方のずれを利用して、このときのずれが最少となるよ
うに符号部１Ｃへの光束の入射状態を調整することによ
り、同時に他のビット信号発生用のトラックとのずれ及
び他のトラック間の相互差をそれ以下におさえ、これに
より高精度な検出を可能としている。
双方のずれを利用して、このときのずれが最少となるよ
うに符号部１Ｃへの光束の入射状態を調整することによ
り、同時に他のビット信号発生用のトラックとのずれ及
び他のトラック間の相互差をそれ以下におさえ、これに
より高精度な検出を可能としている。
尚、本実施例において最内周に最下位ビット用トラック
２１を配置し、最外周に第２下位ビット用トラックを配
置しても良い。
２１を配置し、最外周に第２下位ビット用トラックを配
置しても良い。
又、本実施例はそのままリニアエンコーダに適用するこ
とができる。
とができる。
（発明の効果） 本発明によれば複数のトラックのうち最下位ビット用ト
ラックとその次の下位の第２下位ビット用トラックとを
最も離して配置し、双方のトラックからの出力信号値を
単に調整することにより、装置の相互組立が容易となり
被検物体への光束の入射位置誤差を軽減することが出
来、高精度、高分解能のエンコーダ、特に高精度なアブ
ソリュートエンコーダを達成することができる。
ラックとその次の下位の第２下位ビット用トラックとを
最も離して配置し、双方のトラックからの出力信号値を
単に調整することにより、装置の相互組立が容易となり
被検物体への光束の入射位置誤差を軽減することが出
来、高精度、高分解能のエンコーダ、特に高精度なアブ
ソリュートエンコーダを達成することができる。
第１図は本発明をロータリーエンコーダに適用したとき
の一実施例の概略図、第２図は第１図の一部分の説明
図、第３図(A),(B) は第１図の実施例から得られる出力
信号の説明図である。第４図は従来のエンコーダの説明
図である。 図中、１はチャート板、１Ａはインクリメンタル信号発
生用の格子部、１Ｂは基準位置格子部、１Ｃはアブソリ
ュート信号発生用の符号部、２Ａ，２Ｂ，２Ｃは読み取
り装置、３Ａは反射手段、１０は回転軸、２１は最下位
ビット用トラック、２２は第２下位ビット用トラック、
２３は入射光束である。
の一実施例の概略図、第２図は第１図の一部分の説明
図、第３図(A),(B) は第１図の実施例から得られる出力
信号の説明図である。第４図は従来のエンコーダの説明
図である。 図中、１はチャート板、１Ａはインクリメンタル信号発
生用の格子部、１Ｂは基準位置格子部、１Ｃはアブソリ
ュート信号発生用の符号部、２Ａ，２Ｂ，２Ｃは読み取
り装置、３Ａは反射手段、１０は回転軸、２１は最下位
ビット用トラック、２２は第２下位ビット用トラック、
２３は入射光束である。
Claims (1)
- 【請求項１】被測定物体に連絡したビット信号を発生さ
せる複数のトラックを有するトラック部に光束を入射さ
せ、該トラック部からの光信号を得て、該被検物体の変
位状態を検出するエンコーダにおいて、該トラック部の
複数のトラックのうち最下位ビット信号を発生させる最
下位ビット用トラックとその次の下位のビット信号を発
生させる第２下位ビット用トラックとを最も離して配置
したことを特徴とするエンコーダ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13069987A JPH0640012B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | エンコ−ダ |
| DE19873737278 DE3737278A1 (de) | 1986-11-04 | 1987-11-03 | Verfahren und vorrichtung zum optischen erfassen der stellung eines objekts |
| GB8725680A GB2197146B (en) | 1986-11-04 | 1987-11-03 | An encoder for detecting the displacement of an object to be measured |
| US07/759,950 US5129725A (en) | 1986-11-04 | 1991-09-17 | Method of optically detecting position of object and position detecting apparatus using the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13069987A JPH0640012B2 (ja) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | エンコ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293413A JPS63293413A (ja) | 1988-11-30 |
| JPH0640012B2 true JPH0640012B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=15040505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13069987A Expired - Lifetime JPH0640012B2 (ja) | 1986-11-04 | 1987-05-27 | エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640012B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013163333A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Seiko Epson Corp | ラインインクジェットプリンターの制御方法、ラインインクジェットプリンターおよびラインインクジェットプリンターの製造方法 |
-
1987
- 1987-05-27 JP JP13069987A patent/JPH0640012B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63293413A (ja) | 1988-11-30 |
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