JPH07270181A - アブソリュート信号検出方法及びアブソリュートエンコーダ - Google Patents

アブソリュート信号検出方法及びアブソリュートエンコーダ

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はアブソリュート信号検出方法及びア
ブソリュートエンコーダに関し、特に、磁極検出信号
(U、V、W相信号)付きインクリメンタルエンコーダ
と同様の構成で、ACサーボモータ用のアブソリュート
エンコーダを提供することを目的とする。 【構成】 本発明によるアブソリュート信号検出方法及
びアブソリュートエンコーダは、電源投入時に符号板
(1)を1回転させてnビットに位置信号(3)及び磁極検出
用のmビット信号(52)を各カウンタ回路(12)にロード
し、このロード終了後に、アブソリュート信号(12A)を
行うことができ、電源オン時からACサーボモータの磁
極検出をして起動できる構成である。 【構成】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アブソリュート信号検
出方法及びアブソリュートエンコーダに関し、特に、イ
ンクリメンタルエンコーダとほぼ同様の構成でアブソリ
ュートエンコーダを得ると共に、電源投入時からACサ
ーボモータにおける磁極位置を検出して直ちに起動でき
るようにするための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に用いられていたアブソリュ
ートエンコーダは、1トラック型のnビット位置信号を
用い、トラック方向(円周方向)にnビットに対応した
n素子の受光素子を配列して前記nビット位置信号を検
出し、かつ、そのnビット位置信号をエンコーダの入力
軸位置の偏位に伴う位置信号として出力していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のアブソリュート
エンコーダは、以上のように構成されていたため、次の
ような課題が存在していた。すなわち、前述のnビット
に対応したn素子に対応する各々の信号処理回路は、n
系列必要で、これらのn系列各々の信号調整及び各n系
列間の周波数特性並びにバラツキ等の問題が生じてお
り、信頼性の高いアブソリュートエンコーダを作ること
は極めて困難であった。
【0004】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、インクリメンタルエンコー
ダと同様の構成でアブソリュート信号検出方法及びアブ
ソリュートエンコーダを得ると共に、電源投入時からA
Cサーボモータにおける磁極位置を検出して直ちに起動
できるようにすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によるアブソリュ
ート信号検出方法は、符号板の1トラックで形成された
nビット位置信号と、前記nビット位置信号に対応した
インクリメンタル信号を用いるアブソリュート信号検出
方法において、電源投入時にACサーボモータの磁極検
出信号であるmビット位置信号を読み取ってカウンタ回
路に第1ロードを行い、その後、前記nビット位置信号
を読み取って前記カウンタ回路に第2ロードを行った
後、前記第1ロードで得た絶対値に対して前記インクリ
メンタル信号を加算して、入力軸位置を検出する方法で
ある。
【0006】さらに詳細には、前記nビット位置信号
は、前記インクリメンタル信号の変化点を用いてラッチ
回路にて走査し、パラレル信号変換回路をへて前記カウ
ンタ回路にロードする方法である。
【0007】さらに詳細には、前記ロード間では、前記
nビット位置信号に対応した前記インクリメンタル信号
により前記カウンタ回路をアップ/ダウンさせる方法で
ある。
【0008】本発明によるアブソリュートエンコーダ
は、符号板の1トラックで形成されたnビット位置信号
と、前記nビットに対応したインクリメンタル信号を用
いてアブソリュート信号を検出するようにしたアブソリ
ュートエンコーダにおいて、前記インクリメンタル信号
が入力されるアップ/ダウン回路と、前記アップ/ダウ
ン回路に接続されたカウンタ回路と、前記nビット信号
位置信号及び前記インクリメンタル信号が入力されるラ
ッチ回路と、前記ラッチ回路及びカウンタ回路に接続さ
れたパラレル信号変換回路と、前記パラレル信号変換回
路と前記カウンタ回路間に設けられた純2進信号変換回
路及びデータセレクタと、前記純2進信号変換回路、デ
ータセレクタ、カウンタ回路及び電源オン/オフ信号に
接続されたロード指令回路とからなる構成である。
【0009】
【作用】本発明によるアブソリュート信号検出方法及び
アブソリュートエンコーダにおいて、電源投入時、符号
板に設けられたACサーボモータの磁極検出信号である
mビット位置信号がデータセレクタに読み込まれ、この
データセレクタからのmビット位置信号はカウンタ回路
に対して読み込まれて第1ロードが行われる。次に、こ
のmビット信号によりACサーボモータが微回転(36
0°/2n)され、nビット位置信号をこのnビットに対
応したインクリメンタル信号でラッチ回路を用いて走査
して検出し、このnビット位置信号を前記カウンタ回路
に対して絶対値として第2ロードを行う。前記第2ロー
ド終了後は、前記nビット位置信号に対応したインクリ
メンタル位置信号によりカウンタ回路をアップ/ダウン
させ、カウンタ回路に前述の第2ロードによって記憶さ
れたnビット位置信号からなる絶対値に対してインクリ
メンタル信号を加算することによりアブソリュート信号
を得ることができる。
【0010】
【実施例】以下、図面と共に本発明によるアブソリュー
ト信号検出方法及びアブソリュートエンコーダの好適な
実施例について詳細に説明する。図1において符号1で
示されるものは周知のインクリメンタル信号2用の符号
を有する第1トラック1aとnビット位置信号3用の符
号を有する第2トラック1b及びACサーボモータの磁
極検出信号であるmビット位置信号52に対応した符号
の第3トラック1cを有し回転自在に設け設けられた符
号板であり、(なお、図1には符号板1が2個設けられ
ているが、実際には共通の1枚である)、この符号板1
の図中左側には、各トラック1a、1b、1cに対応し
て第1光源4及び第2光源5と第3光源5Aが独立して
設けられている。
【0011】前記各トラック1a、1bに対応してイン
クリメンタル信号用受光部6とアブソリュート信号用受
光部7及びmビット信号用受光部7A(mビットに対応
した数の受光素子よりなる)とが設けられ、このアブソ
リュート信号用受光部7は、nビット位置信号3を出力
する第1受光部7aと、nバービット位置信号3Aを出
力する第2受光部7bとから構成されている。
【0012】前記インクリメンタル信号2及びnビット
位置信号3は、ラッチ回路10に入力され、このインク
リメンタル信号2は、カウンタ回路12に接続されたア
ップ/ダウン回路11に入力されている。前記ラッチ回
路10は前記カウンタ回路12にデータセレクタ50を
介して接続されたシリアルをパラレルに変換するための
パラレル信号変換回路13に接続され、このパラレル信
号変換回路13は純2進信号変換回路100を介してデ
ータセレクタ50に接続され、パラレル信号13aが純
2進信号100aに変換されてデータセレクタ50に入
力され、この純2進信号変換回路13、データセレクタ
50及びカウンタ回路12に接続されたロード指令回路
14は、電源スイッチ(図示せず)からの電源オン/オ
フ信号51に接続され、このロード指令回路14からの
ロード指令信号14aによってカウンタ回路12のロー
ド(記憶)が開始される構成である。
【0013】次に、動作について述べる。電源スイッチ
(図示せず)をオンとすると電源オン信号51がロード
指令回路14に入力され、前記符号板1のmビット用の
第3トラック1c及びmビット信号用受光部を経て得ら
れたmビット位置信号52(ACサーボモータの磁極検
出に必要なもので電源投入時におけるACサーボモータ
の動作を行うためのもの)がデータセレクタ50を介し
てカウンタ回路12に対して第1ロードとして記憶され
る。次に、このmビット位置信号52によりACサーボ
モータ(図示せず)が微回転(360°/2n)され、
nビット位置信号3をこのnビットに対応したインクリ
メンタル信号2でラッチ回路10を用いて走査して検出
し、このnビット位置信号52を絶対値として前記カウ
ンタ回路12に対して第2ロードを行う。前記第2ロー
ド終了後は、ACサーボモータの回転によって符号板1
が回転し、前記nビット位置信号3に対応したインクリ
メンタル信号2によりカウンタ回路12をアップ/ダウ
ンさせ、カウンタ回路12に前述の第2ロードによって
記憶されたnビット位置信号3である前述に対してイン
クリメンタル信号2が加算されアブソリュート信号12
Aを得ることができ、ACサーボモータの入力軸位置検
出を行うことができる。
【0014】従って、本発明においては、nビット位置
信号3を絶対値として予めカウンタにロード(例えば、
100/360°の軸位置を走査してロードすると、1
00が絶対値となる)してこの絶対値に対してインクリ
メンタル信号2を加算してアブソリュート信号12Aを
出力する構成において、ACサーボモータとアブソリュ
ートエンコーダが結合されている場合、ACサーボモー
タの初期駆動を行うための三相(U、V、W相)の磁極
検出信号を、予め符号板1に記録されたmビット用の第
3トラック1cから読み取ったmビット位置信号52を
用いて初期起動を行うことができるものである。この起
動後は、カウンタ回路12に予めロードされたnビット
位置信号3よりなる絶対値に対してインクリメンタル信
号2を加算するため、この絶対値とインクリメンタル信
号2により得られたアブソリュート信号12Aによって
ACサーボモータの入力軸位置を得ることができる。従
って、nビット位置信号3を処理する信号処理系として
は1系列となり、従来のようにnチャンネルの信号処理
系を用いる必要がなくなると共に、ACサーボモータの
磁極検出信号としてのmビット信号も同時に得られ、A
Cサーボモータの磁極検出及び速度位置検出を行うこと
ができる。
【0015】
【発明の効果】本発明によるアブソリュート信号検出方
法及びアブソリュートエンコーダは、以上のように構成
されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、nビット位置信号をインクリメンタル信号で
走査して得たnビット位置信号を絶対値としてカウンタ
回路にロードした後、アブソリュート信号を得る場合で
も、電源オン時に得るmビット位置信号を用いてACサ
ーボモータの磁極検出信号とすることにより直ちに起動
できる。また、nビット位置信号の処理系としては従来
のnチャンネルから1系列となり大幅なハードの省略を
行うことができる。また、インクリメンタル信号の周波
数特性は、複数スリットを用いた受光量の大きい検出に
よりnビット位置信号の周波数特性より良好なため、周
波数特性のよいアブソリュート信号を得ることができ
る。また、カウンタ回路へのロード完了後は、インクリ
メンタル信号でカウンタ回路を作動させて予めロードし
た絶対値をベースにしてインクリメンタル信号のみでア
ブソリュート信号を得ることができる。また、ACサー
ボモータに本発明のアブソリュートエンコーダを組合わ
せたモータエンコーダとした場合、従来のU、V、W相
の磁極検出信号付きのインクリメンタルエンコーダとほ
ぼ同様の構成でACサーボモータ用アブソリュートエン
コーダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるアブソリュートエンコーダを示す
構成図である。
【符号の説明】
1 符号板 1b トラック 3 nビット位置信号 10 ラッチ回路 11 アップ/ダウン回路 12 カウンタ回路 13 パラレル信号変換回路 14 ロード指令回路 51 電源オン/オフ信号 52 mビット位置信号 100 純2進信号変換回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 符号板(1)の1トラック(1b)で形成され
    たnビット位置信号(3)と、前記nビット位置信号(3)に
    対応したインクリメンタル信号(2)を用いるアブソリュ
    ート信号検出方法において、電源投入時にACサーボモ
    ータの磁極検出信号であるmビット位置信号(52)を読み
    取ってカウンタ回路(12)に第1ロードを行い、その後、
    前記nビット位置信号(3)を読み取って前記カウンタ回
    路(12)に第2ロードを行った後、前記第1ロードで得た
    絶対値に対して前記インクリメンタル信号(2)を加算し
    て、入力軸位置を検出することを特徴とするアブソリュ
    ート信号検出方法。
  2. 【請求項2】 前記nビット位置信号(3)は、前記イン
    クリメンタル信号(2)の変化点を用いてラッチ回路(10)
    にて走査し、パラレル信号変換回路(13)を経て前記カウ
    ンタ回路(12)にロードすることを特徴とする請求項1記
    載のアブソリュート信号検出方法。
  3. 【請求項3】 前記各ロード間では、前記nビット位置
    信号(3)に対応した前記インクリメンタル信号(2)により
    前記カウンタ回路(12)をアップ/ダウンさせることを特
    徴とする請求項1又は2記載のアブソリュート信号検出
    方法。
  4. 【請求項4】 符号板(1)の1トラック(1b)で形成され
    たnビット位置信号(3)と、前記nビットに対応したイ
    ンクリメンタル信号(2)を用いてアブソリュート信号(12
    A)を検出するようにしたアブソリュートエンコーダにお
    いて、前記インクリメンタル信号(2)が入力されるアッ
    プ/ダウン回路(11)と、前記アップ/ダウン回路(11)に
    接続されたカウンタ回路(12)と、前記nビット信号位置
    信号(3)及び前記インクリメンタル信号(2)が入力される
    ラッチ回路(10)と、前記ラッチ回路(10)及びカウンタ回
    路(12)に接続されたパラレル信号変換回路(13)と、前記
    パラレル信号変換回路と前記カウンタ回路間に設けられ
    た純2進信号変換回路100及びデータセレクタと、前
    記純2進信号変換回路、データセレクタ、カウンタ回路
    及び電源オン/オフ信号に接続されたロード指令回路と
    からなることを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
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