JPH08178700A - インクリメンタルエンコーダ - Google Patents

インクリメンタルエンコーダ

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JPH08178700A
JPH08178700A JP33626894A JP33626894A JPH08178700A JP H08178700 A JPH08178700 A JP H08178700A JP 33626894 A JP33626894 A JP 33626894A JP 33626894 A JP33626894 A JP 33626894A JP H08178700 A JPH08178700 A JP H08178700A
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angle
distance
rotor
detecting means
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JP33626894A
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English (en)
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Fumio Otomo
文夫 大友
Kunihiro Hayashi
邦広 林
Kazutake Daibutsu
一毅 大佛
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Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
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Publication date
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
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    • G—PHYSICS
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 本発明は、ロータに形成されたインデックス
を複数設け、ロータを１回転させることなく、基準点又
はゼロ点を検出することのできるインクリメンタルエン
コーダを提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は、検出手段が、インデックスＩ1と
次の位置に配置されたインデックスＩ2とを検出するま
で、メインスケールをカウントし、このカウント数によ
り、この基準位置からインデックスＩ2までの角度又は
距離を求め、インデックスＩ2 から任意の位置までのカ
ウント数により、インデックスＩ2 から任意の位置まで
の角度又は距離を求め、この角度又は距離に、基準位置
からインデックスＩ2 までの角度又は距離を加算するこ
とにより、任意の位置までの角度又は距離を求めること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクリメンタルエンコ
ーダに係わり、複数のインデックスを設け、基準点又は
ゼロ点に戻すことなく、特に、ロータに形成されたイン
デックスを複数設け、ロータを１回転させることなく、
基準点又はゼロ点を検出することのできるインクリメン
タルエンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、距離及び角度を電気的に測定
するものとして、エンコーダが広く知られている。エン
コーダには、光学式、磁気式等があり基本的構造はよく
似ている。
【０００３】角度を電気的に測定するものとしては、ロ
ータリーエンコーダが広く採用されてきた。特に、光学
式エンコーダは、高度の光学技術を応用して製造されて
おり、高精度、高分解のエンコーダを実現することがで
き、磁気等の外部ノイズに強く、非接触な構成なので、
寿命が長いという特徴を有する。
【０００４】この様な優れた特徴から、光学式エンコー
ダは、例えば角度検出のための測量機に利用されてい
る。
【０００５】現在の測量機に使用されている光学式エン
コーダは、アブソリュート方式とインクリメンタル方式
とが用いられている。
【０００６】アブソリュート方式は、角度の値と円周上
の位置とが、１対１に対応している方式であり、円周上
の位置が絶対番地として登録されているので、どの位置
においても位置情報が得られるという利点がある。しか
しながらアブソリュート方式は構造が複雑であり、測量
機に内蔵させるために小型軽量化を行うことが極めて困
難であるという問題点があった。
【０００７】これに対してインクリメンタル方式は、図
６に示す様に、メインスケール９１１０が形成されたロ
ーター９１００と、サブスケール９２１０が形成された
ステーター９２００と、ローター９１００とステーター
９２００とを挟む様に配置された検出手段９３００とか
ら構成されている。
【０００８】ローター９１００に形成されたメインスケ
ール９１１０は、円周上に等間隔の格子目盛が設けられ
ており、例えば、８０秒のピッチの明暗パターンとなっ
ている。
【０００９】ステーター９２００に形成されたサブスケ
ール９２１０は、メインスケール９１１０と同様なピッ
チの明暗パターンとなっている。
【００１０】検出手段９３００は、ＬＥＤ９３１０とコ
リメータレンズ９３２０とフォトセンサ９３３０とから
構成されており、ＬＥＤ９３１０とフォトセンサ９３３
０とが、ローター９１００とステーター９２００とを挟
む様に配置されている。
【００１１】ローター９１００が回転すると、１ピッチ
移動するごとに、ＬＥＤ９３１０からの光に断続が生
じ、フォトセンサ９３３０が、光の断続に対応する電気
信号を出力する様になっている。このフォトセンサ９３
３０の出力信号をカウントすることにより、角度を検出
することができる。
【００１２】以上の様に、インクリメンタル方式は、任
意のどの位置からもカウント開始が可能であり、カウン
トを開始した位置からの角度を得ることができる。
【００１３】次に、インクリメンタル方式の光学式エン
コーダを使用した測量機を図７に基づいて説明する。
【００１４】この測量機１００００は、基盤部８１００
と、この基盤部８１００に対して水平方向に回動自在に
取り付けられた托架部８２００と、この托架部８２００
に対して上下方向に回動可能に取り付けられた視準望遠
鏡８３００と、托架部８２００の水平方向の水平角を検
出するための第１の検知手段８４００と、視準望遠鏡８
３００の視準方向の高度角を検出するための第２の検知
手段８５００とから構成されている。
【００１５】基盤部８１００は、三脚等に固定するため
の整準台８１５０と整準ネジ８１６０、８１６０・・・
・を介して連結されており、整準ネジ８１６０、８１６
０・・・・を回転させることにより、測量機１００００
の水平を調整することができる。また基盤部８１００に
は、下部微動ノブ８１２０及び下部固定ノブ８１３０が
取り付けられており、基盤部８１００を調整固定するこ
とができる。
【００１６】托架部８２００には、上部微動ノブ８２２
０及び上部固定ノブ８２３０が形成されており、托架部
８２００を調整固定することができる。
【００１７】視準望遠鏡８３００には、高度微動ノブ８
３２０及び高度固定ノブ８３３０が形成されており、視
準望遠鏡８３００の視準方向の高度角を調整し、固定す
ることができる。
【００１８】第２の検知手段８５００の光学式エンコー
ダは、視準望遠鏡８３００の視準方向の高度角を検出す
るためのもので、例えば、天頂を基準としての角度を求
めるものである。従って、第２の検知手段８５００の光
学式エンコーダには、基準からの角度を得るゼロ検出の
ためのインデックスが設けられている。そして、このイ
ンデックスを基準点又はゼロ点として、カウントが行わ
れ、角度が検出される様になっている。
【００１９】これに対して第１の検知手段８４００の光
学式エンコーダは、托架部８２００の水平方向の水平角
を検出するためのものであるが、特定の方向と関連性が
ないため、基準点は必要なく、インデックスのない通常
の光学式エンコーダが採用されている。
【００２０】次に、インデックスを備えた第２の検知手
段８５００の光学式インクリメンタルエンコーダを図８
に基づいて説明する。
【００２１】第２の検知手段８５００である光学式イン
クリメンタルエンコーダは、ロータ８５１０と、ステー
タ８５２０と、このロータ８５１０とステータ８５２０
とを挟む様に構成された光学検出手段８５３０とから構
成されている。
【００２２】ロータ８５１０には、円周上に形成された
等間隔の格子目盛からなるメインスケール８５１１と、
ゼロ検出用のインデックス８５１２とが設けられてい
る。
【００２２】ステータ８５２０には、メインスケール８
５１１用の第１のサブスケール８５２１と、ゼロ検出用
のインデックス８５１２用の第２のサブスケール８５２
２とが形成されている。
【００２３】光学検出手段８５３０は、インデックス検
出部とメインスケール検出部とからなっている。インデ
ックス検出部は、第１の発光素子８５３１と、第１のコ
リメータレンズ８５３２と、第１の受光素子８５３３と
から構成されており、ロータ８５１０に形成されたゼロ
検出用のインデックス８５１２を検知することができ
る。
【００２４】メインスケール検出部は、第２の発光素子
８５３５と、第２のコリメータレンズ８５３６と、第２
の受光素子８５３７とから構成されており、ロータ８５
１０に形成されたメインスケール８５１１の明暗パター
ンを光の断続として検出し、この光の断続を第２の受光
素子８５３７により電気信号に変換し、この電気信号を
カウントすることにより、ゼロ検出点からの角度を測定
することができる。
【００２５】以上の様に構成された従来の測量機１００
００の使用法を説明する。まず三脚の上に、測量機１０
０００の整準台８１５０を載置し、整準ネジ８１６０、
８１６０・・・・を回転させて整準する。
【００２６】次に電源スイッチを投入し、視準望遠鏡８
３００を１回転させると、準備が完了する。即ち、視準
望遠鏡８３００を回転させると、第２の検知手段８５０
０のロータ８５１０が回転し、ゼロ検出用のインデック
ス８５１２によりゼロ点が設定され、このゼロ点からの
角度を検出することができる。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の測量機１００００は、ゼロ点を設定するために、電源
投入後、第２の検知手段８５００であるインデックス付
きインクリメンタルエンコーダを備えた視準望遠鏡８３
００を１回転させる必要がある。即ち、視準望遠鏡８３
００を１回転させることにより、ロータ８５１０に形成
されたゼロ検出用のインデックス８５１２を、光学検出
手段８５３０のインデックス検出部で検出する必要があ
る。
【００２８】通常、インデックス８５１２の位置は、外
部から確認することができない構造となっているので、
視準望遠鏡８３００を１回転させる必要がある。
【００２９】更に、視準望遠鏡８３００を急に回転させ
ると、光学検出手段８５３０のインデックス検出部が、
ロータ８５１０に形成されたゼロ検出用のインデックス
８５１２を検出することができず、測定を行うことがで
きないという問題点があった。
【００３０】従って視準望遠鏡８３００は、ある程度の
回転速度以下で回転させる必要があり、この適正回転速
度は使用者の勘に頼らざるを得ず、極めて煩雑であると
いう深刻な問題であった。
【００３１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
案出されたもので、メインスケールが形成されたロータ
ーと、第１のサブスケールが形成されたステーターと、
前記ローターと該ステーターとを挟む様に配置され、光
源部と光学系と受光部とからなる検出手段とを備えたエ
ンコーダーにおいて、前記ローターには、基準位置検出
のためのインデックスが形成され、前記ステータには、
前記インデックス用の第２のサブスケールが形成されて
おり、前記インデックスが複数設けられている。
【００３２】また本発明は、インデックスとインデック
スとの間隔が、それぞれ異なる様に構成することもでき
る。
【００３３】そして本発明は、インデックスとインデッ
クスとの間隔が、特定の方向に増加し、それぞれの間隔
が異なる様に構成することもできる。
【００３４】また本発明は、特定のインデックスＩ1を
検出手段が検出し、該特定のインデックスＩ1の次の位
置に配置されたインデックスＩ2を該検出手段が検出す
るまで、メインスケールをカウントし、このカウント数
により予め定められている基準位置を演算し、この基準
位置から前記インデックスＩ2までの角度又は距離を求
めることもできる。
【００３５】更に本発明は、特定のインデックスＩ1を
検出手段が検出し、該特定のインデックスＩ1の次の位
置に配置されたインデックスＩ2を該検出手段が検出す
るまで、メインスケールをカウントし、このカウント数
により予め定められている基準位置を演算し、この基準
位置から前記インデックスＩ2までの角度又は距離を求
め、前記インデックスＩ2 から任意の位置までのカウン
ト数により前記インデックスＩ2 から前記任意の位置ま
での角度又は距離を求め、この角度又は距離に前記基準
位置からインデックスＩ2 までの角度又は距離を加算す
ることにより、任意の位置までの角度又は距離を求める
様に構成することもできる。
【００３６】
【作用】以上の様に構成された本発明は、ローターにメ
インスケールを形成し、ステータに第１のサブスケール
を形成し、ローターとステーターとを挟む様に、光源部
と光学系と受光部とからなる検出手段とを配置し、ロー
ターには、基準位置検出のためのインデックスを形成
し、ステータには、インデックス用の第２のサブスケー
ルを形成している。
【００３７】また本発明は、インデックスとインデック
スとの間隔が、それぞれ異なる様にすることもできる。
【００３８】そして本発明は、インデックスとインデッ
クスとの間隔が、特定の方向に増加し、それぞれの間隔
が異なる様にすることもできる。
【００３９】更に本発明は検出手段が、特定のインデッ
クスＩ1を検出し、検出手段が特定のインデックスＩ1の
次の位置に配置されたインデックスＩ2を検出するま
で、メインスケールをカウントし、このカウント数によ
り予め定められている基準位置を演算し、この基準位置
からインデックスＩ2までの角度又は距離を求めること
もできる。
【００４０】そして本発明は検出手段が、特定のインデ
ックスＩ1を検出し、検出手段が特定のインデックスＩ1
の次の位置に配置されたインデックスＩ2を検出するま
で、メインスケールをカウントし、このカウント数によ
り予め定められている基準位置を演算し、この基準位置
からインデックスＩ2までの角度又は距離を求め、イン
デックスＩ2 から任意の位置までのカウント数により、
インデックスＩ2 から任意の位置までの角度又は距離を
求め、この角度又は距離に、基準位置からインデックス
Ｉ2 までの角度又は距離を加算することにより、任意の
位置までの角度又は距離を求めることができる。
【００４１】
【実施例】
【００４２】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
【００４３】本実施例のインクリメンタルエンコーダ１
０００を図１に基づいて説明する。このインクリメンタ
ルエンコーダ１０００は、光学式、磁気式等のエンコー
ダに係わるものであり、本実施例では特に、測量機に適
用した例を説明することにする。
【００４４】本実施例のインクリメンタルエンコーダ１
０００は、ロータ１００と、ステータ２００と、このロ
ータ１００とステータ２００とを挟む様に構成された光
学検出手段３００とから構成されている。
【００４５】ロータ１００には、円周上に形成された等
間隔の格子目盛からなるメインスケール１１０と、複数
のゼロ検出用のインデックス１２０、１２０・・・とが
設けられている。
【００４６】ステータ２００には、メインスケール１１
０用の第１のサブスケール２１０と、ゼロ検出用のイン
デックス１２０、１２０・・・用の第２のサブスケール
２２０とが形成されている。
【００４７】光学検出手段３００は検出手段に該当する
もので、インデックス検出部３１０とメインスケール検
出部３２０とからなっている。インデックス検出部３１
０は、第１の発光素子３１１と、第１のコリメータレン
ズ３１２と、第１の受光素子３１３とから構成されてお
り、ロータ１００に形成されたゼロ検出用のインデック
ス１２０、１２０・・・を検知することができる。
【００４８】メインスケール検出部３２０は、第２の発
光素子３２１と、第２のコリメータレンズ３２２と、第
２の受光素子３２３とから構成されており、ロータ１０
０に形成されたメインスケール１１０の明暗パターンを
光の断続として検出し、この光の断続を第２の受光素子
３２３により電気信号に変換し、この電気信号をカウン
トすることにより、ゼロ検出点からの角度を測定するこ
とができる。
【００４９】なお、第１の発光素子３１１と第２の発光
素子３２１とは、発光ダイオード等、何れの発光デバイ
スを採用することができる。第１の受光素子３１３と第
２の受光素子３２３とは、光電変換が可能である素子で
あれば、何れの素子を使用することができる。
【００５０】ここで、ロータ１００に形成されたメイン
スケール１１０及びゼロ検出用のインデックス１２０、
１２０・・・を図２に基づいて説明する。
【００５１】メインスケール１１０は明暗パターンであ
って、円周上に形成された等間隔の格子目盛からなって
いる。
【００５２】次に、ゼロ検出用のインデックス１２０、
１２０・・・は、円周上に複数形成されており、インデ
ックス１２０とインデックス１２０との間隔が異なる様
に構成されている。即ち、インデックス１２０とインデ
ックス１２０との間に対応するメインスケール１１０の
格子目盛の数が異なっている。
【００５３】例えば、インデックスの位置をＩ1、Ｉ2・
・・・・ＩN とし、
【００５４】ＩN＝３度８分０秒＊Ｎ＋２分４０秒＊
（Ｎ−１）
【００５５】とすれば、
【００５６】Ｉ1＝３度８分０秒、Ｉ2＝６度１８分４０
秒となる。
【００５７】以上の様に構成されたゼロ検出用のインデ
ックス１２０、１２０・・・は、インデックス１２０と
インデックス１２０との間隔が、特定の方向に増加し、
それぞれの間隔が異なる様に構成されていることにな
る。
【００５８】即ち図３（ａ）に示す様に、インデックス
Ｉ1 から任意の位置までのメインスケールのカウント数
をＫ1 とし、インデックスＩ2 から任意の位置までのメ
インスケールのカウント数をＫ2 とする。
【００５９】カウント数Ｋ2 とカウント数Ｋ1 を減算す
れば、インデックスＩ1 とインデックスＩ2 との間の距
離に相当するカウント数Ｋｘを求めることができる。
【００６０】ここで、インデックス１２０とインデック
ス１２０との間隔が、特定の方向に増加し、それぞれの
間隔が異なる様に構成されているので、カウント数Ｋｘ
を利用することにより、基準点（ゼロ位置）からインデ
ックスＩ2 までの距離Ｌ0 を求めることができる。
【００６１】即ち、カウント数Ｋｘを計測すれば、基準
点（ゼロ位置）から、該当するインデックス１２０まで
の距離を１対１対応で求めることができる。
【００６２】更にカウント数Ｋ2 から、インデックスＩ
2 から任意の位置までの距離Ｌ1を求めることができ
る。
【００６３】そして、基準点（ゼロ位置）からインデッ
クスＩ2 までの距離Ｌ0 とインデックスＩ2 から任意の
位置までの距離Ｌ1 を加算することにより、基準点（ゼ
ロ位置）から任意の位置までの距離、Ｌ0 ＋Ｌ1 を求め
ることができる。
【００６４】以上の様に本発明は、リニアの距離を求め
ることも可能であり、更に、円形にすれば、距離に代え
て角度を検出するロータリーエンコーダに応用すること
もできる。
【００６５】なお本明細書において、特定のインデック
スＩ1 とは、適宜に決定されたインデックスであり、次
の位置に配置されたインデックスＩ2 とは、隣のインデ
ックスであってもよく、或いは、特定の個数先のインデ
ックスとしてもよい。
【００６５】従って本発明は、何れの位置からも迅速に
距離又は角度を測定することができる。
【００６６】そして、本実施例の電気的構成を図３
（ｂ）に基づいて説明する。
【００６７】本実施例のインクリメンタルエンコーダ１
０００は、図３（ｂ）に示す様に、インデックス検出部
３１０と、メインスケール検出部３２０と、制御手段４
００と、第１のカウンタ５１０と、第２のカウンタ５２
０とを接続する必要がある。
【００６８】ここで図４に基づいて、本実施例のインク
リメンタルエンコーダ１０００の動作を説明する。
【００６９】まずＳ１で、電源を投入し、角度の測定を
スタートさせる。
【００７０】次にＳ２では、第１のカウンタ５１０をク
リヤーさせる。Ｓ２で第１のカウンタ５１０のクリヤー
が終了すると、Ｓ３に進み、ロータ１００が回転され
る。
【００７１】そしてＳ４では、インデックス検出部３１
０から最初のインデックスＩ1の検出があるか否かを判
断し、インデックスＩ1の検出があれば、Ｓ５に進む。
またＳ４で、インデックスＩ1の検出がなければＳ４に
戻り、インデックスＩ1の検出を続行させる。
【００７２】Ｓ５では、第１のカウンタ５１０が、メイ
ンスケール検出部３２０から明暗のパターンによる断続
信号のカウントを開始する。更にＳ６に進み、第２のカ
ウンタ５２０をクリヤーする。
【００７３】更にＳ７で、インデックス検出部３１０か
ら、２番目のインデックスＩ2が検出されるか否かを判
断し、インデックスＩ2の検出があれば、Ｓ８に進む。
またＳ７で、インデックスＩ2の検出がなければＳ７に
戻り、インデックスＩ2の検出を続行させる。
【００７４】Ｓ８では、第２のカウンタ５２０が、メイ
ンスケール検出部３２０から明暗のパターンによる断続
信号のカウントを開始し、任意の位置まで、カウントは
続行される。
【００７５】そしてＳ９では、制御手段４００が、第１
のカウンタ５１０のカウント数と第２のカウンタ５２０
のカウンタ数の差を演算し、インデックス１２０とイン
デックス１２０との間隔が異なることから、制御手段４
００からカウント数の差に対応したゼロ位置からインデ
ックスＩ2 までの角度を算出又は呼び出すことができ
る。更に、インデックスＩ2 から任意の位置までの角度
は、インデックスＩ2 のカウント数に基づいて制御手段
４００より算出される。この算出した角度にゼロ位置か
らインデックスＩ2 までの角度を加算することにより、
ゼロ位置から任意の位置までの角度を演算することがで
きる。
【００７６】なお、第１のカウンタ５１０及び第２のカ
ウンタ５２０のクリヤーは、共に電源投入時に行うこと
もできる。
【００７７】ここで、本実施例の電気的構成の具体的構
成を図５に基づいて説明する。本実施例の電気的構成
は、例えば、図５に示す様に、メインスケール受光・ア
ンプ回路６０１と、Ａ／Ｄ変換器６０２と、矩形波回路
６０３と、方向分別回路６ＰＳ０４と、第１のアップダ
ウンカウンター回路６０５と、インデックス受光・アン
プ回路６０６と、波形整形回路６０７と、第２のアップ
ダウンカウンター回路６０８と、ＣＰＵ６０９とから構
成されている。
【００７８】メインスケール受光・アンプ回路６０１
は、第２の受光素子３２３からの電気信号を増幅するた
めのものである。Ａ／Ｄ変換器６０２は、メインスケー
ル受光・アンプ回路６０１の出力信号をＡ／Ｄ変換し、
ＣＰＵ６０９に送出するものである。
【００７９】第１のアップダウンカウンター回路６０５
は、第１のカウンタ５１０に該当するものであり、第２
のアップダウンカウンター回路６０８は、第２のカウン
タ５２０に該当するものである。
【００８０】方向分別回路６０４は、回転又は増加減少
方向を判別するためのものである。
【００８１】インデックス受光・アンプ回路６０６は、
第１の受光素子３１３からの電気信号を増幅するための
ものである。
【００８２】以上の様に構成された電気回路は、メイン
スケール受光・アンプ回路６０１からの出力信号は、Ａ
／Ｄ変換器６０２と矩形波回路６０３に送られる。ここ
で、メインスケール受光・アンプ回路６０１の出力信号
は、Ａ／Ｄ変換器６０２には内挿用信号として送出さ
れ、矩形波回路６０３にはカウント信号として送出され
る。
【００８３】そして矩形波回路６０３では、カウント信
号が矩形波として生成され、方向分別回路６０４で回転
又は増加減少方向が判別され、第１のアップダウンカウ
ンター回路６０５と第２のアップダウンカウンター回路
６０８とに送られる。
【００８４】また、Ａ／Ｄ変換器６０２にディジタル化
された内挿用信号は、内挿データとしてＣＰＵ６０９に
送られる。
【００８５】インデックス受光・アンプ回路６０６の出
力信号は、波形整形回路６０７に送出されて波形成形さ
れ、スタート信号として、第１のアップダウンカウンタ
ー回路６０５と第２のアップダウンカウンター回路６０
８とに送られる。
【００８６】なお、このスタート信号は、ＣＰＵ６０９
からの制御信号がＯＮの状態となっている時のみ、第１
のアップダウンカウンター回路６０５にスタート信号が
入力される様に構成されている。同様に、ＣＰＵ６０９
からの制御信号がＯＮの状態となっている時のみ、第２
のアップダウンカウンター回路６０８にスタート信号が
入力される様に構成されている。
【００８７】従って、第１のアップダウンカウンター回
路６０５と第２のアップダウンカウンター回路６０８
で、ＣＰＵ６０９からの制御信号がＯＮの状態で、か
つ、スタート信号が入力された時、カウントを開始する
様になっている。
【００８８】電源を投入すると、第１のアップダウンカ
ウンター回路６０５がクリヤーされる。ＣＰＵ６０９か
らＯＮの制御信号と、最初のスタート信号により、第１
のアップダウンカウンター回路６０５のカウントが開始
される。
【００８９】カウント開始の信号がＣＰＵ６０９に入る
と、第１のアップダウンカウンター回路６０５への制御
信号がＯＦＦされ、第２のアップダウンカウンター回路
６０８への制御信号がＯＮになる。そして次のインデッ
クスが検出されると、インデックスのスタート信号によ
り、第２のアップダウンカウンター回路６０８のカウン
トが開始される。
【００９０】以上の様に構成された電子回路は、図４に
示す動作を行わせることができる。
【００９１】なお、その他の構成、測量機に対応する応
用例等は、従来技術と同様であるから説明を省略する。
【００９２】
【効果】以上の様に構成された本発明は、メインスケー
ルが形成されたローターと、第１のサブスケールが形成
されたステーターと、前記ローターと該ステーターとを
挟む様に配置され、光源部と光学系と受光部とからなる
検出手段とを備えたエンコーダーにおいて、前記ロータ
ーには、基準位置検出のためのインデックスが形成さ
れ、前記ステータには、前記インデックス用の第２のサ
ブスケールが形成されており、前記インデックスが複数
設けられているので、ゼロ点を検出するためにロータを
１回転させる必要はなく、微少回転させれば、ゼロ点を
検出し角度を求めることができるという卓越した効果が
ある。
【００９３】また本発明は、磁気式エンコーダにも応用
することができ、エンコーダは回転式及び直線式のもの
であっても同様の効果を得られることは言うまでもな
い。
【００９４】更に測量機に応用した場合には、視準望遠
鏡を急に回転させ、角度呼出にエラーが生じても、視準
望遠鏡を少し上下に振るだけで容易に再スタートさせる
ことができるという効果がある。
【００９５】そして本発明は、小型・高性能の特徴を保
持しつつ、急峻な動作にも精度低下を防ぐことができる
という卓越した効果がある。
【００９６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のインクリメンタルエンコーダ１００
０の構成を説明する図である。
【図２】本実施例のローター１００を説明する図であ
る。
【図３（ａ）】本発明の原理を説明する図である。
【図３（ｂ）】本実施例の電気的構成を示す図である。
【図４】本実施例のインクリメンタルエンコーダ１００
０の動作を示す図である。
【図５】本実施例の具体的な電気的構成を示す図であ
る。
【図６】従来技術を示す図である。
【図７】従来技術を示す図である。
【図８】従来技術を示す図である。
【符号の説明】 １００ ロータ １１０ メインスケール １２０ 複数のゼロ検出用のインデックス ２００ ステータ ２１０ 第１のサブスケール ２２０ 第２のサブスケール ３００ 光学検出手段 ３１０ インデックス検出部 ３１１ 第１の発光素子 ３１２ 第１のコリメータレンズ ３１３ 第１の受光素子 ３２０ メインスケール検出部 ３２１ 第２の発光素子 ３２２ 第２のコリメータレンズ ３３３ 第２の受光素子 ４００ 制御手段 ５１０ 第１のカウンタ ５２０ 第２のカウンタ １０００ インクリメンタルエンコーダ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メインスケールが形成されたローター
    と、第１のサブスケールが形成されたステーターと、前
    記ローターと該ステーターとを挟む様に配置され、光源
    部と光学系と受光部とからなる検出手段とを備えたエン
    コーダーにおいて、前記ローターには、基準位置検出の
    ためのインデックスが形成され、前記ステータには、前
    記インデックス用の第２のサブスケールが形成されてお
    り、前記インデックスが複数設けられていることを特徴
    とするインクリメンタルエンコーダ。
  2. 【請求項２】 インデックスとインデックスとの間隔
    が、それぞれ異なる様に構成されている請求項１記載の
    インクリメンタルエンコーダ。
  3. 【請求項３】 インデックスとインデックスとの間隔
    が、特定の方向に増加し、それぞれの間隔が異なる様に
    構成されている請求項１記載のインクリメンタルエンコ
    ーダ。
  4. 【請求項４】 特定のインデックスＩ1を検出手段が検
    出し、該特定のインデックスＩ1の次の位置に配置され
    たインデックスＩ2を該検出手段が検出するまで、メイ
    ンスケールをカウントし、このカウント数により予め定
    められている基準位置を演算し、この基準位置から前記
    インデックスＩ2までの角度又は距離を求める請求項１
    記載のインクリメンタルエンコーダ。
  5. 【請求項５】 特定のインデックスＩ1を検出手段が検
    出し、該特定のインデックスＩ1の次の位置に配置され
    たインデックスＩ2を該検出手段が検出するまで、メイ
    ンスケールをカウントし、このカウント数により予め定
    められている基準位置を演算し、この基準位置から前記
    インデックスＩ2までの角度又は距離を求め、前記イン
    デックスＩ2 から任意の位置までのカウント数により前
    記インデックスＩ2 から前記任意の位置までの角度又は
    距離を求め、この角度又は距離に前記基準位置からイン
    デックスＩ2 までの角度又は距離を加算することによ
    り、任意の位置までの角度又は距離を求める請求項１記
    載のインクリメンタルエンコーダ。
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