JPH09280892A

JPH09280892A - Ｍ系列を用いたアブソリュートエンコーダ

Info

Publication number: JPH09280892A
Application number: JP8087745A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ono; 康大野; Toru Morita; 徹森田; Motomasa Imai; 基勝今井; Yuji Yamazaki; 雄二山崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｍ系列のアブソリュートエンコーダを用いた
位置の検出において、読み取り誤りの少ない位置検出を
可能とする。【解決手段】ｎ次のＭ系列パターンにおける０がｎ個
連続した不連続部、又は、一部の符号列を除いた不連続
部分を形成した符号板11と、符号板からｎ＋ｋ個の連続
した符号列を検出するパターン検出手段12と、パターン
検出手段で読み取った符号列に対して生成多項式に基づ
く誤り検出を行う判定手段18と、を有するアブソリュー
トエンコーダであって、ｎ＋ｋ個の検出素子の内、生成
多項式に第１項が含まれ第ｎ−１項が含まれない場合は
一方から２つめの検出素子と両端の検出素子との少なく
とも３個のデータを、又、生成多項式に第ｎ−１項が含
まれ第１項が含まれない場合は他方から２つめの検出素
子と両端の検出素子との少なくとも３個のデータを、除
いた連続ｎ個の検出素子のデータにより位置を決定する
データ変換手段16を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンコーダによる
位置検出方法、特に、Ｍ系列アブソリュートエンコーダ
を使用したときの符号読み取り時における読み取り誤り
の検出方法を改善して正確に位置検出を行うアブソリュ
ートエンコーダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、エンコーダとして絶対位置を読み
取ることのできるアブソリュート式のエンコーダが多用
されている。このアブソリュート式のエンコーダの読み
取りパターンとしては、Ｍ系列のパターンによる符号列
を用いたものも使用されている。

【０００３】このｎ次のＭ系列は、２のｎ乗−１個の０
又は１とされる符号により形成され、ｎ個の連続した符
号の組み合わせが全て異なる符号列とされるパターンで
ある。従って、ｎ個の連続した符号を読み取ることによ
り、絶対位置を求めることができ、生成多項式により読
み取り誤りも検出することができるものである。

【０００４】このＭ系列アブソリュートエンコーダの誤
り検出は、本件出願人が出願した特開平３−２７４４１
４号に開示されているように、Ｍ系列の規則性を利用し
て誤りを検出が行われている。先ず、この誤り検出を図
４を用いて説明する。この図４に示す符号列は、４次の
Ｍ系列パターンであり、初期値を０００１とする場合で
あって、図４に示したように、１５個の０又は１の組み
合わせで形成することができるものである。

【０００５】そして、４次のＭ系列である１５パルスと
したこのＭ系列パターンに対しては、生成多項式とし
て、Ｘ⁰＋Ｘ³＋Ｘ⁴を検査式として用いることにより、
検査式である生成多項式の各項の和を常に０（２進数）
とすることができる。即ち、生成多項式は、１番左端か
ら右へ順次第０項、第１項、第２項、……、第ｎ項とし
たとき、Ｍ系列パターンにおいては、ｎ＋１個の連続し
たデータの内、特定の項を選択してそのデータの単純和
を求めると常に０とすることができるものであり、前記
Ｘ⁰＋Ｘ³＋Ｘ⁴の生成多項式は、第０項と第３項と第４
項とを加算（２を法とする）すると０になることを意味
するものである。

【０００６】そして、同一の生成多項式を複数個使用す
るものとし、７個のデータが連続した符号列を検出し、
同一の生成多項式を順次ずらした３個の検査式によりこ
の符号列の検査を行うものとすると、検査式(a)は、ａ
とｄとｅのデータパターンを検出して何れか一つに読み
取り誤りが生じていれば、この誤りを検出を行うことが
できる。そして、ｂとｃとｆとｇのデータについては検
査式(a)では読み取り誤りの検出ができない。しかし、
検査式(b)や検査式(c)で読み取り誤りの判断を行うこと
ができ、７個の検出素子で読み取った連続した７個のデ
ータに対して順次ずらせた３個の検査式で誤り検出を行
えば、ａｂｃｄｅｆｇ全ての符号列の誤り検出ができ
る。その結果この符号列の中に１個の誤りがあった場合
は、表１のようになる。

【０００７】

【表１】

【０００８】即ち、検査式(a)と検査式(b)及び検査式
(c)の全てが０でない場合はａからｇまでの検出素子か
ら得れたデータに少なくとも１個の読み取り誤りが存在
していることを表し、１を出力する検査式に基づいて、
読み取った７個のデータの内、どのデータが読み取り誤
りであるかを特定することもできるものである。次に、
図４に示した符号列の中で０が３個連続した部分に０を
１個挿入し、検出位置を１６パルスとしたエンコーダの
場合について説明する。

【０００９】この符号列は、ｎ次のＭ系列が２のｎ乗−
１箇所、０が３個連続した部分に０を１個挿入すること
により、図５に示すように、１６パルス位置のエンコー
ダとするものである。この１６パルスの符号列を連続的
に７個検出し、図５に示したように、前記と同様にＸ⁰
＋Ｘ³＋Ｘ⁴とした生成多項式による検査式の３個を用い
て誤り検出を行う場合、前記７個の中に０が４個連続し
て含まれている部分を不連続部、含まれていない部分を
連続部とすると、連続部は、図４に基づいて前述したよ
うに、読み取り誤りが生じた場合にこの誤りを検出する
ことができる。

【００１０】しかし、不連続部においては、図４に示し
た連続部と同様の誤り検出を行うと、表２に示すように
３つの検査式(a)(b)(c)の結果全てが０にならず、読み
取り誤りとして誤り検出が行われることになる。この対
策としては、ゼロ検出回路を設け、ゼロがｎ個連続した
ときは、読み取り位置をずらして位置信号を形成するな
どの修正を行っている。

【００１１】尚、４次のＭ系列では、ｎ−１個である３
個が０の最大連続であり、ｋ＝３とした７個の符号を読
み取ったとき、４個の０が連続して読み取られるパター
ンは、ｋ＋１である４種類となる

【００１２】

【表２】

【００１３】次に、ｎ次のＭ系列から一部の符号列を除
いて任意の長さとした符号列の場合について説明する。
このｎ次のＭ系列は、ｎ次のＭ系列である２のｎ乗−１
個の符号列から任意の長さの符号列とすることができ、
図７に示すように、ｎ−１個の同一パターンの位置を用
い、この同一パターンの中間となる符号列を除くことに
より符号列を短縮することができるものである。即ち、
ｎ−１個の符号列を適宜選択することにより、この同一
パターンの間に挟まれるデータの数を変更することがで
き、全体として任意の長さの符号列に変更することがで
きるものである。

【００１４】そして、図４に示した１５個のパルスによ
る符号列から５個の符号を抜き取る場合は、抜き取る数
である５個だけずれた位置で、ｎ−１個即ち３個の符号
列が同一となる位置を検査し、図４における第６番目乃
至第８番目と第１１番目乃至第１３番目とが同一である
故、第６番目乃至第１０番目（又は第９番目乃至第１３
番目）を抜き取ることができ、図６に示すような符号列
とすることができる。

【００１５】この図６に示した符号列では、図４に示し
た従来の第６番目乃至第８番目に同一パターンの第１１
番目乃至第１３番目が該当し、第９番目が１であったパ
ターンは、第１４番目であった０が第９番目の位置に該
当し、抜き取りにより少なくとも第９番目のデータが１
から０に変化した符号列となり、第５番目乃至第８番目
の４個を読み取った次に第６番目乃至第９番目の４個を
読み取ったとき、本来１１１０の次は１１０１となるべ
きところ、１１１０の次が１１００となる。

【００１６】このため、この１０個の符号列から７個を
検出して誤り検出を行うとき、図７に示したように、ｎ
−１個の繰り返し部分を含む繰り返し部分よりも前方の
みを検出して検査する場合、及び、繰り返し部分を含む
繰り返し部分よりも後方を検出して検査する場合は、連
続部を検査式により検査する誤り検出であるから正常に
誤り検出を行うことができる。しかし、繰り返し部分の
前後を少なくても１個を生成多項式の範囲に含むｎ＋１
個を検出パターンに含むとき、何れかの検査式の出力は
１となって誤りと判断することとなる。従って、前記７
個の中に繰り返し部分である１１０の前後に１個づつ符
号を追加した１１１００が含まれている部分を不連続
部、含まれていない部分を連続部とすると、１１１００
が含まれていない連続部は、図４について述べた場合と
同様に、正しく誤り検出を行うことができるが、不連続
部を含んで７個の符号を読み取る場合においては、表３
に示したように、３つの検査式(a)(b)(c)の結果全てが
０にならず、誤りとして検出されることになるものであ
る。

【００１７】

【表３】

【００１８】尚、ｎ＋ｋ個の検出素子で読み取りつつｎ
＋１個を検査する生成多項式による検査式を用いると
き、このｎ＋１個のデータが連続している不連続部を含
む読み取りパターンの数はｋ個となる。即ち、図６に示
した符号列を図４や図５に示した誤り検出と同様に、７
個の検出素子により連続した７個のデータによる符号列
を読み取り、同様の検査式で誤り検出を行うと、表３の
ようにｋの数に等しい３種のパターンがこの不連続部を
含み、不連続部によって読み取り誤りとする検査式の結
果が出力されることになり、位置検出の修正処理が必要
となる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、符号列
にＭ系列の規則性を満たさない不連続部を有する場合
は、不連続部では通常の誤り検出ができず、読み取りデ
ータの修正などを行わなければならないばかりでなく、
同一生成多項式をずらせた複数の検査式を用いている場
合においても、例えば表２の不連続部の最上段の０００
１１１の左端の０が１に誤って検出された場合、３つの
検査式(a)(b)(c)の結果全てが０になり、検査式からは
誤りの無い連続部として判断され、正しくは００００１
１１であるにも拘わらず、１０００１１１となって絶対
位置を決定するデータとした連続した４個のデータによ
り特定の位置の値として認識されることになる。又、例
えば表３の不連続部においても、不連続部の最上段の０
１１１１００の右端の０が１に誤って検出された場合、
３つの検査式(a)(b)(c)の結果全てが０になり、検査式
からは誤り無しと判断され、しかも０１１１１００が０
１１１１０１となるために不連続部と認識されず、同様
に連続部の特定の位置の値として認識され、位置の読み
取りに誤りが生じることになる問題があった。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ｎ次のＭ系列
パターンにおける０が連続した部分に０を１個挿入した
不連続部を有する符号列、又は、ｎ次のＭ系列パターン
における符号列から一部の符号列を除いた不連続部を有
する符号列、を形成した符号板と、前記符号板から最小
読み取り単位としてｎ＋ｋ個の連続した符号列を検出す
るパターン検出手段と、前記パターン検出手段で読み取
ったｎ＋ｋ個の前記符号列のうち、連続するｎ＋１個の
符号列に対し、前記ｎ＋１個の符号列の中で生成多項式
の項の位置に対応した検出素子の排他的論理和をｋ個求
め、前記ｋ個の排他的論理和により、誤り検出を行う判
定手段と、を有するＭ系列アブソリュートエンコーダで
あって、ｎ＋ｋ個の検出素子の内、第０項から第ｎ項で
なる前記生成多項式に第１項が含まれ、第ｎ−１項が含
まれない場合は一方から２つめの検出素子と両端の検出
素子との少なくとも３個のデータを除き、又、前記生成
多項式に第ｎ−１項が含まれ、第１項が含まれない場合
は他方から２つめの検出素子と両端の検出素子との少な
くとも３個のデータを除き、連続したｎ個の検出素子の
データが入力されて絶対位置を決定すると共に、この絶
対位置を示す位置信号を出力するデータ変換手段を有す
るアブソリュートエンコーダとするものである。

【００２１】従って、１つの検査式のみで読み取り誤り
の判断を行うことになる両端のデータ、及び、０がｎ個
連続する不連続部の検出を２個の生成多項式のみで判断
を行う２番目又は（ｎ＋ｋ−１）番目のデータ、更に
又、符号列の一部を除いた不連続部の検出を両端から２
番目の検査式とした生成多項式のみで読み取り誤りの判
断を行う２番目又は（ｎ＋ｋ−１）番目のデータを外し
て絶対位置を決定することができる。

【００２２】又、請求項２に記載した発明は、データ変
換手段が、パターン検出手段におけるｎ＋ｋ個の検出素
子の内、少なくとも両端から各々２個の位置の検出素子
のデータを除いて連続したｎ個の検出素子のデータが入
力されるアブソリュートエンコーダとするものである。
従って、生成多項式の形式にかかわらず、１つの検査式
又は２つの検査式のみで読み取り誤りの判断を行う可能
性のあるデータを絶対位置の決定から外すことができ
る。

【００２３】そして、請求項３に記載した発明は、ｎ次
のＭ系列パターンのｎ−１個の０が連続した部分に０を
１個挿入し、ｎ個の０が連続した不連続部を有する符号
列を形成した符号板とし、更に、前記不連続部を含むｋ
＋１種を特定パターンとしてこの特定パターンとされた
ｎ＋ｋ個の各符号列全てを記憶した特定パターン記憶手
段を有し、この特定パターン記憶手段は、前記判定手段
が不連続部により誤りを検出したとき、ｋ＋１種の前記
特定パターンの内の何れかであれば前記特定パターンに
より絶対位置を決定して位置信号を出力するアブソリュ
ートエンコーダとするものである。

【００２４】従って、０がｎ個連続した不連続部を含む
符号列をパターン検出手段が読み取り、この符号列を判
定手段が検出したとき、容易に絶対位置を決定すること
ができる。又、請求項４に記載した発明は、ｎ次のＭ系
列パターンにおける符号列から一部の符号列を除いた不
連続部を有する符号列を形成した符号板とし、更に、前
記不連続部を含むｋ種を特定パターンとしてこの特定パ
ターンとされたｎ＋ｋ個の各符号列全てを記憶した特定
パターン記憶手段を有し、この特定パターン記憶手段
は、前記判定手段が不連続部により誤りを検出したと
き、ｋ種の特定パターンの内の何れかであれば前記特定
パターンにより絶対位置を決定して位置信号を出力する
アブソリュートエンコーダとするものである。

【００２５】従って、符号列の抜き取りにより生じた不
連続部を含む符号列をパターン検出手段が読み取り、こ
の符号列を判定手段が検出したとき、容易に絶対位置を
決定することができる。更に、請求項５に記載した発明
は、特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載し
たＭ系列アブソリュートエンコーダにおいて、前記判定
手段が、ｎ＋ｋ個の符号列が全て０であるときは読み取
り誤りとするエラー信号を出力するアブソリュートエン
コーダとするものである。

【００２６】従って、Ｍ系列パターンとしては存在しな
い符号列であって、信号線などの断線の確率が高い符号
列を判別し、パターン検出手段などの故障を容易に発見
することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、２０４８
パルスのＭ系列アブソリュートエンコーダ即ちｎ＝１１
とされるｎ次のＭ系列パターンに０を挿入した符号列を
用いたエンコーダとして説明する。この実施例における
生成多項式としては、Ｘ⁰＋Ｘ³＋Ｘ⁴＋Ｘ⁵＋Ｘ⁶＋Ｘ⁷＋Ｘ⁹＋Ｘ¹⁰＋Ｘ¹¹ （式１）とし、２０４７個の符号列に０が１０個連続している部
分に０を１個挿入して２０４８パルスの符号列を符号板
に光学的に作成しているものである。

【００２８】尚、この２０４８パルスの符号列から絶対
位置を検出するには、検出部に設けた１１個の検出素子
により、連続した１１個のデータによる符号列を検出
し、この１１個の符号データをデータ変換手段に入力す
れば足りる。尤も、１１個の検出素子による情報では、
冗長性がないため、最近のアブソリュートエンコーダで
は絶対位置読み取りの信頼性を高めるために符号列を余
分に読み取り、誤り検出機能をも受けて信頼性を向上さ
せている。

【００２９】このため、本実施の形態においても、２０
４８個の符号列の中から１６個の連続する符号を読み取
って位置検出を行っており、この１６個の符号列の中
に、０を挿入したことによって１１個の０が連続した部
分を不連続部とし、０が１１個連続していない部分を連
続部としている。即ち、図１に示すように、１０次のＭ
系列パターンが書き込まれている符号板11から１６個の
連続したデータを読み取るパターン検出手段12を設け、
このパターン検出手段12で読み取った符号列をシフトレ
ジスタ14に記憶させ、この１６個のデータによる符号列
の誤り検出を複数の検査式により行う判定手段18を設
け、この１６個の内の１１個の連続したデータである符
号列により絶対位置を決定し、この絶対位置の値を示す
位置信号を出力するデータ変換手段16を設けるものであ
る。

【００３０】そして、この判定手段18は、図２に示すよ
うに、式１に示した生成多項式を順次ずらせた５個の検
査式により誤り検出を行うものであり、５個の検査式全
てが０であるならば読み取り誤りなしとし、少なくとも
１個の検査式が１であれば読み取り誤りがあると判断し
ている。一方、前記１６個の連続する符号列の中に１１
個の連続した０が含まれている不連続部がパターン検出
手段12で読み取る１６個の符号列に含まれる場合のパタ
ーンは、図３に示すように、６パターンとされるもので
ある。

【００３１】この６パターンにおいては、図３に示すよ
うに、正しいパターンを検出しても０を挿入したことに
より生成多項式の結果は０にならず、判定手段18の出力
は１となって、読み取り誤りと判断されることになる。
従って、誤り検出部内に生成多項式に基づいて形成した
５個の検査式を用いる判定手段18において、図３に示す
６個の不連続パターンについては、読み取り誤りを検出
するための５個の検査式が誤りを検出しても、誤り無し
とする特定処理を施し、判定手段18の出力としてはエラ
ー無しとしてエラー信号の出力を行わないものとする。

【００３２】この特定処理は、図３に示した不連続部で
あるｋ＋１個のパターンを特定パターンとし、この特定
パターンのすべて記憶する特定パターン記憶手段19を判
定手段18に設け、この特定パターンに一致するか否かの
判断を行い、一致するときは特定パターンに基づいて判
定手段18から位置信号を出力し、データ変換手段16から
の位置信号の出力を停止させる信号を出力することと
し、これらの不連続部の符号を読み取ったときは検査式
の結果に１が含まれていても、結果としては誤りでない
としている。

【００３３】尚、判定手段18によって読み取り誤りを検
出し、不連続部とした特定パターンの何れにも該当しな
いときは、判定手段18からエラー信号を出力させるもの
であり、このエラー信号により図示していない制御装置
により位置検出を再度行う制御を行わせる場合などのエ
ラー処理を行わせることができる。このように、符号板
11からパターン検出手段12によりｎ＋ｋ個である１６個
の符号列を検出し、５個の検査式により読み取り誤りの
検査を行い、正しい絶対位置の位置信号形成するように
している。

【００３４】ところで、計１６個の符号によるパターン
の内、両端のデータはいかなる生成多項式により発生さ
れるパターンであっても必ず１個の検査式のみで誤り検
出を行っている。例えば、図２に示すａのデータは検査
式５のみにより、又、ｐのデータは検査式１のみによっ
て誤りを検出している。その結果、図３の２段目に示す
不連続部の最初のパターンでは、正確なパターンを検出
したときには検査式５のみが１を出力するようになって
いる。このとき、ａの符号即ち左端の０を１に読み誤る
と、検査式５の出力が０となり、連続部分の誤りなしと
判定され、このデータを用いて絶対位置の決定を行う
と、誤った絶対位置を示す位置信号を出力することにな
る。

【００３５】又、図３の下から２行目の不連続部のｐの
符号（右端）を０でなく１と読み誤った場合、検査式１
が１を出力すべきところ、０を出力し、本来不連続パタ
ーンであって、一旦読み取り誤り有りとして特定パター
ンとの比較を行うべきところ、連続部の読み誤りなしと
なり、誤った誤り検出を行い、このデータを用いて絶対
位置の決定を行うと、誤った絶対位置を示す位置信号が
出力されることになる。

【００３６】このように、Ｍ系列に０を１個挿入して２
のｎ乗個の符号列としたパターンでは、不連続部を含む
符号列を読み取ったとき、両端のデータに関して読み取
り誤りが生じたときは、誤りを検出することが検出不能
となってしまう。これを防止する方法として、絶対位置
の読み取りに必要なｎ個の連続したデータを含む光学的
に検出したｎ＋ｋ個の連続データの内、両端を少なくと
も含まないようにして符号列から絶対位置情報への変換
を行うようにすれば、誤り検出により検出不可能な両端
で誤りが発生しても、絶対位置を示す位置信号には影響
を与えないことになる。

【００３７】尤も、両端だけ外せばよいのは、Ｍ系列の
多項式としてＸ⁰＋Ｘ²＋Ｘ³＋Ｘ⁴＋Ｘ⁵…………＋Ｘ^n-4＋Ｘ^n-3＋Ｘ
^n-2＋Ｘⁿ のように、第１項であるＸ¹の項、及び、ｎ−１即ち１
１次のＭ系列においては第１０項であるＸ^n-1の項が存
在しない場合であり、Ｘ¹又はＸ^n-1の項を含む生成多項
式やその他の生成多項式では、両端以外にも誤りを検出
できない場合もある。

【００３８】即ち、式１に示しように、Ｘ⁰＋Ｘ³＋Ｘ⁴＋Ｘ⁵＋Ｘ⁶＋Ｘ⁷＋Ｘ⁹＋Ｘ¹⁰＋Ｘ¹¹ の場合は、図３の下から３行目の不連続部の状態におい
て、右から２番目の符号に読み取り誤りが合った場合、
検査式１及び検査式２による出力が０となり、連続部と
して誤りを検出できないことになる。

【００３９】従って、前述のようにＭ系列に０を挿入し
たパターンで生じる不連続部を特定パターンとし、連続
部用の誤り検出方式で誤りが出力された場合に特定パタ
ーンとの比較により特定パターンを検出したときはエラ
ー信号を出力しないようにしている。又、不連続部のｎ
＋ｋ個を読み取ったデータに基づいて絶対位置を求める
場合、両端が誤った場合は誤り検出が行われず、この両
端のデータを位置決定に用いると正しい位置を読み取る
ことができない。従って、この両端の検出素子によるデ
ータを絶対位置変換に用いないようにしてｎ個の連続し
た符号を選択してデータ変換手段に入力するものとして
いる。更にＸ¹の項があるときは一方の端から２番目の
データを、Ｘ^n-1の項があるときは他方の端から２番目
のデータを絶対位置変換に用いないようにするものであ
る。

【００４０】又、Ｘ¹の項やＸ^n-1の項がある場合など、
両端から２番目のデータも絶対位置変換に用いないよう
に両端４個のデータを絶対位置変換に用いないようにす
れば、生成多項式の形式にかかわらず、確実に読み取り
誤りをなくすことができる。そして、ｎ次のＭ系列とさ
れる符号列から符号列の一部を除いたＭ系列パターンと
し、この符号列からｎ＋ｋ個を読み取ったときも、ｎ＋
１個のデータによる不連続部を含むパターンとしてｋ種
のパターンが発生することとなる。

【００４１】従って、この不連続部を含む全ての符号パ
ターンを記憶手段に記憶しておき、この不連続部の符号
を読み取ったときは、不連続部であるｋ＋１個のパター
ンを特定パターンとし、この特定パターンのすべてを特
定パターン記憶手段19に記憶させ、この特定パターンに
一致するか否かの判断を行い、判定手段18から位置信号
を出力してこれらの不連続部の符号を読み取ったときは
検査式の結果に１が含まれていて、結果としては誤りで
ないとするものである。

【００４２】このＭ系列パターンの符号列から一部の符
号列を除いた不連続部分を有する符号列においても、不
連続部を含むｋ種のパターンはｋ個の検査式の何れかが
１を出力するものであるが、生成多項式に第１項が含ま
れない場合は、２番目の符号の読み取りに誤りが生じた
とき、検査式４が１を出力しない。即ち、連続部として
絶対位置を読み誤ることになり、２番目のデータに読み
取り誤りが生じても、この誤りを検出することができな
い。従って、２番目のデータは絶対位置の決定に用いな
いようにする。

【００４３】同様に、ｎ−１項である第１０項を生成多
項式が含まない場合は、検査式（ｋ−１）の（ｎ＋ｋ−
１）番目のデータに読み取り誤りが生じたときに１を出
力しない故、連続部として絶対位置を読み誤ることにな
る。従って、（ｎ＋ｋ−１）番目の検出素子で読み取る
１５番目のデータを絶対位置の決定に用いないようにす
る。

【００４４】即ち、０がｎ個連続する不連続部を有する
符号列と同様に、両端の読み取りデータと合わせて２番
目のデータや（ｎ＋ｋ−１）番目のデータを絶対位置の
決定に用いないようにするものである。又、エンコーダ
の検出素子の全ての出力が０になることは、検出部にお
けるＬＥＤの未点灯、センサの断線などで生じるもので
ある。

【００４５】従って、このようにして全てが０となる場
合は、誤り検出方式は全ての検査式の出力が０となり、
連続部として誤認することになる。この誤認を防止する
ためには、前記検査式による誤り検出に加え、ｎ＋ｋ個
のＥＸＯＲによりＥＸＯＲの出力が１になったときは誤
りとするパターン検出手段を加えることにより容易に実
現できる。

【００４６】尚、１１次のＭ系列パターンにおける生成
多項式は、前記式１に限るものでなく、例えば、Ｘ⁰＋Ｘ¹＋Ｘ⁸＋Ｘ¹⁰＋Ｘ¹¹ （式２）Ｘ⁰＋Ｘ²＋Ｘ³＋Ｘ⁴＋Ｘ⁵＋Ｘ⁷＋Ｘ⁸＋Ｘ¹⁰＋Ｘ¹¹ （式３）Ｘ⁰＋Ｘ¹＋Ｘ⁴＋Ｘ⁷＋Ｘ⁹＋Ｘ¹⁰＋Ｘ¹¹ （式４）などがある。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、１つの検査
式のみで読み取り誤りの判断を行うデータ、及び、不連
続部の検出を２個の生成多項式でのみ判断を行うデータ
である３個のデータを外して絶対位置を決定することが
でき、読み取り誤りを正しく検出することのできる確率
の高いデータに基づいて位置決定を行うものである。

【００４８】従って、連続部や不連続部の位置を正しく
読み取り、正しい絶対位置を示す位置信号を形成するこ
とができる。又、請求項２に記載した発明は、生成多項
式の形式によることなく、常に、１つの検査式のみで読
み取り誤りの判断を行うデータ、及び、不連続部の検出
を２個の生成多項式でのみ判断を行うデータである４個
のデータを外して絶対位置を決定するものである。

【００４９】従って、読み取り誤りを正しく検出するこ
とのできる確率の高いデータに基づいて位置決定を行う
ものであり、連続部や不連続部の位置を正しく読み取
り、正しい絶対位置を示す位置信号を形成することがで
きる。そして、請求項３に記載した発明、及び、請求項
４に記載した発明は、不連続部を含む符号列である特定
パターンにより絶対位置を決定して位置信号を出力す
る。

【００５０】従って、不連続部を含む符号列により判定
手段が読み取り誤りを検出した場合であっても、容易に
絶対位置を決定することができる。更に、請求項５に記
載した発明は、センサの断線などのエンコーダの故障を
容易に検知し、誤った位置信号の出力を無くすことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用するアブソリュートエンコーダの
概略を示すブロック図。

【図２】本実施例におけるｎ（１０）次のＭ系列であっ
て０が挿入された不連続部を有するパターンから１６個
の符号を読み取る例を示す図。

【図３】本実施例における不連続部の誤り検出の出力を
示す図。

【図４】ｎ（４）次のＭ系列パターンの検出例を示す
図。

【図５】ｎ（４）次のＭ系列パターンであって０が挿入
された不連続部を有するパターンの検出例を示す図。

【図６】ｎ（４）次のＭ系列パターンから５個の符号列
を削除した不連続部を有するパターンの検出例を示す
図。

【図７】ｎ次のＭ系列パターンの符号列を削除する例を
示す図。

【符号の説明】

１１符号板１２パターン検出
手段１４シフトレジスタ１６データ変換手
段１８判定手段１９特定パターン
検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山崎雄二東京都千代田区丸の内３−２−３株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ次のＭ系列パターンにおける０が連続
した部分に０を１個挿入した不連続部を有する符号列、
又は、ｎ次のＭ系列パターンにおける符号列から一部の
符号列を除いた不連続部を有する符号列、を形成した符
号板と、前記符号板から最小読み取り単位としてｎ＋ｋ個の連続
した符号列を検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段で読み取ったｎ＋ｋ個の前記符号
列のうち、連続するｎ＋１個の符号列に対し、前記ｎ＋
１個の符号列の中で生成多項式の項の位置に対応した検
出素子の排他的論理和をｋ個求め、前記ｋ個の排他的論
理和により、誤り検出を行う判定手段と、を有するＭ系列アブソリュートエンコーダであって、ｎ＋ｋ個の検出素子の内、第０項から第ｎ項でなる前記
生成多項式に第１項が含まれ、第ｎ−１項が含まれない
場合は一方から２つめの検出素子と両端の検出素子との
少なくとも３個のデータを除き、又、前記生成多項式に
第ｎ−１項が含まれ、第１項が含まれない場合は他方か
ら２つめの検出素子と両端の検出素子との少なくとも３
個のデータを除き、連続したｎ個の検出素子のデータが
入力されて絶対位置を決定すると共に、この絶対位置を
示す位置信号を出力するデータ変換手段を有することを
特徴とするＭ系列を用いたアブソリュートエンコーダ。
【請求項２】請求項１において、前記パターン検出手段におけるｎ＋ｋ個の検出素子の
内、少なくとも両端から各２個づつの位置の検出素子の
データを除いて連続したｎ個の検出素子のデータが入力
される前記データ変換手段であることを特徴とするＭ系
列を用いたアブソリュートエンコーダ。
【請求項３】請求項１又は請求項２において、ｎ次のＭ系列パターンのｎ−１個の０が連続した部分に
０を１個挿入し、ｎ個の０が連続した不連続部を有する
符号列を形成した符号板とし、前記不連続部を含むｋ＋１種を特定パターンとし、この
特定パターンとされたｎ＋ｋ個の各符号列全てを記憶し
た特定パターン記憶手段を有し、この特定パターン記憶手段は、前記判定手段が不連続部
により誤りを検出したとき、ｋ＋１種の前記特定パター
ンの内の何れかであれば前記特定パターンにより絶対位
置を決定して位置信号を出力することを特徴とするＭ系
列を用いたアブソリュートエンコーダ。
【請求項４】請求項１又は請求項２において、ｎ次のＭ系列パターンにおける符号列から一部の符号列
を除いた不連続部を有する符号列を形成した符号板と
し、前記不連続部を含むｋ種を特定パターンとし、この特定
パターンとされたｎ＋ｋ個の各符号列全てを記憶した特
定パターン記憶手段を有し、この特定パターン記憶手段は、前記判定手段が不連続部
により誤りを検出したとき、ｋ種の特定パターンの内の
何れかであれば前記特定パターンにより絶対位置を決定
して位置信号を出力することを特徴とするＭ系列を用い
たアブソリュートエンコーダ。
【請求項５】特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れ
かに記載したＭ系列アブソリュートエンコーダにおい
て、前記判定手段は、ｎ＋ｋ個の符号列が全て０であるとき
は読み取り誤りとするエラー信号を出力することを特徴
とするＭ系列を用いたアブソリュートエンコーダ。