JPS5917765B2 - Single pulse generation method - Google Patents

Single pulse generation method

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JPS5917765B2
JPS5917765B2 JP10957176A JP10957176A JPS5917765B2 JP S5917765 B2 JPS5917765 B2 JP S5917765B2 JP 10957176 A JP10957176 A JP 10957176A JP 10957176 A JP10957176 A JP 10957176A JP S5917765 B2 JPS5917765 B2 JP S5917765B2
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voltage
curve
signal
input terminal
output
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JP10957176A
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市造 田上
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IHI Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単パルス発生方式にかかわ、主にインクリメ
ンタル方式の符号板式AD変換器等に使用される単パル
ス発生方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a single pulse generation method, and more particularly, to a single pulse generation method used mainly in an incremental code plate type AD converter and the like.

更に詳しくは、表面に符号を表示させた符号板と、該符
号を検出する検出器とを備え、両者の相対移動に伴い該
検出器で上記符号板を走査し、所5 定の符号を検出す
ると同時に単パルスを出力させる装置において、上記移
動速度に拘らず安定した単パルスを発生し得るようにし
た単パルス発生方式に関する。物体の変位をデジタル信
号に変換する機器の110つに符号板方式AD変換器が
知られている。
More specifically, it is equipped with a code plate with a code displayed on its surface and a detector for detecting the code, and as the two move relative to each other, the code plate is scanned by the detector to detect a predetermined code. The present invention relates to a single pulse generation method that is capable of generating a stable single pulse regardless of the above-mentioned moving speed in a device that simultaneously outputs a single pulse. A code plate type AD converter is known as one of the devices that converts the displacement of an object into a digital signal.

この符号板方式AD変換器には、インクリメンタル方式
とアブソリユート方式の2種類のものが知られている。
特に前者インクリメンタル方式の符号板式AD変換器は
インクリメンタル方式エンコーダ15とも呼ばれ、これ
は被測定物体が変位すると、この変位量に対応する個数
のパルスと、この変位の方向を示すパルス及び変位に対
する基準位置を示すパルスとが出力され、これらのパル
スを用いて被測定物体の基準点よりの位置を検出し得る
よう20に構成したものである。第1図はこのインクリ
メンタルエンコーダの一例を示すもので、特にインクリ
メンタル方式のロータリーエンコーダの基本構成を示す
ものである。
Two types of code plate type AD converters are known: an incremental type and an absolute type.
In particular, the former incremental type code plate type AD converter is also called an incremental type encoder 15, and when the measured object is displaced, it generates a number of pulses corresponding to the amount of displacement, a pulse indicating the direction of this displacement, and a reference for the displacement. The device 20 is configured to output pulses indicating the position and use these pulses to detect the position of the object to be measured from the reference point. FIG. 1 shows an example of this incremental encoder, and particularly shows the basic configuration of an incremental type rotary encoder.

ロータリーエンコーダは図示の如く、円盤状の符25号
板Aと、これを挾んで相対峙する光源B、スリット板C
及びこのスリット板Cの背後に設けられた光電変換素子
Dとから成る。符号板Aは軸Eと共に回転可能に構成さ
れ、この軸Eは、被測定物体(図示しない)の変位と対
応して回転する。符30号板Aの表面には、同心円状に
2本の環状遮光帯F、Gが設けられている。外側の遮光
帯FKけ、多数の透光性スリットH・・・が、互いに等
間隔で放射状に配設されておυ、内側の遮光体Gには、
同様の透光性のスリット1が1ケ所にのみ配設され35
ている。スリット板Cは3ケのスリットJ2に、Lを有
し、スリットに、Jは符号板A上の透光性スリットH冫
c対応し、スリットLは、透光性スリツト1に対応する
。また、光源B1は外側の遮光帯Fを、光源B2は内側
の遮光体Gを夫々照射するためのものである。光電変換
素子Dl,D2は、夫々スリツトK,Jを通過した光線
を受光するためのものであり、光電変換素子D3はスリ
ツトLを通過する光線を受光するものである。以上の構
成において、(図示しないが)被測定物体の変位に伴つ
て符号板Aが回転すると、各光電変換素子Dl,D2,
D3からは第2図に示す如き波形を有する電圧が出力さ
れる。
As shown in the figure, the rotary encoder consists of a disc-shaped No. 25 plate A, a light source B and a slit plate C that face each other with this in between.
and a photoelectric conversion element D provided behind this slit plate C. The code plate A is configured to be rotatable together with an axis E, and this axis E rotates in response to the displacement of an object to be measured (not shown). Two annular light-shielding bands F and G are provided concentrically on the surface of the No. 30 plate A. In the outer light-shielding band FK, a large number of translucent slits H... are arranged radially at equal intervals υ, and in the inner light-shielding body G,
A similar translucent slit 1 is provided at only one location 35
ing. The slit plate C has three slits J2 and L. The slits J correspond to the translucent slits H and C on the code plate A, and the slit L corresponds to the translucent slit 1. Further, the light source B1 is for illuminating the outer light shielding zone F, and the light source B2 is for illuminating the inner light shielding body G. The photoelectric conversion elements Dl and D2 are for receiving the light beams passing through the slits K and J, respectively, and the photoelectric conversion element D3 is for receiving the light beams passing through the slit L. In the above configuration, when the code plate A rotates with the displacement of the object to be measured (not shown), each photoelectric conversion element Dl, D2,
A voltage having a waveform as shown in FIG. 2 is output from D3.

第2図1に卦いて実線及び破線で示される波形は夫々光
電変換素子D1及びD2の出力電圧を示し、図示の如く
これら2つの電圧は互いに電気角90゜位相をずらせて
出力される。
2. Waveforms shown by solid lines and broken lines in FIG. 1 indicate the output voltages of the photoelectric conversion elements D1 and D2, respectively, and as shown, these two voltages are output with a phase shift of 90 degrees electrical angle from each other.

第2図は光電変換素子D3の出力電圧を示し、この信号
は基準位置の指標として使用される。以上得られた出力
電圧から符号板Aの回転方向を検知するには、光電変換
素子D1及びD2の出力側にシユミツト・トリガ回路の
如き波形整形回路を接続して、第2図1に示した信号を
夫々第2図,に示す如き方形波に変換する。しかるに、
このインクリメンタル方式のロータリーエンコーダは、
前記符号板の回転速度が高速化するに従い、即ち、被測
定物体の変位速度が高速化するにつれ基準位置を示すた
めの単パルス信号(第2図中Vに示す)が、正確に基準
位置を示さなくなつたり、或いは単パルス信号自体が出
力されなくなり被測定物体の変位検出精度が著しく低下
するという問題がある。
FIG. 2 shows the output voltage of the photoelectric conversion element D3, and this signal is used as an index of the reference position. In order to detect the rotational direction of the code plate A from the output voltage obtained above, a waveform shaping circuit such as a Schmitt trigger circuit is connected to the output side of the photoelectric conversion elements D1 and D2, and a waveform shaping circuit such as a Schmitt trigger circuit is connected to the output side of the photoelectric conversion elements D1 and D2. Each signal is converted into a square wave as shown in FIG. However,
This incremental rotary encoder is
As the rotational speed of the code plate increases, that is, as the displacement speed of the object to be measured increases, the single pulse signal (indicated by V in FIG. 2) for indicating the reference position becomes more accurate. There is a problem that the detection accuracy of the displacement of the object to be measured decreases significantly because the single pulse signal itself is no longer displayed or the single pulse signal itself is no longer output.

第3図乃至第5図はこれを説明するための図である。第
3図及び第4図は従来のエンコーダに訃ける単パルス発
生機構だけを取り出した例を、第5図は第3図又は第4
図によう発生する信号の処理回路を、第6図は信号処理
に関する説明図である。第3図に示す如く、光源aと光
センサbとを対向させ、この間の光路に固定スリツトc
と回転ガラスdとを介設する。
FIGS. 3 to 5 are diagrams for explaining this. Figures 3 and 4 show an example in which only the single pulse generation mechanism used in a conventional encoder is taken out, and Figure 5 shows the example shown in Figure 3 or 4.
FIG. 6 is an explanatory diagram of the signal processing circuit for the signals generated as shown in the figure. As shown in FIG. 3, a light source a and a light sensor b are placed facing each other, and a fixed slit c is placed in the optical path between them.
and a rotating glass d are interposed.

回転ガラスdは軸eと共に回転し、原点fの部分を除い
て図示の如く環状に遮光性物質gで覆われている。光セ
ンサbは光を受光すると光電流が流れ電圧を発生する光
電変換器である。かかる構造で、回転ガラスdを回転す
ると、スリツトcと原点fとが重なつたときに限り光が
通過し、光センサbから電圧が発生する。第4図は第3
図に訃ける回転が、直線運動に代つただけのものである
。即ち、光源hと光センサiとの間の光路に固定スリツ
トjと、紙面上を左右に直線移動し、且つ原点′の部分
を除いて全面を遮光性物質mで覆われたガラスkとを介
設する。ガラスkが左右に移動して原点2とスリツトj
とが重なつたときに限り光が通過し、光センサiから電
圧が発生する。第5図において、比較増幅器nの正入力
端子0に例えば第3図の光センサbからの出力信号を、
また負入力端子qには別途供給される比較電圧を夫々入
力すると、出力端子pの電圧は、正入力端子0の電圧が
負入力端子qの電圧よりも高い場合に限り電圧が高くな
り(以下Hになると称する)、又逆に正入力端子0の電
圧が、負入力端子qの電圧よりも低い場合に限り電圧が
低くなる(以下Lになると称する)。
The rotating glass d rotates along with the axis e, and is covered with a light-shielding material g in an annular shape as shown in the figure, except for the portion at the origin f. The optical sensor b is a photoelectric converter that causes a photocurrent to flow and generates a voltage when it receives light. With this structure, when the rotating glass d is rotated, light passes through only when the slit c and the origin f overlap, and a voltage is generated from the optical sensor b. Figure 4 is the third
The rotation shown in the figure is simply a substitute for linear motion. That is, a fixed slit j is placed in the optical path between the light source h and the optical sensor i, and a glass k that moves in a straight line from side to side on the plane of the paper and whose entire surface is covered with a light-shielding material m except for the origin ' is placed. intervene. Glass k moves left and right to origin 2 and slit j
Only when the two overlap, light passes through and a voltage is generated from the optical sensor i. In FIG. 5, for example, the output signal from the optical sensor b in FIG. 3 is input to the positive input terminal 0 of the comparison amplifier n.
Furthermore, when separately supplied comparison voltages are input to the negative input terminal q, the voltage at the output terminal p becomes higher only when the voltage at the positive input terminal 0 is higher than the voltage at the negative input terminal q (hereinafter Conversely, the voltage becomes low only when the voltage at the positive input terminal 0 is lower than the voltage at the negative input terminal q (hereinafter referred to as being L).

周正帰還回路rは比較動作安定のために一般に用いられ
るものであるが、本発明に本質的には関係がないので以
下の説明では省略する。このような単パルス発生部と処
理回路とで構成される従来の単パルス発生装置では以下
の如く極めて周波数特性が悪い。
Although the positive feedback circuit r is generally used for stabilizing the comparison operation, it is not essentially related to the present invention and will therefore be omitted from the following description. A conventional single pulse generator configured with such a single pulse generator and a processing circuit has extremely poor frequency characteristics as described below.

第6図に訃いて横座標sを例えば第3図の回転ガラスd
の回転角度にとり、縦座標tを電圧にとる。
For example, if the abscissa s is the rotating glass d in Figure 3,
The rotation angle is taken as the rotation angle, and the ordinate t is taken as the voltage.

曲線U,v,wは第5図の正入力端子0への入力電圧を
、直線X,yは負入力端子qへの入力電圧を示す。回転
ガラスdの回転が充分遅く且つ光センサbの周波数特性
が充分に良ければ、曲線uの如く、正入力端子0への入
力電圧は光センサbに入射する光束に比例し、応答遅れ
がなく、振幅が大きく、且つ図示の如き左右対称的な電
圧波形となる。
Curves U, v, and w indicate the input voltage to the positive input terminal 0 in FIG. 5, and straight lines X, y indicate the input voltage to the negative input terminal q. If the rotation of the rotating glass d is slow enough and the frequency characteristics of the optical sensor b are sufficiently good, the input voltage to the positive input terminal 0 will be proportional to the luminous flux incident on the optical sensor b, as shown by the curve u, and there will be no response delay. , the amplitude is large and the voltage waveform is symmetrical as shown in the figure.

しかしながら、回転ガラスdの回転速度が増加するに従
つて、光センサbに入射する光は瞬間的なものとなり、
正入力端子0への入力電圧は低下し且つ応答速度が遅れ
山が全体的に右方へ移動する。周光センサbの出力電圧
は通常光が遮られている間はOボルトである。従つて、
回転速度が増加するに従い、図示の如く正入力端子0へ
の入力電圧は、曲線v、曲線wの様に山が低くなり、且
つOボルトに近づいてくる。そこで仮に負入力端子qへ
の比較電圧を直線xのように設定すると、比較増幅器n
は回転速度の遅い曲線U,vのような状態であれば光セ
ンサの出力電圧が比較電圧より大きいため動作して所定
の電圧を有する方形波を出力するが、回転速度が早い曲
線wのような状態では、光センサの出力電圧が比較電圧
に達しないため動作せず、従つて所望する方形波が得ら
れず、いわゆるオーバーランの状態となる。しかるに負
入力端子qへの基準電圧を直線yのように下げれば、正
入力端子0への入力電圧が例え曲線wのような状態であ
つてもオーバーランは起らない。しかしながら、このよ
うに基準電圧を下げると、以下の如き問題が生ずる。(
1)比較増幅器nを動作させるに要する入力電圧レベル
が低いので、SN比が悪く誤動作を起し易い。
However, as the rotation speed of the rotating glass d increases, the light incident on the optical sensor b becomes instantaneous.
The input voltage to the positive input terminal 0 decreases, the response speed is delayed, and the peak moves to the right as a whole. The output voltage of the ambient light sensor b is normally O volts while the light is blocked. Therefore,
As the rotational speed increases, as shown in the figure, the input voltage to the positive input terminal 0 becomes lower as shown by curves v and w, and approaches O volts. Therefore, if the comparison voltage to the negative input terminal q is set like a straight line x, the comparison amplifier n
If the rotation speed is slow as shown by curves U and v, the output voltage of the optical sensor will be higher than the comparison voltage, so it will operate and output a square wave with a predetermined voltage, but if the rotation speed is fast as shown in curve w. In this state, the output voltage of the optical sensor does not reach the comparison voltage, so it does not operate, and therefore the desired square wave cannot be obtained, resulting in a so-called overrun state. However, if the reference voltage to the negative input terminal q is lowered as shown by the straight line y, no overrun will occur even if the input voltage to the positive input terminal 0 is in a state as shown by the curve w. However, when the reference voltage is lowered in this way, the following problems occur. (
1) Since the input voltage level required to operate the comparison amplifier n is low, the S/N ratio is poor and malfunctions are likely to occur.

(2)出力端子pの出力電圧がHとなる継続時間は、回
転ガラスとスリツトとの相対速度によつても異なるが、
その最大継続時間は起点Bから終点rまでとなる。
(2) The duration for which the output voltage of the output terminal p becomes H varies depending on the relative speed between the rotating glass and the slit, but
The maximum duration is from the starting point B to the ending point r.

これは理想的なH信号の継続時間である起点zから終点
dまでに比べると著しく長く、特に終点rの終点αから
の遅れが著しい。例え比較増幅器が動作してH信号が得
られても、このように終点の遅れた信号では、正確に基
準位置を検出することが出来ない。従つて、負入力端子
qへの入力電圧を低く設定すると、出力されるパルスの
時間調整等が必要となる。(3)終点rが遅れれば遅れ
る程、比較電圧と、信号電圧とが平行に交叉するように
なり、終点r近傍でのSN比が著しく悪化する。以上説
明した如く、従来の単パルス発生機構では、被測定物体
の変位速度が高速化するにつれ、出力される単パルスの
精度が著しく低下し且つパルスの出力状態も不安定なも
のとなる。
This is significantly longer than the ideal H signal duration from the starting point z to the ending point d, and in particular, the delay of the ending point r from the ending point α is significant. Even if the comparison amplifier operates and an H signal is obtained, the reference position cannot be accurately detected with a signal whose end point is delayed in this way. Therefore, if the input voltage to the negative input terminal q is set low, it becomes necessary to adjust the time of the output pulses, etc. (3) The later the end point r is delayed, the more the comparison voltage and the signal voltage cross in parallel, and the SN ratio in the vicinity of the end point r deteriorates significantly. As explained above, in the conventional single pulse generation mechanism, as the displacement speed of the object to be measured increases, the accuracy of the output single pulse decreases significantly and the output state of the pulse becomes unstable.

実際、従来のインクリメンタル・エンコーダでは、被測
定物体の変位量に対応して発生するパルスについては3
00KHz程度の応答能力があるが、基準点を示す単パ
ルスについては90KHzまでしか応答せず、結果とし
て従来のエンコーダは90KHz以下の低速度でしか使
用出来なかつた。
In fact, in conventional incremental encoders, the pulses generated in response to the amount of displacement of the object to be measured are
Although it has a response capability of about 0.000 KHz, it can only respond to a single pulse indicating a reference point up to 90 KHz, and as a result, conventional encoders can only be used at low speeds of 90 KHz or less.

そこで、本発明者は従来のインクリメンタル・エンコー
ダにふ・ける以上の如き問題点に鑑み、これを解決すべ
く鋭意研究の結果この発明を成すに至つたものである。
本発明の目的とするところは、被測定物体の変位と連動
し且つ表面に符号が付された符号板と、該符号板に対し
て静止する符号検出器とを備え、)被測定物体の変位に
伴い、上記検出器で上記符号板上を走査し、所定の符号
を検出すると同時に単パルスを発生する装置において、
上記被測定物体の変位速度の如何にかかわらず常に安定
した単パルスを発生し得るようにした単パルス発生方式
を提供するものである。
Therefore, in view of the above-mentioned problems encountered with conventional incremental encoders, the present inventor conducted intensive research to solve the problems and came up with the present invention.
The object of the present invention is to provide a code plate that moves in conjunction with the displacement of an object to be measured and has a code attached to its surface, and a code detector that is stationary with respect to the code plate; Accordingly, in a device that scans the code plate with the detector and generates a single pulse at the same time as detecting a predetermined code,
The present invention provides a single pulse generation method that can always generate a stable single pulse regardless of the displacement speed of the object to be measured.

特に本発明は、上記目的を達成すべく被測定物体の変位
速度の如何にかかわらず、上記符号検出器よりの出力電
圧が一定となるように成し、且つ該出力電圧に速度補償
電圧を重畳することによつて、該出力電圧波形の立上り
及び立下り特性を改善し、これを波形整形回路を用いて
変換して、安定した方形波パルス信号を得るようにした
単パルス発生方式を提供するものである。
In particular, in order to achieve the above object, the present invention is configured such that the output voltage from the sign detector is constant regardless of the displacement speed of the object to be measured, and a speed compensation voltage is superimposed on the output voltage. By doing so, the rise and fall characteristics of the output voltage waveform are improved, and this is converted using a waveform shaping circuit to provide a single pulse generation method in which a stable square wave pulse signal is obtained. It is something.

又本発明の目的とするところは、被測定物体の変位速度
にかかわらず安定した単パルスを発生し得ることから、
これをインクリメンタル方式のエンコーダの基準位置検
出用に採用すれば、この種エンコーダの高速時に}ける
変位検出精度を蓄しく向上させ、高速運動にあつても高
精度の位置決めを行うことを要する種々の自動制御機器
に好適するインクリメンタル・エンコーダを構成し得る
単パルス発生方式を提供するものである。
Another object of the present invention is that a stable single pulse can be generated regardless of the displacement speed of the object to be measured.
If this is adopted for detecting the reference position of an incremental encoder, the displacement detection accuracy of this type of encoder at high speeds will be greatly improved, and it will be used for various applications that require high-precision positioning even during high-speed motion. The present invention provides a single pulse generation method that can configure an incremental encoder suitable for automatic control equipment.

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従つて詳述す
る。
A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第7図及び第8図は本発明にかかる単パルス発生装置に
おけるパルス発生部の機構を示す2つの例を示す。
FIGS. 7 and 8 show two examples of the mechanism of the pulse generator in the single pulse generator according to the present invention.

第7図は図示しない被測定物体の変位と関係して、符号
板が直線運動を行う型式のものを示し、又第8図は同様
な変位に対して回転運動を行なう型式のものを示す。第
7図に示す符号板7は、図示の如く細長の長方形状を有
するガラス板より成ジ、その表面には長手方向に延びる
2本の符号帯7a,7bが形成されている。これらの符
号帯7a,7bの夫々には遮光部8,9が以下の如く配
設されている。上段の符号帯7aについては、その中央
部を残して両端に遮光部8を図示の如く配設し、下段の
符号帯7bについては、前記符号帯7a上の透光部8a
の間隔と略等しい長さの遮光部9を、この透光部8aに
対して図中若干右方へ移動した位置に配設する。符号板
7を挟んで相対向する位置には、光源1,2及びスリツ
ト板5,6が設けられて訃り、更にスリツト板5,6の
背後には、光センサ3,4が設けられている。以上の構
成に訃ける光センサ3は符号帯7a、スリツト板5を通
過する光源1よりの光線を受光するためのものであり、
光センサ4は符号帯7b、スリツト板6を通過する光源
2よりの光線を受光するためのものである。第8図は円
盤状の符号板16を用いる別の実施例を示し、図示例に
あつては、軸17と共に回転可能な円盤状の符号板16
を設け、この表面にその周に沿つて同心円的に2本の環
状符号帯16a,16bを配設したものである。夫々の
符号帯上には、図示の如く略半弧状の遮光部18,19
がその始点及び終点を円周方向へ若干づらせて相対向す
る如く配設されている。この符号板16を挟んで相対向
する位置には光源10,11及びスリツト板14,15
が設けられ、更にスリツト板14,15の背後には光セ
ンサ12,13が設けられている。光センサ12は環状
符号帯16a及びスリツト板14を通過する光源10よ
りの光線を受光するためのものであり、光センサ13は
環状符号帯16b及びスリツト板15を通過する光源1
1よりの光線を受光するためのものである。以上説明し
た第7図及び第8図のパルス発生部から出力される電圧
波形は全く同様となるので以後の説明は、第7図に従つ
て行なうこととする。
FIG. 7 shows a type in which the code plate makes a linear movement in relation to the displacement of an object to be measured (not shown), and FIG. 8 shows a type in which the code plate makes a rotational movement in response to the same displacement. The code plate 7 shown in FIG. 7 is made of a glass plate having an elongated rectangular shape as shown, and two code bands 7a and 7b extending in the longitudinal direction are formed on its surface. Light shielding parts 8 and 9 are arranged in each of these code bands 7a and 7b as follows. For the upper code band 7a, light shielding parts 8 are provided at both ends except for the center part, and for the lower code band 7b, the light transmitting parts 8a on the code band 7a are provided.
A light-shielding portion 9 having a length approximately equal to the interval is disposed at a position slightly shifted to the right in the figure with respect to the light-transmitting portion 8a. Light sources 1 and 2 and slit plates 5 and 6 are provided at opposite positions with the code plate 7 in between, and optical sensors 3 and 4 are provided behind the slit plates 5 and 6. There is. The optical sensor 3 having the above configuration is for receiving the light beam from the light source 1 passing through the code band 7a and the slit plate 5.
The optical sensor 4 is for receiving the light beam from the light source 2 that passes through the code band 7b and the slit plate 6. FIG. 8 shows another embodiment using a disk-shaped code plate 16, and in the illustrated example, the disk-shaped code plate 16 is rotatable together with the shaft 17.
, and two annular code bands 16a and 16b are arranged concentrically along the circumference of the surface. On each code band, there are approximately semi-arc shaped light shielding parts 18 and 19 as shown in the figure.
are arranged so that their starting and ending points are slightly offset in the circumferential direction and face each other. Light sources 10 and 11 and slit plates 14 and 15 are located at opposing positions with the code plate 16 in between.
Further, behind the slit plates 14 and 15, optical sensors 12 and 13 are provided. The optical sensor 12 is for receiving the light beam from the light source 10 that passes through the annular code band 16a and the slit plate 14, and the optical sensor 13 is for receiving the light beam from the light source 10 that passes through the annular code band 16b and the slit plate 15.
It is for receiving light rays from 1. Since the voltage waveforms output from the pulse generators in FIGS. 7 and 8 described above are completely the same, the following description will be made according to FIG. 7.

第9図は光センサ3の出力電圧と、符号板7の位置との
関係を示すグラフである。横軸20は第7図の符号板7
の右から左方向への移動距離を示し、縦軸21は電圧を
示す。実線22、破線23,24は夫々光センサ3の出
力電圧を示す。符号板7の移動速度が比較的遅いときに
は、光センサ3の出力電圧は実線22の如く、入射光束
に比例する。しかしながら、移動速度が増加するに従つ
て立上がり、立下がり共に破線23,24の如く遷移時
期がずれてくる。しかしながら符号板7上の遮光部及び
透光部の面積が共に広いためHの状態の継続時間及びL
の状態の継続時間はともに比較的長く、第6図に見られ
るような振幅の減少、即ち、山の高さの減少は見られな
い。第10図は第7図に訃ける光センサ3,4から出力
される電圧を単一パルスに変換するための信号処理回路
である。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the output voltage of the optical sensor 3 and the position of the code plate 7. The horizontal axis 20 is the code plate 7 in FIG.
The vertical axis 21 indicates the moving distance from right to left, and the vertical axis 21 indicates the voltage. A solid line 22 and broken lines 23 and 24 indicate the output voltage of the optical sensor 3, respectively. When the moving speed of the code plate 7 is relatively slow, the output voltage of the optical sensor 3 is proportional to the incident light flux, as shown by a solid line 22. However, as the moving speed increases, the transition timings for both rising and falling edges shift as shown by broken lines 23 and 24. However, since the areas of the light-shielding part and the light-transmitting part on the code plate 7 are both large, the duration of the H state and the L
The duration of both states is relatively long, and the decrease in amplitude, that is, the decrease in the height of the mountain, as seen in FIG. 6 is not observed. FIG. 10 shows a signal processing circuit for converting the voltage output from the optical sensors 3 and 4 shown in FIG. 7 into a single pulse.

入力端子25を光センサ3に、入力端子26を光センサ
4に、又入力端子27,28を別途供給する比較電圧発
生器に接続する。これ等からの信号を比較増幅器29a
,29bに入力して、前記光源1,2よりの光線が符号
板7によつて遮ぎられているか否かを判別し、論理積回
路31によつて単一パルスに変換する。速度補償帰還回
路30a,30bは比較増幅器29a,29bの出力電
圧がHになると共に立ち上がり、一定時間後に消滅する
ようなパルス電圧を出力し、入力端子25の電圧の立上
がりを比較入力端子28へ、また入力端子26の電圧の
立上がりを比較入力端子27へと夫々帰還するもので、
例えば第20図、第21図に示すような伝達回路である
。第20図は左側の端子間にステツプ状の入力電圧を与
えると、右側の端子間に一定時間遅れて立土がり、一定
の時定数をもつて減衰するような出力電圧が得られる伝
達回路を示し、第21図は左側の端子間にステツプ状の
入力電圧を与えると、右側の端子間に微積分特性をもつ
たパルス状電圧が得られる様な伝達回路である。周、コ
ンデンサ36は微分を、コンデンサ37は積分を、ダイ
オード38は入力信号の立ち上がりのみの伝達を夫”夫
行う為のもので、抵抗39はコンデンサ37の充電を、
抵抗40はコンデンサ36の放電を、抵抗41はコンデ
ンサ37の放電を夫々行うものである。又論理積回路3
1の説明を第22図に示す。第11図は第7図に対する
第10図の回路の動作状態を示すグラフである。横座標
42は第7図の符号板7の左方向への移動距離を、縦座
標43は各端子の電圧を示す。曲線44は入力端子25
の電圧を、曲線45は入力端子26の電圧を、曲線46
は比較増幅器29aの出力端子32の電圧を、曲線47
は、比較増幅器29bの出力端子33の電圧を、曲線4
8は論理積回路31の出力電圧を、曲線49は比較増幅
器29aの入力端子34の電圧を、曲線50は比較増幅
器29bの入力端子35の電圧を夫々示す。曲線49に
訃ける直線部分は、比較入力端子27の電圧を示し、山
の部分51は出力端子33から速度補償帰還回路30b
を介して帰還された電圧が重畳されて出来た山を示す。
The input terminal 25 is connected to the optical sensor 3, the input terminal 26 is connected to the optical sensor 4, and the input terminals 27 and 28 are connected to a separately supplied comparison voltage generator. Compare the signals from these amplifiers 29a
, 29b, it is determined whether the light beams from the light sources 1 and 2 are blocked by the code plate 7, and the AND circuit 31 converts the light beams into a single pulse. The speed compensation feedback circuits 30a and 30b output a pulse voltage that rises when the output voltage of the comparator amplifiers 29a and 29b becomes H and disappears after a certain period of time, and sends the rise of the voltage at the input terminal 25 to the comparison input terminal 28. Also, the rise of the voltage at the input terminal 26 is fed back to the comparison input terminal 27, respectively.
For example, the transmission circuit is as shown in FIGS. 20 and 21. Figure 20 shows a transfer circuit in which when a step input voltage is applied between the left terminals, an output voltage is obtained between the right terminals that rises after a certain time delay and decays with a certain time constant. 21 shows a transmission circuit in which when a step input voltage is applied between the left terminals, a pulse voltage having differential and integral characteristics is obtained between the right terminals. The capacitor 36 is for differentiation, the capacitor 37 is for integration, the diode 38 is for transmitting only the rising edge of the input signal, and the resistor 39 is for charging the capacitor 37.
The resistor 40 discharges the capacitor 36, and the resistor 41 discharges the capacitor 37. Also, logical product circuit 3
1 is shown in FIG. 22. FIG. 11 is a graph showing the operating state of the circuit of FIG. 10 with respect to FIG. 7. FIG. The abscissa 42 indicates the distance moved to the left of the code plate 7 in FIG. 7, and the ordinate 43 indicates the voltage at each terminal. Curve 44 is input terminal 25
The curve 45 represents the voltage at the input terminal 26, and the curve 46 represents the voltage at the input terminal 26.
represents the voltage at the output terminal 32 of the comparator amplifier 29a, as shown by the curve 47
is the voltage at the output terminal 33 of the comparator amplifier 29b according to the curve 4.
8 represents the output voltage of the AND circuit 31, a curve 49 represents the voltage at the input terminal 34 of the comparison amplifier 29a, and a curve 50 represents the voltage at the input terminal 35 of the comparison amplifier 29b. The straight line portion of the curve 49 indicates the voltage at the comparison input terminal 27, and the mountain portion 51 indicates the voltage from the output terminal 33 to the speed compensation feedback circuit 30b.
The figure shows a mountain formed by superimposing the voltages fed back through the .

同様に曲線50に卦ける直線部分は比較入力端子28の
電圧を示し、山の部分52は出力端子32から速度補償
帰還回路30aを介して帰還された電圧が重畳されて出
来た山を示す。第7図は符号板7が左から右へ移動する
ことは、第11図に於て横座標42を右から左へたどる
こと、即ち、矢印の反対方向にたどることに相当する。
Similarly, the straight line portion of the curve 50 indicates the voltage at the comparison input terminal 28, and the peak portion 52 indicates a peak formed by superimposing the voltages fed back from the output terminal 32 via the speed compensation feedback circuit 30a. In FIG. 7, moving the code plate 7 from left to right corresponds to following the abscissa 42 from right to left in FIG. 11, that is, in the opposite direction of the arrow.

この場合曲線49の山の部分51は消滅し、破線の山5
3が現われる。同様に曲線50の山の部分52は消滅し
、破線の山54が現われる。この様に、入力端子25の
立上りと関係して曲線48はステツプ状に立上わ、入力
端子26の立下りと関係して曲線48はステツプ状に立
下がる。これは曲線48の立上りにて、速度補償帰還回
路が働き負入力端子35の電圧が瞬間的に高くなり、曲
線48の立下り時期を早めるためである。周、第11図
中、符号板7の位置信号を示す曲線44,45に訃いて
、イは遷移始期を、口は遷移終期を示す(周、符号板7
が左から右へ移動するときには、逆にイが遷移終期、口
が遷移始期となる)。更に、山の部分52(または53
)が速度補償パルス信号である。第12図は第10図と
同じく、信号処理回路である。
In this case, the peak portion 51 of the curve 49 disappears, and the peak portion 51 of the broken line
3 appears. Similarly, the peak portion 52 of the curve 50 disappears, and a dashed line peak 54 appears. In this way, the curve 48 rises in a stepwise manner in relation to the rise of the input terminal 25, and the curve 48 falls in a stepwise manner in relation to the fall of the input terminal 26. This is because when the curve 48 rises, the speed compensation feedback circuit operates and the voltage at the negative input terminal 35 momentarily increases, thereby bringing forward the timing of the fall of the curve 48. In Fig. 11, between the curves 44 and 45 indicating the position signal of the code plate 7, ``A'' indicates the start of transition, and ``A'' indicates the end of the transition.
When moving from left to right, conversely, I is the end of the transition and mouth is the beginning of the transition). Furthermore, the mountain portion 52 (or 53
) is the speed compensation pulse signal. Like FIG. 10, FIG. 12 shows a signal processing circuit.

この回路にあつては速度補償信号の帰還場所が第10図
に於ては比較電圧の入力端子側であつたものを、第12
図に於いては、光センサからの入力端子側に変更したも
のである。第12図に示す如く、入力端子55を光セン
サ3に、入力端子56を光センサ4に、又入力端子57
,58を別途供給する比較電圧発生器に接続する。
In this circuit, the return location of the speed compensation signal is the comparison voltage input terminal side in FIG.
In the figure, the input terminal side from the optical sensor has been changed. As shown in FIG. 12, the input terminal 55 is connected to the optical sensor 3, the input terminal 56 is connected to the optical sensor 4, and the input terminal 57
, 58 are connected to a separately supplied comparison voltage generator.

これらの端子への入力電圧を比較増幅器29a,29b
へ入力し、出力端子59,60へ出力されるステツプ状
の電圧を論理積回路31に入力して単一パルスに変換す
る。出力端子59の立上がり電圧を速度補償帰還回路3
0aを介して比較増幅器29bの負入力端子62に、又
出力端子60の立上がり電圧を速度補償帰還回路30b
を介して比滑増幅器29aの負入力端子61に帰還する
The input voltages to these terminals are compared with amplifiers 29a and 29b.
The step voltage input to the output terminals 59 and 60 is input to the AND circuit 31 and converted into a single pulse. The rising voltage of the output terminal 59 is controlled by the speed compensation feedback circuit 3.
0a to the negative input terminal 62 of the comparator amplifier 29b, and the rising voltage of the output terminal 60 to the speed compensation feedback circuit 30b.
is fed back to the negative input terminal 61 of the ratio amplifier 29a.

以上の回路の各部の動作状態を第13図に示す。第13
図に於いて、横座標65は第7図に於ける符号板7の右
から左方向への移動距離を、縦座標66は各端子の電圧
を示す。
FIG. 13 shows the operating state of each part of the above circuit. 13th
In the figure, the abscissa 65 indicates the moving distance of the code plate 7 from right to left in FIG. 7, and the ordinate 66 indicates the voltage at each terminal.

曲線67は、入力端子55の電圧、曲線68は人力端子
56の電圧、曲線69は出力端子59の電圧、曲線70
は出力端子60の電圧、曲線71は論理積回路31の出
力電圧、曲線72は帰還回路30aを介して端子62へ
帰還される電圧、曲線73は帰還回路30bを介して端
子61へ帰還される電圧、曲線74は曲線67と曲線7
3とが重畳されたもので入力端子61の電圧、曲線75
は曲線68と曲線72とが重畳されたもので入力端子6
2の電圧を示す。曲線75と曲線68とを比較して明ら
かなように、曲線75の立上がわ時期が早いために、曲
線71の立下がり時期が早まるのである。第7図に於て
、符号板7が左から右へ移動することは、第13図に於
て横座橋65を右から左へたどることに相当する。
Curve 67 is the voltage at input terminal 55, curve 68 is the voltage at human power terminal 56, curve 69 is the voltage at output terminal 59, and curve 70 is the voltage at input terminal 55.
is the voltage at the output terminal 60, the curve 71 is the output voltage of the AND circuit 31, the curve 72 is the voltage fed back to the terminal 62 via the feedback circuit 30a, and the curve 73 is fed back to the terminal 61 via the feedback circuit 30b. Voltage, curve 74 is curve 67 and curve 7
3 is superimposed, and the voltage at the input terminal 61 is the curve 75.
is a superimposition of the curve 68 and the curve 72, and the input terminal 6
2 voltage is shown. As is clear from a comparison of curve 75 and curve 68, because curve 75 rises earlier, curve 71 falls earlier. Moving the code plate 7 from left to right in FIG. 7 corresponds to following the Yokoza Bridge 65 from right to left in FIG. 13.

その場合曲線72の山78は消滅し、破線の山80が現
われる。又曲線73の山79は消滅し、破線の山81が
現われる。従つて、入力端子61の電圧は曲線74のか
わりに曲線76となり、又入力端子62の電圧は曲線7
5のかわりに曲線77となる。な訃、第13図中、曲線
6T,68に訟いて、イは遷移始期、口は遷移終期を示
す(なふ・、符号板7が左から右へ移動するときには、
逆にイが遷移終期、口が遷移始期となる)。
In that case, the peak 78 of the curve 72 disappears and a dashed peak 80 appears. Also, the peak 79 of the curve 73 disappears, and a broken line peak 81 appears. Therefore, the voltage at input terminal 61 is curve 76 instead of curve 74, and the voltage at input terminal 62 is curve 76.
5 becomes a curve 77 instead. In Figure 13, curves 6T and 68 indicate the beginning of the transition and the end of the transition (when the code plate 7 moves from left to right,
Conversely, A is the end of the transition and Mou is the beginning of the transition).

また、曲線72の山78(または山81)が速度補償パ
ルス信号にあたる。第7図乃至第13図に述べた回路に
あつては、光が通つているか、遮ぎられているかを判別
するのは、光センサの出力電圧と別途供給する比較電圧
との大小とを比較することによつて行なつていた。
Moreover, the peak 78 (or peak 81) of the curve 72 corresponds to the speed compensation pulse signal. In the circuits shown in Figures 7 to 13, determining whether light is passing through or being blocked is by comparing the output voltage of the optical sensor with a separately supplied comparison voltage. It was done by doing.

しかるに第14図は比較電圧を用いず、対になる光学系
で一方の系が光を通していると、他方の系が光を遮ぎる
様にして、双方で比較増幅器をプツシユプル動作せしめ
るようにしたものである。第14図に示す如く、光源8
2,83,84,85と光センサ86,87,88,8
9との間に、′ 固定スリツト板90,91,92,9
3と表面に遮光部分96,97を図示の如く配設し、軸
95とともに回転する符号板94とを介設する。光源8
2、遮光部分96、固定スリツト板90、光センサ86
によつて第1の光学系を構成し、光5源83、遮光部分
96、固定スリツト91、光センサ87によつて第2の
光学系を構成する。光源84、遮光部分97、固定スリ
ツト板92、光センサ88によつて第3の光学系を構成
し、光源85、遮光部分97、固定スリツト板93、光
9センサ89によつて第4の光学系を構成する。以上の
各光学系において、第1の光学系と第2の光学系とは対
と成し、一方の系が光を通している場合は、他方の系は
光を遮ぎるように構成する。同様に第3の光学系と、第
4の光学系とが対となるように構成する。第15図は、
第1の光学系と第2の光学系との対を成している状況を
示したものである。
However, in Fig. 14, a comparison voltage is not used, and when one of the paired optical systems passes light, the other system blocks the light, so that both comparator amplifiers are operated in a push-pull manner. It is. As shown in FIG. 14, the light source 8
2, 83, 84, 85 and optical sensors 86, 87, 88, 8
9,' fixed slit plates 90, 91, 92, 9
3, light shielding portions 96 and 97 are disposed on the surface as shown in the figure, and a code plate 94 that rotates together with the shaft 95 is interposed. light source 8
2. Light shielding part 96, fixed slit plate 90, optical sensor 86
The light 5 source 83, the light shielding portion 96, the fixed slit 91, and the optical sensor 87 constitute a second optical system. The light source 84, the light shielding part 97, the fixed slit plate 92, and the optical sensor 88 constitute a third optical system, and the light source 85, the light shielding part 97, the fixed slit plate 93, and the optical sensor 89 constitute a fourth optical system. Configure the system. In each of the above optical systems, the first optical system and the second optical system form a pair, and when one system passes light, the other system is configured to block the light. Similarly, the third optical system and the fourth optical system are configured as a pair. Figure 15 shows
This figure shows a situation where the first optical system and the second optical system form a pair.

第15図に於て、横座標98は軸95の回転角度を、縦
軸99は電圧を示す。曲線100,102は光センサ8
6の出力電圧を、曲線101,103は光センサ87の
出力電圧を示す。軸95の回転速度が遅い場合は、光セ
ンサの出力電圧は実線で示す曲線100,101の様に
なり、回転速度が早い場合は破線で示す曲線102,1
03の様に遷移時期の遅れた出力信号となる。信号処理
回路としては第10図に示す回路を用いる。
In FIG. 15, the abscissa 98 indicates the rotation angle of the shaft 95, and the ordinate 99 indicates the voltage. Curves 100 and 102 are optical sensor 8
6, and curves 101 and 103 show the output voltages of the optical sensor 87. When the rotation speed of the shaft 95 is slow, the output voltage of the optical sensor becomes curves 100 and 101 shown by the solid line, and when the rotation speed is fast, the output voltage from the optical sensor becomes like the curves 102 and 1 shown by the broken line.
03, the output signal has a delayed transition timing. A circuit shown in FIG. 10 is used as the signal processing circuit.

光センサ86の出力を入力端子25に、光センサ87の
出力を入力端子27に、光センサ88の出力を入力端子
26に、光センサ89の出力を入力端子28に夫々接続
する。第10図の第14図に対する各部の動作状態を第
16図に示す。
The output of the optical sensor 86 is connected to the input terminal 25, the output of the optical sensor 87 is connected to the input terminal 27, the output of the optical sensor 88 is connected to the input terminal 26, and the output of the optical sensor 89 is connected to the input terminal 28. FIG. 16 shows the operating state of each part with respect to FIG. 10 and FIG. 14.

第16図に於て、横座標105は第14図に於て軸95
が矢印104方向へ回転する場合の回転角度を、縦座標
106は電圧を示す。曲線107は入力端子25の電圧
を、曲線108は入力端子27の電圧を、曲線109は
入力端子26の電圧を、曲線110は入力端子28の電
圧を、曲線111は出力端子32の電圧を、曲線112
は出力端子33の電圧を、曲線113は論理積回路31
の出力電圧を、曲線114は出力端子33から速度補償
帰還回路30bを介して入力端子34に帰還される帰還
電圧を、曲線115は出力端子32から速度補償帰還回
路30aを介して入力端子35に帰還される帰還電圧を
、曲線116は曲線108と曲線114とを重畳したも
ので、入力端子34の電圧を、曲線117は曲線110
と曲線115とを重畳したもので、入力端子35の電圧
を夫々示す。曲線117の山120が、曲線110に比
して立上がりを早めて卦り、それによつて曲線113の
立下がりを早めるものである。
In FIG. 16, the abscissa 105 corresponds to the axis 95 in FIG.
The ordinate 106 indicates the voltage when the rotation angle is rotated in the direction of the arrow 104. Curve 107 represents the voltage at input terminal 25, curve 108 represents the voltage at input terminal 27, curve 109 represents the voltage at input terminal 26, curve 110 represents the voltage at input terminal 28, curve 111 represents the voltage at output terminal 32, curve 112
is the voltage of the output terminal 33, and the curve 113 is the voltage of the AND circuit 31.
The curve 114 represents the feedback voltage fed back from the output terminal 33 to the input terminal 34 via the speed compensation feedback circuit 30b, and the curve 115 represents the feedback voltage fed back from the output terminal 32 to the input terminal 35 via the speed compensation feedback circuit 30a. A curve 116 is a superimposition of curves 108 and 114, and a curve 117 is a superimposition of the voltage at the input terminal 34, and a curve 117 is a superimposition of curves 114 and 114.
and a curve 115, respectively indicating the voltage at the input terminal 35. The peak 120 of the curve 117 rises earlier than the curve 110, thereby causing the curve 113 to fall earlier.

第14図において、軸95が矢印104と反対方向に回
転することは、第16図に於て横座標105を右から左
へたどることに相当する。
In FIG. 14, rotating axis 95 in the opposite direction to arrow 104 corresponds to following abscissa 105 from right to left in FIG. 16.

この場合にあつては、曲線114の山121は消滅し、
山122が現われる。又曲線115の山123が消滅し
て山124が現われる。従つて、入力端子34の電圧は
、曲線116のかわりに曲線118となね、入力端子3
5の電圧は、曲線117のかわりに曲線119となる。
In this case, the peak 121 of the curve 114 disappears,
Mountain 122 appears. Also, the peak 123 of the curve 115 disappears and the peak 124 appears. Therefore, the voltage at input terminal 34 is curve 118 instead of curve 116, and the voltage at input terminal 34 is curve 118 instead of curve 116.
5 becomes a curve 119 instead of a curve 117.

この場合、曲線118の山125が、曲線113の立下
がり時期を早めるものである。向、第16図中、曲線1
07,109に}けるイは遷移始期を、口は遷移終期を
示す。
In this case, the peak 125 of the curve 118 causes the curve 113 to fall earlier. direction, curve 1 in Figure 16
07,109} indicates the beginning of the transition, and the opening indicates the end of the transition.

(周、軸95が矢印104と反対方向に回転するときに
は、これらは逆になリイが遷移終期、口が遷移始期とな
る。)。更に、曲線115の山123(または曲線11
4の山122)は速度補償パルス信号である。第7図乃
至第16図までの実施例にあつては、全て速度補償帰還
電圧の発生時期が、単パルスの立上がり時期に同期して
いた。
(When the circumferential shaft 95 rotates in the opposite direction to the arrow 104, these are reversed, and the end of the transition is the transition end, and the mouth is the beginning of the transition.) Furthermore, the peak 123 of the curve 115 (or the curve 11
The number 4 122) is a speed compensation pulse signal. In the embodiments shown in FIGS. 7 to 16, the generation timing of the speed compensation feedback voltage was synchronized with the rising timing of the single pulse.

しかるに、第17図はこの同期を単パルスとは関係のな
い別の信号に同期させたものである。第17図に示す如
く、光源126,127,128と光センサ129,1
30,131との間に固定スリツト132,133,1
34と、表面に遮光部分137,138,139を有す
る符号板136とを介設する。
However, in FIG. 17, this synchronization is performed with another signal unrelated to the single pulse. As shown in FIG. 17, light sources 126, 127, 128 and optical sensors 129, 1
Fixed slits 132, 133, 1 between
34, and a code plate 136 having light shielding portions 137, 138, and 139 on its surface.

光源126、遮光部分137、固定スリツト132、光
センサ129とによつて第5の光学系を構成し、光源1
27、遮光部分138、固定スリツト133、光センサ
130によつて第6の光学系を、光源128、遮光部分
139、固定スリツト134、光センサ131によつて
第7の光学系を夫々構成する。第5の光学系及び第6の
光学系は光の通過、遮光がステツプ状に生ずるが、第7
の光学系では遮光部分139が目盛を表わす様に格子状
であるので光の通過、遮光が周期的に繰返す。第18図
は、第17図の処理回路を示す。
The light source 126, the light shielding portion 137, the fixed slit 132, and the optical sensor 129 constitute a fifth optical system, and the light source 1
27, the light shielding portion 138, the fixed slit 133, and the optical sensor 130 constitute a sixth optical system, and the light source 128, the light shielding portion 139, the fixed slit 134, and the optical sensor 131 constitute a seventh optical system. In the fifth optical system and the sixth optical system, light passes through and is blocked in steps, but in the seventh optical system, light passes through and is blocked in steps.
In this optical system, the light shielding portion 139 has a lattice shape representing a scale, so that light passes through and shields periodically. FIG. 18 shows the processing circuit of FIG. 17.

入力端子140に光センサ129の出力電圧を、入力端
子141に光センサ130の出力電圧を、入力端子14
2に光センサ131の出力電圧を、入力端子143,1
44,145に別途供給する比較電圧発生器を夫々接続
する。
The output voltage of the optical sensor 129 is input to the input terminal 140, the output voltage of the optical sensor 130 is input to the input terminal 141, and the output voltage of the optical sensor 130 is input to the input terminal 140.
2, the output voltage of the optical sensor 131 is input to the input terminal 143, 1.
A separately supplied comparison voltage generator is connected to 44 and 145, respectively.

これらの入力信号を比較増幅器29a,29b,29c
に入力し、各光学系にあ・ける光の遮断状態を判別する
These input signals are compared to amplifiers 29a, 29b, 29c.
input to determine the state of blocking light from each optical system.

第5の光学系については出力端子151に、又第6の光
学系については出力端子152に夫々ステツプ状の電圧
が出力し、論理積回路31によつて単パルス状電圧が出
力端子150へ出力される。第7の光学系については、
出力端子153へパルス列状の信号が出力される。出力
端子153の電圧の立上り、立下り両時点共に同期をと
るために、出力端子153に論理否定回路146、単安
定発振回路147、論理和回路148を図示の如く接続
する。論理否定回路146は入力信号がH(・・イレベ
ル)なら出力信号はL(ローレベル)に、又入力信号が
L(ローレベル)ならば、出力信号がH(・・イレベル
)になる回路であり、単安定発振回路147は入力信号
の立ち上がりにて短時間1回だけパルスを発生する回路
である。論理和回路148の説明を第23図に示す。以
上によつて、端子154に得られる同期パルス列の中で
、端子150の単パルス出力電圧がHの帰還にあるもの
を論理積回路31によつて選択し、端子155にトリガ
−パルスを得る。このトリガーパルスを波形整形回路1
49によつて、ある程度継続する同期パルス156とし
、比較増幅器29aの入力端子157、或いは比較増幅
器29bの入力端子158のいずれに帰還させるかを論
理積回路31によつて選択して、速度補償帰還回路30
を介して帰還する。第19図は、第18図の回路の各部
動作説明図である。
A step voltage is output to the output terminal 151 for the fifth optical system, and a step voltage is output to the output terminal 152 for the sixth optical system, and a single pulse voltage is output to the output terminal 150 by the AND circuit 31. be done. Regarding the seventh optical system,
A pulse train signal is output to the output terminal 153. In order to synchronize both the rising and falling points of the voltage at the output terminal 153, a logic NOT circuit 146, a monostable oscillation circuit 147, and an OR circuit 148 are connected to the output terminal 153 as shown. The logic NOT circuit 146 is a circuit in which when the input signal is H (...high level), the output signal becomes L (low level), and when the input signal is L (low level), the output signal becomes H (...high level). The monostable oscillation circuit 147 is a circuit that generates a pulse only once for a short time at the rising edge of an input signal. An explanation of the OR circuit 148 is shown in FIG. As described above, among the synchronizing pulse trains obtained at the terminal 154, the one whose single pulse output voltage at the terminal 150 is in the feedback state of H is selected by the AND circuit 31, and a trigger pulse is obtained at the terminal 155. This trigger pulse is converted into waveform shaping circuit 1.
49, the synchronizing pulse 156 continues to some extent, and the AND circuit 31 selects whether to feed it back to the input terminal 157 of the comparison amplifier 29a or the input terminal 158 of the comparison amplifier 29b, and performs speed compensation feedback. circuit 30
Return via. FIG. 19 is an explanatory diagram of the operation of each part of the circuit of FIG. 18.

横座標161は第17図の符号板136の右から左方向
への移動距離を、縦座標162は電圧を示す。曲線16
3は入力端子140の電圧を、曲線164は入力端子1
41の電圧を、曲線165は入力端子142の電圧を、
曲線166は出力端子151の電圧を、曲線167は出
力端子152の電圧を、曲線168は出力端子150の
単パルス電圧を、曲線169は出力端子153の電圧を
、曲線170は端子154の同期パルス列電圧を、曲線
171は端子155のトリガ−パルス電圧を、曲線17
2は端子156の同期パルス電圧を、曲線173は出力
端子153の電圧がH(ハイレベル)のときに、同期パ
ルス156を速度補償帰還回路30を介して、入力端子
158へ帰還する回路160の電圧を、曲線174は曲
線164と曲線173とを重畳し、比較増幅器29bの
入力端子158に入力する電圧を夫々示すものである。
The abscissa 161 indicates the moving distance from the right to the left of the code plate 136 in FIG. 17, and the ordinate 162 indicates the voltage. curve 16
3 represents the voltage at input terminal 140, and curve 164 represents the voltage at input terminal 1.
41, and curve 165 represents the voltage at input terminal 142.
Curve 166 represents the voltage at output terminal 151, curve 167 represents the voltage at output terminal 152, curve 168 represents the single pulse voltage at output terminal 150, curve 169 represents the voltage at output terminal 153, and curve 170 represents the synchronized pulse train at terminal 154. Curve 171 represents the trigger pulse voltage at terminal 155, curve 17
2 represents the synchronous pulse voltage of the terminal 156, and a curve 173 represents the synchronous pulse voltage of the circuit 160 that feeds back the synchronous pulse 156 to the input terminal 158 via the speed compensation feedback circuit 30 when the voltage of the output terminal 153 is H (high level). The curve 174 is a superimposition of the curve 164 and the curve 173, and shows the voltage input to the input terminal 158 of the comparator amplifier 29b.

以上図示例から明らかなように、曲線174の山180
は、入力端子158に訃ける電圧の立上がりを早め、こ
れによつて曲線168の立下がDが早まるものである。
) 第17図に卦いて、符号板136が左から右へ移動する
場合は、第19図における横座標161を右から左へた
どることに相当する。
As is clear from the illustrated example above, the peak 180 of the curve 174
D causes the voltage applied to the input terminal 158 to rise earlier, thereby causing the curve 168 to fall earlier.
) In FIG. 17, when the code plate 136 moves from left to right, this corresponds to following the abscissa 161 in FIG. 19 from right to left.

この場合、曲線172の山176は消滅し、山177が
現われる。山177に対して、曲線169がLであるの
で論理否定回路146の出力で、論理積回路31が動作
する。従つて、端子156の同期パルスは、速度補償帰
還回路30、回路159を介して、入力端子157に帰
還される。このとき入力端子158の電圧の遷移は、曲
線164の通)で、曲線174のようにはならない。又
入力端子157の電圧の遷移は、曲線175の通りで、
曲線163の如くにはならない。以上の実施例にあつて
は、図から明らかなように曲線175の山181が曲線
168の立下が)を早めるものである。
In this case, peak 176 of curve 172 disappears and peak 177 appears. Since the curve 169 is L with respect to the peak 177, the AND circuit 31 operates based on the output of the logic NOT circuit 146. Therefore, the synchronization pulse at terminal 156 is fed back to input terminal 157 via speed compensation feedback circuit 30 and circuit 159. At this time, the transition of the voltage at the input terminal 158 is as shown in the curve 164, but not as shown in the curve 174. Moreover, the voltage transition of the input terminal 157 is as shown by the curve 175,
It does not look like curve 163. In the above embodiment, as is clear from the figure, the peak 181 of the curve 175 accelerates the fall of the curve 168.

な}、第19図中、曲線163,164において、イは
遷移始期を口は遷移終期を示す。
}, In curves 163 and 164 in FIG. 19, ``A'' indicates the start of transition, and ``A'' indicates the end of transition.

←向、符号板136が左から右へ移動するときは、口が
遷移始期、イは遷移終期となる。)更に、曲線173の
山178(または179)が速度補償パルス信号である
。伺上記実施例に}いて、例えば第7図の符号帯7bの
遮光部9と透光部9aの配置を逆にし、第11図の曲線
45のHとLとが逆になる様な場合でも、第10図の入
力端子をつぎかえるだけで、本発明の目的は達成出来る
← When the code plate 136 moves from left to right, the mouth is the transition start point, and A is the transition end point. ) Further, the peak 178 (or 179) of the curve 173 is a speed compensation pulse signal. In the above embodiment, for example, even if the arrangement of the light-shielding part 9 and the light-transmitting part 9a of the code band 7b in FIG. 7 is reversed, and H and L of the curve 45 in FIG. 11 are reversed, , the object of the present invention can be achieved by simply replacing the input terminals shown in FIG.

即ち、第10図に於いて、入力端子28を光センサ4に
、入力端子26を別途供給する比較電圧に変更するだけ
で、それ以外は既に説明したのと同じままとする。符号
帯7bの光の遮光と透過の反転は、比較増幅器29bの
入力極性の反転で相殺され、出力33は反転しない。速
度補償帰還回路30aは、比較増幅器29bの負入力は
接続したままで機能は変わらない。以上で明らかな如く
、本発明によれば、符号を設けた符号板と、該符号を検
出する検出器とを備え、両者の相対移動に伴つて該検出
器で上記符号を走査し、該符号の検出に伴い単パルスを
出力させる装置に卦いて、上記走査に伴い、相違なる2
つのレベルの一方から他方へ夫々互に遷移時期を異なら
せて遷移する2つの位置信号を得、該信号を夫々所定レ
ベルの基準信号と比較し、且つ該比較時に上記移動速度
に応じて上記基準信号と上記位置信号の夫々とのレベル
差を補償し、上記2つの位置信号を夫々所定のステツプ
状信号に変換し、該信号の論理積を得て所望する単パル
スを出力させるようにしたため、上記移動速度の如何に
拘わらず極めて遷移時期の安定した方形パルスを出力さ
せることができる。
That is, in FIG. 10, only the input terminal 28 is changed to the optical sensor 4, and the input terminal 26 is changed to a separately supplied comparison voltage, and other than that, the other components remain the same as described above. The inversion of blocking and transmission of light in the code band 7b is canceled out by the inversion of the input polarity of the comparator amplifier 29b, and the output 33 is not inverted. The speed compensation feedback circuit 30a remains connected to the negative input of the comparator amplifier 29b, and its function remains unchanged. As is clear from the above, according to the present invention, a code plate provided with a code and a detector for detecting the code are provided, and the code is scanned by the detector as the two move relative to each other, and the code is scanned by the detector. In addition to the device that outputs a single pulse upon detection of
obtain two position signals that transition from one level to the other at different transition times, compare the signals with a reference signal of a predetermined level, and at the time of the comparison, adjust the reference signal according to the moving speed. By compensating for the level difference between the signal and each of the position signals, converting each of the two position signals into a predetermined step-like signal, and obtaining the logical product of the signals, the desired single pulse is output. Regardless of the moving speed, it is possible to output a rectangular pulse with an extremely stable transition period.

又本発明によれば、従来のこの種単パルス発生装置にお
ける如く、符号板上に細幅の透光部を設け、且つこの符
号板を挟んで1組の投光、受光器を対峙させ、上記符号
板の移動に伴つて瞬時受光器に到達する光線によつて単
パルスを発生させる等の構成を一切採用せず、単パルス
の立上がり時点及び立ち下がり時点を夫々別の光学系か
らの信号と関係させたため、符号板と検出器との相対移
動速度が上昇しても、従来方式に訃ける如くパルス発生
源よりの電圧が低下することがない。
Further, according to the present invention, as in the conventional single pulse generator of this kind, a narrow light-transmitting part is provided on the code plate, and a pair of light emitter and light receiver are arranged to face each other with the code plate in between. We do not adopt any configuration in which a single pulse is generated by the light beam that reaches the instantaneous light receiver as the code plate moves, and the rising and falling points of the single pulse are determined by signals from separate optical systems. Therefore, even if the relative movement speed between the code plate and the detector increases, the voltage from the pulse generation source does not drop as in the conventional system.

従つてパルス発生源よりの電圧を比較回路を介して波形
整形するに際して、基準電圧レベルを低下させる必要が
なく、このためSN比を極めて向上させることが出来る
。更に本発明によれば、符号板の移動速度の上昇につれ
て生ずるパルス発生源よりの出力電圧の立上がり及び立
下がり時の遅れを、立上がり時にあつては比較回路の基
準の相対レベルを瞬時低下させ、又立下がり時にあつて
は基準の相対レベルを瞬時上昇させることによつて補償
するように構成したため、符号板の高速移動時にあつて
も極めて遷移時期の安定した方形波出力信号を得ること
が出来る。
Therefore, when waveform-shaping the voltage from the pulse generation source via the comparator circuit, there is no need to lower the reference voltage level, and therefore the S/N ratio can be significantly improved. Further, according to the present invention, the delay in the rise and fall of the output voltage from the pulse generation source, which occurs as the moving speed of the code plate increases, is reduced by instantaneously lowering the relative level of the reference of the comparator circuit at the time of rise. In addition, since it is configured to compensate by instantaneously increasing the relative level of the reference at the time of falling, it is possible to obtain an extremely stable square wave output signal at the transition period even when the code plate is moving at high speed. .

また、本発明にかかる単パルス発生方式をインクリメン
タル方式のエンコーダに採用すれば、周波数が上昇して
も基準パルスの立下がり時期がづれることがなく、高速
から低速まで極めて高精度の位置決めを行ない得るイン
クリメンタル方式のエンコーダを構成することが出来る
Furthermore, if the single pulse generation method according to the present invention is adopted in an incremental encoder, the falling timing of the reference pulse will not deviate even when the frequency increases, and positioning can be performed with extremely high precision from high speed to low speed. It is possible to construct an incremental encoder that obtains the following information.

例えば、光センサによる目盛の読みとりに置いて、従来
目盛パルス列については300KHz程度の高速読取り
が出来ても、原点を示す基準パルスだけは90KI]z
が限界であつたために、あまり早い読取りが出来なかつ
たが、本発明によれば原点パルスも高速で読取ることが
出来る。従つて、目盛をより小さく分割すると同時に原
点パルスをもより小さくして、従来のインクリメンタル
・エンコーダの精度を飛躍的に向上させ、この種高速時
に卦ける高精度の位置決めを必要とする各種自動制御機
器の性能向上に資する等の諸特長を発揮し、頗る実用性
に富むものである。
For example, when reading a scale using an optical sensor, even if a conventional scale pulse train can be read at a high speed of about 300 KHz, only the reference pulse indicating the origin can be read at a high speed of 90 KHz.
However, according to the present invention, the origin pulse can also be read at high speed. Therefore, by dividing the scale into smaller units and at the same time making the origin pulse smaller, the accuracy of conventional incremental encoders can be dramatically improved, and various automatic controls that require high-precision positioning at high speeds can be used. It exhibits various features such as contributing to improving the performance of equipment, and is highly practical.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図乃至第2図は従来のインクリメンタル・エンコー
ダを説明するための図であり、第3図乃至第6図は従来
の単パルス発生装置を説明するための図であり、第7図
、第8図、第14図、第17図は本発明にかかる単パル
ス発生装置のパルス発生部の説明図、第10図、第12
図、第18図は本発明にかかる単パルス発生装置の処理
回路の説明図、第20図、第21図、第22図、第23
図は処理回路に用いる回路シンボルの説明図、第9図、
第11図、第13図、第15図、第16図、第19図は
処理回路の動作説明図である。
Figures 1 to 2 are diagrams for explaining a conventional incremental encoder, Figures 3 to 6 are diagrams for explaining a conventional single pulse generator, and Figures 7 and 6 are diagrams for explaining a conventional single pulse generator. 8, 14, and 17 are explanatory diagrams of the pulse generation section of the single pulse generator according to the present invention, and FIGS. 10 and 12.
18 are explanatory diagrams of the processing circuit of the single pulse generator according to the present invention, FIGS. 20, 21, 22, and 23.
The figure is an explanatory diagram of the circuit symbol used in the processing circuit, Fig. 9,
FIG. 11, FIG. 13, FIG. 15, FIG. 16, and FIG. 19 are explanatory diagrams of the operation of the processing circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 符号板と検出器とを有し且つ両者の相対移動に伴つ
て上記検出器で符号板上を走査し、所定の符号を検出し
て単パルスとして発生させる装置において、上記走査に
伴い相異なる2つのレベルの一方から他方へ互に遷移時
期を異ならせて遷移する2つの位置信号を得、先の位置
信号の遷移始期と後の位置信号の遷移終期との間におい
て発生し少くとも後の位置信号の遷移時期まで継続し爾
後消滅する速度補償パルス信号を得、先の位置信号と所
定レベルの基準信号とを比較して先の位置信号を所定の
ステップ状信号に変換すると共に、後の位置信号と所定
レベルの基準信号に上記速度補償パルス信号を重畳した
信号とを比較して後の位置信号を所定のステップ状信号
に変換し、これら2つのステップ状信号の論理積を得て
、上記移動速度に拘らず遷移時期の一定した方形パルス
を出力するようにしたことを特徴とする単パルス発生方
式。
1 In a device that has a code plate and a detector, and that detects a predetermined code and generates it as a single pulse by scanning the code plate with the detector as the two move relative to each other, different pulses are generated as a result of the scanning. Two position signals that transition from one of two levels to the other at different transition times are obtained, and are generated between the start of transition of the first position signal and the end of transition of the second position signal, and at least A speed compensation pulse signal that continues until the transition period of the position signal and then disappears is obtained, and the previous position signal is compared with a reference signal of a predetermined level to convert the previous position signal into a predetermined step signal. Compare the position signal with a signal obtained by superimposing the speed compensation pulse signal on a reference signal of a predetermined level, convert the resulting position signal into a predetermined step signal, and obtain the logical product of these two step signals, A single pulse generation method characterized in that a rectangular pulse with a constant transition timing is output regardless of the moving speed.
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