JPS60203814A - アブソリユ−トエンコ−ダ - Google Patents
アブソリユ−トエンコ−ダInfo
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- JPS60203814A JPS60203814A JP6171784A JP6171784A JPS60203814A JP S60203814 A JPS60203814 A JP S60203814A JP 6171784 A JP6171784 A JP 6171784A JP 6171784 A JP6171784 A JP 6171784A JP S60203814 A JPS60203814 A JP S60203814A
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- JP
- Japan
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- code plate
- circuit
- center point
- signal
- point
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- Pending
Links
- 238000003491 array Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011000 absolute method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01D5/36—Forming the light into pulses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、回転角度等の絶対位置に関連した信号を出力
するアブソリュート方式のエンコーダに関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は１１＃。
するアブソリュート方式のエンコーダに関するものであ
る。更に詳しくは、本発明は１１＃。
′０′の情報が周期的に配列された格子パターンを有す
るコード板と、この格子パターンに異なった位置で対向
設置された２組のセンサとを備えたエンコーダに関する
ものである。
るコード板と、この格子パターンに異なった位置で対向
設置された２組のセンサとを備えたエンコーダに関する
ものである。
従来より、％１＃％ＯＩの情報が周期的に配列した格子
パターンで構成−されるコードを有するコード板と、格
子パターンを検出する複数個のセンサとを備えたリニア
エンコーダあるいはロータリエンコーダは公知である。
パターンで構成−されるコードを有するコード板と、格
子パターンを検出する複数個のセンサとを備えたリニア
エンコーダあるいはロータリエンコーダは公知である。
しかしながら、従来公知のエンコーダにおいては、変位
位置あるいは角度測定の最小測定限度が格子パターンの
細分化の限度によって定められ、高精度の高分解能化を
図る上で限界があった。
位置あるいは角度測定の最小測定限度が格子パターンの
細分化の限度によって定められ、高精度の高分解能化を
図る上で限界があった。
本発明は、アブソリュート方式であって、高精度のエン
コーダを実現しようとするものである。
コーダを実現しようとするものである。
ｃ本発明の概妥〕
本発明に係る装置は、１周につきｎ個の格子パターンを
有し、その中心点よシ僅かに偏心した点を回転軸とする
コード板と、このコード板に対して対向配置され、互い
にコード板の中心点に対して９０°隔てた関係に位置す
る２組のセンサアレイと、これらの２組のセンサアレイ
からの信号を演算処理する演算回路とを備えている。
有し、その中心点よシ僅かに偏心した点を回転軸とする
コード板と、このコード板に対して対向配置され、互い
にコード板の中心点に対して９０°隔てた関係に位置す
る２組のセンサアレイと、これらの２組のセンサアレイ
からの信号を演算処理する演算回路とを備えている。
し実施例〕
第１図は本発明に係る装置の一例を示す構成ブロック図
である。この図において、１はコード板で、周縁部には
透明、不透明の＄１＃、１０“の情報がピッチＰで配列
する格子パターン２を有している。この格子パターンの
総数はｎとな９ている。
である。この図において、１はコード板で、周縁部には
透明、不透明の＄１＃、１０“の情報がピッチＰで配列
する格子パターン２を有している。この格子パターンの
総数はｎとな９ている。
３はコード板１の回転軸で、コード板に設けられている
格子パターン２の中心点（コード円板の中心）Ｃよシ僅
かな距離感だけ偏心した点Ｏに設けられ、この回転軸に
測定すべき回転角度θ、が与えられる。４．５はコード
板１に対して対向配置された第１．第２の光センサアレ
イで、第１．第２のセンサアレイ４．５は、コード板１
の中心点Ｃに対して９０°の角度関係を保って位置して
いる。
格子パターン２の中心点（コード円板の中心）Ｃよシ僅
かな距離感だけ偏心した点Ｏに設けられ、この回転軸に
測定すべき回転角度θ、が与えられる。４．５はコード
板１に対して対向配置された第１．第２の光センサアレ
イで、第１．第２のセンサアレイ４．５は、コード板１
の中心点Ｃに対して９０°の角度関係を保って位置して
いる。
第２図はコード板１と、センサアレイ４（５）の部分を
拡大した要部の斜視図である。第１．第２のセンサアレ
イは、いずれも、格子パターン２の配列ピッチＰと同じ
ピッチＰで配列する複数個（この例では６個）のホトダ
イオードで構成されており、各ホトダイオードの出力は
一定周期で順次駆動される複数個のスイッチから成るス
イッチ回路ＳＷを介して取り出される。
拡大した要部の斜視図である。第１．第２のセンサアレ
イは、いずれも、格子パターン２の配列ピッチＰと同じ
ピッチＰで配列する複数個（この例では６個）のホトダ
イオードで構成されており、各ホトダイオードの出力は
一定周期で順次駆動される複数個のスイッチから成るス
イッチ回路ＳＷを介して取り出される。
第１図に戻り、６．７は各センサアレイ４．５の駆動回
路、８は各棟のタイミング信号を発生するタイミング回
路、９．１０は各光センサアレイ４．５のスイッチ回路
を介して得られる信号を入力し、これを増巾、フィルタ
リングし、正弦波信号とする信号処理回路で、各出力端
からは、光センサアレイのスイッチ回路ＳＷのスキャン
周期に対応した周期を有する交番信号Ｖ、 、 Ｖ２
が得られる。１１は各信号処理回路９．１０及びタイミ
ング回路からの基準交番信号ＶＳを入力し、光センサア
レイからの信号の位相θＤ１．θＤ２を測定する位相測
定回路、１２は位相測定回路１１からの信号を入力し、
所定の演算を行なって絶対回転角度に関連した信号を得
る演算回路である。
路、８は各棟のタイミング信号を発生するタイミング回
路、９．１０は各光センサアレイ４．５のスイッチ回路
を介して得られる信号を入力し、これを増巾、フィルタ
リングし、正弦波信号とする信号処理回路で、各出力端
からは、光センサアレイのスイッチ回路ＳＷのスキャン
周期に対応した周期を有する交番信号Ｖ、 、 Ｖ２
が得られる。１１は各信号処理回路９．１０及びタイミ
ング回路からの基準交番信号ＶＳを入力し、光センサア
レイからの信号の位相θＤ１．θＤ２を測定する位相測
定回路、１２は位相測定回路１１からの信号を入力し、
所定の演算を行なって絶対回転角度に関連した信号を得
る演算回路である。
第６図は、コード板１と各党センサアレイ４゜５の位置
関係を示す平面図である。この図で０点はコード板の中
心点であり、０はコード板１の回転の中心点で、との０
点は０点よりεだけ偏心している。なお、この偏心量６
は、格子パターン２の半径方向長さｔよシ小さく選定さ
れるものとする。各光センサアレイ４と５は、０点にお
いて９０”の関係となるように位置している。
関係を示す平面図である。この図で０点はコード板の中
心点であり、０はコード板１の回転の中心点で、との０
点は０点よりεだけ偏心している。なお、この偏心量６
は、格子パターン２の半径方向長さｔよシ小さく選定さ
れるものとする。各光センサアレイ４と５は、０点にお
いて９０”の関係となるように位置している。
この様に構成した装置の動作を次に睨明する。
いま、コード板１の回転軸３に与えられる回転角度をθ
、とし、各党センサアレイのスイッチ回路ＳＷを基準波
信号ＶＳ＝Ｓｉｎωｔ でスキャンさせるものとすれば
、信号処理回路９．１０からは、（１）式、（２）式に
示すような信号Ｖ、、Ｖ２が得られる。
、とし、各党センサアレイのスイッチ回路ＳＷを基準波
信号ＶＳ＝Ｓｉｎωｔ でスキャンさせるものとすれば
、信号処理回路９．１０からは、（１）式、（２）式に
示すような信号Ｖ、、Ｖ２が得られる。
Ｖ、＝ Ｖ、０８ｉｎ （ａｃｔ十〇ＤＩ） ・・・・
・−１ｌｌＶ２ ＝Ｖ２０ Ｓ ｉ ｎ （ωを十θＤ
２ ） ・−・（２１ここで、θＤｊ、θＤ２ は、（
３）式、（４）式で表わされる。
・−１ｌｌＶ２ ＝Ｖ２０ Ｓ ｉ ｎ （ωを十θＤ
２ ） ・−・（２１ここで、θＤｊ、θＤ２ は、（
３）式、（４）式で表わされる。
ａ Ｓｉｎθ１．、、、、＋（３）
θＤ、＝θ、＋。
ｇｓｉｎθ εＣＯ８θ。
θＤ２ ”θ、十−−−１＝θ、十−１− ・・・・・
・（４）ただし、θ２＝θ、十丁 ｇｓｉｎθ ：偏心誤差 ｒ：中心点Ｃから格子パターンまでの 距離 θ２：基準線（θ、；０°） に対してセンサアレイ４
と０点を結ぶ線のなす角 度（第３図参照） 位相測定回路１１は、各信号処理回路９．１０及びタイ
ミング回路８からの信号を入力し、（３）式。
・（４）ただし、θ２＝θ、十丁 ｇｓｉｎθ ：偏心誤差 ｒ：中心点Ｃから格子パターンまでの 距離 θ２：基準線（θ、；０°） に対してセンサアレイ４
と０点を結ぶ線のなす角 度（第３図参照） 位相測定回路１１は、各信号処理回路９．１０及びタイ
ミング回路８からの信号を入力し、（３）式。
（４）式で示す位相角θＤ１．θＤ２を測定する。
（３１、（４１式から、回転角度（絶対角）θ、は、（
５）式の通シとなる。
５）式の通シとなる。
θ１ ” ５ｉｎ−’ （工（θａｔ −θＤ２ ）
） ： ”曲（５）Ｑ−・ε 演算回路１２は、位相測定回路１１からの信号θＤ１＋
θＤ２を入力し、（５）式の演算を行なうことによって
、測定すべき回転角度θ、に関連した信号を偏心による
誤差がなく、得ることができる。
） ： ”曲（５）Ｑ−・ε 演算回路１２は、位相測定回路１１からの信号θＤ１＋
θＤ２を入力し、（５）式の演算を行なうことによって
、測定すべき回転角度θ、に関連した信号を偏心による
誤差がなく、得ることができる。
ここで、１ピッチ間の内挿は、絶対角θ、を演算した後
、行うもので、絶対角θ、の測定精度は、格子パターン
の数ｎとすると、±１／２ｎ の精度となシ、これに内
挿による精度向上を考慮すると、測定精度は、１／ｎ
となる。
、行うもので、絶対角θ、の測定精度は、格子パターン
の数ｎとすると、±１／２ｎ の精度となシ、これに内
挿による精度向上を考慮すると、測定精度は、１／ｎ
となる。
なお、上記の実施例では、コード板１に形成する格子パ
ターン２の′１＃、％０＃の情報を透明、不透明とした
ものであるが、′１１．１０′′の情報を静電容量や磁
気を利用するものであってもよい。
ターン２の′１＃、％０＃の情報を透明、不透明とした
ものであるが、′１１．１０′′の情報を静電容量や磁
気を利用するものであってもよい。
以上説明したように、本発明は、コード板の回転軸を傷
心させた位置に設けたもので、１種類の格子パターンを
コード板に形成するだけでよく、構成が簡単で、高精度
、高分解能のアブンリュート方式のエンコーダが実現で
きる。
心させた位置に設けたもので、１種類の格子パターンを
コード板に形成するだけでよく、構成が簡単で、高精度
、高分解能のアブンリュート方式のエンコーダが実現で
きる。
第１図は、本発明に係る装置の一例を示す構成ブロック
図、第２図はコード板とセンサアレイとの部分を拡大し
た要部の斜視図、第６図は位置関係を示す平面図である
。 １・・・コード板 ２・・・格子パターン３・・・回転
軸 ４．５・・・センサアレイ１１・・・位相測定回路
１２・・・演算回路爪１図 ト 箪２図 爪３図
図、第２図はコード板とセンサアレイとの部分を拡大し
た要部の斜視図、第６図は位置関係を示す平面図である
。 １・・・コード板 ２・・・格子パターン３・・・回転
軸 ４．５・・・センサアレイ１１・・・位相測定回路
１２・・・演算回路爪１図 ト 箪２図 爪３図
Claims (1)
- （１）１周につきｎ個の格子パターンを有するとともに
その中心点（Ｃ）より僅かに偏心した点に回転軸を有し
、この回転軸に測定すべき回転角度が与えられるコード
板と、このコード板に対して対向するとともにコード板
の中心点（Ｃ）に対して互いに９０°隔てた関係位置と
なるように配置された２組のセンサアレイと、この２組
のセンサアレイから得られる信号の位相を測定するとと
もにこれらを利用して所定の演算を行ない回転角度に対
応した信号を出力する回路手段を備えたアブソリュート
エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171784A JPS60203814A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | アブソリユ−トエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171784A JPS60203814A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | アブソリユ−トエンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203814A true JPS60203814A (ja) | 1985-10-15 |
Family
ID=13179255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6171784A Pending JPS60203814A (ja) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | アブソリユ−トエンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203814A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908510A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-13 | The Boeing Company | Optical fiber coupled resolver having a reference signal |
| EP1862771A1 (fr) * | 2006-05-31 | 2007-12-05 | Delphi Technologies, Inc. | Codeur angulaire optique avec detection du faux-rond |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514429A (en) * | 1974-06-29 | 1976-01-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Taiyonetsuoryoshita kyusuikanetsusochiomotsu hatsudenpuranto |
-
1984
- 1984-03-29 JP JP6171784A patent/JPS60203814A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514429A (en) * | 1974-06-29 | 1976-01-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Taiyonetsuoryoshita kyusuikanetsusochiomotsu hatsudenpuranto |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908510A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-13 | The Boeing Company | Optical fiber coupled resolver having a reference signal |
| EP1862771A1 (fr) * | 2006-05-31 | 2007-12-05 | Delphi Technologies, Inc. | Codeur angulaire optique avec detection du faux-rond |
| US7687766B2 (en) | 2006-05-31 | 2010-03-30 | Delphi Technologies, Inc. | Out-of-round coder |
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