JPS6110322A - インクリメンタルエンコ−ダとその出力の処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔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関するものであ
る。

〔従来の技術〕

エンコーダは回転角をデジタル信号で検出するセンサと
して広範な産業分野の機械、装置に使用されている。

エンコーダの検出構造としては光学式と磁気式のものが
一般的であるが、分解能や応答性の面で、現状では光学
式のものが優れている。また、光学式の中には検出方式
がアブソリュート式とインクリメンタル方式のものがあ
り、構造的に簡単なインクリメンタル式のものを利用す
る場合が多いが、難点もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

近時、サーボ機構のデジタル制御に於て、その高速化の
要請に応え、高分解能（例えば１２０万Ｐ／Ｒ（パルス
／回転）のものまである）のものが提供されるに至った
が、高分解能は、ある制御において常に必要なものでは
ない。例えば、位置決め制御にエンコーダを利用する場
合、高分解能が必要なのは、制御対象を減速させ始めて
停止させる位置決めを行う間であるからである。−また
、エンコーダから高分解能の出力が常時給供されるとす
れば、その出力の処理側も常時高速で応答しなければな
らないため、出力処理回路も全体にコストの張る高度の
ものとなり、更にその防護性を高めたり、或は、エンコ
ーダ自体の耐環性にも大くのコストを割かなければなら
ないという難がある。

〔問題点を解決するための手段、及び、作用〕本発明は
上記のようなインクリメンタルエンコーダの現状に鑑み
、回転軸の高速回転時、或は、不必要なときにはいわば
低分解能の出力を供給し、低速回転時、或は、必要なと
きにはいわば高分解能の出力を供給することができるイ
ンクリメンタルエンコーダと、その出方の処理方法を提
供することを目的としてなされたもので、その構成は、
回転板の周上に、同心的にピッチの興なる光透過スリッ
トを複数トラック形成すると共に、前記複数トラックの
スリットに対応したスリット付固定板を介し前記複数ト
ラックのスリットを挟んで発光源と強導電体を配設して
複数トラックから回転パルスを検出する一方、検出した
前記回転パルスに基準時間パルスを対応させていずれか
のトラックの検出パルスを計数するようにしたことを特
徴とするものであり、このエンコーダの出方の処理方拮
は、エンコーダの各トラックから供給される回転パルス
出力をそれぞれ基準時間パルスに対応させているとき、
任意の単位基準時間パルスに対応した回転パルスの数を
計数するが、又は、ｌ又は２ピッチ以上の回転パルスに
おける基準時間パルスを計数し、いずれがの計数パルス
と適宜設定する基準値を比較し、この結果により出力を
処理すべきトラックを判別選定することを特徴とするも
のである。

〔実　施　例〕

次に、本発明の実施例を図に拠り説明する。

■は回転板、２，３は回転板１の外周近くに同心的に設
けたピッチ及びスリット幅の異なる光透過スリットで、
いずれ２，３も同ピツチで全周に設けである。

ここで、スリット２は細幅、スリット３は大幅であり、
各スリット２，３の列には、それに対応すると共に位相
差を与えたスリット（図に表われず）を有する固定板４
，４１．同５，５１が配設しである。

上記各固定板４〜５１には、回転板１の各スリット列２
，３を間において、発光ダイオード６．６１、同７，７
１と、フォトダイオード８，８１、同９，９１とが、そ
れぞれ光源側、受光側で対をなして配設しである。尚、
図中Ｓはゼロ信号検出部で、回転板のスリットＳｌ、マ
スクＳ２、発、受光部５３．　Ｓ４より形成しである。

上記において、フォトダイオード８をＡトラン、り、以
下順次各ダイオード８１，９．９１をそれぞれＢ、Ｃ，
Ｄトラックとすると、各トラックＡ−Ｄの出力波形は、
例えば、第３図に示すような関係になる。

従来のインクリメンタルエンコーダでは、第３図に示さ
れるＡ、Ｂトラックの出力を微分処理などし、計数、取
刊扱いが容易な鋸状波などに整形しており、本発明エン
コーダにおいても最終的にはこのように整形されたもの
が計数される点では従来手法のものと同様である。

しかし、本発明では、幅の異なるＡ、Ｂトラックの出力
とＣ２Ｄトラツクの出力とを、次のような方法で弁別し
、これらを波形整形する前、に最終的にエンコーダ出力
として計数されるべき波形を供給するトラックを選出す
る。

即ち、ここでは、まず、回転板ｌの回転開始と同時に、
第３図々示の基準時間パルスＥを各トラックＡ−Ｄの出
力に対応させ、各トラックにおける１ピッチ当り、或は
適宜の複数ピッチ当りの時間パルス数を計数するように
した。

次いで、計数した時間パルス数を任意に設定した基準パ
ルス数と比較し、その結果によってトラックＡ、Ｂ或は
、トラックＢ、Ｃのいずれの出力を整形して計数するか
判断するようにしたものである。

例えば、トラックＡ、Ｂの出力を基準時間パルスに対応
させておきトラックＡ、Ｂの１ピツチ又は適宜数ピッチ
当りにおいて、計数される基準時間パルス数が適宜設定
値より少ない場合、即ち、回転板Ｉの回転数が高いとき
は、Ｃ９Ｄトラツクの出力を処理計数し、逆に、設定値
より多い場合には、そのままＡ、Ｂトラックの出力を処
理計数するのである。

このようにすると、処理、計数回路の応答性を、上記例
でいえば、常にＡ、Ｂトラックの出力速度に合致させる
必要がなくなるので、出力信号の処理、計数回路の構成
が簡易になるという利点があり、また、機械等の減速、
停止までの間におけるように回転速度が徐々に低速にな
れば微細なパルス出力が得られるＡ、Ｂ）−ラック側に
切換るので、位置決め精度を落さないエンコーダ出力が
得られ、しかもこのようなときは機械側の振動等も少な
くなるのでその振動等の影響を受けることも少なくなる
という利点がある。

尚、上記実施例では適宜選択された基準ピッチ数当りの
基準時間パルス数を計数したが、適宜の基準時間当りに
おける各トラックから供給されるパルス数を計数し、こ
れを適宜の設定値と比較しても上記例と同様の結果が得
られる。また、トラック数も実施例に限られず、３種類
以上設けてもよい。

本発明は以上の通りであって、エンコーダの複数トラッ
ク出力を回転板の回転数乃至は速度に応じ自動的に切替
えて処理するようにしたから、エンコーダを利用する上
で至って便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明エンコーダの一例の正面図、第２図は同
じく側面図、第３図は各トラックから供給される出力波
形と基準時間パルスを対応させた一例の波形図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　回転板の周上に、同心的にピッチの異なる光透過ス
   リットを複数トラック形成すると共に、回転板の各スリ
   ットに対応したスリット付固定板を介し前記回転板のス
   リットを挟んで発光源と光導電体を配設して複数トラッ
   クから回転パルスを検出する一方、検出した前記回転パ
   ルスに基準時間パルスを対応させて、いずれかのトラッ
   クの回転パルスを計数するようにしたことを特徴とする
   インクリメンタルエンコーダ。 ２　エンコーダの各トラックから供給される回転パルス
   出力をそれぞれ基準時間パルスに対応させ、任意の単位
   基準時間パルスに対応した回転パルスの数を計数するか
   、又は、１又は２ピッチ以上の回転パルスにおける基準
   時間パルスを計数し、いずれかの計数パルスと適宜設定
   する基準値を比較し、この結果により処理すべきトラッ
   クを選定することを特徴とするインクリメンタルエンコ
   ーダの出力の処理方法。