JPS61160012A - エンコ−ダ - Google Patents

エンコ−ダ

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JPS61160012A
JPS61160012A JP90085A JP90085A JPS61160012A JP S61160012 A JPS61160012 A JP S61160012A JP 90085 A JP90085 A JP 90085A JP 90085 A JP90085 A JP 90085A JP S61160012 A JPS61160012 A JP S61160012A
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JP
Japan
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signal
phase
signals
rotation
adder
Prior art date
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Pending
Application number
JP90085A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ishida
宏 石田
Hiroyuki Uchida
裕之 内田
Mitsuyuki Taniguchi
満幸 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPS61160012A publication Critical patent/JPS61160012A/ja
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明はロータリーエンコーダに関するものであり、特
に組立および調整を容易にし且つ所定の精度が得られる
ようにしたインクリメント形ロータリーエンコーダに関
する。
口、従来の技術 例えば、光学式インクリメント形ロータリーエンコーダ
は、第2図に示すように、回転軸に固定され周縁に沿っ
て一定の間隔で設けられたスリットを有する回転符号板
と(図示せず)、該回転符号板のスリットの一方からビ
ーム光を射出するLED 6と、回転符号板のスリット
を挟んでLED 6と対向して設けられた受光部(LR
D)  ? ’を有している。受光部7′は、回転符号
板の回転位置を検出し、且つ回転方向が検出し得るよう
に一寓の位相関係、例えば理想的には90″の位相差を
もった2つの信号、いわゆるA相およびB相信号を発生
させるように2つの受光素子、例えばフォトダイオード
(PD)が固定スリット板を介して回転符号板のスリッ
トを透過した光を受光するように配置されている。人相
およびB相信号としては、第3図(A)および(D)に
図示の如き波形となる。すなわちそれぞれオフセット電
圧Voffだけ重畳された正弦波状の周期的変化波形で
あり、正回転の場合、図示の如くA相信号(第3図(A
))がB相信号(第3図(D))より90°位相が進ん
でいる。信号処理の便宜上、A相、B相信号はそれぞれ
反転A相およびB相信号が求められ(第3図(B)およ
び(し))、さらに直流分を含まないA相信号SAI 
=SA−5A(第3図(C))およびB相信号SBI 
=SR−5B (第3図(F))が求められる。交流A
相信号SAI と交流B相信号SBI とは上記同様9
0°の位相差がある。
これらA相信号SAIとB相信号SBIとは回転信号発
生回路4に印加され、第3図(G)および(H)に図示
の如くパルス整形され、これらパルス波形AP、BPの
位相差に基づいて回転方向を検出し、且つパルス数に応
じた回転信号、すなわち正回転の場合はインクリメンタ
ルなパルス信号、逆回転の場合はデクリメンタルなパル
ス信号を出力する。
これらの出力信号はライントライバ(LD) 5を介し
て位置信号を必要とする装置、例えばNC側に出力され
る。
ハ0発明が解決しようとする問題点 上述の説明においては、矩形波信号AP、BPを用いて
回転符号板のスリット数の4倍の分解能を持たせており
、A相信号SAI  (又はAP)とB相信号SBI 
 (又はBP)の位相差が純粋に90”あるものと想定
し°ζいる。
しかしながら、か\る位相差はLEDの指向性の調整、
回転符号板、固定スリット板、フォトダイオード等の位
置合せを充分に精密に行なわないと、第4図に図示の如
く900とはならず、所望の値が得られない。勿論、正
確に90°である必要はなく通常は70″程、最低でも
40’程度の位相差があれば良いとされるが、このよう
な位相差が確実に得られるようにするには、相当正確に
組立し調整しなければならない。このことは、エンコー
ダ組立調整に相当時間と労力がか\るという問題が生じ
ている。
次に上述のように一旦正確に組立調整を行なったとして
も、LEDの経年変化による特性劣化、温度に依存する
特性変化により所定の位相差が得られなくなり誤検出が
生ずるという問題がある。この場合、厄介な再組立調整
が生ずるという問題がある。
上述の問題は他のインクリメンタル形ロータリーエンコ
ーダ、例えば磁気式エンコーダの場合でも同様である。
すなわち、永久磁石の取付調整、磁束の変化等、上記同
様の問題を生じている。
二0問題を解決するための手段 本発明は上述の問題を解決し、簡単かつ容易な組立調整
でしかも正確な回転位置信号を提供しようとするもので
あり、本発明によれば、例えば第1図に図示の如く、回
転部の回転に応じた周期的な波形を有し、且つ回転部の
回転方向が識別し得るように相互に所定の位相差を有す
る第1および第2の信号を発生する回転信号検出回路2
と、該第1および第2の信号のベクトル和とベクトル差
とがは\直交するようにベクトル和としての第3の信号
およびベクトル差としての第4の信号を算出する信号調
整回路3と、該第3および第4の信号に基づいて前記回
転部の回転方向および回転位置に相当する信号を発生す
る回転信号発生回路4と・を具備するエンコーダが提供
される。
ホ0作用 上述の如く信号調整回路において直交する第3および第
4の信号を発生させて、これらの信号の直交関係を利用
して正確に回転位置信号を発生させ名。
へ、実施例 本発明の実施例について添付図面を参照して  ゛下記
に述べる。
第1図に図示のエンコーダは、インクリメンタル形機構
部1と、回転部の回転に応じた周期的な波形を有し、且
つ回転部の回転方向が識別し得るように相互に所定の位
相差を有する第1および第2の信号を発1する回転信号
検出回路2と、該第1および第2の信号のベクトル和と
ベクトル差とかはy′直交するようにベクトル和として
の第3の信号およびベクトル差としての第4の信号を算
出する信号調整回路3と、該第3および第4の信号に基
づいて前記回転部の回転方向および回転位置に相当する
信号を発生する回転信号発生回路4と、ライントライバ
5とから成る。
第1図に図示のエンコーダのより具体的な実施例として
光学式インクリメント形エンコーダについて第5図にそ
の構成を示す。
第5図に図示のエンコーダは、第2図に関連づけて前述
した回転軸、回転符号板および固定スリット板(いずれ
も図示せず)、発光ダイオード(LED)  6 、該
LEDからの射出光で回転符号板および固定スリット板
のスリットを通した光を受は位相の異なる2つの信号、
A相信号およびB相信号を発生させる2個のフォトダイ
オードを含む信号検出部7を有している。当該エンコー
ダはさらに、信号調整回路3、回転信号発生回路4およ
びライントライバ5を有している。
信号検出部7からの出力されるA相信号S^5反転A相
信号SA、交流A相信号SAI、B相信号SB、反転B
相信号SB、交流B相信号SBIはそれぞれ第3図(^
)〜(F)に図示の゛ものと同様である。
信号検出部7の一部および信号調整回路3のより詳細な
回路を第6図に示す。信号検出部7のうち71および7
2は共に、非反転入力端子にA相信号SA、 B相信号
SB、反転入力端子に反転A相信換言すれば減算器を示
す。従って加算器71からは、SAI =S八へ3八、
力■算器72からはSBI =SB−5Bが出力される
信号調整回路3は、上記SAIおよびSBIを加算する
加算器31と、SAIを非反転入力端子に、SBIを反
転入力端子に接続した加算器32、換言すれば減算器か
ら成る。従って加算器31からは第3の信号へBl 、
八B1=S^1 +SB1 、加算器32からは第4の
信号AB2.AB2 =SA1−SBIが得られる。
ここで第7図にベクトル表示するように、信号S^1と
SBIとが最大振幅かは!゛同じで且つ同じ周期の周期
波形であるが、位相差αが90″ではない場合を考える
。しかしながら上記条件の下で、SAIとSB1との位
相差αがどのような値であっても、理論的に、信号調整
回路3からの信号へB1とAB2とは常に直交すること
に留意されたい。すなわち、回転軸が正回転する場合は
第7図に図示の如く信号AB2が信号ABIより90″
位相が進み、逆回転の場合は信号ABIが信号AB2よ
り90°位相が進むこととなる。位相差αにより信号A
BIと八B2の振幅は異なるが、位相差は常に90″で
ある。
従って、回転信号発生回路4において上記信号ABIお
よびAB2を用いれば、常に正確な回転方向の検出とそ
れに応じた回転位置パルス信号、すなわちインクリメン
タル信号又はデクリメンタル信号を出力することが可能
となる。これらインクリメンタル信号またはデクリメン
タル信号がライントライバ5を介して出力される。
このことは換言すれば、A相信号とB相信号との位相差
があったとしても、振幅が同じであれば、正確な回転位
置パルスが得られることとなり、従来のように組立およ
び調整にさ程の正確さが必要とされないことを意味する
。従って自動組立が可能となり生産性が大幅に向上する
上述の例においては、A相とB相との信号の振幅と周期
とが等しいことを前提としている。周期は回転符号板の
スリットの設定によりはソ゛決定され一般に経年変化、
温度変化の影響を受けないものであり、はソ°一定と考
えることができる。しかしながら、振幅はLEDの指向
性、フォトダイオードの取付位置、2個のフォトダイオ
ードの特性の差異により必ずしも一致せず、しかも温度
、経年変化の影響を受ける可能性がある。
このため第6図に図示の加算器31は、第8図に図示の
如く、反転増幅器AMP 、可変人力抵抗器R1,R2
を含むものとし、抵抗器R1,R2の出力部VIHにお
いて信号A1の振幅と信号h1の振幅とが同じになるよ
うに調整し得るようにしておく。加算器32は、第8図
においてSAIが増幅器の反転入力端子に接続され、S
BIが非反転入力端子に接続されたものに等価なものと
なり、加算器31と同様に振幅の調整を行うことができ
る。
これにより、最初の組立時に従来のように厄介な組立調
整が必要とされずに、加算器31.32の可変抵抗器R
1,R2の調整のみで充分精度の高い回転位置信号が得
られる。またこれにより、温度変化、経年変化によって
振幅に差が生じたとしても、従来のように再組立調整を
することなく、可変抵抗器R1,R2の抵抗値の調整の
みで容易に精度を維持させることができる。
本発明は以上に述べたものの外挿々の変形形態を採るこ
とができる。例えば第9図に示すように、回転信号検出
部7において、A相信号SAおよびB相信号SBをそれ
ぞれ直流分減算器73.74を介して、第3図(A)お
よび(D)に図示のオフセット電位Voffを除去して
交流分のA相信号SA’、B相信号SB’を取り出す。
しかる後、信号SA’は増幅器33を介して加算器36
.37に印加し、信号SB’は増幅器34を介して加算
器36に、一方反転増幅器35を介して加算器37に印
加される。
信号調整回路3′は前述のものと同様の動作を行う。
本発明は上述の光学式エンコーダに限らず、磁気式エン
コーダにも適用し得る。すなわち、第1図に図示の機構
部1および信号検出部2が磁気的なものになるだけで、
他の信号処理系は上述と同様であるからである。
ト9発明の効果 以上に述べたように本発明によれば組立調整が簡単かつ
容易で、正確な回転位置信号を提供するエンコーダが得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としてのエンコーダの構成図
、 第2図は従来のエンコーダの一例を示す構成図、第3図
はエンコーダの検出信号の波形図、第4図は第2図のエ
ンコーダのA相およびB相信号のベクトル図、 第5図は第1図について光学式エンコーダの具体的な構
成図、 第6図は第5図の一部の具体的回路図、第7図は第5図
および第6図に図示のエンコーダにより得られる信号の
ベクトル図、 第8図は第6図の加算器の詳細回路図、第9図は第6図
に図示の回路の他の詳細回路図である。 (符号の説明) 1−機構部、 2・一回転信号検出回路、 3・−信号調整回路、 4・一回転信号発生回路、 6−・−発光ダイオード、 7−受光部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転部の回転に応じた周期的な波形を有し、且つ回
    転部の回転方向が識別し得るように相互に所定の位相差
    を有する第1および第2の信号を発生する回転信号検出
    手段と、該第1および第2の信号のベクトル和とベクト
    ル差とがほゞ直交するようにベクトル和としての第3の
    信号およびベクトル差としての第4の信号を算出する信
    号調整手段と、該第3および第4の信号に基づいて前記
    回転部の回転方向および回転位置に相当する信号を発生
    する回転信号発生手段とを具備するエンコーダ。 2、前記信号調整手段は第1および第2の信号の振幅を
    調整し得る増幅回路を有する、特許請求の範囲第1項に
    記載のエンコーダ。
JP90085A 1985-01-09 1985-01-09 エンコ−ダ Pending JPS61160012A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP90085A JPS61160012A (ja) 1985-01-09 1985-01-09 エンコ−ダ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP90085A JPS61160012A (ja) 1985-01-09 1985-01-09 エンコ−ダ

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Publication Number Publication Date
JPS61160012A true JPS61160012A (ja) 1986-07-19

Family

ID=11486556

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP90085A Pending JPS61160012A (ja) 1985-01-09 1985-01-09 エンコ−ダ

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JP (1) JPS61160012A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01250019A (ja) * 1988-01-11 1989-10-05 Superior Electric Co:The 二相信号発生装置及び二相信号発生方法
JPH02130421A (ja) * 1988-11-10 1990-05-18 Omron Tateisi Electron Co 信号波形処理装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS565327A (en) * 1979-06-25 1981-01-20 Nippon Chem Ind Co Ltd:The Preparation of high purity alkali chromate

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