JPS61213627A - エンコ−ダ分割数増加方法 - 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】 ［概　要］ 機械的な回転角度、若しくは直線移動量を計測するエン
コーダの分割数を増加する方法であって、エンコーダの
９０度の位相差を有する正弦波を発生する２つの検出素
子の出力信号の和を求める加算器と、差を求める減算器
を設け、２つの検出素子の出力信号に併せて加算器の出
力信号および減算器の出力信号を出力とする。これによ
って、スリット板に改造を加えることなく分割数を２倍
にできる。

［産業上の利用分野］ 本発明は、機械的な回転角度、若しくは直線的移動量を
計測するエンコーダの分割数を増加する方法に関する。

移動する物体の動きを制御するには、物体の現在の位置
を正確に計測する必要があり、その目的にエンコーダが
しばしば用いられる。

エンコーダの性能を左右する最も重要な特性は、分解能
、即ち単位移動量に対する分割数であって、この分割数
の多いほど精密な計測ができ、従って精密な制御ができ
ることになる。

［従来の技術］ エンコーダの分割数は、スリット板の加工および発光／
受光素子の感度等から限度があり、受光素子の出力の段
階では増加させることはできなかった。

従って、従来は、第６図に示すように、９０度の位相差
を有するＡ相とＢ相の受光素子正弦波出力から、”デユ
ーティ比が５０％の矩形波を作り、その各立ち上がりお
よび立ち下がりごとにパルスを発生させて、１周期に４
個のパルスとして出力するようにしていた。

即ち、論理出力におけるＡ相とＢ相の位相差を利用して
、分割数を増加する方法を採っていた。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、従来使用しているスリット板および発光／受
光素子に改造を加えることなく、分割数を２倍にした出
力を発生する新規な方法を提供しようとするものである
。従って、上記の論理回路を使用すれば、１周期に８個
のパルスを発生することができるものである。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明のエンコーダ分割数増加方法の原理ブロ
ック図を示す。

第１図において、１および２は、検出素子であり、被計
測体の移動量（回転または直線移動）に対応して、それ
ぞれ、検出素子ｌおよび２には、９０度位相差のある正
弦波が発生される。

３は加算器であって、検出素子１および２のアナログ出
力を加算する。

４は減算器であって、検出素子１および２のアナログ出
力の減算を行う。

受光素子１の出力Ｓｉｎθ、受光素子２の出力Ｃｏｓ　
θ、に加えて加算器３の出力（５ｉｎＯ十Ｃｏｓθ）、
および減算器４の出力（Ｓｉｎθ−Ｃｏｓθ）を、この
エンコーダの出力として出し、以下、従来と同様なアナ
ログ回路および論理回路を用いて、パルス出力を得る。

［作用］ 第６図により説明した従来の方法における波形の関係を
、第２図の波形関係図について、さらに詳細に説明する
。

検出素子ｌおよび２は、９０度の位相差を有する正弦波
を発生し、第１の検出素子１の発生する正弦波（Ａ相）
を、ｙ＝ｓｉｎθ　とすると、第２の検出素子２の発生
する正弦波（Ｂ相）は、ｙ＝ｓｉｎ（θ＋π／　２）＝
　Ｃｏｓθ　となる。

これらの正弦波の＋側のとき、論理回路における論理“
１”とし、−側のとき論理“０″とすることによ、って
、図のＡ゛およびＢ゛に示すような、デユーティ比５０
％のパルス波を得る。

Ａ相（Ｓｉｎθ）、　Ｂ相（Ｃｏｓθ）の正弦波が、ｙ
＝０となる角度を算出すると、 （１）　　ｙ　＝　Ｓｉｎθ　　・　　θ＝Ｑ＋ｎπ（
２）　　ｙ　＝　Ｃｏｓθ　　：　　θ＝Ｗ／２　　＋
ｎπ（ｎ　＝０．１．２．−・　） つぎに、第３図の波形関係図に示すように、加算器３の
正弦波出力（Ａ＋８）、ｙ＝Ｓｉｎθ＋Ｃｏｓθ、およ
び減算器４の正弦波出力（Ａ−８）、ｙ＝ｓｉｎθ−Ｃ
ｏｓθ　が＋側のとき論理“１”とし、−側のとき論理
“０′とすることによって、デユーティ比５０％のパル
ス波（Ａ＋８）”および（Ａ−Ｂ）が得られ、そのｙ＝
０となる角度を算出すると、 （３）　　Ｙ＝　Ｓｉｎθ＋Ｃｏｓθ：θ＝３π／４＋
ｎπ（４）　　　ｙ　　＝　　　Ｓｉｎ　　θ　−Ｃｏ
ｓ　　θ　　；　　θ　＝　　　　π　／　　４　−ト
　ｎ　　π（ｎ　＝０．１．２．−・　） 従って、上記によって得られる４つのパルス波、（１）
　　　Ａ’　　、　　　（２）　　　Ｂ’　　、　　　
（３）（＾十Ｂ）’、（４）　　　（八−Ｂ）゛　は、
第４図に示すように、π／４　づつ位相のずれたものと
なる。

（１）　　Ｓｉｎθ　　　　　　　　　　０＋ｎｇ（３
）　　Ｓｉｎθ−Ｃｏｓθ　：　　π／４＋ｎπ（２）
　　Ｇｏｓθ　　　　　　：　　２π／４＋ｎπ（４）
　　Ｓｉｎθ＋Ｃｏｓθ　：　　３π／４＋ｎπこの４
つのパルス波について、その各立ち上がりおよび立ち下
がりでパルスを発生させれば、正弦波の１周期を８分割
したパルスが得られることになる。

［実施例］ 以下第５図に示す実施例により、本発明の要旨を具体的
に説明する。

第５図は、本発明の実施例の光学式エンコーダであって
、１および２は、受光素子であり、それぞれ発光素子５
および６の発生する光を、コード円板７ならびにスリッ
ト板８を通じて受光する。

スリット板８には、同図（ｂ）に示すように、食い違っ
た２組のスリットが設けられ、コード円板の回転に対応
して、それぞれ、その下にある受光素子ｌおよび２には
、９０度位相差のある正弦波が発生される。

３は加算器であって、受光素子１および２のアナログ出
力を加算する。

４は減算器であって、受光素子１および２のアナログ出
力の減算を行う。

受光素子１の出力Ｓｉｎθ、受光素子２の出力Ｃｏｓθ
に加えて、加算器３の出力（Ｓｉｎθ＋Ｃｏｓθ）、お
よび減算器４の出力（Ｓｉｎθ−Ｃｏｓθ）を、このエ
ンコーダの出力として出し、以下、従来と同様な論理回
路を用いて、正弦波出力の１周期を８分割したパルスを
出力することができる。

［発明の効果］ 以上説明のように本発明によれば、スリット板に改造を
加えることなく、比較的簡単な回路を追加するだけで、
エンコーダの分割数を２倍にすることができ、その実用
上の効果はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図、第３図は本発明における波形関係図、第４図は
本発明の出力波形を示す図、 第５図は本発明の実施例のブロック図、第６図は従来例
の出力波形関係図である。 図面において、 １．２は検出素子（受光素子）、　　３は加算器、４は
減算器、　　　　　　　　　５．６は発光素子、７はコ
ード円板、　　　　　　　８はスリット板、をそれぞれ
示す。 苓ｊｆＥ−＠め原理１・・１閲 峯１訂 １！項５１由ξトリろ）廻寸勾呵イめ凹（１のｌ）拳２
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機械的な回転角度、若しくは直線的移動量に対応して９
   ０度の位相差を有する２つの正弦波形を発生する２つの
   検出素子（１）および（２）を有するエンコーダにおい
   て、 該２つの検出素子（１）および（２）の出力信号の和を
   算出する加算器（３）、 ならびに、差を算出する減算器（４）を備え、前記検出
   素子（１）および（２）の各出力信号、ならびに、前記
   加算器（３）および前記減算器（４）の各出力信号を、
   出力するよう構成したことを特徴とするエンコーダ分割
   数増加方法。