JPS6122212A - Photoencoder - Google Patents

Photoencoder

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Publication number
JPS6122212A
JPS6122212A JP14224384A JP14224384A JPS6122212A JP S6122212 A JPS6122212 A JP S6122212A JP 14224384 A JP14224384 A JP 14224384A JP 14224384 A JP14224384 A JP 14224384A JP S6122212 A JPS6122212 A JP S6122212A
Authority
JP
Japan
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circuit
motor
output
signal
reference signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP14224384A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Yanagida
柳田 詔二
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPS6122212A publication Critical patent/JPS6122212A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental

Abstract

PURPOSE:To simplify a construction of a servo circuit, by controlling light emission quantity of a luminant element in response to two position signals emitted from a photoencoder in accordance with a moving body, and by generating and issuing a servo motor speed command reference signal. CONSTITUTION:A disk 92 provided with a slit 92a is fixed onto a rotating shaft 91, such as selection motor, space motor, etc. (not shown). A light emission diode 94 and a mask 93 are mounted onto mounting disks 97, 98 embracing a disk 92. Each four slits 93a, 93b are installed in a position deviated by angle of 90 deg. with the same distance as the slit 92a in response to the slit 92a in the mask 93. A photodiode pellet 95 is constructed with two diodes 95a, 95b in a position where a ray of light is received after it passed through the slits 93a, 93b. A position signal output of the pellet 95 is processed by an electronic circuit on a printed substrate 96 and the light emission quantity of the element 94 is controlled and a servomotor speed command reference signal is outputted. By this, accuracy of the servocontrol is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 庄4九」 この発明は、サーボコントロールに使用するフォトエン
コーダに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a photo encoder used for servo control.

且米葺景 例えば活字ホイール型インパクトプリンタにおいては、
活字ホイールの回転速度2位置決め制御やキャリッジの
移動速度制御2位置決め制御をするために、活字ホイー
ルを駆動するセレクションモータやキャリッジを駆動す
るスペースモータの回転をフォトエンコーダで検出し、
この検出結果に基づいてセレクションモータやスペース
モータをサーボコントロールしている。
For example, in a type wheel type impact printer,
In order to perform type wheel rotation speed 2 positioning control and carriage movement speed 2 positioning control, the rotation of the selection motor that drives the type wheel and the space motor that drives the carriage is detected using a photo encoder.
Based on this detection result, the selection motor and space motor are servo controlled.

まず、従来のサーボコントロール回路で使用されるフォ
トエンコーダの一例を第1図乃至第4図を参照して説明
する。
First, an example of a photo encoder used in a conventional servo control circuit will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

このフォトエンコーダは、第1図に示すように、セレク
ションモータやスペースモータの回転軸(移動体) 1
に固着したディスク2を挟んで発光ダイオード3とマス
ク4及び3個のフォトダイオードを形成したフォトダイ
オードペレット5とを対向配置してなる。
As shown in Figure 1, this photo encoder is used for the rotation axis (moving body) of the selection motor and space motor.
A light-emitting diode 3, a mask 4, and a photodiode pellet 5 on which three photodiodes are formed are arranged to face each other with a disk 2 fixedly placed between them.

そのディスク2には、その全周に亘って所定の幅のスリ
ット2aを形成しである。
A slit 2a of a predetermined width is formed in the disk 2 over its entire circumference.

一方、マスク4には、第2図に示すように、ディスク2
のスリット2aに対応し、同一のスリットに対して90
°位相がずれる位置関係で2個のの位置信号発生用スリ
ット4a、4bを形成すると共に、補償用スリット4c
を形成しである。
On the other hand, as shown in FIG.
90 for the same slit.
Two position signal generating slits 4a and 4b are formed with a phase-shifted positional relationship, and a compensation slit 4c is formed.
It is formed.

また、フォトダイオードペレット5には、マスク4の2
個の位置信号発生用スリット4a、4bに対応して2個
の位1d信号発生用フォトダイオード5a、5bを形成
すると共に、マスク4の補償用スリット4cに対応して
補償用フォトダイオード5cを形成しである。
In addition, the photodiode pellet 5 has two parts of the mask 4.
Two 1d signal generating photodiodes 5a, 5b are formed corresponding to the position signal generating slits 4a, 4b, and a compensation photodiode 5c is formed corresponding to the compensation slit 4c of the mask 4. It is.

そして、これ等のマスク4及びフォトダイオードペレッ
ト5は、発光ダイオード3からの射出光をディスク2の
スリット2a及びその位置信号発生用スリン1−4a、
4bを介してフォトダイオード5a、5bが受光すると
共に、発光ダイオード3からの射出光を連続的に補償用
マスク4Cを介してフォトダイオ−1<5cが受光する
ように配置しである。
These masks 4 and photodiode pellets 5 direct the emitted light from the light emitting diode 3 to the slits 2a of the disk 2 and the slits 1-4a for generating position signals.
The photodiodes 5a and 5b receive light through the light emitting diode 4b, and the photodiodes 1<5c are arranged so that the light emitted from the light emitting diode 3 is continuously received through the compensation mask 4C.

このエンコーダの位置信号発生・発光量制御回路は、第
3図に示すように、2個の位置信号発生回路6,7及び
発光量制御回路8からなる。
The position signal generation/emission amount control circuit of this encoder consists of two position signal generation circuits 6 and 7 and a light emission amount control circuit 8, as shown in FIG.

その位置信号発生回路6は、フォトダイオードペレット
5の位置信号発生用フォトダイオード5aの出力信号か
ら位置信号φAを生成して出力し、位置信号発生回路7
は、位置信号発生用フォト・ダイオード5bの出力信号
から位置信号φBを生成して出力する。
The position signal generation circuit 6 generates and outputs a position signal φA from the output signal of the position signal generation photodiode 5a of the photodiode pellet 5, and outputs the position signal φA.
generates and outputs a position signal φB from the output signal of the position signal generating photodiode 5b.

また、発光用制御回路8は、ボリュームVR,。Further, the light emission control circuit 8 has a volume VR.

オペアンプOP、、抵抗RI、コンデンサC1からなる
比例積分回路と、トランジスタQ1及び抵抗R2とから
なり、補償用フォトダイオード5Cの出力に応じて比例
積分回路の出力によってトランジスタQ1のベース電流
を制御して、発光ダイオード乙に供給する電流II−を
制御する。
It consists of a proportional-integral circuit consisting of an operational amplifier OP, a resistor RI, and a capacitor C1, a transistor Q1, and a resistor R2, and the base current of the transistor Q1 is controlled by the output of the proportional-integral circuit according to the output of the compensation photodiode 5C. , controls the current II- supplied to the light emitting diode B.

このフォトエンコーダにあっては、モータの回転軸1の
回転に同期したディスク2の回転によって、マスク4の
スリット4a、4bがディスク2−3= の同一スリットに対して90”位相がずれる位置関係で
形成されているので、位置信号発生用フォトダイオード
5a、5bの出力信号を入力する位置信号発生回路6,
7からは、各々第4図に示すように、回転軸1の回転速
度に応じた周波数で且つ90“の位相差を有する2つの
位置信号φA。
In this photo encoder, due to the rotation of the disk 2 in synchronization with the rotation of the rotation shaft 1 of the motor, the slits 4a and 4b of the mask 4 are in a positional relationship that is 90" out of phase with respect to the same slit of the disk 2-3. Since the position signal generation circuit 6 inputs the output signals of the position signal generation photodiodes 5a and 5b,
7, two position signals φA each have a frequency corresponding to the rotational speed of the rotary shaft 1 and a phase difference of 90", as shown in FIG.

φBが出力される。φB is output.

この場合、これ等の2つの位置信号φA、φBは、各々
その振幅のピークレベル■oが一定であることが速度制
御9位置決め制御の制御精度上要求される。
In this case, it is required for the control accuracy of the speed control 9 positioning control that these two position signals φA and φB each have a constant amplitude peak level ■o.

ところが、位置信号発生用フォトダイオード5a、5b
の出力特性2発光ダイオード乙の発光特性は、周囲温度
や経時変化によって変動するので、何等補償(補正)を
しなければ位置信号φA。
However, the position signal generating photodiodes 5a and 5b
Output characteristics 2 The light emitting characteristics of light emitting diode B fluctuate depending on the ambient temperature and changes over time, so unless some compensation (correction) is made, the position signal φA.

φBの振幅も変動する。The amplitude of φB also varies.

そこで、このエンコーダにおいては、発光ダイオード乙
の射出光を直接受光する補償用フォトダイオード5cが
別途設けてあり、この補償用フォトダイオード5Cの出
力信号の変動に応じて発光=4− 量制御回路8が発光ダイオード乙に供給する電流を制御
するようにしている。
Therefore, in this encoder, a compensating photodiode 5c that directly receives the light emitted from the light emitting diode B is separately provided, and the amount of light emitted = 4-amount control circuit 8 according to fluctuations in the output signal of the compensating photodiode 5C. controls the current supplied to the light emitting diode B.

つまり、位置信号発生用フォトダイオード5a。In other words, the position signal generating photodiode 5a.

5b及び補償用フォトダイオード5Cの環境条件が同じ
であるとすると、周囲温度等の変動によって発光ダイオ
ード乙の発光量が変化したとき、また位置信号発生用フ
ォトダイオード5a、5b自体の出力特性の変動が発生
したときには、位置信号発生用フォトダイオード5a、
5bの出力の変動と補償用フォトダイオード5Cの出力
の変動とは同じになる。
Assuming that the environmental conditions of 5b and compensation photodiode 5C are the same, when the amount of light emitted from light emitting diode 2 changes due to changes in ambient temperature, etc., or when the output characteristics of position signal generation photodiodes 5a and 5b themselves change. When this occurs, the position signal generating photodiode 5a,
The fluctuation in the output of the compensation photodiode 5b is the same as the fluctuation in the output of the compensation photodiode 5C.

そこで、この補償用フォトダイオード5Cの出力の変動
に応じて発光量制御回路8が発光ダイオード乙に供給す
る電流を制御してその発光量を制御することによって、
位置信号発生用フォトダイオード5a、5bの出力、す
なわち位置信号発生回路6.7から構成される装置信号
φA、φBの振幅のピークレベルが一定になるように制
御する。
Therefore, the light emission amount control circuit 8 controls the current supplied to the light emitting diode B in accordance with the fluctuation in the output of the compensation photodiode 5C, thereby controlling the light emission amount.
The outputs of the position signal generating photodiodes 5a and 5b, that is, the peak levels of the amplitudes of the device signals φA and φB constituted by the position signal generating circuit 6.7 are controlled to be constant.

このように、従来のフォトエンコーダにあっては、発光
素子からの射出光をディスクのスリットを介して受光す
る2個の位置信号発生用の受光素子とは別に1発光素子
からの射出光を直接受光する補償用受光素子を設け、こ
の補償用受光素子の出力変動に応じて発光素子の発光量
を制御して、2つの位置信号の振幅のピークレベルが一
定になるように制御している。
In this way, in a conventional photo encoder, in addition to the two position signal generation light receiving elements that receive the light emitted from the light emitting element through the slit of the disk, the emitted light from one light emitting element is directly received. A compensation light-receiving element is provided to receive light, and the amount of light emitted by the light-emitting element is controlled in accordance with output fluctuations of the compensation light-receiving element so that the peak levels of the amplitudes of the two position signals are constant.

しかしながら、このようなフォトエンコーダにあっては
、例えば位置信号発生用受光素子の熱的条件と補償用受
光素子の熱的条件が異なったり、マスクの位置信号発生
用スリットあるいは補償用スリットへのほこりの付着等
によって1位置信号発生用受光素子の出力変動と補償用
受光素子の出力変動とが異なることがある。
However, in such a photo encoder, for example, the thermal conditions of the photodetector for position signal generation and the thermal conditions of the compensation photodetector may be different, or dust may enter the slit for position signal generation or compensation slit of the mask. The output fluctuation of the one-position signal generation light receiving element and the output fluctuation of the compensation light receiving element may be different due to the adhesion or the like.

また、ディスクとマスク(位置信号発生用受光素子)と
の間隙が変化した場合やディスクの面振れによって1回
転中にディスクとマスク(位置信号発生用受光素子)と
の間隙が変化した場合にも、補償用受光素子の出力には
影響が生じないが、位置信号発生用受光素子の出力は変
動する。
Also, if the gap between the disk and the mask (light receiving element for position signal generation) changes, or if the gap between the disk and the mask (light receiving element for position signal generation) changes during one rotation due to surface runout of the disk, , the output of the compensation light-receiving element is not affected, but the output of the position signal-generating light-receiving element fluctuates.

このように、位置信号発生用受光素子の出力と補償用受
光素子の出力とが異なる変動を示した場合には、補償用
受光素子の出力によって位置信号発生用受光素子の出力
、すなわち位置信号の振幅のピークレベルを正確に補正
することができず、位置信号の振幅のピークレベルを一
定に維持できないという問題がある。
In this way, when the output of the position signal generating light receiving element and the output of the compensation light receiving element exhibit different fluctuations, the output of the position signal generating light receiving element, that is, the position signal There is a problem in that the amplitude peak level cannot be corrected accurately and the amplitude peak level of the position signal cannot be maintained constant.

次に、′従来のサーボコントロール回路におけるサーボ
モータ速度基準信号発生回路について第5図を参照して
説明する。
Next, a servo motor speed reference signal generation circuit in a conventional servo control circuit will be explained with reference to FIG.

このサーボモータ速度基準信号発生回路は、前記したフ
ォトエンコーダの位置信号発生回路6゜7から構成され
る装置信号φA、φBを、抵抗R3〜R5及びオペアン
プOP2からなる回路によって反転して合計4個の位置
信号A、A、B。
This servo motor speed reference signal generation circuit inverts the device signals φA and φB made up of the above-mentioned photo encoder position signal generation circuit 6゜7 by a circuit made up of resistors R3 to R5 and an operational amplifier OP2, resulting in a total of four signals. position signals A, A, B.

Bを生成し、その各位置信号A、A、B、Bをダイオー
ドI)、〜D4で半波整流して、位置信号φA、φBを
余波整流して合成する。
The position signals A, A, B, and B are half-wave rectified by diodes I) and ~D4, and the position signals φA and φB are rectified and synthesized.

これによって、モータ回転中は、例えば第6図に破線で
示すようなピークレベルがvpの信号が生成される。
As a result, while the motor is rotating, a signal whose peak level is vp as shown by the broken line in FIG. 6, for example, is generated.

そこで、この信号を抵抗R6及びコンデンサC2からな
る積分回路によって積分し、モータ回転中は第6図に実
線で示すような積用出力を成牛ずる。
Therefore, this signal is integrated by an integrating circuit consisting of a resistor R6 and a capacitor C2, and while the motor is rotating, a product output as shown by the solid line in FIG. 6 is generated.

そして、この積分出力Vaと抵抗R8及びダイオードD
5で生成した電圧とを、抵抗R8〜R1,。
Then, this integrated output Va, resistor R8 and diode D
The voltage generated in step 5 is connected to resistors R8 to R1.

コンデンサC2及びオペアンプOP3で加算増幅して、
サーボモータ速度基準信号V r e fとして出力す
る。
Addition amplification is performed using capacitor C2 and operational amplifier OP3,
Output as servo motor speed reference signal V r e f.

また、モータ停止時は第6図に示すように積分回路に入
力される信号のレベルがピーク電圧VPの1/、I’H
に落込むため、抵抗R12,ツェナダイオードZDI及
びダイオードD6からなる補正回路によって補正電圧v
bを付与した積分出力をvbに保持し、モータ停止時の
サーボモータ速度基準信号V r e fがあるレベル
以下にならないようにしている。
Furthermore, when the motor is stopped, the level of the signal input to the integrating circuit is 1/1/I'H of the peak voltage VP, as shown in Fig. 6.
Therefore, a correction circuit consisting of resistor R12, Zener diode ZDI, and diode D6 adjusts the correction voltage v
The integral output given b is held at vb to prevent the servo motor speed reference signal V r e f from falling below a certain level when the motor is stopped.

しかしながら、このようなサーボモータ速度基準信号発
生回路にあっては、平滑を完全に行なうことはできず、
第6図に示すようにリップルΔV=8− が生じ、このリップルΔVは位置信号の周波数が下がる
程大きくなるので、その平均値は位置信号に比例しなく
なり、高精度のサーボコントロールを行なうことができ
ない。
However, in such a servo motor speed reference signal generation circuit, it is not possible to completely smooth the signal.
As shown in Figure 6, a ripple ΔV = 8- occurs, and this ripple ΔV increases as the frequency of the position signal decreases, so its average value is no longer proportional to the position signal, making it difficult to perform high-precision servo control. Can not.

また、このように従来のサーボコントロール回路におい
ては、エンコーダの発光素子の発光量を制御する回路と
サーボモータ速度基準信号発生回路とは全く分離独立し
て設けている。
Furthermore, in the conventional servo control circuit as described above, the circuit for controlling the amount of light emitted from the light emitting element of the encoder and the servo motor speed reference signal generation circuit are provided completely separately and independently.

l−迫 この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、サー
ボコントロールの制御精度の向上を図ることを目的とす
る。
l-Sako This invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to improve the control accuracy of servo control.

構−1又 以下、この発明の構成を一実施例に基づいて説明する。Structure-1 Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained based on one embodiment.

第7図は、この発明を実施したフォトエンコーダを備え
た活字ホイール型プリンタの一例を示す外観斜視図であ
る。
FIG. 7 is an external perspective view showing an example of a type wheel type printer equipped with a photo encoder embodying the present invention.

このプリンタの外筐部は、機構部及び制御部を収納する
下ケース11及び上ケース12と、活字ホイールやリボ
ンカセット等の交換等のための開閉自在なカバー13と
からなる。
The outer casing of this printer consists of a lower case 11 and an upper case 12 that house a mechanical section and a control section, and a cover 13 that can be opened and closed for replacing type wheels, ribbon cassettes, and the like.

第8図及び第S図は、このプリンタの機構部の一例を示
す略平面図及び正面図である。
FIG. 8 and FIG. S are a schematic plan view and a front view showing an example of the mechanical part of this printer.

この機構部は、フレーム21.21間に印字する用紙を
巻付けて給送するプラテン22を回転自在に取付けであ
る。
In this mechanical section, a platen 22 is rotatably mounted between frames 21 and 21, which wraps and feeds paper to be printed.

このプラテン22は、フレーム21に固着したステッピ
ングモータからなるラインフィードモータ23によって
、モータギヤ24.アイドルギヤ25、このアイドルギ
ヤ25に同動するギヤ26゜タイミングベルト27及び
プラテンギヤ28を介して駆動されて、自動的に用紙を
給送する。
This platen 22 is moved by a motor gear 24. An idle gear 25, a gear 26° that moves together with the idle gear 25, a timing belt 27, and a platen gear 28 are driven to automatically feed the paper.

また、このプラテン22の両端部には、ノブ29.29
を固着してあり、用紙装填時や用紙抜き取り時には、こ
のノブ29.29を回すことによって手動で回転できる
Additionally, knobs 29 and 29 are provided at both ends of the platen 22.
is fixed, and can be manually rotated by turning the knobs 29 and 29 when loading or removing paper.

さらに、このプラテン22の前方には、第7図に示すよ
うに、ペイルローラ30を装着したペーパペイル31を
プラテン側に付勢して揺動自在に配置しである。
Further, in front of the platen 22, as shown in FIG. 7, a paper pail 31 equipped with a pail roller 30 is arranged so as to be biased toward the platen and swingable.

一方、フレーム21.21間にに固着したロンド’53
.34上には、キャリッジ35をプラテン22に対して
その軸方向に平行移動可能に載置している。
On the other hand, Rondo '53 stuck between frames 21 and 21.
.. A carriage 35 is mounted on the platen 34 so as to be movable parallel to the platen 22 in its axial direction.

このキャリッジ35は、キャリアフレーム36上に、活
字ホイール37と、活字ホイール37の活字を叩く印字
ハンマ38と、活字ホイール37を回転駆動するセレク
ションモータ40及びこのセレクションモータ40の回
転を検出するフォトエンコーダ(セレクションセンサ)
41と、インクリボン42を装填したリボンカセット4
3等とを備えている。
The carriage 35 has a type wheel 37 on a carrier frame 36, a print hammer 38 that hits the type on the type wheel 37, a selection motor 40 that rotationally drives the type wheel 37, and a photo encoder that detects the rotation of the selection motor 40. (Selection sensor)
41 and a ribbon cassette 4 loaded with an ink ribbon 42
It is equipped with 3rd class.

そして、サブフレーム45には、DCモータからなるス
ペースモータ46を装着し、このスペースモータ46に
はその回転軸46aの回転を検出するフォトエンコーダ
(スペースセンサ)47を取付けである。
A space motor 46 made of a DC motor is attached to the subframe 45, and a photo encoder (space sensor) 47 is attached to the space motor 46 to detect the rotation of its rotating shaft 46a.

また、サブフレーム45.45’の両側部には、スペー
スモータ46の回転軸46aに固着したピニオンギャ4
8に嗜み合うギヤ50を一体形成したプーリ51をその
軸51aをサブフレーム45゜45′間に回転自在に装
着して配設すると共に、ガイドプーリ52をその軸52
aをサブフレーム45.45’ に回転自在に装着して
配設している。
Further, pinion gears 4 fixed to the rotating shaft 46a of the space motor 46 are provided on both sides of the subframe 45, 45'.
A pulley 51 integrally formed with a gear 50 that engages with the shaft 51a of the pulley 51 is rotatably mounted between the subframes 45 and 45', and a guide pulley 52 is mounted between the subframes 45 and 45'.
a is rotatably mounted on a subframe 45, 45'.

そして、これ等のプーリ51及びガイドプーリ52間に
スペースワイヤ53を張装し、このスペースワイヤ53
の端部をキャリッジ35の側部に固定して、スペースモ
ータ46によってキャリッジ35を移動する。
Then, a space wire 53 is stretched between these pulleys 51 and guide pulleys 52, and this space wire 53
The end of the carriage 35 is fixed to the side of the carriage 35, and the carriage 35 is moved by a space motor 46.

第10図は、このプリンタの制御部の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a control section of this printer.

この制御部60のT1061には、ホストシステム側か
らプリンタインタフェース62を介して、印字文字デー
タ、スペース(キャリッジ移動量)データ、ラインフィ
ード及びパックラインフィード(フィード量を含む)を
指示するラインフィードデータ等の各種データが入力さ
れる。
T1061 of the control unit 60 receives print character data, space (carriage movement amount) data, line feed data for instructing line feed and pack line feed (including feed amount) from the host system side via the printer interface 62. Various data such as

マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と称す)6
3は、CPU、ROM、RAM及びT10等からなり、
このプリンタの制御の内のラインフィード(紙送り)動
作及びスペース(キャリッジ移動)動作の制御を司る。
Microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer") 6
3 consists of a CPU, ROM, RAM, T10, etc.
It controls the line feed (paper feeding) operation and the space (carriage movement) operation among the printer controls.

つまり、このマイコン63は、ラインフィードドライブ
回路64にラインフィードデータLFDの出力してライ
ンフィードモータ23を駆動制御してプラテン22を回
動制御し、ラインフィート及びバックラインフィードを
制御する。
That is, the microcomputer 63 outputs line feed data LFD to the line feed drive circuit 64, drives and controls the line feed motor 23, controls rotation of the platen 22, and controls line feet and back line feed.

また、このマイコン63は、キャリッジ35の移動量に
相当するスペースモータ46の回転量を指令する回転量
データDVAC及びその回転方向を指定する回転方向指
示信号DIRC:を、スペースサーボドライブ回路65
に出力して、スペースモータ46を回転駆動してキャリ
ッジ35を所定の方向に所要量だけ移動させるスペース
動作を行なわせる。
Further, the microcomputer 63 sends rotation amount data DVAC that instructs the amount of rotation of the space motor 46 corresponding to the amount of movement of the carriage 35 and a rotation direction instruction signal DIRC that specifies the direction of rotation to the space servo drive circuit 63.
is output to rotate the space motor 46 to perform a space operation in which the carriage 35 is moved by a required amount in a predetermined direction.

このスペースサーボドライブ回路65は、マイコン63
からの回転量データDVAC,回転方向指示信号DTR
,C及びスペースセンサ47からの位置信号Pcに基づ
いてスペースモータ46を駆動制御する。
This space servo drive circuit 65 is a microcomputer 63
Rotation amount data DVAC, rotation direction instruction signal DTR from
, C and the position signal Pc from the space sensor 47, the space motor 46 is driven and controlled.

なお、このスペースサーボドライブ回路65の詳細につ
いては後述する。また、ここで、スペースセンサ47か
らの位置信号Pcとは、2個の位置信号PA(φA)、
PB (φB)及びモータ速度指令基準信号V r e
 fを総称したものである。
Note that details of this space servo drive circuit 65 will be described later. Moreover, here, the position signal Pc from the space sensor 47 includes two position signals PA (φA),
PB (φB) and motor speed command reference signal V r e
It is a general term for f.

一方、マイコン6日は、このプリンタの制御の内のスペ
ース及びラインフィート以外の例えば印字、リボンフィ
ート等の制御を司る回路である。
On the other hand, the microcomputer 6 is a circuit that controls functions other than the space and line feet of the printer, such as printing and ribbon feet.

つまり、このマイコン66は、ハンマドライブ回路67
にハンマドライブパルスHDを出力して印字ハンマ38
を構成するハンママグネツ1−38Aを駆動制御して、
ハンマ3811によって活字ホイール37の活字を叩か
せる。
In other words, this microcomputer 66 has a hammer drive circuit 67.
Output the hammer drive pulse HD to the printing hammer 38.
Drive control of the hammer magnet 1-38A that constitutes the
The type characters on the type wheel 37 are struck by the hammer 3811.

また、このマイコン66は、リボンフィードドライブ回
路68にリボンドライブデータRDを出力して第8図で
は図示を省略したリボンフィートモータ6日を駆動制御
し、リボンカセット43のインクリボン42をフィード
させる。
The microcomputer 66 also outputs ribbon drive data RD to a ribbon feed drive circuit 68 to drive and control a ribbon foot motor (not shown in FIG. 8) to feed the ink ribbon 42 of the ribbon cassette 43.

さらに、このマイコン66は、活字ホイール37の回転
量に相当するセレクションモータ40の回転量を指令す
る回転量データDVAS及びその回転方向を指定する回
転方向指示信号DTR8を、セレクションサーボドライ
ブ回路70に出力して、セレクションモータ40を回転
駆動し、活字ホイール37を所定の方向に所要量だけ回
転させ、所要の活字を印字ハンマ38によって叩かれる
位置にする。
Furthermore, this microcomputer 66 outputs rotation amount data DVAS that commands the rotation amount of the selection motor 40 corresponding to the rotation amount of the type wheel 37 and a rotation direction instruction signal DTR8 that specifies the rotation direction to the selection servo drive circuit 70. Then, the selection motor 40 is driven to rotate, the type wheel 37 is rotated in a predetermined direction by the required amount, and the desired type is placed in a position where it is struck by the printing hammer 38.

このセレクションサーボドライブ回路70は、マイコン
66からの回転量データDVAS、回転方向II示信号
r)IR8及びセレクションセンサ41からの位置信号
Psに基づいて、セレクションモータ40を1駆動制御
する。
The selection servo drive circuit 70 controls the selection motor 40 by one drive based on the rotation amount data DVAS from the microcomputer 66, the rotation direction II indicating signal r)IR8, and the position signal Ps from the selection sensor 41.

なお、こ・こで5セレクシヨンセンサ41からの位置信
号Psとは、2個の位置信号PA(φA)。
Note that the position signal Ps from the 5 selection sensor 41 here and here refers to two position signals PA (φA).

pn (φB)及びモータ速度指令基準信号V ref
を総称したものである。
pn (φB) and motor speed command reference signal V ref
It is a general term for.

第11図は、スペースサーボドライブ回路65の一例を
示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the space servo drive circuit 65.

このスペースサーボドライブ回路65には、キヤリツジ
35の移動開始にあたってマイコン63から回転量デー
タDVAC及び回転方向指示信号DIRCが入力される
The space servo drive circuit 65 receives rotation amount data DVAC and rotation direction instruction signal DIRC from the microcomputer 63 when the carriage 35 starts moving.

そして、その回転方向指示信号DIRC:は選択回路7
1に入力され、この選択回路71は回転方向指示信号D
TRCに応じて加算器72及びインバータフ3のいずれ
か一方の出力を選択してサーボアンプ74に出力する。
The rotation direction instruction signal DIRC: is the selection circuit 7.
1, and this selection circuit 71 receives the rotation direction instruction signal D.
The output of either the adder 72 or the inverter 3 is selected according to the TRC and output to the servo amplifier 74.

それによって、スペースモータ35がその回転方向指示
信号DIRCで指示された方向に回転を開始する。
Thereby, the space motor 35 starts rotating in the direction instructed by the rotation direction instruction signal DIRC.

一方、回転量データDVACは位置誤差カウンタ75に
セットされ、この位置誤差カウンタ75の内容が位置誤
差指示信号PEとして速度指令信号発生器76に送られ
て、その内容によって速度指令信号V c−のレベルが
決定される。すなわち、キャリッジ35の所要移動距離
が大きい程速度指令信号Vc−のレベルが大きくなって
、スペースモータ46が高速回転をする。
On the other hand, the rotation amount data DVAC is set in a position error counter 75, and the contents of this position error counter 75 are sent as a position error instruction signal PE to a speed command signal generator 76. level is determined. That is, the greater the required moving distance of the carriage 35, the greater the level of the speed command signal Vc-, and the space motor 46 rotates at a higher speed.

そして、スペースモータ46が回転を開始すると、スペ
ースセンサ47からはキャリッジ35の単位移動量を示
し、互いに90°位相が異なった2個の周期的微少検出
信号を増幅して生成した2個の位置信号PA、PTIが
出力されると共に、その2個の位置信号PA、PRから
生成したモータ速度指令基準信号V r e fが出力
される。
Then, when the space motor 46 starts rotating, the space sensor 47 indicates the unit movement amount of the carriage 35 and generates two position signals by amplifying two periodic minute detection signals that are 90 degrees out of phase with each other. The signals PA and PTI are output, and the motor speed command reference signal V r e f generated from the two position signals PA and PR is output.

このスペースセンサ47からの位置信号PA。Position signal PA from this space sensor 47.

PRは、各々微分器78.79で微分されて微分信号d
A/d t、dB/d tに変換された後、余波整流器
80.81で余波整流され、余波整流加算器82が加算
され、この全波整流加算器82からスペースモータ46
の実速度信号Vwtとして出力される。
PR is differentiated by differentiators 78 and 79, respectively, and a differential signal d is obtained.
After being converted into A/d t and dB/d t, the aftereffects are rectified by the aftereffect rectifiers 80 and 81, and added by the aftereffect rectification adder 82. From this full-wave rectification adder 82, the space motor 46
is output as an actual speed signal Vwt.

一方、スペースセンサ47からモータ速度指令基準信号
V r e fは、速度指令信号発生器76に入力され
る。
On the other hand, the motor speed command reference signal V r e f from the space sensor 47 is input to the speed command signal generator 76 .

さらに、スペースセンサ47からの位置信号PA、PI
目よ、位置パルス信号発生器84にも入力され、この位
置パルス信号発生器84からスペースモータ46の回転
に伴ないキャリッジ35が単位量移動する毎に位置パル
スPPが位置誤差カウンタ75に出力される。
Furthermore, position signals PA and PI from the space sensor 47
The position pulse signal generator 84 also outputs a position pulse PP to the position error counter 75 each time the carriage 35 moves by a unit amount as the space motor 46 rotates. Ru.

それによって、この位置誤差カウンタ75の内容が位置
パルスPPが入力される毎に減算されて、この内容が位
置誤差指示信号PEとして速度指令信号発生器76に入
力される。
As a result, the contents of the position error counter 75 are subtracted every time the position pulse PP is input, and the contents are input to the speed command signal generator 76 as the position error instruction signal PE.

そこで、この速度指令信号発生器76は、スペースセン
サ47からのモータ速度指令基準信号V r e fに
基づいて位置誤差カウンタ75からの位置誤差指示信号
PEに応じてキャリッジ35の現在位置と目的停止位置
との距離に応じたレベルの速度指令信号Vc−を生成し
て出力する。
Therefore, the speed command signal generator 76 determines the current position and the intended stop of the carriage 35 based on the motor speed command reference signal V r e f from the space sensor 47 and the position error command signal PE from the position error counter 75. A speed command signal Vc- of a level corresponding to the distance to the position is generated and output.

そして、この速度指令信号発生器76からの速度指令信
号Vcと余波整流加算器82からの実速度信号Vwとが
加算器72で加算され、この加算器72の出力V c−
+ V w”と、この加算器72の出力を反転するイン
バータ73の出力V c−十V w”、!jが、選択回
路71で回転方向指示信号D I RCに応じて選択さ
れてサーボアンプ74に出力され、スペースモータ46
が駆動される。
Then, the speed command signal Vc from the speed command signal generator 76 and the actual speed signal Vw from the aftereffect rectification adder 82 are added by the adder 72, and the output of the adder 72 is V c-
+ V w”, and the output of the inverter 73 that inverts the output of this adder 72, V c - + V w”,! j is selected by the selection circuit 71 according to the rotation direction instruction signal D I RC and output to the servo amplifier 74 , and the space motor 46
is driven.

このスペースモータ46の回転に従って位置誤差カウン
タ75の内容が次第に減少していき、それにつれて速度
指令信発生器76からの速度指令信号Vc−のレベルも
減少し、スペースモータ46の回転速度が低下していく
As the space motor 46 rotates, the content of the position error counter 75 gradually decreases, and accordingly, the level of the speed command signal Vc- from the speed command signal generator 76 also decreases, and the rotational speed of the space motor 46 decreases. To go.

そして、キャリッジ35が目的停止位置に到達して位置
誤差カウンタ75の内容が零になると、位置誤差カウン
タ75は目的位置到達指令信号PDを選択回路71に出
力する。
Then, when the carriage 35 reaches the target stop position and the content of the position error counter 75 becomes zero, the position error counter 75 outputs the target position arrival command signal PD to the selection circuit 71.

それによって、選択回路71は、加算器72及びインバ
ータ73の出力の代わりに、スペースセンサ47からの
位置信号PA及び微分器78からの微分信号dA/dt
を加算する加算回路85の出力を選択するので、選択回
路71を介して位置信号PAと微分信号dA/dtとの
差信号がサーボアンプ74に入力され、スペースモータ
46は停止する。
Thereby, the selection circuit 71 uses the position signal PA from the space sensor 47 and the differential signal dA/dt from the differentiator 78 instead of the outputs of the adder 72 and the inverter 73.
Since the output of the adder circuit 85 that adds up is selected, the difference signal between the position signal PA and the differential signal dA/dt is input to the servo amplifier 74 via the selection circuit 71, and the space motor 46 is stopped.

このスペースサーボドライブ回路65の全体的な動作の
制御タイムチャートの一例を第12図に示しである。
An example of a control time chart of the overall operation of this space servo drive circuit 65 is shown in FIG.

これを筒中に説明すると、キャリッジ35、すなわちス
ペースモータ46の正方向回転指示とその回転量がマイ
コン63から入力され、それに伴なって第10図(イ)
に示す速度指令信号■c″′がサーボアンプ74に入力
されて、増幅された電圧がスペースモータ46の端子間
に印加され、同図(ト)に示すように正方向のモータ電
流MTが流れる。
To explain this in the cylinder, an instruction to rotate the carriage 35, that is, the space motor 46 in the forward direction and its rotation amount is input from the microcomputer 63, and accordingly, as shown in FIG.
The speed command signal c"' shown in the figure is input to the servo amplifier 74, and the amplified voltage is applied between the terminals of the space motor 46, causing a positive motor current MT to flow as shown in FIG. .

これによって、スペースモータ46が正方向に回転を開
始して、同時に同図(ロ)に示すように位置信号PA、
PBが出力され、この位置信号PA、PBによって得ら
れる同図(ハ)に示す実速度信号Vwもサーボアンプ7
4に入力される。
As a result, the space motor 46 starts rotating in the forward direction, and at the same time, as shown in FIG.
PB is output, and the actual speed signal Vw shown in FIG.
4 is input.

これ等の速度指令信号vc−と実速度信号Vwとは互い
に逆極性で常に相殺し合うが、スペースモータ46の回
転子イナーシャ、負荷イナーシャ等のために、スペース
モータ46の回転速度は速度指令信号vcに直ちに応答
できず、ある勾配で上昇していく。
These speed command signal vc- and actual speed signal Vw have opposite polarities and always cancel each other out, but due to the rotor inertia, load inertia, etc. of the space motor 46, the rotational speed of the space motor 46 is different from the speed command signal. It cannot respond immediately to vc and rises at a certain gradient.

このとき、V c + V W+< Oであり、モータ
電流−20= MTは正方向に流れ、スペースモータ46は加速を続け
ていく。
At this time, Vc+VW+<O, the motor current -20=MT flows in the positive direction, and the space motor 46 continues to accelerate.

そして、スペースモータ46の回転速度が、その位置誤
差での設定速度に近づくと、V c−+ V w”=0
となり、モータ電流MIは略零となって定速回転を行な
う。
Then, when the rotation speed of the space motor 46 approaches the set speed based on the position error, V c-+ V w"=0
Therefore, the motor current MI becomes approximately zero and the motor rotates at a constant speed.

そして、スペースモータ46の回転によって位置誤差カ
ウンタ75の内容が減少していき、ある位置誤差になる
と、速度指令信号vc−のレベルが切換わって減少する
Then, as the space motor 46 rotates, the content of the position error counter 75 decreases, and when a certain position error is reached, the level of the speed command signal vc- is switched and decreases.

このとき、スペースモータ46の回転は即答できないの
で、一時的にVc7+Vw’>0となり、モータ電流M
Iは逆方向に流れる。
At this time, since the rotation of the space motor 46 cannot be determined immediately, Vc7+Vw'>0 temporarily, and the motor current M
I flows in the opposite direction.

以下同様の動作を繰り返して、キャリッジ35が目的停
止り位置に到達すると、位置誤差カウンタ75の内容が
零になり、第9図(ニ)に示すように目的位置到達指示
信号PDが選択回路81に出力される。
Thereafter, the same operation is repeated, and when the carriage 35 reaches the target stop position, the content of the position error counter 75 becomes zero, and the target position arrival instruction signal PD is output to the selection circuit 81 as shown in FIG. 9(d). is output to.

このとき、速度指令信号Vc−及び実速度信号Vw+は
カットされ、その代わりに同図(ホ)、(へ)に示す目
的位置にて印加される位置信号PA及びその微分信号d
A/dtがサーボアンプ74に入力されて、スペースモ
ータ46は停止する。
At this time, the speed command signal Vc- and the actual speed signal Vw+ are cut, and instead the position signal PA and its differential signal d are applied at the target positions shown in (E) and (F) of the same figure.
A/dt is input to the servo amplifier 74, and the space motor 46 is stopped.

なお、セレクションサーボドライブ回路70の構成につ
いては、このスペースドライブ回路65と同様であるの
でその説明は省略する。
Note that the configuration of the selection servo drive circuit 70 is the same as that of the space drive circuit 65, so a description thereof will be omitted.

このように、このプリンタにおいては、スペースセンサ
47及びスペースドライブ回路65によってスペースモ
ータ46をサーボコントロールするサーボコントロール
回路を、また、セレクションセンサ41及びセレクショ
ンサーボドライブ回路70によってセレクションモータ
40を制御するサーボコントロール回路を構成している
As described above, in this printer, the space sensor 47 and the space drive circuit 65 provide a servo control circuit for controlling the space motor 46, and the selection sensor 41 and the selection servo drive circuit 70 provide a servo control circuit for controlling the selection motor 40. It constitutes a circuit.

次に、このプリンタにおけるセレクションセンサ24及
びスペースセンサ29を構成するこの発明を実施したフ
ォトエンコーダの詳細について第13図以降を参照して
説明する。
Next, details of the photo encoder embodying the present invention, which constitutes the selection sensor 24 and the space sensor 29 in this printer, will be explained with reference to FIGS. 13 and subsequent figures.

第13図は、フォトエンコーダの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 13 is a sectional view showing the configuration of the photo encoder.

このフォトエンコーダは、セレクションモータ40、ス
ペースモータ46等の回転軸91に固着したディスク9
2と、マスクS3と、これ等のディスク92及びマスク
93を挟んで対向する発光素子である発光ダイオード9
4及び2個のフォトダイオードを形成したフォトダイオ
ードペレット95と、このフォトダイオードペレット9
5の各フォトダイオードからの信号を増幅処理する位置
信号増幅器等を形成したプリント基板96と、これ等の
部品を保持する取付板97.!3Bとからなる。
This photo encoder has a disk 9 fixed to a rotating shaft 91 of a selection motor 40, a space motor 46, etc.
2, a mask S3, and a light emitting diode 9, which is a light emitting element, facing each other with these disks 92 and mask 93 in between.
A photodiode pellet 95 having four and two photodiodes formed thereon, and this photodiode pellet 9
a printed circuit board 96 on which a position signal amplifier, etc. for amplifying and processing signals from each photodiode of 5; and a mounting plate 97 for holding these components. ! It consists of 3B.

そのディスクS2は、第14図に示すように、全周に亘
って同一円周−にに等間隔で形成した所定幅の複数のス
リット92.を有している。
As shown in FIG. 14, the disk S2 has a plurality of slits 92 of a predetermined width formed at equal intervals on the same circumference over the entire circumference. have.

また、マスク93は、第15図に示すようにディスクS
2のスリット92aに対応し、スリット92aと同一間
隔でηつ90°位相がずれる位置関係で形成した位置信
号発生用の各々4個のスリット93a及び93bを有し
ている。
Further, the mask 93 is attached to the disk S as shown in FIG.
The four slits 93a and 93b for position signal generation are formed in a positional relationship corresponding to the two slits 92a, at the same interval as the slits 92a, and 90 degrees out of phase with the slits 92a.

さらに、フォトダイオードペレット95は、第15図に
破線で示すように、マスク9乙の位置信号発生用の4個
のスリット93aに対応する位置信号発生用フォトダイ
オード95aと、位置信号発生用の4個のスリット93
bに対応する位置信号発生用フォトダイオード95bと
を有している。
Further, the photodiode pellet 95 includes position signal generating photodiodes 95a corresponding to the four position signal generating slits 93a of the mask 9B, and four position signal generating photodiodes 95a, as shown by broken lines in FIG. 93 slits
It has a position signal generating photodiode 95b corresponding to position signal generating photodiode 95b.

第16図は、このエンコーダの信号処理回路の一例を示
す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of a signal processing circuit of this encoder.

この信号処理回路は、第1.第2の位置信号φA、φB
を出力する位置信号発生回路101゜102と、これ等
の位置信号発生回路101,102からの各位置信号φ
A、φBに基づいて発光ダイオード94の発光量を制御
すると共に、モータ速度指令基準信号V r e fを
出力する発光量制御・基準信号発生回路103とからな
る。
This signal processing circuit includes the first signal processing circuit. Second position signals φA, φB
position signal generation circuits 101 and 102 that output position signals φ from these position signal generation circuits 101 and 102
It is comprised of a light emission amount control/reference signal generation circuit 103 that controls the light emission amount of the light emitting diode 94 based on A and φB and outputs a motor speed command reference signal V r e f.

その位置信号発生回路101,102は、夫々オペアン
プop4.抵抗R53,コンデンサC5からなる反転増
幅器と、オペアンプOP5.抵抗R14,振幅調整用ボ
リュームvR2からなる反転増幅器と、平均値調整用ボ
リュームVR3とからなる。
The position signal generation circuits 101 and 102 each have an operational amplifier op4. An inverting amplifier consisting of a resistor R53 and a capacitor C5, and an operational amplifier OP5. It consists of an inverting amplifier consisting of a resistor R14, an amplitude adjustment volume vR2, and an average value adjustment volume VR3.

そして、位置信号発生回路101は、位置信号発生用フ
第1・ダイオード95aの出力信号から位置信号φ八を
生成して出力する。
Then, the position signal generation circuit 101 generates and outputs a position signal φ8 from the output signal of the first diode 95a for position signal generation.

また、位置信号発生回路102は、位置信号発生用フォ
トダイオード95bの出力信号から位置信号φBを生成
して出力する。
Further, the position signal generating circuit 102 generates and outputs a position signal φB from the output signal of the position signal generating photodiode 95b.

発光量制御・基準信号発生回路103は、位置信号発生
回路101,102からの位置信号φA。
The light emission amount control/reference signal generation circuit 103 receives the position signal φA from the position signal generation circuits 101 and 102.

φBを各々二乗する二乗回路104と、この二乗回路1
04からの各二乗出力を加算する加算回路105と、こ
の加算回路105の加算出力を開平する開平(平方根)
回路106と、この開平回路106からの開平出力を抵
抗R1oを介して入力する給電制御回路107とからな
る。
A squaring circuit 104 that squares φB, and this squaring circuit 1
An adder circuit 105 that adds each square output from 04, and a square root (square root) that calculates the added output of this adder circuit 105.
It consists of a circuit 106 and a power supply control circuit 107 which inputs the square root output from the square root circuit 106 via a resistor R1o.

その二乗回路104は、位置信号φAを二乗する二乗回
路M、と、位置信号φBを二乗する二乗回路M2とから
なり、各二乗出力eOI+ e02を加算回路105に
出力する。
The squaring circuit 104 includes a squaring circuit M that squares the position signal φA and a squaring circuit M2 that squares the position signal φB, and outputs each square output eOI+e02 to the addition circuit 105.

加算回路105は、入力抵抗R,5,R,6,帰還抵抗
RI? 、抵抗R+8及びオペアンプOP6からなり、
二乗回路104からの各二乗出力EIOI+eo2を加
算した加算出力eO3を開平回路106に出力する。
The adder circuit 105 includes input resistors R, 5, R, 6, and a feedback resistor RI? , consisting of a resistor R+8 and an operational amplifier OP6,
An addition output eO3 obtained by adding each square output EIOI+eo2 from the square circuit 104 is output to the square root circuit 106.

開平回路106は、入力抵抗R2o 、帰還抵抗R25
,抵抗R22,二乗回路M3.オペアンプ○P7+コン
デンサc6.ダイオードD7がらなり、加算回路105
からの加算出方eo3を開平(平方根を算出)した開平
出力eO4を抵抗23を介して給電制御回路107に出
力すると共に、その開平出力e04をモータ速度指令基
準信号V r e fとして出力する。
The square root circuit 106 includes an input resistance R2o and a feedback resistance R25.
, resistor R22, square circuit M3. Operational amplifier ○P7 + capacitor c6. Diode D7 becomes active, adding circuit 105
A square root output eO4 obtained by square rooting (calculating the square root of) the addition output eo3 from eo3 is output to the power supply control circuit 107 via the resistor 23, and the square root output e04 is output as the motor speed command reference signal V r e f.

給電制御回路107は、ボリュームVR4,オボアンプ
OP8.抵抗R26++コンデンサc7からなる比例積
分回路と、この比例積分回路の出力に応じてベース電流
が制御されるトランジスタQ2と、抵抗R26とからな
る。
The power supply control circuit 107 has a volume VR4, an ovo amplifier OP8. It consists of a proportional-integral circuit consisting of a resistor R26++ and a capacitor c7, a transistor Q2 whose base current is controlled according to the output of this proportional-integral circuit, and a resistor R26.

次に、このエンコーダにおける発光量制御の原理につい
て説明する。
Next, the principle of light emission amount control in this encoder will be explained.

まず1位置信号φA、φBのプラス側及びマイナス側の
振幅のピークレベルをVoZVJとして、l Vo  
l = l Vo−1=Voとしたとき、各位置信号φ
A、φB間には90°の位相差があるので、φA = 
V o sj、n o・= (1)φ口= V OCo
50 ・= (2)と表わされ、これ等の(1)、 (
2)式から、=ム儒弓肩肩青=フi・・・(3) の関係が成立し、ここでsin O+cos2B = 
1であるので、−11記(3)式は、 57石マ=50’ −1”Vo ・(4)と表わせる。
First, let the peak levels of the positive and negative amplitudes of the 1-position signals φA and φB be VoZVJ, then l Vo
When l = l Vo-1 = Vo, each position signal φ
Since there is a phase difference of 90° between A and φB, φA =
V o sj, no・= (1) φ mouth = V OCo
50 ・= (2), and these (1), (
From the formula 2), the following relationship is established: =Muyuu shoulder shoulder blue=Fi... (3) where sin O+cos2B =
1, the equation (3) in -11 can be expressed as: 57 koku = 50'-1''Vo (4).

つまり、90”の位相差を持ち、振幅のピークレベルが
等しい2つの正弦波信号については、その各二乗和の平
方根は、振幅のピークレベルと絶対値の等しい直流レベ
ル(一定値)になり、この直流レベルは2つの正弦波信
号の振幅のピークレベルに対して1:1で比例すると云
える。
In other words, for two sine wave signals with a phase difference of 90" and equal peak amplitude levels, the square root of the sum of their squares will be a DC level (constant value) whose absolute value is equal to the peak amplitude level, It can be said that this DC level is 1:1 proportional to the peak level of the amplitudes of the two sine wave signals.

したがって、2つの位置信号φA、φBの各々の二乗の
和の開平を行なう(平方根をとる)ことによって、位置
信号φA、φBに1:1で比例したレベル信号を得られ
る。
Therefore, by performing the square root of the sum of the squares of the two position signals φA and φB (taking the square root), a level signal proportional to the position signals φA and φB at a ratio of 1:1 can be obtained.

このことを、このフォトエンコーダの発光量制御・基準
信号発生回路103について説明する。
This will be explained regarding the light emission amount control/reference signal generation circuit 103 of this photo encoder.

まず、二乗回路104の各二乗回路M 1 、 M 2
のスケールファクタをに1とすると、二乗回路M 1 
、 M 2の各二乗出力eO1+ C02は、前述した
(1)、 (2)式から、 ”01”Kl’φA2= K 、・VO”sin’fl
−(5)C02=Kl’φB2= K 1  ・V O
’ cos20 ・= (6)となり、これ等の二乗出
力eO1+ C02を加算する加算回路105の加算出
力eo3は。
First, each square circuit M 1 , M 2 of the square circuit 104
If the scale factor of is 1, then the square circuit M 1
, M2's square output eO1+C02 is obtained from the above equations (1) and (2) as follows: ``01''Kl'φA2=K, VO''sin'fl
-(5) C02=Kl'φB2= K 1 ・V O
' cos20 ・= (6), and the addition output eo3 of the addition circuit 105 that adds these squared outputs eO1+C02 is.

eo 3 =  R++(eo 11R+s+eo 2
 /R+6)・・・(7) となる。ここで、R+s = R,6とすると、上記(
5)。
eo 3 = R++(eo 11R+s+eo 2
/R+6)...(7) Here, if R+s = R, 6, the above (
5).

(6)、 (7)式から、加算出力eo3は、eo3=
 (R17/RI6)  ・K1  ・VO(sin 
O+cosθ) = (R17/RI6)  ・Kt  ・Vo ・・・
(8)となる。
From equations (6) and (7), the addition output eo3 is eo3=
(R17/RI6) ・K1 ・VO(sin
O+cosθ) = (R17/RI6) ・Kt ・Vo...
(8) becomes.

したがって、開平回路106の開平出力e04は、二乗
回路M3のスケールファクタをに2とすとなる。この(
9)式において、K1=に2.R2゜=R2,,R15
=R,、?  とすれば、開平出力e04は、 e04=VO・・・(10) となる。
Therefore, the square root output e04 of the square root circuit 106 has a scale factor of 2 for the squaring circuit M3. this(
In formula 9), K1=2. R2゜=R2,,R15
=R,,? Then, the square root output e04 is as follows: e04=VO (10).

つまり、開平出力eO4は、振幅のピークレベルVOで
且つ位相が90°異なる2つの正弦波位置信号φA、φ
Bについて、その振幅のピークレベルVOの値に対して
1:1で比例する直流信号になる。
In other words, the square root output eO4 is composed of two sinusoidal position signals φA, φ that are at the peak amplitude level VO and have a phase difference of 90°.
B becomes a DC signal whose amplitude is proportional to the value of the peak level VO at a ratio of 1:1.

この開平回路106からの開平出力e。4は抵抗R23
を介して給電制御回路107に与えられるので、この給
電制御回路107は、 C804/ R23)  (V z /VR4)= O
”・(11)の関係が成立するように発光ダイオードS
4に供給する電流を制御する。
Square root output e from this square root circuit 106. 4 is resistance R23
This power supply control circuit 107 is given to the power supply control circuit 107 via C804/R23) (Vz/VR4)=O
”・The light emitting diode S is
Controls the current supplied to 4.

つまり、この(]1)式におけるR 231 V 7.
 。
That is, R 231 V 7. in this formula (]1).
.

vR4は一定であるので、この(11)式が成立するた
めには、e04”一定になるように発光ダイオード94
の電流を制御しなければならない。
Since vR4 is constant, in order for this equation (11) to hold true, the light emitting diode 94 must be set so that e04 is constant.
The current must be controlled.

そして、e04ニ一定になるようにする制御することは
、前記(10)式から、e04”VOであるので、位置
信号φA、φBの振幅のピークレベルVo  (Vo 
” l Vo“1=lVo−1)を一定に制御すること
になる。
Since the control to keep e04 constant is e04''VO from the above equation (10), the peak level Vo (Vo
"lVo"1=lVo-1) is controlled to be constant.

このようにして1位置信号φA、φBの振幅のピークレ
ベルが変動した場合には、その振幅のピークレベルが変
動前のレベルになるように発光量制御・基準信号発生回
路103が発光ダイオード94に供給する電流を制御し
て発光量を制御し、それによって位置信号φA、φBの
振幅のピークレベルが一定に制御される。
When the peak level of the amplitude of the 1-position signals φA and φB fluctuates in this way, the light emission amount control/reference signal generation circuit 103 controls the light emitting diode 94 so that the peak level of the amplitude becomes the level before the fluctuation. The amount of light emitted is controlled by controlling the supplied current, thereby controlling the peak levels of the amplitudes of the position signals φA and φB to be constant.

そして、この発光量制御・位置信号発生回路103は、
その開平回路106の開平出力eo4をモータ速度指令
基準信号V r e fとして出力する。
The light emission amount control/position signal generation circuit 103 is
The square root output eo4 of the square root circuit 106 is outputted as the motor speed command reference signal V r e f.

この開平回路106の開平出力’1104は、上述した
ように位置信号の周波数に関係なく常に位置信号に比例
した直流レベルとなるので、周波数によってレベルが変
動したり、リップルが発生したりすることがなく、理想
的なモータ速度指令基準信号V r cfとなり、安定
した高精度のサーボコントロールを行なうことができる
As mentioned above, the square root output '1104 of the square root circuit 106 always has a DC level proportional to the position signal regardless of the frequency of the position signal, so the level does not vary depending on the frequency or ripples occur. Therefore, the ideal motor speed command reference signal V r cf is obtained, and stable and highly accurate servo control can be performed.

このように、このフォトエンコーダにあっては、2つの
位置信号を各々二乗してこの二乗結果を加算し、この加
算結果を開平して、この開平結果に応じて発光素子に電
流を供給すると共に、その開平結果をサーボモータ速度
指令基準信号として出力するようにしている。
In this way, this photo encoder squares each of the two position signals, adds the square results, squares the sum, and supplies current to the light emitting element according to the square root result. , the square root result is output as a servo motor speed command reference signal.

それによって、従来のフ第1・エンコーダのように位置
信号発生用受光素子の出力と補償用受光素子との出力と
が異なって正確に位置信号の振幅のピークレベルを一定
に制御できないという事態が生じることなく、常に正確
に位置信号の振幅のピークレベルを一定に制御すること
ができる。
This eliminates the situation in which the output of the position signal generation light receiving element and the compensation light receiving element are different and the peak level of the amplitude of the position signal cannot be accurately controlled at a constant level, unlike in the conventional F1 encoder. Therefore, it is possible to accurately control the peak level of the amplitude of the position signal to be constant at all times.

また、補償用の受光素子やそのためのマスクのスリン1
−が不要になるので、小型化及び低コス1へ化をも図れ
る。
In addition, the light receiving element for compensation and the mask Surin 1
Since - is no longer necessary, it is possible to achieve miniaturization and low cost.

それと共に、位置信号の振幅に比例した直流レベルのモ
ータ速度指令基準信号が得られるので、安定したサーボ
制御を行なうことができる。
At the same time, since a DC level motor speed command reference signal proportional to the amplitude of the position signal is obtained, stable servo control can be performed.

なお、上記実施例においては、この発明を活字ホイール
型プリンタのセレクションモータ、スペースモータのサ
ーボコントロール制御に使用するエンコーダに実施した
例について述べたが、これに限るものではなく、活字ホ
イール型プリンタのラインフィードサーボコントロール
回路あるいはその他のドツトインパクトプリンタ、サー
マルプリンタに使用されるエンコーダやプリンタ以外の
その他各種装置のサーボコントロール回路で使用するフ
ォトエンコーダにも同様に実施できることは勿論である
In the above embodiment, an example was described in which the present invention was implemented in an encoder used for servo control of a selection motor and a space motor of a type wheel type printer, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to a type wheel type printer. Of course, the present invention can be similarly applied to line feed servo control circuits, encoders used in other dot impact printers and thermal printers, and photo encoders used in servo control circuits of various devices other than printers.

また、上記実施例では、この発明をロータリエンコーダ
について実施した例について述べたが、リニアエンコー
ダについても同様に実施できる。
Further, in the above embodiments, an example in which the present invention is applied to a rotary encoder has been described, but the invention can also be applied to a linear encoder in the same manner.

さらに、フォトエンコーダであれば、発光素子−32= 及び受光素子に何を使用してもよいこと、透過型だけで
なく反射型であってもよいこと、及びその構成が上記実
施例の構成に限られないこと等は云うまでもない。
Furthermore, as long as it is a photo encoder, any material may be used for the light emitting element-32= and the light receiving element, it may be of a reflective type as well as a transmissive type, and its configuration is the same as that of the above embodiment. Needless to say, there are no limitations.

グしじ緊 以上説明したように、この発明によるフォトエンコーダ
は、2つの位置信号に基づいて発光素子の発光量を制御
すると共に、サーボモータ速度指令基準信号を出力する
ので、サーボコントロール回路の構成が簡単になると共
に、サーボコントロールの制御精度が向」ユする。
As explained above, the photoencoder according to the present invention controls the amount of light emitted from the light emitting element based on two position signals, and also outputs the servo motor speed command reference signal, so the configuration of the servo control circuit is This simplifies the process and improves the control accuracy of the servo control.

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

第1図及び第2図は、サーボコントロール回路で使用す
る従来のフォトエンコーダの一例を示す概略構成図及び
その構部平面図、 第3図は、同じくその位置信号発生・発光量制御出回路
の一例を示す回路図、 第4図は、同じくその位置信号発生回路から構成される
装置信号φA、φBの波形図、 第5図及び第6図は、サーボコン1−ロール回路で使用
するサーボモータ基準信号発生回路の一例を示す回路図
及びその動作説明に供する波形図、 第7図は、この発明によるフォトエンコーダを備えたプ
リンタの一例を示す外観斜視図、第8図及び第9図は、
同じくその機構部の一例を示す平面図及び正面図、 第10図は、同じくその制御部を示すブロック図、第1
1図及び第12図は、同じく第10図のスペースサーボ
ドライブ回路の一例を示すブロック図及びその作用説明
に供する各部の波形図、 第13図は、この発明を実施したフォトエンコーダの構
成を示す断面図、 第14図及び第15図は、同じくそのディスク及びマス
クの平面図、 第16図は、同じくその信号処理回路の一例を示す回路
図である。 91・・・回転軸     92・・・ディスク93・
・・マスク     94・・・発光ダイオード95・
・フ第1・ダイオードペレッh 95a、95b・・・位置信号発生用 フォトダイオード 101.102・・・位置信号発生回路103・発光量
制御・基準信号発生回路第12図 第13図
Figures 1 and 2 are a schematic configuration diagram and a plan view of its structural parts showing an example of a conventional photo encoder used in a servo control circuit, and Figure 3 is a diagram showing the position signal generation/light emission amount control output circuit. A circuit diagram showing an example; Fig. 4 is a waveform diagram of device signals φA and φB similarly constructed from the position signal generation circuit; Figs. 5 and 6 are servo motor standards used in the servo controller 1-roll circuit. A circuit diagram showing an example of a signal generating circuit and a waveform diagram for explaining its operation; FIG. 7 is an external perspective view showing an example of a printer equipped with a photo encoder according to the present invention; FIGS. 8 and 9 are
Similarly, FIG. 10 is a plan view and front view showing an example of the mechanism part, and FIG. 10 is a block diagram showing the control part.
1 and 12 are block diagrams showing an example of the space servo drive circuit shown in FIG. 10, and waveform diagrams of various parts to explain its operation. FIG. 13 shows the configuration of a photo encoder embodying the present invention. 14 and 15 are plan views of the disk and mask, and FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of the signal processing circuit. 91... Rotating shaft 92... Disk 93.
・Mask 94 ・Light emitting diode 95 ・
・F1 ・Diode pellet h 95a, 95b...Photodiode for position signal generation 101.102...Position signal generation circuit 103・Light emission amount control・Reference signal generation circuit Fig. 12 Fig. 13

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 移動体の移動に応じて2つの位置信号を発生するフ
ォトエンコーダにおいて、前記2つの位置信号に基づい
て発光素子の発光量を制御すると共に、サーボモータ速
度指令基準信号を生成出力する発光量制御・基準信号発
生手段を設けたことを特徴とするフォトエンコーダ。 2 発光量制御・基準信号発生手段が、2つの位置信号
を各々二乗する二乗手段と、該二乗手段の二乗結果を加
算する加算手段と、該加算手段の加算結果を開平する開
平手段と、該開平手段の開平結果に応じて発光素子に電
流を供給する給電制御手段とを備え、前記開平手段の開
平結果をサーボモータ速度指令基準信号として出力する
特許請求の範囲第1項記載のフォトエンコーダ。
[Scope of Claims] 1. In a photo encoder that generates two position signals according to the movement of a moving body, the amount of light emitted from a light emitting element is controlled based on the two position signals, and a servo motor speed command reference signal is controlled. A photo encoder characterized in that it is provided with means for controlling the amount of light emitted and generating a reference signal to generate and output. 2. The light emission amount control/reference signal generation means includes squaring means for squaring each of the two position signals, addition means for adding the squared results of the squaring means, square rooting means for rooting the addition result of the addition means; 2. The photo encoder according to claim 1, further comprising power supply control means for supplying current to the light emitting element according to the square root result of the square root means, and outputting the square root result of the square root means as a servo motor speed command reference signal.
JP14224384A 1984-07-11 1984-07-11 Photoencoder Pending JPS6122212A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013181982A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd Optical encoder having led current adjustment system

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JP2013181982A (en) * 2012-03-01 2013-09-12 Avago Technologies General Ip (Singapore) Private Ltd Optical encoder having led current adjustment system

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