JPS6128816A - 移動量検出装置 - 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〉 本発明は移動量検出装置に係る。

〈従来の技術〉 従来から、回転角度等の移動量を計測する光学的移動量
検出装置において、第３図に示すような移動量に伴って
発生する特定位相差をもつパルス列発生装置が広く用い
られている。第３図において回転板１の軸２が被測対象
の回転体の軸に結合されている。回転板１の円周にそっ
て所定の角度隔ててスリット３が備えてあり、送光装置
（Ｅｌｏ）４からの変調光をＡ相Ｂ相２本の光ファイバ
５１，５゜によって上記回転板のスリット３を介して特
定の位相差φ例えばφ−Ｔづらせて結合させ、これらの
投光側光ファイバ５１，５２に対向して受光側光ファイ
バ６１，６゜を配置して受光側光ファイバ６、．６２の
端部に光・電気変換素子からなる受光装置（０／Ｅ）７
を備えている。かかる装置において回転体が回転すると
、回転体の回転軸に結合された回転円板１は回転体の回
転とともに回転し、これによって受光装置７は、第４図
に示すようなＡ、Ｂ２相の特定位相差φをもつ二つのパ
ルス列を出力する。

これら二つのパルス列の波形の立上り、立下りの変化点
から回転を検出し、ＡＢ二相のパルスの位相差より正転
あるいは逆転を検出し、パルス変化を積算しあるいは減
算して回転角を測定する乙とができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし回転板１がパルス変化点で止まるとチャタリング
を発生することが起った。かかるチャタリングによるパ
ルスを計数すると、被測回転体の回転角に誤差が導入さ
れる。またこのようなチャタリングの原因としては、■
入射光強度の変動、■送受光装置でのＥｌｏ　。

０／Ｅ素子の電圧変動、■機械的振動、■バックラッシ
ュ等がある。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、移動量検出装置でのパルス計数による移動量検出に
おいて、メカニズムのバックラッシュ、チャタリング等
で計数値に誤差が導入されない移動量検出装置を提供　
　　　　１１することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 かかる目的を達成した本発明による移動量検出装置の構
成は、移動量に伴って発生される特定位相差をもつ二つ
のパルス列から、移動量と移動方向とを検出する移動量
検出装置において、上記二つのパルス列のいずれか一方
のパルス列のパルス立上りあるいは立下りの検出と、対
応する他方のパルス列のパルスの高低二つのレベルの検
出によって、移動方向を検出するとともに、上記立上り
あるいは立下り変化点での検出パルスを検出された移動
方向に応じて積算パルスあるいは減算パルスとして出力
する信号判別手段と、これら積算パルスあるいは減算パ
ルスを計数するカウンタと、上記信号判別手段からの移
動方向検出信号を保持し、継続する移動方向検出信号と
比較し、移動方向の状態変化を調べ、状態変化の有無の
信号を出力する状態保持手段と、該状態保持手段からの
状態変化の出力が変化有りを出力した場合、上記信号判
別手段からカウンタべ行く上記検出パルスを保持し、つ
づく上記状態変化の出力が変化無し−を出力した場合は
、先きに保持した上記検出パルスとこれに継続する検出
パルスを上記カウンタへ出力し、あるいはつづく上記状
態変化の出力が変化有りを出力した場合は、先きに保持
した上記検出パルスを捨て、これに継続する検出パルス
を上記カウンタへ出力するとともに、上記状態保持手段
が状態変化無しを継続して出力しているときは検出パル
スをそのままカウンクヘ出力するカウンタ制御手段とを
備えていることを特徴とするものである。

く実　施　例〉 本発明による移動量検出装置の１実施例を図面を参照し
ながら説明する。第１図は本発明の１実施例の構成図で
ある。第１図に示すような移動量検出装置の受光装置７
から、第２図のような移動量即ち回転角に伴って発生さ
れ、特定位相差φをもっＡＢ相二つのパルス列が信号判
別回路１０へ入力している。信号判別回路１０ではＡＢ
相二つの入力パルス列の一方、例えＣｆＡ相パルス列の
パルス立上りあるいは立下りを検出し、Ａ相と対応する
他方、即ちＢ相パルス列のパルスの高低二つのレベルを
検出する。第２図に示すＡＢ２相のパルス列の立上り検
出↑、立下り検出↓ヒレベル検出Ｈ，Ｌを第１表に、正
転時（左から）と逆転時（右から）の時間の経過にとも
なう変化を示す。

第　　２　　表 第１表から分る如く、正転と逆転で、ＡＢ２相の立上り
あるいは立下りは対応する時点のＢＡ相の高低レベル状
態との間に特定の関係があり、この関係を第２表に示す
。ＡＢ二つのパルス列のいずれか一方のパルス列のパル
スの立上りあるいは立下りを検出し、このときの他方の
パルス列のパルスのレベルを検出することによって移動
方向が正転か逆転かが検出される。

信号判別回路１０は第２表の関係を備えているのでＡＢ
２相のパルスの入力毎に移動方向即ち正・逆転を判別し
、乙の正・逆転判別信号を状態保持回路１１へ出力する
。また、信号判別回路１０は立上りあるいは立下り変化
点での検出パルスを、検出されｔコ移動方向の正転・逆
転に対応して積算パルスあるいは減算パルスとして出力
する。状態保持回路１１は入力した正転あるいは逆転の
判別信号を保持し、継続する判別信号と比較し、移動方
向の状態変化の有無を調べ、移動方向の変化があれば変
化有りを出力し、なければ変化無しの信号をカウンタ制
御回路１２へ出力する。カウンタ制御回路１２は、信号
判別回路１０から立上りあるいは立下り変化点での検出
パフｐスが移動方向検出によって正転・逆転に応じ、積
算パルスあるいは減算パルスとして入力されるとともに
、状態保持回路１１から状態変化の有無の信号を入力し
ている。カウンタ制御回路１２は状態保持回路１１から
の状態変化の有無の信号によって、積算パルスあるいは
減算パルスのカウンタへの供給を監視している。即ち、
状態保持回路１１が状態変化有髪を出力したときは、検
出パルスは保持され、続く状態保持回路１１が状態変化
無しを出力したとき、先きに保持した検出パルスとそれ
についで検出した検出パルスを、つづけて二つのパルス
列をカウンタ１３へ出力する。即ちカウンタ制御回路１
２は積算パルスが続けて入力されていたとき急に減算パ
ルスが来たときはこの減算パルスを一時保持し、状態保
、持回路１１からの次の状態変化信号を待って、状態変
化なしを入力したときは、移動方向は変化しない即ち逆
転は確定的であると判断して、先きの減算パルスとそれ
につづく減算パルスを続けてカウンタ１３へ出力する。

しかし状態保持回路１１が状態変化有りを出力し、次に
また状態変化有りを出したときは、先きの検出パルスは
捨てこれにつづく検出パルスをカウンタ１４へ出力する
。即ち、チャタリングを起した様な場合には状態変化有
りが繰返されて起るのでかかる検出パルスは捨てられ、
確実につづけて同一移動方向を検出したときの検出パル
スを数えることによってチャタリング等によって誤って
検出パルスを計数することはなく、回転角を正確に計測
することができる。尚、カウンタ制御回路１２は信号判
別回路１０からの検出パルスは、状態保持回路１１の移
動方向の状態変化無しを継続して入力する度にカウンタ
１３へ出力される。

以上説明した本発明の移動量検出装置の実施例は光学的
回転計の回転角を検出する侑について説明したが光エン
コーダへも同様に適用できる。本発明は移動量として回
転角のみでなくリニアスケールの移動量検出にも広く応
用することができる。また光以外の電磁的センシング方
式あるいはメカニカル接点方式でも同様に本発明を広く
適用することができる。

〈発明の効果〉 本発明による移動量検出装置によれば移動量に伴って発
生される特定の位相差をもつ二つのパルス列の一方のパ
ルス列の立上りあるいは立下りと、他方のパルス肩のパ
ルスの高低のレベル検出のみで、移動量と移動方向を検
出するものでなく、移動方向の状態変化の有無を確認し
た上で移動量をパルスの計数から検出するもので、パル
スの検出手段で、入射光強度変動　、光電変換素子ある
いは電気光変換素子の電圧変動にともなう雑音パルス、
機械的振動、バックラッシュ等に伴なうチャクリング等
による移動量の計測値への誤りの導入を確実に防止する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による移動量検出装置の一実施例の構成
図、第２図ζよ移動量に伴って発生される特定位相差を
もつ二つのパルス列の図、第３図は移動量に伴って発生
する特定位相差をもつパルス列発生装置の概念図、第４
図は第３図に示すパルス発生装置の出力パルス列を示す
図である。 図　　面　　中、 ｌは回転板、２ば軸、３ばスリット、４は送光装置（Ｅ
ｌｏ）　、５．、５２．６１．６２は光ファイバ、７は
受光装置（０／Ｅｌ　、１０は信号判別回路、１１ば状
態保持回路、１２はカウンタ制御回路、１３ばカウンタ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動量に伴って発生される特定位相差をもつ二つのパル
   ス列から、移動量と移動方向とを検出する移動量検出装
   置において、上記二つのパルス列のいずれか一方のパル
   ス列のパルス立上りあるいは立下りの検出と対応する他
   方のパルス列のパルスの高低二つのレベルの検出によっ
   て移動方向を検出するとともに、上記立上りあるいは立
   下り変化点での検出パルスを、検出された移動方向に応
   じて積算パルスあるいは減算パルスとして出力する信号
   判別手段と、これら積算パルスあるいは減算パルスを計
   数するカウンタと、上記信号判別手段からの移動方向検
   出信号を保持し、継続する移動方向検出信号と比較し、
   移動方向の状態変化の有無を調べ、状態変化の有無の信
   号を出力する状態保持手段と、該状態保持手段からの状
   態変化の出力が変化有りを出力した場合、上記信号判別
   手段からカウンタへ行く上記検出パルスを保持し、つづ
   く上記状態変化の出力が変化無しを出力した場合は、先
   きに保持した上記検出パルスとこれに継続する検出パル
   スを上記カウンタへ出力し、あるいはつづく上記状態変
   化の出力が変化有りを出力した場合は先きに保持した上
   記検出パルスを捨て、これに継続する検出パルスを上記
   カウンタへ出力するとともに、上記状態保持手段が状態
   変化無しを継続して出力しているときは、検出パルスを
   そのままカウンタへ出力するカウンタ制御手段とを備え
   ていることを特徴とする移動量検出装置。