JPS63108225A - アブソリユ−トエンコ−ダの検出盤 - 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、アブソリュートエンコーダの検出盤に関する
。

〔従来の技術〕

アブソリュートエンコーダは、カウンタを用いることな
く、そのセンサから回転角度に相当する給体位置を瞬時
１こ検出できるものとして知られている。

このアブソリュートエンコーダの検出盤は１回転円板の
構成を採り、その表面において、同心状に信号ビット数
に応じた数の円環パターンが形成され、この円環パター
ンによってバイナリ−符号化された被検出パターンを構
成したものである。

このようにすることによって、分割数は前記符号ビット
数をｎとすると２ｎとすることができ、たとえば、１０
個のセンサを用いれば２１ｏ＝１０２４．１３個のセン
サであれば２１３＝８１９２分割のディジタル回転セン
サを得ることができる。

そして、このような構成からなるアブソリュートエンコ
ーダの検出盤にあっては、従来たとえば信号の論理レベ
ルである１”に相当するパターン“は光を透過するース
リットで形成され、このスリットを検出するセンサとし
ては前記検出盤を挾持して配置される１対の投・受光素
子が用いられたものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このようにアブソリュートエンコーダの検出盤
におけるバイナリ−符号化された被検出パターンをスリ
ットで形成し、このスリットを検出するセンサとして投
・受光素子を用いるものは。

塵埃等の侵入によって誤検出が生じたり、また、前記ス
リットの微細加工に限度があることから、分解能に制限
を生じさせてしまうという点が配慮されていないもので
あった。

このように塵埃の侵入による誤検出、加工の限度による
分解能の制限をそれぞれ防止、緩和するものとしては磁
気エンコーダと称されるものが知られている。

しかし、従来の磁気エンコーダにあっては、その検知盤
である回転円板の周側面にＮ極、Ｓ極を交互に配した磁
気パターンが形成されたものであり、この磁気パターン
が形成された前記回転円板の周側面に対向して磁気抵抗
素子が配置されたものである。

したがって、回転円板の表面に特にアブソリュートエン
コーダとして機能するようにバイナリ−符号化された磁
気パターンが形成されたものは知られていなかった。

これは以下の理由によるものである。

従来の磁気エンコーダにおける検知盤の磁気パターンは
、その周方向にＮ、Ｓ極を交互に配置し、この両極間に
生ずる磁束を前記検知盤の回転と伴って順次検出してい
くもので、これにより投、受光素子で検出する方式にお
けるスリットと同様の機能をもたせたものである。

このため、この考え方からすると、アブソリュートエン
コーダの場合、前記各円環パターンのうち、′１”０”
にそれぞれ相当する論理レベルが狭い範囲で交互に変わ
る場合には問題とならないが、特に同じ論理レベルを連
続して配置させるような円環パターンの場合、円方向に
沿ってＮ極およびこのＮ極と隣辺するＳ極のそれぞれの
長さが長くなってしまう。

この場合、前記Ｎ極とＳ極との間における磁気抵抗素子
が検出できる磁束は、前記Ｎ極とＳ極との境界部のみに
集中してしまうことになり、この境界部からそれぞれ円
周方向に沿って逆の方向へ離間したＮ極、Ｓ極間では充
分な磁束が発生しなくなるという問題点が生ずる。

また、そればかりか前記境界部からそれぞれ逆の方向に
離れたＮ極、Ｓ極ではそれぞれ径方向側へ相隣辺する他
の円環パターンのＳ極、Ｎ極との間に誤検出の原因とな
る磁束を発生させてしまうという問題点が生ずる。

本発明の目的は、このような誤検出のない信頼性のある
磁気式のアブソリュートエンコーダの検出盤を提供する
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために１本発明は、回転円板
の表面に同心状に付帯ビット数に応じた数の円環パター
ンが形成され、この円環パターンによってバイナリ−符
号化された被検出パターンを溝成したアブソリュートエ
ンコーダの検出盤において、前記各円環パターンは着磁
体からなり、この着磁体はその径方向を２分し円周方向
に延在するＮ、Ｓ極の境界部を有するとともに、前記Ｎ
。

Ｓ極は各円環パターンの周方向に沿って信号の論理レベ
ルに応じて磁束方向を異ならしめた着磁によって形成さ
れているようにしたものである。

〔作用〕

このようにすることによって、各円環パターンの周方向
に沿って信号の論理レベルがＩｔ　ＯＩｔであるか“１
”であるかは前記円環パターンの径方向（幅方向）にお
いて磁束の方向がいずれの方向にあるか否かを検出する
ことによって判別することができるようになる。

このことは、同一の円環パターンにおいて、同じ論理レ
ベルを連続して形成されている場合にも、その領域にお
ける着磁は円環パターンの径方向を２分し円周方向に延
在する線を境界線としてその両脇部にＮ極とＳ極とが配
置されていることがら、詳記境界線を股がって形成され
る磁束（円環パターンの周方向に沿って均一な磁束）の
方向を検出することによって前記論理レベルを判定する
ことができるようになる。

〔実施例〕

本発明によるアブソリュートエンコーダの検出盤の一実
施例を以下、図面を用いて説明する。

まず、第２図は、アブソリュートエンコーダの検出盤と
なる回転円板１０表面における被検出パターン２を示し
たものである。この被検出パターン２は同心状に配列さ
れた複数の円環パターン２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄ・・・
・・・から構成されている。

この各円環パターン２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄ・・・・・
・は基準となる所定径から円周同方向へたとえばグレー
・コードからなる論理レベルを示す領域で構成されてい
る。

ここで、前記グレー・コードは以下の符号で構成される
ものである。

前記各円環パターン２Ａ、２Ｂ、２Ｇ、２Ｄ・・・・・
・は着磁体から構成され、また前記論理レベルは着磁に
おける極性パターンで形成している。この具体例を第２
図の点線で囲ったＰ部を拡大した第１図に示している。

第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は断面図である。

第１図（ａ）において、各円環パターン２Ａ、２Ｂ、２
Ｇ、２Ｄは、それぞれその径方向を２分し円周方向に延
在するＮ、Ｓ極の境界部を有している。この場合におけ
る前記Ｎ、Ｓ極は、周方向の位置において前記境界部の
いずれの側に配置するかは前記グレー・コードの論理レ
ベルに基づいている。

たとえば、第１１１（ａ）におけるＸ−Ｘで示す径を基
準とすると、この基準径からαの角度に相当する距離内
の各円環パターン２Ａ、２Ｂ、２Ｃ。

２Ｄ・・・・・・の領域にはそれぞれ前記境界部の右側
にはＮ極に、また左側にはＳ極に着磁されたパターンと
なっている。ここで、磁束はＮ極からＳ極に発生し、す
べて径方向において図中左方向へ形成されることになり
、この向きの磁束を論理レベルＩｔ　Ｏｔｐとすれば、
図示しない磁気抵抗素子によってこの論理レベルに相当
する信号を得ることができるようになる。

次に、前記基準径からαの角度に相当する距離およびβ
（＝α）の角度に相当する距離の間における各円環パタ
ーン２Ａ、２Ｂ、２Ｇ、２Ｄ・・・・・・の領域には、
円環パターン２ＡのみがＮ極とＳ極が相互に入九変った
パターンとなる。このため、磁束は径方向において図中
右方向へ形成されることになり、この向きの磁束を論理
レベル゛１”とすれば１図示しない磁気抵抗素子によっ
てこの論理レベルに相当する信号を得ることができるよ
うになる。

以下、同様に、順次、α（＝β）の角度に相当する距離
内の各円環パターン２Ａ、２Ｂ、２Ｇ。

２Ｄ・・・・・・において前記境界部の両脇にそれぞれ
配置される磁極は前記グレー・コードの論理レベルに基
づいて“０”の場合図中右側がＮ極となり、またパ１″
の場合図中右側がＳ極となっている。

このようなことから、前記基準径Ｘ−ｘ上において、各
円環パターン上に径方向の磁束を検出できるようにそれ
ぞれ磁気抵抗素子（図示せず）を配した場合、回転円板
１の図示０方向の回転とともに、前記各磁気抵抗素子の
出力は上述したグレー・コードに相当する符号を１０進
の０がら順に得るようにすることができる。

以上説明したことから明らかなように、本実施例によれ
ば、円環パターンにおけるその周方向の論理レベルの判
定は、前記円環パターンの径方向を２分し円周方向に延
在する境界部を股って形成される磁束の方向を検知する
ことによって軸定することかできる。したがってたとえ
、前記円環パターンの周方向において同じ論理レベルが
連続するような場合であっても、前記境界部を股って形
成される磁束は均一であることからその検出精度は変化
することなく信頼性ある検出ができるようになる。

また、グレー・コードによる着磁パターンは、第１図（
ａ）に示すことから明らかなように、径方向に相隣辺す
る極はそれぞれ同極となる。このため異なる円環パター
ン間には誤検出の原因となる磁束は発生しないことにな
り、信頼性ある検出ができるようになる。

以上説明した実施例では、着磁体における論理レベルは
グレー・コードに基づいたものであるが。

必ずしもこれに限定されることはなく他のコードに基づ
くものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるアブソリュートエン
コーダの検出盤によれば、誤検出のない信頼性のある磁
気式のものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるアブソリュートエンコーダの検出
盤の一実施例を示す構成図で、第１図（ａ）は拡大され
た平面図、第１図（ｂ）はその断面図、第２図は前記ア
ブソリュートエンコーダの検出盤の全体構成図である。 １・・・回転円板、 ２Ａ、２Ｂ、２Ｇ、２Ｄ・・・円環パターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転円板の表面に同心状に信号ビット数に応じた数の円
   環パターンが形成され、この円環パターンによってバイ
   ナリー付号化された被検出パターンを構成したアブソリ
   ュートエンコーダの検出盤において、前記円環パターン
   は着磁体からなり、この着磁体はその径方向を２分し円
   周方向に延在するＮ、Ｓ極の境界部を有するとともに前
   記Ｎ、Ｓ極は各円環パターンの周方向に沿って信号の論
   理レベルに応じて磁束方向を異ならしめた着磁によって
   形成されていることを特徴とするアブソリュートエンコ
   ーダの検出盤。