JPS63177019A - Position sensor - Google Patents

Position sensor

Info

Publication number
JPS63177019A
JPS63177019A JP24058486A JP24058486A JPS63177019A JP S63177019 A JPS63177019 A JP S63177019A JP 24058486 A JP24058486 A JP 24058486A JP 24058486 A JP24058486 A JP 24058486A JP S63177019 A JPS63177019 A JP S63177019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
track
recording medium
pickup
code
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24058486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eisuke Fujimoto
藤本 頴助
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.)
Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Alpine Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpine Electronics Inc filed Critical Alpine Electronics Inc
Priority to JP24058486A priority Critical patent/JPS63177019A/en
Publication of JPS63177019A publication Critical patent/JPS63177019A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To achieve miniaturization and to enhance reliability by reducing the number of tracks, by applying all of or a part of the codes of an M-system to a predetermined number of items to the track of a recording medium at a predetermined pitch in order in the track direction. CONSTITUTION:The codes 44 of an M-system is recorded on the track of the peripheral end part of the circular recording medium 40 provided around a center shaft C in a freely rotatable manner in order to generate the original data relating to a position. A pickup 46 equipped with detectors 48-54 is provided in opposed relation to the track 42 in the track direction and the output data of the pickup 46 is converted to absolute position data by a data converting part 56. When the recording medium 40 is moved in an alpha-direction, the output codes by the detectors 48-54 change in the order of 1000 1100 1110 1111 0111 from 0000 corresponding to movement according to the M-system. The data converting part 56 converts the codes according to the M-system being the output of the pickup 46 and further converts the same to binary numbers showing '0' '1' '2' '3' '4' '5'... in order to output the same as absolute position data.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は位置センサに係り、特に記録媒体に絶対的な位
置を表わす所定の符号を付しておき、記録媒体に対して
相対的に変位するピックアップで符号を読み取り絶対的
な位置情報を出力するようにした回転式や直線式のアブ
ソリュート位置センサに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a position sensor, and in particular, a predetermined symbol representing an absolute position is attached to a recording medium, and a displacement sensor is detected relative to the recording medium. This relates to a rotary or linear type absolute position sensor that uses a pickup to read a code and output absolute position information.

〈従来技術〉 アブソリュート型の位置センサは、例えば第19図の(
A)、(B)に示すごとく、円板状または帯状の記録媒
体10,12に、位置情報を表わす所定ピット数(第1
9図では3ビツト)に応じたyl、数のトランク14〜
16.18〜22を設けて各々に所定の符号情報S L
”=s3’ sl′〜S。
<Prior art> An absolute type position sensor is, for example, shown in Fig. 19 (
As shown in A) and (B), a predetermined number of pits (the first
(3 bits in Figure 9), yl, number trunk 14~
16. 18 to 22 are provided and predetermined code information S L is provided for each.
”=s3'sl'~S.

′を記録しておき、各トラックに対向した検出器24〜
28.30〜34を備えたピックアップ36.38を記
録媒体に対してトラック方向に相対移動自在に装備し、
記録媒体1o、12がピンクアップ36.38に対して
回転もしくは直線変位したとき各検出器でトラック状の
符号を読み取り絶対位置情報として出力するものである
′ is recorded, and the detectors 24-24 facing each track
28. Equipped with a pickup 36.38 having 30 to 34 so as to be movable relative to the recording medium in the track direction,
When the recording media 1o, 12 are rotated or linearly displaced relative to the pink-up 36, 38, each detector reads a track-shaped code and outputs it as absolute position information.

第19図(A)ではro 11J、(B)でか「100
コが出力されている。
In Figure 19 (A) ro 11J, in (B) ``100
is being output.

磁気式では、磁性材から成る記録媒体に磁化変化を持た
せて符号を記録し、MR素子等から成る検出器で符号を
読み取り、光学式は透明板から成る記録媒体に印刷等で
光学的な符号を付し、透過光変化あるいは反射光変化に
基づきホトトランジスタ等の検出器で符号を読み取る。
In the magnetic type, a code is recorded by changing magnetization on a recording medium made of a magnetic material, and the code is read by a detector made of an MR element, etc.; in the optical type, the code is recorded by printing on a recording medium made of a transparent plate. A code is attached, and a detector such as a phototransistor is used to read the code based on changes in transmitted light or reflected light.

〈発明が解決しようとしている問題点〉ところで、近年
は高分解能化の要望が高く、アブソリュート位置センサ
でも8ピツトのものが作成されている。しかしながら高
次のピット数を得るために多数のトラックが必要となり
、直線式では幅方向、回転式では半径方向が大型になる
。この際、位置センサの小型化を図ろうとすると、各ト
ラック幅を減少しなければならずS/N比が劣化し、誤
動作の原因となっていた。また、回転式にあっては、内
側の上位ビットと、外側の下位ビットのトラックの直径
が異なり、従って上位ビットに・pいては下位ピットよ
り常に円周方向の符号記録位置に高精度が求められ、例
えば011から100へ変化する場合に下位ピットの立
ち下がりと上位ビットの立ち上がりの同期不良で誤動作
を生じやすい欠点があった。
<Problems to be Solved by the Invention> Incidentally, in recent years there has been a strong demand for higher resolution, and 8-pit absolute position sensors have been produced. However, in order to obtain a high number of pits, a large number of tracks are required, and the linear type increases the size in the width direction, and the rotary type increases the size in the radial direction. At this time, when attempting to downsize the position sensor, the width of each track must be reduced, which deteriorates the S/N ratio and causes malfunctions. In addition, in the rotary type, the track diameters of the inner upper bit and the outer lower bit are different, so higher precision is always required for the code recording position in the circumferential direction for the upper bit than for the lower pit. For example, when changing from 011 to 100, there is a drawback that malfunctions are likely to occur due to poor synchronization between the falling edge of the lower bit and the rising edge of the upper bit.

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
トラック数を減少させてセンサの小型化や信頼性の向上
を図ることができる位置センサを提供することを、その
目的とする。
The present invention was made in view of the drawbacks of the prior art,
It is an object of the present invention to provide a position sensor that can reduce the number of tracks, thereby reducing the size of the sensor and improving its reliability.

く問題点を解決するための手段〉 第1図は本発明の一実施例にかかる回転アブソリュート
型の位置センサの構成図である。図中、40は中心軸C
の回りに回転自在な円形記録媒体、42は記録媒体40
の周端部の周方向に設けられたトラック、44はトラッ
ク42上に位置に関連する原情報を発生させるために記
録されたM系列の符号、46はトラック42に対向しト
ラック方向に列設した検出器48〜54を備えたピック
アップ、56はピックアップ46の出力情報を絶対的な
位置情報に変換するデータ変換部である。
Means for Solving the Problems> FIG. 1 is a configuration diagram of a rotational absolute type position sensor according to an embodiment of the present invention. In the figure, 40 is the central axis C
42 is a recording medium 40 that is rotatable around the circular recording medium.
A track 44 is an M-series code recorded on the track 42 in order to generate original information related to the position, and 46 is a track arranged in a row in the track direction facing the track 42. 56 is a data conversion unit that converts the output information of the pickup 46 into absolute position information.

く作用〉 記録媒体40とピックアップ46が第1図に示す位置関
係にあるとき、各検出器48〜54による出力コードは
0000である。記録媒体40がα方向に移動すると、
移動に応じて各検出器48〜54による出力コードはo
oooのあと1000→1100峠1110→1111
→0111→・・・とM系列に従って変化する。
Effect> When the recording medium 40 and the pickup 46 are in the positional relationship shown in FIG. 1, the output code from each of the detectors 48 to 54 is 0000. When the recording medium 40 moves in the α direction,
According to the movement, the output code from each detector 48 to 54 is o.
After ooo 1000 → 1100 mountain pass 1110 → 1111
→0111→... and changes according to the M series.

データ変換部56は、ピックアップ46の出力であろM
系列に従ったコードを変換し、順に「0」→「1」→「
2」→「3」→「4」→「5」→・・・を表わす2進数
に変換し、絶対位置データとして出力する。
The data converter 56 is the output of the pickup 46.
Convert the code according to the series, in order "0" → "1" → "
It is converted into a binary number representing "2" → "3" → "4" → "5" → . . . and output as absolute position data.

〈実施例〉 次に、本発明の第1実施例を第1図乃至第3図に従って
説明する。第1図は4ピツト回転アブソリュー1・型の
位置センサの全体構成図であり、図示しない回転軸に取
り付けられαとβの正逆両方向に回転自在で円形透明な
記録媒体40の周端部に周方向へ1つのトラック42が
設けられており、この・、トラック42を2’= 16
分割した各領域a〜pに透明(第1図では白ぬき部分)
または不透明(第1図では黒塗り部分)で区別した「0
」、「1」を表わす符号44を図示のごとくM系列に1
つのOを加えて配列しである。記録媒体40のトラック
42に対向じて、ピックアップ46が固定側として装備
されており、このピックアップ46にLよトラック方向
に沿って、領域a〜pと同じピッチで配設されたホトト
ランジスタから成る4つの検出器48〜54が備えられ
ている。
<Example> Next, a first example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a 4-pit rotary absolute type 1 position sensor, which is attached to a rotating shaft (not shown), is rotatable in both forward and reverse directions of α and β, and is attached to the circumferential edge of a circular transparent recording medium 40. One track 42 is provided in the circumferential direction, and this track 42 is 2'=16
Transparent in each divided area a to p (white area in Figure 1)
or “0”, which is distinguished by opacity (blacked out area in Figure 1).
”, the code 44 representing “1” is 1 in the M series as shown in the figure.
It is arranged by adding two O's. A pickup 46 is installed as a fixed side facing the track 42 of the recording medium 40, and the pickup 46 consists of phototransistors arranged along the track direction L at the same pitch as the areas a to p. Four detectors 48-54 are provided.

各検出器48〜54は記録媒体40のピックアップ46
の反対側に置かれた光源からの透過光の有無にしたがい
、「0」、「1」のビット出力を行う。
Each of the detectors 48 to 54 is connected to a pickup 46 of the recording medium 40.
Bits of "0" and "1" are output according to the presence or absence of transmitted light from the light source placed on the opposite side of the light source.

従って、ピックアップ46からは記録媒体40との相対
位置に応じて一義的に定まる4ビツトコードが出力され
る。ピックアップ46の出力側にはパラレル/シリアル
変換部58を介してデータ変換部56が接続されている
Therefore, the pickup 46 outputs a 4-bit code that is uniquely determined depending on the relative position with respect to the recording medium 40. A data converter 56 is connected to the output side of the pickup 46 via a parallel/serial converter 58 .

データ変換部56は、高速検索演算処理を行うマイクロ
プロセッサ60と、第3図に示すように入力コードと位
置Xを対応させたデータ変換テーブルを記憶させたメモ
リ62とから成り、マイクロプロセッサ60は入力コー
ドを対応する位置Xに変換し絶対位置データとして出力
する。
The data conversion unit 56 is composed of a microprocessor 60 that performs high-speed search calculation processing, and a memory 62 that stores a data conversion table that associates input codes and positions X as shown in FIG. Converts the input code to the corresponding position X and outputs it as absolute position data.

第3図では記録媒体40が22.5°づつα方向へ回転
する毎にXがθ〜15迄の範囲で1づつ増加し、更にα
方向へ回転するとXがOに戻り、逆に22.5°づつβ
方向へ回転する毎にXが15〜0の範囲で1づつ減少し
、更にβ方向へ回転すると15に戻る。。
In FIG. 3, each time the recording medium 40 rotates by 22.5 degrees in the α direction, X increases by 1 in the range from θ to 15, and then α
When rotated in the direction, X returns to O, and conversely turns β by 22.5°
Each time it rotates in the direction, X decreases by 1 in the range of 15 to 0, and when it further rotates in the β direction, it returns to 15. .

尚、Xはバイナリ−コードで0000〜1111と表わ
してもよく、また0°、22.5°、・・・・・337
.5°、0°と変化する実際の回転角で表わしてもよい
Note that X may be expressed in binary code as 0000 to 1111, or as 0°, 22.5°,...337
.. It may also be expressed as an actual rotation angle that changes from 5° to 0°.

第4図は検索スピードをアップさせるためのデータ変換
テーブルを並び換えた例を示す。
FIG. 4 shows an example of rearranging the data conversion table to speed up the search.

また、記録媒体40に付した0を含めたM系列の符号は
a −pに対して0000101001101111と
逆配列した秒、例えばa−jだげにM系′列ノ一部を0
OOOIIIIOIと付しピックアップ46が相対的に
x = Oから6ステツプ移動し1011を出力したと
ころで、x=7の代わりにENDマークコードが出力さ
れるようにしてもよい。更に、4ビツトに対する0を含
めたM系列は第1図に示す の他に2種類存在するので、他のW類を用いる場合(1
つは0000101111010011、他のlっl!
0000110111100101)は、各々に対応し
たデータ変換テーブルを第5図、第6図の様に構成すれ
ばよい。
Also, the code of the M series including 0 added to the recording medium 40 is the seconds arranged in reverse order as 0000101001101111 with respect to a-p, for example, a part of the M series' series is 0 for a-j.
When the pickup 46 has relatively moved 6 steps from x=O and outputs 1011, an END mark code may be output instead of x=7. Furthermore, since there are two types of M sequences including 0 for 4 bits in addition to those shown in Figure 1, when using other W classes (1
One is 0000101111010011, the other lll!
0000110111100101), data conversion tables corresponding to each may be configured as shown in FIGS. 5 and 6.

また、4ビツトにおけるM系列以外でも、2ピツ ト、
3ビツト、5ビツト、6ビツ ト、8ピツ トなどに対
応するM系列を記録媒体40に付し、ビット数に応じた
個数の検出器を持つピックアップで符号を読み取るよう
にしてもよい。第7図乃至第11図には4ピツト以外の
M系列を用いたときのデータ変換テーブルが各ピット毎
に例示されており、右端の「O」または「1」を縦に見
たものがM系列(最初の0を加えである)をなしている
Also, in addition to the M series in 4 bits, 2 pits,
M sequences corresponding to 3 bits, 5 bits, 6 bits, 8 bits, etc. may be attached to the recording medium 40, and the code may be read by a pickup having a number of detectors corresponding to the number of bits. Figures 7 to 11 show examples of data conversion tables for each pit when using an M series other than 4 pits, and the "O" or "1" at the right end viewed vertically is It forms a series (the first 0 is added).

ここで、M系列は、2ピツトでは1種類、3ビットでは
2種類、4ビツトでは3種類ある。
Here, there is one type of M sequence for 2 pits, two types for 3 bits, and three types for 4 bits.

次に、第1図に示した実施例の作用を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained.

初め、記録媒体40がピックアップ46に対して第1図
の状態にあるとき、各検出器48〜54によるピックア
ップ46の検出コードはooo。
Initially, when the recording medium 40 is in the state shown in FIG. 1 with respect to the pickup 46, the detection code of the pickup 46 by each of the detectors 48 to 54 is ooo.

であり、パラレル/シリアル変換部58でシリアルデー
タに変換されたあとデータ変換部56へ送られ、ここで
対応する位置データx = Oに変換され出力される。
After being converted into serial data by the parallel/serial converter 58, it is sent to the data converter 56, where it is converted into the corresponding position data x=O and output.

記録媒体40がα方向に移動すると。まず22゜5°移
動したところでピックアップ46の検出コード(よ10
00となり、パラレル/シリアル変換部58てシリアル
データに変換された後データ変換部56に入力され、こ
こで第3図のテーブルを参照して位置データx −1に
変換、出力される。
When the recording medium 40 moves in the α direction. First, after moving 22°5°, the detection code of the pickup 46 (Yo10
00, which is converted into serial data by the parallel/serial converter 58 and then input to the data converter 56, where it is converted to position data x-1 with reference to the table in FIG. 3 and output.

次に、最初の位置から45°移動したところでピンクア
ップ46の検出フードは1100となり、データ変換部
56はx==2を出力する。以下同様にして記録媒体4
0が22.5°づつ移動する毎に、検出コードが111
o→1111→o111→・・・と変化し、位置データ
もx −3→x = 4→X=5−・・・と変化して出
力される。
Next, after moving 45 degrees from the initial position, the detection hood of the pink-up 46 becomes 1100, and the data converter 56 outputs x==2. Similarly, recording medium 4
Every time 0 moves by 22.5 degrees, the detection code becomes 111.
It changes as o→1111→o111→..., and the position data also changes as x-3→x=4→X=5-... and is output.

記録媒体40が最初の位置から3600回転し、元に戻
った時は検出ち一ドはooooとなりX=0が再度出力
される。
When the recording medium 40 rotates 3600 times from the initial position and returns to its original position, the detection signal becomes oooo and X=0 is output again.

尚、記録媒体40がβ方向に移動する場合、22.5°
づつ移動する毎に検出コードは0000から0001.
0010、・・・・と変化するが、この際データ変換部
56の出力はX=O,X=15、x=14、・・・・と
なるので、α方向へ回転したときと同じく、記録媒体4
0の回転位置に応じた位置データが得られる。
Note that when the recording medium 40 moves in the β direction, the angle is 22.5°.
The detection code changes from 0000 to 0001.
0010,... However, at this time, the output of the data converter 56 becomes X=O, X=15, x=14,... medium 4
Position data corresponding to the rotational position of 0 is obtained.

この実施例によれば、1つのトラックを設けるだけで4
ビツトのアブソリュート型の回転位置センサを構成する
ことができ、記録媒体へ付す符号が簡単となるので製造
が容易となり、また10ピツトに増加しても従来の例え
ば10ビツトセンサのごとく多数のトラック間の同期性
から来る位置精度劣化が無くなって従来と同じ寸法であ
れば高精度の位置センサを容易に作ることができ、更に
従来では第12図(A)に示すこと(符号の配置精度が
最内周トラックT1で定まるため、外周トラックTIO
の直径が必然的に大きくなってセンサの形状も大型化し
ていたが、本実施例ではトラック42を従来の最内周の
直径で済ますことが可能となり(第12図(B)参照)
、分解能が高く、かつ小型化が要求されろ機器に対して
幅広く適用することができる。
According to this embodiment, only one track is provided and four
It is possible to configure a bit absolute type rotational position sensor, which simplifies the code attached to the recording medium, making manufacturing easier.Also, even if the number of pits increases to 10, it is possible to configure Deterioration in position accuracy due to synchronization is eliminated, and it is possible to easily create a high-precision position sensor with the same dimensions as the conventional one. Since it is determined by the circumferential track T1, the outer circumferential track TIO
The diameter of the track 42 has inevitably become larger, and the shape of the sensor has also become larger. However, in this embodiment, the track 42 can be made with the conventional diameter of the innermost circumference (see Fig. 12 (B)).
It can be widely applied to devices that require high resolution and miniaturization.

又、小型化してもトラック数が1つなのでトラック幅を
広く取ることができS/N比を良好にできる。
Furthermore, even if the device is miniaturized, the number of tracks is one, so the track width can be widened and the S/N ratio can be improved.

第13図は、本発明の第2実施例にかかる直線アブソリ
ュートと型の位置センサを示す一部省略した斜視図であ
り、固定側の帯状透明な記録媒体70に帯状分割した各
領域a′〜S′に透明または不透明で区別した「0」、
「1」を表わす符号74を図示のごとく、M系列に最初
の1つのO及び最後の3つのOOOを加えて配列しであ
る。
FIG. 13 is a partially omitted perspective view showing a linear absolute and a mold position sensor according to a second embodiment of the present invention, and shows each area a' to band-shaped divided into a band-shaped transparent recording medium 70 on the fixed side. "0" differentiated by transparent or opaque in S',
As shown in the figure, the code 74 representing "1" is arranged by adding the first O and the last three OOO to the M series.

記′録媒体70のトラック72に対向してピックアップ
76がα′またはβ′方向へ移動自在に装備されており
、このピンクアップ76にはトラック方向に沿って領域
a′〜S′と同じピッチで配設されたホトトランジスタ
から成る4つの検出器78〜84が備えらAでいる。
A pickup 76 is provided opposite the track 72 of the recording medium 70 so as to be movable in the α' or β' direction. Four detectors 78-84 are provided, consisting of phototransistors arranged at A.

各検出器78〜84は記録媒体70のピックアップ76
とは半導体装置かれた光源からの透過光の有無に従って
「0」、「1」のビット出力を行う。
Each of the detectors 78 to 84 is connected to a pickup 76 of the recording medium 70.
The semiconductor device outputs bits of "0" and "1" depending on the presence or absence of transmitted light from the light source.

ピックアップ76の出力側は第1図の実施例と同様にパ
ラレル/シリアル変換部を介してデータ変換部と接続さ
れて粘り、ピックアップ76で検出した4ビツトコード
に対応する位置データX′が第3図と同様のデータ変換
テーブルにより求められるようになっている。
The output side of the pickup 76 is connected to the data converter via the parallel/serial converter as in the embodiment shown in FIG. It is determined using a data conversion table similar to .

すなわち、ピックアップ76が第13図の状態にあると
き、ピックアップ76の検出コードは0OOOであり、
位置データはx′二〇である。ピックアップ76がα方
向へ領域a′〜S′の1ピッチ分移動するとピックアッ
プ76の検出コードは1000となり、位置データはX
′=1となる。
That is, when the pickup 76 is in the state shown in FIG. 13, the detection code of the pickup 76 is 0OOO,
The position data is x'20. When the pickup 76 moves in the α direction by one pitch in the areas a' to S', the detection code of the pickup 76 becomes 1000, and the position data becomes X.
'=1.

同様にして、ピックアップ76がα方向へ1ピッチ分づ
つ移動する毎に検出コードは1100→1110→11
11→0111→・・・と変化し、これに応じて位置デ
ータもx′=2→x′=3→x′=4→x′;5・・・
と変化していく。
Similarly, each time the pickup 76 moves one pitch in the α direction, the detection code changes from 1100 to 1110 to 11.
11→0111→..., and the position data changes accordingly: x'=2→x'=3→x'=4→x';5...
And it changes.

そして、最後に検出器78が領域S′と対向する位置に
ピックアップ76が来るとピックアップ76の検出コー
ドは0001となり、この際位置データはχ′=15と
なる。
Finally, when the pickup 76 comes to a position where the detector 78 faces the area S', the detection code of the pickup 76 becomes 0001, and at this time, the position data becomes χ'=15.

5ビツト以上の直線位置センサも同様に構成することが
できる。
A linear position sensor of 5 bits or more can be similarly constructed.

この第13図の実施例によれば、4ビツトや多数ビット
の直線アブソリュート型の位置センサが1つのトラック
を設けるだけで構成でき、トラック幅を十分確保してS
/N比を良好に保ちながら小型化を簡単に実現すること
ができる。
According to the embodiment shown in FIG. 13, a 4-bit or multiple-bit linear absolute type position sensor can be constructed by simply providing one track, and a sufficient track width can be secured to accommodate the S.
Miniaturization can be easily achieved while maintaining a good /N ratio.

次に、第14図は4ビツトのM系列の符号44Aを付し
たトラック42Aの他に同期用の符号9α、を付したト
ラック92を有する記録媒体94と、検出ji48A〜
54A及び同期用検出器96を含む第3実施例を示すも
のであり、各検出器48A〜54Aで符号44Aを検出
する際のタイミングをとるようにしたものである。
Next, FIG. 14 shows a recording medium 94 having a track 92 with a synchronization code 9α in addition to a track 42A with a 4-bit M sequence code 44A, and a recording medium 94 with a track 92 with a synchronization code 9α,
54A and a synchronization detector 96, the timing for detecting the code 44A is determined by each of the detectors 48A to 54A.

従来の同期トラックを含む位置センサでは、第15図に
示すごとく位置情報発生用の複数のトラック98〜10
4の外側に同期信号発生用のトラック106を設け、こ
のトラック106に付した同期符号108を検出器11
0で検出したタイミングでトラック98〜104の符号
を検出器112〜118で検出することで、トラック間
の同期性の補正と、各トラック毎の「0」の検出や、縦
に連続したro 000Jまたはrl 111Jの検出
を行うようにしていたが、トラツク98〜104相互間
の符号配置誤差に鑑み、安全をとって同期符号108の
トラック方向の長さが短く、よってS/N比の悪化を招
いていた。
In a conventional position sensor including synchronous tracks, a plurality of tracks 98 to 10 for generating position information are used as shown in FIG.
A track 106 for generating a synchronization signal is provided on the outside of the sensor 11, and the synchronization code 108 attached to this track
By detecting the codes of tracks 98 to 104 with the detectors 112 to 118 at the timing when 0 is detected, it is possible to correct the synchrony between tracks, detect "0" for each track, and detect vertically continuous ro 000J. Or rl 111J was detected, but in view of the code arrangement error between tracks 98 to 104, the length of the synchronization code 108 in the track direction was short to ensure safety, so that the S/N ratio deteriorated. I was invited.

これに対して第15図では、位置情報発生用のトラック
が1つだけなのでトラック間の同期性を考慮する必要が
なく、同期符号90のトラック方向の長さを長1.S/
N比を良好とすることができる。
On the other hand, in FIG. 15, there is only one track for generating position information, so there is no need to consider synchronization between tracks, and the length of the synchronization code 90 in the track direction is set to 1. S/
It is possible to improve the N ratio.

第16図は本発明の第4実施例にかかり、検出器の温度
による検出特性変化をなくし、出力感度の向上を図るこ
とができろようにした差動式の回転アブソリュート型位
置センサである。この第4実施例では、記録媒体110
に2つのトラック112.114が設けられ、トラック
112には最初のOを含む4ビツトのM系列符号116
が、またトラック114にはその反転符号118が付さ
れており、各々のトラック112.114に対向する位
置に、所定のピッチをおきトラック112側と114側
を対をなすようにして4組の検出器120.122、検
出器124.126、検出器128.130、検出器1
32.134が装備されている。
FIG. 16 shows a differential rotary absolute position sensor according to a fourth embodiment of the present invention, which eliminates changes in detection characteristics due to temperature of the detector and improves output sensitivity. In this fourth embodiment, the recording medium 110
are provided with two tracks 112 and 114, and the track 112 contains a 4-bit M-sequence code 116 including the first O.
However, the track 114 is also marked with its inverted symbol 118, and four sets of tracks are placed at a predetermined pitch at positions facing each track 112 and 114, and the track 112 side and the 114 side form a pair. Detector 120.122, Detector 124.126, Detector 128.130, Detector 1
32.134 is equipped.

各検出器の出力は粗側に差動アンプへ導かれたあとコン
パレータで「0」、「1」の判定がなされろ。
The output of each detector is led to a differential amplifier on the coarse side, and then judged as "0" or "1" by a comparator.

ご、のように第4実施例によれば、差動式の位置センサ
も2つのトラックを設けるだけでよく極めて簡単に構成
できる。これに対して従来は4ビツト差動式では8トラ
ツク、更に高次゛の16ビツト差動式では32トラツク
必要であり、構成が非常に複雑なものとなりそいた。
According to the fourth embodiment, the differential position sensor can also be configured extremely simply by providing only two tracks. On the other hand, in the past, a 4-bit differential type required 8 tracks, and a higher-order 16-bit differential type required 32 tracks, resulting in an extremely complicated configuration.

第17図は本発明の第5実施例にかかり、軸回りに回転
自在なドラム形の記録媒体130の局面に1っのトラッ
ク132を設け、このトラック132に所定ビット数に
基づ(M系列の符号をトラック方向へ付し、トラック1
32の外側に対向してピックアップ134を装備し、こ
のピックアップ134にトラック方向へ所定ピッチをお
いて当該所定ピット数に対向する複数個の検出器136
〜150を配列したものである。
FIG. 17 shows a fifth embodiment of the present invention, in which one track 132 is provided on the surface of a drum-shaped recording medium 130 that is rotatable around an axis, and a predetermined number of bits (M series) are provided on this track 132. 1 in the track direction.
A pickup 134 is installed facing the outside of the pickup 132, and a plurality of detectors 136 are provided on the pickup 134 at a predetermined pitch in the track direction and facing the predetermined number of pits.
~150 are arranged.

この第5実施例によれば、所定の分解能と精度を有する
ドラム形の位置センサを薄型に形成できる。従来は、第
18図に示すようにビット数に応じたトラック数を要す
るため長軸のドラム152を備え、各トラック154〜
168に対向する検出器170〜184を設けたピック
アップ154゜をドラム152の軸方向に配置しており
、大型なものになっていた。
According to the fifth embodiment, a drum-shaped position sensor having a predetermined resolution and accuracy can be formed thin. Conventionally, as shown in FIG. 18, since the number of tracks is required according to the number of bits, a drum 152 with a long axis is provided, and each track 154--
A pickup 154° with detectors 170 to 184 facing the drum 168 is disposed in the axial direction of the drum 152, resulting in a large pickup.

尚、第1図にしめしたマイクロプロセッサ60、メモリ
62は近年の半導体技術の進歩により、高速演算マイク
ロプロセッサや大容量メモリが廉価になっており、コス
ト的な負担が小さい。
It should be noted that the microprocessor 60 and memory 62 shown in FIG. 1 have become less expensive due to recent advances in semiconductor technology, such as high-speed arithmetic microprocessors and large-capacity memories.

又、上記各実施例では光学的にM系列符号を読み取る構
成を例に上げたが、本発明は何等これに限定されるもの
ではなく、磁気的その他の方法でM系列符号を記録し、
これを読み取るようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, an example is given of a configuration in which the M-series code is read optically, but the present invention is not limited to this in any way.
You may also read this.

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明にかかる位置センサによれば
、記録媒体のトラックにn項に対するM系列の符号の全
部または一部を所定ピッチでトランク方向へ順に付し、
トラックに対向して所定ピッチをおいて配設されたn項
の検出器を含むピックアップで符号を読み取り、データ
変換を行って位置データを得るようにしたので、所定の
分解能を有す′ろセンサを少ないトラック数で構成でき
、小型化が容易であり、また十分なトラック幅を取って
S/N比を良好にできると共に、トラック間に同期不良
から来る誤動作が減るので信頼性が向上する。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the position sensor according to the present invention, all or part of the M-series code for the n term is sequentially attached to the track of the recording medium at a predetermined pitch toward the trunk,
Since the code is read by a pickup including n-term detectors placed at a predetermined pitch opposite the truck and the data is converted to obtain position data, the sensor with a predetermined resolution can be It can be configured with a small number of tracks, making it easy to downsize, and also having a sufficient track width to improve the S/N ratio, as well as reducing malfunctions due to poor synchronization between tracks, improving reliability.

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

第1図は本発明の第1実施例にかかる回転アブソリュー
ト型の位置センサの全体構成図、第2図は第1図中の記
録媒体の平面図、第3図はデータ変換テーブルの説明図
、第4図は第3図のデータ変換テーブルと等価な変形例
を示す説明図、 第5図及び第6図は各々の他のデータ変換テーブルを示
す説明図、 第7図は2ビツトに対するM系列符号(最初の0を加え
たもの。以下同じ)をトランクに付した時のデータ変換
テーブルを示す説明図、第8図(A)、(B)は3ピツ
トに対する2種類のM系列符号をトラックに付した時の
2つのデータ変換テーブルを示す説明図、 第9図乃至第11図は各々5ビツト、6ビソト、8ビツ
トに対するM系列符号をトラックに付したときのデータ
変換テーブルを示す説明図、第12図(A)は従来の回
転アブソリュ−1・型の記録媒体の大きさを示す説明図
、 第12図(B)は第1実施例の記録媒体の大きさを示す
説明図、 第13図は本発明の第2実施例にかかる直線アブソリュ
ート型の位置センサの部分構成図、第14図は本発明の
第3実施例にかかる回転アブソリュート型の位置センサ
の部分構成図、第15図は従来の同期トラックを有する
回転アブソリュート型位置センサの部分構成図、第16
図は本発明の第4実施例にかかる回転アブソリュート型
の位置センサの部分構成図、第17図は本発明の第5実
施例にかかるドラム型の位置センサの部分構成図、 第18図は従来のドラム型の位置センサの部分構成図、 第19図(A)は従来の回転アブソリュート型の位置セ
ンサの構成図、 第19図(B)は従来の直線アブソリュート型の位置セ
ンサの構成図である。 40・・記録媒体、42・・トラック、44・・符号、
46・・ピックアップ、48〜54・・検出器、 56・・データ変換部 特許出願人        アルパイン株式会社第2図 第3図 第4図 第5図    第6図 第10図     第11図 第13図 第14図 第15図 第16図 第17図 第18図 19図 (B) 3s’
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a rotary absolute type position sensor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a recording medium in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a data conversion table. Fig. 4 is an explanatory diagram showing a modification example equivalent to the data conversion table in Fig. 3, Figs. 5 and 6 are explanatory diagrams showing other data conversion tables, and Fig. 7 is an M sequence for 2 bits. An explanatory diagram showing a data conversion table when a code (adding the first 0; the same applies hereinafter) is attached to the trunk. Figures 8 (A) and (B) track two types of M-series codes for 3 pits. 9 to 11 are explanatory diagrams showing data conversion tables when M-sequence codes for 5 bits, 6 bits, and 8 bits are attached to tracks, respectively. , FIG. 12(A) is an explanatory diagram showing the size of the conventional rotary absolute-1 type recording medium, FIG. 12(B) is an explanatory diagram showing the size of the recording medium of the first embodiment, FIG. 13 is a partial configuration diagram of a linear absolute type position sensor according to a second embodiment of the present invention, FIG. 14 is a partial configuration diagram of a rotational absolute type position sensor according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a partial configuration diagram of a rotary absolute type position sensor having a conventional synchronous track, No. 16
FIG. 17 is a partial configuration diagram of a rotary absolute type position sensor according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 17 is a partial configuration diagram of a drum type position sensor according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a conventional Figure 19 (A) is a partial configuration diagram of a drum-type position sensor, Figure 19 (A) is a configuration diagram of a conventional rotary absolute type position sensor, and Figure 19 (B) is a configuration diagram of a conventional linear absolute type position sensor. . 40...recording medium, 42...track, 44...code,
46...Pickup, 48-54...Detector, 56...Data conversion unit Patent applicant Alpine Corporation Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 10 Fig. 11 Fig. 13 Figure 14 Figure 15 Figure 16 Figure 17 Figure 18 Figure 19 (B) 3s'

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 記録媒体に設けたトラック上に、所定項数に対するM系
列の全部または1部を含む符号をトラック方向に所定ピ
ッチで順に記録し、トラックに対向して配設されたn個
の検出器を含むピックアップでトラック上の符号を読み
取り、データ変換部で位置データに変換することを特徴
とする位置センサ。
A code including all or a part of the M sequence for a predetermined number of terms is sequentially recorded at a predetermined pitch in the track direction on a track provided on a recording medium, and includes n detectors arranged opposite to the track. A position sensor characterized in that a pickup reads a code on a truck, and a data converter converts it into position data.
JP24058486A 1986-10-09 1986-10-09 Position sensor Pending JPS63177019A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24058486A JPS63177019A (en) 1986-10-09 1986-10-09 Position sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24058486A JPS63177019A (en) 1986-10-09 1986-10-09 Position sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63177019A true JPS63177019A (en) 1988-07-21

Family

ID=17061687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24058486A Pending JPS63177019A (en) 1986-10-09 1986-10-09 Position sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63177019A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0235314A (en) * 1988-07-25 1990-02-05 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Absolute value encoder
JPH0244410A (en) * 1988-08-05 1990-02-14 Yamaha Corp Rotary encoder for ac servo motor
JPH0269709U (en) * 1988-11-15 1990-05-28
JPH04110727A (en) * 1990-08-31 1992-04-13 Okuma Mach Works Ltd Encoder
JPH0510752A (en) * 1990-07-30 1993-01-19 Teac Corp Position signal generator
WO2002048653A1 (en) * 1999-06-10 2002-06-20 Harmonic Drive Systems Inc. Absolute sensor
EP1380815A2 (en) 2002-06-28 2004-01-14 Sony Precision Technology Inc. Position detection apparatus
US6772088B2 (en) 2002-03-08 2004-08-03 Sony Precision Technology Inc. Position transducer
JP2016053570A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 有限会社ファインチューン Absolute type encoder
WO2020129401A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5764893A (en) * 1980-10-08 1982-04-20 Tokyo Optical Encoder

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5764893A (en) * 1980-10-08 1982-04-20 Tokyo Optical Encoder

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0235314A (en) * 1988-07-25 1990-02-05 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd Absolute value encoder
JPH0244410A (en) * 1988-08-05 1990-02-14 Yamaha Corp Rotary encoder for ac servo motor
JPH0269709U (en) * 1988-11-15 1990-05-28
JPH0510752A (en) * 1990-07-30 1993-01-19 Teac Corp Position signal generator
JPH04110727A (en) * 1990-08-31 1992-04-13 Okuma Mach Works Ltd Encoder
WO2002048653A1 (en) * 1999-06-10 2002-06-20 Harmonic Drive Systems Inc. Absolute sensor
US6772088B2 (en) 2002-03-08 2004-08-03 Sony Precision Technology Inc. Position transducer
EP1380815A2 (en) 2002-06-28 2004-01-14 Sony Precision Technology Inc. Position detection apparatus
US6768426B2 (en) 2002-06-28 2004-07-27 Sony Precision Technology Inc. Position detection apparatus
JP2016053570A (en) * 2014-09-03 2016-04-14 有限会社ファインチューン Absolute type encoder
WO2020129401A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering device
JP2020100214A (en) * 2018-12-20 2020-07-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4572952A (en) Position sensor with moire interpolation
US9007057B2 (en) High resolution absolute encoder
US4041483A (en) Absolute incremental hybrid shaft position encoder
US4602242A (en) Encoder for photoelectric measuring devices
JPS63177019A (en) Position sensor
US2993200A (en) Vernier
US7112781B2 (en) Absolute encoder
JPH01240820A (en) Positional information generator and code arrangement body for said generator
US4720631A (en) Electro-optical compass card wherein transmissive member has random patterns that repeat for particular rotational positions
US3244895A (en) Shaft encoders
JP2001183173A (en) Measured value transmitter and method of measuring position of sensor head
CN106767962A (en) Differential type photoelectric encoder and position judging method
JPH0713569B2 (en) Incremental rotary encoder
JP3262842B2 (en) Optical encoder
JPH01152314A (en) Absolute encoder
KR101341804B1 (en) Absolute Position Measuring Method, Absolute Position Measuring Apparatus, and Scale
WO2003006928A1 (en) Optical encoder
JP2593955B2 (en) Encoder
US3660830A (en) Multi-element shaft encoder incorporating a geneva drive
JPH05231880A (en) Absolute encoder
WO2006107363A1 (en) Imaging optical encoder
JP3094416B2 (en) Absolute encoder
RU1827717C (en) Displacement transducer
JPS63266310A (en) Position detector
JPH0640012B2 (en) Encoder