JPS63187118A - 位置読み取りエンコ−ダ - Google Patents
位置読み取りエンコ−ダInfo
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- JPS63187118A JPS63187118A JP1982687A JP1982687A JPS63187118A JP S63187118 A JPS63187118 A JP S63187118A JP 1982687 A JP1982687 A JP 1982687A JP 1982687 A JP1982687 A JP 1982687A JP S63187118 A JPS63187118 A JP S63187118A
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- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 abstract 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
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。
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〕
この発明は、例えば産業用ロボットのアームの角度検出
や、工作機械のテーブルの送り位置検出に用いて好適な
位置読み取りエンコーダに関する。
や、工作機械のテーブルの送り位置検出に用いて好適な
位置読み取りエンコーダに関する。
この発明は、位置読み取りエンコーダにおいて、グレイ
符号等の数値パターンとストライプ状のパターンとが形
成されたコード板を撮像素子で読み取り、グレイ符号の
パターンから粗精度の位置を検出し、ストライプ状のパ
ターンから精精度の位置を検出することにより、装置を
大型化することなく、高い精度で位置検出を行えるよう
にしたものである。
符号等の数値パターンとストライプ状のパターンとが形
成されたコード板を撮像素子で読み取り、グレイ符号の
パターンから粗精度の位置を検出し、ストライプ状のパ
ターンから精精度の位置を検出することにより、装置を
大型化することなく、高い精度で位置検出を行えるよう
にしたものである。
産業用ロボットのアームの角度検出や、工作機械のテー
ブルの送り位置検出をするのに、例えば特開昭５９−２
２４５１５号公報に示されるようなエンコーダが用いら
れている。自動制御を行う場合には、このようなエンコ
ーダから構成される装置情報がマイクロコンピュータに
取り込まれる。
ブルの送り位置検出をするのに、例えば特開昭５９−２
２４５１５号公報に示されるようなエンコーダが用いら
れている。自動制御を行う場合には、このようなエンコ
ーダから構成される装置情報がマイクロコンピュータに
取り込まれる。
エンコーダには、カウンタによりパルス数を計数して位
置情報を得るようにしたインクリメンタル形のものと、
その出力から直接位置情報が得られるアブソリュート形
のものがある。
置情報を得るようにしたインクリメンタル形のものと、
その出力から直接位置情報が得られるアブソリュート形
のものがある。
第８図は、インクリメンタル形のロータリーエンコーダ
の一例を示すものである。第８図において、１０１は黒
、白パターン１０２が形成されたディスクで、ディスク
１０１が回転軸１０３に伴って回転される。フォトダイ
オード１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｇと発光ダイオード
１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃとが夫々対向され、フォ
トダイオード１０４Ａ、１０４Ｂ、 １０４Ｃと発光
ダイオード１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｇとが対向され
る間に、ディスク１０１及びスリット板１０Ｇが介挿さ
れる。スリット板１０６には、スリット１０７Ａ、１０
７Ｂ、１０７Ｇが形成される。
の一例を示すものである。第８図において、１０１は黒
、白パターン１０２が形成されたディスクで、ディスク
１０１が回転軸１０３に伴って回転される。フォトダイ
オード１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｇと発光ダイオード
１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃとが夫々対向され、フォ
トダイオード１０４Ａ、１０４Ｂ、 １０４Ｃと発光
ダイオード１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｇとが対向され
る間に、ディスク１０１及びスリット板１０Ｇが介挿さ
れる。スリット板１０６には、スリット１０７Ａ、１０
７Ｂ、１０７Ｇが形成される。
回転軸１０３の回転と共に、ディスク１０１が回転され
ると、それに応じて、スリットｌ０ＴＡ及び１０７Ｂを
通る発光ダイオード１０５Ａ、１０５Ｂからの光が透過
あるいは遮断される。この光がフォトダイオード１０４
Ａ、１０４Ｂで電流に変換される。この電流が波形整形
され、２つのパルス信号として出力される。なおスリッ
ト１０７人及び１０７Ｂは、パルス出力の位相が互いに
１７４ピツチ異なるように配置される。フォトダイオー
ド１０４Ｃ，スリ・ノド１０７ Ｃ，発光ダイオードＬ
Ｏ５Ｃは、原点を求めるために設けられている。
ると、それに応じて、スリットｌ０ＴＡ及び１０７Ｂを
通る発光ダイオード１０５Ａ、１０５Ｂからの光が透過
あるいは遮断される。この光がフォトダイオード１０４
Ａ、１０４Ｂで電流に変換される。この電流が波形整形
され、２つのパルス信号として出力される。なおスリッ
ト１０７人及び１０７Ｂは、パルス出力の位相が互いに
１７４ピツチ異なるように配置される。フォトダイオー
ド１０４Ｃ，スリ・ノド１０７ Ｃ，発光ダイオードＬ
Ｏ５Ｃは、原点を求めるために設けられている。
第９図は、アブソリエート形のロータリーエンコーダの
一例を示すものである。第９図において、ディスク２０
１には、グレイ符号のパターン２０２が形成される０回
転軸２０３の回転に伴って、ディスク２０１が回転され
る。フォトダイオード群２０４と発光ダイオード群２０
５とが対向される間に、ディスク２０１及びスリット板
２０６が配置される。
一例を示すものである。第９図において、ディスク２０
１には、グレイ符号のパターン２０２が形成される０回
転軸２０３の回転に伴って、ディスク２０１が回転され
る。フォトダイオード群２０４と発光ダイオード群２０
５とが対向される間に、ディスク２０１及びスリット板
２０６が配置される。
スリット＃Ｊｉ２０６、ディスク２０１を介された発光
ダイオード群２０５からの光がフォトダイオード群２０
４で受光される。フォトダイオード群２０４の出力から
グレイ符号のパターンが読み出される。このグレイ符号
から位置が検出される。
ダイオード群２０５からの光がフォトダイオード群２０
４で受光される。フォトダイオード群２０４の出力から
グレイ符号のパターンが読み出される。このグレイ符号
から位置が検出される。
グレイ符号は、２進数を表現する符号のひとつで、グレ
イ符号は、バイナリ−符号と違い、全桁の中で１個のみ
が変化するという特徴がある。このため、エラー訂正符
号を用いなくても、読み取りミスがほとんど発生するこ
となく、位置構出が行える。
イ符号は、バイナリ−符号と違い、全桁の中で１個のみ
が変化するという特徴がある。このため、エラー訂正符
号を用いなくても、読み取りミスがほとんど発生するこ
となく、位置構出が行える。
このように、アブソリエート形のエンコーダは、グレイ
符号を読み取ることにより、常に絶対位置を得ることが
でき、インクリメンタル形のエンコーダのように、カウ
ンタを必要としない。
符号を読み取ることにより、常に絶対位置を得ることが
でき、インクリメンタル形のエンコーダのように、カウ
ンタを必要としない。
アブソリエート形のエンコーダにおいて、位置情報の分
解能を向上させるためには、ディスク２０１に形成され
るグレイ符号のパターン２０２のビット数を増加させる
必要がある。ところが、グレイ符号のパターン２０２の
ビット数を増加させると、ディスク２０１の形状が太き
（なり、フォトダイオード群２０４に配列されるフォト
ダイオードの数及び発光ダイオード群２０５に配列され
ろ発光ダイオードの数が増加し、装置全体が大型化する
と共に、処理するビット数が増加するため、構成が複雑
化し、高価になるという問題が生じる。
解能を向上させるためには、ディスク２０１に形成され
るグレイ符号のパターン２０２のビット数を増加させる
必要がある。ところが、グレイ符号のパターン２０２の
ビット数を増加させると、ディスク２０１の形状が太き
（なり、フォトダイオード群２０４に配列されるフォト
ダイオードの数及び発光ダイオード群２０５に配列され
ろ発光ダイオードの数が増加し、装置全体が大型化する
と共に、処理するビット数が増加するため、構成が複雑
化し、高価になるという問題が生じる。
したがってこの発明の目的は、装置全体を大型化するこ
となく、分解能を向上できる位置読み取りエンコーダを
提供することにある。
となく、分解能を向上できる位置読み取りエンコーダを
提供することにある。
この発明は、コード板に数値パターンを形成すると共に
ストライブ状のパターンを形成し、コード板を撮像素子
で読み取り、数値パターンから粗精度の位置を検出し、
ストライブ状のパターンから精精度の位置を検出するよ
うにしたことを特徴とする位置読み取りエンコーダであ
る。
ストライブ状のパターンを形成し、コード板を撮像素子
で読み取り、数値パターンから粗精度の位置を検出し、
ストライブ状のパターンから精精度の位置を検出するよ
うにしたことを特徴とする位置読み取りエンコーダであ
る。
コード板１のグレイ符号のパターンから粗精度の位置デ
ータが求められる。ストライブ状のパターンから精精度
の位置データが求められる。ＣＣＤ撮像素子２は、複数
の絵素が高い精度で配列されている。このＣＣＤ撮像素
子２で撮像されたストライブ状のパターンのデータを用
いると、非常に精精度の位置データを得ることができる
。
ータが求められる。ストライブ状のパターンから精精度
の位置データが求められる。ＣＣＤ撮像素子２は、複数
の絵素が高い精度で配列されている。このＣＣＤ撮像素
子２で撮像されたストライブ状のパターンのデータを用
いると、非常に精精度の位置データを得ることができる
。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第１図はこの発明が適用されたリニアエンコーダの一例
を示すもので、第１図において、１はコード板、２はＣ
ＣＤＣＤ素像素子は発光ダイオードである。
を示すもので、第１図において、１はコード板、２はＣ
ＣＤＣＤ素像素子は発光ダイオードである。
コード板１は、矢印で示すように、リニアに移動される
。コード板１には、第２図に示すように、グレイ符号の
パターン領域４が設けられると共に、ストライプ状のパ
ターン領域５が設けられる。グレイ符号のパターン領域
４には、グレイ符号を示すパターンが形成され、ストラ
イプ状のパターン領域５には、複数のストライプ状のパ
ターンが平行で等間隔に形成される。このストライプ状
のパターンは、グレイ符号のＬＳＢを示すパターンの縁
部を中心として配置される。このストライプ状のパター
ンの幅は、例えば５０μｍである。グレイ符号は、２進
数を表現する符号のひとつで、グレイ符号は、バイナリ
−符号と異なり、数が１つ変化する毎に全桁の中で１つ
のビットのみが変化するという特徴がある。
。コード板１には、第２図に示すように、グレイ符号の
パターン領域４が設けられると共に、ストライプ状のパ
ターン領域５が設けられる。グレイ符号のパターン領域
４には、グレイ符号を示すパターンが形成され、ストラ
イプ状のパターン領域５には、複数のストライプ状のパ
ターンが平行で等間隔に形成される。このストライプ状
のパターンは、グレイ符号のＬＳＢを示すパターンの縁
部を中心として配置される。このストライプ状のパター
ンの幅は、例えば５０μｍである。グレイ符号は、２進
数を表現する符号のひとつで、グレイ符号は、バイナリ
−符号と異なり、数が１つ変化する毎に全桁の中で１つ
のビットのみが変化するという特徴がある。
コード板ｌに対向して、ＣＣＤ撮像素子２が配設される
。このＣＣＤ撮像素子２を取り付ける際には、第３図に
示すように、コード板１のストライプ状のパターンに対
して、僅かに傾斜角が持たされる。この傾斜角は、例え
ばＣＣＤ撮像素子２の１ピッチ分である。ＣＣＤ撮像素
子２としては、例えば（５００Ｘ５００）画素で、ピン
チが例えば１０μｍのものが用いられる。
。このＣＣＤ撮像素子２を取り付ける際には、第３図に
示すように、コード板１のストライプ状のパターンに対
して、僅かに傾斜角が持たされる。この傾斜角は、例え
ばＣＣＤ撮像素子２の１ピッチ分である。ＣＣＤ撮像素
子２としては、例えば（５００Ｘ５００）画素で、ピン
チが例えば１０μｍのものが用いられる。
第１図のおいて、発光ダイオード３がら光が照射され、
この光がコード板１を通過してＣＣＤ撮像素子２で受光
される。これにより、第４図に示すように、ＣＣＤ撮像
素子２にコード板ｌに形成されたグレイ符号の示すパタ
ーン及びストライプ状のパターンが映し出される。ＣＣ
Ｄ撮像素子２に映し出された像が２値化回路６で２値化
され、ＲＡＭ７に蓄えられる。ＲＡＭ７に蓄えられたデ
ータから必要なデータが取り出され、マイクロプロセッ
サ８でコード板１の位置データが求められる。
この光がコード板１を通過してＣＣＤ撮像素子２で受光
される。これにより、第４図に示すように、ＣＣＤ撮像
素子２にコード板ｌに形成されたグレイ符号の示すパタ
ーン及びストライプ状のパターンが映し出される。ＣＣ
Ｄ撮像素子２に映し出された像が２値化回路６で２値化
され、ＲＡＭ７に蓄えられる。ＲＡＭ７に蓄えられたデ
ータから必要なデータが取り出され、マイクロプロセッ
サ８でコード板１の位置データが求められる。
マイクロプロセッサ８により、コード板１に形成された
グレイ符号のパターンがら粗精度の位置データが求めら
れ、ストライプ状のパターンから精精度の位置データが
求められる。
グレイ符号のパターンがら粗精度の位置データが求めら
れ、ストライプ状のパターンから精精度の位置データが
求められる。
つまり、粗精度の位置データを求めるために、ＣＣＤ撮
像素子２から得られたデータのうち、第４図においてＶ
ｉ！、、で示す左端の垂直ラインのものが取り出される
。そして、この左端の垂直ラインＶｌ、のグレイ符号の
パターンが読み取られる。
像素子２から得られたデータのうち、第４図においてＶ
ｉ！、、で示す左端の垂直ラインのものが取り出される
。そして、この左端の垂直ラインＶｌ、のグレイ符号の
パターンが読み取られる。
これにより、グレイ符号の精度までの位置データが得ら
れる。
れる。
ＣＣＤ撮像素子２の１ピッチ分までの精度の位置データ
は、完全に映し出されるストライプ状のパターンのうち
最も左のものの左端の垂直ラインｖ１２の水平方向のア
ドレスから求められる。つまり、第５図に示すように、
ストライプ状のパターンＰ１．Ｐ２． ・・・は、平
行で等間隔に形成される。そして、このグレイ符号のパ
ターンＰＩ。
は、完全に映し出されるストライプ状のパターンのうち
最も左のものの左端の垂直ラインｖ１２の水平方向のア
ドレスから求められる。つまり、第５図に示すように、
ストライプ状のパターンＰ１．Ｐ２． ・・・は、平
行で等間隔に形成される。そして、このグレイ符号のパ
ターンＰＩ。
Ｐ２． ・・・は、グレイ符号のパターンのＬＳＢを
示すパターンの縁部を中心位置として配される。
示すパターンの縁部を中心位置として配される。
したがって、各ストライプ状パターンの間の中心位置が
グレイ符号の変化点に対応する。例えばＣＣＤ撮像素子
２の左端の垂直ラインＶｌ、が第５図に一点鎖線で示す
位置にあれば、最も左に映し出されるストライプ状のパ
ターンはパターンＰ２であり、このパターンＰ２の左端
の垂直ラインＶ１２が第５図に示す位置にくる。この垂
直ライン■ｌｔの水平アドレスから垂直ラインＶβ、と
垂直ラインｖ１２との間の距離ａ、がＣＣＤ撮像素子２
の１ピッチ分の精度で求められる。グレイ符号の変化点
は各ストライプ状のパターン間の距離ａｚの１７２の距
離（１／２） ａ ｚにあるので、距離ａ８がわかれば
、垂直ラインＶ１１からグレイ符号の変化点までの距離
ａ、をＣＣＤ撮像素子２の１ピッチ分の精度で求めるこ
とができる。
グレイ符号の変化点に対応する。例えばＣＣＤ撮像素子
２の左端の垂直ラインＶｌ、が第５図に一点鎖線で示す
位置にあれば、最も左に映し出されるストライプ状のパ
ターンはパターンＰ２であり、このパターンＰ２の左端
の垂直ラインＶ１２が第５図に示す位置にくる。この垂
直ライン■ｌｔの水平アドレスから垂直ラインＶβ、と
垂直ラインｖ１２との間の距離ａ、がＣＣＤ撮像素子２
の１ピッチ分の精度で求められる。グレイ符号の変化点
は各ストライプ状のパターン間の距離ａｚの１７２の距
離（１／２） ａ ｚにあるので、距離ａ８がわかれば
、垂直ラインＶ１１からグレイ符号の変化点までの距離
ａ、をＣＣＤ撮像素子２の１ピッチ分の精度で求めるこ
とができる。
この１ピッチ分までの位置データは、最も左のストライ
プ状のパターンに限らず、他のストライプ状のパターン
からも求められる。また、ストライプ状のパターンの右
端の水平アドレスを検出するようにしても良い。
プ状のパターンに限らず、他のストライプ状のパターン
からも求められる。また、ストライプ状のパターンの右
端の水平アドレスを検出するようにしても良い。
１ピッチ分の精度以下の精精度の位置データは、ストラ
イプ状のパターンを用いて求められる。これについて以
下に説明する。
イプ状のパターンを用いて求められる。これについて以
下に説明する。
前述したように、ＣＣＤ撮像素子２は、ストライプ状の
パターンに対して、僅かに傾斜角が持たされている。こ
のため、第４図に示すように、ＣＣＤ撮像素子２に映し
出されるストライプ状のパターンは、各パターンにおけ
る両端部の垂直ラインが途中で途切れるものとなる。す
なわち、第６図に示すように、ストライプ状のパターン
Ｐｎに対して、ＣＣＤ撮像素子２の垂直方向のラインＶ
ｅｎが傾斜していると、ストライプ状のパターンＰｎの
左端を映し出す垂直方向のラインＶｌｎは、ｖｏからＶ
、の間ではパターンＰｎ上にあるが、地点ｖ１を過ぎて
からは、ラインＶｌｎがパターンＰｎ上になくなる。こ
のため、端部の垂直ラインでは、パターンの映像が全て
得られない。
パターンに対して、僅かに傾斜角が持たされている。こ
のため、第４図に示すように、ＣＣＤ撮像素子２に映し
出されるストライプ状のパターンは、各パターンにおけ
る両端部の垂直ラインが途中で途切れるものとなる。す
なわち、第６図に示すように、ストライプ状のパターン
Ｐｎに対して、ＣＣＤ撮像素子２の垂直方向のラインＶ
ｅｎが傾斜していると、ストライプ状のパターンＰｎの
左端を映し出す垂直方向のラインＶｌｎは、ｖｏからＶ
、の間ではパターンＰｎ上にあるが、地点ｖ１を過ぎて
からは、ラインＶｌｎがパターンＰｎ上になくなる。こ
のため、端部の垂直ラインでは、パターンの映像が全て
得られない。
このｖ６からＶ、までの長さｌは、コード板１の動きと
共に変化する。したがって、コード板１の動きは、長さ
Ｅの変化により求めることができる。
共に変化する。したがって、コード板１の動きは、長さ
Ｅの変化により求めることができる。
つまり、コード板１が矢印で示す方向に移動され、パタ
ーンｐｎの位置が第６図Ａに示す位置から第６図Ｂに示
す位置まで距ＸＩＷだけ動いたとする。すると、パター
ンＰｎの左端を映し出す垂直方向のラインＶａｎが第６
図Ｂに示すように、パターンＰｎの内側に位置するよう
に変化する。これにより、ラインＶＡ！ｎのパターンが
映し出される長さｌがＡＩから１２に延びる。
ーンｐｎの位置が第６図Ａに示す位置から第６図Ｂに示
す位置まで距ＸＩＷだけ動いたとする。すると、パター
ンＰｎの左端を映し出す垂直方向のラインＶａｎが第６
図Ｂに示すように、パターンＰｎの内側に位置するよう
に変化する。これにより、ラインＶＡ！ｎのパターンが
映し出される長さｌがＡＩから１２に延びる。
ストライプ状のパターンに対するＣＣＤ撮像素子２の傾
斜角をθとすると、コードＦｉ、１が動いた距離Ｗは、 ｗ＝ （１ｇ−１，） 愉ｔａｎθ で表せる。ストライプ状のノでターンに対してＣＣＤ撮
像素子２が水平方向の１ピッチ分傾いているとすれば、
１本のパターンを映し出すのに必要な垂直方向の画素数
をに、ＣＣＤ撮像素子２の水平方向のピッチをｐｌとし
、垂直方向のピッチをｐ２とすると、ｔａｎθは、 ｔａｎ θ ＝ｐ、／ｐｚｋ として表せる。したがって、動いた距離Ｗは、Ｗ” （
ｊ？ｚ −１＋ ） ・ｐｌ／ｐｚｋとして求めるこ
とができる。これにより、１ピツチ以下の精精度の位置
データを求めることができる。
斜角をθとすると、コードＦｉ、１が動いた距離Ｗは、 ｗ＝ （１ｇ−１，） 愉ｔａｎθ で表せる。ストライプ状のノでターンに対してＣＣＤ撮
像素子２が水平方向の１ピッチ分傾いているとすれば、
１本のパターンを映し出すのに必要な垂直方向の画素数
をに、ＣＣＤ撮像素子２の水平方向のピッチをｐｌとし
、垂直方向のピッチをｐ２とすると、ｔａｎθは、 ｔａｎ θ ＝ｐ、／ｐｚｋ として表せる。したがって、動いた距離Ｗは、Ｗ” （
ｊ？ｚ −１＋ ） ・ｐｌ／ｐｚｋとして求めるこ
とができる。これにより、１ピツチ以下の精精度の位置
データを求めることができる。
なお、ＣＣＤ撮像素子２が２ピッチ分傾いている場合に
は、ｔａｎθ−２ｐ＋／ｐｔｋになり、動いた距離Ｗは
、 Ｗ”’２Ｃ１ｚ ｌ＋） ・ｐ＋／Ｉ）ｚｋで求め
ることができる。ＣＣＤｆｌＥＩ像素子２の取り付は角
度の調整は、予めＣＣＤ撮像素子２の損像画面を用いて
なされる。ストライプ状のパターンの両端部の夫々１本
を映し出す垂直ラインが途切れる場合には、ｌピッチ分
の傾きであり、ストライプ状のパターンの両端部の夫々
２木を映し出す垂直ラインが途切れる場合には、２ピッ
チ分の傾きである。
は、ｔａｎθ−２ｐ＋／ｐｔｋになり、動いた距離Ｗは
、 Ｗ”’２Ｃ１ｚ ｌ＋） ・ｐ＋／Ｉ）ｚｋで求め
ることができる。ＣＣＤｆｌＥＩ像素子２の取り付は角
度の調整は、予めＣＣＤ撮像素子２の損像画面を用いて
なされる。ストライプ状のパターンの両端部の夫々１本
を映し出す垂直ラインが途切れる場合には、ｌピッチ分
の傾きであり、ストライプ状のパターンの両端部の夫々
２木を映し出す垂直ラインが途切れる場合には、２ピッ
チ分の傾きである。
ＣＣＤ撮像素子２には、第４図に示すように、複数のス
トライプ状のパターンが映し出される。
トライプ状のパターンが映し出される。
そして、映し出された夫々のストライプ状のパターンの
両端の垂直ラインは、コード板１の動きに応じて途切れ
ている。この途切れた垂直ラインのどれを用いてもコー
ド板ｌの動きを求めることはできる。精精度の位置デー
タを求める場合、途切れた垂直ラインの１つからコード
板ｌの精精度の位置データを求めるようにしても良いし
、複数の途切れた垂直ラインから夫々精精度の位置デー
タを求め、多数決や平均値から精精度の動きを求めるよ
うにしても良い。複数の途切れた垂直ラインから精精度
の位置データを求めるようにしても良い。
両端の垂直ラインは、コード板１の動きに応じて途切れ
ている。この途切れた垂直ラインのどれを用いてもコー
ド板ｌの動きを求めることはできる。精精度の位置デー
タを求める場合、途切れた垂直ラインの１つからコード
板ｌの精精度の位置データを求めるようにしても良いし
、複数の途切れた垂直ラインから夫々精精度の位置デー
タを求め、多数決や平均値から精精度の動きを求めるよ
うにしても良い。複数の途切れた垂直ラインから精精度
の位置データを求めるようにしても良い。
第７図は、マイクロプロセッサ８の動作を機能ブロック
で示したものである。
で示したものである。
第７図において、ＲＡＭ７に蓄えられたＣＣＤ撮像素子
２の撮像データのうち、左端の垂直ラインＶ１．のグレ
イ符号のパターン領域４のデータがグレイコード検出部
１１で検出され、左端の垂直ラインＶ１１のグレイ符号
がグレイコード解読部１２に送られる。ダレイコード解
′読部１２でグレイコードが解読され、粗精度の位置デ
ータが得られる。この粗精度の位置データが位置演算及
び結果出力部１３に送られる。
２の撮像データのうち、左端の垂直ラインＶ１．のグレ
イ符号のパターン領域４のデータがグレイコード検出部
１１で検出され、左端の垂直ラインＶ１１のグレイ符号
がグレイコード解読部１２に送られる。ダレイコード解
′読部１２でグレイコードが解読され、粗精度の位置デ
ータが得られる。この粗精度の位置データが位置演算及
び結果出力部１３に送られる。
ＲＡＭ７に蓄えられたＣＣＤ撮像素子２の撮像データの
うち、最も左にあり完全に映し出されるストライブ状の
パターンの左端の垂直ラインＶ１２が左端Ｈアドレス検
出部１４で検出され、その水平アドレスが位置演算部１
５に送られる。位置演算部１５でピッチ精度までの位置
データが得られる。この位置データが位置演算及び結果
出力部１３に送られる。
うち、最も左にあり完全に映し出されるストライブ状の
パターンの左端の垂直ラインＶ１２が左端Ｈアドレス検
出部１４で検出され、その水平アドレスが位置演算部１
５に送られる。位置演算部１５でピッチ精度までの位置
データが得られる。この位置データが位置演算及び結果
出力部１３に送られる。
ＲＡＭ７に蓄えられたＣＣＤ撮像素子２の撮像データの
うち、途切れた垂直ラインが、途切れたＶライン検出部
１６で検出され、その長さが■ライン測定部１７で計測
される。この長さから位置演算部１８でピッチ精度内の
位置データが求められ、この位置データが位置演算及び
結果出力部１３に送られる。
うち、途切れた垂直ラインが、途切れたＶライン検出部
１６で検出され、その長さが■ライン測定部１７で計測
される。この長さから位置演算部１８でピッチ精度内の
位置データが求められ、この位置データが位置演算及び
結果出力部１３に送られる。
位置演算及び結果出力部１３には、必要精度発生部１９
から必要とされる精度が与えられる。この必要とされる
精度に応じて、ダレイコード解読部１２、位置演算部１
５、位置演算部１８からの位置データが加算される。
から必要とされる精度が与えられる。この必要とされる
精度に応じて、ダレイコード解読部１２、位置演算部１
５、位置演算部１８からの位置データが加算される。
なお、コード板１のパターンを映し出す撮像素子として
は、ＭＯ３型撮像素子を用いるようにしても良い。
は、ＭＯ３型撮像素子を用いるようにしても良い。
この発明は、ロータリーエンコーダにも同様に適用する
ことができる。
ことができる。
この発明に依れば、コード板にグレイ符号のパターンと
共に、ストライブ状のパターンが形成され、これらのパ
ターンがＣＣＤ撮像素子により検出される。ＣＣＤ撮像
素子には、複数の絵素が高い精度で配列されている。こ
のＣＣＤ撮像素子により映し出されたストライブ状のパ
ターンのデータを用いることにより、非常に高い精度で
位置情報を得ることができる。
共に、ストライブ状のパターンが形成され、これらのパ
ターンがＣＣＤ撮像素子により検出される。ＣＣＤ撮像
素子には、複数の絵素が高い精度で配列されている。こ
のＣＣＤ撮像素子により映し出されたストライブ状のパ
ターンのデータを用いることにより、非常に高い精度で
位置情報を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はこ
の発明の一実施例におけるコード板の説明に用いる平面
図、第３図はこの発明の一実施例における撮像素子の配
置の説明に用いる平面図、第４図はこの発明の一実施例
における撮像画面の説明に用いる路線図、第５図及び第
６図はこの発明の一実施例の説−に用いる路線図、第７
図はこの発明の一実施例の説明に用いる機能ブロック図
、第８図は従来のエンコーダの一例の斜視図、第９図は
従来のエンコーダの他の例の斜視図である。 図面における主要な符号の説明 ｌ：コード板、 ２ ： ＣＣＤ撮像素子、 ４ニゲレ
イ符号のパターン領域、 ５ニスドライブ状のパター
ン令頁域。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知 第１図 ツー１ｓｔ上−〆ター〉 第２図 ＣＣＯ補己１ 第３図 第４図 第５図 第６図Ａ 第６図Ｂ ）簀風丁０・ツクＪ刀 第７図
の発明の一実施例におけるコード板の説明に用いる平面
図、第３図はこの発明の一実施例における撮像素子の配
置の説明に用いる平面図、第４図はこの発明の一実施例
における撮像画面の説明に用いる路線図、第５図及び第
６図はこの発明の一実施例の説−に用いる路線図、第７
図はこの発明の一実施例の説明に用いる機能ブロック図
、第８図は従来のエンコーダの一例の斜視図、第９図は
従来のエンコーダの他の例の斜視図である。 図面における主要な符号の説明 ｌ：コード板、 ２ ： ＣＣＤ撮像素子、 ４ニゲレ
イ符号のパターン領域、 ５ニスドライブ状のパター
ン令頁域。 代理人 弁理士 杉 浦 正 知 第１図 ツー１ｓｔ上−〆ター〉 第２図 ＣＣＯ補己１ 第３図 第４図 第５図 第６図Ａ 第６図Ｂ ）簀風丁０・ツクＪ刀 第７図
Claims (1)
- コード板に数値パターンを形成すると共にストライプ状
のパターンを形成し、上記コード板を撮像素子で読み取
り、上記数値パターンから粗精度の位置を検出し、上記
ストライプ状のパターンから精精度の位置を検出するよ
うにしたことを特徴とする位置読み取りエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62019826A JP2712163B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 位置読み取りエンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62019826A JP2712163B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 位置読み取りエンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187118A true JPS63187118A (ja) | 1988-08-02 |
| JP2712163B2 JP2712163B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=12010102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62019826A Expired - Lifetime JP2712163B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 位置読み取りエンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712163B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001221659A (ja) * | 2000-02-14 | 2001-08-17 | Teiichi Okochi | 光学式スケール装置及び光学式ロータリースケール装置 |
| JP2017177238A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットおよびエンコーダー |
| CN109571463A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 精工爱普生株式会社 | 编码器、机器人和打印机 |
| US10252414B2 (en) | 2017-04-27 | 2019-04-09 | Seiko Epson Corporation | Robot and printer including a telecentric optical system between an imaging element and a mark of an encoder |
| US10399233B2 (en) | 2017-01-20 | 2019-09-03 | Seiko Epson Corporation | Robot |
| US10845218B2 (en) | 2017-01-23 | 2020-11-24 | Seiko Epson Corporation | Encoder, robot, and printer |
| CN113984094A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-28 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种绝对值编码器的解码方法、设备、介质及产品 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS576993A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-13 | Tokyo Optical | Absolute encoder |
| JPS5990013A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-05-24 | アドリアン マーチ リミティド | 位置検出装置 |
| JPS62112013A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-23 | Sanyo Denki Co Ltd | 光電式変位検出装置 |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62019826A patent/JP2712163B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN109571463A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 精工爱普生株式会社 | 编码器、机器人和打印机 |
| US10759055B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-09-01 | Seiko Epson Corporation | Encoder, robot, and printer |
| CN109571463B (zh) * | 2017-09-29 | 2022-12-16 | 精工爱普生株式会社 | 编码器、机器人和打印机 |
| CN113984094A (zh) * | 2021-09-08 | 2022-01-28 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种绝对值编码器的解码方法、设备、介质及产品 |
| CN113984094B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-01-09 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种绝对值编码器的解码方法、设备、介质及产品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2712163B2 (ja) | 1998-02-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |