JPS63187919A - Absolute encoder - Google Patents

Absolute encoder

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JPS63187919A
JPS63187919A JP2010687A JP2010687A JPS63187919A JP S63187919 A JPS63187919 A JP S63187919A JP 2010687 A JP2010687 A JP 2010687A JP 2010687 A JP2010687 A JP 2010687A JP S63187919 A JPS63187919 A JP S63187919A
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grating
pitch
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position data
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Abstract

PURPOSE:To execute an absolute position detection being free from a read mistake, by constituting a conventional waveform shaping circuit and code converting circuit of a small number of grating tracks and photoelectric converting elements, instead of a signal interpolating circuit and a data processing logic circuit, respectively. CONSTITUTION:A light beam which is transmitted through a first scale 103 transmits through the second scale 104 provided with plural gratings t1, t2 and t3 corresponding to grating tracks t1, t2 and t3, respectively of the first scale 103, and converted to an electric signal by plural provided photoelectric converting elements 105, 105 and 105, respectively. Subsequently, by a signal interpolating circuit 301 in a signal processing circuit 106, the transmission light is interpolated and divided in one pitch of the grating, respectively and becomes an absolute position data. Also, the absolute position data in one pitch of the grating from the signal interpolating circuits 301, 301 and 301 is collected as an absolute position data of a moving extent of the first scale by a data processing logic circuit 302 and outputted.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は工作機械等において、位置計測に利用される光
学式のアブソリュートエンコーダに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to an optical absolute encoder used for position measurement in machine tools and the like.

(技術的背景と解決すべき問題点) 位置計測に利用される光学式エンコーダには一般的にイ
ンクレメンタル方式とアブソリュート方式とがあり、両
方式に共通する概略4R造を第7図に示す。
(Technical background and problems to be solved) There are generally two types of optical encoders used for position measurement: incremental type and absolute type. Fig. 7 shows a schematic 4R structure common to both types.

光学式エンコーダ100は発光素子+01と、コリメー
タレンズ102 と、光が透過てぎる部分及びできない
部分が一定のピッチて綬返されている″]+スケール1
03及び第2スケールtoll と、光電変換素子10
5と、信号処理回路106とて構成されている。
The optical encoder 100 consists of a light emitting element +01, a collimator lens 102, and parts where light can pass through and parts where it cannot pass through at a constant pitch.'']+Scale 1
03 and the second scale toll, and the photoelectric conversion element 10
5 and a signal processing circuit 106.

この光学式エンコーダ100の動作を説明すると、発光
素子101から出た光はコリメータレンズ102で平行
光にされ、第1スケール103及び第2スケール104
を透過した光が光電変換素子105でその光量に応じた
電気信号に変換される。また、第1スケール103がス
ケールの長手方向に移動すると光電変換素子105に入
射する光量が周期的に変化し、それに応じて電気信号も
周期的に変化する。この電気信号は、信号処理回路10
6て所定の形の変位データや位置データに変換され出力
される。特にアブソリュートエンコーダ200において
は第1スケール103の絶対位置データか出力される。
To explain the operation of this optical encoder 100, light emitted from a light emitting element 101 is made into parallel light by a collimator lens 102, and a first scale 103 and a second scale 104 are collimated.
The light that has passed through is converted by the photoelectric conversion element 105 into an electrical signal corresponding to the amount of light. Furthermore, when the first scale 103 moves in the longitudinal direction of the scale, the amount of light incident on the photoelectric conversion element 105 changes periodically, and the electric signal also changes periodically accordingly. This electrical signal is transmitted to the signal processing circuit 10
6, the data is converted into displacement data and position data in a predetermined format and output. In particular, in the absolute encoder 200, absolute position data of the first scale 103 is output.

次に、従来のアブソリュートエンコータ20゜の概略構
造を第7図に対応させて第8図に示す。
Next, a schematic structure of a conventional absolute encoder 20° is shown in FIG. 8 in correspondence with FIG. 7.

アブソリュートエンコーダ200は、第1スケール10
3の絶対位置を検出するため第1スケール103上に2
進符号を表す複数の第1格子トラック1..12.13
と、第2スケール104上にこれら複数の第1格子トラ
ックに対応した複数の第2格子トラックt、J2.t3
とが新たに設けられている。また、信号処理回路106
は位置信号を2進数のデジタル信号にする波形整形回路
201と、この信号を純2進符号などの形に変換する符
号変換回路202とで構成される。
The absolute encoder 200 has a first scale 10
2 on the first scale 103 to detect the absolute position of 3.
A plurality of first grid tracks representing decimal codes1. .. 12.13
A plurality of second grating tracks t, J2 . t3
has been newly established. In addition, the signal processing circuit 106
is composed of a waveform shaping circuit 201 that converts a position signal into a binary digital signal, and a code conversion circuit 202 that converts this signal into a pure binary code or the like.

このアブソリュートエコーダ200の動作を説明すると
、発光素子101から出た光はコリメータレンズ102
で平行光にされ、第1スケール103及び第2スケール
104上の第1及び第2格子トラックj、、t2.t3
を透過した光が、これら格子トラックt、、t2.L3
に対応した複数の光電変換素子101,105,105
で、その光量に応じた電気信号に変換される。通常、こ
れら格子トラック1、、.12,13.・・・+jnは
第9図に示す様な交番2進符号(ダレイコード)と呼ば
れるパターンが用いられる。これは、純2進符号では複
数のトラックの符号が同時に変化することがあり、そこ
で読違いが起こりやすいためである。先の変換された電
気信号は、信号処理回路106内の波形整形回路201
で2進数で位置データを表すデジタル信号に変換される
。第1O図は、第9図に示す交番2進符号のパターンで
得られた位置データを表すデジタル信号を示す。このデ
シタル信号は符号変換回路202で純2進符号や肛Dコ
ード等の所望の形式に変換される。
To explain the operation of this absolute echoder 200, light emitted from the light emitting element 101 is transmitted through the collimator lens 102.
, the first and second grating tracks j, , t2 . t3
The light transmitted through these grating tracks t, t2 . L3
A plurality of photoelectric conversion elements 101, 105, 105 corresponding to
The light is then converted into an electrical signal according to the amount of light. Typically, these grid tracks 1, . 12,13. . . .+jn uses a pattern called an alternating binary code (Dalay code) as shown in FIG. This is because in pure binary codes, the codes of multiple tracks may change at the same time, and misreading is likely to occur. The converted electric signal is sent to the waveform shaping circuit 201 in the signal processing circuit 106.
It is converted into a digital signal representing position data in binary numbers. FIG. 1O shows a digital signal representing position data obtained with the alternating binary code pattern shown in FIG. This digital signal is converted by a code conversion circuit 202 into a desired format such as pure binary code or D code.

しかし、上述した方式は絶対位置検出ストロークに対し
多くの格子トラックが必要であるため、第1スケール1
03及び第2スケール104か大きくなると共に多くの
光電変換素子105を設りねはならず、装置が大形にな
るという問題があった。例えば、第1スケール103上
の最も′  短いピッチが10μmの格子トラックの場
合、絶対位置検出ストローク1mmに対し最低8列の格
子トラックが必要となる。また、別の問題点として、2
進管号による格子パターンでは長ピッチ側のトラックの
符号の変わり目が短ピッチ側のトラックの符号の変わり
目と同じく重要であるため、特に長ピッチ側の符号の読
取りに厳しい精度が要求されていた。
However, since the above method requires many grating tracks for the absolute position detection stroke, the first scale 1
03 and the second scale 104, it is necessary to provide many photoelectric conversion elements 105, resulting in a problem that the device becomes large. For example, in the case of grating tracks with the shortest pitch of 10 μm on the first scale 103, at least 8 rows of grating tracks are required for an absolute position detection stroke of 1 mm. In addition, as another problem, 2
In a lattice pattern based on progressive codes, the change in the sign of the track on the long pitch side is as important as the change in sign of the track on the short pitch side, so particularly severe accuracy was required in reading the code on the long pitch side.

(発明の目的) 本発明は上述のような事情からなされたものであり、本
発明の目的は、少数の格子トラック及び光電変換素子で
構成できると共に、複数の格子トラックのデータが同時
に変わるときに起りやすい読取りミスをせずに絶対位置
検出ができるようにしたアブソリュートエンコーダを提
供することにある。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to be able to be configured with a small number of grating tracks and photoelectric conversion elements, and to provide a system that can be configured with a small number of grating tracks and photoelectric conversion elements, and can be configured with a small number of grating tracks and photoelectric conversion elements. An object of the present invention is to provide an absolute encoder capable of detecting an absolute position without making reading errors that are likely to occur.

(問題点を解決するための手段) 本発明はアブソリュートエンコーダに関するもので、上
記本発明の目的は、ピッチの異なる複数の第1格子トラ
ックが設けられ、光源からの平行光を受けて長手方向に
移動する第1スケールと、前記複数の第1格子トラック
に対応した複数の第2格子トラックが設けられ、前記第
1スケールに対向するように設けられた第2スケールと
、前記第1及び第2スケールを透過した光を読取る複数
の光電変換素子と、前記第1及び第2格子トラックの各
格子ピッチの関係が1:N(Nは3以上の整数)で、前
記光TL変換素子からの各電気信号を各格子1ピッチ内
で内挿N分割して前記各格子1ピッチ内の絶対位置デー
タとする信号内挿回路と、前記絶対位置データを論理的
に組合せて前記第1スケールの移動量の絶対位置データ
を求めるデータ処理論理回路とを設けることによって達
成されるものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention relates to an absolute encoder, and an object of the present invention is to provide a plurality of first grating tracks with different pitches, and to receive parallel light from a light source and encode the encoder in the longitudinal direction. A moving first scale, a plurality of second grating tracks corresponding to the plurality of first grating tracks are provided, a second scale provided to face the first scale, and the first and second grating tracks. The relationship between the plurality of photoelectric conversion elements that read the light transmitted through the scale and each grating pitch of the first and second grating tracks is 1:N (N is an integer of 3 or more), and each photoelectric conversion element from the optical TL conversion element a signal interpolation circuit that interpolates an electrical signal into N parts within one pitch of each grid to obtain absolute position data within one pitch of each grid; and a signal interpolation circuit that logically combines the absolute position data to determine the amount of movement of the first scale. This is achieved by providing a data processing logic circuit for determining absolute position data.

(発明の作用) 本発明は、第1及び第2格子トラックの各格子ピッチの
関係が1:N(Nは3以上の整数)になっているアブソ
リュートエンコーダの信号内挿回路が、第1及び第2格
子トラックに対応する電気信号を各格子1ピッチ内で内
挿N分割して、各格子1ビツヂ内の絶対位置データを作
成すると共に、データ処理論理回路が各格子1ピッチ内
の絶対位置データを論理的に組合せて、第1スケールの
移動量の絶対位置データを作成するものである。
(Operation of the Invention) The present invention provides a signal interpolation circuit of an absolute encoder in which the relationship between the grating pitches of the first and second grating tracks is 1:N (N is an integer of 3 or more). The electric signal corresponding to the second grating track is interpolated and divided into N parts within one pitch of each grating to create absolute position data within one bit of each grating, and a data processing logic circuit calculates the absolute position data within one pitch of each grating. The data are logically combined to create absolute position data of the amount of movement of the first scale.

(発明の実施例) 第1図は本発明によるアブソリュートエンコーダ300
の概略構造図を第8図に対応させて示すものであり、本
発明では、波形整形回路201の代りに信号内挿回路3
01が、符号変換回路202の代りにデータ処理論理回
路302が設けられている。
(Embodiment of the invention) FIG. 1 shows an absolute encoder 300 according to the invention.
A schematic structural diagram is shown corresponding to FIG. 8. In the present invention, a signal interpolation circuit 3 is used instead of the waveform shaping circuit 201.
01, a data processing logic circuit 302 is provided in place of the code conversion circuit 202.

本発明のアブソリュ−1・エンコーダ300は第1スケ
ール103の絶対位置(この紙面に垂直なし動方向)を
検出する。この動作を説明すると、発光素子101から
出た光はコリメータレンズ102で平行光にされ、第1
スケール+03に入射する。第1スケール103には、
それぞれピッチの異なる複数の格子トラック1..12
,1.が設けられている。従来のそれぞれの格子トラッ
クのピッチの関係は互いに1:2であったが、本発明の
関係は互いに1:N(Nは3以上の整数)となっている
。第2図はそれぞれの格子トラックの関係が1=lOの
ときのパターンを示し、即ち3列の格子トラックtI+
t2.t3のビッヂP、:P2:P3がl+IQ:10
0の関係になっている。このとき、最大のピッチを持つ
格子トラックt3のピッチが、このアブソリュートエン
コーダ300の絶対位置検出範囲となる。
The absolute 1 encoder 300 of the present invention detects the absolute position of the first scale 103 (in the moving direction, not perpendicular to the plane of this paper). To explain this operation, the light emitted from the light emitting element 101 is made into parallel light by the collimator lens 102, and the first
Enter scale +03. The first scale 103 has
A plurality of grating tracks each having a different pitch1. .. 12
,1. is provided. While the conventional pitch relationship between the grating tracks was 1:2, the relationship in the present invention is 1:N (N is an integer of 3 or more). FIG. 2 shows the pattern when the relationship between the respective grating tracks is 1=lO, that is, three rows of grating tracks tI+
t2. Bit P of t3:P2:P3 is l+IQ:10
The relationship is 0. At this time, the pitch of the grating track t3 having the largest pitch becomes the absolute position detection range of the absolute encoder 300.

先の第1スケール103を透過した光は、第1スケール
103の格子トラック1..12,1.それぞれに対応
した複数の格子トラック1..12.13が設けられて
いる第2スケール!04を透過し、複数設けられた光電
変換素子105,105,105で透過してきた光それ
ぞれが電気信号に変換される。なお、第1スケール10
3上の1つの格子トラックに対応する第2スケール+0
4上の格子トラック及び光電変換素子105の個数は1
つと限らず、内挿方式によっては複数個の場合もある。
The light transmitted through the first scale 103 is transmitted to the grating track 1. of the first scale 103. .. 12,1. A plurality of grid tracks corresponding to each one.1. .. The second scale has 12.13! 04 and each of the light transmitted by the plurality of photoelectric conversion elements 105, 105, 105 is converted into an electric signal. Note that the first scale is 10
2nd scale +0 corresponding to one grid track on 3
The number of grating tracks and photoelectric conversion elements 105 on 4 is 1.
The number is not limited to one, but there may be more than one depending on the interpolation method.

先の変換された電気信号は、信号処理回路106内の信
号内挿回路301でそれぞれか格子1ビツヂ内で内挿分
割(分割数は第1スケール103上のそれぞれの格子ト
ラックのピッチの比Nである)されて絶対位置データと
なる。例えば、第2図に示す内挿分割数lOの第1スケ
ール103及び内挿10分割の能力を持つ信号内挿回路
301を使用した場合、51スケール103の移動によ
って信号内挿回路301から得られるデータを第3図に
示す。
The converted electric signal is interpolated and divided within one bit of each grid by a signal interpolation circuit 301 in the signal processing circuit 106 (the number of divisions is the pitch ratio N of each grid track on the first scale 103). ) and becomes absolute position data. For example, when using the first scale 103 with an interpolation division number lO shown in FIG. The data are shown in Figure 3.

先のそれぞれの信号内挿回路301.301,301か
らの格子1ピッチ内の絶対位置データはデータ処理論理
回路302で第1スケール移動量の絶対位苦データとし
てまとめられ出力される。
The absolute position data within one pitch of the grid from the respective signal interpolation circuits 301, 301, and 301 are summarized and output as absolute position data of the first scale movement amount by the data processing logic circuit 302.

上述したアブソリュートエンコーダ300は、被測定物
のり動が格子ビッヂと同期したある決まった長さでステ
ップ状に行なわれる場合は有効であるが、複数の格子ト
ラックの絶対位置データが同時に変化する境界上の微小
な範囲の測定には誤ったデータを出力するときがある。
The above-mentioned absolute encoder 300 is effective when the movement of the object to be measured is performed in steps over a certain fixed length in synchronization with the grid bits, but it is effective when the movement of the object to be measured is performed in steps over a certain fixed length in synchronization with the grid bits. When measuring a small range of data, incorrect data may be output.

なお、以下説明の便宜上、複数の格子トラック中で格子
ピッチ長の近い2つの格子トラックに着目したとぎ、格
子ピッチの大きい方を上位桁、小さい方を下位桁という
For convenience of explanation below, when focusing on two grating tracks with similar grating pitch lengths among the plurality of grating tracks, the one with the larger grating pitch will be referred to as the upper digit, and the one with the smaller grating pitch will be referred to as the lower digit.

第4図は本発明のアブソリュートエンコーダ300で得
られたデータの一部を示し、上位桁の内挿分割か均等に
行なわれなかった場合、同図中のP、Qの様に2つの格
子トラック間で数値の変化する場所が異なる。例えば同
図中のPでは19と読まれるべきものか29と、またQ
では3oと読まれるべぎものが20という様に誤ったデ
ータを出力するときがある。
FIG. 4 shows a part of the data obtained by the absolute encoder 300 of the present invention, and if the interpolation division of the upper digits is not done evenly, two grid tracks like P and Q in the figure will be generated. The locations where the numbers change differ between the two. For example, P in the same figure should be read as 19 or 29, and Q
In this case, incorrect data may be output, such as when a value read as 3o is read as 20.

そこで1、上述した点を除くため第5図(八)及び(B
) を参照して説明する。
Therefore, 1. In order to eliminate the above-mentioned points, Figures 5 (8) and (B)
).

格子ピッチの比が1:Nである2つの格子トラックの上
位桁の内挿分割数を3Nとすることで下位桁1ピッチに
相当する長さをさらに3つの部分A 、B 、 Cに等
分し、同時に下位桁は3以上の内挿分割を行なう。次に
、データ処理論理回路302で下位桁の絶対位置データ
と、上位桁の絶対位置データ中の3つの部分へ、B、C
との重なり具合を判定して上位桁の正しい値を決定する
By setting the interpolation division number of the upper digits of two lattice tracks with a grating pitch ratio of 1:N to 3N, the length corresponding to one pitch of the lower digits is further divided equally into three parts A, B, and C. At the same time, the lower digits are interpolated into three or more. Next, the data processing logic circuit 302 outputs the absolute position data of the lower digit and the three parts of the absolute position data of the upper digit, B, C.
The correct value of the upper digits is determined by determining the degree of overlap between the two.

第5図(八)は下位桁の内挿分割数がlOであるとき、
上位桁が図の右方向にずれた場合を、同図(8)は左方
向にずれた場合を示す。同図(A)において下位桁の値
が0,1.2の部分の上位桁は1になっているが、本来
は2である。同様に同図(B)において下位桁の値が7
.8.9の部分の上位桁は3になっているが、本来は2
である。そこで、各格子トラックの格子lピッチ内の絶
対位置データを組合わせるデータ処理論理回路302内
に、下位桁が0.1.2であり上位桁がCであるとき上
位桁のデータに1°′を加算する機能及び下位桁が7.
8.9であり上位桁がAであるとき上位桁のデータに°
“−1”を加算する機能を組み込む。この結果、左右両
方向のずれに対して下位桁のピッチの3096ずつの余
裕度を持たせることができ、下位桁の内挿分割を3の倍
数に設定すれば余裕度は左右両方向について下位桁のピ
ッチの173に相当する長さに増加する。
Figure 5 (8) shows that when the interpolation division number of the lower digit is lO,
The figure (8) shows the case where the upper digit shifts to the right in the figure, and (8) shows the case where the upper digit shifts to the left. In the figure (A), the upper digit of the part where the value of the lower digit is 0, 1.2 is 1, but originally it is 2. Similarly, in the same figure (B), the value of the lower digit is 7.
.. The upper digit of the 8.9 part is 3, but it was originally 2.
It is. Therefore, in the data processing logic circuit 302 that combines the absolute position data within the lattice l pitch of each lattice track, when the lower digit is 0.1.2 and the upper digit is C, the data of the upper digit is 1°' The function to add and the lower digit is 7.
8.9 and the upper digit is A, the data of the upper digit is °
Incorporate a function to add “-1”. As a result, it is possible to have a margin of 3096 of the pitch of the lower digits for deviations in both the left and right directions, and if the interpolation division of the lower digits is set to a multiple of 3, the margin can be increased for both the left and right directions. The length increases to a length corresponding to 173 of the pitch.

さらに別の実施例を説明する。Yet another example will be described.

従来の複数の格子トラックを含むアブソリュートエンコ
ーダ200は各格子間で信号の位相を正確に合わせるた
め、スケール103,104の製造及び取付は精度が非
常に厳しく、また各格子トラックの信号毎に機械的電気
的調整が必要であった。
Since the conventional absolute encoder 200 including multiple grating tracks precisely matches the phase of the signal between each grating, the manufacturing and mounting of the scales 103 and 104 requires very strict precision, and mechanical Electrical adjustment was required.

そこで、上述した点を除くため第6図(八)及び(B)
を参照して説明する。
Therefore, in order to eliminate the above-mentioned points, Figure 6 (8) and (B)
Explain with reference to.

第6図(A)は、格子トラック間の位相に注意せずに製
作されたアブソリュートエンコーダ200のデータを、
先の変形例と同様に複数の格子トラック中で格子ピッチ
長の近い2つの格子トラックに着目して示し、上位桁の
1から2への変化点が下位桁の5の部分になっている。
FIG. 6(A) shows data of an absolute encoder 200 manufactured without paying attention to the phase between grating tracks.
As in the previous modification, two grating tracks with similar grating pitch lengths among the plurality of grating tracks are shown, and the point where the upper digit changes from 1 to 2 is at the lower digit 5.

実際にはどの部分になるか限定されないが、変化点の場
所は第1スケールを移動させながら各格子トラックの絶
対付蓋データを読むことで簡単にできる。即ち第6図(
^)に示すデータのすべての下位桁に5”を加算するか
、“−5“を加算するオフセット値加減算機能をデータ
処理論理回路302内に設けることで同図(0)に示す
データを得ることができる。
Although there is no limit to the actual location of the change point, the location of the change point can be easily determined by reading the absolute cover data of each grid track while moving the first scale. That is, Fig. 6 (
By adding 5'' to all the lower digits of the data shown in ^) or providing an offset value addition/subtraction function that adds ``-5'' in the data processing logic circuit 302, the data shown in (0) in the same figure is obtained. be able to.

(発明の効果) 以上のように本発明のアブソリュートエンコーダによれ
ば、少ない格子トラックで絶対位置検出ができると共に
、上位桁の内挿に厳しい精度を必要とせず、かつ複数の
格子トラック間の位相合せも必要としないためコスト低
減を図ることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the absolute encoder of the present invention, absolute position detection can be performed with a small number of grating tracks, no strict precision is required for interpolation of upper digits, and the phase difference between multiple grating tracks can be detected. Since no matching is required, costs can be reduced.

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

第1図は本発明による装置の概略を示す図、第2図は本
発明の装置に使用される格子バクーンの一例な示す図、
第3図及び第4図はその出力データの例を示す図、第5
図(^)及び(B)は本発明の他の実施例を説明する出
力データを示す図、第6図(A)及び(0)は本発明の
更に別の実施例を説明1゛る出力データを示す図、第7
図は一般的な光学式エンコーダの装置の概略を示す図、
第8図は従来の装Uの概略を示す図、第9図は従来の装
置に使用される格子パターンの一例を示す図、第1O図
はその出力データの例な示す図である。 +(II・・・発光素子、102・・・フリメータレン
ズ、103・・・第1スケール、104・・・第2スケ
ール、L+rL2.−−Ln・・・格子トラック、10
5・・・光電変換素子、1Qfi・・・イス号処理回路
、301・・・f8号内挿回路、302・・・データ処
理論理回路。 第1固 j!&2日 尖イ友 番3日 羊4回 : : 羊7關 ゛゛襠号処理[!回路106 第8回 l fO因
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the lattice bagoon used in the device of the present invention,
Figures 3 and 4 are diagrams showing examples of the output data, and Figure 5 is a diagram showing examples of the output data.
Figures (^) and (B) are diagrams showing output data for explaining another embodiment of the present invention, and Figures 6 (A) and (0) are output data for explaining still another embodiment of the present invention. Diagram showing data, 7th
The figure shows an outline of a general optical encoder device.
FIG. 8 is a diagram showing an outline of a conventional device U, FIG. 9 is a diagram showing an example of a lattice pattern used in the conventional device, and FIG. 1O is a diagram showing an example of output data thereof. +(II... Light emitting element, 102... Frimeter lens, 103... First scale, 104... Second scale, L+rL2.--Ln... Grating track, 10
5... Photoelectric conversion element, 1Qfi... Chair processing circuit, 301... F8 interpolation circuit, 302... Data processing logic circuit. 1st hard j! & 2nd day's sharp friend number 3rd day's sheep 4 times: : Sheep's 7th question processing [! Circuit 106 8th l fO factor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ピッチの異なる複数の第1格子トラックが設けら
れ、光源からの平行光を受けて長手方向に移動する第1
スケールと、前記複数の第1格子トラックに対応した複
数の第2格子トラックが設けられ、前記第1スケールに
対向するように設けられた第2スケールと、前記第1及
び第2スケールを透過した光を読取る複数の光電変換素
子と、前記第1及び第2格子トラックの各格子ピッチの
関係が1:N(Nは3以上の整数)で、前記光電変換素
子からの各電気信号を各格子1ピッチ内で内挿N分割し
て前記各格子1ピッチ内の絶対位置データとする信号内
挿回路と、前記絶対位置データを論理的に組合せて前記
第1スケールの移動量の絶対位置データを求めるデータ
処理論理回路とを具備したことを特徴とするアブソリュ
ートエンコーダ。
(1) A plurality of first grating tracks with different pitches are provided, and the first grating track moves in the longitudinal direction in response to parallel light from a light source.
A scale and a plurality of second grating tracks corresponding to the plurality of first grating tracks are provided, and a second scale is provided opposite to the first scale, and the second scale is transparent to the first and second scales. The relationship between the plurality of photoelectric conversion elements that read light and each grating pitch of the first and second grating tracks is 1:N (N is an integer of 3 or more), and each electric signal from the photoelectric conversion element is transmitted to each grating. a signal interpolation circuit that interpolates N divisions within one pitch to obtain absolute position data within one pitch of each grating; and logically combines the absolute position data to obtain absolute position data of the movement amount of the first scale. An absolute encoder characterized by being equipped with the desired data processing logic circuit.
(2)前記信号内挿回路は、前記第1及び第2格子トラ
ックの任意の2つのうちの上位桁を格子1ピッチ内3N
以上内挿分割し、前記任意の2つのうちの下位桁を格子
1ピッチ内3以上内挿分割することで、前記任意の2つ
の格子トラックの各格子1ピッチ内絶対位置データとす
る機能を有し、かつ前記データ処理論理回路は、前記信
号内挿回路からの前記上位桁の格子1ピッチ内絶対位置
データと前記下位桁の格子1ピッチ内絶対位置データと
を比較し、前記上位桁の格子1ピッチ内絶対位置データ
の変わり目で適切な値を選択して前記下位桁の格子1ピ
ッチ内絶対位置データと組合せ、前記第1スケールの移
動量の絶対位置データとする機能を有する特許請求の範
囲第1項記載のアブソリュートエンコーダ。
(2) The signal interpolation circuit converts the upper digits of any two of the first and second grating tracks into 3N within one pitch of the grating.
By interpolating and dividing the lower digits of the arbitrary two above, and interpolating and dividing the lower digits of the above arbitrary two within one pitch of the grid, it is possible to obtain absolute position data within one pitch of each grid of the arbitrary two grid tracks. and the data processing logic circuit compares the absolute position data within one pitch of the lattice of the upper digit from the signal interpolation circuit with the absolute position data within one pitch of the lattice of the lower digit, and Claims have a function of selecting an appropriate value at a change in the absolute position data within one pitch and combining it with the absolute position data within one pitch of the lattice of the lower digit to obtain the absolute position data of the movement amount of the first scale. The absolute encoder described in item 1.
(3)前記データ処理論理回路は、前記第1及び第2格
子トラックの各格子1ピッチ内絶対位置データにオフセ
ット値を加減算することで、前記第1及び第2格子トラ
ックの間の位相を任意に設定できる機能を有する特許請
求の範囲第1項記載のアブソリュートエンコーダ。
(3) The data processing logic circuit arbitrarily adjusts the phase between the first and second grating tracks by adding or subtracting an offset value to absolute position data within one pitch of each grating of the first and second grating tracks. The absolute encoder according to claim 1, having a function that can be set to .
(4)前記信号内挿回路は、前記第1及び第2格子トラ
ックの任意の2つのうちの上位桁を格子1ピッチ内3N
以上内挿分割し、前記任意の2つのうちの下位桁を格子
1ピッチ内3以上内挿分割することで、前記任意の2つ
の格子トラックの各格子1ピッチ内絶対位置データとす
る機能を有し、かつ前記データ処理論理回路は、前記第
1及び第2格子トラックの各格子1ピッチ内絶対位置デ
ータにオフセット値を加減算することで、前記第1及び
第2格子トラックの間の位相を任意に設定できる機能を
有する特許請求の範囲第1項記載のアブソリュートエン
コーダ。
(4) The signal interpolation circuit converts the upper digits of any two of the first and second grating tracks into 3N within one pitch of the grating.
By interpolating and dividing the lower digits of the arbitrary two above, and interpolating and dividing the lower digits of the above arbitrary two within one pitch of the grid, it is possible to obtain absolute position data within one pitch of each grid of the arbitrary two grid tracks. and the data processing logic circuit arbitrarily adjusts the phase between the first and second grating tracks by adding or subtracting an offset value to absolute position data within one pitch of each grating of the first and second grating tracks. The absolute encoder according to claim 1, having a function that can be set to .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107340003A (en) * 2017-07-03 2017-11-10 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of absolute signal bearing calibration and the correction system of absolute signal

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JPS5439654A (en) * 1977-09-05 1979-03-27 Komatsu Mfg Co Ltd Angleeoffrotation detector
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