JPH0254116A - エンコーダ - Google Patents
エンコーダInfo
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- JPH0254116A JPH0254116A JP20547188A JP20547188A JPH0254116A JP H0254116 A JPH0254116 A JP H0254116A JP 20547188 A JP20547188 A JP 20547188A JP 20547188 A JP20547188 A JP 20547188A JP H0254116 A JPH0254116 A JP H0254116A
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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〕
本発明は、コード板の回転角に応じて位相が変化する位
相信号を発生するとともに、この位相信号における位相
変化量を測定して、前記コード板の回転角を算出するよ
うにしたエンコーダに関するものである。
相信号を発生するとともに、この位相信号における位相
変化量を測定して、前記コード板の回転角を算出するよ
うにしたエンコーダに関するものである。
このようなエンコーダの例としては、第６図に示すごと
き装置が知られている。
き装置が知られている。
第６図は従来のエンコーダの一例を示す構成図である。
図において、１は一定のピッチでスリットが形成された
コード板、Ｄ１〜Ｄ４は受光素子、４．５はコード板１
を介してこれらの受光素子Ｄ１〜Ｄ４と対向配置された
光源、６は光源４．５を駆動する光源ドライバである。
コード板、Ｄ１〜Ｄ４は受光素子、４．５はコード板１
を介してこれらの受光素子Ｄ１〜Ｄ４と対向配置された
光源、６は光源４．５を駆動する光源ドライバである。
また、図中に示した波形は、コード板１を通過した光の
強度分布を正弦波に近似して示したものである。
強度分布を正弦波に近似して示したものである。
受光素子Ｄ１〜Ｄ４は、それぞれこの光強度分布を４等
分した幅を有しており、第７図に示すように、光強度の
分布を基準として、Ｏ” 、９０゜１８０°、２７０’
の位置に配置されている。また、光源４，５が出射する
光の強度は、光源ドライバ６により（ｓｉｎωｔ＋１）
および（ｃｏｓωｔ＋１）で振幅変調されている。
分した幅を有しており、第７図に示すように、光強度の
分布を基準として、Ｏ” 、９０゜１８０°、２７０’
の位置に配置されている。また、光源４，５が出射する
光の強度は、光源ドライバ６により（ｓｉｎωｔ＋１）
および（ｃｏｓωｔ＋１）で振幅変調されている。
第８図はコード板１と受光素子Ｄ１〜Ｄ４および光源４
．５との配置関係を示す構成図である。
．５との配置関係を示す構成図である。
このように、受光素子Ｄｉ、Ｄ３は、その位相関係を保
ったまま、光源４からの光を受光する位置に配置され、
同様に、受光素子Ｄ２．Ｄ４は光源５からの光を受光す
る位置に配置されている。
ったまま、光源４からの光を受光する位置に配置され、
同様に、受光素子Ｄ２．Ｄ４は光源５からの光を受光す
る位置に配置されている。
７．９は加算器、１１は減算器であり、これらは受光素
子Ｄ１〜Ｄ４の各出力から所定の位相関係にある出力同
志を加減算する加減算回路ＡＳＩを構成している。１３
はこの加減算回路ＡＳＩによる演算出力Ｇ１から変調周
波数（ω）に応じた周波数成分の信号を抽出するハイパ
スフィルタ、１５はコンパレータである。
子Ｄ１〜Ｄ４の各出力から所定の位相関係にある出力同
志を加減算する加減算回路ＡＳＩを構成している。１３
はこの加減算回路ＡＳＩによる演算出力Ｇ１から変調周
波数（ω）に応じた周波数成分の信号を抽出するハイパ
スフィルタ、１５はコンパレータである。
このように構成されたエンコーダの回転検出部では、受
光素子Ｄ１〜Ｄ４の出力１１〜ｉ４は、コード板１の回
転角をθとすれば、 １＝ （ｓｉｎθ＋１）（Ｓｉｎωｔ ＋ １）２＝（
−ｃｏｓθ＋１）（ｃｏｓωｔ＋１）ｉ３＝（−ｓｉｎ
θ＋１）（ｓｉｎωｔ±１）ｉ４＝ （ｃｏｓθ＋１）
（ＣＯ３ωｔ＋１）のようになっており、加減算回路Ａ
ＳＩ（減算器１１）から得られる出力Ｇ１は、 Ｇ １ ＝ ２ｃｏｓ（ωを一θ） ＋２ｒフ５ｉｎ（θ十π／４） のようになる、ここで、光源４．５の変調角周波数ωは
、コード板１の回転速度ｄθ／ｄｔに比べて高い値（ｄ
θ／ｄｔ（ω）となるように選ばれているので、ハイパ
スフィルタ１３の出力からは、Ｍｌ＝２ｃｏｓ（ωを一
θ） なる信号（位相信号）が得られる。
光素子Ｄ１〜Ｄ４の出力１１〜ｉ４は、コード板１の回
転角をθとすれば、 １＝ （ｓｉｎθ＋１）（Ｓｉｎωｔ ＋ １）２＝（
−ｃｏｓθ＋１）（ｃｏｓωｔ＋１）ｉ３＝（−ｓｉｎ
θ＋１）（ｓｉｎωｔ±１）ｉ４＝ （ｃｏｓθ＋１）
（ＣＯ３ωｔ＋１）のようになっており、加減算回路Ａ
ＳＩ（減算器１１）から得られる出力Ｇ１は、 Ｇ １ ＝ ２ｃｏｓ（ωを一θ） ＋２ｒフ５ｉｎ（θ十π／４） のようになる、ここで、光源４．５の変調角周波数ωは
、コード板１の回転速度ｄθ／ｄｔに比べて高い値（ｄ
θ／ｄｔ（ω）となるように選ばれているので、ハイパ
スフィルタ１３の出力からは、Ｍｌ＝２ｃｏｓ（ωを一
θ） なる信号（位相信号）が得られる。
この式に示されるように、出力信号Ｍ１には、コード板
１の回転角θに応じた位相情報が含まれており、この位
相変化分を測定すれば、コード板１の回転角θを算出す
ることができる。
１の回転角θに応じた位相情報が含まれており、この位
相変化分を測定すれば、コード板１の回転角θを算出す
ることができる。
１７は光源ドライバ６から発生されるスタートパルスＳ
Ｇを基準にして、コンパレータ出力Ｐ１の位相遅れ量を
測定（計数）するカウンタである。
Ｇを基準にして、コンパレータ出力Ｐ１の位相遅れ量を
測定（計数）するカウンタである。
すなわち、スタートパルスＳＧを
Ｓ Ｇ ＝ ２ ｃｏｓ（ωｔ）
として、スタートパルスＳＧの立上りでカウントを開始
し、コンパレータ出力Ｐ１の立下がりでカウントを終了
させると、カウンタ１７の出力′ｒ１は、 Ｔ１−（π／２）十θ となり、コード板１の回転角θを０≦θく２πの範囲で
求めることができる。このとき、２πはスリットの１ピ
ツチに相当するものである。
し、コンパレータ出力Ｐ１の立下がりでカウントを終了
させると、カウンタ１７の出力′ｒ１は、 Ｔ１−（π／２）十θ となり、コード板１の回転角θを０≦θく２πの範囲で
求めることができる。このとき、２πはスリットの１ピ
ツチに相当するものである。
なお、同様な測定原理を有する装置としては、特開昭５
６−９４２１６号に示される装置がある。
６−９４２１６号に示される装置がある。
これは、コード板の直線変位を測定する変位計に関する
ものである。
ものである。
しかしながら、上記のような構成のエンコーダでは、出
力の形が２ＣＯ３（ωを一θ）であるために、Ｓ／Ｎ比
が良くない、また、コード板１の信心、受光素子Ｄ１〜
Ｄ４の位置誤差、光源４，５の光量変化などが検出誤差
の原因となってしまう。
力の形が２ＣＯ３（ωを一θ）であるために、Ｓ／Ｎ比
が良くない、また、コード板１の信心、受光素子Ｄ１〜
Ｄ４の位置誤差、光源４，５の光量変化などが検出誤差
の原因となってしまう。
本発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、Ｓ／
Ｎ比の良い出力信号を得ることができるとともに、コー
ド板の偏心、受光素子の位置誤差、光源の光量変化など
により検出誤差を生じてしまうことのないエンコーダを
簡単な構成により実現することを目的としたものである
。
Ｎ比の良い出力信号を得ることができるとともに、コー
ド板の偏心、受光素子の位置誤差、光源の光量変化など
により検出誤差を生じてしまうことのないエンコーダを
簡単な構成により実現することを目的としたものである
。
本発明のエンコーダは、コード板の回転角に応じて位相
が変化する位相信号を発生するとともにこの位相信号に
おける位相変化量を測定して前記コード板の回転角を算
出するようにしたエンコーダにおいて、その光強度が（
ｓｉｎωｔ＋１）および（ｃｏｓωｔ＋１）で振幅変調
され前記コード板の円周方向においてほぼ軸対称の位置
に配置された第１および第２の・光源と、この光源より
出射された光を前記コード板を介して独立に受光すると
ともにそれぞれ光強度分布の１周期を４等分した幅を有
する４つの受光素子よりなりその光強度の分布を基準と
して９０°の整数倍にあたる位相差を持つように配置さ
れた第１および第２の受光アレイと、これら第１および
第２の受光アレイを構成する各受光素子の出力から所定
の位相関係にある出力同志を加減算する第１および第２
の加減３Ｉ＋回路と、この第１および第２の加減算回路
の出力からそれぞれ前記第１および第２の光源の変調周
波数に応じた周波数成分の位相信号を抽出する第１およ
び第２のハイパスフィルタとを具備し、前記コード板の
回転角に応じて位相が差動的に変化する２つの位相信号
を発生するようにしなものである。
が変化する位相信号を発生するとともにこの位相信号に
おける位相変化量を測定して前記コード板の回転角を算
出するようにしたエンコーダにおいて、その光強度が（
ｓｉｎωｔ＋１）および（ｃｏｓωｔ＋１）で振幅変調
され前記コード板の円周方向においてほぼ軸対称の位置
に配置された第１および第２の・光源と、この光源より
出射された光を前記コード板を介して独立に受光すると
ともにそれぞれ光強度分布の１周期を４等分した幅を有
する４つの受光素子よりなりその光強度の分布を基準と
して９０°の整数倍にあたる位相差を持つように配置さ
れた第１および第２の受光アレイと、これら第１および
第２の受光アレイを構成する各受光素子の出力から所定
の位相関係にある出力同志を加減算する第１および第２
の加減３Ｉ＋回路と、この第１および第２の加減算回路
の出力からそれぞれ前記第１および第２の光源の変調周
波数に応じた周波数成分の位相信号を抽出する第１およ
び第２のハイパスフィルタとを具備し、前記コード板の
回転角に応じて位相が差動的に変化する２つの位相信号
を発生するようにしなものである。
このように、４つの受光素子よりなる受光アレイを２つ
使用し、これらの受光素子の出力の中から所定の位相関
係にある出力同志を加減算して、２つの位相信号を形成
すると、コード板の回転角に応じて位相が差動的に変化
する２つの位相信号を得ることができ、この２つの位相
信号からコード板の回転角を求めるようにすれば、Ｓ／
Ｎ比の良い信号を得ることができる。
使用し、これらの受光素子の出力の中から所定の位相関
係にある出力同志を加減算して、２つの位相信号を形成
すると、コード板の回転角に応じて位相が差動的に変化
する２つの位相信号を得ることができ、この２つの位相
信号からコード板の回転角を求めるようにすれば、Ｓ／
Ｎ比の良い信号を得ることができる。
ここで、光源の光量変化の影響は２つの位相信号に等し
く現れるので、光源の光量変化による測定誤差は、２つ
の位相信号からコード板の回転角を求める演算の中で打
ち消される。また、受光素子の位置誤差は、回転角には
関係しない初期オフセットとして現れるので、容易に補
正することができる。
く現れるので、光源の光量変化による測定誤差は、２つ
の位相信号からコード板の回転角を求める演算の中で打
ち消される。また、受光素子の位置誤差は、回転角には
関係しない初期オフセットとして現れるので、容易に補
正することができる。
さらに、光源および受光アレイをコード板に対してほぼ
軸対称の位置に配置しているので、コード板の偏心の影
響を打ち消すことができる。
軸対称の位置に配置しているので、コード板の偏心の影
響を打ち消すことができる。
第１図は本発明のエンコーダの一実施例を示す構成図で
ある。図において、前記第６図と同様のものは、同一符
号を付して示す、２．３はそれぞれ４つの受光素子Ａ１
〜Ａ４．８１〜Ｂ４を存する受光アレイである。受光素
子Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４は、それぞれ光強度分布を４
等分した幅を有しており、受光アレイ２．３は、第２図
に示すように、光強度の分布を基準として、９０゛の整
数倍にあたる位相差を持つように配置されている。
ある。図において、前記第６図と同様のものは、同一符
号を付して示す、２．３はそれぞれ４つの受光素子Ａ１
〜Ａ４．８１〜Ｂ４を存する受光アレイである。受光素
子Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４は、それぞれ光強度分布を４
等分した幅を有しており、受光アレイ２．３は、第２図
に示すように、光強度の分布を基準として、９０゛の整
数倍にあたる位相差を持つように配置されている。
すなわち、光強度分布の１周期をｄとすれば、空間的に
ｎ−ｄ／４の間隔をおいて配置されている。
ｎ−ｄ／４の間隔をおいて配置されている。
ｎは整数である。また、第３図に示すように、光ａ４．
５はコード板１に対してほぼ軸対称の位置に配置されて
おり、これに合わせて、受光アレイ２は光源４からの光
を受光するように配置され、受光アレイ３は光源５から
の光を受光するように配置されている。なお、受光アレ
イ２．３間の位相関係は上記のように保たれている。
５はコード板１に対してほぼ軸対称の位置に配置されて
おり、これに合わせて、受光アレイ２は光源４からの光
を受光するように配置され、受光アレイ３は光源５から
の光を受光するように配置されている。なお、受光アレ
イ２．３間の位相関係は上記のように保たれている。
８．１０は加算器、１２は減算器であり、受光素子Ａ２
．Ａ４．Ｂ１．Ｂ３の各出力から所定の位相関係にある
出力同志を加減算する加減算回路ＡＳ２を構成している
。なお、受光素子Ａｔ、Ａ３．８２．８４の各出力は加
減算回路ＡＳＩに印加されている。１４はハイパスフィ
ルタ、１６はコンパレータ、１８はカウンタであり、こ
れらは前記した第６図と同様の信号処理回路を構成して
いる。
．Ａ４．Ｂ１．Ｂ３の各出力から所定の位相関係にある
出力同志を加減算する加減算回路ＡＳ２を構成している
。なお、受光素子Ａｔ、Ａ３．８２．８４の各出力は加
減算回路ＡＳＩに印加されている。１４はハイパスフィ
ルタ、１６はコンパレータ、１８はカウンタであり、こ
れらは前記した第６図と同様の信号処理回路を構成して
いる。
したがって、受光素子Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４の出力ｉ
ｌｌ〜ｉ１４．ｉ２１〜ｉ２４は、１ｑ ＝ ｓｉｎθ
＋１）（Ｓｉｎωｔ ＋−１）１２＝（ｃｏｓθ＋１）
（Ｓｉｎωｔ ＋ １）１３ ＝（−ｓｉｎθ＋１）（
ｓｉｎωｔ ＋ １）１４＝ −ｃｏｓθ＋１）（ｓ
ｉｎωｔ ＋１）２１ ＝ −５ｉｎθ＋１）（ｃｏ
ｓωｔ ＋１）２２ ＝（−ｃｏｓθ＋１） （ｃｏｓ
ωｔ＋１）２３ ＝ ｓｉｎθ＋？）（ＣＯ８ωｔ ＋
１）２４＝（ｃｏｓθ＋１）ｉｃｏｓωｔ＋１）となり
、ハイパスフィルタ１３．１４から得られる位相信号Ｍ
ｌ、Ｍ２は、 Ｍ１＝２ｃｏｓ（ωを一θ） Ｍ ２ ＝ ２５ｉｎ（ωを十θ） となる。
ｌｌ〜ｉ１４．ｉ２１〜ｉ２４は、１ｑ ＝ ｓｉｎθ
＋１）（Ｓｉｎωｔ ＋−１）１２＝（ｃｏｓθ＋１）
（Ｓｉｎωｔ ＋ １）１３ ＝（−ｓｉｎθ＋１）（
ｓｉｎωｔ ＋ １）１４＝ −ｃｏｓθ＋１）（ｓ
ｉｎωｔ ＋１）２１ ＝ −５ｉｎθ＋１）（ｃｏ
ｓωｔ ＋１）２２ ＝（−ｃｏｓθ＋１） （ｃｏｓ
ωｔ＋１）２３ ＝ ｓｉｎθ＋？）（ＣＯ８ωｔ ＋
１）２４＝（ｃｏｓθ＋１）ｉｃｏｓωｔ＋１）となり
、ハイパスフィルタ１３．１４から得られる位相信号Ｍ
ｌ、Ｍ２は、 Ｍ１＝２ｃｏｓ（ωを一θ） Ｍ ２ ＝ ２５ｉｎ（ωを十θ） となる。
１９．２０はカウンタ１７．１８の出力ＴＩ。
Ｔ２をラッチするラッチ回路、２１はカウンタ１７．１
８の出力ＴＩ、”Ｔ’２からコード板１の回転角θを算
出するシグナルプロセッサである。
８の出力ＴＩ、”Ｔ’２からコード板１の回転角θを算
出するシグナルプロセッサである。
すなわち、スタートパルスＳＧを
５Ｇ＝２ｃｏｓ（ωｔ）
として、スタートパルスＳＧの立上りでカウントを開始
し、コンパレータ出力Ｐｉ、Ｐ２の立下がりでカウント
を終了させると、カウンタ１７，１８の出力ＴＩ、’ｆ
’２はそれぞれ、 ７ｆ’ｌ＝（π／２）＋θ ’Ｔ’ ２ ＝π−θ となる。したがって、これをシグナルプロセッサ２１に
より減算すると、 Ｔｌ−Ｔ２＝２０− （π／２） が得られ、コード板１の回転角θを０≦θく２πの範囲
で求めることができる。
し、コンパレータ出力Ｐｉ、Ｐ２の立下がりでカウント
を終了させると、カウンタ１７，１８の出力ＴＩ、’ｆ
’２はそれぞれ、 ７ｆ’ｌ＝（π／２）＋θ ’Ｔ’ ２ ＝π−θ となる。したがって、これをシグナルプロセッサ２１に
より減算すると、 Ｔｌ−Ｔ２＝２０− （π／２） が得られ、コード板１の回転角θを０≦θく２πの範囲
で求めることができる。
このように、ハイパスフィルタ１３．１４の出力からは
、コード板１の回転角θに応じて位相が差動的に変化す
る２つの位相信号Ｍｌ、Ｍ２を得ることができるので、
この位相信号Ｍｌ、Ｍ２を減算してコード板１の回転角
θを求めるようにすれば、Ｓ／Ｎ比の良い信号（ＴＩ−
’Ｉ”２）を得ることができる。
、コード板１の回転角θに応じて位相が差動的に変化す
る２つの位相信号Ｍｌ、Ｍ２を得ることができるので、
この位相信号Ｍｌ、Ｍ２を減算してコード板１の回転角
θを求めるようにすれば、Ｓ／Ｎ比の良い信号（ＴＩ−
’Ｉ”２）を得ることができる。
ここで、光源４．５における出射光の光量が変化した場
合には、この光量変化による誤差分を回転角変化に換算
してθｅで表わすと、位相信号Ｍ１、Ｍ２は、 Ｍ １ ＝ ２ ｃｏｓ（ωｔ−１θ＋θｅ））Ｍ ２
＝ ２３ｉｎ（ωｔ ＋ （θ−θｅ））となる、
したがって、この位相信号Ｍｌ、Ｍ２をカウンタ１７．
１８でカウントした後、シグナルプロセッサ２１により
演算すると、 ＴＩ−Ｔ２＝ Ｔθ＋θｅ）＋ （θ−θｅ）（π／
２） ＝２θ−（π／２） となり、光源４．５の光量変化は、演算の中で打ち消さ
れる。また、受光素子Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４（受光ア
レイ２，３）の位置誤差は、回転角θには関係しない初
期オフセットとして現れるので、シグナルプロセッサ２
１により容易に補正することができる。。
合には、この光量変化による誤差分を回転角変化に換算
してθｅで表わすと、位相信号Ｍ１、Ｍ２は、 Ｍ １ ＝ ２ ｃｏｓ（ωｔ−１θ＋θｅ））Ｍ ２
＝ ２３ｉｎ（ωｔ ＋ （θ−θｅ））となる、
したがって、この位相信号Ｍｌ、Ｍ２をカウンタ１７．
１８でカウントした後、シグナルプロセッサ２１により
演算すると、 ＴＩ−Ｔ２＝ Ｔθ＋θｅ）＋ （θ−θｅ）（π／
２） ＝２θ−（π／２） となり、光源４．５の光量変化は、演算の中で打ち消さ
れる。また、受光素子Ａ１〜Ａ４．Ｂｌ〜Ｂ４（受光ア
レイ２，３）の位置誤差は、回転角θには関係しない初
期オフセットとして現れるので、シグナルプロセッサ２
１により容易に補正することができる。。
さらに、光源４．５および受光アレイ２．３をコード板
１に対してほぼ軸対称の位置に配置しているので、コー
ド板１の面心の影響を打ち消すことかできる。
１に対してほぼ軸対称の位置に配置しているので、コー
ド板１の面心の影響を打ち消すことかできる。
第４図は本発明のエンコーダの他の実施例を示す構成図
である０図に示す製置は、本発明のエンコーダを利用し
て、コード板１の回転角を０〜２π（０〜３６０°）の
範囲でアブソリュートに測定することのできるアブソリ
ュートエンコーダを構成したものである０図において、
前記第１図と同様なものは同一符号を付して示す。コー
ド板１にはピッチ（スリット数）の異なる２つのスリッ
ト列ＳＴＩ、５Ｔ２（例えば、スリット数がｎおよびｎ
−１）が設けられている。また、第１のスリット列ＳＴ
Ｉに対しては、その変位量を検出するように、受光アレ
イ２．３が配置されており、第２のスリット列ＳＴ２に
対しては、受光アレイ２−．３−が配置されている。な
お、各受光アレイ２，３．２−，３−における受光素子
のピッチなどは、対応するスリット列に応じて決定され
ている。
である０図に示す製置は、本発明のエンコーダを利用し
て、コード板１の回転角を０〜２π（０〜３６０°）の
範囲でアブソリュートに測定することのできるアブソリ
ュートエンコーダを構成したものである０図において、
前記第１図と同様なものは同一符号を付して示す。コー
ド板１にはピッチ（スリット数）の異なる２つのスリッ
ト列ＳＴＩ、５Ｔ２（例えば、スリット数がｎおよびｎ
−１）が設けられている。また、第１のスリット列ＳＴ
Ｉに対しては、その変位量を検出するように、受光アレ
イ２．３が配置されており、第２のスリット列ＳＴ２に
対しては、受光アレイ２−．３−が配置されている。な
お、各受光アレイ２，３．２−，３−における受光素子
のピッチなどは、対応するスリット列に応じて決定され
ている。
コード板１と受光アレイ２．３．２−．３”および光源
４．５の配置状態を堵５図に示す。図に示すように、ス
リット列ＳＴ１．ＳＴ２は隣接して設けられているので
、２つの測定系において光源４．５および光源ドライバ
６を共用することができる。
４．５の配置状態を堵５図に示す。図に示すように、ス
リット列ＳＴ１．ＳＴ２は隣接して設けられているので
、２つの測定系において光源４．５および光源ドライバ
６を共用することができる。
受光アレイ２．３または２−１３−の出力を受け、スリ
ット列ＳＴ１．８Ｔ２の各変位量に応じた位相信号Ｔ１
．Ｔ２またはＴＩ−、’ｌ’２−を発生する回路構成は
、共に前記第１図のものと同様である。各位相信号ＴＩ
、Ｔ２．ＴＩ−，Ｔ２−はシグナルプロセッサ２１に印
加されている。
ット列ＳＴ１．８Ｔ２の各変位量に応じた位相信号Ｔ１
．Ｔ２またはＴＩ−、’ｌ’２−を発生する回路構成は
、共に前記第１図のものと同様である。各位相信号ＴＩ
、Ｔ２．ＴＩ−，Ｔ２−はシグナルプロセッサ２１に印
加されている。
このように、コード板１の回転角を２つのスリット列Ｓ
ＴＩ、ＳＴ２を用いて同時に測定すると、得られる位相
信号の間にはバーニアの関係が成り立っているので、シ
グナルプロセッサ２１の演算処理により、これらの位相
信号からコード板１のアブソリュートな回転角を得るこ
とができる。
ＴＩ、ＳＴ２を用いて同時に測定すると、得られる位相
信号の間にはバーニアの関係が成り立っているので、シ
グナルプロセッサ２１の演算処理により、これらの位相
信号からコード板１のアブソリュートな回転角を得るこ
とができる。
なお、バーニアを構成する位相信号は２つのスリット列
によるものに限らず、３つ以上の複数のスリット列によ
るものとしても同様のものが得られる。
によるものに限らず、３つ以上の複数のスリット列によ
るものとしても同様のものが得られる。
以上説明したように、本発明のエンコーダでは、コード
板の回転角に応じて位相が変化する位相信号を発生する
とともにこの位相信号における位相変化量を測定して前
記コード板の回転角を算出するようにしたエンコーダに
おいて、その光強度が（ｓｉｎωｔ＋ｌ）および（ｃｏ
ｓωｔ＋ｌ）で振幅変調され前記コード板の円周方向に
おいてほぼ軸対称の位置に配置された第１および第２の
光源と、この光源より出射された光を前記コード板を介
して独立に受光するとともにそれぞれ光強度分布の１周
期を４等分した幅を有する４つの受光素子よりなりその
光強度の分布を基準として９０°の整数倍にあたる位相
差を持つように配置された第１および第２の受光アレイ
と、これら第１および第２の受光アレイを横腹−する各
受光素子の出力から所定の位相関係にある出力同志を加
減算する第１および第２の加減算回路と、この第１およ
び第２の加減算回路の出力からそれぞれ前記第１および
第２の光源の変調周波数に応じた周波数成分の位相信号
を抽出する第１および第２のハイパスフィルタとを具備
し、前記コード板の回転角に応じて位相が差動的に変化
する２つの位相信号を発生するようにしているので、Ｓ
／Ｎ比の良い出力信号を得ることができるとともに、コ
ード板の偏心、受光素子の位置誤差、光源の光量変化な
どにより検出誤差を生じてしまうことのないエンコーダ
を簡単な構成により実現することができる。
板の回転角に応じて位相が変化する位相信号を発生する
とともにこの位相信号における位相変化量を測定して前
記コード板の回転角を算出するようにしたエンコーダに
おいて、その光強度が（ｓｉｎωｔ＋ｌ）および（ｃｏ
ｓωｔ＋ｌ）で振幅変調され前記コード板の円周方向に
おいてほぼ軸対称の位置に配置された第１および第２の
光源と、この光源より出射された光を前記コード板を介
して独立に受光するとともにそれぞれ光強度分布の１周
期を４等分した幅を有する４つの受光素子よりなりその
光強度の分布を基準として９０°の整数倍にあたる位相
差を持つように配置された第１および第２の受光アレイ
と、これら第１および第２の受光アレイを横腹−する各
受光素子の出力から所定の位相関係にある出力同志を加
減算する第１および第２の加減算回路と、この第１およ
び第２の加減算回路の出力からそれぞれ前記第１および
第２の光源の変調周波数に応じた周波数成分の位相信号
を抽出する第１および第２のハイパスフィルタとを具備
し、前記コード板の回転角に応じて位相が差動的に変化
する２つの位相信号を発生するようにしているので、Ｓ
／Ｎ比の良い出力信号を得ることができるとともに、コ
ード板の偏心、受光素子の位置誤差、光源の光量変化な
どにより検出誤差を生じてしまうことのないエンコーダ
を簡単な構成により実現することができる。
第１図〜第５図は本発明のエンコーダの一実施例を示す
構成図、第６図〜第８図は従来のエンコーダの一例を示
す構成図である。 １・・・・・・コード板、２．３・・・・・・受光アレ
イ、４５・・・・・・光源、６・・・・・・光源ドライ
バ、７〜１０・・・・・・加算器、１１．１２・・・・
・・派算器、１３．１４・・・・・・ハイパスフィルタ
、１５．１６・・・・・・コンパレータ、１７．１８・
・・・・・カウンタ、１９．２０・・・・・・ラッチ回
路、２１・・・・・・シグナルプロセッサ、ＡＳＩ、Ａ
ｓ２・・・・・・加減算回路、Ａ１へＡ４．８１〜Ｂ４
゜Ｄ１〜Ｄ４・・・・・・受光素子。 光 第 図 第 図 第 図
構成図、第６図〜第８図は従来のエンコーダの一例を示
す構成図である。 １・・・・・・コード板、２．３・・・・・・受光アレ
イ、４５・・・・・・光源、６・・・・・・光源ドライ
バ、７〜１０・・・・・・加算器、１１．１２・・・・
・・派算器、１３．１４・・・・・・ハイパスフィルタ
、１５．１６・・・・・・コンパレータ、１７．１８・
・・・・・カウンタ、１９．２０・・・・・・ラッチ回
路、２１・・・・・・シグナルプロセッサ、ＡＳＩ、Ａ
ｓ２・・・・・・加減算回路、Ａ１へＡ４．８１〜Ｂ４
゜Ｄ１〜Ｄ４・・・・・・受光素子。 光 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- コード板の回転角に応じて位相が変化する位相信号を発
生するとともにこの位相信号における位相変化量を測定
して前記コード板の回転角を算出するようにしたエンコ
ーダにおいて、その光強度が（ｓｉｎωｔ＋１）および
（ｃｏｓωｔ＋１）で振幅変調され前記コード板の円周
方向においてほぼ軸対称の位置に配置された第１および
第２の光源と、この光源より出射された光を前記コード
板を介して独立に受光するとともにそれぞれ光強度分布
の１周期を４等分した幅を有する４つの受光素子よりな
りその光強度の分布を基準として９０°の整数倍にあた
る位相差を持つように配置された第１および第２の受光
アレイと、これら第１および第２の受光アレイを構成す
る各受光素子の出力から所定の位相関係にある出力同志
を加減算する第１および第２の加減算回路と、この第１
および第２の加減算回路の出力からそれぞれ前記第１お
よび第２の光源の変調周波数に応じた周波数成分の位相
信号を抽出する第１および第２のハイパスフィルタとを
具備し、前記コード板の回転角に応じて位相が差動的に
変化する２つの位相信号を発生することを特徴とするエ
ンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20547188A JPH0254116A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20547188A JPH0254116A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254116A true JPH0254116A (ja) | 1990-02-23 |
| JPH0581845B2 JPH0581845B2 (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=16507411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20547188A Granted JPH0254116A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0254116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108638096A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-10-12 | 深圳市零差云控科技有限公司 | 双码盘编码器及应用该双码盘编码器的伺服关节 |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP20547188A patent/JPH0254116A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108638096A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-10-12 | 深圳市零差云控科技有限公司 | 双码盘编码器及应用该双码盘编码器的伺服关节 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0581845B2 (ja) | 1993-11-16 |
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