JPH04116726U - エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンコーダにおいて、大振幅のインパルスノ
イズ入力に対する耐ノイズ性を向上させる。エンコーダ
の増幅信号出力によりアクチュエータが誤動作すること
を防止する。 【構成】 エンコーダ１５を構成する増幅器１３を低入
力容量型の電界効果トランジスタ、例えば接合型のＪＦ
ＥＴで構成する。このＪＦＥＴ１３の増幅信号出力は、
そのパルス幅が、入力のそれに対して増大することがな
い。この結果、エンコーダ１５の２値化信号出力のパル
ス幅も増大することなく、この出力信号によりアクチュ
エータが誤動作を起こすことはない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はエンコーダに関し、例えば接合型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等 の低入力容量型ＦＥＴにより構成した増幅器を使用することにより、大振幅のイ ンパルスノイズ入力に対する耐ノイズ性を向上させるものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のエンコーダにおいて、その増幅回路は、バイポーラトランジスタにより 構成されたのもの、または、ＣＭＯＳトランジスタにより構成されたものが使用 されていた。これは消費電力が有利だからである。そして、このエンコーダから の増幅信号はアクチュエータに入力され、このアクチュエータの駆動を制御する こととなる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のエンコーダにあっては、大振幅の（例えば２ 値化したパルス信号のパルス幅が５０〜５００ｎｓｅｃとなるような）インパル スノイズｐに対しては、その増幅器での応答出力が図３に示すようになっている 。すなわち、出力パルスｑはそのパルス幅が増大して例えば１〜１０μｓｅｃの パルス幅のパルス出力となり、これが制御対象機器であるアクチュエータにとっ ての誤信号となり、見かけ上、耐ノイズ性が低下している。すなわち、図３に示 すように、出力のパルス幅が１〜１０μｓｅｃにもわたるようなインパルスが誤 って入力されると、アクチュエータ（例えばサーボモータ）は誤動作してしまう のである。これは、バイポーラトランジスタによる増幅器では小数キャリアの蓄 積、除去等による遅延時間の問題があるからである。また、ＣＭＯＳＦＥＴの増 幅器ではその高い入力容量により応答スピードが低下することから、パルス信号 のパルス幅が大きくなる（２μｓｅｃ以上となる）からである。すなわち、パル ス数により位置を制御しているため、ノイズに対しての出力が１〜１０μｓｅｃ となる場合、これを１パルスと認識してしまい、誤動作を招致するのである。

【０００４】 そこで、本考案は、入力パルスに対しての応答出力は、入力とほぼ同等のレベ ル（そのパルス幅は増大しない）で、すなわち制御対象機器にとってインパルス ノイズが誤信号となることのないエンコーダを提供することを、その目的として いる。また、本考案は、特に今後のｆ特性の向上が必要となる場合に有利となる 、すなわち高速動作に適したエンコーダを提供することを、その目的としている 。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、位置情報を記録した記録媒体からその位置情報を検出し、電気信号 を出力する検出手段と、該検出手段の出力した電気信号を入力し、この電気信号 を増幅して増幅信号を出力する増幅手段と、該増幅信号を所定のしきい値で２値 化して得られる２値化位置信号を制御対象機器に対して出力する２値化手段と、 を具備したエンコーダにおいて、上記増幅手段を低入力容量型の電界効果トラン ジスタで構成したエンコーダである。

【０００６】

【作用】

本考案に係るエンコーダでは、検出手段の出力信号は、低入力容量型の電界効 果トランジスタによって構成された増幅手段によって増幅され、さらに、２値化 手段によって２値化されて２値化位置信号として制御対象機器に出力される。こ の場合、たとえ大振幅のインパルスノイズの入力がなされていても増幅手段では 増幅信号のパルス幅が増大されないため、制御対象機器の誤動作を生じさせるこ とはない。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案に係るエンコーダの実施例について図面を参照して説明する。図 １〜図２は本考案の一実施例を説明するための図である。

【０００８】 図１において、１１は記録媒体としての回転円板であって、位置情報がその表 面に記録されている。この回転円板１１は回転自在に支持されている。この回転 円板１１の表面（情報記録面）に対して対向して光センサ１２が配設されている 。この光センサ１２は例えば磁気抵抗素子により構成されており、回転円板１１ の有する位置情報を読み取って電気信号として接合型ＦＥＴから構成される増幅 器（以下、ＪＦＥＴ）１３に出力している。なお、光センサ１２に代えて、磁気 センサを使用し、回転円板に磁気的に位置情報を記録する構成をとっても良い。

【０００９】 このＪＦＥＴ１３は、この入力電気信号を増幅し、増幅信号（アナログ信号） をコンパレータ１４に対して出力するものである。そして、このＪＦＥＴ１３は 低入力容量型の電界効果トランジスタで構成されているものとし、上記接合型Ｆ ＥＴ以外の電界効果トランジスタにより構成してもよい。

【００１０】 このコンパレータ１４は、２値化のためのしきい値としての基準電圧Ｖ_REFと 、このＪＦＥＴ１３から入力した増幅信号とを比較して、すなわちしきい値Ｖ_{RE F} により２値化して２値化信号（ディジタル信号）を出力する。これらの回転円 板１１、光センサ１２、ＪＦＥＴ１３、コンパレータ１４は、全体としてエンコ ーダ１５を構成している。

【００１１】 この２値化信号はモータ制御回路１６に入力される。モータ制御回路１６はこ の２値化信号および位置、速度指令値に基づいてモータ駆動信号を生成し、モー タ駆動回路１７に対して出力する。モータ駆動回路１７は駆動電流を通電して直 流又は交流モータ１８を駆動する。

【００１２】 この場合、上記ＪＦＥＴ１３は、図２に示すように、入力パルス信号に対して 出力パルス信号ｐのパルス幅が同じ程度である。すなわち、大振幅のインパルス ノイズが混入した場合もその増幅信号出力のパルス幅は５００ｎｓｅｃ程度であ る。このため、このエンコーダ１５の出力（２値化信号）を利用するモータ制御 回路１６等は、例えば５００ｎｓｅｃ程度のパルス幅のパルスでは作動しないの で、モータ１８の誤動作を招かず、その動作が安定している。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案によれば、大振幅のインパルスノイズがセン サ信号とともにエンコーダの増幅器に入力された場合でも、増幅器は、５００ｎ ｓｅｃ程度のパルス幅の増幅信号しか出力しない。このため、ノイズにより制御 対象であるアクチュエータを誤動作させることなく、そのアクチュエータの動作 が安定する。

【提出日】平成３年１１月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 図１において、１１は記録媒体としての回転円板であって、位置 情報がその表面に記録されている。この回転円板１１は回転自在に支持されてい る。この回転円板１１の表面（情報記録面）に対して対向して光センサ１２が配 設されている。光センサ１２は回転円板１１の有する位置情報を読み取って電気 信号として接合型ＦＥＴから構成される増幅器（以下、ＪＦＥＴ）１３に出力し ている。なお、光センサ１２に代えて、磁気センサを使用し、回転円板に磁気的 に位置情報を記録する構成をとっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るエンコーダを示すブロ
ック回路図である。

【図２】本考案の一実施例に係るエンコーダの増幅器の
出力特性を示すグラフである。

【図３】従来のエンコーダの増幅回路に係る入力、出力
特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１１ 回転円板（記録媒体）、 １２ 光センサ（検出
手段）、 １３ ＪＦＥＴ（増幅手段）、 １４ コン
パレータ（２値化手段）、 １５ エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山下 正芳 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置情報を記録した記録媒体からその位
   置情報を検出し、電気信号を出力する検出手段と、該検
   出手段の出力した電気信号を入力し、この電気信号を増
   幅して増幅信号を出力する増幅手段と、該増幅信号を所
   定のしきい値で２値化して得られる２値化位置信号を制
   御対象機器に対して出力する２値化手段と、を具備した
   エンコーダにおいて、上記増幅手段を低入力容量型の電
   界効果トランジスタで構成したことを特徴とするエンコ
   ーダ。