JPH04143619A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
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- JPH04143619A JPH04143619A JP2268659A JP26865990A JPH04143619A JP H04143619 A JPH04143619 A JP H04143619A JP 2268659 A JP2268659 A JP 2268659A JP 26865990 A JP26865990 A JP 26865990A JP H04143619 A JPH04143619 A JP H04143619A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code
- absolute
- incremental
- position data
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- Optical Transform (AREA)
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
本発明は絶対位置を検出することが可能な位置検出装置
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術
従来、回転位置等をアブソリュートに検出するエンコー
ダとしては、磁気式や光学式のエンコーダが汎用されて
おり、特にバイナリ−コード(2進化コード)を用いた
光学エンコーダは応答性良くかつ高い信顛性をもって絶
対位置の検出が可能である。
ダとしては、磁気式や光学式のエンコーダが汎用されて
おり、特にバイナリ−コード(2進化コード)を用いた
光学エンコーダは応答性良くかつ高い信顛性をもって絶
対位置の検出が可能である。
ところが、従来のアブソリュート式エンコーダは、特開
昭59−17605号公報に1例が示されるように、1
つの測定位置においてパラレルに複数ビットのバイナリ
−コードを検出する必要があり高分解能のエンコーダを
得るには、それに必要なビット数分のコード列、これに
対応する数のコード検出手段や増幅回路等が必要となり
、コード板の構造が複雑になると共に、部品点数が多く
なり、調整に手間がかかり、コスト高になるという問題
があった。
昭59−17605号公報に1例が示されるように、1
つの測定位置においてパラレルに複数ビットのバイナリ
−コードを検出する必要があり高分解能のエンコーダを
得るには、それに必要なビット数分のコード列、これに
対応する数のコード検出手段や増幅回路等が必要となり
、コード板の構造が複雑になると共に、部品点数が多く
なり、調整に手間がかかり、コスト高になるという問題
があった。
このような問題点を解消するため、本発明者等は位置デ
ータをバイナリ−コードによりシリアルに記録したアブ
ソリュートコード列を備えたエンコーダ(位置検出装置
)を開発し、これを特許出願した(特願平2−1143
83号、平成2年4月28日出願)。
ータをバイナリ−コードによりシリアルに記録したアブ
ソリュートコード列を備えたエンコーダ(位置検出装置
)を開発し、これを特許出願した(特願平2−1143
83号、平成2年4月28日出願)。
発明が解決しようとする課題
上記特許出願に係る先行発明は、シリアルに検出した必
要ビット数のアブソリュートコード(バイナリ−コード
)を、信号処理部においてパラレルコードに変換して絶
対位置を検出できると共に、このアブソリュートコード
による絶対位置データと、インクリメンタルコード検出
手段で検出されたインクリメンタル信号に基いて得られ
たデータとにより、インクリメンタルコードによる絶対
位置を検出することが可能なものである。そして先行発
明に係る位置検出装置は1列のアブソリュートコード列
とインクリメンタルコード列とを備えるだけでよいので
、従来のアブソリュート式エンコーダに比較して、コー
ド板の構造の簡単化及び部品点数の削減が可能であると
いう長所を有している。
要ビット数のアブソリュートコード(バイナリ−コード
)を、信号処理部においてパラレルコードに変換して絶
対位置を検出できると共に、このアブソリュートコード
による絶対位置データと、インクリメンタルコード検出
手段で検出されたインクリメンタル信号に基いて得られ
たデータとにより、インクリメンタルコードによる絶対
位置を検出することが可能なものである。そして先行発
明に係る位置検出装置は1列のアブソリュートコード列
とインクリメンタルコード列とを備えるだけでよいので
、従来のアブソリュート式エンコーダに比較して、コー
ド板の構造の簡単化及び部品点数の削減が可能であると
いう長所を有している。
そして先行発明に係る位置検出装置においては、動作開
始時の初期位置をアブソリュートコードによる絶対位置
データから求め、その後の位置はこの絶対位置データに
インクリメンタルコードによるデータを加算する等して
作成したインクリメンタルコードによる絶対位置データ
から求めている。その理由は、インクリメンタルコード
による絶対位置データはアブソリュートコードによる絶
対位置データに比較し分解能を高くできるという利点が
あるからである。なお、インクリメンタルコードによる
絶対位置データを検出中に、適宜アブソリュートコード
による絶対位置データを検出して、これによりインクリ
メンタルコードによる絶対位置データが正しいか否かを
チエツクすることができる。
始時の初期位置をアブソリュートコードによる絶対位置
データから求め、その後の位置はこの絶対位置データに
インクリメンタルコードによるデータを加算する等して
作成したインクリメンタルコードによる絶対位置データ
から求めている。その理由は、インクリメンタルコード
による絶対位置データはアブソリュートコードによる絶
対位置データに比較し分解能を高くできるという利点が
あるからである。なお、インクリメンタルコードによる
絶対位置データを検出中に、適宜アブソリュートコード
による絶対位置データを検出して、これによりインクリ
メンタルコードによる絶対位置データが正しいか否かを
チエツクすることができる。
ところでアブソリュートコード検出手段とインクリメン
タルコード検出手段の受光部は当然のことながら各別に
設けられているが、両コード検出手段の発光部は共通の
ものが用いられることが一般である。そして従来、位置
検出動作中発光部は常に同一光量で発光して、アブソリ
ュートコード列とインクリメンタルコード列とを照射す
るように構成されている。この発光部の光量が小である
場合、インクリメンタル信号は同一タイミングで繰返し
あられれるので、船釣光学的手段によりS/N比(信号
/ノイズ比)が大きな状態で検出でき支障はないが、ア
ブソリュート信号は信号レベルが低くなってS/N比が
悪くなり正確な検出を行うことが困難になるという問題
がある。そこでアブソリュート信号の検出を正確に行う
ために、発光部をその光量を大にして、位置検出動作中
発光させ続けると、発光部の寿命が短かくなるという問
題がある。本願の第1発明はこのような問題点を解消す
ることを目的とする。
タルコード検出手段の受光部は当然のことながら各別に
設けられているが、両コード検出手段の発光部は共通の
ものが用いられることが一般である。そして従来、位置
検出動作中発光部は常に同一光量で発光して、アブソリ
ュートコード列とインクリメンタルコード列とを照射す
るように構成されている。この発光部の光量が小である
場合、インクリメンタル信号は同一タイミングで繰返し
あられれるので、船釣光学的手段によりS/N比(信号
/ノイズ比)が大きな状態で検出でき支障はないが、ア
ブソリュート信号は信号レベルが低くなってS/N比が
悪くなり正確な検出を行うことが困難になるという問題
がある。そこでアブソリュート信号の検出を正確に行う
ために、発光部をその光量を大にして、位置検出動作中
発光させ続けると、発光部の寿命が短かくなるという問
題がある。本願の第1発明はこのような問題点を解消す
ることを目的とする。
又アブソリュートコード検出手段とインクリメンタルコ
ード検出手段とに各別に発光部を設けた場合にも、両発
光部を同一の光量とし、これらを位置検出動作中発光さ
せ続けると同様の問題が生じる。本願の第2発明はこの
ような問題点を解消することを目的とする。
ード検出手段とに各別に発光部を設けた場合にも、両発
光部を同一の光量とし、これらを位置検出動作中発光さ
せ続けると同様の問題が生じる。本願の第2発明はこの
ような問題点を解消することを目的とする。
課題を解決するための手段
本願の第1発明は、位置データをバイナリ−コードによ
り移動方向に沿ってシリアルに記録したアブソリュート
コード列を有すると共に、各アブソリュートコードに対
応して規則的にコードを記録したインクリメンタルコー
ド列を有するコード板と、前記インクリメンタルコード
列のインクリメンタルコードを検出するインクリメンタ
ルコード検出手段の受光部と、前記アブソリュートコー
ド列のバイナリ−コードを検出するアブソリュートコー
ド検出手段の受光部と、両コード検出手段に共通の発光
部と、アブソリュートコード検出手段で検出されたシリ
アルなバイナリ−コードを、所定ビット数のパラレルな
バイナリ−コードに変換し、これに基きアブソリュート
コードによる絶対位置データを得る手段と、前記絶対位
置データと、インクリメンタルコード検出手段で検出さ
れたインクリメンタル信号に基いて得られたデータとに
より、インクリメンタルコードによる絶対位置データを
得る手段と、アブソリュートコード検出手段が働くとき
の前記共通の発光部の光量を、インクリメンタルコード
検出手段が単独で働くときのそれより大きくする光量制
御手段とを、備えたことを特徴とする。
り移動方向に沿ってシリアルに記録したアブソリュート
コード列を有すると共に、各アブソリュートコードに対
応して規則的にコードを記録したインクリメンタルコー
ド列を有するコード板と、前記インクリメンタルコード
列のインクリメンタルコードを検出するインクリメンタ
ルコード検出手段の受光部と、前記アブソリュートコー
ド列のバイナリ−コードを検出するアブソリュートコー
ド検出手段の受光部と、両コード検出手段に共通の発光
部と、アブソリュートコード検出手段で検出されたシリ
アルなバイナリ−コードを、所定ビット数のパラレルな
バイナリ−コードに変換し、これに基きアブソリュート
コードによる絶対位置データを得る手段と、前記絶対位
置データと、インクリメンタルコード検出手段で検出さ
れたインクリメンタル信号に基いて得られたデータとに
より、インクリメンタルコードによる絶対位置データを
得る手段と、アブソリュートコード検出手段が働くとき
の前記共通の発光部の光量を、インクリメンタルコード
検出手段が単独で働くときのそれより大きくする光量制
御手段とを、備えたことを特徴とする。
この第1発明において、絶対位置検出指令に基き最初の
絶対位置検出のときだけアブソリュートコード検出手段
が働き、その後はインクリメンタルコード検出手段が単
独で働くように構成すると好適である。
絶対位置検出のときだけアブソリュートコード検出手段
が働き、その後はインクリメンタルコード検出手段が単
独で働くように構成すると好適である。
本願の第2発明は位置データをバイナリ−コードにより
移動方向に沿ってシリアルに記録したアブソリュートコ
ード列を有すると共に、各アブソリュートコードに対応
して規則的にコードを記録したインクリメンタルコード
列を有するコード板と、前記インクリメンタルコード列
のインクリメンタルコードを検出する発光部と受光部を
備えたインクリメンタルコード検出手段と、前記アブソ
リュートコード列のバイナリ−コードを検出する発光部
と受光部を備えたアブソリュートコード検出手段と、ア
ブソリュートコード検出手段で検出されたシリアルなバ
イナリ−コードを、所定ビット数のパラレルなバイナリ
−コードに変換し、これに基きアブソリュートコードに
よる絶対位置データを得る手段と、前記絶対位置データ
と、インクリメンタルコード検出手段で検出されたイン
クリメンタル信号に基いて得られたデータとにより、イ
ンクリメンタルコードによる絶対位置データを得る手段
とを備え、アブソリュートコード検出手段の発光部をア
ブソリュートコード検出時のみ発光させると共にその光
量を、インクリメンタルコード検出手段の発光部の光量
より大きくしたことを特徴とする。
移動方向に沿ってシリアルに記録したアブソリュートコ
ード列を有すると共に、各アブソリュートコードに対応
して規則的にコードを記録したインクリメンタルコード
列を有するコード板と、前記インクリメンタルコード列
のインクリメンタルコードを検出する発光部と受光部を
備えたインクリメンタルコード検出手段と、前記アブソ
リュートコード列のバイナリ−コードを検出する発光部
と受光部を備えたアブソリュートコード検出手段と、ア
ブソリュートコード検出手段で検出されたシリアルなバ
イナリ−コードを、所定ビット数のパラレルなバイナリ
−コードに変換し、これに基きアブソリュートコードに
よる絶対位置データを得る手段と、前記絶対位置データ
と、インクリメンタルコード検出手段で検出されたイン
クリメンタル信号に基いて得られたデータとにより、イ
ンクリメンタルコードによる絶対位置データを得る手段
とを備え、アブソリュートコード検出手段の発光部をア
ブソリュートコード検出時のみ発光させると共にその光
量を、インクリメンタルコード検出手段の発光部の光量
より大きくしたことを特徴とする。
作用
本願の第1発明及び第2発明によると、位置データをシ
リアルに記録したアブソリュートコード列のバイナリ−
コードがシリアルに検出され、このシリアルなバイナリ
−コードがパラレルなバイナリ−コードに変換され、こ
れに基いて初期位置を求めるため、或いはインクリメン
タルコードによる絶対位置データをチエツクするための
絶対位置データを得ることができ、かつこのアブソリュ
ートコードによる絶対位置データと、インクリメンタル
コードで検出されたインクリメンタル信号に基いて得ら
れたデータとにより、時々刻々にコード板の移動位置を
示すインクリメンタルコードによる絶対位置データを得
ることができる。このように本願の第1発明及び第2発
明によると、コード板にアブソリュートコード列とイン
クリメンタルコード列の2列のコード列を設けるだけで
、絶対位置の検出が可能となる。
リアルに記録したアブソリュートコード列のバイナリ−
コードがシリアルに検出され、このシリアルなバイナリ
−コードがパラレルなバイナリ−コードに変換され、こ
れに基いて初期位置を求めるため、或いはインクリメン
タルコードによる絶対位置データをチエツクするための
絶対位置データを得ることができ、かつこのアブソリュ
ートコードによる絶対位置データと、インクリメンタル
コードで検出されたインクリメンタル信号に基いて得ら
れたデータとにより、時々刻々にコード板の移動位置を
示すインクリメンタルコードによる絶対位置データを得
ることができる。このように本願の第1発明及び第2発
明によると、コード板にアブソリュートコード列とイン
クリメンタルコード列の2列のコード列を設けるだけで
、絶対位置の検出が可能となる。
そして本願の第1発明によれば、初期位置等を求めるた
めに比較的短時間動作するアブソリュートコード検出手
段の動作時に、共通の発光部の発光量が大となって、S
/N比の良好なアブソリュート信号を得ることができ、
比較的長時間にわたるインクリメンタルコード検出手段
の単独動作時に、共通の発光部の発光量が小となり(こ
の場合でもS/N比の良好なインクリメンタル信号を得
ることができる。)、省電力を図ることができるので、
発光部の寿命を長くすることができる。しかも第1発明
においては、共通の発光部で上記のことが可能になるの
で、光学系を簡単な構造のままとすることができる。
めに比較的短時間動作するアブソリュートコード検出手
段の動作時に、共通の発光部の発光量が大となって、S
/N比の良好なアブソリュート信号を得ることができ、
比較的長時間にわたるインクリメンタルコード検出手段
の単独動作時に、共通の発光部の発光量が小となり(こ
の場合でもS/N比の良好なインクリメンタル信号を得
ることができる。)、省電力を図ることができるので、
発光部の寿命を長くすることができる。しかも第1発明
においては、共通の発光部で上記のことが可能になるの
で、光学系を簡単な構造のままとすることができる。
又本願の第2発明によれば、初期位置等を求めるために
比較的短時間動作するアブソリュートコード検出手段の
動作時にのみ、光量の大きな受光部を発光させるように
構成しているので、S/N比の良好なアブソリュート信
号を得ることができると共に前記発光部の寿命を長くす
ることができる。しかも第2発明によればインクリメン
タルコード検出手段の動作時にはアブソリュートコード
検出手段の発光部は消灯しており、その悪影響がインク
リメンタル信号に与えられないので、インクリメンタル
信号の検出をより正確に行なうことができる。
比較的短時間動作するアブソリュートコード検出手段の
動作時にのみ、光量の大きな受光部を発光させるように
構成しているので、S/N比の良好なアブソリュート信
号を得ることができると共に前記発光部の寿命を長くす
ることができる。しかも第2発明によればインクリメン
タルコード検出手段の動作時にはアブソリュートコード
検出手段の発光部は消灯しており、その悪影響がインク
リメンタル信号に与えられないので、インクリメンタル
信号の検出をより正確に行なうことができる。
実施例
本発明の第1実施例を第1図ないし第5図に基いて説明
する。
する。
第2図はロータリーエンコーダ式位置検出装置を示して
いる。円形のコード板1は、被測定回転体に中心が一致
するように固定され、外周側に円周方向のインクリメン
タルコード列2が、内周側に円周方向のアブソリュート
コード列3が夫々設けられている。
いる。円形のコード板1は、被測定回転体に中心が一致
するように固定され、外周側に円周方向のインクリメン
タルコード列2が、内周側に円周方向のアブソリュート
コード列3が夫々設けられている。
図示する実施例は、説明を簡単にするため、4ビツトの
バイナリ−コードによって絶対位置が検出される場合を
示している。インクリメンタルコード列2には、16個
のスリット開口が規則的に設けられており、スリット形
成部と非形成部とが同一幅で交互にあられれるように形
成されている。アブソリュートコード列3はスリットコ
ードで構成された16個のバイナリ−コードを円周に沿
ってシリアルに配して成立している(第3図参照)。す
なわち、アブソリュートコード列3は、円周方向に16
等分され、夫々のエリアにおいてスリット開口がある場
合を「1」、スリット開口がない場合を「0」と定め、
これらにより位置データをシリアルに記録しているので
ある。アブソリュートコード列3のバイナリ−コードと
インクリメンタルコード列2のインクリメンタルコード
(スリット形成部と非形成部)とは、第2図に示すよう
に、対応する位置に同一ピッチで設けられている。
バイナリ−コードによって絶対位置が検出される場合を
示している。インクリメンタルコード列2には、16個
のスリット開口が規則的に設けられており、スリット形
成部と非形成部とが同一幅で交互にあられれるように形
成されている。アブソリュートコード列3はスリットコ
ードで構成された16個のバイナリ−コードを円周に沿
ってシリアルに配して成立している(第3図参照)。す
なわち、アブソリュートコード列3は、円周方向に16
等分され、夫々のエリアにおいてスリット開口がある場
合を「1」、スリット開口がない場合を「0」と定め、
これらにより位置データをシリアルに記録しているので
ある。アブソリュートコード列3のバイナリ−コードと
インクリメンタルコード列2のインクリメンタルコード
(スリット形成部と非形成部)とは、第2図に示すよう
に、対応する位置に同一ピッチで設けられている。
コード板1の下方に、そのインクリメンタルコード列2
に対向して、第1図及び第2図に示すように第1のイン
クリメンタルコード検出手段4の受光部4b、及び第2
のインクリメンタルコード検出手段5の受光部5bが配
設されている。第1の受光部4bと第2の受光部5bと
は、円周方向に互いに90°位相の異なった状態(イン
クリメンタルコード列2のスリット開口間の1ピツチを
1周期、360°としている。)で、スリット列を検出
し、A相とB相のインクリメンタル信号が得られるよう
に配設されている。又コード板1の下方に、そのアブソ
リュートコード列3に対向して、第1図及び第2図に示
すようにアブソリュート検出手段7の受光部7bが配設
されている。受光部4b、5b、7bはフォトダイオー
ド等で構成することができる。
に対向して、第1図及び第2図に示すように第1のイン
クリメンタルコード検出手段4の受光部4b、及び第2
のインクリメンタルコード検出手段5の受光部5bが配
設されている。第1の受光部4bと第2の受光部5bと
は、円周方向に互いに90°位相の異なった状態(イン
クリメンタルコード列2のスリット開口間の1ピツチを
1周期、360°としている。)で、スリット列を検出
し、A相とB相のインクリメンタル信号が得られるよう
に配設されている。又コード板1の下方に、そのアブソ
リュートコード列3に対向して、第1図及び第2図に示
すようにアブソリュート検出手段7の受光部7bが配設
されている。受光部4b、5b、7bはフォトダイオー
ド等で構成することができる。
これら受光部4b、5b、7bに光を与える発光部6は
、上記すべてのコード検出手段4.5.7に共通のもの
で、第1図に示すように、コード板lの上方に位置し、
LEDで構成されている。発光部6はレーザダイオード
等でも構成することができる。又第1図に示すように、
コード板1と各受光部4b、5b、7bとの間にはマス
ク板8が配され、各受光部4b、5b、7bに対向する
ように固定スリット4c、5C17cが形成されている
。
、上記すべてのコード検出手段4.5.7に共通のもの
で、第1図に示すように、コード板lの上方に位置し、
LEDで構成されている。発光部6はレーザダイオード
等でも構成することができる。又第1図に示すように、
コード板1と各受光部4b、5b、7bとの間にはマス
ク板8が配され、各受光部4b、5b、7bに対向する
ように固定スリット4c、5C17cが形成されている
。
前記発光部6は光量制御手段3Iの制御下において光量
が2段階に切替わるように構成されている。具体的には
、第1、第2のインクリメンタルコード検出手段4.5
のみが働くときは、発光部6への通電量を小として発光
部6の光量が小となるようにし、第1、第2のインクリ
メンタルコード検出手段4.5及びアブソリュートコー
ド検出手段7が共に働くときは、発光部6への通電量を
大として発光部6の光量が大となるようにしている。
が2段階に切替わるように構成されている。具体的には
、第1、第2のインクリメンタルコード検出手段4.5
のみが働くときは、発光部6への通電量を小として発光
部6の光量が小となるようにし、第1、第2のインクリ
メンタルコード検出手段4.5及びアブソリュートコー
ド検出手段7が共に働くときは、発光部6への通電量を
大として発光部6の光量が大となるようにしている。
アブソリュートコード列3にはM系列符号(喜安善市著
「アダマール行列とその応用」、昭和55年3月20日
初版、237〜242頁参照)にて位置データが記録さ
れている。このM系列符号を用いたアブソリュートコー
ド列3によれば、その配列順に位置コードを読み取る場
合に、それ以前に読み取った複数のコードと、新たに読
み取ったコードとを合成することにより、新たに読み取
ったコードに対応する絶対位置を知ることができ、その
後位置コードを読み取るごとにその絶対位置を知ること
ができるという利点がある。
「アダマール行列とその応用」、昭和55年3月20日
初版、237〜242頁参照)にて位置データが記録さ
れている。このM系列符号を用いたアブソリュートコー
ド列3によれば、その配列順に位置コードを読み取る場
合に、それ以前に読み取った複数のコードと、新たに読
み取ったコードとを合成することにより、新たに読み取
ったコードに対応する絶対位置を知ることができ、その
後位置コードを読み取るごとにその絶対位置を知ること
ができるという利点がある。
第3図にはその具体列が示されている。アブソリュート
コード列3には、M系列符号に基きr 0000100
110101111 Jのコードを記録しておくと、最
初の4ビツトを読み込んだときr oooo Jの位置
データが得られ、以降1ビット読み込むごとに順次、r
ooolJ、rooloJ、rolooJ、「1001
J、rooll」、’0110」、r 1101 J
、「1010 J、rololJ、r 1011 J、
rolllJ、「1111」、rlll(1、「110
0」、’ 1000 Jの位置データを得ることができ
る。これら16種類の4ビツトの位置データはすべて異
なった数値のものであり、これらを第3図番こ示す「テ
ーブルJのように整理し、絶対位置(1〉、〈2〉1、
<16>と対応させることができる。従って、例えば「
1」、「0」、「0」、「1」とシリアルにコードを読
み込んだとき、これに基き「1OO1」という4ビツト
の位置データを作成することにより、絶対位置が〈5〉
であることを認知することができる。そして次に「1」
とコードを読み込んだとき、それ以前に読み込んだ3ビ
ツトのコードrooI Jと合成してroollJとい
う4ビツトの位置データを作成することにより、絶対位
置が〈6〉であることを認知することができる。このよ
うに、最初の絶対位置を知るためには、4ビツトのシリ
アルなコードが必要であるが、その後の絶対位置を知る
ためには1ビツトのコードが追加されるだけでよいとい
う利点を、M系列符号を用いたアブソリュートコード列
3は有している。
コード列3には、M系列符号に基きr 0000100
110101111 Jのコードを記録しておくと、最
初の4ビツトを読み込んだときr oooo Jの位置
データが得られ、以降1ビット読み込むごとに順次、r
ooolJ、rooloJ、rolooJ、「1001
J、rooll」、’0110」、r 1101 J
、「1010 J、rololJ、r 1011 J、
rolllJ、「1111」、rlll(1、「110
0」、’ 1000 Jの位置データを得ることができ
る。これら16種類の4ビツトの位置データはすべて異
なった数値のものであり、これらを第3図番こ示す「テ
ーブルJのように整理し、絶対位置(1〉、〈2〉1、
<16>と対応させることができる。従って、例えば「
1」、「0」、「0」、「1」とシリアルにコードを読
み込んだとき、これに基き「1OO1」という4ビツト
の位置データを作成することにより、絶対位置が〈5〉
であることを認知することができる。そして次に「1」
とコードを読み込んだとき、それ以前に読み込んだ3ビ
ツトのコードrooI Jと合成してroollJとい
う4ビツトの位置データを作成することにより、絶対位
置が〈6〉であることを認知することができる。このよ
うに、最初の絶対位置を知るためには、4ビツトのシリ
アルなコードが必要であるが、その後の絶対位置を知る
ためには1ビツトのコードが追加されるだけでよいとい
う利点を、M系列符号を用いたアブソリュートコード列
3は有している。
上記のような位置データを得て、絶対位置を検出するた
めの信号処理回路の構成は第4図に示されている。
めの信号処理回路の構成は第4図に示されている。
位置測定開始に当って、絶対位置検出指令が発せられる
と、光量制御手段31が作動して共通の発光部6の光量
を大にした状態で発光させると共に、各コード検出手段
4.5.7を動作状態におく。そしてこれらの受光部4
b、5b。
と、光量制御手段31が作動して共通の発光部6の光量
を大にした状態で発光させると共に、各コード検出手段
4.5.7を動作状態におく。そしてこれらの受光部4
b、5b。
7bから得られた検出信号はアブソリュート・インクリ
メンタル信号生成手段11に入力される。このアブソリ
ュート・インクリメンタル信号生成手段11は一般的な
増幅回路及び波形整形回路11a、llb、llcで構
成されており、各コード検出手段4.5.7に対応して
各回路が設けられている。前記アブソリュートコード検
出手段7で検出されたアブソリュートコード列3のアブ
ソリュート信号は、前記信号生成手段11で増幅、波形
整形されて4ピントのシフトレジスタ16に入力される
。第1のインクリメンタルコード検出手段4で検出され
たA相のインクリメンタル信号と、第2のインクリメン
タルコード検出手段5で検出されたB相のインクリメン
タル信号は、共に前記信号生成手段1工で増幅、波形整
形されて、タイミング信号作成・4逓倍回路17に入力
される。
メンタル信号生成手段11に入力される。このアブソリ
ュート・インクリメンタル信号生成手段11は一般的な
増幅回路及び波形整形回路11a、llb、llcで構
成されており、各コード検出手段4.5.7に対応して
各回路が設けられている。前記アブソリュートコード検
出手段7で検出されたアブソリュートコード列3のアブ
ソリュート信号は、前記信号生成手段11で増幅、波形
整形されて4ピントのシフトレジスタ16に入力される
。第1のインクリメンタルコード検出手段4で検出され
たA相のインクリメンタル信号と、第2のインクリメン
タルコード検出手段5で検出されたB相のインクリメン
タル信号は、共に前記信号生成手段1工で増幅、波形整
形されて、タイミング信号作成・4逓倍回路17に入力
される。
前記アブソリュート信号がシフトレジスタ16に入力さ
れるタイミングは、第5図に示すように、A相のインク
リメンタル信号の立ち上がり時点に設定されている。す
なわちこのように設定されたタイミング信号がタイミン
グ信号作成・4逓倍回路17より出力され、これに基き
シフトレジスタ16がアブソリュート信号を読み込むよ
うになっている。
れるタイミングは、第5図に示すように、A相のインク
リメンタル信号の立ち上がり時点に設定されている。す
なわちこのように設定されたタイミング信号がタイミン
グ信号作成・4逓倍回路17より出力され、これに基き
シフトレジスタ16がアブソリュート信号を読み込むよ
うになっている。
第5図のタイミングチャートにおいて、タイミングaの
時点から絶対位置検出を始めたとすると、A相のインク
リメンタル信号の最初の立ち上がりでシフトレジスタ1
6にはrQJが入力される。次いで同様にして「0」
「0」 「1」が順次入力され、シフトレジスタ16に
はr 0001」のパラレルな4ビツトの位置データ1
3が得られる。このように、シフトレジスタ16及びタ
イミング信号作成・4逓倍回路17によって構成される
シリアル−パラレル信号変換手段12から4ビツトの位
置データ13が出力される。
時点から絶対位置検出を始めたとすると、A相のインク
リメンタル信号の最初の立ち上がりでシフトレジスタ1
6にはrQJが入力される。次いで同様にして「0」
「0」 「1」が順次入力され、シフトレジスタ16に
はr 0001」のパラレルな4ビツトの位置データ1
3が得られる。このように、シフトレジスタ16及びタ
イミング信号作成・4逓倍回路17によって構成される
シリアル−パラレル信号変換手段12から4ビツトの位
置データ13が出力される。
前記パラレルな位置データ13は、位置データ変換回路
18に入力される。この位置データ変換回路18は、次
頁の「表」に示すように、前記位置データ13をアドレ
スとし、これに対応する絶対位置を示す2進数のデータ
が書き込まれたROMを備え、前記位置データr 00
01 Jを絶対位置を示すデータ「0001」に変換す
る。この絶対位置を示すデータro001Jは6ビツト
のアップダウンカウンタ19に送られ、その上位4ビツ
トにプリセットされる。アップダウンカウンタ19の下
位2ビツトは「00」をプリセットする。
18に入力される。この位置データ変換回路18は、次
頁の「表」に示すように、前記位置データ13をアドレ
スとし、これに対応する絶対位置を示す2進数のデータ
が書き込まれたROMを備え、前記位置データr 00
01 Jを絶対位置を示すデータ「0001」に変換す
る。この絶対位置を示すデータro001Jは6ビツト
のアップダウンカウンタ19に送られ、その上位4ビツ
トにプリセットされる。アップダウンカウンタ19の下
位2ビツトは「00」をプリセットする。
上述のようにして、アブソリュートコードによる絶対位
置データが得られると、次にインクリメンタルコードに
よる絶対位置データを得る過程に移行する。この移行に
際して、光量制御手段31が作動して共通の発光部6の
光量を小にした状態で発光させると共に、第1、第2の
インクリメンタルコード検出手段4.5のみが動作する
ようになる。
置データが得られると、次にインクリメンタルコードに
よる絶対位置データを得る過程に移行する。この移行に
際して、光量制御手段31が作動して共通の発光部6の
光量を小にした状態で発光させると共に、第1、第2の
インクリメンタルコード検出手段4.5のみが動作する
ようになる。
アップダウンカウンタ19には、前記タイミング信号作
成・4逓倍回路17で作成されたクロック信号及び方向
信号が入力される。クロック信号はA相、B相のインク
リメンタル信号を4逓倍したもので、このクロック信号
でアップダウンカウンタ19をカウントアツプ又はカウ
ントダウンする。方向信号は90°位相のずれたA相、
B相のインクリメンタル信号の立ち上り、立ち下りを比
較することにより得られ、アップダウンカウンタ19の
カウントアツプ又はカウントダウンを決定する。このよ
うにしてアップダウンカウンタ19は最初r 0001
00 Jとなり、次いでコード板1が同一方向にアブソ
リュートコード列3の1/4ビット分回転したときr
000101 Jとなる。アップダウンカウンタ19の
内容は、クロック信号に基き順次出力され、これが6ビ
ツトの絶対位置を示すデータとなる。このインクリメン
タルコードによる絶対位置データは1/(16X4)円
周、すなわち1/64円周の分解能を有した絶対位置デ
ータであり、アブソリュートコードによる絶対位置デー
タに比較し分解能が高められたものである。このように
して、位置データ変換回路18及びアップダウンカウン
タ19を備えた位置データ変換手段14から、1/64
円周の分解能を有した絶対位置データが出力される。
成・4逓倍回路17で作成されたクロック信号及び方向
信号が入力される。クロック信号はA相、B相のインク
リメンタル信号を4逓倍したもので、このクロック信号
でアップダウンカウンタ19をカウントアツプ又はカウ
ントダウンする。方向信号は90°位相のずれたA相、
B相のインクリメンタル信号の立ち上り、立ち下りを比
較することにより得られ、アップダウンカウンタ19の
カウントアツプ又はカウントダウンを決定する。このよ
うにしてアップダウンカウンタ19は最初r 0001
00 Jとなり、次いでコード板1が同一方向にアブソ
リュートコード列3の1/4ビット分回転したときr
000101 Jとなる。アップダウンカウンタ19の
内容は、クロック信号に基き順次出力され、これが6ビ
ツトの絶対位置を示すデータとなる。このインクリメン
タルコードによる絶対位置データは1/(16X4)円
周、すなわち1/64円周の分解能を有した絶対位置デ
ータであり、アブソリュートコードによる絶対位置デー
タに比較し分解能が高められたものである。このように
して、位置データ変換回路18及びアップダウンカウン
タ19を備えた位置データ変換手段14から、1/64
円周の分解能を有した絶対位置データが出力される。
上記実施例では、アブソリュートコード列3としてM系
列の4ビツトのコードを用いたが、M系列のより多いビ
ット数のコードを用いることもでき、又M系列符号に限
定する必要もない。又上記実施例では、絶対位置検出指
令に基き最初の絶対位置検出のときだけアブソリュート
コード検出手段7が働き、その後はインクリメンタルコ
ード検出手段4.5が単独で働くように構成されている
が、アブソリュートコード検出手段7を最初の絶対位置
検出のときのみならず、インクリメンタルコードによる
絶対位置データが正しいか否かをチエツクするために動
作させるように構成してもよい。
列の4ビツトのコードを用いたが、M系列のより多いビ
ット数のコードを用いることもでき、又M系列符号に限
定する必要もない。又上記実施例では、絶対位置検出指
令に基き最初の絶対位置検出のときだけアブソリュート
コード検出手段7が働き、その後はインクリメンタルコ
ード検出手段4.5が単独で働くように構成されている
が、アブソリュートコード検出手段7を最初の絶対位置
検出のときのみならず、インクリメンタルコードによる
絶対位置データが正しいか否かをチエツクするために動
作させるように構成してもよい。
第6図は本発明の第2実施例のコード検出手段を示して
いる。第2実施例は、第1実施例のものと同様の機能を
営む第1のインクリメンタルコード検出手段4、第2の
インクリメンタルコード検出手段5及びアブソリュート
コード検出手段7を備え、各別に受光部4b、5b、7
b及び固定スリット4c、5c、7Cを備えている。し
かし第1実施例と異なり、各コード検出手段4.5.7
には各別の発光部4a、5a、7aが設けられている。
いる。第2実施例は、第1実施例のものと同様の機能を
営む第1のインクリメンタルコード検出手段4、第2の
インクリメンタルコード検出手段5及びアブソリュート
コード検出手段7を備え、各別に受光部4b、5b、7
b及び固定スリット4c、5c、7Cを備えている。し
かし第1実施例と異なり、各コード検出手段4.5.7
には各別の発光部4a、5a、7aが設けられている。
そしてアブソリュートコード検出手段7の発光部7aの
光量は、第1、第2のインクリメンタルコード検出手段
4.5の発光部4a、5aの光量よりも大に設定されて
いる。又これら発光部4a、5a、7aへの通電の0N
−OFFは発光部切替装置32によってコントロールさ
れ、第1、第2のインクリメンタルコード検出手段4.
5の発光部4a、5aには位置測定中は常時通電され、
発光部4a、5aが発光しつづけるようになっているが
、アブソリュートコード検出手段7の発光部7aにはア
ブソリュートコード検出時にのみ通電がONされ、その
ときのみ発光部7aが発光するようになっている。
光量は、第1、第2のインクリメンタルコード検出手段
4.5の発光部4a、5aの光量よりも大に設定されて
いる。又これら発光部4a、5a、7aへの通電の0N
−OFFは発光部切替装置32によってコントロールさ
れ、第1、第2のインクリメンタルコード検出手段4.
5の発光部4a、5aには位置測定中は常時通電され、
発光部4a、5aが発光しつづけるようになっているが
、アブソリュートコード検出手段7の発光部7aにはア
ブソリュートコード検出時にのみ通電がONされ、その
ときのみ発光部7aが発光するようになっている。
第2実施例の他の構成は第1実施例と同様なので説明を
省略する。
省略する。
発明の効果
本願の第1、第2発明によれば、初期位置等を求めるた
めのアブソリュートコードによる絶対位置データを求め
るときにのみ、共通の発光部の光量を大にしたり、光量
が大に設定されたアブソリュートコード専用の発光部を
発光させることができ、位置検出時間の大部分を占める
インクリメンタルコードによる絶対位置データを求める
ときは共通の発光部の光量を小にしたり、前記アブソリ
ュートコード専用の発光部を消灯することができるので
、共通の発光部やアブソリュートコード専用の発光部の
寿命を長くできると共に、信号レベルを上げなければS
/N比が悪くなるアブソリュートコード列の検出に対し
十分な光量が与えられる結果検出信号のエラーを防ぐこ
とができ、更にコード板にアブソリュートコード列とイ
ンクリメンタルコード列の2列のコード列を設けるだけ
で、絶対位置の検出が可能になる構造簡単な位置検出装
置を提供することができる。
めのアブソリュートコードによる絶対位置データを求め
るときにのみ、共通の発光部の光量を大にしたり、光量
が大に設定されたアブソリュートコード専用の発光部を
発光させることができ、位置検出時間の大部分を占める
インクリメンタルコードによる絶対位置データを求める
ときは共通の発光部の光量を小にしたり、前記アブソリ
ュートコード専用の発光部を消灯することができるので
、共通の発光部やアブソリュートコード専用の発光部の
寿命を長くできると共に、信号レベルを上げなければS
/N比が悪くなるアブソリュートコード列の検出に対し
十分な光量が与えられる結果検出信号のエラーを防ぐこ
とができ、更にコード板にアブソリュートコード列とイ
ンクリメンタルコード列の2列のコード列を設けるだけ
で、絶対位置の検出が可能になる構造簡単な位置検出装
置を提供することができる。
又本願の第1発明によれば、共通の発光部で上記のこと
が可能になるので、光学系を簡単な構造のものとするこ
とができ、本願の第2発明によれば、アブソリュートコ
ード検出手段の発光部の悪影響がインクリメンタルコー
ド検出手段の受光部に及ぼされることを防ぐことができ
る。
が可能になるので、光学系を簡単な構造のものとするこ
とができ、本願の第2発明によれば、アブソリュートコ
ード検出手段の発光部の悪影響がインクリメンタルコー
ド検出手段の受光部に及ぼされることを防ぐことができ
る。
第1図は本発明の第1実施例におけるコード検出手段を
示す断面図、第2図はコード板を示す平面図、第3図は
M系列符号を説明する説明図、第4図は信号処理回路の
ブロック図、第5図は信号処理に関するタイミング図、
第6図は本発明の第2実施例におけるコード検出手段を
示す断面図である。 1−−−−−−−〜−−−コード板 2・−・−・−・インクリメンタルコード列3−・−・
・−アブソリュートコード列4.5−・−−−−−イン
クリメンタルコード検出手段6−・−−−−−−チー一
共通の発光部7−・−−一−−−−−−アブソリュート
コード検出手段a、5a、7a−・−発光部 b、5b、7 b−−−−−一・受光部■−・−・−光
量制御手段
示す断面図、第2図はコード板を示す平面図、第3図は
M系列符号を説明する説明図、第4図は信号処理回路の
ブロック図、第5図は信号処理に関するタイミング図、
第6図は本発明の第2実施例におけるコード検出手段を
示す断面図である。 1−−−−−−−〜−−−コード板 2・−・−・−・インクリメンタルコード列3−・−・
・−アブソリュートコード列4.5−・−−−−−イン
クリメンタルコード検出手段6−・−−−−−−チー一
共通の発光部7−・−−一−−−−−−アブソリュート
コード検出手段a、5a、7a−・−発光部 b、5b、7 b−−−−−一・受光部■−・−・−光
量制御手段
Claims (3)
- (1)位置データをバイナリーコードにより移動方向に
沿ってシリアルに記録したアブソリュートコード列を有
すると共に、各アブソリュートコードに対応して規則的
にコードを記録したインクリメンタルコード列を有する
コード板と、 前記インクリメンタルコード列のインクリメンタルコー
ドを検出するインクリメンタルコード検出手段の受光部
と、 前記アブソリュートコード列のバイナリーコードを検出
するアブソリュートコード検出手段の受光部と、 両コード検出手段に共通の発光部と、 アブソリュートコード検出手段で検出されたシリアルな
バイナリーコードを、所定ビット数のパラレルなバイナ
リーコードに変換し、これに基きアブソリュートコード
による絶対位置データを得る手段と、 前記絶対位置データと、インクリメンタルコード検出手
段で検出されたインクリメンタル信号に基いて得られた
データとにより、インクリメンタルコードによる絶対位
置データを得る手段と、 アブソリュートコード検出手段が働くときの前記共通の
発光部の光量を、インクリメンタルコード検出手段が単
独で働くときのそれより大きくする光量制御手段とを、 備えたことを特徴とする位置検出装置。 - (2)絶対位置検出指令に基き最初の絶対位置検出のと
きだけアブソリュートコード検出手段が働き、その後は
インクリメンタルコード検出手段が単独で働くことを特
徴とする請求項1記載の位置検出装置。 - (3)位置データをバイナリーコードにより移動方向に
沿ってシリアルに記録したアブソリュートコード列を有
すると共に、各アブソリュートコードに対応して規則的
にコードを記録したインクリメンタルコード列を有する
コード板と、 前記インクリメンタルコード列のインクリメンタルコー
ドを検出する発光部と受光部を備えたインクリメンタル
コード検出手段と、前記アブソリュートコード列のバイ
ナリーコードを検出する発光部と受光部を備えたアブソ
リュートコード検出手段と、 アブソリュートコード検出手段で検出されたシリアルな
バイナリーコードを、所定ビット数のパラレルなバイナ
リーコードに変換し、これに基きアブソリュートコード
による絶対位置データを得る手段と、 前記絶対位置データと、インクリメンタルコード検出手
段で検出されたインクリメンタル信号に基いて得られた
データとにより、インクリメンタルコードによる絶対位
置データを得る手段とを備え、 アブソリュートコード検出手段の発光部をアブソリュー
トコード検出時のみ発光させると共にその光量を、イン
クリメンタルコード検出手段の発光部の光量より大きく
したことを特徴とする位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268659A JPH04143619A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2268659A JPH04143619A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04143619A true JPH04143619A (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=17461625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2268659A Pending JPH04143619A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04143619A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025908A (ja) * | 2008-06-17 | 2010-02-04 | Iai:Kk | リニアスケールとリニアエンコーダとアブソリュート型リニアエンコーダとアクチュエータ |
| JP2010066129A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Iai:Kk | アブソリュート型リニアエンコーダとアクチュエータ |
-
1990
- 1990-10-05 JP JP2268659A patent/JPH04143619A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025908A (ja) * | 2008-06-17 | 2010-02-04 | Iai:Kk | リニアスケールとリニアエンコーダとアブソリュート型リニアエンコーダとアクチュエータ |
| JP2010066129A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Iai:Kk | アブソリュート型リニアエンコーダとアクチュエータ |
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