JPH04270918A - 光学式エンコーダ装置 - Google Patents

光学式エンコーダ装置

Info

Publication number
JPH04270918A
JPH04270918A JP2273153A JP27315390A JPH04270918A JP H04270918 A JPH04270918 A JP H04270918A JP 2273153 A JP2273153 A JP 2273153A JP 27315390 A JP27315390 A JP 27315390A JP H04270918 A JPH04270918 A JP H04270918A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
code
signal
track
tracks
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2273153A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0563727B2 (ja
Inventor
Donald H Breslow
ドナルド　ハーバート　ブレスロウ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MOTION SYST CO Inc
Original Assignee
MOTION SYST CO Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MOTION SYST CO Inc filed Critical MOTION SYST CO Inc
Publication of JPH04270918A publication Critical patent/JPH04270918A/ja
Publication of JPH0563727B2 publication Critical patent/JPH0563727B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34776—Absolute encoders with analogue or digital scales
    • G01D5/34792—Absolute encoders with analogue or digital scales with only digital scales or both digital and incremental scales
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
    • H03M1/303—Circuits or methods for processing the quadrature signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/14—Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit
    • H03M1/143—Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit in pattern-reading type converters, e.g. having both absolute and incremental tracks on one disc or strip
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/26—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with weighted coding, i.e. the weight given to a digit depends on the position of the digit within the block or code word, e.g. there is a given radix and the weights are powers of this radix
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/285—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding of the unit Hamming distance type, e.g. Gray code

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電子光学的に検出されかつ電子的に復号さ
れる同心コード・トラックによって装置の角度位置をモ
ニタする装置に関する。
第１図は典型的な光学式エンコーダ装置を示す、コード
・ディスク２０はエンコーダ軸２２に取り付けられ、そ
の角度位置がモニタされるようになっている。このディ
スクは一般にガラスで、そこに一連の同心環状コード・
トラックが刻設されている。各トラックは軸２２を中心
に等しい部分を画定する透明と不透明を交互にしたセグ
メントを有する。トラックごとのコード・サイクル数は
、最粗トラック２３の１サイクルから外側細密トラック
２５まで変化する。コードディスクの実際の角度位置は
複数個のコード・トラックの瞬間的な２進状態により定
められる。
第１図において、細密トラック用の光学式コード読取装
置が示され、ここで各トラックは同様に読取られる。ト
ラックは発光ダイオード（ＬＥＤ）２６により照射され
る。トラックのこのように照射された透明および不透明
セグメントは精度光学スリット３０を介し光電検出器２
８によって検出される。瞬間的な光電検出器出力は透明
または不透明セグメントが光電検出器およびそのスリッ
トと整列するかどうかによる。最細密トラック以外と連
動する検出器はディスクの回転に伴い方形波出力を発生
し、さらに、数個のトラックからの出力と共に２進コー
ドを表わす。
細密トラックのセグメントは、コード・ディスクの回転
に伴い高忠実度の正弦波光検出出力を得る回折格子を形
成するように間隔がきわめてせまい。細密トラックから
の正弦波出力はコード乗算（マルチプライヤ）回路にお
いて処理されて高分解能の位置表示を得る。この分解能
は細密トラック２５の簡単な２進読出ではできない。そ
のため、シドニイ・ウインゲートによれば、同じ空間周
波数であるが位相がずれた２つの方形波が、排他的ＯＲ
ゲートのように、論理的に組合されて、入力周波数の２
倍の新方形波が得られることを示している、そこで周波
数の２倍のこの信号が同様であるが位相ずれの信号と論
理的に組合わされれば、原信号の空間周波数の４倍の信
号が得られる。このような方法に必要な多位相はサイン
（正弦）およびコサイン（余弦）信号を合計し、重み付
けをすることにより得られる。ついで移相された正弦波
形は方形波に変換されて上記のように論理的に組合わさ
れる。ウインゲートの米国特許第３、３１０、７９８号
および第３、３１２、８２８号を参照されたい。
従来のＸ３２乗算回路が第２図および第３図に示されて
いる、細密トラックの１サイクルが第２図の頂部に示さ
れ、コード・ディスク角度にたいし描かれコード・トラ
ックから得られる２つの正弦波の出力はトラックの真下
に示されている。細密トラックから得られる最上位ビッ
トであるＸ２ビットは方形にした正弦波から直接得られ
る。Ｘ２表示は細密トラックの各コードサイクルのビッ
トに対する２つの遷移にもとずく。増加した分解能の細
密トラックから引き出される付加ビットは図面の底部に
示されるＸ４、Ｘ８、Ｘ１６、Ｘ３２である。細密トラ
ックから引き出される５つのビットは、ゼロから３１ま
で計数する自然２進コードを形成し、１コードサイクル
に３２の遷移がある。
細密トラックから最下位ビットを形成するため、１群の
波形は第２図に示すように合成される。この１群の波形
は正弦波と１１・１／４度の増分により移相された正弦
波位相とを含む。これら波形は第３図に示す方法で並列
回路で合成される。
各波形は、正弦・余弦信号に適切に重みを付け、これら
信号を合計することにより形成される。得られたベクト
ルは振幅と周波数とが最初の正弦波と同じ正弦波であり
、位相は図示量だけ正弦波から移相されている。Ｘ１６
乗算器には、正弦波の半分だけが必要で２２・１／２角
度だけ増分される。
同様に、Ｘ６４乗算器は、正弦波の２倍必要で５・５／
８度、増分される。
１群の正弦波は並列回路で方形化されＸ２波形の下に示
す方形波を得る、そこで、下位ビット各々を得るには、
これら方形波より選ばれた波形は排他ＰＲ論理回路で組
合せられる。例えば、方形正弦波と方形余弦波は排他Ｏ
Ｒゲートに加えられてＸ４ビットを引き出す。ついで、
Ｘ４を使用４４し、Ｘ８ビットを引き出すには、これを
、４５度移送されたＸ４信号位相と共に排他ＯＲゲート
に加える。一方、この信号は、排他ＯＲゲートに加えら
れる４５度信号と１３５度信号から引き出される。この
同じ方法でＸ１６ビットを引き出すには、並列回路を２
倍にし、移相方形波を形成しかつこれら方形波を次の最
上位ビットと組合せねばならない。各付加ビットを細密
トラックから引き出すには、重み付け、合計、および方
形回路の数を２倍にする。
この発明の目的は、細密トラックから多ビットを合成す
るのに必要な並列重み付け・合計回路数を実質的に少な
くすることにある。
細密トラック以外のコード・トラックはサイクル計数ビ
ットという。これらビットと共に、ディスクが位置する
細密トラックサイクルの絶対アドレスを定める。例とし
て、これらトラック各々は直接自然２進出力を発生する
。トラックの空間周波数はもっとも内側のトラックにお
ける回転コードごと１サイクルだけコード・ディスクの
中心に向けて減少する。自然２進トラックからの各信号
は前のトラックと同期しなければならない。そのため、
従来の装置は、各自然２進トラックについて２つの検出
器、進み検出器と遅れ検出器、とを使用する。これら検
出器からの信号の遷移は、第４図に示すような次の下位
ビットにおける進みまたは遅れ遷移にたいし保証される
。前のビットの値により、進みまたは遅れ検出信号のい
ずれかを使用して次位ビットを形成する。具体的に言え
ば、下順位ビットが論理ゼロであれば、装置は進み信号
を選択し、下順位ビットが論理１であれば、装置は遅れ
信号を選択する。その結果第４図の下部に示す同期自然
２進ビットとなる。
上記Ｖ走査装置の変型はＵ走査装置である。この装置で
は、トラックは不要で、対応のビットは前後のトラック
から引き出される。この場合、後のトラックには、４つ
の検出器、２つの進み検出器と、２つの遅れ検出器とが
必要である。
トラックの自然２進コードの利点は、各々、数コードサ
イクルをスパンする多スリット格子を使用することにあ
る、光電検出器の信号レベルを向上しかつ、コード・デ
ィスク、特に、細密トラックに生ずるわずかな写真欠陥
（きず、ほこり等）を均分するために、各トラックに多
スリットを設けるのが望ましい。自然２進コード装置の
欠点は、進みおよび遅れ検出器が必要なことである。
進みおよび遅れ検出器を必要としないコードはグレイ・
コードである、グレイ・コードでは、任意の時間に遷移
するのは１つのビットだけである。従って、進みおよび
遅れ検出器によるトラック間の同期化は必要でない。し
かし、グレイ・コードの欠点は、検出信号値を増大する
多スリットがすべてのトラックに設けられないことであ
る。
グレイ・コードでは、各トラックは最微分解能に影響す
るので、エンコーダの性能は制限される。
この発明の他の目的は、サイクル計数トラックから高信
号値が得られると共に、自然２進装置が必要とするより
も小型の光学系でよい装置を提供することにある。
自然２進とグレイコードの両システムはコードトラック
ごとに少なくとも１つの出力リードが必要である。従っ
て、グレイコードの８つのトラックは８つの出力リード
が必要で、自然２進コードの８つのトラックは１６個の
出力リードが必要である。
この発明の他の目的は装置における検出器から所要の出
力リード数を減ずることにある。
本発明の第１の態様によれば、グループごとに群別され
たコード・トラックが夫々の光源によって照射される。
これら光源はコード・トラック信号を逐次的に光学的に
多重送信することが可能である。このように多重送信さ
れる信号は共通検出チャンネルを介して復号回路により
受信される。
そこで、多重送信された信号はデマルチプレックス（脱
多重）され復号される。この構成によると、検出器配列
から出力リード数を実質的に減少させることが可能であ
る。
この発明の他の態様によれば、コード・ディスクのコー
ド・トラックは好適には細密コード・トラックと、自然
２進Ｖ走査出力のためコード化される少なくとも１つの
上位トラックと、グレイ・コード出力のためコード化さ
れる少なくとも２つの最上位粗トラックとを有する。上
位トラックと連動する検出手段は少なくとも進み検出器
と遅れ検出器とを有し、それらトラックと連動する復号
回路は進みまたは遅れ検出器出力を選択して各トラック
を前のトラックに同期させる手段を有する。最上位グレ
イコード・トラックに連動する復号回路はそれらトラッ
クを上位Ｖ走査トラックに同期させる手段を有する。最
上位トラックを上位トラックに同期させる好ましい手段
は、１ビットを上位トラックからの自然２進出力に並行
させてグレイ・コード出力を自然２進出力に復号する手
段を有する。並行出力は比較され、最上位コード・トラ
ックから引き出される自然２進出力は並行ビットの値に
より修正される。自然２進コード・トラックを上位トラ
ックとして使用すると、それらトラックは１サイクル以
上スパンする多検出スリットを介して検出される。これ
は検出器にたいする装置の伝達率を増大する。最上位ト
ラックにより、広いスリットは多スリットを不要にし、
それらトラックに必要な検出器数はグレイ・コードの使
用により最小にされる。
この発明の細密トラック乗算回路において、四分円（四
象限）その他の角度セグメント切換えを使用することに
よって、正弦波重み付け・合計回路の数および論理回路
の複雑性は従来の乗算器よりも減少される。乗算回路へ
の正弦波入力は細密にラックサイクルのすべてのセグメ
ントについて同一であり、乗算回路は細密トラックサイ
クルの各セグメントを介し同一の態様で作動する。
本発明の上記および他の目的、特徴ならびに利点は、図
面に例示される本発明の実施例についてのＴ記の具体的
説明から明らかとなる。各図において、同じ符号は同じ
部分を示す。
この発明を実施する好個の装置のコード検出復号回路の
ブロック線図が第５図に示されている。以下の説明で述
べるように、コード検出オプチック（光学系）３２はエ
ンコーダ・ディスクのコードトラックを照射する多数の
発光ダイオード（ＬＥＤ）と、コード・ディスクの角度
位置に応じて照射される多数の光電検出器とを有する。
通常の正弦波出力はライン３４、３６の細密トラックよ
り得られる。これら信号はトラックサイクルの９０度だ
け位相分離され正弦および余弦信号と呼ばれる。正弦お
よび余弦信号はマルチプライヤ回路３８に送られる、以
下述べる新しい手順により、このマルチプライヤ回路は
正弦および余弦信号から数ビットの情報を導出して高分
解能の出力を得る。Ｘ３２マルチプライヤを図示したが
他の形態でもよい。
以下で述べるように、１２個の付加コード・トラックか
ら得られる信号は光電的に多重化される。合計１６個の
多重化信号がチャネル１−４（ＣＨ１−ＣＨ４）で示す
４つの出力リードに得られる。それらリードは脱多重・
復号回路４０に接続される。この場合、その回路は自然
２進コードの１１ビットの情報を得る。他の形態でもよ
い。
シーケンシャルタイマ回路４２はタイミング信号を、コ
ード検出オプチック、マルチプライヤ回路３８及び脱多
重・復号回路４０に送る。復号操作はタイマ４２への問
合せ信号によって開始される。復号操作中、信号はデー
タ・レディ回路４４からラインＤＲに送られる。
マルチプライヤ回路３８の具体的回路を説明する前に、
四分円切換マルチプライヤの論理を第２図および第６図
について説明する。第２図の下方に示すように、Ｘ８と
その下位のＸ１６ビットのコードシーケンスは細密トラ
ックコードサイクルの各四分円中で繰返して表われる。
Ｘ８とＸ１６サイクルの四分円はビットシーケンスによ
りまた移相・方形信号により各々の第２図のコードサイ
クルの下に垂直破線で示されている。
それらコード・シーケンス各々はそれ自身、各四分円で
繰返すため、マルチプライヤ回路は、マルチプライヤへ
の入力が各四分円で同一であるかぎり、このような１つ
の四分円でマルチプライヤへの正弦波入力を復号するよ
う構成すればよい。
そこで、例えば、第２図の方形移相信号とＸ３２ビット
を比較することによって、そのビットの信号遷移が各方
形波の遷移時に生ずる。例えば、コードサイクルの第１
四分円において、９０度と１８０度間において進んだ方
形波の遷移はコードサイクルの第１四分円の遷移を制御
する。同様に、０度と９０度間の位相角を有する方形波
の遷移はコードサイクルの第２四分円の遷移を制御する
。これら２つのグループの方形波の降下端はコード・サ
イクルの第３および第４四分円の遷移を制御する。
Ｘ３２ビットで所要の遷移を得るには１６個の波形を要
するが、方形波の所要数は単一四分円でマルチプライヤ
を作動することによってほとんど半分に減り、例えば、
０度と９０度間の位相角の方形波群はＸ３２ビット・シ
ーケンスの第２四分円で必要な数の遷移を得る。しかし
、その四分円の方形波信号から四分円内のビットシーケ
ンスを得るマルチプライヤの論理ゲートの構成について
問題が残る。さらに、各四分円に同一マルチプライヤを
使用する場合、マルチプライヤへの入力は、方形波形成
がその四分円用の論理ゲートにより必要とされるもので
あるように、四分円に応じて変化しなければならない。
第２図に示す細密トラックサイクルの第２四分円によれ
ば、第２四分円のＸ８ビット波形はその四分円内の４５
度方形波と同一である。従って、Ｘ８ビットを得るには
、正弦入力から４５度進んだ正弦波位相を方形にしＸ８
出力に直接通せばよい。
排他的ＯＲゲートによってコードサイクルの第２四分円
におけるＸ１６ビット・シーケンスを導出するには、Ｘ
８シーケンスの下に破線で示す波形を有する信号が必要
である。一方その波形は第２四分円における２２．１／
２度と６７．１／２度の信号の排他的ＯＲゲートによっ
て導出される。同様に、第２四分円におけるＸ３２ビッ
ト・シーケンスはＸ１６ビット・シーケンスとその下の
破線で示す波形の排他的ＯＲゲートによって導出される
。
一方、後者の波形は５６．１／４度と７８．３／４度の
信号の排他的ＯＲゲートによって導出される。
細密トラックが第２四分円読出し位置にあるとき上記ゲ
ート機能を行なうようマルチプライヤを構成することに
より、同じマルチプライヤを使用して、正弦波入力を回
路に切換えることによって細密トラックサイクルの他の
３つの四分円各々に同じ出力をうることができる、それ
ら他の四分円において、入力を切換えて、第２四分円に
通常みられる入力に似せなければならない、コードサイ
クルの各四分円における重み付け合計回路に切換えられ
る信号は第６図により決定される。第６図において、通
常の余弦および正弦信号が反転信号と共に示されている
。反転余弦信号及び正弦信号の代わりに反転正弦信号及
び余弦信号を選択することにより、第１四分円の波形は
、それに対してマルチプライヤが構成されている第２四
分円の波形を複製する。これはそれらの信号において太
線で示されている。同様に、第２四分円において、正弦
信号と反転余弦信号とが選択され、かつ第４四分円にお
いて、反転余弦信号と反転正弦信号とが選択される。
エンコーダに設けたコードサイクルの四分円はＸ２とＸ
４ビットにより示されている。これらビットは第６図の
グレイ・コードで示されている（信号ＡとＢ）。
細密トラックコード検出オプチックの具体的回路とマル
チプライヤ回路３８とが第７−１０図に示されている。
正弦波出力を送る光電検出回路が第７図に示されている
。選択信号が第８図において角度位置について描かれて
いる。正弦信号で表わす第１正弦出力を得るため２群の
スリット５２、５４が細密トラック２５にたいし正確に
整列され、各々が他方にたいしサイクル数＋１８０度離
隔されている。スリット５２、５４と連動する検出器は
、ブッシュ・ブル状に接続されるフォト・トランジスタ
５６、５８である。図示のように、スリット５２は細密
トラック２５の透明セグメントと整列され、従ってトラ
ンジスタ５６はＬＥＤ５７により照明され導通する。一
方、スリット５４はスリット５２にたいし位相が１８０
度ずれて不透明セグメントと整列され、トランジスタ５
８は導通しないようになっている。コード・ディスクが
回転すると、２つのトランジスタ５６、５８は交互に照
射され第８ａ図と第８ｂ図に示すように出力を得る。得
られたライン６０上の出力は第８ｃ図に示すように正弦
波である。
余弦信号を得るため、２つのグループのスリット６２、
６４が夫々スリット群５２、５４からサイクル数＋９０
度のところに設けられている。その結果、余弦検出トラ
ンジスタ６６、６８が照明されて第８ｆ図に示すライン
７０に組合せ出力を得る。なお、ライン８ｆ上の余弦信
号は第８ｃ図の正弦信号から９０サイクル度進んでいる
。
ライン３４の正弦波は反転前置増幅器７２により増幅さ
れ反転正弦波■を形成する。ついで信号■はアナログ・
インバータ７４に送られて増幅正弦波Ｓを得る。前置増
幅器７２とインバータ７４の詳細は第９図に示す。ライ
ン３６の余弦信号も同様に増幅器７６とインバータ７８
において増幅され反転される。
細密トラックから最上位ビット、Ｘ２とＸ４ビットを導
出するため、正弦・余弦信号がＸ４マルチプライヤ８０
に送られる。この回路８０も第６図に示す四分円選択ビ
ットＡとＢを得る。第１０図を参照してさらに詳しく言
えば、回路８０において、正弦および余弦信号が比較回
路８２、８４に送られて、比較回路は方形波形ＡとＢを
形成する。φ１信号が順次タイマ回路４２から受入れら
れると、信号Ａ、Ｂもラッチ８６、８８に記憶される。
２ビット・グレイコードは、Ｘ４ビット出力を出す排他
的ＯＲゲート９０によって自然２進に復号される。
上記のように、信号ＡとＢは、コード・ディスクが任意
の細密トラックサイクルの四分円を表わす。これら信号
は、特定のＳ、Ｃ、■または■信号を選択するアナログ
スイッチバンク９２に送られ、これがＸ−ＣＯＭとＹ−
ＣＯＭラインの重み付け合計回路に送られる。Ｘ−ＣＯ
ＭとＹ−ＣＯＭラインに送られた正弦波入力は象限（四
分円）マルチプライヤ９４に送られる。この象限マルチ
プライヤは上記理論により構成される。すなわち、Ｘ８
ビットを得るために、正弦波入力は抵抗Ｒ１４とＲ１５
により同等に重み付けされかつ、比較回路９８の非反転
入力の接続点９６で合計される。比較回路９８からの出
力はＸ−ＣＯＭ波形より４５度進んだ方形波である。マ
ルチプライヤ９４に送られるφ１タイミング信号の降下
端の方形波の値は、Ｘ８ビット信号を保持するラッチ１
００に記憶される。
上記のように、Ｘ１６ビット信号は、Ｘ−ＣＯＭ信号か
ら位相が２２．１／２度および６７．１／２度転移した
方形波を排他的ＯＲゲートすることにより、また得られ
た方形波をＸ８信号により排他的ＯＲゲートすることに
より導出される。このため、２２・１／２度進んだ信号
は、比較回路１０４への入力の接続点１０２において信
号を重み付け合計することにより形成される。比較回路
１０４の方形波出力は、ラッチ１０６がφ１信号により
問合せされるとき、そのラッチに記憶される。同様に６
７・１／２度の方形波が比較回路１０８を介し得られ、
その信号はラッチ１１０に記憶される。ラッチ１０６と
１１０により保持されるディジタル信号は排他的ＯＲゲ
ート１１２を介しゲートされ、第２図においてＸ８ビッ
トの下の破線で示す信号を得る。一方、この信号はゲー
ト１１４におけるＸ８ビットと排他的ＯＲゲートされ２
Ｘ１６ビットを与える。
同様に、位相が、１１・１／４度、３３・１／４、５６
．１／４度および７８．３／４度転移した方形波は、比
較回路１１６、１１８、１２０、１２２への入力での正
弦波を重み付け合計することによって導出される。これ
らディジタル信号は、φ１タイミング信号によりロック
されたときラッチ１２４、１２６、１２８と１３０に記
憶される。１１・１／４度および３３・３／４度の信号
は排他的ＯＲゲート１３２に送られ、一方、５６．１／
４度と７８．３／４度の信号はゲート１３４で排他的Ｏ
Ｒゲートされる。得られた信号は排他的ＯＲゲート１３
６でゲートされ、第２図におけるＸ１６ビットの下の破
線で示す信号を得る。最後に、その信号はＸ１６出力に
より排他的ＯＲゲートされＸ３２出力を得る。
従って、Ｘ４マルチプライヤ回路により示される細密ト
ラックサイクルの象限（四分円）により、第６図の実線
で示す入力を得るのに必要な正弦波が象限マルチプライ
ヤの並列重み付け・合計・方形化回路に送られる。一方
、これら信号はラッチに記憶されかつ、Ｘ８、Ｘ１６お
よび３２ビットに位相方形波を復号する論理ゲートに送
られる。
このＸ３２マルチプライヤについて象限（四分円）切換
構成を説明した。Ｘ６４マルチプライヤのような高分解
能のマルチプライヤには八分円切換えが好ましい。この
場合、最初の３つのビット、すなわち、Ｘ２、Ｘ４およ
びＸ８は八分円・セレクタで発生される。位相角により
、全３６０度細密トラックサイクルの８つの角度セグメ
ントを形成する８つの正弦波は八分円切換前に発生され
ねばならない。さらに詳しく述べれば、４５度と１３５
度の正弦波は、重み付け合計回路により得られ、これら
正弦波は反転される。新しい正弦波は、正弦、余弦、反
転正弦および余弦信号と共にアナログスイッチ・バンク
９２を介し送られる。
コード検出オプチック３２の１３個のコードトラックに
たいする発光ダイオードと光電検出器の簡単な配置が第
１１図に示されている。コード検出オプチックの電気的
概略構成が第１２図に示されている。既に述べたように
、発光ダイオード５７は細密トラック２５を連続的に照
射して検出器５６、５８、６６および６８から正弦およ
び余弦信号を得る。残りの１２個のコードトラックは４
個の発光ダイオード１５０、１６８、１７８および１９
６により照射される。エンコーダ装置が角度出力の問合
せをうけると、４個のＬＥＤがコードトラックを順次照
射して信号を光電的に多重にする。
そのため、最初の問合せにシーケンス中、第１の自然２
進コードトラック１５２は進み光電検出器１５６と遅れ
光電検出器１５８とにより精密スリットを介して検出さ
れる。同時に、第２自然２進コードトラックは進みフォ
ト・トランジスタ１６０と遅れフォト・トランジスタ１
６２とにより検出される、残りの光電検出器はその物理
的分離によりまた精密スリットによりＬＥＤ１５０から
分離される。またトラックはファイバ・オプチックを介
し選択的に照射されてもよい。
問合せシーケンスの第２位相で、ＬＥＤ１６８は第３自
然２進コードトラック１６４と第４自然２進トラック１
６６との照射を行う。第３自然２進の進みと遅れ信号は
光電検出器１７０、１７２により得られ、第４自然２進
の進みと遅れ信号は光電検出器１７４、１７６により得
られる。
問合せシーケンスの第３位相中、４つのグレイコードト
ラック１８０、１８２、１８４および１８６は夫々光電
検出器１８８、１９０、１９２および１９４により検出
される。最後に、シーケンスの第４位相において、グレ
イコードトラック、１９８、２００、２０２および２０
４は夫々光電検出器２０６、２０８、２１０および２１
２により検出される。
なお、各個検出器を１６個示したが、４チャネル出力に
は４個だけでよい。共通検出チャネル出力リードにより
接合される４個の検出器よりなる各群は、４群のスリッ
トを介し照射される単一光電検出器と代えてもよい。
第１１図および第１２図に示すように、任意の時間に照
射される４個のＬＥＤ１５０、１６８、１７８および１
９６のうち１個だけで、１６個の光電検出器からの信号
は４つの出力チャネルＣＨ１−ＣＨ４に時間多重される
。第１３図に示す問合せタイミング信号は第１６図に詳
細に示すシーケンシャルタイマ４２で形成される。問合
せパルスは、シーケンシャルタイマ４２の２５マイクロ
秒モノマルチバイブレータ２１４をトリガする。
その信号はマルチプライヤ回路８０及び９４内のラッチ
をクロックして、それらラッチにより保持される信号を
直ちにアップデートし、従って細密トラックから導出さ
れるビットをアップデートする。またφ１によりＬＥＤ
１５０を通電する。
第１自然２進復号回路には以下で説明するようにマルチ
プライヤからのキャリ信号が必要である。第１自然２進
復号が開始されないうちにキャリ信号を絶対に安定させ
るため、インバータ２１６と２１８によりφ１信号を遅
らせる。また、第２自然２進ビットは遅延相−周期中に
復号される。２５マイクロ秒パルスの下降端は２５マイ
クロ秒モノマルチバイブレータ２２０をトリガし、この
マルチバイブレータはφ２信号を発生し、この信号によ
りＬＥＤ１６８に通電し、ラインＣＨ１−ＣＨ４の進み
と遅れ信号からの第３と第４自然２進ビットの復号を開
始する。つぎに、第３のモノマルチバイブレータ２２０
が作動されて信号φ３を発生する。信号φ３はＬＥＤ１
７８に通電し、４つの最下位グレイコードビットのラッ
チを制御する。最後に、モノマルチバイブレータ２２４
は最終タイミングパルスΦ４を発生しＬＥＤ１９６を照
射して、４つの最上位グレイコード入力をラッチする。
第１５図に示すデータレディ回路４４は、４つの位相信
号を比較回路２２６の共通入力に接続することにより形
成されるＯＲゲートである。
なお、第１と第２自然２進コードトラック上の発光ダイ
オード１５０はφ１タイミング信号により制御される。
細密トラックと１ＮＢと２ＮＢマルチプライヤ・ラッチ
とは位相一回周期の終了時に更新（アップデート）され
る。また残りの位相周期φ２〜φ４の長さは２５マイク
ロ秒である。
自然２進及びグレイコード・ビットには各位相の終了時
にラッチされ正しい出力を得る。
コード検出オプチックからの４つのチャネルＣＨ１〜Ｃ
Ｈ４各々の各アナログ信号は夫々増幅器２３０、２３２
、２３４または２３６で増幅される。それら増幅器は同
一で、増幅器２３０は第１６図に詳細に示されている。
光電検出器信号は、増幅器２３８の反転入力に送られ、
増幅器の出力は比較回路２４０の反転入力に送られる。
ついで、その信号は自然２進デコーダ・ラッチ２４２と
グレイコード・ラッチ２４４とに送られる。それら回路
は第１７図に詳細に示されている。
自然２進コードはコード変化での多ビット遷移を特徴と
し、すべてのビットが０から１へまたはその逆に変化す
ることはもっとも極端な例である。単一検出器を各トラ
ックに使用し、コードディスクとスリットが完全に整列
されていないとすれば、少し遅くか又は早くオンまたは
オフになるビットがあり、出力ワードを全体的に不正確
にする。読出し信号の不明瞭を回避するため従来の自然
２進装置にはＶ走査装置が使用され、このような装置は
ここで自然２進ビットを読取るのに使用される。Ｖ走査
は、すべてのサイクル計数ビットが２つの位置から導出
されることを特徴とする。
これら位置は細密トラックからの正弦信号にたいし偏移
され、それで細密トラックが変化している遷移時に検出
Ｖ走査信号がないようにする。第４図に示したように、
一方の検出信号は前ビットの信号を進ませ、他方の信号
は前ビット信号を遅らせる。下位ビットが論理０であれ
ば、進み光電検出器信号が選択され、下位ビットが１で
あれば、遅れ検出器信号が選択される。それで第４図の
下に示されるビットが得られ、このビットは前自然２進
ビットに同期される。このように、各自然２進ビットを
前自然２進ビットと同期することによって、これらビッ
トはすべて細密トラックに同期される。
第１７図の自然２進デコーダはキャリ・セレクタ論理回
路２４６と進み・遅れ論理回路２４８とを有する。タイ
ミング・シーケンスの第１相中、回路２４２は次のよう
に作動する。マルチプライヤ８０からの■■信号は、φ
１ＤＥＬ信号が高い場合、インバータ２５０を通過する
。■とＣ信号は進み・遅れセレクタ２４８の夫々ＡＮＤ
ゲート２５２、２５４に送られる。Ｖ走査論理の原則に
よれば、Ｘ２ビットが０、すなわち、■信号が高レベル
の場合、進み信号Ｄ１はインバータ２５６を通過する。
一方、高レベルのＣ信号を与える「１」の状態のＸ２ビ
ットは、ラインＤ２上を遅れ信号をインバータ２５６を
通過させる。φ１ＤＥＬパルスの端部で、インバータ２
５６の出力における第１自然２進信号はラッチ２５８に
記憶される。
また、この第１タイミング相中、第２自然２進ビットが
設定される。このため、１ＮＢと■■■信号が進み・遅
れ選択回路２６０へのＣと■信号として使用される。１
ＮＢ信号が０であれば、■信号はラインＤ３の進み信号
をインバータ２６２に通過させる。同様に、高レベルの
１ＮＢ信号はラインＤ４の遅れ信号をインバータ２６２
に通過させる。
φ１からφ２タイミング周期への遷移において、第１と
第２自然２進ビットは夫々ラッチ２５８と２６４に記憶
され、■■信号はラッチ２６４からキャリ・セレクタ２
４６に戻される。高レベルのφ２信号は■■信号をイン
バー２５０に通過させる。進み・遅れ選択回路２４８へ
送られるこの新しいキャリ信号により、進みまたは遅れ
信号は入力Ｄ１とＤ２から選択されインバータ２５６へ
の出力に第３自然２進ビットを得る。また、前述のよう
に、Ｃと■信号は選択回路２６０に送られ、第４自然２
進ビットのためラインＤ３とＤ４から進みまたは遅れ信
号を選択する。第２相の終了により、これら後者の自然
２進ビットはラッチ２６６と２６８に記憶される。この
地点で、各々、Ｖ走査論理によって前の自然２進ビット
に同期された第１の４つの自然２進ビットは出力端子１
ＮＢ〜４ＮＢに保持される。
第３と第４タイミング相の各々において、４つのグレイ
コード・トラックが照射され、これら相の各々の端部で
、４つの検出グレイコード・ビットはラッチ回路２４４
内の夫々のラッチに記憶される。φ３とφ４で導出され
る８つのグレイコード・ビットの１つだけが一度に変わ
る。
ラッチ２４４に保持されるグレイコード・ビットはデコ
ーダ２７０により自然２進コードに復号される。このデ
コーダは排他的ＯＲゲートバンクである。最上位ビット
以外の各ビットは次位の自然２進ビットと共にグレイコ
ード・ビットを排他的ＯＲゲートすることにより形成さ
れる。最上位自然２進ビットは最上位グレイコード・ビ
ットと同じである。
グレイコードから復号される自然２進ビットは互いに本
質的に同期されるが、これらビットはなお、進み・遅れ
論理から導出される第４自然２進ビットに同期されねば
ならない。そのため、コードトラックの構成は、グレイ
コードから導出される自然２進ビットが、第４自然２進
ビットに重なるがこのビットを９０サイクル度だけ遅ら
せる１ビットを有するようにする。これは第１８図に示
され、ここで進み・遅れ論理から導出される自然２進ビ
ットはＮＢとして上部に示され、グレイコードから導出
される３つの最下位自然２進ビットはその下に示され、
自然２進ビットを導出する３つの最下位グレイコードは
その次に示されている。
グレイコードから導出される最下位自然２進ビットは、
細密トラックにすでにリンクされている最上位自然２進
ビットと比較される。この比較はＡＮＤゲート２７２に
より行われ、このＡＮＤゲートは、反転した４ＮＢビッ
トを一方の入力とし、グレイコードからのオーバーラッ
プ用自然２進ビットを他の入力として有している。最後
の自然２進ビットが「０」で、グレイコードから導出さ
れる自然２進重なり（オーバーラップ）ビットが「１」
であれば、前者は遷移を行う一方、グレイコード・シー
ケンスはなお遅れるものと思われる。その場合、「１」
が加算器２７４の復号グレイコード・ビットシーケンス
全体に加えられ、重なりビットを同期ビットと同等にさ
せる。それで、グレイコードから導出されるビット・シ
ーケンス全体を細密トラックに同期させる。冗長重なり
（オーバーラップ）ビットは出力から落す。
自然２進コード化トラックとグレイコードトラックの両
トラック使用は本装置にとって独特なものである。上記
のように、Ｖ走査装置はコードトラックごとに２つの検
出器が必要で、一方、グレイコードは１つの検出器だけ
でよい。この理由で、すべてのサイクル計数ビットを発
生するためグレイコードを使用する従来装置もある、一
方、他の装置では、コードトラックごとに多重スリット
とし検出信号を増大するためＶ走査を使用している。
第１９図は、Ｖ走査とグレイコードとの組合せ使用によ
り検出レベルを可能にしたスリット区域の改良を示す。
グレイコードをかなり粗いトラックに限定することによ
って、スリット区域は、グレイコードをすべてのトラッ
クに使用した場合の何倍も大きくなる。グレイコードは
、最上位ビットの復号化から始めて最下位ビットの復号
化へと進む手順で自然２進に復号する。復号に際し、グ
レイコードは、最粗トラックを含み、あらゆるトラック
に遷移し、最も細い分解能ビットに伝播しこれに含まれ
る。従って、各トラックのスリット幅は最微コードトラ
ックにより決定される。エンコーダの最上位グレイコー
ドビットは普通、毎回転１サイクルであるため、その粗
トラックの多サイクルを平均できない。最粗コードトラ
ックのこの平均化の無能は、最高分解能の精度を含めた
各ビットシーケンスの精度を制限する。
自然２進Ｖ走査装置は、ビットごと２つの検出器を犠牲
にしても精度を完全に得る細密トラックを有することを
特徴とする。計数シーケンスは細密ビット復号から粗ビ
ット復号へ伝播し、粗ビットの遷移はグレイコードのよ
うには終局精度に影響を与えない。本発明の利点は、Ｖ
走査コード化の固有精度により装置全体の精度を決定す
ることにある。Ｖ走査の余分な複雑性は数個のコードト
ラックに存するだけである。コード周波数が比較的粗に
なると、グレイコード・スリットの幅は検出電流を大き
くさせるほど大きくなりやすい。ここでグレイコードは
Ｖ走査装置に結合されているので、従来のグレイコード
・シーケンスのように精度限定されない。
第１９Ａ図に示すように、多重スリット・グレーティン
グの有効スリット幅は各自然２進検出器にとって０．０
１５インチである。各検出器の四分の一コードサイクル
・スリット数は４ＮＢトラックの３から細密トラックの
４８までの範囲である。各グレイコードスリットの幅は
０．００２５インチで、４ＮＢサイクル幅の１／８であ
る。
従来のグレイコードだけの１４ビットと直接対比すると
、１６３８４状態にて、２インチ径コードディスク装置
において、各１／４ビット・スリット幅は約０．０００
０８インチである。本装置においては混合した自然２進
及びグレイコード状態で、最小有効スリット幅は比較し
うるグレイコードだけの装置で得られる幅の３０倍以上
である。
グレイから自然２進デコーダ２７０と、ＡＮＤゲート２
７２と加算器２７４を含むグレイコード復号回路は読取
り専用記憶装置チップと容易に交換できる。記憶装置へ
の入力は、自然２進ラッチ２４２からの重ねビットと共
にグレイコードラッチ２４４により保持される８ビット
を含む。これには記憶装置に２９アドレス、即ち５１２
アドレスを必要とする。５１２×８記憶チップの８ビッ
ト出力によって７つの所定自然２進ビットに加えて重ね
ビットが得られる。
光学エンコーダの使用者はそれらの装置の他の部分でマ
イクロプロセッサを利用することがよくある。このよう
なマイクロプロセッサが使用しない能力がある場合、光
電的多重化概念はマイクロプロセッサの復号に利用され
回路を大幅に節減する。このような装置の一例を第２０
図に示す。この装置は、２つの光学エンコーダを使用し
て機械的装置の正面と方位角の両方をモニタする２軸装
置である。
第２０図に示すように、方位角コード検出オプチック２
８０と方位角コード検出オプチック２８２とは各々、発
光ダイオード駆動装置２８４により制御され、一方この
発光ダイオード駆動装置はマイクロプロセッサ２８６に
より制御される。タイム・シーケンスの別個の相におい
て、夫々コード検出オプチックからの正弦と余弦信号は
増幅器２８８と２９０を介してベクトル形成・方形化回
路２９２に送られる。この場合、３ビットだけが細密ト
ラックから導出され、従って、Ｘ２、Ｘ４およびＸ８ビ
ットを形成するには４つのベクトルのみが必要である。
これら４つのベクトルはマイクロプロセッサに送られる
。マイクロプロセッサは従来のＸ８のマルチプライヤに
おける排他的ＯＲゲートの機能を果す。４個の付加チャ
ンネルは増幅・計数化回路２９４、２９６、２９８およ
び３００を介してコード検出オプチック２８０および２
８２から時間多重される。デジタル化信号Ｄ１〜Ｄ４は
、自然２進及びグレイコード・ビットを復号するマイク
ロプロセッサに送られる。
コード検出オプチックの発光ダイオードを制御するタイ
ミング・シーケンスは５つのタイミング信号φ１、φ２
、φ３、φ４および方位角選択に制御されて発光ダイオ
ード回路２８４で導出される。発光ダイオード駆動回路
２８４は８つの時間フェーズ制御信号を発生し、そのう
ち４つの信号は方位角コード検出オプチックを駆動し、
４つは方位角コード検出オプチックを駆動する。
第１相中、方位角細密トラックと第１、第２自然２進ト
ラック上の発光ダイオードが通電される。これにより、
０、９０、４５および１３５度のベクトルおよび第１、
第２自然２進進み・遅れデジットＤ１〜Ｄ４を通電する
。このように形成された８つのビットはマイクロプロセ
ッサ作業記憶装置に記憶される。次の相において、第３
自然２進トラックは照射されそのトラックの進み・遅れ
信号はラインＤ１とＤ２のマイクロプロセッサに送られ
る。第３相において、４つのグレイコード・トラックは
照射され、４つのグレイコード・ビットはラインＤ１〜
Ｄ４のマイクロプロセッサに入力される。最後に、方位
角コード検出について、第４相において、グレイコード
・ビット５〜８はラインＤ１〜Ｄ４のマイクロプロセッ
サに送られる。このデータ取得シーケンスは方位角エン
コーダ用の相５〜８で繰返される。
ついでマイクロプロセッサはデータをデジタル化し、各
軸線に１つづつ、２つの１３ビット自然２進コード・シ
ーケンスを形成する。一例を述べると、データに６４０
０／８１９２を掛け２進コード化１０進に変換して６４
００アーチラリ・ミルＢＣＤコードを創成する。他のコ
ード・コンバータまたはフォーマットも無限である。約
６ミリ秒の計算後、マイクロプロセッサは出力シフトレ
ジスタ３０２、３０４、３０６および３０８を負荷する
。シフトレジスタは直列データ出力のためクロックされ
てもよい。
以上、本発明をその具体例について特に図示説明したが
、形式および詳細についての種々変更が、特許請求の範
囲に記載される本発明の精神と範囲から逸脱しないでな
しうることに当業者により理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は典型的エンコーダ・ディスクとそのディスクの
細密トラック用コード検出オプチックとを示す斜視図：
第２図は１群の位相転移正弦波、方形波化信号と共に従
来のエンコーダ装置の細密トラックから形成される５つ
のビットを示した概略図：第３図は従来のＸ３２マルチ
プライヤにおける位相転移正弦波のベクトル形成を示し
た概略図：第４図は出力信号を前コードトラックと同期
化するためコードトラックの従来の進み・遅れ検出を示
す典型的波形を示した概略図：第５図はこの発明を実施
するエンコーダ装置の電気ブロック線図：第６図は第５
図に示すマルチプライヤ回路の象限選択・マルチプライ
ヤ入力波形を示した概略図：第７図は細密トラック検出
オプチックの概略図：第８図はコードディスクの角度位
置にたいし描いた第７図の回路の数波形を示した概略図
：第９図は第５図のマルチプライヤ回路に使用されるプ
レ増幅器とインバータとの電気略図：第１０図は、マル
チプライヤ入力の象限切換えを含む第５図のマルチプラ
イヤ回路の電気略図：第１１図は９つのコードトラック
上の５つの発光ダイオードの位置とこれに関連する２０
の光電検出器とを示した概略図：第１２図は第１１図の
コード検出オプチックの電気略図：第１３図は第５図の
回路を制御する問合せタイミングのタイミング図：第１
４図は第５図のシーケンシャル・タイマの電気略図：第
１５図は第５図のデータ・レディ回路の電気略図：第１
６図は第５図のサイクル計数チャネルのうち１つに使用
されるデジタイザを示した概略図：第１７図は第５図の
回路におけるサイクル計数復号回路の電気略図：第１８
図は自然２進及びグレイコード・トラックからの導出さ
れるビット間の同期化を示すタイミング・チャート図：
第１９Ａ図及びＢ図は自然と２進グレイコードの混合サ
イクル計数トラックの使用する利点を示した概略図：第
２０図はマイクロプロセッサを使用する本発明の他の実
施例の電気略図：第２１図は第２０図のＬＥＤ駆動回路
の電気略図：第２２図は第２０図のベクトル形成・方形
化回路の電気略図である。 ［符号の説明］ ２０：コードディスク ２２：エンコーダ　２３：最粗トラック２５：細密トラ
ック ２６：発光ダイオード（ＬＥＤ） ２８：光電検出器　３０：スリット ３２：コード検出オプチック ３８：マルチプライヤ回路 ４２：シーケンシャルタイマ回路 ４４：データレディ回路 ５６、５８、６６、６８：フォト・トランジスタ ７２、７６：反転前置増幅器 ７４、７８：アナログインバータ ８２：比較回路　８６：ラッチ ９０：排他的ＯＲゲート ９２：アナログ・スイッチバック ９４：象限（四分円）マルチプライヤ １５６：進み光電検出器 １５８：遅れ光電検出器 ２１４：モノマルチバイブレータ ２３０：増幅器 ２４２：自然２進デコーダ・ラッチ ２４６：キャリ・セレクタ論理回路 ２７０：デコーダ　２７２：ビット比較回路２７４：加
算器 ２８０：方位角コード検出オプチック ２８２：正面コード検出オプチック ２８４：発光ダイオード駆動回路 ２８６：マイクロプロセッサ ３０２：シフトレジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数本のコードトラック及び細密トラック
    を設けたディスク、前記複数本のコードトラックを夫々
    が予め定めた数のコードトラックを有する複数個のグル
    ープに分け各グループ毎のコードトラックにシーケンシ
    ャルに光を照射すると共に前記細密トラックを常時照射
    する光源、前記光源に複数個の位相からなるシーケンシ
    ャル信号を供給するシーケンシャルタイマ、対応するコ
    ードトラックからの光を受光すべく設けられている複数
    個の第１光検出器、前記複数個の第１光検出器の内で各
    グループのコードトラックから受光する第１光検出器が
    同時的に夫々の第１検出信号を供給すべく前記複数個の
    第１光検出器に共通的に接続された複数個の共通チャン
    ネル、前記細密トラックからの光を受光すべく設けられ
    ている第２光検出器、前記第２光検出器から第２検出信
    号を受け前記シーケンシャル信号に応答してキャリー信
    号を発生するマルチプライヤ回路、前記キャリー信号と
    前記シーケンシャル信号に応答して前記複数個の共通チ
    ャネルを介して前記第１検出信号を受け取って前記第１
    検出信号を復号し前記複数本のコードトラックから読み
    取ったコード信号を供給する脱多重・復号回路、を有す
    ることを特徴とする光学式エンコーダ装置。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記シー
    ケンシャルタイマが前記シーケンシャル信号の第１位相
    を遅延させた遅延第１位相を発生し、前記マルチプライ
    ヤ回路は前記シーケンシャル信号の第１位相に応答して
    キャリー信号を発生すると共に、前記脱多重・復号回路
    は前記キャリー信号と前記遅延第１位相及び前記シーケ
    ンシャル信号の第２位相以下の位相に応答して復号を行
    なうことを特徴とする光学式エンコーダ装置。
JP2273153A 1980-07-28 1990-10-11 光学式エンコーダ装置 Granted JPH04270918A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/173,219 US4445110A (en) 1980-07-28 1980-07-28 Absolute optical encoder system
US173,219 1980-07-28

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56117198A Division JPS5757214A (en) 1980-07-28 1981-07-28 Optical encoder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04270918A true JPH04270918A (ja) 1992-09-28
JPH0563727B2 JPH0563727B2 (ja) 1993-09-13

Family

ID=22631025

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56117198A Granted JPS5757214A (en) 1980-07-28 1981-07-28 Optical encoder
JP2273154A Pending JPH04270919A (ja) 1980-07-28 1990-10-11 光学式エンコーダ装置
JP2273153A Granted JPH04270918A (ja) 1980-07-28 1990-10-11 光学式エンコーダ装置

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56117198A Granted JPS5757214A (en) 1980-07-28 1981-07-28 Optical encoder
JP2273154A Pending JPH04270919A (ja) 1980-07-28 1990-10-11 光学式エンコーダ装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4445110A (ja)
JP (3) JPS5757214A (ja)
CA (1) CA1200906A (ja)
CH (1) CH658561A5 (ja)
DE (1) DE3129565A1 (ja)
FR (1) FR2487506B1 (ja)
GB (1) GB2081539B (ja)
IL (1) IL63362A (ja)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941014A (ja) * 1982-08-31 1984-03-07 Canon Inc コ−ド板
JPS5971598A (ja) * 1982-10-18 1984-04-23 フアナツク株式会社 光学式アブソリユ−トエンコ−ダ
GB2130034A (en) * 1982-11-12 1984-05-23 Plessey Co Plc Position detecting apparatus
US4680466A (en) * 1984-04-20 1987-07-14 Yokogawa Hokushin Electric Corporation Displacement transducer which simultaneously extracts signals via sequential switching
GB8423086D0 (en) * 1984-09-12 1984-10-17 March A A C Position sensor
US4633224A (en) * 1985-05-06 1986-12-30 Caterpillar Inc. Absolute and incremental optical encoder
JPS62162968A (ja) * 1986-01-13 1987-07-18 Hitachi Ltd 速度検出装置
DE3626667A1 (de) * 1986-08-07 1988-02-11 Vmei Gabrovo Fotoelektrischer winkel-kode-umsetzer
GB2195762A (en) * 1986-10-03 1988-04-13 Rank Taylor Hobson Ltd Interpolator
DE3737278A1 (de) * 1986-11-04 1988-05-11 Canon Kk Verfahren und vorrichtung zum optischen erfassen der stellung eines objekts
JPS63247615A (ja) * 1987-04-02 1988-10-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位置検出方法及びその装置
JPS63311119A (ja) * 1987-06-15 1988-12-19 Fanuc Ltd 絶対位置エンコ−ダ
US4901072A (en) * 1988-02-17 1990-02-13 Westinghouse Electric Corp. Position detector utilizing gray code format
JP2501227B2 (ja) * 1988-05-30 1996-05-29 ファナック株式会社 絶対位置エンコ―ダ
JPH022607U (ja) * 1988-06-17 1990-01-09
EP0365702A1 (de) * 1988-10-26 1990-05-02 Heimann Optoelectronics GmbH Digitaler Stellungsgeber
US4991920A (en) * 1988-12-27 1991-02-12 Andrzej Peczalski Optical converter
AT393029B (de) * 1989-03-29 1991-07-25 Rsf Elektronik Gmbh Inkrementales laengenmesssystem
JPH03138524A (ja) * 1989-10-25 1991-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd エンコーダ
US5049879A (en) * 1990-10-31 1991-09-17 Deere & Company Position encoder utilizer special gray code
US5602388A (en) * 1994-09-09 1997-02-11 Sony Corporation Absolute and directional encoder using optical disk
US5590059A (en) * 1995-03-14 1996-12-31 Schier; J. Alan Position encoder system which utilites the fundamental frequency of a ruled scale on an object
US5633636A (en) * 1995-10-02 1997-05-27 Analog Devices, Inc. Half-gray digital encoding method and circuitry
US6898744B1 (en) * 2001-11-01 2005-05-24 Louis J. Jannotta Apparatus and methods for monitoring encoder signals
US7321113B2 (en) * 2003-11-17 2008-01-22 Gsi Group Corporation Precision material-handling robot employing high-resolution, compact absolute encoder
US7253395B2 (en) * 2003-11-17 2007-08-07 Gsi Group Corporation Absolute encoder employing concatenated, multi-bit, interpolated sub-encoders
JP2005337843A (ja) * 2004-05-26 2005-12-08 Canon Inc 光学式エンコーダ
US7262714B2 (en) * 2005-12-01 2007-08-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Interpolating encoder utilizing a frequency multiplier
DE102006022993A1 (de) * 2006-05-17 2007-11-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bereitstellung einer Korrelation
JP5616741B2 (ja) * 2010-10-08 2014-10-29 株式会社ミツトヨ エンコーダ
CN103940457B (zh) * 2014-05-12 2016-06-15 长春禹衡光学有限公司 一种电子式多圈编码器计圈的低功耗的实现方法
US9871595B2 (en) 2016-04-27 2018-01-16 Industrial Technology Research Institute Decoding device and method for absolute positioning code

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1054562A (ja) * 1963-01-03
GB1053964A (ja) * 1963-05-09
US3335417A (en) * 1963-09-30 1967-08-08 Servo Corp Of America Synchro-to-digital converter
US3310798A (en) * 1963-10-01 1967-03-21 Wayne George Corp Analog to digital optical encoder
US3303347A (en) * 1963-10-30 1967-02-07 Wayne George Corp Plural track shaft angle encoding system using exclusive or logic
US3410976A (en) * 1965-06-09 1968-11-12 Itek Corp Shaft angle encoder with phase detection
FR1467283A (fr) * 1965-12-18 1967-01-27 Matisa Perfectionnements aux dispositifs d'enregistrement et de mise en mémoire de l'étatgéométrique des voies ferrées
US3534360A (en) * 1966-12-27 1970-10-13 Baldwin Electronics Inc Analog to digital encoder
FR1539318A (fr) * 1967-09-27 1968-09-13 Starkstrom Anlagenbau Veb K Dispositif de couplage pour un système de mesure digitale absolue de parcours
DE2041832B2 (de) * 1970-08-22 1973-10-04 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Anordnung zur Abtastung eines kodierten Rastermaßstabes
JPS4936423A (ja) * 1972-08-05 1974-04-04
US3833901A (en) * 1972-08-28 1974-09-03 Little Inc A Magnetic compass having remote digital readout
US3999022A (en) * 1973-04-04 1976-12-21 Ideal Aerosmith, Inc. Electrical brush sensor apparatus useful for analog-to-digital converters
JPS5133568U (ja) * 1974-08-31 1976-03-12
US3958237A (en) * 1975-03-31 1976-05-18 Gte Laboratories Incorporated Acoustic to pulse code transducer
JPS5333162A (en) * 1976-09-08 1978-03-28 Nissan Motor Displacement meter
US4335306A (en) * 1976-11-18 1982-06-15 Hewlett-Packard Company Surveying instrument
US4108539A (en) * 1976-11-18 1978-08-22 Hewlett-Packard Company Reflecting lens system
GB1540907A (en) * 1976-12-07 1979-02-21 Standard Telephones Cables Ltd System for obtaining data from a plurality of condition responsive optical devices

Also Published As

Publication number Publication date
IL63362A (en) 1984-12-31
JPS5757214A (en) 1982-04-06
JPH04270919A (ja) 1992-09-28
DE3129565A1 (de) 1982-08-26
GB2081539B (en) 1983-12-14
FR2487506B1 (fr) 1986-03-21
DE3129565C2 (ja) 1989-10-12
JPH0563727B2 (ja) 1993-09-13
US4445110A (en) 1984-04-24
JPH0480325B2 (ja) 1992-12-18
CH658561A5 (de) 1986-11-14
GB2081539A (en) 1982-02-17
FR2487506A1 (fr) 1982-01-29
CA1200906A (en) 1986-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04270918A (ja) 光学式エンコーダ装置
US4465928A (en) Optically multiplexed encoder system
US4410798A (en) Incremental optical encoder system with addressable index
US4443788A (en) Optical encoder system
JPS62110113A (ja) 補間方法およびシヤフト角エンコ−ダ
KR950010385B1 (ko) 절대치 인코더
US3303347A (en) Plural track shaft angle encoding system using exclusive or logic
US4383317A (en) Shaft angle encoder having a circuit for synthesizing a skipped track output signal
US4970511A (en) Method and apparatus for n/(n-x) resolver encoder
JPH01152314A (ja) アブソリュートエンコーダ
JPS5834880B2 (ja) デイジタル アナログハツセイヨウ エンコ−ダ
JPH0545929Y2 (ja)
SU1200419A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
RU2017156C1 (ru) Способ измерения скорости вращения вала и устройство для его осуществления
JPS62257065A (ja) エンコ−ダ
SU883947A1 (ru) Преоразователь углового перемещени в многоразр дный дес тичный код
SU1525916A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
USRE26252E (en) Analog to digital recorder
SU1283969A1 (ru) Двухотсчетный преобразователь синусно-косинусно-модулированных сигналов переменного тока в код
SU1538145A1 (ru) Цифровой фазометр
SU1179530A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
JPH0257846B2 (ja)
SU550663A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU1176453A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU1115082A1 (ru) Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код