JPH0727576A - アブソリュート・エンコーダ - Google Patents

アブソリュート・エンコーダ

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JPH0727576A
JPH0727576A JP16808693A JP16808693A JPH0727576A JP H0727576 A JPH0727576 A JP H0727576A JP 16808693 A JP16808693 A JP 16808693A JP 16808693 A JP16808693 A JP 16808693A JP H0727576 A JPH0727576 A JP H0727576A
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Japan
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image sensor
light
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moving body
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Mitsutaka Abe
満孝 阿部
Tomohiro Kato
知洋 加藤
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Sokkia Topcon Co Ltd
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Sokkia Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リニア・イメージセンサにごみが付着しても
より正確に回転角を測定することができる。 【構成】 回転角に対応するパターンＰｓが円周方向に
連続形成された回転ディスク２のパターン形成部に、発
光ダイオード４から出射する光を投光し、パターンＰｓ
を透過した光をリニア・イメージセンサ９で受光する。
このイメージセンサ９は例えば３つのセンサユニット１
０1、１０2、１０3が並設されたＣＣＤであり、１つの
パターンＰｓを読み取った３つのセンサユニット１
０1、１０2、１０3の出力のうち１つがごみの付着によ
り誤ったデータであっても他の２つのデータが一致すれ
ば正確なデータとして出力し、測角値を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば測角儀などに用
いられるアブソリュート・エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアブソリュートエンコーダは、発
光部から例えば回転ディスクに投光し、該回転ディスク
のスリットパターン透過光を結像系レンズを介してリニ
ア・イメージセンサに受光させ、該リニア・イメージセ
ンサから出力する前記スリットパターンに対応する信号
に基づいて演算処理回路でディスクの回転角を演算する
ように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のアブソリュート
・エンコーダにおいて、リニア・イメージセンサである
ＣＣＤは、例えば１４μｍ×１４μｍの大きさの受光素
子が連続して多数個配列されて構成されているので、デ
ィスクのパターン形成位置または、ＣＣＤの受光素子上
にごみが付着したり、欠陥があったりした場合に、読み
取りエラーの原因となる。即ち、ごみや欠陥は１０μｍ
位又はそれ以上の大きさであることが多く、ＣＣＤの受
光素子にごみ、欠陥の影が映るため、スリットパターン
の正確な読み取りができないという課題があった。
【０００４】本発明は、ごみが付着し、リニア・イメー
ジセンサに欠陥があってもより正確な移動量例えば回転
角の読み取りの出来るアブソリュート・エンコーダを提
供することをその目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、移動量に対応するパターンが移動方向に
連続形成された移動体と、該移動体のパターン形成位置
に投光する発光部と、該発光部からの光を該移動体に投
光することにより得られる前記パターンに対応する光を
受光し、該パターンに対応する信号を出力するリニア・
イメージセンサと、該リニア・イメージセンサの出力信
号から前記移動体の移動量を演算処理する演算処理手段
とを備えたアブソリュート・エンコーダにおいて、前記
リニア・イメージセンサは、受光素子が連続して配列さ
れて構成されたセンサユニットが所定間隔離間して複数
で且つ奇数並設されて成り、前記演算処理手段は、全体
の半数以上のセンサユニットの出力信号が一致したと
き、その出力信号から前記移動体の移動量を算出するも
のであることを特徴とする。
【０００６】
【作用】リニア・イメージセンサは、センサユニット
が、所定間隔離間して前記移動体の幅方向に複数で且つ
奇数設けられて構成されているので、発光部からの光を
移動体に投光することにより得られる、移動量に対応す
るパターンの光を複数で且つ奇数のセンサユニットが同
時に受光する。したがって、センサユニットの全体の半
数以下がごみの付着等により移動量に対応するパターン
を誤って読み取ったとしても残りの全体の半数以上のセ
ンサユニットは移動量に対応するパターンを正確に読み
取るから、演算処理手段は、残りの全体の半数以上のセ
ンサユニットの出力信号に基づいて移動体の移動量を求
める。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
【０００８】図１は、本発明の一実施例のパターン読み
取り部の構成を示す。
【０００９】同図において、１は発光部、２は回転ディ
スク、３は受光部である。発光部１は、例えば赤色６６
０μｍの可視光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）
４、コリメーション・レンズ５及びプリズム６から成
り、前記可視光を回転ディスク２のパターン形成位置に
投光するようになっている。回転ディスク２は、半径方
向に形成された回転角に対応するスリットパターンＰｓ
が円周方向に連続形成されている。受光部３は、プリズ
ム７、結像系レンズ８及びリニア・イメージセンサ９か
ら成り、該リニア・イメージセンサ９には後述の演算処
理手段が接続されている。以上の構成は、従来のものと
特に異ならない。
【００１０】本発明のリニア・イメージセンサ（ＣＣ
Ｄ）９は、所定間隔離間して並設された例えば３個のＣ
ＣＤユニットから成るセンサユニット１０1、１０2、１
０3で構成され、各センサユニット１０1、１０2、１０3
は、受光素子が前記回転ディスク２の接線方向に連続し
て配列されて構成されている。
【００１１】図２は本発明の他の実施例のブロック図で
ある。同図において、発光ダイオード４は、ＬＥＤ駆動
タイミング回路１１により作動するＬＥＤ駆動回路１２
に接続され、ＣＣＤ動作タイミング回路１３により作動
するリニア・イメージセンサ９は、ＣＣＤ波形成形回路
１４を経てＡ／Ｄコンバータ１５に接続され、Ａ／Ｄコ
ンバータ・タイミング回路１６により作動するＡ／Ｄコ
ンバータ１５は、ＣＰＵ１７に接続されている。１８は
ＲＯＭ、１９はＲＡＭ、２０はキー及びディスプレイユ
ニットである。前記ＬＥＤ駆動タイミング回路１１、Ｃ
ＣＤ動作タイミング回路１３及びＡ／Ｄコンバータ・タ
イミング回路１６は、いずれもＣＰＵ１７により制御さ
れる。
【００１２】この実施例の作用を、図３に示すフロー図
を用いて説明する。ＬＥＤ駆動タイミング回路１１によ
りＬＥＤ駆動回路１２が作動して発光ダイオード４は点
灯し、この光をコリメーション・レンズ５で平行光に変
え、回転ディスク２のスリットパターンＰｓに投光す
る。このスリット・パターンＰｓを透過した光は、プリ
ズム６、７及び結像系レンズ８を介してリニア・イメー
ジセンサ９上に結像し、そのホト・ダイオードアレイを
セットする（ステップＳ1、Ｓ2）。次いで、ＣＣＤ動作
タイミング回路１３が作動して、先ずリニア・イメージ
センサ９のセンサユニット１０1のホト・ダイオード・
アレイの電荷を移送ゲートにより転送ゲートに送り（ス
テップＳ3）、発光ダイオード４は消灯した（ステップ
Ｓ4）後、ＣＣＤ転送レジスタのシフト、リセット、サ
ンプルホールドを行なうことにより、スリットパターン
に対応する信号をリニア・イメージセンサ９から出力す
る。残りのセンサユニット１０2、１０3も同様に順次作
動してセンサユニット１０2、１０3上のスリットパター
ンに対応する信号をリニア・イメージセンサ９から順次
出力する（ステップＳ5）。リニア・イメージセンサ９
の出力信号は、ＣＣＤ波形成形回路１４で波形成形され
てＡ／Ｄコンバータ１５に入力し、アナログ信号よりデ
ィジタル信号に変換されて（ステップＳ6）、メモリ
（ＲＡＭ）１９に格納される（ステップＳ7）、ＣＰＵ
１７では、メモリ（ＲＡＭ）１９に格納されたスリット
パターンに対応するコード・パターン・データとＲＯＭ
１８に格納されているコード・パターン・データとを比
較して角度に変換する（ステップＳ8）。ＣＰＵ１７
は、センサユニット１０1、１０2、１０3により夫々求
めた角度位置が２つ以上一致しているかどうかを判断し
（ステップＳ9）、一致しないときはエラーとしてディ
スプレイ・ユニット２０上に表示し（ステップＳ10）、
２つ以上一致したときはそのスリットパターンに対応す
る角度を表示する（ステップＳ11）。尚、本発明は、リ
ニア・エンコーダにも適用することができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上述のように、リニア・イメ
ージセンサ（受光素子が連続して配列されて構成された
センサユニット）が所定間隔離間して複数で且つ奇数並
設されて成り、演算処理手段は、全体の半数以上のセン
サユニットの出力信号が一致したとき、その出力信号か
ら移動体の移動量を算出するものであるから、リニア・
イメージセンサにごみが付着して欠陥があっても測定値
の正確度を増すことができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例のパターン読み取り部の斜
視図
【図２】 本発明の他の実施例のブロック図
【図３】 本発明のフロー図
【符号の説明】
１ 発光部 ２ 回転ディスク ３
受光部 ４ 発光ダイオード ９ リニア・イメージセンサ １０1、１０2、１０3 センサ・ユニット １７
ＣＰＵ １８ ＲＯＭ １９ ＲＡＭ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動量に対応するパターンが移動方向に
    連続形成された移動体と、該移動体のパターン形成位置
    に投光する発光部と、該発光部からの光を該移動体に投
    光することにより得られる前記パターンに対応する光を
    受光し、該パターンに対応する信号を出力するリニア・
    イメージセンサと、該リニア・イメージセンサの出力信
    号から前記移動体の移動量を演算処理する演算処理手段
    とを備えたアブソリュート・エンコーダにおいて、前記
    リニア・イメージセンサは、受光素子が連続して配列さ
    れて構成されたセンサユニットが所定間隔離間して複数
    で且つ奇数並設されて成り、前記演算処理手段は、全体
    の半数以上のセンサユニットの出力信号が一致したと
    き、その出力信号から前記移動体の移動量を算出するも
    のであることを特徴とするアブソリュート・エンコー
    ダ。
JP16808693A 1993-07-07 1993-07-07 アブソリュート・エンコーダ Expired - Fee Related JP3555039B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441821B1 (en) 1998-07-03 2002-08-27 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for displaying three-dimensional image by use of tensor rendering
EP2275782A1 (en) 2009-07-15 2011-01-19 Baader, Thomas High resolution absolute rotary encoder
JP2011158302A (ja) * 2010-01-29 2011-08-18 Nikon Corp エンコーダ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2275782A1 (en) 2009-07-15 2011-01-19 Baader, Thomas High resolution absolute rotary encoder
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