JPH095116A - アブソリュートエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクリメンタル信号を利用してタイミング
の調整を行った場合の製品の管理や、アブソリュートパ
ターンの読み込みタイミングの設定を容易とする。 【構成】 アブソリュートエンコーダは、エンコーダ本
体と、接続ケーブルを介してこの本体に接続されるフィ
ードバック基板部とを有し、エンコーダ本体には、アブ
ソリュート検出手段と、インクリメンタル検出手段と、
信号選択回路、そして並列−直列変換回路を備えた信号
検出器が設置され、アブソリュート検出手段を切り換え
るタイミング情報がエンコーダ本体に識別シールで表示
され、かつ、フィードバック基板部には、演算処理回路
とともに、アブソリュートパターン読み込みのための切
り換え信号発生回路と信号発生の設定手段が備え付けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アブソリュートエン
コーダに関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、インクリメンタル信号を利用してタイミングの調整
を行った場合の製品の管理や、アブソリュートパターン
の読み込みタイミングの設定の容易な、新しいアブソリ
ュートエンコーダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アブソリュートエンコーダは、符号板に
対する検出部の位置情報を、それぞれの相対位置に固有
な絶対位置信号を用いて出力する計測器である。このア
ブソリュートエンコーダでは、符号板と検出部とは相対
移動可能に組み合わされ、検出部にはパターンの物理情
報を判別するセンサが配置されている。このようなアブ
ソリュートエンコーダとしては、従来から知られている
多トラック型のものと、１トラック型のものがあり、近
年では後者の、トラック型のものも実用化されてきてい
る。

【０００３】この１トラック型のアブソリュートエンコ
ーダは、たとえば図２の例に示すように最小読み取り単
位λの１トラックのアブソリュートパターンと、ピッチ
がλのインクリメンタルパターンとが形成された符号板
と、２組の素子群を持ってアブソリュートパターンを検
出するアブソリュート検出部（Ｅ１〜Ｅ４，Ｆ１〜Ｆ
４）と、インクリメンタル信号用の素子を持ってインク
リメンタルパターンを検出するインクリメンタル検出部
（Ｓ１，Ｓ２）とからなる検出器と、信号選択回路と、
並列−直列変換回路とで構成されている。

【０００４】インクリメンタルパターンは、位置分解能
を上げるために内挿処理をして用いられる。また、アブ
ソリュートエンコーダは、センサがアブソリュートパタ
ーンの最小読み取り単位の境界領域を通過する際に、パ
ターンの読み誤りを起こす可能性があるので、センサが
アブソリュートパターンを読み込む時期を調整して境界
領域を避けた読み取りを行うように、アブソリュートパ
ターンの境界領域にある素子群と、アブソリュートパタ
ーンの最小読み取り単位内にある素子群とを常時切り換
えており、そのための信号の生成にも、一般的にインク
リメンタルパターンの信号が利用されている。さらにま
た、実用的なエンコーダにおいては、アブソリュートパ
ターンのビット数がｎ＝１０を越える場合もあることか
ら、検出器からの信号線の低減のために、信号をシリア
ル出力する並列−直列変換回路をも設け、その回路をセ
ンサＩＣ内に形成する工夫もなされている。上記の境界
領域でのアブソリュートパターンの読み込みに関しての
工夫やセンサＩＣへのシリアル出力回路の組み込みにつ
いては、本出願人によって、特開平２−１６８１１５号
公報、特開平４−２９６０１７号公報、並びに特開平３
−２９５４１３号公報等に開示された手段が提案されて
もいる。

【０００５】アブソリュートパターン読み込みのための
切り換えタイミング信号は、アブソリュートパターン信
号とインクリメンタルパターン信号をオシロスコープ等
でモニタして、切り換え信号発生回路に設けた可変抵
抗、切り換えスイッチ等を調整して確定することにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、一般に、工作機
械等にリニアエンコーダが使用される場合には、エンコ
ーダの構成は、たとえば図３に示すように、符号板と信
号検出器と接続ケーブルおよびフィードバック基板部
（制御装置等に組み込まれる）とからなり、フィードバ
ック基板には制御回路が実装され、信号検出器と制御回
路が実装されるフィードバック基板部は別体となってい
る。つまり、信号処理の電気回路の主要な部分は、フィ
ードバック基板部上におかれている。このため、アブソ
リュート信号の読み誤りを防ぐために、インクリメンタ
ル信号を利用してタイミングの調整を行った場合には、
その後の製品の管理は、エンコーダ本体（符号板および
検出器からなる）とフィードバック基板部をペアで扱う
必要があった。また、エンコーダ本体とフィードバック
基板部のどちらかが故障して交換する場合に、アブソリ
ュートパターンの読み込みタイミングを再調整するの
に、エンコーダ本体の信号をモニタしながら、フィード
バック基板部にて行なわなければならず、調整作業に手
間がかかるという不都合があった。

【０００７】そこで、この発明は、以上の通りの従来の
課題を解消し、エンコーダ本体とフィードバック基板部
をペアで管理する必要がなく、アブソリュートパターン
の読み込みタイミングの設定が容易な、改善された新し
いアブソリュートエンコーダを提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、アブソリュートパターンの読み込み
タイミングを、インクリメンタルパターンの信号を利用
しているアブソリュートエンコーダにおいて、信号調整
時に得たインクリメンタルパターンとアブソリュートパ
ターンの位置関係の情報を、エンコーダ本体に表示し、
フィードバック基板部ではその情報を元に信号を切り換
えてタイミングを確定させる設定機能を設けている。

【０００９】すなわち、この発明は、最小読み取り単位
の長さがλのアブソリュートパターンとともにピッチが
λのインクリメンタルパターンとが形成された符号板
と、前記アブソリュートパターンに対し、ピッチλの間
隔で配置される複数の第１検出部並びにこの第１検出部
に対して１／２λの位相差をもたせて配置された複数の
第２検出部とからなるアブソリュート検出手段と、前記
インクリメンタルパターンを検出し、９０度の位相差を
有する２つのインクリメンタル信号を出力するインクリ
メンタル検出手段とを有し、前記インクリメンタル信号
に基づいて、前記アブソリュート検出手段の前記第１検
出部と前記第２検出部とを交互に切り換えるアブソリュ
ートエンコーダにおいて、前記アブソリュート検出手段
を切り換えるタイミング情報をエンコーダ本体に表示
し、エンコーダ本体に接続されるフィードバック基板部
には前記切り換えタイミングの設定機能をもたせたこと
を特徴とするアブソリュートエンコーダを提供する。

【００１０】また、この発明は、上記のアブソリュート
エンコーダにおいて、エンコーダ本体と、接続ケーブル
を介してこの本体に接続されるフィードバック基板部と
を有し、エンコーダ本体には、アブソリュート検出手段
と、インクリメンタル検出手段と、信号選択回路、そし
て並列−直列変換回路を備えた信号検出器が設置され、
アブソリュート検出手段を切り換えるタイミング情報が
エンコーダ本体に識別シールで表示されていることや、
フィードバック基板部には、演算処理回路とともに、ア
ブソリュートパターン読み込みのための切り換え信号発
生回路と信号発生の設定手段が備え付けられていること
等を態様としてもいる。

【００１１】

【作用】この発明においては、上記の通りの構成によっ
て、アブソリュートパターンの境界領域を避けてアブソ
リュートパターンの読み込みを行うための調整を初期の
信号調整工程中に行ない、アブソリュートパターンとイ
ンクリメンタルパターンの位置関係の情報をエンコーダ
本体に持たせることで、フィードバック基板部との組み
合わせ関係を自由なものとしている。

【００１２】このため、この発明のアブソリュートエン
コーダでは、エンコーダ本体とフィードバック基板部を
ペアで管理する必要がなく、アブソリュートパターンの
読み込みタイミングの設定が容易となる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。もちろ
ん、この発明は、この例によって何ら限定されるもので
はない。図１はこの発明の実施例を示したものである。
この図１に示したように、アブソリュートエンコーダ
は、エンコーダ本体と、接続ケーブルと、フィードバッ
ク基板部とから構成されている。

【００１４】エンコーダ本体では、その中に符号板がお
かれ、信号検出器が設置される。そして、信号検出器
は、アブソリュート検出部とインクリメンタル検出部、
そして信号選択回路と並列−直列変換回路とで構成され
ている。なお、アブソリュート検出部は、最小読み取り
単位の長さがλのアブソリュートパターンに対し、ピッ
チλの間隔で配置される複数の第１検出部と、この第１
検出部に対して１／２λの位相差をもたせて配置された
複数の第２検出部を有している。また、インクリメンタ
ル検出部は、ピッチがλのインクリメンタルパターンを
検出し、９０度の位相差を有する２つのインクリメンタ
ル信号を出力する。

【００１５】この構成によって、信号検出部に対して
は、組立時に振幅調整・オフセット調整等を行う必要が
あるが、その場合でも、フィードバック基板部と接続す
る必要はなく、調整用の工具基板を使用することができ
る。アブソリュートパターンの境界領域を避けてアブソ
リュートパターンの読み込みを行うための調整作業も同
様に信号調整工程中に行なう。ここでアブソリュートパ
ターンの境界領域を避けてアブソリュートパターンの読
み込むために必要な情報は、フィードバック基板部とは
無関係にエンコーダ本体の組み立て状態で確定される。
この実施例においては、調整により確定したインクリメ
ンタルパターンとアブソリュートパターンの関係、すな
わち、アブソリュート検出部を切り換えるタイミング情
報を、エンコーダ本体に専用の識別シールを貼付するこ
とで表わしている。

【００１６】一方、フィードバック基板部には演算処理
回路が設けられ、信号処理を行なうと共に、アブソリュ
ートパターン読み込みのための切り換え信号発生回路も
設けられている。切り換え信号発生回路は、可変抵抗・
切替スイッチ等の適当な設定手段により、エンコーダ本
体の状態に合わせたアブソリュートパターン読み込みの
ための信号を、任意のタイミングで発生させられるよう
にしている。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によって、アブ
ソリュートパターンの境界領域を避けてアブソリュート
パターンの読み込みを行うための調整を初期の信号調整
工程中に行ない、アブソリュートパターンとインクリメ
ンタルパターンの位置関係の情報をエンコーダ本体に表
示し、フィードバック基板部に設けた切り換え信号発生
回路において、切り換え信号が任意のタイミングで設定
可能としておくことで、エンコーダ本体とフィードバッ
ク基板部は独立して管理できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すアブソリュートエンコ
ーダの構成図である。

【図２】インクメリメンタル信号により、アブソリュー
トパターンの読み込みタイミングを切り換える、アブソ
リュートエンコーダの構成図である。

【図３】従来のアブソリュートエンコーダの構成図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 徹 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最小読み取り単位の長さがλのアブソリ
   ュートパターンとともにピッチがλのインクリメンタル
   パターンとが形成された符号板と、前記アブソリュート
   パターンに対し、ピッチλの間隔で配置される複数の第
   １検出部並びにこの第１検出部に対して１／２λの位相
   差をもたせて配置された複数の第２検出部とからなるア
   プソリュート検出手段と、前記インクリメンタルパター
   ンを検出し、９０度の位相差を有する２つのインクリメ
   ンタル信号を出力するインクリメンタル検出手段とを有
   し、前記インクリメンタル信号に基づいて、前記アブソ
   リュート検出手段の前記第１検出部と前記第２検出部と
   を交互に切り換えるアブソリュートエンコーダにおい
   て、前記アブソリュート検出手段を切り換えるタイミン
   グ情報をエンコーダ本体に表示し、エンコーダ本体に接
   続されるフィードバック基板部には前記切り換えタイミ
   ングの設定機能をもたせたことを特徴とするアブソリュ
   ートエンコーダ。
2. 【請求項２】 アブソリュートエンコーダは、エンコー
   ダ本体と、接続ケーブルを介してこの本体に接続される
   フィードバック基板部とを有し、エンコーダ本体には、
   アブソリュート検出手段と、インクリメンタル検出手段
   と、信号選択回路、そして並列−直列変換回路を備えた
   信号検出器が設置され、アブソリュート検出手段を切り
   換えるタイミング情報がエンコーダ本体に識別シールで
   表示されている請求項１のアブソリュートエンコーダ。
3. 【請求項３】 フィードバック基板部には、演算処理回
   路とともに、アブソリュートパターン読み込みのための
   切り換え信号発生回路と信号発生の設定手段が備え付け
   られている請求項１または２のアブソリュートエンコー
   ダ。