JPS6014117A - エンコ−ダ - Google Patents
エンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS6014117A JPS6014117A JP58122887A JP12288783A JPS6014117A JP S6014117 A JPS6014117 A JP S6014117A JP 58122887 A JP58122887 A JP 58122887A JP 12288783 A JP12288783 A JP 12288783A JP S6014117 A JPS6014117 A JP S6014117A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- encoder
- frequency
- original
- multiplier circuit
- 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.)
- Pending
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
- G01D5/12—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 using electric or magnetic means
- G01D5/243—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 using electric or magnetic means influencing the phase or frequency of AC
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (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
本発明は位置(Φ出用のエンコーダに関する。
従メC例の構成とその問題点
Sy’、 ] 1zIはこの種のエンコーダにおける逓
倍回路のi!di作例を示す。エンコーダの原信号〔第
1図(a)〕を比較器で第11!I(b)のようにデジ
タル信号化し、そのデジタル信号の立ち上がり、立ち下
がりでトリガをかけて原信号の周波数忙対し2倍の周波
数のデジタル信号第1図(C)を得ているが、パルス幅
が一定であるため、デユーティ比が原信号周波数により
変化し最大応答周波数が制限される。、史に、立ち上が
り、立ち下がりでトリガをかけて逓倍するため、一つの
原信号に対して逓倍数は2倍に限定される。又、上記の
原信号に対して90°位相の異なる第1図(a′)のよ
うな原信号を組み合わすて位置検出・移動方向判定をす
る場合、従来の方法で逓倍するとデユーティ比がそれぞ
れの原信号の周波数により変化するため、位塀°検出は
検出精度にムラを生じ、移動方向判定は一部の周波数帯
を除いては移動方向判定は不可能であるから、全体的に
見て移動方向判定は不可能となる。第1図において(W
)は原信号(a′)をデジタル変換した波形、((’)
はデジタル信号(k+’)の立ち上がり及び立ち下がり
でトリガをかけて得られる原信号(a′)に対、して2
倍の周波数を有するデジタル信号である。
倍回路のi!di作例を示す。エンコーダの原信号〔第
1図(a)〕を比較器で第11!I(b)のようにデジ
タル信号化し、そのデジタル信号の立ち上がり、立ち下
がりでトリガをかけて原信号の周波数忙対し2倍の周波
数のデジタル信号第1図(C)を得ているが、パルス幅
が一定であるため、デユーティ比が原信号周波数により
変化し最大応答周波数が制限される。、史に、立ち上が
り、立ち下がりでトリガをかけて逓倍するため、一つの
原信号に対して逓倍数は2倍に限定される。又、上記の
原信号に対して90°位相の異なる第1図(a′)のよ
うな原信号を組み合わすて位置検出・移動方向判定をす
る場合、従来の方法で逓倍するとデユーティ比がそれぞ
れの原信号の周波数により変化するため、位塀°検出は
検出精度にムラを生じ、移動方向判定は一部の周波数帯
を除いては移動方向判定は不可能であるから、全体的に
見て移動方向判定は不可能となる。第1図において(W
)は原信号(a′)をデジタル変換した波形、((’)
はデジタル信号(k+’)の立ち上がり及び立ち下がり
でトリガをかけて得られる原信号(a′)に対、して2
倍の周波数を有するデジタル信号である。
発明の目的
本発明はエンコーダの原信号の周波数に対してN倍の周
波数を有し一定のデユーティ比となるデジクル信号((
変換して、位置検出・移動方向判別を高分1゛に能又は
高精度で実現できるエンコーダを安価に打、」供するこ
とを目的とする。
波数を有し一定のデユーティ比となるデジクル信号((
変換して、位置検出・移動方向判別を高分1゛に能又は
高精度で実現できるエンコーダを安価に打、」供するこ
とを目的とする。
発明のオ菅成
本発明の位置検出用エンコーダは、被検出付蓋の一方向
への笑゛化に伴って正弦波または三角波またはこねとJ
Ji似の波形の信号を出力する原信号発生手段と、この
M信号を入力信号として原信号の周波数のN倍(Nは2
以上の整数)の周波数のデジタル信号を出力する逓倍回
路とを設け、逓倍回路出力伯月・をエンコーダ出力信号
としたことを特徴とする。
への笑゛化に伴って正弦波または三角波またはこねとJ
Ji似の波形の信号を出力する原信号発生手段と、この
M信号を入力信号として原信号の周波数のN倍(Nは2
以上の整数)の周波数のデジタル信号を出力する逓倍回
路とを設け、逓倍回路出力伯月・をエンコーダ出力信号
としたことを特徴とする。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面に基づbて説明する。
第2図はエンコーダの一般的な構成図で、(1)はフォ
トトランジスタなどの光電素子や磁気抵抗素子などから
構成される原信号発生装置、(2)は電圧レベル分y)
1回1.(δ、(3)は原イご号発生装置(1)の出力
信号と?;j川レ用し2Y割回路(2)の出力とを比較
する比較器、(4)は排他的論理和回路である。前記原
信号発生装置(1)より検出、位置情報の一方向への変
化に伴って第3図(a)のように直流成分vDcを中心
として振幅VPの原信号(a)が得られる時、この原信
号(d)の周゛波数fに対してN倍の周波数N−fなる
デジタル信号を出力しようとする場合、原信号をN分割
スルためのN個のスライスレベルvn□・C0B(iK
十’7Dc(n=1.2.・・・N)をN個の電圧レベ
ル分割回路(2)で設定してN個の比較器(3)のそれ
ぞれの非反転入力端子(→に供給し、反転入力端子に)
にそれぞれ原信号(d)を供給すると、出力信号として
デユーティ比が(2N+1−2n )/2N (n=1
.2.−−− N)なるデジタル信号(第3図01〜c
N)がN個得られる。このN個の出力信号を任意に2つ
ずつ組み合わせ排他的論理和回路(4)に供給し、終局
的にN個のデジタル信号を(N−1,)個のUト他的=
d理和回路(4)を用いて1つのデジタル信号に合成す
ることにより、周波数fなる原信号dに対してN−fな
る周波数でデユーティ比が一定(例えば、ここでは50
%)のデジタル信号〔第3図(e)〕が得らねる。、第
5[′2′lはN=3とした場合の第2図の具体的な回
路で、f’ 4図はこの場合の各部の波形を示す。
トトランジスタなどの光電素子や磁気抵抗素子などから
構成される原信号発生装置、(2)は電圧レベル分y)
1回1.(δ、(3)は原イご号発生装置(1)の出力
信号と?;j川レ用し2Y割回路(2)の出力とを比較
する比較器、(4)は排他的論理和回路である。前記原
信号発生装置(1)より検出、位置情報の一方向への変
化に伴って第3図(a)のように直流成分vDcを中心
として振幅VPの原信号(a)が得られる時、この原信
号(d)の周゛波数fに対してN倍の周波数N−fなる
デジタル信号を出力しようとする場合、原信号をN分割
スルためのN個のスライスレベルvn□・C0B(iK
十’7Dc(n=1.2.・・・N)をN個の電圧レベ
ル分割回路(2)で設定してN個の比較器(3)のそれ
ぞれの非反転入力端子(→に供給し、反転入力端子に)
にそれぞれ原信号(d)を供給すると、出力信号として
デユーティ比が(2N+1−2n )/2N (n=1
.2.−−− N)なるデジタル信号(第3図01〜c
N)がN個得られる。このN個の出力信号を任意に2つ
ずつ組み合わせ排他的論理和回路(4)に供給し、終局
的にN個のデジタル信号を(N−1,)個のUト他的=
d理和回路(4)を用いて1つのデジタル信号に合成す
ることにより、周波数fなる原信号dに対してN−fな
る周波数でデユーティ比が一定(例えば、ここでは50
%)のデジタル信号〔第3図(e)〕が得らねる。、第
5[′2′lはN=3とした場合の第2図の具体的な回
路で、f’ 4図はこの場合の各部の波形を示す。
ブ(6図を用いて光学式エンコーダについて逓倍数N=
3として具体的なIfJ+作の説明を行なう。発光゛あ
子(5)からの光を同一のスリット形状を有し検出物に
よってII■#lされ、て回転する回転ディスク(6)
と′f、1定ディスク(7)によって回転速度に比例し
た周波数を有する信号に変換し、と引を互いに90゜位
相をずらした位置でフォトトランジスタ等の受光素子(
8)で受イiすると、その信号波形は第1図a。
3として具体的なIfJ+作の説明を行なう。発光゛あ
子(5)からの光を同一のスリット形状を有し検出物に
よってII■#lされ、て回転する回転ディスク(6)
と′f、1定ディスク(7)によって回転速度に比例し
た周波数を有する信号に変換し、と引を互いに90゜位
相をずらした位置でフォトトランジスタ等の受光素子(
8)で受イiすると、その信号波形は第1図a。
a′の如くなる。この信号を逓倍回路(9)に印加する
と、先に述べた3ihリアナログ信号の1周期間に3個
のデユーディ比50チなるデジタル信号が得られる。磁
気エンコーダに卦いては磁気パターンを記録したディス
クより磁気抵抗素子などを用いて回転速10:に比例し
た周波数の信号を舎て前記の如く逓倍回路を用いて分解
能をN倍にする。
と、先に述べた3ihリアナログ信号の1周期間に3個
のデユーディ比50チなるデジタル信号が得られる。磁
気エンコーダに卦いては磁気パターンを記録したディス
クより磁気抵抗素子などを用いて回転速10:に比例し
た周波数の信号を舎て前記の如く逓倍回路を用いて分解
能をN倍にする。
^10)(ルの事柄について具体的な例を取り挙げて詳
antiにjib、 ”1をする。光学式エンコーダに
おいて分解能を上げたり小型化したりするとスリット幅
、間隔が狭くなねディスクの製作上、スリットノ加工精
度が悪化し結果として出力信号にムラが生じる。
antiにjib、 ”1をする。光学式エンコーダに
おいて分解能を上げたり小型化したりするとスリット幅
、間隔が狭くなねディスクの製作上、スリットノ加工精
度が悪化し結果として出力信号にムラが生じる。
あるいは希望するところの分解能、サイズの仕様を満足
するディスクの製作が不可能な場合がある。
するディスクの製作が不可能な場合がある。
この様な場合、逓倍回路(9)を介することにより希望
とする分解能のiの分解能を有するディスクを製作すれ
ば仕様を満たすことが出来る。
とする分解能のiの分解能を有するディスクを製作すれ
ば仕様を満たすことが出来る。
磁気エンコーダにおいても高分解能化、小型化につれて
磁気ディスクの記録信号密度が高くなり光学式エンコー
ダ同様、磁気ディスク製作にも限度があるが逓倍回路を
介することにより上記問題点を解消出来る。具体的にN
=3とした逓倍回路(9)を具備した光学式のエンコー
ダを例(第6図)にすると入力dと出力θのN倍は第4
図の如くになり入力信号の夫々のアナログ値に応じてデ
ジタル信号を出力する。これにより入力信号の3倍の周
波数でデユーティ比一定のデジタル信号が得られる。第
7図(a)の様に1ピツチが3tの実際のスリットに対
して逓倍回路を介すことにより* 7 rn(b)のよ
うに1ピツチtで実際の3倍のスリットを有するディス
クと等価になり、ディスクの製作面において、一回転あ
たり、3.000パルスのディスクを必力とする場合、
本発明の光学式エンコーダでは1,000パルスのディ
スクを用いれば前記の仕様を満足することができディス
ク自体の製作に高精度を要しなtハ。磁気式エンコーダ
の場合におりでも必要とするパルス数の1で済むため、
磁気記録に高密1秒をす、Jしない、また移動方向判別
においても第一の原信各と90°位相の異なる第二の原
信号を逓信回路(ワ)を介して釦み合わせることにより
移1i11方向も1′4]別出来る。第8図Aは逓倍回
路(9)を介してデジタル変換された信号(μド、Aと
する)であり、第8図Bは第二の原信号を逓倍回路(9
)を介してデジタル変換された信号(以下、Bとする)
とする。Aを基準とした場合、正回転時の信号をBlと
し切回転時の信号をB2とする。移動方向の判別はへの
立ち上がり時点もしくは立ち下がり時点のB信号のレベ
ルが11(ルベルであるか1Lルベルであるかによって
判別する。第8図においてAの立ち上がり時点で移か1
)方向を判別するとすれば正回転B1の時には1Lルベ
ル、逆回転B2の時には一ルベルとなり容易に移動方向
を判別出来る。
磁気ディスクの記録信号密度が高くなり光学式エンコー
ダ同様、磁気ディスク製作にも限度があるが逓倍回路を
介することにより上記問題点を解消出来る。具体的にN
=3とした逓倍回路(9)を具備した光学式のエンコー
ダを例(第6図)にすると入力dと出力θのN倍は第4
図の如くになり入力信号の夫々のアナログ値に応じてデ
ジタル信号を出力する。これにより入力信号の3倍の周
波数でデユーティ比一定のデジタル信号が得られる。第
7図(a)の様に1ピツチが3tの実際のスリットに対
して逓倍回路を介すことにより* 7 rn(b)のよ
うに1ピツチtで実際の3倍のスリットを有するディス
クと等価になり、ディスクの製作面において、一回転あ
たり、3.000パルスのディスクを必力とする場合、
本発明の光学式エンコーダでは1,000パルスのディ
スクを用いれば前記の仕様を満足することができディス
ク自体の製作に高精度を要しなtハ。磁気式エンコーダ
の場合におりでも必要とするパルス数の1で済むため、
磁気記録に高密1秒をす、Jしない、また移動方向判別
においても第一の原信各と90°位相の異なる第二の原
信号を逓信回路(ワ)を介して釦み合わせることにより
移1i11方向も1′4]別出来る。第8図Aは逓倍回
路(9)を介してデジタル変換された信号(μド、Aと
する)であり、第8図Bは第二の原信号を逓倍回路(9
)を介してデジタル変換された信号(以下、Bとする)
とする。Aを基準とした場合、正回転時の信号をBlと
し切回転時の信号をB2とする。移動方向の判別はへの
立ち上がり時点もしくは立ち下がり時点のB信号のレベ
ルが11(ルベルであるか1Lルベルであるかによって
判別する。第8図においてAの立ち上がり時点で移か1
)方向を判別するとすれば正回転B1の時には1Lルベ
ル、逆回転B2の時には一ルベルとなり容易に移動方向
を判別出来る。
これに対し従来の方法を示す第91121におりて原信
号をデジタル変換した信号c以下、Cとする)と、第2
の原信号をデジタル変換した信号C以下りとし、Cを基
準とし、+場合、正回転時の信号をD111回転時の信
号をB2とする)の立ち上がり時と立ち下がり時でトリ
ガをかけ2倍の周波数を有するデジタル信号を得る。こ
の時の信号をそれぞれσp/l 、 D/2 とすると
正回転時の信号であるD/1と逆回転時の信号であるD
/2は同一とな1フ移動方向は判別出来ない。
号をデジタル変換した信号c以下、Cとする)と、第2
の原信号をデジタル変換した信号C以下りとし、Cを基
準とし、+場合、正回転時の信号をD111回転時の信
号をB2とする)の立ち上がり時と立ち下がり時でトリ
ガをかけ2倍の周波数を有するデジタル信号を得る。こ
の時の信号をそれぞれσp/l 、 D/2 とすると
正回転時の信号であるD/1と逆回転時の信号であるD
/2は同一とな1フ移動方向は判別出来ない。
発明の効果
本発明のエンコーダは、正弦波または三角波またはこれ
と類似の波形の原信号をこの原信号の周波数のN倍の周
波数のデジタル信号に変?する逓倍回路を設け、この逓
倍回路の出力信号をエンコーダ出力信号としたため、篩
分解能化又はディスクの製作精度の簡紫化をすることが
でき、しかも安価である。更にN倍プれたデジタル4に
号のデユーティ比が一定であるという仁とよね移動方向
判別もできると力ら効果を得ることができ、優れたエン
コーダを実113.できるものである。
と類似の波形の原信号をこの原信号の周波数のN倍の周
波数のデジタル信号に変?する逓倍回路を設け、この逓
倍回路の出力信号をエンコーダ出力信号としたため、篩
分解能化又はディスクの製作精度の簡紫化をすることが
でき、しかも安価である。更にN倍プれたデジタル4に
号のデユーティ比が一定であるという仁とよね移動方向
判別もできると力ら効果を得ることができ、優れたエン
コーダを実113.できるものである。
4 r?l i!+i +7) f’/i1A’t f
t ?、taロ1’Jタマ1図は従才のエンコーダの逓
倍回路の動作を示すタイムチャートば1、を戸2図は本
発明の一実施セ11を示す一般的な回路系統図、第3図
は逓倍回路の111ノ百作を九すlイムチャート1ゾ、
tp’ 4図はN==3とした3逓倍回路の靭1作をR
”−すタイムチャート図、印5図はN−=3とした3逓
倍回路図、第6図は光学式原イJ号発牛装置を用いたエ
ンコーダの構成図、ffr7しl (FL) (b)は
実!fi!の回転ディスク及び固定ディスクのスリット
図と逓倍回路M(!、過彼の回転ディスク及び固定ディ
スクの等価スリット図、ダL8図は互いに90°位相の
異なる2 4%’−シφを逓倍回路を介した11、!1
′移動方回による位相の違いを示すクイノ・チャート図
、g(g l’Jは従来例による移動方向による位相の
、(い八を示すタイムチャート図である。
t ?、taロ1’Jタマ1図は従才のエンコーダの逓
倍回路の動作を示すタイムチャートば1、を戸2図は本
発明の一実施セ11を示す一般的な回路系統図、第3図
は逓倍回路の111ノ百作を九すlイムチャート1ゾ、
tp’ 4図はN==3とした3逓倍回路の靭1作をR
”−すタイムチャート図、印5図はN−=3とした3逓
倍回路図、第6図は光学式原イJ号発牛装置を用いたエ
ンコーダの構成図、ffr7しl (FL) (b)は
実!fi!の回転ディスク及び固定ディスクのスリット
図と逓倍回路M(!、過彼の回転ディスク及び固定ディ
スクの等価スリット図、ダL8図は互いに90°位相の
異なる2 4%’−シφを逓倍回路を介した11、!1
′移動方回による位相の違いを示すクイノ・チャート図
、g(g l’Jは従来例による移動方向による位相の
、(い八を示すタイムチャート図である。
(1)・・・原悟郵発生賃1h°、(2)・・・電1[
゛レベル分解回路、(3)・・・比較器、(4)・・・
排他曲論〔141和回路、(6)・・一回転ディスク、
(9)・・・逓倍I′i71路、d・・・原信号、e・
・・逓倍回路出力信号 代理人 森 木 義 弘 第1図 第3図 第4図 第6図 第3因 第q図
゛レベル分解回路、(3)・・・比較器、(4)・・・
排他曲論〔141和回路、(6)・・一回転ディスク、
(9)・・・逓倍I′i71路、d・・・原信号、e・
・・逓倍回路出力信号 代理人 森 木 義 弘 第1図 第3図 第4図 第6図 第3因 第q図
Claims (1)
- 】、 破検出位置の一方向への変化に伴って正弦波捷た
(d三角波またはこ力、と類似の波形の信号を出力する
原(、M号発生手段と、この原信号を入力信号として原
信号の周波数のN倍(Nは2以上の整数)の周波数のデ
ジタル信号を出力する逓倍回路とを設け、選別回路出力
信号をエンコーダ出力信号としたエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58122887A JPS6014117A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | エンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58122887A JPS6014117A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014117A true JPS6014117A (ja) | 1985-01-24 |
Family
ID=14847090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58122887A Pending JPS6014117A (ja) | 1983-07-05 | 1983-07-05 | エンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014117A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62267605A (ja) * | 1986-05-16 | 1987-11-20 | Opt:Kk | 回転角度測定装置 |
| US4737721A (en) * | 1986-09-02 | 1988-04-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Frequency doubling circuit for out-of-phase, incremental pulses of an angular step generator |
| JPS63179211A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-23 | Advantest Corp | 高分解能ロ−タリ−エンコ−ダ− |
| JPS63115716U (ja) * | 1987-01-22 | 1988-07-26 | ||
| JPH01221614A (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 機関用クランク角度検出装置 |
| JP2006284277A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Konica Minolta Opto Inc | エンコーダ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527962A (en) * | 1978-08-19 | 1980-02-28 | Fujitsu Ltd | Rotary encoder |
-
1983
- 1983-07-05 JP JP58122887A patent/JPS6014117A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527962A (en) * | 1978-08-19 | 1980-02-28 | Fujitsu Ltd | Rotary encoder |
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| JPS63179211A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-23 | Advantest Corp | 高分解能ロ−タリ−エンコ−ダ− |
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| JP2006284277A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Konica Minolta Opto Inc | エンコーダ |
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