JPS63311119A - 絶対位置エンコ−ダ - Google Patents
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- JPS63311119A JPS63311119A JP62146922A JP14692287A JPS63311119A JP S63311119 A JPS63311119 A JP S63311119A JP 62146922 A JP62146922 A JP 62146922A JP 14692287 A JP14692287 A JP 14692287A JP S63311119 A JPS63311119 A JP S63311119A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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-
- 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
- G01D5/244—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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
-
- 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
-
- 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
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- G01D5/24409—Interpolation using memories
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (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〕
本発明は絶対位置エンコーダに関し、工作機械等を駆動
するモータなどの回転軸の回転位置などを絶対位置とし
て検mできるようにした絶対位置エンコーダに関する。
するモータなどの回転軸の回転位置などを絶対位置とし
て検mできるようにした絶対位置エンコーダに関する。
一般にこの種の絶対位置エンコーダは、回転軸に固定さ
れた回転コード板に、バイナリ2進法あるいはグレイ2
進法にしたがって形成されたチャネル(スリット列)は
、所望する分解能に応じて複数チャネルを設け、発光素
子から該回転コード板に形成された各チャネルおよび該
各チャネルに対向する固定スリット部を通過した光の量
を受光素子(光電変換素子)で検出す゛ることによって
該回転コード板の回転位置を絶対位置として検出するよ
うに構成されている。
れた回転コード板に、バイナリ2進法あるいはグレイ2
進法にしたがって形成されたチャネル(スリット列)は
、所望する分解能に応じて複数チャネルを設け、発光素
子から該回転コード板に形成された各チャネルおよび該
各チャネルに対向する固定スリット部を通過した光の量
を受光素子(光電変換素子)で検出す゛ることによって
該回転コード板の回転位置を絶対位置として検出するよ
うに構成されている。
この場合、その検出精度(分解能)を上げるためには、
必然的にチャネル数が増加し、例えば1回転を4096
すなわち212に分割した角度情報を検出するためには
そのチャネル数を12としく12ビツトのコードを必要
とし)、それだけ大型のコード板が必要とされる。
必然的にチャネル数が増加し、例えば1回転を4096
すなわち212に分割した角度情報を検出するためには
そのチャネル数を12としく12ビツトのコードを必要
とし)、それだけ大型のコード板が必要とされる。
このような問題点を避けるために、該回転コード板に、
1回転あたりのサイクル数が異なった複数の正弦波状の
出力がえられるように、複数チャネルの正弦波状のパタ
ーンを設け(例えば、第1チヤネルとして1回転あたり
に1サイクルの正弦波状出力かえられるパターンを設け
、第2チヤネルとして1回転あたりに16サイクルの正
弦波状出力かえられるパターンを設け、第3チヤネルと
して1回転あたりに256サイクルの正弦波状出力かえ
られるパターンを設け)、各チャネルの一波長内の角度
情報を更に16個づつに内挿し、このようにして得られ
た各チャネルの内挿データを順次合成することにより、
該コード板の回転位置を絶対位置として検出することが
考えられている。
1回転あたりのサイクル数が異なった複数の正弦波状の
出力がえられるように、複数チャネルの正弦波状のパタ
ーンを設け(例えば、第1チヤネルとして1回転あたり
に1サイクルの正弦波状出力かえられるパターンを設け
、第2チヤネルとして1回転あたりに16サイクルの正
弦波状出力かえられるパターンを設け、第3チヤネルと
して1回転あたりに256サイクルの正弦波状出力かえ
られるパターンを設け)、各チャネルの一波長内の角度
情報を更に16個づつに内挿し、このようにして得られ
た各チャネルの内挿データを順次合成することにより、
該コード板の回転位置を絶対位置として検出することが
考えられている。
そしてこの場合には同じ分解能を得るためのチャネル数
は上記2進法にしたがって形成された場合のチャネル数
に比して少なくてすみ(例えば、1回転を212に分割
して検出するためには、上述したような3個のチャネル
によって達成できる。)これにより回転コード板を小型
化することが可能となる。
は上記2進法にしたがって形成された場合のチャネル数
に比して少なくてすみ(例えば、1回転を212に分割
して検出するためには、上述したような3個のチャネル
によって達成できる。)これにより回転コード板を小型
化することが可能となる。
第4図はかかるサイクル数の異なった複数チャネルの正
弦波状パターンを形成した回転コード板を用いてその角
度情報を検出するようにした絶対位置エンコーダを例示
するもので、該第4図には、該回転コード板に上記第1
チヤネル乃至第3チヤネル(1λ、16λ、および25
6λで表される)に加えて、第4チヤネル(1回転あた
りに4096サイクルの正弦波状出力かえられるパター
ンが設けられ、4096λで表される)が設けられ、こ
れら各チャネルからの正弦波信号1λsin 、 16
λsin %256λsin、および4096λsin
ミならびに該各正弦波信号とそれぞれ電気的に90°の
位相差を有する余弦波信号(例えば該正弦波信号用の固
定スリット部と電気角で90°ずらされた固定スリット
部を通過した光を受光素子で検出し光電交換することに
よってえられる)1λcos、 16λcos 。
弦波状パターンを形成した回転コード板を用いてその角
度情報を検出するようにした絶対位置エンコーダを例示
するもので、該第4図には、該回転コード板に上記第1
チヤネル乃至第3チヤネル(1λ、16λ、および25
6λで表される)に加えて、第4チヤネル(1回転あた
りに4096サイクルの正弦波状出力かえられるパター
ンが設けられ、4096λで表される)が設けられ、こ
れら各チャネルからの正弦波信号1λsin 、 16
λsin %256λsin、および4096λsin
ミならびに該各正弦波信号とそれぞれ電気的に90°の
位相差を有する余弦波信号(例えば該正弦波信号用の固
定スリット部と電気角で90°ずらされた固定スリット
部を通過した光を受光素子で検出し光電交換することに
よってえられる)1λcos、 16λcos 。
256λcos 、および4096λcosが入力され
る場合が示されている。
る場合が示されている。
11乃至14はそれぞれ該正弦波信号1λsin乃至4
096λsinを増巾する増巾器、21乃至24はそれ
ぞれ該増巾器11乃至14の出力側に接続されたチャネ
ル選択用のアナログスイッチ、16乃至19はそれぞれ
該余弦波信号1λcos乃至4096λcosを増巾す
る増巾器、26乃至29はそれぞれ該増巾器16乃至1
9の出力側に接続されたチャネル選択用のアナログスイ
ッチである。
096λsinを増巾する増巾器、21乃至24はそれ
ぞれ該増巾器11乃至14の出力側に接続されたチャネ
ル選択用のアナログスイッチ、16乃至19はそれぞれ
該余弦波信号1λcos乃至4096λcosを増巾す
る増巾器、26乃至29はそれぞれ該増巾器16乃至1
9の出力側に接続されたチャネル選択用のアナログスイ
ッチである。
いま該回転コード板の角度情報を検出するにあたっては
、先づスイッチ21と26とがオンとされる。これによ
り信号検出部(対応する受光素子部)からの正弦波信号
4096λsinおよび余弦波信号4096λcosが
対応する増巾器11 、16で増巾された後、該スイッ
チ21 、26を通過し、それぞれA/D変換器31
、32により必要とする分解能に応じて所定ビットのデ
ィジタルデータに変換され、これら各A/D変換器31
および32においてえられたディジタルデータ(所謂s
inデータXsおよびcosデータXc)をROM4に
そのアドレス入力(例えばロウおよびコラムアドレス入
力)として供給する。該ROM4には、指定されたアド
レス(アドレスは該sinデータXsおよびcosデー
タXcによっ常数を掛けた値を2進数に変換して記憶さ
せる。
、先づスイッチ21と26とがオンとされる。これによ
り信号検出部(対応する受光素子部)からの正弦波信号
4096λsinおよび余弦波信号4096λcosが
対応する増巾器11 、16で増巾された後、該スイッ
チ21 、26を通過し、それぞれA/D変換器31
、32により必要とする分解能に応じて所定ビットのデ
ィジタルデータに変換され、これら各A/D変換器31
および32においてえられたディジタルデータ(所謂s
inデータXsおよびcosデータXc)をROM4に
そのアドレス入力(例えばロウおよびコラムアドレス入
力)として供給する。該ROM4には、指定されたアド
レス(アドレスは該sinデータXsおよびcosデー
タXcによっ常数を掛けた値を2進数に変換して記憶さ
せる。
すなわち、例えばいま入力された正弦波信号4096λ
sinが0.5 Vであるとし、−労金弦波信号409
6λcosも0.5■であるとすると、これら各信号が
それぞれA/D変換器31 、32で所定のディジタル
量、例えば’ 0100“に変換される(すなわちRO
M4に入力されるsinデニタXsおよびcosデータ
Xcがともに’ 0100“とされる)。したがってか
かるsinデータおよびcosデータがアドレス信号と
して入力された場合、対応するアドレスに記憶されるR
OMのデータは、tan−’ 1 = 45°に常を適
当な2進数に変換し、例えば“00100000“とさ
れる。そしてかかる8ビツトの記憶データのうち例えば
上位4ビツトすなわち“ooio“が続出されてランチ
回路51にラッチされる。この場合には、対応するチャ
ネル(すなわち4096λ)についての1波長内の角度
情報が16分割された内挿データとしてとり出される。
sinが0.5 Vであるとし、−労金弦波信号409
6λcosも0.5■であるとすると、これら各信号が
それぞれA/D変換器31 、32で所定のディジタル
量、例えば’ 0100“に変換される(すなわちRO
M4に入力されるsinデニタXsおよびcosデータ
Xcがともに’ 0100“とされる)。したがってか
かるsinデータおよびcosデータがアドレス信号と
して入力された場合、対応するアドレスに記憶されるR
OMのデータは、tan−’ 1 = 45°に常を適
当な2進数に変換し、例えば“00100000“とさ
れる。そしてかかる8ビツトの記憶データのうち例えば
上位4ビツトすなわち“ooio“が続出されてランチ
回路51にラッチされる。この場合には、対応するチャ
ネル(すなわち4096λ)についての1波長内の角度
情報が16分割された内挿データとしてとり出される。
次に上記チャネル選択用スイッチを21 、26から2
2 、27に切換え、そのとき入力される正弦波信号2
56λsinおよび余弦波信号256λcosを同様に
A/D変換器31 、32でディジタルデータに変換し
、このようにしてえられたsinデータおよびcosデ
ータを再びRO)’14のアドレス信号として上記と同
様にして該アドレスに対応するROMのデータを読出し
、その読出しデータ(この場合4ビット分のデータ)が
ラッチ回路52にランチされる。
2 、27に切換え、そのとき入力される正弦波信号2
56λsinおよび余弦波信号256λcosを同様に
A/D変換器31 、32でディジタルデータに変換し
、このようにしてえられたsinデータおよびcosデ
ータを再びRO)’14のアドレス信号として上記と同
様にして該アドレスに対応するROMのデータを読出し
、その読出しデータ(この場合4ビット分のデータ)が
ラッチ回路52にランチされる。
以下同様にして、チャネル選択用スイッチを順次23
、211?、更には24 、29へと切換え、そのとき
入力される信号16λsin 、 16λcos更には
1λsin、1λcosをA 、A、D変換してえられ
たsinデ−タおよびcosデータを順次ROM4のア
ドレス信号としてそのアドレスに対応するROMのデー
タを読出し、その読出しデータが順次ランチ回路53
、54にラッチされる。
、211?、更には24 、29へと切換え、そのとき
入力される信号16λsin 、 16λcos更には
1λsin、1λcosをA 、A、D変換してえられ
たsinデ−タおよびcosデータを順次ROM4のア
ドレス信号としてそのアドレスに対応するROMのデー
タを読出し、その読出しデータが順次ランチ回路53
、54にラッチされる。
このようにして各チャネル(この場合4チヤネル)を順
次切換え、各チャネルの2相入力信号を所定のアドレス
情報として読出されたROMのデータを順次ラッチ回路
にラッチし、該ラッチ回路のデータを合成することによ
り、例えばラッチ回路54にランチされたデータ(上位
側ビットのデータ)からラッチ回路51にラッチされた
データ(下位側ビットのデータ)に至る16ビツトのデ
ータにより該回転コード板の角度情報を検出することが
でき、この場合、1回転あたりの分割数を〔発明が解決
しようとする問題点〕 しかし上記した各チャネルによって生成される正弦波状
および余弦波状の入力信号は必ずしも正確な波形とはな
らず高調波を含んでいるため内挿誤差の原因となる。ま
た上記各チャネルに対応する正弦波状の入力信号と余弦
波状の入力信号との間に現実に生ずる振巾差や位相ずれ
(90°の位相差からのずれ)も内挿誤差の原因となり
、このような内挿誤差が一定値を越えると、その角度情
報に致命的な検出エラーを生ずるという問題点があった
・ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、1回転あたりのサイクル数が互いに異なった複数チャ
ネルの正弦波状の出力がえられるように形成された回転
コード板と、該コード板の回転角度情報を構成するため
の該複数チャネルの正弦波状の出力をそれぞれAD変換
するAD変換器と、各チャネルに対応する該AD変換器
の出力を順次アドレス情報として該各チャネルの1波長
内の角度情報を所定の分割数に内挿したデータがそれぞ
れ対応するアドレスに格納されるとともに、サイクル数
の多い下位チャネルの内挿データを補正用のアドレス情
報として、サイクル数の少ない上位チャネルの内挿デー
タに含まれる内挿誤差が該補正用のアドレス情報にもと
づいて補正された補正データがそれぞれ対応するアドレ
スに格納されているROMとをそなえ、サイクル数の最
も多い最下位チャネルのアドレス情報によって読み出さ
れた該内挿データと該補正用のアドレス情報にもとづい
て読み出された該最下位チャネルより上位の各上位チャ
ネルの該補正データとを合成することによって、移動体
の絶対位置を検出するようにした絶対位置エンコーダが
提供される。
次切換え、各チャネルの2相入力信号を所定のアドレス
情報として読出されたROMのデータを順次ラッチ回路
にラッチし、該ラッチ回路のデータを合成することによ
り、例えばラッチ回路54にランチされたデータ(上位
側ビットのデータ)からラッチ回路51にラッチされた
データ(下位側ビットのデータ)に至る16ビツトのデ
ータにより該回転コード板の角度情報を検出することが
でき、この場合、1回転あたりの分割数を〔発明が解決
しようとする問題点〕 しかし上記した各チャネルによって生成される正弦波状
および余弦波状の入力信号は必ずしも正確な波形とはな
らず高調波を含んでいるため内挿誤差の原因となる。ま
た上記各チャネルに対応する正弦波状の入力信号と余弦
波状の入力信号との間に現実に生ずる振巾差や位相ずれ
(90°の位相差からのずれ)も内挿誤差の原因となり
、このような内挿誤差が一定値を越えると、その角度情
報に致命的な検出エラーを生ずるという問題点があった
・ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、1回転あたりのサイクル数が互いに異なった複数チャ
ネルの正弦波状の出力がえられるように形成された回転
コード板と、該コード板の回転角度情報を構成するため
の該複数チャネルの正弦波状の出力をそれぞれAD変換
するAD変換器と、各チャネルに対応する該AD変換器
の出力を順次アドレス情報として該各チャネルの1波長
内の角度情報を所定の分割数に内挿したデータがそれぞ
れ対応するアドレスに格納されるとともに、サイクル数
の多い下位チャネルの内挿データを補正用のアドレス情
報として、サイクル数の少ない上位チャネルの内挿デー
タに含まれる内挿誤差が該補正用のアドレス情報にもと
づいて補正された補正データがそれぞれ対応するアドレ
スに格納されているROMとをそなえ、サイクル数の最
も多い最下位チャネルのアドレス情報によって読み出さ
れた該内挿データと該補正用のアドレス情報にもとづい
て読み出された該最下位チャネルより上位の各上位チャ
ネルの該補正データとを合成することによって、移動体
の絶対位置を検出するようにした絶対位置エンコーダが
提供される。
上記構成によれば、上位チャネルの内挿データに含まれ
る内挿誤差が下位チャネルの内挿データによって順次補
正され、このようにして正弦波および余弦波からなる2
相入力信号の振巾差や位相ずれにもとづく内挿誤差が補
正されることにより、誤った検出データが出力されるの
を防止することができる。
る内挿誤差が下位チャネルの内挿データによって順次補
正され、このようにして正弦波および余弦波からなる2
相入力信号の振巾差や位相ずれにもとづく内挿誤差が補
正されることにより、誤った検出データが出力されるの
を防止することができる。
第1図は本発明の1実施例としての絶対位置エヅコーダ
を示す回路図であって、サイクル数の異なった複数チャ
ネル(この場合4チヤネル)の正弦波状パターンを形成
した回転コード板を用いて、該4チヤネルの2相体号4
096λsin 、4096λcos ;256λsi
n 、 256λcos ; 16λsin 、 1
6λCO8:および1λsin % 1λcosを生成
し、これらを絶対位置検出用の入力信号とする点は上記
第4図の場合と同様である。
を示す回路図であって、サイクル数の異なった複数チャ
ネル(この場合4チヤネル)の正弦波状パターンを形成
した回転コード板を用いて、該4チヤネルの2相体号4
096λsin 、4096λcos ;256λsi
n 、 256λcos ; 16λsin 、 1
6λCO8:および1λsin % 1λcosを生成
し、これらを絶対位置検出用の入力信号とする点は上記
第4図の場合と同様である。
該第1図に示された回路において該第4図に示された従
来回路と相違する点は、下位チャネルの内挿データによ
って上位チャネルの内挿データを補正した補正データを
該ROM4から読出すようにするために、該下位チャネ
ルの内挿データを補正用のアドレス情報として該ROM
4に入力させる点である。
来回路と相違する点は、下位チャネルの内挿データによ
って上位チャネルの内挿データを補正した補正データを
該ROM4から読出すようにするために、該下位チャネ
ルの内挿データを補正用のアドレス情報として該ROM
4に入力させる点である。
すなわち第4図において、6は該補正用のアドレス情報
をとり込むためのラッチ回路であって、該ROM4から
読出される各チャネルに対応する内挿データを順次とり
込むようにされる。なお第1図に示される実施例では、
該ROM4から読出される(最下位チャネル側から順次
読出される)4ビツトの内挿データのうち上位3ビット
分だけが該ラッチ回路6に順次とり込まれる。そして該
ラッチ回路6にとり込まれたデータ(この場合3ビツト
のデータ)はそれぞれアンドゲート71乃至73の一方
の入力信号として入力される。また該アンドゲート71
乃至73の他方の入力信号としては切替スイッチ8の出
力信号が入力される。ここで該切替スイッチ8は、最下
位チャネルに対応する2相入力信号4096λsinお
よび4096λcosが入力されている間は該アンドゲ
ート71乃至73を閉じ、次のチャネルに対応する2相
入力信号256λsinおよび256λcosが入力さ
れてから後は、該アンドゲート71乃至73を開くよう
に、各アンドゲート71乃至73を制御する信号を出力
する。
をとり込むためのラッチ回路であって、該ROM4から
読出される各チャネルに対応する内挿データを順次とり
込むようにされる。なお第1図に示される実施例では、
該ROM4から読出される(最下位チャネル側から順次
読出される)4ビツトの内挿データのうち上位3ビット
分だけが該ラッチ回路6に順次とり込まれる。そして該
ラッチ回路6にとり込まれたデータ(この場合3ビツト
のデータ)はそれぞれアンドゲート71乃至73の一方
の入力信号として入力される。また該アンドゲート71
乃至73の他方の入力信号としては切替スイッチ8の出
力信号が入力される。ここで該切替スイッチ8は、最下
位チャネルに対応する2相入力信号4096λsinお
よび4096λcosが入力されている間は該アンドゲ
ート71乃至73を閉じ、次のチャネルに対応する2相
入力信号256λsinおよび256λcosが入力さ
れてから後は、該アンドゲート71乃至73を開くよう
に、各アンドゲート71乃至73を制御する信号を出力
する。
以下上記第1図の回路を用いて最終的な角度情報を検出
する場合の動作を順を追って説明する。
する場合の動作を順を追って説明する。
先づ上記第4図の場合と同様にスイッチ21と26とが
オンとされる。これにより先づ上述した最下位チャネル
に対応する2相体号4096λsinおよび4096λ
cosが対応する増巾器11 、16で増巾された後、
A/D変換器31 、32により所定ビットのディジタ
ルデータに変換され、これら各A/D変換器31および
32においてえられたディジタルデータ(s inデー
タおよびcosデータ)をROM4にそのアドレス情報
として入力させ、このようにして指定されたアドレスに
記憶されている該ROM4のデータを読出す。この場合
、該ROM4の該指定されたアドレスには、該入力され
たsinデータXsおれていることは上述したとおりで
ある。
オンとされる。これにより先づ上述した最下位チャネル
に対応する2相体号4096λsinおよび4096λ
cosが対応する増巾器11 、16で増巾された後、
A/D変換器31 、32により所定ビットのディジタ
ルデータに変換され、これら各A/D変換器31および
32においてえられたディジタルデータ(s inデー
タおよびcosデータ)をROM4にそのアドレス情報
として入力させ、このようにして指定されたアドレスに
記憶されている該ROM4のデータを読出す。この場合
、該ROM4の該指定されたアドレスには、該入力され
たsinデータXsおれていることは上述したとおりで
ある。
このようにして読出された該最下位チャネルに対応する
該ROM4からの読出しデータ(この場合4ビット分だ
け読出される)はランチ回路51にとり込まれるととも
に、該補正用のアドレスランチ回路6にもとり込まれる
。なお上記第1図の実施例では、該ランチ回路51にと
り込まれる4ビツト分のデータのうち上位3ビット分だ
けが該ラッチ回路6にとり込まれるようにされているが
、該ラッチ回路51にとり込まれる4ビツトのデータを
そのまま該ラッチ回路6にとり込むようにしてもよい。
該ROM4からの読出しデータ(この場合4ビット分だ
け読出される)はランチ回路51にとり込まれるととも
に、該補正用のアドレスランチ回路6にもとり込まれる
。なお上記第1図の実施例では、該ランチ回路51にと
り込まれる4ビツト分のデータのうち上位3ビット分だ
けが該ラッチ回路6にとり込まれるようにされているが
、該ラッチ回路51にとり込まれる4ビツトのデータを
そのまま該ラッチ回路6にとり込むようにしてもよい。
ここで該最下位チャネルに対応する該ROM4からの内
挿データ読出し時(すなわち該2相体号4096λsi
nおよび4096λcos入力時)には、該切換スイッ
チ8により該アンドゲート71 、72および73は開
かれており、該ラッチ回路6にとり込まれたデータが該
ROM4に対する補正用のアドレス情報として入力され
ることはない。
挿データ読出し時(すなわち該2相体号4096λsi
nおよび4096λcos入力時)には、該切換スイッ
チ8により該アンドゲート71 、72および73は開
かれており、該ラッチ回路6にとり込まれたデータが該
ROM4に対する補正用のアドレス情報として入力され
ることはない。
次にチャネル選択用のスイッチが21 、26から22
゜27に切換えられる。これにより次の上位チャネルに
対応する2相体号256λsinおよび256λcos
が対応する増巾器12 、17で増巾された後、A/D
変換器&1 、32により所定ビットのディジタルデー
タに変換され、これら各A/D変換器31および32に
おいてえられたディジタルデータ(sinデータおよび
cosデータ)をROM4にそのアドレス情報として入
力させる。同時に該切換スイッチ8により該アンドゲー
ト71乃至73を閉じ、予め該ランチ回路6にとり込ま
れている上記最下位チャネル(4096λ)に対応する
該ROM4からの読出しデータ(この場合上位3ビット
分)が該ROM4に補正用のアドレス情報として入力さ
れる。
゜27に切換えられる。これにより次の上位チャネルに
対応する2相体号256λsinおよび256λcos
が対応する増巾器12 、17で増巾された後、A/D
変換器&1 、32により所定ビットのディジタルデー
タに変換され、これら各A/D変換器31および32に
おいてえられたディジタルデータ(sinデータおよび
cosデータ)をROM4にそのアドレス情報として入
力させる。同時に該切換スイッチ8により該アンドゲー
ト71乃至73を閉じ、予め該ランチ回路6にとり込ま
れている上記最下位チャネル(4096λ)に対応する
該ROM4からの読出しデータ(この場合上位3ビット
分)が該ROM4に補正用のアドレス情報として入力さ
れる。
これらのアドレス情報(sinデータおよびcosデー
タ)および該補正用のアドレス情報をもとにして該RO
M4の対応アドレスには次のような補正データが格納さ
れているものとする。
タ)および該補正用のアドレス情報をもとにして該RO
M4の対応アドレスには次のような補正データが格納さ
れているものとする。
すなわち先づ該上位チャネル(この場合256λ)のア
ドレス情報(sinデータXsおよびCOSデーえた内
挿データをBとする。またこのとき該アンドゲート71
乃至73を介して該ラッチ回路6から該ROM4に入力
されている最下位チャネルの内挿データの上位3ビット
分に相当する補正用のアドレス情報をA(2進数)とし
、これを各チャネルにおける1波長内の分割数(一般に
2″で表される)で除算する。
ドレス情報(sinデータXsおよびCOSデーえた内
挿データをBとする。またこのとき該アンドゲート71
乃至73を介して該ラッチ回路6から該ROM4に入力
されている最下位チャネルの内挿データの上位3ビット
分に相当する補正用のアドレス情報をA(2進数)とし
、これを各チャネルにおける1波長内の分割数(一般に
2″で表される)で除算する。
ここで、この実施例では該各チャネルにおける1波長内
の分割数が16すなわち24とされているので、該下位
チャネルの内挿データ(この場合3ビット分)を24で
除算する(すなわち4ビツト分だけ右にシフトさせる)
。このようにしてえられた各データB(すなわち上位チ
ャネルの補正前における内挿データ)およびA/2’
(すなわち、下位チャネルの内挿データ71波長当り
の内挿置割数)の差、すなわち[B −(A/2n)]
を算出しく一般には[B −−”(A/2n)]を算出
し)、該算出データの少数部が0.5以上の場合(この
場合、2進数の5ビツト目(一般には上記分割数を2n
として(n+1)ビット目)に“1“が立った場合)に
は、該算出データの整数部(この場合、2進数の4ビツ
ト目(一般にはnビット目))に1を加算し、このよう
にしてえられた該算出データ(4ビツト分)を該下位チ
ャネル(この場合256λ)に対する補正データとする
。
の分割数が16すなわち24とされているので、該下位
チャネルの内挿データ(この場合3ビット分)を24で
除算する(すなわち4ビツト分だけ右にシフトさせる)
。このようにしてえられた各データB(すなわち上位チ
ャネルの補正前における内挿データ)およびA/2’
(すなわち、下位チャネルの内挿データ71波長当り
の内挿置割数)の差、すなわち[B −(A/2n)]
を算出しく一般には[B −−”(A/2n)]を算出
し)、該算出データの少数部が0.5以上の場合(この
場合、2進数の5ビツト目(一般には上記分割数を2n
として(n+1)ビット目)に“1“が立った場合)に
は、該算出データの整数部(この場合、2進数の4ビツ
ト目(一般にはnビット目))に1を加算し、このよう
にしてえられた該算出データ(4ビツト分)を該下位チ
ャネル(この場合256λ)に対する補正データとする
。
一方、該算出データの少数部が0.5未満の場合(この
場合、2進数の5ビツト目に“0“が立った場合)には
、該算出データ(4ビツト分)をそのまま、該下位チャ
ネル(この場合256λ)に対する補正データとする。
場合、2進数の5ビツト目に“0“が立った場合)には
、該算出データ(4ビツト分)をそのまま、該下位チャ
ネル(この場合256λ)に対する補正データとする。
このようにしてえられた該補正データの算出結果を、以
下に第1表として例示する。ここで該ROM4の各アド
レスには内挿データとして7ビツトのデータが内部処理
用データとして格納されているものとし、そのうちの上
位4ビツトが読出されて各ラッチ回路51乃至54にラ
ンチされ、また補正アドレス用のラッチ回路6には上述
したように上位3ビ・7トのみがラッチされるものとす
る。
下に第1表として例示する。ここで該ROM4の各アド
レスには内挿データとして7ビツトのデータが内部処理
用データとして格納されているものとし、そのうちの上
位4ビツトが読出されて各ラッチ回路51乃至54にラ
ンチされ、また補正アドレス用のラッチ回路6には上述
したように上位3ビ・7トのみがラッチされるものとす
る。
なお以下の第1表には上記データBが’ oooooo
o“、”0000001 ”、および’ 000011
1 “とされている場合のみが示されている。
o“、”0000001 ”、および’ 000011
1 “とされている場合のみが示されている。
第1表
すなわち例えば上記Bが“ooooooo ”であると
し、上記Aが“101 “であった場合には、該Aを4
ビット分右にシフトさせて“0000101 “とじ、
該算出データとして0000000 (2進数’)
−0000101(2進数) −1111011を得る
。ここで上述したようにその上位4ビット分は整数部を
表し、5ビツト目以降は少数部を表すこととなるが、該
5ビツト目が0である(すなわちその少数部が0.5未
満である)ことにより、該整数部“1111 ’がその
まま該上位チャネル(この場合256λ)に対する補正
後の読出しデータとされる。
し、上記Aが“101 “であった場合には、該Aを4
ビット分右にシフトさせて“0000101 “とじ、
該算出データとして0000000 (2進数’)
−0000101(2進数) −1111011を得る
。ここで上述したようにその上位4ビット分は整数部を
表し、5ビツト目以降は少数部を表すこととなるが、該
5ビツト目が0である(すなわちその少数部が0.5未
満である)ことにより、該整数部“1111 ’がその
まま該上位チャネル(この場合256λ)に対する補正
後の読出しデータとされる。
一方、例えば上記Bが“ooooooo ”であるとし
、上記Aが’ 001 “であった場合には、該Aを4
ビット分右にシフトさせて” 0000001 “と
じ、該算出データとして0000000(2進数) −
0000001(2進数) =1111111を得る。
、上記Aが’ 001 “であった場合には、該Aを4
ビット分右にシフトさせて” 0000001 “と
じ、該算出データとして0000000(2進数) −
0000001(2進数) =1111111を得る。
したがって該5ビツト目が1であることにより、その4
ビツト目に1を加算してえられる’oooo’ <けた
あふれ部は捨てる)が該上位チャネル(この場合256
λ)に対する補正後の読出しデータとされる。そして該
補正後の読出しデータがランチ回路52にとり込まれる
とともに、例えばその上位3ビット分が該補正用のアド
レスラッチ回路6にとり込まれる。
ビツト目に1を加算してえられる’oooo’ <けた
あふれ部は捨てる)が該上位チャネル(この場合256
λ)に対する補正後の読出しデータとされる。そして該
補正後の読出しデータがランチ回路52にとり込まれる
とともに、例えばその上位3ビット分が該補正用のアド
レスラッチ回路6にとり込まれる。
次いでチャネル選択用のスイッチが22 、27から2
3 、28に切換えられ、次の上位チャネル(16λ)
に対する補正前のROMデータBが、上記と同様にして
、そのとき該ラッチ回路6にとり込まれている下位チャ
ネル(この場合256λ)3ビット分のデータAによっ
て補正され、該補正後のデータがラッチ回路53にとり
込まれるとともに、その上位3ビット分が該ラッチ回路
6にとり込まれる。
3 、28に切換えられ、次の上位チャネル(16λ)
に対する補正前のROMデータBが、上記と同様にして
、そのとき該ラッチ回路6にとり込まれている下位チャ
ネル(この場合256λ)3ビット分のデータAによっ
て補正され、該補正後のデータがラッチ回路53にとり
込まれるとともに、その上位3ビット分が該ラッチ回路
6にとり込まれる。
更に該チャネル選択用のスイッチが23 、28から2
4 、29に切換えられ、最上位チャネル(1λ)に対
する補正前のROMデータBが、上記と同様にして、そ
のとき該ラッチ回路6にとり込まれている下位チャネル
(この場合16λ)3ビット分のデータAによって補正
され、該補正後のデータがラッチ回路54にとり込まれ
る。
4 、29に切換えられ、最上位チャネル(1λ)に対
する補正前のROMデータBが、上記と同様にして、そ
のとき該ラッチ回路6にとり込まれている下位チャネル
(この場合16λ)3ビット分のデータAによって補正
され、該補正後のデータがラッチ回路54にとり込まれ
る。
このようにして各ラッチ回路51乃至54にとり込まれ
た各4ビット分の読出しデータを合成し、計16ビツト
のデータによって該コード板の絶対第2図は、上述した
内挿誤差に対する補正の一例を実際の角度で示したもの
で、例えば上位チャネルについて読出されたROMデー
タ(所謂粗ROMデータ)Bが“ooooooo ”で
あった場合でも、下位チャネルについて予め読出された
上位チャネル補正用のROMデータ(所謂端ROMデー
タ)Aが” 011 ″の場合には補正後のデータは“
0000011“とされるべきであり(なお第1表では
その上位4ビット分“oooo ”のみが示される)、
一方該精ROMデータA′が“110#の場合には、補
正後のデータは“1111110 “とされるべきであ
る(この場合にも第1表ではその上位4ビット分“11
11“のみが示される)ことを示している。
た各4ビット分の読出しデータを合成し、計16ビツト
のデータによって該コード板の絶対第2図は、上述した
内挿誤差に対する補正の一例を実際の角度で示したもの
で、例えば上位チャネルについて読出されたROMデー
タ(所謂粗ROMデータ)Bが“ooooooo ”で
あった場合でも、下位チャネルについて予め読出された
上位チャネル補正用のROMデータ(所謂端ROMデー
タ)Aが” 011 ″の場合には補正後のデータは“
0000011“とされるべきであり(なお第1表では
その上位4ビット分“oooo ”のみが示される)、
一方該精ROMデータA′が“110#の場合には、補
正後のデータは“1111110 “とされるべきであ
る(この場合にも第1表ではその上位4ビット分“11
11“のみが示される)ことを示している。
また第3図は、第1図の回路によって各ラッチ回路51
乃至54にとり込まれる各4ビット分のデータを示して
おり、その上位チャネル側のROMデータが順次その下
位チャネル側のROMデータによって補正される様子を
示している。
乃至54にとり込まれる各4ビット分のデータを示して
おり、その上位チャネル側のROMデータが順次その下
位チャネル側のROMデータによって補正される様子を
示している。
すなわち最下位チャネル(4096λ)に対応してラッ
チ回路51にとり込まれるROMデータは補正を適当な
2進数に変換したROMデータ(この場合4ビット分)
がそのままラッチ回路51にとり込まれる。次にその上
位チャネル(256λ)に対応してラッチ回路52にと
り込まれるデータは上記下位チャネル(4096λ)の
ROMデータ(この場合その上位3ビット分)によって
補正され、該補正後のROMデータ(この場合4ビット
分)がラッチ回路52にとり込まれる。以下順次同様に
して各上位チャネル(16λおよび1λ)のROMデー
タがその下位チャネル(256λおよび16λ)によっ
て補正され、該補正後のROMデータが順次ランチ回路
53および54にとり込まれる。このようにして各ラッ
チ回路51乃至54にとり込まれた16ビツトのROM
データによって、該コード板の回転角度(したがって所
定の移動体の絶対位W)を1回転につき□の検出精度で
正確に検出することができる。
チ回路51にとり込まれるROMデータは補正を適当な
2進数に変換したROMデータ(この場合4ビット分)
がそのままラッチ回路51にとり込まれる。次にその上
位チャネル(256λ)に対応してラッチ回路52にと
り込まれるデータは上記下位チャネル(4096λ)の
ROMデータ(この場合その上位3ビット分)によって
補正され、該補正後のROMデータ(この場合4ビット
分)がラッチ回路52にとり込まれる。以下順次同様に
して各上位チャネル(16λおよび1λ)のROMデー
タがその下位チャネル(256λおよび16λ)によっ
て補正され、該補正後のROMデータが順次ランチ回路
53および54にとり込まれる。このようにして各ラッ
チ回路51乃至54にとり込まれた16ビツトのROM
データによって、該コード板の回転角度(したがって所
定の移動体の絶対位W)を1回転につき□の検出精度で
正確に検出することができる。
本発明によれば受光素子から供給される正弦波状の入力
信号に高調波が含まれていたり、該正弦波信号と余弦波
信号との間にある程度の振巾差や位相ずれを生ずるよう
なことがあっても、それらによる内挿誤差を除去し、移
動体の絶対位置を所定の検出精度で正確に検出すること
ができる。
信号に高調波が含まれていたり、該正弦波信号と余弦波
信号との間にある程度の振巾差や位相ずれを生ずるよう
なことがあっても、それらによる内挿誤差を除去し、移
動体の絶対位置を所定の検出精度で正確に検出すること
ができる。
第1図は、本発明の1実施例としての絶対位置エンコー
ダの構成を示す回路図、 第2図は、本発明によって内挿誤差に対する補正を行う
場合の一例を実際の角度で示す図、第3図は、第1図の
回路によって出力されるデータのうち、上位チャネル側
のデータが下位チャネル側のデータによって補正される
状態を示す図、第4図は、従来技術による絶対位置エン
コーダの構成を例示する回路図である。 (符号の説明) 11〜14 、16〜19:増巾器 21〜24 、26〜29:チャネル選択用スイッチ3
1 、32 : A/D変換器 4:ROM 51〜54:ラッチ回路 6:補正用アドレス情報ラッチ回路 71〜73:アンドゲート 8:切換スイッチ
ダの構成を示す回路図、 第2図は、本発明によって内挿誤差に対する補正を行う
場合の一例を実際の角度で示す図、第3図は、第1図の
回路によって出力されるデータのうち、上位チャネル側
のデータが下位チャネル側のデータによって補正される
状態を示す図、第4図は、従来技術による絶対位置エン
コーダの構成を例示する回路図である。 (符号の説明) 11〜14 、16〜19:増巾器 21〜24 、26〜29:チャネル選択用スイッチ3
1 、32 : A/D変換器 4:ROM 51〜54:ラッチ回路 6:補正用アドレス情報ラッチ回路 71〜73:アンドゲート 8:切換スイッチ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、1回転あたりのサイクル数が互いに異なった複数チ
ャネルの正弦波状の出力がえられるように形成された回
転コード板と、該コード板の回転角度情報を構成するた
めの該複数チャネルの正弦波状の出力をそれぞれAD変
換するAD変換器と、各チャネルに対応する該AD変換
器の出力を順次アドレス情報として該各チャネルの1波
長内の角度情報を所定の分割数に内挿したデータがそれ
ぞれ対応するアドレスに格納されるとともに、サイクル
数の多い下位チャネルの内挿データを補正用のアドレス
情報として、サイクル数の少ない上位チャネルの内挿デ
ータに含まれる内挿誤差が該補正用のアドレス情報にも
とづいて補正された補正データがそれぞれ対応するアド
レスに格納されているROMとをそなえ、サイクル数の
最も多い最下位チャネルのアドレス情報によって読み出
された該内挿データと該補正用のアドレス情報にもとづ
いて読み出された該最下位チャネルより上位の各上位チ
ャネルの該補正データとを合成することによって、移動
体の絶対位置を検出するようにしたことを特徴とする絶
対位置エンコーダ。 2、該下位チャネルの該内挿データを2進数で換算して
Aとし、該上位チャネル該内挿データを2進数で換算し
てBとし、各チャネルの該分割数を2^n(nは整数)
として[B−(A/2^n)]を2進数で算出し、該算
出データの(n+1)ビット目が1となった場合には該
算出データのnビット目に1を加算し、このように加算
補正されたnビットの該算出データを該上位チャネルの
補正データとし、一方、該算出データの(n+1)ビッ
ト目が0となった場合にはnビットの該算出データをそ
のまま該上位チャネルの補正データとする、特許請求の
範囲第1項記載の絶対位置エンコーダ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146922A JPS63311119A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 絶対位置エンコ−ダ |
| KR1019890700248A KR890701996A (ko) | 1987-06-15 | 1988-06-15 | 절대 위치 인코더 |
| PCT/JP1988/000578 WO1988010409A1 (fr) | 1987-06-15 | 1988-06-15 | Codeur de position absolue |
| EP19880905420 EP0318597A4 (en) | 1987-06-15 | 1988-06-15 | Absolute position encoder |
| US07/336,351 US4998105A (en) | 1987-06-15 | 1988-06-15 | Absolute position encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62146922A JPS63311119A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 絶対位置エンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63311119A true JPS63311119A (ja) | 1988-12-19 |
Family
ID=15418603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62146922A Pending JPS63311119A (ja) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | 絶対位置エンコ−ダ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4998105A (ja) |
| EP (1) | EP0318597A4 (ja) |
| JP (1) | JPS63311119A (ja) |
| KR (1) | KR890701996A (ja) |
| WO (1) | WO1988010409A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000321095A (ja) * | 1999-05-10 | 2000-11-24 | Mitsutoyo Corp | 絶対位置エンコーダ及び該絶対位置エンコーダを備えるノギス、並びに絶対位置エンコーダのキャリブレーション方法 |
| WO2006070826A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Asahi Kasei Emd Corporation | 磁気方式回転角センサ、および、角度情報処理装置 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2501228B2 (ja) * | 1988-06-24 | 1996-05-29 | ファナック株式会社 | エンコ―ダの内挿回路 |
| DE4212952C2 (de) * | 1991-08-03 | 1994-06-09 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Längen- oder Winkelmeßeinrichtung |
| DE4220502C1 (de) * | 1992-06-23 | 1993-12-16 | Stegmann Max Antriebstech | Drehwinkelmeßsystem |
| US5585605A (en) * | 1993-11-05 | 1996-12-17 | Microfield Graphics, Inc. | Optical-scanning system employing laser and laser safety control |
| US5434370A (en) * | 1993-11-05 | 1995-07-18 | Microfield Graphics, Inc. | Marking system with pen-up/pen-down tracking |
| US5583323A (en) * | 1993-11-05 | 1996-12-10 | Microfield Graphics, Inc. | Calibration of graphic data-acquisition tracking system |
| DE19515139A1 (de) * | 1995-04-25 | 1996-10-31 | Sachse Lothar | Verfahren zum Anzeigen von Weg- und/oder Winkelpositionen |
| EP0743508A2 (en) * | 1995-05-16 | 1996-11-20 | Mitutoyo Corporation | Induced current position transducer |
| US5886519A (en) * | 1997-01-29 | 1999-03-23 | Mitutoyo Corporation | Multi-scale induced current absolute position transducer |
| FR2769087B1 (fr) * | 1997-09-26 | 2000-01-28 | Roulements Soc Nouvelle | Capteur numerique de position |
| US6396052B1 (en) | 2000-04-07 | 2002-05-28 | Lexmark International, Inc. | High precision analog encoder system |
| JP3772121B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2006-05-10 | ファナック株式会社 | エンコーダの信号処理装置 |
| KR101953821B1 (ko) | 2011-12-28 | 2019-03-04 | 세르보센스 (에스엠씨) 엘티디. | 고분해능 엔코더 장치 |
| KR101540176B1 (ko) * | 2014-03-13 | 2015-07-28 | 엘에스산전 주식회사 | 전동기 속도 검출장치 |
| RU2626552C1 (ru) * | 2016-10-03 | 2017-07-28 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ преобразования угла поворота вала в код |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2729697A1 (de) * | 1977-07-01 | 1979-01-04 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zur interpolation |
| JPS54106267A (en) * | 1978-02-08 | 1979-08-21 | Toshiba Corp | Angle divider |
| JPS54119944A (en) * | 1978-03-10 | 1979-09-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Multistage encoder |
| JPS5518985A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | Output device of plural speed encoder |
| JPS5613821A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Quartz oscillator |
| US4346447A (en) * | 1979-12-28 | 1982-08-24 | Nippon Kogaku K.K. | Divisional reading device for sine signals |
| JPS56116196A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | Step comparator for position detector |
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