JP3200846B2 - Hybrid encoder - Google Patents
Hybrid encoderInfo
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- JP3200846B2 JP3200846B2 JP19630190A JP19630190A JP3200846B2 JP 3200846 B2 JP3200846 B2 JP 3200846B2 JP 19630190 A JP19630190 A JP 19630190A JP 19630190 A JP19630190 A JP 19630190A JP 3200846 B2 JP3200846 B2 JP 3200846B2
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- signal
- output
- rotation angle
- value
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は回転角をディジタル信号で検出するエンコー
ダに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an encoder for detecting a rotation angle by a digital signal.
[従来の技術] 回転軸の回転角をnビットのディジタル信号で検出す
るエンコーダとしてはインクリメント型とアブソリュー
ト型とが存在することは周知である。[Prior Art] It is well known that there are an increment type and an absolute type as encoders for detecting a rotation angle of a rotating shaft with an n-bit digital signal.
即ちインクリメント型のエンコーダにあっては、回転
軸に直結して設けられ同心円状に等間隔にスリットが形
成されたディスクと、ディスクの両側に相対して設置さ
れた発光素子と受光素子を有する。That is, the increment type encoder includes a disk directly connected to the rotating shaft and having concentric slits formed at equal intervals, and a light emitting element and a light receiving element installed on both sides of the disk.
そして回転軸が回転するとディスクも回転し受光素子
からは、回転角度に比例した数のパルスが出力される。When the rotation shaft rotates, the disk also rotates, and the light receiving element outputs a number of pulses proportional to the rotation angle.
したがってこのパルスをカウンタでカウントすること
によって、回転軸の回転角度を検出することが可能であ
る。Therefore, it is possible to detect the rotation angle of the rotating shaft by counting the pulses with a counter.
しかしながらこの形式のエンコーダにおいては、回転
軸の回転角度の絶対値はカウンタに保持されるため、カ
ウンタの電源がオフとなれば情報は失われる。However, in this type of encoder, since the absolute value of the rotation angle of the rotating shaft is held in the counter, information is lost when the power of the counter is turned off.
一方アブソリュート型のエンコーダにあっては、回転
軸に直結して設けられ、ビット数に対応した数の同心円
上に各ビットに対応したパターンのスリットが形成され
たディスクと、ディスクの両側に相対して設置された発
光素子と受光素子を有する。On the other hand, in the case of an absolute type encoder, a disk is provided directly connected to the rotating shaft and has a pattern of slits corresponding to each bit on concentric circles of the number corresponding to the number of bits. It has a light emitting element and a light receiving element installed.
そして回転軸が回転するとディスクも回転し、受光素
子からはそれぞれのビットに対応した論理信号が出力さ
れるため、直接回転軸の回転角を知ることが可能であ
る。When the rotation shaft rotates, the disk also rotates, and a logic signal corresponding to each bit is output from the light receiving element, so that the rotation angle of the rotation shaft can be directly known.
しかしながらこの形式のエンコーダにあっては検出精
度を上げるとディスク上に形成するパターンが複雑とな
るため、ディスクの寸法が大きくなるばかりでなく、高
価にもなる。さらに回転速度を速くすると下位ビットの
出力信号は相対的に周波数が高くなるため、信号処理回
路の周波数特性の影響により誤検出を生じることとな
る。However, in the encoder of this type, if the detection accuracy is increased, the pattern formed on the disk becomes complicated, so that not only the size of the disk is increased, but also the cost is increased. If the rotation speed is further increased, the output signal of the lower bit has a relatively higher frequency, and thus erroneous detection occurs due to the influence of the frequency characteristics of the signal processing circuit.
これらの課題を解決するために、nビットの検出信号
のうち上位mビットをアブソリュート値により検出し、
下位(n−m)ビットをインクリメント値で検出するハ
イブリッドエンコーダが提案されている(特開平1−30
5316号参照)。In order to solve these problems, the upper m bits of the n-bit detection signal are detected by an absolute value,
A hybrid encoder that detects the lower (nm) bits by an increment value has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 1-30).
No. 5316).
[発明が解決しようとする課題] しかしながらハイブリッドエンコーダにおいては下位
ビットはカウンタによるインクリメント値を使用してい
るため、カウンタにカウントミスが発生すると、そのま
ま検出誤差となって出力される。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the hybrid encoder, since the lower bits use the increment value of the counter, if a count error occurs in the counter, it is output as a detection error as it is.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、グ
レーコード形成で表現されたmビットのアブソリュート
値の最下位桁の1つ下の桁(m+1ビット目)に相当す
る信号を発生するようにディスク上にさらに形成された
パターンに基づいて発生されるタイミングの立ち上がり
立ち下がり時にカウンタのカウンタ値を強制的に訂正す
ることを可能としたハイブリッドエンコーダを提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and has an object to generate a signal corresponding to one digit below the least significant digit (the (m + 1) th bit) of an m-bit absolute value represented by gray code formation. It is another object of the present invention to provide a hybrid encoder capable of forcibly correcting a counter value of a counter at the time of rising and falling of a timing generated based on a pattern further formed on a disk.
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためのハイブリッドエンコーダの
構成は、第1図に示される。[Means for Solving the Problem] A configuration of a hybrid encoder for solving the above problem is shown in FIG.
回転軸の回転角の検出値として出力されるnビットの
ディジタル信号値のうちの上位mビット(1<m<n)
の回転角をアブソリュート値として出力すると共に回転
軸の回転角に比例した数のパルスを出力するために同心
円状に形成されたパターンを有するディスク100と、デ
ィスク100上に形成されたパターンを読み取るための読
み取り手段101と、読み取り手段101によって読み取られ
た回転角のアブソリュート値をバイナリコードで出力す
るための信号処理手段102と、読み取り手段101から出力
されるパルスをカウントするためのカウント手段103
と、グレーコード形式で表現されたmビットのアブソリ
ュート値の最下位桁の1つ下の桁(m+1ビット目)に
相当する信号を発生するようにディスク100上にさらに
形成されたパターンに基づいてタイミング信号を発生す
るタイミング信号発生手段104と、ディスク100に回転軸
の回転角に比例した数のパルスを出力するためのパター
ンに基づいて相互に4分の1周期位相のずれた2相のパ
ルスを発生する2相パルス発生手段105と、タイミング
信号発生手段104の出力と2相パルス発生手段105の出力
とから定まる訂正値を演算する訂正値を演算するインク
リメント値訂正手段(106)を設ける。High-order m bits (1 <m <n) of the n-bit digital signal value output as the detected value of the rotation angle of the rotation axis
The disk 100 having a pattern formed concentrically to output the number of pulses proportional to the rotation angle of the rotating shaft while outputting the rotation angle of the absolute value and reading the pattern formed on the disk 100 Reading means 101, signal processing means 102 for outputting the absolute value of the rotation angle read by the reading means 101 in a binary code, and counting means 103 for counting the pulses output from the reading means 101
And a pattern further formed on the disk 100 so as to generate a signal corresponding to the one digit below the least significant digit (the (m + 1) th bit) of the m-bit absolute value expressed in the gray code format. A timing signal generating means 104 for generating a timing signal, and two-phase pulses mutually shifted by a quarter period based on a pattern for outputting a number of pulses to the disk 100 in proportion to the rotation angle of the rotating shaft. And an increment value correction means (106) for calculating a correction value for calculating a correction value determined from the output of the timing signal generation means 104 and the output of the two-phase pulse generation means 105.
[作用] 上記のように構成されたハイブリッドエンコーダにあ
っては、カウンタにおいてパルスのカウントミスがあっ
た場合でも、一定周期毎にカウンタのカウンタ値をタイ
ミング信号と2相パルスから定まる訂正値に置き換える
ことにより、誤差が含まれる出力が所定期間継続するこ
とを防止する。[Operation] In the hybrid encoder configured as described above, even if there is a pulse count error in the counter, the counter value of the counter is replaced with a correction value determined from the timing signal and the two-phase pulse at regular intervals. This prevents the output including the error from continuing for a predetermined period.
[実施例] 以下図面により本発明の実施例である光学式ハイブリ
ッドエンコーダについて説明する。Embodiment An optical hybrid encoder which is an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
このハイブリッドエンコーダは回転軸の回転角を215
=32768分割して検出し、15ビットのディジタル信号を
出力するものであり、上位8ビットをアブソリュート信
号として検出し、下位8ビットをインクリメント信号と
して検出する。This hybrid encoder has a rotation angle of 2 15
= 32768 divisions and outputs a 15-bit digital signal. The upper 8 bits are detected as an absolute signal, and the lower 8 bits are detected as an increment signal.
そして、重複されるアブソリュート値の最下位桁とイ
ンクリメント値の最上位桁を用いてアブソリュート値と
インクリメント値を合成して15ビットの出力を得る。Then, the absolute value and the increment value are combined using the least significant digit of the duplicated absolute value and the most significant digit of the increment value to obtain a 15-bit output.
第2図および第3図はこの実施例に係るハイブリッド
エンコーダの側断面図およびY部の拡大図を示す図であ
って、本体11とカバー12からなる筐体1に収納されてい
る。2 and 3 are a side sectional view and an enlarged view of a Y part of the hybrid encoder according to this embodiment, which are housed in a housing 1 composed of a main body 11 and a cover 12. FIG.
カバー12からは、筐体1の外側の先端にカップリング
2を有する軸3が突出しており、この軸3はカバー12に
取り付けられた軸受け13によって支持され、回転角度の
測定対象にカップリング2を介して接続される。A shaft 3 having a coupling 2 protrudes from the cover 12 at the outer end of the housing 1, and the shaft 3 is supported by a bearing 13 attached to the cover 12, and is coupled to the object whose rotation angle is to be measured. Connected via
この軸3の筐体1内の先端にはディスク4が取り付け
られ、回転軸と共に回転する。A disk 4 is attached to the tip of the shaft 3 in the housing 1 and rotates together with the rotating shaft.
このディスク4には後述するように回転角のアブソリ
ュート値を出力するためのアブソリュートパターンと、
回転軸の回転に対応してパルスを出力するためのインク
リメントパターンと、さらにアブソリュート信号とイン
クリメント信号とを合成するためにグレーコード形式で
表現されたmビットのアブソリュート値の最下位桁の1
つ下の桁(m+1ビット目)に相当するタイミング信号
発生パターンが形成されている。The disk 4 has an absolute pattern for outputting an absolute value of the rotation angle as described later,
An increment pattern for outputting a pulse corresponding to the rotation of the rotating shaft, and 1 of the least significant digit of an m-bit absolute value expressed in a gray code format for synthesizing an absolute signal and an increment signal
A timing signal generation pattern corresponding to the next lower digit (the (m + 1) th bit) is formed.
このディスク4の両側に相対してアブソリュートパタ
ーン、インクリメントパターン、タイミング信号発生パ
ターンおよび光量補正用トラックに対応した数の複数の
発光素子5と受光素子6が設置される。A plurality of light-emitting elements 5 and light-receiving elements 6 corresponding to the absolute pattern, the increment pattern, the timing signal generation pattern, and the light amount correction track are provided on both sides of the disk 4.
またディスク4と受光素子6の間には固定スリット7
が筐体1に固定して設置される。A fixed slit 7 is provided between the disk 4 and the light receiving element 6.
Is fixedly installed on the housing 1.
さらに筐体1の中には後述する信号処理を実行するた
めの電子回路を搭載した回路基板8が収納されている。Further, a circuit board 8 on which an electronic circuit for executing signal processing described later is mounted is housed in the housing 1.
そしてハイブリッドエンコーダの筐体1からの出力は
ケーブル20を介してハイブリッドエンコーダ変換装置30
に伝送される。The output from the housing 1 of the hybrid encoder is transmitted via the cable 20 to the hybrid encoder conversion device 30.
Is transmitted to
第4図はディスク4上に形成されたパターンを示す図
である。FIG. 4 is a view showing a pattern formed on the disk 4.
即ちディスク4の最外周には等間隔に設置されたスリ
ットで構成されるインクリメントパターン41が形成され
ている。That is, an increment pattern 41 composed of slits arranged at equal intervals is formed on the outermost periphery of the disk 4.
なお固定スリット7には1つのインクリメントパター
ン41に対して2つのスリットが設けられており、各スリ
ットに対応する受光素子6から、互に4分の1周期位相
のずれたA相B相の2つのインクリメントパルスが出力
される。The fixed slit 7 is provided with two slits for one increment pattern 41. The light receiving element 6 corresponding to each slit is provided with two slits of A phase and B phase shifted from each other by a quarter period. One increment pulse is output.
その内側にはアブソリュート信号とインクリメント信
号を合成するためにグレーコード形式で表現された8ビ
ットのアブソリュート値の最下位桁の1つ下の桁(9桁
目)に相当するタイミング信号発生パターン42が形成さ
れる。A timing signal generation pattern 42 corresponding to the digit immediately below the least significant digit (the ninth digit) of the 8-bit absolute value expressed in the gray code format for synthesizing the absolute signal and the increment signal is provided inside thereof. It is formed.
その内側に形成された第1の光量補正トラック43Aの
内側には8ビットの回転角のアブソリュート信号を発生
するためのアブソリュート信号発生パターン44A−44Hが
形成される。Absolute signal generation patterns 44A-44H for generating an 8-bit rotation angle absolute signal are formed inside the first light quantity correction track 43A formed inside.
なおアブソリュート信号発生パターン44Dと44Eの間に
も第2の光量補正トラック43Bが形成される。A second light quantity correction track 43B is also formed between the absolute signal generation patterns 44D and 44E.
また本実施例においてアブソリュート信号発生パター
ンはグレーコードで表現されたディジタル信号を出力す
るように形成されているものとする。In this embodiment, it is assumed that the absolute signal generation pattern is formed so as to output a digital signal represented by a gray code.
第5図は信号処理をするために筐体1中に収納される
回路基板8とそれとケーブル20を介して接続されるハイ
ブリッドエンコーダ変換装置30の機能を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing functions of a circuit board 8 housed in the housing 1 for signal processing and a hybrid encoder conversion device 30 connected to the circuit board 8 via a cable 20.
即ち回路基板8には発光素子群5から発光される光量
を一定にするために2つの光量補正トラック43A、Bを
通過する光量を受光素子群6中の対応する受光素子で検
出し、発光素子5群から発光される光量をする光量補正
機能81、受光素子群6により受光された信号を増幅する
アンプ機能82、アブソリュートパターンにより検出され
た8ビットのパラレル信号をシリアル信号に変換するパ
ラレル−シリアル信号変換機能83およびケーブル20を介
してハイブリッドエンコーダ変換機能30との間で授受さ
れる信号の状態を整えるラインドライバレシーバ機能84
が含まれる。That is, in order to make the amount of light emitted from the light emitting element group 5 constant on the circuit board 8, the amount of light passing through the two light amount correction tracks 43A and 43B is detected by the corresponding light receiving element in the light receiving element group 6, and the light emitting element A light amount correction function 81 for adjusting the amount of light emitted from the five groups, an amplifier function 82 for amplifying a signal received by the light receiving element group 6, a parallel-serial for converting an 8-bit parallel signal detected by an absolute pattern into a serial signal Line driver receiver function 84 for adjusting the state of signals transmitted to and received from hybrid encoder conversion function 30 via signal conversion function 83 and cable 20
Is included.
ハイブリッドエンコーダ変換装置30には、ケーブル20
を介して回路基板8との間で授受される信号の状態を整
えるラインドライバレシーバ機能301、シリアル信号形
式で伝送されてきたアブソリュート信号をパラレル信号
に変換するシリアル−パラレル信号変換機能302、イン
クリメントパターンにより検出されたパルスをカウント
し、かつ本発明に従ってタイミング信号の立ち上がり、
あるいは立ち下がり時に訂正値を読み込むインクリメン
トカウンタ303、カウンタ303の出力をラッチするための
インクリメント値ラッチ機能304、シリアル−パラレル
信号変換機能302から出力された8ビットパラレルのグ
レーコード形式で表現された回転角のアブソリュート値
を8ビットパラレルのバイナリコードで表現されたアブ
ソリュート値に変換しアブソリュート値の最下位桁と重
複して検出されるインクリメント値の最上位桁によっ
て、アブソリュート値の最下位桁以外のアブソリュート
値を補正するためなデータ処理機能305、最終的な出力
である回転角の15ビットアブソリュート値をラッチする
ためのデータラッチ機能306およびシリアル−パラレル
信号変換機能302、インクリメント値ラッチ機能304およ
びデータラッチ機能306を制御する制御信号発生機能307
が含まれる。The hybrid encoder conversion device 30 includes a cable 20
, A line driver receiver function 301 for adjusting the state of a signal transmitted to and received from the circuit board 8 via the interface, a serial-parallel signal conversion function 302 for converting an absolute signal transmitted in a serial signal format into a parallel signal, an increment pattern Counting the pulses detected by the above and rising of the timing signal according to the present invention,
Alternatively, an increment counter 303 that reads a correction value at the time of falling, an increment value latch function 304 for latching the output of the counter 303, and a rotation expressed in an 8-bit parallel gray code format output from the serial-parallel signal conversion function 302. The absolute value of the angle is converted to an absolute value represented by an 8-bit parallel binary code, and the absolute value other than the least significant digit of the absolute value is determined by the most significant digit of the increment value detected overlapping with the least significant digit of the absolute value Data processing function 305 for correcting the value, data latch function 306 for latching the 15-bit absolute value of the rotation angle as the final output, and serial-parallel signal conversion function 302, increment value latch function 304, and data latch Control function 306 Control signal generating function 307
Is included.
そして制御信号は端子211から端子201にケーブル20に
より伝送され、シリアル信号に変換されたアブソリュー
ト値は端子202から端子212に、タイミング信号は端子20
3から端子213に、2相のインクリメントパルスは端子20
3、204から端子213、214にそれぞれケーブル20によって
伝送される。The control signal is transmitted from the terminal 211 to the terminal 201 via the cable 20, the absolute value converted into a serial signal is transmitted from the terminal 202 to the terminal 212, and the timing signal is transmitted to the terminal 20.
From 3 to terminal 213, the two-phase increment pulse is applied to terminal 20.
3 and 204 to the terminals 213 and 214 respectively.
またインクリメントパルスは回転方向を判別するため
に互に4分の1周期ずれた2つのパルス(A相パルスお
よびB相パルス)を使用する。As the increment pulse, two pulses (A-phase pulse and B-phase pulse) shifted by a quarter period from each other are used to determine the rotation direction.
さらにタイミング信号はグレーコード形式で表現され
たmビットのアブソリュート値の最下位桁の1つ下の桁
(m+1ビット目)に相当する信号を発生するようにデ
ィスク100上にさらに形成されたパターンに基づいて発
生される。Further, the timing signal is a pattern further formed on the disk 100 so as to generate a signal corresponding to the next lower digit (the (m + 1) th bit) of the m-bit absolute value expressed in the gray code format. Generated based on
第6図は本発明によりインクリメント値を訂正する機
能図であり、第7図はインクリメント値を訂正するため
のタイミング図である。FIG. 6 is a functional diagram for correcting the increment value according to the present invention, and FIG. 7 is a timing diagram for correcting the increment value.
また第8図は本発明によるインクリメント値の訂正値
を定めるための真理値表を示す。FIG. 8 shows a truth table for determining the correction value of the increment value according to the present invention.
即ち本発明においてはインクリメントカウンタ303
は、タイミング信号の立ち上がり立ち下がり時にアップ
ダウンカウンタ3034に訂正値読み込み信号を発生する訂
正タイミング信号発生部3031と、A相パルス、B相パル
スから回転方向を判別し例えば正転回転方向であれば論
理信号“0"を出力し逆回転方向であれば論理信号“1"を
出力する正逆転判別部3032と、A相パルス、B相パルス
の排他的論理和を演算する排他的論理和演算部3033と、
B相パルスを例えば正転逆転判別部3032の出力が論理信
号“0"のときにカウントアップし論理信号“1"のときに
カウントダウンするとともに訂正タイミング信号発生部
3031から初期値読み込み信号が発生される毎に排他的論
理和演算部3033の出力を20の桁の、B相パルスを21の桁
の、正転逆転判別部3032の出力を22の桁から26の桁の、
タイミング信号を27の桁の、それぞれ初期値として読み
込むアップダウンカウンタ3034から構成される。That is, in the present invention, the increment counter 303
Is a correction timing signal generator 3031 that generates a correction value read signal to the up / down counter 3034 at the time of rising and falling of the timing signal, and determines the rotation direction from the A-phase pulse and the B-phase pulse. A normal / reverse discrimination unit 3032 that outputs a logic signal “0” and outputs a logic signal “1” if the rotation direction is a reverse direction, and an exclusive OR operation unit that calculates the exclusive OR of the A-phase pulse and the B-phase pulse 3033,
For example, the B-phase pulse counts up when the output of the forward / reverse determining unit 3032 is a logical signal “0”, counts down when the output is a logical signal “1”, and generates a correction timing signal.
The initial value read signal from 3031 digits of output 2 0 of exclusive-OR operation unit 3033 each time it is generated, the B-phase pulse 2 1 digit, the output of the normal rotation reverse rotation determination section 3032 2 2 2 to 6 digits,
Composed timing signals digit 2 7, the up-down counter 3034 to read as respective initial values.
そしてタイミング信号はバイナリーコード形式で表現
された8ビットの回転角のアブソリュート値の第8桁目
と同一周期でかつ4分の1位相の進んだ波形として発生
し、またタイミング信号はA相B相よりなる2相パルス
の1周期の間に立ち上りあるいは立ち下りするように調
整されるため、タイミング信号の立ち上りあるいは立ち
下り時にタイミング信号と2相パルスから回転角のイン
クリメント値の絶対値を定めることが可能となる。The timing signal is generated as a waveform having the same period as the eighth digit of the absolute value of the 8-bit rotation angle expressed in the binary code format and a quarter-phase advanced waveform. Since it is adjusted so as to rise or fall during one cycle of the two-phase pulse, it is possible to determine the absolute value of the increment value of the rotation angle from the timing signal and the two-phase pulse when the timing signal rises or falls. It becomes possible.
即ち、タイミング信号がアップダウンカウンタ3034の
27の桁となり、正転逆転判別部3032の出力がアップダウ
ンカウンタ3034の26の桁から22の桁に設定される。That is, the timing signal is
Becomes 2 7 digits, the output of the normal rotation reverse rotation determination section 3032 is set from 2 6 digits of the up-down counter 3034 to 2 2 digits.
アップダウンカウンタ3034の21の桁および20の桁に対
しては4分の1周期位相のずれた2相のインクリメント
パルスから定まる4種類の値のうちの1種類が訂正タイ
ミング信号が出力されるタイミングに対応して設定され
る。One of the four types of values determined from the increment pulses 2 phase shift of a quarter period phase is output correction timing signal for 2 1 digit and 2 0 digit of the up-down counter 3034 Is set in accordance with the timing of
例えば第7A図のタイミング図に示すように正回転中の
時刻t1にカウントミスが発生し、時刻t2においてA相パ
ルスが論理信号“1"B相パルスが論理信号“0"の状態に
あり、訂正タイミング信号が論理信号“0"から“1"に立
ち上ると、第9図の真理値表の第6桁目に従ってアップ
ダウンカウンタ3034の27の桁には論理信号“1"が、26の
桁から22の桁には論理信号“0"が、21の桁には論理信号
“0"が、20の桁には論理信号“1"が読み込れ、アップダ
ウンカウンタの出力は“1、0、0、0、0、0、0、
1"に訂正される。For example the count miss occurs as shown in the timing diagram of Figure 7A at time t 1 in the forward rotation, A-phase pulse at time t 2 is the logic signal "1" B-phase pulses to the state of the logic signal "0" There, the correction timing signal rises to "1" from a logic signal "0", the logic signal "1" to 2 7 digit of the up-down counter 3034 according to the sixth digit of the truth table of Figure 9, 2 6 logic signal to the 2 2 digits from the digit "0", 2 1 of a logic signal "0" for the figures, in the 2 0 digit is included in the room rate readings logic signal "1", the up-down counter Output is "1, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
Corrected to 1 ".
第9図はA相B相パルスとタイミング信号検出波形、
訂正タイミング信号の波形を示す波形図である。FIG. 9 shows the A-phase B-phase pulse and the timing signal detection waveform,
FIG. 4 is a waveform diagram illustrating a waveform of a correction timing signal.
即ちタイミング信号から訂正タイミング信号を発生す
る訂正タイミング信号発生部は波形整形されたA相B相
パルスの一周期の中のどこかで訂正タイミング信号が立
ち上りあるいは立ち下がるように調整されればよい。従
って調整精度は高くなくてもよく、かつ立ち上り立ち下
りのヒステリシスも大きくとれ、大きなノイズマージン
を得ることができる。In other words, the correction timing signal generator that generates the correction timing signal from the timing signal may be adjusted so that the correction timing signal rises or falls somewhere in one cycle of the A-phase and B-phase pulses whose waveforms are shaped. Therefore, the adjustment accuracy does not need to be high, and the rising and falling hysteresis can be made large, and a large noise margin can be obtained.
[発明の効果] 本発明によればインクリメントカウンタにカウントミ
スが発生しても、一定間隔毎にカウンタの値が訂正され
るためカウンタに誤差が累積することを防止できる。[Effect of the Invention] According to the present invention, even if a count error occurs in the increment counter, the value of the counter is corrected at regular intervals, so that accumulation of errors in the counter can be prevented.
またディスクから直接読み取られるタイミング信号波
形の立ち上がり立ち下がりは2相パルスに比較して緩や
かであってよく、パターンの製作精度も、相当の精度を
有すればたり、経済的に有利である。The rising and falling edges of the timing signal waveform directly read from the disk may be gentler than those of the two-phase pulse, and the pattern can be produced with a high degree of precision or is economically advantageous.
さらに訂正タイミング信号発生部は2相パルスの1周
期の間に訂正タイミング信号が立ち上がりあるいは立ち
下がるようにしきい値を設定すればよいため、調整が容
易であるばかりでなく大きなノイズマージンをとること
が可能となる。Further, since the correction timing signal generator may set the threshold value so that the correction timing signal rises or falls during one cycle of the two-phase pulse, not only the adjustment is easy but also a large noise margin can be taken. It becomes possible.
第1図は本発明の基本構成を示す図、 第2図は本発明に係るハイブリッドエンコーダの側断
図、 第3図は本発明に係るハイブリッドエンコーダのY部の
拡大図、 第4図はハイブリッドエンコーダの筐体に含まれるディ
スクのパターンの概略を示す図、 第5図はハイブリッドエンコーダ筐体に含まれる回路基
板とハイブリッドエンコーダ変換装置の信号処理の機能
を示す図、 第6図は本発明によりインクリメント値を訂正するため
の機能図、 第7図は本発明によりインクリメント値を訂正するため
の演算のタイミング図、 第8図は本発明によりインクリメント値の訂正値を決定
するための真理値表、 第9図は各信号の波形を示す波形図である。 図において、 100……ディスク、 101……読み取り手段、 102……信号処理手段、 103……カウント手段、 104……タイミング信号発生手段、 105……2相パルス発生手段、 106……インクリメント値訂正手段。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a hybrid encoder according to the present invention, FIG. 3 is an enlarged view of a Y portion of the hybrid encoder according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a pattern of a disk included in an encoder housing, FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit board included in a hybrid encoder housing and a signal processing function of a hybrid encoder converter, and FIG. FIG. 7 is a functional diagram for correcting an increment value, FIG. 7 is a timing chart of an operation for correcting an increment value according to the present invention, FIG. 8 is a truth table for determining a corrected value of the increment value according to the present invention, FIG. 9 is a waveform diagram showing the waveform of each signal. In the figure, 100 ... disk, 101 ... reading means, 102 ... signal processing means, 103 ... counting means, 104 ... timing signal generating means, 105 ... two-phase pulse generating means, 106 ... increment value correction means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−305316(JP,A) 特開 平1−305317(JP,A) 特開 平1−153910(JP,A) 特開 昭63−117214(JP,A) 特開 平1−23107(JP,A) 特開 平1−79619(JP,A) 特開 平1−305314(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/245 G01D 5/249 G01D 5/36 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-1-305316 (JP, A) JP-A-1-305317 (JP, A) JP-A-1-153910 (JP, A) JP-A-63- 117214 (JP, A) JP-A-1-23107 (JP, A) JP-A-1-79619 (JP, A) JP-A-1-305314 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7, DB name) G01D 5/245 G01D 5/249 G01D 5/36
Claims (1)
nビットのディジタル信号値のうちの上位mビット(1
<m<n)の回転角をアブソリュート値として出力する
と共に回転軸の回転角に比例した数のパルスを出力する
ために同心円状に形状されたパターンを有するディスク
(100)と、 該ディスク(100)上に形成されたパターンを読み取る
ための読み取り手段(101)と、 該読み取り手段(101)によって読み取られた回転角の
アブソリュート値をバイナリコードで出力するための信
号処理手段(102)と、 該読み取り手段(101)から出力される前記パルスをカ
ウントするためのカウント手段(103)と、から構成さ
れるハイブリッドエンコーダにおいて、 グレーコード形式で表現されたmビットのアブソリュー
ト値の最下位桁の1つ下の桁(m+1ビット目)に相当
する信号を発生するように前記ディスク(100)上にさ
らに形成されたパターンに基づいてタイミング信号を発
生するタイミング信号発生手段(104)と、 前記ディスク(100)に形成された回転軸の回転角に比
例した数のパルスを出力するためのパターンに基づいて
相互に4分の1周期位相のずれた2相のパルスを発生す
る2相パルス発生手段(105)と、 該タイミング信号発生手段(104)の出力と該2相パル
ス発生手段(105)の出力とから定まる訂正値を演算す
るインクリメント値訂正手段(106)を設けることを特
徴としたハイブリッドエンコーダ。An upper m bits (1) of an n-bit digital signal value output as a detection value of a rotation angle of a rotation axis.
A disk (100) having a concentric pattern to output a rotation angle of <m <n) as an absolute value and to output a number of pulses proportional to the rotation angle of the rotation shaft; Reading means (101) for reading a pattern formed thereon; signal processing means (102) for outputting an absolute value of the rotation angle read by the reading means (101) in a binary code; A counting means (103) for counting the pulses output from the reading means (101), one of the least significant digits of the m-bit absolute value expressed in Gray code format Based on the pattern further formed on the disc (100) so as to generate a signal corresponding to the lower digit (the (m + 1) th bit) A timing signal generating means (104) for generating a timing signal in accordance with a pattern for outputting a number of pulses proportional to the rotation angle of a rotating shaft formed on the disk (100). A two-phase pulse generating means (105) for generating two-phase pulses having a shifted periodic phase; a correction value determined from an output of the timing signal generating means (104) and an output of the two-phase pulse generating means (105); A hybrid encoder comprising an increment value correcting means (106) for calculating.
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JPH0483116A JPH0483116A (en) | 1992-03-17 |
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-
1990
- 1990-07-26 JP JP19630190A patent/JP3200846B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH0483116A (en) | 1992-03-17 |
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