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JPH03138524A - エンコーダ - Google Patents

エンコーダ

Info

Publication number
JPH03138524A
JPH03138524A JP1279343A JP27934389A JPH03138524A JP H03138524 A JPH03138524 A JP H03138524A JP 1279343 A JP1279343 A JP 1279343A JP 27934389 A JP27934389 A JP 27934389A JP H03138524 A JPH03138524 A JP H03138524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detection
signals
signal
phase
heads
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
Application number
JP1279343A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Okuya
奥谷 憲男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1279343A priority Critical patent/JPH03138524A/ja
Priority to KR1019900017061A priority patent/KR930011890B1/ko
Priority to US07/601,660 priority patent/US5140240A/en
Publication of JPH03138524A publication Critical patent/JPH03138524A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
    • H03M1/303Circuits or methods for processing the quadrature signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Air Bags (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンコーダに関し、特に複数の検出ヘッドを備
えたエンコーダに関するものである。
(従来の技術) 従来から、1つのコード板に対して複数の検出ヘッドを
配置することによって、コード板の回転中心とスリット
列の中心との間の芯ずれによるスリット列の偏芯回転の
ために発生する位置検出信号の誤差を相殺させ、高精度
の位置検出を可能にしたエンコーダは知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、上記のように複数の検出ヘッドを設けた場合
には、検出ヘッド間の検出信号の位相が一致するように
、1つの検出ヘッドに対して他の検出ヘッドの位置、即
ちそのマスク又は検出器の配置位置を調整する必要があ
り、高分解能のエンコーダにおいては数μm程度の位置
合わせが必要となるため、大変手間が掛かるという問題
があった。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、複数の検出ヘッドを
備えたエンコーダにおいて、検出ヘッドの位置調整を容
易に行えるエンコーダを提供することを目的とする。
(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、複数の検出ヘッド
を備えたエンコーダにおいて、各検出ヘッド又はその検
出器から出力される互いに90゜位相の異なった各一対
の検出信号の内、1つの検出ヘッド又はその検出器から
の一対の検出信号を基準とし、他の検出ヘッド又はその
検出器からの一対の検出信号から互いに適当角度づつ位
相の異なった多数の信号を生成する手段と、生成された
信号から前記基準となる一対の検出信号に最も近い位相
の信号を選択して取り出す選択手段と、前記基準となる
一対の検出信号とその各信号に対応して選択された信号
とを加算して一対の検出信号として出力する加算手段と
を設けたことを特徴とする。
(作 用) 本発明の上記構成によれば、複数の検出ヘッドをそれぞ
れ適当な位置に配置し、基準となる1つの検出ヘッドに
おける検出信号に対して、他の検出ヘッドにおける検出
信号から生成された位相の異なった信号から最も近い位
相の信号を選択手段にて選択して取り出すことによって
、機械的な位置合わせなしで位相の合った検出信号を得
ることができ、非常に簡単な作業で複数の検出ヘッドの
取付作業を完了することができる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図〜第3図を参照しなが
ら説明する。
まず、第3図によりエンコーダの概略構成を説明すると
、■は、被測定軸2に外嵌する中空回転軸であり、その
外周にコード板4の支持フランジ3が設けられている。
この支持フランジ3の一面の受は面にコード板4の内周
部が当接されて固着されている。中空回転軸1は一対の
玉軸受6を介して環状板から成る支持部材7にて回転自
在に支持されている。支持部材7にはコード板4の回転
位置を検出する一対の検出ヘッド8a、8bが180°
の間隔で配設されている。これらの検出へラド8a、8
bは、レーザ光源からコード板4にレーザ光を照射し、
コード板4に規則的に形成されたスリットにより生じた
フラウンホーファ回折像の明暗縞をスリットを介して光
検出器に照射し、その光検出器からの検出信号に基づい
て互いに90°位相の異なった疑偵正弦波の検出信号が
出力されるように構成されている。
9は、コード板4及び検出器8を覆うカバーであり、外
周部が支持部材7の外周に固定されている。6aは、軸
受6の固定ナツトであり、中空回転軸1の外周に螺合さ
れている。そして、中空回転軸1のカバー9及び固定ナ
ラ)6aより軸心方向外側の両端部の外周面は、コード
板4と同一軸心状態に形成された測定面10a、10b
に形成されている。
11は被測定軸2の外周面と中空回転軸1の内周面の間
に介装され、中空回転軸1を軸心調整可能に被測定軸2
に固定する固定手段であり、締結ボルト13にて互いに
引き寄せられる一対のクサビ状スリーブ12a、12b
と、これらクサビ状スリーブ12a、12bの内周に係
合する山形スリーブ14と、外周に係合する山形スリー
ブ15から成るクランプ手段にて構成されている。外周
の山形スリーブ15は軸心方向中央位置で2分割され、
調整用デイスタンスピース16が介装されている。また
、支持部材7の外周には、この支持部材7を回転方向に
のみ固定し他の方向には浮動可能な状態で固定部18に
結合する結合手段17が設けられている。この結合手段
17は、支持部材7から半径方向に突設された保合ビン
19と、この係合ピン19を周方向両側から摺動自在に
挟持するブラケット20とから成っている。
このエンコーダを被測定軸2に取付けるには、中空回転
軸1を被測定軸2に外嵌するとともに、締結ボルト13
を緩めた状態の固定手段11を中空回転軸1の内周面と
被測定軸2の外周面の間に介装し、また支持部材7から
突出している保合ビン19をブラケット20にて挟持し
、次に締結ボルト13を締め付けて被測定軸2と中空回
転軸1を固定した後、被測定軸2を回転させながら測定
而10a、10bにダイヤルゲージを当てて中空回転軸
1の偏心を測定し、その偏心を無くすように締結ボルト
13を少し緩めて中空回転軸1の軸心調整を行い、再び
締結ボルト13を締め付けて固定するという調整作業を
繰り返すことによって被測定軸2と中空回転軸1の軸心
を一致させる。
次に、検出ヘッド8a、8bからの検出信号の処理回路
について、第1図及び第2図に基づいて説明する。ここ
で、検出ヘッド8aと8bから出力される互いに90°
位相の異なった検出信号を各々A+ 、B+ とA2、
B2とし、検出ヘッド8aからの検出信号A、 、B、
を基準としてそれに位相を合わせるように検出へンド8
bからの検出信号A2、B2から生成した信号をA 2
 ’、B2”とし、これらの検出信号AI、A2”と1
3.、B2’を加算して得た互いに90°位相の異なっ
たエンコーダから出力される信号をA、Bとする。
第1図において、検出器8aからの検出信号A、B1は
それぞれ増幅回路21a、2 ]、 bにて増幅されて
加算回路22a、22bに入力されている。又、この加
算回路22a、22bには、第2図に示す検出器8bか
らの検出信号Az 、Bzの処理回路から出力された信
号A2゛、B2+が入力され、これらの信号A1とA 
2 ’の加算信号をA相の信号とし、B1とB2゛の加
算信号をB相の信号として出力するように構成されてい
る。
第2図の信号処理回路において、検出器8bからの検出
信号A2、B2はそれぞれ増幅回路23a、23bにて
増幅されて選択スイッチ26に入力されている。また、
増幅回路23a、23bからの出力信号はそれぞれ反転
回路24a、24bに入力され、その出力信号もそれぞ
れ選択スイッチ26に入力されている。さらに、検出信
号A2とB2が加算回路25aに、検出信号B2と反転
回路24aから出力されたA2の反転信号が加算回路2
5bに、A2の反転信号と反転回路24bから出力され
たB2の反転信号が加算回路25cに、B2の反転信号
と検出信号A2が加算回路25dにそれぞれ入力され、
これらの加算回路25a〜25dの出力信号も選択スイ
ッチ26に入力されている。加算回路25aと25bの
出力信号を信号C,Dとすると、加算回路25cと25
dの出力信号は信号C,Dの反転信号となり、信号A2
、C,B2 、D、A2反転、C反転、B2反転、D反
転は、それぞれ45°づつ順次位相の異なった8つの信
号となり、これらの信号が選択スイッチ26に入力され
ている。そして、選択スイッチ26は、これら8つの信
号の内任意の2つの信号を選択して出力信号A z ’
、B2゛として出力できるように構成されている。
以上の構成によると、上記のように被測定軸2にエンコ
ーダにセットした後、検出ヘッド8a(7)出力信号A
1又はB、の波形と、選択スイッチ26に入力される各
信号の波形をチエツクし、出力信号At、B+ の位相
に最も近い位相の信号を選択スイッチ26にて選択して
検出ヘッド8bによる出力信号A2゛、1321として
出力させることによって、第1図に示すように、加算回
路22a、22bにて検出ヘッド8a、8bによる検出
信号AとA z ’の和信号がA相の検出信号として、
BとBz’の和信号がB相の検出信号として出力される
かくして、各検出ヘラF8a、8bの微細な位置調整を
行わずにそれらの出力信号の位相を合わせることができ
、またこれら2つの検出ヘッド8a、8bの出力信号を
用いることによって、コード板4又はそのスリット列の
偏心回転による誤差が相殺されるとともに2倍の出力を
有する検出信号が得られる。
なお、検出ヘッド8bにWづいて生成する信号の数は多
くする程、雨検出ヘッド8a、8bによる検出信号の位
相を精度良く合わせることができるが、上記実施例のよ
うに8つの信号を生成すれば、位相ずれは最大で±22
.5°であり、出力信号の誤差は(1−cos22.5
°)−3%程度となり、実用上十分な精度が得られる。
又、上記実施例では、一対の検出−・ソドを設けた例を
示したが、全ての方向の偏心を補償するには3つの検出
ヘッドを設ければよく、その場合にも上記実施例と同様
に1つの検出ヘッドによる検比信号を基準として他の2
つの検出ヘッドによる信号の位相を合わせるようにすれ
ばよい。又、上記実施例では検出ヘッドにおける各検出
器からの信号を処理した後の出力信号を用いたが、検出
器からの信号に対して先に上記処理を施せるように構成
してもよい。
(発明の効果) 本発明によれば、複数の検出ヘッドを備えたエンコーダ
において、各検出ヘッドはそれぞれ適当な位置に配置し
、基準となる1つの検出ヘッドにおける検出信号に対し
て、他の検出ヘッドにおける検出信号から生成された位
相の異なった信号から最も近い位相の信号を選択手段に
て選択して取り出すことによって、微細な位置調整なし
で位相の合った検出信号を得ることができ、非常に簡単
な作業で複数の検出ヘッドの取付作業を完了することが
できるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるエンコーダの検出信
号処理回路のブロック図、第2図は一対の検出信号から
互いに位相の異なった多数の信号を得る回路のブロック
図、第3図はエンコーダの概略構成を示す縦断側面図で
ある。 8a、8b 22a、  22b 24a、24b 25a 〜25d 6 検出ヘッド 加算回路 反転回路 加算回路 選択スイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の検出ヘッドを備えたエンコーダにおいて、
    各検出ヘッド又はその検出器から出力される互いに90
    °位相の異なった各一対の検出信号の内、1つの検出ヘ
    ッド又はその検出器からの一対の検出信号を基準とし、
    他の検出ヘッド又はその検出器からの一対の検出信号か
    ら互いに適当角度づつ位相の異なった多数の信号を生成
    する手段と、生成された信号から前記基準となる一対の
    検出信号に最も近い位相の信号を選択して取り出す選択
    手段と、前記基準となる一対の検出信号とその各信号に
    対応して選択された信号とを加算して一対の検出信号と
    して出力する加算手段とを設けたことを特徴とするエン
    コーダ。
JP1279343A 1989-10-25 1989-10-25 エンコーダ Pending JPH03138524A (ja)

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JP1279343A JPH03138524A (ja) 1989-10-25 1989-10-25 エンコーダ
KR1019900017061A KR930011890B1 (ko) 1989-10-25 1990-10-24 부 호 기
US07/601,660 US5140240A (en) 1989-10-25 1990-10-25 Encoder

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JPH03138524A true JPH03138524A (ja) 1991-06-12

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JP (1) JPH03138524A (ja)
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