JPH0552590A - Detection element for absolute encoder - Google Patents
Detection element for absolute encoderInfo
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- JPH0552590A JPH0552590A JP3233753A JP23375391A JPH0552590A JP H0552590 A JPH0552590 A JP H0552590A JP 3233753 A JP3233753 A JP 3233753A JP 23375391 A JP23375391 A JP 23375391A JP H0552590 A JPH0552590 A JP H0552590A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、符号板に形成されたパ
タ−ンを読取る複数のセンサをまとめて1枚の基板上に
形成したアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出素子、詳し
くは、最小読取り単位長さが異なる1トラック型アブソ
リュ−ト・パタ−ンを有する別の符号板に対しても、該
検出素子を共用できる技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detection element for an absolute encoder, in which a plurality of sensors for reading a pattern formed on a code plate are collectively formed on one substrate, and more specifically, The present invention relates to a technique in which the detection element can be shared even with another code plate having a one-track type absolute pattern having a different minimum reading unit length.
【0002】[0002]
【従来の技術】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として出力するア
ブソリュ−ト・エンコ−ダは、相対移動可能に組合せた
符号板と検出部とで基本的に構成され、その符号板に
は、絶対位置信号の数字を特定の物理情報に置換えて連
続的に配置したアブソリュ−ト・パタ−ンが形成され、
検出部には、該パタ−ンの物理情報を判別するセンサが
配置される。アブソリュ−ト・エンコ−ダは、外観上、
帯状の符号板に沿って検出部が直線的に移動するリニア
型のものと、円盤または円筒状の符号板に対して検出部
が角移動するロ−タリ−型のものとに大別されるが、い
ずれにせよアブソリュ−ト・パタ−ン上に物理情報とし
て記録された目盛情報(絶対位置信号)を検出部のセン
サにより直接に読取って再び数字に組立て直す計測器で
ある。2. Description of the Related Art An absolute encoder which outputs position information of a detecting portion with respect to a code plate as an absolute position signal peculiar to each relative position is basically composed of a code plate and a detecting portion which are relatively movable. The code plate is formed with an absolute pattern in which the numerals of the absolute position signal are replaced with specific physical information and arranged continuously.
A sensor for discriminating the physical information of the pattern is arranged in the detector. The absolute encoder is
It is roughly classified into a linear type in which the detector moves linearly along the strip-shaped code plate and a rotary type in which the detector moves angularly with respect to the disc or cylindrical code plate. In any case, it is a measuring instrument in which the scale information (absolute position signal) recorded as physical information on the absolute pattern is directly read by the sensor of the detection unit and reassembled into numbers.
【0003】アブソリュ−ト・エンコ−ダとして、従来
は、それぞれピッチの異なる複数本のインクリメンタル
・パタ−ン(多トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン)
を並列に読取って、トラック数だけの桁数の絶対位置信
号を組立てる多トラック型アブソリュ−ト・エンコ−ダ
が一般的であった。しかし、近年では、多トラック型に
代って1トラック型のものが盛んに研究され実用化され
ている。1トラック型アブソリュ−ト・エンコ−ダは、
1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンと呼ばれる1本
の不規則なパタ−ンによってアブソリュ−ト・パタ−ン
が構成されており、パタ−ン本数が少ない分だけ、多ト
ラック型アブソリュ−ト・エンコ−ダに比較して機械構
成が簡略で済み、機械全体の小型化および組立ての自動
化に有利である。Conventionally, as an absolute encoder, a plurality of incremental patterns each having a different pitch (multi-track type absolute pattern) are used.
Was read in parallel, and a multi-track type absolute encoder for assembling an absolute position signal having the number of digits corresponding to the number of tracks was general. However, in recent years, a one-track type has been actively researched and put into practical use instead of the multi-track type. The 1-track type absolute encoder is
The absolute pattern is composed of one irregular pattern called a one-track type absolute pattern, and the number of patterns is small, so that the multi-track type absolute pattern is used. -Compared to the encoder, the machine configuration is simple, which is advantageous for downsizing the entire machine and automating assembly.
【0004】1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン
は、全周期系列やM系列等の特殊な二値数列の1と0を
2種類の最小読取り単位(例えば透明、不透明)に置換
えて1列に並べたものであって、該パタ−ン上で連続し
て隣接した所定複数個の最小読取単位をそれぞれ独立に
読取って二進数(絶対位置信号)を組立てれば、該パタ
−ン上の最小読取単位の個数だけの絶対位置をそれぞれ
相互に判別できる。この絶対位置信号は、「それぞれ異
なるが順序は全くでたらめな二進数」に過ぎないが、安
価に得られる近年の半導体メモリ素子を用いてバイナリ
−コ−ドのような取扱い易い絶対位置信号に1対1に変
換することができる。The 1-track type absolute pattern is one column in which 1 and 0 of a special binary number sequence such as a full-cycle sequence or an M sequence are replaced with two kinds of minimum reading units (for example, transparent and opaque). When a binary number (absolute position signal) is assembled by independently reading a predetermined plurality of minimum reading units that are adjacent to each other on the pattern, The absolute positions of the minimum number of reading units can be discriminated from each other. Although this absolute position signal is merely a "binary number which is different from each other but whose order is completely random", it can be converted into an easy-to-handle absolute position signal such as a binary code by using recent semiconductor memory devices which can be obtained at low cost. It can be converted to one-to-one.
【0005】一方、1トラック型アブソリュ−ト・パタ
−ンを読取るため、検出部には、1トラック型アブソリ
ュ−ト・パタ−ンの最小読取単位長さのピッチで複数個
のセンサが該パタ−ンに沿って配列され、それぞれのセ
ンサが絶対位置信号を構成する各桁の1ビットづつを読
取る。従って、アブソリュ−ト・エンコ−ダの高分解能
化を最小読取単位長さの短縮によって達成しようとする
と、センサのピッチおよび開口が縮小されてセンサの出
力特性のばらつきが拡大し、読取りのSN比も低下する
という問題がある。しかし、これらのセンサに関して
は、近年進歩の著しい半導体製造技術を応用して、特性
および形状の揃った複数のセンサを1枚の基板上に一括
形成した集積回路型の検出素子を利用することができ
る。On the other hand, in order to read the 1-track type absolute pattern, the detection section is provided with a plurality of sensors at a pitch of the minimum reading unit length of the 1-track type absolute pattern. Arranged along the lane, each sensor reads one bit of each digit that constitutes an absolute position signal. Therefore, if it is attempted to achieve high resolution of the absolute encoder by shortening the minimum reading unit length, the sensor pitch and aperture are reduced and the variation of the output characteristics of the sensor is increased, resulting in a read SN ratio. There is also the problem of lowering. However, regarding these sensors, it is possible to use an integrated circuit type detection element in which a plurality of sensors having uniform characteristics and shapes are collectively formed on one substrate by applying semiconductor manufacturing technology that has made remarkable progress in recent years. it can.
【0006】実用的な1トラック型アブソリュ−ト・エ
ンコ−ダの多くは、符号板に、1トラック型アブソリュ
−ト・パタ−ンと並べてインクリメンタル・パタ−ンを
配置したものである。インクリメンタル・パタ−ンは、
等間隔な0、1の繰返しパタ−ンであって、通常、1ト
ラック型アブソリュ−ト・パタ−ンの最小読取単位長さ
をλ、nを自然数として、ピッチλ、または、ピッチλ
/2n のものが採用され、両方を採用して合計2本以上
を使用する場合もある。これらのインクリメンタル・パ
タ−ンの用途は、1トラック型アブソリュ−ト・パタ
−ンの読取位置(時期)を制御して、最小読取単位の境
界領域を避けた読取りを行わせる、最小読取単位長さ
を分割して、さらに細かい刻みの絶対位置信号を組立て
る、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンの検出信
号の立上りを揃えて絶対位置信号の位置精度を向上させ
る、の3つに大別される。Most of the practical one-track type absolute encoders have an incremental pattern arranged on the code plate side by side with the one-track type absolute pattern. Incremental pattern
It is a repeating pattern of 0 and 1 at equal intervals, and normally, the minimum reading unit length of the one-track type absolute pattern is λ, and n is a natural number, the pitch λ or the pitch λ.
/ 2 n is adopted, and both may be adopted to use two or more in total. The application of these incremental patterns is to control the reading position (time) of the 1-track type absolute pattern so that the reading can be performed while avoiding the boundary area of the minimum reading unit. The absolute position signal is divided into smaller parts and assembled into finer increments. The 1-track absolute pattern detection signals are aligned with the rising edges to improve the position accuracy of the absolute position signal. To be done.
【0007】の用途にインクリメンタル・パタ−ンを
用いた1トラック型アブソリュ−ト・エンコ−ダとし
て、本願出願人は、先に、特願平3−103723号の
「アブソリュ−ト・エンコ−ダ」を提案した。ここで
は、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン読取り用と
して、最小読取単位長さに等しいピッチλのセンサ群が
位相差1/2λで2組設けられ、インクリメンタル・パ
タ−ンから得たピッチλの方形波の1、0に応じて2組
のセンサ群を交互に切り替えている。従って、1トラッ
ク型アブソリュ−ト・パタ−ン読取り用のセンサは、見
掛け上、検出部にピッチ1/2λで配列される。As a one-track type absolute encoder using an incremental pattern for the above-mentioned purpose, the applicant of the present application has previously mentioned that the "absolute encoder" of Japanese Patent Application No. 3-103723. Was proposed. Here, for one-track type absolute pattern reading, two sets of sensor groups having a pitch λ equal to the minimum reading unit length are provided with a phase difference of 1 / 2λ, and the pitch obtained from the incremental pattern is set. The two sensor groups are alternately switched according to 1, 0 of the square wave of λ. Therefore, the 1-track type absolute pattern reading sensor is apparently arranged in the detecting portion at a pitch of 1 / 2λ.
【0008】およびの用途にインクリメンタル・パ
タ−ンを用いた光学式の1トラック型アブソリュ−ト・
エンコ−ダの例として、本願出願人は、先に、特願平2
−187988号の「アブソリュ−ト・エンコ−ダ」を
提案した。ここでは、符号板に2本のインクリメンタル
・パタ−ンが配置され、一方のインクリメンタル・パタ
−ンは、そのピッチが1トラック型アブソリュ−ト・パ
タ−ンの最小読取単位長さの1/8に定めてある。この
先願に示されるように、インクリメンタル・パタ−ンの
光学的な検出については、インクリメンタル・パタ−ン
の一部からなるマスク(インデックス・スケ−ル)をセ
ンサ上に固定して、パタ−ンとインデックス・スケ−ル
との重なりを検出する方法を採用でき、この方法によれ
ば、インクリメンタル・パタ−ンの複数ピッチ分をまと
めたSN比の高い検出信号が得られる。従って、アブソ
リュ−ト・エンコ−ダの分解能を向上させる場合、イン
クリメンタル・パタ−ンを用いて最小読取単位長さを分
割する方法は極めて有効である。An optical one-track type absolute-type absolute-type absolute-type absolute-type absolute-type absolute-type absolute-type absolute-type linear-type absolute
As an example of the encoder, the applicant of the present application has previously filed Japanese Patent Application No. 2
Proposed "Absolute Encoder" of No. 187988. Here, two incremental patterns are arranged on the code plate, and the pitch of one of the incremental patterns is ⅛ of the minimum reading unit length of the one-track type absolute pattern. It is stipulated in. As shown in this prior application, for the optical detection of the incremental pattern, a mask (index scale), which is a part of the incremental pattern, is fixed on the sensor, and the pattern is fixed. It is possible to employ a method of detecting the overlap between the index scale and the index scale. According to this method, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio, which is obtained by combining a plurality of pitches of the incremental pattern. Therefore, in order to improve the resolution of the absolute encoder, the method of dividing the minimum reading unit length using the incremental pattern is extremely effective.
【0009】また、1トラック型アブソリュ−ト・パタ
−ンおよびインクリメンタル・パタ−ンに対する光学式
検出手段の例として、本願出願人は、先に、特願平2−
406194号の「光学式アブソリュ−ト・エンコ−
ダ」を提案した。ここでは、両方のパタ−ンに対するす
べてのセンサが共通な検出素子内(基板上)に配置され
ており、読取り用の光源も共用されている。Further, as an example of the optical detecting means for the one-track type absolute pattern and the incremental pattern, the applicant of the present application has previously filed Japanese Patent Application No.
No. 406194, "Optical Absolute Enco-
Da ”was proposed. Here, all the sensors for both patterns are arranged in a common detection element (on the substrate), and the light source for reading is also shared.
【0010】これらの先願によれば、アブソリュ−ト・
エンコ−ダの小型化および高分解能化が1トラック型ア
ブソリュ−ト・パタ−ンの最小読取単位長さの縮小なし
にでも可能であり、インクリメンタル・パタ−ンの活用
は、逆に、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンの最
小読取単位数(パルス数)を大幅に減らし、最小読取単
位長さを著しく拡大することをも可能にしている。According to these prior applications, the absolute
The encoder can be downsized and the resolution can be increased without reducing the minimum reading unit length of the 1-track type absolute pattern. Incremental pattern can be used on the contrary. The minimum reading unit number (pulse number) of the type absolute pattern is significantly reduced, and the minimum reading unit length can be significantly increased.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、1トラック
型アブソリュ−ト・パタ−ンだけを単純に読取る初歩的
なアブソリュ−ト・エンコ−ダにせよ、1トラック型ア
ブソリュ−ト・パタ−ンと複数本のインクリメンタル・
パタ−ンを並列に読取る高度な1トラック型アブソリュ
−ト・エンコ−ダにせよ、最小読取単位長さが異なる1
トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンを設けた符号板に
対して、検出素子を共用できないという問題がある。1
トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン検出用のセンサ
は、最小読取単位長さに等しいピッチで配列された、そ
の最小読取り単位長さのパタ−ンにだけ適合する専用部
品であって、異なる最小読取り単位長さの1トラック型
アブソリュ−ト・パタ−ンには転用できない。このこと
は、用途に応じてアブソリュ−ト・エンコ−ダを設計製
作する場合の部品の共通化を妨げ、製品の価格上昇に結
びつく可能性がある。By the way, even if it is a rudimentary absolute encoder that simply reads only the one-track type absolute pattern, it will be called a one-track type absolute pattern. Multiple incremental
Even if it is an advanced 1-track type absolute encoder that reads patterns in parallel, the minimum reading unit length is different 1.
There is a problem that the detection element cannot be shared with the code plate provided with the track-type absolute pattern. 1
The sensors for track type absolute pattern detection are special parts arranged at a pitch equal to the minimum reading unit length and adapted only to the pattern of the minimum reading unit length. It cannot be diverted to a one-track type absolute pattern with a reading unit length. This impedes common use of parts when designing and manufacturing an absolute encoder depending on the application, and may lead to an increase in product price.
【0012】例えば、1トラック型アブソリュ−ト・パ
タ−ン1周の最小読取単位数を100(100パルス)
としたロ−タリ−型アブソリュ−ト・エンコ−ダの検出
素子を60パルスのロ−タリ−型アブソリュ−ト・エン
コ−ダに共用しようとする場合、最小読取単位長さをそ
のままに維持すると、1トラック型アブソリュ−ト・パ
タ−ンの直径を縮小することになる。このとき、検出素
子や光源の取付け位置も符号板上内側に移動されること
になり、これらの新しい配置に合わせて筐体全体を作り
直す必要がある。逆に、検出素子や光源の取付け位置を
そのままにして筐体全体を共用しようとすると、最小読
取単位長さを拡大する結果となり、検出素子における1
トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン検出用センサのピ
ッチも拡大する必要がある。For example, the minimum number of reading units per one track type absolute pattern is 100 (100 pulses).
When the detector element of the rotary type absolute encoder described above is to be shared with the rotary type absolute encoder of 60 pulses, the minimum reading unit length is maintained as it is. The diameter of the one-track type absolute pattern will be reduced. At this time, the mounting positions of the detection element and the light source are also moved to the inside of the code plate, and it is necessary to remake the entire housing in accordance with these new arrangements. On the contrary, if the mounting position of the detection element or the light source is left unchanged and the entire housing is shared, the minimum reading unit length is increased, and
It is also necessary to increase the pitch of the track type absolute pattern detection sensor.
【0013】1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンと
インクリメンタル・パタ−ンを両方読取るようにした検
出素子の場合、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン
の最小読取単位長さの変更は、インクリメンタル・パタ
−ンのピッチの変更および該変更に伴うセンサ相互の位
置調整を伴うのでさらに厄介である。インクリメンタル
・パタ−ンの検出にインデックス・スケ−ルを用いるア
ブソリュ−ト・エンコ−ダの場合、異なるピッチのイン
クリメンタル・パタ−ンに対してインデックス・スケ−
ルを共用できないので、新しい最小読取単位長さに併せ
てインデックス・スケ−ルを作り直し、このインデック
ス・スケ−ルを新しい1トラック型アブソリュ−ト・パ
タ−ンの検出信号に適合するように位置調整する必要が
ある。In the case of a detecting element adapted to read both the 1-track type absolute pattern and the incremental pattern, the minimum reading unit length of the 1-track type absolute pattern is changed. This is further troublesome because it involves changing the pitch of the incremental pattern and adjusting the positions of the sensors relative to each other. In the case of an absolute encoder that uses an index scale to detect an incremental pattern, the index scale is applied to an incremental pattern with a different pitch.
Since the same scale cannot be shared, the index scale is recreated according to the new minimum reading unit length, and this index scale is positioned so as to match the detection signal of the new 1-track absolute pattern. Need to be adjusted.
【0014】つまり、符号板のパタ−ンの作り直しは、
例えば光学式の場合、既存パタ−ンの剥離、金属薄膜形
成、新規パタ−ン形成まで、磁気式の場合は着磁だけと
極めて容易であるのに対して、筐体および検出素子の作
り直し(再利用)はほとんど不可能で、それぞれ新規に
設計製作する必要がある。従って、最小読取単位長さの
変更に対する検出素子の融通の無さは、1トラック型ア
ブソリュ−ト・エンコ−ダの仕様変更に対する、時間的
かつ費用的な大きな障害である。That is, the code plate pattern is remade
For example, in the case of the optical type, it is extremely easy to peel off the existing pattern, form a metal thin film, and form a new pattern, and in the case of the magnetic type, it is extremely easy to just magnetize. Reuse) is almost impossible, and each must be newly designed and manufactured. Therefore, the inflexibility of the detecting element for the change of the minimum reading unit length is a major time and cost obstacle to the change of the specifications of the one-track type absolute encoder.
【0015】本発明は、このような問題点を鑑みてなさ
れたもので、最小読取単位長さの変更に対する融通性が
大きいアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出素子を提供す
ることを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a detection element for an absolute encoder, which has high flexibility for changing the minimum reading unit length. ..
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】請求項1のアブソリュ−
ト・エンコ−ダ用検出素子は、1トラック型アブソリュ
−ト・パタ−ンを読取るアブソリュ−ト・エンコ−ダ用
検出素子において、前記1トラック型アブソリュ−ト・
パタ−ンの最小読取単位長さの1/2未満のピッチで配
列された複数のセンサと、該複数のセンサを所定の個数
間隔で選択する選択手段とからなり、該個数間隔を調整
することで、最小読取単位長さの異なる別の1トラック
型アブソリュ−ト・パタ−ンにも対応できるものであ
る。An absolute solution according to claim 1
The detecting element for the encoder / encoder is the same as the detecting element for the absolute encoder which reads a 1-track type absolute pattern.
A plurality of sensors arranged at a pitch less than 1/2 of the minimum reading unit length of the pattern, and a selection means for selecting the plurality of sensors at a predetermined number of intervals, and adjusting the number of intervals. Thus, it is possible to correspond to another one-track type absolute pattern having a different minimum reading unit length.
【0017】請求項2のアブソリュ−ト・エンコ−ダ用
検出素子は、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンと
インクリメンタル・パタ−ンとを並列に読取り、かつイ
ンクリメンタル・パタ−ンの読取りを該インクリメンタ
ル・パタ−ンとインデックス・スケ−ルとの重なりを検
出することで行うアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出素
子において、前記アブソリュ−ト・パタ−ンの最小読取
単位長さの1/2未満のピッチで配列された複数のセン
サと前記インクリメンタル・パタ−ンとインデックス・
スケ−ルとの重なりを検出する検出用センサとを並べて
設けた基板と、該基板上に交換可能に設けられ、インデ
ックス・スケ−ルが部分的に形成された透明保護板と、
を有するものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a detecting element for an absolute encoder, which reads a 1-track type absolute pattern and an incremental pattern in parallel and reads the incremental pattern. In a detection element for an absolute encoder, which is performed by detecting the overlap between the incremental pattern and the index scale, 1 / of the minimum reading unit length of the absolute pattern A plurality of sensors arranged at a pitch of less than 2 and the incremental pattern and index
A substrate provided side by side with a detection sensor for detecting the overlap with the scale, and a transparent protective plate which is provided on the substrate and is replaceable and on which an index scale is partially formed,
Is to have.
【0018】[0018]
【作用】請求項1のアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出
素子においては、複数のセンサのうち、選択手段に設定
された個数間隔で選択された複数個のセンサによって1
トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンが読取られる。こ
の個数間隔は、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン
のほぼ最小読取単位長さごとに最低1個のセンサが選択
されるように設定される。ここで、ほぼ最小読取単位長
さごととしたのは、センサピッチと最小読取り単位長さ
の比が整数または簡単な分数となる以外の場合でもそれ
ぞれの個数間隔を個別に伸縮調整して、対応できること
を示す。また、最低1個のセンサとしたのは、ほぼ最小
読取単位長さごとのセンサと、その前後いくつかのセン
サとをまとめて1個のセンサとして扱うことができるこ
とを示す。In the detecting element for the absolute encoder according to claim 1, among the plurality of sensors, a plurality of sensors are selected at a number interval set in the selecting means.
A track type absolute pattern is read. This number interval is set so that at least one sensor is selected for each substantially minimum reading unit length of the one-track type absolute pattern. Here, it is assumed that each minimum reading unit length is set so that even if the ratio between the sensor pitch and the minimum reading unit length is not an integer or a simple fraction, each number interval can be adjusted individually for expansion and contraction. Show what you can do. Further, the term "at least one sensor" means that the sensor for each of the minimum reading unit lengths and some sensors before and after that can be collectively handled as one sensor.
【0019】例えば、ある1トラック型アブソリュ−ト
・パタ−ンの8個の最小読取単位を該最小読取単位長さ
λ当り3個のピッチで配列した30個のセンサを用いて
読取る場合、30個のセンサのうち3個ごとに1個選択
して合計8個を設定する。しかし、該8個の出力に、そ
れぞれ隣接する1個づつの出力を加算するようにして1
6個を設定しても、また、それぞれ前後2個づつの出力
を加算するようにして24個を設定してもよい。これに
より、実質的な出力が増加して、読取りのSN比を向上
できる。For example, when reading eight minimum reading units of a certain one track type absolute pattern using 30 sensors arranged at three pitches per minimum reading unit length λ, 30 One of every three sensors is selected to set a total of eight. However, one output is added to each of the eight outputs so as to add one output to each of the eight outputs.
Six may be set, or 24 may be set by adding two outputs before and after each. As a result, the substantial output is increased and the read S / N ratio can be improved.
【0020】この30個のセンサを有する検出素子を用
いて、最小読取単位長さ8/7λの別の1トラック型ア
ブソリュ−ト・パタ−ンを8個の最小読取単位によって
読取る場合、最小読取単位長さが1/8λだけ長いた
め、8個のセンサの設定間隔のうちのいくつかは、4個
おきに設定される。すなわち、30個のセンサを1〜3
0番としたとき、例えば、2、5、9、12、16、1
9、23、26番を設定すればよい。このとき、あるセ
ンサが最小読取単位の中心を検出する符号板と検出素子
の位置関係において、他のセンサは最小読取単位の中心
からずれた位置を検出することになるが、適当な手法を
用いて読取りの時期(位相位置)を限定すれば、読み誤
りを避けることができる。When another one-track type absolute pattern having a minimum read unit length of 8 / 7λ is read by the eight minimum read units by using the detection element having the thirty sensors, the minimum read unit is used. Since the unit length is long by ⅛λ, some of the set intervals of the eight sensors are set every four. That is, 1 to 30 sensors
When set to 0, for example, 2, 5, 9, 12, 16, 1
The numbers 9, 23, and 26 may be set. At this time, in the positional relationship between the code plate and the detection element where one sensor detects the center of the minimum reading unit, the other sensor detects a position deviated from the center of the minimum reading unit. By limiting the timing of reading (phase position), the reading error can be avoided.
【0021】一方、センサピッチをさらに縮小する、
あるいは1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンの最
小読取単位数(パルス数)を減らして最小読取単位長さ
を拡大することにより、最小読取単位長さ当りのセンサ
個数を増加すれば、円滑かつ適正に選択の個数間隔を調
整できる。この場合、のセンサピッチを縮小する場合
は、読取りのSN比を確保するための対策、1トラッ
ク型アブソリュ−ト・パタ−ンのパルス数を減らす場合
は、符号板の分解能を確保するための対策を施しておく
必要がある。On the other hand, the sensor pitch is further reduced,
Alternatively, by increasing the number of sensors per minimum reading unit length by increasing the minimum reading unit length by reducing the minimum reading unit number (pulse number) of the 1-track type absolute pattern, The number interval of selection can be adjusted appropriately. In this case, when the sensor pitch of is reduced, a measure is taken to secure the SN ratio of reading, and when the number of pulses of the 1-track type absolute pattern is reduced, the resolution of the code plate is secured. It is necessary to take measures.
【0022】請求項2のアブソリュ−ト・エンコ−ダ用
検出素子は、光学式の1トラック型アブソリュ−ト・パ
タ−ンに並べて1本以上の光学式のインクリメンタル・
パタ−ンを符号板に配置したアブソリュ−ト・エンコ−
ダに応用される。1トラック型アブソリュ−ト・パタ−
ンについては、請求項1の場合と同様にしてでも、異な
る最小読取単位長さの別の1トラック型アブソリュ−ト
・パタ−ンに対応できる。一方、インクリメンタル・パ
タ−ンについては、パタ−ンとインデックス・スケ−ル
の重なりの透過光検出によって読取られるから、本来の
透明保護板を、インデックス・スケ−ルのピッチを異な
らせた別の透明保護板に交換して、異なるピッチのイン
クリメンタル・パタ−ンに対応できる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a detecting element for an absolute encoder, which is arranged in an optical one-track type absolute pattern and has one or more optical incremental sensors.
Absolute encoder with pattern on code plate
Applied to Da. 1-track type absolute pattern
With respect to the cable, even in the same manner as in the first aspect, it is possible to correspond to another one-track type absolute pattern having a different minimum reading unit length. On the other hand, the incremental pattern is read by detecting the transmitted light when the pattern and the index scale overlap each other, so that the original transparent protective plate is different from the one with the pitch of the index scale being different. It can be replaced with a transparent protection plate to support incremental patterns of different pitches.
【0023】1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン検
出信号に対するインクリメンタル・パタ−ン検出信号の
1ピッチ内の位相調整は、センサを配置した基板に対す
るインデックス・スケ−ルの位置調整により行うことが
できる。従って、該基板に保護板を無調整で精度良く位
置決めできる構造を追加して、ピッチの異なるインデッ
クス・スケ−ルを精度良くそれぞれ形成した何種類かの
透明保護板を準備しておけば、インクリメンタル・パタ
−ンの検出信号の1ピッチ内の位相調整も省略できてさ
らに都合が良い。The phase adjustment of the incremental pattern detection signal with respect to the 1-track type absolute pattern detection signal within one pitch can be performed by adjusting the position of the index scale with respect to the substrate on which the sensor is arranged. it can. Therefore, if you add a structure that allows you to position the protective plate with high precision without adjustment and prepare several types of transparent protective plates with different precision pitches and scales, you can increase the incremental cost. It is more convenient because the phase adjustment within one pitch of the pattern detection signal can be omitted.
【0024】従来の技術で説明したように、インクリメ
ンタル・パタ−ンを用いて1トラック型アブソリュ−ト
・パタ−ンの最小読取単位長さを細かく分割する方法に
よれば、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンの最小
読取単位長さを大幅に拡大しても、不足する分解能を該
方法によって十分に補うことができる。このようにして
達成された最小読取単位長さの拡大は、1トラック型ア
ブソリュ−ト・パタ−ン検出用センサの開口の拡大と、
1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンからセンサまで
の距離の拡大とを同時に可能にする。一方、インクリメ
ンタル・パタ−ンについては、パタ−ンとインデックス
・スケ−ルの間隔さえ小さければ、両者の重なりの透過
光を検出するセンサからインデックス・スケ−ルまでの
距離は広くてもよい。As described in the prior art, according to the method of finely dividing the minimum reading unit length of the one-track type absolute pattern using the incremental pattern, the one-track type absolute pattern is used. Even if the minimum reading unit length of the print pattern is significantly increased, the insufficient resolution can be sufficiently compensated by the method. The expansion of the minimum reading unit length achieved in this way is the expansion of the opening of the 1-track type absolute pattern detection sensor,
It is possible to simultaneously increase the distance from the 1-track type absolute pattern to the sensor. On the other hand, in the case of the incremental pattern, the distance from the sensor for detecting the transmitted light of the overlap between the pattern and the index scale may be wide as long as the distance between the pattern and the index scale is small.
【0025】従って、このような設計手順を採用すれ
ば、センサを配置した基板と符号板との間に透明保護板
を交換可能に配置しても、アブソリュ−ト・エンコ−ダ
の分解能および読取りのSN比は、悪影響を全く受けず
に済む。一方、透明保護板は、勿論、基板上のセンサを
保護し、環境中の湿気、筐体内のごみ、符号板との直接
擦過等に対するアブソリュ−ト・エンコ−ダの抵抗力を
増し、アブソリュ−ト・エンコ−ダの耐久性と信頼性を
向上させる。Therefore, if such a design procedure is adopted, the resolution and reading of the absolute encoder can be achieved even if the transparent protective plate is replaceably arranged between the substrate on which the sensor is arranged and the code plate. The signal-to-noise ratio of is not affected at all. On the other hand, the transparent protective plate, of course, protects the sensor on the substrate and increases the resistance of the absolute encoder to moisture in the environment, dust in the housing, direct rubbing against the code plate, and the like. To improve the durability and reliability of the encoder.
【0026】[0026]
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0027】図1は、第1実施例のアブソリュ−ト・エ
ンコ−ダ用検出素子を説明するための模式図である。こ
こでは、集積回路(センサアレイ)型の検出素子が、光
学式の1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンを平行光
の照明下で読取る。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the detection element for absolute encoder of the first embodiment. Here, an integrated circuit (sensor array) type detection element reads an optical one-track type absolute pattern under the illumination of parallel light.
【0028】図1において、符号板Aの下面には、1ト
ラック型アブソリュ−ト・パタ−ンPが形成され、符号
板Aの上方には、コリメ−トレンズLと光源Rとが配置
されている。検出素子Bには、1トラック型アブソリュ
−ト・パタ−ンPの最小読取単位長さλのほぼ1/4の
ピッチ(1/4λ)で同一基板上に、センサf1〜f2
0を一括形成したセンサアレイFと、センサf1〜f2
0のなかから複数個のセンサを選択して出力u1〜u4
に接続する選択回路Uとが配置される。選択回路Uで選
択されるそれぞれのセンサの個数間隔は、調整器Vによ
り連続的に変更できる。ここで、選択回路Uの調整器V
は、予め、センサf1が出力u1に、センサf5が出力
f2に、センサf9が出力f3に、センサf13が出力
f4にそれぞれ接続されるように設定してある。In FIG. 1, a one-track type absolute pattern P is formed on the lower surface of the code plate A, and a collimating lens L and a light source R are arranged above the code plate A. There is. The detection element B has sensors f1 to f2 on the same substrate at a pitch (1 / 4λ) of about 1/4 of the minimum reading unit length λ of the one-track type absolute pattern P.
Sensor array F in which 0s are collectively formed and sensors f1 to f2
Select a plurality of sensors from 0 and output u1 to u4
And a selection circuit U connected to. The number interval of the respective sensors selected by the selection circuit U can be continuously changed by the adjuster V. Here, the regulator V of the selection circuit U
In advance, the sensor f1 is connected to the output u1, the sensor f5 is connected to the output f2, the sensor f9 is connected to the output f3, and the sensor f13 is connected to the output f4.
【0029】このように構成されたアブソリュ−ト・エ
ンコ−ダ用検出素子においては、光源Rおよびコリメ−
トレンズLで発生した平行光によって、1トラック型ア
ブソリュ−ト・パタ−ンPの影がセンサアレイF上に形
成され、該影の濃度がセンサf1〜f20のそれぞれの
出力に反映される。選択回路Uは、選択された4個のセ
ンサf1、f5、f9、f12の出力をそれぞれ端子u
1、u2、u3、u4に出力させる。In the detecting element for the absolute encoder having the above structure, the light source R and the collimator are used.
The parallel light generated by the lens L forms a shadow of the one-track type absolute pattern P on the sensor array F, and the density of the shadow is reflected in the output of each of the sensors f1 to f20. The selection circuit U outputs the outputs of the four selected sensors f1, f5, f9, and f12 to the terminal u, respectively.
Output to 1, u2, u3, u4.
【0030】このアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出素
子を最小読取単位長さが異なる別の1トラック型アブソ
リュ−ト・パタ−ンに対応させる場合、選択回路Uの調
整器Vを調整し直して、新しい最小読取単位長さに適合
させる。このようにして、光源R、コリメ−トレンズ
L、センサアレイF、選択回路Wは共用できる。When the detecting element for the absolute encoder is made to correspond to another one-track type absolute pattern having a different minimum reading unit length, the adjuster V of the selection circuit U is readjusted. The new minimum reading unit length. In this way, the light source R, the collimating lens L, the sensor array F, and the selection circuit W can be shared.
【0031】図1の選択回路Uにおいて、1トラック型
アブソリュ−ト・パタ−ンの最小読取単位長さλ当り2
個ずつのセンサを選択し、これらのセンサを1つおきに
2組に分け、両方の組を交互に切り替え、最小読取り単
位の境界領域を避けて1トラック型アブソリュ−ト・パ
タ−ンを読取るようにすることもできる。先願の特願平
3−103723号における実施例と同様、このとき、
符号板Aには、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン
Pに並べてピッチλのインクリメンタルパタ−ンが配置
され、インクリメンタル・パタ−ンから得たピッチλの
方形波の1、0に応じて2組のセンサが交互に切り替え
られる。In the selection circuit U of FIG. 1, 2 per minimum reading unit length λ of the one-track type absolute pattern.
Select each sensor, divide these sensors into two groups, and switch between both groups alternately to read the 1-track type absolute pattern while avoiding the boundary area of the minimum reading unit. You can also do so. Similar to the example in Japanese Patent Application No. 3-103723 of the prior application, at this time,
On the code plate A, an incremental pattern with a pitch λ is arranged side by side with a one-track type absolute pattern P, and according to 1, 0 of a square wave with a pitch λ obtained from the incremental pattern. The two sets of sensors are switched alternately.
【0032】図2は第2実施例のアブソリュ−ト・エン
コ−ダ用検出素子の模式図、図3は図2の検出素子の集
積回路の平面図、図4は図2の検出素子の遮光板の平面
図、図5は図2の符号板の部分的な平面図である。図2
の1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンおよびインク
リメンタル・パタ−ンは、図面に垂直な方向に読取られ
る。FIG. 2 is a schematic view of the detecting element for the absolute encoder of the second embodiment, FIG. 3 is a plan view of an integrated circuit of the detecting element of FIG. 2, and FIG. 4 is a light shielding of the detecting element of FIG. FIG. 5 is a plan view of the plate, and FIG. 5 is a partial plan view of the code plate of FIG. Figure 2
The 1-track absolute pattern and the incremental pattern are read in the direction perpendicular to the drawing.
【0033】図2において、符号板Aの下面には、1ト
ラック型アブソリュ−ト・パタ−ンPおよび2本のイン
クリメンタル・パタ−ンI、Jが配置され、符号板Aの
上方には、コリメ−トレンズLと光源Rとが配置されて
いる。プリント基板Kに取付けられた検出素子Bは、半
導体基板Dと、透明保護板Hと、両者を位置決めるケ−
ス(図示せず)とからなる。半導体基板D上には、1ト
ラック型アブソリュ−ト・パタ−ンPの最小読取単位長
さのほぼ1/8のピッチで配列された複数のセンサF
と、インクリメンタル・パタ−ンI検出用のセンサG
と、インクリメンタル・パタ−ンJ検出用のセンサEと
が一括して形成されている。また、透明保護板Hの表面
には遮光膜Sが形成され、遮光膜Sのパタ−ンエッチン
グによって、センサFに相当する位置には長方形の透明
部Cが、センサG、Eに相当する位置にはインデックス
・スケ−ルN、Mがそれぞれ形成される。In FIG. 2, a one-track type absolute pattern P and two incremental patterns I and J are arranged on the lower surface of the code plate A, and above the code plate A, A collimating lens L and a light source R are arranged. The detection element B mounted on the printed circuit board K has a semiconductor substrate D, a transparent protective plate H, and a case for positioning them.
(Not shown). On the semiconductor substrate D, a plurality of sensors F arranged at a pitch of about 1/8 of the minimum reading unit length of the one-track type absolute pattern P.
And a sensor G for detecting the incremental pattern I
And the sensor E for detecting the incremental pattern J are collectively formed. Further, a light shielding film S is formed on the surface of the transparent protective plate H, and by pattern etching of the light shielding film S, a rectangular transparent portion C is provided at a position corresponding to the sensor F and a position corresponding to the sensors G and E. Index scales N and M are formed in each of them.
【0034】図3〜図5において、図5の符号板Aの下
面に形成される1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン
Pは、実際には1対の反転パタ−ンP1、P2からな
る。1対の反転パタ−ンP1、P2に対して設けられた
図3のセンサF1、F2の対応するセンサ同士の出力差
を求めることにより、個々のセンサにおける実質的な出
力値が倍増され、個々のセンサの間口がこのように狭く
ても、読取りのSN比を十分確保することができる。従
って、図4の透明保護板Hの遮光膜Sを除いた透明部C
1、C2も図3のセンサF1、F2に対応して2つ準備
される。3 to 5, the one-track type absolute pattern P formed on the lower surface of the code plate A of FIG. 5 is actually composed of a pair of reversal patterns P1 and P2. .. By obtaining the output difference between the corresponding sensors of the sensors F1 and F2 of FIG. 3 provided for the pair of inversion patterns P1 and P2, the substantial output value of each sensor is doubled, and Even if the frontage of the sensor is so narrow, it is possible to secure a sufficient SN ratio for reading. Therefore, the transparent portion C of the transparent protective plate H of FIG.
Two C1 and C2 are prepared corresponding to the sensors F1 and F2 of FIG.
【0035】図5において、インクリメンタル・パタ−
ンIは1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンP1、P
2の最小読取単位長さに等しいピッチ、一方、インクリ
メンタル・パタ−ンJは1トラック型アブソリュ−ト・
パタ−ンP1、P2の最小読取単位長さの1/4のピッ
チにそれぞれ形成されている。図5のインクリメンタル
・パタ−ンIに対して、図3の半導体基板Dには、4個
のセンサG1、G2、G3、G4が配置される。同様に
インクリメンタル・パタ−ンJに対しては、4個のセン
サE1、E2、E3、E4が配置される。これらのセン
サF1、F2、G1、G2、G3、G4、E1、E2、
E3、E4の出力は、端子Qを通じて半導体基板Dの外
に出力される。In FIG. 5, an incremental pattern is shown.
I is a 1-track type absolute pattern P1, P
Pitch equal to the minimum reading unit length of 2, while the incremental pattern J is a 1-track absolute
The patterns P1 and P2 are formed at a pitch of 1/4 of the minimum reading unit length. In contrast to the incremental pattern I shown in FIG. 5, four sensors G1, G2, G3 and G4 are arranged on the semiconductor substrate D shown in FIG. Similarly, for the incremental pattern J, four sensors E1, E2, E3, E4 are arranged. These sensors F1, F2, G1, G2, G3, G4, E1, E2,
The outputs of E3 and E4 are output to the outside of the semiconductor substrate D through the terminal Q.
【0036】図4の透明保護板Hの遮光膜Sには、4個
のセンサG1、G2、G3、G4に対応させて、インク
リメンタル・パタ−ンIのためのインデックス・スケ−
ルN1、N2、N3、N4が、また、4個のセンサE
1、E2、E3、E4に対応させて、インクリメンタル
・パタ−ンJのためのインデックス・スケ−ルM1、M
2、M3、M4がそれぞれパタ−ン形成されている。イ
ンデックス・スケ−ルN1、N2に対するインデックス
・スケ−ルN3、N4の関係、また、インデックス・ス
ケ−ルM1、M2に対するインデックス・スケ−ルM
3、M4の関係はそれぞれのインクリメンタル・パタ−
ンI、Jの1/4ピッチ分だけずらせたもので、A相、
B相の出力を得るためのものである。The light-shielding film S of the transparent protective plate H shown in FIG. 4 corresponds to the four sensors G1, G2, G3 and G4 and has an index scale for the incremental pattern I.
Le N1, N2, N3, N4, and also four sensors E
Index scales M1 and M for incremental pattern J corresponding to 1, E2, E3 and E4
2, M3 and M4 are formed in patterns. The relationship between the index scales N1 and N2 and the index scales N3 and N4, and the index scales M1 and M2.
The relationship between 3 and M4 is the incremental pattern.
It is shifted by 1/4 pitch of the I and J, A phase,
This is for obtaining the output of the B phase.
【0037】このアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出素
子を最小読取単位長さが異なる別の1トラック型アブソ
リュ−ト・パタ−ンを有する符号板(当然、インクリメ
ンタル・パタ−ンのピッチも異なる)に対応させようと
する場合、透明保護板Hを交換すれば、このアブソリュ
−ト・エンコ−ダ用検出素子をそのまま利用できる。す
なわち、図4のインデックス・スケ−ルN1、N2、N
3、N4のピッチを新しい1トラック型アブソリュ−ト
・パタ−ンの最小読取単位長さのものに改め、インデッ
クス・スケ−ルM1、M2、M3、M4のピッチを新し
い1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンの最小読取単
位長さの1/4のものに改める。A code plate having another one-track type absolute pattern having a different minimum reading unit length from the detection element for the absolute encoder (as a matter of course, the pitch of the incremental pattern is also different). If the transparent protective plate H is replaced, the detecting element for the absolute encoder can be used as it is. That is, the index scales N1, N2, N of FIG.
The pitches of 3 and N4 have been changed to those of the minimum reading unit length of the new 1-track type absolute pattern, and the pitches of the index scales M1, M2, M3 and M4 have been changed to the new 1-track type absolute pattern.・ Revise the pattern to be 1/4 of the minimum reading unit length.
【0038】このように構成された第2実施例のアブソ
リュ−ト・エンコ−ダ用検出素子においては、光源Rか
らの光をコリメ−タレンズLにより平行光とし、平行光
が符号板Aに照射され、各パタ−ンを通過した平行光
が、1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンP1、P2
の場合は、図4の透明保護板Hの透明部C1、C2を通
って図3のセンサF1、F2上に1トラック型アブソリ
ュ−ト・パタ−ンP1、P2どおりの明暗パタ−ンを作
る。このパタ−ンをF1、F2で読取る。一方、図5の
インクリメンタルパタ−ンI、Jを通った光は、図4の
パタ−ンを有する透明保護板Hのインデックス・スケ−
ルN1、N2、N3、N4、M1、M2、M3、M4を
照射する。その通過後の光の強弱を図3のセンサG1、
G2、G3、G4、E1、E2、E3、E4により検出
することでインクリメンタル信号とする。In the absolute encoder detecting element of the second embodiment having the above-mentioned structure, the light from the light source R is collimated by the collimator lens L, and the collimated light is applied to the code plate A. The parallel light that has passed through the respective patterns is converted into one-track type absolute patterns P1 and P2.
In the case of, the 1-track type absolute pattern P1 and P2 as the light-dark pattern is formed on the sensors F1 and F2 of FIG. 3 through the transparent portions C1 and C2 of the transparent protective plate H of FIG. .. This pattern is read by F1 and F2. On the other hand, the light passing through the incremental patterns I and J in FIG. 5 is the index scale of the transparent protective plate H having the pattern in FIG.
Irradiation with N1, N2, N3, N4, M1, M2, M3 and M4. The intensity of the light after passing through the sensor G1 in FIG.
An incremental signal is obtained by detecting by G2, G3, G4, E1, E2, E3, E4.
【0039】絶対位置の検出は、まず、図3のセンサE
1、E2、E3、E4から得た方形波で同期を取ったセ
ンサG1、G2、G3、G4から得た方形波の出力を組
合せて、最小読取単位長さを4分割する補助信号を形成
する。この補助信号を用いて最小読取単位長さの1/4
ごとの絶対位置を判別するとともに、符号板Aと検出素
子Bの現在の位置関係がこの最小読取単位長さの1/4
ごとのどの絶対位置かにより、センサF1、F2からそ
れぞれ1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンP1、P
2を検出する先頭のセンサ番号が決定される。同時に、
この先頭のセンサ番号を先頭にした最小読取単位長さに
相当する個数間隔ごとのセンサがセンサF1、F2から
4個づつ選択されて、1トラック型アブソリュ−ト・パ
タ−ンP1、P2を読取る。これにより、1トラック型
アブソリュ−ト・パタ−ンP1、P2に沿った16個の
絶対位置がそれぞれ判別される。この16個の絶対位置
信号を先の補助絶対位置信号と組合せることにより、1
トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンP1、P2に沿っ
た64個の絶対位置が相互に判別される。The absolute position is first detected by the sensor E of FIG.
The outputs of the square waves obtained from the sensors G1, G2, G3, and G4 synchronized with the square waves obtained from 1, E2, E3, and E4 are combined to form an auxiliary signal that divides the minimum read unit length into four. .. 1/4 of the minimum reading unit length using this auxiliary signal
The absolute positional relationship between the code plate A and the detecting element B is determined to be 1/4 of the minimum reading unit length.
1 track type absolute patterns P1 and P from the sensors F1 and F2 respectively depending on which absolute position
The leading sensor number for detecting 2 is determined. at the same time,
Four sensors are selected from the sensors F1 and F2 for each number interval corresponding to the minimum reading unit length with the head sensor number as the head, and the 1-track type absolute pattern P1 and P2 are read. .. As a result, 16 absolute positions along the 1-track type absolute patterns P1 and P2 are discriminated. By combining these 16 absolute position signals with the previous auxiliary absolute position signal, 1
The 64 absolute positions along the track type absolute patterns P1 and P2 are discriminated from each other.
【0040】図5の符号板Aのパルス数が変更になった
場合、従来であると、図3に示されるセンサF1、F2
のピッチを変更しなければならない。本実施例の場合、
最小読取単位長さがセンサF1、F2のピッチの2倍ま
での1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンおよびこれ
に相当するインクリメンタル・パタ−ンであれば、検出
素子Bの少なくとも半導体基板Dは変更なしでそのまま
転用できる。変更するのは、図4の透明保護板Hのイン
デックス・スケ−ルN1、N2、N3、N4、M1、M
2、M3、M4のピッチだけであって、インデックス・
スケ−ルN1、N2、N3、N4、M1、M2、M3、
M4のピッチを新しい符号板の最小読取単位長さ(また
はパルス数)に応じて変更するのみである。When the number of pulses of the code plate A in FIG. 5 is changed, it is conventional that the sensors F1 and F2 shown in FIG. 3 are used.
You have to change the pitch of. In the case of this embodiment,
If the minimum reading unit length is a one-track type absolute pattern having a pitch up to twice the pitch of the sensors F1 and F2 and an incremental pattern corresponding to this, at least the semiconductor substrate D of the detection element B is It can be diverted without any change. The index scales N1, N2, N3, N4, M1, M of the transparent protective plate H shown in FIG. 4 are changed.
Only the pitch of 2, M3, M4,
Scale N1, N2, N3, N4, M1, M2, M3,
The pitch of M4 is only changed according to the minimum reading unit length (or the number of pulses) of the new code plate.
【0041】本実施例の場合、検出素子BにセンサF
1、F2のすべてセンサの出力をそれぞれ外部に取り出
すようにすると、膨大な端子数が必要となるので、外部
クロックによりセンサF1、F2をシリアル転送させる
シフト・レジスタ・アナログ・スイッチを組込んであ
る。In the case of this embodiment, the detection element B is connected to the sensor F.
If the outputs of all the sensors of 1 and F2 are taken out respectively, an enormous number of terminals are required. Therefore, a shift register analog switch for serially transferring the sensors F1 and F2 by an external clock is incorporated. ..
【0042】[0042]
【発明の効果】請求項1のアブソリュ−ト・エンコ−ダ
用検出素子においては、選択手段に設定される個数間隔
を設定し直す操作だけで、最小読取単位長さがそれぞれ
異なる複数の1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンに
対して1種類の検出素子を共通に使用することができ
る。これにより、検出素子、筐体、光学式のものにあっ
ては光源をそれぞれそのまま共用して、多種類の最小読
取単位長さのアブソリュ−ト・エンコ−ダ(例えば、1
周のパルス数が異なるロ−タリ−型アブソリュ−ト・エ
ンコ−ダ)を設計製作することが可能となる。これによ
り、用途に応じた多種多様なアブソリュ−ト・エンコ−
ダを短い納期で安価に提供できる。According to the detecting element for the absolute encoder of the first aspect of the present invention, a plurality of one tracks having different minimum reading unit lengths can be obtained only by resetting the number interval set in the selecting means. One type of detecting element can be commonly used for the type absolute pattern. As a result, in the case of the detection element, the housing, and the optical type, the light source is shared as it is, and various types of absolute encoders (for example, 1
It is possible to design and manufacture a rotary type absolute encoder) having a different number of pulses on the circumference. This makes it possible to use a wide variety of absolute encoders depending on the application.
We can provide da at low cost with short delivery time.
【0043】請求項2のアブソリュ−ト・エンコ−ダ用
検出素子においては、検出素子の透明保護板を交換また
は作り直すだけで、最小読取単位長さがそれぞれ異なる
複数の1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン、および
ピッチがそれぞれ異なる複数のインクリメンタル・パタ
−ンに対して1種類の検出素子の主要部(基板、配線、
ケ−ス等)を共通に使用することができる。これによ
り、構成部品の共通化が促進されて、用途に応じた多種
多様なアブソリュ−ト・エンコ−ダを短い納期で安価に
提供できる。また、センサが透明保護板により保護され
て、湿度等の環境変化、ごみの侵入、組立て時における
符号板と検出素子の接触等に対する抵抗力が増して、ア
ブソリュ−ト・エンコ−ダの信頼性が向上する。In the detecting element for an absolute encoder according to claim 2, a plurality of one-track type absolute detecting elements having different minimum reading unit lengths can be obtained only by replacing or remaking the transparent protective plate of the detecting element. For a plurality of incremental patterns with different patterns and different pitches, the main part (substrate, wiring,
Can be commonly used. As a result, the commonization of components is promoted, and a wide variety of absolute encoders can be provided at low cost with a short delivery time according to the application. In addition, the sensor is protected by a transparent protective plate, which increases resistance to environmental changes such as humidity, dust intrusion, contact between the code plate and the detection element during assembly, and the reliability of the absolute encoder. Is improved.
【図1】第1実施例のアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検
出素子の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a detection element for an absolute encoder according to a first embodiment.
【図2】第2実施例のアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検
出素子の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a detection element for an absolute encoder according to a second embodiment.
【図3】図2の検出素子の半導体基板の平面図である。3 is a plan view of a semiconductor substrate of the detection element of FIG.
【図4】図2の検出素子の保護板の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a protective plate of the detection element of FIG.
【図5】図2の符号板の部分的な平面図である。5 is a partial plan view of the code plate of FIG. 2. FIG.
A 符号板 B 検出素子 C 透明部 D 半導体基板 E センサ F センサ G センサ H 透明保護板 I インクリメンタル・パタ−ン J インクリメンタル・パタ−ン K プリント基板 L コリメ−タレンズ M インデックス・スケ−ル N インデックス・スケ−ル P 1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ン R 発光ダイオ−ド S 遮光膜 A code plate B detection element C transparent part D semiconductor substrate E sensor F sensor G sensor H transparent protective plate I incremental pattern J incremental pattern K printed circuit board L collimator lens M index scale N index Scale P 1-track type absolute pattern R Light emitting diode S Light-shielding film
Claims (2)
を読取るアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出素子におい
て、前記1トラック型アブソリュ−ト・パタ−ンの最小
読取単位長さの1/2未満のピッチで配列された複数の
センサと、該複数のセンサを所定の個数間隔で選択する
選択手段とからなり、該個数間隔を調整することで、最
小読取単位長さの異なる別の1トラック型アブソリュ−
ト・パタ−ンにも対応できることを特長とするアブソリ
ュ−ト・エンコ−ダ用検出素子。1. A detection element for an absolute encoder for reading a one-track type absolute pattern, wherein the minimum reading unit length of the one-track type absolute pattern is 1/2. A plurality of sensors arranged at a pitch of less than 1 and a selection means for selecting the plurality of sensors at a predetermined number of intervals. By adjusting the number of intervals, another track having a different minimum reading unit length is provided. Type absolute
A detector element for an absolute encoder, which is characterized in that it can also be applied to a touch pattern.
とインクリメンタル・パタ−ンとを並列に読取り、かつ
インクリメンタル・パタ−ンの読取りを該インクリメン
タル・パタ−ンとインデックス・スケ−ルとの重なりを
検出することで行うアブソリュ−ト・エンコ−ダ用検出
素子において、前記アブソリュ−ト・パタ−ンの最小読
取単位長さの1/2未満のピッチで配列された複数のセ
ンサと前記インクリメンタル・パタ−ンとインデックス
・スケ−ルとの重なりを検出する検出用センサとを並べ
て設けた基板と、該基板上に交換可能に設けられ、イン
デックス・スケ−ルが部分的に形成された透明保護板
と、を有することを特長とするアブソリュ−ト・エンコ
−ダ用検出素子。2. A one-track type absolute pattern and an incremental pattern are read in parallel, and the reading of the incremental pattern is performed by the incremental pattern and the index scale. In an absolute encoder detection element for detecting overlap, a plurality of sensors arranged at a pitch less than 1/2 of the minimum reading unit length of the absolute pattern and the incremental sensor. .Transparent with a substrate provided side by side with a detection sensor for detecting the overlap between the pattern and the index scale, and replaceably provided on the substrate, with the index scale partially formed A detection element for an absolute encoder, which has a protective plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3233753A JPH0552590A (en) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Detection element for absolute encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3233753A JPH0552590A (en) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Detection element for absolute encoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0552590A true JPH0552590A (en) | 1993-03-02 |
Family
ID=16960043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3233753A Pending JPH0552590A (en) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Detection element for absolute encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0552590A (en) |
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- 1991-08-22 JP JP3233753A patent/JPH0552590A/en active Pending
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