(57)【要約】【課題】リファレンス電圧のオフセット調整を行うことが可能なオフセット調整機能付磁気エンコーダを提供すること。【解決手段】磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧と、リファレンス電圧２１とを合わせるために、アナログ信号２０の中心電圧を測定し、そのアナログ信号２０の中心電圧にリファレンス電圧２１が合うように、調整用回路６−１，調整用回路６−２の調整用パターン４−１，調整用パターン４−２の切断箇所の組み合わせを決め、切断する。各調整用回路６−１，６−２には、修復用パターン５−１，５−２を有しており、間違えて調整用パターン４−１，４−２を切断した場合に、調整用抵抗器３−１，３−２を再短絡するために、修復用パターン５−１，５−２をはんだ付けなどにより短絡する。【選択図】図２
2011089841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機または電動機により駆動される被駆動体に取り付けられ、前記電動機または前記被駆動体の位置または速度を検出する磁気エンコーダにおいて、
リファレンス電圧の初期の電圧を決めるための電源電圧分圧用の分圧抵抗と、
アナログ信号の中心電圧に前記リファレンス電圧を合わせるための１つまたは複数個直列に配置した微調整用抵抗と、
前記各微調整用抵抗の両端を予め短絡しておくプリント板表面に出ているパターンと、
を有し、
前記リファレンス電圧を前記アナログ信号の中心電圧に合わせるため前記パターンを適宜切断することにより前記リファレンス電圧のオフセット調整を行うことが可能なことを特徴とするオフセット調整機能付磁気エンコーダ。
【請求項２】
前記パターンを切断した後に再度前記オフセット調整するために、前記パターンを切断した微調整用抵抗の両端を再度短絡するためのパッドを前記各微調整用抵抗の両端に更に設けオフセット調整を行うことが可能なことを特徴とする請求項１に記載のオフセット調整機能付磁気エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リファレンス電圧のオフセット調整を行うことが可能な磁気エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
直線あるいは回転体の正確な位置を検出するために光学式、磁気のエンコーダが幅広い分野で用いられている。磁気エンコーダは、構造が簡単であり、耐水性、耐油性など環境条件に対して耐性がある。磁気エンコーダは、例えば、ギアのように表面に凹凸のある被検出体と、これに対向して配置した磁気センサとから主に構成されている。
【０００３】
従来、図８に示されるように、磁気センサ１０からの出力であるアナログ信号２０は、比較器７によりリファレンス電圧２１と比較され、デジタル信号２２に変換されている。
【０００４】
通常、信号処理回路を構成する受動素子の特性などを原因として、磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧とリファレンス電圧２１とはずれが生じる。そこで、磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧にリファレンス電圧２１を合わせるために、磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧を測定し、測定した磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧と同じ電圧になるように、抵抗器１、抵抗器２、および調整用取替抵抗器８からなるリファレンス電圧回路の抵抗分圧回路の抵抗値を選択し、調整用取替抵抗器８を回路基板（図示せず）に実装していた。そのため、数多くの抵抗値の調整用取替抵抗器８を準備しておく必要があり、また、選択した調整用取替抵抗器８を回路基板上に実装するためのはんだ付け作業が必要であり、更には、実装した調整用取替抵抗器８の値を変更する場合、調整用取替抵抗器８を載せ換える工数がかかっていた。
【０００５】
調整用取替抵抗器を載せ換えることに替えて、図９に示されるように、可変抵抗器９を用いる方法も行われている。この場合にも、磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧を測定し、測定した磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧と同じ電圧になるように、可変抵抗器９の抵抗値を設定していた。
【０００６】
また、微調整用の抵抗を予め回路基板に載置しておく技術もある。特許文献１には、微調整抵抗と一対の短絡用ランドとを並列接続しておき、短絡用ランドを適宜はんだ付け作業により電圧調整する技術が開示されている。また、特許文献２には、出力電圧のゼロ点調整抵抗を少なくとも２個以上の抵抗で成形し、前記ゼロ点調整抵抗の配線を導体で直列と並列両方に配線し、機種に応じて導体切断箇所を変えて前記ゼロ点調整抵抗を直列または並列とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３３１１７８号公報
【特許文献２】特開平８−３５８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
背景技術の欄で説明したように、リファレンス電圧を合わせるために数多くの微調整用抵抗を準備しておくことはコストアップにつながり、また、抵抗を載せ換える工数も増加するなど問題であった。また、特許文献１に開示される技術では、抵抗値調整のためにはんだ付け作業を行わなければならず、作業が煩雑であった。また、特許文献２に開示される技術では、抵抗値を調整するために導体を誤って切断した場合、どのように対処するのか明らかでなく、最適な抵抗値に設定することが困難であった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、リファレンス電圧のオフセット調整を行うことが可能な磁気エンコーダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に係る発明は、電動機または電動機により駆動される被駆動体に取り付けられ、前記電動機または前記被駆動体の位置または速度を検出する磁気エンコーダにおいて、リファレンス電圧の初期の電圧を決めるための電源電圧分圧用の分圧抵抗と、アナログ信号の中心電圧に前記リファレンス電圧を合わせるための１つまたは複数個直列に配置した微調整用抵抗と、前記各微調整用抵抗の両端を予め短絡しておくプリント板表面に出ているパターンと、を有し、前記リファレンス電圧を前記アナログ信号の中心電圧に合わせるため前記パターンを適宜切断することにより前記リファレンス電圧のオフセット調整を行うことが可能なことを特徴とするオフセット調整機能付磁気エンコーダである。
請求項２に係る発明は、前記パターンを切断した後に再度前記オフセット調整するために、前記パターンを切断した微調整用抵抗の両端を再度短絡するためのパッドを前記各微調整用抵抗の両端に更に設けオフセット調整を行うことが可能なことを特徴とする請求項１に記載のオフセット調整機能付磁気エンコーダである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、リファレンス電圧のオフセット調整を行うことが可能な磁気エンコーダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明において用いられる調整用回路を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明における磁気センサからのアナログ信号と該信号の中心電圧とリファレンス電圧の関係を説明する図である。
【図４】調整範囲及び許容電圧に応じて調整用回路を複数個直列に配置したことを説明する図である。
【図５】本発明にかかる抵抗値を調整する方法を説明する図である。
【図６】電圧と調整範囲との関係を説明する図である。
【図７】調整用回路を２個直列に接続したリファレンス電圧を調整する回路を説明する図である。
【図８】抵抗器を選択し実装する従来技術を説明する図である。
【図９】可変抵抗器の抵抗値を調整する従来技術を説明する図である。
【図１０】磁気センサからのアナログ信号と該信号の中心電圧とリファレンス電圧の関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術と共通または類似する構成要素については同じ符号を用いて説明する。  
図１は、本発明において用いられる調整用回路を説明する図である。調整用回路６は、リファレンス電圧の調整のために用いられる回路である。従来技術で説明した調整用取替抵抗器８や可変抵抗器９の機能を果たす回路である。図示しないプリント基板上に形成される調整用回路６は、調整用抵抗器３、調整用パターン４、および修復用パターン５を備えている。調整用パターン４と修復用パターン５はそれぞれ、調整用抵抗器３に並列に接続されている。
【００１４】
調整用抵抗器３は、調整用取替抵抗器８や可変抵抗器９に相当する抵抗器である。調整用パターン４は、調整用抵抗器３を短絡するためその両端に接続されている導電性のパターンであり、このパターンは調整用回路６が形成されている図示しないプリント基板の表面に形成されている。調整用パターン４はリファレンス電圧２１を調整するために図示しない切断手段により切断される。また、修復用パターン５は、短絡用の調整用パターン４を切断した後に、調整用抵抗器３を再度短絡するための一対のパターンもしくは一対のパッドである。
【００１５】
調整用抵抗器３と調整用パターン４と修復用パターン５の並び方は、例えば、調整用抵抗器３の一方側に調整用パターン４を配置し、調整用パターン４を挟んで調整用抵抗器３の反対側に修復用パターン５を配置してもよい。また、図１に示される調整用パターン４と修復用パターン５の位置を入れ替えて配置してもよい。修復用パターン５を短絡するためにはんだ付け作業を行うことから、修復作業における調整用抵抗器３への熱のダメージを避ける目的で、調整用パターン４から修復用パターン５を遠方に配置した図１が望ましい。また、調整用抵抗器３、調整用パターン４、および修復用パターン５はプリント基板の同一面に形成してもよいし、調整用パターン４と修復用パターン５を図示しないプリント基板に対して反対側の面に形成してもよい。
【００１６】
調整用抵抗器３に並列に、調整用パターン４と、修復用のパターンもしくはパッドから構成される修復用パターン５を配置することによって、作業者が容易にリファレンス電圧の調整を行うことができる。仮に調整作業で誤って調整用パターン４を切断したとしても、修復用パターン５をはんだ付け作業により短絡することによって、調整用抵抗器３の短絡状態を回復することができる。
【００１７】
次に、調整用回路６を磁気エンコーダのリファレンス電圧のオフセット調整に用いた本発明の実施形態を説明する。図２は、本発明の実施形態を説明する図である。この実施形態では、抵抗器１、抵抗器２に直列に調製用回路６を２つ接続している。磁気センサ１０の端子１１から出力される磁気センサ１０のアナログ信号２０は、比較器７の＋端子に入力する。
【００１８】
リファレンス電圧２１のオフセット調整回路は、抵抗器１、調整用回路６−１、調整用回路６−２、及び抵抗器２から構成されている。このオフセット調整回路には電源電圧が印加されている。リファレンス電圧２１は、調整用回路６−２の調整用抵抗器３−２と抵抗器２とを接続した箇所から取得される。リファレンス電圧２１は、比較器７の−端子に入力する。比較器７は磁気センサ１０からのアナログ信号２０とリファレンス電圧２１との比較を行い、デジタル信号２２を出力する。
【００１９】
図３は、本発明における磁気センサ１０からのアナログ信号２０と該信号の中心電圧とリファレンス電圧２１の関係を説明する図である。図２に示されるように、調整用回路６−１，調整用回路６−２を用いることによって、アナログ信号２０の中心電圧とリファレンス電圧２１とが乖離していた時に、その乖離を解消することができる。
【００２０】
図２に示される回路において、磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧と、
リファレンス電圧２１とを合わせるために、アナログ信号２０の中心電圧を測定し、そのアナログ信号２０の中心電圧にリファレンス電圧２１が合うように、調整用回路６−１，調整用回路６−２の調整用パターン４−１，調整用パターン４−２の切断箇所の組み合わせを決め、切断する。
【００２１】
前述したとおり、各調整用回路６−１，６−２には、修復用パターン５−１，５−２を有しており、間違えて調整用パターン４−１，４−２を切断した場合に、調整用抵抗器３−１，３−２を再短絡するために、修復用パターン５−１，５−２をはんだ付けなどにより短絡する。
【００２２】
なお、磁気エンコーダは、従来技術で説明したように、ギアのように表面に凹凸のある被検出体（図示せず）と、これに対向させて配置した磁気センサ１０から主に構成される。磁気エンコーダは周知のエンコーダである。
【００２３】
図４は、調整範囲及び許容電圧に応じて調整用回路６を複数個直列に配置することを説明する図である。磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧とリファレンス電圧２１を合わせるため、リファレンス電圧２１の初期の電圧を決めるための電源電圧分圧用の抵抗器１，抵抗器２と、分圧した電圧を調整するための調整用抵抗器３とその両端を短絡するプリント板方面に出ている調整用パターン４、その調整用パターン４を切断した後に再度短絡するためのパターンもしくはパッドからなる修復用パターン５を組み合わせた調整用回路６を、必要とする調整範囲及び許容電圧差から決まる個数を直列に配置した回路を用いる。
【００２４】
図５は、本発明にかかる抵抗値を調整する方法を説明する図である。図６は、電圧と調整範囲との関係を説明する図である。図７は、調整用回路６を２個直列に接続したリファレンス電圧２１を調整する回路を説明する図である。図７に示される調整用回路６を２個直列に使用した場合を例として、抵抗値の調整方法を説明する。まず、磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧を測定する。測定した電圧が図６の中心電圧Ｂの範囲に入っていた場合、調整用パターン４の切断箇所を図５により確認する。中心電圧Ｂの範囲の場合、図７の調整用回路６−１の調整用パターン４−１を切断する。
【００２５】
次に、図７に示されるリファレンス電圧２１を調整する回路において、誤って調整用パターン４を切断した時の対処方法について説明する。磁気センサ１０からのアナログ信号２０の中心電圧Ｂの範囲にあり、調整用回路６−１の調整用パターン４−１を切断すべきところ、間違えて調整用回路６−２の調整用パターン４−２を切断してしまった場合、調整用回路６−２の修復用パターン５−２をはんだ付けなどの手法により短絡し、調整用パターン４−１を切断することによって、修正する。
【００２６】
以上説明したように、リファレンス電圧を調整するための調整用回路において、抵抗値の微調整用の抵抗器に並列に短絡用の調整用パターンと再短絡用の修復用パターンとを配設することによって、作業員がリファレンス電圧のオフセット調整作業を円滑に実行することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  抵抗器
２  抵抗器
３，３−１，３−２，・・・，３−ｎ  調整用抵抗器
４，４−１，４−２，・・・，４−ｎ  調整用パターン
５，５−１，５−２，・・・，５−ｎ  修復用パターン
６，６−１，６−２，・・・，６−ｎ  調整用回路
７  比較器
８  調整用取替抵抗器
９  可変抵抗器
１０  磁気センサ
２０  アナログ信号
２１  リファレンス電圧
２２  デジタル信号
Ｖｃｃ  電源電圧
【図１】
2011089841.tif 000003
【図２】
2011089841.tif 000004
【図３】
2011089841.tif 000005
【図４】
2011089841.tif 000006
【図５】
2011089841.tif 000007
【図６】
2011089841.tif 000008
【図７】
2011089841.tif 000009
【図８】
2011089841.tif 000010
【図９】
2011089841.tif 000011
【図１０】
2011089841.tif 000012