(57)【要約】【課題】アブソリュート信号とインクリメンタル信号との合成を安定して行うことができるエンコーダを得る。【解決手段】アブソリュート信号を検出するアブソリュート信号検出部１０，２０と、インクリメンタル信号を検出するインクリメンタル信号検出部３０と、アブソリュート信号を選択する切替選択部（選択部）５０と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に基づいて対応するインクリメンタル信号の合成対象領域を決定するとともに、決定された合成対象領域から内挿電気角を演算して、選択されたアブソリュート信号の算出値と合成することにより絶対位置を演算するトラック間合成部（合成部）６０とを備え、合成部６０の決定するインクリメンタル信号の合成対象領域が、アブソリュート信号の選択領域より広い。【選択図】        図１
2008203026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アブソリュート・パターンを記録するトラックとインクリメンタル・パターンを記録するトラックとを有するスケールと、
前記アブソリュート・パターンを読み取って位相の異なる複数組のアブソリュート信号を検出するアブソリュート信号検出部と、
前記インクリメンタル・パターンを読み取ってインクリメンタル信号を検出するインクリメンタル信号検出部と、
前記複数組のアブソリュート信号のうちのいずれか一方の選択領域を選択する選択部と、
選択された前記アブソリュート信号の選択領域に基づいて対応するインクリメンタル信号の合成対象領域を決定するとともに、決定された前記合成対象領域から内挿電気角を演算して、前記選択されたアブソリュート信号の算出値と合成することにより絶対位置を演算する合成部とを備え、
前記合成部の決定するインクリメンタル信号の前記合成対象領域が、アブソリュート信号の前記選択領域より広い
ことを特徴とするエンコーダ。
【請求項２】
前記インクリメンタル信号の前記合成対象領域は、前記アブソリュート信号の前記選択領域に対して、検出方向の前方側と後方側に所定量広げられている
ことを特徴とする請求項１に記載のエンコーダ。
【請求項３】
前記選択部は、前記インクリメンタル信号をコンパレートして生成された前記選択信号の“Ｈ”あるいは“Ｌ”に応じて前記アブソリュート信号を選択する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のエンコーダ。
【請求項４】
前記アブソリュート信号検出部は、１つの前記アブソリュート・パターンに対して検出方向の異なる位置で読み取る複数組の前記検出手段である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項５】
前記アブソリュート信号検出部は、位相の異なる複数の前記アブソリュート・パターンに各々に設けられて該パターンを読み取る複数組の検出手段である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項６】
前記アブソリュート信号は、Ｍ系列信号に符号０加えた信号である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項７】
前記アブソリュート信号検出部は、必要とする前記アブソリュート信号より多いビット数の検出素子群にて前記アブソリュート・パターンを読み取り、前記選択部は読み込んだ前記アブソリュート信号の誤り判定を行い、選択された前記アブソリュート信号に誤りがあったとき、他のアブソリュート信号を選択する
ことを特徴とする請求項１、２、４、５、６のいずれか１項に記載のエンコーダ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のエンコーダを位置検出手段として用いたことを特徴とするサーボモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検出体に設けられたトラックを読み込み検出した「０」「１」の組み合わせによるアブソリュート信号から得られる絶対値と正弦波状のインクリメンタル信号から得られる内挿電気角との合成を行うエンコーダ及びこれを用いたサーボモータに関するものであり、特にこのようなエンコーダの演算上の信頼性を向上させることに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような構成のエンコーダにおいて、従来、以下のような検出方式が提案されている。すなわち、被検出体に対する移動部又は固定部の一方に設けたスケールにアブソリュート・パターンとインクリメンタル・パターンとを記録しておく。そして、アブソリュート・パターンを検出方向の異なる位置に設けられた２組の検出素子群で読み取り、２組のアブソリュート信号を検出する。また、インクリメンタル・パターンを他の検出素子で読み取り、得られたインクリメンタル信号から２組のアブソリュート信号のうちのいずれか一方を選択する選択信号を生成する。そして、この選択信号に基づいて２組のアブソリュート信号に対して、検出が不安定となる境界部を避けた選択領域を交互に選択することにより安定した検出を可能とする（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、インクリメンタル・パターンから位相のずれた２つの正弦波形状のインクリメンタル信号を検出して、これら２つのインクリメンタル信号から内挿電気角を演算して、選択されたアブソリュート信号と合成して絶対位置を演算する提案がされている。この提案によれば、アブソリュート信号から得られる粗い絶対位置に対して、スケール全体をインクリメンタル方式としたものと同等の高い分解能を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第２５７１３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に提案された方法においては、アブソリュート信号と合成されるインクリメンタル信号の合成対象領域が、アブソリュート信号の選択領域と同じであったために、アブソリュート信号から得られる絶対位置とインクリメンタル信号から得られる内挿電気角との算出結果に僅かに位相誤差が発生すると正しい演算結果が得られないという未解決の課題を有していた。
【０００６】
図１３は従来のエンコーダにおいて、２組のアブソリュート信号から検出が不安定となる境界部を避けた選択領域を交互に選択される様子と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に対応するインクリメンタル信号の合成対象領域の様子を示す図である。図１３において、第１のアブソリュート信号の選択領域（図中太線）０°〜１８０°に対して、対応するインクリメンタル信号の合成対象領域も０°〜１８０°とされていた。同じく、第２のアブソリュート信号の選択領域（図中太線）１８０°〜３６０°に対して、インクリメンタル信号の合成対象領域も１８０°〜３６０°とされていた。そのため、両者間に相対位相誤差が発生して、例えば第１のアブソリュート信号の位相１８０°に対してインクリメンタル信号の合成すべき演算結果が１８１°となった場合に、ありえない組み合わせであるので適切な演算ができず正しい演算結果が得られなかった。
【０００７】
このようにアブソリュート信号の選択領域とインクリメンタル信号の合成対象領域が同じであった為、アブソリュート信号に位相誤差がわずかでも生じると、トラック間の合成を失敗した。すなわちトラック間合成においてマージンが少なく信頼性に課題があった。      
【０００８】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、アブソリュート信号とインクリメンタル信号との間に相対位相誤差が発生した場合においてもアブソリュート信号とインクリメンタル信号との合成を安定して行うことができ、相対位相誤差に対するマージンが増え、信頼性を向上させることができるエンコーダ及びこれを用いたサーボモータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明に係るエンコーダは、アブソリュート・パターンを記録するトラックとインクリメンタル・パターンを記録するトラックとを有するスケールと、アブソリュート・パターンを読み取って位相の異なる複数組のアブソリュート信号を検出するアブソリュート信号検出部と、インクリメンタル・パターンを読み取ってインクリメンタル信号を検出するインクリメンタル信号検出部と、複数組のアブソリュート信号のうちのいずれか一方の選択領域を選択する選択部と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に基づいて対応するインクリメンタル信号の合成対象領域を決定するとともに、決定された合成対象領域から内挿電気角を演算して、選択されたアブソリュート信号の算出値と合成することにより絶対位置を演算する合成部とを備え、合成部の決定するインクリメンタル信号の合成対象領域が、アブソリュート信号の選択領域より広いことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係るサーボモータは、この発明に係るエンコーダを位置検出手段として用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るエンコーダによれば、インクリメンタル信号の合成対象領域が、アブソリュート信号の選択領域より広いので、相対位相誤差に対するマージンが増え、アブソリュート信号とインクリメンタル信号との間に相対位相誤差が発生した場合においてもアブソリュート信号とインクリメンタル信号との合成を安定して行うことができ、信頼性を向上させる。
【００１２】
また、この発明に係るサーボモータによれば、この発明に係るエンコーダを位置検出手段として用いるので、位置検出の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明にかかるエンコーダの実施の形態を磁気式エンコーダを例に挙げて図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１はこの発明のエンコーダの実施の形態１である磁気式エンコーダの機能ブロック図である。磁気式エンコーダ１００は、磁気スケール（スケール）４０と、アブソリュート信号検出部１０，２０と、インクリメンタル信号検出部３０と、切替選択部（選択部）５０と、トラック間合成部（合成部）６０とを有している。アブソリュート信号検出部１０，２０は、磁気スケール４０から１８０°位相の異なる２組のアブソリュート信号を検出する。インクリメンタル信号検出部３０は、磁気スケール４０から９０°位相の異なる一対のインクリメンタル信号を検出する。切替選択部５０は、インクリメンタル信号に基づいて２組のアブソリュート信号のうちのいずれか一方の組を選択する。トラック間合成部６０は、この選択されたアブソリュート信号とインクリメンタル信号とから絶対位置を演算する。このような構成の磁気式エンコーダ１００は、例えばサーボモータの位置検出手段として用いられる。
【００１５】
図２は磁気スケール４０の詳細と信号検出素子の配置の様子を示す斜視図である。図３は同じ磁気スケール４０を上から見た様子を示す図である。磁気スケール４０は、円板状の回転体５と、回転体５の外周部に形成されたアブソリュート・パターン（アブソリュート・トラック）４０ａと、同じく回転体の外周部に形成されたインクリメンタル・パターン（インクリメンタル・トラック）４０ｂとを有している。アブソリュート・パターン４０ａには、着磁部（図中斜線の部分）を「１」、未着磁部（図中斜線のない部分）を「０」とするアブソリュートコードが記録されている。一方、インクリメンタル・パターン４０ｂには、着磁方向を交互に切り替える交番パターンが記録されている。両パターンは同一周期とされている。
【００１６】
磁気スケール４０の周囲には、所定の間隔を空けて磁気センサ（ＭＲセンサまたはホール素子など）からなる複数の信号検出素子が対向して配置されている。これらの信号検出素子群は磁気スケール４０の回転に伴う磁界変化を検出する。アブソリュート・パターン４０ａに対向して８個のアブソリュート信号検出素子が配置されている。８個のアブソリュート信号検出素子のうち、第１のアブソリュート信号検出素子群１ａ〜１ｄは、第１のアブソリュート信号検出部１０を構成している。第２のアブソリュート信号検出素子群２ａ〜２ｄは、第２のアブソリュート信号検出部２０を構成している。インクリメンタル・パターン４０ｂに対向して２つのインクリメンタル信号検出素子Ａ，Ｂが配置されている。このインクリメンタル信号検出素子Ａ，Ｂは、インクリメンタル信号検出部３０を構成している。
【００１７】
図４はアブソリュート・パターン４０ａの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群１ａ〜１ｄおよび第２のアブソリュート信号検出素子群２ａ〜２ｄの配置の様子と、インクリメンタル・パターン４０ｂの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子Ａ，Ｂの配置の様子を示している。アブソリュート・パターン４０ａの着磁ピッチは、インクリメンタル・パターン４０ｂの着磁ピッチと同じとされている。そして、第１のアブソリュート信号検出素子群１ａ〜１ｄおよび第２のアブソリュート信号検出素子群２ａ〜２ｄとは、インクリメンタル・パターン４０ｂの着磁パターンに対し１８０°位相差位置に配置されている。そして、得られる信号に関して、第１のアブソリュート信号の各ビット（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の位相中心±９０°と第１のインクリメンタル信号の０°〜１８０°部が、また第２のアブソリュート信号の各ビット（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）の位相中心±９０°と第２のインクリメンタル信号の１８０°〜３６０°部が同位相で一致するよう、磁気スケール４０の着磁パターンと信号検出素子の検出位置とが調整されている（後述の図６参照）。このようにして、アブソリュート信号検出部１０，２０は、アブソリュート・パターン４０ａから位相差１８０°の２組のアブソリュート信号を検出する。インクリメンタル信号検出部３０は、インクリメンタル・パターン４０ｂから位相が９０°異なる２つのインクリメンタル信号を検出する。
【００１８】
図５は一例として第１のアブソリュート信号検出素子群１ａ〜１ｄが読み取る「０」と「１」の組み合わせとこれに対応して選択される第１のインクリメンタル信号の波番号を示している。図５に示されるように本実施の形態アブソリュート信号は、４ビットの「０」と「１」の組み合わせによるＭ系列信号に符号０（４ビットがすべて「０」のとき）加えた信号である。図６は本実施の形態において、２組のアブソリュート信号から検出が不安定となる境界部を避けた選択領域を交互に選択される様子と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に対応するインクリメンタル信号の合成対象領域の様子を示す図である。これら図５、図６及び図１に沿って動作を説明する。
【００１９】
まず、図６の上段に示される位相差１８０°の第１のアブソリュート信号と第２のアブソリュート信号が切替選択部５０に入力される。また、位相が９０°異なる正弦波形状の第１のインクリメンタル信号と第２のインクリメンタル信号が、切替選択部５０とトラック間合成部６０に入力される（図６の下段に第１のインクリメンタル信号のみを示している）。
【００２０】
切替選択部５０は、第１のインクリメンタル信号をコンパレータ５１にてオフセットレベルをしきい値としてコンパレートすることにより切替信号を生成する。そして、この切替信号が“Ｈ”の場合は、第１のアブソリュート信号を選択し、切替信号が“Ｌ”の場合は、第２のアブソリュート信号を選択する。このとき、第１のアブソリュート信号の選択領域（図６中太線）を０°〜１８０°とし、第２のアブソリュート信号の選択領域（図６中太線）を１８０°〜３６０°として、従来技術と同じように検出が不安定となる境界部を避けている。このようにして選択されたアブソリュート信号がトラック間合成部６０に入力される。
【００２１】
トラック間合成部６０は、選択されたアブソリュート信号の「０」と「１」の組み合わせから図５の表に基づいて、インクリメンタル信号の何番目の波と合成すればよいかを判定する。そして、判定された波に対してその合成の対象とする合成対象領域を決定するが、本実施の形態においては、第１のアブソリュート信号が選択されているときには、インクリメンタル信号の合成対象領域を−９０°〜２７０°の領域とし、第２のアブソリュート信号が選択されているときには、インクリメンタル信号の合成対象領域を９０°〜４５０°の領域とする。つまり、本実施の形態においては、インクリメンタル信号の合成対象領域を、検出方向の前方側と後方側とにそれぞれ９０°幅を広げている。
【００２２】
そして、トラック間合成部６０は、上記決定した合成領域における位相が９０°異なる正弦波状の第１、第２のインクリメンタル信号から内挿電気角を算出し、選択されているアブソリュート信号の絶対位置と合成して正確な絶対位置を算出する。
【００２３】
このように、本実施の形態のエンコーダによれば、インクリメンタル信号の合成対象領域を、第１のアブソリュート信号選択時（選択領域０°〜１８０°）には−９０°〜２７０°にして第２のアブソリュート信号選択時（選択領域１８０°〜３６０°）には９０°〜４５０°としている。そのため、アブソリュート信号とインクリメンタル信号との間に相対位相誤差が発生した場合でも、アブソリュート信号とインクリメンタル信号の合成を安定して行うことができ、相対位相誤差に対するマージンが増え信頼性が向上する。
【００２４】
本実施の形態においては、第１のアブソリュート信号の選択領域０°〜１８０°に対して、インクリメンタル信号の合成対象領域を−９０°〜２７０°、第２のアブソリュート信号の選択領域１８０°〜３６０°に対して、インクリメンタル信号の合成対象領域を９０°〜４５０°としているが、これに限られるものではなく、インクリメンタル信号の合成対象領域がアブソリュート信号の選択領域よりも広ければ所定の効果を得ることができる。検出方向の前方側と後方側の両方でなく誤差が発生しやすい何れか一方のみでも所定の効果を得ることができる。
【００２５】
また、本実施の形態においては、アブソリュート信号組が２組であるが、これに限られるものではなく、２組以上に増やしてもよい。例えば、アブソリュート信号組を４組とした場合、各アブソリュート信号の選択領域は、９０°ずつに分かれる。このように、アブソリュート信号組の数が増えるほど、アブソリュート信号の選択領域が狭くなるので、相対的に合成対象領域の割合が増えインクリメンタル信号との合成の際のマージンが増え信頼性が向上する。
【００２６】
実施の形態２．
図７はこの発明に係るエンコーダの実施の形態２におけるアブソリュート・パターンの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群および第２のアブソリュート信号検出素子群の配置の様子と、インクリメンタル・パターンの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子の配置の様子を示している。本実施の形態においては、アブソリュート・パターン４１ａの着磁ピッチが、インクリメンタル・パターン４１ｂの着磁ピッチの１／２とされている。そして、第１のアブソリュート検出素子群１０と第２のアブソリュート検出素子群２０とは、インクリメンタル・パターンの着磁パターンに対し９０°位相差位置に配置されている。選択領域に関しては、第１のアブソリュート信号については０°〜９０°と１８０°〜２７０°、アブソリュート検出素子群２については９０°〜１８０°、２７０°〜３６０°となる。切替信号は第１のインクリメンタル信号と第２のインクリメンタル信号より４逓倍信号として作成される。
【００２７】
図８は本実施の形態において、２組のアブソリュート信号から検出が不安定となる境界部を避けた選択領域を交互に選択される様子と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に対応するインクリメンタル信号の合成対象領域の様子を示す図である。図８において、０°〜９０°領域で第１のアブソリュート信号を選択した場合のインクリメンタル信号の合成対象領域は−１３５°〜２２５°、９０°〜１８０°領域で第２のアブソリュート信号を選択した場合のインクリメンタル信号の合成対象領域は−４５°〜３１５°、１８０°〜２７０°領域で第１のアブソリュート信号を選択した場合のインクリメンタル信号の合成対象領域は４５°〜４０５°、２７０°〜３６０°領域で第２のアブソリュート信号を選択した場合のインクリメンタル信号の合成対象領域は１３５°〜４９５°となる。なお、０°〜９０°と１８０°〜２７０°の領域における第１のアブソリュート信号の値は、１データ移動した値となる。第２のアブソリュート信号についても、９０°〜１８０°、２７０°〜３６０°の領域で、１データ移動した値となる。
【００２８】
本実施の形態のエンコーダによれば、アブソリュート信号の選択領域に対するインクリメンタル信号の合成対象領域のマージンが上がり、トラック間合成の信頼性をさらに向上させることができる。
【００２９】
本実施の形態においては、アブソリュート・パターン４１ａの着磁ピッチがインクリメンタル・パターン４１ｂの着磁ピッチの半分とされているが、例えば１／４や１／８など、アブソリュート・パターンの着磁ピッチがインクリメンタル・パターンの着磁ピッチよりも小さければよい。インクリメンタル・パターンの着磁ピッチに対しアブソリュート・パターンの着磁ピッチを小さくすればするほどトラック間合成のマージンが増える。そして、実施の形態１と同じように、インクリメンタル信号との合成対象領域はアブソリュート信号の選択領域よりも広ければよく、アブソリュート検出素子群の組数は２以上であってもよい。
【００３０】
実施の形態３．
図９はこの発明に係るエンコーダの実施の形態３におけるアブソリュート・パターンの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群および第２のアブソリュート信号検出素子群の配置の様子と、インクリメンタル・パターンの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子の配置の様子を示している。本実施の形態においては、１８０°位相をずらす２本のアブソリュート・パターン４２ａ、４２ｂが設けられている。第１のアブソリュート信号検出素子群１ａ〜１ｄは、アブソリュート・パターン４２ａに対向して設けられている。第２のアブソリュート信号検出素子群２ａ〜２ｄは、アブソリュート・パターン４２ｂに対向して設けられている。インクリメンタル信号検出素子Ａ，Ｂは、実施の形態１と同じようにしてインクリメンタル・パターン４２ｃに対向して設けられている。
【００３１】
このような構成のエンコーダにおいても、実施の形態１のものと概略同様な効果を得ることができる。
【００３２】
実施の形態４．
図１０はこの発明に係るエンコーダの実施の形態４の機能ブロック図である。図１１は実施の形態４におけるアブソリュート・パターンの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群および第２のアブソリュート信号検出素子群の配置の様子と、インクリメンタル・パターンの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子の配置の様子を示す図である。本実施の形態においては、第１のアブソリュート信号検出部１０として、５個の信号検出素子でなる第１のアブソリュート信号検出素子群１ａ〜１ｅがアブソリュート・パターン４０ａに対向して設けられている。同じく第２のアブソリュート信号検出部２０として、５個の信号検出素子でなる第２のアブソリュート信号検出素子群２ａ〜２ｅがアブソリュート・パターン４０ａに対向して設けられている。また、実施の形態１の切替選択部（選択部）５０に替えて誤り判定切替選択部（選択部）７０が設けられている。
【００３３】
図１２は一例として第１のアブソリュート信号検出素子群１ａ〜１ｅが読み取る「０」と「１」の組み合わせとこれに対応して選択される第１のインクリメンタル信号の波番号を示している。図１２に示されるように本実施の形態アブソリュート信号は、５ビットの「０」と「１」の組み合わせによるＭ系列信号に符号０（４ビットがすべて「０」のとき）加えた信号である。誤り判定切替選択部７０は、実施の形態の切替選択部５０の動作に加えてさらに、アブソリュート信号が正しいか否かを判定し、正しいと判定したアブソリュート信号の位相に応じて、インクリメンタル信号との生成対象領域を選択する。本実施の形態では、アブソリュート信号検出素子群の素子数を１個多くして得られる信号を５ビットとしている。アブソリュート・パターン１０ａに４ビットの着磁パターンがされている場合、４個の素子でアブソリュート信号を得ることができるが、追加した素子の出力を用いることで冗長距離を長くすることができ、位置検出に用いる４素子からの出力が正しいか否かを判断することができる。アブソリュート信号においては、アブソリュート・トラックの着磁方向が切り替わるポイントにおいて出力が不定となる領域があることから、この不安定な位置での出力が本来あるべき５出力の組み合わせとは異なる時、誤検出と判定して、もう一組のアブソリュート検出素子群の出力を選択する。そして、このアブソリュート信号の選択結果によって、インクリメンタル信号との合成対象領域を決定する。例えば、アブソリュート検出素子群１を選択した場合のインクリメンタル信号との合成領域は、−９０°〜２７０°となり、アブソリュート検出素子群２を選択した場合のインクリメンタル信号との合成領域は、９０°〜４５０°となる。
【００３４】
本実施の形態のエンコーダによれば、誤り判定切替選択部７０が、アブソリュート信号が正しいか否かを判定し誤りと判定したときには、もう一組のアブソリュート検出素子群の出力を選択するので、アブソリュート信号の選択動作がより確実となり、信頼性が向上する。
【００３５】
なお、上記実施の形態１から４においては、着磁部を「１」未着磁部を「０」としたアブソリュート・パターンを用いたが、「１」と「０」を識別できるパターンであれば磁気式に限らず、光学式、電磁誘導式など種々の検出方式において適用することができる。
【００３６】
また、上記実施の形態では、円板の外周部に設けられたスケールを１６分割しているが、この例に限られることはなく、さらに細分化されたものでもよく逆にもっと粗いものでもよい。さらにはこのようなロータリー型のものに限らず、例えばリニアスケールであってもよい。
【００３７】
さらに、上記実施の形態では、選択信号として正弦波形状のインクリメンタル信号を用いているが、コンパレートして“Ｈ”および“Ｌ”になる信号であれば選択信号として用いることができ、正弦波形状の信号に限らず例えば短形波などでもよい。
【００３８】
また、本発明はアブソリュート信号とインクリメンタル信号の合成方法に関するものであり「０」「１」の組み合わせによるアブソリュート信号から得られる絶対値と正弦波状のインクリメンタル信号から得られる内挿電気角との合成を行うエンコーダであれば、磁気式に限らず、光学式、電磁誘導式など種々の検出方式において適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この発明に係るエンコーダは、「０」「１」の組み合わせによるアブソリュート信号から得られる絶対値と正弦波状のインクリメンタル信号から得られる内挿電気角との合成を行うエンコーダに適用されて好適なものであり、特に不安定となる境界部付近でのトラック間合成を安定して行うことを要求されるエンコーダに適用されて最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明のエンコーダの実施の形態１である磁気式エンコーダの機能ブロック図である。
【図２】磁気式エンコーダの磁気スケールの詳細と信号検出素子の配置の様子を示す斜視図である。
【図３】磁気式エンコーダの磁気スケールを上から見た様子を示す図である。
【図４】アブソリュート・パターンの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群および第２のアブソリュート信号検出素子群の配置の様子と、インクリメンタル・パターンの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子の配置の様子を示す図である。
【図５】第１のアブソリュート信号検出素子群が読み取る「０」と「１」の組み合わせとこれに対応して選択される第１のインクリメンタル信号の波番号を示す図である。
【図６】２組のアブソリュート信号から検出が不安定となる境界部を避けた選択領域を交互に選択される様子と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に対応するインクリメンタル信号の合成対象領域の様子を示す図である。
【図７】この発明に係るエンコーダの実施の形態２におけるアブソリュート・パターンの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群および第２のアブソリュート信号検出素子群の配置の様子と、インクリメンタル・パターンの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子の配置の様子を示す図である。
【図８】実施の形態２の２組のアブソリュート信号から検出が不安定となる境界部を避けた選択領域を交互に選択される様子と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に対応するインクリメンタル信号の合成対象領域の様子を示す図である。
【図９】この発明に係るエンコーダの実施の形態３におけるアブソリュート・パターンの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群および第２のアブソリュート信号検出素子群の配置の様子と、インクリメンタル・パターンの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子の配置の様子を示す図である。
【図１０】この発明のエンコーダの実施の形態４の機能ブロック図である。
【図１１】実施の形態４におけるアブソリュート・パターンの着磁ピッチと第１のアブソリュート信号検出素子群および第２のアブソリュート信号検出素子群の配置の様子と、インクリメンタル・パターンの着磁ピッチとインクリメンタル信号検出素子の配置の様子を示す図である。
【図１２】第１のアブソリュート信号検出素子群が読み取る「０」と「１」の組み合わせと対応して選択される第１のインクリメンタル信号の波番号を示す図である。
【図１３】従来のエンコーダにおいて、２組のアブソリュート信号から検出が不安定となる境界部を避けた選択領域を交互に選択される様子と、選択されたアブソリュート信号の選択領域に対応するインクリメンタル信号の合成対象領域の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ａ〜１ｅ  第１のアブソリュート信号検出素子群
２ａ〜２ｅ  第２のアブソリュート信号検出素子群
５  回転体
１０ａ  アブソリュート・パターン
１０，２０  アブソリュート信号検出部
３０  インクリメンタル信号検出部
４０ａ，４１ａ，４２ａ，４２ｂ  アブソリュート・パターン
４０ｂ，４１ｂ，４２ｃ  インクリメンタル・パターン
４０  磁気スケール
５０  切替選択部
５１  コンパレータ
６０  トラック間合成部
７０  判定切替選択部
１００，１１０  磁気式エンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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