(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気検出体からの出力信号に基づいて得られるコンパレータ出力信号のデューティを、温度上昇時でも一定とする磁気式エンコーダを提供する。【解決手段】磁気式エンコーダ１の磁気検出体２からの出力信号３と出力信号３を反転した反転出力信号３Ａを用いて得られた中性電圧２０をコンパレータ基準電圧７として用いることにより、温度上昇時においても、常に、デューティ変化のないコンパレータ出力信号１０を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気式エンコーダ(1)の磁気検出体(2)からの出力信号(3)を第１入力端子(5)に入力するためのコンパレータ(4)と、前記コンパレータ(4)の第２入力端子(6)に入力するためのコンパレータ基準電圧(7)と、前記コンパレータ基準電圧(7)を形成すると共に前記出力信号(3)に直流成分として含まれる中性電圧(20)と、を備え、
前記出力信号(3)の温度変化により変化する前記中性電圧(20)の電圧変化につれて、前記コンパレータ基準電圧(7)が変化し、前記コンパレータ(4)からのコンパレータ出力信号(10)のデューティが一定であるようにしたことを特徴とする磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置。
【請求項２】
前記中性電圧(20)は、前記出力信号(3)と前記出力信号(3)の反転信号である反転出力信号(3A)とを中性電圧取出し演算回路(30)に入力して得られることを特徴とする請求項１記載の磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置。
【請求項３】
磁気式エンコーダ(1)の磁気検出体(2)からの出力信号(3)を第１入力端子(5)に入力するためのコンパレータ(4)と、前記コンパレータ(4)の第２入力端子(6)に入力するためのコンパレータ基準電圧(7)と、前記コンパレータ基準電圧(7)を形成すると共に前記出力信号(3)に直流成分として含まれる中性電圧(20)と、を用い、
前記出力信号(3)の温度変化により変化する前記中性電圧(20)の電圧変化につれて、前記コンパレータ基準電圧(7)が変化し、前記コンパレータ(4)からのコンパレータ出力信号(10)のデューティが一定であるようにしたことを特徴とする磁気式エンコーダの出力信号波形補正方法。
【請求項４】
前記中性電圧(20)は、前記出力信号(3)と前記出力信号(3)の反転信号である反転出力信号(3A)とを中性電圧取出し演算回路(30)に入力して得られることを特徴とする請求項３記載の磁気式エンコーダの出力信号波形補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法に関し、特に、磁気式エンコーダの磁気検出体からの出力信号の中性電圧を成形し、コンパレータの基準電圧とすることで、中性電圧と同じ温度特性を有する基準電圧を作成し、コンパレータ出力信号のデューティが変化することを抑えるための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の磁気式エンコーダ装置としては、文献名は開示していないが、図５に示すことができる。
すなわち、図５において符号１で示されるものは、磁気式エンコーダであり、前記磁気式エンコーダ１の図示しない歯車の歯の回転を検出する周知の磁気検出体２からの擬似サイン波からなるアナログ波形の出力信号３は、コンパレータ４の負側である第１入力端子５に入力されている。前記磁気検出体２は、周知の半導体素子からなり通称ＳＭＲと略される磁気検出素子が用いられている。
【０００３】
前記コンパレータ４の正側である第２入力端子６には、コンパレータ基準電圧７を入力するための基準電源８が接続されている。
前記基準電源８は一対の互いに直列接続された電圧分割用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２と前記抵抗器Ｒ１に接続された電源ＶＤＤとから構成され、各抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点Ｐが前記第２入力端子６に接続されている。
前記コンパレータ４からは、周知のように矩形波状のコンパレータ出力信号１０が出力されるように構成されている。
【０００４】
また、特許文献１には、磁気式リニアエンコーダを用いたシリアルプリンタ装置が示されており、このシリアルプリンタ装置は、図示していないが、記録手段を搭載して往復移動するためのキャリッジと、装置本体に配され磁気パターンを設けたスケール部と、前記キャリッジに搭載され該磁気パターンを読み取る磁気ヘッドと、を備える磁気式リニアエンコーダと、前記磁気ヘッドの検出に応じた信号を基準電圧と比較してパルス信号を出力するコンパレータと、前記基準電圧を変化させる基準電圧可変手段と、前記キャリッジの移動速度が一定であるときに前記コンパレータより出力された前記パルス信号のデューティ比を検出するデューティ検出回路と、を有し、前記デューティ検出回路の検出結果に基づいて、前記基準電圧を調整するシリアルプリンタ装置において、前記磁気ヘッド付近の温度を測定するサーミスタと、前記基準電圧を変化させたときに前記サーミスタで測定した温度を記憶するメモリ部と、を備え、前記装置本体の待機中に前記サーミスタで測定した温度と前記メモリ部に記憶された温度との差が所定値以上の場合は、前記デューティ検出回路により前記パルス信号のデューティ比を検出し、前記基準電圧を調整することを特徴とするシリアルプリンタ装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２４４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の磁気式エンコーダ及びそれを用いた装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の図５の磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置においては、前記磁気検出体２を用いて磁気式エンコーダ１の磁気検出体１で歯車(図示せず)の回転を検出する場合、図６から図８の各波形図で示されるように、前記出力信号３のうちの中性電圧２０は温度上昇に伴って変化するが、前記基準電源８を構成するための一対の抵抗器Ｒ１，Ｒ２が温度ドリフトの少ない高精度のペア抵抗器であるため、前記コンパレータ基準電圧７は一定となっていた。
【０００７】
そのため、前記中性電圧２０から前記コンパレータ基準電圧７（一定）を差し引いた電圧△Ｖは、常温では、図７のように０Ｖとなるように調整しているが、前記電圧△Ｖが温度上昇に伴って直線的に上昇し、前記コンパレータ出力信号１０が図５の正常時から図８で示される異常状態のように、そのデューティ（１周期）が大きく変化することになっていた。
従って、従来のコンパレータ出力信号を用いて、図示しない装置等の制御を行うと、装置の暴走又は停止となることがあり、正常な動作を行うことが困難となっていた。
【０００８】
前記コンパレータ出力信号１０が前述のように、温度上昇に伴ってデューティ変化を伴うため、前記コンパレータ出力信号１０が変化する許容範囲内でしか装置の制御は行えないことになっていた。
【０００９】
また、前述の特許文献１のシリアルプリンタ装置の場合、パルス信号のデューティ比を検出して基準電圧を調整するために、多くの部品を必要とするため、回路構成が複雑となると共に、コストアップとなっていた。
【００１０】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、磁気式エンコーダの磁気検出体からの出力信号の中性電圧を成形し、コンパレータの基準電圧とすることで、中性電圧と同じ温度特性を有する基準電圧を作成し、コンパレータ出力信号のデューティが変化することを抑えるようにした磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法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】
【００１１】
本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置は、磁気式エンコーダの磁気検出体からの出力信号を第１入力端子に入力するためのコンパレータと、前記コンパレータの第２入力端子に入力するためのコンパレータ基準電圧と、前記コンパレータ基準電圧を形成すると共に前記出力信号に直流成分として含まれる中性電圧と、を備え、前記出力信号の温度変化により変化する前記中性電圧の電圧変化につれて、前記コンパレータ基準電圧が変化し、前記コンパレータからのコンパレータ出力信号のデューティが一定であるようにした構成であり、また、前記中性電圧は、前記出力信号と前記出力信号の反転信号である反転出力信号とを中性電圧取出し演算回路に入力して得られる構成であり、また、本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正方法は、磁気式エンコーダの磁気検出体からの出力信号を第１入力端子に入力するためのコンパレータと、前記コンパレータの第２入力端子に入力するためのコンパレータ基準電圧と、前記コンパレータ基準電圧を形成すると共に前記出力信号に直流成分として含まれる中性電圧と、を用い、前記出力信号の温度変化により変化する前記中性電圧の電圧変化につれて、前記コンパレータ基準電圧が変化し、前記コンパレータからのコンパレータ出力信号のデューティが一定であるようにした方法であり、また、前記中性電圧は、前記出力信号と前記出力信号の反転信号である反転出力信号とを中性電圧取出し演算回路に入力して得られる方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、磁気式エンコーダの磁気検出体からの出力信号の中性電圧を成形し、コンパレータの基準電圧とすることで、中性電圧と同じ温度特性を有する基準電圧を作成し、コンパレータ出力信号のデューティが変化することを抑え、周囲温度が上昇した場合でも、デューティのムラのないコンパレータ出力信号を用いて機器の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法を示す回路図である。
【図２】図１の温度上昇と中性電圧の変化を示す特性図である。
【図３】図２の中性電圧と基準電圧が同じであることを示す特性図である。
【図４】本発明による温度上昇時のコンパレータ出力信号を示す波形図である。
【図５】従来の磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置を示す回路図である。
【図６】図５における温度変化に対する中性電圧特性を示す特性図である。
【図７】従来の中性電圧から基準電圧を差し引いた状態の電圧△Ｖを示す特性図である。
【図８】従来の図５の温度上昇時のコンパレータ出力信号のデューティが変化した状態を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法は、磁気式エンコーダの磁気検出体からの出力信号の中性電圧を成形し、コンパレータの基準電圧とすることで、中性電圧と同じ温度特性を有する基準電圧を作成し、コンパレータ出力信号のデューティが変化することを抑えることである。
【実施例】
【００１５】
以下、図面と共に本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。
すなわち、図１において、符号１で示されるものは、磁気式エンコーダであり、前記磁気式エンコーダ１の図示しない歯車の歯の回転を検出する半導体回路（ＳＭＲ）からなる周知の磁気検出体２からの疑似サイン波からなるアナログ波形の出力信号３は、ｖ＝Ｖｍｓｉｎ（ωｔ）−ＤＣからなり、前記出力信号３を反転したｖ＝Ｖｍｓｉｎ（ωｔ＋π）＋ＤＣである反転出力信号３Ａは、前記反転出力信号３ＡのＤＣ成分である中性電圧２０を取り出すために、中性電圧取出し演算回路３０に入力され、前記中性電圧取出し演算回路３０で演算されたＤＣ成分は中性電圧２０として取出され、コンパレータ基準電圧７としてコンパレータ４の正側である第２入力端子６に入力されている。
【００１６】
前記コンパレータ４の第１入力端子５には、前記出力信号３が入力され、前記中性電圧取出し演算回路３０からの前記中性電圧２０は、コンパレータ基準電圧７として前記コンパレータ４の第２入力端子６に入力されている。
【００１７】
次に、動作について説明する。前述の磁気式エンコーダ１の磁気検出体１で歯車(図示せず)の回転を検出する場合、図２から図４の各波形図で示されるように、前記出力信号３,３Ａのうちの中性電圧２０は、温度上昇に伴って傾きαの傾斜状態で上昇する。
また、前記中性電圧２０は、前記コンパレータ基準電圧７を構成しているため、前記コンパレータ基準電圧７も前記中性電圧２０と同じ前記傾きαで電圧上昇となる。
【００１８】
前記コンパレータ４の第１入力端子５に入力されている前記出力信号３は、前述のように、中性電圧２０及びコンパレータ基準電圧７の温度上昇による電圧変化と同一であるため、結果的に、前記コンパレータ４に入力される出力信号３の電圧変化レベルとコンパレータ基準電圧７の電圧変化レベルは、全く同一である。
【００１９】
従って、図１に示されるように、前記磁気式エンコーダ１の磁気検出体２から出力された出力信号３から成形された前記中性電圧２０によって構成される前記コンパレータ基準電圧７は、前記出力信号３と同じ温度特性の電圧レベルを保持した状態で前記コンパレータ４に入力されるため、図４に示されるように、温度変化に拘わらず、デューティが変化しない矩形のコンパレータ出力信号１０を得ることができる。
【００２０】
尚、本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法の要旨とするところは、以下の通りである。
すなわち、磁気式エンコーダ１の磁気検出体２からの出力信号３を第１入力端子５に入力するためのコンパレータ４と、前記コンパレータ４の第２入力端子６に入力するためのコンパレータ基準電圧７と、前記コンパレータ基準電圧７を形成すると共に前記出力信号３に直流成分として含まれる中性電圧２０と、を備え、前記出力信号３の温度変化により変化する前記中性電圧２０の電圧変化につれて、前記コンパレータ基準電圧７が変化し、前記コンパレータ４からのコンパレータ出力信号１０のデューティが一定であるようにしたことを特徴とする磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法であり、また、前記中性電圧２０は、前記出力信号３と前記出力信号３の反転信号である反転出力信号３Ａとを中性電圧取出し演算回路３０に入力して得られることを特徴とする磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明による磁気式エンコーダの出力信号波形補正装置及び方法は、磁気式エンコーダの磁気検出体からの出力信号に基づいて、コンパレータ基準電圧を生成しているため、温度上昇時においても、コンパレータに入力される出力信号及びコンパレータ基準電圧は同じ電圧変化となり、コンパレータから出力されるコンパレータ出力信号のデューティは常に一定となり、このコンパレータ出力信号を用いるロボット、工作機等の動作精度を維持することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１    磁気式エンコーダ
２    磁気検出体
３    出力信号
３Ａ    反転出力信号
４    コンパレータ
５    第１入力端子
６    第２入力端子
７    コンパレータ基準電圧
１０    コンパレータ出力信号
２０    中性電圧
３０    中性電圧取出し演算回路
【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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