專利名稱：絕對編碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多種分辨率的絕對編碼器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，作為『做到可以不進行用原點的定位，設(shè)置絕對型旋轉(zhuǎn)編碼器』的技術(shù)，已有如下的提案『將絕對型旋轉(zhuǎn)編碼器安裝并連接到伺服馬達(dá)上之后，在原點位置送出原點復(fù)位信號。如果該信號存在，則用原點復(fù)位信號檢測電路14檢測該信號，用存儲器10保持相對于該時刻的旋轉(zhuǎn)角度的二進制數(shù)據(jù)。以后，通過從葛萊碼/二進制碼變換電路7和多旋轉(zhuǎn)計數(shù)器9的輸出減去該存儲器的保存值，就可以檢測距所設(shè)定的原點位置的旋轉(zhuǎn)角度。』[專利文獻(xiàn)1]特開平6-129875號公報(摘要)但是，在現(xiàn)在的絕對編碼器中，不進行原點的定位，可以將任意的位置作為檢測原點的一種，用1個絕對編碼器可以實現(xiàn)的分辨率被限制在一定的種類。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，用1個絕對編碼器可以實現(xiàn)多種類的分辨率。
有關(guān)本發(fā)明的絕對編碼器是設(shè)有以下單元的絕對編碼器，這些單元是按照預(yù)先設(shè)定的第1檢測分辨率，檢測對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置，輸出表示該絕對位置的信號的絕對位置輸出單元；以及基于以上述絕對位置輸出單元輸出的信號，輸出上述旋轉(zhuǎn)體的位置信息的運算單元，其特征在于
上述運算單元根據(jù)上述絕對位置檢測單元基于上述第1檢測分辨率輸出的信號進行運算修正，輸出對應(yīng)于使用上述第1檢測分辨率的檢測值的、第2檢測分辨率中的相應(yīng)值。
另外，本發(fā)明的絕對編碼器的特征在于具有存儲上述第1檢測分辨率的輸出值與上述第2檢測分辨率的對應(yīng)值的對應(yīng)關(guān)系表的存儲單元，上述運算單元在輸出上述第2檢測分辨率中的上述第1檢測分辨率的對應(yīng)值時，參照存儲于上述存儲單元的上述對應(yīng)關(guān)系表后輸出對應(yīng)值。
另外，本發(fā)明的絕對編碼器的特征在于，上述運算單元接收指示設(shè)定上述旋轉(zhuǎn)體的絕對位置的檢測原點的信號，在接收到該信號的時刻，將與上述絕對位置輸出單元的輸出信號對應(yīng)的位置作為新的檢測原點來設(shè)定。
又，本發(fā)明的絕對編碼器的特征在于上述運算單元在接收指示設(shè)定上述旋轉(zhuǎn)體的絕對位置的檢測原點的信號時，在接收該信號的時刻，將與上述絕對位置輸出單元的輸出信號對應(yīng)的位置作為新的檢測原點，改寫上述對應(yīng)關(guān)系表的值。
又，本發(fā)明的絕對編碼器的特征在于在上述運算單元進行上述運算修正時，上述存儲單元存儲表示要作為上述第2檢測分辨率使用的分辨率的值的信息，在該信息表示的分辨率的值與上述第1檢測分辨率的值不同時，上述運算單元進行上述運算修正。
又，本發(fā)明的絕對編碼器的特征在于上述運算單元接收指示設(shè)定上述分辨率的值的信息的信號并存入上述存儲單元，在接收到指示要輸出該信息的信號時，由上述存儲單元讀出該信息并輸出。
又，本發(fā)明的絕對編碼器的特征在于上述絕對位置輸出單元的結(jié)構(gòu)用形成了表示對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的位圖樣的狹縫板構(gòu)成。
又，本發(fā)明的絕對編碼器的特征在于上述絕對位置輸出單元的結(jié)構(gòu)用隨著旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)動作而旋轉(zhuǎn)的磁鐵、檢測上述磁鐵的磁性的磁性傳感器、將上述磁性傳感器的檢測值變換成電信號的檢測電路構(gòu)成。
依據(jù)本發(fā)明的絕對編碼器，可以用1個絕對編碼器得到多種類的分辨率輸出，且無需進行原點的定位，可以將任意的位置設(shè)定成檢測原點。


圖1是表示實施例1的絕對編碼器的功能方框圖的圖。
圖2是例示說明運算部107進行運算修正，變換分辨率時的對應(yīng)關(guān)系的圖。
圖3是說明運算部107進行如圖2例示的運算修正時的處理流程的圖。
圖4是表示作為運算部107的1個實施例，使用微型計算機時的圖示。
圖5是表示作為運算部107使用圖4那樣的微型計算機電路時的功能方框圖。
圖6是說明圖5的對應(yīng)表511的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是說明10進制數(shù)、2進制碼(二進制代碼)、葛萊碼的對應(yīng)關(guān)系的圖。
圖8是相互變換2進制碼與葛萊碼時的步驟說明。
圖9是說明實施例2的絕對編碼器的功能方框圖。
圖10是說明再設(shè)定原點的優(yōu)點的圖。
圖11是說明圖9的微型計算機電路907進行圖2例示的運算修正時的處理流程的圖。
圖12是說明圖9的對應(yīng)表911的結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是表示實施例3的絕對編碼器的功能方框圖。
圖14表示圖13中的對應(yīng)表1311的內(nèi)容。
圖15是表示實施例3的絕對編碼器連接于外部應(yīng)用設(shè)備時的圖示。
圖16是表示實施例4的絕對編碼器的功能方框圖。
圖17是表示將由LED1301～光電二極管1304構(gòu)成的部分用旋轉(zhuǎn)磁鐵1601、傳感器部1602來構(gòu)成的圖。
圖18是表示傳統(tǒng)的絕對編碼器的功能方框圖。
圖19是用于絕對編碼器的旋轉(zhuǎn)狹縫板的圖示。
圖20是表示傳統(tǒng)的絕對編碼器的絕對位置的位圖樣的一覽表。
圖21是將圖18的一覽表應(yīng)用于實際的狹縫圖案時的圖示。
圖22說明根據(jù)在圖18中說明過的位圖樣的一覽表，得到最終的輸出值時的代碼變換步驟。
圖23說明在絕對編碼器的制造工序中，進行旋轉(zhuǎn)狹縫板的原點位置對合時的作業(yè)情況。
101 LED、102 固定狹縫板、103 旋轉(zhuǎn)狹縫板、104 光電二極管、105 放大電路、106 整形電路、107 運算部、108 接口、501 LED、502固定狹縫板、503 旋轉(zhuǎn)狹縫板、504 光電二極管、505 放大電路、506整形電路、507 微型計算機電路、508 接口、509 存儲器、510 CPU、511 對應(yīng)表、901 LED、902 固定狹縫板、903 旋轉(zhuǎn)狹縫板、904 光電二極管、905 放大電路、906 整形電路、907 微型計算機電路、908接口、909 存儲器、910 CPU、911 對應(yīng)表、1301 LED、1302 固定狹縫板、1303 旋轉(zhuǎn)狹縫板、1304 光電二極管、1305 放大電路、1306 整形電路、1307 微型計算機電路、1308 接口、1309 存儲器、1310 CPU、1311 對應(yīng)表、1501 微型計算機電路、1502 顯示設(shè)備、1503 現(xiàn)在位置顯示部、1504 復(fù)位信號發(fā)送按鈕、1505 分辨率設(shè)定按鈕、1506 分辨率顯示部、1601 旋轉(zhuǎn)磁鐵、1602 磁性傳感器及檢測電路、1605 放大電路、1606 整形電路、1607 運算部(微型計算機電路)、1608 接口、1609 存儲器、1610 CPU、1611 對應(yīng)表、1701 旋轉(zhuǎn)磁鐵、1702 磁性傳感器及檢測電路、1705 放大電路、1706 整形電路、1707 微型計算機電路、1708 接口、1709 存儲器、1710 CPU、1711 對應(yīng)表、1801LED、1802 固定狹縫板、1803 旋轉(zhuǎn)狹縫板、1804 光電二極管、1805 放大電路、1806 整形電路、1808 接口。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明實施例1的絕對編碼器的功能方框圖。
圖1表示的絕對編碼器含有LED101、固定狹縫板102、旋轉(zhuǎn)狹縫板103、光電二極管104、放大電路105、整形電路106、運算部107、接口108。
LED101是光源，LED101發(fā)出的光通過固定狹縫板102、旋轉(zhuǎn)狹縫板103后照射到作為受光元件的光電二極管104，被變換成模擬電信號。
在固定狹縫板102上，遮光部及透光部用蒸鍍、蝕刻等方法來形成。
在旋轉(zhuǎn)狹縫板103上，表示葛萊碼的位圖樣用蒸鍍、蝕刻等的方法來形成。
通過固定狹縫板102及旋轉(zhuǎn)狹縫板103，光電二極管104接收的光將對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)狹縫板103的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置變成用葛萊碼表示的模擬電信號，并被輸入至放大電路105。
再者，絕對位置的檢測分辨率由形成在上述狹縫板上的位圖樣決定。
放大電路105放大光電二極管104輸出的模擬電信號，并輸出至整形電路106。
整形電路106將放大電路105輸出的信號整形，作為表示對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)狹縫板103的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的數(shù)字葛萊碼信號向運算部107輸出。
運算部107基于整形電路106輸出的絕對位置信號進行運算修正，將基于狹縫板的檢測分辨率的絕對位置的值變換成不同檢測分辨率中的相應(yīng)值并輸出。關(guān)于分辨率的運算修正的情況，在后述的圖2中進行詳細(xì)說明。
接口108基于運算部107的輸出，向外部的應(yīng)用設(shè)備等輸出表示位置檢測結(jié)果的信號。
在本發(fā)明中，「絕對位置檢測單元」相當(dāng)于由圖1中的LED101～光電二極管104構(gòu)成的部分。
另外，「運算單元」相當(dāng)于圖1中的運算部107。
這里，為了使本發(fā)明容易理解，就傳統(tǒng)的絕對編碼器進行說明。
圖18是傳統(tǒng)的絕對編碼器的功能方框圖。
圖18所示的絕對編碼器的結(jié)構(gòu)與圖1所示的編碼器大致相同，其不同之處是不存在運算部。
圖19表示用于絕對編碼器的旋轉(zhuǎn)狹縫板(相當(dāng)于圖18的旋轉(zhuǎn)狹縫板1803)的示圖。
用于絕對編碼器的旋轉(zhuǎn)狹縫板表示對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的位圖樣用圖19所示那樣的狹縫來形成。由于在特定的角度位置上的狹縫圖案輸出的位串必然單義地構(gòu)成，如果調(diào)查通過旋轉(zhuǎn)狹縫板的光的位圖樣，則旋轉(zhuǎn)狹縫板的當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)位置被單義地指定。
表示絕對編碼器可將檢測旋轉(zhuǎn)位置精細(xì)到哪種程度的指標(biāo)稱為「分辨率」。分辨率依賴于旋轉(zhuǎn)狹縫板的狹縫圖案的精細(xì)度。亦即，如果沿旋轉(zhuǎn)狹縫板的圓周方向等分割成1024個，在各個位置上分配不同的狹縫圖案，則該旋轉(zhuǎn)狹縫板就構(gòu)成可以表現(xiàn)1024的分辨率(圖19的左上方)。
同樣，如果沿旋轉(zhuǎn)狹縫板的圓周方向等分割成720個，則該旋轉(zhuǎn)狹縫板就可以表現(xiàn)720的分辨率(圖19的右上方)。
這樣一來，通常，由于根據(jù)分辨率確定狹縫圖案，如果狹縫板不同，則其絕對編碼器的分辨率也不同。但是，在分辨率的值構(gòu)成倍數(shù)關(guān)系的情況下，可用單個旋轉(zhuǎn)狹縫板表現(xiàn)多種分辨率。
例如，圖19的右上方所示的旋轉(zhuǎn)狹縫板是在每0.5度分配一種意義的狹縫圖案的狹縫板，而如果在每隔一個計數(shù)絕對位置，則用相同的旋轉(zhuǎn)板也可以得到分辨率360(圖19的右下方)。
再者，附帶說明，圖19為示意圖，不表示正確的狹縫圖案。
圖20是在傳統(tǒng)的絕對編碼器中，表示絕對位置的位圖樣的一覽表。
如圖20的表的左邊所示，為了用狹縫圖案表現(xiàn)分辨率1024，該狹縫圖案必需輸出10位的信息。如該表所示，在狹縫圖案輸出「1」時，表示旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置處在相當(dāng)于1024的「1」的位置上。再者，使用同一狹縫圖案也可以表現(xiàn)分辨率512、分辨率256、分辨率128、分辨率64、分辨率32。
另外，如圖20的右邊所示，為了用狹縫圖案表現(xiàn)分辨率720，該狹縫圖案必需輸出10位分的信息。但是，如圖19說明過的那樣，需用與分辨率1024不同的狹縫圖案。
如該表所示，在使用分辨率720時，從狹縫圖案的輸出值減去152后的值構(gòu)成實際的絕對位置。同樣，在使用分辨率360時，減去76，在使用分辨率180時，減去38。
圖21是將圖20的一覽表應(yīng)用到實際的狹縫圖案時的示圖。
如圖21所示，如果將全部的狹縫圖案使用于全部的范圍，則可以得到最大寬度的分辨率，如果僅使用同樣的狹縫圖案的一部分，則能得到減少了不使用的位寬部分的分辨率。
這樣，用同樣的狹縫圖案可以得到多種分辨率，而由于所得到的分辨率依賴于位數(shù)，被限定在處于倍數(shù)關(guān)系的值上。
圖22說明基于圖20所說明的位圖樣的一覽表得到最終的輸出值時的代碼變換步驟。
通常，由于絕對編碼器的輸出用葛萊碼輸出，為了得到處理容易的二進制代碼和BCD代碼(2進制編碼的10進制(碼))，需進行代碼變換。
例如，在得到BCD碼時，將葛萊碼一次變換成二進制碼，然后變換成BCD碼，這樣就可得到BCD碼。再者，按照圖20中的說明，在使用分辨率720、分辨率360、分辨率180時，需進行規(guī)定的減法計算。
再者，關(guān)于圖22所示的「2進制系」「角度系」的用語，這里進行補充。
所謂「2進制系」的分辨率，指的是圖22所示的分辨率32～分辨率1024，這里，由于存在要求輸出2的乘方的分辨率的應(yīng)用設(shè)備而設(shè)置，使其容易用計算機等處理。
另一種所謂「角度系」的分辨率是在人們想要確認(rèn)旋轉(zhuǎn)角的情況下，例如角度分度那樣，由于2進制數(shù)列表情況變壞，被設(shè)置成可以用360度的角度系來表示的絕對位置。
兩者的分辨率由于所使用的狹縫不同，在現(xiàn)在的絕對編碼器中，在制造時選擇任意一種分辨率系形成狹縫圖案。
本發(fā)明的絕對編碼器是用單一的狹縫圖案可以做到表現(xiàn)兩種分辨率系的絕對編碼器。
下面，進行有關(guān)本實施例1的絕對編碼器的說明。
圖2是例示說明圖1的運算部107進行運算修正，將分辨率1024的絕對位置的值變換成在分辨率360中的對應(yīng)值時的對應(yīng)關(guān)系的圖。
這里所說的運算修正指的是，在例如用分辨率1024的狹縫圖案的情況下，將狹縫圖案的輸出值變換成不同分辨率中的對應(yīng)值。
例如，由于分辨率1024中的絕對位置「256」相當(dāng)于分辨率值的4分之一，該位置與分辨率360中的絕對位置「90」相當(dāng)。
那末，運算部107在用分辨率1024的狹縫圖案來表現(xiàn)分辨率360時，用上述的運算修正進行值的變換，輸出變換后的值。這樣做，就可以用單一的狹縫圖案表現(xiàn)在該狹縫圖案中傳統(tǒng)上不能表現(xiàn)的分辨率。
圖3是說明圖1的運算部107進行圖2例示的運算修正時的處理流程圖。下面就各步驟進行說明。
(S301)運算部107進行規(guī)定的初始化處理。例如，本步驟的處理相當(dāng)于將用于運算的存儲器區(qū)域清除等的處理。
(S302)運算部107讀取要輸出的分辨率的設(shè)定，該設(shè)定也可以在另行設(shè)置的存儲器區(qū)域中預(yù)先存儲，也可以配合旋轉(zhuǎn)狹縫板103的種類，在制造時固定地向運算部107預(yù)先寫入。但是，在這種情況下，要注意可表現(xiàn)的分辨率的種類會受到限定。
(S303)根據(jù)要輸出的分辨率的種類，運算部107進入到以下的S304或S306的任一步驟的處理。
(S304)運算部107讀取整形電路106輸出的絕對位置信號。
(S305)運算部107進行圖2例示的運算修正，將在S304步驟中讀取的絕對位置信號變換成對應(yīng)于輸出分辨率的值。關(guān)于變換運算的詳情用后述的圖6進行說明。
(S306)運算部107讀取整形電路106輸出的絕對位置信號。
(S307)運算部107進行圖2例示的運算修正，將在S306步中讀取的絕對位置信號變換成對應(yīng)于輸出分辨率的值。
(S308)運算部107進行二進制碼與葛萊碼之間的變換處理。將二進制碼和葛萊碼中的一種作為最終輸出值，或者，也可以根據(jù)用途任意規(guī)定。
再者，在上述各步的階段中，若已使用最終輸出值的代碼體系，則省略本步。
(S309)運算部107將運算修正結(jié)果向接口108輸出。
(S310)運算部107按照絕對編碼器主體的動作結(jié)束等判斷是否應(yīng)結(jié)束運算。若繼續(xù)運算，則返回至S303。
圖4是表示作為圖1的運算部107的1實施例，使用微型計算機時的圖。
在使用微型計算機來實現(xiàn)運算部107的情況下，在輸入側(cè)的各端子上分配變換前的的各位信號的輸入值，也可以在輸出側(cè)的各端子上分配變換后的各位信號的輸出值。
再者，運算部107的實現(xiàn)方法不限于微型計算機，也可以用任意的Programmable Logic Controller(PLC可編程邏輯控制器)來實現(xiàn)。
圖5是表示作為圖1的運算部107，使用圖4那樣的微型計算機電路時的功能方框圖。
LED501、固定狹縫板502、旋轉(zhuǎn)狹縫板503、光電二極管504、放大電路505、整形電路506、接口508相當(dāng)于圖1的相應(yīng)部分，省略其說明。
微型計算機電路507相當(dāng)于圖1中的運算部107。
微型計算機電路507包含圖4所示的微型計算機那樣的運算單元及其周邊電路，含有存儲器509、CPU510。
CPU510是進行運算修正的運算單元，例如，可以使用圖4所示那樣的微型計算機。
存儲器509存儲對應(yīng)表511。對應(yīng)表511的詳情用后述的圖6進行說明。
圖6說明圖5的對應(yīng)表511的結(jié)構(gòu)，在圖3的步驟S305和S307中，運算部107是進行運算修正時所使用的裝置。
微型計算機電路507在進行圖3的流程所示的運算修正處理時，參照對應(yīng)表511。
在對應(yīng)表511中，記錄了旋轉(zhuǎn)狹縫板503的輸出值(絕對位置)與對應(yīng)的變換后的值的關(guān)系。
圖6的左側(cè)的表是表示作為旋轉(zhuǎn)狹縫板503，使用分辨率1024的狹縫板時的輸出值一覽，存儲從「0」至「1023」的1024個的值。
圖6右側(cè)的表存儲將左側(cè)的1024個的值變換成分辨率180的對應(yīng)值時的變換后的值。例如，左側(cè)表的值「256」相當(dāng)于全體的4分之一的位置，由于這個值在分辨率180中，相當(dāng)于180的4分之一的「45」，在右側(cè)的表的對應(yīng)位置上，存儲「45」。
由于左側(cè)的值「1023」正好相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)1周并返回至檢測原點的位置，右側(cè)的表的對應(yīng)值存儲「0」。
圖6那樣的對應(yīng)關(guān)系用示于圖6的中央部所示的算式也可以求出，而產(chǎn)生小數(shù)時，是否將它舍去也取決于個別應(yīng)用設(shè)備的情況等，因此，受限于存儲器509所容許的容量和存取速度，可預(yù)先設(shè)置圖6那樣的對應(yīng)表。
再者，在圖6中，例示出將分辨率1024的值變換成分辨率180的值時的對應(yīng)表，而在想要得到其它的多種分辨率的值時，也可以預(yù)先設(shè)置多個對應(yīng)表。
圖7說明10進制數(shù)、2進碼(二進制代碼)、葛萊碼的對應(yīng)關(guān)系。在各代碼體系之間，存在著示于圖7那樣的對應(yīng)關(guān)系。
在圖3的步驟S308中，必要時，需進行2進制碼與葛萊碼的相互變換。2進制碼與葛萊碼均用來表示對應(yīng)的10進數(shù)的值，其對應(yīng)關(guān)系可以容易地求出。
圖8說明2進制碼與葛萊碼相互變換時的步驟。
為了從2進制碼得到對應(yīng)的葛萊碼，進行以下的步驟。
(1)讀取向葛萊碼變換前的2進制碼的位串。
(2)將變換前的2進制碼的位串右移1位。
(3)在變換前的位串與步驟(2)的位串的各位上，進行“異”運算。所得到的位串即是對應(yīng)的葛萊碼。
另外，為了從葛萊碼得到對應(yīng)的2進制碼，進行以下步驟。
(1)讀取變換成2進制碼前的葛萊碼的位串。
(2)將步驟(1)的位串的最上位的位照原樣作為變換后的最上位的位。
(3)將原來的位串的第2位，與步驟(2)的第1位作“異”運算。將所得到的值作為變換后的第2位的值。
(4)～(9)以后，重復(fù)同樣的處理。
在圖3的步驟S308中，運算部107進行上述那樣的運算，進行二進制碼與葛萊碼的相互變換。
之后，運算部107進行步驟S309的處理，向接口108輸出表示運算修正后的絕對位置的二進制碼或葛萊碼。
如上所述，依據(jù)本實施例1的絕對編碼器，是設(shè)有下列單元的絕對編碼器，這些單元是根據(jù)預(yù)先規(guī)定的第1檢測分辨率，檢測對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置，并輸出表示該絕對位置的信號的絕對位置輸出單元；基于上述絕對位置輸出單元輸出的信號，輸出上述旋轉(zhuǎn)體的位置信息的運算單元；基于上述絕對位置檢測單元根據(jù)上述第1檢測分辨率輸出的信號，上述運算單元進行運算修正，由于對應(yīng)于用上述第1檢測分辨率的檢測值，輸出第2檢測分辨率中的相應(yīng)值，可用1個絕對編碼器得到多種分辨率輸出。
另外，設(shè)有存儲了上述第1檢測分辨率的輸出值和上述第2檢測分辨率中的對應(yīng)值的對應(yīng)關(guān)系表的存儲單元，在上述運算單元輸出上述第2檢測分辨率中的上述第1檢測分辨率的對應(yīng)值時，參照存儲在上述存儲單元中的上述對應(yīng)關(guān)系表而輸出對應(yīng)的值，因此，即使在由于運算部107的運算修正產(chǎn)生小數(shù)部分的情況下，也可以預(yù)先確定是否要舍去小數(shù)部分等。另外，如果再設(shè)定對應(yīng)表511的值或設(shè)置多個的對應(yīng)表，則可以就多種分辨率進行同樣的處理。
另外，由于上述絕對位置輸出單元用形成表示對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的位圖樣的狹縫板構(gòu)成，可基于旋轉(zhuǎn)狹縫板具有的狹縫圖案檢測相對于旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置。
圖9是說明本發(fā)明實施例2的絕對編碼器的功能方框圖。
圖9所示的絕對編碼器的結(jié)構(gòu)與圖5所示的絕對編碼器相同，其與圖5的結(jié)構(gòu)的不同之處是，微型計算機電路907由外部的應(yīng)用設(shè)備等接收「原點復(fù)位」信號。
一旦微型計算機電路907由外部的應(yīng)用設(shè)備等接收「原點復(fù)位」信號，就將該時刻的旋轉(zhuǎn)狹縫板903的絕對位置作為以后的絕對位置檢測的原點進行再設(shè)定。
圖10說明再設(shè)定原點的優(yōu)點。
在示于圖10的左圖的初始狀態(tài)下，將用箭頭表示的位置作為檢測原點，若進行對應(yīng)于角度的絕對位置的檢測，則由于檢測結(jié)束后，初始的原點從最初的位置移動，如果從同樣的位置再開始檢測，則就成為從「0」以外的輸出值開始進行檢測。
于是，作為使用者，構(gòu)成了需要將原點位置返回至原來的地點，或從所得到的值減去檢測開始時的絕對位置等的手續(xù)，降低了使用的方便性。
因此，如果可以將上次的檢測結(jié)束時的絕對位置作為下一次的檢測開始時的檢測原點進行再設(shè)定等，將任意的絕對位置作為檢測原點來設(shè)定，則會增加使用者的方便性。
例如，對于絕對位置「109」，在微型計算機電路907接收到「原點復(fù)位」信號時，在以后的絕對位置檢測中，將「109」的位置看作「0」進行檢測，這對于使用者是方便的(參照圖10的右圖)。
另外，可以設(shè)定任意的檢測原點對制造者也是有利的。用圖23說明對制造者的好處。
圖23說明在絕對編碼器的制造工序中，進行旋轉(zhuǎn)狹縫板的原點對合時的作業(yè)情況。
由于絕對編碼器是用以檢測相對于旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的裝置，初期的原點對合非常重要。如果原點位置偏移，則會是檢測值與實際位置之間產(chǎn)生差異的原因。
在實際的制造工序中，將圖23所示的「旋轉(zhuǎn)軸」用專用的工具(夾具)固定，使旋轉(zhuǎn)狹縫板旋轉(zhuǎn)，使該圖所示的「原點標(biāo)記」與專用工具(夾具)的基準(zhǔn)標(biāo)記以及配合它所設(shè)置的基準(zhǔn)線的位置一致，用目視確認(rèn)等進行位置對合。
如果位置一致，則在該位置用粘結(jié)劑等將位置固定，在固定后的位置的原封不動狀態(tài)下轉(zhuǎn)入使其固結(jié)的工序。
如果在制造后也可以將任意的位置作為原點位置來設(shè)定，則可以省略上述圖23中說明的費時的制造工序，由于可以有效利用實制造成本和期間，這對制造者很有利。
任意的檢測原點的設(shè)定，將微型計算機電路907接收圖9所示的「原點復(fù)位」信號時的絕對位置預(yù)先存儲在存儲器909上，在以后的絕對位置檢測中，也可以用CPU910的運算處理，從檢測結(jié)果減去該位置的值并輸出。
但由于同時也需進行分辨率的變換運算修正，在接收到「原點復(fù)位」信號時改寫對應(yīng)表911的值，不必在檢測時進行復(fù)雜的運算，這是很方便的。
關(guān)于改寫后的對應(yīng)表911的值，用后述的圖12進行說明。
圖11說明圖9的微型計算機電路907進行圖2例示的運算修正時的處理流程。
圖11所示的流程圖與圖3所示的流程圖大致相同，其不同之處是在步驟S1102中讀取原點設(shè)定。另外，由于原點再設(shè)定有經(jīng)常被進行的可能性，原點位置需每次讀取，步驟S1110的返回位置與圖3不同。
步驟S1102中所說的原點設(shè)定是微型計算機907接收「原點復(fù)位」信號時的絕對位置，例如，可在存儲器909的空閑區(qū)域等預(yù)先存儲該絕對位置的值，在步驟S1102中讀取。
再者，如后述的圖12所示，以再設(shè)定的原點位置為基準(zhǔn)改寫對應(yīng)表911時，不必在步驟S1102中讀取原點設(shè)定。
圖12說明圖9的對應(yīng)表911的結(jié)構(gòu)，該表是在圖11的步驟S1105和S1107中，微型計算機電路907進行運算修正時所使用的表格。
圖12的對應(yīng)表具有與圖6所示的對應(yīng)表同樣的結(jié)構(gòu)。
但是，微型計算機電路907能夠在接收「原點復(fù)位」信號時改寫對應(yīng)表911的值。
例如，如圖10的右圖所示，在絕對位置「109」的位置，當(dāng)微型計算機電路907接收到「原點復(fù)位」信號時，將圖12的右表的對應(yīng)位置作為「0」，改寫右表的各值。
若進行這樣的改寫，則微型計算機電路907僅讀取對應(yīng)表911并輸出對應(yīng)值，就可只根據(jù)那些新的原點位置進行分辨率變換，因而，在圖11的步驟S1102中，讀取原點設(shè)定的處理可以跳過。
再者，接收「原點復(fù)位」信號并改寫圖12的右表時，也可以用圖12的中央所示的算式求出新的值。
如以上所述，依據(jù)本實施例2的絕對編碼器，上述運算單元接收指示設(shè)定上述旋轉(zhuǎn)體的絕對位置的檢測原點的信號，在接收到該信號的時刻，將與上述絕對位置輸出單元的輸出信號相應(yīng)的位置作為新的檢測原點來設(shè)定，因此，可以將任意的絕對位置作為原點來設(shè)定，使用者不需要將原點位置返回原處，或從所得到的值減去檢測開始時的絕對位置等的手續(xù)，這增加了使用者的方便性。
再有，在制造工序中，可以省略進行原點位置對合的工序，由于可以有效利用制造成本和期間，對制造者很有利。
另外，上述運算單元在接收到指示設(shè)定上述旋轉(zhuǎn)體的絕對位置的檢測原點的信號時，將與接收該信號的時刻的上述絕對位置輸出單元的輸出信號相應(yīng)的位置作為新的檢測原點，改寫上述對應(yīng)關(guān)系表的值，因此，不必每次讀取原點設(shè)定，進行執(zhí)行減法處理等的運算，可以減輕運算部的工作負(fù)荷。
圖13是本發(fā)明的實施例3的絕對編碼器的功能方框圖。
圖13所示的絕對編碼器具有與圖9相同的結(jié)構(gòu)，其與圖9的結(jié)構(gòu)不同之處是，微型計算機電路1307將表示當(dāng)前的分辨率的信號向外部的應(yīng)用設(shè)備等輸出，或從外部應(yīng)用設(shè)備等接收指示設(shè)定分辨率的信號。
圖14表示圖13的對應(yīng)表1311的內(nèi)容。
示于圖14的對應(yīng)表1311的不同之處是，除了圖12所示的結(jié)構(gòu)，還設(shè)有存儲在進行分辨率的運算修正時要使用的分辨率的值的區(qū)域(圖14的「分辨率模式」部分)。
在圖14的右表中，存儲對應(yīng)于在該圖的「分辨率模式」中所示區(qū)域的值的分辨率變換后的值。例如，如果在示于該圖的「分辨率模式」的區(qū)域上存儲「180」，則在該圖的右表上，存儲將分辨率1024變換成分辨率180后的對應(yīng)值。
另外，微型計算機電路1307在由外部的應(yīng)用設(shè)備等接收到指示要輸出當(dāng)前的分辨率值的信號時，讀取示于圖14的「分辨率模式」的區(qū)域的值，輸出該值。
再有，在從外部應(yīng)用設(shè)備等接收到指示設(shè)定新的分辨率的信號時，將圖14的「分辨率模式」所示的區(qū)域的值變更成該值的同時，用圖14的中央所示的算式將對應(yīng)于該分辨率的新值設(shè)定在圖14的右表中。
在旋轉(zhuǎn)狹縫板1303具有的分辨率與圖14的「分辨率模式」所示的區(qū)域的值不同時，微型計算機電路1307用該圖的對應(yīng)表1311進行運算修正，當(dāng)兩者一致時不進行運算修正，照原樣輸出狹縫圖案的輸出值。
這樣，在不必進行運算修正時就可不進行運算處理而避免耗費不必要的運算資源。
圖15是表示將實施例3的絕對編碼器連接到外部應(yīng)用設(shè)備上時的圖。
圖15所示的絕對編碼器將相對于旋轉(zhuǎn)角度的當(dāng)前的絕對位置信號向顯示設(shè)備1502輸出。
微型計算機電路1501是本實施例3的絕對編碼器設(shè)有的微型計算機電路，對應(yīng)于圖13的微型計算機電路1307。
顯示設(shè)備1502是外部應(yīng)用設(shè)備，是顯示相對于旋轉(zhuǎn)角度的現(xiàn)在的絕對位置的裝置。
圖15的當(dāng)前位置顯示部1503是表示當(dāng)前的絕對位置的圖。當(dāng)前位置顯示部1503在顯示之際，顯示絕對編碼器對應(yīng)于當(dāng)前使用的分辨率的值。
復(fù)位信號發(fā)送按鈕1504按下時，將圖13所示的「原點復(fù)位信號」發(fā)送至微型計算機電路1501。
分辨率設(shè)定按鈕1505每次按下時，發(fā)送圖13所示的「分辨率模式」信號。例如，也可以構(gòu)成為在第1次按下時，將表示要「將分辨率設(shè)定至180」的信號發(fā)送至微型計算機電路150，當(dāng)?shù)?次按下時，發(fā)送表示要「將分辨率設(shè)定在180」的信號。分辨率顯示部1506顯示微型計算機電路1501的當(dāng)前的分辨率設(shè)定。至于顯示的更新，可在使用者每次按下分辨率設(shè)定按鈕1505時由微型計算機電路1501進行讀取等的處理。
這樣，如果將表示當(dāng)前分辨率的信號發(fā)送至外部的應(yīng)用設(shè)備等，則使用者可利用目視等可以知道當(dāng)前的分辨率，增加了使用的方便性。
再有，通過接收指示要設(shè)定分辨率的值的信號并更新對應(yīng)表1311的內(nèi)容，就可用單一的狹縫圖案提供使用者想要的任意分辨率。
如上所述，依據(jù)有關(guān)本實施例3的絕對編碼器，在上述運算單元進行上述運算修正時，上述存儲單元存儲表示要作為上述第2檢測分辨率使用的分辨率的值的信息，由于在該信息表示的分辨率的值與上述第1檢測分辨率的值不同時，上述運算單元進行上述運算修正，在不必進行運算修正時不進行運算處理，可以避免耗費不必要的運算資源。
另外，上述運算單元接收指示設(shè)定表示上述分辨率的值的信息的信號，并存儲在上述存儲單元上，在接收到指示要輸出該信息的信號時，由上述存儲單元讀出該信息并輸出，將表示當(dāng)前分辨率的信號發(fā)送到外部的應(yīng)用設(shè)備等上面，使用者可用目視確認(rèn)等知道當(dāng)前的分辨率，增加了使用者的方便性。
再有，通過接收指示要設(shè)定分辨率的值的信號，更新對應(yīng)表1311的內(nèi)容，可以將使用者想要的任意的分辨率用單一的狹縫圖案提供。
本發(fā)明的實施例4的絕對編碼器，是將由實施例1～3中的LED101～光電二極管104等構(gòu)成的部分用磁性傳感器等加以實現(xiàn)的絕對編碼器。
圖16表示本實施例4的絕對編碼器的功能方框圖。
圖16所示的絕對編碼器設(shè)有旋轉(zhuǎn)磁鐵1601以及兼有磁性傳感器和檢測電路功能的傳感器部1602。
由于其它的結(jié)構(gòu)與圖1所示的絕對編碼器相同，故省略其說明。
如圖16所示，在使用磁性傳感器等來檢測相對于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的情況下，也可以用與實施例1相同的結(jié)構(gòu)，通過運算修正來實現(xiàn)多種分辨率。
圖17表示相當(dāng)于實施例3的結(jié)構(gòu)，用與圖16同樣的旋轉(zhuǎn)磁鐵1701和傳感器部1602來構(gòu)成由圖13中的LED1301～光電二極管1304構(gòu)成的部分。
圖17所示的絕對編碼器設(shè)有旋轉(zhuǎn)磁鐵1701以及兼有磁性傳感器和檢測電路功能的傳感器部1702。
由于其它構(gòu)成與圖13所示的絕對編碼器相同，故省略其說明。
如圖17所示，在用磁性傳感器等來檢測相對于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的情況下，也可以用與實施例3同樣的結(jié)構(gòu)，通過運算修正來實現(xiàn)多種分辨率。對于實施例2也一樣。
如以上所述，依據(jù)本實施例4的絕對編碼器，由于上述絕對位置輸出單元用對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)動作的旋轉(zhuǎn)磁鐵、檢測上述磁鐵的磁性的磁性傳感器、將上述磁性傳感器的檢測值變換成電信號的檢測電路，在用磁性傳感器等檢測相對于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置時，也可以起到與實施例1～3同樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種絕對編碼器，包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的第1檢測分辨率，檢測對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置，并輸出表示該絕對位置的信號的絕對位置輸出單元；以及基于所述絕對位置輸出單元輸出的信號，輸出所述旋轉(zhuǎn)體的位置信息的運算單元；其特征在于基于所述絕對位置檢測單元根據(jù)所述第1檢測分辨率輸出的信號，所述運算單元進行運算修正，對應(yīng)于使用所述第1檢測分辨率的檢測值，輸出第2檢測分辨率中的相應(yīng)值。
2.如權(quán)利要求1所述的絕對編碼器，其特征在于設(shè)有存入了所述第1檢測分辨率中的輸出值與所述第2檢測分辨率中的對應(yīng)值的對應(yīng)關(guān)系表的存儲單元；在所述運算單元輸出所述第2檢測分辨率中的所述第1檢測分辨率的對應(yīng)值時，參照存儲于所述存儲單元的所述對應(yīng)關(guān)系表而輸出對應(yīng)的值。
3.如權(quán)利要求2所述的絕對編碼器，其特征在于所述運算單元接收指示設(shè)定所述旋轉(zhuǎn)體的絕對位置的檢測原點的信號，并將與接收到該信號時刻的所述絕對位置輸出單元的輸出信號相應(yīng)的位置作為新的檢測原點來設(shè)定。
4.如權(quán)利要求3所述的絕對編碼器，其特征在于在所述運算單元接收到指示設(shè)定所述旋轉(zhuǎn)體的絕對位置的檢測原點的信號時，將與接收到該信號的時刻的所述絕對位置輸出單元的輸出信號相應(yīng)的位置作為新的檢測原點，改寫所述對應(yīng)關(guān)系表的值。
5.如權(quán)利要求2至權(quán)利要求4中任意一項所述的絕對編碼器，其特征在于在所述運算單元進行所述運算修正時，所述存儲單元存儲表示要作為所述第2檢測分辨率使用的分辨率的值的信息，在該信息表示的分辨率的值與所述第1檢測分辨率的值不同時，所述運算單元進行所述運算修正。
6.如權(quán)利要求5所述的絕對編碼器，其特征在于所述運算單元接收指示設(shè)定表示所述分辨率的值的信息的信號，并存入所述存儲單元，在接收到指示要輸出該信息的信號時，所述存儲單元讀出該信息并輸出。
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項所述的絕對編碼器，其特征在于所述絕對位置輸出單元用形成了表示對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置的位圖樣的狹縫板構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任意一項所述的絕對編碼器，其特征在于所述絕對位置輸出單元用對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)動作而旋轉(zhuǎn)的磁鐵、檢測所述磁鐵的磁性的磁性傳感器、將所述磁性傳感器的檢測值變換成電信號的檢測電路構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明目的在于用1個絕對編碼器實現(xiàn)多種分辨率，所述絕對編碼器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的第1檢測分辨率檢測對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)角度的絕對位置，其中設(shè)有輸出表示該絕對位置的信號的絕對位置輸出單元和基于上述絕對位置輸出單元輸出的信號輸出上述旋轉(zhuǎn)體的位置信息的運算單元，其特征在于上述運算單元基于上述絕對位置檢測單元根據(jù)上述第1檢測分辨率輸出的信號進行運算修正，并輸出對應(yīng)于采用上述第1檢測分辨率的檢測值的第2檢測分辨率中的相應(yīng)值。
文檔編號G01D5/244GK101046396SQ20061016841
公開日2007年10月3日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者梁川敏, 橋本克博, 江樹兵, 顧正華 申請人:光洋電子工業(yè)株式會社, 光洋電子(無錫)有限公司