JP5756267B2 - エンコーダ用信号処理回路 - Google Patents
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Description
複数の移動体のそれぞれに対応した複数のスケールとの相対変位量に応じたエンコーダ信号をそれぞれ出力する複数のエンコーダヘッドからの前記エンコーダ信号を処理するエンコーダ用信号処理回路であって、
前記複数のエンコーダヘッドがそれぞれ出力したエンコーダ信号の変化に基づいて、前記複数のエンコーダヘッドに対するそれぞれの処理の内容と前記複数のエンコーダヘッドから出力されるそれぞれのエンコーダ信号に対する処理の内容との少なくとも何れかを決定可能である処理決定部と、
前記複数のエンコーダヘッドから、前記処理決定部による決定に対応した前記エンコーダ信号が入力される読み出し部と、
前記読み出し部から出力された前記エンコーダ信号から変位情報を生成する信号生成部と、
を具備し、
前記エンコーダヘッドに対する処理は、前記処理決定部が次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から選択又は変更し、
前記エンコーダ信号は周期信号であり、2つの連続する読み出し時刻において前記エンコーダ信号が一定周期を越えると、位置検出が不可能となるエンコーダヘッドにおいて、2つの連続する、前記エンコーダ信号の読み出し時刻の間で許容される前記相対変位量の限界量を示す最大許容変位量を前記エンコーダヘッド毎に保持する最大許容変位量保持部をさらに具備し、
前記処理決定部は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれに対応した最大許容変位量を用いて、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれの信号処理を前記信号生成部にて維持しつつ最も遅い前記エンコーダ信号の読み出し時刻である最遅読み出し可能時刻を前記エンコーダヘッド毎に算出し、該エンコーダヘッド毎に算出した最遅読み出し可能時刻を比較することにより、次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から決定することを特徴とする。
上記の目的を達成するために、本発明の一態様のエンコーダ用信号処理回路は、
複数の移動体のそれぞれに対応した複数のスケールとの相対変位量に応じたエンコーダ信号をそれぞれ出力する複数のエンコーダヘッドからの前記エンコーダ信号を処理するエンコーダ用信号処理回路であって、
前記複数のエンコーダヘッドがそれぞれ出力したエンコーダ信号の変化に基づいて、前記複数のエンコーダヘッドに対するそれぞれの処理の内容と前記複数のエンコーダヘッドから出力されるそれぞれのエンコーダ信号に対する処理の内容との少なくとも何れかを決定可能である処理決定部と、
前記複数のエンコーダヘッドから、前記処理決定部による決定に対応した前記エンコーダ信号が入力される読み出し部と、
前記読み出し部から出力された前記エンコーダ信号から変位情報を生成する信号生成部と、
を具備し、
前記エンコーダヘッドに対する処理は、前記処理決定部が次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から選択又は変更し、
前記複数のエンコーダヘッドのうち少なくとも1つは、2つの連続する前記エンコーダ信号を読み出す間隔の間で許容される前記相対変位量の限界量を示す最大許容変位量を保持する最大許容変位量保持部を具備し、
前記処理決定部は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれに対応した最大許容変位量を用いて、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれの信号処理を前記信号生成部にて維持しつつ最も遅い前記エンコーダ信号の読み出し時刻である最遅読み出し可能時刻を前記エンコーダヘッド毎に算出し、該エンコーダヘッド毎に算出した最遅読み出し可能時刻を比較することにより、次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から決定することを特徴とする。
[第1の実施形態]
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るエンコーダ用信号処理回路を含むエンコーダシステムの構成を示す図である。本実施形態におけるエンコーダシステムは、スケールとエンコーダヘッドとの組を複数有し、それぞれのエンコーダヘッドから出力されるエンコーダ信号を単一のエンコーダ用信号処理回路を用いて処理するようになされている。
読み出し部2011は、処理決定部202の読み出し組み合わせ選択部2021からのヘッド選択信号に従った組み合わせのエンコーダヘッドからエンコーダ信号を読み出して信号生成部2012に出力する。信号生成部2012は、読み出し部2011から入力されたエンコーダ信号を処理してスケールとエンコーダヘッドとの相対変位を算出し、算出した相対変位を変位情報として駆動制御部300に出力する。なお、相対変位の算出方式としては、抵抗分割方式、タンジェント方式、ROM参照方式等の各種の方式が知られている。本実施形態においては、相対変位の算出方式は特に限定されるものではなく、どの方式を用いても構わない。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施形態に係るエンコーダ用信号処理回路を含むエンコーダシステムの構成を示す図である。
読み出し部2011は、処理決定部202の最遅読み出し可能時刻比較部2024からのヘッド選択信号に従った順序でエンコーダ信号を読み出して信号生成部2012に出力する。また、本実施形態における読み出し部2011は、時刻を計時する機能を有し、エンコーダ信号の読み出しを行う毎に、読み出しを行った時刻を最遅読み出し可能時刻算出部2023と警告信号制御部2013とに出力する。
v=(p2−p1)/(t2−t1) (式1)
この時、t1からt2の経過時間であるt2−t1がわかれば、読み出し時刻t1とt2がそれぞれわからなくてもかまわない。また、時刻とは電気的なクロックの回数などでもかまわない。
t3=t2+(p3−p2)/v (式2)
さらに、読み出し部2011がエンコーダヘッドからエンコーダ信号を読み出すのにtRの時間がかかるとすると、最遅読み出し可能時刻t4は、以下の(式3)で表される。
t4=t3−tR (式3)
(式2)、(式3)によって表される最遅読み出し可能時刻t4までにエンコーダ信号の読み出しを開始するようにすれば、エンコーダヘッドから出力されるエンコーダ信号の読み飛ばしが発生せずに正しく角度情報を正しく求めることができるため、変位情報に誤りは発生しない。したがって、最遅読み出し可能時刻が早い順にエンコーダヘッドからエンコーダ信号を読み出すようにすれば、変位情報に誤りが発生してしまう可能性を低減できる。このような考えに基づいて、最遅読み出し可能時刻比較部2024は、エンコーダヘッド毎に算出された最遅読み出し可能時刻を比較して、最遅読み出し可能時刻が早い順にエンコーダ信号の読み出し順を決定する。
t3=t2+(p3−p2)/vm
としてt3を求める等、その他の方法を用いても良い。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図10は、本発明の第3の実施形態に係るエンコーダ用信号処理回路を含むエンコーダシステムの構成を示す図である。上述の第1及び第2の実施形態は、エンコーダヘッドからのエンコーダ信号の読み出しに関する処理の内容を変更するものである。これに対し、第3の実施形態は、読み出し部2011で読み出されたエンコーダ信号に対する処理の内容を変更するものである。このため、第3の実施形態においては、図10に示すように、処理内容選択部2026が設けられている。なお、図10において第1の実施形態で示した読み出し組み合わせ選択部2021や第2の実施形態で示した最大許容変位量保持部2022、最遅読み出し可能時刻算出部2023、最遅読み出し可能時刻比較部2024を設けるようにしても良い。
Claims (5)
- 複数の移動体のそれぞれに対応した複数のスケールとの相対変位量に応じたエンコーダ信号をそれぞれ出力する複数のエンコーダヘッドからの前記エンコーダ信号を処理するエンコーダ用信号処理回路であって、
前記複数のエンコーダヘッドがそれぞれ出力したエンコーダ信号の変化に基づいて、前記複数のエンコーダヘッドに対するそれぞれの処理の内容と前記複数のエンコーダヘッドから出力されるそれぞれのエンコーダ信号に対する処理の内容との少なくとも何れかを決定可能である処理決定部と、
前記複数のエンコーダヘッドから、前記処理決定部による決定に対応した前記エンコーダ信号が入力される読み出し部と、
前記読み出し部から出力された前記エンコーダ信号から変位情報を生成する信号生成部と、
を具備し、
前記エンコーダヘッドに対する処理は、前記処理決定部が次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から選択又は変更し、
前記エンコーダ信号は周期信号であり、2つの連続する読み出し時刻において前記エンコーダ信号が一定周期を越えると、位置検出が不可能となるエンコーダヘッドにおいて、2つの連続する、前記エンコーダ信号の読み出し時刻の間で許容される前記相対変位量の限界量を示す最大許容変位量を前記エンコーダヘッド毎に保持する最大許容変位量保持部をさらに具備し、
前記処理決定部は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれに対応した最大許容変位量を用いて、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれの信号処理を前記信号生成部にて維持しつつ最も遅い前記エンコーダ信号の読み出し時刻である最遅読み出し可能時刻を前記エンコーダヘッド毎に算出し、該エンコーダヘッド毎に算出した最遅読み出し可能時刻を比較することにより、次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から決定することを特徴とするエンコーダ用信号処理回路。 - 複数の移動体のそれぞれに対応した複数のスケールとの相対変位量に応じたエンコーダ信号をそれぞれ出力する複数のエンコーダヘッドからの前記エンコーダ信号を処理するエンコーダ用信号処理回路であって、
前記複数のエンコーダヘッドがそれぞれ出力したエンコーダ信号の変化に基づいて、前記複数のエンコーダヘッドに対するそれぞれの処理の内容と前記複数のエンコーダヘッドから出力されるそれぞれのエンコーダ信号に対する処理の内容との少なくとも何れかを決定可能である処理決定部と、
前記複数のエンコーダヘッドから、前記処理決定部による決定に対応した前記エンコーダ信号が入力される読み出し部と、
前記読み出し部から出力された前記エンコーダ信号から変位情報を生成する信号生成部と、
を具備し、
前記エンコーダヘッドに対する処理は、前記処理決定部が次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から選択又は変更し、
前記複数のエンコーダヘッドのうち少なくとも1つは、2つの連続する前記エンコーダ信号を読み出す間隔の間で許容される前記相対変位量の限界量を示す最大許容変位量を保持する最大許容変位量保持部を具備し、
前記処理決定部は、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれに対応した最大許容変位量を用いて、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれの信号処理を前記信号生成部にて維持しつつ最も遅い前記エンコーダ信号の読み出し時刻である最遅読み出し可能時刻を前記エンコーダヘッド毎に算出し、該エンコーダヘッド毎に算出した最遅読み出し可能時刻を比較することにより、次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から決定することを特徴とするエンコーダ用信号処理回路。 - 前記処理決定部は、それぞれの前記スケールと前記エンコーダヘッドとを相対変位させる複数の駆動部の制御において許容される最も遅い前記エンコーダ信号の読み出し時刻である最遅変位情報取得時刻と前記最遅読み出し可能時刻とを比較することにより、次に前記エンコーダ信号を読み出す前記エンコーダヘッドを前記複数のエンコーダヘッドの中から決定することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンコーダ用信号処理回路。
- 前記処理決定部は、複数のエンコーダヘッドのそれぞれに対応した読み出し時刻の異なる複数の相対変位量と、前記複数のエンコーダヘッドのそれぞれに対応した前記エンコーダ信号の読み出し時刻を含めて前記最遅読み出し可能時刻を算出することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のエンコーダ用信号処理回路。
- 前記処理決定部は、前記最遅読み出し可能時刻が最も早い前記エンコーダヘッドからの前記エンコーダ信号の読み出し間隔を他の前記エンコーダヘッドからの前記エンコーダ信号の読み出し間隔に比べて短くすることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のエンコーダ用信号処理回路。
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