JPH052082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、エンコーダ出力の精度向上方法に関
する。

「従来の技術」 光学式ロータリーエンコーダが発生する角度位
置情報パルスは透明板上に不透明色、例えば黒の
線が放射状に一定太さの一定ピツチで描かれたコ
ード板を回転させて該コード板を透過する光を光
電変換した受光器の出力信号を適宜の電子回路で
増幅して、波形整形した正弦波又は矩形波の信号
から得られる。反射型リニアエンコーダの場合、
上記コードは反射色と吸収色（例えば白と黒）を
用いて板上に格子上に描かれており、受光器から
の反射光を受光するようになつている。

上記エンコーダが発生するパルスの位置情報の
精度は上記コード板に描かれた透明と不透明線
（白、黒線）の位置精度に左右される。又、ロー
タリーエンコーダの場合には放射状に描かれた透
明、不透明線の回転中心位置の偏よりの度合によ
つても位置精度が左右される。

この事情は磁気エンコーダについても同様であ
る。

「発明が解決しようとする問題点」 従つて高精度のエンコーダを得るためには上記
コード板を精度よく作成し、更にロータリーエン
コーダの場合には回転中心と放射状のコードの中
心とを精度よく合わせることが要求されるのであ
るが、これらの精度を向上させるためには技術
的、経済的限界があつた。

「発明の目的」 この発明は上記従来の事情に鑑みて提案された
ものであり、その目的は比較的安価で精度がそれ
ほど高くないエンコーダの出力に対して電子回路
を用いて補正を加えて高精度のエンコーダの製作
費用よりも低い価格で精度の高い位置信号が得ら
れる方法を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この発明は以下の
方法を採用している。

即ち、等速度で動くエンコーダが出力するパル
ス信号を逓倍して逓倍パルス信号を得る逓倍工程
と、エンコーダの原点からの単位移動量毎に求
め、記憶された分周値データを読出す読出工程
と、読出した分周値データにより前記逓倍パルス
信号を分周する分周工程とを有し、前記分周値デ
ータの読出しは前記分周工程での分周完了毎に行
われるようにするという手段を講じたものであ
る。

これを更に詳しく説明すると、次の通りであ
る。

先ず等速移動するリニアエンコーダや等速回転
するロータリーエンコーダの出力パルス信号を
PLL回路で逓倍して求めようとする精度に応じ
た細かな逓倍パルス信号を得る。そして、原点か
らの基準単位移動量毎に計算する手段から得られ
る真正の位置情報との関係を示すデータを記憶装
置、例えばリードオンリーメモリ（ROM）に書
込む。

ここで上記記憶装置に書込まれる逓倍パルス信
号と真正の位置情報との関係を示すデータには以
下の場合がある。そのひとつはエンコーダが移動
（回転）原点から基準単位量移動（回転）する毎
に得られる逓倍パルス信号のパルス数（これは本
来一定の値になるべきものであるが、エンコーダ
の精度不足のため必ずしも一定とはならない）を
上記データとするものであり、従つて逓倍パルス
信号を記憶装置から読出された上記パルス数で分
周すると基準単位移動量に対応する補正された位
置情報を得ることができる。

上記基準単位移動量ごとの逓倍パルスの数は計
算によつて求めることもできるし、またハード的
な方法によつても求めることができる。

また、他のひとつはエンコーダが前記基準単位
量移動するごとに発生する各逓倍パルスに対応
し、“０”又は“１”の値として分周を行なう位
置にデータにするものである。“０”又は“１”
の値は例えばエンコーダが基準単位量の1/2移動
する毎に逓倍パルス毎に“０”又は“１”を交互
に記憶装置に書き込み、次いで“０”又は“１”
のデータを記憶装置から読出すことによつて基準
単位移動量に対応する補正された“０”又は
“１”のすなわち、分周を行なう分周位置情報を
得ることができるのである。

以上のようにして得られる補正された位置情報
は予め逓倍パルスの逓倍度を増加させておくこと
によつて更に精度を上げることができる。

「実施例」及び「作用」 まず実施例における基本的な考え方を説明す
る。出力精度が必要とする精度に達しないロータ
リーエンコーダの出力をPLL回路に通して逓倍
パルス信号を得る。この逓倍パルス信号の間隔は
必要とする精度より細かい間隔のものとしてお
く。PLL回路を用いることによつて逓倍パルス
信号はその絶対的な位置精度、すなわち円周分割
精度は所要のレベルに達してはいないけれども、
その発生する位置は常に一定している。

逓倍パルス信号の発生する位置が常に一定して
いるからそれを十分に細かくしておくと、その逓
倍パルスのいずれかが必要とする絶対的な位置か
ら許容誤差範囲内のところに存在するはずであ
る。この発明は前記逓倍パルス信号のうちから必
要とする精度位置から許容誤差範囲内に存在する
パルスを求めておいて、精度を向上させた位置信
号を出力させようとするものである。

第１の実施例ではこの高精度位置信号を次のよ
うにして求める。まずロータリエンコーダの原点
からの単位移動量毎の逓倍パルス数を計算により
求めたり実際に動作させて求める。この求めた逓
倍パルス数を分周数として適当な記憶装置に入れ
る。ロータリエンコーダを使用利用する場合にこ
の分周数を記憶装置から読み出して、それに従つ
て逓倍パルスを分周し、分周数毎にパルス信号を
出力させる。こうして分周数の読み出しと分周動
作を繰返すことによつて精度を向上させた単位移
動量毎の位置信号が求められる。

別の実施例においても第１の実施例と同じく、
精度不十分なロータリエンコーダの出力からの逓
倍パルスを用いる。そして正確な位置信号を発生
する基準パルスが存在するとした場合に前記逓倍
パルスの発生する各位置において“０”であるか
“１”であるかをそれらの位置、すなわち逓倍パ
ルスのパルス数をアドレスとする記憶装置に書き
込んでおく。

使用に際してはこの記憶装置から、ロータリエ
ンコーダ出力からの逓倍パルスの個数を数えた値
をアドレスとして、記憶してあるデータを読み出
すと、この読み出したデータ“０”又は“１”に
より補正向上された正確な位置信号を得ることが
できる。

第１図はロータリエンコーダの出力に対して補
正を加えるためのこの発明の第１の実施例の概略
を示すものである。補正を要するロータリエンコ
ーダ（以下被検エンコーダという）１は、例えば
画像走査記録装置に装着され、第１図に示した回
路で補正が加えられる。第１図に示すROM１６
には被検エンコーダ１の出力信号ＴをPLL回路
２１で逓倍した逓倍パルス信号Ｎを分周して基準
単位移動量毎に対応する補正された位置信号P₄
を得るためのデータ（分周数）が収納されており
このデータ（分周数Ｍ）は後記のように第２図の
回路で作られる。

まずロータリエンコーダ１からのスタート信号
Ｓはワンシヨツト２６を介してアツプカウンタ２
４を初期状態（アドレス「零」）にし、アツプカ
ウンタ２４はアドレス「零」ｌを出力し、ROM
１６はアドレス「零」での分周データＭを出力す
る。分周データＭはダウンカウンタ２２に取り込
まれて、ダウンカウンタ２２はPLL回路２１の
出力する逓倍パルス信号Ｎを分周データＭに等し
い回数をかぞえる毎に出力を出す。この出力
RCはワンシヨツト回路２３を介して求める補正
ずみ位置信号であるパルスP₄を出力すると共に、
パルスP₄はアツプカウンタ２４をカウントアツ
プさせると共に、次の、ROM１６からの分周デ
ータＭをカウンタ２２に取り込ませる。そして、
カウンタ２２はダウンカウントを行う。このよう
にして、分周を繰返えして、各基準単位移動量ご
とに補正済み位置信号P₄の出力を繰返す。詳細
は後に説明する。

分周数を求め、補正パルスP₄を求める順の実
施例を説明する。

まず第２図において被検エンコーダ１と、より
精度の高い基準エンコーダ２（例えばハイデンハ
イン社製、インクレメンタルロータリエンコーダ
ROD800）は駆動モータ３によつて駆動され同軸
に回転するようになつている。

被検エンコーダ１は１回転毎に１回発生するス
タートパルスＳとV₀パルス／１回転（以下V₀＝
5000の場合を例示する）のパルス信号Ｔを出力
し、基準エンコーダ２は１回転毎に図示しない波
形成形回路を介してW₀パルス／１回転（以下W₀
＝3600000の場合を例示する）のパルス信号Ｋを
出力する。

エンコーダ１，２が同軸に回転することによ
り、、スタートパルスＳが発生した後にこのスタ
ートパルスＳにより、カウンタ７の出力値ｊは零
にリセツトされる。

被検エンコーダ１より発生したパルス信号Ｔは
ワンシヨツト回路８に入力され更にインバータ９
を介して別のワンシヨツト回路１０に入力され
る。ワンシヨツト回路８，１０の出力は、アンド
ゲート１１に入力され、アンドゲート１１の出力
はパルスＴの立上り時と立下り時に負方向パルス
信号r₁を発生する。パルス信号Ｔが5000パルス／
１回転であるからパルス信号r₁は被検エンコーダ
１の１回転で10000パルスとなる。パルス信号r₁
はカウンタ７のクロツク端子に入力され、カウン
タ７はパルス信号r₁のパルスが入力されるごとに
計数値ｊを１つずつ増加する。

一方基準エンコーダ２の出力パルス信号Ｋはカ
ウンタ１３に入力され、このカウンタ１３は後記
同期化回路１２からパルス信号r₁に同期して出力
されるリセツト信号Ｘでリセツトされるようにな
つており、カウンタ１３はリセツト前に被検エン
コーダ１のパルスＴの半周期に発生する基準エン
コーダ２の出力パルス数を計数して書き込み信号
Ｗでメモリ１４に入力する。そしてメモリ１４に
は上記カウンタ１３の計数値Ｃにカウンタ７で作
られたアドレスが付されて収納される。被検エン
コーダのパルスＴの間隔を測定したことになる。

同期化回路１２は上記カウンタ１３の計数値Ｃ
がメモリ１４に正確に書込まれるように以下の如
き同期制御を行なう。

まずカウンタ７にパルス信号r₁の１つのパルス
が入力されて計数値を１つ増加させる。そしてパ
ルス信号r₁が発生した後のカウンタ１３に入力さ
れる基準パルスＫの立上りでカウンタ１３がカウ
ントアツプするタイミングを考慮する同期化回路
１２がメモリ１４に書込みパルスＷを出力してカ
ウンタ１３の計数値Ｃをメモリ１４に書込み、更
にその後にリセツト信号Ｘを出力してカウンタ１
３をリセツトするようになつている。

従つて被検エンコーダ１の出力が誤差のないパ
ルス信号Ｔを発生しているものとすればパルス信
号r₁の１パルスに対して基準エンコーダ出力Ｋの
数Ｃは3600000／10000＝360パルス出力する。従つてカ ウンタ１３が「359」を計数した後パルス信号r₁
が発生し、前述したようにカウンタ７の計数値ｊ
を「１」つ増加し、その後のパルス信号Ｋの立上
りによりカウンタ１３が「360」を計数したのち
メモリ１４はカウンタ７の計数値ｊをアドレスと
してカウンタ１３の計数値Ｃである「360」を記
憶する。（被検エンコーダ信号出力のデユーテイ
が50％でないときは適宜パルスＴの１周期以上の
周期により求める。） 被検エンコーダ１の出力精度が充分でない場合
にはパルス信号Ｔの周期にばらつきが生じ、カウ
ンタ１３の計数値Ｃは「360」を中心とした前後
の値をとることになる。

このようにして被検エンコーダ１のパルス信号
Ｔの半周期ごとのカウンタ１３の出力値Ｃ（「360」
を中心としたその前後の値）はカウンタ７の出力
値ｊをアドレスとして順次メモリ１４に記憶され
る。

被検エンコーダ１が次のスタートパルスＳを発
生して１回転すると、被検エンコーダ１周分のカ
ウンタ７の数計値ｊ毎のカウンタ１３の計数値Ｃ
がすべてメモリ１４に記憶される。

本発明の方法においては、被検エンコーダ１は
実際使用に際して以上のようにしてメモリ１４に
収納されたデータに基づいて演算を行い、分周数
を求めてROM１６に記憶する。まず第１図に示
した回路で使用される被検エンコーダ１が回転ド
ラム式画像走査記録装置の走査、又は記録ドラム
に装着されている場合を想定し、その出力信号Ｔ
をn₀倍（以下n₀＝160の場合を例示する）に逓倍
した逓倍パルス信号Ｎの１パルスが周長Ｌmm（以
下Ｌ＝800mmの場合を例示する）の記録ドラム、
あるいは走査ドラム上でいくらの間隔Ｂになるか
を Ｂ＝Ｃ×Ｌ／W₀／n₀／２mm …(1) なる式で求める（ここでn₀／２を用いるのは値Ｃが 被検エンコーダ１の出力パルス信号Ｔの半周期に
対応する値であるため）。逓倍パルス間隔Ｂは約
1μｍとなる。

次にドラム上の単位移動量毎B₀（以下、この例
では10μｍとする）に対応する上記逓倍パルスの
数ＭをＭ＝B₀／Ｂなる関係に基づいて計算する。

第３図は上記演算を行なうためのフローチヤー
トを示すものである。

まずこの計算に用いる変数ｉ，ｊ，Ｍ，Ａ，ｌ
を全て零にしておく（S₁）。

ここでｉは逓倍パルスの原点（スタートパルス
Ｓが発生する点）からの数 ｊはメモリ１４のアドレス（カウンタ７の出
力） Ｍは単位移動量あたりの逓倍パルスの数であつ
て第１図の回路で逓倍パルス信号に対する分周数
となる。

ｌはROM１６のアドレス Ａはドラム周面での原点からの距離に対応する
値である。

次にメモリ１４の最終アドレスから値Ｃを読出
す（S₂）。

最終アドレスのＣの値を読出す理由は第１図で
使用されているPLL回路２１の出力逓倍パルス
が被検エンコーダ１の出力パルスの半周期分遅れ
ることを考慮したものである。

そしてフエーズ・ロツクしたときのみ(1)式の計
算を行ない、逓倍パルス信号Ｎの１周期に対応す
るドラム周面上の長さＢを求める（S₃）。ここで
(1)式に例示した各値を与えると、
Ｂ＝Ｃ×800／3600000／80mmとなり、 被検エンコーダ１が正確な位置情報を出力してい
る場合はＣ＝360であるからＢ＝1μｍとなる。次
にＡ＋Ｂなる計算を行なつて、その結果を新たな
Ａの値とする（S₄）。

次に上記S₄のステツプで得られたＡの値に0.5
を加え合わせてその値をIAとする（S₅）。上記0.5
を加え合わせるのは誤差が１パルスの半分以内に
なるようにするためである。

ここで値ｉとＭを１つずつ大きくして（S₆）
（S₇）、新しいｉの値とn₀／２（ｊ＋１）とを比較す る（S₈）。すなわちメモリ１４から読み出したＣ
の値を(1)式に使用すべき期間内であるか否かを判
断するのである。逓倍パルス積算数ｉがn₀／２（ｊ ＋１）を越えたとき（メモリ１４から読み出した
Ｃの値や(1)式に使用する範囲を超えたとき）には
ステツプS₈はYESとなつてｊの値を１つ増やし
たｊ＋１の値を新しいｊの値とし（S₁₀）、メモリ
１４のｊ−１番地からＣの値を読取り（初めての
処理では零番地からＣの値を読みとる）（S₁₁）、
更に上記ｊが（最終番地＋１）か（最終番地＋
１）より大きい値を越えるか否か（最終番地のＣ
のデータはステツプS₂で使用している）を判断し
（S₁₂）、越えない場合にはステツプS₉に進行し、
越える場合には被検エンコーダ１の１周分のＣの
値について必要なデータの作成が行なわれたこと
を意味するので終了する。

このステツプS₈でｉ≧n₀／２（ｊ＋１）でない場 合にはステツプS₈の判断はNOとなつて前記S₅の
ステツプで得られたIAの値が回転始端からの必
要とする単位移動量B₀（10μｍとする）の整数倍
（ｌ＋１）B₀（ここでの整数はROM１６のアドレ
スｌより１つ多い数）を越えるか否かを判断する
（S₉）。

IA＜（ｌ＋１）B₀であるときはこの時点での逓
倍パルス数Ｍに対応する距離が単位移動量B₀に
満たないことを意味するので判断ステツプS₉は
YESとなつて再びS₈のステツプに戻つて同じＣ
の値に基づく上記S₃〜S₉のステツプを繰返す。上
記S₉のステツプでIAの値が単位移動量B₀の整数
倍を越えた場合には、判断ステツプS₉はNOとな
つてそのときのＭの値例えば最初の10μｍに対し
て、Ｂ≒1μｍが10コとステツプS₅で0.5を加算し
ているのでＭ＝10（すなわち分周数）をROM１
６へ値ｌをアドレスとして書込む（S₁₃）ように
なつている。尚上記例示した値から計算されたＭ
は10を中心としたその前後の値である。その後ア
ドレスｌを１つ進め（S₁₄）、更にＭを０にして
（S₁₅）、再びステツプS₃に戻るようになつている。

第１図は上記のようにして分周数を書込んだ
ROM１６に基づいて実際に周長がＬmmのドラム
を有する画像走査記録装置に装着された被検エン
コーダ１から10μｍ毎に補正された位置信号を得
るための回路である。また第４図は第１図に示し
た回路に用いられる各信号のタイミングチヤート
を示したものである。

被検エンコーダ１はPLL回路２１がフエーズ
ロツクするように回転しており、その出力信号は
前記のようにV₀パルス／１回転である。

出力信号はPLL回路２１でn₀倍に逓倍されて
n₀V₀＝Ｎパルス／１回転の逓倍信号Ｎがダウン
カウンタ２２に入力される。ダウンカウンタ２２
には下記の順序でROM１６から読出される分周
数Ｍが設定されており、分周数Ｍをカウントダウ
ンしてゆきダウンカウンタ２２が「０」をカウン
トすることによつてワンシヨツト回路２３から波
形成形された補正された位置信号を出力するよう
になつている。

以下第４図に示すタイミングチヤートに従つて
更に詳しく説明する。被検エンコーダ１が回転始
端を表わすスタートパルスＳを発生すると、スタ
ートパルスＳはワンシヨツト回路２６に入力され
ワンシヨツト回路２６は負方向パルスP₁をアツ
プカウンタ２４のクリア端子に入力する。前記
負方向パルスP₁によつてクリアされたアツプカ
ウンタ２４は零の値をROM１６にアドレスｌと
して出力する。ROM１６からは零番地に収納
されている分周数Ｍが出力され、カウンタ２２の
データ入力端子に入力される。

一方、前記負方向パルスP₁はアンドゲート２
７を介してワンシヨツト回路２８にも入力され、
負方向パルスP₁の立上りでワンシヨツト回路２
８から負方向パルスP₂が出力される。この負
方向パルスP₂の幅は、アツプカウンタ２４でア
ドレスｌ（この場合零）が確立し、アドレスｌに
よりROM１６から該当するアドレスに収納され
ている分周数Ｍがダウンカウンタに安定して収納
されるに要する時間を確保している。負方向パル
スP₂はワンシヨツト回路２９に入力され、ワン
シヨツト回路２９はパルスP₂の立上りで負方向
パルスP₃を発生する。パルスP₃は前記のス
テツプでダウンカウンタ２２のデータ端子に入力
されている分周数Ｍをダウンカウンタ２２にロー
ドする。

ダウンカウンタ２２は分周数Ｍがプリセツトさ
れると逓倍パルス信号Ｎの各パルスの立上りごと
に１つずつカウントダウンしていく。ダウンカ
ウンタ２２に逓倍パルスＮが入力され、ダウンカ
ウンタの出力値が零になると、上記ダウンカウ
ンタを零にした逓倍パルスの立下りでリツプルク
ロツクが出力される（出力はフイードバ
ツクであるゲート２７、ワンシヨツト回路２８，
２９がない場合は点線で示す如くに出力される）。
リツプルクロツクの立下りでワンシヨツト回
路２３は補正された位置信号であるパルスP₄を
出力する。このようにして原点から約10μｍの
パルスP₄が得られた。

位置パルスP₄はアツプカウンタ２４に入力さ
れ、該アツプカウンタ２４の計数値、すなわち
ROM１６のアドレスｌを１つ増加させる（この
場合零から１になる）。従つてROM１６から
は次のアドレスｌにある新しい分周数Ｍが読出さ
れ分周数Ｍはダウンカウンタ２２のデータ端子に
入力されることになる。前記パルスP₄は前記
アンドゲート２７にも入力されており、前記ステ
ツプで発生したと同じようにワンシヨツト回路
２８でパルスP₂を発生し、更にパルスP₂の立
上りでワンシヨツト回路２９でパルスP₃を発生
する。パルスP₃でダウンカウンタ２２に新た
な分周数Ｍをプリセツトすると同時に前記リツ
プルクロツクげが“１”に戻る。そして次
の逓倍パルスＮの立上りでダウンカウンタ２２は
計数値を１つ減少することになる。以後前記同
様逓倍信号Ｎの各パルスの立上りでダウンカウン
タ２２は計数値をカウントダウンし、前記〜
のステツプを繰返すことになる。

尚、位置パルスP₄がスタート信号Ｓが立上る
直前の逓倍パルスの立下り時点に発生すると仮定
すると、第４図において破線で示した各信号（各
ステツプにはダツシユを符して同図右部の各ステ
ツプと対応させている）が発生する。

このようにして被検エンコーダ１の原点から基
準単位移動量B₀毎に位置パルスP₄が出力され、
その誤差は第３図に示すステツプでの演算によ
る丸め誤差、すなわちスタート点からの距離に対
して逓倍パルス１つ分以内である。例示した数値
に基づいて上記誤差を計算すると、スタート点か
らの距離に対して約±0.5μｍ程度となる。（尚
（一般的に）出力信号が5000パルス／１回転のロ
ータリエンコーダの誤差は約8μｍである。）この
誤差は被検エンコーダに対する逓倍数を増やせば
より小さくなることはもちろんである。尚上記第
(1)式のＣの値は、被検エンコーダの半パルス分の
基準エンコーダの出力に基づいて計算している
が、１パルス分あるいはそれ以上の値をとつても
よい。

単位移動量B₀ごとの逓倍パルス数は上記のよ
うに計算によつて求めなくても第５図に示す回路
を用いてハード的に求めることもできる。

第５図において被検エンコーダ１と基準エンコ
ーダ２とは同軸にPLL回路３４がフエーズロツ
クする様に等速度で回転しており、スタートパル
スＳが出力されるとワンシヨツト回路３３ら負方
向パルスP₁₁が出力されて分周器３１を初期化し、
カウンタ３２を零にリセツトする。

基準エンコーダ２の出力パルスＫは分周器３１
でm₀分の１（以下m₀＝45の場合を例示する）に
分周された分周パルス信号K₁となつてカウンタ
３２に入力され、カウンタ３２の計数値はRAM
３６にアドレス値として入力される。

一方被検エンコーダ１の出力値はPLL回路３
４でn₀倍に逓倍されて、第１図の実施例で用いた
同様の逓倍パルス信号P₁₂となつてカウンタ３５
に入力される。カウンタ３５は後記同期化回路３
７の作用によつて上記分周パルス信号K₁の１周
期ごとのパルスP₁₂の計数値をRAM３６にデー
タとして入力するようになつている。従つて
RAM３６は上記のようにして得られたカウンタ
３５の出力であるデータにカウンタ３２からの出
力であるアドレスを付して収納するのであり、こ
こで得られたデータが第１図に示した回路に用い
られる分周数Ｍとなる。

同期化回路３７はRAM３６にデータを書込む
ための同期制御を行なうものである。まずスター
トパルスＳによつてワンヨツト回路３３から出力
されるパルスP₁₁がアンドゲート３７３を介して
フリツプフロツプ３７４をセツトし、オアゲート
３７５の出力を“０”にする。そしてパルスP₁₁
が発生した直後の逓倍パルスP₁₂の立上りでカウ
ンタ３５の計数値が１つ増加されると同時にワン
シヨツト回路３７１は負方向パルスP₁₃を発生し、
オアゲート３７５を介してワンシヨツト回路３７
６に入力し、ワンシヨツト回路３７６はパルス
P₁₃の立上りで負方向パルスP₁₄を発生する。パル
スP₁₄はRAM３６に書込みパルスとして入力さ
れ、RAM３６はカウンタ３２の出力すなわち零
をアドレスとし、カウンタ３５の出力をデータと
してパルスP₁₄で書込みを行なう。ワンシヨツト
回路３７７はパルスP₁₄の立上りで負方向パルス
P₁₅を発生し、カウンタ３５をクリアすると同時
に、フリツプフロツプ３７４をリセツトする。そ
してパルスP₁₂の立上り毎にカウンタ３５は計数
を１つずつ増やす。

次に分周器３１が基準エンコーダ２の出力パル
スＫを数えて分周器３１の出力が立下る時カウン
タ３２は計数を１つ増加し、ワンシヨツト回路３
７２は分周器８１の出力の立下りで負方向パルス
を発生し、フリツプフロツプ３７４をセツトす
る。こののち、逓倍パルスP₁₂の立上りでカウン
タ３５を１つ増加し、前述の如くワンシヨツト回
路３７１、オアゲート３７５を介してワンシヨツ
ト回路３７６からパルスP₁₄が発生し、RAM３
６はカウンタ３２の出力をアドレスとし、カウン
タ３５の出力をデータとして、パルスP₁₄で書込
みを行なう。ワンシヨツト回路８７７は前述の如
くパルスP₁₅を発生してカウンタ３５をクリアし、
フリツプフロツプ３７４をリセツトする。そして
この動作を１回転につき繰返す。

以上のようにしてRAM３６に入力されたデー
タは公知の技術を用いてROM１６に移植され、
ROM１６は被検エンコーダと共に第１図に示す
回路に適用される。なお書込みアクセス時間の短
かいリードオンリメモリROM１６を用いてカウ
ンタ３５の出力データをROM１６に直接書込む
ようにしてもよい。

尚、以上第２の方法で得られた最終出力パルス
の構成については後に考察する。

この発明は第６図に示す回路を用いても実施す
ることができる。先ず第６図Ａは被検エンコーダ
１が実際に稼動されたときに必要とする補正デー
タをROM４７に収納するための回路であり、該
ROM４７は被検エンコーダ１が実際に稼動する
場合に第６図Ｂの回路に適用され被検エンコーダ
１に対する補正処理を行なう。

まず第６図Ａに於て被検エンコーダ１と基準エ
ンコーダ２は同軸に等速回転している。基準エン
コーダ２のパルスは分周器４１にてm₀分の１
（＝）45分の１）されて分周器４１の出力K₁は
“１”又は“０”のデータとしてRAM４６に入
力されている。被検エンコーダ１からスタートパ
ルスＳが発生するとパルスＳの立上りでワンシヨ
ツト回路４２から負方向パルスが発生し、分周器
４１を初期状態にし、カウンタ４４を零にする。

被検エンコーダ１の出力パルス信号ＴはPLL
回路４３でn₀倍（160倍）され、１回転あたり
n₀V₀個のパルス（800000／１回転）を有する逓
倍パルス信号P₃₁となり、この逓倍パルス信号P₃₁
はカウンタ４４に入力され、カウンタ４４は逓倍
パルス信号P₃₁のパルス数をパルスP₃₁の立上りで
計数し、計数値はRAM４６にアドレス値として
入力される。逓倍パルス信号Ｐ３₁はワンシヨツ
ト回路４５にも入力され、ワンシヨツト回路４５
からは各逓倍パルスの立上りののち、カウンタ４
４の出力が安定するタイミングを得たのち負方向
パルスP₃₂を出力し、パルスP₃₂を書込みパルスと
してRAM４６に入力する。

RAM４６はカウンタ４４の出力をアドレスと
し、ワンシヨツト回路４５の出力を書き込みパル
スとして分周器４１の出力“１”又は“０”をデ
ータとして第７図に示すように記憶する。

尚上記回路において分周器４１とRAM４６の
間に例えば、ワンシヨツト回路を挿入し、「１」
又は「０」のデータ数比を定めてもよい。

RAM４６の代りにROM４７を用いてもよい
がROM４７の書込み時間の足りない場合には図
示の如くRAM４６にデータが書込まれた後、公
知の手段を用いてROM４７にデータを書移す。

次に第６図Ｂは上記のようにデータが書込まれ
たROM４７を実際に稼動する場合の回路を示す
ものである。

第６図Ｂに於て被検エンコーダ１からスタート
パルスＳが出力されると該スタートパルスＳはワ
ンシヨツト回路５２を介してカウンタ５３をクリ
アする。被検エンコーダ１からの出力パルス信号
ＴはPLL回路５１にてn₀倍されてカウンタ５３に
入力され、カウンタ５３の出力値がROM４７の
アドレスとなり、ROM４７からデータ“１”又
は“０”が出力されるようになつている。

次に第８図に基づいて第５図及び第６図Ａに示
した実施例における精度を、例示した具体的な数
値に基づいて考察する。

第５図におけるPLL回路３４、第６図Ａにお
けるPLL回路４３、復調の際に用いる第１図の
PLL回路２１、及び第６図ＢのPLL回路５１の
出力する逓倍パルス信号の１パルス周長800mmの
ドラム周面上に於て約1μｍに相当する。また基
準パルスは絶対位置に対して誤差が±0.01μｍ程
度の高精度のものである。

従つて第８図のａに示すようにPLL回路出力
が基準パルスに対して最も大きな位相差Paとな
つたとき、最終出力パルスと基準パルスとの誤差
Pa′はPLL回路出力の１パルス分約1μｍ以内とな
る。また第８図のｂに示すようにPLL回路出力
が基準パルスに対して最も小さな位相差Pbとな
つたとき、最終出力パルスと基準パルスとの誤差
Pb′は1μｍより充分小さな値となる。

更にPLLがフエーズロツクする位相範囲は通
常10％前後であり、この範囲を２倍の20％として
も逓倍信号の１パルスの幅は1.2μｍである。従つ
て絶対位置に対する正の最大誤差は1.2μｍ以内に
することができる。

絶対位置に対する負の方向の誤差は上記基準パ
ルスの誤差0.01μｍ以内となる。

第５図、第６図Ａの実施例において、基準エン
コーダ２の出力を分周して新たな基準位置情報を
得ているがこの発明を用いて精度を１桁程よくし
て補正したエンコーダの出力するパルスを基準パ
ルスとして用いてもよいのは言うまでもない。

被検エンコーダ１を逆方向に回転させる場合
は、第１図におけるカウンタ２４、第６図Ｂにお
けるカウンタ５３をダウンカウンタに入れ替えて
動作させればよい。又、両方向に回転させて使用
する場合は公知の技術を用いて回転方向に応じて
アツプカウンタ、又はダウンカウンタの動作をさ
せればよい。

第２図で求めたデータを用いてステツプS₁₃を
Ｍの数半数を“１”、残りの半数を““０”で
ROM４７に書込んで第６図Ｂの実施例のROM
を作ることもできるし、第６図Ａで求めたデータ
から第１図に用いるROM１６を作ることができ
るのは言うまでもない。

カウンタと一致回路を用いて、分周したと同じ
動作をさせることもできる。

さらに基準の単位移動量を基準エンコーダ２を
用いたが他の方法によつてもよい。例えば被検エ
ンコーダ１の出力そのまゝで得られるデータから
誤差値を求め、その値をデータとして、第３図の
ように演算して求めることもできる。

高速回転で用いる場合、ROM１６又はROM
４７に高速のものがない場合は、公知の手段を用
いてRAMに書き替えて使用することができる。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなようにエンコーダの位置
精度が高められることにより、例えば、これを回
転ドラム式記録装置に用いた場合に、精度の低い
エンコーダを用いても、その補正されたパルス信
号によりドツト記録や操作タイミングを正確に決
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を使用する実施例を示す図、
第２図はこの発明のデータを作る第１の実施例を
示す図、第３図は第２図における処理部のフロー
チヤート、第４図は第１図に示した回路のタイミ
ングチヤート、第５図はこの発明のデータを作る
第２の実施例を示す図、第６図Ａはこの発明のデ
ータを作る第３の実施例を示す図、第６図Ｂは第
６図Ａの実施例で作つたデータを使用する実施例
を示す図、第７図は第６図Ａの回路によつて
ROMに収納されるデータとアドレスの関係を示
す図、第８図は精度を説明する図である。 図中、１…被検エンコーダ、２…基準エンコー
ダ、７，１３，３２，３５，４４，５３…カウン
タ、１２，３７…同期化回路、１４…メモリ、１
５…処理部、１６，４７…ROM、２１，３４，
４３，５１…PLL、２２…ダウンカウンタ、２
４…アツプカウンタ、３１，４１…分周器、３
６，４６…RAM。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 等速度で動くエンコーダが出力するパルス信
   号を逓倍して逓倍パルス信号を得る逓倍工程と、 エンコーダの原点からの単位移動量毎に求め、
   記憶された分周値データを読出す読出工程と、 読み出した分周値データにより前記逓倍パルス
   信号を分周する分周工程とを有し、 前記分周値データの読出しは前記分周工程での
   分周完了毎に行われることを特徴とするエンコー
   ダ出力の精度向上方法。 ２ 分周値データが予め前記逓倍パルス信号の数
   をエンコーダの原点からの単位移動量毎に計数し
   て求めた分周値である特許請求の範囲第１項記載
   のエンコーダ出力の精度向上方法。 ３ 分周値データが予めエンコーダの原点からの
   単位移動量毎に対応する逓倍パルス信号の位置を
   “０”又は“１”のビツトで記憶しておくことで、
   分周を行う位置を示した分周位置データである特
   許請求の範囲第１項記載のエンコーダ出力の精度
   向上方法。 ４ エンコーダの原点からの単位移動量は、この
   エンコーダと同期して動作する高精度なエンコー
   ダより求める特許請求の範囲第１項乃至第３項記
   載のエンコーダ出力の精度向上方法。