JP2003014495A - 位置検出手段を具備した電子機器 - Google Patents
位置検出手段を具備した電子機器Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
- H02N2/142—Small signal circuits; Means for controlling position or derived quantities, e.g. speed, torque, starting, stopping, reversing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インクリメンタル型エンコーダを用いて移動
体の位置を検出する位置検出手段を具備する電子機器に
おいて、位置検出手段の原点がノイズ等の影響を受けな
いようにすること。 【解決手段】 圧電体２２、振動体２３、移動体２４、
加圧手段２５、圧電体２２に高周波電圧を印加する一対
の電極２１ａ並びに２１ｂ、前記高周波電圧を発生させ
る発振駆動回路１０、及び制御部４０とから構成された
超音波モータで移動体２４の位置決め制御を行う電子機
器において、インクリメンタル型エンコーダ３０で位置
検出の原点を検出する場所を移動体２４が最も頻繁に通
過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定し、
原点信号作成回路６０の原点信号によってインクリメン
タル型カウンタ５０をゼロにリセットするようにした。
体の位置を検出する位置検出手段を具備する電子機器に
おいて、位置検出手段の原点がノイズ等の影響を受けな
いようにすること。 【解決手段】 圧電体２２、振動体２３、移動体２４、
加圧手段２５、圧電体２２に高周波電圧を印加する一対
の電極２１ａ並びに２１ｂ、前記高周波電圧を発生させ
る発振駆動回路１０、及び制御部４０とから構成された
超音波モータで移動体２４の位置決め制御を行う電子機
器において、インクリメンタル型エンコーダ３０で位置
検出の原点を検出する場所を移動体２４が最も頻繁に通
過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定し、
原点信号作成回路６０の原点信号によってインクリメン
タル型カウンタ５０をゼロにリセットするようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクリメンタル
型エンコーダを用いて移動体の位置を検出する位置検出
手段を具備した電子機器に関する。
型エンコーダを用いて移動体の位置を検出する位置検出
手段を具備した電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動体の位置の測定を行う電子機器、又
は移動体の位置を目標位置に位置決めするように制御す
る電子機器には、移動体の現在位置を検出する検出手段
が具備されている。一般に、回転動作、直線動作に関わ
らず、移動体の移動位置を検出する手段として絶対位置
情報が得られるアブソリュート型のエンコーダが使用さ
れている。しかしながらアブソリュート型のエンコーダ
の場合、信号処理回路が複雑で大型化すると共にコスト
アップにもつながる等の問題からインクリメンタル型の
エンコーダも広く使われている。回転動作を行う移動体
の位置は、インクリメンタル型エンコーダで直接的に検
出される。また、直線動作を行う移動体の位置は、当該
移動体を駆動するモータのロータの位置をインクリメン
タル型エンコーダで検出することによって、間接的に検
出される。インクリメンタル型エンコーダを用いて移動
体の位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器と
しては、例えば、移動体が揺動する光アッテネータ、移
動体が往復運動する光リニアフィルタがある。
は移動体の位置を目標位置に位置決めするように制御す
る電子機器には、移動体の現在位置を検出する検出手段
が具備されている。一般に、回転動作、直線動作に関わ
らず、移動体の移動位置を検出する手段として絶対位置
情報が得られるアブソリュート型のエンコーダが使用さ
れている。しかしながらアブソリュート型のエンコーダ
の場合、信号処理回路が複雑で大型化すると共にコスト
アップにもつながる等の問題からインクリメンタル型の
エンコーダも広く使われている。回転動作を行う移動体
の位置は、インクリメンタル型エンコーダで直接的に検
出される。また、直線動作を行う移動体の位置は、当該
移動体を駆動するモータのロータの位置をインクリメン
タル型エンコーダで検出することによって、間接的に検
出される。インクリメンタル型エンコーダを用いて移動
体の位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器と
しては、例えば、移動体が揺動する光アッテネータ、移
動体が往復運動する光リニアフィルタがある。
【０００３】インクリメンタル型エンコーダは、図３に
示す如く、回転量の変化を検出するための多数のスリッ
トからなる内外周２列のスリット、即ち内周側スリット
３４ａ並びに外周側スリット３４ｂ、及び絶対位置情報
を検出するための１個の絶対位置スリット３４ｃとが形
成された円盤状のエンコーダスケール３１の如き被読取
り部材を有する。内周側スリット３４ａと外周側スリッ
ト３４ｂの位置は、スリットを通過した光ビームに基づ
いて発生する２つのパルス信号の位相が９０度異なるよ
うに定められている。
示す如く、回転量の変化を検出するための多数のスリッ
トからなる内外周２列のスリット、即ち内周側スリット
３４ａ並びに外周側スリット３４ｂ、及び絶対位置情報
を検出するための１個の絶対位置スリット３４ｃとが形
成された円盤状のエンコーダスケール３１の如き被読取
り部材を有する。内周側スリット３４ａと外周側スリッ
ト３４ｂの位置は、スリットを通過した光ビームに基づ
いて発生する２つのパルス信号の位相が９０度異なるよ
うに定められている。
【０００４】超音波モータに取付けられたエンコーダの
構成を、図２を参照して、更に詳細に説明する。図２に
おいて、移動体２４は軸受２８を介して軸２７に回転自
在に支持されているロータである。軸２７はモータ基板
２９に立設されており、円盤状の振動体２３は軸２７に
同軸にして固着されている。円盤状の振動体２３の上面
には複数の突起２６が一体に形成されており、且つ、そ
の下面には圧電体２２が接合されている。圧電体２２の
下面には所定の電極パターンに形成された一対の電極
板、即ち時計方向回転用電極２１ａと反時計方向回転用
電極２１ｂとが配置されている。圧電体２２の上面側の
共通電極板としても機能する振動体２３は軸２７を介し
て共通電極２１ｃに電気的に接続されている。加圧手段
であるバネ２５はロータ２４を振動体２３の方に押し付
け、ロータ２４の下面を複数の突起２６の上端面に圧接
させる。
構成を、図２を参照して、更に詳細に説明する。図２に
おいて、移動体２４は軸受２８を介して軸２７に回転自
在に支持されているロータである。軸２７はモータ基板
２９に立設されており、円盤状の振動体２３は軸２７に
同軸にして固着されている。円盤状の振動体２３の上面
には複数の突起２６が一体に形成されており、且つ、そ
の下面には圧電体２２が接合されている。圧電体２２の
下面には所定の電極パターンに形成された一対の電極
板、即ち時計方向回転用電極２１ａと反時計方向回転用
電極２１ｂとが配置されている。圧電体２２の上面側の
共通電極板としても機能する振動体２３は軸２７を介し
て共通電極２１ｃに電気的に接続されている。加圧手段
であるバネ２５はロータ２４を振動体２３の方に押し付
け、ロータ２４の下面を複数の突起２６の上端面に圧接
させる。
【０００５】そして、図３に示した如き円盤状のエンコ
ーダスケール３１は、超音波モータのロータ２４の上面
に貼り付けられて配置されている。図示されていない３
２ａ、３２ｂ及び３２ｃからなる発光素子３２と、図示
されていない３３ａ、３３ｂ及び３３ｃからなる受光素
子３３は、内周側スリット３４ａ、外周側スリット３４
ｂ及び絶対位置スリット３４ｃに夫々対応した位置に配
置され、円盤状のエンコーダスケール３１を挟んでモー
タ基板２９に取付けられている。従って、発光素子３２
からの光ビームは、内周側スリット３４ａ、外周側スリ
ット３４ｂ及び絶対位置スリット３４ｃを通過する度
に、受光素子３３に受光される。
ーダスケール３１は、超音波モータのロータ２４の上面
に貼り付けられて配置されている。図示されていない３
２ａ、３２ｂ及び３２ｃからなる発光素子３２と、図示
されていない３３ａ、３３ｂ及び３３ｃからなる受光素
子３３は、内周側スリット３４ａ、外周側スリット３４
ｂ及び絶対位置スリット３４ｃに夫々対応した位置に配
置され、円盤状のエンコーダスケール３１を挟んでモー
タ基板２９に取付けられている。従って、発光素子３２
からの光ビームは、内周側スリット３４ａ、外周側スリ
ット３４ｂ及び絶対位置スリット３４ｃを通過する度
に、受光素子３３に受光される。
【０００６】上述した通り、内周側スリット３４ａと外
周側スリット３４ｂの位置はスリットを通過した光ビー
ムに基づいて発生する２つのパルス信号の位相が９０度
異なるように定められているので、インクリメンタル型
エンコーダの出力パルス信号は、図６に示す如くとな
る。Ａ相は内周側スリット３４ａを通過した光ビームに
基づいて発生したパルス信号であり、Ｂ相は外周側スリ
ット３４ｂを通過した光ビームに基づいて発生したパル
ス信号である。そして、図６（ａ）は時計方向回転ＣＣ
Ｗの場合の出力パルス信号を、図６（ｂ）は反時計方向
回転ＣＣＷの場合の出力パルス信号を夫々示している。
周側スリット３４ｂの位置はスリットを通過した光ビー
ムに基づいて発生する２つのパルス信号の位相が９０度
異なるように定められているので、インクリメンタル型
エンコーダの出力パルス信号は、図６に示す如くとな
る。Ａ相は内周側スリット３４ａを通過した光ビームに
基づいて発生したパルス信号であり、Ｂ相は外周側スリ
ット３４ｂを通過した光ビームに基づいて発生したパル
ス信号である。そして、図６（ａ）は時計方向回転ＣＣ
Ｗの場合の出力パルス信号を、図６（ｂ）は反時計方向
回転ＣＣＷの場合の出力パルス信号を夫々示している。
【０００７】位置検出に用いられる信号は、Ａ相信号と
Ｂ相信号から得られた１つの４逓倍信号である。この４
逓倍信号は、図７に示す如く、９０度位相が異なるＡ相
とＢ相の２つの出力パルス信号の立ち上り端縁と立下り
端縁で発生するパルス信号であるから、これを位置検出
に用いることによりＡ相信号又はＢ相信号に比べて４倍
の分解能が得られる。なお、絶対位置情報を与えるＺ相
信号は、そのパルス幅がＡ相信号又はＢ相信号の略２倍
のパルス信号である。
Ｂ相信号から得られた１つの４逓倍信号である。この４
逓倍信号は、図７に示す如く、９０度位相が異なるＡ相
とＢ相の２つの出力パルス信号の立ち上り端縁と立下り
端縁で発生するパルス信号であるから、これを位置検出
に用いることによりＡ相信号又はＢ相信号に比べて４倍
の分解能が得られる。なお、絶対位置情報を与えるＺ相
信号は、そのパルス幅がＡ相信号又はＢ相信号の略２倍
のパルス信号である。
【０００８】インクリメンタル型エンコーダは正逆回転
の検出が可能で、且つ高い分解能で位置検出ができるの
で、移動体の移動位置を検出する手段として広く利用さ
れている。この場合、インクリメンタル型エンコーダの
出力パルス信号はカウンタで計数され、その計数値に基
づいて移動体の位置が検出される。従って、原点位置の
計数値がゼロに設定されたインクリメンタル型カウンタ
では、時計方向にｍパルス分回転した場合の計数値は＋
ｍとなり、そこから逆転して反時計方向にｍパルス分回
転した場合の計数値はゼロに戻る。同様に、反時計方向
にｎパルス分回転した場合の計数値は−ｎとなり、そこ
から逆転して時計方向にｎパルス分回転した場合の計数
値はゼロに戻る。いずれにしても原点に戻れば、その計
数値はゼロに戻る。しかしながら、インクリメンタル型
カウンタにノイズが加わった場合は、位置情報に誤差が
含まれることになる。そして、この誤差は使用中そのま
ま残ってしまうという問題がある。換言すれば、ノイズ
によって位置検出手段の原点がずれるという問題があ
る。
の検出が可能で、且つ高い分解能で位置検出ができるの
で、移動体の移動位置を検出する手段として広く利用さ
れている。この場合、インクリメンタル型エンコーダの
出力パルス信号はカウンタで計数され、その計数値に基
づいて移動体の位置が検出される。従って、原点位置の
計数値がゼロに設定されたインクリメンタル型カウンタ
では、時計方向にｍパルス分回転した場合の計数値は＋
ｍとなり、そこから逆転して反時計方向にｍパルス分回
転した場合の計数値はゼロに戻る。同様に、反時計方向
にｎパルス分回転した場合の計数値は−ｎとなり、そこ
から逆転して時計方向にｎパルス分回転した場合の計数
値はゼロに戻る。いずれにしても原点に戻れば、その計
数値はゼロに戻る。しかしながら、インクリメンタル型
カウンタにノイズが加わった場合は、位置情報に誤差が
含まれることになる。そして、この誤差は使用中そのま
ま残ってしまうという問題がある。換言すれば、ノイズ
によって位置検出手段の原点がずれるという問題があ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする第１
の課題は、インクリメンタル型エンコーダとインクリメ
ンタル型カウンタを用いて移動体の位置を検出する位置
検出手段を具備する電子機器において、位置検出手段の
原点がノイズ等の影響を受けないようにすることであ
る。解決しようとする第２の課題は、インクリメンタル
型エンコーダとインクリメンタル型カウンタを用いて移
動体の位置を検出する位置検出手段を具備する電子機器
において、信頼性の向上と省電力化を図ることである。
の課題は、インクリメンタル型エンコーダとインクリメ
ンタル型カウンタを用いて移動体の位置を検出する位置
検出手段を具備する電子機器において、位置検出手段の
原点がノイズ等の影響を受けないようにすることであ
る。解決しようとする第２の課題は、インクリメンタル
型エンコーダとインクリメンタル型カウンタを用いて移
動体の位置を検出する位置検出手段を具備する電子機器
において、信頼性の向上と省電力化を図ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１の移動体の位置を検出する位置検出手段を具備した
電子機器は、前記位置検出手段がインクリメンタル型エ
ンコーダとインクリメンタル型カウンタとから構成され
たものであって、前記インクリメンタル型エンコーダで
位置検出の原点を検出する場所を前記移動体が最も頻繁
に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定
したことを特徴とするものである。
項１の移動体の位置を検出する位置検出手段を具備した
電子機器は、前記位置検出手段がインクリメンタル型エ
ンコーダとインクリメンタル型カウンタとから構成され
たものであって、前記インクリメンタル型エンコーダで
位置検出の原点を検出する場所を前記移動体が最も頻繁
に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定
したことを特徴とするものである。
【００１１】上記課題を解決する請求項２の移動体の位
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
位置検出手段がインクリメンタル型エンコーダとインク
リメンタル型カウンタと原点信号作成回路とから構成さ
れたものであって、前記インクリメンタル型エンコーダ
で位置検出の原点を検出する場所を前記移動体が最も頻
繁に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設
定し、且つ前記原点信号作成回路の原点信号によっ前記
インクリメンタル型カウンタをリセットするようにした
ことを特徴とするものである。
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
位置検出手段がインクリメンタル型エンコーダとインク
リメンタル型カウンタと原点信号作成回路とから構成さ
れたものであって、前記インクリメンタル型エンコーダ
で位置検出の原点を検出する場所を前記移動体が最も頻
繁に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設
定し、且つ前記原点信号作成回路の原点信号によっ前記
インクリメンタル型カウンタをリセットするようにした
ことを特徴とするものである。
【００１２】上記課題を解決する請求項３の移動体の位
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
移動体が揺動運動する移動体であって、前記原点を検出
する場所を前記移動体の揺動範囲の略中間位置に設定し
たことを特徴とするものである。
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
移動体が揺動運動する移動体であって、前記原点を検出
する場所を前記移動体の揺動範囲の略中間位置に設定し
たことを特徴とするものである。
【００１３】上記課題を解決する請求項４の移動体の位
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
移動体が往復運動する移動体であって、前記原点を検出
する場所を前記移動体の往復範囲の略中間位置に設定し
たことを特徴とするものである。
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
移動体が往復運動する移動体であって、前記原点を検出
する場所を前記移動体の往復範囲の略中間位置に設定し
たことを特徴とするものである。
【００１４】上記課題を解決する請求項５の移動体の位
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
原点信号は前記インクリメンタル型エンコーダが出力す
るパルス信号によって作成されることを特徴とするもの
である。
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
原点信号は前記インクリメンタル型エンコーダが出力す
るパルス信号によって作成されることを特徴とするもの
である。
【００１５】上記課題を解決する請求項６の移動体の位
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
原点信号は前記インクリメンタル型エンコーダが出力す
る９０度位相が異なるＡ相信号とＢ相信号、及び絶対位
置情報を与えるＺ相信号とを入力とする論理積回路によ
って得られるものであることを特徴とするものである。
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、前記
原点信号は前記インクリメンタル型エンコーダが出力す
る９０度位相が異なるＡ相信号とＢ相信号、及び絶対位
置情報を与えるＺ相信号とを入力とする論理積回路によ
って得られるものであることを特徴とするものである。
【００１６】上記課題を解決する請求項７の移動体の位
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、移動
体を駆動する駆動手段と、前記移動体の移動位置を検出
して現在位置信号を出力する位置検出手段と、目標位置
信号と前記現在位置信号とに基づいて前記移動体を目標
位置に位置決めするように前記駆動手段を制御する制御
手段とから構成されたものであって、前記位置検出手段
はインクリメンタル型エンコーダとインクリメンタル型
カウンタと原点信号作成回路とから成り、前記インクリ
メンタル型エンコーダの位置検出の原点を検出する場所
を前記移動体が最も頻繁に通過する位置又は位置決め頻
度が最も多い位置に設定し、且つ前記原点信号作成回路
の原点信号によって前記インクリメンタル型カウンタを
リセットするようにしたことを特徴とするものである。
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、移動
体を駆動する駆動手段と、前記移動体の移動位置を検出
して現在位置信号を出力する位置検出手段と、目標位置
信号と前記現在位置信号とに基づいて前記移動体を目標
位置に位置決めするように前記駆動手段を制御する制御
手段とから構成されたものであって、前記位置検出手段
はインクリメンタル型エンコーダとインクリメンタル型
カウンタと原点信号作成回路とから成り、前記インクリ
メンタル型エンコーダの位置検出の原点を検出する場所
を前記移動体が最も頻繁に通過する位置又は位置決め頻
度が最も多い位置に設定し、且つ前記原点信号作成回路
の原点信号によって前記インクリメンタル型カウンタを
リセットするようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】上記課題を解決する請求項７の移動体の位
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、請求
項７の電子機器において、前記駆動手段が超音波モータ
であることを特徴とするものである。
置を検出する位置検出手段を具備した電子機器は、請求
項７の電子機器において、前記駆動手段が超音波モータ
であることを特徴とするものである。
【００１８】更に、上記課題を解決する請求項９の移動
体の位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器
は、請求項７の電子機器において、前記駆動手段が超音
波モータであって、前記制御手段は前記移動体の位置決
めが終了した時から位置決め再開までの間は前記超音波
モータをオフにして前記移動体の位置を保持し、且つ、
新たな目標位置への位置決め指令が発せられた時には原
点を検出する位置まで前記移動体を移動させ、前記イン
クリメンタル型カウンタの計数値をリセットした後に新
たな目標位置に位置決めするように制御することを特徴
とするものである。
体の位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器
は、請求項７の電子機器において、前記駆動手段が超音
波モータであって、前記制御手段は前記移動体の位置決
めが終了した時から位置決め再開までの間は前記超音波
モータをオフにして前記移動体の位置を保持し、且つ、
新たな目標位置への位置決め指令が発せられた時には原
点を検出する位置まで前記移動体を移動させ、前記イン
クリメンタル型カウンタの計数値をリセットした後に新
たな目標位置に位置決めするように制御することを特徴
とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、移動体を駆動する手段と
して超音波モータを用いた本発明の一実施形態の電子機
器をブロック図で示したものである。図１において超音
波モータは、圧電体２２が接合された振動体２３、振動
体２３の振動によって時計方向又は反時計方向に回転す
るように配置された移動体２４、移動体２４を振動体２
３に加圧接触させる加圧手段２５、圧電体２２に高周波
電圧を印加する一対の電極２１ａ並びに２１ｂ、前記高
周波電圧を発生させる発振駆動回路１０とを有する。電
極２１ａは時計方向回転用で、電極２１ｂは反時計方向
回転用である。
して超音波モータを用いた本発明の一実施形態の電子機
器をブロック図で示したものである。図１において超音
波モータは、圧電体２２が接合された振動体２３、振動
体２３の振動によって時計方向又は反時計方向に回転す
るように配置された移動体２４、移動体２４を振動体２
３に加圧接触させる加圧手段２５、圧電体２２に高周波
電圧を印加する一対の電極２１ａ並びに２１ｂ、前記高
周波電圧を発生させる発振駆動回路１０とを有する。電
極２１ａは時計方向回転用で、電極２１ｂは反時計方向
回転用である。
【００２０】発振駆動回路１０は、抵抗１３、抵抗１
４、コンデンサ１５、コンデンサ１６を含む。更に、発
振駆動回路１０は、起動／停止用インバータ１１、時計
方向回転用バッファ１２ａ、反時計方向回転用バッファ
１２ｂを有する。図１に示す発振駆動回路は、これらの
回路素子と、振動子としての圧電体２２とによってコル
ピッツ発振回路型の自励発振回路を構成している。な
お、この自励発振回路については、精密工学会誌（第６
４巻第８号、第１１１７頁から１１２１頁）に記載され
た論文「自励振駆動を用いた超小型超音波モータの開発」
に詳細に開示されている。
４、コンデンサ１５、コンデンサ１６を含む。更に、発
振駆動回路１０は、起動／停止用インバータ１１、時計
方向回転用バッファ１２ａ、反時計方向回転用バッファ
１２ｂを有する。図１に示す発振駆動回路は、これらの
回路素子と、振動子としての圧電体２２とによってコル
ピッツ発振回路型の自励発振回路を構成している。な
お、この自励発振回路については、精密工学会誌（第６
４巻第８号、第１１１７頁から１１２１頁）に記載され
た論文「自励振駆動を用いた超小型超音波モータの開発」
に詳細に開示されている。
【００２１】図１において、位置検出手段はインクリメ
ンタル型エンコーダ３０、インクリメンタル型カウンタ
５０及び原点信号作成回路６０とから構成されている。
インクリメンタル型エンコーダ３０は、移動体２４の現
在位置を常時検出し、図６及び図７に示す如き出力パル
スを発生する。インクリメンタル型エンコーダ３０の出
力パルスは、図３のエンコーダスケール３１に形成され
たスリット３４ａ、３４ｂ及び３４ｚに対応したＡ相出
力パルス、Ｂ相出力パルス及びＺ相出力パルスである。
インクリメンタル型エンコーダ３０は、Ａ相出力パルス
とＢ相出力パルスに基づいて、図７に示す如き４逓倍信
号を生成する機能を備えている。この４逓倍信号はイン
クリメンタル型カウンタ５０に入力され、計数される。
ンタル型エンコーダ３０、インクリメンタル型カウンタ
５０及び原点信号作成回路６０とから構成されている。
インクリメンタル型エンコーダ３０は、移動体２４の現
在位置を常時検出し、図６及び図７に示す如き出力パル
スを発生する。インクリメンタル型エンコーダ３０の出
力パルスは、図３のエンコーダスケール３１に形成され
たスリット３４ａ、３４ｂ及び３４ｚに対応したＡ相出
力パルス、Ｂ相出力パルス及びＺ相出力パルスである。
インクリメンタル型エンコーダ３０は、Ａ相出力パルス
とＢ相出力パルスに基づいて、図７に示す如き４逓倍信
号を生成する機能を備えている。この４逓倍信号はイン
クリメンタル型カウンタ５０に入力され、計数される。
【００２２】インクリメンタル型カウンタ５０の出力信
号、即ち移動体２４の現在位置を表す計数値は制御部４
０に入力される。原点信号作成回路６０は、インクリメ
ンタル型エンコーダ３０からのＡ相出力パルス、Ｂ相出
力パルス及びＺ相出力パルスに基づいて原点信号を作成
する。この原点信号はインクリメンタル型カウンタ５０
のリセット信号として用いられる。なお、本発明を特徴
づける位置検出手段に関しては、図１の電子装置の構成
並びに動作説明を終了した後に、改めて詳細に説明す
る。
号、即ち移動体２４の現在位置を表す計数値は制御部４
０に入力される。原点信号作成回路６０は、インクリメ
ンタル型エンコーダ３０からのＡ相出力パルス、Ｂ相出
力パルス及びＺ相出力パルスに基づいて原点信号を作成
する。この原点信号はインクリメンタル型カウンタ５０
のリセット信号として用いられる。なお、本発明を特徴
づける位置検出手段に関しては、図１の電子装置の構成
並びに動作説明を終了した後に、改めて詳細に説明す
る。
【００２３】制御部４０には、図示されていない入力手
段によって、移動体２４の目標位置が予め設定されてい
る。或いは、制御部４０には、図示されていない外部装
置から、移動体２４の目標位置が常時入力されている。
このようにして入力された目標位置と、位置センサから
の現在位置とを比較して、移動体２４の現在位置が目標
位置に常に一致するように位置決め制御するのが制御部
４０である。
段によって、移動体２４の目標位置が予め設定されてい
る。或いは、制御部４０には、図示されていない外部装
置から、移動体２４の目標位置が常時入力されている。
このようにして入力された目標位置と、位置センサから
の現在位置とを比較して、移動体２４の現在位置が目標
位置に常に一致するように位置決め制御するのが制御部
４０である。
【００２４】上述の位置決め制御は、制御部４０から発
振駆動回路１０に制御指令信号を与えることによって行
われている。制御指令信号は、起動指令又は停止指令信
号、時計方向回転指令信号、及び反時計方向回転指令信
号であって、これらは起動／停止用インバータ１１、時
計方向回転用バッファ１２ａ、反時計方向回転用バッフ
ァ１２ｂに夫々与えられる。制御指令信号はＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号である。
振駆動回路１０に制御指令信号を与えることによって行
われている。制御指令信号は、起動指令又は停止指令信
号、時計方向回転指令信号、及び反時計方向回転指令信
号であって、これらは起動／停止用インバータ１１、時
計方向回転用バッファ１２ａ、反時計方向回転用バッフ
ァ１２ｂに夫々与えられる。制御指令信号はＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号である。
【００２５】図２は、図１の超音波モータと位置検出手
段の主要部の縦断面図である。図２において、移動体２
４は軸２７に軸受２８を介して回転自在に支持されたロ
ータである。軸２７はモータ基板２９に立設されてお
り、円盤状の振動体２３は軸２７に同軸にして固着され
ている。円盤状の振動体２３の上面には複数の突起２６
が一体に形成されており、且つ、その下面には圧電体２
２が接合されている。圧電体２２の下面には所定の電極
パターンに形成された一対の電極板、即ち時計方向回転
用電極２１ａと反時計方向回転用電極２１ｂとが配置さ
れている。圧電体２２の上面側の共通電極板としても機
能する振動体２３は軸２７を介して共通電極２１ｃに電
気的に接続されている。加圧手段であるバネ２５はロー
タ２４を振動体２３の方に押し付け、ロータ２４の下面
を複数の突起２６の上端面に圧接させる。
段の主要部の縦断面図である。図２において、移動体２
４は軸２７に軸受２８を介して回転自在に支持されたロ
ータである。軸２７はモータ基板２９に立設されてお
り、円盤状の振動体２３は軸２７に同軸にして固着され
ている。円盤状の振動体２３の上面には複数の突起２６
が一体に形成されており、且つ、その下面には圧電体２
２が接合されている。圧電体２２の下面には所定の電極
パターンに形成された一対の電極板、即ち時計方向回転
用電極２１ａと反時計方向回転用電極２１ｂとが配置さ
れている。圧電体２２の上面側の共通電極板としても機
能する振動体２３は軸２７を介して共通電極２１ｃに電
気的に接続されている。加圧手段であるバネ２５はロー
タ２４を振動体２３の方に押し付け、ロータ２４の下面
を複数の突起２６の上端面に圧接させる。
【００２６】このような構成の定在波型超音波モータに
おいて、高周波電圧が時計方向回転用電極２１ａ又は反
時計方向回転用電極２１ｂと共通電極２１ｃとの間に印
加されると、圧電体２２の伸縮運動によって周期的な振
動が振動体２３に発生する。この周期的な振動は定在波
であって、バネ２５で複数の突起２６に圧接されている
ロータ２４には、振動体２３の周期的な振動が動力とし
て伝えられる。
おいて、高周波電圧が時計方向回転用電極２１ａ又は反
時計方向回転用電極２１ｂと共通電極２１ｃとの間に印
加されると、圧電体２２の伸縮運動によって周期的な振
動が振動体２３に発生する。この周期的な振動は定在波
であって、バネ２５で複数の突起２６に圧接されている
ロータ２４には、振動体２３の周期的な振動が動力とし
て伝えられる。
【００２７】所定の電極パターンと所定の間隔と配置で
形成された複数の突起２６の作用によって、振動体２３
に発生する振動波によってロータ２４を摩擦駆動し、時
計方向又は反時計方向に回転させる。即ち、高周波電圧
が時計方向回転用電極２１ａと共通電極２１ｃとの間に
印加されるとロータ２４は時計方向に回転し、高周波電
圧が反時計方向回転用電極２１ｂと共通電極２１ｃとの
間に印加されるとロータ２４は反時計方向に回転する。
形成された複数の突起２６の作用によって、振動体２３
に発生する振動波によってロータ２４を摩擦駆動し、時
計方向又は反時計方向に回転させる。即ち、高周波電圧
が時計方向回転用電極２１ａと共通電極２１ｃとの間に
印加されるとロータ２４は時計方向に回転し、高周波電
圧が反時計方向回転用電極２１ｂと共通電極２１ｃとの
間に印加されるとロータ２４は反時計方向に回転する。
【００２８】次に、本発明を特徴づける位置検出手段を
図面を参照して詳細に説明する。図４にブロック図で示
す電子機器は、モータ２０で駆動される図示されていな
い移動体の位置を位置検出手段で検出し、検出された移
動体の現在位置を目標位置に位置決めするように制御部
４０がモータドライバ１０を制御する位置検出手段を具
備する電子機器である。前記位置検出手段は、インクリ
メンタル型エンコーダ３０とインクリメンタル型カウン
タ５０と原点信号作成回路６０とで構成されている。
図面を参照して詳細に説明する。図４にブロック図で示
す電子機器は、モータ２０で駆動される図示されていな
い移動体の位置を位置検出手段で検出し、検出された移
動体の現在位置を目標位置に位置決めするように制御部
４０がモータドライバ１０を制御する位置検出手段を具
備する電子機器である。前記位置検出手段は、インクリ
メンタル型エンコーダ３０とインクリメンタル型カウン
タ５０と原点信号作成回路６０とで構成されている。
【００２９】インクリメンタル型エンコーダ３０は、図
３に示す如く、内周側スリット３４ａ並びに外周側スリ
ット３４ｂ、及び絶対位置情報を検出するための１個の
絶対位置スリット３４ｃとが形成された円盤状のエンコ
ーダスケール３１の如き被読取り部材を有する。内周側
スリット３４ａと外周側スリット３４ｂの位置は、スリ
ットを通過した光ビームに基づいて発生する２つのパル
ス信号の位相が９０度異なるように定められている。従
って、インクリメンタル型エンコーダ３０は、図６に示
す如く、内周側スリット３４ａを通過した光ビームに基
づいて発生したＡ相信号と、外周側スリット３４ｂを通
過した光ビームに基づいて発生したＢ相信号を出力す
る。
３に示す如く、内周側スリット３４ａ並びに外周側スリ
ット３４ｂ、及び絶対位置情報を検出するための１個の
絶対位置スリット３４ｃとが形成された円盤状のエンコ
ーダスケール３１の如き被読取り部材を有する。内周側
スリット３４ａと外周側スリット３４ｂの位置は、スリ
ットを通過した光ビームに基づいて発生する２つのパル
ス信号の位相が９０度異なるように定められている。従
って、インクリメンタル型エンコーダ３０は、図６に示
す如く、内周側スリット３４ａを通過した光ビームに基
づいて発生したＡ相信号と、外周側スリット３４ｂを通
過した光ビームに基づいて発生したＢ相信号を出力す
る。
【００３０】Ａ相信号とＢ相信号は、その位相差（進
み、遅れ）を見ることで、ロータの回転方向が判断でき
る。図６（ａ）は時計方向回転ＣＣＷの場合の出力パル
ス信号を、図６（ｂ）は反時計方向回転ＣＣＷの場合の
出力パルス信号を夫々示している。
み、遅れ）を見ることで、ロータの回転方向が判断でき
る。図６（ａ）は時計方向回転ＣＣＷの場合の出力パル
ス信号を、図６（ｂ）は反時計方向回転ＣＣＷの場合の
出力パルス信号を夫々示している。
【００３１】カウンタ５０はＡ相信号とＢ相信号に基づ
いて、図７に示す如き４逓倍信号を生成する信号処理機
能を備えている。Ａ相信号とＢ相信号を４逓倍すること
でスリット数の４倍の分解能が得られる。従って、例え
ば1５０００パルス（Ａ，Ｂ各相）のエンコーダを用い
た場合、４逓倍後には６００００パルス、即ち０．００
６度の位置分解能情報が得られる。
いて、図７に示す如き４逓倍信号を生成する信号処理機
能を備えている。Ａ相信号とＢ相信号を４逓倍すること
でスリット数の４倍の分解能が得られる。従って、例え
ば1５０００パルス（Ａ，Ｂ各相）のエンコーダを用い
た場合、４逓倍後には６００００パルス、即ち０．００
６度の位置分解能情報が得られる。
【００３２】インクリメンタル型エンコーダ３０は、図
３に示す如く、絶対位置検出用スリット３４ｚが形成さ
れたエンコーダスケール３１と、このスリット３４ｚに
対応して設置された発光素子と受光素子とから成る絶対
位置検出手段を有する。従って、インクリメンタル型エ
ンコーダ３０は図７に示す如く、Ａ相信号とＢ相信号と
共に、Ｚ相信号を出力する。
３に示す如く、絶対位置検出用スリット３４ｚが形成さ
れたエンコーダスケール３１と、このスリット３４ｚに
対応して設置された発光素子と受光素子とから成る絶対
位置検出手段を有する。従って、インクリメンタル型エ
ンコーダ３０は図７に示す如く、Ａ相信号とＢ相信号と
共に、Ｚ相信号を出力する。
【００３３】上述した如く、本発明に係る位置検出手段
を具備する電子機器は、インクリメンタル型エンコーダ
３０で位置検出の原点を検出する場所を移動体が最も頻
繁に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設
定したことを特徴とするものである。これによって、位
置検出手段の原点がノイズ等の影響を受けないようにし
たものである。
を具備する電子機器は、インクリメンタル型エンコーダ
３０で位置検出の原点を検出する場所を移動体が最も頻
繁に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設
定したことを特徴とするものである。これによって、位
置検出手段の原点がノイズ等の影響を受けないようにし
たものである。
【００３４】例えば、パルス数で示した回転数を横軸と
し且つ移動頻度を縦軸とした図５に示す如く往復運動又
は揺動運動する移動体に、本発明を適用する場合を説明
する。図５に示す如く、移動体の通過頻度が中心位置で
最大で、且つその中心位置から時計方向又は反時計方向
に回転した場合も通過頻度が漸減するような電子機器に
おいて、インクリメンタル型カウンタ５０のリセット値
ゼロの位置をその絶対位置検出位置に合わせるように、
インクメンタル型カウンタ３０は設置されている。換言
すれば、Ｚ相信号の出力位置を前記移動体が最も頻繁に
通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に合わ
せ、且つＺ相信号でインクリメンタル型カウンタ５０を
ゼロにリセットするようにしてある。Ｚ相信号の出力位
置を移動体が最も頻繁に通過する位置又は位置決め頻度
が最も多い位置に合わせることは、具体的には、絶対位
置検出用スリット３４ｚの位置を移動体が最も頻繁に通
過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定する
ことによって行われる。このように構成することで、位
置検出の原点がノイズ等の影響を受けに難くしてある。
し且つ移動頻度を縦軸とした図５に示す如く往復運動又
は揺動運動する移動体に、本発明を適用する場合を説明
する。図５に示す如く、移動体の通過頻度が中心位置で
最大で、且つその中心位置から時計方向又は反時計方向
に回転した場合も通過頻度が漸減するような電子機器に
おいて、インクリメンタル型カウンタ５０のリセット値
ゼロの位置をその絶対位置検出位置に合わせるように、
インクメンタル型カウンタ３０は設置されている。換言
すれば、Ｚ相信号の出力位置を前記移動体が最も頻繁に
通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に合わ
せ、且つＺ相信号でインクリメンタル型カウンタ５０を
ゼロにリセットするようにしてある。Ｚ相信号の出力位
置を移動体が最も頻繁に通過する位置又は位置決め頻度
が最も多い位置に合わせることは、具体的には、絶対位
置検出用スリット３４ｚの位置を移動体が最も頻繁に通
過する位置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定する
ことによって行われる。このように構成することで、位
置検出の原点がノイズ等の影響を受けに難くしてある。
【００３５】ところで、Ｚ相信号は図７に示す如くＡ相
信号やＢ相信号よりも幅の広いパルス信号である。これ
は、絶対位置検出用スリット３４ｚがＡ相信号用スリッ
ト３４ａやＢ相信号用スリット３４ｂよりもスリット幅
を広くして形成されているためである。このためＺ相信
号は、位置検出の計数に用いられる４逓倍信号が４個も
含まれる程の広いパルス幅を有する。従って、Ｚ相信号
をインクリメンタル型カウンタ５０のリセット信号に利
用する場合、その立ち上り端縁と立下り端縁ではリセッ
ト位置が４逓倍信号で４個分も異なってくるという問題
がある。これは原点位置確認時の回転方向の違いで生じ
る計数値のずれが発生するという問題である。この問題
を解決するために、本発明では、原点信号発生回路６０
に次のような機能を備えさせた。
信号やＢ相信号よりも幅の広いパルス信号である。これ
は、絶対位置検出用スリット３４ｚがＡ相信号用スリッ
ト３４ａやＢ相信号用スリット３４ｂよりもスリット幅
を広くして形成されているためである。このためＺ相信
号は、位置検出の計数に用いられる４逓倍信号が４個も
含まれる程の広いパルス幅を有する。従って、Ｚ相信号
をインクリメンタル型カウンタ５０のリセット信号に利
用する場合、その立ち上り端縁と立下り端縁ではリセッ
ト位置が４逓倍信号で４個分も異なってくるという問題
がある。これは原点位置確認時の回転方向の違いで生じ
る計数値のずれが発生するという問題である。この問題
を解決するために、本発明では、原点信号発生回路６０
に次のような機能を備えさせた。
【００３６】即ち、位置検出手段を構成する原点位置発
生回路６０は、インクリメンタル型エンコーダ３０が出
力する３つのパルス信号、即ちＡ相信号、Ｂ相信号及び
Ｚ相信号が入力され、論理積演算を行う機能を備えてい
る。図７に示す如く、Ａ相信号、Ｂ相信号及びＺ相信号
のLOWレベル信号のＡＮＤ条件信号を作る論理積演算を
行い、その演算結果の出力パルスを原点信号とする機能
である。そして、このようにして得られた原点信号をイ
ンクリメンタル型カウンタ５０のゼロリセット信号とす
るものである。このようにすることで、Ｚ相信号の位置
や幅のばらつきに関係無く、４逓倍後の分割幅に等しい
原点信号を作ることができる。原点位置確認時の回転方
向の違いで生じる計数値のずれの発生を防止できる。
生回路６０は、インクリメンタル型エンコーダ３０が出
力する３つのパルス信号、即ちＡ相信号、Ｂ相信号及び
Ｚ相信号が入力され、論理積演算を行う機能を備えてい
る。図７に示す如く、Ａ相信号、Ｂ相信号及びＺ相信号
のLOWレベル信号のＡＮＤ条件信号を作る論理積演算を
行い、その演算結果の出力パルスを原点信号とする機能
である。そして、このようにして得られた原点信号をイ
ンクリメンタル型カウンタ５０のゼロリセット信号とす
るものである。このようにすることで、Ｚ相信号の位置
や幅のばらつきに関係無く、４逓倍後の分割幅に等しい
原点信号を作ることができる。原点位置確認時の回転方
向の違いで生じる計数値のずれの発生を防止できる。
【００３７】次に、移動体の駆動手段として超音波モー
タが用いられている電子機器、例えば図１及び図２に示
す如き、移動体を駆動する超音波モータと、前記移動体
の移動位置を検出して現在位置信号を出力する位置検出
手段と、目標位置信号と前記現在位置信号とに基づいて
前記移動体を目標位置に位置決めするように前記超音波
モータを制御する制御手段とから構成された位置検出手
段を備えた電子機器に本発明を適用した場合の特有の動
作を説明する。
タが用いられている電子機器、例えば図１及び図２に示
す如き、移動体を駆動する超音波モータと、前記移動体
の移動位置を検出して現在位置信号を出力する位置検出
手段と、目標位置信号と前記現在位置信号とに基づいて
前記移動体を目標位置に位置決めするように前記超音波
モータを制御する制御手段とから構成された位置検出手
段を備えた電子機器に本発明を適用した場合の特有の動
作を説明する。
【００３８】図１及び図２に示す如き移動体の駆動手段
として超音波モータが用いられた電子機器に本発明を適
用する場合も、位置前記位置検出手段はインクリメンタ
ル型エンコーダ３０とインクリメンタル型カウンタ５０
と原点信号作成回路６０とから構成されたものであっ
て、インクリメンタル型エンコーダ３０で位置検出の原
点を検出する場所を移動体２４が最も頻繁に通過する位
置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定し、且つ原点
信号作成回路６０の原点信号によってインクリメンタル
型カウンタ５０をリセットするようにしてある。
として超音波モータが用いられた電子機器に本発明を適
用する場合も、位置前記位置検出手段はインクリメンタ
ル型エンコーダ３０とインクリメンタル型カウンタ５０
と原点信号作成回路６０とから構成されたものであっ
て、インクリメンタル型エンコーダ３０で位置検出の原
点を検出する場所を移動体２４が最も頻繁に通過する位
置又は位置決め頻度が最も多い位置に設定し、且つ原点
信号作成回路６０の原点信号によってインクリメンタル
型カウンタ５０をリセットするようにしてある。
【００３９】これに加えて、移動体２４の駆動手段とし
て超音波モータが用いられた電子機器に本発明を適用す
る場合、超音波モータの特性が活かされるようにしてあ
る。即ち、移動体２４の位置決めが終了した時から位置
決め再開までの間は超音波モータをオフにして移動体２
４の現在位置を保持しようにした。この制御動作は、制
御部４０によって行われる。位置決め終了後から新たな
位置決めを再開するまでの間に、超音波モータの駆動電
源をオフにすることで、超音波モータの自己保持機能が
働いて移動体は位置決めされた位置を強固に保持し続け
る。従って、省電力化が図られると共に、移動体の位置
ずれが防止できる。
て超音波モータが用いられた電子機器に本発明を適用す
る場合、超音波モータの特性が活かされるようにしてあ
る。即ち、移動体２４の位置決めが終了した時から位置
決め再開までの間は超音波モータをオフにして移動体２
４の現在位置を保持しようにした。この制御動作は、制
御部４０によって行われる。位置決め終了後から新たな
位置決めを再開するまでの間に、超音波モータの駆動電
源をオフにすることで、超音波モータの自己保持機能が
働いて移動体は位置決めされた位置を強固に保持し続け
る。従って、省電力化が図られると共に、移動体の位置
ずれが防止できる。
【００４０】更に、新たな目標位置への位置決め指令が
発せられた時には原点を検出する位置まで移動体２４を
移動させ、インクリメンタル型カウンタ５０の計数値を
ゼロにようにした。この制御動作も制御部４０によって
行われる。これによって、万が一、移動体２４の位置が
ずれても再度の誤差補正ができるようになった。
発せられた時には原点を検出する位置まで移動体２４を
移動させ、インクリメンタル型カウンタ５０の計数値を
ゼロにようにした。この制御動作も制御部４０によって
行われる。これによって、万が一、移動体２４の位置が
ずれても再度の誤差補正ができるようになった。
【００４１】以上、図示した本発明の実施形態について
その構成と動作を詳細に説明したが、本発明が適用され
る電子機器は揺動運動する移動体を備えたメータや光情
報通信機器である光アッテネータ、往復運動する移動体
を備えた光情報通信機器である光リニアフィルタ、更に
は移動体がシャッタであるシャッタ機能付き光アッテネ
ータが代表的なものである。これらの電子機器におい
て、移動体の駆動手段がモータの場合、その移動体はモ
ータを構成する部品としてのロータが直接利用され、或
いは前記ロータで図示されていない移動部材が駆動され
て揺動運動、往復運動、或いは回転運動させられるもの
である。いずれにしても、インクリメンタル型エンコー
ダ３０で位置検出の原点を検出する場所を前記移動体が
最も頻繁に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位
置に設定することで、インクリメンタル型カウンタ５０
を頻繁にゼロにリセットすることができるので、位置検
出手段の原点がノイズ等でずれることが殆どなくなっ
た。また、位置決め頻度が予測できない場合、例えば本
電子機器の制御をユーザ自らの指定で行う場合には、移
動体の揺動範囲内、往復範囲内、強いてはこれらの範囲
の略中間位置に原点を設定することによって同様の効果
が期待できる。
その構成と動作を詳細に説明したが、本発明が適用され
る電子機器は揺動運動する移動体を備えたメータや光情
報通信機器である光アッテネータ、往復運動する移動体
を備えた光情報通信機器である光リニアフィルタ、更に
は移動体がシャッタであるシャッタ機能付き光アッテネ
ータが代表的なものである。これらの電子機器におい
て、移動体の駆動手段がモータの場合、その移動体はモ
ータを構成する部品としてのロータが直接利用され、或
いは前記ロータで図示されていない移動部材が駆動され
て揺動運動、往復運動、或いは回転運動させられるもの
である。いずれにしても、インクリメンタル型エンコー
ダ３０で位置検出の原点を検出する場所を前記移動体が
最も頻繁に通過する位置又は位置決め頻度が最も多い位
置に設定することで、インクリメンタル型カウンタ５０
を頻繁にゼロにリセットすることができるので、位置検
出手段の原点がノイズ等でずれることが殆どなくなっ
た。また、位置決め頻度が予測できない場合、例えば本
電子機器の制御をユーザ自らの指定で行う場合には、移
動体の揺動範囲内、往復範囲内、強いてはこれらの範囲
の略中間位置に原点を設定することによって同様の効果
が期待できる。
【００４２】なお、移動体の駆動手段として超音波モー
タが用いられた電子機器に適用した実施形態を説明した
が、本発明は直流モータその他の駆動手段が用いられた
電子機器に適用できることは勿論である。また、超音波
モータも在波型超音波モータでなく、進行波型超音波モ
ータでもかまわない。
タが用いられた電子機器に適用した実施形態を説明した
が、本発明は直流モータその他の駆動手段が用いられた
電子機器に適用できることは勿論である。また、超音波
モータも在波型超音波モータでなく、進行波型超音波モ
ータでもかまわない。
【００４３】
【発明の効果】本発明により、インクリメンタル型エン
コーダとインクリメンタル型カウンタを用いて移動体の
位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器の信頼
性が向上した。本発明によればインクリメンタル型カウ
ンタは頻繁にゼロにリセットされるので、ノイズ等によ
って位置情報に誤差が生じても動作中に位置情報が確実
に修正されるからである。また、インクリメンタル型エ
ンコーダとインクリメンタル型カウンタを用いて移動体
の位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器にお
いて、移動体の駆動手段を超音波モータとすることで、
位置決め終了後には駆動手段並びに位置検出手段の電源
をオフにすることができるから大幅な省電力化が図ら
れ、且つ超音波モータの無通電時保持力により位置決め
された位置がずれ難いという特性を活用できると共に、
万が一原点位置がずれても再度の誤差補正ができるよう
になった。
コーダとインクリメンタル型カウンタを用いて移動体の
位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器の信頼
性が向上した。本発明によればインクリメンタル型カウ
ンタは頻繁にゼロにリセットされるので、ノイズ等によ
って位置情報に誤差が生じても動作中に位置情報が確実
に修正されるからである。また、インクリメンタル型エ
ンコーダとインクリメンタル型カウンタを用いて移動体
の位置を検出する位置検出手段を具備した電子機器にお
いて、移動体の駆動手段を超音波モータとすることで、
位置決め終了後には駆動手段並びに位置検出手段の電源
をオフにすることができるから大幅な省電力化が図ら
れ、且つ超音波モータの無通電時保持力により位置決め
された位置がずれ難いという特性を活用できると共に、
万が一原点位置がずれても再度の誤差補正ができるよう
になった。
【図１】移動体の駆動手段に超音波モータを用いて構成
した本発明の電子機器の一実施形態のブロック回路図で
ある。
した本発明の電子機器の一実施形態のブロック回路図で
ある。
【図２】図１の超音波モータとエンコーダの要部の縦断
面図である。
面図である。
【図３】インクリメンタル型エンコーダのエンコーダス
ケールの一例である。
ケールの一例である。
【図４】本発明の電子機器の一実施形態のブロック回路
図である。
図である。
【図５】本発明が適用される移動体の通過頻度の一例を
示した図である。
示した図である。
【図６】インクリメンタル型エンコーダのＡ相信号とＢ
相信号の波形図で、（ａ）は時計方向回転時、（ｂ）は
反時計方向回転時の波形図である。
相信号の波形図で、（ａ）は時計方向回転時、（ｂ）は
反時計方向回転時の波形図である。
【図７】インクリメンタル型エンコーダのＡ相信号、Ｂ
相信号、Ｚ相信号、４逓倍信号及び原点信号の関係を示
した波形図である。
相信号、Ｚ相信号、４逓倍信号及び原点信号の関係を示
した波形図である。
１０ 発振駆動回路
１１ インバータ
１２ａ 時計方向回転用バッファ
１２ｂ 反時計方向回転用バッファ
１３、１４ 抵抗
１５、１６ コンデンサ
２１ａ 時計方向回転用電極
２１ｂ 反時計方向回転用電極
２１ｃ 共通電極
２２ 圧電体
２３ 振動体
２４ 移動体又はロータ
２５ 加圧手段又はバネ
２６ 突起
２７ 軸
２８ 軸受
２９ モータ基板
３０ インクリメンタル型エンコーダ
３１ エンコーダスケール
３２ 発光素子
３３ 受光素子
３４ スリット
３４ａ Ａ相用スリット
３４ｂ Ｂ相用スリット
３４ｚ Ｚ相用スリット
４０ 制御部
５０ インクリメンタル型カウンタ
６０ 原点信号作成回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鈴木 瑞明
千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 株
式会社エスアイアイ・アールディセンター
内
(72)発明者 春日 政雄
千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ
イコーインスツルメンツ株式会社内
Ｆターム(参考） 2F077 AA38 CC02 NN02 NN23 PP19
QQ05 QQ10 QQ11 TT47 TT52
TT61 TT71
5H303 AA26 BB01 BB06 BB14 CC10
DD01 DD14 EE10 FF10 GG11
LL03 LL09
5H680 AA01 AA08 BB03 BB16 BC00
CC02 CC06 CC07 DD01 DD15
DD23 DD35 DD53 DD66 DD73
DD85 DD92 EE22 FF24 FF30
FF33 FF38
Claims (9)
- 【請求項１】 移動体の位置を検出する位置検出手段を
具備した電子機器において、前記位置検出手段はインク
リメンタル型エンコーダとインクリメンタル型カウンタ
とから構成されたものであって、前記インクリメンタル
型エンコーダで位置検出の原点を検出する場所を前記移
動体が最も頻繁に通過する位置又は位置決め頻度が最も
多い位置に設定したことを特徴とする位置検出手段を具
備した電子機器。 - 【請求項２】 移動体の位置を検出する位置検出手段を
具備した電子機器において、前記位置検出手段はインク
リメンタル型エンコーダとインクリメンタル型カウンタ
と原点信号作成回路とから構成されたものであって、前
記インクリメンタル型エンコーダで位置検出の原点を検
出する場所を前記移動体が最も頻繁に通過する位置又は
位置決め頻度が最も多い位置に設定し、且つ前記原点信
号作成回路の原点信号によって前記インクリメンタル型
カウンタをリセットすることを特徴とする位置検出手段
を具備した電子機器。 - 【請求項３】 前記移動体は揺動運動する移動体であっ
て、前記原点を検出する場所を前記移動体の揺動範囲の
略中間位置に設定したことを特徴とする請求項１又は２
に記載の位置検出手段を具備した電子機器。 - 【請求項４】 前記移動体は往復運動する移動体であっ
て、前記原点を検出する場所を前記移動体の往復範囲の
略中間位置に設定したことを特徴とする請求項１又は２
に記載の位置検出手段を具備した電子機器 - 【請求項５】 前記原点信号は前記インクリメンタル型
エンコーダが出力するパルス信号によって作成されるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の位置検出手段を
具備した電子機器。 - 【請求項６】 前記原点信号は前記インクリメンタル型
エンコーダが出力する９０度位相が異なるＡ相信号とＢ
相信号、及び絶対位置情報を与えるＺ相信号とを入力と
する論理積演算によって得られるものであることを特徴
とする請求項１又は２に記載の位置検出手段を具備した
電子機器。 - 【請求項７】 移動体を駆動する駆動手段と、前記移動
体の移動位置を検出して現在位置信号を出力する位置検
出手段と、目標位置信号と前記現在位置信号とに基づい
て前記移動体を目標位置に位置決めするように前記駆動
手段を制御する制御手段とから構成された位置検出手段
を備えた電子機器において、前記位置検出手段はインク
リメンタル型エンコーダとインクリメンタル型カウンタ
と原点信号作成回路とから構成されたものであって、前
記インクリメンタル型エンコーダで位置検出の原点を検
出する場所を前記移動体が最も頻繁に通過する位置又は
位置決め頻度が最も多い位置に設定し、且つ前記原点信
号作成回路の原点信号によって前記インクリメンタル型
カウンタをリセットするようにしたことを特徴とする位
置検出手段を具備した電子機器。 - 【請求項８】 前記駆動手段が超音波モータであること
を特徴とする請求項７に記載の位置検出手段を具備した
電子機器。 - 【請求項９】 前記駆動手段が超音波モータであって、
前記制御手段は前記移動体の位置決めが終了した時から
位置決め再開までの間は前記超音波モータをオフにして
前記移動体の位置を保持し、且つ、新たな目標位置への
位置決め指令が発せられた時には原点を検出する位置ま
で前記移動体を移動させ、前記インクリメンタル型カウ
ンタの計数値をリセットした後に新たな目標位置に位置
決めするように制御することを特徴とする請求項７に記
載の位置検出手段を具備した電子機器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202208A JP2003014495A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 位置検出手段を具備した電子機器 |
| US10/187,577 US6917034B2 (en) | 2001-07-03 | 2002-07-02 | Electronic equipment equipped with position detection means for detecting position of moving body utilizing incremental-type encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202208A JP2003014495A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 位置検出手段を具備した電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003014495A true JP2003014495A (ja) | 2003-01-15 |
| JP2003014495A5 JP2003014495A5 (ja) | 2008-05-22 |
Family
ID=19039052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202208A Withdrawn JP2003014495A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 位置検出手段を具備した電子機器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6917034B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003014495A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009132336A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Sumitomonacco Materials Handling Co Ltd | フォークリフト |
| JP2020067325A (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 株式会社東芝 | エンコーダシステム |
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| EP0964222A4 (en) * | 1997-12-02 | 2002-11-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | TILT ANGLE DETECTOR |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001202208A patent/JP2003014495A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-07-02 US US10/187,577 patent/US6917034B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030052287A1 (en) | 2003-03-20 |
| US6917034B2 (en) | 2005-07-12 |
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