JP2003149003A - エンコーダの位相差補正装置、位相差補正方法及び位相差補正プログラム - Google Patents
エンコーダの位相差補正装置、位相差補正方法及び位相差補正プログラムInfo
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- JP2003149003A JP2003149003A JP2001349161A JP2001349161A JP2003149003A JP 2003149003 A JP2003149003 A JP 2003149003A JP 2001349161 A JP2001349161 A JP 2001349161A JP 2001349161 A JP2001349161 A JP 2001349161A JP 2003149003 A JP2003149003 A JP 2003149003A
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- Japan
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- phase
- digital data
- sine wave
- wave signal
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２相正弦波間の位相差を、操作者の手動調整
によらず、自動的に所望の値に調整する。 【解決手段】 エンコーダ１００からの二相正弦波信号
は、振幅調整装置２００において振幅の揃った二相正弦
波信号Ａ２，Ｂ２とされる。加減算装置３００は、信号
Ａ２を反転させ反転信号を生成し、この反転信号並びに
信号Ａ２及び,Ｂ２を組み合わせて位相差が９０度の新
たな信号Ａ３，Ｂ３を出力する。新たな信号Ａ３，Ｂ３
は、振幅調整装置４００に入力され、加減算装置３００
により新たに生じた振幅のずれを調整する。これによ
り、振幅、位相、オフセットの誤差の無い信号ＡＯ,Ｂ
Ｏが生成される。
によらず、自動的に所望の値に調整する。 【解決手段】 エンコーダ１００からの二相正弦波信号
は、振幅調整装置２００において振幅の揃った二相正弦
波信号Ａ２，Ｂ２とされる。加減算装置３００は、信号
Ａ２を反転させ反転信号を生成し、この反転信号並びに
信号Ａ２及び,Ｂ２を組み合わせて位相差が９０度の新
たな信号Ａ３，Ｂ３を出力する。新たな信号Ａ３，Ｂ３
は、振幅調整装置４００に入力され、加減算装置３００
により新たに生じた振幅のずれを調整する。これによ
り、振幅、位相、オフセットの誤差の無い信号ＡＯ,Ｂ
Ｏが生成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相差のあるＡ、
Ｂ相の正弦波信号を生じるエンコーダにおいて、位相差
を所望の値に補正する位相差補正装置、位相差補正方法
及び位相差補正プログラムに関する。
Ｂ相の正弦波信号を生じるエンコーダにおいて、位相差
を所望の値に補正する位相差補正装置、位相差補正方法
及び位相差補正プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンコーダの内挿回路では、エンコーダ
からの二相正弦波信号を基にして、エンコーダの内挿を
行うものであるが、この2相正弦波信号は、互いに振幅
が等しく、オフセットがとれており（中心電圧がゼ
ロ）、かつ２つの信号間の位相差が90度である必要があ
る。しかし、これら振幅、オフセット、位相差の誤差を
完全に除去するのは極めて困難で、これが測定精度向上
の障害となっている。
からの二相正弦波信号を基にして、エンコーダの内挿を
行うものであるが、この2相正弦波信号は、互いに振幅
が等しく、オフセットがとれており（中心電圧がゼ
ロ）、かつ２つの信号間の位相差が90度である必要があ
る。しかし、これら振幅、オフセット、位相差の誤差を
完全に除去するのは極めて困難で、これが測定精度向上
の障害となっている。
【０００３】このうち、振幅、中心電圧の補正手段とし
ては、例えば特開平10−311741号公報等に開示されてい
るが、本公報に開示の技術は、信号の位相差が所望通り
（９０°）とされていることが前提とされており、位相
誤差がある場合はそのまま適用することはできない。こ
のため、位相差の調整については、機械的な調整はされ
ているものの、簡易な手段で調整を行うのが困難であっ
た。
ては、例えば特開平10−311741号公報等に開示されてい
るが、本公報に開示の技術は、信号の位相差が所望通り
（９０°）とされていることが前提とされており、位相
誤差がある場合はそのまま適用することはできない。こ
のため、位相差の調整については、機械的な調整はされ
ているものの、簡易な手段で調整を行うのが困難であっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、こうした従
来技術の問題点を解消するためになされたものであり、
２相正弦波間の位相差を、簡易な手段で所望の値に調整
することのできる位相差補正装置及び位相差補正方法を
提供することを目的とする。
来技術の問題点を解消するためになされたものであり、
２相正弦波間の位相差を、簡易な手段で所望の値に調整
することのできる位相差補正装置及び位相差補正方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため、
本出願の第一の発明に係るエンコーダの位相差補正装置
は、エンコーダから出力される位相がずれたＡ相正弦波
信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿処理回路の前
段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号の間
の位相差を補正するエンコーダの位相差補正装置におい
て、前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号とをサ
ンプリングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータに変換するＡ
Ｄ変換手段と、前記Ａ相ディジタルデータと前記Ｂ相デ
ィジタルデータとを加算して加算信号を出力する加算手
段と、前記Ａ相ディジタルデータから前記Ｂ相ディジタ
ルデータを減算し又は前記Ｂ相ディジタルデータから前
記Ａ相ディジタルデータを減算して減算信号を出力する
減算手段と、前記加算信号及び前記減算信号の振幅を調
整する振幅調整手段とを備えたことを特徴とする。
本出願の第一の発明に係るエンコーダの位相差補正装置
は、エンコーダから出力される位相がずれたＡ相正弦波
信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿処理回路の前
段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号の間
の位相差を補正するエンコーダの位相差補正装置におい
て、前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号とをサ
ンプリングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータに変換するＡ
Ｄ変換手段と、前記Ａ相ディジタルデータと前記Ｂ相デ
ィジタルデータとを加算して加算信号を出力する加算手
段と、前記Ａ相ディジタルデータから前記Ｂ相ディジタ
ルデータを減算し又は前記Ｂ相ディジタルデータから前
記Ａ相ディジタルデータを減算して減算信号を出力する
減算手段と、前記加算信号及び前記減算信号の振幅を調
整する振幅調整手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】前記第一の発明において、前記振幅調整手
段は、前記Ａ，Ｂ相ディジタルデータの振幅比を演算す
る振幅比演算手段と、演算された振幅比に応じて決定さ
れる係数を乗じたデータを出力する乗算器とを備えて構
成することができる。また、前記第一の発明において、
前記振幅調整手段による振幅調整を複数回繰り返すフィ
ードバック制御手段を備えることもできる。また、前記
振幅比演算手段は、前記Ａ、Ｂ相ディジタルデータの最
大値及び最小値を求めることにより前記振幅比を演算す
るようにしてもよいし、また、前記Ａ相ディジタルデー
タ又は前記Ｂ相ディジタルデータの一方がゼロとなるゼ
ロクロス点を検出し、該ゼロクロス点での前記Ａ相ディ
ジタルデータ又は前記Ｂ相ディジタルデータの他方を抽
出することにより前記振幅比を演算するようにしてもよ
い。
段は、前記Ａ，Ｂ相ディジタルデータの振幅比を演算す
る振幅比演算手段と、演算された振幅比に応じて決定さ
れる係数を乗じたデータを出力する乗算器とを備えて構
成することができる。また、前記第一の発明において、
前記振幅調整手段による振幅調整を複数回繰り返すフィ
ードバック制御手段を備えることもできる。また、前記
振幅比演算手段は、前記Ａ、Ｂ相ディジタルデータの最
大値及び最小値を求めることにより前記振幅比を演算す
るようにしてもよいし、また、前記Ａ相ディジタルデー
タ又は前記Ｂ相ディジタルデータの一方がゼロとなるゼ
ロクロス点を検出し、該ゼロクロス点での前記Ａ相ディ
ジタルデータ又は前記Ｂ相ディジタルデータの他方を抽
出することにより前記振幅比を演算するようにしてもよ
い。
【０００７】前記第１の発明に係る位相差補正装置は、
前記加算手段及び前記減算手段の前段に配置され、前記
Ａ相ディジタルデータの振幅と前記Ｂ相ディジタルデー
タの振幅とが互いに等しくなるように該振幅を調整する
第２の振幅調整手段を備えるようにしてもよい。さら
に、この第２の振幅調整手段は、前記Ａ，Ｂ相ディジタ
ルデータの振幅比を演算する振幅比演算手段と、演算さ
れた振幅比に応じて決定される係数を前記Ａ，Ｂ相ディ
ジタルデータに乗じたデータを出力する乗算器により構
成されるようにしてもよい。
前記加算手段及び前記減算手段の前段に配置され、前記
Ａ相ディジタルデータの振幅と前記Ｂ相ディジタルデー
タの振幅とが互いに等しくなるように該振幅を調整する
第２の振幅調整手段を備えるようにしてもよい。さら
に、この第２の振幅調整手段は、前記Ａ，Ｂ相ディジタ
ルデータの振幅比を演算する振幅比演算手段と、演算さ
れた振幅比に応じて決定される係数を前記Ａ，Ｂ相ディ
ジタルデータに乗じたデータを出力する乗算器により構
成されるようにしてもよい。
【０００８】本出願の第二の発明に係るエンコーダの位
相差補正装置は、エンコーダから出力される位相がずれ
たＡ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿
処理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正
弦波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補
正装置において、前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦
波信号とをサンプリングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータ
ＤＡ，ＤＢに変換するＡＤ変換手段と、前記Ａ相ディジ
タルデータＤＡをＸ軸成分、前記Ｂ相ディジタルデータ
ＤＢをＹ軸成分とした座標軸を想定し、座標値（ＤＡ，
ＤＢ）を、軸角度θ＝（２N＋１）π／４[rad]（N＝
０，１，２，３）回転させて該座標値ＤＡ，ＤＢを実数
倍した座標値に変換し、この変換された座標値を出力信
号として出力する座標変換手段とを備えたことを特徴と
する。
相差補正装置は、エンコーダから出力される位相がずれ
たＡ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿
処理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正
弦波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補
正装置において、前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦
波信号とをサンプリングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータ
ＤＡ，ＤＢに変換するＡＤ変換手段と、前記Ａ相ディジ
タルデータＤＡをＸ軸成分、前記Ｂ相ディジタルデータ
ＤＢをＹ軸成分とした座標軸を想定し、座標値（ＤＡ，
ＤＢ）を、軸角度θ＝（２N＋１）π／４[rad]（N＝
０，１，２，３）回転させて該座標値ＤＡ，ＤＢを実数
倍した座標値に変換し、この変換された座標値を出力信
号として出力する座標変換手段とを備えたことを特徴と
する。
【０００９】本出願の第三の発明に係るエンコーダの位
相差補正方法は、エンコーダから出力される位相がずれ
たＡ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿
処理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正
弦波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補
正方法において、前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦
波信号とをサンプリングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータ
に変換するステップと、前記Ａ相ディジタルデータとＢ
相ディジタルデータとを加算して加算信号を出力するス
テップと、前記Ａ相ディジタルデータから前記Ｂ相ディ
ジタルデータを減算し又は前記Ｂ相ディジタルデータか
ら前記Ａ相ディジタルデータを減算して減算信号を出力
するステップと、前記加算信号及び前記減算信号の振幅
を調整するステップとを備えたことを特徴とする。
相差補正方法は、エンコーダから出力される位相がずれ
たＡ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿
処理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正
弦波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補
正方法において、前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦
波信号とをサンプリングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータ
に変換するステップと、前記Ａ相ディジタルデータとＢ
相ディジタルデータとを加算して加算信号を出力するス
テップと、前記Ａ相ディジタルデータから前記Ｂ相ディ
ジタルデータを減算し又は前記Ｂ相ディジタルデータか
ら前記Ａ相ディジタルデータを減算して減算信号を出力
するステップと、前記加算信号及び前記減算信号の振幅
を調整するステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】前記第三の発明において、前記加算信号を
出力するステップ及び前記減算信号を出力するステップ
に先立ち、前記Ａ相ディジタルデータの振幅と前記Ｂ相
ディジタルデータの振幅とが互いに等しくなるように該
振幅を調整するステップを更に備えるのが好適である。
信号のオフセット調整を実行するステップを更に備えて
もよい。
出力するステップ及び前記減算信号を出力するステップ
に先立ち、前記Ａ相ディジタルデータの振幅と前記Ｂ相
ディジタルデータの振幅とが互いに等しくなるように該
振幅を調整するステップを更に備えるのが好適である。
信号のオフセット調整を実行するステップを更に備えて
もよい。
【００１１】本出願の第四の発明に位相差補正プログラ
ムは、エンコーダから出力される位相がずれたＡ相正弦
波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿処理回路の
前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号の
間の位相差を補正するエンコーダの位相差補正方法を実
行させる位相差補正プログラムにおいて、前記Ａ相正弦
波信号及び前記Ｂ相正弦波信号とをサンプリングして
Ａ，Ｂ相ディジタルデータに変換するステップと、前記
Ａ相ディジタルデータと前記Ｂ相ディジタルデータとを
加算して加算信号を出力するステップと、前記Ａ相ディ
ジタルデータから前記Ｂ相ディジタルデータを減算し又
は前記Ｂ相ディジタルデータから前記Ａ相ディジタルデ
ータを減算して減算信号を出力するステップと、前記加
算信号及び前記減算信号の振幅を調整するステップとを
実行させるよう構成されたことを特徴とする。
ムは、エンコーダから出力される位相がずれたＡ相正弦
波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿処理回路の
前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号の
間の位相差を補正するエンコーダの位相差補正方法を実
行させる位相差補正プログラムにおいて、前記Ａ相正弦
波信号及び前記Ｂ相正弦波信号とをサンプリングして
Ａ，Ｂ相ディジタルデータに変換するステップと、前記
Ａ相ディジタルデータと前記Ｂ相ディジタルデータとを
加算して加算信号を出力するステップと、前記Ａ相ディ
ジタルデータから前記Ｂ相ディジタルデータを減算し又
は前記Ｂ相ディジタルデータから前記Ａ相ディジタルデ
ータを減算して減算信号を出力するステップと、前記加
算信号及び前記減算信号の振幅を調整するステップとを
実行させるよう構成されたことを特徴とする。
【００１２】前記第四の発明において、前記加算信号を
出力するステップ及び前記減算手段を出力するステップ
に先立ち、前記Ａ相ディジタルデータの振幅と前記Ｂ相
ディジタルデータの振幅とが互いに等しくなるように該
振幅を調整するステップを更に実行させるよう構成する
ことができる。また、信号のオフセット調整を実行する
ステップを更に実行させるようにしてもよい。
出力するステップ及び前記減算手段を出力するステップ
に先立ち、前記Ａ相ディジタルデータの振幅と前記Ｂ相
ディジタルデータの振幅とが互いに等しくなるように該
振幅を調整するステップを更に実行させるよう構成する
ことができる。また、信号のオフセット調整を実行する
ステップを更に実行させるようにしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の基本
構成を図面に基づき説明する。基本構成図１（ａ）は、
本発明に係る位相差補正回路を適用した、本発明が適用
されるエンコーダの内挿回路の基本構成を示したブロッ
ク図である。エンコーダ１００はその検出原理は問わな
いが、例えば光電式、磁気式、電磁誘導式のエンコーダ
である。エンコーダ１００からは、A相正弦波信号Ａ1、
Ｂ相正弦波信号Ｂ1が出力される。Ａ1、B1の振幅をそれ
ぞれＫ1A、Ｋ1B、Ａ1、B1の中心電圧をそれぞれＭA、
ＭB、Ａ1、B1間の理想の位相差からのズレをαとしたと
き、Ａ1、B1は、次のように表現される。
構成を図面に基づき説明する。基本構成図１（ａ）は、
本発明に係る位相差補正回路を適用した、本発明が適用
されるエンコーダの内挿回路の基本構成を示したブロッ
ク図である。エンコーダ１００はその検出原理は問わな
いが、例えば光電式、磁気式、電磁誘導式のエンコーダ
である。エンコーダ１００からは、A相正弦波信号Ａ1、
Ｂ相正弦波信号Ｂ1が出力される。Ａ1、B1の振幅をそれ
ぞれＫ1A、Ｋ1B、Ａ1、B1の中心電圧をそれぞれＭA、
ＭB、Ａ1、B1間の理想の位相差からのズレをαとしたと
き、Ａ1、B1は、次のように表現される。
【００１４】
【数１】
Ａ1＝Ｋ1A・sinθ＋ＭA
Ｂ1＝Ｋ1B・cos（θ＋α）＋ＭB
【００１５】理想的には、Ｋ1A＝Ｋ1B、ＭA＝ＭB＝０、
α＝０（Ａ1Ｂ1間の位相差が90度）が望ましい。しか
し、実際には、エンコーダの取付誤差等により、Ｋ1A≠
Ｋ1B、ＭA≠ＭB、α≠０であることが通常である。この
ため、内挿回路５００の内挿誤差を低減させるために
は、この２相正弦波信号を補正し、これらの理想条件を
満たすよう補正をすることが必要となる。この2相正弦
波信号を、まず振幅調整装置２００に入力させ、振幅の
揃った二相正弦波信号Ａ2，Ｂ2
α＝０（Ａ1Ｂ1間の位相差が90度）が望ましい。しか
し、実際には、エンコーダの取付誤差等により、Ｋ1A≠
Ｋ1B、ＭA≠ＭB、α≠０であることが通常である。この
ため、内挿回路５００の内挿誤差を低減させるために
は、この２相正弦波信号を補正し、これらの理想条件を
満たすよう補正をすることが必要となる。この2相正弦
波信号を、まず振幅調整装置２００に入力させ、振幅の
揃った二相正弦波信号Ａ2，Ｂ2
【００１６】
【数２】
Ａ2＝Ｋ2・sinθ
Ｂ2＝Ｋ2・cos（θ＋α）
【００１７】を出力させる。なお、エンコーダ１００か
らの信号Ａ1，Ｂ1が、十分に振幅の揃ったものであると
きは、図１（ｂ）に示すように振幅調整装置２００を省
略することもできる。
らの信号Ａ1，Ｂ1が、十分に振幅の揃ったものであると
きは、図１（ｂ）に示すように振幅調整装置２００を省
略することもできる。
【００１８】さらに、振幅の揃った信号Ａ2，Ｂ2の位相
差補正を行うため、信号Ａ2，Ｂ2の加減算して位相差が
９０度の新たな信号Ａ3，Ｂ3を出力する加減算装置３０
０が振幅調整装置２００の後方に設けられている。
差補正を行うため、信号Ａ2，Ｂ2の加減算して位相差が
９０度の新たな信号Ａ3，Ｂ3を出力する加減算装置３０
０が振幅調整装置２００の後方に設けられている。
【００１９】この新たな信号Ａ3，Ｂ3は、振幅調整装置
４００に入力される。振幅調整装置４００は、加減算装
置３００による位相差補正により新たに生じた振幅のず
れを調整するためのものである。これにより、振幅、位
相、オフセットの誤差の無い信号Ａｏ、Ｂｏが生成さ
れ、内挿回路５００に向けて出力される。
４００に入力される。振幅調整装置４００は、加減算装
置３００による位相差補正により新たに生じた振幅のず
れを調整するためのものである。これにより、振幅、位
相、オフセットの誤差の無い信号Ａｏ、Ｂｏが生成さ
れ、内挿回路５００に向けて出力される。
【００２０】次に、図１に示す基本構成を実施した実施
の形態を、図２を用いて説明する。本実施の形態ではデ
ィジタル回路により各装置を構成している。図２に示す
ように、本実施の形態に係るエンコーダの位相差補正装
置は、エンコーダ１００、ＡＤコンバータ６００、振幅
調整装置２００、加減算装置３００、振幅調整装置４０
０、ルックアップテーブル７００、２相方形波データ発
生回路８００とから大略構成される。なお、この本実施
の形態においても、エンコーダ１００からの信号Ａ1，
Ｂ1からの信号が十分に振幅の揃ったものであるとき
は、振幅調整回路２００は省略することが可能である。
の形態を、図２を用いて説明する。本実施の形態ではデ
ィジタル回路により各装置を構成している。図２に示す
ように、本実施の形態に係るエンコーダの位相差補正装
置は、エンコーダ１００、ＡＤコンバータ６００、振幅
調整装置２００、加減算装置３００、振幅調整装置４０
０、ルックアップテーブル７００、２相方形波データ発
生回路８００とから大略構成される。なお、この本実施
の形態においても、エンコーダ１００からの信号Ａ1，
Ｂ1からの信号が十分に振幅の揃ったものであるとき
は、振幅調整回路２００は省略することが可能である。
【００２１】エンコーダ１００から出力されるＡ，Ｂ相
正弦波信号Ａ1，Ｂ1はそれぞれ、Ａ／Ｄコンバータ６０
０中のＡ／Ｄコンバータ６１０，６２０により所定の周
波数でサンプリングされてディジタルデータＤＡ，ＤＢ
に変換され、振幅調整装置２００に入力される。振幅調
整装置２００は、特開平１０−３１１７４１号公報に開
示のものと同一のものであり、オフセット調整装置２１
０、２１１、マルチプレクサ２１２、乗算器２１３、マ
ルチプレクサ２１４、調整パラメータ検出回路２１５、
メモリ２１６，ＣＰＵ２１７とを備えている。
正弦波信号Ａ1，Ｂ1はそれぞれ、Ａ／Ｄコンバータ６０
０中のＡ／Ｄコンバータ６１０，６２０により所定の周
波数でサンプリングされてディジタルデータＤＡ，ＤＢ
に変換され、振幅調整装置２００に入力される。振幅調
整装置２００は、特開平１０−３１１７４１号公報に開
示のものと同一のものであり、オフセット調整装置２１
０、２１１、マルチプレクサ２１２、乗算器２１３、マ
ルチプレクサ２１４、調整パラメータ検出回路２１５、
メモリ２１６，ＣＰＵ２１７とを備えている。
【００２２】オフセット調整装置２１０、２１１は、図
２に示すように加算器から構成することができ、ディジ
タルデータＤＡ，ＤＢから、それぞれのオフセット値Ａ
ｄｃ，Ｂｄｃを減算し、オフセット調整されたディジタ
ルデータＤＡ１，ＤＢ１を出力する機能を有する。オフ
セット値Ａdc，Ｂdcは、後述するフィードバックの結果
に基づき、適宜変更される。マルチプレクサ２１２、２
１４は、１つの乗算器２１３により振幅調整を行うた
め、データ転送切替を制御する機能を有する。乗算器２
１３は、マルチプレクサ２１２からの出力Ｙに、振幅調
整装置２００の出力ＣＡ，ＣＢの振幅比Ｋに基づき演算
される乗算係数を乗算し、これによりディジタルデータ
ＤＡ１，ＤＢ１の振幅を揃える機能を有する。なお、こ
のマルチプレクサ２１２，２１４の切替制御信号には、
後述する調整パラメータ検出回路２１５から出力される
制御信号ＡＬＢが使用される。
２に示すように加算器から構成することができ、ディジ
タルデータＤＡ，ＤＢから、それぞれのオフセット値Ａ
ｄｃ，Ｂｄｃを減算し、オフセット調整されたディジタ
ルデータＤＡ１，ＤＢ１を出力する機能を有する。オフ
セット値Ａdc，Ｂdcは、後述するフィードバックの結果
に基づき、適宜変更される。マルチプレクサ２１２、２
１４は、１つの乗算器２１３により振幅調整を行うた
め、データ転送切替を制御する機能を有する。乗算器２
１３は、マルチプレクサ２１２からの出力Ｙに、振幅調
整装置２００の出力ＣＡ，ＣＢの振幅比Ｋに基づき演算
される乗算係数を乗算し、これによりディジタルデータ
ＤＡ１，ＤＢ１の振幅を揃える機能を有する。なお、こ
のマルチプレクサ２１２，２１４の切替制御信号には、
後述する調整パラメータ検出回路２１５から出力される
制御信号ＡＬＢが使用される。
【００２３】以上に説明した各種調整パラメータＡｄ
ｃ，Ｂｄｃ，Ｋ，ＡＬＢを、調整済みのＡ，Ｂ相ディジ
タルデータＣＡ，ＣＢに基づいて検出するのが、調整パ
ラメータ検出回路２１５である。この調整パラメータ検
出回路２１５は、ＣＰＵ２１７により制御され、調整パ
ラメータ検出、オフセット調整及び振幅調整を複数回繰
り返すフィードバック制御を実行する。
ｃ，Ｂｄｃ，Ｋ，ＡＬＢを、調整済みのＡ，Ｂ相ディジ
タルデータＣＡ，ＣＢに基づいて検出するのが、調整パ
ラメータ検出回路２１５である。この調整パラメータ検
出回路２１５は、ＣＰＵ２１７により制御され、調整パ
ラメータ検出、オフセット調整及び振幅調整を複数回繰
り返すフィードバック制御を実行する。
【００２４】ディジタルデータＤＡ、ＤＢが、振幅、位
相、オフセットの全ての誤差を含んでいる場合には、デ
ータＤＡ，ＤＢによるリサージュ図形は図８（Ａ）のよ
うに、長軸が座標軸に対し４５度傾き、かつ回転中心が
座標原点からズレた楕円形となる。オフセット調整装置
２１０，２１１により、データＤＡ１，ＤＢ１によるリ
サージュ図形は、図８（Ｂ）に示すように、楕円の回転
中心が座標原点と一致する。
相、オフセットの全ての誤差を含んでいる場合には、デ
ータＤＡ，ＤＢによるリサージュ図形は図８（Ａ）のよ
うに、長軸が座標軸に対し４５度傾き、かつ回転中心が
座標原点からズレた楕円形となる。オフセット調整装置
２１０，２１１により、データＤＡ１，ＤＢ１によるリ
サージュ図形は、図８（Ｂ）に示すように、楕円の回転
中心が座標原点と一致する。
【００２５】オフセット調整器２１０，２１１から出力
されたオフセット調整のなされたディジタルデータＤＡ
１、ＤB１は、マルチプレクサ２１２を介して、乗算器
２１３に入力される。乗算器２１３の前後のマルチプレ
クサ２１２及び２１４は、演算された振幅比Kの大きさ
により、ディジタルデータＤＡ１，ＤＢ１を、２つの出
力端子Ｘ，Ｙのどちらから出力するかを切り替える機能
を有する。すなわち、振幅比Ｋ＞１のときは、X出力端
子からデータＤＡ１が出力され、Y出力端子からデータ
ＤＢ１が出力され、これにより、データＤＢ１が乗算器
２１３において振幅比Ｋと乗算される。逆に、Ｋ＜１の
ときは、X出力端子からデータＤＢ１が出力され、Ｙ出
力端子からデータＤＡ１が出力され、これにより、デー
タDA１が乗算器２１３において振幅比Ｋと乗算される。
されたオフセット調整のなされたディジタルデータＤＡ
１、ＤB１は、マルチプレクサ２１２を介して、乗算器
２１３に入力される。乗算器２１３の前後のマルチプレ
クサ２１２及び２１４は、演算された振幅比Kの大きさ
により、ディジタルデータＤＡ１，ＤＢ１を、２つの出
力端子Ｘ，Ｙのどちらから出力するかを切り替える機能
を有する。すなわち、振幅比Ｋ＞１のときは、X出力端
子からデータＤＡ１が出力され、Y出力端子からデータ
ＤＢ１が出力され、これにより、データＤＢ１が乗算器
２１３において振幅比Ｋと乗算される。逆に、Ｋ＜１の
ときは、X出力端子からデータＤＢ１が出力され、Ｙ出
力端子からデータＤＡ１が出力され、これにより、デー
タDA１が乗算器２１３において振幅比Ｋと乗算される。
【００２６】上述の振幅調整は、振幅の小さいほうを大
きいほうに合せるというものであるが、ＤＡ１，ＤＢ１
のうちの一方の振幅を基準として他方の振幅の増減させ
るという振幅調整を行うようにして、マルチプレクサ２
１２，２１４を省略することも可能である。
きいほうに合せるというものであるが、ＤＡ１，ＤＢ１
のうちの一方の振幅を基準として他方の振幅の増減させ
るという振幅調整を行うようにして、マルチプレクサ２
１２，２１４を省略することも可能である。
【００２７】図３は、図２の調整パラメータ検出回路２
１５の機能ブロックを示している。ゼロクロス検出回路
２０ａ，２０ｂはそれぞれ、Ａ，Ｂ相ディジタルデータ
ＣＡ，ＣＢを基準値ＶREF と比較して極性変化点を検出
するものである。Ｂ相側のゼロクロス検出回路２０ｂの
検出出力により、Ａ相ディジタルデータＣＡをサンプリ
ングして最大値Ａmax 及び最小値Ａmin を得る最大値抽
出回路２１ａ及び最小値抽出回路２２ａが設けられ、同
様にＡ相側のゼロクロス検出回路２０ａの検出出力によ
り、Ｂ相ディジタルデータＣＢから最大値Ｂmax 及び最
小値Ｂmin を抽出する最大値抽出回路２１ｂ及び最小値
抽出回路２２ｂが設けられている。
１５の機能ブロックを示している。ゼロクロス検出回路
２０ａ，２０ｂはそれぞれ、Ａ，Ｂ相ディジタルデータ
ＣＡ，ＣＢを基準値ＶREF と比較して極性変化点を検出
するものである。Ｂ相側のゼロクロス検出回路２０ｂの
検出出力により、Ａ相ディジタルデータＣＡをサンプリ
ングして最大値Ａmax 及び最小値Ａmin を得る最大値抽
出回路２１ａ及び最小値抽出回路２２ａが設けられ、同
様にＡ相側のゼロクロス検出回路２０ａの検出出力によ
り、Ｂ相ディジタルデータＣＢから最大値Ｂmax 及び最
小値Ｂmin を抽出する最大値抽出回路２１ｂ及び最小値
抽出回路２２ｂが設けられている。
【００２８】Ａ相側のオフセット値算出回路２３ａは、
最大値抽出回路２１ａと最小値抽出回路２２ａからそれ
ぞれ得られる最大値Ａmax と最小値Ａmin に基づいて、
Ａdc＝（Ａmax ＋Ａmin ）／２なる演算により、Ａ相側
のディジタルデータＣＡのオフセット値Ａdcを得る。同
様に、Ｂ相側のオフセット値算出回路２３ｂは、最大値
抽出回路２１ｂと最小値抽出回路２２ｂからそれぞれ得
られる最大値Ｂmax と最小値Ｂmin に基づいて、Ｂdc＝
（Ｂmax ＋Ｂmin ）／２なる演算により、Ｂ相側のディ
ジタルデータＣＢのオフセット値Ｂdcを得る。
最大値抽出回路２１ａと最小値抽出回路２２ａからそれ
ぞれ得られる最大値Ａmax と最小値Ａmin に基づいて、
Ａdc＝（Ａmax ＋Ａmin ）／２なる演算により、Ａ相側
のディジタルデータＣＡのオフセット値Ａdcを得る。同
様に、Ｂ相側のオフセット値算出回路２３ｂは、最大値
抽出回路２１ｂと最小値抽出回路２２ｂからそれぞれ得
られる最大値Ｂmax と最小値Ｂmin に基づいて、Ｂdc＝
（Ｂmax ＋Ｂmin ）／２なる演算により、Ｂ相側のディ
ジタルデータＣＢのオフセット値Ｂdcを得る。
【００２９】また、Ａ相側の振幅値算出回路２４ａは、
最大値抽出回路２１ａと最小値抽出回路２２ａからそれ
ぞれ得られる最大値Ａmax と最小値Ａmin に基づいて、
Ａpp＝Ａmax −Ａmin なる演算により、Ａ相側のディジ
タルデータＣＡの振幅値Ａppを得る。同様に、Ｂ相側の
振幅値算出回路２４ｂは、最大値抽出回路２１ｂと最小
値抽出回路２２ｂからそれぞれ得られる最大値Ｂmax と
最小値Ｂmin に基づいて、Ｂpp＝Ｂmax −Ｂmin なる演
算により、Ｂ相側のディジタルデータＣＢの振幅値Ｂpp
を得る。
最大値抽出回路２１ａと最小値抽出回路２２ａからそれ
ぞれ得られる最大値Ａmax と最小値Ａmin に基づいて、
Ａpp＝Ａmax −Ａmin なる演算により、Ａ相側のディジ
タルデータＣＡの振幅値Ａppを得る。同様に、Ｂ相側の
振幅値算出回路２４ｂは、最大値抽出回路２１ｂと最小
値抽出回路２２ｂからそれぞれ得られる最大値Ｂmax と
最小値Ｂmin に基づいて、Ｂpp＝Ｂmax −Ｂmin なる演
算により、Ｂ相側のディジタルデータＣＢの振幅値Ｂpp
を得る。
【００３０】更に、振幅値算出回路２４ａ，２４ｂによ
り得られる振幅値Ａpp，Ｂppの比である振幅比Ｋ＝Ａpp
／Ｂppを得る振幅比算出回路２５が設けられ、また、Ｋ
＞１の場合）に"１"、Ｋ＜１の場合に"０"となる切換制
御信号ＡＬＢを得る比較回路２６が設けられている。
り得られる振幅値Ａpp，Ｂppの比である振幅比Ｋ＝Ａpp
／Ｂppを得る振幅比算出回路２５が設けられ、また、Ｋ
＞１の場合）に"１"、Ｋ＜１の場合に"０"となる切換制
御信号ＡＬＢを得る比較回路２６が設けられている。
【００３１】具体的にこの実施例により、複数回の制御
ループでＡ，Ｂ相ディジタルデータＣＡ，ＣＢのオフセ
ット調整及び振幅調整がなされる様子を、アナログ波形
を用いて図４に示す。図示のように、第１ループにおい
て、Ａ相ディジタルデータＣＡのゼロクロス点でＢ相デ
ィジタルデータＣＢの最大値Ｂmax1及び最小値Ｂmin1が
抽出され、調整パラメータ検出回路２１５において前述
した演算によりオフセット値Ｂdc0 が検出される。そし
て、オフセット調整装置２１１でＢ相ディジタルデータ
ＤＢからオフセット値Ｂdc0 が減算されて、更新された
オフセット値Ｂdc1 が得られる。そして次に説明する振
幅調整が行われた後、これらの調整済みデータに基づい
て次の制御ループの調整パラメータ検出がなされ、同様
にして更新されたオフセット値Ｂdc2 が得られる。Ａ相
側のオフセット調整も同様である。
ループでＡ，Ｂ相ディジタルデータＣＡ，ＣＢのオフセ
ット調整及び振幅調整がなされる様子を、アナログ波形
を用いて図４に示す。図示のように、第１ループにおい
て、Ａ相ディジタルデータＣＡのゼロクロス点でＢ相デ
ィジタルデータＣＢの最大値Ｂmax1及び最小値Ｂmin1が
抽出され、調整パラメータ検出回路２１５において前述
した演算によりオフセット値Ｂdc0 が検出される。そし
て、オフセット調整装置２１１でＢ相ディジタルデータ
ＤＢからオフセット値Ｂdc0 が減算されて、更新された
オフセット値Ｂdc1 が得られる。そして次に説明する振
幅調整が行われた後、これらの調整済みデータに基づい
て次の制御ループの調整パラメータ検出がなされ、同様
にして更新されたオフセット値Ｂdc2 が得られる。Ａ相
側のオフセット調整も同様である。
【００３２】各制御ループにおいて、調整パラメータ検
出回路２１５で検出される振幅比Ｋ及び切換制御信号Ａ
ＬＢに基づいて、乗算器２１３で振幅調整がなされる。
即ち、Ｋ＞１の場合は、オフセット調整されたＢ相ディ
ジタルデータＤＢがマルチプレクサ２１２により乗算器
２１３に送られて、調整係数Ｋが乗算され、マルチプレ
クサ２１４を介して振幅調整されたＢ相ディジタルデー
タＣＢが得られる。Ｋ＜１の場合は、Ａ相ディジタルデ
ータＤＡがマルチプレクサ２１２により乗算器２１３に
送られて、これと調整係数１／Ｋが乗算される。これに
より振幅値を増大させたＡ相ディジタルデータＤＡがマ
ルチプレクサ２１４を介してディジタルデータＣＡとし
て取り出される。即ち、一つの乗算器２１３を用いて、
小さい方の振幅値を大きい方に合せて振幅比Ｋが１とな
るように、ディジタルデータＣＡ，ＣＢの振幅調整が行
われる。
出回路２１５で検出される振幅比Ｋ及び切換制御信号Ａ
ＬＢに基づいて、乗算器２１３で振幅調整がなされる。
即ち、Ｋ＞１の場合は、オフセット調整されたＢ相ディ
ジタルデータＤＢがマルチプレクサ２１２により乗算器
２１３に送られて、調整係数Ｋが乗算され、マルチプレ
クサ２１４を介して振幅調整されたＢ相ディジタルデー
タＣＢが得られる。Ｋ＜１の場合は、Ａ相ディジタルデ
ータＤＡがマルチプレクサ２１２により乗算器２１３に
送られて、これと調整係数１／Ｋが乗算される。これに
より振幅値を増大させたＡ相ディジタルデータＤＡがマ
ルチプレクサ２１４を介してディジタルデータＣＡとし
て取り出される。即ち、一つの乗算器２１３を用いて、
小さい方の振幅値を大きい方に合せて振幅比Ｋが１とな
るように、ディジタルデータＣＡ，ＣＢの振幅調整が行
われる。
【００３３】以上のような調整動作を繰り返すことによ
り、第２ループでは第１ループで調整されたディジタル
データＣＡ，ＣＢが用いられるためにオフセットによる
振幅検出誤差が小さくなり、所定回数の繰り返しでオフ
セット値が十分小さく且つ振幅比が１に近い状態に収束
させたディジタルデータＣＡ，ＣＢを得ることができ
る。
り、第２ループでは第１ループで調整されたディジタル
データＣＡ，ＣＢが用いられるためにオフセットによる
振幅検出誤差が小さくなり、所定回数の繰り返しでオフ
セット値が十分小さく且つ振幅比が１に近い状態に収束
させたディジタルデータＣＡ，ＣＢを得ることができ
る。
【００３４】実際に以上の調整動作制御をＣＰＵ２１７
で行う場合の制御アルゴリズムを、図５〜図７に示す。
先ずオフセット値Ａdc，Ｂdc，振幅比Ｋ及びフィードバ
ックカウンタＦＢ．ＣＮＴを初期化し（Ｓ１）、次いで
最大値Ａmax ,Bmax ，最小値Ａmin ，Ｂmin 及び、平均
化処理のための最大値及び最小値の和算回数をカウント
するカウンタＡＶＧ．ＣＮＴを初期化して（Ｓ２）、調
整動作に入る。即ち、オフセット調整を行い（Ｓ３）、
切換制御信号ＡＬＢが"１"か否かを判定し（Ｓ４）、Ａ
ＬＢ＝１であれば、Ｂ相側ディジタルデータＣＢと振幅
比Ｋを乗算し（Ｓ５）、ＡＬＢ＝０であれば、Ａ相側デ
ィジタルデータＣＡと振幅比の逆数１／Ｋを乗算する
（Ｓ６）。以上のオフセット調整と振幅調整動作を、デ
ィジタルデータＣＡ，ＣＢの描くリサージュ波形の象限
が変化するまで繰り返す（Ｓ７）。ここで象限は、下記
表１のように定義されている。
で行う場合の制御アルゴリズムを、図５〜図７に示す。
先ずオフセット値Ａdc，Ｂdc，振幅比Ｋ及びフィードバ
ックカウンタＦＢ．ＣＮＴを初期化し（Ｓ１）、次いで
最大値Ａmax ,Bmax ，最小値Ａmin ，Ｂmin 及び、平均
化処理のための最大値及び最小値の和算回数をカウント
するカウンタＡＶＧ．ＣＮＴを初期化して（Ｓ２）、調
整動作に入る。即ち、オフセット調整を行い（Ｓ３）、
切換制御信号ＡＬＢが"１"か否かを判定し（Ｓ４）、Ａ
ＬＢ＝１であれば、Ｂ相側ディジタルデータＣＢと振幅
比Ｋを乗算し（Ｓ５）、ＡＬＢ＝０であれば、Ａ相側デ
ィジタルデータＣＡと振幅比の逆数１／Ｋを乗算する
（Ｓ６）。以上のオフセット調整と振幅調整動作を、デ
ィジタルデータＣＡ，ＣＢの描くリサージュ波形の象限
が変化するまで繰り返す（Ｓ７）。ここで象限は、下記
表１のように定義されている。
【００３５】
【表１】
【００３６】象限の変化が判定されたら（Ｓ７）、象限
変化点即ちゼロクロス点を検出して（Ｓ８）、そのゼロ
クロス点が検出された側のデータとは反対側のデータＹ
を元の最大値又は最小値Ｘに加えて新たな最大値又は最
小値Ｘとする（Ｓ９）。象限変化点及びその極性に応じ
て、ディジタルデータＣＡ，ＣＢのいずれの値を最大値
として或いは最小値として抽出するかが決まるから、こ
こでの論理は、下記表２のようになる。
変化点即ちゼロクロス点を検出して（Ｓ８）、そのゼロ
クロス点が検出された側のデータとは反対側のデータＹ
を元の最大値又は最小値Ｘに加えて新たな最大値又は最
小値Ｘとする（Ｓ９）。象限変化点及びその極性に応じ
て、ディジタルデータＣＡ，ＣＢのいずれの値を最大値
として或いは最小値として抽出するかが決まるから、こ
こでの論理は、下記表２のようになる。
【００３７】
【表２】
【００３８】こうして最大値又は最小値が検出された
ら、和算回数カウンタＡＶＧ．ＣＮＴをカウントアップ
し（Ｓ１０）、和算回数が予め設定された回数４Ｍ（各
最大値，最小値につき、Ｍ回）に達したか否かを判定し
て（Ｓ１１）、達していない場合には次の時刻のオフセ
ット処理を実行するためステップＳ３に戻って、以下同
様の処理を繰り返す。そして和算回数が４Ｍに達したら
（Ｓ１１）、最大値及び最小値の平均化演算を行う（Ｓ
１２）。即ち、Ｍ回加えたそれぞれの最大値，最小値を
１／Ｍ除算して、平均化された最大値，最小値を求め
る。
ら、和算回数カウンタＡＶＧ．ＣＮＴをカウントアップ
し（Ｓ１０）、和算回数が予め設定された回数４Ｍ（各
最大値，最小値につき、Ｍ回）に達したか否かを判定し
て（Ｓ１１）、達していない場合には次の時刻のオフセ
ット処理を実行するためステップＳ３に戻って、以下同
様の処理を繰り返す。そして和算回数が４Ｍに達したら
（Ｓ１１）、最大値及び最小値の平均化演算を行う（Ｓ
１２）。即ち、Ｍ回加えたそれぞれの最大値，最小値を
１／Ｍ除算して、平均化された最大値，最小値を求め
る。
【００３９】求められた最大値及び最小値に基づいて、
各相のオフセットの変化分ΔＡdc（＝（Ａmax＋Ａmin）
／２），ΔＢdc（＝（Ｂmax＋Ｂmin）／２）、振幅値Ａ
pp，Ｂpp及び振幅比変化分ΔＫ（＝（Ａpp／Ｂpp）−
１）を算出する（Ｓ１３）。そして、得られたデータに
より、オフセット値Ａdc，Ｂdc及び振幅比Ｋを更新する
（Ｓ１４）。次に、振幅比Ｋが１より大きいか否かを判
定して（Ｓ１４）、大きい場合にはＢ相側の振幅を拡大
調整すべく、切換制御信号をＡＬＢ＝１とし（Ｓ１
６）、小さい場合はＡ相側の振幅を拡大調整すべく、切
換制御信号をＡＬＢ＝０とする（Ｓ１７）。そして、フ
ィードバックカウンタＦＢ．ＣＮＴをカウントアップし
て（Ｓ１８）、そのカウント値が予め設定された回数Ｎ
に達したか否かを判定し（Ｓ１９）、達していなければ
ステップＳ２に戻って、以下同様の処理を繰り返す。
各相のオフセットの変化分ΔＡdc（＝（Ａmax＋Ａmin）
／２），ΔＢdc（＝（Ｂmax＋Ｂmin）／２）、振幅値Ａ
pp，Ｂpp及び振幅比変化分ΔＫ（＝（Ａpp／Ｂpp）−
１）を算出する（Ｓ１３）。そして、得られたデータに
より、オフセット値Ａdc，Ｂdc及び振幅比Ｋを更新する
（Ｓ１４）。次に、振幅比Ｋが１より大きいか否かを判
定して（Ｓ１４）、大きい場合にはＢ相側の振幅を拡大
調整すべく、切換制御信号をＡＬＢ＝１とし（Ｓ１
６）、小さい場合はＡ相側の振幅を拡大調整すべく、切
換制御信号をＡＬＢ＝０とする（Ｓ１７）。そして、フ
ィードバックカウンタＦＢ．ＣＮＴをカウントアップし
て（Ｓ１８）、そのカウント値が予め設定された回数Ｎ
に達したか否かを判定し（Ｓ１９）、達していなければ
ステップＳ２に戻って、以下同様の処理を繰り返す。
【００４０】以上のようなフィードバック制御により、
振幅比誤差、オフセット誤差が補正される。振幅調整装
置２００からの出力ＣＡ，ＣＢは、加減算装置３００に
入力される。加減算装置３００は、減算器３５１、加算
器３５２とを備えている。減算器３５１は、ディジタル
データＣＡ、ＣＢを入力信号として、出力信号ＤＡ２＝
ＣＡ−ＣＢを出力する。加算器３５２は、ディジタルデ
ータＣＡ、ＣＢを入力信号として、出力信号ＤＢ２＝Ｃ
Ａ＋ＣＢを出力する。
振幅比誤差、オフセット誤差が補正される。振幅調整装
置２００からの出力ＣＡ，ＣＢは、加減算装置３００に
入力される。加減算装置３００は、減算器３５１、加算
器３５２とを備えている。減算器３５１は、ディジタル
データＣＡ、ＣＢを入力信号として、出力信号ＤＡ２＝
ＣＡ−ＣＢを出力する。加算器３５２は、ディジタルデ
ータＣＡ、ＣＢを入力信号として、出力信号ＤＢ２＝Ｃ
Ａ＋ＣＢを出力する。
【００４１】上記の加減算装置３００の演算は、座標値
（ＣＡ，ＣＢ）を４５度半時計回りに回転させた座標
（ＤＡ２，ＤＢ２）への変換である。ただし、変換後の
座標の原点からの距離は、変換前のそれと比して√２倍
となっている。このため、加減算装置３００の出力信号
ＣＡ，ＣＢによるリサージュ図形は、図８（Ｂ）から、
図８（Ｃ）に示すような座標軸に長軸が平行な楕円形と
なる（大きさも√２倍となる）。なお、上記の例では回
転角度を４５度としたが、これに限らず、θ＝（２N＋
１）π／４[rad]（N＝０，１，２，３・・・）、すなわ
ち、１３５°、２２５°、３１５°の回転角としてもよ
い。また、√２倍でなくても、ゼロ以外の実数Ｋを掛け
るようにしても良い。すなわち、ＤＡ２＝ＣＡ−ＣＢ、
ＤＢ２＝ＣＡ+ＣＢとする代わりに、
（ＣＡ，ＣＢ）を４５度半時計回りに回転させた座標
（ＤＡ２，ＤＢ２）への変換である。ただし、変換後の
座標の原点からの距離は、変換前のそれと比して√２倍
となっている。このため、加減算装置３００の出力信号
ＣＡ，ＣＢによるリサージュ図形は、図８（Ｂ）から、
図８（Ｃ）に示すような座標軸に長軸が平行な楕円形と
なる（大きさも√２倍となる）。なお、上記の例では回
転角度を４５度としたが、これに限らず、θ＝（２N＋
１）π／４[rad]（N＝０，１，２，３・・・）、すなわ
ち、１３５°、２２５°、３１５°の回転角としてもよ
い。また、√２倍でなくても、ゼロ以外の実数Ｋを掛け
るようにしても良い。すなわち、ＤＡ２＝ＣＡ−ＣＢ、
ＤＢ２＝ＣＡ+ＣＢとする代わりに、
【００４２】
【数１０】
ＤＡ２＝Ｋ（−ＣＡ−ＣＢ）、ＤＢ２＝Ｋ（ＣＡ−ＣＢ）
ＤＡ２＝Ｋ（−ＣＡ＋ＣＢ）、ＤＢ２＝Ｋ（−ＣＡ−ＣＢ）
ＤＡ２＝Ｋ（ＣＡ＋ＣＢ）、ＤＢ２＝Ｋ（−ＣＡ＋ＣＢ）
【００４３】のいずれかととしてもよい。加減算回路３
００からの出力ＤＡ２，ＤＢ２は、位相差は所望の９０
度になっているが、両者の振幅は再びズレを有するもの
となっている。この振幅のズレを補正するために設けら
れているのが、振幅調整回路４００である。本実施の形
態の振幅調整回路４００は、オフセット調整装置２１
１、２１２に対応する構成を有していない点を除き、振
幅調整回路２００と構成を略同じくし、マルチプレクサ
４１２、乗算器４１３、マルチプレクサ４１４、調整パ
ラメータ検出回路４１５、メモリ４１６，ＣＰＵ４１７
とを備えている。これにより、加減算回路３００により
再度生じた振幅誤差を補正する機能を有する。
００からの出力ＤＡ２，ＤＢ２は、位相差は所望の９０
度になっているが、両者の振幅は再びズレを有するもの
となっている。この振幅のズレを補正するために設けら
れているのが、振幅調整回路４００である。本実施の形
態の振幅調整回路４００は、オフセット調整装置２１
１、２１２に対応する構成を有していない点を除き、振
幅調整回路２００と構成を略同じくし、マルチプレクサ
４１２、乗算器４１３、マルチプレクサ４１４、調整パ
ラメータ検出回路４１５、メモリ４１６，ＣＰＵ４１７
とを備えている。これにより、加減算回路３００により
再度生じた振幅誤差を補正する機能を有する。
【００４４】振幅誤差の調整を受けたディジタルデータ
ＤＡ３，ＤＢ３は、ルックアップテーブル７００に送ら
れて、内挿処理が行われる。即ち、ルックアップテーブ
ル７００には予め必要な内挿数の位相角データが振幅、
オフセット調整済みのディジタルデータＤＡ３，ＤＢ３
の逆正接関数として記憶されていて、ディジタルデータ
ＤＡ３，ＤＢ３をアドレスとして位相角データＰＨが読
み出される。読み出された位相角データＰＨは更に２相
データ発生回路８００に送られて、Ａ，Ｂ相の方形波出
力が得られる。上記の実施の形態においては、オフセッ
ト調整を振幅調整回路２００において実行しているが、
振幅調整装置４００や、その他の回路で実行してもよい
し、エンコーダ１００からの信号次第では省略すること
も可能である。
ＤＡ３，ＤＢ３は、ルックアップテーブル７００に送ら
れて、内挿処理が行われる。即ち、ルックアップテーブ
ル７００には予め必要な内挿数の位相角データが振幅、
オフセット調整済みのディジタルデータＤＡ３，ＤＢ３
の逆正接関数として記憶されていて、ディジタルデータ
ＤＡ３，ＤＢ３をアドレスとして位相角データＰＨが読
み出される。読み出された位相角データＰＨは更に２相
データ発生回路８００に送られて、Ａ，Ｂ相の方形波出
力が得られる。上記の実施の形態においては、オフセッ
ト調整を振幅調整回路２００において実行しているが、
振幅調整装置４００や、その他の回路で実行してもよい
し、エンコーダ１００からの信号次第では省略すること
も可能である。
【００４５】以上、ディジタル回路を使用した実施の形
態を説明したが、ソフトウエアにより同様の処理を行っ
てもよいことは勿論である。例えば、加減算回路３００
の代わりに、ＣＰＵと、［数１０］に示す演算を実行す
るためのプログラムを記憶させたメモリを用意し、加減
算をソフトウエア的に実行させてもよい。また、調整パ
ラメータ検出回路２１５、４１５の代わりにディジタル
データＣＡ，ＣＢを一時保持するためのレジスタと、Ｃ
Ａ，ＣＢの振幅比を比較するためのコンパレータとを設
けることも可能である。また、上記２つの実施の形態
は、アナログ、ディジタルを混成させた回路としてもよ
い。例えば、中間にＡ／Ｄ又はＤ／Ａコンバータを挿入
させることにより、図２の振幅調整回路２００、４００
をアナログ回路により置き換えたり、図２のディジタル
加減算器をアナログ回路による加減算器に置き換えたり
することができる。
態を説明したが、ソフトウエアにより同様の処理を行っ
てもよいことは勿論である。例えば、加減算回路３００
の代わりに、ＣＰＵと、［数１０］に示す演算を実行す
るためのプログラムを記憶させたメモリを用意し、加減
算をソフトウエア的に実行させてもよい。また、調整パ
ラメータ検出回路２１５、４１５の代わりにディジタル
データＣＡ，ＣＢを一時保持するためのレジスタと、Ｃ
Ａ，ＣＢの振幅比を比較するためのコンパレータとを設
けることも可能である。また、上記２つの実施の形態
は、アナログ、ディジタルを混成させた回路としてもよ
い。例えば、中間にＡ／Ｄ又はＤ／Ａコンバータを挿入
させることにより、図２の振幅調整回路２００、４００
をアナログ回路により置き換えたり、図２のディジタル
加減算器をアナログ回路による加減算器に置き換えたり
することができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明は、以上に説明した構成により、
２相正弦波信号間の位相差を、操作者の手動調整によら
ず、自動的に所望の値に調整することができるという優
れた効果を奏するものである。
２相正弦波信号間の位相差を、操作者の手動調整によら
ず、自動的に所望の値に調整することができるという優
れた効果を奏するものである。
【図１】 本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態の全体を示す回路図であ
る。
る。
【図３】 本発明の実施の形態中の調整パラメータ検出
回路の各機能を示す機能ブロック図である。
回路の各機能を示す機能ブロック図である。
【図４】 本発明の実施の形態のオフセット調整及び振
幅調整のなされる様子を説明するための説明図である。
幅調整のなされる様子を説明するための説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態の制御の手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態の制御の手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態の制御の手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図８】 本発明の実施の形態の作用を示す説明図であ
る。
る。
【符号の説明】
１００・・・エンコーダ、２００・・・振幅調整装置、３００
・・・加減算装置、４００・・・振幅調整装置、５００・・・内
挿回路、６００・・・Ａ／Ｄコンバータ
・・・加減算装置、４００・・・振幅調整装置、５００・・・内
挿回路、６００・・・Ａ／Ｄコンバータ
Claims (15)
- 【請求項１】 エンコーダから出力される位相がずれた
Ａ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿処
理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦
波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補正
装置において、 前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号とをサンプ
リングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータに変換するＡＤ変
換手段と、 前記Ａ相ディジタルデータと前記Ｂ相ディジタルデータ
とを加算して加算信号を出力する加算手段と、 前記Ａ相ディジタルデータから前記Ｂ相ディジタルデー
タを減算し又は前記Ｂ相ディジタルデータから前記Ａ相
ディジタルデータを減算して減算信号を出力する減算手
段と、 前記加算信号及び前記減算信号の振幅を調整する振幅調
整手段とを備えたエンコーダの位相差補正装置。 - 【請求項２】 前記振幅調整手段は、前記Ａ，Ｂ相ディ
ジタルデータの振幅比を演算する振幅比演算手段と、演
算された振幅比に応じて決定される係数を前記Ａ，Ｂ相
ディジタルデータに乗じたデータを出力する乗算器によ
り構成される請求項１に記載のエンコーダの位相差補正
装置。 - 【請求項３】 前記振幅調整手段による振幅調整を複数
回繰り返すフィードバック制御手段を備えた請求項１又
は２に記載のエンコーダの位相差補正装置。 - 【請求項４】 前記振幅比演算手段は、Ａ、Ｂ相ディジ
タルデータの最大値及び最小値を求めることにより前記
振幅比を演算する請求項２又は３のいずれか１項に記載
のエンコーダの位相差補正装置。 - 【請求項５】 前記振幅比演算手段は、前記Ａ相ディジ
タルデータ又は前記Ｂ相ディジタルデータの一方がゼロ
となるゼロクロス点を検出し、該ゼロクロス点での前記
Ａ相ディジタルデータ又は前記Ｂ相ディジタルデータの
他方を抽出することにより前記振幅比を演算する請求項
２に記載のエンコーダの位相差補正装置。 - 【請求項６】 前記加算手段及び前記減算手段の前段に
配置され、前記Ａ相ディジタルデータの振幅と前記Ｂ相
ディジタルデータの振幅とが互いに等しくなるように該
振幅を調整する第２の振幅調整手段を備えた請求項１に
記載の位相差補正装置。 - 【請求項７】 前記第２の振幅調整手段は、前記Ａ，Ｂ
相ディジタルデータの振幅比を演算する振幅比演算手段
と、演算された振幅比に応じて決定される係数を前記
Ａ，Ｂ相ディジタルデータに乗じたデータを出力する乗
算器により構成される請求項６に記載のエンコーダの位
相差補正装置。 - 【請求項８】 前記第２の振幅調整手段による振幅調整
を複数回繰り返すフィードバック制御手段を備えた請求
項６又は７のいずれか１項に記載のエンコーダの位相差
補正装置。 - 【請求項９】 エンコーダから出力される位相がずれた
Ａ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿処
理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦
波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補正
装置において、前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波
信号とをサンプリングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータＤ
Ａ，ＤＢに変換するＡＤ変換手段と、前記Ａ相ディジタ
ルデータＤＡをＸ軸成分、前記Ｂ相ディジタルデータＤ
ＢをＹ軸成分とした座標軸を想定し、座標値（ＤＡ，Ｄ
Ｂ）を、軸角度θ＝（２N＋１）π／４[rad]（N＝０，
１，２，３・・・）回転させて該座標値ＤＡ，ＤＢを実数
倍した座標値に変換し、この変換された座標値を出力信
号として出力する座標変換手段とを備えたエンコーダの
位相差補正装置。 - 【請求項１０】 エンコーダから出力される位相がずれ
たＡ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿
処理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正
弦波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補
正方法において、 前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号とをサンプ
リングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータに変換するステッ
プと、 前記Ａ相正弦波信号と前記Ｂ相正弦波信号とを加算して
加算信号を出力するステップと、 前記Ａ相ディジタルデータから前記Ｂ相ディジタルデー
タを減算し又は前記Ｂ相ディジタルデータから前記Ａ相
ディジタルデータを減算して減算信号を出力するステッ
プと、 前記加算信号及び前記減算信号の振幅を調整するステッ
プとを備えたエンコーダの位相差補正方法。 - 【請求項１１】 前記加算信号を出力するステップ及び
前記減算信号を出力するステップに先立ち、前記Ａ相正
弦波信号の振幅と前記Ｂ相正弦波信号の振幅とが互いに
等しくなるように該振幅を調整するステップを更に備え
た請求項１０に記載のエンコーダの位相差補正方法。 - 【請求項１２】 信号のオフセット調整を実行するステ
ップを備えた請求項１０又は１１のいずれか１項に記載
のエンコーダの位相差補正方法。 - 【請求項１３】 エンコーダから出力される位相がずれ
たＡ相正弦波信号，Ｂ相正弦波信号を内挿処理する内挿
処理回路の前段階で前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正
弦波信号の間の位相差を補正するエンコーダの位相差補
正方法を実行させる位相差補正プログラムにおいて、 前記Ａ相正弦波信号及び前記Ｂ相正弦波信号とをサンプ
リングしてＡ，Ｂ相ディジタルデータに変換するステッ
プと、 前記Ａ相ディジタルデータとＢ相ディジタルデータとを
加算して加算信号を出力するステップと、 前記Ａ相ディジタルデータから前記Ｂ相ディジタルデー
タを減算し又は前記Ｂ相ディジタルデータから前記Ａ相
ディジタルデータを減算して減算信号を出力するステッ
プと、 前記加算信号及び前記減算信号の振幅を調整するステッ
プとを実行させるよう構成された位相差補正プログラ
ム。 - 【請求項１４】 前記加算信号を出力するステップ及び
前記減算信号を出力するステップに先立ち、前記Ａ相正
弦波信号の振幅と前記Ｂ相正弦波信号の振幅とが互いに
等しくなるように該振幅を調整するステップを更に実行
させるよう構成された請求項１３に記載の位相差補正プ
ログラム。 - 【請求項１５】 信号のオフセット調整を実行するステ
ップを更に実行させるよう構成された請求項１３又は１
４のいずれか１項に記載の位相差補正プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001349161A JP2003149003A (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | エンコーダの位相差補正装置、位相差補正方法及び位相差補正プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001349161A JP2003149003A (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | エンコーダの位相差補正装置、位相差補正方法及び位相差補正プログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149003A true JP2003149003A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19161872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001349161A Pending JP2003149003A (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | エンコーダの位相差補正装置、位相差補正方法及び位相差補正プログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003149003A (ja) |
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2001
- 2001-11-14 JP JP2001349161A patent/JP2003149003A/ja active Pending
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