JP2005098735A - Position-detecting means and position control means using the same - Google Patents

Position-detecting means and position control means using the same Download PDF

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Kenichi Kataoka
健一 片岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems wherein resistor divided multiplying methods cannot adopt so many divisions, because increasing the number of divisions results in requiring more comparators which increase the cost and make the resistance to noise poor, and that in the case of A/D conversions, a position detection timing is delayed for a period required to carry out the A/D conversions and calculations, and in order to increase the number of divisions, the number of bits of the A/D conversion must be increased, and the calculations are complicated. <P>SOLUTION: A position-detecting means which outputs a plurality of positional waveform signals with positional phases differing from each other and corresponding to relative positions between itself and an object to be measured, is provided with: a signal generating means which generates a plurality of temporal waveform signals being in forms identical to the plurality of positional waveform signals and having phases differing from them; a plurality of comparing means which compare the plurality of positional waveform signals with the plurality of temporal waveform signals, respectively; and a phase detecting means which receives output signals of the comparing means and outputs phase information of the positional waveform signals. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

位置検出手段及びこれを用いた位置制御手段に関する。   The present invention relates to position detection means and position control means using the position detection means.

従来の技術として、正弦波のエンコーダ信号をA/D変換してその位相を演算によって割り出す方法がある(例えば、特許文献1参照。)。   As a conventional technique, there is a method of A / D converting a sine wave encoder signal and calculating its phase by calculation (see, for example, Patent Document 1).

また、高周波の正弦波と比較してパルス幅変調し、このパルス幅から信号振幅を算出して内挿する方法がある(例えば、特許文献2参照。)。
特開昭54−019773号公報 特開昭63−263418号公報
Further, there is a method of performing pulse width modulation as compared with a high-frequency sine wave, calculating a signal amplitude from the pulse width, and interpolating (for example, refer to Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 54-019773 JP 63-263418 A

抵抗分割による逓倍法は分割数が多くなるとコンパレータの数が増えることによるコストアップやノイズに弱い問題から分割数を多く取れない。またA/D変換の場合はA/D変換や演算に要する時間だけ位置検出が遅れることや、分割数を増やすにはA/D変換のbit数を増やさなければならないこと、また演算が複雑といった問題がある。またパルス幅変調方式によって信号レベルを知る方法もあるが、電圧レベルをパルス幅を検出することでA/D変換するのみであるので、上記A/D変換による方式と同様な問題がある。   In the multiplication method by resistance division, if the number of divisions increases, the number of divisions cannot be increased due to the cost increase due to the increase in the number of comparators and noise-sensitive problems. In the case of A / D conversion, the position detection is delayed by the time required for A / D conversion and calculation, the number of bits for A / D conversion must be increased to increase the number of divisions, and the calculation is complicated. There's a problem. There is also a method of knowing the signal level by the pulse width modulation method, but since the voltage level is only A / D converted by detecting the pulse width, there is a problem similar to the method by the A / D conversion.

そこで、本発明の例示的な目的は、その問題を解決する位置検出手段を提供することにある。   Therefore, an exemplary object of the present invention is to provide a position detecting means for solving the problem.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての第1の発明は、被測定対象物との相対位置に対応して複数の位置的位相の異なる位置的波形信号を出力する位置検出手段であって、複数の位置的波形信号と同じ形状で且つ位相の異なる複数の時間的波形信号を発生する信号生成手段と、該複数の位置的波形信号と該複数の時間的波形信号とをそれぞれ比較する複数の比較手段と、該比較手段の出力を入力し、該位置的波形信号の位相情報を出力する位相検出手段とを有することを特徴とするものである。   To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a position detecting means for outputting a plurality of positional waveform signals having different positional phases corresponding to a relative position with respect to an object to be measured. A signal generating means for generating a plurality of temporal waveform signals having the same shape and different phases as the plurality of positional waveform signals, and the plurality of positional waveform signals and the plurality of temporal waveform signals respectively. A plurality of comparison means for comparison, and a phase detection means for inputting the output of the comparison means and outputting phase information of the positional waveform signal are characterized.

この発明では、位置に対応する複数の位相の位置的波形と、この位置を時間に置き換えた所定の周波数を持つ同じ形状の時間的波形とをそれぞれ比較することで、該所定の周波数の1周期の期間内に1回全ての波形が一致することを利用して位置的位相を検出するようにしたものである。   In the present invention, a positional waveform of a plurality of phases corresponding to a position is compared with a temporal waveform of the same shape having a predetermined frequency in which the position is replaced with time, whereby one period of the predetermined frequency is compared. The positional phase is detected by making use of the fact that all the waveforms match once in the period.

第2の発明は、上記時間的波形信号を発生する信号生成手段が基準周波数のクロック信号を発生する発振器と、該クロック信号のタイミングで所定の積算値を積算する積算手段と、該積算手段の積算値に応じて所定の値のアナログ信号を発生する波形生成手段とを有することを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an oscillator in which the signal generating means for generating the temporal waveform signal generates a clock signal of a reference frequency, an integrating means for integrating a predetermined integrated value at the timing of the clock signal, Waveform generating means for generating an analog signal having a predetermined value in accordance with the integrated value.

この発明は、高精度な発振器を基準として時間的波形信号を生成することである。   The present invention is to generate a temporal waveform signal based on a highly accurate oscillator.

第3の発明は、上記時間的波形信号を発生する信号生成手段は上記波形生成手段の出力にローパスフィルタが接続されていることを特徴とするものである。   In a third aspect of the invention, the signal generating means for generating the temporal waveform signal is characterized in that a low pass filter is connected to the output of the waveform generating means.

この発明は、階段状の波形出力を滑らかにするものである。   The present invention smoothes the stepped waveform output.

第4の発明は、上記所定積算値を上記位置的波形信号の周波数に応じて切り替えることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the invention, the predetermined integrated value is switched according to the frequency of the positional waveform signal.

この発明は、位置的波形信号の周波数に応じて位置検出分解能を切り替えるものである。   In the present invention, the position detection resolution is switched in accordance with the frequency of the positional waveform signal.

第5の発明は、上記比較手段の出力信号間の排他的論理和を行なう排他的論理和手段で位相検出を行なうことを特徴とするものである。   The fifth invention is characterized in that phase detection is performed by exclusive OR means for performing exclusive OR between output signals of the comparison means.

この発明では、排他的論理和手段で上記比較手段の出力信号を正負の符号で表した際の出力信号間の符号レベルの乗算を行ない、位置的位相を検出するようにしたものである。   In the present invention, the exclusive phase means performs multiplication of the sign level between the output signals when the output signal of the comparison means is represented by positive and negative signs, and detects the positional phase.

第6の発明は、上記位相検出手段の出力信号を入力して該出力信号のパルス幅が所定のパルス幅より狭い場合には出力を変化させないフィルタ手段を設けることを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided filter means for inputting the output signal of the phase detection means and for preventing the output from being changed when the pulse width of the output signal is narrower than a predetermined pulse width.

この発明では、位相検出信号に含まれるノイズを除去したものである。   In the present invention, noise included in the phase detection signal is removed.

第7の発明は、上記位相検出手段の出力信号を入力して基準位相信号に対する位相差を示す位相差信号を出力する位相差検出手段を有することを特徴とするものである。   According to a seventh aspect of the invention, there is provided phase difference detection means for inputting an output signal of the phase detection means and outputting a phase difference signal indicating a phase difference with respect to a reference phase signal.

この発明では、任意の基準位相に対して位相を求めるようにしたものである。   In the present invention, the phase is obtained with respect to an arbitrary reference phase.

第8の発明は、上記位置的波形信号と、上記時間的波形信号の振幅の差を検出する振幅比較手段と、該振幅比較手段の出力に応じて振幅差を少なくするように振幅調整する振幅調整手段が設けられていることを特徴とするものである。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an amplitude comparing means for detecting a difference in amplitude between the positional waveform signal and the temporal waveform signal, and an amplitude for adjusting the amplitude so as to reduce the amplitude difference according to the output of the amplitude comparing means. An adjustment means is provided.

この発明は、位置的波形信号と時間的波形信号の振幅の差を検出し、両波形の振幅を等しくすることで、位相検出精度を向上させるものである。   According to the present invention, the difference in amplitude between the positional waveform signal and the temporal waveform signal is detected, and the amplitudes of both waveforms are made equal to improve the phase detection accuracy.

第9の発明は、上記位置的波形信号と上記時間的波形信号を排他的論理和手段へ入力し、該排他的論理和手段の出力パルス信号のパルス幅の所定時間内の最大パルス幅を検出する最大パルス幅検出手段と、該最大パルス幅検出手段の出力に応じて振幅差を少なくするように振幅調整する振幅調整手段が設けられていることを特徴とするものである。   According to a ninth aspect of the present invention, the positional waveform signal and the temporal waveform signal are input to exclusive OR means, and the maximum pulse width within a predetermined time of the pulse width of the output pulse signal of the exclusive OR means is detected. A maximum pulse width detecting means for adjusting the amplitude, and an amplitude adjusting means for adjusting the amplitude so as to reduce the amplitude difference in accordance with the output of the maximum pulse width detecting means.

この発明は、位置的波形信号と時間的波形信号の振幅の差を排他的論理和手段の出力信号のパルス幅の最大値によって検出するものである。   In the present invention, the difference in amplitude between the positional waveform signal and the temporal waveform signal is detected by the maximum value of the pulse width of the output signal of the exclusive OR means.

第10の発明は、位置検出手段の光源のパワーを調整することで位置的波形信号と時間的波形信号の振幅の差を補正することを特徴とするものである。   The tenth invention is characterized in that the difference in amplitude between the positional waveform signal and the temporal waveform signal is corrected by adjusting the power of the light source of the position detecting means.

この発明は、光源のパワーを変化させて、位置的波形信号の振幅を調整するものである。   The present invention adjusts the amplitude of the positional waveform signal by changing the power of the light source.

第11の発明は、上記位置的波形信号と、上記時間的波形信号のオフセットレベルの差を検出するオフセット比較手段と、該オフセット比較手段の出力に応じてオフセットレベルの差を少なくするようにオフセットレベルの差を調整するオフセット調整手段が設けられていることを特徴とするものである。   An eleventh aspect of the invention relates to an offset comparison means for detecting a difference in offset level between the positional waveform signal and the temporal waveform signal, and an offset so as to reduce the difference in offset level in accordance with the output of the offset comparison means. An offset adjusting means for adjusting the level difference is provided.

この発明は、位置的波形信号と時間的波形信号のオフセットレベルの差を検出し、両波形のオフセットレベルを等しくすることで、位相検出精度を向上させるものである。   The present invention improves the phase detection accuracy by detecting the difference between the offset levels of the positional waveform signal and the temporal waveform signal and equalizing the offset levels of both waveforms.

第12の発明は、上記位置的波形信号と上記時間的波形信号とをそれぞれ比較する複数の比較手段と、該比較手段の出力を入力し、該位置的波形信号の位相情報を出力する位相検出手段と、該比較手段の出力パルス信号の所定時間内のハイとローの時間の比を検出するハイロー比検出手段と、該ハイロー比検出手段の出力に応じて該位置的波形信号及び該時間的波形信号の少なくとも一方のオフセットレベルを調整するオフセット調整手段が設けられていることを特徴とするものである。   A twelfth aspect of the invention relates to a plurality of comparison means for comparing the positional waveform signal and the temporal waveform signal, respectively, and phase detection for inputting the output of the comparison means and outputting phase information of the positional waveform signal Means, a high / low ratio detection means for detecting a ratio of high and low times within a predetermined time of the output pulse signal of the comparison means, and the positional waveform signal and the temporal signal according to the output of the high / low ratio detection means An offset adjusting means for adjusting an offset level of at least one of the waveform signals is provided.

この発明は、位置的波形信号と時間的波形信号のオフセットレベルの差を比較手段の出力パルス信号の所定時間内のハイとローの時間の比を検出し、これを所定の値と比較し、この比較結果によって該オフセットレベルの差を検出することで、小規模のディジタル回路でオフセットレベルの差を検出したものである。   The present invention detects the ratio of the high and low times within a predetermined time of the output pulse signal of the comparison means for the difference between the offset levels of the positional waveform signal and the temporal waveform signal, compares this with a predetermined value, By detecting the difference in the offset level based on the comparison result, the difference in the offset level is detected by a small-scale digital circuit.

第13の発明は、位置検出手段の光源のパワーを調整することで位置的波形信号と時間的波形信号のオフセットレベルの差を補正することを特徴とするものである。   The thirteenth invention is characterized in that the difference in offset level between the positional waveform signal and the temporal waveform signal is corrected by adjusting the power of the light source of the position detecting means.

この発明は、光源のパワーを変化させて、位置的波形信号のオフセットレベルを調整するものである。   The present invention adjusts the offset level of the positional waveform signal by changing the power of the light source.

本出願に係わる第14の発明は、上記位相検出手段の出力信号と速度指令に対応するパルス信号とを位相比較する位相比較手段と、位相比較信号を入力して操作対象への操作量を与える位相補償手段と操作対象をドライブするドライバによって、モータ等のアクチュエータ装置を持つ操作対象の位置制御を行なうことを特徴とするものである。   In a fourteenth aspect of the present application, phase comparison means for comparing the phase of the output signal of the phase detection means and a pulse signal corresponding to the speed command, and input of the phase comparison signal to give an operation amount to the operation target The position of the operation target having an actuator device such as a motor is controlled by the phase compensation means and the driver that drives the operation target.

この発明は、上記位相検出手段によって高分解能な速度信号を発生させ、これを任意の速度指令に対応したパルス信号と位相比較してPLL速度制御を行なうものである。   In the present invention, a high-resolution speed signal is generated by the phase detecting means, and the phase is compared with a pulse signal corresponding to an arbitrary speed command to perform PLL speed control.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will be made clear by the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

上記第1の発明によれば、位置に対応する複数の位相の位置的波形と、この位置を時間に置き換えた所定の周波数を持つ同じ形状の時間的波形とをそれぞれ比較することで、該所定の周波数の1周期の期間内に1回全ての波形が一致することを利用して位置的位相を検出することで、位置検出分解能を高めると共に、検出の遅れを少なくしたものである。   According to the first aspect of the invention, by comparing the positional waveform of a plurality of phases corresponding to the position with the temporal waveform of the same shape having the predetermined frequency obtained by replacing the position with time, the predetermined waveform is obtained. By detecting the positional phase using the fact that all the waveforms match once within a period of one cycle of the frequency, the position detection resolution is enhanced and the detection delay is reduced.

上記第2の発明によれば、高精度な発振器を基準として時間的波形信号を生成することで、位置検出精度を高めることが可能となった。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to improve the position detection accuracy by generating the temporal waveform signal with reference to a highly accurate oscillator.

上記第3の発明によれば、階段状の波形出力を滑らかにすることで、理想的な波形信号とし、位置的位相の検出分解能を高めたものである。   According to the third aspect of the present invention, the stepped waveform output is smoothed to obtain an ideal waveform signal, and the positional phase detection resolution is enhanced.

上記第4の発明によれば、低速時の位置検出分解能を高めながら、高速時の位置検出も可能としたものである。   According to the fourth aspect of the invention, position detection at high speed can be performed while increasing the position detection resolution at low speed.

上記第5の発明によれば、排他的論理和手段で上記比較手段の出力信号を正負の符号で表した際の出力信号間の符号レベルの乗算を行なうことで、簡単な構成で乗算効果を実現したものである。   According to the fifth aspect of the invention, by multiplying the sign level between the output signals when the output signal of the comparing means is represented by positive and negative signs by the exclusive OR means, the multiplication effect can be obtained with a simple configuration. It has been realized.

上記第6の発明によれば、位相検出信号に含まれるノイズを除去することで、位置検出精度を向上したものである。   According to the sixth aspect of the invention, the position detection accuracy is improved by removing the noise contained in the phase detection signal.

上記第7の発明によれば、任意の基準位相に対して位相を求めるようにしたものである。   According to the seventh aspect, the phase is obtained with respect to an arbitrary reference phase.

上記第8の発明によれば、位置的波形信号と時間的波形信号の振幅の差を検出し、両波形の振幅を等しくすることで、位相検出精度を向上させるものである。   According to the eighth aspect of the invention, the difference in amplitude between the positional waveform signal and the temporal waveform signal is detected, and the amplitudes of both waveforms are made equal to improve the phase detection accuracy.

上記第9の発明によれば、位置的波形信号と時間的波形信号の振幅の差を排他的論理和手段の出力信号のパルス幅の最大値によって検出することで、小規模のディジタル回路で振幅差を検出したものである。   According to the ninth aspect, the difference in amplitude between the positional waveform signal and the temporal waveform signal is detected by the maximum value of the pulse width of the output signal of the exclusive OR means, so that the amplitude can be reduced by a small-scale digital circuit. The difference is detected.

上記第10の発明によれば、光源のパワーを変化させて、位置的波形信号の振幅を調整することで、簡単な構成でアナログ的に振幅を調整するものである。   According to the tenth aspect of the invention, the amplitude of the positional waveform signal is adjusted by changing the power of the light source to adjust the amplitude in an analog manner with a simple configuration.

上記第11の発明によれば、位置的波形信号と時間的波形信号のオフセットレベルの差を検出し、両波形のオフセットレベルを等しくすることで、位相検出精度を向上させるものである。   According to the eleventh aspect of the invention, the difference between the offset levels of the positional waveform signal and the temporal waveform signal is detected and the offset levels of both waveforms are made equal to improve the phase detection accuracy.

上記第12の発明によれば、位置的波形信号と時間的波形信号のオフセットレベルの差を比較手段の出力パルス信号の所定時間内のハイとローの時間の比を検出し、これを所定の値と比較し、この比較結果によって該オフセットレベルの差を検出することで、小規模のディジタル回路でオフセットレベルの差を検出したものである。   According to the twelfth aspect of the present invention, the difference between the offset levels of the positional waveform signal and the temporal waveform signal is detected by detecting the ratio of the high and low times within the predetermined time of the output pulse signal of the comparing means, By comparing with the value and detecting the difference in the offset level based on the comparison result, the difference in the offset level is detected by a small-scale digital circuit.

上記第13の発明は、光源のパワーを変化させて、位置的波形信号のオフセットレベルを調整することで、簡単な構成でアナログ的にオフセットレベルを調整するものである。   In the thirteenth aspect of the invention, the offset level of the positional waveform signal is adjusted by changing the power of the light source to adjust the offset level in an analog manner with a simple configuration.

上記第14の発明によれば、上記位相検出手段によって高分解能な速度信号を発生させることで、高精度な速度制御を可能とした。   According to the fourteenth aspect of the invention, high-precision speed control can be performed by generating a high-resolution speed signal by the phase detection means.

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は第1の実施例を示す回路例、図2には図1の各部の波形を示す。   FIG. 1 shows an example of a circuit showing the first embodiment, and FIG. 2 shows waveforms of respective parts of FIG.

図1において、1が90°位置的位相のずれた2相の正弦波信号PA、PBを出力するロータリーエンコーダで、不図示の回転体に取り付けられ、その回転角度に応じた位相に対応する値の電圧を出力するものである。ロータリーエンコーダ1は上記回転体の回転速度に応じて、1回転に所定の周期の2相の正弦波信号PA、PBを出力する。2は水晶振動子、3は水晶振動子2を用いて発振する高周波のクロック信号をカウントしてそのカウント値を出力する積算手段としての8bitのカウンタ。4、5はカウンタ3の出力信号に応じて波形データを出力するROMである。ROM4にはSin波形が、ROM5にはCos波形があらかじめ書き込まれており、カウンタ4からの0〜255までの8bitのパラレル信号によって所定の周期の波形を生成するようにデータが設定されている。6,7は8bitのD/A変換手段で、ROM4、5の出力する8bitのデータをアナログ信号に変換している。8、9はローパスフィルタで、D/A変換手段6、7の出力から階段状に出力される波形信号を滑らかにするように、例えばD/A変換手段6、7から出力される正弦波の周波数の10倍の周波数にカットオフ周波数が設定されている。従って、ローパスフィルタ8、9の出力信号CA、CBは90°時間的位相のずれた2相の正弦波信号となる。また、ROM4、5にはロータリーエンコーダ1の出力する正弦波信号PA、PBとローパスフィルタ8、9の出力する信号CA、CBの振幅及びオフセットレベルがほぼ同じ値となるように調整されている。10、11は比較手段で、ロータリーエンコーダ1の2相出力信号PA、PBとローパスフィルタ8、9からのの2相出力信号CA、CBをそれぞれ比較し、比較結果として信号SA、SBを出力している。12は比較手段10、11の出力信号SA、SBを入力し、この2つの信号SA、SBの変化のタイミングがほぼ同じタイミングであることを検出し、検出タイミング信号Pdetを出力するタイミング検出手段である。13はPdet信号の検出タイミングでのカウンタ4の出力するカウント値を検出し位相信号を出力する位相検出手段で、信号CAと信号Pdetとの時間的ずれ量が位相ずれ量として検出されている。この時間的位相ずれ量は、ロータリーエンコーダ1の出力信号の位置的位相情報に対応しており、高分解能な位置検出が可能となる。図2を用いてこの原理を説明する。   In FIG. 1, 1 is a rotary encoder that outputs two-phase sinusoidal signals PA and PB with a 90 ° positional phase shift, and is attached to a rotating body (not shown) and has a value corresponding to the phase corresponding to the rotation angle. Is output. The rotary encoder 1 outputs two-phase sine wave signals PA and PB having a predetermined cycle per rotation according to the rotation speed of the rotating body. Reference numeral 2 denotes a quartz oscillator, and 3 denotes an 8-bit counter as an integration means for counting a high-frequency clock signal oscillated using the quartz oscillator 2 and outputting the count value. Reference numerals 4 and 5 denote ROMs for outputting waveform data in accordance with the output signal of the counter 3. The Sin waveform is written in the ROM 4 and the Cos waveform is written in the ROM 5 in advance, and data is set so as to generate a waveform having a predetermined cycle by an 8-bit parallel signal from 0 to 255 from the counter 4. Reference numerals 6 and 7 denote 8-bit D / A conversion means for converting 8-bit data output from the ROMs 4 and 5 into analog signals. Reference numerals 8 and 9 denote low-pass filters, for example, the sine wave output from the D / A conversion means 6 and 7 so as to smooth the waveform signal output from the outputs of the D / A conversion means 6 and 7 stepwise. The cut-off frequency is set to 10 times the frequency. Therefore, the output signals CA and CB of the low-pass filters 8 and 9 are two-phase sine wave signals with a 90 ° phase shift. The ROMs 4 and 5 are adjusted so that the sine wave signals PA and PB output from the rotary encoder 1 and the signals CA and CB output from the low-pass filters 8 and 9 have substantially the same value. Reference numerals 10 and 11 denote comparison means for comparing the two-phase output signals PA and PB of the rotary encoder 1 with the two-phase output signals CA and CB from the low-pass filters 8 and 9, respectively, and outputting the signals SA and SB as comparison results. ing. 12 is a timing detection means for inputting the output signals SA and SB of the comparison means 10 and 11, detecting that the timings of the changes of the two signals SA and SB are substantially the same timing, and outputting the detection timing signal Pdet. is there. Reference numeral 13 denotes phase detection means for detecting the count value output by the counter 4 at the detection timing of the Pdet signal and outputting a phase signal, and the temporal shift amount between the signal CA and the signal Pdet is detected as the phase shift amount. This temporal phase shift amount corresponds to the positional phase information of the output signal of the rotary encoder 1 and enables high-resolution position detection. This principle will be described with reference to FIG.

90°位相の異なる正弦波出力のロータリーエンコーダ1の出力PA、PBは図2の実線で表した2相の正弦波で、ローパスフィルタ8、9の出力する2相の同じ振幅を設定された正弦波信号CA、CBは同図の破線で表された2相の正弦波信号となっている。信号PA、PB及び信号CA、CBはそれぞれ比較手段10、11に入力され、信号SA、SBが出力される。そしてタイミング検出手段12で信号SA、SBのパルスエッジがほぼ等しいタイミングである部分を検出し、信号Pdetが出力される。ここで、カウンタ3の出力信号は信号CAの位相情報であるから、信号CAの正負を示すCA’信号を用いて信号Pdetとの位相関係をみると、ロータリーエンコーダ1の出力信号PA、PBの変化に応じて信号Pdetと信号CA’との位相差がP0、P1、P2、P3、P4と徐々に大きな値に変化していることがわかる。   The outputs PA and PB of the rotary encoder 1 having sine wave outputs with different 90 ° phases are two-phase sine waves represented by solid lines in FIG. 2 and are sine waves set with the same amplitude of the two phases output by the low-pass filters 8 and 9. The wave signals CA and CB are two-phase sine wave signals represented by broken lines in FIG. Signals PA and PB and signals CA and CB are input to comparison means 10 and 11, respectively, and signals SA and SB are output. Then, the timing detecting means 12 detects a portion where the pulse edges of the signals SA and SB are substantially equal, and outputs a signal Pdet. Here, since the output signal of the counter 3 is the phase information of the signal CA, the phase relationship with the signal Pdet using the CA ′ signal indicating the sign of the signal CA is used to determine the output signals PA and PB of the rotary encoder 1. It can be seen that the phase difference between the signal Pdet and the signal CA ′ gradually changes to large values such as P0, P1, P2, P3, and P4 according to the change.

又、図3に不図示の回転体の回転方向が切り替わる際の波形を示す。同図の信号PA、PBは図のちょうど真中あたりで位相が反転し信号PAに対して信号PBの位相が遅れた状態から進んだ状態へ切り替わっている。信号Pdetは徐々に周期が長くなっており、信号Pdetと信号CA’の位相関係はほぼ中央を境にして左側は信号Pdetの位相が時間と共に徐々に位相の遅れが少なくなってきているが右側は時間と共に信号Pdetの位相の遅れが徐々に広がっており不図示の回転体の回転方向が反転したことを示している。ここで、Pdet信号は回転方向を含めた回転速度に応じて周期または周波数が変化するのでこれを利用して、速度指令に対応する周波数のパルス信号と信号Pdetを位相比較してモータの速度をPLL制御するようにすれば、回転方向を含めて速度制御をすることが可能になる。   FIG. 3 shows a waveform when the rotation direction of a rotating body (not shown) is switched. The signals PA and PB in the figure are in the middle of the figure, the phase is inverted, and the state is switched from the state in which the phase of the signal PB is delayed with respect to the signal PA. The period of the signal Pdet is gradually longer, and the phase relationship between the signal Pdet and the signal CA ′ is almost at the center. On the left side, the phase of the signal Pdet gradually decreases with time. Indicates that the phase delay of the signal Pdet gradually increases with time, and the rotation direction of the rotating body (not shown) is reversed. Here, since the period or frequency of the Pdet signal changes according to the rotational speed including the rotational direction, the phase of the pulse signal having the frequency corresponding to the speed command and the signal Pdet is compared to determine the motor speed. If PLL control is performed, speed control including the rotation direction can be performed.

図4にこの場合の制御装置のブロック図を示す。図4の14は公知のPLL制御用の位相比較器で不図示の指令手段から速度指令用のパルス信号とPdet信号が入力されている、15は位相比較信号のノイズを除去すると共に後述するモータ17の速度制御の制御ゲインを設定するためのフィルタ手段、16はモータ17を駆動するためのドライバ、17はモータで回転軸にはロータリーエンコーダ1が接続されている。簡単に動作を説明すると、モータ17の停止時には、ローパスフィルタ8、9から出力される正弦波信号CA、CBと同じ周波数のパルス信号が不図示の指令手段から位相比較器14に入力されている。モータ17の停止時には信号Pdetからも正弦波信号CA、CBと同じ周波数のパルス信号が出力されるため、位相比較器14の出力が0になるようにドライバ16によってモータが停止するように制御される。ここで、不図示の指令手段から正弦波信号CA、CBより低い周波数のパルス信号を位相比較器14に入力すると、位相比較器14の出力は負の値となりモータ17はCCW方向に回転し、速度指令信号に応じた回転速度で回転する。逆に正弦波信号CA、CBより高い周波数の速度指令信号が位相比較器14に入力されると、モータ17はCW方向に回転して速度制御が行なわれることになる。   FIG. 4 shows a block diagram of the control device in this case. 4 in FIG. 4 is a known phase controller for PLL control, and a pulse signal for speed command and a Pdet signal are inputted from command means (not shown), and 15 is a motor which removes noise from the phase comparison signal and which will be described later. Filter means for setting the control gain of the speed control 17, 16 a driver for driving the motor 17, 17 a motor, and the rotary encoder 1 connected to the rotary shaft. Briefly, when the motor 17 is stopped, pulse signals having the same frequency as the sine wave signals CA and CB output from the low-pass filters 8 and 9 are input to the phase comparator 14 from command means (not shown). . Since the pulse signal having the same frequency as the sine wave signals CA and CB is also output from the signal Pdet when the motor 17 is stopped, the motor 16 is controlled to stop by the driver 16 so that the output of the phase comparator 14 becomes zero. The Here, when a pulse signal having a frequency lower than the sine wave signals CA and CB is input to the phase comparator 14 from a command means (not shown), the output of the phase comparator 14 becomes a negative value, and the motor 17 rotates in the CCW direction. It rotates at the rotation speed according to the speed command signal. Conversely, when a speed command signal having a frequency higher than that of the sine wave signals CA and CB is input to the phase comparator 14, the motor 17 rotates in the CW direction and speed control is performed.

又、本例では90°の位置的位相を持つ2相の信号を発生するロータリーエンコーダに対して位置検出信号の逓倍処理を行なったが、120°の位置的位相を持ち3相の信号を発生するエンコーダを用いた場合でも、比較信号である時間的波形の位相差を同じ120°に設定しそれぞれ比較すれば同様の効果が得られることは当然である。   In this example, the position detection signal is multiplied for the rotary encoder that generates a two-phase signal having a 90 ° positional phase, but a three-phase signal is generated having a 120 ° positional phase. Even when an encoder is used, it is natural that the same effect can be obtained if the phase difference of the temporal waveform as a comparison signal is set to the same 120 ° and compared.

図5にその場合の波形の例を示す。位置的位相のずれた3相の信号を信号PA、PB、PCとし、時間的位相のずれた信号を信号CA、CB、CCとした。図中の実線は信号PA、PB、PCを示し、破線は信号CA、CB、CCを示している。そして信号PA、PB、PCと信号CA、CB、CCの比較結果を信号SA、SB、SCとし、信号SA、SB、SCの全てのエッジの等しいタイミングを検出し、信号Pdet2に示し、図3と動揺に信号CA’も表示した。信号Pdet2と信号CA’の位相関係は図3とほとんど同じ関係となっている。それは、図5の信号PA、PB、PCの周波数が図3の信号PA、PBと同じだからである。   FIG. 5 shows an example of the waveform in that case. The three-phase signals with shifted phase phases were designated as signals PA, PB, and PC, and the signals with shifted temporal phases were designated as signals CA, CB, and CC. Solid lines in the figure indicate signals PA, PB, and PC, and broken lines indicate signals CA, CB, and CC. Then, the comparison results of the signals PA, PB, PC and the signals CA, CB, CC are taken as signals SA, SB, SC, and the same timing of all the edges of the signals SA, SB, SC is detected and shown in the signal Pdet2, as shown in FIG. The signal CA 'was also displayed on the sway. The phase relationship between the signal Pdet2 and the signal CA 'is almost the same as that in FIG. This is because the frequencies of the signals PA, PB, and PC in FIG. 5 are the same as the signals PA and PB in FIG.

図6は第2の実施例を示すブロック図で、図4のタイミング検出手段12の代わりに排他的論理和素子18を用いた例である。   FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment, in which an exclusive OR element 18 is used in place of the timing detection means 12 of FIG.

図7にこの時の波形を示す。比較手段10、11の出力信号SA、SBは図3と同じものであるが、図6の排他的論理和素子18の出力信号Pdet1は図3の信号Pdetと周波数が逆の関係にあることがわかる。つまり図3のほぼ中央を境にして左側のほうが右側より周波数が高いのに対して、図7の信号Pdet1は左側のほうが低い周波数となっている。しかし、この反対の特性を考慮すれば、図6のブロック図においても図4と同様の動作を行なうことが可能であることは明白である。   FIG. 7 shows the waveform at this time. The output signals SA and SB of the comparison means 10 and 11 are the same as those in FIG. 3, but the output signal Pdet1 of the exclusive OR element 18 in FIG. 6 has a frequency opposite to that of the signal Pdet in FIG. Understand. In other words, the frequency on the left side is higher than that on the right side from the approximate center of FIG. 3, whereas the signal Pdet1 in FIG. 7 has a lower frequency on the left side. However, considering this opposite characteristic, it is obvious that the same operation as in FIG. 4 can be performed in the block diagram of FIG.

また、図8に図1のタイミング検出手段12のかわりに排他的論理和素子18を用いた例を示す。これも図6の実施例と同様にして不図示の回転体の回転方向に応じて図1の実施例とは位相信号の変化が逆となる以外には同じ動作である。ここで、排他的論理和素子18を用いた結果、図7に示すように不図示の回転体の回転速度に応じて信号Pdet1の周波数が変化する原理について説明する。まずロータリーエンコーダ1の出力信号PA、PBを次の式で表す。   FIG. 8 shows an example in which an exclusive OR element 18 is used instead of the timing detection means 12 of FIG. Similarly to the embodiment of FIG. 6, this is the same operation as the embodiment of FIG. 1 except that the change of the phase signal is reversed according to the rotation direction of the rotating body (not shown). Here, as a result of using the exclusive OR element 18, the principle of changing the frequency of the signal Pdet1 according to the rotational speed of a rotating body (not shown) as shown in FIG. 7 will be described. First, the output signals PA and PB of the rotary encoder 1 are expressed by the following equations.

Figure 2005098735
Figure 2005098735

ここで、φは位置的位相を示す。次にローパスフィルタ8、9の出力信号CA、CBを   Here, φ indicates a positional phase. Next, the output signals CA and CB of the low-pass filters 8 and 9 are

Figure 2005098735
Figure 2005098735

とする。ここで、ωは角周波数、tは時間を表している。   And Here, ω represents an angular frequency, and t represents time.

そこで、信号PAから信号CAを引いた結果と信号PBから信号CBを引いた結果を掛け合わせると以下の式が導き出される。   Therefore, the following formula is derived by multiplying the result of subtracting the signal CA from the signal PA and the result of subtracting the signal CB from the signal PB.

Figure 2005098735
Figure 2005098735

となる。ここで、(5)式の乗算第2項の(cos(φ−ωt)−1)は0以下であるので、(5)式は乗算第2項で振幅変調され、位相がφの角周波数ωの正弦波と言うことになる。次に、ロータリーエンコーダ1の出力信号PA、PBが時間と共に変化している場合を考え、φをωtとすると(5)式は It becomes. Here, since (cos (φ−ωt) −1) of the second multiplication term in the equation (5) is 0 or less, the equation (5) is amplitude-modulated by the second multiplication term and the angular frequency has a phase of φ. This is a sine wave of ω. Then, the output signal PA of the rotary encoder 1, consider the case where PB is changing over time, the φ When ω p t (5) Equation

Figure 2005098735
Figure 2005098735

となる。これより、(6)式は乗算第2項の(cos((ω−ω)t)−1)で振幅変調される角周波数ω+ωの正弦波と考えられる。ここで、本実施例の回路について考える。比較手段10、11は(5)式のVPA−VCA及びVPB−VCBの操作を行なっている。しかし比較手段10、11の出力は0、1の2値出力である上、乗算の代わりに排他的論理和素子18を用いているので計算式の通りにはならない。ここで、この式の関係を表1に示して比較する。 It becomes. Thus, Equation (6) is considered to be a sine wave having an angular frequency ω p + ω that is amplitude-modulated by (cos ((ω p −ω) t) −1) of the second term of multiplication. Here, consider the circuit of this embodiment. The comparison means 10 and 11 perform operations of V PA -V CA and V PB -V CB in the formula (5). However, the outputs of the comparison means 10 and 11 are binary outputs of 0 and 1, and the exclusive OR element 18 is used instead of multiplication, so that the calculation formula does not follow. Here, the relationship of this equation is shown in Table 1 for comparison.

Figure 2005098735
Figure 2005098735

このように、乗算結果の符合と排他的論理和素子18の出力は+と0、−と1が対応していることがわかる。従って、符号の変化するタイミングと排他的論理和素子18の出力信号のパルスエッジは一致するため、排他的論理和素子18の出力信号の周波数は(6)式のω+ωと一致することになる。このように、高価なアナログ乗算器を用いて乗算することなく、簡単なディジタル素子によって乗算効果を出し、不図示の回転体の回転速度に応じた周波数のパルス信号を発生させることが出来る。 Thus, it can be seen that + and 0, and-and 1 correspond to the sign of the multiplication result and the output of the exclusive OR element 18, respectively. Therefore, since the timing at which the sign changes coincides with the pulse edge of the output signal of the exclusive OR element 18, the frequency of the output signal of the exclusive OR element 18 matches ω p + ω in the equation (6). Become. In this way, a multiplication effect can be produced by a simple digital element without multiplication using an expensive analog multiplier, and a pulse signal having a frequency corresponding to the rotational speed of a rotating body (not shown) can be generated.

図9に第3の実施例のブロック図を示す。実施例2の数式説明ではPA、PB、CA、CBの各振幅は等しいとして説明したが、実際には多少ずれてしまう場合がある。その際の各部の波形を図10に示す。図9の主だった部分は上記した実施例と同じであるが、本実施例ではPA、PB、CA、CBの各振幅が異なる場合の対策を施した。   FIG. 9 shows a block diagram of the third embodiment. In the description of the mathematical expression of the second embodiment, it has been described that the amplitudes of PA, PB, CA, and CB are equal to each other. The waveform of each part in that case is shown in FIG. The main part of FIG. 9 is the same as that of the above-described embodiment. However, in this embodiment, measures are taken when PA, PB, CA, and CB amplitudes are different.

ここで、図9のブロック図を説明する前に、振幅が異なる場合の信号Pdet1の波形について図10を用いて説明する。図10において信号PA、PBは実線で示された正弦波波形であり、信号CA、CBは信号PA、PBより大きい振幅の場合と小さい振幅の場合を破線で信号PA、PBと重ねて表示した。次に、Pdet1信号であるが、信号PA、PBより信号CA、CBが大きい場合、小さい場合、等しい場合を示した。図から判るように、信号PA、PBと信号CA、CBの振幅が等しくないと、Pdet1信号に細いパルスが多く現れるようになる。すると、信号Pdet1の位相を検出することが困難となり、誤動作をしてしまうこともあった。そこで、本実施例では信号Pdet1に含まれる細いパルス信号を除去するローパスフィルタを設けた。   Here, before explaining the block diagram of FIG. 9, the waveform of the signal Pdet1 when the amplitudes are different will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the signals PA and PB are sinusoidal waveforms indicated by solid lines, and the signals CA and CB are displayed in a case where the amplitude is larger than that of the signals PA and PB and the case where the amplitude is smaller than the signals PA and PB. . Next, regarding the Pdet1 signal, the cases where the signals CA and CB are larger, smaller, and equal than the signals PA and PB are shown. As can be seen from the figure, if the amplitudes of the signals PA and PB and the signals CA and CB are not equal, many thin pulses appear in the Pdet1 signal. Then, it becomes difficult to detect the phase of the signal Pdet1, and malfunction may occur. Therefore, in this embodiment, a low-pass filter for removing a thin pulse signal included in the signal Pdet1 is provided.

ではここで、図9のブロック図について説明する。上記実施例ではカウンタ3からの8bitの信号をROM4、5に入力していたが、本実施例ではカウンタ3の上位4bitのデータをROM4、5に入力している。D/A変換手段6、7及びローパスフィルタ8、9については上記実施例と同じである。4bitのデータとすることで、ROM4、5の容量を小さくすることが出来る上、タイミング検出手段13にはカウンタ3からの下位4bitのデータも入力されるので位置的位相の検出分解能は変わらないように構成されている。またロータリーエンコーダ1の代わりに、光源であるLED19と抵抗Rと光学スケール20と受講素子PD1〜PD4と、この4つのフォトダイオードPD1〜PD4の検出信号から光学スケール20の移動に対応して2相の正弦波波形の信号を出力する差動アンプ21で構成される光学式位置センサを用いた。   Here, the block diagram of FIG. 9 will be described. In the above embodiment, the 8-bit signal from the counter 3 is input to the ROMs 4 and 5, but in the present embodiment, the upper 4 bits of the counter 3 are input to the ROMs 4 and 5. The D / A conversion means 6 and 7 and the low-pass filters 8 and 9 are the same as in the above embodiment. By using 4-bit data, the capacity of the ROMs 4 and 5 can be reduced, and the timing detection means 13 is also input with the lower 4-bit data from the counter 3, so that the positional phase detection resolution does not change. It is configured. Further, instead of the rotary encoder 1, the LED 19, the resistor R, the optical scale 20, the attending elements PD1 to PD4, and the detection signals of the four photodiodes PD1 to PD4 are used for the two phases corresponding to the movement of the optical scale 20. An optical position sensor composed of a differential amplifier 21 that outputs a signal having a sine wave waveform is used.

本実施例で問題としている信号PA、PBと信号CA、CBの振幅差は、抵抗Rの値を変更することでLED19に流れる電流値を変え、LED19の発光強度を調節することで対応することも可能である。22は信号PA、PBと信号CA、CBの振幅が異なる場合の信号Pdet1に発生する細いパルスを除去する為のノイズフィルタで、所定のパルス幅以上の信号しか通さないようなデジタルフィルタが主に用いられる。また本実施例では光学式ロータリーエンコーダの例を示したが、リニアエンコーダや磁気式エンコーダ、又は位置に対して同様の出力信号を発生する公知のレゾルバやレーザー干渉計等の信号の逓倍処理に利用しても良い。   The amplitude difference between the signals PA and PB and the signals CA and CB, which is a problem in this embodiment, can be dealt with by changing the value of the resistor R to change the value of the current flowing in the LED 19 and adjusting the emission intensity of the LED 19. Is also possible. Reference numeral 22 denotes a noise filter for removing a thin pulse generated in the signal Pdet1 when the signals PA and PB and the signals CA and CB have different amplitudes. The digital filter mainly passes only a signal having a predetermined pulse width or more. Used. In this embodiment, an example of an optical rotary encoder is shown. However, this is used for a signal multiplying process of a linear encoder, a magnetic encoder, or a known resolver or laser interferometer that generates a similar output signal for a position. You may do it.

図11は第4の実施例を示すブロック図である。本実施例はPdet1信号から信号PA、PBと信号CA、CBのどちらが大きいかを検出し、光学式位置検出センサを構成する光源用LED19の発光強度を制御するものである。   FIG. 11 is a block diagram showing the fourth embodiment. In this embodiment, it is detected from the Pdet1 signal which of the signals PA and PB and the signals CA and CB is larger, and the light emission intensity of the light source LED 19 constituting the optical position detection sensor is controlled.

ここで、図10の波形を用いて信号PA、PBと信号CA、CBのどちらが大きいのかを検出する方法について述べる。図10の信号Pdet1のパルス幅について注目すると、信号CA、CBが大の場合のパルス幅の最大値が小の場合のパルス幅の最大値より小さいことがわかる。また、信号CA、CBが大の場合でも小の場合でも信号PA、PBと信号CA、CBの振幅が異なる場合に発生する細いパルスをフィルタ処理で除去して数周期分の時間を測り、半周期あたりの時間を算出すれば信号CA、CBが信号PA、PBと同じ振幅の場合のパルス幅を求めることが出来、信号PA、PBと信号CA、CBのどちらが大きいのか検出することが可能である。   Here, a method for detecting which of the signals PA and PB and the signals CA and CB is larger will be described using the waveform of FIG. When attention is paid to the pulse width of the signal Pdet1 in FIG. 10, it can be seen that the maximum value of the pulse width when the signals CA and CB are large is smaller than the maximum value of the pulse width when the signals CA and CB are small. In addition, even when the signals CA and CB are large and small, thin pulses generated when the signals PA and PB and the signals CA and CB have different amplitudes are removed by filtering, and the time for several cycles is measured. If the time per cycle is calculated, the pulse width when the signals CA and CB have the same amplitude as the signals PA and PB can be obtained, and it is possible to detect which of the signals PA and PB and the signals CA and CB is larger. is there.

図11ブロック図はこれを実現するもので、23は信号Pdet1を入力して最大パルス幅を検出する最大パルス幅検出手段、24は信号Pdet1を入力して上記した方法で信号PA、PBと信号CA、CBの振幅が等しい場合のパルス幅を検出する理想パルス幅検出手段、25は最大パルス幅検出手段23の出力と理想パルス幅検出手段の出力信号の差を検出する差動増幅器、26は差動増幅器25の出力信号を積分する積分手段で、もし信号CA、CBが信号PA、PBより振幅が大きいなら、信号Pdet1の理想のパルス幅より最大パルス幅が小さくなるので、差動増幅器25の出力は正の値となり積分手段26の出力である積分結果信号は大きくなって行き、光源用LED19の発光強度が増加し、信号PA、PBの振幅が大きくなって行き、信号PA、PBと信号CA、CBの振幅が等しくなるように構成されている。   FIG. 11 is a block diagram for realizing this, 23 is a maximum pulse width detecting means for detecting the maximum pulse width by inputting the signal Pdet1, 24 is a signal Pdet1 and the signals PA, PB and the signal by the above method. An ideal pulse width detecting means for detecting the pulse width when the amplitudes of CA and CB are equal, 25 is a differential amplifier for detecting the difference between the output of the maximum pulse width detecting means 23 and the output signal of the ideal pulse width detecting means, and 26 is An integrating means for integrating the output signal of the differential amplifier 25. If the signals CA and CB have larger amplitudes than the signals PA and PB, the maximum pulse width becomes smaller than the ideal pulse width of the signal Pdet1, so that the differential amplifier 25 Output becomes a positive value, the integration result signal that is the output of the integrating means 26 increases, the light emission intensity of the light source LED 19 increases, and the amplitudes of the signals PA and PB increase. Is to go, signal PA, PB signal CA, and is configured so that the amplitude of the CB are equal.

第4の実施例では、信号PA、PBの振幅が光源用LED19の発光強度が変化しても信号PA、PBのオフセットレベルは変化しないようにフォトダイオードPD1とPD3、PD2とPD4の出力を差動増幅しているため光源用LED19の発光強度を変更して信号PA、PBと信号CA、CBの振幅の差を調整したが、本例では光源用LED19の発光強度を変化させると信号PA、PBの振幅とオフセットレベルが同時に変化する場合の例を示す。   In the fourth embodiment, the outputs of the photodiodes PD1 and PD3 and PD2 and PD4 are different so that the offset levels of the signals PA and PB do not change even if the light emission intensity of the light source LED 19 changes. Because of dynamic amplification, the light emission intensity of the light source LED 19 is changed to adjust the difference in amplitude between the signals PA and PB and the signals CA and CB. In this example, when the light emission intensity of the light source LED 19 is changed, the signal PA, An example in which the amplitude and offset level of PB change simultaneously is shown.

図12は本実施例を示すブロック図で、図13は各部の波形である。本例の第1の特徴は光源用LED19からの光を受光するフォトダイオードが実施例4が4つであるのに対してPD1、PD2の2つになっていることである。これによって、信号PA、PBは光源用LED19の発光強度の変化に依存して振幅とオフセットレベルが変化することになる。又、不図示の移動体の移動に応じて動く光学スケール20の位置の変化によって変化する信号PA、PBの波形は上下非対称の形状になってしまうことである。第2の特徴は信号PA、PBと信号CA、CBのオフセットレベルの差を波形データを記憶してあるROM4、5のテーブルを切り替えることで行なっていることである。第3の特徴は信号PA、PBの上下非対称な波形と同じ波形がROM4、ROM5に記憶させてあることである。   FIG. 12 is a block diagram showing the present embodiment, and FIG. 13 shows waveforms of respective parts. The first feature of this example is that the number of photodiodes that receive light from the light source LED 19 is two, that is, PD1 and PD2 compared to four in the fourth embodiment. As a result, the amplitudes and offset levels of the signals PA and PB change depending on the change in the light emission intensity of the light source LED 19. Further, the waveforms of the signals PA and PB that change due to a change in the position of the optical scale 20 that moves in accordance with the movement of a moving body (not shown) are asymmetrical in the vertical direction. The second feature is that the difference between the offset levels of the signals PA and PB and the signals CA and CB is performed by switching the tables of the ROMs 4 and 5 storing the waveform data. The third feature is that the same waveforms as the vertically asymmetric waveforms of the signals PA and PB are stored in the ROM 4 and ROM 5.

では以下に新たな構成要素である第2の特徴を実現する部分について図13を用いて説明する。図13は信号PA、PBが信号CA、CBと振幅が同じでオフセットレベルが異なる場合の波形の例を示している。信号PA、PBは実線の波形で上下の波形が非対称になっている。信号CA、CBは破線で表しており、信号PA、PBと同様の波形となっている。信号CA、CBのオフセットレベルが小の場合の例で、信号SA、SBのパルスがローレベルの時間が多いことがわかる。   Hereinafter, a part for realizing the second feature which is a new component will be described with reference to FIG. FIG. 13 shows an example of waveforms when the signals PA and PB have the same amplitude and different offset levels as the signals CA and CB. The signals PA and PB are solid line waveforms, and the upper and lower waveforms are asymmetric. The signals CA and CB are represented by broken lines and have the same waveforms as the signals PA and PB. In the example where the offset levels of the signals CA and CB are small, it can be seen that the pulses of the signals SA and SB are often low.

信号PA、PBと信号CA、CBのオフセットレベルが同じ場合には信号SA、SBにはハイレベルとローレベルの比がほぼ等しい波形が出力される。従って不図示の移動体を移動させながら信号SA、SBのハイレベルとローレベルの時間の比を検出することによって信号PA、PBのオフセットレベルを検出し、信号CA、CBのオフセットレベルを変化させることで、信号PA、PBと信号CA、CBのオフセットレベルを一致させることが出来る。そして、実施例4の方法に基づいて信号PA、PBと信号CA、CBの信号振幅を一致させることで、信号PA、PBと信号CA、CBは振幅及びオフセットレベルが等しい信号になる。   When the offset levels of the signals PA and PB and the signals CA and CB are the same, the signals SA and SB are output with waveforms having a substantially equal ratio between the high level and the low level. Therefore, the offset levels of the signals PA and PB are detected by detecting the ratio of the time between the high level and the low level of the signals SA and SB while moving the moving body (not shown), and the offset levels of the signals CA and CB are changed. Thus, the offset levels of the signals PA and PB and the signals CA and CB can be matched. Then, by matching the signal amplitudes of the signals PA and PB and the signals CA and CB based on the method of the fourth embodiment, the signals PA and PB and the signals CA and CB become signals having the same amplitude and offset level.

ではこれを実現するための構成を図12を用いて説明する。27は信号SAを入力して信号SAのハイレベルとローレベルの時間の比を検出するハイロー比検出手段、28はハイロー比検出手段の出力に応じてROM4、5の波形テーブルのブロックを選択するオフセット設定手段である。ハイロー比は通常50%になるようにROM4、5の波形データが選択される。ROM4、5には複数のオフセットレベルの波形データ複数のブロックに分けて記憶されており、オフセット設定手段28によってブロックを選択することによって信号CA、CBのオフセットレベルを変更している。また本例ではハイロー比検出手段27は信号SAについてハイロー比を検出したが、信号SBについても求めて信号SAの結果と平均をとっても良い。   Now, a configuration for realizing this will be described with reference to FIG. Reference numeral 27 denotes a high / low ratio detecting means for inputting the signal SA to detect the ratio between the high level and the low level of the signal SA. Offset setting means. The waveform data of the ROMs 4 and 5 are selected so that the high / low ratio is normally 50%. The ROM 4 and 5 store waveform data of a plurality of offset levels divided into a plurality of blocks, and the offset levels of the signals CA and CB are changed by selecting the blocks by the offset setting means 28. In this example, the high / low ratio detecting means 27 detects the high / low ratio for the signal SA, but the signal SB may also be obtained and the result of the signal SA may be averaged.

上記実施例では位相検出手段13の出力を用いて位置を検出したが、信号PA、PBが不図示の移動体の移動範囲内で1周期の波形しか発生しない場合には問題無いが、何周期もの波形信号を発生する場合にはどちらに何周期分移動したのかをカウントする必要がある。   In the above embodiment, the position is detected using the output of the phase detection means 13, but there is no problem if the signals PA and PB generate only one period of the waveform within the moving range of the moving body (not shown). When generating a waveform signal, it is necessary to count how many periods it has moved.

図14本実施例の第1の例を示すブロック図で29は信号PA、PBを入力してデューティ50%のパルス信号に変換して2相のパルス信号に変換した。これを4逓倍の位置カウントを行なう位置カウンタである。位置カウンタの出力である位置信号と位相検出手段13の位相信号を用いることによって、信号PA、PBが何周期も波形を出力する際にも、位置カウンタ29で信号PA、PBの周期をカウントすると共に、位相検出手段13で信号PA、PBの1周期内の位相を高分解能に検出することが出来るので、位置検出のダイナミックレンジを広くすることが出来る。   FIG. 14 is a block diagram showing a first example of this embodiment, in which 29 is inputted with signals PA and PB, converted into a pulse signal with a duty of 50%, and converted into a two-phase pulse signal. This is a position counter that counts the position by four times. By using the position signal which is the output of the position counter and the phase signal of the phase detection means 13, the position counter 29 counts the periods of the signals PA and PB even when the signals PA and PB output waveforms for many periods. At the same time, since the phase detection means 13 can detect the phase within one cycle of the signals PA and PB with high resolution, the dynamic range of position detection can be widened.

30は積算手段で、水晶振動子2の発振周波数のタイミングで不図示の指令手段からの分解能指令信号を積算している。積算手段30は積算値が255を超えると次の積算タイミングでは超えた分の値から積算を続けるようになっている。従って、位相検出手段13の出力は分解能指令の分解能に従って出力される。ただ実際には、位相検出手段13の出力する位相と位置カウンタ29のカウントの位相は若干ずれてしまう問題がある。そういった場合には、不図示の演算手段によって位置信号と位相信号を選択的に用いることで対処可能である。   Reference numeral 30 denotes integration means for integrating resolution command signals from command means (not shown) at the timing of the oscillation frequency of the crystal resonator 2. When the integrated value exceeds 255, the integrating means 30 continues the integration from the excess value at the next integration timing. Therefore, the output of the phase detection means 13 is output according to the resolution of the resolution command. In practice, however, there is a problem that the phase output from the phase detector 13 and the count phase of the position counter 29 are slightly shifted. Such a case can be dealt with by selectively using the position signal and the phase signal by a calculation means (not shown).

それは例えば、光学スケール20が高速に移動する場合には位相検出手段13の出力である位相信号を用いずに位置カウンタ29の値のみを用いて位置を検出し、低速に移動する場合には位相検出手段12の出力である位相信号の桁上がり(360度又は0度を越えること)を検出して位相信号を累積して計算する方法である。   For example, when the optical scale 20 moves at a high speed, the position is detected using only the value of the position counter 29 without using the phase signal that is the output of the phase detection means 13, and when the optical scale 20 moves at a low speed, the phase is detected. In this method, a carry (exceeding 360 degrees or exceeding 0 degrees) of the phase signal, which is the output of the detection means 12, is detected and the phase signals are accumulated and calculated.

図15にこの動作を示すフローチャートを示す。このフローチャートの動作は所定の時間毎に行なわれる動作で、位置検出分解能が256(位相信号が0から255までを出力する場合)の場合を示している。動作タイミングになると、最初に位置信号P0と位相信号PH0を検出する。そして前回の位置信号P1と位置信号P0との差の絶対値Pdを計算し、Pdが所定の値Pd0より大きいかどうかを判断する。PdがPd0より大きい場合には光学スケール20が高速に移動しているとみなし、位置情報PoutをP0の64倍の値とし、切替フラグCHを0とする。また、PdがPd0以下の場合には、切替フラグCHが1かどうかを検出する。0ならば位置情報PoutをP0の64倍の値とし、位相信号PH0が85と170の間に入っていれば切替フラグCHを1とする。切替フラグCHが1の場合には前回の位相信号PH1と位相信号PH0の差PHdを計算し、位置情報Poutの下位8ビットを消去して位相信号PH0を加算した値を位置情報Poutに代入する。PHdが85以上の場合には位置情報Poutから256を減算し、PHdが−85以下の場合には位置情報Poutに256を加算する。この様にして位置情報Poutを計算した後に、今回の位置信号P0及び位相信号PH0をそれぞれP1、PH1に代入して終了するように構成されている。   FIG. 15 is a flowchart showing this operation. The operation of this flowchart is performed every predetermined time, and shows a case where the position detection resolution is 256 (when the phase signal is output from 0 to 255). When the operation timing comes, first the position signal P0 and the phase signal PH0 are detected. Then, the absolute value Pd of the difference between the previous position signal P1 and the position signal P0 is calculated, and it is determined whether Pd is larger than a predetermined value Pd0. When Pd is larger than Pd0, it is considered that the optical scale 20 is moving at high speed, the position information Pout is set to a value 64 times P0, and the switching flag CH is set to 0. Further, when Pd is equal to or less than Pd0, it is detected whether or not the switching flag CH is 1. If it is 0, the position information Pout is set to a value 64 times P0, and if the phase signal PH0 is between 85 and 170, the switching flag CH is set to 1. When the switching flag CH is 1, the difference PHd between the previous phase signal PH1 and the phase signal PH0 is calculated, the lower 8 bits of the position information Pout are deleted, and the value obtained by adding the phase signal PH0 is substituted into the position information Pout. . When PHd is 85 or more, 256 is subtracted from position information Pout, and when PHd is -85 or less, 256 is added to position information Pout. After calculating the position information Pout in this way, the current position signal P0 and the phase signal PH0 are assigned to P1 and PH1, respectively, and the process ends.

また、ここでは位置カウンタ29を用いて高速に光学スケール20が移動する場合に位置を検出したが、十分遅い速度で光学スケール20が移動することが保証されている場合には、位相情報のみを用いて位置の累積計算を行なっても良い。   Here, the position is detected when the optical scale 20 moves at high speed using the position counter 29. However, when it is guaranteed that the optical scale 20 moves at a sufficiently slow speed, only the phase information is obtained. It may be used to calculate the cumulative position.

図16にこの例を示すフローチャートを示す。このフローチャートの動作も所定の時間毎に行なわれる動作で、位置検出分解能が256(位相信号が0から255までを出力する場合)の場合を示している。動作タイミングになると、最初に位相信号PH0を検出する。まず前回の位相信号PH1と位相信号PH0の差PHdを計算し、位置情報Poutの下位8ビットを消去して位相信号PH0を加算した値を位置情報Poutに代入する。次にPHdが85以上の場合には位置情報Poutから256を減算し、PHdが−85より小さい場合には位置情報Poutに256を加算する。この様にして位置情報Poutを計算した後に、今回の位相信号PH0をそれぞれPH1に代入して終了するように構成されている。又、位相信号のみを用いて位相の累積計算を行なう図16のような場合でも、不図示の指令手段からの分解能指令Sdを大きな値に変更することで信号CA、CBの周波数を高くすることが可能なので、位相信号の変化が早い場合には分解能指令Sdを大きな値にするように構成しても良い。   FIG. 16 is a flowchart showing this example. The operation of this flowchart is also performed every predetermined time, and shows a case where the position detection resolution is 256 (when the phase signal is output from 0 to 255). When the operation timing comes, the phase signal PH0 is first detected. First, the difference PHd between the previous phase signal PH1 and the phase signal PH0 is calculated, the lower 8 bits of the position information Pout are deleted, and the value obtained by adding the phase signal PH0 is substituted into the position information Pout. Next, when PHd is 85 or more, 256 is subtracted from the position information Pout, and when PHd is smaller than −85, 256 is added to the position information Pout. After the position information Pout is calculated in this way, the current phase signal PH0 is assigned to PH1 and the process ends. Even in the case of FIG. 16 where the phase is calculated using only the phase signal, the frequency of the signals CA and CB is increased by changing the resolution command Sd from the command means (not shown) to a large value. Therefore, when the phase signal changes quickly, the resolution command Sd may be set to a large value.

図17にこの場合のフローチャートを示す。基本的には図16の動作と同じだが、位相信号の変化PHdの絶対値が10より小さい場合には光学スケール20の移動速度が遅いと判断して、分解能指令Sdが最小でないなら、Sdを半分の値とし、信号CA、CBの周波数を低くし、位相検出手段13の位相検出分解能を高くするように設定している。また、位相信号の変化PHdの絶対値が40より大きい場合には光学スケール20の移動速度が速いと判断し、分解能指令Sdが最大でないならばSdを2倍に設定し、信号CA、CBの周波数を高くし、位相検出手段13の位相検出分解能を低くするように設定している。   FIG. 17 shows a flowchart in this case. Basically, the operation is the same as that of FIG. 16, but when the absolute value of the phase signal change PHd is smaller than 10, it is determined that the moving speed of the optical scale 20 is slow. It is set to be half the value, the frequency of the signals CA and CB is lowered, and the phase detection resolution of the phase detection means 13 is increased. If the absolute value of the phase signal change PHd is larger than 40, it is determined that the moving speed of the optical scale 20 is fast. If the resolution command Sd is not the maximum, Sd is set to double, and the signals CA and CB The frequency is set to be high and the phase detection resolution of the phase detection means 13 is set to be low.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

第1の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 1st Example. 第1の実施例の各部の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform of each part of the 1st example. 第1の実施例の各部の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform of each part of the 1st example. 第1の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 1st Example. 第1の実施例の各部の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform of each part of the 1st example. 第2の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 2nd Example. 第2の実施例の各部の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform of each part of the 2nd example. 第2の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 2nd Example. 第3の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 3rd Example. 第3の実施例の各部の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform of each part of the 3rd example. 第4の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 4th Example. 第5の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 5th Example. 第5の実施例の各部の波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the waveform of each part of the 5th example. 第6の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a 6th Example. 第6の実施例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a 6th Example. 第6の実施例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a 6th Example. 第6の実施例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a 6th Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロータリーエンコーダ
2 水晶振動子
3 カウンタ
4 ROM
5 ROM
6 D/A変換手段
7 D/A変換手段
8 ローパスフィルタ
9 ローパスフィルタ
10 比較手段
11 比較手段
12 タイミング検出手段
13 位相検出手段
14 位相比較器
15 フィルタ手段
16 ドライバ
17 モータ
18 排他的論理和素子
19 LED
20 光学スケール
21 差動アンプ
22 ノイズフィルタ
23 最大パルス幅検出手段
24 理想パルス幅検出手段
25 差動増幅器
26 積分手段
27 ハイロー比検出手段
28 オフセット設定手段
29 位置カウンタ
1 Rotary encoder 2 Crystal resonator 3 Counter 4 ROM
5 ROM
6 D / A conversion means 7 D / A conversion means 8 Low-pass filter 9 Low-pass filter 10 Comparison means 11 Comparison means 12 Timing detection means 13 Phase detection means 14 Phase comparator 15 Filter means 16 Driver 17 Motor 18 Exclusive OR element 19 LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Optical scale 21 Differential amplifier 22 Noise filter 23 Maximum pulse width detection means 24 Ideal pulse width detection means 25 Differential amplifier 26 Integration means 27 Hi / Lo ratio detection means 28 Offset setting means 29 Position counter

Claims (17)

被測定対象物との相対位置に対応して複数の位置的位相の異なる位置的波形信号を出力する位置検出手段であって、
前記複数の位置的波形信号と同じ形状で且つ位相の異なる複数の時間的波形信号を発生する信号生成手段と、
前記複数の位置的波形信号と前記複数の時間的波形信号とをそれぞれ比較する複数の比較手段と、
前記比較手段の出力を入力し、前記位置的波形信号の位相情報を出力する位相検出手段と、を有することを特徴とする位置検出手段。
A position detecting means for outputting a plurality of positional waveform signals having different positional phases corresponding to a relative position with a measurement object,
Signal generating means for generating a plurality of temporal waveform signals having the same shape and different phases as the plurality of positional waveform signals;
A plurality of comparing means for respectively comparing the plurality of positional waveform signals and the plurality of temporal waveform signals;
Phase detection means for inputting the output of the comparison means and outputting phase information of the positional waveform signal.
前記時間的波形信号を発生する信号生成手段は、基準周波数のクロック信号を発生する発振器と、該クロック信号のタイミングで所定値を積算する積算手段と、該積算手段の積算値に応じて所定の値のアナログ信号を発生する波形生成手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載の位置検出手段。   The signal generating means for generating the temporal waveform signal includes an oscillator for generating a clock signal of a reference frequency, an integrating means for integrating a predetermined value at the timing of the clock signal, and a predetermined value according to the integrated value of the integrating means The position detection means according to claim 1, further comprising: a waveform generation means for generating an analog signal of value. 前記時間的波形信号を発生する信号生成手段は、前記波形生成手段の出力信号にローパスフィルタが接続されていることを特徴とする請求項2に記載の位置検出手段。   3. The position detecting means according to claim 2, wherein the signal generating means for generating the temporal waveform signal has a low-pass filter connected to an output signal of the waveform generating means. 前記所定の回数は、前記位置的波形信号の周波数に応じて切り替えることを特徴とする請求項2又は3に記載の位置検出手段。   The position detection means according to claim 2 or 3, wherein the predetermined number of times is switched according to a frequency of the positional waveform signal. 前記位相検出手段は、複数の比較手段の出力信号がほぼ同時に変化する場合に出力信号を反転するように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の位置検出手段。   5. The position according to claim 1, wherein the phase detection unit is configured to invert the output signal when the output signals of the plurality of comparison units change substantially simultaneously. Detection means. 前記位相検出手段は、前記比較手段の出力信号間の排他的論理和を行なう排他的論理和手段であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の位置検出手段。   The position detection means according to any one of claims 1 to 4, wherein the phase detection means is an exclusive OR means for performing an exclusive OR between output signals of the comparison means. 前記位相検出手段の出力信号を入力して該出力信号のパルス幅が所定のパルス幅より狭い場合には出力を変化させないフィルタ手段を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の位置検出手段。   7. A filter unit that receives an output signal of the phase detection unit and does not change the output when the pulse width of the output signal is narrower than a predetermined pulse width. The position detection means described in. 前記位相検出手段の出力信号を入力して基準位相信号に対する位相差を示す位相差信号を出力する位相差検出手段を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の位置検出手段。   The position according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a phase difference detection unit that inputs an output signal of the phase detection unit and outputs a phase difference signal indicating a phase difference with respect to a reference phase signal. Detection means. 前記位置的波形信号と、上記時間的波形信号の振幅の差を検出する振幅比較手段と、該振幅比較手段の出力に応じて振幅差を少なくするように振幅調整する振幅調整手段が設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の位置検出手段。   Amplitude comparison means for detecting a difference in amplitude between the positional waveform signal and the temporal waveform signal, and amplitude adjustment means for adjusting the amplitude to reduce the amplitude difference according to the output of the amplitude comparison means are provided. The position detecting means according to any one of claims 1 to 8, wherein the position detecting means is provided. 被測定対象物との相対位置に対応して複数の位置的位相の異なる位置的波形信号を出力する位置検出手段であって、
前記複数の位置的波形信号と同じ形状で且つ位相の異なる複数の時間的波形信号を発生する信号生成手段と、
前記複数の位置的波形信号と該複数の時間的波形信号とをそれぞれ比較する複数の比較手段と、
前記比較手段の出力を入力し、該位置的波形信号の位相情報を出力する位相検出手段と、
前記比較手段の出力を入力して排他的論理和演算を行なう排他的論理和手段と、
前記排他的論理和手段の出力パルス信号のパルス幅の所定時間内の最大パルス幅を検出する最大パルス幅検出手段と、
前記最大パルス幅検出手段の出力に応じて振幅差を少なくするように前記位置的波形信号又は前記時間的波形信号の少なくとも一方の振幅を調整する振幅調整手段と、を有することを特徴とする位置検出手段。
A position detecting means for outputting a plurality of positional waveform signals having different positional phases corresponding to a relative position with a measurement object,
Signal generating means for generating a plurality of temporal waveform signals having the same shape and different phases as the plurality of positional waveform signals;
A plurality of comparison means for respectively comparing the plurality of positional waveform signals and the plurality of temporal waveform signals;
Phase detection means for inputting the output of the comparison means and outputting phase information of the positional waveform signal;
Exclusive OR means for performing an exclusive OR operation by inputting the output of the comparison means;
Maximum pulse width detecting means for detecting a maximum pulse width within a predetermined time of the pulse width of the output pulse signal of the exclusive OR means; and
An amplitude adjusting means for adjusting an amplitude of at least one of the positional waveform signal and the temporal waveform signal so as to reduce an amplitude difference in accordance with an output of the maximum pulse width detecting means. Detection means.
前記位相検出手段は、前記排他的論理和手段を兼ねることを特徴とする請求項10に記載の位置検出手段。   The position detection means according to claim 10, wherein the phase detection means also serves as the exclusive OR means. 前記振幅調整手段は、光源のパワーを調整することを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載の位置検出手段。   The position detection means according to any one of claims 9 to 11, wherein the amplitude adjustment means adjusts the power of a light source. 前記位置的波形信号と前記時間的波形信号のオフセットレベルの差を検出するオフセット比較手段と、該オフセット比較手段の出力に応じて該オフセットレベルの差を少なくするように該オフセットレベルを調整するオフセット調整手段と、を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の位置検出手段。   Offset comparison means for detecting a difference in offset level between the positional waveform signal and the temporal waveform signal, and an offset for adjusting the offset level so as to reduce the difference in the offset level according to the output of the offset comparison means The position detecting means according to any one of claims 1 to 12, further comprising an adjusting means. 被測定対象物との相対位置に対応して複数の位置的位相の異なる位置的波形信号を出力する位置検出手段であって、
前記複数の位置的波形信号と同じ形状で且つ位相の異なる複数の時間的波形信号を発生する信号生成手段と、
前記複数の位置的波形信号と該複数の時間的波形信号とをそれぞれ比較する複数の比較手段と、
前記比較手段の出力を入力し、前記位置的波形信号の位相情報を出力する位相検出手段と、
前記比較手段の出力パルス信号の所定時間内のハイとローの時間の比を検出するハイロー比検出手段と、
該ハイロー比検出手段の出力に応じて該位置的波形信号及び該時間的波形信号の少なくとも一方のオフセットレベルを調整するオフセット調整手段と、を有することを特徴とする位置検出手段。
A position detecting means for outputting a plurality of positional waveform signals having different positional phases corresponding to a relative position with a measurement object,
Signal generating means for generating a plurality of temporal waveform signals having the same shape and different phases as the plurality of positional waveform signals;
A plurality of comparison means for respectively comparing the plurality of positional waveform signals and the plurality of temporal waveform signals;
Phase detection means for inputting the output of the comparison means and outputting phase information of the positional waveform signal;
A high / low ratio detection means for detecting a ratio between a high time and a low time within a predetermined time of the output pulse signal of the comparison means;
An offset adjusting means for adjusting an offset level of at least one of the positional waveform signal and the temporal waveform signal in accordance with the output of the high / low ratio detecting means.
前記位相検出手段は、前記比較手段の出力信号間の排他的論理和を行なう排他的論理和手段であることを特徴とする請求項14に記載の位置検出手段。   The position detection means according to claim 14, wherein the phase detection means is an exclusive OR means for performing an exclusive OR between output signals of the comparison means. 前記オフセット調整手段は、光源のパワーを調整することを特徴とする請求項14又は15に記載の位置検出手段。   16. The position detection unit according to claim 14, wherein the offset adjustment unit adjusts the power of a light source. 前記位相検出手段の出力信号と速度指令に対応するパルス信号とを位相比較する位相比較手段と、位相比較信号を入力して操作対象への操作量を与える位相補償手段と操作対象をドライブするドライバと、請求項1〜16のいずれか一項に記載の位置検出手段と、を有することを特徴とする位置制御手段。   Phase comparison means for comparing the phase of the output signal of the phase detection means and the pulse signal corresponding to the speed command, phase compensation means for inputting an operation amount to the operation object by inputting the phase comparison signal, and a driver for driving the operation object And a position detecting means according to any one of claims 1 to 16.
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