JP3011555B2 - 信号位相差の補正方法及び装置 - Google Patents

信号位相差の補正方法及び装置

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JP3011555B2 JP4296927A JP29692792A JP3011555B2 JP 3011555 B2 JP3011555 B2 JP 3011555B2 JP 4296927 A JP4296927 A JP 4296927A JP 29692792 A JP29692792 A JP 29692792A JP 3011555 B2 JP3011555 B2 JP 3011555B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の信号発生装置か
ら出力される信号の位相差を補正する方法及び装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、位置に対応する信号を発生する装
置として、磁気式リニアエンコーダ等がある。図7は磁
気式リニアエンコーダの原理を説明するための図であ
る。図7において、701は着磁が施されている部分
と、着磁が施されていない部分とが一定の間隔で繰り返
し記憶されているメモリ、702は磁気により抵抗値が
変化する、すなわち磁気抵抗効果を持つピックアップ
(以後、MRヘッドと呼ぶ)で、MRヘッド702はメ
モリとの距離が一定になるようにメモリと同軸の筒70
3に固定されている。この筒703は、矢印704の方
向に移動が可能で、筒703と共にMRヘッド702が
メモリ701の上を移動する事で、MRヘッド702に
かかる磁界が変化し、それによりMRヘッド702の抵
抗値の変化がメモリ701の着磁の間隔で繰り返され
る。この抵抗変化を出力端子705から取り出して位置
に対応した信号とする。たとえば、この出力信号を電圧
の変化(電圧パルス等)に変換することにより、タイミ
ング信号等として使用できる。なお、筒703の可動範
囲は、メモリ701の両端に付けられているメモリエッ
ジ706により制限されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気式
リニアエンコーダに代表される現在の位置信号発生装置
は、その製造に使用する炉の大きさからメモリの長さが
制限されてしまい、それ以上の長さのものが製造できな
いためメモリ長以上の範囲で使用できないという欠点が
あった。さらに、リニアエンコーダを2本以上つなぐ場
合も高精度でつながなければならないため、複数の磁気
式リニアエンコーダの全長にわたって連続的なタイミン
グ信号を得ることが難しいという欠点があった。
【0004】本発明は上記従来例に鑑みて成されたもの
で、複数の位置信号発生装置を用いて位相差のない連続
的な信号を得ることができる信号位相差の補正方法及び
装置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】及び
【作用】上記目的を達成するために、本発明の信号位相
差の補正方法は次のような構成からなる。
【0006】所定区間内に記録された位置情報を読み取
って信号を出力する機器を複数つなぎ、各機器の信号の
位相差を補正する方法であって、前記機器それぞれが出
力する信号の位相差を検出する検出工程と、前記検出手
段により検出された信号の位相差に基づいて、前記信号
の位相差を補正する補正工程と、前記複数の機器による
出力信号の内、いずれかの信号を選択的に出力する工程
とを備える。
【0007】また、上記目的を達成するために、本発明
の信号位相差の補正装置は次のような構成からなる。
【0008】所定区間内に記録された位置情報を読み取
って信号を出力する機器を複数つなぎ、各機器の信号の
位相差を補正する装置であって、前記機器それぞれが出
力する信号の位相差を検出する検出手段と、前記検出手
段により検出された信号の位相差に基づいて、前記信号
の位相差を補正する補正手段と、前記複数の機器による
出力信号の内、いずれかの信号を選択的に出力する手段
とを備える。
【0009】
【実施例】
(実施例1)本発明の実施例として、ヘッドの主走査の
タイミング信号を、磁気式リニアエンコーダで発生する
プリンタ装置を説明する。図1は本実施例の装置の特徴
を最も良く表す図である。図1において、2は紙1上に
記録をするプリンタヘッドであり、不図示のモータによ
り図の左右方向に移動が可能で、紙1を図の下から上に
移動させることで紙1の一面に記録が可能となってい
る。3及び4は前述した磁気式リニアエンコーダのメモ
リで、メモリ3にはMRヘッド5が、メモリ4にはMR
ヘッド6が取り付けてあり、各MRヘッドとプリンタヘ
ッド2とは図のような位置に取り付けられている。
【0010】プリンタヘッド2が記録する範囲は、MR
ヘッド5のみがプリンタヘッド2に追随してメモリ3の
上を移動する領域1と、MRヘッド5及び6がメモリ3
及び4の上を追随して移動する領域2と、MRヘッド6
のみがメモリ4の上を移動する領域3と、3つの領域に
分けられる。
【0011】MRヘッド5及び6の出力は、変換回路7
により抵抗値の変化から電圧の変化に変換され、波形形
成回路8によりTTLレベルの電圧パルスに変換された
後、位相検知回路9に入力される。
【0012】位相検知回路9は、プリンタヘッド2が領
域2を移動中に、波形形成回路7から入力された、2つ
のリニアエンコーダの出力信号に対応する2つのパルス
波A,Bの位相差と、どちらのパルス波が進んでいるか
を検知し、その値をデータとして出力する回路である。
補正回路10は、位相検知回路9により検知された位相
差を取り込み、位相補正して同相のパルス波C,Dとし
て出力する回路である。
【0013】選択回路11は、プリンタヘッド2の位置
によって、入力E,Fの一方を出力Gに出力する回路で
ある。すなわち、領域2の或る位置に基準点を設けてお
いて、プリンタヘッド2の位置が基準点よりも領域1側
では入力EをGに出力し、プリンタヘッド2の位置が基
準点よりも領域3側では、入力FをGに出力する。
【0014】これにより、出力Gには、領域1から領域
3にわたって位相差のないパルス波が得られる。
【0015】図2は、位相検知回路9と補正回路10の
詳細なブロック図である。位相判定回路201は、MR
ヘッド5からのパルス波AとMRヘッド6からのパルス
波Bのどちらの位相が進んでいるかを判定する回路であ
る。位相カウンタ202は、入力パルス波A,Bのう
ち、位相が進んでいる信号の波形の立ち上がりから位相
が遅れている信号の波形の立ち上がりまでに、クロック
204によりカウントされた値を出力する回路である。
ここで、クロック204の周波数が、信号A,Bの周波
数より十分高いとすると、カウント値aはパルス波A,
Bの位相差に関係する値となる。
【0016】この様子を図3に示す。今、パルス波A,
Bが図3(a)の左側のような状態で入力されたとする
と、パルス波Aが位相が進んでいるので、パルス波Aの
パルスの立ち上がりでクロック204のカウントを開始
し、パルス波Bのパルスの立ち上がりでカウントを終え
る。また、図3(b)の左側のような状態で入力された
とすると、パルス波Aの位相が遅れているので、パルス
波Bのパルスの立ち上がりでクロック204のカウント
を開始し、パルス波Aの立ち上がりでカウントを終え
る。
【0017】ディレイ回路203は、位相判定回路20
1の結果と、位相カウンタ202の出力aを得て、位相
の進んでいる波形をクロック204でa回カウントして
から出力し、位相の遅れている波形はそのまま出力する
回路である。この様子を図3の右側に示す。
【0018】図3(a)ではパルス波Aの位相が進んで
いるので、パルス波Aは、ディレイ回路203によりク
ロック204のaクロック分遅延されたのち出力され、
パルス波Bはそのまま出力される。そこで、ディレイ回
路203の出力C・Dは、図3(a)の右側のようにパ
ルス波Cとパルス波Dとで位相差のない波形となる。ま
た、図3(b)では、パルス波Aの位相が遅れているの
で、パルス波Aはそのまま出力され、パルス波Bは、デ
ィレイ回路203によりクロック204のaクロック分
遅延されたのち出力される。そのため図3(b)の右側
のように、ディレイ回路203の出力C・Dは、パルス
波Cとパルス波Dとで位相差のない波形として出力され
る。これにより、位相が進んだ波形は、クロック204
のaクロック分カウントした時間だけ位相が遅れ、位相
の遅れた方の信号波形と同相となって出力される。
【0019】以上説明したような構成により、記録ヘッ
ド2が移動する領域である領域1〜3全体にわたって、
2つのリニアエンコーダにより発生されるタイミング信
号を同位相の信号として連続的に発生させることができ
る。
【0020】なお、この方法では、実際にタイミング信
号を取り始める前に、ヘッド2を一度領域2で移動させ
る事で両リニアエンコーダの位相差を予め知ることがで
き、その後の位相補正をそこで得た位相差に基づいて行
うことができる。
【0021】
【他の実施例】
(実施例2)図4は、本実施例の装置の一部回路の構成
であり、図1の位相検知回路9と補正回路10とを図4
の回路で置き換えた装置が本実施例の装置である。本実
施例の装置では、抵抗とコンデンサとによる電気的フィ
ルタを用いてパルス波の位相を変化させ、2つのパルス
波の位相差を補正する。
【0022】一般に、図5に示す、抵抗501とコンデ
ンサ502とで構成される電気回路では、図のHに入力
される電圧波形が一定周波数であるならば、Iから出力
される電圧波形は、抵抗501の抵抗値Rとコンデンサ
502の静電容量Cの積CRの値が増加すると、入力H
に対する位相遅れが大きくなる事が知られている。
【0023】図4において、401,402,403,
404,405,406,407は可変抵抗、407,
408,409,410,411,412はコンデン
サ、413,414,415,416,417,418
は可変抵抗とコンデンサとによるフィルタによって変形
したパルス波を整形するためのコンパレータ、419は
可変抵抗の値を変えて位相を変化させる位相調整回路で
ある。位相検知回路9の入力パルス波に位相差が生じる
と、その位相差は位相調整回路419に入力される。位
相調整回路419はフィードバックとして可変抵抗40
1,402,403,404,405,406の値を変
化させて、位相検知回路に入力される両パルス波を同位
相としている。
【0024】なお、このフィルタは図5のフィルタに限
定されるものではない事はいうまでもない。
【0025】また、この方法は自動と手動のどちらでも
実現が可能である。
【0026】(実施例3)本実施例は、実施例1の位相
検知回路9と補正回路10とを実施例1と異なる構成と
した実施例である。
【0027】図6において、メモリ駆動回路602は、
メモリ4を矢印601の方向に移動させる回路であり、
位相検知回路に入力されたパルス波に位相差があると、
フィードバックとしてメモリ4を移動させ、メモリ3,
メモリ4のパルス波発生位置を合わせる事で位相差を補
正する。このためには、たとえば、位相検知回路9で得
られた位相差を、実施例1と同様、パルス波に比べて十
分高い周波数のクロックをカウントして検出し、そのク
ロックによってモータを駆動する等で行うことができ
る。なお、この方法は手動で行う。
【0028】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる信
号位相差の補正方法及び装置は、複数の位置信号発生装
置を用いて位相差のない連続的な信号を得ることができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のプリンタ装置の一部の構成図である。
【図2】位相検知回路9と補正回路10の詳細なブロッ
ク図である。
【図3】位相検知カウンタ202とディレイ回路203
の動作例のタイミング図である。
【図4】実施例2の補正回路図である。
【図5】抵抗とコンデンサによる位相遅延回路図であ
る。
【図6】実施例3の位相補正回路のブロック図である。
【図7】リニアエンコーダの原理図である。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定区間内に記録された位置情報を読み
    取って信号を出力する機器を複数つなぎ、各機器の信号
    の位相差を補正する方法であって、 前記機器それぞれが出力する信号の位相差を検出する検
    出工程と、 前記検出手段により検出された信号の位相差に基づい
    て、前記信号の位相差を補正する補正工程と、 前記複数の機器による出力信号の内、いずれかの信号を
    選択的に出力する工程と、を備えることを特徴とする信
    号位相差の補正方法。
  2. 【請求項2】 前記検出工程は、複数の信号のうち最も
    位相の遅れた信号を基準信号として他の信号の位相進み
    時間を計り、前記補正工程は、前記位相進み時間に基づ
    いて、前記基準信号以外の信号の位相を遅らせることを
    特徴とする請求項1記載の信号位相差の補正方法。
  3. 【請求項3】 所定区間内に記録された位置情報を読み
    取って信号を出力する機器を複数つなぎ、各機器の信号
    の位相差を補正する装置であって、 前記機器それぞれが出力する信号の位相差を検出する検
    出手段と、 前記検出手段により検出された信号の位相差に基づい
    て、前記信号の位相差を補正する補正手段と、 前記複数の機器による出力信号の内、いずれかの信号を
    選択的に出力する手段と、を備えることを特徴とする信
    号位相差の補正装置。
  4. 【請求項4】 前記検出手段は、複数の信号のうち最も
    位相の遅れた信号を基準信号として他の信号の位相進み
    時間を計り、前記補正手段は、前記位相進み時間に基づ
    いて、前記基準信号以外の信号の位相を遅らせることを
    特徴とする請求項3記載の信号位相差の補正装置。
  5. 【請求項5】 前記補正手段は、前記信号を入力とす
    る、可変抵抗とコンデンサとを有するフィルタを備え、
    前記位相差に基づいて前記可変抵抗の抵抗値を変えて、
    遅れる位相の量を変化させることを特徴とする請求項3
    記載の信号位相差の補正装置。
  6. 【請求項6】 前記補正手段は、前記各機器に記録され
    た位置情報の記録媒体を移動させるアクチュエータを有
    し、前記位相差に基づいて前記位置情報の記録媒体を移
    動することを特徴とする請求項3記載の信号位相差の補
    正装置。
  7. 【請求項7】 前記機器は磁気式リニアエンコーダであ
    ることを特徴とする請求項1乃至請求項2に記載の信号
    位相差の補正方法。
  8. 【請求項8】 前記機器は磁気式リニアエンコーダであ
    ることを特徴とする請求項3乃至請求項6いずれかに記
    載の信号位相差の補正装置。
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