JP6625236B2 - インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置およびパルス化変換方法 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に関わるインクリメンタル型エンコーダの、周期位置信号および原点検出用信号をパルス信号に変換するパルス化変換装置の構成の一例を示すブロック図である。インクリメンタル型エンコーダは被測定体である移動体の位置又は角度の変位を検出する。インクリメンタル型エンコーダのエンコーダ本体1からは、移動体の変位に応じて、それぞれ位相が異なる4つの周期位置信号(A+、A−、B+、B−)2−5が出力される。これらの周期位置信号2−5は、変位速度に応じた周波数の正弦波信号であって、
周期位置信号(A+)2を基準位相とすると、
周期位置信号(B+)4は基準位相に対して位相差90度、
周期位置信号(A−)3は基準位相に対して位相差180度、
周期位置信号(B−)5は基準位相に対して位相差270度、をそれぞれ有している。
移動体の変位の方向によって、周期位置信号(A+)2および周期位置信号(B+)4のいずれか一方の位相が進んだものとなる。エンコーダ本体1からはさらに、移動体の基準位置検出の際に出力されるZ相信号としての原点検出用信号6が出力される。
切替可能な極性切替部7は、位相の異なる4つ周期位置信号(A+、A−、B+、B−)2−5の各信号に対して、極性の反転と非反転を選択的に切替える。
第1の合成回路19は、極性切替後の位相が180度異なる周期位置信号(A+’)と(A−’)を差動させて、A相周期位置信号12としての差動信号((A+’)−(A−’))を発生する。
第2の合成回路20は、極性切替後の位相が180度異なる周期位置信号(B+’)と(B−’)を差動させて、B相周期位置信号13としての差動信号((B+’)−(B−’))を発生する。
内挿分割部14は、A相周期位置信号12およびB相周期位置信号13から、予め設定された分解能を備えたA相パルス位置信号16およびB相パルス位置信号17を生成する。
原点信号発生部15は、原点検出用信号6、A相周期位置信号12、B相周期位置信号13、A相パルス位置信号16およびB相パルス位置信号17を入力として、A相パルス位置信号16およびB相パルス位置信号17に同期したパルス原点信号18を求める。
パルス化変換装置から出力されたA相パルス位置信号16、B相パルス位置信号17、およびパルス原点信号18は、カウンタ部41に入力される。カウンタ部41は、移動体の位置又は角度の変位を得るために、A相パルス位置信号16およびB相パルス位置信号17をカウントすると共にパルス原点信号18でカウントリセットを行う。
図13に、この発明のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置における2つの周期位相信号によるリサージュ波形に基づく原点同期位相を説明するための図を示す。
A相周期位置信号12およびB相周期位置信号13の2つの周期位置信号の一方の値を2次元の直交座標系の横軸方向(a)にとり、他方の値を縦軸方向(b)にとり、上記直交座標系上で、2つの周期位置信号12,13の値によって決まる点が移動体の変位につれて移動して描かれる波形を、2つの周期位置信号12,13のリサージュ波形LIとする。図13で一点鎖線で示されたリサージュ波形LIの2次元の直交座標の中心位置をOとする。また、リサージュ波形LIの中心位置Oの周りの回転位置の基準回転位置をPPとする。図13では、リサージュ波形LIの直交座標の正側の横軸とリサージュ波形LIとの交点を基準回転位置PPとしている。Qは、原点信号発生部15の回路設計段階で決められた、原点信号発生部15のリサージュ波形の直交座標上の予め定められた位相位置の点である。そして例えば基準回転位置PPを基準とすると、中心位置Oを中心とする角∠PPOQの角度位置を原点同期位相Xとする。
すなわち、原点同期位相Xは2つの周期位置信号12,13の値で形成されるリサージュ波形LIの直交座標の中心位置の周りの原点信号発生部15の位相位置である。
一例として、原点信号発生部15における同期は、原点検出用信号6が検出された期間における、A相およびB相の2つの周期位置信号の一方の信号が、信号の振幅の中心値より高いまたは低いレベルであって、他方の信号が、信号の振幅の中心値を下から交差する、または上から交差する位相位置すなわち原点同期位相に基づいて、A相パルス位置信号16およびB相パルス位置信号17に同期して、パルス原点信号18を発生する。
上述の振幅の中心値とは、信号1周期の波の最大値と最小値の真ん中の値であり、信号の波の{(最大値−最小値)/2}である。
原点同期位相Xは、−180度、−90度、0度、90度、等の90度の整数倍、90°×N(N:整数)度の位相位置である。位置の値は、A相パルス位置信号16、B相パルス位置信号17をカウンタ部41に入力してカウントすることによって求める。この場合、パルス原点信号18が発生したときにカウンタ部41をリセットすることによって、位置検出の原点を定めることが可能となる。
(a)がA相周期位置信号12、
(b)がB相周期位置信号13、
(c)が原点検出用信号6を示す。
T:周期位置信号2−5、および12,13の周期
W:原点検出用信号6の検出幅、
ΔW:エンコーダ本体1の構成部品の製造誤差等による原点検出用信号6の検出幅Wの位相誤差
Pc:原点検出用信号6の検出幅Wの中心位相
X:原点同期位相
とする。
(T−ΔW/360°×T)≦W<T
の範囲に製造、調整される。原点検出用信号6の検出幅の中心位相Pcが、
(X−180°)≦Pc<(X+180°)
に存在する場合、
(X−180°)≦Pc<(X−180°+ΔW/2)、または、
(X+180°−ΔW/2)<Pc<(X+180°)
であると、原点信号発生部15においてパルス原点信号18が出力されない。
(3/4)×T≦W<T
であり、
(X−180°)≦Pc<(X−135°)、または、
(X+135°)<Pc<(X+180°)
であると、パルス原点信号18が出力されない。すなわち、原点検出用信号の検出幅Wの位相誤差ΔWが生じるため、原点検出用信号6は検出されない場合が生じていた。
T×0.5≦W<T×1.5
であるようにすることにより、周期位置信号12,13に対して、原点検出用信号6の検出幅の中心位相Pcがばらついていても、再現性よく、安定して、正確にパルス原点信号18を発生することができ、A相パルス位置信号16またはB相パルス位置信号17のカウンタ部41におけるミスカウントや、カウントクリアされないといった不具合を防ぐことができる。周期位置信号12,13に対する原点検出用信号6の位相位置を緩和することができ、エンコーダ本体1の構成の組立精度等の製造誤差について、より大きな許容範囲を持たせることが可能となる。
第1の合成回路19および第2の合成回路20は、電気的な配線の引きまわし経路にて、ノイズ等が周期位置信号2−5に加算された場合、2つの周期位置信号2と3、および4と5を差動させることにより、ノイズ等を除去する効果がある。これらの合成回路19,20は、内挿分割部14に付属するものである。
なお、第1の合成回路19および第2の合成回路20は省略しても構わない。この場合、極性切替部7から出力された4つの周期位置信号(2−5)のうち、位相差が90度異なる2つの周期位置信号を、A相周期位置信号12、およびB相周期位置信号13として、内挿分割部14、原点信号発生部15が入力する。
(X−180°)≦Pc<(X−90°)
に存在する場合の、極性切替部7が非反転時の、A相およびB相の周期位置信号12,13と原点検出用信号6の同期するタイミング、すなわち原点同期位相Xの別の例を示す信号波形図である。縦軸、横軸(a)−(c)はそれぞれ図2のものに対応する。
(c)に示す、原点検出用信号6が検出された期間である検出幅W内に、原点同期位相Xが2回生じており、パルス原点信号18が2個発生している。この場合、極性切替部7にて、4つの周期位置信号の極性の切替を、すべて反転に切り替えると、図4に示す、周期位置信号と原点検出用信号の信号波形図となる。4つの周期位置信号2−5の極性をすべて反転に切り替えたことにより、原点検出用信号6が検出された検出幅W内に、原点同期位相X、すなわちパルス原点信号18が1回となる。
(X−180°)≦Pc<(X+180°)に存在する場合、
(X+90°)<Pc<(X+180°)、または、
(X−180°)≦Pc<(X−90°)
を満たす場合、4つの周期位置信号2−5の極性をすべて反転に設定し、
(X−90°)≦Pc≦(X+90°)
を満たす場合、4つの周期位置信号2−5の極性をすべて非反転に設定する。
A相およびB相の2つの周期位置信号の、一方の周期位置信号が、上述の中心値より高いまたは低いレベルであり、他方の周期位置信号が振幅の中心値を増加して超える、または減少して下回る位相位置を原点同期位相Xとすると、原点同期位相Xは、横軸にA相周期位置信号12、縦軸にB相周期位置信号13をプロットした場合のリサージュ波において、−180°、−90°、0°、90°のいずれかとなる。
90°<Pc<180°、または、
−180°≦Pc<−90°
を満たす場合、4つの周期位置信号2−5の極性をすべて反転に設定し、
−90°≦Pc≦90°
を満たす場合、4つの周期位置信号2−5の極性をすべて非反転に設定する。
90°<Pc<180°
に存在する中心位相Pc2は、極性切替部7の極性切替回路にて反転に切り替えることにより、リサージュ波形の原点(0,0)に対象に、−90°<Pc<0°のPc2’に切り替わる。Pc2’に切り替わることにより、原点検出用信号6が検出された期間内に、原点同期位相Xが1回となる。
同様に、
−180°≦Pc<−90°
に存在する中心位相Pc3は、極性切替部7の極性切替回路にて反転に切り替えることにより、リサージュ波形の原点(0,0)に対象に、0°<Pc<90°のPc3’に切り替わることにより、原点検出用信号6が検出された期間内に、原点同期位相Xが1回となる。
一例として、エンコーダ本体1を移動体であるモータに取り付け、モータのシャフトを、モータを回転させる測定用モータのシャフトとカップリングする。測定用モータは、測定用モータ用駆動制御装置を用いて、駆動する。モータのシャフトが回転し、エンコーダ本体1から出力される各周期位置信号2−5および原点検出用信号6をオシロスコープでモニタし、各周期位置信号2−5に対する原点検出用信号6の検出幅Wの中心位相Pcを測定する。
なお上述のモータ、測定用モータ、測定用モータ用駆動制御装置、オシロスコープの図示は省略されている。
その測定結果に基づき、極性切替部7の極性切替回路の反転、非反転を設定することで、再現性よく、安定して、正確にパルス原点信号を発生することが可能となる。さらに、各周期位置信号2−5の極性をすべて反転、または非反転するため、移動体の変位の方向に対応した、各周期位置信号2−5の位相の進みの関係に変化が生じない。したがって、移動体の変位の方向の正変位、逆変位の検出に際し、新たな調整機能を付加する必要がなく、製造コストが抑えられ安価である。
(T−ΔW/360°×T)≦W<T
であった。しかし、極性切替部7を備えることにより、原点検出用信号6の検出幅Wの精度が、
0.5×T≦W<1.5×T
となり、検出幅Wの許容値を大きくとることが可能となる。
T−ΔW/360°×T≦W<T
よりも、検出幅Wの精度が緩和される。したがって、エンコーダ本体1の構成の設計裕度が広がり、より大きな製造許容範囲を持たせることが可能となるため、製造コストが抑えられ、安価に製造することが可能となる。エンコーダ本体1の構成を移動体に組立後、移動体を変位させ、エンコーダ本体1から検出される各周期位置信号2−5および原点検出用信号6を、オシロスコープ等を用いてモニタし、原点検出用信号6の検出幅Wを測定する。原点検出用信号6の検出幅Wの設定には、エンコーダ本体1に、ディジタルポテンショメータ等を用いた調整機能が付いている。ディジタルポテンショメータは図示が省略されている。また、原点信号発生部15に、原点検出閾値Vtなどを調整する調整機能が付いており、原点検出用信号6の検出幅Wを0.5×T以上、1.5×T未満に調整、設定することにより、再現性よく、安定して、正確にパルス原点信号18を発生することが可能となる。
位相位置Qの別の例を図12に示す。図12に示すように、A相およびB相の2つの周期位置信号12,13の、どちらの周期位置信号も、信号の波の振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、2つの周期位置信号が交差する位相位置を原点同期位相Xとしてもよい。原点同期位相Xは、横軸にA相周期位置信号12、縦軸にB相周期位置信号13をプロットした場合のリサージュ波において、−135°、45°のいずれかとなる。
これはひいては、予め定められた位相位置Qは、45度に180度の整数倍を加えた45+180×N度(N:整数)となる。
実施の形態2では、実施の形態1における極性切替部7が、概略、
基準位相の周期位置信号2と、基準位相と180位相が異なる周期位置信号3とを、電気的に配線を入れかえ可能な第1の極性切替回路71と、
基準位相と90度位相が異なる周期位置信号4と、基準位相と270度位相が異なる周期位置信号5とを、電気的に入れかえ可能な第2の極性切替回路72と、
を備える。図8は、第1の極性切替回路71の一例の模式図であり、第2の極性切替回路72も同様の構成である。
一例として、最も簡素化された、パルス化変換装置の構成を図11に示す。第1の合成回路19、第2の合成回路20、内挿分割部14、原点信号発生部15の部分は、パルス化変換IC(DC)で示したディジタル集積回路部で構成する。ディジタル集積回路部は、1つまたは複数のディジタル集積回路で構成され得る。
第1の極性切替回路71は、同じ構成を有する第1の切替選択部71a,71bを備える。第2の極性切替回路72も同様の構造を有し、第2の切替選択部72a,72bを備える。各切替選択部は端子1、端子2、端子3を備え、端子2を端子1に電気的に接続することにより、入力した周期位置信号の極性が非反転となり、端子2を端子3に電気的に接続することにより、各周期位置信号の極性が反転する。
エンコーダ本体1から出力された、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号(2−5)のうち、それぞれ互いに位相が180度異なるA+、A−で示された2つの周期位置信号を1セットとし、第1の極性切替回路71に入力する。同様に、第1の極性切替回路71に入力した以外の、それぞれ互いに位相が180度異なるB+、B−で示された2つの周期位置信号を、第2の極性切替回路72に入力する。
上述のように、各周期位置信号2−5に対する原点検出用信号6の検出幅Wの中心位相Pcを測定した測定結果に基づき、第1および第2の極性切替回路71,72にて、各切替選択部71a,71b,72a,72bで端子2を、端子1または端子3のどちらか一方に電気的に接続する。第1および第2の極性切替回路71,72から出力された、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号はパルス化変換IC(DC)に入力される。原点検出用信号6aもパルス化変換IC(DC)に入力される。原点検出用信号6aは、原点検出用信号6aの極性を反転した反転原点検出用信号6bと併せて、パルス化変換IC(DC)に入力してもよい。この場合、パルス化変換IC(DC)にて、原点検出用信号6aと反転原点検出用信号6bの差動処理を行う。パルス化変換IC(DC)からは、A相パルス位置信号16、B相パルス位置信号17、およびパルス原点信号18が出力される。これらのパルス化変換IC(DC)は第1および第2の極性切替回路71,72と共に同一基板上に実装してもよい。
第1の極性切替回路71の第1の切替選択部71a,71bを図8のそれぞれ下側の端子に接続する非反転に切替ると、基準位相の周期位置信号(A+)2は、基準位相の周期位置信号(A+’)8のまま出力され、基準位相と180度位相が異なる周期位置信号(A−)3は、基準位相と180度位相が異なる周期位置信号(A−’)9のまま出力される。
第2の切替選択部72a,72bを有する第2の極性切替回路72も同様である。
各極性切替回路は、例えば図8に示すような、簡易な構成をしており、信号の比較処理や論理処理や加算、演算処理をする必要がない。オペアンプ等で構成される演算処理回路やコンパレータなどで構成される比較回路などは必要ない。近年、移動体の変位速度は高速化しており、周波数特性が優れた高価な回路部品を用いているが、その部品点数の増加は生じない。したがって製造コストが抑えられ、安価である。設置面積の増加が抑えられ、小型化が可能となる。また、回路部品から生じる発熱も抑えられ、信号特性の不具合を防げる。
図9はこの発明の実施の形態3に関わるインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態3は、実施の形態1における、エンコーダ本体1から、移動体の変位に応じて出力される周期位置信号が、90度位相の異なる2つの周期位置信号(A)31、周期位置信号(B)32であり、第1の極性切替部21および第2の極性切替部22を備える。
この場合、エンコーダ本体1は、移動体の位置又は角度の変位に応じて、位相が90度異なる2つの周期位置信号を発生する位置信号発生部1aと、移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅Wが周期位置信号31,32の周期Tの0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号6を発生する原点検出用信号発生部1bと、を有することになる。
実施の形態4は、実施の形態3における各極性切替部21,22が、非反転回路212bと反転回路212aと切替選択部212cで構成される。図10は、第1の極性切替部21の一例を示すもので、第2の極性切替部22も同様の構成である。
反転回路212aはオペアンプなどを用いて構成され、各周期位置信号の振幅値の増幅率調整や、オフセット値の調整が可能である。非反転回路212bも同様である。ただし、各周期位置信号の調整が不要であれば、非反転回路212bは図10で破線で示すように、備えなくても構わない。例えば、オフセット値が1.0Vであって、オフセット値を中心に、±0.5Vの振幅の周期位置信号の場合、2.0Vから周期位置信号を差動する差動回路を備えることで、反転信号が得られる。
また、上記各実施の形態では、各周期位置信号2−5に対する原点検出用信号6の検出幅Wの中心位相Pcの測定およびこの中心位相Pcの位置に従った極性切替部7の極性切替回路の切替を人手により行っている。しかしながら、例えば極性切替部7に原点検出用信号6も入力し、極性切替部7に電圧計等のセンサおよびセンサでの検出値に基づく演算処理および制御のための演算制御部を設け、さらに極性切替回路を演算制御部で制御される電動スイッチで構成することにより、上述の検出幅Wの中心位相Pc等の測定、回路の切替えを自動で行うようにしてもよい。この場合、極性切替部7の演算制御部は、第1、第2の合成回路19、20、内挿分割部14、原点信号発生部15と共にディジタル集積回路部内に構成する。
またはさらに、エンコーダ本体1から原点検出用信号6の検出幅Wの設定用ディジタルポテンショメータの設定信号を極性切替部7で入力して使用するようにしてもよい。
Claims (24)
- 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生する位置信号発生部と、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性の切替えを選択的に行う極性切替部と、
前記極性切替部が出力する前記4つの周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、位相が90度異なる2つの前記周期位置信号に従った予め定められた位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備えた、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生する位置信号発生部と、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性の切替えを選択的に行う極性切替部と、
前記極性切替部から出力されたそれぞれ互いに位相が180度異なる2つの前記周期位置信号の差動信号である周期位置信号を発生させる第1および第2の合成回路と、
前記第1および第2の合成回路からの90度位相の異なる2つの差動信号である前記周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、前記第1および第2の合成回路からの90度位相の異なる2つの差動信号である前記周期位置信号に従った予め定められた位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備えた、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 前記原点信号発生部における予め定められた位相位置が、2つの前記周期位置信号の一方の値を2次元の直交座標系の横軸方向にとり、他方の値を縦軸方向にとり、前記直交座標系上で、2つの周期位置信号の値によって決まる、移動体の変位に従ったリサージュ波形の中心位置周りの基準回転位置に対する角度位置である、請求項1または2に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。
- 前記予め定められた位相位置は、90度の整数倍(90×N(N:整数))である、請求項3に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。
- 前記予め定められた位相位置は、45度に180度の整数倍を加えた値(45+180×N(N:整数))である、請求項3に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。
- 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生する位置信号発生部と、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性の切替えを選択的に行う極性切替部と、
前記極性切替部が出力する前記4つの周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、位相が90度異なる2つの前記周期位置信号の、一方の周期位置信号が振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、他方の周期位置信号が振幅の中心値を増加して超える、または減少して下回る位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備えた、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生する位置信号発生部と、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性の切替えを選択的に行う極性切替部と、
前記極性切替部から出力されたそれぞれ互いに位相が180度異なる2つの前記周期位置信号の差動信号である周期位置信号を発生させる第1および第2の合成回路と、
前記第1および第2の合成回路からの90度位相の異なる2つの差動信号である前記周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、前記第1および第2の合成回路からの90度位相の異なる2つの差動信号である前記周期位置信号の、一方の周期位置信号が振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、他方の周期位置信号が振幅の中心値を増加して超える、または減少して下回る位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備えた、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生する位置信号発生部と、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性の切替えを選択的に行う極性切替部と、
前記極性切替部が出力する前記4つの周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、位相が90度異なる2つの前記周期位置信号の、両方の前記周期位置信号も振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、2つの前記周期位置信号が交差する位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備えた、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生する位置信号発生部と、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性の切替えを選択的に行う極性切替部と、
前記極性切替部から出力されたそれぞれ互いに位相が180度異なる2つの前記周期位置信号の差動信号である周期位置信号を発生させる第1および第2の合成回路と、
前記第1および第2の合成回路からの90度位相の異なる2つの差動信号である前記周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、前記第1および第2の合成回路からの90度位相の異なる2つの差動信号である前記周期位置信号の、位相が90度異なる2つの前記周期位置信号の、両方の前記周期位置信号も振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、2つの前記周期位置信号が交差する位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備えた、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 前記極性切替部は、
第1の切替選択部を含む第1の極性切替回路と、
第2の切替選択部を含む第2の極性切替回路と、
を有し、
前記第1の極性切替回路は、前記第1の切替選択部の極性の選択に基づき、基準位相の周期位置信号の電気配線の接続と、基準位相と180度位相が異なる周期位置信号の電気配線の接続を入れ替え、
前記第2の極性切替回路は、前記第2の切替選択部の極性の選択に基づき、基準位相と90度位相が異なる周期位置信号の電気配線の接続と、基準位相と270度位相が異なる周期位置信号の電気配線の接続を入れ替える、
請求項1から9までのいずれか1項に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、位相が90度異なる2つの周期位置信号を発生する位置信号発生部、
移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
一方の前記周期位置信号の極性の反転と非反転とを選択的に行う第1の極性切替部と、
他方の前記周期位置信号の極性の反転と非反転とを選択的に行う第2の極性切替部と、
前記第1および第2の極性切替部からの2つの前記周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、2つの前記周期位置信号の、予め定められた位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備えた、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 前記原点信号発生部の予め定められた位相位置が、2つの前記周期位置信号の一方の値を2次元の直交座標系の横軸方向にとり、他方の値を縦軸方向にとり、前記直交座標系上で、2つの周期位置信号の値によって決まる、移動体の変位に従ったリサージュ波形の中心位置周りの基準回転位置に対する角度位置である、請求項11に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。
- 前記予め定められた位相位置は、90度の整数倍(90×N(N:整数))である、請求項12に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。
- 前記予め定められた位相位置は、45度に180度の整数倍を加えた値(45+180×N(N:整数))である、請求項12に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。
- 移動体の位置又は角度の変位に応じて、位相が90度異なる2つの周期位置信号を発生する位置信号発生部、
移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
一方の前記周期位置信号の極性の反転と非反転とを選択的に行う第1の極性切替部と、
他方の前記周期位置信号の極性の反転と非反転とを選択的に行う第2の極性切替部と、
前記第1および第2の極性切替部からの2つの前記周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、2つの前記周期位置信号の、一方の周期位置信号が振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、他方の周期位置信号が振幅の中心値を増加して超える、または減少して下回る位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備える、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、位相が90度異なる2つの周期位置信号を発生する位置信号発生部、
移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生する原点検出用信号発生部と、
一方の前記周期位置信号の極性の反転と非反転とを選択的に行う第1の極性切替部と、
他方の前記周期位置信号の極性の反転と非反転とを選択的に行う第2の極性切替部と、
前記第1および第2の極性切替部からの2つの前記周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成する内挿分割部と、
前記原点検出用信号が検出された期間における、2つの前記周期位置信号の、両方の前記周期位置信号も振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、2つの前記周期位置信号が交差する位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する原点信号発生部と、
を備える、インクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 前記第1および第2の極性切替部はそれぞれ、
前記周期位置信号の極性を反転させる反転回路と、
前記周期位置信号の極性を反転させない非反転回路と、
前記反転回路と非反転回路の出力を切り替える切替選択部と、
を備える、請求項11から16までのいずれか1項に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 前記第1および第2の極性切替部はそれぞれ、
前記周期位置信号の極性を反転させる反転回路と、
前記周期位置信号と前記反転回路の出力とを切り替える切替選択部と、
を備える、請求項11から16までのいずれか1項に記載のインクリメンタル型エンコーダのパルス化変換装置。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生し、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生し、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性を選択的に切替え、
極性が選択的に切替えられた前記4つの周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成し、
前記原点検出用信号が検出された期間における、位相が90度異なる2つの前記周期位置信号に従った予め定められた位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する、
ことを含む、インクリメンタル型エンコーダにおけるパルス化変換方法。 - 前記予め定められた位相位置が、2つの前記周期位置信号の一方の値を2次元の直交座標系の横軸方向にとり、他方の値を縦軸方向にとり、前記直交座標系上で、2つの周期位置信号の値によって決まる、移動体の変位に従ったリサージュ波形の中心位置周りの基準回転位置に対する角度位置である、請求項19に記載のインクリメンタル型エンコーダにおけるパルス化変換方法。
- 前記予め定められた位相位置は、90度の整数倍(90×N(N:整数))である、請求項20に記載のインクリメンタル型エンコーダにおけるパルス化変換方法。
- 前記予め定められた位相位置は、45度に180度の整数倍を加えた値(45+180×N(N:整数))である、請求項20に記載のインクリメンタル型エンコーダにおけるパルス化変換方法。
- 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生し、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生し、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性を選択的に切替え、
極性が選択的に切替えられた前記4つの周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成し、
前記原点検出用信号が検出された期間における、位相が90度異なる2つの前記周期位置信号の、一方の周期位置信号が振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、他方の周期位置信号が振幅の中心値を増加して超える、または減少して下回る位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する、
ことを含む、インクリメンタル型エンコーダにおけるパルス化変換方法。 - 移動体の位置又は角度の変位に応じて、1つの周期位置信号の位相を基準位相として90度ずつ位相の異なる4つの周期位置信号を発生し、
前記移動体の変位位置が基準位置に達すると、信号の検出幅が前記4つの周期位置信号の周期の0.5倍以上、1.5倍未満となる原点検出用信号を発生し、
前記4つの周期位置信号の各信号の極性を選択的に切替え、
極性が選択的に切替えられた前記4つの周期位置信号から、設定された分解能を有するパルス位置信号を生成し、
前記原点検出用信号が検出された期間における、位相が90度異なる2つの前記周期位置信号の、両方の前記周期位置信号も振幅の中心値より高いまたは低いレベルであり、2つの前記周期位置信号が交差する位相位置に基づき、前記パルス位置信号に同期してパルス原点信号を発生する、
ことを含む、インクリメンタル型エンコーダにおけるパルス化変換方法。
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