JP7468901B2

JP7468901B2 - ロータリーエンコーダーの回転検出方法

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Description

本発明はロータリーエンコーダーの回転検出方法に関する。特に、チャタリングなどによるロータリーエンコーダーの回転方向の誤検出を防止し、回転検出のためのＣＰＵの演算負荷を抑制することができるロータリーエンコーダーの回転検出方法に関する。

従来、ダイヤルやモーターなどの回転検出を行うことを目的としてロータリーエンコーダーが採用されている。

ロータリーエンコーダーの回転検出の方式には光学式や磁気・電気誘導式などがあり、ロータリーエンコーダを搭載する機器の用途や使用環境により適切なものが採用されている。

例えば光学式ロータリーエンコーダは、ＬＥＤなどの発光素子、フォトダイオードなどの受光素子、円周方向に等ピッチでスリットが設けられた回転スリット円板から構成される。

光学式ロータリーエンコーダにおいて、発光素子と受光素子は対面して配置されており、発光素子からの光は受光素子で受光されるように配置されている。回転スリット円板は発光素子と受光素子との間に挟まれるように配置され、回転する機械要素の回転に応じて回転する。

発光素子からの光は、回転する回転スリット円板の回転位置により、回転スリット円板に設けられたスリットを透過したり遮断されたりする。これにより受光素子は発光素子からの光を受光し、受光素子から出力される信号レベルはスリットの位置により変化する。受光素子から出力された信号レベルは周辺回路により処理されて矩形波として出力される。

光学式ロータリーエンコーダからは回転方向を識別するための２つの相（Ａ相・Ｂ相）の矩形波が出力される。Ａ相・Ｂ相の矩形波は互いに所定の位相（例えば１／４周期）だけずらして出力される。互いに所定の位相だけずれたＡ相・Ｂ相の矩形波を出力するには、例えばＡ相・Ｂ相の受光素子をそれぞれ設け、これらを互いにずらして配置するように構成すればよい。

図１は、光学式ロータリーエンコーダから出力される互いに１／４周期だけずれたＡ相・Ｂ相の矩形波の例を示す。ロータリーエンコーダの回転方向の識別は、識別を行う時点におけるＡ相・Ｂ相の矩形波の関係性に基づいて行われる。

例えば、図１のＡ相・Ｂ相の矩形波の関係性に基づく回転方向の識別方法では、Ｂ相の信号レベルがＨ（ハイレベル）からＬ（ローレベル）に立ち下がった時点においてＡ相の信号レベルがＨである場合には時計回りに１段回転したと識別し、反対に、Ａ相の信号レベルがＨからＬに立ち下がった時点においてＢ相の信号レベルがＨである場合には反時計回りに１段回転したと識別する。

ところで、光学式ロータリーエンコーダの回転方向を識別する時点を判断するＡ相・Ｂ相の信号レベルの変化（立ち下がり又は立ち上がり）は、光学式ロータリーエンコーダから出力される信号レベルに伝わるノイズによっても発生するおそれがある。ノイズが複数の電気的パルスである場合には、Ａ相・Ｂ相の信号レベルが短時間に激しく振動するチャタリングという現象が発生する。これらのノイズは光学式ロータリーエンコーダの回転方向の識別の誤作動につながるおそれがある。

特許文献１（特開平６－１３７８９２号公報）には、Ａ相・Ｂ相の信号レベルにチャタリングが発生したとしても、回転方向の読取りの誤動作を防止することができるロータリエンコーダの読取り方法が開示されている。

特許文献１のロータリエンコーダの読取り方法では、所定のサンプリング周期で読み取ったＡ相・Ｂ相の信号のレベル状態を、１サンプリング周期前に読み取ったＡ相・Ｂ相の信号のレベル状態と比較してカウント値を増減するサブカウンタを設け、Ａ相・Ｂ相の信号のレベル状態の遷移が正常なロータリーエンコーダの回転によるものである場合には回転方向に応じてサブカウンタのカウント値を増減させ、Ａ相・Ｂ相の信号のレベル状態が所定の状態にある時点においてサブカウンタのカウント値に基づいてロータリーエンコーダの回転方向を識別している。

特開平６－１３７８９２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたロータリエンコーダの読取り方法は、チャタリングによる回転方向の読取りの誤動作を防止することはできるものの次の課題がある。

特許文献１において、高速回転するロータリーエンコーダの回転検出をチャタリングの影響を受けることなく行うためには、サブカウンタを監視する所定のサンプリング周期をより短くしなければならない。また、実際にロータリーエンコーダが回転していない時間であっても、高速回転するロータリーエンコーダの回転検出に対応するために、より短いサンプリング周期で常にサブカウンタを監視しなければならない。したがって、特許文献１に開示されたロータリエンコーダの読取り方法では、ＣＰＵなどの制御装置に大きな演算負荷がかかってしまう。

さらに、ロータリーエンコーダが所定のサンプリング周期以上で高速回転した場合には、サブカウンタによる所定のサンプリング周期での監視がＡ相・Ｂ相の信号のレベルの変化のスピードに追いつかず、サブカウンタがカウント値の増減を正しく行うことができなくなることによりロータリーエンコーダの回転方向の識別を誤ってしまうおそれがある。

上記課題を解決するために、本発明に係る第１の発明のロータリーエンコーダーの回転検出方法は、互いに位相がずれたＡ相・Ｂ相の二つの信号レベルに基づいて回転検出を行うロータリーエンコーダーの回転検出方法において、Ａ相又はＢ相の信号レベルの変化により割り込みを検知し、前記割り込みを検知した一方の相についての割り込み処理を開始し、前記一方の相について開始した前記割り込み処理は、前記一方の相とは異なる他方の相の信号レベルを取得する信号レベル取得ステップと、前記他方の相の割り込み検知フラグの有無を取得する割り込み検知フラグ取得ステップと、Ａ相の信号レベルとＢ相の信号レベルが同一であり、かつ、前記他方の相の前記割り込み検知フラグが有りである場合に、ロータリーエンコーダーの回転検出を行う回転検出ステップと、前記割り込み検知フラグ取得ステップで取得した前記一方の相とは異なる他方の相の割り込み検知フラグが有りである場合には、前記他方の相の前記割り込み検知フラグをクリアする割り込み検知フラグクリアステップとを有することを特徴とする。

本発明に係る第２の発明のロータリーエンコーダーの回転検出方法は、Ａ相又はＢ相の信号レベルの変化により割り込みを検知し、開始された前記割り込みを検知した一方の相についての割り込み処理において、前記割り込みを検知した前記一方の相の信号レベルと前記信号レベル取得ステップにおいて取得した前記一方の相とは異なる他方の相の信号レベルとが異なる場合には、前記一方の相の割り込み検知フラグを有りとする割り込み検知フラグセットステップをさらに有することを特徴とする。

本発明に係る第３の発明のロータリーエンコーダーの回転検出方法は、Ａ相又はＢ相の信号レベルの変化により割り込みを検知し、開始された前記割り込みを検知した一方の相についての割り込み処理において、前記回転検出ステップで回転検出される回転方向は前記一方の相とは異なる他方の相の割り込み処理の回転検出ステップで回転検出される回転方向と互いに反対向きであることを特徴とする。

本発明に係るロータリーエンコーダーの回転検出方法は、チャタリングなどにより回転検出の誤動作が発生することを防止した上で、高速回転時においてもＣＰＵなどの制御装置の演算負荷を抑え、回転検出の誤動作を防止することができる。

ロータリーエンコーダから出力されるＡ相・Ｂ相の矩形波を示す図である。本実施例のデジタルカメラにおけるロータリーエンコーダを示す構成図である。ロータリーエンコーダから出力されるＡ相・Ｂ相の矩形波を示す図である。本実施例のロータリーエンコーダの回転検出方法の原則を説明する図である。ロータリーエンコーダの回転検出方法を示すフローチャートである。Ａ相割り込み処理を示すフローチャートである。Ｂ相割り込み処理を示すフローチャートである。Ａ相の信号レベルにノイズが発生した場合を示す図である。

以下、本発明に係るロータリーエンコーダの回転検出方法を採用するデジタルカメラの実施例について説明する。

従来、デジタルカメラには、撮影条件やメニュー項目などを設定するための操作ダイヤルが搭載されている。ユーザは操作ダイヤルを操作することにより、例えば、オート・絞り優先・シャッター速度優先などの撮影モードや、絞り値・シャッター速度・露出補正などの設定値を設定することができ、また、メニューや再生画像を操作することができる。

操作ダイヤルがユーザにより操作された場合には、デジタルカメラは正確に操作ダイヤルの回転検出を行い、ユーザの意図通りに動作しなければならない。また、操作ダイヤルがユーザにより操作されない場合にも、いつでも回転検出を行えるようにスタンバイしておかなければならない。操作ダイヤルの回転検出にはロータリーエンコーダが用いられる。

図２は本実施例のデジタルカメラにおけるロータリーエンコーダを示す構成図である。図２において、１０は操作ダイヤル、２０はロータリーエンコーダ、３０は周辺回路、４０は制御装置、４１は割り込み検知部、４２はＡ相割り込み処理部、４３はＢ相割り込み処理部、４４は記憶部を示す。

操作ダイヤル１０は、撮影条件の設定値やメニューの操作などを設定を意図するユーザにより回転操作される。

ロータリーエンコーダ２０は、回転軸と、回転スリット円板と、ＬＥＤなどの発光素子と、フォトダイオードなどの受光素子から構成される。

回転軸は、操作ダイヤルに連結されており、操作ダイヤルの回転に従って回転する。回転スリット円板は、回転軸に固定されており、回転軸の回転に従って回転する。回転スリット円板には円周方向に等ピッチのスリットが設けられている。発光素子と受光素子は回転スリット円板を挟むように配置されて、回転スリット円板のスリットを透過した発光素子からの光は受光素子により受光される。発光素子からの光は回転スリット円板の回転に応じてスリットを透過したり遮られたりする。受光素子は受光した発光素子からの光を回転スリット円板のスリットの有無に応じて出力信号を出力する。受光素子は、互いに１／４周期だけ位相がずれたＡ相・Ｂ相の出力信号を取得できるように２つ設けられている。

周辺回路３０は、ロータリーエンコーダ２０から出力されたＡ相・Ｂ相の出力信号を増幅したり、ハイレベル（Ｈ）・ローレベル（Ｌ）に２値化された信号レベルからなる矩形波に変換したりする。

周辺回路３０から出力された出力信号は、図３に示すように互いに１／４周期だけ位相がずれたＡ相・Ｂ相の矩形波となる。ロータリーエンコーダ２０の回転により正常に出力された矩形波にはＨ・Ｌの信号レベルが交互に現れる。

周辺回路３０から出力されたＡ相・Ｂ相の矩形波に基づいてロータリーエンコーダ２０の回転方向を識別することができる。例えば、Ａ相・Ｂ相の矩形波を常に監視しておき、Ａ相の信号レベルの立ち下がりがあった時点で、Ｂ相の信号レベルがＨである場合には正転（ＣＷ）方向の回転方向であると識別し、Ｂ相の信号レベルがＬである場合には反転（ＣＣＷ）方向の回転方向であると識別することができる。

制御装置４０は、周辺回路３０から出力されたＡ相・Ｂ相の出力信号からロータリーエンコーダ２０の回転検出を行う。制御装置４０は、例えばＣＰＵやその一部の制御ブロックである。

制御装置４０は、割り込み検知部４１、Ａ相割り込み処理部４２、Ｂ相割り込み処理部４３、記憶部４４から構成される。

割り込み検知部４１は、周辺回路３０から出力されたＡ相・Ｂ相の矩形波のいずれかに信号レベルの変化があったことを検知して、Ａ相又はＢ相の割り込みを検知する。本実施例では、Ａ相・Ｂ相の出力信号のいずれかに立ち下がりがあったことを検知することにより割り込みを検知する。

Ａ相割り込み処理部４２及びＢ相割り込み処理部４３は、割り込み検知部４１により割り込みが検知されたＡ相又はＢ相についての割り込み処理を行いロータリーエンコーダ２０の回転検出を行う。Ａ相又はＢ相についての割り込み処理の内容については後述する。

記憶部４４は、割り込み検知部４１により検知されたＡ相・Ｂ相の割り込みの有無を示す割り込み検知フラグなどを制御装置４０の内部で一時的に保持する。割り込み検知フラグの割り込み処理における役割については後述する。

次に、本実施例のデジタルカメラにおけるロータリーエンコーダの回転検出方法の流れについて説明する。図４に示すように、本実施例のロータリーエンコーダの回転検出方法では、Ａ相・Ｂ相の割り込みを検知して割り込みを検知した一方の相について割り込み処理を行い、Ａ相・Ｂ相の両方に割り込みが発生し、かつ、他方の相の信号レベルが一方の相の信号レベルと同一である場合に回転検出を行う。これにより、ロータリーエンコーダの回転検出の際に、Ａ相・Ｂ相の両方について割り込みの発生を確認することとで、チャタリングなどによるノイズの影響を受けることのないより確実な回転検出を行うことができる。

図５は本実施例のデジタルカメラにおけるロータリーエンコーダの回転検出方法を示すフローチャートである。図５のフローチャートの各ステップについて説明する。

まず、制御装置４０の割り込み検知部４１がＡ相・Ｂ相のいずれかについて割り込みを検知した場合には、割り込み処理開始ステップＳ１０１において、Ａ相・Ｂ相のうち割り込みのあった一方について割り込み処理を開始する。割り込みは、周辺回路３０から出力された出力信号においてＡ相・Ｂ相の信号レベルのいずれかに立ち下がりがあったことににより検知される。信号レベルの立ち下がりは、矩形波として出力された出力信号における信号レベルのＨからＬへの変化とする。

そして、割り込み処理開始ステップＳ１０１において開始されたＡ相割り込み処理Ｓ１０２又はＢ相割り込み処理Ｓ１０３のいずれかを行う。Ａ相割り込み処理Ｓ１０２又はＢ相割り込み処理Ｓ１０３が終了した場合には図５のフローチャートを終了する。

次に、Ａ相割り込み処理Ｓ１０２について、図６のフローチャートを用いて説明する。

まず、Ｂ相信号レベル取得ステップＳ２０１において、Ａ相の他方の相であるＢ相の信号レベルを取得する。本実施例では、Ａ相の信号レベルに立ち下がりがあった割り込み直後の時点におけるＢ相の信号レベルを取得する。これにより、Ａ相割り込み処理Ｓ１０２の間にＢ相にノイズが発生して回転検出を誤ってしまうことを回避することができる。

次に、Ｂ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ２０２において、制御装置４０の記憶部４４に一時保持されているＢ相割り込み検知フラグを取得し、Ｂ相の割り込みの有無を判別する。Ｂ相割り込み検知フラグは、Ａ相割り込み処理の前のＢ相の割り込みの有無を示すためのフラグである。

Ｂ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ２０２においてＢ相の割り込みが有りと判別された場合には、Ｂ相検知フラグクリアステップＳ２０３においてＢ相検知フラグをクリアする。すなわち、Ｂ相検知フラグをクリアしてＢ相の割り込みを無しとする。これにより、Ａ相割り込み処理Ｓ１０２の後にこれより前のＢ相の割り込みの履歴を持ち越さないようにすることができる。

Ａ相割り込み処理Ｓ１０２の後にこれより前のＢ相の割り込みの履歴を持ち越してしまうと、チャタリングなどによりＡ相の信号レベルに連続して立ち下がりが発生した場合に、すべての立ち下がりについてＡ相割り込み処理Ｓ１０２における回転検出を行ってしまうおそれがある。Ｂ相割り込み検知フラグが有りの場合にこれをクリアすることで、Ａ相割り込み処理Ｓ１０２の後に連続してＡ相の信号レベルに立ち下がりが発生したとしても、Ａ相の割り込み処理Ｓ１０２における回転検出を１回のみとすることができる。

次に、Ｂ相信号レベル判別ステップＳ２０４において、Ｂ相信号レベル取得ステップＳ２０１で取得したＢ相の信号レベルがＨであるか否かを判別する。ここで、Ａ相割り込み処理Ｓ１０２はＡ相の信号レベルの立ち下がりをＡ相の割り込みとして検知して開始されているので、Ａ相割り込み処理Ｓ１０２におけるＡ相の信号レベルはＬである。すなわち、Ｂ相信号レベル判別ステップＳ２０４において、Ｂ相の信号レベルがＨであると判別された場合はＡ相とＢ相の信号レベルは異なるということと同等であり、Ｂ相の信号レベルがＬであると判別された場合はＡ相とＢ相の信号レベルは同じであるということと同等である。

Ｂ相信号レベル判別ステップＳ２０４においてＢ相の信号レベルがＬであると判別された場合には、ＣＷ回転検出ステップＳ２０５において正転（ＣＷ）方向に１段回転されたとして回転検出を行う。１段あたりの操作ダイヤル１０の回転量（回転角度）はあらかじめ制御装置４０に設定されており、これに回転検出された段数をかけ合わせることにより実際の操作ダイヤル１０の回転量（回転角度）を求めることができる。

Ａ相割り込み処理Ｓ１０２では、これより前にＢ相の割り込みがあった場合にのみ回転検出を行うこととしているため、ロータリーエンコーダ２０の回転検出は正転（ＣＷ）方向についてのみとしている。

Ａ相割り込み処理Ｓ１０２において回転検出を行わない場合には、Ａ相割り込み検知フラグセットステップＳ２０６及びＳ２０８においてＡ相割り込み検知フラグをセットする。すなわち、Ａ相検知フラグをセットしてＡ相の割り込みを有りとする。Ａ相割り込み検知フラグは制御装置４０の記憶部４４に一時保持される。

Ｂ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ２０２でＢ相割り込み検知フラグが有りと判定され、Ｂ相信号レベル判別ステップＳ２０４でＢ相の信号レベルがＨであると判定された場合には、Ａ相割り込み検知フラグセットステップＳ２０６においてＡ相割り込み検知フラグをセットする。これは主に、ロータリーエンコーダ２０の正転（ＣＷ）方向の回転時にＢ相割り込み処理Ｓ１０３においてＢ相割り込み検知フラグがセットされ、その後に反転（ＣＣＷ）方向に回転した場合において、即座に反転（ＣＣＷ）方向の回転検出を行うことができるようにするためである。

Ｂ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ２０２でＢ相割り込み検知フラグが無しと判定され、Ｂ相信号レベル判別ステップＳ２０７でＢ相の信号レベルがＨであると判定された場合には、Ａ相割り込み検知フラグセットステップＳ２０８において、Ａ相割り込み検知フラグをセットする。これは主に、ロータリーエンコーダ２０の反転（ＣＣＷ）方向の回転時にＡ相割り込み検知フラグをセットしてＡ相の割り込みの履歴を残して反転（ＣＣＷ）方向の回転検出を行うことができるようにするためである。

また、Ｂ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ２０２でＢ相割り込み検知フラグが無しと判定され、Ｂ相信号レベル判別ステップＳ２０７でＢ相の信号レベルがＬであると判定された場合には、Ａ相割り込み処理Ｓ１０２が開始されたきっかけとなったＡ相の信号レベルの立ち下がりは例えばノイズによるものであると判断してＡ相割り込み検知フラグをセットしない。Ｂ相割り込み検知フラグは無しと判定されているので、当然、ロータリーエンコーダ２０の正転（ＣＷ）方向の回転検出も行わない。

Ａ相割り込み処理Ｓ１０２が終了した後は、制御装置４０の割り込み検知部４１はＡ相・Ｂ相いずれかについて割り込みを検知するまで待機する。

次に、Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３について、図７のフローチャートを用いて説明する。

まず、Ａ相信号レベル取得ステップＳ３０１において、Ｂ相の他方の相であるＡ相の信号レベルを取得する。本実施例では、Ｂ相の信号レベルに立ち下がりがあった割り込み直後の時点におけるＡ相の信号レベルを取得する。これにより、Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３の間にＡ相にノイズが発生して回転検出を誤ってしまうことを回避することができる。

次に、Ａ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ３０２において、制御装置４０の記憶部４４に一時保持されているＡ相割り込み検知フラグを取得し、Ａ相の割り込みの有無を判別する。Ａ相割り込み検知フラグは、Ｂ相割り込み処理の前のＡ相の割り込みの有無を示すためのフラグである。

Ａ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ３０２においてＡ相の割り込みが有りと判別された場合には、Ａ相検知フラグクリアステップＳ３０３においてＡ相検知フラグをクリアする。すなわち、Ａ相検知フラグをクリアしてＡ相の割り込みを無しとする。これにより、Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３の後にこれより前のＡ相の割り込みの履歴を持ち越さないようにすることができる。

Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３の後にこれより前のＡ相の割り込みの履歴を持ち越してしまうと、チャタリングなどによりＢ相の信号レベルに連続して立ち下がりが発生した場合に、すべての立ち下がりについてＢ相割り込み処理Ｓ１０３における回転検出を行ってしまうおそれがある。Ａ相割り込み検知フラグが有りの場合にこれをクリアすることで、Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３の後に連続してＢ相の信号レベルに立ち下がりが発生したとしても、Ｂ相の割り込み処理Ｓ１０３における回転検出を１回のみとすることができる。

次に、Ａ相信号レベル判別ステップＳ３０４において、Ａ相信号レベル取得ステップＳ３０１で取得したＡ相の信号レベルがＨであるか否かを判別する。ここで、Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３はＢ相の信号レベルの立ち下がりをＢ相の割り込みとして検知して開始されているので、Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３におけるＢ相の信号レベルはＬである。すなわち、Ａ相信号レベル判別ステップＳ３０４において、Ａ相の信号レベルがＨであると判別された場合はＢ相とＡ相の信号レベルは異なるということと同等であり、Ａ相の信号レベルがＬであると判別された場合はＢ相とＡ相の信号レベルは同じであるということと同等である。

Ａ相信号レベル判別ステップＳ３０４においてＡ相の信号レベルがＬであると判別された場合には、ＣＣＷ回転検出ステップＳ３０５において反転（ＣＣＷ）方向に１段回転されたとして回転検出を行う。１段あたりの操作ダイヤル１０の回転量（回転角度）はあらかじめ制御装置４０に設定されており、これに回転検出された段数をかけ合わせることにより実際の操作ダイヤル１０の回転量（回転角度）を求めることができる。

Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３では、これより前にＡ相の割り込みがあった場合にのみ回転検出を行うこととしているため、ロータリーエンコーダ２０の回転検出は反転（ＣＣＷ）方向についてのみとしている。

Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３において回転検出を行わない場合には、Ｂ相割り込み検知フラグセットステップＳ３０６及びＳ３０８においてＢ相割り込み検知フラグをセットする。すなわち、Ｂ相検知フラグをセットしてＢ相の割り込みを有りとする。Ｂ相割り込み検知フラグは制御装置４０の記憶部４４に一時保持される。

Ａ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ３０２でＡ相割り込み検知フラグが有りと判定され、Ａ相信号レベル判別ステップＳ３０４でＡ相の信号レベルがＨであると判定された場合には、Ｂ相割り込み検知フラグセットステップＳ３０６においてＢ相割り込み検知フラグをセットする。これは主に、ロータリーエンコーダ２０の反転（ＣＣＷ）方向の回転時にＡ相割り込み処理Ｓ１０３においてＡ相割り込み検知フラグがセットされ、その後に正転（ＣＷ）方向に回転した場合において、即座に正転（ＣＷ）方向の回転検出を行うことができるようにするためである。

Ａ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ３０２でＡ相割り込み検知フラグが無しと判定され、Ａ相信号レベル判別ステップＳ３０７でＡ相の信号レベルがＨであると判定された場合には、Ｂ相割り込み検知フラグセットステップＳ３０８において、Ｂ相割り込み検知フラグをセットする。これは主に、ロータリーエンコーダ２０の正転（ＣＷ）方向の回転時にＢ相割り込み検知フラグをセットしてＢ相の割り込みの履歴を残して正転（ＣＷ）方向の回転検出を行うことができるようにするためである。

また、Ａ相割り込み検知フラグ取得ステップＳ３０２でＡ相割り込み検知フラグが無しと判定され、Ａ相信号レベル判別ステップＳ３０７でＡ相の信号レベルがＬであると判定された場合には、Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３が開始されたきっかけとなったＢ相の信号レベルの立ち下がりは例えばノイズによるものであると判断してＢ相割り込み検知フラグをセットしない。Ａ相割り込み検知フラグは無しと判定されているので、当然、ロータリーエンコーダ２０の反転（ＣＣＷ）方向の回転検出も行わない。

Ｂ相割り込み処理Ｓ１０３が終了した後は、制御装置４０の割り込み検知部４１はＢ相・Ａ相いずれかについて割り込みを検知するまで待機する。

次に、本実施例のロータリーエンコーダの回転検出方法において、チャタリングなどによる回転検出の誤検出を防止する様子について説明する。

図８は、操作ダイヤル１０の正転（ＣＷ）方向の回転時に、Ａ相の信号レベルにチャタリングなどによるノイズが発生した例を示す。本実施例のデジタルカメラにおけるロータリーエンコーダの回転検出方法の流れで説明したとおり、Ａ相の信号レベルの立ち下がりは正転（ＣＷ）方向の回転検出を行うためのＡ相割り込み処理Ｓ１０２を開始するきっかけとなる。

図８において、Ｂ相の信号レベルの立ち下がりＤ１の後にＡ相の信号レベルの立ち下がりＤ２が発生して正転（ＣＷ）方向の回転検出が行われた後に、ノイズＮ１がＡ相の信号レベルに発生した場合、Ｂ相割り込み検知フラグはクリアされており、Ｂ相の信号レベルはＬであるので、ノイズＮ１はノイズとして判断されてＡ相割り込み検知フラグのセットも回転検出も行われない。

また、図８において、ノイズＮ２又はノイズＮ３がＡ相の信号レベルに発生した場合、Ｂ相割り込み検知フラグはクリアされており、Ｂ相の信号レベルはＨであるので、Ａ相割り込み検知フラグがセットされるが、正転（ＣＷ）方向の回転検出は行われない。Ａ相割り込み検知フラグは、反転（ＣＣＷ）方向の回転検出に用いられるものなので、正転（ＣＷ）方向の回転検出に影響を与えない。

また、図８において、ノイズＮ４がＡ相の信号レベルに発生した場合、ノイズＮ４はＡ相の信号レベルの立ち下がりＤ２の前に発生するため、ノイズＮ４によるＡ相の信号レベルの立ち下がりを割り込みとして正転（ＣＷ）方向の回転検出が行われてしまう。しかしながら、その際にＢ相割り込み検知フラグはクリアされるため、ノイズＮ４の後に立ち下がりＤ２が発生しても、回転検出は１回のみ行われるので、正転（ＣＷ）方向の回転検出に影響を与えない。さらに、ノイズＮ４が連続して複数回発生した場合も、最初のノイズＮ４が発生した際にＢ相割り込み検知フラグはクリアされるため、正転（ＣＷ）方向の回転検出に影響を与えない。

なお、本実施例では、Ａ相・Ｂ相の信号レベルの立ち下がりをそれぞれの割り込みとしてＡ相・Ｂ相の割り込み処理を開始するきっかけとしていたが、これをＡ相・Ｂ相の信号レベルの立ち上がりとしても本発明と同じ効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明のロータリーエンコーダの回転検出方法によれば、高速回転するロータリーエンコーダの回転検出に対応するためにＣＰＵなどの制御装置のサンプリング周波数を上げる必要がない。また、ロータリーエンコーダの非回転時においてもＣＰＵなどの制御装置により常に所定の周期でＡ相・Ｂ相の信号レベルを監視する必要がない。これによりＣＰＵなどの制御装置の演算負荷を抑えることができる。

また、チャタリングなどによりＡ相・Ｂ相の信号レベルにノイズが発生したとしても、Ａ相・Ｂ相の両方に割り込みが有り、かつ、Ａ相・Ｂ相の信号レベルが同一の場合にのみ回転検出を行うため、ロータリーエンコーダの回転検出に誤作動が発生するおそれがない。

１０操作ダイヤル
２０ロータリーエンコーダ
３０周辺回路
４０制御装置
４１割り込み検知部
４２Ａ相割り込み処理部
４３Ｂ相割り込み処理部
４４記憶部

Claims

互いに位相がずれたＡ相・Ｂ相の二つの信号レベルに基づいて回転検出を行うロータリーエンコーダーの回転検出方法において、
Ａ相又はＢ相の信号レベルの変化により割り込みを検知し、前記割り込みを検知した一方の相についての割り込み処理を開始し、
前記一方の相について開始した前記割り込み処理は、
前記一方の相とは異なる他方の相の信号レベルを取得する信号レベル取得ステップと、
前記他方の相の割り込み検知フラグの有無を取得する割り込み検知フラグ取得ステップと、
Ａ相の信号レベルとＢ相の信号レベルが同一であり、かつ、前記他方の相の前記割り込み検知フラグが有りである場合に、ロータリーエンコーダーの回転検出を行う回転検出ステップと、
前記割り込み検知フラグ取得ステップで取得した前記一方の相とは異なる他方の相の割り込み検知フラグが有りである場合には、前記他方の相の前記割り込み検知フラグをクリアする割り込み検知フラグクリアステップとを有することを特徴とするロータリーエンコーダーの回転検出方法。
Ａ相又はＢ相の信号レベルの変化により割り込みを検知し、開始された前記割り込みを検知した一方の相についての割り込み処理において、
前記割り込みを検知した前記一方の相の信号レベルと前記信号レベル取得ステップにおいて取得した前記一方の相とは異なる他方の相の信号レベルとが異なる場合には、前記一方の相の割り込み検知フラグを有りとする割り込み検知フラグセットステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のロータリーエンコーダーの回転検出方法。
Ａ相又はＢ相の信号レベルの変化により割り込みを検知し、開始された前記割り込みを検知した一方の相についての割り込み処理において、
前記回転検出ステップで回転検出される回転方向は前記一方の相とは異なる他方の相の割り込み処理の回転検出ステップで回転検出される回転方向と互いに反対向きであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のロータリーエンコーダーの回転検出方法。