JPH0424646B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、角度や位置などの変位を検出する
際に用いて好適なエンコード用変位検出装置に関
する。

「従来の技術」 変位検出用のエンコーダの出力信号を復調して
変位を検出する回路は、種々のものが開発され実
用化されている。第２図は、この種のエンコーダ
用変位検出回路の一例を示す回路図であり、以下
にこの図に示す回路について説明する。

第２図において、１５はスケールであり、所定
の軌道を一定周期の正弦波によつて磁化すること
により構成されている。この場合のスケール１５
は、円盤状の磁性体表面に円軌道を設定し、この
円軌道を磁化することにより構成されている。ま
た、磁化に用いる正弦波の波長λは、数十〜数百
μm程度に設定されている。１６，１７は各々磁
気センサであり、スケール１５上の磁化の強さに
対応するレベル信号を出力する。すなわち、磁気
センサ１６，１７としては、その出力信号に搬送
波を含まないものが用いられ、例えば、半導体素
子を使用したセンサが用いられる。また、磁気セ
ンサ１７は、磁気センサ１６に対し１／4λ（90゜）
ずれるように設定されている。したがつて、磁気
センサ１６，１７の間隔は（ｍ±１／４）λとな
る（ただし、ｍは正整数）ように設定されてい
る。磁気センサ１６，１７とスケール１５とは、
相対的に移動自在となつており、いずれか一方を
固定したとすると、他方は回転運動を行うように
なつている。そして、上述したことから判るよう
に、磁気センサ１６が出力する信号をsin波とす
れば、磁気センサ１７が出力する信号はcos波と
なる。したがつて、磁化正弦波の一周期の間隔
（スケール１５の極から極まで）をθ＝０〜2πと
すれば、磁気センサ１６，１７の各出力信号は、
各々sinθおよびcosθとなる。

次に、第２図に示す１８，１９は、各々磁気セ
ンサ１６，１７の出力信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器であり、デジタル化されたsinθ
およびcosθをデジタル乗算器２０，２１の一方の
入力端に供給する。乗算器２０，２１の出力信号
は、各々デジタル減算器２２の一方および他方の
入力端に供給され、減算器２２の出力信号はデジ
タル比較器２３に供給される。このデジタル比較
器２３は、減算器２２の減算結果が０を超えてい
れば“１”となり、０を超えていなければ“０”
となるＵ／信号をカウンタ２４のアツプダウン
切換端子Ｕ／に供給する。カウンタ２４は、ク
ロツク信号CKをカウントするものであり、アツ
プダウン切換端子Ｕ／Ｄに“１”信号が供給され
るとアツプカウント、“０”信号が供給されると
ダウンカウントを行う。次に、２５は関数発生
ROMであり、カウント２４のカウント値Φに対
応する正弦および余弦データを出力するものであ
る。すなわち、関数発生ROM２５内には予め
sinΦおよびcosΦのデータが記憶されており、こ
の記憶されたデータがカウント値Φに応じて順次
読み出されるようになつている。そして、データ
cosΦがデジタル乗算器２０の他方の入力端に供
給され、デジタルsinΦがデジタル乗算器２１の
他方の入力端に供給される。上記構成によると、
減算器２２の出力は、sin（θ−Φ）となる。した
がつて、比較器２３はsin（θ−Φ）の値が正の場
合はＵ／信号を“１”、負の場合はＵ／信号
を“０”とし、この結果、カウンタ２４のカウン
ト値Φは、sin（θ−Φ）の符号に応じて増減す
る。

次に、第２図に示す３０，３１は、各々磁気セ
ンサ１６，１７の出力信号を所定のしきい値で判
定することにより、“１”レベルと“０”レベル
の２値信号に変換する波形整形回路である。この
場合、波形整形回路３０，３１の出力信号P₁，
P₂は、各々位相がπ／２ずれた矩形波となるよ
うに構成されており、また、磁気センサ１６，１
７の移動が正方向の場合は、パルスP₁が進み、
移動が負方向の場合は、パルスP₂が進むように
なつている。３３は磁気センサ１６，１７の移動
方向を判別する方向判別回路であり、例えば、パ
ルスP₁の立ち上がり時におけるパルスP₂のレベ
ルが“１”か“０”かによつて方向を判別するよ
うにしている。この方向判別回路３３の出力信号
S_Wは、カウンタ３４のアツプダウン切換端子に
供給されるとともに、外部に出力されるようにな
つている。カウンタ３４は、信号S_Wによつてア
ツプダウンの切換を行いながら、パルスP₁をカ
ウントするようになつている。この場合、磁気セ
ンサ１６，１７が正方向に移動しているときには
アツプカウント、負方向に移動しているときにダ
ウンカウントが行なわれるようになつている。ま
た、磁気センサ１６，１７がスケール１５を１回
転する毎に、その基準位置において出力される０
点信号S_Zが、波形整形回路３２を介した後に０点
パルスP_Zとなり、この０点パルスP_Zがカウンタ
３４のリセツト端子Ｒに供給されるようになつて
おり、この結果、カウンタ３４は、磁気センサ１
６，１７が基準位置に達する毎にリセツトされ
る。したがつて、カウンタ３４のカウント値は、
磁気センサ１６，１７の現在位置との間におい
て、磁気センサ１６，１７が通過したスケール１
５上の磁気区間の数（磁気極数）に対応する値と
なる。

そして、カウンタ３４の出力信号Ｎが変位デー
タD_putの上位側ビツトのデータを構成し、カウン
タ２４のカウント値Φが変位データD_putの下位側
ビツトのデータを構成するようになつている。

上述した構成によれば、磁気センサ１６，１７
が正方向に移動すると、カウンタ３４は磁気セン
サ１６，１７が磁気区間（磁化ピツチ）を通過す
る毎にアツフカウントを行つて行き、このカウン
ト値が変位データD_putの上位側ビツトに出力され
る。したがつて、変位データD_putの上位側ビツト
をみれば、磁気センサ１６，１７が磁化区間をい
くつ通過したか、すなわち、現時点の磁気センサ
１６，１７が、基準位置から何ピツチ目に位置し
ているかが判る。

また、磁気センサ１６，１７から出力される信
号sinθ、cosθは、各々Ａ／Ｄ変換器１８，１９に
よつてデジタル信号に変換された後、関数発生
ROM２５が出力する信号cosΦ、sinΦと乗算さ
れ、これらの乗算結果が減算器２２に供給されて
sin（θ−Φ）が検出される。そして、このsin（θ
−Φ）の値の正負によつてカウンタ２４のカウン
ト値Φが増減し、カウント値Φに応じて関数発生
ROMの出力sinΦ、cosΦが増減する。この結果、
第２図に示す回路はsin（θ−Φ）の値を０とする
ような、すなわち、θ＝Φとするようなフエイズ
ロツクドループとなる。したがつて、カウンタ２
４のカウント値Φは、磁気センサ１６が磁化区間
内のどの位置にいるかを示すデータとなる。この
場合、カウンタ２４のビツト数を８〜10ビツトと
すれば、カウント値Φによる検出位置分解能は、
１磁化区間の1/256〜1/2048程度の精度となる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上述した回路において、スケール１
５の１周上に、1024ピツチ分の磁化区間（磁化ピ
ツチ）が設けられ、またカウンタ２４のビツト数
が８ビツトであるとすると、スケール１５の回転
速度が1rpsの場合、カウンタ２４のLSB（最下位
ビツト）の周波数は約260kHzに達する。ここで、
一般に、ロータリーエンコーダにおいては、スケ
ール１５の回転速度が6rps〜60rpsとなつても正
確な位置検出を行うことができる機能が要求され
ている。しかしながら、上述した回路において
は、スケール１５の回転速度が比較的低速の場
合、高分解能で位置検出を行なうことができるも
のの、スケール１５の回転速度が高速となつた場
合、フエイズロツクドループの応答速度の関係
上、追従して動作しなくなり、変位データD_putの
下位側ビツトのデータを構成するカウンタ２４の
カウント値Φ、すなわち磁気センサ１６が磁化区
間内のどの位置にいるのかを示す変位データが不
正確となり、この不正確な変位データがそのまま
出力されてしまう恐れがあつた。

また、上述した回路においては、カウンタ３４
の出力信号Ｎとカウンタ２４のカウント値Φによ
つて構成される変位データD_putがパラレルに出力
される構成であるため、少なくとも、変位データ
D_putのビツト数以上の本数のケーブルが必要であ
り、この変位データD_putをそのまま外部装置にパ
ラレル伝送すると、ノイズその他の原因によつて
伝送誤りが生じる恐れがあり、信頼性に欠けると
いう欠点があつた。

さらに、上述した回路においては、電源が断た
れた際においてカウンタ３４とカウンタ２４のカ
ウント値が保持されず、したがつて、電源投入時
に直ちに現時点の変位データD_putを出力すること
ができないという欠点があつた。この場合、電源
が断たれた時点において、変位データD_putを外部
のメモリに保持させるように構成することが考え
られるが、その後スケール１５が移動してしまつ
た場合においては、メモリ内に保持されている変
位データD_putと実際の変位が異なつてしまう。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたも
ので、変位速度が高い場合においては低分解能で
位置検出を行なわせることにより、変位速度に拘
わらず常に正確な変位データを出力することがで
き、また変位データを外部装置にシリアル伝送す
ることにより信頼性の向上が図られ、さらに電源
投入時において直ちに現時点の変位データを出力
することができるエンコーダ用変位検出装置を提
供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、上述した事情に鑑みてなされたも
ので、所定の軌道から一定の区間毎に直接正弦波
が得られるように信号発生源が付与されているス
ケールと、各々が前記軌道に対して相対的に移動
自在であるとともに、前記軌道の信号発生源の信
号の強さに対応するレベル信号を出力し、かつ、
前記正弦波の波長に対して位相が90゜ずれるよう
にして設けられる第１，第２のセンサと、この第
１，第２のセンサの出力信号を各々デジタル信号
に変換する第１，第２のＡ／Ｄ変換器と、所定デ
ータに対応する余弦値と前記第１のＡ／Ｄ変換器
の出力信号との乗算結果および前記所定データに
対応する正弦値と前記第２のＡ／Ｄ変換の出力信
号の乗算結果を出力する関数発生乗算部と、この
関数発生乗算部の各乗算結果の差を検出する減算
手段と、この減算手段において検出された差に対
応するカウントを行うとともに、前記差の正負に
よりカウントのアツプ／ダウンを切り換え、この
カウント結果を前記関数発生乗算部に前記所定デ
ータとして供給する第１カウント手段と、前記第
１または第２のセンサの出力信号から、前記第
１，第２のセンサに対する前記スケールの相対的
変位速度を検出し、この変位速度が基準速度を超
えていれば前記第１または第２のセンサの出力信
号を波形整形した信号を選択し、前記変位速度が
基準速度以内であれば前記第１のカウント手段の
カウント結果の最上位ビツトの信号を選択して出
力する信号切換手段と、前記信号切換手段の出力
信号をカウントする第２のカウント手段と、前記
変位速度が基準速度以内の場合、前記第１のカウ
ント手段のカウント結果を下位側ビツトとし、前
記第２のカウント手段のカウント結果を上位側ビ
ツトとするアブソリユート変位データをシリアル
データに変換する一方、前記変位速度が基準速度
を超えている場合、前記第１のカウント手段のカ
ウント結果を無効とし、前記第２のカウント手段
のカウント結果を上位側ビツトとするアブソリユ
ート変位データをシリアルデータに変換して出力
する並列／直列変換手段と、外部電源を前記各手
段に供給する一方、外部電源が断たれた場合に、
バツテリ電源を前記各手段に供給するバツクアツ
プ手段とを具備することを特徴としている。

「作用」 第１，第２のセンサに対する前記スケールの相
対的変位速度が基準速度以内の場合、第１のカウ
ント手段のカウント結果の最上位ビツトの信号が
第２のカウント手段でカウントされ、そして、第
１のカウント手段のカウント結果を下位側ビツト
とし、第２のカウント手段のカウント結果を上位
側ビツトとするアブソリユート変位データがシリ
アルデータに変換されて、高分解能の変位を示す
シリアルデータとして出力される。

一方、前記変位速度が基準速度を超えている場
合においては、前記第１または第２のセンサの出
力信号が波形整形されて第２のカウント手段でカ
ウントされ、そして、第１のカウント手段のカウ
ント結果を無効とし、前記第２のカウント手段の
カウント結果を上位側ビツトとするアブソリユー
ト変位データがシリアルデータに変換されて、低
分解能の変位を示すシリアルデータとし出力され
る。

すなわち、低速で変位している場合および停止
してる場合においては、高分解能のシリアルの変
位データが得られ、高速で変位している場合にお
いては、低分解能のシリアルの変位データが得ら
れる。

また、外部電源が断たれた場合においては、前
記各手段にバツテリ電源が供給され、変位検出動
作が継続して行なわれる。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。

第１図は、この発明の一実施例の構成を示すブ
ロツク図であり、図において第２図に示す各部に
対応する部分には、同一の符号を付してその説明
を省略する。

第１図において、４０は磁気センサ１６から出
力される信号sinθに基づいて磁気センサ１６，１
７に対するスケール１５の相対的変位速度を検出
するもので、この変位速度が基準速度以内の場合
“０”信号を、基準速度を超えている場合“１”
信号を出力する。４１は、磁気センサ１６の出力
信号を所定のしきい値で判定することにより、
“１”レベルと“０”レベルの２値信号に変換す
る波形整形回路である。４２は波形整形回路４１
の出力信号と、フエイズロツクドループＰ内のカ
ウンタ２４のカウント値ΦのMSB（最上位ビツ
ト）にいずれか一方を択一選択してカウンタ４３
に供給するデータセレクタであり、速度検出回路
４０から、“０”信号が供給されている場合にお
いてはカウント値ΦのMSBをカウンタ４３に供
給する一方、“１”が供給されている場合におい
ては波形整形回路４１の出力信号をカウンタ４３
に供給する。このカウンタ４３のアツプダウン切
換端子Ｕ／には、方向判別回路３３の出力信号
S_Wが供給されるようになつており、カウンタ４
３は信号S_Wによつてアツプかダウンの切換を行
いながら、入力信号をカウントするようになつて
いる。この実施例では、磁気センサ１６，１７が
正方向に移動しているいるときにアツプカウン
ト、負方向に移動しているときにダウンカウント
が行なわれるなつている。また、カウンタ４３の
リセツト端子Ｒには波形整形回路３２からアンド
ゲート４４を介して０点パルスP_Zが供給される
ようになつており、この結果、カウンタ４３は、
磁気センサ１６，１７が基準位置に達する毎にリ
セツトされる。そして、このカウンタ４３には、
カウンタ２４のカウント値ΦのMSBまたは、波
形整形回路４１の出力信号が供給されるので、カ
ウンタ４３のカウント値は、磁気センサ１６，１
７の現在位置と基準位置との間において、磁気セ
ンサ１６，１７が通過したスケール１５上の磁気
区間の数に対応する値となる。すなわち、このカ
ウンタ４３は、第２図に示した従来例のカウンタ
３４に対応した機能を有しているが、磁気センサ
１６，１７に対するスケール１５の相対的変位速
度が基準速度以内の場合において、フエイズロツ
クドループＰ内のカウンタ２４のカウント値Φの
MSBをカウントする点で異なつている。

次に、第１図に示す３５は、カウント２４のカ
ウント値Φを時間ｔで微分して出力する速度検出
回路である。すなわち、カウント値Φは磁気セン
サ１６，１７の相対速度に応じて変化する。した
がつて、カウント値Φの変化率（dΦ／dt）は磁
気センサ１６，１７の相対速度に対応した値とな
り、速度検出回路３５からは速度信号が出力され
る。

次に、カウンタ４３の出力信号Ｎと、カウンタ
２４のカウント値Φはラツチ回路４５の入力端に
供給される。ラツチ回路４５は入力端に供給され
る信号をシステムロツクCKによつてラツチして
から、出力信号Ｎを上位側ビツトとし、カウント
値Φを下位側ビツトとする変位データD_putをパラ
レル／シリアル変換回路４６に出力するようにな
つている。これにより、パラレル／シリアル変換
回路４６との同期が取られるようになつている。

一方、３６はフエイズロツクドループＰ内のカ
ウンタ２４のカウント値ΦのLSB（最下位ビツ
ト）と、LSB＋１に基づいて磁気センサ１６，
１７の移動方向を判別する方向判別回路である。
４７は方向判別回路３６の出力信号S_Vと、方向
判別回路３３の出力信号S_Wのいずれか一方を択
一選択してラツチ回路４５に供給するデータセレ
クタであり、速度検出回路４０から“０”信号が
供給されている場合においては信号S_Vをラツチ
回路４５に供給する一方、“１”が供給されてい
る場合においては信号S_Wをラツチ回路４５に供
給する。すなわち、磁気センサ１６，１７に対す
るスケール１５の相対的変位速度が基準速度以内
の場合においては、信号S_Vを、磁気センサ１６，
１７の移動方向を示す方向信号S_bとしてラツチ回
路４５に供給し、変位速度が基準速度を超えた場
合においては、信号S_Wを方向信号S_bとしてラツ
チ回路４５に供給する。ラツチ回路４５はデータ
セレクタ４７を介して供給される方向信号S_bおよ
び速度検出回路４０の出力信号についても、シス
テムクロツクCKによつてラツチしてからパラレ
ル／シリアル変換回路４６に供給する。

パラレル／シリアル変換回路４６は、ラツチ回
路４５を介して供給される変位データD_putと方向
信号S_bからなるパラレルデータをシリアルデータ
に変換して出力するもので、速度検出回路４０か
らラツチ回路４５を介して“０”信号が供給され
た場合、カウンタ４３の出力信号Ｎを上位側ビツ
トとし、カウンタ２４のカウント値Φを下位側ビ
ツトとして得られる変位データD_putおよび方向信
号S_bをシリアルデータに変換する。一方、速度検
出回路４０かラツチ回路４５を介して“１”信号
が供給された場合、カウンタ４３の出力信号Ｎを
上位側ビツトとし、カウンタ２４のカウント値Φ
を０として得られる変位データD_putおよび方向信
号S_bをシリアルデータに変換する。すなわち、磁
気センサ１６，１７に対するスケール１５の相対
的変位速度が基準速度を超えた場合においては、
フエイズロツクドループＰ内のカウンタ２４のカ
ウント値Φは無効とされる。

次に、第１図に示す５０はパラレル／シリアル
変換回路４６から供給されるシリアルデータを符
号化して出力する符号化回路であり、NRZ、バ
イフエーズ、ｆ／2f、複流RZ、RZ、バイポー
ラ、ダイコード、NRZIの各種符号の内、いずれ
かの符号に符号化される。この符号化回路５０に
よつて符号化された信号は、ドライバ５１によつ
てパリテイービツト等のチエツクビツトが付加さ
れた上で、外部にシリアル伝送される。この場
合、ドライバ５１は、RS422，RS232Cまた
RS423の各種規格の内いずれかの規格に基づいて
シリアル伝送を行なうように構成してものよく、
また光フアイバ伝送を行なうように構成してもよ
い。

次に、第１図に示す５５は、バツテリ５６を有
する電源モニタ回路であり、外部から電源が供給
されている場合においては、この電源を符号化回
路５０とドライバ５１からなる回路群Ｂとその他
の回路群Ａに供給し、また、外部からの電源が断
たれた時点以降においては、回路群Ｂにバツテリ
５６から電源を供給する。

次に、上記構成によるこの実施例の動作につい
て説明する。

磁気センサ１６，１７に対するスケール１５
の相対的変位速度が基準速度以内の場合。

この場合、速度検出回路４０から“０”信号が
データセレクタ４２および４７に供給されるとと
もに、この“０”信号がラツチ回路４５を介して
パラレル／シリアル変換回路４６に供給されてい
る。これにより、カウンタ２４のカウント値Φの
MSBがデータセレクタ４２を介して４３に供給
されて、カウントされている。

そして、カウンタ２４のカウント値Φを下位側
ビツトとし、カウンタ４３のカウント値Ｎを上位
側ビツトとする変位データD_putがラツチ回路４５
を介してパラレル／シリアル変換回路４６に供給
され、また、方向判別回路３６の出力信号S_Vが、
データセレクタ４７およラツチ回路４５を介し
て、磁気センサ１６，１７の移動方向を示す方向
信号S_bとしてパラレル／シリアル変換回路４６に
供給される。これにより、これら変位データD_put
と方向信号S_bが、共にパラレル／シリアル変換回
路４６によつてシリアルデータに変換されて、高
分解能の変位を示すシリアルデータとして、符号
化回路５０に供給される。

このようにして得られた高分解能の変位を示す
シリアルデータは符号化回路５０によつて符号化
され、ドライバ５１によつて外部へシリアル伝送
される。

磁気センサ１６，１７に対するスケール１５
の相対的変位速度が基準速度を超えている場
合。

この場合、速度検出回路４０から“１”信号が
データセレクタ４２および４７に供給されるとと
もに、この“１”信号がラツチ回路４５を介して
パラレル／シリアル変換回路４６に供給されてい
る。これにより、波形整形回路４１の出力信号が
データセレクタ４２を介してカウンタ４３に供給
されて、カウントされている。

そして、カウンタ２４のカウント値Φを下位側
ビツトとし、カウンタ４３のカウント値Ｎを上位
側ビツトとする変位データD_putがラツチ回路４５
を介してパラレル／シリアル変換回路４６に供給
され、また、方向判別回路３３から出力された信
号S_Wが、データセレクタ４７およびラツチ回路
４５を介して、磁気センサ１６，１７の移動方向
を示す方向信号S_bとしてパラレル／シリアル変換
回路４６に供給される。

この場合、パラレル／シリアル変換回路４６
は、カウンタ４３の出力信号Ｎを上位ビツトと
し、カウンタ２４のカウント値Φを０として得ら
れる変位データD_put、および方向信号S_bをシリア
ルデータに変換するので、カウンタ２４のカウン
ト値Φは無効とされる。

このようにして得られた低分解能の変位を示す
シリアルデータは符号化回路５０によつて符号化
され、ドライバ５１によつて外部へシリアル伝送
される。

以上により、磁気センサ１６，１７に対してス
ケール１５が低速で相対的に変位している場合、
および停止している場合においては、高分解能の
アブソリユート変位データが外部へシリアル伝送
され、高速で変位している場合においては、低分
解能のアブソリユート変位データがシリアル伝送
される。

次に、外部からの電源が断たれた場合について
説明する。

この場合、電源モニタ回路５５が、回路群Ｂに
対してバツテリ５６から電源を供給するので、外
部電源が断たれた時点以降においても、回路群Ｂ
は変位検出動作を続行し、したがつて、電源投入
時において直ちに現時点の変位データを出力する
ことができる。

なお、上記実施例は、変位検出用エンコーダと
して磁気式のものを用いた場合の例であつたが、
エンコーダとしては、光学式や電磁式を用いても
よい。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、所定
軌道から一定の区間毎に直接正弦波が得られるよ
うに信号発生源が付与されているスケールと、
各々が前記軌道に対して相対的に移動自在である
とともに、前記軌道の信号発生源の信号の強さに
対応するレベル信号を出力し、かつ、前記正弦波
の波長に対して位相が90゜ずれるようにして設け
られる第１，第２のセンサと、この第１，第２の
センサの出力信号を各々デジタル信号に変換する
第１，第２のＡ／Ｄ変換器と、所定データに対応
する余弦値と前記第１のＡ／Ｄ変換器の出力信号
との乗算結果および前記所定データに対応する正
弦値と前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力信号の乗算
結果を出力する関数発生乗算部と、この関数発生
乗算部の各乗算結果の差を検出する減算手段と、
この減算手段において検出された差に対応するカ
ウントを行うとともに、前記差の正負によりカウ
ントのアツプ／ダウンを切り換え、このカウント
結果を前記関数発生乗算部に前記所定データとし
て供給する第１のカウント手段と、前記第１また
は第２のセンサの出力信号から、前記第１，第２
のセンサに対する前記スケールの相対的変位速度
を検出し、この変位速度が基準速度を超えていれ
ば前記第１または第２のセンサの出力信号を波形
整形した信号を選択し、前記変位速度が基準速度
以内であれば前記第１のカウント手段のカウント
結果の最上位ビツトの信号を選択して出力する信
号切換手段と、前記信号切換手段の出力信号をカ
ウントする第２のカウント手段と、前記変位速度
が基準速度以内の場合、前記第１のカウント手段
のカウント結果を下位側ビツトとし、前記第２の
カウント手段のカウント結果を上位側ビツトとす
るアブソリユート変位データをシリアルデータに
変換する一方、前記変位速度が基準速度を超えて
いる場合、前記第１のカウント手段のカウント結
果を無効とし、前記第２のカウント手段のカウン
ト結果を上位側ビツトとするアブソリユート変位
データをシリアルデータに変換して出力する並
列／直列変換手段と、外部電源を前記各手段に供
給する一方、外部電源が断たれた場合に、バツテ
リ電源を前記各手段に供給するバツクアツプ手段
とを設けたので、変位速度が高い場合においては
低分解能で位置検出を行なわせることにより、変
位速度に拘わらず常に正確な変位データを出力す
ることができ、また変位データをシリアルデータ
に変換して出力することにより、外部装置に変位
データを伝送する際の信頼性の向上が図られ、さ
らに電源のバツクアツプを行なつているため電源
投入時において直ちに現時点の変位データを出力
することができるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例構成を示すブロツ
ク図、第２図は従来のエンコーダ用変位検出回路
の構成を示すブロツク図である。 １８，１９……Ａ／Ｄ変換器（第１，第２の
Ａ／Ｄ変換器）、２０，２１……乗算器（関数発
生乗算部）、２２……減算器（減算比較手段）、２
３……比較器（減算比較手段）、２４……カウン
タ（第１のカウント手段）、２５……関数発生
ROM（関数発生乗算部）、３６……方向判別回
路、４０……速度検出回路（信号切換手段）、４
２……データセレクタ（信号切換手段）、４３…
…カウンタ（第２のカウント手段）、４６……パ
ラレル／シリアル変換回路（並列／直列変換手
段）、５０……符号化回路（符号化手段）、５５…
…電源モニタ回路（バツクアツプ手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の軌道から一定の区間毎に直接正弦波が
   得られるように信号発生源が付与されているスケ
   ールと、 各々が前記軌道に対して相対的に移動自在であ
   るとともに、前記軌道の信号発生源の信号の強さ
   に対応するレベル信号を出力し、かつ、前記正弦
   波の波長に対して位相が90゜ずれるようにして設
   けられる第１，第２のセンサと、 この第１，第２のセンサの出力信号を各々デジ
   タル信号に変換する第１，第２のＡ／Ｄ変換器
   と、 所定データに対応する余弦値と前記第１のＡ／
   Ｄ変換器の出力信号との乗算結果および前記所定
   データに対応する正弦値と前記第２のＡ／Ｄ変換
   器の出力信号の乗算結果を出力する関数発生乗算
   部と、 この関数発生乗算部の各乗算結果の差を検出す
   る減算手段と、 この減算手段において検出された差に対応する
   カウントを行うとともに、前記差の正負によりカ
   ウントのアツプ／ダウンを切り換え、このカウン
   ト結果を前記関数発生乗算部に前記所定データと
   して供給する第１のカウント手段と、 前記第１または第２のセンサの出力信号から、
   前記第１，第２のセンサに対する前記スケールの
   相対的変位速度を検出し、この変位速度が基準速
   度を超えていれば前記第１または第２のセンサの
   出力信号を波形整形した信号を選択し、前記変位
   速度が基準速度以内であれば前記第１のカウント
   手段のカウント結果の最上位ビツトの信号を選択
   して出力する信号切換手段と、 前記信号切換手段の出力信号をカウントする第
   ２のカウント手段と、 前記変位速度が基準速度以内の場合、前記第１
   のカウント手段のカウント結果を下位側ビツトと
   し、前記第２のカウント手段のカウント結果を上
   位側ビツトとするアブソリユート変位データをシ
   リアルデータに変換する一方、前記変位速度が基
   準速度を超えている場合、前記第１のカウント手
   段のカウント結果を無効とし、前記第２のカウン
   ト手段のカウント結果を上位側ビツトとするアブ
   ソリユート変位データをシリアルデータに変換し
   て出力する並列／直列変換手段と、 外部電源を前記各手段に供給する一方、外部電
   源が断たれた場合に、バツテリ電源を前記各手段
   に供給するバツクアツプ手段とを具備することを
   特徴とするエンコーダ用変位検出装置。