JPH1038616A - 位相算出方法及び位相算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の値をアドレスとし
てメモリに入力することにより位相が出力される位相算
出装置におけるカウント誤差の低減。 【解決手段】 正弦波信号と余弦波信号をディジタル正
弦値とディジタル余弦値に変換する変換回路３、４と、
正弦波信号の値と余弦波信号の値をアドレスとして対応
する位相を記憶したメモリ５とを備え、ディジタル正弦
値とディジタル余弦値をアドレスとしてメモリ５から読
み出した位相データを出力する位相算出装置において、
メモリからの位相データの読み出し周期を正弦波信号源
１の最大変化周期より十分に短く設定し、補正済みの位
相データを記憶する補正位相記憶部７と、読み出した位
相データと補正位相記憶部７に記憶してある補正済み位
相データとの差が、変化可能な位相より小さいかを判定
する判定部８と、判定結果に応じて補正済み位相データ
を算出する補正部９とを有する補正手段６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同期して出力され
る正弦波（ｓｉｎ）信号と余弦波（ｃｏｓ）信号から位
相を算出する位相算出方法及び装置に関し、特に送り機
構等の送り量を検出する干渉計やモアレスケール等の出
力信号を高分解能で識別するためにｓｉｎ信号とｃｏｓ
信号の位相を検出する位相算出方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】精密な送り機構においては、送り量を検
出するために干渉計やモアレスケール等が使用される。
このような送り量検出装置は、移動に伴って図５の
（１）に示すようなｓｉｎ信号を出力する。通常はこの
ｓｉｎ信号を比較回路で２値のパルス信号に変換し、そ
のパルス数を計数（カウント）することにより、移動量
を検出している。しかし、２値化したパルス信号をカウ
ントするのでは、パルスの周期より細かな移動量は検出
できない。すなわち、検出の分解能はｓｉｎ信号の１周
期分の長さに制限されるという問題がある。

【０００３】そこで、例えば、ｓｉｎ信号の１／４周期
離れた位置に２つの検出器（センサ）を配置し、移動に
伴って図５の（２）に示すような１／４周期位相のずれ
た信号、すなわちｓｉｎ信号とｃｏｓ信号が発生される
ようにし、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の強度から位相を算
出することが行われている。ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号に
より１周期内での位相は一意に決定され、その変化具合
から移動方向も検出できる。

【０００４】ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の強度から位相を
算出するには、抵抗分割法、時間変調法及び位相角計算
法等が使用される。しかし、抵抗分割法では分解能を高
めるのが難しく、時間変調法では分解能を高めると算出
までに時間がかかるのでリアルタイム性が悪くなり、位
相角計算法では計算に時間を要するためリアルタイム性
が悪くなるといった問題があった。

【０００５】そこで、本出願人は、特開平２−３８８１
４号公報で、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の値をアドレスと
して対応する位相をデータとしてメモリに記憶してお
き、検出したｓｉｎ信号とｃｏｓ信号をディジタル値に
変換してメモリに入力することにより位相が出力される
ディジタル位相検出方法を開示している。図６はこのデ
ィジタル位相検出方法を行うための装置の構成を示す図
であり、図７は、メモリ内のアドレス位置と記憶される
位相データを示す図である。

【０００６】図６に示すように、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信
号に相当する信号を発生する第１センサ（正弦波信号
源）１４と第２センサ（余弦波信号源）１５からの信号
を、第１Ａ／Ｄ変換器２４と第２Ａ／Ｄ変換器２５でそ
れぞれディジタル信号に変換し、第１Ａ／Ｄ変換器２４
の信号を下位アドレス、第２Ａ／Ｄ変換器２５の信号を
上位アドレスとしてパターンメモリ３２に印加すると、
位相データが出力される。

【０００７】パターンメモリ３２には、図７に示すよう
な形で位相データが記憶されている。図７では、上位ア
ドレスと下位アドレスをそれぞれ４ビットの０から１５
までのディジタル信号値とし、上位アドレスを横軸、下
位アドレスを縦軸とする正方形のマトリクスを形成し、
上位アドレスと下位アドレスを入力することによりマト
リクスのいずれかのセルが指定できるようにする。正方
形の中心を回転中心とし、１周を１６分割して各回転角
度範囲に位相を示す０から１５の値を割り当てる。ｓｉ
ｎ信号とｃｏｓ信号の２乗和は一定の値を示すはずであ
るが、実際には各種の原因により変動するので、所定の
半径範囲のセルにのみ位相データを割り当て、それ以外
のセルには異常値を示すデータを記憶しておく。このよ
うに構成することにより、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号のデ
ィジタル変換値を入力すれば、対応する位相データが読
み出される。上位アドレスと下位アドレスをそれぞれ８
ビット等のより高い分解能で表すことにより、位相を高
い分解能で算出することが可能である。しかも構成が簡
単で、単にｓｉｎ信号とｃｏｓ信号をディジタル信号に
変換した上でアドレス信号として印加すればよく、位相
の算出は非常に高速に行える。

【０００８】上記のように、特開平２−３８８１４号公
報は、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の２乗和が所定の範囲
外、すなわち、図７で示した２つの円の範囲外のセルに
は異常値を割り当てることにより、ノイズ等の影響を除
くようにしている。逆にいえば、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信
号の２乗和がこの範囲内であればすべて正常と判定して
位相データを出力している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ｓｉｎ信号と
ｃｏｓ信号の値に影響を与えるノイズは、各種の形で生
じる。そのため、上記のようにｓｉｎ信号とｃｏｓ信号
の２乗和が所定の範囲であるかを判定するだけでは、ノ
イズの影響を十分に除去することができず、誤った位相
データを出力したり、更にはカウント数に誤差が生じる
という問題が生じている。図８は、このような誤差の発
生を説明する図である。

【００１０】例えば、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の値によ
り決定される位置が、最初Ａで示す位置であったとす
る。その後、位置がＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順になるよう
にｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の値が変化したとする。これ
により、位相はほぼ１周期強変化したことになる。従っ
て、カウント数は１だけ増加される。ここで、位置がＢ
の時にｓｉｎ信号とｃｏｓ信号に同じようなノイズが入
り、図示のＢ’の位置に変化したとする。すなわち、位
置がＡ、Ｂ’、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に変化したことにな
る。これは、位相が位置Ａから実際とは逆方向に変化
し、約−２００°変化した時点で今度は＋２００°戻っ
たことを意味する。従って、位相は１周期分の変化をせ
ず、カウント値は変化しないことになり、実際の移動と
差が生じることになる。このように、特開平２−３８８
１４号公報に開示された位相検出方法では、雑音の影響
の除去が十分でないという問題があった。

【００１１】上記のようなカウント誤差が発生すると、
修復することはできず、その分送り誤差を生じることに
なる。本発明は、このような問題を解決するためのもの
であり、特開平２−３８８１４号公報に開示された、ｓ
ｉｎ信号とｃｏｓ信号の値をアドレスとして対応する位
相をデータとしてメモリに記憶しておき、検出したｓｉ
ｎ信号とｃｏｓ信号をディジタル値に変換してメモリに
入力することにより位相が出力される位相算出方法及び
装置において、より雑音の影響を受けにくくし、カウン
ト誤差を生じないようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の位相算
出装置の基本構成を示す図である。本発明においては、
上記目的を達成するため、メモリからの位相データの読
み出し周期、すなわちアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）
変換のサンプリング周期を、送り装置等での最大移動可
能速度から決定される正弦波信号と余弦波信号の最大変
化周期より、十分に短く設定し、サンプリング周期の間
に正弦波信号と余弦波信号が変化できる最大位相に基づ
いて、参照位相を決定しておく。その上で、メモリから
の位相データと前回のサンプリング時の位相データの差
が、この参照位相より小さいかを判定する。参照位相よ
り大きい場合には、雑音の影響があったと考えられるの
で、補正を行う。

【００１３】すなわち、本発明の位相算出方法は、正弦
波状に変化する正弦波信号を出力する正弦波信号源１
と、正弦波信号源１の出力に同期して余弦波状に変化す
る余弦波信号を出力する余弦波信号源２の出力から、位
相を算出する位相算出方法であって、正弦波信号と余弦
波信号をディジタル正弦値とディジタル余弦値に変換す
る変換工程と、正弦波信号の値と余弦波信号の値をアド
レスとして、対応する位相をデータとして記憶したメモ
リに、ディジタル正弦値とディジタル余弦値を入力して
位相データを読み出す読出工程とを備える位相算出方法
において、メモリからの位相データの読み出し周期を、
正弦波信号源１と余弦波信号源２の最大変化周期より十
分に短く設定し、メモリから読み出した位相データと記
憶してある補正済み位相データとの差である位相変化量
が、メモリからの位相データの読み出し周期における正
弦波信号源１と余弦波信号源２での変化可能な最大位相
に基づいて決定された参照位相より小さいかを判定する
判定工程と、判定工程での判定結果に応じて、補正済み
位相データを算出する補正工程とを備えることを特徴と
する。

【００１４】また、図１に示すように、本発明の位相算
出装置は、正弦波状に変化する正弦波信号を出力する正
弦波信号源１と、正弦波信号源１の出力に同期して余弦
波状に変化する余弦波信号を出力する余弦波信号源２の
出力から、位相を算出する位相算出装置であって、正弦
波信号と余弦波信号をディジタル正弦値とディジタル余
弦値に変換する変換回路３、４と、正弦波信号の値と余
弦波信号の値をアドレスとして、対応する位相をデータ
として記憶したメモリ５とを備え、ディジタル正弦値と
ディジタル余弦値をアドレスとしてメモリ５から読み出
した位相データを出力する位相算出装置において、メモ
リからの位相データの読み出し周期を、正弦波信号源１
と余弦波信号源２の最大変化周期より十分に短く設定
し、補正済みの位相データを記憶する補正位相記憶部７
と、メモリ５から読み出した位相データと補正位相記憶
部７に記憶してある補正済み位相データとの差である位
相変化量が、メモリ５からの位相データの読み出し周期
における、正弦波信号源１と余弦波信号源２での変化可
能な最大位相に基づいて決定された参照位相より小さい
かを判定する判定部８と、判定部８での判定結果に応じ
て、補正済み位相データを算出する補正部９とを有する
補正手段６を備えることを特徴とする。参照番号１０
は、補正手段６から出力される補正済み位相データが１
周期変化する毎にその回数をカウントするカウンタであ
り、位相が進む時にはカウントを増加させ、位相が戻る
時にはカウントを減少させる。

【００１５】補正部９の行う補正としては、位相変化量
の絶対値が参照位相より小さい時には、メモリ５から読
み出した位相データを補正位相記憶部７に補正済み位相
データとして記憶すると共に算出した位相として出力
し、位相変化量の絶対値が参照位相より大きい時には、
補正位相記憶部７に記憶されている補正済み位相データ
を算出した位相として出力する。すなわち、前の位相デ
ータを維持する。

【００１６】また、補正部９は、位相変化量の絶対値が
参照位相より小さい時には、上記と同様に、メモリ５か
ら読み出した位相データを補正位相記憶部７に補正済み
位相データとして記憶すると共に算出した位相として出
力し、位相変化量の絶対値が参照位相より大きい時に
は、位相変化量の符号に応じて補正位相記憶部７に記憶
されている補正済み位相データを参照位相分変化させる
補正を行い、補正した位相データを補正位相記憶部７に
補正済み位相データとして記憶すると共に算出した位相
として出力するようにしてもよい。

【００１７】更に、メモリ５は、正弦波信号の値と余弦
波信号の値の２乗和が所定の範囲であるアドレスにのみ
対応する位相をデータを記憶しており、それ以外のアド
レスには異常値を示すデータを記憶するようにしてもよ
い。そして、異常値の場合には、補正位相記憶部７に記
憶されている補正済み位相データを算出した位相として
出力するようにする。

【００１８】本発明によれば、メモリから出力された位
相データが前回のサンプリング時の位相データから、参
照位相以上に大きく変化している場合には、何らかの異
常が生じたと判定する。そのような場合には、記憶され
ている前回の位相データをそのまま使用したり、参照位
相分だけ変化させる等の補正を行う。送り装置等でもっ
とも問題になるのが、カウント誤差であり、たとえ出力
される位相データに誤差があってもカウント誤差を生じ
なければあまり大きな問題は生じない。本発明では、異
常が生じたと判定された時には、前の位相データを使用
したり位相の変化量を制限するので、カウント誤差の発
生は低減される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図２は、本発明を送り機構の移動
距離検出の位相検出装置に適用した第１実施例の全体構
成を示す図である。図２において、参照番号１００は、
送り機構であり、内部に駆動用のサーボモータを制御す
るサーボモータ制御部１０２と、モアレスケールや光干
渉測長器等の移動距離検出部１０１を有する。移動距離
検出部１０１には、第１センサ１１と第２センサ１２の
２つの光センサが設けられている。送り機構１００での
移動に伴って、第１センサ１１と第２センサ１２は同期
した正弦波（ｓｉｎ）信号と余弦波（ｃｏｓ）信号を出
力する。

【００２０】本発明の第１実施例の位相検出装置は、図
示のように、第１センサ１１と第２センサ１２から出力
されるｓｉｎ信号とｃｏｓ信号をそれぞれディジタル信
号に変換する第１及び第２アナログ・ディジタル（Ａ／
Ｄ）変換器２１と２２と、クロック発生部２３と、第１
及び第２Ａ／Ｄ変換器２１と２２のディジタル出力がア
ドレス信号として入力されるパターンメモリ（ここでは
ＲＯＭ）３１と、コンピュータ４０とを有する。コンピ
ュータ４０は、ＣＰＵ４１とＲＯＭ４２とＲＡＭ４４と
ポート４３を有する通常のマイクロコンピュータであ
り、ＲＡＭ４４にはｓｉｎ信号ノサイクルを計数するカ
ウンタレジスタ４５と、前回のサンプリング時に検出し
た位相データとして出力した位相値を記憶しておく前値
レジスタ４６とを形成する。クロック発生部２３から出
力されるクロック信号は第１及び第２Ａ／Ｄ変換器２１
と２２に入力され、第１及び第２Ａ／Ｄ変換器２１と２
２はこのクロック信号に応じて第１及び第２センサ１１
と１２の出力するアナログ信号をサンプル・ホールドし
てディジタル信号に変換する。従って、パターンメモリ
３１へ入力されるアドレス信号もクロック信号に同期し
て変化することになり、出力されるデータ信号もクロッ
ク信号に同期して変化する。クロック信号はポート４３
からコンピュータ４０にも入力され、コンピュータ４０
はクロック信号に基づいてパターンメモリ３１から出力
されるデータ信号を読み取る。すなわち、クロック信号
の周期はサンプリング周期に相当することになる。

【００２１】送り機構１００の最大移動速度は、サーボ
モータの駆動能力や駆動信号等の関係から最大移動速度
が決められている。従って、移動が最大移動速度で行わ
れた場合のｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の１周期も決められ
ている。移動が最大移動速度時のｓｉｎ信号とｃｏｓ信
号の周期より、サンプリング周期を十分に短くする。従
って、サンプリング周期の間に変化可能な位相の最大値
は、最大移動速度のｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の位相速度
にサンプリング周期を乗じた時間である。これを最大変
化位相と称することとする。ここでは、最大変化位相を
ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の周期の１／１６として説明す
るが、第１及び第２Ａ／Ｄ変換器２１と２２の変換速度
やコンピュータの処理速度等を考慮して、できるだけサ
ンプリング周期を短くすることが望ましい。コンピュー
タ４０は、サンプリング周期に同期してパターンメモリ
３１の出力を読み取り、補正演算が必要か判定する。補
正は、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の値の２乗和が所定の範
囲の値でない場合と、前のサンプリング時との位相の差
が上記の最大変化位相以上である場合に行い、その場合
には前の補正済み位相データを維持する形で補正が行わ
れる。

【００２２】コンピュータ４０は、補正した位相データ
を前値レジスタ４タ４６に記憶すると共に、補正位相が
１周期以上変化した時には、カウンタレジスタ４５の記
憶データを更新する。そして、算出した補正位相とカウ
ンタレジスタ４５の値を出力する。図３は、第１実施例
における補正動作を示すフローチャートである。

【００２３】ステップ５０１では、初期化を行う。初期
化は、送り機構１００の初期化に合わせて行われ、送り
機構１００を所定位置まで移動させた時にカウンタレジ
スタ４５の記憶値をゼロにリセットし、その時の位相を
前値レジスタ４６に記憶する。この時に検出する位相に
もノイズが混入する可能性があるので、この場合の所定
位置までの移動時にも位相が正常に変化しているかの判
定を行い、問題がない場合に位相を前値レジスタ４６に
記憶する。

【００２４】ステップ５０２では、クロック信号に同期
してパターンメモリ３１の出力する位相データを読み取
る。ステップ５０３では、読み取った位相データが許容
範囲内のデータであるかを判定する。上記のように、パ
ターンメモリ３１には、図７に示すような形で位相デー
タが記憶されており、ｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の値の２
乗和が大きすぎたり小さすぎる場合には、範囲外である
ことを示す異常データが出力されるので、パターンメモ
リ３１から読み出した位相データがこの異常データであ
るかを判定する。本実施例では、異常データの時には前
の位相データをそのまま維持するので、何もせずにステ
ップ５０８に進む。

【００２５】異常データでなければ、ステップ５０４で
前値レジスタ４６に記憶されている前のサンプリング時
の補正済み位相データと、読み取った位相データの差を
算出し、上記の最大変化位相より小さいかを判定する。
もし大きければ異常であるので、ステップ５０８に進
む。小さければ、正常な位相データであるので、ステッ
プ５０５に進み前値レジスタ４６にその値を書込み、更
にステップ５０６でカウンタレジスタ４５を変化させる
必要があるか、すなわち位相が０°（３６０°）を越え
て変化したかを判定する。位相が０°を越えなければス
テップ５０８に進み、位相が０°を越えればステップ５
０７に進んでカウンタレジスタ４５を変化させる。ステ
ップ５０８ではカウンタレジスタ４５の値と前値レジス
タ４６の値を出力する。

【００２６】以下、ステップ５０２から５０８を繰り返
す。なお、第１実施例では、サンプリング間の位相変化
が最大移動速度のｓｉｎ信号とｃｏｓ信号の位相速度に
サンプリング周期を乗じた時間である最大変化位相より
大きい場合は異常と判定したが、かならずしも最大変化
位相をそのまま比較の基準として使用する必要はなく、
例えば、最大変化位相の１．５倍や２倍の値を参照位相
として、サンプリング間の位相変化が参照位相より大き
い場合を異常と判定するようにすることも可能である。

【００２７】第１実施例では、読み取った位相データが
異常と判定された場合には、前の補正済み位相データを
維持する形で補正が行われた。しかし、補正方法には各
種の変形例が考えられる。第２実施例は別の補正方法の
例である。第２実施例は補正方法のみが第１実施例と異
なる。図４は、第２実施例における補正方法を示す図で
あり、（１）はメモリパターンに記憶される位相データ
を示す図であり、（２）は前のサンプリング時の位相デ
ータが７である場合に読み取った位相データに応じて位
相データを決定する条件を示している。

【００２８】図４に示すように、第２実施例では１周期
を２０分割した値を分解能として位相を検出する。すな
わち、分解能は１８°である。位相値は順に１から２０
の値で示される。前回のサンプリング時に確定した位相
値が７である場合を例として説明する。読み取った値が
「Ｌ」又は「Ｓ」の場合は、第１実施例と同様に異常値
と判定し、前回のサンプリング時に確定した位相値が７
を検出した位相値とする。また読み取った値が７の場合
も、同様に７を検出した位相値とする。

【００２９】読み取った値が８から１７のいずれかであ
れば、異常値ではあるが、位相を進める方向に変化して
いると判定し、８を検出した位相値とする。読み取った
値が１から６、１８から２０のいずれかであれば、異常
値ではあるが、位相を戻す方向に変化していると判定
し、６を検出した位相値とする。次に、第２実施例の補
正方法を行うことによりノイズの影響を低減できる例に
ついて、図９と図１０を参照して説明する。

【００３０】この例では、ｓｉｎ信号の最高周波数を１
ｋＨｚ、分割数を２０とし、サンプリング周波数を４０
ｋＨｚ以上で行うと正規信号については２回のサンプル
で１分割以下の変化に制限される。ここでは、サンプリ
ング周波数を４０ｋＨｚ、サンプル毎の変化可能な分割
値は０又は±１分割とする。図９は、送り機構がｓｉｎ
信号とｃｏｓ信号が最高周波数で変化するように移動し
ている場合に１ノイズにより１サンプリングの値に異常
が生じた場合を示している。正常時には同じ分割値が２
回ずつ連続しながら変化する。ここで、異常時１で、分
割値が４の時にプラス（＋）方向にノイズが発生して２
番目の値「４」が「５」に変化したとする。この場合に
は、分割値として「５」が３回連続することになるが、
その次からは正常な値になる。また、異常時２には、分
割値が４の時にプラス（−）方向にノイズが発生して、
２番目の値「４」が「３」に変化したとする。この場合
には、「５」の分割値が「４」に変化するが、その後は
正常に戻る。

【００３１】このように、分割数の２倍に相当する周期
でサンプリングすると１ノイズに対しては、２サンプリ
ング目には正常な状態に復帰できる。異常時３では、分
割値が「４」から「６」にかけて４サンプリングの値に
＋方向にノイズが発生し、「４」、「５」、「５」、
「６」が「５」、「６」、「７」、「８」に変化したと
する。この場合には、次の「６」が「７」になるが、そ
の後は正常に戻る。異常時４では、「４」、「５」、
「５」、「６」のサンプリング値としてＳ又はＬが検出
された場合で、この場合には「４」、「５」、「５」、
「６」がすべて「４」になる。この場合には、ノイズの
発生が停止してから３サンプリング目に正常に復帰す
る。異常時５では、分割値が「４」から「６」にかけて
４サンプリングの値に−方向にノイズが発生し、
「４」、「５」、「５」、「６」が「３」、「２」、
「１」、「２０」に変化したとする。このようなサンプ
リング値になるのは、サンプリング毎にノイズが−方向
に大きくなるかこの期間のみ大きな−方向のノイズが発
生した特殊な場合である。この場合には、正常に復帰す
るまでに１０サンプリングを要するが、正常に復帰する
ことは可能である。

【００３２】図１０は、サンプリング周波数を図９の例
の半分の２０ｋＨｚにした場合の例を示す図である。こ
こでは、送り機構の動作を途中で停止するものとし、正
常時にはサンプリング毎に分割数が１ずつ変化し、分割
値「７」以降はその値を維持する。分割値「５」がノイ
ズにより「３」になったとする。この場合、分割値
「７」で停止するので、４サンプリングで正常に復帰す
る。

【００３３】サンプリング周波数が分割数に対応してい
る場合には、送り機構が最高速度で移動し、ｓｉｎ信号
とｃｏｓ信号が最高周波数で変化すると、一旦ノイズに
より値が変化すると正常な値に復帰できない。しかし、
図１０のように、送り機構が停止したり、最高速度で移
動しない場合には、一旦ノイズにより値が変化しても正
常な値に復帰することが可能である。

【００３４】以上説明したように、異常と判定されて補
正が行われても、数サンプリング周期以後は正常に復帰
し、位相に追従できるようになる。以上、本発明の実施
例について説明したが、他にも各種の補正方法がある。
また、送り機構以外の装置でもｓｉｎ信号とｃｏｓ信号
が同期して出力され、その位相を検出する場合には、本
発明が適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相算出の誤差が低減され、より精密な制御が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位相算出装置の基本構成を示す図であ
る。

【図２】本発明を送り機構の移動量検出装置に適用した
第１実施例の位相算出装置の構成を示す図である。

【図３】第１実施例における補正処理を示すフローチャ
ートである。

【図４】第２実施例における補正処理を示す図である。

【図５】正弦波（ｓｉｎ）信号と余弦波（ｃｏｓ）信号
による位相の検出を示す図である。

【図６】従来例の位相算出装置の構成を示す図である。

【図７】図６の位相算出装置におけるパターンメモリの
記憶内容を示す図である。

【図８】従来例における問題点を説明する図である。

【図９】第２実施例における補正処理を適用した場合
の、サンプリング値と補正結果の例を示す図である。

【図１０】第２実施例における補正処理を適用した場合
の、サンプリング値と補正結果の別の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…正弦波（ｓｉｎ）信号源 ２…余弦波（ｃｏｓ）信号源 ３、４…Ａ／Ｄ変換器 ５…パターンメモリ ６…補正手段 ７…補正位相記憶部 ８…差判定部 ９…補正部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】コンピュータ４０は、補正した位相データ
を前値レジスタ４６に記憶すると共に、補正位相が１周
期以上変化した時には、カウンタレジスタ４５の記憶デ
ータを更新する。そして、算出した補正位相とカウンタ
レジスタ４５の値を出力する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正弦波状に変化する正弦波信号を出力す
   る正弦波信号源（１）と、該正弦波信号源（１）の出力
   に同期して余弦波状に変化する余弦波信号を出力する余
   弦波信号源（２）の出力から、位相を算出する位相算出
   方法であって、 前記正弦波信号と前記余弦波信号をディジタル正弦値と
   ディジタル余弦値に変換する変換工程と、 正弦波信号の値と余弦波信号の値をアドレスとして、対
   応する位相をデータとして記憶したメモリ（５）に、前
   記ディジタル正弦値とディジタル余弦値を入力して位相
   データを読み出す読出工程とを備える位相算出方法にお
   いて、 前記メモリからの位相データの読み出し周期を、前記正
   弦波信号源（１）と前記余弦波信号源（２）の最大変化
   周期より十分に短く設定し、 前記メモリから読み出した位相データと記憶してある補
   正済み位相データとの差である位相変化量が、前記メモ
   リからの位相データの読み出し周期における前記正弦波
   信号源（１）と前記余弦波信号源（２）での変化可能な
   最大位相に基づいて決定された参照位相より小さいかを
   判定する判定工程と、 該判定工程での判定結果に応じて、補正済み位相データ
   を算出する補正工程とを備えることを特徴とする位相算
   出方法。
2. 【請求項２】 正弦波状に変化する正弦波信号を出力す
   る正弦波信号源（１）と、該正弦波信号源（１）の出力
   に同期して余弦波状に変化する余弦波信号を出力する余
   弦波信号源（２）の出力から、位相を算出する位相算出
   装置であって、 前記正弦波信号と前記余弦波信号をディジタル正弦値と
   ディジタル余弦値に変換する変換回路（３、４）と、 正弦波信号の値と余弦波信号の値をアドレスとして、対
   応する位相をデータとして記憶したメモリ（５）とを備
   え、 前記ディジタル正弦値とディジタル余弦値をアドレスと
   して前記メモリ（５）から読み出した位相データを出力
   する位相算出装置において、 前記メモリからの位相データの読み出し周期を、前記正
   弦波信号源（１）と前記余弦波信号源（２）の最大変化
   周期より十分に短く設定し、 補正済みの位相データを記憶する補正位相記憶部（７）
   と、 前記メモリ（５）から読み出した位相データと前記補正
   位相記憶部（７）に記憶してある補正済み位相データと
   の差である位相変化量が、前記メモリ（５）からの位相
   データの読み出し周期における、前記正弦波信号源
   （１）と前記余弦波信号源（２）での変化可能な最大位
   相に基づいて決定された参照位相より小さいかを判定す
   る判定部（８）と、 該判定部（８）での判定結果に応じて、補正済み位相デ
   ータを算出する補正部（９）とを有する補正手段（６）
   を備えることを特徴とする位相算出装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の位相算出装置であっ
   て、 前記補正部（９）は、前記位相変化量の絶対値が前記参
   照位相より小さい時には、前記メモリ（５）から読み出
   した位相データを前記補正位相記憶部（７）に前記補正
   済み位相データとして記憶すると共に算出した位相とし
   て出力し、前記位相変化量の絶対値が前記参照位相より
   大きい時には、前記補正位相記憶部（７）に記憶されて
   いる補正済み位相データを算出した位相として出力する
   位相算出装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の位相算出装置であっ
   て、 前記補正部（９）は、前記位相変化量の絶対値が前記参
   照位相より小さい時には、前記メモリ（５）から読み出
   した位相データを前記補正位相記憶部（７）に前記補正
   済み位相データとして記憶すると共に算出した位相とし
   て出力し、前記位相変化量の絶対値が前記参照位相より
   大きい時には、前記位相変化量の符号に応じて前記補正
   位相記憶部（７）に記憶されている補正済み位相データ
   を前記参照位相分変化させるように補正し、補正した位
   相データを前記補正位相記憶部（７）に前記補正済み位
   相データとして記憶すると共に算出した位相として出力
   する位相算出装置。
5. 【請求項５】 請求項２から４のいずれか１項に記載の
   位相算出装置であって、 前記メモリ（５）は、前記正弦波信号の値と前記余弦波
   信号の値の２乗和が所定の範囲であるアドレスにのみ対
   応する位相をデータを記憶しており、それ以外のアドレ
   スには異常値を示すデータを記憶している位相算出装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の位相算出装置であっ
   て、 前記補正部（９）は、前記メモリ（５）から読み出した
   位相データが異常値の場合には、前記補正位相記憶部
   （７）に記憶されている補正済み位相データを算出した
   位相として出力する位相算出装置。