JPS61502512A - チェイン・コ−ド・エンコ−ダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的に位置指示方式に関し、特にチェーン・コード・エンコーダに関 する。

背景技術 エンコーダ技術において、大別して２つの型式のエンコーダ、すなわちインクレ メンタル（増分）エンコーダおよび絶対エンコーダがある。前者の型式のエンコ ーダ計数するカウンタ装置を用い、計数および回転方向の情報から位置指示を与 える。このような装置の利点は方形（フォードラチャ）の２個のコード・チャネ ル、すなわち２個の検出器と２個のコード・トラックだけし力１必要としないこ とである。

インクレメンタル・エンコーダの大きな欠点は、計数の正確さを期するために大 量の処理回路を必要とすることである。インクレメンタル・エンコーダでは、計 数の正確さはインクレメンタルな各位置変化を検知し得る精度によって左右され る。一つのインクレメンタル位置変化を検出する際のエラーは後の全ての位置の 読取りに影響する。

絶対エンコーダはその正反対に、エンコーダの各インクレメンタル位置について 特異の、コードを与える。絶対エンコーダの一つの大きな欠点は、各コード語を 発生するのに別々の多数のコード・トラック、ひいては処理チャンネルを必要と することである。エンコーダの位置解は、使用し得るトラック数は制限される。

よって解像度も制限される。所要のトラック数が増すにつれて、ディスク上に実 際のコード・トラックを発生し構成する複雑性も増す。ひいては、このことはエ ンコーダの価格およびエンコーダを運用可能にするのに必要な整合・製作時間の 増大につながる。

絶対エンコーダの極めて明らかな利点は、コード語を発生するために隣接コード 語の状態に依存しない別個のコード語によ・って各インクレメンタル位置が特異 に画成されることである。絶対エンコーダのいま−っの欠点ること、およびその ような各検出器を相当するコード・トラックに整合することに伴う問題である。

従って、必要なコード・トラックの数が最少限であり、前後の位置指示の状態へ の依存度が僅かであり、必要な処理回路も僅かである位置エンコーダが望まれて いる。

発明の開示 従来の位置エンコーダの前記その他の諸問題は本発明の位置エンコーダにより克 服される。本発明のエンコーに配置されたコード装置を含み、コード装置は回転 部材の回転軸線の回りに円周方向に配置されるコード・サイクルのコード・シー ケンスを含む、各コード・サイクルは回転部材の特異位置に関連して位置データ を与え、各コード・サイクルからの位置データは隣接するＮ−１個の継続コード ・サイクルからの位置データと組合せて、コード・シーケンス（順序）中の他の 任意のＮ個の連続コード・サイクルからの位置データにより形成されるパターン とは異なる特異なパターンを画成する。それによ転部材の特異の位置を識別する 。回転部材が回転するにつれ、回転部材に対する位置を固定されたモニター・ポ イントに整合するように持ってこられるコード・シーケンスの各コード・サイク ルを読取るための装！カ設けられる。読取り中のコード・サイクルを受入れ、そ のコード・サイクルから位置データを抽出する装置が設けられ夕を一時記憶する 。最後に、Ｎ個の最も新たに受入れた位置データの連続シーケンスを位置情報に 変換するための装置が設けられる。

本発明により構成されるエンコーダは価格および複雑性において絶対位置エンコ ーダとインクレメント位置エンコーダの中間の位置を占める。本発明は単一のコ ードを用いる。Ｎビットのコード語をＮ個のリングから引き出す絶対位置エンコ ーダとは異なり、本発明のＮビット・コード語は　２Ｎ個のゾーンを育する１個 のコード。

リングのＮ個の円周方向に隣接するゾーンから引き出される。このようなゾーン の各々は２π／２Ｎラジアンの幅を有する。

さらに電源故障の際、本発明は極（小さな角度、代表的にはＮ＋１個のコードや エレメントのサンプリングを可能にする角度、たけ回転した後で作動可能となる 。基。

準マークに到達するために多数のエレメント（代表的には少なくとも２分の１回 転分）を通じて回転して、始めてエンコーダが作動可能となるインクレメント・ エンコーダと好対照である。

本発明の一実施例は、特定の一方向について、フード・サイクル中の位置データ を含むコード・リングと、コード・リングの読取りを同期させることのできるク ロッ・サイクルを含む別個のコード・リングが第２のクロック・リングと共に設 けられる。′Ｍ２のクロック・リングは第１のクロック・リングに対して方形（ フォードラチャ）の位置に配置される。回転方向を知り、ひいては使用すべきコ ード・リングを選択し、それから同期情報を引き出すために第１および第２のク ロック・リング内の相対的なシグナル転移を検査するための装置が設けられる。

本発明のいま一つの実施例では、クロックおよび位置のデータは単一のコード・ リングだけから引き出される。本実施例では、エンコードすべき位置データの値 の関数としての各コード・サイクルのデニーティー・サイクルを変えることによ り、コード・リングのサイクル内に位置データがエンコードされる。同期データ は、コード・リングのコード・サイクル全体にわたって一様な一定間隔における コード・サイクル転移の形で位置データの中に入れられている。従って同期デー タはコード・リングの位置データから容易に引き出され、サイクル中のンプルす る）ためにデコード回路と共に用いられる。次に抜き取り点におけるコード・サ イクルの値がコード・サイクルのデニーティー・サイクル、ひいては位置データ の値を指示する。

いる本発明の構成は数多くの用途が可能である。例えば、本発明は電動モータに 整流シグナルを与えるようにすることが容易である。例えば、１２極モータのた めの整流エンコーダはモータ整流専門の３個の低分解能のトラックを有するコー ド・ディスクを有するであろう。各トラックは６つのサイクルを与え、各トラッ クは他のトラックから電気的に１２０′″移動される。本発明によれば、そのよ うなモータ整流トラックは不必要となる。代りに、デコード装置が位置データと 相関関係を有するモータ整流テーブルを含むように構成される。該当する位置藷 を受取った時、デコード装置は該当ライン上に該当するモータ整流シグナルを出 力する。

従って絶対位置データが単一のコード・リングに含まれる位置エンコーダを与え ることが本発明の一目的である。

絶対位置データを与えるために最少限のコード・トラックしか必要としない位置 エンコーダを与えることが本発明のいま一つの目的である。

同期用の絶対位置データが単一のコード・リングに入れられている位置エンコー ダを与えることが本発明のさらに−のつ目的である。

チェーン・コード・エンコードを使用する２方向位置エンコーダを与えることが 本発明のさらにいま一つの目的である。

位置情報が単一コード・リングに与えられて、該情報がコード・リング中の既定 数の継続するコード・サイクルにより絶対的に与えられる位置エンコーダを与え ることが本発明のさらに一つの目的である。

価格と複雑性がインクレメンタル・エンコーダと絶対エンコーダの中間にある位 置エンコーダを与えることが本発明のいま一つの目的である。

単一のコード・トラックがインクレメンタル・エンコーダと同様に読取られるが 、コード・トラックからの継続する位置データが絶対的な位置情報を与える位置 エンコーダを与えることが本発明のさらにいま一つの目的である。

チェーン・コード・トラックを使用し、モータに整流情報を与える位１エンコー ダを与えることが本発明のいま一つの目的である。

本発明の上記その他の目的、特徴および利点が以下の幾つかの望ましい実施例の 詳細な記載および添付図面を検討することにより容易に理解されるであろう。

図面の簡単な説明 第１Ａ図は４ビツトのチェーン・コードのシーケンスの説明、 第１Ｂ図は１個のクロック・リングと共に４ビツトのチェーン・コードを含むコ ード・ディスクの簡略図、第２図は１方向チエーン・コード・エンコーダの略式 第３図は本発明の２方向チエーン・コード実施例を処理するための回路の略式線 図、 第４Ａ図および第４Ｂ図は第３図の回路に対する時計廻りおよび反時計廻りのタ イミング線図、 第５図は位置およびクロックの情報が単一のコード・シーケンスに入れられてい る、チェーン・コード・エンコーダの機能的ブロック図、 第６図は位置および同期のデータをコード・トラックに入れる態様、およびその ようなトラックの物理的実施例の説明図、 第７図は位置データおよび同期データが同一のコード・シーケンスに入れられて いる、チェーン・コード・エンコーダの処理回路の略式線図、 第８図は第７図の回路のタイミング図表、第９図はＮビット・チェーン・コード を発生し得る態様を図解する流れ図、 第１０図は３０００エレメント、１２ビツトのチェーン・コード 第１１図は２Ｎエレメントのチェーン・コードを切りっめで２Ｎより少ない位置 語を与えることのできる過程を図解する略式流れ図、 第１２図は第１１図の切りつめ過程の説明用例、第１３図は本発明により構成さ れる直線形位置エンコーダの略式機能°ブロック図、 メントから成るコード・シーケンス（１０）を存する。コード・シーケンス（１ ０）の中の任意の４個の継続するビットが特異の語を画成するような順序に並べ たシーケンスにエレメントが配置される。第１Ａ図の下部に各位置語番号につい ての４ビツトの継続シーケンスが示される。よって、語番号４は連続４ビツト１ １１０を有し、これはコード・シーケンス内の他の任意の継続４ビツトとは異な る特異な語であることが第１Ａ図の下部の表から判る。

従って、コード・シーケンス（１０）中の任意の連続４ビツトがそのコード・シ ーケンス内の特異の位置を画成する。さらに、選択された４ビツト語の何れかの 側にあるビットを検査すると、この４ビツト語が妥当であるかどうかをその値が 示す。チェーン・コードの一つの特性は、一つのチェーン・コード語の片側に一 つだけ妥当な隣りの値が存在するということである。よってチェーン・コード・ シーケンスの、次に入来するビットを検査することにより、現在の位置データが 妥当であるかどうかを知ることができる。

動作１巳際して、コード・シーケンスは回転部材と共にその回転軸線の回りに回 転するように配置される。実際には、チェーン・コード・シーケンスは回転部材 の一部分上、または回転部材に取付けられたコード・ディスク上に゛配置される ことができる。第１Ｂ図はコード・ディスク（１２）上に配置された、全部で１ ６個のエレメントを宵する４ビツト・チェーン・コード・トラック（１４）およ び関連のクロック・トラック（１Ｂ）の簡略説明図である。

第２図はコード・ディスク（１２）が回転部材に取付けられている実施例を図解 する。第２図において、チェーン・コード・トラック（１４）およびクロック・ トラック（１Ｂ）がディスク（１２）上に配置される。検出器（１８）が回転す るコード・ディスク（１２）に対して一定の点に配置されて、その一定点に整合 して通過するコード・エレメントを読取るようになっている。第２図に図解され る実施例において、発光ダイオード（ＬＥＤ）、（２”ＯＡ　、　２０Ｂ）およ び光電検出器（２２Ａ、　２２Ｂ＞を含む光電・光学装置が用いられる。

発光ダイオード（２０Ｂ）は一定点におけるチェーン・コード・トラック°（１ ４）に入射する光ビームを発生するように配置される。同様にＬＥＤ（２０Ａ） は一定点におけるコード・ディスク（１２）のコード・トラック（１６）に入射 する光ビームを発生するように配置される。光電検出器（２２Ｂ）はコード・ト ラック（１４）からの反射光を妨ぎるように配置され、同様に光電検出器（２２ Ａ）はクロック・トラック（１Ｂ）からの反射光を妨ぎるように配置される。

静電容量、透過率、磁気式等のような他の形の検出器を用いることもできるのは 明らかである。さらに不透明状態と透明状態の間でコード・トラックが変化する 場合の、伝送型検出を可能にするようにコード・シーケンス解すべきである。光 源等をディスクの片側に配設し、受光器等をディスクの反対側に、伝送シグナル を受けるように配置する。

光電検出器（２２Ａ、　２２Ｂ）により与えられるシグナルはそれぞれコンパレ ータ（比較）回路（２４，２Ｂ）により方形波化（スフウェア・アップ）される 。適当なコンパレータは米国力リホルニャ州すンタクララ市、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製作になるタイプＬＭ ３３９または１Ｊ３９３という装置である。コンパレータ回路（２４）からの方 形波化されたクロック・シグナルは゛、直列入力、並列出力型シフト・レジスタ （２８）のクロック入力に入る。適当なシフト・レジスタは、米国力リホルニャ 州４　サニーヴ二−ル市Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製作に なるタイプ７４ＬＳ１８４装置である。

コンパレータ回路（２６）からの方形波化された位置データはシフト・レジスタ （２８）の入力にかかる。コード・ディスク（１２）が回転するにつれ、チェー ン・コード・トラック（１４）からの位置データはクロック・トラック（１６） がらのクロック・シグナルと同期してシフト・レジスタ（２８）の中にシフトさ れる。位置データがシフト・レジスタ（２８）の中にシフトされるにつれて、シ フト・レジスタ（２８）の並列出力に位置語が形成される。これら並列の語はデ コーダ（３０）に供給され、そこで位置語が位置情報に翻訳される。

第１図のテーブルにおいて、デコーダ（３０）にかかる位供給される位置情報は 第１図の「語番号」欄に相当する。

デコーダ（３０）はシフト・レジスタ（２８）からの位置語によりアドレス可能 であり、種々のアドレスに位置情報を記憶する半導体メモリー等の形をとること ができる。

シフト・レジスタ（２８）の長さは任意にとることができるから、デコードされ つつあるＮビット以上の位置語をシフト・レジスタ（２８）に一時保持されるこ とができる。

よって１．シフト・レジスタ（２８）からの、現在のＮビット語の隣接する１ビ ツトに相当する付加的な１ビツトによリデコーダ（３０）がアドレスされること ができる。上記のよう１こ、チェーン拳コード・シーケンスにおいて、一つの位 置語の隣接するビットが特異に画成される。このよ・うに隣接するビットが正し いかを判定し、もしも正しくなければ不当データ指示（３２）を供給するように デコーダ（３０）のフォーマットを決めることができる。

回転部材が既定の方向に回転する場合に、上記のチェーン・エンコーダの実施例 が特に宵月である。これは、妥当な位置語の形成は、位置データの順序、例えば 最初の最下位のビットから最後の最上位のビットへの順序が常に同一であると仮 定しているからである。もしもそうでない場合には、デコード回路は提示される 位置語を、同じビットの集合を逆の順序に有する位置語と混同することが冑り得 る。例えば、第１Ａ図のテーブルにおいて、語番号Ｏと語番号１４は共に先頭ま たは後尾のビットとしてロジック１を有し、残りのビットはロジック０の値を有 する。デコード回路（３０）がこれらの語番号を区別するためには、ビットの順 序を同じに保つことが大切である。

第１図から判るように、時計廻りの方向で、最上位のビットを第一と想定すると 、例えば語番号１４が０００１として読みとられ、それに対し反時計廻り方向で は、語番号１４力’＜１０００として読みとられる。

第３図に図解される実施例は２方向チエーン・コード・エンコーダを与える。つ まり、回転部材の回転方向の変化を自動的に補償するエンコーダである。

本実施例は次の４個の別々のトラックを使用する：ｌ）時計廻り回転に用いるチ ェーン・コード・シーケンス（３４） ２）反時計廻り回転に用いるチェーン・コード・シーケンス（３６） ３）第１のクロック・トラック（３８）４）第１のクロック・トラック（３８） に対して矩の位置に、つまり９０°位相がずれて、配置される第２のクロック・ トラック（４０）。

りの回転方向を区別するために第１のクロック−トラック（３８）および声２の クロック・トラック（４０）のパターンにおける相対的変化を用いる。つぎに、 該当コード・ドラックからのデータを選択してシフト・レジスタへの入力とする 。

フォトダイオード（４２）は反時計廻りのコード・トラック（３６）から反射さ れる光を受ける。入射光により発生したシグナルはしきい値検出器（４４）にか けられる。同検出器（４４）はロジックＯとロジック１のレベルの間の明確な転 移がライン（４６）に供給されるようにフォトダイオード（４２）からのシグナ ルを成形する。シフト・レジスタ（５ｏ）のシフト・レフト入力（４８）にライ ン（４Ｂ）が接続される。

フォトダイオード（５２）は時計廻りトラック（３４）からのシグナルのロジッ ク１とロジック０のレベルの明確な転移を与えるために、しきい値検出器（５４ ）は同検出器（４４）と同様に動作する。このシグナルはライン（５６）にかけ られ、さらにシフト・レジスタ（５０）のシフト・ライト・データ人力（５８） にかけられる。

フォトダイオード（６０）は第１のクロック・トラック（３８）からの反射光を 受入れる。しきい値検出回路（６２）はさらにロジック１とロジック０の間の転 移を明確にする。シュミット（Ｓｅｔ＋ａ＋１ｄｔ）　トリガー回路（６４）は クロック・シグナルに鋭いエツジが画成されるようにこれらの転移を方形波化す る。シュミット・トリガー回路（Ｂ４）の出力はＮＡＮＤゲート（６６，６８） の各々の入力に与えられる。

フォトダイオード（７０）はクロック（４０）からの反射光を受入れる。フォト ダイオード（７０）からのシグナルはしきい値検出器（７２）により明確にされ 、シュミット・トリガー回路（７４）により方形波化される。この方形波化され た第２のクロック・シグナルは単安定マルチバイブレーク（７８）の上昇エツジ 入力および単安定マルチバイブレータ（７８）の下降エツジ入力にかけられる。

単安定（７６，７１１）は適正なエツジが存在すれば出力パルスを与えるような 形態を有し、このパルスは時計廻りコード・トラック（３４）および反時計廻り コード・トラック（３８）の時間長に比較して小さい既定幅を有する。適当な単 安定装置に、米国力リホルニャ州すニーヴ二−ル市、ＳｉｇｎｅｔｉｃｓＣＯｒ ｌ）Ｏｒａｔｉｏｎの製作になるタイプ７４ＬＳ１２３装置がある。

単安定（７６）の出力はＮＡＮＤゲート（６Ｂ）の入力に、また単安定（７８） の出力はＮＡＮＤゲート（６８）の入力にそれぞれ与えられる。

つぎにＮＡＮＤゲート（８Ｂ　、８ｇ）の出力はＮＡＮＤゲート（７０）により 合せてＮＡＮＩ）され、ＮＡＮＴ）ゲー）　（７２）によって反転されてライン （７３）上のシフト・レジスタ（５０）へのクロック・シグナルを与える。さら にＮＡＮＤゲート（Ｂ６）の出力はフリップフロップ（７４）のセット入力に、 またＮＡＮＤゲート（８８）の出力はフリップフロップ（７４）のクリヤー人力 に与えられる。フリップフロップ（７４）の出力はシフト・レジスタ（４８）の シフト・レフト／シフト・ライト制御入力に与えられる。

方形位置のクロック配置、単安定（７Ｂ）による上昇エツジの検出、および単安 定（７８）による下降エツジの検出の組合せは、フリップフロップ（７４）の出 力を制御するためにＮＡＮＤゲート（ｅｅ　、ｅｓ）により与えられるロジック と共に、コード・ディスクの時計廻りまたは反時計廻りの回転を検出し得る処理 を与える。

第４Ａ図を参照しつつ、この検出を実行する態様を以下に、より詳細に記載する 。第１のクロック・トラック・トラック（４０）からのシグナルはφ２という記 号の波形で表わされる。第４Ａ図で判るように、波形φ１は波形φ２に対して９ ０°だけ位相がずれている。

第４Ａ図は反時計廻りの回転における種々の波形を図解する。第４Ａ図において 時間単位は左から右へ増加する。

第２のクロック・シグナルφ２の上昇および降下エツジは波形転移位置にある矢 印により示される。単安定（７Ｂ）はクロックφ２の上昇エツジを検出し、いっ ぽう単安定（７８）はクロックφ２の下降エツジを検出することを想起されたい 。単安定（７６）と単安定（７８）の波形は、それぞれのエツジが検出された時 にそれぞれの単安定回路が発生するパルスを表わす。

第３図のＮＡＮＤゲート（７２）の出力はＣＬＫ−８ＨＩＦＴ　ＲＥＧという記 号の波形により図解される。シフト−レジスタ（５０）にクロックを与えるため にＮＡＮＤゲート（８Ｂ　、　６ｇ）の出力はゲート（７０）に、合せ、てＮＡ ＮＤされることを想起されたい。ＮＡＮＤゲート（６８）により出力されてフリ ップフロップ（７４）のセット入力に与えられる波形は波形ＮＡＮＤ６Ｂとして 第４Ａ図に示される。同様にＮＡＮＤゲート（６８）により出力さく７４）の出 力はＦ、Ｆ、７４という記号が与えられる。最後に、シフト・レジスタ（５０） のシフト・ライト入力（５８）に与えられるデータは５）ＩＩＰＴ　ＲＩＧ）Ｉ Ｔ　ＤＡ’ＴＡという記号が付せられる。

データのシフトインを立証するシフト・レジスタ（５０）の出力は第４Ａ図に、 ５）ＩＩＦＴ　ｌ？ＥＣ，ＯＵＴ　ＱＡという記号で示される。

前記のように時間軸は左から右へ増加する。よってクロック波形φ２は下降する 第１のエツジ、上昇する第２のエツジ、下降する第３のエツジ、および上昇する 第４のエツジを示す。クロックφ２に応答して、単安定（７Ｂ）はＣＬＯＣにφ ２の各上昇エツジの発生に際して出力パルス（８０）を与える。同様に、単安定 （７８）は図示のようにクロックφ２の各下降エツジの発生に際して出力パルス を与える。

ＮＡＮＤゲー）（Ｈ）は単安定（７Ｂ）の出力とクロックφ２を合せてＮＡＮＤ することを想起されたい。よって、ＮＡＮＤゲート（６Ｂ）の出力は、単安定（ ７６）によりパルス（８０）が与えられる時点を除いて、論理「１」である。こ れはＮＡＮＤゲート（８Ｂ）の出力にパルス（８０）の時間だけ論理θレベル（ ８２）を生ずる。反対に、ＮＡＮＤゲート（ａｌｌ）は単安定（７８）の出力と クロック波形φ１を合せてＮＡＮＤする。これら２つの波形を検べて判るように 、何れの波形も同時に論理ルベルを達成することはない。従って、ＮＡＮＤゲー ト（６８）の出力は常に論理ルベルである。

第３図の実施例において、フリップフロップ（７４）はそのセット入力に論理０ が与えられた時は論理１を出力し、そのクリア入力に論理０が与えられた時は論 理Ｏを出力する。よって、第４Ａ図で判るように、ＮＡＮＤゲート（６６）の出 力（セット・シグナル）が論理０レベル（８２）を達成した時に、フリップフロ ップ（７４）の出力は論理ルベルにセットされる。

シフト制御入力（８４）に論理１が与えられた時は何時でも、シフト・レジスタ はシフト・レフト入力（４８）に与えられるデータを左へシフト（桁送り）する 。第４Ａ図の５）ＩＩＦＴ　ＬＥＦＴ　ＤＡＴＡの波形および５ＨＩＦＴ　ＲＥ Ｇ、ＯＵＴ波形から、フリップフロップ（７４）の出力が論理ルベルに転移する 際、およびＣＬＫ−９ＨＩＦＴ　ＲＥＧ、波形中に上昇エツジが生ずる際に、シ フト・レフト・データ入力に与えられるデータがシフト・レジスタ出力ＱＡに現 われることが判る。

第４ａ図のＣＬＫ−Ｓ）ＩＩＦＴ　ＲＥＧ、波形の最初の上昇エツジと同時に、 ５ＨＩＦＴ　ＬＥＦＴ　ＤＡＴＡ波形は論理ルベルを有し、これは５）ＩＩＦＴ 　ＲＥＧ、’ＯＵＴ波形が論理ルベルを達成するようにする。ＣＬＫ−３ＨＩＦ Ｔ　ＲＥＧ、波形の第２の上昇エツジにおいて、５ＨＩＦＴ　ＬＥＦＴ　ＤＡＴ Ａ波形は論理θレベルを有する。このレベルはＣＬＫ”−５ＨＩＦＴ　ＲＥＧ、 波形の第２の上昇エツ、ジと同時に、５ＨＩＦＴ　ＲＥＧ、ＯＵＴ波形に現われ ることが判る。

時計形わりの回転の場合、第４Ｂ図にそのタイミング・シーケンスが図解される 。第４Ｂ図では時間経過は右から左へ進む。よってクロックφ２は右から左へ進 んで、第１の下降エツジ（８４）、つぎに上昇エツジ（８Ｂ）、下降エツジ（８ ８）、最後に上昇エツジ（９０）を有する。波形は第４Ａ図と同様であるが、最 下部の２つの波形がシフト・ライト・データ入力（５８）にかかる波形とシフト ・レジスタ出力（９２）に生ずる波形である点が異なる。時計形わり状態中にデ ータが右方ヘシフトインされているので、これら後者の２つの波形が示されてい る。

時計形わり状況の場合、ＮＡＮＤゲート（６６）の出力は論理０レベルを保ち、 いっぽうＮＡＮＤゲート（６８）の出力は一安定（７８）からの出力パルスの間 、論理０レベルを達成することに注目すべきである。ＮＡＮＤゲート（６８）の 出力がフリップフロップ（７４）のクリア入力にかけられることを想起されたい 。ＮＡＮＤゲート（６Ｂ）の出力が論理θレベルを達成する時は常にフリップフ ロップ（７４）はクリアされてその出力に論理０レベルを与える。

この回路の動作のいま一つの見方は、第２のクロックφ２の上昇および下降エツ ジと第１のクロックφ１のそれらとの間の進み／遅れ関係を検出することである 。

例えば、φ２が正となり、φ１が依然として論理１であるならばφ２はφ１から 遅れて反時計廻わりの回転を指示する。φ２が正となり、φ１が既に負であるな らば、φ　はφ２から遅れて時計形わり回転を指示す■ る。

第３図に示す本発明の実施例において、シフト・レジスタ（５０）はデータを右 方ヘシフトすることによって、シフト・コントロール入力にかかる論理０に応答 する。よって第４Ｂ図において、クロック・パルス（９６）が生じた時に５ＨＩ ＦＴ　ＲＩＧＨＴ　ＤＡＴＡ波形に存在する論理１はレジスタ（５０）の中にシ フトされ、クロック波形（９６）の上昇エツジの時にシフト・レジスタ出力Ｑｃ に現われる。同様に、クロック波形（９８）の発生の際、シフト・ライト・デー タ・ラインク５８）に存在する論理レベルは論理０である。この論理０はシフト ・レジスタ（５ｏ）の中にシフトされ、クロック波形（９８）の上昇エツジの発 生時点でシフト・レジスタ出力に現われる。

上記のようにして、第３図の回路は自動的にコード・ディスクの回転方向を知り 、該当するチェーン・コード波形を該当する方向でシフト・レジスタ（４８）の 中にシフトすることになる。

シフト・レジスタ（５０）は並列および直列の出力能力のみならず、並列および 直列の入力能力を有するシフト・レジスタであることができる。このような装置 の適当なものは米国力リホルニャ州すニーヴ工−ル市、ｓｔｇｎｅ−ｔｉｃｓ　 Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製作になるシフト・レジスタ、タイプ７４ＬＳ１９ｇ である。第３図は１語当りＩＢビットまでの位置語を扱うように、直列に結合さ れた２個のそのような装置を示す。このような装置の場合、シフトすべきデータ を入力（４８）に与えることにより、通常°の仕方でシフト・レフト機能が実行 される。ライン（８４）にがけられるロジック・ワンはシフト・レジスタ（５ｏ ）に順次入力が受信される筈であることを指示する。

ライン（８４）にかかる論理レベルが論理０である時、シフト・レジスタ（５０ ）は並列入力データを受ける。第３図に示されるように、シフト・レジスタの出 力は、右方へのデータのシフトを生ずるように対応する次に低い方の入力に接続 される。例えば、出力ＱＨは入力Ｇにフィードバックされる。

第３図に、シフト・レジスタ（５０）の出力はアドレス・メモリー回路（１０Ｇ ）として示される。メモリー回路（１００）には第１図に示すものに似た調査テ ーブルが記憶される。メモリー回路（１００）の出力は任意の形の２進位置コー ド語で選ぶことができる。例えば、出力は自然２進形、または２進コード化され たｌｏ進形であることができる。

さらに、シフト・レジスタ（５０）を通してシフトされる位置語は受信している データが妥当か否かを知り、またインデックス・マークを指定するようにその隣 りのピッマークは位置語の任意の一つに相当するように懇意的に選ばれることが でき、それだけでエンコーダの使用に大いに融通性を与える。

前述のように°調査テーブルは、モータ整流シグナル、または多重パルス・イン デックス・シグナルのような他の情報および特殊目的シグナルを与えることもで きる。

本実施例および本書に記載される他の実施例の全てにおけるデコーディング装置 の使用は本発明に従って構成さトを検査することにより悪いデータ、または不当 なデータｄ指示を得ることができる。メモリー（１００）に格納される調査テー ブルは、メモリー（ｒｏｏ）をアドレスするために供給されている付加的ビット 値が、隣りのビット値が期待されたものでない場合にはデータ無効シグナルを与 え、隣りのビット値が期待されたものである場合にデータ有効シグナルを与える 位置を、アドレスするように構成されることができる。

第３図に関連して記載された２方向エンコーダ構成の一欠点は、４個の異なる。

トラックが必要であり、ひいては検出・処理回路の４個のチャネルも必要である ことである。次に第５図を参照しつつ、位置および同期のデー発明のいま一つの 実施例を以下に説明する。第５図に示されるように、コード・トラックは回転部 材（１０２）上に直接に配置された反射性コード・パターンの形をとる。

発光ダイオード（１０４）がコード・トラック（１０Ｂ）を照らす。コード・ト ラックからの反射光が光電検出器（１０８）により受光され、処理回路（１１０ ）により方形波化される。処理回路は第３図に関連して述べたものに似ており、 Ｓｃｈｍｌｄｔ　トリガー回路と共にしきい値検出回路を含むことができる。つ いで処理回路（１１０）からのチェーン・コード・シグナルは位相コンパレータ （１１２＞”に、そしてシフト・レジスタ（１１４）のデータ入力に与えられる 。

意義である。第６図を参照するに、コード・トラック（１０Ｂ）の反射性コード ・パターンの実施例が上図に示される。コード・トラックは高度に反射性の材料 （１１Ｂ）の区域が高度に光吸収性の材料（１１８）の区域の中に点在して成っ ている。本実施例のチェーン・コードは、第６図下図のチェーン・コード波形の ように、一連のコード・サイクル（１２０）により形成される。各サイクルは同 じ時間長を宵するが、各コード・サイクルのデユーティ−・サイクルは位置デー タが論理１であるか論理Ｏであるかにより変わる。第６図の実施例において、論 理１の状態は６６％のデニーティー・サイクルを有するコード・サイクルにより 指示されるのに対し、論理０は３３％のデニーティー・サイクルを有するコード ・サイクルにより指示される。これらのデニーティー・サイクルの差は中の反射 性素子の幅を変えることにより反射性コード・パターン（１０Ｂ）の中で実現さ れる。

上記のチェーン・コードをデコード（解読）するために、チェーン・フード・サ イクルの上昇エツジに始まって５０％のデユーティ−・サイクルを有する時間長 をもつクロックが発生される。第６図で判るように、そのようなりロックの下降 エツジの時点で、チェーン・コード波形はそのコード・サイクルの位置データ値 に相当する状態を有する。

このようなりロックを発生するために、位相固定されたループを用いる。第５図 において、処理回路（１１０）からのチェーン・コード・シグナルが位相コンパ レータ（１１２）の一つの入力に与えられる。位相コンパレータ（１１２）への 他の入力は電圧制御されたオツシレータ（ｖＣＯ）（１２２）カラ与エラレル。

ＶＣＯ（１２２）ノＪｉ　波数ハ位相コンパレータ（１１２）の出力により制御 される。位相コンパの上昇エツジの位相差を比較し、その差を少なくしようとす る制御シグナルをＶＣＯ（１２２）に供給する。ＶＣＯ（１２２）は５０％デユ ーティ−・サイクルを有する出力波形を与えるように構成されている。この波形 はシフト・レジスタ（１１４）のクロック入力にも供給される。

クロック波形の５０％デユーティ−・サイクル点に存在するチェーン・コード波 形のロジック・レベルをシフトインすることによりそのクロック入力におけるシ グナルに応答するようにシフト・レジスタ（１１４）が選定される。これはクロ ック波形の下降エツジに応答するシフト・レジスタを選ぶことにより達成される 。チェーン・コード・シグナルからの位置データがシフト・レジスタ（１１４） の中にシフトされると、シフト・レジスタ（１１４）の中に存在する位置語はデ コーダ回路（１２４）に供給される。デコーダ回路（１２４）はリード・オンリ ー・メモリー（固定記憶装置）の形をとることができる。

つぎに、第７図を参照しつつ、第６図の単一トラック系を、より詳細に説明する 。放射線光源でコード・パターンのサイクルの小部分を照らすために、ＬＥＤ（ １０４）が使用される。コード・パターンから反射される光は光電セル（１０ｇ ）により検出され、積分増幅器（１２Ｂ）により増幅される。いま、コード・デ ィスク（１０２）が回転していると仮定しよう。光電セル増幅器（１２Ｂ）から のシグナルのＡＣ成分は電圧コンパレータ（１２８）に供給され、ここで、アナ ログ・シグナルは第８図の波形Ａに示されるデジタル形に変換される。このデジ タル争シグナルの１サイクルは、絶対位置とクロック情報の両方を含む。第８図 において、波形Ａの正すなわち上昇エツジはコード・ディスクの反時計廻り回転 の規則的間隔に生ずる。論理「０」の３３％から論理ｒｌＪ８６％にデユーティ −・サイクルを変えることにより、位置データがこのシグナル上にエンコードさ れている。５０％点におけるコード波形をサンプル抽出し、前のＮ−Ｌビットの 位置データを用いて絶対位置語を形成することにより、絶対位置情報を復元する ことができる。これは、代表的には、少なくともＮビットの長さのシフト・レジ スタにデータをクロックすることにより為される。

電圧コンパレータ（１２８）からのデジタル・シグナルはＥｘｃｌｕｓｉｖｅ− ＯＲ（ＸＯＲ）ゲート（１３０）を通って位相コンパレータの入力の一つに伝え られる。位相コンパレータ（１３２）へのもう一つの入力は位相コンパレータ（ １３２）に内臓される電圧制御されたオツシレータ（ＶＣＯ）により供給される 。位相コンパレータ、ＶＣＯおよびループ・フィルタを用いる位相固定ループに は数多くの実施例があることを理解すべきである。−例は米国アリシナ州フェエ ックス市Ｍｏｔｏｒｏｌａ社の製作になる部品番号肛１４０４８Ｂである。この ような装置は単一パッケージの中に位相固定ループの素子の全てを含む。よって 装置（１３２）のピン（１４）は位相コンパレータ入力の一つであり、ピン（３ 〉はその他方である。ピン（４）はＶＣＯ出力を与える。ＶＣＯの周波数はピン （９）におけるシグナルにより調整される。このシグナルは位相コンパレータ、 ピン（１３）のろ波された出力である。

ｖＣＯの出力は位置データをシフト・レジスタにクロックするのに用いられる、 ５０％デユーティ−・サイクルを有するクロック・シグナルを発生するのに用い られる。

ＶＣＯの正の転移はコード・ディスク（１０２）から来るシグナルの正エツジに 位相固定される。第８図の波形ＢおよびＣを参照されたい。ＶＣＯからのシグナ ルはＸＯＲゲート（１３４）により逆転されてシフト・レジスタ（１３Ｂ）のク ロック入力に供給される。シフト・レジスタ（１３Ｂ）がクロックの正転移上に データをクロック・インする場合にｖＣＯシグナルの逆転が与えられる。適当な シフト・レジスタには、米国アリシナ州フェエックス市ＭＯｔＯｒＯ１ａ社の製 作になる部品番号ＭＣ１４０９４Ｂがある。位置語の可能長さを１６ビツトの長 さにまで延長するためにこのような装置が２基使用される。第８図の波形りはＸ ＯＲゲート（１３４）を通って逆転された後のシフト・レジスタ・クロックを図 解する。

説明中の実施例については、１回転でシフト・レジスタ（１３Ｂ）の出力に現わ れることのできる特異の位置語が３．０００個以上存在する。位置語を回転部材 の位置を示すシグナルに変換するため、また１回転に１度のインデックス・マー クを与え、エンコーダからのデータが不当である時の指示を与えるために、Ｅｒ ａｓｅａｂｌｅ　ＰｒｏｇｒｏｍｍａｂｌｅＲｅａｄ　０ｎｌｙ　）ｌｅｍｏｒ ｙ、ＥＰＲＯＭ　（消去自在、プログラム自在の固定記憶装置）　（１３１１） が用いられる。

Ｎビットのチェーン・コードは２Ｎ個の位置語を有するけれども、本発明の適正 な動作には、そのような量は必要でない。残された位置語の特異性に影響を与え ることなく、チェーン・コード・シーケンスから成る位置語を除去することがで きる。例えば第１図において、語番号５を構成するエレメント１１０１をコード ・シーケンスから除去して、１０個の特異の４ビツトの位置語を有するシーケン スを与えることができる。

インデックス・マークはコード・ディスク（１０２）の特定位置にて発生する、 既定時間長の１回転に１度のパルスである。適正な調査テーブルでＥＰＲＯＭ（ １３８）をプログラムし直して、コード・ディスク（１０２）の任意の位置にイ ンデックス・マークを配置することができる。

コード・ディスク（１０２＞が反対方向の時計形わりに回転する時にシフト・レ ジスタ（１３Ｂ）の出力に妥当な位置データを与えるために、第８図の波形ＡＩ −Ｄｉに示すように、コード・ディスク・シグナルの同じ物理的エツジにＶＣＯ をロック・オンすべきである。Ｃかし、時計形わりにおいては、これらのエツジ は第８図で右から左への運動の場合の「上昇」エツジから図の左から右への運動 の場合の「下降」エツジに変る。コード・ディスク（１０２）が時計形わり方向 に回転する時は、ＸＯＲゲート（１３０）を用いて位相コンパレータ（１３２） にかかるコード・ディスク・シグナルを反転させて、ｖＣＯを適正エツジにロッ ク・オンする。ゲート（１３０）のピン（２）に入来するシグナルは反転された 方向シグナルである。方向ライン上の論理「１」はＶＣＯをスキャン・コード・ シグナルの適正エツジにロック・オンさせる。

成る特定のコード・ディスク位置において、シフト・レジスタ（１３ｇ）の出力 に現われる位置語は回転の方向により左右される。従って、１つの回転方向につ いて１つづつの、２つの異なる調査テーブルを有することが望ましい。これらの 調査テーブルはＥＰＩ？ＯＭ（１３８）に格納される。アドレス・ラインＡ１２ の状態が何れの調査テーブルを用いるべきか決定する。

本発明のこの実施例を連続回転式の用途に用いる時は、処理回路に電気的調整を 全く必要としない。つまり製作費は大幅に低減する。反対に、従来のエンコーダ では、光電検出器からのＤＣシグナル・レベルが通常、含まれる。これらのＤＣ レベルはレベル検出器にかけられる。

トリガー・レベルを光電検出器の出力範囲に合せて較正するためにこれらのレベ ル検出器を調整しなければならない。

シフト・レジスタ（１３８）の出力に現われ得る４０９６個の可能位１語のうち 、３００（１個だけが正当である。残りの１０９６個の語の１つがこれらの出力 ラインに現われるならば、ＥＦＲＯＭ＜１３８）のラインＤ３．Ｄ２およびＤｌ は論理「１」状態にセットされる。これらの３個の出力は合せてＡＮＤされて、 論理「１」がその状態を示すデータ無効指示を与える。

つぎに第９図を参照しつつ、本発明のチェーン・コード・シーケンスの中のＮビ ット位置語を発生する仕方をゼロシセットされる。つぎに段階（１４２）におい て、位置語の中のビット値が左にシフトされて、最下位のビット位置に論理「１ 」が付加される。つぎに、段階（１４４）において、新位置語を前に発生した位 置語と比較して一致を論理「０」にセットしく段階１４６）、セーブ（保管）す る（段階１４８）。反対に、一致が無ければ、段階（１４ｇ）でその語をセーブ する。

その後、段階（１５０）を実行して２Ｎ位置語が発生したかを見る。そうであれ ば、手順を止める。そうでなければ、段階（１４２）および以降を再び実行する 。

第１０図は３，０００個の位置語に対するチェーン・コード・シーケンスを図解 する。このシーケンスは第９図の手順１ヒ従って発生された。４０９６個の位置 語が全部で発生されたが、１０９８個は放棄された。

第１１図は放棄する位置語を選択するための処理の略式流れ線図である。この線 図において、文字「１」は現在比較中の位置語に相当し、ｒｌ＋ＰＪは位置語「 ！」を比較する相手の位置語に相当する。

ここで、例を用いてこの処理を説明するのが役立つ。

第１２図を参照すると、ＩＢエレメントを存する４ビツト・チェーン・コード・ シーケンスがＩＯエレメントを有する４ビツト・チェーン・コード・シーケンス に切りつめられる。第１１図の段階（１５２）において、ｒｌＪとｒＰＪが初期 設定される。シーケンスの１番目の語が段階（１５４）においてレトリーブ（検 索）される。最初は、これは第１２図欄（１７４）の語「０」、すなわち１１１ １に相当する。

段階（１５Ｇ）において、この語を語ｒｌ＋ＰＪ、本例では第１２図の欄’（１ ７４）の語「１」と比較する。段階（１５１ｔ）で、これら２つの語のビット全 部が、最下位のビット（ＬＳＢ）を除いて、一致するかを調べる。本説明では、 答はイエスである。

つぎに段階（１６０）を処理する。この段階で、コード語ｒｌＪのＬＳＢから語 ｒＩ＋ＰＪのＬＳＢまで（ただし「Ｉ＋ＰＪのＬＳＢは除く）に相当するコード ・シーケンス・エレメントをコード・シーケンスから除去する。よって、本例中 では、コード・シーケンス・エレメント「１」が除去される。第１２図の参照番 号（１８２）参照。

つぎにシーケンス中に残っている位置語の数を知るために段階（１８４）を処理 する。つぎに、除去した語数が多過ぎたかを知るために段階（１６８）を処理す る。例では、１５個の語が残っており、１０語を与えるシーケンスが望まれてい る。よってつぎの処理段階は段階（１６ｇ）である。

この段階で、いまや適正数の位置語が存在するかを点検する°。そうでなければ 、つぎに段階（１７２）を処理する。

段階（１７２）は段階（１５４）の繰返し比較処理を再設定する。コード・シー ケンスからビットが除去されているために語番号を付は直すから、前の語ｒｌ＋ ＰＪはこんどは新しい語ｒｌＪとなるであろう。説明例では、ｒＩＪは０に等し く、語「０」は除去された。語ｒＩ＋ＰＪは元は語「１」に相当するが、段階（ １６０）の除去処理により語番号ｒＯＪを″斬らしく与えられた。

元の語「１」が除去されている、第１２図欄（１７４）を検査すると、シ−ケン ス中の現在の語「０」と他の語との間に他の「一致」が無いことが判る。段階（ １５ｇ、１８０．１語ｒｌＪと比較する。段階（１８０）でコード・シーケンス 中の最終語を待ち、段階（１８２）で次の語としてｒＰＪを増す。段階（１８０ ）でシーケンスの最終語に達したならば、段階（１８４）を実行して「ｌ」を増 し、ｒＰＪをリセットする。

よって、欄（１７４）で語「Ｏ」がもう「一致」を有しないと判った時、次に語 「１」をコード・シーケンスの残りと比較す名ために検索する。段階（１５＆） で、欄（１７Ｂ）の語「１′」と語「４」の間に「一致」がある。段階（１８０ ）で、エレメントｒｌ−１−ＯＪがコード・シーケンスから除去される。参照番 号（ＩＬＬＳ）参照。前の語「４」が「１」となる。その結果のコード・シーケ ンスおよび位置語は第１２図欄（１７１１）に示される。

欄（１７８）に関しては、語「２」が語「７」に一致するまでは、一致が見られ ない。しかし、段階（１６Ｂ）で、相当するコード・エレメントの除去の結果、 残りの位置語が少なくなり過ぎたと判った。従って段階（１８＆）で、さきに（ 段階１６０にて）除去したばかりのコード・エレメントを再格納し、次の語、こ の場合、語「３」につき処理を続行する。

語「４」が語「６」に一致するまでは「一致」は見られない。よってエレメント 「１−Ｏ」を除去する。参照番号（１９０）参照。その結果、下図に示す所要の １０エレメント・シーケンスが生ずる。つぎに段階（１９２）　ｅ実行して処理 を終了する。

本発明は回転式エンコーダに関して記°載されたけれども、本発明は線形エンコ ーダにも有用であることは明らかである。第１３図参照。そのような用途におい て、トラックの端（１９２）を移動部材（１９４）の機械的境界に整合させて、 回転式エンコーダの場合と同じコード・トラック゛　およびクロック・トラック を使用することができる。検出、処理およびデコード回路（１９Ｂ）は回転式エ ンコーダの場合に等しい。こような用途において、２方向実施例が望ましい。

本書に使用される語句および表現は限定的でない説明用語として用いられ、その ような語句および表現が開示され記載された特徴またはその部分と同等のものを 排除する意図を有せず、請求の範囲内で種々の変形が可能であることを認識すべ きである。

ＦＩＧ、／Ａ。

灰時針跳わν回朴 時針乏わ９回朴 ＦＩＧ、６゜ ロ　り　ロ　＝ Ｇ　ｌｓＩ　ＬＳ　Ｇ ＦＩＧ、９゜ ＦＩＧ　１１ ＥＩＯＩＯＩ　８１０１０　８００００１００１００　１０１０００　１０００ ＋１１Ｉ　１０００　ＩＩ　００００　ＩＩ　０１　１　１＋４００１１　１４ ０１１１ ＋５　０　１　１　１ ＦＩＧ、１３゜ 手続補正書 昭和６１年　４月ｌｔ１日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．回転軸線を有する回転部材の位置の情報を与える装置であって、 該回転部材の回転軸線の回りに円周方向に配置されたコード・サイクルのコード 順序を与えるために該回転部材と共に回転するように配置され、各コード・サイ クルが該回転部材の特異の位置に関連して位置データを与え、さらに各コード・ サイクルからの該位置データが隣接するＮ−１個の連続するコード・サイクルと 組合わせて、前記コード順序中の他のＮ個の連続するコード・サイクルからの位 置データにより形成されるパターンとは異なる特異のパターンを画成し、それに より各Ｎ個の連続するコード・サイクルが前記回転部材の特異の位置を識別する ようにされた、コード装置と、前記回転部材が回転するにつれ、該回転部材に対 して位置を固定されたモニター・ポイントに対して即時位置ぎめされる、前記コ ード順序の前記コード・サイクルを読取るための装置と、 前記読取り装置により読取り中の前記コード・サイクルから前記位置データを抽 出し、受入れた順序に該位置データを一時記憶するために、前記読取り装置に結 合された装置と、 最も新しく受入れたＮ個の前記位置データの連続する順序を位置情報に変換する ために、前記抽出・記憶装置に結合される装置を含む装置。
2. ２．前記コード・サイクルの各々が同期情報を含み、前記コード・サイクル中の デューティー・サイクルを変えることにより前記位置データがエンコードされ、 さらに前記抽出・記憶装置が、 読取り中の前記コード・サイクルから前記同期情報を引出すために前記読取り装 置に結合された装置と、読取り中の前記コード・サイクルの中で前記位置データ を指示するポイントを表示するために、前記同期情報に応答自在である装置を含 む、請求の範囲第１項に記載の装置。
3. ３．前記コード順序中の前記各コード・サイクルは明と暗の領域の組合せを含み 、さらに前記コード順序の前記明と暗の領域の発生を検出するための光電・光学 式検出装置を前記読取り装置が含んでいる、請求の範囲第１項に記載の装置。
4. ４．前記光電・光学式装置が、 前記コード順序の限定領域を照らすように配置された光源と、 前記コード順序により反射または伝送される光の量の変化を検出するための光電 式検出装置 を含んでいる、請求の範囲第３項に記載の装置。
5. ５．直列入力に与えられたデータをクロック入力に与えられたクロック・シグナ ルに同期させてシフトするために、直列入力、並列出力およびクロック入力を有 するシフト・レジスタ装置を前記抽出・記憶装置が含んでいる、請求の範囲第１ 項に記載の装置。
6. ６．各コード・サイクルの始めを指示する上昇エッジを含む波形を前記コード順 序が与え、前記コード順序中の各コード・サイクルの前記上昇エッジに位相固定 されたクロック・シグナルを発生するための装置を前記引出し装置が含み、さら に前記位置データをエンコードするためのデューティー・サイクルが変化するこ とを許される範囲のほぼ中間点に生ずる下降エッジを与えるように選択された既 定のデューティー・サイクルを前記クロック・シグナルが有する、請求の範囲第 ２項に記載の装置。
7. ７．回転軸線を有する回転部材の位置の情報を与える装置であって、 位置データおよび同期情報を与えるために前記回転部材と共に回転するように配 置されるコード装置において、前記回転部材の回転軸線の回りに円周方向に配置 されたコード・サイクルの第１の順序を含み、各コード・サイクルが前記回転部 材の特異な位置に関連して位置データを与え、さらに前記各コード・サイクルか らの前記位置データが隣接するＮ−１個の連続するコード・サイクルと組合せて ・前記コード順序中の他の任意のＮ個の連続するコード・サイクルからの位置デ ータにより形成されるパターンとは異なる特異のパターンを画成し、それにより Ｎ個の連続するコード・サイクルの各々が前記回転部材の特異な位置を識別する ようにされており、さらに前記回転部材の回転軸線の回りに円周方向に配置され た第１のクロック順序を含んでいる、コード装置と、 前記クロック順序を読取り、また前記回転部材が回転するにつれ前記回転部材に 対して位置を固定されたモニター・ポイントに即時位置ぎめされる、前記コード 順序のコード・サイクルを読取るための第１の装置と、前記クロック順序に従っ て、前記読取り装置により読取り中の前記コード・サイクルから位置データを抽 出するため、また受入れた順序に前記位置データを一時記憶するために、前足読 取り装置に結合される装置と、Ｎ個の最も新しく受入れた前記位置データの連続 する順序を位置情報に変換するために、前記抽出・記憶装置に結合される装置を 含む装置。
8. ８．前記コード・サイクルの第１の順序が第１０回転方向において妥当であり、 前記第１の回転方向とは反対の回転方向において妥当であって前記回転部材の回 転軸線の回りに円周方向に配置されるコード・サイクルの第２の順序において、 各コード・サイクルが前記回転部材の特異の位置に関連して位置データを与え、 さらに前記各コード・サイクルからの位置データが隣接するＮ−１個の継続する コード・サイクルからの位置データと組合せて、前記コード順序中の他の任意の Ｎ個の継続するコード・サイクルからの位置データにより形成されるパターンと 異なる特異のパターンを画成し、それによりＮ個の継続するコード・サイクルの 各々が前記回転部材の特異な位置を識別するようにされている、コード・サイク ルの第２の順序と、前記回転部材の回転軸線の回りに円周方向に、前記第１のク ロツク順序に対して方形の位置に配置される第２のクロック順序と、 前記第２のクロック順序を読取るため、また前記回転部材が回転するにつれ、前 記回転部材に対して位置が固定されているモニター・ポイントに即時位置ぎめさ れる、前記第２のコード順序のコード・サイクルを読取られるためであって、前 記第２のコード順序が前記抽出・記憶装置に供給される、第２の装置と、前記第 １および第２のクロツク順序の相対的転移から回転方向を決定するためであって 、前記回転部材の回転方向の関数として前記第１または第２のコード順序から位 置データを記憶するために前記抽出・記憶装置を制御する、前記第１および第２ の読取り装置に結合される装置をさらに含む、請求の範囲第７項に記載の装置。
9. ９．前記第１および第２のクロック順序が約５０％のデューティー・サイクルを 有する波形を与えて、前記回転部材が一方向に回転している時は前記第２のクロ ック順序波形の上昇エッジが前記第１のクロック順序波形の上昇エッジより進み 、前記回転部材が反対方向に回転している時は前記第２のクロック順序波形の上 昇エッジが前記第１のクロック順序波形の上昇エッジより遅れるようになってお り、さらに前記方向決定装置が、前記第２のクロック順序波形の上昇および下降 エッジを検出する装置と、前記第２のクロック順序波形の上昇エッジが前記第１ のクロック順序波形の上昇エッジより進んでいるか、遅れているかを決定するた めの進み／遅れ装置を含んでいる、請求の範囲第８項に記載の装置。
10. １０．前記第１のクロック順序波形が論理１および論理０の状態の間で変化し、 前記検出装置が第１および第２のエッジでトリガーされるマルチバイブレータを 含み、さらに該第１のエッジでトリガーされるマルチパイプレータが前記第２の クロック順序波形の上昇エッジにおいて既定長のライズ・パルスを与え、また該 第２のエッジでトリガーされるマルチバイブレータが前記第２のクロック順序波 形の下降エッジにおいて既定長のフォール・パルスを与え、さらに前記進み／遅 れ決定装置が、セット入力を受けた時に前記抽出・記憶装置に前記第１のコード 順序からの位置データを格納させるように第１の順序指令を与えるため、および リセット入力を受けた時に前記抽出・格納装置に前記第２のコード順序からの位 置データを記憶させるように第２の順序指令を与えるために、セット入力および クリア入力を受けるフリップフロップ装置と、 前足第１のクロック順序波形の論理１状態中にライズ・パルスが生ずる時に前記 フリップフロップ装置にセット・シグナルを与えるために、前記フリップフロッ プ装置および前記第１のエッジでトリガーされるマルチバイブレータに結合され る第１の論理装置と、前記第１のクロック順序波形の論理１状態中にフォール・ パルスが生ずる時に前記フリップフロップ装置にクリア・シグナルを与えるため に、前足フリップフロップ装置および前記第２のエッジでトリガーされるマルチ バイブレータに結合される第２の論理装置を含んでいる、請求の範囲第９項に記 載の装置。
11. １１．前記第１および第２のエッジでトリガーされるマルチバイブレータは単安 定バイブレータである、請求の範囲第１０項に記載の装置。
12. １２．シフト・ライトおよびシフト・レフトのコントロール・ラインおよびデー タ入力を有し・シフト・ライト・データ入力にて前記第１のコード順序波形を、 シフト・レフト・データ入力にて前記第２のコード順序波形を、シフト・ライト ・コントロール・ラインにて前記第１の順序指令を、またシフト・レフト・コン トロール・ラインにて前記第２の順序指令を、それぞれ受ける並列／直列入力、 並列出力型シフト・レジスタを前記抽出・格納装置が含んでいる請求の範囲第１ ０項に記載の装置。
13. １３．前記コード順序中の各Ｎ個の継続するコード・サイクルを前記回転部材の 予め割当てられた位置指示に相関させる変換テーブルを記憶するための記憶装置 を前記変換装置が含んでいる、請求の範囲第１２項に記載の装置。
14. １４．第１の位置と第２の位置の間を直線的に動く部材の位置の情報を与える装 置であって、 位置データおよび同期情報を与えるために前記部材と共に動くように配置された コード装置において、前記第１および第２の位置の間を前記部材が移動するに従 い前記移動部材に対して固定されたモニター・ポイントに位置ぎめのために移動 されるように、前記移動部材にそって配置されたコード・サイクルの第１の順序 を含み、各コード・サイクルが前記部材の特異な一つの位置に関連して位置デー タを与え、さらに各コード・サイクルからの前記位置データが隣接するＮ−１の 継続するコード・サイクルからの位置データと組合せて、前記コード順序中の他 の任意のＮ個の連続するコード・サイクルからの位置データにより形成されるパ ターンとは異る特異のパターンを画成し、それにより各Ｎ個の連続するコード・ サイクルが前記部材の特異な一つの位置を識別するようにされ、さらに前記モニ ター・ポイントに位置ぎめされるよう翻訳されて同期情報を与えるように、前記 部材にそって配置された第１のクロック・シーケンスを含んでいるコード装置と 、 前記クロック順序を読取るため、および前記第１および第２の位置の間を前記部 材が移動するにつれ、前記モニター・ポイントに即時位置ぎめされる、前記コー ド順序のコード・サイクルを読取るための第１の装置と、前記クロック順序に従 って、前記読取り装置により読取り中の前記コード・サイクルからの位置データ を抽出するため、および受入れた順序に前記位置データを一時記憶するために、 前記読取り装置に結合された装置とＮ個の最も新しく受入れた位置データの連続 する順序を位置情報に変換するために、前記抽出・記憶装置に結合された装置を 含む装置。