(57)【要約】回転モータ（Ｍ）のロータの位置を決定するための位置決定システムはロータに結合されたセンサ（ＨＳ１，ＨＳ２）を有する。センサ（ＨＳ１，ＨＳ２）は、ロータの回転に応じて正弦成分（ＶＨ１）及び余弦成分（ＶＨ２）を有する直交信号（ＱＳ）を発生する。位置決定システムは、正弦成分を２乗した値（Ａ２ｓｉｎ２ｘ）と余弦成分を２乗した値（Ａ２ｃｏｓ２ｘ）との和（Ａ２）を演算する（ＣＵ）。振幅補正係数（Ａ）は和（Ａ２）の平方根として演算される。振幅補正された正弦成分（ｓｉｎ（ｘ））は前記振幅補正係数（Ａ）で正弦成分（Ａｓｉｎ（ｘ））を除することにより得られる。振幅補正された余弦成分（ｃｏｓ（ｘ））は前記振幅補正係数（Ａ）で余弦成分（Ａｃｏｓ（ｘ））を除することにより得られる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転モータのロータの位置を決定するための位置決定システムであって：
正弦成分と余弦成分とを有する直交信号を前記ロータの回転に応じて発生させるために前記ロータに結合された検出手段；並びに
（ｉ）正弦成分を２乗した値（Ａ２ｓｉｎ２ｘ）と余弦成分を２乗した値（Ａ２ｃｏｓ２ｘ）との和（Ａ２）、
（ｉｉ）前記和（Ａ２）の平方根としての振幅補正係数（Ａ）、及び
（ｉｉｉ）前記振幅補正係数（Ａ）で除された正弦成分（Ａｓｉｎ（ｘ））として振幅補正された正弦成分（ｓｉｎ（ｘ））と前記振幅補正係数（Ａ）で除された余弦成分（Ａｃｏｓ（ｘ））として振幅補正された余弦成分（ｃｏｓ（ｘ））
を演算するための演算手段；
を有することを特徴とする位置決定システム。
【請求項２】
回転モータのロータの位置を決定するための位置決定方法であって：
正弦成分と余弦成分とを有する直交信号を前記ロータの回転に応じて発生させる段階；並びに
（ｉ）正弦成分を２乗した値（Ａ２ｓｉｎ２ｘ）と余弦成分を２乗した値（Ａ２ｃｏｓ２ｘ）との和（Ａ２）、
（ｉｉ）前記和（Ａ２）の平方根としての振幅補正係数（Ａ）、及び
（ｉｉｉ）前記振幅補正係数（Ａ）で除された正弦成分（Ａｓｉｎ（ｘ））として振幅補正された正弦成分（ｓｉｎ（ｘ））と前記振幅補正係数（Ａ）で除された余弦成分（Ａｃｏｓ（ｘ））として振幅補正された余弦成分（ｃｏｓ（ｘ））
を演算する段階；
を有することを特徴とする位置決定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の位置決定方法であって、前記演算する段階は：
前記振幅補正された正弦成分（ｓｉｎ（ｘ））の逆正弦値と前記振幅補正された余弦成分（ｃｏｓ（ｘ））の逆余弦値との和を演算することにより前記ロータの前記位置を決定する手順；
を更に有する、ことを特徴とする位置決定方法。
【請求項４】
請求項３に記載の位置決定方法であって、前記演算する段階は：
重み付けされた正弦値を得るように、ゼロクロスの周りの前記逆正弦値を採用するために重み付け係数により前記逆正弦値を重み付けする手順；及び
重み付けされた余弦値を得るように、ゼロクロスの周りの前記逆余弦値を採用するために重み付け係数により前記逆余弦値を重み付けする手順；
を更に有する方法であり、
前記振幅補正された正弦成分（ｓｉｎ（ｘ））の逆正弦値と前記振幅補正された余弦成分（ｃｏｓ（ｘ））の逆余弦値との前記和の前記演算は前記重み付けされた正弦値と前記重み付けされた余弦値とに関して実行される；
ことを特徴とする位置決定方法。
【請求項５】
光又は磁気ドライブであって：
光又は磁気媒体から情報を読み取る及び／又は光又は磁気媒体に情報を書き込むためのピックアップユニット；
ロータを有する回転モータ；
前記ロータの回転運動を光ピックアップユニットの線形運動に変換するためのギアボックス；並びに
前記ロータの位置を決定するための位置決定システム；
を有する光又は磁気ドライブであり、
前記位置決定システムは：
正弦成分と余弦成分とを有する直交信号を前記ロータの回転に応じて発生させるために前記ロータに結合された検出手段；並びに
（ｉ）正弦成分を２乗した値（Ａ２ｓｉｎ２ｘ）と余弦成分を２乗した値（Ａ２ｃｏｓ２ｘ）との和（Ａ２）、
（ｉｉ）前記和（Ａ２）の平方根としての振幅補正係数（Ａ）、及び
（ｉｉｉ）前記振幅補正係数（Ａ）で除された正弦成分（Ａｓｉｎ（ｘ））として振幅補正された正弦成分（ｓｉｎ（ｘ））と前記振幅補正係数（Ａ）で除された余弦成分（Ａｃｏｓ（ｘ））として振幅補正された余弦成分（ｃｏｓ（ｘ））
を演算するための演算手段；
を有する、ことを特徴とする光又は磁気ドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転しているモータのロータの位置を決定するための位置決定システム、位置決定方法及びそのような位置決定システムを有する光又は磁気ドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第５，６７７，６８６号明細書において、周期において１つ又はそれ以上の正弦及び余弦の集合を発生させるための正弦及び余弦波発生器を有する絶対位置検出装置について開示されている。アナログからディジタルへの変換器は、正弦及び余弦波発生器により発生された入力正弦及び余弦波をディジタル値に変換する。算術ユニットは、アナログからディジタルへの変換器からのディジタル値に基づくオフセット、振幅及び位相エラーの補償を演算する。アナログからディジタルへの変換器により供給されるディジタル値は、エラー、大き過ぎる又は小さ過ぎる振幅及び２つの位相間のシフトを含む。米国特許第５，６７７，６８６号明細書においては、それらのエラーの静的及び動的補償について開示されている。
【０００３】
この先行技術の第６実施形態において、オフセット補償されたデータｓｉｎ（ＡＯＦ）及びｃｏｓ（ＡＯＦ）から、２乗された値Ｒ＝ｓｉｎ２（ＡＯＦ）＋ｃｏｓ２（ＡＯＦ）が決定される。このデータは、所定サンプリング計算の最大値又は平均値を与える動作中にサンプリングされる。９０°において２乗された値は２７０°において２乗された値と比較され、オフセット補償値はそれらの２乗された値の間の差に従って変化される。例えば、９０°において２乗された値が２７０°において２乗された値より小さい値を有する場合、オフセット補償値は、それらの２乗された値が等しくなるまで増加される。
【０００４】
その先行技術の第７実施形態においては、それらの２乗された値を用いる振幅補償について開示されている。振幅補償値は、等しい２乗された値により除された基準値の平方根である。その先行技術の第４実施形態においては、振幅補償値により除された基準振幅とオリジナルの正弦及び余弦を乗じることにより正弦及び余弦が振幅補償されることについて開示されている。それ故、正弦及び余弦は、２乗された値の平方根とオリジナルの正弦及び余弦を乗じることにより振幅補償される。
【０００５】
先行技術の短所は、モータが回転していないとき、振幅オフセット補償がずれることである。
【特許文献１】米国特許第５，６７７，６８６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の目的は、モータが回転していないときに振幅オフセット補償を実行することができる位置決定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１特徴は、回転しているモータのロータの位置を決定するための位置決定システムを与え、前記システムは、正弦成分及び余弦成分を有する直交信号をロータの回転に応じて発生するためにロータに結合された検出手段と、（ｉ）正弦成分の２乗された値と余弦成分の２乗された値との和、（ｉｉ）その和の平方根としての振幅補正、及び（ｉｉｉ）振幅補正係数により除された正弦成分としての振幅補正正弦成分と振幅補正係数により除された余弦成分としての振幅補正余弦成分を演算するための演算手段と、を有する。
【０００８】
本発明の第２特徴は、回転しているモータのロータの位置を決定するための位置決定方法を与え、前記方法は、正弦成分及び余弦成分を有する直交信号をロータの回転に応じて発生する段階と、（ｉ）正弦成分の２乗された値と余弦成分の２乗された値との和、（ｉｉ）その和の平方根としての振幅補正、及び（ｉｉｉ）振幅補正係数により除された正弦成分としての振幅補正正弦成分と振幅補正係数により除された余弦成分としての振幅補正余弦成分を演算する段階と、を有する。
【０００９】
本発明の第３特徴は、光又は磁気媒体から情報を読み取る及び／又は光又は磁気媒体に情報を書き込むためのピックアップユニットと、ロータを有する回転モータと、光ピックアップユニットの線形運動にロータの回転運動を変換するためのギアボックスと、ロータの位置を決定するための位置決定システムとを有する光又は磁気ドライブであって、前記システムは、正弦成分及び余弦成分を有する直交信号をロータの回転に応じて発生させるためにロータに結合された検出手段と、（ｉ）正弦成分の２乗された値と余弦成分の２乗された値との和、（ｉｉ）その和の平方根としての振幅補正、及び（ｉｉｉ）振幅補正係数により除された正弦成分としての振幅補正正弦成分と振幅補正係数により除された余弦成分としての振幅補正余弦成分を演算するための演算手段とを有する、光又は磁気ドライブを提供する。
【００１０】
有利な実施形態については従属請求項に記載している。
【００１１】
本発明の第１特徴に従った位置決定システムは回転モータのロータの位置を決定する。位置決定システムは、ロータの回転に応じて、先行技術における方法と同じ方法で、正弦成分及び余弦成分を有する直交信号を発生させる。モータが回転している限り、正弦及び余弦成分は正弦波状信号である。モータが回転していないとき、正弦及び余弦成分はＤＣレベルである。位置決定システムは、正弦成分の２乗された値と余弦成分の２乗された値の和の平方根として振幅補正係数を演算する。振幅補正された正弦成分は振幅補正係数により除された正弦成分であり、振幅補正された余弦成分は振幅補正係数により除された余弦成分である。
【００１２】
それ故、正弦成分及び余弦成分の値の各々の集合について、その平方根が決定される。振幅補正された正弦及び余弦成分は、その平方根により正弦及び余弦成分を除することにより得られる。従って、振幅補正は又、モータが回転していない場合、有効である。対照的に、先行技術の振幅補償は、振幅補償を実行することができるように最小値及び最大値を決定する必要がある。これは、モータが回転している場合にのみ有効である。モータが回転していない場合、正弦及び余弦成分は異なる最大及び最小値を有しないＤＣレベルである。それ故、先行技術はＤＣレベルのドリフトを補償することができない。これは、モータが回転していない時間的な期間中、位置情報はずれ、そのことは、モータが回転し始めるときに補正位置を得るための余計な時間をとるという不利点を有する。
【００１３】
本発明に従った振幅補正は、直交信号の全ての位相において、次式となる洞察に基づいていて、
Ａ２ｓｉｎ２（ｘ）＋Ａ２ｃｏｓ２（ｘ）＝Ａ２
ここで、Ａは振幅である。
【００１４】
それ故、ロータの全ての位相において、動的振幅Ａが決定される。振幅が補正された正弦及び余弦成分は、この動的な振幅により元々の正弦及び余弦成分を除することにより得られる。
【００１５】
本発明に従った振幅補正の更なる有利点は、引用した先行技術においては、それらの２乗された値が等しくなるまで、補償値は繰り返して増加する一方、本発明においては瞬間的であることである。
【００１６】
本発明に従った振幅補正においては、元々の正弦及び余弦成分は２乗された値の和の平方根に比例する係数により除される一方、先行技術においては、この除算のところは乗算であることに留意する必要がある。
【００１７】
請求項３に記載の実施形態においては、その位置は、正弦成分の振幅を得るように振幅補正された正弦成分の逆正弦（ａｒｃｓｉｎｅ関数を適用することによる）と、余弦成分の振幅を得るように振幅補正された余弦成分の逆余弦（ａｒｃｃｏｓｉｎｅ関数を適用することによる）と、それらの２つの振幅値の和とを演算することにより決定される。
【００１８】
請求項４に記載している実施形態においては、その和が演算される前に、先ず、余弦及び正弦成分の振幅が重み付けされる。重み付け係数又は関数は、ゼロクロスの周りの余弦及び正弦成分を採用するように選択される。それ故、余弦又は正弦成分の重み付け係数は、余弦又は正弦成分のピークの周りの値より大きい余弦又は正弦成分のゼロクロスの周りの値を有する。例えば、重み付け関数は、余弦又は正弦成分それぞれに対して、１−ｃｏｓ２ｘ又は１−ｓｉｎ２ｘである。このような重み付けは、位置変動に対する感度が最大である場合に、余弦又は正弦成分の一部が採用される有利点を有する。それ故、重み付け関数は、位置変動に対して感度がよくない且つゼロクロスの周りの急勾配を抑制しない余弦及び正弦成分のピークを抑制する。
【００１９】
本発明の上記の及び他の特徴は、以下、詳述する実施形態に関連して明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、回転運動を線形運動に変換し且つ位置情報を供給するためのセンサを有する機構を示している。モータＭは、モータが電力供給されるときにシャフトＡＸを回転するロータを有する。ロータは、モータハウジングの内側にあり、それ故、図示されていない。通常、光ドライブにおいて、シャフトＡＸは、出射軸の所望の回転速度にロータの回転速度を減少させるギアボックスに接続されている。ギアボックスは、光ピックアップユニットの線形運動に出射軸の回転速度を変換するための構成を更に有することが可能である。図１においては、単純化されたギアボックスを示している。このギアボックスは、シャフトＡＸに取り付けられているディスク状部材ＤＭを有する。ディスク状部材ＤＭの側壁は、光ユニットＯＰＵである又はその光ユニットＯＰＵの一部であるロッド状要素に対して押し付けられている。ギアボックスの実用化は本発明に関連しておらず、光ユニットＯＰＵの線形運動にロータに接続されたシャフトＡＸの回転運動を変換することができる何れの適切な構成を有することが可能である。光ディスクと協働する光ディスクドライブにおいて用いられる光ユニットについて説明したが、このユニットは又、磁気記憶媒体と協働する磁気ユニットであることが可能である。
【００２１】
着磁リングＭＲが、シャフトＡＸの位置及び、それ故、光ユニットＯＰＵの位置を決定することができるようにシャフトＡＸに取り付けられている。通常、このリングＭＲは、周期的に着磁され、例えば、９つの磁極対を有することが可能である。２つのホールセンサＨＳ１及びＨＳ２は、磁束を検出するように着磁リングＭＲに対して配置されている。ロータのシャフトＡＸが回転しているとき、着磁リングＭＲは回転子、ホールセンサＨＳ１及びＨＳ２は正弦波信号ＶＨ１及びＶＨ２をもたらす変動磁場を検出する。ホールセンサＨＳ１及びＨＳ２を９０°の角度で位置付けることにより２つの信号ＶＨ１及びＶＨ２の位相差は９０°であり、正弦及び余弦成分を有する直交信号ＱＳ（図２参照）が得られる。信号ＶＨ１は正弦成分であり、信号ＶＨ２は余弦成分である。図２に示す位置決定システムは、光ユニットＯＰＵの線形位置又はシャフトＡＸの回転位置を表す位相信号ｘ，ＳＵにこの直交信号ＱＳを変換する。位相信号ｘ，ＳＵは又、位置信号又はその位置と呼ばれる。
【００２２】
ホールセンサＨＳ１及びＨＳ２に代えて、変動磁場は、磁場に対して感度がある他のセンサにより検出されることが可能である。変動磁場又は光の変動量を用いることによりその位置を検出することが又、可能である。本発明は、システムにおける位置を決定することに関連し、直交信号ＱＳは回転運動を表す。
【００２３】
直交信号ＱＳを位相信号ｘ，ＳＵに変換する場合の主な問題点は、通常、正弦成分ＶＨ１及び余弦成分ＶＨ２は振幅誤差及びＤＣオフセット誤差を有することである。例えば、ホールセンサＨＳ１及びＨＳ２により供給される信号ＶＨ１及びＶＨ２は、温度、着磁リングＭＲとホールセンサＨＳ１及びＨＳ２との間の距離並びに着磁リングＭＲの磁化領域の磁場の強度に依存する可能性がある。周知であるように、信号ＶＨ１及びＶＨ２は静的誤差を補正することができる。補正された信号は、図２においては、ＶＨＣ１及びＶＨＣ２で表されている。補正された信号ＶＨＣ１及びＶＨＣ２は、平均ＤＣオフセット及び平均振幅について静的に補正される。通常、この静的補正は、従来の直交復号化アルゴリズムに入る前に、信号に適用される単なる信号処理である。信号の回転依存性変動はキャンセルされる。本発明に従った位置決定システム及び方法は、信号ＶＨ１及びＶＨ２の非常に高度な前処理、従って、より適切且つロバストな位置信号ｘ，ＳＵの結果を与える。
【００２４】
図２は、その位置情報から位置表示ｘ，ＳＵを決定する位置決定システムのブロック図を示している。静的補償回路１は、ホールセンサＨＳ１及びＨＳ２それぞれから、Ａ２ｓｉｎ（ｘ−φ／２）である正弦成分ＶＨ１及びＡ１ｃｏｓ（ｘ＋φ／２）である余弦成分ＶＨ２を有する直交信号ＱＳを受け取る。静的補償回路１は、Ａｓｉｎ（ｘ）である静的に補正された位置情報ＶＨＣ１とＡｃｏｓ（ｘ）であるＶＨＣ２とを供給する。それらの信号ＶＨＣ１及びＶＨＣ２の例について、図３に示す。図２に示す実施形態においては、信号ＶＨＣ１及びＶＨＣ２は、それぞれのラインにおいて８で表されるような８ビットディジタルワードである。
【００２５】
関数が示されているブロックは、それぞれの出力信号を得るようにそれぞれの入力信号に関するそれらの関数を実行する。それらのブロックは、マイクロコンピュータのような処理回路により実行されるハードウェア回路及び段階を表すことが可能である。
【００２６】
ブロック２は、入力信号として信号ＶＨＣ２＝Ａｃｏｓ（ｘ）を受け取り、そして出力信号として２乗された入力信号Ａ２ｃｏｓ２ｘを供給する。ブロック３は、入力信号として信号ＶＨＣ１＝Ａｓｉｎ（ｘ）を受け取り、そして出力信号として２乗された入力信号Ａ２ｓｉｎ２ｘを供給する。ブロック２及び３の２乗された信号Ａ２ｃｏｓ２ｘ及びＡ２ｓｉｎ２ｘが、図３における例として示されている信号ＶＨＣ１及びＶＨＣ２について図４に示されている。ブロック４において、直交信号ＱＳの各々の位相ｘにおける実際の振幅Ａを表す動的ゲイン補正値Ａ２を得るように、ブロック２及び３の出力信号Ａ２ｃｏｓ２ｘ及びＡ２ｓｉｎ２ｘを加算する。静的補償回路１において実行される静的ゲインキャリブレーションにおいて、静的に補正された正弦成分ＶＨＣ１及び静的に補正された余弦成分ＶＨＣ２の振幅Ａが等しくなるように注意が払われる。ゲイン補正値Ａ２は、図３において例として示されている信号ＶＨＣ１及びＶＨＣ２について図５に示されている。
【００２７】
ブロック５は、補正係数１／Ａを得るように、ゲイン補正値Ａ２の平方根の逆数を演算する。乗算器６は、動的に正規化された信号ｃｏｓ（ｘ）を得るように補正係数１／Ａと信号ＶＨＣ２を乗算する。乗算器７は、動的に正規化された信号ｓｉｎ（ｘ）を得るように補正係数１／Ａと信号ＶＨＣ１を乗算する。正規化された信号ｓｉｎ（ｘ）及びｃｏｓ（ｘ）は、図３における例として示されている信号ＶＨＣ１及びＶＨＣ２について図６に示されている。それらの正規化された信号ｓｉｎ（ｘ）及びｃｏｓ（ｘ）は単一のピーク振幅を有する必要がなく、それらの信号は何れの所望の所定のピーク振幅を有することが可能である。
【００２８】
信号ｓｉｎ（ｘ）及びｃｏｓ（ｘ）の実際の振幅は、ここでは、対応する位相ｘ，ＳＵに変換されることができる。先ず、ｓｉｎ（ｘ）信号が、ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ｘ））として値ｘ，ＩＳを演算するブロック１１のａｒｃｓｉｎ（ｘ）関数により値ｘ，ＩＳに変換される。そして、ｃｏｓ（ｘ）信号が、ａｒｃｃｏｓ（ｃｏｓ（ｘ））として値ｘ，ＩＳを演算するブロック１０のａｒｃｃｏｓ（ｘ）関数により値ｘ，ＩＳに変換される。変換された値ｘ，ＩＳは、位相ｘ，ＳＵを得るように、ブロック１６において加算される。
【００２９】
しかしながら、改善された実施形態においては、ブロック９及び１４がｃｏｓ（ｘ）信号を重み付けするように付加され、ブロック１０及び１５がｓｉｎ（ｘ）信号を重み付けするように付加される。そのような重み付けは、位置変動に対する感度は信号のゼロクロスの周りで最大であり、信号のピークの周りで最小であるという認識に基づいている。それ故、ゼロクロスの周りで信号を採用するように、重み付け関数が選択される。ブロック９は、信号ｘ（１−ｃｏｓ２（ｘ））を得るように乗算器１４において信号ｘ，ＩＣと乗算される値１−ｃｏｓ２（ｘ）を演算する。ブロック１０は、信号ｘ（１−ｓｉｎ２（ｘ））を得るように乗算器１５において信号ｘ，ＩＳと乗算される値１−ｓｉｎ２（ｘ）を演算する。信号（１−ｃｏｓ２（ｘ））ａｒｃｃｏｓ（ｃｏｓ（ｘ））及び（１−ｓｉｎ２（ｘ））Ａａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（ｘ））が、図３の例として示されている信号ＶＨＣ１及びＶＨＣ２について図７に示されている。
【００３０】
ブロック１６において、ｘ，ＳＵ（図８参照）で表されるｘ−ｘｃｏｓ２（ｘ）−ｘｓｉｎ２（ｘ）＝２ｘ−ｘ＝ｘを得るようにそれらの信号を加算し、それが位置決定システム又は方法の出力における位相信号であることを明確にする。
【００３１】
乗算器１２及び１３は、図８及び９に関連して明らかになるように、２πラップアラウンドを補正するために用いられる。乗算器１２は、乗算器１４に出力信号を供給するように符号ビットＳＢ１及び８ビット信号ｘ，ＩＣを受け取る。乗算器１３は、乗算器１５に出力信号を供給するように符号ビットＳＢ２及び８ビット信号ｘ，ＩＳを受け取る。
【００３２】
図３は、静的に補正された位置情報正弦及び余弦信号を示している。静的に補正された位置情報ＶＨＣ１は正弦信号Ａｓｉｎ（ｘ）を表し、静的に補正された位置情報ＶＨＣ２は正弦信号Ａｃｏｓ（ｘ）を表す。
【００３３】
図４は、２乗された静的に補正された位置情報信号Ａ２ｃｏｓ２（ｘ）Ａ２ｓｉｎ２ｘを示している。
【００３４】
図５は、それらの２乗された静的に補正された位置情報信号により得られた動的ゲイン補正係数Ａ２を示している。
【００３５】
図６は、動的に正規化された正弦信号ｓｉｎ（ｘ）及び余弦信号ｃｏｓ（ｘ）を表している。図６から明らかであるように、図３に示すＡｓｉｎ（ｘ）及びＡｃｏｓ（ｘ）は、ここで、全ての位相について係数Ａで除算される。結果的に得られる信号ｓｉｎ（ｘ）及びｃｏｓ（ｘ）は所望の正規化された振幅を有する。それらの結果として得られた信号が、逆正弦関数Ａａｒｃｓｉｎ（ｘ）及び逆余弦関数Ａａｒｃｃｏｓ（ｘ）により処理される場合、対応する位相が回復される。それらの回復された位相の加算は直交座標の位相であり、それ故、シャフトＡＸ又はモータＭのロータの位置を表す。
【００３６】
図７は、正弦及び余弦信号の重み付けされた位相を示している。それらの信号ｓｉｎ（ｘ）及びｃｏｓ（ｘ）の重み付けは、ゼロクロスの周りのそれらの信号の一部がピーク値の周りの部分に比べてより決定的であるという効果を有する。これは、位置変動に対して最も良好な感度を有する部分が最も大きい影響を及ぼすという有利点を有する。
【００３７】
図８は、乗算器１２及び１３が存在しない場合に重み付けされた位相から導き出された位相Ｘｘ，ＳＵを示している。同じ極性を有する２つのピークの位相差は２πである。２πラップアラウンドを検出することにより、位相の特徴は、図９に示すスムーズな位置信号を得るようにラップアラウンドポイントにおいて２πを減算することにより広げられる。乗算器１２及び１３それぞれに供給される符号ビットＳＢ１及びＳＢ２により反対符号が得られる。
【００３８】
図９は、乗算器１２及び１３が存在するときの広げられた位相ｘ，ＳＵを示している。この広げられた位相ｘ，ＳＵは、シャフトＡＸの回転位置又は線形に運動する光要素ＯＰＵの線形位置を表す位置表示である。
【００３９】
上記の実施形態は本発明を限定するのではなく、例示されたものであり、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することなく多くの代替の実施形態をデザインすることができることに留意する必要がある。
【００４０】
例えば、図２に示す回路は、上記の機能及び演算を実行する専用のハードウェア回路を有することが可能である。好適には、ホールセンサＨＳ１及びＨＳ２により供給される信号ＶＨ１及びＶＨ２は、ディジタル信号処理を可能にするようにアナログディジタル変換器によりディジタル化される。上記の信号を表すディジタルワードのビット数は、所望の精度を得るように選択されることが可能である。適切にプログラムされたコンピュータ又はディジタル処理ユニットによりアルゴリズムを又、実行することが可能である。好適には、演算はディジタルドメインにおいて実行されるが、アナログドメインにおいて演算を実行することが又、可能である。
【００４１】
位置表示である広げられた位相Ｘｘ，ＳＵは、設定ポイントを更に受け取る制御ループにおいて用いられることが可能である。設定ポイントと位置表示との間の差分は、モータに対して制御信号を発生させるために用いられる。
【００４２】
用語“を有する”及びその用語の派生表現は、請求項に記載の要素又は段階以外の要素及び段階の存在を排除するものではない。要素の単数表現は、その要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェア及び適切にプログラムされたコンピュータにより実施されることが可能である。幾つかの手段を挙げている装置請求項においては、それらの手段の幾つかは、ハードウェアにより同一に具現することが可能である。特定の手段が互いに異なる独立請求項において挙げられているということは、それらの手段の組み合わせが有利に使用されることがないことを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】回転運動を線形運動に変換し、そして位置情報を供給するためのセンサを有する機構を示す図である。
【図２】位置情報から位置表示を決定する位置決定システムのブロック図である。
【図３】静的に補正された位置情報正弦及び余弦信号を示す図である。
【図４】２乗された静的に補正された位置情報信号を示す図である。
【図５】２乗された静的に補正された位置情報信号を加算することにより得られる動的ゲイン補正係数を示す図である。
【図６】動的に正規化された正弦及び余弦信号を示す図である。
【図７】正弦及び余弦信号の重み付けされた位相を示す図である。
【図８】重み付けされた位相から導き出される位相を示す図である。
【図９】線形的に移動されるモータ又は要素の位置を表す位置表示である広げられた位相を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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