(57)【要約】【課題】容易な演算処理で、正弦波信号から角度データへの変換を精度良く行うことができ、位置検出精度が高いエンコーダの信号処理回路を提供する。【解決手段】位置データ変換手段９は、位相誤差信号を生成する位相誤差検出器７と、位相誤差信号から変換補助信号Ｂ２Ｄ信号と変換補助信号Ａ２Ｄ信号を生成する変換信号生成手段８と、Ｂ２信号を０〜πラジアンの領域に波形整形してＢ３信号を生成し、Ａ２信号を−π／２〜π／２ラジアンの領域に波形整形してＡ３信号を生成する信号整形手段６と、Ａ３信号とＢ３信号を逆三角関数変換し、Ａ２信号とＢ２信号とＡ２Ｄ信号とＢ２Ｄ信号から０〜２πの角度データに変換するデータ変換手段１０とを備え、変換補助信号Ｂ２Ｄ信号を用いてＡ２信号を角度データに変換し、変換補助信号Ａ２Ｄ信号を用いてＢ２信号を角度データに変換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交するＡ相とＢ相の正弦波信号をディジタルデータに変換してＡ１信号とＢ１信号を生成するＡＤ変換手段と、Ａ１信号とＢ１信号のピーク値を検出するピーク検出器と、前記ピーク検出器で検出したピーク値を用いてオフセットおよび振幅の誤差を補正してＡ２信号とＢ２信号を生成するオフセット／振幅補正手段と、前記Ａ２信号とＢ２信号を角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号に変換する位置データ変換手段と、前記位置データ変換手段で求めた角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号を合成して、内挿データを生成するデータ合成手段とを有した位置検出器において、前記位置データ変換手段は、前記Ａ２信号とＢ２信号の交点値から位相誤差信号を生成する位相誤差検出器と、前記位相誤差信号から前記Ａ２信号との位相差が９０度である変換補助信号Ｂ２Ｄ信号を生成し、前記Ｂ２信号との位相差が９０度である変換補助信号Ａ２Ｄ信号を生成する変換信号生成手段と、前記Ａ２Ｄ信号を基準として前記Ｂ２信号を０〜πラジアンの領域に波形整形してＢ３信号を生成し、前記Ｂ２Ｄ信号を基準として前記Ａ２信号を−π／２〜π／２ラジアンの領域に波形整形してＡ３信号を生成する信号整形手段と、前記Ａ３信号とＢ３信号を逆三角関数変換し、前記Ａ２信号とＢ２信号と前記Ａ２Ｄ信号とＢ２Ｄ信号から０〜２πの角度データに変換するデータ変換手段とを備え、前記変換信号生成手段は、前記位相誤差信号から生成した補正係数を用いてＡ２信号とＢ２信号に乗算してＡ補正信号とＢ補正信号を生成し、さらに前記Ａ２信号に前記Ｂ補正信号を加算してＢ２信号に対して位相が９０度となる変換補助信号Ａ２Ｄ信号を生成し、前記Ｂ２信号に前記Ａ補正信号を加算してＡ２信号に対して位相が９０度となる変換補助信号Ｂ２Ｄ信号を生成し、Ｂ２Ｄ信号を用いてＡ２信号を角度データに変換し、Ａ２Ｄ信号を用いてＢ２信号を角度データに変換することを特徴としたエンコーダの信号処理回路。
【請求項２】
前記データ合成手段は、Ｂ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＢ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＡ２信号の位相ずれ量を検出し、位相ずれ量から角度誤差値を算出し、求めた角度誤差値をＡ相、またはＢ相の角度データから減算することで位相ずれを補正することを特徴とした請求項１記載のエンコーダの信号処理回路。
【請求項３】
前記データ合成手段は、Ｂ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＢ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＡ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ相とＢ相の位相ずれ量の平均値から角度誤差値を算出し、求めた角度誤差値をＡ相、またはＢ相の角度データから減算することで位相ずれを補正することを特徴とした請求項１記載のエンコーダの信号処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交する２相（Ａ相とＢ相）の正弦波信号を内挿処理して高分解能を得るエンコーダにおいて、２相の正弦波信号から角度データに変換するエンコーダの信号処理回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転型（またはリニア型）のエンコーダの位置検出は、一般的に発光素子と受光素子と、その間に格子状のスリットを形成した回転体（または移動体）から形成され、格子状のスリット間隔によって分解能が決定される。従って分解能を上げるために、スリット間隔を小さくすることが行われてきたが、加工精度や光の回折現象が原因でこの手法で分解能を上げるのには限界があった。
【０００３】
そこで近年では、回転体（または移動体）のスリット間の信号と同期した９０度位相差のあるＡ，Ｂ相の正弦波のアナログ信号を生成し、そのアナログ信号を内挿処理した信号と上記のスリットによって得られる信号を合成して分解能を上げる方法が一般的に行われている。
【０００４】
図９を用いて内挿処理の方法を説明する。まず、エンコーダから出力される原信号でアナログのＡ０信号とＢ０信号をＡＤ変換器２でディジタル信号Ａ１信号とＢ１信号に変換し、Ａ１信号とＢ１信号のピーク値を検出することで、オフセットと振幅の補正を行ったＡ２信号とＢ２信号に変換する。次にこのＡ２信号とＢ２信号を角度データに変換するために、ａｒｃｓｉｎ及びａｒｃｃｏｓの演算可能な１８０度刻みのＡ３信号とＢ３信号に変換する信号整形を行うが、このＡ２信号とＢ２信号の位相差が９０度からずれていると図９及び図１０のように変換が正しく行われずに生成した角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号に誤差を生じてしまう。
【０００５】
この課題に対し、２相の正弦波信号の位相誤差を補正するため、例えば、Ａ相とＢ相のオフセットを除去した後に、各信号の和と差の演算を行うことでＡ相とＢ相の位相差を９０度にする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、Ａ相とＢ相の交点から位相誤差を求め、求めた位相誤差から補正値を演算し、ａｒｃｓｉｎ及びａｒｃｃｏｓで求めたそれぞれの角度データに対して、位相誤差の補正値を加減算によって処理する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９６１４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、位相補正後のＡ相とＢ相は振幅が互いに変化するという課題がある。また、原信号のＡ相とＢ相の最大値と最小値を求めてオフセットを補正し、位相補正後の信号の最大値と最小値を求めて振幅を合わせる必要があり、演算処理に時間を要するという課題があった。
【０００８】
一方、特許文献２の方法では、Ａ相とＢ相の信号をａｒｃｓｉｎ及びａｒｃｃｏｓによって角度データに変換した後に位相を補正しているため、位相がずれた状態で角度データに変換すると図９、図１０及び図１１に示すように角度データに誤差が生じてしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、位相誤差が大きく経年変化や温度変化が生じても、容易な演算処理で位相誤差を補正でき、位置検出精度が高いエンコーダ信号の信号処理回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、直交するＡ相とＢ相の正弦波信号をディジタルデータに変換してＡ１信号とＢ１信号を生成するＡＤ変換手段と、Ａ１信号とＢ１信号のピーク値を検出するピーク検出器と、前記ピーク検出器で検出したピーク値を用いてオフセットおよび振幅の誤差を補正してＡ２信号とＢ２信号を生成するオフセット／振幅補正手段と、前記Ａ２信号とＢ２信号を角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号に変換する位置データ変換手段と、前記位置データ変換手段で求めた角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号を合成して、内挿データを生成するデータ合成手段とを有した位置検出器において、前記位置データ変換手段は、前記Ａ２信号とＢ２信号の交点値から位相誤差信号を生成する位相誤差検出器と、前記位相誤差信号から前記Ａ２信号との位相差が９０度である変換補助信号Ｂ２Ｄ信号を生成し、前記Ｂ２信号との位相差が９０度である変換補助信号Ａ２Ｄ信号を生成する変換信号生成手段と、前記Ａ２Ｄ信号を基準として前記Ｂ２信号を０〜πラジアンの領域に波形整形してＢ３信号を生成し、前記Ｂ２Ｄ信号を基準として前記Ａ２信号を−π／２〜π／２ラジアンの領域に波形整形してＡ３信号を生成する信号整形手段と、前記Ａ３信号とＢ３信号を逆三角関数変換し、前記Ａ２信号とＢ２信号と前記Ａ２Ｄ信号とＢ２Ｄ信号から０〜２πの角度データに変換するデータ変換手段とを備え、前記変換信号生成手段は、前記位相誤差信号から生成した補正係数を用いてＡ２信号とＢ２信号に乗算してＡ補正信号とＢ補正信号を生成し、さらに前記Ａ２信号に前記Ｂ補正信号を加算してＢ２信号に対して位相が９０度となる変換補助信号Ａ２Ｄ信号を生成し、前記Ｂ２信号に前記Ａ補正信号を加算してＡ２信号に対して位相が９０度となる変換補助信号Ｂ２Ｄ信号を生成し、Ｂ２Ｄ信号を用いてＡ２信号を角度データに変換し、Ａ２Ｄ信号を用いてＢ２信号を角度データに変換する。
【００１１】
また、前記データ合成手段は、Ｂ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＢ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＡ２信号の位相ずれ量を検出し、位相ずれ量から角度誤差値を算出し、求めた角度誤差値をＡ相、またはＢ相の角度データから減算することで位相ずれを補正する。
【００１２】
また、前記データ合成手段は、Ｂ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＢ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＡ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ相とＢ相の位相ずれ量の平均値から角度誤差値を算出し、求めた角度誤差値をＡ相、またはＢ相の角度データから減算することで位相ずれを補正する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載のエンコーダ信号の信号処理回路によれば、Ａ相とＢ相の位相に対し９０度位相差の変換補助信号を生成して角度データを生成するため、経年変化や温度変化、製造上のばらつきによって位相誤差が生じた場合にも精度の高いエンコーダを得ることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載のエンコーダ信号の信号処理回路によれば、Ａ２Ｄ信号とＢ２Ｄ信号の精度よく検出できるゼロクロス点でＡ２信号とＢ２信号の値から位相ずれ量を検出するため、検出値のダイナミックレンジが広いことから位相ずれの検出精度が高くなり、精度よく位相を補正することができる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載のエンコーダ信号の信号処理回路によれば、Ａ相とＢ相の位相
ずれ量の平均値から角度誤差を求めるため、ノイズに強い構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
直交するＡ相とＢ相の正弦波信号をディジタルデータに変換してＡ１信号とＢ１信号を生成するＡＤ変換手段と、Ａ１信号とＢ１信号のピーク値を検出するピーク検出器と、前記ピーク検出器で検出したピーク値を用いてオフセットおよび振幅の誤差を補正してＡ２信号とＢ２信号を生成するオフセット／振幅補正手段と、前記Ａ２信号とＢ２信号を角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号に変換する位置データ変換手段と、前記位置データ変換手段で求めた角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号を合成して、内挿データを生成するデータ合成手段とを有した位置検出器において、前記位置データ変換手段は、前記Ａ２信号とＢ２信号の交点値から位相誤差信号を生成する位相誤差検出器と、前記位相誤差信号から前記Ａ２信号との位相差が９０度である変換補助信号Ｂ２Ｄ信号を生成し、前記Ｂ２信号との位相差が９０度である変換補助信号Ａ２Ｄ信号を生成する変換信号生成手段と、前記Ａ２Ｄ信号を基準として前記Ｂ２信号を０〜πラジアンの領域に波形整形してＢ３信号を生成し、前記Ｂ２Ｄ信号を基準として前記Ａ２信号を−π／２〜π／２ラジアンの領域に波形整形してＡ３信号を生成する信号整形手段と、前記Ａ３信号とＢ３信号を逆三角関数変換し、前記Ａ２信号とＢ２信号と前記Ａ２Ｄ信号とＢ２Ｄ信号から０〜２πの角度データに変換するデータ変換手段とを備え、前記変換信号生成手段は、前記位相誤差信号から生成した補正係数を用いてＡ２信号とＢ２信号に乗算してＡ補正信号とＢ補正信号を生成し、さらに前記Ａ２信号に前記Ｂ補正信号を加算してＢ２信号に対して位相が９０度となる変換補助信号Ａ２Ｄ信号を生成し、前記Ｂ２信号に前記Ａ補正信号を加算してＡ２信号に対して位相が９０度となる変換補助信号Ｂ２Ｄ信号を生成し、Ｂ２Ｄ信号を用いてＡ２信号を角度データに変換し、Ａ２Ｄ信号を用いてＢ２信号を角度データに変換し、前記データ合成手段は、Ｂ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＢ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ２Ｄ信号のゼロクロス点でのＡ２信号の位相ずれ量を検出し、Ａ相とＢ相の位相ずれ量の平均値から角度誤差値を算出し、求めた角度誤差値をＡ相、またはＢ相の角度データから減算することで位相ずれを補正する。以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１によるエンコーダ信号の位相補正回路について、図１から図７を用いて説明する。図１は位相補正回路を含むエンコーダ信号処理回路のブロック図、図２から図５は位相回路ブロックの位相誤差検出回路の動作波形、図６と図７は位相補正回路の動作波形を示している。
【００１７】
図１において、エンコーダから出力される原信号でアナログのＡ０信号とＢ０信号は、９０度位相差のあるＡ相とＢ相の正弦波信号である。一般的に発光素子と受光素子とスリット板から構成される。
【００１８】
発光素子として、ＬＥＤやレーザー光、受光素子として、フォトダイオードやフォトトランジスタが用いられる。スリット板は、光を透過するガラスや樹脂材でできており、スリット板上に光を遮断する格子状のマスクを設けている。発光素子からの光は、スリット板を介して受光素子が透過した光を受けるように配置し、スリット板はエンコーダの回転体に設置されているため、回転すると正弦波の波形が受光素子から出力するようにスリット板の格子状の形が形成されている。
【００１９】
ＡＤ変換手段としてのＡＤ変換器２は、エンコーダから出力されるアナログ信号のＡ０信号、Ｂ０信号をディジタル信号に変換する。エンコーダから出力されるアナログ信号の振幅は数１００ｍＶであるため、増幅器などを用いて十数倍に増幅して、ＡＤ変換器２の入力レンジに合わせた電圧に変換して利用すれば、ディジタル信号の精度を高くすることができる。
【００２０】
ピーク検出器１５は、ＡＤ変換器２の出力信号であるＡ１信号、Ｂ１信号のピーク値を検出する。ピーク値の検出方法は、Ａ１信号の前回サンプリングでの値と今回サンプリングでの値を比較し、今回サンプリングでの値が大きい場合にその値を保持し、この動作をＡ１信号の正弦波の０〜１８０度区間で行うことで最大値を検出することができる。
【００２１】
最小値についても同様に、前回サンプリングでの値と今回サンプリングでの値を比較し、今回サンプリングでの値が小さい場合にその値を保持し、この動作をＡ１信号の１８０〜３６０度区間で行うことで最小値を検出することができる。９０度位相のずれたＢ１信号についても検出動作区間を９０度ずらせて同様な処理を行うことで最大値と最小値を検出することができる。
【００２２】
オフセット／振幅補正手段４は、ピーク検出器１５で検出した最大値・最小値信号１６を用いてＡ１信号、Ｂ１信号のオフセット除去と振幅の正規化を行う。
【００２３】
Ａ１信号とＢ１信号のオフセット（ＯＳ＿ＤＥＴａ、ＯＳ＿ＤＥＴｂ）は、最大値・最小値信号１６を用いて、式１から求めることができる。また、補正するオフセット値をＯＳ＿ＬＥＶＥＬ、オフセット除去後の信号をＡ１Ｄ信号とＢ１Ｄ信号とすると、式２からオフセットを除去することができる。
【００２４】
【数１】
2008298660.tif 000003
【００２５】
【数２】
2008298660.tif 000004
Ａ１信号とＢ１信号の振幅値（ＰＰ＿ＤＥＴａ、ＰＰ＿ＤＥＴｂ）についても最大値・最小値信号１６を用いて、式３で求めることができる。また、振幅を正規化する大きさをＫとすると、式４からオフセットと振幅の誤差を補正したＡ２信号とＢ２信号を求めることができる。
【００２６】
【数３】
2008298660.tif 000005
【００２７】
【数４】
2008298660.tif 000006
次に、本発明の位置データ変換手段９の動作について説明する。位置データ回路９は、信号整形手段６と、位相誤差検出器７と、変換信号生成手段８と、データ変換手段１０で
構成されており、この動作の詳細について、図２から図５を用いて説明する。
【００２８】
最初に、位相誤差検出器７について説明する。図２は位相誤差がαラジアンの場合のＡ２信号、Ｂ２信号を表している。また、Ａ２信号とＢ２（０）信号は位相誤差がない（位相差が９０度）の場合を表している。位相誤差検出器７は、Ａ２信号とＢ２信号の交点の大きさを表す交点信号１３を検出する。
【００２９】
位相誤差がない場合（つまりＡ２信号とＢ２（０）信号の場合）は、交点はπ／４ラジアン、５π／４ラジアンであり、その交点信号１３は、Ｋｓｉｎ（π／４）、Ｋｓｉｎ（５π／４）となる。位相誤差がαラジアンの場合（つまりＡ２信号とＢ２信号の場合）は、交点は（π／４−α／２）ラジアン、（５π／４−α／２）ラジアンであり、その交点信号１３は、Ｃ１＝Ｋｓｉｎ（π／４−α／２）、Ｃ２＝Ｋｓｉｎ（５π／４−α／２）となる。
【００３０】
次に、変換信号生成手段８について説明する。変換信号生成手段８は、位相誤差検出器７で検出した交点信号１３を用いて図３に示すように、Ａ２信号とＢ２信号のそれぞれの信号に対して、位相差が９０度となる変換補助信号Ｂ２Ｄ信号とＡ２Ｄ信号を生成する。Ａ２信号、Ｂ２信号は、式５で表すことができるので、Ａ２信号と位相差が９０度となる信号を式６で求めることができる。
【００３１】
【数５】
2008298660.tif 000007
【００３２】
【数６】
2008298660.tif 000008
この式６について詳細に説明する。Ａ２信号と９０度位相差となるＢ２Ｄ信号は式６から式７のように展開することができる。ここで、ＫＳ１＝ｓｉｎαとなるようにＫＳ１を選定すると、ｃｏｓαはαが分かれば係数となるので、Ｂ２Ｄ信号はＡ２信号に対して位相差が９０度になる。
【００３３】
【数７】
2008298660.tif 000009
同様にして、Ｂ２信号と９０度位相差となるＡ２Ｄ信号は式６から式８のように展開することができる。ここで、ＫＳ２＝ｓｉｎαとなるようにＫＳ２を選定すると、ｃｏｓα
はαが分かれば係数となるので、Ａ２Ｄ信号はＢ２信号に対して位相差が９０度になる。位相誤差αは、交点信号１３の大きさをＣ１、Ｃ２とすると式９から求めることができる。以上が変換補助信号Ａ２Ｄ信号とＢ２Ｄ信号を生成する変換信号生成手段８の動作である。
【００３４】
【数８】
2008298660.tif 000010
【００３５】
【数９】
2008298660.tif 000011
次に、信号整形手段６とデータ変換手段１０について説明する。図４はＢ２信号から角度データであるＢ４Ｄ信号を生成するまでの動作を図示している。また、図５はＡ２信号から角度データであるＡ４Ｄ信号を生成するまでの動作を示している。
【００３６】
この動作の詳細にについて説明する。信号整形手段６では、図４におけるＢ２信号を逆三角関数変換するために、角度領域を０〜πラジアンで表すＢ３信号を生成する。変換は変換信号生成手段８で生成したＢ２信号と、９０度の位相差であるＡ２Ｄ信号を利用し、Ａ２Ｄ信号が正の場合はＢ２信号はそのままの状態とし、Ａ２Ｄ信号が負の場合はＢ２信号の符号を反転させることで、Ｂ３信号を生成する。
【００３７】
次に、データ変換手段１０では、Ｂ３信号を逆三角関数変換（ａｒｃｃｏｓ変換）し、０〜πラジアンまでの角度データＢ４信号に変換し、更にＡ２Ｄ信号が負の場合にはＢ４信号にπラジアンを加算することで、０〜２πラジアンまでの角度データＢ４Ｄを生成する。
【００３８】
次に、Ａ４Ｄ信号の生成について図５を用いて説明する。Ａ２信号を逆三角関数変換するために、角度領域を−π／２〜π／２ラジアンで表すＡ３信号を生成する。変換は変換信号生成手段８で生成したＡ２信号と、９０度位相差であるＢ２Ｄ信号を利用し、Ｂ２Ｄ信号が正の場合は、Ａ２信号はそのままの状態とし、Ｂ２Ｄ信号が負の場合は、Ａ２信号の符号を反転させることでＡ３信号を生成する。
【００３９】
次に、データ変換手段１０では、Ａ３信号を逆三角関数変換（ａｒｃｓｉｎ変換）し、角度領域を−π／２〜π／２ラジアンまでの角度データＡ４信号に変換し、更にＢ２Ｄ信号が負の場合にはＡ４信号にπラジアンを加算し、Ｂ２Ｄ信号が正でかつＡ２Ｄ信号が負の場合にはＡ４信号に３π／２ラジアンを加算することで、０〜２πラジアンまでの角度データＡ４Ｄを生成する。
【００４０】
以上が、Ａ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号を生成する信号整形手段６とデータ変換手段１０の動作である。
【００４１】
次に、データ合成手段１１について図６、図７を用いて説明する。図６は位相誤差がαラジアンであるＡ１信号とＢ１信号に対し、オフセット／振幅補正手段４により補正されたＡ２信号とＢ２信号、変換信号生成手段によって、Ａ２信号とＢ２信号に対して位相差が９０度であるＢ２Ｄ信号とＡ２Ｄ信号を表している。ここで、Ｂ２Ｄ信号がゼロのときのＡ２信号の値Ｃ３とＣ５を検出し、Ａ２Ｄ信号がゼロのときのＢ２信号の値Ｃ４とＣ６を検出する。Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６は、式１０で表すことができる。
【００４２】
【数１０】
2008298660.tif 000012
図６のように、Ａ２信号に対してＢ２信号が進んでいる場合、Ｃ３とＣ６は負で、Ｃ４とＣ５は正となり、Ａ２信号に対してＢ２信号が遅れている場合、Ｃ３とＣ６は正で、Ｃ４とＣ５は負となるので、式１０を逆三角関数変換した式１１から各交点での位相誤差を求めて、平均処理することで位相誤差αラジアンを求めることができる。また、Ａ２信号に対してＢ２信号が進んでいるのか、遅れているのかを検出することができる。
【００４３】
【数１１】
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図７は、角度データＡ４Ｄ信号とＢ４Ｄ信号が位相誤差αラジアンを含めた形で表している。位相誤差αラジアンは式１１を平均処理することで求めることができるので、Ｂ４Ｄ信号にαラジアンを減算することで、Ａ４Ｄ信号と位相誤差がゼロとなるＢ４ＤＤ信号を求めることができる。Ａ４Ｄ信号とＢ４ＤＤ信号の信号を合成、例えば平均処理することで、内挿データθＩＰ１４を求めることができる。以上がデータ合成手段１１の動作である。
【００４４】
以上のように、位相誤差のない変換補助信号を用いて角度データを生成することで、位相誤差がある場合にも歪みのない角度データを生成することができる。また、変換補助信号Ａ２Ｄ信号とＢ２Ｄ信号のゼロクロス点を用いることで、ダイナミックレンジの大きな領域で位相誤差を求めるため、検出精度が向上する。検出値は１周期あたり４回検出できるので、その結果を平均処理することでノイズに対しても影響を小さく抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のエンコーダ信号の位相補正回路は、サーボモータ制御装置に限らず、高分解能の位置情報を得るためにエンコーダを搭載した装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるエンコーダ信号処理回路のブロック図
【図２】実施の形態１の位相誤差検出器における信号波形の説明図
【図３】実施の形態１の変換信号生成手段における信号波形の説明図
【図４】実施の形態１におけるＢ相信号変換の説明図
【図５】実施の形態１におけるＡ相信号変換の説明図
【図６】実施の形態１のデータ合成手段におけるＡＢ相信号波形の説明図
【図７】実施の形態１における内挿データ生成の説明図
【図８】従来例におけるエンコーダ信号処理回路のブロック図
【図９】従来例におけるＢ相信号変換の説明図
【図１０】従来例におけるＡ相信号変換の説明図
【図１１】従来例における内挿データ生成の説明図
【符号の説明】
【００４７】
２  ＡＤ変換手段（ＡＤ変換器）
４  オフセット／振幅補正手段
６  信号整形手段
７  位相誤差検出器
８  変換信号生成手段
９  位置データ変換手段
１０  データ変換手段
１１  データ合成手段
１３  位相誤差補正量
１４  内挿データ（内挿の角度データθＩＰ）
１６、１６ａ  最大値・最小値信号
Ａ０，Ｂ０  アナログ原信号（Ａ相、Ｂ相）
Ａ１，Ｂ１  ディジタル変換後の信号（Ａ相、Ｂ相）
Ａ２，Ｂ２  オフセット／振幅補正後の信号（Ａ相、Ｂ相）
Ａ２Ｄ，Ｂ２Ｄ  変換補助信号（Ａ相、Ｂ相）
Ａ３，Ｂ３  信号整形後の信号（Ａ相、Ｂ相）
Ａ４，Ｂ４  Ａ相、Ｂ相の角度データ（０〜πラジアン）
Ａ４Ｄ，Ｂ４Ｄ  Ａ相、Ｂ相の角度データ（０〜２πラジアン）
Ｂ４ＤＤ  位相補正後のＢ相の角度データ
Ｃ１，Ｃ２  Ａ２信号とＢ２信号の交点
Ｃ３，Ｃ５  Ｂ２Ｄ信号のゼロクロス点におけるＢ２信号の大きさ
Ｃ４，Ｃ６  Ａ２Ｄ信号のゼロクロス点におけるＡ２信号の大きさ
【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】
2008298660.tif 000022
【図１０】
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【図１１】
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