(57)【要約】【課題】インクリメンタルエンコーダの相対移動方向に拘わらず、特定の原点位置を確実に検出する。【解決手段】インクリメンタルエンコーダから出力されたインクリメンタル測定用周期性信号から内挿回路１１により得られる上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向を示す方向性信号を比較器１２で所定の比較値と比較することにより、上記相対移動方向を弁別し、上記インクリメンタルエンコーダから出力される定点信号と上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別結果に基づいて、ゲート回路１５により原点信号を生成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクリメンタル測定用周期性信号と原点検出用の定点信号を出力するインクリメンタルエンコーダを備えるスケール装置における原点検出装置であって、
上記インクリメンタルエンコーダから出力されたインクリメンタル測定用周期性信号に基づいて上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向を示す方向性信号を生成する方向性信号生成手段と、
上記方向性信号生成手段により生成された方向性信号に基づいて上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別する弁別手段と、
上記インクリメンタルエンコーダから出力された上記定点信号と上記弁別手段による上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向の弁別結果に基づいて、原点信号を生成する原点信号生成手段と
を備えることを特徴とする原点検出装置。
【請求項２】
上記原点信号生成手段は、上記定点信号と上記弁別手段による上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向の弁別結果に基づいて、上記定点信号の立上りエッジと立下りエッジを選択して原点信号とすることを特徴とする請求項１記載の原点検出装置。
【請求項３】
上記原点信号生成手段は、インクリメンタル測定用周期性信号から周期的に生成される原点用信号を上記定点信号と上記弁別手段による上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向の弁別結果と上記定点信号に基づいてゲートして原点信号とすることを特徴とする請求項１記載の原点検出装置。
【請求項４】
上記方向性信号生成手段は、上記インクリメンタルエンコーダから出力されたインクリメンタル測定用周期性信号に基づいて生成される内挿処理されたインクリメンタル信号の１周期内の絶対値の変化量の単位時間毎の変化の極性を検出して方向性信号とすることを特徴とする請求項１記載の原点検出装置。
【請求項５】
上記方向性信号生成手段から上記原点信号生成手段に供給する方向性信号を積分する積分手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の原点検出装置。
【請求項６】
上記積分手段は、上記方向性信号生成手段により生成された方向性信号を２値化したカウント制御信号によりカウント動作が制御されるアップダウンカウンタからなることを特徴とする請求項５記載の原点検出装置。
【請求項７】
上記積分手段は、上記方向性信号生成手段により生成された方向性信号を２値化したカウント制御信号によりカウント動作が制御されるフェイズアキュムレータからなることを特徴とする請求項５記載の原点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば工作機械や精密測定機器等において相対変位する２部材間の相対変位量を検出するスケール装置に適用して好適な原点検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属加工機械や精密測定機器等において相対変位する２部材間の相対変位量を検出するスケール装置では、相対変位量に応じた例えば位相変調信号を光学式インクリメンタルエンコーダや磁気式インクリメンタルエンコーダにより得て、上記位相変調信号の周期を基準信号の周期と比較することにより、相対変位量を表すインクリメンタル信号を生成し、このインクリメンタル信号をカウントすることにより変位量を求めるようにしており、上記変位量の検出精度を上げるために内挿処理が行われている。
【０００３】
また、従来よりインクリメンタルエンコーダには、高精度且つ信頼性の高い測定を実現するために絶対原点を表す信号（以下、原点信号という。）を出力する機能が備えられている。例えば、インクリメンタル信号用の目盛とは別に定点信号用の目盛を記録しておき、定点信号用の目盛から得られる定点信号そのものを原点信号として使用したり、定点信号をゲートとしてインクリメンタル信号を１つ選択することにより原点信号を得るようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１０４０１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高精度インクリメンタルエンコーダは、内挿精度を向上させるために、インクリメンタル測定用周期性信号の周期が近年特に短くなってきている。
【０００６】
インクリメンタル測定用周期性信号の波長（周期）が２０μｍ程度の従来のインクリメンタルエンコーダでは、図２０に示すように、インクリメンタル信号の周期に対応してほぼ同じ周期を持った定点信号を得ることができ、これによりインクリメンタル信号の一定位置を検出し定点信号をゲートとして用いて、インクリメンタル信号の１つ原点信号として選択することができた。
【０００７】
しかし、インクリメンタル測定用周期性信号の波長（周期）が短くなると、インクリメンタル信号の周期に対応してほぼ同じ周期を持った定点信号を生成することが難しくなる。
【０００８】
そこで、インクリメンタル測定用周期性信号の波長（周期）を４μｍ以下にしたものでは、図２１に示すように、インクリメンタル信号の１０〜１００倍程度の長い周期の定点信号を生成するようにしている。そして、定点信号のエッジすなわち信号の変化点を原点とする方法や、定点信号をゲートして用い、定点信号がアクティブになって最初のインクリメンタル信号を原点とする方法が考えられている。
【０００９】
しかしながら、いずれの場合もインクリメンタルエンコーダの相対移動方向によって、異なる原点位置を検出しまうという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、インクリメンタルエンコーダの相対移動方向に拘わらず、特定の原点位置を確実に検出することができるようにした原点検出装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では、インクリメンタル測定用周期性信号に基づいてインクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別することにより、インクリメンタルエンコーダの相対移動方向に拘わらず、特定の原点位置を検出する。
【００１２】
すなわち、本発明は、インクリメンタル測定用周期性信号と原点検出用の定点信号を出力するインクリメンタルエンコーダを備えるスケール装置における原点検出装置であって、上記インクリメンタルエンコーダから出力されたインクリメンタル測定用周期性信号に基づいて上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向を示す方向性信号を生成する方向性信号生成手段と、上記方向性信号生成手段により生成された方向性信号に基づいて上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別する弁別手段と、上記インクリメンタルエンコーダから出力された上記定点信号と上記弁別手段による上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向の弁別結果に基づいて、原点信号を生成する原点信号生成手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る原点検出装置において、上記原点信号生成手段は、例えば、上記定点信号と上記弁別手段による上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向の弁別結果に基づいて、上記定点信号の立上りエッジと立下りエッジを選択して原点信号とする。
【００１４】
また、本発明に係る原点検出装置において、上記原点信号生成手段は、例えば、インクリメンタル測定用周期性信号から周期的に生成される原点用信号を上記定点信号と上記弁別手段による上記インクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別結果と上記定点信号に基づいてゲートして原点信号とする。
【００１５】
また、本発明に係る原点検出装置において、上記方向性信号生成手段は、例えば、上記インクリメンタルエンコーダから出力されたインクリメンタル測定用周期性信号に基づいて生成される内挿処理されたインクリメンタル値の変化量の単位時間毎の変化の極性を検出して方向性信号とする。
【００１６】
さらに、本発明に係る原点検出装置は、例えば、上記方向性信号生成手段から上記原点信号生成手段に供給する方向性信号を積分する積分手段を備える。
【００１７】
また、本発明に係る原点検出装置において、上記積分手段は、例えば、上記方向性信号生成手段により生成された方向性信号を２値化したカウント制御信号によりカウント動作が制御されるアップダウンカウンタからなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
まず、インクリメンタル測定用周期性信号と原点検出用の定点信号を出力するインクリメンタルエンコーダを備えるスケール装置における定点信号の立上りエッジ又は立下りエッジを原点位置として検出する原点検出装置に本発明を適用した実施の形態ついて説明する。
【００２０】
本発明に係る原点検出装置は、例えば図１に示すように構成される。
【００２１】
この図１に示した原点検出装置１０は、インクリメンタル信号用の目盛と定点信号用の目盛が記録された光学式のスケール装置に適用したもので、上記スケール装置のインクリメンタルエンコーダから出力される２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂが入力される内挿回路１１、この内挿回路１１により得られる方向性信号が供給される比較器１２、上記インクリメンタルエンコーダにより得られる定点信号Ｃが供給される立上り微分器１３及び立下り微分器１４、原点信号を出力するゲート回路１５を備え、上記比較器１２、立上り微分器１３及び立下り微分器１４の各出力が上記ゲート回路１５に供給される構成となっている。
【００２２】
この原点検出装置１０において、上記内挿回路１１に供給される２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂは、インクリメンタルエンコーダによりインクリメンタル信号用の目盛に基づいて生成される測定対象物との相対変位量に応じた例えば位相変調信号である。また、上記立上り微分器１３及び立下り微分器１４に供給される定点信号Ｃは、インクリメンタルエンコーダにより定点信号用の目盛に基づいて生成される定点位置を示す信号を２値化したものである。
【００２３】
上記内挿回路１１は、２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂからインクリメンタル信号の周期を内挿することにより得られるインクリメンタル値を出力する。
【００２４】
インクリメンタル信号の内挿方法としては、例えば、９０°位相の異なる２相信号の内挿方法としてベクトル加算方式や位相変調方式、図２に示すように正弦波信号ＳＩＮ及び余弦波信号ＣＯＳをＡ／Ｄ変換器１１Ａ，１１Ｂによりデジタル化してルックアップテーブル１１Ｃよりｔａｎ−１変換した値（θ，Ｒ）を読み出す方法などが知られている。さらに、１２０°位相の異なる３相信号の内挿方法としては、図３に示すように、直線近似される部分のみを使用して、振幅レベルのみを内挿する方法が知られている。
【００２５】
また、上記内挿回路１１は、上記２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂに基づいて上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向を示す方向性信号を生成して出力する。この内挿回路１１では、例えば、上記インクリメンタル値の変化量の単位時間毎の変化の極性を検出して方向性信号とする。
【００２６】
そして、比較器１２は、上記内挿回路１１で生成された方向性信号の信号レベルを所定の比較値と比較することによって、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別して、２値化した方向性信号をゲート制御信号ＧＣとしてゲート回路１５に供給する。
【００２７】
ここで、２値化した方向性信号は、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向について、論理Ｈにより正方向を示し、論理Ｌにより逆方向を示すものとする。
【００２８】
また、上記立上り微分器１３及び立下り微分器１４は、インクリメンタルエンコーダから供給される２値化した定点信号Ｃを微分することにより、定点信号Ｃの立上りエッジに対応する立上り微分信号ＵＤ及び立下りエッジに対応する立下り微分信号ＤＤを生成して上記ゲート回路１５に供給する。
【００２９】
上記ゲート回路１５は、上記２値化した方向性信号がゲート制御信号ＧＣとして供給されることにより、次のように制御される。
【００３０】
すなわち、この原点検出装置１０の動作を図４のタイミングチャートに示すように、上記ゲート回路１５は、２値化した方向性信号が論理Ｈのとき、すなわち、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向が正方向のときには、立上り微分信号ＵＤに対してゲートを開き、立下り微分信号ＤＤに対してゲートを閉じることにより、立上り微分信号ＵＤを原点信号として選択して出力する。また、２値化した方向性信号が論理Ｌのとき、すなわち、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向が逆方向のときには、立下り微分信号ＤＤに対してゲートを開き、立上り微分信号ＵＤに対してゲートを閉じることにより、立下り微分信号ＤＤを原点信号として選択して出力する。
【００３１】
このように、この原点検出装置１０では、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向に応じて、上記ゲート回路１５により立上り微分信号ＵＤ又は立下り微分信号ＤＤを原点信号として選択することにより、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向に拘わらず、特定の原点位置を示す原点信号を出力することができる。
【００３２】
ここで、上記内挿回路１１において、上記インクリメンタル値の変化量の単位時間毎の変化の極性を検出して方向性信号とする場合、図５に示すように、インクリメンタル値の変化が本来移動している方向とは逆の方向を示し、誤った原点信号を発生することがある。これは、単位時間毎の変化量が少ない場合、外乱やノイズによって発生するもので、この状態が発生する頻度は、単位時間毎の変化量が少なくなる程、顕著に現れる。
【００３３】
しかし、インクリメンタルエンコーダが移動している場合、方向性信号のディユーティ比率は、移動している方向を示す値の比率が高くなる。このようにディユーティ比率が変化する方向性信号を積分した場合、積分された方向性信号は、図６に太線で示すように、ディユーティ比率に応じて電圧値として変化し、また、瞬間的な変化には殆ど追従しない。
【００３４】
そこで、図７に示す原点検出装置２０のように、内挿回路１１から比較器１２に供給する方向性信号を積分する積分器２１を設けることにより、ジッターによる方向性信号の急激な変化で方向性弁別を間違えることなく原点を確実に検出することができるようになる。
【００３５】
すなわち、方向性信号を積分することによりフィルタを掛け、比較器１２で所定の比較値と比較することにより、現在の正確の移動方向を得ることができる。しかも、一時的に発生する反対方向の信号を無視することができ、これにより、原点の読み取り方向を正確に捉えることが可能になる。
【００３６】
なお、図７に示した原点検出装置２０の他の構成要素は、図１に示した原点検出装置１０と同じなので、図７中に同一番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
ここで、上記積分器２１としては、例えば図８に示すように、コンデンサＣと抵抗Ｒによる単純な回路構成の積分器２１Ａを用いることができる。また、大きな時定数が必要な場合には、図９に示すように、コンデンサＣと抵抗Ｒと演算増幅器ＯＰによるアクティブタイプの積分器２１Ｂとすればよい。
【００３８】
さらに、上記積分器２１としてデジタルフィルタを用いることができることは勿論であるが、例えば図１０に示すように、カウンタを用いた比較的に簡単なデジタル回路で実現することもできる。
【００３９】
図１０に示した積分器２１Ｃは、４ビットのアップ／ダウンカウンタ２２と、このアップ／ダウンカウンタ２２の動作を制御する制御回路２３を備える。
【００４０】
上記４ビットのアップ／ダウンカウンタ２２には、クロック信号が上記制御回路２３を介してクロック端子ＣＬＫに供給されるとともに、上記内挿回路１１から出力された方向性信号がカウント制御信号としてカウント制御端子ＤＩＲに供給される。
【００４１】
また、上記制御回路２３には、上記内挿回路１１から出力された方向性信号、上記アップ／ダウンカウンタ２２の４ビット出力Ｑ０〜Ｑ３及びクロック信号ＣＬＫが供給される。
【００４２】
上記アップ／ダウンカウンタ２２は、図１１に示すように、インクリメンタルエンコーダが移動していても、加算方向では「７」より大きなカウント値を取らず「７」を保持し、減算方向では「８」より小さなカウント値を取らず「８」を保持するようにカウント動作が制御され、そのカウント出力Ｑ０〜Ｑ３の最上位ビットＱ３が方向性信号として使用される。
【００４３】
このような構成の積分器２１Ｃでは、方向性信号が完全に一方向にいる場合には「７」又は「８」のカウント値となり、また、加算方向はデューティが８サンプルまで無視することができ、また、減算方向では１６サンプルまで逆方向の信号を無視することができることになる。
【００４４】
以上の説明では、方向性信号のみで説明したが、上記内挿回路１１により得られるインクリメンタル値を累積加減算することにより二値化した方向性信号を生成することもできる。
【００４５】
例えば図１２に示すようなハードロジックで上記積分器２１を構成することができる。
【００４６】
図１２に示す積分器２１Ｄはフェイズアキュムレータによる積分器の例であり、上記内挿回路１１により得られるインクリメンタル値の差分値が供給される加減算器２４と、この加減算器２４による加減算値の上限値及び下限値を設定するリミッタ回路２５と、上記加減算器２４から上記リミッタ回路２５を介して出力される加減算値をラッチして上記加減算器２４の入力とするラッチ回路２６からなり、上記ラッチ回路２６によりラッチされた累積値の最上位ビットＭＳＢが方向性信号として使用される。
【００４７】
このような構成の積分器２１Ｄでは、上記内挿回路１１により得られるインクリメンタル値の差分値すなわちサンプル毎の偏差を累積加減算（積分）するため、移動が伴わないと増減値が変化しない。この場合の加減算器２４は、距離を得ることが目的ではないため、この加減算器２４による加減算値の上限値及び下限値が上記リミッタ回路２５で設定されている。上記加減算器のデータの動きを図１３に示してある。上記上限値及び下限値（図１３の例では、０００を基準とし、７ＦＦを上限値、８００を下限値としている。）は、距離に対するヒステリシス値となり、移動方向が反転してもヒステリシス分移動しない限り方向性が変わらない、移動方向を正確に捉えることができ、また、急激に移動方向が反転した場合も偏差量が速度に相当するため、方向性の反転の追従性が向上する。
【００４８】
インクリメンタル値を累積加減算することにより二値化した方向性信号を生成する場合、図１２のようにハードロジックで構成可能であるが、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等によるソフトウエア処理に適している。
【００４９】
以上、インクリメンタル測定用周期性信号と原点検出用の定点信号を出力するインクリメンタルエンコーダを備えるスケール装置における定点信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを原点位置として検出する原点検出装置に本発明を適用した実施の形態ついて説明したが、本発明は、例えば図１４に示すようにインクリメンタル測定用周期性信号から周期的に生成される原点用信号を定点信号に基づいてゲートして原点信号とする構成の原点検出装置３０に適用することもできる。
【００５０】
この原点検出装置３０は、インクリメンタル信号用の目盛と定点信号用の目盛が記録された光学式のスケール装置のインクリメンタルエンコーダから出力される２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂが入力される内挿回路３１、この内挿回路３１により得られる方向性信号が供給される比較器３２、原点信号出力するゲート回路３３及び原点マスク信号生成回路３４を備え、原点検出方向設定信号、原点ゲート信号、上記内挿回路３１により得られる一致信号、上記比較器３２から出力される方向性信号、上記原点マスク信号生成回路３４により得られる原点マスク信号が供給される構成となっている。なお、上記原点マスク信号生成回路３４には、原点マスク解除信号が供給されるようになっている。
【００５１】
この原点検出装置３０において、上記内挿回路３１に供給される２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂは、インクリメンタルエンコーダによりインクリメンタル信号用の目盛に基づいて生成される測定対象物との相対変位量に応じた例えば位相変調信号である。
【００５２】
また、ゲート回路３３に供給される原点ゲート信号は、インクリメンタルエンコーダにより定点信号用の目盛に基づいて生成される定点位置を示す定点信号を２値化したものである。
【００５３】
原点検出方向設定信号及び原点マスク解除信号は、図示しないコントローラから上記ゲート回路３３に供給される。
【００５４】
上記内挿回路３１は、図１５に示すように、２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂからインクリメンタル信号の周期を内挿することにより得られるインクリメンタル値を出力する。また、上記２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂに基づいて上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向を示す方向性信号を生成して上記比較器３２に供給する。さらに、上記２相のインクリメンタル測定用周期性信号Ａ，Ｂの信号レベルが１周期毎に一致するタイミングに対応する一致信号を上記インクリメンタル値から得て、この一致信号を原点用信号としてゲート回路３３に供給する。
【００５５】
そして、比較器３２は、上記内挿回路３１で生成された方向性信号の信号レベルを所定の比較値と比較することによって、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別して、２値化した方向性信号をゲート回路３３に供給する。
【００５６】
ここで、２値化した方向性信号は、上記測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向について、論理Ｈにより正方向を示し、論理Ｌにより逆方向を示すものとする。
【００５７】
そして、ゲート回路３３は、上記内挿回路３１から供給される原点用信号すなわち一致信号と原点ゲート信号及び原点マスク信号との論理積をとることにより２箇所の位置で得られる原点用信号を方向性信号により選択して原点信号として出力する構成となっている。このゲート回路は、図１５に示すように、原点ゲート信号がアクティブでなおかつ原点検出設定信号と一致した移動方向のみ原点信号を出力する。
【００５８】
また、上記原点マスク信号生成回路３４は、ゲート回路３３から出力される原点信号の立ち下がりエッジでセットされ、原点マスク解除信号立ち上がりエッジでリセットされるＳＲフリップフロップ回路３４Ａからなる。
【００５９】
このような構成の原点検出装置３０では、その動作を図１６乃至図１９のタイミングチャートに示すように、方向性信号が論理「Ｌ」と原点検出方向設定信号が論理「Ｈ」で一致していない場合（図１９参照）及び方向性信号が論理「Ｈ」と原点検出方向設定信号が論理「Ｌ」で一致していない場合（図１７参照）には原点信号が得られず、方向性信号と原点検出方向設定信号が共に論理「Ｈ」で一致している場合（図１６参照）と、方向性信号と原点検出方向設定信号が共に論理「Ｌ」で一致している場合（図１８参照）に原点信号が得られ、測定対象物に対するインクリメンタルエンコーダの相対移動方向に拘わらず、特定の原点位置を示す原点信号を出力することができる。
【００６０】
ここで、このようにインクリメンタル測定用周期性信号から周期的に生成される原点用信号を定点信号に基づいてゲートして原点信号とする構成の原点検出装置３０においても、上述の図７に示した原点検出装置２０と同様に、内挿回路３１から比較器３２に供給する方向性信号を積分する積分器３５を設けることにより、ジッターによる方向性信号の急激な変化で方向性弁別を間違えることなく原点を確実に検出することができるようになる。
【００６１】
上記積分器３５としては、上述の図８乃至図１３に示した構成のものを用いることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る原点検出装置では、インクリメンタル測定用周期性信号に基づいてインクリメンタルエンコーダの相対移動方向を弁別することにより、インクリメンタルエンコーダの相対移動方向に拘わらず、特定の原点位置を検出することができる。また、積分器をデジタル化することで回路構成が小型になるとともにアナログ素子による経年変化の影響を押さえることができる。さらに、フェイズアキュムレータによる積分器では、位置の差分データをそのまま積分するので、時間遅れによる誤差が少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクリメンタル測定用周期性信号と原点検出用の定点信号を出力するインクリメンタルエンコーダを備えるスケール装置における定点信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを原点位置として検出する原点検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】インクリメンタル信号の内挿方法の説明に供する図である。
【図３】１２０°位相の異なる３相信号の内挿方法の説明に供する図である。
【図４】上記原点検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】上記原点検出装置の内挿回路においてインクリメンタル値の変化量の単位時間毎の変化の極性を検出して方向性信号とする場合の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】ディユーティ比率が変化する方向性信号の積分結果を示す図である。
【図７】本発明に係る原点検出装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図８】上記原点検出装置に備えられる積分器の構成例を示す回路図である。
【図９】上記積分器の他の構成例を示す回路図である。
【図１０】上記積分器をデジタル回路で実現する場合の構成例を示すブロック図である。
【図１１】上記デジタル回路で構成した積分器の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】内挿回路により得られるインクリメンタル値を累積加減算することにより二値化した方向性信号を生成するようにハードロジックで構成した積分器の構成例を示すブロック図である。
【図１３】上記ハードロジックで構成した積分器の動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】インクリメンタル測定用周期性信号から周期的に生成される原点用信号を定点信号に基づいてゲートして原点信号とする原点検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】上記原点検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１６】方向性信号と原点検出方向設定信号が共に論理「Ｈ」で一致している場合の上記原点検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】方向性信号が論理「Ｌ」と原点検出方向設定信号が論理「Ｈ」で一致していない場合の上記原点検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】方向性信号と原点検出方向設定信号が共に論理「Ｌ」で一致している場合の上記原点検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１９】方向性信号が論理「Ｈ」と原点検出方向設定信号が論理「Ｌ」で一致していない場合の上記原点検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図２０】インクリメンタル測定用周期性信号の波長（周期）が２０μｍ程度の従来のインクリメンタルエンコーダの動作を示すタイミングチャートである。
【図２１】インクリメンタル測定用周期性信号の波長（周期）を４μｍ以下にしたインクリメンタルエンコーダの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０，２０，３０  原点検出装置、１１，３１  内挿回路、１１Ａ，１１Ｂ  Ａ／Ｄ変換器、１１Ｃ  ルックアップテーブル、１２，３２  比較器、１３  立上り微分器、１４  立下り微分器、１５，３３  ゲート回路、２１，２１Ａ〜２１Ｄ，３５  積分器、Ｃ  コンデンサ、Ｒ  抵抗、ＯＰ  演算増幅器、２２  アップ／ダウンカウンタ、２３  制御回路、２４  加減算器、２５  リミッタ回路、２６  ラッチ回路、３４  原点マスク信号生成回路、３４Ａ  ＳＲフリップフロップ回路
【図１】
2004239829.tif 000003
【図２】
2004239829.tif 000004
【図３】
2004239829.tif 000005
【図４】
2004239829.tif 000006
【図５】
2004239829.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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