(57)【要約】【課題】分割誤差による影響を低減するようにした変位情報生成装置を得る。【解決手段】モータＭの回転にともなう疑似正弦波信号を、２値化回路１５によって低分解能で検出するとともに、細分化回路１６および周波数シンセサイザ１７によって高分解能で検出する。モータＭの変位情報（回転角）は、低分解能の検出値と選択した高分解能の検出値とによって得る。細分化回路１６は、２相の疑似正弦波信号の中間の位相差を有する疑似正弦波信号をさらに生成し、疑似正弦波信号の１周期ｘを内挿分割する。細分化回路１６による検出値は、ｘ＞Ｔ（ＴはモータＭの変位情報をコントローラ２４へ送信する周期）が成立する場合、およびｔ＜Ｔ／２（ｔは細分化回路１６が有する分割誤差の周期）が成立する場合に選択する。周波数シンセサイザ１７は、疑似正弦波信号の１周期ｘを分周して内挿分割を行う。周波数シンセサイザ１７による検出値は、ｔ≧Ｔ／２が成立する場合に選択する。【選択図】図１
2004069614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の分解能でアクチュエータの変位を検出する第１の変位検出手段と、
前記第１の分解能より高分解能な第２の分解能で前記アクチュエータの変位を検出する第２の変位検出手段と、
前記第１の分解能より高分解能な第３の分解能で前記アクチュエータの変位を検出する第３の変位検出手段と、
前記第１の変位検出手段による検出値から得られる速度情報に基づいて、前記第２の変位検出手段による検出値および前記第３の変位検出手段による検出値のいずれか一方を選択する選択手段と、
前記第１の変位検出手段による検出値、および前記選択手段によって選択された検出値を用いて前記アクチュエータの変位情報を生成する変位情報生成手段とを備えることを特徴とする変位情報生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変位情報生成装置において、
前記第２の変位検出手段は、（１）前記アクチュエータの変位に応じた疑似正弦波信号から互いに位相が異なる複数相の信号を生成し、前記複数相の信号値に基づいて前記疑似正弦波信号の周期分割を行う、もしくは、（２）前記アクチュエータの変位に応じた互いに９０度の位相差を有する２相の疑似正弦波信号の信号値に基づいた内挿演算によって前記疑似正弦波信号の周期分割を行い、
前記第３の変位検出手段は、前記アクチュエータの変位に応じた疑似正弦波信号を周波数逓倍回路の逓倍率で分割することによって前記疑似正弦波信号の周期分割を行うことを特徴とする変位情報生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の変位情報生成装置において、
前記変位情報生成手段は、所定周期Ｔごとに変位情報を生成し、
前記第１の変位検出手段による前記第１の分解能に対応する時間ｘを計時する速度計時手段と、
前記第１の分解能に対する前記第２の分解能の比、および前記計時時間ｘに基づいて、前記第２の変位検出手段による分割誤差の周期ｔを算出する算出手段とをさらに備え、
前記選択手段は、
（１）ｔ＜Ｔ／２が成立する場合に前記第２の変位検出手段による検出値を選択し、
（２）ｔ≧Ｔ／２が成立する場合に前記第３の変位検出手段による検出値を選択し、
（３）ｘ＞Ｔが成立する場合に前記第２の変位検出手段による検出値を選択することを特徴とする変位情報生成装置。
【請求項４】
アクチュエータと、
第１の分解能で前記アクチュエータの変位を検出する第１の変位検出手段と、前記第１の分解能より高分解能な第２の分解能で前記アクチュエータの変位を検出する第２の変位検出手段と、
前記第１の分解能より高分解能な第３の分解能で前記アクチュエータの変位を検出する第３の変位検出手段と、
前記第１の変位検出手段による検出値から得られる速度情報に基づいて、前記第２の変位検出手段による検出値および前記第３の変位検出手段による検出値のいずれか一方を選択する選択手段と、
前記第１の変位検出手段による検出値、および前記選択手段によって選択された検出値を用いて前記アクチュエータの変位情報を生成する変位情報生成手段と、
前記変位情報生成手段によって生成された変位情報を用いて前記アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする駆動制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の駆動制御装置において、
前記駆動制御手段は、所定周期Ｔごとに前記アクチュエータに駆動制御信号を送出し、
前記第１の変位検出手段による前記第１の分解能に対応する時間ｘを計時する速度計時手段と、
前記第１の分解能に対する前記第２の分解能の比、および前記計時時間ｘに基づいて前記第２の変位検出手段による分割誤差の周期ｔを算出する算出手段とをさらに備え、
前記選択手段は、
（１）ｔ＜Ｔ／２が成立する場合に前記第２の変位検出手段による検出値を選択し、
（２）ｔ≧Ｔ／２が成立する場合に前記第３の変位検出手段による検出値を選択し、
（３）ｘ＞Ｔが成立する場合に前記第２の変位検出手段による検出値を選択することを特徴とする駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータの変位情報生成装置および駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータなどのアクチュエータの駆動量および駆動速度を制御する駆動制御技術が提案されている。特開２００１−１７８１９３号公報には、ステッピングモータの駆動を制御する技術が開示されている。モータの回転角度は、モータの回転に応じた互いに９０度の位相差を有する２相の疑似正弦波信号の周期を内挿（細分化）することによって検出される。細分化は、疑似正弦波信号の１周期をより細かく分割して読み取るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記２相の疑似正弦波信号間には、理想的な正弦波信号と異なって直流オフセットおよび振幅の差による信号差が生じている他、両信号にそれぞれ波形歪みが存在する。この結果、従来技術による疑似正弦波信号の分割時に分割誤差が生じる。この分割誤差は、アクチュエータの高速駆動時に比べて低速駆動時に問題となりやすい。
【０００４】
本発明の目的は、アクチュエータの速度にかかわらず正しい変位を得るようにした変位情報生成装置および駆動制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明による変位情報生成装置は、第１の分解能でアクチュエータの変位を検出する第１の変位検出手段と、第１の分解能より高分解能な第２の分解能でアクチュエータの変位を検出する第２の変位検出手段と、第１の分解能より高分解能な第３の分解能でアクチュエータの変位を検出する第３の変位検出手段と、第１の変位検出手段による検出値から得られる速度情報に基づいて、第２の変位検出手段による検出値および第３の変位検出手段による検出値のいずれか一方を選択する選択手段と、第１の変位検出手段による検出値、および選択手段によって選択された検出値を用いてアクチュエータの変位情報を生成する変位情報生成手段とを備えることにより、上述した目的を達成する。
第２の変位検出手段は、（１）アクチュエータの変位に応じた疑似正弦波信号から互いに位相が異なる複数相の信号を生成し、複数相の信号値に基づいて疑似正弦波信号の周期分割を行う、もしくは、（２）アクチュエータの変位に応じた互いに９０度の位相差を有する２相の疑似正弦波信号の信号値に基づいた内挿演算によって疑似正弦波信号の周期分割を行い、第３の変位検出手段は、アクチュエータの変位に応じた疑似正弦波信号を周波数逓倍回路の逓倍率で分割することによって疑似正弦波信号の周期分割を行うように構成してもよい。
変位情報生成手段は、所定周期Ｔごとに変位情報を生成してもよく、この場合の変位情報生成装置はさらに、第１の変位検出手段による第１の分解能に対応する時間ｘを計時する速度計時手段と、第１の分解能に対する第２の分解能の比、および計時時間ｘに基づいて、第２の変位検出手段による分割誤差の周期ｔを算出する算出手段とを備えるとよい。このときの選択手段は、（１）ｔ＜Ｔ／２が成立する場合に第２の変位検出手段による検出値を選択し、（２）ｔ≧Ｔ／２が成立する場合に第３の変位検出手段による検出値を選択し、（３）ｘ＞Ｔが成立する場合に第２の変位検出手段による検出値を選択することもできる。
【０００６】
請求項４に記載の発明による駆動制御装置は、アクチュエータと、第１の分解能でアクチュエータの変位を検出する第１の変位検出手段と、第１の分解能より高分解能な第２の分解能でアクチュエータの変位を検出する第２の変位検出手段と、第１の分解能より高分解能な第３の分解能でアクチュエータの変位を検出する第３の変位検出手段と、第１の変位検出手段による検出値から得られる速度情報に基づいて、第２の変位検出手段による検出値および第３の変位検出手段による検出値のいずれか一方を選択する選択手段と、第１の変位検出手段による検出値、および選択手段によって選択された検出値を用いてアクチュエータの変位情報を生成する変位情報生成手段と、変位情報生成手段によって生成された変位情報を用いてアクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを備えることにより、上述した目的を達成する。
駆動制御手段は、所定周期Ｔごとにアクチュエータに駆動制御信号を送出してもよく、この場合の駆動制御装置はさらに、第１の変位検出手段による第１の分解能に対応する時間ｘを計時する速度計時手段と、第１の分解能に対する第２の分解能の比、および計時時間ｘに基づいて第２の変位検出手段による分割誤差の周期ｔを算出する算出手段とを備えるとよい。この場合の選択手段は、（１）ｔ＜Ｔ／２が成立する場合に第２の変位検出手段による検出値を選択し、（２）ｔ≧Ｔ／２が成立する場合に第３の変位検出手段による検出値を選択し、（３）ｘ＞Ｔが成立する場合に第２の変位検出手段による検出値を選択することもできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による変位情報生成装置を用いてロータリモータの回転角を検出し、モータの回転速度を制御するシステムの構成図である。図１において、変位情報生成装置は、発光素子１１と、ディスク１２と、受光素子１３と、増幅回路１４と、２値化回路１５と、細分化回路１６と、周波数シンセサイザ１７と、カウンタ１８および１９と、データセレクタ２０と、速度検知回路２１と、位置データ合成回路２２と、外部通信回路２３とを有する。外部通信回路２３は、コントローラ２４との間で通信を行う。コントローラ２４は、モータＭを駆動制御する信号を生成し、モータ駆動回路２５へ出力する。モータ駆動回路２５は、駆動制御信号に応じてモータＭを駆動する。
【０００８】
ディスク１２は、その中心ＯをモータＭの回転軸に一致させて配設されている。ディスク１２の外周部には、外周に沿って複数のスリット１２ａが設けられている。発光素子１１および受光素子１３は、両者の間にディスク１２のスリット１２ａを挟むように配設される。発光素子１１から発した光をディスク１２のスリット１２ａに照射し、スリット１２ａを通過した光を受光素子１３で受光する。受光素子１３は、受光した光の強さに応じて検出信号を出力する。
【０００９】
モータＭの回転にともなってディスク１２が回転すると、受光素子１３で受光される光は、スリット１２ａを通過する状態とスリットとスリットとの間で妨げられる状態とが繰り返されて強弱を繰り返す。このように強弱を繰り返す信号は疑似正弦波信号と呼ばれる。疑似正弦波信号は増幅回路１４で増幅され、２値化回路１５および細分化回路１６へそれぞれ出力される。
【００１０】
受光素子１３は、９０度の位相差を有する２つの検出信号を出力するように構成されている。すなわち、受光素子１３は、ディスク１２に設けられているスリット１２ａの間隔をΔｈとすると、Δｈ／４の間隔を隔てて配設される２つの受光素子１３ａおよび１３ｂ（不図示）によって構成される。これにより、受光素子１３ａによる検出信号（疑似正弦波信号）に対し、位相が３６０／４＝９０度遅れた受光素子１３ｂによる検出信号（疑似正弦波信号）が得られる。
【００１１】
図２は、受光素子１３ａによる検出信号ｓｉｇＡ、および受光素子１３ｂによる検出信号ｓｉｇＢの信号波形を示す図である。図２において、横軸は疑似正弦波信号の位相角θであり、縦軸は受光レベルである。横軸の角度θは、３６０度がスリット１２ａの間隔Δｈに対応する。したがって、モータＭが１スリット間隔回転すると、疑似正弦波信号が一周期変動する。検出信号ｓｉｇＢをｓｉｎθで表すと、検出信号ｓｉｇＡはｃｏｓθで表される。なお、信号ｓｉｇＣについては後述する。
【００１２】
変位情報生成装置は、上述した疑似正弦波信号を２値化回路１５によって低分解能で検出するとともに、細分化回路１６および周波数シンセサイザ１７によってそれぞれ高分解能で検出することに特徴を有する。モータＭによる変位（回転角）は、低分解能の検出値と選択した高分解能の検出値とによって得る。
【００１３】
２値化回路１５は、検出信号ｓｉｇＡ（もしくは検出信号ｓｉｇＢ）が正の値を有する区間で１、負の値を有する区間で０の信号を出力する。図３に検出信号ｓｉｇＡ（疑似正弦波信号）を示す曲線３１、および２値化された信号を示す直線３２を示す。２値化信号３２は、周波数シンセサイザ１７、カウンタ１９および速度検知回路２１へそれぞれ出力される。
【００１４】
周波数シンセサイザ１７は、疑似正弦波信号の１周期（＝２値化信号３２の１周期）を分周することによって内挿（分割）を行う。図４は、周波数シンセサイザ１７を説明する図である。周波数シンセサイザ１７は、位相比較器１７１と、低域通過フィルタ１７２と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１７３と、分周回路１７４と有する。位相比較器１７１は、２値化回路１５から入力される周波数ｆｉ（基準周波数とする）の２値化信号、および分周回路１７４から入力される周波数ｆｏ／Ｎ（比較周波数とする）のパルス信号の位相を比較し、位相差に応じた信号を出力する。
【００１５】
低域通過フィルタ１７２は、上記位相差に応じた信号の低周波数成分を濾波してＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１７３へ出力する。ＶＣＯ１７３は、入力信号の電圧に応じた周波数ｆｏ＝Ｎ×ｆｉのパルス信号を生成して出力する。分周回路１７４は、周波数ｆｏのパルス信号を１／Ｎの周波数に分周して位相比較器１７１へフィードバックする。このようなＰＬＬ回路により、２値化信号ｆｉおよびパルス信号ｆｏ／Ｎの周波数を同じにするようにフィードバック制御される。図３のｓｉｇｆｏは、Ｎ＝１６の場合に周波数シンセサイザ１７から出力されるパルス信号波形である。このように、周波数シンセサイザ１７は疑似正弦波信号の１周期を正確に内挿する。
【００１６】
カウンタ１８は、周波数シンセサイザ１７から出力されるパルス信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両エッジを検出し、検出エッジをカウントする。カウンタ１８によるカウント出力は、検出信号ｓｉｇＡ（疑似正弦波信号）１周期を正確に３２分割（カウント出力で０〜３１）するものである。カウンタ１８のカウント出力は、内挿結果としてデータセレクタ２０のチャネルＡに入力される。
【００１７】
細分化回路１６は、上述した２相の疑似正弦波信号、すなわち検出信号ｓｉｇＡと検出信号ｓｉｇＢとの中間の位相を有する疑似正弦波信号をさらに生成することにより、疑似正弦波信号の１周期を内挿（分割）する。図５は、２相の疑似正弦波信号の中間の位相を有する疑似正弦波信号を生成する抵抗分割回路を示す図である。図５において、抵抗器Ｒ１を介して入力される検出信号ｓｉｇＡと、抵抗器Ｒ２を介して入力される検出信号ｓｉｇＢとが合成される。抵抗器Ｒ１およびＲ２の抵抗値を等しくすると、ｓｉｇＡおよびｓｉｇＢに対してそれぞれ４５度の位相差を有し、振幅が（ｓｉｇＡ＋ｓｉｇＢ）／２の合成信号ｓｉｇＣ（図２参照）が出力される。なお、検出信号ｓｉｇＡおよび検出信号ｓｉｇＢの直流成分、振幅などは等しく調整されているものとする。細分化回路１６は、検出信号ｓｉｇＡ、検出信号ｓｉｇＡに対して４５度位相遅れの合成信号ｓｉｇＣ、および合成信号ｓｉｇＣに対してさらに４５度位相遅れの検出信号ｓｉｇＢを用いて、検出信号ｓｉｇＡ（疑似正弦波信号）の１周期を内挿する。
【００１８】
細分化回路１５は、たとえば、上記３つの検出信号が有する以下の６通りの組み合わせによって内挿（分割）を行う。
▲１▼検出信号の全てが正の値をとる区間
▲２▼検出信号ｓｉｇＡのみが負の値をとる区間
▲３▼検出信号ｓｉｇＢのみが正の値をとる区間
▲４▼検出信号の全てが負の値をとる区間
▲５▼検出信号ｓｉｇＡのみが正の値をとる区間
▲６▼検出信号ｓｉｇＢのみが負の値をとる区間
細分化回路１５は、上記区間を示す内挿結果をデータセレクタ２０へ出力する。細分化回路１５の出力は、データセレクタ２０のチャネルＢに入力される。
【００１９】
カウンタ１９は、２値化回路１５から出力される２値化信号３２（図３）の立ち上がりエッジを検出し、検出エッジをカウントする。これにより、カウンタ１９は、検出信号ｓｉｇＡ（疑似正弦波信号）が何周期分出力されたかをカウントする。カウンタ１９のカウント出力は、低分解能の検出値として位置データ合成回路２２へ入力される。
【００２０】
データセレクタ２０は、チャネルＡに入力されている信号と、チャネルＢに入力されている信号のいずれかを選択信号ＳＥＬに応じて出力する。選択信号ＳＥＬは、速度検知回路２１から入力される。データセレクタ２０の出力は、高分解能の検出値として位置データ合成回路２２へ入力される。
【００２１】
位置データ合成回路２２は、低分解能の検出値および高分解能の検出値を用いて、モータＭによる変位（回転角）を演算する。回転角は、カウンタ１９によるカウント値と、データセレクタ２０から出力される内挿（分割）結果とを加算して得る。位置データ合成回路２２は、演算した変位情報を外部通信回路２３へ出力する。
【００２２】
外部通信回路２３は、コントローラ２４との間で所定時間ごとに通信を行い、モータＭの変位情報を送出する。コントローラ２４は、受信した変位情報を前回受信した変位情報と比較し、比較結果に基づいてモータＭの回転速度を演算する。コントローラ２４はさらに、所定の回転速度を得るための制御値を演算し、モータ駆動回路２５へ出力する。モータ駆動回路２５は、コントローラ２４からの制御値に応じてモータＭに供給する電流を制御する。これにより、モータＭの回転速度が所定値に制御される。
【００２３】
データセレクタ２０による出力の切り換えについて説明する。図６は、細分化回路１６が有する分割誤差を示す図である。図６において、横軸は図２と同様の疑似正弦波信号の位相角θを示し、１周期がスリット１２ａの間隔Δｈに対応する。疑似正弦波の縦軸は、受光素子１３の受光レベルに応じた電圧であり、分割誤差曲線の縦軸は、分割誤差の大きさを示す。図６は、疑似正弦波の周波数に対し、ほぼ２倍の周波数で変動する誤差成分が存在することを示している。このような分割誤差は、疑似正弦波信号が有する直流オフセット、振幅、および波形歪みなどに起因するものである。
【００２４】
モータＭの変位情報をコントローラ２４へ所定時間ごとに送信する場合、変位情報の送信間隔と分割誤差曲線の周期との関係によって速度ムラを生じるおそれがある。そこで、速度ムラの可能性が高い条件下において、高分解能の検出値として周波数シンセサイザ１７による検出値を選択する。反対に、速度ムラの可能性が低い条件下では、高分解能の検出値として細分化回路１６による検出値を選択する。
【００２５】
図７は、モータＭの回転速度が低速時の分割誤差曲線および送信間隔（通信周期）Ｔの関係を示す図である。図７において、横軸は疑似正弦波信号の位相角θを示す。疑似正弦波の縦軸は、受光素子１３の受光レベルに応じた電圧であり、分割誤差曲線の縦軸は、分割誤差の大きさを示す。サンプリング周期Ｔは、モータＭの変位情報がコントローラ２４へ送信される間隔である。分割誤差曲線の周期ｔと変位情報の送信周期Ｔとがほぼ等しい（ｔ≧Ｔ／２が成立する）と、送信周期Ｔの前後で検出される変位差が小さくなり、誤差の影響を受けやすい。誤差の影響を含む変位情報を用いて演算された制御値で回転速度を制御することは、速度ムラの要因になりやすい。このため、ｔ≧Ｔ／２が成立する場合は、データセレクタ２０に周波数シンセサイザ１７による高分解能の検出値を選択させる。
【００２６】
図８は、モータＭの回転速度が高速時の分割誤差曲線および送信間隔（通信周期）Ｔの関係を示す図である。図８において、分割誤差曲線の周期ｔが変位情報の送信周期Ｔの１／２未満（ｔ＜Ｔ／２が成立する）になると、送信周期Ｔの前後で検出される変位差が大きくなり、誤差の影響を受けにくい。誤差の影響が少ない変位情報を用いて演算された制御値で回転速度を制御するので、速度ムラを抑えることができる。このため、ｔ＜Ｔ／２が成立する場合は、データセレクタ２０に細分化回路１６による高分解能の検出値を選択させる。
【００２７】
データセレクタ２０に対する選択信号ＳＥＬは、速度検知回路２１が生成する。速度生成回路２１は、２値化回路１５から出力される２値化信号３２（図３）の立ち上がりエッジを検出し、検出間隔（疑似正弦波信号の１周期）の１／２を分割誤差曲線の周期ｔとする。速度検知回路２１は、外部通信回路２３およびコントローラ２４間の通信間隔Ｔと分割誤差曲線の周期ｔとを比較し、上述した条件で選択信号ＳＥＬの信号レベルを変化させる。たとえば、データセレクタ２０にチャネルＡの信号を出力させるときＨレベルに、データセレクタ２０にチャネルＢの信号を出力させるときＬレベルにする。
【００２８】
周波数シンセサイザ１７は、疑似正弦波信号の１周期（ｘとする）を分周することによって内挿するので、ｘ＞Ｔが成立する場合は周波数シンセサイザ１７が働かない。そこで、ｘ＞Ｔが成立する場合にも、データセレクタ２０に細分化回路１６による高分解能の検出値を選択させる。
【００２９】
以上説明した実施の形態についてまとめる。
（１）モータＭの回転にともなう疑似正弦波信号を、２値化回路１５によって低分解能（周期ｘ）で検出するとともに、細分化回路１６および周波数シンセサイザ１７によってそれぞれ高分解能（たとえば、ｘ／Ｎ）で検出する。モータＭの変位情報（回転角）は、低分解能の検出値と選択した高分解能の検出値とによって得る。
（２）細分化回路１６は、２相の疑似正弦波信号（検出信号ｓｉｇＡと検出信号ｓｉｇＢ）の中間の位相差を有する疑似正弦波信号をさらに生成し、疑似正弦波信号の１周期ｘを内挿（分割）する。細分化回路１６は、周波数シンセサイザ１７と異なり、ｘ＞Ｔ（ＴはモータＭの変位情報をコントローラ２４へ送信する周期）が成立する場合でも、内挿不可能になることがない。そこで、ｘ＞Ｔの場合に細分化回路１６による内挿結果を高分解能の検出値として選択するようにした結果、送信間隔Ｔの前後で変位差が検出されないほどの低速でも速度制御を行うことができる。
（３）周波数シンセサイザ１７は、疑似正弦波信号の１周期ｘをＰＬＬ回路で正確に分周し、内挿（分割）を行う。周波数シンセサイザ１７は、細分化回路１６と異なり、内挿結果に周期的に変動する分割誤差を含まないので、ｔ≧Ｔ／２が成立する場合でも正しくモータＭの変位情報を得ることができる。そこで、ｔ≧Ｔ／２の場合に周波数シンセサイザ１７による内挿結果を高分解能の検出値として選択するようにした結果、分割誤差に起因する速度ムラを抑えることができる。
（４）ｔ＜Ｔ／２が成立する場合は、細分化回路１６による内挿結果を高分解能の検出値として選択するようにした。上記（３）の分割誤差の影響が少ない高速領域で周波数シンセサイザ１７を用いないので、周波数シンセサイザ１７を構成する部品に高周波用部品が不要になり、コスト低減の効果が得られる。
【００３０】
上述した説明では、細分化回路１６として２相の検出信号ｓｉｇＡと検出信号ｓｉｇＢとの中間の位相差を有する疑似正弦波信号を生成する例を説明した。抵抗器の数を変えると、さらに細かく分割することができる。たとえば、検出信号ｓｉｇＡおよび検出信号ｓｉｇＢ間に抵抗値が等しい４つの抵抗器Ａ〜Ｄを接続し、各抵抗器の接続点から信号を取り出すと、９０／４＝２２．５度ずつの位相差を有する疑似正弦波信号を生成できる。生成する疑似正弦波信号の数は、必要な内挿分解能（分割数）に応じて決定してよい。
【００３１】
細分化回路１６の例として２相の検出信号ｓｉｇＡと検出信号ｓｉｇＢとの中間の位相差を有する疑似正弦波信号をアナログ回路で生成する例を示したが、ディジタル回路を用いて生成してもよい。この場合には、２相の検出信号ｓｉｇＡと検出信号ｓｉｇＢとを、それぞれＡ／Ｄ変換回路によってディジタル値に変換し、変換後の信号値に対して所定の位相に応じた加算処理もしくは減算処理を行う。たとえば、検出信号ｓｉｇＡに対して４５度の位相に対応する減算処理を行うことにより、検出信号ｓｉｇＡに対して４５度位相遅れの疑似正弦波信号が得られる。
【００３２】
細分化回路１６の代わりに、三角関数演算によって内挿する回路を用いてもよい。９０度の位相差を有する２相の検出信号ｓｉｇＡと検出信号ｓｉｇＢとを、それぞれＡ／Ｄ変換回路によってディジタル値に変換し、変換後の信号値を用いて内挿演算を行う。上述したように、検出信号ｓｉｇＢをｓｉｎθで表すと検出信号ｓｉｇＡはｃｏｓθで表されるので、θ＝ｔａｎ−１（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）によって位相角θを算出することができる。
【００３３】
以上の説明では、ロータリモータＭの回転角を光学的に検出する場合を例に上げて説明したが、磁気的に検出するものでもよい。
【００３４】
また、本発明をリニアモータによる変位の検出に適用してもよい。
【００３５】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明する。第１の分解能は、たとえば、疑似正弦波信号の１周期ｘが対応する。アクチュエータは、たとえば、モータＭが対応する。第１の変位検出手段は、たとえば、２値化回路１５によって構成される。第２の分解能は、たとえば、▲１▼〜▲６▼の各区間長が対応する。第２の変位検出手段は、たとえば、細分化回路１６によって構成される。第３の分解能は、たとえば、ｘ／Ｎが対応する。選択手段は、たとえば、データセレクタ２０によって構成される。変位情報生成手段は、たとえば、位置データ合成回路２２によって構成される。周波数逓倍回路は、たとえば、周波数シンセサイザ１７によって構成される。逓倍率は、Ｎが対応する。速度計時手段は、たとえば、速度検知回路２１によって構成される。駆動制御手段は、たとえば、コントローラ２４およびモータ駆動回路２５によって構成される。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明では、アクチュエータの速度にかかわらず正しい変位を得るようにしたアクチュエータの変位情報生成装置が得られる。
請求項４に記載の発明では、アクチュエータの速度にかかわらず正しい変位情報で駆動制御する駆動制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による変位情報生成装置を用いてロータリモータの回転速度を制御するシステムの構成図である。
【図２】受光素子による検出信号波形を示す図である。
【図３】疑似正弦波信号および２値化信号を示す図である。
【図４】周波数シンセサイザを説明する図である。
【図５】抵抗分割回路を示す図である。
【図６】細分化回路が有する分割誤差を示す図である。
【図７】低速時の分割誤差曲線および送信間隔（通信周期）を示す図である。
【図８】高速時の分割誤差曲線および送信間隔（通信周期）を示す図である。
【符号の説明】
１１…発光素子、　　　　　　　　　　１２…ディスク、
１３…受光素子、　　　　　　　　　　１５…２値化回路、
１６…細分化回路、　　　　　　　　　１７…周波数シンセサイザ、
１８，１９…カウンタ、　　　　　　　２０…データセレクタ、
２１…速度検知回路、　　　　　　　　２２…位置データ合成回路、
２３…外部通信回路、　　　　　　　　２４…コントローラ、
Ｍ…モータ
【図１】
2004069614.tif 000003
【図２】
2004069614.tif 000004
【図３】
2004069614.tif 000005
【図４】
2004069614.tif 000006
【図５】
2004069614.tif 000007
【図６】
2004069614.tif 000008
【図７】
2004069614.tif 000009
【図８】
2004069614.tif 000010