(57)【要約】【課題】  回転情報を正確に検出することのできる、マイクロコンピュータへの負担の少ないロータリーエンコーダの回転検出装置を提供することにある。【解決手段】回転検出装置は、ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の、それぞれのパルスのエッジを検出してエッジ検出信号を出力するエッジ検出回路２ａ、２ｂと、上記Ａ相およびＢ相のパルスの排他論理和をとるとともに、エッジ検出回路２ａ、２ｂから出力されるＡ相、Ｂ相のエッジ検出信号をそれぞれ上記排他論理和出力でゲートして右回転検出パルス、左回転検出パルスを発生する回転検出パルス発生回路２０と、上記右回転検出パルス、左回転検出パルスが入力Ｓ、Ｒにそれぞれ供給され、出力Ｑとして右回転検出信号が、出力ＱＢとして左回転検出信号が出力されるＲＳフリップフロップ５とを有する。【選択図】  図１
2005030989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
右回転、左回転に応じて互いの位相の間に所定の位相差を生じる、ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の、それぞれのパルスのエッジを検出してエッジ検出信号を出力するエッジ検出手段と、
前記Ａ相およびＢ相のパルスの排他論理和をとるとともに、前記エッジ検出部から出力されるＡ相、Ｂ相のエッジ検出信号をそれぞれ前記排他論理和出力でゲートして右回転検出パルス、左回転検出パルスを発生する回転検出パルス発生手段と、
前記右回転を示す右回転検出信号および前記左回転を示す左回転検出信号をそれぞれ出力する回転方向検出保持手段とを有し、
前記回転方向検出保持手段は、前記右回転の期間中は、前記右回転検出パルスのレベルが初期状態である第１のレベルからアクティブ状態である第２のレベルに遷移すると、該遷移以降は、前記右回転検出信号のレベルを前記第２のレベルで保持し、前記左回転の期間中は、前記左回転検出パルスのレベルが前記第１のレベルから前記第２のレベルに遷移すると、該遷移以降は、前記左回転検出信号のレベルを前記第２のレベルで保持するように構成されていることを特徴とする、ロータリーエンコーダの回転検出装置。
【請求項２】
前記右回転検出パルスおよび左回転検出パルスに基づいて前記右回転および左回転のいずれかの回転を検出して回転検出信号を出力する回転検出手段をさらに有し、
前記回転検出手段は、前記右回転検出パルスおよび左回転検出パルスのいずれか一方が前記第１のレベルから前記第２のレベルに遷移すると、該遷移以降は、前記回転検出信号を前記第２のレベルで保持するように構成されている、請求項１に記載のロータリーエンコーダの回転検出装置。
【請求項３】
前記回転検出手段は、外部から供給されるリセット信号に応じて、前記第２のレベルで保持された、前記回転検出信号と前記右回転検出信号または左回転検出信号とのレベルを前記第１のレベルに強制的に遷移させるように構成されている、請求項２に記載のロータリーエンコーダの回転検出装置。
【請求項４】
前記回転方向検出保持手段は、前記右回転検出パルスがセット入力に供給され、前記左回転検出パルスがリセット入力に供給され、第１の出力として前記右回転検出信号が、前記第１の出力の反転出力である第２の出力として前記左回転検出信号がそれぞれ出力される第１のＲＳフリップフロップよりなる、請求項３に記載のロータリーエンコーダの回転検出装置。
【請求項５】
前記回転検出手段は、
前記右回転検出パルスおよび左回転検出パルスの論理積をとる第１のＡＮＤ回路と、
前記第１のＡＮＤ回路の出力がセット入力に供給され、前記リセット信号がリセット入力に供給され、第１の出力として前記回転検出信号が出力される第２のＲＳフリップフロップと、
前記第１のＲＳフリップフロップの第１の出力と第２のＲＳフリップフロップの第１の出力の論理積をとる第２のＡＮＤ回路と、
前記第１のＲＳフリップフロップの第２の出力と第２のＲＳフリップフロップの第１の出力の論理積をとる第３のＡＮＤ回路とを有する、請求項３に記載のロータリーエンコーダの回転検出装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のロータリーエンコーダの回転検出装置と、
前記回転検出装置からレベルが保持されて出力される右回転検出信号または左回転検出信号に基づいて前記ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の位相関係を取得する制御手段とを有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項３から５のいずれか１項に記載のロータリーエンコーダの回転検出装置と、
前記回転検出装置からレベルが保持されて出力される右回転検出信号または左回転検出信号の状態を格納するレジスタと、
前記回転検出装置から出力された回転検出信号が割り込み信号として供給され、該割り込み信号がアクティブ状態になると前記レジスタに格納された前記右回転検出信号または左回転検出信号の状態を読み出す制御手段と、
リセット要求に応じて、前記レベルが保持された、右回転検出信号または左回転検出信号および回転検出信号の状態を、初期状態のレベルに戻すためのリセット信号を前記回転検出装置に供給するリセット信号発生手段と、
前記制御手段による状態の読み出しの際に必要なアドレスを前記レジスタに供給すると同時に、前記リセット信号発生手段に対して前記リセット要求を送出するアドレスデコードとを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＶ（Audio-Visual）機器、パーソナルコンピュータや携帯端末など電子機器の入力デバイス、例えばジョグシャトルにおいて用いられるロータリーエンコーダの回転検出装置およびそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーエンコーダの出力形式の１つに、インクリメンタル型と呼ばれる形式がある。このインクリメンタル型は、２相のパルスの出力で回転方向を検出するものであり、構造が簡単で、安価であることから、一般に広く使用されている。
【０００３】
インクリメンタル型のロータリーエンコーダの回転検出系において、従来は、電子機器に搭載されているマイクロコンピュータにロータリーエンコーダの出力（２相のパルス）を入力し、マイクロコンピュータが、ロータリーエンコーダからの２相のパルス信号の位相状態を常時監視し、右回転あるいは左回転の検出を行っていた（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−２１３９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のロータリーエンコーダの回転検出系では、マイクロコンピュータが、ロータリーエンコーダからの２相のパルス信号の位相状態を常時監視する必要があるため、マイクロコンピュータへの負担が大きい、という問題がある。
【０００５】
また、マイクロコンピュータが、ロータリーエンコーダの回転検出以外の他の処理を行っている場合に、割り込み制御によってロータリーエンコーダの出力の位相状態を読み込みにいく場合には、どうしても読み込みの処理の応答速度が遅くなり、特にロータリーエンコーダの回転速度が速い場合などにおいては、ロータリーエンコーダの出力を取りこぼす、といった問題が起こる。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題を解決し、ロータリーエンコーダの出力を正確に検出することのできる、マイクロコンピュータへの負担の少ないロータリーエンコーダの回転検出装置およびそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のロータリーエンコーダの回転検出装置は、前記ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の、それぞれのパルスのエッジを検出してエッジ検出信号を出力するエッジ検出手段と、前記Ａ相およびＢ相のパルスの排他論理和をとるとともに、前記エッジ検出部から出力されるＡ相、Ｂ相のエッジ検出信号をそれぞれ前記排他論理和出力でゲートして右回転検出パルス、左回転検出パルスを発生する回転検出パルス発生手段と、前記右回転を示す右回転検出信号および前記左回転を示す左回転検出信号をそれぞれ出力する回転方向検出保持手段とを有し、前記回転方向検出保持手段は、前記右回転の期間中は、前記右回転検出パルスのレベルが初期状態である第１のレベルからアクティブ状態である第２のレベルに遷移すると、該遷移以降は、前記右回転検出信号のレベルを前記第２のレベルで保持し、前記左回転の期間中は、前記左回転検出パルスのレベルが前記第１のレベルから前記第２のレベルに遷移すると、該遷移以降は、前記左回転検出信号のレベルを前記第２のレベルで保持するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、右回転期間中は、右回転検出信号は、アクティブ状態になった時点でその状態が保持され、左回転期間中は、左回転検出信号は、アクティブ状態になった時点でその状態が保持される。こうして状態を保持すれば、外部制御部は、ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の位相関係（回転情報）を任意のタイミングで読み出すことが可能となり、従来のようにＡ相およびＢ相の位相関係を常時監視したり、割り込み制御の際に回転情報を取りこぼしたりすることがなくなる。
【０００９】
本発明の他の形態として、前記右回転検出パルスおよび左回転検出パルスに基づいて前記右回転および左回転のいずれかの回転を検出して回転検出信号を出力する回転検出手段をさらに有し、前記回転検出手段が、前記右回転検出パルスおよび左回転検出パルスのいずれか一方が前記第１のレベルから前記第２のレベルに遷移すると、該遷移以降は、前記回転検出信号を前記第２のレベルで保持するように構成してもよい。この構成によれば、右回転検出信号および左回転検出信号のいずれか一方がアクティブ状態になると、回転検出信号もアクティブ状態になる。このように回転検出信号から、回転が生じたか否かを判断することができ、右回転検出信号または左回転検出信号のアクティブ状態を検知することができる。よって、回転検出信号を割り込み信号として使用して右回転検出信号および左回転検出信号のレベルを確認することが可能である。
【００１０】
本発明の他の形態として、前記回転検出手段が、外部から供給されるリセット信号に応じて、前記第２のレベルで保持された、前記回転検出信号と前記右回転検出信号または左回転検出信号とのレベルを前記第１のレベルに強制的に遷移させるように構成してもよい。この構成によれば、リセット信号による第１のレベル（初期状態）への遷移が行われた後は、最新の回転検出状態として、右回転期間中は右回転検出信号のレベルが、左回転期間中は左回転検出信号のレベルが保持される。よって、回転検出信号を割り込み信号として使用すれば、必ず右回転検出信号または左回転検出信号の最新の保持レベルを確認することが可能となり、常に最新の回転情報を取り込むことができる。この場合も、右回転検出信号または左回転検出信号の保持レベルは、外部制御部にて回転情報の読み取りが完全に終わるまでは、その状態が維持されるので、割り込み制御によって回転情報を読み取る場合でも、回転情報の取りこぼしがなくなる。
【００１１】
本発明の他の形態として、前記回転方向検出保持手段は、前記右回転検出パルスがセット入力に供給され、前記左回転検出パルスがリセット入力に供給され、第１の出力として前記右回転検出信号が、前記第１の出力の反転出力である第２の出力として前記左回転検出信号がそれぞれ出力される第１のＲＳフリップフロップより構成してもよい。また、前記回転検出手段は、前記右回転検出パルスおよび左回転検出パルスの論理積をとる第１のＡＮＤ回路と、前記第１のＡＮＤ回路の出力がセット入力に供給され、前記リセット信号がリセット入力に供給され、第１の出力として前記回転検出信号が出力される第２のＲＳフリップフロップと、前記第１のＲＳフリップフロップの第１の出力と第２のＲＳフリップフロップの第１の出力の論理積をとる第２のＡＮＤ回路と、前記第１のＲＳフリップフロップの第２の出力と第２のＲＳフリップフロップの第１の出力の論理積をとる第３のＡＮＤ回路とから構成してもよい。このような構成することで、より簡単かつ低コストで回転検出装置を実現可能となる。
【００１２】
本発明の電子機器は、上述したいずれかのロータリーエンコーダの回転検出装置と、前記回転検出装置からレベルが保持されて出力される右回転検出信号または左回転検出信号に基づいて前記ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の位相関係を取得する制御手段とを有する。この構成によれば、上述したロータリーエンコーダの回転検出装置の作用を奏する電子機器の提供が可能である。
【００１３】
本発明の別の電子機器は、上述のロータリーエンコーダの回転検出装置のうちの外部からリセット信号が供給されるものと、前記回転検出装置からレベルが保持されて出力される右回転検出信号または左回転検出信号の状態を格納するレジスタと、前記回転検出装置から出力された回転検出信号が割り込み信号として供給され、該割り込み信号がアクティブ状態になると前記レジスタに格納された前記右回転検出信号または左回転検出信号の状態を読み出す制御手段と、リセット要求に応じて、前記レベルが保持された、右回転検出信号または左回転検出信号および回転検出信号の状態を、初期状態のレベルに戻すためのリセット信号を前記回転検出装置に供給するリセット信号発生手段と、前記制御手段による状態の読み出しの際に必要なアドレスを前記レジスタに供給すると同時に、前記リセット信号発生手段に対して前記リセット要求を送出するアドレスデコードとを有することを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、上述したロータリーエンコーダの回転検出装置の作用を奏することに加えて、制御手段が、回転検出装置から供給される回転検出信号に応じてレジスタから情報を読み出すと、自動的にリセット信号がリセット信号発生手段から回転検出装置に供給される。このように制御手段は、リセットに関する動作制御を行う必要がない。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、右回転、左回転に応じて、ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の位相関係（回転情報）が保持されるので、制御手段であるマイクロコンピュータは、任意のタイミングでその保持された回転情報を読み取ることができる。この場合、マイクロコンピュータは、Ａ相およびＢ相の位相関係を常時監視する必要はないので、その分、マイクロコンピュータへの負担が削減される。
【００１６】
また、マイクロコンピュータによる回転情報の読み出しに際して、情報の取りこぼしがなくなるので、回転情報を正確に取得することができ、信頼性の高い回転検出装置を提供することができる。
【００１７】
さらに、回転方向検出保持手段および回転検出手段は、ＲＳフリップフロップやＡＮＤ回路などを用いた論理回路により簡単に構成することができるので、回転検出装置を簡単なハードウェアにより構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態であるロータリーエンコーダの回転検出回路の構成を示すブロック図である。この回転検出回路は、ロータリーエンコーダの一方の出力であるパルスＡ相が供給される入力端子１ａと、他方の出力であるパルスＢ相が供給される入力端子１ｂとを有する。入力端子１ａから供給されたパルスＡ相はエッジ検出回路２ａおよびＥＸＯＲ（排他論理和）回路３の一方の入力に供給され、入力端子１ｂから供給されたパルスＢ相はエッジ検出回路２ｂおよびＥＸＯＲ（排他論理和）回路３の他方の入力に供給されている。
【００２０】
エッジ検出回路２ａは、入力されたパルスＡ相の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを検出し、その検出タイミングでパルスを生成する。このエッジ検出回路２ａの出力（パルス）はＮＡＮＤ回路４ａの一方の入力に供給されている。エッジ検出回路２ｂは、入力されたパルスＢ相の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを検出し、その検出タイミングでパルスを生成する。このエッジ検出回路２ｂの出力（パルス）はＮＡＮＤ回路４ｂの一方の入力に供給されている。
【００２１】
ＥＸＯＲ回路３は、両入力が異なる場合、すなわち、パルスＡ相がハイレベルでパルスＢ相がロウレベル、または、パルスＡ相がロウレベルでパルスＢ相がハイレベルのときにハイレベルを出力する。このＥＸＯＲ回路３の出力は、ＮＡＮＤ回路４ａの他方の入力およびＮＡＮＤ回路４ｂの他方の入力にそれぞれ供給されている。ＮＡＮＤ回路４ａは、エッジ検出回路２ａの出力とＥＸＯＲ回路３の出力の論理積の否定をとるものであって、その出力はＲＳフリップフロップ５の入力Ｓ（セット）およびＡＮＤ回路６の一方の入力に供給されている。ＮＡＮＤ回路４ｂは、エッジ検出回路２ｂの出力とＥＸＯＲ回路３の出力の論理積の否定をとるものであって、その出力はＲＳフリップフロップ５の入力Ｒ（リセット）およびＡＮＤ回路６の他方の入力に供給されている。
【００２２】
ＲＳフリップフロップ５の出力ＱはＡＮＤ回路９の一方の入力に供給され、その出力Ｑの反転出力ＱＢはＡＮＤ回路１０の一方の入力に供給されている。ＡＮＤ回路６は、ＮＡＮＤ回路４ａの出力とＮＡＮＤ回路４ｂの出力の論理積をとるものであって、その出力はＲＳフリップフロップ７の入力Ｓ（セット）に供給されている。ＲＳフリップフロップ７は、入力Ｒ（リセット）に外部リセット端子８を介して外部から供給されるリセット信号が供給されており、その出力Ｑは回転検出信号出力端子１３、ＡＮＤ回路９の他方の入力およびＡＮＤ回路１０の他方の入力にそれぞれ供給されている。
【００２３】
ＡＮＤ回路９は、ＲＳフリップフロップ５の出力ＱとＲＳフリップフロップ７の出力Ｑの論理積をとるものであって、その出力は右回転検出信号出力端子１１に供給されている。ＡＮＤ回路１０は、ＲＳフリップフロップ５の出力ＱＢとＲＳフリップフロップ７の出力Ｑの論理積をとるものであって、その出力は左回転検出信号出力端子１２に供給されている。
【００２４】
上述した回転検出回路では、ＥＸＯＲ回路３、ＮＡＮＤ回路４ａおよびＮＡＮＤ回路４ｂにより回転検出パルス発生回路２０が構成されている。この回転検出パルス発生回路２０は、ＥＸＯＲ回路３にてＡ相およびＢ相のパルスの排他論理和をとるとともに、エッジ検出回路２ａ、２ｂの出力をそれぞれＥＸＯＲ回路３の出力でゲートして右回転検出パルス（ＮＡＮＤ回路４ａの出力）、左回転検出パルス（ＮＡＮＤ回路４ｂの出力）を発生する。具体的には、右回転期間中は、右回転検出パルスはエッジ検出回路２ａの反転出力に対応するものとなり、左回転検出パルスはハイレベルを維持する。一方、左回転期間中は、左回転検出パルスはエッジ検出回路２ｂの反転出力に対応するものとなり、右回転検出パルスはハイレベルを維持する。なお、停止期間中は、右回転検出パルスおよび左回転検出パルスはともにハイレベルを維持する。
【００２５】
ＲＳフリップフロップ５は、回転方向検出保持手段であって、入力Ｓに供給される右回転検出パルスと、入力Ｒに供給される左回転検出パルスとのレベルの変化に応じて、出力Ｑである右回転検出信号のレベルまたは出力ＱＢである左回転検出信号のレベルが保持される。例えば、入力Ｓ、Ｒがともにハイレベル状態で、出力Ｑがロウレベル、出力ＱＢがハイレベルにある場合に、入力Ｓがロウレベルへと変化すると、出力Ｑがハイレベルになり、この後は、入力Ｓのレベルが変化しても出力Ｑのレベルに変化は生じない。同様に、入力Ｓ、Ｒがともにハイレベル状態で、出力Ｑがハイレベル、出力ＱＢがロウレベルにある場合に、入力Ｒがロウレベルへと変化すると、出力ＱＢがハイレベルになり、この後は、入力Ｓのレベルが変化しても出力Ｑのレベルに変化は生じない。このようにして、出力Ｑである右回転検出信号のレベルまたは出力ＱＢである左回転検出信号のレベルが保持される。
【００２６】
ＡＮＤ回路６、ＲＳフリップフロップ７、およびＡＮＤ回路９、１０により回転検出／リセット回路３０が構成されている。この回転検出／リセット回路３０の主な動作は、ＲＳフリップフロップ５から右回転検出信号出力端子１１、左回転検出信号出力端子１２にそれぞれ供給される右回転検出信号、左回転検出信号のいずれかの信号がアクティブ状態にあるか否かを示す回転検出信号を回転検出信号出力端子１３から外部制御部へ供給する第１の動作と、外部制御部からリセット信号入力端子８を介して供給されるリセット信号に応じて、右回転検出信号出力端子１１、左回転検出信号出力端子１２にそれぞれ供給される信号の状態を初期状態（無回転状態）にする第２の動作である。
【００２７】
第１の動作において、ＲＳフリップフロップ７の入力Ｓには、ＡＮＤ回路６の出力である、回転検出パルス発生回路２０からの右回転検出パルス（ＮＡＮＤ回路４ａの出力）および左回転検出パルス（ＮＡＮＤ回路４ｂの出力）の論理積が供給され、ＲＳフリップフロップ７の入力Ｒには、外部制御部からのリセット信号（ここでは、アクティブ“Ｌｏｗ”で動作するものとする）が供給される。ＲＳフリップフロップ７では、例えば、入力Ｓ、Ｒがともにハイレベル状態で、出力Ｑがロウレベルにある場合に、入力Ｓがロウレベルへと変化すると、出力Ｑがハイレベルになり、この後は、入力Ｓのレベルが変化しても出力Ｑのレベルに変化は生じない。これにより、ＲＳフリップフロップ７の出力Ｑである回転検出信号がハイレベルの状態で維持され、ＡＮＤ回路９、１０のそれぞれにおいて、ＲＳフリップフロップ５の出力Ｑ（右回転検出信号）、出力ＱＢ（左回転検出信号）がそのまま右回転検出信号出力端子１１、左回転検出信号出力端子１２に供給される。
【００２８】
第２の動作では、ＲＳフリップフロップ７の入力Ｒに供給されるリセット信号のレベルがハイレベルからロウレベルに変化すると、上記第１の動作でハイレベルの状態に維持された出力Ｑ（回転検出信号）のレベルがロウレベルに変化する。これにより、ＡＮＤ回路９、１０のそれぞれの出力がロウレベルで固定されて初期状態になる。なお、ＲＳフリップフロップの出力レベルは、電源投入時は不定状態であるため、電源投入時にリセットを行うことにより、出力Ｑをロウレベルに設定する。
【００２９】
次に、本実施形態のロータリーエンコーダの回転検出回路の動作を具体的に説明する。図２は、図１に示す検出回路の動作を説明するためのタイムチャートである。以下、図２を参照して動作を説明する。
【００３０】
ロータリーエンコーダの出力であるＡ相、Ｂ相がそれぞれ入力端子１ａ、１ｂに供給されると、エッジ検出回路２ａ、２ｂにてＡ相、Ｂ相の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジがそれぞれ検出されると同時に、ＥＸＯＲ回路３にてそれらＡ相、Ｂ相の排他論理積がとられる。Ａ相、Ｂ相の位相関係は、図３に示すように、右回転期間中は、Ａ相の位相がＢ相に対して９０°だけ進んだ状態となり、左回転期間中は、Ａ相の位相がＢ相に対して９０°だけ進んだ状態となる。このため、ＥＸＯＲ回路３の出力は、右回転期間中は、Ａ相の立ち上がりエッジからＢ相の立ち上がりエッジまでの間、およびＡ相の立ち下がりエッジからＢ相の立ち下がりエッジまでの間がハイレベルとなり、これ以外はロウレベルとなる。他方、左回転期間中は、Ｂ相の立ち上がりエッジからＡ相の立ち上がりエッジまでの間、およびＢ相の立ち下がりエッジからＡ相の立ち下がりエッジまでの間がハイレベルとなり、これ以外はロウレベルとなる。なお、図３中、図面下側に示した矢印はクリック位置である。
【００３１】
ＮＡＮＤ回路４ａでは、エッジ検出回路２ａの出力およびＥＸＯＲ回路３の出力の論理積の否定がとられ、その結果が右回転検出パルスとして出力される。この右回転検出パルスは、右回転期間中は、エッジ検出回路２ａの出力を反転した状態となり、左回転期間および停止期間中は、ハイレベルに維持される。他方、ＮＡＮＤ回路４ｂでは、エッジ検出回路２ｂの出力およびＥＸＯＲ回路３の出力の論理積の否定がとられ、その結果が左回転検出パルスとして出力される。この左回転検出パルスは、左回転期間中は、エッジ検出回路２ｂの出力を反転した状態となり、右回転期間および停止期間中は、ハイレベルに維持される。
【００３２】
上記の右回転検出パルスおよび左回転検出パルスは、回転検出信号保持手段であるＲＳフリップフロップ５および回転検出／リセット回路３０に供給される。
【００３３】
ＲＳフリップフロップ５では、上記右回転検出パルスが入力Ｓに、上記左回転検出パルスが入力Ｒにそれぞれ供給され、右回転期間中は右回転検出信号が、左回転期間中は左回転検出信号がそれぞれ以下のようにレベル保持されて出力される。
【００３４】
まず、右回転期間におけるレベル保持動作について説明する。初期状態では、入力Ｓである右回転検出パルス、入力Ｒである左回転検出パルスはともにハイレベルになっており、出力Ｑである右回転検出信号はロウレベルになっている。この状態で、右回転検出パルスのレベルがハイレベルからロウレベルへ変化すると、右回転検出信号はロウレベルからハイレベルに変化する。これ以降は、右回転検出パルスのレベルが変化しても、右回転検出信号のレベルはハイレベルに保持される。
【００３５】
次に、左回転期間におけるレベル保持動作について説明する。この場合も、初期状態では、入力Ｓである右回転検出パルス、入力Ｒである左回転検出パルスはともにハイレベルになっており、出力ＱＢである左回転検出信号はロウレベルになっている。この状態で、左回転検出パルスのレベルがハイレベルからロウレベルへ変化すると、左回転検出信号はロウレベルからハイレベルに変化する。これ以降は、左回転検出パルスのレベルが変化しても、左回転検出信号のレベルはハイレベルに保持される。
【００３６】
右回転期間中は、ＲＳフリップフロップ５の出力Ｑのレベルがハイレベルに保持されると同時に、ＲＳフリップフロップ７の出力Ｑである回転検出信号のレベルもハイレベルに保持される。このＲＳフリップフロップ７のレベル保持動作は、次のような手順で行われる。
【００３７】
初期状態では、ＡＮＤ回路６の一方の入力である右回転検出パルス、他方の入力である左回転検出パルスはともにハイレベルになっている。よって、ＡＮＤ回路６の出力はハイレベルとなり、ＲＳフリップフロップ７の入力Ｓにはハイレベルが供給される。一方、ＲＳフリップフロップ７の入力Ｒであるリセット信号のレベルはハイレベルになっている。この状態で、右回転検出パルスのレベルがハイレベルからロウレベルへ変化してＲＳフリップフロップ５の出力Ｑのレベルがハイレベルに保持されると、ＲＳフリップフロップ７の出力Ｑ（回転検出信号）のレベルもハイレベルに変化する。これ以降は、右回転検出パルスのレベルが変化しても、ＲＳフリップフロップ７の出力Ｑはハイレベルの状態がそのまま保持される。
【００３８】
左回転期間中においても、ＲＳフリップフロップ５の出力ＱＢのレベルがハイレベルに保持されると同時に、ＲＳフリップフロップ７の出力Ｑである回転検出信号のレベルがハイレベルに保持される。このレベル保持動作も、上記の場合と同様な手順で行われる。
【００３９】
ＲＳフリップフロップ７の出力Ｑ（回転検出信号）のレベルがハイレベルの状態で保持された後、ＲＳフリップフロップ７の入力Ｒに供給されているリセット信号のレベルがハイレベルからロウレベルになると、ＲＳフリップフロップ７の出力Ｑ（回転検出信号）のレベルがハイレベルからロウレベルになる。同時に、右回転期間中であれば、右回転検出信号出力端子１１に供給される右回転検出信号のレベルがロウレベルになり、左回転期間中であれば、左回転検出信号出力端子１２に供給される左回転検出信号のレベルがロウレベルになる。このように、リセット信号が供給されると、ハイレベルに保持された、回転検出信号と右回転検出信号または左回転検出信号のレベルがロウレベルになって初期状態になる。
【００４０】
以上の動作によれば、右回転期間中は、ＲＳフリップフロップ５の出力Ｑ（右回転検出信号）は、初期状態からアクティブ状態に遷移したタイミングでその状態が保持され、左回転期間中は、ＲＳフリップフロップ５の出力ＱＢ（左回転検出信号）は、初期状態からアクティブ状態に遷移した状態が保持されることになる。よって、外部制御部では、状態が保持された右回転検出信号または左回転検出信号から、ロータリーエンコーダの２相パルス出力であるＡ相およびＢ相の位相関係（回転情報）を任意のタイミングで正確に読み取ることができる。言い換えると、右回転検出信号または左回転検出信号は、外部制御部にて回転情報の読み取りが完全に終わるまでは、状態が保持されるので、割り込み制御（定期的に回転情報を読み出すポーリング処理など）によって回転情報を読み取る場合でも、回転情報の取りこぼしがなくなる。
【００４１】
右回転検出信号または左回転検出信号のいずれかの状態が保持される（いずれかがアクティブ状態になる）と、同時にＲＳフリップフロップ７の出力Ｑ（回転検出信号）のレベルがハイレベルに保持されることから、この出力Ｑ（回転検出信号）のレベルの状態を確認することで、回転が生じたか否かを判断することができ、右回転検出信号または左回転検出信号のアクティブ状態を検知することができる。また、リセット信号による初期状態への遷移が行われた後は、最新の回転検出状態として、右回転期間中は右回転検出信号のレベルが、左回転期間中は左回転検出信号のレベルが保持されるので、回転検出信号を割り込み信号として使用して右回転検出信号および左回転検出信号のレベルを確認することで、常に最新の回転情報を取り込むことができる。
【００４２】
図４に、上述した回転検出回路を備え、回転検出信号を割り込み信号として使用するように構成された電子機器の一構成例を示す。
【００４３】
図４を参照すると、電子機器は、図１に示した構成を有する回転検出回路１０１、レジスタ１０２、アドレスデコード部１０３、リセット発生部１０４、マイクロコンピュータ１０５からなる。レジスタ１０２、アドレスデコード部１０３およびマイクロコンピュータ１０５はデータアドレスバス（シリアルであっても、パラレルであってもよい）を介して接続されている。
【００４４】
レジスタ１０２は、回転検出回路１０１からレベルが保持されて出力される右回転検出信号または左回転検出信号の状態（回転情報）を格納するものである。マイクロコンピュータ１０５は、回転検出回路１０１から出力された回転検出信号が割り込み信号として供給され、該割り込み信号がアクティブ状態になるとレジスタ１０２に格納された回転情報を読み出す。アドレスデコード部１０３は、マイクロコンピュータ１０５による回転情報の読み出しの際に必要なアドレスをレジスタ１０２に供給するとともに、回転検出回路１０１からレジスタ１０２へ供給される、状態保持された右回転検出信号または左回転検出信号および回転検出信号を初期状態に戻すためのリセット信号の発生を要求する。リセット発生部１０４は、アドレスデコード部１０３からのリセット要求に応じて、上記リセット信号を発生して回転検出回路１０１のリセット端子（図１のリセット端子８）に供給する。
【００４５】
上記の電子機器では、例えば右回転期間中に、回転検出回路１０１から出力される右回転検出信号のレベルがアクティブ状態に保持されると、その状態が回転情報としてレジスタ１０２に格納されると同時に、回転検出回路１０１から出力される回転検出信号（回転検出フラグ）の状態がアクティブ状態になる。回転検出信号（回転検出フラグ）の状態がアクティブ状態になると、マイクロコンピュータ１０５がレジスタ１０２に格納された回転情報を読み出すために必要な処理を実行し、これに応じて、アドレスデコード部１０３が、回転情報の読み出しに必要なドレスをレジスタ１０２に供給するとともに、リセット発生部１０４に対してリセット要求を送出する。リセット発生部１０４では、アドレスデコード部１０３からのリセット要求に応じて、回転検出回路１０１のリセット入力端子（図１の入力端子８）に供給するリセット信号をアクティブ状態であるロウレベルにする。
【００４６】
回転検出回路１０１では、リセット信号がハイレベルからロウレベルになると、図１に示した回転検出／リセット回路３０による前述のリセット動作が行われ、アクティブ状態に保持された、右回転検出信号および回転検出信号のレベルを初期状態のレベルに強制的に遷移させる。こうして、回転検出回路１０１は初期状態に戻り、次の回転期間（右回転期間または左回転期間）における動作に移行する。
【００４７】
なお、回転検出回路１０１において、電源投入時は、ＲＳフリップフロップ５のＱ出力は不定状態（ハイレベルもしくはロウレベル）であるため、電源投入時にＲＳフリップフロップ７の出力Ｑをロウレベルである初期状態にする必要がある。このような初期状態の設定は、例えば、図１に示した回路構成において、外部リセット端子８の前段にＡＮＤ回路を設け、そのＡＮＤ回路の一方の入力に、回転方向を読み込んだ後にリセット信号を入力すると共に、他方の入力には電源投入時にリセットを行うパワーオンリセット信号（電源投入時に所定期間ロウレベルであり、その後、通常時においてはハイレベルである信号）を入力することで実現することができる。この他の手法としては、図４に示したリセット発生部１０４に上記のパワーオンリセット信号を入力することで、リセット発生部１０４がリセット信号を出力して、電源投入時にＲＳフリップフロップ７の出力Ｑをロウレベルである初期状態にする構成も考えられる。
【００４８】
以上は、右回転期間における電子機器の動作を説明であるが、左回転期間においても同様な手順で回転情報の読み出しおよびリセットが行われる。
【００４９】
以上説明した本発明のロータリーエンコーダの回転検出装置およびそれを用いた電子機器は、図示した構成に限定されるものではなく、その構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図１に示した構成において、回転検出パルス発生回路、回転方向検出保持手段、回転検出／リセット回路は、他の論理回路で構成することも可能である。一例を挙げると、回転方向検出保持手段は、右回転検出信号および左回転検出信号を保持出力することができるのであれば、ＲＳフリップフロップ５に替えて、複数のＤタイプフリップフロップを用いて回転方向検出保持手段を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態であるロータリーエンコーダの回転検出回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す検出回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】ロータリーエンコーダの２相パルス出力の位相関係を示す模式図である。
【図４】図１に示す回転検出回路を備えた電子機器の一構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ａ、１ｂ  入力端子
２ａ、２ｂ  エッジ検出回路
３  ＥＸＯＲ回路
４ａ、４ｂ  ＮＡＮＤ回路
５、７  ＲＳフリップフロップ
６、９、１０  ＡＮＤ回路
２０  回転検出パルス発生回路
３０  回転検出／リセット回路
１０１  回転検出回路
１０２  レジスタ
１０３  アドレスデコード部
１０４  リセット発生部
１０５  マイクロコンピュータ
【図１】
2005030989.tif 000003
【図２】
2005030989.tif 000004
【図３】
2005030989.tif 000005
【図４】
2005030989.tif 000006