(57)【要約】入力装置の機械的な動きを特定の目的に適用することができる信号に変換する一体型デジタル電子エンコーダーが提供される。エンコーダー並びに、それに関連する信号調整及び処理回路は特定の用途への組立品の適用を容易にし、かつ、信頼性を高めるために、１つのユニットとして一緒に埋め込まれる（または、構成される）。一体型デジタル電子エンコーダーは第１及び第２の実質的に反対側の主表面を備えた基板、並びに、基板の第１主表面に形成されたデジタルエンコーダーを含む。エンコーダーは作動シャフトを備え、作動シャフトの動きへの応答で電気信号を生成するように構成される。基板の第２主表面には、好まれるものとして表面実装技術を使用して電子回路が取り付けられる。電子回路はエンコーダーによって生成された信号を処理するためにデジタルエンコーダーに電気的に接続される。電子回路は一体型デジタルエンコーダーに複数の機能を与えるために、プログラマブルロジックを含む。電子回路はまた、プログラマブルロジックに供給される電力を調整するための監視的電力回路及び、通信インターフェース等の出力回路を含む。
2004509320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体；
機械的な動作をデジタル電気信号に変換するための、前記デジタル電気信号を出力するための出力端子を持ったエンコーダー；
互いに反対側の第１及び第２の主表面を備えた基板であって、前記エンコーダーが前記第１主表面に取り付けられている基板；
前記第２主表面に取り付けられ、前記エンコーダーの出力端子に電気的に接続されている少なくとも１つのプログラム可能な電子装置、
から成る電子装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのプログラム可能な電子装置が前記エンコーダーによって生成された信号を処理するために構成された信号処理器を備える、請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記プログラム可能な電子装置がプログラム可能なコントローラーを備える、請求項１に記載の電子装置。
【請求項４】
前記プログラム可能なコントローラーが前記エンコーダーによって生成された信号を処理するようにプログラムされており；さらに、
前記プログラム可能なコントローラーが付加的に、前記エンコーダーによって生成された電気信号が前記プログラム可能なコントローラーによって処理される信号処理を選択的に変更することができるようにプログラムされている、
ことを特徴とする、請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの電子装置が：
信号処理機能を実施するためのプログラム可能な電子装置；及び、
電力調整装置、
を備える請求項１に記載の電子装置。
【請求項６】
付加的に、前記少なくとも１つの電子装置が通信インターフェース回路を備える、請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
第１及び第２の実質的に反対側の主表面を備える基板；
前記基板の前記第１主表面に形成されたデジタルエンコーダーであって、作動シャフトを備え、前記作動シャフトの動作への応答で電気信号を発生するように構成されているデジタルエンコーダー；及び、
前記基板の前記第２主表面に取り付けられ、前記デジタルエンコーダーに電気的に接続されているプログラム可能な電子回路、
から成る一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項８】
前記エンコーダーが前記作動シャフトの回転及び直線上の動作への応答で電気信号を発生するように構成されている、請求項７に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項９】
前記プログラム可能な電子回路が前記エンコーダーによって生成された信号を処理するために構成された信号処理器を備える、請求項８に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１０】
前記プログラム可能な電子回路がプログラム可能なコントローラーを備える、請求項８に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１１】
前記プログラム可能なコントローラーが前記エンコーダーによって生成された信号を処理するようにプログラムされており；さらに、
前記プログラム可能なコントローラーが付加的に、前記エンコーダーによって生成された電気信号が前記プログラム可能なコントローラーによって処理される信号処理を選択的に変更することができるようにプログラムされている、
ことを特徴とする、請求項１０に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１２】
前記電子回路が：
信号処理機能を実施するためのプログラム可能な電子装置；及び、
監視的電力回路、
を備える、請求項８に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１３】
付加的に、前記少なくとも１つの電子回路が通信インターフェース回路を備える、請求項１２に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１４】
付加的に、前記デジタルエンコーダーを覆う筐体を備える、請求項８に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１５】
前記電子回路が前記基板の前記第２主表面に取り付けられている、請求項８に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１６】
第１及び第２の主表面を備える基板；
前記基板の前記第１主表面に形成されたデジタルエンコーダーであって、入力装置の動作への応答で電気信号を発生するように構成されているデジタルエンコーダー；及び、
前記基板に取り付けられた電子回路であって、監視的電力処理回路、及び前記エンコーダーによって生成された電気信号を処理するためのロジック装置を備え、前記電子回路の少なくともいくつかの部材が前記基板の前記第２主表面に取り付けられていることを特徴とする電子回路、
から成る一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１７】
前記監視的電力処理回路が電力調整装置及び電力フィルターを備える、請求項１６に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１８】
前記電力フィルターがコンデンサーを備える、請求項１７に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項１９】
前記ロジック装置がプログラマブルロジック装置を備える、請求項１６に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項２０】
前記プログラマブルロジック装置が前記エンコーダーによって生成された電気信号に信号処理機能を実施するようにプログラムされている、請求項１９に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項２１】
前記プログラムロジック装置が前記エンコーダーによって生成された信号を処理するためにプログラムされており；さらに、
前記プログラマブルロジック装置が付加的に、前記エンコーダーによって生成された電気信号が前記プログラマブルロジック装置によって実施される信号処理を選択的に変更することができるようにプログラムされている、
ことを特徴とする、請求項２０に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項２２】
前記電子回路が付加的に、通信インターフェース回路を備える、請求項２１に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項２３】
前記電子回路が前記基板の前記第２主表面に取り付けられている、請求項１６に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項２４】
第１及び第２の実質的に反対側の主表面を備えるプリント回路板；
前記プリント回路板の前記第２主表面に形成されたデジタルエンコーダーであって：
回転及び軸方向に動作可能な作動シャフトを備えたデジタルエンコーダー；及び、
前記作動シャフトの回転及び軸方向の動作を電気信号に変換するための前記プリント回路板の前記第１主表面に形成された伝導性部材を、備えるデジタルエンコーダー；
前記プリント回路板の前記第２主表面に表面実装されたプログラマブルロジック装置であって：
前記デジタルエンコーダーによって生成された電気信号を受信するために、前記プリント回路板を通して前記デジタルエンコーダーに接続されており；
前記デジタルエンコーダーによって生成された電気信号を処理するためにプログラムされている、プログラマブルロジック装置；
前記プログラマブルロジック装置に供給される電力を調整するための、前記プリント回路板の前記第２主表面に取り付けられた監視的電力処理回路；及び、
前記プログラマブルロジック装置によって処理された信号を受信するための、前記プリント回路板の前記第２主表面に取り付けられた通信インターフェース回路
から成る一体型デジタル電子エンコーダー。
【請求項２５】
前記プログラマブルロジック装置が前記エンコーダーによって生成された信号を処理するためにプログラムされており、さらに、
前記プログラマブルロジック装置が付加的に、前記エンコーダーによって生成された電気信号が前記プログラマブルロジック装置によって実施される信号処理を選択的に変更することができるようにプログラムされている、
ことを特徴とする、請求項２４に記載の一体型デジタル電子エンコーダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は機械的な回転（または、角度的な動作）または直線運動、あるいは、回転上または直線上の位置をデジタル式の電気信号に変換する電気エンコーダーに関する。
【０００２】
（発明の背景）
回転または直線上の機械的な位置をデジタル出力に変換する多様な機構が存在する。最も単純なコンバーターは抵抗性の分割器として動作することによって位置を出力電圧に変換する電位差計である。電位差計からのアナログ出力はデジタル式の形式に変換することができる。離散的な段階（または、離散的な数値）から成る出力信号を生成するために、例えば、多位置スイッチ（ｍｕｌｔｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｗｉｔｃｈ）を使用することができるだろう。
【０００３】
最近では、マイクロプロセッサーベースの装置と共に使用されるものとしてデジタルインクリメンタルエンコーダー（ｄｉｇｉｔａｌ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｃｏｄｅｒ）が使用されている。典型的なデジタルエンコーダーは９０°の位相のずれを持った方形波パターンの組を生成するために１つまたは複数のトラック（ｔｒａｃｋ）及びセンサーを含む。
【０００４】
電気エンコーダーは、Ｆｒｏｅｂらの米国特許Ｎｏ．４，５９９，６０５に開示されているような、ロータリーエンコーダーによって例証されているように、この分野では周知である。それらの装置は通常、パルス列（ｐｕｌｓｅ ｔｒａｉｎ）等の形式で、予め選択されたデジタル信号を生成するための、伝導体のパターンを備えた基板を覆う筐体を含む。シャフトによって回転させられるローターは、基板上の伝導体パターンによって規定されるデジタル特性（または、デジタル値）を持った電気信号を生成するためにローターが回転したときに、伝導体パターンと電気的に相互接続する回転部材を備える。例えば、ローターは電気信号を生成するために、ローターが回転するときに、伝導体パターンと機械的に接触する、回転式の接触部材を備えてもよい。他の形式のエンコーダーにおいては、非接触性の部材が使用されてもよい。非接触性のローターは、例えば、磁気的、光学的、または容量性のものであってもよい。
【０００５】
当業者にとっては周知であると思うが、エンコーダーにはローターではなく、スライダー等を使用して、直線上の動きを予め選択されたデジタル信号に変換するタイプのものもある。
【０００６】
（発明の要約）
本発明は装置の入力である機械的な動作を、特定の目的に対して利用することが可能な信号に変換する。本発明に従うと、エンコーダー並びに、それに関連する信号調整及び処理回路は特定の用途への組立品の適用を容易にし、かつ、信頼性を高めるために、１つのユニット（または、装置）として一緒に埋め込まれる（または、一体化される）。
【０００７】
本発明は第１及び第２の実質的に反対側の主表面を備えた基板、並びに、基板の第１主表面に形成されたデジタルエンコーダーを含む、一体型のデジタル電子エンコーダーである。エンコーダーは作動シャフト（ａｃｔｕａｔｉｏｎ ｓｈａｆｔ）を備え、作動シャフトの動作に応答して電気信号を発生するように構成される。基板の第２主表面には、好まれるものとして表面実装技術を使用して電子回路が取り付けられる。電子回路はエンコーダーによって生成された信号を処理するためにデジタルエンコーダーに電気的に接続され、好まれるものとしてプログラマブルロジック（または、プログラム可能なロジック）を含む。
【０００８】
（実施例の詳細な説明）
図１を参照すると、本発明に従って構成された一体型のエンコーダー装置の実施例が機能ブロックの形式で示されている。一体型エンコーダー装置は電力入力２１を介して電力供給監視・保護部分２３に入力電力を受信する。電力供給監視・保護部分２３は：電力を調節し、安定した、クリーンな電力を供給する電力源；高周波数ノイズを除去し、電圧スパイクから他の部品を保護するためのフィルター；及び、回路の他の部材の適切な始動を確実にするためのリセット機能を与えるために、複数の離散的な（または、ディスクリートな）部材を含む。
【０００９】
入力装置２５は本発明に従って構成された一体型装置のための、機能上の入力を与える。詳細に述べると、好まれる入力装置はデジタルエンコーダーである。デジタルエンコーダーは、当業者には周知なように、そのデザインに従ったエンコーダー信号を生成する。例えば、２ビットまたは８ビットグレーコード（ｇｒａｙ ｃｏｄｅ）エンコーダーが使用されてもよい。
【００１０】
プログラマブルロジック２７は電力供給監視・保護部分２３から電力を受信し、デジタルエンコーダー入力装置２５からエンコーダー信号を受信する。プログラマブルロジック２７はエンコーダー信号に対して、信号調整及び信号処理機能を実施する。プログラマブルロジックは好まれるものとして、用途に対して適当な機能を実施するために、デバイスの製造者または、そのデバイスを使用する装置の製造者によってプログラム可能なものである。プログラマブルロジックは１回だけプログラム可能なものであってもよいし、繰り返しプログラム可能なものであってもよい。ロジックはＲＩＳＣ型コントローラー等の、プログラム可能なマイクロコントローラーであってもよい。プログラマブルロジックは他の、外部の装置によって使用可能な、調整かつ処理された信号を生成する。
【００１１】
出力機能コンバーター２９はプログラマブルロジックによって生成された、調整かつ処理された信号を他の装置に対して利用可能にするための、出力インターフェースを与える。
【００１２】
本発明に従うと、直線または角度的な機械的動作をデジタル電子信号に変換するエンコーダーは信号処理やエンコーダーの動作に関係する他の機能を実施するプログラマブルロジック等の回路と共に一体型の装置として形成される。好まれるものとして、プログラマブルロジック２７はエンコーダー２５と同じ電子基板、回路基板、またはプリント基板に固定される。
【００１３】
本発明に従って構成された一体型エンコーダー装置３０の特定の実施例が図２から図５に示されている。図２を参照すると、一体型エンコーダー装置３０を下方から見たときの斜視図が図示されている。一体型エンコーダー装置３０は上側及び下側の主表面を備えた回路板を構成する基板３１上に取り付けられたエンコーダー部分２５を含む。
【００１４】
回路板基板３１は多層から成るＰＣＢ ＦＲ−４等の、典型的な回路板材料から形成されている。回路板基板３１はこの分野で周知な様式で、特定の用途に対して適当な表面回路の相互接続を行う回路を備える中間のレイヤー（図示せず）と共に、両側の主表面上の回路（図示せず）を含む。
【００１５】
回路板基板３１の上側の主表面はエンコーダー２５を含み、回路板基板３１の下側の主表面はエンコーダー２５の位置及び動きを予め決められた電気信号に変換し、エンコーダー出力信号を生成するための回路を含む。エンコーダー出力信号を生成するための回路はこの分野で周知な、エンコーダーのための典型的なデザイン（または、回路）であってもよく、ここでは詳細な説明を省略する。
【００１６】
また、エンコーダー２５もこの分野で周知の、典型的なタイプのものであってもよい。例としては、Ｎａｋａｍｕｒａらの米国特許Ｎｏ．４，４４３，６７０及び、ＢｒｏｗｎらのＮｏ．５，０１７，７４１に開示されたものであり、それらは本願に参照として取り込まれる。これらの従来のデザインに従うと、エンコーダー２５は通常、ローター（図示せず）及び、ローターの下側の面に取り付けられた電気接続フィンガー（図示せず）を含む。電気接続フィンガー（または、電気接続指）は基板の上側の面に形成された伝導体部材（図示せず）と電気的に接続する。伝導体部材は入力リング（ｉｎｐｕｔ ｒｉｎｇ）及び出力リング（ｏｕｔｐｕｔ ｒｉｎｇ）を備えてもよい。接続フィンガーは入力リングと出力リングとの間で電気信号を伝導する。伝導体部材はローターが回転したときに、予め決められた電気信号が発生するようなパターンで形成される。ローターには軸方向に拡張している作動シャフト３３が取り付けられている。作動シャフト３３はエンコーダー２５への（回転方向または軸方向の）ユーザーの入力を可能にする。
【００１７】
当業者には、他の多様な非接触式のエンコーダーのデザインを回路板基板の上側の表面に適用できることが明白であるだろう。非接触式のエンコーダーデザインはこの分野で周知の磁気式、光学式、または容量性の実施例を含む。
【００１８】
図２から図５を参照すると、筐体３５は一体型エンコーダー装置３０の上部のエンコーダー部分２５を覆っている（または、収容している）。筐体３５は上方に拡張する中空の円筒形取り付け具３７を含む。エンコーダー２５の作動シャフト３３は中空の円筒形取り付け具３７を貫通して拡張する。円筒形取り付け具３７は外側にねじ溝を備えており、対応するねじ溝を備えたコンソールや他の装置取り付け構造（図示せず）への取り付けを可能にする。筐体の上側の表面もまた、ねじ溝部分４１を含み、一体型エンコーダーをコンソールや他の装置取り付け構造（図示せず）へ取り付けるための付加的な手段を与える。
【００１９】
図２、４、５を参照すると、筐体３５の下側の部分は一体型エンコーダー装置３０を取り付けるために使用される、下方に拡張した取り付け用脚４３を含む。例えば、脚４３は一体型エンコーダー装置３０をそれの動作環境に配置するために、取り付け用面に配置されてもよい。特定の実施例において、一体型エンコーダー装置３０を取り付け用構造に固定するための、ねじ等の部材（図示せず）を筐体に取り付けることを可能にするために、脚４３を貫通する開口が備えられてもよい。
【００２０】
図２を再び参照すると、基板３１の（エンコーダー側の反対側の）下側の主表面には１つまたは複数の回路部材４５が取り付けられている。回路部材４５は電力供給監視・保護装置２３、プログラマブルロジック２７、及び出力コンバーター２９を含む。エンコーダーのパターンが妨害されなければ、いくつかの部材がエンコーダー２５と共に基板の上側の主表面に取り付けられてもよい。しかしながら、図示された実施例において、基板の上側の表面はエンコーダー２５だけを含む。
【００２１】
プログラマブルロジック２７はこの分野で周知の多様な部材を１つまたは複数使用してもよい。例えば、プログラマブルロジックはエンコーダーによって生成された信号を処理するための回路を含んだ特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。そのような回路は信号フィルター等の、エンコーダー信号を変更または調整するための回路を含んでもよい。そのような信号フィルターはこの分野で周知のディバウンス回路（ｄｅ−ｂｏｕｎｃｅ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を含んでもよい。
【００２２】
プログラマブルロジックの回路はまた、回転の角度及びシャフトの回転方向を識別するため、または、エンコーダーシャフトの動作の速度を検出するための信号変更装置（ｓｉｇｎａｌ ｍｏｄｉｆｉｅｒ）を含んでもよい。回路はまた、特定の回転またはシャフトの軸方向の動きに応答する複数の機能への接続手段を与えてもよい。埋め込まれた（または、一体化された）部材や付属物をイネーブルまたはディセーブルにするためのハードウェアまたはソフトウェアキーイング（ｋｅｙｉｎｇ）を可能にするために、付加的な機能が備えられてもよい。
【００２３】
さらに、プログラマブルロジックは好まれるものとして、回路に望まれる特定のタスク（または、処理）を達成するためにプログラム用のメモリーを含む。メモリーは一体型の論理デバイスとして備えられてもよいし、別個のデバイスとして備えられてもよい。メモリーは１回だけプログラム可能なものであってもよいし、繰り返しプログラム可能なものであってもよい。すなわち、メモリーはＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭデバイスを含んでもよい。好まれる実施例において、ロジックは埋め込み式のメモリーを備えたＲＩＳＣタイプのマイクロプロセッサー等の、プログラム可能なマイクロプロセッサーに備えられてもよい。あるいは、プログラマブルロジックアレイや他のプログラム可能なデバイスが含まれてもよい。
【００２４】
プログラマブルロジックまたはマクロプロセッサーには典型的なＭＣ １４４９０デバイスに含まれている回路に類似のディバウンス回路（ｄｅｂｏｕｎｃｅ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、特定用途向けデコードロジック、及び、本願以前に離散的な（または、ディスクリートな）デバイスとして実施されてきた他の機能が一体化されてもよい。
【００２５】
プログラマブルロジック２７はエンコーダー２５によって供給される任意の入力に対して、出力コンバーター２９（図１）が異なった数値の出力または異なったタイプの出力を与えることを可能にするために、プログラマブルロジックがエンコーダー２５からの信号をどのように解釈（または、判断）するかを変更することができるような様式でプログラムされてもよい。すなわち、本発明の一体型装置３０の長所はプログラマブルロジックがプログラム可能であるので、エンコーダー装置２５の作動シャフト３３の操作によって（または、他の手段によって）プログラマブルロジックを再プログラムすることが可能であることである。例えば、動作の特定のモードにおいて、作動シャフト３３に対して特定の操作を実施することによって、エンコーダー２５がそれに応答する信号を生成し、動作モードの選択や信号処理機能の特性の調整等の、プログラマブルロジックの特徴またはプログラムの内容が変更されてもよい。
【００２６】
プログラマブルロジックまたはマイクロプロセッサー２７は好まれるものとして、表面実装技術を使用して、基板３１の下側の主表面に取り付けられる。表面実装は電気ピンが基板を貫通して突き出すことを防ぐ点で優れている。基板の両側の面に電子デバイスを取り付けることを可能にするために、上述の表面実装技術との組み合わせで、埋め込み式の電気回路を含む複数のレイヤーを備えた多層基板が使用されてもよい。したがって、回路板基板の下側の主表面に取り付けられた回路部材は表面取り付け用パッド（図示せず）を含んでもよい。また、エンコーダー２５及びプログラマブルロジック２７は単一の回路板基板３１の両側の主表面に取り付けられてもよい。
【００２７】
回路板基板３１の下側の主表面には付加的な電子デバイス４５が取り付けられてもよい。例えば、電力供給監視・保護機能及び出力コンバーター機能がプログラマブルロジック２７に一体化されない場合、これらの機能を実施するためのデバイスが別個の部材として、回路板基板の下側の表面に取り付けられてもよい。
【００２８】
一体型デジタルエンコーダー装置３０は複数の入力及び出力ピン４７を含む。入力及び出力ピン４７は回路板基板３１の一方の端部の水平拡張部分４９から垂直方向に拡張する。図２から５に示されている実施例において、入力及び出力ピン４７は垂直方向に細長い金属性円筒形部材であり、多様な外部デバイスが取り付けるための電気的接続を与える。回路板基板３１に取り付けられた入力及び出力ピン４７間の電力及び（または）信号の伝達のための回路、プログラマブルロジック２７、デジタルエンコーダー２５、及び他の回路部材４５は基板のどちら側に取り付けられてもよいし、あるいは、回路板基板の中間のレイヤーに埋め込まれてもよい。そのような回路の回路板基板上の形成は当業者に明白であるだろう。回路板基板上に他の形式の入力及び出力の接続点が形成されてもよいことも当業者には明白であるだろう。
【００２９】
デジタルエンコーダーは多様な用途で使用される。典型的な用途の１つはラジオ等の、オーディオ装置の音量調整であり、そこにおいて、シャフト３３の回転上の位置は特定の音量レベルに変換される。そのような用途においては、絶対値エンコーダー（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｅｎｃｏｄｅｒ）が最も適しており、シャフト３３の回転上の位置は特定の音量レベル等の、常に特定の信号または信号のレベルに関連付けられている。そのような用途の多くにおいて、シャフト３３はオーディオ装置のオン・オフスイッチとして機能してもよい。
【００３０】
例えば、シャフト３３を軸方向に押し込むことによりオーディオ装置がオンまたはオフされてもよい。他の用途において、エンコーダー２５のシャフト３３の押し込みは異なった結果を生じるように構成されてもよい。例えば、シャフト３３を押し込み、そのすぐ後にシャフトを離すことにより、オン・オフスイッチとして、または装置の動作モードの選択用のスイッチとして機能し、シャフトをしばらくの間押し込んだ状態で保持することにより、ユーザーが選択可能なメニューにアクセス（または、メニューを表示）してもよい。
【００３１】
したがって、複数の制御器を必要とせずに、単一の回転式の制御器だけで複数の機能にアクセスするメニューを与えることができる。例えば、オーディオ装置上の単一の回転式制御器は高音及び低音、バランス及びフェード、電源のオン・オフ、並びに、音量の制御を与えるために、本発明を使用してプログラムすることができる。エンコーダーシャフト３３の操作への応答によって与えられる機能は一体型エンコーダー装置３０に含まれるプログラマブルロジックによって決定される。
【００３２】
他の特定の用途においては、相対値エンコーダー（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｎｃｏｄｅｒ）が適している場合もある。相対値エンコーダーはローターシャフトの相対的な動きを示す信号を発生する。上述した絶対値エンコーダーと同様に、シャフトによって与えられる機能は一体型エンコーダー装置３０に含まれるプログラマブルロジックによって決定される。
【００３３】
特定の用途に対する本発明の一体型エンコーダー装置３０の２つの例としての実施例が図６及び７の回路図に図示されている。
【００３４】
図６に図示されている実施例はモーター制御用パルス幅変調装置である。図６のモーター制御用パルス幅変調装置は電力調整装置５１、電力フィルター５３、及び制御器リセット５５を含む電力供給監視・保護装置を含む。回転式デジタルエンコーダー２５はプログラム可能なＲＩＳＣ型のマイクロプロセッサー２７に入力データを出力する。プログラム可能なマイクロプロセッサー２７はエンコーダー２５の信号出力に対して信号調整及び処理機能を適用するように構成されている。マイクロプロセッサーからの処理された信号は出力装置Ｑ１及びモーターインターフェース部材５９に出力される。インターフェース部材５９にはモーター（図示せず）が接続されてもよい。
【００３５】
エンコーダー２５は回路板３１（図２）の一方の表面（例えば、上側の表面）に形成され、回路板の反対側の表面（例えば、下側の表面）にはプログラム可能なマイクロプロセッサー２７及び他の回路部材が取り付けられる。部材間の接続回路は回路板３１の表面上または中間レイヤーに形成される。接続パッドＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５には、図２−５に図示された実施例の入力及び出力ピン４７等の、入力及び出力ピンが接続される。電圧レベルＶＣＣ及びグランドが回路板上または回路板中の電気トレース（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｃｅ）（図６には図示せず）によって異なった回路部材に分配されることは当業者に明白であるだろう。
【００３６】
上述したように、図１に概略的に図示されている一体型装置は電力入力２１を介して電力を受信する。電力供給監視・保護装置は装置の他の部材に適当な電圧レベルを供給し、電力源から高周波数ノイズを除去し、短時間の電圧スパイク（ｓｈｏｒｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｐｉｋｅ）を緩和することを確実にし、さらに、制御器のリセット機能を与える。
【００３７】
図６に図示された特定の実施例において、Ｖ＋電源はインターフェース部材５９から供給される。電源は、例えば、＋６ｖｄｃから＋３０ｖｄｃの間の入力電圧である。ＬＭ３４８０（または、等価の）電力調整装置５１はＶ＋電源を装置の他の部品で要求されるＴＴＬまたはＣＭＯＳレベルに変換する。電力調整装置５１は安定した、「クリーン」な電圧Ｖｃｃを供給する。ＬＭ３４８０電力調整装置はＮａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｒｐ．を含む多様供給元から入手可能である。
【００３８】
電力供給監視・保護装置の電力フィルター５３は電源に元々存在する、または、電力調整装置によって発生する高周波数ノイズを除去する。電力フィルター５３はまた、自動車や他の産業上の用途等の、特定の用途において使用される電源に存在する可能性がある短時間の電圧スパイクから装置の電子回路を保護する。電力フィルターとしては、コンデンサーが使用されてもよい。例えば、図６に図示された実施例を参照すると、マイクロプロセッサーの電力入力に接続されているコンデンサーＣ３が電力フィルターとして働く。
【００３９】
制御またはリセット部材５５はロジック及びマイクロプロセッサーのプロセッサー部分の適切な始動を確実にするために備えられる。図６に図示されている実施例において、制御またはリセット部材５５はマイクロプロセッサー２７のＭＣＬＲ／ＶＰＰ入力と接続パッド（または、接触パッド）Ｐ３との間に接続されている抵抗Ｒ１及びコンデンサーＣ１によって形成されているＲ−Ｃ回路から構成されている。
【００４０】
デジタルエンコーダー２５はエンコーダーシャフト３３（図２）の動きに応答した信号をマイクロプロセッサー２７に供給する。図６に図示されている特定の装置は８つの信号線を生成する８ビットグレーコード絶対値エンコーダーを組み込んでいる。エンコーダーは、例えば、Ｂｏｕｒｎｓ， Ｉｎｃ（Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって販売されているＡＣＥ−１２８接触エンコーダー（ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ ｅｎｃｏｄｅｒ）と実質的に等価なエンコーダーとして設計されてもよい。しかしながら、一体型装置３０には、要求される情報に応じて、異なったタイプのエンコーダーのデザインが組み込まれてもよいことは当業者に明白であるだろう。
【００４１】
マイクロプロセッサー２７はそれにプログラムされた、信号処理機能を実施し、ＲＣ２／ＣＣＰ１ピンに出力を生成する。マイクロプロセッサーによって生成された信号は出力インターフェースＱ１に送られ、出力装置５９を駆動する。図６に図示された実施例において、出力装置のピン６にはモーターが取り付けられてもよい。出力装置のピン６は回路板３１（図２）を介して、外部接続のための出力ピン４７の１つに接続されてもよい。当業者には明白であると思われるが、フライバック電圧（ｆｌｙ−ｂａｃｋ ｖｏｌｔａｇｅ）をクランプするために、ショットキーダイオードＱ３が出力回路に備えられてもよい。出力インターフェースＱ１、ショットキーダイオードＱ３、及び出力装置５９は図１に示されている出力コンバーター２９を形成する。入力及び出力の詳細な機能は装置が利用される用途に依存する。異なったタイプの装置が駆動されてもよいことや、エンコーダーからの処理された信号の異なったタイプの装置への適用方法は当業者に明白であるだろう。
【００４２】
図７に図示された実施例は業界標準の非同期式ＲＳ２３２Ｃ通信インターフェース６３に、適切に調整かつ処理された信号の外部出力を与える。図の実施例は電力調整装置５１、電力フィルター５３、及び制御器リセット５５を含む電力供給監視・保護装置を含む。回転式デジタルエンコーダー２５はプログラム可能なＲＩＳＣ型のマイクロプロセッサー２７に入力データを出力する。マイクロプロセッサー２７は電力供給監視・保護部材５１、５５から電力を受容する。プログラム可能なマイクロプロセッサー２７はＲＳ２３２Ｃ通信インターフェース出力装置（または、等価の装置）への出力となる、信号調整及び処理機能を与えるために構成される。
【００４３】
Ｖ＋電源は、実施例においてＲＳ２３２Ｃ通信インターフェースのためのチャージポンプ６１であるインターフェースから供給される。ＬＭ３４８０（または、等価の）電力調整装置５１はＶ＋電源を装置の他の部品で要求されるＴＴＬまたはＣＭＯＳレベルに変換し、安定した、「クリーン」な電圧Ｖｃｃを供給する。
【００４４】
電力供給監視・保護装置の電力フィルターは電源に元々存在する、または、電力調整装置によって発生する高周波数ノイズを除去する。電力フィルターはまた、自動車や他の産業上の用途等の、特定の用途において使用される電源に存在する可能性がある短時間の電圧スパイクから装置の電子回路を保護する。電力調整装置５１の出力に接続されたコンデンサーＣ３はこの実施例において、電力フィルターとして機能する。
【００４５】
制御またはリセット部材５５はロジック及びマイクロプロセッサーのプロセッサー部分の適切な始動を確実にするために備えられる。図７に図示されている実施例において、制御またはリセット機能部材５５はマイクロプロセッサーのＭＣＬＲ／ＶＰＰ入力と接続パッド（または、接触パッド）Ｐ３との間に接続されている抵抗Ｒ１及びコンデンサーＣ１によって形成されているＲ−Ｃ回路から構成されている。
【００４６】
デジタルエンコーダー２５はエンコーダーシャフト３３（図２）の動きに応答した信号をマイクロプロセッサー２７に供給する。例えば、図７に図示されている実施例のエンコーダーはＢｏｕｒｎｓ， Ｉｎｃ（Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって販売されている２ビットグレーコードデジタル接触エンコーダー（ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ ｅｎｃｏｄｅｒ）と実質的に同等なもの等の、インクリメンタルエンコーダー（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ ｅｎｃｏｄｅｒ）であってもよい。しかしながら、エンコーダーに要求される情報に応じて、異なったタイプのエンコーダーのデザインが組み込まれてもよいことは当業者に明白であるだろう。
【００４７】
マイクロプロセッサー２７はそれにプログラムされた、信号処理機能を実施し、ピンＲＢ４及びＲＢ５を介して非同期ＲＳ２３２Ｃ通信インターフェース６３とインターフェースする。入力及び出力の詳細な機能は装置が利用される用途に依存する。異なったタイプの装置がＲＳ２３２Ｃ通信インターフェースから駆動されてもよいことや、エンコーダー２５からの処理された信号の異なったタイプの装置への適用方法は当業者に明白であるだろう。さらに、ＲＳ２３２Ｃインターフェースの代わりに、異なったタイプの通信インターフェースが使用されてもよいことは当業者に明白であるだろう。
【００４８】
本発明は特定の実施例と共に説明されてきたが、本発明に対して多様な変更や改良が存在することは当業者に明白であるだろう。そして、そのような変更や改良も、請求の範囲によって規定される本発明の意図及び範囲に入ると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に従って構成された埋め込み式回路を備えたエンコーダーのブロック図である。
【図２】
本発明に従って構成された埋め込み式回路を備えたエンコーダーの下からの斜視図である。
【図３】
図２に示されているエンコーダーの上面図である。
【図４】
図２に示されているエンコーダーの側面図である。
【図５】
図２に示されているエンコーダーの前面図である。
【図６】
本発明に従った一体型のエンコーダーを埋め込んだ電子装置の回路図である。
【図７】
本発明に従った一体型のエンコーダーを埋め込んだもう１つの電子装置の回路図である。
【符号の説明】
２１　　電力入力
２３　　電力供給監視・保護装置
２５　　入力装置（エンコーダー装置）
２９　　出力コンバーター
３０　　一体型エンコーダー装置
３１　　回路基板
３３　　作動シャフト
３５　　筐体
３７　　円筒形取り付け具
４１　　ねじ溝部分
４３　　取り付け用脚
４５　　回路部材（電子デバイス）
４７　　入力ピン／出力ピン
５１　　電力調整装置
５３　　電力フィルター
５５　　リセット部材
５９　　出力装置（インターフェース部材）
６３　　ＲＳ２３２Ｃ通信インターフェース
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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