特許 6903543 ＡＢＺ相の分周装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6903543

(24)【登録日】2021年6月25日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】ＡＢＺ相の分周装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/244 20060101AFI20210701BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/244 A

   G01D5/244 G

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-197354(P2017-197354)

(22)【出願日】2017年10月11日

(65)【公開番号】特開2019-70603(P2019-70603A)

(43)【公開日】2019年5月9日

【審査請求日】2020年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003115

【氏名又は名称】東洋電機製造株式会社

(72)【発明者】

【氏名】小谷 郁雄

【審査官】 岩本 太一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−０９９８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０３２１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５６２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２３８３６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／２５２

５／３９−５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクリメンタルエンコーダと、該インクリメンタルエンコーダが出力するＡ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号を入力とする分周装置で構成され、
前記インクリメンタルエンコーダは、回転に応じて９０度位相差のパルス列である前記Ａ相信号とＢ相信号を出力するとともに、１回転するごとに前記Ｚ相信号を出力し、
前記分周装置は、パルス変換器とカウンタを内蔵し、
該パルス変換器は前記Ａ相信号とＢ相信号を入力して、該Ａ相信号とＢ相信号の周波数を整数倍した周波数となる逓倍信号と、前記インクリメンタルエンコーダの回転方向を示す回転方向信号を検出し、
前記カウンタは、前記逓倍信号、前記回転方向信号、および前記Ｚ相信号を入力とするアップダウンカウンタであり、該カウンタは前記回転方向信号に応じて前記逓倍信号をアップ、またはダウンカウントしてカウント値を出力し、また該カウンタは、前記Ｚ相信号がアクティブとなったとき前記カウント値をクリアするものであって、
前記分周装置に、セレクタ、分周ＡＢ相発生器、複数個の分周Ｚ相パルス幅設定器、およびコンパレータを設け、
該セレクタは、前記カウンタが出力するカウント値から連続した２ビットの信号を選択して出力し、
前記分周ＡＢ相発生器は、該２ビットの信号から前記Ａ相信号とＢ相信号の位相関係を保持しつつ周波数を分周比１／Ｋ（Ｋは正の整数）にて分周した、分周Ａ相信号と分周Ｂ相信号を生成することを特徴とし、
前記複数個の分周Ｚ相パルス幅設定器、およびコンパレータは、前記カウント値を常時監視して、前記カウント値がゼロを基点にパルス幅が前期Ｚ相信号に対して、前記分周比１／Ｋの逆数倍Ｋとなるパルス幅であって、前記Ｚ相信号に同期した分周Ｚ相信号を生成することを特徴とし、
前記Ａ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号を分周した前記分周Ａ相信号、分周Ｂ相信号、および分周Ｚ相信号を生成することを特徴としたＡＢＺ相の分周装置。

【請求項2】

請求項１のＡＢＺ相の分周装置において、前記複数個の分周Ｚ相パルス幅設定器の値を変更することにより、分周Ｚ相信号のパルス幅を可変としたことを特徴とするＡＢＺ相の分周装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高い分解能のインクリメンタルエンコーダが出力するＡ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号の分周処理に関するものである。

【背景技術】

【0002】

モータなどの駆動装置や、その他製造装置、搬送装置などのローラにインクリメンタルエンコーダを取り付けて、回転体や移動体の速度、移動距離、あるいは変移角度の検出が従来から実施されている。該インクリメンタルエンコーダには、回転の正転と逆転を検出するために、９０度位相差のパルス列であるＡ相信号とＢ相信号を出力するもの、これに加えてさらに、１回転するごとに１つのパルスであるＺ相信号を出力するものがある。

【0003】

また、該インクリメンタルエンコーダが出力する１回転あたりのパルス数（インクリメンタル信号の数）は、従来の制御装置では６００ＰＰＲ（ＰＰＲはＰｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｒｏｕｎｄである）、１０２４ＰＰＲなど通常の精度のものが使用されていた。
そして近年の制御装置では、検出する速度や変移角度に高い精度が必要なとき、９６００ＰＰＲ、１９２００ＰＰＲや、８１９２ＰＰＲなどのインクリメンタルエンコーダが用いられるようになった。この高い精度のインクリメンタルエンコーダは出力するＡ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号の周波数も高いものとなった。
かような高い精度のインクリメンタルエンコーダを使用するとき、組み合わせて使用するモータの駆動装置などは、新規に開発するかモデルチェンジを行って、前記インクリメンタルエンコーダのインターフェィスを準備し使用されている。

【0004】

一方前記インクリメンタルエンコーダは、モータの駆動装置と組み合わせて使用するだけでなく、従来や他社製の表示装置やモニタ装置、あるいは他の制御装置など別の機器と同時に使用するニーズがある。このようなときに、かような別の機器は高い精度、ひいては高い周波数のインクリメンタルエンコーダに対応しておらず、使用ができない不都合があった。

【0005】

これの解決策として、信号を分周して使用する方法があり、前記インクリメンタルエンコーダが出力する１つの信号、例えばＡ相信号を分周することは周知の技術である。これは例えば、８１９２ＰＰＲのインクリメンタルエンコーダのＡ相信号を８分の１に分周すれば、１０２４ＰＰＲの信号となる。

【0006】

また上記とは別の解決策として、前記インクリメンタルエンコーダが出力する２つのＡ相信号とＢ相信号を分周する技術は、特許文献１と特許文献２にて公開されている。
該特許文献１では、２分の１の分周回路を従属に接続し、Ａ相信号とＢ相信号を分周する技術が公開されている。また前記特許文献２では、分周比Ｅによる分周回路が公開されており、該分周比Ｅは２のべき乗分の１の分周比に依らないと推定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平５−９９９４７号広報

【特許文献2】特開平７−１２５８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

前記特許文献１と特許文献２ではともに、前記インクリメンタルエンコーダが出力する信号のうち、Ａ相信号とＢ相信号の分周に関するものであり、Ｚ相信号の分周については記載がないようである。ここで、インクリメンタルエンコーダがＡ相信号、Ｂ相信号のみならず、Ｚ相信号も出力するときは、これらの３つの信号を全て分周するＡ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号の分周装置（以下に、ＡＢＺ相の分周装置と称す）が必要である。
すなわち本発明の課題は、単に分周するのではなく、元のＡ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号の相互の位相関係を保持して分周を行う前記ＡＢＺ相の分周装置を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を本発明においては、次のように解決する。
（１）本発明は、インクリメンタルエンコーダと、該インクリメンタルエンコーダが出力するＡ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号を入力とするＡＢＺ相の分周装置で構成され、該ＡＢＺ相の分周装置に特徴がある。そして前記インクリメンタルエンコーダは、回転に応じて９０度位相差のパルス列である前記Ａ相信号とＢ相信号を出力するとともに、１回転するごとに前記Ｚ相信号を出力する。

【0010】

また前記分周装置は、パルス変換器とカウンタを内蔵し、該パルス変換器は前記Ａ相信号とＢ相信号を入力して、該Ａ相信号とＢ相信号の周波数を整数倍した周波数となる逓倍信号と、前記インクリメンタルエンコーダの回転方向を示す回転方向信号を検出する。次に前記カウンタは、前記逓倍信号、前記回転方向信号、および前記Ｚ相信号を入力とするアップダウンカウンタであり、該カウンタは前記回転方向信号に応じて前記逓倍信号をアップ、またはダウンカウントしてカウント値を出力し、さらに該カウンタは、前記Ｚ相信号がアクティブとなったとき前記カウント値をクリアするものである。

【0011】

そして本発明は、前記分周装置にセレクタ、分周ＡＢ相発生器、複数個の分周Ｚ相パルス幅設定器、およびコンパレータを設けることを特徴とし、該セレクタは、前記カウンタが出力するカウント値から連続した２ビットの信号を選択して出力する。次に前記分周ＡＢ相発生器は、該２ビットの信号から前記Ａ相信号とＢ相信号の位相関係を保持しつつ周波数を分周比１／Ｋ（Ｋは正の整数）にて分周した、分周Ａ相信号と分周Ｂ相信号を生成することを特徴としている。

【0012】

続いて前記複数個の分周Ｚ相パルス幅設定器、およびコンパレータは、前記カウント値を常時監視して、前記カウント値がゼロを基点にパルス幅が前記Ｚ相信号に対して、前記分周比１／Ｋの逆数倍Ｋとなるパルス幅であって、前記Ｚ相信号に同期した分周Ｚ相信号を生成することを特徴としている。

【0013】

かように本発明は、前記Ａ相信号、Ｂ相信号、およびＺ相信号を分周した前記分周Ａ相信号、分周Ｂ相信号、および分周Ｚ相信号を生成することを特徴としたＡＢＺ相の分周装置である。

【0014】

（２）さらに前記ＡＢＺ相の分周装置において、前記複数個の分周Ｚ相パルス幅設定器の値を所定の値に変更することにより、分周Ｚ相信号のパルス幅を可変としたことを特徴とするＡＢＺ相の分周装置である。

【発明の効果】

【0015】

本発明の効果は、高い分解能のインクリメンタルエンコーダが出力するＡ相信号、Ｂ相信号および、Ｚ相信号が高い周波数であっても、本発明のＡＢＺ相の分周装置を用いることにより、低い周波数の分周Ａ相信号、分周Ｂ相信号および、分周Ｚ相信号を得ることができる。
これにより高い分解能のインクリメンタルエンコーダを、性能が優れた近年の制御装置と組み合わせて使用するほか、同時に従来や他社製の表示装置やモニタ装置、あるいは別の制御装置などと使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図である。（実施例１）

【図2】パルス変換器１１とカウンタ１２の動作を説明する図である。（実施例１）

【図3】図２の一部を拡大して説明する図である。（実施例１）

【図4】セレクタ１３の詳細を説明する図である。（実施例１）

【図5】分周Ａ相信号Ａ２と分周Ｂ相信号Ｂ２の生成を説明する図である。 （実施例１）

【図6】分周Ｚ相信号Ｚ２を生成するしくみを説明する図である。 （実施例１と実施例２）

【図7】分周Ｚ相信号Ｚ２の生成を説明する図である。（実施例１）

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明の実施例の図を示して説明を行う。図１は第1の実施例の構成を説明し、図２から図７は第１の実施例の各部の動作を詳細に説明し、図６と表２は第２の実施例を説明するものである。

【実施例1】

【0018】

図１は本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図であり、図中の１と２はそれぞれ、インクリメンタルエンコーダと本発明によるＡＢＺ相の分周装置である。該インクリメンタルエンコーダ１はＡ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、およびＺ相信号Ｚ１を出力し、該Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１は９０度位相差で回転に応じて生成されるパルス列であり、回転方向が変わると位相差は逆となる。また、前記インクリメンタルエンコーダ１は1回転するごとに、前記Ｚ相信号Ｚ１を出力する。

【0019】

次に前記ＡＢＺ相の分周装置２は、図示する１１から２４の機器を内蔵し、１１と１２は周知の機器であり、１３以降の機器が本発明の特徴を構成するものである。
始めに１１と１２はそれぞれパルス変換器とカウンタであり、該パルス変換器１１は、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１を入力し、逓倍信号と回転方向信号ＤＲを出力する。該逓倍信号は前記Ａ相信号Ａ１の周波数の１倍、２倍、または４倍の周波数であるが、前記図１では４倍の場合にて逓倍信号４Ｆとしている。

【0020】

続いて前記カウンタ１２は、前記逓倍信号４Ｆ、回転方向信号ＤＲ、およびＺ相信号Ｚ１を入力してカウント値Ｃを出力する。さらに説明すると該カウンタ１２はアップダウンカウンタであり、前記回転方向信号ＤＲに応じて前記逓倍信号４Ｆをアップ、またはダウンにて計数しカウント値Ｃを出力する。ここで前記図１では、該カウント値Ｃをｎ桁の２進数にて、Ｃ(ｎ−１)、Ｃ(ｎ−２)、〜Ｃ０とも表記している。
そして、該パルス変換器１１とカウンタ１２の動作は、後の図２と図３にてさらに説明を行う。

【0021】

同じく図１において、１３と１４はそれぞれセレクタとＮＸＯＲゲートである。始めに該セレクタ１３は前記カウンタ１２によるカウント値Ｃと、分周比１／Ｋ（Ｋは２のべき乗）に対応した選択信号Ｓを入力とし、該選択信号Ｓは図示しないマイクロコンピュータから出力されるものである。そして前記セレクタ１３は、該選択信号Ｓにて前記カウンタＣの連続した２ビットを選択して、上位桁のビットをＹ１から、下位桁のビットをＹ０から出力する。

【0022】

そして、前記Ｙ１から出力する信号は分周Ａ相信号Ａ２であり、前記Ｙ０とＹ１の出力を前記ＮＸＯＲゲート１４で演算したものが分周Ｂ相信号Ｂ２となる。すなわち、前記セレクタ１３の出力Ｙ１と前記前記ＮＸＯＲゲート１４は、分周ＡＢ相発生器を構成するもので、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１は、前記選択信号Ｓにより指定される前記分周比１／Ｋにて分周され、分周Ａ相信号Ａ２と分周Ｂ相信号Ｂ２を生成するものである。
なお、前記セレクタ１３とＮＸＯＲゲート１４による該分周Ａ相信号Ａ２と分周Ｂ相信号Ｂ２の生成の詳細は、後の図４および図５にてさらに説明を行う。

【0023】

同じく図１において１５、１７、１９，および２２は分周Ｚ相パルス幅設定器であり、１６、１８、２０、および２３はコンパレータであり、２１と２４はそれぞれＡＮＤゲートとＯＲゲートである。該分周Ｚ相パルス幅設定器１５からＯＲゲート２４は、前記カウント値Ｃを常時監視し、前記カウント値Ｃがゼロを基点に、パルス幅が前記Ｚ相信号Ｚ１に対して、前記分周比１／Ｋの逆数倍（Ｋ倍）となるパルス幅の分周Ｚ相信号Ｚ２を生成するものである。
なお、該分周Ｚ相信号Ｚ２の生成についても、後の図６および図７にてさらに説明を行う。

【0024】

次に、前記図１のパルス変換器１１およびカウンタ１２の動作について、図２と図３を参照して説明する。
始めに図２は、前記インクリメンタルエンコーダ１、パルス変換器１１、およびカウンタ１２の各部の信号の波形を時間の推移とともに表したものであり、該図２の（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）はそれぞれ、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、およびＺ相信号Ｚ１の波形の推移を表している。そして、該図２の（ｃ）に示すとおり前記Ｚ相信号Ｚ１は、前記インクリメンタルエンコーダ１が時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３，Ｔ４、Ｔ５と１回転ごとに出力する１パルスの信号である。

【0025】

続いて該図２の（ｄ）と（ｅ）はそれぞれ、前記パルス変換器１１が出力する前記逓倍信号４Ｆと回転方向信号ＤＲの時間的推移を表している。また、該図２の（ｆ）は前記インクリメンタルエンコーダ１の回転の状態を表したもので、次のとおりとなっている。
図２の（ｆ）について
時刻Ｔ２１まで、 正転にて回転
時刻Ｔ２１からＴ２２まで、 停止
時刻Ｔ２２からＴ４１まで、 逆転にて回転
時刻Ｔ４１以降、 正転にて回転
該図２の（ｆ）回転の状態を参照し、前記図２の（ｅ）回転方向信号ＤＲは、正転を０にて逆転を１にて検出するとしている。

【0026】

そして、該図２の（ｇ）は前記カウンタ１２が出力するカウント値Ｃの時間的推移を表し、前記インクリメンタルエンコーダ１が正転のときはカウントアップし、逆転のときはカウントダウンの動作としている。また、前記Ｚ相信号Ｚ１が１となる時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４において、該カウント値Ｃはゼロにクリアされる。
また、＋Ｃｍａｘと−Ｃｍａｘにおける最大カウント値Ｃｍａｘは、次の数式１による値となる。
(数１)

これを数値例で示せば、１回転当たりのパルス数を８，１９２ＰＰＲとし、前記逓倍信号は４Ｆとしているのでここでは逓倍率が４となり、前記最大カウント値Ｃｍａｘは次の数式２の値となる。
(数２)

【0027】

次に図３は、前記図２の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、および（ｇ）の動作を明確にするため、時刻Ｔ２１からＴ２２間の時間を拡大して表すもので、該図３の（ａ）から（ｇ）は、前記図２における同じ符号のものと同一の信号を表している。また該図３の（ｃ）、（ｅ）、および（ｆ）の時間的推移は、前記図２のそれと同じでありこれの説明は割愛する。

【0028】

そして該図３の（ａ）と（ｂ）について、時刻Ｔ２１まで正転のとき前記Ａ相信号Ａ１は前記Ｂ相信号Ｂ１より位相が９０度進みであり、時刻Ｔ２２以降の逆転のとき前記Ａ相信号Ａ１は９０度遅れである。また該図３の（ｄ）逓倍信号４Ｆは、前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の立ち上がりと立下りを検出し生成したものである。
次に該図３の（ｇ）カウント値Ｃは、前記図３の（ｄ）逓倍信号４Ｆと（ｅ）回転方向信号ＤＲにより、図示のごとくアップカウント、またはダウンカウントされる。

【0029】

ここで前記パルス変換機１１とカウンタ１２は周知の機器であるが、以降に示す本発明の説明を容易とするため、該１１と１２の動作を前記図２と図３により説明を行ったものである。

【0030】

次に、前記図１の前記セレクタ１３とＮＸＯＲゲート１４の動作について、図４と図５を参照して説明する。
始めに図４は、前記セレクタ１３の構成例を説明するものであり、該図４において１３ａおよび１３ｂはマルチプレクサである。該マルチプレクサ１３ａおよび１３ｂは、前記カウント値Ｃと前記選択信号Ｓを入力し、分周上位桁Ｙ１と分周下位桁Ｙ０を出力する。なお前記選択信号Ｓは、図示しないマイクロコンピュータにて前記分周比１／Ｋに対応して設定されるものである。

【0031】

該図４ではさらに説明を容易とするため、前記カウント値Ｃを２進数で下８ビットのＣ（７）、〜Ｃ（１）、Ｃ（０）を使用するとし、前記選択信号Ｓを同じく２進数３ビットでＳ（２）、Ｓ（１）、Ｓ（０）としている。そして前記マルチプレクサ１３ａと１３ｂは、該図４の真理値表のとおり、前記選択信号Ｓ（２）からＳ（０）によって、８つの入力から１つを選択して出力する。ここで、前記マルチプレクサ１３ａには前記Ｃ（０）から入力され、前記マルチプレクサ１３ｂには前記Ｃ（１）から入力されている。これにより、前記マルチプレクサ１３ａ、１３ｂの出力Ｙ１とＹ０には、前記カウント値Ｃ（７）からＣ（０）の中から連続した２ビットが出力されこととなる。
下の表１に、前記選択信号Ｓの値と前記出力Ｙ１とＹ０に出力される信号の組み合わせを示す。該表１には前記選択信号Ｓにより得られる分周比も示すが、この分周比はあとで説明する。なお前記図４は、前記カウント値Ｃを２進数で下８ビットの例で示しているため、該表１で選択信号Ｓが７で使用することはできない。

【0032】

(表１)

【0033】

前記図４で説明したセレクタ１３とＮＸＯＲゲート１４を用いて、前記分周Ａ相信号Ａ２と分周Ｂ相信号Ｂ２を生成するが、次に図５によりこの生成について説明する。該図５は、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１を、例として１／２に分周した前記分周Ａ相信号Ａ２と分周Ｂ相信号Ｂ２の生成を示すものであり、これは前記表１において選択信号Ｓが１の場合である。
始めに、該図５の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、および（ｆ）は、前記図３における同じ符号のものと同一の信号を表しており、これらの説明は割愛する。

【0034】

そして該図５の（ｈ）、（ｉ）、および（ｊ）は、前記カウント値Ｃの下３ビットのＣ（０）、Ｃ（１）、およびＣ（２）の時間的推移を表し、該図５の（ｊ）のＣ（２）が前記分周Ａ相信号Ａ２となる。そして該図５の（ｐ）は、前記Ｃ（２）とＣ（１）の値を１０進数で表し、０から３の範囲で連続して変化することを示している。

【0035】

次に該図５の（ｑ）は、前記ＮＸＯＲゲート１４の出力を表すもので、該ＮＸＯＲゲート１４の入力は前記Ｃ（２）とＣ（１）である。ここでＮＸＯＲは排他的論理和の否定であり、該図５の時刻Ｔ５１とＴ５２において該図５の（ｑ）の値は下のとおりとなる。
図５の（ｉ）と（ｊ）を参照して
時刻Ｔ５１において、Ｃ（１）＝０、Ｃ（２）＝１より → ０
時刻Ｔ５２において、Ｃ（１）＝１、Ｃ（２）＝１より → １
このように該図５の（ｑ）は図示する波形となって、これが前記分周Ｂ相信号Ｂ２となる。該図５の（ｊ）と（ｑ）を参照して、正転のとき前記分周Ａ相信号Ａ２は前記分周Ｂ相信号Ｂ２より位相が９０度進みであり、逆転のとき前記分周Ａ相信号Ａ２は９０度遅れとなっており、元の前記Ａ相信号Ａ１と前記Ｂ相信号Ｂ１と同様である。

【0036】

以上で前記図４と図５で説明したとおり本発明による前記ＡＢＺ相の分周装置２は、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１を、前記セレクタ１３とＮＸＯＲゲート１４によって、相互の位相関係を保持して周波数を１／Ｋに分周した前記分周Ａ相信号Ａ２と分周Ｂ相信号Ｂ２を生成するものである。

【0037】

これまで本発明によって、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ａ相信号Ａ１とＢ相信号Ｂ１の分周について説明を行ったが、これに加えて前記Ｚ相信号Ｚ１の分周について前記図１、図６、および図７を参照して説明を行う。始めに前記図１において、前記分周Ｚ相パルス幅設定器１５からＯＲゲート２４によって、前記分周Ｚ相信号Ｚ２を生成する。

【0038】

続いて前記図６は、前記分周Ｚ相信号Ｚ２を生成するしくみを説明するもので該図６の（ｇ）は、前記カウンタ１２が出力するカウント値Ｃの時間的推移を表した前記図２の（ｇ）に、前記分周Ｚ相パルス幅設定器１５，１７，１９、および２２がそれぞれ保有する値ＺＷ１、ＺＷ２、ＺＷ３、およびＺＷ４を追記したものである。ここで、前記分周Ｚ相パルス幅設定器１５，１７，１９、および２２を、分周Ｚ相パルス幅設定器ＺＷ１、ＺＷ２、ＺＷ３、およびＺＷ４とも表記する。
次に該図６の（ｔ）は、本発明により生成する前記分周Ｚ相信号Ｚ２を表している。該分周Ｚ相信号Ｚ２は、例えば時間ＴａからＴｃ、ＴｄからＴｅ、およびＴｆからＴｈにおいて１となっているが、これは前記分周Ｚ相パルス幅設定器１５からＯＲゲート２４によって表２のとおり生成される。

【0039】

(表２)

【0040】

該表２について説明すると、時間ＴａからＴｂ間は前記カウント値Ｃが、前記分周Ｚ相パルス幅設定器ＺＷ４を越えて大であるので前記コンパレータ２３がアクティブとなって１を出力し、前記ＯＲゲート２４を介して前記分周Ｚ相信号Ｚ２は１となる。
次に時間ＴｂからＴｃ間は前記カウント値Ｃが、前記分周Ｚ相パルス幅設定器ＺＷ２を越えて大であるとともに、前記分周Ｚ相パルス幅設定器ＺＷ３未満のため、前記コンパレータ１８と２０がアクティブとなって１を出力し、前記ＡＮＤゲート２１と前記ＯＲゲート２４を介して前記分周Ｚ相信号Ｚ２は１となる。
そして時間ＴｄからＴｅ間、およびＴｇからＴｈ間も時間ＴｂからＴｃ間と同様であり、このときの説明は割愛する。
次に時間ＴｆからＴｇ間は前記カウント値Ｃが、前記分周Ｚ相パルス幅設定器ＺＷ１未満であるので前記コンパレータ１６がアクティブとなって１を出力し、前記ＯＲゲート２４を介して前記分周Ｚ相信号Ｚ２は１となる。
ここで、前記ＺＷ１とＺＷ２は負の整数であり、前記ＺＷ３とＺＷ４は正の整数である。また前記カウント値Ｃが前記表２に示す範囲以外の値であるとき、前記分周Ｚ相信号Ｚ２は０である。

【0041】

以上のとおり前記図６にて、前記分周Ｚ相信号Ｚ２を生成するしくみを説明したが、さらに図７にて説明を行う。該図７は各部の信号の波形を時間の推移とともに表したものであり、該図７の（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｈ）、（ｉ）、および（ｊ）は、前記図５における同じ符号のものと同一の信号を表しており、これらの説明は割愛する。なお、前記インクリメンタルエンコーダ１の回転方向は、前記図５では正転、停止、および逆転にて表していたが、該図７では正転のみで表している。

【0042】

そして該図７の（ｃ）は、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ｚ相信号Ｚ１であり、これの１となる期間は、例えば図示するとおり前記Ａ相信号Ａ１の一周期と同じとしている。ここで該図７では分周比１／Ｋは１／４として、前記表１において選択信号Ｓの値を２としてカウント値Ｃ（３）とＣ（２）を使用するもので、該図７の（ｋ）は前記カウント値Ｃ（３）を、すなわち前記分周Ａ相信号Ａ２を表している。そして該図７の（ｒ）は、前記Ｃ（３）とＣ（２）の値を１０進数で表し、０から３の範囲で連続して変化することを示している。

【0043】

次に該図７の（ｓ）は、前記Ｃ（３）とＣ（２）を入力とする前記ＮＸＯＲゲート１４の出力を表し、これが前記分周Ｂ相信号Ｂ２となる。そして該図７の（ｋ）と（ｓ）による前記分周Ａ相信号Ａ２と分周Ｂ相信号Ｂ２は、該図７の（ａ）と（ｂ）を１／４に分周したものとなる。

【0044】

そして該図７の（ｔ）は、前記分周Ｚ相信号Ｚ２の推移を表しており、これは前記表２および図６において、前記分周Ｚ相パルス幅設定器ＺＷ１からＺＷ４を表３の値としたものである。そして該分周Ｚ相信号Ｚ２が１となる期間は、分周比１／４に対応して前記Ｚ相信号Ｚ１の１である期間の４倍となり、前記分周Ａ相信号Ａ２の一周期と同じとなる。
(表３)

【0045】

かように本発明による前記ＡＢＺ相の分周装置２は、該図７にて説明したとおり、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ａ相信号Ａ１、Ｂ相信号Ｂ１、およびＺ相信号Ｚ１を相互の位相関係を保持して所定の分周比１／Ｋにて分周し、前記分周Ａ相信号Ａ２、分周Ｂ相信号Ｂ２、および分周Ｚ相信号Ｚ２を生成するものである。

【実施例2】

【0046】

次に、前記インクリメンタルエンコーダ１が出力する前記Ｚ相信号Ｚ１は、１回転に１パルスの信号で通常はパルス幅が狭いものである。このため前記Ｚ相信号Ｚ１の波形は、ノイズにて変形されることが多く、また応答性の遅い他の機器にて受信が失敗となることがあった。しかし、本発明による前記ＡＢＺ相の分周装置２にて、前記図６と表２に示した分周Ｚ相パルス幅設定器の値を変更することにより、任意の広いパルス幅の前記分周Ｚ相信号Ｚ２を生成して、ノイズの影響を排除するとともに、応答性の遅い他の機器と確実に組み合わせて使用することを実現する。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本発明のＡＢＺ相の分周装置を用いることにより、高い分解能のインクリメンタルエンコーダを、性能が優れた近年の制御装置と組み合わせて使用するほか、同時に従来や他社製の表示装置やモニタ装置、あるいは別の制御装置などと使用することが可能となる。

【符号の説明】

【0048】

１ インクリメンタルエンコーダ
２ ＡＢＺ相の分周装置
１１ パルス変換器
１２ カウンタ
１３ セレクタ
１４ ＮＸＯＲゲート
１５、１７、１９、２２ 分周Ｚ相パルス幅設定器
１６、１８、２０、２３ コンパレータ
２１ ＡＮＤゲート
２４ ＯＲゲート
１３ａ、１３ｂ マルチプレクサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】