JPH08178695A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成で正確な位置を検出する位置検出
装置を提供することを目的とする。 【構成】 移動方向に複数のマーカが形成された移動体
の該移動方向において、該各マーカを識別可能に検出す
る第一、第二のマーカ検出器１、２と、上記第一、第二
のマーカ検出器１、２の検出結果に基づいて、移動体の
移動方向の順方向／逆方向を識別可能な方向信号を生成
する方向信号生成手段３と、上記第一のマーカ検出器１
又は第二のマーカ検出器２の出力信号を遅延させて出力
する検出信号遅延手段４と、上記検出信号遅延手段から
供給された出力信号を上記方向信号に応じてインクリメ
ント／デクリメントするＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は位置検出装置に関し、特
にＵＰ／ＤＯＷＮカウンタを用いて移動体の移動方向及
び移動量に応じて検出されるパルス数をインクリメント
又はデクリメントして該移動体の位置を検出する位置検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日において、駆動モータの回転部によ
り回転自在に設けられる第１、第２のテープリール間で
巻き戻し自在に巻き取られたテープ状記録媒体の位置
を、該回転部の回転数の検出により行うテープカウン
タ、移動体の始点位置と終点位置から移動距離を検出す
る距離計、スライダ部のスライダの始点位置と終点位置
からスライド距離を検出するスライド計測器、被測定物
体の所定位置間の距離を検出する測長器、クレーン車に
設けられたクレーンワイヤの始点位置と終点位置から移
動位置を計測するワイヤーカウンタ、及び印刷装置や円
盤状記録媒体の記録再生装置やロボット等の移動量カウ
ンタとして用いられて、始点から終点までの移動方向及
び移動量に応じて該移動体の位置を検出する位置検出装
置が普及している。

【０００３】上記位置検出装置には、移動体の移動に連
動して回転する該移動体の単位移動量毎の単位回転量が
異なる複数の回転体と、該各回転体の単位回転量の回転
毎にパルス信号を生成する複数の回転量検出器とが設け
られ、各回転量検出器で生成されるパルス数に応じてア
ブソリュート値を演算して該移動体の位置を検出する回
転式エンコーダ方式や、移動体に形成されたマーカ毎に
パルス信号を生成するマーカ検出器と、このパルス信号
をインクリメント／デクリメントするするＵＰ／ＤＯＷ
Ｎカウンタとが設けられ、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタによ
り移動体の移動方向及び移動量に応じて該移動体の位置
を検出するＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ方式が存在する。

【０００４】上記回転式エンコーダ方式の位置検出装置
は、複数の回転体及び複数の回転量検出器が設けられ複
雑かつ大型化するという問題点が生じていた。また、上
記各回転体の単位回転量に基づく、上記回転量検出器の
検出分解能と該回転体の個数との積により最大カウント
数が決定され、この最大カウント数を増加させるために
は、各回転量検出器の検出分解能や回転体及び回転量検
出器の個数を増加させる必要が有り、最大カウント数の
増加に応じて複雑かつ大型化して使い勝手が悪いという
問題点が生じていた。

【０００５】例えば、上記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ方式
の位置検出装置８０は、図５に示すようにモータの回転
部の回転量を検出する第一、第二のマーカ検出器５１、
５２と、該マーカ検出器５１の出力信号を反転するイン
バータ回路５３と、このインバータ回路５３の出力信号
を反転するインバータ回路５４と、該マーカ検出器５２
の出力信号を反転するインバータ回路５５と、このイン
バータ回路５５の出力信号を反転するインバータ回路５
６と、上記インバータ回路５４の出力信号がＤ端子に入
力され、該インバータ回路５６の出力信号がＣＫ端子に
入力されるＱ端子から方向信号Ｆを出力するＤ・フリッ
プフロップ５７と、このＤ・フリップフロップ５７のＱ
端子の反転信号がＵ／Ｄ端子に入力されＣＫ端子にイン
バータ回路５４の出力信号が供給されるＵＰ／ＤＯＷＮ
カウンタ５８とを備えており、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ
５８のカウント結果は、デコード回路等で１０進法等に
デコードされて、液晶等のディスプレイ上に表示され
る。

【０００６】上記モータの回転部は、図６に示すように
回転軸を中心点とし、外周の所定位置を始点として反時
計回りに順次、領域１乃至領域１６の領域に１６等分さ
れ、斜線で示した２個の領域を一組とする領域１と領域
２、領域５と領域６、領域９と領域１０、及び領域１３
と領域１４には、上記第一、第二のマーカ検出器５１、
５２から出射されるレーザ光に対し高反射率となる処理
が施され、該高反射率の各組に隣接する斜線で示されな
い各組の領域には、該レーザ光に対し低反射率となる処
理が施される。また、上記高反射率の一組の領域（以
下、高反射部と称する。）とこの領域に隣接する低反射
率の一組の領域（以下、低反射部と称する。）とで一対
をなす各対毎に、上記始点から反時計回りに大領域乃
至大領域に分割される。

【０００７】ここで、それぞれ１個の高反射部と低反射
部との一対からなる各大領域は、上記第一、第二のマー
カ検出器５１、５２において、１ピッチのマーカとして
検出される。

【０００８】上記第一のマーカ検出器５１は、上記回転
部に形成されたマーカの１ピッチに対し十分小さなビー
ムスポットのレーザ光を該回転部に出射し、該回転部か
らの該レーザ光の反射光を光電変換してＣＨＡ信号を出
力する。このＣＨＡ信号は、上記マーカの１ピッチ毎に
１パルスが生成されて１周期をなす。

【０００９】上記第二のマーカ検出器５２は、上記回転
部に形成されたマーカの１ピッチに対し十分小さなビー
ムスポットのレーザ光を該回転部に出射し、該回転部か
らの該レーザ光の反射光を光電変換してＣＨＢ信号を出
力する。このＣＨＢ信号は、上記マーカの１ピッチ毎に
１パルスが生成されて１周期をなす。

【００１０】ここで、上記第一のマーカ検出器５１及び
第二のマーカ検出器５２は、それぞれ上記回転部の回転
方向に対し、互いにマーカのピッチ長／４離れた位置か
らの反射光を検出可能に配設される。

【００１１】このため、上記ＣＨＡ、ＣＨＢ信号は、上
記回転部が時計回りに回転する際には、ＣＨＡ信号にＣ
ＨＢ信号より周期／４の進みを生じ、該回転部が反時計
回りの際には、ＣＨＡ信号にＣＨＢ信号より周期／４の
遅れを生じる。

【００１２】上記Ｄ・フリップフロップ５７は、上記Ｃ
ＨＢ信号の立上がり時の上記ＣＨＡ信号の状態を方向信
号ＦとしてＱ端子から出力する方向信号生成手段として
機能する。

【００１３】上記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５８は、上記
方向信号ＦがＨｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状態の際に、ＣＫ端
子に供給される上記ＣＨＡ信号のパルスの立ち上がりに
同期して該ＣＨＡ信号をインクリメント／デクリメント
する。

【００１４】上記位置検出装置８０は、上記回転部が時
計回り／反時計回りに回転する際に、上記方向信号Ｆが
Ｈｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状態となり、ＵＰ／ＤＯＷＮカウ
ンタ５８でＣＨＡ信号をインクリメント／デクリメント
する。

【００１５】上記回転部は、上記モータの回転方向を制
御する切替指令信号Ｃが供給されて、該切換指令信号Ｃ
がＨｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状態の際に、回転方向を時計回
り／反時計回りとして、一定回転速度で回転するように
制御される。

【００１６】例えば、上記回転部では、図６に示すよう
に上記第一、第二のマーカ検出器５１、５２が、該回転
部の領域１と領域２の間、領域１６と領域１の間からの
反射光を検出する位置を回転開始点とし、この回転開始
点において、切換指令信号ＣがＨｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状
態で、時計方向／反時計方向に回転する際に、領域及び
大領域の番号を順次増加／減少させて回転する。

【００１７】上記位置検出装置８０では、図７に示すよ
うに上記切換指令信号ＣがＨｉｇｈ状態であるＳ１過程
及びＳ２過程において上記回転部が時計方向に回転され
て、上記第一、第二のマーカ検出器５１、５２でＣＨＡ
信号にＣＨＢ信号より周期／４の進みを生じ、また、該
切換指令信号ＣがＬｏｗ状態であるＲ１過程において該
回転部が反時計方向に回転されて、該第一、第二のマー
カ検出器５１、５２でＣＨＡ信号にＣＨＢ信号より周期
／４の遅れを生じる。上記ＣＨＡ信号、ＣＨＢ信号が供
給されたＤ・フリップフロップ５７でＱ端子から方向信
号を出力し、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５８で上記方向信
号ＦがＨｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状態の際にＣＨＡ信号をイ
ンクリメント／デクリメントする。

【００１８】ここで、上記位置検出装置８０では、上記
方向指令信号ＣがＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に変化す
るＳ１過程からＲ１過程へ変化する際における上記ＣＨ
Ｂ信号のパルスＢ４の立ち上がり時に、ＣＨＡ信号はパ
ルスＡ３からパルスＡ４までの間のＬｏｗ状態で、方向
信号ＦがＣＨＢ信号のパルスＢ４の立ち上がりに同期し
てＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に変化して、該パルスＡ
４がデクリメントされる。このように、上記回転部の回
転方向は切換指令信号Ｃの変化と同時に変化するのに対
して、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５８でのインクリメント
／デクリメントの切換えは方向信号Ｆにより切り換えら
れるため、該回転部の１大領域分前後のカウントミスを
生じる。

【００１９】次に、上記位置検出装置８０では、上記方
向指令信号ＣがＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に変化する
Ｒ１過程からＳ２過程へ変化する際における上記ＣＨＢ
信号のパルスＢ６の立ち上がり時に、ＣＨＡ信号はパル
スＡ５からパルスＡ６までの間のＬｏｗ状態であり、方
向信号ＦがＬｏｗ状態のままである。この方向信号Ｆが
Ｌｏｗ状態の際に、上記パルスＡ６が立ち上がり、上記
回転部が時計回りで回転しているにもかかわらず、該パ
ルスＡ６がデクリメントされてカウントミスを生じる。

【００２０】以上より、上記Ｓ１過程からＲ１過程へ変
化する際の上記回転部の回転が時計回りから反時計回り
に変化する際のカウントミスを生じる期間ＥＤに比べ、
上記Ｒ１過程からＳ２過程へ変化する際の該回転部の回
転が反時計回りから時計回りに変化する際のカウントミ
スを生じる期間ＥＵが大きい。このため、上記回転部が
時計回りから反時計回りに回転方向を変化させる度毎
に、カウントミスを累積させて、正確な位置検出が行わ
れないという問題点を生じている。

【００２１】上記問題点を解決した位置検出装置１００
は、図８に示すように第一、第二のマーカ検出器５１、
５２の出力信号から１領域毎の領域信号を生成する領域
信号生成手段６３と、該領域信号に基づいてＵＰ信号や
ＤＯＷＮ信号を生成するカウント信号生成手段６４と、
上記ＵＰ信号／ＤＯＷＮ信号をインクリメント／デクリ
メントするＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６５とを備える。

【００２２】上記領域信号生成手段６３は、第一のマー
カ検出器５１から出力されるＣＨＡ信号を増幅する増幅
回路６６と、該ＣＨＡ信号を反転させるインバータ回路
６７と、第二のマーカ検出器５２から出力されるＣＨＢ
信号を増幅する増幅回路６８と、該ＣＨＢ信号を反転さ
せるインバータ回路６９と、増幅回路６６の出力信号と
インバータ回路６９の出力信号との論理積を出力するア
ンド回路７１と、増幅回路６６の出力信号と増幅回路６
８の出力信号との論理積を出力するアンド回路７２と、
インバータ回路６７の出力信号と増幅回路６８の出力信
号との論理積を出力するアンド回路７３と、インバータ
回路６７の出力信号とインバータ回路６９との論理積を
出力するアンド回路７２とを有する。

【００２３】上記領域信号生成手段６３では、アンド回
路７１、７２、７３、７４からそれぞれ大領域内の各領
域毎に対応付けられるＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号の反転信
号、ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号の反転信号・
ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨＢ信号の反転
信号を出力する。

【００２４】上記カウント信号生成手段６４は、上記ア
ンド回路７１、７２、７３、７４の出力信号を遅延させ
る遅延回路７６、７７、７８、７９と、上記アンド回路
７１の出力信号と遅延回路７９との論理積を出力するア
ンド回路８１と、上記アンド回路７２の出力信号と遅延
回路７６との論理積を出力するアンド回路８２と、上記
アンド回路７３の出力信号と遅延回路７７との論理積を
出力するアンド回路８３と、上記アンド回路７４の出力
信号と遅延回路７８との論理積を出力するアンド回路８
４と、上記アンド回路７４の出力信号と遅延回路７６と
の論理積を出力するアンド回路８５と、上記アンド回路
７３の出力信号と遅延回路７９との論理積を出力するア
ンド回路８６と、上記アンド回路７２の出力信号と遅延
回路７８との論理積を出力するアンド回路８７と、上記
アンド回路７１の出力信号と遅延回路７７との論理積を
出力するアンド回路８８と、上記アンド回路８１、８
２、８３、８４の出力信号の論理和を出力するノア回路
８９と、上記アンド回路８５、８６、８７、８８の出力
信号の論理和を出力するノア回路９０と、上記ノア回路
８９の出力信号を反転させるインバータ回路９１と、上
記ノア回路９０の出力信号を反転させるインバータ回路
９２とを有する。

【００２５】上記回転部が時計回りに回転している際
に、上記アンド回路８１、８２、８３、８４から上記Ｃ
ＨＡ信号・ＣＨＢ信号の反転信号、ＣＨＡ信号・ＣＨＢ
信号、ＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号
の反転信号・ＣＨＢ信号の反転信号の立ち上がり側のパ
ルスが出力される。また、上記回転部が反時計回りに回
転している際に、上記アンド回路８５、８６、８７、８
８から上記ＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨＢ信号の反転信
号、ＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号・
ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号の反転信号の立ち
上がり側のパルスが出力される。

【００２６】以上より、カウント信号生成手段６４で
は、上記回転部が時計方向に回転する際に、インバータ
回路９１から上記ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号の反転信号、
ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨ
Ｂ信号、及びＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨＢ信号の反転
信号の立ち上がり側のパルス信号であるＵＰ信号が出力
される。また、上記回転部が反時計方向に回転する際
に、インバータ回路９３から上記上記ＣＨＡ信号の反転
信号・ＣＨＢ信号の反転信号、ＣＨＡ信号の反転信号・
ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号・Ｃ
ＨＢ信号の反転信号の立ち上がり側のパルス信号である
ＤＯＷＵ信号が出力される。

【００２７】以上の構成による位置検出装置１００で
は、上記ＵＰ信号／ＤＯＷＮ信号をＵＰ／ＤＯＷＮカウ
ント６５でインクリメント／デクリメントして、上記回
転部の位置検出を正確に行うことができる。

【００２８】或いは、上記方向信号Ｆに応じて上記ＵＰ
信号／ＤＯＷＮ信号のインクリメント／デクリメントを
行うＵＰ／ＤＯＷＮカウント６８を用いた位置検出装置
１１０は、図９に示すように第一、第二のマーカ検出器
５１、５２の出力信号から１領域毎の領域信号を生成す
る領域信号生成手段６３と、該領域信号に基づいてＵＰ
信号やＤＯＷＮ信号を生成するカウント信号生成手段６
４と、上記ＵＰ信号及びＤＯＷＮ信号より方向信号Ｆを
生成する方向信号生成手段６６と、ＵＰ信号及びＤＯＷ
Ｎ信号よりクロック信号を生成するクロック信号生成手
段６７と、上記方向信号Ｆに応じクロック信号をインク
リメント／デクリメントするＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６
８とを備える。

【００２９】上記方向信号生成手段６６は、出力端子を
互いの入力端子に入力するナンド回路９３、９４を有し
ており、ナンド回路９３は、ナンド回路９４の出力端子
とインバータ回路９１の出力端子とが入力端子に接続さ
れ、出力端子がナンド９４の入力端子に接続される。ま
た、ナンド回路９４は、ナンド回路９３の出力端子とイ
ンバータ回路９２の出力端子とが入力端子に接続され、
出力端子がナンド９３の入力端子に接続される。

【００３０】この方向信号生成手段６６では、ＵＰ信号
がＨｉｇｈ状態／ＤＯＷＮ信号がＨｉｇｈ状態の際に、
ナンド回路の出力信号である方向信号ＦがＨｉｇｈ状態
／Ｌｏｗ状態として出力される。

【００３１】上記クロック信号生成手段６７は、ナンド
回路８９の出力とナンド回路９０の出力とを論理和を出
力するナンド回路９５と、ナンド回路９５の出力信号を
反転させてクロック信号とするインバータ回路９６とを
有する。

【００３２】以上の構成による位置検出装置１１０で
は、上記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ６８で上記ＵＰ信号及
びＤＯＷＮ信号の論理和であるクロック信号を、上記方
向信号ＦがＨｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状態の際にインクリメ
ント／デクリメントして、上記回転部の位置検出を正確
に行う。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記位置検
出装置１００、１１０は、正確な位置検出が行えるが、
回路構成が大規模となるため、小型化が困難であり、か
つ高価になるという問題点を生じている。

【００３４】本発明に係る位置検出装置は、以上のよう
な問題点に鑑み、簡易な構成で正確な位置を検出する位
置検出装置を提供することを目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成した本発
明に係る位置検出装置は、移動方向に複数のマーカが形
成された移動体の該移動方向において、該各マーカを識
別可能に検出する第一、第二のマーカ検出器と、上記第
一、第二のマーカ検出器の検出結果に基づいて、移動体
の移動方向の順方向／逆方向を識別可能な方向信号を生
成する方向信号生成手段と、上記第一のマーカ検出器又
は第二のマーカ検出器の出力信号を遅延させて出力する
検出信号遅延手段と、上記検出信号遅延手段から供給さ
れた出力信号を上記方向信号に応じてインクリメント／
デクリメントするＵＰ／ＤＯＷＮカウンタとを備える。

【００３６】

【作用】以上の構成を備える本発明に係る位置検出装置
によれば、方向信号生成手段で第一、第二のマーカ検出
器の検出結果に基づいて方向信号を生成し、検出信号遅
延手段で上記第一のマーカ検出器又は第二のマーカ検出
器の出力信号を遅延させて、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタで
上記方向信号に応じて、上記検出信号遅延手段の出力信
号をインクリメント、又はデクリメントをして、移動体
の移動方向及び移動量に応じた位置の検出を行うが、上
記方向信号は、移動方向に関わらず移動体の移動量に対
して同一程度に遅れを生じ、移動体の移動方向を反転さ
せる度毎にカウントミスを打ち消し合わせることが可能
である。また、該方向信号の変化の際のカウントミスが
防止される。

【００３７】

【実施例】以下、本発明に係る位置検出装置の好ましい
実施例について図面を参照しながら説明する。

【００３８】本発明に係る位置検出装置は、図１に示す
ように例えばオーデオテープ記録再生装置に設けられた
リール駆動用モータの回転部の回転数を検出してテープ
状記録媒体の位置を検出する位置検出装置１０であり、
該回転部に設けられたマーカを検出する第一、第二のマ
ーカ検出器１、２と、このマーカ検出器１、２の出力信
号に基づいて方向信号を生成する方向信号生成手段３
と、上記第二のマーカ検出器２で生成された出力信号を
遅延させて出力する検出信号遅延手段４と、上記方向信
号に応じて上記検出信号遅延手段の出力信号をカウント
するＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５とを備える。

【００３９】上記モータの回転部は、図２に示すように
回転軸を中心点とし、外周の所定位置を始点として反時
計回りに順次、領域１乃至領域１６の領域に１６等分さ
れ、斜線で示した２個の領域を一組とする領域１と領域
２、領域５と領域６、領域９と領域１０、及び領域１３
と領域１４には、上記第一、第二のマーカ検出器５１、
５２から出射されるレーザ光に対し高反射率となる処理
が施され、該高反射率の各組に隣接する斜線で示されな
い各組の領域には、該レーザ光に対し低反射率となる処
理が施される。また、上記高反射率の一組の領域（以
下、高反射部と称する。）とこの領域に隣接する低反射
率の一組の領域（以下、低反射部と称する。）とで一対
をなす各対毎に、上記始点から反時計回りに大領域乃
至大領域に分割される。

【００４０】ここで、それぞれ１個の高反射部と低反射
部との一対からなる各大領域は、上記第一、第二のマー
カ検出器１、２において、１ピッチのマーカとして検出
される。

【００４１】上記第一のマーカ検出器１は、上記回転部
に形成されたマーカの１ピッチに対し十分小さなビーム
スポットのレーザ光を該回転部に出射し、該回転部から
の該レーザ光の反射光を光電変換してＣＨＡ信号を出力
する。このＣＨＡ信号は、上記マーカの１ピッチ毎に１
パルスが生成されて１周期をなす。

【００４２】上記第二のマーカ検出器２は、上記回転部
に形成されたマーカの１ピッチに対し十分小さなビーム
スポットのレーザ光を該回転部に出射し、該回転部から
の該レーザ光の反射光を光電変換してＣＨＢ信号を出力
する。このＣＨＢ信号は、上記マーカの１ピッチ毎に１
パルスが生成されて１周期をなす。

【００４３】ここで、上記第一のマーカ検出器１及び第
二のマーカ検出器２は、それぞれ上記回転部の回転方向
に対し、互いにマーカのピッチ長／４離れた位置からの
反射光を検出可能に配設される。

【００４４】このため、上記ＣＨＡ、ＣＨＢ信号は、上
記回転部が時計回りに回転する際には、ＣＨＡ信号にＣ
ＨＢ信号より周期／４の進みを生じ、該回転部が反時計
回りの際には、ＣＨＡ信号にＣＨＢ信号より周期／４の
遅れを生じる。

【００４５】以上の構成による第一、第二のマーカ検出
器１、２では、例えば図２に示すように回転部の領域
２、領域１からの反射光を上記第一、第二のマーカ検出
器１、２で検出する場合を該回転部の回転の開始点と
し、該回転部が該開始点から時計回りに回転した際に
は、領域が例えば（１）乃至（１１）番の順番で順次第
一、第二のマーカ検出器１、２を通過して、上記１個の
マーカの高反射部／低反射部が通過する際に、ＣＨＡ信
号、ＣＨＢ信号がＨｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状態となる。

【００４６】また、上記回転部が上記開始点から反時計
回りに回転した際には、例えば領域が順次（０）乃至
（−１４）番で示した順番で第二、第一のマーカ検出器
２、１を通過して、上記１個のマーカの高反射部／低反
射部が通過する際に、ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号がＨｉｇ
ｈ状態／Ｌｏｗ状態となる。

【００４７】上記方向信号生成手段３は、上記ＣＨＡ信
号を反転させるインバータ回路１１と、このインバータ
回路１１の出力信号を反転させるインバータ回路１２
と、上記ＣＨＢ信号を反転させるインバータ回路１３
と、このインバータ回路１３の出力信号を反転させるイ
ンバータ回路１４と、該インバータ回路１２の出力信号
がＤ端子に入力され、該インバータ回路１４の出力信号
がＣＫ端子に入力されるＤ・フリップフロップ１５とを
有する。

【００４８】上記インバータ回路１１及びインバータ回
路１２は、上記ＣＨＡ信号を波形成形して、該ＣＨＡ信
号の立ち上がり及び立ち下がり形状を均一化する。

【００４９】上記インバータ回路１３及びインバータ回
路１４は、上記ＣＨＢ信号を波形成形して、該ＣＨＢ信
号の立ち上がり及び立ち下がり形状を均一化する。

【００５０】上記Ｄ・フリップフロップ１５は、上記Ｃ
ＨＢ信号の立上がり時の上記ＣＨＡ信号の状態である方
向信号Ｆを出力する。この方向信号Ｆは、上記回転部が
時計方向／反時計方向に回転している際に、Ｈｉｇｈ状
態／Ｌｏｗ状態として出力される。

【００５１】以上の構成による方向信号生成手段３で
は、上記回転部が時計方向／反時計方向に回転している
際に、上記方向信号ＦがＨｉｇｈ状態／Ｌｏｗ状態で出
力される。

【００５２】上記検出信号遅延手段４は、上記波形成形
されたＣＨＢ信号であるクロック信号を反転させるイン
バータ回路１５と、このインバータ回路１５の出力信号
を反転させて上記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５のＣＫ端子
に供給するインバータ回路１６とを有する。

【００５３】上記検出信号遅延手段４では、インバータ
回路１５、１６のクロックパルス立ち上がり時間が、上
記方向信号Ｆの立ち上がり時間と同一程度となるように
該インバータ回路１５、１６が設計されて、上記クロッ
ク信号を遅延させて遅延クロック信号として出力する。

【００５４】上記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５は、上記遅
延クロック信号がＣＫ端子に供給され、上記方向信号Ｆ
の反転信号がＤ／Ｕ端子に供給される。

【００５５】上記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５では、方向
信号Ｆの状態が変化する際に、該変化の終了後に遅延ク
ロック信号が供給されて、該方向信号ＦがＨｉｇｈ状態
／Ｌｏｗ状態の際に、上記遅延クロック信号を該パルス
の立ち上がりのタイミングでインクリメント／デクリメ
ントする。

【００５６】このため、上記ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ５
では、上記遅延クロック信号をカウントするため、方向
信号Ｆの変化の際に該方向信号Ｆの変化と同時、又は該
方向信号Ｆの変化の前に上記クロック信号が変化するこ
とによるカウントミスが防止される。

【００５７】以上の構成による移動量検出装置１０で
は、図３に示すように上記回転部のマーカの高反射部が
上記第二のマーカ検出器２を通過した直後のタイミング
Ｄ１、該高反射部が１領域前に上記第二のマーカ検出器
２を通過した直後のタイミングＤ２、上記マーカの低反
射部が上記第二のマーカ検出器２を通過した直後のタイ
ミングＤ３、又は該低反射部が１領域前に上記第二のマ
ーカ検出器２を通過した直後のタイミングＤ４で上記切
換指令信号ＣがＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に変化した
際に、該回転部の回転方向が時計回りから反時計回りに
変化し、それぞれ該切換指令信号Ｃが立ち下がってから
上記方向信号Ｆが立ち下がるまでの時間ＴＤ１、ＴＤ
２、ＴＤ３、ＴＤ４の間は、ＤＯＷＮ信号のデクリメン
トが開始されずに、カウントミスを生じる。

【００５８】また、移動量検出装置１０では、図４に示
すように上記回転部のマーカの高反射部が上記第二のマ
ーカ検出器２を通過した直後のタイミングＵ１、該高反
射部が１領域前に上記第二のマーカ検出器２を通過した
直後のタイミングＵ２、上記マーカの低反射部が上記第
二のマーカ検出器２を通過した直後のタイミングＵ３、
又は該低反射部が１領域前に上記第二のマーカ検出器２
を通過した直後のタイミングＵ４で上記切換指令信号Ｃ
がＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に変化した際に、該回転
部の回転方向が時計回りから反時計回りに変化し、それ
ぞれ該切換指令信号Ｃが立ち上がってから上記方向信号
Ｆが立ち上がるまでの時間ＴＵ１、ＴＵ２、ＴＵ３、Ｔ
Ｕ４の間は、ＵＰ信号のインクリメントが開始されず
に、カウントミスを生じる。

【００５９】ここで、上記タイミングＤ１でのＤＯＷＮ
信号のデクリメントが開始されるまでの上記時間ＴＤ１
と、上記タイミングＵ１でのＵＰ信号のインクリメント
が開始されるまでの上記時間ＴＵ１の間でのカウントミ
スとは、同程度の確率で生じるために、互いのカウント
ミスを打ち消し合ってカウントを正確に行う。

【００６０】また、同様に上記タイミングＤ２、Ｄ３、
Ｄ４でのＤＯＷＮ信号のデクリメントが開始されるまで
の上記時間ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４と、上記タイミング
Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４でのＵＰ信号のインクリメントが開始
されるまでの上記時間ＴＵ２、ＴＵ３、ＴＵ４の間での
カウントミスとは、同程度の確率で生じるために、互い
のカウントミスを打ち消し合ってカウントを正確に行
う。

【００６１】従って、移動量検出装置１０は、簡易な構
成で正確な位置検出を可能とする。

【００６２】なお、上記実施例においては検出信号遅延
手段４でＣＨＢ信号を遅延させてＵＰ／ＤＯＷＮカウン
タ５に供給した場合について説明したが、例えば検出信
号遅延手段４でＣＨＡ信号を遅延させてＵＰ／ＤＯＷＮ
カウンタ５に供給する場合にも適用可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る位置検出装置によれば、方向信号生成手段で第一、第
二のマーカ検出器の検出結果に基づいて方向信号を生成
し、検出信号遅延手段で上記第一のマーカ検出器又は第
二のマーカ検出器の出力信号を遅延させて、ＵＰ／ＤＯ
ＷＮカウンタで上記方向信号に応じて、上記検出信号遅
延手段の出力信号をインクリメント、又はデクリメント
をして、移動体の移動方向及び移動量に応じた位置の検
出を行うが、上記方向信号は、移動方向に関わらず移動
体の移動量に対して同一程度に遅れを生じ、移動体の移
動方向を反転させる度毎にカウントミスを打ち消し合わ
せることが可能である。また、該方向信号の変化の際の
カウントミスが防止される。

【００６４】このため、簡易な構成で移動体の正確な位
置を検出する位置検出装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る位置検出装置のブロック図であ
る。

【図２】上記位置検出装置による移動体の移動方向及び
移動量の検出原理を説明する模式図を示し、同図（ａ）
は移動体を回転体で表した模式図であり、同図（ｂ）は
移動体を直線体で表した模式図である。

【図３】移動体の移動方向が順方向から逆方向に変化す
る場合の該移動体の移動位置を、上記位置検出装置によ
り検出する際の該位置検出装置の要部のタイムチャート
図である。

【図４】移動体の移動方向が逆方向から順方向に変化す
る場合の該移動体の移動位置を、上記位置検出装置によ
り検出する際の該位置検出装置の要部のタイムチャート
図である。

【図５】従来の位置検出装置のブロック図である。

【図６】上記位置検出装置による移動体の移動方向及び
移動量の検出原理を説明する模式図である。

【図７】上記位置検出装置により移動体の位置を検出す
る際の該位置検出装置の要部のタイムチャート図であ
る。

【図８】従来の第２の位置検出装置のブロック図であ
る。

【図９】従来の第３の位置検出装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 第一のマーカ検出器 ２ 第二のマーカ検出器 ３ 方向信号生成手段 ４ 検出信号遅延手段 ５ ＵＰ／ＤＯＷＵカウンタ １０ 移動量検出装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】上記モータの回転部は、図６に示すように
回転軸を中心点とし、外周の所定位置を始点として反時
計回りに順次、領域１乃至領域１６の領域に１６等分さ
れ、斜線を付さずに示した２個の領域を一組とする領域
１と領域２、領域５と領域６、領域９と領域１０、及び
領域１３と領域１４には、上記第一、第二のマーカ検出
器５１、５２から出射されるレーザ光に対し高反射率と
なる処理が施され、該高反射率の各組に隣接する斜線を
付して示した各組の領域には、該レーザ光に対し低反射
率となる処理が施される。また、上記高反射率の一組の
領域（以下、高反射部と称する。）とこの領域に隣接す
る低反射率の一組の領域（以下、低反射部と称する。）
とで一対をなす各対毎に、上記始点から反時計回りに大
領域乃至大領域に分割される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】上記カウント信号生成手段６４は、上記ア
ンド回路７１、７２、７３、７４の出力信号を遅延させ
る遅延回路７６、７７、７８、７９と、上記アンド回路
７１の出力信号と遅延回路７９との論理積を出力するア
ンド回路８１と、上記アンド回路７２の出力信号と遅延
回路７６との論理積を出力するアンド回路８２と、上記
アンド回路７３の出力信号と遅延回路７７との論理積を
出力するアンド回路８３と、上記アンド回路７４の出力
信号と遅延回路７８との論理積を出力するアンド回路８
４と、上記アンド回路７４の出力信号と遅延回路７６と
の論理積を出力するアンド回路８５と、上記アンド回路
７３の出力信号と遅延回路７９との論理積を出力するア
ンド回路８６と、上記アンド回路７２の出力信号と遅延
回路７８との論理積を出力するアンド回路８７と、上記
アンド回路７１の出力信号と遅延回路７７との論理積を
出力するアンド回路８８と、上記アンド回路８１、８
２、８３、８４の出力信号の論理和を出力するオア回路
８９と、上記アンド回路８５、８６、８７、８８の出力
信号の論理和を出力するオア回路９０と、上記オア回路
８９の出力信号を反転させるインバータ回路９１と、上
記オア回路９０の出力信号を反転させるインバータ回路
９２とを有する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】以上より、カウント信号生成手段６４で
は、上記回転部が時計方向に回転する際に、インバータ
回路９１から上記ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号の反転信号、
ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨ
Ｂ信号、及びＣＨＡ信号の反転信号・ＣＨＢ信号の反転
信号の立ち上がり側のパルス信号であるＵＰ信号が出力
される。また、上記回転部が反時計方向に回転する際
に、インバータ回路９３から上記上記ＣＨＡ信号の反転
信号・ＣＨＢ信号の反転信号、ＣＨＡ信号の反転信号・
ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号・ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号・Ｃ
ＨＢ信号の反転信号の立ち上がり側のパルス信号である
ＤＯＷＮ信号が出力される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】上記クロック信号生成手段６７は、ナンド
回路８９の出力とナンド回路９０の出力とを論理和を出
力するオア回路９５と、オア回路９５の出力信号を反転
させてクロック信号とするインバータ回路９６とを有す
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】上記モータの回転部は、図２に示すように
回転軸を中心点とし、外周の所定位置を始点として反時
計回りに順次、領域１乃至領域１６の領域に１６等分さ
れ、斜線を付さずに示した２個の領域を一組とする領域
１と領域２、領域５と領域６、領域９と領域１０、及び
領域１３と領域１４には、上記第一、第二のマーカ検出
器５１、５２から出射されるレーザ光に対し高反射率と
なる処理が施され、該高反射率の各組に隣接する斜線を
付して示した各組の領域には、該レーザ光に対し低反射
率となる処理が施される。また、上記高反射率の一組の
領域（以下、高反射部と称する。）とこの領域に隣接す
る低反射率の一組の領域（以下、低反射部と称する。）
とで一対をなす各対毎に、上記始点から反時計回りに大
領域乃至大領域に分割される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】また、上記回転部が上記開始点から反時計
回りに回転した際には、例えば領域が順次（０）乃至
（−８）番で示した順番で第二、第一のマーカ検出器
２、１を通過して、上記１個のマーカの高反射部／低反
射部が通過する際に、ＣＨＢ信号、ＣＨＡ信号がＨｉｇ
ｈ状態／Ｌｏｗ状態となる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 1/24

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動方向に複数のマーカが形成された移
   動体の該移動方向において、該各マーカを識別可能に検
   出する第一、第二のマーカ検出器と、 上記第一、第二のマーカ検出器の検出結果に基づいて、
   移動体の移動方向の順方向／逆方向を識別可能な方向信
   号を生成する方向信号生成手段と、 上記第一のマーカ検出器又は第二のマーカ検出器の出力
   信号を遅延させて出力する検出信号遅延手段と、 上記検出信号遅延手段から供給された出力信号を上記方
   向信号に応じてインクリメント／デクリメントするＵＰ
   ／ＤＯＷＮカウンタとを備えてなる位置検出装置。