4]這里，一般情況下，在使用磁阻元件檢測在與旋轉(zhuǎn)軸心AX垂直的方向上形成有NS的一對磁極的磁鐵產(chǎn)生的磁場的情況下，需要設(shè)置偏置磁鐵以檢測磁場的方向。當(dāng)不使用偏置磁鐵而要使用磁阻元件時，由于磁阻元件無法檢測磁場的方向，因此輸出每當(dāng)盤110的單次旋轉(zhuǎn)時成為2個周期的檢測信號，產(chǎn)生后述的位置數(shù)據(jù)生成部140的計(jì)數(shù)器143需要2倍的信號處理能力的問題。但是，在本實(shí)施方式中，如上所述，在大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)產(chǎn)生磁場，在其余的大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)不產(chǎn)生磁場，磁阻元件121僅在大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)檢測磁場，在其余的大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)不檢測磁場，因此，能夠輸出每當(dāng)盤110的單次旋轉(zhuǎn)時成為I個周期的信號。即，即使不使用偏置磁鐵，也能夠得到每當(dāng)盤110的單次旋轉(zhuǎn)時成為I個周期的信號。
[0075]磁阻元件121只要構(gòu)成為能夠檢測水平方向的磁場即可，沒有特別限定。磁阻元件121例如可以使用MR(磁阻效應(yīng):Magnetro Resistive effect)元件、GMR(巨磁阻效應(yīng):Giant Magnetro Resistive effect)元件、TMR(隧道磁阻效應(yīng):Tunnel MagnetoResistance effect)元件等。
[0076]磁場檢測元件122配置成能夠與磁化部172的上表面170A中的內(nèi)周側(cè)的區(qū)域(具有N極極性的區(qū)域)的一部分相對。另外，磁場檢測元件122也可以配置成能夠與磁化部172的上表面170A中的外周側(cè)的區(qū)域(具有S極極性的區(qū)域)的一部分相對。如上所述，由于磁化部172存在于大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，因此，該磁場檢測元件122在與磁化部172對應(yīng)的大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)檢測該磁化部172產(chǎn)生的磁場，具體而言為垂直方向(與旋轉(zhuǎn)軸心AX平行的方向)的磁場，在與未磁化部173對應(yīng)的其余的大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)不檢測磁場(磁場檢測量小于規(guī)定閾值)。由此，磁場檢測元件122檢測當(dāng)盤110單次旋轉(zhuǎn)時變化I個周期的磁場，輸出每當(dāng)盤110的單次旋轉(zhuǎn)時成為I個周期的信號。與磁阻元件121相比，該磁場檢測元件122所需要的設(shè)置空間較小，成本較低。但是，與磁阻元件121相比，磁場檢測元件122的消耗電力較大，由于如上所述檢測垂直方向的磁場，因此容易受到上述泄漏磁通的影響。
[0077]磁場檢測元件122只要構(gòu)成為能夠檢測垂直方向的磁場即可，沒有特別限定。磁場檢測元件122例如可以使用霍爾元件等。
[0078]從磁阻元件121和磁場檢測元件122輸出的信號由位置數(shù)據(jù)生成部140取得，用于檢測表示盤110從基準(zhǔn)位置起旋轉(zhuǎn)多少的多旋轉(zhuǎn)量。這種多旋轉(zhuǎn)量的檢測在用于例如由于電源斷開而引起的備用電源供給時的位置檢測的情況下特別有效。
[0079](2-5.位置數(shù)據(jù)生成部)
[0080]接著，參照圖7對本實(shí)施方式的位置數(shù)據(jù)生成部140的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖7是用于說明本實(shí)施方式的位置數(shù)據(jù)生成部的結(jié)構(gòu)的一例的說明圖。
[0081 ] 如圖7所示，位置數(shù)據(jù)生成部140具有A相脈沖生成部141 (第I檢測信號生成部的一例)、B相脈沖生成部142(第2檢測信號生成部的一例)、計(jì)數(shù)器143 (多旋轉(zhuǎn)檢測部的一例)、脈沖產(chǎn)生電路144、饋電控制部145、絕對位置信號生成部146。
[0082]A相脈沖生成部141檢測來自磁阻元件121的信號，將該信號轉(zhuǎn)換成矩形波狀的信號，生成A相脈沖信號a(第I檢測信號的一例)。如上所述，由于磁化部172存在于大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，因此，A相脈沖信號a成為占空比50%，每當(dāng)盤110的單次旋轉(zhuǎn)時成為I個脈沖的信號。
[0083]B相脈沖生成部142檢測來自磁場檢測元件122的信號，將該信號轉(zhuǎn)換成矩形波狀的信號，生成B相脈沖信號b (第2檢測信號的一例)。如上所述，由于磁化部172存在于大致180度的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，因此，B相脈沖信號b成為占空比50%，每當(dāng)盤的單次旋轉(zhuǎn)時成為I個脈沖的信號。并且，如上所述，由于磁場檢測元件122的位置與磁阻元件121的位置隔開大致90度，因此，B相脈沖信號b成為與上述A相脈沖信號a具有大致90度的相位差(規(guī)定相位差的一例)的信號。
[0084]計(jì)數(shù)器143根據(jù)A相脈沖信號a和B相脈沖信號b對盤110的多旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行計(jì)數(shù)，作為多旋轉(zhuǎn)信號c進(jìn)行輸出。具體的計(jì)數(shù)方法將在后面敘述。
[0085]在通過電源切換部180從外部電源切換成備用電源而進(jìn)行基于備用電源的電源供給時，在A相脈沖信號a的電平變化的情況下，脈沖產(chǎn)生電路144以其邊緣為起點(diǎn)而生成規(guī)定脈沖寬度的電源控制脈沖信號d，并將其輸出到饋電控制部145。饋電控制部145根據(jù)來自脈沖產(chǎn)生電路144的電源控制脈沖信號d進(jìn)行接通/斷開，以脈沖形式對磁場檢測元件122和B相脈沖生成部142供給備用電源。由此，磁場檢測元件122和B相脈沖生成部142以A相脈沖信號a的邊緣為起點(diǎn)驅(qū)動與上述脈沖寬度對應(yīng)的規(guī)定時間，然后結(jié)束驅(qū)動。規(guī)定時間只要是計(jì)數(shù)器143能夠檢測B相脈沖信號b的電平的時間寬度即可。
[0086]絕對位置信號生成部146根據(jù)受光陣列PA的輸出而生成表示盤110的單次旋轉(zhuǎn)內(nèi)的絕對位置的絕對位置信號f。具體而言，在受光陣列PA具有的多個受光元件中，一個一個的受光或非受光作為位進(jìn)行處理，表示多位的絕對位置。因此，多個受光元件分別輸出的受光信號在絕對位置信號生成部146中相互獨(dú)立進(jìn)行處理，根據(jù)這些輸出信號的組合對串行位圖案中被加密(代碼化)的絕對位置進(jìn)行解密，生成絕對位置信號f。對該絕對位置信號f和從上述計(jì)數(shù)器143輸出的多旋轉(zhuǎn)信號c進(jìn)行合成，位置數(shù)據(jù)生成部140輸出位置數(shù)據(jù)。
[0087]在該例子中，電源切換部180構(gòu)成為根據(jù)來自未圖示的檢測電路的電源切換信號e進(jìn)行切換的開關(guān)元件。在電源切換部180為外部電源側(cè)的情況下，外部電源被供給到磁阻元件121、磁場檢測元件122、光源131、A相脈沖生成部141、B相脈沖生成部142、計(jì)數(shù)器143、脈沖產(chǎn)生電路144和絕對位置信號生成部146。另一方面，在由于電源斷開或停電等而切斷外部電源的供給的情況下，電源切換部180根據(jù)電源切換信號e而切換到備用電源側(cè)。由此，針對光源131和絕對位置信號生成部146的電源供給被阻斷，但是，對磁阻元件121、A相脈沖生成部141、計(jì)數(shù)器143和脈沖產(chǎn)生電路144供給備用電源。進(jìn)而，經(jīng)由饋電控制部145對磁場檢測元件122和B相脈沖生成部142供給脈沖電源。
[0088]另外，上述脈沖產(chǎn)生電路144、饋電控制部145和電源切換部180相當(dāng)于電源控制部的一例。
[0089](2-6.編碼器的動作)
[0090]接著，對本實(shí)施方式的編碼器100的動作的一例進(jìn)行說明。
[0091]首先，對供給外部電源時的動作進(jìn)行說明。如圖7所示，當(dāng)盤110旋轉(zhuǎn)時，被檢測體170與盤110 —起旋轉(zhuǎn)。磁阻元件121檢測被檢測體170的磁化部172產(chǎn)生的磁場，將檢測信號輸出到A相脈沖生成部141。另一方面，在外部電源供給時，饋電控制部145始終接通，始終對磁場檢測元件122和B相脈沖生成部142供給外部電源。磁場檢測元件122檢測被檢測體170的磁化部172產(chǎn)生的磁場，將檢測信號輸出到B相脈沖生成部142。A相脈沖生成部141和B相脈沖生成部142對輸入的信號進(jìn)行放大，并且分別將其轉(zhuǎn)換成矩形波信號，將生成的具有90度相位差的A相脈沖信號a和B相脈沖信號b輸出到計(jì)數(shù)器143。
[0092]圖8A和圖8B示出此時的A相脈沖信號a和B相脈沖信號b的波形的一例。圖8A是正轉(zhuǎn)時的波形，圖8B是反轉(zhuǎn)時的波形。另外，在該例子中，假定A相脈沖信號a和B相脈沖信號b在檢測到磁場的情況下成為“H”電平，在未檢測到磁場的情況下(磁場檢測量小于規(guī)定閾值的情況下)成為“L”電平，關(guān)于盤110的旋轉(zhuǎn)方向，如圖7所示，設(shè)順時針方向?yàn)檎D(zhuǎn)，逆時針方向?yàn)榉崔D(zhuǎn)。
[0093]在正轉(zhuǎn)時，如圖8A所示，在盤110的原點(diǎn)位置P經(jīng)過磁阻元件121的位置時，A相脈沖信號a成為上升沿，并且B相脈沖信號b成為“L”電平。該情況下，計(jì)數(shù)器143在多旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)中加上1，對多旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行向上計(jì)數(shù)。另一方面，在B相脈沖信號b成為“H”電平的A相脈沖信號a的下降沿，由于不是盤110的原點(diǎn)位置P，因此不進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0094]在反轉(zhuǎn)時，如圖8B所示，在盤110的原點(diǎn)位置P經(jīng)過磁阻元件121的位置時，A相脈沖信號a成為下降沿，并且B相脈沖信號b成為“L”電平。該情況下，計(jì)數(shù)器143從多旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)中減去1，對多旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行向下計(jì)數(shù)。另一方面，在B相脈沖信號b成為“H”電平的A相脈沖信號a的上升沿，由于不是盤110的原點(diǎn)位置P，因此不進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器143輸出這樣計(jì)數(shù)出的多旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)作為多旋轉(zhuǎn)信號C。
[0095]另外，上述計(jì)數(shù)方式是本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)形式時的一例，不限于此。例如，在將被檢測體170配置在使上述位置BI與原點(diǎn)位置P隔開180度的位置的情況下，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的對應(yīng)關(guān)系與上述相反，圖8B成為正轉(zhuǎn)時的波形，圖8A成為反轉(zhuǎn)時的波形。這樣，計(jì)數(shù)器143進(jìn)行的多旋轉(zhuǎn)量的計(jì)數(shù)方式根據(jù)結(jié)構(gòu)形式而適當(dāng)變更。
[0096]另一方面，如圖7所示，受光陣列PA接收從光源131照射并在縫陣列SA反射的光，將受光信號輸出到絕對位置信號生成部146。絕對位置信號生成部146根據(jù)輸入的信號生成表示盤110的單次旋轉(zhuǎn)內(nèi)的絕對位置的絕對位置信號f。這樣，在對編碼器100供給外部電源的情況下，對磁阻元件121、磁場檢測元件122、光源131、位置數(shù)據(jù)生成部140的全部電路供給電源，對從上述計(jì)數(shù)器143輸出的多旋轉(zhuǎn)信號c和從絕對位置信號生成部146輸出的絕對位置信號f進(jìn)行合成，位置數(shù)據(jù)生成部140連續(xù)輸出位置數(shù)據(jù)。
[0097]接著，對外部電源被切斷而從備用電源供給電源時的動作進(jìn)行說明。如圖7所示，在由于電源斷開或停電等而使外部電源成為規(guī)定電壓以下的情況下，根據(jù)來自未圖示的檢測電路的電源切換信號e，電源切換部180切換到備用電源側(cè)。當(dāng)切換到備用電源后，不對光源131和絕對位置信號生成部146供給電源，對磁阻元件121、A相脈沖生成部141、計(jì)數(shù)器143和脈沖產(chǎn)生電路144供給備用電源。進(jìn)而，脈沖產(chǎn)生電路144在檢測到A相脈沖信號a的邊緣后，生成以該邊緣為起點(diǎn)而生成的規(guī)定脈沖寬度的電源控制脈沖信號d，經(jīng)由饋電控制部145將脈沖電源供給到磁場檢測元件122和B相脈沖生成部142。
[0098]圖9A和圖9B示出此時的A相脈沖信號a、B相脈沖信號b和電源控制脈沖信號d的波形的一例。圖9A是正轉(zhuǎn)時的波形，圖9B是反轉(zhuǎn)時的波形。電源控制脈沖信號d為“H”電平的Ton期間是對磁場檢測元件122和B相脈沖生成部142供給備用電源的期間，電源控制脈沖信號d為“L”電平的Toff期間是不對磁場檢測元件122和B相脈沖生成部142供給備用電源的期間。因此，僅在圖9A和圖9B中實(shí)線所示的Ton期間內(nèi)由B相脈沖生成部142生成B相脈沖信號b。
[0099]計(jì)數(shù)器143在檢測到A相脈沖信號a的邊緣后，在Ton期間內(nèi)檢測B相脈沖信號b的電平，對多旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)的方式與上述外部電源供給時相同。即，在正轉(zhuǎn)時，如圖9A所示，在A相脈沖信號a為上升沿時B相脈沖信號b為“L”電平的情況下，計(jì)數(shù)器143在多旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)中加上1，對多旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行向上計(jì)數(shù)。另一方面，在反轉(zhuǎn)時，如圖9B所示，在A相脈沖信號a為下降沿時B相脈沖信號b為“L”電平的情況下，計(jì)數(shù)器143從多旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)中減去1，對多旋轉(zhuǎn)量進(jìn)行向下計(jì)數(shù)。另外，Ton期間在計(jì)數(shù)器143能夠檢測B相脈沖信號b(圖9A和圖9B中實(shí)線所示的部分)的電平的范圍內(nèi)被設(shè)定成最短的時間寬度，以節(jié)減備用電源的消耗電力。
[0100]另一方面，如圖7所示，由于不對光源131和絕對位置信號生成部146供給備用電源，因此不生成絕對位置信號f。因此，位置數(shù)據(jù)生成部140輸出從上述計(jì)數(shù)器143輸出的多旋轉(zhuǎn)信號c作為位置數(shù)據(jù)。另外，也可以在備用電源供給時將多旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)存儲到未圖示的存儲器等中，在從備用電源切換成外部電源時，位置數(shù)據(jù)生成部140從該存儲器中讀出多旋轉(zhuǎn)量數(shù)據(jù)，與絕對位置信號f進(jìn)行合成而輸出位置