JP3175574B2 - 時間測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遅延素子の遅延時
間を分解能として微少な時間間隔を測定可能な時間測定
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゲート遅延時間を分解能とし
て、２つの信号の位相差（即ち時間間隔）を検出する装
置として、例えば特開平３−２２０８１４号公報、特開
平６−２８３９８４号公報には、複数の遅延素子をリン
グ状に連結してなるパルス周回回路を、任意のタイミン
グで入力される第１パルスにより起動してパルス信号を
周回させると共に、その周回数をカウンタ回路にてカウ
ントし、この第１パルスとは任意の位相差をもって入力
される第２パルスの入力タイミングにて、パルス周回回
路を周回するパルス信号の周回位置とカウンタ回路にカ
ウントされた周回数を特定し、その周回位置と周回数と
に基づき、第１及び第２パルス間の位相差（即ち時間
差）を検出しデジタルデータに符号化するパルス位相差
符号化回路が開示されている。

【０００３】また、特開平５−３０８２６３号公報に
は、複数の遅延素子を直列に連結してなる遅延線に、任
意のタイミングで入力される第１パルスを入力すると共
に、この第１パルスとは任意の位相差をもって入力され
る第２パルスの入力タイミングにて遅延素子の出力をラ
ッチし、このラッチした出力を位相差に対応するデジタ
ルデータとして出力するデジタル位相比較器が開示され
ている。

【０００４】更に、特開平５−４８６６３号公報、及び
特開平６−５１００３号公報には、複数の遅延素子をリ
ング状に連結してなるリング発振器を備え、任意のタイ
ミングで入力される入力信号によりリング発振器を構成
する各遅延素子の出力をラッチして、このラッチした信
号に基づきリング発振器内を周回するパルス信号の周回
位置を特定することにより、リング発振器が出力する基
準クロックと入力信号との位相関係を特定する装置が開
示されている。

【０００５】即ち、これらの装置は、遅延素子を直列に
連結してなる遅延線、或は遅延素子をリング状に連結し
てなるパルス周回回路（リング発振器）にて伝送される
パルス信号の伝送位置を、測定対象となる信号（即ち、
第２パルスや入力信号）の入力タイミングにて特定し、
この特定したデータを、測定基準となる信号（即ち、第
１パルスや基準クロック）との位相差を表すデータとし
て、そのまま、或は更に符号化する等の処理を施して出
力するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの装置
では、測定対象となる信号（以下、測定信号と呼ぶ）に
より遅延線やパルス周回回路の出力をラッチすることに
より、測定結果を保持しているため、複数の測定信号に
て連続して測定を行い、且つ測定信号の発生時間が極め
て接近している場合は、これらの装置の測定結果を用い
て処理を行う後段の処理装置が、全ての測定信号につい
て、その測定結果を有効に使用することができないとい
う問題があった。

【０００７】即ち、後段の処理装置が先に発生した測定
信号の測定結果の読み取る前に、次の測定信号が発生す
ると、測定結果が書き換えられてしまうため、後段の処
理装置では、先の測定信号の測定結果を使用することが
できないのである。また特に、二つの測定信号が、その
測定信号のパルス幅より短い間隔で発生した場合には、
この二つの測定信号が互いに干渉し合って一体となり、
後で発生した測定信号のタイミング情報が消失してしま
うため、各測定信号毎に、測定結果を得ることすらでき
ないという問題もあった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するために、
測定対象となる信号が複数存在し、しかも、それら信号
の発生時間が極めて接近している場合であっても、全て
の信号について、測定基準となる信号との時間間隔を測
定し測定結果を保持可能な時間測定装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明の請求項１に記載の時間測定装置にお
いては、開始信号が入力されると、信号遅延手段が、複
数の遅延素子を直列に連結した信号遅延線上にて、パル
ス信号を順次遅延させながら伝送する。

【００１０】その後、入力ラインから終了信号が入力さ
れると、位置検出手段が、各遅延素子の出力信号を保持
すると共に、該保持した出力信号に基づき、信号遅延線
内でのパルス信号の伝送位置を特定し、この伝送位置に
応じたデジタルデータを発生する。

【００１１】この位置検出手段からのデジタルデータ
は、開始信号が入力されてから終了信号が入力されるま
での時間間隔を測定した測定値として出力ラインに出力
される。なお、本発明では、終了信号を入力するための
入力ラインが複数設けられ、この入力ライン毎に位置検
出手段及び出力ラインが設けられており、各位置検出手
段は、夫々異なる終了信号に従って互いに独立に動作し
て、測定値を夫々の出力ラインに出力するようにされて
いる。

【００１２】このように、本発明の時間測定装置によれ
ば、各終了信号は、夫々別の入力ラインから入力される
ため、終了信号の発生間隔がどれだけ接近していたとし
ても、終了信号同士が互いに干渉し合うことがなく、各
入力ラインに入力される全ての終了信号について、確実
に測定値を得ることができ、しかも、各測定値は夫々個
別の出力ラインから出力されるため、他の測定信号に基
づく測定値により書換えられてしまうことがなく、その
結果、全ての測定値を、当該装置の測定値を用いて処理
を行う後段の処理装置に確実に引き渡すことができる。
ここで、本発明の時間測定装置において、終了信号生成
手段は、複数の比較回路からなり、各比較回路は、当該
終了信号生成手段に入力されるパルス状の入力信号を、
予め設定された比較レベルと比較して、入力信号の信号
レベルが比較レベルに達すると、所定の終了信号を生成
して入力ラインに入力する。 そして、測定値演算手段
が、上記終了信号に対応して各出力ラインから夫々出力
される測定値に基づき、開始信号から入力信号までの時
間間隔を求める。このように、本発明の時間測定装置に
よれば、入力信号を複数の地点で測定しているため、そ
の測定値から入力信号の波形を認識することが可能とな
り、認識した波形に基づいて、測定値を演算することに
より、開始信号から入力信号までの時間間隔を求めるこ
とができるので、測定条件により入力信号の波形が変動
しても、常に安定した信頼性の高い測定結果を得ること
ができる。 即ち、例えば、入力信号の立上がり及び立下
がりの鈍りが大きい場合、一点の比較レベルのみで測定
すると、設定する比較レベルによって測定値が大きく異
なってしまったり、また入力信号の振幅が測定毎に変動
する場合には、比較レベルを一定にしていても、入力信
号の波形によって比較条件（即ち比較レベルが振幅の何
％であるか等）が異なってしまい、安定した測定値を得
ることができないのであるが、本発明では測定値から入
力信号の波形を認識できるため、適宜測定値を演算する
ことで、同じ条件での測定に相当する測定結果が得られ
るのである。

【００１３】次に、請求項２に記載の時間測定装置にお
いては、信号遅延手段が、信号遅延線をループ状に連結
してなるパルス周回回路からなり、開始信号の入力によ
り起動されると、このパルス周回回路内をパルス信号が
周回し、その周回数をカウント手段がカウントする。

【００１４】そして、終了信号が入力されると、上述の
ように位置検出手段が各遅延素子の出力信号を保持する
と共に、周回数保持手段が、カウント手段のカウント結
果を保持する。その結果、出力ラインからは、同じ終了
信号によって動作する位置検出手段からのデジタルデー
タを下位ビット、周回数保持手段からのデジタルデータ
を上位ビットとする複数ビットのデジタルデータが測定
値として出力される。

【００１５】従って、本発明の時間測定装置によれば、
信号遅延手段として信号遅延線を単に直列に接続したも
のが使用されている場合と比較すると、カウント手段の
カウント段数を１ビット増加させる毎に、信号遅延線を
構成する遅延素子の段数を順次１／２にすることができ
るため、回路構成を小型化でき、また同じ回路規模であ
れば、より長い時間間隔を測定できる。

【００１６】次に、請求項３に記載の時間測定装置にお
いて、周回数保持手段では、終了信号が入力されると、
第１保持回路が、この終了信号に従って直ちにカウンタ
回路の出力を保持し、第２保持回路が、遅延回路により
遅延された終了信号に従って遅れたタイミングにてカウ
ンタ回路の出力を保持する。

【００１７】そして、選択回路が、当該周回数保持手段
と同じ終了信号にて動作する位置検出手段にて検出され
るパルス信号の周回位置に基づき、第１保持回路或は第
２保持回路のいずれか一方の出力を選択し、当該周回数
保持手段の出力とする。従って、本発明の時間測定装置
によれば、終了信号がどのようなタイミングで発生しよ
うとも、安定した時間測定を行うことができる。

【００１８】即ち、カウンタ回路は、終了信号が入力さ
れてから出力が安定するまでに有る程度の時間（以後、
不定時間と呼ぶ）を要するため、不定時間の間にカウン
ト手段の出力を保持すると、誤った値が保持されること
になるが、カウンタ回路は、パルス信号が周回する度に
１回だけ動作するため、このカウンタ回路の出力を、パ
ルス信号の周回時間内にタイミングをずらして２回保持
することにより、少なくともいずれか一方は、必ず確定
したカウント回路の出力を保持できるのである。なお、
選択回路では、例えば、パルス信号の周回位置が、カウ
ンタ回路のカウントクロックとして接続されている遅延
素子から全素子数の半数前の遅延素子までの間に存在す
る場合には、第１保持回路を選択し、それ以外では第２
保持回路を選択するようにすればよい。但し、選択手段
での選択の切換タイミングは、カウント手段を駆動する
カウントクロックや第１及び第２保持回路を駆動する終
了信号の装置内での遅延時間等を考慮して適宜設定する
必要がある。

【００１９】次に請求項４に記載の時間測定装置におい
ては、カウント手段は、複数のカウンタ回路からなり、
各カウンタ回路は、パルス周回回路内の互いに異なる遅
延素子の出力をカウントクロックとして動作する。そし
て、周回数保持手段では、終了信号が入力されると、カ
ウンタ回路毎に設けられた保持回路が、この終了信号に
従って一斉に各カウンタ回路の出力を値を夫々保持す
る。

【００２０】そして、選択回路が、レベル保持手段の出
力から検出されるパルス周回回を周回するパルス信号の
パルス位置に基づき、複数の保持回路のいずれかを選択
して周回数保持手段の出力とする。従って、本発明の時
間測定装置によれば、請求項３に記載の時間測定装置と
同様に、終了信号がどのようなタイミングで発生しよう
とも、安定した時間測定を行うことができる。

【００２１】即ち、各カウンタ回路は、夫々異なるタイ
ミングでカウント動作をしており、必ず出力が安定した
状態にあるカウンタ回路が存在するため、選択回路に、
このカウンタ回路の出力を保持する保持回路の出力を選
択させることで、確実に、確定したカウント回路の出力
が得られるのである。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】次に、請求項５に記載の時間測定装置にお
いては、終了信号生成手段は、入力信号を一方は立上が
り時に、他方は立下がり時に同じ比較レベルにて比較す
る一対の比較回路を含んでおり、測定値演算手段は、こ
の一対の比較回路が生成する終了信号に基づいて得られ
る一対の測定値から、その測定値の平均値を求める。

【００２６】従って、本発明の時間測定装置によれば、
入力信号の波形及び波高値によらず、入力信号の中央位
置を基準として、開始信号から入力信号までの時間間隔
を測定することができる。次に請求項６に記載の時間測
定装置においては、終了信号生成手段は、立上がり時の
信号レベルを互いに異なる比較レベルにて比較する２つ
以上の比較回路を含み、測定値演算手段は、上記２つ以
上の比較回路が生成する終了信号に対応して得られる測
定値から、入力信号の立上がりの傾きを求め、更に、こ
の求められたに立上がりの傾きから、入力信号の立上が
り開始時間を求める。

【００２７】従って、本発明の時間測定装置によれば、
開始信号から入力信号の立上がり開始、即ち、入力信号
の先頭までの時間間隔を正確に測定することができる。
また、請求項７記載の時間測定装置においても、入力信
号を複数の地点で測定しているため、その測定値から入
力信号の波形を認識することが可能となり、認識した波
形に基づいて、測定値を演算することにより、開始信号
から入力信号までの時間間隔を求めることができるの
で、測定条件により入力信号の波形が変動しても、常に
安定した信頼性の高い測定結果を得ることができる。そ
して、入力信号から形成される各終了信号は、夫々別の
入力ラインから入力されるため、終了信号の発生間隔が
どれだけ接近していたとしても、終了信号同士が互いに
干渉し合うことがなく、各入力ラインに入力される全て
の終了信号について、確実に測定値を得ることができ、
しかも、各測定値は夫々個別の出力ラインから出力され
るため、他の測定信号に基づく測定値により書換えられ
てしまうことがなく、その結果、全ての測定値を、当該
装置の測定値を用いて処理を行う後段の測定値演算手段
に確実に引き渡すことができ、常に安定した信頼性の高
い測定結果を得ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は、測定開始信号ＰＡが入力されてか
ら、各測定信号ＰＢ１〜ＰＢ４が入力されるまでの時間
間隔を測定する第１実施例の時間測定装置２の全体構成
を表す回路構成図である。

【００２９】図１に示すように本実施例の時間測定装置
２は、入力された測定開始信号ＰＡを遅延させながら伝
送する信号遅延線４と、信号遅延線４から測定開始信号
ＰＡの伝送位置に応じて出力される遅延信号ＤＹ０〜Ｄ
Ｙｎに基づき、測定開始信号ＰＡと各測定終了信号ＰＢ
ｉ（ｉ＝１〜４）との位相差（時間間隔）を表す測定値
ＤＡｉを出力する４つの信号処理部６ａ〜６ｄにより構
成されている。

【００３０】このうち信号遅延線４は、入力信号を反転
させて出力するｎ個のインバータＩＮＶ１〜ｎを直列に
接続してなり、初段のインバータＩＮＶ１の入力ＤＹ
０、及び各インバータＩＮＶ１〜３０の出力ＤＹ１〜Ｄ
Ｙｎを外部に取り出すための信号線には、寄生容量を軽
減するためのバッファＢＦ０〜ＢＦｎが夫々接続されて
いる。

【００３１】一方、信号処理部６ａ〜６ｄは、いずれも
全く同じ構成をしており、信号遅延線４の出力ＤＹ０〜
ＤＹｎを測定終了信号ＰＢｉ（ｉ＝１〜４）の立上がり
タイミングで夫々ラッチするＤ形フリップフロップ（Ｄ
ＦＦ）回路Ｆｉ０〜Ｆｉｎにより構成されたラッチ群か
らなり、これらＤＦＦ回路Ｆｉ０〜Ｆｉｎにラッチされ
たｎ＋１ビットのラッチ出力を、測定値ＤＡｉとして出
力する。

【００３２】このように構成された時間測定装置２で
は、測定開始信号ＰＡが入力され、初段のインバータＩ
ＮＶ１が反転動作をすると、その反転動作が、次段以降
のインバータＩＮＶ２〜３０に順次伝搬し、測定開始信
号ＰＡの伝送位置に相当するインバータＩＮＶｊでは、
その入力と出力とが同じ信号レベルとなる。

【００３３】従って、測定終了信号ＰＢｉによりラッチ
された値である測定値ＤＡｉから、隣接する２ビットが
同じ値となる箇所を検出することにより、測定開始信号
ＰＡの伝送位置を特定することができ、延いては、測定
値ＤＡｉから測定開始信号ＰＡの立上がりから測定終了
信号ＰＢｉの立上がりまでの時間間隔を特定することが
できる。

【００３４】なお、本実施例の時間測定装置２は、半導
体基板上に一体に形成されたＩＣ回路として構成され、
特に、測定開始信号ＰＡ，測定終了信号ＰＢ，及び信号
遅延線４の出力ＤＹ０〜ＤＹｎを伝送する各信号線は金
属配線されている。これは、時間測定に関わるタイミン
グ信号を伝送する信号線の寄生容量を極力低下させ、信
号波形のなまりを防止し、急峻な波形を確保して安定し
た時間測定を可能にするためである。

【００３５】以上説明したように、本実施例の時間測定
装置２においては、測定開始信号ＰＡにより動作する信
号遅延線４からの出力ＤＹ０〜ＤＹｎと、測定終了信号
ＰＢｉとに基づき、測定開始信号ＰＡから測定終了信号
ＰＢｉ（ｉ＝１〜４）までの時間間隔に対応した測定値
ＤＡｉを出力する信号処理部６ａ〜６ｄが４つ並列に設
けられ、各測定終了信号ＰＢｉ及び測定値ＤＡｉは、夫
々個別の信号線にて各信号処理部６ａ〜６ｄに入出力さ
れるように構成されている。

【００３６】従って、本実施例の時間測定装置２によれ
ば、測定終了信号ＰＢｉが、互いに極めて接近した時間
に互いに重なり合うように発生したとしても、従来装置
のように、測定終了信号ＰＢｉ同士が互いに干渉し合っ
て、複数の測定終了信号ＰＢｉが一つの信号として認識
されてしまうようなことがなく、また、その測定値ＤＡ
ｉも夫々個別の信号線にて出力されるため、先に発生し
た測定終了信号ＰＢｉの測定値ＤＡｉが、後で発生した
測定終了信号ＰＢｉの測定値ＤＡｉに書き換えられてし
まうこともなく、その結果、各測定終了信号ＰＢｉ毎の
測定を確実に行うことができる。

【００３７】なお、本実施例では、信号処理部６ａ〜６
ｄは、ＤＦＦ回路Ｆｉ０〜Ｆｉｎの出力をそのまま測定
値ＤＡｉとして出力しているが、ＤＦＦ回路Ｆｉ０〜Ｆ
ｉｎの出力から特定される測定開始信号ＰＡの伝送位置
に基づき、測定開始信号ＰＡがインバータＩＮＶを通過
した段数を表す二進数デジタルデータに変換するエンコ
ーダを設けてもよい。

【００３８】この場合、当該装置２の出力を用いて処理
を行う後段の処理装置では、測定値ＤＡｉを加工するこ
となく、そのまま演算処理等に使用することができる。
次に、図２は、第２実施例の時間測定装置１０の全体構
成を表すブロック図である。

【００３９】図２に示すように、本実施例の時間測定装
置１０は、測定開始信号ＰＡにより起動され、パルス信
号を周回させる信号遅延手段としてのパルス周回回路１
２と、パルス周回回路１２内でパルス信号が周回する毎
に出力される周回信号をカウントクロックＣＫとするカ
ウント手段としての４ビットのカウンタ回路１４と、パ
ルス周回回路１２からパルス信号の周回位置に応じて出
力される遅延信号ＤＹ０〜ＤＹ３０、及びカウンタ回路
１４からのカウント値ＣＯに基づき、測定開始信号ＰＡ
と各測定終了信号ＰＢｉ（ｉ＝１〜４）との位相差（時
間間隔）を９ビットのデジタルデータに符号化し測定値
ＤＡｉとして出力する４つの信号処理部１６ａ〜１６ｄ
とにより構成されている。

【００４０】ここで図３は、時間測定装置１０各部の回
路構成図である。なお、信号処理部１６ａ〜１６ｄは、
全て同じ構成をしているので、ここでは信号処理部１６
ａについてのみ説明する。まず、パルス周回回路１２
は、一方の入力端に開始信号ＰＡを受けて動作する否定
論理積回路ＮＡＮＤと３０個のインバータＩＮＶ１〜３
０とをリング上に連結してなり、これら各反転回路（即
ち否定論理積回路ＮＡＮＤ及びインバータＩＮＶ１〜３
０）の出力ＤＹ０〜ＤＹ３０を外部に取り出すための信
号線には、寄生容量を軽減するためのバッファＢＦ０〜
ＢＦ３０が夫々接続されている。

【００４１】また、反転回路の最終段（インバータＩＮ
Ｖ３０）の出力は、カウントクロックＣＫとしてカウン
タ回路１４に入力されており、カウンタ回路１４は、こ
のカウントクロックＣＫの立上がり及び立下がりの両エ
ッジにてカウントを行う。次に、信号処理部１６ａは、
反転回路の出力ＤＹ０〜ＤＹ３０を、測定終了信号ＰＢ
１の立上がりタイミングで夫々ラッチするＤＦＦ回路Ｆ
０〜３０からなるラッチ群１８と、各ＤＦＦ回路Ｆ０〜
３０からの出力信号に基づき、パルス周回回路１２を周
回するパルス信号の周回位置、即ち、同じ信号レベルが
連続している箇所を検出し、それが初段の反転回路（否
定論理積回路ＮＡＮＤ）のであれば０、最後段の反転回
路（インバータＩＮＶ３０）であれば３０（１１１１０
Ｈ）というように、５ビットの二進数デジタルデータＥ
Ｄに符号化するエンコーダ２０と、カウンタ回路１４の
出力ＣＯを、測定終了信号ＰＢ１の立上がりタイミング
でラッチする第１ラッチ回路２２ａと、測定終了信号Ｐ
Ｂ１を、パルス周回回路１２でのパルス信号の周回時間
の略半分の時間だけ遅延させる遅延線２４と、遅延線２
４にて遅延された遅延信号ＰＢ１ａの立上がりタイミン
グでカウンタ回路１４の出力ＣＯをラッチする第２ラッ
チ回路２２ｂと、エンコーダ出力ＥＤの最上位ビットＭ
ＳＢに基づき、ＭＳＢ＝０ならば第１ラッチ回路２２ａ
の出力を、ＭＳＢ＝１ならば第２ラッチ回路２２ｂの出
力を選択して出力するマルチプレクサ２６と、５ビット
のエンコーダ出力ＥＤ及び４ビットのマルチプレクサ出
力ＭＤに基づき、測定開始信号ＰＡの立上がりから測定
終了信号ＰＢ１の立上がりまでの時間間隔を、パルス周
回回路１２を構成する反転回路の遅延時間を単位とした
９ビットの二進数デジタルデータに変換し測定値ＤＡ１
として出力するレジスタ２８とにより構成されている。

【００４２】なお、ラッチ群１８及びエンコーダ２０が
上述の位置検出手段に相当し、第１ラッチ回路２２ａ，
第２ラッチ回路２２ｂ，遅延線２４，及びマルチプレク
サ２６が周回数保持手段に相当し、レジスタ２８の出力
を取り出す信号線が出力ラインに相当する。

【００４３】ここで、レジスタ２８は、エンコーダ出力
ＥＤを下位５ビット、マルチプレクサ出力ＭＤを上位４
ビットとしてなる９ビットのデジタル値から、マルチプ
レクサ出力ＭＤからなる４ビットのデジタル値を減算し
た値を、測定値ＤＡ０〜ＤＡ８として出力するように構
成されている。

【００４４】これは、マルチプレクサ出力ＭＤの値を十
進数で表した値をＮとし、反転回路の遅延時間を１とす
ると、マルチプレクサ出力ＭＤの値は３１×Ｎを表して
おり、そのままでは測定値ＤＡの上位４ビットとして使
用することができないため、その誤差を補正するための
ものである。なお、その詳細については、特開平３−２
２０８１４号に記載されているので、ここではこれ以上
の説明を省略する。

【００４５】また、第１ラッチ回路２２ａ及び第２ラッ
チ回路２２ｂにて、周回時間の半分の時間だけタイミン
グをずらして、カウンタ回路１４の出力ＣＯを夫々ラッ
チし、エンコーダ出力ＥＤの最上位ビットＭＳＢに基づ
きマルチプレクサ２６にて、いずれか一方の出力を選択
するようにしているのは、カウンタ回路１４の出力ＣＯ
を、その信号レベルが確定した状態で取り込むためであ
る。

【００４６】即ち、カウンタ回路１４は、カウントクロ
ックＣＫが入力されてからその出力ＣＯが確定するまで
に、有限の時間（不定時間）を要するため、不定時間の
間にこの出力ＣＯをラッチすると、誤った値がラッチさ
れることになるが、カウンタ回路１４は、パルス信号の
周回時間毎に１回だけ動作するため、このように、周回
時間の半分の時間だけずらして２回のラッチを行うこと
により、少なくともいずれか一方は、カウンタ回路１４
の出力ＣＯを、その信号レベルが確定した状態でラッチ
することができるのである。そして、エンコーダ出力Ｅ
ＤのＭＳＢが１であれば、パルス信号が、反転回路の後
半段（インバータＩＮＶ１６〜３０）のいずれかにあ
り、測定終了信号ＰＢ１が入力された時に、カウンタ回
路１４は前回の動作から少なくとも周回時間の半分の時
間以上は経過しており、その出力ＣＯは確実に確定して
いるため、この場合は、第１ラッチ回路２２ａの出力を
選択すればよく、それ以外（ＭＳＢ＝０）の場合は、第
２ラッチ回路２２ｂの出力を選択すればよいのである。
なお、この詳細は、特開平６−２８３９８４号に記載さ
れているので、ここではこれ以上の説明を省略する。

【００４７】そして、このように構成された本実施例の
時間測定装置１０は、半導体基板上に一体に形成された
ＩＣ回路として構成されており、第１実施例と同様に、
測定開始信号ＰＡ，測定終了信号ＰＢ，及びパルス周回
回路１２を構成する各反転回路の出力ＤＹ０〜ＤＹ３０
を伝送する各信号線は金属配線にされている。

【００４８】以上のように構成された時間測定装置１０
においては、開始信号ＰＡが立ち上がると、パルス周回
回路１２がパルス信号の周回動作を開始し、パルス信号
ＰＡがHighレベルである間パルス信号を周回させ、その
周回数はカウンタ回路１４によりカウントされる。

【００４９】そして、測定終了信号ＰＢ１が立ち上がる
と、ラッチ群１８が、パルス周回回路１２の各反転回路
の出力ＤＹ０〜ＤＹ３０をラッチすると共に、第１ラッ
チ回路２２ａがカウンタ回路１４の出力ＣＯをラッチ
し、その後、パルス信号の周回時間の半分の時間が経過
後に、第２ラッチ回路２２ｂが、再度カウンタ回路１４
の出力ＣＯをラッチする。

【００５０】すると、エンコーダ２０が、ラッチ群１８
の出力に基づき、パルス信号の周回位置を検出して、周
回位置に対応した二進数デジタルデータに変換し、これ
をエンコーダ出力ＥＤとしてレジスタ２８に入力し、一
方、マルチプレクサ２６は、エンコーダ出力ＥＤの最上
位ビットＭＳＢの値に従って、第１ラッチ回路２２ａ或
は第２ラッチ回路２２ｂの出力のいずれか一方を、マル
チプレクサ出力ＭＤとしてレジスタ２８に入力する。

【００５１】そして、レジスタ２８は、エンコーダ出力
ＥＤ及びマルチプレクサ出力ＭＤに基づき、パルス周回
回路１２におけるパルス信号の周回数及び周回位置、即
ち、測定開始信号ＰＡの立上がりから測定終了信号ＰＢ
１の立上がりまでの時間間隔を、反転回路の遅延時間を
単位とした二進数デジタルデータに変換して、測定値Ｄ
Ａ１として出力する。

【００５２】ここで図４は、時間測定装置１０の全体の
動作を表す説明図である。図４に示すように、測定開始
信号ＰＡとしては、測定を開始する時刻に立上がり、少
なくとも測定可能とすべき最大時間間隔の間、Highレベ
ルとなる信号を入力する。また、測定終了信号ＰＢ１〜
ＰＢ４としては、測定を終了する時刻に立ち上がる信号
を入力する。

【００５３】これにより、時間測定装置１０からは、測
定開始信号ＰＡの立上がりから、測定終了信号ＰＢ１の
立上がりまでの時間間隔Ｔ１が、パルス周回回路１２を
構成する反転回路を単位とした９ビットの二進数デジタ
ルデータで表された測定値ＤＡ１として、同様に、測定
終了信号ＰＢ２の立上がりまでの時間間隔Ｔ２が測定値
ＤＡ２として、測定終了信号ＰＢ３の立上がりまでの時
間間隔Ｔ３が測定値ＤＡ３として、測定終了信号ＰＢ４
の立上がりまでの時間間隔Ｔ４が測定値ＤＡ４として出
力される。

【００５４】以上説明したように、本実施例の時間測定
装置１０においては、第１実施例と同様に、信号処理部
１６ａ〜１６ｄが４つ並列に設けられ、各測定終了信号
ＰＢｉ及び測定値ＤＡｉは、夫々個別の信号線にて各信
号処理部１６ａ〜１６ｄに入出力されるように構成され
ているので、第１実施例の場合と全く同様の効果を得る
ことができる。

【００５５】また、本実施例の時間測定装置１０によれ
ば、カウンタ回路１４の出力ＣＯを、測定終了信号ＰＢ
ｉのタイミングでラッチすると共に、周回時間の半分の
時間だけ遅延させたタイミングで別途ラッチし、パルス
信号の周回位置に応じて、カウンタ回路１４の出力ＣＯ
の信号レベルが確定している時にラッチされたものを選
択し、これをパルス信号の周回数を表すデータとして使
用するようにされているので、信頼性の高い測定値ＤＡ
ｉを得ることができる。

【００５６】なお、本実施例では時間測定装置１０全体
をＩＣ回路として構成しているが、パルス周回回路１
２、カウンタ回路１４、及び信号処理部１６ａ〜１６ｄ
のラッチ群１８，第１ラッチ回路２２ａ，第２ラッチ回
路２２ｂの部分をＩＣ回路にて構成し、ラッチ群１８，
第１ラッチ回路２２ａ，第２ラッチ回路２２ｂの出力を
周知のマイクロコンピュータに取り込ませて、エンコー
ダ２０，マルチプレクサ２６，レジスタ２８を、周知の
マイクロコンピュータにて実行される処理として構成し
てもよい。

【００５７】また、本実施例では、レジスタ２８によ
り、エンコーダ出力ＥＤとマルチプレクサ出力ＭＤを、
反転回路の遅延時間を単位とした二進数デジタルデータ
に変換したものを測定値ＤＡｉとして出力しているが、
単純にエンコーダ出力ＥＤを下位５ビット、マルチプレ
クサ出力ＭＤを上位４ビットとして出力するように構成
してもよい。この場合上位４ビットは、遅延時間の粗い
測定値として取り扱えばよい。

【００５８】また更に、エンコーダ２０も省略して、ラ
ッチ群によりラッチされたデータと、マルチプレクサ出
力ＭＤとを、そのまま測定値ＤＡｉとして出力するよう
に構成してもよい。次に、第３実施例の時間測定装置１
０ａについて説明する。

【００５９】なお第２実施例の時間測定装置１０と構成
の異なる部分についてのみ説明する。図５に示すよう
に、本実施例の時間測定装置１０ａは、パルス周回回路
１２でのパルス信号の周回数をカウントするために二つ
のカウンタ回路１４ａ，１４ｂが設けられており、一方
のカウンタ回路１４ａには、パルス周回回路１２の略中
央段に位置する反転回路（インバータＩＮＶ１５）の出
力がカウントクロックＣＫａとして入力され、他方のカ
ウンタ回路１４ｂには、最終段に位置する反転回路（イ
ンバータＩＮＶ３０）の出力がカウントクロックＣＫｂ
として入力されている。

【００６０】そして、第１ラッチ回路２２ａがカウンタ
回路１４ａの出力ＣＯａを、また第２ラッチ回路２２ｂ
がカウンタ回路１４ｂの出力ＣＯｂを、いずれも、測定
終了信号ＰＢ１の立上がりタイミングでラッチするよう
に構成されている。即ち、第２実施例では、単一のカウ
ンタ回路１４の出力を、二つのラッチ回路２２ａ，２２
ｂに異なるタイミングでラッチさせていたが、本実施例
では、異なったタイミングで動作する二つのカウンタ回
路１４ａ，１４ｂの出力を、二つのラッチ回路２２ａ，
２２ｂに同じタイミングでラッチさせることにより、少
なくともいずれか一方のラッチ回路２２ａ，２２ｂで、
カウンタ回路１４ａ，１４ｂの出力ＣＯａ，ＣＯｂを、
その信号レベルが確定している時にラッチさせているの
である。

【００６１】従って、本実施例の時間測定装置１０によ
れば、第２実施例の場合と全く同様に、信頼性の高い測
定値ＤＡｉを得ることができる。次に、第４実施例につ
いて説明する。図６は、レーザ光を放射し、所定のター
ゲットＴからの反射光を受光して、その光の往復時間を
測定する本実施例の光往復時間測定装置５０の全体構成
を表すブロック図である。

【００６２】図６に示すように、本実施例の光往復時間
測定装置５０は、第２実施例の時間測定装置からなる符
号化部１０と、レーザ光を発光／受光すると共に、発光
時に測定開始信号ＰＡ，受光時に測定終了信号ＰＢ１〜
ＰＢ４を発生させて符号化部１０に入力する信号発生部
３０と、符号化部１０が出力するデジタルデータＤＡ１
〜ＤＡ４に基づいて所定の演算を実行し、その演算結果
ＤＡＬ，ＤＡＨを出力する演算手段としてのデータ処理
部４０とにより構成されている。

【００６３】このうち、信号発生部３０は、図示しない
測定開始スイッチが操作されると、所定のパルス幅を有
する駆動信号ＤＳを出力すると共に、駆動信号ＤＳと同
時に立上がり、少なくとも当該装置が測定可能な最大時
間間隔の間Highレベルとなる測定開始信号ＰＡを出力す
る駆動信号発生回路３２と、駆動信号発生回路３２から
の駆動信号ＤＳに応じてレーザダイオードＬＤを発光さ
せるＬＤ駆動回路３４と、レーザダイオードＬＤから発
光され、ターゲットＴに反射して戻ってきたレーザ光を
フォトダイオードＰＤにて受光させ、その受光信号を増
幅して出力するＰＤ駆動回路３６と、ＰＤ駆動回路３６
が出力する増幅された受光信号（以後、受信信号と呼
ぶ）ＲＳの立上がり時に受信信号ＲＳが第１比較レベル
ＬＶ１に達すると測定終了信号ＰＢ１を出力する比較器
３８ａと、同じく受信信号ＲＳの立上がり時に受信信号
ＲＳが第２比較レベルＬＶ２（＞ＬＶ１）に達すると測
定終了信号ＰＢ２を出力する比較器３８ｂと、受信信号
ＲＳの立下がり時に受信信号ＲＳが第２比較レベルＬＶ
２に達すると測定終了信号ＰＢ３を出力する比較器３８
ｃと、同じく受信信号ＲＳの立下がり時に受信信号ＲＳ
が第１比較レベルＬＶ１に達すると測定終了信号ＰＢ４
を出力する比較器３８ｄと、により構成されている。

【００６４】なお、測定開始信号ＰＡ及び各測定終了信
号ＰＢ１〜ＰＢ４は、配線の寄生容量を軽減するための
バッファＢＦ４０〜４４を介して符号化部１０に入力さ
れている。また、ここでは比較器３８ａ〜３８ｄが、上
述の終了信号生成手段に相当する。

【００６５】一方、データ処理部４０は、図７に示すよ
うに、測定値ＤＡ１と測定値ＤＡ４とを加算する加算器
４２、測定値ＤＡ２と測定値ＤＡ３とを加算する加算器
４４と、加算器４２での演算結果を下位側に１ビットシ
フトさせる（即ち、２で割り算する）シフトレジスタ４
６と、加算器４４での演算結果を下位側に１ビットシフ
トさせるシフトレジスタ４８と、により構成されてお
り、シフトレジスタ４６の出力、即ち測定値ＤＡ１，Ｄ
Ａ４の加算平均を、処理値ＤＡＬとして出力し、シフト
レジスタ４８の出力、即ち測定値ＤＡ２，ＤＡ３の加算
平均を、処理値ＤＡＨとして出力する。

【００６６】なお、符号化部１０については、第２実施
例と全く同様に構成されているので、説明を省略する。
このように構成された本実施例の光往復時間測定装置５
０では、指令スイッチが操作されると、駆動信号ＤＳに
従ってレーザダイオードＬＤが駆動され、ターゲットＴ
に向けてレーザ光が出力されると共に、測定開始信号Ｐ
Ａに従って符号化部１０が動作を開始する。

【００６７】その後、ターゲットＴからの反射光をフォ
トダイオードＰＤが受光すると、受光に従ってＰＤ駆動
回路３６から出力される受信信号ＲＳを、比較器３８ａ
〜３８ｄが、夫々所定レベルと比較することにより、測
定終了信号ＰＢ１〜ＰＢ４を発生させる。

【００６８】即ち、図８に示すように、受信信号ＲＳの
信号レベルが上昇を開始して第１比較レベルＬＶ１に達
すると、比較器３８ａにて測定終了信号ＰＢ１が生成さ
れ、更に信号レベルが上昇して第２比較レベルＬＶ２に
達すると、比較器３８ｂにて測定終了信号ＰＢ２が生成
される。その後、受信信号ＲＳの信号レベルのピークを
過ぎ、信号レベルが下降を開始して第２比較レベルＬＶ
２に達すると、比較器３８ｃにて測定終了信号ＰＢ３が
生成され、更に信号レベルが下降して、第１比較レベル
ＬＶ１に達すると、比較器３８ｄにて測定終了信号ＰＢ
４が生成される。

【００６９】そして、測定終了信号ＰＢ１〜ＰＢ４が入
力された符号化部１０は、測定開始信号ＰＡの立上がり
から、各測定終了信号ＰＢ１〜ＰＢ４の立上がりまでの
時間Ｔ１〜Ｔ４を、パルス周回回路１２を構成する反転
回路の遅延時間を単位として二進数デジタルデータに変
換して測定値ＤＡ１〜ＤＡ４として出力し、データ処理
部４０は、この測定値ＤＡ１〜ＤＡ４に基づき、二つの
加算平均値｛（Ｔ１＋Ｔ４）／２、（Ｔ２＋Ｔ３）２｝
を求めて、処理値ＤＡＬ，ＤＡＨとして出力する。

【００７０】以上説明したように、本実施例の光往復時
間測定装置５０によれば、受信信号ＲＳがある信号レベ
ル（ここでは、ＬＶ１とＬＶ２）に達する時間を信号の
立上がり時と立下がり時とで夫々測定し、その加算平均
を求めることにより、測定開始信号の立上がりから、受
信信号ＲＳの振幅が略ピークとなる中央位置までの時間
間隔を求めるようにされているので、測定条件の変動の
影響を受けることなく、安定した測定を行うことができ
る。即ち、フォトダイオードＰＤにて受光されるレーザ
光は、ターゲットＴの反射面の状態や光経路上の条件に
よって、その減衰量が大きく異なり、その結果、受信信
号ＲＳの振幅は測定条件によって大きく変動するのであ
るが、通常、このように振幅が変動したとしても、全体
的に大きくなったり小さくなったりするだけで、受信信
号ＲＳの振幅のピーク位置がずれるようなことはなく、
従ってこのピーク位置までの時間を測定することによ
り、受信信号ＲＳの振幅の変動、延いては測定条件の変
動によらず、安定した測定を行うことができるのであ
る。

【００７１】また、本実施例によれば、二つの比較レベ
ルＬＶ１，ＬＶ２に基づき、夫々処理値ＤＡＬ，ＤＡＨ
を求めるようにされているので、受信信号ＲＳの振幅が
第２比較レベルＬＶ２より大きい場合は、より振幅のピ
ークに近い比較レベルＬＶ２での測定に基づく処理値Ｄ
ＡＨを採用し、また、受信信号ＲＳの振幅が第２比較レ
ベルＬＶ２より小さく、第２比較レベルＬＶ２での測定
ができない場合は、第１比較レベルＬＶ１での測定にに
基づく処理値ＤＡＬを採用することにより、測定毎に、
受信信号ＲＳの振幅が大きく変動しても、常に最小限の
誤差にて測定を行うことができる。

【００７２】なお、本実施例の光往復時間測定装置５０
の出力である処理値ＤＡＬ，ＤＡＨは、例えば、ターゲ
ットＴとの距離を算出するため等に用いることができ
る。また、本実施例において、データ処理部４０は、加
算器４２，４４と、シフトレジスタ４６，４８とにより
構成されているが、測定値ＤＡ１〜ＤＡ４を周知のマイ
クロコンピュータに取り込ませて、このマイクロコンピ
ュータよる演算処理によって実現するように構成しても
よい。

【００７３】更に、本実施例では、信号発生部３０に
て、一つの受信信号ＲＳから４つの測定終了信号ＰＢ１
〜ＰＢ４を生成し、測定開始信号ＰＡと受信信号ＲＳと
の時間間隔を精密に測定するように構成されているが、
信号発生部３０では、例えば、異なる方向からの反射光
を夫々個別に受信し、その受信信号を測定終了信号ＰＢ
１〜ＰＢ４として、そのまま符号化部１０に入力するよ
うにして、測定開始信号ＰＡと複数の受信信号との各時
間間隔を同時に測定するように構成してもよい。なお、
この場合、データ処理部４０は省略される。

【００７４】次に、第５実施例の光往復時間測定装置に
ついて説明する。本実施例の光往復時間測定装置５０
は、第４実施例とは、比較器３８ａ〜３８ｄ，及びデー
タ処理部４０の構成が異なるだけであり、この相違する
構成についてのみ説明する。

【００７５】まず、比較器３８ａ〜３８ｄは、測定終了
信号ＰＢ１〜ＰＢ４を出力するための条件が変更されて
おり、即ち、図９に示すように、受信信号ＲＳの信号レ
ベルが上昇を開始して、第１比較レベルＬＶ１に達する
と比較器３８ａが測定終了信号ＰＢ１を出力し、更に信
号レベルが上昇して第２比較レベルＬＶ２（＞ＬＶ１）
に達すると比較器３８ｂが測定終了信号ＰＢ２を出力
し、更に信号レベルが上昇して第３比較レベルＬＶ３
（＞ＬＶ２）に達すると比較器３８ｃが測定終了信号Ｐ
Ｂ３を出力し、更に信号レベルが上昇して第４比較レベ
ルＬＶ４（ＬＶ３）に達すると比較器３８ｄが測定終了
信号ＰＢ４を出力するように構成されている。

【００７６】つまり、受信信号ＲＳの立上がりを細かく
測定するようにされている。一方、データ処理部４０で
は、測定終了信号ＰＢ１〜ＰＢ４のタイミングにて得ら
れた測定値ＤＡ１〜ＤＡ４に基づいて、まず、受信信号
ＲＳの傾きを算出し、この傾きを有する直線上にて、信
号レベルがゼロとなる点（時間）を算出するように構成
されている。

【００７７】これにより、本実施例の光往復時間測定装
置５０によれば、受信信号ＲＳの波形がどのようなもの
であっても、その立上がり開始時間を正確に求めること
ができ、受信信号ＲＳの波形によらず、安定した測定を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の時間測定装置の全体構成を表す
回路構成図である。

【図２】 第２実施例の時間測定装置の全体構成を表す
ブロック図である。

【図３】 時間測定装置各部の回路構成図である。

【図４】 時間測定装置の動作を表す説明図である。

【図５】 第３実施例の時間測定装置各部の回路構成図
である。

【図６】 第４実施例の光往復時間測定装置の全体構成
を表すブロック図である。

【図７】 データ処理部の構成を表すブロック図であ
る。

【図８】 第４実施例の光往復時間測定装置の動作を表
す説明図である。

【図９】 第５実施例の光往復時間測定装置の動作を表
す説明図である。

【符号の説明】

２，１０…時間測定装置（符号化部） ４…信号遅
延線 ６ａ〜６ｄ，１６ａ〜１６ｄ…信号処理部 １２…パ
ルス周回回路 １４，１４ａ，１４ｂ…カウンタ回路 １８…ラッチ
群 ２０…エンコーダ ２２ａ…第１ラッチ回路 ２２
ｂ…第２ラッチ回路 ２４…遅延線 ２６…マルチプレクサ ２８…レジ
スタ ３０…信号発生部 ３２…駆動信号発生回路 ３４
…ＬＤ駆動回路 ３６…ＰＤ駆動回路 ３８ａ〜３８ｄ…比較器 ４
０…データ処理部 ４２，４４…加算器 ４６，４８…シフトレジスタ ５０…光往復時間測定装置

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−33492（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G04F 10/04

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開始信号から入力信号までの時間間隔を
   測定する時間測定装置であって、 複数の遅延素子を直列に連結した信号遅延線を有し、開
   始信号の入力により起動され、パルス信号を上記信号遅
   延線上で順次遅延させながら伝送する信号遅延手段と、複数の比較回路を有し、上記入力信号を予め設定された
   比較レベルと比較することにより該入力信号に応じた複
   数の終了信号を生成する終了信号生成手段と、 上記終了信号が夫々個別に入力される複数の入力ライン
   と、 該入力ライン毎に設けられ、該入力ラインに入力される
   終了信号に応じて、上記各遅延素子の出力信号を保持す
   ると共に、該保持した出力信号に基づき、上記信号遅延
   線内での上記パルス信号の伝送位置を検出し、該伝送位
   置に応じたデジタルデータを発生する位置検出手段と、 上記入力ライン毎に設けられ、該入力ラインに入力され
   る終了信号に応じて動作する位置検出手段からのデジタ
   ルデータを測定値として出力する出力ラインと、 を備え、上記終了信号生成手段にて生成された終了信号に応じて
   上記各出力ラインから出力される測定値に基づき、上記
   開始信号と上記入力信号との時間間隔を求める測定値演
   算手段と、 を備えたことを特徴とする時間測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の時間測定装置におい
   て、 上記信号遅延手段は、上記信号遅延線がループ状に連結
   され、開始信号の入力により起動されると、パルス信号
   を周回させるパルス周回回路からなり、更に、 該パルス周回回路での上記パルス信号の周回数をカウン
   トし、デジタルデータとして出力するカウント手段と、 上記入力ライン毎に設けられ、該入力ラインに入力され
   る終了信号に応じて、上記カウント手段の出力を保持す
   る周回数保持手段と、 を備え、 上記出力ラインは、同じ終了信号にて動作する上記位置
   検出手段からのデジタルデータを下位ビット、上記周回
   数保持手段からのデジタルデータを上位ビットとする複
   数ビットのデジタルデータを測定値として出力すること
   を特徴とする時間測定装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の時間測定装置におい
   て、 上記カウント手段は、上記パルス周回回路のいずれかの
   遅延素子の出力により動作する単一のカウンタ回路から
   なり、 上記周回数保持手段は、 上記終了信号にて上記カウンタ回路の出力を保持する第
   １保持回路と、 上記パルス信号が上記パルス周回回路を略半周する時間
   だけ上記終了信号を遅延させる遅延回路と、 該遅延回路にて遅延された終了信号にて上記カウンタ回
   路の出力を保持する第２保持回路と、 当該周回数保持手段と同じ終了信号にて動作する上記位
   置検出手段にて検出される上記パルス信号の周回位置に
   基づき、上記第１保持回路或は第２保持回路のいずれか
   一方の出力を選択する選択回路と、 により構成されていることを特徴とする時間測定装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の時間測定装置におい
   て、 上記カウント手段は、上記パルス周回回路の互いに異な
   った遅延素子の出力により動作する複数のカウンタ回路
   からなり、 上記周回数保持手段は、 上記カウンタ回路毎に設けられ、該カウンタ回路の出力
   を上記終了信号に従って保持する保持回路と、 当該周回数保持手段と同じ終了信号にて動作する上記位
   置検出手段にて検出される上記パルス信号の周回位置に
   基づき、上記複数の保持回路のいずれか一つの出力を選
   択する選択回路と、 により構成されていることを特徴とする時間測定装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか に記
   載の時間測定装置において、 上記入力信号は所定のパルス幅を有する信号であって、 上記終了信号生成手段は、上記入力信号を、同じ比較レ
   ベルにて一方は立上がり時に他方は立下がり時に比較す
   る一対の比較回路を含み、 上記測定値演算手段は、該一対の比較回路が生成する終
   了信号に応じて得られる一対の測定値から、該測定値の
   平均値を求めることを特徴とする時間測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか に記
   載の時間測定装置において、 上記終了信号生成手段は、上記入力信号の立上がり時の
   信号レベルを互いに異なる比較レベルにて比較する２つ
   以上の比較回路を含み、 上記測定値演算手段は、該２つ以上の比較回路が生成す
   る終了信号に基づいて得られる測定値から、上記入力信
   号の立上がりの傾きを求め、更に該傾きから上記入力信
   号の立上がり開始時間を求めることを特徴とする時間測
   定装置。
7. 【請求項７】 開始信号から入力信号までの時間間隔を
   測定する時間測定装置であって、 複数の遅延素子をループ状に直列に連結した信号遅延線
   を有し、開始信号の入力により起動され、パルス信号を
   上記信号遅延線上で順次遅延させながら周回させるパル
   ス周回回路と、 該パルス周回回路での上記パルス信号の周回数をカウン
   トし、デジタルデータとして出力するカウント手段と、 上記入力信号を入力し、該入力信号に応じた複数の終了
   信号を生成する終了信号生成手段と、 上記終了信号が夫々個別に入力される複数の入力ライン
   と、 該入力ラインに入力された終了信号に応じて、上記各遅
   延素子の出力信号を保持すると共に、該保持した出力信
   号に基づき、上記信号遅延線内での上記パルス信号の伝
   送位置を検出し、該伝送位置に応じたデジタルデータを
   発生する位置検出手段、上記入力された終了信号に応じ
   て、上記カウント手段の出力を保持する周回数保持手
   段、及び、上記位置検出手段からのデジタルデータ並び
   に上記周回数保持手段が保持した上記カウント手段の出
   力に応じて測定値を出力する出力ラ インを夫々有する、
   上記入力ライン毎に設けられた信号処理部と、 上記信号処理部から出力された複数の測定値から、上記
   開始信号と上記入力信号との時間間隔を求める測定値演
   算手段と を備えたことを特徴とする時間測定装置。