JPH0372218A - Measuring apparatus of moving amount - Google Patents

Measuring apparatus of moving amount

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JPH0372218A
JPH0372218A JP20856289A JP20856289A JPH0372218A JP H0372218 A JPH0372218 A JP H0372218A JP 20856289 A JP20856289 A JP 20856289A JP 20856289 A JP20856289 A JP 20856289A JP H0372218 A JPH0372218 A JP H0372218A
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Masahiro Uematsu
植松 正博
Kazuo Kato
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Abstract

PURPOSE:To measure the pitch moving amount and a fraction value thereof by adjusting the amplifying ratio of a first and a second amplifying means so that the square average of a first and a second digital data be a set value. CONSTITUTION:A trigonometrical calculating means of a CPU 8 calculates the ratio of a first and a second digital data. The ratio is changed to a data Rd corresponding to an angle theta expressed by the correlation of the level of a first and a second electric signals by a reciprocal number converting means of the CPU 8. The amplifying ratio of a first and a second amplifying means 5x, 5y is adjusted so that the square average of the first and second digital data becomes a set value. Therefore, even if each level of the first and second electric signals generated by electric signal generators 1-4x, 1-4y is changed in the same direction, the ratio is practically not changed, thereby producing no change in the data Rd. Accordingly, the fraction value Rd can be measured correctly. It becomes correct to operate the pitch moving amount by a counting means of the CPU 8 based on the fraction value Rd. The pitch moving amount and fraction value thereof can be measured with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リニアエンコーダ、ロータリエンコーダ等の
、所定小量の直線動又は回転勘につき1周期の電気信号
を発生する指速信号発生器を用いる移動量測定装置に関
し、特に、移動量測定対象材の所定単位の直線動2回転
動等の移動に対して一周期の、2組の互に位置が90°
ずれた第1および第2の電気信号を発生する電気信号発
生器を用いる移動量測定′!A置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a command speed signal generator such as a linear encoder or a rotary encoder that generates one cycle of electrical signals for a predetermined small amount of linear motion or rotational motion. Regarding the movement amount measuring device used, in particular, the position of two sets is 90 degrees to each other in one period for the movement of a predetermined unit of linear motion, two rotations, etc. of the material to be measured for the movement amount.
Movement distance measurement using an electrical signal generator that generates shifted first and second electrical signals! Regarding A position.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種の測定装置は従来、第1および第2の電気信号を
2値化して第1および第2の電気パルスに整形する比較
器、第1および第2の電気パルスより移動方向を検出す
る方向検出手段および移動方向が正、逆の一方のとき第
1の電気パルスをカウントアンプし他方のときカウント
ダウンするアップ/ダウンカウンタを有する。該カウン
タのカウントデータが移動量を表わす。
Conventionally, this type of measuring device includes a comparator that binarizes first and second electric signals and shapes them into first and second electric pulses, and a direction that detects the direction of movement from the first and second electric pulses. It has a detection means and an up/down counter that counts and amplifies the first electric pulse when the moving direction is positive or reverse, and counts down when the moving direction is the other direction. The count data of the counter represents the amount of movement.

電気信号発生器が例えば、所定ピッチで透光スリットを
形成した移動スリット板と固定スリット板を間に置いて
光源と2組のフォトセンサを設へしたものである場合、
移動量(カウントデータ)は、透光スリットの1ピッチ
を最小単位とするものとなり、一般に端数(1ピッチ未
満)の値はj11定できない。しかし、1ピッチの移動
の間に、第1および第2の電気信号がそれぞれ一周期の
レベル変化を示すので、これらの信号のレベルに基づい
て端数の移動量を演算して、端数移動量データをも得る
ことができる。
For example, if the electric signal generator is one in which a light source and two sets of photosensors are installed between a moving slit plate and a fixed slit plate in which transparent slits are formed at a predetermined pitch,
The movement amount (count data) has one pitch of the transparent slit as the minimum unit, and generally the value of a fraction (less than one pitch) cannot be determined. However, during one pitch of movement, the first and second electrical signals each show a level change of one period, so the fractional movement amount is calculated based on the levels of these signals, and the fractional movement amount data is calculated. You can also get

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

光源の光量又は光強度が変動するなど、電気イi号発生
器が発生する電気信号のレベルが変動すると、これに伴
って端数の移動量の算出イ11が変動し端数の測定精度
が低い。
When the level of the electrical signal generated by the electrical I generator changes, such as when the amount of light or light intensity of the light source changes, the calculation of the amount of movement of the fraction A11 changes accordingly, and the accuracy of measuring the fraction is low.

また、上述のアップ/ダウンカウンタを省略し、電気信
号発生器が発生する電気信号のレベルより端数値を算出
し、かつ、端数値が1ピッチ量に相当する値に増大する
とピッチ量検出値を1大きい数値に更新して端数値をO
とし、端数値がOから【′L力方向減少するとピッチ量
検出値をl小さい数字に更新する、ピッチ量検出値+端
数値を得る移動f11j寅算処理を行なうと、演算に比
較的に長い時間を要し、移動速度が速い場名、実移動量
に対する移動爪測定値の追従速度が低い。
In addition, the above-mentioned up/down counter is omitted, a fractional value is calculated from the level of the electrical signal generated by the electrical signal generator, and when the fractional value increases to a value equivalent to one pitch amount, the pitch amount detection value is Update the number by 1 and change the fractional value to O.
If the fractional value decreases from O to ['L in the force direction, the pitch amount detection value is updated to l a smaller number, and the movement f11j to obtain the pitch amount detection value + fractional value is performed.The calculation is relatively long. It takes time and the moving speed is fast, and the tracking speed of the moving claw measurement value with respect to the actual moving amount is low.

」二連のアップ/ダウンカウンタと、電気信号発生器が
発生する電気信号のレベルより端数値を算出する演算処
理手段とを用いて、ピッチ量は該カウンタのカウントデ
ータより得て、演算処理手段は端数値データのみを算出
するようにすると、該演算処理手段の、ピッチ量計数の
ための演算処理が省略となり、実移動量に対する移動量
測定値の追従速度が高くなる。しかしながら、アップ/
ダウンカウンタがカウントアツプ/ダウンするタイミン
グと、演算処理手段が端数値0を演算するタイミングと
を完全に合致させることは、電気回路上ならびに演算処
理上不可能であり、アップ/ダウンカウンタがカウント
アツプ/ダウンするタイミングを含む極く狭い範囲で、
例えば演算処理手段が端数値Oを演算したとき、アップ
/ダウンカウンタはまだカウントアツプ(又はダウン)
をしていないとか、逆に、アップ/ダウンカウンタがカ
ウントアツプ(又はダウン)をしたとき、演算処理手段
の算出値が端数値0とは異なる数値であるとかの、ピッ
チ移動量の切換わりと端数値の変化とが整合せず、これ
が、大略1ピッチ分の測定誤差となる。このような誤差
は、アップ/ダウンカウンタがカラン1−アラプ/ダウ
ンするタイミングを含む極く狭い範囲内で発生するだけ
であるが、これが1ピッチの移動毎に現われるので、問
題となる。
The pitch amount is obtained from the count data of the counter by using two series of up/down counters and an arithmetic processing means that calculates a fractional value from the level of the electrical signal generated by the electrical signal generator. By calculating only fractional value data, the calculation processing for counting the pitch amount by the calculation processing means is omitted, and the speed at which the movement amount measurement value follows the actual movement amount increases. However, up/
It is impossible to perfectly match the timing at which the down counter counts up/down with the timing at which the arithmetic processing means calculates a fractional value of 0 due to electrical circuits and arithmetic processing. /In an extremely narrow range including the timing of downtime,
For example, when the arithmetic processing means calculates a fractional value O, the up/down counter is still counting up (or down).
or, conversely, when the up/down counter counts up (or down), the calculated value of the arithmetic processing means is a value different from the fractional value 0. The changes in the fractional values do not match, and this results in a measurement error of approximately one pitch. Although such an error occurs only within a very narrow range including the timing when the up/down counter moves from 1 to 1 up/down, it becomes a problem because it appears every time the up/down counter moves by one pitch.

本発明は、ピッチ移動量およびその端数値を高い精度で
測定する装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device that measures the amount of pitch movement and its fractional value with high accuracy.

〔課題を解決するための手段l〕[Means to solve the problem]

本発明の測定装置は、移動量測定対象に結合され、その
所定単位の直線動1回転動等の移動に対して一周期の、
2組の互に位置が90″ずれた第1および第2の電気信
号を発生する電気信号発生器(1〜4xl’!l’) 
;それぞれが第1および第2の電気信号を増幅する第1
および第2の増幅手段(5x、5y) ;第1および第
2の増幅手段(5x、5y)が増幅した信号(Lc。
The measuring device of the present invention is coupled to an object to be measured for the amount of movement, and is capable of measuring one period for a predetermined unit of linear movement, one rotational movement, etc.
An electric signal generator (1 to 4xl'!l') that generates two sets of first and second electric signals whose positions are shifted by 90'' from each other.
a first electrical signal amplifying the first and second electrical signals, respectively;
and second amplification means (5x, 5y); signal (Lc) amplified by the first and second amplification means (5x, 5y).

Ls)のレベルをそれぞれ第1および第2のデジタルデ
ータに変換するA/D変換手段(7);第1および第2
のデジタルデータの自乗平均が設定値になるように、第
1および第2の増幅手段(5x、5y)の増輻率を1!
13I察する信号レベル調整手段(8);第1および第
2のデジタルデータの比を算出する三角関数値算出手段
(8);三角関数値算出手段(8)が算出した比を、第
1および第2の電気信号のレベルの相関により表わされ
る角度(0)対応のデータ(Rd)に変換する逆変換手
段(8);角度対応のデータ(Rd)の推移より、移動
1測定対象の移動の方向と、所定角度(0°)対応値(
0)通過を検出し、所定角度対応値通過が一方の方向(
時計方向)のとき、ピッチ移動量情報(CS)を1ピッ
チ相当値大きい値に更新し、他方の方向(反時計方向)
のときは1ピッチ相当値小さい値に更新するカウント手
段(8);および、ピッチ移動量情報(CS)と角度対
応のデータ(Rd)より、ピッチ移動量(CS)および
1ピッチ内移動u(Rd)を含む情報(TR)を生成す
る移動量情報演算手段(8);を備える。なお、カッコ
内の記号は、図面に示し後述する実施例の対応要素を示
す。
A/D conversion means (7) for converting the level of Ls) into first and second digital data, respectively; first and second
The increase rate of the first and second amplification means (5x, 5y) is set to 1! so that the root mean square of the digital data becomes the set value.
13I sensing signal level adjustment means (8); trigonometric function value calculation means (8) for calculating the ratio of the first and second digital data; Inverse conversion means (8) for converting into data (Rd) corresponding to the angle (0) expressed by the correlation of the levels of the electric signals in movement 1; and the value corresponding to the predetermined angle (0°) (
0) Passage is detected and the predetermined angle corresponding value passes in one direction (
(clockwise), the pitch movement amount information (CS) is updated to a larger value equivalent to one pitch, and the pitch movement amount information (CS) is updated to a value larger than the value equivalent to one pitch, and
In this case, the count means (8) updates the value corresponding to one pitch to a smaller value; and, from the pitch movement amount information (CS) and the angle correspondence data (Rd), the pitch movement amount (CS) and the movement within one pitch u( movement amount information calculation means (8) for generating information (TR) including Rd); Note that symbols in parentheses indicate corresponding elements in the embodiments shown in the drawings and described later.

〔作用1〕 三角関数値算出手段(8)が、第1および第2のデジタ
ルデータの比を算出し、この比を逆変換手段(8)が、
第1および第2の電気信号のレベルの相関により表わさ
れる角度(θ)対応のデータ(Rd)に変換するので、
電気信号発生器(l〜4x 、 4y)が発生する第1
および第2の電気信号のレベルが共に同方向に変動して
も該比は実質上変動せず、データ(Rd)の変動がない
。したがって端数値(Rd)の測定が正確になる。第1
および第2の電気信号のレベルの変動が大きいと、A/
D変換の分解能によりデジタルデータへの変換における
誤差が大きくなり、これが算出比にも影響を及ぼすが、
本発明では、信号レベル調整手段(8)が、第1および
第2のデジタルデータの自乗平均が設定値になるように
、第1および第2の増幅手段(5x、5y)の増幅率を
調整するので、A/D変換の分解能によるデジタルデー
タへの変換における誤差の変動が小さく、安定した高い
精度で比が算出され、端数値(IM)の測定が正確に行
なわれる。
[Operation 1] The trigonometric function value calculation means (8) calculates the ratio of the first and second digital data, and the inverse conversion means (8) converts this ratio into
Since it is converted into data (Rd) corresponding to the angle (θ) expressed by the correlation between the levels of the first and second electrical signals,
The first signal generated by the electrical signal generator (l~4x, 4y)
Even if the levels of both the electric signal and the second electric signal change in the same direction, the ratio does not substantially change, and the data (Rd) does not change. Therefore, the measurement of the fractional value (Rd) becomes accurate. 1st
and when the level of the second electrical signal fluctuates greatly, A/
The resolution of D conversion increases the error in conversion to digital data, which also affects the calculation ratio.
In the present invention, the signal level adjustment means (8) adjusts the amplification factors of the first and second amplification means (5x, 5y) so that the root mean square of the first and second digital data becomes the set value. Therefore, fluctuations in errors in conversion to digital data due to resolution of A/D conversion are small, ratios are calculated with stable and high precision, and fractional values (IM) are accurately measured.

端数値(Rd)の測定が正確であることにより、カウン
ト手段(8)による端数値(Rd)に基づいたピッチ移
動量の演算も正確となり、したがって、ピッチ移動量お
よびその端数値が高い精度で測定される。
Since the measurement of the fractional value (Rd) is accurate, the calculation of the pitch movement amount based on the fractional value (Rd) by the counting means (8) is also accurate, and therefore the pitch movement amount and its fractional value are accurate. be measured.

〔a題を解決するための手段2〕 本発明の測定装置は、移動量測定対象に結合され、その
所定単位の直線動2回転動等の移動に対して一周期の、
2組の互に位置が90°ずれた第1および第2の電気信
号を発生する電気信号発生器(1〜4xr 4y) ;
第1および第2の電気信号を第1および第2のパルス信
号(A、B)に2値化する2値化手段(6);第1およ
び第2のパルス信号(A、B)より移動量測定対象の移
動の方向を表わす方向信号を発生する方向検出手段(1
0) ;方向信号が一方の方向(時計方向)のとき、第
1および第2のパルス信号(A、B)の一方(A)をカ
ウントアツプし、他方の方向(反時計方向)のときカウ
ントダウンするアップ/ダウンカウンタ(11) ;そ
れぞれが第1および第2の電気信号を増幅する第1およ
び第2の増幅手段(5x、5y) ;第1および第2の
増幅手段(5x、5y)が増幅した信号のレベルをそれ
ぞれ第1および第2のデジタルデータに変換するA/D
変換手段(7);第1および第2のデジタルデータの比
を算出する三角関数値算出手段(8);三角関数値算出
手段(8)が算出した比を角度(0)対応のデータ(R
d)に変換する逆変換手段(8);アップ/ダウンカウ
ンタ(11)がカウントアツプ/ダウンするタイミング
を含むその直近領域(Ar)で、角度対応のデータ(R
d)の推移より、移動量測定対象の移動の方向と、所定
角度(0°)対応値(0)通過を検出し、所定角度対応
値通過が一方の方向(時計方向)のとき、ピッチ移動量
情報(CS)を1ピッチ相当値大きい値に更新し、他方
の方向(反時計方向)のときは1ピッチ相当値小さい値
に更新するカウント手段(8);および、直近領域(A
r)内では、ピッチ移動量情報(CS)と角度対応のデ
ータ(Rd)より。
[Means for Solving Problem 2] The measuring device of the present invention is connected to a movement measurement object, and measures one cycle of movement for a predetermined unit of linear movement, two rotational movement, etc.
Electric signal generators (1 to 4xr 4y) that generate two sets of first and second electric signals whose positions are shifted by 90 degrees;
Binarization means (6) that binarizes the first and second electrical signals into first and second pulse signals (A, B); moves from the first and second pulse signals (A, B) direction detection means (1) for generating a direction signal representing the direction of movement of the object to be measured
0); When the direction signal is in one direction (clockwise), one of the first and second pulse signals (A, B) (A) is counted up, and when the direction signal is in the other direction (counterclockwise), it is counted down. an up/down counter (11) that amplifies the first and second electrical signals; first and second amplification means (5x, 5y) that amplify the first and second electrical signals, respectively; A/D that converts the level of the amplified signal into first and second digital data, respectively.
Conversion means (7); Trigonometric function value calculation means (8) that calculates the ratio of first and second digital data; Trigonometric function value calculation means (8) converts the ratio calculated by the trigonometric function value calculation means (8) into data (R
Inverse conversion means (8) for converting into d); angle-corresponding data (R
From the transition in d), the direction of movement of the object to be measured and the passage of the corresponding value (0) at a predetermined angle (0°) are detected, and when the passage of the corresponding value at the predetermined angle is in one direction (clockwise), the pitch movement is detected. Counting means (8) for updating the amount information (CS) to a value larger than one pitch equivalent, and updating it to a smaller value equivalent to one pitch when in the other direction (counterclockwise);
r) from pitch movement amount information (CS) and angle correspondence data (Rd).

ピッチ移動m <cs>およびlピッチ内移動量(Rd
)を含む情報(TTt)を生成し、直近領域(Ar、”
1外では、アップ/ダウンカウンタ(11)のカウント
データ(Rp)と角度対応のデータ(Rd)より、ピッ
チ移動i(Rp)および1ピソチ内移動量(Rd)を含
む情報(TR)を生成する。移IJJ量情報演算手段(
8);を備える。
Pitch movement m <cs> and l pitch movement amount (Rd
), and generates information (TTt) including the nearest area (Ar,”
Outside of 1, information (TR) including pitch movement i (Rp) and movement amount within 1 pitch (Rd) is generated from the count data (Rp) of the up/down counter (11) and angle corresponding data (Rd). do. Transfer IJJ amount information calculation means (
8);

〔作用2〕 アップ/ダウンカウンタ(11)がカウントアツプ/ダ
ウンするタイミングを含むその直近領域(Ar)外の広
い範囲では、移動量情報演算手段(8)が、アップ/ダ
ウンカウンタ(11)のカウントデータ(Rp)と角度
対応のデータ(Rd)より、ピッチ搏動量(Rp)およ
びlピッチ内移動量(Rd)を含む情報CTR)を生成
するので、角度対応のデータ(Rd)に基づいたピッチ
移動量のカウントアツプ/ダウン要否の判定等、ピッチ
移動量演算処理が不要であるので、またアップ/ダウン
カウンタ(1])によるカウントは高速であるので、実
移動量に対する移動量測定値の追従精度が高い。アップ
/ダウンカウンタ(11)がカウントアツプ/ダウンす
るタイミングを含むその直近領域(Ar)では、カウン
ト手段(8)が角度対応のデータ(Rd)の推移より、
移動量測定対象の移動の方向と、所定角度(0°)対応
値(0)通過を検出し、所定角度対応値通過が一方の方
向(時計方向)のとき、ピッチ移動量情報(CS )を
1ピッチ相当値大きい値に更新し、他方の方向(反時計
方向)のときは1ピッチ相当値小さい値に更新して、移
動量情報演算手段(8)が、ピッチ移動量情報(CS)
と角度対応のデータ(Rd)より、ピッチ移動量(CS
)および1ピッチ内移動量(Rd)を含む情報(TR)
を生成するので、ピッチ移動量情報(CS)の切換わり
と1ピッチ内移動量(Rd)の変化整合(連動)し、両
者間に大略1ピソチ分の測定誤差を生ずることがなくな
る。
[Operation 2] In a wide range outside the immediate area (Ar) including the timing when the up/down counter (11) counts up/down, the movement amount information calculation means (8) Information (CTR) including the pitch movement amount (Rp) and l-pitch movement amount (Rd) is generated from the count data (Rp) and angle-corresponding data (Rd). Since there is no need to perform pitch movement amount calculation processing such as determining whether to count up or down the pitch movement amount, and because the up/down counter (1) counts quickly, the measured value of the movement amount relative to the actual movement amount High tracking accuracy. In the immediate area (Ar) including the timing at which the up/down counter (11) counts up/down, the counting means (8) calculates the value based on the transition of the angle-corresponding data (Rd).
Detects the direction of movement of the object to be measured and passage of a value (0) corresponding to a predetermined angle (0°), and when the passage of the value corresponding to a predetermined angle is in one direction (clockwise), the pitch movement amount information (CS) is detected. The 1-pitch equivalent value is updated to a larger value, and in the other direction (counterclockwise), the 1-pitch equivalent value is updated to a smaller value, and the movement amount information calculation means (8) calculates the pitch movement amount information (CS).
From the data (Rd) corresponding to the angle and angle, the pitch movement amount (CS
) and information (TR) including the amount of movement within one pitch (Rd)
Therefore, the switching of the pitch movement amount information (CS) and the change in the one-pitch movement amount (Rd) are matched (linked), and a measurement error of about 1 pisoti is not generated between the two.

カウント手段(8)の上述のピッチ移動量情報(CS)
の演算には比較的に長い時間を要するが、これを実行す
る領域(Ar)が極く狭い範囲であるので、1llII
I定装置の時系列平均の追従性は格別に大きく低下する
ことがない。
The above-mentioned pitch movement amount information (CS) of the counting means (8)
It takes a relatively long time to calculate, but since the area (Ar) in which this is performed is extremely narrow, 1llII
The followability of the time series average of the I constant device does not deteriorate particularly greatly.

本発明の好ましい実施例では、三角関数値算出手段は、
第1および第2のデジタルデータを比較して、それらの
合成ベクトルの方向(角度)が、No、O:   O°
以上 45°未満。
In a preferred embodiment of the present invention, the trigonometric function value calculation means includes:
The first and second digital data are compared and the direction (angle) of their combined vector is No, O: O°
More than 45 degrees.

No、1 :  45°以上 90°未満。No. 1: 45° or more and less than 90°.

No、2:  90°以上135″′未満。No. 2: 90° or more and less than 135″′.

No、3:  1.35″′以上1806未満。No. 3: 1.35'' or more and less than 1806.

N014二 180°以上225°未満。N0142 180° or more and less than 225°.

No、5 :  225°以上270°未満。No. 5: 225° or more and less than 270°.

No、6 :  270°以上3156未満。No. 6: 270° or more and less than 3156°.

No、7 :  315°以上360 ’ 未i1’t
A。
No, 7: 315° or more 360' not i1't
A.

のいずれかを検出し、No、o、 3.4又は7と検出
したときには正接値に相当する、第1および第2のデジ
タルデータの絶対値の比を算出し、No、1.2゜5又
は6と検出したときには正接値の逆数に相当する、第1
および第2のデジタルデータの絶対値の比を算出するも
のとする。
If any of the above is detected, and if No, o, 3.4 or 7 is detected, the ratio of the absolute values of the first and second digital data corresponding to the tangent value is calculated, and the result is No, 1.2°5. or 6, the first value corresponding to the reciprocal of the tangent value is detected.
and the ratio of the absolute values of the second digital data is calculated.

第1および第2の増幅手段(5x、5y)が増幅した電
気信号(Ls=Sin O+Vsm、Lc=Cos e
 +Vsm)は、基P HM位Vsmに対して第2a図
に示すレベル(縦軸)を示す。このレベルの1周期が1
ピッチである。電気信号発生器(1〜4x、4y)およ
び増幅手段(5x、5y)等が理想的に設計されて、あ
るいは、増幅手段(6y 、 6x)の増幅率の調整に
よる校正で、第2a図に示すように、増幅した第1およ
び第2の電気信号(Ls = Sinθ+Vsm、Lc
=Cos O+Vsm)の極値が等しく、理想的なSi
n関数およびCos関数が現われると、第4図に示すよ
うに、第1および第2の電気信号の合成ベクトルの方向
0(ピッチ内の移動量端数値に比例する)が、0〜36
0°を8等分に分割した象限N010〜7(第3図)の
いずれにあるかを判定しうる。
Electrical signals (Ls=Sin O+Vsm, Lc=Cos e
+Vsm) indicates the level (vertical axis) shown in FIG. 2a with respect to the radical P HM position Vsm. One cycle of this level is 1
It's pitch. If the electrical signal generator (1 to 4x, 4y) and the amplification means (5x, 5y) are ideally designed, or by calibration by adjusting the amplification factor of the amplification means (6y, 6x), the results shown in Fig. 2a can be obtained. As shown, the amplified first and second electrical signals (Ls = Sinθ+Vsm, Lc
= Cos O + Vsm) have the same extreme values, making it an ideal Si
When the n function and the Cos function appear, as shown in FIG.
It can be determined which of the quadrants N010 to N07 (FIG. 3) in which 0° is divided into eight equal parts is located.

このように象限を定め、かつθがどの象限にあるかを判
定したとして、電気信号の変動レベル(Ls= Sin
θ、 Lc = Cosθ)の絶対値に着目すると、そ
れは第2b図に示すものとなる。
Assuming that the quadrants are defined in this way and it is determined in which quadrant θ is located, the fluctuation level of the electrical signal (Ls = Sin
Focusing on the absolute value of θ, Lc = Cos θ), it is shown in FIG. 2b.

No、 O象限では、 Tan OL=   Sinθ  /   CosθL
s   /   Lc であるので、ILs l / l Lc lを算出して
これをTan Otの値であるとして、逆変換(アーク
タンジエン1〜)により、θしを演算し、これを検出角
度0として得る。
No, in the O quadrant, Tan OL= Sinθ / CosθL
s / Lc, so calculate ILs l / l Lc l, take this as the value of Tan Ot, calculate θ by inverse transformation (arc tan diene 1 ~), and set this as the detected angle 0. obtain.

No、1象限では、第2b図に矢印で示すように、90
°を基点に、角度減少方向に見ると、 No、0の象限
のj Ls lと11.c lとを入れ替えた形で、減
少方向の角度を算出できる。すなわち 丁anOct、=   Co50ct、   /   
5jn(Jet=Lc  /  Ls を算出してこれをTan Ocjの値であるとして、逆
変換(アークタンジェント)により、octを演算し、
そして、0=90°−0ct、と、角度θを求めること
ができる。
No. 1 quadrant, as shown by the arrow in Figure 2b, 90
If you look in the direction of decreasing angle with ° as the base point, j Ls l in the No, 0 quadrant and 11. The angle in the decreasing direction can be calculated by replacing c and l. That is, Co50ct, /
Calculate 5jn (Jet=Lc/Ls, assume this is the value of Tan Ocj, calculate oct by inverse transformation (arctangent),
Then, the angle θ can be determined as 0=90°−0ct.

N002象限では、第2b図に矢印で示すように、90
°を基点に、角度増加方向に見ると、No、0の象限の
l Ls lと1Lc1とを入れ替えた形で、増加方向
の角度を算出できる。すなわち Tan fJ cj=   Co50ct  /   
Sir+Oct。
In the N002 quadrant, 90
When looking in the direction of increasing angle with ° as the base point, the angle in the increasing direction can be calculated by replacing l Ls l and 1Lc1 in the No and 0 quadrants. That is, Tan fJ cj=Co50ct/
Sir+Oct.

Lc   /   Ls を算出してこれをTanθcLの値であるとして、逆変
換(アークタンジェント)により、octを演算し、そ
して、θ=90°+Oct、と、角度θを求めることが
できる。
By calculating Lc/Ls and assuming that this is the value of TanθcL, oct is calculated by inverse transformation (arctangent), and the angle θ can be obtained as θ=90°+Oct.

No、3象限では、第2b図に矢印で示すように、18
0°を基点に、角度減少方向に見ると、No、0の象限
の場合と同じ形で、減少方向の角度を算出できる。すな
わち Tan OL=  Sin Oj  /  Cos O
t。
No. 18 in quadrant 3, as shown by the arrow in Figure 2b.
When looking in the direction of decreasing angle from 0° as the base point, the angle in the decreasing direction can be calculated in the same manner as in the case of the No. 0 quadrant. That is, Tan OL= Sin Oj / Cos O
t.

”   Ls   /   Lc を算出してこれをTanθLの値であるとして、逆変換
(アークタンジェント)により、θtを演算し、そして
、0=180°−θtと、角度θを求めることができる
” By calculating Ls/Lc and assuming that this is the value of TanθL, θt is calculated by inverse transformation (arctangent), and the angle θ can be determined as 0=180°−θt.

No、4象限では、第2b図に矢印で示すように、18
0°を基点に、角度増加方向に見ると、N000の象限
の場合と同じ形で、増加方向の角度を算出できる。すな
わち Tanθし=  1sinf7t、l/1cosOtL
s l / l Lc を算出してこれをTan Otの値であるとして、逆変
換(アークタンジェント)により、oヒを)寅算し。
No. 18 in quadrant 4, as shown by the arrow in Figure 2b.
When looking in the direction of increasing angle from 0° as the base point, the angle in the increasing direction can be calculated in the same manner as in the case of the N000 quadrant. That is, Tanθ = 1sinf7t, l/1cosOtL
Calculate s l / l Lc, assume this is the value of Tan Ot, and calculate ohi) by inverse transformation (arctangent).

そして、θ=180°+OLと、角度θを求めることが
できる。
Then, the angle θ can be determined as θ=180°+OL.

No、5象限では、第2b図に矢印で示すように、27
0°を基点に、角度減少方向に見ると、No、○の象限
のl Ls lとl I−c lとを入れ替えた形で、
減少方向の角度を算出できる。すなわち Tan Ocj=   Cos Oct   /   
5ift Oct=   Lc   /   Ls を算出してこれをTan Oatの値であるとして、逆
変換(アークタンジェント)により、oCtを演算し。
No. In the 5th quadrant, as shown by the arrow in Figure 2b, 27
If you look in the direction of decreasing angle with 0° as the base point, l Ls l and l I-c l in the No and ○ quadrants are swapped,
The angle in the decreasing direction can be calculated. That is, Tan Ocj= Cos Oct/
5ift Oct=Lc/Ls is calculated, and this is assumed to be the value of Tan Oat, and oCt is calculated by inverse transformation (arctangent).

ソシテ、θ=270°−0ctと、角度θを求めること
ができる。
Therefore, the angle θ can be found as θ=270°−0ct.

No、6象限では、第2b図に矢印で示すように、27
0’ を基点に、角度増加方向に見ると、No、0の象
限のl Ls lとl Lc lとを入れ替えた形で、
増加方向の角度を算出できる。すなわち Tan0cj=   Co50ct、  /  Sir
+Ocヒ=   Lc   /   Ls を算出してこれをTan Octの値であるとして、逆
変換(アークタンジェント)により、oct、を演算し
、そして、0=210°+Oct、と、角度θを求める
ことができる。
No. In the 6th quadrant, as shown by the arrow in Figure 2b, 27
When looking in the direction of increasing angle with 0' as the base point, l Ls l and l Lc l in the No, 0 quadrant are swapped,
The angle in the increasing direction can be calculated. That is, Tan0cj=Co50ct, /Sir
+Oc = Lc / Ls is calculated, and this is assumed to be the value of Tan Oct, and by inverse transformation (arc tangent), oct is calculated, and the angle θ is found as 0 = 210° + Oct. can.

No、7象限では、第2b図に矢印で示すように、36
0°を基点に、角度減少方向に見ると、No、0の象限
の場合と同じ形で、減少方向の角度を算出できる。すな
わち Tan Ot=  Sin Ot  /  Cos O
t。
No. In the 7th quadrant, as shown by the arrow in Figure 2b, 36
When looking in the direction of decreasing angle from 0° as the base point, the angle in the decreasing direction can be calculated in the same manner as in the case of the No. 0 quadrant. That is, Tan Ot= Sin Ot / Cos O
t.

=  l−s  /  l−c を算出してこれをTan Otの値であるとして、j1
′fL変換(アークタンジェント)により、OLを演算
し、ソシテ、0 =3606− Ot、ト、角度0を求
メルコトができる。
Calculate = l-s / l-c and assume this is the value of Tan Ot, then j1
By calculating OL by 'fL conversion (arctangent), it is possible to find the angle 0.

このように演算することにより、θヒ、(lcjは0〜
45°の範囲であり、三角関数値(正接)より角度を逆
演算するためのデータは一象限(0−45°)分のみで
良く、データ量が極く少く済むので、その分角度分解能
を高くして、高分解能で角度θを算出し得る。後述の好
ましい実施例では、1象限(0〜45° :1ピッチの
178の範囲)を1024分割した単位で角度O(ピッ
チ内端数値)を表わす。
By calculating in this way, θhi, (lcj is 0 to
The range is 45°, and the data needed to inversely calculate the angle from the trigonometric function value (tangent) is only needed for one quadrant (0-45°), which minimizes the amount of data, so the angular resolution can be improved accordingly. By increasing the angle θ, the angle θ can be calculated with high resolution. In a preferred embodiment described below, the angle O (inner pitch fraction) is expressed in units obtained by dividing one quadrant (0 to 45 degrees: 178 range of one pitch) into 1024.

本発明の他の目的および特徴は1図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。
Other objects and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to one drawing.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明の一実施例を示す。電気信号発生器は、
光源8.移動量測定対象に機械的に結合されて移動量測
定対象の往復直線動、正、逆回転動に連動して矢印方向
に往復動する可動スリット板1.固定スリット板2およ
び第1および第2のフォトセンサ4y、4xで構成され
ている。可動スリット板1および固定スリット板2には
、実質上同一ピッチの透光窓が、矢印で示す移動方向に
所定ピッチで形成されている。フォトセンサ4y、4x
は、スリット板1および2の透光窓を通過した光を受光
するが、可動スリット板1の1ピッチ分の移動に対して
一方のフォトセンサが発生する一周期のサイン波(又は
コサイン波)状の電気信号に対して他方のフォトセンサ
は90’位相がずれたコサイン波(サイン波)状の電気
信号を発生するように、両フォトセンサ4y、4xの、
矢印方向の相対位置が設定されている。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Electric signal generator
Light source 8. A movable slit plate that is mechanically coupled to the object to be measured and moves reciprocally in the direction of the arrow in conjunction with the reciprocating linear motion, forward and reverse rotational movement of the object to be measured. It is composed of a fixed slit plate 2 and first and second photosensors 4y and 4x. In the movable slit plate 1 and the fixed slit plate 2, transparent windows having substantially the same pitch are formed at a predetermined pitch in the moving direction indicated by the arrow. Photo sensor 4y, 4x
receives the light that has passed through the translucent windows of slit plates 1 and 2, but a sine wave (or cosine wave) of one period is generated by one of the photosensors for one pitch of movement of movable slit plate 1. Both photosensors 4y and 4x are arranged such that the other photosensor generates a cosine wave (sine wave) electric signal with a phase shift of 90' with respect to the electric signal of
The relative position in the direction of the arrow is set.

フォトセンサ4y、4xが発生する電気信号は。The electrical signals generated by the photosensors 4y and 4x are as follows.

それぞれ可変ゲインアンプ5y、5xで増幅されて、比
較器6およびA/Dコンバータ7に与えられる。
The signals are amplified by variable gain amplifiers 5y and 5x, respectively, and provided to a comparator 6 and an A/D converter 7.

比較器6は、増幅した電気信号を、その基準電位Vsm
で2値化して、パルス信号AおよびBを生成し、これら
を方向検出器1oに与える。なお、比較器6にはヒステ
リシス特性が設定されており、正確には、基準電位Vs
mよりも少しずれた電位で2値化が行なわれる。
The comparator 6 converts the amplified electric signal to its reference potential Vsm
is binarized to generate pulse signals A and B, which are applied to the direction detector 1o. Note that the comparator 6 has a hysteresis characteristic, and more precisely, the reference potential Vs
Binarization is performed at a potential slightly different from m.

方向検出器10は、パルス信号AおよびBのレベル変化
に基づいて、イa号Bが高レベルHのときに信号AがH
から低ベルLに立下ると可動スリット板1が復方向に移
動していることを示すHとなり、信号Bが高レベルHの
ときに信号AがLからHに立上ると、可動スリット板1
が往方向に移動していることを示すLとなる方向信号(
フリップフロップのQ出力)をアップ/ダウンカウンタ
−1の、アップ/ダウン指示信号入力端(UP/DOW
N)に与える。信号Aは方向検出器lOのインバータで
反転されてアップ/ダウンカウンタ−1のカウントパル
ス入力端(CK)に与える。
Based on the level changes of pulse signals A and B, the direction detector 10 detects that signal A is high when signal a B is high level H.
When the low level L falls from the low level, the movable slit plate 1 becomes H, which indicates that the movable slit plate 1 is moving in the backward direction.
A direction signal (L) indicating that the is moving in the forward direction (
Q output of the flip-flop) is connected to the up/down instruction signal input terminal (UP/DOW) of up/down counter 1.
N). The signal A is inverted by the inverter of the direction detector IO and is applied to the count pulse input terminal (CK) of the up/down counter 1.

アンプ/ダウンカウンタ−1は、方向信号がL(往移動
)のときには、信号AのLからHへの立上り(信号への
反転信号のI]からLへの立下り)ト に応答して1カウフラツプし、方向イ=号がH(復移動
)のときには、信%AのHからLへの立下りに応答して
1カウントダウンする。カウンター1のカウントデータ
はマイクロプロセッサ(以下CPUと称す)8に与えら
れる。カウンター1のクリア信号入力端(CLrl)お
よびCPU8には、リセット信号(Lがリセットを指示
)が与えられ、リセット信号がLのときアップ/ダウン
カウンタ−1はカウントデータを○を示すものにクリア
してリセット信号がHに戻ってからカウントアツプ/ダ
ウン動作を行なう。
When the direction signal is L (forward movement), the amplifier/down counter 1 responds to the rise of the signal A from L to H (the fall of the inverted signal from I to L). When the cow flaps and the direction signal is H (return movement), a countdown of 1 is performed in response to the fall of the signal %A from H to L. Count data of the counter 1 is given to a microprocessor (hereinafter referred to as CPU) 8. A reset signal (L indicates reset) is given to the clear signal input terminal (CLrl) of the counter 1 and the CPU 8, and when the reset signal is L, the up/down counter 1 clears the count data to indicate ○. After the reset signal returns to H, the count up/down operation is performed.

比較器6がヒステリシス特性を有するものであるので、
可変ゲインアンプ5yが発生する電気信号Ls=Sin
θ十Vsmの変動分Sin Oが0の所で信号AがLか
らHに立上って(HからLに立下って)そこでカウンタ
11がカウントアツプ(ダウン)すべき所、微細には、
信号Aのこの立上り(立下り)が、第2a図に示す極く
狭い領域Ar(−Ld<Sin O<Ld)の範囲内で
、Sinθ=0のタイミングよりもずれるので、カウン
タ11のカウントアツプ/ダウンのタイミングは、Si
r+0=Oとは正確には合致しない。
Since the comparator 6 has hysteresis characteristics,
Electrical signal Ls=Sin generated by variable gain amplifier 5y
When the variation Sin O of θ+Vsm is 0, the signal A rises from L to H (falls from H to L), and the counter 11 should count up (down) at that point.
This rise (fall) of the signal A deviates from the timing of Sinθ=0 within the extremely narrow region Ar (-Ld<Sin O<Ld) shown in FIG. 2a, so the count-up of the counter 11 /Down timing is Si
It does not exactly match r+0=O.

A/Dコンバータ7は、可変ゲインアンプ5y。The A/D converter 7 is a variable gain amplifier 5y.

5Xが発生する電気信号Ls=Sin D +Vsm、
 Lc=Cosθ+Vsn+を、基準電位Vsmを基準
にデジタルデータに変換するので、コンバータ7の変換
データは、Ls=Sin O、Lc=Cos Oを示す
ものとなる。
Electrical signal Ls=Sin D +Vsm generated by 5X,
Since Lc=Cosθ+Vsn+ is converted into digital data with reference to the reference potential Vsm, the converted data of the converter 7 shows Ls=Sin O and Lc=Cos O.

CPU8は所要のタイングでA/Dコンバータ7に、信
号LsおよびLcのデジタル変換を指示して、L s 
= SinθおよびLc=Cosθのデジタルデータを
得る。
The CPU 8 instructs the A/D converter 7 to digitally convert the signals Ls and Lc at the required timing.
=Sinθ and Lc=Cosθ digital data are obtained.

可変ゲインアンプ5y、5xは、入力信号レベル(基準
電位Vsmからの変動電位)に対する出力信号レベル(
基1#電位Vsmからの変j!lll電位)の比:以下
単にゲインと称する)を調整しうるちのであり、それぞ
れ、CPU8が一度アツブ(又はダウン)を指示すると
、ゲインを最小ステップアンプ(ダウン)する。
The variable gain amplifiers 5y and 5x have an output signal level (variable potential from the reference potential Vsm) with respect to an input signal level (variable potential from the reference potential Vsm).
Change j from base 1# potential Vsm! llll potential) (hereinafter simply referred to as gain), and once the CPU 8 instructs to increase (or decrease), the gain is amplified by the minimum step (down).

CPU8には、光源3の発光強度表示用の3桁のキャラ
クタデイスプレィと、移動量表示用の8桁のキャラクタ
デイスプレィが備わった表示ユニツ1−9が接続されて
いる。
A display unit 1-9 is connected to the CPU 8, which includes a 3-digit character display for displaying the light emission intensity of the light source 3 and an 8-digit character display for displaying the amount of movement.

CPU8にはまた、表示読取時に、表示値の変化を停止
するキースイッチHSが接続されている。
Also connected to the CPU 8 is a key switch HS that stops the display value from changing when reading the display.

CPU8にはその他に、表示値の校正や可変ゲインアン
プの基準ゲイン、ゲイン上、下限値等の調整等のための
キースイッチ等が接続されているが。
In addition, key switches and the like are connected to the CPU 8 for calibrating display values and adjusting the reference gain, upper and lower limit values of the variable gain amplifier, etc.

それらの図示は省略した。Their illustration is omitted.

この実施例では、第3図に示すように、スリットlの、
透光窓の■ピッチ分の移動の間の、Ls=Sj−r+O
とLc=CosOの合成ペルトルの角度0〜360°(
すなわち■ピッチ)の範囲の角度θ(ピッチ端数値)を
、10進数の0〜8192の値で算出し、これらの数値
(0〜8192)を0〜360°の角度値(ピッチ端数
値)に変換して4桁の端数(少数点以下)表示と4桁の
ピッチ数(少数点以上)表示を行なうようにしている。
In this embodiment, as shown in FIG.
Ls=Sj-r+O during the movement of the transparent window by ■pitch
and Lc=CosO synthetic Peltor angle 0 to 360° (
In other words, calculate the angle θ (pitch fractional value) in the range of ■pitch) as a decimal value of 0 to 8192, and convert these values (0 to 8192) into an angle value (pitch fractional value) of 0 to 360°. After conversion, a 4-digit fraction (below the decimal point) and a 4-digit pitch number (above the decimal point) are displayed.

第5図に、CPU8の、移動量測定動作を示す。FIG. 5 shows the movement amount measurement operation of the CPU 8.

電源が投入されるとCPU8は、その内部レジスタ、カ
ウンタ、タイマ等をクリアし1表示ユニット9には、全
桁Oを表示するデータ(表示クリア)を与える(SIN
)。次に可変ゲインアンプ5y+5Xにリセット信号を
与え、次いで基準ゲインデータGmを与える(AIN)
。可変ゲインアンプ5yおよび5xは、リセット信号に
応答して、ゲインを基底値(最低値)に設定し、次いで
基準ゲインデータGmを受けると、1最小単位(ステッ
プ)づつゲインを高くして、高くした回数をカウントア
ツプして、カウント値がGmになるとそこでゲインの変
更を停止する。
When the power is turned on, the CPU 8 clears its internal registers, counters, timers, etc., and gives data (display clear) to display all digits O to the 1 display unit 9 (SIN
). Next, give a reset signal to the variable gain amplifier 5y+5X, and then give the reference gain data Gm (AIN)
. The variable gain amplifiers 5y and 5x set the gain to the base value (lowest value) in response to the reset signal, and then increase the gain by one minimum unit (step) when receiving the reference gain data Gm. The number of times the gain has been changed is counted up, and when the count value reaches Gm, the gain change is stopped.

CPU8はその後、キースイッチH8が開であると、「
アンプ5x、5yのゲイン設定J  (AGA)および
「移動量のの測定J  (MDD)を交互に繰返す。外
部よりリセット信号(=L)が到来すると、これに応答
してアップ/ダウンカウンタ11が自己をクリア(カウ
ントf直=0)すると共に、CPU8はリセット信号(
=L)に応答して。
After that, when the key switch H8 is open, the CPU 8 reads "
The gain setting J (AGA) of the amplifiers 5x and 5y and the measurement J (MDD) of the amount of movement are repeated alternately. When a reset signal (=L) arrives from the outside, the up/down counter 11 is activated in response. At the same time as clearing itself (count f = 0), the CPU 8 sends a reset signal (
=L) in response.

その時演算して保持している端数値Rdを初期値レジス
タ(内部レジスタ)Rdjに書込んで(3゜4)、表示
値レジスタTRの表示データTRをOにクリアして、こ
れをデイスプレィ9に表示する(4..5)。
Write the fractional value Rd calculated and held at that time to the initial value register (internal register) Rdj (3°4), clear the display data TR in the display value register TR to O, and write this on the display 9. Display (4..5).

「アンプ5のゲイン設定J  (AGへ)ではLs=5
1nOおよびLc=CO8Oをデジタル変換して読込み
、それらの2乗の和(極座標半径の2乗)Rds′lJ
<設定範囲(Rss−A<Rds<Rss+B)に入る
ように、アンプ5のゲインを調整し、かつ発光強度=ゲ
インX7Rdsを算出して、表示ユニット9の、発光強
度表示用の3桁キャラクタデイスプレィに表示する。
"In amplifier 5 gain setting J (to AG), Ls = 5
Digitally convert and read 1nO and Lc=CO8O, sum of their squares (square of polar coordinate radius) Rds'lJ
<Adjust the gain of the amplifier 5 so that it falls within the setting range (Rss-A<Rds<Rss+B), calculate the emission intensity=gain Display on spray.

「移動量の測定J  (MDD)では、Ls=Sin0
およびLc=CosOをデジタル変換して読込み、それ
らの相関が、第3図に示す8等分分割の魚眼No。
“In the measurement of movement amount J (MDD), Ls=Sin0
and Lc=CosO are digitally converted and read, and their correlation is the fisheye number of the 8 equal divisions shown in FIG.

0〜7のいずれに属するかを判定して、判定結果に栽づ
いて角度Oを算出し、算出した角度0を少数点色下の数
値Rdalに変換してこれより初期値レジスタC3iの
内容を減算して得た値を、表示ユニット9の端数表示用
の4桁キャラクタデイスプレィに表示する。また、端数
値Rdalが第2a図および第3図し;示す所定範囲A
r内にあるか否かを判定して、該範囲の外であると、表
示ユニット9の整数値(ピッチ量)表示用の4桁キャラ
クタデイスプレィにカウンタ11のカウント値を表示す
る。
Determine which of 0 to 7 it belongs to, calculate the angle O based on the determination result, convert the calculated angle 0 to the numerical value Rdal under the decimal point color, and use this to determine the contents of the initial value register C3i. The value obtained by the subtraction is displayed on a four-digit character display for displaying fractions of the display unit 9. In addition, the fractional value Rdal is within the predetermined range A shown in FIGS. 2a and 3.
It is determined whether or not it is within r, and if it is outside the range, the count value of the counter 11 is displayed on the 4-digit character display for displaying an integer value (pitch amount) of the display unit 9.

範囲Ar内にあるときには、端数値Rdalの推移を検
出して、それが0を往方向に横切るとピッチカウントレ
ジスタC3の内容を1大きい値に更新し、復方向に横切
るとレジスタC3の内容を1小さい埴に更新し、表示ユ
ニット9の整数値表示用の4桁キャラクタデイスプレィ
にレジスタC3のデータC3を表示する。
When it is within the range Ar, the transition of the fractional value Rdal is detected, and when it crosses 0 in the forward direction, the contents of the pitch count register C3 are updated to a value larger by 1, and when it crosses in the backward direction, the contents of the register C3 are updated. The data C3 of the register C3 is displayed on the 4-digit character display for displaying integer values of the display unit 9.

「アンプ5x、5yのゲイン設定J (AGA)および
「移動量の測定J (MDD)を交互に繰返し、測定値
が変わると表示ユニット9の表示が変わり、表示キャラ
クタがちらつく。表示を正確に確認するときには、オペ
レータがキースイッチHSを閉にする。
The gain setting J (AGA) of the amplifiers 5x and 5y and the movement measurement J (MDD) are repeated alternately. When the measured value changes, the display on the display unit 9 changes and the display characters flicker. Check the display accurately. When doing so, the operator closes the key switch HS.

H3が閉の間は、CPU8が、「アンプ5x。While H3 is closed, the CPU 8 outputs “Amplifier 5x.

5yのゲイン設定J(AGA)および「移動量の測定」
(MDD)を共に停止し、H3が開になるのを待ってい
るので、表示ユニット9は、H5が閉になる直前の測定
値を表示したままとなり、表示値が変化しない。H3が
開に戻るとCPU8は、「アンプ5x、5yのゲイン設
定J (AGA)および「移動量の測定J (MDD)
を交互に繰返す。
5y gain setting J (AGA) and "measurement of movement amount"
(MDD) are both stopped and waiting for H3 to open, the display unit 9 continues to display the measured value just before H5 was closed, and the displayed value does not change. When H3 returns to open, the CPU 8 sets the gain setting J (AGA) of amplifiers 5x and 5y and the measurement J (MDD) of the amount of movement.
Repeat alternately.

第6a図に、「アンプ5x、5yのゲイン設定」(AG
A)の内容を示す。「アンプ5x、5yのゲイン設定J
 (AGA)に進むとCPU8は、Ls=SinOおよ
びLc:Cosθをデジタル変換して読込み(1,2)
、それらの自乗の和Rclsを算出して(3)、それが
設定範囲(Rss −A < Rds< Rss+ B
 )にあるかをチエツクする(4.7)。
Figure 6a shows "gain settings for amplifiers 5x and 5y" (AG
The contents of A) are shown. "Amplifier 5x, 5y gain setting J
When proceeding to (AGA), the CPU 8 digitally converts Ls=SinO and Lc:Cosθ and reads them (1, 2).
, the sum of their squares Rcls is calculated (3), and this is the setting range (Rss - A < Rds < Rss + B
) (4.7).

設定範囲の下側に外れていると、現在アンプ5に設定し
ているゲインGに1を加えた和がゲイン上限値Gt以上
になるかをチエツクして(5)、上限値Gt、未満であ
ると、アンプ5に1ステツプアンプを指示し、ゲインレ
ジスタ(内部レジスタ)Gの内容を、その時の値に1を
加えた和G+1に更新して(6)、またLs=Sinθ
およびL c = Cos Oをデジタル変換して読込
む(1,2)。このようにして順次ゲインGを高くする
。ゲインが上限値Gi、以上になるときには、そこでゲ
インのアップを停止りし、その時のLs=SinOおよ
びr−c=cosoのデジタルデータの2乗平均にその
時のゲインGを乗算して、得た値Mfを表示ユニット9
に与えて、発光強度表示用のキャラクタデイスプレィに
それを更新表示する(10.11)、そしてゲインを上
限値Gjに設定して(1,2)、メインルーチン(第5
図)に戻る(MDDに進む)。
If it is outside the lower setting range, check whether the sum of the gain G currently set for amplifier 5 plus 1 is greater than or equal to the gain upper limit value Gt (5), and if it is less than the upper limit value Gt. If so, the amplifier 5 is instructed to be a 1-step amplifier, the contents of the gain register (internal register) G are updated to the sum G+1, which is the value at that time plus 1 (6), and Ls=Sinθ
and L c = Cos O is digitally converted and read (1, 2). In this way, the gain G is increased sequentially. When the gain exceeds the upper limit value Gi, the increase in gain is stopped, and the root mean square of the digital data of Ls=SinO and r-c=coso at that time is multiplied by the gain G at that time, and the result is obtained. Display unit 9 for value Mf
, and updates and displays it on the character display for displaying the luminescence intensity (10.11), sets the gain to the upper limit value Gj (1, 2), and starts the main routine (5th
Return to Figure) (proceed to MDD).

和Rdsが設定範囲(Rss −A < Rds< R
ss+ B )の上側に外れていると、現在アンプ5に
設定しているゲインGより1を減算した値がゲイン下限
値Gb以下になるかをチエツクして(13)、それが下
限値Gbを越えると、アンプ5に1ステツプダウンを指
示し、ゲインレジスタGの内容を、その時の値より1を
減算した残値G−1に更新して(14)、またLs=S
ir+OおよびLc=CosOをデジタル変換して読込
む(1,2)。このようにして順次ゲインGを低くする
。ゲインが下限値Gb以下になるときには、そこでゲイ
ンのダウンを停止し、その時のLs=SjnOおよびL
c=CosOのデジタルデータの2乗平均にその時のゲ
インGを乗算して、得た値Mfを表示ユニット9に与え
て、発光強度表示用のキャラクタデイスプレィにそれを
更新表示する(15,1.6)。そしてゲインを下限値
Gbに設定して(17)、メインルーチン(第5図)に
戻る(14DDに進む)。
The sum Rds is within the setting range (Rss - A < Rds < R
ss + B), it is checked whether the value obtained by subtracting 1 from the gain G currently set for the amplifier 5 is less than the gain lower limit value Gb (13), and it is determined that the lower limit value Gb is If it exceeds the current value, it instructs the amplifier 5 to step down by one step, updates the contents of the gain register G to the remaining value G - 1, which is obtained by subtracting 1 from the value at that time (14), and also sets Ls=S.
ir+O and Lc=CosO are digitally converted and read (1, 2). In this way, the gain G is successively lowered. When the gain becomes below the lower limit value Gb, the gain reduction is stopped and Ls=SjnO and L
The root mean square of the digital data of c=CosO is multiplied by the gain G at that time, the obtained value Mf is given to the display unit 9, and it is updated and displayed on the character display for displaying the light emission intensity (15, 1 .6). Then, the gain is set to the lower limit value Gb (17), and the process returns to the main routine (FIG. 5) (proceeds to 14DD).

第6b図に、「移動量の測定J (Ml)D)の内容を
示す。「移動量の測定J (MDD)に進むとCP U
 8は、Ls=SinOおよびLc=CosOをデジタ
ル変換して読込み(21,22)、これらのデータ(の
合成ベクトルの方向)が、360°を8等分分割した象
限NO30〜7のいずれに属するかを判定して、判定し
た象限N011を表わすデータDabcを定める(23
)。象限No。
Figure 6b shows the contents of ``Measurement of movement amount J (Ml)D). When proceeding to ``Measurement of movement amount J (MDD)'', the CPU
8 digitally converts and reads Ls=SinO and Lc=CosO (21, 22), and determines which of quadrants No. 30 to 7 these data (direction of the composite vector of) belongs to by dividing 360° into 8 equal parts. and determines data Dabc representing the determined quadrant N011 (23
). Quadrant no.

と、Ls=SinOおよびLc=CosOの極性ならび
にLs=Sir+0およびLc=CosBの大小関係と
、これらに着目して定める象限データD abcと、の
関係を第4図に示す。
FIG. 4 shows the relationship between the polarity of Ls=SinO and Lc=CosO, the magnitude relationship of Ls=Sir+0 and Lc=CosB, and the quadrant data D abc determined by paying attention to these.

すなわち象限No、の判定(23)では。That is, in the determination (23) of quadrant No.

No、0 :  Ls、 Lc≧基準値(0)、および
LSI<ILc であるとD abcを10進数のOを示すデータ(00
0)に定め、 No、1 :  Ls、 Lc≧基準値(0)、および
Ls   ≧  Lc であるとDabcを10進数の1を示すデータ(001
)に定め、 No、2:  Ls≧基準値(0)、Lc<基準値(0
)およびLs  ≧ Lc であるとDabcを10進数の2を示すデータ(010
)に定め、 No、3:  Ls≧基準値(0)、Lc<基準値(0
)およびLs < Lc であるとD abcを10進数の3を示すデータ(01
1)に定め、 No、4 :  Ls、 Lc<基準値(0)、および
Lsl<1Lcl、 であるとDabcを10進数のOを示すデータ(1,0
0)に定め、 No、5 :  Ls、 Lc<基準値(0)、および
Lsl≧1Lcl、 であるとD abcを10進数の5を示すデータ(10
1)に定め、 No、6:  Ls<基準値(0)、Lc≧基準値(0
)およびLs   ≧  Lc であるとDabcを10進数の6を示すデータ(1,1
0)に定め、 No、7:  Ls<基準値(0)、 Lc≧基準値(
0)およびLs   <   Lc であるとDabcを10進数の7を示すデータ(111
)に定める。
No, 0: When Ls, Lc≧reference value (0), and LSI<ILc, D abc is changed to data indicating O in decimal (00
0), No, 1: Ls, Lc≧Reference value (0), and when Ls≧Lc, Dabc is set to data indicating 1 in decimal (001
), No. 2: Ls≧reference value (0), Lc<reference value (0).
) and when Ls ≧ Lc, Dabc is converted into data indicating decimal number 2 (010
), No.3: Ls≧reference value (0), Lc<reference value (0).
) and when Ls < Lc, D abc is changed to data indicating decimal number 3 (01
1), No, 4: Ls, Lc<reference value (0), and Lsl<1Lcl, then Dabc is converted to data indicating O in decimal (1,0
0), No, 5: Ls, Lc<reference value (0), and Lsl≧1Lcl, then D abc is set to data indicating 5 in decimal number (10
1), No, 6: Ls<standard value (0), Lc≧standard value (0
) and if Ls ≧ Lc, Dabc is converted into data indicating decimal number 6 (1, 1
0), No, 7: Ls<standard value (0), Lc≧standard value (
0) and Ls < Lc, Dabc is converted to data indicating decimal number 7 (111
).

象限データD abcを定めると、このデータD ab
cの内容(検出した象限)に対応して、Dabcが0゜
3.4又は7であるときには。
When quadrant data D abc is determined, this data D ab
When Dabc is 0°3.4 or 7, corresponding to the content of c (detected quadrant).

Tan011   Ls  /   Lcを算出し、 
Dabcが1.2.5又は6のときには、Tan0cし
=    Lc   /   Lsを算出する(25 
: 25o〜25□)。
Calculate Tan011 Ls/Lc,
When Dabc is 1.2.5 or 6, calculate Tan0c = Lc / Ls (25
: 25o~25□).

CPU8は次に、算出したTan011.又はTan 
Oct。
Next, the CPU 8 calculates the calculated Tan011. Or Tan
Oct.

を、角度値OL又はOctに逆変換する(26)。この
内容は、第6c図を参照して後述する。角度OL又はo
ctは0°以上45°以下の範囲内である。これらの角
度は2バイトデータで、10進数で0〜1024の数字
で表わす。
is inversely transformed into an angle value OL or Oct (26). The details will be described later with reference to FIG. 6c. Angle OL or o
ct is within the range of 0° or more and 45° or less. These angles are 2-byte data and are expressed in decimal numbers from 0 to 1024.

CPU8は次に、得た角度値を、Ls=Sin O=0
の角度(0)を基準とする角度値(θ)に変換する(2
7 : 27o〜277)。変換した角度値(o)は、
2バイトデータで、10進数で0〜8191の数字で表
わす。
Next, the CPU 8 converts the obtained angle value into Ls=Sin O=0
Convert to an angle value (θ) based on the angle (0) of (2
7: 27o~277). The converted angle value (o) is
It is 2-byte data and is expressed as a decimal number from 0 to 8191.

CPU8は次に、変換した角度値(0)すなわちピッチ
の端数値を、小数点以下の値に変換してこれを、今回算
出した端数値を格納する今回値レジスタRda1に書込
む(8]、)。
The CPU 8 then converts the converted angle value (0), that is, the fractional value of the pitch, to a value below the decimal point and writes this to the current value register Rda1 that stores the currently calculated fractional value (8). .

CPU8は次に、先に読込んだLc=CosOの極性と
Ls=SinOの絶対値より、それらの合成ベクトルの
方向(f))が、ピッチカウントアツプ/ダウンを行な
うタイミング(θ=0°)の前後の設定小領域Ar(第
2a図および第3図)の内にあるか否かをチェツクして
(82,83)、該領域の外にあるときには、ピッチ移
動量レジスタRpにカウンタ1のカウントデータを書込
み(84)、端数値レジスタC3dに今回算出した端数
値Rdalを書込む(85)。
Next, based on the previously read polarity of Lc=CosO and absolute value of Ls=SinO, the CPU 8 determines the timing (θ=0°) at which the direction (f) of their combined vector is to perform pitch count up/down. (82, 83), and if it is outside the area, the pitch movement amount register Rp is set to the counter 1. The count data is written (84), and the currently calculated fractional value Rdal is written in the fractional value register C3d (85).

そしてRp+Rd−Rdiを算出して、これを移動量レ
ジスタTRに書込み(86)、移動量レジスタTRのデ
ータが示す値をキャラクタデイスプレィ9に更新表示す
る。この表示値は、リセット信診かリセットを指示する
Lから、測定を指示するHに立上ってからの、カウンタ
11がカウンタ11たピッチ移動量とCP U 8が算
出した移動量端数値に基づいて算出した。可動スリット
板1の移動量(整数1がスリットピッチに対応)を示す
Then, Rp+Rd-Rdi is calculated and written in the movement amount register TR (86), and the value indicated by the data in the movement amount register TR is updated and displayed on the character display 9. This display value is based on the pitch movement amount calculated by the counter 11 and the movement amount fraction value calculated by the CPU 8 after rising from L, which instructs reset, to H, which instructs measurement. Calculated based on The amount of movement of the movable slit plate 1 (integer 1 corresponds to the slit pitch) is shown.

Lc=CosOとLs=Sir+Oの合成ベクトルの方
向(O)が、ピッチカウントアツプ/ダウンを行なうタ
イミング(0=0°)の前後の設定小領域Ar内にある
ときにはCPU8は、前回算出した端数値Rda2と今
回算出した端数値Rdalが、180°対応値Rda(
4096)よりも大きいか否かをチェツクして(88,
89)、0°対応値Rda(0)を横切ったか否かと、
横切った場合には方向(第3図で時計方向か反時計方向
か)を検出しく88,89 ; 88,90) 、時計
方向(第3図)に横切ったときにはピッチ移動量カウン
トレジスタC3の内容を1大きい数に更新しく91)、
反時計方向に横切ったときにはピッチ移動量カウントレ
ジスタC5の内容を1小さい数に更新する(92)。横
切りが無いときには、このような、レジスタC3のイン
クレメント又はディクレメントは行なわない。
When the direction (O) of the composite vector of Lc=CosO and Ls=Sir+O is within the set small area Ar before and after the pitch count up/down timing (0=0°), the CPU 8 uses the previously calculated fractional value. Rda2 and the fractional value Rdal calculated this time are the 180° corresponding value Rda (
4096) is greater than (88,
89), whether it crossed the 0° corresponding value Rda(0),
If it crosses, the direction (clockwise or counterclockwise in Fig. 3) is detected (88, 89; 88, 90), and if it crosses clockwise (Fig. 3), the contents of pitch movement count register C3 are detected. Please update 1 to a larger number (91),
When it crosses in the counterclockwise direction, the contents of the pitch movement amount count register C5 are updated to a number smaller by 1 (92). When there is no cross-cutting, the register C3 is not incremented or decremented.

CPU8は次に、今回値レジスタRda1のデータ(今
回算出した端数値データ)を前回値レジスタRd a 
2に書込み、ピッチ移動量レジスタRpにピッチ移動量
カウントレジスタC3のデータを書込む(94)。そし
て、端数値レジスタC3に今回算出した端数値Rdal
を書込む(85)。そしてRp+RdRdiを算出して
、これを移動量レジスタTRに書込、7.%(86)、
移動量レジスタTRのデータが示す値をキャラクタデイ
スプレィ9に更新表示する。この表示値は、リセノト信
号がリセットを指示すするLから測定を指示するHに立
上ってからの、CPU8が算出したピッチ移動量および
端数値移!I?I]量を示す。
Next, the CPU 8 stores the data in the current value register Rda1 (the fractional value data calculated this time) in the previous value register Rda.
2, and writes the data of the pitch movement amount count register C3 to the pitch movement amount register Rp (94). Then, the fraction value Rdal calculated this time is stored in the fraction value register C3.
is written (85). Then calculate Rp+RdRdi and write this to the movement amount register TR;7. %(86),
The value indicated by the data in the movement amount register TR is updated and displayed on the character display 9. This display value is the pitch movement amount and fractional value shift calculated by the CPU 8 after the reset signal rises from L, which instructs reset, to H, which instructs measurement. I? I] indicates the amount.

上述のように、ハードウェアアップ/ダウンカウンタ1
]がカラン1〜アツプ/ダウンするタイミングを含む小
領域Ar内に、 Ls=Sinf)とり、c=CosO
の合成ベクトルの方向O(移動量の端数値)があるとき
には、CPU8が、自らが演算した今回の端数値Rda
lと前回の端数値Rda2より可動スリット板1の移動
方向を判定し、かつピッチ移動量カラン1へ/アップダ
ウンを行なう位置(端数値0)を横切ったかを判定し、
往方向(第3図で時計方向)で端数値Oを横切るとピッ
チ移動量カウントレジスタC3を1カウントアツプし、
復方向(反時計方向)で端数値0を横切るとピッチ移動
量カウントレジスタC3を1カウントダウンし、C3と
端数値R,da1に基づいて移動1TR(=ピッチ移動
量C5+端数値Rda1一端数値の初期値Rdj)を算
出してこれをデイスプレィ9に表示する。
As mentioned above, the hardware up/down counter 1
] is taken as Ls=Sinf) and c=CosO in the small area Ar including the up/down timing from Karan 1.
When there is a direction O (fractional value of the amount of movement) of the resultant vector, the CPU 8 calculates the current fractional value Rda calculated by itself.
Determine the moving direction of the movable slit plate 1 from l and the previous fractional value Rda2, and determine whether it has crossed the position (fractional value 0) where the pitch movement amount is 1/up/down.
When the fractional value O is crossed in the forward direction (clockwise in Figure 3), the pitch movement amount count register C3 is incremented by 1,
When the fractional value 0 is crossed in the backward direction (counterclockwise), the pitch movement amount count register C3 is counted down by 1, and based on C3 and the fractional value R, da1, the movement 1TR (= pitch movement amount C5 + fractional value Rda1 - initial value of the fractional value) The value Rdj) is calculated and displayed on the display 9.

小領域Arの外では、ハードウェアアップ/ダウンカウ
ンタ11およびピッチ移動量カウントレジスタC3のい
ずれもカウントアツプ/ダウンしないので、両者のデー
タは完全に合致する。ここではピッチ移動量カウントレ
ジスタC5のカウントアンプ/ダウン要否の判定は不要
であるので、アップ/ダウンカウンタ11のカウントデ
ータRp(ピッチ移ffJJ量)とCPU、8が演算し
た端数値Rdalに基づいて移動量T R(= Rp+
 Rdal −Rdi)を算出し、これをデイスプレィ
9に表示する。
Outside the small area Ar, neither the hardware up/down counter 11 nor the pitch movement amount count register C3 counts up or down, so their data completely match. Here, it is not necessary to determine whether or not the pitch movement amount count register C5 needs to be amplified or down, so it is based on the count data Rp (pitch shift ffJJ amount) of the up/down counter 11 and the fractional value Rdal calculated by the CPU 8. The amount of movement T R (= Rp+
Rdal - Rdi) is calculated and displayed on the display 9.

第6c図を参照して、Tan Oを又はTan Oct
;の、角度値θL又はOctへの逆変換(26)の内容
を説明する。CPU8の内部メモリには、角度(AO:
0(0°)−1024(45°)〕の正接値TTn(A
 e )=R(0) 〜R(1024)が、角度判定用
のデータとしてメモリされている。すなわち、0〜45
°(0〜1o24)の範囲の正接関数逆変換テーブルが
用意されている。
With reference to Figure 6c, Tan O or Tan Oct
The contents of the inverse conversion (26) of ; into the angle value θL or Oct will be explained. The internal memory of the CPU 8 stores angles (AO:
0(0°)-1024(45°)] tangent value TTn(A
e)=R(0) to R(1024) are stored as data for angle determination. i.e. 0-45
A tangent function inverse conversion table in the range of ° (0 to 1o24) is prepared.

CPU8は、逆変換(26)に進むとまず、Av=Ta
nθヒ又はTan Oct:を、角度範囲(0−102
4)の中間値512の正接値R(512)と比較しく3
1)、Av< R(51,2)であると次にAvを角度
256の正接値R(256)と比較する(32)。この
ようにして、例えばAν=’R(4)、すなわちAvが
IO准大表示角度4の正接値であったときには、ステッ
プ31−32−33−34−35−36−37−38−
42−43を経て、正接値Avの角度AOが角度4であ
る、と決定する(704)。これにより、10回の比較
判定ステップを経由して、角度へ〇が算出される。
When the CPU 8 proceeds to the inverse transformation (26), it first calculates Av=Ta.
nθhi or Tan Oct: in the angular range (0-102
4), the tangent value R(512) of the intermediate value 512 is 3.
1), if Av<R(51,2), then Av is compared with the tangent value R(256) of the angle 256 (32). In this way, for example, when Av='R(4), that is, Av is the tangent value of the IO semi-large display angle 4, steps 31-32-33-34-35-36-37-38-
42-43, it is determined that the angle AO of the tangent value Av is angle 4 (704). As a result, the angle is calculated as 0 through 10 comparison and determination steps.

ピッチ移動量のカウントアツプ/ダウンは、上述のよう
に、小領域Arのみで行なわれ、該領域A、rを外れる
広領域では、カウントアツプ/ダウンは行なわない。し
かも、情領域Ar内で一ピッチの切換わりがあるときに
はCPU8がピッチ移動量をカウントアツプ/ダウンす
るので、測定装置の用途によっては、ハードウェアカウ
ンタ11を省略することもできる。
As described above, the count up/down of the pitch movement amount is performed only in the small area Ar, and the count up/down is not performed in the wide area outside the areas A and r. Furthermore, since the CPU 8 counts up/down the amount of pitch movement when there is a change of one pitch within the information area Ar, the hardware counter 11 may be omitted depending on the purpose of the measuring device.

第7a図に、本発明の第2実施例の構成を示す。FIG. 7a shows the configuration of a second embodiment of the present invention.

この実施例では、ハードウェアカウンタ11を省略し、
かつ比較器6および方向検出器10も省略している。可
変ゲインアンプ5yは、増幅した受光信号Ls=Sin
 O+Vsmyと、そのJj;S電位(受光信号の変動
範囲の中間値)Vsmyを、A/Dコンバータ7の第1
の、アナログ/デジタル変換入力端と基準電位入力端に
与え、可変ゲインアンプ5Xは、増幅した受光信号L 
c =Cosθ+Vsmxと、その基型電位(受光信号
の変動範囲の中間値)Vsmxを、A/Dコンバータ7
の第2の、アナログ/デジタル変換入力端と基準電位入
力端に与える。
In this embodiment, the hardware counter 11 is omitted,
In addition, the comparator 6 and direction detector 10 are also omitted. The variable gain amplifier 5y receives the amplified light reception signal Ls=Sin
O+Vsmy and its Jj;S potential (intermediate value of the fluctuation range of the received light signal) Vsmy are
The variable gain amplifier 5X receives the amplified light reception signal L
c = Cos θ + Vsmx and its base potential (intermediate value of the fluctuation range of the received light signal) Vsmx are converted to the A/D converter 7.
is applied to the second analog/digital conversion input terminal and reference potential input terminal.

A/Dコンバータ7は、基F m位Vsmy 、 Vs
mxに対する信号電位Ls、Lcのレベルをデジタルブ
タに変換する。
The A/D converter 7 has base F m positions Vsmy, Vs
The levels of signal potentials Ls and Lc with respect to mx are converted into digital pigtails.

CPU8には大略で、上述の第1実施例(第1図)と同
様な移動量検出プログラムが組込まれている。この第2
実施例の移動量検出プログラムの、第1実施例のものと
変わっている箇所のみを、第7b図に示す。これは、第
6b図のサブルーチン81〜ステツプ94に相当するも
のである。その他の箇所は、第1実施例のものと同じで
ある。第7b図を参照すると、この第2実施例ではCP
U8は、小領域Arの外であることを判定すると、ピッ
チ移動量レジスタC8のデータを、レジスタRPに書込
む(84)。すなわちアップダウンカウンタ11が無い
ので、ピッチ移動量レジスタC8のデータをそのままレ
ジスタRpに書込む。小領域Arの範囲内のときにもピ
ッチ移動量レジスタC3のデータをレジスタRρに書込
むので、この第2実施例では、LsとLcの合成ベクト
ルの方向0の全範囲で、ピッチ移動量(整数値)は。
The CPU 8 has a built-in movement amount detection program roughly similar to that of the first embodiment (FIG. 1) described above. This second
Only the portions of the movement amount detection program of the embodiment that are different from those of the first embodiment are shown in FIG. 7b. This corresponds to subroutine 81 to step 94 in FIG. 6b. The other parts are the same as those of the first embodiment. Referring to FIG. 7b, in this second embodiment, CP
When U8 determines that it is outside the small area Ar, it writes the data in the pitch movement amount register C8 to the register RP (84). That is, since there is no up/down counter 11, the data in the pitch movement amount register C8 is written as is into the register Rp. Since the data of the pitch movement amount register C3 is written to the register Rρ even when it is within the range of the small area Ar, in this second embodiment, the pitch movement amount ( integer value).

CPU8がカウントした値を用いる。しかし、ピッチ移
動量(整数値)のカウントアツプ/ダウンは、小範囲A
r内でのみ行なえばよいので、カウントアツプ/ダウン
の要否の判定(88〜90)は、該小範囲Ar内でのみ
行ない、Arを外れる範囲では実行しない。
The value counted by the CPU 8 is used. However, the count up/down of the pitch movement amount (integer value) is limited to a small range A.
Since it is only necessary to perform the count up/down within r, the determination of whether or not count up/down is necessary (88 to 90) is performed only within the small range Ar, and is not performed in the range outside Ar.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り本発明の1つの態様では、三角関数値算出手
段(8)が、第1および第2のデジタルデータの比を算
出し、この比を逆変換手段(8)が、第1および第2の
電気信号のレベルの相関により表わされる角度(0)対
応のデータ(Rd)に変換するので、電気信号発生器(
1〜4x、4y)が発生する第1および第2の電気信号
のレベルが共に同方向に変動しても該比は実質上変動せ
ず、データ(Rd)の変動がない。したがって端数値(
Rd)の測定が正確になる。
As described above, in one aspect of the present invention, the trigonometric function value calculation means (8) calculates the ratio of the first and second digital data, and the inverse conversion means (8) converts this ratio into the first and second digital data. The electric signal generator (
Even if the levels of the first and second electrical signals (1 to 4x, 4y) generated change in the same direction, the ratio does not substantially change, and the data (Rd) does not change. Therefore, the fractional value (
Rd) becomes accurate.

第1および第2の電気信号のレベルの変動が大きいと、
A/D変換の分解能によりデジタルデータへの変換にお
ける誤差が大きくなり、これが算出比にも影響を及ぼす
が、本発明では、信壮しベル調IJ′:i手段(8)が
、第1および第2のデジタルデータの自乗平均が設定値
になるように、第1および第2の増幅手段(5x 、 
5y)の増幅率を調整するので、A/D変換の分解能に
よるデジタルデータへの変換における誤差の変動が小さ
く、安定した高い精度で比が算出され、端数値(Rd)
の測定が正確に行なわれる。
When the level fluctuations of the first and second electrical signals are large,
The resolution of A/D conversion increases the error in conversion to digital data, which also affects the calculation ratio, but in the present invention, the solid bell tone IJ':i means (8) is The first and second amplification means (5x,
Since the amplification factor of 5y) is adjusted, the fluctuation of the error in conversion to digital data due to the resolution of A/D conversion is small, the ratio is calculated with stable and high accuracy, and the fractional value (Rd)
measurements are made accurately.

端数値(Rd)の測定が正確であることにより、カウン
ト手段(8)による端数値(Rd)に基づいたピッチ移
動量の演算も正確となり、したがって、ピッチ移動量お
よびその端数値が高い精度で測定される。
Since the measurement of the fractional value (Rd) is accurate, the calculation of the pitch movement amount based on the fractional value (Rd) by the counting means (8) is also accurate, and therefore the pitch movement amount and its fractional value are accurate. be measured.

また、本発明のもう1つの態様では、アップ/ダウンカ
ウンタ(11)がカウントアツプ/ダウンするタイミン
グを含むその直近領域(Ar)外の広い範囲では、移動
量情報演算手段(8)が、アップ/ダウンカウンタ(1
1)のカウントデータ(Rp)と角度対応のデータ(R
d)より、ピッチ移動量(Rp)および1ピッチ内移動
量(Rd)を含む情報(TR)を生成するので、角度対
応のデータ(Rd)に基づいたピッチ移動量のカラン1
ヘアツブ/ダウン要否の判定等、ピッチ移動量演算処理
が不要であるので、またアップ/ダウンカウンタ(11
)によるカウントは高化であるので、実移動量し;対す
る移動量測定値の追従精度が高い。アップ/ダウンカウ
ンタ(11)がカウントアツプ/ダウンするタイミング
を含むその直近領域(Ar)では、カラン1−手段(8
)が角度対応のデータ(Rd)の推移より、移動量Hi
ll定対象の移動の方向と、所定角度(0°)対応値(
0)通過を検出し、所定角度対応値通過が一方の方向(
時計方向)のとき、ピッチ移!I!I]i情報(C5)
を1ピッチ相当値大きい値に更新し、他方の方向(反時
計方向)のときは1ピソチ相当値小さい値に更新して、
移動量情報演算手段(8)が、ピッチ移動量情報(CS
)と角度対応のデータ(Rd)より、ピッチ移動量(C
5)および1ピッチ内移動量(Rd)を含む情報(Ti
t)を生成するので、ピッチ移動量情報(C5)の切換
わりと1ピッチ内移動量(Rd)の変化整合(連動)し
、両者間に大略1ピッチ分の測定誤差を生ずることがな
くなる。カウント手段(8)の上述のピッチ移動量情報
(CS)の演算には比較的に長い時間を要するが、これ
を実行する領域(Ar)が極く狭い範囲であるので、測
定装置の時系列平均の追従性は格別に大きく低下するこ
とがない。
Further, in another aspect of the present invention, in a wide range outside the immediate area (Ar) including the timing when the up/down counter (11) counts up/down, the movement amount information calculation means (8) /down counter (1
1) count data (Rp) and angle corresponding data (R
From d), information (TR) including the pitch movement amount (Rp) and the movement amount within one pitch (Rd) is generated.
Since there is no need to calculate the amount of pitch movement, such as determining whether hair bumps/downs are necessary, the up/down counter (11
) is high, so the tracking accuracy of the measured value of the amount of movement relative to the actual amount of movement is high. In the immediate area (Ar) including the timing at which the up/down counter (11) counts up/down, the number 1-means (8
) is the amount of movement Hi from the transition of angle-corresponding data (Rd)
The direction of movement of the fixed object and the corresponding value of the predetermined angle (0°) (
0) Passage is detected and the predetermined angle corresponding value passes in one direction (
(clockwise), pitch shift! I! I]i information (C5)
is updated to a larger value equivalent to 1 pitch, and in the other direction (counterclockwise) to a smaller value equivalent to 1 pitch,
The movement amount information calculation means (8) calculates pitch movement amount information (CS
) and angle corresponding data (Rd), the pitch movement amount (C
5) and information (Ti
t), the switching of the pitch movement amount information (C5) and the change in the movement amount within one pitch (Rd) are matched (linked), and a measurement error of approximately one pitch is not generated between the two. It takes a relatively long time to calculate the above-mentioned pitch movement amount information (CS) by the counting means (8), but since the area (Ar) in which this is performed is extremely narrow, the time series of the measuring device The average followability does not drop significantly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は1本発明の第1実施例を示すブロック図である
。 第2a図は、第1図に示す可変ゲインアンプ5yおよび
5Xが出力する信号のレベルを示すタイムチャートであ
る。 第2b図は、第1図に示すアンプ5yおよび5Xが出力
する信号の変動分のみの絶対値レベルを示すタイムチャ
ートである。 第3図は、可変ゲインアンプ5yおよび5Xの出力信号
LsおよびLoの変動分の合成ベクトルの方向0と、方
向Oの全範囲O〜360°を8等分分割した象限区分と
を示す平面図である。 第4図は、方向θが属する象限と、第1図に示すアンプ
5y、5xの信号レベルLs、Lcの相関との関係、な
らびに、各象限で第1図に示すCPU8が生成するデー
タを示す平面図である。 第5図、第6a図、第6b図および第6C図は、第1図
に示すCPU8の演算処理の内容を示すフローチャート
である。 第7a図は、本発明の第2実施例を示すブロック図であ
る。 第7b図は、第7a図に示すCPU8の演算処理の内容
を示すフローチャー1−であり、第1図に示すCPU8
の演算処理と異った部分のみを示す。 1:可動スリット板      2:固定スリット板3
:光源           4x、6y:フォトセン
サ(1〜4x、4y:電気信号発生器) 5x、5y:可変ゲインアンプ(第1および第2の増幅
手段)6:比較器(2値化手段)     7:A/D
コンバータ(A/D変換手段)8:マイクロプロセッサ
(信号レベル調整手段、三角関数値算出手段、逆変換手
段、カウント手段、移動量情報演算手段)9:表示ユニ
ット       10二方向検出器(方向検出手段)
11ニアツブ/ダウン刀ウンタ(アップ/ダウンカウン
タ)H5:キースイッチ
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2a is a time chart showing the levels of signals output by the variable gain amplifiers 5y and 5X shown in FIG. 1. FIG. 2b is a time chart showing the absolute value level of only the variation of the signals output by the amplifiers 5y and 5X shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the direction 0 of the composite vector of fluctuations in the output signals Ls and Lo of the variable gain amplifiers 5y and 5X, and the quadrant divisions obtained by dividing the entire range O to 360° in the direction O into 8 equal parts. It is. FIG. 4 shows the correlation between the quadrant to which the direction θ belongs and the signal levels Ls and Lc of the amplifiers 5y and 5x shown in FIG. 1, as well as the data generated by the CPU 8 shown in FIG. 1 in each quadrant. FIG. 5, 6a, 6b, and 6c are flowcharts showing the contents of the arithmetic processing of the CPU 8 shown in FIG. 1. FIG. 7a is a block diagram showing a second embodiment of the invention. FIG. 7b is a flowchart 1- showing the content of the arithmetic processing of the CPU 8 shown in FIG. 7a, and the CPU 8 shown in FIG.
Only the parts that are different from the calculation process are shown. 1: Movable slit plate 2: Fixed slit plate 3
: Light source 4x, 6y: Photo sensor (1 to 4x, 4y: electrical signal generator) 5x, 5y: Variable gain amplifier (first and second amplification means) 6: Comparator (binarization means) 7: A /D
Converter (A/D conversion means) 8: Microprocessor (signal level adjustment means, trigonometric function value calculation means, inverse conversion means, counting means, movement amount information calculation means) 9: Display unit 10 Two-direction detector (direction detection means) )
11 Near Tsubu/Down Katana Counter (Up/Down Counter) H5: Key Switch

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)移動量測定対象に結合され、その所定単位の直線
動、回転動等の移動に対して一周期の、2組の互に位置
が90゜ずれた第1および第2の電気信号を発生する電
気信号発生器; それぞれが第1および第2の電気信号を増幅する第1お
よび第2の増幅手段; 第1および第2の増幅手段が増幅した信号のレベルをそ
れぞれ第1および第2のデジタルデータに変換するA/
D変換手段; 第1および第2のデジタルデータの自乗平均が設定値に
なるように、第1および第2の増幅手段の増幅率を調整
する信号レベル調整手段; 第1および第2のデジタルデータの比を算出する三角関
数値算出手段; 三角関数値算出手段が算出した比を、第1および第2の
電気信号のレベルの相関により表わされる角度対応のデ
ータに変換する逆変換手段;角度対応のデータの推移よ
り、移動量測定対象の移動の方向と、所定角度対応値通
過を検出し、所定角度対応値通過が一方の方向のとき、
ピッチ移動量情報を1ピッチ相当値大きい値に更新し、
他方の方向のときは1ピッチ相当値小さい値に更新する
カウント手段;および、 前記ピッチ移動量情報と角度対応のデータより、ピッチ
移動量および1ピッチ内移動量を含む情報を生成する移
動量情報演算手段; を備える移動量測定装置。
(1) Two sets of first and second electrical signals whose positions are shifted by 90 degrees from each other are connected to the object to be measured and have one cycle for a predetermined unit of linear movement, rotational movement, etc. an electrical signal generator that generates electrical signals; first and second amplifying means that amplify the first and second electrical signals, respectively; Converting to digital data A/
D conversion means; signal level adjustment means for adjusting the amplification factors of the first and second amplification means so that the root mean square of the first and second digital data becomes a set value; the first and second digital data Trigonometric function value calculation means for calculating the ratio; Inverse conversion means for converting the ratio calculated by the trigonometric function value calculation means into angle correspondence data represented by the correlation between the levels of the first and second electrical signals; Angle correspondence From the data transition, detect the direction of movement of the object to be measured and the passing of the predetermined angle corresponding value, and when the predetermined angle corresponding value passes in one direction,
Update the pitch movement amount information to a value larger than the value equivalent to 1 pitch,
When in the other direction, a counting means updates the value equivalent to one pitch to a smaller value; and movement amount information that generates information including the pitch movement amount and the movement amount within one pitch from the data corresponding to the pitch movement amount information and the angle. A displacement measuring device comprising: calculation means;
(2)移動量測定対象に結合され、その所定単位の直線
動、回転動等の移動に対して一周期の、2組の互に位置
が90゜ずれた第1および第2の電気信号を発生する電
気信号発生器; 第1および第2の電気信号を第1および第2のパルス信
号に2値化する2値化手段; 第1および第2のパルス信号より移動量測定対象の移動
の方向を表わす方向信号を発生する方向検出手段; 方向信号が一方の方向のとき、第1および第2のパルス
信号の一方をカウントアップし、他方の方向のときカウ
ントダウンするアップ/ダウンカウンタ; それぞれが第1および第2の電気信号を増幅する第1お
よび第2の増幅手段; 第1および第2の増幅手段が増幅した信号のレベルをそ
れぞれ第1および第2のデジタルデータに変換するA/
D変換手段; 第1および第2のデジタルデータの比を算出する三角関
数値算出手段; 三角関数値算出手段が算出した比を角度対応のデータに
変換する逆変換手段; 前記アップ/ダウンカウンタがカウントアップ/ダウン
するタイミングを含むその直近領域で、角度対応のデー
タの推移より、移動量測定対象の移動の方向と、所定角
度対応値通過を検出し、所定角度対応値通過が一方の方
向のとき、ピッチ移動量情報を1ピッチ相当値大きい値
に更新し、他方の方向のときは1ピッチ相当値小さい値
に更新するカウント手段;および、 前記直近領域内では、前記ピッチ移動量情報と角度対応
のデータより、ピッチ移動量および1ピッチ内移動量を
含む情報を生成し、直近領域外では、アップ/ダウンカ
ウンタのカウントデータと角度対応のデータより、ピッ
チ移動量および1ピッチ内移動量を含む情報を生成する
、移動量情報演算手段; を備える移動量測定装置。
(2) Two sets of first and second electric signals whose positions are shifted by 90 degrees from each other are connected to the object to be measured and have one cycle for a predetermined unit of linear movement, rotational movement, etc. An electric signal generator that generates; a binarization means that binarizes the first and second electric signals into first and second pulse signals; direction detecting means for generating a direction signal representing a direction; an up/down counter that counts up one of the first and second pulse signals when the direction signal is in one direction and counts down when the direction signal is in the other direction; first and second amplification means for amplifying the first and second electrical signals;
D conversion means; trigonometric function value calculation means for calculating the ratio of the first and second digital data; inverse conversion means for converting the ratio calculated by the trigonometric function value calculation means into angle-corresponding data; In the immediate area including the timing of counting up/down, the direction of movement of the object to be measured and the passing of the predetermined angle corresponding value are detected from the transition of the data corresponding to the angle, and the passage of the predetermined angle corresponding value is detected in one direction. a counting means for updating the pitch movement amount information to a value larger than one pitch equivalent when the direction is reached, and updating the pitch movement amount information to a smaller value equivalent to one pitch when in the other direction; and, within the immediate area, the pitch movement amount information and the angle Information including the amount of pitch movement and the amount of movement within one pitch is generated from the corresponding data, and outside the immediate area, the amount of pitch movement and the amount of movement within one pitch is generated from the count data of the up/down counter and the data corresponding to the angle. A movement amount measuring device comprising: movement amount information calculation means for generating information including;
(3)三角関数値算出手段は、第1および第2のデジタ
ルデータを比較して、それらによって表わされる角度が
、 No.0:0゜以上45゜未満、 No.1:45゜以上90゜未満、 No.2:90゜以上135゜未満、 No.3:135゜以上180゜未満、 No.4:180゜以上225゜未満、 No.5:225゜以上270゜未満、 No.6:270゜以上315゜未満、 No.7:315゜以上360゜未満、 のいずれかを検出し、No.0、3、4又は7と検出し
たときには正接値に相当する、第1および第2のデジタ
ルデータの絶対値の比を算出し、No.1、2、5又は
6と検出したときには正接値の逆数に相当する、第1お
よび第2のデジタルデータの絶対値の比を算出する、前
記特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項記載の、移
動量測定装置。
(3) The trigonometric function value calculation means compares the first and second digital data and determines whether the angle represented by them is No. 0: 0° or more and less than 45°, No. 1: 45° or more and less than 90°, No. 2: 90° or more and less than 135°, No. 3: 135° or more and less than 180°, No. 4: 180° or more and less than 225°, No. 5: 225° or more and less than 270°, No. 6: 270° or more and less than 315°, No. 7: Detects either 315° or more and less than 360°, and No. When No. 0, 3, 4, or 7 is detected, the ratio of the absolute values of the first and second digital data corresponding to the tangent value is calculated. 1, 2, 5, or 6, the ratio of the absolute values of the first and second digital data corresponding to the reciprocal of the tangent value is calculated. ) The displacement measurement device described in section 2.
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