JPH0465709A - Coordinate reader - Google Patents

Coordinate reader

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JPH0465709A
JPH0465709A JP2178217A JP17821790A JPH0465709A JP H0465709 A JPH0465709 A JP H0465709A JP 2178217 A JP2178217 A JP 2178217A JP 17821790 A JP17821790 A JP 17821790A JP H0465709 A JPH0465709 A JP H0465709A
Authority
JP
Japan
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phase
resolution
converter
outputs
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP2178217A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Kenjo
見城 克彦
Hitoshi Horiuchi
均 堀内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
D O S KK
Pentax Precision Co Ltd
Original Assignee
D O S KK
Asahi Seimitsu KK
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Filing date
Publication date
Application filed by D O S KK, Asahi Seimitsu KK filed Critical D O S KK
Priority to JP2178217A priority Critical patent/JPH0465709A/en
Publication of JPH0465709A publication Critical patent/JPH0465709A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the resolution of phases by providing the coordinate reader with a data conversion part for outputting two phase binarizing signals obtained by multiplying two phase sinusoidal signal periods by N while holding their phase difference based upon phase angle information. CONSTITUTION:Two phase sinusoidal signals 1a, 1b consisting of (a) and (b) phases are outputted from an incremental encoder 1. The data conversion part 3 for outputting two phase binarizing signals 6a, 6b obtained by multiplying two phase sinusoidal signal periods by ten while holding their phase difference based upon phase angle information obtained from two outputs 4a, 4b outputted from respective A/D conversion parts 4A, 4B are constituted of a ten fold table ROM 5 constituting a memory part for arraying data in order to output N = 10 multiplied two-phase binarizing signals while holding their phase difference and J-K flip flops 6A, 6B. These signals 6a, 6b are inputted and counted up to/by an inserting circuit 7 to obtain 1/40 resolution of the (a) and (b) phases. Thus, the resolution can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、図形上の各点の座標を読み取ってコンビュウ
ター等に入力するための座標読み取り装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a coordinate reading device for reading the coordinates of each point on a figure and inputting the coordinates to a computer or the like.

[従来の技術] 座標読み取り装置は、図板の上縁に固定した横レールに
横カーソルを移動自在に設け、横カーソルに上端を固定
した縦レールを横レールに直行して移動自在に図板上に
設け、縦レールに移動自在に設けた縦カーソルに座標位
置を指定する読み取りヘッドを設け、横カーソルと縦カ
ーソルの移動量から図板面の図形上の点の座標を順次読
み取る装置である。
[Prior Art] A coordinate reading device has a horizontal cursor movably mounted on a horizontal rail fixed to the upper edge of the drawing board, and a vertical rail whose upper end is fixed to the horizontal cursor is movably mounted on the horizontal rail directly on the drawing board. This device is equipped with a reading head that specifies the coordinate position of a vertical cursor that is movable on a vertical rail, and sequentially reads the coordinates of points on a figure on the drawing board based on the amount of movement of the horizontal and vertical cursors. .

現在、分解能0.1−一程度の座標読み取り装置(デジ
タイザ)の座標読み取り機構は、スチールまたはフィル
ムのスケールを使用し、スケールを挟むような構造の読
み取り(:ンづ部がカーソルの動Sど共に直線的にスラ
ブF’ ly下、2相信号どしてC多動ステップ歓を検
出しカウンタ部て積算1−る41Ii造とな一3王いる
や この構造の利点とり、では、品分#l17能機(分解能
O,01am以下)ζこ見られる様な口・−タリー ・
エンコーダを使用1ノたものに比べて直線運動を回転運
動に変換する鞭栂が不要となり、コストの低減がし易い
事が挙げらli+5る。
Currently, the coordinate reading mechanism of coordinate reading devices (digitizers) with a resolution of about 0.1-1 uses a steel or film scale, and has a reading structure that sandwiches the scale. Under the slab F'ly, the two-phase signal is applied to detect the C hyperactive step, and the counter section integrates 1-1 to 41Ii. #l17 Function (resolution O, 01am or less) ζ Mouth that can be seen - tally
Compared to the case where an encoder is used, there is no need for a whip to convert linear motion into rotational motion, making it easier to reduce costs.

また、直線・回転運動の変換ら二伴う誤差かl−’)迫
れられる事も特徴である。
It is also characterized by the fact that errors associated with linear/rotational motion conversion must be avoided.

[発明の解決1)ようとするト1M点コしかし、m度や
分解能を向上する為には、直接スケールの精度・分解能
の向」二が必要となる。長尺高精度・高分解能スケール
は歓産へ〜スては非常に生産しにくく、コストの大幅な
アップとなり、11μ精度・重分M能スケ・−ノLどな
れば、その材質等の吟味も必要となる。
[Solution of the Invention 1) To improve the accuracy and resolution of the scale, however, in order to improve the degree and resolution, it is necessary to improve the accuracy and resolution of the direct scale. Long, high-precision, high-resolution scales are extremely difficult to produce, and the cost increases significantly. is also required.

[問題点を解決するための手段] 子こて、太発明は、スケール及びセンサ系はモのままに
して、七ンづから出力される信号を処理して分解能を向
上8せ、@崖の見地から1.−?スト及び性能の安定性
に優れた座標読み取り装置を提供しようとするものであ
る9 従来から、座標読み取り装置におけるインクリメンタル
エンコーダからの出力信号は、iE弦σV状て90°位
相のRなる2相信号であり、ご第1をfれぞれa相。1
)相とするつ 従来の回路では、第6図の様に、a相、1〕相(5号を
直ちにI)きい値電圧と比較する車と、−よって信号を
2値化し、2値化されたa相。b相それぞれの立ち上が
りもしくは立ち下がりの変化を合成1−ノてカウントパ
ルスを作り出()(4内挿回路)、これをデジタルに計
数する事によって、a相、1)相同闘の1/4の分解能
な実現すでいる。この場合、a相、b相それぞれの借上
がしきい値を交わる部分のみを利用している藁となる。
[Means for solving the problem] In the invention, the scale and sensor system are left as they are, and the resolution is improved by processing the signal output from the seven pins. From the point of view 1. −? 9 Conventionally, the output signal from an incremental encoder in a coordinate reading device is a two-phase signal R with an iE chord σV shape and a 90° phase. , and the first f is the a phase. 1
) phase, as shown in Figure 6, the A phase, 1] phase (No. A-phase. By synthesizing the rising or falling changes of each of the b-phases and creating a count pulse ( ) (4 interpolation circuits), and counting this digitally, the a-phase, 1) 1/4 of the phase pulse resolution has already been achieved. In this case, only the portion where the a-phase and b-phase borrowings intersect the threshold value is used.

本発明の目的は、第7図し−示すように、a、相。The object of the present invention is to obtain a phase a, as shown in FIG.

b相信号を多値のテジタル伯号に変換し52−)のデジ
タル変換値から求められる位相情報に基づ々、a相、b
相それぞ堵1.の信号周間を1/N(へI逓1B)した
2値化1に号を得る事にあり、これらの信号を従来の4
内挿回路に人力1ノ、デジタルに計数する寥によって、
a相、  l)相の1/4φNの分解能なf得ようとす
るものである。
The b-phase signal is converted into a multi-value digital signal, and based on the phase information obtained from the digital conversion value of 52-), the a-phase, b-phase
Each and every one of them is 1. The purpose of this is to obtain a binarized 1 signal by dividing the signal frequency by 1/N (to 1B), and convert these signals to the conventional 4
With one hand in the interpolation circuit and one hand in digital counting,
The purpose is to obtain f with a resolution of 1/4φN of the a phase and l) phase.

即ち、具体的には、位相差を有する2相互弦液状信号を
出力するインクリメンタルエンコーダ部と、該インクリ
メンタルエンコーダ部からの2相出力レベルをそれ−T
:れデジタルkIに変換するアナログ−デジタル(A/
D)変換部と、該A / I)変換部からの2絹の出力
によってアト1ノスされ、M紀2相互弦波状信号+1i
11rlを、荀相差を保ちつつ、N逓倍しに2相2値4
1−信号を出力すべくデー・夕配列されたメモリ部と、
41μだTを特徴とづる巴W+読み取り装置友提供する
と共に、前記装置ζ、ユおυるA/D変換部からの2絹
の出力から得られる位相角情@に基づき、西紀2相正弦
波状信号周即を、位相4を保ぢっつ、N逓倍した2相2
値化信号を出カシ−るデータ変換部と、を憎えた事を特
徴とする座部とみ取り←骸をW供するものである。
That is, specifically, an incremental encoder section outputs two mutually chordal liquid signals having a phase difference, and a two-phase output level from the incremental encoder section is expressed as -T.
: Analog-digital (A/
D) converter and the two outputs from the A/I) converter generate a mutual sinusoidal signal +1i
11rl, while maintaining the phase difference, multiply by N to 2-phase 2-value 4
1- a memory section arranged in a data/data arrangement for outputting signals;
Based on the phase angle information obtained from the two outputs from the A/D converter of the device ζ, the two-phase sinusoidal waveform 2-phase 2 with the signal frequency multiplied by N while maintaining phase 4
It provides a data converter that outputs a digitized signal, and a seat and a handle that are characterized by being able to output a digitized signal.

こごて、a相、b相信号を a=A−cos(wf、)  ・ ・  (+)b=:
B  −5in(ul t、)  ・ ・  (2)A
HA相信号振幅 B:B相イ言(生1振呻G國 W;角FEI波数 と弯える。式(1)、 (2)J:す jan(tet)= sin(wft、)/cos(v
番t)=A/B  ・ 1)/a、 となるから、位相角θは f3=w−↑= tan−’ (八/B−b/ a) 
−(3)となり、A=Bとすると θ=t、an−’(b/a) −・(4)となる。
The iron, a phase, and b phase signals are a=A-cos(wf,) ・ ・ (+)b=:
B-5in(ult,) ・ ・ (2)A
HA phase signal amplitude B: B phase signal (raw 1 vibration G country W; angle FEI wave number and change. Equation (1), (2) J: Sjan(tet) = sin(wft,)/cos( v
No. t)=A/B ・1)/a, Therefore, the phase angle θ is f3=w-↑= tan-' (8/B-b/a)
-(3), and if A=B, θ=t, an-'(b/a) -.(4).

1、 ?かって、a4Lb相IMMの波![から、アー
クタンジェントの涜1vなする事により、現在(υ位相
角θを求める事が可能となる7 ところで、このθはスケ−JL 1ピッチ進むごとに0
−・2・πまで変化し、a相横軸、b IK4縦軸とし
た時、a相、b相は90″位相がずれているから、軌跡
Pは第8図の様に円を描く。
1.? Once upon a time, the wave of a4Lb phase IMM! [From this, by deleting the arctangent by 1v, it becomes possible to find the current (υ phase angle θ)7 By the way, this θ changes to 0 every time the scale progresses by 1 pitch.
-・2・π, and when the a-phase horizontal axis and b IK4 vertical axis are taken, the a-phase and b-phase are out of phase by 90″, so the locus P draws a circle as shown in FIG.

第81組のa−b平面を用いて考えると、従来の2w化
信号は位相角θの領域に対して、第9図に示すとおり、 位相角   a相2値化 b相2値化 (1)0≦θくπ/2   l     1(2)  
π12≦θ〈π    φ     1(3)   π
≦θ〈3/2・π  φ     φ(4) 3/2・
π≦θ〈2・π   l     φの様に”φ”、′
l”を割り振っていたものと考える事ができる。
Considering using the 81st set of a-b planes, the conventional 2W signal has the following characteristics for the region of phase angle θ: Phase angle A-phase binarization B-phase binarization (1 )0≦θkuπ/2 l 1(2)
π12≦θ〈π φ 1(3) π
≦θ〈3/2・π φ φ(4) 3/2・
π≦θ〈2・π l “φ” as in φ, ′
It can be thought of as having allocated "l".

今ここで、A相の2進化の為、a −b平面上を放射状
の2・Nの領域に分割し、個々のgI域に第10図の様
に”φ”、′l”を割合でるとすると、点Pが円上を移
動するに従って対応値は”φ””1”、・・・を繰り返
す、Pが1周した時に、a相2111化信号はN回の”
φ”、′1”をとるから、従来の2値化信号をN逓倍し
た事となる。
Now, for the binary evolution of the A phase, divide the a-b plane into radial 2·N regions, and calculate the proportions of "φ" and 'l" in each gI region as shown in Figure 10. Then, as the point P moves on the circle, the corresponding value repeats "φ", "1", etc. When P goes around once, the a-phase 2111 signal is "1" N times.
Since φ'' and '1'' are taken, the conventional binary signal is multiplied by N.

同様に、b相の2値化についても2・Nの領域に分割す
るが、第11図に示すように、a相の分割領域とπ/2
・N位相をずらす事によって、第7図の様に、λ゛に対
してλ“/4の位相差をつける事が可能となる。
Similarly, the b-phase binarization is divided into 2·N regions, but as shown in FIG. 11, the a-phase divided region and π/2
- By shifting the N phase, it is possible to create a phase difference of λ''/4 with respect to λ'', as shown in FIG.

こうして得られたN逓倍された2値信号を従来の4内挿
回路を通してカウントする事により、最終的に、π/4
・Hの分解能を実現する事が出来るのである。
By counting the N-multiplied binary signal obtained in this way through a conventional 4-interpolation circuit, the final result is π/4
・H resolution can be achieved.

[実施例] 211値化変換にROMテーブルを用い、逓倍数N=1
0とした場合の実施例を第1図を用いて以下に述べる。
[Example] Using a ROM table for 211 value conversion, multiplication number N = 1
An example in which it is set to 0 will be described below using FIG.

インクリメンタルエンコーダlから出力されたa相、b
相の2相互弦波状信号1a、 lbは、それぞれ2A、
2BのアンプAMPによって、それぞれの振幅が等しく
、なおかつ、振幅の中心電圧がA/Dコンバータ4A、
4Bに加えられているリファレンス電圧の中点電圧と一
致するように調整される。
Phase a, b output from incremental encoder l
The two mutual sinusoidal signals 1a, lb of phase are 2A, respectively.
2B amplifier AMP, each amplitude is equal, and the center voltage of the amplitude is A/D converter 4A,
It is adjusted to match the midpoint voltage of the reference voltage applied to 4B.

アンプ2A、2Bの出力2 a T  2 bは、それ
ぞれ逓倍回路部3の変換速度20M5psの6ビツ)D
/Aコンバータ4A、4Bのアナログ入力端子に接続さ
れる。
The outputs 2 a T 2 b of the amplifiers 2A and 2B are 6 bits each with a conversion speed of 20M5ps of the multiplier circuit section 3) D
/A converters 4A and 4B are connected to analog input terminals.

スケールピッチの1/nの分解能を得るためにはD/A
コンバータ自身の分解能Wは W=1082(n)・・・・(5) ビット以上なければならず、n=40としたときには小
数値を切り上げてW=6ビツトと求まる。
In order to obtain a resolution of 1/n of the scale pitch, D/A
The resolution W of the converter itself must be W=1082(n) (5) bits or more, and when n=40, the decimal value is rounded up to get W=6 bits.

ここで、a相、b相同しビット数でデジタル化する事に
すると、それぞれ、3ビツトづつで良い事になるが、量
子化誤差±1ビットを考慮すると最低4ビツトは必要で
ある。
Here, if the a-phase and b-phase are digitized with the same number of bits, 3 bits will be sufficient for each, but if a quantization error of ±1 bit is taken into account, at least 4 bits are required.

また、A/Dコンバータの変換レートRはR≧2”” 
・yc・S/P=(6) W;A/Dコンバータの分解能 S:カーソルの最大速度 P;スケールのピッチ で定義され、実施例ではW=6ビツト、  P=0.4
+u+であり、S = 2000mw+/ sec i
t !!!定した場合には、R≧2.OIMHzでなけ
ればならず、D/A:ffンバータ4A、4Bの変換速
度及び発振器12のクロック周波数はこれを満足するも
のに設定しである。
Also, the conversion rate R of the A/D converter is R≧2””
・yc・S/P=(6) W: Resolution of the A/D converter S: Maximum speed of the cursor P: Defined by the pitch of the scale, in the example, W=6 bits, P=0.4
+u+, S = 2000mw+/sec i
T! ! ! If R≧2. The conversion speed of the D/A:ff converters 4A and 4B and the clock frequency of the oscillator 12 are set to satisfy this requirement.

D/Aコンバータ4A、4Bでデジタル11[(φ〜3
F’)に変換されたデータは4にバイトのlO逓倍テー
ブルROM5のアドレス端子に、a相デジタル[4aが
下位(AO〜A5 )、b相デジタル[4bが上位(A
6〜A11)となるように接続されている。
Digital 11 [(φ~3
The data converted to F') is sent to the address terminal of the 4-byte lO multiplication table ROM5 as the a-phase digital [4a is the lower (AO to A5)] and the b-phase digital [4b is the upper (A0 to A5)].
6 to A11).

ROMに納められているテーブルデータの様子を第2図
、第3図に示す。
The state of the table data stored in the ROM is shown in FIGS. 2 and 3.

AIC)+ap(第2図)、  810map  (第
3図)に示されるとおり、それぞれ、”J”領域10個
AIC)+ap (Figure 2) and 810map (Figure 3), each with 10 "J" areas.

”K”領域10個がROMの中心アドレスから放射状に
配置されており、′J”、7K”、  ・”の領域に従
い、oo、ot、並びに02,03からは第1表(a)
、  (b)に示す211値化レベルが出力される。こ
こで、マツプ上”・”で示しである領域は不感域であり
、エンコーダの微振動に対して出力値が不安定になるの
を防止するために設けたものである。また、lO逓倍2
11値化出力6λ、6bの位相差を90”とする為、第
2図と第38!Iの領域分割線は図の中央部を中心に9
° (π12・IOラジアン)の位相差を有する8 l
O逓倍テーブルROM5の出力00,0+並び乙こ02
,03はそれぞれ発振器12のクロックζこよりD/A
コンバータ4A。
Ten "K" areas are arranged radially from the center address of the ROM, and according to the areas ``J'', 7K'', .
, the 211 value conversion level shown in (b) is output. Here, the area indicated by "." on the map is a dead area, which is provided to prevent the output value from becoming unstable due to slight vibrations of the encoder. Also, lO multiplication 2
In order to set the phase difference between the 11-valued outputs 6λ and 6b to be 90”, the area dividing lines in Figures 2 and 38!I are 90” centered at the center of the figure.
8 l with a phase difference of ° (π12·IO radians)
Output of O multiplication table ROM5 00, 0 + sequence Oko 02
, 03 are D/A from the clock ζ of the oscillator 12, respectively.
Converter 4A.

4Bと同期動作をするJ−にフリップフロップ6A、6
Bに接続されている。
Flip-flops 6A and 6 are connected to J- which operates synchronously with 4B.
Connected to B.

第1表(a)、 (1))はそれぞれ前記10逓倍テー
ブルROMの出力端00.01.並びに02,03から
出力される2値化レヘルを示し、第2表はJI(フリッ
プフロップの真理表を示す。
Table 1 (a) and (1)) respectively show the output terminals 00.01. Table 2 shows the truth table of JI (flip-flop).

表1(a) A  1 0 m a  p 表1 (b) B  1 0rna  p 1−にフリップフロップ6A、6Bの出力6a。Table 1(a) A 1 0 m a p Table 1 (b) B 10rna p 1- is the output 6a of the flip-flops 6A and 6B.

6bは、真理値表に示すとおり、位相差90”を持った
10逓倍2値化出力となるい 実施例により観測されたアンプ2Aの出力波形2aとフ
リップフロップ6Aの波形6aを比較すると第4図のと
うりになり、フリップフロップ6A。
As shown in the truth table, 6b is a 10-fold binary output with a phase difference of 90''. Comparing the output waveform 2a of the amplifier 2A observed in the embodiment with the waveform 6a of the flip-flop 6A, the fourth waveform 6a is obtained. As shown in the diagram, flip-flop 6A.

6Bの波形6a、6bを比較すると第5図のとおりにな
る。
A comparison of the waveforms 6a and 6b of 6B is as shown in FIG.

出力6a、6aを従来と同様に4内相パルス発生・方向
弁別回路8によって4内挿(逓倍)パルス発生・方向弁
別した後、極性切り換え回路9を経て、U/D (アッ
プ・ダウン)カウンタ10ζこよって計数する事により
、スケールピッチの1/71−0の分解能を達成する事
が可能となる、 表2 尚、上記実!IfV1において、lO逓倍テーブルRO
M5が、A/D変換部からの2絹の出力によってアドレ
スされ、前記2相互弦波状信号周朗製、位相差を保ちつ
つ、N逓倍すた2相2値化信号を出力すべくデータ配列
された本発明のメモリ部を構成(ハ 前記10逓倍テー
ブルROM5とJ −Kフリップフロップ6が、A/D
変換部からの2絹の出力から得られる位相角報情に基づ
き、前記2相互弦波状信号周期を、位相差を保ちつつ、
N逓倍した2相2値化信号を出力するデータ変換部を構
成するものである。
After the outputs 6a and 6a are subjected to 4 interpolation (multiplying) pulse generation and direction discrimination by the 4 internal phase pulse generation/direction discrimination circuit 8 as in the conventional case, they are passed through the polarity switching circuit 9 to the U/D (up/down) counter. By counting 10ζ, it is possible to achieve a resolution of 1/71-0 of the scale pitch. In IfV1, lO multiplication table RO
M5 is addressed by the two outputs from the A/D converter, and the two mutual sinusoidal signals are arranged in a data array to output an N-multiplied two-phase binary signal while maintaining the phase difference. (C) The 10 multiplication table ROM 5 and the J-K flip-flop 6 constitute an A/D
Based on the phase angle information obtained from the two outputs from the converter, the two mutual sinusoidal signal periods are changed while maintaining the phase difference,
This constitutes a data conversion section that outputs a two-phase binary signal multiplied by N.

[効果] 以上の通り、本発明に係る座IM読み取り装置ζこよれ
ば、位相差を有する2相互弦波状信号を出力するインク
リメンタルエンコーダ部と、該インクリメンタルエンコ
ーダ部からの2相出力レヘルなそれぞれデジタル値に変
換するアナログ−デジタル(A/D)変換部と、該A/
D変換部からの2絹の出力によってアドレスされ、前記
2相互弦波状信号周期を、位相差を保ちつつ、N逓倍(
)た2相2値化信号を出力すべくデータ配列されたメモ
リ部とを備えた構成を有するから、a相、b相の2相信
号を多値のデジタル信号に変換し、2つのデジタル変換
値からa相、b相それぞれの信号周期を1/N (N1
倍)した2値化信号にすることができると共に、前記装
置におけるA/D変換部からの2組の位相角信号出力に
基づき、前記2相互弦波状信号周期を、位相差を保ちつ
つ、N逓倍した2相2!11化信号を出力するデータ変
換部を備えた構成により、これらのN逓倍信号を従来の
4内挿@路に人力し、デジタルに計数する事によフて、
a相、b相の1/4・Nの分解能を得ることができ、現
在、分解能0.1−一程度のデジタイザの座標読み取り
機構のスチールまたはフィルムのスケールを使用し、ス
ケール及びセンサ系はそのままにして、センサから出力
される信号を処理して分解能を向上させる事ができる一
方、高分解能m<分解#:0.01m鋼以下)に見られ
る様なロータリー・エンコーダを使用した物に比べて直
線運動を回転運動に変換する機構が不要となり、また、
直接スケールの精度・分解能の向上を図るのでは生産し
にくく、コストの大幅なアップとなり、また、高精度・
高分解能スケールとなれば、その材質等の吟味も必要と
なるのに比較して、大幅にコストの低減が出来る効果が
あり、また、直線−同転運動の変換に伴う誤差から逃れ
られる効果かある。
[Effects] As described above, the IM reader ζ according to the present invention includes an incremental encoder section that outputs two mutually sinusoidal signals having a phase difference, and a two-phase output level digital signal from the incremental encoder section. an analog-to-digital (A/D) converter for converting into a value;
Addressed by two outputs from the D converter, the two mutually sinusoidal signal periods are multiplied by N (
) and a memory section in which data is arranged to output a two-phase binary signal. From the value, the signal period of each phase a and b is 1/N (N1
Based on the two sets of phase angle signal outputs from the A/D converter in the device, the two mutual sinusoidal signal periods can be converted into N With a configuration equipped with a data converter that outputs a multiplied two-phase 2!11 signal, these N-multiplied signals are manually input to the conventional 4-interpolation@path and counted digitally.
It is possible to obtain a resolution of 1/4 N for the a-phase and b-phase, and currently we use a steel or film scale for the coordinate reading mechanism of a digitizer with a resolution of about 0.1-1, and the scale and sensor system remain the same. While it is possible to improve the resolution by processing the signal output from the sensor, compared to the rotary encoder used in high resolution m < resolution #: 0.01 m steel or less). There is no need for a mechanism to convert linear motion to rotational motion, and
Directly trying to improve the accuracy and resolution of the scale would be difficult to produce, resulting in a significant increase in cost;
A high-resolution scale requires careful consideration of its material, etc., but it has the effect of significantly reducing costs, and it also has the effect of avoiding errors associated with conversion between linear and co-rotating motion. be.

また、本発明によれば、位相角情報をN逓倍2値化信号
に変換する回路にメモリその他のプログラム可能なデバ
イスを用いた場合、データテーブルをソフト的に変更す
るのみて、精度の許す限りで、任意の分解能を設定する
事ができる効果かある。
Further, according to the present invention, when a memory or other programmable device is used in a circuit that converts phase angle information into an N-multiplied binary signal, the data table can be changed only by software, and as long as accuracy allows. So, it has the effect of being able to set any resolution.

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

第1図は本発明装置の一冥施例における回路図、第2図
及び第3図はそれぞれ前記回路におけるlO逓倍テーブ
ルROMに納められているテーブルデータの様子を示す
説明図、第4図はアンプ2aとJ−にフリップフロップ
6aの出力波形をそれぞれ示す説明図、第5図はJ−K
フリップフロップ6a、6bの出力波形をそれぞれ示す
説明図、第6図は従来の4内相回路におけるカウントパ
ルスを示す説明図、第7図は本発明回路におけるカウン
トパルスを示す説明図、第81!Iはインクリメンタル
エンコーダからの正弦波状で901位相の異なるa相、
b相の2相出力信号の軌跡Pがスケール1ピッチ進むご
とに0〜2・πまで変化する様子を、a相横軸、b相縦
軸として示す説明図、第9図(a)、  (b)は従来
の2値化信号が位相角θの領域に対して2値化されてい
る状態を示す説明図、第10図はa相の2進化の為、a
b平面上を放射状の2・Nの領域に分割し、個々の領域
に”φ“、l”を割合で、点Pが円上を1周移動するに
従って対応値が”φ” Ml”、・・・をN回繰り返す
状態を示す説明図、第11図は同様に、b相の21値化
についても2・Nの領域に分割し、a相の分割領域とπ
/2・N位相をずらす事によって、第7図の様に、波長
λ2に対してλ′74の位相差をつけた状態を示す説明
図である。 !・・・インクリメンタルエンコーダ 2A、2B・・争アンプ 3・・・逓倍回路部 4A、4B−φ・A/Dコンバータ 5・・・10逓倍テーブルROM 6A、6B・・・J−にフリップフロップ7 ・ ・ 8 ・ ◆ 9 ・ ・ 10  ・ 1 l ・ l 2 ・ ・カウンタ回wIM ・4内挿パルス発生方向弁別回路 ・極性切り換え回路 ・・アップダウンカウンタ回路 ・・ゼロ検出回路 ・・発振器 特 許 出 願 人  旭精密株式会社薊 図 第 ? 図 第 図 第 図 第 図 カラ〉Fノごルス 第 図 第 図 (へ) (シ) 第 図 入−人/N 第 図
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the device of the present invention, FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams showing table data stored in the IO multiplication table ROM in the circuit, and FIG. An explanatory diagram showing the output waveforms of the flip-flop 6a for the amplifiers 2a and J-, respectively, and FIG. 5 is for J-K.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the output waveforms of the flip-flops 6a and 6b, respectively. FIG. 6 is an explanatory diagram showing count pulses in a conventional four-internal phase circuit. FIG. 7 is an explanatory diagram showing count pulses in the circuit of the present invention. I is a phase of a sine wave from the incremental encoder with 901 different phases;
An explanatory diagram showing how the locus P of the b-phase two-phase output signal changes from 0 to 2·π every time the scale advances by one pitch, as the a-phase horizontal axis and the b-phase vertical axis, FIG. 9(a), b) is an explanatory diagram showing a state in which a conventional binarized signal is binarized for a region of phase angle θ.
Divide the plane b into 2·N radial regions, and each region has a ratio of "φ", l, and as the point P moves around the circle, the corresponding values become "φ"Ml", ・11, which is an explanatory diagram showing a state in which .
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which a phase difference of λ'74 is created with respect to the wavelength λ2, as shown in FIG. 7, by shifting the phase by /2·N. ! ...Incremental encoders 2A, 2B...Warning amplifier 3...Multiplier circuit section 4A, 4B-φ・A/D converter 5...10 multiplication table ROM 6A, 6B...Flip-flop 7 in J-・ 8 ・ ◆ 9 ・ ・ 10 ・ 1 l ・ l 2 ・ ・Counter times wIM ・4 interpolation pulse generation direction discrimination circuit ・polarity switching circuit ・up/down counter circuit ・zero detection circuit ・oscillator patent application People Asahi Seimitsu Co., Ltd. Azudai? Figure Figure Figure Figure Color> F Nogorus Figure Figure Figure (H) (Sh) Figure Entry - Person/N Figure

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)位相差を有する2相正弦波状信号を出力するイン
クリメンタルエンコーダ部と、 該インクリメンタルエンコーダ部からの2相出力レベル
をそれぞれデジタル値に変換するアナログ−デジタル(
A/D)変換部と、 該A/D変換部からの2組の出力によってアドレスされ
、前記2相正弦波状信号周期を、位相差を保ちつつ、N
逓倍した2相2値化信号を出力すべくデータ配列された
メモリ部と、 を備えた事を特徴とする座標読み取り装置。
(1) An incremental encoder unit that outputs two-phase sinusoidal signals having a phase difference, and an analog-digital (analog-digital) unit that converts the two-phase output levels from the incremental encoder unit into digital values.
A/D) converter, and the two-phase sinusoidal signal period is addressed by two sets of outputs from the A/D converter, while maintaining the phase difference.
A coordinate reading device comprising: a memory section in which data is arranged to output a multiplied two-phase binary signal;
(2)位相差を有する2相正弦波状信号を出力するイン
クリメンタルエンコーダ部と、 該インクリメンタルエンコーダ部からの2相出力レベル
をそれぞれデジタル値に変換するアナログ−デジタル(
A/D)変換部と、 該A/D変換部からの2組の位相角情報出力に基づき、
前記2相正弦波状信号周期を、位相差を保ちつつ、N逓
倍した2相2値化信号を出力するデータ変換部と、 を備えた事を特徴とする座標読み取り装置。
(2) An incremental encoder section that outputs a two-phase sinusoidal signal having a phase difference, and an analog-digital (
A/D) converter, and based on two sets of phase angle information output from the A/D converter,
A coordinate reading device comprising: a data converter that outputs a two-phase binary signal obtained by multiplying the two-phase sinusoidal signal period by N while maintaining a phase difference.
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