JPH0526684A - アブソリユートスケール装置 - Google Patents
アブソリユートスケール装置Info
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- JPH0526684A JPH0526684A JP18615391A JP18615391A JPH0526684A JP H0526684 A JPH0526684 A JP H0526684A JP 18615391 A JP18615391 A JP 18615391A JP 18615391 A JP18615391 A JP 18615391A JP H0526684 A JPH0526684 A JP H0526684A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 二つの磁気目盛を有し、各磁気目盛からの相
対的変位量を示す位相変調量θa ，θb を有する位相変
調信号ＰＭa ，ＰＭb を得、かかる位相変調信号より合
成位相変調量θa-b を有する合成位相変調信号を得、位
相変調量θa と合成位相変調量θa-b より、各々第１の
ピッチλa に対する変位量ｘ1 と合成ピッチλc に対す
る変位量ｘ2 とを求め、かかる変位量よりスケールに対
する変位量ｘを求めるように構成されたアブソリュート
スケール装置に於いて、位相変調量θa ，θa-b を計算
するカウンタ制御回路４０，４２とカウンタ４４，４６
を除去して、装置の構成を簡単化することである。 【構成】 第１の磁気ヘッド１４ａより得られた第１の
位相変調信号Ｓa を第２の磁気ヘッド１４ｂの入力側に
供給し、こうして第２の磁気ヘッド１４ｂより合成位相
変調量θa-b を有する位相変調信号Ｓa-bを得るように
構成されている。
対的変位量を示す位相変調量θa ，θb を有する位相変
調信号ＰＭa ，ＰＭb を得、かかる位相変調信号より合
成位相変調量θa-b を有する合成位相変調信号を得、位
相変調量θa と合成位相変調量θa-b より、各々第１の
ピッチλa に対する変位量ｘ1 と合成ピッチλc に対す
る変位量ｘ2 とを求め、かかる変位量よりスケールに対
する変位量ｘを求めるように構成されたアブソリュート
スケール装置に於いて、位相変調量θa ，θa-b を計算
するカウンタ制御回路４０，４２とカウンタ４４，４６
を除去して、装置の構成を簡単化することである。 【構成】 第１の磁気ヘッド１４ａより得られた第１の
位相変調信号Ｓa を第２の磁気ヘッド１４ｂの入力側に
供給し、こうして第２の磁気ヘッド１４ｂより合成位相
変調量θa-b を有する位相変調信号Ｓa-bを得るように
構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば工作機械等に使
用されて好適なアブソリュートスケール装置に関する。
用されて好適なアブソリュートスケール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械等においては、被加工物に対す
る工具の送り量を検出するためのインクリメンタル（in
cremental)方式のスケール装置が使用されている。かか
るスケール装置は、被加工物と工具の一方に周期的パタ
ーンの目盛が形成されたスケールを配置し、他方にその
目盛を読み取り電気信号を発生する検出装置を配置し、
かかる電気信号をパルス化して計数することにより被加
工物と工具間の相対的変化量を測定するように構成され
ている。
る工具の送り量を検出するためのインクリメンタル（in
cremental)方式のスケール装置が使用されている。かか
るスケール装置は、被加工物と工具の一方に周期的パタ
ーンの目盛が形成されたスケールを配置し、他方にその
目盛を読み取り電気信号を発生する検出装置を配置し、
かかる電気信号をパルス化して計数することにより被加
工物と工具間の相対的変化量を測定するように構成され
ている。
【０００３】更に、かかるスケール装置において、座標
系の原点設定作業（イニシャライズ）を能率化するため
に、原点からの絶対位置を別個に検出するように構成さ
れたアブソリュート方式のスケール装置が各種提案され
ている。
系の原点設定作業（イニシャライズ）を能率化するため
に、原点からの絶対位置を別個に検出するように構成さ
れたアブソリュート方式のスケール装置が各種提案され
ている。
【０００４】図４は、本願出願人の出願に斯る特公昭50
−23618 号公報に開示された従来技術による磁気式のア
ブソリュート方式のスケール装置を示す。このスケール
装置は、二本の磁気目盛１２ａ，１２ｂを含むスケール
１０と、各磁気目盛に隣接して配置された磁束応答型の
磁気ヘッド１４ａ，１４ｂとを有し、第１の磁気目盛１
２ａにはピッチλa の周期パターンが形成され、第２の
磁気目盛１２ｂにはピッチλb （λb ＞λa ）の周期パ
ターンが形成されている。
−23618 号公報に開示された従来技術による磁気式のア
ブソリュート方式のスケール装置を示す。このスケール
装置は、二本の磁気目盛１２ａ，１２ｂを含むスケール
１０と、各磁気目盛に隣接して配置された磁束応答型の
磁気ヘッド１４ａ，１４ｂとを有し、第１の磁気目盛１
２ａにはピッチλa の周期パターンが形成され、第２の
磁気目盛１２ｂにはピッチλb （λb ＞λa ）の周期パ
ターンが形成されている。
【０００５】スケール装置は、更に、第１の磁気ヘッド
１４ａに励磁信号を供給する第１の励磁増幅回路２２
と、第１の磁気ヘッド１４ａから供給された位相検出信
号を受け入れて第１の位相変調信号ＰＭa を発生する第
１のヘッド増幅回路２４と、第１のヘッド増幅回路２４
から供給された第１の位相変調信号ＰＭa を波形整形し
て矩形波の位相変調信号Ｓa を形成する第１の波形整形
回路２６とを有し、又、第２の磁気ヘッド１４ｂに励磁
信号を供給する第２の励磁増幅回路１６と、第２の磁気
ヘッド１４ｂから供給された位相検出信号を受け入れて
第２の位相変調信号ＰＭb を発生する第２のヘッド増幅
回路１８と、第１のヘッド増幅回路から供給された第２
の位相変調信号ＰＭb を波形整形して矩形波の位相変調
信号Ｓb を形成する第２の波形整形回路２０とを有す
る。
１４ａに励磁信号を供給する第１の励磁増幅回路２２
と、第１の磁気ヘッド１４ａから供給された位相検出信
号を受け入れて第１の位相変調信号ＰＭa を発生する第
１のヘッド増幅回路２４と、第１のヘッド増幅回路２４
から供給された第１の位相変調信号ＰＭa を波形整形し
て矩形波の位相変調信号Ｓa を形成する第１の波形整形
回路２６とを有し、又、第２の磁気ヘッド１４ｂに励磁
信号を供給する第２の励磁増幅回路１６と、第２の磁気
ヘッド１４ｂから供給された位相検出信号を受け入れて
第２の位相変調信号ＰＭb を発生する第２のヘッド増幅
回路１８と、第１のヘッド増幅回路から供給された第２
の位相変調信号ＰＭb を波形整形して矩形波の位相変調
信号Ｓb を形成する第２の波形整形回路２０とを有す
る。
【０００６】励磁増幅回路１６，２２には、発振器２８
から供給されたクロック信号を分周して周波数ｆ／２の
基準信号を発生する分周器３０が接続されている。
から供給されたクロック信号を分周して周波数ｆ／２の
基準信号を発生する分周器３０が接続されている。
【０００７】第１の磁気目盛１２ａに関係して配置され
た第１の磁気ヘッド１４ａ、第１の励磁増幅回路２２、
第１のヘッド増幅回路２４及び第１の波形整形回路２６
と、第２の磁気目盛１２ｂに関係して配置された第２の
磁気ヘッド１４ｂ、第２の励磁増幅回路１６、第２のヘ
ッド増幅回路１８、及び第２の波形整形回路２０とは、
同様の型式のものであり、以下第１の磁気目盛１２ａ及
び第１の磁気ヘッド１４ａ等について説明する。
た第１の磁気ヘッド１４ａ、第１の励磁増幅回路２２、
第１のヘッド増幅回路２４及び第１の波形整形回路２６
と、第２の磁気目盛１２ｂに関係して配置された第２の
磁気ヘッド１４ｂ、第２の励磁増幅回路１６、第２のヘ
ッド増幅回路１８、及び第２の波形整形回路２０とは、
同様の型式のものであり、以下第１の磁気目盛１２ａ及
び第１の磁気ヘッド１４ａ等について説明する。
【０００８】磁気ヘッド１４ａは、互に（ｎ＋１／４）
λa だけ隔置された一対のヘッド部を含んでおり、かか
るヘッド部の各々に対して励磁増幅回路２２から次の式
により表わされる励磁信号が供給される。
λa だけ隔置された一対のヘッド部を含んでおり、かか
るヘッド部の各々に対して励磁増幅回路２２から次の式
により表わされる励磁信号が供給される。
【０００９】
【数１】
【００１０】ここに、Ａは定数、ｆ／２は励磁周波数で
ある。ヘッド部の各々からは次の数２の式により表わさ
れる位相検出信号が発生される。
ある。ヘッド部の各々からは次の数２の式により表わさ
れる位相検出信号が発生される。
【００１１】
【数２】
【００１２】位相検出信号は第１のヘッド増幅回路２４
にて合成されて、次の数３の式により表わされる第１の
位相変調信号ＰＭa が生成される。
にて合成されて、次の数３の式により表わされる第１の
位相変調信号ＰＭa が生成される。
【００１３】
【数３】
【数４】
【００１４】数４の式より明らかなように、位相変調信
号の位相変調量θaは磁気目盛１２ａの第１のピッチλ
a と磁気目盛１２ａに対する変位量ｘの関数である。第
１のピッチλa は既知だから位相変調量θa を測定する
ことにより変位量ｘを求めることができる。
号の位相変調量θaは磁気目盛１２ａの第１のピッチλ
a と磁気目盛１２ａに対する変位量ｘの関数である。第
１のピッチλa は既知だから位相変調量θa を測定する
ことにより変位量ｘを求めることができる。
【００１５】位相変調量θa と変位量ｘの関係を示す数
４の式は、図５Ｂに示されている。位相変調量θa は、
第１のピッチλa を周期とする周期関数であり、例え
ば、位相変調量がθa ＝πのとき、変位量はｘ＝Ｘ0 ，
Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3，‥‥となり、ｘの値を判別すること
はできないが、磁気目盛１２ａの所定の１ピッチλa の
範囲内では位相変調量θa は０〜２πであるため、変化
量ｘを一義的に求めることができる。
４の式は、図５Ｂに示されている。位相変調量θa は、
第１のピッチλa を周期とする周期関数であり、例え
ば、位相変調量がθa ＝πのとき、変位量はｘ＝Ｘ0 ，
Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3，‥‥となり、ｘの値を判別すること
はできないが、磁気目盛１２ａの所定の１ピッチλa の
範囲内では位相変調量θa は０〜２πであるため、変化
量ｘを一義的に求めることができる。
【００１６】同様に第２のヘッド増幅回路１８では、第
２の位相変調信号ＰＭb が生成される。
２の位相変調信号ＰＭb が生成される。
【００１７】
【数５】
【数６】
【００１８】数６の式のグラフは図５Ｃに示されてい
る。数３の式により表わされる第１の位相変調信号ＰＭ
a は第１の波形整形回路２６により波形整形されて矩形
波の位相変調信号Ｓa が生成され、数５の式により表わ
される第２の位相変調信号ＰＭ b は第２の波形整形回路
２０により波形整形されて矩形波の位相変調信号Ｓb が
生成される。
る。数３の式により表わされる第１の位相変調信号ＰＭ
a は第１の波形整形回路２６により波形整形されて矩形
波の位相変調信号Ｓa が生成され、数５の式により表わ
される第２の位相変調信号ＰＭ b は第２の波形整形回路
２０により波形整形されて矩形波の位相変調信号Ｓb が
生成される。
【００１９】かかる二つの波形整形された位相変調信号
Ｓa ，Ｓb は第１のカウンタ制御回路に供給されて位相
変調量θa ，θb が比較され、位相差θa-b が求められ
る。位相差θa-b は次の数７の式により求められる。
Ｓa ，Ｓb は第１のカウンタ制御回路に供給されて位相
変調量θa ，θb が比較され、位相差θa-b が求められ
る。位相差θa-b は次の数７の式により求められる。
【００２０】
【数７】
【００２１】ここで、二つの磁気目盛のピッチλa とλ
b の比を適当な値に設定する。例えば、
b の比を適当な値に設定する。例えば、
【００２２】
【数８】
【００２３】とする。ここでｎは任意の数であってよい
が、好ましくは整数である。数８の式を数７の式に代入
して、次の式を得る。
が、好ましくは整数である。数８の式を数７の式に代入
して、次の式を得る。
【００２４】
【数９】
【数１０】
【００２５】ここにλc は合成ピッチ長さである。位相
差θa-b と変位量ｘの関係を示す数９の式のグラフは図
５Ｄに示されている。
差θa-b と変位量ｘの関係を示す数９の式のグラフは図
５Ｄに示されている。
【００２６】次に図５Ａ〜５Ｄを参照して、変化量ｘを
求める手順の概略を説明する。図５に於いて、磁気目盛
の左端を原点とし、磁気ヘッド１４とスケール１０との
間の相対的変位量をｘとする。ここで簡略化するため
に、二つの磁気目盛１２ａ，１２ｂの左端は一致するも
のと仮定する。二つの磁気ヘッド１４ａ，１４ｂを含む
検出ヘッドがスケール上を移動して、位置Ｐに達したと
仮定する。
求める手順の概略を説明する。図５に於いて、磁気目盛
の左端を原点とし、磁気ヘッド１４とスケール１０との
間の相対的変位量をｘとする。ここで簡略化するため
に、二つの磁気目盛１２ａ，１２ｂの左端は一致するも
のと仮定する。二つの磁気ヘッド１４ａ，１４ｂを含む
検出ヘッドがスケール上を移動して、位置Ｐに達したと
仮定する。
【００２７】位置Ｐが存在する第１のピッチλa 内に於
いて、位置Ｐの絶対変位量をｘ1 とし、合成ピッチλc
内に於いて、位置Ｐが存在する第１のピッチλa の絶対
変位量をｘ2 とすると、位置Ｐの原点からの絶対変位量
ｘは、次の数１１の式により求められる。
いて、位置Ｐの絶対変位量をｘ1 とし、合成ピッチλc
内に於いて、位置Ｐが存在する第１のピッチλa の絶対
変位量をｘ2 とすると、位置Ｐの原点からの絶対変位量
ｘは、次の数１１の式により求められる。
【００２８】
【数１１】
【００２９】図５Ｄには、位置Ｐが原点から数えて最初
の合成ピッチλc 内に存在することが示されているが、
位置Ｐが原点から数えてｑ番目（ｑ＝０，１，２，３，
‥‥）の合成ピッチλc 内に存在する場合には、数１１
の式に於いて右辺にｑλc を加えることにより位置Ｐの
変位量ｘが求められる。
の合成ピッチλc 内に存在することが示されているが、
位置Ｐが原点から数えてｑ番目（ｑ＝０，１，２，３，
‥‥）の合成ピッチλc 内に存在する場合には、数１１
の式に於いて右辺にｑλc を加えることにより位置Ｐの
変位量ｘが求められる。
【００３０】数１１の式より明らかなように、位置Ｐの
原点からの絶対変化量ｘは、第１のピッチλa 内での絶
対変化量ｘ1 と合成ピッチλc 内での絶対変位量ｘ2 と
を求めることにより測定される。従って、変位量ｘ1 の
分解能を小さくすることによって変位量ｘの測定値の精
度を上げることができるが、変位量ｘ2 の分解能は、そ
の内に第１のピッチλa が何個含まれるかを判定するの
に充分な値であればよい。
原点からの絶対変化量ｘは、第１のピッチλa 内での絶
対変化量ｘ1 と合成ピッチλc 内での絶対変位量ｘ2 と
を求めることにより測定される。従って、変位量ｘ1 の
分解能を小さくすることによって変位量ｘの測定値の精
度を上げることができるが、変位量ｘ2 の分解能は、そ
の内に第１のピッチλa が何個含まれるかを判定するの
に充分な値であればよい。
【００３１】図６には、図４に示されている従来技術に
よる第２のカウンタ制御回路４２の一例が示されてい
る。第１のカウンタ制御回路４０と第２のカウンタ制御
回路４２は同様の構成のものであってよい。
よる第２のカウンタ制御回路４２の一例が示されてい
る。第１のカウンタ制御回路４０と第２のカウンタ制御
回路４２は同様の構成のものであってよい。
【００３２】カウンタ制御回路４２は、分周器３０から
の基準信号を受け入れる入力端子６０と、第１の波形整
形回路２６からの位相変調信号Ｓa を受け入れる入力端
子６２と、発振器２８からのクロック信号を受け入れる
入力端子６４と、第２のカウンタ４６にイネブル信号を
送出する出力端子７０と、第２のカウンタ４６にラッチ
信号を送出する出力端子７２と、第２のカウンタにカウ
ンタクリア信号を送出する出力端子７４とを有する。
の基準信号を受け入れる入力端子６０と、第１の波形整
形回路２６からの位相変調信号Ｓa を受け入れる入力端
子６２と、発振器２８からのクロック信号を受け入れる
入力端子６４と、第２のカウンタ４６にイネブル信号を
送出する出力端子７０と、第２のカウンタ４６にラッチ
信号を送出する出力端子７２と、第２のカウンタにカウ
ンタクリア信号を送出する出力端子７４とを有する。
【００３３】更に、カウンタ制御回路はＤ型フリップフ
ロップ回路とＪ−Ｋ型フリップフロップ回路６６を含ん
でいる。Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路はＪ入力端子及
びＫ入力端子とＱ出力端子とを有し、Ｑ出力端子はＪ入
力端子からの入力信号によってハイレベルとなりＫ入力
端子からの入力信号によってローレベルとなる出力信号
を送出する。
ロップ回路とＪ−Ｋ型フリップフロップ回路６６を含ん
でいる。Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路はＪ入力端子及
びＫ入力端子とＱ出力端子とを有し、Ｑ出力端子はＪ入
力端子からの入力信号によってハイレベルとなりＫ入力
端子からの入力信号によってローレベルとなる出力信号
を送出する。
【００３４】図７は、第２のカウンタ制御回路４２、第
２のカウンタ４６及び第２のラッチ回路５０の動作を示
すタイミング図であり、この図によって各回路の動作を
説明する。図７Ａは、発振器２８により供給されるクロ
ック信号の波形を示す。図７Ｂは、分周器３０により供
給される基準信号の波形を示す。この基準信号はクロッ
ク信号を分周して生成された周波数ｆ／２の矩形波であ
る。
２のカウンタ４６及び第２のラッチ回路５０の動作を示
すタイミング図であり、この図によって各回路の動作を
説明する。図７Ａは、発振器２８により供給されるクロ
ック信号の波形を示す。図７Ｂは、分周器３０により供
給される基準信号の波形を示す。この基準信号はクロッ
ク信号を分周して生成された周波数ｆ／２の矩形波であ
る。
【００３５】図７Ｃは、Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路
６６のＪ入力端子に入力されるパルス信号の波形を示し
ており、かかるパルス信号は図７Ｂに示された基準信号
の立ち下り毎に１パルス生成される。図７Ｄは波形整形
回路２６から供給された位相変調信号Ｓa の波形を示
す。
６６のＪ入力端子に入力されるパルス信号の波形を示し
ており、かかるパルス信号は図７Ｂに示された基準信号
の立ち下り毎に１パルス生成される。図７Ｄは波形整形
回路２６から供給された位相変調信号Ｓa の波形を示
す。
【００３６】図７Ｅは、Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路
６６のＫ入力端子に入力される入力信号の波形を示して
おり、かかる入力信号は図７Ｄに示されている位相変調
信号Ｓa の立ち下り毎に１パルス生成される。
６６のＫ入力端子に入力される入力信号の波形を示して
おり、かかる入力信号は図７Ｄに示されている位相変調
信号Ｓa の立ち下り毎に１パルス生成される。
【００３７】図７Ｆは、Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路
６６のＱ端子より出力される出力信号の波形を示してお
り、かかるＱ出力端子からの出力信号は、上述のよう
に、Ｊ入力端子にパルス信号が入力されるとハイレベル
となりＫ入力端子にパルス信号が入力されるとローレベ
ルとなる。このＱ出力端子からの出力信号はイネブル信
号としてカウンタ４６に入力される。イネブル信号がハ
イレベルとなっている間カウンタ４６では発振器２８か
らのクロック信号が計数される。
６６のＱ端子より出力される出力信号の波形を示してお
り、かかるＱ出力端子からの出力信号は、上述のよう
に、Ｊ入力端子にパルス信号が入力されるとハイレベル
となりＫ入力端子にパルス信号が入力されるとローレベ
ルとなる。このＱ出力端子からの出力信号はイネブル信
号としてカウンタ４６に入力される。イネブル信号がハ
イレベルとなっている間カウンタ４６では発振器２８か
らのクロック信号が計数される。
【００３８】図７Ｇと図７Ｈはカウンタ４６に供給され
るラッチ信号及びカウンタクリア信号の各波形を示して
おり、図７Ｆに示されているイネブル信号の立ち下り毎
に１パルス発生される。
るラッチ信号及びカウンタクリア信号の各波形を示して
おり、図７Ｆに示されているイネブル信号の立ち下り毎
に１パルス発生される。
【００３９】カウンタ４６にラッチ信号が供給されると
カウンタの計数値がラッチ回路５０にラッチされ、カウ
ンタクリア信号が供給されるとカウンタの計数値がクリ
アされる。図７Ｉはカウンタ４６の計数値を示し、図７
Ｊはラッチ回路にラッチされたカウンタの計数値を示
す。
カウンタの計数値がラッチ回路５０にラッチされ、カウ
ンタクリア信号が供給されるとカウンタの計数値がクリ
アされる。図７Ｉはカウンタ４６の計数値を示し、図７
Ｊはラッチ回路にラッチされたカウンタの計数値を示
す。
【００４０】上述のように、カウンタ制御回路４２から
カウンタ４６へ図７Ｆに示されるイネブル信号が供給さ
れ、かかるイネブル信号がハイレベルにある間、カウン
タ４６は発振器２８から供給されるクロック信号を計数
する。一方、イネブル信号は基準信号の立ち下りでハイ
レベルとなり位相変調信号Ｓa の立ち下りでローレベル
となるため、イネブル信号がハイレベルにある時間即ち
パルス幅は、基準信号と位相変調信号Ｓa の位相差即ち
位相変調信号Ｓa の位相変調量θa に対応している。
カウンタ４６へ図７Ｆに示されるイネブル信号が供給さ
れ、かかるイネブル信号がハイレベルにある間、カウン
タ４６は発振器２８から供給されるクロック信号を計数
する。一方、イネブル信号は基準信号の立ち下りでハイ
レベルとなり位相変調信号Ｓa の立ち下りでローレベル
となるため、イネブル信号がハイレベルにある時間即ち
パルス幅は、基準信号と位相変調信号Ｓa の位相差即ち
位相変調信号Ｓa の位相変調量θa に対応している。
【００４１】従って位相変調量θa に対応した時間だけ
カウンタ４６はクロック信号を計数する。こうしてカウ
ンタ４６によるクロック信号の計数値より位相変調量θ
a が求められ、更に数４の式により変位量ｘが求められ
る。
カウンタ４６はクロック信号を計数する。こうしてカウ
ンタ４６によるクロック信号の計数値より位相変調量θ
a が求められ、更に数４の式により変位量ｘが求められ
る。
【００４２】カウンタ４６では、カウンタクリア信号が
供給されるまでは、図５に示されている位置Ｐの変位量
ｘ1 に対応するクロック信号の計数値が計数され、ラッ
チ信号が供給されるとかかる計数値の現在値がラッチ回
路にラッチされる。以上、第２のカウンタ制御回路４
２、第２のカウンタ及び第２のラッチ回路５０について
説明したが、第１のカウンタ制御回路４０、第１のカウ
ンタ及び第１のラッチ回路４８も同様の動作を行う。
供給されるまでは、図５に示されている位置Ｐの変位量
ｘ1 に対応するクロック信号の計数値が計数され、ラッ
チ信号が供給されるとかかる計数値の現在値がラッチ回
路にラッチされる。以上、第２のカウンタ制御回路４
２、第２のカウンタ及び第２のラッチ回路５０について
説明したが、第１のカウンタ制御回路４０、第１のカウ
ンタ及び第１のラッチ回路４８も同様の動作を行う。
【００４３】即ち、第１のカウンタ４４では、合成ピッ
チλc に対する変化量ｘ2 に対応するクロック信号の計
数値が計数され、ラッチ信号によって該計数値の現在値
が第１のラッチ回路にラッチされる。
チλc に対する変化量ｘ2 に対応するクロック信号の計
数値が計数され、ラッチ信号によって該計数値の現在値
が第１のラッチ回路にラッチされる。
【００４４】
【発明が解決しようとする課題】図８は、従来技術の例
に示されたカウンタ制御回路の動作の詳細を示すタイミ
ング図である。図８Ａは、分周器３０より供給される周
波数ｆ／２の基準信号の波形を示し、図７Ｂに対応する
図である。
に示されたカウンタ制御回路の動作の詳細を示すタイミ
ング図である。図８Ａは、分周器３０より供給される周
波数ｆ／２の基準信号の波形を示し、図７Ｂに対応する
図である。
【００４５】図８Ｂは、Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路
６６のＪ入力端子に入力されるパルスの波形を示し、図
７Ｃに対応する図である。図８Ｃは、波形整形された位
相変調信号Ｓa の波形を示し、図７Ｄに対応する図であ
る。図８Ｄは、Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路６６のＫ
入力端子に入力されるパルスの波形を示し、図７Ｅに対
応する図である。
６６のＪ入力端子に入力されるパルスの波形を示し、図
７Ｃに対応する図である。図８Ｃは、波形整形された位
相変調信号Ｓa の波形を示し、図７Ｄに対応する図であ
る。図８Ｄは、Ｊ−Ｋ型フリップフロップ回路６６のＫ
入力端子に入力されるパルスの波形を示し、図７Ｅに対
応する図である。
【００４６】図８Ｅは、カウンタ４６に供給されるイネ
ブル信号の波形を示し、図７Ｆに対応する図である。図
８Ｂに示されるＪ入力端子へ入力されるパルス信号は図
８Ａに示される基準信号の立ち下りにより生成され、図
８Ｄに示されるＫ入力端子へ入力されるパルス信号は図
８Ｃに示される位相変調信号Ｓa の立ち下りにより生成
される。
ブル信号の波形を示し、図７Ｆに対応する図である。図
８Ｂに示されるＪ入力端子へ入力されるパルス信号は図
８Ａに示される基準信号の立ち下りにより生成され、図
８Ｄに示されるＫ入力端子へ入力されるパルス信号は図
８Ｃに示される位相変調信号Ｓa の立ち下りにより生成
される。
【００４７】図８Ｅに示されるイネブル信号は、Ｊ入力
端子の入力パルス信号によりハイレベルにされＫ入力端
子のパルス信号によりローレベルにされるため、図８Ｄ
に示されるＫ入力端子の入力パルス信号は２回に１回の
割合でしか利用されていないことになる。即ち位相変調
信号Ｓa の立ち下りのうち２回に１回の割合でしかイネ
ブル信号が発生していないことになる。
端子の入力パルス信号によりハイレベルにされＫ入力端
子のパルス信号によりローレベルにされるため、図８Ｄ
に示されるＫ入力端子の入力パルス信号は２回に１回の
割合でしか利用されていないことになる。即ち位相変調
信号Ｓa の立ち下りのうち２回に１回の割合でしかイネ
ブル信号が発生していないことになる。
【００４８】更に、図８Ｂに示されているＪ入力端子へ
の入力信号とＫ入力端子への入力信号が一致する場合が
生ずる。かかる場合には、図８Ｅに示されるイネブル信
号の立ち下りが起きず、従ってラッチ信号及びカウンタ
クリア信号が発生せず、カウンタの計数値がラッチされ
ない。
の入力信号とＫ入力端子への入力信号が一致する場合が
生ずる。かかる場合には、図８Ｅに示されるイネブル信
号の立ち下りが起きず、従ってラッチ信号及びカウンタ
クリア信号が発生せず、カウンタの計数値がラッチされ
ない。
【００４９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、第１の
ピッチにて周期的パターンが形成された第１の目盛と第
１のピッチと異なる第２のピッチにて周期的パターンが
形成された第２の目盛とを有するスケールと、第１の目
盛に対して相対的に変位させることができ基準入力信号
に応答して検出信号を発生する第１の検出ヘッドと、第
２の目盛に対して相対的に変位されることができ基準入
力信号に応答して検出信号を発生する第２の検出ヘッド
と、第１の検出ヘッドにより発生された検出信号に応答
し第１の目盛に対する相対変位位置を示す第１の位相変
調信号を発生する第１の位相検出手段と、第２の検出ヘ
ッドにより発生された検出信号に応答し第２の目盛に対
する相対変位位置を示す第２の移送変調信号を発生する
第２の位相検出手段とを有し、第１の位相変調信号と第
２の位相変調信号とに基づいてスケールに対する相対変
位位置を求めるように構成されたアブソリュートスケー
ル装置に於いて、第１の位相検出手段により発生された
第１の位相変調信号を第２の検出ヘッドの基準入力信号
とし、これによって第２の位相変調信号は第１のピッチ
と第２のピッチのいずれよりも長い合成ピッチに基づい
て位相変調されるように構成されている。
ピッチにて周期的パターンが形成された第１の目盛と第
１のピッチと異なる第２のピッチにて周期的パターンが
形成された第２の目盛とを有するスケールと、第１の目
盛に対して相対的に変位させることができ基準入力信号
に応答して検出信号を発生する第１の検出ヘッドと、第
２の目盛に対して相対的に変位されることができ基準入
力信号に応答して検出信号を発生する第２の検出ヘッド
と、第１の検出ヘッドにより発生された検出信号に応答
し第１の目盛に対する相対変位位置を示す第１の位相変
調信号を発生する第１の位相検出手段と、第２の検出ヘ
ッドにより発生された検出信号に応答し第２の目盛に対
する相対変位位置を示す第２の移送変調信号を発生する
第２の位相検出手段とを有し、第１の位相変調信号と第
２の位相変調信号とに基づいてスケールに対する相対変
位位置を求めるように構成されたアブソリュートスケー
ル装置に於いて、第１の位相検出手段により発生された
第１の位相変調信号を第２の検出ヘッドの基準入力信号
とし、これによって第２の位相変調信号は第１のピッチ
と第２のピッチのいずれよりも長い合成ピッチに基づい
て位相変調されるように構成されている。
【００５０】
【作用】本発明によれば、図１に示す如く、第１のヘッ
ド増幅回路２４より生成された位相変調信号ＰＭa が第
１の波形整形回路２６にて波形整形され、かかる波形整
形された位相変調信号Ｓa が、第２の磁気ヘッド１４ｂ
に励磁信号を供給する第２の励磁増幅回路１６へ基準信
号として入力される。
ド増幅回路２４より生成された位相変調信号ＰＭa が第
１の波形整形回路２６にて波形整形され、かかる波形整
形された位相変調信号Ｓa が、第２の磁気ヘッド１４ｂ
に励磁信号を供給する第２の励磁増幅回路１６へ基準信
号として入力される。
【００５１】第２のヘッド増幅回路１８では、第１のピ
ッチλa と第２のピッチλb のいずれよりも長い合成ピ
ッチλc とに基づいて位相変調された位相変調信号ＰＭ
a-b が得られる。かかる位相変調信号ＰＭa-b は、第２
の波形整形回路２０にて矩形波に波形整形され、こうし
て波形整形された位相変調信号Ｓa-b が生成される。こ
れらの位相変調信号Ｓa ，Ｓa-b は、各々、第１のピッ
チλa 内での変位量ｘ 1 を示す位相変調量θa と合成ピ
ッチλc 内での変位量ｘ2 を示す位相変調量θ a-b とを
含む。従って、位相変調信号Ｓa ，Ｓa-b の各位相変調
量θa ，θa-b を、第１のラッチと第２のラッチにてラ
ッチし、これより変位量ｘ1 ，ｘ2 が求められる。スケ
ールに対する検出ヘッドの相対変位量ｘは、これらの変
位量ｘ1 ，ｘ2 より絶対変位量として求められる。
ッチλa と第２のピッチλb のいずれよりも長い合成ピ
ッチλc とに基づいて位相変調された位相変調信号ＰＭ
a-b が得られる。かかる位相変調信号ＰＭa-b は、第２
の波形整形回路２０にて矩形波に波形整形され、こうし
て波形整形された位相変調信号Ｓa-b が生成される。こ
れらの位相変調信号Ｓa ，Ｓa-b は、各々、第１のピッ
チλa 内での変位量ｘ 1 を示す位相変調量θa と合成ピ
ッチλc 内での変位量ｘ2 を示す位相変調量θ a-b とを
含む。従って、位相変調信号Ｓa ，Ｓa-b の各位相変調
量θa ，θa-b を、第１のラッチと第２のラッチにてラ
ッチし、これより変位量ｘ1 ，ｘ2 が求められる。スケ
ールに対する検出ヘッドの相対変位量ｘは、これらの変
位量ｘ1 ，ｘ2 より絶対変位量として求められる。
【００５２】
【実施例】図１は、本発明によるアブリソリュートスケ
ール装置の実施例を示すブロック図である。図４に示さ
れた従来技術によるアブソリュートスケール装置の構成
要素と同様のものは同一の参照符号を付して詳細な説明
は省略する。
ール装置の実施例を示すブロック図である。図４に示さ
れた従来技術によるアブソリュートスケール装置の構成
要素と同様のものは同一の参照符号を付して詳細な説明
は省略する。
【００５３】本発明によるアブソリュートスケール装置
によると、第１のヘッド増幅回路２４によって数３の式
により表わされる位相変調信号ＰＭa が生成され、かか
る位相変調信号ＰＭa に基づいて第１の波形整形回路２
６によって矩形波に波形整形された位相変調信号Ｓa が
生成される。
によると、第１のヘッド増幅回路２４によって数３の式
により表わされる位相変調信号ＰＭa が生成され、かか
る位相変調信号ＰＭa に基づいて第１の波形整形回路２
６によって矩形波に波形整形された位相変調信号Ｓa が
生成される。
【００５４】かかる位相変調信号Ｓa は、第２の磁気ヘ
ッド１４ｂへ励磁信号を供給する第２の励磁増幅回路へ
供給される。このように、第１の位相変調信号Ｓa を第
２の磁気ヘッドの基準信号として第２の励磁増幅回路１
６の入力側に供給する点が図４に示されている従来技術
の例と異なる。第２のヘッド増幅回路１８では、数５の
式により表わされる位相変調信号ＰＭbではなく、次の
数１２の式により表わされる位相変調ＰＭa-b が生成さ
れる。
ッド１４ｂへ励磁信号を供給する第２の励磁増幅回路へ
供給される。このように、第１の位相変調信号Ｓa を第
２の磁気ヘッドの基準信号として第２の励磁増幅回路１
６の入力側に供給する点が図４に示されている従来技術
の例と異なる。第２のヘッド増幅回路１８では、数５の
式により表わされる位相変調信号ＰＭbではなく、次の
数１２の式により表わされる位相変調ＰＭa-b が生成さ
れる。
【００５５】
【数１２】
【００５６】数１２の式の右辺の位相変調量θa-b は数
７の式によって表わされる。ここで、図４について説明
したのと同様に、第１の磁気目盛１４ａのピッチλa と
第２の磁気目盛１４ｂのピッチλb の比を適当な値に設
定する。例えば、数８の式のように第１のピッチλa と
第２のピッチλb の比を定めて、数９及び数１０の式を
得る。
７の式によって表わされる。ここで、図４について説明
したのと同様に、第１の磁気目盛１４ａのピッチλa と
第２の磁気目盛１４ｂのピッチλb の比を適当な値に設
定する。例えば、数８の式のように第１のピッチλa と
第２のピッチλb の比を定めて、数９及び数１０の式を
得る。
【００５７】位相変調信号ＰＭa-b は第２の波形整形回
路２０によって矩形波に波形整形された位相変調信号Ｓ
a-b が生成される。第１の波形整形回路２６より得られ
た位相変調信号Ｓa の位相変調量θa を求め数４の式に
よって変位量ｘ1 が求められ、第２の波形整形回路２０
より得られた位相変調信号Ｓa-b の位相変調量θa-b を
求め数９の式によって変位量ｘ2 が求められる。
路２０によって矩形波に波形整形された位相変調信号Ｓ
a-b が生成される。第１の波形整形回路２６より得られ
た位相変調信号Ｓa の位相変調量θa を求め数４の式に
よって変位量ｘ1 が求められ、第２の波形整形回路２０
より得られた位相変調信号Ｓa-b の位相変調量θa-b を
求め数９の式によって変位量ｘ2 が求められる。
【００５８】図４の従来技術について説明したのと同様
に、位相変調信号Ｓa によって分周器３０内のカウンタ
の計数値が第１のラッチ回路によってラッチされ、かか
る計数値より位相変調量θa が求められ、位相変調信号
Ｓa-b によって分周器３０内のカウンタの計数値が第２
のラッチ回路によってラッチされ、かかる計数値より位
相変調量θa-b が求められる。
に、位相変調信号Ｓa によって分周器３０内のカウンタ
の計数値が第１のラッチ回路によってラッチされ、かか
る計数値より位相変調量θa が求められ、位相変調信号
Ｓa-b によって分周器３０内のカウンタの計数値が第２
のラッチ回路によってラッチされ、かかる計数値より位
相変調量θa-b が求められる。
【００５９】図２は、分周器３０に含まれるバイナリカ
ウンタと第１のラッチ回路３４の動作を示すタイミング
図である。図２Ａは分周器３０により生成される周波数
ｆ／２の基準信号の波形を示す。分周器３０では、位相
変調量θa が０〜２πに変化する間、例えば２５６個の
計数パルスが発生され、かかる計数パルスはバイナリカ
ウンタにて計数される。
ウンタと第１のラッチ回路３４の動作を示すタイミング
図である。図２Ａは分周器３０により生成される周波数
ｆ／２の基準信号の波形を示す。分周器３０では、位相
変調量θa が０〜２πに変化する間、例えば２５６個の
計数パルスが発生され、かかる計数パルスはバイナリカ
ウンタにて計数される。
【００６０】図２Ｂは、数４の式で示される位相変調量
θa が０〜２πに変化するとき、バイナリカウンタに計
数されるパルス数を示すグラフである。図２Ｃは、第１
のヘッド増幅回路２４より発生される位相変調信号ＰＭ
aの波形を示しており、数３の式より明らかなように、
位相変調量θa は位置ｘ1 の関数として順次変化してい
る。
θa が０〜２πに変化するとき、バイナリカウンタに計
数されるパルス数を示すグラフである。図２Ｃは、第１
のヘッド増幅回路２４より発生される位相変調信号ＰＭ
aの波形を示しており、数３の式より明らかなように、
位相変調量θa は位置ｘ1 の関数として順次変化してい
る。
【００６１】図２Ｄは、第１の波形整形回路２６によっ
て波形整形された位相変調信号Ｓa の波形を示す。図２
Ｅは、位相変調信号Ｓa の立ち下りによってラッチされ
たバイナリカウンタの計数値を示す。
て波形整形された位相変調信号Ｓa の波形を示す。図２
Ｅは、位相変調信号Ｓa の立ち下りによってラッチされ
たバイナリカウンタの計数値を示す。
【００６２】図２Ｄによって示される位相変調信号Ｓa
は第１のラッチ回路に供給され、かかる位相変調信号Ｓ
a の立ち下りによってラッチ信号が発生され、ラッチ信
号が発生されると、分周器３０内のバイナリカウンタの
現在値がラッチされる。かくしてラッチされた計数値
は、図２Ｂのグラフに示されているように、位相変調量
θa に変換される。こうして求められた位相変調量θa
より、数４の式を使って変位量ｘ1 が求められる。
は第１のラッチ回路に供給され、かかる位相変調信号Ｓ
a の立ち下りによってラッチ信号が発生され、ラッチ信
号が発生されると、分周器３０内のバイナリカウンタの
現在値がラッチされる。かくしてラッチされた計数値
は、図２Ｂのグラフに示されているように、位相変調量
θa に変換される。こうして求められた位相変調量θa
より、数４の式を使って変位量ｘ1 が求められる。
【００６３】図２Ｂより明らかなように、第１の磁気目
盛１２ａによって求められる変位量ｘ1 の分解能ｘ
r は、位相変調量θa の１周期即ちθa が０〜２πに変
化する間に発生される計数パルスの個数に依存する。位
相変調量θa の１周期に変位量ｘ 1 は０〜λa に変化す
るから位相変調量θa の１周期にＮ＝２k 個の計数パル
スが発生されると、変位量ｘ1 の分解能ｘr は、
盛１２ａによって求められる変位量ｘ1 の分解能ｘ
r は、位相変調量θa の１周期即ちθa が０〜２πに変
化する間に発生される計数パルスの個数に依存する。位
相変調量θa の１周期に変位量ｘ 1 は０〜λa に変化す
るから位相変調量θa の１周期にＮ＝２k 個の計数パル
スが発生されると、変位量ｘ1 の分解能ｘr は、
【００６４】
【数１３】
【００６５】で表わされる。ここで、位相変調量θa の
１周期にＮ＝２５６個（＝２8 個）の計数パルスが発生
され、第１のピッチλa をλa ＝０．２５６ｍｍ、数８
の式のｎをｎ＝１６とすると、第２のピッチλb は数８
の式より、λb ＝０．２７３ｍｍとなる。
１周期にＮ＝２５６個（＝２8 個）の計数パルスが発生
され、第１のピッチλa をλa ＝０．２５６ｍｍ、数８
の式のｎをｎ＝１６とすると、第２のピッチλb は数８
の式より、λb ＝０．２７３ｍｍとなる。
【００６６】変位量ｘ1 の分解能ｘr は数１３の式よ
り、ｘr ＝０．２５６／２５６＝０．００１ｍｍ＝１μ
ｍとなる。この計算例では、バイナリカウンタの下位８
ビット（ｋ＝８）を使用して、変位量ｘ1 の分解能ｘr
＝１μｍを達成することができる。
り、ｘr ＝０．２５６／２５６＝０．００１ｍｍ＝１μ
ｍとなる。この計算例では、バイナリカウンタの下位８
ビット（ｋ＝８）を使用して、変位量ｘ1 の分解能ｘr
＝１μｍを達成することができる。
【００６７】図３は、図２と同様の分周器３０に含まれ
るバイナリカウンタと第２のラッチ回路３２の動作を示
すタイミング図である。図３Ａは、分周器３０によって
発生される基準信号の波形を示し、図３Ｂは、数９の式
で示される位相変調信号θa- b が０〜２πに変化すると
き、バイナリカウンタに計数されるパルス数を示すグラ
フである。図３Ｃは、数１２の式で示される位相変調信
号ＰＭa-b の波形を示すグラフである。
るバイナリカウンタと第２のラッチ回路３２の動作を示
すタイミング図である。図３Ａは、分周器３０によって
発生される基準信号の波形を示し、図３Ｂは、数９の式
で示される位相変調信号θa- b が０〜２πに変化すると
き、バイナリカウンタに計数されるパルス数を示すグラ
フである。図３Ｃは、数１２の式で示される位相変調信
号ＰＭa-b の波形を示すグラフである。
【００６８】図３Ｄは、図３Ｃに示される位相変調信号
ＰＭa-b を波形整形して得られた矩形波の位相変調信号
Ｓa-b の波形を示すグラフである。図３Ｅは、位相変調
信号Ｓa-b の立ち下りによってラッチされたバイナリカ
ウンタの計数値を示す。
ＰＭa-b を波形整形して得られた矩形波の位相変調信号
Ｓa-b の波形を示すグラフである。図３Ｅは、位相変調
信号Ｓa-b の立ち下りによってラッチされたバイナリカ
ウンタの計数値を示す。
【００６９】ここで、位相変調量θa-b の１周期にＮ＝
３２個（＝２5 個）の計数パルスが発生され、第１のピ
ッチλa をλa ＝０．２５６ｍｍ、数８の式のｎをｎ＝
１６とすると、合成ピッチλc は数１０の式より、λc
＝４．０９６ｍｍとなる。変位量ｘ2 の分解能ｘr は数
１３の式よりｘr ＝４．０９６／３２＝０．１２８ｍｍ
となる。
３２個（＝２5 個）の計数パルスが発生され、第１のピ
ッチλa をλa ＝０．２５６ｍｍ、数８の式のｎをｎ＝
１６とすると、合成ピッチλc は数１０の式より、λc
＝４．０９６ｍｍとなる。変位量ｘ2 の分解能ｘr は数
１３の式よりｘr ＝４．０９６／３２＝０．１２８ｍｍ
となる。
【００７０】この計算例では、バイナリカウンタの前記
８ビットのうち上位５ビット（ｋ＝５）を使用して、変
位量ｘ2 の分解能ｘr ＝０．１２８ｍｍを達成すること
ができる。上述のように、変化量ｘ2 の分解能は、その
中に第１のピッチλa が何個含まれるかを判定するため
に充分な値であればよく、スケールの測定値の精度は変
位量ｘ1 の分解能に依存する。
８ビットのうち上位５ビット（ｋ＝５）を使用して、変
位量ｘ2 の分解能ｘr ＝０．１２８ｍｍを達成すること
ができる。上述のように、変化量ｘ2 の分解能は、その
中に第１のピッチλa が何個含まれるかを判定するため
に充分な値であればよく、スケールの測定値の精度は変
位量ｘ1 の分解能に依存する。
【００７１】第１のラッチ回路にラッチされたバイナリ
カウンタの計数値によって図２Ｂの如きグラフを使用し
て、変位量ｘ1 が第１のピッチλa ＝０．２５６ｍｍ内
のどの位置にあるかが分解能１μｍにて測定される。第
２のラッチ回路にラッチされたバイナリカウンタの計数
値によって、図３Ｂの如きグラフを使用して、変位量ｘ
2 が合成ピッチλc ＝４．０９６ｍｍ内のどの位置にあ
るかが分解能０．１２８ｍｍにて測定され、かかる変位
量ｘ2 の値より、変位量ｘ2 内にある第１のピッチλa
の個数が求められ、これによって変化量ｘ2 の更に正確
な値が求められる。
カウンタの計数値によって図２Ｂの如きグラフを使用し
て、変位量ｘ1 が第１のピッチλa ＝０．２５６ｍｍ内
のどの位置にあるかが分解能１μｍにて測定される。第
２のラッチ回路にラッチされたバイナリカウンタの計数
値によって、図３Ｂの如きグラフを使用して、変位量ｘ
2 が合成ピッチλc ＝４．０９６ｍｍ内のどの位置にあ
るかが分解能０．１２８ｍｍにて測定され、かかる変位
量ｘ2 の値より、変位量ｘ2 内にある第１のピッチλa
の個数が求められ、これによって変化量ｘ2 の更に正確
な値が求められる。
【００７２】こうして、数１１の式よりスケールに対す
る位相変位量が絶対量として測定される。
る位相変位量が絶対量として測定される。
【００７３】以上、本発明の実施例について説明してき
たが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱
することなく、他の構成が取り得ることは当業者にとっ
て明らかであろう。
たが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱
することなく、他の構成が取り得ることは当業者にとっ
て明らかであろう。
【００７４】例えば、分周器３０はバイナリカウンタを
含むように構成されているが、ＢＣＤカウンタを用い、
ＢＣＤデータにより処理することも可能である。
含むように構成されているが、ＢＣＤカウンタを用い、
ＢＣＤデータにより処理することも可能である。
【００７５】
【発明の効果】本発明によれば、図４に示されている従
来技術によるアブソリュートスケール装置の機能と同様
の機能を有し、しかも、従来技術による装置に含まれて
いるカウンタ制御回路４０，４２及びカウンタ４４、４
６が不要となる。
来技術によるアブソリュートスケール装置の機能と同様
の機能を有し、しかも、従来技術による装置に含まれて
いるカウンタ制御回路４０，４２及びカウンタ４４、４
６が不要となる。
【００７６】図８Ｃ及び図８Ｅと図２Ｄ及び図３Ｄを比
較すると明らかなように、従来技術による装置では、位
相変調信号の２周期に１回の割合でしかカウンタの計数
値がラッチされないが、本発明による装置では、位相変
調信号の１周期に１回の割合でカウンタの計算値がラッ
チされるため、より効率的に変位量を測定することがで
きる。
較すると明らかなように、従来技術による装置では、位
相変調信号の２周期に１回の割合でしかカウンタの計数
値がラッチされないが、本発明による装置では、位相変
調信号の１周期に１回の割合でカウンタの計算値がラッ
チされるため、より効率的に変位量を測定することがで
きる。
【図１】本発明によるアブソリュートスケール装置の実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【図２】本発明による分周器及びラッチ回路の動作を示
すタイミング図である。
すタイミング図である。
【図３】本発明による分周器及びラッチ回路の動作を示
すタイミング図である。
すタイミング図である。
【図４】従来技術によるアブソリュートスケール装置の
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【図５】図４の従来技術によるアブソリュート装置の例
の動作を示す図である。
の動作を示す図である。
【図６】従来技術によるカウンタ制御回路の例を示す図
である。
である。
【図７】従来技術によるカウンタ制御回路、カウンタ及
びラッチ回路の動作を示すタイミング図である。
びラッチ回路の動作を示すタイミング図である。
【図８】従来技術によるカウンタ制御回路の動作の詳細
を示すタイミング図である。
を示すタイミング図である。
１０ スケール １２ 磁気目盛 １４ 磁気ヘッド １６ 励磁増幅回路 ２０ 波形整形回路 ２２ 励磁増幅回路 ２４ ヘッド増幅回路 ２６ 波形整形回路 ２８ 発振器 ３０ 分周器 ３２，３４ ラッチ回路 ４０，４２ カウンタ制御回路 ４４，４６ カウンタ ４８，５０ ラッチ回路
【手続補正書】
【提出日】平成３年８月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】位相変調量θa と変位量ｘの関係を示す数
４の式は、図５Ｃに示されている。位相変調量θa は、
第１のピッチλaを周期とする周期関数であり、例え
ば、位相変調量がθa ＝πのとき、変位量はｘ＝Ｘ0 ，
Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，‥‥となり、ｘの値を判別すること
はできないが、磁気目盛１２ａの所定の１ピッチλa の
範囲内では位相変調量θa は０〜２πであるため、変位
量ｘを一義的に求めることができる。
４の式は、図５Ｃに示されている。位相変調量θa は、
第１のピッチλaを周期とする周期関数であり、例え
ば、位相変調量がθa ＝πのとき、変位量はｘ＝Ｘ0 ，
Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｘ3 ，‥‥となり、ｘの値を判別すること
はできないが、磁気目盛１２ａの所定の１ピッチλa の
範囲内では位相変調量θa は０〜２πであるため、変位
量ｘを一義的に求めることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】
【数５】
【数６】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】数６の式のグラフは図５Ｂに示されてい
る。数３の式により表わされる第１の位相変調信号ＰＭ
a は第１の波形整形回路２６により波形整形されて矩形
波の位相変調信号Ｓa が生成され、数５の式により表わ
される第２の位相変調信号ＰＭ b は第２の波形整形回路
２０により波形整形されて矩形波の位相変調信号Ｓb が
生成される。
る。数３の式により表わされる第１の位相変調信号ＰＭ
a は第１の波形整形回路２６により波形整形されて矩形
波の位相変調信号Ｓa が生成され、数５の式により表わ
される第２の位相変調信号ＰＭ b は第２の波形整形回路
２０により波形整形されて矩形波の位相変調信号Ｓb が
生成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 第１のピッチにて周期的パターンが形成
された第１の目盛と上記第１のピッチと異なる第２のピ
ッチにて周期的パターンが形成された第２の目盛とを有
するスケールと、 上記第１の目盛に対して相対的に変位させることができ
基準入力信号に応答して検出信号を発生する第１の検出
ヘッドと、 上記第２の目盛に対して相対的に変位されることができ
基準入力信号に応答して検出信号を発生する第２の検出
ヘッドと、 上記第１の検出ヘッドにより発生された検出信号に応答
し上記第１の目盛に対する相対変位位置を示す第１の位
相変調信号を発生する第１の位相検出手段と、 上記第２の検出ヘッドにより発生された検出信号に応答
し上記第２の目盛に対する相対変位位置を示す第２の位
相変調信号を発生する第２の位相検出手段とを有し、上
記第１の位相変調信号と上記第２の位相変調信号とに基
づいて上記スケールに対する相対変位位置を求めるよう
に構成されたアブソリュートスケール装置にして、 上記第１の位相検出手段により発生された上記第１の位
相変調信号を上記第２の検出ヘッドの基準入力信号と
し、これによって上記第２の位相変調信号は上記第１の
ピッチと第２のピッチのいずれよりも長い合成ピッチに
基づいて位相変調されることを特徴とするアブソリュー
トスケール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18615391A JP2998314B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | アブソリュートスケール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18615391A JP2998314B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | アブソリュートスケール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526684A true JPH0526684A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2998314B2 JP2998314B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16183313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18615391A Expired - Lifetime JP2998314B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | アブソリュートスケール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2998314B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103221289A (zh) * | 2010-11-30 | 2013-07-24 | 三菱电机株式会社 | 车用空调装置 |
| WO2016063417A1 (ja) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | 磁気式位置検出装置及び磁気式位置検出方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008216154A (ja) | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 絶対値スケール及び絶対値演算方法 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP18615391A patent/JP2998314B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103221289A (zh) * | 2010-11-30 | 2013-07-24 | 三菱电机株式会社 | 车用空调装置 |
| WO2016063417A1 (ja) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 三菱電機株式会社 | 磁気式位置検出装置及び磁気式位置検出方法 |
| JPWO2016063417A1 (ja) * | 2014-10-24 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 磁気式位置検出装置及び磁気式位置検出方法 |
| CN107076583A (zh) * | 2014-10-24 | 2017-08-18 | 三菱电机株式会社 | 磁力式位置检测装置及磁力式位置检测方法 |
| US10119841B2 (en) | 2014-10-24 | 2018-11-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic position detection device and magnetic position detection method |
| DE112014007097B4 (de) | 2014-10-24 | 2022-07-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetpositionsdetektionsvorrichtung und Magnetpositionsdetektionsverfahren |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2998314B2 (ja) | 2000-01-11 |
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