JPH0993054A - 直流分除去回路 - Google Patents
直流分除去回路Info
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- JPH0993054A JPH0993054A JP26463195A JP26463195A JPH0993054A JP H0993054 A JPH0993054 A JP H0993054A JP 26463195 A JP26463195 A JP 26463195A JP 26463195 A JP26463195 A JP 26463195A JP H0993054 A JPH0993054 A JP H0993054A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】回路規模を小さくして簡単な回路とする。
【解決手段】第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２と第３の
抵抗Ｒ３との抵抗値が、Ｒ１・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ
２）＝０ なる関係を満足するようにする。このとき、
演算増幅器ＯＰ１の出力電圧ＶA は、ＶA ＝−２Ｒ３・
ａ ｓｉｎθとなり、受光素子ＰＤＡ，ＰＤＢよりの互
いに反転している正弦波状に変化する電流ｉ１，ｉ２に
含まれる直流分を除去することができる。
抵抗Ｒ３との抵抗値が、Ｒ１・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ
２）＝０ なる関係を満足するようにする。このとき、
演算増幅器ＯＰ１の出力電圧ＶA は、ＶA ＝−２Ｒ３・
ａ ｓｉｎθとなり、受光素子ＰＤＡ，ＰＤＢよりの互
いに反転している正弦波状に変化する電流ｉ１，ｉ２に
含まれる直流分を除去することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二物体間の移動量等の
偏位量を測定する測長装置等に適用される直流分除去回
路に関する。
偏位量を測定する測長装置等に適用される直流分除去回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械等において、被加工物に対する
工具の移動量を正確に測定することは、精密加工を行う
上で極めて重要であり、このための測定装置が種々製品
化されている。そのひとつとして、光学格子を２枚重ね
合わせることにより得られるモアレ縞を利用した光学式
スケールが従来から知られている。この光学式スケール
は、図２および図３に示すようにガラスの一面に透光部
と非透光部が所定のピッチで配列するよう格子が設けら
れたメインスケール１０１と、ガラスの一面に透光部と
非透光部が所定のピッチで配列するよう格子が設けられ
たインデックススケール１０３とを有し、このメインス
ケール１０１にインデックススケール１０３を微小間隔
を持って対向させると共に、メインスケール１０１の格
子に対し微小角度傾けてインデックススケール１０３の
格子を配置している。
工具の移動量を正確に測定することは、精密加工を行う
上で極めて重要であり、このための測定装置が種々製品
化されている。そのひとつとして、光学格子を２枚重ね
合わせることにより得られるモアレ縞を利用した光学式
スケールが従来から知られている。この光学式スケール
は、図２および図３に示すようにガラスの一面に透光部
と非透光部が所定のピッチで配列するよう格子が設けら
れたメインスケール１０１と、ガラスの一面に透光部と
非透光部が所定のピッチで配列するよう格子が設けられ
たインデックススケール１０３とを有し、このメインス
ケール１０１にインデックススケール１０３を微小間隔
を持って対向させると共に、メインスケール１０１の格
子に対し微小角度傾けてインデックススケール１０３の
格子を配置している。
【０００３】なお、メインスケール１０１及びインデッ
クススケール１０３に設けた格子は、ガラスの一面にク
ロム（Ｃｒ）を真空蒸着し、エッチングすることにより
形成された同一ピッチの刻線により形成されている。こ
のようにメインスケール１０１及びインデックススケー
ル１０３を微少間隔を持って対向配置すると共に、相対
的に移動可能な構成とすると、移動に伴い図４に示すよ
うなモアレ縞１０４が発生する。このモアレ縞１０４の
周期はＷとなり、周期Ｗ毎に暗い部分あるいは明るい部
分が発生する。この暗い部分あるいは明るい部分は、メ
インスケール１０１に対し、インデックススケール１０
３が相対的に左右に移動する方向に応じて上から下、あ
るいは下から上に移動していく。
クススケール１０３に設けた格子は、ガラスの一面にク
ロム（Ｃｒ）を真空蒸着し、エッチングすることにより
形成された同一ピッチの刻線により形成されている。こ
のようにメインスケール１０１及びインデックススケー
ル１０３を微少間隔を持って対向配置すると共に、相対
的に移動可能な構成とすると、移動に伴い図４に示すよ
うなモアレ縞１０４が発生する。このモアレ縞１０４の
周期はＷとなり、周期Ｗ毎に暗い部分あるいは明るい部
分が発生する。この暗い部分あるいは明るい部分は、メ
インスケール１０１に対し、インデックススケール１０
３が相対的に左右に移動する方向に応じて上から下、あ
るいは下から上に移動していく。
【０００４】この場合、メインスケール１０１及びイン
デックススケール１０３の格子のピッチをＰ、相互の傾
斜角度をθ［ｒａｄ］とすると、モアレ縞１０４の周期
Ｗは、 Ｗ＝Ｐ／θ と示され、モアレ縞１０４の周期Ｗは、光学的に格子ピ
ッチＰを１／θ倍に拡大した周期とされていることにな
る。このため、格子がＰ移動するとモアレ縞１０４はＷ
移動することになり、拡大されたＷの変化を読み取るこ
とにより、格子の移動量を精密に測定することができる
ようになる。
デックススケール１０３の格子のピッチをＰ、相互の傾
斜角度をθ［ｒａｄ］とすると、モアレ縞１０４の周期
Ｗは、 Ｗ＝Ｐ／θ と示され、モアレ縞１０４の周期Ｗは、光学的に格子ピ
ッチＰを１／θ倍に拡大した周期とされていることにな
る。このため、格子がＰ移動するとモアレ縞１０４はＷ
移動することになり、拡大されたＷの変化を読み取るこ
とにより、格子の移動量を精密に測定することができる
ようになる。
【０００５】そこで、図３に示すようにモアレ縞１０４
の変化を光学的に検出するために、光源１０５と受光素
子１１３をインデックススケール１０３が設けられたコ
の字形ホルダー１０６に備えるようにする。すなわち、
メインスケール１０１の反対側に光源１０５を設け、モ
アレ縞１０４を透過した光源１０５よりの光を受光素子
（光電変換素子）１１３で受光するようにして、モアレ
縞１０４の変化を光学的に検出するようにしている。
の変化を光学的に検出するために、光源１０５と受光素
子１１３をインデックススケール１０３が設けられたコ
の字形ホルダー１０６に備えるようにする。すなわち、
メインスケール１０１の反対側に光源１０５を設け、モ
アレ縞１０４を透過した光源１０５よりの光を受光素子
（光電変換素子）１１３で受光するようにして、モアレ
縞１０４の変化を光学的に検出するようにしている。
【０００６】この場合、メインスケール１０１に対しイ
ンデックススケール１０３を相対的に移動させながら、
受光素子１１３に流れる電流の変化を読み取ると正弦波
状に変化するようになる。そこで、図４に示すように、
一周期Ｗと９０°ずらせて２つの光電変換素子１０７，
１０８を設けるようにすると、図５に示すようにｓｉｎ
波とされたＡ相の光電変換素子１０７に流れる電流波形
に対して、Ｂ相の光電変換素子１０８に流れる電流はｃ
ｏｓ波の電流波形となる。
ンデックススケール１０３を相対的に移動させながら、
受光素子１１３に流れる電流の変化を読み取ると正弦波
状に変化するようになる。そこで、図４に示すように、
一周期Ｗと９０°ずらせて２つの光電変換素子１０７，
１０８を設けるようにすると、図５に示すようにｓｉｎ
波とされたＡ相の光電変換素子１０７に流れる電流波形
に対して、Ｂ相の光電変換素子１０８に流れる電流はｃ
ｏｓ波の電流波形となる。
【０００７】この場合、メインスケール１０１とインデ
ックススケール１０３との相対的な移動方向により、Ａ
相の光電変換素子１０７に流れる電流に対するＢ相の光
電変換素子１０８に流れる電流の位相は、９０゜進相あ
るいは９０゜遅相となるため、９０゜ずらせて配置した
２つの光電変換素子を設けると、両者の間の位相を検出
することにより相対的な移動方向を検出することができ
る。また、この２つのＡ相信号およびＢ相信号の一周期
Ｐは、格子のピッチＰだけインデックススケール１０３
が移動したことに相当するものとなり、Ａ相信号および
Ｂ相信号の位相を増倍して位相の計測をすることによ
り、インデックススケール１０３の移動距離を精密に測
定することができる。
ックススケール１０３との相対的な移動方向により、Ａ
相の光電変換素子１０７に流れる電流に対するＢ相の光
電変換素子１０８に流れる電流の位相は、９０゜進相あ
るいは９０゜遅相となるため、９０゜ずらせて配置した
２つの光電変換素子を設けると、両者の間の位相を検出
することにより相対的な移動方向を検出することができ
る。また、この２つのＡ相信号およびＢ相信号の一周期
Ｐは、格子のピッチＰだけインデックススケール１０３
が移動したことに相当するものとなり、Ａ相信号および
Ｂ相信号の位相を増倍して位相の計測をすることによ
り、インデックススケール１０３の移動距離を精密に測
定することができる。
【０００８】ところで、受光素子１１３より出力される
ｓｉｎ波とされたＡ相の電流波形、および、ｃｏｓ波と
されたＢ相の電流波形は光学手段により得ているため、
図５に示すように原理的に直流分が含まれており、位相
の計測をする場合には、この直流分を除去する必要があ
る。そこで、従来は図６に示すような直流分除去回路に
よりｓｉｎ波あるいはｃｏｓ波の直流分を除去するよう
にしている。
ｓｉｎ波とされたＡ相の電流波形、および、ｃｏｓ波と
されたＢ相の電流波形は光学手段により得ているため、
図５に示すように原理的に直流分が含まれており、位相
の計測をする場合には、この直流分を除去する必要があ
る。そこで、従来は図６に示すような直流分除去回路に
よりｓｉｎ波あるいはｃｏｓ波の直流分を除去するよう
にしている。
【０００９】この直流分除去回路の説明を行うと、光源
１０５よりに光はモアレ縞１０４を透過して第１の受光
素子ＰＤＡと第２の受光素子ＰＤＢとでそれぞれ受光さ
れる。なお、第１の受光素子ＰＤＡと第２の受光素子Ｐ
ＤＢとはモアレ縞１０４の位相に換算して１８０°ずれ
た位置に配置されており、第１の受光素子ＰＤＡから出
力される電流ｉ１と第２の受光素子ＰＤＢから出力され
る電流ｉ２の位相が相互に１８０°ずれるようにされて
いる。すなわち、直流分をｄとすると、電流ｉ１と電流
ｉ２とは、 ｉ１＝ａ ｓｉｎθ＋ｄ ｉ２＝−ａ ｓｉｎθ＋ｄ と表される。
１０５よりに光はモアレ縞１０４を透過して第１の受光
素子ＰＤＡと第２の受光素子ＰＤＢとでそれぞれ受光さ
れる。なお、第１の受光素子ＰＤＡと第２の受光素子Ｐ
ＤＢとはモアレ縞１０４の位相に換算して１８０°ずれ
た位置に配置されており、第１の受光素子ＰＤＡから出
力される電流ｉ１と第２の受光素子ＰＤＢから出力され
る電流ｉ２の位相が相互に１８０°ずれるようにされて
いる。すなわち、直流分をｄとすると、電流ｉ１と電流
ｉ２とは、 ｉ１＝ａ ｓｉｎθ＋ｄ ｉ２＝−ａ ｓｉｎθ＋ｄ と表される。
【００１０】この時、演算増幅器ＯＰ１０の出力電圧Ｖ
P 、および、演算増幅器ＯＰ１１の出力電圧ＶQ は、 ＶP ＝−（ａ ｓｉｎθ＋ｄ）Ｒ１ ＶQ ＝−（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）Ｒ１ となる。そして、出力電圧ＶQ と出力電圧ＶP との差が
演算増幅器ＯＰ１２にて演算されて、その差電圧が増幅
される。すなわち、演算増幅器ＯＰ１２の出力電圧ＶA
は、 ＶA ＝−（ＶQ −ＶP ）Ｒ３／Ｒ２ ＝−（２Ｒ１・Ｒ３／Ｒ２）・ａ ｓｉｎθ となる。このようにして、ｓｉｎ波から直流分を除去す
るようにしている。また、ｃｏｓ波から直流分を除去す
る回路も図６に示す直流分除去回路と同様とされる。
P 、および、演算増幅器ＯＰ１１の出力電圧ＶQ は、 ＶP ＝−（ａ ｓｉｎθ＋ｄ）Ｒ１ ＶQ ＝−（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）Ｒ１ となる。そして、出力電圧ＶQ と出力電圧ＶP との差が
演算増幅器ＯＰ１２にて演算されて、その差電圧が増幅
される。すなわち、演算増幅器ＯＰ１２の出力電圧ＶA
は、 ＶA ＝−（ＶQ −ＶP ）Ｒ３／Ｒ２ ＝−（２Ｒ１・Ｒ３／Ｒ２）・ａ ｓｉｎθ となる。このようにして、ｓｉｎ波から直流分を除去す
るようにしている。また、ｃｏｓ波から直流分を除去す
る回路も図６に示す直流分除去回路と同様とされる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
６に示す直流分除去回路は演算増幅器がｓｉｎ波とｃｏ
ｓ波を得るチャンネル毎に３台づつ必要となり、ｓｉｎ
波とｃｏｓ波との２チャンネルでは演算増幅器が６台必
要となる。このため、直流分除去回路が複雑になると共
に、その回路規模が大きくなるため、取り付けスペース
を小型化することができないという問題点があった。ま
た、回路規模が大きいところからコストが上昇するとい
う問題点があった。そこで、本発明は取り付けスペース
が大きくならないと共に、安価な直流分除去回路を提供
することを目的としている。
６に示す直流分除去回路は演算増幅器がｓｉｎ波とｃｏ
ｓ波を得るチャンネル毎に３台づつ必要となり、ｓｉｎ
波とｃｏｓ波との２チャンネルでは演算増幅器が６台必
要となる。このため、直流分除去回路が複雑になると共
に、その回路規模が大きくなるため、取り付けスペース
を小型化することができないという問題点があった。ま
た、回路規模が大きいところからコストが上昇するとい
う問題点があった。そこで、本発明は取り付けスペース
が大きくならないと共に、安価な直流分除去回路を提供
することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の直流分除去回路は、直流分を含む交流信号
が入力される反転入力端子と、直流分を含む反転された
交流信号が入力される非反転入力端子とを備える演算増
幅器と、 前記反転入力端子と所定の電位点の間に接続
された第１の抵抗Ｒ１と、前記非反転入力端子と前記所
定の電位点の間に接続された第２の抵抗Ｒ２と、前記反
転入力端子と前記演算増幅器の出力端子との間に接続さ
れた第３の抵抗Ｒ３とを備え、 Ｒ１・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ２）≒０ を満足するように、前記第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ
２、および第３の抵抗Ｒ３の抵抗値が定められているも
のである。
に、本発明の直流分除去回路は、直流分を含む交流信号
が入力される反転入力端子と、直流分を含む反転された
交流信号が入力される非反転入力端子とを備える演算増
幅器と、 前記反転入力端子と所定の電位点の間に接続
された第１の抵抗Ｒ１と、前記非反転入力端子と前記所
定の電位点の間に接続された第２の抵抗Ｒ２と、前記反
転入力端子と前記演算増幅器の出力端子との間に接続さ
れた第３の抵抗Ｒ３とを備え、 Ｒ１・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ２）≒０ を満足するように、前記第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ
２、および第３の抵抗Ｒ３の抵抗値が定められているも
のである。
【００１３】また、上記直流分除去回路において、前記
交流信号および前記反転された交流信号の位相が、スケ
ールの移動距離に応じて変化するようにされているもの
である。なお、上記直流分除去回路は、測定装置に入力
される入力信号の直流分を除去するようにしてもよいも
のである。
交流信号および前記反転された交流信号の位相が、スケ
ールの移動距離に応じて変化するようにされているもの
である。なお、上記直流分除去回路は、測定装置に入力
される入力信号の直流分を除去するようにしてもよいも
のである。
【００１４】このような本発明によれば、演算増幅器を
１チャンネルあたり１台とすることができるので回路規
模が小さくなり、取り付けスペースを小さくすることが
できる。また、回路規模が小さく部品点数が少ないので
コストを削減することができる。
１チャンネルあたり１台とすることができるので回路規
模が小さくなり、取り付けスペースを小さくすることが
できる。また、回路規模が小さく部品点数が少ないので
コストを削減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の直流除去回路の実施の形
態の一例を示す回路図を図１に示す。この図において、
光源１０５に第４の抵抗Ｒ４を介して電源Ｖｃｃが供給
されて、光源１０５から赤外光が放射されている。光源
１０５よりの赤外光は、図示しないメインスケールとイ
ンデックススケールとで形成されるモアレ縞１０４を透
過して第１の受光素子ＰＤＡと第２の受光素子ＰＤＢと
でそれぞれ受光される。なお、第１の受光素子ＰＤＡと
第２の受光素子ＰＤＢとは位相に換算して１８０°ずれ
たモアレ縞を受光するよう配置されており、第１の受光
素子ＰＤＡから出力される電流ｉ１と第２の受光素子Ｐ
ＤＢから出力される電流ｉ２の位相が相互に１８０°ず
れるようにされている。すなわち、直流分をｄとする
と、電流ｉ１と電流ｉ２とは、 ｉ１＝ａ ｓｉｎθ＋ｄ ｉ２＝−ａ ｓｉｎθ＋ｄ と表される。
態の一例を示す回路図を図１に示す。この図において、
光源１０５に第４の抵抗Ｒ４を介して電源Ｖｃｃが供給
されて、光源１０５から赤外光が放射されている。光源
１０５よりの赤外光は、図示しないメインスケールとイ
ンデックススケールとで形成されるモアレ縞１０４を透
過して第１の受光素子ＰＤＡと第２の受光素子ＰＤＢと
でそれぞれ受光される。なお、第１の受光素子ＰＤＡと
第２の受光素子ＰＤＢとは位相に換算して１８０°ずれ
たモアレ縞を受光するよう配置されており、第１の受光
素子ＰＤＡから出力される電流ｉ１と第２の受光素子Ｐ
ＤＢから出力される電流ｉ２の位相が相互に１８０°ず
れるようにされている。すなわち、直流分をｄとする
と、電流ｉ１と電流ｉ２とは、 ｉ１＝ａ ｓｉｎθ＋ｄ ｉ２＝−ａ ｓｉｎθ＋ｄ と表される。
【００１６】この電流ｉ１は演算増幅器ＯＰ１の反転入
力端子に入力され、電流ｉ２は演算増幅器ＯＰ１の非反
転入力端子に入力されている。また、演算増幅器ＯＰ１
の反転入力端子と１／２Ｖｃｃの電位点の間には第１の
抵抗Ｒ１が接続され、演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端
子と１／２Ｖｃｃの電位点の間には第２の抵抗Ｒ２が接
続されている。さらに、演算増幅器ＯＰ１の反転入力端
子と出力端子との間に第３の抵抗Ｒ３が接続されてい
る。この時、演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子の電圧、
すなわちＰ点の電圧ＶP は演算増幅器ＯＰ１の非反転入
力端子の電圧と等しくなるように演算増幅器ＯＰ１は動
作する。したがって、 ＶP ＝ｉ２・Ｒ２＝（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）・Ｒ２ ・・・（１） が成立する。
力端子に入力され、電流ｉ２は演算増幅器ＯＰ１の非反
転入力端子に入力されている。また、演算増幅器ＯＰ１
の反転入力端子と１／２Ｖｃｃの電位点の間には第１の
抵抗Ｒ１が接続され、演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端
子と１／２Ｖｃｃの電位点の間には第２の抵抗Ｒ２が接
続されている。さらに、演算増幅器ＯＰ１の反転入力端
子と出力端子との間に第３の抵抗Ｒ３が接続されてい
る。この時、演算増幅器ＯＰ１の反転入力端子の電圧、
すなわちＰ点の電圧ＶP は演算増幅器ＯＰ１の非反転入
力端子の電圧と等しくなるように演算増幅器ＯＰ１は動
作する。したがって、 ＶP ＝ｉ２・Ｒ２＝（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）・Ｒ２ ・・・（１） が成立する。
【００１７】また、第１の抵抗Ｒ１を流れる電流をｉ３
とすると、 ＶP ＝ｉ３・Ｒ１ ・・・（２） となる。したがって、上記（１）式及び（２）式より、 ｉ３＝（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）・Ｒ２／Ｒ１ ・・・（３） となる。ここで、第３の抵抗Ｒ３を流れる電流をｉ４と
すると、ｉ１＝ｉ３＋ｉ４だから、 ｉ４＝ｉ１−ｉ３＝ａ ｓｉｎθ・（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１ ＋ｄ（Ｒ１−Ｒ２）／Ｒ１ ・・・（４） となる。
とすると、 ＶP ＝ｉ３・Ｒ１ ・・・（２） となる。したがって、上記（１）式及び（２）式より、 ｉ３＝（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）・Ｒ２／Ｒ１ ・・・（３） となる。ここで、第３の抵抗Ｒ３を流れる電流をｉ４と
すると、ｉ１＝ｉ３＋ｉ４だから、 ｉ４＝ｉ１−ｉ３＝ａ ｓｉｎθ・（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１ ＋ｄ（Ｒ１−Ｒ２）／Ｒ１ ・・・（４） となる。
【００１８】上記（１）式と（４）式より、演算増幅器
ＯＰ１の出力電圧ＶA を求めると、 ＶA ＝ＶP −ｉ４・Ｒ３ ＝（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）・Ｒ２−｛ａ ｓｉｎθ（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１ ＋ｂ（Ｒ１−Ｒ２）／Ｒ１｝ ＝−ａ ｓｉｎθ｛Ｒ１・Ｒ２＋Ｒ３（Ｒ１＋Ｒ２）｝／Ｒ１＋ｄ｛Ｒ１ ・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ２）｝／Ｒ１ ・・・・（５） となる。
ＯＰ１の出力電圧ＶA を求めると、 ＶA ＝ＶP −ｉ４・Ｒ３ ＝（−ａ ｓｉｎθ＋ｄ）・Ｒ２−｛ａ ｓｉｎθ（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１ ＋ｂ（Ｒ１−Ｒ２）／Ｒ１｝ ＝−ａ ｓｉｎθ｛Ｒ１・Ｒ２＋Ｒ３（Ｒ１＋Ｒ２）｝／Ｒ１＋ｄ｛Ｒ１ ・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ２）｝／Ｒ１ ・・・・（５） となる。
【００１９】ここで、上記（５）式の２項目がアナログ
グランドからの直流分のずれ量となるので、この直流分
を除去するためには、この２項目を０にすれば良い。す
なわち、 Ｒ１・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ２）＝０ ・・・・（６） が満足されれば良い。この（６）式が満足されると、演
算増幅器ＯＰ１の出力電圧ＶA は、 ＶA ＝−２Ｒ３・ａ ｓｉｎθ となる。これにより、直流分を除去したｓｉｎ波を得る
ことができる。また、この場合の増幅度としては２Ｒ３
の増幅度が得られことになる。
グランドからの直流分のずれ量となるので、この直流分
を除去するためには、この２項目を０にすれば良い。す
なわち、 Ｒ１・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ２）＝０ ・・・・（６） が満足されれば良い。この（６）式が満足されると、演
算増幅器ＯＰ１の出力電圧ＶA は、 ＶA ＝−２Ｒ３・ａ ｓｉｎθ となる。これにより、直流分を除去したｓｉｎ波を得る
ことができる。また、この場合の増幅度としては２Ｒ３
の増幅度が得られことになる。
【００２０】また、図１の直流分除去回路に、電流ｉ１
と電流ｉ２として、 ｉ１＝ａ ｃｏｓθ＋ｄ ｉ２＝−ａ ｃｏｓθ＋ｄ なる電流が、第１の受光素子ＰＤＡと第２の受光素子Ｐ
ＤＢから供給されると、演算増幅器ＯＰ１の出力電圧Ｖ
A として、 ＶA ＝−２Ｒ３・ａ ｃｏｓθ が得られるようになり、直流分を除去したｃｏｓ波を上
記と同様に得ることができる。また、この場合の増幅度
としては２Ｒ３の増幅度が得られる。
と電流ｉ２として、 ｉ１＝ａ ｃｏｓθ＋ｄ ｉ２＝−ａ ｃｏｓθ＋ｄ なる電流が、第１の受光素子ＰＤＡと第２の受光素子Ｐ
ＤＢから供給されると、演算増幅器ＯＰ１の出力電圧Ｖ
A として、 ＶA ＝−２Ｒ３・ａ ｃｏｓθ が得られるようになり、直流分を除去したｃｏｓ波を上
記と同様に得ることができる。また、この場合の増幅度
としては２Ｒ３の増幅度が得られる。
【００２１】なお、図１に示す直流除去回路において
は、まず必要とする増幅度から第３の抵抗Ｒ３の抵抗値
を決定し、次に、上記（６）式を満足するように第１の
抵抗Ｒ１、及び第２の抵抗Ｒ２の抵抗値を決定するよう
にすればよい。また、以上の説明では本発明は測長装置
に適用できるものとして説明したが、本発明はこれに限
らずｓｉｎ波およびｃｏｓ波を必要とするロータリーエ
ンコーダ等の測定装置にも適用することができる。
は、まず必要とする増幅度から第３の抵抗Ｒ３の抵抗値
を決定し、次に、上記（６）式を満足するように第１の
抵抗Ｒ１、及び第２の抵抗Ｒ２の抵抗値を決定するよう
にすればよい。また、以上の説明では本発明は測長装置
に適用できるものとして説明したが、本発明はこれに限
らずｓｉｎ波およびｃｏｓ波を必要とするロータリーエ
ンコーダ等の測定装置にも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、直流分除
去回路の演算増幅器を１チャンネルあたり１台とするこ
とができるので回路規模が小さくなり、取り付けスペー
スを小さくすることができる。また、回路規模が小さく
部品点数が少ないのでコストを削減することができる。
したがって、本発明の直流分除去回路を採用した測長回
路を小型化することができる。
去回路の演算増幅器を１チャンネルあたり１台とするこ
とができるので回路規模が小さくなり、取り付けスペー
スを小さくすることができる。また、回路規模が小さく
部品点数が少ないのでコストを削減することができる。
したがって、本発明の直流分除去回路を採用した測長回
路を小型化することができる。
【図１】本発明の直流分除去回路の実施の形態を示す回
路図である。
路図である。
【図２】従来の測長装置の構成を示す斜視図である。
【図３】従来の測長装置の構成を示す側面図である。
【図４】光学的測長装置で生じるモアレ縞１０４を説明
するための図である。
するための図である。
【図５】メインスケールとインデックススケールの相対
位置と出力電流の変化の関係を示す図である。
位置と出力電流の変化の関係を示す図である。
【図６】従来の直流分除去回路の回路図である。
１０５ 光源 ＯＰ１ 演算増幅器 ＰＤＡ，ＰＤＢ 受光素子 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】 直流分を含む交流信号が入力される反
転入力端子と、直流分を含む反転された交流信号が入力
される非反転入力端子とを備える演算増幅器と、 前記反転入力端子と所定の電位点の間に接続された第１
の抵抗Ｒ１と、前記非反転入力端子と前記所定の電位点
の間に接続された第２の抵抗Ｒ２と、前記反転入力端子
と前記演算増幅器の出力端子との間に接続された第３の
抵抗Ｒ３とを備え、 Ｒ１・Ｒ２−Ｒ３（Ｒ１−Ｒ２）≒０ を満足するように、前記第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ
２、および第３の抵抗Ｒ３の抵抗値が定められているこ
とを特徴とする直流分除去回路。 - 【請求項２】 前記交流信号および前記反転された交
流信号の位相が、スケールの移動距離に応じて変化する
ものであることを特徴とする請求項１記載の直流分除去
回路。 - 【請求項３】 測定装置に入力される入力信号の直流
分を除去することを特徴とする請求項１あるいは請求項
２記載の直流分除去回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7264631A JP3030760B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 直流分除去回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7264631A JP3030760B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 直流分除去回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993054A true JPH0993054A (ja) | 1997-04-04 |
| JP3030760B2 JP3030760B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=17406034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7264631A Expired - Fee Related JP3030760B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 直流分除去回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030760B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160078940A (ko) * | 2016-06-22 | 2016-07-05 | 대우조선해양 주식회사 | 액화연료가스 추진 컨테이너 운반선 |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP7264631A patent/JP3030760B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160078940A (ko) * | 2016-06-22 | 2016-07-05 | 대우조선해양 주식회사 | 액화연료가스 추진 컨테이너 운반선 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3030760B2 (ja) | 2000-04-10 |
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