JPS5952711A - Detecting circuit of displacement amount - Google Patents

Detecting circuit of displacement amount

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JPS5952711A
JPS5952711A JP16452082A JP16452082A JPS5952711A JP S5952711 A JPS5952711 A JP S5952711A JP 16452082 A JP16452082 A JP 16452082A JP 16452082 A JP16452082 A JP 16452082A JP S5952711 A JPS5952711 A JP S5952711A
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    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24404Interpolation using high frequency signals

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Abstract

PURPOSE:To apply a slow logical element while obtaining high resolution and fast response performance by using a single carrier frequency, and to realize a small-sized system, low power consumption, and reliability improvement by providing a main interpolation part which obtains resolution (m/n)lambda by using a clock frequency (n/m)fc and a subordinate interpolation part which operates at a clock frequency nfc and divides displacement (m/n)lambda into units (1/n)lambda. CONSTITUTION:When fine displacement which is not detected by the main interpolating circuit 14, i.e. displacement corresponding to 2mum occurs and a signal SIN rises at t0, a signal SY1D falls synchronizing with a signal CK1 and a signal SY2D having time delay corresponding to one pulse of the signal CK1 also falls. A pulse generated in a period wherein the signal SY1d is at ''L'' and the signal SYSD is at ''H'' presets a counter 13 to ''1'' and the counter counts by a value which is one greater than a pulse CP generated in a period wherein the signal SY2D is at ''L'' and a signal SYIM is at ''H'', i.e. an corresponding extent when the signal SYID is referred to. In a figure, the counter 13 counts up to six at the time of the end of the pulse CP after t0 and the value is held until it is initialized at timing t1. Namely, the subordinate interpolating circuit detects actual displacement at intervals of 1mum.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、相対移動する2物体間の相対移動量に応じた
位相変調信号(以下不明イ111曹においてはPM信号
と略記する。)に基づいて変位量の検出を行なう位相変
調方式の変位量検出装置に適用される、キャリヤ周波数
f。のPM信号を用いて波長λのスケールに対して(1
//n)λなろ分解能を得る変位量検出回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is based on a phase modulation signal (hereinafter abbreviated as PM signal in Unknown A 111) corresponding to the amount of relative movement between two relatively moving objects. Carrier frequency f applied to a phase modulation displacement detection device that detects displacement. using a PM signal of (1
//n) Relates to a displacement detection circuit that obtains λ resolution.

背景技術とその問題点 PM信号を得て、変位動を仰るディジタル式の変位量検
出回路においては、J5答速度と分解能を両立させるに
は種々の困難があり、用途、目的等に応じて複数のキャ
リヤ周波数を用いるのがユΦ例であった。
Background Art and Problems In digital displacement detection circuits that obtain PM signals and measure displacement movements, there are various difficulties in achieving both J5 response speed and resolution. An example was to use a carrier frequency of Φ.

今、スケールの記録波長なλ、キャリヤ周波数をf (
s変位量をXとおけば、P M信号ePMは。
Now, the recording wavelength of the scale is λ, and the carrier frequency is f (
If the amount of displacement s is set as X, then the PM signal ePM is.

ePM=EPM ”’ (ω。t+2πx/λ)−(1
)ただし、ω。=2πfc で表わされる。(1)式において、スケール記録波長λ
に対し1分解能Rが必要とすれば、 R=λ4              ・・・(2)た
だし、nは正の整数 それゆえ、キャリヤ周波数fcの1周期内の位相変化2
πに対して、工/。の分解能を得ることであり、換=ス
h+z、f、の1周期’rc(= ’/fC)に対して
、”/nの時間分解能を持つことである。したがって、
分解能R(=λ/n)を得るためには、fck=cλ/
R) ” fc          −f3)なるクロ
ック周波数が必要である。
ePM=EPM ”' (ω.t+2πx/λ)−(1
) However, ω. =2πfc. In equation (1), the scale recording wavelength λ
If 1 resolution R is required for R, then R=λ4 (2) where n is a positive integer. Therefore, the phase change within one period of carrier frequency fc is 2
For π, engineering/. It is to obtain a resolution of "/n" for one period 'rc (= '/fC) of h + z, f. Therefore,
To obtain resolution R (=λ/n), fck=cλ/
A clock frequency of R) "fc - f3) is required.

(3)式によれば、分解能Rを高める、jなわちλ/r
tを小さくするためには、高いクロック周波数が必要な
ことを示しており、このことは高速の論理素子が必要な
ことを意味している。
According to equation (3), increasing the resolution R, i.e., λ/r
This shows that a high clock frequency is required to reduce t, which means that a high-speed logic element is required.

一方、応答速度に関しては、速度VMで移動中e PM
 = El)M sin 2π(fo十VM/λ)t=
 EPM  sin  2π (fo+Δfo)t  
 ・・・包)のように変形される。この式は、ΔfCが
取り得る最大値ΔfMAXがf。であることを考慮すれ
ば明らかなように、応答速度■Mを高めるには、f。
On the other hand, regarding the response speed, e PM while moving at speed VM
= El)M sin 2π(fo VM/λ)t=
EPM sin 2π (fo+Δfo)t
... It is transformed like a package). In this formula, the maximum value ΔfMAX that ΔfC can take is f. As is clear from this consideration, in order to increase the response speed ■M, f.

を高く選ぶ必要があることを示している。f、を高くす
ると、分解能を高めるために、内挿クロック周波数f。
This indicates that it is necessary to choose a high value. Increasing f, increases the interpolation clock frequency f, in order to increase the resolution.

k欠さらに高くしなげればならず、信号処理が難しくな
るばかりでなく、C−M08IC等の低電力論理素子や
大規模集積回路LSIの採用が困難になり、システムの
低消費電力化やローコスト化を図ることができなくなっ
てしまう。また、被数のキャリヤ周波数を用いることは
回路を複雑にするという欠点がある。
Not only does this make signal processing difficult, but it also makes it difficult to employ low-power logic elements such as C-M08IC and large-scale integrated circuit LSIs, making it difficult to reduce system power consumption and cost. It will be impossible to achieve this goal. Furthermore, using the carrier frequency of the decimal number has the disadvantage of complicating the circuit.

発明の目的 本発明の目的は、単一のキャリヤ周波数ケ用(・て高分
解能、高速応答性能を満しながら低速論理素子の適用乞
可能にし、システムの小型化、低消費電力化、ローコス
ト化、および信頼性の向上を図ることt可能にする、新
規な構成の位相変調型位置読取り装置における変位量検
出回路を提供することである。
OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to apply low-speed logic elements while satisfying high resolution and high-speed response performance for a single carrier frequency, and to reduce the size, power consumption, and cost of the system. An object of the present invention is to provide a displacement amount detection circuit in a phase modulation type position reading device having a novel configuration, which makes it possible to improve reliability.

発明の概要 上記目的を達成するために、本発明による変位量検出回
路は、(n/m) fcなるクロック周波数を用いて(
”/n )λなる分解能な得るための主内挿部と、nj
(のクロック周波数で動作し、変位(”/n )1間を
(”/n )λ単位に分割する副内挿回路を備えること
を要旨とする。本発明の有利な実施の態様においては、
上記副内挿回路は、非同期PM信号(以下本明細曹にお
いてはSIN信号と略記する。)乞クロックf0で同期
化するための少なくとも一つの同期化回路と、その出力
を受け、クロック(”/m)fcで再度同期化を行なう
ための同期化回路を有し、上記位相変調信号の各周期毎
に、変位(rr3/rl)λ区間内での1分解能(1/
n)λ単位の微少変位ケ上記J(なるクロックのパルス
数に変換するゲート回路、その出力を計数するためのカ
ウンタ回路およびその制御回路を含んでいる。
Summary of the Invention In order to achieve the above object, a displacement detection circuit according to the present invention uses a clock frequency of (n/m) fc to calculate (
”/n) λ main interpolator to obtain a resolution of λ, and nj
In an advantageous embodiment of the present invention, a sub-interpolation circuit is provided which operates at a clock frequency of
The sub-interpolation circuit receives the output of at least one synchronization circuit for synchronizing an asynchronous PM signal (hereinafter abbreviated as SIN signal in this specification) with a clock f0, and receives a clock ("/ m) It has a synchronization circuit for resynchronizing with fc, and for each cycle of the phase modulation signal, one resolution (1/rl) within the displacement (rr3/rl) λ section is provided.
n) Minute displacement in units of λ The gate circuit includes a gate circuit for converting the number of clock pulses into the number of clock pulses, a counter circuit for counting the output thereof, and a control circuit thereof.

実施例 以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ろことは勿論である。
EXAMPLES Below, the present invention will be explained in more detail using examples with reference to the drawings, but these are merely illustrative, and various modifications and improvements may be made without going beyond the scope of the present invention. Of course.

第1図は本発明による変位量検出回路の基本的構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a displacement detection circuit according to the present invention.

波形整形されたPM信号(以下本明細吉においては8信
号と略記する。)は、@lの同期化回路lに加えられ、
nfcなるクロック周波数で同期化される。つぎK、第
1の同期化回路1の出力は、第2の同期化回路2へ導ひ
かれ、(rし’m ) f cなるクロック周波数で同
期がとられる。3は、従来より用いられている内挿回路
で、「1]えは特公昭(3)−28032号あるいは特
開昭57−514号に記載された回路が用いられ、(r
I/m) fcなるクロック周波数を用いて(”/n 
)λなる分解能を得る。第1の同期化回路lおよび第2
の同期化回路2で同期化された2ケの8信号81+82
は、クロック周波数nfcとともにゲート回路4に加え
られる。この出力はS1信号が、カウンタ(rし’m 
) f cの1周期内すなわち(”/n )λ間におけ
るSl信号の位置によって0〜m −1ケのパルスケ出
力する。これはとりもなおさず、(”/n )λ間を’
/mに分割(内挿)したことであり、ゲート回路4の出
力をm進カウンタ5に接続し、この出カフと、内挿回路
3の出力ロン同時に参照することによりλ/nの分解能
が得られる。
The waveform-shaped PM signal (hereinafter abbreviated as 8 signal in this specification) is applied to the synchronization circuit l of @l,
It is synchronized with the clock frequency NFC. Next, the output of the first synchronization circuit 1 is led to the second synchronization circuit 2, and synchronization is achieved at a clock frequency of (r'm)fc. 3 is an interpolation circuit that has been used conventionally.
I/m) using a clock frequency of fc (”/n
) obtain a resolution of λ. The first synchronization circuit l and the second
2 8 signals 81+82 synchronized by the synchronization circuit 2 of
is applied to the gate circuit 4 together with the clock frequency nfc. This output indicates that the S1 signal is
) 0 to m −1 pulses are output depending on the position of the Sl signal within one cycle of f c, that is, between (''/n)λ.
By connecting the output of the gate circuit 4 to the m-ary counter 5 and simultaneously referring to the output of the interpolation circuit 3, the resolution of λ/n can be obtained. can get.

以下具体例をもとにより詳細に説明する。A more detailed explanation will be given below based on a specific example.

第2図は、マイクロコンピュータ等を用いたシステムと
組み合わせるのに最適な応用例の構成を示すブロック図
で、データ出力型の内挿回路を構成している。マグネス
ケールを用いた変位量の検出システムにおいては、一般
にスケール波長λが、200μmのものが多く使用され
る。分解能1μmを、キャリヤ周波数f。= 501<
Hzで実現するためには、n二200、故にlQMHz
のクロック信号が必要になる。実施例ではm=10に選
ばれており、例えば特開昭57−514号に記載されて
いる庄内挿部で10μmの分解能を、本発明に係る副内
挿部で1μmの分解能ヲ得ている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an application example suitable for combination with a system using a microcomputer or the like, and constitutes a data output type interpolation circuit. In a displacement detection system using a Magnescale, a scale wavelength λ of 200 μm is generally used. The resolution is 1 μm and the carrier frequency is f. = 501<
To realize in Hz, n2200, hence lQMHz
clock signal is required. In the example, m=10 is selected, and for example, the Sho interpolation unit described in JP-A-57-514 obtains a resolution of 10 μm, and the sub-interpolation unit according to the present invention obtains a resolution of 1 μm. .

第2図において、8および9は同期化回路で、非同期信
号SIN k 10■1zのカウンタ信号CK1で同期
化する。同期化回路80出力syl信号は、主内挿回路
へ加えられるクロック信号CK2 (7) を区間、丁
なわち工0μmの区間中のどの位置で上記SIN信号が
活性(Lowアクティブ)Kなったかを示す信号であり
、立ち下がりエツジが参照される。10も同期化回路で
あるが、同期パルスとしてI MHzのクロック信号C
K2が用いられており、その出力SYIM信号は、CK
2とともに主内挿回路14へ入力されている。
In FIG. 2, 8 and 9 are synchronization circuits, which are synchronized by the counter signal CK1 of the asynchronous signal SIN k 10*1z. The synchronization circuit 80 output syl signal indicates at what position in the interval of the clock signal CK2 (7) applied to the main interpolation circuit, that is, the interval of 0 μm, at which the SIN signal becomes active (Low active). The falling edge is referenced. 10 is also a synchronization circuit, but it uses an I MHz clock signal C as a synchronization pulse.
K2 is used, and its output SYIM signal is CK
2 is input to the main interpolation circuit 14.

IJはゲート回路で、S Y 21)信号が活性化し、
8Y、M信号が、活性化するまでの期間、すなわちSY
  がLで、8 Y t M信号がI−1”の区間に内
挿D されるCK1信号、すなわちCP倍信号出力する。
IJ is a gate circuit, and the S Y 21) signal is activated,
The period until the 8Y and M signals are activated, that is, SY
is L, and the 8 Y t M signal is interpolated into the I-1'' interval to output a CK1 signal, that is, a CP times signal.

前述のように、CK2信号の1区間、10μmのどの位
置でSIN信号が活性化したかを検出するた、めには、
本来5YID信号を参照すべきであるが、回路構成を簡
単にするために、5Y2L)信号が用いられている。
As mentioned above, in order to detect at which position within 10 μm of one section of the CK2 signal the SIN signal is activated,
Originally, the 5YID signal should be referred to, but in order to simplify the circuit configuration, the 5Y2L) signal is used.

12のゲート回路は、4ヒツト・バイナリ・カウンタ】
3の初期化を行なうためのプリセント・パルスP Rの
発生回路で、5YtD(i号が立ち下がったつぎのCK
、  タイミングで、1個のパルスを出力する。この出
力で、カウンタ13は、lにプリセットされ、8Y2D
信号の参照によって間引きされたCPパルスを補正する
12 gate circuits are 4-hit binary counters]
5YtD (the next CK signal after the i signal falls)
, Outputs one pulse at the timing. At this output, counter 13 is preset to l and 8Y2D
Correct the thinned out CP pulse by reference to the signal.

第3図は、主内挿回路14で検出できない微少な変位が
住じた時の様子を示したもので、T1期間は静止で、T
2期間KCK1信号2パルス分、すなわち2μm相当の
変位が生じた時のタイミング・チャートラ示している。
FIG. 3 shows the situation when a minute displacement that cannot be detected by the main interpolation circuit 14 occurs; the T1 period is stationary;
A timing chart is shown when a displacement corresponding to two pulses of the KCK1 signal for two periods, that is, 2 μm occurs.

t□で、SIN信号が立ち下がると、CKl信号に同期
して5YtD信号が立ち下がり、CK1信号1パルス分
の時間遅れを持って8Y2D信号も立ち下がる、この5
Y1D信号がL″′で、S Y 5I−) (iji 
号カ″′H″の期間に発注するパルスP Rは、カウン
タ13Ylにプリセットし、5Y2D信号がL″で、S
YI八1へ号がゞ■1″の期間に発生スるパルスCPよ
り1だけ大きい値、すなわち5YtD信号を参照した場
合に相当する分だけカウンタ13ヲ計数させる。第3図
の例ではカウンタ13はto後のCPパルス終了時点で
、6を計数しており、つぎのtl  タイミングで初期
化されるまでこの値を保持する。T1期間では、静止状
態を保っているので、タイミングt1でも全(同様な動
作を行t「うが、T2サイクルでの変位は、タイミング
t2以後でのカウンタ13の1直が、同様の手順によっ
て4を計数していることによって2μm相当の変位が検
出される。
When the SIN signal falls at t□, the 5YtD signal falls in synchronization with the CKl signal, and the 8Y2D signal also falls with a time delay of one pulse of the CK1 signal.
Y1D signal is L''', S Y 5I-) (iji
The pulse PR to be ordered during the period of number ``H'' is preset in the counter 13Yl, and when the 5Y2D signal is L'', the pulse PR is
The counter 13 is caused to count a value that is 1 greater than the pulse CP generated during the period when the signal is ゞ■1'' in YI81, that is, the value corresponding to when referring to the 5YtD signal.In the example shown in FIG. counts 6 at the end of the CP pulse after to, and holds this value until it is initialized at the next tl timing.In the T1 period, it remains stationary, so even at timing t1, all ( A similar operation is performed, and the displacement in the T2 cycle is detected as a displacement equivalent to 2 μm since the first shift of the counter 13 after timing t2 counts 4 in the same procedure.

つぎに、副内挿回路を含めた実際の変位検出方法につい
て説明する。特開昭57−514号に詳細に述べている
ように主内挿回路は、5IN(′2i号の各周期毎に、
検出される移動量乞インクリメンタル量のデータ出力形
式で出力する。したがって、実際の累積移動蓋を測定す
るためにはSIN信号の各周期毎に出力されるインクリ
メンタルなデータを加算することによって得られる。主
内挿回路の分解能は10μm単位であり、この量子化単
位を少しでも超えると、10μmの移動があったことと
して判断される。一方、副内挿回路ではsIN信号の各
周期毎に主内挿回路で検出できないCK2クロック1区
間、すなわち■oμm区間内での実際の位置をアブソリ
ュート的に表現している。すなわち、副内挿回路は、実
際の変位乞1μm単位で検出しており、カウンタ13の
値は主内挿回路が余分に検出した移動量(1μm単位)
に相当するから、実際の移動量乞得るためには、測定す
べきタイミングで、主内挿回路から得られた10t1m
単位のインクリメンタル移動量の累積値から、そのタイ
ミングで得られた副内挿回路のカウンタ13の値(1μ
m単位)を減算することによって、1μm分解能での累
積移動量を知ることができる。
Next, an actual displacement detection method including a sub-interpolation circuit will be explained. As described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-514, the main interpolation circuit is
The amount of movement detected is output in an incremental amount data output format. Therefore, in order to measure the actual cumulative movement of the lid, it can be obtained by adding up the incremental data output for each period of the SIN signal. The resolution of the main interpolation circuit is in units of 10 μm, and if this quantization unit is even slightly exceeded, it is determined that there has been a movement of 10 μm. On the other hand, the sub-interpolation circuit absolutely represents the actual position within one section of the CK2 clock that cannot be detected by the main interpolation circuit, that is, the .mu.m section, for each period of the sIN signal. In other words, the sub-interpolation circuit detects the actual displacement in units of 1 μm, and the value of the counter 13 is the amount of movement detected by the main interpolation circuit (in units of 1 μm).
Therefore, in order to obtain the actual movement amount, the 10t1m obtained from the main interpolation circuit must be measured at the timing when it should be measured.
The value of the counter 13 of the sub-interpolation circuit (1 μ
By subtracting the value (unit: m), the cumulative amount of movement at a resolution of 1 μm can be determined.

発明の詳細 な説明した通り、本発明によれば、っぎのような効果が
得られる。
As described in detail, the present invention provides the following effects.

1)主内挿回路のクロック周波数を高くすることなし処
分解能の向上を図ることができる。
1) The processing resolution can be improved without increasing the clock frequency of the main interpolation circuit.

2)従来応答速度と、分解能の兼ね合いから複数のキャ
リヤ周波数を用いていたが、すべての応用に対して単一
のキャリヤ周波数のみで対処でき。
2) Conventionally, multiple carrier frequencies have been used due to the need for response speed and resolution, but all applications can be addressed using only a single carrier frequency.

システム相互間の互換性が完全に保たれる。Full compatibility between systems is maintained.

3)本発明で必要な追加素子は、カウンタ、フリップフ
ロップ等若干の部品のみであり、笹釆より用いられてい
る基本構成に対して追加回路として扱うことができ、本
発明によって追加される回路の有無に拘わらず、同一の
処理形式を採用できる。
3) The additional elements required by the present invention are only a few parts such as counters and flip-flops, and can be treated as additional circuits to the basic configuration used by Sasakama, and the circuits added by the present invention. The same processing format can be adopted regardless of the presence or absence of.

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

第1図は本発明による変位量検出回路の基本的構成を示
すブロック図、第2図はマイクロコンピュータ等乞用い
たシステムと組み合わせるのに最適な本発明の一応用例
の構成を示すブロック図、第3図は第2図に示す装置の
タイミングチャートである。 ■・・・第1の同期化回路、2・・・第2の同期化回路
、3・・・主内挿回路、4−・・ゲート回路、5・・・
m進カウンタ、6・・・主内挿回路の出力、7・・・m
進カウンタの出力、8〜IO・・・同期化回路、11.
12・・・ゲート回路、13・・・12進バイナリ・カ
ウンタ、14・・・主内挿回路。 特 許 出 願 人  ソニーマグネスケール株式会社
手続補正書 1 事件の表示 昭和57年特許願 第164520号 2 発明の名称 変位量検出回路 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 名 称 ソニーマグネスケール株式会社4代理人〒10
5 住 所  東京都港区芝3丁目2番14号芝三丁目ビル
5 補正の対象 本願の特許請求の範囲ン下記の通り補正する。 「(1)相対移動する2物体間の相対移動量に応じた位
相変調信号に基づいて変位量の検出を行なう位相変調方
式の変位量検出装はに適用される、キャリヤ周波数f。 の位相変調信号7用いて波長λの7ケールに対して(t
/n)λyzる分解能馨得る変位量検出回路において、
(”/m) fc 7Zるクロック周波数を用いて(m
/n)λなる分解能ン得るための王内挿部と、nfoの
クロック周波数で動作し、変位(m/n)λ間乞(1/
n)λ単位に分割する副内挿回路ン備えたことン特徴と
する変位量検出回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a displacement detection circuit according to the present invention, FIG. FIG. 3 is a timing chart of the device shown in FIG. ■...First synchronization circuit, 2...Second synchronization circuit, 3...Main interpolation circuit, 4-...Gate circuit, 5...
m-adic counter, 6...output of main interpolation circuit, 7...m
Output of decimal counter, 8 to IO...synchronization circuit, 11.
12... Gate circuit, 13... Decimal binary counter, 14... Main interpolation circuit. Patent applicant Sony Magnescale Co., Ltd. Procedural amendment 1 Indication of the case 1982 Patent application No. 164520 2 Name of the invention Displacement amount detection circuit 3 Person making the amendment Relationship with the case Patent applicant Address Name Name Sony Magnescale Scale Co., Ltd. 4 agents 〒10
5 Address: Shiba 3-chome Building 5, 3-2-14 Shiba, Minato-ku, Tokyo Subject of amendment The claims of the present application are amended as follows. (1) A displacement detection device using a phase modulation method that detects the amount of displacement based on a phase modulation signal corresponding to the amount of relative movement between two relatively moving objects is applied to phase modulation of a carrier frequency f. Using signal 7, (t
/n) In a displacement detection circuit that can obtain a resolution of λyz,
(”/m) using a clock frequency of fc 7Z
The interpolator operates at a clock frequency of nfo to obtain a resolution of (m/n)λ and a displacement (m/n)λ of (1/n).
n) A displacement detection circuit characterized by comprising a sub-interpolation circuit that divides into units of λ.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  相対移動する2物体間の相対移動量に応じた
位相変調信号に基づいて変位量の検出を行なう位相変調
方式の変位量検出装置に適用される、キャリヤ周波数f
cの位相変調信号を用いて波長λのスケールに対して(
I/rl)λなる分解能を得る変位相−検出回路におい
て、(n/n)foなるクロック周波数を用いて(I/
n)λ なる分解能ケ得るための主内挿部と、nfoの
クロック周波数で動作し、変位(r/r1)λ間’l’
 (”/n)λ単位に分割する副内挿回路を備えたこと
ケ特徴とする変位量検出回路。
(1) Carrier frequency f applied to a phase modulation type displacement detection device that detects displacement based on a phase modulation signal corresponding to the amount of relative movement between two relatively moving objects.
For a scale of wavelength λ using a phase modulation signal of c (
In a phase shift detection circuit that obtains a resolution of (I/rl)λ, a clock frequency of (n/n)fo is used to obtain (I/rl)λ.
n) The main interpolator operates at a clock frequency of nfo to obtain a resolution of λ, and the displacement (r/r1) is
A displacement detection circuit characterized by having a sub-interpolation circuit that divides into (''/n) λ units.
(2)上記副内挿回路が、位相変調信号をクロックf。 で同期化するための少なくとも一つの同期化回路と、そ
の出カン受け、クロック(n/m)f。 で再度同期化を行なうための同期化回路を有し、H己位
相変調信号の各周期毎に、変位(m/rI)λ区間内で
の、分解能(1/n)λ 単位の微少変位を上記nfc
なるクロックのパルス数に変換ブーるゲート回路、その
出力を計数するためのカウンタ回路およびその制御回路
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の変
位量検出回路。
(2) The sub-interpolation circuit clocks the phase modulation signal f. at least one synchronization circuit for synchronizing with a clock (n/m) f; It has a synchronization circuit for re-synchronizing the phase modulation signal, and detects minute displacements in units of resolution (1/n)λ within the displacement (m/rI)λ interval for each cycle of the phase modulation signal. above nfc
2. The displacement detection circuit according to claim 1, further comprising a gate circuit for converting the number of clock pulses into a number of clock pulses, a counter circuit for counting the output thereof, and a control circuit thereof.
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