JPS597214A - エンコ−ダの内插回路 - Google Patents

エンコ−ダの内插回路

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JPS597214A
JPS597214A JP11709682A JP11709682A JPS597214A JP S597214 A JPS597214 A JP S597214A JP 11709682 A JP11709682 A JP 11709682A JP 11709682 A JP11709682 A JP 11709682A JP S597214 A JPS597214 A JP S597214A
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JP
Japan
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signal
circuit
interpolation
encoder
pulses
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Pending
Application number
JP11709682A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Sasaki
佐々木 恒夫
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.)
Tokyo Optical Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Optical Co Ltd filed Critical Tokyo Optical Co Ltd
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Publication of JPS597214A publication Critical patent/JPS597214A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01D5/26Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/36Forming the light into pulses

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の内挿回路に関する。
従来のエンコーダは、等間隔ピッチで形成されたスリッ
ト格子を有する固定コード板と、この固定コード板に対
向し移動可能に設置されたインデックス板、発光素子及
び受光素子とから構成される。上記インデックス板は、
固定コード板のスリット格子と同一のピッチを持ち互に
90°位相がずれた/対のスリット格子を有する。従っ
て、上記/対の受光素子はインデックス板の移動に伴い
、/ぎツチ周期で90°の位相差を有するユつの正弦波
を検出する。ここで、該ユつの正弦波のうち基準となる
正弦波を基準信号と呼び、基準信号に対し90°位相が
遅れている方の正弦波を90°信号と呼ぶ。そして、基
準信号及び90°信号を、最大振幅ト最小振幅の中心ヲ
スレツシュショルドレベルとして矩形波に変換し、各矩
形波の立上り及び立下りを検出することによりlピッチ
をq分割内挿する。
さらに多くの分割により内挿を行う場合には、上記基準
信号及び90°信号を増幅器にて増幅し、矩形波変換器
にて基準矩形波及びqO°矩形波に変換する。これと同
時に、基準信号及び90°信号は、分割回路によって分
割数に応じた位相差の正弦波を発生させる。この分割回
路としては、2つの正弦波出力の和及び差をとる方式、
抵抗分圧比により任意の出力位相差とする方式、位相遷
移器により位相をずらす方式等がある。分割回路は、基
準信号に対し例えばll5°位相差及び735°位相差
の正弦波であるグ5°信号及び/3s0信号を出力し、
これらは矩形波変換器によってそれぞれlI5°フ(コ
形波及び735°矩形波に変換される。この矩形波は立
上り、立下り位置を検知されて、その位置でのノeルス
信号に変換される。各々のパルスは方向弁別回路によシ
方自弁別され、カウンタによって和として割数され、さ
らに変換器によって長さあるいは角度に変換されて表示
器にデジタル的に表示される。
上記従来のエンコーダの内挿回路においては、分割回路
の分割数に応じカウンタの割数容量を非常に大きなもの
としなければならず、これによって回路の大型化及びコ
ストアップがもたらされる。
また、分割回路の分割数に応じてスリットの/ピッチ内
で発生するパルスが増加するため、高周波・やルスを扱
わなければならず、ミスカウントの恐れが高くなり捷だ
カウンタの応答速度によって測定可能な速度に制限が生
じる等の欠点がある。さらに、位相差を有する信号毎に
・ぐルス発生器を備えなまればならず、これによるコス
トアップも避けられんい。
本発明は、上記従来の問題を鑑みなされたものであって
、インクリメンタル方式のエンコーダにおいて、簡単な
回路でかつ信頼性の高い内挿回路を提供することを目的
とする。
本発明は上記目的を達成するだめに、主コード部利にユ
値化符号化コードを施し、該コ値化符号化コードからの
ノやルスを計数することにより」二記主コード部材の変
位量を検出するインクリメンタル方式のエンコーダにお
いて、上記パルスを位相差をもって検出し,該検出され
た上記ノやルス信号を比較回路によって比較することに
より上記・、O パルスの内挿を行う構成とされている
本発明は、上記構成により、/ピツチ内で発生するノ4
ルス数を増加させることなくエンコーダの1?ルスの内
挿を行うことができ、信頼性の高い内挿回路を得ること
ができる。
本発明は、壕だ、矩形波変換の後に排斯的論理和、論理
和等のロジック回路によって信号処理を行うように構成
することによって、従来のものに比較して構成が簡易で
かつコン・々クトと々リ、またコストダウンも実現でき
る。
本発明は、さらに、ノクルスの内挿を出力信号の判別の
みで行うから、単位時間内に多数発生させる内挿パルス
を必要とせず、発生ノソルス幅、パルス発生時の遅延時
間、さらにカウンタの応答性等に関する制限がない効果
を有する。
以下、本発明の光電式ディジタルトランシットにおける
実施例を説明する。デジタルトランシットは、第1図に
しめすように、規準望遠鏡■と、規準望遠鏡■を回動自
在に支持する支柱Za、2bを有する托架部2と、托架
部2を鉛直回わりに回動自在に支持する基盤3とから構
成されており、托架部2の下部には水平分度読取用の光
電式エンコーダ手が内蔵されている。このエンコーダ4
は、托架部2に固定されて托架部20回動するインデッ
クススリット板4bと、基盤部8に固定された角度情報
を有する主コード板4aと、これらコード板4aとスリ
ット板4bとを照明するための発光部4Cと、その照明
光を受光する受光部4dとから構成される。また、托架
支柱2.bにも、同様の構成からなり規準望遠鏡10回
動伸度から高低角度を読取るだめのエンコーダ5が取付
けられている。さらに、支柱2aには、エンコーダ4I
、5からの読取信号を演算処理して角度値にするだめの
演算部6、演算部6からの角度値を水平分度角、高低分
度角としてデジタル表示する表示器7が配置されている
上記デ・ゾタルトランシットによる測定は、規準望遠鏡
1を回動して測定点を規準する。そのときの托架部の回
転角をエンコーダ4で読み取ることに上ってなされる。
エンコーダ4の発光部48及び受光部4did、互vc
qo°の位相差を得るように構成された一対の発光部及
び受光部からなる。上記/対の受光部からの信号である
θ°倍信号びqO0信号は、第2図に示すように、増幅
器50.5zによって増幅され後、矩形波変換器54.
56によって矩形波に変換される。矩形波変換器54の
出力である。θ°矩形波信号は、ノ9ルス発生器58、
方向弁別回路60及び比較回路6zに入力される。矩形
波変換器56の出力であるqO°矩形波信号は、方向弁
別回路60、比較回路6zに入力される。パルス発生器
58け00矩形波信号の立上りに対応してiRパルス発
生する。方向弁別回路40は、θ°矩形波信号と9θ0
矩形矩形波色の状態から主コード板4aとインデックス
スリット板4bとの相対的移動方向を弁別して、カウン
タ64にカウンタ64のノ9ルス計数の増減の指示を行
う。カウンタ64は、方向弁別回路60の出力に対応し
てパルス発生器58の発生する・やルスの増減計数を行
う。カウンタ64の言−1数値は主コード板4aとイン
デックススリット板4bとの相対移動量に対応したスリ
ットピッチ数である。
増幅器50.52で増幅されたθ°倍信号び90゜信号
はまだ移相回路70に入力され、移相回路70はl15
°信号及び/3S0信号を出力する。移相回路70は入
力信号の和と差を演算するものでもよい。/I5°信号
及び735°信号は矩形波変換器72.74によって矩
形波に変換された後、比較回路62に入力される。
比較回路62は、/スリットピッチの内挿を矩形波変換
器の出力状態を比較することにより行うものである。比
較回路62のg分割内挿の例11−12第3図に示すよ
うに、dつのE XOR回路(排他的論理回路)100
.102と、/ツのEXNOR回路(排他的論理和否定
回路)104と、1つのNOR回路(論理和否定回路)
106とからなる。
比較回路62に入力するθ°矩形波信号、l/−5°矩
形波信号、qO°矩形波信号、/35°矩形波信号と、
出力A、B、Cとの関係は第1表に示す通りである。
第  /  表 比較回路62の出力A%B、Cは、それぞれ二進数の2
2の位、21の位、2° の位として扱うことができる
から、このまま演算器66に入力することができる。演
算器66では、比較回路14からの出力A、8、Cによ
シフスリットピッチの内挿の演算を行い、上記スリット
ピッチ数と併せて所定の移動距離又は変位角度の信号と
して表示器68に送る。表示器68は所定の移動距離又
は変缶角度をディノタル的に表示する。
比較回路の/乙分割挿入の例は、第9図に示さfl、る
ように増幅器50.52で増幅されたθ°倍信号び90
°信号が移相回路170に入力され、移相回路]、 7
0は、22.S°倍信号fl−50信号、47.5゜信
号、/ / 2 、s0信号、/3s0信号及び/ 5
7 、 、S−8信号を出力し、それぞれ矩形波変換器
172.1746.176.178.180及び182
によって矩形波に変換された後、比較回路162に入力
される。
比較回路上62は、第S図に示すように、ユっのNOR
回路202.204と、6つのEXOR回路206.2
08.210.212.214.216と、1つのEX
NOR回路218とからなる。比較回路162に入力す
る各矩形波信号と出力A′、B′、C′、σとの関係は
第ユ表に示す通りである。
感 本発明の他の実施例は、/スリットピッチ内にgつの・
9ルスを発生することによりg分割内挿し、また上記g
つの・ぐルスの信号状態により/乙分割内挿するもので
ある。g分割内挿は、第4図に示されるが、上記実施例
を示す第2図と同一の構成については、第2図と同一の
符号を付してその説明を省略する。パルス発生器200
は、θ°矩形波信号と90°矩形波信号との立上り及び
立下りに対応してノクルスを発生する。ノfルス発生器
216は、移相回路202によって生成された後矩形波
変換された、1lS0矩形波信号と90°矩形波信号と
の立上り及び立下りに対応したパルスを発生ずる。カウ
ンタ64は、/?ルス発生器200及びパルス発生器2
16により発生したノ4ルスを方向弁別回路60の増減
指示に従ってカラントスる。従って、カウンタ64の計
数値によって/ピンチのg分の/の変位の検出が行える
ので・ぐルスの割数によってg分割内挿が行われる。移
相回路202は、g分割内挿の場合にfd4’5°及び
/3S0信号を発生し、一方/乙分割内挿の場合には2
2 、50、llSo、A’7.So、//2.So、
/3S0及び/ 57 、5’の信号を発生し、各信号
は矩形波変換器204.206.208.210.21
2及び214によって矩形波変換される。
比較回路218は、第7図に示すように、qつの排他的
論理和EXOR回路220.222.224及び226
と、7つのNOR回路228とからなる。比較回路21
8’に入力する各矩形波信号と出力A“との関係は第3
表に示す通りである。
演算器66は、g分割内挿をしているカウンタ64の計
数値と、比較回路218の出力A“とによって/ろ分割
内挿をする。例えば、/スリットヒツチが角度go秒で
ある場合、カウンタ64の計数値が3<・ぞルス)であ
れば演算器(34tdCgO(秒)÷g〕×3の演算を
行って3θ(秒)という演算結果を得る。そして、この
時比較回路218の出力A“がII OI+のであれば
表示器68へ30(秒)を表示する信号を出力し、°”
/″であれば表示器68へ35(秒)を表示する信号を
出力する。
本発明は、上記実施例のg分割内挿及び/乙分割内挿に
限られるものではなく、他の分割内挿も可能であること
はもちろんである。壕だ、本発明は光電式のインクリメ
ンタル方式エンコーダに限らず、磁気式のインクリメン
タル方式エンコーダにも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を応用した光電式デ・ゾタルト
ランシットの説明図、第2図は本発明のg分割内挿の実
施例のブロック図、第3図は第2図に示される比較回路
のブロック図、第9図は/乙分割内挿の実施例のブロッ
ク図、第5図は第を図に示される比較回路のブロック図
、第4図は他の実施例の/乙分割内挿の場合のブロック
図、第7図は第4図に示される比較回路のブロック図で
ある。 ■・・・規準望遠鏡、2・・・托架部、4a・・・主コ
ード板、4b・・・スリット板、4d・・・受光部、5
0.52・・・増幅器、54.56・・・矩形波変換器
、58・・・ノ9ルス発生器、60・・・方向弁別回路
、62・・・比較回路。 特許出願人 東京光学機械株式会社 73 第1図 第2図 第3図 14図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)主コード部材にλ値化符号化コードを施し、該λ
    値化符号化コードからのiEルスを計数することにより
    上記主コード部材の変位量を検出するインクリメンタル
    方式のエンコーダにおいて、上記ノソルスを位相差をも
    って検出し、該検出された上記ノクルス信号を比較回路
    によって比較することにより上記パルスの内挿を行うこ
    とを特徴とするエンコーダの内挿回路。 (21上記比較回路は、口・ノック回路により構成され
    ている特許請求の範囲第(11項記載のエンコーダの内
    挿回路。 (3)  上記ロジック回路の出力は、位相差に対応し
    たユ進数である特許請求の範囲第(2)項記載のエンコ
    ーダの内挿回路。 (41上記変位量の検出は、粗い変位量を上記・ぐルス
    の計数で行い、細い変位量を上記パルスの比較による内
    挿によって行う特許請求の範囲第(3)項記載のエンコ
    ーダの内挿回路。 (5)  上記ロジック回路は、ユn分割内挿を3乙θ
    0/ 、2 nの位相差を有するn個の信号の排他的論
    理和処理により行う特許請求の範囲第(21項記載のエ
    ンコーダの内挿回路。
JP11709682A 1982-07-06 1982-07-06 エンコ−ダの内插回路 Pending JPS597214A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63235820A (ja) * 1987-03-24 1988-09-30 Tokyo Seimitsu Co Ltd 多分割計数回路

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5036578A (ja) * 1973-06-14 1975-04-05
JPS582614A (ja) * 1981-06-10 1983-01-08 リットン システムズ インコ−ポレ−テッド アドレス可能なインデツクスを有する増分光学エンコ−ダ装置

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