JPS6227619A - 誤りがない増分的位置測定装置 - Google Patents

誤りがない増分的位置測定装置

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JPS6227619A
JPS6227619A JP61173972A JP17397286A JPS6227619A JP S6227619 A JPS6227619 A JP S6227619A JP 61173972 A JP61173972 A JP 61173972A JP 17397286 A JP17397286 A JP 17397286A JP S6227619 A JPS6227619 A JP S6227619A
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ホルスト・ブルクハルト
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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】 本発明は、２つの相互に可動の物体の相対的位置を測定
するための誤りがない増分的位置測定装置で、第１の物
体と連結された測定用スケールの測定区分が、第２の物
体に固定された走　　・査装置によって相互に位相推移
された２進信号を発生するために走査され、そして論理
回路が、　　“その入力に入る２進信号が許された組合
せでは、或る選ばれた信号に等しい２進信号を発生し、
また禁止された組合せでは、選ばれた信号と異なる信号
を発生する測定装置に関する。
このような位置測定装置は、特に、加工機械において、
加工すべき製品に関する工具の相対的位置のため、或い
は座標軸測定機械において、調査物体の位置及び／或い
は寸法の調査のために１使用される。
発明の背景及び従来技術 既に増分的測定装置において、信頼性確保のための装置
は知られている。こ＼で、同じ位相Ｄ補足信号として伝
送さるべき信号が、異なった伝送路によって、受信側の
論理回路に供給されることによって、伝送路に入シ込む
妨害パルスが抑圧されている。論理回路の出力を通って
、２つの伝送路に同時に２つ補足信号が到達するその時
のパルスだけが記載されている。（西ドイツ国特許出願
公告公報［ＤＥ−ＡＳ）第１２　２１　６６８号）。こ
の装置は、伝送さるべきそれぞれの信号に対して、２つ
の通路が設けられなければならないので、比較的、不経
済に構成されている。
西ドイツ国特許公報第２０２２１５１号には、誤シを回
避するための装置が記載され、そこでは、少くとも２つ
の走査信号について直接相互の位相角と振巾の大きさの
制御が同時に行われている。位相推移した走査信号が、
同時に評価装置と監視ユニットに供給され、そこで、走
査信号が整流され、この整流された走査信号から、一定
の限界電圧がそれに重ねられた差信号が作られている。
その限界値に達しない場合、０Ｎ−ＯＦＦ回路が、その
入力電圧の差の記号、例えば差電圧ゼロに応答し、誤り
警報を発している。しかし乍ら、この誤り回避のための
装置は固有の誤シがなくて信頼性があるように構成され
ていない。
ドイツ特許出願公開公報（ＤＥ−Ｏ８：］第２０２０８
９８号からも、増分的測定装置で、誤りをなくすための
装置が推測され、そこでも同様に、少くとも２つの走査
信号について、直接、位相角と振巾の大きさの制御が同
時に行われている。それぞれ相互に位相推移した走査信
号が、それぞれ同じトリガー限界値を持ったトリガー回
路（フェンスチルｌ−ＩＪガー）に供給されている。２
つのフェンステルトリガーの出力信号が、１つのＭのゲ
ートからなる制御回路を制御し、この制御回路が２つの
フェンステルトリガーの回路状態を同時に働かせたかど
うかをチェックし、そしてそれらトリガー回路はそれぞ
れの走査信号の中央領域に並置され、この場合に誤り警
報を発している。しかし乍ら、この誤りをなくすための
装置も同様に、固有の誤りがない信頼性あるものでばな
い。
西ドイツ国特許公報（ＤＥ−ＰＳ）第２２０７２２４号
には、誤りが保証される増分的位置測定装置が記載され
ており、そこでは、走査装置の４つの走査子によって、
測定区分が４つの相互に位相推移した２進信号を生ずる
ように走査されておシ、この４つの走査子はそれぞれ、
走査装置の照明具ニットによって照明される並置された
光学的要素を持った目盛シ盤からなっている。或る論理
回路が、周知の論理回路要素及び論理結合要素を備え、
その出力に、走査子の４つの２進信号のうち或る選ばれ
たものに等しい２進信号を発生し、そのとき、その入力
には、誤りのない動作の際は、或る許されたこれらの２
進信号の組合せが入り、そしてその２進信号がその選ば
れた２進信号に等しくないときには、その入力には、走
査子の誤りある動作の際は、これらの２進信号の禁止さ
れた組合せが入る。論理回路によって発生された２進信
号と、選ばれた信号が、それぞれ計数器に供給され、そ
の計数結果が同期周波数によってだ＼かれる比較器によ
って比較される。２つの計数の比較さるべき結果の指示
及び、比較器の動作が完全なとき、その出力に再び、そ
の現出が全装置の完全な動作を示すところの同期周波数
が出る。この同期周波数は、比較器の前で、論理回路の
開閉要素及び結合要素の完全性の監視のために、それぞ
れこれらの要素の一対の信号を検査する相互になお連続
する比較器を走り回る。この同様に高価な装置は実際高
信頼性を保持するが、信頼性の監視のために、それぞれ
に個有の計数器を持った２つの評価装置を必要とする。
それ以上に、誤りの報知により必ずしも、４つの走査子
の全照明装置の脱落が識別され得ない。
発明の目的 本発明は、上記の種類の増分的位置測定装置で、簡単に
構成され、すべての実際に生ずる誤りの認知が可能であ
る装置を提供するという課題を目的とする。
発明の構成 上記の課題は、本発明に従い、走査装置が、まず第１の
２進信号と、相互に１３５°の位相推移をした第２の２
進信号、次に第３の２進信号と、相互に４５°の位相推
移をした第４の２進信号を発生し、こ＼で第２の２進信
号と第３の２進信号との間に、相互に９０°の位相差が
あり、そして論理回路によって生ずる結合された２進信
号と選ばれた２進信号が、比較器に供給されることによ
って解決される。
本発明の有利な構成は特許請求の範囲第２項以下に記載
されている。
実施例 本発明を実施例を図面に基いてより詳細に説明する。
第１図は長さ測定装置の形の光電増分的位置測定装置の
断面図であり、こ＼で測点区分ＭＴを有する測定用スケ
ールＭが、粘着層ＫＳによって第１の物体０１と連結さ
れている。測定用スケールＭの測定区分ＭＴの走査のた
めに、走査装置Ａが任意の方法で第２の物体Ａと連結さ
れている。この２つの互に相対している可動物体０１．
０２は、その相互の相対的位置が測定されなければなら
ず、例えば加工機械或いは測定機械の機械部分によって
構成されている。
測定用スケールＭの測定区分ＭＴは、第２図図示のよう
に第１の区分子１１と第２の区分子１２とを持った第１
の区分群及び第３の区−分子２１と第４の区分子２２と
を持った第２の区分群から構成されている。測定区分Ｍ
Ｔの走査のための測定装置Ａは第１の区分子１１と第２
の区分子１２を持った第１の区分群ＴＧ、の走査のため
に第１の走査ユニット　ＡＥｌを、そして第３の区分子
２１と第４の区分子２２を持った第２の区分群ＴＧ２の
走査のために第２の走査ユニットＡＥ２を持っている。
第１図に概要的に示した第１の走査ユニットＡＥ１は、
第１の走査区分ＡＴ１１と第２の走査区分ＡＴ１２　（
第３図）を持った第１の走査板ＡＰＩ並びに、第１の走
査区分ＡＴ１．の１つが並置される第１の光学的要素Ｐ
１１と第２の走査区分ＡＴ１２の１つが並置される第２
の光学的要素Ｐ１２を有し、測定区分ＭＴの第１の区分
’Ｉ”１１と第２の区分子１２並びに第１の走査板ＡＰ
Ｉの第１の走査区分ＡＴ１１と第２の走査区分ＡＴ１２
を照明するために、第１の走査二二ツ）　ＡＥｌに、第
１の光源Ｌ１　　と第１の集光レンズに１　の形の第１
の照明ユニット　Ｂ１　が設けられている。同様に第１
図に概要的に示した第２の走査ユニット　ＡＥ２は、第
３の走査区分ＡＴ２１と第４の走査区分Ａ２２（第３図
）を持った第２の走査板ＡＰ２並びに第３の走査区分Ａ
Ｔ２１の１つが並置される第３の光学的要素Ｐ２１と第
４の走査区分ＡＴ２゜が並置される第４の光学的要素Ｐ
２２を有し、測定区分ＭＴの第３の区分子２１と第４の
区分子２２並びに、第２の走査板ＡＰ２の第３の走査区
分ＡＴ２１と第４の走査区分ＡＴ　２２を照・明するた
めに、第２の走査ユニットＡＥ２に、第２の光源Ｌ２　
と第２の集光レンズに２の形の第２の照明ユニットＢ２
　が設けられている。
第２図に示すように、測定用スケールＭの測定区分ＭＴ
の４つの区分’ｒ１１　、Ｔ１２．Ｔ２１　、Ｔ２２は
不透明な分野（点描した分野）と透明な分野（点描して
ない分野）からなシ、それらが交互に連続して続き、そ
して同じ区分周期（格子定数）を有している。測定区分
ＭＴの第１の区分子１１に対Ｘに対してずらされている
。（区分周期＝２π）。
第３図に示すように、第１の走査板ＡＰ１の２つの走査
区分ＡＴ１１．ＡＴ、２と第２の走査板ＡＰ２の２つの
走査区分ＡＴ２１．ＡＴ２２は測定用スケールＭの測定
区分ＭＴの４つの区分部、　Ｔ１２．Ｔ２１　、Ｔ２２
と同じであるが、これらの走査区分は測定方向Ｘへのず
れは持っていない。
第１の走査ユニットＡＥ１の第１の光源Ｌ１　からの光
の流れは、第１の集光レンズに１　を通って、測定用ス
ケールＭの測定区分ＭＴの第１の区分群ＴＧ１の第１の
区分子１１と第２の区分子Ｉ２並びに第１の走査板ＡＰ
１の付属する第１の走査区分ＡＴ１１と付属する第２の
走査区分ＡＴ１２とをそれぞれ貫通して、第１の走査ユ
ニット　ＡＥｌの付属する第１の光学的要素Ｐ１　　と
付属する第２の光学的要素Ｐ２　の上に落ちる。同様に
、第２の走査ユニットＡＥ２の第２の光源Ｌ２からの光
の流れは、第２の集光レンズに２を通り、測定用スケー
ルＭの測定区分ＭＴの第２の区分群ＴＧ２の第３の区分
子２１と第４の区分子２２並びに第２の走査板ＡＰ２の
付属する第３の走査区分ＡＴ２１と付属する第４の走査
区分ＡＴ２２とをそれぞれ貫通して、第２の走査ユニッ
ト　ＡＥ、２の付属する第３の光学的要素Ｐ２１と第４
の光学的要素Ｐ２゜の上に落ちる。
測定用スケールＭに対して、２つの走査板ＡＰＩ、　Ａ
Ｐ２を持った走査装置Ａが、測定方向Ｘに相対的に移動
すると、２つの相互に無関係な走査ユニット　ＡＥ１１
　ＡＥ２の４つの光学的要素Ｐ１１　、ＰＩ３．　Ｐ２
１　、Ｐ２２は、２つの光源Ｌ１．Ｌ２の変調された光
の流れが、４つの正弦波の走査信号を生じ、この走査信
号は、４つの方形波２進信号Ｓ１１．Ｓ１２．Ｓ２１．
Ｓ２２に変化されるように、４つのそれぞれ付属するト
リガ一段ＴＳ１４．ＴＳ１２．ＴＳ２１．ＴＳ２２に送
られ、そして２進信号が第４図に測定路の関数として示
されている。第１のトリガ一段ＴＳ１１と第２のトリガ
一段ＴＳ１２は第１の走査ユニットＡＥ１にそして第３
のトリガ一段ＴＳ２１と第４のトリガ一段ＴＳ２２は第
２の走査ユニット　ＡＥ２にある。
上述した４つの区分子１１．Ｔ１２．Ｔ２１．Ｔ２２の
相互の位置は、第１の２進信号Ｓ１１に対して、第２の
２進信号Ｓ１２は１３５°だけ、第３の２進信号Ｓ２１
は２２５°だけ、そして第４の２進信号は２７００だけ
測定方向Ｘに位相がずれている。
第５図は、論理回路ＬＮとそれに接続される比較器Ｖか
らなる誤り識別装置を示す。論理回路ＬＮは１つの排他
的ＯＲゲー）　ＥＯと、３つのＮＡＮＤゲートＮ１．　
Ｎ２．　Ｎ３そして２つのインバーター１１．　Ｉ２を
有している。第１の走査ユニットＡＥ１の第１のトリガ
一段ＴＳ１１の第１の２進信号Ｓ１１は排他的ＯＲゲー
）　ＥＯの第１の入力へ、第２の走査ユニットＡＥ２の
第４のトリガ一段ＴＳ２２の第４の２進信号Ｓ２２は排
他的ＯＲゲートＥＯの第２の入力に加えられ、その出力
はまず第１のＮＡＮＤゲートＮ１　　の第２の入力と、
他の出力は第１のインバーターエ、を通って、第２のＮ
ＡＮＤゲートＮ２の第２の入力と接続され、そして第１
のＮＡＮＤゲートＮ１　　の第１の入力ては、第２の走
査ユニット　ＡＥ２の第３のトリガ一段の第３の２進信
号８２１が加えられ、そして更に第２ＯＮＡＮＤゲー）
　Ｎ２　　の第１の入力には、第１の走査ユニットＡＥ
、の第２のトリガ一段の第２の２進信号Ｓ１２が加えら
れる。第１のＮＡＮＤゲートＮ１　　と第２のＮＡＮＤ
ゲートの２つの出力は、第３のＮＡＮＤゲートＮ３の２
つの入力に接続され、その出力は第２のインバーターエ
２　の入力に接続される。第２のインバーターＩ２の出
力には結合された信号Ｓ１１＋が出、仁の信号は誤差の
ない場合には、第１の走査ユニットＡＥｌの選ばれた第
１の２進信号Ｓ１１と同じであり、この誤りのない場合
は、２つの走査ユニット　ＡＥ４．ＡＥ２及び論理回路
ＬＮが全く異常なく働き、また測定区分ＭＴによごれと
か損傷がないときに存在する。
この誤りのない場合の識別は、第４図に示された４つの
２進信号Ｓ１１．Ｓ１２，８２１．Ｓ２２の連続に対し
、論理回路ＬＮが、次の論理機能 Ｓ１１＋″Ｓ１２′Ｓ２１′＋Ｓ１１′Ｓ１２′Ｓ２２
′＋Ｓ１１′Ｓ２１′Ｓ２２＋５１１Ｓ２１′Ｓ２２′
＋５１１Ｓ１２′Ｓ２２ ””Ｓ１２′Ｓ２１’＋３１２’（Ｓ１１　Ｓ２２　＋
ｓ１１″Ｓ２２′）＋８２１′（Ｓ１１８２２′＋８１
１７８２２′）に従って動作することによって達成され
る。このとき誤シの心配のない論理回路ＬＮの実施は、
第１の走査ユニットＡＥ１の反転された第２の２進信号
８１２’と第２の走査ユニットＡＥ２の反転された第３
の２進信号５２１１の除外によって達成される。
正確な誤り分析は、測定装置の或要素の脱落の結果とし
て生ずるすべての誤りが、論理回路ＬＮの結合された２
進信号８１１＋を、第１の走査ユニットＡＥ１の選ばれ
た第１の２進信号Ｓ１１と比較することによって認知さ
れるということを示している。すべての誤りは次の場合
のうちの１つと推測される。
ａ）　　２つの走査ユニットＡＥ１．ＡＥ２の４つの２
進信号８１１．Ｓ：１２．Ｓ２１，８２２のうちの１つ
が、測定用スケールＭの測定区分ＭＴに関して、走査装
置Ａの測定移動に際して、信号レベルＯ或いは１を持続
したま＼でいる。このとき、この誤差は２つの走査二二
ッ）　ＡＥ１１　ＡＥ２のうち１つの誤った動作による
か或いは測定用スケールＭの測定区分ＭＴのよごれか損
傷によって生じ得る。
ｂ）　　ａつのＮＡＮＤゲートＮ１〜Ｎ３．２つのイン
バーター１１．　Ｉ２或いは排他的ＯＲゲートＥｏのう
ちの１つがまた、測定区分ＭＴに関して、走査装置Ａの
測定移動の際、その出力に値０或いは１を持続して供給
している。
Ｃ）第１の照明ユニットＢ１　　の脱落によって、第１
の２進信号Ｓ１１と第２の２進信号及び／或いは第２の
照明ユニットＢ２の脱落によって第３の２進信号Ｓ２１
と第４の２進信号Ｓ２２が信号レベル０を持続し続ける
。
次の表に、４つの２進信号Ｓ１１．Ｓ１２．Ｓ２１．Ｓ
２２の２つの信号レベルの値Ｏ及び１の１６個の理論的
に有り得る組合せ並びに論理回路ＬＮにおけるその論理
的結合から生ずる結合された２進信号Ｓ１１＋の値を示
す。
この表の欄Ｚは、この１６個の有シ得る′組合せのうち
８つの許される組合せｅと８つの許されない組合せμを
明らかにしている。この８つの許される組合せｅは、第
４図の４つの２進信号Ｓ１１．　Ｓ１２．８２１．Ｓ２
２の連続において、例えば第１の２進信号Ｓ１１の全区
分期間の長さπ／４（４５°）の８つの区分でそれぞれ
現われる。許されない組合せμは、第４図の４つの２進
信号８１１．Ｓ１２．Ｓ２１．Ｓ２□の連続において、
同時に誤りのない状態では現われない。従って、誤りの
ない場合には、８つの許される組合せｅだけが４つの２
進信号Ｓ１１．Ｓ１２．Ｓ２１．Ｓ２２から現われ、そ
して、それらは、選ばれた第１の２進信号と論理回路Ｌ
Ｎによって生ずる結合された２進信号との間の同一性に
よって特徴づけられる。誤シのある場合には、４つの２
進信号Ｓ１１．Ｓ１２．Ｓ２１．Ｓ２２の許されない組
合せμが現われ、そしてそれらは、選ばれた第１の２進
信号Ｓ１１と論理回路ＬＮに供給される２進相号Ｓ１１
＋との間の非同−性によって特徴づけられる。
第１の２進信号Ｓ１１・−と結合された２進信号Ｓ１１
＋との間の同−性或いは非同−性を確認するために、第
１の２進信号Ｓ１１と結合された２進信号Ｓ１１＋は、
比較器Ｖへ導かれ、比較器には、その他に同期ジェネレ
ータＴＧの周期的同期信号ＴＴが加えられる。第１の２
進信号Ｓ１１は、第３のインバーター■３　　を通シ、
そして周期的同期信号ＴＴは第４のインバーターエ。を
通シ、第４のＮＡＮＤゲートＮ４の第１の入力と、第２
の入力へそれぞれ導かれる。同時に、周期的同期信号Ｔ
Ｔと結合された２進信号Ｓ１１＋は第５のＮＡＮＤゲー
）　Ｎ５の２つの入力へ加えられる。
第４のＮＡＮＤゲートＮ４　と第５のＮＡＮＤゲートＮ
５の出力は、第６のＮＡＮＤゲートＮ６へ接続され、こ
の出力には、誤りのない場合には周期的同期信号ＴＴが
出、誤シのある場合には、非周期的誤り信号Ｆが出る。
この非周期的誤シ信号Ｆは、誤シのある場合、値１若し
くは０を取り得る。この比較器Ｖは固有の誤りがなく信
頼性あるように構成され、またこれが誤り動作をした場
合には、同様に非周期的誤り信号が発生される。このよ
うな比較器Ｖは例えばドイツ特許公報ＤＥ−ＰＳ　２２
０７２２４に記載されている。
誤りのない場合に比較器Ｖの出力に出る周期的同期信号
ＴＴと、誤υのある場合に出る非周期的誤シ信号Ｆは、
２つの並列な単安定フリップフロップ万１．ＭＦ２．１
つのＯＲゲート０．１つの双安定フリップフロップＦＦ
、増巾器ｖＳ及び警告ランプＷＬを持った評価ユニット
　ＡＷへ導かれる。評価ユニットＡＷの２つの並列な単
安定フリップフロップ■’１．ＭＦ２に誤りのない場合
における周期的同期信号ＴＴがあるときには、第１の単
安定フリップフロップＭＦ、は周期的同期信号ＴＴの立
上が９について、第２の単安定フリップフロップＭＦ２
は周期的同期信号の立下がりについて、安定な状態から
不安定な状態に変わる。この２つの単安定フリップフロ
ップＭＦ’１　、　ＭＦ２は、この不安定状態の期間が
周期的同期信号ＴＴの周期より幾分大きいような時定数
を持っており、この周期は周期的同期信号ＴＴの常に２
つの立上り波形の間或いは常に２つ立下がシ波形の間の
時間的間隔である。従って誤りのない場合には、両方の
フリップフロップは、周期的同期信号によって、その不
安定な状態に断えず保持され、従って双安定回路ＦＦは
、増巾器ＶＳを通って警告ランプＷＬが作動せしめられ
ないようにＯＲゲートＯを通らないように制御される。
誤シのある場合が生ずると、周期的同期信号ＴＴは、状
態Ｏ若しくは１の非周期的誤り信号Ｆに移行し、両方の
単安定フリップフロップ■゛１．■゛２のうちの１つが
不安定な状態から安定な状態に切り換わり、従って、こ
の誤りのある状態の表示のために警告ランプＷＬを動作
させるように、双安定回路ＦＦを制御する。
４つの２進信号８１１．Ｓ１２．Ｓ２１．Ｓ２２のうち
、その相互の位相推移−９０°の第１の２進信号と第４
の２進信号或いは相互の位相推移が＋９０’の第２の２
進信号と第３の２進信号とが、２つの相互に無関係な走
査ユニット　ＡＥ１１　ＡＥ２を持った走査装置Ａによ
る走査の際、測定用スケールＭの測定区分ＭＴの増分の
正負方向の正しい計数のための方向弁別器を持った計数
及び表示ユニットＺＡに、そして、２つの相互に可動の
物体ｏ１．ｏ２の相対的位置の位置測定値が、ディジタ
ル表示されるように、供給される。
第５図の６つのＮＡＮＤゲートはまたＮＯＲゲートに変
更され得る。
次の表は、４つの２進信号Ｓ１１．Ｓ１２．Ｓ２１．Ｓ
２２の実際にできる誤シの例であり、この誤りの識別は
、現われる許されない組合せμを用いて行われる。
４つの２進信号８１１，８１２．Ｓ２１，５２２０２つ
の信号レベルのそれぞれ生ずる誤シのある値に下線が引
かれている。
比較器Ｖと同様に、論理回路ＬＮも固有の誤りのない信
頼性あるように構成される。
本発明は光電的な増分の長さ或いは角度測定いはキャパ
シタ７スの長さ或いは角度測定装置としても利用され得
る。
発明の効果 本発明によって達成される利点は、特に提供された対策
によって、測定装置の或る要素の脱落によって生ずるす
べての誤りが認知されるので、簡単な手段を備えたこの
種の位置測定装置で、固有の誤）の保証と同時に測定の
保証が本質的に高められるという点にある。同時に、そ
こにこの位置測定装置がはめ込まれた加工機械及び測定
機械によって、製造される製品の品質が改善され、そし
て不良品が著しく改善せしめられ、更に、この測定の確
実性が高められたことによって、機械運用の信頼性が増
大され、同時に、作業者の危険が実際に、排除される。
【図面の簡単な説明】
第１図は光電増分的長さ測定装置の断面図、第２図は測
定用スケールの平面図、第３図は２つの走査板の平面図
、第４図は信号図、そして第５図は誤シ識別装置のブロ
ックダイヤグラムである。 ０１、０２　：可動物体　ＫＳ：粘着層Ｍ：測定用スケ
ール　ＭＴ：測定区分 Ａ：走査装置 Ｔ１１．Ｔ１２．Ｔ２１．Ｔ２２　’測定区分の第１〜
４の区分ＡＥ１．ＡＥ２　：走査ユニット　Ｌ１１Ｂ２
：光源Ｂ１．Ｂ２：照明ユニット　Ｋ１．に２：集光レ
ンズＡＰ１．　ＡＰ２：走査板　Ｐｌ１１　ＰＩ３．　
Ｐ２１．Ｐ２２’光学的要素ＴＳ１１　、ＴＳ１２．Ｔ
Ｓ２１．ＴＳ２２ニ　　ト　　リ　　ガ　段ＴＧ１．Ｔ
Ｇ２：区分群　ＡＴｌ１１ＡＴ１２．ＡＴ２１．ＡＴ２
２：走査区分Ｘ：走査方向　Ｓ１１．Ｓ１２．Ｓ２１．
Ｓ２２’　２通信号Ｎ１〜Ｎ６：第１〜６のＮＡＮＤゲ
ートＥＯ：排他的ＯＲゲート１１〜Ｉ４：第１〜４のイ
ンバータ　Ｓ１１”結合された２通信号ＬＮ：論理回路
　ｚＡ：表示ユニット ＴＧ：同期ジェネレータ ＴＴ：周期的同期信号　Ｖ：比較器 Ｆ：誤り信号　ＭＦ１１　ＭＦ２　：単安定フリップフ
ロップ０：ＯＲゲート　　ＦＦ：双安定フリップフロッ
プｖＳ：増巾器　ＷＬ：警告ランプ ＡＷ：評価ユニット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、２つの相互に可動の物体の相対的位置を測定するた
    めの誤りがない増分的位置測定装置で、第１の物体と連
    続された測定用スケールの測定区分が、第２の物体に固
    定された走査装置によつて相互に位相推移された２進信
    号を発生するために走査され、そして論理回路が、その
    入力に入る２進信号が、許された組合せでは、或る選ば
    れた信号に等しい２進信号を発生し、また禁止された組
    合せでは、選ばれた信号と異なる信号を発生する測定装
    置において、前記走査装置（Ａ）が、まず第１の２進信
    号（Ｓ＿１＿１）と、相互に１３５°の位相推移をした
    第２の２進信号（Ｓ＿１＿２）、次に第３の２進信号（
    Ｓ＿２＿１）と、相互に４５°の位相推移をした第４の
    ２進信号（Ｓ＿２＿２）を発生し、こゝで第２の２進信
    号（Ｓ＿１＿２）と第３の２進信号（Ｓ＿２＿１）との
    間に、相互に９０°の位相差があり、そして前記論理回
    路（ＬＮ）によつて生ずる結合された２進信号（Ｓ＿１
    ＿１＾＋）と前記選ばれた２進信号（Ｓ＿１＿１）が、
    比較器（Ｖ）に供給されることを特徴とする誤りがない
    増分的位置測定装置。 ２、前記走査装置（Ａ）がそれぞれ個有の照明ユニット
    （Ｂ＿１、Ｂ＿２）を持つた２つの相互に独立した走査
    ユニット（ＡＥ＿１、ＡＥ＿２）を有し、第１の走査ユ
    ニット（ＡＥ＿１）が第１の２進信号（Ｓ＿１＿１）並
    びに第２の２進信号（Ｓ＿１＿２）を、第２の走査ユニ
    ット（ＡＥ＿２）が第３の２進信号（Ｓ＿２＿１）並び
    に第４の２進信号（Ｓ＿２＿２）をそれぞれ発生する前
    記特許請求の範囲第１項記載の測定装置。 ３、前記論理回路（ＬＮ）が、次の論理方程式、Ｓ＿１
    ＿１＾＋＝Ｓ＿１＿２′Ｓ＿２＿１′＋Ｓ＿１＿２′（
    Ｓ＿１＿１Ｓ＿２＿２＋Ｓ＿１＿１′Ｓ＿２＿２′）＋
    Ｓ＿２＿１′（Ｓ＿１＿１Ｓ＿２＿２′＋Ｓ＿１＿１′
    Ｓ＿２＿２）に従つて動作し、こゝで論理回路（ＬＮ）
    の入力に２進信号Ｓ＿１＿１、Ｓ＿１＿２、Ｓ＿２＿２
    が入り、この出力に結合された２進信号（Ｓ＿１＿１＾
    ＋）が出る前記特許請求の範囲第１項記載の測定装置。 ４、前記第１の２進信号（Ｓ＿１＿１）と前記第４の２
    進信号（Ｓ＿２＿２）が排他的ＯＲゲート（ＥＯ）の入
    力に加えられ、その出力が、まず第１の ＮＡＮＤゲート（Ｎ＿１）の第２の入力と、そしてまた
    第１のインバーター（Ｉ＿１）を経て、第２ＮＡＮＤゲ
    ート（Ｎ＿２）の第２の入力と接続され、前記第１のＮ
    ＡＮＤゲート（Ｎ＿１）の第１の入力には、前記第３の
    ２進信号（Ｓ＿２＿１）が、前記第２のＮＡＮＤゲート
    （Ｎ＿２）の第１の入力には、前記第２の２進信号（Ｓ
    ＿１＿２）が加えられ、前記第１のＮＡＮＤゲート（Ｎ
    ＿１）と前記第２のＮＡＮＤゲート（Ｎ＿２）の出力が
    、第３のＮＡＮＤゲート（Ｎ＿３）の入力に加えられ、
    そして前記第３のＮＡＮＤゲートの出力が、その出力に
    結合された前記２進信号（Ｓ＿１＿１＾＋）が出る第２
    のインバーター（Ｉ＿２）の入力と接続される。前記特
    許請求の範囲第３項記載の測定装置。 ５、前記比較器（Ｖ）が前記第１の２進信号（Ｓ＿１＿
    １）及び前記結合された２進信号（Ｓ＿１＿１＾＋）の
    ための入力と並んでなお同期ジェネレーター（ＴＧ）の
    周期的同期信号（ＴＴ）のための第３の入力を有し、該
    比較器（Ｖ）の出力に、誤りのない場合には、周期的同
    期信号（ＴＴ）が出、誤りがある場合には非周期的誤り
    信号（Ｆ）が出る前記特許請求の範囲第１項記載の測定
    装置。 ６、前記比較器（Ｖ）の第１の入力に入つた前記第１の
    ２進信号（Ｓ＿１＿１）は、第３のインバーター（Ｉ＿
    ３）を経て、第４のＮＡＮＤゲートの第１の入力に、前
    記比較器（Ｖ）の第３の入力に入つた前記周期的同期信
    号（ＴＴ）は、第４のインバーター（Ｉ＿４）を経て、
    第４のＮＡＮＤゲートの第２の入力に入り、前記周期的
    同期信号はその他に、第５のＮＡＮＤゲート（Ｎ＿５）
    の第１の入力に入り、前記比較器（Ｖ）の第２の入力に
    入つた結合された２進信号（Ｓ＿１＿１＾＋）は第５の
    ＮＡＮＤ（Ｎ＿５）の第２の入力に入り、そして第４の
    ＮＡＮＤゲート（Ｎ＿４）と第５のＮＡＮＤゲート（Ｎ
    ＿５）の出力は第６のＮＡＮＤゲート（Ｎ＿６）の入力
    に接続されて、その出力が比較器（Ｖ）の出力となる前
    記特許請求の範囲第５項記載の測定装置。 ７、前記比較器（Ｖ）に、２つの並列の単安定フリップ
    フロップ（ＭＦ＿１、ＭＦ＿２）、１つのＯＲゲート（
    Ｏ）、１つの双安定フリップフロップ （ＦＦ）、１つの増巾器（ＶＳ）そして１つの警告ラン
    プ（ＷＬ）を備えた評価ユニット（ＡＷ）が、誤りのな
    い場合における周期的同期信号（ＴＴ）の、そして誤り
    のある場合における非周期的誤り信号（Ｆ）の識別のた
    めに接続される前記特許請求の範囲第１項記載の測定装
    置。
JP61173972A 1985-07-26 1986-07-25 誤りがない増分的位置測定装置 Pending JPS6227619A (ja)

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DE19853526735 DE3526735A1 (de) 1985-07-26 1985-07-26 Fehlergesicherte inkrementale positionsmesseinrichtung
DE3526735.6 1985-07-26

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EP (1) EP0206139B1 (ja)
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US4739164A (en) 1988-04-19
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