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JPH0254884B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0254884B2
JPH0254884B2 JP57164520A JP16452082A JPH0254884B2 JP H0254884 B2 JPH0254884 B2 JP H0254884B2 JP 57164520 A JP57164520 A JP 57164520A JP 16452082 A JP16452082 A JP 16452082A JP H0254884 B2 JPH0254884 B2 JP H0254884B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
synchronization
clock signal
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57164520A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5952711A (en
Inventor
Katsutoshi Mibu
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.)
Sony Magnescale Inc
Original Assignee
Sony Magnescale Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Magnescale Inc filed Critical Sony Magnescale Inc
Priority to JP16452082A priority Critical patent/JPS5952711A/en
Publication of JPS5952711A publication Critical patent/JPS5952711A/en
Publication of JPH0254884B2 publication Critical patent/JPH0254884B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01D5/12Mechanical 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

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、波長λのスケールに対する相対移動
量に応じたキヤリア周波数cの位相変調信号(以
下本明細書においてはPM信号と略記する)に基
づいて上記移動量のデイジタル検出を行う位相変
調方式の上記スケールに対して(1/n)λなる
分解能を得る変位量検出回路の改良に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a phase modulation signal (hereinafter abbreviated as PM signal in this specification) with a carrier frequency c according to the amount of relative movement of the wavelength λ with respect to the scale. The present invention relates to an improvement in a displacement amount detection circuit that obtains a resolution of (1/n)λ for the scale of a phase modulation method that digitally detects the amount of movement based on the scale.

[背景技術とその問題点] PM信号を得て、変位量を知るデイジタル式の
変位量検出回路においては、応答速度と分解能を
両立させるには種々の困難があり、複数のキヤリ
ア周波数から用途、目的に応じたキヤリア周波数
を選択して用いるのが通例であつた。
[Background technology and its problems] In digital displacement detection circuits that obtain PM signals and detect displacement, there are various difficulties in achieving both response speed and resolution. It was customary to select and use a carrier frequency according to the purpose.

今、スケールの記録波長をλ、キヤリア周波数
c、変位量をxとおけば、PM信号ePMは、 ePM=EPMsin(ωct+2πx/λ) …(1) ただし、ωc=2πc で表される。(1)式において、スケール記録波長λ
に対し、分解能Rが必要とすれば、 R=λ/n …(2) ただし、nは正の整数 それ故、キヤリア周波数cの1周期内の位相変
化2πに対して、1/nの分解能を得ることであ
り、換言すれば、cの1周期Tc(=1/c)に対
して、1/nの時間分解能を持つことである。し
たがつて、分解能R(=λ/n)を得るためには、ck =(λ/R)・c=n・c …(3) なるクロツク周波数が必要である。
Now, if the recording wavelength of the scale is λ, the carrier frequency is c , and the amount of displacement is x, then the PM signal e PM is: e PM = E PM sin (ω c t + 2πx/λ) …(1) However, ω c = It is expressed as 2π c . In equation (1), the scale recording wavelength λ
On the other hand, if the resolution R is required, R=λ/n...(2) where n is a positive integer. Therefore, for a phase change of 2π within one period of the carrier frequency c , the resolution is 1/n. In other words, it is to have a time resolution of 1/n for one period Tc (=1/ c ) of c . Therefore, in order to obtain the resolution R (=λ/n), a clock frequency of ck = (λ/R)· c = n· c (3) is required.

分解能Rを高める、すなわちλ/Rを小さくす
るためには、スケールに対応してλは一定である
から、nを大きくしなければならず、従つて(3)式
によれば高いクロツ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となる
ことを意味している。
In order to increase the resolution R, that is, to decrease λ/R, since λ is constant depending on the scale, n must be increased. Therefore, according to equation (3), a high clock frequency is required. This means that high-speed logic elements are required.

一方、応答速度に関しては、速度VMで移動中
の状態を考えると(1)式は、 ePM=EPMsin2π(c+VM/λ)t =EPMsin2π(c+△c)t …(4) のように変形される。この式は、△cが取り得る
最大値△MAXcであることを考慮すれば明らか
なように、応答速度VMを高めるには、cを高く
選ぶ必要があることを示している。cを高くする
と、分解能を高めるために、内挿クロツク周波数
ckをさらに高くしなければならず、信号処理
が難しくなるばかりでなく、C−MOSIC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つてしまう。また、複数
のキヤリア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。
On the other hand, regarding the response speed, considering the state of moving at speed VM , equation (1) is: e PM = E PM sin2π ( c + V M /λ) t = E PM sin2 π ( c + △ c ) t... It is transformed as shown in (4). This equation shows that c needs to be chosen high in order to increase the response speed V M , as is clear from the fact that the maximum value Δ MAX that Δ c can take is considered to be c . If c is increased, the interpolation clock frequency must be made even higher than ck in order to improve the resolution, which not only makes signal processing more difficult but also increases the need for low-power logic elements such as C-MOSICs and large-scale integrated circuit LSIs. This makes it difficult to adopt the system, making it impossible to reduce the power consumption and cost of the system. Also, the use of multiple carrier frequencies has the disadvantage of complicating the circuit.

[発明の目的] 本発明の目的は、単一のキヤリア周波数を用い
て高分解能、高速応答性能を満たしながら低速論
理素子の適用を可能にし、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
を図ることを可能にする、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。
[Object of the Invention] The object of the present invention is to enable the application of low-speed logic elements while satisfying high resolution and high-speed response performance using a single carrier frequency, thereby reducing the size, power consumption, and cost of the system. Another object of the present invention is to provide a displacement 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)cなる周波数のクロツ
ク信号を用いて(m/n)λなる分解能の移動信
号を得るための主内挿部と、ncの周波数のクロ
ツク信号で動作し、変位(m/n)λ間を(1/
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。
[Summary of the Invention] In order to achieve the above object, the displacement detection circuit according to the present invention uses a clock signal of a frequency of (n/m) c to obtain a movement signal with a resolution of (m/n)λ. It operates with the main interpolation part of
n) The gist is to include a sub-interpolation circuit that divides into λ units.

[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ることは勿論である。
[Examples] The present invention will be explained in more detail below using Examples with reference to the drawings, but these are merely illustrative and various modifications and improvements can be made without going beyond the scope of the present invention. Of course it is possible.

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

波形整形されたキヤリア周波数cのPM信号
(以下本明細書においてはS信号と略記する)は、
内挿回路のクロツク信号CK2とは非同期に生起す
るので、第1の同期化回路1に加えられ、nc
る周波数のクロツク信号CK1と同期をとられる。
次に、第1の同期化回路1の出力は、第2の同期
化回路2へ導かれ、(n/m)cなる周波数のク
ロツク信号と同期がとられる。3は、従来より用
いられている主内挿回路で、例えば特公昭50−
28032号あるいは特開昭57−30909号、特開昭57−
514号に記載された回路が用いられ、上記第2の
同期化回路2の出力から(n/m)cなる周波数
のクロツク信号を用いて(m/n)λなる分解能
を有する方向弁別された出力パルス6を得る。
The waveform-shaped PM signal of carrier frequency c (hereinafter abbreviated as S signal in this specification) is
Since it occurs asynchronously with the clock signal CK 2 of the interpolation circuit, it is added to the first synchronization circuit 1 and synchronized with the clock signal CK 1 having a frequency of n c .
Next, the output of the first synchronization circuit 1 is guided to the second synchronization circuit 2, where it is synchronized with a clock signal having a frequency of (n/m) c . 3 is the main interpolation circuit that has been used conventionally, for example, the
No. 28032 or JP-A-57-30909, JP-A-57-
The circuit described in No. 514 was used, and direction discrimination with a resolution of (m/n)λ was performed using a clock signal of a frequency of (n/m) c from the output of the second synchronization circuit 2. Obtain output pulse 6.

主内挿回路3は上記公報に開示されているよう
cの一周期時間(1/c)において、(n/m)
cのクロツクパルスを内挿するので、そのクロツ
クパルス(n/m)cの1パルス分の位相変化
(時間変化)が上記分解能(m/n)λに相当す
る変位に対応している。
As disclosed in the above publication, the main interpolation circuit 3 operates at (n/m) in one cycle time (1/ c ) of c .
Since the clock pulse of c is interpolated, the phase change (time change) of one pulse of the clock pulse (n/m) c corresponds to the displacement corresponding to the resolution (m/n) λ.

さて主内挿回路3は上述したように(n/m)
cの周波数のクロツク信号を用いるため、その分
解能に対応する区間(m/n)λ、即ち上記クロ
ツク信号の1パルスに対応する区間内の変位には
応答せず、この区間は不感区間となる。
Now, as mentioned above, the main interpolation circuit 3 is (n/m)
Since a clock signal with a frequency of c is used, it does not respond to displacement within the interval (m/n)λ corresponding to its resolution, that is, the interval corresponding to one pulse of the clock signal, and this interval becomes a dead interval. .

従来はこのため更に分解能を上げるべく前述し
たようにクロツク周波数を増大せしめていたが、
本発明ではクロツク周波数の増大をさけるため副
内挿回路を用いる。
Conventionally, for this reason, the clock frequency was increased as mentioned above in order to further increase the resolution.
In the present invention, a sub-interpolation circuit is used to avoid an increase in clock frequency.

この副内挿回路は上記不感区間である(n/
m)λの区間において(1/n)λの分解能を得
ようとするもので、第1、第2の同期化回路1,
2、ゲート回路4及びm進カウンタ5から構成さ
れる。第1の同期化回路1および第2の同期化回
路2で同期化された2ケのS信号S1,S2は、周波
数ncのクロツク信号CK1とともにゲート回路4
に加えられる。このゲート回路4は、(n/m)
cのクロツク信号CK2の1周期内すなわち(m/
n)λ間におけるS1信号の位置に応じて0〜m−
1ケのパルスを出力する。これはとりもなおさ
ず、(m/n)λ間を1/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、このカウント出力7と、内挿回路3
の出力6を同時に演算することによりλ/nの分
解能を有する信号が得られること明らかである。
This sub-interpolation circuit is the dead interval (n/
m) It is intended to obtain a resolution of (1/n)λ in an interval of λ, and the first and second synchronization circuits 1,
2, a gate circuit 4 and an m-ary counter 5. The two S signals S 1 and S 2 synchronized by the first synchronization circuit 1 and the second synchronization circuit 2 are sent to the gate circuit 4 together with the clock signal CK 1 of frequency n c .
added to. This gate circuit 4 is (n/m)
Within one period of the clock signal CK 2 of c , that is, (m/
n) 0 to m- depending on the position of the S1 signal between λ
Outputs 1 pulse. This is essentially a division (interpolation) of the (m/n)λ interval into 1/m, and the output of the gate circuit 4 is connected to the m-ary counter 5, and this count output 7 is Insert circuit 3
It is clear that a signal having a resolution of λ/n can be obtained by simultaneously calculating the outputs 6 of .

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、マイクロコンピユータ等を用いたシ
ステムと組み合わせるのに最適な本発明の応用例
の構成を示すブロツク図で、同期化回路8,9,
10、ゲート回路11,12及びカウンタ13か
ら成るデータ出力型の副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、200μ
mのものが多く使用される。分解能1μmを、キ
ヤリア周波数c=50kHzで実現するためには、n
=200、故に10MHzのクロツ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主内挿部で10μmの
分解能を、本発明に係る副内挿部で1μmの分解
能を得ている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an application example of the present invention that is optimal for combination with a system using a microcomputer, etc., and shows synchronization circuits 8, 9,
10, gate circuits 11 and 12, and a counter 13 constitute a data output type sub-interpolation circuit. In a displacement detection system using Magnescale, the scale wavelength λ is generally 200μ.
m is often used. In order to achieve a resolution of 1 μm at a carrier frequency c = 50kHz, n
= 200, therefore a 10MHz clock signal is required.
In the example, m = 10 is selected, for example,
The main interpolation section described in No. 57-514 has a resolution of 10 .mu.m, and the sub-interpolation section according to the present invention has a resolution of 1 .mu.m.

第2図において、8及び9は前記第1の同期化
回路に相当する2段に構成した同期化回路で、
PM信号に対応する非同期信号SINを10MHzのクロ
ツク信号CK1で同期化する。同期化回路8の出力
SY1D信号は、主内挿回路へ加えられるクロツク
信号CK2の1区間、すなわち10μmの区間中のど
の位置で上記SIN信号が活性(Lowアクテイブ)
になつ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は第2の同期化回路である
が、同期パルスとして1MHzのクロツク信号CK2
が用いられており、その出力SY1M信号は、CK2
とともに公知の主内挿回路14へ入力されてい
る。
In FIG. 2, 8 and 9 are two-stage synchronization circuits corresponding to the first synchronization circuit,
Synchronize the asynchronous signal S IN corresponding to the PM signal with the 10MHz clock signal CK1 . Output of synchronization circuit 8
The SY 1D signal is determined at which position in one section of the clock signal CK 2 applied to the main interpolation circuit, that is, a 10 μm section, at which point the S IN signal becomes active (Low active).
This is a signal that indicates whether the current level has fallen, and the falling edge is referenced. 10 is a second synchronization circuit, which uses a 1MHz clock signal CK 2 as a synchronization pulse.
is used, and its output SY 1M signal is CK 2
It is also input to a known main interpolation circuit 14.

11はゲート回路で、SY2D信号が活性化し、
SY1M信号が活性化するまでの期間、すなわち
SY2Dが“L”で、SY1M信号が“H”の前記主内
挿回路の不感区間に対応する区間に内挿される
CK1信号、すなわちCP信号を出力する。
11 is a gate circuit, the SY 2D signal is activated,
The period until the SY 1M signal is activated, i.e.
Interpolated in the interval corresponding to the dead interval of the main interpolation circuit where SY 2D is “L” and SY 1M signal is “H”
Outputs CK 1 signal, ie CP 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SY1D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、SY2D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 CK 2 signal the S IN signal is activated, the SY 1D signal should be referenced, but the circuit configuration can be simplified. For this purpose, the SY 2D signal is used.

12のゲート回路は、前記m進カウンタに相当
する4ビツト・バイナリ・カウンタ13の初期化
を行うためのプリセツト・パルスPRを発生する
制御回路で、SY1D信号が立ち下がつた次のCK1
のタイミングで、1個のパルスを出力する。この
出力で、CP信号をカウントするカウンタ13は、
1にプリセツトされ、SY2D信号の参照によつて
間引きされたCPパルスを補正する。
The gate circuit 12 is a control circuit that generates a preset pulse PR for initializing the 4-bit binary counter 13, which corresponds to the m - ary counter .
One pulse is output at the timing of . With this output, the counter 13 that counts the CP signal
1 and corrects the decimated CP pulse by reference to the SY 2D signal.

第3図は、主内挿回路14で検出できない前記
不感区間における微小な変位が生じた時の様子を
示したもので、T1期間は静止で、T2期間にCK1
信号3パルス分、すなわち3μm相当の変位が生
じた時のタイミング・チヤートを示している。t0
で、SIN信号が立ち下がると、CK1信号に同期し
てSY1D信号が立ち下がり、CK1信号1パルス分
の時間遅れを持つてSY2D信号も立ち下がる。こ
のSY1D信号が“L”で、SY2D信号が“H”の期
間に発生するパルスPRは、カウンタ13を1に
プリセツトし、SY2D信号が“L”で、SY1M信号
が“H”の期間に発生するパルスCPより1だけ
大きい値、すなわちSY1D信号を参照した場合に
相当する分だけカウンタ13の計数を行わせる。
第3図の例ではカウンタ13はt0後のCPパルス
終了時点で、6を計数しており、次のt1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、静止状態を保つているので、タイミングt1
でも全く同様な動作を行うが、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の値
が、同様の手順によつて3を計数していることに
よつて3μm相当の変位が検出される。
FIG. 3 shows the situation when a minute displacement occurs in the dead section that cannot be detected by the main interpolation circuit 14. In period T 1 it is stationary, and in period T 2 it is CK 1.
This shows a timing chart when a displacement equivalent to 3 signal pulses, or 3 μm, occurs. t 0
When the S IN signal falls, the SY 1D signal falls in synchronization with the CK 1 signal, and with a time delay of one pulse of the CK 1 signal, the SY 2D signal also falls. The pulse PR generated during the period when the SY 1D signal is "L" and the SY 2D signal is "H" presets the counter 13 to 1, and when the SY 2D signal is "L" and the SY 1M signal is "H". The counter 13 is caused to count by one value larger than the pulse CP generated during the period , that is, by the amount corresponding to when referring to the SY 1D signal.
In the example of FIG. 3, the counter 13 counts 6 at the end of the CP pulse after t0 , and holds this value until it is initialized at the next timing t1 . During the t 1 period, it remains stationary, so the timing t 1
However, the displacement in the T 2 cycle is equivalent to 3 μm because the value of the counter 13 after timing t 2 counts 3 using the same procedure. Detected.

次に、副内挿回路を含めた本発明による実際の
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、SIN
信号の各周期毎に、検出される移動量をインクリ
メンタル量のデータ出力形式で出力する。したが
つて、実際の累積移動量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つて得られる。主内挿
回路の分解能は10μm単位であり、この量子化単
位を少しでも越えると、10μmの移動があつたこ
ととして判断される。一方、副内挿回路はSIN
号の各周期毎に主内挿回路で検出できないCK2
ロツク1区間、すなわち前記不感区間である10μ
m区間内での実際の微小変位量をアブソリユート
的に表現しているデータを出力する。すなわち、
副内挿回路は、実際の変位を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)に対応する正確な
値であるから、実際の移動量を得るためには、測
定すべきタイミングで、主内挿回路から得られた
10μm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(1μm単位)を減算することによ
つて、1μm分解能での正確な累積移動量を知る
ことができる。
Next, an actual displacement detection method according to the present invention including a sub-interpolation circuit will be explained. Japanese Patent Publication No. 57-514
The main interpolation circuit is S IN
For each cycle of the signal, the detected movement amount is output in an incremental data output format. Therefore, to measure the actual cumulative displacement, S IN
It is obtained by adding incremental data output for each period of the 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 a movement of 10 μm has occurred. On the other hand, the sub-interpolation circuit detects one period of the CK2 clock that cannot be detected by the main interpolation circuit for each period of the S IN signal, that is, the dead period of 10μ.
Outputs data that absolutely represents the actual amount of minute displacement within the m section. That is,
The sub-interpolation circuit detects the actual displacement in units of 1 μm, and the value of the counter 13 is an accurate value corresponding to the extra movement amount (in units of 1 μm) detected by the main interpolation circuit, so the actual displacement is detected in units of 1 μm. In order to obtain the amount of movement, the amount obtained from the main interpolation circuit at the timing to be measured must be
By subtracting the value of the counter 13 of the sub-interpolation circuit (in units of 1 μm) obtained at that timing from the cumulative value of the incremental movement in units of 10 μm, the accurate cumulative amount of movement can be determined with a resolution of 1 μm. Can be done.

[発明の効果] 以上説明した通り、本発明によれば、次のよう
な効果が得られる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

1 主内挿回路のクロツク周波数を高くすること
なしに分解能の向上を図ることができる。
1. 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
のキヤリア周波数を用いていたが、すべての応
用に対して単一のキヤリア周波数のみで対処で
き、システム相互間の互換正が完全に保たれ
る。
2. Conventionally, multiple carrier frequencies have been used due to the need for response speed and resolution, but all applications can be handled using only a single carrier frequency, and complete compatibility between systems is maintained.

3 本発明で必要な追加素子は、カウンタ、フリ
ツプフロツプ等若干の部品のみであり、従来よ
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、本発明によつて追加され
る回路の有無に拘らず、同一の処理形式を採用
できる。
3 The additional elements necessary for the present invention are only a few parts such as a counter and a flip-flop, and can be treated as an additional circuit to the basic configuration conventionally used. The same processing format can be adopted regardless of the presence or absence.

【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
構成を示すブロツク図、第2図はマイクロコンピ
ユータ等を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ツク図、
第3図は第2図に示す装置のタイミングチヤート
である。 1……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、8〜10……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。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a displacement detection circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an application example of the present invention that is optimal for combination with a system using a microcomputer or the like.
FIG. 3 is a timing chart of the device shown in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...First synchronization circuit, 2...Second synchronization circuit, 3...Main interpolation circuit, 4...Gate circuit, 5
... m-ary counter, 6 ... Output of main interpolation circuit, 7
... Output of m-ary counter, 8 to 10 ... Synchronization circuit, 11, 12 ... Gate circuit, 13 ... Decimal binary counter, 14 ... Main interpolation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 波長λのスケールに対する相対移動量に応じ
たキヤリア周波数cの位相変調信号に基づいて変
位量の検出を行う位相変調方式の変位量検出装置
において、 上記位相変調信号をncの周波数の第1のクロ
ツク信号と同期をとる第1の同期化回路、該第1
の同期化回路の出力信号を(n/m)cの周波数
の第2のクロツク信号と同期をとる第2の同期化
回路、第1のクロツク信号、第1及び第2の同期
化回路の出力信号が入力され、第2のクロツク信
号の1周期内における第1の同期化回路の出力信
号の位置に応じて0〜m−1個のパルスを出力す
るゲート回路及び該ゲート回路の出力パルスを計
数するm進カウンタとから成る副内挿回路と、 上記第2の同期化回路の出力信号と第2のクロ
ツク信号から(m/n)λなる分解能を有する前
記変位量に対応した移動信号を出力する主内挿回
路と、を備えたことを特徴とする変位量検出回
路。 2 前記第1の同期化回路が2段の同期化回路か
ら成り、かつ各段の同期化回路の出力信号及び第
1のクロツク信号から前記カウンタを初期値1に
初期化する制御回路を備えた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。
[Claims] 1. In a phase modulation type displacement detection device that detects a displacement amount based on a phase modulation signal of a carrier frequency c corresponding to an amount of relative movement with respect to a scale of a wavelength λ, the phase modulation signal is a first synchronization circuit synchronizing with a first clock signal having a frequency of c ;
A second synchronization circuit synchronizes the output signal of the synchronization circuit with a second clock signal having a frequency of (n/m) c , the first clock signal, and the outputs of the first and second synchronization circuits. A gate circuit which receives a signal and outputs 0 to m-1 pulses according to the position of the output signal of the first synchronization circuit within one cycle of the second clock signal, and the output pulse of the gate circuit. a sub-interpolation circuit consisting of an m-ary counter for counting, and a movement signal corresponding to the displacement having a resolution of (m/n)λ from the output signal of the second synchronization circuit and the second clock signal. A displacement amount detection circuit comprising: a main interpolation circuit that outputs an output; 2. The first synchronization circuit consists of two stages of synchronization circuits, and includes a control circuit that initializes the counter to an initial value of 1 from the output signal of the synchronization circuit of each stage and the first clock signal. A displacement amount detection circuit according to claim 1, characterized in that:
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