JP3321998B2 - Displacement detector - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は工作機械等において、相
対的に移動する物体間の相対的変位量を検出する変位量
検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a displacement detector for detecting a relative displacement between relatively moving objects in a machine tool or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】工作機械、産業機械等に用いられるロー
タリーエンコーダは、それらが光学式であるか磁気式で
あるかにかかわらず分解能が比較的粗いので、図６に示
すように、検出センサから正弦波状の２相信号を得て、
これらの信号を波形整形してＡ／Ｂ相信号として出力し
ていることが多い。2. Description of the Related Art Rotary encoders used in machine tools, industrial machines and the like have a relatively coarse resolution regardless of whether they are optical or magnetic, and as shown in FIG. Get a sinusoidal two-phase signal,
In many cases, these signals are waveform-shaped and output as A / B phase signals.

【０００３】図６を参照してこの方法を更に詳しく説明
すると、６０１はロータリーエンコーダ等のスケールで
光学的又は磁気的に目盛が記録されている。６０２及び
６０３はセンサでスケール上の目盛を読み取って電気信
号に変えて出力するものである。６０４及び６０５はセ
ンサで読み取った信号を増幅し波形整形する回路でそれ
ぞれ出力端子Ａ，Ｂに同図の右に示したような波形の出
力を出す。The method will be described in more detail with reference to FIG. 6. Reference numeral 601 denotes a scale such as a rotary encoder on which a scale is recorded optically or magnetically. Reference numerals 602 and 603 are sensors for reading the scale on the scale, converting the readout into electric signals, and outputting the electric signals. Reference numerals 604 and 605 denote circuits for amplifying and waveform-shaping the signals read by the sensors, and outputting the waveforms as shown on the right side of FIG.

【０００４】出力端子Ａに出力される信号と出力端子Ｂ
に出力される信号は位相が９０°ずれており一般にＡ／
Ｂ相信号として知られた信号である。A signal output to an output terminal A and an output terminal B
The signal output to is shifted by 90 ° and generally
This is a signal known as a B-phase signal.

【０００５】図６に示す変位量検出装置は例えば図９に
示す工作機械等に取り付けて用いることができる。The displacement amount detecting device shown in FIG. 6 can be used by being attached to, for example, a machine tool shown in FIG.

【０００６】同図において、９０１はベッド、９０２は
ベッドの上に配置され被工作物等を乗せて移動するテー
ブルである。このテーブル９０２は送りモータ９０３の
回転に伴って駆動されて水平方向に直線的に移動するこ
とができる。Referring to FIG. 1, reference numeral 901 denotes a bed; and 902, a table which is disposed on the bed and on which a workpiece or the like is moved. The table 902 is driven by the rotation of the feed motor 903 and can move linearly in the horizontal direction.

【０００７】送りモータ９０３の回転は、ロータリーエ
ンコーダ９０４で検出し、Ａ／Ｂ相出力信号としてＮＣ
（数値）制御装置９０５に送る。このロータリーエンコ
ーダ９０４のＡ／Ｂ相出力信号は送りモータの回転角度
を表しており、従って移動テーブルの位置を表してい
る。The rotation of the feed motor 903 is detected by a rotary encoder 904 and output as an A / B phase output signal by NC.
(Numerical value) is sent to the control device 905. The A / B phase output signal of the rotary encoder 904 indicates the rotation angle of the feed motor, and therefore indicates the position of the moving table.

【０００８】ＮＣ制御装置９０５は送りモータ９０３に
位置制御出力を出し、その制御信号によって送りモータ
９０３を回転させテーブル９０２を所定距離だけ動か
す。ＮＣ制御装置は上記ロータリーエンコーダから供給
される信号の他に外部からの指令入力を受けて制御量を
決めることができるようになっている。The NC controller 905 outputs a position control output to the feed motor 903, and rotates the feed motor 903 by the control signal to move the table 902 by a predetermined distance. The NC control device can determine the control amount by receiving an external command input in addition to the signal supplied from the rotary encoder.

【０００９】以上、工作機械等の制御について簡単に説
明したが、本発明に直接関係する部分はロータリーエン
コーダ９０４であり、他の部分は直接の関係はないので
これ以上の詳しい説明は省略する。Although the control of the machine tool and the like has been briefly described above, the part directly related to the present invention is the rotary encoder 904, and the other parts have no direct relation, so that further detailed description will be omitted.

【００１０】なお、上述の説明においては、本発明の変
位量検出装置をロータリーエンコーダに用いる場合を説
明したが、これに限定されることなく、リニアエンコー
ダの場合にも同様にあてはまることは勿論である。In the above description, the case where the displacement detecting device of the present invention is used for a rotary encoder has been described. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the same applies to a linear encoder. is there.

【００１１】再び図６に示す変位量検出装置の説明にも
どると、この方式は、構成が簡単でコストが安いという
特徴があるが、１回転当たりのパルス数を多くしようと
すると、種々の問題がある。１回転当たりのパルス数を
増やす方法としてまず考えられる方法は、記録波数を増
やすことであるが、このためにはロータリーエンコーダ
のドラムの径を大きくしなければならない。Returning to the description of the displacement amount detecting device shown in FIG. 6, this method is characterized in that the structure is simple and the cost is low. However, when the number of pulses per rotation is increased, various problems occur. There is. The first possible method for increasing the number of pulses per rotation is to increase the number of recording waves, but for this purpose, the diameter of the drum of the rotary encoder must be increased.

【００１２】ドラムの径を一定の大きさに保ったまま記
録波数を増やそうとすると、波長（記録ピッチ）を短く
しなければならない。波長を短くすると、それを読み取
るセンサも小さくしなければならない。センサの大きさ
が従来と同じならば出力の位相がズレる。In order to increase the number of recording waves while keeping the diameter of the drum constant, the wavelength (recording pitch) must be shortened. As the wavelength is shortened, the sensor reading it must also be smaller. If the size of the sensor is the same as the conventional one, the output phase is shifted.

【００１３】そこで第２の方法として、１波長を１／ｎ
に分割する方法が考えられている。この方法の１つとし
て２相信号を適当な比率で加算して位相の異なる多数の
信号を得る方法がある。Therefore, as a second method, one wavelength is set to 1 / n
There is a method of dividing the image. As one of the methods, there is a method of obtaining a large number of signals having different phases by adding two-phase signals at an appropriate ratio.

【００１４】図７はこの方法によって分解能をあげる回
路のブロック図である。スケール７０１上に記録された
目盛をセンサ７０２及び７０３で読み取る。第１チャン
ネル（ＣＨ１）センサ７０２で読み取った正弦波と第２
チャンネル（ＣＨ２）センサ７０３で読み取った余弦波
を加算回路７０４で種々の割合で加算して位相の異なっ
た多数の出力を出す。FIG. 7 is a block diagram of a circuit for increasing the resolution by this method. The scale recorded on the scale 701 is read by the sensors 702 and 703. The sine wave read by the first channel (CH1) sensor 702 and the second
The cosine wave read by the channel (CH2) sensor 703 is added at various ratios by an adding circuit 704, and a number of outputs having different phases are output.

【００１５】これらの出力は波形整形回路で整形された
後パルス化回路７０６に印加され、ここで２つの出力Ａ
及びＢを作って出力端子７０７及び７０８に出力する。After these outputs are shaped by a waveform shaping circuit, they are applied to a pulsing circuit 706, where two outputs A are output.
, And B and output to output terminals 707 and 708.

【００１６】加算回路７０４は正弦波ｓｉｎｘと余弦波
ｃｏｓｘを２つの抵抗Ｒ１とＲ２で抵抗分割した信号
｛Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）｝ｓｉｎｘ，｛Ｒ２／（Ｒ１＋
Ｒ２）｝ｃｏｓｘを加算した出力を出す回路であり、 ｛Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）｝ｓｉｎｘ＋｛Ｒ２／（Ｒ１＋
Ｒ２）｝ｃｏｓｘ で与えられる。An adder circuit 704 is a signal {R1 / (R1 + R2)} sinx, ΔR2 / (R1 +) obtained by dividing a sine wave sinx and a cosine wave cosx by two resistors R1 and R2.
R2) is a circuit for outputting an output obtained by adding｝ cosx, and ｛R1 / (R1 + R2)｝ sinx + ｛R2 / (R1 +
R2) is given by｝ cosx.

【００１７】式の形を簡単化するためＲ１／（Ｒ１＋Ｒ
２）＝Ａ，Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｂとおくと、上記の
式はTo simplify the form of the equation, R1 / (R1 + R
2) = A, R2 / (R1 + R2) = B, the above equation becomes

【数１】 但しφ＝ｔａｎ^-1（Ｂ／Ａ）となり、抵抗の大きさを変
えることにより位相差φの異なる種々の正弦波が得られ
る。(Equation 1) However, φ = tan ⁻¹ (B / A), and various sine waves having different phase differences φ can be obtained by changing the magnitude of the resistance.

【００１８】この方式は位相差φが分割抵抗Ｒ１，Ｒ２
で決まるので、抵抗の精度及びその抵抗の分割精度によ
って回路の精度が決まってしまいあまり高精度の回路は
得られない。In this method, the phase difference φ is determined by dividing resistors R1 and R2.
Therefore, the accuracy of the circuit is determined by the accuracy of the resistor and the accuracy of the division of the resistor, so that a circuit with a very high accuracy cannot be obtained.

【００１９】一方、分解能を容易に向上させる内挿方法
として、移動量に応じて位相が変化するキャリア周波数
ｆの位相変調信号を得て、その位相変調信号のＮ倍のク
ロック信号を用いて、記録波長λ内を１／Ｎに分割する
内挿回路として例えば特公昭５０−２５８１８号に記載
されているような変位量検出装置が提案されている。On the other hand, as an interpolation method for easily improving the resolution, a phase modulation signal having a carrier frequency f whose phase changes in accordance with the amount of movement is obtained, and a clock signal N times the phase modulation signal is used. As an interpolation circuit that divides the recording wavelength λ into 1 / N, for example, a displacement amount detecting device described in Japanese Patent Publication No. 50-25818 has been proposed.

【００２０】この変位量検出装置について簡単に説明す
ると、基準搬送波をｅ₃ ′＝Ｅ₃ ′ｓｉｎ ω₀ ｔとし
て、相対的に移動する２物体（スケールとセンサ）の間
の相対変位量をｘとすると、この変位量ｘに応じた位相
量２πｘ／λを有する位相変調信号は、 ｅ₃ ＝Ｅ₃ ｓｉｎ｛ω₀ ｔ＋（２πｘ／λ）｝ ‥‥（１） で与えられ、時刻ｔ_i における磁気スケールの１波長λ
（１周期）内のセンサの位置ｘ（図８参照）がｘ＝ｘ_i
のとき位相変調信号ｅ₃ の値が零になったとすれば ｓｉｎ｛ω₀ ｔ_i ＋（２πｘ_i ／λ）｝＝０ ‥‥（２） が成立し、同様にして、時刻ｔ_i+1 における上記位置が
ｘ＝ｘ_i+1 で同様にｅ₃の値が零になったとすれば ｓｉｎ｛ω₀ ｔ_i+1 ＋（２πｘ_i+1 ／λ）｝＝０ ‥‥（３） が成立するので、（２），（３）式より ω₀ ｔ_i ＋２πｘ_i ／λ＝２πｍ ‥‥（４） ω₀ ｔ_i+1 ＋２πｘ_i+1 ／λ＝２π（ｍ＋１） ‥‥（５） が成立し、（５）式から（４）式を減算すると ω₀ （ｔ_i+1 −ｔ_i ）＋２π（ｘ_i+1 −ｘ_i ）／λ＝２π ‥‥（６） が成立する。The displacement detection device will be described briefly. The relative displacement between two relatively moving objects (scale and sensor) is represented by x, where e ₃ ′ = E ₃ ′ sin ω ₀ t as a reference carrier. Then, a phase modulation signal having a phase amount 2πx / λ corresponding to the displacement amount x is given by e ₃ = E ₃ sin {ω ₀ t + (2πx / λ)} (1), and time t _i Wavelength λ of the magnetic scale at
The position x (see FIG. 8) of the sensor within (one cycle) is x = x _i
In this case, if the value of the phase modulation signal e ₃ becomes zero, sin {ω ₀ t _i + (2πx _i / λ)} = 0 (2) holds, and similarly, the time t _{i + 1} If the above position at x is x = x _{i + 1} and the value of e ₃ is also zero, then sin {ω ₀ t _{i + 1} + (2πx _{i + 1} / λ)} = 0 (3) From the expressions (2) and (3), ω ₀ t _i + 2πx _i / λ = 2πm ‥‥ (4) ω ₀ t _{i + 1} + 2πx _{i + 1} / λ = 2π (m + 1) ‥‥ (5) Is satisfied, and when Expression (4) is subtracted from Expression (5), ω ₀ (t _{i + 1} −t _i ) + 2π (x _{i + 1} −x _i ) / λ = 2π ‥‥ (6) is satisfied.

【００２１】ここで位相変調信号ｅ₃ の周期Ｔは基準周
期Ｔ_c とその変化分ΔＴの和として表せる（但し移動方
向に応じてΔＴ＞０又はΔＴ＜０）から Ｔ＝Ｔ_c ＋ΔＴ ‥‥（７） であり、上述の説明から明らかなとおり、ｔ_i+1 −ｔ_i
は１周期に等しいので ｔ_i+1 −ｔ_i ＝Ｔ＝Ｔ_c ＋ΔＴ ‥‥（８） となる。従ってｘ_i+1 −ｘ_i ＝Δｘとおけば（６）式よ
り Δｘ＝｛Ｔ_c −（ｔ_i+1 −ｔ_i ）｝λ／Ｔ_c ＝−ΔＴλ／Ｔ_c ‥‥（９） が得られ、スケールとセンサの相対変位量の変化分Δｘ
は基準周期Ｔ_c に対する周期変化分ΔＴに比例するの
で、スケールとセンサの相対変位量ｘは位相変調信号の
周期を検出することにより知ることができる。Here, the period T of the phase modulation signal e ₃ can be expressed as the sum of the reference period _Tc and the change ΔT (however, ΔT> 0 or ΔT <0 depending on the moving direction), so that T = T _c + ΔT ‥‥ (7) and, as is clear from the above description, t _{i + 1} −t _i
Is equal to one cycle, so that t _{i + 1} −t _i = T = T _c + ΔT ‥‥ (8) Therefore, if x _{i + 1} −x _i = Δx, then from equation (6), Δx = {T _c − (t _{i + 1} −t _i )} λ / T _c = −ΔTλ / T _c } (9) The change Δx in the relative displacement between the scale and the sensor
Is proportional to the period change ΔT with respect to the reference period _Tc, the relative displacement x between the scale and the sensor can be known by detecting the period of the phase modulation signal.

【００２２】特公昭５０−２５８１８号に記載された変
位量検出装置はこの考えに基いて周期Ｔを計数するもの
である。The displacement amount detecting device described in Japanese Patent Publication No. 50-25818 counts the period T based on this idea.

【００２３】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この変
位量検出装置の出力は移動方向に応じて交互に放出され
るパルス（以下Ｕｐ／Ｄｎパルス信号と云う）形式を持
つため、Ａ／Ｂ相信号でのインターフェース条件を持つ
システムとの接続に際しては、Ｕｐ／Ｄｎパルス信号か
らＡ／Ｂ相信号への変換のための回路を追加する必要が
あった。However, since the output of this displacement amount detecting device has a pulse (hereinafter referred to as Up / Dn pulse signal) type which is alternately emitted in accordance with the moving direction, the A / B phase signal is output. In connection with a system having the interface conditions of the above, it was necessary to add a circuit for converting the Up / Dn pulse signal to the A / B phase signal.

【００２４】本発明は、この種の変位量検出装置におい
て簡単な回路構成により９０°位相差を持つ２相の出力
信号（以下Ａ／Ｂ相信号と云う）を取り出せるようにし
た変位量検出装置を提供することを目的とする。The present invention relates to a displacement amount detecting apparatus of this kind which is capable of extracting a two-phase output signal having a 90 ° phase difference (hereinafter referred to as an A / B phase signal) with a simple circuit configuration. The purpose is to provide.

【００２５】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、波形整
形された位相変調信号の立上がり（もしくは立下がり）
を、クロックパルスに同期した微分パルスを発生する同
期微分回路と、上記微分パルスによってセットされ、オ
ンに切替わる切替回路と、該切替回路がオンのとき開い
てクロックパルスを通過させる第１のゲート回路と、該
第１のゲート回路を通過したパルスを計数し、計数値が
内挿数Ｎによって予め定められた値に達したときに桁上
げ（又は桁下げ）信号を出力するカウンターと、上記桁
上げ（又は桁下げ）信号によって前記切替回路がオフに
なって第１のゲートを閉じたときに開かれる第２のゲー
ト回路と、上記第２のゲート回路を通して供給されるク
ロックパルスの到来毎に状態を遷移させる２相信号発生
手段と、該２相信号発生手段の出力を、前記カウンタの
計数期間内の任意の時点でラッチするラッチ回路と、を
備えた変位量検出装置を提供する。According to the present invention, the rising (or falling) of a waveform-shaped phase modulated signal is provided.
A synchronous differentiating circuit for generating a differentiated pulse synchronized with the clock pulse, a switching circuit set by the differentiated pulse and switching on, and a first gate which opens when the switching circuit is on and allows the clock pulse to pass. A counter for counting pulses passed through the first gate circuit and outputting a carry (or carry) signal when the counted value reaches a value predetermined by an interpolation number N; A second gate circuit that is opened when the switching circuit is turned off by a carry (or carry) signal to close the first gate, and each time a clock pulse supplied through the second gate circuit arrives And a latch circuit for latching the output of the two-phase signal generation device at an arbitrary time within the counting period of the counter. To provide a location.

【００２６】本発明の変位量検出装置は、前記カウンタ
が任意の数値にプリセット可能であり、プリセット値を
変化させることにより、任意の内挿数Ｎを実現するよう
にするのが好ましい。In the displacement detecting apparatus according to the present invention, it is preferable that the counter can be preset to an arbitrary numerical value, and that an arbitrary interpolation number N is realized by changing the preset value.

【００２７】更に、本発明の変位量検出装置は、内挿数
がＮのとき前記カウンタの計数するパルス数がＮ−４Ｍ
（但し、Ｍは正の整数でＮ＞４Ｍ）であり、残余のパル
ス数４Ｍを前記２相信号回路への入力として、位相変調
信号の１周期時間を計数するようにするのが好ましい。Further, in the displacement amount detecting apparatus according to the present invention, when the number of interpolations is N, the number of pulses counted by the counter is N-4M.
(Where M is a positive integer and N> 4M), and it is preferable that the remaining pulse number 4M is input to the two-phase signal circuit to count one cycle time of the phase modulation signal.

【００２８】そうして、本発明の変位量検出装置は、位
相変調信号の１周期時間をカウンタと２相信号発生手段
との組み合わせによって計数するようにしたことを特徴
とする。Thus, the displacement amount detecting apparatus according to the present invention is characterized in that one cycle time of the phase modulation signal is counted by a combination of the counter and the two-phase signal generating means.

【００２９】[0029]

【作用】本発明の上述の構成によれば、内挿数Ｎはカウ
ンタにプリセットすることにより任意にできるので分解
能の変更が容易であり、かつ容易に分解能を高めること
ができる。According to the above configuration of the present invention, the interpolation number N can be arbitrarily set by presetting in the counter, so that the resolution can be easily changed and the resolution can be easily increased.

【００３０】また、２相信号発生回路でクロックパルス
を数えるだけでＡ／Ｂ相信号が得られるので特別に付加
回路を設ける必要がない。Since the A / B-phase signal can be obtained only by counting the clock pulses in the two-phase signal generation circuit, it is not necessary to provide an additional circuit.

【００３１】更に本発明の変位量検出装置は、位相検出
方式なので信号レベルの変動に対しても安定な動作が可
能である。また、回路動作はクロックに同期して行われ
ているので、出力パルスのジッタは少ない。Further, since the displacement amount detecting device of the present invention is a phase detecting method, it can operate stably even when the signal level fluctuates. Further, since the circuit operation is performed in synchronization with the clock, the jitter of the output pulse is small.

【００３２】[0032]

【実施例】次に本発明による変位量検出装置の一例につ
いて説明する。この変位量検出装置は、入力に供給され
るＳＰＭ信号の位相変化を検出し、その検出結果に基い
てスケールとヘッドの相対変位量を測定するようにした
ものである。Next, an example of a displacement detecting device according to the present invention will be described. This displacement amount detection device detects a phase change of an SPM signal supplied to an input, and measures a relative displacement amount between a scale and a head based on the detection result.

【００３３】ここで、ＳＰＭ信号は、検出信号の１周期
を実効波長λとし、その波長λ内の或る位置をｘとし
て、 ｓｉｎ｛ωｔ＋（２πｘ／λ）｝ で表された正弦波状の位相変調信号を整形回路を通して
２値信号に変換したものであり、スケールとヘッドの相
対変位量ｘに応じて位相２πｘ／λが変化する信号であ
る。Here, the SPM signal has a sinusoidal phase represented by sin {ωt + (2πx / λ)}, where one cycle of the detection signal is an effective wavelength λ, and a certain position within the wavelength λ is x. The modulated signal is converted into a binary signal through a shaping circuit, and the phase signal 2πx / λ changes according to the relative displacement x between the scale and the head.

【００３４】この信号は２物体間の相対的移動方向、従
ってスケールとヘッドの相対的移動方向に応じて位相が
進み又は遅れる信号であって、この位相の変化量は位相
変調信号の一周期期間の時間の変化として検出できる。This signal is a signal whose phase is advanced or delayed according to the relative movement direction between the two objects, that is, the relative movement direction of the scale and the head, and the amount of change of this phase is one cycle period of the phase modulation signal. Can be detected as a change in time.

【００３５】次に、図１を参照して本例の変位量検出装
置の具体的な回路構成の説明をする。Next, a specific circuit configuration of the displacement detection device of this embodiment will be described with reference to FIG.

【００３６】同図に示すとおり、被測定位相変調信号Ｓ
ＰＭは同期微分回路１０１の入力に供給され、ここでク
ロック信号ＣＫに同期して同期微分した信号ＤＰを出力
する。ここで信号ＤＰは信号ＳＰＭを微分した信号その
ものではないが、立上り又は立下りのどちらか１つに関
して微分と同等のものであるから以下この用語を用いて
説明する。この同期微分回路１０１は図２に示す波形か
らもわかるとおり、位相変調信号ＳＰＭをクロック信号
ＣＫに同期させた信号ＳＤ１を作り、この信号ＳＤ１の
立ち上がり位置を微分するもので、微分の仕方は信号Ｓ
Ｄ１を所定時間遅延した信号ＳＤ２を作り、信号ＳＤ１
と信号ＳＤ２の論理演算により信号ＳＤ１の立上り、又
は立下り部分の微分パルス信号ＤＰを作ることができ
る。尚、この場合信号ＳＤ１を遅延する手段としてＤ型
フリップフロップを使用することができる。As shown in FIG.
PM is supplied to the input of the synchronous differentiating circuit 101, where it outputs a signal DP synchronously differentiated in synchronization with the clock signal CK. Here, the signal DP is not a signal itself obtained by differentiating the signal SPM, but it is equivalent to the differentiation with respect to either one of the rising and the falling, so that the description will be made using this term. As can be seen from the waveform shown in FIG. 2, the synchronous differentiating circuit 101 generates a signal SD1 in which the phase modulation signal SPM is synchronized with the clock signal CK, and differentiates the rising position of the signal SD1. S
A signal SD2 is generated by delaying D1 by a predetermined time, and a signal SD1 is generated.
The differential pulse signal DP at the rising or falling portion of the signal SD1 can be generated by the logical operation of the signal SD2 and the signal SD2. In this case, a D-type flip-flop can be used as a means for delaying the signal SD1.

【００３７】同期微分回路１０１の出力ＤＰは切替回路
１０２の入力に供給され、その立ち下り時点で切替回路
１０２をセットしその出力のＧＴ信号をオンにする。な
お、このＧＴ信号は後述するカウンタ１０４からの桁上
げ信号ＣＡによってオフになる。The output DP of the synchronous differentiating circuit 101 is supplied to the input of the switching circuit 102, and at the time of its fall, the switching circuit 102 is set and the GT signal of the output is turned on. The GT signal is turned off by a carry signal CA from the counter 104 described later.

【００３８】切替回路１０２の出力信号ＧＴは第１ゲー
ト回路１０３及び第２ゲート回路１０５を切替制御する
ための信号であって、信号ＧＴがオンのときは第１ゲー
ト回路１０３が開き、第２ゲート回路１０５が閉じる。The output signal GT of the switching circuit 102 is a signal for controlling the switching of the first gate circuit 103 and the second gate circuit 105. When the signal GT is on, the first gate circuit 103 opens and the second gate circuit 103 opens. The gate circuit 105 is closed.

【００３９】第１ゲート回路１０３が開くと、クロック
パルスＣＫがその開いたゲート回路を通ってカウンタ１
０４に供給される。カウンタ１０４は第１ゲート回路１
０３を通過したクロックパルスＣＫ１を計数し、その数
が所定値に達すると桁上げ信号ＣＡを出力するようにな
っている。When the first gate circuit 103 opens, the clock pulse CK passes through the opened gate circuit and the counter 1
04. The counter 104 is the first gate circuit 1
The clock pulse CK1 that has passed through the counter 03 is counted, and when the number reaches a predetermined value, a carry signal CA is output.

【００４０】カウンタ１０４が計数する上記所定値は、
内挿数Ｎによって決められる。即ち、１波長λ内を１０
等分する場合はＮ＝１０である。スケールとセンサの相
対変位量ｘがゼロのとき位相変調信号ＳＰＭの繰返し周
期はクロックパルスＣＫを１０個数える長さとなってい
る。The predetermined value counted by the counter 104 is:
It is determined by the interpolation number N. That is, 10 within one wavelength λ
In the case of equal division, N = 10. When the relative displacement x between the scale and the sensor is zero, the repetition period of the phase modulation signal SPM has a length that counts ten clock pulses CK.

【００４１】従って、位相変調信号ＳＰＭの周期が長く
なってくれば計数パルスは１１個，１２個‥‥と増加
し、周期が短くなってくれば計数するパルスの数は９
個，８個‥‥と減少する。しかし位相の変化分は１周期
の長さに比べてさほど大きな値ではないので１周期の計
数のうちの相当部分は各周期に共通している。Therefore, if the period of the phase modulation signal SPM becomes longer, the number of counting pulses increases to 11, 12１２, and if the period becomes shorter, the number of counted pulses becomes nine.
, 8 ‥‥. However, since the phase change is not so large as compared to the length of one cycle, a considerable part of the count of one cycle is common to each cycle.

【００４２】この各周期に共通した部分をカウンタ１０
４で計数するため上記所定値を例えばＮ−４（Ｎは正の
整数）に設定する。Ｎ＝１０の場合はカウンタ１０４は
Ｎ−４＝１０−４＝６個のパルスを計数する毎に桁上げ
パルスＣＡを送出し、自らは初期値に戻るようになって
いる。The part common to each cycle is defined by a counter 10
To count at 4, the predetermined value is set to, for example, N-4 (N is a positive integer). When N = 10, the counter 104 sends a carry pulse CA every time it counts N-4 = 10-4 = 6 pulses, and returns to its initial value.

【００４３】カウンタ１０４の初期値はゼロに選ぶこと
もできるが、図１に示すように、プリセットカウンタ等
を用いて、桁上げ信号ＣＡが出力される毎に所望の数値
をプリセットできるように作っておけば任意の内挿数Ｎ
に対して容易に対応できる。上述の例では内挿数Ｎは１
０としたが、分解能を高めるためにはこの数を大きくす
ることが好ましく、本発明の変位量検出装置によればこ
の内挿数Ｎを２００程度まで増やすことは容易である。Although the initial value of the counter 104 can be selected as zero, as shown in FIG. 1, a preset counter or the like is used so that a desired numerical value can be preset every time the carry signal CA is output. Any number of interpolations N
Can be easily dealt with. In the above example, the interpolation number N is 1
Although it is set to 0, it is preferable to increase this number in order to increase the resolution. According to the displacement detection device of the present invention, it is easy to increase this interpolation number N to about 200.

【００４４】さて、上記桁上げ信号ＣＡによって切換回
路１０２からの出力信号ＧＴがオフになると、第１のゲ
ート回路１０３は閉じ、それに代えて、第２のゲート回
路１０５が開く。従って、この開かれたゲート回路１０
５を通して２相信号発生回路（以下単に２相回路と云
う）１０６にクロック信号ＣＫ２が供給される。When the output signal GT from the switching circuit 102 is turned off by the carry signal CA, the first gate circuit 103 is closed, and the second gate circuit 105 is opened instead. Therefore, this open gate circuit 10
5, a clock signal CK2 is supplied to a two-phase signal generation circuit (hereinafter simply referred to as a two-phase circuit) 106.

【００４５】この２相回路１０６は、前述の位相変調信
号ＳＰＭの位相変化を検出する回路であって、その出力
は２相信号ＱＡ及びＱＢで与えられる。これら２つの信
号のオン・オフ状態の組み合わせによって２² ＝４通り
の状態を表わすことができる。The two-phase circuit 106 is a circuit for detecting a phase change of the phase modulation signal SPM, and its output is given by two-phase signals QA and QB. By combining the on / off states of these two signals, 2 ² = 4 states can be represented.

【００４６】この２相回路１０６は例えば図４に示すよ
うな状態遷移回路によって作ることができる。この回路
は、第１段のＪＫフリップフロップの出力Ｑ及びＱの補
数端子を夫々第２段のＪＫフリップフロップのＪ及びＫ
入力端子に接続し、第２段のＪＫフリップフロップの出
力端子であるＱの補数端子及びＱ端子を夫々第１段のフ
リップフロップのＪ及びＫ入力端子に接続して成り、第
１段のＪＫフリップフロップのＱ端子から出力ＱＡを取
り出し、第２段のＪＫフリップフロップのＱ端子から出
力ＱＢを取り出すようにしたものである。The two-phase circuit 106 can be formed by, for example, a state transition circuit as shown in FIG. In this circuit, the output terminals Q and Q of the first-stage JK flip-flop are complemented by J and K, respectively, of the second-stage JK flip-flop.
The first stage JK flip-flop is connected to the input terminal, and the output terminal of the second stage JK flip-flop is connected to the complement terminal of Q and the Q terminal, respectively, to the J and K input terminals of the first stage flip-flop. The output QA is taken out from the Q terminal of the flip-flop, and the output QB is taken out from the Q terminal of the second stage JK flip-flop.

【００４７】第１段及び第２段のフリップフロップは第
２のゲート回路を通して供給されるクロック信号ＣＫ２
が到来するごとに入力に印加された状態に設定されるも
ので、その動作は図５に示したとおりである。The first and second stage flip-flops are connected to a clock signal CK2 supplied through a second gate circuit.
Is set to the state applied to the input each time the signal arrives, and the operation is as shown in FIG.

【００４８】図５に示すとおり最初２つのフリップフロ
ップが論理値“０”にあるとして、時刻ｔ₁ にクロック
信号ＣＫ２が印加されると、第１のフリップフロップの
出力はそのまま第２のフリップフロップに供給されるの
で第２のフリップフロップは論理“０”のままであるが
第２のフリップフロップの出力は反転して第１のフリッ
プフロップの入力に供給されるので第１のフリップフロ
ップは論理“１”になる。従って時刻ｔ１にはＱＡが
“１”でＱＢが“０”になる。[0048] As the first two flip-flops as shown in FIG. 5 is a logic value "0", the clock signal CK2 at time t ₁ is applied, the output of the first flip-flop as a second flip-flop , The second flip-flop remains at logic "0", but the output of the second flip-flop is inverted and supplied to the input of the first flip-flop, so that the first flip-flop is at logic "0". It becomes “1”. Therefore, at time t1, QA becomes "1" and QB becomes "0".

【００４９】同様にして時刻ｔ₂ に次のクロック信号が
印加されると、第１段の出力がそのまま第２段の入力と
なり第２段フリップフロップは“１”になる。このとき
第１段フリップフロップの入力には第２段フリップフロ
ップが“１”になる前の“０”を反転した入力が供給さ
れるので第１段フリップフロップも“１”である。Similarly, when the next clock signal is applied at time t ₂ , the output of the first stage becomes the input of the second stage as it is, and the flip-flop of the second stage becomes “1”. At this time, the input of the first-stage flip-flop is supplied with an input obtained by inverting “0” before the second-stage flip-flop becomes “1”, so that the first-stage flip-flop is also “1”.

【００５０】次に時刻ｔ₃ にクロック信号ＣＫ２が印加
されると、第１段は第２段の反転入力“０”、第２段は
第１段の出力“１”が入力されて夫々“０”，“１”に
なる。そうして、時刻ｔ₄ では第１段に第２段の反転信
号“０”が入力し、第２段には第１段の出力信号“０”
が入力されるので夫々“０”，“０”になり最初の状態
に戻る。Next, when the clock signal CK2 is applied at time t ₃ , the first stage receives the second stage inverting input “0”, and the second stage receives the first stage output “1”. 0 "and" 1 ". Then, at time t ₄ , the first stage receives the inverted signal “0” of the second stage, and the second stage outputs the output signal “0” of the first stage.
Are input, and become "0" and "0", respectively, and return to the initial state.

【００５１】時刻ｔ₅ 以後についても上述のｔ₁ 〜ｔ₄
の動作と同じ動作が繰り返される。図５から明らかなと
おり、信号ＱＡ及びＱＢはクロックパルスＣＫ２を４個
数えるともとに戻る周期信号であり信号ＱＡと信号ＱＢ
は位相差が９０°の２信号となっている。After time t ₅ , the above-mentioned t ₁ to t ₄
The same operation as the above operation is repeated. As is clear from FIG. 5, the signals QA and QB are periodic signals that return to the beginning when four clock pulses CK2 are counted.
Are two signals having a phase difference of 90 °.

【００５２】再び図１の回路にもどると、２相回路１０
６の出力ＱＡ及びＱＢはラッチ回路１０８に供給され
る。このラッチ回路１０８は、上記カウンタが桁上げパ
ルスＣＡを出力した時に、そのパルスＣＡによって開か
れるゲート１０７を通して与えられるパルスＬＰによっ
て上記２相信号ＱＡ，ＱＢをラッチする。ラッチ回路１
０８の出力はＯＵＴＡ及びＯＵＴＢで与えられ次の状態
がラッチされるまで前の状態を保つ。Returning to the circuit of FIG.
6 outputs QA and QB are supplied to the latch circuit 108. When the counter outputs a carry pulse CA, the latch circuit 108 latches the two-phase signals QA and QB by a pulse LP given through a gate 107 opened by the pulse CA. Latch circuit 1
The output of 08 is given by OUTA and OUTB and keeps the previous state until the next state is latched.

【００５３】次に図２及び図３を参照して図１の回路の
動作について説明する。同図の説明においては内挿数は
Ｎ＝１０である。また、説明を簡単にするため、被測定
物体にスケールが取付けられ、センサが固定位置に取付
けられていて、被測定物体が移動するものとする。Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. In the description of the figure, the interpolation number is N = 10. For the sake of simplicity, it is assumed that a scale is attached to the object to be measured, the sensor is attached to a fixed position, and the object to be measured moves.

【００５４】図１の回路の入力に供給される位相変調信
号ＳＰＭは図２の２段目に図示したとおりクロックパル
スＣＫの６個分に相当するオン期間とそれに続くクロッ
クパルスＣＫの４±ｎ個分に相当するオフ期間から成る
信号の繰り返しである。As shown in the second stage of FIG. 2, the phase modulation signal SPM supplied to the input of the circuit of FIG. 1 has an ON period corresponding to six clock pulses CK and 4 ± n of the following clock pulse CK. This is a repetition of a signal including an off period corresponding to an individual.

【００５５】この位相変調信号ＳＰＭの１周期の長さは
被測定物体の移動に対応して変わる可変値である。The length of one cycle of the phase modulation signal SPM is a variable value that changes according to the movement of the measured object.

【００５６】同期微分回路１０１は入力に供給された位
相変調信号ＳＰＭからクロック信号ＣＫに同期して立ち
上がるＳＤ１信号を作り、このＳＤ１信号を所定時間遅
延したＳＤ２信号を作り、これらの信号ＳＤ１とＳＤ２
の論理演算により信号ＤＰを出力する。The synchronous differentiating circuit 101 generates an SD1 signal which rises in synchronization with the clock signal CK from the phase modulation signal SPM supplied to the input, generates an SD2 signal obtained by delaying the SD1 signal by a predetermined time, and generates these signals SD1 and SD2.
The signal DP is output by the logical operation of.

【００５７】従って、同期微分回路１０１の出力信号Ｄ
Ｐは入力位相変調信号ＳＰＭの立ち上がりをクロックＣ
Ｋに同期させて微分した信号である。なお、このパルス
ＤＰの繰返し周期は可変である。Therefore, the output signal D of the synchronous differentiating circuit 101
P is the clock C at the rise of the input phase modulation signal SPM.
This is a signal differentiated in synchronization with K. The repetition cycle of the pulse DP is variable.

【００５８】同期微分回路１０１の出力は切替回路１０
２に供給され、その出力に送出されるゲートパルスＧＴ
をオンにする。ゲートパルスＧＴががオンになると第１
のゲート回路が開いてクロックパルスＣＫ１をカウンタ
１０４に供給する。The output of the synchronous differentiating circuit 101 is
2 and a gate pulse GT sent to its output
Turn on. When the gate pulse GT is turned on, the first
Gate circuit opens to supply the clock pulse CK1 to the counter 104.

【００５９】カウンタ１０４の計数範囲はＮ−４＝１０
−４＝６に選んであるから、クロックパルスＣＫ１を６
個数えると桁上げパルスＣＡを出力する。この桁上げパ
ルスＣＡによって切替回路１０２の出力ＧＴはオフにな
り第１のゲート回路１０３は閉じるのでカウンタ１０４
はそれ以上の計数は行わない。The counting range of the counter 104 is N-4 = 10
-4 = 6, the clock pulse CK1 is set to 6
When counted, a carry pulse CA is output. The output GT of the switching circuit 102 is turned off by the carry pulse CA, and the first gate circuit 103 is closed.
Does not perform any further counting.

【００６０】他方ゲートパルスＧＴがオフになったこと
により第２のゲート回路１０５が開くので２相信号発生
回路１０６にクロックパルスＣＫ２を供給する。２相回
路１０６は図２のＱＡ，ＱＢに示すように、クロックパ
ルスＣＫ２が到来する毎に００−１０−１１−０１の順
で変わる出力信号ＱＡ，ＱＢを出力する。この状態遷移
動作は次のＤＰパルスが到来して第２のゲート回路１０
５が閉じるまで行なわれる。On the other hand, when the gate pulse GT is turned off, the second gate circuit 105 is opened, so that the clock pulse CK2 is supplied to the two-phase signal generation circuit 106. The two-phase circuit 106 outputs output signals QA and QB that change in the order of 00-10-11-01 each time the clock pulse CK2 arrives, as shown by QA and QB in FIG. This state transition operation is performed when the next DP pulse arrives and the second gate circuit 10
5 until closed.

【００６１】パルス信号ＤＰの周期は被測定物体の動き
によって変わるのでゲートパルスＧＴのオフ期間の長さ
も変わり２相回路に与えられるクロックパルスＣＫ２の
数も変わる。Since the period of the pulse signal DP changes depending on the movement of the object to be measured, the length of the off period of the gate pulse GT changes, and the number of clock pulses CK2 supplied to the two-phase circuit also changes.

【００６２】図２の最左端は被測定物体が静止している
場合を示し計数するパルスの総数は１０個である。この
とき２相回路に与えられるパルスの数は４個であるから
出力ＱＡ，ＱＢは前回と同じ状態となる。The leftmost end in FIG. 2 shows a case where the measured object is stationary, and the total number of counted pulses is ten. At this time, since the number of pulses applied to the two-phase circuit is four, the outputs QA and QB are in the same state as the previous time.

【００６３】次の周期では計数パルスの総数が１１個に
なっており、２相回路に与えられるパルスは１１−６＝
５個である。上述のとおり２相回路はクロックパルスが
４個到来する毎にもとの状態に戻るので今の場合には１
つ次の状態に遷移する（００が１０に変わる）。In the next cycle, the total number of counting pulses is 11, and the pulses given to the two-phase circuit are 11-6 =
There are five. As described above, the two-phase circuit returns to the original state every time four clock pulses arrive.
Transition to the next state (00 changes to 10).

【００６４】更に、次の周期でも計数パルスの総数が１
１個になっているので２相回路１０６に供給されるパル
スの数は５個となり、更に次の状態に遷移する（１０が
１１になる）。２相回路の出力ＱＡ及びＱＢはラッチ回
路１０８でラッチされて出力ＯＵＴＡ及びＯＵＴＢを出
力する。Further, the total number of counting pulses is 1 even in the next cycle.
Since the number of pulses is one, the number of pulses supplied to the two-phase circuit 106 is five, and the state further transits to the next state (10 becomes 11). The outputs QA and QB of the two-phase circuit are latched by the latch circuit 108 to output outputs OUTA and OUTB.

【００６５】次に図３を参照すると、位相変調信号ＳＰ
Ｍの周期は初め（左端）が計数パルス１１個分、次に計
数パルス１０個分、更にその次が計数パルス９個分の長
さになっている。カウンタ１０４で計数されるクロック
パルスＣＫ１の数は６個で一定であるから、２相回路に
供給されるパルスの数は、夫々５個，４個，３個とな
る。Next, referring to FIG. 3, the phase modulation signal SP
The cycle of M has a length of 11 count pulses at the beginning (left end), 10 count pulses, and 9 count pulses after the count. Since the number of clock pulses CK1 counted by the counter 104 is constant at 6, the number of pulses supplied to the two-phase circuit is 5, 4, and 3, respectively.

【００６６】２相回路はクロックパルスＣＫ２を４個数
える毎に元の状態に戻るようになっているので、初めの
周期では状態が１つ先へ進み、次の周期では前回と同じ
状態を保ち、更に次の周期では１つ前の状態に移る。図
３においてはこの様子をラッチ出力ＯＵＴＡ，ＯＵＴＢ
として１０−１１−１１−１０で表わしている。Since the two-phase circuit returns to the original state each time four clock pulses CK2 are counted, the state advances one step in the first cycle, and maintains the same state in the next cycle. In the next cycle, the state shifts to the previous state. In FIG. 3, this state is shown by latch outputs OUTA and OUTB.
10-11-11-10.

【００６７】２相回路に与えられるクロックパルスＣＫ
２の数は４個のとき被測定物体が静止していることを表
わし、５個のときは被測定物体が十方向に移動している
ことを表わし、３個のときは被測定物体が−方向に移動
していることを示す。従ってラッチ回路の出力ＯＵＴ
Ａ，ＯＵＴＢは被測定物体の移動量と移動方向を表わし
ている。Clock pulse CK applied to two-phase circuit
The number 2 indicates that the measured object is stationary when the number is four, that the object to be measured is moving in ten directions when the number is four, and that the measured object is − when the number is three. Indicates that it is moving in the direction. Therefore, the output OUT of the latch circuit
A and OUTB represent the moving amount and moving direction of the measured object.

【００６８】以上、本発明の変位量検出装置の一例につ
いて、その回路構成及び動作について説明したが、上記
カウンタ１０４と上記２相回路１０６は１組になってパ
ルスの計数を行なうもので、位相変調信号ＳＰＭの１周
期時間をパルス数として計測している。そうして、この
計数結果を静止時における基準時間に対応するパルス数
と比較することにより変位量の測定が行なわれる。The circuit configuration and operation of one example of the displacement amount detecting apparatus according to the present invention have been described above. The counter 104 and the two-phase circuit 106 count pulses as one set. One cycle time of the modulation signal SPM is measured as the number of pulses. Then, the displacement amount is measured by comparing this counting result with the number of pulses corresponding to the reference time at rest.

【００６９】なお、上述の説明においては２相回路に供
給されるクロックパルスＣＫ２の数が４個のときに静止
状態として説明したが、この数は４の倍数４Ｍにすれば
よいことは上述の説明から容易に理解できるであろう。In the above description, the stationary state is described when the number of clock pulses CK2 supplied to the two-phase circuit is four. However, the number may be set to a multiple of 4M, that is, 4M. It will be easy to understand from the description.

【００７０】また、スケールとセンサはどちらを移動体
に取り付けどちらを固定しても良いことは勿論ある。更
に、エンコーダとして図９にロータリーエンコーダの例
を示したがリニアーエンコーダの場合でも同様であるこ
とは容易に理解できよう。また、ラッチ回路１０８のラ
ッチのタイミングは２相回路が静止している時、即ち、
カウンタ１０４の計数期間中の任意の時点でラッチする
ことができる。Further, it is needless to say that either the scale or the sensor may be attached to the movable body and either one may be fixed. Further, although an example of a rotary encoder is shown in FIG. 9 as an encoder, it is easily understood that the same applies to a linear encoder. The latch timing of the latch circuit 108 is determined when the two-phase circuit is stationary, that is,
Latching can be performed at any time during the counting period of the counter 104.

【００７１】[0071]

【発明の効果】本発明によれば、簡単な回路構成で９０
°位相差を持つ２相（Ａ／Ｂ相）信号を取り出せる変位
量検出装置を提供することができる。According to the present invention, 90 circuits can be realized with a simple circuit configuration.
It is possible to provide a displacement amount detection device capable of extracting a two-phase (A / B phase) signal having a phase difference.

【００７２】そうして、本発明の変位量検出装置は、分
解能の変更が容易であり、また、位相検出方式なので信
号レベルの変動に対して安定な動作が可能であり、回路
動作がクロックに同期して行なわれるようになっている
ため出力パルスのジッタが少ない。Thus, the displacement detection device of the present invention can easily change the resolution and, because of the phase detection method, can operate stably with respect to fluctuations in the signal level. Since the operation is performed in synchronization, the jitter of the output pulse is small.

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

【図１】本発明の変位量検出装置の一例を示すブロック
図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a displacement amount detection device according to the present invention.

【図２】図１の変位量検出装置の動作を示す各部波形図
である。FIGS. 2A and 2B are waveform diagrams of respective parts showing an operation of the displacement amount detection device of FIG. 1;

【図３】図１の変位量検出装置の動作を示す各部波形図
である。3 is a waveform diagram of each part showing the operation of the displacement detection device of FIG. 1;

【図４】２相信号発生回路の構成例を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a two-phase signal generation circuit.

【図５】図４の回路の動作を説明するための波形図であ
る。FIG. 5 is a waveform chart for explaining the operation of the circuit of FIG. 4;

【図６】従来の変位量検出装置の一例を示すブロック図
である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a conventional displacement amount detection device.

【図７】従来の変位量検出装置の他の例を示すブロック
図である。FIG. 7 is a block diagram showing another example of a conventional displacement amount detection device.

【図８】センサ出力の波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram of a sensor output.

【図９】本発明の変位量検出装置が適用される工作機械
等の一例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a machine tool or the like to which the displacement amount detection device according to the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 同期微分回路 １０２ 切替回路 １０３，１０５，１０７ ゲート回路 １０４ カウンタ １０６ ２相信号発生回路 １０８ ラッチ回路 ＳＰＭ 波形整形された位相変調信号 ＣＫ クロックパルス Reference Signs List 101 Synchronous differentiation circuit 102 Switching circuit 103, 105, 107 Gate circuit 104 Counter 106 Two-phase signal generation circuit 108 Latch circuit SPM Phase-modulated signal CK clock pulse with waveform shaping

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 5/00 - 5/62 G01P 13/00 - 13/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) G01D 5/00-5/62 G01P 13/00-13/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 波形整形された位相変調信号の立上がり
（もしくは立下がり）を、クロックパルスに同期した微
分パルスを発生する同期微分回路と、 上記微分パルスによってセットされ、オンに切替わる切
替回路と、 該切替回路がオンのとき開いてクロックパルスを通過さ
せる第１のゲート回路と、 該第１のゲート回路を通過したパルスを計数し、計数値
が内挿数Ｎによって予め定められた値に達したときに桁
上げ（又は桁下げ）信号を出力するカウンターと、 上記桁上げ（又は桁下げ）信号によって前記切替回路が
オフになって第１のゲートを閉じたときに開かれる第２
のゲート回路と、 上記第２のゲート回路を通して供給されるクロックパル
スの到来毎に状態を遷移させる２相信号発生手段と、 該２相信号発生手段の出力を、前記カウンタの計数期間
内の任意の時点でラッチするラッチ回路と、を備えた変
位量検出装置。1. A synchronous differentiating circuit for generating a differential pulse synchronized with a clock pulse at a rising (or falling) of a waveform-shaped phase modulation signal, a switching circuit set by the differential pulse and turned on. A first gate circuit that opens when the switching circuit is on to pass a clock pulse, and counts the pulses that have passed through the first gate circuit, and counts the count to a value predetermined by an interpolation number N. A counter that outputs a carry (or carry) signal when it reaches the second gate that is opened when the switching circuit is turned off by the carry (or carry) signal and the first gate is closed.
A two-phase signal generating means for changing the state each time a clock pulse supplied through the second gate circuit arrives, and outputting an output of the two-phase signal generating means to an arbitrary position within a counting period of the counter. And a latch circuit for latching at the point of time. 【請求項２】 請求項１に記載した変位量検出装置にお
いて、前記カウンタが任意の数値にプリセット可能であ
り、プリセット値を変化させることにより、任意の内挿
数Ｎを実現するようにしたことを特徴とする変位量検出
装置。2. The displacement amount detecting device according to claim 1, wherein the counter can be preset to an arbitrary numerical value, and an arbitrary interpolation number N is realized by changing the preset value. A displacement amount detection device characterized by the above-mentioned. 【請求項３】 請求項１又は２に記載した変位量検出装
置において、内挿数がＮのとき前記カウンタの計数する
パルス数がＮ−４Ｍ（但し、Ｍは正の整数でＮ＞４Ｍ）
であることを特徴とする変位量検出装置。3. The displacement amount detecting device according to claim 1, wherein when the number of interpolations is N, the number of pulses counted by the counter is N-4M (where M is a positive integer and N> 4M).
A displacement amount detection device, characterized in that: 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つに記載した
変位量検出装置において、位相変調信号の１周期時間を
カウンタと２相信号発生手段との組み合わせによって計
数するようにしたことを特徴とする変位量検出装置。4. The displacement amount detecting device according to claim 1, wherein one cycle time of the phase modulation signal is counted by a combination of a counter and a two-phase signal generating means. Characteristic displacement detector.