JP3446031B2 - タイムインターバルカウンタ装置 - Google Patents
タイムインターバルカウンタ装置Info
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- voltage
- time measurement
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、タイムインター
バルカウンタ装置に関するものである。特に、一方を正
尺、他方を副尺とする２周波方式に属するタイムインタ
ーバルカウンタ装置に関するものである。
バルカウンタ装置に関するものである。特に、一方を正
尺、他方を副尺とする２周波方式に属するタイムインタ
ーバルカウンタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】タイムインターバルカウンタ装置は、ス
タートパルスとストップパルスの間を正確に測定する装
置である。従来の高分解能タイムインターバルカウンタ
の原理を図５に示す。高分解能にするために、カウンタ
内部のクロック刻み以上の時間分解能が求められる。図
５において、スタート、ストップ間の時間ｔは、ｔ＝ｔ
1 ＋ ｔ3 − ｔ2、として求められる。ここでｔ3は、内
部のクロック刻みの整数倍として簡単に求まるがｔ1、
ｔ2の部分は内部のクロック刻み以下となり、特別な工
夫が必要となる。クロック刻みよりも細かい部分をフラ
クショナルビット（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｂｉｔ）と言
い、ｔ1、ｔ2がこれに相当する。
タートパルスとストップパルスの間を正確に測定する装
置である。従来の高分解能タイムインターバルカウンタ
の原理を図５に示す。高分解能にするために、カウンタ
内部のクロック刻み以上の時間分解能が求められる。図
５において、スタート、ストップ間の時間ｔは、ｔ＝ｔ
1 ＋ ｔ3 − ｔ2、として求められる。ここでｔ3は、内
部のクロック刻みの整数倍として簡単に求まるがｔ1、
ｔ2の部分は内部のクロック刻み以下となり、特別な工
夫が必要となる。クロック刻みよりも細かい部分をフラ
クショナルビット（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｂｉｔ）と言
い、ｔ1、ｔ2がこれに相当する。
【０００３】高分解能タイムインターバルカウンタのバ
ーニア（副尺）は、内蔵のクロック刻みよりも細かい分
解能で測定するために不可欠のものであり、スタート
（もしくはストップ）パルスから次の内蔵のクロック刻
みまでの時間を正確に計るために不可欠である。副尺の
作り方として２種類の方法が知られている。第一の方法
は、時間を電圧に変換する方式であり、第二の方法はｔ
3を測定している内蔵クロック周波数（正尺）と僅かに
異なる第二のクロック（副尺）を用いる手法である。以
下にこれらを説明する。
ーニア（副尺）は、内蔵のクロック刻みよりも細かい分
解能で測定するために不可欠のものであり、スタート
（もしくはストップ）パルスから次の内蔵のクロック刻
みまでの時間を正確に計るために不可欠である。副尺の
作り方として２種類の方法が知られている。第一の方法
は、時間を電圧に変換する方式であり、第二の方法はｔ
3を測定している内蔵クロック周波数（正尺）と僅かに
異なる第二のクロック（副尺）を用いる手法である。以
下にこれらを説明する。
【０００４】第一の方法は、時間電圧変換方式として知
られており、例えば、次の資料（ＳｔａｎｆｏｒｄＲｅ
ｓｅａｒｃｈ Ｓｙｓｔｅｍｓ 社製 ＳＲ６２０ Ｕｎｉ
ｖｅｒｓａｌ Ｃｏｕｎｔｅｒ 取り扱い説明書）に記載
されている。この方式では、図６に示す様に、定電流源
からの電流をコンデンサへチャージアップする。そのチ
ャージアップ時間を、フラクショナルビット相当の時間
パルスを用いて制御する。この方式では、副尺が時間か
ら電圧へ変換を行う。また、コンデンサに蓄えられた電
圧を高分解能のＡ／Ｄ変換器で読み取ることで、電圧か
らフラクショナルビットに相当する時間を高分解能で求
めることができる。ここで、Ａ／Ｄ変換器の分解能が高
いことが望ましいが、分解能を高くすると変換時間が長
くなり、次の欠点が生じる。つまり、この方式の欠点
は、抵抗・コンデンサを用いた回路によるチャージアッ
プであるために電圧リークの少ない部品を使うことが必
要である。また、コンデンサの容量が変化すると精度に
影響を与えるため、コンデンサの容量がその温度により
変わらないことが必要である。この方式の特徴は、低い
コストで装置を構成すると、測定精度の低下を招く事で
ある。つまり、高分解能にするためには、高性能の部品
と、高分解能のＡ／Ｄ変換機を用いる必要があり、この
ことがコスト上昇を招いていた。
られており、例えば、次の資料（ＳｔａｎｆｏｒｄＲｅ
ｓｅａｒｃｈ Ｓｙｓｔｅｍｓ 社製 ＳＲ６２０ Ｕｎｉ
ｖｅｒｓａｌ Ｃｏｕｎｔｅｒ 取り扱い説明書）に記載
されている。この方式では、図６に示す様に、定電流源
からの電流をコンデンサへチャージアップする。そのチ
ャージアップ時間を、フラクショナルビット相当の時間
パルスを用いて制御する。この方式では、副尺が時間か
ら電圧へ変換を行う。また、コンデンサに蓄えられた電
圧を高分解能のＡ／Ｄ変換器で読み取ることで、電圧か
らフラクショナルビットに相当する時間を高分解能で求
めることができる。ここで、Ａ／Ｄ変換器の分解能が高
いことが望ましいが、分解能を高くすると変換時間が長
くなり、次の欠点が生じる。つまり、この方式の欠点
は、抵抗・コンデンサを用いた回路によるチャージアッ
プであるために電圧リークの少ない部品を使うことが必
要である。また、コンデンサの容量が変化すると精度に
影響を与えるため、コンデンサの容量がその温度により
変わらないことが必要である。この方式の特徴は、低い
コストで装置を構成すると、測定精度の低下を招く事で
ある。つまり、高分解能にするためには、高性能の部品
と、高分解能のＡ／Ｄ変換機を用いる必要があり、この
ことがコスト上昇を招いていた。
【０００５】第二の方法は２周波方式として知られてお
り、例えば、次の資料（ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄ
社製ＨＰ５３７０Ｂ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｉｍｅ Ｉ
ｎｔｅｒｖａｌ Ｃｏｕｎｔｅｒ取り扱い説明書）に記
載されている。図７に主要部のブロックダイアグラムを
示す。この方式は、ノギスやマイクロメータでの測定と
原理は同一であり、正尺と僅かに刻みの異なった副尺を
用意し、フラクショナルビット相当の時間を正尺と副尺
の刻みの一致点から計算する。具体的には、正尺に相当
する電圧制御発振器と僅かに周波数の異なった副尺に相
当する電圧制御発振器から構成される。正尺の電圧制御
発振器は、常時発振しており、副尺の電圧制御発振器は
スタート（もしくはストップ）パルスが入力された瞬間
に（位相０度から）発振を開始する。その後、正尺と副
尺のクロックのタイミングを監視し、同一タイミングと
なる所までを副尺でカウントし、測定されたカウント値
に倍率（（正尺と副尺の周波数差）／正尺の周波数）を
掛けてフラクショナルビット相当の時間を精密に測定す
る。この方式は、上記の時間電圧変換方式より外部温度
等の影響を受けにくい利点があり、優れた方式といえ
る。しかしながら副尺電圧制御発振器がスタート（もし
くはストップ）パルスが入力された瞬間に位相０度から
発振を開始する電圧制御発振器（スタータブル電圧制御
発振器）なる複雑なアナログ回路が必要であり、タイム
インターバルカウンタ装置コスト低減の妨げの一因とな
っていた。
り、例えば、次の資料（ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａｒｄ
社製ＨＰ５３７０Ｂ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｉｍｅ Ｉ
ｎｔｅｒｖａｌ Ｃｏｕｎｔｅｒ取り扱い説明書）に記
載されている。図７に主要部のブロックダイアグラムを
示す。この方式は、ノギスやマイクロメータでの測定と
原理は同一であり、正尺と僅かに刻みの異なった副尺を
用意し、フラクショナルビット相当の時間を正尺と副尺
の刻みの一致点から計算する。具体的には、正尺に相当
する電圧制御発振器と僅かに周波数の異なった副尺に相
当する電圧制御発振器から構成される。正尺の電圧制御
発振器は、常時発振しており、副尺の電圧制御発振器は
スタート（もしくはストップ）パルスが入力された瞬間
に（位相０度から）発振を開始する。その後、正尺と副
尺のクロックのタイミングを監視し、同一タイミングと
なる所までを副尺でカウントし、測定されたカウント値
に倍率（（正尺と副尺の周波数差）／正尺の周波数）を
掛けてフラクショナルビット相当の時間を精密に測定す
る。この方式は、上記の時間電圧変換方式より外部温度
等の影響を受けにくい利点があり、優れた方式といえ
る。しかしながら副尺電圧制御発振器がスタート（もし
くはストップ）パルスが入力された瞬間に位相０度から
発振を開始する電圧制御発振器（スタータブル電圧制御
発振器）なる複雑なアナログ回路が必要であり、タイム
インターバルカウンタ装置コスト低減の妨げの一因とな
っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のタイムインターバルカウンタ装置で、時間電圧変換方
式では、高分解能にするためには、高性能の部品と高分
解能のＡ／Ｄ変換機を用いる必要があり、このことがコ
スト上昇を招いており、また、２周波方式では、スター
タブル電圧制御発振器なる複雑なアナログ回路が必要で
あり、コスト低減の妨げの一因となっていた。
のタイムインターバルカウンタ装置で、時間電圧変換方
式では、高分解能にするためには、高性能の部品と高分
解能のＡ／Ｄ変換機を用いる必要があり、このことがコ
スト上昇を招いており、また、２周波方式では、スター
タブル電圧制御発振器なる複雑なアナログ回路が必要で
あり、コスト低減の妨げの一因となっていた。
【０００７】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
２周波方式で簡単で高安定な副尺の発生方式を用いた回
路を用いることにより、低コストでありながら高分解能
のタイムインターバルカウンタ装置を提供することを目
的とする。
２周波方式で簡単で高安定な副尺の発生方式を用いた回
路を用いることにより、低コストでありながら高分解能
のタイムインターバルカウンタ装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、基準信号に位相同期した
第一の周波数を持った第一の信号を出力する第一の発振
器と、上記の基準信号に位相同期した第二の周波数を持
った第二の信号を時間測定の開始信号前から出力する第
二の発振器と、前記第二の信号の電圧を、時間測定の開
始信号と概略同時期の信号により第一の電圧保持回路に
おいて、第一の保持電圧に保持する手段と、第二の信号
と第一の保持電圧との比較から第三の信号を生成する手
段と、第一の信号を用いて第一の時間測定を行う手段
と、第一の信号と第三の信号との一致点を見出す手段
と、第一の信号と第三の信号との一致点までの、何らか
の周期信号を計数する計数手段と、その計数手段の結果
と、第一の周波数と第二の周波数との差を用いた倍率
（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三の信号の
周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）とを用い
て、第一の時間測定の分解能よりも高い分解能を有する
第二の時間測定を行う手段と、を備えたことを特徴とし
ている。
に、請求項１に記載の発明は、基準信号に位相同期した
第一の周波数を持った第一の信号を出力する第一の発振
器と、上記の基準信号に位相同期した第二の周波数を持
った第二の信号を時間測定の開始信号前から出力する第
二の発振器と、前記第二の信号の電圧を、時間測定の開
始信号と概略同時期の信号により第一の電圧保持回路に
おいて、第一の保持電圧に保持する手段と、第二の信号
と第一の保持電圧との比較から第三の信号を生成する手
段と、第一の信号を用いて第一の時間測定を行う手段
と、第一の信号と第三の信号との一致点を見出す手段
と、第一の信号と第三の信号との一致点までの、何らか
の周期信号を計数する計数手段と、その計数手段の結果
と、第一の周波数と第二の周波数との差を用いた倍率
（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三の信号の
周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）とを用い
て、第一の時間測定の分解能よりも高い分解能を有する
第二の時間測定を行う手段と、を備えたことを特徴とし
ている。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、簡単な回
路で、副尺の信号を生成するために、上記した請求項１
に記載の発明の構成に加えて、第一の信号と第三の信号
とを比較して、第一の信号と第三の信号との予め決めら
れた範囲での一致あるいは不一致を判定する判定手段
と、上記の判定手段により、第一の信号と第三の信号と
の一致が判定されるまでの、第一、第二、あるいは第三
の信号の繰返し回数を計数する計数手段と、該計数手段
による計数値に倍率（（第一の信号の周波数と、第二あ
るいは第三の信号の周波数との周波数差）／第一の信号
の周波数）を掛けた値を用いて第二の時間測定を行う手
段と、を備えたことを特徴としている。
路で、副尺の信号を生成するために、上記した請求項１
に記載の発明の構成に加えて、第一の信号と第三の信号
とを比較して、第一の信号と第三の信号との予め決めら
れた範囲での一致あるいは不一致を判定する判定手段
と、上記の判定手段により、第一の信号と第三の信号と
の一致が判定されるまでの、第一、第二、あるいは第三
の信号の繰返し回数を計数する計数手段と、該計数手段
による計数値に倍率（（第一の信号の周波数と、第二あ
るいは第三の信号の周波数との周波数差）／第一の信号
の周波数）を掛けた値を用いて第二の時間測定を行う手
段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】また、請求項３に記載の発明は、２周波方
式で簡単な副尺の発生方式を用いた回路を構成するため
に、基準信号に位相同期した第一の周波数を持った第一
の信号を出力する第一の発振器と、上記の基準信号に位
相同期した第二の周波数を持った第二の信号を出力する
第二の発振器と、第一の信号を用いて第一の時間測定を
行う手段と、第二の信号の電圧を、時間測定の開始信号
と概略同時期の信号により第一の電圧保持装置に第一の
保持電圧に保持する手段と、該第二の信号の電圧と、該
第一の保持電圧とを比較して第三の信号を発生する手段
と、第一の信号と第三の信号とを比較して、第一の信号
と第三の信号との予め決められた範囲での一致あるいは
不一致を判定する判定手段と、上記の判定手段により、
第一の信号と第三の信号との一致が判定されるまでの、
何らかの周期信号の繰返し回数を計数する計数手段と、
倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三の信
号の周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）と、
該計数手段の結果を用いて、第一の時間測定の分解能よ
りも高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、
を備えたことを特徴としている。
式で簡単な副尺の発生方式を用いた回路を構成するため
に、基準信号に位相同期した第一の周波数を持った第一
の信号を出力する第一の発振器と、上記の基準信号に位
相同期した第二の周波数を持った第二の信号を出力する
第二の発振器と、第一の信号を用いて第一の時間測定を
行う手段と、第二の信号の電圧を、時間測定の開始信号
と概略同時期の信号により第一の電圧保持装置に第一の
保持電圧に保持する手段と、該第二の信号の電圧と、該
第一の保持電圧とを比較して第三の信号を発生する手段
と、第一の信号と第三の信号とを比較して、第一の信号
と第三の信号との予め決められた範囲での一致あるいは
不一致を判定する判定手段と、上記の判定手段により、
第一の信号と第三の信号との一致が判定されるまでの、
何らかの周期信号の繰返し回数を計数する計数手段と、
倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三の信
号の周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）と、
該計数手段の結果を用いて、第一の時間測定の分解能よ
りも高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１１】また、請求項４に記載の発明は、２周波方
式で簡単で高安定な副尺の発生方式を用いた回路を構成
するために、基準信号に位相同期した第一の周波数を持
った第一の信号を出力する第一の発振器と、上記の基準
信号に位相同期した第二の周波数を持った第二の信号を
時間測定の開始信号前から出力する第二の発振器と、上
記の基準信号に同期し、第二の周波数を持ち、第二の信
号と位相の異なる第四の信号を時間測定の開始信号前か
ら出力する手段と、予め決められた基準により、第二あ
るいは第四の信号のどちらかを選択する選択手段と、前
記選択手段で選択された信号の電圧を時間測定の開始信
号と概略同時期の信号により第一の保持電圧に保持する
第一の電圧保持回路と、前記の第一の保持電圧と上記の
選択された信号との比較から第五の信号を出力する手段
と、第一の信号を用いて第一の時間測定を行う手段と、
第一の信号と第五の信号との一致点を見出す手段と、第
一の信号と第五の信号との一致点までの、何らかの周期
信号を計数する計数手段と、その計数手段の結果と、第
一の周波数と上記の選択手段により選択された第二ある
いは第五の周波数との差とを用いた上記の計数手段によ
る計数値に倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるい
は第五の信号の周波数との周波数差）／第一の信号の周
波数）を掛けた値を用いて、第一の時間測定の分解能よ
りも高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、
を備えたことを特徴としている。
式で簡単で高安定な副尺の発生方式を用いた回路を構成
するために、基準信号に位相同期した第一の周波数を持
った第一の信号を出力する第一の発振器と、上記の基準
信号に位相同期した第二の周波数を持った第二の信号を
時間測定の開始信号前から出力する第二の発振器と、上
記の基準信号に同期し、第二の周波数を持ち、第二の信
号と位相の異なる第四の信号を時間測定の開始信号前か
ら出力する手段と、予め決められた基準により、第二あ
るいは第四の信号のどちらかを選択する選択手段と、前
記選択手段で選択された信号の電圧を時間測定の開始信
号と概略同時期の信号により第一の保持電圧に保持する
第一の電圧保持回路と、前記の第一の保持電圧と上記の
選択された信号との比較から第五の信号を出力する手段
と、第一の信号を用いて第一の時間測定を行う手段と、
第一の信号と第五の信号との一致点を見出す手段と、第
一の信号と第五の信号との一致点までの、何らかの周期
信号を計数する計数手段と、その計数手段の結果と、第
一の周波数と上記の選択手段により選択された第二ある
いは第五の周波数との差とを用いた上記の計数手段によ
る計数値に倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるい
は第五の信号の周波数との周波数差）／第一の信号の周
波数）を掛けた値を用いて、第一の時間測定の分解能よ
りも高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、
を備えたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。先ず、第一の発振器と、
第二の発振器を用いた第一の実施形態を図１、２および
３を用いて、また、第一の発振器による第一の信号と、
第二の発振器による第二の信号と、第四、第五の信号を
用いる構成を用いた第二の実施形態を、図４を用いて説
明する。
面に基づいて詳細に説明する。先ず、第一の発振器と、
第二の発振器を用いた第一の実施形態を図１、２および
３を用いて、また、第一の発振器による第一の信号と、
第二の発振器による第二の信号と、第四、第五の信号を
用いる構成を用いた第二の実施形態を、図４を用いて説
明する。
【００１３】第一の実施形態として、２周波方式による
時間計測装置の正尺と副尺の生成方法について、以下に
説明する。まず、図１は、第一の発振器と、第二の発振
器を用いたタイムインターバルカウンタ装置の正尺用信
号と副尺用信号との発生部のブロックダイアグラムで、
本発明の基本的な構成を示す図である。この構成は、温
度等の外部要因に左右されにくい２周波方式に属し、副
尺の発生には、連続発振副尺電圧制御発振器を用いる方
式である。この方式の特徴は、回路が簡単で安定度が高
い点にある。図１の構成における動作は、次の様にな
る。まず、外部基準信号を受けた正尺電圧制御発振器
が、第一の周波数を持った第一の信号を出力する。この
信号は、次のコンパレータ回路により、ディジタル信号
に整形され、正尺用の信号として出力される。また、他
方では、外部基準信号を受けた副尺電圧制御発振器が、
第二の周波数を持った第二の信号を時間測定の開始信号
前から出力する。この第二の信号は、分配器によりサン
プルホールド回路とコンパレータ回路に供給される。サ
ンプルホールド回路は、スタート（あるいはストップ）
信号により、副尺電圧制御発振器の電圧を保持し、この
電圧をコンパレータ回路へ基準電圧として供給する。コ
ンパレータ回路は、この基準電圧と副尺電圧制御発振器
の電圧を比較して、デジタル信号を生成し、これが副尺
の信号となる。
時間計測装置の正尺と副尺の生成方法について、以下に
説明する。まず、図１は、第一の発振器と、第二の発振
器を用いたタイムインターバルカウンタ装置の正尺用信
号と副尺用信号との発生部のブロックダイアグラムで、
本発明の基本的な構成を示す図である。この構成は、温
度等の外部要因に左右されにくい２周波方式に属し、副
尺の発生には、連続発振副尺電圧制御発振器を用いる方
式である。この方式の特徴は、回路が簡単で安定度が高
い点にある。図１の構成における動作は、次の様にな
る。まず、外部基準信号を受けた正尺電圧制御発振器
が、第一の周波数を持った第一の信号を出力する。この
信号は、次のコンパレータ回路により、ディジタル信号
に整形され、正尺用の信号として出力される。また、他
方では、外部基準信号を受けた副尺電圧制御発振器が、
第二の周波数を持った第二の信号を時間測定の開始信号
前から出力する。この第二の信号は、分配器によりサン
プルホールド回路とコンパレータ回路に供給される。サ
ンプルホールド回路は、スタート（あるいはストップ）
信号により、副尺電圧制御発振器の電圧を保持し、この
電圧をコンパレータ回路へ基準電圧として供給する。コ
ンパレータ回路は、この基準電圧と副尺電圧制御発振器
の電圧を比較して、デジタル信号を生成し、これが副尺
の信号となる。
【００１４】図２に副尺電圧制御発振器出力信号とスタ
ートパルスが入力された瞬間にサンプルホールド回路で
ホールドされた電圧、及びコンパレータ出力を示す。図
２において、サンプルホールドされた電圧と、副尺電圧
制御発振器出力とは、共通の基準電圧を持っているが、
スタート信号と副尺コンパレータ出力は、その共通の基
準電圧とはそれぞれ異なる基準電圧をもっている。図２
に示される様に、副尺コンパレータ出力は、副尺電圧制
御発振器出力がサンプルホールドされた電圧を超える電
圧であるとき、正の信号となり、副尺電圧制御発振器出
力と同じ周波数の信号を得ることができる。また、副尺
コンパレータ出力の開始点は、スタート信号と必ず一致
するので、従来の装置の様に、スタータブル電圧制御発
振器を使う必要がなくなった。
ートパルスが入力された瞬間にサンプルホールド回路で
ホールドされた電圧、及びコンパレータ出力を示す。図
２において、サンプルホールドされた電圧と、副尺電圧
制御発振器出力とは、共通の基準電圧を持っているが、
スタート信号と副尺コンパレータ出力は、その共通の基
準電圧とはそれぞれ異なる基準電圧をもっている。図２
に示される様に、副尺コンパレータ出力は、副尺電圧制
御発振器出力がサンプルホールドされた電圧を超える電
圧であるとき、正の信号となり、副尺電圧制御発振器出
力と同じ周波数の信号を得ることができる。また、副尺
コンパレータ出力の開始点は、スタート信号と必ず一致
するので、従来の装置の様に、スタータブル電圧制御発
振器を使う必要がなくなった。
【００１５】図３は、第一の発振器と、第二の発振器を
用いたタイムインターバルカウンタ装置の正尺用信号と
副尺用信号との発生部のブロックダイアグラムで、本発
明の第一の実施例の構成を示す図である。図３における
外部基準信号は、このタイムインターバルカウンタ装置
における時間の基準に当たるもので、本装置の場合５０
ＭＨｚの信号である。この外部基準信号は、正尺用のフ
ェイズロックループ（ＰＬＬ）回路に送られ、正尺用の
第一の周波数を持った第一の信号に変換される。この
際、常時発振している正尺電圧制御発振器は、出力がＮ
分周され外部基準周波数と比較され、誤差電圧で正尺電
圧制御発振器を制御することで外部基準周波数に位相同
期している。副尺用の信号も正尺用の信号と同様に、外
部基準信号が、副尺用のＰＬＬ回路に送られ、副尺用の
第二の周波数を持った第二の信号に変換される。この
際、常時発振している副尺電圧制御発振器は、出力がＭ
分周され外部基準周波数と比較され、誤差電圧で副尺電
圧制御発振器を制御することで外部基準周波数に位相同
期している。ＭとＮは、僅かに異なった正の整数で、具
体的にはＭ＝５００００、Ｎ＝５０００１である。この
時、正尺＝５０ＭＨｚ、副尺＝５０．００１ＭＨｚであ
る。時間計測のためのスタートパルスが入力された瞬間
に、副尺電圧制御発振器出力位相をゼロにするための構
成は、以下のような構成である。つまり、副尺電圧制御
発振器出力は、サンプルホールド回路、基準電圧を設定
可能なデジタル化のためのコンパレータ回路に分配器で
分配される。サンプルホールド回路では、スタートパル
スが入力された瞬間に副尺電圧制御発振器出力をサンプ
リングする。一方、デジタル化のためのコンパレータ回
路では、常時副尺電圧制御発振器出力をデジタル化して
いるわけであるが、スタートパルスが入力された瞬間に
サンプルホールド回路でホールドされた電圧がコンパレ
ータ回路の基準電圧として入力される。これにより、デ
ジタル化のためのコンパレータ回路の基準電圧が変化
し、スタートパルスが入力された瞬間に副尺位相を０度
または１８０度とする出力が得られる。０／１８０度位
相判定回路で、０度位相信号が出力される。１８０度位
相の出力信号の場合は、ブロックダイアグラムには記載
していないが、インバータ回路で反転して０度位相デー
タとして出力される。１８０度位相かどうかの判定は、
ブロックダイアグラムには記載されていないが、電圧制
御発振器出力信号を微分回路に通し、正の場合位相０
度、負の場合１８０度位相と判定することができる。例
えば電圧制御発振器出力信号が正弦波の場合、余弦波を
作り、余弦波電圧の正負を判定することで簡単に行え
る。本実施例では、倍率は１／５００００となる。この
時、時間分解能は、正尺のみの（１／５０ＭＨｚ）＝２
０ｎｓｅｃ、から、倍率を掛けた、（１／５０ＭＨｚ）
×（１／５００００）＝０．４ｐｓｅｃとなり、高精度
測定が容易に行える。
用いたタイムインターバルカウンタ装置の正尺用信号と
副尺用信号との発生部のブロックダイアグラムで、本発
明の第一の実施例の構成を示す図である。図３における
外部基準信号は、このタイムインターバルカウンタ装置
における時間の基準に当たるもので、本装置の場合５０
ＭＨｚの信号である。この外部基準信号は、正尺用のフ
ェイズロックループ（ＰＬＬ）回路に送られ、正尺用の
第一の周波数を持った第一の信号に変換される。この
際、常時発振している正尺電圧制御発振器は、出力がＮ
分周され外部基準周波数と比較され、誤差電圧で正尺電
圧制御発振器を制御することで外部基準周波数に位相同
期している。副尺用の信号も正尺用の信号と同様に、外
部基準信号が、副尺用のＰＬＬ回路に送られ、副尺用の
第二の周波数を持った第二の信号に変換される。この
際、常時発振している副尺電圧制御発振器は、出力がＭ
分周され外部基準周波数と比較され、誤差電圧で副尺電
圧制御発振器を制御することで外部基準周波数に位相同
期している。ＭとＮは、僅かに異なった正の整数で、具
体的にはＭ＝５００００、Ｎ＝５０００１である。この
時、正尺＝５０ＭＨｚ、副尺＝５０．００１ＭＨｚであ
る。時間計測のためのスタートパルスが入力された瞬間
に、副尺電圧制御発振器出力位相をゼロにするための構
成は、以下のような構成である。つまり、副尺電圧制御
発振器出力は、サンプルホールド回路、基準電圧を設定
可能なデジタル化のためのコンパレータ回路に分配器で
分配される。サンプルホールド回路では、スタートパル
スが入力された瞬間に副尺電圧制御発振器出力をサンプ
リングする。一方、デジタル化のためのコンパレータ回
路では、常時副尺電圧制御発振器出力をデジタル化して
いるわけであるが、スタートパルスが入力された瞬間に
サンプルホールド回路でホールドされた電圧がコンパレ
ータ回路の基準電圧として入力される。これにより、デ
ジタル化のためのコンパレータ回路の基準電圧が変化
し、スタートパルスが入力された瞬間に副尺位相を０度
または１８０度とする出力が得られる。０／１８０度位
相判定回路で、０度位相信号が出力される。１８０度位
相の出力信号の場合は、ブロックダイアグラムには記載
していないが、インバータ回路で反転して０度位相デー
タとして出力される。１８０度位相かどうかの判定は、
ブロックダイアグラムには記載されていないが、電圧制
御発振器出力信号を微分回路に通し、正の場合位相０
度、負の場合１８０度位相と判定することができる。例
えば電圧制御発振器出力信号が正弦波の場合、余弦波を
作り、余弦波電圧の正負を判定することで簡単に行え
る。本実施例では、倍率は１／５００００となる。この
時、時間分解能は、正尺のみの（１／５０ＭＨｚ）＝２
０ｎｓｅｃ、から、倍率を掛けた、（１／５０ＭＨｚ）
×（１／５００００）＝０．４ｐｓｅｃとなり、高精度
測定が容易に行える。
【００１６】また、副尺電圧制御発振器出力信号は、正
弦波に限る必要はなく、矩形波以外なら鋸波あるいは三
角波状の信号などが使えることができるのは明らかであ
る。
弦波に限る必要はなく、矩形波以外なら鋸波あるいは三
角波状の信号などが使えることができるのは明らかであ
る。
【００１７】この方式による周波数の測定は、ノギスや
マイクロメータでの測定と原理は同一であり、正尺と僅
かに刻みの異なった副尺を用意し、フラクショナルビッ
ト相当の時間を正尺と副尺の刻みの一致点から計算す
る。具体的には、正尺に相当する電圧制御発振器と僅か
に周波数の異なった副尺に相当する電圧制御発振器から
構成される。正尺の電圧制御発振器は、常時発振してお
り、副尺の電圧制御発振器は上述の方法で発振を開始す
る。その後、正尺と副尺のクロックのタイミングを監視
し、同一タイミングとなる所までを副尺でカウントす
る。ここで、正尺と副尺のクロックのタイミングが同一
になったかどうかの判定には、良く知られた位相比較器
を用いることができる。また、測定されたカウント値に
倍率（（正尺と副尺の周波数差）／正尺の周波数）を掛
けてフラクショナルビット相当の時間を得るものであ
る。
マイクロメータでの測定と原理は同一であり、正尺と僅
かに刻みの異なった副尺を用意し、フラクショナルビッ
ト相当の時間を正尺と副尺の刻みの一致点から計算す
る。具体的には、正尺に相当する電圧制御発振器と僅か
に周波数の異なった副尺に相当する電圧制御発振器から
構成される。正尺の電圧制御発振器は、常時発振してお
り、副尺の電圧制御発振器は上述の方法で発振を開始す
る。その後、正尺と副尺のクロックのタイミングを監視
し、同一タイミングとなる所までを副尺でカウントす
る。ここで、正尺と副尺のクロックのタイミングが同一
になったかどうかの判定には、良く知られた位相比較器
を用いることができる。また、測定されたカウント値に
倍率（（正尺と副尺の周波数差）／正尺の周波数）を掛
けてフラクショナルビット相当の時間を得るものであ
る。
【００１８】上記の様に、本発明のタイムインターバル
カウンタ装置は、特別な構成部品は必要がなく、一般的
な部品で構成することができる、従って、２周波方式で
従来方式のタイムインターバルカウンタ装置に比べて、
製造コストを下げることができる。
カウンタ装置は、特別な構成部品は必要がなく、一般的
な部品で構成することができる、従って、２周波方式で
従来方式のタイムインターバルカウンタ装置に比べて、
製造コストを下げることができる。
【００１９】また、本発明のタイムインターバルカウン
タは、副尺が正尺同様、常時基準信号に位相同期してい
るので、スタータブル電圧制御発振器の位相引き込みの
時間が不要であり、高分解能化が期待できる。
タは、副尺が正尺同様、常時基準信号に位相同期してい
るので、スタータブル電圧制御発振器の位相引き込みの
時間が不要であり、高分解能化が期待できる。
【００２０】本発明のタイムインターバルカウンタは、
また、通常イベントタイマーと呼ばれる多チャンネルの
タイムインターバルカウンタ装置を構成する上でも大変
有利である。その理由は、本方式では、副尺発振部は多
チャンネルの場合でも共通にできるからである。
また、通常イベントタイマーと呼ばれる多チャンネルの
タイムインターバルカウンタ装置を構成する上でも大変
有利である。その理由は、本方式では、副尺発振部は多
チャンネルの場合でも共通にできるからである。
【００２１】次に、第二の発振器と、第三の信号を出力
する構成を用いた第二の実施形態を、図４を用いて説明
する。この実施形態においては、副尺の生成方法に特徴
がある。
する構成を用いた第二の実施形態を、図４を用いて説明
する。この実施形態においては、副尺の生成方法に特徴
がある。
【００２２】上述した第一の実施形態の場合、副尺電圧
制御発振器出力が正弦波の場合、９０度、２７０度位相
付近で振幅変化量が減少する。例えば、図２は、この状
態に近い場合である。この時サンプルホールド回路によ
る誤差が増大する。そこで、この誤差を改善するため
に、図４のブロックダイアグラムに示す構成を用いて、
副尺を発生させる。より具体的には、副尺電圧制御発振
器出力として、９０度位相の異なった２波、正弦波と余
弦波を第二の信号と第四の信号として同時に出力する。
これらの２波の振幅を振幅判定回路で判定し、その２波
の内、振幅の絶対値の小さい方を用いることによって、
上述の誤差を小さくするものである。副尺電圧制御発振
器出力は、サンプルホールド回路、基準電圧を設定可能
なデジタル化のためのコンパレータ回路に分配器で分配
される。サンプルホールド回路では、スタートパルスが
入力された瞬間に副尺電圧制御発振器出力をサンプリン
グする。一方、デジタル化のためのコンパレータ回路で
は、常時副尺電圧制御発振器出力をデジタル化している
わけであるが、スタート（もしくはストップ）パルスが
入力された瞬間にサンプルホールド回路でホールドされ
た電圧がコンパレータ回路の基準電圧として入力され
る。これによりデジタル化のためのコンパレータ回路の
基準電圧が変化し、スタートパルスが入力された瞬間に
副尺位相を０度または１８０度とする出力が得られる。
１８０度位相の出力信号の場合は、インバータ回路で反
転して０度位相データとして出力される。１８０度位相
かどうかの判定は、電圧制御発振器出力信号が正弦波の
場合、余弦波を用いて行なうことができ、余弦波が正の
場合は位相０度、負の場合は位相１８０度と判定するこ
とができる。
制御発振器出力が正弦波の場合、９０度、２７０度位相
付近で振幅変化量が減少する。例えば、図２は、この状
態に近い場合である。この時サンプルホールド回路によ
る誤差が増大する。そこで、この誤差を改善するため
に、図４のブロックダイアグラムに示す構成を用いて、
副尺を発生させる。より具体的には、副尺電圧制御発振
器出力として、９０度位相の異なった２波、正弦波と余
弦波を第二の信号と第四の信号として同時に出力する。
これらの２波の振幅を振幅判定回路で判定し、その２波
の内、振幅の絶対値の小さい方を用いることによって、
上述の誤差を小さくするものである。副尺電圧制御発振
器出力は、サンプルホールド回路、基準電圧を設定可能
なデジタル化のためのコンパレータ回路に分配器で分配
される。サンプルホールド回路では、スタートパルスが
入力された瞬間に副尺電圧制御発振器出力をサンプリン
グする。一方、デジタル化のためのコンパレータ回路で
は、常時副尺電圧制御発振器出力をデジタル化している
わけであるが、スタート（もしくはストップ）パルスが
入力された瞬間にサンプルホールド回路でホールドされ
た電圧がコンパレータ回路の基準電圧として入力され
る。これによりデジタル化のためのコンパレータ回路の
基準電圧が変化し、スタートパルスが入力された瞬間に
副尺位相を０度または１８０度とする出力が得られる。
１８０度位相の出力信号の場合は、インバータ回路で反
転して０度位相データとして出力される。１８０度位相
かどうかの判定は、電圧制御発振器出力信号が正弦波の
場合、余弦波を用いて行なうことができ、余弦波が正の
場合は位相０度、負の場合は位相１８０度と判定するこ
とができる。
【００２３】
【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。
以下に説明するような効果を奏することができる。
【００２４】請求項１に記載の発明では、基準信号に位
相同期した第一の周波数を持った第一の信号を出力する
第一の発振器と、上記の基準信号に位相同期した第二の
周波数を持った第二の信号を時間測定の開始信号前から
出力する第二の発振器と、前記第二の信号の電圧を、時
間測定の開始信号と概略同時期の信号により第一の電圧
保持回路において、第一の保持電圧に保持する手段と、
第二の信号と第一の保持電圧との比較から第三の信号を
生成する手段と、第一の信号と第三の信号との一致点を
見出す手段と、第一の信号と第三の信号との一致点まで
の、何らかの周期信号を計数する計数手段と、その計数
手段の結果と、第一の周波数と第二の周波数との差を用
いた倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三
の信号の周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）
とを用いて、第一の時間測定の分解能よりも高い分解能
を有する第二の時間測定を行う手段と、を備えた構成に
したので、２周波方式でありながら、スタータブル電圧
制御発振器を使う必要がなくなり、製造コストを低減で
きた。
相同期した第一の周波数を持った第一の信号を出力する
第一の発振器と、上記の基準信号に位相同期した第二の
周波数を持った第二の信号を時間測定の開始信号前から
出力する第二の発振器と、前記第二の信号の電圧を、時
間測定の開始信号と概略同時期の信号により第一の電圧
保持回路において、第一の保持電圧に保持する手段と、
第二の信号と第一の保持電圧との比較から第三の信号を
生成する手段と、第一の信号と第三の信号との一致点を
見出す手段と、第一の信号と第三の信号との一致点まで
の、何らかの周期信号を計数する計数手段と、その計数
手段の結果と、第一の周波数と第二の周波数との差を用
いた倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三
の信号の周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）
とを用いて、第一の時間測定の分解能よりも高い分解能
を有する第二の時間測定を行う手段と、を備えた構成に
したので、２周波方式でありながら、スタータブル電圧
制御発振器を使う必要がなくなり、製造コストを低減で
きた。
【００２５】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載したタイムインターバルカウンタ装置におい
て、第一の信号と第三の信号とを比較して、第一の信号
と第三の信号との予め決められた範囲での一致あるいは
不一致を判定する判定手段と、上記の判定手段により、
第一の信号と第三の信号との一致が判定されるまでの、
第一、第二、あるいは第三の信号の繰返し回数を計数す
る計数手段と、該計数手段による計数値に倍率（（第一
の信号の周波数と、第二あるいは第三の信号の周波数と
の周波数差）／第一の信号の周波数）を掛けた値を用い
て第二の時間測定を行う手段と、を備えた構成にしたの
で、既によく知られたサンプルホールド回路で、副尺を
構成できるようになり、製造コストを低減できた。
１に記載したタイムインターバルカウンタ装置におい
て、第一の信号と第三の信号とを比較して、第一の信号
と第三の信号との予め決められた範囲での一致あるいは
不一致を判定する判定手段と、上記の判定手段により、
第一の信号と第三の信号との一致が判定されるまでの、
第一、第二、あるいは第三の信号の繰返し回数を計数す
る計数手段と、該計数手段による計数値に倍率（（第一
の信号の周波数と、第二あるいは第三の信号の周波数と
の周波数差）／第一の信号の周波数）を掛けた値を用い
て第二の時間測定を行う手段と、を備えた構成にしたの
で、既によく知られたサンプルホールド回路で、副尺を
構成できるようになり、製造コストを低減できた。
【００２６】さらに、請求項３に記載の発明では、基準
信号に位相同期した第一の周波数を持った第一の信号を
出力する第一の発振器と、上記の基準信号に位相同期し
た第二の周波数を持った第二の信号を出力する第二の発
振器と、第一の信号を用いて第一の時間測定を行う手段
と、第二の信号の電圧を、時間測定の開始信号と概略同
時期の信号により第一の電圧保持装置に第一の保持電圧
に保持する手段と、該第二の信号の電圧と、該第一の保
持電圧とを比較して第三の信号を発生する手段と、第一
の信号と第三の信号とを比較して、第一の信号と第三の
信号との予め決められた範囲での一致あるいは不一致を
判定する判定手段と、上記の判定手段により、第一の信
号と第三の信号との一致が判定されるまでの、何らかの
周期信号の繰返し回数を計数する計数手段と、倍率
（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三の信号の
周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）と、該計
数手段の結果を用いて、第一の時間測定の分解能よりも
高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、を備
えた構成にしたので、２周波方式でありながら、スター
タブル電圧制御発振器を使う必要がなく、さらに副尺を
既によく知られたサンプルホールド回路で構成できるよ
うになり、製造コストを低減できた。
信号に位相同期した第一の周波数を持った第一の信号を
出力する第一の発振器と、上記の基準信号に位相同期し
た第二の周波数を持った第二の信号を出力する第二の発
振器と、第一の信号を用いて第一の時間測定を行う手段
と、第二の信号の電圧を、時間測定の開始信号と概略同
時期の信号により第一の電圧保持装置に第一の保持電圧
に保持する手段と、該第二の信号の電圧と、該第一の保
持電圧とを比較して第三の信号を発生する手段と、第一
の信号と第三の信号とを比較して、第一の信号と第三の
信号との予め決められた範囲での一致あるいは不一致を
判定する判定手段と、上記の判定手段により、第一の信
号と第三の信号との一致が判定されるまでの、何らかの
周期信号の繰返し回数を計数する計数手段と、倍率
（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第三の信号の
周波数との周波数差）／第一の信号の周波数）と、該計
数手段の結果を用いて、第一の時間測定の分解能よりも
高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、を備
えた構成にしたので、２周波方式でありながら、スター
タブル電圧制御発振器を使う必要がなく、さらに副尺を
既によく知られたサンプルホールド回路で構成できるよ
うになり、製造コストを低減できた。
【００２７】さらに、請求項４に記載の発明では、基準
信号に位相同期した第一の周波数を持った第一の信号を
出力する第一の発振器と、上記の基準信号に位相同期し
た第二の周波数を持った第二の信号を時間測定の開始信
号前から出力する第二の発振器と、上記の基準信号に同
期し、第二の周波数を持ち、第二の信号と位相の異なる
第四の信号を時間測定の開始信号前から出力する手段
と、予め決められた基準により、第二あるいは第四の信
号のどちらかを選択する選択手段と、前記選択手段で選
択された信号の電圧を時間測定の開始信号と概略同時期
の信号により第一の保持電圧に保持する第一の電圧保持
回路と、前記の第一の保持電圧と上記の選択された信号
との比較から第五の信号を出力する手段と、第一の信号
を用いて第一の時間測定を行う手段と、第一の信号と第
五の信号との一致点を見出す手段と、第一の信号と第五
の信号との一致点までの、何らかの周期信号を計数する
計数手段と、その計数手段の結果と、第一の周波数と上
記の選択手段により選択された第二あるいは第五の周波
数との差とを用いた倍率（（第一の信号の周波数と、第
二あるいは第五の信号の周波数との周波数差）／第一の
信号の周波数）を用いて、第一の時間測定の分解能より
も高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、を
備えた構成にしたので、２周波方式でありながら、スタ
ータブル電圧制御発振器を使う必要がなく、さらに副尺
を既によく知られたサンプルホールド回路で構成でき、
しかも誤差の少ないサンプルホールド回路を使用できる
ようになり、高精度を維持したまま製造コストを低減で
きた。
信号に位相同期した第一の周波数を持った第一の信号を
出力する第一の発振器と、上記の基準信号に位相同期し
た第二の周波数を持った第二の信号を時間測定の開始信
号前から出力する第二の発振器と、上記の基準信号に同
期し、第二の周波数を持ち、第二の信号と位相の異なる
第四の信号を時間測定の開始信号前から出力する手段
と、予め決められた基準により、第二あるいは第四の信
号のどちらかを選択する選択手段と、前記選択手段で選
択された信号の電圧を時間測定の開始信号と概略同時期
の信号により第一の保持電圧に保持する第一の電圧保持
回路と、前記の第一の保持電圧と上記の選択された信号
との比較から第五の信号を出力する手段と、第一の信号
を用いて第一の時間測定を行う手段と、第一の信号と第
五の信号との一致点を見出す手段と、第一の信号と第五
の信号との一致点までの、何らかの周期信号を計数する
計数手段と、その計数手段の結果と、第一の周波数と上
記の選択手段により選択された第二あるいは第五の周波
数との差とを用いた倍率（（第一の信号の周波数と、第
二あるいは第五の信号の周波数との周波数差）／第一の
信号の周波数）を用いて、第一の時間測定の分解能より
も高い分解能を有する第二の時間測定を行う手段と、を
備えた構成にしたので、２周波方式でありながら、スタ
ータブル電圧制御発振器を使う必要がなく、さらに副尺
を既によく知られたサンプルホールド回路で構成でき、
しかも誤差の少ないサンプルホールド回路を使用できる
ようになり、高精度を維持したまま製造コストを低減で
きた。
【図１】第一の発振器と、第二の発振器を用いたタイム
インターバルカウンタ装置の正尺用信号と副尺用信号と
の発生部のブロックダイアグラムを示す図である。
インターバルカウンタ装置の正尺用信号と副尺用信号と
の発生部のブロックダイアグラムを示す図である。
【図２】副尺電圧制御発振器出力信号とスタートパルス
が入力された瞬間にサンプルホールド回路でホールドさ
れた電圧、及びコンパレータ出力を示す図である。
が入力された瞬間にサンプルホールド回路でホールドさ
れた電圧、及びコンパレータ出力を示す図である。
【図３】第一の発振器と、第二の発振器を用いたタイム
インターバルカウンタ装置の正尺用信号と副尺用信号と
の発生部のブロックダイアグラムで、本発明の、第一の
実施例の構成を示す図である。
インターバルカウンタ装置の正尺用信号と副尺用信号と
の発生部のブロックダイアグラムで、本発明の、第一の
実施例の構成を示す図である。
【図４】第一の発振器による第一の信号と、第二の発振
器による第二の信号と、第四、第五の信号を用いる構成
を用いたタイムインターバルカウンタ装置の正尺用信号
と副尺用信号との発生部のブロックダイアグラムで、本
発明の第二の実施例の構成を示す図である。
器による第二の信号と、第四、第五の信号を用いる構成
を用いたタイムインターバルカウンタ装置の正尺用信号
と副尺用信号との発生部のブロックダイアグラムで、本
発明の第二の実施例の構成を示す図である。
【図５】タイムインターバルカウンタ装置の分解能を高
める計測動作を説明する図である。
める計測動作を説明する図である。
【図６】時間電圧変換方式のタイムインターバルカウン
タ装置の分解能を高める仕組みを説明する図である。
タ装置の分解能を高める仕組みを説明する図である。
【図７】２周波方式の、従来の高分解能タイムインター
バルカウンタの原理を示す図である。
バルカウンタの原理を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−92280（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−264753（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−333169（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−63885（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−22455（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−17389（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−36586（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G04F 10/06
G04F 10/04
Claims (4)
- 【請求項１】 基準信号に位相同期した第一の周波数を
持った第一の信号を出力する第一の発振器と、上記の基
準信号に位相同期した第二の周波数を持った第二の信号
を時間測定の開始信号前から出力する第二の発振器と、
前記第二の信号の電圧を、時間測定の開始信号と概略同
時期の信号により第一の電圧保持回路において、第一の
保持電圧に保持する手段と、第二の信号と第一の保持電
圧との比較から第三の信号を生成する手段と、第一の信
号を用いて第一の時間測定を行う手段と、第一の信号と
第三の信号との一致点を見出す手段と、第一の信号と第
三の信号との一致点までの、何らかの周期信号を計数す
る計数手段と、その計数手段の結果と、第一の周波数と
第二の周波数との差を用いた倍率（（第一の信号の周波
数と、第二あるいは第三の信号の周波数との周波数差）
／第一の信号の周波数）とを用いて、第一の時間測定の
分解能よりも高い分解能を有する第二の時間測定を行う
手段と、を備えたことを特徴とするタイムインターバル
カウンタ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載したタイムインターバル
カウンタ装置において、第一の信号と第三の信号とを比
較して、第一の信号と第三の信号との予め決められた範
囲での一致あるいは不一致を判定する判定手段と、上記
の判定手段により、第一の信号と第三の信号との一致が
判定されるまでの、第一、第二、あるいは第三の信号の
繰返し回数を計数する計数手段と、該計数手段による計
数値に倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるいは第
三の信号の周波数との周波数差）／第一の信号の周波
数）を掛けた値を用いて第二の時間測定を行う手段と、
を備えたことを特徴とするタイムインターバルカウンタ
装置。 - 【請求項３】 基準信号に位相同期した第一の周波数を
持った第一の信号を出力する第一の発振器と、上記の基
準信号に位相同期した第二の周波数を持った第二の信号
を出力する第二の発振器と、第一の信号を用いて第一の
時間測定を行う手段と、第二の信号の電圧を、時間測定
の開始信号と概略同時期の信号により第一の電圧保持装
置に第一の保持電圧に保持する手段と、該第二の信号の
電圧と、該第一の保持電圧とを比較して第三の信号を発
生する手段と、第一の信号と第三の信号とを比較して、
第一の信号と第三の信号との予め決められた範囲での一
致あるいは不一致を判定する判定手段と、上記の判定手
段により、第一の信号と第三の信号との一致が判定され
るまでの、何らかの周期信号の繰返し回数を計数する計
数手段と、倍率（（第一の信号の周波数と、第二あるい
は第三の信号の周波数との周波数差）／第一の信号の周
波数）と、該計数手段の結果を用いて、第一の時間測定
の分解能よりも高い分解能を有する第二の時間測定を行
う手段と、を備えたことを特徴とするタイムインターバ
ルカウンタ装置。 - 【請求項４】 基準信号に位相同期した第一の周波数を
持った第一の信号を出力する第一の発振器と、上記の基
準信号に位相同期した第二の周波数を持った第二の信号
を時間測定の開始信号前から出力する第二の発振器と、
上記の基準信号に同期し、第二の周波数を持ち、第二の
信号と位相の異なる第四の信号を時間測定の開始信号前
から出力する手段と、予め決められた基準により、第二
あるいは第四の信号のどちらかを選択する選択手段と、
前記選択手段で選択された信号の電圧を時間測定の開始
信号と概略同時期の信号により第一の保持電圧に保持す
る第一の電圧保持回路と、前記の第一の保持電圧と上記
の選択された信号との比較から第五の信号を出力する手
段と、第一の信号を用いて第一の時間測定を行う手段
と、第一の信号と第五の信号との一致点を見出す手段
と、第一の信号と第五の信号との一致点までの、何らか
の周期信号を計数する計数手段と、その計数手段の結果
と、第一の周波数と上記の選択手段により選択された第
二あるいは第五の周波数との差とを用いた倍率（（第一
の信号の周波数と、第二あるいは第五の信号の周波数と
の周波数差）／第一の信号の周波数）を用いて、第一の
時間測定の分解能よりも高い分解能を有する第二の時間
測定を行う手段と、を備えたことを特徴とするタイムイ
ンターバルカウンタ装置。
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