JPH0238814A - ディジタル位相検出方法 - Google Patents
ディジタル位相検出方法Info
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- JPH0238814A JPH0238814A JP18759288A JP18759288A JPH0238814A JP H0238814 A JPH0238814 A JP H0238814A JP 18759288 A JP18759288 A JP 18759288A JP 18759288 A JP18759288 A JP 18759288A JP H0238814 A JPH0238814 A JP H0238814A
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- signals
- signal
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Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
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Landscapes
- Optical Transform (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、例えば主スケール上をインデックススケー
ルを移動させ、その変位量を高分割に、ディジタル信号
として出力して、変位量を表示する信号をうる方法であ
る。
ルを移動させ、その変位量を高分割に、ディジタル信号
として出力して、変位量を表示する信号をうる方法であ
る。
〈従来技術〉
スケールによってつくられるモアレ縞及び干渉縞等にお
ける変位によって発生して、検出されるｓｉｎθ、ｃｏ
ｓθ信号の変化から、高分割してこれをカウントして表
示する場合、従来の方法としては抵抗分割法、時間変調
法並びに位相角計算法が考えられて、実用されてきた。
ける変位によって発生して、検出されるｓｉｎθ、ｃｏ
ｓθ信号の変化から、高分割してこれをカウントして表
示する場合、従来の方法としては抵抗分割法、時間変調
法並びに位相角計算法が考えられて、実用されてきた。
しかし抵抗分割法は分割数が少い場合は良いが、分割数
を２０以上に大きくすると分割精度が低下する欠点がな
った。
を２０以上に大きくすると分割精度が低下する欠点がな
った。
そこで更に分？Ｒ１１ｔを大きくする方法として位相変
調法が使われているが、多分割とするためにはリアルタ
イム性が悪くなり、従って変位速度を低下させる必要が
生ずる欠点があった。また第３の計算を実際に行なう方
法では当然ながらリアルタイム性が悪く実用上支障をき
たして芳しくない。
調法が使われているが、多分割とするためにはリアルタ
イム性が悪くなり、従って変位速度を低下させる必要が
生ずる欠点があった。また第３の計算を実際に行なう方
法では当然ながらリアルタイム性が悪く実用上支障をき
たして芳しくない。
く本発明の問題解決方法〉
本発明においては、上記３つの方法の欠点を解決するた
め、ｓｉｎθ、ｃｏＳθの信号からＡ ｒｃｔａｎθに
よって位相角θを実際に予め計算して、これを記憶素子
に入れて、ｓ ｉ ｎθ、ｅｏｓθをアドレス信号とし
て分割信号を読み出す方法による。
め、ｓｉｎθ、ｃｏＳθの信号からＡ ｒｃｔａｎθに
よって位相角θを実際に予め計算して、これを記憶素子
に入れて、ｓ ｉ ｎθ、ｅｏｓθをアドレス信号とし
て分割信号を読み出す方法による。
〈実施例〉
まず本発明の詳細な説明する。第１図はスケールによっ
て作られるモアレ縞、干渉縞等の縞状信号を充電検出器
によって電気信号として検出したときのｓｉｎ曲線を示
したもので、波形はＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａと経過して１周
則を構成する。このとき波の高さは検出される光量を電
気に交換した電圧であって、光量の変化によっては点線
で示すようにも変化する。ここで移動した信号をＡ点か
らの距離はχとして、１周期のＮ等分を単位として、表
示したい、そのためＮ等分目盛の単位によって。
て作られるモアレ縞、干渉縞等の縞状信号を充電検出器
によって電気信号として検出したときのｓｉｎ曲線を示
したもので、波形はＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａと経過して１周
則を構成する。このとき波の高さは検出される光量を電
気に交換した電圧であって、光量の変化によっては点線
で示すようにも変化する。ここで移動した信号をＡ点か
らの距離はχとして、１周期のＮ等分を単位として、表
示したい、そのためＮ等分目盛の単位によって。
変位量χのＡ、ｔχがらの位置を知る必要がある。そこ
でＡＣ間をＮ／２間隔をもって基線に平行、垂直な小正
方形の方眼に区切る。ここで曲線上のＰ点（χ、ｙ）を
考えるに、Ｐ点からの垂直線ＰＥ上ではどこでも同じχ
値である。そこが予め方眼の小正方形にＮ／２目盛りの
分割値をディジタルに記憶させて置き、Ａ、αがらの距
離χを正確にとれば、精度の変化に関係なく、Ｐ点の位
置がこの方眼の縦の目のどこにあるのかを知ることによ
り、その方眼に記憶された位置を希望する分割で情報と
して取出すことができる。
でＡＣ間をＮ／２間隔をもって基線に平行、垂直な小正
方形の方眼に区切る。ここで曲線上のＰ点（χ、ｙ）を
考えるに、Ｐ点からの垂直線ＰＥ上ではどこでも同じχ
値である。そこが予め方眼の小正方形にＮ／２目盛りの
分割値をディジタルに記憶させて置き、Ａ、αがらの距
離χを正確にとれば、精度の変化に関係なく、Ｐ点の位
置がこの方眼の縦の目のどこにあるのかを知ることによ
り、その方眼に記憶された位置を希望する分割で情報と
して取出すことができる。
以上の考え方を具体化するにモアに縞及び干渉縞等にお
ける変位によって発生して、検出されるｓｉｎθ、ｅＯ
８θ信号を使いＰＩＳ２図に示す円形の極座標に置き換
える。なおＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ点及びＰ点はＰＩＳ１図の位
置を転置したもので、第２図の円の半径Ｒは第１図の波
高を示し、Ｐ、αはＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａと移動する。こ
こで第１図ではＸが変位したが、第２図では位相角θが
変化する。そして第１図のＰＥＭ上では同一数値である
のに対して、第２図ではθ角の線上では同一数値である
、そこでＳｉｎθ、ｃｏｓθの信号を作り、Ａ ｒｃＬ
ａｎθ（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）を考えるとその値にはＲ
等の常数項が消去されていないので、θにだけ係るもの
で、上記のようにＲに関係なく、ＯＰａ上はどこでも同
じ数値である。そこで５ｉｆｔθ、ｅＯ３θをアドレス
値として第３図に示すように、ｓｉｎθ、ｃｏｓθの（
＋）（−）の組合せにより１〜■の頭載を設定し、各域
を分割して、そこに位置情報を記憶させておき、これを
読み出すことによって希望する位置信号をうることがで
きる。いま第４図において８ ｂｉｔとすると、図示の
ように横に２５５分割縦に２５５分割の位置情報が記憶
される。これをｓｉｎθ、及びＣＯ５θのヂイノタル値
によってθを決め、その移動線の記憶の入った方眼の線
との交、αの小正方形の記憶を読み取り、位置信号とし
て出力する。
ける変位によって発生して、検出されるｓｉｎθ、ｅＯ
８θ信号を使いＰＩＳ２図に示す円形の極座標に置き換
える。なおＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ点及びＰ点はＰＩＳ１図の位
置を転置したもので、第２図の円の半径Ｒは第１図の波
高を示し、Ｐ、αはＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａと移動する。こ
こで第１図ではＸが変位したが、第２図では位相角θが
変化する。そして第１図のＰＥＭ上では同一数値である
のに対して、第２図ではθ角の線上では同一数値である
、そこでＳｉｎθ、ｃｏｓθの信号を作り、Ａ ｒｃＬ
ａｎθ（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）を考えるとその値にはＲ
等の常数項が消去されていないので、θにだけ係るもの
で、上記のようにＲに関係なく、ＯＰａ上はどこでも同
じ数値である。そこで５ｉｆｔθ、ｅＯ３θをアドレス
値として第３図に示すように、ｓｉｎθ、ｃｏｓθの（
＋）（−）の組合せにより１〜■の頭載を設定し、各域
を分割して、そこに位置情報を記憶させておき、これを
読み出すことによって希望する位置信号をうることがで
きる。いま第４図において８ ｂｉｔとすると、図示の
ように横に２５５分割縦に２５５分割の位置情報が記憶
される。これをｓｉｎθ、及びＣＯ５θのヂイノタル値
によってθを決め、その移動線の記憶の入った方眼の線
との交、αの小正方形の記憶を読み取り、位置信号とし
て出力する。
ここで本発明の方法を実施するとき使用される検出回路
に概要を説明する。！ｆｆ１４図において従来の方法と
同様に干渉縞、モアレ縞がらｓｉｎθ、ｅＯ９θ信号を
作る。そしてこのアナログ信号を２つのＡ／Ｄ変換回路
に入れて、同期して変換が行なわれるようにクロック信
号を入れて、ディノタル信号とする。そしてこの２つの
信号を７ドレス信号として予め記憶された位相値を出力
するための記憶素子としてＲＯＭ又はＲＡＮもしくは同
様の機能を持つプログラマブルロノックデバイス（ＰＬ
Ｄ）を使用する。そして素子に記憶された分割値を読み
出して表示信号とする。
に概要を説明する。！ｆｆ１４図において従来の方法と
同様に干渉縞、モアレ縞がらｓｉｎθ、ｅＯ９θ信号を
作る。そしてこのアナログ信号を２つのＡ／Ｄ変換回路
に入れて、同期して変換が行なわれるようにクロック信
号を入れて、ディノタル信号とする。そしてこの２つの
信号を７ドレス信号として予め記憶された位相値を出力
するための記憶素子としてＲＯＭ又はＲＡＮもしくは同
様の機能を持つプログラマブルロノックデバイス（ＰＬ
Ｄ）を使用する。そして素子に記憶された分割値を読み
出して表示信号とする。
第５図はデノタル化されたｓｉｎθ、ｃｏｓθ信号入力
の１０ツク図で第４図のＡ／Ｄ変換部を除いたものであ
る。
の１０ツク図で第４図のＡ／Ｄ変換部を除いたものであ
る。
く効果〉
本発明の方法においては、在米同様にモアレ縞、干渉縞
がらｓｉｎθ、１ｊＱｓθの信号を検出し、これをアド
レス信号としてその位置の記憶情報を読み出す方式であ
るので、高速度に、かつ分割数の多い検出が可能で、か
つ演算を要さないので表示ミスを記すこともなく、実用
上膜も望ましい方法と考えることができる。
がらｓｉｎθ、１ｊＱｓθの信号を検出し、これをアド
レス信号としてその位置の記憶情報を読み出す方式であ
るので、高速度に、かつ分割数の多い検出が可能で、か
つ演算を要さないので表示ミスを記すこともなく、実用
上膜も望ましい方法と考えることができる。
ｔた、第６図のような頭載を設定することにより異常値
（信号成分過大、過小）を検出することも可能である。
（信号成分過大、過小）を検出することも可能である。
！ｔＳ１図は縞信号の検出信号波形図、第２図は第１図
の波形を極座標で示した説明図、第３図は記憶の配置の
説明図、第４図、第５図は本発明を実施するための回路
構成の説明図、第６図はＪ％常値顕域説明図。 特許出願人 株式会社 東京精密 第 図 第 図 第 図 第６ 図
の波形を極座標で示した説明図、第３図は記憶の配置の
説明図、第４図、第５図は本発明を実施するための回路
構成の説明図、第６図はＪ％常値顕域説明図。 特許出願人 株式会社 東京精密 第 図 第 図 第 図 第６ 図
Claims (1)
- （１）干渉縞及びモアレ縞等による正弦（ｓｉｎθ）と
余弦（ｃｏｓθ）成分信号により高分割ディジタル信号
を作る方法において、ｓｉｎθ、ｃｏｓθの検出信号に
より変位点の対応点を記憶素子のアドレス上に求め、か
つその各アドレス上に予め分割変位値をディジタルに記
憶させて置き、これを読み出すことによってディジタル
表示信号を出力するディジタル位相検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18759288A JPH0238814A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | ディジタル位相検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18759288A JPH0238814A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | ディジタル位相検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238814A true JPH0238814A (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16208807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18759288A Pending JPH0238814A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | ディジタル位相検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0238814A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02186221A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Sony Corp | エンコーダの内挿装置 |
| JP2007178170A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Olympus Corp | エンコーダの内挿装置 |
| US9960758B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-05-01 | Olympus Corporation | Interpolation apparatus for encoder, controlling method of interpolation apparatus for encoder, non-transitory storage medium storing controlling program of interpolation apparatus for encoder and encoder |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109858A (en) * | 1977-12-28 | 1979-08-28 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Measuring machine having coded subdivided scale |
| JPS5714717A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-26 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Interpolation |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP18759288A patent/JPH0238814A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54109858A (en) * | 1977-12-28 | 1979-08-28 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Measuring machine having coded subdivided scale |
| JPS5714717A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-26 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Interpolation |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02186221A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Sony Corp | エンコーダの内挿装置 |
| JP2007178170A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Olympus Corp | エンコーダの内挿装置 |
| JP4746427B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2011-08-10 | オリンパス株式会社 | エンコーダの内挿装置 |
| US9960758B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-05-01 | Olympus Corporation | Interpolation apparatus for encoder, controlling method of interpolation apparatus for encoder, non-transitory storage medium storing controlling program of interpolation apparatus for encoder and encoder |
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