JPH0227601B2 - - Google Patents

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JPH0227601B2
JPH0227601B2 JP50037032A JP3703275A JPH0227601B2 JP H0227601 B2 JPH0227601 B2 JP H0227601B2 JP 50037032 A JP50037032 A JP 50037032A JP 3703275 A JP3703275 A JP 3703275A JP H0227601 B2 JPH0227601 B2 JP H0227601B2
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circuit
indicator
group
signal
indicators
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Japanese (ja)
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Repechi Maruku
Anjeru Fuiritsupu
Bodan Jatsuku
Deyu Bowasuboodori Dominiku
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ECHUUDO RUSHERUSHU E KONSUTORYUKUSHION EREKUTORONIKU SOC
Original Assignee
ECHUUDO RUSHERUSHU E KONSUTORYUKUSHION EREKUTORONIKU SOC
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Publication date
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
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    • H03M1/485Servo-type converters for position encoding, e.g. using resolvers or synchros
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    • 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
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    • 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
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    • G01D5/247Mechanical 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 using time shifts of pulses
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  • Numerical Control (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、デイジタル角度コーダに関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a digital angle coder.

角度は、一般に、1本の回転軸の周囲の2個の
部材の相対的な角度位置又は角度変位によつて決
められる。そして、角度を決定する一方の部材は
固定されて基準部材として利用される。この場合
他方の部材は回転可能であり、前記基準部材に対
する角度が測定される。
An angle is generally determined by the relative angular position or displacement of two members about an axis of rotation. One member that determines the angle is fixed and used as a reference member. In this case the other member is rotatable and the angle relative to said reference member is measured.

このような角度をデイジタル形式にコーデイン
グする方法において、前記の2個の角度決定部材
に対して相対的に回転する補助部材を使用する方
法が既に提案されている。この補助回転部材の軸
(第2の回転軸)は、前記の角度決定部材の軸
(第1の回転軸)にできるだけ近い位置に配置さ
れる。この補助回転部材は、前記の2個の角度決
定部材との相対的な1回転において、各角度決定
部材と関連して作動可能な1個のインデデツクス
を持つている。つまり、各回転ごとに、固定角度
決定部材とインデツクスとの一致および可動角度
決定部材とインデツクスとの一致が、それぞれ1
回ずつ得られる。これらの2つの一致信号の位相
差(時間の遅れ)を測定すれば、コーデイングさ
れる角度の大きさに関する情報が得られる。
In a method of digitally coding such an angle, a method has already been proposed in which an auxiliary member is used which rotates relative to the two angle determining members. The axis of this auxiliary rotating member (second rotating axis) is arranged as close as possible to the axis of the angle determining member (first rotating axis). The auxiliary rotary member has an index operable in association with each angle-determining member in one revolution relative to the two angle-determining members. In other words, for each rotation, the coincidence between the fixed angle determining member and the index and the coincidence between the movable angle determining member and the index are respectively 1.
You can get it one time at a time. Measuring the phase difference (time delay) of these two coincident signals provides information regarding the magnitude of the angle being coded.

例えば、2個の角度決定部材として2本の集電
ブラシを使用し、補助回転部材として1個の回転
シリンダの周辺の導電区域を使用し、それらを組
合わせて一致信号を得る装置もある。そのような
装置はドイツ特許第595939号に記載されている。
For example, some devices use two current collecting brushes as the two angle determining members and a conductive area around one rotating cylinder as the auxiliary rotating member, and combine them to obtain a coincidence signal. Such a device is described in German Patent No. 595,939.

従来のこの種の装置においては、補助回転部材
の2個の角度決定部材に対する相対速度はほぼ一
定に保たれるが、補助回転部材にはインデツクス
が1個しかないため、測定精度は補助回転部材の
回転速度の精度の影響を直接受ける、という欠点
があつた。
In conventional devices of this type, the relative speed of the auxiliary rotating member to the two angle determining members is kept almost constant, but since the auxiliary rotating member has only one index, the measurement accuracy is lower than that of the auxiliary rotating member. The disadvantage was that it was directly affected by the accuracy of the rotation speed.

本発明は、このような欠点を解決したものであ
り、補助回転部材の回転速度の変動を直接受けな
いようにして、高精度な角度の測定を可能にした
角度のデイジタルコーデイング方法及びデイジタ
ル角度コーダを提供するものである。
The present invention solves these drawbacks, and provides a digital angle coding method and digital angle that make it possible to measure angles with high accuracy without being directly affected by fluctuations in the rotational speed of the auxiliary rotating member. It provides a coder.

本発明において、第1の回転軸7の軸心にほぼ
一致するように配置された第2の回転軸を中心と
して、第一インジケータTF,TF0,TF180
及び第二インジケータ6,TM,TM180を含
む第一インジケータ・グループと、少なくとも第
三インジケータ5,50を含む第二インジケー
タ・グループとの間で相対的な回転を起こさせ
る。このとき、各インジケータは、第1の回転軸
7に関連する、第一インジケータTF,TF0,
TF180及び第二インジケータ6,TM,TM
180を含む第一グループか、或いは、第2の回
転軸に関連する、少なくとも1個の第三インジケ
ータを含む第二グループのいずれかに帰属し、更
に、いずれか一方のグループのインジケータに
は、第1の回転軸の周囲に等間隔に形成された一
連の基準マーク51,52を含むものとする。そ
して、一方のグループのインジケータの前を他方
のグループのインジケータの基準マークが通過す
るとき、それに対応した2つの系列の一致を検出
する。
In the present invention, the first indicators TF, TF0, TF180
and causing relative rotation between the first indicator group including the second indicators 6, TM, TM 180 and the second indicator group including at least the third indicators 5, 50. At this time, each indicator is a first indicator TF, TF0, TF0,
TF180 and second indicator 6, TM, TM
180, or a second group including at least one third indicator related to the second rotation axis, and further, the indicators of either group include: It is assumed that a series of reference marks 51 and 52 are formed at equal intervals around the first rotation axis. Then, when the reference mark of the indicator of the other group passes in front of the indicator of one group, matching of the two corresponding series is detected.

そして、一方の系列の一致信号と他方の系列の
隣接した一致信号との間の位相差を測定すること
により、第一インジケータTF,TF0,TF18
0と第二インジケータ6,TM,TM180との
間の、第1の回転軸7を中心として形成された角
度変位で定められた角度をデジタル値にコーデイ
ングする。
Then, by measuring the phase difference between the coincidence signal of one series and the adjacent coincidence signal of the other series, the first indicators TF, TF0, TF18
0 and the second indicator 6, TM, TM 180, the angle defined by the angular displacement formed around the first rotation axis 7 is coded into a digital value.

そして、前記の位相差の測定に際しては、一方
の系列の一致信号と他方の系列の隣接した一致信
号との間で得られた全位相変位を、第一グループ
のインジケータと第二グループのインジケータと
の間の1回又は数回の完全回転にわたつて累積し
た上平均化する。
When measuring the phase difference, the total phase displacement obtained between the coincidence signal of one series and the adjacent coincidence signal of the other series is calculated between the indicators of the first group and the indicators of the second group. averaged over one or several complete revolutions between.

従つて、例えば、各系列の基準マーク(符号)
間隔の変動に起因する誤差が排除できる。また、
典型的な誤差というものは測定回数の増加と一定
の関係をもつて減少するものであり、そして本発
明は上述のように数多くの測定値の平均値を求め
るようにしているから、偶然的な誤差の影響を減
少させることができる。従つて、第三インジケー
タ(補助回転部材)の回転速度に瞬時的な変動が
あつても、その影響を直接受けずにすむという利
点がある。この点が従来技術との顕著な相違であ
る。
Therefore, for example, the reference mark (code) of each series
Errors due to interval variations can be eliminated. Also,
A typical error decreases in a certain relationship with the increase in the number of measurements, and since the present invention calculates the average value of a large number of measurement values as described above, it is possible to reduce the error due to chance. The influence of errors can be reduced. Therefore, even if there is an instantaneous variation in the rotational speed of the third indicator (auxiliary rotating member), there is an advantage that the third indicator (auxiliary rotating member) is not directly affected by the variation. This point is a significant difference from the prior art.

本発明における基準マーク(以下符号という)
は、回転デイスク上に設けることができ、磁気的
に又は光学的に読み取られる。符号を読取る装置
は、少なくとも1個の読取りヘツド、例えば磁気
読取りヘツド又は光学読取りヘツドからなる。各
符号の列は、対応する読取りヘツドによつて読出
される。
Reference mark in the present invention (hereinafter referred to as code)
can be provided on a rotating disk and read magnetically or optically. A device for reading codes consists of at least one reading head, for example a magnetic reading head or an optical reading head. Each code column is read by a corresponding read head.

本発明の一実施例において、第三インジケータ
としての回転部材は、その回転デイスクの両面か
あるいは一方の面に設けられた2つ又はそれ以上
の符号の列を持つている。第一インジケータ及び
第二インジケータとしての角度決定部材はそれぞ
れ読取りヘツドを備えており、従つて、一方のヘ
ツドは第1の角度決定部材と共に固定され、他方
のヘツドは第2の角度決定部材と共に回転自在と
なつている。
In one embodiment of the invention, the rotary member as the third indicator has two or more rows of symbols provided on either or one side of its rotary disk. The angle-determining members as first and second indicators are each provided with a reading head, so that one head is fixed with the first angle-determining member and the other head rotates with the second angle-determining member. It has become freely possible.

できれば、角度変位軸(第1の軸)に関して上
記可動ヘツドと対称に、もう1個の可動ヘツドを
設けた方が良い。これらの可動ヘツドは同一系列
の符号を読取り、その平均値を求めれば角変位軸
(第1の軸)と相対回転軸(第2の軸)とのずれ
から生じる誤差は補正される。角変位軸の周囲に
もつと多数の可動ヘツドを規則正しく配置するこ
とももちろん可能である。
Preferably, another movable head is provided symmetrically to the movable head with respect to the angular displacement axis (first axis). These movable heads read the same series of codes, and by calculating the average value, errors caused by misalignment between the angular displacement axis (first axis) and the relative rotation axis (second axis) can be corrected. Of course, it is also possible to arrange a large number of movable heads regularly around the axis of angular displacement.

一方の系列の符号読取り信号とそれに近接する
他方の系列の符号読取り信号との間の時間変位を
決定するために、1個のカウンタがその間に所定
周波数のクロツク信号を受け取る。この場合、例
えば符号読取り信号を方形波信号に変形し、対応
する2個の方形波信号の時間間隔に基づいて前記
時間変位を決定する。
A counter receives a clock signal of a predetermined frequency in between to determine the time displacement between one series of code reading signals and the other series' adjacent code reading signals. In this case, for example, the code reading signal is transformed into a square wave signal, and the time displacement is determined based on the time interval of two corresponding square wave signals.

角度コーダにおいて最終的に視覚表示されるデ
イジタル情報は、上述のように、一回転または数
回転の間に検出される2系列の信号の時間変位の
平均変位を使つておこなう微小角測定と、種々の
方法でおこなう粗角測定とを組合せたものであ
る。
As mentioned above, the digital information that is ultimately visually displayed in the angle coder is obtained through various methods including minute angle measurements performed using the average time displacement of two series of signals detected during one or several revolutions, and This method is a combination of rough angle measurement performed using the above method.

一例として磁気読取り方式を使用して後で詳細
に説明する実施例においては、粗角測定装置は、
例えばアツプ・ダウンカウンタで構成され、角度
決定部材(第1、第2)の角度変位の間の2系列
の符号読取り信号の数の差を数える。回転部材、
例えば回転デイスクの駆動は、モータによつてな
されるが、その回転速度はカウンタクロツクの周
波数と関連する。その回転デイスクは、例えばこ
のカウンタクロツクによつて制御される同期電動
機に連結される。
In an embodiment described in detail later using a magnetic reading method as an example, the coarse angle measuring device is
For example, it is composed of an up/down counter, and counts the difference in the number of two series of code reading signals between the angular displacements of the angle determining members (first and second). rotating member,
For example, a rotating disk is driven by a motor, the speed of which is related to the frequency of the counter clock. The rotating disk is connected to a synchronous motor controlled by the counterclock, for example.

本発明の他の実施例においては、上述の実施例
の場合よりもさらに精度が高くなり、単純化され
るようになつている。その実施例では、さらに2
個のヘツド(補助ヘツド)が角度決定部材に設け
られると共に、回転部材にさらに符号(補助符
号)を設け、これらにより1回転毎に上述の符号
読取り信号とは別の1つの符号読取り信号(補助
信号)を発生させるようにしている。
Other embodiments of the invention are intended to be even more precise and simpler than those described above. In that example, two additional
Heads (auxiliary heads) are provided on the angle determining member, and further codes (auxiliary codes) are provided on the rotary member, so that each rotation produces one code reading signal (auxiliary code) different from the above-mentioned code reading signal. signal).

角度検出装置は、1個又は数個のフリツプフロ
ツプ回路を備えており、この装置は各回転毎にそ
の状態を変えるために上記の補助ヘツドに接続さ
れる。そして、この装置の状態変化によつて、1
回転又は数回転に相当する時間窓を決定する。
(この時間窓は、平均値を求めるための時間に相
当するものである。) 粗角度測定装置は、各回転毎の2個の補助ヘツ
ドからの符号読取り信号(補助信号)の間の遅れ
時間を利用するだけである。
The angle sensing device comprises one or several flip-flop circuits, which are connected to the above-mentioned auxiliary head in order to change its state with each revolution. Then, due to the change in the state of this device, 1
Determine a time window corresponding to a revolution or several revolutions.
(This time window corresponds to the time for determining the average value.) The coarse angle measuring device measures the delay time between the code reading signals (auxiliary signals) from the two auxiliary heads for each rotation. Just use the .

本発明のその他の特徴および利点については、
添付図第1図〜第7図を参照しながらおこなう以
下の詳細な説明から明らかになろう。
Other features and advantages of the invention include:
It will become clear from the following detailed description with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1-7.

本発明の角度コーダの一実施例を図示した第1
図において、周波数23.976MHzの水晶クロツク回
路1はこの周波数23.976MHzを1000分の1に分周
して送り出す。
A first diagram illustrating an embodiment of the angle coder of the present invention.
In the figure, a crystal clock circuit 1 with a frequency of 23.976 MHz divides the frequency of 23.976 MHz into 1/1000 and sends it out.

この周波数は周波数分周回路2(例えば数値計
数器)に送られ、その出力側は74Hzの周波数を送
り出す。
This frequency is sent to a frequency divider circuit 2 (for example a numerical counter), the output of which sends out a frequency of 74Hz.

この出力周波数はさらに回路3へ送られる。こ
の回路は、例えば8極の同期電動機4の電源回路
である。この同期電動機としては、回転方向によ
つて9 904 110 09601シリーズまたは9 904
110 09611シリーズのポリモータ型のものを使用
できる。この種のモータはソシエテ・デチユー
ド・エ・ド・デヴロツプモン・ダパライル・エレ
クトロ・メカニツク(SEDELEM)社から市販
されている。8対の電極を備えたこのモータは7
4/8=9.25回転/秒すなわち555回転/分の回転速
度をもつている。
This output frequency is further sent to circuit 3. This circuit is, for example, a power supply circuit for an eight-pole synchronous motor 4. This synchronous motor is available in the 9 904 110 09601 series or the 9 904 series depending on the direction of rotation.
110 09611 series polymotor type can be used. Motors of this type are commercially available from the company Société d'Etudes et de Development d'Apaire Electromechanique (SEDELEM). This motor with 8 pairs of electrodes has 7
It has a rotational speed of 4/8 = 9.25 revolutions/second, or 555 revolutions/minute.

この同期電動機は直接1枚のデイスク5に連結
されていて、前記の速度でデイスクを回転させ
る。デイスク5は外径18mmの磁気デイスクであ
る。この磁気デイスクはアルミニウム板を丸くく
り抜き、酸化鉄Fe2O3の磁化膜で両面を被覆した
もので、コンピユータ用磁気デイスクの製造に用
いられる種類のものである。
This synchronous motor is connected directly to one of the discs 5 and rotates the disc at said speed. Disk 5 is a magnetic disk with an outer diameter of 18 mm. This magnetic disk is made by hollowing out a round aluminum plate and coating both sides with a magnetized film of iron oxide, Fe 2 O 3 , and is of the type used in the manufacture of magnetic disks for computers.

このデイスク5の片側には1個の磁気ヘツド
TFが取り付けられている。このヘツドは書込
み・読取り式のものである。この磁気ヘツドTF
は、デイスク5上に中線直径13mmの磁気トラツク
を形成するような位置に設置されている。そのた
めに、ヘツド下のデイスクの移動速度は380mm/
秒である。
There is one magnetic head on one side of this disk 5.
T F is installed. This head is of the write/read type. This magnetic head T F
are placed on the disk 5 at such a position as to form a magnetic track with a median diameter of 13 mm. Therefore, the movement speed of the disk under the head is 380mm/
Seconds.

磁気ヘツドTFは、デイスクの回転によつて引
き起される流れに乗つて浮上り、デイスクから極
く近い距離(数ミクロン)を保つている。この流
体としては、例えば、大気流、または低粘性油な
どがある。磁気ヘツドを流体に乗せるため、ヘツ
ド自体の寸法は非常に小さなもの、ミリメートル
台のものにしてある。磁気ヘツドに浮力をつける
ために、それに翼をつけて、ひとりでに磁気デイ
スク5の上方に浮き上るようになつている。米国
カリフオルニア州のアプライツド・マグネテイツ
クス社の出している浮上磁気ヘツドが適当であろ
う。
The magnetic head T F floats on the flow caused by the rotation of the disk and is kept at a very close distance (several microns) from the disk. This fluid may be, for example, atmospheric flow or low viscosity oil. In order to place the magnetic head on the fluid, the dimensions of the head itself are extremely small, on the order of millimeters. In order to give the magnetic head buoyancy, wings are attached to it so that it floats above the magnetic disk 5 by itself. A floating magnetic head manufactured by Applied Magnetics, California, USA may be suitable.

固定磁気ヘツドTFと同様に、1対の可動ヘツ
ドTMp,TMaがデイスクの反対側に設置されてい
る。(わかりやすくするために、第1図ではこれ
ら二つの可動ヘツドはデイスク5から遠くはなれ
て図示されている。)この可動ヘツドは両方とも
1本の可動軸7に固定されている1個のアーム6
に支持され、可動軸7は角変位軸を中心に回転す
る。この角変位軸は、デイスク5の回転軸とでき
る限り一直線をなすのが望ましい。磁気ヘツド
TFおよび磁気ヘツドTMpを磁気マーク記録回路8
と接続するためにそれらヘツドに接続線が取り付
けられている。記録回路8は23.976MHzのクロツ
ク周波数を受信する。
Similar to the fixed magnetic head T F , a pair of movable heads T Mp and T Ma are located on opposite sides of the disk. (For clarity, these two movable heads are shown far apart from the disk 5 in FIG. 6
The movable shaft 7 rotates around the angular displacement axis. It is desirable that this angular displacement axis be in line with the rotation axis of the disk 5 as much as possible. magnetic head
T F and magnetic head T Mp are connected to the magnetic mark recording circuit 8.
Connecting wires are attached to these heads to connect them. Recording circuit 8 receives a clock frequency of 23.976MHz.

この記録装置全体は、工場で製造する方がよ
い。市販の角度コーダには回路8は含まれていな
い。それ故に、第1図ではこの部分を点線でかこ
んである。
It is better to manufacture this entire recording device in a factory. Commercially available angle coders do not include circuit 8. Therefore, in FIG. 1, this part is surrounded by a dotted line.

この記録をおこなうには、まず、水晶クロツク
回路1で決定された速度9.25回転/秒で同期電動
機4を回転させる。磁気ヘツドTFおよびTMpに周
波数23976Hzの信号を送りこむには通常の型の記
録回路8を使用する。これらの信号は方波形信号
にしてもよい。後に記すように、高密度の記録装
置の場合には正弦波形信号が使用されている。
To perform this recording, first, the synchronous motor 4 is rotated at a speed of 9.25 revolutions/second determined by the crystal clock circuit 1. A recording circuit 8 of a conventional type is used to feed a signal with a frequency of 23976 Hz to the magnetic heads T F and T Mp . These signals may be square waveform signals. As will be discussed later, sinusoidal signals are used in high density recording devices.

記録操作はデイスクが1回転する間中続く。こ
の記録操作中、磁気ヘツドTFおよびTMpはお互い
に対して絶対的に固定状態を保つている。
The recording operation continues during one rotation of the disk. During this recording operation, magnetic heads T F and T Mp remain absolutely fixed relative to each other.

このようにして、磁気ヘツドTFと磁気ヘツド
TMpは、デイスク5の両側で、デイスクの完全一
回転に渡つて2592の周期またはマークをもつそれ
ぞれの磁気トラツクに接触する各周期は13mm近く
の直径に対して500秒(角度)に相当する。
In this way, magnetic head T F and magnetic head
T Mp contacts each magnetic track on each side of the disk 5 with 2592 periods or marks over one complete rotation of the disk, each period corresponding to 500 seconds (in degrees) for a diameter of nearly 13 mm. .

これらヘツドは相対置した位置で停止する方が
よい。そうすれば、磁気デイスクの両側に全く同
じで対称的な内接磁気トラツクが得られる。
It is better for the heads to stop in opposite positions. This results in identical and symmetrical inscribed magnetic tracks on both sides of the magnetic disk.

ここで、磁気ヘツドTFの第一インジケータと
磁気ヘツドTMpの第二インジケータ、磁気ヘツド
TMaの第二補助インジケータによつて第一グルー
プが構成される。第二インジケータとその補助イ
ンジケータは、軸7の角変位軸に関して対称的に
設置されている。
Here, the first indicator of magnetic head T F and the second indicator of magnetic head T Mp ,
The first group is constituted by the second auxiliary indicator of T Ma . The second indicator and its auxiliary indicators are arranged symmetrically with respect to the angular displacement axis of the shaft 7.

第二グループを構成するデイスク5は、その両
面上の磁気トラツク上に第三および第四インジケ
ータとなる記録標示またはマークを有する。この
点に関しては、可動ヘツドがその移動中に固定ヘ
ツドによつて妨害されなければ、これら二つのヘ
ツドをデイスクの同じ側に設置して同一の磁気ト
ラツクを使用することも当然可能であろう。
The disks 5 constituting the second group have recording indicia or marks serving as third and fourth indicators on their magnetic tracks on both sides. In this regard, it would of course be possible to place the two heads on the same side of the disk and use the same magnetic track, provided that the movable head is not impeded by the fixed head during its movement.

デイスク5(第二グループ)は、同期電動機4
によつて磁気ヘツド(第一グループ)に対して回
転駆動される。
Disk 5 (second group) is synchronous motor 4
The magnetic head (first group) is rotated by the magnetic head (first group).

2本の磁気トラツクを読み取る磁気ヘツドTF
およびTMpは、例えば記録されている正方波形信
号と同じ方向への転移の間あるいは正弦波形信号
と同じ方向への移動の間に読み取つたマーク信号
の変位の平均値を検出する。
Magnetic head T F that reads two magnetic tracks
and T Mp detects the average value of the displacement of the mark signal read during transition in the same direction as the recorded square waveform signal or movement in the same direction as the sinusoidal waveform signal, for example.

従つて、各磁気ヘツドは、デイスク5の完全一
回転の間に一連のマーク系列を読み取り、しかも
その読み取り繰返しおこなう。補助磁気ヘツド
TMaは可動磁気ヘツドTMpと同一の磁気トラツク
を読み取る、この点を考慮すれば、可動磁気ヘツ
ドTMpおよびTMaの読み値を平均することによつ
て、この両ヘツドの角変位軸のデイスク5回転軸
に対する非直線性を補正することができる。
Therefore, each magnetic head reads a series of marks during one complete rotation of the disk 5 and repeats the reading. Auxiliary magnetic head
Considering that T Ma reads the same magnetic track as the moving magnetic head T Mp , by averaging the readings of the moving magnetic heads T Mp and T Ma , we can calculate the angular displacement axis of both heads. Non-linearity with respect to the rotation axis of the disk 5 can be corrected.

三つの磁気ヘツドTF,TMpおよびTMaは位相差
の読み取りおよび測定をおこなう回路9に接続し
ている。ここで添付図を参照しながら回路9に関
して詳細な説明をおこなう。
The three magnetic heads T F , T Mp and T Ma are connected to a circuit 9 for reading and measuring the phase difference. A detailed explanation of the circuit 9 will now be given with reference to the accompanying drawings.

第2図において、磁気ヘツドTFは読取値増幅
器11に接続し、可動ヘツドTMpおよびTMaは増
幅器11と同じそれぞれの読取値増幅器12およ
び13に接続している。これらの各読取値増幅器
はまず第一に正弦波信号を方波形信号に変形する
波高値リミタ増幅器を備えている。これらの方波
形信号は次に微分され、同一方向、例えば上方方
向に対して所定の持続時間をもつ1個のパルスが
得られるような波形に変形される。
In FIG. 2, magnetic head T F is connected to readout amplifier 11, and movable heads T Mp and T Ma are connected to respective readout amplifiers 12 and 13, which are identical to amplifier 11. In FIG. Each of these reading amplifiers first of all comprises a peak value limiter amplifier which transforms the sinusoidal signal into a square waveform signal. These square waveform signals are then differentiated and transformed into a waveform that results in a single pulse of a predetermined duration in the same direction, for example in the upward direction.

回路12TMpのパルスと回路11TTFのパルス
は反合致回路21に印加される。この回路21は
これら二つのヘツドに同時に到着する二つのパル
スを分離する働きをする。
The pulses of the circuit 12T Mp and the pulses of the circuit 11T TF are applied to the anti-coincidence circuit 21. This circuit 21 serves to separate the two pulses arriving simultaneously at these two heads.

反合致回路21から出た二つの出力TF′および
TMp′は加減計数器22の二つの入力側に印加さ
れ、そこで可動ヘツドTMpの読み取つたマーク信
号の数と固定ヘツドTFの読み取つたマーク信号
の数の差を出すとともに進行方向の決定または角
変位の符号を決定する。
The two outputs T F ′ and
T Mp ' is applied to the two inputs of the addition/subtraction counter 22, which calculates the difference between the number of mark signals read by the movable head T Mp and the number of mark signals read by the fixed head T F , and also determines the direction of travel. or determine the sign of the angular displacement.

位相測定制御回路15の制御を受ける回路23
は反合致回路21の二つの出力とともに時計回路
1の出力を受信し、デイスク5の一回転の間に固
定ヘツドTFの読取つたマーク信号または周期と
可動ヘツドTMpの読み取つたマーク信号または周
期の平均位相差を測定する。
Circuit 23 controlled by phase measurement control circuit 15
receives the output of the clock circuit 1 along with the two outputs of the anti-coincidence circuit 21, and receives the mark signal or period read by the fixed head T F and the mark signal or period read by the movable head T Mp during one revolution of the disk 5. Measure the average phase difference of

計数器22と位相差測定回路23は接続されて
いて、回路23へ主して進行方向情報が伝送され
る。
The counter 22 and the phase difference measuring circuit 23 are connected, and the traveling direction information is mainly transmitted to the circuit 23.

測定回路23は、ヘツドTFからのパルス(マ
ーク信号)と可動ヘツドTMpからのパルス(マー
ク信号)との時間間隔の間にクロツクパルスの計
数をおこなう。
The measuring circuit 23 counts clock pulses during the time interval between the pulse (mark signal) from the head TF and the pulse (mark signal) from the movable head T Mp .

原点調整回路16の制御を受けて、デイジタル
記憶回路24は原点φ0における位相差を記録す
る。
Under the control of the origin adjustment circuit 16, the digital storage circuit 24 records the phase difference at the origin φ 0 .

測定回路23と記憶回路24には1個のデイジ
タル減算器26が接続されていて、原点位相差と
そのあとの最終的測定位相差の差がここで出され
る。
A digital subtracter 26 is connected to the measuring circuit 23 and the storage circuit 24, and the difference between the origin phase difference and the subsequent final measured phase difference is obtained here.

さらに、回路27には、加減計数器22の若干
の段階出力を通過させ、位相差の符号に従つて計
数値を一単位だけ加減修正する。
Furthermore, the circuit 27 passes some of the step outputs of the addition/subtraction counter 22, and adds or subtracts the counted value by one unit according to the sign of the phase difference.

第2図では、補助可動ヘツドTMaと固定ヘツド
TFから出るパルスに関しても同様の回路を備え
ている。反合致回路31、加減計数器32、平均
位相差測定回路33、原点位相差記憶回路34、
位相差減算回路36および単位補正回路37であ
る。
In Figure 2, the auxiliary movable head T Ma and the fixed head
A similar circuit is provided for the pulses output from T F. Anti-coincidence circuit 31, addition/subtraction counter 32, average phase difference measurement circuit 33, origin phase difference storage circuit 34,
These are a phase difference subtraction circuit 36 and a unit correction circuit 37.

第2図には、さらに回路18が図示されている
が、この回路は回路26と36から出る微測定値
の平均および回路27と37から出る補正粗測定
値の平均を出す。これらすべての回路は複数のデ
イジタル情報を出力するが、回路18は明らかに
2値の平均値1個を出力するだけである。
Also shown in FIG. 2 is a circuit 18 which averages the fine measurements coming from circuits 26 and 36 and the corrected coarse measurements coming from circuits 27 and 37. Although all these circuits output multiple digital information, circuit 18 clearly outputs only one binary average value.

2個の可動ヘツドに関するこの平均値は回路1
9においてデイジタル表示され、固定ヘツドに対
する可動ヘツド2個の共通角変位に相当する位相
差が可視表示される。
This average value for the two moving heads is
9, the phase difference corresponding to a common angular displacement of the two movable heads relative to the fixed head is visually displayed.

本発明のコーダをさらにわかりやすく説明する
ために、望遠鏡の第一照準位置と第二照準位置の
位相差を例えば鉛直角と仮定して、経緯儀を使用
して説明する。
In order to explain the coder of the present invention more clearly, the explanation will be made using a theodolite, assuming that the phase difference between the first aiming position and the second aiming position of the telescope is, for example, a vertical angle.

まず第一に、磁気ヘツドTF,TMp,TMaは相互
にしつかりと固定されたもので、いずれのヘツド
も同一の周期数/秒を正確に読み取るものと仮定
する。このような条件下における加減計数器22
および32はそれらの初値に対する一つの単位を
発振する。
First of all, it is assumed that the magnetic heads T F , T Mp , and T Ma are rigidly fixed relative to each other and that all heads read exactly the same number of cycles per second. Addition/subtraction counter 22 under such conditions
and 32 oscillate one unit for their initial values.

経緯儀の望遠鏡の第一照準位置に関しては、位
相制御回路15および原点調整回路16が作動さ
れる。回路16は加減計数器22および23をゼ
ロにセツトする。各可動ヘツドから出るパルスと
固定ヘツドから出るパルスの平均位相差が読み取
られる(それぞれ回路23および33が作動す
る)。
Regarding the first aiming position of the telescope of the theodolite, the phase control circuit 15 and the origin adjustment circuit 16 are activated. Circuit 16 sets addition/subtraction counters 22 and 23 to zero. The average phase difference between the pulses from each movable head and the fixed head is read (circuits 23 and 33 are activated, respectively).

常に原点調整回路16の作用を受ける記憶回路
24および34は望遠鏡の第一位置に関してそれ
ぞれ2個の可動ヘツドによつて得た原点位相差を
記録する。
Memory circuits 24 and 34, which are always affected by the origin adjustment circuit 16, record the origin phase difference obtained by the two movable heads in each case with respect to the first position of the telescope.

次に、回路15および16は作動停止となり、
経緯儀を第一照準位置から第二照準位置へ移す。
二つの可動ヘツドと固定ヘツドの間に相対移動が
生ずる。この相対移動は可動ヘツドによつて読み
取られたマーク信号の数と固定ヘツドによつて読
み取られたマーク信号の数との間に差を生む。各
可動ヘツドに関するこの差は加減計数器22と3
2に記録される。
Circuits 15 and 16 are then deactivated;
Move the theodolite from the first aiming position to the second aiming position.
A relative movement occurs between the two movable heads and the fixed head. This relative movement creates a difference between the number of mark signals read by the movable head and the number of mark signals read by the fixed head. This difference for each movable head is calculated by adding/subtracting counters 22 and 3.
recorded in 2.

望遠鏡が第二照準位置に達した時、新らたに作
動されるのは位相測定制御回路15だけである
が、それによつて測定回路23と33において新
らたな平均位相差測定がおこなわれる。
When the telescope reaches the second aiming position, only the phase measurement control circuit 15 is actuated anew, which causes a new average phase difference measurement in the measurement circuits 23 and 33. .

そのあと、減算器26および36によつて二つ
の位相差が出される。それぞれの補正回路27お
よび37においてそれら位相差に符号が付けられ
る。
Thereafter, the two phase differences are produced by subtractors 26 and 36. In each correction circuit 27 and 37, a sign is assigned to these phase differences.

回路18は二つの可動ヘツドの読取値の平均を
出し、回路19は第一照準位置から第二照準位置
までの望遠鏡の角変位の数値を最後に表示する。
Circuit 18 averages the readings of the two movable heads and circuit 19 finally displays the numerical value of the angular displacement of the telescope from the first aiming position to the second aiming position.

すでに述べたように、回路22および32によ
る計数、さらに回路27および37による補正の
あと得られたマーク信号または周期は500秒(角
度)に相当する。
As already mentioned, the mark signal or period obtained after counting by circuits 22 and 32 and correction by circuits 27 and 37 corresponds to 500 seconds (in degrees).

回路23および33による位相差測定は周期の
1/1000分割、すなわち半秒の角度でおこなわれ
る。従がつてその精度は秒台(角度)で得られ
る。
The phase difference measurement by the circuits 23 and 33 is carried out at 1/1000th division of the period, that is, at an angle of half a second. Therefore, the accuracy is obtained in seconds (angles).

ここで第2図に図示してある特に重要な若干の
回路についてさらに詳細な説明をおこなう。まず
反合致回路21から始める。この回路の重要性
は、この実施例においてはパルスが位相差測定の
唯一の基盤であるために、これらのパルスの微細
性および識別がきわめて肝要である。という点に
ある。以下の説明においては、可動ヘツドTMa
関しても同じ回路を使用するので、可動ヘツド
TMpにのみ限定して説明をおこない、その参照番
号TMpの指数oを省くことにする。
Some particularly important circuits shown in FIG. 2 will now be described in more detail. First, let's start with the anti-coincidence circuit 21. The importance of this circuit is that pulses are the only basis for phase difference measurements in this embodiment, so the fineness and discrimination of these pulses is critical. That's the point. In the following explanation, the same circuit is used for the movable head T Ma , so
The explanation will be limited to T Mp , and the index o of the reference number T Mp will be omitted.

第3図に図示した反合致回路21は固定ヘツド
11の読取回路から来たマーク入力TFと可動ヘ
ツド12の読取回路から来たマーク入力TMの2
個の入力を受信する。
The anti-coincidence circuit 21 shown in FIG .
receives input.

前述の二つのパルスの一方は他方よりも少し早
く到着し、これを前パルスとし、後の方を後パル
スとする。また、それらパルスはその持続時間の
半分を少し上まわる時間だけ重なり合い、両パル
スの持続時間は同一とする。この条件で第3図、
第3A図および第3B図を参照しながらこの回路
動作の説明をおこなう。
One of the two pulses mentioned above arrives a little earlier than the other, and is referred to as the front pulse, and the latter as the rear pulse. Also, the pulses overlap for a little more than half of their duration, and both pulses have the same duration. Under these conditions, Figure 3,
The operation of this circuit will be explained with reference to FIGS. 3A and 3B.

この回路の二つの入力TFおよびTMは、まず最
初にNANDゲート2110に印加され、その出
力は2個の入力パルスの共通部分の間だけ低くな
る(第3A図および第3B図のC行)。
The two inputs T F and T M of this circuit are first applied to a NAND gate 2110, whose output is low only during the intersection of the two input pulses (row C in Figures 3A and 3B). ).

ANDゲート2111および2112の出力側
には、パルスTFとTMが得られるが、両パルスの
共通部分は取り除かれている(第3A図および第
3B図のd行)。
At the outputs of AND gates 2111 and 2112, pulses T F and T M are obtained, but the common part of both pulses has been removed (line d in FIGS. 3A and 3B).

二つのANDゲート2111および2112の
出力はそれぞれの単安定回路2113および21
14に印加されるが、この両回路は初パルスTF
およびTMの持続時間に等しい同一の遅延T1をも
つている。これらの単安定回路は、その出力がそ
の入力信号の立上り面からこの遅延時間T1だけ
持続するように設計されている(第3A図、第3
B図のe行)。
The outputs of the two AND gates 2111 and 2112 are connected to the respective monostable circuits 2113 and 21
14, but both circuits are connected to the first pulse T F
and have the same delay T 1 equal to the duration of T M . These monostable circuits are designed such that their output lasts this delay time T 1 from the rising edge of its input signal (Figure 3A, Figure 3).
(line e in Figure B).

単安定回路2113および2114の出力はそ
れぞれANDゲート2115および2116へ送
られる。これらのゲートはその他にそれぞれの入
力信号TFおよびTMを受信する。
The outputs of monostable circuits 2113 and 2114 are sent to AND gates 2115 and 2116, respectively. These gates additionally receive respective input signals T F and T M .

ANDゲート2115および2116は以下の
結果を出す。まず最初にゲートに到着したパルス
は実際に何の変化も受けないが、後からゲートに
到着したパルスはこのゲートによつて非共通部分
を除去される(f行)。
AND gates 2115 and 2116 yield the following results. The pulse that first arrives at the gate is not actually subjected to any change, but the pulses that arrive at the gate later have their non-common parts removed by this gate (line f).

NANDゲート2110から来たパルス、すな
わちTFとTMの共通部分はインバータ2120に
よつて反転された後、単安定回路2117によつ
て遅延時間T1だけ延長される(g行およびh
行)。ゲート2111および2112から来たパ
ルスTFおよびTMの非共通部分はNANDゲート2
118および2119に印加される。これら
NANDゲートはさらに単安定回路2117の出
力をも同時に受信する。これら2ゲートの一方の
出力はレベル「1」を保ち、パルスTFとTMのう
ち最初に到着した方を指示している(i行)。
The pulse coming from the NAND gate 2110, i.e. the common part of T F and T M , is inverted by the inverter 2120 and then extended by the monostable circuit 2117 by a delay time T
line). The non-common part of pulses T F and T M coming from gates 2111 and 2112 is NAND gate 2
118 and 2119. these
The NAND gate also simultaneously receives the output of monostable circuit 2117. The output of one of these two gates maintains the level "1" and indicates which one of the pulses T F and T M arrives first (line i).

ANDゲート2121および2122はゲート
2115および2116の出力から上記の最初に
到着したパルスを選択する(j行)。
AND gates 2121 and 2122 select the first arriving pulse from the outputs of gates 2115 and 2116 (row j).

インバータ2123および2124による反転
後、ANDゲート2125および2126は二つ
のパルスのうち後から到着したパルスを選択する
(k行)。
After inversion by inverters 2123 and 2124, AND gates 2125 and 2126 select the pulse that arrived later of the two pulses (row k).

第3図に図示したように、ANDゲート212
5および2126に達するまでのパルスTFおよ
びTMの行程上には、遅延素子2140,214
1,2142および2143が挿入されている。
これらの遅延素子は持続時間の短かい妨害パルス
の発生を防ぐことによつて反合致回路の性能を最
大限に発揮させるためのものである。
As illustrated in FIG.
On the path of pulses T F and T M until they reach 5 and 2126, delay elements 2140 and 214
1, 2142 and 2143 are inserted.
These delay elements are intended to maximize the performance of the decoupling circuit by preventing the generation of short duration interfering pulses.

単安定回路2127はNANDゲート2110
の出力側に接続し、二つの入力パルスの共通部分
を受信する。その出力側ではそのマイナス波の発
端はT2値だけ遅延する。その結果、低レベルの
部分は共通部分の最後の小部分だけになる(第3
A図のl行)。
Monostable circuit 2127 is NAND gate 2110
to receive the common part of the two input pulses. On the output side, the beginning of the negative wave is delayed by the T 2 value. As a result, the only low-level part is the last small part of the common part (the third
Line l of Figure A).

この単安定回路2127の出力はANDゲート
2128と2129に印加される。これら両ゲー
トはANDゲート2121と2122の出力をも
入力する。その結果最初に到着したパルスはOR
ゲート2151の方へ送られ、その出力はTF′と
なる(あるいはゲート2152へ送られその出力
はTM′となる)。この第1パルスは遅延T2の単安
定回路2127の働きによつてその最終部分を切
り取られている(第3A図m行)。
The output of this monostable circuit 2127 is applied to AND gates 2128 and 2129. Both gates also input the outputs of AND gates 2121 and 2122. As a result, the first arriving pulse is OR
It is sent to gate 2151 and its output becomes T F ' (or it is sent to gate 2152 and its output becomes T M '). This first pulse has its final portion cut off by the action of monostable circuit 2127 with delay T 2 (line m in FIG. 3A).

後から到着したパルスはゲート2125および
2126から送られて来る。二つの入力パルスが
ほとんどぴつたりと合致しているかどうかは、
ANDゲート2130によつて示される。
Later arriving pulses are sent from gates 2125 and 2126. Whether the two input pulses match almost exactly is determined by
Illustrated by AND gate 2130.

それらが合致していれば、インバータ2131
はANDゲート2132を作動させ、第二パルス
は、TFまたはTMによつてゲート2133または
ゲート2134を通過する。これらの二つのゲー
トは単安定回路2135の出力をも入力する。
If they match, the inverter 2131
activates AND gate 2132 and the second pulse passes through gate 2133 or gate 2134 depending on T F or T M . These two gates also input the output of monostable circuit 2135.

単安向回路2135はゲート2110で形成さ
れた反転共通部分を上述の遅延時間T2より長い
定持続時間をもつ少し短かい共通部分に変形する
(第3B図のl行)。
Single direction circuit 2135 transforms the inverted common portion formed by gate 2110 into a slightly shorter common portion with a constant duration longer than the delay time T 2 described above (line l of FIG. 3B).

その結果、後から到着するパルスは、遅延T2
の単安定回路2127で形成された先に到着した
パルスが終らないかぎり、現われないことになる
(第3A図および第3B図のm行を比較してみれ
ば明白であろう)。
As a result, later arriving pulses have a delay T 2
(as can be seen by comparing rows m of FIGS. 3A and 3B) until the earlier arriving pulse formed by monostable circuit 2127 has finished.

二つの入力パルスが完全に分離していれば、共
通部分は全くなく、ANDゲート2121および
2122の出力側にはそのようなパルスが現わ
れ、ANDゲート2125および2126は低レ
ベルのままである。
If the two input pulses are completely separated, there will be no common part and such pulses will appear at the outputs of AND gates 2121 and 2122, and AND gates 2125 and 2126 will remain at a low level.

単安定回路2127(時間T2)が動作を停止
すると、ゲート2128および2129は順番に
パルスを通過させる。
When monostable circuit 2127 (time T 2 ) ceases operation, gates 2128 and 2129 pass pulses in turn.

最後に、二つのパルスがほとんど合致していれ
ば、ゲート2121および2122は低レベルの
出力を出し、パルスTFおよびTMはANDゲート2
125および2126を通過し、ANDゲート2
130はこの二つの同期パルスの持続時間の間動
作を続ける。
Finally, if the two pulses almost match, gates 2121 and 2122 will output low levels, and pulses T F and T M will pass through AND gate 2
125 and 2126, AND gate 2
130 continues to operate for the duration of these two synchronization pulses.

その場合、ANDゲート2137によつてパル
スTFを先頭に出す。このゲート2137は単安
定回路2127から来た共通部分のうち持続時間
T2の発端部分だけをORゲート2151に送りこ
み、このゲートの出力TF′を出す。
In that case, AND gate 2137 outputs pulse T F at the beginning. This gate 2137 is the duration of the common part coming from the monostable circuit 2127.
Only the starting part of T 2 is sent to the OR gate 2151, and the output T F ' of this gate is output.

同様に、ANDゲート2134は単安定回路T3
2135の出力に作用し、所定時間後にパルス
TM′を出力し、この出力はORゲート2152に
印加される。
Similarly, AND gate 2134 is a monostable circuit T 3
It acts on the output of 2135 and generates a pulse after a predetermined time.
This output is applied to OR gate 2152.

従つて、三通りの動作がおこなわれる。 Therefore, three types of operations are performed.

1 二つの入力パルスが完全に一定時間離れてい
る場合には、反合致パルスはそれらをそのまゝ
通過させる。
1. If two input pulses are completely separated by a certain amount of time, the anti-matching pulse will pass them through unchanged.

2 二つの入力パルスが完全には合致しないが、
共通部分を持つている場合には、単安定回路
T2およびT3によつてそれらを分離させる。
2 The two input pulses do not match perfectly, but
Monostable circuit if it has a common part
Separate them by T 2 and T 3 .

3 入力パルスがほとんど完全か、完全に合致し
ている場合には、パルスTF′を先に出力し、そ
のあとに完全に分離させた短かいパルスTM′を
出力させる。
3. If the input pulses are almost perfect or perfectly matched, the pulse T F ' is output first, followed by the short, completely separated pulse T M '.

第4図においては、第2図の加減計数器22の
実施例を図示してある。この回路も回転方向すな
わち角度位の符号の検出をおこなうものである。
In FIG. 4, an embodiment of the addition/subtraction counter 22 of FIG. 2 is illustrated. This circuit also detects the sign of the rotational direction, that is, the angular position.

第4図の回路は第3図の反合致回路から来るパ
ルスTF′およびTM′を入力する。双安定トリガ回
路2210は、あとで説明するような進行方向情
報SENSを送り出す。
The circuit of FIG. 4 receives pulses T F ' and T M ' coming from the anti-match circuit of FIG. Bistable trigger circuit 2210 sends out heading information SENS as described later.

トリガ回路2210の出力端子Qおよびの状
態に従がつて、入力TF′およびTM′は4個のAND
ゲート2211〜2214を介してORゲート2
221および2222へ直接あるいは逆転されて
印加される。
According to the state of the output terminals Q and of the trigger circuit 2210, the inputs T F ′ and T M ′ are
OR gate 2 via gates 2211 to 2214
221 and 2222 directly or inverted.

ORゲート2221および2222の出力は論
理回路2241〜2243を介して一連の4集積
回路2231〜2234へ印加される。この集積
回路は2進化10進法BCDの加減計数集積回路で
ある。これらの集積回路の加算入力端子UP、減
算入力端子DOWNおよび繰上出力端子CARRY、
借り出力端子BORROWの直列接続は公知の方法
で行なえる。第4図においては、この接続はテキ
サス・インスツルメンツ社販売の集積回路
SN74192を使つておこなつたものである。
The outputs of OR gates 2221 and 2222 are applied to a series of four integrated circuits 2231-2234 via logic circuits 2241-2243. This integrated circuit is a binary coded decimal BCD addition/subtraction counting integrated circuit. The addition input terminal UP, subtraction input terminal DOWN and carry output terminal CARRY of these integrated circuits,
The borrowed output terminals BORROW can be connected in series using a known method. In Figure 4, this connection is connected to an integrated circuit sold by Texas Instruments.
This was done using SN74192.

第4図を簡単にするために、各集積回路の4個
の段出力は第2図と第5図には下流の方へ送り出
されているが、この第4図では省略されている。
To simplify FIG. 4, the four stage outputs of each integrated circuit, which are routed downstream in FIGS. 2 and 5, have been omitted in this FIG.

これらの集積回路は、双安定トリガ回路221
0と同様に、信号SCDMすなわち原点調整回路
16(第2図)の動作時に送り出される測定開始
時調整信号によつてゼロにセツトされる。
These integrated circuits are bistable trigger circuits 221
Similarly to 0, it is set to zero by the signal SCDM, that is, the measurement start adjustment signal sent out during the operation of the origin adjustment circuit 16 (FIG. 2).

ORゲート2221は補助入力端子SUCDを備
え、第2図および第5図の単位補正回路27から
送り出される加減計数器用単位減算信号を入力す
る。ORゲート2221に現われるパルスSUCD
は第一計数器2231の入力端子DOWNに送り
こまれ、その内容から一単位が差引かれる。
The OR gate 2221 has an auxiliary input terminal SUCD, and inputs the unit subtraction signal for the addition/subtraction counter sent from the unit correction circuit 27 of FIGS. 2 and 5. Pulse SUCD appearing at OR gate 2221
is sent to the input terminal DOWN of the first counter 2231, and one unit is subtracted from its content.

加減計数器2231〜2234の出力全体の出
力ゼロはORゲート2244によつて検出され、
このゲートは加減計数器22のゼロ検出信号
DZCDを送り出す。この信号DZCDは、加減計数
器22のすべての出力端子がゼロにセツトされて
いる時に、論理上のゼロとなる。計数器22がゼ
ロにセツトされた後に到着した第一パルスが減算
用のパルスである時、トリガ回路D2210の入
力端子CLOCKに1個のパルスを印加することに
よつてこのトリガ回路を動揺させることができ
る。インバータ2245とANDゲート2246
がそのような状態をつくる。
The output zero of all the outputs of the addition/subtraction counters 2231 to 2234 is detected by the OR gate 2244,
This gate is the zero detection signal of the addition/subtraction counter 22.
Send out DZCD. This signal DZCD becomes a logical zero when all output terminals of the adder/subtractor 22 are set to zero. When the first pulse that arrives after the counter 22 has been set to zero is a subtraction pulse, perturb this trigger circuit by applying one pulse to the input terminal CLOCK of the trigger circuit D2210. Can be done. Inverter 2245 and AND gate 2246
creates such a situation.

ORゲート2222から送られてきた計数用パ
ルスは通常NORゲート2241のなかで逆転さ
れ、回路2231の入力端子UPにおいて計数さ
れる。信号DZCDがゼロになつていて、最初に現
われる第一パルスが原則として減算用のパルスと
なる上述の場合には、このパルスは実際にはイン
バータ2245によつて作動されるANDゲート
2246およびNORゲート2241を介して回
路2231の加算用入力端子UPに印加される。
The counting pulses sent from OR gate 2222 are normally reversed in NOR gate 2241 and counted at input terminal UP of circuit 2231. In the case described above, where the signal DZCD is zero and the first pulse that appears first is in principle a subtraction pulse, this pulse is actually an AND gate 2246 and a NOR gate operated by an inverter 2245. It is applied to the addition input terminal UP of the circuit 2231 via 2241.

ORゲート2221から伝送される減算用パル
スあるいは単位減算用パルスSUCDは、計数器2
2DZCDのゼロ・セツトによつて作動される
ANDゲート2242、さらにインバータ224
3を介して第一計数器2231の入力端子
DOWNに伝送される。
The subtraction pulse or unit subtraction pulse SUCD transmitted from the OR gate 2221 is transmitted from the counter 2
Activated by 2DZCD zero set
AND gate 2242 and further inverter 224
The input terminal of the first counter 2231 via 3
Transmitted to DOWN.

要約すると、トリガ回路2210は可動ヘツド
TMと固定ヘツドTFの変位方向すなわち角度符号
の情報SENSを入力する。この回路が動揺するの
は、第一パルスが減算用パルスであれば、計数器
がゼロにセツトされている場合である。その時パ
ルスTF′およびTM′は計数器2231の入力端子
UPまたはDOWNの方へ伝送される。
In summary, trigger circuit 2210
Input information SENS of the displacement direction of T M and fixed head T F , that is, the angle sign. This circuit will oscillate if the first pulse is a subtraction pulse and the counter is set to zero. At that time, the pulses T F ′ and T M ′ are input terminals of the counter 2231.
Transmitted towards UP or DOWN.

加減計数器22の内容の最初の符号は任意に決
定できる。あるいは固定ヘツドの前にある可動ヘ
ツドTMpを任意の方向にある一つの細区分の内側
へ移動させることによつて決定される。
The initial sign of the contents of the addition/subtraction counter 22 can be determined arbitrarily. Alternatively, it is determined by moving the movable head T Mp in front of the fixed head into one subdivision in any direction.

ヘツドTMをヘツドTFに関してデイスクの回転
方向へ変位すれば、加減計数器はTFの読み取つ
た各正パルスに関しては+1・TMの読み取つた
各パルスに関しては−1を入力するので、ゼロと
+1の間を移動する。その場合、位相測定値は+
(正)符号をもち、TFから測定が開始される。
If head TM is displaced in the direction of disk rotation with respect to head TF , the adder/subtractor will input +1 for each positive pulse read by TF and -1 for each pulse read by TM , so it will be zero. Move between and +1. In that case, the phase measurement is +
(positive) sign, and measurement starts from T F.

変位方向が逆になれば、加減計数器はゼロと−
1の間を移動する。その場合、位相測定値には−
(負)符号が与えられ、TMから測定が開始され
る。
If the displacement direction is reversed, the addition/subtraction counter will be zero and -
Move between 1. In that case, the phase measurement has −
(negative) sign is given and measurement starts from T M.

負変位のあと、加減計数器の計数値が最終的に
正になるか、負になるかによつて、最終位相測定
は固定磁気ヘツドTFに関しておこなわれるか、
可動磁気ヘツドTMに関しておこなわれるかいず
れかである。
After a negative displacement, the final phase measurement is made with respect to the fixed magnetic head T F , depending on whether the count of the adder/subtractor ultimately becomes positive or negative.
Either it is done with respect to the movable magnetic head TM .

第5図においては、破線の上側に回路23、そ
して破線の下側にすでに説明ずみの回路22、原
点位相記憶回路24、減算器26および補正回路
27がまとめて図示されている。
In FIG. 5, the circuit 23 is shown above the broken line, and the already explained circuit 22, origin phase storage circuit 24, subtracter 26, and correction circuit 27 are shown together below the broken line.

回路2315においては信号DICDが出力する
が、この信号は加減計数器の第一回路2231へ
印加されたような各パルスUPまたはDOWNの終
了時に状態が変る。例えば、パルスUPの終了時
に信号DICDはレベル1へ変り始める。その時、
2592の周期の計数がこの信号DICDの開始と
ともにおこなわれ、同一方向のすべての転移を数
える。このために、回路2315は2592モジユー
ル計数器を備えている。この計数器が2592を数え
終えたら、それは位相差測定が終つたことを示
す。
In circuit 2315 a signal DICD is output, which changes state at the end of each pulse UP or DOWN as applied to the first circuit 2231 of the adder/subtractor. For example, at the end of pulse UP, signal DICD begins to change to level 1. At that time,
A counting of 2592 periods is performed with the start of this signal DICD, counting all transitions in the same direction. For this purpose, circuit 2315 includes a 2592 module counter. When this counter finishes counting 2592, it indicates that the phase difference measurement is finished.

果たして、周期計数回路2315は1本の出力
線SDD2を備えているが、この出力線は2592周
期の計数をおこなつていない時に回路2311の
出力側に位相差波形を発生させないようにする。
Although the period counting circuit 2315 is provided with one output line SDD2, this output line is designed not to generate a phase difference waveform on the output side of the circuit 2311 when 2592 periods are not counted.

周期の計数開始は、第2図の位相測定制御回路
15から来る位相測定始動信号VDMPによつて
おこなわれる。この信号に応答して、回路231
5は累算器2314をゼロにセツトする制御信号
SDD3を発生させる。この累算器は加算パルス
と減算パルスの平均位相差φMを計算する。
The start of period counting is performed by the phase measurement start signal VDMP coming from the phase measurement control circuit 15 of FIG. In response to this signal, circuit 231
5 is a control signal that sets accumulator 2314 to zero.
Generates SDD3. This accumulator calculates the average phase difference φM between the addition pulse and the subtraction pulse.

最後にこの計数回路2315は、第2図の原点
調整回路16から来る上述の測定開始時調整信号
SCDMを入力する。この回路は少なくとも計数
終了時までこの信号SCDMを記録し、それから
2592周期(デイスク―回転)の計数終了後に出力
信号SDD1を発生する。
Finally, this counting circuit 2315 receives the above-mentioned measurement start adjustment signal coming from the origin adjustment circuit 16 in FIG.
Enter SCDM. This circuit records this signal SCDM at least until the end of counting and then
Output signal SDD1 is generated after counting of 2592 cycles (disc rotations) is completed.

信号VDMPおよびSDD2が存在している間、
回路2311は位相差波形を生む。このために、
信号UP、DOWNおよびDICDを使用して三つの
信号CDA1,CDA2およびCDSAが別々に発生
する。
While signals VDMP and SDD2 are present,
Circuit 2311 produces a phase difference waveform. For this,
Three signals CDA1, CDA2 and CDSA are generated separately using signals UP, DOWN and DICD.

信号DICDはパルスUPおよびDOWN(すなわち
TF′およびTM′)が常に交互に到着しているかど
うか、すなわち信号DICDが一方の状態にある時
に一方が到着し、その信号が他方の状態にある時
に他方が到着しているかどうかを見るためのもの
である。
The signal DICD pulses UP and DOWN (i.e.
T F ′ and T M ′) always arrive alternately, i.e. one arrives when the signal DICD is in one state and the other when the signal is in the other state. It's for viewing.

位相測定の開始(信号VDMP)以来パルスUP
とパルスDOWNが交互に到着しているものと仮
定すれば、回路2311は、パルスUPの終了時
からその直後のパルスDOWNの終了時までの各
時間間隔ごとに1個の波形1を含む1個の信号
CDA1を発生する。この信号CDA1はこの場合
信号DICDと同じものである。
Pulse UP since the start of phase measurement (signal VDMP)
Assuming that pulses DOWN and DOWN arrive alternately, circuit 2311 generates one waveform 1 for each time interval from the end of pulse UP to the end of the immediately following pulse DOWN. signal of
Generates CDA1. This signal CDA1 is in this case the same as the signal DICD.

さらに、信号CDA1は+(正)符号と係数1を
もつ時間測定値によつて表わされる。
Furthermore, the signal CDA1 is represented by a time measurement value with a + (positive) sign and a coefficient of 1.

パルスUPとパルスDOWNが交互に到着しなく
なると、また異なつた状態になる。
When pulses UP and DOWN no longer arrive alternately, a different state occurs.

二つのパルスDOWNが相次いで現われると、
パルスDOWNの終了時からその後のパルスUPの
終了時までに1個の波形を含む1個の信号CDS
1が発生されるだけである。そして二つのパルス
UPが相次いで現われ、ここに初めてパルス
DOWNとUPの交番がおこなわれる。
When two pulses DOWN appear one after another,
One signal CDS containing one waveform from the end of pulse DOWN to the end of subsequent pulse UP
1 is only generated. and two pulses
UP appears one after another, and here is the first pulse.
A shift between DOWN and UP takes place.

信号CDS1は−(負)符号と係数1をもつ時間
測定値によつて表わされる。
The signal CDS1 is represented by a time measurement with a - (negative) sign and a coefficient of 1.

最後に、正常な最初のパルス交番があつた後、
二つのパルスUPが相次いで現われた場合でも、
信号CDA1が発生するが、それは逆転した形で
現われる。すなわち、連続する二つのパルスUP
の間、さらにその後に現われるパルスDOWNと
パルスUPの間に波形CDA1が挿入されていて、
そのあと二つの連続パルスDOWNが現われて、
最初の交番を設定することになる。その場合、交
番が中断されるにもかかわらず、信号CDA1は
信号DICDと同じものとなる。
Finally, after a normal first pulse alternation,
Even if two pulses UP appear one after another,
A signal CDA1 is generated, but it appears in reversed form. That is, two consecutive pulses UP
Waveform CDA1 is inserted between the pulse DOWN and the pulse UP that appear after that.
Then two consecutive pulses DOWN appear,
This will set up the first police box. In that case, signal CDA1 is the same as signal DICD, even though the alternation is interrupted.

さらに、その時1個の信号CDA2も発生する
が、この信号は+符号と係数2をもつ時間測定値
に相当する。
Furthermore, a signal CDA2 is also generated, which corresponds to a time measurement value with a + sign and a factor of 2.

この信号CDA2はパルスUPからその直後に来
るパルスDOWNまでの各時間間隔、すなわち明
らかに異常時間の間に1個の波形を含んでいる。
This signal CDA2 contains one waveform during each time interval from the pulse UP to the immediately following pulse DOWN, ie, during the apparently abnormal time.

信号CDA1と信号CDA2を結合すれば、その
異常性にもかかわらず、実値に相当する測定値が
得られる。その場合波形の重なり合つている部分
を2回計算する。
By combining the signals CDA1 and CDA2, a measured value corresponding to the actual value is obtained, despite their anomalies. In that case, the overlapping portions of the waveforms are calculated twice.

論理ゲート2312は、位相差波形発生回路2
311から来た信号CDS1,CDA2を除数2592
の除算器2313へ伝送する。この論理ゲート2
312は23..976MHzの時計周波数信号を受信し、
除算器2313は波形CDA1が現われている間
にこの周波数を2592で分周し、そして波形CDA
2が現われている間にその周波数を1296(2592÷
2)で分周し、その結果+符号を持つ最初の出力
信号SDA2592を発生させる。除算器231
3はさらに波形CDS1が現われている間にクロ
ツク周波数を2592で分周し、一符号を持つ第二出
力信号SDS2592を発生させる。これらの出力
信号SDS2529およびSDA2592は平均位
相差φM計数器2314の加算入力端子および減
算入力端子へ送り込まれる。
The logic gate 2312 is the phase difference waveform generation circuit 2
Divider 2592 for signals CDS1 and CDA2 coming from 311
is transmitted to the divider 2313. This logic gate 2
312 receives a clock frequency signal of 23..976MHz,
Divider 2313 divides this frequency by 2592 while waveform CDA1 appears, and then divides waveform CDA1 by 2592.
While 2 appears, its frequency is 1296 (2592÷
2), thereby generating the first output signal SDA2592 having a + sign. Divider 231
3 further divides the clock frequency by 2592 while waveform CDS1 is appearing to generate a second output signal SDS2592 having one sign. These output signals SDS 2529 and SDA 2592 are sent to the addition and subtraction input terminals of the average phase difference φM counter 2314.

最初信号SCDMによつてゼロにセツトされて
いた原点位相記憶器24は、信号SDD1に応答
して、計数器2314の内容を記録する。その時
記憶回路24のなかには原点位相が記憶されてい
るが、この原点位相はさらに2進式10進法BCD
で動作する減算器26へ印加される。
Origin phase memory 24, which was initially set to zero by signal SCDM, records the contents of counter 2314 in response to signal SDD1. At that time, the origin phase is stored in the memory circuit 24, but this origin phase is further stored in the binary decimal system BCD.
is applied to a subtracter 26 which operates at .

回路15のその後の動作がおこなわれると、新
しい信号VDMPが発生し、周期計数器2315
が再び動作し、位相差波形発生回路2311を作
動させる。計数器2314は2592の周期のあと、
最終平均位相差を算出し、この平均位相差は
BCD減算器26のもう一つの入力端子へ印加さ
れる。
As subsequent operations of circuit 15 occur, a new signal VDMP is generated and period counter 2315
operates again and activates the phase difference waveform generation circuit 2311. After 2592 cycles, the counter 2314
Calculate the final average phase difference, and this average phase difference is
It is applied to another input terminal of the BCD subtracter 26.

BCDの減算器26は最終位置と初位置の平均
位相差を出出力する。
The BCD subtractor 26 outputs the average phase difference between the final position and the initial position.

クロツク周波数はデイスクのマーク記録周波数
の1000倍であるので、位相差測定は1000分の1の
精度でおこなわれる。それゆえに、減算器26は
4個の10進数をもつBCD計算をおこなう。
Since the clock frequency is 1000 times the mark recording frequency on the disk, the phase difference measurement is performed with an accuracy of 1/1000. Therefore, subtractor 26 performs a BCD calculation with four decimal numbers.

このBCD減算器は、例えば、最も有意性の低
いビツド・レベルにはない単位を考慮して、9に
補数を加算することによつて動作する。しかしな
がら、記憶されている原点位相と測定位相φMの
間で方向SENSが変わつた場合には、単にその2
値を加算するだけである。
This BCD subtractor operates, for example, by adding the complement to 9, taking into account units that are not at the least significant bit level. However, if the direction SENS changes between the stored origin phase and the measured phase φM, simply the two
Just add the values.

加減計数器22の内容を補正する単位補正回路
27は平均位相計数器2314の繰上げおよび借
り出力CARRY,BORROWを受信し、平均位相
の符号を決定し、その符号に従つて補正をおこな
う。
A unit correction circuit 27 for correcting the contents of the addition/subtraction counter 22 receives the carry and borrow outputs CARRY and BORROW of the average phase counter 2314, determines the sign of the average phase, and performs correction according to the sign.

回路27はさらにBCD減算器26からも1個
の信号を受ける。それは、加減計数器22がゼロ
(DZCD信号)とともに測定開始時調整信号
SCDMを入力することからも明らかである。
Circuit 27 also receives one signal from BCD subtractor 26. This is because the addition/subtraction counter 22 is zero (DZCD signal) and the adjustment signal at the start of measurement.
It is also clear from inputting SCDM.

補正回路27は、これら種々の信号から、加減
計数器用単位減算信号SUCDを形成し、直接、加
減計数器22の第一段2231の減算入力端子
DOWNへ印加する。
The correction circuit 27 forms a unit subtraction signal SUCD for the addition/subtraction counter from these various signals, and directly outputs the unit subtraction signal SUCD to the subtraction input terminal of the first stage 2231 of the addition/subtraction counter 22.
Apply to DOWN.

この補正が完了したら、第2図の回路18が可
動ヘツドTMpの測定値と可動ヘツドTMaの測定値
の平均を出す。この回路18は公知の方法によつ
て2進式10進法の2で割算をおこなう。
Once this correction is complete, circuit 18 of FIG. 2 averages the measurements of movable head T Mp and movable head T Ma . This circuit 18 performs the division by two in binary decimal format in a known manner.

最後に、回路19が符号の付いた10進数字7数
字で最終位相差を表示する。
Finally, circuit 19 displays the final phase difference in seven signed decimal digits.

経違儀に応用する場合には、当然、鉛直角用と
水平角用として本発明の角度コーダは2個使用さ
れる。電子回路には当然共通部分、主として時計
回路1、原点調整装置16および制御回路16
(第2図)が含まれている。実施の際には、回路
15と16は押ボタン操作のものにするか、直接
経違儀の角制動器を使用して操作するか、その両
方を使用するか、いずれを採用してもよい。
When applied to a meridian, two angle coders of the present invention are naturally used, one for vertical angles and one for horizontal angles. Naturally, the electronic circuits have common parts, mainly the clock circuit 1, the origin adjustment device 16, and the control circuit 16.
(Figure 2) is included. In implementation, circuits 15 and 16 may be push-button operated, operated using direct traverse angle brakes, or both.

本発明の他の実施例においては、周波数発生源
の制御を受ける同期電動機の代りに直流電動機を
使用し、例えば固定ヘツドによるマークの読取り
を規則正しくおこなうなど、マーク信号の時間的
規則性を維持するようにその電動機に制御を加え
ている。記録をおこなうデイスクのマークの間隔
の規則性を測定する場合には、デイスクの回転速
度は事実上定速度になる。
In another embodiment of the invention, a DC motor is used instead of a synchronous motor controlled by a frequency source to maintain the temporal regularity of the mark signal, e.g. to ensure regular reading of the mark by a fixed head. The electric motor is controlled in this way. When measuring the regularity of the spacing of marks on a recording disk, the rotational speed of the disk is virtually constant.

回転デイスクのマークの磁気検出方法は勿論、
絶対に必要というわけではない。この他に光学検
出法も測定精度が高く、例えば磁気ヘツドTF
TMp・TMaの代りに光電素子を使用し、回転デイ
スク上に黒白の線を描いておくこともできる。
Of course, the magnetic detection method of the mark on the rotating disk,
It's not absolutely necessary. In addition, optical detection methods have high measurement accuracy, such as magnetic head T F
It is also possible to use photoelectric elements instead of T Mp and T Ma to draw black and white lines on the rotating disk.

事実、第6図および第7図を参照して以下に説
明しようとする好適実施例は光学読取方式を採用
したものである。
In fact, the preferred embodiment, which will be described below with reference to FIGS. 6 and 7, employs an optical reading system.

第6図を見れば明らからように、各インジケー
タに一連の目盛マークが付いているグループは角
度測定の何の関わりもないグループ、すなわち以
下に記す第二グループである。
As is clear from FIG. 6, the group in which each indicator has a series of scale marks is a group that has nothing to do with angle measurement, ie, the second group described below.

第6図において、参照番号40は破線41の枠
内に非常に簡単に図示されている装置の一部とな
る軸受を表わす。
In FIG. 6, reference numeral 40 designates a bearing which is part of the device, which is shown very simply within the frame of dashed line 41. In FIG.

破線でかこまれた装置41は、微測定用の2個
の主読取ヘツドTFpおよびTF180を含む第一イ
ンジケータと粗測定用の補助読取ヘツドT1を備
えている。
The device 41, enclosed in broken lines, comprises a first indicator comprising two main reading heads T Fp and T F 180 for fine measurements and an auxiliary reading head T 1 for coarse measurements.

第二インジケータは軸受40に支持された1本
の回転軸42に連結している。装置41に連結し
ている軸受40に関して軸42が回転することに
よつて測定すべき角度が与えられる。
The second indicator is connected to one rotating shaft 42 supported by a bearing 40. Rotation of the shaft 42 with respect to a bearing 40 connected to the device 41 provides the angle to be measured.

軸42は、微測定用の2個の主読取ヘツドTMp
およびTM180、ならびに粗測定用補助読取器
T2を支持している1個の放射状要素と一体とな
つている。
The shaft 42 has two main reading heads T Mp for fine measurements.
and T M 180, and auxiliary reader for rough measurements
It is integral with one radial element supporting T 2 .

光線を吸収する、従つてほとんど反射しないか
全く反射しない1枚のデイスク50は電動機55
に駆動され、軸42の回転軸と事実上合致してい
る1本の軸を中心に回転する。この両軸の合致が
できる限り精密におこなわなければ、残留偏差が
生じ、軸42に角変位を与える第一回転軸とデイ
スク50を駆動回転させる第二回転軸がはつきり
識別できるようになる。
One disk 50 that absorbs light and therefore reflects little or no light is driven by an electric motor 55.
, and rotates about a single axis that substantially coincides with the axis of rotation of shaft 42 . If the two axes are not matched as precisely as possible, a residual deviation will occur, and the first rotating shaft that provides angular displacement to the shaft 42 and the second rotating shaft that drives and rotates the disk 50 will become distinguishable. .

デイスク50は2種の主インジケータを有する
が、それらはそのデイスクの回転軸の周囲に規則
正しく配分された2系列の彫刻反射マークであ
る。これら2系列のマークは2本のトラツク51
および52を形成する。これら2本のトラツクの
マークはデイスク上の同一半径上にそれぞれ彫り
刻む方がよいが、必ずしもそうする必要はない。
The disc 50 has two primary indicators, which are two series of engraved reflective marks regularly distributed around the axis of rotation of the disc. These two series of marks are the two tracks 51
and 52. It is preferable that these two track marks are carved on the same radius on the disk, but it is not necessary to do so.

或る実施例においては、これらのマーク数を
2000個とし、デイスクの直径を約6cmとしてい
る。今日精密光学で使用されている線刻技術で
は、直径約5cmすなわち円周15.5cmの円上に一回
転につき2000本の線を形成できる。これは1ミリ
メートル当り約13本の線刻密度に相当する。刻線
の厚さは、できれば、線間隔の1/2から1/10まで
の厚さにするのがよく、例えば線間隔の4分の1
でもよい。
In some embodiments, the number of these marks may be
There are 2000 pieces, and the diameter of the disk is about 6 cm. The line engraving techniques used in precision optics today can produce 2000 lines per revolution on a circle with a diameter of about 5 cm or a circumference of 15.5 cm. This corresponds to a density of about 13 lines per millimeter. The thickness of the scored lines should preferably be 1/2 to 1/10 of the line spacing, for example, 1/4 of the line spacing.
But that's fine.

デイスクにはさらに2個の補助マーク53およ
び54を別個のトラツク上に設け、一回転当り1
マークとする。さらに、それらのマークは同一半
径上に設ける方がよいが、必ずしもそうする必要
はない。
The disc is further provided with two auxiliary marks 53 and 54 on separate tracks, one per revolution.
mark. Further, although it is preferable that the marks be provided on the same radius, it is not necessary to do so.

デイスクは2.5回転/秒の速度で駆動回転され
る。トラツク53および54における一回転当り
1マークに対応する周波数は2.5Hzであり、トラ
ツク51および52上に規則正しく配分されてい
る2000個のマークに関しては、トラツク53,5
4の周波数の2000倍、すなわち5000Hzの周波数で
ある。
The disk is driven and rotated at a speed of 2.5 revolutions/second. The frequency corresponding to one mark per revolution on tracks 53 and 54 is 2.5 Hz, and for the 2000 marks regularly distributed on tracks 51 and 52,
It is 2000 times the frequency of No. 4, or 5000Hz.

読取ヘツドTFpは1個の発光素子420、1個
の格子421、1個の受光素子422を備えてい
る。第6図では参照番号TEpから素子420,4
21,422まで1本の軸線が描かれている。こ
の軸線はマーク・トラツク51の下端区域にまで
達しているが、これはこれら3素子の関係を示す
ものである。
The reading head T Fp includes one light emitting element 420, one grating 421, and one light receiving element 422. In FIG. 6, elements 420, 4 are designated by reference number T
One axis line is drawn up to 21,422. This axis extends to the lower end area of mark track 51, which shows the relationship of these three elements.

読取ヘツドTF180も同じ構成になつている
がそれに関する軸線はトラツク51の別の区域、
すなわち読取ヘツドTFpに関する区域と正反対の
区域に達している。
The reading head T F 180 is of the same construction, but its axis is located in a different area of the track 51.
That is, the area exactly opposite to that for the reading head T Fp has been reached.

さらに補助読取ヘツドT1が主読取ヘツドTFp
そばに取り付けられているが、これはトラツク5
3のマークを読み取るためのものである。補助読
取ヘツドT1は読取ヘツドTFpと同様の構成になつ
ているが、その格子425は唯一の細い透明な間
隔、すなわちスリツトに相当するものである。製
造を規格化するために、読取ヘツドTF180に
取り付けた格子423の近くにも、同じスリツト
426を設けてある。この補助格子426は、例
えば、必要に応じてあるいは補助的手段として第
二補助読取ヘツドを取り付けた際に利用する。
Furthermore, an auxiliary reading head T 1 is installed next to the main reading head T Fp , which is connected to the track 5.
This is for reading the mark 3. The auxiliary reading head T 1 is of similar construction to the reading head T Fp , but its grating 425 corresponds to only one thin transparent interval or slit. To standardize manufacturing, an identical slit 426 is provided near the grating 423 attached to the read head T F 180. This auxiliary grid 426 is used, for example, when a second auxiliary reading head is installed as needed or as an auxiliary means.

第二インジケータも同様にマーク・トラツク5
2と関係のある主読取ヘツドTMpを備えている。
この読取ヘツドTMpのそばには1個の補助読取ヘ
ツドT2が取り付けられていて、マーク54と関
わりをもつ。軸42の回転軸に関して読取ヘツド
TMpと正反対の位置に、もう一個の主読取ヘツド
TM180が設置され、トラツク52の一部と関
わりをもつ。このトラツク部分は同一トラツクの
うち可動読取ヘツドTMpに関係のあるトラツク部
分の正反対の位賃にある。
Similarly, the second indicator also marks and tracks 5.
2 and a main reading head T Mp .
An auxiliary reading head T 2 is mounted next to this reading head T Mp and is associated with the mark 54 . The reading head with respect to the axis of rotation of shaft 42
Another main reading head is located directly opposite T Mp .
T M 180 is installed and engages a portion of track 52. This track section is at the exact opposite position of the same track to the track section associated with the movable reading head T Mp .

このように構成上、可動ヘツドTMpとTM180
は、角変位を受ける軸42の回転軸に関して対称
的に取り付けられている。固定ヘツドTF180
の支持体428の近くに二方向矢印427が示す
ように、この固定ヘツドは位置調節のできるもの
である。この調節は、その構造に従つて(後述す
る場合には)固定ヘツドTF180自体が第二回
転軸に関して固定ヘツドTFpと対称的になるよう
におこなわれる。実験によれば、微測定用固定ヘ
ツドTFpおよびTF180の2個を使用し、微測定
用可動ヘツドTMpおよびTM180と同様にそれら
2ヘツドを正反対の位置に取り付けることによつ
て精度が相当高くなることがわかつた。
In this way, due to the structure, the movable heads T Mp and T M 180
are mounted symmetrically with respect to the axis of rotation of the shaft 42 which is subjected to angular displacement. Fixed head T F 180
This fixed head is adjustable in position, as indicated by double-headed arrow 427 near support 428. This adjustment takes place in such a way that the fixed head T F 180 is itself symmetrical with respect to the second rotational axis relative to the fixed head T Fp according to its construction (in the case described below). Experiments have shown that by using two fixed heads for fine measurement, T Fp and T F 180, and attaching them in opposite positions in the same way as movable heads for fine measurement T Mp and T M 180, It was found that the accuracy was considerably high.

もちろん、第6図は、わかりやすくするために
各部品を離して図示してある組立前の図である。
実際には、421,423,425のような固定
ヘツドの格子も、431,433,435のよう
な可動ヘツドの格子もデイスク50のマーク系列
のすぐ近くに設けられている。デイジタル角度コ
ーダの機械部の非常に複雑な構造はこのような図
から非常に明白となろう。
Of course, FIG. 6 is a pre-assembly drawing with parts shown separated for clarity.
In reality, both the grid of fixed heads such as 421, 423, 425 and the grid of movable heads such as 431, 433, 435 are provided in close proximity to the mark series on disk 50. The very complex structure of the mechanical part of a digital angle coder will become very clear from such a diagram.

ここで、第7図を参照しながらコーダの電子部
分について詳細な説明をおこなう。
The electronic part of the coder will now be described in detail with reference to FIG.

まず第一に、この電子部の入力側が読取ヘツド
の出力側と接続していることは云うまでもないだ
ろう。
First of all, it goes without saying that the input side of this electronics is connected to the output side of the reading head.

発光素子としては、例えば、テキサス・インス
ツルメンツ社から市販されている光電ダイオード
TIL23または24を使用できる受光素子としては、
やはりテキサス・インスツルメンツ社で市販して
いる光学トランジスタLS600、あるいはRTC・
ラ・ラジオテクニツク・コンプレツク社によつて
フランス国内で市販されている光学トランジスタ
BP×71−C型を使用することができる。
As a light emitting element, for example, a photoelectric diode commercially available from Texas Instruments Inc.
Photodetectors that can use TIL23 or 24 include:
The optical transistor LS600, which is also commercially available from Texas Instruments, or the RTC
Optical transistor marketed in France by La Radiotechnique Complex
BP×71-C type can be used.

これらの素子は公知の方法で給電され、適当な
光学システムを備えている。この光学システムは
メーカー製品でかまわない。
These elements are powered in a known manner and equipped with suitable optical systems. This optical system may be a manufacturer's product.

回路61,62,71,72,81,82は従
つて受光素子に接続されている。
The circuits 61, 62, 71, 72, 81, 82 are therefore connected to the light receiving element.

425および435のような格子は、すでに述
べたように、1個のスリツトに相当するものにす
ぎない。トラツク53および54は少なくとも1
個のマークを有し、このマークがスリツトを通過
することによつて当該マークが読み出される。そ
の結果、各回転ごとに1個のパルスが第7図の回
路61および62から現われる。これらの回路は
補助固定読取ヘツドT1と補助可動読取ヘツドT2
に接続している。
Grids such as 425 and 435, as already mentioned, only correspond to one slit. Tracks 53 and 54 have at least one
The mark is read by passing through the slit. As a result, one pulse appears from circuits 61 and 62 of FIG. 7 for each revolution. These circuits are connected to the auxiliary fixed read head T1 and the auxiliary movable read head T2.
is connected to.

格子421,423,431,433は、例え
ばトラツク51および52の連続マークと同じよ
うな20本の線刻マークに相当するものを備えてい
る。
The gratings 421, 423, 431, 433 have the equivalent of 20 line marks, for example similar to the continuous marks of tracks 51 and 52.

マーク系列が格子と完全に一致した時に、発光
素子から発した光線の大部分が格子を通過してデ
イスク50によつて吸収されるか、伝達される。
そして光線のほんの一部だけが反射し、受光素子
の中へ進入する。これはデイスク上のマークと格
子のマークとが一致したからである。相対回転に
よつてデイスク上の反射マーク列は格子マークか
ら徐々にずれてくると、受光素子が受光する反射
光線量はしだいに増加し、ほとんど変らなくな
る。その時トラツク上の各マークは格子上の二つ
のマークの間に完全に入つている。このように、
トラツク上のマーク系列が格子上のマークと一致
した時に、受光素子の受光した最少光量によつて
合致が検出される。
When the mark series perfectly coincides with the grating, most of the light rays emitted from the light emitting elements will pass through the grating and be absorbed or transmitted by the disk 50.
Only a small portion of the light beam is reflected and enters the photodetector. This is because the marks on the disk and the marks on the grid matched. As the reflective mark array on the disk gradually deviates from the grating mark due to relative rotation, the amount of reflected light received by the light receiving element gradually increases until it hardly changes. Each mark on the track then falls completely between two marks on the grid. in this way,
When the mark series on the track matches the mark on the grid, the match is detected based on the minimum amount of light received by the light receiving element.

原則としては1個のマークだけで充分であるの
に、20個のマークを持つ421および423のよ
うな格子を使用するのは、発光素子の出力側の信
号雑音比を高めるためであると同時に、マーク位
置の不均等性をことごとく補正し、一種の均衡を
得るためである。
Although in principle only one mark is sufficient, the use of gratings such as 421 and 423 with 20 marks is intended to increase the signal-to-noise ratio at the output side of the light-emitting element, and at the same time This is to completely correct the unevenness of mark positions and achieve a kind of balance.

すでに述べたように、微測定用ヘツドによつて
得られた信号は、固定ヘツドTFpおよびTF180
の場合には第7図の回路71および72の出力側
に、また可動ヘツドTMpおよびTM180の場合に
は回路81および82の出力側に電気信号の形で
出力される。
As already mentioned, the signals obtained by the micromeasuring head are compared to the fixed heads T Fp and T F 180
is output in the form of an electrical signal to the outputs of circuits 71 and 72 in FIG.

第7図においては、相対回転についての一回転
を決定するために使用される回転数検出回路70
の中に、固定ヘツドT1用読取回路61の出力が
使用されている。この回路には1個または複数個
の双安定トリガ回路が取り付けられ、固定ヘツド
T1からの信号に応答してその状態を変化させる。
第一の信号と第二の信号との間に、回路70は
「第一回転」出力状態をANDゲート710および
810に接続しているその出力線上に形成する。
710と810は読取回路71TFp固定ヘツドと
81TMp可動ヘツドの出力をも受ける。
In FIG. 7, a rotational speed detection circuit 70 used to determine one rotation with respect to relative rotation.
The output of the reading circuit 61 for the fixed head T1 is used in this. This circuit is equipped with one or more bistable trigger circuits and has a fixed head.
Changes its state in response to a signal from T1 .
Between the first signal and the second signal, circuit 70 forms a "first rotation" output state on its output line that connects to AND gates 710 and 810.
710 and 810 also receive the outputs of reading circuits 71T Fp fixed head and 81T Mp movable head.

固定ヘツドT1の読み取つた第二の信号と第三
の信号との間に、回路70は「第二回転」出力状
態を形成し、それをANDゲート720および8
20へ印加する。これらゲートはこの他に読取回
路72(固定ヘツドTF180)および読取回路
82(可動ヘツドTM180)の出力側にも接続
している。
Between the second and third signals read by fixed head T1 , circuit 70 forms a "second rotation" output state, which is connected to AND gates 720 and 8.
20. These gates are also connected to the outputs of reading circuit 72 (fixed head T F 180) and reading circuit 82 (movable head T M 180).

ANDゲート710と720の出力はORゲート
73の中で結合され、ANDゲート810と82
0の出力はORゲート83の中で結合される。
The outputs of AND gates 710 and 720 are combined in OR gate 73 and the outputs of AND gates 810 and 82 are combined in OR gate 73.
The zero outputs are combined in OR gate 83.

従つて回路70は一種の多重化をおこない、第
一回転中はヘツドTFpとTMpが使用され、第二回
転の間はヘツドTF180とTM180が使用され
ることになる。この多重化の動作は2回転のみに
限られる。そして後述するように、この2回転の
間に信号間の位相差の平均化がおこなわれる。こ
のような動作が何回か繰り返されて、いくつかの
平均測定値が連続的に得られる。
Circuit 70 thus provides a type of multiplexing, with heads T Fp and T Mp being used during the first rotation and heads T F 180 and T M 180 being used during the second rotation. This multiplexing operation is limited to only two revolutions. As will be described later, the phase differences between the signals are averaged during these two rotations. This operation is repeated several times to obtain several average measurements in succession.

ここで、ORゲート73の出力を例に取れば、
この出力が、ある時は読取ヘツドTFpからの信号
であり、ある時は読取ヘツドTF180からの信
号である。しかも、デイスク50の回転を忠実に
示すものであるいくつかの信号から成ることは明
らかである。
Here, if we take the output of OR gate 73 as an example,
Sometimes this output is the signal from read head T Fp and sometimes it is the signal from read head T F 180. Moreover, it is clear that it consists of several signals that faithfully represent the rotation of disk 50.

これらの信号は位相制御口を備えたクロツク回
路74(VCO型すなわち電圧制御発振器)を制
御する。このように、信号間の位相差測定に使用
されるクロツク回路は高精度なものではなく、デ
イスク50の回転に従つて制御されるものであ
る。デイスク50の回転は勿論、例えば直流電動
機などによつて定速度に保たれているが、デイス
ク50の回転運動に生ずる「回転むら」等はクロ
ツク回路74において検出されるが、この回路は
デイスク50の回転に関して決定されるいわば特
殊な時間を与えるものである。このような措置は
精度を高める上で大いに役に立つ。
These signals control a clock circuit 74 (VCO type or voltage controlled oscillator) with a phase control port. As described above, the clock circuit used to measure the phase difference between signals is not highly accurate, but is controlled in accordance with the rotation of the disk 50. The rotation of the disk 50 is, of course, maintained at a constant speed by, for example, a DC motor, but "uneven rotation" that occurs in the rotational movement of the disk 50 is detected by the clock circuit 74, which is It provides a so-called special time determined with respect to the rotation of . Such measures go a long way in increasing accuracy.

ここで可動ヘツドT1と可動ヘツドT2に接続し
ている回路61および62に戻ると、これらの回
路の出力はともに1個の回路63のに印加され、
この回路によつて粗測定波形が形成される。それ
故に、回路63は例えば1個の双安定トリガ回路
から成り、回路61の出力によつて一つの状態に
セツトされ、回路62の出力によつて他の状態に
セツトされる。
Returning now to the circuits 61 and 62 connected to the movable heads T1 and T2 , the outputs of these circuits are both applied to a single circuit 63;
A coarse measurement waveform is formed by this circuit. Circuit 63 therefore consists, for example, of a bistable trigger circuit, which is set into one state by the output of circuit 61 and into the other state by the output of circuit 62.

このトリガ回路の状態出力の一方は、回路63
の出力として1個の粗測定波形を出す。この波形
はANDゲート64へ送りこまれる。ゲート64
はクロツク回路74から出た10KHzの周波数とと
もに角測開始回路65の出力を受ける。
One of the status outputs of this trigger circuit is connected to circuit 63.
One coarse measurement waveform is output as the output. This waveform is fed into AND gate 64. gate 64
receives the output of the angle measurement start circuit 65 along with the 10 KHz frequency output from the clock circuit 74.

回路63の出力はANDゲート66にも伝送さ
れる。このゲートはクロツク回路74から100K
Hzの周波数とともに開始回路67の出力をも受け
る。ゲート64と66のいずれか一方だけが動作
する。
The output of circuit 63 is also transmitted to AND gate 66. This gate is 100K from clock circuit 74.
It also receives the output of the starting circuit 67 as well as the frequency of Hz. Only one of gates 64 and 66 operates.

精密角測動作中、回路65はゲート64を作動
し、そのゲート出力はORゲート69を通過し
て、粗測定をおこなう計数器90へ達する。果た
して、回路63によつて形成された粗測定波形の
持続中、計数器90はANDゲート64から10K
Hzのパルス(制御されている)を受信する。これ
らのパルスを数えることによつて粗測定が決定さ
れる。
During fine angle measurement operation, circuit 65 activates gate 64 whose output passes through OR gate 69 to counter 90 which takes a coarse measurement. Indeed, during the duration of the coarse measurement waveform formed by circuit 63, counter 90 receives 10K from AND gate 64.
Receive Hz pulses (controlled). By counting these pulses a coarse measurement is determined.

他方、回路75はORゲート73および83の
出力を受信し、微測定波形を形成する。これらの
波形は固定ヘツドTFpおよびTF180の一方によ
つて読み取られた信号と可動ヘツドTMpおよびTM
180の一方によつて読み取られた信号の間隔に
関するものである。
On the other hand, circuit 75 receives the outputs of OR gates 73 and 83 and forms a fine measurement waveform. These waveforms are the signals read by one of the fixed heads T Fp and T F 180 and the movable heads T Mp and T M
180.

これらの波形は、あらかじめ設定しておいた符
号の選択によつて回路75の出力側(++)・
(+)あるいは(−)に現われる。この符号の選
定は、固定ヘツド(第一インジケータ)からの信
号が可動ヘツド(第二インジケータ)からの信号
より先に生ずるか、あるいはその逆であるかを決
めるものである。もちろん、符号の選定は自由で
あるが、構造によつて決まつている。出力(+
+)は波形どうしが重なつていることを表わす
(アンビギテイ)。
These waveforms can be output from the output side (++) of the circuit 75 by selecting a sign set in advance.
Appears as (+) or (-). The selection of this sign determines whether the signal from the fixed head (first indicator) occurs before the signal from the movable head (second indicator) or vice versa. Of course, the selection of the code is free, but it is determined by the structure. Output (+
+) indicates that the waveforms overlap (ambiguity).

回路75の出力(++)・(+)・および(−)
はそれぞれのANDゲート80,76および77
へ印加される。これらのゲートはさらにそれぞれ
クロツク回路74からの同一の出力10MHzを受け
る。
Output of circuit 75 (++), (+), and (-)
are the respective AND gates 80, 76 and 77
is applied to. Each of these gates also receives the same 10 MHz output from clock circuit 74.

ゲート80,76および77の出力は除数4000
の除算器を備えた計数器78および79へ印加さ
れる。ゲート80の出力は計数器76の第二の双
安定入力端子(入力×2)へ印加される。1回転
につき2000マークであるので、これらの計数器に
よつて、第一回転ではヘツドTFpとTMp間、第二
回転ではヘツドTF180とTM180間の相隣接
する信号の位相差の平均が算出される。
The output of gates 80, 76 and 77 is the divisor 4000
is applied to counters 78 and 79 with dividers. The output of gate 80 is applied to the second bistable input terminal (input x 2) of counter 76. Since there are 2000 marks per revolution, these counters measure the phase difference of adjacent signals between heads T Fp and T Mp in the first revolution and between heads T F 180 and T M 180 in the second revolution. The average of

除算器78および79の出力は加減計数器91
の加算入力および減算入力へ印加される。回路7
0によつて検出された2回転の下で、回路91の
計数は、すでに述べたように、平均微測定値を決
定する。
The outputs of dividers 78 and 79 are added to addition/subtraction counter 91
applied to the addition and subtraction inputs of . circuit 7
Under two rotations detected by 0, the counts of circuit 91 determine the average micromeasurement value, as already mentioned.

回路75並びにゲート80,76および77、
除算器78および79は、第5図に関してすでに
説明した回路2311並びにゲート回路231
2、加減数回路2313と同様のものである。ゲ
ート73および83から来た入力は回路2311
の入力UPおよびDOWNに相当する。計数器78
および79の出力は回路2313の出力信号
SDA2592およびSDS2592に相当する。
従つて、反合致回路が前述のものよりも複雑では
なく、補助インジケータによつて絶対基準が決定
されるにしても、「アンビギテイ消去」は相変ら
ずおこなわれる。
circuit 75 and gates 80, 76 and 77,
Dividers 78 and 79 include circuit 2311 and gate circuit 231 already described with respect to FIG.
2. It is similar to the addition/subtraction circuit 2313. The inputs coming from gates 73 and 83 are connected to circuit 2311
corresponds to the inputs UP and DOWN. Counter 78
and the output of 79 is the output signal of circuit 2313
Corresponds to SDA2592 and SDS2592.
Therefore, even though the anti-coincidence circuit is less complex than those described above and the absolute reference is determined by an auxiliary indicator, "ambigity cancellation" still occurs.

また前述のものと同様、補正回路92が微測定
回路91と粗測定計数器90の間に挿入され、微
測定計算によつて粗測定の誤差が明らかになつた
場合に粗測定計数器を1単位だけ補正する。
Also, similar to the above, a correction circuit 92 is inserted between the fine measurement circuit 91 and the coarse measurement counter 90, and when an error in the coarse measurement is revealed by the fine measurement calculation, the coarse measurement counter is Correct only the units.

最後に、計数器90および91の出力は解読・
数値表示回路95へ送られる。解読動作は継続的
におこなわれるが、表示はANDゲート94によ
つて多重化される。このゲート94はクロツク回
路74から周波数1KHzを入力するとともに、表
示開始回路93の制御を受ける。この回路93は
角測始動回路65なり、角変位始動回路67なり
によつて作動することもできる。
Finally, the outputs of counters 90 and 91 are decoded and
It is sent to the numerical display circuit 95. The decoding operation continues, but the display is multiplexed by AND gate 94. This gate 94 receives a frequency of 1 KHz from the clock circuit 74 and is controlled by the display start circuit 93. This circuit 93 can also be operated by the angle measurement starting circuit 65 or the angular displacement starting circuit 67.

第7図を参照しながら説明してきた上述の動作
は2回転の間におこなわれる精密角測に関するも
のである。回路65は必要な動作開始を制御する
と同時に、必要な各種状態へのセツト、特に回転
検出回路および計数器78,79,90,91の
ゼロへのセツトをおこなう。2回転後、角測値は
回路95によつて表示される。そのあと、電子回
路は次の手動角測制御を待つているか、例えば回
路65の制御の下に同じ動作を何回か繰り返すこ
とになる。
The operations described above with reference to FIG. 7 relate to precision angle measurements performed during two revolutions. The circuit 65 controls the initiation of the necessary operations and at the same time sets the various states necessary, in particular the rotation detection circuit and the counters 78, 79, 90, 91 to zero. After two revolutions, the angle measurements are displayed by circuit 95. The electronic circuit then waits for the next manual angle measurement control or repeats the same operation several times under the control of circuit 65, for example.

角測の他にも有効な用途がある。精密方位測定
である。この場合には回路66,67および68
を使用すればよい。微測定に若干時間がかかるの
で、求める正確な方位に達するまで何回も連続的
に微測定をおこなうことは大変なことである。そ
こで、回路66,67および68を使用して「準
粗測定」をおこない、それを粗方位測定とする。
特にこの準粗測定は中断なくおこなわれる。始動
回路67は、「第一回転」状態にある時には回転
検出回路70を停止させるので、微測定回路全体
は停止状態になる。その場合クロツク回路74は
固定ヘツドTFpから制御を受けている。粗測定波
形63が現われている間、クロツク回路74から
出た周波数100KHzはモジユール10の計数器6
8へ印加され、その出力はORゲート69を通つ
て粗測定計数器90へ送られる。この場合クロツ
ク周波数は100KHzであるので、そのようにして
得られた測定値はより精確なものとなる。最後に
方位測定始動回路67は表示始動回路93に作用
し、回路95による粗測定値表示をおこなわせ
る。この連続的に繰返される迅速な(400m sec)
動作は、1回または複数回の完全な微測定(各測
定に約1秒かかる)をおこなつて正確な方位を得
る前に、求める精確な方位にできるかぎり近い値
を得ておく場合により有利となる。
It has other useful uses besides angle measurement. It is a precision direction measurement. In this case circuits 66, 67 and 68
You can use . Since fine measurements take some time, it is difficult to continuously perform fine measurements many times until the desired accurate orientation is reached. Therefore, a "semi-coarse measurement" is performed using circuits 66, 67, and 68, and this is referred to as a coarse azimuth measurement.
In particular, this semi-coarse measurement is carried out without interruption. Since the starting circuit 67 stops the rotation detection circuit 70 when in the "first rotation" state, the entire micro-measuring circuit is in a stopped state. Clock circuit 74 is then controlled by fixed head T Fp . While the rough measurement waveform 63 appears, the frequency of 100 KHz output from the clock circuit 74 is outputted by the counter 6 of the module 10.
8 and its output is sent through an OR gate 69 to a coarse measurement counter 90. In this case the clock frequency is 100KHz, so the measurements thus obtained will be more accurate. Finally, the azimuth measurement starting circuit 67 acts on the display starting circuit 93 to cause the circuit 95 to display the rough measurement value. This continuously repeated rapid (400m sec)
The operation is more advantageous if one obtains as close as possible to the desired exact heading before taking one or more complete fine measurements (each taking approximately 1 second) to obtain the exact heading. becomes.

第1図〜第5図を参照して説明をおこなつた角
度コーダはあいまいな微測定をおこなう場合には
絶対型のものであり、粗測定の場合には角度決定
部材の相対変位を測定することに基づいているの
で相対型である。第6図,第7図を参照して説明
した実施例の角度コーダは真の絶対型角度コーダ
である。この型のコーダはいかなる位置でもアン
ビギテイのない角度を検出でき、0.01センチグレ
ードの有効設度を与えるものである。
The angle coder explained with reference to Figures 1 to 5 is an absolute type when making ambiguous fine measurements, and it measures the relative displacement of the angle determining member when making coarse measurements. It is a relative type because it is based on The angle coder of the embodiment described with reference to FIGS. 6 and 7 is a true absolute angle coder. This type of coder can detect angles without ambiguity at any position and provides an effective setting of 0.01 centimeter grade.

この絶対型コーデイングを相対型コーデイング
へ変えることももちろん可能である。その場合に
は、精測定用計数器90の並列入力および微測定
用計数器91の並列入力の上へ、コーデイング輪
によつて一つの初値を導入する。
Of course, it is also possible to change this absolute type coding to relative type coding. In that case, an initial value is introduced by means of a coding wheel onto the parallel inputs of the precise measuring counter 90 and the parallel inputs of the fine measuring counter 91.

そのような実施例に係るコーダは主として経違
儀に適用される。第1図〜第5図のコーダに関し
てすでに指摘した通りである。
The coder according to such an embodiment is mainly applied to sutra rituals. As already pointed out with respect to the coders of FIGS. 1-5.

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

第1図は本発明の一実施例に係る角度コーダ略
図、第2図は第1図の角度コーダの電子部の主要
電気系統図、第3図は第2図の反合致回路21の
詳細電気系統図、第3A図および第3B図はこの
回路に関する時間図、第4図は第2図の差動周期
計数回路22の詳細電気系統図、第5図は第2図
の平均位相差測定回路23、計数回路22、原点
位相記憶回路24、位相差測定回路26および単
位補正回路27の部分詳細電気系統図、第6図は
角度コーダ変型実施例の機械部部品図、第7図は
第6図のコーダの角測をおこなう電子回路図であ
る。 第1図:1……水晶クロツク回路、2……周波
数分周回路、3……電源回路、4……同期電動
機、5……磁気デイスク、6……アーム、7……
可動軸、8……磁気マーク記録回路、9……マー
ク読取・位相差測定回路、TF……固定磁気ヘツ
ド、TMp,TMa……可動磁気ヘツド。第2図:1
1……固定ヘツド読取増幅器、12……可動ヘツ
ド読取増幅器、13……可動ヘツド読取増幅器、
15……位相測定制御回路、16……原点調整回
路、18……平均化回路、19……位相差表示回
路、21……反合致回路、22……加減計数器、
23……平均位相差測定回路、24……デイジタ
ル記憶回路、26……デイジタル減算器、27…
…単位補正回路、31……反合致回路、32……
加減計数器、33……平均位相差測定回路、34
……原点位相差記憶回路、36……デイジタル減
算器、37……単位補正回路。第3図:2110
……NANDゲート、2111……ANDゲート、
2112……ANDゲート、2113,2114
……単安定回路、2115,2116……AND
ゲート、2117……単安定回路、2118,2
119……NANDゲート、2120……インバ
ータ、2121,2122……ANDゲート、2
123,2124……インバータ、2125,2
126……ANDゲート、2127……単安定回
路、2128,2129……ANDゲート、21
30……ANDゲート、2131……インバータ、
2132……ANDゲート、2133,2134
……ゲート、2135……単安定回路、2137
……ANDゲート、2140,2141,214
2,2143……遅延素子、2151,2152
……ORゲート。第4図:2210……双安定ト
リガ回路、2211〜2214……ANDゲート、
2221,2222……ORゲート、2231〜
2234……加減計数用集積回路、2241……
NORゲート、2242……ANDゲート、224
3……インバータ、2240……ORゲート、2
245……インバータ、2246……ANDゲー
ト、UP……加算入力(端子)、DOWN……減算
入力(端子)、CARRY……繰上出力(端子)、
BORROW……借り出力(端子)、CLEAR……消
去入力(端子)。第5図:2311……位相差波
形形成回路、2312……論理ゲート、2313
……除算器、2314……計数器。第6図:40
……軸受、41……断続線の枠内にある装置、4
2……回転軸、50……デイスク、51,52…
…反射マーク・トラツク、53,54……反射マ
ーク・トラツク、55……電動機、TF,TF18
0……固定ヘツド読取器、TMo,TM180……
可動ヘツド読取ヘツド、T1,T2……補助読取ヘ
ツド、420,429……発光素子、422,4
24……受光素子、421,423,431,4
33……格子、425,426,435……スリ
ツト、427……固定ヘツド調整方向。第7図:
61,62,71,72,81,82……読取回
路、63……粗測定波形形成回路、双安定トリガ
回路、64……ANDゲート、65……角測始動
回路、66……ANDゲート、67……方位測定
始動回路、68……加減計数器、69……ORゲ
ート、70……回転数検出回路、710,72
0,810,820……ANDゲート、73,8
3……ORゲート、75……微測定波形形成回
路、76……ANDゲート、77……ANDゲー
ト、78,79……除算器、80……ANDゲー
ト、74……クロツク回路、90……粗測定計数
器、91……微測定計数器、92……補正回路、
93……表示開始回路、94……ANDゲート、
95……解読・数値表示回路。
1 is a schematic diagram of an angle coder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a main electrical system diagram of the electronic part of the angle coder of FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed electrical diagram of the anti-matching circuit 21 of FIG. 2. System diagram, Figures 3A and 3B are time diagrams related to this circuit, Figure 4 is a detailed electrical system diagram of the differential period counting circuit 22 of Figure 2, and Figure 5 is the average phase difference measuring circuit of Figure 2. 23. Partial detailed electrical system diagram of the counting circuit 22, origin phase storage circuit 24, phase difference measuring circuit 26, and unit correction circuit 27, FIG. 6 is a mechanical parts diagram of a modified embodiment of the angle coder, and FIG. FIG. 3 is an electronic circuit diagram for performing angle measurement of the coder shown in the figure. Figure 1: 1... Crystal clock circuit, 2... Frequency divider circuit, 3... Power supply circuit, 4... Synchronous motor, 5... Magnetic disk, 6... Arm, 7...
Movable axis, 8...Magnetic mark recording circuit, 9...Mark reading/phase difference measuring circuit, TF ...Fixed magnetic head, TMp , TMa ...Movable magnetic head. Figure 2:1
1... fixed head read amplifier, 12... movable head read amplifier, 13... movable head read amplifier,
15... Phase measurement control circuit, 16... Origin adjustment circuit, 18... Averaging circuit, 19... Phase difference display circuit, 21... Anti-coincidence circuit, 22... Addition/subtraction counter,
23...Average phase difference measuring circuit, 24...Digital storage circuit, 26...Digital subtracter, 27...
... Unit correction circuit, 31 ... Anti-match circuit, 32 ...
Addition/subtraction counter, 33...Average phase difference measuring circuit, 34
... Origin phase difference memory circuit, 36 ... Digital subtracter, 37 ... Unit correction circuit. Figure 3: 2110
...NAND gate, 2111...AND gate,
2112...AND gate, 2113, 2114
...monostable circuit, 2115, 2116...AND
Gate, 2117...monostable circuit, 2118,2
119...NAND gate, 2120...Inverter, 2121, 2122...AND gate, 2
123,2124...Inverter, 2125,2
126...AND gate, 2127...monostable circuit, 2128, 2129...AND gate, 21
30...AND gate, 2131...Inverter,
2132...AND gate, 2133, 2134
...Gate, 2135 ... Monostable circuit, 2137
...AND gate, 2140, 2141, 214
2,2143...delay element, 2151,2152
...OR gate. Figure 4: 2210...Bistable trigger circuit, 2211-2214...AND gate,
2221, 2222...OR gate, 2231~
2234... Integrated circuit for addition/subtraction counting, 2241...
NOR gate, 2242...AND gate, 224
3...Inverter, 2240...OR gate, 2
245...Inverter, 2246...AND gate, UP...Addition input (terminal), DOWN...Subtraction input (terminal), CARRY...Carry output (terminal),
BORROW...Borrow output (terminal), CLEAR...Erase input (terminal). Figure 5: 2311...Phase difference waveform forming circuit, 2312...Logic gate, 2313
...Divider, 2314...Counter. Figure 6: 40
... Bearing, 41 ... Device within the frame of the interrupted line, 4
2... Rotating shaft, 50... Disc, 51, 52...
...Reflective mark/track, 53, 54...Reflective mark/track, 55...Electric motor, T F , T F 18
0... Fixed head reader, TMo, T M 180...
Movable reading head, T 1 , T 2 ... Auxiliary reading head, 420, 429 ... Light emitting element, 422, 4
24... Light receiving element, 421, 423, 431, 4
33... Grid, 425, 426, 435... Slit, 427... Fixed head adjustment direction. Figure 7:
61, 62, 71, 72, 81, 82...Reading circuit, 63...Rough measurement waveform forming circuit, bistable trigger circuit, 64...AND gate, 65...Angle measurement starting circuit, 66...AND gate, 67... Direction measurement starting circuit, 68... Addition/subtraction counter, 69... OR gate, 70... Rotation speed detection circuit, 710, 72
0,810,820...AND gate, 73,8
3...OR gate, 75...Micro measurement waveform forming circuit, 76...AND gate, 77...AND gate, 78, 79...divider, 80...AND gate, 74...clock circuit, 90... Coarse measurement counter, 91... Fine measurement counter, 92... Correction circuit,
93...Display start circuit, 94...AND gate,
95...Decoding/numerical display circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (i) 第1の回転軸7の軸心にほぼ一致するよ
うに配置された第2の回転軸を中心として、第
一インジケータTF,TF0,TF180及び第
二インジケータ6,TM,TM180を含む第
一インジケータ・グループと、少なくとも第三
インジケータ5,50を含む第二インジケー
タ・グループとの間で、相対的な回転を起こさ
せ、 このとき、各インジケータは、第1の回転軸
7に関連する、第一インジケータTF,TF0,
TF180及び第二インジケータ6,TM,
TM180を含む第一グループか、或いは、第
2の回転軸に関連する、少なくとも1個の第三
インジケータを含む第二グループのいずれかに
帰属し、更に、 いずれか一方のグループのインジケータに
は、第1の回転軸の周囲に等間隔に形成された
一連の基準マーク51,52を含むものとし、 (ii) 一方のグループのインジケータの前を他方の
グループのインジケータの基準マークが通過す
るとき、それに対応した2つの系列の一致信号
を検出し、 (iii) 一方の系列の一致信号と他方の系列の隣接し
た一致信号との間の位相差を測定し、 上記各工程を含み、第一インジケータTF,TF
0,TF180と第二インジケータ6,TM,
TM180との間の、第1の回転軸7を中心とし
て形成された角度変位で定められた角度をデジタ
ル値にコーデイングする方法であつて、 前記の位相差の測定に際して、一方の系列の一
致信号と他方の系列の隣接した一致信号との間で
得られた全位相変位を、第一グループのインジケ
ータと第二グループのインジケータとの間の1回
又は数回の完全回転にわたつて累積した上平均化
する工程を含み、 前記基準マークの角度間隔の不均一を補償し
て、角度測定が高精度になるようにしたことを特
徴とする角度のデジタルコーデイング方法。 2 第1の回転軸7を中心として相対角度変位を
行なうように相対運動可能な第一インジケータ
TF,TF0,TF180及び第二インジケータ6,
TM0,TM180と;第1の回転軸の軸心にほ
ぼ一致するように配置された第2の回転軸を中心
として、第一インジケータ及び第二インジケータ
を含む第一インジケータ・グループと、少なくと
も1個の第三インジケータ5,50を含む第二イ
ンジケータ・グループとの間に相対的な回転運動
を起こさせる装置4,55と;を有し、 各インジケータは、第1の回転軸7に関連する
第一インジケータTF,TF0,TF180及び第
二インジケータ6,TM0,TM180を含む第
一グループ、或いは第2の回転軸に関連する、少
なくとも第三インジケータ5,50を含む第二グ
ループに帰属し、 いずれか一方のグループのインジケータには、
第1の回転軸の周囲に等間隔に形成された一連の
基準マーク51,52を含み; 更に、一方のグループのインジケータの前を他
方のグループのインジケータの基準マークが通過
するとき、それに対応した2つの系列の一致信号
を検出する装置と; 一方の系列の一致信号と他方の系列の隣接する
一致信号との間の遅れを検出する角度検出装置9
と;を具備し、 角度検出装置9は、第一グループのインジケー
タと第二グループのインジケータとの一回又はそ
れ以上の完全相対回転に相当する時間を定める装
置23,2315と;一方の系列の一致信号と他
方の系列の隣接する一致信号との間で得られた全
移相変位を、前記装置23,2315によつて定
められた時間の間、1回又は数回の完全回転にわ
たつて累積した上平均する装置23,2426を
有し; 前記基準マークの角度間隔の不均一を補償する
ことによつて、角度測定が高精度になるようにし
たことを特徴とするデジタル角度コーダ。
[Scope of Claims] 1 (i) The first indicators TF, TF0, TF180 and the second indicator 6 are arranged around a second rotating shaft arranged to substantially coincide with the axis of the first rotating shaft 7. , TM, TM 180 and a second indicator group including at least the third indicators 5, 50, each indicator rotates relative to the first indicator group. First indicators TF, TF0, related to the rotation axis 7
TF180 and second indicator 6, TM,
It belongs to either the first group containing TM180 or the second group containing at least one third indicator related to the second rotation axis, and further, the indicators of either group include: (ii) when the reference marks of the indicators of one group pass in front of the indicators of the other group; detecting coincident signals of two corresponding series; (iii) measuring the phase difference between the coincident signals of one series and the adjacent coincident signals of the other series; ,TF
0, TF180 and second indicator 6, TM,
A method of coding an angle defined by an angular displacement formed around the first rotation axis 7 between the TM 180 and the TM 180 into digital values, in which when measuring the phase difference, one series is matched. The total phase displacement obtained between the signal and the adjacent coincident signal of the other series was accumulated over one or several complete revolutions between the indicators of the first group and the indicators of the second group. A method for digitally coding an angle, comprising: averaging the reference marks to compensate for non-uniformity in the angular spacing of the reference marks so that the angle measurement is highly accurate. 2 A first indicator capable of relative movement to perform relative angular displacement about the first rotation axis 7
TF, TF0, TF180 and second indicator 6,
TM0, TM180; a first indicator group including a first indicator and a second indicator, centered on a second rotation axis arranged to substantially coincide with the axis of the first rotation axis; and at least one a device 4, 55 for causing a relative rotational movement between the indicator group and the second indicator group comprising a third indicator group 5, 50; belonging to a first group including one indicator TF, TF0, TF180 and a second indicator 6, TM0, TM180, or a second group including at least a third indicator 5, 50 related to the second rotation axis; One group of indicators includes
It includes a series of reference marks 51, 52 formed at equal intervals around a first axis of rotation; a device for detecting coincidence signals of two series; and an angle detection device 9 for detecting a delay between a coincidence signal of one series and an adjacent coincidence signal of the other series.
and; the angle detection device 9 comprises a device 23, 2315 for determining the time corresponding to one or more complete relative rotations between the indicators of the first group and the indicators of the second group; the total phase shift displacement obtained between the coincident signal and the adjacent coincident signal of the other series over one or several complete revolutions for a time defined by said device 23, 2315; A digital angle coder, characterized in that it comprises an accumulating and averaging device 23, 2426; the angle measurement is made highly accurate by compensating for non-uniformities in the angular spacing of the reference marks.
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