JPH03122520A - パルス分割装置 - Google Patents
パルス分割装置Info
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- JPH03122520A JPH03122520A JP1261125A JP26112589A JPH03122520A JP H03122520 A JPH03122520 A JP H03122520A JP 1261125 A JP1261125 A JP 1261125A JP 26112589 A JP26112589 A JP 26112589A JP H03122520 A JPH03122520 A JP H03122520A
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- Japan
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- pulse
- output
- encoder
- signal
- reference pulse
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、例えばエネルギビーム描画装置などに組み
込まれるインクリメンタル型のエンコーダに関連する技
術であって、殊にこの発明は、この種エンコーダが出力
するパルスを基準パルスとして、この基準パルスを任意
のデユーティ比で分割するのに用いられるパルス分割装
置に関する。
込まれるインクリメンタル型のエンコーダに関連する技
術であって、殊にこの発明は、この種エンコーダが出力
するパルスを基準パルスとして、この基準パルスを任意
のデユーティ比で分割するのに用いられるパルス分割装
置に関する。
〈従来の技術〉
例えばエネルギビーム描画装置は、第10図に示す如く
、真空室内に回転可能な試料台1を配備し、この試料台
lの上方にビーム照射部2を位置させて、試料台1上に
固定した試料3へ電子ビームやレーザビームなどのエネ
ルギビームを照射するものである。前記試料3は、例え
ばインクリメンタル型のロークリエンコーダに組み込ま
れる回転円板を製作するためのもので、この試料3を回
転させつつビーム照射部2よりエネルギビームを照射す
ることにより所定のパターンを生成する。
、真空室内に回転可能な試料台1を配備し、この試料台
lの上方にビーム照射部2を位置させて、試料台1上に
固定した試料3へ電子ビームやレーザビームなどのエネ
ルギビームを照射するものである。前記試料3は、例え
ばインクリメンタル型のロークリエンコーダに組み込ま
れる回転円板を製作するためのもので、この試料3を回
転させつつビーム照射部2よりエネルギビームを照射す
ることにより所定のパターンを生成する。
前記試料台1を回転駆動するためのモータ4にはインク
リメンタル型のロークリエンコーダ(以下、単に「エン
コーダ」という)5が一体に連結しである。このエンコ
ーダ5が出力するパルス(例えばA相出力)は基準パル
スAとしてモータ4およびビーム照射部2に与えられ、
この基準パルスAのタイミングでモータ4の回転動作が
制御され、またビーム照射部2のビーム照射動作が制御
される。
リメンタル型のロークリエンコーダ(以下、単に「エン
コーダ」という)5が一体に連結しである。このエンコ
ーダ5が出力するパルス(例えばA相出力)は基準パル
スAとしてモータ4およびビーム照射部2に与えられ、
この基準パルスAのタイミングでモータ4の回転動作が
制御され、またビーム照射部2のビーム照射動作が制御
される。
すなわちビーム照射部2は、基準パルスAのオン・オフ
に対応してエネルギビームを出力し、これにより試料3
の上面に所定のパターンを描画するものである。従って
試料3には、基準となるエンコーダ5が内蔵する回転円
板と同じパターンが描画されることになる。
に対応してエネルギビームを出力し、これにより試料3
の上面に所定のパターンを描画するものである。従って
試料3には、基準となるエンコーダ5が内蔵する回転円
板と同じパターンが描画されることになる。
前記基準パルスAのパルス数は一定の値であるから、も
し試料3に対し、エンコーダ5が内蔵する回転円板と異
なるパターンを描画するには、前記エンコーダ5が出力
する基準パルスAを分周したり、第11図中、A′で示
すように分割したりする必要がある。
し試料3に対し、エンコーダ5が内蔵する回転円板と異
なるパターンを描画するには、前記エンコーダ5が出力
する基準パルスAを分周したり、第11図中、A′で示
すように分割したりする必要がある。
例えば公知の分周器を用いて基準パルスAを分周すれば
、整数分の1の周波数のパルスが得られ、またエンコー
ダ5より正弦波状のアナログ信号を取り出して複数のし
きい値で処理すれば、整数倍の周波数のパルスが得られ
る。
、整数分の1の周波数のパルスが得られ、またエンコー
ダ5より正弦波状のアナログ信号を取り出して複数のし
きい値で処理すれば、整数倍の周波数のパルスが得られ
る。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながらこれらの方式では、基準パルスに対して整
数分の1または整数倍の周波数のパルスが得られるのみ
で、それ以外の任意の周波数のパルスを得ることは困難
である。またアナログ信号を処理する方式の場合、適切
なアナログ信号を得るために、エンコーダを精度良く設
置するなどの必要があり、しかもエンコーダの回転速度
にも限界がある。
数分の1または整数倍の周波数のパルスが得られるのみ
で、それ以外の任意の周波数のパルスを得ることは困難
である。またアナログ信号を処理する方式の場合、適切
なアナログ信号を得るために、エンコーダを精度良く設
置するなどの必要があり、しかもエンコーダの回転速度
にも限界がある。
ところで前記ビーム照射部2を、第12図(1)に示す
ようなブランキング信号Bxにて駆動する場合、実際の
エネルギビームは、応答速度の遅れにより、第12図(
2)に示すような強度分布となる。その結果、試料3に
描画されたパターンの断面は、第12図(3)に示す如
く、その立上りおよび立下りが前記ブランキング信号B
Kより時間τ。、τ。だけ遅れたものとなる。
ようなブランキング信号Bxにて駆動する場合、実際の
エネルギビームは、応答速度の遅れにより、第12図(
2)に示すような強度分布となる。その結果、試料3に
描画されたパターンの断面は、第12図(3)に示す如
く、その立上りおよび立下りが前記ブランキング信号B
Kより時間τ。、τ。だけ遅れたものとなる。
この時間遅れが一致(τ0=τD)しておれば、描画パ
ターンはブランキング信号Bxに対してその位相が全体
にシフトするのみでブランキング信号BKと相似形とな
るが、実際はこの両者が不一致(τ。≠τD)であるた
め、期待した描画パターンを得ることが困難である。そ
こでブランキング信号BKの生成には、第13図および
第14図に示す如く、パルスの一周期Q、に対し、立上
り角度θ、と立下り角度θ。
ターンはブランキング信号Bxに対してその位相が全体
にシフトするのみでブランキング信号BKと相似形とな
るが、実際はこの両者が不一致(τ。≠τD)であるた
め、期待した描画パターンを得ることが困難である。そ
こでブランキング信号BKの生成には、第13図および
第14図に示す如く、パルスの一周期Q、に対し、立上
り角度θ、と立下り角度θ。
とを指令として与えて、デユーティ比を適宜に設定して
やる必要がある。
やる必要がある。
ところが従来のパルス分割方式では、このデユーティ比
を任意に設定し得す、正確なデユーティ比を設定するに
は、後段に専用回路を付加するなどの必要がある。
を任意に設定し得す、正確なデユーティ比を設定するに
は、後段に専用回路を付加するなどの必要がある。
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、イン
クリメンタル型のエンコーダの出力パルスをPLL (
P hase L ocked L oop )逓倍
器により逓倍してパルス分割を行う方式を導入すること
により、この逓倍パルスの周波数の範囲内で任意のデユ
ーティ比で任意のパルス数に分割し得る新規なパルス分
割装置を提供することを目的とする。
クリメンタル型のエンコーダの出力パルスをPLL (
P hase L ocked L oop )逓倍
器により逓倍してパルス分割を行う方式を導入すること
により、この逓倍パルスの周波数の範囲内で任意のデユ
ーティ比で任意のパルス数に分割し得る新規なパルス分
割装置を提供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するため、この発明では、定速駆動され
るインクリメンタル型のエンコーダと、このエンコーダ
が出力するパルスを基準パルスとしてその一周期をPL
L同期して前記基準パルスを逓倍するPLL逓倍器と、
このPLL逓倍器による逓倍パルスを計数する計数器と
、出力パルスの一周期長さと立上りおよび立下りの各タ
イミングとにかかる設定データと前記計数器の計数出力
とを比較する1以上の比較器と、この比較器の出力に基
づき出力パルスの立上りおよび立下りを制御するパルス
生成器とでパルス分割装置を構成することにした。
るインクリメンタル型のエンコーダと、このエンコーダ
が出力するパルスを基準パルスとしてその一周期をPL
L同期して前記基準パルスを逓倍するPLL逓倍器と、
このPLL逓倍器による逓倍パルスを計数する計数器と
、出力パルスの一周期長さと立上りおよび立下りの各タ
イミングとにかかる設定データと前記計数器の計数出力
とを比較する1以上の比較器と、この比較器の出力に基
づき出力パルスの立上りおよび立下りを制御するパルス
生成器とでパルス分割装置を構成することにした。
〈作用〉
インクリメンタル型のエンコーダを定速駆動し、このエ
ンコーダが出力する基準パルスの一周期をPLL同期し
て逓倍し、その逓倍パルスの計数値と設定データとを比
較して、その比較出力により出力パルスの立上りおよび
立下りを制御するようにしたので、逓倍パルスの周波数
の範囲内で基準パルスが任意のデユーティ比で任意のパ
ルス数に分割される。
ンコーダが出力する基準パルスの一周期をPLL同期し
て逓倍し、その逓倍パルスの計数値と設定データとを比
較して、その比較出力により出力パルスの立上りおよび
立下りを制御するようにしたので、逓倍パルスの周波数
の範囲内で基準パルスが任意のデユーティ比で任意のパ
ルス数に分割される。
〈実施例〉
第1図は、この発明のパルス分割装置に用いられるPL
L逓倍器6の構成を示している。
L逓倍器6の構成を示している。
図中のインクリメンタル型のエンコーダ5はモータ4に
より定速駆動されるもので、このエンコーダ5が出力す
るパルス(例えばA相出力)が基準パルスAとして位相
検出器7へ与えられる。
より定速駆動されるもので、このエンコーダ5が出力す
るパルス(例えばA相出力)が基準パルスAとして位相
検出器7へ与えられる。
この位相検出器7は、ローパスフィルタ8と電圧制御発
振器9と分周器10とでフェーズ・ロックド・ループを
形成する。すなわち位相検出器7は基準パルスAと分周
器10の分周出力A#との位相比較を行って、その位相
差に比例した信号を出力する。ローパスフィルタ8は位
相検出器7の出力のうち低周波成分のみを選択する。電
圧制御発振器9は入力電圧に応じて発振周波数が変化す
るもので、その発振出力が分周器10で分周されて前記
位相検出器7へ与えられる。なお電圧制御発振器9の発
振出力が逓倍パルスA′として後段の回路へ出力される
。
振器9と分周器10とでフェーズ・ロックド・ループを
形成する。すなわち位相検出器7は基準パルスAと分周
器10の分周出力A#との位相比較を行って、その位相
差に比例した信号を出力する。ローパスフィルタ8は位
相検出器7の出力のうち低周波成分のみを選択する。電
圧制御発振器9は入力電圧に応じて発振周波数が変化す
るもので、その発振出力が分周器10で分周されて前記
位相検出器7へ与えられる。なお電圧制御発振器9の発
振出力が逓倍パルスA′として後段の回路へ出力される
。
かくして分周器10の分周出力A#と基準パルスAとの
位相が一致しないとき、位相検出器7の出力信号により
電圧制御発振器9の発振周波数が変化せられ、これによ
り位相同期の状態へ強制移行する。
位相が一致しないとき、位相検出器7の出力信号により
電圧制御発振器9の発振周波数が変化せられ、これによ
り位相同期の状態へ強制移行する。
第2図(1)は、エンコーダ5の回転数が一定している
ときの基準パルスAと逓倍パルスA′と分周出力A“と
の関係を示しており、逓倍パルスA′は基準パルスへの
一周期にPLL同期して逓倍されている。
ときの基準パルスAと逓倍パルスA′と分周出力A“と
の関係を示しており、逓倍パルスA′は基準パルスへの
一周期にPLL同期して逓倍されている。
第2図(2)は、エンコーダ5の回転数がゆっくりと変
化したときの基準パルスAと逓倍パルスA′と分周出力
A#との関係を示している。この場合もエンコーダ5の
速度変化が急激でなければ、基準パルスAに対して逓倍
パルスA′が正確に同期することになる。
化したときの基準パルスAと逓倍パルスA′と分周出力
A#との関係を示している。この場合もエンコーダ5の
速度変化が急激でなければ、基準パルスAに対して逓倍
パルスA′が正確に同期することになる。
第3図は、上記構成のPLL逓倍器6に対し、このPL
L逓倍器6が非同期となったことを検出するための非同
期検出回路11を付加したものである。この非同期検出
回路11には前記分周器10より分周出力A1が、また
エンコーダ5より前記基準パルスAと原点信号(Z相出
力)Zが、それぞれ与えられ、これら入力によりPLL
逓倍器6が非同期の状態になったことを検出したとき、
非同期検出回路11は非同期信号ASYを前記ビーム照
射部2へ出力し、ビームの照射を禁止して描画を中断さ
せる。
L逓倍器6が非同期となったことを検出するための非同
期検出回路11を付加したものである。この非同期検出
回路11には前記分周器10より分周出力A1が、また
エンコーダ5より前記基準パルスAと原点信号(Z相出
力)Zが、それぞれ与えられ、これら入力によりPLL
逓倍器6が非同期の状態になったことを検出したとき、
非同期検出回路11は非同期信号ASYを前記ビーム照
射部2へ出力し、ビームの照射を禁止して描画を中断さ
せる。
第4図は、第3図の各回路構成を具体的に表したもので
、11が非同期検出回路、12がPLL逓倍器6を構成
する位相同期回路である。
、11が非同期検出回路、12がPLL逓倍器6を構成
する位相同期回路である。
図示例において、エンコーダ5からの基準パルスAは位
相同期回路12における位相検出器7のひとつの入力R
,として与えられ、この位相検出器7の位相検出出力p
ooは抵抗器R+を経てローパスフィルタ8に与えられ
る。このローパスフィルタ8は抵抗器R1と2個のコン
デンサC+、 Ctとで構成される。図中、位相検出器
7における入力Atと出力AOとはOPアンプの入出力
であって、このOPアンプの出力AOは抵抗器R3゜R
4を経て可変容量コンデンサBCへ伝えられる。
相同期回路12における位相検出器7のひとつの入力R
,として与えられ、この位相検出器7の位相検出出力p
ooは抵抗器R+を経てローパスフィルタ8に与えられ
る。このローパスフィルタ8は抵抗器R1と2個のコン
デンサC+、 Ctとで構成される。図中、位相検出器
7における入力Atと出力AOとはOPアンプの入出力
であって、このOPアンプの出力AOは抵抗器R3゜R
4を経て可変容量コンデンサBCへ伝えられる。
この可変容量コンデンサBCは電圧に応じた静電容量と
なるもので、この可変容量コンデンサBCと、コンデン
サC3,抵抗器R3および、ゲートGとにより電圧制御
発振器9が構成される。
なるもので、この可変容量コンデンサBCと、コンデン
サC3,抵抗器R3および、ゲートGとにより電圧制御
発振器9が構成される。
この電圧制御発振器9の発振出力である逓倍パルスA′
は、分周器10を構成する2個のBCDカウンタ13a
、13bヘクロック人力Tとして与えられる。これらカ
ウンタ13a。
は、分周器10を構成する2個のBCDカウンタ13a
、13bヘクロック人力Tとして与えられる。これらカ
ウンタ13a。
13bは2桁のカウンタを構成しており、その出力T0
〜T、のうち最上位ビットの出力T、の反転信号が前記
位相検出器7の他方の入力Siとして与えられる。
〜T、のうち最上位ビットの出力T、の反転信号が前記
位相検出器7の他方の入力Siとして与えられる。
第5図(1)〜(6)は、一方のカウンタ13aの動作
を例示しており、第5図(1)が逓倍パルスA′のクロ
ック人力Tを、第5図(2)〜(5)が出力T0〜T、
を、それぞれ示している。第5図(6)は桁上げ信号R
COであって、桁上げ時(データ「9」のとき)に立ち
上がる。従って他方のカウンタ13bはデータ「99」
のときに桁上げ信号RCOを出力する。
を例示しており、第5図(1)が逓倍パルスA′のクロ
ック人力Tを、第5図(2)〜(5)が出力T0〜T、
を、それぞれ示している。第5図(6)は桁上げ信号R
COであって、桁上げ時(データ「9」のとき)に立ち
上がる。従って他方のカウンタ13bはデータ「99」
のときに桁上げ信号RCOを出力する。
つぎに非同期検出回路11は4個のDフリップフロップ
14a〜14dを含んでおり、これら全てのフリップフ
ロップ14a〜14dはプリセット人力Pがプルアップ
されている。第1のフリップフロップ14aには前記カ
ウンタ13bの桁上げ信号RCOがD入力として、また
前記電圧制御発振器9による逓倍パルスA′の反転信号
がクロックとして、それぞれ与えられる。
14a〜14dを含んでおり、これら全てのフリップフ
ロップ14a〜14dはプリセット人力Pがプルアップ
されている。第1のフリップフロップ14aには前記カ
ウンタ13bの桁上げ信号RCOがD入力として、また
前記電圧制御発振器9による逓倍パルスA′の反転信号
がクロックとして、それぞれ与えられる。
また第2のフリップフロップ14bには、第1のフリッ
プフロップ14aのQ1出力がD入力として、またエン
コーダ5の基準パルスAがクロックとして、それぞれ与
えられる。なお第1゜第2の各フリップフロップ14a
、14bはリセット人力Rがプルアンプされている。
プフロップ14aのQ1出力がD入力として、またエン
コーダ5の基準パルスAがクロックとして、それぞれ与
えられる。なお第1゜第2の各フリップフロップ14a
、14bはリセット人力Rがプルアンプされている。
第2のフリップフロップの0□出力は、第3のフリップ
フロップ14cのリセット人力Rとして与えられる。こ
の第3のフリップフロップ14cはD入力がプルアップ
され、また前記原点信号Zがクロックとして与えられる
。
フロップ14cのリセット人力Rとして与えられる。こ
の第3のフリップフロップ14cはD入力がプルアップ
され、また前記原点信号Zがクロックとして与えられる
。
第4のフリップフロップ14dには、第3のフリップフ
ロップ14cのロ、出力がD入力として、また前記原点
信号Zがクロックとして、それぞれ与えられる。なお第
4のフリップフロップ14dのリセット人力Rはプルア
ップされている。この第4のフリップフロップ14dの
04出力と第3のフリップフロップ14eのQ、出力と
はオア回路15へ出力され、そのオア出力が反転ゲート
16を経て非同期信号ASYとして出力される。
ロップ14cのロ、出力がD入力として、また前記原点
信号Zがクロックとして、それぞれ与えられる。なお第
4のフリップフロップ14dのリセット人力Rはプルア
ップされている。この第4のフリップフロップ14dの
04出力と第3のフリップフロップ14eのQ、出力と
はオア回路15へ出力され、そのオア出力が反転ゲート
16を経て非同期信号ASYとして出力される。
第6図は、この非同期検出回路11の動作タイミングを
示すもので、第6図(1)はエンコーダ5の基準パルス
Aを、第6図(2)はカウンタ13bの最上位ビットの
出力T7の反転信号を、第6図(3)はカウンタ13b
の桁上げ信号RCOを、それぞれ示している。また同図
には、基準パルスAが立ち上がる時点における回路各部
の信号状態が拡大して示しである。
示すもので、第6図(1)はエンコーダ5の基準パルス
Aを、第6図(2)はカウンタ13bの最上位ビットの
出力T7の反転信号を、第6図(3)はカウンタ13b
の桁上げ信号RCOを、それぞれ示している。また同図
には、基準パルスAが立ち上がる時点における回路各部
の信号状態が拡大して示しである。
いま位相同期回路12が同期のとれた状態にあるとき、
非同期検出回路11における第1のフリップフロップ1
4 a O)Q、出力は、クロックとしての逓倍パルス
A′の立下り(その反転信号の立上り)に対し、その瞬
間のD入力、すなわちカウンタ13bの桁上げ信号RC
Oのレベルに固定される。このQ1出力はエンコーダ5
の基準パルスAの立上りを中心としである幅をもつもの
で、同期信号として第2のフリップフロップ14bへ出
力される。
非同期検出回路11における第1のフリップフロップ1
4 a O)Q、出力は、クロックとしての逓倍パルス
A′の立下り(その反転信号の立上り)に対し、その瞬
間のD入力、すなわちカウンタ13bの桁上げ信号RC
Oのレベルに固定される。このQ1出力はエンコーダ5
の基準パルスAの立上りを中心としである幅をもつもの
で、同期信号として第2のフリップフロップ14bへ出
力される。
位相同期回路12の同期が一旦とられると、第2のフリ
ップフロップ14bのQ2出力は、クロックとしてのエ
ンコーダ5の基準パルスAの立上りに対し、その瞬間の
D入力、すなわち第1のフリップフロップ14aのロ、
出力のレベルに固定されるため、同期がとれている限り
、Q2出力はrHIGHJのレベルを維持する。
ップフロップ14bのQ2出力は、クロックとしてのエ
ンコーダ5の基準パルスAの立上りに対し、その瞬間の
D入力、すなわち第1のフリップフロップ14aのロ、
出力のレベルに固定されるため、同期がとれている限り
、Q2出力はrHIGHJのレベルを維持する。
第7図は、非同期検出回路11の非同期時の動作タイミ
ングを示すもので、第7図(1)はエンコーダ5の原点
信号Zを、第7図(2)〜(4)は第1〜第3の各フリ
ップフロップ14a〜14cのQ、〜Q3出力を、第7
図(5)は非同期信号ASYを、それぞれ示している。
ングを示すもので、第7図(1)はエンコーダ5の原点
信号Zを、第7図(2)〜(4)は第1〜第3の各フリ
ップフロップ14a〜14cのQ、〜Q3出力を、第7
図(5)は非同期信号ASYを、それぞれ示している。
いまエンコーダ5が1回転する間に、位相同期回路12
が1度だけ非同期の状態になったと仮定すると、非同期
検出回路11の第2のフリップフロップ14bの02出
力は、エンコーダ5の基準パルスへの1周期の間のみr
LOW Jのレベルとなる(第7図(2)参照)。この
Q2出力がrLOW Jのレベルとなると、第3のフリ
ップフロップ14cはリセットされ、そのQ、出力はた
だちにrLOW Jのレベルとなる(第7図(3)参照
)。
が1度だけ非同期の状態になったと仮定すると、非同期
検出回路11の第2のフリップフロップ14bの02出
力は、エンコーダ5の基準パルスへの1周期の間のみr
LOW Jのレベルとなる(第7図(2)参照)。この
Q2出力がrLOW Jのレベルとなると、第3のフリ
ップフロップ14cはリセットされ、そのQ、出力はた
だちにrLOW Jのレベルとなる(第7図(3)参照
)。
第3のフリップフロップ14cは、つぎの原点信号Zの
立上りでセットされてそのQ、出力はrHIGHJのレ
ベルに戻ろうとするが、第4のフリップフロップ14d
については、原点信号Zの立上り時にrt、ow Jレ
ベルのQ3出力がQ4出力に伝えられる(第7図(4)
参照)、このように第3のフリップフロップ14cの0
3出力がrHIG)IJに立上るまでの時間より第4の
フリップフロラ7”14dの口、出力がrLOW Jに
レベルダウンする時間の方が迅速であるため、この第4
のフリップフロップ14dの口、出力は、っぎの原点信
号Zが入力されるまでrLOW Jのレベルを保持する
。
立上りでセットされてそのQ、出力はrHIGHJのレ
ベルに戻ろうとするが、第4のフリップフロップ14d
については、原点信号Zの立上り時にrt、ow Jレ
ベルのQ3出力がQ4出力に伝えられる(第7図(4)
参照)、このように第3のフリップフロップ14cの0
3出力がrHIG)IJに立上るまでの時間より第4の
フリップフロラ7”14dの口、出力がrLOW Jに
レベルダウンする時間の方が迅速であるため、この第4
のフリップフロップ14dの口、出力は、っぎの原点信
号Zが入力されるまでrLOW Jのレベルを保持する
。
従ってこの非同期検出回路11が一度非同期検出を行う
と、エンコーダ5が原点信号Zを2回出力するまで、非
同期信号ASYのオン状態が保持されることになる(第
7図(5)参照)。換言すると、エンコーダ5が少なく
とも1回転する間は非同期検出の状態が保持される。
と、エンコーダ5が原点信号Zを2回出力するまで、非
同期信号ASYのオン状態が保持されることになる(第
7図(5)参照)。換言すると、エンコーダ5が少なく
とも1回転する間は非同期検出の状態が保持される。
第8図は、上記のPLL逓倍器6を含むパルス分割装置
の一構成例を示している。
の一構成例を示している。
図示例において、PLL逓倍器6にはエンコーダ5から
の基準パルスAが入力され、その逓倍パルスA′はクロ
ックGKとしてカウンタ19に与えられる。このカウン
タ19のプリセット人力PSにはエンコーダ5の原点信
号Zが与えられ、そのプリセットデータはデータ設定器
20により設定される。このカウンタ19による計数値
θは、4個の比較器21〜24に対して一方の入力とし
て与えられる。
の基準パルスAが入力され、その逓倍パルスA′はクロ
ックGKとしてカウンタ19に与えられる。このカウン
タ19のプリセット人力PSにはエンコーダ5の原点信
号Zが与えられ、そのプリセットデータはデータ設定器
20により設定される。このカウンタ19による計数値
θは、4個の比較器21〜24に対して一方の入力とし
て与えられる。
また図示例の装置はコンピュータ17を含んでおり、こ
のコンピュータ17にデータ設定器18a〜18cを接
続して、エンコーダ5の一回転光たりの基準パルスへの
パルス数n、と、このパルス分割装置の出力であるブラ
ンキング信号BKの立上り角度θ、および立下り角度θ
、との入力を可能としている。またこのコンピュータ1
7には上位のホストコンピュータから同様のデータnl
l+ θ1.θ、が入力されている。
のコンピュータ17にデータ設定器18a〜18cを接
続して、エンコーダ5の一回転光たりの基準パルスへの
パルス数n、と、このパルス分割装置の出力であるブラ
ンキング信号BKの立上り角度θ、および立下り角度θ
、との入力を可能としている。またこのコンピュータ1
7には上位のホストコンピュータから同様のデータnl
l+ θ1.θ、が入力されている。
コンピュータ17のデータバスは6個のレジスタ25〜
30に接続されている。
30に接続されている。
このうち第2レジスタ26はブランキング信号Bにの立
下り角度θ、を第7レジスタ33に最初に読み込む時間
タイミングθiゎ、をセットし、また第2レジスタ26
はブランキング信号BKの立上り角度θ3を第8レジス
タ34に最初に読み込む時間タイミングθ8、をセット
するためのものである。第1.第2の各レジスタ25.
26の出力は比較器21.22の他方の入力として与え
られ、一方の比較器21の出力IN2が選択器35に、
他方の比較器22の出力INIが他の選択器36に、そ
れぞれ与えられる。
下り角度θ、を第7レジスタ33に最初に読み込む時間
タイミングθiゎ、をセットし、また第2レジスタ26
はブランキング信号BKの立上り角度θ3を第8レジス
タ34に最初に読み込む時間タイミングθ8、をセット
するためのものである。第1.第2の各レジスタ25.
26の出力は比較器21.22の他方の入力として与え
られ、一方の比較器21の出力IN2が選択器35に、
他方の比較器22の出力INIが他の選択器36に、そ
れぞれ与えられる。
第3レジスタ27はブランキング信号B、の立下り角度
θ、を、第5レジスタ29はブランキング信号B、の立
上り角度θ1を、第4.第6の各レジスタ28.30は
ブランキング信号BKの一周期の角度θ、を、それぞれ
セットするためのものである。
θ、を、第5レジスタ29はブランキング信号B、の立
上り角度θ1を、第4.第6の各レジスタ28.30は
ブランキング信号BKの一周期の角度θ、を、それぞれ
セットするためのものである。
第3レジスタ27はその出力が選択器35の一方の入力
に、第4レジスタ28はその出力が加算器31の一方の
入力に、それぞれ接続されると共に、この加算器31の
出力が前記選択器35の他方の入力に接続されている。
に、第4レジスタ28はその出力が加算器31の一方の
入力に、それぞれ接続されると共に、この加算器31の
出力が前記選択器35の他方の入力に接続されている。
この選択器35の出力側は第7レジスタ33を介して比
較器23に入力され、第7レジスタ33の出力は加算器
31の他方の入力に接続される。前記比較器23は前記
カウンタ10の計数値θと第7レジスタ33の出力とを
比較し、その出力をデータシフト入力として第7レジス
タ33に与えると共に、R3−フリップフロップ37ヘ
リセツト信号Rとして供給する。
較器23に入力され、第7レジスタ33の出力は加算器
31の他方の入力に接続される。前記比較器23は前記
カウンタ10の計数値θと第7レジスタ33の出力とを
比較し、その出力をデータシフト入力として第7レジス
タ33に与えると共に、R3−フリップフロップ37ヘ
リセツト信号Rとして供給する。
同様にして、第5レジスタ29はその出力が他の選択器
36の一方の入力に、第6レジスタ30はその出力が加
算器32の一方の入力に、それぞれ接続されると共に、
この加算器32の出力が前記選択器36の他方の入力に
接続されている。この選択器36の出力側は第8レジス
タ34を介して比較器24に入力され、第8レジスタ3
4の出力は加算器32の他方の入力に接続される。前記
比較器24は前記カウンタ10の計数値θと第8レジス
タ34の出力とを比較し、その出力をデータシフト入力
として第8レジスタ34に与えると共に、R3−フリッ
プフロップ37ヘセツト信号Sとして供給する。
36の一方の入力に、第6レジスタ30はその出力が加
算器32の一方の入力に、それぞれ接続されると共に、
この加算器32の出力が前記選択器36の他方の入力に
接続されている。この選択器36の出力側は第8レジス
タ34を介して比較器24に入力され、第8レジスタ3
4の出力は加算器32の他方の入力に接続される。前記
比較器24は前記カウンタ10の計数値θと第8レジス
タ34の出力とを比較し、その出力をデータシフト入力
として第8レジスタ34に与えると共に、R3−フリッ
プフロップ37ヘセツト信号Sとして供給する。
かくしてR3−フリップフロップ37は各比較器23.
24よりリセット、セットの各信号入力を得、そのQ出
力としてブランキング信号BKを生成する。
24よりリセット、セットの各信号入力を得、そのQ出
力としてブランキング信号BKを生成する。
上記構成のパルス分割装置において、コンピュータ17
にはエンコーダ5の一回転光たりの基準パルスAのパル
ス数n、と、このパルス分割装置の出力であるブランキ
ング信号BKの立上り角度θ5および立下り角度θ。と
が入力される。コンピュータ17は前記パルス数n、か
らブランキング信号Bxの一周期の角度θ2を計算する
。
にはエンコーダ5の一回転光たりの基準パルスAのパル
ス数n、と、このパルス分割装置の出力であるブランキ
ング信号BKの立上り角度θ5および立下り角度θ。と
が入力される。コンピュータ17は前記パルス数n、か
らブランキング信号Bxの一周期の角度θ2を計算する
。
つぎにコンピュータ17は、エンコーダ5の回転数より
原点信号Zの直後の立上り角度θ8を第7レジスタ33
に与えるタイミングθin+を決定する。この場合に前
記立上り角度θ1が小さければ、原点信号Zの立上り(
回転角度0’)を過ぎて第7レジスタ33にこれをセッ
トしたのでは遅いから、原点信号Zの立上り前に前記立
上り角度θ5を第7レジスタ33に読み込むことになる
。このため最大でエンコーダ5の一回転の間、ブランキ
ング信号Bllが出力されないことになるが、その旨は
所定の信号で外部に知らせることが可能である。
原点信号Zの直後の立上り角度θ8を第7レジスタ33
に与えるタイミングθin+を決定する。この場合に前
記立上り角度θ1が小さければ、原点信号Zの立上り(
回転角度0’)を過ぎて第7レジスタ33にこれをセッ
トしたのでは遅いから、原点信号Zの立上り前に前記立
上り角度θ5を第7レジスタ33に読み込むことになる
。このため最大でエンコーダ5の一回転の間、ブランキ
ング信号Bllが出力されないことになるが、その旨は
所定の信号で外部に知らせることが可能である。
第9図は、第8レジスタ34の動作を一例として示して
いる。
いる。
まずエンコーダ5が原点信号Zを出力する直前に、比較
器22の出力INが選択器36に与えられ、これにより
第8レジスタ34にブランキング信号BKの立上り角度
θ、がセットされる(第9図(1)参照)。
器22の出力INが選択器36に与えられ、これにより
第8レジスタ34にブランキング信号BKの立上り角度
θ、がセットされる(第9図(1)参照)。
つぎにエンコーダ5が回転してカウンタ19の計数値θ
がθ=θ、となると、比較器24は出力をR3−フリッ
プフロップ37にセット信号として与え、ブランキング
信号B、が立ち上がる。このとき加算器32は立上り角
度θ、と一周期の角度θ、とを加算し、その加算値(θ
、+θP)が第8レジスタ34に送られる(第9図(2
)参照)。
がθ=θ、となると、比較器24は出力をR3−フリッ
プフロップ37にセット信号として与え、ブランキング
信号B、が立ち上がる。このとき加算器32は立上り角
度θ、と一周期の角度θ、とを加算し、その加算値(θ
、+θP)が第8レジスタ34に送られる(第9図(2
)参照)。
さらにエンコーダ5が回転してカウンタ19の計数値θ
がθ=θ、+θ、となると、比較器24は上記と同様、
その出力をR3−フリップフロップ37にセット信号S
として与えてブランキング信号BKを立ち上がらせる。
がθ=θ、+θ、となると、比較器24は上記と同様、
その出力をR3−フリップフロップ37にセット信号S
として与えてブランキング信号BKを立ち上がらせる。
このとき加算器32は(θ、+2θF)を算出して、こ
れを第8レジスタ34に送る(第9図(3)参照)。
れを第8レジスタ34に送る(第9図(3)参照)。
かくしてエンコーダ5が1回転して0°の直前になると
、選択器36の働きで第8レジスタ34に再び立上り角
度θ、がセットされることになる(第9図(4)参照)
。
、選択器36の働きで第8レジスタ34に再び立上り角
度θ、がセットされることになる(第9図(4)参照)
。
第7レジスタ33についても上記と同様の動作を実行す
るもので、エンコーダ5が回転してカウンタ19の計数
値θがθ。、θ。+θ、。
るもので、エンコーダ5が回転してカウンタ19の計数
値θがθ。、θ。+θ、。
θ。+2θ2.・・・・になると、比較器23が出力を
R3−フリップフロップ37にリセット信号Rとして与
え、ブランキング信号BKを立ち下がらせるのである。
R3−フリップフロップ37にリセット信号Rとして与
え、ブランキング信号BKを立ち下がらせるのである。
〈発明の効果〉
この発明は上記の如く、インクリメンタル型のエンコー
ダを定速駆動し、このエンコーダが出力する基準パルス
の一周期をPLL同期して逓倍し、この逓倍パルスの計
数値を所定の設定データとを比較してその比較出力に孝
りパルス出力を制御するようにしたから、逓倍パルスの
周波数の範囲内で基準パルスを任意のデユーティ比で任
意のパルス数に分割し得る。
ダを定速駆動し、このエンコーダが出力する基準パルス
の一周期をPLL同期して逓倍し、この逓倍パルスの計
数値を所定の設定データとを比較してその比較出力に孝
りパルス出力を制御するようにしたから、逓倍パルスの
周波数の範囲内で基準パルスを任意のデユーティ比で任
意のパルス数に分割し得る。
また基準パルスの一周期毎にPLL同期をとるから、基
準とするエンコーダの精度が確実に反映されて逓倍パル
スの誤差が蓄積されず、さらにアナログ信号を処理する
方式に付随する特有の問題も生じないなど、発明目的を
達成した顕著な効果を奏する。
準とするエンコーダの精度が確実に反映されて逓倍パル
スの誤差が蓄積されず、さらにアナログ信号を処理する
方式に付随する特有の問題も生じないなど、発明目的を
達成した顕著な効果を奏する。
第1図はこの発明のパルス分割装置に用いられるPLL
逓倍器の構成を示すブロック図、第2図は第1図に示す
PLL逓倍器の動作を示すタイムチャート、第3図はP
LL逓倍器に非同期検出回路を付加した例を示すブロッ
ク図、第4図は第3図の具体的な回路構成例を示す電気
回路図、第5図は第4図中のBCDカウンタの動作を示
すタイムチャート、第6図は非同期検出回路の同期時の
動作タイミングを示すタイムチ・ヤード、第7図は非同
期検出回路の非同期時の動作タイミングを示すタイムチ
ャート、第8図はこの発明のパルス分割装置の一構成例
を示すブロック図、第9図は第8図中の第8レジスタの
動作を示す説明図、第10図はエネルギビーム描画装置
の構成を示す斜面図、第11図は基準パルスの分割状況
を示す波形説明図、第12図はブランキング信号に対す
るエネルギビームの応答の遅れを説明するための波形説
明図、第13図および第14図はブランキング信号の立
上り角度と立下り角度との関係を示す説明図である。 5・・・・エンコーダ 6・・・・PLL逓倍器部1
9・・・・カウンタ 23.24・・・・比較器3
7・・・・フリップフロップ 第 図 汁1β)S元ずPLL iU停篇・の更〃f乍り爪すり
弘すマート号4シνrのBCDηウンタのψb4γ8示
ブクィA六「−ト路 9 図 牙8図中のオ8しジスクのh作を示ず説明図(1) (2) (3) (4) [10 図 エネル千°ど−bJaJbuLの未1氏2ホ(ポ+由図
s11 図 基ず、晶レスの分91」犬舅乙g鄭牙に杼〉を兎哨日−
一一一吟開 第13図 7′ラン十ンク9tりのムリ角ノ【とぶし下りAノ(ど
の関ブ、htオ・4泊68月図第14図
逓倍器の構成を示すブロック図、第2図は第1図に示す
PLL逓倍器の動作を示すタイムチャート、第3図はP
LL逓倍器に非同期検出回路を付加した例を示すブロッ
ク図、第4図は第3図の具体的な回路構成例を示す電気
回路図、第5図は第4図中のBCDカウンタの動作を示
すタイムチャート、第6図は非同期検出回路の同期時の
動作タイミングを示すタイムチ・ヤード、第7図は非同
期検出回路の非同期時の動作タイミングを示すタイムチ
ャート、第8図はこの発明のパルス分割装置の一構成例
を示すブロック図、第9図は第8図中の第8レジスタの
動作を示す説明図、第10図はエネルギビーム描画装置
の構成を示す斜面図、第11図は基準パルスの分割状況
を示す波形説明図、第12図はブランキング信号に対す
るエネルギビームの応答の遅れを説明するための波形説
明図、第13図および第14図はブランキング信号の立
上り角度と立下り角度との関係を示す説明図である。 5・・・・エンコーダ 6・・・・PLL逓倍器部1
9・・・・カウンタ 23.24・・・・比較器3
7・・・・フリップフロップ 第 図 汁1β)S元ずPLL iU停篇・の更〃f乍り爪すり
弘すマート号4シνrのBCDηウンタのψb4γ8示
ブクィA六「−ト路 9 図 牙8図中のオ8しジスクのh作を示ず説明図(1) (2) (3) (4) [10 図 エネル千°ど−bJaJbuLの未1氏2ホ(ポ+由図
s11 図 基ず、晶レスの分91」犬舅乙g鄭牙に杼〉を兎哨日−
一一一吟開 第13図 7′ラン十ンク9tりのムリ角ノ【とぶし下りAノ(ど
の関ブ、htオ・4泊68月図第14図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 定速駆動されるインクリメンタル型のエンコーダと、 このエンコーダが出力するパルスを基準パルスとしてそ
の一周期をPLL同期して前記基準パルスを逓倍するP
LL逓倍器と、 このPLL逓倍器による逓倍パルスを計数する計数器と
、 出力パルスの一周期長さと立上りおよび立下りの各タイ
ミングとにかかる設定データと前記計数器の計数出力と
を比較する1以上の比較器と、 この比較器の出力に基づき出力パルスの立上りおよび立
下りを制御して出力パルスを生成するパルス生成器とを
備えて成るパルス分割装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261125A JPH03122520A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | パルス分割装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261125A JPH03122520A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | パルス分割装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122520A true JPH03122520A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17357448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1261125A Pending JPH03122520A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | パルス分割装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122520A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323436A (en) * | 1991-11-18 | 1994-06-21 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Apparatus of and method for counting a number of revolutions of a servo motor |
| JP2006091093A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Fujitsu Ltd | 電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法 |
| CN109634312A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-16 | 华测检测认证集团股份有限公司 | 自动防倒大气采样设备 |
-
1989
- 1989-10-05 JP JP1261125A patent/JPH03122520A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5323436A (en) * | 1991-11-18 | 1994-06-21 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Apparatus of and method for counting a number of revolutions of a servo motor |
| JP2006091093A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Fujitsu Ltd | 電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法 |
| CN109634312A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-16 | 华测检测认证集团股份有限公司 | 自动防倒大气采样设备 |
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