JPH0360043B2 - - Google Patents

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JPH0360043B2
JPH0360043B2 JP18531083A JP18531083A JPH0360043B2 JP H0360043 B2 JPH0360043 B2 JP H0360043B2 JP 18531083 A JP18531083 A JP 18531083A JP 18531083 A JP18531083 A JP 18531083A JP H0360043 B2 JPH0360043 B2 JP H0360043B2
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JP
Japan
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displacement
phase
signal
photodiode
bandpass filter
Prior art date
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Expired
Application number
JP18531083A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6076613A (en
Inventor
Yutaka Ono
Hajime Kuwabara
Mitsuhiro Nikaido
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP18531083A priority Critical patent/JPS6076613A/en
Publication of JPS6076613A publication Critical patent/JPS6076613A/en
Publication of JPH0360043B2 publication Critical patent/JPH0360043B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • 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
    • G01D5/244Mechanical 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

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光を利用して機械的な変位を検出す
る変位変換器に関するものである。更に詳しく
は、本発明は、所定ピツチで配列する複数個の透
光スリツトが形成されたコード板と位相板、この
コード板の透光スリツトを介して投受光を行なう
光源及び受光素子とを含む光学式の変位変換器に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a displacement transducer that detects mechanical displacement using light. More specifically, the present invention includes a code plate and a phase plate in which a plurality of light-transmitting slits arranged at a predetermined pitch are formed, a light source and a light-receiving element that transmit and receive light through the light-transmitting slits of the code plate. This invention relates to an optical displacement transducer.

〔従来技術〕[Prior art]

上記のような変位変換器において従来の方式を
改良したものに特願昭58−86391号の変位変換器
がある。
The displacement converter disclosed in Japanese Patent Application No. 58-86391 is an improved version of the conventional displacement converter as described above.

第1図はその装置の一例を示す構成説明図であ
る。この図において、1はコード体、11はこの
コード体に所定ピツチで円周方向に複数個配列す
る透光スリツト、3は光源、30は光源3からの
光ビームを平行ビームにするためのレンズ、4は
透光スリツト11を通つた光源3からの光(スリ
ツト像)を受光するイメージセンサで、ここでは
動作を簡単に説明する都合上、4分割したフオト
ダイオード41,42,43,44と、このフオ
トダイオード上に所定ピツチで配列するスリツト
孔を有する位相板2を設置したものを示す。SW
1,SW2,SW3,SW4は、4分割した各フオ
トダイオード41〜44からの信号を一定のタイ
ミングで、順次取り出すスイツチである。5は各
スイツチSW1〜SW4を介して印加されるイメ
ージセンサ4からの信号を増幅する増幅器、6は
増幅器5からの出力信号の基本波成分を抽出する
バンドパスフイルタである。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing an example of the device. In this figure, 1 is a code body, 11 is a plurality of translucent slits arranged circumferentially at a predetermined pitch on this code body, 3 is a light source, and 30 is a lens for converting the light beam from the light source 3 into a parallel beam. , 4 is an image sensor that receives the light (slit image) from the light source 3 that has passed through the transparent slit 11. Here, for the sake of explaining the operation briefly, it is divided into four photodiodes 41, 42, 43, and 44. , a phase plate 2 having slit holes arranged at a predetermined pitch is installed on the photodiode. SW
1, SW2, SW3, and SW4 are switches that sequentially take out signals from each of the four divided photodiodes 41 to 44 at a constant timing. 5 is an amplifier that amplifies the signal from the image sensor 4 applied via each switch SW1 to SW4, and 6 is a bandpass filter that extracts the fundamental wave component of the output signal from the amplifier 5.

第2図は、位相板2に設けた透光スリツト2
1,22,23,24と、4分割したフオトダイ
オード41〜44の配列関係を示す図である。こ
の図に示すように、透光スリツト21,22,2
3,24(実線で示す)の配列ピツチは、4分割
フオトダイオード41,42,43,44(破線
で示す)の配列ピツチと等しく、また、コード体
1に設けられた透光スリツト(斜線で示す)11
の配列ピツチPに対して5/4Pとなるよう形成さ
れている。なお、各スリツト孔21〜24のスリ
ツト幅はここではP/2にしてある。
Figure 2 shows the transparent slit 2 provided in the phase plate 2.
1, 22, 23, 24, and a diagram showing the arrangement relationship of photodiodes 41 to 44 divided into four. As shown in this figure, transparent slits 21, 22, 2
The arrangement pitch of photodiodes 3 and 24 (indicated by solid lines) is equal to the arrangement pitch of 4-divided photodiodes 41, 42, 43, and 44 (indicated by broken lines), and )11
The array pitch P is 5/4P. Note that the slit width of each of the slit holes 21 to 24 is set to P/2 here.

このように構成した装置の動作を、次に第4図
動作波形図を参照しながら説明する。
The operation of the apparatus constructed in this manner will now be described with reference to the operational waveform diagram in FIG.

光源3からの光は、レンズ30で平行ビームと
なり、コード板1の透光スリツト11及び位相板
2の透光スリツト21〜24を通過し、4分割フ
オトダイオード41〜44上に透光スリツト11
の像を結像させる。4分割フオトダイオード41
〜44において、各スイツチSW1〜SW4は第
3図a〜dに示すようなタイミングで順次オン、
オフ(オン時間をTとする)し、各フオトダイオ
ード41〜44からの信号を順次取り出す。増幅
器5はこの信号を増幅する。この結果、増幅器5
の出力信号e5は、第3図eに示すように、各スイ
ツチSW1〜SW4がオンとなる時間ごとに大き
さが階段状に変化する階段波形となる。このよう
な階段波信号e5を、バンドパスフイルタ6に加え
ると、第3図fに示すような正弦波信号e6が得ら
れる。この正弦波信号e6の基本波周波数は、各ス
イツチSW1〜SW4を順次駆動するくり返し周
波数に一致する。ここで、コード体1が測定すべ
き変位に応じて回転すると、各フオトダイオード
41〜44上に結像する像が移動し、バンドパス
フイルタ6から得られる正弦波信号e6の位相が、
像の移動量、すなわち、コード体の変位に応じ
て、例えば破線に示すようにΦだけシフトする。
コード体1が、透光スリツト11の配列ピツチの
1ピツチP分だけ回転すると、正弦波信号e6の位
相シフト量は2πとなる。
The light from the light source 3 is turned into a parallel beam by the lens 30, passes through the light-transmitting slit 11 of the code plate 1 and the light-transmitting slits 21-24 of the phase plate 2, and forms the light-transmitting slit 11 on the four-divided photodiodes 41-44.
Form an image of 4-division photodiode 41
~44, each switch SW1~SW4 is turned on in sequence at the timing shown in FIG. 3a~d.
The photodiodes 41 to 44 are turned off (on time is T), and signals from each of the photodiodes 41 to 44 are sequentially taken out. Amplifier 5 amplifies this signal. As a result, amplifier 5
As shown in FIG. 3e, the output signal e5 has a step waveform whose magnitude changes stepwise each time each switch SW1 to SW4 is turned on. When such a staircase wave signal e 5 is applied to the bandpass filter 6, a sine wave signal e 6 as shown in FIG. 3f is obtained. The fundamental frequency of this sine wave signal e6 corresponds to the repetition frequency for sequentially driving each of the switches SW1 to SW4. Here, when the cord body 1 rotates according to the displacement to be measured, the images formed on each of the photodiodes 41 to 44 move, and the phase of the sine wave signal e 6 obtained from the bandpass filter 6 changes as follows.
Depending on the amount of movement of the image, that is, the displacement of the code body, it is shifted by Φ, for example, as shown by the broken line.
When the cord body 1 rotates by one pitch P of the arrangement pitch of the transparent slits 11, the amount of phase shift of the sine wave signal e6 becomes 2π.

したがつて、この位相のシフト量Φを測定する
ことによつて、コード体1に形成された透光スリ
ツト11の配列ピツチP以内の回転角度を求める
ことができる。
Therefore, by measuring this phase shift amount Φ, the rotation angle within the arrangement pitch P of the transparent slits 11 formed in the cord body 1 can be determined.

第4図は、このような位相シフト量測定回路の
一例を示す構成ブロツク図である。この回路はバ
ンドパスフイルタ6から得られる正弦波信号e6
位相を100〜1000程度内挿する動作をなすもので
ある。すなわち、正弦波信号e6を、帰還回路に
I/N(Nは分周比)分周器72を有したフエー
ズロツクドループ(PLL)71に印加し、ここ
でN倍された信号fsigと、基準クロツク(この基
準クロツクはイメージセンサ4の駆動信号として
用いられる)fcを同時パルス禁止回路8を通した
後、アツプダウンカウンタ9に与えるようにした
ものである。PLL71でN倍された信号fsigの周
波数がfcより高くなる方向(fc+Δf)へコード体
1が回転すると、アツプダウンカウンタ9はアツ
プカウントされ、また、fsigがfcより低くなる方向
(fc−Δf)へコード体1が回転すると、ダウンカ
ウントする。したがつて、アツプダウンカウンタ
9の出力から、位相シフト量、すなわちコード体
1の回転角を、例えば、分周比Nを1000とすれば
1Pの1/1000といつた高い分解能で内挿すること
ができる。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of such a phase shift amount measuring circuit. This circuit operates to interpolate the phase of the sine wave signal e6 obtained from the bandpass filter 6 by about 100 to 1000. That is, a sine wave signal e 6 is applied to a phase locked loop (PLL) 71 having an I/N (N is a frequency division ratio) frequency divider 72 in a feedback circuit, and a signal f sig multiplied by N is applied thereto. and a reference clock fc (this reference clock is used as a drive signal for the image sensor 4) are passed through a simultaneous pulse inhibiting circuit 8 and then applied to an up-down counter 9. When the code body 1 rotates in the direction (f c +Δf) in which the frequency of the signal f sig multiplied by N by the PLL 71 becomes higher than f c , the up-down counter 9 counts up and f sig becomes lower than f c When the cord body 1 rotates in the direction (f c -Δf), it counts down. Therefore, from the output of the up-down counter 9, the phase shift amount, that is, the rotation angle of the code body 1, can be calculated as follows, for example, if the frequency division ratio N is 1000.
Interpolation can be performed with a high resolution of 1/1000 of 1P.

このような構成によれば、比較的簡単な構成
で、高分解能、高速応答性を有する変位変換器を
実現できるが、次のような欠点を持つている。(イ)
PLLはサーボ系であるため、入力周波数が例え
ばランプ状に変化したときなどに誤差を生じる
外、位相ジツタを生じる。(ロ)PLLはアナログ回
路であるため、調整がめんどうである。
According to such a configuration, a displacement transducer having high resolution and high speed response can be realized with a relatively simple configuration, but it has the following drawbacks. (stomach)
Since the PLL is a servo system, not only errors occur when the input frequency changes in a ramp-like manner, but also phase jitter. (b) Since the PLL is an analog circuit, adjustment is troublesome.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の問題点を解決したもので、回路
系の遅れによる誤差や位相ジツタを生じることが
なく、調整の不要な変位変換器を実現することを
目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and aims to realize a displacement converter that does not generate errors or phase jitter due to delays in the circuit system and does not require adjustment.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

前記の目的を達成するために本発明の要旨とす
るところは、所定ピツチで配列する複数個の透光
スリツトが形成されたコード板、このコード板の
透光スリツトに平行な光を投射させる光源、複数
分割したフオトダイオードとこの各フオトダイオ
ード上に設置され所定ピツチで配列するスリツト
孔を有した位相板と各フオトダイオードからの信
号を順次取り出すスイツチ手段とで構成されるイ
メージセンサ、このイメージセンサから得られる
信号から基本波成分を抽出するバンドパスフイル
タ、このバンドパスフイルタの出力信号と前記イ
メージセンサの駆動信号とを入力し前記基本波成
分の位相シフト量に基づいて前記コード体の変位
を求める位相測定手段を具備する変位変換器にお
いて、前記位相測定手段が、前記バンドパスフイ
ルタの出力信号の各周期ごとに一定の初期値を設
定されて前記駆動信号により計数する計数器と、
この計数器からの各周期ごとのデータ出力に関連
する値を積算する演算回路とを備えたことを特徴
とした変位変換器に存する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a code plate having a plurality of transparent slits arranged at a predetermined pitch, and a light source that projects parallel light onto the transparent slits of the code plate. , an image sensor consisting of a plurality of divided photodiodes, a phase plate having slit holes placed on each photodiode and arranged at a predetermined pitch, and a switch means for sequentially extracting signals from each photodiode; A bandpass filter extracts the fundamental wave component from the signal obtained from the signal, and inputs the output signal of this bandpass filter and the drive signal of the image sensor, and calculates the displacement of the code body based on the amount of phase shift of the fundamental wave component. A displacement converter comprising a phase measuring means for determining a phase, wherein the phase measuring means is a counter that is set with a constant initial value for each period of the output signal of the bandpass filter and counts based on the drive signal;
The present invention resides in a displacement converter characterized by comprising an arithmetic circuit that integrates values related to data output from the counter for each cycle.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面にもとづいて本発明を詳しく説明す
る。第5図は本発明の一実施例で、従来例で説明
した変位変換器における第4図の位相シフト量測
定回路を改良したものを示す構成ブロツク図であ
る。第4図と同一の部分には同一記号を符して説
明を省略する。50はバンドパスフイルタ6の出
力信号e6および基準クロツク(この基準クロツク
はイメージセンサ4の駆動信号としても用いられ
る)fcを入力し前記バンドパスフイルタ6の正弦
波信号e6の位相シフト量にもとづいてコード板1
1の変位を求める位相測定手段で、51は前記信
号e6を入力して波形整形する比較器などを用いた
波形整形回路、52はこの波形整形回路51から
の出力e7をD入力とし前記基準クロツクfcをクロ
ツク入力とするD形フリツプフロツプ(以下F・
Fと呼ふ)、53はこのF・F52からの出力e8
を入力し信号e7の各周期ごとに1パルスを発生す
る制御回路、54はこの制御回路53からの出力
e9をクリア入力とし基準クロツクfcをクロツク入
力とする計数器(カウンタ)である。55は前記
カウンタ54からのデータ出力D1を入力しコー
ド板11の変位を演算する演算回路で、マイクロ
コンピユータや加算ハードウエアなどを用いるこ
とができる。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings. FIG. 5 is a configuration block diagram showing one embodiment of the present invention, which is an improved version of the phase shift amount measuring circuit shown in FIG. 4 in the displacement transducer described in the conventional example. The same parts as in FIG. 4 are denoted by the same symbols and their explanation will be omitted. Reference numeral 50 inputs the output signal e6 of the bandpass filter 6 and a reference clock (this reference clock is also used as a drive signal for the image sensor 4) fc , and calculates the amount of phase shift of the sine wave signal e6 of the bandpass filter 6 . Based on code board 1
1, 51 is a waveform shaping circuit using a comparator or the like for inputting the signal e6 and shaping the waveform; 52 is a waveform shaping circuit using the output e7 from this waveform shaping circuit 51 as the D input; A D -type flip-flop (hereinafter referred to as F.
), 53 is the output e 8 from this F・F52
54 is the output from this control circuit 53.
This is a counter that uses e9 as a clear input and reference clock fc as a clock input. 55 is an arithmetic circuit which inputs the data output D1 from the counter 54 and calculates the displacement of the code plate 11, and can use a microcomputer, addition hardware, or the like.

このような構成の位相測定手段の動作を第6図
のタイムチヤートにもとづいて以下説明する。コ
ード板11に変位がないと、バンドパスフイルタ
6からの正弦波出力e6は基準クロツクfcに同期し
ている。正弦波出力e6の周波数fINのこのときの値
をf0とする。コード板11に変位が生じると正弦
波出力e6は位相変調をうけ、変位に対応して位相
がシフトする。コード板11が一定の変位のまま
で静止していると、一定の位相シフトのまま周波
数f0の正弦波を出力する。コード板がある回転数
で回転すると連続的に位相変調され、正弦波出力
e6はドツプラー効果のように周波数も変化する。
すなわち、コード板の回転方向が、各フオトダイ
オード41〜44が順次オンされて行く方向と同
一の場合には周波数は低くなり、逆方向の場合に
は周波数が高くなる。したがつて周波数fINは、
回転数をn、変調成分をΔf(n)とすると、 fIN=f0±Δf(n) で表わされる。
The operation of the phase measuring means having such a configuration will be explained below based on the time chart of FIG. If there is no displacement of the code plate 11, the sinusoidal output e6 from the bandpass filter 6 is synchronized with the reference clock fc . Let the value of the frequency f IN of the sine wave output e 6 at this time be f 0 . When a displacement occurs in the code plate 11, the sine wave output e 6 undergoes phase modulation, and the phase shifts in accordance with the displacement. When the code plate 11 remains stationary with a constant displacement, it outputs a sine wave of frequency f 0 with a constant phase shift. When the code plate rotates at a certain speed, it is continuously phase modulated and outputs a sine wave.
The frequency of e 6 also changes like the Doppler effect.
That is, when the direction of rotation of the code plate is the same as the direction in which the photodiodes 41 to 44 are sequentially turned on, the frequency becomes low, and when it is in the opposite direction, the frequency becomes high. Therefore, the frequency f IN is
When the rotational speed is n and the modulation component is Δf(n), it is expressed as f IN =f 0 ±Δf(n).

バンドパスフイルタ6からの正弦波信号e6が波
形整形回路51に加えられると、e6の周期と等し
い矩形波e7が得られる(第6図b)。F・F52
は前記2値信号e7に対応した出力e8を基準クロツ
クfc(第6図a)に同期したタイミングで発生し
(第6図c)、制御回路53は前記信号e8の各周期
ごとにパルスを発生する(第6図dのe9)。カウ
ンタ54は1周期ごとに前記信号e9のパルスによ
りクリア(リセツト)され、次のパルス迄の時間
を基準クロツクfcより計数する。演算回路55は
このカウンタ54からの各周期ごとのデータ出力
D1(第6図e)を入力し、この値から基準値fc
f0(コード板11が静止しているときの信号e7
1周期間のクロツクfcによる計数値に相当)を減
算したもの、すなわちD1−fc/f0を積算する。こ
うして得られる演算データ出力DOUT=Σ(D1
fc/f0)は各周期ごとの位相変化分を積算したも
のとなるのでコード板の変位に対応した出力とな
る。上記の位相測定手段はインクレメンタル(増
分)方式であるが、信号e8をクロツクfcと同期さ
せているので誤差が積算されることはない。第6
図eは、fc=5MHz、f0=5kHzすなわちfc/f0
1000とした場合の具体例で、変位が生じたために
各周期におけるデータ出力D1が1000→1020→990
と変化している。このとき各時点における演算デ
ータ出力DOUTは、次のようになる。
When the sine wave signal e 6 from the bandpass filter 6 is applied to the waveform shaping circuit 51, a rectangular wave e 7 having a period equal to that of e 6 is obtained (FIG. 6b). F・F52
generates an output e 8 corresponding to the binary signal e 7 at a timing synchronized with the reference clock f c (FIG. 6 a) (FIG. 6 c), and the control circuit 53 outputs the output e 8 corresponding to the binary signal e 7 for each cycle of the signal e 8 . A pulse is generated (e 9 in Fig. 6d). The counter 54 is cleared (reset) by the pulse of the signal e9 every cycle, and counts the time until the next pulse from the reference clock fc . The arithmetic circuit 55 outputs data from this counter 54 for each period.
Input D 1 (Fig. 6 e) and use this value to calculate the reference value f c /
The value obtained by subtracting f 0 (corresponding to the count value by the clock f c during one cycle of the signal e 7 when the code plate 11 is stationary), that is, D 1 −f c /f 0 is integrated. The calculated data output D OUT = Σ(D 1
f c /f 0 ) is the sum of the phase changes for each period, so it is an output corresponding to the displacement of the code plate. The phase measuring means described above is of an incremental type, but since the signal e8 is synchronized with the clock fc , no errors are accumulated. 6th
Figure e shows that f c =5MHz, f 0 =5kHz or f c /f 0 =
In this example, data output D 1 in each cycle changes from 1000 to 1020 to 990 due to displacement.
This is changing. At this time, the calculated data output D OUT at each point in time is as follows.

時刻t1:DOUT1=1000−1000=0 時刻t2:DOUT2=1020−1000+DOUT1=20 時刻t3:DOUT3=990−1000+DOUT2=10 なお上記の実施例では、各周期ごとにカウンタ
54の内容をリセツトしているが、変形例として
カウンタ54の代りにプリセツト付ダウンカウン
タを用いて各周期ごとに基準値fc/f0をプリセツ
トする方式を用いれば、第5図の演算回路55に
おいてfc/f0を減算する必要がなくなる。このと
き信号e9はプリセツトカウンタのプリセツト端子
に加えられる。
Time t 1 : D OUT1 = 1000-1000 = 0 Time t 2 : D OUT2 = 1020-1000 + D OUT1 = 20 Time t 3 : D OUT3 = 990-1000 + D OUT2 = 10 In the above example, the counter is However, as a modification, if a down counter with a preset is used in place of the counter 54 and a method is used in which the reference value f c /f 0 is preset for each cycle, the arithmetic circuit shown in FIG. 55, there is no need to subtract f c /f 0 . At this time, signal e9 is applied to the preset terminal of the preset counter.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明によれば、回路系の遅
れによる誤差や位相のジツタがなく、調整の不要
な変位変換器を容易に実現できる。構成も簡単
で、従来のものに比べて回路部品点数は半分以下
となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily realize a displacement converter that is free from errors and phase jitter due to delays in the circuit system and does not require adjustment. The configuration is simple, and the number of circuit components is less than half that of conventional ones.

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

第1図は従来装置の一例を示す構成説明図、第
2図は第1図装置における位相板2の透光スリツ
トと4分割フオトダイオードの配列関係を示す
図、第3図は動作波形図、第4図は位相シフト量
測定回路の一列を示す構成ブロツク図、第5図は
本発明における位相シフト量測定回路の一実施例
を示す構成ブロツク図、第6図は第5図の回路の
動作を説明するためのタイムチヤートである。 1……コード体、11……透光スリツト、3…
…光源、4……イメージセンサ、41〜44……
4分割フオトダイオード、SW1〜SW4……ス
イツチ、6……バンドパスフイルタ、50……位
相測定手段、54……計数器、55……演算回
路、D1……データ出力。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing an example of a conventional device, FIG. 2 is a diagram showing the arrangement relationship between the light-transmitting slit of the phase plate 2 and the four-division photodiode in the device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an operating waveform diagram. FIG. 4 is a configuration block diagram showing one row of the phase shift amount measuring circuit, FIG. 5 is a configuration block diagram showing one embodiment of the phase shift amount measuring circuit in the present invention, and FIG. 6 is the operation of the circuit shown in FIG. 5. This is a time chart to explain. 1... Code body, 11... Translucent slit, 3...
...Light source, 4...Image sensor, 41-44...
4-division photodiode, SW1 to SW4... switch, 6... band pass filter, 50... phase measuring means, 54... counter, 55... arithmetic circuit, D1 ... data output.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 所定ピツチで配列する複数個の透光スリツト
が形成されたコード板、このコード板の透光スリ
ツトに平行な光を投射させる光源、複数分割した
フオトダイオードとこの各フオトダイオード上に
設置され所定ピツチで配列するスリツト孔を有し
た位相板と各フオトダイオードからの信号を順次
取り出すスイツチ手段とで構成されるイメージセ
ンサ、このイメージセンサから得られる信号から
基本波成分を抽出するバンドパスフイルタ、この
バンドパスフイルタの出力信号と前記イメージセ
ンサの駆動信号とを入力し前記基本波成分の位相
シフト量に基づいて前記コード体の変位を求める
位相測定手段を具備する変位変換器において、前
記位相測定手段が、前記バンドパスフイルタの出
力信号の各周期ごとに一定の初期値を設定されて
前記駆動信号により計数する計数器と、この計数
器からの各周期ごとのデータ出力に関連する値を
積算する演算回路とを備えたことを特徴とした変
位変換器。
1. A code plate on which a plurality of light-transmitting slits are formed arranged at a predetermined pitch, a light source that projects parallel light onto the light-transmitting slits of the code plate, a photodiode divided into a plurality of parts, and a photodiode installed on each photodiode at a predetermined position. An image sensor consisting of a phase plate having slit holes arranged in pitch and a switch means for sequentially extracting the signals from each photodiode, a bandpass filter for extracting the fundamental wave component from the signal obtained from this image sensor, and In the displacement converter, the displacement converter includes a phase measuring means that inputs an output signal of a bandpass filter and a drive signal of the image sensor and determines the displacement of the cord body based on the amount of phase shift of the fundamental wave component. is a counter that is set with a constant initial value for each cycle of the output signal of the bandpass filter and counts based on the drive signal, and a value related to the data output from this counter for each cycle is integrated. A displacement transducer characterized by being equipped with an arithmetic circuit.
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