JPH04230802A - 改良補間回路を有する直交座標測定機 - Google Patents
改良補間回路を有する直交座標測定機Info
- Publication number
- JPH04230802A JPH04230802A JP3124423A JP12442391A JPH04230802A JP H04230802 A JPH04230802 A JP H04230802A JP 3124423 A JP3124423 A JP 3124423A JP 12442391 A JP12442391 A JP 12442391A JP H04230802 A JPH04230802 A JP H04230802A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- analog
- binary digital
- interpolation
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 22
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 14
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- HJVCHYDYCYBBQX-HLTLHRPFSA-N (2s,3s,4e,6e,8s,9s)-3-amino-9-methoxy-2,6,8-trimethyl-10-phenyldeca-4,6-dienoic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](C)[C@@H](N)/C=C/C(/C)=C/[C@H](C)[C@@H](OC)CC1=CC=CC=C1 HJVCHYDYCYBBQX-HLTLHRPFSA-N 0.000 description 10
- PBLZLIFKVPJDCO-UHFFFAOYSA-N omega-Aminododecanoic acid Natural products NCCCCCCCCCCCC(O)=O PBLZLIFKVPJDCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/12—Mechanical 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
- G01D5/244—Mechanical 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
- G01D5/24409—Interpolation using memories
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
- G01B7/008—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines
- G01B7/012—Contact-making feeler heads therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２つの構造の相対的移
動によって周期的に変動するアナログ電気信号を発生さ
せるようにする変位測定装置に関するものである。かよ
うな装置は直交座標測定機で広く使用されてきているも
ので、同測定機においては測定用プローブが３つの直交
軸に沿って運動するようキャリッジ及びウエイシステム
に支持されている。プローブはワークピース上の関心あ
る諸点をトラバースする（横切る）ようにされていて、
このプローブの変位の程度が測定されてワークピース上
の諸点間の距離の測定がなされるのである。
動によって周期的に変動するアナログ電気信号を発生さ
せるようにする変位測定装置に関するものである。かよ
うな装置は直交座標測定機で広く使用されてきているも
ので、同測定機においては測定用プローブが３つの直交
軸に沿って運動するようキャリッジ及びウエイシステム
に支持されている。プローブはワークピース上の関心あ
る諸点をトラバースする（横切る）ようにされていて、
このプローブの変位の程度が測定されてワークピース上
の諸点間の距離の測定がなされるのである。
【０００２】この変位は、各軸に沿って延びる細長い格
子スケールから成る光学距離変換器によって測定されて
いるが、この格子を通って移動するキャリッジ上に取付
けた読取りヘッドに斜交透明格子が取付いている。この
読取りヘッド格子はランプにより照明され、光学的干渉
によりシャドウパターン（モアレ縞パターンといわれる
）を生成する。このシャドウパターンは、読取りヘッド
と固定格子との相対運動に正確に対応して両格子の幅を
横切ってシフトする明るい領域と暗い領域から構成され
ている。或いは、当業者に周知ないわゆる“バーニア縞
”法を用いることができ、これにも本発明を応用するこ
とができる。
子スケールから成る光学距離変換器によって測定されて
いるが、この格子を通って移動するキャリッジ上に取付
けた読取りヘッドに斜交透明格子が取付いている。この
読取りヘッド格子はランプにより照明され、光学的干渉
によりシャドウパターン（モアレ縞パターンといわれる
）を生成する。このシャドウパターンは、読取りヘッド
と固定格子との相対運動に正確に対応して両格子の幅を
横切ってシフトする明るい領域と暗い領域から構成され
ている。或いは、当業者に周知ないわゆる“バーニア縞
”法を用いることができ、これにも本発明を応用するこ
とができる。
【０００３】前記パターンはフォトセンサによって感知
されるが、フォトセンサはシャドウパターンの動きに対
応する周期的に変動する電気信号を発生し、この信号は
格子線間の距離に正確に対応して読取りヘッドの変位の
増分ごとに繰り返すアナログ電気信号から成っている。 このような変換器は米国特許第２８８６７１７号及び第
２８８６７１８号（共に１９５９年５月１２日、「測定
装置」）に開示されている。
されるが、フォトセンサはシャドウパターンの動きに対
応する周期的に変動する電気信号を発生し、この信号は
格子線間の距離に正確に対応して読取りヘッドの変位の
増分ごとに繰り返すアナログ電気信号から成っている。 このような変換器は米国特許第２８８６７１７号及び第
２８８６７１８号（共に１９５９年５月１２日、「測定
装置」）に開示されている。
【０００４】典型的に電気信号は正弦波であり、格子の
線をトラバースするたびに発生される完全な正弦波パタ
ーンである。正弦波の数は、通常正弦波を方形波パルス
に変換した後に計数されて読取りヘッドがトラバースし
た距離を決定するが、格子線間の距離よりさらに細かい
解を得るためには計数値に部分的正弦波の補間値が加え
られる。
線をトラバースするたびに発生される完全な正弦波パタ
ーンである。正弦波の数は、通常正弦波を方形波パルス
に変換した後に計数されて読取りヘッドがトラバースし
た距離を決定するが、格子線間の距離よりさらに細かい
解を得るためには計数値に部分的正弦波の補間値が加え
られる。
【０００５】読取りヘッドはどちらの方向へも動くこと
ができ、アナログ信号値は各サイクルの行程ごとにそれ
自体繰り返すから補間信号値には固有の不明確さがつき
ものである。
ができ、アナログ信号値は各サイクルの行程ごとにそれ
自体繰り返すから補間信号値には固有の不明確さがつき
ものである。
【０００６】この不明確さを解決するため改善がはから
れており、そこでは第２の電気信号が第１の信号と大き
さは等しいが位相が９０°ずれたものとして発生される
。これら直角位相信号を組合せて、格子スケールの線間
距離に沿った読取りヘッドの位置に線形に関係する独特
な信号情報が生成される。すなわち、直角位相信号の組
合せは線形関数を与え、ここから読取りヘッドが線間距
離内のどの地点にいるかを不明確さなしに決定すること
ができるのである。
れており、そこでは第２の電気信号が第１の信号と大き
さは等しいが位相が９０°ずれたものとして発生される
。これら直角位相信号を組合せて、格子スケールの線間
距離に沿った読取りヘッドの位置に線形に関係する独特
な信号情報が生成される。すなわち、直角位相信号の組
合せは線形関数を与え、ここから読取りヘッドが線間距
離内のどの地点にいるかを不明確さなしに決定すること
ができるのである。
【０００７】測定機の解を格子間の距離より微細にする
よう改善するために、従来のアナログ信号は電気抵抗回
路網に信号を印加して複数の二次信号を造成することに
よって電子的に分割されていたが、そのゼロ交点はコン
パレータ列と排他的ＯＲ回路で処理されて対応する補間
信号を発生していた。この構成によりパルス列が生成さ
れ、パルスの各々は読取りヘッドが格子ラインの各対の
間の距離を１回トラバースする（横切る）ことにより発
生される信号の１／Ｎ分に相当する。パルスはさらにそ
の相転移を計数することにより４つに分割され、全部で
（Ｎ×４）分割補間を行なう（Ｎは典型的に５又は６）
。
よう改善するために、従来のアナログ信号は電気抵抗回
路網に信号を印加して複数の二次信号を造成することに
よって電子的に分割されていたが、そのゼロ交点はコン
パレータ列と排他的ＯＲ回路で処理されて対応する補間
信号を発生していた。この構成によりパルス列が生成さ
れ、パルスの各々は読取りヘッドが格子ラインの各対の
間の距離を１回トラバースする（横切る）ことにより発
生される信号の１／Ｎ分に相当する。パルスはさらにそ
の相転移を計数することにより４つに分割され、全部で
（Ｎ×４）分割補間を行なう（Ｎは典型的に５又は６）
。
【０００８】高度な解を求める分野のために補間の程度
を増加することは抵抗とソリッドステートデバイスの追
加により理論的には可能であるが、これは機器類のコス
トと体積を増大させるものである。また回路は、計数さ
れるパルスの数が補間要因により増大するもので、放射
性及び誘導性ノイズに一層感じやすくなる。
を増加することは抵抗とソリッドステートデバイスの追
加により理論的には可能であるが、これは機器類のコス
トと体積を増大させるものである。また回路は、計数さ
れるパルスの数が補間要因により増大するもので、放射
性及び誘導性ノイズに一層感じやすくなる。
【０００９】米国特許第４２２５９３１号（１９８０年
９月３０日、「デジタル電子式位置測定機器用の補間装
置」）には、このような直角位相信号を補間するための
他の構成が記載されている。この構成においては２つの
正弦波アナログ出力信号がデジタル信号に変換されデジ
タルコンピュータで処理されて、２つのデジタル出力信
号の各組合せごとの補間値を計算する。アナログ信号の
サイクル数を計数して線内測定を定め、これを線間補間
デジタル値と組合せて全変位量に相当する信号値に到達
する。しかし、この方式には不利益がある。
９月３０日、「デジタル電子式位置測定機器用の補間装
置」）には、このような直角位相信号を補間するための
他の構成が記載されている。この構成においては２つの
正弦波アナログ出力信号がデジタル信号に変換されデジ
タルコンピュータで処理されて、２つのデジタル出力信
号の各組合せごとの補間値を計算する。アナログ信号の
サイクル数を計数して線内測定を定め、これを線間補間
デジタル値と組合せて全変位量に相当する信号値に到達
する。しかし、この方式には不利益がある。
【００１０】計算は読取りヘッドが格子間を移動してい
る時に“オンライン”で行なわなければならず、またサ
イクル信号はきわめて高速に発生されつつあるから、こ
の速さで補間値を導くことが、少なくともきわめて精密
な補間にとっては困難なのである。この方式はまた強力
なデジタルコンピュータと、これに組合せたアルゴリズ
ムとを要する。
る時に“オンライン”で行なわなければならず、またサ
イクル信号はきわめて高速に発生されつつあるから、こ
の速さで補間値を導くことが、少なくともきわめて精密
な補間にとっては困難なのである。この方式はまた強力
なデジタルコンピュータと、これに組合せたアルゴリズ
ムとを要する。
【００１１】さらに、この方式においては、補間処理が
相当するデジタル化した信号についてなされている間に
アナログ信号が直接に計数される。この方式は、補間出
力がゼロに近くて信号計数がなされるべき時、あいまい
さのエラーを発生しやすい。
相当するデジタル化した信号についてなされている間に
アナログ信号が直接に計数される。この方式は、補間出
力がゼロに近くて信号計数がなされるべき時、あいまい
さのエラーを発生しやすい。
【００１２】
【発明の概要】本発明においては読取りヘッドの直角位
相アナログ出力信号（Ｘ，Ｙ）の各々が高速Ａ／Ｄコン
バータに送られて、各アナログ信号Ｘ，Ｙをリアルタイ
ムで相当するデジタル値に変換することを可能にする。
相アナログ出力信号（Ｘ，Ｙ）の各々が高速Ａ／Ｄコン
バータに送られて、各アナログ信号Ｘ，Ｙをリアルタイ
ムで相当するデジタル値に変換することを可能にする。
【００１３】各デジタル信号Ｘ，Ｙは、読出し専用メモ
リ（ＲＯＭ）内のメモリアドレスから成る索引テーブル
に送られ、そこには各サイクルの全工程にわたる読取り
ヘッドのデジタル出力信号の各組合せに相当する前に計
算されたデジタル補間値が格納されている。Ｘ，Ｙ信号
の各組合せについて、前に計算され格納されている補間
値はＲＯＭから８ビットのデジタル数として読み出され
る。
リ（ＲＯＭ）内のメモリアドレスから成る索引テーブル
に送られ、そこには各サイクルの全工程にわたる読取り
ヘッドのデジタル出力信号の各組合せに相当する前に計
算されたデジタル補間値が格納されている。Ｘ，Ｙ信号
の各組合せについて、前に計算され格納されている補間
値はＲＯＭから８ビットのデジタル数として読み出され
る。
【００１４】Ｘ，Ｙデジタル信号の組合せはこうして索
引テーブルに関しマッピング機能のために使用され、信
号サイクルの補間値に相当するデジタル信号を読み出す
。
引テーブルに関しマッピング機能のために使用され、信
号サイクルの補間値に相当するデジタル信号を読み出す
。
【００１５】従って、変位の各単位ごとの読取りヘッド
出力信号は、ＲＯＭから読み出すことのできるデジタル
値の数に有効に小分割され、リアルタイム計算の必要は
まったく排除される。
出力信号は、ＲＯＭから読み出すことのできるデジタル
値の数に有効に小分割され、リアルタイム計算の必要は
まったく排除される。
【００１６】補間デジタル信号の２つの最も重要なディ
ジットの相転移は、アップカウント又はダウンカウント
にエンコードされて線間計数を実行するから、前記した
ような可能的エラーは回避される。線間レジスタビット
の重みづけ及び線内レジスタビットの重みづけの設計は
正確に２５６／１になるように構成され、こうして変換
操作なしに単に直接的に全二進値に連結されることが可
能となる。
ジットの相転移は、アップカウント又はダウンカウント
にエンコードされて線間計数を実行するから、前記した
ような可能的エラーは回避される。線間レジスタビット
の重みづけ及び線内レジスタビットの重みづけの設計は
正確に２５６／１になるように構成され、こうして変換
操作なしに単に直接的に全二進値に連結されることが可
能となる。
【００１７】本発明は、従来の抵抗回路網によるよりは
るかに安いコストで周期的アナログ信号の非常に微細化
した解を達成する利点がある。また、信号計数の速さは
補間工程により増加されるのでなく、ただ線内転移を計
数するだけであるから、ノイズ感受性は従来技術より減
少される。
るかに安いコストで周期的アナログ信号の非常に微細化
した解を達成する利点がある。また、信号計数の速さは
補間工程により増加されるのでなく、ただ線内転移を計
数するだけであるから、ノイズ感受性は従来技術より減
少される。
【００１８】同時に補間信号の発生は、デジタルコンピ
ュータでの“オンライン”計算を要する従来技術の補間
法によるよりはるかに容易に高速で実現されうる。
ュータでの“オンライン”計算を要する従来技術の補間
法によるよりはるかに容易に高速で実現されうる。
【００１９】線内レジスタ及び線間レジスタの重みづけ
は、全体的変位信号を発生するための線間及び線内信号
の所要の処理を最小化するレジスタ内容の直接的組合せ
を許容する。
は、全体的変位信号を発生するための線間及び線内信号
の所要の処理を最小化するレジスタ内容の直接的組合せ
を許容する。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明に係る読取りヘッド信号処理
回路１２を有している位置測定装置の一例として直交座
標測定機（ＣＭＭと略す）１０を示す斜視図である。Ｃ
ＭＭ１０は種々の形態に製作されうるが、図１に示すも
のは米国特許第４６８２４１８号（１９８７年７月２８
日、「直交座標測定機」）に詳しく示された機械を例示
している。
回路１２を有している位置測定装置の一例として直交座
標測定機（ＣＭＭと略す）１０を示す斜視図である。Ｃ
ＭＭ１０は種々の形態に製作されうるが、図１に示すも
のは米国特許第４６８２４１８号（１９８７年７月２８
日、「直交座標測定機」）に詳しく示された機械を例示
している。
【００２１】図示の例で、プローブ１４がキャリッジ１
８上に垂直運動するように支持されたプローブシャフト
１６に取付けられている。プローブシャフト１６は格子
２０を固着させており、この格子はキャリッジ１８に取
付けた読取りヘッド２２をトラバースして（横切って）
移動する。キャリッジ１８は第２キャリッジ２４に水平
運動するように取付けられており、第２キャリッジはベ
ース２６上に直交方向に水平運動するよう取付けられて
いる。
８上に垂直運動するように支持されたプローブシャフト
１６に取付けられている。プローブシャフト１６は格子
２０を固着させており、この格子はキャリッジ１８に取
付けた読取りヘッド２２をトラバースして（横切って）
移動する。キャリッジ１８は第２キャリッジ２４に水平
運動するように取付けられており、第２キャリッジはベ
ース２６上に直交方向に水平運動するよう取付けられて
いる。
【００２２】同様な格子−読取りヘッド機構（図示せず
）が、周知のように各直交軸に沿っての運動に対応する
電気信号の発生を可能にするように各キャリッジ１８及
び２４について設けられる。
）が、周知のように各直交軸に沿っての運動に対応する
電気信号の発生を可能にするように各キャリッジ１８及
び２４について設けられる。
【００２３】こうしてプローブ１４の先端２８がテーブ
ル３２上に支持されたワークピース３０上の諸点間を動
かされると、運動の範囲が測定されて諸点間の距離に相
当する信号が発生される。
ル３２上に支持されたワークピース３０上の諸点間を動
かされると、運動の範囲が測定されて諸点間の距離に相
当する信号が発生される。
【００２４】前述のように、各部材の運動範囲に相当す
る信号を発生するための周知の光学的距離変換技術は、
読取りヘッド２２に支持され、機械部材の１つに取付け
た対応する主格子２０に関しわずかに斜交させた小区間
格子により生成されるモアレ縞シャドウパターンを検出
するフォトセンサ列を使用することを包含する。本発明
は同じく周知である“バーニア”タイプのシールにも等
しく適用することができるものである。
る信号を発生するための周知の光学的距離変換技術は、
読取りヘッド２２に支持され、機械部材の１つに取付け
た対応する主格子２０に関しわずかに斜交させた小区間
格子により生成されるモアレ縞シャドウパターンを検出
するフォトセンサ列を使用することを包含する。本発明
は同じく周知である“バーニア”タイプのシールにも等
しく適用することができるものである。
【００２５】読取りヘッド２２に含まれるフォトセンサ
列（図示せず）はシャドウパターンを検出して一対の読
取りヘッド電気出力信号を発生し、これは各々正弦波的
に変化するが互いに９０°位相がずれていて、直角位相
信号を生じる。これら信号の完全なサイクルは、読取り
ヘッドが単一に格子線間スペースを横切ると生じる。
列（図示せず）はシャドウパターンを検出して一対の読
取りヘッド電気出力信号を発生し、これは各々正弦波的
に変化するが互いに９０°位相がずれていて、直角位相
信号を生じる。これら信号の完全なサイクルは、読取り
ヘッドが単一に格子線間スペースを横切ると生じる。
【００２６】これら信号は読取りヘッド信号処理回路１
２内で処理され、機械の主電子回路３１が処理された読
取りヘッド出力信号を受け取り、これを処理して適当な
利用装置例えばディスプレー３３で読取りヘッド信号に
相当する測定単位を表示するのに使用されるようにする
。主電子回路３１はトランスデューサ信号を処理するた
めの主コンピュータを包含してもよい。
２内で処理され、機械の主電子回路３１が処理された読
取りヘッド出力信号を受け取り、これを処理して適当な
利用装置例えばディスプレー３３で読取りヘッド信号に
相当する測定単位を表示するのに使用されるようにする
。主電子回路３１はトランスデューサ信号を処理するた
めの主コンピュータを包含してもよい。
【００２７】図２は本発明に係る読取りヘッド信号処理
回路１２を示す。２つのアナログ信号Ｘ，Ｙは読取りヘ
ッド２２上に支持された手段により発生される。この信
号発生手段は読取りヘッド２２上に支持された一対のフ
ォトセンサ２３からの出力の形をとる。４個のフォトセ
ンサの列が普通用いられ、出力は組み合わされて２つの
信号を発生するが、これは当業者には理解されるように
共通モードエラーを減少させるためである。読取りヘッ
ドアナログ出力信号は各々関連するＡ／Ｄコンバータ３
４へ送られ、各コンバータは８ビット出力端子３６を備
えている。各Ａ／Ｄコンバータは“フラッシュ”タイプ
、すなわち読取りヘッドが最高設計速度で移動する時に
アナログ信号の連続処理ができるように毎秒２×１０５
の変換率で変換ができるタイプのものである。かよう
なフラッシュＡ／Ｄコンバータは市販されている。
回路１２を示す。２つのアナログ信号Ｘ，Ｙは読取りヘ
ッド２２上に支持された手段により発生される。この信
号発生手段は読取りヘッド２２上に支持された一対のフ
ォトセンサ２３からの出力の形をとる。４個のフォトセ
ンサの列が普通用いられ、出力は組み合わされて２つの
信号を発生するが、これは当業者には理解されるように
共通モードエラーを減少させるためである。読取りヘッ
ドアナログ出力信号は各々関連するＡ／Ｄコンバータ３
４へ送られ、各コンバータは８ビット出力端子３６を備
えている。各Ａ／Ｄコンバータは“フラッシュ”タイプ
、すなわち読取りヘッドが最高設計速度で移動する時に
アナログ信号の連続処理ができるように毎秒２×１０５
の変換率で変換ができるタイプのものである。かよう
なフラッシュＡ／Ｄコンバータは市販されている。
【００２８】９０°位相がずれた正弦波アナログ信号Ｘ
，Ｙはこうして出力端子３６で相当する二進デジタル信
号に連続して変換される。
，Ｙはこうして出力端子３６で相当する二進デジタル信
号に連続して変換される。
【００２９】各二進デジタル出力信号は合計１６入力端
子をもつＲＯＭ３８により読み取られ、これは２個の８
ビット入力端子４０と１個の８ビット出力端子４２とに
分割される。いいかえればＸ，Ｙの組合せはＲＯＭ３８
への１６ビット入力に相当するから実際Ｘ，Ｙ組合せの
直接デコードが実現される。
子をもつＲＯＭ３８により読み取られ、これは２個の８
ビット入力端子４０と１個の８ビット出力端子４２とに
分割される。いいかえればＸ，Ｙの組合せはＲＯＭ３８
への１６ビット入力に相当するから実際Ｘ，Ｙ組合せの
直接デコードが実現される。
【００３０】ＲＯＭ３８はその中の種々のメモリアドレ
スに各二進デジタル信号値０〜２２５を格納し、これは
出力端子４２で種々のメモリアドレスから読み出すこと
ができる。これにより補間要因が２５６の連続的二進デ
ジタル信号により与えられ、ＲＯＭの出力端子４２で読
み出され得る。
スに各二進デジタル信号値０〜２２５を格納し、これは
出力端子４２で種々のメモリアドレスから読み出すこと
ができる。これにより補間要因が２５６の連続的二進デ
ジタル信号により与えられ、ＲＯＭの出力端子４２で読
み出され得る。
【００３１】読取りヘッド出力信号Ｘ，Ｙの二進デジタ
ル形は、適当な二進デジタル信号値がメモリアドレスか
ら出力端子４２へ読み出されるようにさせるマッピング
又はデコード機能に利用される。
ル形は、適当な二進デジタル信号値がメモリアドレスか
ら出力端子４２へ読み出されるようにさせるマッピング
又はデコード機能に利用される。
【００３２】Ｘ，Ｙ出力信号の各組合せは、可能な出力
信号の全範囲に対する格子の線間スペース内における或
る点に相当する。
信号の全範囲に対する格子の線間スペース内における或
る点に相当する。
【００３３】すなわちデジタル化された読取りヘッド出
力信号の各組合せはＲＯＭ出力端子４２における０〜２
５５の二進デジタル信号の１つに対応することになり、
このためこれら信号の連続的な進行は線間スペースの小
増分に直接的に対応することになる。
力信号の各組合せはＲＯＭ出力端子４２における０〜２
５５の二進デジタル信号の１つに対応することになり、
このためこれら信号の連続的な進行は線間スペースの小
増分に直接的に対応することになる。
【００３４】従って多数の二進デジタル信号値が組合せ
Ｘ，Ｙの適当なメモリアドレスに格納されて、入力信号
にどのようなＸ，Ｙ信号の組合せが加えられようと出力
端子４２に出力されるようにする。従って出力端子４２
における二進デジタル信号を構成する補間又は線間二進
デジタル信号は、リサジュー円の中心と最後に読み取ら
れたＸ，Ｙ信号に交差することにより接線が形成される
ような円弧に相当するもので、これは命令により、８ビ
ット出力端子４６をもつ８ビットラッチレジスタ４４に
読み込まれる。
Ｘ，Ｙの適当なメモリアドレスに格納されて、入力信号
にどのようなＸ，Ｙ信号の組合せが加えられようと出力
端子４２に出力されるようにする。従って出力端子４２
における二進デジタル信号を構成する補間又は線間二進
デジタル信号は、リサジュー円の中心と最後に読み取ら
れたＸ，Ｙ信号に交差することにより接線が形成される
ような円弧に相当するもので、これは命令により、８ビ
ット出力端子４６をもつ８ビットラッチレジスタ４４に
読み込まれる。
【００３５】二進デジタル読取りヘッド出力信号Ｘ，Ｙ
は、読取りヘッド照明ランプの明るさが変化するとリサ
ジュー円の径にわたって変化することができる。しかし
、これら出力信号値は、ランプの明るさの変化により減
少又は増加されたとしても補間に対し逆正接関数関係に
なる（前記米国特許第４２２９３１号に記載されている
ように）。こうして一連のメモリアドレスは、後に詳述
する計算によって到達しうる、Ａ／Ｄコンバータ３４に
より発生され得る或る範囲の二進デジタル出力信号の組
合せ（種々のリサジュー円の“径”についての）に相当
する同一な特定の補間値でプログラムすることができる
。
は、読取りヘッド照明ランプの明るさが変化するとリサ
ジュー円の径にわたって変化することができる。しかし
、これら出力信号値は、ランプの明るさの変化により減
少又は増加されたとしても補間に対し逆正接関数関係に
なる（前記米国特許第４２２９３１号に記載されている
ように）。こうして一連のメモリアドレスは、後に詳述
する計算によって到達しうる、Ａ／Ｄコンバータ３４に
より発生され得る或る範囲の二進デジタル出力信号の組
合せ（種々のリサジュー円の“径”についての）に相当
する同一な特定の補間値でプログラムすることができる
。
【００３６】ラッチレジスタ４４の出力端子４４におけ
る二進デジタル補間信号の２つの最も重要なビットの転
移はアップ／ダウンカウント発生器４８により計数され
て読取りヘッド２２により走査された線内距離に相当す
るランニング計数が得られるのである。信号値が２２５
から増加すると、これら２つのビットは１１から００に
なり、逆に信号値が０より減少すると、これらビットは
００から１１になる。こうしてこれら転移の各々は８ビ
ットカウンタ５０で適切にアップカウント又はダウンカ
ウントされて、トラバースした線内距離に相当するラン
ニング総計が得られる。
る二進デジタル補間信号の２つの最も重要なビットの転
移はアップ／ダウンカウント発生器４８により計数され
て読取りヘッド２２により走査された線内距離に相当す
るランニング計数が得られるのである。信号値が２２５
から増加すると、これら２つのビットは１１から００に
なり、逆に信号値が０より減少すると、これらビットは
００から１１になる。こうしてこれら転移の各々は８ビ
ットカウンタ５０で適切にアップカウント又はダウンカ
ウントされて、トラバースした線内距離に相当するラン
ニング総計が得られる。
【００３７】ランニング総計は、出力端子５４をもつ８
ビットラッチレジスタ５２に周期的に伝送される。
ビットラッチレジスタ５２に周期的に伝送される。
【００３８】線間レジスタビットの重みづけ及び線内レ
ジスタビットの重みづけの設計は正確に２５６／１にな
って、変換操作なしで単に直接に総計値に連結され得る
ように構成される。
ジスタビットの重みづけの設計は正確に２５６／１にな
って、変換操作なしで単に直接に総計値に連結され得る
ように構成される。
【００３９】線内及び線間二進デジタル信号はＣＭＭ主
電子回路３１で直接に組合せることができ、長さ測定単
位で表示したり又はその他当業者に周知の別の用法に供
せられる。
電子回路３１で直接に組合せることができ、長さ測定単
位で表示したり又はその他当業者に周知の別の用法に供
せられる。
【００４０】当業者に理解されるように、上述の装置の
作用は適切なタイミングが必要であり、このためのシス
テムコントローラ５６が要求される。図３はかようなコ
ントローラ５６により実行される単純化した状態図であ
る。
作用は適切なタイミングが必要であり、このためのシス
テムコントローラ５６が要求される。図３はかようなコ
ントローラ５６により実行される単純化した状態図であ
る。
【００４１】アナログ信号のこれら値の範囲にわたる各
組合せに相当する補間信号の計算は適当にプログラムさ
れたデジタルコンピュータでオフラインで有利に実行す
ることができる。
組合せに相当する補間信号の計算は適当にプログラムさ
れたデジタルコンピュータでオフラインで有利に実行す
ることができる。
【００４２】Ｘ，Ｙ読取りヘッド信号の各振幅について
リサジュー円が、円の角度を補間要因、角度に相当する
等しい円弧長の数に分割することにより、これら信号の
全サイクルの行程に対するＸ−Ｙプロットにより作られ
る。各Ｘ，Ｙの組合せはこの計算を実行する１つの方法
として２５６の可能な補間値の各ビットに関係づけるこ
とができるからである。
リサジュー円が、円の角度を補間要因、角度に相当する
等しい円弧長の数に分割することにより、これら信号の
全サイクルの行程に対するＸ−Ｙプロットにより作られ
る。各Ｘ，Ｙの組合せはこの計算を実行する１つの方法
として２５６の可能な補間値の各ビットに関係づけるこ
とができるからである。
【００４３】Ｘ，Ｙ信号の組合せを線形補間に関係づけ
る逆正接関数は、ＡＲＣＴＡＮ２（Ｘ，Ｙ）で表わされ
、これはＸ′及びＹ′両軸の符号情報（＋又は−）を使
って［０°＜θ＜３６０°］の範囲内にある答えを与え
るような４つの四分角を計算する。この値が角度の大き
さで決まったら、二進整数値を得るようにスケール（２
５６／３６０を乗じる）しなければならない。
る逆正接関数は、ＡＲＣＴＡＮ２（Ｘ，Ｙ）で表わされ
、これはＸ′及びＹ′両軸の符号情報（＋又は−）を使
って［０°＜θ＜３６０°］の範囲内にある答えを与え
るような４つの四分角を計算する。この値が角度の大き
さで決まったら、二進整数値を得るようにスケール（２
５６／３６０を乗じる）しなければならない。
【００４４】テーブルについてなされるべき仮定は次の
ものを含む。 １．索引テーブルの欄を横切る（水平軸を横切る）値は
０度読取りヘッド信号すなわちＸ信号の最大範囲に相当
し、ここで値０は−２．５Ｖｄｃに相当し、値“１２７
”は０Ｖｄｃに相当し、値２５５は＋２．５Ｖｄｃに相
当する。 ２．索引テーブルの列を横切る（垂直軸を横切る）値は
９０°読取りヘッド信号すなわちＹ信号に相当し、値０
は−２．５Ｖｄｃに、値１２７は０Ｖｄｃに、値２５５
は＋２．５Ｖｄｃに相当する。 ３．“索引”テーブルに入れられるべき、すなわちプロ
グラムされるべき値は、リサジュー円上の＋Ｘ′軸から
の（３：００基準点からの）円上のＸ−Ｙ点の角度に相
当する。これは格子スケールに沿う軸の現実の変位に相
当する。
ものを含む。 １．索引テーブルの欄を横切る（水平軸を横切る）値は
０度読取りヘッド信号すなわちＸ信号の最大範囲に相当
し、ここで値０は−２．５Ｖｄｃに相当し、値“１２７
”は０Ｖｄｃに相当し、値２５５は＋２．５Ｖｄｃに相
当する。 ２．索引テーブルの列を横切る（垂直軸を横切る）値は
９０°読取りヘッド信号すなわちＹ信号に相当し、値０
は−２．５Ｖｄｃに、値１２７は０Ｖｄｃに、値２５５
は＋２．５Ｖｄｃに相当する。 ３．“索引”テーブルに入れられるべき、すなわちプロ
グラムされるべき値は、リサジュー円上の＋Ｘ′軸から
の（３：００基準点からの）円上のＸ−Ｙ点の角度に相
当する。これは格子スケールに沿う軸の現実の変位に相
当する。
【００４５】図４は本発明の技法に従いこれらの値を計
算するための特定のプログラムについてのフローチャー
トである。
算するための特定のプログラムについてのフローチャー
トである。
【００４６】このフローチャートに従って書かれるべき
ベーシックプログラムリストは下記の通りであり、ここ
でＩ，ＪはＲＯＭの各端子へのＡ／Ｄコンバータ出力値
入力である。 １０ ＯＰＥＮ“０”，＃１，“Ａ：ＥＰＲＯＭ５１
２．ｄａｔ”２０ ＦＯＲ Ｉ＝０ ＴＯ ２５５３
０ ＰＲＩＮＴ Ｉ ４０ ＹＡ＝（Ｉ−１２８）／１２８５
０ ＦＯＲ Ｊ＝０ ＴＯ ２５５６０
ＸＡ＝（Ｊ−１２８）／１２８７０
ＩＦ（ＹＡ ＞＝０ ＡＮＤ
ＸＡ ＞＝０）ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝０８０
ＩＦ（ＹＡ ＜ ０ ＡＮＤ ＸＡ
＞ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝３６０９０
ＩＦ（ＹＡ ＞＝０ ＡＮＤ ＸＡ
＜ ０）ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０１００
ＩＦ（ＹＡ ＜ ０ ＡＮＤ ＸＡ
＜＝ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０１１０
ＩＦ（（ＸＡ＞０）ＯＲ（ＸＡ＜０
）ＴＨＡＮ ＡＮＧＬＥ１＝ＡＴＮ（ＹＡ／ＸＡ）１２
０ ＩＦ（ＸＡ＝０）ＴＨＡＮ
ＡＮＧＬＥ１＝９０＊３．１４１５９／１８０１３０
ＡＮＧＥＬ＝ＩＮＴ（（ＡＤ
ＤＡ ＋（ＡＮＧＬＥ１＊１８０／３．１４１５９））
＊２５６／３６０１４０ ＡＭ
ＰＸ＝Ｉ−１２８１５０ ＡＭ
ＰＹ＝Ｙ−１２８１６０ ＨＹ
Ｐ＝（ＡＭＰＸ＾２＋ＡＭＰＹ＾２）＾．５１７０
ＩＦ（ＨＹＰ＜３２）ＴＨＥＮ
ＡＮＧＬＥ＝０：ＡＤＤＡ＝０１８０
ＰＲＩＮＴ ＃１，ＵＳＩＮＧ “！”；ＣＨ
ＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；１９０
ＲＥＭ ＰＲＩＮＴ ＵＳＩＮＧ“！
”；ＣＨＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；２００ Ｎ
ＥＸＴ Ｊ ２１０ ＮＥＸＴ Ｉ ２２０ ＣＬＯＳＥ ＃１ ２３０ ＥＮＤ ＩＦ（ＹＡ ＜ ０
ＡＮＤ ＸＡ ＞ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝３６０
ＩＦ（ＹＡ ＞＝０
ＡＮＤ ＸＡ ＜ ０）ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０
ＩＦ（ＹＡ ＜ ０ Ａ
ＮＤ ＸＡ ＜＝ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０
ＩＦ（（ＸＡ＞０）Ｏ
Ｒ（ＸＡ＜０）ＴＨＡＮ ＡＮＧＬＥ１＝ＡＴＮ（ＹＡ
／ＸＡ） ＩＦ（ＸＡ＝
０）ＴＨＡＮ ＡＮＧＬＥ１＝９０＊３．１４１５９／
１８０ ＡＮＧＥＬ＝Ｉ
ＮＴ（（ＡＤＤＡ ＋（ＡＮＧＬＥ１＊１８０／３．１
４１５９））＊２５６／３６０
ＡＭＰＸ＝Ｉ−１２８
ＡＭＰＹ＝Ｙ−１２８
ＨＹＰ＝（ＡＭＰＸ＾２＋ＡＭＰＹ＾２）＾．
５ ＩＦ（ＨＹＰ＜３２
）ＴＨＥＮ ＡＮＧＬＥ＝０：ＡＤＤＡ＝０
ＰＲＩＮＴ ＃１，ＵＳＩＮＧ
“！”；ＣＨＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；
ＲＥＭ ＰＲＩＮＴ Ｕ
ＳＩＮＧ“！”；ＣＨＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；
ＮＥＸＴ Ｊ ＮＥＸＴ Ｉ ＣＬＯＳＥ ＃１ ＥＮＤ
ベーシックプログラムリストは下記の通りであり、ここ
でＩ，ＪはＲＯＭの各端子へのＡ／Ｄコンバータ出力値
入力である。 １０ ＯＰＥＮ“０”，＃１，“Ａ：ＥＰＲＯＭ５１
２．ｄａｔ”２０ ＦＯＲ Ｉ＝０ ＴＯ ２５５３
０ ＰＲＩＮＴ Ｉ ４０ ＹＡ＝（Ｉ−１２８）／１２８５
０ ＦＯＲ Ｊ＝０ ＴＯ ２５５６０
ＸＡ＝（Ｊ−１２８）／１２８７０
ＩＦ（ＹＡ ＞＝０ ＡＮＤ
ＸＡ ＞＝０）ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝０８０
ＩＦ（ＹＡ ＜ ０ ＡＮＤ ＸＡ
＞ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝３６０９０
ＩＦ（ＹＡ ＞＝０ ＡＮＤ ＸＡ
＜ ０）ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０１００
ＩＦ（ＹＡ ＜ ０ ＡＮＤ ＸＡ
＜＝ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０１１０
ＩＦ（（ＸＡ＞０）ＯＲ（ＸＡ＜０
）ＴＨＡＮ ＡＮＧＬＥ１＝ＡＴＮ（ＹＡ／ＸＡ）１２
０ ＩＦ（ＸＡ＝０）ＴＨＡＮ
ＡＮＧＬＥ１＝９０＊３．１４１５９／１８０１３０
ＡＮＧＥＬ＝ＩＮＴ（（ＡＤ
ＤＡ ＋（ＡＮＧＬＥ１＊１８０／３．１４１５９））
＊２５６／３６０１４０ ＡＭ
ＰＸ＝Ｉ−１２８１５０ ＡＭ
ＰＹ＝Ｙ−１２８１６０ ＨＹ
Ｐ＝（ＡＭＰＸ＾２＋ＡＭＰＹ＾２）＾．５１７０
ＩＦ（ＨＹＰ＜３２）ＴＨＥＮ
ＡＮＧＬＥ＝０：ＡＤＤＡ＝０１８０
ＰＲＩＮＴ ＃１，ＵＳＩＮＧ “！”；ＣＨ
ＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；１９０
ＲＥＭ ＰＲＩＮＴ ＵＳＩＮＧ“！
”；ＣＨＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；２００ Ｎ
ＥＸＴ Ｊ ２１０ ＮＥＸＴ Ｉ ２２０ ＣＬＯＳＥ ＃１ ２３０ ＥＮＤ ＩＦ（ＹＡ ＜ ０
ＡＮＤ ＸＡ ＞ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝３６０
ＩＦ（ＹＡ ＞＝０
ＡＮＤ ＸＡ ＜ ０）ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０
ＩＦ（ＹＡ ＜ ０ Ａ
ＮＤ ＸＡ ＜＝ ０） ＴＨＡＮ ＡＤＤＡ＝１８０
ＩＦ（（ＸＡ＞０）Ｏ
Ｒ（ＸＡ＜０）ＴＨＡＮ ＡＮＧＬＥ１＝ＡＴＮ（ＹＡ
／ＸＡ） ＩＦ（ＸＡ＝
０）ＴＨＡＮ ＡＮＧＬＥ１＝９０＊３．１４１５９／
１８０ ＡＮＧＥＬ＝Ｉ
ＮＴ（（ＡＤＤＡ ＋（ＡＮＧＬＥ１＊１８０／３．１
４１５９））＊２５６／３６０
ＡＭＰＸ＝Ｉ−１２８
ＡＭＰＹ＝Ｙ−１２８
ＨＹＰ＝（ＡＭＰＸ＾２＋ＡＭＰＹ＾２）＾．
５ ＩＦ（ＨＹＰ＜３２
）ＴＨＥＮ ＡＮＧＬＥ＝０：ＡＤＤＡ＝０
ＰＲＩＮＴ ＃１，ＵＳＩＮＧ
“！”；ＣＨＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；
ＲＥＭ ＰＲＩＮＴ Ｕ
ＳＩＮＧ“！”；ＣＨＲＳ（ＡＮＧＬＥ）；
ＮＥＸＴ Ｊ ＮＥＸＴ Ｉ ＣＬＯＳＥ ＃１ ＥＮＤ
【００４７】図５は例示的なＸ′値−６４とＹ′値−４
８についてのフェーザ角θを示すグラフである。
８についてのフェーザ角θを示すグラフである。
【００４８】本発明の回路及び方法は、図示した直交座
標測定機以外の位置測定装置、すなわち線形及び角度レ
ゾルバ及びエンコーダ等々にも使用することができるも
のである。
標測定機以外の位置測定装置、すなわち線形及び角度レ
ゾルバ及びエンコーダ等々にも使用することができるも
のである。
【図１】図１は本発明に係る読取りヘッド信号処理回路
を組み込んだ直交座標測定機の斜視図である。
を組み込んだ直交座標測定機の斜視図である。
【図２】図２は本発明に係る読取りヘッド信号処理回路
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】図３は図２に示した回路の簡略化した状態図で
ある。
ある。
【図４】図４は補間信号値を計算するためのプログラミ
ングを例示するフローチャートである。
ングを例示するフローチャートである。
【図５】図５は補間信号値の計算を例示するサンプルＸ
，Ｙプロットのグラフである。
，Ｙプロットのグラフである。
１０ 直交座標測定機
１２ 補間手段（読取りヘッド信号処理回路）１
４ プローブ ３１ 主電子回路 ３４ Ａ／Ｄコンバータ ３８ メモリデコーダ手段（ＲＯＭ）４０
入力端子 ４２ ８ビット二進出力端子 ４６ ８ビット出力
４ プローブ ３１ 主電子回路 ３４ Ａ／Ｄコンバータ ３８ メモリデコーダ手段（ＲＯＭ）４０
入力端子 ４２ ８ビット二進出力端子 ４６ ８ビット出力
Claims (15)
- 【請求項１】 二方向に移動するように取付けられた
プローブ（１４）と、一対のアナログ電気出力信号を発
生する信号発生手段（２３）とを有し、前記各信号はプ
ローブ（１４）がいずれかの方向へ動くときサイクル的
に大きさが変動するもので、このサイクルは前記プロー
ブのいずれかの方向への運動の増分に精密に関連づけら
れていて、前記一対のアナログ信号は各サイクルの行程
ごとに各々繰り返すが、位相が互いにずれているところ
の直交座標測定機（１０）との組合せにおいて、前記プ
ローブ（１４）の１増分内における位置に相当する補間
信号を発生する補間手段（１２）と、前記アナログ及び
補間信号に応答して前記プローブの変位を示す出力（３
３）を発生する測定機の電子回路手段（３１）とから成
り、前記補間手段（１２）が前記アナログ信号の各々を
相当する二進デジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
手段（３４）と、前記出力信号の各サイクルに相当する
蓄積信号計数を発するアップ／ダウン・カウンタ手段（
４８）とを有し、改良点は、前記補間手段（１２）がメ
モリデコーダ手段（３８）を有し、ここに完全なサイク
ル中に生じる前記アナログ信号の二進デジタル値の各組
合せに相当する予め決定された二進デジタル信号補間値
が格納されていて、前記メモリデコーダ手段（３８）が
各出力信号の前記二進デジタル形を受け取る入力端子手
段（４０）と、この入力端子手段に対し相当する二進デ
ジタル出力信号値が提供されたとき前記測定機の電子回
路手段（３１）に前記格納された二進デジタル値を調節
的に出力する手段（４２，４６）とを有していて、前記
補間信号値及び前記アップ／ダウン信号計数が前記測定
機の電子回路手段（３１）内で組み合わされて前記プロ
ーブの変位を指示する出力を生じるようにしたことを特
徴とする直交座標測定機。 - 【請求項２】 前記メモリデコーダ手段（３８）が、
８ビット二進出力（４２）をもつ読出し専用メモリ（３
０）から成り、最小対最大格納補間信号値が０−２５５
である請求項１に記載の直交座標測定機。 - 【請求項３】 前記読出し専用メモリが１６ビット入
力を有し、各アナログ信号に相当する前記二進デジタル
信号が前記１６ビット入力の８ビットセグメントに加え
られ、それにより前記信号の組合せが前記読出し専用メ
モリ（３０）のメモリアドレスの選択により直接デコー
ドされるようにした請求項２に記載の直交座標測定機。 - 【請求項４】 前記アップ／ダウン・カウンタ（４８
）が前記補間信号値の２つの最も重要なディジットの特
定方向への転移に応答して前記アップ／ダウン信号計数
を得る請求項１に記載の直交座標測定機。 - 【請求項５】 前記出力信号が正弦波であって互いに
９０°位相がずれており、前記信号発生手段（２３）が
それにより一対の直角位相アナログ信号を発する請求項
１に記載の直交座標測定機。 - 【請求項６】 さらに８ビット線間レジスタ（５２）
を有し、前記メモリデコーダ手段の前記出力が該線間レ
ジスタ（５２）にラッチされ、また８ビット線内レジス
タ（５０）をも有し、前記アップ／ダウン・カウンタ（
５０）が前記線内レジスタ（４４）にラッチされ、線間
レジスタと線内レジスタとの相対値を２５６／１である
ように重みづけして、単一１６ビットの位置値を生成す
るため２つの８ビットレジスタの単純な連結を可能なら
しめた請求項４に記載の直交座標測定機。 - 【請求項７】 二方向に可動な測定機プローブ（１４
）の変位に相応して直交座標測定機（１０）により発生
される直角位相アナログ出力信号、すなわち前記プロー
ブ（１４）が１増分を動く間にサイクル的に各々繰り返
すアナログ出力信号を補間するための改良方法であって
、この方法は、前記アナログ信号の完了した各サイクル
を計数してトラバースされた増分の総数に相当するラン
ニング総計を設定すること、及び部分的に完了した信号
サイクルの値を補間して前記増分の間隔より微細な変位
解を得ること、前記ランニング計数と前記補間値を組合
せて前記プローブ（１４）の測定された全変位量に相当
する１つの信号を得ることを含み、前記補間工程は、前
記出力信号が発生された時前記アナログ出力信号の各々
を二進デジタル出力信号に変換することを含み、改良点
として、その総数が補間要因を表わしているデジタル信
号値の線形シリーズを設定すること、二進デジタル出力
信号値の範囲に対する前記変換された二進デジタル出力
信号の組合せ（これは前記線形シリーズ内の各デジタル
信号値に相当する）を決定すること、各線形デジタル値
をメモリ（３８）内に格納すること、移動の各増分の間
に発生された二進デジタル出力信号の各組合せの成立に
応答してメモリ（３８）から相当する線形デジタル信号
値を読出し、これにより前記読出されたデジタル信号値
から成る補間信号が与えられるようにすることを特徴と
する改良方法。 - 【請求項８】 さらに、前記補間信号値の２つの最も
重要なディジットの１１から００への転移を完了サイク
ルへの運動として計数し、該転移の各々を計数すること
により得られる、以前に計数した完了サイクルのランニ
ング総計に１カウントを加え、そして００から１１への
前記転移を完了サイクルからの逆運動として計数し、前
記以前に計数された完了サイクルのランニング総計から
１カウントを引くことを包含する請求項７に記載の方法
。 - 【請求項９】 前記補間信号と前記転移計数信号とが
それぞれの線内及び線間レジスタに読込まれる請求項８
に記載の方法。 - 【請求項１０】 二方向運動ができるように取付けら
れた読取りヘッド（２２）と、該読取りヘッドに含まれ
ていて読取りヘッドがいずれかの方向へ動くと一対のア
ナログ電気出力信号を発する信号発生手段（２３）とを
有し、各信号は読取りヘッド（２２）がいずれかの方向
へ動くとサイクル的に大きさが変動するもので、このサ
イクルは前記読取りヘッド（２２）のいずれかの方向へ
の運動の１増分に精密に関連づけられ、前記一対のアナ
ログ信号は各サイクルの工程にわたり各々繰り返すが互
いに位相がずれているものであって、さらに、前記読取
りヘッド（２２）の１増分内の位置に相当する補間信号
を発する補間手段（１２）と、前記アナログ信号及び補
間信号に応答して前記読取りヘッドの変位を示す出力（
３３）を与える電子回路手段（３１）とを有し、前記補
間手段（１２）は、前記アナログ信号を相当する二進デ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ手段（３４）と
、前記出力信号の各サイクルに相当する蓄積信号計数を
与えるアップ／ダウン・カウンタ手段（４８）とを有し
ている位置測定装置（１０）であって、改良点として、
前記補間手段（１２）がメモリデコーダ手段（３８）を
有し、ここに完全なサイクル中に生じる前記アナログ信
号の二進デジタル値の各組合せに相当する予め決定され
た二進デジタル信号補間値が格納されていて、前記メモ
リデコーダ手段（３８）が各出力信号の前記二進デジタ
ル形を受け取る入力端子手段（４０）と、この入力端子
手段に対し相当する二進デジタル出力信号値が提供され
たとき前記電子回路手段（３１）に前記格納された二進
デジタル値を出力する手段（４２，４６）とを有してい
て、前記補間信号値及び前記アップ／ダウン信号計数が
前記電子回路手段（３１）内で組み合わされて前記プロ
ーブの変位を指示する出力を生じるようにしたことを特
徴とする位置測定装置。 - 【請求項１１】 前記メモリデコーダ手段（３８）が
８ビット二進出力を有し、１６ビット入力をもつ読出し
専用メモリから成り、前記アナログ信号に相当する前記
二進デジタル信号がそれぞれの８ビットセグメントに入
力される請求項１０に記載の位置測定機。 - 【請求項１２】 前記アップ／ダウン・カウンタ（４
８）が前記補間信号値の２つの最重要ディジットの特定
方向への転移に応答して前記アップ／ダウン信号計数を
得る請求項１０に記載の位置測定装置。 - 【請求項１３】 前記信号発生手段の出力信号が正弦
波であって互いに位相が９０°ずれていて、それにより
前記信号発生手段（２３）が一対の直角位相アナログ信
号を発する請求項１０に記載の位置測定装置。 - 【請求項１４】 サイクル的に繰り返す直角位相アナ
ログ出力信号を補間する方法であって、この方法は、前
記アナログ信号の完了した各サイクルを計数してランニ
ング総計を設定すること、そして部分的に完了した信号
サイクルの値を補間して各信号サイクルより微細な信号
変位解を得ること、前記ランニング計数と前記補間値を
組合せて前記信号サイクルの総計に相当する１つの信号
を得ることを含み、前記補間工程は、前記出力信号が発
生された時前記アナログ出力信号の各々を二進デジタル
出力信号に変換することを含み、改良点として、その総
数が補間要因を表わしているデジタル信号値の線形シリ
ーズを設定すること、二進デジタル出力信号値の範囲に
対する前記変換された二進デジタル出力信号の組合せ（
これは前記線形シリーズ内の各デジタル信号値に相当す
る）を決定すること、各線形デジタル値をメモリ（３８
）内に格納すること、移動の各増分の間に発生された二
進デジタル出力信号の各組合せの成立に応答してメモリ
（３８）から相当する線形デジタル信号値を読出し、こ
れにより前記読出されたデジタル信号値から成る補間信
号が与えられるようにすることを特徴とする改良方法。 - 【請求項１５】 さらに、前記補間信号値の２つの最
も重要なディジットの１１から００への転移を完了サイ
クルへの運動として計数し、該転移の各々を計数するこ
とにより得られる、以前に計数した完了サイクルのラン
ニング総計に１カウントを加え、そして００から１１へ
の前記転移を完了サイクルからの逆運動として計数し、
前記以前に計数された完了サイクルのランニング総計か
ら１カウントを引くことを包含する請求項１４に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52043890A | 1990-05-08 | 1990-05-08 | |
| US520438 | 1990-05-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230802A true JPH04230802A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=24072602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3124423A Pending JPH04230802A (ja) | 1990-05-08 | 1991-04-30 | 改良補間回路を有する直交座標測定機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0455984A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04230802A (ja) |
| KR (1) | KR910020413A (ja) |
| CN (1) | CN1056352A (ja) |
| CA (1) | CA2040161A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018087805A (ja) * | 2016-10-17 | 2018-06-07 | ジック シュテークマン ゲーエムベーハーＳＩＣＫ ＳＴＥＧＭＡＮＮ ＧｍｂＨ | 回転角を特定するための角度測定装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4312579A1 (de) * | 1993-04-17 | 1994-10-20 | Matthias Schum | Meßmaschine |
| DE19639316A1 (de) * | 1996-09-25 | 1998-03-26 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßsystem und Meßverfahren |
| DE602006003954D1 (de) * | 2005-08-11 | 2009-01-15 | Mitutoyo Corp | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Interpolation des Ausgangssignals eines Kodierers |
| CN102519503B (zh) * | 2011-11-29 | 2016-03-02 | 深圳市菲恩测控科技有限公司 | 一种光栅细分方法、装置和设备 |
| CN112629439B (zh) * | 2021-01-04 | 2024-04-09 | 四川大学 | 一种固定龙门式正交双激光测头测量方法 |
| CN115752260A (zh) * | 2021-09-02 | 2023-03-07 | 苏州锯尺工程技术有限公司 | 一种基于靶标定位的实时测量控制系统及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8719878D0 (en) * | 1987-08-22 | 1987-09-30 | Renishaw Plc | Signal processing apparatus |
-
1991
- 1991-04-03 EP EP91105293A patent/EP0455984A1/en not_active Withdrawn
- 1991-04-08 CN CN91102209A patent/CN1056352A/zh active Pending
- 1991-04-08 KR KR1019910005560A patent/KR910020413A/ko not_active Withdrawn
- 1991-04-10 CA CA002040161A patent/CA2040161A1/en not_active Abandoned
- 1991-04-30 JP JP3124423A patent/JPH04230802A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018087805A (ja) * | 2016-10-17 | 2018-06-07 | ジック シュテークマン ゲーエムベーハーＳＩＣＫ ＳＴＥＧＭＡＮＮ ＧｍｂＨ | 回転角を特定するための角度測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1056352A (zh) | 1991-11-20 |
| CA2040161A1 (en) | 1991-11-09 |
| EP0455984A1 (en) | 1991-11-13 |
| KR910020413A (ko) | 1991-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3659976B2 (ja) | エンコーダの内挿回路 | |
| US5563408A (en) | Absolute encoder having absolute pattern graduations and incremental pattern graduations with phase control | |
| JPWO1998021553A1 (ja) | エンコーダの内挿回路 | |
| EP0213904B1 (en) | Interpolation method and encoder | |
| JPH0141923B2 (ja) | ||
| US5216626A (en) | Position measuring apparatus and method having reduced memory requirements | |
| JPH0794988B2 (ja) | 分割回路を備えた位置測定装置 | |
| JPH04230802A (ja) | 改良補間回路を有する直交座標測定機 | |
| JPH04524B2 (ja) | ||
| JPH10132605A (ja) | 位置検出装置 | |
| KR101341073B1 (ko) | 광학 인코더 | |
| US4823000A (en) | Apparatus for indicating the value of a variable | |
| JPH0141925B2 (ja) | ||
| JP7281778B1 (ja) | 絶対位置エンコーダ | |
| US5734688A (en) | Interpolation pulse generating device with two-step interpolation | |
| KR101604446B1 (ko) | 광학 인코더 | |
| JP2022519698A (ja) | 絶対位置を測定するための位置測定デバイス | |
| JPS6123914A (ja) | 計測装置、及び該計測装置を用いたサーボ制御装置 | |
| JP2000161992A (ja) | 光学式リニヤスケール | |
| SU1524177A2 (ru) | Преобразователь перемещени в код | |
| JPH02186221A (ja) | エンコーダの内挿装置 | |
| JPS5914165B2 (ja) | デジタル測長器の信号検出回路 | |
| JP3047946B2 (ja) | 正弦波余弦波信号の角度位置信号生成装置 | |
| RU1775038C (ru) | Устройство дл измерени погрешности штрихов лимба | |
| JPH11325971A (ja) | アブソリュートリニヤスケール |