JPS6025529Y2 - 内插回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は磁気スケールと磁気ヘッドとを用いて変位量を
電気信号の位相変化として検出する装置に好適な内挿回
路、特に回路構成の簡単な市内挿回路（分割回路）に関
する。

従来の磁気スケール、光学スケール等移動物体の移動方
向を測定するためのディジタルスケールにおいては、ス
ケールの１目盛の間の移動距離及び移動方向を検出する
ために目盛間隔を電気的にＮ等分するための内挿回路が
用いられている。

このような内挿回路として従来より例えば特開４３−１
０１１号公報、特公昭４８−２２５８号公報等に示され
るものが公知となっている。

前者の方式はスケールと移動物体との相対的な移動に伴
って得られる互いに９０°の位相差を有する２つの正弦
波信号を矩形波に整形した後、４個の微分回路及び４個
のアンドゲートで構成される内挿回路を通じて、原信号
の位置関係に基いてスケールの１目盛を１分割するよう
にしたものである。

また後者の方式は、前記２つの正弦波信号と、この２つ
の信号の和と差の信号とに基いて、前記４内挿回路を２
組用いて六内挿を行なうよもにしたものである。

しかしながら両者共微分回路、アンドゲート等を多数必
要とし、特に後者のＡ内挿回路は４内挿回路を２組用い
ているため回路構成が極めて複雑である。

従って更り分割数を多くして青内挿回路を上述した従来
の回路構成と同様にして実現しようとすると、益々その
回路構成が複雑となるのは避は難い所である。

本考案はかかる事由に鑑みて独自且つ新規な構成の市内
挿回路を提供することを特徴とする特許で、以下図面に
示す実施例を参照して説明する。

第１図は本考案を磁気スケール装置に適用した実施例を
示す。

同図において、１．２．３．４及び１’、２’、３’、
４’は例えばシュミット回路で構成される波形整形回路
５，６．は排他的オアゲート（以下ＥＸオアゲートと
称する）、７，８はインバータ、９，１０，１１，１２
．は微分回路、１３．１４・・・・・・２０はアンドゲ
ート、２１゜２２はオアゲート、２３，２４，２５．２
６及び２３’、２４’、２５’、２６’は検出信号の入
力端子、２７．２８は出力端子である。

次に市内挿の動作を第２図及び第３図を参照して説明す
る。

入力端子２３，２４．２５．２６．２３’、２４’、
２５’、 ２６’には、磁気スケールの検出器（磁気
ヘッド）より検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＧ、 Ｈ，Ｉ
、 Ｊ、が加えられる。

これらの検出信号は第２図及び第３図に示すように順次
に９０’間隔の位相関係を有し、スケールの１目盛を１
周期とする正弦波信号もしくは正弦波に類似の信号であ
る。

尚検出信号Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ、 Ｇ、 Ｈ，Ｉ。Ｊは
２個の検出器より検出信号Ａ、 Ｂを得、この２つの信
号から電気的に和及び差を取ることにより検出信号Ｃ，
Ｄを得、同様にしてＣ，Ａの和からＧ、Ｃ，Ｂの和から
Ｉ、Ｂ、Ｄの和からＨ９Ｄ、Ａの差からＪを得るように
してよい。

また磁気スケールに予め上記の位相関係を有する８組の
目盛を記録して置き、これらの目盛を８個の検出器で直
接検出して得るようにしてもよい。

これらの検出信号は夫々波形整形回路１〜４及び１′〜
４′で波形変換されて矩形信号Ａ〜Ｊとなる。

次に矩形波信号ＡとＢ並びにＧと用とをＥＸオアゲート
２９．３１に力吠で信号に、Ｍを埒、矩形波信号ＣとＤ
並びに■とＪとをＥＸオアゲート３０．３２に加えて信
号り、 Ｎを得る。

これらの信号に−Ｎは検出信号Ａ〜Ｊの２倍の周期を有
し、且つＫとＬ及びＭとＮは互いに９０’の位相差を有
し、ＫとＭは４５°の位相差を有する信号となる。

信号にとＬ及びＭとＮは更に各々ＥＸオアゲート５．６
に与え、矩形波信号Ｅ、Ｆを得る。

この信号Ｅ、 Ｆは検出信号の４倍の周期を有し、互い
に９０°の位相差を有する。

次に信号Ｅは微分回路９て微分されて正負のパルス列ｅ
となり、このパルス列ｅはアンドゲート１５．２０に加
えられる。

また信号Ｅはアンドゲート１３，１７にゲート開閉信号
として加えられる。

さらに信号Ｅはインバータ７で反転されて信号Ｅとなる
。

この信号Ｅは微分回路１０で微分されて正負のパルス列
ｅとなり、このパルス列ｅはアンドゲート１６，１９に
加えられる。

また信号Ｅはアンドゲート１４，１８にゲート開閉信号
として加えられる。

尚パルス列ｅ、ｅはスケールまたは検出器の十方向また
は一方向の移動方向によって図示のように微分波形の方
向が異ったものとなっている。

一方信号は微分回路１１で微分されテ正負のパルス列ｆ
となり、このパルス列ｆはアンドゲート１４，１７に加
えられる。

また信号Ｆはアンドゲート１５，１９にゲート開閉信号
として加えられる。

さらに信号Ｆはインバータ８で反転されて信号Ｆとなる
。

この信号Ｆは微分回路１２で微分されて正負のパルス列
ｆとなり、このパルス列ｆはアンドゲート１３，１Ｂに
加えられる。

また信号Ｆはアンドゲート１６，２０にゲート開閉信号
として加えられる。

尚パルス列ｆ、 ｆはスケールまたは検出器の十方向
または一方向の移動方向によって図示のように微分波形
の方向が異なったものとなっている。

以上によれば、中方向移動の場合はアンドゲート、１３
，１４，１５．１６が夫々Ｅ、 Ｅ、 Ｆ、 Ｆ信号を
ゲート開閉信号として中方向移動のパルス列ｆ、 ｆ
、、 ｅ−、ｅの正のパルスを通過させる。

これらの正のパフ５ス列はオアゲート２１を通じて出力
端子２７に出力信号Ｐ十として導出される。

この出力信号Ｐ十は図示のように元の検出信号Ａ〜Ｊの
波長を１６分割したもの、即ちスケール１目盛（１周期
）の１毎の正のパルス列となってい為。

６ 尚、この中方向移動の場合はアンドゲート１７゜１８．
１９，２Ｇには出力は現れず従って出力端子２８には出
力信号Ｐ−は得られない。

次に一方移動の場合はアンドゲート１７，１８．１９，
２０が夫々Ｅ、 Ｅ、 Ｆ、 Ｆ信号をゲート開閉信号
として一方向移動のパルス列ｆ、 ｆ。

ｅ、ｅの正のパルスを通過させる。

これらの正のパルス列はオアゲート２２を通じて出力端
子２８に出力信号Ｐ−として導出されるにの出力信号Ｐ
−は図示のように元の検出信号Ａ−Ｊの１波長を１６分
割したもの、即ちスケール１目盛（１周期）の１毎の正
のパルス列となっている。

尚、こ６ の一方向移動の場合はアンドゲート１３ｔ１４ｔ１５．
１６には出力は現れず従って出力端子２７の出力信号Ｐ
＋は得られない。

上述の動作による出力信号Ｐ＋、Ｐ−の論理式％式％ 以上によれば、スケールまたは検出器が十方向に移動し
た場合には、出力端子２７に１目盛を市に内挿する出力
信号Ｐ＋が得られ、このとき出力信号Ｐ−は得られず、
またスケールまたは検出器が一方向に移動した場合には
出力端子２８に１目盛を土に内挿する出力信号Ｐ＋が得
られ、このと６ き出力信号Ｐ＋は得られない。

従って第１図の回路は＋または−の方向弁別された貴内
挿回路として動作する。

本実施例によるＥ内挿回路は、ＥＸオアゲートを使用し
たことにより、前述した従来例の後者内挿回路の構成に
比べて、微分回路及びアンドゲートの数を大巾に減らす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロック図、第２図は検出
信号の位相関係を示す図、第３図（ｉ）、（ｉｉ）及び
（ｉｉｉ）は第１図の実施例の動作説明用のタイムチャ
ートである。 １〜４′・・・・・・波形整形回路、５，６．２９〜３
２・・・・・・排他的オアゲート、Ａ〜Ｊ・・・・・・
検出信号、Ｅ、 ｆ・・・・・・矩形波信号、Ｐ＋、
Ｐ−・・・・・・出力信号。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 変位量に応じて生弦波またはこれに類似の波形を有する
   ８つの検出信号を順次に９０６の位相差で取り出して夫
   々矩形波に変換し、変換された矩形波信号のうち互いに
   ９０’の位相差を有する２つずつの矩形波信号を順次第
   １〜第４の排他的論理和回路に与え、該回路から前記検
   出信号の２倍の周期を有し互いに９０°の位相差を有す
   る４つの矩形波信号を得ると共にこれら４つの矩形波信
   号のうち互いに９０°の位相差を有する２゛づの矩形波
   信号を順次第５及び第６の排他的論理和回路に与えて、
   該回路より前記検出信号の４倍の周期を有し、且つ互い
   に９０°の位相差を有する２つの矩形波信号を得、この
   ２つの矩形波信号に基いて前記検出信号の周期を１附割
   するパルス出力を得るように構成したことを特徴とする
   内挿回路。