JP2617361B2 - パルス列変換回路 - Google Patents
パルス列変換回路Info
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- pulse
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- 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
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばレーザ干渉側長機に使用して好適な
パルス列変換回路に関する。
パルス列変換回路に関する。
本発明は、例えばレーザ干渉側長機に使用して好適な
パルス列変換回路に関し、１個のパルスが入力される毎
に任意の基準単位量に相当する数値を加算又は減算し、
この加算結果の桁上り出力又はこの減算結果の桁下り出
力を用いて出力パルス列を生成することにより、入力パ
ルス列の間隔が端数を有する物理量に対応する場合であ
ってもリアルタイムに間隔が端数が除かれた物理量に対
応する出力パルス列を生成できる様にしたものである。
パルス列変換回路に関し、１個のパルスが入力される毎
に任意の基準単位量に相当する数値を加算又は減算し、
この加算結果の桁上り出力又はこの減算結果の桁下り出
力を用いて出力パルス列を生成することにより、入力パ
ルス列の間隔が端数を有する物理量に対応する場合であ
ってもリアルタイムに間隔が端数が除かれた物理量に対
応する出力パルス列を生成できる様にしたものである。
一般に、所定のセンサより出力されるパルスを用いて
物理量を求めるには、そのパルスの積算係数値と１パル
スに対応する基準単位量（長さ／パルス，時間／パル
ス，重量／パルスなど）との積を計算することが行なわ
れる。
物理量を求めるには、そのパルスの積算係数値と１パル
スに対応する基準単位量（長さ／パルス，時間／パル
ス，重量／パルスなど）との積を計算することが行なわ
れる。
例えばレーザ干渉測長機の場合には、使用するレーザ
光線の波長をλとすると、センサ部分からは変位量がλ
/2変化する毎に１個のパルスが出力される。そして、例
えばその波長λを0.7034μｍと仮定して、そのセンサ部
分から出力されるパルスの積算係数値をＮとすると、最
終的に得られる測定値Ｖは Ｖ＝Ｎ×λ/2 ＝Ｎ×0.3517〔μｍ〕 ‥‥（１） で表わされる。即ち、測定値Ｖはその積算係数値Ｎにλ
/2を乗ずることによって求められる。
光線の波長をλとすると、センサ部分からは変位量がλ
/2変化する毎に１個のパルスが出力される。そして、例
えばその波長λを0.7034μｍと仮定して、そのセンサ部
分から出力されるパルスの積算係数値をＮとすると、最
終的に得られる測定値Ｖは Ｖ＝Ｎ×λ/2 ＝Ｎ×0.3517〔μｍ〕 ‥‥（１） で表わされる。即ち、測定値Ｖはその積算係数値Ｎにλ
/2を乗ずることによって求められる。
変位量が一定速度ｗで増加する場合を考えると、時間
ｔに対して実際の変位量は第４図の破線（18）の如く変
化する。一方、演算プロセッサが式（１）の演算を１回
実行するのに要する演算時間をΔＴとすると、例えば第
４図の時点t0で点P0に対応する積算係数値Ｎをラッチし
てから時間ΔＴ経過後に測定値Ｖが求められる。しか
し、時間ΔＴ経過後には変位量はε１（＝ｗΔＴ）だけ
増加しているため、時間ｔに対する測定値Ｖの値は実線
（19）の如く変化する。従って、オフセット分を無視す
ると測定値Ｖには最大でε１の誤差が生じる。
ｔに対して実際の変位量は第４図の破線（18）の如く変
化する。一方、演算プロセッサが式（１）の演算を１回
実行するのに要する演算時間をΔＴとすると、例えば第
４図の時点t0で点P0に対応する積算係数値Ｎをラッチし
てから時間ΔＴ経過後に測定値Ｖが求められる。しか
し、時間ΔＴ経過後には変位量はε１（＝ｗΔＴ）だけ
増加しているため、時間ｔに対する測定値Ｖの値は実線
（19）の如く変化する。従って、オフセット分を無視す
ると測定値Ｖには最大でε１の誤差が生じる。
従来例において測定値Ｖの誤差ε１を小さくするに
は、式（１）の演算時間ΔＴを小さくすればよいが、そ
のためには大規模で高価な高速の演算プロセッサを使用
しなければならず、レーザ干渉測長機に手軽に組込むこ
とはできない不都合がある。更に、高速の演算プロセッ
サを使用しても、その波長λの有効桁数や積算係数値Ｎ
の値が大きくなった場合には演算時間の短縮には限界が
あると共に、特にNC工作機械のフィードバック要素に使
用する場合の如くリアルタイム性を要求される用途には
使用できない不都合がある。
は、式（１）の演算時間ΔＴを小さくすればよいが、そ
のためには大規模で高価な高速の演算プロセッサを使用
しなければならず、レーザ干渉測長機に手軽に組込むこ
とはできない不都合がある。更に、高速の演算プロセッ
サを使用しても、その波長λの有効桁数や積算係数値Ｎ
の値が大きくなった場合には演算時間の短縮には限界が
あると共に、特にNC工作機械のフィードバック要素に使
用する場合の如くリアルタイム性を要求される用途には
使用できない不都合がある。
また、式（１）の演算によって得られる測定値Ｖは例
えば5.2755μｍの如く端数（0.2755μｍ）を有するが、
一般に必要とされる測定値Ｖの精度は１パルスに対応す
る物理量以上程度でありその端数の重要性は少ない。従
って、間隔がλ/2即ち0.3517μｍに対応するパルスが入
力されたときでも、一般には分解能１μｍ程度で（端数
が除かれた形式で）その測定値Ｖが求められればよい。
更に、そのように端数が除かれた形式でその測定値Ｖを
求めるには、端数が除かれた物理量（例えば１μｍ）に
間隔が対応するパルス列を形成して、このパルス列を計
数すればよい。しかしながら、式（１）の演算を行なう
方式では、そのように端数が除かれた物理量に間隔が対
応するパルス列を形成することは一般的にコストが高く
なる。
えば5.2755μｍの如く端数（0.2755μｍ）を有するが、
一般に必要とされる測定値Ｖの精度は１パルスに対応す
る物理量以上程度でありその端数の重要性は少ない。従
って、間隔がλ/2即ち0.3517μｍに対応するパルスが入
力されたときでも、一般には分解能１μｍ程度で（端数
が除かれた形式で）その測定値Ｖが求められればよい。
更に、そのように端数が除かれた形式でその測定値Ｖを
求めるには、端数が除かれた物理量（例えば１μｍ）に
間隔が対応するパルス列を形成して、このパルス列を計
数すればよい。しかしながら、式（１）の演算を行なう
方式では、そのように端数が除かれた物理量に間隔が対
応するパルス列を形成することは一般的にコストが高く
なる。
本発明は斯かる点に鑑み、入力パルス列の間隔が端数
を有する物理量に対応する場合であっても、リアルタイ
ムに端数が除かれた物理量に間隔が対応する出力パルス
列を生成できる様にすることを目的とする。
を有する物理量に対応する場合であっても、リアルタイ
ムに端数が除かれた物理量に間隔が対応する出力パルス
列を生成できる様にすることを目的とする。
本発明によるパルス列変換回路は例えば第１図に示す
如く、（入力パルス列PT0の）１個のパルスが入力され
る毎に任意の基準単位量に相当する数値（A3A2A1A0）を
加算又は減算し、この加算結果の桁上り出力CB又はこの
減算結果の桁下り出力CBを用いて出力パルス列PT1を生
成する様にしたものである。
如く、（入力パルス列PT0の）１個のパルスが入力され
る毎に任意の基準単位量に相当する数値（A3A2A1A0）を
加算又は減算し、この加算結果の桁上り出力CB又はこの
減算結果の桁下り出力CBを用いて出力パルス列PT1を生
成する様にしたものである。
斯かる本発明によれば、その基準単位量が端数を有す
る物理量（例えば0.3517μｍ）に対応する場合には、入
力パルス列PT0の間隔も端数を有する物理量に対応する
ことになる。そして、その入力パルス列PT0の１個のパ
ルスが入力される毎に、例えばその基準単位量を相当す
る数値（A3A2A1A0）を累積的に加算して、桁上り出力CB
がハイレベル“1"になったときに出力パルス列PT1とし
て１個のパルスを生成することにより、出力パルス列PT
1の間隔は端数が除かれた物理量（例えば１μｍ）に対
応する如くなる。そして、この出力パルス列PT1の生成
はリアルタイムに実行される。
る物理量（例えば0.3517μｍ）に対応する場合には、入
力パルス列PT0の間隔も端数を有する物理量に対応する
ことになる。そして、その入力パルス列PT0の１個のパ
ルスが入力される毎に、例えばその基準単位量を相当す
る数値（A3A2A1A0）を累積的に加算して、桁上り出力CB
がハイレベル“1"になったときに出力パルス列PT1とし
て１個のパルスを生成することにより、出力パルス列PT
1の間隔は端数が除かれた物理量（例えば１μｍ）に対
応する如くなる。そして、この出力パルス列PT1の生成
はリアルタイムに実行される。
また、その出力パルス列PT1を積算係数することによ
り端数が除かれた形式でリアルタイムに積算された物理
量が求められる。
り端数が除かれた形式でリアルタイムに積算された物理
量が求められる。
以下、本発明によるパルス列変換回路の一実施例につ
き第１図〜第３図を参照して説明しよう。本例は例えば
レーザ干渉測長機の如く入力パルス列PT0の間隔に対応
する物理量（基準単位量）が、出力パルス列PT1の間隔
に対応する物理量（測定分解能）より小さい場合に本発
明を適用したものであり、具体的には、その入力パルス
列PT0の間隔は0.3517μｍに対応し、その出力パルス列P
T1の間隔は略１μｍに対応するものとする。
き第１図〜第３図を参照して説明しよう。本例は例えば
レーザ干渉測長機の如く入力パルス列PT0の間隔に対応
する物理量（基準単位量）が、出力パルス列PT1の間隔
に対応する物理量（測定分解能）より小さい場合に本発
明を適用したものであり、具体的には、その入力パルス
列PT0の間隔は0.3517μｍに対応し、その出力パルス列P
T1の間隔は略１μｍに対応するものとする。
第１図は本例のパルス列変換回路を示し、この第１図
において、（１）及び（２）は夫々入力端子であり、入
力端子（１）には図示省略したセンサ部より間隔が0.35
17μｍに対応する入力パルス列PT0が供給され、入力端
子（２）にはそのセンサ部より方向性入力DRが供給され
る。方向性入力DRは変位量が増加するときにハイレベル
“1"となり、変位量が減少するときにローレベル“0"と
なる。また、（３）はアンド回路を示し、その入力パル
ス列PT0をそのアンド回路（３）の一方の入力端子に供
給する。
において、（１）及び（２）は夫々入力端子であり、入
力端子（１）には図示省略したセンサ部より間隔が0.35
17μｍに対応する入力パルス列PT0が供給され、入力端
子（２）にはそのセンサ部より方向性入力DRが供給され
る。方向性入力DRは変位量が増加するときにハイレベル
“1"となり、変位量が減少するときにローレベル“0"と
なる。また、（３）はアンド回路を示し、その入力パル
ス列PT0をそのアンド回路（３）の一方の入力端子に供
給する。
（４）は10進４桁のラッチ回路、（５）は10進４桁の
任意の数値Ａを設定できる設定回路を示し、この設定回
路（５）で設定された数値Ａの100〜103の位の数値（例
えば２進化10進方（BCD）で表示されている）夫々A0〜A
3で表わし、ラッチ回路（４）の出力端子に保持されて
いる数値Ｂの100〜103の位の数値（例えばBCDで表示さ
れている）を夫々B0〜B3で表わし、ラッチ回路（４）の
クロック端子CKに入力パルス列PT0を供給する。また、
（6A）〜（6D）は夫々２入力の10進１桁の加減算器を示
し、加減算器（6A）の２つの入力ポートに夫々数値A0及
びB0を供給し、以下同様に加減算器（6B），（6C），
（6D）の２つの入力ポートに夫々１対の数値A1,及びB1,
A2及びB2,A3及びB3を供給し、加減算器（6A）の桁上げ
／桁下げ入力端子にローレベル“0"を供給し、加減算器
（6A）〜（6C）の桁上げ／桁下げ出力端子C/Bを夫々加
減算器（6B）〜（6D）の桁上げ／桁下げ入力端子に接続
し、加減算器（6D）の桁上げ／桁下げ入力端子C/Bに生
じる桁上げ／桁下げ信号CBをアンド回路（３）の他方の
入力端子に供給する如くなす。
任意の数値Ａを設定できる設定回路を示し、この設定回
路（５）で設定された数値Ａの100〜103の位の数値（例
えば２進化10進方（BCD）で表示されている）夫々A0〜A
3で表わし、ラッチ回路（４）の出力端子に保持されて
いる数値Ｂの100〜103の位の数値（例えばBCDで表示さ
れている）を夫々B0〜B3で表わし、ラッチ回路（４）の
クロック端子CKに入力パルス列PT0を供給する。また、
（6A）〜（6D）は夫々２入力の10進１桁の加減算器を示
し、加減算器（6A）の２つの入力ポートに夫々数値A0及
びB0を供給し、以下同様に加減算器（6B），（6C），
（6D）の２つの入力ポートに夫々１対の数値A1,及びB1,
A2及びB2,A3及びB3を供給し、加減算器（6A）の桁上げ
／桁下げ入力端子にローレベル“0"を供給し、加減算器
（6A）〜（6C）の桁上げ／桁下げ出力端子C/Bを夫々加
減算器（6B）〜（6D）の桁上げ／桁下げ入力端子に接続
し、加減算器（6D）の桁上げ／桁下げ入力端子C/Bに生
じる桁上げ／桁下げ信号CBをアンド回路（３）の他方の
入力端子に供給する如くなす。
また、加減算器（6A）〜（6D）の加算／減算端子A/S
に夫々方向性入力DRを供給する。これら加減算器（6A）
〜（6D）は夫々その方向性入力DRがハイレベル“1"であ
るときには２つの入力数を加算し、その方向性入力DRが
ローレベル“0"であるときには一方の入力数Bi（ｉ＝０
〜３）から他方の入力数Aiを減算する如くなす。これら
の加減算器（6A）〜（6D）によって算術演算ユニット
（７）が構成される。そして、加減算器（6A）〜（6D）
の出力ポートに現われるBCD表示された数値を夫々Z0〜Z
3とすると、これらの数値Z0〜Z3によって10進４桁の積
算係数値Ｚが構成される。その数値Ｚの100〜103の位の
数値Z0〜Z3を夫々ラッチ回路（４）の100〜103の位の入
力ポートに供給する。そして、設定回路（５）により設
定されている数値Ａ、ラッチ回路（４）において保持さ
れている数値Ｂ及び算術演算ユニット（７）より出力さ
れる積算係数値Ｚとの間に次の関係がある。
に夫々方向性入力DRを供給する。これら加減算器（6A）
〜（6D）は夫々その方向性入力DRがハイレベル“1"であ
るときには２つの入力数を加算し、その方向性入力DRが
ローレベル“0"であるときには一方の入力数Bi（ｉ＝０
〜３）から他方の入力数Aiを減算する如くなす。これら
の加減算器（6A）〜（6D）によって算術演算ユニット
（７）が構成される。そして、加減算器（6A）〜（6D）
の出力ポートに現われるBCD表示された数値を夫々Z0〜Z
3とすると、これらの数値Z0〜Z3によって10進４桁の積
算係数値Ｚが構成される。その数値Ｚの100〜103の位の
数値Z0〜Z3を夫々ラッチ回路（４）の100〜103の位の入
力ポートに供給する。そして、設定回路（５）により設
定されている数値Ａ、ラッチ回路（４）において保持さ
れている数値Ｂ及び算術演算ユニット（７）より出力さ
れる積算係数値Ｚとの間に次の関係がある。
Ｚ＝Ｂ＋Ａ（方向性入力DR＝“1"） ‥‥（２） Ｚ＝Ｂ＋Ａ（方向性入力DR＝“0"） ‥‥（３） この場合、Ａ及びＢは10進４桁の数値であるから、式
（２）において104の位への桁上りが生じることがあ
り、式（３）においては104の位からの桁下りが生じる
ことがある。これら桁上り又は桁下りが生じると桁上げ
／桁下げ信号CBがハイレベル“1"になる。
（２）において104の位への桁上りが生じることがあ
り、式（３）においては104の位からの桁下りが生じる
ことがある。これら桁上り又は桁下りが生じると桁上げ
／桁下げ信号CBがハイレベル“1"になる。
また、アンド回路（３）の出力信号である出力パルス
列PT1を出力端子（８）に供給し、方向性入力DRを出力
端子（９）に供給する。これら出力端子（８）及び
（９）は例えばリアルアルタイム性の要求されるNC工作
機械の制御回路に接続することができるが、本例ではこ
れら出力端子（８）及び（９）をカウンタ（10）に接続
する。このカウンタ（10）は方向性入力DRのレベルの高
低に対応して出力パルス列PT1をアップカウント又はダ
ウンカウントすることにより積算係数値としての測定値
Ｖを得て、この測定値Ｖを表示器に表示する如くなす。
列PT1を出力端子（８）に供給し、方向性入力DRを出力
端子（９）に供給する。これら出力端子（８）及び
（９）は例えばリアルアルタイム性の要求されるNC工作
機械の制御回路に接続することができるが、本例ではこ
れら出力端子（８）及び（９）をカウンタ（10）に接続
する。このカウンタ（10）は方向性入力DRのレベルの高
低に対応して出力パルス列PT1をアップカウント又はダ
ウンカウントすることにより積算係数値としての測定値
Ｖを得て、この測定値Ｖを表示器に表示する如くなす。
本例の動作を第２図を参照して説明するに、本例の入
力パルス列PT0の間隔ｍは0.3517μｍ（基準単位量）に
対応するため、設定回路（５）にて設定する数値Ａは
“3517"とする。また、方向性入力DR及び入力パルス列P
T0は夫々第２図Ａ及びＢの如き特性であるとして、初期
状態ではラッチ回路（４）で保持されている数値Ｂは０
であるとする。
力パルス列PT0の間隔ｍは0.3517μｍ（基準単位量）に
対応するため、設定回路（５）にて設定する数値Ａは
“3517"とする。また、方向性入力DR及び入力パルス列P
T0は夫々第２図Ａ及びＢの如き特性であるとして、初期
状態ではラッチ回路（４）で保持されている数値Ｂは０
であるとする。
この場合、算術演算ユニット（７）より出力される積
算係数値Ｚの初期値（11）は“3517"であり、方向性入
力DRがハイレベル“1"の期間に入力パルス列PT0が立上
る毎にラッチ回路（４）にて係数値Ｚがラッチされるた
め、その係数値Ｚの値には順次“3517"が加算される。
そして、係数値Ｚの値が“7034"から“0551"へ変化する
ときには桁上げが生じて桁上げ／桁下げ出力CBがハイレ
ベル“1"になるため（第２図Ｃ）、出力パルス列PT1も
入力パルス列PT0に同期してハイレベル“1"になる（第
２図Ｄ）。同様に、係数値Ｚに104の位への桁上げ出力
が生じる毎に出力パルス列PT1がハイレベル“1"にな
る。本例の係数値Ｚの桁上げ出力は変位量１μｍに対応
するため、出力パルス列PT1の間隔Ｍも１μｍに対応す
る。
算係数値Ｚの初期値（11）は“3517"であり、方向性入
力DRがハイレベル“1"の期間に入力パルス列PT0が立上
る毎にラッチ回路（４）にて係数値Ｚがラッチされるた
め、その係数値Ｚの値には順次“3517"が加算される。
そして、係数値Ｚの値が“7034"から“0551"へ変化する
ときには桁上げが生じて桁上げ／桁下げ出力CBがハイレ
ベル“1"になるため（第２図Ｃ）、出力パルス列PT1も
入力パルス列PT0に同期してハイレベル“1"になる（第
２図Ｄ）。同様に、係数値Ｚに104の位への桁上げ出力
が生じる毎に出力パルス列PT1がハイレベル“1"にな
る。本例の係数値Ｚの桁上げ出力は変位量１μｍに対応
するため、出力パルス列PT1の間隔Ｍも１μｍに対応す
る。
次に、第２図Ａに示す如く、方向性入力DRが時点t1で
ローレベル“0"に変化すると、算術演算ユニット（７）
の積算係数値ＺがＢ＋ＡからＢ−Ａに変化するため、そ
の係数値Ｚは“1102"から中間値（12）に変化する（第
２図Ｅ）。この中間値（12）は“1102"から２パルス手
前の“4068"である。この後に入力パルス列PT0が立上る
毎にその係数値Ｚがラッチ回路（４）にラッチされるた
め、その係数値Ｚからは順次“3517"が減算される。そ
して、その係数値Ｚに桁下げ出力が生じると桁上げ／桁
下げ出力信号CBがハイレベル“1"になるため、出力パル
ス列PT1が入力パルス列PT0に同期してハイレベル“1"に
なる。
ローレベル“0"に変化すると、算術演算ユニット（７）
の積算係数値ＺがＢ＋ＡからＢ−Ａに変化するため、そ
の係数値Ｚは“1102"から中間値（12）に変化する（第
２図Ｅ）。この中間値（12）は“1102"から２パルス手
前の“4068"である。この後に入力パルス列PT0が立上る
毎にその係数値Ｚがラッチ回路（４）にラッチされるた
め、その係数値Ｚからは順次“3517"が減算される。そ
して、その係数値Ｚに桁下げ出力が生じると桁上げ／桁
下げ出力信号CBがハイレベル“1"になるため、出力パル
ス列PT1が入力パルス列PT0に同期してハイレベル“1"に
なる。
更に、方向性入力DRが時点t2でハイレベル“1"に変化
すると、算術演算ユニット（７）は再び加減算器として
動作する如くなるため、係数値Ｚは“6483"から値が“3
517"の中間値（13）に変化する。このように方向性入力
DRのレベルが変化すると係数値Ｚの値は“3517"の２倍
だけ変化するが、方向性入力DRがローレベル“0"に変化
する場合とハイレベル“1"に変化する場合とで夫々変化
の極性が異なるため、係数値Ｚの誤差が累積値に増加し
ていくことはない。
すると、算術演算ユニット（７）は再び加減算器として
動作する如くなるため、係数値Ｚは“6483"から値が“3
517"の中間値（13）に変化する。このように方向性入力
DRのレベルが変化すると係数値Ｚの値は“3517"の２倍
だけ変化するが、方向性入力DRがローレベル“0"に変化
する場合とハイレベル“1"に変化する場合とで夫々変化
の極性が異なるため、係数値Ｚの誤差が累積値に増加し
ていくことはない。
本例では入力パルス列PT0の間隔ｎは0.3517μｍに対
応するため、入力パルス列PT0に同期して実際の変位量
Ｘ（単位μｍ）は第２図Ｆに示す如く変化する。一方、
第２図Ａの方向性入力DR及び第２図Ｄの出力パルス列PT
1に対応して測定値Ｖ（単位μｍ）は第２図Ｇに示す如
く変化する。第２図より明らかな如く、実際の変位量Ｘ
と測定値Ｖとの誤差が１μｍ（即ち測定値Ｖの分解能）
に達することはない。また、方向性入力DRのレベルが同
じ期間である例えば時点（14）と時間（15）とにおいて
は、実際の変位量Ｘと測定値Ｖとの誤差量は同じ値にな
る。
応するため、入力パルス列PT0に同期して実際の変位量
Ｘ（単位μｍ）は第２図Ｆに示す如く変化する。一方、
第２図Ａの方向性入力DR及び第２図Ｄの出力パルス列PT
1に対応して測定値Ｖ（単位μｍ）は第２図Ｇに示す如
く変化する。第２図より明らかな如く、実際の変位量Ｘ
と測定値Ｖとの誤差が１μｍ（即ち測定値Ｖの分解能）
に達することはない。また、方向性入力DRのレベルが同
じ期間である例えば時点（14）と時間（15）とにおいて
は、実際の変位量Ｘと測定値Ｖとの誤差量は同じ値にな
る。
また、実際の変位量Ｘが第３図の破線（16）で示す如
く一定速度で増加する場合を考えると、測定値Ｖは第３
図の実線（17）で示す如く略１μｍ間隔で段階状に増加
する。この場合、測定値Ｖはその実際の変位量Ｘに追従
してリアルタイムに変化すると共に、その測定値Ｖと実
際の変位量Ｘとの誤差の最大値ε２は略１μｍ以下であ
る。
く一定速度で増加する場合を考えると、測定値Ｖは第３
図の実線（17）で示す如く略１μｍ間隔で段階状に増加
する。この場合、測定値Ｖはその実際の変位量Ｘに追従
してリアルタイムに変化すると共に、その測定値Ｖと実
際の変位量Ｘとの誤差の最大値ε２は略１μｍ以下であ
る。
上述のように本例によれば、入力パルス列PT0の間隔
は0.3517μｍに対応しているが、得られる出力パルス列
PT1の間隔は端数が除かれた１μｍにほぼ正確に対応す
る。このように端数が除かれている場合には、以後の処
理が容易になる利益がある。更に、その出力パルス列PT
1は入力パルス列PT0に同期して逐次的に又はリアルタイ
ムに生成されている。従って、例えばNC工作機械用のフ
ィールドバック要素として使用したような場合でも、応
答性が良好であるためハンチング等を引起こすことがな
い利益がある。また、本例の回路は主に加減算器だけで
構成できるため、回路構成が簡略化されていると共に、
極めて拡張性に富んでいる。
は0.3517μｍに対応しているが、得られる出力パルス列
PT1の間隔は端数が除かれた１μｍにほぼ正確に対応す
る。このように端数が除かれている場合には、以後の処
理が容易になる利益がある。更に、その出力パルス列PT
1は入力パルス列PT0に同期して逐次的に又はリアルタイ
ムに生成されている。従って、例えばNC工作機械用のフ
ィールドバック要素として使用したような場合でも、応
答性が良好であるためハンチング等を引起こすことがな
い利益がある。また、本例の回路は主に加減算器だけで
構成できるため、回路構成が簡略化されていると共に、
極めて拡張性に富んでいる。
尚、上述実施例では設定回路（５）により設定される
数値Ａは固定されているが、レーザ干渉測長機に使用し
た場合にはレーザ光線の波長が室温や気圧によって変化
するため、その波長の変化に応じてその設定される数値
Ａを変化させてもよい。このように数値Ａを変化させる
ことにより、リアルタイムで波長補正を行なうことがで
きる。
数値Ａは固定されているが、レーザ干渉測長機に使用し
た場合にはレーザ光線の波長が室温や気圧によって変化
するため、その波長の変化に応じてその設定される数値
Ａを変化させてもよい。このように数値Ａを変化させる
ことにより、リアルタイムで波長補正を行なうことがで
きる。
また、レーザ干渉測長機のみならず、近時はホログラ
フィー技術の応用によってスケールピッチが0.5μｍ程
度の光学スケールの製造が可能となっている。この光学
スケールの検出ヘッドから出力される係数パルスの間隔
は例えば0.5μm/4即ち0.125μｍの変位量に対応させる
ことができる。そして、例えばこの係数パルスを本例の
パルス列変換回路に供給し設定回路（５）にて“125"を
設定して、加減算器（6C）を２進加減算器となし、この
２進加減算器の桁上げ／桁下げ出力をアンド回路（３）
の他方の入力端子に供給することにより、得られる出力
パルス列PT1の間隔を略0.2μｍの変位量に対応させるこ
とができる。この場合、その光学スケールのスケールピ
ッチは部分的に変化していることが考えられるが、予め
そのスケールピッチを校正しておき部分的にその設定回
路（５）での設定値をその校正した値に置換えて行くこ
とにより、リアルタイムで設定値Ｖの区間補正ができる
利益がある。
フィー技術の応用によってスケールピッチが0.5μｍ程
度の光学スケールの製造が可能となっている。この光学
スケールの検出ヘッドから出力される係数パルスの間隔
は例えば0.5μm/4即ち0.125μｍの変位量に対応させる
ことができる。そして、例えばこの係数パルスを本例の
パルス列変換回路に供給し設定回路（５）にて“125"を
設定して、加減算器（6C）を２進加減算器となし、この
２進加減算器の桁上げ／桁下げ出力をアンド回路（３）
の他方の入力端子に供給することにより、得られる出力
パルス列PT1の間隔を略0.2μｍの変位量に対応させるこ
とができる。この場合、その光学スケールのスケールピ
ッチは部分的に変化していることが考えられるが、予め
そのスケールピッチを校正しておき部分的にその設定回
路（５）での設定値をその校正した値に置換えて行くこ
とにより、リアルタイムで設定値Ｖの区間補正ができる
利益がある。
また、上述実施例は10進１桁の加減算器（6A）〜（6
D）を使用しているが、この他に２進の複数桁の加減算
器や60進の加減算器等を使用してもよい。このように、
算術演算ユニット（７）の進数及び桁数を変更すること
により、そのパルス列変換回路はどのような系にも対応
することができる。
D）を使用しているが、この他に２進の複数桁の加減算
器や60進の加減算器等を使用してもよい。このように、
算術演算ユニット（７）の進数及び桁数を変更すること
により、そのパルス列変換回路はどのような系にも対応
することができる。
このように本発明は上述実施例に限定されず、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは
勿論である。
の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは
勿論である。
本発明によれば、入力パルス列の間隔が端数を有する
物理量に対応する場合であっても、端数が除かれた物理
量に間隔が対応する出力パルス列を簡単な回路構成でリ
アルタイムに生成できる利益がある。
物理量に対応する場合であっても、端数が除かれた物理
量に間隔が対応する出力パルス列を簡単な回路構成でリ
アルタイムに生成できる利益がある。
第１図は本発明によるパルス列変換回路の一実施例を示
す構成図、第２図及び第３図は夫々第１図例の動作の説
明に供する線図、第４図は従来例の動作の説明に供する
線図である。 （３）はアンド回路、（４）はラッチ回路、（５）は設
定回路、（6A）〜（6D）は夫々10進１桁の加減算器であ
る。
す構成図、第２図及び第３図は夫々第１図例の動作の説
明に供する線図、第４図は従来例の動作の説明に供する
線図である。 （３）はアンド回路、（４）はラッチ回路、（５）は設
定回路、（6A）〜（6D）は夫々10進１桁の加減算器であ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】所定の物理量を測定し該物理量が所定の基
準単位量だけ変化する毎に１パルス出力する測定装置か
らの入力パルス列信号と加算方向又は減算方向を示す方
向性信号とを入力し、上記方向性信号に応じて上記入力
パルス列信号の１パルス入力毎に上記基準単位量を10の
累乗倍した数値を加算又は減算する演算手段と、上記演
算手段による加算結果の上記数値の最上位の桁上がり又
は減算結果の上記数値の最上位の桁下がり毎に１パルス
生成し、それによって上記入力パルス列信号より間引い
た出力パルス列信号を生成するパルス生成手段と、を有
するパルス列変換回路。 - 【請求項２】上記基準単位量は信号波長λのｎ分の１の
波長λ/n（ｎは１以上の整数）であることを特徴とする
特許請求の範囲１項記載のパルス列変換回路。 - 【請求項３】上記基準単位量より大きく且つ端数を含ま
ない測定単位量を上記出力パルス列信号の１パルス入力
毎に加算し又は減算する第２の演算手段を設け、それに
よって上記入力パルス列信号のパルス数に対応した測定
値を得るように構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲１項又は２項記載のパルス列変換回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286397A JP2617361B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | パルス列変換回路 |
| US07/606,915 US5157621A (en) | 1989-11-02 | 1990-10-31 | Circuit and method for forming pulse train output in response to carry/borrow output of count pulse train |
| DE4034966A DE4034966C2 (de) | 1989-11-02 | 1990-11-02 | Einrichtung zur Umformung und Verfahren zur Erzeugung einer Ausgangspulsfolge aus einer von einem Meßwertgeber erzeugten Eingangspulsfolge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1286397A JP2617361B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | パルス列変換回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03148011A JPH03148011A (ja) | 1991-06-24 |
| JP2617361B2 true JP2617361B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=17703876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1286397A Expired - Lifetime JP2617361B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | パルス列変換回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5157621A (ja) |
| JP (1) | JP2617361B2 (ja) |
| DE (1) | DE4034966C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4243934A1 (de) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Lagebestimmung eines elektromotorisch in zwei Richtungen angetriebenen Teils von Kraftfahrzeugen |
| WO2011100626A2 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | Tekelec | Methods, systems, and computer readable media for diameter protocol harmonization |
| WO2017035197A1 (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | The University Of Florida Research Foundation, Inc. | Pulsed based arithmetic units |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5418947B2 (ja) * | 1972-11-09 | 1979-07-11 | ||
| DE2360587A1 (de) * | 1973-12-05 | 1975-06-19 | Kienzle Apparate Gmbh | Verfahren und vorrichtung an elektronischen taxametern zur impulsreduzierung |
| JPS5534238U (ja) * | 1978-08-25 | 1980-03-05 | ||
| DE2951927C2 (de) * | 1979-12-21 | 1982-04-15 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Erzeugung einer Impulsfolge mit einstellbarer Frequenz und Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens |
| JPS56169432A (en) * | 1980-05-31 | 1981-12-26 | Toshiba Corp | Frequency dividing ratio setting circuit for programmable counter |
| DD211171A1 (de) * | 1982-11-01 | 1984-07-04 | Zeiss Jena Veb Carl | Schaltungsanordnung zur digitalen messwertumsetzung bei inkrementellen messsystemen |
| JPH0781884B2 (ja) * | 1984-10-01 | 1995-09-06 | ソニーマグネスケール株式会社 | 光学式変位測定装置 |
| JPS61278711A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-09 | Osaki Electric Co Ltd | パルス変換積算装置 |
| DE3702991A1 (de) * | 1987-02-02 | 1988-08-11 | Borg Instr Gmbh | Ereignis-messeinrichtung |
| DE3732852C2 (de) * | 1987-09-29 | 1994-05-26 | Computer Ges Konstanz | Verfahren und Anordnung zur booleschen Klassifizierung von Meßwertbeträgen |
| DE3809201A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-09-28 | Siemens Ag | Wegmesseinrichtung |
| US5012437A (en) * | 1989-11-29 | 1991-04-30 | Sundstrand Corporation | Digitally controlled oscillator |
| JPH06183911A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-05 | Hakuto Co Ltd | 殺菌方法 |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1286397A patent/JP2617361B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-10-31 US US07/606,915 patent/US5157621A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-02 DE DE4034966A patent/DE4034966C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4034966A1 (de) | 1991-05-08 |
| DE4034966C2 (de) | 1999-05-12 |
| US5157621A (en) | 1992-10-20 |
| JPH03148011A (ja) | 1991-06-24 |
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