WO1982003682A1 - Displacement measuring device - Google Patents

Description

明 細 書

変 位 測 定 装 置

技 術 分 野

本発明は、 変位^定装置に関する も のであ ]? 、 詳細に 述べる な らば、 被 ^定物に設け られて、 検出素子に " " 及び "/" と して弁別でき る信号を発生 させる こ とができ る符号化領域を有する コ — ド部材と 、 その コ — ド部材の 符号化領域を検出 して コ ー ド部材の変位に応じて検出信 号を発生する よ う に された検出手段 と を使用する型式 の変位測定装置に関する も のである。 更に詳細に述べる な ら ぱ、 本発明は、 被測定物の回転乾のガタ ゃ偏心に よ j 生ずる測定誤差を補償 し、 回転体の ϋΐ ¾角や回転速度 を高精度で測'定でき る角変位測定装置（て効果的使用でき る上記型式の変位測定装置に関する も のである 。

月 京 技 術

従来、 回転軸のガ タ ゃ偏心の影譽を涂去 した回転体の 回転角測定装置と して、 / ？ ^ 年 月 《2 / 日 に発行さ れた 日本特許出願公開昭 - έ 7 i Og 号公報に記載さ れている装置が知 られている 。 この公報に従来例と して 説明 されている 回耘角測定装置は、 矛 / 図の ブ ロ ッ ク 図 に示すよ う な光電式回 ¾角測定装置であ ]9 、 被測定物で ある 回転軸 1 に、 矛《2 図に示す如 く 、 環状に等角度 ビ ッ チ P で形成されたラ ヅァル ス リ ッ ト 格子 2 A を有する 回 転コ — ド円板 2 が E各同心に固定されて、 回転勃 1 と一緒 に回転する よ う に： 5: されている 。 この回転コ ー ド円板 2

O PI

ιρο .ι と対向する如 く 且つこれと 同心的にィ ンデッ クス 円板 3 が回転 しない よ う に設け られている 。 イ ン デ ッ ク ス 円板 3 は、 矛 J 図に示すよ う に、 ほぼ直径方向に対向 して

2η+ ι

P

2 ( 但 し、 n ： 整数 ） の角度差の位置にィ ンデッ ク ス ス リ ッ ト 格子 3 A , 3 B が配設されている 。 このイ ン デッ ク ス格子 3 A ， 3 B と 回転コ ー ド円板 2 を挾んで光 源 4 と光電変換素子 5 A ， 5 B とが配設さ れている。 回 転軸 1 が回動する と 、 光電変換素子 5 A ， 5 B か ら矛 図の 4 A及び 4 B に示す如 く それぞれ正弦波状の信号が 出力される。 光電変換素子 5 A , 5 B の出力信号はそれ ぞれの直流成分を相殺する ために直接差動増幅器 6 に接 続された後にシュ -ミ ッ ト 回路 7 に供給されて矩形波に変 換.され、 更にハ。 ル ス発生回路. 8 にてその ^形波の立上 ]) 又は立下 に対応する ハ。ル ス に変換される。 ハ。 ル ス発生 回路 8 よ ]) 出力されたハ⁰ルスはカ ウ ン タ 9 に て カ ウ ン ト され、 表示器 1 0 は この カ ウ ン ト 値を回転軸 1 の回耘角 に変換 して表示する も のである 。

以上述べた従来の回 ¾角測定装置のハ。ルス発生回路 8 は、 コ ン デ ン サ と抵抗等を ^いた微分回路で構成され、 その微分回路に よって検出信号の立上 ] 9 又は立下 ]? 又は その両方に対応するハ⁰ ル スを得ていた。

しか しな力； ら、 微分回路に使用さ れる コ ン デ ン サゃ抵 抗は温度依存性が高 く 温度変化に よ る影響に よってス レ ッ シ ュ レ ベ ル の変動を き た し誤差の原因 と ¾ ]5 信頼性が 低下する。 さ らに必要な エ ッ ジ の検出に相当する数の铵 分回路の必要が生 じ、 構成部品点数の増加を来 し、 これ らの集積化も 容易でない こ と か ら変位測定装置の電子回 路の構成が複雑化 し小型化の障害 と な る 。

ま た、 上記の従来装置に よ れば、 例えば回転軸 1 の ガ タ ゃ回転軸 1 と 円板 2 との倡心のために、 光電変換素子 5 A , 5 B の出'力信号が基準 （ 度 ） 位相の信号 （ それ そ'れ Esin "t, Esin( t + ττ ) と表わされる ） か ら位相ずれ を起 して も 、 イ ン デ ッ ク ス格子 3 Α , 3 Β が互に直径方 向に対向 して即ち回転対称位置に配設されているので、 その位相ずれは矛 図の 4 Α '， 4 Β に示す如 く 互に逆方 向且つ等 しい量 ^ と る。 従って、 光電変換素子 5 A ， 5 B の各出力信号は矛 図の 4 A ， 4 B と して示す如 く それぞれ E sinOt + ， Esin("t + ?r- ) と j? 、 光電変換素 子 5 A , 5 B の差動信号は矛 図の 4 C に示す如 く

2 Ecos ^ sin >t と な る 。 それ故、 位相ずれの補償された 信号に基いてデヅタ ル処理が行なわれる こ と に る 。

しか し ¾が ら上述の従来装置では光電変換素子 5 A ， 5 B の 出力信号の差動信号は、 矛 図の 4 C に示す如 く、 その搌巾が =2 Ecos ^ と ¾ るので、 例えば回転軸 1 のガタ や偏心の大 き さ に よ っては、 ψ " 0 。 付近と ]) 、 差 動信号の出力が殆ん ど く ]? 、 ハ。 ル ス数が誤計数され る こ と と ¾ る。 例えば / ク ^ ヒ。 ツ チの格子板を用いる も のにおいては、 =2 の倡心がある と 中心は最大 搌れ る ので、 / ク の 周期即ち =2. ；" 以上の偏心の影眷を 受ける場所があ ]? 、 そのため誤計数に ¾る こ とが明 らカ

OM?I

Δ- V.'irO である。

上記の欠点を補う ために、 上述の 日本特許公開公報は、 矛 図に示す如 く 回転角測定装置を提案している。 お， 矛 / 図 と 同一部分に同一符号を付 して示してある。 この 回転角測定装置は、 矛 図におい て示すよ う に矛 / 図 と 同様 ¾構成の回転軸 1 、 回転円板 2 、 イ ンデ ッ ク ス円板 3 、 光源 4 A ， 4 B お よ び光電変換素子 5 A ， 5 B をそ れぞれ具備 している。 そして、 矛 図に示すよ う に光電 変換素子 5 A ， 5 B の出力信号はそれぞれシユ ミ ッ ト ト リ ガ回路 1 1 A , 1 1 B で矩形波に変形され更にそれぞ れハ。 ル ス発生回路 1 2 A ， 1 2 B で矩形波の立上 ]) 及び 立下 ]? に対応するハ。 ノレ スに変換されて、 これ らハ⁰ ル スは、 それぞれ力 ゥ ン タ 1 3 A ， 1 3 B で カ ウ ン ト さ れ、 これ らの各カ ウ ン ト 値を平均化回路 1 4 で平均化 して表示器 1 0 にて回転体の回転角を表示する よ う に ¾ されている しか し ¾が ら、 矛 図図示の装置においては、 例えば 平均化回路 1 4 を ノ、一 ドで構成する と、 その構成が著し く 複雑化する欠点力 ¾る 。 一方平均化処理をソ フ ト で行 ¾ う よ う にする と、 その速度が問題 と ]) 、 回転角の表 示を リ ア ル タ イ ム では表示でき い場合が生ずる とい う 欠点力 ある。 さ らに、 ま た この装置では、 矛 図か ら明 らか ¾如 く 、 上述 した よ う に微分回路で構成されるハ。 ル ス発生回路 1 2 A , 1 2 B お よ び カ ウ ン タ 1 3 A ，

1 3 B とそれぞれ同一構成の回路が 《2 組必要と 、 そ れだけ回路が複雑化する と共に不経済と る欠点 も ある ま た、 この種の回転角測定装置に使用 されている 回転 板 2 の よ う ¾ コ 一 ド部材に設け られている個々 の コ — ド、 は、 ス リ ッ ト 格子 2 A の よ う に互に同一の も のであ ]? 、 個々 に区別はでき い。 従って、 その検出信号を カ ウ ン ト する こ と に よ ]? 、 前述の如 く 回転角の よ う ¾変位量を 求める こ とができ る。 する わち、 コ ー ドの型式は、 いわ ゆる イ ン ク リ メ ン ト 式であ る 。 このイ ン ク リ メ ン ト 式コ 一 ド、は、 予 じめ決めた絶対原点を基準 と して、 コ 一 ド部 材に個 々 に区別でき る コ ー ドを順次設けてゆき 、 その コ — ドを読み取る だけで位置を知る こ とができ るいわゆる ア ブ ン リ ユ ー ト 式 と 対比 さ れる も の であ る 。 ア ブ ソ リ ュ

― ト 式は、 信頼性が高い反面、 構造が複雑であ ] 高価で ある。 そこで、 ァ プ ン リ ュー ト 式に比べて構造が簡単で 安価である ィ ン ク リ メ ン ト 式が広 く 利用されている。

こ の イ ンク リ メ ン ト 式での変位測定におい ては、 検出 信号の ミ ス カ ウ ン ト がそのま ま 測定誤差 と 、 これ力 アブ ソ リ ユ ー ト 式に比べて信頼性が低い と いわれる主 ¾ 原因である 。 そ して、 この ミ ス カ ウ ン ト は、 コ ー ド部材 が検出手段の応答速度以上の速度で変位 した場合や、 検 出手段の出 力が低下 した場合や、 細かる測定をする ため に互に検出信号の位相がずれる よ う に例えば ？ 。 位相 がずれる よ う に複数の検出素子を設けた測定装置におい て正確に ？ 。 位相がずれているべき =2 つの検出信号の 位相差が大幅に大 き く った ]? 反対に桎端に小 さ く なつ た ） し 場合等に、 起き る 。 具体的にみる る らば、 コ ー ド、部材の変位速度が速過ぎる こ とに よって生 じる ミ ス カ ゥ ン ト は、 検出手段の応答速度とい う 素子や回路の特性 に よ る も のであ ]? 、 避ける こ とはでき ¾い。 ま た、 位相 差のずれに よ る ミ ス カ ウ ン ト は、 互に予 じめ決め られた 位相差だけずれているべき矛 / と矛 《2 の検出信号の立上 ま たは立下 ま たは両方を示すハ。ル ス の間隔が小さ く ¾ 、 カ ウ ンタがそれ らハ⁰ルスを判別でき く る ]) 、 ミ ス カ ウ ン ト するため と考え られる。 そ して、 その よ う 位相ずれの原因は、 光学的検出の場合にはコ — ド部材や ィ ン デ ッ ク ス ス リ ッ ト ゃ発光素子の位置ずれが考え られ、 磁気的検出の場合には、 コ ー ド部犲ゃ磁気検出素子の位 置ずれが考え られる。 更に、 検出手段の出力の低下は、 検出信号を " 0 " と " / " の符号に符号化 しに く く ¾ る ために、 ミ ス カ ウ ン ト を招 く も のである。 そ して、 この 検出手段の 出力の低下は、 光学的検出の場合には、 発光 部、 コ ー ド部材、 イ ンデ ッ ク スス リ ッ ト 、 受光素子等の 汚れや、 発光素子への印加電圧の低下や、 発光素子若 し く は受光素子の異常が考え られ、 磁気的検出の場合には、 コ - ド部材上の磁性材表面の汚れ、 コ - ド部材と磁気検 出素子と の離間、 磁気検出素子の異常等が考え られる。

しかしなが ら、 こ の よ う る ミ ス カ ウ ン ト の問題に対 し て従来何 ら対策が講じられて らず、 ただ / ？ S 年 / 月 J 0 日 に発行された 日本特許出願公告昭 — 屮 3 3Λ 号公報が、 検 手段の出力を常時所.定 レ ペ ル と 比該 して、 検出手段の 力が低下 した と き警報を発する ο:.ί?ι 回路を開示 している だけであ る。 しか し、 この公報に示 される警'報回路は、 検出手段の出力に所定 レ ベ ルを越え る ノ イ ズがある場合、 その ノ イ ズが所定 レ ベ ルを越える こ と に よ ]9 、 異常な し と判断 し、 レ ベ ル検出に十分る信 頼性がるい。

そこ で、 本発明は、 コ ン デ ン サや抵抗等か ら る微分 回路を全 く 使用 しない変位測定装置を提供せん とする も のである。

更に、 本発明は、 上記従来装置の欠点や煩雑さ を解消 し、 簡単 ¾構成に よ ]) 回転体の回転軸ガタゃ偏心の影響 を受ける こ と ¾ く 回転角や回転速度を高精度で測定で る角変位測定装置に使用でき る変位測定装置を提供せん とする も のである 。' ' ·

更にま た、 本発明は、 上述 した如 き ミ ス カ ウ ン ト の警 報を発する よ う に ¾ された変位測定装置を提供せん とす る も の であ る 。

更に具体的に述べる な らば、 本発明の矛 / の 目 的は、 微分回路を使用する代 に、 ク ロ ッ クハ。 ル ス発生器を使 用 し、 検出手段からの検出信号の零ク ロ ス立上 ]? 又は立 下 ] 5 の よ う ¾所定の状態 とほぼ時間的に一致するク ロ ッ クハ ° ル スを抽出 して、 その抽出 したク 口 ッ ク ハ。 ル ス を力 ゥ ン ト して変位量を測定する変位測定装置を提供せんと する も のである。

そ して、 本発明の矛 2 の 目 的は、 平均化回路を使用せ ず且つ カ ウ ン タ は / つで足 ]9 る よ う に簡単に構成 される

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〇 ?I Λ'-, . -' . ^ 一方、 回転軸のガタ ゃ偏心の影響を受け ¾い角変位測定 装置を構成でき る変位測定装置を提供せんとする も ので ある。

ま た、 本発明の矛 J の 目的は、 被測定物の変位速度が 所定値以上に ったと き警報を発する変位測定装置を提 供せんとする も のである。

更に、 本発明の矛 の 目 的は、 互に予め決め られた位 相差だけずれているべき矛 / 及び矛 =2 の検出手段の矛 / 及び矛 2 の検出信号の位相差が所定値以下に ったと き 警報を発する変位測定装置を提供せん とする'も のである。

更にま た、 本発明の矛 の 目 的は、 検出手段の出力が 所定値以上にあるか ど う か高精度で判別するえめに、 検 出信号が最大値又は最小値と な るタ イ ミ ングに検出信号 を基準値 と比敦 して警報を発する よ う に した変位測定 装置を提供せんとする も の である 。

一発 明 -の _開_示

す ¾わち、 本発明に よ る な らば、 被測定物（て設け られ てお 、 且つ、 検出素子に " 0 " 及び " / " と して弁別 でき る信号を発生させる こ とができ る符号化領域を有す る コ ー ド部材と 、 コ ー ド部材の符号化領域を検出する よ う に配置されてお ]9 、 且つ、 コ ー ド部材の変位に応 じて 渙出信号を発生する よ う にな された検出手段と、 検出信 号を受けて矩形波信号を発生する矩形波変換手段と 、 検 出信号の操返 し周波数 よ 高い繰返 し周波数のク 口 ッ ク ハ⁰ ル スを発生するク ロ ック ハ⁰ ル ス発生手段と、 矩形波信

O PI 号と ク 口 ッ ク ハ。ルス と を受けて矩形波信号の立上 ]) 及び 立下 ]? の少 く と も一方 とほぼ一致する ク 口 ッ クハ。 ル スを 出力ハ⁰ ル ス と して出力する エ ッ ジ検出手段 と、 エ ツ -ク検 出手段 よ ] の出力ハ⁰ ル ス を カ ウ ン ト する主カ ウ ン タ と、 その主カ ウ ン タ の カ ウ ン ト 値を表示する表示器と を具備 する こ と を特徵 とする变位測定装置が提供される。

以上の如 く 、 コ ン デ ン サや抵抗等か ら る微分回路を 使用する代 ]? に温度依存性の少 いデ ヅ タ ル回路に よ 構成 し、 温度変化の影響を減少 させ信頼性の向上を図 i? 、 さ らに部品点数の減少に よ 変位測定装置の電子回路の 構成が簡単にる ]? 且つ小型化も 図れる。

本発明に よ る変位測定装置は、 コ - ド部材の選択に よ 、 直線変位の測定に も 、 角度^位の測定に も 使用でき る 。 例えば、 ト ラ ン シ ッ ト の仰角即ち高度角や水平角を 測定する場合には、 円板状の コ - ド、部材を 回転軸に取付 け、 その コ - ド部材に環状に符号化領域を設け、 その符 号化領域に相対 して検出手段を配置すればよ い。 ま た、 工作機械の直線連動部材の変位量を測定する場合には、 例えば、 符号化領域が一直線に配置されたコ — ド部材を その直線運動部材に設け、 その符号化領域に相対 して検 出手段を配置すればよ い。

ま た、 本発明に よ る変位測定装置で使用する コ - ド部 材は、 光学式でも 磁気式でも よい。 磁気式の場合には、 コ - ド部材の符号化領域を例えば格子状に磁気ャ グ メ ン ト を配列 した も の で形成 し、 検出手段 と して磁気ヘ ッ ド

OMPI V IPO を用いる こ とができ る。 一方、 光学式には、 透過式 と反 射式 とがあ るが、 透過式の場合には、 コ — ド部材の符号 - 化領域にス リ ッ ト の よ う 透明部を一定の間隔で形成し、 その コ — ド部材の符号化領域を挾むよ う に一方の側に発 光素子の よ う ¾光源を置き 、 他方の ^に検出手段と して 受光素子を置けば よ い。 反射式の場合には、 コ ー ド部材 の符号化領域に、 反射部 と不反射部 とを交互に設け、 そ の符号化領域を照明する よ う に発光素子の よ う ¾光源を 配置 し、 そ して、 反射部か らの反射光を受ける位置に検 出手段と して受光素子を配置すれば よい。

本発明に よ る上述 した変位測定装置の実旌例は、 エツ -ク検出手段よ ]? の出力ハ。 ル スを受けて カ ウ ン 卜 する カ ウ ン タ と、 ク ロ ッ ク ハ⁰ ノレ ス発生手段 よ のク 口 ッ クハ⁰ ソレ ス を受けて分周 してク リ ァ信号をその カ ウ ンタ に出力する 分周器 とを有 してカ ウ ン タ の出力を コ — ド部材の変位速 度を表わす情報と して出力する速度検出装置を更に具備 する。 そ して、 好ま しく は、 こ の速度検出装置は、 変位 速度の上限を設定する速度設定器と、 カ ウ ン タ よ の 力 ゥ ン ト 出力 と上限速度設定器よ ]? の設定值と を受けて力 ゥ ン ト 値力 S設定値を越えたと き 信号を発生する比較器と . を更に有し、 比較器が信号を発生したと き 表示器がその 表示を行 う 。 この よ う にする こ と によ ]? 、 変位が速過ぎ る こ とに よ る誤計測の可能性をオ ペ レー タが知る こ とが でき 、 オペ レ― タは再度ゆつ く と した違窆で被測定物 を変位させる こ と に よ ]? 、 正碡 変位 '：定 mを得る こ と ΟΙ.ίΡΙ 力；で き る 。 更に本発明に よ る変位測定装置の一実施例では、 ク ロ ッ ク ハ⁰ル ス発生手段 よ ]9 の ク ロ ッ ク ハ⁰ル スを受けて カ ウ ン ト し、 エ ツ 'ク検出手段 よ ]? の出力ハ。 ル ス でク リ ア され て、 カ ウ ン ト 値を単位変位当 ] 時間を表わす情報 と して 出力する 力 ゥ ンタ を更に具備する。

更に本発明に よ る 変位測定装置の一実^例では、 コ - ド部材は、 被測定物の回転軸に結合された回耘板であ i 、 その符号化領域は、 その回転板に環状に feけ られてお ])、 検出手段は、 回転板に対 して直径方向に対向する よ う に 配置されて矛 / 及び矛 。2 の検出信号をそれぞれ発生する よ う に ¾ された矛 / と矛《2 の.検出素子を有 してお ]) 、 矩 形波変換手段は、 それ ら矛 / 及び矛 2 の検出信号を受け て矛 / 及び矛 c2 の矩形波信号をそれぞれ発生する矛 / 及 び矛。2 の矩形波変換回路を有 してお ]? 、 ク ロ ッ クハ。 ル ス 発生手段は、 互にハイ レベルであ る と き が一致 しるい よ う に位相が異 る 同一周波数の矛 / 及び矛 =2 のク ロ ッ ク ハ。 ル スを発生する よ う にる さ れてお ]? 、 エ ツ 、ク検出手段 は、 '矛 / 及び矛 2 の矩形波信号の両方と矛 / 及び矛 =2 の ク ロ ック ハ。 ル ス の両方を受けて、 矛 / の矩形波信号の立 上 ]9 及び立下 ]5 とほぼ一致する矛 / のク 口 ッ クハ⁰ル ス と、 矛 2 の矩形波信号の立上 ]? 及び立下 ]) とほほ一致する矛 « の ク 口 ッ ク ハ。ル ス と を出力ハ⁰ル ス と して ffi力する よ う に されている 。 こ の よ う に構成すれば、 平均化回路を 全 く 使用せず且つ カ ウ ン タ は / つ で足 る 一方、 回転勃

0>ί?Ι

、 、 ⁰ 、 - のガ タ ゃ偏心の影響を受けずに角変位を測定でき る 。 更に本発明に よ る変位測定装置の一実施例では、 検出 手段は、 コ ー ド部材の変位に応 じて互に ？ 0。 位相がず れた / 及び矛 2 の検出信号をそれぞれ発生する よ う に 配置された矛 / 及び矛 《2 の検出素子を有 してお 、 矩形 波変換手段は、 矛 / 及び矛 <2 の検出信号をそれぞれ受け て矛 / 及び矛 2 の矩形波信号をそれぞれ発生する矛 / 及 び矛 2 の矩形波変換回路を有 してお ]? 、 更に、 矛 / 及び 矛。2 の矩形波信号を受けてコ - 部材の変位方向を示す 方向信号を発生する方向弁別器が設け られ、 そして、 ェ ッ ジ検出手段は、 矛 / 及び矛 =2 の矩形波信号の少 く と も —方 とク 口 ッ クハ。 ル と を受けてその矩形波信号の立上 D 及び立下 j? の少 く と も 一方とほぼ一致する ク ロ ックハ。 ル スを出力ハ。 ル ス と して出力する よ う にる されて ]? 、 主カ ウ ン タ は、 方向弁別器 よ の方向信号に従ってエツ ジ検出器よ の出力ハ⁰ ル ス を加減算カ ウ ン ト する ア ツ ； 7° ダ ウ ン カ ウ ン タ である。

この場合、 エ ッ ジ検出手段は 、 矛 / 及び矛《2 の矩形波 信号の両方と ク 口 ック ハ。 ル ス と を受けて矛 / 及び矛。2 の 矩形波信号の立上 ]? 及び立下 ！) とほぽ一致する ク 口 ッ ク ハ⁰ ル スを出力ハ。 ル ス と して出力する よ う にな されて も よ い。 この よ う にする こ とに よ 、 矩形波信号の一方のみ の立上 1) 又は立下 とほぼ一致する ク 口 ック ハ。 ル スを出 カハ。 ル ス と して出力する場合 よ Ό も 、 高精度の変位測定 をする こ とができ る。

OMPI ま た、 本発明に よ る変位測定装置の一実施例では、 ク ロ ッ クハ。 ル ス発生手段は、 互にハイ レ ペ ル である と き 力；

—致 しな い よ う に位相が異 る 同一周波数の矛 / 及び矛 o2 のク ロ ッ ク ハ⁰ ル スを発生する よ う'に構成され、 そ して、 エ ツ ヅ検出手段は、 矛 / 及び矛 =2 の矩形波信号の両方と 矛 / 及び矛 。2 のク ロ ッ ク ハ° ル ス の両方を受けて、 矛 / の 矩形波信号の立上 ]) 及び立下 ] と ほぼ一致するォ / のク ロ ッ ク ハ° ル ス と 、 矛《2 の矩形波信号の立上 ]} 及び立下 ]9 とほぼ一致する矛 《2 の ク 口 ッ ク ハ⁰ルス と を 出力ハ⁰ルス と して出力する よ う に構成する 。 この よ う に構成すれば、 矛 / の矩形波信号の立上 ]} と立下 ] とほぼ一致するク 口 ッ クハ。 ル ス と 、 矛 =2 の矩形波信号の立上 ] 9 と立下 ]? と ほ ぼ一致する ク ロ ッ クハ⁰ ルス とが、 時間的に重 ¾ 合 う こ とは く 、 被測定物の変位速度が高 く て も正確 ¾測定を する こ と力 ίでき る。

そ してま た、 本発明に よ る変位測定装置の実施例は、 ク 口 ック ハ⁰ ル ス発生手段 よ j? のク 口 ッ ク ハ。 ル ス を カ ウ ン ト してエ ツ -ク検出手段よ j の出力ハ。 ル ス でク リ ァ される カ ウ ン タ と 、 位相差設定器 と 、 カ ウ ン タ 力ゝ ら の カ ウ ン ト 値を位相差設定器 よ の設定値 と を受けてカ ウ ン ト 値が 設定値を越えたと き異常信号を出力する比較器 と を有す る位相差検出装置を更に具備 し、 位相差検出装置の比較 器が信号を出力 した と き 表示器がその表示を行 う 。 こ の よ う に構成する こ とに よ 、 互に ？ 。 位相がずれてい るべ き矛 / と矛 《2 の検出信号の位相差が小 さ く なつたた .' lrU — めにエ ツ 、ク検出器よ の出力ハ。 ル ス の間隔が小さ く な 、 その結果、 カ ウ ン タ が ミ ス カ ウ ン ト する可能性を、 オ ペ レ 一 タ か *知る こ と力 でき る 。 従って、 オ ペ レー タは、 そ の位相ずれを起している原因を除 く よ う に必要な調整や 保守を行い、 再度測定を行 う こ と に よ 1) 、 正確 変位測 定値を得る こ とができ る o

更にま た、 本発明に よ る変位測定装置の実施例では、 エ ツ 検出手段は、 矛 / の矩形波信号の立上 ]? 及び立下

!0 にほぼ一致するク 口 ックハ⁰ ル ス を矛 / の 出力ハ⁰ ル ス と して出力 し、 矛《2 の矩形波信号の立上 ]? 及び立下 ]? にほ ぼ一致する ク 口 ッ クハ ° ル スをォ 2 の出力ハ。ル ス と して出 力する よ う に構成され、 更に、 変位測定装置は、 ォ / 及 び矛 《2 の検出信号をそれぞれ受けて、 それぞれの検出信 号の レ ペ ルをその検出信号と ？ 。 位相が異 る検出信 号よ 得 られた出力ハ。 ルス と一致する タ イ ミ ン グ で基拳 レ ベ ル と比較 し、 基準値よ 小さ い と き信号を発生する —対の出力検出器か ら る 出力検出装置を具備し、 そ-の 出力検出器が信号を出力 した と き表示器がその表示を行 う 。 そ して、 好ま し く は、 各出力検出器は、 検出信号を 最大基準レ ベル と比較する矛 / の比敦器と、 検出信号を 最小基準レ ベ ル と比較する矛 =2 の比較器と を含んでいる。 この よ う に構成する こ とに よ ]? 、 検出信号が最大値又は 最小値と ¾ る タ イ ミ ン グ で基準レ ベ ル と検 S信号が比較 されるので、 検出信号が基準レぺノレ よ ]5 大き いか小さ い かをノ イ ズに影響されず確実に測定でき る 。 そして、 異 常表示が ¾ された と き に、 オ ペ レ ー タ がその よ う ¾ 出力 低下を も た らす原因を除 く よ う に必要 調整や保守を行 つて再度測定を行 う こ と に よ 、 正確な変位測定値を得 る こ とカ でき る 。

·上述 した本発明に よ る変位測定装置を回転角測定装置 に適用する場合には、 コ - ド部材は、 被測定物の回転軸 に結合され環状に符号化領域が設け られた回転板で構成 し、 検出手段の矛 / 及び矛 。 の検出素子は、 回転板の符 号化領域に対 して、 回転板の回転運動に応 じて互に ？ 。 位相がずれた矛 / 及び矛。 の検出信号をそれぞれ発生す る よ う に配置される。

更に本発明に よ る変位測定装置の一実施例では、 コ — ド部材は、 被測定物の回転軸に結合さ れた回転板であ ]?、 その符号化領域は、 その回転板に環状に設け られ、 検出 手段は、 回転板に対 して互に直径方向に対向する よ う に それぞれ配置された矛 / と矛 。 の検出手段を有 してお ]?、 その矛 / の検出手段は、 回転板の回転運動に応 じて互に ヲ 。 位相がずれた矛 / 及び矛 《 の検出信号をそれぞれ 発生する よ う に配置された矛 / 及び矛 の検出素子を少 く と も 有 してお 、 そ して、 矛 の検出手段は、 回転板 の回転運動に応じて互に ？ 。 位相がずれた矛 及び矛 の検出信号をそれぞれ発生する よ う に配置さ れた矛 及びオ の検出素子を少 く と も 有 してお 、 矩形波変換 手段は、 矛 / ， 矛 ， 矛 及び矛 の検出信号をそれぞ れ受けて矛 / ， 矛 ， 矛 及び矛 の矩形波信号をそれ

C:>.:PI ぞれ発生する第 / 、 第 c2、 第 及び第 の矩形波変換回 路を有 してお 1) 、 更に、 第 / 及び第 =2の矩形波信号を受 けて コ - ド部材の変位方向を示す方向信号を発生する方 向弁別器が設け られてお ]? 、 ク D ッ ク ハ。ル ス 発生器手段 互にハ イ レ ペル であ る 瞬間が一致 しな い よ う に位相が異 る 同一周波数の第 / 及び第 の ク α ッ ク ハ ° ル ス を発生 する よ う にな されて お 、 ヱ ッ ヅ検出手段は、 第 / 及び 第。2の矩形波信号の両方 と 第 / の ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス と を受 けて、 第 / の矩形波信号 と第 =2の矩形波信号のそれぞれ の立上 ]? 及び立下 ]? と ほぽ一致する第 / の ク ッ ク ハ。 ル ス を第 / の 出 力ハ。 ル ス と して 出 力する よ う に された第 / の エ ッ ジ検出器 と 、 第 及び第 の矩形波信号の両方 と 第。2の ク ロ ッ ク ハ。 ル ス と を受けて、 第 の矩形波信号 と第 の矩形波信号のそれぞれの立上 D及び立下 ) と ほ ぼ—致する第 =2の ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス を第 2の 出 力ハ⁰ ル ス と して出 力する よ う にる された第 =2の ヱ ッ ヅ検出器と を有 してお ]) 、 主カ ウ ン タ は、 方向弁別器 よ Uの方向信号に 従って ヱ ッ ジ検出手段 よ の第 / 及び第 =2 出力ハ。 ル ス を 力 Π減算 カ ウ ン ト する 了 ッ プダ ウ ン カ ウ ン タ であ る。 こ の よ う に構成すれば、 平均化回路を全 く 便用せず且つ カ ウ ン タ は / つで足 一方、 回転軸のガ タ ゃ偏心の影響を受 けずに角変位を正確に測定する こ と ができ る。

更に本発明に よ る ら ば、 被測定物に設け られてお D 且つ、 検出素子に " 0 ， 及び " / ' と して弁別でき る信 号を発生させる こ と がで き る符号化領域を有する コ - ド

( ΟΙν^Ι 部材と、 その コ ー ド部材の符号化領域を検出する よ う に 配置されてお ]9 、 且つ、 コ — ド部材の変位に応 じて、 互 に予 じめ定め られた位相差だけずれた矛 / 及び矛 2 の検 出信号をそれぞれ発生する よ う に な さ れた少 く と も矛 / 及び矛 。2 の検出手段 と を具備 して、 ォ / と矛 の検出信 号 とか ら変位方向を判別 して矛 / と矛。2 の検出信号の少 く と も 一方を カ ウ ン ト して変位を測定する よ う にな され た変位測定装置に いて、 矛 / 及び矛 ·2 の検出信号を受 けてその位相差を検出する位相差検出器 と 、 位相差検出 器の検出 した位相差が所定の範囲内であるかど う か判別 する判別器と 、 判別器が位相差が所定範囲外 と判別 した と き 表示を行 う 表示器と を有する位相差検出装置を設け る。'そ して、 本発 ^に よ ·る この変位測定装置の一実施例 は、 矛 / 及び矛 2 の検出信号をそれぞれ受けて矛 / 及び 矛 2 の矩形波信号をそれぞれ発生する矛 / 及び矛《2 の矩 形波変換回路と 、 矛 / 及び矛 =2 の検出信号の繰返 し周波 数よ 高い繰返 し局波数のク 口 ッ ク ハ。ル スを発生する ク ロ ッ ク ハ。 ル ス発生器 と、 矛 / 及び矛 <2 の矩形波信号 と ク 口 ック ハ。 ル ス と を受けて矛 / 及び矛 =2 の矩形波信号の立 上 及び立下 j とほぽ一致するク ロ ッ ク ハ。 ル スを出力ハ。 ル ス と して出力するエ ツ ジ検出器と を更に具備 してお 1 そ して、 その位稆差検出器は、 ク ロ ッ ク ハ。 ル ス を カ ウ ン ト して出力ハ⁰ ル ス でク リ ア さ れる カ ウ ン タ で構成され、 判別器は、 その カ ウ ン タか ら 出力される カ ウ ン ト 値を位 相差設定器 よ 設定信と比較 して カ ウ ン ト 値が設定値を fUREA

OMrl 越えたと き信号を出 力する比較器で構成される。 この よ う に構成すれば、 互に予 じめ決め られた位相差だけずれ ているべき矛 / 及び矛 《2 の検出信号がほぽ予 じめ決め ら れた位相差だけずれてい ¾い こ と に よ ]9生 じる測定誤差 の可能性をオ ペ レー タ が知る こ とができ る。 従って、 ォ ペ レ - タ は、 必要 調整や保守を行って再度測定を行う こ と に よ ]? 、 正確 変位測定値を得る こ とができ る 。

更にま た、 本発明に よ る らば、 被測定物に設け られ て お ]? 、 且つ、 検出素子に " 0 " 及び " / " と して弁別 でき る信号を発生させる こ とができ る符号化領域を有す る コ — ド部材と 、 その コ — ド部材の符号化頜域を検出す る よ う に配置されて ]9 、 且つ、 コ ー ド部材の変位に応 じて、 検出信号を発-生する よ う に された検出手段 とを 具備 して、 検出信号を カ ウ ン ト して変位を測定する よ う に された変位測定装置において、 検出信号を受けて力 ゥ ン ト して所定の時間 ごと にク リ ァされる カ ウ ンタ を含 む速度検出器 と、 その カ ウ ン タ よ ]? の カ ウ ン ト 値と速度 設定器よ ]9 の設定値と を受けて力 ゥ ン ト 値が設定値を越 えたと き信号を出力する比較器と 、 比敦器が信号を出力 した と き表示を行う 表示器と を有する速度検出装置を設 ける。 そして、 本発明に よ る この変位測定装置の一実施 例では、 検出手段は、 互に ？ 。 位相がずれた矛 / 及び 矛 «2 の検出信号をそれぞれ発生する矛 / 及び矛 2 の検出 素子を有 してお！） 、 更に、 矛 / 及びォ《2 の検出信号をそ れぞれ受けて矛 / 及び矛 2 の矩形波信号をそれぞれ発生

Ο Η する矛 / 及び矛 《2 の矩形波変換回路 と 、 矛 / 及び矛 <2 の 検出信号の繰返 し周波数 よ 高い繰返 し周波数のク 口 ッ ク ハ。ル ス を発生するク 口 ッ ク ハ。 ル ス発生器 と、 矛 / 及び 矛 《2 の矩形波信号の少 く と も 一方と ク ロ ッ ク ハ。ル ス と を 受けてその矩形波信号の立上 ] 及び立下 の少 く と も一 方 とほぼ一致するク 口 ッ ク ハ。 ル ス を出力ハ。 ル ス と して出 力する エツ -ク検出器とが更に設け られ、 そ して、 速度検 出器の カ ウ ン タ は、 エ ッ ジ検出器 よ ]? の出力ハ⁰ ル ス を 力 ゥ ン ト し、 ク ロ ッ ク ハ。 ル ス発生器 よ ]? のク ロ ッ ク ハ。 ル ス を分周 した分周ハ。 ル ス に よってク リ 了 される よ う に構成 さ れる。 この よ う に構成する こ と に よ ]9 、 変位が速過ぎ る こ とに よ る誤測定の可能性をオ ペ レ ー タ は知る こ とが でき 、 オ ペ レー タ は、 変位速度を低 く して再度測定する こ と に よ 、 正確 ¾変位測定値を得る こ とができ る。

図面の簡単 説明

第 / 図は、 従来の回転角測定装置の構成を示すプ ロ ッ ク 図であ ]? 、

第 2 図は、 第 / 図の装置に使用されている 回転 コ - ド 板の平面図であ ) 、

第 > 図は、 第 / 図の装置に使用されている ィ ンデ ッ ク ス板の平面図であ 、

第 図は、 第 / 図の装置に使用されている光電変換素 子の出力波形 とその合成波形を示す図であ 、

第 J" 図は、 従来の も う / つの回転角測定装置の構成を 示十ブ ロ ッ ク 図であ ]? 、

θϊ.ί?ι 第 図は、 本発明 に よ る光電式回転角測定装置の / つ の実施例の構成を示すプ ロ ッ ク 図 であ j? 、 第 図は、 第 図の各部の波形図 であ 、

第 <r 図は、 第 図の装置の 工 ッ ジ検出器の構成例を示 すプ ロ ッ ク 図であ ！） 、

第 図は、 本発明 に よ る光電式回転速度測定装置の実 施例の構成を示すプ ロ ッ ク 図であ ]) 、

第 / 図は 、 第 図に おける 回転速度計測用 力 ゥ ン タ の構成の一例を示すプ 口 ッ ク 図 であ 、

第 / / 図は、 第 図に ける 回転速度計測用 力 ゥ ン タ の構成の他の例を示すブ ロ ッ ク 図であ ]) 、

第 / 図は、 本発明に よ る 光電式回転角測定装置の も う / つ実施例の構成を示すブ ロ ッ ク 図であ 、

第 / 図は、 第 / 図の ィ ンデックス円板の平面図であ ]?、 第 / 図は、 第 / 図の装置の各部の波形図であ 、 第 / 図は、 第 / 図の速度検出装置のプ。ック図であ]、 第 / 図は、 第 / 図の位相差検出装置の 回路の ブ D ッ ク 図であ ])

第 / 図は 、 第 / 図の出 力検出装置の回路のプ ロ ッ ク 図 であ ]? 、 第 / 図は、 第 / 図の回路の各部の波形図であ ]?、 第 / ? 図は 、 第 / 2 図の ク 。 ッ ク ハ⁰ ル ス発生器の変形 例を示す回路の プ ロ ッ ク 図であ ]? 、 第 2 図は 、 第 / ? 図の回路の各部の波形図であ ！） 、 第。 / 図は、 イ ンデッ クス板の変形例を示す平面図 であ ]?、

？、 第。2 o2 図は、 本発明に よ る光電式回転角測定装置の更 に も う / つの実施例の構成を示すブ 口 ッ ク 図であ ]) 、 第。2 図は、 ィ ン デ ッ ク ス板の更に も う / つの変形例 を示す平面図であ ]? 、

第 2 図は、 磁気式回転コ - ド板の例を示す平面図で あ 。 明を実施するための最良の形態

第 図は、 本発明を実施 した、 光電式に回転角 を測定 するための変位測定装置の一実施例のプ □ ッ ク線図であ る。 第 図におい て 、 回転軸 2 1 、 回転板 ² 2 、 ィ ン デ ッ ク ス 板 2 3 、 線源例えば光源 2 4 A 、 2 4 B 、 お よび 検出素子例えば光電変換素子 2 5 A 、 2 5 B の構成、 配 置については、 第 / 図お よび第 J " 図に示す も の と 略同一 であ る。 即ち、 回転体の回転軸 2 1 に略同心的に装着さ れた回転板 2 2 には、 第 2 図に示す回転板と 同様に環状 に等角度 ピ ッ チ の符号化ハ。 タ - ン例えば ラ -ク ア ル光学的 貫通ス リ ッ ト 格子が設け られてい る。 イ ン デ ッ ク ス板 2 3 は回転板 2 2 と略同心的に配設され、 且つその ィ ン デ ッ ク ス 板 2 3 には前記符号化ハ⁰ タ - ン例えばラ ジ ア ル 格子に対向 し、 これと 同 ピ ッ チ の ィ ン デ ッ ク ス ハ。 タ - ン 例えば光学的貫通ィ ン デ ッ ク ス格子が =2組互に回転対称 即ち直径方向に対向する位置に配設されている。 しか し、 これ ら イ ン デ ッ ク ス格子は、 第 i» 図の イ ン デ ッ ク ス 板 3

2 n + 1

と異 、 必ず し も ~~ - ^ P の関係にある必要は い。 ィ ン デ ッ ク ス 板 2 3 の ィ ン デ ッ ク ス格子と 回転板 2 2 と

O FI を挾んで互に対向する よ う に線源例えば光源 2 4 A 、

2 4 B とその情報を検出する検出素子例えば光電変換素 子 2 5 A 、 2 5 B と が配設されている。

回転板 2 2 と ィ ン デ ッ ク ス 板 2 3 とが相対的に移動す る と、 光電変換素子 2 5 A 、 2 5 8 か らゝ 第 7 図の 7 、 7 B に示す よ う な正弦波状の光電変換信号が出力信号と して得られる よ う にる されている。 これ らの出力信号は. 例えば增巾器 2 6 A、 2 6 B で増幅され、 シ ュ ミ ッ ト 回 路 2 7 A 、 2 7 B でそれぞれ第 7 図の 7 C、 7 D に示す よ う な矩形波信号に変換される。 これ らの矩形波信号を 時分割に読み取るために各矩形波信号の繰返 し周波数よ 高い同一の周波数を有するが互に位相がずれている第 7 図の 7 E 、 7 F に示す よ う な ク 。 ッ ク ハ ° ル ス を発生す る ク 口 ッ ク ハ。 ル ス発生器 2 8 が設け られている。 さ らに、 ク ロ ッ ク ノ ル ス発生器 2 8 カゝ ら発生される各ク 。 ッ ク ル ス を用いて前記各矩形波信号の立上 と立下 を時分 割に よ 2)検出するためのヱ ッ ヅ検出器 2 9 が設け られ、 こ のェ ッ ジ検出器 2 9 か ら発生されるハ⁰ ル ス数を計数表 示する 単一の 力 ゥ ン タ 3 0 と表示器 3 1 が設け られてい る。 そ して、 エ ッ ジ検出器 2 9 は、 例えば、 第 図に示す 如 く構成される。 シ ュ ミ ッ ト 回路 2 7 Αか らの第 7 図に 示す矩形波信号 7 C と ク ° ッ ク ハ。 ル ス発生器 2 8 力ゝ らの 第 7 図に示すク 口 ッ ク ハ。 ル ス 7 Ε と 力； A N Dゲ― ト 3 2 Α に入力されて論理積を と る と、 第 7 図の 7 G で示す波形

-BUREAU

OMPI と なる。 こ の ハ⁰ ル ス 7 G を ク ロ ッ クハ⁰ ル ス 7 E に同期 し て シ フ ト 動作をする一段の シ フ ト レ 'ノ ス タ 3 3 A に送 ]?、 こ の シ フ ト レ ジ ス タ 3 3 A の出力 と A N D ゲ ー ト 3 2 A の出力ハ。 ル ス 7 G と を排他的論理和すなわち E X 0 R ゲ ― ト 3 4 A に入力する と、 第 7 図の 7 H で示す波形のハ⁰ ル ス が得 られ る。 即 ち、 矩形波信号 7 C が " ハイ " か ら ' 。 ゥ " ま たは " ロ ウ " か ら ハイ に変化する時点に ほぼ対応する時点に出現する ク ロ ッ クハ。 ル ス 7 ε に対応 する同 じ幅のハ⁰ ル スを発生する。

矩形波信号 7 D と ク ロ ッ クハ。 ル ス 7 F も 第 8 図におい て A N D ゲ ー ト 3 2 Β 、 一段シ フ ト レ ジ ス タ 3 3 Β 、

E X O Rゲ一 卜 3 4 Β か ら る回珞で処理されて前記 と全 く 同様に して第 7 図 < 7 I で示す波形のハ。 ル ス が得 られ る。 この場合、 前記の如 く ク ロ ッ クハ⁰ ル ス 7 E 、 7 F は ， ハ イ " の期間が互に位相ずれ したハ。ル ス であ るから、 前記処理で得 られる 2 組のハ° ル ス 7 H 、 7 I は互に重 る こ とはあ U得 。 これ らの 2 組のハ⁰ ル ス 7 H 、 7 I は第 8 図の 0 R 回路 3 5 で合成され、 第 7 図の 7 J に示 す如 く単一のハ⁰ ル ス列 と してカ ウ ン タ 3 0 に出力され る。

次に上記本発明の実施例の作動につ て説明する。 回 転体の回動に よ ] 回転軸 2 1 が回動する と、 イ ンデッ ク ス板 2 3 と 回転板 2 2 と の相対的 ¾移動に よ 光電変換 素子 2 5 A 、 2 5 B か ら正弦波状の光電変渙信号 7 A 、 7 B が出力信号と して出力される。 こ の各出力信号 7 A 、 7 B は増幅器 2 6 A 、 2 6 B とシュ ミ ッ ト 回路 2 7 A 、

OMPI 2 7 B と に よ ]? 矩形波信号 7 C 、 7 D に変換される。 こ の時の各矩形波信号は軸のガタ ゃ '漏心の影響で所定の位 相差を有 し、 例えば第 7 図の 7 C 、 7 D で示す よ う な波 形と る。 これ ら矩形波信号 7 C 、 7 D は、 エ ッ ジ検出 器 2 9 に入力される。 このエ ッ ジ検出器 2 9 には、 さ ら にク ロ ッ ク ハ。 ル ス発生器 2 8 か ら、 第 7 図の 7 E 、 7 F に示すよ う な、 矩形波信号 7 C 、 7 D の周波数 よ ]?数段 高 周波数を有 し、 且つ互に位相差を有する各同一周波 数のク ロ ッ クハ。ル ス が入力される。 そして、 このエ ツ -ク 検出器 2 9 は、 これ らの各入力信号を受けて、 前述した よ う にク ロ ッ クハ。 ル ス 7 E 、 7 F によ ]? 矩形波信号 7 C 、 7 D を時分割に読み取 J?矩形波信号の変化する時点にお てハ⁰ ル ス 7 J を出力する。 このハ⁰ ル ス 7 J が単一の力 ゥ ン タ 3 0 に送 られ、 カ ウ ン タ 3 0 はそのハ。 ル ス数を力 ゥ ン ト し、 そのカ ウ ン ト 値を 1 Z 2 に して表示器 3 1 が 表示する。 この よ う にカ ウ ン ト 値を 1 Z 2 にする こ とに よ ]?、 軸ガ タ ゃ偏心に よ る影響を除去した値が得 られる こ と と なる。 この場合計数値を 1 ノ 2 に し いで計数値 のま ま で表示すれば見かけ上倍の分解能の値が表示され る こ と明 らかである。

以上は本発明の一実施例と して回転体の回転角を測定 する も のにつ て説明 したが、 本発明に よれば回転体の 回転速度を も 同様に して測定でき る も のであ る。 次に回 転体の回耘速度を測定する場合の本発明の一実施例を説 明する。 回転体の回耘速度を測定するためには、 原理的には前 記の本発明に よ る実施例にお て回転角が測定で きれば、 これに簡単 ¾付加回路等を付加する こ と に よ ]? 回転速度 も測定で き る も のであ ]9、 例えば前記の時分割検出で得 られる角度変位量を示すハ。 ルス とその角度変位量に要す る時間を示すク α ッ クハ。 ル ス と を計数する こ と に よ ]? 回 転速度が測定で き る こ と 明 らかである。

第 9 図は回転速度を測定する場合の本発明の一実施例 を示すプ ^ ッ ク線図 で、 図中第 ό 図に示す も のと 同一部 分には同一符号を付 しその詳細 説明を省略する。 第 9 図においては、 第 ό 図における回転角計測用 カ ウ ン タ

3 0 の代 に回転速度計測用 カ ウ ン タ 3 6 が設け られて る。 こ の カ ウ ン タ 3 6 にはエ ッ ジ検出器 2 9 の出力信 号が入力される と 同時にク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス発生器 2 8 か ら ク ロ ッ ク ハ。ルス が入力される よ う になされて い る。 こ の カ ウ ン タ 3 6 の詳細な構成の一例を第 1 0 図：て示す。 即 ち、 ク ロ ッ クハ⁰ ル ス発生器 2 8 らのク ロ ッ クハ⁰ ル スを、 分周器と して働 く カ ウ ン タ 4 1 に入力 してカ ウ ン ト し、 このカ ウ ン タ 4 1 か ら一定のク ロ ッ ク数毎にハ⁰ ル スを発 生させる 。 こ の ク ロ ッ ク数 と ク ロ ッ ク ハ。 ル ス の周波数に よ ]?測定間隔が決ま る も のであって、 例えば 2 0 0 k H z の周波数のク 口 ッ クを 5 0 個毎に計数する場合には、

2 5 0 j^ s e c 毎に 1 個のハ⁰ ル スを発生する こ と に る。 これに対 し、 エ ッ ジ検出器 2 9 か ら出力される回転角度 変位を示すハ。 ル ス 7 J は、 カ ウ ン タ 4 0 にてカ ウ ン ト さ

一 OMPI

D '、 v.' & ir。 れ、 その カ ウ ン ト 値が、 分周器 4 1 にて発生されたハ° ル ス ごと に ラ ツ チ回路 4 2 に ラ ッ チされる。 t_れと 同時に カ ウ ン タ 4 0 は、 分周器 4 1 か らのハ。 ル ス に よ り ク リ ア され新たな力 ゥ ン ト を始める。 ラ ッ チ 回路 4 2 にて ラ ッ チされたデ - タは、 第 図に示された回転速度変換回路

3 7 に送 ら れ、 これに よ り 回転速度に変換されて表示器

3 8 に よ り 表示される。 したがって、 こ こ では《2

μ s e c の期間の平均速度が表示されたこ と に る。

前記の実施例にお ては時間計数の ク 口 ッ ク ノ ル ス を 基準と して角度変位量を示すハ。 ル ス を カ ウ ン ト する場合 の一例を示 したが、 こ の代 り に角度変位量を示すハ。 ル ス を基準 と して時間を示すク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス を カ ウ ン ト する よ う に して も よ いこ とは勿論であ る o この場合には例え ば第 / / 図の ブ、口 ッ ク鎳図に示す よ に、 ク ロ ッ -ク ノタ ル ス を カ ウ ン タ 4 3 で カ ウ ン ト し 、 そ の カ ウ ン ト 値をエ ツ ヅ検出器 2 9 よ り のハ。 ル ス 7 H又は 7 I で ラ ッ チ回路

4 4 に ラ ツ チする と共にその 力 ゥ ン タ 4 3 をク リ アする よ う に搆成する。 しか し乍ら 、 第 / / 図に示すも のは単 位の移動量に対する時間を計測する こ と にる る ので、 例 えば回転板 2 2 が静止 している時には ト リ ガ - と しての ハ⁰ ル ス が発生され ¾ く 従って 力 ゥ ン タ 4 3 はそのまま増 力 B し続け る こ と に り 不都合の結果を生ずる。 この場合 には例えばハ。 ル ス間隔の長さ が所定以上と った時に回 転速度を ^ と 変換する等の処理を付加すれば よいこ と 明 らかであ る。 以上の本発明の実施例に よれば、 回耘板の略回転対称 の位置に配設 した少 く と も 2 つの検出素子よ 得 られる 各信号をそれぞれ独立に矩形波に変換 した後に、 これ ら を時分割検出に よ 1?共通のハ⁰ ル ス発生器およ び力 ゥ ン タ を用 て処理する よ う に構成されて る ので、 微分回路 や平均化回路を使用せず、 簡単 ¾構成に よ ]? 回転体の回 転軸ガタ ゃ偏心の影響を受ける こ と ¾ く 回転角およ び Z または回転速度を高精度で測定で き る。

第 1 2 図は、 本発明を実施 した、 光電式に回転角を測 定するための変位測定装置の も う 1 つの実施例のブ n ッ ク図であ る。 被測定物である回転軸 4 1 に、 第 2 図に示 した回転板 と 同様に、 環状に等角度 ヒ。 ツ チ P の ラ ジア ル ス リ ッ ト 格子を有する回耘コ — ド円板 4 2 が略同心に固 定され、.'回転軸 4 1 と一緒に回転する。 こ の回転コ ー ド 円板 4 2 と対向する如 く且つこれと同心的に ィ ン デ ッ ク ス円板 4 3 が回転 しな よ う に設け られて る。 イ ンデ ッ ク ス円板 4 3 は、 第 1 3 図に示す よ う に ~： ~ P ( 但

4

し、 n ： 整数 ） の角度差即ち 9 0 ° 位相差を有する イ ン デ ッ ク ス ス リ ッ ト 格子 4 3 A、 4 3 B が配設されてい る。 こ の イ ン デ ッ ク ス格子 4 3 A、 4 3 B と回 ¾コ 一 ド円板 4 2 を挾んで光源 4 4 と 光電変換素子 4 5 A、 4 5 B と が配設されている。 回転軸 4 1 が回動する と、 光電変換 素子 4 5 A、 4 5 B か ら第 1 4 図の 4 A 及び 4 B に示す 如 く それぞれ、 9 0 ° 位相差の正弦波状の検出信号が出 力される。 これ らの渙出信号 1 4 A、 1 4 B は、 例えば

Ci.iPI

― 一 増輻器 4 6 A 、 4 6 B で増福され、 シ ュ ミ ッ ト 回路 47 4 7 B で第 1 4 図の 1 4 C及び 1 4 D に示す如 く 矩形波 信号にそれぞれ変換される。 これ らの矩形波信号を受け る エ ッ ジ検出器 4 8 は、 ク ロ ックハ⁰ ル ス発生器 4 9 か ら 供給される各矩形波信号よ ]?高い周波数を有する ク π ッ クハ。 ル スを更に受けて、 各矩形波信号の立上 と立下 ]? に一致 したハ。 ル スを出力する。 こ の エ ッ ジ検出器 4 8 は、 例えば、 第 8 図に示すエ ッ ジ検出器と 同様に構成される。 しかし、 この場合は、 矩形波信号 1 4 じが、 ク ロ ッ クハ⁰ ル ス発生器 4 9 か らのク ロ ッ クノタ ル ス 1 4 E と共に AND ゲ— ト 3 2 A に供給され、 そ して、 矩形波信号 1 4 D が、 ク ロ ッ クハ⁰ ル ス 1 4 E と共に A N Dゲ一 ト 3 2 B に供給 される。 その結果、 それ ら A N D ゲー ト 3 2 Α 、 3· 2' Β は、 第 1 4 図の 1 4 F 、 1 G に示す波形の信号をそれ ぞれ出力する。 これ ら信号 4 F 及び 4 G は、 ク α ックハ ° ル ス 4 Ε に同期 したシ フ ト 動作を行う 1 段のシ フ ト レ ジ ス タ 3 3 Α 、 3 3 Β にそれぞれ送 られ、 さ らにこのシ フ ト レ ジ ス タ 3 3 Α 、 3 3 Β の出力 と信号 1 4 F 及び 14G は各 々排他的論理和ゲ ー ト 即ち E X O Rゲー ト 3 4 Α 、 3 4 Β にそれぞれ印加する。 その結杲、 E X O Rゲー ト

3 4 Α 、 3 4 Β か ら、 9 0 ° 位相差の 2 つの矩形波 14 1 4 D の立上 ])、 立下 ]) と ほぽタ イ ミ ン グが一致 したク ロ ッ クハ⁰ ル ス が、 第 1 4 図の 1 4 Η 、 1 4 I に示すよ う るハ⁰ル ス と して出力される。 .これを 0 R グ ー ト 3 5 に供 給する と第 1 4 図の 1 4 J の如き 同一系列の単一の出力

一 OMH ハ。ルス が得 られる。

更に、 シ ュ ミ ッ ト 回路 4 7 A 、 4 7 B の出力は、 方向 弁別回路 5 0 に送 られる。 こ の方向弁別回路は、 例えば 信号 1 4 D の立上 の瞬間に信号 1 4 C がハ イ レ ベル に あ る と き は順方向 と、 そ して、 その瞬間に信号 1 4 じ が π 一 レ ベ ル にある と き は逆方向 と弁別 し、 方向信号をァ ッ プ ダ ウ ン カ ウ ン タ 5 1 に出力する。

このカ ウ ン タ 5 1 は、 その方向信号の指示に従って、 エ ツ -ノ検出器 4 8 よ ]? の出力ハ⁰ ル ス 1 4 J をア ップダ ウ ン カ ウ ン ト する。 そ して、 こ の カ ウ ン タ 5 1 の カ ウ ン ト 値は、 マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ 5 2 に よ ]9、 角度に変換され、 表示器 5 3 に よ って表示される。

出力ハ⁰ ル ス -1 J と ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス 1 4 E は、 速度検 知装置 5 4 と位相差検知装置 5 5 に更に供給され、 また、 検出信号 1 4 A 、 1 4 B と矩形波信号 1 4 C 、 1 4 D と 単一ハ。 ル ス 1 4 H 、 1 4 I は、 出力検知装置 5 6 に供給 される。 速度検知装置 5 4 は、 例えば第 1 5 図に示す如 く 構成され、 エ ッ ジ検出器 4 8 ：^ らの ハ⁰ ル ス 1 4 J が 力 ゥ ン タ 6 0 で カ ウ ン ト され る 。 —方、 ク π ッ ク ハ。 ル ス

1 4 E は、 カ ウ ン タ で構成される分周器 6 1 にて分周さ れ、 所定の時間間隔のハ。ルス と しカ ウ ン タ 6 0 にク リ 了 信号と して印加される。 カ ウ ン タ 6 0 の カ ウ ン ト 値は、 常時比較器 6 2 にて設定器 6 3 で設定された値 と比較さ れ、 設定値 よ ]?大き く なつた時（て ' ハ イ ' の信号が出力 される。 こ の出力は、 マ イ ク ロ プ π セ ッ サ 5 2 で ラ ッチ されて、 第 1 2 図に示 した表示器 5 3 にて速度ヱ ラ ーの 表示がされる。 お、 点線で示す如 く カ ウ ンタ 6 0 の力 ゥ ン ト 値を分周器 6 1 か らのク リ ァ信号ごと に速度表示 器 6 O A に読み込むこ と に よ ]) 、 変位速度の表示ができ る o

位相差検知装置 5 5 は、 例えば、 第 1 ό 図に示す如 く 構成され、 ク π ッ クハ。 ル ス発生器 4 9 で発生 したク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス 1 4 Ε がカ ウ ン タ 6 4 にて カ ウ ン ト される。 ― 方、 エ ツ ヅ検出器 4 8 か らの出力ハ⁰ ル ス 1 4 J はカ ウ ン タ 6 4 の ク リ ア信号と して供給される 。 カ ウ ン タ の カ ウ ン ト 値は、 常時比較器 6 5 にて設定器 6 6 で設定された 値と比較され、 設定値よ ]?大き く なつた時に 〃 ハイ - の ' 信号が出力される。 この出力はマ イ ク □ プ D セ ッ サ 5 2 で ラ ッチされ、 第 1 2 図に示 した表示器 5 3 にて位相差 エ ラ ー の表示がされる。 検出信号 1 4 A に対する検出信 号 1 4 B の位相の遅れが 9 0 ° よ ]?大き く ¾れぱ、 それ に応 じて 2 つの矩形波信号 1 4 C 、 1 4 D の立上 J? の位 相差も 9 0 ° よ ！） 大き く な ]?、 反対に検出信号 1 4 A に 対する検出信号 1 4 B の位相差の遅れが 9 0 ° よ ]?小さ く るれば、 その結果、 2 つの矩形波信号 1 4 C 、 1 4 D の一方の立上 ]? と他方の立下 ]? の位相差は 9 0 ° よ ])大 き く なる。 従って、 出カ ノタ ル ス 1 4 J でク リ ア し ¾が ら ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス 1 4 E を カ ウ ン ト して、 カ ウ ン ト 値を設 定値と比較する こ と に よ 、 位相差が適正な範囲外に出 て しま っている力 ど う かを判別する こ とができ る。

_ Ο ΡΙ 出力検知装置 5 6 は、 例えば第 1 7 図に示す よ う 一 対の出力検知器 5 6 A 、 5 6 B に よ って構成される。 出 力検知器 5 6 A と 5 6 B は、 入力される信号が異る るだ けで、 構成動作は同一で あ る ので、 出力撿知器 5 6 A に つ てのみ説明する。

出力検知器 5 6 A は、 検出信号 1 4 A の出力 レ ベ ルを 検出する。 正弦波状の検出信号 1 4 A が比較器 6 8、 6 9 の一端にそれぞれ入力される。 一方、 抵抗 ί^ 、 Β2 、 Β3 は所定電圧 ν·! 、 V₂ を作 ]? 出 して る。 こ こ で V₂ は、 第 1 8 図の 1 4 A に示す如 く 正常 な検出信号の最大値 よ 多少低い 【 の値がと られ、 ν·| は正常 検出信号の 最小値 よ ]? 多少高 Μ₂ の値がと られている。 こ の電圧 Vi 、 V2 は比較^ 6 8 、 6 9 の他端にそれぞれ入力され る。 比較器 6 8 は、 所定値 V₂ よ ]?正弦波状の検出信号 1 4 A の レ ベ ル が大き と き に ， ハイ ' を出力 し、 比較 器 6 9 は、 所定値 ₁ よ ]?正弦波状の検出信号 1 4 A の レ ベ ル が小さ と き に ， ハ イ を出力する。

第 1 8 図か ら明 らかる よ う に、 正弦波状検出信号 14A の最大値は、 検出信号 1 4 B か ら得 られたシユ ミ ッ ト 回 路 4 7 B の出力信号即ち矩形波信号 1 4 D の立上 ]? の タ ィ ミ ングで あ ]) 、 その最小値は、 立下 ]? の タ イ ミ ング と な る。

このタ イ ミ ン グの と き の比較器 6 8 及び 6 9 の出力状 態を検知するために、 フ リ ッ フ。 フ ロ ッ プ 7 0 の D 端子に は矩形波信号 1 4 C が入力され、 その T端子には、 エ ツ

OMPI ジ検出器 4 8 の E X O R回路 3 4 B か ら出力される単一ハ。 ル ス 4 1 が入力される。 フ リ ッ プ フ 口 ップ 7 0 の Q 出力 は A N D 回路 7 1 の入力の一方に入力され、 その A N D 回路 7 1 の入力の他方には、 E X O R 回路 3 4 B の出力 4 I が入力される。 フ リ ッ プ フ 口 ッ プ 7 0 の Q 出力は、 A N D 回路 7 2 の入力の一方に入力され、 その A N D 回 路 7 2 の入力の他方には、 E X O R 回路 3 4 B の出力が 入力される。 従って、 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 7 0 は、 T端子 入力のハ。 ル ス 4 I の立上 1?時の D端子入力のノ ル ス 14C の状態を Q 端子か ら出力 し、 その出力波形は、 第 1 8 図 の 1 8 F の よ う にな ]9、 そ して、 端子の出力の波形は これの反 fcの第 1 8 図の 1 8 G の よ う になる。

A D '回路 7 1 は、 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 7 0 の Q 端子出 力 1 8 F と E X O R 回路 3 4 B の出力 4 I と の論理積を と ]?、 第 1 8 図の 1 8 H に示すよ う な波形のハ⁰ ル スを出 力する。 こ のハ⁰ ノレ ス 1 8 H の ノ、 ィ レ べ ノレ の タ イ ミ ン ク、は、 正弦波状検出信号 1 4 A の最大値の時に対応 して る。 他方、 A 回路 7 2 は、 ハ。 ル ス 1 4 I と 1 8 G とを受 けて、 正弦波状検出信号 1 4 A の最小値の時に対応 した 第 1 8 図の 1 8 I のよ う なハ⁰ ル スを出力する。

A N D 回路 7 1 の出力は、 D端子に比較器 6 8 の出力 が入力されている フ リ ッ プ フ ロ ップ 7 3 の T 端子に入力 され、 フ リ ッ プ フ コ リ、 ブ Ί 3 は、 正弦波状検出信号 14A が最大^:の時に、 その出力が所定値 V₂ よ ]? 大き いか否 かの比較器 6 8 の比較結果を Q 端子か ら出力する。 こ こ 'では正弦波状検出信号 1 4 A の最大値が所定値 V₂ よ J? 大き 場合に * ハイ ' 出力 と る。 一方、 A N D 回路 7 2 の出 力 は、 D端子に比較器 6 9 の出力が入力されて いる フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 7 4 の T 端子に入力され、 フ リ ツ プ フ π ッ プ 7 4 は、 正弦波状検出信号 1 4 A の最小値が 所定値 V よ ]? 小さ 場合に - ハイ * 出力を出力する。 そ して、 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 7 3 、 7 4 の Q 出力はそれぞ れ N A N D 回路 7 5 に入力され、 正弦波状検出信号 14A の最大値が所定値 よ ]? 大き く かつ最小値が所定値 よ ]3小 さいと き のみ ' 。 一 ' 出力 と 、 そ う でな 場合 い かえる と何 らかの原因に よ つて光電変換素子の出力に異 常が生 じた場合 ' ハ イ " と なる。

こ の よ う に出力検知器 5 6 A に よ ！）正弦波状検出信号 1 4 A の レ ベ ル検出： ^なされ、 出力検出器 5 6 B に よ ]? 正弦波状検出信号 1 4 B について も 同様の方法に よって レ ベ ル検出が行 われ、 その結果は、 それぞれ O R 回路 7 6 に入力され、 2 つの信号の ずれか一方に異常が生 じて も その検出が行える構成 と なっている。

O R 回路 7 6 はマ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ 5 2 を介 して表示 器 5 3 に接続されてお ]?、 表示器 5 3 にて異常を検出 し た場合の表示が行われる。 .

以上の本発明に よ る変位測定装置の一つの実施例にお て、 測定精度が余 ]? 高 く 要求され い場合には、 エ ツ 'ゾ検出器 4 8 は、 2 つの矩形波 1 4 C 、 1 4 D の いずれ か一方の立上 J? 及び立下 ]) に対応する ハ。 ル ス のみを 力 ゥ ン タ 5 1 及び速度検出装置 5 4 に出力 して も よ く、 また 更にはその立上 ]? と立下 ]? の ずれか一方に対応するハ。 ル ス のみを出力 して も よ いこ と は、 当業者には明 らかで あろ う 。

また、 第 1 2 図の実施例においては、 第 1 と 第 2 の矩 形波信号 1 4 C 、 1 4 D の立上 ]? と立下 ]? に対応するハ° ル スを同一のク π ッ クハ⁰ルスか ら得て るが、 回転軸

4 1 の回転速度が余！） に速 ぐ なる と、 第 1 と第 2 の矩形 波信号 1 4 C 、 1 '4 D の立上 ]? 又は立下 ]9 にそれぞれ対 応する ク ロ ッ クハ⁰ ル ス が同一の も の と る可能性がある。 も しこの よ う に る と測定結果に誤差が生 じる。 そこで、 第 1 と.第 2 の信号の立上 と立下 ]) に対応する ハ。 ル ス の 位相が必ず異なる よ う にする こ と も で き る。

例えば、 第 1 9 図に示すよ う な構成の回路に よ ]?、 第 2 0 図に示す如 き単一周波数ハ。 ル ス C か ら、 同一周期で 位相の異 る 2 つのハ。 ル ス信号 a 、 b を得て、 それぞれ 第 8 図の A N Dゲ一 ト 3 2 A 、 3 2 B に入力させる。

こ の回路は、 D 形 フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 7 7 と 2 つの AND 回路 7 8 、 7 9 ： ^ら構成される。 D 形 フ リ ッ プフ ロ ップ 7 7 は、 第 1 2 図のク コ ッ ク ハ。 ル ス発生器が発生する よ う ¾ク ロ ッ ク ハ。 ル スを T 端子に受け 1 2 分周を行い、 第 2 0 図に示すよ う に正転出力を Q 端子か ら反転出力を 端子か らそれぞれ出力する。 そして、 Q 出力と Q 出力 は、 それぞれ 2 つの A N D 回路 7 8 、 7 9 の入力の一方 に入力され、 出力はさ らに D 形フ リ ッ プ フ ロ ッ プの D 端子に入力される。 ま た、 2 つの A N D 回铬の他方の入 力には、 ク ロ ッ クハ⁰ ル ス発生器か らのク ロ ッ クハ。 ル ス C が入力される。 か く して、 A N Dゲー ト 7 8 、 7 9 か ら ハイ レ ベ ル の瞬間が一致 し よ う に位相が異つた所望 の信号 a 、 b が得 られる。 こ の場合、 第 1 2 図のク ロ ッ クハ。 ル ス発生器と 第 1 9 図の回路を合せて、 1 つのハ。 ル ス発生器と考える こ と ができ る。 そ して、 これを第 ό 図 のハ。 ル ス発生器 2 8 に使用する こ と も で き る。

前述 した よ う に この信号 a 、 b を第 8 図の A N D 回路 3 2 A ^ 3 2 B にそれぞれ入力する こ と に よ って得 られ る E X O R ゲー ト 3 4 A 、 3 4 B の出力ハ⁰ ル スは、 入力 ハ⁰ ル ス の位相が互いに異つて る こ と か ら、 た と えシ ュ ミ ッ ト 回路 4 7 A 、 4 7 B か らの矩形波信号 1 4 C 、 1 4 D の立上 ]5立下 ]? が重なった と して も、 重な ]5 合わ る ので、 カ ウ ン タ 5 1 は常に判別可能にカ ウ ン ト で き る ので位相ばらつき の許容範囲が拡大する。

更に第 1 2 図の実施例においては、 光電変換素子の出 力検出 と位相検出を別 々 に行ったが、 第/ <f 図か ら も わか る よ う に 2 つの正弦波状の検出信号が 9 0 ° 位相差か ら ずれた場合は、 そのずれ量に応 じた分だけ矩形波信号の 立上 ]? 、 立下 ]? は正弦波信号の最大値、 最小値よ ]? もず れて しま う 。 したがって、 位相差のずれの許容値を設定 し、 それに合った最大値、 最小値を決定 してやれば、 光 電変換素子の出力検出 と、 位相検出を兼ねる こ と も でき る。

O PI

WIPO 以上の如 く、 C R等を用いた微分回路を用 ずに、 デ 'ク タ ル回路に よって矩形波信号の立上 ]? 及び /又は立下

J? を示すハ° ル スを発生させる こ とができ るため、 温度変 化の影響が少 ¾ く 信頼性の高 変位測定を行う こ とが可 能と なる。

また'、 構成の複雑化を も た らす微分回路が不要と J9 、 構成が簡単と ]?、 電子装置部分の小型化が可能と るる。

また、 コ ー ド部材、 イ ン デ ッ ク ス ス リ ッ ト 、 受光素子 の位置ずれ等に よ 9 0 ° の位相差があるべき 2 つの検 出信号間の位相差が小さ く なる と、 それぞれの信号の立 上 ]?及び/又は立下 ]? を示すハ。 ル ス の間隔が小さ く る 、 カ ウ ン タ が個々 のハ。ル スを判別で き く るおそれが生 じ、 計数器の誤計数の原因と るが ·、 2 つの信号間の位 相差を検出 し、 異常る位相差を検知 した と き に、 表示器 が表示する ので、 適正な測定を確保して る。

コ ー ド部材の変位速度が速過 ぎ'る場合には、 その変化 に電気回路等が応答し きれずに誤計数の原因と ¾るが、 その速度を検知 し、 所定値^上の速度の と き には表示器 が表示するので、 同様に適正る測定が確保で き る。

発光部、 コ ー ド部材、 イ ン デ ッ ク ス ス リ ッ ト 、 又は受 光素子等が汚れる こ とに よ ]?、 発光素子への入力電圧の 低下に よ 又は発光素子若 し ぐ は受光素子の異常等の原 因に よって受光素子出力の低下又は出力変動幅の滅少等 が生ずる と、 コ ー ド部材の ' 0 ^B " 1 ， 符号化ハ。タ ー ン の変化を検出 しに く く ]) 、 誤計数の原因と ¾るが、 受

、ν 光素子の出力の最大値、 最小値を所定の値と比較する こ と に よ ]3 出力異常を検知 し、 異常出力の場合には表示器 に表示する ので、 誤測定の排除がで き る。 第 3 図に示すイ ン デ ッ ク ス板 3 や第 1 3 図に示すイ ン デッ クス板 4 3 の代 ]? に、 第 2 1 図に示すよ う イ ンデ ッ ク ス板 8 0 を使用 して も よ い。 こ の イ ン デ ッ ク ス板 8 0 は、 4 つ の イ ン デ ッ ク ス格子 8 0 A 、 8 0 B 、 80C、 8 0 D を有 してお ]?、 ィ ン デ ッ ク ス格子 8 0 A 及び 80B の グ ルー プと、 イ ン デ ッ ク ス格子の 8 0 C 、 8 0 D とは、 直径方向に対向 して即ち回耘対称の位置にあ ]?、 そして、 各グ ル ー プ の イ ン デ ッ ク ス格子は、 検出素子力； 9 0 ° 位 相の違 う 信号を出力する よ う に ^¹·¹· P 但 し、 n ： 整

4

数 ） の角度差を有 して近接 して配置されて る。 この よ う ¾ィ ン デ ッ ク ス 板 8 0 を使用する回転角測定装置の例 を第 2 1 図に示す。 第 2 2 図のプ ロ ッ ク図にお て、 第 1 2 図に示 した装置と 同様 ¾ も のには、 添字 * C ' 及び ' D ' を付 して同様 参照番号を使^ して、 詳細る説明 は省珞する。 第 2 2 図を第 1 2 図 と比較すれば明 らかな よ う に、 イ ン デ ッ ク ス格子 8 0 A 、 8 0 B に対応する光 電変瘐素子 4 5 A 、 4 5 B と、 イ ン デ ッ ク ス格子 8 0 C 、 8 0 D に対 Ϊ5する光電変換素子 4 5 C 、 4 5 D と に、 第 1 2 図に示 した装置の電子回路系 と同様る回路系がそれ そ'れ付属 している。 しか し、 方向弁別は 1 つで足 るの で、 光電変換素子 8 0 C 、 8 0 D の系列には設け られて い 。 ま た、 エ ツ ヅ検出器 4 8 と 4 8 C の出力ハ。 ル ス が重さ な ら な よ う に、 第 2 0 図のハ。 ル ス a 、 b の よ う な二系列のク ロ ッ クハ⁰ ル スをエ ツ ヅ検出器 4 8 と 4 8 C ' と にそれぞれ供給する ク コ ッ クハ⁰ル ス発生器 4 9 が 1 つ ， だけ設け られて る。 そして、 エ ッ ジ検出器 4 8、 48 C か らの出力ハ。ル スは、 0 R ゲー ト 8 1 を介 してア ッ プタ、、 ゥ ン カ ウ ン タ 5 1 に供給される。 この よ う にすれば、 回転板の硌回転対称の位置にそれ ぞれ配設 した検出素子よ 得 られる各信号をそれぞれ独 立に矩形波に変換 した後に、 これ らを時分割検出に よ ]? 共通のハ° ル ス発生器およ び力 ゥ ンタ を用 て処理される の で、 微分回路や平均化回路を使用せず、 簡単 ¾構成に よ j) 回転体の回耘軸ガタや偏心の影響を受ける こ と く 回転角およびノまたは回転速度を高'精度で測定でき る。 ' 一 イ ン デ ッ ク ス板は、 更に第 2 3 図に示す如 く 構成して も よ い。 こ の イ ン デ ッ ク ス板 8 2 は、 格子 8 2 八 、 828、 8 2 C、 8 2 D か ら ¾る第 1 群と、 格子 8 2 E 、 8 2 F 、 8 2 G 、 8 2 H か ら る第 2群と を有 して、 それ ら 2群 の格子は、 直径方向に対向 して即ち回転対称位置にある。 そして各群の格子は、 互に ²ⁿ,+ i P の角度差を も って近

4

接 して配置されて る。 従って、 点線で示す よ う に検知 ：- 素子 8 3 A 〜 8 3 H に配置する と、 検知素子 8 3 A、 83 E の出力に対 して、 検知素子 8 3 B 、 8 3 F の出力は 9 0 ° の位相差を有し、 検知素子 8 3 C、 8 3 G の出力は 180 ° の位相差を有 し、 検知素子 8 3 D 、 8 3 H の出力は 270 ° の位相差を有する。 そこで、 この場合、 1 8 0 ° の位相

ί O FI

WIPO 差を持つ各検知素子対の出力を、 差動増幅器 8 4 A 、 8 4 B 8 4 C 、 8 4 D に入力 し、 その出力をそれぞれ 第 2 2 図の増幅器 4 6 A 、 4 6 B 4 6 C 、 4 6 D に入 力する。 こ の よ う にすれば、 互に 1 8 0 度位相のずれた 信号を差動接続する こ と に よ ]) 直流分を除去する と共に 感度を倍に した 0 度 と 9 0 度位相の信号を得る こ とがで き、 測定時における外乱例えば光源の変動、 ラ 'ノ ア ル格 子のム ラ 、 周囲温度変化およ び電源電圧の変動等.に よ る 検出信号の変動を補償する こ とがで き る。

以上説明 した各実施例においては、 線源 と しては光源， 符号化ハ。 タ ー ン と しては ラ ジア ル格子およ びィ ンデッ ク ス格子、 検出素子 と しては光電変換素子をそれぞれ使用 する光電'式の測定装置である。 しか'し、 本発明は、 光電 式に限る こ と く 例えば磁気式等他の形式の測定装置に も適用で き る も のである。 例えば本発明を磁気式測定装 置に適用する場合には、 イ ン デ ッ ク ス板を使用せず、 第 2 4 図に示す如 く 回転板 8 5 に、 環状に磁気セ グ メ ン ト 8 5 A を等角度 ピ ッ チ P で配列 して磁気格子を形成 し、 検出素子と して点線で示す如 く 磁気へ ッ ド 8 6 を配置す ればよ い。 この と き、 磁気 ヘ ッ ドは、 直径方向に対向さ せて も、 ま た、 互に 9 0 ° 位相差を持った 出力信号を発 生する よ う に近接 して配置 して も よ 。

O PI

Claims

請求の範囲

/ 被測定物に設け られてお ！） 、 且つ、 検出素子に " " 及び " / " と して弁別で き る信号を発生させる こ と 力 でき る符号化領域を有す る コ ー ド部材 と 、

コ ー ド部材の符号化領域を検出する よ う に配置され てお ]? 、 且つ、 コ ー ド部材の変位に応 じて検出信号を 発生す る よ う に さ れた検出手段 と、

検 出信号を受けて矩形波信号を発生する矩形波変換 手段 と、

検出信号の繰返 し周波数 よ ]? 高い繰返 し周波数のク 口 ッ ク ハ。 ル スを発生す る ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス発生手段と、 矩形波信号と ク 口 ッ ク ハ。 ル ス と を受けて矩形波信号 - の立上 ]? 及び立下 の少 く と も 一 と ほぼ一致するク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス を 出力 ハ。ルス と して出力する エ ッ ジ検出 手段 と 、

エ ッ ジ検出.手段 よ の 出力ハ⁰ ル ス を カ ウ ン ト する '主 カ ウ ン タ と 、

主カ ウ ン タ の カ ウ ン ト 値を表示する表示器と を具備す る こ と を特徵とする変位測定装置。

2. エ ツ ヅ検出手段 よ の 出力ハ⁰ ル ス を受けて カ ウ ン ト する カ ウ ン タ と 、 ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス 発生手段 よ の ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス を受けて分周 してク リ ァ信号 ¾その 力 ゥ ン タ に 出力する分周器と を有 して、 カ ウ ン タ の 出力 を コ 一 ド部材の変位速度を表わす情報と して 出 力する速度 検出装置を更に具備す る こ と ¾特徵とす る請求の範囲 第 / 項記載の変位測定装置。

3. 速度検出装置は、 変位速度の上限 を設定す る上限速 度設定器と 、 速度検出装置の カ ウ ン タ よ の カ ウ ン ト 出 力 と 上限速度設定器 よ i? の設定値 と を受けて 力 ゥ ン ト 値が設定値を越えた と き 信号を発生す る比較器 と を 更に 有 して お J9 、 比較器が信号を発生 した と き 表示器 がその表示を行 う こ と を特徴 と する請求の範囲第 2 項 記載の変位測定装置。

¼ ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス発生手段 よ ]? のク ロ ッ ク ハ。 ル ス を受 けて カ ウ ン ト し、 エ ツ 'ク検出手段 よ J9 の 出力ハ⁰ ル ス で ク リ ア されて、 カ ウ ン ト 値 を単位変位当 時間 を表わ す情報 と して 出 力する カ ウ ン タ を更に具備する こ と を 特徵と す る請求の範囲第 / 項記載の変位測定装置。

. コ ー ド部材は、 被測定物の回転軸に 合さ れた 回転 板であ ]? 、 その符号化領域は、 その回転板に環状に設 け ら れてお ]? 、

検出手段は、 回転板に対 して直径方向に対向する よ う に配置さ れて第 / 及び第 2 の検出信号をそれぞれ発 生す る よ う にる された第 / と 第 2 の検 出素子を有 して お ]? 、

矩形波変換手段は、 それ ら第 / 及び第 2 の検出信号 を受け て第 / 及び第 2 の矩形波信号をそれぞれ発生す る第 / 及び第 2 の矩形波変換回路を有 して お ]? 、

ク ロ ッ ク ハ。 ル ス発生手段は、 互にハ イ レ ベ ルであ る と き が一致 し ¾い よ う に位相が異な る 同一周 波数の第

Οϊ.ίΡΙ 一 / 及び第。2 の ク 。 ッ ク ハ⁰ル ス を発生する よ う にな され てお ]? 、

エ ッ ジ検出手段は、 第 / 及び第 2 の矩形波信号の両 方と第 / 及び第 2 の ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス の両方を受けて-、 第 / の矩形波信号の立.上 ]? 及び立下 ！） と ほぽ一致する 第 / の ク ロ-ッ ク ハ。 ル ス と 、 第。2 の矩形波信号の立上 ]) 及び立下 ]) と ほぼ一致する第 2 の ク π -ッ ク ハ。 ル ス と.を 出力ハ。ル ス と して出力する よ う にるされている

こ と を特徵とする請求の範囲第 / 項か ら第 ^項ま での いずれかに記載の変位測定装置。 -

L ク ロ ッ クハ。 ル ス 発生手段は、 単一周波数のハ。 ル ス を 発生する ク ロ ッ ク ハ。 ル ス 発生器とその ク ロ ッ ク ハ。 ル ス を互いにハ イ レ ベ ル である と き が一致し い よ う に位 相異なる 同一周波数の第 / 及び第《2 の ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス に変換する変換器と を有する こ と を.特徵とする請求の ' 範囲第 J"項記載の変位測定装置。

7. 回転板の符号化領域には、 所定の角度ビツチで光学的 貫通ス リ ッ ト 格子が形成されてお j9 、 検出素子は光電変 換素子であ Ϊ) 、 そして回転板に対向 してイ ンデッ ク ス 円 板が回転 しない よ う に設け られ、 そのィンデッ ク ス 円板 には、 回転板の光学的貫通ス リ ッ ト 格子に対応する位置 に光電変換素子の数に対応する数の光学的貫通ィ ンデッ ク ス格子が形成され、 そして、 光電変換素子と光源が、 対応するイ ンデッ ク ス格子と ス リ ッ ト 格子と を挾む よ う に配置されている こ と を特徵とする請求の範囲第 項記 載の変位測定装置。

. 回転板の符号化領域 には、 所定の角度 ピ ッ チで磁気 セ グ メ ン ト が形成さ れてお 、 そ して、 検出素子は、 磁気 セ グ メ ン ト を検 出す る よ う に配置さ れた磁気へ ッ ドであ る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 項記載の変 位測定装置。

9. 検出手段は、 コ ー ド部材の変位に応 じて互に ？ ク 位相がずれた第 / 及び第 2 の検出信号をそれぞれ発生 する よ う に配置さ れた第 / 及び第 2 の検出素子を有 し てお ]? 、

矩形波変換手段は、 第 / 及び第 の検出信号をそれ それ受けて第 / 及び第 2 の矩形波信号をそれぞれ発生 す る第 / 及び第 《2 の矩形波変換回路を有 してぉ 、 更 に、 第 / 及び第 2 の矩形波信号を 受けて コ — ド部 材の変位方向を示す方向信号を発生する方向弁別器が 設け ら れ、

エ ッ 検出手段は、 第 / 及び第 2 の矩形波信号の少 く と も 一方 と ク 口 ッ ク ハ。 ル ス と を受けてその矩形波信 号の立上 ]? 及び立下 ]? の少 く と も 一方 と ほぼ一致する ク ロ ッ ク ハ。 ル ス を 出 力ハ⁰ ル ス と して 出力す る よ う に な さ れてお J9 、

主カ ウ ン タ は、 方向弁別器 よ の方向信号に従って エ ツ ヅ検出器 よ の 出力ハ。 ル ス を加減算 カ ウ ン 卜 する ア ッ プ ダ ウ ン カ ウ ン タ であ る

こ と を特徴と す る請求の範囲第 / 項記載の変位測定装 /0. エ ッ ジ検出手段は、 第 / 及び第 =2 の矩形波信号の両 方と ク ロ ッ ク ハ。 ル ス と を受けて第 / 及び第 《2 の矩形波 信号の立上 ]9 及び立下 と ほぼ一致する ク 口 ッ ク ハ。 ル ス を 出 力ハ。 ル ス と して 出力する よ う にる さ れてい る こ と を特徵 と す る請求の範囲の第 ？ 項記載の変位測定装

// ク ロ ッ ク ノレ ス発生手段は、 互にハイ レ ベ ル であ る と き が一致 しな い よ う に位相が異る る 同一周波数の第 / 及び第 =2 の ク 口 ッ ク ハ。 ル ス を発生する よ う に され てお ]? 、

エ ッ ジ検出手段は、 第 / 及び第 2 の矩形波信号の両 方 と 第 / 及び第 2 のク 口 ッ-ク ハ⁰ ル ス の両方を受けて、 第 / の矩形波信号の立上 i? 及び立下 と ほぼ一致する 第 / の ク ロ ッ ク ハ。 ル ス と 、 第 2 の矩形波信号の立上 及び立下 D と ほぼ—致する第 Z の ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス と を 出力ハ⁰ ル ス と して出力す る よ う にな されてい る

こ と を特徵 と す る請求の範囲第 / ク 項記載の変位測定 /2. ク ロ ッ ク ハ。 ル ス 発生手段は、 単一周波数のハ。 ル スを 発生する ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス発生器と、 そのク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス を互いにハ イ レ ペ ル であ る と き 力 ー致 しる い よ う に 位相差が異な る 同一周波数の第 / 及び第 のク 口 ッ ク ハ。 ル ス に変換する変換器と を有す る こ と を特徵と する 請求の範囲第 / / 項記載の変位測定装置。 '

OMPI V IPO /3. ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス発生手段 よ の ク 口 ッ ク ハ。 ル ス を 力 ゥ ン ト して エ ッ ジ検 出手段 よ ]? の 出 力ハ⁰ ル ス でク リ ア され る カ ウ ン タ と 、 位相差設定器と 、 カ ウ ン タ か らの カ ウ ン ト 値 と 位相差設定器 よ ] 9 の設定値 と を受けて 力 ゥ ン ト 値が設定値を越えた と き 信号を 出 力す る比較器 と を有する位相差検出装置 を具備 してぉ 、 位相差検 出装置の比較器が信号を 出力 した と き 表示器がその表 示を行 う こ と を特徵 と す る請求の範囲第 / 項又は第 / / 項記載の変位測定装置。

ίΨ. エ ッ ジ検出手段は、 第 / の矩形波信号の立上 i? 及び 立下 ]? にほぼ一致する ク 口 ッ ク ハ。 ル ス を第 / の 出力ハ。 ル ス と して 出 力 し、 第 。2 の矩形波信号の立上 i? 及び立 下 にほぼ一致する ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス を第 <2 の出 力ハ。 ル ス と して 出力す る よ う に さ れてお ]? 、

更 に、 第 / 及び第 2の検出信号をそれぞれ受けて、 それぞれの検出信号の レ ベ ルをその検出信号と ？ 0 位相が異 る検出信号 よ J 得 られた 出力ハ。 ル ス と 一致 する タ ィ ミ ン グ で基準 レ ベ ル と 比較 し、 基準値 よ 小 さ い と き 異常信号を発生する一対の 出力検 出器を具備 してお j? 、 その 出力検出器が信号を 出 力 した と き 表示 器がその表示 ¾ 行 う

こ と を特徵 と す る請求の範囲第 / 項又は第 / / 項に 記載の変位測定装置。

S. 各 出 力検 出器は、 検出信号を最大基準 レ ベ ル と 比較 する第 / の比較器と 、 検出信号を最小基隼 レ ベ ル と 比

Ο ΡΙ 較する第。2 の比較器と を含んでいる こ と を特徵とする 請求の範囲第 / 項記載の変位測定装置。

/ コ - ド部材は、 被測定物の回転軸に結合された回転 板であ 、 その符号化領域は、 その回転板に環状に設 け られてお ]) 、 検出手段の第 / 及び第 =2 の検出素子は 回転板の符号化領域に対 して、 回転板の回転運動に応 じて互に ？ り 。 位相がずれた第 / 及び第 =2 の検出信号 をそれぞれ発生する よ う に配置されている こと を特徵 とする請求の範囲第 項から第 / / 項までのいずれか に記載の変位測定装置。

Π. 回転板の符号化領域には、 所定の角度 ピ ッ チ で光学 的貫通ス リ ッ ト 格子が形成されて お り 、 検出素子は光 電変換素子であ ]) 、 そ して、 回転板に対向 してィ ン デ ッ ク ス 円板が回耘 し ¾い よ う に設けられ、 その イ ンデ ッ ク ス 円板には、 回転板の光学的貫通ス リ ッ ト 格子に 対応する位置に光電変換素子の数に対応する数の光学 的貫通ィ ン デ ッ ク ス格子が形成され、 そして、 光電変 換素子と光源が、 対応す、る ィ ン デ ッ ク ス格子と ス リ ッ ト 格子とを挟むよ う に配置されている こ と を特徵とす る請求の範囲第 / 項記載の変位測定装置。

/<?. 回転板の符号化領域には、 所定の角度 ヒ。 ツ チ で磁気 セ グ メ ン ト が形成されて お 、 そ して、 検出素子は、 磁気セ グ メ ン ト を検出する よ う に配置された磁気へ ッ ドであ る こ と を特徵 とする請求の範囲第 / 項記載の 変位測定装置。

'

OMPI /9. コ ー ド部材は、 被測定物の回転軸に結合さ れた回転 板であ ]? 、 その符号化領域は、 その回転板に環状に設 け られてお ]) 、

検出手段は、 回転板に対 して互に直径方向 に対向す る よ う にそれぞれ配置さ れた第 / と 第 2 の検出手段を 有 してお ]? 、 その第 / の検出手段は、 回転板の回転運 動に応 じて互に ？ 0 位相がずれた第 / 及び第 <2 の検 出信号をそれぞれ発生す る よ う に配置 さ れた第 / 及び 第 2 の検出素子 ¾少 く と も 有 してお ]? 、 そ して、 第 2 の検出手段は、 回転板の回転運動 に応 じて互に ？ 位相がずれた第 J 及び第 の検 出信号をそれぞれ発生 する よ う'に配置 された第 J 及び第 の検出素子を少 く と も 有 してお ]? 、

矩形波変換手段は、 第 / 、 第 、 第 J 及び第 の検 出信号をそれぞれ受けて第 / 、 第 2、 第 J 及び第 の 矩形波信号をそれぞれ発生する第 / 、 第 2 、 第 J 及び 第 の矩形波変換回路を有 してお ]? 、

更に、 第 / 及び第 2 の矩形波信号を受けて コ ー ド部 材の変位方向を示す方向信号を 発生する方向弁別器が 設け られてお ]? 、

ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス発生器手段、 互にハ イ レ ベ ル であ る 瞬間が一致 し ¾ い よ う に位相が異る る 同一周波数の第 / 及び第 =2 のク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス ¾ 発生す る よ う に る さ れ てお 、

エ ツ ヅ検出手段は、 第 / 及び第 = の矩形波信号の両

一 O H 方 と第 / の ク ロ ッ ク ハ⁰ ル ス と を受け て、 第 / の矩形波 信号と第 2 の矩形波信号のそれぞれの立上り 及び立下 り と ほ ぼ一致する第 / の ク ロ ッ ク ハ。 ル スを第 / の出力 ハ。 ル ス と して出力する よ う にるされた第 / の エ ツ -ク検 出器 と 、 第 J 及び第 の矩形波信号の両方と 第。2 のク ロ ッ ク ハ。 ル ス と を受けて、 第 の矩形波信号と第 ^ の 矩形波信号のそれぞれの立上 り 及び立下り と ほぼ一致 する第 =2 の ク 口 ッ ク ハ。ル ス を第 =2 の出力ハ。 ル ス と して 出力する よ う になされた第 c2 のェ ッ ジ検出器とを有 し てお り 、

主カ ウ ン タ は、 方向弁別器よ り の方向信号に従って ェ ッ ジ検出手段 よ り の第 / 及び第 =2 出力ハ。 ル ス を加減 算カ ウ ン ト する ア ッ プ ダ ウ ン カ ウ ン タ であ る

、 こ と を特徵とする請求の範囲第 / 項記載の変位測定装 置。

20. 第 / 、 第 <2 、 第 J 及び第 の検出素子には、 当該検 出素子と / <r 。 位相がずれた信号を発生する よ う に 配置された補助検出素子と 、 当該検出素子の出力 とそ の補助検出素子の出力 と を受けて出力を検出信号と し て矩形波変換手段に出力する差動增幅器と が付属 して いる こ と を特徵 とする請求の範囲第 / 項記載の変位 測定装置。

2/. 回転板の符号化領续には、 所定の角度 ピ ッ チ で光学 的貫通ス リ ッ ト 格子が形成されてお り 、 検出素子は光 電変換素子であ り 、 そ して、 回転板に対向 し ッ ク ス 円板が回転 し い よ う に設け られ、 その イ ン デ ッ ク ス 円板には、 回転板の光学的貫通ス リ ッ ト 格子に 対応する位置に光電変換素子の数に対応する数の光学 的貫通 ィ ン デ ッ ク ス格子が形成され、 そ して、 光電変 換素子 と 光源が、 対応する ィ ン デ ッ ク ス 格子 と ス リ ッ ト 格子 と を挾む よ う に配置されてい る こ と を特徵 と す る請求の範囲第 項又は第。2 項記載の変位測定装置。

22. 回転板の符号化領域 には、 所定の角度 ビ ツ チ で磁気 セ グ メ ン ト が形成されて 、 そ して検出素子は、 磁 気セ グ メ ン ト を検出する よ う に配置された磁気ヘ ッ ド であ る こ と を特徵 と する請求の範囲第 / ？ 項又は第 2 ク 項記載の変位測定装置。

23. 被測定物に設け られて お ]? 、 且つ、 ^ ffi素子に ' ' 及び ' / ' と して弁別で き る 信号を 発生させる こ と が で き る符号化領域を有する コ - ド部材 と 、 その コ - ド 部材の符号化領域 を検出する よ う に配置されて お ？ 、 且つ、 コ - ド部材の変位に応 じて、 互に予 じめ決め ら れた位相差だけずれた第 I 及び第 =2 の検出信号をそれ ぞれ発生する よ う に された第 / 及び第 2 の検出手段 と を具備 して、 第 / と 第 2 の検出信号 と か ら変位方向 を判別 して第 / と 第 c2 の検出信号の少 く と も 一方を か ゥ ン ト して変位を測定する よ う に ¾ された変位測定装 置において、

第 / 及び第《2 の検出信号を受けてその位相差を検出 する位相差検出器 と 、 位相差検出器の検出 した位相差 。： ,ΏΡΙ が所定の範囲内 であ るか ど う か判別す る判別器と 、 判 別器が位相差が所定範囲外 と 判別 した と き 表示を行 う 表示器 と を含む位相差検出装置を具備 して いる

こ と 特徵 と する変位測定装置。

2 第 / 及び第 2 の検出信号をそれぞれ受け て第 / 及び

第 2 の矩形波信号をそれぞれ発生する第 / 及び第 の 矩形波変換回路 と、

第 / 及び第 <2 の検出信号の辏返 し周波数 よ 高い繰 返 し周波数の ク 口 ッ クハ⁰ ル ス を発生する ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス発生器と 、

第 ん及び第 2 の矩形波信号と ク 口 ッ ク ハ。ル ス と を受 けて第 / 及び第 2 の矩形波信号の立上 及び立下 と ほぼ一致す るク 口 ッ ク ハ⁰ ル スを 出-力-ハ。ル ス と して出力 する エ ッ ジ検出器と を更に具億 してお ]? 、

位相差検出器は、 ク ロ ッ ク ハ。 ル スを カ ウ ン ト し て 出 カハ⁰ ル ス でク リ アされる カ ウ ン タ であ ]3 、 判別器は、 その カ ウ ン タ か ら 出力さ れる カ ウ ン ト 値を位相差設定 器 よ 設定値 と 比較 して カ ウ ン ト 値が設定値 ¾趑えた と き 信号を 出力する比較器であ る

こ と を特徵 と す る請求の範囲第 2 J 項記載の変位剡定 o2ぶ 被測定物に設け られてお ]? 、 且つ、 検出素子に " "

及び " / " と して弁別でき る信号を 発生さ せる こ と が でき る符号化領域を有す る コ 一 ド部材 と 、 その コ ー ド 部材の符号化領域を検出す る よ う に配置されてお 、

" Α . 且つ、 コ ー ド部材の変位 に応 じて検出信号を発生す る よ う に な された検出手段 と を具備 し てお 、 検出信号 を カ ウ ン ト して変位を測定す る よ う にる さ れた変位測 定装置において、

5 検出信号を受け て カ ウ ン ト し て所定の時間 ご と にク リ ア さ れ る カ ウ ン タ を含む速度検出器 と 、 その カ ウ ン タ よ ]? の カ ウ ン ト 値 と 速度設定器 よ ]? の設定値 と ¾受 け て カ ウ ン ト 値が設定値を越えた と き 信号を 出力する 比較器と 、 比較器が信号を 出力 した と き 表示を行 う 表0 示器 と を有する速度検出装置を具備 してい る こ と を特 徵 と す る変位測定装置。

2L 検出手段は、 互に ？ 位相がすれた第 / 及び第 《2 - の検 出信号を発生す る よ う に配置 さ れた第 / 及び第 =2 ' の検出素子を有 してお 、

第 / 及び第 2 の検出信号をそれぞれ受け て第 / 及び 第 2 の矩形波信号をそれぞれ発生す る第 / 及び第 =2の 矩形波変換回路 と 、

第 / 及び第 の検出信号の繰返 し周波 ¾ よ ? 高い繰 返 し周波数のク 口 ッ ク ハ。 ル スを発生す る ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス発生器と、

第 / 及び第 2 の矩形波信号の少 く と も 一方 と.ク ロ ッ ク ハ。ル ス と を受け てその矩形波信号の立上 及び立下 の少 く と も 一方 と ほ ぼ一致す る ク ロ ッ ク ハ。 ル ス を 出 カハ。 ル ス と して 出力す る エ ツ ゾ検出器 と が更 に設け ら れてお ]? 、 速度検出器の カ ウ ン タ は、 エ ッ ジ検出器 よ の 出力 ハ⁰ ル ス を 力 ゥ ン ト し、 ク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス発生器 よ J9 のク 口 ッ ク ハ⁰ ル ス を分周 して得 られた分周ハ⁰ ル ス に よって ク リ ア され る

こ と を特徵と する請求の範囲第 · 項記載の変位測定

、 \fiiO 、