JPH0145849B2 - - Google Patents
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- JPH0145849B2 JPH0145849B2 JP57019841A JP1984182A JPH0145849B2 JP H0145849 B2 JPH0145849 B2 JP H0145849B2 JP 57019841 A JP57019841 A JP 57019841A JP 1984182 A JP1984182 A JP 1984182A JP H0145849 B2 JPH0145849 B2 JP H0145849B2
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- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 8
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 claims description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 2
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 claims description 2
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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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
- G01D5/245—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 using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
- G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
- G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
-
- 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
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/08—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for safeguarding the apparatus, e.g. against abnormal operation, against breakdown
-
- 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
- G01D5/26—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/366—Particular pulse shapes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
- H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
- H03M1/30—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、特許請求の範囲第１項の前段に規
定する光電増分位置決め装置に関する。
定する光電増分位置決め装置に関する。
この種の位置決め装置は公知である。西独特許
第18 14 785号公報には、例えば増分目盛の傍に
基準マークを設置した光電測長測置が記載してあ
る。上記の印刷物には、光電増分測長測置の機能
が詳しく説明してある。更に、基準マークの機能
とその構造が第２図によつて特別に詳しく示して
ある。
第18 14 785号公報には、例えば増分目盛の傍に
基準マークを設置した光電測長測置が記載してあ
る。上記の印刷物には、光電増分測長測置の機能
が詳しく説明してある。更に、基準マークの機能
とその構造が第２図によつて特別に詳しく示して
ある。
従来技術（西独特許第876 162号公報）によれ
ば、線群の中の各線条を互いに不等間隔に配設す
ると、特に望ましい信号波形がマークの所で生じ
る。それに応じて、この種のマークに対する走査
板は、線群中にマークと同じ線分布の読取視野を
有する。マークと読取視野を正確に、しかも完全
に覆うと、Ｓ／Ｎ比の高い信号を得る。
ば、線群の中の各線条を互いに不等間隔に配設す
ると、特に望ましい信号波形がマークの所で生じ
る。それに応じて、この種のマークに対する走査
板は、線群中にマークと同じ線分布の読取視野を
有する。マークと読取視野を正確に、しかも完全
に覆うと、Ｓ／Ｎ比の高い信号を得る。
各種文献には、増分測定系の問題点が記載して
ある。即ち、作業を中断した後、測定装置の初期
位置を簡単に見出すことができないことにある。
西独特許第18 14 785号公報には、上記の基準位
置を最も簡単に得る手段が示してある。
ある。即ち、作業を中断した後、測定装置の初期
位置を簡単に見出すことができないことにある。
西独特許第18 14 785号公報には、上記の基準位
置を最も簡単に得る手段が示してある。
しかし、公知測定装置の欠点は、照明が中断す
ると、測定が乱れ、中断期間の長い重大な作業停
止をもたらす。
ると、測定が乱れ、中断期間の長い重大な作業停
止をもたらす。
この発明の課題は、照明の一部が故障しても瞬
時の測定に検知できない乱れとなり、しかも正確
に動作する上記の欠点を排除した光電増分位置決
め装置を提供することにある。
時の測定に検知できない乱れとなり、しかも正確
に動作する上記の欠点を排除した光電増分位置決
め装置を提供することにある。
上記の課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部
分に占める構成により解決されている。
分に占める構成により解決されている。
この発明の著しい利点は、走査位置の照明の一
方が故障した時でも、充分なＳ／Ｎ比の基準信号
だけは正確な位置で確実に発生させうることにあ
る。
方が故障した時でも、充分なＳ／Ｎ比の基準信号
だけは正確な位置で確実に発生させうることにあ
る。
この発明の他の有利な構成は、特許請求の範囲
の従属項に記載されている。
の従属項に記載されている。
この発明の構成と動作を添付図に示した実施例
に基づき詳しく説明する。
に基づき詳しく説明する。
第１図には、二個のランプL1とL2が走査ユニ
ツト１に配設してある。両ランプL1とL2は、一
定間隔に固設してあり、共通抵抗Ｖを介して点灯
されている。両方のランプL1とL2は、第一照明
領域及び第二照明領域であるそれぞれ走査位
置とを照明している。走査板Ａには、測定目
盛用の読取視野AT、基準マーク用の読取視野
AR及びプツシユプル信号用の読取視野AGが配
設してある。目盛板Ｍには、目盛トラツク上に増
分測定目盛Ｔ、基準マークＲ及びプツシユプルト
ラツクＧ上にプツシユプル信号を変える狭窄部が
付設してある。走査ユニツト１は、目盛板Ｍに対
して相対運動できるように設置してある。目盛板
板Ｍと走査ユニツト１とが相対運動すると、公知
の方法で走査板Ａは目盛トラツクに沿つて移動す
る。この場合、ランプL1とL2から出射した光は、
走査板Ａと目盛板Ｍを通過する。従つて、透過光
は両構成要素ＡとＭにある目盛トラツクの明暗区
分によて公知の方法で変調される。変調された光
は、受光素子Ｐに入射する。この素子の信号を評
価演算回路Ｂで解析し、可逆計数器VRに導入す
る。そして、この計数器は移動距離をデジタル表
示する。この場合、基準マーク信号によつて増分
測定値の校正又は補正が行われる。
ツト１に配設してある。両ランプL1とL2は、一
定間隔に固設してあり、共通抵抗Ｖを介して点灯
されている。両方のランプL1とL2は、第一照明
領域及び第二照明領域であるそれぞれ走査位
置とを照明している。走査板Ａには、測定目
盛用の読取視野AT、基準マーク用の読取視野
AR及びプツシユプル信号用の読取視野AGが配
設してある。目盛板Ｍには、目盛トラツク上に増
分測定目盛Ｔ、基準マークＲ及びプツシユプルト
ラツクＧ上にプツシユプル信号を変える狭窄部が
付設してある。走査ユニツト１は、目盛板Ｍに対
して相対運動できるように設置してある。目盛板
板Ｍと走査ユニツト１とが相対運動すると、公知
の方法で走査板Ａは目盛トラツクに沿つて移動す
る。この場合、ランプL1とL2から出射した光は、
走査板Ａと目盛板Ｍを通過する。従つて、透過光
は両構成要素ＡとＭにある目盛トラツクの明暗区
分によて公知の方法で変調される。変調された光
は、受光素子Ｐに入射する。この素子の信号を評
価演算回路Ｂで解析し、可逆計数器VRに導入す
る。そして、この計数器は移動距離をデジタル表
示する。この場合、基準マーク信号によつて増分
測定値の校正又は補正が行われる。
詳細な説明と図面には可逆計数器を先行又は後
退信号によつて決定することが省略してある。何
故なら、このことは信号の対称性に影響を及ぼす
直流成分の除去と同様に、多くの印刷物に詳しく
記載してあるからである。この目的に対し、一定
の配分の下に増分目盛を走査し、公知の方法で回
路技術的に結合する補助的な複数の読取視野AT
（第２図及び第３図参照）と複数の受光素子が配
設してあることを指摘しておく。この種の処置
は、この発明を説明する場合、むしろ混乱を招く
恐れがあるので、公知であるこれ等の詳細をこれ
以上説明することを省略する。
退信号によつて決定することが省略してある。何
故なら、このことは信号の対称性に影響を及ぼす
直流成分の除去と同様に、多くの印刷物に詳しく
記載してあるからである。この目的に対し、一定
の配分の下に増分目盛を走査し、公知の方法で回
路技術的に結合する補助的な複数の読取視野AT
（第２図及び第３図参照）と複数の受光素子が配
設してあることを指摘しておく。この種の処置
は、この発明を説明する場合、むしろ混乱を招く
恐れがあるので、公知であるこれ等の詳細をこれ
以上説明することを省略する。
読取視野AT，AR及びAGは、一定値だけ正確
にずらして置く必要がある。何故ならば、各トラ
ツクで生じた走査信号をアナログ加算によつて合
成するからである。これによつて、全体としてよ
り広い目盛面積を走査するので、より高精度にな
る。ただ、目盛の汚れは未だ信号の僅かな誤差と
なる（第４図、第５図及び第６図を参照）。
にずらして置く必要がある。何故ならば、各トラ
ツクで生じた走査信号をアナログ加算によつて合
成するからである。これによつて、全体としてよ
り広い目盛面積を走査するので、より高精度にな
る。ただ、目盛の汚れは未だ信号の僅かな誤差と
なる（第４図、第５図及び第６図を参照）。
第２図には、目盛板Ｍの目盛トラツク上に一定
格子間隔の増分目盛Ｔを装備した目盛板が示して
ある。二番目の目盛トラツクには、基準マーク
RI，RIIは、平行な線群で作成されている。各線
群中の線分布は不規則である。この場合、線分布
が一義的であることが決定的に大切である。基準
マークの両線群中の線分布は同一であることが必
要である。
格子間隔の増分目盛Ｔを装備した目盛板が示して
ある。二番目の目盛トラツクには、基準マーク
RI，RIIは、平行な線群で作成されている。各線
群中の線分布は不規則である。この場合、線分布
が一義的であることが決定的に大切である。基準
マークの両線群中の線分布は同一であることが必
要である。
更に、プツシユプル信号を発生する第三のトラ
ツクＧが配設してある。このトラツクＧには、走
査位置又はの領域にそれぞれトラツクＧの狭
窄部GI又はGIIがある。目盛板を走査すると、狭
窄部GI及びGIIの所で光量の変化、従つてプツシ
ユプル信号の変化を与える。
ツクＧが配設してある。このトラツクＧには、走
査位置又はの領域にそれぞれトラツクＧの狭
窄部GI又はGIIがある。目盛板を走査すると、狭
窄部GI及びGIIの所で光量の変化、従つてプツシ
ユプル信号の変化を与える。
第３図には、上記の装置に対応する測角位置が
示してある。第２図と同一の種類に属する部材に
は、補助記号「Ｗ」を付けた対応する引用記号が
記してある。
示してある。第２図と同一の種類に属する部材に
は、補助記号「Ｗ」を付けた対応する引用記号が
記してある。
第４図には、第２図の配置に相当する基準マー
ク用のトラツク及びプツシユプル信号用のトラツ
クを走査して発生する信号波形が示してある。こ
こでは、走査位置のみ考慮することにする。更
に、目盛板Ｍは、第２図で「Ｘ」方向の正の向き
として走査ユニツト１、つまり照明領域，に
対して相対的に移動するものとする。第５図及び
第６図も含めて、図中の相対移動位置α，β，
γ，δ，εは、それぞれ目盛板Ｍが以下の位置に
来た時に対応している。
ク用のトラツク及びプツシユプル信号用のトラツ
クを走査して発生する信号波形が示してある。こ
こでは、走査位置のみ考慮することにする。更
に、目盛板Ｍは、第２図で「Ｘ」方向の正の向き
として走査ユニツト１、つまり照明領域，に
対して相対的に移動するものとする。第５図及び
第６図も含めて、図中の相対移動位置α，β，
γ，δ，εは、それぞれ目盛板Ｍが以下の位置に
来た時に対応している。
α：AGIIにGIが合致した時、
β：ARIIにRIが合致した時、
γ：AGIとAGIIにそれぞれGIとGIIが合致し、同
時にARIとARIIにそれぞれRIとRIIが合致した
時（第２図の場合に対応する）、 δ：ARIにRIIが合致した時、 ε：AGIにGIIが合致した時。
時にARIとARIIにそれぞれRIとRIIが合致した
時（第２図の場合に対応する）、 δ：ARIにRIIが合致した時、 ε：AGIにGIIが合致した時。
この様な配置では、走査位置のところで次の
過程が生じる。
過程が生じる。
走査板Ａの読取視野AGIに付属する受光素子
（図示せず）は、プツシユプル信号用のトラツク
Ｇで完全に照明され、プツシユプル信号J2を発生
する。基準マークRIとRIIの所の目盛トラツクは
未だ不透明である。従つて、対応する読取視野
ARIに付設した受光素子は、未だ充分に強い信号
を供給しない。目盛板Ｍを更に移動させる場合、
走査位置にすると、狭窄部GIが読取視野AGIを
通過する時、信号J2が先ず狭窄部GIIによつて変
調される。この信号は、この過程の間弱くなる
（JGII参照）。目盛板Ｍを更に移動させると、基準
マークRIIは、読取視野ARIを通過し、グラフ中
に信号波形JIで示す基準パルスJRIIを発生させる。
信号JGIIの低下と基準パルスJRIIは、同時に起きな
いので、基準パルスは評価演算回路によつて識別
されない。目盛板Ｍを更に移動させると、走査位
置で狭窄部GIが、読取視野AGIで、また基準マ
ークRIが読取視野ARIで重なる。信号波形J2の変
調信号JGIと信号波形J1の基準パルスJRIとが同時
に現われる。評価演算回路のトリガ回路は、基準
パルスを識別し、公知の方法でそのパルスを調べ
る。
（図示せず）は、プツシユプル信号用のトラツク
Ｇで完全に照明され、プツシユプル信号J2を発生
する。基準マークRIとRIIの所の目盛トラツクは
未だ不透明である。従つて、対応する読取視野
ARIに付設した受光素子は、未だ充分に強い信号
を供給しない。目盛板Ｍを更に移動させる場合、
走査位置にすると、狭窄部GIが読取視野AGIを
通過する時、信号J2が先ず狭窄部GIIによつて変
調される。この信号は、この過程の間弱くなる
（JGII参照）。目盛板Ｍを更に移動させると、基準
マークRIIは、読取視野ARIを通過し、グラフ中
に信号波形JIで示す基準パルスJRIIを発生させる。
信号JGIIの低下と基準パルスJRIIは、同時に起きな
いので、基準パルスは評価演算回路によつて識別
されない。目盛板Ｍを更に移動させると、走査位
置で狭窄部GIが、読取視野AGIで、また基準マ
ークRIが読取視野ARIで重なる。信号波形J2の変
調信号JGIと信号波形J1の基準パルスJRIとが同時
に現われる。評価演算回路のトリガ回路は、基準
パルスを識別し、公知の方法でそのパルスを調べ
る。
第５図には、走査位置を主に考える時、波形
J3とJ4を同じ方法で示してある。両走査位置と
を考慮すると、二つの基準パルスJRI及びJRIIが
同時に現われることが分かる。
J3とJ4を同じ方法で示してある。両走査位置と
を考慮すると、二つの基準パルスJRI及びJRIIが
同時に現われることが分かる。
基準パルスは、増分測定装置で作業を中断した
後、再び基準位置を修復するか、測定系を絶えず
校正する必要がある。従つて、目盛板Ｍと走査板
Ａとが同じ相対位置になると、必ず基準パルスが
必要となる。公知の電気的な処置により、前記し
た同じ時間又は同じ位置で発生する規準パルス
JRI及びRRIIがアナログ的に合体されるので、目盛
板と走査板とが同じ相対位置になると、何時も一
義的に発生する合成基準信号JRが生じる。
後、再び基準位置を修復するか、測定系を絶えず
校正する必要がある。従つて、目盛板Ｍと走査板
Ａとが同じ相対位置になると、必ず基準パルスが
必要となる。公知の電気的な処置により、前記し
た同じ時間又は同じ位置で発生する規準パルス
JRI及びRRIIがアナログ的に合体されるので、目盛
板と走査板とが同じ相対位置になると、何時も一
義的に発生する合成基準信号JRが生じる。
上記の信号波形は、第６図に示してある。この
信号波形は、前記の四つの信号J1，J2，J3，J4を
式、Ｊ＝（J1−J2）＋（J3−J4）に従つて単純アナ
ログ加算して形成される。
信号波形は、前記の四つの信号J1，J2，J3，J4を
式、Ｊ＝（J1−J2）＋（J3−J4）に従つて単純アナ
ログ加算して形成される。
基準マークとこのマークに属する走査視野が合
致した時、公知の方法で基準パルスが発生する。
基準マークと走査視野の位相が合う位置では、こ
のマークと走査視野が正確に一致した瞬間に、両
基準マークRIとRIIの各々が基準信号を発生する。
両方の信号は、既に述べたように、アナログ加算
される。即ち、ただ一個の高レベルの基準信号し
か現れないことになる。基準マークRIと読取視
野ARI及び狭窄部GIとその読取視野AGIが一致
し、基準マークRIIと狭窄部GII及びそれ等の読取
視野ARIIとAGIIがそれぞれ一致すると、各基準マ
ークに属する走査位置のみが、充分大きいＳ／Ｎ
比の基準信号をもたらすことができる。これ等の
走査位置が、所属していない基準マークのところ
通過しても、解析に値する基準信号は生じない。
致した時、公知の方法で基準パルスが発生する。
基準マークと走査視野の位相が合う位置では、こ
のマークと走査視野が正確に一致した瞬間に、両
基準マークRIとRIIの各々が基準信号を発生する。
両方の信号は、既に述べたように、アナログ加算
される。即ち、ただ一個の高レベルの基準信号し
か現れないことになる。基準マークRIと読取視
野ARI及び狭窄部GIとその読取視野AGIが一致
し、基準マークRIIと狭窄部GII及びそれ等の読取
視野ARIIとAGIIがそれぞれ一致すると、各基準マ
ークに属する走査位置のみが、充分大きいＳ／Ｎ
比の基準信号をもたらすことができる。これ等の
走査位置が、所属していない基準マークのところ
通過しても、解析に値する基準信号は生じない。
目盛板Ｍの種々の位置に基準マークRIとRIIが
配設されていても、それ等のマーク上を通過した
場合、目盛板Ｍの所定の位置でしか基準信号が生
じない。従つて、基準マークに対する関係は何時
も一義的になる。更に、照明ランプの一方L1又
はL2が故障した場合、目盛板Ｍの所定の位置で
基準信号が生じる。故障したランプL1又はL2に
属する基準マークRI又はRIIは、最早基準信号を
供給できない。最も都合の悪い場合には、残りの
基準信号の信号レベルがより低くなる。トリガ回
路のトリガ閾値を正しく調整すると、この次点は
重要でなくなる。
配設されていても、それ等のマーク上を通過した
場合、目盛板Ｍの所定の位置でしか基準信号が生
じない。従つて、基準マークに対する関係は何時
も一義的になる。更に、照明ランプの一方L1又
はL2が故障した場合、目盛板Ｍの所定の位置で
基準信号が生じる。故障したランプL1又はL2に
属する基準マークRI又はRIIは、最早基準信号を
供給できない。最も都合の悪い場合には、残りの
基準信号の信号レベルがより低くなる。トリガ回
路のトリガ閾値を正しく調整すると、この次点は
重要でなくなる。
即ち、基準位置を検出する評価演算回路Ｂのト
リガ段の閾値は、一方の照明領域又はの狭窄
部GI又はGIIが対応する読取視野AGI又はAGIIに
合致した時のみ、又は基準マークRI又はRIIが対
応する読取視野ARI又はARIIに合致した時のみ、
発生する基準パルスJRの値より大きく、上記双方
の条件が同時に満たされた時に発生する基準パル
スJRの値より小さい 一方の照明が故障すると、信号レベルが低くな
る。何故ならば、一つの信号のアナログ加算が欠
損し、ただ一つの走査位置又はしか作動しな
いからである。信号レベルを高めることは、ラン
プL1とL2を共通駆動する回路処置によつて補償
できる。共通抵抗Ｖの助けにより、ランプL1と
L2は低電圧で点灯される。このことが、明るさ
を減少させ、従つて受光素子Ｐの出力端の光電流
を減少させる。しかし、走査信号をアナログ加算
することによつて、減少した個別信号の信号レベ
ルより高い信号レベルが得られる。加算信号から
得た−より高い信号レベルに評価演算回路Ｂのト
リガ閾値を設定する。一方のランプL1又はL2が
故障した場合、共通抵抗Ｖの電圧降下が減少し、
未だ使用できるランプL1又はL2は、より高い電
圧で点灯される。従つて、受光素子Ｐの照明強度
が上昇し、素子の出力端の信号レベルを直接高め
る結果になる。関連する特性曲線は、より高い動
作電圧で点灯された残りのランプが、加算で得た
走査信号とほぼ同じ走査信号を供給することを示
している。この場合、トリガ閾値を変更する必要
はない。関連する素子を設計することは、当業者
の知識の範囲にあるので、詳細な説明は省略す
る。
リガ段の閾値は、一方の照明領域又はの狭窄
部GI又はGIIが対応する読取視野AGI又はAGIIに
合致した時のみ、又は基準マークRI又はRIIが対
応する読取視野ARI又はARIIに合致した時のみ、
発生する基準パルスJRの値より大きく、上記双方
の条件が同時に満たされた時に発生する基準パル
スJRの値より小さい 一方の照明が故障すると、信号レベルが低くな
る。何故ならば、一つの信号のアナログ加算が欠
損し、ただ一つの走査位置又はしか作動しな
いからである。信号レベルを高めることは、ラン
プL1とL2を共通駆動する回路処置によつて補償
できる。共通抵抗Ｖの助けにより、ランプL1と
L2は低電圧で点灯される。このことが、明るさ
を減少させ、従つて受光素子Ｐの出力端の光電流
を減少させる。しかし、走査信号をアナログ加算
することによつて、減少した個別信号の信号レベ
ルより高い信号レベルが得られる。加算信号から
得た−より高い信号レベルに評価演算回路Ｂのト
リガ閾値を設定する。一方のランプL1又はL2が
故障した場合、共通抵抗Ｖの電圧降下が減少し、
未だ使用できるランプL1又はL2は、より高い電
圧で点灯される。従つて、受光素子Ｐの照明強度
が上昇し、素子の出力端の信号レベルを直接高め
る結果になる。関連する特性曲線は、より高い動
作電圧で点灯された残りのランプが、加算で得た
走査信号とほぼ同じ走査信号を供給することを示
している。この場合、トリガ閾値を変更する必要
はない。関連する素子を設計することは、当業者
の知識の範囲にあるので、詳細な説明は省略す
る。
測角装置の場合にも、この発明による多重走査
により、前記の方法で測定精度が向上する。更
に、「直径読取」により目盛の偏心誤差が除去さ
れる。光学測角装置に対する直径読取は、西独特
許第24 54 915号公報に既に記載されている。
により、前記の方法で測定精度が向上する。更
に、「直径読取」により目盛の偏心誤差が除去さ
れる。光学測角装置に対する直径読取は、西独特
許第24 54 915号公報に既に記載されている。
一方のランプが故障した場合、信号装置がその
故障を通報するように、評価演算回路を構成する
と特に有利である。
故障を通報するように、評価演算回路を構成する
と特に有利である。
測定装置を使用する上で必要であれば、更に基
準マークを平行又は同心状に目盛トラツク上に配
設、走査することもできることは明白である。
準マークを平行又は同心状に目盛トラツク上に配
設、走査することもできることは明白である。
この発明は、透過光によつて作動する光電増分
位置決め装置に限定するものでなく、反射光の方
法で動作する装置の場合でも効果的に実現する。
位置決め装置に限定するものでなく、反射光の方
法で動作する装置の場合でも効果的に実現する。
第１図は、二つの読取位置を有する光電位置決
め装置の模式図、第２図は、目盛トラツクを備え
た目盛と模式的に示した走査板の平面図、第３図
は、第２図に似た読取視野を備えた角度目盛板の
平面図、第４図は、一つの基準マークを走査する
時の信号波形の模式図、第５図は、他方の基準マ
ークを走査する時の信号波形の模式図、第６図
は、二つの基準マークを正しく走査した時の信号
波形を示す模式図。 図中引用記号：Ｍ，MW……目盛板、Ｇ，GW…
…プツシユプル信号用のトラツク、GI，GII；
GWI，GWII……狭窄部（変調用マーク）、RI，
RII；RWI，RWII……基準マーク、ATI，ARI，
AGI；ATII，ARII，AGII，ATWI，ARWI，
AGWI；ATWII，ARWII，AGWII……読取視野、，
……走査位置（照明領域）、L1，L2……ランプ
（光源）、Ｖ……共通抵抗、Ａ，AW……走査板。
め装置の模式図、第２図は、目盛トラツクを備え
た目盛と模式的に示した走査板の平面図、第３図
は、第２図に似た読取視野を備えた角度目盛板の
平面図、第４図は、一つの基準マークを走査する
時の信号波形の模式図、第５図は、他方の基準マ
ークを走査する時の信号波形の模式図、第６図
は、二つの基準マークを正しく走査した時の信号
波形を示す模式図。 図中引用記号：Ｍ，MW……目盛板、Ｇ，GW…
…プツシユプル信号用のトラツク、GI，GII；
GWI，GWII……狭窄部（変調用マーク）、RI，
RII；RWI，RWII……基準マーク、ATI，ARI，
AGI；ATII，ARII，AGII，ATWI，ARWI，
AGWI；ATWII，ARWII，AGWII……読取視野、，
……走査位置（照明領域）、L1，L2……ランプ
（光源）、Ｖ……共通抵抗、Ａ，AW……走査板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 増分目盛を付設した少なくとも一つの目盛ト
ラツク、及び不規則な線条分布を有する基準マー
クを付設した目盛板と、 −前記増分目盛に対する目盛読取視野、及び前記
基準マークに対する基準マーク読取視野を有す
る走査板と、 −光源、集束レンズ、受光素子及び前記走査板を
固設して、前記光源と前記集束レンズから形成
される照明領域内に前記読取視野を配設した走
査ユニツトと、 −前記受光素子の出力信号を演算処理する評価演
算回路と、 を備えた相対運動を行う二つの対象物に対する光
電増分位置決め装置において、 −走査ユニツト１には、場所をずらして設置した
少なくとも二つの照明領域，が配設してあ
り、 −目盛板Ｍ；MWには、前記照明領域，内に
応じて少なくとも二つの基準マークRI，RII；
RWI，RWIIと少なくとも二つの狭窄部GI，GII；
GWI，GWIIとを有する少なくとも一つのプツシ
ユプルトラツクＧ；GWが配設してあり、 −走査板Ａ；AWには、目盛板Ｍ；MWの基準マー
クRI，RII；RWI，RWIIと狭窄部GI，GII；GWI，
GWIIとをそれぞれ読み取るために使用される基
準マーク読取視野ARI，ARII；ARWI，ARWIIと
狭窄部読取視野AGI，AGII；AGWI，AGWIIとが
配設してあり、 −評価演算回路Ｂは基準マークRI，RII；RWI，
RWIIと狭窄部GI，GII；GWI，GWIIがそれ等に対
応する各読取視野ARI，ARII，AGI，AGII；
ARWI，ARWII，AGWI，AGWIIに同時に合致し
た時、基準マークRI，RII；RWI，RWIIに対する
少なくとも二つの受光素子の出力信号と狭窄部
GI，GII；GWI，GWIIに対する少なくとも二つの
受光素子の出力信号をアナログ加算して得られ
る基準パルスJRの最大値を出力する、 ことを特徴とする位置決め装置。 ２ 狭窄部GI，GII；GWI，GWIIは、透明区域を有
するプツシユプルトラツクＧ；GWの幅を狭める
か、線条で影を付けて形成してあることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の位置決め装置。 ３ 前記少なくとも二つの基準マークRI，RII；
RWI，RWIIは、不規則な平行線条を有し、両者は
互いに同一な分布であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の位置決め装置。 ４ 両狭窄部GIとGII；GWIとGWIIの間の直線距離
又は円周上距離は、対応する基準マークRIと
RII；RWIとRWIIの間の直線距離又は円周上距離と
長さが異なることを特徴とする特許請求の範囲第
１〜３項のいずれか１項に記載の位置決め装置。 ５ 基準位置を検出する評価演算回路Ｂのトリガ
段の閾値は、一方の照明領域又はの狭窄部
GI又はGII；GWI又はGWIIが対応する読取視野AGI
又はAGII；AGWI又はAGWIIに合致した時のみ、
又は基準マークRI又はRII；RWI又はRWIIが対応す
る読取視野ARI又はARII；ARWI又はARWIIに合致
した時のみ、発生する基準パルスJRの値より大き
く、上記双方の条件が同時に満たされた時に発生
する基準パルスJRの値より小さいことを特徴とす
る特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記
載の位置決め装置。 ６ 光源L1，L2は、共通抵抗Ｖを介して点灯さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
５項のいずれか１項に記載の位置決め装置。 ７ 光源L1，L2の一方が故障した場合、その故
障を通報する信号装置を備えていることを特徴と
する特許請求の範囲第１〜６項のいずれか１項に
記載の位置決め装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3104972A DE3104972C2 (de) | 1981-02-12 | 1981-02-12 | Lichtelektrische inkrementale Positioniereinrichtung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57151817A JPS57151817A (en) | 1982-09-20 |
| JPH0145849B2 true JPH0145849B2 (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=6124628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57019841A Granted JPS57151817A (en) | 1981-02-12 | 1982-02-12 | Photoelectric increment determining apparatus |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4477189A (ja) |
| EP (1) | EP0058302B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57151817A (ja) |
| AT (1) | ATE33713T1 (ja) |
| DE (1) | DE3104972C2 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4644157A (en) * | 1982-03-08 | 1987-02-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical rotation detecting apparatus |
| DE3308813C2 (de) * | 1983-03-12 | 1985-02-07 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Meßeinrichtung |
| US4602155A (en) * | 1983-07-25 | 1986-07-22 | Bei Electronics, Inc. | Zero reference generating method and apparatus for optical encoders |
| US4678908A (en) * | 1983-07-25 | 1987-07-07 | Bei Electronics, Inc. | Zero reference generating method and apparatus for optical encoders |
| DE3412128C1 (de) * | 1984-03-31 | 1985-05-09 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Positionsmesseinrichtung |
| JPS60230018A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Asahi Optical Co Ltd | 光電型エンコ−ダの基準位置検出装置 |
| DE3417176C2 (de) * | 1984-05-09 | 1986-07-31 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Photoelektrische Meßeinrichtung |
| DE3509102C2 (de) * | 1985-03-14 | 1987-01-15 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Meßeinrichtung |
| DE3536466A1 (de) * | 1985-10-12 | 1987-04-16 | Bodenseewerk Geraetetech | Nullimpulserzeuger zur erzeugung eines impulses bei erreichen einer vorgegebenen lage eines traegers |
| DE3542514A1 (de) * | 1985-12-02 | 1987-06-04 | Zeiss Carl Fa | Wegmesseinrichtung |
| DE3611204A1 (de) * | 1986-04-04 | 1987-10-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Messeinrichtung |
| JPS63281015A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位置検出器の基準信号発生装置 |
| DE3809569A1 (de) * | 1988-03-22 | 1989-10-05 | Frankl & Kirchner | Positionsgeber |
| US4920259A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-24 | Hewlett-Packard Company | Apparatus for producing a phase insensitive index pulse for motion encoders |
| JP2586121B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1997-02-26 | キヤノン株式会社 | ロータリーエンコーダの原点検出系 |
| AT394781B (de) * | 1989-02-03 | 1992-06-25 | Rsf Elektronik Gmbh | Inkrementales messsystem |
| AT395071B (de) * | 1989-02-09 | 1992-09-10 | Rieder & Schwaiger Sentop | Inkrementales messsystem |
| JP2941953B2 (ja) * | 1990-12-04 | 1999-08-30 | キヤノン株式会社 | 基準位置の検出方法および回転検出計 |
| US6229140B1 (en) * | 1995-10-27 | 2001-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Displacement information detection apparatus |
| WO1999042790A1 (de) | 1998-02-21 | 1999-08-26 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Verfahren zum betrieb eines positionsmesssystems und geeignete positionsmesssystem hierzu |
| JP3506613B2 (ja) | 1998-09-21 | 2004-03-15 | 株式会社ミツトヨ | 原点検出方式 |
| US6713756B2 (en) * | 2000-05-09 | 2004-03-30 | Olympus Corporation | Optical encoder and optical rotary encoder |
| DE10225243B4 (de) * | 2002-06-07 | 2013-01-31 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmessgerät und Verfahren zur Korrektur von Wärmeausdehnungen, insbesondere für eine Bearbeitungsmaschine |
| JP2004163302A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd | 光学式エンコーダ |
| DE10329374A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-01-20 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Abtastbaueinheit einer Positionsmesseinrichtung |
| RU2248093C1 (ru) | 2003-07-04 | 2005-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СКБ ИС ПЛЮС" | Оптико-электронный преобразователь положение-код |
| JP4531750B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-08-25 | 三菱電機株式会社 | 光学式ロータリーエンコーダ |
| GB0413711D0 (en) * | 2004-06-21 | 2004-07-21 | Renishaw Plc | Scale and readhead apparatus |
| US20060044552A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-02 | Mark Hardin | A device for measuring motion along surfaces of arbitrary length and of arbitrary curvature. |
| US7408654B1 (en) | 2004-09-02 | 2008-08-05 | Mark Randall Hardin | Method for measuring position, linear velocity and velocity change of an object in two-dimensional motion |
| DE102007056612A1 (de) * | 2007-11-23 | 2009-05-28 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Optische Positionsmesseinrichtung |
| EP2647966B2 (de) † | 2012-04-04 | 2017-08-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Messwertgeber zum Erhalt einer Positionsinformation und Verfahren zu dessen Betrieb |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE876162C (de) * | 1941-04-30 | 1953-05-11 | Genevoise Instr Physique | Photoelektrische Praezisionsvorrichtung fuer die Einstellung eines beweglichen Objektes in eine genaue vorausbestimmte Lage |
| US2955283A (en) * | 1957-04-18 | 1960-10-04 | Busch-Keiser Hans | Method and apparatus for signaling the positions of a moving object |
| US3544800A (en) * | 1968-11-20 | 1970-12-01 | Quantic Ind Inc | Optical apparatus for encoding angular movement of a rotating shaft |
| DE1814785A1 (de) * | 1968-12-14 | 1970-06-25 | Johannes Heidenhain Feinmechan | Zaehlanordnung |
| DE2346091C3 (de) * | 1973-09-13 | 1979-12-13 | Espera-Werke Gmbh, 4100 Duisburg | Vorrichtung zur inkrementalen Abtastung einer beleuchteten Strichskala |
| SE379241B (ja) * | 1974-01-15 | 1975-09-29 | Aga Ab | |
| FR2310549A1 (fr) * | 1975-05-07 | 1976-12-03 | Sagem | Perfectionnements aux dispositifs optiques de determination de la position d'un organe mobile |
| DE2540412C3 (de) * | 1975-09-11 | 1987-01-22 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Inkrementales Meßsystem |
| US4184071A (en) * | 1978-01-12 | 1980-01-15 | Electro-Craft Corporation | Modular encoder |
| DE2944363C2 (de) * | 1979-11-02 | 1984-10-18 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Lichtelektrische digitale Meßeinrichtung |
| DE2948854A1 (de) * | 1979-12-05 | 1981-06-11 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Inkrementales messsystem |
| DE2952106C2 (de) * | 1979-12-22 | 1982-11-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Lichtelektrische inkrementale Längen- oder Winkelmeßeinrichtung |
-
1981
- 1981-02-12 DE DE3104972A patent/DE3104972C2/de not_active Expired
-
1982
- 1982-01-19 AT AT82100331T patent/ATE33713T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-01-19 EP EP82100331A patent/EP0058302B1/de not_active Expired
- 1982-02-09 US US06/347,301 patent/US4477189A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-02-12 JP JP57019841A patent/JPS57151817A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3104972A1 (de) | 1982-09-09 |
| EP0058302B1 (de) | 1988-04-20 |
| US4477189A (en) | 1984-10-16 |
| ATE33713T1 (de) | 1988-05-15 |
| JPS57151817A (en) | 1982-09-20 |
| EP0058302A2 (de) | 1982-08-25 |
| DE3104972C2 (de) | 1985-06-20 |
| EP0058302A3 (en) | 1985-05-29 |
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