JPH0263162B2 - - Google Patents
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- JPH0263162B2 JPH0263162B2 JP59028166A JP2816684A JPH0263162B2 JP H0263162 B2 JPH0263162 B2 JP H0263162B2 JP 59028166 A JP59028166 A JP 59028166A JP 2816684 A JP2816684 A JP 2816684A JP H0263162 B2 JPH0263162 B2 JP H0263162B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエンコーダを用いた電子測角器等の目
盛円板の回転に伴う偏心量を自動的に検査する装
置に関するものである。
盛円板の回転に伴う偏心量を自動的に検査する装
置に関するものである。
エンコーダを用いた電子測角器は、一般に放射
状にスリツト列を有する二枚の目盛円板の一方を
他方に対して回転させ、その際に生じるモアレ縞
を光電的に計数して回転角を測るものである。従
つて、目盛円板の回転軸が偏芯していると光電検
出信号が振幅変調を受け、その結果大きな測角誤
差を生じる。この回転軸の偏芯は、回転軸の未調
整、目盛円板の中心孔の偏芯等純粋に機械的なも
のが原因となつており、この回転軸の偏芯を除去
するために従来より行なわれてきた方法として、
第一に目盛円板の円周の真円度を精密加工により
保障し、その外縁にマイクロインジケータ等のフ
イラーを接触させながらインジケータ目盛を読取
つて偏芯調整を行うものがあり、第二に目盛円板
の目盛領域の外縁に円形刻線を全周に亘つて設け
るかまたは90゜ないし180゜おきに一定半径の位置
にマークを設け、この刻線またはマークの円板の
回転に伴う半径方向の変動を読取顕微鏡により計
測するものがある。
状にスリツト列を有する二枚の目盛円板の一方を
他方に対して回転させ、その際に生じるモアレ縞
を光電的に計数して回転角を測るものである。従
つて、目盛円板の回転軸が偏芯していると光電検
出信号が振幅変調を受け、その結果大きな測角誤
差を生じる。この回転軸の偏芯は、回転軸の未調
整、目盛円板の中心孔の偏芯等純粋に機械的なも
のが原因となつており、この回転軸の偏芯を除去
するために従来より行なわれてきた方法として、
第一に目盛円板の円周の真円度を精密加工により
保障し、その外縁にマイクロインジケータ等のフ
イラーを接触させながらインジケータ目盛を読取
つて偏芯調整を行うものがあり、第二に目盛円板
の目盛領域の外縁に円形刻線を全周に亘つて設け
るかまたは90゜ないし180゜おきに一定半径の位置
にマークを設け、この刻線またはマークの円板の
回転に伴う半径方向の変動を読取顕微鏡により計
測するものがある。
これらの方法は、従来から光学式セオドライト
や円周目盛刻線機の調整に用いられてきたもので
あり、回転軸の偏芯を除去するいう初期の目的は
達せられるが、前記第一の方法では円板の真円度
を保障するための精密加工が要求されるばかりか
円周と目盛線との偏芯も抑制しなければならず高
度の加工技術を要求されるため部品コストが高く
なり、また、第二の方法では顕微鏡を用いてミク
ロンオーダの高精度な読取を行うために相当の熟
練を要し、測定時間もかかる上読取誤差を免れな
いという問題を有していた。
や円周目盛刻線機の調整に用いられてきたもので
あり、回転軸の偏芯を除去するいう初期の目的は
達せられるが、前記第一の方法では円板の真円度
を保障するための精密加工が要求されるばかりか
円周と目盛線との偏芯も抑制しなければならず高
度の加工技術を要求されるため部品コストが高く
なり、また、第二の方法では顕微鏡を用いてミク
ロンオーダの高精度な読取を行うために相当の熟
練を要し、測定時間もかかる上読取誤差を免れな
いという問題を有していた。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであ
り、迅速かつ高精度な偏芯量の自動計測を行ない
得る比較的簡単な構成の廉価な偏芯量自動検査装
置を提供することを目的とする。このため、本発
明に係る偏芯量の自動検査装置においては、被検
物である回転円板の外縁部に設けた円形刻線を照
明する光源と、該光源に対向して設けられ前記円
形刻線の像を結像する光学系と、該光学系によつ
て結像された前記円形刻線の像の像位置を検出す
るPSD（Positon Sensitive Device）と、前記光
源、前記光学系、及び前記PSDを一体として前
記回転円板との間で相対回転させる回転軸と、前
記PSDの二つの電極から各々出力される各電極
から前記像位置までの距離に比例した二つの光電
流i1、i2を各々光電圧v1、v2に変換する電流電圧
変換器と、各光電圧v1、v2の和出力V1＋v2を出
力する加算器と、各光電圧v1、v2の差出力v1−v2
を出力する減算器と、前記和出力v1＋v2及び差出
力v1−v2の比を出力する割算器と、該割算器の出
力に接続される表示器とからなる偏芯量の自動検
査置を構成し、偏芯量を光電検出して求める方式
を採用して上記目的を達成する。
り、迅速かつ高精度な偏芯量の自動計測を行ない
得る比較的簡単な構成の廉価な偏芯量自動検査装
置を提供することを目的とする。このため、本発
明に係る偏芯量の自動検査装置においては、被検
物である回転円板の外縁部に設けた円形刻線を照
明する光源と、該光源に対向して設けられ前記円
形刻線の像を結像する光学系と、該光学系によつ
て結像された前記円形刻線の像の像位置を検出す
るPSD（Positon Sensitive Device）と、前記光
源、前記光学系、及び前記PSDを一体として前
記回転円板との間で相対回転させる回転軸と、前
記PSDの二つの電極から各々出力される各電極
から前記像位置までの距離に比例した二つの光電
流i1、i2を各々光電圧v1、v2に変換する電流電圧
変換器と、各光電圧v1、v2の和出力V1＋v2を出
力する加算器と、各光電圧v1、v2の差出力v1−v2
を出力する減算器と、前記和出力v1＋v2及び差出
力v1−v2の比を出力する割算器と、該割算器の出
力に接続される表示器とからなる偏芯量の自動検
査置を構成し、偏芯量を光電検出して求める方式
を採用して上記目的を達成する。
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図は偏芯量ｄと誤差角dθの関係を示した
ものである。円K1は中心O1、半径ｒの偏芯のな
い参照円であり、円K2はO2を中心とし偏芯量
O1O2＝ｄを有する円である。今、円K1と円K2は
微小間隔を隔てて対向し、固定円K1に対して円
K2は回転軸O2の廻りを回転するものと考える。
また、円K1を電子測角器における固定した目盛
円板、円K2を回転し得る走査目盛板と見做する
ことができる。測角の誤差dθは偏芯O1O2と直交
する位置B1、Q1、B2、Q2で最大で、dθ＝∠
B1O2Q1＝ｄ／ｒであり、B1、B2点は誤差角に
夫々進み、遅れがあるから総合の最大誤差は2dθ
である。一方、偏芯O1O2の延長線上の点A1、A2
では誤差角は０であるが偏芯量は最大で2 2＝
A1P1＝ｄである。今、偏芯の観測点が図示のよ
うに直径C1C2と円K1の交点C1及びC2の二点だと
するを、偏芯量1 1及び2 2はその最大値1 1
及び2 2より小さい。真の偏芯量1 2を偏芯の
方向A2A1を求めるためには円K1を回転して観測
点C1、C2を夫々点A2、A1まで移動しなければな
らない。
ものである。円K1は中心O1、半径ｒの偏芯のな
い参照円であり、円K2はO2を中心とし偏芯量
O1O2＝ｄを有する円である。今、円K1と円K2は
微小間隔を隔てて対向し、固定円K1に対して円
K2は回転軸O2の廻りを回転するものと考える。
また、円K1を電子測角器における固定した目盛
円板、円K2を回転し得る走査目盛板と見做する
ことができる。測角の誤差dθは偏芯O1O2と直交
する位置B1、Q1、B2、Q2で最大で、dθ＝∠
B1O2Q1＝ｄ／ｒであり、B1、B2点は誤差角に
夫々進み、遅れがあるから総合の最大誤差は2dθ
である。一方、偏芯O1O2の延長線上の点A1、A2
では誤差角は０であるが偏芯量は最大で2 2＝
A1P1＝ｄである。今、偏芯の観測点が図示のよ
うに直径C1C2と円K1の交点C1及びC2の二点だと
するを、偏芯量1 1及び2 2はその最大値1 1
及び2 2より小さい。真の偏芯量1 2を偏芯の
方向A2A1を求めるためには円K1を回転して観測
点C1、C2を夫々点A2、A1まで移動しなければな
らない。
従つて、後述するようにPSDにより偏芯量を
連続的に計測しながらこの移動操作を行つた後円
K1を固定する。
連続的に計測しながらこの移動操作を行つた後円
K1を固定する。
第２図は本発明に係る偏芯量の自動検査装置の
一実施例を示すものである。第一の回転軸１には
円周目盛２を有する透明な目盛円板３が固定され
ており、第一の回転軸１に対して偏芯ｄを有する
第二の回転軸４には前記目盛円板２と同一の円周
目盛５を有する回転円板６が固定されている。前
記円周目盛５の外周円の更に外縁には偏芯測定に
供される円形刻線７が設けられている。前記目盛
円板３と回転円板６は円周目盛２及び５を微小間
隔だけ隔てて対向するように配置されている。第
一の回転軸１に固定されたアーム８及び９には
夫々LED１０及びレンズ１１とPSD１２とを一
体となした受光部が観測点C1の中心軸上に配列
するようにして取付けられており、前記LED１
０から発せられる光束が円形刻線７を照明し、レ
ンズ１１を経た結像光束により円形刻線７の像１
３がPSD１２の受光面に入射する。該PSD１２
は光スポツトの位置検査用センサーで、光スポツ
ト位置は半径方向に配置した電極P1、P2（第３図
参照）までの抵抗値により内分割され、PSD１
２はその分割比に対応する一対の光電流i1、i2を
位置信号として出力される。前記LED１０は、
安定化電源１４によつて駆動されており、前記
PSD１２の出力は電子回路１５によりμｍ単位
の偏芯量に換算されて表示器１６により表示され
る。
一実施例を示すものである。第一の回転軸１には
円周目盛２を有する透明な目盛円板３が固定され
ており、第一の回転軸１に対して偏芯ｄを有する
第二の回転軸４には前記目盛円板２と同一の円周
目盛５を有する回転円板６が固定されている。前
記円周目盛５の外周円の更に外縁には偏芯測定に
供される円形刻線７が設けられている。前記目盛
円板３と回転円板６は円周目盛２及び５を微小間
隔だけ隔てて対向するように配置されている。第
一の回転軸１に固定されたアーム８及び９には
夫々LED１０及びレンズ１１とPSD１２とを一
体となした受光部が観測点C1の中心軸上に配列
するようにして取付けられており、前記LED１
０から発せられる光束が円形刻線７を照明し、レ
ンズ１１を経た結像光束により円形刻線７の像１
３がPSD１２の受光面に入射する。該PSD１２
は光スポツトの位置検査用センサーで、光スポツ
ト位置は半径方向に配置した電極P1、P2（第３図
参照）までの抵抗値により内分割され、PSD１
２はその分割比に対応する一対の光電流i1、i2を
位置信号として出力される。前記LED１０は、
安定化電源１４によつて駆動されており、前記
PSD１２の出力は電子回路１５によりμｍ単位
の偏芯量に換算されて表示器１６により表示され
る。
尚、前記PSD１２としては例えば浜松ホトニ
ツクス社製の一次元PSDS1543が実用に供し得る
が、その位置分解能は0.2μｍ、応答速度5μsecで
あり、迅速で高精度の位置検出が可能である。
ツクス社製の一次元PSDS1543が実用に供し得る
が、その位置分解能は0.2μｍ、応答速度5μsecで
あり、迅速で高精度の位置検出が可能である。
第３図は前記電子回路１５のブロツク図であ
る。PSD１２により光点１３の電極P1、P2から
の距離に比例した光電流i1、i2が出力され、これ
ら光電流i1、i2は電流電圧変換器１５１，１５２
により夫々光電圧V1、V2に変換される。該光電
圧V1、V2は加算器１５３及び減算器１５４に入
力され、夫々和出力V1＋V2、差出力V1−V2を得
る。割算器１５５はこの和出力V1＋V2、差出力
V1−V2の比V1−V2／V1＋V2を計算しμｍ単位
の偏芯量を出力する。そして、該割算器１５５の
出力である偏芯量は表示器１６に表示される。
る。PSD１２により光点１３の電極P1、P2から
の距離に比例した光電流i1、i2が出力され、これ
ら光電流i1、i2は電流電圧変換器１５１，１５２
により夫々光電圧V1、V2に変換される。該光電
圧V1、V2は加算器１５３及び減算器１５４に入
力され、夫々和出力V1＋V2、差出力V1−V2を得
る。割算器１５５はこの和出力V1＋V2、差出力
V1−V2の比V1−V2／V1＋V2を計算しμｍ単位
の偏芯量を出力する。そして、該割算器１５５の
出力である偏芯量は表示器１６に表示される。
ここで、再び第２図を参照して偏芯の連続測定
の操作を説明する。
の操作を説明する。
第一の回転軸１をゆつくり回転させるとアーム
８，９及びLED１０、レンズ１１、PSD１２が
連動して回転する。回転円板６は第一の回転軸１
に対して偏芯して取付けられているため、表示器
１６に現われる偏芯量は連続的に変化し、第１図
における点A1とA2で夫々最大値及び最小値を示
す。この位置で回転軸１を止めると偏芯の最大値
とその方向が確認される。
８，９及びLED１０、レンズ１１、PSD１２が
連動して回転する。回転円板６は第一の回転軸１
に対して偏芯して取付けられているため、表示器
１６に現われる偏芯量は連続的に変化し、第１図
における点A1とA2で夫々最大値及び最小値を示
す。この位置で回転軸１を止めると偏芯の最大値
とその方向が確認される。
本実施例では電子測角器における透明な目盛円
板３び回転円板６についての偏芯測定の場合を述
べたが、不透明な回転板の偏芯計測も同様に行な
うことができる。この場合にはLED等による照
明系とPSDとが対向位置ではなく回転板の片側
に配置されるので、照明は半視野照明或いは半透
明プリズムを介しての落射照明となり、照明系と
検出系の光路分割を行えばよい。また、電子回路
１５による信号処理は適当なマイクロコンピータ
で代行することもでき、偏芯量は内蔵のCRTま
たはプリンターに出力される。
板３び回転円板６についての偏芯測定の場合を述
べたが、不透明な回転板の偏芯計測も同様に行な
うことができる。この場合にはLED等による照
明系とPSDとが対向位置ではなく回転板の片側
に配置されるので、照明は半視野照明或いは半透
明プリズムを介しての落射照明となり、照明系と
検出系の光路分割を行えばよい。また、電子回路
１５による信号処理は適当なマイクロコンピータ
で代行することもでき、偏芯量は内蔵のCRTま
たはプリンターに出力される。
更に、本実施例における偏芯観測点は一箇所で
あつたが、直径上の対向する二点ないしその中間
点を加えた三点で行なつても支障はない。
あつたが、直径上の対向する二点ないしその中間
点を加えた三点で行なつても支障はない。
以上のように、本発明に係る偏芯量の自動検査
装置によれば比較的簡単な光学的構成と廉価な機
構を用いて、PSDの精確な位置検出機能の活用
により迅速かつ高精度の偏芯測定が可能となる。
装置によれば比較的簡単な光学的構成と廉価な機
構を用いて、PSDの精確な位置検出機能の活用
により迅速かつ高精度の偏芯測定が可能となる。
また、本発明において用いているPSDは、光
スポツトの位置を二つの電極までの抵抗値により
内分割しその分割比に応じた一対の光電流を各電
極に出力するようにするもので、その出力はアナ
ログ信号である。従つて、無限に微少な幅の検出
が可能であり、このようなPSDを用いた願発明
は、例えば電子測角器等の目盛の偏芯の調節に用
いる偏芯量の自動検査装置として実用に十分耐え
られるものである。
スポツトの位置を二つの電極までの抵抗値により
内分割しその分割比に応じた一対の光電流を各電
極に出力するようにするもので、その出力はアナ
ログ信号である。従つて、無限に微少な幅の検出
が可能であり、このようなPSDを用いた願発明
は、例えば電子測角器等の目盛の偏芯の調節に用
いる偏芯量の自動検査装置として実用に十分耐え
られるものである。
尚、本発明に係る偏芯量の自動検査装置は、単
に電子測角器のエンコーダに適用し得るのみなら
ず、透明円板及び不透明円板を有する光学機器や
精密計測機器の偏芯測定に広く応用することがで
きる。
に電子測角器のエンコーダに適用し得るのみなら
ず、透明円板及び不透明円板を有する光学機器や
精密計測機器の偏芯測定に広く応用することがで
きる。
第１図は偏芯量と誤差角の関係を示す概略図、
第２図は本発明一実施例の側面図、第３図は本発
明一実施例の電子回路のブロツク図である。 ４……回転軸、６……回転円板、７……円形刻
線、１０……LED（光源）、１２……PSD（位置検
出素子）、１５……電子回路、１６……表示器。
第２図は本発明一実施例の側面図、第３図は本発
明一実施例の電子回路のブロツク図である。 ４……回転軸、６……回転円板、７……円形刻
線、１０……LED（光源）、１２……PSD（位置検
出素子）、１５……電子回路、１６……表示器。
Claims (1)
- １ 被検物である回転円板の外縁部に設けた円形
刻線を照明する光源と、該光源に対向して設けら
れ前記円形刻線の像を結像する光学系と、該光学
系によつて結像された前記円形刻線の像の像位置
を検出するPSD（PositTon Sensitive Device）
と、前記光源、前記光学系、及び前記PSDを一
体として前記回転円板との間で相対回転させる回
転軸と、前記PSDの二つの電極から各々出力さ
れる各電極から前記像位置までの距離に比例した
二つの光電流i1、i2を各々光電圧v1、v2に変換す
る電流電圧変換器と、各光電圧v1、v2の和出力v1
＋v2を出力する加算器と、各光電圧v1、v2の差出
力v1−v2を出力する減算器と、前記和出力v1＋v2
及び差出力v1−v2の比を出力する割算器と、該割
算器の出力に接続される表示器とからなる偏芯量
の自動検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2816684A JPS60171405A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 偏芯量の自動検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2816684A JPS60171405A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 偏芯量の自動検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60171405A JPS60171405A (ja) | 1985-09-04 |
| JPH0263162B2 true JPH0263162B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=12241156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2816684A Granted JPS60171405A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 偏芯量の自動検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60171405A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7050388B2 (en) | 2003-08-07 | 2006-05-23 | Quellan, Inc. | Method and system for crosstalk cancellation |
| US7123676B2 (en) | 2003-11-17 | 2006-10-17 | Quellan, Inc. | Method and system for antenna interference cancellation |
| US7173551B2 (en) | 2000-12-21 | 2007-02-06 | Quellan, Inc. | Increasing data throughput in optical fiber transmission systems |
| US7215721B2 (en) | 2001-04-04 | 2007-05-08 | Quellan, Inc. | Method and system for decoding multilevel signals |
| US7307569B2 (en) | 2001-03-29 | 2007-12-11 | Quellan, Inc. | Increasing data throughput in optical fiber transmission systems |
| US7352824B2 (en) | 2001-03-29 | 2008-04-01 | Quellan, Inc. | Multilevel pulse position modulation for efficient fiber optic communication |
| US7522883B2 (en) | 2004-12-14 | 2009-04-21 | Quellan, Inc. | Method and system for reducing signal interference |
| US7616700B2 (en) | 2003-12-22 | 2009-11-10 | Quellan, Inc. | Method and system for slicing a communication signal |
| US9252983B2 (en) | 2006-04-26 | 2016-02-02 | Intersil Americas LLC | Method and system for reducing radiated emissions from a communications channel |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4855765B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-01-18 | オリンパス株式会社 | 内視鏡用治療装置 |
| CN112539714B (zh) * | 2020-06-30 | 2022-07-26 | 深圳中科飞测科技股份有限公司 | 一种偏心检测方法、检测方法、处理方法及检测设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635004A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | Detector for center position of object to be measured |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP2816684A patent/JPS60171405A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60171405A (ja) | 1985-09-04 |
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