JPH0331371B2 - - Google Patents
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- JPH0331371B2 JPH0331371B2 JP58098799A JP9879983A JPH0331371B2 JP H0331371 B2 JPH0331371 B2 JP H0331371B2 JP 58098799 A JP58098799 A JP 58098799A JP 9879983 A JP9879983 A JP 9879983A JP H0331371 B2 JPH0331371 B2 JP H0331371B2
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
-
- 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
- G01D5/347—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 using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
- G01D5/34715—Scale reading or illumination devices
-
- 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
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- G01D5/3473—Circular or rotary encoders
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被測定物体に機械的に連結された測定
格子を利用して基準座標系に対する被測定物体の
角変位を測定するための装置に関するものであ
る。
格子を利用して基準座標系に対する被測定物体の
角変位を測定するための装置に関するものであ
る。
米国特許第3973119号明細書に記載のこの種装
置では、検出システムを線状ホトダイオード列よ
りなる多重光電池で構成し、これらホトダイオー
ドを順次電気スイツチを介して電子回路に接続
し、該電子回路によりホトダイオードで発生した
信号を処理する。上記米国特許明細書に記載され
ているように、物体、例えば工具部分の変位は、
物体に連結した第１格子の像を多重光電池により
形成した基準格子上に投影することにより測定す
ることができる。基準格子が多重光電池の面上で
見かけ上移動するのは電気スイツチにより達成さ
れる。これによつて周囲の条件にほとんど左右さ
れずに動的な検出が可能になり、変位方向も測定
することができる。かかる動的な検出は、別の基
準格子を用いたり、前記格子に一定運動を与える
ための駆動部品を用いたりすることなしに得ら
れ、従つて変位変成器が構造の簡単なものになる
と共に、耐振性の高いものになる。実際上、米国
特許第3973119号明細書に記載の装置は極めて信
頼性が高く、作動が正確である。
置では、検出システムを線状ホトダイオード列よ
りなる多重光電池で構成し、これらホトダイオー
ドを順次電気スイツチを介して電子回路に接続
し、該電子回路によりホトダイオードで発生した
信号を処理する。上記米国特許明細書に記載され
ているように、物体、例えば工具部分の変位は、
物体に連結した第１格子の像を多重光電池により
形成した基準格子上に投影することにより測定す
ることができる。基準格子が多重光電池の面上で
見かけ上移動するのは電気スイツチにより達成さ
れる。これによつて周囲の条件にほとんど左右さ
れずに動的な検出が可能になり、変位方向も測定
することができる。かかる動的な検出は、別の基
準格子を用いたり、前記格子に一定運動を与える
ための駆動部品を用いたりすることなしに得ら
れ、従つて変位変成器が構造の簡単なものになる
と共に、耐振性の高いものになる。実際上、米国
特許第3973119号明細書に記載の装置は極めて信
頼性が高く、作動が正確である。
多重光電池の線状ホトダイオード及び中間スト
リツプは平行な格子線を構成し、これを以後「平
行格子」と呼ぶ。かかる格子は直線変位を測定す
る時のみ好適である。物体の角変位を測定するた
めには、該物体を円板に機械的に連結し、この円
板に半径方向へ延在する格子線を具えた格子を設
ける必要がある。これを以後「径方向格子」と呼
ぶ。径方向格子が多重光電池上に投影される時、
１本の径方向格子線が複数個のホトダイオードを
覆い、従つてホトダイオードの一部が照射不能と
なる。従つて、かかる径方向格子の動きは直線格
子によつて十分正確に測定し得ない。
リツプは平行な格子線を構成し、これを以後「平
行格子」と呼ぶ。かかる格子は直線変位を測定す
る時のみ好適である。物体の角変位を測定するた
めには、該物体を円板に機械的に連結し、この円
板に半径方向へ延在する格子線を具えた格子を設
ける必要がある。これを以後「径方向格子」と呼
ぶ。径方向格子が多重光電池上に投影される時、
１本の径方向格子線が複数個のホトダイオードを
覆い、従つてホトダイオードの一部が照射不能と
なる。従つて、かかる径方向格子の動きは直線格
子によつて十分正確に測定し得ない。
本発明は上記型式の装置がもつと融通性に富む
ものとなるよう改良することを目的とする。従つ
て本発明装置は前記測定格子を、円板上に径方向
へ延在させて設けた格子ストリツプにより構成し
て放射格子となし、 該測定格子を照射するための光源を前記基準座
標系に固設し、 この基準座標系に更に平行な格子状エレメント
を具えた光感応検出システムを固設し、この光感
応検出システムに、該システム及び前記測定格子
間に配して前記基準座標系に固定した光学系と、
前記平行な格子状エレメント上における前記測定
格子の像を平行格子線の像を平行格子線の像に変
換するよう配置した２個の真直母線面とを設けて
なることを特徴とする。
ものとなるよう改良することを目的とする。従つ
て本発明装置は前記測定格子を、円板上に径方向
へ延在させて設けた格子ストリツプにより構成し
て放射格子となし、 該測定格子を照射するための光源を前記基準座
標系に固設し、 この基準座標系に更に平行な格子状エレメント
を具えた光感応検出システムを固設し、この光感
応検出システムに、該システム及び前記測定格子
間に配して前記基準座標系に固定した光学系と、
前記平行な格子状エレメント上における前記測定
格子の像を平行格子線の像を平行格子線の像に変
換するよう配置した２個の真直母線面とを設けて
なることを特徴とする。
上記２個の真直母線面は、半径方向格子が直線
格子のように多重光電池上に投影され得るように
する。ここで真直母線面と称するは、真直ぐな母
線の特殊な運動によつて生ずる面を意味するもの
とする。かかる真直母線面としては例えば円筒
面、円錐面等がある。
格子のように多重光電池上に投影され得るように
する。ここで真直母線面と称するは、真直ぐな母
線の特殊な運動によつて生ずる面を意味するもの
とする。かかる真直母線面としては例えば円筒
面、円錐面等がある。
本発明装置は、反射格子を用いるか透過格子を
用いるかに応じ、又円板に対する多重光電池の相
対位置に応じ種々に構成することができる。
用いるかに応じ、又円板に対する多重光電池の相
対位置に応じ種々に構成することができる。
第１の好適例では、２個の真直母線面を夫々屈
折面及び反斜面とする。そして好ましくは、屈折
面を円筒レンズとし、反射面を円錐反射器とする
のが良い。
折面及び反斜面とする。そして好ましくは、屈折
面を円筒レンズとし、反射面を円錐反射器とする
のが良い。
第２の例では、２個の真直母線面を共に反射面
とする。
とする。
この代りに２個の真直母線面を共に屈折面にし
ても良い。
ても良い。
好ましくは２個の真直母線面を単一ユニツトに
構成するのが良い。
構成するのが良い。
以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。
する。
第１ａ図及び第１ｂ図において１は中心がＭの
円板を示し、これを図示せざる回転計測物体に連
結する。円板１上に測定用格子２を設け、これを
複数個等間隔に設けた光反射ストリツプ８を光吸
収ストリツプ４との交互配列により構成する。こ
の光格子を光源５、例えば発光ダイオードLED
からのビーム６により照射する。光源５を対物レ
ンズ７の焦点面内に配置し、該対物レンズにより
ビーム６を平行光線にする。反射エレメント９は
対物レンズ７からのビームを光格子２に向け反射
させる。この光格子により反射された光はエレメ
ント９、対物レンズ７、半透鏡１２及び対物レン
ズ１８を経て多重光電池１４上に入射される。
円板を示し、これを図示せざる回転計測物体に連
結する。円板１上に測定用格子２を設け、これを
複数個等間隔に設けた光反射ストリツプ８を光吸
収ストリツプ４との交互配列により構成する。こ
の光格子を光源５、例えば発光ダイオードLED
からのビーム６により照射する。光源５を対物レ
ンズ７の焦点面内に配置し、該対物レンズにより
ビーム６を平行光線にする。反射エレメント９は
対物レンズ７からのビームを光格子２に向け反射
させる。この光格子により反射された光はエレメ
ント９、対物レンズ７、半透鏡１２及び対物レン
ズ１８を経て多重光電池１４上に入射される。
第２図は多重光電池１４の正面を信号処理回路
のブロツクと共に示す。光電池１４は多数のホト
ダイオードのような光感応エレメント１５で構成
し、これらを比較的少数のグループに分ける。各
グループは比較的多数のホトダイオードにより構
成する。光格子２の単位周期当りのホトダイオー
ドの数をできるだけ多くして光信号をうまく電気
的に再生し得るようにする。他方、光格子２の走
査部分は例えばその全周に亘り720格子周期にし
てできるだけ大きくする必要がある。
のブロツクと共に示す。光電池１４は多数のホト
ダイオードのような光感応エレメント１５で構成
し、これらを比較的少数のグループに分ける。各
グループは比較的多数のホトダイオードにより構
成する。光格子２の単位周期当りのホトダイオー
ドの数をできるだけ多くして光信号をうまく電気
的に再生し得るようにする。他方、光格子２の走
査部分は例えばその全周に亘り720格子周期にし
てできるだけ大きくする必要がある。
多重光電池においてはホトダイオードの数を
220とし、各ホトダイオードの長さを1.8mmとす
る。各ホトダイオードの幅は10μｍとし、ホトダ
イオード間の間隔も10μｍとする。光格子２の単
位周期当りのホトダイオード数を10として、視野
が22格子周期をカバーするようにする。10個の連
続したホトダイオードよりなる各組のホトダイオ
ードを対応するもの同士相互に接続し、これによ
り各々22個のホトダイオードよりなる10組のホト
ダイオード組を生ぜしめる。
220とし、各ホトダイオードの長さを1.8mmとす
る。各ホトダイオードの幅は10μｍとし、ホトダ
イオード間の間隔も10μｍとする。光格子２の単
位周期当りのホトダイオード数を10として、視野
が22格子周期をカバーするようにする。10個の連
続したホトダイオードよりなる各組のホトダイオ
ードを対応するもの同士相互に接続し、これによ
り各々22個のホトダイオードよりなる10組のホト
ダイオード組を生ぜしめる。
多重光電池１４の表面における黒白比が１：１
の固定格子は、５個の順次の組のホトダイオード
を作動させることによりシユミレートする。５組
のホトダイオードが１組のホトダイオードにより
繰返し進められる場合、移動格子が得られる。
の固定格子は、５個の順次の組のホトダイオード
を作動させることによりシユミレートする。５組
のホトダイオードが１組のホトダイオードにより
繰返し進められる場合、移動格子が得られる。
第２図にブロツクで示す信号処理回路におい
て、クロツクパルス発生器２０からのクロツクパ
ルスはデイバイダ２２，２３に供給される。デイ
バイダ２２はリングカウンタ２５を制御するため
のパルス２４を供給する。多重光電池１４はリン
グカウンタ２５により作動され、測定信号２６を
発生する。デイバイダ２３は、デイバイダ２２か
らの制御パルスと一般に異なる中継比のパルス２
７を供給し、このパルスは基準信号を形成する。
バツフアカウンタ２８において測定信号２６と基
準信号２７とが比較される。バツフアカウンタ２
８の出力パルスは例えば指示器に供給する。
て、クロツクパルス発生器２０からのクロツクパ
ルスはデイバイダ２２，２３に供給される。デイ
バイダ２２はリングカウンタ２５を制御するため
のパルス２４を供給する。多重光電池１４はリン
グカウンタ２５により作動され、測定信号２６を
発生する。デイバイダ２３は、デイバイダ２２か
らの制御パルスと一般に異なる中継比のパルス２
７を供給し、このパルスは基準信号を形成する。
バツフアカウンタ２８において測定信号２６と基
準信号２７とが比較される。バツフアカウンタ２
８の出力パルスは例えば指示器に供給する。
リングカウンタ２５は多重光電池１４のホトダ
イオード組を順次作動させ、これにより格子を見
かけ上光電池１４の表面上において定速で移動さ
せる。この格子の周期は光電池１４に対する計測
用格子２の投影周期に同じとする。格子２を光電
池１４に対し固定する場合、測定信号は一定周波
数を持つ。測定用格子の投影がリングカウンタ２
５により作動される見かけ上の格子と同方向に移
動する場合、測定信号２６の周波数は低下し、逆
方向に移動する場合、測定信号の周波数は上昇す
る。従つて、測定用格子２の変位方向及び変位
量、つまり物体の変位方向及び変位量を測定する
ことができる。
イオード組を順次作動させ、これにより格子を見
かけ上光電池１４の表面上において定速で移動さ
せる。この格子の周期は光電池１４に対する計測
用格子２の投影周期に同じとする。格子２を光電
池１４に対し固定する場合、測定信号は一定周波
数を持つ。測定用格子の投影がリングカウンタ２
５により作動される見かけ上の格子と同方向に移
動する場合、測定信号２６の周波数は低下し、逆
方向に移動する場合、測定信号の周波数は上昇す
る。従つて、測定用格子２の変位方向及び変位
量、つまり物体の変位方向及び変位量を測定する
ことができる。
測定用格子２の１周期範囲内において、格子２
に対する多重光電池１４の位置を決定するに当つ
ては、測定信号２６及びリングカウンタ２５のリ
セツト信号間における位相差を測定することによ
り、この決定を絶対的に行なうことができる。リ
ングカウンタ２５は各測定の開始時にリセツトし
て、初期位置からカウントを始めるようにすべき
である。
に対する多重光電池１４の位置を決定するに当つ
ては、測定信号２６及びリングカウンタ２５のリ
セツト信号間における位相差を測定することによ
り、この決定を絶対的に行なうことができる。リ
ングカウンタ２５は各測定の開始時にリセツトし
て、初期位置からカウントを始めるようにすべき
である。
しかし、リングカウンタ２５を各周期後にリセ
ツトする場合、回路は一層簡単且つ信頼性の高い
ものとなる。リセツト信号は、パルス２４をデイ
バイダ２９内において分割することにより造る。
リセツトパルスの周波数は測定信号２６の公称周
波数と等しくなるよう選択する。
ツトする場合、回路は一層簡単且つ信頼性の高い
ものとなる。リセツト信号は、パルス２４をデイ
バイダ２９内において分割することにより造る。
リセツトパルスの周波数は測定信号２６の公称周
波数と等しくなるよう選択する。
本発明によれば、測定用格子２及び対物レンズ
７間における光路中に光学エレメント８を配置
し、これらにより格子２が平行格子として多重光
電池１４上に投影されるようにする。これらエレ
メントは第１ａ図及び第１ｂ図に示すように２個
の真直母線面を提供する円筒レンズ１０及び円錐
反射器９で構成することができる。これらエレメ
ントの作用は、光源５からの光ビーム６が通る光
路を後述する時に説明する。
７間における光路中に光学エレメント８を配置
し、これらにより格子２が平行格子として多重光
電池１４上に投影されるようにする。これらエレ
メントは第１ａ図及び第１ｂ図に示すように２個
の真直母線面を提供する円筒レンズ１０及び円錐
反射器９で構成することができる。これらエレメ
ントの作用は、光源５からの光ビーム６が通る光
路を後述する時に説明する。
ビーム６は対物レンズ７により平行ビームにさ
れた後、円筒レンズ１０に達する。このレンズは
第１ｂ図の面内においてのみ集光作用を有するも
のとし、かくて円板１の軸線ａ−a′に平行な面内
における光線は第１ｂ図に破線で示したように軸
線ａ−a′を通る面内に反射される。その後、ビー
ムは反射円錐面９上に衝突し、該円錐面の円錐軸
線を円板軸線ａ−a′と一致させる。円板軸線ａ−
a′を通る平面内に位置する光線は円錐面９により
同じ面内に反射される。図示例では円錐の半頂角
が45°であるから、光は90°の角度で反射され、円
板１上に直角に入射される。これら光線は測定用
格子２のストリツプに一致する線を形成する。同
様にして、円板軸線ａ−a′を通る他の平面内に位
置する光線は測定用格子の他のストリツプに向か
う。かくて、角度格子のセグメントは照射され、
該セグメントを例えば長さ15mm、幅５mmとする。
測定用格子により反射された光ビームは円錐反射
器９及び円筒レンズ１０を経て逆方向に前記光路
を通り、この光学エレメントは対物レンズ７、半
透鏡１２及び対物レンズ１８を介し光格子を平行
格子として多重光電池１４上に投影する。
れた後、円筒レンズ１０に達する。このレンズは
第１ｂ図の面内においてのみ集光作用を有するも
のとし、かくて円板１の軸線ａ−a′に平行な面内
における光線は第１ｂ図に破線で示したように軸
線ａ−a′を通る面内に反射される。その後、ビー
ムは反射円錐面９上に衝突し、該円錐面の円錐軸
線を円板軸線ａ−a′と一致させる。円板軸線ａ−
a′を通る平面内に位置する光線は円錐面９により
同じ面内に反射される。図示例では円錐の半頂角
が45°であるから、光は90°の角度で反射され、円
板１上に直角に入射される。これら光線は測定用
格子２のストリツプに一致する線を形成する。同
様にして、円板軸線ａ−a′を通る他の平面内に位
置する光線は測定用格子の他のストリツプに向か
う。かくて、角度格子のセグメントは照射され、
該セグメントを例えば長さ15mm、幅５mmとする。
測定用格子により反射された光ビームは円錐反射
器９及び円筒レンズ１０を経て逆方向に前記光路
を通り、この光学エレメントは対物レンズ７、半
透鏡１２及び対物レンズ１８を介し光格子を平行
格子として多重光電池１４上に投影する。
円錐反射器９及び円筒レンズ１０は一体エレメ
ント８として構成するのが良く、その理由は両者
を個々に装置の他のエレメントに対し整列させる
必要がなくなるからである。エレメント８は、光
源５、半透鏡１２、対物レンズ７，１８及び光電
池１４を収納した外匣１６に機械的に取付けるこ
とができる。
ント８として構成するのが良く、その理由は両者
を個々に装置の他のエレメントに対し整列させる
必要がなくなるからである。エレメント８は、光
源５、半透鏡１２、対物レンズ７，１８及び光電
池１４を収納した外匣１６に機械的に取付けるこ
とができる。
第１ａ図及び第１ｂ図に示す本発明の実施例で
は、格子周期が720の測定用格子を用いることに
より、角変位を測定することができる。
は、格子周期が720の測定用格子を用いることに
より、角変位を測定することができる。
本発明は光感応検知システムを多重光電池に限
られるものではない。第４図及び第５図に示すよ
うに、検知システムをこの代りに平行格子３１で
構成して、その背後に単一検出器３２を設けるこ
とができる。所要に応じ、別のレンズ３３を格子
及び検出器間に設け、これにより格子を通る最大
量の光を検出器上に集光させるようにすることが
できる。
られるものではない。第４図及び第５図に示すよ
うに、検知システムをこの代りに平行格子３１で
構成して、その背後に単一検出器３２を設けるこ
とができる。所要に応じ、別のレンズ３３を格子
及び検出器間に設け、これにより格子を通る最大
量の光を検出器上に集光させるようにすることが
できる。
第３図は本発明の別の例を示し、本例では反射
及び屈折エレメントを用いる。光源５からのビー
ムを円筒凹面鏡１７上に入射し、その母線を円板
１の軸線ａ−a′に平行とする。鏡１７により反射
された光線は軸線ａ−a′を通る面内に位置する。
エレメント１８を屈折円錐体とし、その軸線を軸
線ａ−a′と一致させる。円錐体１８は全ての光を
円板１上に直角に入射させると共に、格子２のス
トリツプ３，４と同方向の線に沿つて配置する。
かくて本例では円筒凹面鏡１７及び円錐体１８が
２個の真直母線面の用をなす。
及び屈折エレメントを用いる。光源５からのビー
ムを円筒凹面鏡１７上に入射し、その母線を円板
１の軸線ａ−a′に平行とする。鏡１７により反射
された光線は軸線ａ−a′を通る面内に位置する。
エレメント１８を屈折円錐体とし、その軸線を軸
線ａ−a′と一致させる。円錐体１８は全ての光を
円板１上に直角に入射させると共に、格子２のス
トリツプ３，４と同方向の線に沿つて配置する。
かくて本例では円筒凹面鏡１７及び円錐体１８が
２個の真直母線面の用をなす。
第４図は本発明の更に別の例を側面から見て示
し、本例では真直母線面を反射面とする。図中１
７は円筒鏡で、その母線を円板１の軸線ａ−a′に
平行とする。円筒鏡は第１ａ図及び第１ｂ図の円
筒レンズ１０と同様入射光線を軸線ａ−a′に向け
指向させる。円錐面９は第１ａ図及び第１ｂ図に
おける面９と同様に作用する。
し、本例では真直母線面を反射面とする。図中１
７は円筒鏡で、その母線を円板１の軸線ａ−a′に
平行とする。円筒鏡は第１ａ図及び第１ｂ図の円
筒レンズ１０と同様入射光線を軸線ａ−a′に向け
指向させる。円錐面９は第１ａ図及び第１ｂ図に
おける面９と同様に作用する。
反射型測定格子の代りに透過型測定格子を用い
ることができる。第５図はかかる格子を具えた本
発明の他の例を示す。光源５及び対物レンズ７を
円板１の一側、例えば下側に配置し、他側に反射
円錐面９、円筒レンズ１０、第２対物レンズ３
０、対物レンズ１８及び検出システム３１，３
２，３３を配置する。
ることができる。第５図はかかる格子を具えた本
発明の他の例を示す。光源５及び対物レンズ７を
円板１の一側、例えば下側に配置し、他側に反射
円錐面９、円筒レンズ１０、第２対物レンズ３
０、対物レンズ１８及び検出システム３１，３
２，３３を配置する。
第５図の装置で用いた対物レンズ７を通る光の
代りに、対物レンズの位置に拡散板を設けて拡散
光を用いることができる。
代りに、対物レンズの位置に拡散板を設けて拡散
光を用いることができる。
第６図は本発明の更に他の例で、本例では２個
の反射真直母線面を用いる。円筒鏡１７及び円錐
反射器９の作用は第４図における対応エレメント
の作用と同じである。
の反射真直母線面を用いる。円筒鏡１７及び円錐
反射器９の作用は第４図における対応エレメント
の作用と同じである。
円板の支持構造に厳密な要求をしなくても、物
体及び円板の横変位によつて大きく変化する信号
が得られるようにするために、第１図、第３図、
第４図、第５図又は第６図に示すような２個の角
度変成システムを用いることができる。これらの
変成システムは相互に直径方向に対向配置し、２
個の多重光電池により供給される信号を１個の信
号に合成する。
体及び円板の横変位によつて大きく変化する信号
が得られるようにするために、第１図、第３図、
第４図、第５図又は第６図に示すような２個の角
度変成システムを用いることができる。これらの
変成システムは相互に直径方向に対向配置し、２
個の多重光電池により供給される信号を１個の信
号に合成する。
前述したように反射面及び屈折面を具えたり、
２個の反射面を具えたりする例の他に、２個の屈
折面を具えた構成にすることができる。これらの
面は例えば円筒レンズ及び円錐体で形成すること
ができる。
２個の反射面を具えたりする例の他に、２個の屈
折面を具えた構成にすることができる。これらの
面は例えば円筒レンズ及び円錐体で形成すること
ができる。
前述した面は理想的には正確に制御された面に
すべきである。しかし、反射面及び屈折面の形状
が僅かに理想的な面形状からずれていても、本発
明の実施は可能である
すべきである。しかし、反射面及び屈折面の形状
が僅かに理想的な面形状からずれていても、本発
明の実施は可能である
第１ａ図及び第１ｂ図は夫々本発明の第１実施
例を示す側面図及び平面図、第２図は本発明装置
における回路のブロツク線図、第３図乃至第６図
は夫々本発明の他の例を示す側面図である。 １……円板、Ｍ……同中心、２……測定用格
子、３……光反射ストリツプ、４……光吸収スト
リツプ、５……光源、６……光ビーム、７……対
物レンズ、９……円錐反射器（反射エレメント）、
１０……円筒レンズ、１２……半透鏡、１３……
対物レンズ、１４……多重光電池、１５……ホト
ダイオード（光感応エレメント）、１６……外匣、
１７……円筒凹面鏡、１８……屈折円錐体（屈折
エレメント）、２０……クロツクパルス発生器、
２２，２３……デイバイダ、２５……リングカウ
ンタ、２６……測定信号、２７……基準信号、２
８……バツフアカウンタ、３１……平行格子、３
２……検出器、３３……レンズ。
例を示す側面図及び平面図、第２図は本発明装置
における回路のブロツク線図、第３図乃至第６図
は夫々本発明の他の例を示す側面図である。 １……円板、Ｍ……同中心、２……測定用格
子、３……光反射ストリツプ、４……光吸収スト
リツプ、５……光源、６……光ビーム、７……対
物レンズ、９……円錐反射器（反射エレメント）、
１０……円筒レンズ、１２……半透鏡、１３……
対物レンズ、１４……多重光電池、１５……ホト
ダイオード（光感応エレメント）、１６……外匣、
１７……円筒凹面鏡、１８……屈折円錐体（屈折
エレメント）、２０……クロツクパルス発生器、
２２，２３……デイバイダ、２５……リングカウ
ンタ、２６……測定信号、２７……基準信号、２
８……バツフアカウンタ、３１……平行格子、３
２……検出器、３３……レンズ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定物体に機械的に連結された測定格子を
利用して基準座標系に対する被測定物体の角変位
を測定するための装置において、 前記測定格子を、円板上に径方向へ延在させて
設けた格子ストリツプにより構成して放射格子と
なし、 該測定格子を照射するための光源を前記基準座
標系に固設し、 この基準座標系に更に平行な格子状エレメント
を具えた光感応検出システムを固設し、この光感
応検出システムに、該システム及び前記測定格子
間に配して前記基準座標系に固定した光学系と、
前記平行な格子状エレメント上における前記測定
格子の像を平行格子線の像を平行格子線の像に変
換するよう配置した２個の真直母線面とを設けて
なることを特徴とする物体の角変位測定装置。 ２ ２個の真直母線面を反射面及び屈折面とした
特許請求の範囲第１項記載の物体の角変位測定装
置。 ３ 屈折面を円筒レンズとし、反射面を円錐反射
器とした特許請求の範囲第２項記載の物体の角変
位測定装置。 ４ ２個の真直母線面を共に反射面とした特許請
求の範囲第１項記載の物体の角変位測定装置。 ５ 一方の面を円筒鏡とし、他方の面を円錐反射
器とした特許請求の範囲第４項記載の物体の角変
位測定装置。 ６ 光感応検出システムを線状ホトダイオード列
で構成した多重光電池とし、該ホトダイオードを
順次電気スイツチを介し電子回路に接続し、該電
子回路によりホトダイオードからの信号を処理し
て移動格子をシユミレートするようにした特許請
求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の物
体の角変位測定装置。 ７ ２個の真直母線面を一体ユニツトにした特許
請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の
物体の角変位測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8202300A NL8202300A (nl) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | Inrichting voor het bepalen van hoekverplaatsingen van een voorwerp. |
| NL8202300 | 1982-06-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593306A JPS593306A (ja) | 1984-01-10 |
| JPH0331371B2 true JPH0331371B2 (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=19839839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098799A Granted JPS593306A (ja) | 1982-06-08 | 1983-06-04 | 物体の角変位測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4577101A (ja) |
| EP (1) | EP0096448B1 (ja) |
| JP (1) | JPS593306A (ja) |
| DE (1) | DE3366425D1 (ja) |
| NL (1) | NL8202300A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8502679A (nl) * | 1985-10-01 | 1987-05-04 | Philips Nv | Optisch omzetelement en verplaatsingsmeter voorzien van dit element. |
| NL8502988A (nl) * | 1985-11-01 | 1987-06-01 | Philips Nv | Halfgeleidende radieele fotodetector, en inrichting bevattende een dergelijke detector. |
| DE3818218A1 (de) * | 1988-04-16 | 1989-10-26 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Lichtelektrische winkelmesseinrichtung |
| DE4007967A1 (de) * | 1990-03-13 | 1991-09-19 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Lichtelektrische positionsmesseinrichtung |
| US5254919A (en) * | 1991-03-22 | 1993-10-19 | Eastman Kodak Company | Encoder system using linear array sensor for high resolution |
| JPH0642914A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Canon Inc | 変位測定装置 |
| EP0797169B1 (en) | 1995-09-12 | 2003-05-28 | Omron Corporation | Pedometer |
| GB9522491D0 (en) † | 1995-11-02 | 1996-01-03 | Renishaw Plc | Opto-electronic rotary encoder |
| RU2179304C2 (ru) * | 1998-07-15 | 2002-02-10 | Нихамов Михаил Анатольевич | Фоторегистратор движущейся метки |
| DE10323088A1 (de) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
| JP4416544B2 (ja) | 2004-03-12 | 2010-02-17 | 株式会社ミツトヨ | 光学式変位測定装置 |
| JP4863803B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2012-01-25 | 株式会社ミツトヨ | 光学式エンコーダ |
| DE102008046793A1 (de) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Optische Positionsmesseinrichtung |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3578979A (en) * | 1968-04-23 | 1971-05-18 | Tajima Seisakusho Kk | Electrical signal generating apparatus having a scale grid |
| NL6813749A (ja) * | 1968-09-26 | 1970-04-01 | ||
| SE379241B (ja) * | 1974-01-15 | 1975-09-29 | Aga Ab | |
| NL7403468A (nl) * | 1974-03-15 | 1975-09-17 | Philips Nv | Inrichting voor het bepalen van de verplaat- sing van een onderdeel van een werktuig. |
| US3983391A (en) * | 1975-05-21 | 1976-09-28 | Itek Corporation | Optical encoder of the reflective type |
| SU641484A1 (ru) * | 1977-07-11 | 1979-01-05 | Институт Полупроводников Ан Украинской Сср | Фотоэлектрический преобразователь угла поворота вала в код |
| US4143268A (en) * | 1977-12-12 | 1979-03-06 | Jenoptik Jena G.M.B.H. Jena | Arrangement for measuring angles |
| US4247769A (en) * | 1978-12-21 | 1981-01-27 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Apparatus for measuring angular and linear displacements |
-
1982
- 1982-06-08 NL NL8202300A patent/NL8202300A/nl not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-06-04 JP JP58098799A patent/JPS593306A/ja active Granted
- 1983-06-06 EP EP83200814A patent/EP0096448B1/en not_active Expired
- 1983-06-06 DE DE8383200814T patent/DE3366425D1/de not_active Expired
- 1983-06-08 US US06/502,079 patent/US4577101A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0096448A1 (en) | 1983-12-21 |
| DE3366425D1 (en) | 1986-10-30 |
| JPS593306A (ja) | 1984-01-10 |
| EP0096448B1 (en) | 1986-09-24 |
| US4577101A (en) | 1986-03-18 |
| NL8202300A (nl) | 1984-01-02 |
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