JPH04102010U - position measuring device - Google Patents
position measuring deviceInfo
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- JPH04102010U JPH04102010U JP230791U JP230791U JPH04102010U JP H04102010 U JPH04102010 U JP H04102010U JP 230791 U JP230791 U JP 230791U JP 230791 U JP230791 U JP 230791U JP H04102010 U JPH04102010 U JP H04102010U
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- Japan
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- light pattern
- moving
- moving body
- imaging camera
- slit plates
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- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本考案は簡単な構成で精度の高い位置測定を
可能にした位置測定装置の提供を目的とする。
【構成】 本考案は一直線状を移動する移動体1に多数
の透光スリットを形成した一対のスリット板2,3を平
行配置しスリット板2,3を介して移動体1からの光を
撮像カメラ4で撮像しその光パターンを演算部5で演算
して移動体1の位置を知るおうにしたものである。
【効果】 本考案によれば撮像カメラ上の光パターンは
移動体の位置が拡大した状態で映し出されるため位置精
度が向上する。
(57) [Summary] [Purpose] The purpose of the present invention is to provide a position measuring device that has a simple configuration and is capable of highly accurate position measurement. [Structure] The present invention arranges a pair of slit plates 2 and 3 in parallel on a moving body 1 that moves in a straight line, and images light from the moving body 1 through the slit plates 2 and 3. The position of the moving object 1 is determined by taking an image with a camera 4 and calculating the light pattern in a calculation section 5. [Effects] According to the present invention, the light pattern on the imaging camera is displayed with the position of the moving object enlarged, so that the positional accuracy is improved.
Description
【0001】0001
この考案は、一直線上を移動する移動物体の位置を測定する位置測定装置に関 する。 This idea relates to a position measuring device that measures the position of a moving object moving in a straight line. do.
【0002】0002
普通、一直線上を移動する移動物の位置は、リニア型エンコーダもしくは、駆 動軸に直接、もしくは間接的に取り付けられたロータリー型エンコーダを用い、 原点位置からの移動量から算出するようにしている。上記測定をより精密に行う ために、通常エンコーダの信号を微細分化することによって位置精度を向上させ ている。 Normally, the position of a moving object moving in a straight line is determined by a linear encoder or a drive. Using a rotary encoder attached directly or indirectly to the moving shaft, It is calculated from the amount of movement from the origin position. Perform the above measurements more precisely In order to improve position accuracy, the encoder signal is usually finely differentiated. ing.
【0003】0003
上記測定法では、エンコーダの信号を微細分化に得られた信号をもとに、微小 な移動量を測定しており、測定したい移動量が小さくなればなるほど、信号が細 分化をしなければならない。このため、エンコーダを作るに極めて精密な加工技 術が、必要となり、また価格も効果になる。 In the above measurement method, based on the signal obtained by finely dividing the encoder signal, The smaller the amount of movement you want to measure, the finer the signal. We have to differentiate. For this reason, extremely precise processing techniques are required to make encoders. Techniques are required, and price is also an effect.
【0004】0004
この考案における精密位置測定装置は、一直線上を移動する移動体の移動経路 に沿って平行配置された等間隔で等巾の透光スリットを多数形成した一対のスリ ット板と、この一対のスリット板を介して移動体から発せられた光パターンを撮 像する撮像カメラと、撮像カメラにより得られた光パターン信号から移動体の位 置を演算する演算部とを具備したことを特徴とする。 The precision position measuring device in this invention is based on the movement path of a moving object that moves in a straight line. A pair of slits with many transparent slits of equal width and equal intervals arranged parallel to each other. The light pattern emitted from the moving object is captured through the cut plate and this pair of slit plates. The position of the moving object is determined from the imaging camera that captures the image and the light pattern signal obtained by the imaging camera. The present invention is characterized by comprising an arithmetic unit that calculates the position.
【0005】[0005]
本考案によれば移動体からの光を、複数枚のスリット板を通して、撮像カメラ で撮像し、光パターンから物体の位置を知る。 According to the present invention, light from a moving object is passed through multiple slit plates to an imaging camera. The object's position can be determined from the light pattern.
【0006】[0006]
以下にこの考案の実施例を図1から説明する。図1において、1は図示Lで示 す一直線上を移動する移動体、2は移動体1の移動経路に沿って平行配置された 第1のスリット板で、等巾の透光スリットを等間隔で多数設けている。3は第2 のスリット板で、第1のスリット板2と同じ物で、第1のスリット板2と平行配 置されている。4は第1,第2のスリット板2,3を介して移動体1から発せら れた光を撮像する撮像カメラ、5は撮像カメラ4から得られた光パターン信号か ら移動体1の位置を演算する演算部を示す。6は演算部5の演算結果を表示し、 必要に応じて光パターン信号7を表示する表示部を示す。 An embodiment of this invention will be described below with reference to FIG. In Figure 1, 1 is indicated by L in the diagram. 2 is a moving object moving in a straight line, and 2 is arranged parallel to the moving path of moving object 1. The first slit plate has a large number of light-transmitting slits of equal width arranged at equal intervals. 3 is the second The slit plate is the same as the first slit plate 2 and is arranged parallel to the first slit plate 2. It is placed. 4 is emitted from the moving body 1 via the first and second slit plates 2 and 3. 5 is a light pattern signal obtained from the imaging camera 4. 2 shows a calculation unit that calculates the position of the moving body 1 from the above. 6 displays the calculation result of the calculation unit 5; A display section that displays the optical pattern signal 7 as necessary is shown.
【0007】 以下にこの装置の動作を図2乃至図7から説明する。先ず図2位置、即ち原点 位置から距離D1だけ離れた位置にあるとすれば、移動体1からの光は第1・第 2のスリット板2,3を通り撮像カメラ4の撮像面上に光パターンを生じる。そ の光パターンは図3の状態となる。同様に移動体1が微小距離移動して、図4に 示すように原点位置から距離D2位置に来ると、図5に示す光パターンとなり、 さらに図6に示すように原点位置から距離D3位置に来ると図7に示す光パター ンとなる。この光パターンは隣接する透光スリット間で一様なパターン変化をす るため、演算5は予め記憶された光パターンと比較することにより隣接する透光 スリット間での位置を知ることができる。また光パターンの隣り合うパターン位 置から原点位置から何番目のスリット位置からも判別でき、移動体1の位置を特 定できる。[0007] The operation of this device will be explained below with reference to FIGS. 2 to 7. First, the position in Figure 2, that is, the origin If the moving body 1 is located at a distance D1 from the position, the light from the moving body 1 is A light pattern is generated on the imaging surface of the imaging camera 4 through the two slit plates 2 and 3. So The light pattern becomes the state shown in FIG. Similarly, moving body 1 moves a minute distance and is shown in Fig. 4. As shown, when the light comes to the distance D2 position from the origin position, the light pattern becomes as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 6, when the distance D3 from the origin position is reached, the optical pattern shown in FIG. It becomes This light pattern has uniform pattern changes between adjacent transparent slits. In order to The position between the slits can be known. Also, the positions of adjacent light patterns It can be determined from any slit position from the origin position, and the position of moving object 1 can be specified. Can be determined.
【0008】 この装置によればスリット板2,3と移動体1及び撮像カメラ4のぞれぞれの 間隔により、スリット間隔に対し、撮像カメラ4上での光パターンの間隔を拡大 でき、位置の測定精度を向上させることができる。[0008] According to this device, the slit plates 2 and 3, the moving body 1, and the imaging camera 4 are connected to each other. The interval increases the interval between the light patterns on the imaging camera 4 compared to the slit interval. It is possible to improve the position measurement accuracy.
【0009】 尚、スリット板2,3は透明ガラスの両面にフォトレジストなどで透光スリッ トを形成したものを用いてもよい。[0009] The slit plates 2 and 3 are made of transparent glass with photoresist etc. on both sides. It is also possible to use a sheet formed with a sheet.
【0010】0010
以上説明したように、この考案は、移動体と撮像カメラの間にスリット板を挿 入することにより、移動体の微小な移動量を、大きな変化量として撮像でき、こ れを位置測定に適用すれば、高価なエンコーダを使うことなく、精密な位置決め をすることができ、信頼性も向上する。 As explained above, this idea inserts a slit plate between the moving object and the imaging camera. By using the If this is applied to position measurement, precise positioning can be achieved without using expensive encoders. This also improves reliability.
【提出日】平成3年12月10日[Submission date] December 10, 1991
【手続補正2】[Procedural amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Name of document to be amended] Specification
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
この考案は、一直線上を移動する移動物体の位置を測定する位置測定装置に関 する。 This idea relates to a position measuring device that measures the position of a moving object moving in a straight line. do.
普通、一直線上を移動する移動物の位置は、リニア型エンコーダもしくは、駆 動軸に直接、もしくは間接的に取り付けられたロータリー型エンコーダを用い、 原点位置からの移動量から算出するようにしている。上記測定をより精密に行う ために、通常エンコーダの信号を微細分化することによって位置精度を向上させ ている。 Normally, the position of a moving object moving in a straight line is determined by a linear encoder or a drive. Using a rotary encoder attached directly or indirectly to the moving shaft, It is calculated from the amount of movement from the origin position. Perform the above measurements more precisely In order to improve position accuracy, the encoder signal is usually finely differentiated. ing.
上記測定法では、エンコーダの信号を微細分化して得られた信号をもとに、微 小な移動量を測定しており、測定したい移動量が小さくなればなるほど、信号の 細分化をしなければならない。このため、エンコーダを作るために極めて精密な 加工技術が、必要となり、また価格も高価になる。 The above measurement method uses the signal obtained by finely dividing the encoder signal to We are measuring small amounts of movement, and the smaller the amount of movement we want to measure, the stronger the signal will be. Must be subdivided. For this reason, extremely precise Processing technology is required and the price is also high.
【課題を解決するための手段】 この考案における精密位置測定装置は、一直線上を移動する移動体の移動経路 に沿って平行配置された等間隔で等巾の透光スリットを多数形成した一対のスリ ット板と、この一対のスリット板を介して移動体から発せられた光パターンを撮 像する撮像カメラと、撮像カメラにより得られた光パターン信号から移動体の位 置を演算する演算部とを具備したことを特徴とする。[Means to solve the problem] The precision position measuring device in this invention is based on the movement path of a moving object that moves in a straight line. A pair of slits with many transparent slits of equal width and equal intervals arranged parallel to each other. The light pattern emitted from the moving object is captured through the cut plate and this pair of slit plates. The position of the moving object is determined from the imaging camera that captures the image and the light pattern signal obtained by the imaging camera. The present invention is characterized by comprising an arithmetic unit that calculates the position.
本考案によれば移動体からの光は複数枚のスリット板を通して、撮像カメラ上 にその移動体の位置に対して一意に決まる光パターンを写像し、演算部の予め記 憶された光パターンとの比較が可能となる。 According to the present invention, light from a moving object passes through multiple slit plates and onto the imaging camera. A light pattern that is uniquely determined for the position of the moving object is mapped onto the image and recorded in advance in the calculation section. Comparison with the stored light pattern becomes possible.
以下にこの考案の実施例を図1から説明する。図1において、1は図示Lで示 す一直線上を移動する移動体、2は移動体1の移動経路に沿って平行配置された 第1のスリット板で、等巾の透光スリットを等間隔で多数設けている。3は第2 のスリット板で、第1のスリット板2と同じ物で、第1のスリット板2と平行配 置されている。4は第1,第2のスリット板2,3を介して移動体1から発せら れた光を撮像する撮像カメラ、5は撮像カメラ4から得られた光パターン信号か ら移動体1の位置を演算する演算部を示す。6は演算部5の演算結果を表示し、 必要に応じて光パターン信号7を表示する表示部を示す。 以下にこの装置の動作を図2乃至図7から説明する。先ず図2位置、即ち原点 位置から距離D1だけ離れた位置にあるとすれば、移動体1からの光は第1・第 2のスリット板2,3を通り撮像カメラ4の撮像面上に光パターンを生じる。そ の光パターンは図3の状態となる。同様に移動体1が微小距離移動して、図4に 示すように原点位置から距離D2位置に来ると、図5に示す光パターンとなり、 さらに図6に示すように原点位置から距離D3位置に来ると図7に示す光パター ンとなる。この光パターンは隣接する透光スリット間で一様なパターン変化をす るため、演算部5は予め記憶された光パターンと比較することにより原点からの 位置を知ることができる。 この装置によればスリット板2,3と移動体1及び撮像カメラ4の交互の間隔 により、一定のスリット間隔に対し、撮像カメラ4上での光パターンの間隔を拡 大でき、位置の測定精度を向上させることができる。 尚、スリット板2,3は透明ガラスの両面にフォトレジストなどで透光スリッ トを形成したものを用いてもよく、さらに一対のスリット板を、前記スリット板 に対して平行でかつ透光スリットが光源方向より観察して直角に交錯するように 配置すれば、光源1の位置を2次元的に把握することが可能となる。 An embodiment of this invention will be described below with reference to FIG. In Figure 1, 1 is indicated by L in the diagram. 2 is a moving object moving in a straight line, and 2 is arranged parallel to the moving path of moving object 1. The first slit plate has a large number of light-transmitting slits of equal width arranged at equal intervals. 3 is the second The slit plate is the same as the first slit plate 2 and is arranged parallel to the first slit plate 2. It is placed. 4 is emitted from the moving body 1 via the first and second slit plates 2 and 3. 5 is a light pattern signal obtained from the imaging camera 4. 2 shows a calculation unit that calculates the position of the moving body 1 from the above. 6 displays the calculation result of the calculation unit 5; A display section that displays the optical pattern signal 7 as necessary is shown. The operation of this device will be explained below with reference to FIGS. 2 to 7. First, the position in Figure 2, that is, the origin If the moving body 1 is located at a distance D1 from the position, the light from the moving body 1 is A light pattern is generated on the imaging surface of the imaging camera 4 through the two slit plates 2 and 3. So The light pattern becomes the state shown in FIG. Similarly, moving body 1 moves a minute distance and is shown in Fig. 4. As shown, when the light comes to the distance D2 position from the origin position, the light pattern becomes as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 6, when the distance D3 from the origin position is reached, the optical pattern shown in FIG. It becomes This light pattern has uniform pattern changes between adjacent transparent slits. In order to You can know the location. According to this device, the alternating intervals between the slit plates 2 and 3, the moving body 1, and the imaging camera 4 are By this, the interval of the light pattern on the imaging camera 4 is expanded for a fixed slit interval. It is possible to improve position measurement accuracy. The slit plates 2 and 3 are made of transparent glass with photoresist etc. on both sides. A pair of slit plates may be used, and a pair of slit plates may be used. so that the transparent slits intersect at right angles when observed from the direction of the light source. If arranged, it becomes possible to grasp the position of the light source 1 two-dimensionally.
以上説明したように、この考案は、移動体と撮像カメラの間にスリット板を挿 入することにより、移動体の微小な移動量を、大きな変化量として撮像でき、こ れを位置測定に適用すれば、高価なエンコーダを使うことなく、精密な位置決め をすることができ、信頼性も向上する。 As explained above, this idea inserts a slit plate between the moving object and the imaging camera. By using the If this is applied to position measurement, precise positioning can be achieved without using expensive encoders. This also improves reliability.
【図1】 本考案の実施例を示す図面[Figure 1] Drawing showing an embodiment of the present invention
【図2】 本考案装置の動作を説明する平面図[Figure 2] Plan view explaining the operation of the device of the present invention
【図3】 図2状態での光パターン図[Figure 3] Light pattern diagram in the state shown in Figure 2
【図4】 本考案装置の動作を説明する平面図[Fig. 4] Plan view explaining the operation of the device of the present invention
【図5】 図4状態での光パターン図[Figure 5] Light pattern diagram in the state shown in Figure 4
【図6】 本考案装置の動作を説明する平面図[Fig. 6] Plan view explaining the operation of the device of the present invention
【図7】 図6状態での光パターン図[Figure 7] Light pattern diagram in the state shown in Figure 6
1 移動体 2 スリット板 3 スリット板 4 撮像カメラ 5 演算部 1 Mobile object 2 Slit plate 3 Slit plate 4 Imaging camera 5 Arithmetic section
─────────────────────────────────────────────────────
──────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedural amendment]
【提出日】平成3年12月10日[Submission date] December 10, 1991
【手続補正2】[Procedural amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Name of document to be amended] Specification
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction details]
【書類名】明細書[Document name] Specification
【考案の名称】 位置測定装置[Name of invention] Position measuring device
【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request]
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
【図1】 本考案の実施例を示す図面[Figure 1] Drawing showing an embodiment of the present invention
【図2】 本考案装置の動作を説明する平面図[Figure 2] Plan view explaining the operation of the device of the present invention
【図3】 図2状態での光パターン図[Figure 3] Light pattern diagram in the state shown in Figure 2
【図4】 本考案装置の動作を説明する平面図[Fig. 4] Plan view explaining the operation of the device of the present invention
【図5】 図4状態での光パターン図[Figure 5] Light pattern diagram in the state shown in Figure 4
【図6】 本考案装置の動作を説明する平面図[Fig. 6] Plan view explaining the operation of the device of the present invention
【図7】 図6状態での光パターン図[Figure 7] Light pattern diagram in the state shown in Figure 6
【符号の説明】 1 移動体 2 スリット板 3 スリット板 4 撮像カメラ 5 演算部[Explanation of symbols] 1 Mobile object 2 Slit plate 3 Slit plate 4 Imaging camera 5 Arithmetic section
Claims (2)
って平行配置された等間隔で等巾の透光スリットを多数
形成した一対のスリット板と、この一対のスリット板を
介して移動体から発せられた光パターンを撮像する撮像
カメラと、撮像カメラにより得られた光パターン信号か
ら移動体の位置を演算する演算部とを具備したことを特
徴とする位置測定装置。Claim 1: A pair of slit plates in which a number of transparent slits of the same width are formed at equal intervals and arranged in parallel along the movement path of a moving body moving in a straight line, and a moving body moves via the pair of slit plates. 1. A position measuring device comprising: an imaging camera that images a light pattern emitted from a body; and a calculation unit that calculates the position of a moving body from a light pattern signal obtained by the imaging camera.
スリットを形成して構成したことを特徴とする請求項1
記載の位置測定装置。2. Claim 1, wherein the pair of slit plates are constructed by forming transparent slits on both sides of a transparent flat plate.
The position measuring device described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP230791U JPH04102010U (en) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | position measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP230791U JPH04102010U (en) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | position measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04102010U true JPH04102010U (en) | 1992-09-03 |
Family
ID=31730331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP230791U Pending JPH04102010U (en) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | position measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04102010U (en) |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP230791U patent/JPH04102010U/en active Pending
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