JPS59616A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPS59616A JPS59616A JP11009282A JP11009282A JPS59616A JP S59616 A JPS59616 A JP S59616A JP 11009282 A JP11009282 A JP 11009282A JP 11009282 A JP11009282 A JP 11009282A JP S59616 A JPS59616 A JP S59616A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、デジタルダイヤルゲージ、デジタルマイク
ロメータ、デジタルハイドゲージ、デジタル秤などのデ
ジタル式の測定器に使用され、移動体の移動量を光電変
換して電気的に検出するようになした光電変換装置の改
良に関する。
ロメータ、デジタルハイドゲージ、デジタル秤などのデ
ジタル式の測定器に使用され、移動体の移動量を光電変
換して電気的に検出するようになした光電変換装置の改
良に関する。
この種装置の従来例について以下説明する。
第１図は従来の光電変換装置の分解斜視図である。
第１図において、１はガラス、プラスチックなどの透明
部材よりなる移動スケールであり、その−力の表面には
一定のピッチＰで等間隔に光に対して明・暗となる如き
周知のパターン２が施こされている。尚、図ではパター
ン２のピッチＰは誇張して図示しである。ろはガラス、
プラスチックなどの透明部材よりなる固定スケールであ
り、その一方の表面（では、移動スケール１と同様に、
ピッチＰで等間隔に光に対して明・暗となる複数のパタ
ーン４（図では四つのパター７４ａ、 ４ｂ、４ｃ、
４ｄが示さｔている）が施こさＡＣいる。尚、図ではパ
ターン４のピッチＰは誇張して図示しである。
部材よりなる移動スケールであり、その−力の表面には
一定のピッチＰで等間隔に光に対して明・暗となる如き
周知のパターン２が施こされている。尚、図ではパター
ン２のピッチＰは誇張して図示しである。ろはガラス、
プラスチックなどの透明部材よりなる固定スケールであ
り、その一方の表面（では、移動スケール１と同様に、
ピッチＰで等間隔に光に対して明・暗となる複数のパタ
ーン４（図では四つのパター７４ａ、 ４ｂ、４ｃ、
４ｄが示さｔている）が施こさＡＣいる。尚、図ではパ
ターン４のピッチＰは誇張して図示しである。
そして、こ柱ら複数のパターン４ａ、 ４ｂ、 ４ｃ、
４ｄは例えハハターン４ａを００としたとき、パターン
４１）は９０°、バｐ −ン４ｃハ１８０ ’、パター
ン４ｄ＆：！ ２７０ ’となるように相互に位相が
ずれている。５はタングステンランプ、発光ダイオード
などよりなる光源、６はコリメートレンズで、光源５で
発せられた光を平行光線束にして、移動スクール１以後
に伝達する。７は、固定スケール３に施こされた複数の
パターン４のそれぞれン対応して、基板８上に設けられ
に受光素子であり、この例の場合にはパターン４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄに対応して、受光素子７ａ、７１）、７
ｃ、７ｄの四つが設けら扛ている。このような構成にお
いて、光源５を発光させると、光源５より発せられコリ
メートレンズ乙に照射さｎ ｒｃ光はコリメートレンズ
乙により平行光線束にさ柱て移動スクール１に達する。
４ｄは例えハハターン４ａを００としたとき、パターン
４１）は９０°、バｐ −ン４ｃハ１８０ ’、パター
ン４ｄ＆：！ ２７０ ’となるように相互に位相が
ずれている。５はタングステンランプ、発光ダイオード
などよりなる光源、６はコリメートレンズで、光源５で
発せられた光を平行光線束にして、移動スクール１以後
に伝達する。７は、固定スケール３に施こされた複数の
パターン４のそれぞれン対応して、基板８上に設けられ
に受光素子であり、この例の場合にはパターン４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄに対応して、受光素子７ａ、７１）、７
ｃ、７ｄの四つが設けら扛ている。このような構成にお
いて、光源５を発光させると、光源５より発せられコリ
メートレンズ乙に照射さｎ ｒｃ光はコリメートレンズ
乙により平行光線束にさ柱て移動スクール１に達する。
移動スケール１に達した後は、移動スケール１と固定ス
ケール２に施こさｎた明・暗のパターン２．４にｊり両
スケールの光の通る明部分同志が重なるときに、受光素
子７の受ける光量が最大となり、それよりピッチＰが１
／２移動したときには光量が最小となるので、両スケー
ル２．４の相対移動量に対し、光量はほぼ三角波状に変
化する。したがって、この例の場合における受光′素子
７ａ、７ｂ、７ｃ、 ７ｄは９０°づつ位相のずｌＬを
三角波状の四つの電気信号が得られることになる。
ケール２に施こさｎた明・暗のパターン２．４にｊり両
スケールの光の通る明部分同志が重なるときに、受光素
子７の受ける光量が最大となり、それよりピッチＰが１
／２移動したときには光量が最小となるので、両スケー
ル２．４の相対移動量に対し、光量はほぼ三角波状に変
化する。したがって、この例の場合における受光′素子
７ａ、７ｂ、７ｃ、 ７ｄは９０°づつ位相のずｌＬを
三角波状の四つの電気信号が得られることになる。
受光素子（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）によって、光信号
を眠気信号に変換された後は、図示はしないが公知の如
くカウンタ内で四つの受光素子（７ａ、７ｂ、７ｃ。
を眠気信号に変換された後は、図示はしないが公知の如
くカウンタ内で四つの受光素子（７ａ、７ｂ、７ｃ。
７ｄ）によって得ら／′Ｌｒｔ９０°位相のずれた四つ
の電気信号を分割する電気処理をし先あと計数パルスに
変換さ扛、移動スクール１の移動量とパルスの数を対応
させることによって移動量をデジタｒし的に表示部にて
表示させることが出来る。
の電気信号を分割する電気処理をし先あと計数パルスに
変換さ扛、移動スクール１の移動量とパルスの数を対応
させることによって移動量をデジタｒし的に表示部にて
表示させることが出来る。
ところで、各々の受光素子７ａ、７１）、７ｃ、７ｄに
よつで、光源５よりの光を移動スケール１、固定スクー
ル２０両スケールで、形成された光信号を、電気信号に
光電変換する過程において、光軸りに対スルコリメート
レンズ６、移動スケール１、固定スクール２、受光素子
７の直角、対称性などの取付状態の相互の位置関係によ
り、各々の受光素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって受
ける光量について大小の差が生じてしまうことが多く、
この光量の大小が生じると、各受光素子で得られるほぼ
三角波状の電気信号の振幅にバラツキが発生してしまい
、後の電気処理とくに計数パルスの生成に不都合を起た
してしまうことになる。そこで、従来装置においでは第
１図に示すように、光源５がら受光素子７の光路内のコ
リメートレンズ６と移動スクール１の間に、各受光素子
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに対応し全光量調整用の調整ネ
ジ９ａ、９１）、９ｃ、９ｄが設けられていて、こ汎ら
四つの調整ネジ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、を適宜に出し
入ｎすることにより、コリメートレンズ６を通過し全光
量を制御卸調整し、四つの受光素子７ａ、７ｂ、７ｃ、
７ｄへの光量を均一となるようにしＣいる。しかしなが
ら、こＤように調整ネジ９の出し入ｎにより光量な制御
調整する従来装置においＣは、微調整する場合にはネジ
径を小さくして、ネジのピッチを細がくしてやらなけｎ
ばならないが、ネジ径、ネジのピッチについ′Ｃは加工
上、取付上の限度があり、また、ネジ９の取付位置が対
向して位置するため、調整作業が面倒である。
よつで、光源５よりの光を移動スケール１、固定スクー
ル２０両スケールで、形成された光信号を、電気信号に
光電変換する過程において、光軸りに対スルコリメート
レンズ６、移動スケール１、固定スクール２、受光素子
７の直角、対称性などの取付状態の相互の位置関係によ
り、各々の受光素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄによって受
ける光量について大小の差が生じてしまうことが多く、
この光量の大小が生じると、各受光素子で得られるほぼ
三角波状の電気信号の振幅にバラツキが発生してしまい
、後の電気処理とくに計数パルスの生成に不都合を起た
してしまうことになる。そこで、従来装置においでは第
１図に示すように、光源５がら受光素子７の光路内のコ
リメートレンズ６と移動スクール１の間に、各受光素子
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに対応し全光量調整用の調整ネ
ジ９ａ、９１）、９ｃ、９ｄが設けられていて、こ汎ら
四つの調整ネジ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、を適宜に出し
入ｎすることにより、コリメートレンズ６を通過し全光
量を制御卸調整し、四つの受光素子７ａ、７ｂ、７ｃ、
７ｄへの光量を均一となるようにしＣいる。しかしなが
ら、こＤように調整ネジ９の出し入ｎにより光量な制御
調整する従来装置においＣは、微調整する場合にはネジ
径を小さくして、ネジのピッチを細がくしてやらなけｎ
ばならないが、ネジ径、ネジのピッチについ′Ｃは加工
上、取付上の限度があり、また、ネジ９の取付位置が対
向して位置するため、調整作業が面倒である。
さらに、調整後は、調整ネジ９が移動しないように一般
的に接着剤により強固に固着してしまうため、装置の分
解、修理時には、調整ネジ９を再度調整することが出来
なくなる。また、さらに、装置の小型化および光路を出
来る丈短かくして消費電流を小さくじりいという要望か
ら、調整ネジ９をコリメートレンズ６に近接しで設けを
場合、うつかりして調整ネジ９を回しすぎてコリメート
レンズ６に当接しでしまいレンズ６にキズを付けＣしま
５といったことも生じかねなかつそ。
的に接着剤により強固に固着してしまうため、装置の分
解、修理時には、調整ネジ９を再度調整することが出来
なくなる。また、さらに、装置の小型化および光路を出
来る丈短かくして消費電流を小さくじりいという要望か
ら、調整ネジ９をコリメートレンズ６に近接しで設けを
場合、うつかりして調整ネジ９を回しすぎてコリメート
レンズ６に当接しでしまいレンズ６にキズを付けＣしま
５といったことも生じかねなかつそ。
本発明は係る上記の入点１Ｃ鑑みなされｔもので、受光
素子への光量の調整を、調整ネジにかえで液晶セルより
なる光制御板にで行えるようにすることによって、光量
の微調整制御、調整作業の容易化、再調整操作を可能と
し、さらに信頼性を向上し全光電変換装置の提供を目的
としたものである。
素子への光量の調整を、調整ネジにかえで液晶セルより
なる光制御板にで行えるようにすることによって、光量
の微調整制御、調整作業の容易化、再調整操作を可能と
し、さらに信頼性を向上し全光電変換装置の提供を目的
としたものである。
上記の目的を達成するｋめの本発明の要旨とするところ
は、前掲の特許請求の範囲に掲記した通りである。
は、前掲の特許請求の範囲に掲記した通りである。
つぎに、本発明の好適な実施例について、第２図星下の
図面を参照して詳細に説明する。
図面を参照して詳細に説明する。
尚、第１図と同一の部分には同一の符号を付して説明を
省略する。
省略する。
第２図は本発明の光電変換装置の分解斜視図で、１はパ
ターン２を備えた移動スケール、３は複数のパターン４
（図では四つのパターン４ａ、４１）、４ｃ。
ターン２を備えた移動スケール、３は複数のパターン４
（図では四つのパターン４ａ、４１）、４ｃ。
７１ｄ）を備えを固定スケール、５は光源、６はコリメ
ートレンズ、７は基板８上に設けら；ｌ’Ｌ ／）：受
光素子で、固定スクール３のパターン４ａ、４ｂ、４Ｃ
１４ｄに対応しく四一つの受光素子７ａ、７１）、７Ｃ
１７ｄから構成さ７ｔでいる。符号１０は本発明の要部
である光制御板である。この光制御板１Ｄは第６図に示
し先ように上Ｆのガラス基板１１．１２０間に液晶物質
１ろをサンドイッチし、さらに上下ガラス基板１１．１
２を偏光板１４．１５によりサンドインチして印加電圧
の大きさにより光の透過量を制御するようにした公知の
液晶セルよりなり、四つの受光素子７ａ、７１）、７ｃ
、７ｄへの光量をそれぞれ独立しで制御するため、四つ
のセグメント１０ａ 、 １０ｂ 、 １０ｃ、１０
ｄに分割されている。尚、第２図では、この光制御板１
０をコリメートレンズ６と移動スケール１との間に設け
であるが、光源５から受光素子７までの光路内の任意の
位置に設けてやっても勿論よい。
ートレンズ、７は基板８上に設けら；ｌ’Ｌ ／）：受
光素子で、固定スクール３のパターン４ａ、４ｂ、４Ｃ
１４ｄに対応しく四一つの受光素子７ａ、７１）、７Ｃ
１７ｄから構成さ７ｔでいる。符号１０は本発明の要部
である光制御板である。この光制御板１Ｄは第６図に示
し先ように上Ｆのガラス基板１１．１２０間に液晶物質
１ろをサンドイッチし、さらに上下ガラス基板１１．１
２を偏光板１４．１５によりサンドインチして印加電圧
の大きさにより光の透過量を制御するようにした公知の
液晶セルよりなり、四つの受光素子７ａ、７１）、７ｃ
、７ｄへの光量をそれぞれ独立しで制御するため、四つ
のセグメント１０ａ 、 １０ｂ 、 １０ｃ、１０
ｄに分割されている。尚、第２図では、この光制御板１
０をコリメートレンズ６と移動スケール１との間に設け
であるが、光源５から受光素子７までの光路内の任意の
位置に設けてやっても勿論よい。
このような構成において、光制御板１０の各セグメント
１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃ、１０ｄへの印加電圧
をそれぞｒ制御することにより、移動スケール１の／く
ターン２と固定スケール３の各ノくターン４ａ、４ｂ、
７１ＩＣ１４ｄの明部分同志が重なっｋときの、各受光
素子７ａ、７ｂ、７Ｃ１７ｄの受ける光量を容易に等し
くすることが出来る。
１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃ、１０ｄへの印加電圧
をそれぞｒ制御することにより、移動スケール１の／く
ターン２と固定スケール３の各ノくターン４ａ、４ｂ、
７１ＩＣ１４ｄの明部分同志が重なっｋときの、各受光
素子７ａ、７ｂ、７Ｃ１７ｄの受ける光量を容易に等し
くすることが出来る。
つぎに本発明よりなる光電変換装置を、−例としＣ長さ
測定装置の検出ユニットで応用した場合について第４図
を参照して説明する。尚、第４図において、第２図と同
一の部分については同一の符号を付して説明を省略する
。
測定装置の検出ユニットで応用した場合について第４図
を参照して説明する。尚、第４図において、第２図と同
一の部分については同一の符号を付して説明を省略する
。
第４図は長さ測定装置の検出ユニットへの側面図で、２
０は検出ユニットＡのベースブロック、２１はこのベー
スブロック２０に強固に結合したステムである。２２は
プランジャで、一端側はステム２１によって支持され、
他端側はこのプランジャ２２Ｋ −し入れにかえて、光
制御板の各セグメントへの印加電圧の調整で行なえるよ
うにしたため、光量の微調整制御かり能となり、また、
印加電圧の調整部材も光制御板と離れた位置でしかも同
一方向に配設出来るため、その調整作業も容易となるｋ
め作業性が向上する。また、分解組立時における光量の
再調整時においでも、光制御板自体を直接操作すること
なく、光路外に設けそ調整部材を操作することによって
光量調整が可能となるなど、その実用上の効果は極めて
大なるものである。
０は検出ユニットＡのベースブロック、２１はこのベー
スブロック２０に強固に結合したステムである。２２は
プランジャで、一端側はステム２１によって支持され、
他端側はこのプランジャ２２Ｋ −し入れにかえて、光
制御板の各セグメントへの印加電圧の調整で行なえるよ
うにしたため、光量の微調整制御かり能となり、また、
印加電圧の調整部材も光制御板と離れた位置でしかも同
一方向に配設出来るため、その調整作業も容易となるｋ
め作業性が向上する。また、分解組立時における光量の
再調整時においでも、光制御板自体を直接操作すること
なく、光路外に設けそ調整部材を操作することによって
光量調整が可能となるなど、その実用上の効果は極めて
大なるものである。
第１図は従来の光電変換装置の分解斜視図、第２図は本
発明の光電変換装置の分解斜視図、第６図は光制御板の
断面図、第４図は本発明の光電変換装置を長さ測定装置
の検出ユニットに応用しｔ要部説明図である。
発明の光電変換装置の分解斜視図、第６図は光制御板の
断面図、第４図は本発明の光電変換装置を長さ測定装置
の検出ユニットに応用しｔ要部説明図である。
Claims (1)
- 等間隔に施こされた明・暗のパターンを有する移動スク
ールと、この移動スケールに対向し、前記パターンと同
一で、相互に位相のすｎた複数のハターンヲ有スる固定
スケールと、この一対のスケールを挾りで、前記移動ス
ケール側に自装置された光源と、前記固定スクール側（
ｃ（置き扛、しかも前記固定スクールに施こさｎｒｔ複
数のパターンの各々（Ｃ対応した複数の受光素子とを備
えた光電変換装置（でおいて、前記光源から発せらｎる
光を、前記移動スクールおよび固定スクールを介しＣ前
記各々の受光素子により受光さ在る光路内に、前記各々
の受光素子への光量を制御可能な液晶セルよりなる光制
御板を設けたことを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009282A JPS59616A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11009282A JPS59616A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59616A true JPS59616A (ja) | 1984-01-05 |
Family
ID=14526817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11009282A Pending JPS59616A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59616A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130715A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-13 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 透過型オプテイカルエンコ−ダ |
| JPS6238029A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-19 | Seiko Epson Corp | エンコ−ダ |
| JPH02143113A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Canon Electron Inc | 光学式エンコーダ |
| CN108895970A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-27 | 重庆理工大学 | 一种基于交变光场的直线位移测量系统 |
| CN108895988A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-27 | 重庆理工大学 | 一种基于交变光场整周封闭的角位移测量系统 |
| CN115854884A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-28 | 郑州轻工业大学 | 孪生结构光场动态调制的纳米位移传感器及其测量方法 |
-
1982
- 1982-06-26 JP JP11009282A patent/JPS59616A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130715A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-13 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 透過型オプテイカルエンコ−ダ |
| JPS6238029A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-19 | Seiko Epson Corp | エンコ−ダ |
| JPH02143113A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Canon Electron Inc | 光学式エンコーダ |
| CN108895970A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-27 | 重庆理工大学 | 一种基于交变光场的直线位移测量系统 |
| CN108895988A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-27 | 重庆理工大学 | 一种基于交变光场整周封闭的角位移测量系统 |
| CN108895970B (zh) * | 2018-07-13 | 2020-07-24 | 重庆理工大学 | 一种基于交变光场的直线位移测量系统 |
| CN108895988B (zh) * | 2018-07-13 | 2020-07-24 | 重庆理工大学 | 一种基于交变光场整周封闭的角位移测量系统 |
| CN115854884A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-03-28 | 郑州轻工业大学 | 孪生结构光场动态调制的纳米位移传感器及其测量方法 |
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