JPS612016A - フ−リエイメ−ジを利用したエンコ−ダ - Google Patents
フ−リエイメ−ジを利用したエンコ−ダInfo
- Publication number
- JPS612016A JPS612016A JP12206984A JP12206984A JPS612016A JP S612016 A JPS612016 A JP S612016A JP 12206984 A JP12206984 A JP 12206984A JP 12206984 A JP12206984 A JP 12206984A JP S612016 A JPS612016 A JP S612016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scale
- light
- encoder
- main
- main scale
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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】
〔発明の目的〕
産業上の利用分野・・・・・・・・・本発明は、主尺目
盛と副尺目盛を有する光学エンコーダにおいてコヒーレ
ント照明を行って得られる主尺目盛の７−リエイメージ
を利用するエンコーダに関するもの！ある。
盛と副尺目盛を有する光学エンコーダにおいてコヒーレ
ント照明を行って得られる主尺目盛の７−リエイメージ
を利用するエンコーダに関するもの！ある。
従来の技術・・・・・・・・・従来の一般的光学エンコ
ーダにおいては、第２図に示す如く発光素子Ｎ）とコリ
メートレンズ（２）、並置した主尺目盛（３）と副尺目
盛（４）及び副尺目盛（４）の外方に発光素子（１）と
相対して設けた受光素子（５）とを備へ、主尺目盛（３
）の幾何光学的投影像を副尺目盛（４）に重ね合わせる
ようにして光電出力を得ている。ところが、近年エンコ
ーダの小型化と高精度化により目盛ピッチが微小化する
に伴い、このような投影像を利用すると得られる像は光
屈折現象によって所謂ぺけを生じるため、光電出力のＳ
／Ｎ（コントラスト）特性が悪化し所期のエンコーダ読
み取り感度と精度の低下を招く。この現象を避けるには
、主尺・副尺両目盛の間隔を狭くすれば良いが、これに
は製作・組立て上の技術的制限がある。そこ１、両目盛
量にレンズ系を置いて副尺目盛上に主尺目盛の像を結像
させる方式が提案されているが、エンコーダ構造が複雑
かつ大型になり、また両目盛間隔の僅かの増減によって
出力信号の大きさが大きく変動する場合が多Ｑも発明が
解決しようとする問題点・・・・・・・・・本発明は、
以上のような従来技術のもつ諸問題を解決し、両目盛間
隔を特に狭くすることなくして得られる、光電出力のＳ
／Ｎが優れた高精度であってコン・セクトな光学エンコ
ーダを提供することを目的とするものｆある。
ーダにおいては、第２図に示す如く発光素子Ｎ）とコリ
メートレンズ（２）、並置した主尺目盛（３）と副尺目
盛（４）及び副尺目盛（４）の外方に発光素子（１）と
相対して設けた受光素子（５）とを備へ、主尺目盛（３
）の幾何光学的投影像を副尺目盛（４）に重ね合わせる
ようにして光電出力を得ている。ところが、近年エンコ
ーダの小型化と高精度化により目盛ピッチが微小化する
に伴い、このような投影像を利用すると得られる像は光
屈折現象によって所謂ぺけを生じるため、光電出力のＳ
／Ｎ（コントラスト）特性が悪化し所期のエンコーダ読
み取り感度と精度の低下を招く。この現象を避けるには
、主尺・副尺両目盛の間隔を狭くすれば良いが、これに
は製作・組立て上の技術的制限がある。そこ１、両目盛
量にレンズ系を置いて副尺目盛上に主尺目盛の像を結像
させる方式が提案されているが、エンコーダ構造が複雑
かつ大型になり、また両目盛間隔の僅かの増減によって
出力信号の大きさが大きく変動する場合が多Ｑも発明が
解決しようとする問題点・・・・・・・・・本発明は、
以上のような従来技術のもつ諸問題を解決し、両目盛間
隔を特に狭くすることなくして得られる、光電出力のＳ
／Ｎが優れた高精度であってコン・セクトな光学エンコ
ーダを提供することを目的とするものｆある。
問題点を解決するための手段・・・・・・・・・本エン
コーダは、後述の如く主尺・副尺両目盛を並設したもの
にコヒーレント照明を行って得られる主尺目盛のフーリ
エイメージの位置に副尺目盛を置いて両者を重ね合わせ
るようにしたものであって本発明を図面について説明す
れば次の通りである。
コーダは、後述の如く主尺・副尺両目盛を並設したもの
にコヒーレント照明を行って得られる主尺目盛のフーリ
エイメージの位置に副尺目盛を置いて両者を重ね合わせ
るようにしたものであって本発明を図面について説明す
れば次の通りである。
第１図に示す如く、並設した主尺目盛（３）と副尺目盛
（４）にコヒーレント照明を行って主尺目盛（３）のフ
ーリエイメー−）が効果的に結像する様に、発光素子（
１）には単色性と発光輝度が高く発光面積が小さい光源
を選ぶ。最近これらの要求を満たした小型かつ安価なレ
ーザダイオードや発光ダイオードが現れたので、か−る
干渉性の高い発光をする素子を利用すれば良い。更に平
行光が得られる様に、図示の如くコリメータレンズ系（
２）を設け、副尺目盛（４）の外方に受光素子（５）を
発光素子（１）と対設してエンコーダを構成する。この
とき、干渉性向上のため絞りやフィルタを追設すること
も好ましい。
（４）にコヒーレント照明を行って主尺目盛（３）のフ
ーリエイメー−）が効果的に結像する様に、発光素子（
１）には単色性と発光輝度が高く発光面積が小さい光源
を選ぶ。最近これらの要求を満たした小型かつ安価なレ
ーザダイオードや発光ダイオードが現れたので、か−る
干渉性の高い発光をする素子を利用すれば良い。更に平
行光が得られる様に、図示の如くコリメータレンズ系（
２）を設け、副尺目盛（４）の外方に受光素子（５）を
発光素子（１）と対設してエンコーダを構成する。この
とき、干渉性向上のため絞りやフィルタを追設すること
も好ましい。
そして、上記両目盛（３）（４）の離間距離すなわち並
置間隔りをｎ Ｐ ２／λ（ｎは自然数、Ｐは主尺目盛
のピッチ、λは用いる主照射光の波長を示す）とするこ
とによって、主尺目盛（３）のフーリエイメージが副尺
目盛（４）上に結像して両者が重なり合うようにする。
置間隔りをｎ Ｐ ２／λ（ｎは自然数、Ｐは主尺目盛
のピッチ、λは用いる主照射光の波長を示す）とするこ
とによって、主尺目盛（３）のフーリエイメージが副尺
目盛（４）上に結像して両者が重なり合うようにする。
この際、現れるフーリエイメージは、ｎが奇数のときは
目盛と明暗が反転し、偶数のときは一致した像となるこ
とも知られてる。また、両目盛の並置間隔りを広くする
とフーリエイメージのＳ／Ｎが低下して所望の光電出力
のＳ／Ｎも悪化するので、この点からはｎの値が小さい
程よいが、光源の干渉性にも関連し実用上から３以下に
することが望ましいことが判った。
目盛と明暗が反転し、偶数のときは一致した像となるこ
とも知られてる。また、両目盛の並置間隔りを広くする
とフーリエイメージのＳ／Ｎが低下して所望の光電出力
のＳ／Ｎも悪化するので、この点からはｎの値が小さい
程よいが、光源の干渉性にも関連し実用上から３以下に
することが望ましいことが判った。
つぎに、上記の如く所定距離だけ離間して設置すべき両
目盛の現実の設置範囲が光電出力のＳ／Ｎと関連して問
題となる。この並置間隔は、正確にｎ Ｐ ２／λとす
れば最も望ましいが、これが多少変動しても支障ないこ
とが判った。即ち、理論的にこの値の範囲をｎ （ｐ２
／λ±−ｐ２／λ）程度にしてもＳ／Ｈの変動は０．３
以下になり、また試験結果からもこの範囲内１の実用性
を十分満足することを確め得た。これは、従来の方式に
対し組立・調整上を有利ｆあると共に、実用上温度変化
を無視〒きることになる。
目盛の現実の設置範囲が光電出力のＳ／Ｎと関連して問
題となる。この並置間隔は、正確にｎ Ｐ ２／λとす
れば最も望ましいが、これが多少変動しても支障ないこ
とが判った。即ち、理論的にこの値の範囲をｎ （ｐ２
／λ±−ｐ２／λ）程度にしてもＳ／Ｈの変動は０．３
以下になり、また試験結果からもこの範囲内１の実用性
を十分満足することを確め得た。これは、従来の方式に
対し組立・調整上を有利ｆあると共に、実用上温度変化
を無視〒きることになる。
本発明によれば以上の説明から明らかな通り出力のＳ／
Ｎ低下を避けつつ両目唇間を広くし得る利点があるほか
、主尺目盛結像用の光学系を設ける必要がなく加工・組
立や調整も簡単になるの↑小型かつ安価なエンコーダを
提供楚きる。また、両目盛の目盛線を僅かに傾けてモア
レ縞を発生し得るので、従来のモアレ縞利用の測定方式
に本発明を応用することによってその感度と精度の改善
に寄与できる。更に又従来の方式に比し、組立調製上有
利であるばかりでなく実用上温度変化を無視することが
ｆきる効果がある。
Ｎ低下を避けつつ両目唇間を広くし得る利点があるほか
、主尺目盛結像用の光学系を設ける必要がなく加工・組
立や調整も簡単になるの↑小型かつ安価なエンコーダを
提供楚きる。また、両目盛の目盛線を僅かに傾けてモア
レ縞を発生し得るので、従来のモアレ縞利用の測定方式
に本発明を応用することによってその感度と精度の改善
に寄与できる。更に又従来の方式に比し、組立調製上有
利であるばかりでなく実用上温度変化を無視することが
ｆきる効果がある。
第１図は本発明の原理説明用の線図、第２図は公知のエ
ンコーダ構造の説明図１ある。 １・・・発光素子、２・・・コリメータレンズ系、３・
・・主尺目盛、４・・・副尺目盛、５・・・受光素子。 出願人 株式会社 測 機 舎 手続補正書 昭和５９年７月２０日
ンコーダ構造の説明図１ある。 １・・・発光素子、２・・・コリメータレンズ系、３・
・・主尺目盛、４・・・副尺目盛、５・・・受光素子。 出願人 株式会社 測 機 舎 手続補正書 昭和５９年７月２０日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ピツチＰの主尺目盛と、副尺目盛とを並設し、これ
に波長λの干渉性の高い平行光が照射するように発光素
子とコリメータレンズ系とを配設し、副尺目盛の外方に
発光素子と相対して受光素子を設けて成るエンコーダに
おいて、上記両目盛の並置間隔をｎＰ＾２／λ（ｎは自
然数）とすることによつて該主尺目盛のフーリエイメー
ジが該副尺目盛に重なり合うように構成したことを特徴
とするフーリエイメージを利用したエンコーダ。 ２ ｎの値を１ないし３とした特許請求の範囲第１項記
載のフーリエイメージを利用したエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12206984A JPS612016A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | フ−リエイメ−ジを利用したエンコ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12206984A JPS612016A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | フ−リエイメ−ジを利用したエンコ−ダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612016A true JPS612016A (ja) | 1986-01-08 |
Family
ID=14826866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12206984A Pending JPS612016A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | フ−リエイメ−ジを利用したエンコ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612016A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013134211A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Ono Sokki Co Ltd | 光学式エンコーダ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554592A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-14 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | System for measuring length and angle in terms of photoelectric increment |
| JPS5531882A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-06 | Commissariat Energie Atomique | Hydrophobic substrate and its manufacture |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12206984A patent/JPS612016A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554592A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-14 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | System for measuring length and angle in terms of photoelectric increment |
| JPS5531882A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-06 | Commissariat Energie Atomique | Hydrophobic substrate and its manufacture |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013134211A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Ono Sokki Co Ltd | 光学式エンコーダ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3796498A (en) | Position measuring through the use of moire fringe multiplication | |
| SU1450761A3 (ru) | Устройство дл измерени относительных перемещений двух объектов | |
| US3628026A (en) | Linear encoder immune to scale bending error | |
| US4959542A (en) | Opto-electronic scale-reading apparatus | |
| US4079252A (en) | Photoelectric grating displacement measuring apparatus | |
| DE19701941B4 (de) | Optischer Codierer | |
| US4985623A (en) | Diffraction-type optical encoder with improved detection signal insensitivity to optical grating gap variations | |
| JPS60260813A (ja) | 変位測定方法及びその装置 | |
| JP2862417B2 (ja) | 変位測定装置及び方法 | |
| JP4266834B2 (ja) | 光学エンコーダ | |
| DE69320716T2 (de) | Gerät zur Detektion von Verschiebungsinformation | |
| JPS6333604A (ja) | 相対変位測定装置 | |
| JP2001208566A (ja) | 測定装置 | |
| JPH07286861A (ja) | 光学変換器および方法 | |
| CN101201548B (zh) | 调焦调平测量系统及方法 | |
| JPH0625675B2 (ja) | 平均化回折モアレ位置検出器 | |
| JPS612016A (ja) | フ−リエイメ−ジを利用したエンコ−ダ | |
| JP3198789B2 (ja) | 光学式エンコーダ | |
| JPH0349370B2 (ja) | ||
| JP3294684B2 (ja) | 光電型エンコーダ | |
| JPH02167427A (ja) | 格子干渉型変位計 | |
| JP3256628B2 (ja) | エンコーダ装置 | |
| CN118274722B (zh) | 一种高精度光栅尺码道信号相位互纠算法和读数头系统 | |
| JPH02188907A (ja) | 面位置検出装置 | |
| SU1260681A1 (ru) | Интерференционное измерительное устройство |