JPS635295A - 回転運動機構における位置決め装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は回転運動を行う駆動機構の位置決めを行う位置
決め装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えば自動化学分析装置等においては複数の反応
管を所定位置に配置して、回転運動を行わせながら、測
光分析を行うようにしている。

このような装置では回転運動を行わせる機構部分は通常
パルスモータにより駆動されている。そして、周期的に
パルスを発生させ、このパルス数に基づいて回転を制御
して位置決めを行っている。

この方法以外では、例えばフォトカプラーとカット板に
よるカウント制御すなわち、回転駆動される駆動機構に
光を遮断するカット板を設け、回転に伴ってフォトカプ
ラーでカット板の通過をカウントすることにより位置決
めを行う方法等が用いられている。

しかしながら、上記位置決め装置例えばパルス数から回
転を制御する方法では発生するパルスの誤差により位置
決めの繰り返し再現性が低下するとともに、その相対位
置だけが検出できるものであるため、動作誤差の補正が
困難である。−方、カット板とフォトカプラーとの組み
合せによる位置決めは、カット板自体に幅があるので検
出誤差が大きく同様に再現性が悪いという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように従来の位置決め装置では、パルス数から回
転を制御する方法は発生するパルスの誤差により位置決
めの再現性が低下するとともに、その相対位置だけが検
出できるものであるため、動作誤差の補正が困難でおる
。−方、カット板とフォトカプラーとの組み合せによる
位置決めは、カット板自体に幅があるので検出誤差が大
きく同様に再現性が悪いという問題がある。このような
問題があるために、従来の位置決め装置を適用した例え
ば上記自動化学分析装置は、分析能力が低下する等の弊
害を有していた。そこで本発明は駆動機構部の絶対位置
を検出するとともに、位置決め再現性の良好な回転運動
機構における位置決め装置の提供を目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明の構成は、回転駆動
される駆動機構において、この駆動機構の所定位置に設
けられた光源と、この光源の停止位置に応じた角度に従
って受光した光を回折する凹面回折格子と、この凹面回
折格子のローランド円上に配列されるとともに回折され
た光を受光する複数の受光素子とを有する構成とした。

（作　用） 上記構成を有する本発明の作用は、回転駆動される駆動
機構上の所定位置に設けた光源から照射される光の入射
角により、−ｉ的に定まる回折角を有する凹面回折格子
により、この光源の位置変化により凹面回折格子からの
光の回折角は変化するので、この反射される光をローラ
ンド円上に配列させた受光素子により検知することによ
り、光源の絶対的位置が求められる。

（実施例） 以下本発明について図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の回転運動機構における位置決め装置を
適用した自動化学分析装置の説明図である。

同図において、１は後述する凹面回折格子、２は駆動機
構の回転位置を求めるために凹面回折格子に光を照射す
る光源、３は凹面回折格子から回折された光を受光する
複数からなる受光素子、４は複数の反応管４ａを配列さ
せて一定方向に回転駆動される反応管収納リング、５は
受光素子からの光を検出し、重厚している受光素子の位
置を算出する検出器、６は本装置の制御を司どるＣＰＵ
、７は上記反応管収納リング４を駆動するパルスモータ
である。

萌記凹面回折格子１は、凹面からなる部材の表面に金属
を蒸着し、この面に刻線した回折格子である。この凹面
回折格子１は球面の頂点で接する接平面に刻線を投影す
ると等間隔な直線群となる。

球面の曲率半径を直径とし球面の中心で接する円をロー
ランド円という。ローランド円上にスリットを設け、光
を入射させるとスペクトルはローランド円周に沿って結
像する。従って、このローランド円周に沿って複数の受
光素子を配列させれば、これらの受光素子において光が
常に結像するようになる。又、このような凹面回折格子
を用いた場合には補助の光学素子を必要とせず、収差も
少ないという利点がおる。

次に、凹面回折格子１．光源２．受光素子３との関係に
ついて説明する。

ここで、凹面回折格子１の法線方向と光源から照射され
た光がなす角度をβ、凹面回折格子１から回折される光
と上記法線方向とがなす角度をα。

刻線の数をＮ１回折次数をｍ、大剣波長をλとすると、
これらの間には、 ｓｉｎ　　ａ　　＋ｓｉｎ　　β＝　　Ｎ−ｍ−λ　　
　　　・（１）という関係式が成立する。すなわち、駆
動機構４上に設けられた光源２の絶対位置が変化すると
、凹面回折格子１から回折される光と法線との成す角度
はα、光源の変化に伴って一義的に変化するので、回折
された光を受光した受光素子の位置を算出するようにす
れば、光源２の絶対位置を知ることができる。

上記受光素子３は、上記ローランド円上に配列されてお
り、駆動機構４の所定位置に設けられている光源２から
照射され、凹面回折格子１で回折された光を受光する素
子である。又、この複数の受光素子３は、回転駆動され
る光！２の位置を検出しようとする精度を得られる程度
に配列されている。そして、後段に接続されている検出
器５により、凹面回折格子１からの光を受光した受光素
子の位置が検出されるようにしている。すなわち、各受
光素子がローランド円上で一定角度毎に対応して配列さ
れているのである。従って、受光した受光素子の位置に
より、光源の絶対的な位置をＣＰＵ６により算出するこ
とができる。このようにして絶対位置を算出し、この算
出結果に基づいてパルスモータ７により回転制御するよ
うにすれば、停止させた際の位置決めの再現性を向上さ
せることができるとともに、凹面回折格子を使用してい
るので高分解能とすることができる。

他方、この位置決め装置を補助として用いるようにして
もよい。具体的には、他の位置決め手段によりある程度
の位置決めを行い、その後で本発明の位置決め装置によ
り正確な位置決めを行うべく、上記受光素子からの信号
をフィードバックして、このフィードバック量に基づい
てパルスモータを回転制御するようにしても、駆動機構
の停止位置を繰り返し正確に再現することができる。

第２図は上記第１図に示す実施例の変型例である。

同図に示す位置決め装置と第１図に示す位置決め装置と
の相違点は、第１図に示す凹面回折格子は所定位置に固
定されていたのに対して、本実施例では駆動機構上に光
源とともに取り付けられている点である。このように凹
面回折格子１を駆動機構上に取り付けた場合にも、前述
した凹面回折格子１．光源２．受光素子との関係は一定
であるので、光源の絶対的位置を算出することができる
。

尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨の
範囲内で様々に変型実施が可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、駆動機構部の絶対
位置を検出するとともに、位置決め再現性の良好な回転
運動機構における位置決め装置の提供ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の回転運動機構における位置決
め装置を適用した自動化学分析装置の説明図である。 １・・・凹面回折格子、 ２・・・光源、 ３・・・受光素子、 ４・・・駆動機構。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動される駆動機構において、この駆動機構
   の所定位置に設けられた光源と、この光源の停止位置に
   応じた角度に従って受光した光を回折する凹面回折格子
   と、この凹面回折格子のローランド円上に配列されると
   ともに回折された光を受光する複数の受光素子とを有す
   ることを特徴とする回転運動機構における位置決め装置
   。
2. （２）前記凹面回折格子は所定位置に固定されているも
   のである特許請求の範囲第１項記載の回転運動機構にお
   ける位置決め装置。
3. （３）前記凹面回折格子は駆動機構上に設けられている
   ものである特許請求の範囲第１項記載の回転運動機構に
   おける位置決め装置。