JPS6359449B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6359449B2 JPS6359449B2 JP55139389A JP13938980A JPS6359449B2 JP S6359449 B2 JPS6359449 B2 JP S6359449B2 JP 55139389 A JP55139389 A JP 55139389A JP 13938980 A JP13938980 A JP 13938980A JP S6359449 B2 JPS6359449 B2 JP S6359449B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- encoder
- light source
- receiver
- relative movement
- 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.)
- Expired
Links
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は位置検出装置、特に光源との相対位置
を一定に保ちながら光源からの光をエンコーダを
介して受光する受光器からの信号によりこの光源
並びに受光器とエンコーダとの相対移動量を検出
する位置検出装置に関する。
を一定に保ちながら光源からの光をエンコーダを
介して受光する受光器からの信号によりこの光源
並びに受光器とエンコーダとの相対移動量を検出
する位置検出装置に関する。
従来このような位置検出装置は、例えばフアク
シミリ装置の走査ヘツドの移動量ないし位置や電
子ばかりや回転ドラム等の移動量を検出するのに
用いられている。例えばフアクシミリ装置を例に
とつて説明すると、走査ヘツドと同期して移動す
る光源と受光器との間に固定されたリニアエンコ
ーダが配置され、この両側を光源と受光器が相対
向して走査する際に得られる光の信号を電気信号
に変換し、これにより走査ヘツドの位置を検出し
ている。この場合エンコーダとしてはスリツト状
のリニアエンコーダが用いられている。しかしこ
のようなエンコーダ用スリツトの精度はたかだか
10本／mm程度であり、それ以上の精度あるスリツ
トを作製することが難しいことや、精度を上げる
ためにエンコーダのスリツトを細かくするに従つ
て検出される光信号及びそれによつて変換される
電気信号が微少なものとなり、精度ある位置の検
出が困難になるという欠点がある。
シミリ装置の走査ヘツドの移動量ないし位置や電
子ばかりや回転ドラム等の移動量を検出するのに
用いられている。例えばフアクシミリ装置を例に
とつて説明すると、走査ヘツドと同期して移動す
る光源と受光器との間に固定されたリニアエンコ
ーダが配置され、この両側を光源と受光器が相対
向して走査する際に得られる光の信号を電気信号
に変換し、これにより走査ヘツドの位置を検出し
ている。この場合エンコーダとしてはスリツト状
のリニアエンコーダが用いられている。しかしこ
のようなエンコーダ用スリツトの精度はたかだか
10本／mm程度であり、それ以上の精度あるスリツ
トを作製することが難しいことや、精度を上げる
ためにエンコーダのスリツトを細かくするに従つ
て検出される光信号及びそれによつて変換される
電気信号が微少なものとなり、精度ある位置の検
出が困難になるという欠点がある。
従つて本発明はこのような点に鑑みなされたも
ので簡単な構成で精度ある位置検出ができる位置
検出装置を提供するのを目的とする。
ので簡単な構成で精度ある位置検出ができる位置
検出装置を提供するのを目的とする。
本発明では、以上の目的を達成するため、光源
との相対位置を一定に保ちながら光源からの光を
エンコーダを介して受光する受光器からの信号に
より、この光源並びに受光器とエンコーダとの相
対移動量を検出する位置検出装置において、前記
エンコーダに前記相対移動の方向に沿つて複数個
の小レンズを周期的に配列し、前記受光器を前記
小レンズからの屈折光を順次受光できる様に並べ
た複数個の受光素子で構成し、前記相対移動に伴
ない変化する前記屈折光の前記受光器への入射位
置に基づいて前記相対移動量を検出する構成を採
用した。
との相対位置を一定に保ちながら光源からの光を
エンコーダを介して受光する受光器からの信号に
より、この光源並びに受光器とエンコーダとの相
対移動量を検出する位置検出装置において、前記
エンコーダに前記相対移動の方向に沿つて複数個
の小レンズを周期的に配列し、前記受光器を前記
小レンズからの屈折光を順次受光できる様に並べ
た複数個の受光素子で構成し、前記相対移動に伴
ない変化する前記屈折光の前記受光器への入射位
置に基づいて前記相対移動量を検出する構成を採
用した。
次に添付図面を参照して本発明の１実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図において１はたとえば走査ヘツドと同期
して移動する光源であり、発光ダイオードなどの
発光素子から構成される。光源１と相対的な位置
を保ちながら光源１からの光を受光する受光器３
が配置され、この受光器３と光源１との間にエン
コーダ２が配置される。受光器３はこのエンコー
ダ２を介して光源１からの光を受光する。エンコ
ーダ２の受光器３に対向した面は複数の小レンズ
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，…が周期的に形成され
小レンズ群を構成している。
して移動する光源であり、発光ダイオードなどの
発光素子から構成される。光源１と相対的な位置
を保ちながら光源１からの光を受光する受光器３
が配置され、この受光器３と光源１との間にエン
コーダ２が配置される。受光器３はこのエンコー
ダ２を介して光源１からの光を受光する。エンコ
ーダ２の受光器３に対向した面は複数の小レンズ
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，…が周期的に形成され
小レンズ群を構成している。
一方受光器３は複数の受光素子３1〜３Nから構
成され後で述べるように小レンズ群の１つの小レ
ンズからの屈折光を受光するもので各受光素子は
光源の移動とともに変化する屈折光を順次受光す
るものである。
成され後で述べるように小レンズ群の１つの小レ
ンズからの屈折光を受光するもので各受光素子は
光源の移動とともに変化する屈折光を順次受光す
るものである。
各受光素子３1〜３Nは第３図に示されたように
光電変換素子４1〜４Nに接続される。各光電変換
素子４はそれぞれアンドゲート５1〜５Nの一方の
入力に接続され、そのアンドゲートの他方の端子
はリングカウンタ６の各ユニツト１〜Ｎの出力に
それぞれ接続される。リングカウンタ６のＮ番目
のユニツトは１番目のユニツトに接続され、いず
れかのユニツトがプリセツトされて「１」となつ
ている。アンドゲート５1〜５Nの出力はオアゲー
ト７に接続され、そのオアゲート７の出力はリン
グカウンタ６のシフト入力に接続されるとともに
カウンタ８に接続される。このカウンタ８はモー
タ駆動回路９並びに読み取りあるいは記録を制御
する制御回路１０に接続される。
光電変換素子４1〜４Nに接続される。各光電変換
素子４はそれぞれアンドゲート５1〜５Nの一方の
入力に接続され、そのアンドゲートの他方の端子
はリングカウンタ６の各ユニツト１〜Ｎの出力に
それぞれ接続される。リングカウンタ６のＮ番目
のユニツトは１番目のユニツトに接続され、いず
れかのユニツトがプリセツトされて「１」となつ
ている。アンドゲート５1〜５Nの出力はオアゲー
ト７に接続され、そのオアゲート７の出力はリン
グカウンタ６のシフト入力に接続されるとともに
カウンタ８に接続される。このカウンタ８はモー
タ駆動回路９並びに読み取りあるいは記録を制御
する制御回路１０に接続される。
次にこのように構成された位置検出装置の動作
を説明する。今エンコーダ２が固定され、一方走
査ヘツドに取り付けられた光源１及び受光器３を
同期させて矢印方向に移動させ走査を行なうもの
とする。その時光源１から出る光線はエンコーダ
２によつて進路を曲げられ、受光器３の１番目，
２番目，Ｎ番目の受光素子３1〜３Nへ順番に入射
していく。さらに光源と受光器が移動すると１，
２，…Ｎ、１，２…Ｎというように小レンズ群の
周期に応じて各受光素子に周期的に光が入射す
る。
を説明する。今エンコーダ２が固定され、一方走
査ヘツドに取り付けられた光源１及び受光器３を
同期させて矢印方向に移動させ走査を行なうもの
とする。その時光源１から出る光線はエンコーダ
２によつて進路を曲げられ、受光器３の１番目，
２番目，Ｎ番目の受光素子３1〜３Nへ順番に入射
していく。さらに光源と受光器が移動すると１，
２，…Ｎ、１，２…Ｎというように小レンズ群の
周期に応じて各受光素子に周期的に光が入射す
る。
この状態が第２図Ａ〜Ｄまでに図示されてい
る。すなわち光源１が第２図Ａに位置すると、例
えば光線は小レンズ２ｃによつて屈折され１番目
の受光素子上に入射する。続いて光源が第２図Ｂ
に図示されたように小レンズ２ｃの中央に来る
と、屈折光線は第Ｎ／２番目の受光素子上に入射
し、続いて第２図Ｃに図示したように小レンズ２
ｃ，２ｄの中間に来ると第Ｎ番目の受光素子上に
入射する。続いて第２図Ｄに図示されたようにレ
ンズ２ｄによつて再び第１番目の受光素子上に入
射しこれを周期的に繰り返す。この場合、レンズ
配列の各レンズの焦点距離をｆ、焦点から受光素
子までの距離をＬとした場合の発光素子のレンズ
中心からの走査方向のずれをｘとした時、受光素
子上の中心からのずれｙは下式となる。
る。すなわち光源１が第２図Ａに位置すると、例
えば光線は小レンズ２ｃによつて屈折され１番目
の受光素子上に入射する。続いて光源が第２図Ｂ
に図示されたように小レンズ２ｃの中央に来る
と、屈折光線は第Ｎ／２番目の受光素子上に入射
し、続いて第２図Ｃに図示したように小レンズ２
ｃ，２ｄの中間に来ると第Ｎ番目の受光素子上に
入射する。続いて第２図Ｄに図示されたようにレ
ンズ２ｄによつて再び第１番目の受光素子上に入
射しこれを周期的に繰り返す。この場合、レンズ
配列の各レンズの焦点距離をｆ、焦点から受光素
子までの距離をＬとした場合の発光素子のレンズ
中心からの走査方向のずれをｘとした時、受光素
子上の中心からのずれｙは下式となる。
ｙ＝ｘ（１＋Ｌ／ｆ）
ここで微少変位の拡大率は上式より（１＋Ｌ／ｆ）
となる。また小レンズ１個の口径をａとした時に
必要な受光素子群の長さはａ（１＋Ｌ／ｆ）となる。
必要な受光素子群の長さはａ（１＋Ｌ／ｆ）となる。
この受光素子群がＮ個の受光素子によつて構成さ
れる時、解像力はａ／Ｎ（１＋Ｌ／ｆ）となる。
れる時、解像力はａ／Ｎ（１＋Ｌ／ｆ）となる。
今、例えば光源と受光器の移動により第１番目
の受光素子３1上に入射すると、第３図の回路に
おいて光電変換素子４1がオンとなりアンドゲー
ト５1の一方の入力にハイレベルの信号が印加さ
れる。リングカウンタ６の第１番目のユニツトを
あらかじめプリセツトしておくとアンドゲート５
１がオンとなりオアゲート７を経てカウンタ８に
入力されるとともにリングカウンタ６のシフト入
力にも入力され、その結果カウンタ８は１つのパ
ルスを計数するとともにリングカウンタ６の２番
目のユニツトがプリセツトされる。次に受光素子
３2上に光が入射するとアンドゲート５2がオンと
なりカウンタ８はパルスを計数するとともにリン
グカウンタ６は、その３番目のユニツトがプリセ
ツトされる。このようにして光源と受光器の移動
により受光素子３N上に光が入射するとアンドゲ
ート５NがオンとなりＮ番目のパルスがカウンタ
８によつて計数されるとともに、リングカウンタ
６は第１番目のユニツトがプリセツトされる。こ
のようにしてカウンタ８は順次受光素子３1〜３N
からのパルスを計数しそのカウンタ出力に従つて
モータ駆動回路９、ないし制御回路１０を駆動す
る。第３図に示したような回路は各発光素子がエ
ンコーダ２の１つのレンズから次のレンズへ移る
時の動作の不安定性を防止するためのものであ
る。
の受光素子３1上に入射すると、第３図の回路に
おいて光電変換素子４1がオンとなりアンドゲー
ト５1の一方の入力にハイレベルの信号が印加さ
れる。リングカウンタ６の第１番目のユニツトを
あらかじめプリセツトしておくとアンドゲート５
１がオンとなりオアゲート７を経てカウンタ８に
入力されるとともにリングカウンタ６のシフト入
力にも入力され、その結果カウンタ８は１つのパ
ルスを計数するとともにリングカウンタ６の２番
目のユニツトがプリセツトされる。次に受光素子
３2上に光が入射するとアンドゲート５2がオンと
なりカウンタ８はパルスを計数するとともにリン
グカウンタ６は、その３番目のユニツトがプリセ
ツトされる。このようにして光源と受光器の移動
により受光素子３N上に光が入射するとアンドゲ
ート５NがオンとなりＮ番目のパルスがカウンタ
８によつて計数されるとともに、リングカウンタ
６は第１番目のユニツトがプリセツトされる。こ
のようにしてカウンタ８は順次受光素子３1〜３N
からのパルスを計数しそのカウンタ出力に従つて
モータ駆動回路９、ないし制御回路１０を駆動す
る。第３図に示したような回路は各発光素子がエ
ンコーダ２の１つのレンズから次のレンズへ移る
時の動作の不安定性を防止するためのものであ
る。
以上述べたようにカウンタ８はＮ個からなる受
光素子からの信号を受けてこれを計数しているの
でＮ倍の位置精度が得られていることがわかる。
光素子からの信号を受けてこれを計数しているの
でＮ倍の位置精度が得られていることがわかる。
尚、上に述べた実施例ではエンコーダを固定し
光源と受光器を移動させているが光源と受光器を
固定しエンコーダを移動させて相対的な移動量な
いし位置を検出する装置にも応用できることは勿
論である。
光源と受光器を移動させているが光源と受光器を
固定しエンコーダを移動させて相対的な移動量な
いし位置を検出する装置にも応用できることは勿
論である。
このように本発明によれば光源との相対位置を
一定に保ちながら光源からの光をエンコーダを介
して受光する受光器からの信号により、この光源
並びに受光器とエンコーダとの相対移動量を検出
する位置検出装置において、前記エンコーダに前
記相対移動の方向に沿つて複数個の小レンズを周
期的に配列し、前記受光器を前記小レンズからの
屈折光を順次受光できる様に並べた複数個の受光
素子で構成し、前記相対移動に伴ない変化する前
記屈折光の前記受光器への入射位置に基づいて前
記相対移動量を検出するようにしているので、エ
ンコーダ自身の屈折作用により変位を拡大し小型
かつ簡単な構成により、微少変位も確実にしかも
精度よく検出できるという効果が得られる。
一定に保ちながら光源からの光をエンコーダを介
して受光する受光器からの信号により、この光源
並びに受光器とエンコーダとの相対移動量を検出
する位置検出装置において、前記エンコーダに前
記相対移動の方向に沿つて複数個の小レンズを周
期的に配列し、前記受光器を前記小レンズからの
屈折光を順次受光できる様に並べた複数個の受光
素子で構成し、前記相対移動に伴ない変化する前
記屈折光の前記受光器への入射位置に基づいて前
記相対移動量を検出するようにしているので、エ
ンコーダ自身の屈折作用により変位を拡大し小型
かつ簡単な構成により、微少変位も確実にしかも
精度よく検出できるという効果が得られる。
第１図は本発明装置の概略構成を示した斜視
図、第２図Ａ〜Ｄは光源と受光器の移動によりレ
ンズの屈折光線が変化することを示した説明図、
第３図は第１図の受光器からの信号を処理する回
路を示したブロツク図である。 １……光源、２……エンコーダ、３……受光
器、４……光電変換素子、６……リングカウン
タ、８……カウンタ、９……モータ駆動回路、１
０……制御回路。
図、第２図Ａ〜Ｄは光源と受光器の移動によりレ
ンズの屈折光線が変化することを示した説明図、
第３図は第１図の受光器からの信号を処理する回
路を示したブロツク図である。 １……光源、２……エンコーダ、３……受光
器、４……光電変換素子、６……リングカウン
タ、８……カウンタ、９……モータ駆動回路、１
０……制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光源との相対位置を一定に保ちながら光源か
らの光をエンコーダを介して受光する受光器から
の信号により、この光源並びに受光器とエンコー
ダとの相対移動量を検出する位置検出装置におい
て、 前記エンコーダに前記相対移動の方向に沿つて
複数個の小レンズを周期的に配列し、前記受光器
を前記小レンズからの屈折光を順次受光できる様
に並べた複数個の受光素子で構成し、前記相対移
動に伴ない変化する前記屈折光の前記受光器への
入射位置に基づいて前記相対移動量を検出するこ
とを特徴とする位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55139389A JPS5764105A (en) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | Location detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55139389A JPS5764105A (en) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | Location detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5764105A JPS5764105A (en) | 1982-04-19 |
| JPS6359449B2 true JPS6359449B2 (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=15244160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55139389A Granted JPS5764105A (en) | 1980-10-07 | 1980-10-07 | Location detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5764105A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09178416A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 位置検出装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5239459B2 (ja) * | 1972-04-18 | 1977-10-05 | ||
| JPS5485057A (en) * | 1977-12-19 | 1979-07-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Movement quantity measuring apparatus |
-
1980
- 1980-10-07 JP JP55139389A patent/JPS5764105A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5764105A (en) | 1982-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3973119A (en) | Device for determining the displacement of a machine tool component | |
| US3807870A (en) | Apparatus for measuring the distance between surfaces of transparent material | |
| US3610934A (en) | Automatic focusing system utilizing means for alternately directing light over two paths having slightly different lengths | |
| JPS5928884B2 (ja) | 距離検出方式 | |
| GB1571660A (en) | Focusing device in a camera | |
| GB2091966A (en) | Automatic rangefinder | |
| GB2084315A (en) | Interferometer | |
| US4314150A (en) | Apparatus for detecting the in-focusing conditions | |
| US4577101A (en) | Shaft encoder with an optical system comprising two straight-line-generatrix surfaces | |
| US4641964A (en) | Apparatus for measuring optical characteristics of optical systems | |
| WO1988002846A1 (en) | Optical measuring probe | |
| US3496364A (en) | Linear encoder having a fringe pattern produced by optical imaging | |
| JPS6359449B2 (ja) | ||
| JPS5828615A (ja) | 移動量測定装置 | |
| EP0310231B1 (en) | Optical measuring apparatus | |
| GB1472454A (en) | Method for determining the position of a focussing plane | |
| US4143268A (en) | Arrangement for measuring angles | |
| SU1508092A1 (ru) | Устройство дл измерени перемещений | |
| JPH055526Y2 (ja) | ||
| SU1260683A1 (ru) | Устройство дл дистанционного измерени толщины и рассто ний | |
| SU399723A1 (ru) | Фотоэлектрический способ измерения толщины пластин из прозрачного л1атериала | |
| SU1221491A1 (ru) | Устройство дл измерени плоских углов многогранных призм | |
| SU1486791A1 (ru) | 0птик0-электронное устройство | |
| SU1078449A1 (ru) | Устройство дл преобразовани координат точек графического изображени | |
| RU1781540C (ru) | Фотоэлектрический преобразователь перемещени |