JPH05223599A - 高調波のない周期信号を発生させる装置 - Google Patents
高調波のない周期信号を発生させる装置Info
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- JPH05223599A JPH05223599A JP4294573A JP29457392A JPH05223599A JP H05223599 A JPH05223599 A JP H05223599A JP 4294573 A JP4294573 A JP 4294573A JP 29457392 A JP29457392 A JP 29457392A JP H05223599 A JPH05223599 A JP H05223599A
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- LFEUVBZXUFMACD-UHFFFAOYSA-H lead(2+);trioxido(oxo)-$l^{5}-arsane Chemical compound [Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[O-][As]([O-])([O-])=O.[O-][As]([O-])([O-])=O LFEUVBZXUFMACD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
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- 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
- G01D5/12—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 using electric or magnetic means
- G01D5/244—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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
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- G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
-
- 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
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- 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
- G01D5/36—Forming the light into pulses
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 測定目盛と走査目盛を使用する測長装置で高
調波を含まない周期信号を得るため、補助部材を使用す
ることなく、しかも汎用的に採用できる測長系を提供す
る。 【構成】 使用する測定目盛14を周期的とし、走査目
盛21を非周期的とするように構成する。その場合、走
査目盛21の走査窓の中心を変更したアークサイン関数
に従って刻む。
調波を含まない周期信号を得るため、補助部材を使用す
ることなく、しかも汎用的に採用できる測長系を提供す
る。 【構成】 使用する測定目盛14を周期的とし、走査目
盛21を非周期的とするように構成する。その場合、走
査目盛21の走査窓の中心を変更したアークサイン関数
に従って刻む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、走査目盛20がそれ
ぞれ多数の互いにずれ非周期的な走査窓を有し、少なく
とも一つの走査目盛で周期的な測定目盛14を走査して
発生する一定の帯域幅まで高調波を含まない信号を求め
る装置に関する。
ぞれ多数の互いにずれ非周期的な走査窓を有し、少なく
とも一つの走査目盛で周期的な測定目盛14を走査して
発生する一定の帯域幅まで高調波を含まない信号を求め
る装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置は、互いに移動する二つの
物体の長さの変化を測定するのに必要である。その場
合、異なった物理走査原理が利用される。つまり、光電
走査法、磁気走査法、電磁誘導走査法、および静電容量
走査法を区別している。
物体の長さの変化を測定するのに必要である。その場
合、異なった物理走査原理が利用される。つまり、光電
走査法、磁気走査法、電磁誘導走査法、および静電容量
走査法を区別している。
【0003】しかし、基本原理はどの方法にも共通す
る。つまり、周期的な測定目盛を走査し、発生した走査
信号を測定信号として評価する。得られた走査信号の周
期は、測定目盛ホルダーの目盛周期あるいは目盛の増分
によって決まる。この増分は、光電測定装置の場合、測
定方向に向けた透光性の区分と非透光性の区分によって
形成される。走査ユニットと目盛ホルダーの測定目盛の
間で相対運動があると、走査される増分毎に計数パルス
が生じ、符号に合わせて加算され、加算値が測定値とし
て利用される。
る。つまり、周期的な測定目盛を走査し、発生した走査
信号を測定信号として評価する。得られた走査信号の周
期は、測定目盛ホルダーの目盛周期あるいは目盛の増分
によって決まる。この増分は、光電測定装置の場合、測
定方向に向けた透光性の区分と非透光性の区分によって
形成される。走査ユニットと目盛ホルダーの測定目盛の
間で相対運動があると、走査される増分毎に計数パルス
が生じ、符号に合わせて加算され、加算値が測定値とし
て利用される。
【0004】光電、磁気、電磁誘導および静電容量測定
装置の目盛ホルダーの目盛から得られる周期アナログ信
号は、一般に純粋な正弦波形を有するのでなく、例えば
目盛の不正により高調波を含む。目盛の不正は、例えば
透光性の区分と非透光性の区分の異なった間隔によっ
て、あるいはこれ等の区分のエッジが不鮮明であるため
に生じる。得られたアナログ信号に高調波が含まれない
ようにするには、目盛の精度に高度な要求が課せられ
る。各目盛周期に対する正確な位置測定値を形成するた
め、および更に分解能を高めるため、内挿値を形成して
目盛の目盛周期を正確に分割するには、目盛から得られ
たアナログ信号に高調波があってはならない。例えば電
算機で内挿値を形成することは、ドイツ特許第 27 29 6
97号明細書に記載されている。
装置の目盛ホルダーの目盛から得られる周期アナログ信
号は、一般に純粋な正弦波形を有するのでなく、例えば
目盛の不正により高調波を含む。目盛の不正は、例えば
透光性の区分と非透光性の区分の異なった間隔によっ
て、あるいはこれ等の区分のエッジが不鮮明であるため
に生じる。得られたアナログ信号に高調波が含まれない
ようにするには、目盛の精度に高度な要求が課せられ
る。各目盛周期に対する正確な位置測定値を形成するた
め、および更に分解能を高めるため、内挿値を形成して
目盛の目盛周期を正確に分割するには、目盛から得られ
たアナログ信号に高調波があってはならない。例えば電
算機で内挿値を形成することは、ドイツ特許第 27 29 6
97号明細書に記載されている。
【0005】更に、三角形ないしは台形のアナログ信号
を出力する測定装置も知られている。これ等のアナログ
信号は当然常時高調波を含む。ドイツ特許第 19 41 731
号明細書によれば、目盛ホルダーの目盛を走査する時高
調波のないアナログ信号を得るために正弦波透過曲線を
有する周波数フィルター絞りを使用する光電測長装置が
知られている。この測定装置では、特別な周波数フィル
ター絞りを作製して組み込む必要がある。更に、この測
定装置は光電的な透過光測定原理に限定されている。こ
の原理では、周期的な照度変動から生じるストライプ系
が所謂バーニヤ(副尺)原理あるいはモアレ原理によっ
て作製される。
を出力する測定装置も知られている。これ等のアナログ
信号は当然常時高調波を含む。ドイツ特許第 19 41 731
号明細書によれば、目盛ホルダーの目盛を走査する時高
調波のないアナログ信号を得るために正弦波透過曲線を
有する周波数フィルター絞りを使用する光電測長装置が
知られている。この測定装置では、特別な周波数フィル
ター絞りを作製して組み込む必要がある。更に、この測
定装置は光電的な透過光測定原理に限定されている。こ
の原理では、周期的な照度変動から生じるストライプ系
が所謂バーニヤ(副尺)原理あるいはモアレ原理によっ
て作製される。
【0006】高調波のない周期信号を得るため、ドイツ
特許第 32 39 108号明細書には、アナログ信号の帯域幅
(周波数あるいは波の数)を求めること、目盛の目盛周
期をその都度走査要素で走査すること、走査要素から供
給される周期アナログ信号の基本波のフーリエ係数を求
めるため、周期アナログ信号をフーリエ解析にかけるこ
と、および位置測定値を形成するため、フーリエ係数を
高調波のない周期信号として評価することが提唱されて
いる。
特許第 32 39 108号明細書には、アナログ信号の帯域幅
(周波数あるいは波の数)を求めること、目盛の目盛周
期をその都度走査要素で走査すること、走査要素から供
給される周期アナログ信号の基本波のフーリエ係数を求
めるため、周期アナログ信号をフーリエ解析にかけるこ
と、および位置測定値を形成するため、フーリエ係数を
高調波のない周期信号として評価することが提唱されて
いる。
【0007】数学的に等価であるが、実行上完全に異な
る高調波を濾波する解決策は、ドイツ特許第 34 12 128
号明細書により所謂アークサイン走査として知られてい
る。第1格子の後には、図4に模式的に示すような、可
変目盛の格子で走査された強度分布(影の投影にした格
子像あるいはトールボット (Talbot) 平面での自己結
像)が生じる。この場合、アークサイン走査目盛の理想
的な分布が線の総数に応じて移動するのが難点である。
る高調波を濾波する解決策は、ドイツ特許第 34 12 128
号明細書により所謂アークサイン走査として知られてい
る。第1格子の後には、図4に模式的に示すような、可
変目盛の格子で走査された強度分布(影の投影にした格
子像あるいはトールボット (Talbot) 平面での自己結
像)が生じる。この場合、アークサイン走査目盛の理想
的な分布が線の総数に応じて移動するのが難点である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、上
記の目的に付加的な部材を必要とせず、汎用的に使用で
きる高調波のない周期信号を求める装置を提供すること
ことにある。
記の目的に付加的な部材を必要とせず、汎用的に使用で
きる高調波のない周期信号を求める装置を提供すること
ことにある。
【0009】更に、全ての整数の高調波を濾波できるだ
けでなく、全ての副高調波も濾波できる必要がある。
けでなく、全ての副高調波も濾波できる必要がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、走査目盛20がそれぞれ多数の互いにずれ非周
期的な走査窓を有し、少なくとも一つの走査目盛で周期
的な測定目盛14を走査して発生する一定の帯域幅まで
高調波を含まない信号を求める装置の場合、走査窓は同
じ幅を有し、走査窓の中心間の間隔が変更を加えたアー
クサイン関数に従って刻んであることによって解決され
ている。
により、走査目盛20がそれぞれ多数の互いにずれ非周
期的な走査窓を有し、少なくとも一つの走査目盛で周期
的な測定目盛14を走査して発生する一定の帯域幅まで
高調波を含まない信号を求める装置の場合、走査窓は同
じ幅を有し、走査窓の中心間の間隔が変更を加えたアー
クサイン関数に従って刻んであることによって解決され
ている。
【0011】更に、上記の課題は、この発明により、少
なくとも一つの走査窓Yを有する走査目盛で周期的な目
盛14を走査して発生する一定の帯域幅まで高調波を含
まない信号を求める装置の場合、走査窓Yは変更された
アークサイン関数に従って成形されていることによって
解決されている。
なくとも一つの走査窓Yを有する走査目盛で周期的な目
盛14を走査して発生する一定の帯域幅まで高調波を含
まない信号を求める装置の場合、走査窓Yは変更された
アークサイン関数に従って成形されていることによって
解決されている。
【0012】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【0013】
【実施例】以下に、この発明を図面に示す実施例に基づ
きより詳しく説明する。図1には、測長装置の断面が示
してある。この測長装置のケース1は図示していない工
作機械の固定台2に中空形状にしてボルト結合部3によ
って固定されている。この工作機械の移動台4には、連
行体6を有する組立足部5が任意の方法で固定されてい
る。この連行体はナイフ状の先細り部7を介しスリット
8を貫通して残りの部分が完全に閉じたケース1に突き
出している。この場合、スリット8にある弾性気密舌部
9は塵がケース1の内部に侵入するのを防止している。
ケース1の内面には、目盛板10が弾性接着層11を用
いて取り付けてある。この目盛板には走査ユニット12
がローラー13を介して支持されている。従って、固定
台2に対する移動台4の相対運動は、連行体6から走査
ユニット12に伝達される。
きより詳しく説明する。図1には、測長装置の断面が示
してある。この測長装置のケース1は図示していない工
作機械の固定台2に中空形状にしてボルト結合部3によ
って固定されている。この工作機械の移動台4には、連
行体6を有する組立足部5が任意の方法で固定されてい
る。この連行体はナイフ状の先細り部7を介しスリット
8を貫通して残りの部分が完全に閉じたケース1に突き
出している。この場合、スリット8にある弾性気密舌部
9は塵がケース1の内部に侵入するのを防止している。
ケース1の内面には、目盛板10が弾性接着層11を用
いて取り付けてある。この目盛板には走査ユニット12
がローラー13を介して支持されている。従って、固定
台2に対する移動台4の相対運動は、連行体6から走査
ユニット12に伝達される。
【0014】図2によれば、目盛板10の目盛14を走
査するため、走査ユニット12中に光源15,集光レン
ズ16,目盛18付き走査板17および光電素子19が
配設されている。光源15から放出された光は集光レン
ズ16によって平行に向き、目盛板10と走査板17の
目盛14,18を通過し、最終的に光電素子19に入射
する。走査板17を有する走査ユニット12が固定され
た目盛板10に対して測定方向Xに移動すると、光は目
盛14,18によって変調される。その結果、光電素子
19は周期的な電気アナログ信号S(X) を出力する。こ
の信号を評価し、計数し、そしてデジタルで位置測定値
として表示する。
査するため、走査ユニット12中に光源15,集光レン
ズ16,目盛18付き走査板17および光電素子19が
配設されている。光源15から放出された光は集光レン
ズ16によって平行に向き、目盛板10と走査板17の
目盛14,18を通過し、最終的に光電素子19に入射
する。走査板17を有する走査ユニット12が固定され
た目盛板10に対して測定方向Xに移動すると、光は目
盛14,18によって変調される。その結果、光電素子
19は周期的な電気アナログ信号S(X) を出力する。こ
の信号を評価し、計数し、そしてデジタルで位置測定値
として表示する。
【0015】直線状の周期目盛マーク20を有する図3
に示す走査目盛18は高調波を何ら抑制しない。しか
し、走査目盛18を同じ目盛周期Pの測定目盛14に対
して少し捩じると、所謂モアレパターンが生じる。この
パターンは測定目盛14と走査目盛18の目盛周期Pよ
りも長い周期長を有し、周期的な明るさの変動で形成さ
れるストライプ系と見なせる。このモアレ・ストライプ
・パータンに位置を正しく合わせた検出器が付属してい
ると、高調波の一部、例えば全ての偶数成分を抑制でき
る。
に示す走査目盛18は高調波を何ら抑制しない。しか
し、走査目盛18を同じ目盛周期Pの測定目盛14に対
して少し捩じると、所謂モアレパターンが生じる。この
パターンは測定目盛14と走査目盛18の目盛周期Pよ
りも長い周期長を有し、周期的な明るさの変動で形成さ
れるストライプ系と見なせる。このモアレ・ストライプ
・パータンに位置を正しく合わせた検出器が付属してい
ると、高調波の一部、例えば全ての偶数成分を抑制でき
る。
【0016】測定目盛14と走査目盛18が異なってい
るが周期的な目盛を有する場合(再び図3による)所謂
バーニャ・ストライプ・パターン、測定目盛と走査目盛
の周期PとP′より長い周期を有するパターンが生じ
る。これに合わせて配設された検出器を用いると、高調
波の一部を除去できる。
るが周期的な目盛を有する場合(再び図3による)所謂
バーニャ・ストライプ・パターン、測定目盛と走査目盛
の周期PとP′より長い周期を有するパターンが生じ
る。これに合わせて配設された検出器を用いると、高調
波の一部を除去できる。
【0017】既に述べたドイツ第 34 12 128 C1 号明細
書によるアーク関数の高調波除去には非周期走査目盛2
1が必要である。この個別目盛マーク n (n =−N 〜+
N)は付属する相手側の周期的な測定目盛の公称位置に対
してそれぞれ小さな値δn ほど測定方向Xにずれてい
る。つまり、 δn = P/2π・arcsin(n/N) となる。
書によるアーク関数の高調波除去には非周期走査目盛2
1が必要である。この個別目盛マーク n (n =−N 〜+
N)は付属する相手側の周期的な測定目盛の公称位置に対
してそれぞれ小さな値δn ほど測定方向Xにずれてい
る。つまり、 δn = P/2π・arcsin(n/N) となる。
【0018】この方法によって奇数の高調波のみが抑制
できる。このような非周期走査目盛21は模式的に図4
に示してある。もっとも、図4はこの発明による走査目
盛21も示している。図面では、従来の技術とこの発明
の実施例との相違を示すことができない。何故なら、目
盛の変更はこの発明によるアークサイン関数の変更によ
って行われるからである。
できる。このような非周期走査目盛21は模式的に図4
に示してある。もっとも、図4はこの発明による走査目
盛21も示している。図面では、従来の技術とこの発明
の実施例との相違を示すことができない。何故なら、目
盛の変更はこの発明によるアークサイン関数の変更によ
って行われるからである。
【0019】技術的に見て、アークサイン・フィルター
の変更はバーニヤ(あるいはモアレ)フィルターとアー
クサイン・フィルターの組み合わせから成り、これも同
じように個々の目盛マーク nが値δn (n=−N 〜+N)ほ
どずれことになる。このずれは、公知のアークサインの
ずれとは異なっている。
の変更はバーニヤ(あるいはモアレ)フィルターとアー
クサイン・フィルターの組み合わせから成り、これも同
じように個々の目盛マーク nが値δn (n=−N 〜+N)ほ
どずれことになる。このずれは、公知のアークサインの
ずれとは異なっている。
【0020】フィルター作用の数学的な処理によって、
ずれδn に対する以下の超越判定等式が得られる。これ
等の等式からδn が数値的に算出される(図6のグラフ
を参照)。 1.信号周期(SP) = 目盛周期 (P)による走査方法 (例えば、トールボットないしは陰影投影法) n/2N =δn /P+ 1/2π・sin (2πδn /P) (全ての (偶数) 高調波を抑制する) 2.信号周期(SP) = 1/2 目盛周期 (P)による走査方
法であって、例えば干渉で作動する3格子検出器で応用
されるもの、 n/2N =δn /P+ 1/4π・sin (4πδn /P) (全ての整数と半整数の高調波を抑制する) この等式の右辺の第1項にバーニヤ・フィルタ(走査目
盛21の目盛マークnの直線的な増加する)が対応し、
第2項にはアークサイン・フィルターが対応している。
上記等式に含まれているように、バーニヤ・フィルター
とアークサイン・フィルターの特殊な組み合わせ方式に
よって、発生する全ての高調波の抑制ができる。
ずれδn に対する以下の超越判定等式が得られる。これ
等の等式からδn が数値的に算出される(図6のグラフ
を参照)。 1.信号周期(SP) = 目盛周期 (P)による走査方法 (例えば、トールボットないしは陰影投影法) n/2N =δn /P+ 1/2π・sin (2πδn /P) (全ての (偶数) 高調波を抑制する) 2.信号周期(SP) = 1/2 目盛周期 (P)による走査方
法であって、例えば干渉で作動する3格子検出器で応用
されるもの、 n/2N =δn /P+ 1/4π・sin (4πδn /P) (全ての整数と半整数の高調波を抑制する) この等式の右辺の第1項にバーニヤ・フィルタ(走査目
盛21の目盛マークnの直線的な増加する)が対応し、
第2項にはアークサイン・フィルターが対応している。
上記等式に含まれているように、バーニヤ・フィルター
とアークサイン・フィルターの特殊な組み合わせ方式に
よって、発生する全ての高調波の抑制ができる。
【0021】更に、アークサイン・フィルターは、アー
クサイン状に曲がっているが、測定方向に等間隔な目盛
マークyによっても得られる。これはバーニヤ・フィル
ターとアークサイン・フィルターの組み合わせに移行す
る(図5を参照)。この組み合わせは、この場合、前の
モアレ・フィルターとアークサイン・フィルターの組み
合わせと見なせる。δ(y) の判定等式は上と同じように
なる。即ち、 3.信号周期(SP) = 目盛周期 (P)による走査方法 y/H =δ(y)/P + 1/2π・sin(2πδ(y)/P) 4.信号周期(SP) = 1/2目盛周期 (P)による走査方法 y/H =δ(y)/P + 1/4π・sin(4πδ(y)/P) H は測定方向Xに垂直な目盛マークyの長さである(図
5を参照)。
クサイン状に曲がっているが、測定方向に等間隔な目盛
マークyによっても得られる。これはバーニヤ・フィル
ターとアークサイン・フィルターの組み合わせに移行す
る(図5を参照)。この組み合わせは、この場合、前の
モアレ・フィルターとアークサイン・フィルターの組み
合わせと見なせる。δ(y) の判定等式は上と同じように
なる。即ち、 3.信号周期(SP) = 目盛周期 (P)による走査方法 y/H =δ(y)/P + 1/2π・sin(2πδ(y)/P) 4.信号周期(SP) = 1/2目盛周期 (P)による走査方法 y/H =δ(y)/P + 1/4π・sin(4πδ(y)/P) H は測定方向Xに垂直な目盛マークyの長さである(図
5を参照)。
【0022】この場合には、目盛が周期的であるので、
測定目盛(走査目盛22の代わりに)もこの形に形成で
きる。図6のグラフでは、フィルターの形状は異なった
曲線にして与えられている。その場合、直線で示す曲線
23は通常のバーニヤ・フィルターあるいはモアレ・フ
ィルターを意味する。破線の曲線24は同じ信号周期S
Pと目盛周期Pの場合のアークサイン・フィルターを表
す。破線の曲線25はバーニヤ・フィルターとアークサ
イン・フィルターの組み合わせを表し、つまり、信号周
期SPが測定目盛14の目盛周期Pに等しい場合にこの
組み合わせになる。点線で示す曲線は、信号周期SPが
半目盛周期 P/2に相当する場合のバーニヤ・フィルター
とアークサイン・フィルターの組み合わせの波形に対応
する。
測定目盛(走査目盛22の代わりに)もこの形に形成で
きる。図6のグラフでは、フィルターの形状は異なった
曲線にして与えられている。その場合、直線で示す曲線
23は通常のバーニヤ・フィルターあるいはモアレ・フ
ィルターを意味する。破線の曲線24は同じ信号周期S
Pと目盛周期Pの場合のアークサイン・フィルターを表
す。破線の曲線25はバーニヤ・フィルターとアークサ
イン・フィルターの組み合わせを表し、つまり、信号周
期SPが測定目盛14の目盛周期Pに等しい場合にこの
組み合わせになる。点線で示す曲線は、信号周期SPが
半目盛周期 P/2に相当する場合のバーニヤ・フィルター
とアークサイン・フィルターの組み合わせの波形に対応
する。
【0023】
【発明の効果】この発明によって得られる利点は、特に
簡単な方法で高調波のない周期信号を得ることが、公知
の位置測定装置を改善した通常の手段で可能になり、周
波数フィルター絞りのような付加的な部材を必要とせ
ず、目盛の精度に関して特別要請を設定する必要がない
点にある。
簡単な方法で高調波のない周期信号を得ることが、公知
の位置測定装置を改善した通常の手段で可能になり、周
波数フィルター絞りのような付加的な部材を必要とせ
ず、目盛の精度に関して特別要請を設定する必要がない
点にある。
【図1】測長装置の主要部の断面図である。
【図2】光電測長装置の走査ユニットと測定目盛の相互
関係を示す模式図である。
関係を示す模式図である。
【図3】フィルター作用のない走査目盛の平面図であ
る。
る。
【図4】フィルター作用を有する走査目盛の平面図であ
る。
る。
【図5】フィルター作用を有する周期的な走査目盛の平
面図である。
面図である。
【図6】種々のフィルター特性を示すグラフである。
1 ケース 2 固定台 3 ネジ止め部 4 移動台 5 組立足部 6 連行体 7 先細り部 8 スリット 9 気密舌部 10 目盛板 11 接着層 12 走査ユニット 14 測定目盛 15 光源 16 集光レンズ 17 走査板 18 走査目盛 19 光電素子 20 走査目盛(目盛マーク) 21 非周期的な走査目盛 22 周期的な走査目盛 X 測定方向 δn 測定目盛の公称位置に対する目盛マークnの
ずれ SP 信号周期 P 目盛周期
ずれ SP 信号周期 P 目盛周期
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガンク・ホルツアプフェル ドイツ連邦共和国、オービンク、ブルーメ ンシュトラーセ、24
Claims (7)
- 【請求項1】 走査目盛(20)がそれぞれ多数の互い
にずれ非周期的な走査窓を有し、少なくとも一つの走査
目盛で周期的な測定目盛(14)を走査して発生する一
定の帯域幅まで高調波を含まない信号を求める装置にお
いて、走査窓は同じ幅を有し、走査窓の中心間の間隔が
変更を加えたアークサイン関数に従って刻んであること
を特徴とする装置。 - 【請求項2】 走査目盛(21)は、信号周期(SP) が
目盛(14)の目盛周期(P)に等しい場合、等式 n/2N =δn /P+ 1/2π・sin (2πδn /P) によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の
装置。 - 【請求項3】 走査目盛(21)は、信号周期(SP) が
目盛(14)の半目盛周期(P/2)に等しい場合、等式 n/2N =δn /P+ 1/4π・sin (4πδn /P) によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の
装置。 - 【請求項4】 少なくとも一つの走査窓(Y)を有する
走査目盛で周期的な目盛(14)を走査して発生する一
定の帯域幅まで高調波を含まない信号を求める装置にお
いて、走査窓(Y)は変更されたアークサイン関数に従
って成形されていることを特徴とする装置。 - 【請求項5】 測定方向(X)に多数の走査窓(Y)が
合い前後して配設され、これ等の走査窓が周期的な走査
目盛(22)を形成し、この走査目盛の周期は測定目盛
(14)の目盛周期(P)に一致していることを特徴とす
る請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】 走査目盛(22)は、信号周期 (SP) が
測定目盛(14)の目盛周期(P)に等しい場合、等式 y/H = δ(y)/P + 1/2π・sin (2πδ(y)/P) に従って形成されることを特徴とする請求項4に記載の
装置。 - 【請求項7】 走査目盛(22)は、信号周期 (SP) が
測定目盛(14)の半目盛周期(P/2)に等しい場合、等
式 y/H = δ(y)/P + 1/4π・sin (4πδ(y)/P) に従って形成されることを特徴とする請求項4に記載の
装置。
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-
1992
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- 1992-11-02 JP JP04294573A patent/JP3083123B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-04 US US07/884,484 patent/US5332896A/en not_active Expired - Fee Related
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