JPH06213683A - リニアモーターその他の光学繊維エンコーダー - Google Patents
リニアモーターその他の光学繊維エンコーダーInfo
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- JPH06213683A JPH06213683A JP4131465A JP13146592A JPH06213683A JP H06213683 A JPH06213683 A JP H06213683A JP 4131465 A JP4131465 A JP 4131465A JP 13146592 A JP13146592 A JP 13146592A JP H06213683 A JPH06213683 A JP H06213683A
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- optical fiber
- slit
- encoder means
- fiber bundle
- slits
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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
- G01D5/34723—Scale reading or illumination devices involving light-guides
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 光学繊維技術を用いて極めて精度の高い正確
な位置と方向との情報を提供する新規なエンコーダーシ
ステムを提供する。 【構成】 エンコーダー２０は、強磁性素材のフラット
なシートからなるステータ（固定子）１２を備え、この
シートの上面には、表面エッチングにより形成されたＸ
方向または水平方向に延びている互いに平行で間隔をお
いた複数の溝１４とＹ方向または垂直方向に延びている
互いに平行で間隔をおいた複数の溝１６とが設けられ、
これらの溝によって規則正しいＸＹグリッドの配列の複
数の歯１８が形成されている。これらの溝には、適当な
非磁正素材が充填され、上面は、研磨されて平滑な仕上
げ面になっており得られる位置と方向の情報の検知特性
ならびに正確性を大幅に向上するものであり、ステータ
の特殊な仕上げ処理を必要としない。
な位置と方向との情報を提供する新規なエンコーダーシ
ステムを提供する。 【構成】 エンコーダー２０は、強磁性素材のフラット
なシートからなるステータ（固定子）１２を備え、この
シートの上面には、表面エッチングにより形成されたＸ
方向または水平方向に延びている互いに平行で間隔をお
いた複数の溝１４とＹ方向または垂直方向に延びている
互いに平行で間隔をおいた複数の溝１６とが設けられ、
これらの溝によって規則正しいＸＹグリッドの配列の複
数の歯１８が形成されている。これらの溝には、適当な
非磁正素材が充填され、上面は、研磨されて平滑な仕上
げ面になっており得られる位置と方向の情報の検知特性
ならびに正確性を大幅に向上するものであり、ステータ
の特殊な仕上げ処理を必要としない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野）この発明は、エンコ
ーダーに関し、特に、リニアモーターシステムなどに適
用されるに適した位置と方向を検知する光学繊維エンコ
ーダーに関するものである。 【０００２】
ーダーに関し、特に、リニアモーターシステムなどに適
用されるに適した位置と方向を検知する光学繊維エンコ
ーダーに関するものである。 【０００２】
【従来の技術】エンコーダーは、一般に位置情報を提供
するために用いられている。例えば米国特許明細書第
４，８２３，０６２号（１９８９年４月１８日特許、本
出願人所有の特許）には、コンベンショナルな光源と光
感知素子を用いて位置と方向とを検知するシステムが開
示されている。
するために用いられている。例えば米国特許明細書第
４，８２３，０６２号（１９８９年４月１８日特許、本
出願人所有の特許）には、コンベンショナルな光源と光
感知素子を用いて位置と方向とを検知するシステムが開
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の技術
は、信頼性に劣り、構造的にも大形化してしまって、極
めて非能率であり、実用に適していない欠点があり、こ
れを解決するのが本発明の解決課題である。
は、信頼性に劣り、構造的にも大形化してしまって、極
めて非能率であり、実用に適していない欠点があり、こ
れを解決するのが本発明の解決課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、低価格であ
って、コンパクトであり、信頼性に富み、極めて高い精
度の位置と方向の情報を得ることができるエンコーダー
を提供するものである。
って、コンパクトであり、信頼性に富み、極めて高い精
度の位置と方向の情報を得ることができるエンコーダー
を提供するものである。
【０００５】エンコーダーは、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）のような光源からの光線を光学繊維で受光し、この
光学繊維を介して該光線をＸＹ方向（二次元方向）に移
動するリニアモーターシステムのエッチングされたステ
ーターとして機能するプラテンの表面の狭い領域へ照射
する第１の光学繊維束と、前記プラテン表面へ照射され
た光線が該表面で反射され、この反射された光線を受光
してフォトトランジスタへ送る第２の光学繊維束とから
なるエンコーダーチャンネルを備えており、フォトトラ
ンジスタで受けた反射光線は、光学信号から電気信号へ
変換され、この電気信号は、ＸＹモーターのステーター
ポールに関連するエンコーダーの位置を示すものとして
処理される。光線を送るチャンネルと光線を受けるチャ
ンネルとを組み合わせ、さらに、プラテンに配置された
ステーターポールのピッチと相関関係のある間隔をおい
て配置されたスリットとを組み合わせ、前記プラテンに
対するエンコーダーの位置と方向とが計算され、ＸＹリ
ニアモーターテクノロジーを使用する移動システムに対
する位置のフィードバックを与える。前記したシステム
のエンコーダー３個をＸＹモーターに使用することで、
モーターの方向、位置、回転、速度ならびに加速度が簡
単に計算され、モーターのクローズドループコントロー
ルが行える。光学繊維束を構成する光学繊維は、前記各
スリットの全長にそい分布されると共に各エンコーダー
チャンネルにおいては、交互に配置される。このように
して、前記光学繊維束の光学繊維は、同じ領域を効果的
に占めることになり、エンコーダーの構成を簡略化でき
ると同時に極めて精度の高い位置、方向並びに加速度情
報を提供できる。第１と第２の光学繊維束の繊維の本数
は、特定されるものではないが、前記プラテンに十分な
照光を行える光線を送ることができる作用と、該プラテ
ンの適当な長さ部分からの反射光線を十分にフィードバ
ックできる作用とができる本数のものであればよい。
Ｄ）のような光源からの光線を光学繊維で受光し、この
光学繊維を介して該光線をＸＹ方向（二次元方向）に移
動するリニアモーターシステムのエッチングされたステ
ーターとして機能するプラテンの表面の狭い領域へ照射
する第１の光学繊維束と、前記プラテン表面へ照射され
た光線が該表面で反射され、この反射された光線を受光
してフォトトランジスタへ送る第２の光学繊維束とから
なるエンコーダーチャンネルを備えており、フォトトラ
ンジスタで受けた反射光線は、光学信号から電気信号へ
変換され、この電気信号は、ＸＹモーターのステーター
ポールに関連するエンコーダーの位置を示すものとして
処理される。光線を送るチャンネルと光線を受けるチャ
ンネルとを組み合わせ、さらに、プラテンに配置された
ステーターポールのピッチと相関関係のある間隔をおい
て配置されたスリットとを組み合わせ、前記プラテンに
対するエンコーダーの位置と方向とが計算され、ＸＹリ
ニアモーターテクノロジーを使用する移動システムに対
する位置のフィードバックを与える。前記したシステム
のエンコーダー３個をＸＹモーターに使用することで、
モーターの方向、位置、回転、速度ならびに加速度が簡
単に計算され、モーターのクローズドループコントロー
ルが行える。光学繊維束を構成する光学繊維は、前記各
スリットの全長にそい分布されると共に各エンコーダー
チャンネルにおいては、交互に配置される。このように
して、前記光学繊維束の光学繊維は、同じ領域を効果的
に占めることになり、エンコーダーの構成を簡略化でき
ると同時に極めて精度の高い位置、方向並びに加速度情
報を提供できる。第１と第２の光学繊維束の繊維の本数
は、特定されるものではないが、前記プラテンに十分な
照光を行える光線を送ることができる作用と、該プラテ
ンの適当な長さ部分からの反射光線を十分にフィードバ
ックできる作用とができる本数のものであればよい。
【０００６】前記したエンコーダーの構成で、ステータ
ー表面に特別な処理を施さなくても，正確な情報が得ら
れるものであり、照光された領域の長さと厚さは、不規
則さの影響をなくし、前記エンコーダーシステムの精度
を向上する。
ー表面に特別な処理を施さなくても，正確な情報が得ら
れるものであり、照光された領域の長さと厚さは、不規
則さの影響をなくし、前記エンコーダーシステムの精度
を向上する。
【０００７】
【発明の目的】この発明の目的は、光学繊維技術を用い
て極めて精度の高い正確な位置と方向との情報を提供す
る新規なエンコーダーシステムを提供することにある。
て極めて精度の高い正確な位置と方向との情報を提供す
る新規なエンコーダーシステムを提供することにある。
【０００８】また、この発明の他の目的は、第１と第２
の光学繊維束によって、光線を極めて狭い領域に照射
し、該領域にわたり反射された光線を適当な光感知素子
へフィードバックさせる光学繊維技術を用いて極めて精
度の高い正確な位置と方向との情報を提供する新規なエ
ンコーダーシステムを提供することにある。
の光学繊維束によって、光線を極めて狭い領域に照射
し、該領域にわたり反射された光線を適当な光感知素子
へフィードバックさせる光学繊維技術を用いて極めて精
度の高い正確な位置と方向との情報を提供する新規なエ
ンコーダーシステムを提供することにある。
【０００９】さらに、この発明の他の目的は、狭い細長
いスリットに端部を位置させた少なくとも二つの光学繊
維束を用い、一方の光学繊維束によって検知光線を位置
と方向を検知する表面に照射し、そして該表面で反射さ
れた光線を他方の光学繊維束により光感知素子へ戻す新
規な新規なエンコーダーシステムを提供することにあ
る。
いスリットに端部を位置させた少なくとも二つの光学繊
維束を用い、一方の光学繊維束によって検知光線を位置
と方向を検知する表面に照射し、そして該表面で反射さ
れた光線を他方の光学繊維束により光感知素子へ戻す新
規な新規なエンコーダーシステムを提供することにあ
る。
【００１０】さらに、この発明の他の目的は、狭い細長
いスリットの全長にわたり、端部を位置させた少なくと
も二つの光学繊維束を用い、一方の光学繊維束によって
検知光線を位置と方向を検知する表面に照射し、そして
該表面で反射された光線を他方の光学繊維束により光感
知素子へ戻す新規な新規なエンコーダーシステムを提供
することにある。
いスリットの全長にわたり、端部を位置させた少なくと
も二つの光学繊維束を用い、一方の光学繊維束によって
検知光線を位置と方向を検知する表面に照射し、そして
該表面で反射された光線を他方の光学繊維束により光感
知素子へ戻す新規な新規なエンコーダーシステムを提供
することにある。
【００１１】さらに、この発明の他の目的は、狭い細長
いスリットの全長にわたり、端部を交互に位置させた少
なくとも二つの光学繊維束を用い、一方の光学繊維束に
よって検知光線を位置と方向を検知する表面に照射し、
そして該表面で反射された光線を他方の光学繊維束によ
り光感知素子へ戻す新規な新規なエンコーダーシステム
を提供することにある。
いスリットの全長にわたり、端部を交互に位置させた少
なくとも二つの光学繊維束を用い、一方の光学繊維束に
よって検知光線を位置と方向を検知する表面に照射し、
そして該表面で反射された光線を他方の光学繊維束によ
り光感知素子へ戻す新規な新規なエンコーダーシステム
を提供することにある。
【００１２】
【実施例】図１は、この発明のエンコーダーを利用する
システム１０の一例を示すもので、適当な強磁性素材の
フラットなシートからなるステータ（固定子）１２を備
え、このシートの上面には、表面エッチングにより形成
されたＸ方向または水平方向に延びている互いに平行で
間隔をおいた複数の溝１４とＹ方向または垂直方向に延
びている互いに平行で間隔をおいた複数の溝１６とが設
けられ、これらの溝１４，１６によって規則正しいＸＹ
グリッドの配列の複数の歯１８が形成されている。これ
らの溝には、適当な非磁性素材が充填され、前記上面
は、研磨されて平滑な仕上げ面になっている。しかしな
がら、溝１４，１６に充填される素材の反射係数は、金
属歯１８の上面の反射係数よりも低い。なお、溝１４，
１６の幅は、説明の便宜上、拡大して示してある。
システム１０の一例を示すもので、適当な強磁性素材の
フラットなシートからなるステータ（固定子）１２を備
え、このシートの上面には、表面エッチングにより形成
されたＸ方向または水平方向に延びている互いに平行で
間隔をおいた複数の溝１４とＹ方向または垂直方向に延
びている互いに平行で間隔をおいた複数の溝１６とが設
けられ、これらの溝１４，１６によって規則正しいＸＹ
グリッドの配列の複数の歯１８が形成されている。これ
らの溝には、適当な非磁性素材が充填され、前記上面
は、研磨されて平滑な仕上げ面になっている。しかしな
がら、溝１４，１６に充填される素材の反射係数は、金
属歯１８の上面の反射係数よりも低い。なお、溝１４，
１６の幅は、説明の便宜上、拡大して示してある。
【００１３】前記したようなステータ（固定子）の代表
例は、本出願人が特許権を所有する米国特許第４，８９
０，２４１号（１９８９年１２月２６日特許）の特許明
細書に詳しく記載されている。この米国特許の特許明細
書に開示されているシステムは、ロボット方式のシステ
ムであって、一つまたは複数のロボットが、この発明の
出願の明細書に添付された図面の図１に符号１２で示さ
れいるタイプのステーター（固定子）にそって、適当な
ステッピングパルスと適当な方向つけシグナルの作用に
よって移動し、互いに垂直に、または、”Ｘ”および”
Ｙ”方向へ動き、部品、部材をピックアップしてワーク
ピースの上に置き、該ロボットに取り付けるべきツール
アームを選択し、該ツールアームを前記ワークピース上
方において移動し、特定の作業を行うものであり、前記
ロボットには、二次元のリニアモーター手段が設けられ
ている。
例は、本出願人が特許権を所有する米国特許第４，８９
０，２４１号（１９８９年１２月２６日特許）の特許明
細書に詳しく記載されている。この米国特許の特許明細
書に開示されているシステムは、ロボット方式のシステ
ムであって、一つまたは複数のロボットが、この発明の
出願の明細書に添付された図面の図１に符号１２で示さ
れいるタイプのステーター（固定子）にそって、適当な
ステッピングパルスと適当な方向つけシグナルの作用に
よって移動し、互いに垂直に、または、”Ｘ”および”
Ｙ”方向へ動き、部品、部材をピックアップしてワーク
ピースの上に置き、該ロボットに取り付けるべきツール
アームを選択し、該ツールアームを前記ワークピース上
方において移動し、特定の作業を行うものであり、前記
ロボットには、二次元のリニアモーター手段が設けられ
ている。
【００１４】このようなロボットシステムにおいては、
部品、ツールアームまたは同様な部材をワークピースの
上方における、操作プログラムにより選択された正しい
位置に位置付けるためのフィードバック目的のための位
置情報を提供することが極めて重要なことになってい
る。
部品、ツールアームまたは同様な部材をワークピースの
上方における、操作プログラムにより選択された正しい
位置に位置付けるためのフィードバック目的のための位
置情報を提供することが極めて重要なことになってい
る。
【００１５】現在まで、コンベンショナルなシステムに
おいては、光源と光感応の受光素子とを用い、色彩のコ
ントラストを有する仕上げを備えた溝と歯の構成を有す
るステーターと、前記コントラストを検知する適当なセ
ンサーとフィルターとを用いている。
おいては、光源と光感応の受光素子とを用い、色彩のコ
ントラストを有する仕上げを備えた溝と歯の構成を有す
るステーターと、前記コントラストを検知する適当なセ
ンサーとフィルターとを用いている。
【００１６】この発明のエンコーダー２０は、得られる
位置と方向の情報の検知特性ならびに正確性を大幅に向
上するものであり、ステーター１２の特殊な仕上げ処理
を必要としない利点を有している。
位置と方向の情報の検知特性ならびに正確性を大幅に向
上するものであり、ステーター１２の特殊な仕上げ処理
を必要としない利点を有している。
【００１７】前記した米国特許第４，８９０，２４１号
の特許明細書に記載されているように、ＸＹリニアモー
ターを有するロボットは、例えば、この明細書における
図面の図１に記載されているステーター（固定子）１２
のように、ステーター（固定子）の面の上を移動する。
エンコーダー２０は、ロボットに装着され、光線を前記
ステーターの面に投射し、該ステーター面からの反射光
線を適当なセンサーへ投射する。ハウジング２２に設け
た開口部２２ｂ，２２ｃによって、該ハウジングをロボ
ットの装着面などの適当な装着体に装着できるようにな
っており、該ハウジングは、例えば、ネジなどの適当な
螺糸付きファスナーによって適当な装着体に装着可能に
なっている。エンコーダー２０は、ステーターの表面に
極めて接近した状態で位置するもので、図２に示すよう
に、ハウジング２２を備え、このハウジングの一方の面
２２ａには、互いに間隔をおいた一対の平行のスリット
２４，２６が設けられている。この発明の好適な一実施
例においては、前記スリットの長さは、２．５４ｃｍ
（１．０インチ）のオーダーであり、スリットの幅（均
一なもの）は、０．０２５４（０．０１０インチ）であ
る。スリット２４，２６の間の中心線から中心線への距
離は、歯１８の長さよりも大か小である。この発明の好
適な一実施例においては、歯１８は、角形形状で長さ
（そして幅）寸法が０．１０１６ｃｍ（０．０４０イン
チ）である。したがって、スリット２４，２６の間の中
心線間のスペースＳは、つぎのような数値となる。即
ち、０．５０８ｃｍ＋０．１０１６ｃｍの倍数（０．２
０インチ＋０．０４０インチの倍数）となり、Ｓ＝±
０．５０８＋ｎ（０．１０１６）：ｎ＝０，１，２，・
・・・・，Ｎ［インチ表現すれば、Ｓ＝±０．０２０＋
ｎ（０．０４０）：ｎ＝０，１，２，・・・・・，
Ｎ］。概論すれば、スリット２４，２６の間のスペース
は、プラテンのピッチＰにより決定され、これは、０．
０２５４から０．２２８６ｃｍ（０．０１から０．０９
インチ）の範囲で変わり、Ｓ＝±０．０５０８ｃｍ
（０．０２０インチ）＋ｎＰである。
の特許明細書に記載されているように、ＸＹリニアモー
ターを有するロボットは、例えば、この明細書における
図面の図１に記載されているステーター（固定子）１２
のように、ステーター（固定子）の面の上を移動する。
エンコーダー２０は、ロボットに装着され、光線を前記
ステーターの面に投射し、該ステーター面からの反射光
線を適当なセンサーへ投射する。ハウジング２２に設け
た開口部２２ｂ，２２ｃによって、該ハウジングをロボ
ットの装着面などの適当な装着体に装着できるようにな
っており、該ハウジングは、例えば、ネジなどの適当な
螺糸付きファスナーによって適当な装着体に装着可能に
なっている。エンコーダー２０は、ステーターの表面に
極めて接近した状態で位置するもので、図２に示すよう
に、ハウジング２２を備え、このハウジングの一方の面
２２ａには、互いに間隔をおいた一対の平行のスリット
２４，２６が設けられている。この発明の好適な一実施
例においては、前記スリットの長さは、２．５４ｃｍ
（１．０インチ）のオーダーであり、スリットの幅（均
一なもの）は、０．０２５４（０．０１０インチ）であ
る。スリット２４，２６の間の中心線から中心線への距
離は、歯１８の長さよりも大か小である。この発明の好
適な一実施例においては、歯１８は、角形形状で長さ
（そして幅）寸法が０．１０１６ｃｍ（０．０４０イン
チ）である。したがって、スリット２４，２６の間の中
心線間のスペースＳは、つぎのような数値となる。即
ち、０．５０８ｃｍ＋０．１０１６ｃｍの倍数（０．２
０インチ＋０．０４０インチの倍数）となり、Ｓ＝±
０．５０８＋ｎ（０．１０１６）：ｎ＝０，１，２，・
・・・・，Ｎ［インチ表現すれば、Ｓ＝±０．０２０＋
ｎ（０．０４０）：ｎ＝０，１，２，・・・・・，
Ｎ］。概論すれば、スリット２４，２６の間のスペース
は、プラテンのピッチＰにより決定され、これは、０．
０２５４から０．２２８６ｃｍ（０．０１から０．０９
インチ）の範囲で変わり、Ｓ＝±０．０５０８ｃｍ
（０．０２０インチ）＋ｎＰである。
【００１８】光学繊維束２８が適当な鞘でシールさてお
り、該束の一端がハウジング２２に接続し、他端が二手
に分かれ、第１の束３０，３２に分かれ、これらの束が
さらに束３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂに分かれる。
これら個々の、例えば、束３０ａは、複数本の光学繊維
からなる。束３０ｂは、束３０ａと本数が同じの光学繊
維の第２のグループから作られる。各束の光学繊維は、
コンベンショナルなものであって、光線を繊維の第１の
端部から第２の端部へ繊維内を通過させる機能をもつも
のである。この発明の好適な一実施例においては、光学
繊維の直径は、３０ミクロンのオーダーのものであり、
各束の光学繊維の本数は、すべて等しい本数である必要
はない。光学繊維の束３０ｂ，３２ｂの繊維の本数は、
プラテン１２による照光が十分なものになるものであれ
ばよい。光学繊維の束３０ａ，３２ａの繊維の本数は、
繊維がスリットの長さに全長にわたるように分布される
に十分なものでなければならない。したがって、光学繊
維の束３０，３０ｂ，３２ａ，３２ｂにおける光学繊維
の内、利用されないものも含まれる。
り、該束の一端がハウジング２２に接続し、他端が二手
に分かれ、第１の束３０，３２に分かれ、これらの束が
さらに束３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂに分かれる。
これら個々の、例えば、束３０ａは、複数本の光学繊維
からなる。束３０ｂは、束３０ａと本数が同じの光学繊
維の第２のグループから作られる。各束の光学繊維は、
コンベンショナルなものであって、光線を繊維の第１の
端部から第２の端部へ繊維内を通過させる機能をもつも
のである。この発明の好適な一実施例においては、光学
繊維の直径は、３０ミクロンのオーダーのものであり、
各束の光学繊維の本数は、すべて等しい本数である必要
はない。光学繊維の束３０ｂ，３２ｂの繊維の本数は、
プラテン１２による照光が十分なものになるものであれ
ばよい。光学繊維の束３０ａ，３２ａの繊維の本数は、
繊維がスリットの長さに全長にわたるように分布される
に十分なものでなければならない。したがって、光学繊
維の束３０，３０ｂ，３２ａ，３２ｂにおける光学繊維
の内、利用されないものも含まれる。
【００１９】光学繊維束３０ａ，３０ｂの光学繊維のす
べては、端部がハウジング２２内に入り、スリット２４
の全長にわたり分布されている。光学繊維束３０ａ，３
０ｂを構成する繊維は、スリット２４にそって分布さ
れ、その結果、光学繊維束３０ａ，３０ｂが交互または
同様に配置され、前記繊維は、ランダム状になり、光学
繊維の束３０ａ，３０ｂは、スリット２４の全長にわた
り配置され、最大の実用効果が得られるように、交互に
配置されている。
べては、端部がハウジング２２内に入り、スリット２４
の全長にわたり分布されている。光学繊維束３０ａ，３
０ｂを構成する繊維は、スリット２４にそって分布さ
れ、その結果、光学繊維束３０ａ，３０ｂが交互または
同様に配置され、前記繊維は、ランダム状になり、光学
繊維の束３０ａ，３０ｂは、スリット２４の全長にわた
り配置され、最大の実用効果が得られるように、交互に
配置されている。
【００２０】同様に、光学繊維の束３２ａ，３２ｂのそ
れぞれは、一緒にされてスリット２６の全長にわたり、
スリット２４に配置された光学繊維の束３０ａ，３０ｂ
に関して前記したと同様な形態でランダム状になってい
る。
れぞれは、一緒にされてスリット２６の全長にわたり、
スリット２４に配置された光学繊維の束３０ａ，３０ｂ
に関して前記したと同様な形態でランダム状になってい
る。
【００２１】前記したような光学繊維とスリットの構
成、配置、寸法等から理解できるように、スリットの全
幅と全長にわたり、前記光学繊維の多数の本数の繊維が
分布されているものである。そして、各スリット２４，
２６の長さ寸法そのものは、さほど厳格なものではない
にせよ、各スリットの長さは、連続した歯のいくつかの
ものにそって測定した直線距離に少なくとも等しいもの
であることが好ましい。実際問題としては、スリットの
長さが長くなれば、エンコーダーの精度が高まるもので
あり、これは、ステーター表面への入射光線とステータ
ー表面からの反射光線とがスリットの長さが長くなれ
ば、それだけ平均化され、円滑なものとなるからであっ
て、ステーター表面における不規則な状態による反射光
線の乱れを直すことができる。
成、配置、寸法等から理解できるように、スリットの全
幅と全長にわたり、前記光学繊維の多数の本数の繊維が
分布されているものである。そして、各スリット２４，
２６の長さ寸法そのものは、さほど厳格なものではない
にせよ、各スリットの長さは、連続した歯のいくつかの
ものにそって測定した直線距離に少なくとも等しいもの
であることが好ましい。実際問題としては、スリットの
長さが長くなれば、エンコーダーの精度が高まるもので
あり、これは、ステーター表面への入射光線とステータ
ー表面からの反射光線とがスリットの長さが長くなれ
ば、それだけ平均化され、円滑なものとなるからであっ
て、ステーター表面における不規則な状態による反射光
線の乱れを直すことができる。
【００２２】光学繊維束３２ｂ，３０ｂを構成する光学
繊維の各自由端部に近接して光源となるＬＥＤイルミネ
ーター３４，３６が配設されている。そして、フォトト
ランジスタ３８，４０のような光検知素子が図示のよう
に光学繊維束３２ａ，３０ａの自由端部に近接して配設
されている。
繊維の各自由端部に近接して光源となるＬＥＤイルミネ
ーター３４，３６が配設されている。そして、フォトト
ランジスタ３８，４０のような光検知素子が図示のよう
に光学繊維束３２ａ，３０ａの自由端部に近接して配設
されている。
【００２３】前記したＬＥＤイルミネーター３４，３６
からの光線は、それぞれ光学繊維束３２ｂ，３０ｂを介
してステーター１２へ送られ、狭い”スリット形状”の
光線がステーター１２のエッチングされた面へ照射され
る。正合されたエンコーダーにより、スリット２４，２
６は、”Ｙ”溝１６と平行に正合され、”Ｘ”方向の動
きを検知する。
からの光線は、それぞれ光学繊維束３２ｂ，３０ｂを介
してステーター１２へ送られ、狭い”スリット形状”の
光線がステーター１２のエッチングされた面へ照射され
る。正合されたエンコーダーにより、スリット２４，２
６は、”Ｙ”溝１６と平行に正合され、”Ｘ”方向の動
きを検知する。
【００２４】エッチングされたステーター１２の表面に
照射される”スリット形状”の光線は、前記ステーター
表面で反射され、反射光線は、適当な光学繊維束を介し
てスリット２６，２４のための光検知素子３８，４０へ
入光する（前記したスリット形状の光線は、スリットの
全長にわたり検知する）。検知した光線の照度は、入射
光線を反射する前記表面部分の反射特性の関数であり、
前記表面が溝、歯、または、それらの境界線の変化領域
であるなどの条件により、前記検知光線の照度が変化す
る。方向に関する情報は、コンベンショナルな”クアド
ラティユア（求積法）（位相の９０0 移動）”テクニッ
クの手段で決定されるもので、アンギュラーシャフト
（角度軸）エンコーダーに類似するように、スリット２
４により検知された溝１４または溝１６によるパルスが
スリット２６により検知された溝１４または溝１６によ
るパルスの前または後ろに発生し（即ち、スリット２４
により検知されて発生したパルスがスリット２６による
パルスの前または後に発生する）、これが動きの方向を
決定し、発生パルスの周波数がエンコーダーの速度を決
定し、したがって、ステーター１２に対するロボットの
速度を決定し、パルスのカウントが距離、したがって位
置を決定する。”クアドラティユア（求積法）（位相の
９０0 移動）”テクニックは、ハードウエアまたはソフ
トウエアにより得ることができる。
照射される”スリット形状”の光線は、前記ステーター
表面で反射され、反射光線は、適当な光学繊維束を介し
てスリット２６，２４のための光検知素子３８，４０へ
入光する（前記したスリット形状の光線は、スリットの
全長にわたり検知する）。検知した光線の照度は、入射
光線を反射する前記表面部分の反射特性の関数であり、
前記表面が溝、歯、または、それらの境界線の変化領域
であるなどの条件により、前記検知光線の照度が変化す
る。方向に関する情報は、コンベンショナルな”クアド
ラティユア（求積法）（位相の９０0 移動）”テクニッ
クの手段で決定されるもので、アンギュラーシャフト
（角度軸）エンコーダーに類似するように、スリット２
４により検知された溝１４または溝１６によるパルスが
スリット２６により検知された溝１４または溝１６によ
るパルスの前または後ろに発生し（即ち、スリット２４
により検知されて発生したパルスがスリット２６による
パルスの前または後に発生する）、これが動きの方向を
決定し、発生パルスの周波数がエンコーダーの速度を決
定し、したがって、ステーター１２に対するロボットの
速度を決定し、パルスのカウントが距離、したがって位
置を決定する。”クアドラティユア（求積法）（位相の
９０0 移動）”テクニックは、ハードウエアまたはソフ
トウエアにより得ることができる。
【００２５】図４，図５は、他の実施例を示すもので、
光学繊維束３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの各々は、
終端部がきつく結束され、直径２ミリメーターのオーダ
ーの束に束ねられている。そして、各光学繊維束の各繊
維の直径は、３０ミクロンのオーダーであり、各束は、
例えば、モノコイルチューブ３０ａ−１，３２ｂ−１の
ようなチューブで被覆されている。前記束には、直径が
０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）のオーダーであるブ
ッシング３３，３５が取り付けてある。前記光学繊維束
３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂは、一本化されてモノ
コイルチューブ３７により被覆されている。このように
一本化された光学繊維束が個々の光学繊維束３０ａ，３
０ｂ，３２ａ，３２ｂに分岐する分岐点には、ブッシン
グ３９が取り付けてある。一本化された光学繊維束がハ
ウジング２２に入る部分に、ブッシング３９’が取り付
けてある。ハウジング２２は、開口部２２ｂ，２２ｃを
介してロボットに取り付けられる。
光学繊維束３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂの各々は、
終端部がきつく結束され、直径２ミリメーターのオーダ
ーの束に束ねられている。そして、各光学繊維束の各繊
維の直径は、３０ミクロンのオーダーであり、各束は、
例えば、モノコイルチューブ３０ａ−１，３２ｂ−１の
ようなチューブで被覆されている。前記束には、直径が
０．６３５ｃｍ（０．２５インチ）のオーダーであるブ
ッシング３３，３５が取り付けてある。前記光学繊維束
３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂは、一本化されてモノ
コイルチューブ３７により被覆されている。このように
一本化された光学繊維束が個々の光学繊維束３０ａ，３
０ｂ，３２ａ，３２ｂに分岐する分岐点には、ブッシン
グ３９が取り付けてある。一本化された光学繊維束がハ
ウジング２２に入る部分に、ブッシング３９’が取り付
けてある。ハウジング２２は、開口部２２ｂ，２２ｃを
介してロボットに取り付けられる。
【００２６】ハウジング２２の側面２２ａには、スリッ
ト２４，２６が設けてあり、これらの中心線間の距離
は、０．０５０８ｃｍ（０．０２０インチ）のオーダー
であり、それぞれのスリットの長さは、２．５４ｃｍ
（１インチ）で、幅は、０．０２５４ｃｍ（０．０１０
インチ）である。ハウジング２２の長さは、３．１７５
ｃｍ（１．２５インチ）で、幅は、０．９３９８ｃｍ
（０．３７インチ）となっている。スリット２４，２６
の互いの間隔は、０．０２５４ｃｍ（０．０１０イン
チ）である。
ト２４，２６が設けてあり、これらの中心線間の距離
は、０．０５０８ｃｍ（０．０２０インチ）のオーダー
であり、それぞれのスリットの長さは、２．５４ｃｍ
（１インチ）で、幅は、０．０２５４ｃｍ（０．０１０
インチ）である。ハウジング２２の長さは、３．１７５
ｃｍ（１．２５インチ）で、幅は、０．９３９８ｃｍ
（０．３７インチ）となっている。スリット２４，２６
の互いの間隔は、０．０２５４ｃｍ（０．０１０イン
チ）である。
【００２７】図６は、別の実施例であり、光学繊維束の
ずべてが一本に束ねられた束３７は、スリット２４，２
６を有する側面２２ａに平行な方向でハウジング２２に
入る長軸部分を有している。
ずべてが一本に束ねられた束３７は、スリット２４，２
６を有する側面２２ａに平行な方向でハウジング２２に
入る長軸部分を有している。
【００２８】図８，図９は、他の実施例を示すもので、
個々の光学繊維束３０ａ−３２ｂは、それぞれ適当なＰ
ＶＣ（塩化ビニル）チューブ４３，４５，４７，４９で
被覆され、スリット２４，２６を有するハウジング２２
の側面２２ａに対し垂直方向に延びる長軸を有してい
る。
個々の光学繊維束３０ａ−３２ｂは、それぞれ適当なＰ
ＶＣ（塩化ビニル）チューブ４３，４５，４７，４９で
被覆され、スリット２４，２６を有するハウジング２２
の側面２２ａに対し垂直方向に延びる長軸を有してい
る。
【００２９】図６，図７に示される実施例においては、
ハウジング２２内にフォトデテクタ、フォトトランジス
タならびにすべての光学繊維が内蔵されていてもよく、
リード線５１がハウジング２２から引き出されていて、
例えば、図２に示されているような光検知フォトトラン
ジスタ３６，４０のような素子で検知される電気的信号
に基づいて、位置、方向および速度、そして必要に応じ
加速度を決定する回路との電気的接続が行われる。
ハウジング２２内にフォトデテクタ、フォトトランジス
タならびにすべての光学繊維が内蔵されていてもよく、
リード線５１がハウジング２２から引き出されていて、
例えば、図２に示されているような光検知フォトトラン
ジスタ３６，４０のような素子で検知される電気的信号
に基づいて、位置、方向および速度、そして必要に応じ
加速度を決定する回路との電気的接続が行われる。
【００３０】図１０は、３個のエンコーダーを用いた例
を示すものであって、これらのエンコーダーは、図２−
図９に示したようなものであり、該エンコーダー２０，
２０’，２０”は、ロボットＲの面に、例えば、エンコ
ーダー２０，２０’を垂直と水平方向それぞれに取付
け、これらエンコーダーで”Ｘ””Ｙ”方向の動きと方
向とを検知し、垂直方向に取り付けたエンコーダー２
０”で他の検知器に関する回転を検知するようにするこ
ともできる。
を示すものであって、これらのエンコーダーは、図２−
図９に示したようなものであり、該エンコーダー２０，
２０’，２０”は、ロボットＲの面に、例えば、エンコ
ーダー２０，２０’を垂直と水平方向それぞれに取付
け、これらエンコーダーで”Ｘ””Ｙ”方向の動きと方
向とを検知し、垂直方向に取り付けたエンコーダー２
０”で他の検知器に関する回転を検知するようにするこ
ともできる。
【００３１】前記したように、この発明については、二
方向（二次元）リニアモーターシステムにおける利用に
関して説明したが、この発明の検知システムは、表面に
間隔をおいて配列されたスリット、溝または同様なもの
のような検知できるパターンや基準をもつ表面にそって
動き、エンコーダーが前記表面に対し可動の部材に取り
付けてある可動体の動きと位置とを検知する検知システ
ムにも適用できる。位置情報のみを得たい場合には、エ
ンコーダーに設けるスリットは、一本でよく、二本の光
学繊維束を使用して該スリットを介しての光線の入射と
該スリットを介しての反射光線の受光を行えばよい。そ
して単一のエンコーダー２０に一対の間隔をあけた平行
なスリットを設けることで、距離を測定し、速度を検知
し、一方向のみの移動方向を検知する。
方向（二次元）リニアモーターシステムにおける利用に
関して説明したが、この発明の検知システムは、表面に
間隔をおいて配列されたスリット、溝または同様なもの
のような検知できるパターンや基準をもつ表面にそって
動き、エンコーダーが前記表面に対し可動の部材に取り
付けてある可動体の動きと位置とを検知する検知システ
ムにも適用できる。位置情報のみを得たい場合には、エ
ンコーダーに設けるスリットは、一本でよく、二本の光
学繊維束を使用して該スリットを介しての光線の入射と
該スリットを介しての反射光線の受光を行えばよい。そ
して単一のエンコーダー２０に一対の間隔をあけた平行
なスリットを設けることで、距離を測定し、速度を検知
し、一方向のみの移動方向を検知する。
【００３２】この発明においては、光学繊維束３０ｂ，
３２ｂへ単一の光源（ＬＥＤ）から入射光線を発光させ
てもよく、また、複数の光学繊維束の入射光線のインプ
ット端部を一つに束ね、１個の光源（ＬＥＤ）で照射し
てもよいなどの変形例も本発明の技術的範囲に含まれる
ものであり、本発明の特許請求の範囲に含まれる変形
は、種々のものがある。
３２ｂへ単一の光源（ＬＥＤ）から入射光線を発光させ
てもよく、また、複数の光学繊維束の入射光線のインプ
ット端部を一つに束ね、１個の光源（ＬＥＤ）で照射し
てもよいなどの変形例も本発明の技術的範囲に含まれる
ものであり、本発明の特許請求の範囲に含まれる変形
は、種々のものがある。
【００３３】
【発明の効果】この発明によれば、光学繊維技術を用い
て極めて精度の高い正確な位置と方向との情報を提供す
る新規なエンコーダーシステムを得ることができる。
て極めて精度の高い正確な位置と方向との情報を提供す
る新規なエンコーダーシステムを得ることができる。
【図１】 位置検出に用いる本発明の一実施例を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】 本発明の一実施例におけるエンコーダーの構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図３】 前記エンコーダーの正面構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】 本発明の他の実施例におけるエンコーダーの
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図５】 図４のエンコーダーの正面構成を示す説明図
である。
である。
【図６】 本発明の他の実施例におけるエンコーダーの
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図７】 図６のエンコーダーの正面構成を示す説明図
である。
である。
【図８】 本発明の他の実施例におけるエンコーダーの
構成を示す説明図である。
構成を示す説明図である。
【図９】 図８のエンコーダーの正面構成を示す説明図
である。
である。
【図１０】３個のエンコーダーを用いた例を示す平面図
である。
である。
１２ ステータ（固定子） １４，１６ 溝 １８ 歯 ２０ エンコーダー ２２ ハウジング ２２ａ ハウジングの側面（正面） ２２ｂ，２２ｃ 開口部 ２４，２６ スリット ３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ 光学繊維束 ３０ａ−１，３２ｂ−１ チューブ ３３，３５，３９，３９’ ブッシング ３４，３６ ＬＥＤ ３８，４０ フォトトランジスタ ４３，４５，４７，４９ チューブ
Claims (30)
- 【請求項１】 入射した光線を反射する光線反射特性が
部分によって少なくとも二通りに異なるパターンを表面
に有する表面にそって動く移動特性を検知するためのエ
ンコーダー手段であり、このエンコーダー手段は、下記
の構成からなることを特徴とするもの：一端から他端へ
光線を移送する束状に束ねられた多数本のフレキシブル
な長い光学繊維と；前記光学繊維束を受け、該光学繊維
束を密接な状態で維持する開口部ならびに細くて長いス
リットとを備えたハウジングと；自由端部が前記スリッ
トに達している前記束状の光学繊維と；所定の長さをも
つ前記スリットと；前記束状の光学繊維の自由端部が前
記スリットの間隙を完全に満たしている前記光学繊維
と；前記光学繊維束が二手に分かれた一方の光学繊維束
と他方の光学繊維束の内の一方の光学繊維束であって、
前記スリットと関連して第１の光線を移送する一方の光
学繊維束と；前記光学繊維束が二手に分かれた第１の光
学繊維束と第２の光学繊維束の内の他方の光学繊維束で
あって、前記スリットと関連して第２の光線を移送する
他方の光学繊維束と；前記第１の光線を移送する第１の
光学繊維束の端部であって、前記スリットの全長にわた
り分布されている前記第１の光学繊維束の端部と；前記
第２の光線を移送する第２の光学繊維束の端部であっ
て、前記スリットの全長にわたり分布されている前記第
２の光学繊維束の端部と；前記第１の光学繊維束の自由
端部に光線を入射し、この自由端部と前記スリットを介
して前記入射光線を前記表面に照射するための光線を入
射する光源手段と；および、 前記第２の光学繊維束の自由端部に近接して位置し、前
記第２の光学繊維束を介して送られてくる前記表面から
の反射光線を受光する検知手段。 - 【請求項２】 前記第１と第２の光学繊維束を構成する
光学繊維が前記スリットに配置され、この配置は、前記
光学繊維が実質的に交互に配置されるように分布されて
いる請求項１のエンコーダー手段。 - 【請求項３】 前記光学繊維は、実質的にすべて同径の
繊維である請求項１のエンコーダー手段。 - 【請求項４】 前記光学繊維の直径が３０ミクロンのオ
ーダーである請求項３のエンコーダー手段。 - 【請求項５】 前記スリットの幅寸法が０．０２５４ｃ
ｍ（０．０１０インチ）のオーダーである請求項１のエ
ンコーダー手段。 - 【請求項６】 前記スリットの長さが前記エンコーダー
手段でスキャンニングされる表面におけるパターンのピ
ッチよりも大きい請求項１のエンコーダー手段。 - 【請求項７】 前記スリットの長さ寸法が約２．５４ｃ
ｍ（約１．０インチ）である請求項６のエンコーダー手
段。 - 【請求項８】 下記構成を有する請求項１のエンコーダ
ー手段：前記表面のパターンが互いに直交し、所定の均
一な間隔を隔てて配列された格子状ラインのパターン
と；前記スリットの長さが前記所定の均一な間隔よりも
大きいものであること。 - 【請求項９】 前記均一な間隔が０．０１０１６ｃｍ
（０．００４インチ）のオーダーである請求項８のエン
コーダー手段。 - 【請求項１０】 前記格子ラインが規則正しく行と列に
配列された歯を形成し、該歯は２．５４ｃｍ（１イン
チ）当り２５の個数になっている請求項８のエンコーダ
ー手段。 - 【請求項１１】 前記スリットの長さが前記歯の長さよ
りも極めて長い請求項１０のエンコーダー手段。 - 【請求項１２】 前記スリットの長さが２．５４ｃｍ
（１インチ）のオーダーである請求項１１のエンコーダ
ー手段。 - 【請求項１３】 前記スリットの間の間隔Ｓが次式で表
される請求項９のエンコーダー手段： Ｓ＝±０．０５０８ｃｍ＋ｎ（Ｐｃｍ） ［±０．０２０インチ＋ｎ（Ｐインチ）］ 上式において、ｎ＝０，１，２，・・・・Ｎ Ｐは、格子ラインのピッチを示す - 【請求項１４】 下記の構成を有するエンコーダー手
段：一つの側面に一対のスリットが形成され、該スリッ
トが間隔をおいた平行な態様で配列された長細い構造の
ものであるハウジングと；第１と第２のグループにグル
ープ分けされている複数本の長い光搬送の光学繊維と；
前記スリットの一つに配置されている前記第１と第２の
グループの光学繊維の第１端部が前記スリット内で束ね
られた状態で位置し、第１と第２の光学繊維束を構成し
ている前記第１と第２のグループの光学繊維の第１と第
２のそれぞれの第１の端部と；前記光学繊維束のそれぞ
れの第１端部と対向する端部側で第１と第２の分岐束に
分かれているものと；前記各光学繊維束の光学繊維が関
連するスリットの長さにわたり配置されている前記光学
繊維と；前記スリットに近接する表面に光線を投射する
ために、前記第１の光学繊維束の光学繊維に光線を導入
する手段と；前記表面から反射され、前記第２の光学繊
維束により搬送される光線を電気信号に変換する手段。 - 【請求項１５】 前記検知手段が移動する表面に互いに
垂直で格子状のパターンを構成する第１と第２の平行な
溝が行列形態で設けられており、前記スリットの間の間
隔が隣り合う平行な溝の間のスペースよりも小さいもの
である請求項１４のエンコーダー手段。 - 【請求項１６】 隣り合う平行な溝の間のスペースの寸
法は、０．０２５４ｃｍから０．２２８６ｃｍ（０．０
１０から０．０９０インチ）である請求項１４のエンコ
ーダー手段。 - 【請求項１７】 前記スリットの間のスペースの寸法
は、０．０２５４ｃｍ（０．０１０インチ）である請求
項１６のエンコーダー手段。 - 【請求項１８】 前記スリットの中心線間の間隔は、 Ｓ＝±０．０５０８ｃｍ＋ｎ（Ｐｃｍ） ［±０．０２０インチ＋ｎ（Ｐインチ）］ 上式において、ｎ＝０，１，２，・・・・Ｎ Ｐは、格子ラインのピッチを示す である請求項１６のエンコーダー手段。
- 【請求項１９】 前記第１と第２の光学繊維束の光学繊
維は、交互に分散配置される請求項１４のエンコーダー
手段。 - 【請求項２０】 前記光学繊維束には、被覆が施されて
いる請求項１４のエンコーダー手段。 - 【請求項２１】 前記スリットは、前記歯のいくつかよ
りも実質的に長い長さをもつ請求項１４のエンコーダー
手段。 - 【請求項２２】 前記光学繊維、前記投射光線の光源お
よび光線を電気信号に変換する前記手段が前記ハウジン
グにすべて内蔵されている請求項１４のエンコーダー手
段。 - 【請求項２３】 前記ハウジングは、中空であって、実
質的に平行六面体の形状を有しており、前記スリット
は、前記ハウジングの一つの面に配置されていて、前記
光学繊維束が前記ハウジングの前記スリットを設けた面
と対向する面から前記ハウジングに導入されている請求
項１４のエンコーダー手段。 - 【請求項２４】 前記ハウジングは、中空であって、実
質的に平行六面体の形状を有しており、前記スリット
は、前記ハウジングの一つの面に配置されていて、前記
光学繊維束が前記ハウジングの前記スリットを設けた面
と平行に対向する面から前記ハウジングに導入されてい
る請求項１４のエンコーダー手段。 - 【請求項２５】 前記ハウジングは、中空であって、実
質的に平行六面体の形状を有しており、前記スリット
は、前記ハウジングの一つの面に配置されていて、前記
光学繊維束が前記ハウジングの前記スリットを設けた面
と近接し、垂直な面から前記ハウジングに導入されてい
る請求項１４のエンコーダー手段。 - 【請求項２６】 固定の対象物に対し相互に垂直方向へ
動く物体の動きを検知する、第１と第２のエンコーダー
手段を含む手段であって、各エンコーダーは、下記の構
成を有するもの：一つの側面に一対のスリットが形成さ
れ、該スリットが間隔をおいた平行な態様で配列された
長細い構造のものであるハウジングと；第１と第２のグ
ループにグループ分けされている複数本の長い光搬送の
光学繊維と；前記スリットの一つに配置されている前記
第１と第２のグループの光学繊維の第１端部が前記スリ
ット内で束ねられた状態で位置し、第１と第２の光学繊
維束を構成している前記第１と第２のグループの光学繊
維の第１と第２のそれぞれの第１の端部と；前記光学繊
維束のそれぞれの第１端部と対向する端部側で第１と第
２の分岐束に分かれているものと；前記各光学繊維束の
光学繊維が関連するスリットの長さにわたり配置されて
いる前記光学繊維と；前記スリットに近接する表面に光
線を投射するために、前記第１の光学繊維束の光学繊維
に光線を導入する手段と；前記表面から反射され、前記
第２の光学繊維束により搬送される光線を電気信号に変
換する手段。 - 【請求項２７】 固定の対象物に対し相互に垂直方向へ
動く物体の動きを検知する、第１，第２と第３のエンコ
ーダー手段を含む手段であって、各エンコーダーは、下
記の構成を有するもの：一つの側面に一対のスリットが
形成され、該スリットが間隔をおいた平行な態様で配列
された長細い構造のものであるハウジングと；第１と第
２のグループにグループ分けされている複数本の長い光
搬送の光学繊維と；前記スリットの一つに配置されてい
る前記第１と第２のグループの光学繊維の第１端部が前
記スリット内で束ねられた状態で位置し、第１と第２の
光学繊維束を構成している前記第１と第２のグループの
光学繊維の第１と第２のそれぞれの第１の端部と；前記
光学繊維束のそれぞれの第１端部と対向する端部側で第
１と第２の分岐束に分かれているものと；前記各光学繊
維束の光学繊維が関連するスリットの長さにわたり配置
されている前記光学繊維と；前記スリットに近接する表
面に光線を投射するために、前記第１の光学繊維束の光
学繊維に光線を導入する手段と；前記表面から反射さ
れ、前記第２の光学繊維束により搬送される光線を電気
信号に変換する手段と；前記第１と第２のエンコーダー
手段におけるスリットが前記物体に互いに平行となるよ
うに配置されている前記スリット；前記第１と第２のエ
ンコーダー手段におけるスリットに対し垂直なスリット
が前記第３のエンコーダー手段が前記物体に配置されて
いる前記第３のエンコーダー手段のスリット。 - 【請求項２８】 前記第１の光学繊維束の光学繊維へ光
線を投射する手段が単一の光源である請求項２８のエン
コーダー手段。 - 【請求項２９】 前記光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）
である請求項２８のエンコーダー手段。 - 【請求項３０】 前記第１の光学繊維束の分岐した束へ
光線を入射する手段が単一の光源であって、該束が束ね
られて前記光源から光線を受ける請求項１４のエンコー
ダー手段。
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