JPS5828615A - 移動量測定装置 - Google Patents
移動量測定装置Info
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- JPS5828615A JPS5828615A JP12676881A JP12676881A JPS5828615A JP S5828615 A JPS5828615 A JP S5828615A JP 12676881 A JP12676881 A JP 12676881A JP 12676881 A JP12676881 A JP 12676881A JP S5828615 A JPS5828615 A JP S5828615A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 231100000895 deafness Toxicity 0.000 description 2
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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
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/363—Direction discrimination
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Linear Or Angular Velocity Measurement And Their Indicating Devices (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】
本発明は光学的な移動量測定装置に関するものである。
移動体の光学的な移動量測定装置としては、従来、位相
のずれた２列の光学マークを用いて、それぞれのマーク
を２組の投光、受光手段により光学的に検出して、その
位相差から光学マークの移動方向を求め、さらに通過し
たマーク数をカウントして移動量を求めるものであった
。しかし、この方式では位相のずれた２列の光学マーク
を必要とし、また、２組の受光器が他のマークの影響を
受けないようにするため、他のマークからの光を受けな
い程度に間隔を設けて取付ける必要があり、検出部が大
きくなる欠点があった。
のずれた２列の光学マークを用いて、それぞれのマーク
を２組の投光、受光手段により光学的に検出して、その
位相差から光学マークの移動方向を求め、さらに通過し
たマーク数をカウントして移動量を求めるものであった
。しかし、この方式では位相のずれた２列の光学マーク
を必要とし、また、２組の受光器が他のマークの影響を
受けないようにするため、他のマークからの光を受けな
い程度に間隔を設けて取付ける必要があり、検出部が大
きくなる欠点があった。
本発明の目的は単一の光学マークで動作し、検出部の小
形な移動量測定装置を提供することにある。
形な移動量測定装置を提供することにある。
本発明の一実施例を第１図〜第７図により説明する。第
１図は本発明の一実施例である。この移動量測定装置は
、はぼ等間隔の反射面３と非反射面２を交互に等ピッチ
で連続して配置した光学マーク１、光源５からの光を光
学マーク１に投光するため投光用光フアイバ４Ｃ１光学
マーク１からの反射光を第１受光器６ａに導くための第
１受光用光ファイバ４ａ、第２受光器６ｂに導くための
第２受光用光ファイバ４ｂ、受光器６ａ、６ｂの出力か
ら光学マーク１の移動方向を求め、移動方向に従って反
射面３の通過ごとにパルスを出力する方向検出器８、方
向検出器８の出力パルスを方向に従ってカウントするア
ップダウンカウンタ９、カウント結果をアナログ信号に
変換するＤ−Ａ変換器から構成される。
１図は本発明の一実施例である。この移動量測定装置は
、はぼ等間隔の反射面３と非反射面２を交互に等ピッチ
で連続して配置した光学マーク１、光源５からの光を光
学マーク１に投光するため投光用光フアイバ４Ｃ１光学
マーク１からの反射光を第１受光器６ａに導くための第
１受光用光ファイバ４ａ、第２受光器６ｂに導くための
第２受光用光ファイバ４ｂ、受光器６ａ、６ｂの出力か
ら光学マーク１の移動方向を求め、移動方向に従って反
射面３の通過ごとにパルスを出力する方向検出器８、方
向検出器８の出力パルスを方向に従ってカウントするア
ップダウンカウンタ９、カウント結果をアナログ信号に
変換するＤ−Ａ変換器から構成される。
受光用光ファイバ４ａ、４ｂは第２図に示すように光学
マーク１の移動方向にＸだけずらして配置する。
マーク１の移動方向にＸだけずらして配置する。
第３図は受光部の動作説明図である。第３図の状態から
光学マーク１が入方向へ移動すると反射面３ｂからの反
射光により第２受光用光フアイバ４ｂの受光量が増加し
、受光用光ファイバ４ａ。
光学マーク１が入方向へ移動すると反射面３ｂからの反
射光により第２受光用光フアイバ４ｂの受光量が増加し
、受光用光ファイバ４ａ。
４ｂがともに受光する。さらに光学マーク１がＡ方向に
進むと非反射面２ａのため第２受光用光フアイバ４ｂの
受光量は減少し、受光しなくなる。
進むと非反射面２ａのため第２受光用光フアイバ４ｂの
受光量は減少し、受光しなくなる。
次いで第１受光用光フアイバ４ａも受光量が減少し、受
光用光ファイバ４ａ、４ｂがともに受光しなくなる。さ
らに光学マーク１が入方向に進むと反射面３ａにより第
２受光用光フアイバが受光し始め以下同様な動作をくり
返す。このときの第１受光器６ａの出力は第４図■、第
２受光器６Ｂの出力は第４図（イ）のごとくになる。第
３図において、光学マーク１がＢ方向に移動すると入方
向に移動した場合と逆になり、反射面３からの反射光は
第１受光用光フアイバが先に受光し、第２受光用光フア
イバ４ｂが遅れて受光する。このときの第１受光器６ａ
の出力は第５図ω、第２受光器６ｂの出力は第５図（イ
）のごとくになる。したがって受光器５ａ、６ｂの出力
の位相差θは光学マーク′１の移動方向が変った場合逆
になる。
光用光ファイバ４ａ、４ｂがともに受光しなくなる。さ
らに光学マーク１が入方向に進むと反射面３ａにより第
２受光用光フアイバが受光し始め以下同様な動作をくり
返す。このときの第１受光器６ａの出力は第４図■、第
２受光器６Ｂの出力は第４図（イ）のごとくになる。第
３図において、光学マーク１がＢ方向に移動すると入方
向に移動した場合と逆になり、反射面３からの反射光は
第１受光用光フアイバが先に受光し、第２受光用光フア
イバ４ｂが遅れて受光する。このときの第１受光器６ａ
の出力は第５図ω、第２受光器６ｂの出力は第５図（イ
）のごとくになる。したがって受光器５ａ、６ｂの出力
の位相差θは光学マーク′１の移動方向が変った場合逆
になる。
第６図は光学マーク１の移動方向に従って反射面が通過
するごとにパルスを出力する方向検出器の一例である。
するごとにパルスを出力する方向検出器の一例である。
波形整形回路１３ａの入力には第１受光器６ａの出力が
、波形整形回路１３ｂには第２受光回路６ｂの出力が接
続される。コンデンサ１４ａ１抵抗１５ａ１ダイオード
１６ａにより波形整形回路１３ａ出力の立上りを検出、
インバータ１８、コンデンサ１４ｂ１抵抗１５ｂ１ダイ
オード１６ｂにより立下りを検出し、それぞれと波形整
形回路１３ｂ出力とのＡＮＤをとることによりＡＮＤ回
路１７ａには光学マーク１が入方向に移動したときに反
射面が通過するごとにパルスを出力し、ＡＮＤ回路１７
ｂはＢ方向に移動した場合にパルスを出力する。第７図
は第６図の回路の動作時の各部の波形である。
、波形整形回路１３ｂには第２受光回路６ｂの出力が接
続される。コンデンサ１４ａ１抵抗１５ａ１ダイオード
１６ａにより波形整形回路１３ａ出力の立上りを検出、
インバータ１８、コンデンサ１４ｂ１抵抗１５ｂ１ダイ
オード１６ｂにより立下りを検出し、それぞれと波形整
形回路１３ｂ出力とのＡＮＤをとることによりＡＮＤ回
路１７ａには光学マーク１が入方向に移動したときに反
射面が通過するごとにパルスを出力し、ＡＮＤ回路１７
ｂはＢ方向に移動した場合にパルスを出力する。第７図
は第６図の回路の動作時の各部の波形である。
第６図のＡＮＤ回路１７ａ、１７ｂの出力は、アップ端
子にパルスが加わった場合にカウントが増加し、ダウン
端°子にパルスが加わった場合にカウントが減少するア
ップダウンカウンタ９に接続される。ＡＮＤ回路１７ａ
出力をアップ端子に、ＡＮＤ回路１７ｂの出力をダウン
端子に接続することにより、光学マーク１が入方向に移
動した場合アップダウンカウンタ９は増加し、Ｂ方向に
移動した場合減少するのでカウント結果から方向も含め
て光学マーク１の移動量を測定できる。また、アップダ
ウンカウンタ９の出力はＡ−Ｄ変換器１０によりアナロ
グ信号に変換され、オシログラム等の記録信号とするこ
とができる。
子にパルスが加わった場合にカウントが増加し、ダウン
端°子にパルスが加わった場合にカウントが減少するア
ップダウンカウンタ９に接続される。ＡＮＤ回路１７ａ
出力をアップ端子に、ＡＮＤ回路１７ｂの出力をダウン
端子に接続することにより、光学マーク１が入方向に移
動した場合アップダウンカウンタ９は増加し、Ｂ方向に
移動した場合減少するのでカウント結果から方向も含め
て光学マーク１の移動量を測定できる。また、アップダ
ウンカウンタ９の出力はＡ−Ｄ変換器１０によりアナロ
グ信号に変換され、オシログラム等の記録信号とするこ
とができる。
以上のように本発明の一実施例によれば、安価な単一の
光学マークで動作し、検出部直径は使用する光ツアイバ
の数倍程度の小形の移動量測定装置を提供できる。
光学マークで動作し、検出部直径は使用する光ツアイバ
の数倍程度の小形の移動量測定装置を提供できる。
第８図は複数の光ファイバで投光及び受光を行なった場
合の光学マーク１に対向する検出部で投光用光ファイバ
４ｃ、４ｃ’、４ｃ’を中央に、その両側に第１受光用
光ファイバ４ａ、４ａ’、及び第２受光用光ファイバ４
ｂ、４ｂ／を配置したものである。このように複数本の
光ファイバで投光、受光を行なうことにより検出部の感
度を増大できる。
合の光学マーク１に対向する検出部で投光用光ファイバ
４ｃ、４ｃ’、４ｃ’を中央に、その両側に第１受光用
光ファイバ４ａ、４ａ’、及び第２受光用光ファイバ４
ｂ、４ｂ／を配置したものである。このように複数本の
光ファイバで投光、受光を行なうことにより検出部の感
度を増大できる。
また、投光用光ファイバ４ｃ、４ｃ’、４ｃ’の中心線
、第１受光用光ファイバ４ａ、４ａ／の中心線、第２受
光用光ファイバ４ｂ、４ｂ’の中心線を互いにほぼ平行
にし、投光用光ファイバ４ｃ、４ｃ’の中心線を第１受
光用光ファイバ４ａ、４ａ’の中心線と第２受光用光フ
ァイバ４ｂ、４ｂ／の中心線のほぼ中央に配置すること
により投光用光ファイバからの光の利用率、光学マーク
検出の分解能を上げることができる。
、第１受光用光ファイバ４ａ、４ａ／の中心線、第２受
光用光ファイバ４ｂ、４ｂ’の中心線を互いにほぼ平行
にし、投光用光ファイバ４ｃ、４ｃ’の中心線を第１受
光用光ファイバ４ａ、４ａ’の中心線と第２受光用光フ
ァイバ４ｂ、４ｂ／の中心線のほぼ中央に配置すること
により投光用光ファイバからの光の利用率、光学マーク
検出の分解能を上げることができる。
第９図は第８図に示す検出部の側面の部分断面図である
。この図に示すように、投光用光ファイバ４Ｃ，４Ｃ’
、４Ｃ’、第１受光用光フアイバ４ａ。
。この図に示すように、投光用光ファイバ４Ｃ，４Ｃ’
、４Ｃ’、第１受光用光フアイバ４ａ。
４ ａ／及び第２受光用光ファイバ４ｂ、４ｂ／を支持
部材２２により一括して固定し、これらの光ファイバを
一つの被覆内に納めることにより構造を簡単にできるた
め、製作が容易になり経済的な検出部を得ることができ
る。また、投光用光フアイバ４Ｃ１受光用光フアイバ４
ａ、４ｂを一つの被覆内に納めることにより取扱いやす
い検出部にすることができる。
部材２２により一括して固定し、これらの光ファイバを
一つの被覆内に納めることにより構造を簡単にできるた
め、製作が容易になり経済的な検出部を得ることができ
る。また、投光用光フアイバ４Ｃ１受光用光フアイバ４
ａ、４ｂを一つの被覆内に納めることにより取扱いやす
い検出部にすることができる。
本発明において使用できる光学マーク１の反射面の幅は
検出部の第１受光用光フアイバ４ａと第２受光用光フア
イバ４ｂの中心の間隔Ｘに比例する。第８図でのＸは光
フアイバ直径の約１．７４倍、第１０図に示す配置では
Ｘは光フアイバ直径とほぼ同じであり、第１１図の配置
では光フアイバ直径以下にすることができる。
検出部の第１受光用光フアイバ４ａと第２受光用光フア
イバ４ｂの中心の間隔Ｘに比例する。第８図でのＸは光
フアイバ直径の約１．７４倍、第１０図に示す配置では
Ｘは光フアイバ直径とほぼ同じであり、第１１図の配置
では光フアイバ直径以下にすることができる。
、 検出部の分解能向上の他の方法としては第１２図に
示すように検出部先端にレンズを設ける方法がある。
示すように検出部先端にレンズを設ける方法がある。
第６図に示す方向検出回路では光学マーク１の反射面３
が検出部を１個通過すると１個のパルスしか発生しない
。これは反射面の始まり又は終り部分しか検出しないた
めである。第１３図に示す方向検出回路はこの点を改良
したものでインバータ１９、ＡＮＤ回路１７Ｃ，１７ｄ
及びＡＮＤ回路２０．２１を追加し、波形整形回路１３
ａの出力の立上り、立下りにおいてパルスを発生するよ
うにする。すなわち、反射面３の通過時にその始まりと
終り部分を検出するようにしたものである。
が検出部を１個通過すると１個のパルスしか発生しない
。これは反射面の始まり又は終り部分しか検出しないた
めである。第１３図に示す方向検出回路はこの点を改良
したものでインバータ１９、ＡＮＤ回路１７Ｃ，１７ｄ
及びＡＮＤ回路２０．２１を追加し、波形整形回路１３
ａの出力の立上り、立下りにおいてパルスを発生するよ
うにする。すなわち、反射面３の通過時にその始まりと
終り部分を検出するようにしたものである。
第１４図は第１３図の回路の動作時の各部の波形である
。
。
このように反射面３の通過時に反射面３から非反射面２
への境界、非反射面２から反射面３への境界を検出し、
そのいずれをもカウントするようにすることで分解能を
２拮にすることができる。
への境界、非反射面２から反射面３への境界を検出し、
そのいずれをもカウントするようにすることで分解能を
２拮にすることができる。
以上説明した本発明によれば、安価な単一の光学マーク
で動作するので経済的であり、また検出部も使用する光
フアイバ直径の数倍程度と小形にできる効果がある。
で動作するので経済的であり、また検出部も使用する光
フアイバ直径の数倍程度と小形にできる効果がある。
第１図は本発明の一実施例による測定装置の構成略図、
第２図〜第７図は第１図の動作説明図、第８図〜第１４
図は本発明の異なる実施例の説明図である。 １・・・光学マーク、４ａ・・・第１光学用光フアイバ
、４ｂ・・・第２光学用光フアイバ、４ｃ・・・投光用
光ファイバ、６ａ、６ｂ・・・受光器、８・・・方向検
出器、聾４因 を ５凪 聾１ ’４ ′７記 Ａ″）５？；］に物転勤ＳＳ向１＝移動又
第２図〜第７図は第１図の動作説明図、第８図〜第１４
図は本発明の異なる実施例の説明図である。 １・・・光学マーク、４ａ・・・第１光学用光フアイバ
、４ｂ・・・第２光学用光フアイバ、４ｃ・・・投光用
光ファイバ、６ａ、６ｂ・・・受光器、８・・・方向検
出器、聾４因 を ５凪 聾１ ’４ ′７記 Ａ″）５？；］に物転勤ＳＳ向１＝移動又
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 所定の間隔に反射率の異なる範囲を所定のピッチ
で交互に連続して配置した光学マークと、この光学マー
クに投光する光ファイバと光源から成る投光８手段と、
光学マークからの反射光を受光する第１受光用光フアイ
バ及びこれよりも光学マークの移動軸方向に変位して設
けた第２受光用光フアイバと、それぞれの受光用光ファ
イバの光信号−を電気信号に変換する第１受光器及び第
２受光器と、これら受光器の出力信号から光学マークの
移動方向に従って反射面の通過ごとにパルスを発生する
方向検出器と、この方向検出器からのパルスを光学マー
クの移動方向に従ってカウントするアップダウンカウン
タにより構成したことを特徴とする移動量測定装置。 ２、上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、投
光用光ファイバの中心線と第１受光用光フアイバの中心
線と、第２受光用光フナイパの中心線を互いにほぼ平行
にしたことを特徴とする移動量測定装置。 ３、上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、投
晃用光ファイバと第１受光用光フアイバと第２受光用光
フアイバを一括して固定したことを特徴とする移動量測
定装置。 ４、上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上
記アップダウンカウンタは、上記光学マークの反射面か
ら非反射面への境界と非反射面から反射面への境界をい
ずれもカウントするようにしたことを特徴とした移動量
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12676881A JPS5828615A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 移動量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12676881A JPS5828615A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 移動量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828615A true JPS5828615A (ja) | 1983-02-19 |
Family
ID=14943442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12676881A Pending JPS5828615A (ja) | 1981-08-14 | 1981-08-14 | 移動量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828615A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59173713A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 光反射型変位測定装置 |
| JPS59176916U (ja) * | 1983-04-13 | 1984-11-27 | アルプス電気株式会社 | ロ−タリエンコ−ダ |
| JPS60150412U (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | フアインフイ−ルド株式会社 | 回転角検出器 |
| JPS60150413U (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-05 | フアインフイ−ルド株式会社 | 回転角検出器 |
| JPH01209373A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-23 | Shikoku Keisoku Kogyo Kk | 光反射形差動型センサ |
| US4864286A (en) * | 1987-04-13 | 1989-09-05 | Hitachi, Ltd. | Switch operation monitoring apparatus |
| US5286972A (en) * | 1993-03-05 | 1994-02-15 | Falk David C | Photoelectric line measuring device with digital display |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5676003A (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-23 | Fuji Electric Co Ltd | Measuring device for stroke of breaker |
| JPS56160615A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-10 | Fuji Electric Co Ltd | Stroke measuring apparatus |
-
1981
- 1981-08-14 JP JP12676881A patent/JPS5828615A/ja active Pending
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| JPS5676003A (en) * | 1979-11-28 | 1981-06-23 | Fuji Electric Co Ltd | Measuring device for stroke of breaker |
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