JPS6381211A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPS6381211A JPS6381211A JP22524786A JP22524786A JPS6381211A JP S6381211 A JPS6381211 A JP S6381211A JP 22524786 A JP22524786 A JP 22524786A JP 22524786 A JP22524786 A JP 22524786A JP S6381211 A JPS6381211 A JP S6381211A
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- Japan
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- Pending
Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 102100025490 Slit homolog 1 protein Human genes 0.000 description 1
- 101710123186 Slit homolog 1 protein Proteins 0.000 description 1
- 238000011000 absolute method Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
産業上の利用分野
本発明は、位置決め装置における位置検出装置に関する
もので、特にアブソリュート式エンコーダに関するもの
である。
もので、特にアブソリュート式エンコーダに関するもの
である。
従来の技術
機械装置の回転角を位置検出装置で検出して、機械装置
の位置決めを行う位置決め装置が良く知られている。こ
のような位置検出装置として光電式エンコーダが広く利
用されている。以下図面を参照しながら、上述した従来
の光電エンコーダの一例について説明する。
の位置決めを行う位置決め装置が良く知られている。こ
のような位置検出装置として光電式エンコーダが広く利
用されている。以下図面を参照しながら、上述した従来
の光電エンコーダの一例について説明する。
従来のアブソリュート式エンコーダは第３図に示す様に
、矢印１方向に移動するコード板２にトラックａ、ｂ・
・・・・・ｅを設け、各トラックには位置を示す、例え
ば２進符号パターンを設けて、これを対応する光源３、
マスク４、および受光素子群６で読み取る様にしている
。従ってアブソリュート方式によれば、測定途中で電源
が切れるとか、あるいは電気雑音で誤動作する等の事故
があって ′も正常状態に復帰すれば再び正確な
測定値が得られる。
、矢印１方向に移動するコード板２にトラックａ、ｂ・
・・・・・ｅを設け、各トラックには位置を示す、例え
ば２進符号パターンを設けて、これを対応する光源３、
マスク４、および受光素子群６で読み取る様にしている
。従ってアブソリュート方式によれば、測定途中で電源
が切れるとか、あるいは電気雑音で誤動作する等の事故
があって ′も正常状態に復帰すれば再び正確な
測定値が得られる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、多数の光源、受光
素子が必要であり装置が複雑となると共に、光の回折に
よる各トラック間の相互干渉をさけ、Ｓ／Ｎの良いトラ
ック信号を得るためにトラック間隔を大きくとる必要が
あり、装置の小型化が困難であるという問題点を有して
いた。
素子が必要であり装置が複雑となると共に、光の回折に
よる各トラック間の相互干渉をさけ、Ｓ／Ｎの良いトラ
ック信号を得るためにトラック間隔を大きくとる必要が
あり、装置の小型化が困難であるという問題点を有して
いた。
本発明は上記問題点に鑑み、小型高分解能の位置検出装
置を提供するものである。
置を提供するものである。
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に本発明は、光電式位置検出
器において、光源を平行光束で、かつ可干渉性を有する
光源とし、２進符号パターンを１次元フレネル帯板より
構成し、コード板上の２進符号パターンと光検出器の距
離を、前記１次元フレネル帯板の焦点距離に一致させる
という構成を備えたものである。
器において、光源を平行光束で、かつ可干渉性を有する
光源とし、２進符号パターンを１次元フレネル帯板より
構成し、コード板上の２進符号パターンと光検出器の距
離を、前記１次元フレネル帯板の焦点距離に一致させる
という構成を備えたものである。
作 用
本発明の作用は、平行光束で、かつ可干渉性を有する光
源による照明下での、１次元７レネル帯板の回折と干渉
による集光効果により、隣接するトラックの２進符号パ
ターンの投影像が明瞭に区別できることによシ、トラッ
ク間隔を小さくでき、小型高分解能化が容易に行えるこ
ととなる。
源による照明下での、１次元７レネル帯板の回折と干渉
による集光効果により、隣接するトラックの２進符号パ
ターンの投影像が明瞭に区別できることによシ、トラッ
ク間隔を小さくでき、小型高分解能化が容易に行えるこ
ととなる。
実施例
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明の実施例における位置検出装置の
構成図を示すものでちる。第１図において、１１はレー
ザダイオード、１２はコリメータレンズ、１３はコード
板、１４はマスク、１５は光検出素子である。
する。第１図は本発明の実施例における位置検出装置の
構成図を示すものでちる。第１図において、１１はレー
ザダイオード、１２はコリメータレンズ、１３はコード
板、１４はマスク、１５は光検出素子である。
以上のように構成された位置検出装置の光学部分につい
て、以下その動作を説明する。
て、以下その動作を説明する。
まず前記レーザダイオード１１の発光面より出た光は前
記コリメータレンズ１２で平行光束となり、前記コード
板１３を照射する。前記コード板１３上には、トラック
１６ａ、１６ｂ、・・・・・・が描かれている。前記ト
ラック１６には、第２図に示すように −１次元フ
レネル帯板１７（よりなる２進符号パターンが描かれて
おり、光は遮蔽ゾーン１８部では遮光、他の部分では透
過され、透過光は前記マスク１４を照射する。
記コリメータレンズ１２で平行光束となり、前記コード
板１３を照射する。前記コード板１３上には、トラック
１６ａ、１６ｂ、・・・・・・が描かれている。前記ト
ラック１６には、第２図に示すように −１次元フ
レネル帯板１７（よりなる２進符号パターンが描かれて
おり、光は遮蔽ゾーン１８部では遮光、他の部分では透
過され、透過光は前記マスク１４を照射する。
前記１次元フレネル帯板１７の中心からＮ番目の遮蔽シ
ー７１８の境界までの距離をＬＮ１焦点距離をＦ１光の
中心波長をλ。とすれば、の関係で前記１次元フレネル
帯板１７は描かれてあり、前記透過光は、近似的に Ｎλ。
ー７１８の境界までの距離をＬＮ１焦点距離をＦ１光の
中心波長をλ。とすれば、の関係で前記１次元フレネル
帯板１７は描かれてあり、前記透過光は、近似的に Ｎλ。
なる焦点に集光することとなる。第２図に示すように、
前記マスク１４上には、開口巾ａ１長さｂのスリット１
８があシ、光は前記スリット１８部では透過、他の部分
では遮光され、透過光は前記光検出素子１６を照射する
。
前記マスク１４上には、開口巾ａ１長さｂのスリット１
８があシ、光は前記スリット１８部では透過、他の部分
では遮光され、透過光は前記光検出素子１６を照射する
。
このとき、前記マスク１４上に投影された前記１次元フ
レネル帯板１了よりなる２進号パターンの集光した投影
像が、前記マスク１４上に設置された前記スリット１８
と一致する時、前記コード板１３の位置に従って、前記
光検出素子１５より信号が出力される。
レネル帯板１了よりなる２進号パターンの集光した投影
像が、前記マスク１４上に設置された前記スリット１８
と一致する時、前記コード板１３の位置に従って、前記
光検出素子１５より信号が出力される。
以上のように本実施例によれば、光源としてレーザダイ
オードとコリメータレンズを用いる事により、良質の平
行光束を得、コード板上の２進符号パターンを１次元フ
レネル帯板で構成し、１次元フレネル帯板のレーザ光の
可干渉性による集光効果によって生じる集光した投影像
と一致するようにマスク上にスリットを配置し、投影像
を検出することによシ、高出力で隣接するトラックとの
分離度の高い２通信号を得ることができ、トラック間隔
を小さくすることができる。
オードとコリメータレンズを用いる事により、良質の平
行光束を得、コード板上の２進符号パターンを１次元フ
レネル帯板で構成し、１次元フレネル帯板のレーザ光の
可干渉性による集光効果によって生じる集光した投影像
と一致するようにマスク上にスリットを配置し、投影像
を検出することによシ、高出力で隣接するトラックとの
分離度の高い２通信号を得ることができ、トラック間隔
を小さくすることができる。
なお、本実施例においては、光源にレーザダイオードと
コリメータレンズを用いたが、平行光束の得られるレー
ザ光源であれば何を用いても良いことは言うまでもない
。
コリメータレンズを用いたが、平行光束の得られるレー
ザ光源であれば何を用いても良いことは言うまでもない
。
また、本実施例においては、コード板上の２進符号パタ
ーンを１次元フレネル帯板としたが、マスク上のスリッ
トを１次元フレネル帯板としても同様であり、その説明
は省略する。
ーンを１次元フレネル帯板としたが、マスク上のスリッ
トを１次元フレネル帯板としても同様であり、その説明
は省略する。
また、本実施例においては、マスクを用いたが、トラッ
クに対応する光検出素子のみを配置しても良いことは言
うまでもない。
クに対応する光検出素子のみを配置しても良いことは言
うまでもない。
また、本実施例においては、リニアエンコーダの構成と
したが、ロータリエンコーダの構成としても同様に効果
を得ることができる。
したが、ロータリエンコーダの構成としても同様に効果
を得ることができる。
発明の効果
以上のように本発明は、光電式位置検出器において、光
源を平行光束で、かつ可干渉性を有する光源とし、２進
符号パターンを１次元フレネル帯板より構成し、コード
板上の２進符号パターンと光検出器の距離を、前記１次
元フレネル帯板の焦点距離に一致させることにより、１
次元フレネル帯板の回折と干渉による集光効果を得、こ
れにより、隣接するトラックの２進符号パターンの投影
像が明瞭に区別できることから、トラック間隔を小さく
でき、小型高分解能化が容易に行えることとなるという
効果を得ることができ、その効果は犬なるものである。
源を平行光束で、かつ可干渉性を有する光源とし、２進
符号パターンを１次元フレネル帯板より構成し、コード
板上の２進符号パターンと光検出器の距離を、前記１次
元フレネル帯板の焦点距離に一致させることにより、１
次元フレネル帯板の回折と干渉による集光効果を得、こ
れにより、隣接するトラックの２進符号パターンの投影
像が明瞭に区別できることから、トラック間隔を小さく
でき、小型高分解能化が容易に行えることとなるという
効果を得ることができ、その効果は犬なるものである。
第１図は本発明の実施例における位置検出装置の構成図
、第２図は実施例における２進符号パターンの詳細図、
第３図は従来の光電式アブソリュート式エンコーダの構
成図である。 １１・・・・・・レーザダイオード、１２・・・・・・
コリメータレンズ、１３・・・・・・コード板、１４・
・・・・・マスク、１６・・・・・・光検出素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
、第２図は実施例における２進符号パターンの詳細図、
第３図は従来の光電式アブソリュート式エンコーダの構
成図である。 １１・・・・・・レーザダイオード、１２・・・・・・
コリメータレンズ、１３・・・・・・コード板、１４・
・・・・・マスク、１６・・・・・・光検出素子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
Claims (6)
- （１）光源と、２進符号パターンを配置した複数のトラ
ックと、前記トラックを配置したコード板と、前記コー
ド板の位置に従う光量分布を検出する複数の光検出器を
有し、前記光検出器の出力信号を検出して前記コード板
の位置を求める位置検出器において、光源を平行光束で
、かつ可干渉性を有する光源とし、２進符号パターンを
１次元フレネル帯板で構成し、コード板上の前記２進符
号パターンと光検出器の距離を、前記１次元フレネル帯
板の焦点距離と一致させたことを特徴とする位置検出装
置。 - （２）平行光束で、かつ可干渉性を有する光源として、
レーザダイオードとコリメータレンズを用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の位置検出装置。 - （３）光源と、２進符号パターンを配置した複数のトラ
ックと、前記トラックを配置したコード板と、前記コー
ド板の位置に従う光量分布を検出する複数の光検出器を
有し、前記光検出器の出力信号を検出して前記コード板
の位置を求める位置検出器において、光源を平行光束で
、かつ可干渉性を有する光源とし、２進符号パターンを
１次元フレネル帯板で構成し、前記１次元フレネル帯板
の焦点に集光する光のみを前記光検出器に透過するスリ
ットを有するマスクを設け、前記光源側にコード板を、
前記光検出器側にマスクを配置し、前記コード板上の前
記２進符号パターンと前記マスク上の前記スリットの距
離を、前記１次元フレネル帯板の焦点距離に一致させた
ことを特徴とする位置検出装置。 - （４）平行光束で、かつ可干渉性を有する光源として、
レーザダイオードとコリメータレンズを用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第３項に記載の位置検出装置。 - （５）光源と、２進符号パターンを配置した複数のトラ
ックと、前記トラックを配置したコード板と、前記コー
ド板の位置に従う光量分布を検出する複数の光検出器を
有し、前記光検出器の出力信号を検出して前記コード板
の位置を求める位置検出器において、光源を平行光束で
、かつ可干渉性を有する光源とし、１次元フレネル帯板
で構成したスリットを有するマスクを設け、前記１次元
フレネル帯板の焦点に集光する光のみを前記光検出器に
透過するよう前記光検出器側にコード板を、前記光源側
にマスクを配置し、前記コード板上の前記２進符号パタ
ーンと前記マスク上の前記スリットの距離を、前記１次
フレネル帯板の焦点距離に一致させたことを特徴とする
位置検出装置。 - （６）平行光束で、かつ可干渉性を有する光源として、
レーザダイオードとコリメータレンズを用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第５項に記載の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22524786A JPS6381211A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22524786A JPS6381211A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381211A true JPS6381211A (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=16826308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22524786A Pending JPS6381211A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6381211A (ja) |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP22524786A patent/JPS6381211A/ja active Pending
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