DE102019209902A1 - Optischer winkelsensor - Google Patents

Optischer winkelsensor Download PDF

Info

Publication number
DE102019209902A1
DE102019209902A1 DE102019209902.5A DE102019209902A DE102019209902A1 DE 102019209902 A1 DE102019209902 A1 DE 102019209902A1 DE 102019209902 A DE102019209902 A DE 102019209902A DE 102019209902 A1 DE102019209902 A1 DE 102019209902A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light receiving
signal
light
unit
receiving unit
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.)
Pending
Application number
DE102019209902.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihide Kimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp filed Critical Mitutoyo Corp
Publication of DE102019209902A1 publication Critical patent/DE102019209902A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • 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
    • G01D5/38—Forming the light into pulses by diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen optischen Winkelsensor bereit, der imstande ist, einen breiten Bereich von Winkeln mit hoher Auflösung ohne Skala zu erfassen, und der einen Referenzwinkel spezifiziert. Der optische Winkelsensor weist eine Lichtquelle zum Ausstrahlen von Licht, ein Reflexionsmittel zum Drehen um eine vorbestimmte Achse als eine Messachse und Reflektieren des Lichts, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, ein Lichtempfangsmittel zum Empfangen des Lichts, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, und ein Berechnungsmittel zum Berechnen des Lichts, das durch das Lichtempfangsmittel als ein Signal empfangen wird, auf. Das Lichtempfangsmittel empfängt das Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, durch das Reflexionsmittel. Das Berechnungsmittel weist ein Spezifizierungsmittel zum Spezifizieren des Referenzwinkels basierend auf dem Licht, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird, und eine Winkelberechnungseinheit zum Berechnen eines absoluten Winkels basierend auf dem Licht, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird, und dem Referenzwinkel, der durch das Spezifizierungsmittel spezifiziert wird, auf.

Description

  • STAND DER TECHNIK
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Winkelsensor.
  • Stand der Technik
  • Herkömmlicherweise ist ein optischer Winkelsensor bekannt, der eine Lichtquelle zum Ausstrahlen von Licht, ein Reflexionsmittel zum Drehen um eine vorbestimmte Achse als eine Messachse und Reflektieren von Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, ein Lichtempfangsmittel zum Empfangen von Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, und ein Berechnungsmittel zum Berechnen von Licht, das durch das Lichtempfangsmittel als ein Signal empfangen wird, aufweist.
  • Ein derartiger optischer Winkelsensor kann vorzugsweise Winkel mit hoher Auflösung erfassen, ist imstande, einen breiten Bereich von Winkeln von 1 Grad oder mehr zu erfassen, weist keine Skala auf und ist imstande, einen Winkel basierend auf einem Referenzwinkel zu erfassen. Hier ist der Referenzwinkel ein vorbestimmter Winkel entsprechend einem Ursprung (absoluter Wert), der als Referenz dient, wenn der Winkel berechnet wird.
  • Als Winkelerfassungsverfahren sind ein inkrementelles Verfahren (INC-Verfahren) und ein absolutes Verfahren (ABS-Verfahren) bekannt.
  • Beim INC-Verfahren wird zum Beispiel ein inkrementelles Muster (INC-Muster) mit einem konstanten Abstand auf einer Skala kontinuierlich erfasst und die Anzahl der INC-Muster, die durchgeleitet wurden, wird hochgezählt oder runtergezählt, wodurch eine Verschiebung eines Winkels in einem Messziel erfasst wird.
  • Beim ABS-Verfahren wird zum Beispiel ein Referenzwinkel, der als Ursprung dient, durch ein vorbestimmtes Verfahren spezifiziert und der absolute Wert der Verschiebung des Winkels in dem Messziel wird durch Kombinieren des Winkels, der durch das INC-Verfahren erfasst wird, und des Referenzwinkels erfasst. Bei einem anderen ABS-Verfahren wird der absolute Wert der Verschiebung des Winkels in dem Messziel zum Beispiel durch Erfassen eines absoluten Musters (ABS-Muster), das auf einer Skala zufällig bereitgestellt wird, und Analysieren des ABS-Musters erfasst.
  • Zum Beispiel weist ein optischer Drehkodierer, der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 6-11362 beschrieben wird, eine Drehschlitzplatte (Skala), eine feststehende Schlitzplatte, mehrere LEDs und mehrere Lichtempfangselemente auf. Die Drehschlitzplatte weist Schlitze für ein A-Phasensignal und Schlitze für ein B-Phasensignal, welche Winkelerfassungsschlitze zum Berechnen eines Winkels durch das INC-Verfahren sind, Schlitze für ein C-Phasensignal, welche Schlitze zum Erfassen einer Rotor-Magnetpol-Position sind, und Schlitze für ein Z-Phasensignal, welche Schlitze zum Erfassen eines vorbestimmten Drehwinkels sind, das heißt eines Referenzwinkels (Ursprungs) während einer Drehung der optischen Achse des optischen Drehkodierers, auf. Der optische Drehkodierer kann einen Winkel mit hoher Auflösung basierend auf Signalen, die von den Schlitzen für das A-Phasensignal und den Schlitzen für das B-Phasensignal erfasst werden, berechnen und er kann einen Winkel entsprechend der Umfangslänge der Drehschlitzplatte berechnen. Des Weiteren kann der Referenzwinkel basierend auf dem Signal spezifiziert werden, das von den Schlitzen für das Z-Phasensignal erfasst wird. Der optische Drehkodierer kann den absoluten Wert der Verschiebung des Winkels in dem Messobjekt durch Kombinieren des Referenzwinkels und des Signals, das von den Schlitzen für das A-Phasensignal und den Schlitzen für das B-Phasensignal erfasst wird, erfassen.
  • Zudem weist die Drehwinkel-Erfassungsvorrichtung, die im japanischen offengelegten Patent Nr. 2017-133892 beschrieben wird, zum Beispiel ein Messlichtempfangselement auf, das einen Winkel misst. In der Drehwinkel-Erfassungsvorrichtung fällt ein kollimierter Lichtstrom, der durch Kollimation von divergierendem Laserlicht erzeugt wird, das von einer Laserlichtquelle mit einziger Wellenlänge (Lichtquelle) ausgestrahlt wird, auf eine Reflexionseinheit (Reflexionsmittel), die auf einem zu messenden Objekt (Messobjekt) montiert ist, und der Messlichtstrom, der von der Reflexionseinheit reflektiert wird, wird durch eine Objektivlinse konvergiert. Das Messlichtempfangselement ist derart angeordnet, dass sich die Mitte des Lichtflecks, der durch Konvergieren des Messlichtstroms erhalten wird, auf der Grenze zwischen dem empfindlichen Band und dem nicht empfindlichen Band des Messlichtempfangselements befindet, und es ist auf dem Positioniertisch montiert. Die Drehwinkel-Erfassungsvorrichtung steuert die Position des Messlichtempfangselements durch den Positioniertisch derart, dass die Mitte des Lichtflecks weiterhin auf der Grenze zwischen dem empfindlichen Band und dem nicht empfindlichen Band des Messlichtempfangselements positioniert bleibt, wenn sich das Messobjekt dreht, und sie erhält den Drehwinkel des Messobjekts basierend auf den Informationen der Positionssteuerung. Die Drehwinkel-Erfassungsvorrichtung kann einen Winkel mit hoher Auflösung messen, ohne eine Skala zu verwenden, basierend auf einem Referenzwinkel, der durch eine Grenze zwischen dem empfindlichen Band und dem nicht empfindlichen Band des Messlichtempfangselements definiert ist.
  • Zudem umfasst die Formmessvorrichtung, die im japanischen offengelegten Patent Nr. 2005-274429 beschrieben wird, eine Messkopfeinheit, die sich im Wesentlichen relativ zu der zu messenden Fläche (Reflexionsmittel) parallel bewegt, und eine Signalverarbeitungseinheit (ein Berechnungsmittel), die einen Betrag misst, um den sich die Form der zu messenden Fläche an der gegenüberliegenden Position der Messkopfeinheit verändert, wobei sie sich parallel zwischen der Messkopfeinheit und der zu messenden Fläche bewegt. Der Messkopfabschnitt weist ein Ausstrahlungslicht-Bildungsmittel (Lichtquelle) zum Ausstrahlen von Licht, das aus mehreren Lichtströmen der gleichen Phase besteht, hin zu der zu messenden Fläche, Interferenzstreifen-Bildungsmittel zum Beugen von reflektiertem Licht von der zu messenden Fläche, um Interferenzstreifen zu bilden, und ein Lichtempfangselementenarray (Lichtempfangsmittel) zum Empfangen von Licht der Interferenzstreifen und Ausgeben eines Lichtempfangssignals auf. Die Signalverarbeitungseinheit erfasst eine Formänderung der zu messenden Fläche von der Verschiebung der Interferenzstreifen basierend auf dem Lichtempfangssignal von dem Lichtempfangselementenarray. Folglich kann die Formmessvorrichtung einen breiten Bereich von Winkeln erfassen und sie kann eine Winkelmessung mit hoher Auflösung durchführen, ohne eine Skala zu verwenden.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Der optische Drehkodierer, der im japanischen offengelegten Patent Nr. 6-11362 beschrieben wird, erfordert eine Drehschlitzplatte, welche eine scheibenförmige Skala ist, um einen Referenzwinkel zu erhalten. Folglich hat der optische Drehkodierer das Problem, dass die Herstellung der Drehschlitzplatte teuer ist und eine Fehlausrichtung stattfinden kann, wenn die Drehschlitzplatte an der Ausgangswelle des Servomotors angebracht wird. Des Weiteren hat die Drehwinkel-Erfassungsvorrichtung, die im japanischen offengelegten Patent Nr. 2017-133892 offenbart wird, das Problem, dass der Drehwinkel des zu messenden Objekts innerhalb von 1 Grad ermöglicht wird und der Erfassungsbereich sehr eng ist. Des Weiteren hat die Formmessvorrichtung, die im japanischen offengelegten Patent Nr. 2005-274429 offenbart wird, das Problem, dass sie den Referenzwinkel in Bezug auf eine zu messende Fläche nicht erfassen kann.
  • Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen optischen Winkelsensor bereitzustellen, der imstande ist, einen breiten Bereich von Winkeln mit hoher Auflösung ohne Skala zu erfassen, und der den Referenzwinkel spezifiziert.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Der optische Winkelsensor der vorliegenden Erfindung weist eine Lichtquelle zum Ausstrahlen von Licht, ein Reflexionsmittel zum Drehen um eine vorbestimmte Achse als eine Messachse und Reflektieren von Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, ein Lichtempfangsmittel zum Empfangen von Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, und ein Berechnungsmittel zum Berechnen von Licht, das durch das Lichtempfangsmittel als ein Signal empfangen wird, auf. In diesem optischen Winkelsensor empfängt das Lichtempfangsmittel das Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, durch das Reflexionsmittel und das Berechnungsmittel weist ein Spezifizierungsmittel zum Spezifizieren des Referenzwinkels basierend auf dem Licht, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird, und eine Winkelberechnungseinheit zum Berechnen des absoluten Winkels basierend auf dem Licht, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird, und dem Referenzwinkel, der durch das Spezifizierungsmittel spezifiziert wird, auf.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der optische Winkelsensor den Referenzwinkel durch das Spezifizierungsmittel spezifizieren und er kann den absoluten Winkel basierend auf dem Licht, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird, und dem Referenzwinkel, der durch das Spezifizierungsmittel spezifiziert wird, berechnen. Daher kann der optische Winkelsensor Winkel mit hoher Auflösung erfassen, einen breiten Bereich von Winkeln erfassen, weist keine Skala auf, kann den Referenzwinkel spezifizieren und einen absoluten Winkel erfassen.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass ein Beugungsgitter zum Beugen des Lichts, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, bereitgestellt ist und das Lichtempfangsmittel das Licht durch das Reflexionsmittel und das Beugungsgitter empfängt.
  • Hier wird aus dem Licht, das von der Lichtquelle durch das Beugungsgitter ausgestrahlt wird, gebeugtes Licht, es wird durch das Reflexionsmittel reflektiert und zu dem Lichtempfangsmittel gestrahlt, während Interferenzstreifen erzeugt werden. Die Interferenzstreifen, die zu dem Lichtempfangsmittel gestrahlt werden, bewegen sich auf dem Lichtempfangsmittel entlang der orthogonalen Richtung orthogonal zu der Messachse auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels durch die Drehung des Reflexionsmittels. Das Lichtempfangsmittel spezifiziert den Referenzwinkel basierend auf der Bewegung der Interferenzstreifen.
  • Da gemäß einer derartigen Konfiguration das Lichtempfangsmittel den Referenzwinkel basierend auf dem Licht, das durch das Reflexionsmittel und das Beugungsgitter gelangt, spezifiziert, kann dadurch das Spezifizierungsmittel in dem Berechnungsmittel den Referenzwinkel mit hoher Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall, in dem der Referenzwinkel basierend auf dem Licht, das allein durch das Reflexionsmittel gelangt, spezifiziert wird, spezifizieren.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass das Lichtempfangsmittel mehrere Lichtempfangselemente zum Empfangen von Licht und Umwandeln des Lichts in ein Signal und mehrere Lichtempfangseinheiten, die die mehreren Lichtempfangselemente aufweisen und parallel entlang einer orthogonalen Richtung orthogonal zu der Messachse auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels angeordnet sind, aufweist. Die mehreren Lichtempfangseinheiten können ein vorbestimmtes Lichtempfangselement als erste Lichtempfangseinheit aufweisen und sie können ein anderes Lichtempfangselement, das sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheidet, als zweite Lichtempfangseinheit aufweisen. Das Spezifizierungsmittel kann eine Signalerfassungseinheit zum Erfassen eines Signals von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit und eine Referenzwinkel-Bestimmungseinheit zum Bestimmen des Referenzwinkels basierend auf dem durch die Signalerfassungseinheit erfassten Signal aufweisen. Wenn die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Signalerfassungseinheit ein vorbestimmtes Signal von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst hat, kann die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit die Position, an der das Signal erfasst wird, als Referenzwinkel bestimmen.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration weist das Lichtempfangsmittel die erste Lichtempfangseinheit und die zweite Lichtempfangseinheit auf und kann die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit die Position, an der das Signal erfasst wird, als Referenzwinkel bestimmen, wenn bestimmt wird, dass die Signalerfassungseinheit das vorbestimmte Signal von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst hat. Daher kann der optische Winkelsensor Winkel mit hoher Auflösung erfassen, einen breiten Bereich von Winkeln erfassen, weist keine Skala auf, kann den Referenzwinkel spezifizieren und einen absoluten Winkel erfassen.
  • In diesem Fall, wenn die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Signalerfassungseinheit Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst hat, wird bevorzugt, dass die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit die Position, an der das Signal erfasst wird, als Referenzwinkel spezifiziert.
  • Hier ist zum Beispiel der Fall, in dem die Signalerfassungseinheit Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst, der Fall, in dem Licht an die Grenze zwischen der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit gestrahlt wird. Gemäß einer derartigen Konfiguration, wenn die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Signalerfassungseinheit Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst hat, wird daher die Position, an der das Signal erfasst wird, als Referenzwinkel bestimmt. Folglich kann der optische Winkelsensor den Referenzwinkel einfach durch die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit spezifizieren.
  • Das Lichtempfangsmittel kann mehrere Lichtempfangselemente zum Empfangen von Licht und Umwandeln des Lichts in ein Signal und mehrere Lichtempfangseinheiten, die die mehreren Lichtempfangselemente aufweisen und parallel entlang einer orthogonalen Richtung orthogonal zu der Messachse auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels angeordnet sind, aufweisen. Es wird bevorzugt, dass die mehreren Lichtempfangseinheiten ein vorbestimmtes Lichtempfangselement als eine erste Lichtempfangseinheit, ein anderes Lichtempfangselement, das sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheidet, als eine zweite Lichtempfangseinheit, ein anderes Lichtempfangselement, das sich zu der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit unterscheidet, als eine dritte Lichtempfangseinheit aufweisen. Die erste Lichtempfangseinheit und die dritte Lichtempfangseinheit können benachbart zueinander angeordnet sein und die zweite Lichtempfangseinheit und die dritte Lichtempfangseinheit können benachbart zueinander angeordnet sein. Das Berechnungsmittel kann eine Winkelsignalerfassungseinheit aufweisen, die ein Signal zum Berechnen eines Winkels basierend auf dem Signal, das durch die mehreren Lichtempfangselemente umgewandelt wurde, erfasst. Das Spezifizierungsmittel kann Folgendes aufweisen: eine Signalerfassungseinheit zum Erfassen eines Signals von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit, der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit; eine Referenzsignal-Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines ersten Referenzsignals, wenn ein vorbestimmtes Signal von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst wird, und Ausgeben eines zweiten Referenzsignals, wenn ein vorbestimmtes Signal von jeder von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst wird, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit erfasst wird; und eine Referenzwinkel-Berechnungseinheit zum Spezifizieren des Referenzwinkels durch Berechnung basierend auf einem Signal, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit erfasst wird, von der Ausgabe eines von dem ersten Referenzsignal und dem zweiten Referenzsignal bis zu der Ausgabe von dem anderen Referenzsignal. Die Winkelberechnungseinheit kann den absoluten Winkel basierend auf dem Signal, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit erfasst wird, und dem Referenzwinkel, der durch die Referenzwinkel-Berechnungseinheit berechnet wird, berechnen.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration weist das Lichtempfangsmittel eine erste Lichtempfangseinheit, eine zweite Lichtempfangseinheit und eine dritte Lichtempfangseinheit auf. Dann kann die Referenzwinkel-Berechnungseinheit in dem Spezifizierungsmittel den Referenzwinkel durch Berechnung aus dem Signal zum Berechnen des Winkels, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit von der Ausgabe von einem von dem ersten Referenzsignal und dem zweiten Referenzsignal bis zu der Ausgabe von dem anderen Referenzsignal erfasst wird, basierend auf dem ersten Referenzsignal und dem zweiten Referenzsignal, die durch die Referenzsignal-Ausgabeeinheit ausgegeben werden, spezifizieren. Daher kann der optische Winkelsensor den Referenzwinkel mit hoher Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall spezifizieren, in dem der Referenzwinkel spezifiziert wird, ohne eine Berechnung durchzuführen.
  • In diesem Fall, wenn die Winkelsignalerfassungseinheit ein periodisches Signal erfasst, weist die dritte Lichtempfangseinheit vorzugsweise ein Lichtempfangselement auf, sodass ein Signal, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit zwischen dem ersten Referenzsignal und dem zweiten Referenzsignal erfasst wird, die von der Referenzsignal-Ausgabeeinheit ausgegeben werden, innerhalb eines Zyklus liegt.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration, wenn die Winkelsignalerfassungseinheit ein periodisches Signal erfasst, weist die dritte Lichtempfangseinheit ein Lichtempfangselement auf, sodass das Signal, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit zwischen der Ausgabe des ersten Referenzsignals und der Ausgabe des zweiten Referenzsignals von der Referenzsignal-Ausgabeeinheit erfasst wird, innerhalb eines Zyklus liegt, sodass die Referenzwinkel-Berechnungseinheit in dem Spezifizierungsmittel den Referenzwinkel zuverlässig spezifizieren kann.
  • Zu dieser Zeit wird bevorzugt, dass die Referenzsignal-Ausgabeeinheit das erste Referenzsignal ausgibt, wenn Signale mit der gleichen Intensität von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst werden, und das zweite Referenzsignal ausgibt, wenn Signale mit der gleichen Intensität von jeder von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst werden, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit erfasst wird.
  • Hier ist zum Beispiel der Fall, in dem Signale mit der gleichen Intensität von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit erfasst wird, erfasst werden, wird das Licht an die Grenze zwischen der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit gestrahlt. Die Erfassung von Signalen mit der gleichen Intensität von jeder von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit, wird das Licht an die Grenze zwischen der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit gestrahlt. Gemäß einer derartigen Konfiguration gibt demnach die Referenzsignal-Ausgabeeinheit das erste Referenzsignal aus, wenn Signale mit der gleichen Intensität von jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst werden, und gibt das zweite Referenzsignal aus, wenn Signale mit der gleichen Intensität von jeder von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst werden, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit erfasst wird, sodass die Zeit zum Ausgeben des ersten Referenzsignals und des zweiten Referenzsignals einfach gemessen werden kann.
  • Zu dieser Zeit wird bevorzugt, dass die mehreren Lichtempfangselemente in Reihe entlang der orthogonalen Richtung angeordnet sind.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration, da die mehreren Lichtempfangselemente in der Lichtempfangseinheit in Reihe entlang der orthogonalen Richtung angeordnet sind, kann zum Beispiel die Lichtempfangseinheit einfach durch Anordnen von PDAs (Photodiodenarray) in Reihe entlang der orthogonalen Richtung hergestellt werden. Des Weiteren sind die mehreren Lichtempfangselemente in Reihe entlang der orthogonalen Richtung angeordnet, sodass ein Signal zum Berechnen eines Winkels von den Interferenzstreifen, die auf das Lichtempfangsmittel gestrahlt werden, gelesen werden kann.
  • Die mehreren Lichtempfangselemente können nebeneinander in einer Messachsenrichtung, welche eine Richtung parallel zu der Messachse ist, auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels angeordnet sein, eine vorbestimmte Größe in der orthogonalen Richtung aufweisen und entlang der orthogonalen Richtung in einer vorbestimmten Anzahl angeordnet sein. Das Lichtempfangselement kann mehrere Maskengitter aufweisen, die in Reihe in einem vorbestimmten Abstand entlang der orthogonalen Richtung auf der Lichtempfangsfläche angeordnet sind.
  • Wenn PDAs als mehrere Lichtempfangselemente in Reihe entlang der orthogonalen Richtung angeordnet sind, ist es hier notwendig, die Größe der PDAs selbst zu reduzieren, um ein Messergebnis mit hoher Auflösung zu erhalten.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration, da das Lichtempfangselement mit mehreren Maskengittern bereitgestellt ist, die nebeneinander in der Messachsenrichtung angeordnet sind und eine vorbestimmte Größe in der orthogonalen Richtung aufweisen sowie in Reihe in einem vorbestimmten Abstand entlang der orthogonalen Richtung auf der Lichtempfangsfläche angeordnet sind, fungiert der Bereich des Lichtempfangselements zwischen dem Maskengitter und dem Maskengitter, selbst wenn die Größe des PDA selbst nicht reduziert ist, als einzelnes PDA und daher kann der optische Winkelsensor ein Messergebnis mit hoher Auflösung erhalten.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass die erste Lichtempfangseinheit zwei oder mehr Lichtempfangselemente aufweist, die in Reihe entlang der Messachsenrichtung angeordnet sind, die zweite Lichtempfangseinheit zwei oder mehr andere Lichtempfangselemente aufweist, die sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheiden und in Reihe entlang der orthogonalen Richtung orthogonal zu der ersten Lichtempfangseinheit angeordnet sind. Die mehreren Maskengitter sind in jedem von den zwei oder mehr Lichtempfangselementen mit einer Phasenverschiebung von 90 Grad von den anderen Lichtempfangselementen angeordnet.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration sind in jedem von den zwei oder mehr Lichtempfangselementen der ersten Lichtempfangseinheit, die in Reihe entlang der Messachsenrichtung angeordnet sind, und den zwei oder mehr Lichtempfangselementen der zweiten Lichtempfangseinheit, die in Reihe entlang der orthogonalen Richtung der ersten Lichtempfangseinheit angeordnet sind, die mehreren Maskengitter an Positionen angeordnet, die in der Phase um 90 Grad verschoben sind. Wenn es zwei Lichtempfangselemente gibt, kann das Berechnungsmittel ein Zweiphasensignal von den zwei Lichtempfangselementen erfassen. Das Signal zum Berechnen eines Winkels kann von dem Zweiphasensignal erfasst werden. Daher kann der optische Winkelsensor den absoluten Winkel basierend auf dem Signal zum Berechnen des Winkels und dem Referenzwinkel, der durch das Spezifizierungsmittel spezifiziert wird, berechnen.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass die erste Lichtempfangseinheit mehrere von vier Lichtempfangselementen aufweist, die in Reihe in der Messachsenrichtung angeordnet sind, und die zweite Lichtempfangseinheit mehrere von vier anderen Lichtempfangselementen aufweist, die sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheiden und in Reihe entlang der orthogonalen Richtung der ersten Lichtempfangseinheit angeordnet sind.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration, wenn zum Beispiel vier Lichtempfangselemente bereitgestellt sind, kann das Berechnungsmittel Vierphasensignale von den vier Lichtempfangselementen erfassen. Da das Signal zum Berechnen des Winkels, das von dem Vierphasensignal erfasst wird, empfindlicher ist als das Signal zum Erfassen des Winkels, das von dem Zweiphasensignal erfasst wird, kann der optische Winkelsensor den Winkel mit höherer Genauigkeit erfassen. Zudem, da die erste Lichtempfangseinheit und die zweite Lichtempfangseinheit jeweils die Anzahl von Lichtempfangselementen aufweisen, die ein Mehrfaches von 4 ist, können Signale jeder Phase mit ausgewogenem Verhältnis erfasst werden.
  • In diesem Fall wird bevorzugt, dass die Anzahl der Lichtempfangselemente, die in der ersten Lichtempfangseinheit umfasst sind, und die Anzahl der Lichtempfangselemente, die in der zweiten Lichtempfangseinheit umfasst sind, gleich sind.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration, da die Anzahl der Lichtempfangselemente, die in der ersten Lichtempfangseinheit umfasst sind, und die Anzahl von Lichtempfangselementen, die in der zweiten Lichtempfangseinheit umfasst sind, gleich sind, kann das Berechnungsmittel Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erhalten.
  • Vorzugsweise weist das Lichtempfangsmittel einen Positionsspezifizierungssensor zum Spezifizieren der Position des Lichts auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels auf und spezifiziert das Spezifizierungsmittel den Referenzwinkel basierend auf dem Signal von dem Positionsspezifizierungssensor.
  • Gemäß einer derartigen Konfiguration kann das Spezifizierungsmittel den Referenzwinkel basierend auf dem Signal von dem Positionsspezifizierungssensor spezifizieren, ohne eine Operation durchzuführen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die den optischen Winkelsensor zeigt.
    • 3 ist eine Darstellung, die ein Lichtempfangsmittel in dem optischen Winkelsensor zeigt.
    • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Berechnungsmittel in dem optischen Winkelsensor zeigt.
    • 5A ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Spezifizieren des Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor darstellt.
    • 5B ist eine Darstellung, die das Verfahren zum Spezifizieren des Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor darstellt.
    • 6 ist ein Blockdiagramm, das einen optischen Winkelsensor gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
    • 7A ist eine schematische Darstellung des Lichtempfangsmittels 4A.
    • 7B ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Identifizieren des Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor darstellt.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das das Verfahren zum Identifizieren des Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor darstellt.
    • 9A ist eine schematische Darstellung des Lichtempfangsmittels 4B.
    • 9B zeigt ein Signal, das durch den Signaldetektor 81 von dem Lichtempfänger 4B erfasst wird.
    • 10 ist eine Darstellung, die das Lichtempfangsmittel in dem optischen Winkelsensor gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
    • 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß einer ersten Modifizierung zeigt.
    • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß einer zweiten Modifizierung zeigt.
    • 13 ist eine Querschnittsansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß einer zweiten Modifizierung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • [Erste Ausführungsform]
  • Im Folgenden wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 5B beschrieben.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt, weist der optische Winkelsensor 1 eine Lichtquelle 2 zum Ausstrahlen von Licht, ein Reflexionsmittel 3 zum Drehen um eine vorbestimmte Achse als eine Messachse und Reflektieren von Licht, das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlt wird, ein Lichtempfangsmittel 4 zum Empfangen von Licht, das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlt wird, und Beugungsgitter 5 und 6 zum Beugen von Licht, das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlt wird, auf. Die Beugungsgitter 5 und 6 umfassen ein erstes Beugungsgitter 5 mit mehreren Gittern 51, die in einem vorbestimmten Anordnungsabstand angeordnet sind, und ein zweites Beugungsgitter 6 mit mehreren Gittern 61, die in einem vorbestimmten Anordnungsabstand angeordnet sind. Der optische Winkelsensor 1 ist im Inneren eines Messinstruments zum Messen eines sich drehenden Objekts bereitgestellt.
  • Die Lichtquelle 2 strahlt paralleles Licht mit einer konstanten Breite hin zu einer Fläche des ersten Beugungsgitters 5. Die Lichtquelle 2 ist zum Beispiel eine LED (Leuchtdiode). Die Lichtquelle 2 ist nicht auf eine LED beschränkt und kann eine beliebige Lichtquelle sein.
  • Das Reflexionsmittel 3 ist an einem sich drehenden Messobjekt angebracht. Das Reflexionsmittel 3 weist eine Reflexionsfläche 31, die dem Lichtempfangsmittel 4, dem ersten Beugungsgitter 5 und dem zweite Beugungsgitter 6 zugewandt ist, auf. Das Reflexionsmittel 3 ist bereitgestellt, um um ±15 Grad von einem Referenzwinkel (Ursprung) um die Messachse als Y-Achse drehbar zu sein. In der folgenden Beschreibung kann die Messachsenrichtung, welche eine Richtung parallel zu der Messachse (Y-Achse) ist, die Y-Richtung sein, die Richtung orthogonal zu der Y-Achse in der Reflexionsfläche 31 des Reflexionsmittels 3 kann die X-Achse sein und die Richtung parallel zu der X-Achse kann die orthogonale Richtung sein.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, die den optischen Winkelsensor zeigt.
  • Wie in 2 gezeigt, sind die Lichtquelle 2 und das Reflexionsmittel 3 derart angeordnet, dass sie einander mit dem ersten Beugungsgitter 5 dazwischen zwischengeordnet zugewandt sind. Das Reflexionsmittel 3 ist angeordnet, um dem zweiten Beugungsgitter 6 und dem Lichtempfangsmittel 4 zugewandt zu sein. Das Lichtempfangsmittel 4 empfängt Licht von der Lichtquelle 2 durch das erste Beugungsgitter 5, das zweite Beugungsgitter 6 und das Reflexionsmittel 3 und empfängt die Interferenzstreifen C, die auf dem Lichtempfangsmittel 4 durch das Licht erzeugt werden.
  • Das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 sind aus durchscheinendem Glas gebildet. Das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 sind in einem plattenartigen Körper bereitgestellt, der in einer langen Form entlang der X-Richtung gebildet ist. In diesem plattenartigen Körper ist die Seite der Lichtquelle 2 das erste Beugungsgitter 5 und die Seite des Lichtempfangsmittels 4 ist das zweite Beugungsgitter 6. Das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 sind nicht auf Glas beschränkt und können aus einem beliebigen durchscheinenden Element gebildet sein. Des Weiteren müssen das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 nicht in einem plattenartigen Körper bereitgestellt sein und das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 können getrennt bereitgestellt sein.
  • Das parallele Licht, das zu dem ersten Beugungsgitter 5 durch die Lichtquelle 2 gestrahlt wird, wird durch das erste Beugungsgitter 5 gebeugt und zu dem Reflexionsmittel 3 als gebeugtes Licht gestrahlt sowie durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert, um zu reflektiertem Licht zu werden. Das reflektierte Licht wird weiter durch das zweite Beugungsgitter 6 in mehrere gebeugte Lichter gebeugt. Die mehreren gebeugten Lichter, die durch das zweite Beugungsgitter 6 gebeugt wurden, werden wieder zu dem Reflexionsmittel 3 gestrahlt, um zu reflektierten Lichtern zu werden, und werden zu dem Lichtempfangsmittel 4 gestrahlt. Das reflektierte Licht, das durch das erste Beugungsgitter 5, das zweite Beugungsgitter 6 und das Reflexionsmittel 3 gelangt, interferieren miteinander an dem Lichtempfangsmittel 4, wodurch Interferenzstreifen C erzeugt werden, die hell und dunkel in einem Zyklus entsprechend dem Anordnungsabstand der mehreren Gitter 51 und 61 entlang einer orthogonalen Richtung (X-Richtung) orthogonal zu der Messachse auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels 4 wiederholen. In 2 ist zur besseren Beschreibung nur das Licht, das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlt wird und das Lichtempfangsmittel 4 erreicht, durch einen Pfeil angegeben. In der folgenden Beschreibung entspricht „Phase“ einer Phase in Bezug auf den Zeitraum der Interferenzstreifen C, die durch das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 erzeugt werden, soweit nichts anderes spezifiziert wird.
  • Wenn sich in Bezug auf das parallele Licht, das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlt wird, das Reflexionsmittel 3 dreht und sich der Neigungswinkel verändert, verändert sich die Richtung des reflektierten Lichts, das zu dem zweiten Beugungsgitter 6 reflektiert wird. Folglich verändert sich der Ankunftspunkt des parallelen Lichts, das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlt wird, in dem zweiten Beugungsgitter 6 und dem Lichtempfangsmittel 4. Da der optische Abstand von dem ersten Beugungsgitter 5 zu dem Lichtempfangsmittel 4 verändert wird, indem der Ankunftspunkt verändert wird, werden die Interferenzstreifen C auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels 4 verschoben. Das heißt, dass sich die Interferenzstreifen C, die an das Lichtempfangsmittel 4 gestrahlt werden, entlang der X-Richtung, welche die orthogonale Richtung des Lichtempfangsmittels 3 ist, auf dem Lichtempfangsmittel 4 bewegen, wie durch den Pfeil in 2 angegeben (Links-Rechts-Richtung in der Zeichnung). Der optische Winkelsensor 1 erfasst eine Änderung des Neigungswinkels des Reflexionsmittels 3 von der Bewegung der Interferenzstreifen C.
  • 3 ist eine Darstellung, die ein Lichtempfangsmittel in dem optischen Winkelsensor zeigt.
  • Das Lichtempfangsmittel 4 weist eine Lichtempfangsfläche auf, die breiter ist als die Breite des parallelen Lichts, das von der Lichtquelle 2 emittiert wird, und weist mehrere Lichtempfangselemente 40 auf, wie in 3 gezeigt. Die mehreren Lichtempfangselemente 40 sind in Reihe entlang einer orthogonalen Richtung (X-Richtung) angeordnet und empfangen Licht, um das Licht in ein Signal umzuwandeln. Die mehreren Lichtempfangselemente 40 sind in Reihe in einem Anordnungsabstand P entlang der X-Richtung entsprechend dem Anordnungsabstand der mehreren Gitter 51 und 61 angeordnet (siehe 1 und 2). Ein PDA wird für die mehreren Lichtempfangselemente 40 verwendet. Das PDA ist ein Photodetekor mit der Eigenschaft, dass mehrere Interferenzstreifen C (siehe 2) gleichzeitig gemessen werden können. Die mehreren Lichtempfangselemente 40 sind nicht auf das PDA beschränkt und es kann eine beliebige Lichtempfangsvorrichtung, wie etwa ein PSD (positionsemfpindlicher Detektor) oder eine CCD (ladungsgekoppelte Vorrichtung) verwendet werden.
  • Das Lichtempfangsmittel 4 weist mehrere Lichtempfangseinheiten auf, die mehrere Lichtempfangselemente 40 aufweist und in Reihe entlang einer orthogonalen Richtung (X-Richtung) angeordnet sind. Die mehreren Lichtempfangseinheiten weisen eine erste Lichtempfangseinheit 41 und eine zweite Lichtempfangseinheit 42 auf.
  • Die erste Lichtempfangseinheit 41 weist ein vorbestimmtes Lichtempfangselement 40 auf und die zweite Lichtempfangseinheit 42 weist ein anderes Lichtempfangselement 40 auf, das sich zu der ersten Lichtempfangselement 41 unterscheidet. Die erste Lichtempfangseinheit 41 und die zweite Lichtempfangseinheit 42 sind benachbart zueinander angeordnet.
  • Die mehreren Lichtempfangselemente 40 sind in Reihe entlang der X-Richtung angeordnet, welche die orthogonale Richtung ist, und sie sind an Positionen angeordnet, die in der Phase um 90 Grad voneinander verschoben sind. Die Lichtempfangselemente 40, die in der ersten Lichtempfangseinheit 41 umfasst sind, und die Lichtempfangselemente 40, die in der zweiten Lichtempfangseinheit 42 umfasst sind, sind in der gleichen Zahl angeordnet.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Berechnungsmittel in dem optischen Winkelsensor zeigt.
  • Wie in 4 gezeigt, weist der optische Winkelsensor 1 ferner ein Berechnungsmittel 7 zum Berechnen des Lichts, das durch das Lichtempfangsmittel 4 empfangen wird, als Signal auf.
  • Das Berechnungsmittel 7 weist eine Winkelsignalerfassungseinheit 70, eine Spezifizierungseinheit 8 zum Spezifizieren des Referenzwinkels und eine Winkelberechnungseinheit 9 zum Berechnen eines Neigungswinkels der Reflexionseinheit 3 auf.
  • Die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst ein periodisches Signal zum Berechnen eines Winkels basierend auf dem Licht, das an das Lichtempfangsmittel 4 gestrahlt wird, von den Interferenzstreifen.
  • Die Spezifizierungseinheit 8 weist eine Signalerfassungseinheit 81 und eine Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 auf und spezifiziert den Referenzwinkel basierend auf dem Licht, das durch das Lichtempfangsmittel 4 empfangen wird.
  • Die Signalerfassungseinheit 81 erfasst Signale von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42.
  • Die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 bestimmt den Referenzwinkel basierend auf den Signalen, die durch die Signalerfassungseinheit 81 erfasst werden. Wenn bestimmt wird, dass die Signalerfassungseinheit 81 ein vorbestimmtes Signal von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 erfasst, spezifiziert die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 die Position, an der das Signal erfasst wird, als Referenzwinkel. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fall, in dem ein vorbestimmtes Signal erfasst wird, ein Fall, in dem die Signalerfassungseinheit 81 Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 erfasst.
  • Insbesondere sind Signale, die durch die Signalerfassungseinheit 81 von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 erfasst werden, Signale, die auf der Menge von Licht, die an die mehreren Lichtempfangselemente 40 gestrahlt wird, basieren. Die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 bestimmt, wo das Licht in der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 gestrahlt wird, von den Signalen basierend auf der Menge des Lichts, das an das Lichtempfangsmittel 4 gestrahlt wird. Dann, wenn das Licht an die Lichtempfangselemente 40 von sowohl der ersten Lichtempfangseinheit 41 als auch der zweiten Lichtempfangseinheit 42 gestrahlt wird, und Licht an die Grenze zwischen der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 gestrahlt wird, das heißt, wenn Licht mit der gleichen Menge von Licht an die erste Lichtempfangseinheit 41 und die zweite Lichtempfangseinheit 42 gestrahlt wird und Signale mit der gleichen empfangenen Lichtintensität durch die Signalerfassungseinheit 81 erfasst werden, spezifiziert die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 die Position als Referenzwinkel.
  • 5A und 5B sind Darstellungen, die Verfahren zum Spezifizieren des Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor zeigen.
  • Insbesondere ist 5A eine schematische Darstellung des Lichtempfangsmittels 4 und zeigt Signale von dem Lichtempfangsmittel 4, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 und die Signalerfassungseinheit 81 erfasst werden. 5B ist eine Darstellung, die zeigt, wie die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 den Referenzwinkel basierend auf einem Signal von der Signalerfassungseinheit 81 spezifiziert. In der Zeichnung 5B zeigt (1) die empfangene Lichtstärke des Lichts, das an das Lichtempfangsmittel 4 gestrahlt wird, die durch die Signalerfassungseinheit 81 erfasst wird, und zeigt (2) ein Signal zum Berechnen des Neigungswinkels des Reflexionsmittels 3, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst wird. Im Folgenden werden Verfahren zum Spezifizieren des Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor 1 basierend auf den Zeichnungen 5A und 5B beschrieben.
  • Als Erstes führt das Messinstrument, das mit dem optischen Winkelsensor 1 versehen ist, eine Operation zum Neigen des Reflexionsmittels 3 durch (siehe 1 und 2), wenn der Strom eingeschaltet wird. Zu dieser Zeit neigt das Messinstrument das Reflexionsmittel 3 mit vollem Hub. Der optische Winkelsensor 1 strahlt paralleles Licht zum Spezifizieren des Referenzwinkels von der Lichtquelle 2, zusammen mit der Operation des Neigens des Reflexionsmittels 3 durch das Messinstrument. Folglich wird Licht an das Lichtempfangsmittel 4 gemäß der Neigung des Reflexionsmittels 3 gestrahlt.
  • Als Nächstes erfasst die Signalerfassungseinheit 81 in dem Spezifizierungsmittel 8 ein Signal basierend auf der Lichtmenge des Lichts, das durch das Reflexionsmittel 3 gestrahlt wird.
  • Wie in der Zeichnung 5A gezeigt, erfasst die Signalerfassungseinheit 81 das erste Signal T, wenn die erste Lichtempfangseinheit 41 mit Licht bestrahlt wird, und erfasst das zweite Signal S, wenn die zweite Lichtempfangseinheit 42 mit Licht bestrahlt wird. Die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst ein Signal zum Berechnen des Neigungswinkels des Reflexionsmittels 3 von den mehreren Lichtempfangselementen 40.
  • Hier sind die mehreren Lichtempfangselemente 40 derart angeordnet, dass sie um 1/4 einer Periode entlang der X-Richtung verschoben sind. Daher erfasst die Winkelsignalerfassungseinheit 70 Signale, deren Phasen um 1/4 einer Periode von den mehreren Lichtempfangselementen 40 verschoben sind.
  • Insbesondere, wenn zum Beispiel ein A-Phasensignal von einem vorbestimmten Lichtempfangselement 40 erfasst wird, erfasst die Winkelsignalerfassungseinheit 70 ein a-Phasensignal mit einer Phase, die um 180 Grad verschoben ist, von dem Lichtempfangselement 40 mit einer Phase, die um 1/2 einer Periode von dem Lichtempfangselement 40 verschoben ist, das das A-Phasensignal erfasst. Des Weiteren erfasst die Signalerfassungseinheit 81 ein B-Phasensignal, dessen Phase um 90 Grad von dem A-Phasensignal von dem Lichtempfangselement 40 verschoben ist, das um 1/4 einer Periode von dem Lichtempfangselement 40 verschoben ist, das das A-Phasensignal erfasst, und erfasst ein b-Phasensignal, dessen Phase um 180 Grad von dem Lichtempfangselement 40 verschoben ist, das um 1/2 einer Periode von dem Lichtempfangselement 40 verschoben ist, das das B-Phasensignal erfasst. Das A-Phasensignal, das a-Phasensignal, das B-Phasensignal und das b-Phasensignal, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst werden, werden verwendet, wenn der Winkel durch die später beschriebene Winkelberechnungseinheit 9 berechnet wird. Es sollte angemerkt werden, dass es beliebig ist, von welchem Lichtempfangselement 40 die Winkelsignalerfassungseinheit 70 das A-Phasensignal erfasst, und von welchem Lichtempfangselement 40 welches Signal erfasst wird, ist Entwurfssache.
  • Nachfolgend bestimmt die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 basierend auf dem ersten Signal T und dem zweiten Signal S, an welcher Position auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels 4 sich das Licht, das durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert wird, befindet.
  • Das reflektierte Licht, das durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert wird, bewegt sich entlang der Messachsenrichtung (X-Richtung) auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels 4 gemäß der Neigung des Reflexionsmittels 3. Das heißt, dass sich das reflektierte Licht, das durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert wird, auf der Lichtempfangsfläche der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 gemäß der Neigung des Reflexionsmittels 3 bewegt.
  • Die vertikale Achse von 5B in der Zeichnung stellt die empfangene Lichtstärke des Lichts, das an das Lichtempfangsmittel 4 gestrahlt wird, dar und die horizontale Achse stellt die Neigungswinkel des Reflexionsmittels 3 dar. Wie in (1) in der Zeichnung 5B gezeigt, gibt das erste Signal T eine große empfangene Lichtintensität an, wenn das Licht an die erste Lichtempfangseinheit 41 gestrahlt wird, und die eingehende Lichtintensität wird graduell abgeschwächt und fluktuiert, während sich das Licht zu der zweiten Lichtempfangseinheit 42 bewegt, und, wenn das Licht an die zweite Lichtempfangseinheit 42 gestrahlt wird, wird das Licht nicht erfasst. Wenn Licht an die zweite Lichtempfangseinheit 42 gestrahlt wird, gibt das zweite Signal S eine große empfangene Lichtintensität an und die eingehende Lichtintensität wird graduell abgeschwächt und fluktuiert, während sich das Licht zu der ersten Lichtempfangseinheit 41 bewegt, und, wenn das Licht an die erste Lichtempfangseinheit 41 gestrahlt wird, wird das Licht nicht erfasst.
  • Wenn die empfangene Lichtintensität des ersten Signals T und des zweiten Signals S fluktuieren, können die empfangene Lichtintensität des ersten Signals T und die empfangene Lichtintensität des zweiten Signals S gleich werden, wie an der Schnittstelle O in (1) der Zeichnung 5B gezeigt. Folglich, wenn bestimmt wird, dass die durch die Signalerfassungseinheit 81 empfangene Lichtintensität zwischen dem ersten Signal T und dem zweiten Signal S die gleiche empfangene Lichtintensität sind, spezifiziert die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 die Position des Schnittpunkts O als Referenzwinkel. Wenn der Referenzwinkel spezifiziert wird, speichert der optische Winkelsensor 1 zum Beispiel den Referenzwinkel in einem im Voraus bereitgestellten Speicher und startet eine Winkelerfassung. Es wird angemerkt, dass der Referenzwinkel nicht in dem Speicher gespeichert werden muss und ein beliebiges Verfahren verwendet werden kann, solange der optische Winkelsensor 1 den Winkel basierend auf dem Referenzwinkel erfassen kann.
  • Die Winkelberechnungseinheit 9 berechnet den Neigungswinkel des Reflexionsmittels 3 basierend auf dem A-Phasensignal, dem a-Phasensignal, dem B-Phasensignal und dem b-Phasensignal, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst werden, und dem Referenzwinkel, wie in (2) in der Zeichnung 5B gezeigt. Insbesondere berechnet die Winkelberechnungseinheit 9 ein erstes Messsignal mit einer Amplitude von dem A-Phasensignal und dem a-Phasensignal, berechnet ein zweites Messsignal mit einer Amplitude, dessen Phase von dem ersten Messsignal von dem B-Phasensignal und dem b-Phasensignal verschoben ist, und berechnet den Neigungswinkel des Reflexionsmittels 3 von dem ersten Messsignal und dem zweiten Messsignal durch Differenzberechnung. Da die Winkelberechnungseinheit 9 den Neigungswinkel des Reflexionsmittels 3 durch die Differenzberechnung berechnet, kann der optische Winkelsensor 1 eine Winkelerfassung mit hoher Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall durchführen, in dem der Winkel berechnet wird, ohne die Differenzberechnung zu verwenden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform können die folgenden Funktionen und Wirkungen erzielt werden.
    1. (1) Der optische Winkelsensor 1 kann den Referenzwinkel durch das Spezifizierungsmittel 8 spezifizieren und er kann den absoluten Winkel durch die Winkelberechnungseinheit 9 basierend auf dem Licht, das durch das Lichtempfangsmittel 4 empfangen wird, und dem Referenzwinkel, der durch das Spezifizierungsmittel 8 spezifiziert wird, berechnen. Daher ist der optische Winkelsensor 1 imstande, Winkel mit hoher Auflösung zu erfassen, ist imstande, einen breiten Bereich von Winkeln zu erfassen, weist keine Skala auf und ist imstande, den Referenzwinkel zu spezifizieren und absolute Winkel zu erfassen.
    2. (2) Da das Lichtempfangsmittel 4 den Referenzwinkel basierend auf dem Licht, das durch das Reflexionsmittel 3, das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 gelangt, spezifiziert, kann das Spezifizierungsmittel 8 in dem Berechnungsmittel 7 den Referenzwinkel mit hoher Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall spezifizieren, in dem der Referenzwinkel basierend auf dem Licht, das nur durch das Reflexionsmittel 3 gelangt, spezifiziert wird, da die Interferenzstreifen C bei der Berechnung verwendet werden.
    3. (3) Das Lichtempfangsmittel 4 weist die erste Lichtempfangseinheit 41 und die zweite Lichtempfangseinheit 42 auf. Wenn bestimmt wird, dass die Signalerfassungseinheit 81 vorbestimmte Signale von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 erfasst, kann die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 die Position, an der die Signale erfasst werden, als Referenzwinkel spezifizieren. Daher kann der optische Winkelsensor 1 Winkel mit hoher Auflösung erfassen, ist imstande, einen breiten Bereich von Winkeln zu erfassen, weist keine Skala auf und ist imstande, den Referenzwinkel zu spezifizieren und absolute Winkel zu erfassen.
    4. (4) Wenn bestimmt wird, dass die Signalerfassungseinheit 81 Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 erfasst, kann die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 den Referenzwinkel durch die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 einfach spezifizieren, um die Position, an der die Signale erfasst werden, als Referenzwinkel zu spezifizieren.
    5. (5) Da die mehreren Lichtempfangselemente 40 in dem Lichtempfangsmittel 4 in Reihe entlang der X-Richtung angeordnet sind, kann das PDA einfach durch Anordnen des PDA in Reihe entlang der X-Richtung hergestellt werden. Des Weiteren sind die mehreren Lichtempfangselemente 40 in Reihe entlang der X-Richtung angeordnet, sodass das Signal zum Berechnen eines Winkels von den Interferenzstreifen C, die an die Lichtempfangsmittel 4 gestrahlt werden, gelesen werden kann.
    6. (6) Da die Anzahl der Lichtempfangselemente 40, die in der ersten Lichtempfangseinheit 41 umfasst sind, und die Anzahl von Lichtempfangselementen 40, die in der zweiten Lichtempfangseinheit 42 umfasst sind, gleich sind, kann das Berechnungsmittel 7 Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 erhalten.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 bis 8 beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind Abschnitte, die bereits beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung davon entfällt.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das einen optischen Winkelsensor gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • In der ersten Ausführungsform weist das Lichtempfangsmittel 4 eine erste Lichtempfangseinheit 41 und eine zweite Lichtempfangseinheit 42 auf.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, weicht das Lichtempfangsmittel 4A in dem optischen Winkelsensor 1A von der ersten Ausführungsform dahingehend ab, dass es eine erste Lichtempfangseinheit 41A, eine zweite Lichtempfangseinheit 42A und eine dritte Lichtempfangseinheit 43A als mehrere Lichtempfangseinheiten aufweist.
  • In der ersten Ausführungsform weist das Spezifizierungsmittel 8 eine Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 auf.
  • Die vorliegende Ausführungsform weicht von der ersten Ausführungsform dahingehend ab, dass die Spezifizierungseinheit 8A in dem Berechnungsmittel 7A die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 nicht aufweist und die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A und die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A aufweist.
  • Die erste Lichtempfangseinheit 41A weist ein vorbestimmtes Lichtempfangselement 40 auf und die zweite Lichtempfangseinheit 42A weist ein anderes Lichtempfangselement 40 auf, das sich zu der ersten Lichtempfangselement 41A unterscheidet. Die dritte Lichtempfangseinheit 43A besteht aus Lichtempfangselementen 40 zwischen der ersten Lichtempfangseinheit 41A und der zweiten Lichtempfangseinheit 42B und weist andere Lichtempfangselemente 40 auf, die sich von der ersten Lichtempfangseinheit 41A und der zweiten Lichtempfangseinheit 41B unterscheiden. Die erste Lichtempfangseinheit 41A und die dritte Lichtempfangseinheit 43A sind benachbart zueinander angeordnet und die zweite Lichtempfangseinheit 42A und die dritte Lichtempfangseinheit 43A sind benachbart zueinander angeordnet.
  • Die Signalerfassungseinheit 81A erfasst Signale von der ersten Lichtempfangseinheit 41A, der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A. Die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A erfasst ein erstes Referenzsignal basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit 81A erfasst wird, wenn vorbestimmte Signale von der ersten Lichtempfangseinheit 41A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A erfasst werden. Die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A erfasst ein zweites Referenzsignal, wenn vorbestimmte Signale von der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A erfasst werden. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Erfassung des vorbestimmten Signals der Erfassung von Signalen mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit 41A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A oder der Erfassung von Signalen mit der gleichen Intensität von der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit 81A erfasst wird.
  • Wenn das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal durch die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A erfasst werden, spezifiziert die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A den Referenzwinkel durch Berechnung basierend auf dem Signal zum Berechnen des Winkels, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 in einem Zeitraum erfasst wird, von, wenn eines der Referenzsignale des ersten Referenzsignals und des zweiten Referenzsignals erfasst wird, bis zu, wenn das andere Referenzsignal erfasst wird.
  • 7A und 7B sind Darstellungen, die Verfahren zum Spezifizieren des Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor darstellen.
  • Insbesondere ist 7A eine schematische Darstellung des Lichtempfangsmittels 4A und zeigt Signale von dem Lichtempfangsmittel 4A, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 und die Signalerfassungseinheit 81A erfasst werden. 7B zeigt, wie die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A und die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A den Referenzwinkel basierend auf den Signalen von der Winkelsignalerfassungseinheit 70 und der Signalerfassungseinheit 81A spezifizieren. (1) in 7B zeigt die empfangene Lichtstärke des Lichts, das an das Lichtempfangsmittel 4A gestrahlt wird, das durch die Signalerfassungseinheit 81A erfasst wird. (2) in 7B zeigt das Signal zum Berechnen des Neigungswinkels des Reflexionsmittels 3, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst wird. 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Spezifizieren eines Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor zeigt.
  • Im Folgenden werden Verfahren zum Spezifizieren eines Referenzwinkels in dem optischen Winkelsensor 1A unter Bezugnahme auf 7A, 7B und 8 beschrieben.
  • Als Erstes führt das Messinstrument, das mit dem optischen Winkelsensor 1A versehen ist, eine Operation zum Neigen des Reflexionsmittels 3 durch (siehe 1 und 2), wenn der Strom eingeschaltet wird. Zu dieser Zeit neigt das Messinstrument das Reflexionsmittel 3 mit vollem Hub. Dann stahlt der optische Winkelsensor 1A kollimiertes Licht zum Spezifizieren des Referenzwinkels von der Lichtquelle 2, zusammen mit der Operation des Neigens des Reflexionsmittels 3 durch das Messinstrument. Folglich wird das Licht an das Lichtempfangsmittel 4A gemäß der Neigung des Reflexionsmittels 3 gestrahlt.
  • Als Nächstes, wie in 8 gezeigt, führt die Signalerfassungseinheit 81A in dem Spezifizierungsmittel 8A einen Signal erfassenden Schritt zum Erfassen von Signalen basierend auf der Lichtmenge des Lichts, das durch das Reflexionsmittel 3 gestrahlt wird, aus (Schritt ST01). Wie in der Zeichnung 7A gezeigt, erfasst die Signalerfassungseinheit 81A das erste Signal T, wenn die erste Lichtempfangseinheit 41A mit Licht bestrahlt wird, erfasst das zweite Signal S, wenn die zweite Lichtempfangseinheit 42 mit Licht bestrahlt wird, und erfasst das dritte Signal U, wenn die dritte Lichtempfangseinheit 43A mit Licht bestrahlt wird. Die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst das Signal zum Berechnen des Neigungswinkels des Reflexionsmittels 3 von den mehreren Lichtempfangselementen 40.
  • Nachfolgend führt die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A einen Referenzsignal bestimmenden Schritt zum Bestimmen, ob Licht an sowohl die erste Lichtempfangseinheit 41A als auch die dritte Lichtempfangseinheit 43A und sowohl die zweite Lichtempfangseinheit 42A als auch die dritte Lichtempfangseinheit 43A des Lichtempfangsmittels 4A gestrahlt wird oder nicht, basierend auf dem ersten Signal T, dem zweiten Signal S und dem dritten Signal U durch die Signalerfassungseinheit 81 aus (Schritt ST02).
  • Das Licht, das durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert wird, bewegt sich entlang der axialen Messrichtung (X-Richtung) auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels 4A gemäß der Neigung des Reflexionsmittels 3. Das heißt, dass sich das Licht, das durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert wird, auf den Lichtempfangsflächen der ersten Lichtempfangseinheit 41A, der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A gemäß der Neigung des Reflexionsmittels 3 bewegt.
  • Die vertikale Achse von 7B stellt die empfangene Lichtstärke des Lichts, das an das Lichtempfangsmittel 4A gestrahlt wird, dar und die horizontale Achse stellt den Winkel dar, der die Neigung des Reflexionsmittels 3 angibt. Zu dieser Zeit, wie in (1) in der Zeichnung 7B gezeigt, gibt das erste Signal T eine große empfangene Lichtintensität an, wenn das Licht an die erste Lichtempfangseinheit 41A gestrahlt wird, und die eingehende Lichtintensität wird graduell abgeschwächt und fluktuiert, während sich das Licht zu der dritten Lichtempfangseinheit 43A bewegt, und, wenn das Licht an die zweite Lichtempfangseinheit 42A und die dritte Lichtempfangseinheit 43A gestrahlt wird, wird das Licht nicht erfasst. Das zweite Signal S gibt eine große empfangene Lichtintensität an, wenn das Licht an die zweite Lichtempfangseinheit 42A gestrahlt wird, und die eingehende Lichtintensität wird graduell abgeschwächt und fluktuiert, während sich das Licht zu der dritten Lichtempfangseinheit 43A bewegt, und, wenn das Licht an die erste Lichtempfangseinheit 41A und die dritte Lichtempfangseinheit 43A gestrahlt wird, wird das Licht nicht erfasst. Das dritte Signal U gibt eine große empfangene Lichtintensität an, wenn das Licht an die dritte Lichtempfangseinheit 43A gestrahlt wird, und die eingehende Lichtintensität wird graduell abgeschwächt und fluktuiert, während sich das Licht zu der ersten Lichtempfangseinheit 41A oder der zweiten Lichtempfangseinheit 42A bewegt, und, wenn das Licht an die erste Lichtempfangseinheit 41A oder die zweite Lichtempfangseinheit 42A gestrahlt wird, wird das Licht nicht erfasst.
  • Wenn die empfangene Lichtintensität des ersten Signals T und des dritten Signals U fluktuieren, können die empfangene Lichtintensität des ersten Signals T und die empfangene Lichtintensität des dritten Signals U gleich werden, wie an der Schnittstelle O1 in (1) der Zeichnung 7B gezeigt. Wenn die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A bestimmt, dass die empfangene Lichtintensität des ersten Signals T und die empfangene Lichtintensität des dritten Signals U durch die Signalerfassungseinheit 81A gleich sind (Schritt ST02), gibt die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A den Schnittpunkt O1 als erstes Referenzsignal O1 aus. Das heißt, dass die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A das erste Referenzsignal O1 ausgibt, wenn Licht an die Grenze zwischen der ersten Lichtempfangseinheit 41A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A gestrahlt wird.
  • Zudem, wenn die empfangene Lichtintensität des zweiten Signals S und des dritten Signals U fluktuieren, können die empfangene Lichtintensität des zweiten Signals S und des dritten Signals U gleich werden, wie an der Schnittstelle O2 in (1) der Zeichnung 7B gezeigt. Wenn die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A bestimmt, dass die empfangene Lichtintensität des zweiten Signals S und die empfangene Lichtintensität des dritten Signals U gleich sind (Schritt ST02), gibt die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A den Schnittpunkt O2 als zweites Referenzsignal O2 aus. Das heißt, dass die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A das zweite Referenzsignal O2 ausgibt, wenn Licht an die Grenze zwischen der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A gestrahlt wird.
  • Wenn sowohl das erste Referenzsignal O1 als auch das zweite Referenzsignal O2 durch die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A erfasst werden (Ja in Schritt ST02), führt die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A einen Referenzwinkel bestimmenden Schritt zum Bestimmen des Referenzwinkels aus, durch Berechnung basierend auf dem Signal zum Berechnen des Neigungswinkels des Reflexionsmittels 3, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 in einem Zeitraum, von, wenn in einem Zeitraum von, wenn eines von dem ersten Referenzsignal O1 und dem zweiten Referenzsignal O2 ausgegeben wird, bis zu, wenn das andere Referenzsignal ausgegeben wird, wie in (2) in der Zeichnung 7B dargestellt (Schritt ST03).
  • Zu dieser Zeit weist die dritte Lichtempfangseinheit 43A das Lichtempfangselement 40 auf, sodass das Signal zwischen dem ersten Referenzsignal O1 und dem zweiten Referenzsignal O2, die durch die Signalerfassungseinheit 81A erfasst werden, innerhalb eines Zyklus liegt. Die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A berechnet differentiell zum Beispiel zwei Sinuswellensignale, die ein erstes Messsignal (A-Phasensignal - a-Phasensignal) und ein zweites Messsignal (B-Phasensignal - b-Phasensignal) sind, die zwischen dem ersten Referenzsignal O1 und dem zweiten Referenzsignal O2 erfasst werden. Dann vergleicht die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A einen vorbestimmten Winkel, der im Voraus als Referenzwinkel bestimmt wurde, mit dem Berechnungsergebnis und spezifiziert den Referenzwinkel. Wenn ein Zyklus oder mehrere von den zwei Sinuswellensignalen in dem ersten Referenzsignal O1 zu dem zweiten Referenzsignal O2 umfasst sind, kann durch Differenzberechnen der zwei Sinuswellensignale ein vorbestimmter Wert, der im Voraus als vorbestimmter Referenzwinkel bestimmt wurde, zweimal oder mehr berechnet werden.
  • Um den Referenzwinkel eindeutig zu spezifizieren und sicherzustellen, dass der gleiche Wert als Referenzwinkel nicht zweimal oder mehr berechnet wird, weist die dritte Lichtempfangseinheit 43A daher das Lichtempfangselement 40 auf, sodass das Signal zwischen dem ersten Referenzsignal O1 und dem zweiten Referenzsignal O2, die durch die Signalerfassungseinheit 81A erfasst werden, innerhalb eines Zyklus liegt. Dadurch kann die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A den Referenzwinkel durch Berechnung berechnen und spezifizieren, ohne duplizierte Referenzwinkel zu berechnen, indem das Signal innerhalb eines Zyklus verwendet wird.
  • Wenn sowohl das erste Referenzsignal O1 als auch das zweite Referenzsignal O2 durch die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A nicht ausgegeben werden (NEIN in Schritt ST02), wird der Referenzsignal-Bestimmungsvorgang durchgeführt, bis sowohl das erste Referenzsignal O1 als auch das zweite Referenzsignal O2 ausgegeben werden (Schritt ST02). Der Fall, in dem die Signale von sowohl dem ersten Referenzsignal O1 als auch dem zweiten Referenzsignal O2 nicht ausgegeben werden, ist hier der Fall, in dem nur das erste Referenzsignal O1 oder nur das zweite Referenzsignal O2 ausgegeben wird, oder der Fall, in dem die Signale von sowohl dem ersten Referenzsignal O1 als auch dem zweiten Referenzsignal O2 nicht ausgegeben werden.
  • Wenn der Referenzwinkel spezifiziert wird, führt der optische Winkelsensor 1A einen Referenzwinkel einstellenden Schritt zum Speichern und Einstellen des Referenzwinkels in zum Beispiel einem Speicher durch, der im Voraus bereitgestellt wurde (Schritt ST04), und startet ein Erfassen des Winkels.
  • Die Winkelberechnungseinheit 9 berechnet den Neigungswinkel des Reflexionsmittels 3 basierend auf dem A-Phasensignal, dem a-Phasensignal, dem B-Phasensignal und dem b-Phasensignal, die durch die Winkelsignalberechnungseinheit 70 erfasst werden, und dem Referenzwinkel, wie in (2) der Zeichnung 7B gezeigt.
  • Auch in dieser Ausführungsform können die gleichen Funktionen und Wirkungen wie diejenigen von (1) bis (6) in der ersten Ausführungsform sowie die folgenden Funktionen und Wirkungen erzielt werden.
    • (7) Basierend auf dem ersten Referenzsignal O1 und dem zweiten Referenzsignal O2, die von der Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A ausgegeben werden, kann die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A in der Spezifizierungseinheit 8A den Referenzwinkel durch Berechnung aus dem Signal zum Berechnen des Winkels spezifizieren, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 in einem Zeitraum, von, wenn eines der Referenzsignale des ersten Referenzsignals O1 und des zweiten Referenzsignals O2 erfasst wird, bis zu, wenn das andere Referenzsignal erfasst wird, erfasst wird. Daher kann der optische Winkelsensor 1A den Referenzwinkel mit hoher Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall spezifizieren, in dem der Referenzwinkel spezifiziert wird, ohne die Berechnung wie in der ersten Ausführungsform durchzuführen.
    • (8) Da die Winkelsignalerfassungseinheit 70 ein periodisches Signal erfasst, weist die dritte Lichtempfangseinheit 43A die Lichtempfangselemente 40 auf, sodass das Signal, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 zwischen dem ersten Referenzsignal O1 und dem zweiten Referenzsignal O2, die von der Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A ausgegeben werden, innerhalb eines Zyklus liegt, sodass die Referenzwinkel-Berechnungseinheit 84A in der Spezifizierungseinheit 8A den Referenzwinkel zuverlässig spezifizieren kann.
    • (9) Da die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A das erste Referenzsignal O1 ausgibt, wenn Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit 41A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A erfasst werden, und das zweite Referenzsignal O2 ausgibt, wenn Signale mit der gleichen Intensität von der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A erfasst werden, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit 81A erfasst wird, können die Zeit zum Ausgeben des ersten Referenzsignals O1 und die Zeit zum Ausgeben des zweiten Referenzsignals O2 einfach gemessen werden.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9A und 9B beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind Abschnitte, die bereits beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung davon entfällt.
  • 9A und 9B sind Darstellungen, die ein Lichtempfangsmittel in dem optischen Winkelsensor gemäß der dritten Ausführungsform zeigen.
  • Insbesondere ist 9A eine schematische Darstellung des Lichtempfangsmittels 4B. 9B zeigt Signale, die durch die Signalerfassungseinheit 81 von dem Lichtempfangsmittel 4B erfasst werden.
  • In der ersten Ausführungsform sind die mehreren Lichtempfangselemente 40 in Reihe entlang der orthogonalen Richtung (X-Richtung) angeordnet.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in der Zeichnung 9A gezeigt, weichen die mehreren Lichtempfangselemente 40B in dem optischen Winkelsensor 1B von der ersten Ausführungsform dahingehend ab, dass sie nebeneinander entlang der Messachsenrichtung, welche eine Richtung parallel zu der Messachse ist, auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels 4B angeordnet sind, eine vorbestimmte Größe in der orthogonalen Richtung aufweisen, in vorbestimmten Zahlen entlang der orthogonalen Richtung angeordnet sind. Die Lichtempfangselemente 40B weisen mehrere Maskengitter M auf, die in Reihe entlang der orthogonalen Richtung auf der Lichtempfangsfläche in vorbestimmten Abständen angeordnet sind.
  • Wie in der Zeichnung 9A gezeigt, weist die erste Lichtempfangseinheit 41B vier Lichtempfangselemente 40B auf, die zwei oder mehr sind und Mehrfache von vier sind, die in Reihe entlang der axialen Messrichtung angeordnet sind. Die zweite Lichtempfangseinheit 42B weist vier Lichtempfangselemente auf, die zwei oder mehr sind und Mehrfache von vier sind. Die zweite Lichtempfangseinheit 42B weichen von der ersten Lichtempfangseinheit 41B ab und sind nebeneinander in der senkrechten Richtung der ersten Lichtempfangseinheit 41B angeordnet.
  • Die mehreren Maskengitter M sind in jedem von den vier Lichtempfangselementen 40B derart angeordnet, dass sie um 90 Grad von den anderen Lichtempfangselementen 40B verschoben sind. Durch Anordnen der mehreren Maskengitter M in dieser Weise, kann jeder Bereich des Lichtempfangselements 40B zwischen den Maskengittern M Signale erfassen und einen Referenzwinkel in der gleichen Weise wie die mehreren Lichtempfangselemente 40 in der ersten Ausführungsform spezifizieren, in der die Lichtempfangselemente 40 in Reihe entlang der Messachsenrichtung in der ersten Ausführungsform angeordnet sind.
  • Insbesondere, wie in (1) in der Zeichnung 9B gezeigt, identifiziert der optische Winkelsensor 1B den Schnittpunkt O durch Berechnen von acht Signalen des Al-Phasensignals, des al-Phasensignals, des A2-Phasensignals, des a2-Phasensignals, des B1-Phasensignals, des bl-Phasensignals, des B2-Phasensignals und des b2-Phasensignals, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst werden (siehe 4), und identifiziert den Schnittpunkt O als den Referenzwinkel. In dem optischen Winkelsensor 1B, wie in (2) in der Zeichnung 9B gezeigt, wird der Neigungswinkel des Reflexionsmittels 3 durch die Winkelberechnungseinheit 9 auf der Basis von acht Signalen des A1-Phasensignals, des al-Phasensignals, des A2-Phasensignals, des a2-Phasensignals, des B1-Phasensignals, des b1-Phasensignals, des B2-Phasensignals und des b2-Phasensignals, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst werden, und dem Referenzwinkel berechnet.
  • Das Maskengitter M funktioniert in der gleichen Weise wie das Beugungsgitter und eine Beugung kann auf dem Lichtempfangselement 40b erzeugt werden. Daher kann eine Beugung auf dem Lichtempfangselement 40B erzeugt werden, ohne einen Raum zum Bereitstellen eines Beugungsgitters zu erfordern, sodass eine Raumeinsparung erzielt werden kann. Des Weiteren kann, indem das Maskengitter M auf dem Lichtempfangselement 40B angeordnet wird, ein Lichtempfangselement, das kleiner ist als ein miniaturisiertes Lichtempfangselement 40, auf dem Lichtempfangselement 40B in einer Pseudoweise gebildet werden, sodass ein Signal mit hoher Auflösung und eine hohe Genauigkeit erzielt werden können.
  • Auch in dieser Ausführungsform können die gleichen Funktionen und Wirkungen wie diejenigen von (1) bis (6) in der ersten Ausführungsform sowie die folgenden Funktionen und Wirkungen erzielt werden.
    • (10) Die Lichtempfangselemente 40B sind nebeneinander in der Messachsenrichtung (Y-Richtung) angeordnet und weist eine vorbestimmte Größe in der orthogonalen Richtung auf. Das Lichtempfangselement 40B weist mehrere Maskengitter M auf, die in Reihe in einem vorbestimmten Abstand entlang der orthogonalen Richtung auf der Lichtempfangsfläche angeordnet sind. Folglich, selbst wenn die Größe des PDA selbst nicht reduziert ist, kann der optische Winkelsensor 1B einen Winkel mit hoher Auflösung berechnen, da der Bereich der Lichtempfangselemente 40B zwischen den Maskengittern M in der gleichen Weise wirkt wie die einzelnen PDAs.
    • (11) Die erste Lichtempfangseinheit 41B weist die mehreren Lichtempfangselemente 40B, die Anzahl, welche ein Mehrfaches von vier ist, nebeneinander in der Messachsenrichtung angeordnet, auf und die zweite Lichtempfangseinheit 42B weist die Lichtempfangselemente, die sich zu der ersten Lichtempfangseinheit 41B unterscheiden, und die Anzahl, welche ein anderes Mehrfaches von vier ist, nebeneinander in der orthogonalen Richtung der ersten Lichtempfangseinheit 41B angeordnet, auf. Daher kann das Berechnungsmittel 7 die Vierphasensignale von den vier Lichtempfangselementen 40B erfassen. Das Signal zum Berechnen des Winkels, der von dem Vierphasensignal erfasst wird, ist empfindlicher als das Signal zum Erfassen des Winkels, das von dem Zweiphasensignal erfasst wird. Daher kann der optische Winkelsensor 1B einen Winkel mit höherer Genauigkeit erfassen. Zudem, da die erste Lichtempfangseinheit 41B und die zweite Lichtempfangseinheit 42B jeweils vier Lichtempfangselemente 40B aufweisen, die ein Mehrfaches von vier sind, können Signale von jeweiligen Phasen mit ausgewogenem Verhältnis erfasst werden.
  • [Vierte Ausführungsform]
  • Im Folgenden wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind Abschnitte, die bereits beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung davon entfällt.
  • 10 ist eine Darstellung, die das Lichtempfangsmittel in dem optischen Winkelsensor gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
  • In der ersten bis dritten Ausführungsform spezifiziert die Spezifizierungseinheit 8, 8A, 8B den Referenzwinkel basierend auf dem Signal von der Winkelsignalerfassungseinheit 70 und dem Signal von den Signalerfassungseinheiten 81, 81A.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 10 gezeigt, weicht das Spezifizierungsmittel in dem optischen Winkelsensor 1C von der ersten Ausführungsform bis zu der dritten Ausführungsform dahingehend ab, dass es einen Positionsspezifizierungssensor 8C zum Spezifizieren der Position von Licht auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels 4C aufweist und einen Referenzwinkel basierend auf Signalen von dem Positionsspezifizierungssensor 8C spezifiziert. Der Positionsspezifizierungssensor 8C ist zum Beispiel eine CCD, ein CMOS oder ein PSD und spezifiziert Referenzwinkel, die absolute Positionen sind, von Lichtflecken, die auf die Lichtempfangsfläche der Lichtempfangseinheit 4C gestrahlt werden.
  • Indem der Positionsspezifizierungssensor 8C verwendet wird, kann die Spezifizierungseinheit die Referenzwinkel unabhängig von der Berechnung spezifizieren. Daher führt in der ersten bis dritten Ausführungsform das Messinstrument, das mit dem optischen Winkelsensor 1C zum Spezifizieren des Referenzwinkels versehen ist, die Operation zum Neigen des Reflexionsmittels 3 durch (siehe 1 und 2), wenn der Strom eingeschaltet wird, in der vorliegenden Ausführungsform kann der Referenzwinkel jedoch ohne eine derartige Operation spezifiziert werden. Daher ist es möglich, die Referenzwinkel im Vergleich zu der Spezifizierungseinheit 8, 8A und 8B der anderen Ausführungsform effizient zu spezifizieren.
  • Auch in dieser Ausführungsform können die gleichen Funktionen und Wirkungen wie diejenigen von (1) bis (6) in der ersten Ausführungsform sowie die folgenden Funktionen und Wirkungen erzielt werden. (12) Die Spezifizierungseinheit kann den Referenzwinkel basierend auf den Signalen von dem Positionsspezifizierungssensor 8C einfach spezifizieren, ohne eine arithmetische Operation durchzuführen.
  • [Modifizierungen der Ausführungsformen]
  • Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorangehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist und Variationen, Verbesserungen und dergleichen innerhalb eines Bereichs, in dem der Gegenstand der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann, sind in der vorliegenden Erfindung einbezogen.
  • Zum Beispiel sind in der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der optische Winkelsensor 1 und 1A∼1C in dem Messinstrument bereitgestellt, sie können jedoch in anderen Instrumenten anstelle des Messinstruments bereitgestellt sein und es gibt keine bestimmte Beschränkung dafür, was bereitgestellt ist.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß einer ersten Modifizierung der Ausführungsformen zeigt.
  • In den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen wird das Licht der Lichtquelle 2 an das erste Beugungsgitter 5 gestrahlt und das Reflexionsmittel 3 reflektiert das gebeugte Licht durch das erste Beugungsgitter 5, das Reflexionsmittel 3 kann jedoch das Licht von der Lichtquelle 2 reflektierten und das erste Beugungsgitter 5 kann das reflektierte Licht, das durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert wird, wie in dem optischen Winkelsensor 1D, der in 11 gezeigt ist, beugen.
  • In den vorangehenden Ausführungsformen werden das erste Beugungsgitter 5 und das zweite Beugungsgitter 6 als Beugungsgitter bereitgestellt, der optische Winkelsensor kann jedoch zwei oder mehr Beugungsgitter aufweisen oder er kann nur ein Beugungsgitter aufweisen oder er kann die Beugungsgitter, wie in 11 gezeigt, aufweisen.
  • Kurz gesagt, empfängt das Lichtempfangsmittel das Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird, über das Reflexionsmittel und das Spezifizierungsmittel in dem Berechnungsmittel kann den Referenzwinkel auf der Basis des Lichts, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird, spezifizieren, wobei der Pfad des Lichts, das an das Lichtempfangsmittel gestrahlt wird, beliebig sein kann.
  • 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß einer zweiten Modifizierung zeigt. 13 ist eine Querschnittsansicht, die einen optischen Winkelsensor gemäß einer zweiten Modifizierung zeigt.
  • In den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen weisen der optische Winkelsensor 1 und 1A∼1D die Y-Achse als Messachse auf, wie in dem optischen Winkelsensor 1E, der in 12 gezeigt ist, können jedoch die X-Achse sowie die Y-Achse als Messachse als zweiachsiger optischer Winkelsensor verwendet werden.
  • In diesem Beispiel weist der optische Winkelsensor 1E ein Beugungsgitter 10 auf, das das Licht, das von der Lichtquelle 2 emittiert wird, in Licht in mindestens zwei Richtungen teilt und beugt. Die vorliegende Ausführungsform weicht von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen dahingehend ab, dass sie ein drittes Beugungsgitter 5E mit mehreren Gittern 51E, die in Reihe in einer Richtung orthogonal zu der X-Achse angeordnet sind, welche die Messachse ist, ein viertes Beugungsgitter 6E mit mehreren Gittern 61E, die in Reihe in einer Richtung orthogonal zu der X-Achse angeordnet sind, welche die Messachse ist, ein Lichtempfangsmittel 4E, das Licht empfängt, das durch das dritte Beugungsgitter 5E und das vierte Beugungsgitter 6E gelangt, und mehrere Lichtempfangselemente aufweist, die in Reihe orthogonal zu der X-Achse angeordnet sind, welche die Messachse ist, aufweist.
  • Wie in 13 gezeigt, wird das kollimierte Licht, das von der Lichtquelle 2 ausgestrahlt wird, durch das Beugungsgitter 10 aufgeteilt und hin zu dem dritten Beugungsgitter 5E gebeugt. Das gebeugte Licht, das in der X-Richtung durch das dritte Beugungsgitter 5E gebeugt wird, wird durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert, durch das zweite Beugungsgitter 6E gebeugt, durch das Reflexionsmittel 3 reflektiert und dann durch das Lichtempfangsmittel 4E empfangen. Folglich kann der optische Winkelsensor 1E als Messachse nicht nur die Y-Achse verwenden, sondern auch die X-Achse, sodass ein einziger optischer Winkelsensor 1E mehrere Winkel in mehreren Achsen erfassen kann.
  • In den vorangehenden Ausführungsformen ist das Reflexionsmittel 3 derart bereitgestellt, dass es um ±15 Grad von dem Referenzwinkel drehbar ist, jedoch nicht ±15 Grad sein muss und zum Beispiel ±1 Grad oder ± 180 Grad sein kann.
  • In der zweiten Ausführungsform weist die dritte Lichtempfangseinheit 43A des Lichtempfangsmittels 4A das Lichtempfangselement 40 auf, sodass das Signal, das durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst wird, ein Zyklus oder weniger ist, sie kann jedoch das Lichtempfangselement 40 derart aufweisen, dass das Signal ein Zyklus oder mehr ist.
  • In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform sind in dem Lichtempfangsmittel 4 und 4A∼4E die Anzahl von Lichtempfangselementen 40, die in den ersten Lichtempfangseinheiten 41 und 41A umfasst sind, und die Anzahl der Lichtempfangselemente 40, die in den zweiten Lichtempfangseinheiten 42 und 42A umfasst sind, gleich, es muss jedoch nicht die gleiche Anzahl von Lichtempfangselementen umfasst sein. Kurz gesagt, kann sich die Anzahl von Lichtempfangselementen, die in der ersten Lichtempfangseinheit umfasst sind, und die Anzahl der Lichtempfangselemente, die in der zweiten Lichtempfangseinheit umfasst sind, voneinander unterscheiden, solange die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit in dem Spezifizierungsmittel den Referenzwinkel von dem Signal von der Signalerfassungseinheit spezifizieren kann und die Referenzsignal-Ausgabeeinheit das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal-Ausgabeeinheit von dem Signal von der Signalerfassungseinheit erfassen kann.
  • In der zweiten Ausführungsform sind die mehreren Lichtempfangselemente 40 in der ersten Lichtempfangseinheit 41A, der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A parallel entlang der Messachsenrichtung angeordnet, sie können jedoch mehrere Lichtempfangselemente 40B mit mehreren Maskengittern M wie in der dritten Ausführungsform sein. Kurz gesagt, kann das Lichtempfangsmittel mehrere Lichtempfangselemente aufweisen.
  • In den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen berechnet die Winkelberechnungseinheit 9 den Neigungswinkel des Reflexionsmittels 3 durch die Differenzberechnung basierend auf dem Signal zum Berechnen des Winkels, der durch die Winkelsignalerfassungseinheit 70 erfasst wird, die Winkelberechnungseinheit kann jedoch den Neigungswinkel berechnen, ohne die Differenzberechnung zu verwenden. Kurz gesagt, kann die Winkelberechnungseinheit den Winkel durch ein beliebiges Verfahren berechnen, solange der Winkel basierend auf dem Signal, das durch die mehreren Lichtempfangselemente umgewandelt wird, berechnet wird.
  • In der ersten Ausführungsform sind die erste Lichtempfangseinheit 41 und die zweite Lichtempfangseinheit 42 benachbart zueinander bereitgestellt, und in der zweiten Ausführungsform sind die erste Lichtempfangseinheit 41A und die dritte Lichtempfangseinheit 43A benachbart zueinander bereitgestellt und sind die zweite Lichtempfangseinheit 42A und die dritte Lichtempfangseinheit 43A benachbart zueinander bereitgestellt, es müssen jedoch nicht mehrere Lichtempfangseinheiten benachbart zueinander bereitgestellt sein.
  • Des Weiteren spezifiziert die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 der ersten Ausführungsform die Position, an der das Signal erfasst wird, als Referenzwinkel, wenn die Signalerfassungseinheit 81 bestimmt, dass das Signal mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit 41 und der zweiten Lichtempfangseinheit 42 erfasst wird. Alternativ kann die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit 82 als Referenzwinkel eine Position spezifizieren, an der das Signal erfasst wird, wenn die Signalerfassungseinheit bestimmt, dass ein anderes vorbestimmtes Signal von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst wird. Kurz gesagt, wenn die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Signalerfassungseinheit ein vorbestimmtes Signal von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst hat, kann die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit die Position, an der das Signal erfasst wird, als Referenzwinkel bestimmen.
  • In der zweiten Ausführungsform gibt die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A das erste Referenzsignal aus, wenn Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit 41A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A erfasst werden, und gibt das zweite Referenzsignal aus, wenn Signale mit der gleichen Intensität von der zweiten Lichtempfangseinheit 42A und der dritten Lichtempfangseinheit 43A erfasst werden, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit 81A erfasst wird. Alternativ kann die Referenzsignal-Ausgabeeinheit 83A das erste Referenzsignal ausgeben, wenn ein anderes vorbestimmtes Signal von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst wird, und kann ein zweites Referenzsignal ausgeben, wenn ein anderes vorbestimmtes Signal von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst wird. Kurz gesagt, kann die Referenzsignal-Ausgabeeinheit das erste Referenzsignal ausgeben, wenn ein vorbestimmtes Signal von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst wird, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit erfasst wird, und kann das zweite Referenzsignal ausgeben, wenn ein vorbestimmtes Signal von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst wird.
  • In der dritten Ausführungsform weist die erste Lichtempfangseinheit 41B vier Lichtempfangselemente 40B auf, die parallel in der Messachsenrichtung angeordnet sind, und die zweite Lichtempfangseinheit 42B weist vier andere Lichtempfangselemente auf, die sich zu der ersten Lichtempfangseinheit 41B unterscheiden und parallel in der orthogonalen Richtung der ersten Lichtempfangseinheit 41B angeordnet sind. Alternativ können die Anzahl von Lichtempfangselementen, die in jeder von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit umfasst sind, zwei sein, oder acht sein, welches ein Mehrfaches von vier ist, oder sie können zwei oder mehr sein. Zum Beispiel, wenn jede von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit zwei Lichtempfangselemente aufweist, kann der optische Winkelsensor ein Zweiphasensignal von den zwei Lichtempfangselementen erfassen. Der optische Winkelsensor kann den absoluten Winkel basierend auf dem Signal zum Berechnen des Winkels und dem Referenzwinkel, der durch das Spezifizierungsmittel spezifiziert wird, berechnen.
  • Kurz gesagt kann die erste Lichtempfangseinheit zwei oder mehr Lichtempfangselemente aufweisen, die nebeneinander in der Messachsenrichtung angeordnet sind, und die zweite Lichtempfangseinheit kann zwei oder mehr andere Lichtempfangselemente aufweisen, die sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheiden und nebeneinander in der orthogonalen Richtung der ersten Lichtempfangseinheit angeordnet sind.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARGEIT
  • Wie vorangehend beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auf einen optischen Winkelsensor geeignet angewendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 611362 [0007]
    • JP 2017133892 [0008]
    • JP 2005274429 [0009, 0010]

Claims (13)

  1. Optischer Winkelsensor, umfassend: eine Lichtquelle zum Ausstrahlen von Licht; ein Reflexionsmittel zum Drehen um eine vorbestimmte Achse als eine Messachse und Reflektieren von Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird; ein Lichtempfangsmittel zum Empfangen von Licht, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird; und ein Berechnungsmittel zum Berechnen von Licht, das durch das Lichtempfangsmittel als ein Signal empfangen wird, wobei das Lichtempfangsmittel das Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, durch das Reflexionsmittel empfängt, wobei das Berechnungsmittel Folgendes aufweist: ein Spezifizierungsmittel zum Spezifizieren eines Referenzwinkels auf der Basis von Licht, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird; und eine Winkelberechnungseinheit, die einen absoluten Winkel basierend auf Licht, das durch das Lichtempfangsmittel empfangen wird, und dem Referenzwinkel, der durch das Spezifizierungsmittel spezifiziert wird, berechnet.
  2. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Beugungsgitter zum Beugen von Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, ist bereitgestellt, wobei das Lichtempfangsmittel Licht durch das Reflexionsmittel und das Beugungsgitter empfängt.
  3. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lichtempfangsmittel Folgendes umfasst: mehrere Lichtempfangselemente zum Empfangen des Lichts und Umwandeln des Lichts in das Signal; und mehrere Lichtempfangseinheiten, die jeweils die mehreren Lichtempfangselemente aufweisen und in Reihe entlang einer orthogonalen Richtung orthogonal zu der Messachse auf einer Lichtempfangsfläche der Lichtempfangseinheit angeordnet sind, wobei die mehreren Lichtempfangseinheiten Folgendes aufweisen: eine erste Lichtempfangseinheit, die aus vorbestimmten Lichtempfangselementen besteht; und eine zweite Lichtempfangseinheit, die aus dem anderen Lichtempfangselement besteht, das sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheidet, wobei das Spezifizierungsmittel Folgendes aufweist: eine Signalerfassungseinheit zum Erfassen des Signals von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit; und eine Referenzwinkel-Bestimmungseinheit, die den Referenzwinkel basierend auf dem Signal bestimmt, das durch die Signalerfassungseinheit erfasst wird, wobei die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit bestimmt, wenn die Signalerfassungseinheit vorbestimmte Signale von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst hat, dass die Position, an der die Signale erfasst werden, der Referenzwinkel ist.
  4. Optischer Sensor nach Anspruch 3, wobei die Referenzwinkel-Bestimmungseinheit bestimmt, wenn die Signalerfassungseinheit die Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit erfasst hat, dass die Position, an der die Signale erfasst werden, der Referenzwinkel ist.
  5. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lichtempfangsmittel Folgendes umfasst: mehrere Lichtempfangselemente zum Empfangen des Lichts und Umwandeln des Lichts in ein Signal; und mehrere Lichtempfangseinheiten, die jeweils die mehreren Lichtempfangselemente aufweisen und in Reihe entlang einer orthogonalen Richtung orthogonal zu der Messachse auf einer Lichtempfangsfläche der Lichtempfangseinheit angeordnet sind, wobei die mehreren Lichtempfangseinheiten Folgendes aufweisen: eine erste Lichtempfangseinheit, die aus vorbestimmten Lichtempfangselementen besteht; eine zweite Lichtempfangseinheit, die aus dem anderen Lichtempfangselement besteht, das sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheidet; eine dritte Lichtempfangseinheit, die aus dem anderen Lichtempfangselement besteht, das sich zu der ersten Lichtempfangseinheit und der zweiten Lichtempfangseinheit unterscheidet, wobei die erste Lichtempfangseinheit und die dritte Lichtempfangseinheit benachbart zueinander angeordnet sind und die zweite Lichtempfangseinheit und die dritte Lichtempfangseinheit benachbart zueinander angeordnet sind, wobei das Berechnungsmittel eine Winkelsignalerfassungseinheit zum Erfassen von Signalen zum Berechnen eines Winkels basierend auf dem Signal, das durch die mehreren Lichtempfangselemente umgewandelt wurde, aufweist, wobei das Spezifizierungsmittel Folgendes aufweist: eine Signalerfassungseinheit zum Erfassen eines Signals von der ersten Lichtempfangseinheit, der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit; eine Referenzsignal-Ausgabeeinheit, die ein erstes Referenzsignal ausgibt, wenn vorbestimmte Signale von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst werden, basierend auf Signalen, die durch die Signalerfassungseinheit erfasst werden, und ein zweites Referenzsignal ausgibt, wenn ein vorbestimmtes Signal von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst wird; und eine Referenzwinkel-Berechnungseinheit, die den Referenzwinkel durch Berechnung basierend auf Signalen spezifiziert, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit während eines Zeitraums von, wenn eines von dem ersten Referenzsignal und dem zweiten Referenzsignal ausgegeben wird, bis, wenn das andere Referenzsignal ausgegeben wird, ist bereitgestellt, ist bereitgestellt, wenn das erste Referenzsignal und das zweite Referenzsignal von der Referenzsignal-Ausgabeeinheit ausgeben werden, und wobei die Winkelberechnungseinheit einen absoluten Winkel basierend auf Signalen, die durch die Winkelsignalerfassungseinheit erfasst werden, und dem Referenzwinkel, der durch die Referenzwinkel-Berechnungseinheit berechnet wird, berechnet.
  6. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 5, wobei die dritte Lichtempfangseinheit, das Lichtempfangselement, derart, dass das Signal, das durch die Signalerfassungseinheit zwischen dem ersten Referenzsignal und dem zweiten Referenzsignal erfasst wird, innerhalb eines Zyklus liegt, wenn der Winkelsignaldetektor ein periodisches Signal erfasst.
  7. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Referenzsignal-Ausgabeeinheit das erste Referenzsignal ausgibt, wenn Signale mit der gleichen Intensität von der ersten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst werden, basierend auf dem Signal, das durch die Signalerfassungseinheit erfasst wird, und das zweite Referenzsignal ausgibt, wenn Signale mit der gleichen Intensität von der zweiten Lichtempfangseinheit und der dritten Lichtempfangseinheit erfasst werden.
  8. Optischer Winkelsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die mehreren Lichtempfangselemente in Reihe entlang der orthogonalen Richtung angeordnet sind.
  9. Optischer Winkelsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei sich die mehreren Lichtempfangselemente nebeneinander entlang einer Messachsenrichtung, welche eine Richtung parallel zu der Messachse ist, auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels befinden, eine vorbestimmte Größe in der orthogonalen Richtung aufweisen und entlang der orthogonalen Richtung durch eine vorbestimmte Anzahl angeordnet sind, und wobei das Lichtempfangselement mehrere Maskengitter aufweist, die in Reihe in einem vorbestimmten Abstand entlang der orthogonalen Richtung auf der Lichtempfangsfläche angeordnet sind.
  10. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 9, wobei die erste Lichtempfangseinheit zwei oder mehr Lichtempfangselemente aufweist, die nebeneinander in der Messachsenrichtung angeordnet sind, und die zweite Lichtempfangseinheit zwei oder mehr andere Lichtempfangselemente aufweist, die sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheiden und nebeneinander in einer Richtung orthogonal zu der ersten Lichtempfangseinheit angeordnet sind, und wobei die mehreren Maskengitter angeordnet sind, um in einer Phase von 90 Grad von den anderen Lichtempfangselementen in jedem von den zwei oder mehr Lichtempfangselementen verschoben zu werden.
  11. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 10, wobei die erste Lichtempfangseinheit die Lichtempfangselemente aufweist, deren Anzahl ein Mehrfaches von vier ist, die nebeneinander in der Messachsenrichtung angeordnet sind, und wobei die zweite Lichtempfangseinheit die Lichtempfangselemente aufweist, deren Anzahl ein Mehrfaches von vier ist, die sich zu der ersten Lichtempfangseinheit unterscheiden und nebeneinander in der orthogonalen Richtung der ersten Lichtempfangseinheit angeordnet sind.
  12. Optischer Winkelsensor nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei eine Anzahl der Lichtempfangselemente, die in der ersten Lichtempfangseinheit umfasst sind, und eine Anzahl der Lichtempfangselemente, die in der zweiten Lichtempfangseinheit umfasst sind, gleich sind.
  13. Optischer Winkelsensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Lichtempfangsmittel einen Positionsspezifizierungssensor zum Spezifizieren der Position des Lichts auf der Lichtempfangsfläche des Lichtempfangsmittels aufweist und das Spezifizierungsmittel den Referenzwinkel basierend auf einem Signal von dem Positionsspezifizierungssensor bestimmt.
DE102019209902.5A 2018-07-05 2019-07-05 Optischer winkelsensor Pending DE102019209902A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-128542 2018-07-05
JP2018128542A JP7130472B2 (ja) 2018-07-05 2018-07-05 光学式角度センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019209902A1 true DE102019209902A1 (de) 2020-01-09

Family

ID=68943902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019209902.5A Pending DE102019209902A1 (de) 2018-07-05 2019-07-05 Optischer winkelsensor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10859374B2 (de)
JP (1) JP7130472B2 (de)
CN (1) CN110686621B (de)
DE (1) DE102019209902A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021004664A1 (de) * 2020-11-24 2022-05-25 Mitutoyo Corporation Verlagerungssensor und profilmessapparat
CN113884028B (zh) * 2021-12-06 2022-02-22 深圳大学 一种ar几何阵列光波导测量方法和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611362A (ja) 1984-06-14 1986-01-07 Takai Seisakusho:Kk ニガリどうふの製造法
JP2005274429A (ja) 2004-03-25 2005-10-06 Mitsutoyo Corp 形状測定装置
JP2017133892A (ja) 2016-01-26 2017-08-03 国立大学法人東北大学 回転角度検出装置および回転角度検出方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3232164A (en) * 1961-05-24 1966-02-01 Ibm Optical system for detecting and measuring angular movements
DE1179640B (de) * 1961-10-16 1964-10-15 Ibm Deutschland Anordnung zur Lichtsteuerung
US3708231A (en) * 1969-11-10 1973-01-02 G Walters Precision angle measuring device
JPS5327941B2 (de) * 1972-07-28 1978-08-11
JPH0783640B2 (ja) * 1985-11-13 1995-09-06 株式会社日立製作所 すべり周波数演算器の自動設定法
JPH0611362A (ja) 1992-06-26 1994-01-21 Fanuc Ltd 光学式エンコーダ
JP3478567B2 (ja) * 1992-09-25 2003-12-15 キヤノン株式会社 回転情報検出装置
JPH0783640A (ja) * 1993-09-20 1995-03-28 Fujitsu Ltd 傾斜角検出装置及び同傾斜角検出装置を備えたロボット
ES2293878T3 (es) * 1999-09-28 2008-04-01 Snap-On Equipment Gmbh Maquina de equilibrado de ruedas para una rueda de automovil con codificador angular compacto.
JP4244125B2 (ja) * 2001-09-13 2009-03-25 株式会社ミツトヨ 光電式エンコーダ
JP4350417B2 (ja) * 2003-05-13 2009-10-21 株式会社ミツトヨ 光電式エンコーダ
WO2007034824A1 (ja) * 2005-09-21 2007-03-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 角度測定装置及び方法
JP2008268000A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Mitsutoyo Corp 変位測定方法および装置
JP7019672B2 (ja) * 2016-05-03 2022-02-15 アルゲス ゲーエムベーハー 光学回転角測定システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611362A (ja) 1984-06-14 1986-01-07 Takai Seisakusho:Kk ニガリどうふの製造法
JP2005274429A (ja) 2004-03-25 2005-10-06 Mitsutoyo Corp 形状測定装置
JP2017133892A (ja) 2016-01-26 2017-08-03 国立大学法人東北大学 回転角度検出装置および回転角度検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110686621A (zh) 2020-01-14
CN110686621B (zh) 2023-06-30
JP2020008379A (ja) 2020-01-16
US10859374B2 (en) 2020-12-08
JP7130472B2 (ja) 2022-09-05
US20200011661A1 (en) 2020-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3844704C2 (de)
DE3035012C2 (de) Einrichtung zur Winkelmessung
EP2208015B1 (de) Messkopfsystem für eine koordinatenmessmaschine und verfahren zum optischen messen von verschiebungen eines tastelements des messkopfsystems
DE102006059416B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steigerung der Messgenauigkeit digitaler 3D-Geometriemesssysteme
DE3809804C2 (de)
DE3880854T2 (de) Optische Achsenverschiebungsfühler.
EP2150780B1 (de) Optoelektronisches lagemessverfahren und lagemesseinrichtung
DE69418819T3 (de) Drehkodierer
EP1890113A1 (de) Optoelektronischer winkelsensor und verfahren zum bestimmen eines drehwinkels um eine achse
DE19505176A1 (de) Optischer Meßgeber
WO2007006642A1 (de) Optischer längen- und geschwindigkeitssensor
DE69836938T3 (de) Apparat zum Erfassung von Verschiebungsinformation
EP1407231A1 (de) Positionsmesseinrichtung
DE102019209902A1 (de) Optischer winkelsensor
DE102006043035B4 (de) Reflektierender optischer Codierer
DE1905392A1 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Signalen mittels eines Skalengitters,das relativ zu einem Indexgitter bewegbar ist
WO2010063521A2 (de) Optische messanordnung und optisches messverfahren
DE69122218T2 (de) Verschiebungsdetektor
DE102017201769A1 (de) Photoelektrischer positionsgeber
DE1917138B2 (de) Photoelektrisches Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung sich schnell bewegender Gegenstände
DE19743811C2 (de) Meßverfahren und Meßvorrichtung zur Formbestimmung von Objekten mit drehbar gelagertem Gitterträger
DE68918006T2 (de) Deformationsmessverfahren und Vorrichtung mit Photoelementdetektoren.
EP0280110B1 (de) Sensor mit integrierter Signalverarbeitung für ein- bis dreidimensionale Positionierung
DE4018189C2 (de) Verfahren zur Erfassung der Bewegung eines Fahrzeugs über einer Fläche sowie Bewegungserfassungsvorrichtung
DE19751694C1 (de) Optisches Erfassungssystem