JP2002148074A - 光学式位置検出装置 - Google Patents
光学式位置検出装置Info
- Publication number
- JP2002148074A JP2002148074A JP2001344202A JP2001344202A JP2002148074A JP 2002148074 A JP2002148074 A JP 2002148074A JP 2001344202 A JP2001344202 A JP 2001344202A JP 2001344202 A JP2001344202 A JP 2001344202A JP 2002148074 A JP2002148074 A JP 2002148074A
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- JP
- Japan
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- slit
- slit plate
- position detector
- plate
- light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 廉価に製造でき、しかも高い精度で位置検出
等を行うことのできる光学式位置検出装置を実現するこ
と。 【解決手段】 光学式位置検出装置６０では、発光ダイ
オード２からの光が、移動スリット板４および固定スリ
ット板５の双方に形成されている同一方向に延びる複数
本のスリット群４ａ、５ａを介して、半導体位置検出器
３で受光される。移動スリット板４に形成された第１の
スリット群４ａを、半導体位置検出器３の受光面３ａの
長さをＮ等分（Ｎ：正の整数）したピッチとし、固定ス
リット板５に形成された第２のスリット群５ａを、受光
長さを（Ｎ＋１）等分したピッチとしてある。移動スリ
ット板４の移動が、Ｎ倍の光の移動として半導体位置検
出器３の側に伝達されるので、高精度で位置検出を行う
ことができる。
等を行うことのできる光学式位置検出装置を実現するこ
と。 【解決手段】 光学式位置検出装置６０では、発光ダイ
オード２からの光が、移動スリット板４および固定スリ
ット板５の双方に形成されている同一方向に延びる複数
本のスリット群４ａ、５ａを介して、半導体位置検出器
３で受光される。移動スリット板４に形成された第１の
スリット群４ａを、半導体位置検出器３の受光面３ａの
長さをＮ等分（Ｎ：正の整数）したピッチとし、固定ス
リット板５に形成された第２のスリット群５ａを、受光
長さを（Ｎ＋１）等分したピッチとしてある。移動スリ
ット板４の移動が、Ｎ倍の光の移動として半導体位置検
出器３の側に伝達されるので、高精度で位置検出を行う
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学式位置検出装置
に関し、さらに詳しくは、受光素子として半導体位置検
出器を利用して、廉価に製造でき、しかも高精度で位置
検出を行うことの可能な光学式位置検出装置に関するも
のである。
に関し、さらに詳しくは、受光素子として半導体位置検
出器を利用して、廉価に製造でき、しかも高精度で位置
検出を行うことの可能な光学式位置検出装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】光学式位置検出装置は、一般に、発光素
子と受光素子の間にスリット板を配置した構成となって
おり、スリット板を測定対象の移動部材に担持させて移
動させることにより、受光素子が受け取る光をスリット
板により通過、遮断し、これによって得られる受光素子
の側からの出力に基づき、移動部材の移動位置等を検出
するようになっている。
子と受光素子の間にスリット板を配置した構成となって
おり、スリット板を測定対象の移動部材に担持させて移
動させることにより、受光素子が受け取る光をスリット
板により通過、遮断し、これによって得られる受光素子
の側からの出力に基づき、移動部材の移動位置等を検出
するようになっている。
【０００３】ここで、工作機械等において高精度の位置
決めが要求される分野においては、発光素子としてレー
ザー光などのコヒーレントな光を用い、受光素子とし
て、光照射位置に対応した直線性の高い出力を得ること
のできる半導体位置検出器を用いた高精度のものが知ら
れている。
決めが要求される分野においては、発光素子としてレー
ザー光などのコヒーレントな光を用い、受光素子とし
て、光照射位置に対応した直線性の高い出力を得ること
のできる半導体位置検出器を用いた高精度のものが知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、廉価
に製造できると共に、コンパクトでしかも高い精度で位
置検出を行うことのできる光学式位置検出装置を提案す
ることにある。
に製造できると共に、コンパクトでしかも高い精度で位
置検出を行うことのできる光学式位置検出装置を提案す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の光学式位置検出装置は、発光素子と、こ
れに対向配置した半導体位置検出器と、前記発光素子と
前記半導体位置検出器の間において、前記発光素子側に
配置された移動スリット板と、前記半導体位置検出器の
側において前記移動スリット板に平行配置された固定ス
リット板とを有し、前記移動スリット板に形成された第
１のスリット群は、前記半導体位置検出器における受光
面の受光長さをＮ等分（Ｎ：正の整数）したピッチで同
一方向に延びる複数のスリットであり、前記固定スリッ
ト板に形成された第２のスリット群は、前記受光長さを
（Ｎ＋１）等分したピッチで同一方向に延びる複数本の
スリットであることを特徴としている。
めに、本発明の光学式位置検出装置は、発光素子と、こ
れに対向配置した半導体位置検出器と、前記発光素子と
前記半導体位置検出器の間において、前記発光素子側に
配置された移動スリット板と、前記半導体位置検出器の
側において前記移動スリット板に平行配置された固定ス
リット板とを有し、前記移動スリット板に形成された第
１のスリット群は、前記半導体位置検出器における受光
面の受光長さをＮ等分（Ｎ：正の整数）したピッチで同
一方向に延びる複数のスリットであり、前記固定スリッ
ト板に形成された第２のスリット群は、前記受光長さを
（Ｎ＋１）等分したピッチで同一方向に延びる複数本の
スリットであることを特徴としている。
【０００６】本発明では、移動スリット板４の移動が、
Ｎ倍の光の移動として半導体位置検出器３の側に伝達さ
れ、高精度での位置検出を行うことができる。
Ｎ倍の光の移動として半導体位置検出器３の側に伝達さ
れ、高精度での位置検出を行うことができる。
【０００７】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。
明する。
【０００８】図１は本発明を適用した光学式位置検出装
置を示す概略構成図である。この図を参照して説明する
と、本例の光学式位置検出装置６０は、１組の発光ダイ
オード２および半導体位置検出器３を有しており、これ
らの間に、移動スリット板４および固定スリット板２１
が挟まれた構造となっている。固定スリット板２１に
は、そこにおける発光ダイオード２と半導体位置検出器
３の間に位置する部分に、固定スリット群５ａが形成さ
れている。
置を示す概略構成図である。この図を参照して説明する
と、本例の光学式位置検出装置６０は、１組の発光ダイ
オード２および半導体位置検出器３を有しており、これ
らの間に、移動スリット板４および固定スリット板２１
が挟まれた構造となっている。固定スリット板２１に
は、そこにおける発光ダイオード２と半導体位置検出器
３の間に位置する部分に、固定スリット群５ａが形成さ
れている。
【０００９】図２に示すように、移動スリット板４に形
成したスリット群４ａおよび固定スリット板２１に形成
したスリット群５ａはいずれも、移動スリット板４の移
動方向に直交する方向（図における上下方向）に延びる
等ピッチのスリット群である。また、半導体位置検出器
３の受光面３ａは、図に示すように、スリット群とは直
交する方向となるように配置されている。
成したスリット群４ａおよび固定スリット板２１に形成
したスリット群５ａはいずれも、移動スリット板４の移
動方向に直交する方向（図における上下方向）に延びる
等ピッチのスリット群である。また、半導体位置検出器
３の受光面３ａは、図に示すように、スリット群とは直
交する方向となるように配置されている。
【００１０】また、移動スリット板４の側に形成したス
リット群４ａのピッチは、受光面３ａの長さをＬとした
場合に、その１／Ｎに設定されている。これに対して、
他方のスリット群５ａのピッチは、１／（Ｎ＋１）に設
定されている。Ｎは正の整数である。
リット群４ａのピッチは、受光面３ａの長さをＬとした
場合に、その１／Ｎに設定されている。これに対して、
他方のスリット群５ａのピッチは、１／（Ｎ＋１）に設
定されている。Ｎは正の整数である。
【００１１】この構成の光学式位置検出装置６０におい
ては、光源である発光ダイオード２から発せられた光
は、移動スリット板４のスリット群４ａおよび固定スリ
ット板２１のスリット群５ａを介して半導体位置検出器
３の受光面３ａに結像する。半導体位置検出器３からは
受光位置に応じた検出信号が出力され、この出力は信号
処理回路９によって処理されて、位置検出が行われる。
ては、光源である発光ダイオード２から発せられた光
は、移動スリット板４のスリット群４ａおよび固定スリ
ット板２１のスリット群５ａを介して半導体位置検出器
３の受光面３ａに結像する。半導体位置検出器３からは
受光位置に応じた検出信号が出力され、この出力は信号
処理回路９によって処理されて、位置検出が行われる。
【００１２】図３を参照して本例の光学的位置検出装置
６０の検出動作を説明する。図３（Ａ）に示す状態にお
いては、移動スリット板のスリット群４ａのうち、最も
端に位置するスリット４Ａと、固定スリット板のスリッ
ト群５ａのうちのスリット５Ａの位置が一致している。
６０の検出動作を説明する。図３（Ａ）に示す状態にお
いては、移動スリット板のスリット群４ａのうち、最も
端に位置するスリット４Ａと、固定スリット板のスリッ
ト群５ａのうちのスリット５Ａの位置が一致している。
【００１３】この状態から移動スリット板４が移動し
て、図３（Ｂ）に示すように、移動スリット板の側のス
リット群４ａにおけるスリット４Ａに隣接しているスリ
ット４Ｂが、固定スリット板の側のスリット群５ａにお
ける隣接スリット５Ｂの位置に一致すると、これらのス
リットを通過した光が、受光面３ａで受光される。
て、図３（Ｂ）に示すように、移動スリット板の側のス
リット群４ａにおけるスリット４Ａに隣接しているスリ
ット４Ｂが、固定スリット板の側のスリット群５ａにお
ける隣接スリット５Ｂの位置に一致すると、これらのス
リットを通過した光が、受光面３ａで受光される。
【００１４】このように、移動スリット板４の移動に対
して、受光位置の移動はＮ倍に増幅される。また、スリ
ットの全体を通過した光が受光面で受光されるので充分
な光量を確保することができる。よって、高精度の位置
検出を行うことができる。
して、受光位置の移動はＮ倍に増幅される。また、スリ
ットの全体を通過した光が受光面で受光されるので充分
な光量を確保することができる。よって、高精度の位置
検出を行うことができる。
【００１５】なお、図４には、移動スリット板４を回転
する部材に取付けてその回転位置を検出する場合に本例
を適用したものである。これらの図に示すように、この
場合には、スリット群を上記の法則にしたがって、等ピ
ッチ角度に形成すればよい。
する部材に取付けてその回転位置を検出する場合に本例
を適用したものである。これらの図に示すように、この
場合には、スリット群を上記の法則にしたがって、等ピ
ッチ角度に形成すればよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学式位
置検出装置においては、移動スリット板および固定スリ
ット板の双方に、同一方向に延びる複数本のスリット群
を形成し、移動スリット板に形成された第１のスリット
群を、半導体位置検出器の受光面の長さをＮ等分（Ｎ：
正の整数）したピッチとし、固定スリット板５に形成さ
れた第２のスリット群５ａを、受光長さを（Ｎ＋１）等
分したピッチとしてある。このようにすることにより、
移動スリット板の移動が、Ｎ倍の光の移動として半導体
位置検出器の側に伝達されるので、高精度で位置検出を
行うことができる。
置検出装置においては、移動スリット板および固定スリ
ット板の双方に、同一方向に延びる複数本のスリット群
を形成し、移動スリット板に形成された第１のスリット
群を、半導体位置検出器の受光面の長さをＮ等分（Ｎ：
正の整数）したピッチとし、固定スリット板５に形成さ
れた第２のスリット群５ａを、受光長さを（Ｎ＋１）等
分したピッチとしてある。このようにすることにより、
移動スリット板の移動が、Ｎ倍の光の移動として半導体
位置検出器の側に伝達されるので、高精度で位置検出を
行うことができる。
【図１】本発明を適用した光学式位置検出装置の構成を
示す概略斜視図である。
示す概略斜視図である。
【図２】図１の光学式位置検出装置におけるスリットの
ピッチを説明するための説明図である。
ピッチを説明するための説明図である。
【図３】図１の光学式位置検出装置の動作を示す説明図
である。
である。
【図４】移動スリット板の別の例を示す説明図である。
６０ 光学式位置検出装置 ２ 発光ダイオード ３ 半導体位置検出器 ４ 移動スリット板 ４ａ スリット群 ５ 固定スリット板 ５ａ スリット群 ９ 信号処理回路 ４１ 集光レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤羽 章 東京都品川区南大井６丁目25番３号 株式 会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 内 Ｆターム(参考） 2F103 BA37 CA01 CA02 DA01 DA12 DA13 EA12 EA15 EA21 EB06 EB13 EB33
Claims (1)
- 【請求項１】 発光素子と、 これに対向配置した半導体位置検出器と、 前記発光素子と前記半導体位置検出器の間において、前
記発光素子側に配置された移動スリット板と、 前記半導体位置検出器の側において前記移動スリット板
に平行配置された固定スリット板とを有し、 前記移動スリット板に形成された第１のスリット群は、
前記半導体位置検出器における受光面の受光長さをＮ等
分（Ｎ：正の整数）したピッチで同一方向に延びる複数
のスリットであり、 前記固定スリット板に形成された第２のスリット群は、
前記受光長さを（Ｎ＋１）等分したピッチで同一方向に
延びる複数本のスリットであることを特徴とする光学式
位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001344202A JP2002148074A (ja) | 1992-03-29 | 2001-11-09 | 光学式位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187692 | 1992-03-29 | ||
| JP4-101876 | 1992-03-29 | ||
| JP2001344202A JP2002148074A (ja) | 1992-03-29 | 2001-11-09 | 光学式位置検出装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09373893A Division JP3707700B2 (ja) | 1992-03-29 | 1993-03-29 | 光学式位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002148074A true JP2002148074A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=26442650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001344202A Pending JP2002148074A (ja) | 1992-03-29 | 2001-11-09 | 光学式位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002148074A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505363A (ja) * | 2003-05-22 | 2007-03-08 | カール ツァイス イエナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特にレーザ走査型顕微鏡用の調整可能なピンホール |
| JP2008528859A (ja) * | 2005-01-28 | 2008-07-31 | ティッセンクルップ・クラウゼ・ゲー・エム・ベー・ハー | 内燃エンジンなどの駆動装置の少なくとも可動部分の位置を測定する方法 |
-
2001
- 2001-11-09 JP JP2001344202A patent/JP2002148074A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007505363A (ja) * | 2003-05-22 | 2007-03-08 | カール ツァイス イエナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特にレーザ走査型顕微鏡用の調整可能なピンホール |
| JP2008528859A (ja) * | 2005-01-28 | 2008-07-31 | ティッセンクルップ・クラウゼ・ゲー・エム・ベー・ハー | 内燃エンジンなどの駆動装置の少なくとも可動部分の位置を測定する方法 |
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