JP2003214835A - 絶対位置検出装置とそれを搭載した顕微鏡 - Google Patents
絶対位置検出装置とそれを搭載した顕微鏡Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度な絶対位置検出装置とこれを搭載した
顕微鏡を従来より安価に提供すること。 【解決手段】 往復移動する移動機構部と、前記移動機
構部の位置を検出する位置検出手段２２、２８、３０、
３２、３３を有し、前記位置検出手段２２、２８、３
０、３２，３３の信号から前記移動機構部の絶対位置を
検出し、前記移動機構部を制御する制御手段を有する絶
対位置検出装置において、前記複数の位置検出手段の第
１の位置検出手段２２は、前記移動機構部の移動位置に
対応する第１の信号を出力し、前記複数の位置検出手段
の第２の位置検出手段２８は、前記移動機構部が移動範
囲内で予め定められた領域を移動するとき単位移動量に
対応する第２の信号を出力し、前記制御手段４０が前記
第１の信号と前記第２の信号とから前記移動機構部の絶
対位置を検出すること。
顕微鏡を従来より安価に提供すること。 【解決手段】 往復移動する移動機構部と、前記移動機
構部の位置を検出する位置検出手段２２、２８、３０、
３２、３３を有し、前記位置検出手段２２、２８、３
０、３２，３３の信号から前記移動機構部の絶対位置を
検出し、前記移動機構部を制御する制御手段を有する絶
対位置検出装置において、前記複数の位置検出手段の第
１の位置検出手段２２は、前記移動機構部の移動位置に
対応する第１の信号を出力し、前記複数の位置検出手段
の第２の位置検出手段２８は、前記移動機構部が移動範
囲内で予め定められた領域を移動するとき単位移動量に
対応する第２の信号を出力し、前記制御手段４０が前記
第１の信号と前記第２の信号とから前記移動機構部の絶
対位置を検出すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、往復移動する移動
機構部の絶対位置を検出する絶対位置検出装置に関す
る。
機構部の絶対位置を検出する絶対位置検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来、直線的に往復移動する移動機構部の
絶対位置検出をするためには、アブソリュートエンコー
ダを用いることや、リニアエンコーダを用いることによ
って検出していた。
絶対位置検出をするためには、アブソリュートエンコー
ダを用いることや、リニアエンコーダを用いることによ
って検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アブソリュー
トエンコーダを用いる場合、高精度の絶対位置検出を行
うためには、アブソリュートエンコーダが、求める精度
に比例して大きくなるため、小型化が難しくなると同時
にアブソリュートエンコーダが非常に高価になるという
問題があった。
トエンコーダを用いる場合、高精度の絶対位置検出を行
うためには、アブソリュートエンコーダが、求める精度
に比例して大きくなるため、小型化が難しくなると同時
にアブソリュートエンコーダが非常に高価になるという
問題があった。
【０００４】また、リニアエンコーダを使用した場合に
は、電源投入時に移動機構部の絶対位置がどこにあるか
不明なため、移動機構部の絶対位置情報を初期化する必
要がある。この初期化は移動機構部を基準位置（例えば
原点位置）まで移動し、絶対位置情報を原点情報にリセ
ットすることで行っている。一般に、高精度に移動機構
部の絶対位置を検出するためには、高精度のリニアエン
コーダを用いると共に、移動機構部の移動量の制御も高
精度に行われている。このような、高精度の移動機構を
用いた場合、高速に移動機構部を移動することは不可能
であり（高精度と高速移動とは一般的に相反するた
め）、電源投入時や何かの理由で現在位置情報が狂った
時に、初期化のための時間がかかると言う問題があっ
た。
は、電源投入時に移動機構部の絶対位置がどこにあるか
不明なため、移動機構部の絶対位置情報を初期化する必
要がある。この初期化は移動機構部を基準位置（例えば
原点位置）まで移動し、絶対位置情報を原点情報にリセ
ットすることで行っている。一般に、高精度に移動機構
部の絶対位置を検出するためには、高精度のリニアエン
コーダを用いると共に、移動機構部の移動量の制御も高
精度に行われている。このような、高精度の移動機構を
用いた場合、高速に移動機構部を移動することは不可能
であり（高精度と高速移動とは一般的に相反するた
め）、電源投入時や何かの理由で現在位置情報が狂った
時に、初期化のための時間がかかると言う問題があっ
た。
【０００５】本発明は、上記問題に鑑みて行われたもの
であり、安価で簡単な構成の高精度な絶対位置検出装置
とこれを搭載した顕微鏡を提供することを目的としてい
る。
であり、安価で簡単な構成の高精度な絶対位置検出装置
とこれを搭載した顕微鏡を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目標を達成するため
に、本発明では、往復移動する移動機構部と、前記移動
機構部の位置を検出する位置検出手段を有し、前記位置
検出手段の信号から前記移動機構部の絶対位置を検出
し、前記移動機構部を制御する制御手段を有する絶対位
置検出装置において、前記位置検出手段の第１の位置検
出手段は、前記移動機構部の移動位置に対応する第１の
信号を出力し、前記位置検出手段の第２の位置検出手段
は、前記移動機構部が移動範囲内で予め定められた領域
を移動するときの単位移動量に対応する第２の信号を出
力し、前記制御手段が前記第１の信号と前記第２の信号
とから前記移動機構部の絶対位置を検出することを特徴
とする絶対位置検出装置を提供する。
に、本発明では、往復移動する移動機構部と、前記移動
機構部の位置を検出する位置検出手段を有し、前記位置
検出手段の信号から前記移動機構部の絶対位置を検出
し、前記移動機構部を制御する制御手段を有する絶対位
置検出装置において、前記位置検出手段の第１の位置検
出手段は、前記移動機構部の移動位置に対応する第１の
信号を出力し、前記位置検出手段の第２の位置検出手段
は、前記移動機構部が移動範囲内で予め定められた領域
を移動するときの単位移動量に対応する第２の信号を出
力し、前記制御手段が前記第１の信号と前記第２の信号
とから前記移動機構部の絶対位置を検出することを特徴
とする絶対位置検出装置を提供する。
【０００７】また、本発明の絶対位置検出装置では、前
記第1の位置検出手段は、ポテンショメータから構成さ
れていることが好ましい。
記第1の位置検出手段は、ポテンショメータから構成さ
れていることが好ましい。
【０００８】また、本発明の絶対位置検出装置では、前
記第２の位置検出手段は、フォトインタラプタと複数の
スリットを有する遮光板とから構成されていることが好
ましい。
記第２の位置検出手段は、フォトインタラプタと複数の
スリットを有する遮光板とから構成されていることが好
ましい。
【０００９】また、本発明の絶対位置検出装置では、前
記位置検出手段の第３の位置検出手段は、リニアエンコ
ーダからなることことが好ましい。
記位置検出手段の第３の位置検出手段は、リニアエンコ
ーダからなることことが好ましい。
【００１０】また、本発明の絶対位置検出装置では、前
記移動機構部の往復移動範囲の制限位置を検出する制限
位置検出装置を設けたことが好ましい。
記移動機構部の往復移動範囲の制限位置を検出する制限
位置検出装置を設けたことが好ましい。
【００１１】また、本発明では、前記絶対位置検出装置
を搭載したことを特徴とする顕微鏡を提供する。
を搭載したことを特徴とする顕微鏡を提供する。
【００１２】
【発明の実施形態】本発明の実施の形態を図面を参照し
つつ説明する。
つつ説明する。
【００１３】図１は本発明に係る絶対位置検出装置を搭
載した顕微鏡の全体構成図を、図２は本発明に係る絶対
位置検出装置の概略説明図を、図３は第１の位置検出手
段の拡大説明図を、図４は第２の位置検出手段の拡大説
明図を、図５は第３の位置検出手段の拡大説明図を、図
６は絶対位置検出動作時の各信号の関係を示す図を、そ
して図７は絶対位置検出装置の制御手段を示す図であ
る。
載した顕微鏡の全体構成図を、図２は本発明に係る絶対
位置検出装置の概略説明図を、図３は第１の位置検出手
段の拡大説明図を、図４は第２の位置検出手段の拡大説
明図を、図５は第３の位置検出手段の拡大説明図を、図
６は絶対位置検出動作時の各信号の関係を示す図を、そ
して図７は絶対位置検出装置の制御手段を示す図であ
る。
【００１４】図１において、倒立顕微鏡１０は、光源部
１２と照明光学系１４有し、ステージ１６に置かれた不
図示の標本を照明し、標本からの透過光はレボルバ１８
の上対物レンズ介し不図示の光学系を経由して観察光学
系２０に送られ目視で観察される。倒立顕微鏡１０の対
物レンズが装着されるレボルバ１８には標本に合焦する
ために上下に移動する移動機構部が設けられている。そ
して、この移動機構部には、対物レンズの絶対位置を検
出するために本発明に係る絶対位置検出装置２１が設け
られている。この絶対位置検出装置２１を用いることに
よって、対物レンズが標本やステージにぶつかることを
防止することができ、さらにまた、絶対位置検出装置２
１からの信号を用いることによって自動焦点調整などの
制御も可能としている。
１２と照明光学系１４有し、ステージ１６に置かれた不
図示の標本を照明し、標本からの透過光はレボルバ１８
の上対物レンズ介し不図示の光学系を経由して観察光学
系２０に送られ目視で観察される。倒立顕微鏡１０の対
物レンズが装着されるレボルバ１８には標本に合焦する
ために上下に移動する移動機構部が設けられている。そ
して、この移動機構部には、対物レンズの絶対位置を検
出するために本発明に係る絶対位置検出装置２１が設け
られている。この絶対位置検出装置２１を用いることに
よって、対物レンズが標本やステージにぶつかることを
防止することができ、さらにまた、絶対位置検出装置２
１からの信号を用いることによって自動焦点調整などの
制御も可能としている。
【００１５】次に、本発明に係る絶対位置検出装置２１
に関し説明する。図２は、図１の絶対位置検出装置２１
の概略説明図である（移動方向を紙面の横方向に図示し
ている）。本発明に係る絶対位置検出装置２１は、レボ
ルバ１８に取り付けられた不図示の直線的に往復移動す
る移動機構部とこれを支持する顕微鏡１０の本体に固定
された不図示の支持部とからなり、移動機構部の移動量
に対応して検出信号を発生する第１の位置検出手段であ
るポテンショメータ２２と、固定された支持部に設けら
れたフォトインタラプタ２４と移動機構部に設けられた
複数のスリット２６ａを有する遮光板２６から構成され
る第２の位置検出手段２８と、第３の位置検出手段であ
るリニアエンコーダ３０とから構成されている。さら
に、移動機構部の往復両端位置を制限する制限位置検出
装置であるフォトインタラプタ３２とフォトインタラプ
タ３３がそれぞれ固定された支持部に設けられている。
そして、それぞれの検出手段からの信号は図７に示す制
御手段４０に伝送されて、各種判断をされて移動機構部
の絶対位置検出が行われる。
に関し説明する。図２は、図１の絶対位置検出装置２１
の概略説明図である（移動方向を紙面の横方向に図示し
ている）。本発明に係る絶対位置検出装置２１は、レボ
ルバ１８に取り付けられた不図示の直線的に往復移動す
る移動機構部とこれを支持する顕微鏡１０の本体に固定
された不図示の支持部とからなり、移動機構部の移動量
に対応して検出信号を発生する第１の位置検出手段であ
るポテンショメータ２２と、固定された支持部に設けら
れたフォトインタラプタ２４と移動機構部に設けられた
複数のスリット２６ａを有する遮光板２６から構成され
る第２の位置検出手段２８と、第３の位置検出手段であ
るリニアエンコーダ３０とから構成されている。さら
に、移動機構部の往復両端位置を制限する制限位置検出
装置であるフォトインタラプタ３２とフォトインタラプ
タ３３がそれぞれ固定された支持部に設けられている。
そして、それぞれの検出手段からの信号は図７に示す制
御手段４０に伝送されて、各種判断をされて移動機構部
の絶対位置検出が行われる。
【００１６】図２では、絶対位置検出装置２１は直線的
に往復移動可能な移動機構部の物理的移動距離Ｘを規定
するために、図中の左端移動限界位置を規定、検出する
フォトインタラプタ３２と右端移動限界位置を規定、検
出するフォトインタラプタ３３が配置されている。ま
た、物理的距離Ｘ中での実移動距離を規定するために、
第２の位置検出装置２８の一部である複数のスリット２
６ａを有する遮光板２６が配置されている。遮光板２６
の左端ａとフォトインタラプタ３２との距離をＡ、遮光
板２６の右端ｂとフォトインタラプタ３３との距離をＢ
とすると、実移動距離は（Ａ＋Ｂ）となる。実移動距離
（Ａ＋Ｂ）中における移動機構部の絶対位置検出は、ポ
テンショメータ２２の出力信号（図３（ｂ）参照）とフ
ォトインタラプタ２４の出力信号（図４（ｂ）参照）お
よびリニアエンコーダ３０の出力信号（図５（ｂ）参
照）とから制御手段４０（図７参照）によって行われ
る。
に往復移動可能な移動機構部の物理的移動距離Ｘを規定
するために、図中の左端移動限界位置を規定、検出する
フォトインタラプタ３２と右端移動限界位置を規定、検
出するフォトインタラプタ３３が配置されている。ま
た、物理的距離Ｘ中での実移動距離を規定するために、
第２の位置検出装置２８の一部である複数のスリット２
６ａを有する遮光板２６が配置されている。遮光板２６
の左端ａとフォトインタラプタ３２との距離をＡ、遮光
板２６の右端ｂとフォトインタラプタ３３との距離をＢ
とすると、実移動距離は（Ａ＋Ｂ）となる。実移動距離
（Ａ＋Ｂ）中における移動機構部の絶対位置検出は、ポ
テンショメータ２２の出力信号（図３（ｂ）参照）とフ
ォトインタラプタ２４の出力信号（図４（ｂ）参照）お
よびリニアエンコーダ３０の出力信号（図５（ｂ）参
照）とから制御手段４０（図７参照）によって行われ
る。
【００１７】図３に示すように、第１の位置検出手段で
あるポテンショメータ２２からの第１の信号（図３
（ｂ））は、移動機構部の実移動距離（Ａ＋Ｂ）内の移
動位置に比例して、“ＧＮＤ”から“Ｖｍ”まで直線的
に変化する。従って、この出力電圧の値から、移動機構
部のおよその位置を推定することができるが、絶対位置
を決めることは、ポテンショメータ２２の誤差が大きい
ため困難である。本実施形態では、ポテンショメータ２
２の出力電圧の最大値Ｖｍは、５Ｖを例にして説明す
る。
あるポテンショメータ２２からの第１の信号（図３
（ｂ））は、移動機構部の実移動距離（Ａ＋Ｂ）内の移
動位置に比例して、“ＧＮＤ”から“Ｖｍ”まで直線的
に変化する。従って、この出力電圧の値から、移動機構
部のおよその位置を推定することができるが、絶対位置
を決めることは、ポテンショメータ２２の誤差が大きい
ため困難である。本実施形態では、ポテンショメータ２
２の出力電圧の最大値Ｖｍは、５Ｖを例にして説明す
る。
【００１８】図４に示すように、第２の位置検出手段２
８の一部である遮光板２６には実移動距離（Ａ＋Ｂ）の
間を均等に分割した単位移動量に対応する信号をフォト
インタラプタ２４が発生するように（図４（ｂ））、遮
光板２６中に複数のスリット２６ａが均等に配置されて
いる(図４（ａ）)。この複数のスリット２６ａの数は、
実移動距離（Ａ＋Ｂ）やフォトインタラプタ２４の分解
能に応じて任意に設定可能である。本実施形態では、ス
リット２６ａが５個設けられている場合を例として説明
する。
８の一部である遮光板２６には実移動距離（Ａ＋Ｂ）の
間を均等に分割した単位移動量に対応する信号をフォト
インタラプタ２４が発生するように（図４（ｂ））、遮
光板２６中に複数のスリット２６ａが均等に配置されて
いる(図４（ａ）)。この複数のスリット２６ａの数は、
実移動距離（Ａ＋Ｂ）やフォトインタラプタ２４の分解
能に応じて任意に設定可能である。本実施形態では、ス
リット２６ａが５個設けられている場合を例として説明
する。
【００１９】なお、複数のスリット２６ａは、実移動距
離（Ａ＋Ｂ）の全長の一部分を均等に分割するように構
成しても同等の効果が得られる。また、スリット２６ａ
の数や間隔、幅は任意に決めることができるが、ポテン
ショメータ２２が有する精度より細かく設定する必要は
ない。また、本実施形態の説明では、遮光板２６を移動
機構部に、フォトインタラプタ２４を支持部に配置して
いるが、フォトインタラプタ２４を移動機構部に遮光板
２６を支持部に配置しても良い。
離（Ａ＋Ｂ）の全長の一部分を均等に分割するように構
成しても同等の効果が得られる。また、スリット２６ａ
の数や間隔、幅は任意に決めることができるが、ポテン
ショメータ２２が有する精度より細かく設定する必要は
ない。また、本実施形態の説明では、遮光板２６を移動
機構部に、フォトインタラプタ２４を支持部に配置して
いるが、フォトインタラプタ２４を移動機構部に遮光板
２６を支持部に配置しても良い。
【００２０】図５には、第３の位置検出手段であるリニ
アエンコーダ３０からの出力信号が示されている（図５
（ｂ））。リニアエンコーダ３０からの信号は、実移動
距離（Ａ＋Ｂ）間をリニアエンコーダ３０の分解能に応
じたパルス信号が出力されて移動機構部の位置検出が行
われるように、工場出荷時に１パルス当たりの移動量が
校正されている（使用中に再校正することも可能であ
る）。この結果、１箇所でも移動機構部の絶対位置検出
が行われれば、その後はこの検出された絶対位置を基準
にリニアエンコーダ３０により、全移動範囲にわたって
絶対位置検出が可能となる。このリニアエンコーダ３０
は、移動機構部を高精度に位置決めするために用いられ
るため、高い分解能を有する（単位長さあたりのパルス
出力数の多い）ものが用いられる。
アエンコーダ３０からの出力信号が示されている（図５
（ｂ））。リニアエンコーダ３０からの信号は、実移動
距離（Ａ＋Ｂ）間をリニアエンコーダ３０の分解能に応
じたパルス信号が出力されて移動機構部の位置検出が行
われるように、工場出荷時に１パルス当たりの移動量が
校正されている（使用中に再校正することも可能であ
る）。この結果、１箇所でも移動機構部の絶対位置検出
が行われれば、その後はこの検出された絶対位置を基準
にリニアエンコーダ３０により、全移動範囲にわたって
絶対位置検出が可能となる。このリニアエンコーダ３０
は、移動機構部を高精度に位置決めするために用いられ
るため、高い分解能を有する（単位長さあたりのパルス
出力数の多い）ものが用いられる。
【００２１】図６は移動機構部をフォトインタラプタ３
２側からフォトインタラプタ３３側に向かって実移動距
離（Ａ＋Ｂ）動かしたときのポテンショメータ２２（図
６（ａ））、第２の位置検出装置２８のフォトインタラ
プタ２４（図６（ｂ））、リニアエンコーダ３０（図６
（ｃ））のそれぞれの出力信号を示している。この図を
用いて移動機構部の絶対位置検出動作について説明す
る。
２側からフォトインタラプタ３３側に向かって実移動距
離（Ａ＋Ｂ）動かしたときのポテンショメータ２２（図
６（ａ））、第２の位置検出装置２８のフォトインタラ
プタ２４（図６（ｂ））、リニアエンコーダ３０（図６
（ｃ））のそれぞれの出力信号を示している。この図を
用いて移動機構部の絶対位置検出動作について説明す
る。
【００２２】移動機構部が実移動距離（Ａ＋Ｂ）（例え
ば、Ａ＋Ｂ＝１０ｍｍ）移動したときのポテンショメー
タ２２からの出力は、移動機構部の移動位置に比例して
直線的に増加し実移動距離（Ａ＋Ｂ）移動したとき最大
値Ｖｍ（例えば、５Ｖ）を示すように設定されている。
また、フォトインタラプタ２４からは、遮光板２６のス
リット２６ａ（例えば、５個のスリットが形成されてい
る場合）によって図７（ｂ）に示されるように１０個の
エッジ（図中の番号１〜１０）を持った単位移動量に対
応したパルス信号が得られる。
ば、Ａ＋Ｂ＝１０ｍｍ）移動したときのポテンショメー
タ２２からの出力は、移動機構部の移動位置に比例して
直線的に増加し実移動距離（Ａ＋Ｂ）移動したとき最大
値Ｖｍ（例えば、５Ｖ）を示すように設定されている。
また、フォトインタラプタ２４からは、遮光板２６のス
リット２６ａ（例えば、５個のスリットが形成されてい
る場合）によって図７（ｂ）に示されるように１０個の
エッジ（図中の番号１〜１０）を持った単位移動量に対
応したパルス信号が得られる。
【００２３】電源をＯＦＦ状態からＯＮ状態にしたと
き、図７に示す制御手段４０への信号は、ＯＮ状態にし
たときの移動機構部の位置であるポテンショメータ２２
からの出力電圧（例えば、Ｖｃ＝２．７Ｖ）のみが得ら
れる。この状態では電圧Ｖｃが電圧Ｖｍの半分に近いこ
とから、移動機構部の位置は、およそ実移動距離（Ａ＋
Ｂ）の半分付近（約５.４ｍｍ前後）の位置にあること
が推定されるが、ポテンショメータ２２の精度や、周囲
の温度状態によってポテンショメータ２２の出力信号に
誤差が生じていることが考えられるため、この値をもっ
て移動機構部の絶対位置とすることには問題がある。
き、図７に示す制御手段４０への信号は、ＯＮ状態にし
たときの移動機構部の位置であるポテンショメータ２２
からの出力電圧（例えば、Ｖｃ＝２．７Ｖ）のみが得ら
れる。この状態では電圧Ｖｃが電圧Ｖｍの半分に近いこ
とから、移動機構部の位置は、およそ実移動距離（Ａ＋
Ｂ）の半分付近（約５.４ｍｍ前後）の位置にあること
が推定されるが、ポテンショメータ２２の精度や、周囲
の温度状態によってポテンショメータ２２の出力信号に
誤差が生じていることが考えられるため、この値をもっ
て移動機構部の絶対位置とすることには問題がある。
【００２４】この状態から、移動機構部を例えば図２の
左端に向かって移動させると、ポテンショメータ２２の
出力は電圧Ｖｃから電圧Ｖｐ（例えば、約２.５Ｖ）ま
で低下すると同時にフォトインタラプタ２４の信号レベ
ルが“Ｈ”レベルから“ＧＮＤ”レベルに変化する。フ
ォトインタラプタ２４の信号は１０個のエッジを有しエ
ッジ間隔が予め定められた等間隔（単位移動量）に設定
されおり、本例の場合、エッジ信号が１ｍｍ間隔で発生
するように設定されているので、図６（ｂ）の１から１
０までの数字は、丁度１ｍｍから１０ｍｍまでの値に相
当していることになる。
左端に向かって移動させると、ポテンショメータ２２の
出力は電圧Ｖｃから電圧Ｖｐ（例えば、約２.５Ｖ）ま
で低下すると同時にフォトインタラプタ２４の信号レベ
ルが“Ｈ”レベルから“ＧＮＤ”レベルに変化する。フ
ォトインタラプタ２４の信号は１０個のエッジを有しエ
ッジ間隔が予め定められた等間隔（単位移動量）に設定
されおり、本例の場合、エッジ信号が１ｍｍ間隔で発生
するように設定されているので、図６（ｂ）の１から１
０までの数字は、丁度１ｍｍから１０ｍｍまでの値に相
当していることになる。
【００２５】上述のポテンショメータ２２の出力信号電
圧Ｖｐ（例えば、約２．５Ｖ）とフォトインタラプタ２
４のエッジ検出の結果から、移動機構部の現在の位置は
左端から丁度５ｍｍの位置にあることが決定でき、移動
機構部の絶対位置が決定できる。このようにして、ポテ
ンショメータ２２の出力信号とフォトインタラプタ２４
のエッジ信号とから移動機構部の絶対位置検出が可能と
なる。
圧Ｖｐ（例えば、約２．５Ｖ）とフォトインタラプタ２
４のエッジ検出の結果から、移動機構部の現在の位置は
左端から丁度５ｍｍの位置にあることが決定でき、移動
機構部の絶対位置が決定できる。このようにして、ポテ
ンショメータ２２の出力信号とフォトインタラプタ２４
のエッジ信号とから移動機構部の絶対位置検出が可能と
なる。
【００２６】ところで、ここで得られる絶対位置は実移
動距離（Ａ＋Ｂ）に対して、（Ａ＋Ｂ）／（スリット２
６ａの数×２）の位置毎にしか絶対位置を決定すること
ができない。このため第３の位置検出手段であるリニア
エンコーダ３０を設けることによって、上述のようにし
て求められた絶対位置を基準として、リニアエンコーダ
３０の信号（図６（ｃ））をもとに、実移動距離（Ａ＋
Ｂ）の全域にわたって、所望の絶対位置までより正確に
移動機構部を動かすことが可能となる。また、リニアエ
ンコーダ３０の分解能を高くすることによって、移動機
構部の絶対位置をさらに高精度に制御することが可能と
なる。
動距離（Ａ＋Ｂ）に対して、（Ａ＋Ｂ）／（スリット２
６ａの数×２）の位置毎にしか絶対位置を決定すること
ができない。このため第３の位置検出手段であるリニア
エンコーダ３０を設けることによって、上述のようにし
て求められた絶対位置を基準として、リニアエンコーダ
３０の信号（図６（ｃ））をもとに、実移動距離（Ａ＋
Ｂ）の全域にわたって、所望の絶対位置までより正確に
移動機構部を動かすことが可能となる。また、リニアエ
ンコーダ３０の分解能を高くすることによって、移動機
構部の絶対位置をさらに高精度に制御することが可能と
なる。
【００２７】上述の制御は図７に示す制御手段４０によ
って行われる。制御手段４０にはポテンショメータ２２
からのアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ
／Ｄ変換器４２と工場出荷時のキャリブレーションデー
タ等を記憶するデータ記憶部４３等を有し各種の処理を
行うＣＰＵ４４および移動機構部の移動を行うモータ５
０の制御を行うドライバ４６から構成されている。
って行われる。制御手段４０にはポテンショメータ２２
からのアナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ
／Ｄ変換器４２と工場出荷時のキャリブレーションデー
タ等を記憶するデータ記憶部４３等を有し各種の処理を
行うＣＰＵ４４および移動機構部の移動を行うモータ５
０の制御を行うドライバ４６から構成されている。
【００２８】このような制御手段４０によって、移動機
構部の絶対位置検出が行われると共に、所望の絶対位置
まで移動機構部を動かすことが可能になる。
構部の絶対位置検出が行われると共に、所望の絶対位置
まで移動機構部を動かすことが可能になる。
【００２９】なお、本実施形態の説明では、遮光板２６
のスリット２６ａの数を５個（１０エッジ）、実移動距
離（Ａ＋Ｂ）を１０ｍｍ、ポテンショメータ２２の最大
出力電圧Ｖｍを５Ｖ等を用いたが、これに限定されるも
のではなく、種々変形が可能である。
のスリット２６ａの数を５個（１０エッジ）、実移動距
離（Ａ＋Ｂ）を１０ｍｍ、ポテンショメータ２２の最大
出力電圧Ｖｍを５Ｖ等を用いたが、これに限定されるも
のではなく、種々変形が可能である。
【００３０】また、フォトインタラプタ３２、３３は設
けなくても良いが、設けてある場合には、装置の工場出
荷調整時に、実移動距離（Ａ＋Ｂ）を全スキャンし、フ
ォトインタラプタ２４、３２および３３の信号出力とポ
テンショメータ２２およびリニアエンコーダ３０の信号
出力とを用いてキャリブレーションデータを作成して制
御部４０のデータ記憶部４３に記憶しておき、実際の使
用時にこのキャリブレーションデータを参照、ポテンシ
ョメータ２２とフォトインタラプタ２４およびリニアエ
ンコーダ３０の出力信号と比較制御することによって、
移動機構部の絶対位置検出を可能とすることもできる。
けなくても良いが、設けてある場合には、装置の工場出
荷調整時に、実移動距離（Ａ＋Ｂ）を全スキャンし、フ
ォトインタラプタ２４、３２および３３の信号出力とポ
テンショメータ２２およびリニアエンコーダ３０の信号
出力とを用いてキャリブレーションデータを作成して制
御部４０のデータ記憶部４３に記憶しておき、実際の使
用時にこのキャリブレーションデータを参照、ポテンシ
ョメータ２２とフォトインタラプタ２４およびリニアエ
ンコーダ３０の出力信号と比較制御することによって、
移動機構部の絶対位置検出を可能とすることもできる。
【００３１】また、第２の位置検出装置２８を構成して
いるフォトインタラプタ２４と遮光板２６の替わりに、
分解能の粗いリニアエンコーダを第２の位置検出手段と
して使用することもできる。
いるフォトインタラプタ２４と遮光板２６の替わりに、
分解能の粗いリニアエンコーダを第２の位置検出手段と
して使用することもできる。
【００３２】さらに、ポテンショメータ２２の替わり
に、図８に示すような三角形の開口部５１を有する遮光
板５２とフォトインタラプタ５４とを組み合わせた第１
の位置検出手段として使用して、実移動距離（Ａ＋Ｂ）
の範囲を遮光板５２またはフォトインタラプタ５４とを
相対的に移動させることによって、ポテンショメータ２
２と同等の出力信号を得ることができ、絶対位置検出装
置２１を安価に構成することも可能である。
に、図８に示すような三角形の開口部５１を有する遮光
板５２とフォトインタラプタ５４とを組み合わせた第１
の位置検出手段として使用して、実移動距離（Ａ＋Ｂ）
の範囲を遮光板５２またはフォトインタラプタ５４とを
相対的に移動させることによって、ポテンショメータ２
２と同等の出力信号を得ることができ、絶対位置検出装
置２１を安価に構成することも可能である。
【００３３】なお、本発明に係る絶対値検出装置は、顕
微鏡の焦点位置の絶対位置検出のみならず、Ｘ−Ｙステ
ージ等の移動機構部の絶対位置検出にも適用可能であ
る。
微鏡の焦点位置の絶対位置検出のみならず、Ｘ−Ｙステ
ージ等の移動機構部の絶対位置検出にも適用可能であ
る。
【００３４】なお、この上述の実施の形態は例に過ぎ
ず、この構成や形状に限定されるものではない。本発明
の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
ず、この構成や形状に限定されるものではない。本発明
の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【００３５】
【発明の効果】上述のように、本発明では、高精度な絶
対位置検出装置とこれを搭載した顕微鏡を従来よりも安
価に提供することができる。
対位置検出装置とこれを搭載した顕微鏡を従来よりも安
価に提供することができる。
【図１】本発明に係る絶対位置検出装置を搭載した顕微
鏡の全体構成図。
鏡の全体構成図。
【図２】本発明に係る絶対位置検出装置の概略説明図
【図３】第１の位置検出手段の拡大説明図。
【図４】第２の位置検出手段の拡大説明図。
【図５】第３の位置検出手段の拡大説明図。
【図６】絶対位置検出動作を説明する各信号の関係を示
す図。
す図。
【図７】絶対位置検出装置の制御手段を示す図。
【図８】第１の位置検出手段の別の例を示す図。
１０ 倒立顕微鏡
１２ 光源部
１４ 照明光学系
１６ ステージ
１８ レボルバ
２０ 観察光学系
２１ 絶対位置検出装置
２２ ポテンショメータ
２４、３２、３３、５４ フォトインタラプタ
２６、５２ 遮光板
２６ａ スリット
２８ 第２の位置検出手段
３０ リニアエンコーダ
４０ 制御手段
４２ Ａ／Ｄ変換器
４３ データ記憶部
４４ ＣＰＵ
４６ ドライバ
５０ モータ
５１ 開口部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｂ 7/08 Ｇ０２Ｂ 21/24 ２Ｈ０５２
21/00 Ｇ０１Ｄ 5/16 Ａ
21/24 Ｇ０２Ｂ 7/04 Ｃ
Ｆターム(参考） 2F064 AA01 BB01 BB03 CC04 MM26
MM34
2F065 AA07 AA14 AA20 BB02 BB18
DD02 FF02 FF16 FF23 FF67
HH15 JJ01 JJ05 JJ15 PP12
PP22 QQ25 QQ27 QQ28
2F069 AA02 DD20 GG01 GG04 GG06
GG07 HH09 HH12 HH14 NN08
2F077 AA27 CC02 EE04 RR03
2H044 BB01 DA01 DC01 DE06
2H052 AD05 AD09 AD16
Claims (6)
- 【請求項１】往復移動する移動機構部と、 前記移動機構部の位置を検出する位置検出手段を有し、 前記位置検出手段の信号から前記移動機構部の絶対位置
を検出し、前記移動機構部を制御する制御手段を有する
絶対位置検出装置において、 前記位置検出手段の第１の位置検出手段は、前記移動機
構部の移動位置に対応する第１の信号を出力し、 前記位置検出手段の第２の位置検出手段は、前記移動機
構部が移動範囲内で予め定められた領域を移動するとき
の単位移動量に対応する第２の信号を出力し、 前記制御手段が前記第１の信号と前記第２の信号とから
前記移動機構部の絶対位置を検出することを特徴とする
絶対位置検出装置。 - 【請求項２】前記第1の位置検出手段は、ポテンショメ
ータから構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の絶対位置検出装置。 - 【請求項３】前記第２の位置検出手段は、フォトインタ
ラプタと複数のスリットを有する遮光板とから構成され
ていることを特徴とする請求項１または２に記載の絶対
位置検出装置。 - 【請求項４】前記位置検出手段の第３の位置検出手段
は、リニアエンコーダからなることを特徴とする請求項
１または２または３に記載の絶対位置検出装置。 - 【請求項５】前記移動機構部の往復移動範囲の制限位置
を検出する制限位置検出装置を設けたことを特徴とする
請求項１乃至４の何れか１項に記載の絶対位置検出装
置。 - 【請求項６】前記絶対位置検出装置を搭載したことを特
徴とする顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002009186A JP2003214835A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 絶対位置検出装置とそれを搭載した顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002009186A JP2003214835A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 絶対位置検出装置とそれを搭載した顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214835A true JP2003214835A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27647255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002009186A Withdrawn JP2003214835A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 絶対位置検出装置とそれを搭載した顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003214835A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258586A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Canon Inc | 位置検出装置および光学機器 |
| JP2006259520A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Canon Inc | 光学機器 |
| US7733586B2 (en) | 2008-05-16 | 2010-06-08 | Ffei Limited | Lens positioning assembly |
| JP2017083192A (ja) * | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 日本電子株式会社 | 検出装置および荷電粒子線装置 |
| US20190196140A1 (en) * | 2017-12-25 | 2019-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens barrel controlling linear driving of movable lens and optical apparatus equipped with lens barrel |
| JP2019219612A (ja) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | オリンパス株式会社 | 拡大観察装置 |
| JP2021071444A (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 株式会社東海理化電機製作所 | 回転角検出装置 |
-
2002
- 2002-01-17 JP JP2002009186A patent/JP2003214835A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006258586A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Canon Inc | 位置検出装置および光学機器 |
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| US10969563B2 (en) * | 2017-12-25 | 2021-04-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens barrel controlling linear driving of movable lens and optical apparatus equipped with lens barrel |
| JP2019219612A (ja) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | オリンパス株式会社 | 拡大観察装置 |
| JP7061518B2 (ja) | 2018-06-22 | 2022-04-28 | オリンパス株式会社 | 拡大観察装置 |
| JP2021071444A (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 株式会社東海理化電機製作所 | 回転角検出装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |