JP2006105740A - エンコーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 このエンコーダでは、動作方向αに沿ってスケール板に複数形成された光中継部4のそれぞれは、光透過部5及び光遮断部6の1次元配列のパターンが互いに異なっている。これにより、そのパターンをコードとして、第2光強度プロファイルデータVY(m)に基づき、受光領域100上に位置する光中継部4を識別することができる。なお、光中継部4の識別に際しては、光中継部4毎にスケール板に形成された基準光透過部7の位置を基準として、光中継部4を精度良く識別することができる。更に、第1光強度プロファイルデータVX(n)に基づき、受光領域100中の基準位置に対する識別された光中継部4の重心位置を算出し、その重心位置からスケール板の動作角度を算出することができる。
【選択図】 図6
Description
図1に示されるように、第1実施形態に係るエンコーダ1は、いわゆるアブソリュート型のロータリエンコーダであり、測定対象物(図示せず)に連結される回転軸2を備えている。この回転軸2には、円板状のスケール板3が固定されており、このスケール板3は、回転軸2の回転に伴って回転する。この回転方向をスケール板3の動作方向αとする。図2に示されるように、スケール板3において動作方向αに沿ったライン(第3のライン)L1上には、回転軸2を中心として等角度置きに光中継部4が複数形成されている。
(1)受光領域100上に位置する光中継部4の数が1個の場合
code(j)=f(VY(yj))=f(VY(y0+(j+1)×p1))
if (VY(yj)>th2) then f(VY(yj))=1;
else f(VY(yj))=0;
(2)受光領域100上に位置する光中継部4の数が2個の場合
code(j)=f(VY(yj))=f(VY(y0+(j+1)×p1))
if (VY(yj)>th3) then f(VY(yj))=2;
if (VY(yj)>th2) and (VY(yj)<th3) then f(VY(yj))=1;
if (VY(yj)<th2) then f(VY(yj))=0;
ここで、f(VY(yj))は閾値関数である。また、th2,th3は、光源装置8、プロファイルセンサ9の受光感度等から予め決定される閾値であり、閾値th2は、動作方向αに沿って光透過部5が1個存在する場合の明るさの判断基準として定められ、閾値th3は、動作方向αに沿って光透過部5が2個存在する場合の明るさの判断基準として定められる。
pos=1次モーメント/0次モーメント
1次モーメント=Σ(VX(n)×n) (VX(n)>th1の連続する領域に対して)
0次モーメント=Σ(VX(n)) (VX(n)>th1の連続する領域に対して)
θ=(コード順+pos/p2)×(360/コード数)
ここで、p2は、隣り合う光中継部4,4の重心間距離である。また、コード順は、図3において右から順に「000」が「0」、「001」が「1」、「011」が「2」、…、「100」が「7」である。
θ=(3+150/400)×(360/8)=152度
θ=(4+(−250)/400)×(360/8)=152度
図7及び図8に示されるように、第2実施形態に係るエンコーダ1は、スケール板3に対する光中継部4の配置において、第1実施形態に係るエンコーダ1と主に異なっている。
ラインL4上の光中継部4に対して:
code(j)=f(VY(yj))=f(VY(y0−(j+1)×p1))
if (VY(yj)>th2) then f(VY(yj))=1;
else f(VY(yj))=0;
ラインL5上の光中継部4に対して:
code(j)=f(VY(yj))=f(VY(y0+(j+1)×p1))
if (VY(yj)>th2) then f(VY(yj))=1;
else f(VY(yj))=0;
Claims (6)
- 所定の動作方向に可動するスケール板と、
前記動作方向に沿って前記スケール板に複数形成され、前記動作方向に垂直な方向に光伝播部及び光非伝播部が1次元配列されて構成された光中継部と、
前記光中継部に向けて光を投光する光源装置と、
前記光源装置により投光された光を前記光中継部を介して受光するように配置され、前記動作方向、及び前記動作方向に垂直な方向に複数の画素が2次元配列されて構成された受光領域を有して、前記動作方向、及び前記動作方向に垂直な方向のそれぞれについて入射光強度の1次元分布を示す光強度プロファイルデータを出力する光検出装置とを備え、
前記光中継部のそれぞれは、前記光伝播部及び前記光非伝播部の1次元配列のパターンが互いに異なっており、
前記スケール板において、前記動作方向に垂直な方向に沿って前記光中継部を通る第1のライン上には、基準光伝播部が形成されていることを特徴とするエンコーダ。 - 前記動作方向に垂直な方向についての前記光強度プロファイルデータに基づいて、前記基準光伝播部の位置を基準として、前記光源装置により投光された光を前記光検出装置に対して中継した前記光中継部を識別した後、前記動作方向についての前記光強度プロファイルデータに基づいて、前記受光領域中の基準位置に対する前記光中継部の位置を算出し、前記光中継部の位置から前記スケール板の動作絶対値を求める処理部を備えることを特徴とする請求項1記載のエンコーダ。
- 前記基準光伝播部は、前記動作方向に沿った第2のライン上に形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のエンコーダ。
- 前記光検出装置は、前記光源装置により投光された光を1個又は2個の前記光中継部を介して受光するように配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載のエンコーダ。
- 前記光中継部は、前記動作方向に沿った第3のライン上に複数形成されており、
隣り合う前記光中継部間では、前記光伝播部及び前記光非伝播部の1次元配列のパターンが1箇所異なっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載のエンコーダ。 - 前記光中継部は、動作方向に沿った第4のライン上と第5のライン上とに渡って千鳥状に複数形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載のエンコーダ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014130019A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Canon Inc | スケール、変位検出装置、レンズ装置、撮像システム、および、組み立て装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001208566A (ja) * | 1999-12-03 | 2001-08-03 | Renishaw Plc | 測定装置 |
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-
2004
- 2004-10-04 JP JP2004291828A patent/JP4425108B2/ja active Active
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