JP2011013116A - Encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測量機に備られるエンコーダに関し、さらに詳細には、角度目盛を読み取るラインセンサが目盛盤の回転軸に直交する平面に対して傾いている場合でも測角値に誤差が生じないようにしたエンコーダに関する。 The present invention relates to an encoder provided in a surveying instrument. More specifically, even if a line sensor that reads an angle scale is inclined with respect to a plane perpendicular to the rotary axis of the scale plate, no error occurs in the angle measurement value. Relates to the encoder.
測量機には、水平角と鉛直角を測定するために、エンコーダが備えられている。従来のエンコーダとしては、下記特許文献1に開示されたようなものが知られている。図1に示したように、このエンコーダ1は、望遠鏡とともに回転する目盛盤3があり、目盛盤3の周方向に沿って等間隔に設けられたスリット32からなる角度目盛に対して、LED等の光源21から出射された光をコリメータレンズ22を介して照射し、スリット32を通過した光をCCDラインセンサ23で受光し、CCDラインセンサ23の出力をCPU(演算制御部)5へ送るものである。そして、CPU5は、CCDラインセンサ23の出力に基づいて水平角と鉛直角を決定する。
The surveying instrument is equipped with an encoder for measuring the horizontal angle and the vertical angle. As a conventional encoder, one disclosed in Patent Document 1 below is known. As shown in FIG. 1, the encoder 1 has a
エンコーダ1にはインクリメンタル式とアブソリュート式があるが、下記特許文献1に開示されたものは、アブソリュート式である。アブソリュート式エンコーダの目盛盤3には、図2に示したように、スリット32が、太いスリット32aと細いスリット32bとを組み合わせて配置されている。連続する所定本数のスリット32を抜き出して読むと、太いスリット32aと細いスリット32bの並び方から、角度を読み取れるようになっている。すなわち、各スリット32は、所定の角度に対応している。
The encoder 1 includes an incremental type and an absolute type, but the one disclosed in Patent Document 1 below is an absolute type. As shown in FIG. 2, a
目盛盤3の角度は、CCDラインセンサ23に沿う座標において、測定ごとに決定される角度読み取り位置で読む。角度読み取り位置を決定するには、目盛盤3にスリット32を配置した円と同心の同心円パターン33を形成する。そして、図3に示したように、CCDラインセンサ23の出力から、CCDラインセンサ23の受光領域中心線D(以下、単にCCDラインセンサ23と記載する。)と同心円パターン33の交点A、Bの座標C1、C2を求め、その中点Mの座標Cmを求めて、その中点Mを角度読み取り位置とする。このような角度読み取り位置を用いると、回転軸4に目盛盤3がいくらか偏心して取り付けられていたとしても、測角値に誤差が発生しない。
The angle of the
ところで、測量機は1”程度の角度分解能が要求されるが、1”間隔で目盛盤3にスリット32を形成することは困難である。そこで、ロータリエンコーダでは、微小な角度分解能を達成するために、2つのスリット32の間の角度については、内挿計算で求めている。内挿計算を行うには、CCDラインセンサ23に投影された複数のスリット像を予め定めたモデルに当て嵌めて計算する。
By the way, the surveying instrument is required to have an angular resolution of about 1 ″, but it is difficult to form the
この内挿計算に用いるモデルとして、下記特許文献2に開示されたモデルを説明する。このモデルは、図4に示したように、目盛盤3の平面図において、目盛盤3の中心OとCCDラインセンサ23との距離をR、目盛盤3の中心OからCCDラインセンサ23へ引いた垂線の足の位置をP、この位置の角度をAとする。また、i番目のスリットの位置をpi、この位置の角度をaiとする。三角形piOPを考えると次式が成立し、これを内挿計算のモデルにしている。
pi−P=Rtan(ai−A) (1)
As a model used for this interpolation calculation, a model disclosed in
p i −P = R tan (a i −A) (1)
図4では、i番目のスリットが1本しか描かれていないが、実際には複数のスリットがあるので、各スリットについて前記(1)式を作る。(1)式において、piとaiは既知であり、未知数はP、R、Aの3つであるから、(1)式を3つ作れば、P、R、Aを求めることができる。実際には、(1)式を4つ以上作ることができるので、回帰分析(最小二乗法)によって、P、R、Aの最確値P’、R’、A’を求める。このP’を角度読み取り位置としてもよいが、通常は、90°おきにP’を求め、4つのP’の平均に基づいて、角度読み取り位置Prを決めている。この角度読み取り位置Prは、工場で一旦設定されると、その後変更されることはない。 In FIG. 4, although only one i-th slit is drawn, since there are actually a plurality of slits, the above equation (1) is made for each slit. In equation (1), p i and a i are known, and there are three unknowns, P, R, and A. Therefore, if three equations (1) are made, P, R, and A can be obtained. . Actually, since four or more equations (1) can be created, the most probable values P ′, R ′, and A ′ of P, R, and A are obtained by regression analysis (least square method). Although this P ′ may be used as the angle reading position, normally, P ′ is obtained every 90 °, and the angle reading position Pr is determined based on the average of the four P ′. This angle reading position Pr is not changed thereafter once set at the factory.
なお、後記特許文献1に開示されたものでは、前述したように、同心円パターン33とCCDラインセンサ23との交点A、Bの座標C1,C2の中点Mを角度読み取り位置としており、前述したように、測定ごとに角度読み取り位置が変更される。
In addition, in what was disclosed in Patent Document 1 described later, as described above, the midpoint M of the coordinates C1 and C2 of the intersections A and B of the
測角時には、CCDラインセンサ23上のスリット像の位置から、前述した回帰分析によって最確値P’、R’、A’を求めている。そこで、(1)式おいて、pi=Pr、P=P’、R=R’、A=A’とするとともに、角度読み取り位置Prの角度すなわち測角値をarとすると、次式が得られる
Pr−P’=R’tan(ar−A’) (2)
At the time of angle measurement, the most probable values P ′, R ′, and A ′ are obtained from the position of the slit image on the
(2)式を変形すると、測角値arが次式によって得られる。
ar=tan−1{(Pr−P’)/R’}+A’ (3)
When the equation (2) is transformed, a measured angle value a r is obtained by the following equation.
a r = tan −1 {(Pr−P ′) / R ′} + A ′ (3)
ここで、エンコーダにおいて、角度読み取り位置として適切な位置Pr’について考える。 Here, a position Pr ′ suitable as an angle reading position in the encoder is considered.
図5は、目盛盤3が回転軸4に直交して取り付けられているととともに、回転軸4と直交する平面内にCCDラインセンサ23が位置した状態を、回転軸4及びCCDラインセンサ23の両方と直交する方向から見た図である。このとき、角度読み取り位置として適切な位置Pr’は、光源21を通過して、かつ回転軸4と平行な直線がCCDラインセンサ23と交わる点である。図5に示すように、光源21は回転軸4上又はその近傍に配置されるため、角度読み取り位置として適切な位置Pr’は、目盛盤3と回転軸4の交点と光源21とを結ぶ直線がCCDラインセンサ23と交わる点である。
FIG. 5 shows a state in which the
図6に示したように、目盛盤3が回転軸4に直交して取り付けられていないと、目盛盤3の回転に伴い、CCDラインセンサ23と目盛盤3との間の距離が変化する。このような状態のとき、角度読み取り位置Prが適切な位置Pr’にないと、目盛盤3上の異なる位置のスリット32から角度を読んでしまうことになって、誤差eを生じる。
As shown in FIG. 6, if the
誤差eが発生する様子について、図6を使用して説明する。目盛盤3上で角度を読み取る位置は、光源21と角度読み取り位置Prを結ぶ直線と目盛盤3との交点である。図6に示したように、角度読み取り位置Prが適な位置Pr’からずれている場合、目盛盤3の回転に伴いCCDラインセンサ23と目盛盤3との距離が長くなるにつれて、角度を読み取る目盛盤3上の位置が回転軸4に近づく側に移動する。一方、目盛盤3の回転に伴いCCDラインセンサ23と目盛盤3との距離が短くなるにつれて、角度を読み取る目盛盤3上の位置が回転軸4から遠ざかる側に移動する。CCDラインセンサ23と目盛盤3との距離の変化に依存して発生する目盛盤3上での角度読み取り位置の変動が、すなわち誤差eになる。
The manner in which the error e occurs will be described with reference to FIG. The position where the angle is read on the
また、図7に示したように、CCDラインセンサ23が回転軸4に直交する平面22から角度φだけ傾いていると、前記(1)式によって算出した角度読み取り位置Prが、適切な位置Pr’からずれてしまうという問題を生じる。これは、CCDラインセンサ23の中央部付近から左側に行くほど、CCDラインセンサ23と目盛盤3との距離が長くなって、CCDラインセンサ23に投影されるスリット像の位置が左側にずれていき、逆に右側に行くほど、CCDラインセンサ23と目盛盤3との距離が短くなって、CCDラインセンサ23に投影されるスリット像の位置が左側にずれていくことによる。こうして、角度読み取り位置Prが、適切な位置Pr’からずれてしまい、かつ、図6に示したように、目盛盤3が回転軸4に直交して取り付けられていないと、目盛盤3の回転に伴いCCDラインセンサ23と目盛盤3との間の距離が変化して、測角値に誤差が出ることになる。
As shown in FIG. 7, when the
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、エンコーダにおいて、角度目盛を読み取るラインセンサが目盛盤の回転軸に直交する平面に対して傾いている場合でも、測角値に誤差が生じないようにすることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in the encoder, even when the line sensor for reading the angle scale is inclined with respect to the plane perpendicular to the rotation axis of the scale board, an error occurs in the angle measurement value. The challenge is to avoid it.
前記課題を解決するため、請求項1に係る発明では、角度目盛と該角度目盛に沿って該角度目盛と同心の同心円パターンとが形成された目盛盤と、前記角度目盛を読み取るラインセンサと、読み取った角度目盛から内挿計算して測角値を得る演算手段とを備えたエンコーダにおいて、前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、前記ラインセンサに沿う座標上で次式によって決定されて記憶されていることを特徴とする。
Pr”=cm−(P’−cm)Scm/(Sp’−Scm)
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention according to claim 1, a scale plate in which an angular scale and a concentric circular pattern concentric with the angular scale are formed along the angular scale, a line sensor that reads the angular scale, In an encoder including an arithmetic unit that interpolates from the read angle scale and obtains an angle measurement value, an angle reading position Pr ″ that actually reads the angle scale is determined by the following equation on the coordinates along the line sensor: It is characterized by being stored.
Pr ″ = c m − (P′−c m ) Scm / (Sp′−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cmは前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記P’は前記目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標cmから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値P’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 However, when the angle formed by the line sensor and the plane perpendicular to the rotary axis of the dial plate is φ, cm is the coordinate of the midpoint of the two intersections of the light receiving area center line of the line sensor and the concentric pattern , P ′ is the most probable value obtained by regression analysis of the position of the foot of the perpendicular drawn from the center of the scale plate to the line sensor, and the Scm is 2 of the light receiving area center line of the line sensor and the concentric circle pattern. The slope of the function fcm (φ), which is obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the coordinate cm of the midpoint of the intersection, with respect to the angle φ, Sp ′ is the vertical foot drawn from the center of the dial to the line sensor This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the most probable value P ′ obtained from the regression analysis with respect to the angle φ.
請求項2に係る発明では、角度目盛及び該角度目盛に沿って該角度目盛と同心の同心円パターンが形成された目盛盤と、前記角度目盛を読み取るラインセンサと、読み取った角度目盛から内挿計算して測角値を得る演算手段とを備えたエンコーダにおいて、前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、次式によって決定されて記憶されていることを特徴とする。
Pr”=cm−(N−cm)Scm/(Sp’−Scm)
In the invention according to
Pr ″ = c m − (N−c m ) Scm / (Sp′−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cmは前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記Nは前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標cmから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値Nから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 However, when the angle formed by the line sensor and the plane perpendicular to the rotary axis of the dial plate is φ, cm is the coordinate of the midpoint of the two intersections of the light receiving area center line of the line sensor and the concentric pattern , N is the most probable value obtained from regression analysis of the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimum, and Scm is the two intersections of the light receiving area center line of the line sensor and the concentric circle pattern The slope of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the coordinate cm of the midpoint with respect to the angle φ, and Sp ′ is the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimized. This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the most probable value N obtained from the regression analysis with respect to the angle φ.
請求項3に係る発明では、角度目盛が形成された目盛盤と、前記角度目盛を読み取るラインセンサと、読み取った角度目盛から内挿計算して測角値を得る演算手段とを備えたエンコーダにおいて、前記目盛盤の直径に対して対称位置であるとともに前記ラインセンサによって受光可能な位置に一対の点状パターンを前記目盛盤に形成し、前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、前記ラインセンサに沿う座標上で次式によって決定されて記憶されていることを特徴とする。
Pr”=cm’−(P’−cm’)Scm/(Sp’−Scm)
In an invention according to
Pr ″ = c m ′ − (P′−c m ′) Scm / (Sp′−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cm’は前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記P’は前記目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記一対の点状パターンの中点の座標cm’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値P’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 However, when the angle formed between the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor is φ, the c m ′ is the midpoint of the two intersections between the center line of the light receiving area of the line sensor and the concentric pattern. The coordinate, P ′ is the most probable value obtained by regression analysis of the position of the foot of the perpendicular drawn from the center of the scale plate to the line sensor, and the Scm is the coordinate c m ′ of the midpoint of the pair of point patterns The slope of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the angle φ, and Sp ′ is the position of the vertical foot drawn from the center of the scale plate to the line sensor by regression analysis. This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the accuracy value P ′ with respect to the angle φ.
請求項4に係る発明では、角度目盛が形成された目盛盤と、前記角度目盛を読み取るラインセンサと、読み取った角度目盛から内挿計算して測角値を得る演算手段とを備えたエンコーダにおいて、前記目盛盤の直径に対して対称位置であるとともに前記ラインセンサによって受光可能な位置に一対の点状パターンを前記目盛盤に形成し、前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、次式によって決定されて記憶されていることを特徴とする。
Pr”=cm’−(N−cm’)Scm/(Sp’−Scm)
In an invention according to
Pr ″ = c m ′ − (N−c m ′) Scm / (Sp′−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cm’は前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記Nは前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサで読んだ前記一対の点状パターンの中点の座標cm’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値Nから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 However, when the angle formed between the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor is φ, the c m ′ is the midpoint of the two intersections between the center line of the light receiving area of the line sensor and the concentric pattern. The coordinate, N is the most probable value obtained from regression analysis of the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimum, and the Scm is the midpoint of the pair of point patterns read by the line sensor An inclination of the function fcm (φ) obtained by subtracting an appropriate position of the angle reading position from the coordinate cm ′ with respect to the angle φ, and Sp ′ is a regression analysis of the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimized. Is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the most probable value N obtained from
請求項5に係る発明では、角度目盛が形成された目盛盤と、前記角度目盛を読み取るラインセンサと、読み取った角度目盛から内挿計算して測角値を得る演算手段とを備えたエンコーダにおいて、前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、前記ラインセンサに沿う座標上で次式によって決定されて記憶されていることを特徴とする。
Pr”=cm”−(P’−cm”)Scm/(Sp’−Scm)
In the invention which concerns on
Pr ″ = c m ″ − (P′−c m ″) Scm / (Sp′−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cm”は前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標、前記P’は前記目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標cm”から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値P’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 However, when the angle formed between the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor is φ, c m ″ is the coordinate of the midpoint of the position of the angle scale at both ends received by the line sensor, the P 'Is the most probable value obtained from regression analysis of the position of the foot of the perpendicular drawn from the center of the scale plate to the line sensor, and Scm is the coordinate c of the midpoint of the position of the angle scale received by the line sensor. The inclination of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from m ″ with respect to the angle φ, and Sp ′ is the position of the vertical leg drawn from the center of the scale plate to the line sensor by regression analysis Further, the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the most probable value P ′ with respect to the angle φ.
請求項6に係る発明では、角度目盛が形成された目盛盤と、前記角度目盛を読み取るラインセンサと、読み取った角度目盛から内挿計算して測角値を得る演算手段とを備えたエンコーダにおいて、前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、次式によって決定されて記憶されていることを特徴とする。
Pr”=cm”−(N−cm”)Scm/(Sp’−Scm)
In the invention which concerns on Claim 6, in the encoder provided with the scale board in which the angle scale was formed, the line sensor which reads the said angle scale, and the calculating means which interpolates from the read angle scale, and obtains a measured value The angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is determined by the following equation and stored.
Pr ″ = c m ″ − (N−c m ″) Scm / (Sp′−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cm”は前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標、前記Nは前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標cm”から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値Nから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 However, when the angle between the plane perpendicular to the rotary axis of the scale plate and the line sensor is φ, c m ″ is the coordinates of the midpoint of the position of the angle scale received by the line sensor, and the N Is the most probable value obtained by regression analysis of the position where the interval of the angle scales read by the line sensor is minimum, and Scm is the coordinate c m ″ of the midpoint positions of the angle scales received by the line sensor. The slope of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the angle φ, and Sp ′ is the maximum position obtained from the regression analysis by determining the position at which the interval of the angle scale read by the line sensor is minimum. This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the accuracy value N with respect to the angle φ.
請求項7に係る発明では、請求項1、2、3、4、5又は6に係る発明において、前記Scm/(Sp’−Scm)の値を、前記回転軸から前記ラインセンサまでの距離に応じて補正したことを特徴とする。
In the invention according to claim 7, in the invention according to
請求項1〜6に係る各発明によれば、角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、目盛盤の回転軸に直交する平面とラインセンサのなす角度φに応じて補正しているため、ラインセンサが目盛盤の回転軸に直交する平面に対して傾いている場合でも、測角値に誤差が生じないようになる。 According to each of the first to sixth aspects of the present invention, the angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is corrected according to the angle φ formed by the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor. Even when the line sensor is tilted with respect to a plane orthogonal to the rotation axis of the scale plate, no error occurs in the angle measurement value.
請求項7に係る発明によれば、さらに、角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、目盛盤の回転軸から前記ラインセンサまでの距離に応じても補正されているため、いっそう測角値に誤差が生じないようになる。 According to the seventh aspect of the present invention, the angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is also corrected according to the distance from the rotary axis of the scale plate to the line sensor, so that the angle measurement is further performed. There will be no error in the value.
まず、図1〜図9に基づいて、本発明の第1の実施例について説明する。本実施例のエンコーダは、図1〜図3に示した従来のものと同じく、目盛盤3にスリット32が設けられ、さらに同心円パターン33が設けられている。同心円パターン33は、図3に示したように、その像がCCDラインセンサ23と2個所で交わり、その2個所の座標c1、c2をCCDラインセンサ23で読んで、その中点の座標cmを求めるためのものである。また、スリット32は、CCDラインセンサ23で読んで、図4で説明した従来のものと同様に内挿計算により測角に用いるものである。
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The encoder of the present embodiment is provided with
CCDラインセンサ23は、目盛盤3の回転軸4に直交する平面内に配置されるべきものである。しかし、図7に示したように、CCDラインセンサ23が目盛盤3の回転軸4に直交する平面22から角度φだけ傾いた状態を考える。角度φを少しづつ変えながら、従来と同様に前記(1)式を用いた回帰分析により、目盛盤3の中心OからCCDラインセンサ23へ引いた垂線の足の位置Pの最確値P’(従来の角度読み取り位置Prの設定値)を求め、この最確値P’から角度読み取り位置の適切な位置Pr’(図5参照)を減じた値fp’(φ)=P’−Pr’を計算する。このfp’(φ)をφの関数として、関数fp’(φ)のφによる変化を図8に示す。
The
同様に角度φを少しづつ変えながら、同心円パターン33の像とCCDラインセンサ23との2個所の交点A、Bの中点cmから角度読み取り位置の適切な位置Pr’を減じた値fcm(φ)=cm−Pr’も計算する。このfcm(φ)をφの関数として、関数fp’(φ)のφによる変化も図8に示す。図8を作成するに際しては、fp’(φ)及びfcm(φ)を幾何学的に計算から求めてもよいし、実験から求めてもよい。図8からは、fp’(φ)及びfcm(φ)は、ともに角度φの変化に対して直線的に変化していることが分かる。
Similarly, while changing the angle φ little by little, a value fcm () obtained by subtracting the appropriate position Pr ′ of the angle reading position from the midpoint cm of the intersections A and B of the image of the
そこで、角度φが任意の値φ’のときのfp’(φ’)及びfcm(φ’)を求め、次の(4)式を計算して、製品の工場からの出荷時に測量機に記憶させる。
fcm(φ’)/{fp’(φ’)−fcm(φ’)} (4)
Therefore, fp ′ (φ ′) and fcm (φ ′) when the angle φ is an arbitrary value φ ′ are obtained, and the following equation (4) is calculated and stored in the surveying instrument when the product is shipped from the factory. Let
fcm (φ ′) / {fp ′ (φ ′) − fcm (φ ′)} (4)
ただし、φ’は、CCDラインセンサ23の取付状態とは無関係に設定できる任意の値である。つまり、工場で製造した製品の中から任意の1個を取り出したときに、その取り出した製品のエンコーダにおける回転軸4に直交する平面22とCCDラインセンサ23との実際の傾き角度φと(4)式で代入するφ’とは必ずしも一致する必要はない。したがって、(4)式を計算して測量機に記憶させる装置は、製造する全てのエンコーダに対して同じ装置にすることができる。
However, φ ′ is an arbitrary value that can be set regardless of the mounting state of the
さらに、図9に示したように、製品の工場からの出荷時には、製品毎に目盛盤3の中心OからCCDラインセンサ23へ引いた垂線の足の位置Pの最確値P’と、同心円パターン33の像とCCDラインセンサ23との2個所の交点A、Bの中点cmを求めて、次の(5)式によって、角度読み取り位置として記憶する位置Pr”を計算して、測量機に記憶させる。このとき、既に記憶している(4)式の値が利用される。
Pr”=cm−(P’−cm)fcm(φ’)/{fp’(φ’)−fcm(φ’)} (5)
Further, as shown in FIG. 9, when the product is shipped from the factory, the most probable value P ′ of the position P of the perpendicular foot drawn from the center O of the
Pr ″ = c m − (P′−c m ) fcm (φ ′) / {fp ′ (φ ′) − fcm (φ ′)} (5)
角度読み取り位置として記憶する置Pr”は、次のようにして求めることもできる。図8におけるfp’(φ)及びfcm(φ)のそれぞれの傾きSp’及びScmは、次のように表される。
Sp’={fp’(φ’)−fp’(−φ’)}/{φ’−(−φ’)}
={fp’(φ’)−fp’(−φ’)}/(2φ’) (6)
Scm={fcm(φ’)−fcm(−φ’)}/{φ’−(−φ’)}
={fcm(φ’)−fcm(−φ’)}/(2φ’) (7)
(6)式及び(7)式から、次の(8)式を計算して、これを測量機に記憶させておく。
Scm/(Sp’−Scm) (8)
The position Pr ″ stored as the angle reading position can also be obtained as follows. The respective slopes Sp ′ and Scm of fp ′ (φ) and fcm (φ) in FIG. 8 are expressed as follows. The
Sp ′ = {fp ′ (φ ′) − fp ′ (− φ ′)} / {φ ′ − (− φ ′)}
= {Fp ′ (φ ′) − fp ′ (− φ ′)} / (2φ ′) (6)
Scm = {fcm (φ ′) − fcm (−φ ′)} / {φ ′ − (− φ ′)}
= {Fcm (φ ′) − fcm (−φ ′)} / (2φ ′) (7)
From the equations (6) and (7), the following equation (8) is calculated and stored in the surveying instrument.
Scm / (Sp'-Scm) (8)
ただし、前述したように、φ’は、CCDラインセンサ23の取付状態とは無関係に設定できる任意の値である。したがって、(6)式及び(7)式を計算し、さらに(8)式を計算して測量機に記憶させる装置は、製造する全てのエンコーダに対して同じ装置にすることができる。
However, as described above, φ ′ is an arbitrary value that can be set regardless of the mounting state of the
そして、角度読み取り位置として記憶する位置Pr”を次の(9)式で算出して、測量機に記憶させてもよい。このとき、(8)式の値が利用される。
Pr”=cm−(P’−cm)Scm/(Sp’−Scm) (9)
Then, the position Pr ″ stored as the angle reading position may be calculated by the following equation (9) and stored in the surveying instrument. At this time, the value of the equation (8) is used.
Pr ″ = c m − (P′−c m ) Scm / (Sp′−Scm) (9)
本実施例によれば、この角度読み取り位置Pr”を用いることによって、CCDラインセンサ23が目盛盤3の回転軸4に直交する平面に対して傾いている場合でも、測角値に誤差が生じなくなる。なお、図5から分かるように、P’とcmとが一致するときは、CCDラインセンサ23が回転軸4に直交する平面上に位置しているから、P’とcmとが一致するようにCCDラインセンサ23の配置を調整すれば、従来どおりの角度読み取り位置値Prを用いてもよい。
According to the present embodiment, by using the angle reading position Pr ″, an error occurs in the measured angle value even when the
次に、第2の実施例について説明する。本実施例では、図10に示したように、同心円パターン33の像がCCDラインセンサ23と交わる2点A、Bの中点Mの座標cmを求めることは、前記第1の実施例と同じである。ただし、本実施例では、目盛盤3の中心OからCCDラインセンサ23へ引いた垂線の足の位置Pを求める代わりに、CCDラインセンサ23上でスリット32像の間隔が最小になる位置を求める。通常、CCDラインセンサ23には数十本のスリット32像が検出される。そこで、スリット32の間隔とCCDラインセンサ23に沿う座標との間で、両者の関係を示す二次曲線を回帰分析によって求め、その二次曲線の傾きが零になる位置をスリット32像の間隔が最小となる位置の最確値Nと決める。このNを前記第1の実施例で説明した垂線の足の位置Pの最確値P’の代わりに用いて、前記第1の実施例と同様な処理をすることによって、角度読み取り位置の適切な値Pr”を算出する。これ以外は、前記第1の実施例と同じである。
Next, a second embodiment will be described. In this embodiment, as shown in FIG. 10, obtaining the coordinates cm of the midpoint M between the two points A and B where the image of the
次に、第3の実施例について説明する。本実施例では、図11に示したように、同心円パターン33の代わりに、目盛盤3の直径に対して互いに対称位置であるとともに、CCDラインセンサ23によって受光可能な位置に配置された2つの点状パターン35を設ける。2つの点状パターン35をCCDラインセンサ23で捉えて、その座標c1、c2を読み、その中点Mの座標cm’を求める。そして、前記cm’を前記第1の実施例で説明したcmの代わりに用い、前記第1の実施例と同様な処理をすることによって、角度読み取り位置の適切な値Pr”を算出する。これ以外は、前記第1の実施例と同じである。
Next, a third embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, instead of the
次に、第4の実施例について説明する。本実施例では、前記第3実施例と同様に、目盛盤3に2つの点状パターン35を設け、この点状パターン35の像をCCDラインセンサ23で捉えて、その座標c1、c2を読み、その中点の座標cm’を求める。また、前記第2の実施例と同様に、CCDラインセンサ23上でスリット32の像の間隔が最小になる位置の最確値Nを求める。このcm’とNを前記第1の実施例で説明したcmとP’の代わりに用いて、同様な処理をすることによって、角度読み取り位置の適切な値Pr”を算出する。これ以外は、前記第1の実施例と同じである。
Next, a fourth embodiment will be described. In the present embodiment, as in the third embodiment, two dot
次に第5の実施例について説明する。本実施例では、図12に示したように、目盛盤1には、同心円も点状パターンも設けられていない。そこで、出荷前の検査時にCCDラインセンサ23で捉えたスリット32像に関して、両端のスリット32とCCDラインセンサ23との交点A、Bの座標c1、c2を読み、両者の中点の座標cm”を求める。このcm”を前記第1の実施例で説明したcmの代わりに用いて、同様な処理をすることによって、角度読み取り位置の適切な値Pr”を算出する。これ以外は、前記第1の実施例と同じである。
Next, a fifth embodiment will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the scale plate 1 is not provided with a concentric circle or a dot pattern. Therefore, with respect to the
次に、第6の実施例について説明する。本実施例では、前記第5実施例と同様に、CCDラインセンサ23で捉えたスリット32の両端のスリット32とCCDラインセンサ23との交点A、Bの座標c1、c2を読み、両者の中点の座標cm”を求める。また、前記第2の実施例と同様に、CCDラインセンサ23上でスリット32の像の間隔が最小になる位置の最確値Nを求める。このcm”とNを前記第1の実施例で説明したcmとP’の代わりに用いて、同様な処理をすることによって、角度読み取り位置の適切な値Pr”を算出する。これ以外は、前記第1の実施例と同じである。
Next, a sixth embodiment will be described. In this embodiment, as in the fifth embodiment, the coordinates c 1 and c 2 of the intersections A and B between the
次に、第7の実施例について説明する。前記第1の実施例では、(9)式から角度読み取り位置として記憶する位置Pr”が算出されるが、図13に示したように、目盛盤3の中心OとCCDラインセンサ23との間の距離D、すなわち回転軸4とCCDラインセンサ23との距離が変化すると、(8)式の値が変化し、Pr”も変化する。そこで、本実施例では、回転軸4とCCDラインセンサ23間の距離Dに応じて、Pr”を変えるようにする。
Next, a seventh embodiment will be described. In the first embodiment, the position Pr ″ stored as the angle reading position is calculated from the equation (9). However, as shown in FIG. 13, the distance between the center O of the
これには、図14に示したように、CCDラインセンサ23で捉えたスリット32像から両端のスリット32間の角度θを算出する。これで、スリット32の外端に接する円の半径をLとすると(図12参照)、目盛盤3の中心OとCCDラインセンサ23間の距離Dは、次式から算出される。
D=LCos(θ/2) (10)
For this purpose, as shown in FIG. 14, the angle θ between the
D = LCos (θ / 2) (10)
出荷前の検査で、目盛盤3の中心OとCCDラインセンサ23間の距離D’が求まると、このD’の値から図13を用いて(8)式で定義されるScm/(Sp’−Scm)の値を求め、この値と(9)式を用いて、回転軸4とCCDラインセンサ23間の距離D’による補正を行った角度読み取り位置として記憶する位置Pr”を算出して、測量機に記憶させておく。この補正を行った角度読み取り位置Pr”を用いれば、いっそう測角値の誤差を小さくできる。もちろん、第2〜第6の実施例に関しても、目盛盤3の中心OとCCDラインセンサ23間の距離Dに応じて同様にScm/(Sp’−Scm)の値を補正してもよい。
When the distance D ′ between the center O of the
1 エンコーダ
3 目盛盤
4 回転軸
5 CPU(演算手段)
23 CCDラインセンサ(ラインセンサ)
32 スリット(角度目盛)
33 同心円パターン
35 点状パターン
1
23 CCD line sensor (line sensor)
32 Slit (Angle scale)
33
Claims (7)
前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、前記ラインセンサに沿う座標上で次式によって決定されて記憶されていることを特徴とするエンコーダ。
Pr”=cm−(P’−cm)Scm/(Sp’−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cmは前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記P’は前記目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標cmから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値P’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 A scale plate in which an angle scale and a concentric circular pattern concentric with the angle scale are formed along the angle scale, a line sensor that reads the angle scale, and interpolated from the read angle scale to obtain an angle measurement value In an encoder comprising a calculation means,
An encoder characterized in that an angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is determined and stored by the following equation on coordinates along the line sensor.
Pr ″ = c m − (P′−c m ) Scm / (Sp′−Scm)
However, when the angle formed by the line sensor and the plane perpendicular to the rotary axis of the dial plate is φ, cm is the coordinate of the midpoint of the two intersections of the light receiving area center line of the line sensor and the concentric pattern , P ′ is the most probable value obtained by regression analysis of the position of the foot of the perpendicular drawn from the center of the scale plate to the line sensor, and the Scm is 2 of the light receiving area center line of the line sensor and the concentric circle pattern. The slope of the function fcm (φ), which is obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the coordinate cm of the midpoint of the intersection, with respect to the angle φ, Sp ′ is the vertical foot drawn from the center of the dial to the line sensor This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the most probable value P ′ obtained from the regression analysis with respect to the angle φ.
前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、次式によって決定されて記憶されていることを特徴とするエンコーダ。
Pr”=cm−(N−cm)Scm/(Sp’−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサとのなす角度をφとしたとき、前記cmは前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記Nは前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標cmから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値Nから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 An angle scale and a scale board in which a concentric circular pattern concentric with the angle scale is formed along the angle scale, a line sensor for reading the angle scale, and an operation for obtaining an angle measurement value by interpolating from the read angle scale And an encoder comprising:
An encoder characterized in that an angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is determined and stored by the following equation.
Pr ″ = c m − (N−c m ) Scm / (Sp′−Scm)
However, when the angle formed between the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor is φ, cm is the midpoint of the two intersections between the center line of the light receiving area of the line sensor and the concentric pattern. Coordinates, N is the most probable value obtained by regression analysis of the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimum, and Scm is the two intersections of the light receiving area center line of the line sensor and the concentric pattern The slope of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate angle reading position from the coordinates cm of the center point with respect to the angle φ, and Sp ′ is the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimized. Is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the most probable value N obtained from the regression analysis with respect to the angle φ.
前記目盛盤の直径に対して対称位置であるとともに前記ラインセンサによって受光可能な位置に一対の点状パターンを前記目盛盤に形成し、
前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、前記ラインセンサに沿う座標上で次式によって決定されて記憶されていることを特徴とするエンコーダ。
Pr”=cm’−(P’−cm’)Scm/(Sp’−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cm’は前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記P’は前記目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記一対の点状パターンの中点の座標cm’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値P’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 In an encoder provided with a scale plate in which an angle scale is formed, a line sensor for reading the angle scale, and an arithmetic means for obtaining an angle measurement value by interpolating from the read angle scale,
A pair of dot patterns are formed on the dial plate at positions that are symmetrical with respect to the diameter of the dial plate and can be received by the line sensor,
An encoder characterized in that an angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is determined and stored by the following equation on coordinates along the line sensor.
Pr ″ = c m ′ − (P′−c m ′) Scm / (Sp′−Scm)
However, when the angle formed between the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor is φ, the c m ′ is the midpoint of the two intersections between the center line of the light receiving area of the line sensor and the concentric pattern. The coordinate, P ′ is the most probable value obtained by regression analysis of the position of the foot of the perpendicular drawn from the center of the scale plate to the line sensor, and the Scm is the coordinate c m ′ of the midpoint of the pair of point patterns The slope of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the angle φ, and Sp ′ is the position of the vertical foot drawn from the center of the scale plate to the line sensor by regression analysis. This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the accuracy value P ′ with respect to the angle φ.
前記目盛盤の直径に対して対称位置であるとともに前記ラインセンサによって受光可能な位置に一対の点状パターンを前記目盛盤に形成し、
前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、次式によって決定されて記憶されていることを特徴とするエンコーダ。
Pr”=cm’−(N−cm’)Scm/(Sp’−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cm’は前記ラインセンサの受光領域中心線と前記同心円パターンとの2交点の中点の座標、前記Nは前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサで読んだ前記一対の点状パターンの中点の座標cm’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値Nから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 In an encoder provided with a scale plate in which an angle scale is formed, a line sensor for reading the angle scale, and an arithmetic means for obtaining an angle measurement value by interpolating from the read angle scale,
A pair of dot patterns are formed on the dial plate at positions that are symmetrical with respect to the diameter of the dial plate and can be received by the line sensor,
An encoder characterized in that an angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is determined and stored by the following equation.
Pr ″ = c m ′ − (N−c m ′) Scm / (Sp′−Scm)
However, when the angle formed between the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor is φ, the c m ′ is the midpoint of the two intersections between the center line of the light receiving area of the line sensor and the concentric pattern. The coordinate, N is the most probable value obtained from regression analysis of the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimum, and the Scm is the midpoint of the pair of point patterns read by the line sensor An inclination of the function fcm (φ) obtained by subtracting an appropriate position of the angle reading position from the coordinate cm ′ with respect to the angle φ, and Sp ′ is a regression analysis of the position where the interval of the angle scale read by the line sensor is minimized. Is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the most probable value N obtained from
前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、前記ラインセンサに沿う座標上で次式によって決定されて記憶されていることを特徴とするエンコーダ。
Pr”=cm”−(P’−cm”)Scm/(Sp’−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサとのなす角度をφとしたとき、前記cm”は前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標、前記P’は前記目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標cm”から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は目盛盤の中心から前記ラインセンサへ引いた垂線の足の位置を回帰分析から求めた最確値P’から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 In an encoder provided with a scale plate in which an angle scale is formed, a line sensor for reading the angle scale, and an arithmetic means for obtaining an angle measurement value by interpolating from the read angle scale,
An encoder characterized in that an angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is determined and stored by the following equation on coordinates along the line sensor.
Pr ″ = c m ″ − (P′−c m ″) Scm / (Sp′−Scm)
However, when the angle formed between the plane perpendicular to the rotation axis of the scale plate and the line sensor is φ, the c m ″ is the coordinates of the midpoint of the position of the angle scale received by the line sensor, P ′ is the most probable value obtained from regression analysis of the position of the foot of the perpendicular drawn from the center of the scale plate to the line sensor, and Scm is the coordinate of the midpoint of the position of the angle scale received by the line sensor The slope of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from c m ″ with respect to the angle φ, and Sp ′ is the position of the vertical foot drawn from the center of the scale plate to the line sensor from the regression analysis This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the obtained most probable value P ′ with respect to the angle φ.
前記角度目盛を実際に読み取る角度読み取り位置Pr”が、次式によって決定されて記憶されていることを特徴とするエンコーダ。
Pr”=cm”−(N−cm”)Scm/(Sp’−Scm)
ただし、前記目盛盤の回転軸に直交する平面と前記ラインセンサのなす角度をφとしたとき、前記cm”は前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標、前記Nは前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値、前記Scmは、前記ラインセンサが受光した両端の角度目盛の位置の中点の座標cm”から角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fcm(φ)の前記角度φに対する傾き、前記Sp’は前記ラインセンサで読み取った前記角度目盛の間隔が最小となる位置を回帰分析から求めた最確値Nから角度読み取り位置の適切な位置を減じた関数fp’(φ)の前記角度φに対する傾きである。 In an encoder provided with a scale plate in which an angle scale is formed, a line sensor for reading the angle scale, and an arithmetic means for obtaining an angle measurement value by interpolating from the read angle scale,
An encoder characterized in that an angle reading position Pr ″ for actually reading the angle scale is determined and stored by the following equation.
Pr ″ = c m ″ − (N−c m ″) Scm / (Sp′−Scm)
However, when the angle between the plane perpendicular to the rotary axis of the scale plate and the line sensor is φ, c m ″ is the coordinates of the midpoint of the position of the angle scale received by the line sensor, and the N Is the most probable value obtained by regression analysis of the position where the interval of the angle scales read by the line sensor is minimum, and Scm is the coordinate c m ″ of the midpoint positions of the angle scales received by the line sensor. The slope of the function fcm (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the angle φ, and Sp ′ is the maximum position obtained from the regression analysis by determining the position at which the interval of the angle scale read by the line sensor is minimum. This is the slope of the function fp ′ (φ) obtained by subtracting the appropriate position of the angle reading position from the accuracy value N with respect to the angle φ.
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