JP2770903B2 - Multiple optical sensor position detection method - Google Patents

Multiple optical sensor position detection method

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JP2770903B2
JP2770903B2 JP5291580A JP29158093A JP2770903B2 JP 2770903 B2 JP2770903 B2 JP 2770903B2 JP 5291580 A JP5291580 A JP 5291580A JP 29158093 A JP29158093 A JP 29158093A JP 2770903 B2 JP2770903 B2 JP 2770903B2
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light
demultiplexer
wavelength
position detection
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安昭 田村
邦彦 ▲真▼野
文夫 中村
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BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
Oki Electric Industry Co Ltd
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BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンコーダ板のビット
パターンを光の反射を利用して位置を検出する複数個の
光センサを有する複数光センサ位置検出方式に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting system for a plurality of optical sensors having a plurality of optical sensors for detecting the position of a bit pattern of an encoder plate by using light reflection.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、以下に示すような技術があった。図4はかかる
従来の光センサ位置検出方式の構成を示す図、図5はそ
のエンコーダ板の上面を示す図であり、センサが1個の
場合の一構成例を示している。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques in such a field include:
For example, there are the following techniques. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of such a conventional optical sensor position detection system, and FIG. 5 is a diagram showing an upper surface of the encoder plate, showing an example of a configuration in which one sensor is provided.

【0003】これらの図に示すように、移動物体15を
動力源16によって移動させる場合、その移動量(位
置)を検出する方式として、反射式エンコーダ板27に
設けられた白黒パターンの認識によって行う方法があっ
た。そのパターンの認識の方法は、固定部28に配置さ
れたコリメータ26からの照射光を、反射式エンコーダ
板27に設けられた白黒パターンの白パターンでの光の
反射を利用している。
As shown in these figures, when a moving object 15 is moved by a power source 16, a method of detecting the amount of movement (position) is performed by recognizing a black and white pattern provided on a reflective encoder plate 27. There was a way. The method of recognizing the pattern utilizes the reflection of light emitted from the collimator 26 disposed on the fixed portion 28 on a white pattern of a black and white pattern provided on the reflective encoder plate 27.

【0004】ところで、電磁干渉の影響によって、信号
にノイズが乗ることにより、システムが誤動作するのを
最も避ける必要のある航空機やプラント等においては、
エンコーダのある光センサ位置検出装置には、電気信号
を用いずに、光信号による方法に進化してきている。そ
の光センサ位置検出方式のブロック図を図6で説明す
る。
By the way, in an aircraft or a plant where it is most necessary to prevent the system from malfunctioning due to noise on the signal due to the influence of electromagnetic interference,
An optical sensor position detecting device having an encoder has evolved into a method using an optical signal without using an electric signal. A block diagram of the optical sensor position detection method will be described with reference to FIG.

【0005】この光センサ位置検出方式は、光送受信部
18、光ファイバケーブル24、光センサ位置検出部2
5からなり、制御を行うシステム側の光送受信部18に
は、制御部23、発光素子19、受光素子20、光結合
器(例えば、レンズ)21、及び光分岐結合器22から
構成され、光センサ位置検出部25は複数の光ファイバ
ケーブル24にコリメータ26(光ビーム変換素子)が
接続され、固定部28(図4参照)に設けられたコリメ
ータ26は反射式エンコーダ板27に対向している。
The optical sensor position detecting system includes an optical transmitting / receiving section 18, an optical fiber cable 24, an optical sensor position detecting section 2
The optical transmission / reception unit 18 on the system side that performs control includes a control unit 23, a light emitting element 19, a light receiving element 20, an optical coupler (for example, a lens) 21, and an optical splitter / coupler 22. In the sensor position detecting section 25, a collimator 26 (light beam conversion element) is connected to the plurality of optical fiber cables 24, and the collimator 26 provided in the fixing section 28 (see FIG. 4) faces the reflective encoder plate 27. .

【0006】そこで、制御部23からの信号により、発
光素子19の光出力は光結合器21を介して、光分岐結
合器22の2ポート側の一方のポート(a)に導かれ
る。光分岐結合器22のポート(a)側に入射した光
は、更に、光ファイバケーブル24によって、光センサ
位置検出部25に導かれる。この時、光分岐結合器22
のポート(a)の入射光は、ポート(c)には導かれな
い。光センサ位置検出部25は、固定部28(図4参
照)に設けられるコリメータ(光ビーム変換素子)26
及び反射式エンコーダ板27から構成される。
[0006] Therefore, in response to a signal from the control unit 23, the optical output of the light emitting element 19 is guided through the optical coupler 21 to one port (a) on the two-port side of the optical branching coupler 22. The light incident on the port (a) side of the optical branching / coupling coupler 22 is further guided to an optical sensor position detecting unit 25 by an optical fiber cable 24. At this time, the optical branching coupler 22
Is not guided to the port (c). The optical sensor position detection unit 25 includes a collimator (light beam conversion element) 26 provided on a fixing unit 28 (see FIG. 4).
And a reflective encoder plate 27.

【0007】光ファイバケーブル24より導かれた光
は、コリメータ26で平行ビームに変換され、反射式エ
ンコーダ板27上にある光反射、及び光吸収特性(白又
は黒)を持つ表示パターンに照射される。なお、このコ
リメータ群は、エンコーダの白又は黒の各表示パターン
位置に対応するように配列されている。また、反射式エ
ンコーダ板27の表示パターンは、図5に示すように、
一つのコードを形成するNo.1〜No.mのmビット
パターンより成る。白・黒パターンのうち、白は光を反
射するが、黒は光を吸収するという反射率の違いを利用
している。
The light guided from the optical fiber cable 24 is converted into a parallel beam by a collimator 26 and applied to a display pattern having light reflection and light absorption characteristics (white or black) on a reflective encoder plate 27. You. The collimator group is arranged so as to correspond to each of the white or black display pattern positions of the encoder. The display pattern of the reflective encoder plate 27 is, as shown in FIG.
No. forming one code 1 to No. It consists of m m-bit patterns. Of the white and black patterns, white reflects light, whereas black absorbs light, which utilizes the difference in reflectance.

【0008】反射式エンコーダ板27の表示パターンで
反射した光は、照射した光学素子と同じコリメータ26
に戻り、先程と逆方向に光ファイバケーブル24を通
り、光分岐結合器22のポート(b)に入射した光はポ
ート(c)に導かれる。更に、光結合器21を通って、
受光素子20に入射する。受光素子20で受光した光
は、制御部23で電気データの「1」または「0」に変
換される。反射式エンコーダ板27はmビットのパター
ンからなっており、各ビット毎に発光素子19から受光
素子20までの一連の系統がある。
The light reflected by the display pattern of the reflection type encoder plate 27 is collimated by the same collimator 26 as the irradiated optical element.
Then, the light that has passed through the optical fiber cable 24 in the opposite direction to the above and entered the port (b) of the optical branching coupler 22 is guided to the port (c). Further, through the optical coupler 21,
The light enters the light receiving element 20. The light received by the light receiving element 20 is converted by the control unit 23 into “1” or “0” of the electrical data. The reflective encoder plate 27 has an m-bit pattern, and there is a series of systems from the light emitting element 19 to the light receiving element 20 for each bit.

【0009】また、このセンサがn個あると(m×n)
個の系統が必要となってくる。
If there are n sensors, (m × n)
It becomes necessary to have individual lines.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の光センサ位置検出方式では、1つのセンサに対して
エンコーダの白黒パターンのビット数に等しい発光素
子、受光素子、光ファイバケーブル、光分岐合波器、コ
リメータ等が必要となる。当然、n個のセンサに対して
は、更に、このn倍の上記素子が必要となる。
As described above, in the conventional optical sensor position detecting method, the light emitting element, the light receiving element, the optical fiber cable, the optical fiber, and the light emitting element are equal to the number of bits of the monochrome pattern of the encoder for one sensor. A branch multiplexer, a collimator, and the like are required. Of course, for n sensors, n times more elements are required.

【0011】このような方式のエンコーダを航空機等に
利用しようとすると、特に信頼性を要求されるため、シ
ステムの多重化が必要である。例えば、エンコーダのビ
ット数を12ビットとし、センサ数を10個とすると、
発光素子、受光素子、光ファイバケーブル、光分岐結合
器、コリメータ等、それぞれ360(=12×10×
3)必要となり、スペース、重量、経済性から問題があ
る。
When an encoder of such a system is used for an aircraft or the like, particularly high reliability is required, so that multiplexing of the system is required. For example, if the number of encoder bits is 12 bits and the number of sensors is 10,
A light emitting element, a light receiving element, an optical fiber cable, an optical branching coupler, a collimator, etc., each having 360 (= 12 × 10 ×
3) It is necessary, and there is a problem in terms of space, weight, and economy.

【0012】本発明は、以上述べた、エンコーダのビッ
ト数やセンサ数が増加すると、発光素子、受光素子、光
ファイバケーブル、光分岐結合器、コリメータ等の光学
部品の数が、そのまま増加するという問題点を除去する
ため、エンコーダのビット数やセンサ数が増えても、前
記光学部品が増加しない優れた複数光センサ位置検出方
式を提供することを目的とする。
According to the present invention, as described above, when the number of encoder bits or the number of sensors increases, the number of optical components such as a light emitting element, a light receiving element, an optical fiber cable, an optical branching coupler, and a collimator increases. An object of the present invention is to provide an excellent multiple optical sensor position detection method in which the number of optical components does not increase even if the number of encoder bits or the number of sensors increases.

【0013】本発明は、上記目的を達成するために、エ
ンコーダ板のビットパターンを光を用いて読み取り位置
を検出する複数個の光センサを有する複数光センサ位置
検出方式において、制御部と、この制御部に接続される
広帯域波長光源と、この広帯域波長光源に接続される光
結合素子と、この光結合素子に接続される光分岐結合器
と、この光分岐結合器に接続される一本の光ファイバケ
ーブルと、この光ファイバケーブルからの光を波長毎に
分波して複数の光センサの各々に導き、波長毎に分配さ
れた光は各光センサの複数のビットの各々に対して異な
る長さの光遅延手段にさらに分配される光合分波器と、
この光合分波器からの出力信号が伝送される前記光分岐
結合器と、この光分岐結合器に接続される光合分波器
と、この光合分波器によって分波された各信号が接続さ
れる各光結合素子と、この光結合素子に入力され、その
出力が前記制御部に接続される受光素子とを備え、波長
分割多重方式とパルス遅延方式を同時に併用するように
したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a multi-optical sensor position detecting system having a plurality of optical sensors for detecting a reading position of a bit pattern of an encoder plate using light, the control unit comprising: A broadband wavelength light source connected to the control unit, an optical coupling element connected to the broadband wavelength light source, an optical branching coupler connected to the optical coupling element, and one of the optical branching couplers connected to the optical branching coupler. Fiber optic cable and light from this fiber optic cable for each wavelength
The light is demultiplexed and guided to each of a plurality of optical sensors, and is distributed for each wavelength.
Light is different for each of the multiple bits of each light sensor.
An optical multiplexer / demultiplexer further distributed to optical delay means having a length of
The optical splitter / coupler to which the output signal from the optical multiplexer / demultiplexer is transmitted, the optical multiplexer / demultiplexer connected to the optical splitter / coupler, and each signal demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer is connected. Each of the optical coupling elements, and a light receiving element that is input to the optical coupling element and whose output is connected to the control unit, are configured to simultaneously use the wavelength division multiplexing method and the pulse delay method.

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、上記のように、広帯域の波長
スペクトルを持つ広帯域波長光源の光スペクトルを、光
合分波器により複数の各センサ数に相当する数に分割
し、更に、波長分割された光をエンコーダ板上の白・黒
パターンビット数に分割すると同時に、それぞれに異な
る遅延を与えて、エンコーダ板に光を照射することによ
り、光学部品を増加させることなく、複数の光センサ情
報を同時に収集するようにしたものである。
According to the present invention, as described above, the optical spectrum of a broadband wavelength light source having a broadband wavelength spectrum is divided into a number corresponding to a plurality of sensors by an optical multiplexer / demultiplexer. By dividing the light into the number of white and black pattern bits on the encoder plate and simultaneously irradiating the encoder plate with light by giving different delays to each, a plurality of optical sensor information can be obtained without increasing the number of optical components. Are collected at the same time.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示す複
数の光センサを有する位置検出方式のブロック図、図2
はこの光センサ位置検出方式の光合分波器の構成図、図
3はこの光センサ位置検出方式の信号の波形を示す図で
ある。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a position detection system having a plurality of optical sensors according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of the optical multiplexer / demultiplexer of the optical sensor position detection method, and FIG. 3 is a diagram showing a signal waveform of the optical sensor position detection method.

【0016】まず、制御部1から短いパルス幅を持つ変
調信号(図3A参照)が、広帯域波長光源2に加えられ
ると、広い波長スペクトルを持つ光源は、光学的にON
/OFFを繰り返し、光パルス(図3B参照)が出力さ
れる。ここで、広帯域波長光源2としては、例えば、光
ファイバ増幅(EDFA:エルビューム・ドープト・フ
ァイバ・アンプリファイア)方式を採用すると、その発
光中心波長は1.55μm、波長帯域幅は35nm、1
2分割時の分割幅は3nm、発光レベルは6〜8dBm
を得ることができる。
First, when a modulation signal having a short pulse width (see FIG. 3A) is applied from the control section 1 to the broadband wavelength light source 2, the light source having a wide wavelength spectrum is optically turned on.
/ OFF is repeated, and an optical pulse (see FIG. 3B) is output. Here, for example, when the optical fiber amplification (EDFA: erbium-doped fiber amplifier) system is adopted as the broadband wavelength light source 2, the emission center wavelength is 1.55 μm, the wavelength bandwidth is 35 nm, and
The division width at the time of division into two is 3 nm, and the light emission level is 6 to 8 dBm.
Can be obtained.

【0017】また、広帯域波長光源2が半導体アンプ方
式のときは、その発光中心波長が1.3μmの場合は、
波長帯域幅は60nm、12分割時の分割幅は5nm、
発光レベルは−5〜0dBmを、その発光中心波長が
1.5μmの場合は、波長帯域幅は80nm、12分割
時の分割幅は5nm、発光レベルは−5〜0dBmを得
ることができる。
When the broadband wavelength light source 2 is of a semiconductor amplifier type, and its emission center wavelength is 1.3 μm,
The wavelength bandwidth is 60 nm, the division width at the time of division into 12 is 5 nm,
When the emission level is −5 to 0 dBm and the emission center wavelength is 1.5 μm, the wavelength bandwidth is 80 nm, the division width in 12 divisions is 5 nm, and the emission level is −5 to 0 dBm.

【0018】この光パルス信号は、光結合素子(レンズ
系)3を介して、光分岐結合器4のポート(a)に加え
られる。光分岐結合器4の特質上、ポート(a)からの
光信号は、ポート(b)に低損失に結合し、光ファイバ
ケーブル8に結合されていく。この時、光分岐結合器4
のポート(a)からの光信号は、光分岐結合器の特性
上、減衰して、ポート(c)には結合しない。
This optical pulse signal is applied to the port (a) of the optical branching coupler 4 via the optical coupling element (lens system) 3. Due to the characteristics of the optical branching coupler 4, the optical signal from the port (a) is coupled to the port (b) with low loss and coupled to the optical fiber cable 8. At this time, the optical branching coupler 4
The optical signal from the port (a) is attenuated due to the characteristics of the optical branching coupler, and is not coupled to the port (c).

【0019】そして、光分岐結合器4のポート(b)か
らの広帯域波長幅の光信号は、光合分波器9に導かれ
る。光合分波器9に達した広帯域波長スペクトルを持つ
光は、その出力側にて波長分割され、それぞれ狭い波長
スペクトル光がポート(イ)、(ロ)、…(カ)に現れ
る。
Then, the optical signal having a wide band wavelength from the port (b) of the optical branching / combining device 4 is guided to the optical multiplexer / demultiplexer 9. The light having the broadband wavelength spectrum that has reached the optical multiplexer / demultiplexer 9 is wavelength-divided on the output side, and narrow wavelength spectrum lights respectively appear at the ports (a), (b),.

【0020】ここで、光合分波器9としては、干渉フィ
ルタを用いる。例えば、図2に示すように、光ファイバ
ケーブル8から入射部9Aに至り、この入射部9Aの球
レンズ9A−1から光が照射されて、多段に配置される
干渉フィルタ9Bを介して球レンズ9C−1を有する各
コリメータ9Cに導かれて、各ポート(イ)、(ロ)、
…(カ)から波長λ1 ,λ2 ,…λn へと分波される。
Here, as the optical multiplexer / demultiplexer 9, an interference filter is used. For example, as shown in FIG. 2, the light reaches from the optical fiber cable 8 to the incident portion 9A, the light is irradiated from the spherical lens 9A-1 of the incident portion 9A, and the light passes through the interference filters 9B arranged in multiple stages. Each port (a), (b), is guided to each collimator 9C having the 9C-1.
... (f) from the wavelength λ 1, λ 2, is demultiplexed to ... λ n.

【0021】更に、これら各ポート(イ)、(ロ)、…
(カ)は各光センサに対応している。各ポートから出た
光は、エンコーダのビット数に応じた数に光分岐され、
更に、それぞれ分岐された光は、異なる遅延量を持つ光
遅延手段10(ここでは、光ファイバケーブルの長さを
変えて、光の伝播時間を異ならせる。)により遅延し
て、光センサ1においては、図3C,D,Eに示すよう
に、光センサnにおいては、図3F,G,Hに示すよう
に、各コリメータ11上に出力され、エンコーダ板12
上の白・黒パターンに達する。
Further, each of these ports (a), (b),...
(F) corresponds to each optical sensor. The light emitted from each port is split into light according to the number of bits of the encoder,
Further, the split light is delayed by the optical delay unit 10 having a different delay amount (here, the length of the optical fiber cable is changed to make the light propagation time different). As shown in FIGS. 3C, 3D, and 3E, in the optical sensor n, as shown in FIGS.
Reach the upper white / black pattern.

【0022】すなわち、この段階で光合分波器9からの
各ポート(イ)、(ロ)、…(カ)からの単パルス光
は、エンコーダ板12に達する瞬間に、時間的にずれた
パルスがコリメータ11から照射されていることにな
る。そして、エンコーダ板12上の白・黒パターンによ
り、反射または吸収された光は、上記と逆の経路を通
り、光分岐結合器4に達し、ここで光分岐結合器4のポ
ート(c)へ導かれ、図3のIに示すように、波長が伝
播され、光合分波器5にて、各波長毎、すなわち、各ポ
ート毎に、図3のJ,K,Lに示すように、分離され、
光結合素子6を通して、受光素子7に達する。
That is, at this stage, the single-pulse light from each of the ports (a), (b),. Is emitted from the collimator 11. Then, the light reflected or absorbed by the white / black pattern on the encoder plate 12 passes through the reverse path and reaches the optical branching / combining device 4, where it goes to the port (c) of the optical branching / combining device 4. As shown in FIG. 3I, the wavelength is propagated, and separated by the optical multiplexer / demultiplexer 5 for each wavelength, that is, for each port, as shown in J, K, and L in FIG. And
The light reaches the light receiving element 7 through the optical coupling element 6.

【0023】したがって、各光センサからの位置情報
は、光合分波器5の各ポートへ時系列のパルスパターン
に変換されるので、このパターンを制御部1にて電気的
信号処理し、目的の光センサ位置情報を得ることができ
る。つまり、本発明では、波長分割された各波長を各セ
ンサへ対応させ、かつパルス遅延を各センサの位置変位
に対応させるものである。
Therefore, the position information from each optical sensor is converted into a time-series pulse pattern to each port of the optical multiplexer / demultiplexer 5, and this pattern is subjected to electrical signal processing by the control unit 1 and the intended signal is processed. Optical sensor position information can be obtained. That is, in the present invention, each wavelength-divided wavelength is made to correspond to each sensor, and the pulse delay is made to correspond to the displacement of each sensor.

【0024】上記したように、光合分波器9としては、
干渉フィルタを例に示したが、図7及び図8に示すよう
に、グレーティング型として構成することもできる。こ
のグレーティング(grating:格子)型の原理
は、図7に示すように、αを格子平面と入射光とのなす
角、βを格子平面と出射光とのなす角、m=0,±1,
±2、…(スペクトルの次数)、θをブレーズ角とした
場合、次の式が成り立つ。なお、13は格子である。
As described above, the optical multiplexer / demultiplexer 9 includes:
Although an interference filter has been described as an example, it may be configured as a grating type as shown in FIGS. As shown in FIG. 7, the principle of the grating type is that α is the angle between the grating plane and the incident light, β is the angle between the grating plane and the outgoing light, and m = 0, ± 1,
When ± 2,... (Spectral order) and θ are the blaze angles, the following equation is established. In addition, 13 is a lattice.

【0025】sinα+sinβ=mλ/dつまり、入
射光の角(α)を一定とした場合、出射光の角(β)は
波長によって異なり、入射光の角に対する角度分散効果
が生じる。図8は、この原理を用いて、分波する例を示
している。この図に示すように、μレンズ31より、光
が照射され、第1のレンズ32により、平行ビームは格
子13によって、波長λ1 ,λ2 ,λ3 ,…λn に分波
され、第1のレンズ32で平行ビームとなり、第2のレ
ンズ33を介して、各波長λ1 ,λ2 ,λ3 ,…λn
よって、エンコーダ板34のパターンを読み取る。
Sin α + sin β = mλ / d That is, when the angle (α) of the incident light is constant, the angle (β) of the outgoing light differs depending on the wavelength, and an angle dispersion effect on the angle of the incident light occurs. FIG. 8 shows an example of demultiplexing using this principle. As shown in this figure, from the μ lens 31, the light is irradiated by the first lens 32, collimated beam by the grating 13, the wavelength lambda 1, lambda 2, lambda 3, are demultiplexed to ... lambda n, the become parallel beams by first lens 32, through the second lens 33, the wavelength lambda 1, lambda 2, lambda 3, by ... lambda n, reads the pattern of the encoder plate 34.

【0026】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下の効果を奏することができる。 (1)広帯域の波長スペクトルを持つ広帯域波長光源の
光スペクトルを、光合分波器により複数の各センサ数に
相当する数に分割し、更に、波長分割された光をエンコ
ーダ板上の白・黒パターンビット数に分割すると同時
に、それぞれに異なる遅延を与えて、エンコーダ板に光
を照射することにより、光学部品を増加させることな
く、複数の光センサ情報を同時に収集することができ
る。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) The optical spectrum of a broadband wavelength light source having a broadband wavelength spectrum is divided by an optical multiplexer / demultiplexer into a number corresponding to the number of each of a plurality of sensors, and the wavelength-divided light is divided into white and black on an encoder plate. By irradiating the encoder plate with light while dividing it into the number of pattern bits and giving each with a different delay, it is possible to collect a plurality of pieces of optical sensor information at the same time without increasing the number of optical components.

【0028】(2)複数の光センサに対しても、光源
数、光分岐結合器、伝送用光ファイバケーブルは1本で
良くなる。したがって、信頼性が向上し、コストが安価
で、しかもスペースを低減し得る複数光センサ位置検出
方式を提供することができる。 (3)受光素子数はセンサ数と同一で良い。
(2) For a plurality of optical sensors, the number of light sources, the number of optical branching couplers, and the number of transmission optical fiber cables can be reduced to one. Therefore, it is possible to provide a multiple-optical-sensor position detection method that can improve reliability, reduce cost, and reduce space. (3) The number of light receiving elements may be the same as the number of sensors.

【0029】(4)複数の光センサを同時に駆動し計測
することができる。
(4) A plurality of optical sensors can be driven and measured simultaneously.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す複数の光センサを有する
位置検出方式のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a position detection method having a plurality of optical sensors according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す光センサ位置検出方式の
光合分波器の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical multiplexer / demultiplexer of an optical sensor position detection type showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例を示す光センサ位置検出方式の
信号の波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram of a signal of an optical sensor position detection method according to the embodiment of the present invention.

【図4】従来の光センサ位置検出方式の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional optical sensor position detection method.

【図5】図4の光センサ位置検出方式のエンコーダ板の
上面図である。
FIG. 5 is a top view of the optical sensor position detection type encoder plate of FIG. 4;

【図6】従来の複数の光センサを有する位置検出方式の
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional position detection method having a plurality of optical sensors.

【図7】本発明の実施例を示す光センサ位置検出方式の
他の光合分波器の原理図である。
FIG. 7 is a principle diagram of another optical multiplexer / demultiplexer showing an optical sensor position detection system according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例を示す光センサ位置検出方式の
他の光合分波器の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of another optical multiplexer / demultiplexer that detects an optical sensor position according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御部 2 広帯域波長光源 3,6 光結合素子 4 光分岐結合器 5,9 光合分波器 7 受光素子 8 光ファイバケーブル 9A 入射部 9A−1,9C−1 球レンズ 9B 干渉フィルタ 9C,11 コリメータ 10 光遅延手段 12,34 エンコーダ板 13 格子 31 μレンズ 32 第1のレンズ 33 第2のレンズ λ1 ,λ2 ,…λn 波長DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Broadband wavelength light source 3, 6 Optical coupling element 4 Optical branching coupler 5, 9 Optical multiplexer / demultiplexer 7 Light receiving element 8 Optical fiber cable 9A Incident part 9A-1, 9C-1 Spherical lens 9B Interference filter 9C, 11 the collimator 10 optical delay means 12, 34 encoder plate 13 grid 31 mu lens 32 first lens 33 and the second lens λ 1, λ 2, ... λ n wavelength

フロントページの続き (72)発明者 中澤 裕 東京都八王子市久保山町1−39−2−2 −305 (72)発明者 伊奈 伸一郎 神奈川県秦野市下大槻67−10 (72)発明者 田村 安昭 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 ▲真▼野 邦彦 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 中村 文夫 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 石川 主典 岐阜県各務原市川崎町1番地 川崎重工 業株式会社岐阜工場内 (72)発明者 久芳 義治 岐阜県各務原市川崎町1番地 川崎重工 業株式会社岐阜工場内 (56)参考文献 特開 平5−10784(JP,A) 実開 昭58−36494(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01J 9/00 G01D 5/00Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Nakazawa 1-39-2-2-305, Kuboyama-cho, Hachioji-shi, Tokyo (72) Inventor Shinichiro Ina 67-10 Shimo-Otsuki, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Yasuaki Tamura Tokyo 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor ▲ Shin Kunihiko No. 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Fumio Nakamura 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. Yoshiji Gifu Prefecture 1 Kawasaki-cho, Kakamigahara-shi Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Gifu Factory (56) References JP-A-5-10784 (JP, A) Japanese Utility Model 1983-36494 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01J 9/00 G01D 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンコーダ板のビットパターンを光を用
いて読み取り位置を検出する複数個の光センサを有する
複数光センサ位置検出方式において、 (a)制御部と、 (b)該制御部に接続される広帯域波長光源と、 (c)該広帯域波長光源に接続される光結合素子と、 (d)該光結合素子に接続される光分岐結合器と、 (e)該光分岐結合器に接続される一本の光ファイバケ
ーブルと、 (f)該光ファイバケーブルからの光を波長毎に分波し
て複数の光センサの各々に導き、波長毎に分配された光
は各光センサの複数のビットの各々に対して異なる長さ
の光遅延手段にさらに分配される光合分波器と、 ()該光合分波器からの出力信号が伝送される前記光
分岐結合器と、 ()該光分岐結合器に接続される光合分波器と、 ()該光合分波器によって分波された各信号が接続さ
れる各光結合素子と、 ()該光結合素子に入力され、その出力が前記制御部
に接続される受光素子とを備え、 ()波長分割多重方式とパルス遅延方式を同時に併用
することを特徴とする複数光センサ位置検出方式。
1. A plurality of optical sensor position detection systems having a plurality of optical sensors for detecting a reading position of a bit pattern of an encoder plate using light, wherein: (a) a control unit; and (b) a connection to the control unit. (C) an optical coupling device connected to the broadband wavelength light source, (d) an optical branching coupler connected to the optical coupling device, and (e) connecting to the optical branching coupler. And (f) demultiplexing the light from the optical fiber cable for each wavelength.
The light distributed to each of the plurality of optical sensors
Is a different length for each of the multiple bits of each light sensor
An optical multiplexer / demultiplexer further distributed to the optical delay means , ( g ) the optical branch / coupler to which an output signal from the optical multiplexer / demultiplexer is transmitted, and ( h ) an optical multiplexer / demultiplexer connected to the optical multiplexer / demultiplexer. an optical demultiplexer, and the optical coupling device each signal is connected, which is demultiplexed by (i) the light demultiplexer, are input to the (j) optical coupling element, connected the output thereof to the control unit ( K ) a plurality of optical sensor position detection systems, wherein a wavelength division multiplexing system and a pulse delay system are simultaneously used.
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