JP3059916B2 - 位置測定装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
- H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
- G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
- G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34776—Absolute encoders with analogue or digital scales
- G01D5/34792—Absolute encoders with analogue or digital scales with only digital scales or both digital and incremental scales
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03M1/30—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、計数信号を形成
する走査ユニットにより走査される少なくとも一つの増
分目盛と、多数の基準マークの間の固有な間隔により区
別できるように異なった間隔に配置された第一種の基準
マークと、少なくとも一つの他種の基準マークとを備え
た位置測定装置に関する。
する走査ユニットにより走査される少なくとも一つの増
分目盛と、多数の基準マークの間の固有な間隔により区
別できるように異なった間隔に配置された第一種の基準
マークと、少なくとも一つの他種の基準マークとを備え
た位置測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の測定装置は、特に工作機械で工
具の相対位置を測定するため、および座標測定機械で検
査物体の位置と寸法を求めるために採用されている。基
準マークで発生する電気パルスは、計数器中で基準位置
を再現するため、および、測定の開始時点あるいは中断
した後、特定の位置から出発するため、計数状態を検査
または修正するため、および後続する制御装置に信号を
送るために使用される。
具の相対位置を測定するため、および座標測定機械で検
査物体の位置と寸法を求めるために採用されている。基
準マークで発生する電気パルスは、計数器中で基準位置
を再現するため、および、測定の開始時点あるいは中断
した後、特定の位置から出発するため、計数状態を検査
または修正するため、および後続する制御装置に信号を
送るために使用される。
【０００３】増分式測定装置で基準位置を求めるため二
つの基本原理が知られている。一方の原理では、増分目
盛に平行に一連の同一基準マークが一定間隔にして設け
てある。測定過程で作用する各基準マークには、一つの
切換手段が付属している。この切換手段および基準マー
クの走査部材の電気出力端は評価ユニットに接続し、こ
の評価ユニットは基準マークの走査部材と切換手段に同
時に電気信号が出力した時のみ計数器に制御パルスを出
力する。この制御パルスは計数器中で所定の計数値をセ
ットするように働く。この種の測定装置は、例えばドイ
ツ特許第25 40 412 C3 号明細書により周知である。
つの基本原理が知られている。一方の原理では、増分目
盛に平行に一連の同一基準マークが一定間隔にして設け
てある。測定過程で作用する各基準マークには、一つの
切換手段が付属している。この切換手段および基準マー
クの走査部材の電気出力端は評価ユニットに接続し、こ
の評価ユニットは基準マークの走査部材と切換手段に同
時に電気信号が出力した時のみ計数器に制御パルスを出
力する。この制御パルスは計数器中で所定の計数値をセ
ットするように働く。この種の測定装置は、例えばドイ
ツ特許第25 40 412 C3 号明細書により周知である。
【０００４】他方の原理でも、増分目盛に平行に同じ基
準マークを有する少なくとも一つの基準マークトラック
が付属している。各基準マークは、他の基準マークに対
してその基準マークを特徴付ける特別な間隔を有する。
基準マークの間の異なった間隔は増分目盛を走査し測定
ステップ（増分刻み）を計数して決定される。この種の
測定装置は、例えばドイツ特許第 24 16 212 C号明細書
により周知である。欧州特許第 0 246 404号明細書で
は、一つの基準マークの絶対値を求めるため基準マーク
の間の連続する二つの間隔を利用している。
準マークを有する少なくとも一つの基準マークトラック
が付属している。各基準マークは、他の基準マークに対
してその基準マークを特徴付ける特別な間隔を有する。
基準マークの間の異なった間隔は増分目盛を走査し測定
ステップ（増分刻み）を計数して決定される。この種の
測定装置は、例えばドイツ特許第 24 16 212 C号明細書
により周知である。欧州特許第 0 246 404号明細書で
は、一つの基準マークの絶対値を求めるため基準マーク
の間の連続する二つの間隔を利用している。
【０００５】ドイツ特許第 42 43 778 A1 号明細書で
は、計数信号を形成する増分目盛と、絶対位置を求める
他のトラックとを備えている位置測定装置が同じように
記載されている。この他のトラックは、一実施例の場
合、間隔の異なる一列の同じ基準マークから成るので、
個々の基準マーク位置は連続する二つの基準マークの特
異な間隔により区別できる。他の実施例では、他のトラ
ックは位置を決める符号語を発生させる連続符号を形成
する目印で構成されている。
は、計数信号を形成する増分目盛と、絶対位置を求める
他のトラックとを備えている位置測定装置が同じように
記載されている。この他のトラックは、一実施例の場
合、間隔の異なる一列の同じ基準マークから成るので、
個々の基準マーク位置は連続する二つの基準マークの特
異な間隔により区別できる。他の実施例では、他のトラ
ックは位置を決める符号語を発生させる連続符号を形成
する目印で構成されている。
【０００６】両方の原理を一つの位置測定装置中で合体
させた研究済の測定装置が既に提唱されている。これ等
の測定装置のうちの一つはドイツ特許第 39 14 739 C2
号明細書に開示されている。増分トラックに平行には、
同一の基準マークのみを順次異なった間隔で配置した基
準マークのトラックが配置されている。一基準マークか
ら隣の基準マークへの増分刻みを計数してその絶対位置
が求まる。他のトラックには、等間隔に配置された一連
の目印がある。基準マークを選択するため、これ等の目
印は一定の基準マークに付属している。これ等の目印か
ら一つを選びそれに付属する基準マークのみを作動させ
る。更に、動作モード・切換スイッチを設け、このスイ
ッチで間隔符号化の原理により全ての基準マークを評価
したり、あるいは目印を付けた基準マークのみを評価す
ることができる。
させた研究済の測定装置が既に提唱されている。これ等
の測定装置のうちの一つはドイツ特許第 39 14 739 C2
号明細書に開示されている。増分トラックに平行には、
同一の基準マークのみを順次異なった間隔で配置した基
準マークのトラックが配置されている。一基準マークか
ら隣の基準マークへの増分刻みを計数してその絶対位置
が求まる。他のトラックには、等間隔に配置された一連
の目印がある。基準マークを選択するため、これ等の目
印は一定の基準マークに付属している。これ等の目印か
ら一つを選びそれに付属する基準マークのみを作動させ
る。更に、動作モード・切換スイッチを設け、このスイ
ッチで間隔符号化の原理により全ての基準マークを評価
したり、あるいは目印を付けた基準マークのみを評価す
ることができる。
【０００７】この位置測定装置の難点は、等間隔の基準
マークを選択するため、付加的なトラックが必要であ
り、更に目印の中の一つを選ぶため、第三のトラックを
必要とする点にある。更に、目印が基準マークに正確に
対応する必要があり、これはコストのかかる調整作業を
必要にする。他の難点は、測定長が長い場合、連続する
基準マークは互いに長い間隔となり、全測定長にわたり
異なった間隔になる点にある。第二トラックの目印の可
能な最短間隔は基準マークの最大の間隔に相当するの
で、目印で選択された第二測定原理の基準マークは実際
には長すぎる間隔となる。
マークを選択するため、付加的なトラックが必要であ
り、更に目印の中の一つを選ぶため、第三のトラックを
必要とする点にある。更に、目印が基準マークに正確に
対応する必要があり、これはコストのかかる調整作業を
必要にする。他の難点は、測定長が長い場合、連続する
基準マークは互いに長い間隔となり、全測定長にわたり
異なった間隔になる点にある。第二トラックの目印の可
能な最短間隔は基準マークの最大の間隔に相当するの
で、目印で選択された第二測定原理の基準マークは実際
には長すぎる間隔となる。
【０００８】最後の述べた難点を排除するため、（この
発明の前提とする）ドイツ特許第4244 178 A1号明細書
によれば、基準マークを備えた少なくとも二つのトラッ
クをしている。この難点は、増分目盛の外に比較的大き
な場所を要し、走査ユニットの幅が大きくなる点にあ
る。
発明の前提とする）ドイツ特許第4244 178 A1号明細書
によれば、基準マークを備えた少なくとも二つのトラッ
クをしている。この難点は、増分目盛の外に比較的大き
な場所を要し、走査ユニットの幅が大きくなる点にあ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明の主要な課題
は、位置測定装置の規格を統一化することにより、製造
経費と保管経費を低減し、拡大された使用可能性を保証
し、同時に位置測定装置の形状を小さくすることにあ
る。
は、位置測定装置の規格を統一化することにより、製造
経費と保管経費を低減し、拡大された使用可能性を保証
し、同時に位置測定装置の形状を小さくすることにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、計数信号を形成するため走査ユニットで走査さ
れる少なくとも一つの増分目盛を有する一つのトラック
と、一つの他のトラックとを備えた位置測定装置にあっ
て、前記他のトラック４が、異なった間隔に配置され、
特有な間隔により個別に判別できる第一種の基準マーク
Ａ1 〜Ａ9 と、順次等間隔に配置されているため第一種
の基準マークと区別される第二の基準マークＢ1 〜Ｂ8
とを含み、前記他のトラック４を走査ユニット２で走査
すると，走査ユニットの第一走査視野８A により第一種
の基準マークＡ1 〜Ａ9 の各々のところで第一基準マー
クパルスＲＡが発生し、第二種の基準マークＢ1 〜Ｂ8
の各々のところで第二基準マークパルスＲＢが発生せ
ず、走査ユニットの第二走査視野８B により第二種の基
準マークＢ1 〜Ｂ8 の各々のところで第二基準マークパ
ルスＲＢが発生し、第一種の基準マークＡ1 〜Ａ9 の各
々のところで第一基準マークパルスＲＡが発生しないこ
とによって解決されている。
により、計数信号を形成するため走査ユニットで走査さ
れる少なくとも一つの増分目盛を有する一つのトラック
と、一つの他のトラックとを備えた位置測定装置にあっ
て、前記他のトラック４が、異なった間隔に配置され、
特有な間隔により個別に判別できる第一種の基準マーク
Ａ1 〜Ａ9 と、順次等間隔に配置されているため第一種
の基準マークと区別される第二の基準マークＢ1 〜Ｂ8
とを含み、前記他のトラック４を走査ユニット２で走査
すると，走査ユニットの第一走査視野８A により第一種
の基準マークＡ1 〜Ａ9 の各々のところで第一基準マー
クパルスＲＡが発生し、第二種の基準マークＢ1 〜Ｂ8
の各々のところで第二基準マークパルスＲＢが発生せ
ず、走査ユニットの第二走査視野８B により第二種の基
準マークＢ1 〜Ｂ8 の各々のところで第二基準マークパ
ルスＲＢが発生し、第一種の基準マークＡ1 〜Ａ9 の各
々のところで第一基準マークパルスＲＡが発生しないこ
とによって解決されている。
【００１１】この発明による他の有利な構成は特許請求
の範囲の従属請求項に記載されている。
の範囲の従属請求項に記載されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、実施例を表す添付図面に基
づき、この発明をより詳しく説明する。図１は目盛板１
を備えた光電増分式測長装置を示す。この目盛板１は走
査ユニット２に対して測定方向Ｘに相対移動する。図２
に詳しく示す目盛板１の一つのトラックに増分目盛３
と、他のトラック４に多数の基準マークＡ1 〜Ａ9 およ
びＢ1 〜Ｂ8 が付けてある。増分目盛３とトラック４を
光電走査するため、走査ユニット２が設けてある。この
走査ユニット２は光源６を備え、この光源の光をコリメ
ータ７で平行ビームにし、目盛板１に入射する。この光
は増分目盛３と基準マークＡ1 〜Ａ9,Ｂ1 〜Ｂ8 の透光
領域を通過し、走査板８を通過して光電受光装置９に入
射する。
づき、この発明をより詳しく説明する。図１は目盛板１
を備えた光電増分式測長装置を示す。この目盛板１は走
査ユニット２に対して測定方向Ｘに相対移動する。図２
に詳しく示す目盛板１の一つのトラックに増分目盛３
と、他のトラック４に多数の基準マークＡ1 〜Ａ9 およ
びＢ1 〜Ｂ8 が付けてある。増分目盛３とトラック４を
光電走査するため、走査ユニット２が設けてある。この
走査ユニット２は光源６を備え、この光源の光をコリメ
ータ７で平行ビームにし、目盛板１に入射する。この光
は増分目盛３と基準マークＡ1 〜Ａ9,Ｂ1 〜Ｂ8 の透光
領域を通過し、走査板８を通過して光電受光装置９に入
射する。
【００１３】図２に詳しく示すように、増分目盛３には
同じ幅の線条と隙間がある。光電走査を行うと、周期的
なアナログ電気信号が発生し、これ等の電気信号からト
リガーにより周知のように計数可能な矩形波信号（以後
計数信号と呼ぶ）が形成される。トラック４には増分目
盛３に平行に異なった構成の二種の基準マークＡ1 〜Ａ
9 およびＢ1 〜Ｂ8 が付けてある。第一種の同じ基準マ
ークＡ1 〜Ａ9 は順次異なる間隔ａ1 〜ａ8 にして設け
てある。第二種の同じ基準マークＢ1 〜Ｂ8 は順次同じ
間隔ｂ1 〜ｂ7 ＝ 50 mmにして付けてある。二列の基準
マークＡ1 〜Ａ9とＢ1 〜Ｂ8 を区別するため、図２に
両者を異なった高さの線条で示してある。実際には、個
々の基準マークＡ1 〜Ａ9 とＢ1 〜Ｂ8 はそれぞれ不透
明な線条と透明な隙間の組み合わせで形成され、増分目
盛３の多数の増分刻みにわたり続いている。図３には、
単純な構成の基準マークＡ1 が、また図４には基準マー
クＢ1 が図示されている。実際には、これ等の基準マー
クＡ1,Ｂ1 は増分目盛３の８増分刻みにわたった続くだ
けでなく、多数、例えば約 70 にわたって続く。基準マ
ークＡ1,Ｂ1 の不透明な線条と透明な隙間を組み合わせ
ると、走査時に一増分の計数パルスを中心とする狭い基
準マークのパルスＲＡ，ＲＢが生じる。
同じ幅の線条と隙間がある。光電走査を行うと、周期的
なアナログ電気信号が発生し、これ等の電気信号からト
リガーにより周知のように計数可能な矩形波信号（以後
計数信号と呼ぶ）が形成される。トラック４には増分目
盛３に平行に異なった構成の二種の基準マークＡ1 〜Ａ
9 およびＢ1 〜Ｂ8 が付けてある。第一種の同じ基準マ
ークＡ1 〜Ａ9 は順次異なる間隔ａ1 〜ａ8 にして設け
てある。第二種の同じ基準マークＢ1 〜Ｂ8 は順次同じ
間隔ｂ1 〜ｂ7 ＝ 50 mmにして付けてある。二列の基準
マークＡ1 〜Ａ9とＢ1 〜Ｂ8 を区別するため、図２に
両者を異なった高さの線条で示してある。実際には、個
々の基準マークＡ1 〜Ａ9 とＢ1 〜Ｂ8 はそれぞれ不透
明な線条と透明な隙間の組み合わせで形成され、増分目
盛３の多数の増分刻みにわたり続いている。図３には、
単純な構成の基準マークＡ1 が、また図４には基準マー
クＢ1 が図示されている。実際には、これ等の基準マー
クＡ1,Ｂ1 は増分目盛３の８増分刻みにわたった続くだ
けでなく、多数、例えば約 70 にわたって続く。基準マ
ークＡ1,Ｂ1 の不透明な線条と透明な隙間を組み合わせ
ると、走査時に一増分の計数パルスを中心とする狭い基
準マークのパルスＲＡ，ＲＢが生じる。
【００１４】基準マークＡ1 〜Ａ9 とＢ1 〜Ｂ8 を走査
するため、走査ユニット２には二つの走査視野８A,８B
が設けてある。走査視野８A は基準マークＡ1 〜Ａ9 と
同じような線条と隙間の分布を有する。走査視野８B の
線条と隙間の分布は基準マークＢ1 〜Ｂ8 の線条と隙間
の分布に一致している。各基準マークＡ1 〜Ａ9 を走査
視野８A で走査すると、図５に示す振幅Ｓの信号Ａが付
属する受光視野９A で発生する。各基準マークＢ1 〜Ｂ
8 を走査視野８B で走査すると、図６に示す信号Ｂが付
属する受光視野９B で発生する。信号Ａ，Ｂをトリガー
することにより増分目盛３の１増分刻みにほぼ等しい幅
を有するそれぞれ一つの基準マークパルスＲＡ，ＲＢが
発生する。二種の基準マークＡ1 〜Ａ9 とＢ1 〜Ｂ8 は
ただ一つのトラック４に混在状態で配置されているの
で、基準マークＡ1 〜Ａ9 を走査視野８B で走査する場
合、および基準マークＢ1 〜Ｂ8 を走査視野８A で走査
する場合、基準パルスＲＢやＲＡが発生しないように、
基準マークＡ1 〜Ａ9 とＢ1〜Ｂ8 を形成することが重
要である。図７に示すように、上記二つのの場合、対応
する受光視野９B,９A から発生する信号ＣのレベルＳは
基準パルスＲＢやＲＡを形成するのに必要な信号レベル
Ｔより低い。
するため、走査ユニット２には二つの走査視野８A,８B
が設けてある。走査視野８A は基準マークＡ1 〜Ａ9 と
同じような線条と隙間の分布を有する。走査視野８B の
線条と隙間の分布は基準マークＢ1 〜Ｂ8 の線条と隙間
の分布に一致している。各基準マークＡ1 〜Ａ9 を走査
視野８A で走査すると、図５に示す振幅Ｓの信号Ａが付
属する受光視野９A で発生する。各基準マークＢ1 〜Ｂ
8 を走査視野８B で走査すると、図６に示す信号Ｂが付
属する受光視野９B で発生する。信号Ａ，Ｂをトリガー
することにより増分目盛３の１増分刻みにほぼ等しい幅
を有するそれぞれ一つの基準マークパルスＲＡ，ＲＢが
発生する。二種の基準マークＡ1 〜Ａ9 とＢ1 〜Ｂ8 は
ただ一つのトラック４に混在状態で配置されているの
で、基準マークＡ1 〜Ａ9 を走査視野８B で走査する場
合、および基準マークＢ1 〜Ｂ8 を走査視野８A で走査
する場合、基準パルスＲＢやＲＡが発生しないように、
基準マークＡ1 〜Ａ9 とＢ1〜Ｂ8 を形成することが重
要である。図７に示すように、上記二つのの場合、対応
する受光視野９B,９A から発生する信号ＣのレベルＳは
基準パルスＲＢやＲＡを形成するのに必要な信号レベル
Ｔより低い。
【００１５】目盛板１の有利な構成では、使用者自身が
二つの操作モードの間を選択できる。第一の操作モード
では、第一種の基準マークＡ1 〜Ａ9 のみを評価し、た
だ基準マークパルスＲＡのみ評価ユニット１３に導入さ
れる。周知のように、連続する二つの基準マークＡ1 〜
Ａ9 の間の増分刻みを計数することにより、各基準マー
クＡ1 〜Ａ9 に絶対位置が確実に対応する。このため、
各間隔ａ1 〜ａ8 に対して評価ユニット１３の記憶領域
内に絶対位置が記憶されている。絶対位置を対応させる
には、欧州特許第 0 246 404 A2 号明細書に開示するよ
うに、多数の間隔ａ1 〜ａ8 によっても行える。
二つの操作モードの間を選択できる。第一の操作モード
では、第一種の基準マークＡ1 〜Ａ9 のみを評価し、た
だ基準マークパルスＲＡのみ評価ユニット１３に導入さ
れる。周知のように、連続する二つの基準マークＡ1 〜
Ａ9 の間の増分刻みを計数することにより、各基準マー
クＡ1 〜Ａ9 に絶対位置が確実に対応する。このため、
各間隔ａ1 〜ａ8 に対して評価ユニット１３の記憶領域
内に絶対位置が記憶されている。絶対位置を対応させる
には、欧州特許第 0 246 404 A2 号明細書に開示するよ
うに、多数の間隔ａ1 〜ａ8 によっても行える。
【００１６】第二の操作モードでは、第二種の等間隔の
基準マークＢ1 〜Ｂ8 のみが周知の方法（ドイツ特許第
25 40 412 C3 号明細書）で評価される。この場合で
も、計数信号を発生するため増分目盛３を走査する。基
準マークＢ1 〜Ｂ8 の一つに選択手段１１が付属してい
るので、走査ユニット２が通過すると、一連の基準マー
クＢ1 〜Ｂ8 から当該基準マークＢ1 が選択され、この
基準マークのみが作用を及ぼす。選択されたこの基準マ
ークＢ1 を検知すると、位置表示装置の計数状態が所定
値にセットされる。図８に模式的に示すように、これに
は評価ユニット１３中に記憶領域を設け、基準マークＢ
1 に付属する前記絶対位置がこの記憶領域に記憶されて
いる。
基準マークＢ1 〜Ｂ8 のみが周知の方法（ドイツ特許第
25 40 412 C3 号明細書）で評価される。この場合で
も、計数信号を発生するため増分目盛３を走査する。基
準マークＢ1 〜Ｂ8 の一つに選択手段１１が付属してい
るので、走査ユニット２が通過すると、一連の基準マー
クＢ1 〜Ｂ8 から当該基準マークＢ1 が選択され、この
基準マークのみが作用を及ぼす。選択されたこの基準マ
ークＢ1 を検知すると、位置表示装置の計数状態が所定
値にセットされる。図８に模式的に示すように、これに
は評価ユニット１３中に記憶領域を設け、基準マークＢ
1 に付属する前記絶対位置がこの記憶領域に記憶されて
いる。
【００１７】選択手段として図１に磁石１１を示す。こ
の磁石は走査ユニットが通過すると、そこに取り付けて
あるホール素子１２が動作する。ホール素子１２は評価
ユニット１３へ出力する選択信号を発生するので、選択
信号と基準マークパルスＲＢが同時に発生した時のみ絶
対位置を出力する。絶対位置の代わりに、制御信号のみ
を位置表示装置あるいは数値制御部に与えることもでき
る。
の磁石は走査ユニットが通過すると、そこに取り付けて
あるホール素子１２が動作する。ホール素子１２は評価
ユニット１３へ出力する選択信号を発生するので、選択
信号と基準マークパルスＲＢが同時に発生した時のみ絶
対位置を出力する。絶対位置の代わりに、制御信号のみ
を位置表示装置あるいは数値制御部に与えることもでき
る。
【００１８】説明した二つの操作モードの間を切り換え
るため、選択手段１０が設けてある。この選択手段１０
は、主として走査ユニット２あるいは位置表示装置で切
換スイッチとして形成されているので、基準マークパル
スＲＡかＲＢの何れかが評価ユニット１３に導入され
る。操作モードが製造メーカーで、例えば所定の接続部
分をハンダ付けすることにより走査ユニット２の中で既
に選択されている場合でも、この発明の枠内にある。
るため、選択手段１０が設けてある。この選択手段１０
は、主として走査ユニット２あるいは位置表示装置で切
換スイッチとして形成されているので、基準マークパル
スＲＡかＲＢの何れかが評価ユニット１３に導入され
る。操作モードが製造メーカーで、例えば所定の接続部
分をハンダ付けすることにより走査ユニット２の中で既
に選択されている場合でも、この発明の枠内にある。
【００１９】同様に、使用しない受光視野９A または９
B ないしは使用しない走査視野８Aまたは８B を遮蔽し
ても選択が行える。これには、外部から操作できるスリ
ットも使用できる。操作モードを選択する他の可能性
は、ただ一つの走査視野８A または８B を有する走査板
８および／またはただ一つの受光視野９A または９B を
有する受光装置９を使用することにある。
B ないしは使用しない走査視野８Aまたは８B を遮蔽し
ても選択が行える。これには、外部から操作できるスリ
ットも使用できる。操作モードを選択する他の可能性
は、ただ一つの走査視野８A または８B を有する走査板
８および／またはただ一つの受光視野９A または９B を
有する受光装置９を使用することにある。
【００２０】この発明は測角装置にも効果的に使用でき
る。更に、この発明は光電走査原理だけでなく、例えば
磁気測定装置にも使用できる。
る。更に、この発明は光電走査原理だけでなく、例えば
磁気測定装置にも使用できる。
【００２１】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明の利点
は、位置測定装置が使用者の要請に簡単に合わせること
ができ、それにもかかわらず、その形状を小さくできる
点にある。
は、位置測定装置が使用者の要請に簡単に合わせること
ができ、それにもかかわらず、その形状を小さくできる
点にある。
【図１】 光電増分式測長装置の斜視図、
【図２】 測長装置の目盛板の平面図、
【図３】 図２の目盛板の一部の拡大平面図、
【図４】 図２の目盛板の他の部分の拡大平面図、
【図５】 信号波形図、
【図６】 第二の信号波形図、
【図７】 第三の信号波形図、
【図８】 絶対位置を求める原理を示す信号処理図。
１ 目盛板 ２ 走査ユニット ３ 増分目盛 ４ トラック ６ 光源 ７ コリメータ ８ 走査板 ８A,８B 走査視野 ９ 受光装置 ９A,９B 受光視野 １０ 選択手段 １１ 磁石 １２ ホール素子 １３ 評価ユニット Ａ 信号 Ａ1 〜Ａ9,Ｂ1 〜Ｂ8 基準マーク ＲＡ，ＲＢ 基準マークパルス Ｓ 振幅
フロントページの続き (72)発明者 アルフレート・アファ ドイツ連邦共和国、83371 シュタイン ／トラウン、ホッホフエルンストラー セ、６ (56)参考文献 特開 昭52−35659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−17868（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−10108（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−291507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−140913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−173711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88314（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−147917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01B 7/00 - 7/34 G01B 21/00 - 21/32 G01D 5/00 - 5/62
Claims (7)
- 【請求項１】計数信号を形成するため走査ユニットで走
査される少なくとも一つの増分目盛を有する一つのトラ
ックと、一つの他のトラックとを備えた位置測定装置に
おいて、 前記他のトラック（４）が、異なった間隔に配置され、
特有な間隔により個別に判別できる第一種の基準マーク
（Ａ1 〜Ａ9 ）と、順次等間隔に配置されているため第
一種の基準マークと区別される第二種の基準マーク（Ｂ
1 〜Ｂ8 ）とを含み、 前記他のトラック（４）を走査ユニット（２）で走査す
ると，走査ユニットの第一走査視野（８A ）により第一
種の基準マーク（Ａ1 〜Ａ9 ）の各々のところで第一基
準マークパルス（ＲＡ）が発生し、第二種の基準マーク
（Ｂ1 〜Ｂ8 ）の各々のところで第二基準マークパルス
（ＲＢ）が発生せず、走査ユニットの第二走査視野（８
B ）により第二種の基準マーク（Ｂ1 〜Ｂ8 ）の各々の
ところで第二基準マークパルス（ＲＢ）が発生し、第一
種の基準マーク（Ａ1 〜Ａ9 ）の各々のところで第一基
準マークパルス（ＲＡ）が発生しないことを特徴とする
位置測定装置。 - 【請求項２】 走査ユニット（２）は、第一種の基準マ
ーク（Ａ1 〜Ａ9 ）の列を走査する間、これ等の基準マ
ークの各々で第一基準マークパルス（ＲＡ）を発生し、
第二種の基準マーク（Ｂ1 〜Ｂ8 ）の列を走査する間、
これ等の基準マークの各々で第二基準マークパルス（Ｒ
Ｂ）を発生しないように指定された第一走査視野（８A
）と、第二種の基準マーク（Ｂ1 〜Ｂ8 ）の列を走査
する間、これ等の基準マークの各々で第二基準マークパ
ルス（ＲＢ）を発生し、第一種の基準マーク（Ａ1 〜Ａ
9 ）の列を走査する間、これ等の基準マークの各々で第
一基準マークパルス（ＲＡ）を発生しないように指定さ
れた第二走査視野（８B ）とを有し、 第一走査視野（８A ）で目盛板（１）を走査し、第一種
の基準マーク（Ａ1 〜Ａ9 ）の列の第一基準パルス（Ｒ
Ａ）を評価ユニット（１３）に供給して、第一種の基準
マークの間でパルス信号を計数して得られた固有な間隔
から第一種の基準マーク（Ａ1 〜Ａ9 ）の絶対位置を求
める第一操作モードと、第二走査視野（８B ）で目盛板
（１）を走査し、第二種の基準マークの列の基準パルス
を評価ユニットに供給して、第二種の基準マーク（Ｂ1
〜Ｂ8 ）の絶対位置を求める第二操作モードとを選択す
る第一選択手段（１０）を備えていることを特徴とする
請求項１に記載の位置測定装置。 - 【請求項３】 第二種の基準マーク（Ｂ1 〜Ｂ8 ）の少
なくとも一つに対して指定されている第二選択手段（１
１）を有し、この第二選択手段（１１）を走査ユニット
中のホール素子（１２）で走査し、この第二選択手段
（１１）に対する位置測定装置の絶対位置を決定するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の位置測定装
置。 - 【請求項４】 前記第二選択手段（１１）は磁石である
ことを特徴とする請求項３に記載の位置測定装置。 - 【請求項５】 第一種の基準マーク（Ａ1 〜Ａ9 ）と第
二種の基準マーク（Ｂ1 〜Ｂ8 ）はそれぞれ測定方向
（Ｘ）に順次配置された線条のパターンで構成され、第
一種の基準マークの線条のパターンは第二種の基準マー
クの線条のパターンとは異なり、走査ユニットの第一走
査視野は第一種の基準マークの線条のパターンと同一な
線条のパターンを有し、第二走査視野は第二種の基準マ
ークの線条のパターンと同一な線条のパターンを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の位置測定装置。 - 【請求項６】 前記第一選択手段（１０）は位置測定装
置に組み込まれた切換スイッチであることを特徴とする
請求項２に記載の位置測定装置。 - 【請求項７】 前記第一選択手段（１０）は光源（６）
と前記第一走査視野（８A ）に付属する第一受光視野
（９A ）との間、あるいは前記光源（６）と前記第二走
査視野（８B ）に付属する第二受光視野（９B ）との間
に配設されているスリットであることを特徴とする請求
項２に記載の位置測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4428590A DE4428590C2 (de) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | Positionsmeßeinrichtung |
| DE4428590:6 | 1994-08-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101009A JPH08101009A (ja) | 1996-04-16 |
| JP3059916B2 true JP3059916B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=6525541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7198869A Expired - Fee Related JP3059916B2 (ja) | 1994-08-12 | 1995-08-03 | 位置測定装置 |
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0696722B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3649576B2 (ja) * | 1998-03-19 | 2005-05-18 | パイオニア株式会社 | 位置検出機構 |
| GB9807020D0 (en) * | 1998-04-02 | 1998-06-03 | Bamford Excavators Ltd | A method of marking a mechanical element, an encoding scheme, a reading means for said marking and an apparatus for determining the position of said element |
| DE19815241A1 (de) | 1998-04-04 | 1999-10-07 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| US6175109B1 (en) | 1998-12-16 | 2001-01-16 | Renco Encoders, Inc. | Encoder for providing incremental and absolute position data |
| US6327791B1 (en) * | 1999-06-09 | 2001-12-11 | The Government Of The United States As Represented By The Secretary Of Commerce | Chain code position detector |
| EP1085291B1 (de) | 1999-09-16 | 2009-11-11 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Vorrichtung zur Positionsbestimmung und Ermittlung von Führungsfehlern |
| US6543149B1 (en) * | 1999-12-02 | 2003-04-08 | The Regents Of The University Of California | Coordinate measuring system |
| DE19962278A1 (de) | 1999-12-23 | 2001-08-02 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Positionsmeßeinrichtung |
| DE10030038B4 (de) * | 2000-06-17 | 2020-10-01 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Verfahren zum Betreiben verschiedener Absolutwertgeber für einen Umrichter und Umrichter |
| DE10041692A1 (de) * | 2000-08-24 | 2002-03-07 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Längen- oder Winkelmeßgerät |
| US6912797B2 (en) * | 2001-04-05 | 2005-07-05 | Anton Rodi | Measuring system for recording absolute angular or position values |
| GB0200575D0 (en) * | 2002-01-11 | 2002-02-27 | Rls Merilna Tehnika D O O | Encoder with reference marks |
| DE10201496A1 (de) * | 2002-01-17 | 2003-07-31 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Maßstab und Positionsmesseinrichtung zur absoluten Positionsbestimmung |
| DE10300918B4 (de) * | 2003-01-13 | 2014-11-06 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Relativbewegung zweier relativ zueinander bewegbarer Maschinenteile |
| DE10313676A1 (de) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Imi Norgren-Herion Fluidtronic Gmbh & Co. Kg | Positionsmeßvorrichtung für fluidische Zylinder-Kolben-Anordnungen |
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| AU2006244118A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Seo Precision, Inc. | Omnidirectional light |
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| CN102062615B (zh) * | 2010-08-27 | 2012-07-25 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 单码道位置编码方法 |
| CN102095439B (zh) * | 2010-08-27 | 2012-07-25 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 单码道绝对位置编码方法、解码方法及测量装置 |
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| AT394781B (de) * | 1989-02-03 | 1992-06-25 | Rsf Elektronik Gmbh | Inkrementales messsystem |
| AT395071B (de) * | 1989-02-09 | 1992-09-10 | Rieder & Schwaiger Sentop | Inkrementales messsystem |
| DE3914739A1 (de) * | 1989-05-05 | 1990-11-08 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Inkrementale positionsmesseinrichtung mit referenzmarken |
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| AT394446B (de) * | 1990-10-11 | 1992-03-25 | Rsf Elektronik Gmbh | Inkrementales laengenmesssystem |
| DE4037545C2 (de) * | 1990-11-26 | 1994-03-17 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Meßeinrichtung |
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-
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