JPH02103415A - Photoelectric displacement detector - Google Patents

Photoelectric displacement detector

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JPH02103415A
JPH02103415A JP25674288A JP25674288A JPH02103415A JP H02103415 A JPH02103415 A JP H02103415A JP 25674288 A JP25674288 A JP 25674288A JP 25674288 A JP25674288 A JP 25674288A JP H02103415 A JPH02103415 A JP H02103415A
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JP
Japan
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light
grating
signal
sub
photodetectors
Prior art date
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Pending
Application number
JP25674288A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihito Toikawa
樋川 典仁
Wataru Ishibashi
石橋 渡
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to improve interpolation accuracy and to improve response scanning speed by providing reference-light passing windows that are arranged in the vicinities of secondary lattices of an index scale, and providing reference-light photodetectors which transduce the light that has passed through the windows into electricity. CONSTITUTION:Longitudinal reference-light passing windows 341 and 342 are provided at the sides of secondary lattices 20a and 20b and 20c and 20d. Reference-light photodetectors 361 and 362 which transduce the light that has passed through the windows into electricity are provided. Two-phase detected signals (a-r1)-(c-r2) and (b-r1)-(b-r2) are formed based on outputs (a)-(d) and r1 and r2 of displacement detecting photodetectors 22a-22d and the photodetectors 361 and 362 in a signal processing circuit 40. When an index scale is moved to a main scale relatively, the vibrating components in said two-phase detected signals are fluctuated, but a DC component is not included. Therefore, the stable detected signal can be obtained. Highly accurate interpolation division is performed, and the highly accurate measured signal is obtained. Since the average values of the signals (a)-(d) in the photodetectors 361 and 362 are obtained, corrections with the reference signal r1 and r2 do not become excessive, and the adequate correction can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、光電式変位検出器に係り、特に、変位検出信
号の直流レベル変動を補正して、安定した検出信号を生
成することができ、従って、内挿精度を向上し、応答走
査速度を改善することが可能な光電式変位検出器に関す
るものである。 [従来の技術] 対峙する部材の一方に、周期的な主格子を形成したメイ
ンスケールを固定し、他方の部材に、対応する周期的な
副格子を形成した光透過性のインデックススケールと、
光源を含む照明系と、前記主格子及び副格子によって変
調された前記照明系からの光を光電変換する受光素子と
を含む検出器を固定し、両部材の相対変位に応じて周期
的に変化する検出信号を生成する光電式変位検出器が、
工作機械の工具の送り世等を測定する分野で普及してい
る。 第10図は、従来の反射型光電式変位検出器の一例を示
したもので、光源としての発光ダイオード10と、該発
光ダイオード10から放射される光を平行照明光線とす
るコリメータレンズ12と、周期的な主格子16を形成
したメインスケール14と、該メインスケール14に対
して相対移動可能に配置される、対応する周期的な副格
子2oを形成した光透過性のインデックススケール18
と、前記メインスケール14の主格子16で反射されて
前記インデックススケール18の副格子20を通過して
きた前記平行照明系からの反射光線Rを光電変換する変
位検出用の受光素子22とを有しており、前記メインス
ケール14とインデックススケール18の相対変位に応
じて周期的な検出信号を生成するようにされている。 このような光電式変位検出器において、前記副格子20
及び受光素子22は、通常、第11図に示す如く、イン
デックススケール18上で、格子目盛と平行な方向(図
の上下方向)に2個、メインスケール長手方向(図の左
右方向)に2個の合計4個配設し、例えば、副格子20
aの位相を基準値O°とし、副格子20bの位相を−9
0” とし、副格子20cの位相を+18o°とし、副
格子20dの位相を+90” として、第12図に示す
如く、各副格子20a〜20dに対応させて4個配設し
た受光素子22a〜22dによる変位検出信号a−dの
うち、メインスケール長手方向に関して対角線上に配設
された受光素子の変位検出信号の差(a −C)、(b
 −d )によって、差動信号である2相の検出信号を
生成するようにしている。第11図において、24.2
6は差動アンプである。 このようにして、位相が互いに90°異なる2相の検出
信号を得ることができ、方向弁別を行うと共に、電気的
に内挿することによって、高精度の測定を行うことがで
きる。この際、上記のような差動方式を採用することに
よって、変位検出信号の直流レベル変動や、メインスケ
ール14とインデックスケール18の平行度変化による
位相変動を補正することができる。 しかしながら、メインスケール14は、例えば長さ30
0 n以上の長尺物になると、一般的にステッパで位置
決めしながら、短尺物を原板として、転写しながら露光
して製作する。従って、長手方向の位置によって、格子
目盛を構成するクロームの厚み〈濃淡)がばらつくため
、反射率や透過率がばらつき、更に線幅も僅かにばらつ
き、均一に製作することは極めて困難である。例えば8
μmピッチのメインスケールの主格子の場合、線幅で0
.2μm程度、即ち2.5%程度ばらつき、他の要因も
考慮すると、検出信号のばらつきが10%程度になるこ
ともあった。 このような長手方向のばらつきがあると、受光出力の直
流レベルが変化し、たとえ前記のような差動方式を採用
しても、差動二相間の直流レベルの変動に差があると、
直流レベルの変動が充分に補正できないという問題点を
有していた。特に、反射型の変位検出器で副格子の中央
部分に光源を設けた場合には、差動二相(副格子20a
と200.20bと20d)間の距離が大きくなり、直
流レベル変動の相対差が大きくなるという問題点を有し
ていた。
The present invention relates to a photoelectric displacement detector, and in particular can correct DC level fluctuations in a displacement detection signal to generate a stable detection signal, thereby improving interpolation accuracy and increasing response scanning speed. The present invention relates to a photoelectric displacement detector that can be improved. [Prior Art] A light-transmissive index scale in which a main scale with a periodic main lattice formed thereon is fixed to one of opposing members, and a corresponding periodic sub-lattice formed in the other member;
A detector including an illumination system including a light source and a light receiving element that photoelectrically converts light from the illumination system modulated by the main grating and the sub grating is fixed, and changes periodically according to relative displacement of both members. A photoelectric displacement detector that generates a detection signal that
It is popular in the field of measuring the aging of machine tool tools. FIG. 10 shows an example of a conventional reflective photoelectric displacement detector, which includes a light emitting diode 10 as a light source, a collimator lens 12 that uses the light emitted from the light emitting diode 10 as a parallel illumination beam, A main scale 14 forming a periodic main grating 16, and a light-transmissive index scale 18 forming a corresponding periodic sub-grating 2o, which is arranged to be movable relative to the main scale 14.
and a displacement detection light-receiving element 22 for photoelectrically converting the reflected light beam R from the parallel illumination system that has been reflected by the main grating 16 of the main scale 14 and passed through the sub-grating 20 of the index scale 18. A periodic detection signal is generated according to the relative displacement between the main scale 14 and the index scale 18. In such a photoelectric displacement detector, the sub-grating 20
As shown in FIG. 11, there are usually two light receiving elements 22 on the index scale 18 in the direction parallel to the grating scale (up and down direction in the figure) and two in the longitudinal direction of the main scale (horizontal direction in the figure). For example, a total of 4 sub-lattice 20
The phase of a is set to the reference value O°, and the phase of the sub-grating 20b is -9
0'', the phase of the sub-grating 20c is +18°, and the phase of the sub-grating 20d is +90'', and as shown in FIG. Among the displacement detection signals a to d obtained by 22d, the difference (a − C) and (b
-d), a two-phase detection signal which is a differential signal is generated. In Figure 11, 24.2
6 is a differential amplifier. In this way, it is possible to obtain two-phase detection signals whose phases are different from each other by 90°, and by performing direction discrimination and electrical interpolation, highly accurate measurement can be performed. At this time, by employing the differential method as described above, it is possible to correct DC level fluctuations of the displacement detection signal and phase fluctuations due to changes in parallelism between the main scale 14 and the index scale 18. However, the main scale 14 has a length of, for example, 30 mm.
Long objects of 0 n or more are generally produced by positioning with a stepper, using a short object as an original plate, and exposing while transferring. Therefore, the thickness (shade) of the chrome that makes up the grating scale varies depending on the position in the longitudinal direction, so the reflectance and transmittance vary, and the line width also varies slightly, making it extremely difficult to manufacture uniformly. For example 8
In the case of a main grid with a main scale of μm pitch, the line width is 0.
.. The variation in the detection signal was about 2 μm, that is, about 2.5%, and when other factors were taken into account, the variation in the detection signal was sometimes about 10%. If there are variations in the longitudinal direction, the DC level of the received light output will change, and even if the differential method described above is adopted, if there is a difference in DC level fluctuation between the two differential phases,
There was a problem in that fluctuations in the DC level could not be sufficiently corrected. In particular, when the light source is provided in the center of the sub-grating in a reflective displacement detector, differential two-phase (sub-grating 20a
200.20b and 20d) becomes large, and the relative difference in DC level fluctuation becomes large.

【発明が達成しようとする課題】[Problem to be achieved by the invention]

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、変位検出信号の直流レベル変動を補正して、内挿
精度を向上し、応答走査速度を改善することが可能な光
電式変位検出器を提供することを課題とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and is a photoelectric displacement sensor capable of correcting DC level fluctuations of a displacement detection signal, improving interpolation accuracy, and improving response scanning speed. The objective is to provide a detector.

【課題を達成するための手段1 本発明は、相対移動する一方の部材に固定される、主格
子が形成されたメインスケールと、相対移動する他方の
部材に固定される、光源、副格子が形成されたインデッ
クススケール、及び少くとも前記主格子及び副格子によ
って変調された光を光電変換する変位検出用受光素子と
を含み、両部材の相対変位に応じて周期的な検出信号を
生成する光電式変位検出器において、前記インデックス
スケールの副格子近傍に配設される参照光通過窓と、該
参照光通過窓を通過した光を光電変換する参照充用受光
素子とを設け、該参照光用受光素子によって得られる参
照信号を用いて、前記変位検出用受光素子によって得ら
れる変位検出信号の直流レベル変動を補正することによ
り、前記課題を達成したものである。 【作用及び効果】 本発明は、直流レベル変動を補正するための光■検出は
、変位検出部に近いほど、効果が大きいことに着目して
なされたものである。 即ち、例えば第1図に示す例の如く、インデックススケ
ール18上の各副格子20a〜20dのすぐ横に、対応
する参照光通過窓30a〜30d、及び、各参照光通過
窓30a〜30dを通過した光をそれぞれ光電変換する
参照充用受光素子328〜32dを設ける。そして、第
2図に副格子20aの場合を例示する如く、副格子20
aを通過した変位検出信号aと対応する参照光通過窓3
0aを通過した参照信号raの差(a−ra)と、副格
子20Gを通過した変位検出信号Cと対応する参照光通
過窓300を通過した参照信号rcの差(ara) −
(c−ra)をもって、検出信号とすることにより、そ
の直流レベルの変動を確実に補正することができる。従
って、内挿精度が向上し、応答走査速度も改善される。
[Means for achieving the object 1] The present invention comprises a main scale having a main grating fixed to one member that moves relatively, and a light source and a sub-grid fixed to the other member moving relatively. A photoelectric sensor that includes a formed index scale and a displacement detection light-receiving element that photoelectrically converts light modulated by at least the main grating and the sub-grating, and generates a periodic detection signal according to the relative displacement of both members. The type displacement detector includes a reference light passing window disposed near the sub-grating of the index scale, and a reference charging light receiving element that photoelectrically converts the light that has passed through the reference light passing window, and a reference light receiving element is provided. The above object has been achieved by correcting the DC level fluctuation of the displacement detection signal obtained by the displacement detection light receiving element using the reference signal obtained by the element. [Operations and Effects] The present invention has been made with the focus on the fact that the closer the optical detection is to the displacement detection section, the greater the effect of the optical (2) detection for correcting DC level fluctuations. That is, for example, as in the example shown in FIG. Reference charging light receiving elements 328 to 32d are provided for photoelectrically converting the respective light beams. Then, as shown in FIG. 2 for the case of the sub-lattice 20a, the sub-lattice 20a
Reference light passing window 3 corresponding to the displacement detection signal a that has passed through a
The difference (a-ra) between the reference signal ra that has passed through 0a and the difference between the displacement detection signal C that has passed through the sub-grating 20G and the reference signal rc that has passed through the corresponding reference light passing window 300 (ara) -
By using (c-ra) as a detection signal, fluctuations in the DC level can be reliably corrected. Therefore, interpolation accuracy is improved and response scanning speed is also improved.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本発明の第1実施例は、第1図と同様の装置において、
第3図に示す如く、副格子20aと20bの横に設けら
れた縦長の参照光通過窓341、及び、副格子20cと
20dの横に設けられた縦長の参照光通過窓342と、
該参照光通過窓341.342を通過した光を光電変換
する、同じく縦長の参照光用受光素子36+、362を
設けたものである。 他の構成は、第1図に示した例と同じであるので説明は
省略する。 第1図と同様の変位検出用受光素子22a〜22d及び
前記参照光受光素子361.362の出力から2相の検
出信号を形成するための信号処理回路40は、第4図に
示す如く、前記受光素子22aの出力信号aを増幅する
ための、可変抵抗器VR1によって増幅率が可変とされ
た演算増幅器(オペアンプ)OPlと、前記受光素子2
2bの出力信号すを増幅するための、可変抵抗器VR2
によって増幅率が可変とされたオペアンプOP2と、前
記受光素子220の出力信号Cを増幅するための、可変
抵抗器VR3によって増幅率が可変とされたオペアンプ
OP3と、前記受光素子22dの出力信号dを増幅する
ための、可変抵抗器VR4によって増幅率が可変とされ
たオペアンプOP4と、前記参照光受光素子361の出
力信号r1を増幅するための、可変抵抗器VR5によっ
て増幅率が可変とされたオペアンプOP5と、前記参照
光受光素子362の出力信号r2を増幅するための、可
変抵抗器VR6によって増幅率が可変とされたオペアン
プOP6と、前記オペアンプOP1とOF2の出力の差
動信号(a−rt)を出力するオペアンプOP7と、前
記オペアンプOP2とOF2の出力の差動信号(b−r
+)を出力するオペアンプOP8と、前記オペアンプO
P3とOF2の出力の差動信号(C−rz)を出力する
オペアンプOP9と、前記オペアンプOP4とOF2の
出力の差動信号(d−rz)を出力するオペアンプ0P
10と、前記オペアンプ○P7とOR3の出力の差動信
号(a−rl)  (C−rz)を2相検出信号の一方
として出力するオペアンプ0P11と、前記オペアンプ
OP8と0P10の出力の差動信号(b−r+)−(d
   rz)を2相検出信号の他方として出力するオペ
アンプ0P12とから構成されている。 本実施例において、インデックススケール18をメイン
スケール14に対して相対移動させると、そのときの二
相検出信号は、前出第2図に示す如くとなり、振幅成分
は変動するものの、直流成分は含まれていないものとな
る。従って、極めて安定した検出信号を得ることができ
、高精度の内挿分割を行って、高精度な測定信号を得る
ことができる。 本実施例においては、第1図に示した例における参照光
通過窓30aと30b 、30cと30dをそれぞれ共
通化しており、参照光用受光素子361.362には、
その平均的な信号が得られるので、参照信号による補正
が過大となることがなく、適切な補正を行うことができ
る。 次に、第5図を参照して、本発明の第2実施例を詳細に
説明する。 この第2実施例は、インデックススケール18上の第2
格子20a〜20dを一直線上に設けると共に、それぞ
れに対応する参照光通過窓30a〜30d及び参照光用
受光素子32a〜32dを、その下側に近接して設けた
ものである。 他の点については前記第1実施例と同様であるので詳細
な説明は省略する。 なお、これまでの説明においては、いずれも、参照光通
過窓30a 、30b 、30c 、30d、341.
342が、いずれも格子が形成されていない単なる通過
窓とされていたが、第6図に示す変形例の如く、参照光
通過窓30aに、主格子と直交する方向、即ち、副格子
20aと直交する方向の格子を形成して、光量を制限し
てもよい。 次に、第7図を参照して、本発明の第3実施例を説明す
る。 この第3実施例は、参照光通過窓42aを、各副格子2
0aの外側に密着させて設けたものである。 前記副格子20aの面積と参照光通過窓42aの面積を
実質的に光量が等しくなるように同じとした場合には、
電気的なレベル合せが不要となり、調整が容易である。 本実施例においては、副格子20aの重心と参照光通過
窓42aの重心が一致しているので、方向性を解消する
ことができ、良好な参照信号を得ることができる。 次に、第8図を参照して、本発明の第4実滴例を説明す
る。 この第4実施例は、第3実施例と同様の装置において、
前記副格子20aと参照光通過窓42aの間に分離帯4
4aを設けたものである。 この第4実施例によれば、信号光と参照光の混合を防止
することができる。 次に、第9図を参照して、本発明の第5実施例を説明す
る。 この第5実施例は、第3実施例と同様の装置において、
副格子46及びその回りに形成される参照光通過窓48
を、それぞれ円状及び同心円状としたものである。 本実施例によれば、方向性が完全に解消される。 この第5実施例においても、前記第4実施例と同様に、
副格子46と参照光通過窓48の間に分離帯を設けて、
光の分離度を高めてもよい。 なお、前記第3実施例乃至第5実施例においては、いず
れも、参照光通過窓42a、48が副格子20a、46
の外側に配置されていたが、両者の配置を逆にして、中
心側を参照光通過窓とし、周辺側を副格子とするこも可
能である。 前記実施例においては、いずれも、本発明が、反射型の
直線変位検出器に適用されていたが、本発明の適用範囲
はこれに限定されず、透過型の直線変位検出器や、回転
変位検出器にも同様に適用できることは明らかである。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. A first embodiment of the present invention is a device similar to that shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a vertically long reference light passing window 341 provided next to the sub-gratings 20a and 20b, and a vertically long reference light passing window 342 provided next to the sub-gratings 20c and 20d,
Similarly, vertically elongated reference light receiving elements 36+ and 362 are provided which photoelectrically convert the light passing through the reference light passing windows 341 and 342. The other configurations are the same as the example shown in FIG. 1, so the explanation will be omitted. As shown in FIG. 4, a signal processing circuit 40 for forming two-phase detection signals from the outputs of the displacement detection light receiving elements 22a to 22d and the reference light receiving elements 361 and 362 similar to that shown in FIG. an operational amplifier (op-amp) OPl whose amplification factor is made variable by a variable resistor VR1 for amplifying the output signal a of the light-receiving element 22a; and the light-receiving element 2
Variable resistor VR2 for amplifying the output signal of 2b
an operational amplifier OP2 whose amplification factor is made variable by a variable resistor VR3 for amplifying the output signal C of the light receiving element 220, and an output signal d of the light receiving element 22d. an operational amplifier OP4 whose amplification factor is made variable by a variable resistor VR4 for amplifying the reference light receiving element 361; and an operational amplifier OP4 whose amplification factor is made variable by a variable resistor VR5 for amplifying the output signal r1 of the reference light receiving element 361. An operational amplifier OP5, an operational amplifier OP6 whose amplification factor is made variable by a variable resistor VR6 for amplifying the output signal r2 of the reference light receiving element 362, and a differential signal (a- rt), and a differential signal (b-r) of the outputs of the operational amplifiers OP2 and OF2.
+), and the operational amplifier O
An operational amplifier OP9 that outputs a differential signal (C-rz) between the outputs of P3 and OF2, and an operational amplifier 0P that outputs a differential signal (d-rz) between the outputs of the operational amplifiers OP4 and OF2.
10, an operational amplifier 0P11 that outputs the differential signal (a-rl) (C-rz) of the outputs of the operational amplifiers ○P7 and OR3 as one of the two-phase detection signals, and a differential signal of the outputs of the operational amplifiers OP8 and 0P10. (br-r+)-(d
rz) as the other of the two-phase detection signals. In this embodiment, when the index scale 18 is moved relative to the main scale 14, the two-phase detection signal at that time becomes as shown in FIG. It becomes something that is not. Therefore, an extremely stable detection signal can be obtained, and highly accurate interpolation and division can be performed to obtain a highly accurate measurement signal. In this embodiment, the reference light passing windows 30a and 30b, 30c and 30d in the example shown in FIG. 1 are made common, and the reference light receiving elements 361 and 362 have
Since the average signal is obtained, the correction by the reference signal does not become excessive, and appropriate correction can be performed. Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. This second embodiment has a second
The gratings 20a to 20d are arranged in a straight line, and corresponding reference light passing windows 30a to 30d and reference light receiving elements 32a to 32d are provided close to the lower side thereof. Other points are the same as those in the first embodiment, so detailed explanation will be omitted. In the explanation so far, reference light passing windows 30a, 30b, 30c, 30d, 341 .
342 were just passing windows with no grating formed therein, but as in the modified example shown in FIG. A grating in orthogonal directions may be formed to limit the amount of light. Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this third embodiment, the reference light passing window 42a is provided in each sub-grating 2.
It is provided in close contact with the outside of 0a. When the area of the sub-grating 20a and the area of the reference light passing window 42a are made the same so that the amount of light is substantially equal,
There is no need for electrical leveling, and adjustment is easy. In this embodiment, since the center of gravity of the sub-grating 20a and the center of gravity of the reference light passing window 42a coincide with each other, directionality can be eliminated and a good reference signal can be obtained. Next, a fourth actual droplet example of the present invention will be described with reference to FIG. In this fourth embodiment, in an apparatus similar to the third embodiment,
A separation band 4 is provided between the sub-grating 20a and the reference light passing window 42a.
4a is provided. According to this fourth embodiment, mixing of signal light and reference light can be prevented. Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this fifth embodiment, in an apparatus similar to the third embodiment,
Sub-grating 46 and reference light passing window 48 formed around it
are circular and concentric, respectively. According to this embodiment, directionality is completely eliminated. In this fifth embodiment as well, similarly to the fourth embodiment,
A separation band is provided between the sub-grating 46 and the reference light passing window 48,
The degree of light separation may be increased. In each of the third to fifth embodiments, the reference light passing windows 42a, 48 are connected to the sub-gratings 20a, 46.
However, it is also possible to reverse the arrangement of the two so that the center side serves as the reference light passing window and the peripheral side serves as the sub-grating window. In each of the above embodiments, the present invention was applied to a reflection type linear displacement detector, but the scope of application of the present invention is not limited to this, and is applicable to a transmission type linear displacement detector and a rotational displacement detector. It is clear that the same applies to detectors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の詳細な説明するための、インデック
ススケール上の副格子及び参照光通過窓の配置例を示す
正面図、 第2図は、本発明の詳細な説明するための、変位検出信
号、参照信号、補正後の検出信号、二相検出信号を示す
線図、 第3図は、本発明に係る光電式変位検出器の第1実施例
の要部構成を示す正面図、 第4図は、第1実施例の信号処理回路の構成を示すブロ
ック線図、 第5図は、本発明の第2実施例の要部を示す正面図、 第6図は、前記実施例における参照光通過窓の変形例を
示す正面図、 第7図は、本発明の第3実施例の要部構成を示す正面図
、 第8図は、同じく第4実施例の要部構成を示す正面図、 第9図は、同じく第5実施例の要部構成を示す正面図、 第10図は、従来の反射型光電式変位検出器の−例の構
成を示す断面図、 第11図は、該従来例におけるインデックススケールを
示す正面図、 第12図は、前記従来例における各部信号波形の例を示
す線図である。 14・・・メインスケール、 16・・・主格子、 18・・・インデックススケール、 20a〜20d、46・・・副格子、 22a〜22d・・・受光素子、 a−d・・・変位検出信号、 30a 〜30d 、34 + 、342.42.48
・・・参照光通過窓、 32a 〜32d 、36+ 、362・・・参照光用
受光素子、 ra、 rb、 rclrd、  r+、r2・・・参
照信号、40・・・信号処理回路。
FIG. 1 is a front view showing an arrangement example of a sub-grating on an index scale and a reference light passing window for explaining the present invention in detail. FIG. FIG. 3 is a diagram showing a detection signal, a reference signal, a corrected detection signal, and a two-phase detection signal; FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the signal processing circuit of the first embodiment, FIG. 5 is a front view showing the main parts of the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a reference in the above embodiment. FIG. 7 is a front view showing a modification of the light passing window; FIG. 7 is a front view showing the configuration of main parts of the third embodiment of the present invention; FIG. 8 is a front view showing the structure of main parts of the fourth embodiment. , FIG. 9 is a front view showing the main structure of the fifth embodiment, FIG. 10 is a sectional view showing the structure of an example of a conventional reflective photoelectric displacement detector, and FIG. FIG. 12 is a front view showing the index scale in the conventional example. FIG. 12 is a diagram showing examples of signal waveforms at various parts in the conventional example. 14... Main scale, 16... Main grating, 18... Index scale, 20a to 20d, 46... Sub grating, 22a to 22d... Light receiving element, a-d... Displacement detection signal , 30a - 30d , 34 + , 342.42.48
...Reference light passing window, 32a to 32d, 36+, 362...Reference light receiving element, ra, rb, rclrd, r+, r2...Reference signal, 40...Signal processing circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)相対移動する一方の部材に固定される、主格子が
形成されたメインスケールと、 相対移動する他方の部材に固定される、光源、副格子が
形成されたインデックススケール、及び少くとも前記主
格子及び副格子によつて変調された光を光電変換する変
位検出用受光素子とを含み、両部材の相対変位に応じて
周期的な検出信号を生成する光電式変位検出器において
、 前記インデックススケールの副格子近傍に配設される参
照光通過窓と、 該参照光通過窓を通過した光を光電変換する参照光用受
光素子とを設け、 該参照光用受光素子によつて得られる参照信号を用いて
、前記変位検出用受光素子によつて得られる変位検出信
号の直流レベル変動を補正することを特徴とする光電式
変位検出器。
(1) A main scale on which a main grating is formed, which is fixed to one member that moves relatively; an index scale on which a light source and a sub-grating are formed, which are fixed to the other member that moves relatively; and at least the above-mentioned A photoelectric displacement detector that includes a displacement detection light-receiving element that photoelectrically converts light modulated by a main grating and a sub-grating, and that generates a periodic detection signal according to the relative displacement of both members, wherein the index A reference light passing window disposed near the sub-grating of the scale and a reference light receiving element for photoelectrically converting the light passing through the reference light passing window are provided, and a reference light receiving element obtained by the reference light receiving element is provided. A photoelectric displacement detector characterized in that a DC level fluctuation of a displacement detection signal obtained by the displacement detection light receiving element is corrected using a signal.
JP25674288A 1988-10-12 1988-10-12 Photoelectric displacement detector Pending JPH02103415A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101303870B1 (en) * 2011-10-19 2013-09-04 현대중공업 주식회사 PFP execution method for grating facilities of offshore platform

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57201810A (en) * 1981-06-05 1982-12-10 Tokyo Keiso Kk Rotation displacement detecting device
JPS6027315B2 (en) * 1977-11-14 1985-06-28 蛇の目ミシン工業株式会社 Fixed position stop device for electric sewing machine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6027315B2 (en) * 1977-11-14 1985-06-28 蛇の目ミシン工業株式会社 Fixed position stop device for electric sewing machine
JPS57201810A (en) * 1981-06-05 1982-12-10 Tokyo Keiso Kk Rotation displacement detecting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101303870B1 (en) * 2011-10-19 2013-09-04 현대중공업 주식회사 PFP execution method for grating facilities of offshore platform

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