JPH0273117A - 光電式変位検出装置 - Google Patents

光電式変位検出装置

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JPH0273117A
JPH0273117A JP22426188A JP22426188A JPH0273117A JP H0273117 A JPH0273117 A JP H0273117A JP 22426188 A JP22426188 A JP 22426188A JP 22426188 A JP22426188 A JP 22426188A JP H0273117 A JPH0273117 A JP H0273117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
length measurement
slit row
origin
scale
main scale
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22426188A
Other languages
English (en)
Inventor
Norihito Toikawa
樋川 典仁
Naoyoshi Terao
寺尾 直義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
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Publication of JPH0273117A publication Critical patent/JPH0273117A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
この発明は光電式変位検出装置に係り、特に測長スリッ
ト列を備えるメインスケールと、測長ゲートスリット列
を備え、前記メインスケールに対して、スリット列方向
に平行に相対移動可能に配置されたインデックススケー
ルと、これらメインスケール及びインデックススケール
を透過又は反射した光を受光し、該メインスケールとイ
ンデックススケールの相対移動時に、各々のスリットの
重なりの繰返しにより形成される前記光の明暗の繰返し
数から測長信号を発生する測長光電変換器と、を有して
なる光電式変位検出装置の改良に関する。
【従来の技術】
上記のような光電式変位検出装置は、非接触且つ高精度
に変位を検出できるので多くの分野で採用されているが
、測長方向に対して検出信号が増加減少を繰返す関数曲
線を描くために、検出信号を例えばデジタル信号に処理
してデジタル表示した場合であっても、この信号のみが
らでは物理的絶対原点が不明であり、従って、絶対原点
を特定する他の手段が必要であった。 かかる光電式変位検出装置における絶対原点を特定する
手段として、メインスケールに、測長スリット列とは別
に原点パターンを該測長スリット列と並列して設け、且
つ、インデックススケール側には該原点パターンを検知
すべき原点検出パターンを測長ゲートスリット列とは別
個に設けて、この原点検出パターンにより前記原点パタ
ーンを検出して、その位置を絶対原点とする方法がある
【発明が解決しようとする課題】
上記方法によれば、絶対原点を正確に得ることはできる
が、前記原点パターンに対して、これに対応するように
前記インデックススケールの原点検出パターンが固定的
に配置されているために、メインスケールに対する検出
ヘッドの取付は姿勢が拘束され、且つ、該検出ヘッドか
ら導出される信号ケーブルの引出し方向も変更すること
ができない、このなめ、被測定対象物への装置の取付は
自由度が限定されてしまうという問題点がある。 即ち、メインスケールにおける測長ゲートスリット列の
一方の側に原点パターンを設け、且つ、これに対応して
インデックススケールにおける測長ゲートスリット列の
一方の側に原点検出パターンを設けると、メインスケー
ルに対するインデックスス−ケルの取付は姿勢を反対に
することができない、従って、信号ケーブルの引出し方
向も反転させることができないことになる。
【発明の目的】
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので
あって、メインスケールに対する検出ヘッドの取付は姿
勢及び該検出ヘッドから出る信号ケーブルの引出し方向
を変更することができるようにした光電式変位検出装置
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】 この発明は、測長スリット列を備えるメインスケールと
、測長ゲートスリット列を備え、前記メインスケールに
対して、スリット列方向と平行に相対移動可能に配置さ
れたインデックススケールと、これらメインスケール及
びインデックススケ〜ルを透過又は反射した光を受光し
、該メインスケールとインデックススケールの相対移動
時に、各々のスリット列におけるスリットの重なりの繰
返しにより形成される前記光の明暗の繰返し数から測長
信号を発生する測長光電変換器と、を有してなる光電式
変位検出装置において、前記メインスケールに、前記測
長スリット列を挾んでこれから略等距離の位置に対向し
、且つ該測長スリット列に沿って配置された少なくとも
一対以上の原点パターンと、前記インデックススケール
に、前記原点パターンに対応して、前記測長ゲートスリ
ット列の一方の側に設けられた1個の原点検出パターン
と、を有することにより上記目的を達成するものである
6 又、この発明は、測長スリット列を備えるメインスケー
ルと、測長ゲートスリット列を備え、前記メインスケー
ルに対して、スリット列方向と平行に相対移動可能に配
置されたインデックススケールと、これらメインスケー
ル及びインデックススケールを透過又は反射した光を受
光し、該メインスケールとインデックススケールの相対
移動時に、各々のスリット列におけるスリットの重なり
の繰返しにより形成される前記光の明暗の繰返し数から
測長信号を発生する測長光電変換器と、を有してなる光
電式変位検出装置において、前記メインスケールに、前
記測長スリット列を挾んでこれから略等距離の位置に対
向し、且つ該測長スリット列に沿って配置された少なく
とも一対以上の原点パターンと、前記インデックススケ
ールに、前記原点パターンに対応して、前記測長ゲート
スリット列の両側に、これから略等距離の位置に設けら
れた一対の原点検出パターンと、を有することにより上
記目的を達成するものである。 又、この発明は、測長スリット列を備えるメインスケー
ルと、測長ゲートスリット列を備え、前記メインスケー
ルに対して、スリット列方向と平行に相対移動可能に配
置されたインデックススケールと、これらメインスケー
ル及びインデックススケールを透過又は反射した光を受
光し、該メインスケールとインデックススケールの相対
移動時に、各々のスリット列におけるスリットの重なり
の繰返しにより形成される前記光の明暗の繰返し数から
測長信号を発生する測長光電変換器と、を有してなる光
電式変位検出装置において、前記メインスケールに、前
記測長スリット列の一方の側に沿って配置された複数の
原点パターンと、前記インデックススケールに、前記原
点パターンに対応して、前記測長ゲートスリット列の両
側に、これから略等距離の位置に設けられた一対の原点
検出パターンと、を有することにより上記目的を達成す
るものである。
【作用】
請求項1の発明においては、原点パターンがメインスケ
ールの測長スリット列を挾んで両側に配置され、これに
対してインデックススケールの原点検出パターンは検出
ヘッドの取付は姿勢を180°変換しても前記インデッ
クススケールにおける測長スリット列の一方の側に合致
させることができ、従って、メインスケールに対する検
出ヘッドの取付は姿勢を180°変更可能となり、これ
によって信号ケーブルの引出し方向も変更することがで
きる。 請求項2の発明においては、測長スリット列の両側に略
等距離の位置に原点パターンが配置され、且つインデッ
クススケールにおいても、測長ゲートスリット列の両側
に、前記原点パターンに対応して略等距離の位置に一対
の原点検出パターンが配置されているので、メインスケ
ールに対する検出ヘッドの取付は姿勢を180°変更で
き、信号ケーブルの引出し方向も変更することができる
。 更に、請求項3の発明においては、メインスケールにお
ける測長スリット列の一方の側に沿って複数の原点パタ
ーンが配置され、インデックススケールにおける原点検
出パターンは、測長ゲートスリット列から略等距離の位
置に配置されているので、メインスケールに対する検出
ヘッドの取付は姿勢を180°変換でき、信号ケーブル
の引出し方向も変えることができる。
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 測長スリット列12を備えるメインスケール10と、測
長ゲートスリット列14を備え、前記メインスケール1
0に対して、スリット列方向に平行に相対移動可能に配
置されたインデックススケール16と、これらメインス
ケール10及びインデックススケール16を透過又は反
射した光を受光し、該メインスケール10とインデック
ススケール16の相対移動時に、各々のスリットの重な
りの繰返しにより形成される前記光の明暗の繰返し数か
ら測長信号を発生する測長光電変換器18と、を有して
なる光電式変位検出装置において、前記メインスケール
10に、前記測長スリット列12を挾んでこれから略等
距離の位置に、且つ、該測長スリット列14に沿って配
置された複数対の原点パターン22と、前記インデック
ススケール16に、測長ゲートスリット列14の一方の
側で前記原点パターン22に対応して設けられた1個の
原点検出パターン24と、を備えたものである。 前記原点パターン22と、原点検出パターン24は同一
パターンのスリットとされ、又、前記インデックススケ
ール16が設けられる検出ヘッド26には、前記測長光
電変換器18の池に、前記原点パターン22と原点検出
パターン24との重なり合いを検知するための光電変換
器28が設けられている。 更に、前記検出ヘッド26からは、信号ゲーブル30が
引出され、検出ヘッド26における測長光電変換器18
及び光電変換器28がらの検出信号を信号処理回路32
に導出できるようにされている。 ここで、前記測長ゲートスリット列14は、相互に1/
4ピツチ位相をずらして形成された一対の第1、及び第
2の測長ゲートスリット列14A、14Bから構成され
ている。 これら第1及び第2の測長ゲートスリット列14A、1
4Bは、インデックススケール16のメインスケール1
0に対する相対移動方向に離間して配置されると共に、
一方の測長ゲートスリット列に対して他方の測長スリッ
ト列のスリットのピッチが、1/4ピツチずらされてい
る。 又、前記測長光電変換器18は、前記第1及び第2の測
長ゲートスリット列14A、14Bに対応して、第1及
び第2の測長光電変換器(図示省略)から構成され、位
相の異なる2つの測長信号が得られるように構成されて
いる。 この実施例においては、測長ゲートスリット列14に対
して原点パターン22が該測長ゲートスリット列を挾ん
で略等距離に配置され一対を構成し、これが複数対配置
されているので、検出ヘッド26を、例えば第2図に示
される状態から第4図に示されるように180゛変更し
ても、必ず原点検出パターン24が一方の側の原点パタ
ーン22と重なり合うことができ、従って、検出ヘッド
26の取付は姿勢の自由度を増大させることができる。 又、同時に信号ケーブル30の取出し方向も、第3図と
第5図に比較して示されるように180°変更すること
ができる。 次に、第6図に示される本発明の第2実施例について説
明する。 この第2実施例において、メインスケール1゜における
原点パターン22は第1図に示されるものと同一である
が、インデックススケール16は、原点検出パターン2
4を、測長ゲートスリット列12に対してこれを挾むよ
うに且っ略等距離に一対配置したものである。 この実施例においても、前記第1実施例と同様に、検出
ヘッドの取付は姿勢を18o°変更することができる。 又、同様に信号ケーブル3oの取出し方向をも変更する
ことができる。 更に、この第2実施例においては、第6図において上下
の原点パターンを測長ゲートスリット列14方向に1か
にずらして配置することによって、検出ヘッド26の傾
きを検出できるので、インデックススケール16の傾き
調整に利用することができる。 次に、第7図に示される本発明の第3実施例につき説明
する。 この第3実施例は、原点パターン22をメインスケール
10における測長スリット列12の一方の側にのみ設け
、インデックススケール16における原点検出パターン
24は、第6図に示される第2実施例と同様に、測長ゲ
ートスリット列14の両側に等距離の位置に配置したも
のである。 この実施例の場合も、前記第1及び第2実施例と同様に
、検出ヘッド26の取付は姿勢を180°変更すること
ができる。 同様に信号ケーブル30の取出し方向も変更できる。 次に、第8図に示される本発明の第4実施例につき説明
する。 この第4実施例は、メインスケール10における原点パ
ターン22を測長スリット列12の一方の側の原点パタ
ーン22.22の中間位置に、参照光用パターン34を
設けると共に、インデックススケール16側には、測長
ゲートスリット列14の一方の側に原点検出パターン2
4を、これと対称位置に、参照光用パターン36を設け
たものである。 この実施例の場合も、原点検出パターン24は測長ゲー
トスリット列14の一方の側の原点パターンに必ず重な
り合うことができると共に、参照光用パターン36もメ
インスケール10における参照光用パターン34に必ず
重なり合うことができる。従って、この実施例において
も、検出ヘッド26の取付は姿勢及び信号ケーブル30
の引出し方向を180°変換することができる。 なお、上記各実施例において、測長スリット列12の両
側の原点パータン22及び測長ゲート列14の両側の原
点検出パータン24はいずれも測長スリット列12又は
測長ゲートスリット列14から「略等距離」に配置され
ているが、これは、インデックスケール16を180°
反転させた場合にも、原点パータン22と原点検出パー
タン24が大部分乗なり合い、検出信号を形成できるも
のであればよいという意味である。 又、第1図及び第6図の実施例における対をなす原点パ
ータン22.22、第6図、第7図の実施例における対
をなす原点検出パターン24.24は各々、スリット列
方向に同一位置に配置されているが、これらは例えば、
第9図(A)、(B)に示されるように、スリット列方
向に異なる位置に配置してもよい。
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成したので、メインスケール
に対する検出ヘッドの取付は姿勢及び信号ケーブルの引
出し方向の変更をすることができ、従って、測定対象物
への取付けの自由度を増大させることができるという優
れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光電式変位検出装置の第1実施例
のメインスケール及びインデックススケールを示す平面
図、第2図は同第1実施例の取付は状態を示す断面図、
第3図は第2図の■−■線に沿う断面図、′第4図及び
第5図は同実施例における検出ヘッドの取付は姿勢及び
信号ケーブルの引出し方向の変換状態を示す第2図及び
第3図と同様の断面図、第6図〜第8図は本発明の第2
〜第4実施例を示す第1図と同様の平面図、第9図は原
点パターン及び原点検出パターン配置の変形例を示す平
面図である。 0・・・メインスケール、 2・・・測長スリット列、 4・・・測長ゲートスリット列、 6・・・インデックススケール、 8・・・測長光電変換器、 2・・・原点パターン、 4・・・原点検出パターン、 6・・・検出ヘッド、 0・・・信号ケーブル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測長スリット列を備えるメインスケールと、測長
    ゲートスリット列を備え、前記メインスケールに対して
    、スリット列方向と平行に相対移動可能に配置されたイ
    ンデックススケールと、これらメインスケール及びイン
    デックススケールを透過又は反射した光を受光し、該メ
    インスケールとインデックススケールの相対移動時に、
    各々のスリット列におけるスリットの重なりの繰返しに
    より形成される前記光の明暗の繰返し数から測長信号を
    発生する測長光電変換器と、を有してなる光電式変位検
    出装置において、前記メインスケールに、前記測長スリ
    ット列を挾んでこれから略等距離の位置に対向し、且つ
    該測長スリット列に沿つて配置された少なくとも一対以
    上の原点パターンと、前記インデックススケールに、前
    記原点パターンに対応して、前記測長ゲートスリット列
    の一方の側に設けられた1個の原点検出パターンと、を
    有してなる光電式変位検出装置。
  2. (2)測長スリット列を備えるメインスケールと、測長
    スリット列と同一ピッチの測長ゲートスリット列を備え
    、前記メインスケールに対して、スリット列方向と平行
    に相対移動可能に配置されたインデックススケールと、
    これらメインスケール及びインデックススケールを透過
    又は反射した光を受光し、該メインスケールとインデッ
    クススケールの相対移動時に、各々のスリット列におけ
    るスリットの重なりの繰返しにより形成される前記光の
    明暗の繰返し数から測長信号を発生する測長光電変換器
    と、を有してなる光電式変位検出装置において、前記メ
    インスケールに、前記測長スリット列を挾んでこれから
    略等距離の位置に対向し、且つ該測長スリット列に沿つ
    て配置された少なくとも一対以上の原点パターンと、前
    記インデックススケールに、前記原点パターンに対応し
    て、前記測長ゲートスリット列の両側に、これから略等
    距離の位置に設けられた一対の原点検出パターンと、を
    有してなる光電式変位検出装置。
  3. (3)測長スリット列を備える、メインスケールと、測
    長ゲートスリット列を備え、前記メインスケールに対し
    て、スリット列方向と平行に相対移動可能に配置された
    インデックススケールと、これらメインスケール及びイ
    ンデックススケールを透過又は反射した光を受光し、該
    メインスケールとインデックススケールの相対移動時に
    、各々のスリット列におけるスリットの重なりの繰返し
    により形成される前記光の明暗の繰返し数から測長信号
    を発生する測長光電変換器と、を有してなる光電式変位
    検出装置において、前記メインスケールに、前記測長ス
    リット列の一方の側に沿つて配置された少なくとも1個
    の原点パターンと、前記インデックススケールに、前記
    原点パターンに対応して、前記測長ゲートスリット列の
    両側に、これから略等距離の位置に設けられた一対の原
    点検出パターンと、を有してなる光電式変位検出装置。
JP22426188A 1988-09-07 1988-09-07 光電式変位検出装置 Pending JPH0273117A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61182523A (ja) * 1985-02-08 1986-08-15 Mitsutoyo Mfg Co Ltd 光電式変位検出装置
JPS63184014A (ja) * 1987-01-27 1988-07-29 Toshiba Corp 位置検出装置

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