JPH0421071Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、光学式変位検出装置に係り、特に、
直線型変位測定機に用いるのに好適な、光学格子
が設けられたメインスケールと、対応光学格子が
設けられたインデツクススケールと、これら両ス
ケールを光照射する発光器と、該両スケールから
の反射光又は透過光を受けて光電変換する受光器
と、該受光器の出力信号を処理して得たパルス信
号を測定値として計数する可逆カウンタと、該パ
ルス信号を評価して両スケールの相対移動速度が
設定値を超えたことを検出するオーバースピード
検出器とを備えた光学式変位検出装置の改良に関
する。

【従来の技術】

第２図に基本的な構成を示す如く、光学格子２
０が設けられたメインスケール１８と、対応光学
格子１６が設けられたインデツクススケール１４
と、これら両スケール１４，１８を光照射する発
光器１０と、該両スケールからの反射光又は透過
光を受けて光電変換する受光器２４と、該受光器
２４の出力信号を所定処理してパルス信号に変換
する波形整形回路２６と、該パルス信号を計数す
る可逆カウンタ２８とを含み、該可逆カウンタ２
８の計数値をもつて両スケールの相対移動量を求
めるようにした光学式変位検出装置が知られてい
る。図において、１２はコリメータレンズ、２２
は集光レンズである。 この種の変位検出装置では、常用使用態様や経
済性等から、一定の回路及びカウンタを採用して
いるため、その感応特性上、両スケールの相対移
動速度を一定値以上とすると計数ミスを生じる場
合がある。これを放置すると、例えば工作機械の
テーブル送り量をこれにより定めている時には、
不良品を発生させる。 従つて、従来は、例えば特公昭57−58601で出
願人が提案したように、前記可逆カウンタの入力
パルス信号を評価して、例えば該入力パルス信号
の周波数がクロツクパルスの周波数と等しくなつ
た時にオーバースピードを検出し、警報を表示す
ることが開示されている。

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら、従来の警報装置は、計数ミスの
発生を警報するだけであり、計数値自体は何ら補
正されないため、作業者は、測定作業や、測定値
によりワークを加工している時は、該加工作業を
中止して、当該測定態様に合わせて予め定めてお
いた原点位置にスケールを戻し、この原因位置に
おいて、可逆カウンタの計数値を例えば零に校正
して、再び測定作業や加工作業を中止した個所に
戻した上で、測定作業等を継続しなければなら
ず、全体としての作業能率が極めて悪いという問
題点を有していた。 一方、前記のようなインクリメント型の変位検
出装置には、途中で計数ミスが一度発生すると、
それが測定値に加算されたままとなり、測定値が
オフセツトしてしまうという問題点がある。従つ
て、このような問題点を解決するため、出願人
は、例えば特開昭57−192822で、第３図にその基
本的な構成を示す如く、任意に選択可能な原因表
示マーク３０を計測用光学格子２０のピツチより
!?かに大きなピツチでメインスケール１８に設け
ると共に、該原点表示マーク３０を識別するため
の原点検出窓３２を含むマーク検出器をインデツ
クススケール１４側に設け、任意に選択された特
定の原点表示マークが識別された時に測定値を絶
対原点に強制的に補正するようにした、いわゆる
絶対原点検出機構を設けたものを開示している。 即ち、このような絶対原点検出機構を備えた変
位検出装置においては、複数の原点表示マークか
ら自動的に又は手動により選択された、あるい
は、もともと１つの絶対原点表示マークの位置を
絶対原点とするべく、測定に先立つて、メインス
ケールとインデツクススケールを相対移動させ、
前記絶対原点位置を通過させる。すると、その後
は、この絶対原点位置を変位零とし、これを基準
とする絶対測定が行われる（特開昭60−230018も
同じ）。 従つて、このような絶対原点検出機構を備えた
変位検出装置に、特公昭57−58601で開示したよ
うなオーバースピード検出器を組合わせて、メイ
ンスケールとインデツクススケールの相対移動速
度が速過ぎる場合には、警報を発生することが考
えられる。 しかしながら、この場合でも、一旦オーバース
ピードによる計数誤差が発生すれば、警報をリセ
ツトするか否かに拘わらず、その誤差分が残つて
しまい、再度、絶対原点を前記の手続きで設定し
直さなければならないという問題点を有する。

【考案の目的】

本考案は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、一時的にオーバースピードがあつ
ても、それによる測定誤差を自動的に吸収して補
正することができる光学式変位検出装置を提供す
ることを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本考案は、光学格子が設けられたメインスケー
ルと、対応光学格子が設けられたインデツクスス
ケールと、これら両スケールを光照射する発光器
と、該両スケールからの反射光又は透過光を受け
て光電変換する受光器と、該受光器の出力信号を
処理して得たパルス信号を測定値として計数する
可逆カウンタと、該パルス信号を評価して両スケ
ールの相対移動速度が設定値を超えたことを検出
するオーバースピード検出器とを備えた光学式変
位検出装置において、前記メインスケール側に所
定間隔で設けられた、唯一つの絶対原点表示マー
クを含む複数の原点表示マークと、該原点表示マ
ークを識別するための、前記インデツクススケー
ル側に設けられたマーク検出器と、該マーク検出
器から原点表示マークを識別する毎に発せられる
原点表示マーク識別信号により、前記絶対原点表
示マークからの原点表示マーク通過回数を記憶す
る記憶素子と、前記オーバースピード検出器が作
動した直後の原点表示マーク識別信号に応じて、
その時の前記可逆カウンタの計数値を、絶対原点
に対応する値に、前記原点表示マーク通過回数と
原点表示マーク間の間隔に対応する値を乗じた値
を加えた値に強制的に補正する補正回路とを設
け、オーバースピードに基づく測定誤差を、直後
の絶対原点表示マーク又は原点表示マーク通過時
に吸収するように構成して、前記目的を達成した
ものである。

【作用】

本考案は、前記のような光学式変位検出装置に
おいて、メインスケールに所定間隔で設けられ
た、唯一つの絶対原点表示マークを含む複数の原
点表示マークを識別する毎に、前記絶対表示マー
クからの原点表示マーク通過回数を記憶し、オー
バースピード検出器が作動した直後の原点表示マ
ーク識別信号に応じて、その時の可逆カウンタの
計数値を、絶対原点に対応する値に、前記原点表
示マーク通過回数と原点表示マーク間の間隔に対
応する値を乗じた値を加えた値に強制的に補正す
るようにしている。従つて、オーバースピードに
基づく測定誤差を、直後の絶対原点表示マーク又
は原点表示マーク通過時に吸収して補正すること
ができ、改めて校正作業を行わなくても、引続き
使用状態を確保することが可能となる。

【実施例】

以下図面を参照して、本考案に係る光学式変位
検出装置の実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第１図に示す如く、従来と同様の
メインスケール１８、インデツクススケール１
４、発光器（図示省略）、受光器２４、波形整形
回路２６、可逆カウンタ２８及びオーバースピー
ド検出器４０を備えた光学式変位検出装置におい
て、従来と同様の絶対原点検出機構と共用され
た、前記メインスケール１８側に設けられた複数
の原点表示マーク３０と、該原点表示マーク３０
を識別するための、前記インデツクススケール１
４側に設けられた、例えば原点検出窓３２を含む
マーク検出器４２と、予め選択した原点表示マー
クをマーク検出器４２が検出した時に絶対原点信
号（以下ABS信号と称する）を発生するABS信
号発生器４４と、前記マーク検出器４２から原点
表示マーク３０を識別する毎に発せられる原点表
示マーク識別信号により、前記絶対原点表示マー
クからの原点表示マーク通過回数を記憶する記憶
素子４６と、前記オーバースピード検出器４０が
作動した直後の原点表示マーク識別信号に応じ
て、その時の前記可逆カウンタ２８の計数値を、
絶対原点に対応する値に、前記原点表示マーク通
過回数と原点表示マーク間の間隔に対応する値を
乗じた値を加えた値に強制的に補正する補正回路
４８とを設けたものである。 図において、５０は、可逆カウンタ２８の計数
値を測定値として表示するためのデジタル表示器
である。 前記オーバースピード検出器４０は、前記波形
整形回路２６から入力されるパルス信号の周波数
が、フリツプフロツプ回路４０Ａ，４０Ｂを用い
て設定された設定周波数、例えばクロツクパルス
の周波数と等しくなつ時に、NAND回路４０Ｃ
に出力が発生し、警報信号ANNを出力するよう
にされている。この警報信号ANNは、前記補正
回路４８にも入力される。又、警報信号ANN
は、２つの並列配置されたOR回路４０Ｄ，４０
Ｅによつてリセツト可能とされている。 以下、実施例の作用を説明する。 まず、絶対原点検出機構による絶対原点の校正
は、従来と同様であるので、説明は省略する。 この実施例において、オーバースピードが発生
していない正常状態でスケールが進んでいる時
は、絶対原点表示マーク以外の表示マーク３０を
マーク検出器４２で検出する都度、絶対原点表示
マークからの原点表示マーク通過回数を記憶素子
４６に記憶しておく。この際、記憶素子４６への
記憶値に拘わらず、可逆カウンタ２８は前記絶対
原点を基準に計数を続け、従来と同様にデジタル
表示器５０で絶対原点を基準とする測定値が表示
される。 測定途中（相隣接するいずれかの原点表示マー
ク間）でオーバースピードが生じると、従来例と
同様にオーバースピード検出器４０から警報信号
ANNが発生する。このANN信号が発生した後、
更に相対移動が進み、次の原点表示マーク３０
（直後のマークと称する）を検出した場合には、
補正回路４８が、その時の前記可逆カウンタ２８
の計数値を、絶対原点に対応する値に、前記原点
表示マーク通過回数と原点表示マーク間の間隔に
対応する値を乗じた値に強制的に補正し、以後、
この値を該オーバースピード直後のマーク地点に
おける測定値として表示する。 従って、オーバースピードによる計数ミスが発
生しても、原点表示マーク３０を通過する毎に吸
収されて補正されるので、誤差を持越すことがな
い。 本実施例は、オーバースピード検出器４０が、
波形整形回路２６出力のパルス信号の周波数が設
定値、例えばクロツクパルスの周波数より大とな
つたことからオーバースピードを検出するように
されているので、オーバースピードを的確に検出
することができる。

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、測定途中
にスケール等のオーバースピードによる測定誤差
が発生しても、直後の絶対原点表示マーク又は、
原点表示マークを通過する時に自動的に吸収され
る。従つて、改めて校正作業を行うことなく、引
続き使用状態を確保す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、本考案に係る光学式変位検出装置の
実施例の構成を示すブロツク線図、第２図は、従
来の光学式変位検出装置の測定原理を示す断面
図、第３図Ａ，Ｂは、従来の光学式変位検出装置
で用いられている絶対原点検出機構を示す、スケ
ールの正面図である。 １０……発光器、１４……インデツクススケー
ル、１６，２０……光学格子、１８……メイスケ
ール、２４……受光器、２８……可逆カウンタ、
３０……原点表示マーク、４０……オーバースピ
ード検出器、４２……マーク検出器、４４……絶
対原点（ABS）信号発生器、４６……記憶素子、
４８……補正回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 光学格子が設けられたメインスケールと、対応
   光学格子が設けられたインデツクススケールと、
   これら両スケールを光照射する発光器と、該両ス
   ケールからの反射光又は透過光を受けて光電変換
   する受光器と、該受光器の出力信号を処理して得
   たパルス信号を測定値として計算する可逆カウン
   タと、該パルス信号を評価して両スケールの相対
   移動速度が設定値を超えたことを検出するオーバ
   ースピード検出器とを備えた光学式変位検出装置
   において、 前記メインスケール側に所定間隔で設けられ
   た、唯一つの絶対原点表示マークを含む複数の原
   点表示マークと、 該原点表示マークを識別するための、前記イン
   デツクススケール側に設けられたマーク検出器
   と、 該マーク検出器から原点表示マークを識別する
   毎に発せられる原点表示マーク識別信号により、
   前記絶対原点表示マークからの原点表示マーク通
   過回数を記憶する記憶素子と、 前記オーバースピード検出器が作動した直後の
   原点表示マーク識別信号に応じて、その時の前記
   可逆カウンタの計数値を、絶対原点に対応する値
   に、前記原点表示マーク通過回数と原点表示マー
   ク間の間隔に対応する値を乗じた値を加えた値に
   強制的に補正する補正回路とを設け、 オーバースピードに基づく測定誤差を、直後の
   絶対原点表示マーク又は原点表示マーク通過時に
   吸収するように構成したことを特徴とする光学式
   変位検出装置。