JPH05118879A - 位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置Info
- Publication number
- JPH05118879A JPH05118879A JP30969091A JP30969091A JPH05118879A JP H05118879 A JPH05118879 A JP H05118879A JP 30969091 A JP30969091 A JP 30969091A JP 30969091 A JP30969091 A JP 30969091A JP H05118879 A JPH05118879 A JP H05118879A
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- Japan
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- light
- reflection
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- detection light
- partial
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 検出光量を増大して位置検出信号のＳ／Ｎ比
を向上し、後処理回路の負担を軽減することのできる位
置検出装置を提供する。 【構成】 投光部１が部分反射部４に出射する検出光の
入射角と、部分反射部４により反射し受光部により受光
される検出光の反射角とを等しくした。
を向上し、後処理回路の負担を軽減することのできる位
置検出装置を提供する。 【構成】 投光部１が部分反射部４に出射する検出光の
入射角と、部分反射部４により反射し受光部により受光
される検出光の反射角とを等しくした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学的手段を用いた位置
検出装置に係り、特に位置検出信号のＳ／Ｎ比を向上す
ることのできる位置検出装置に関する。
検出装置に係り、特に位置検出信号のＳ／Ｎ比を向上す
ることのできる位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】位置検出装置としては従来から光透過型
ロータリエンコーダが知られている。このロータリエン
コーダは回転ディスクに一定のピッチ毎にスリットを設
け、これと同一ピッチのスリットが設けられた固定スリ
ット板を前記回転ディスクに対向させ、固定スリット板
と回転ディスクとを挾んで投光部と受光部とを設けたも
のである。
ロータリエンコーダが知られている。このロータリエン
コーダは回転ディスクに一定のピッチ毎にスリットを設
け、これと同一ピッチのスリットが設けられた固定スリ
ット板を前記回転ディスクに対向させ、固定スリット板
と回転ディスクとを挾んで投光部と受光部とを設けたも
のである。
【０００３】しかしながら、このような構造では投光部
と受光部とが回転ディスク及び固定スリット板の両側に
振り別けて配置されているため、位置検出装置の薄型化
が困難であった。
と受光部とが回転ディスク及び固定スリット板の両側に
振り別けて配置されているため、位置検出装置の薄型化
が困難であった。
【０００４】また、反射型の位置検出装置としては、回
折光干渉方式のリニアエンコーダが知られている。これ
は、回折格子付きのスケールにレーザ光を照射させ、そ
の回折光の干渉縞の移動量から変位を計測しようとする
ものである。
折光干渉方式のリニアエンコーダが知られている。これ
は、回折格子付きのスケールにレーザ光を照射させ、そ
の回折光の干渉縞の移動量から変位を計測しようとする
ものである。
【０００５】このような回折光干渉方式のエンコーダ
は、高分解能ではあるが光学系が複雑で形状も大きくな
り、高価になるという問題があった。
は、高分解能ではあるが光学系が複雑で形状も大きくな
り、高価になるという問題があった。
【０００６】上記の従来技術の問題点を解決するため、
本出願人は特願平２−４０４５８２号により薄型で構造
が簡単であり、安価な変位信号出力装置を提案してい
る。この装置は図５に示すように、発光ダイオードなど
の投光部１、フォトトランジスタなどの受光部２、第１
の部材である部分透過板３及び第２の部材である部分反
射部４からなっている。そして部分透過板３と投受光部
１、２とは一体に静止させてあり、部分反射部４を変位
させ、その変位に同調させて受光部２から変位信号を出
力させるようになっている。
本出願人は特願平２−４０４５８２号により薄型で構造
が簡単であり、安価な変位信号出力装置を提案してい
る。この装置は図５に示すように、発光ダイオードなど
の投光部１、フォトトランジスタなどの受光部２、第１
の部材である部分透過板３及び第２の部材である部分反
射部４からなっている。そして部分透過板３と投受光部
１、２とは一体に静止させてあり、部分反射部４を変位
させ、その変位に同調させて受光部２から変位信号を出
力させるようになっている。
【０００７】部分透過板３には非透過領域５と透過領域
６とが交互に一定のピッチｐで配列されている。部分反
射部４の表面には低反射率領域７と高反射率領域８と
が、部分透過板３のパターンと同じピッチｐで交互に配
列されており、各領域５、６、７、８は互いに平行にか
つ部分反射板４の変位方向と直角の方向に設けられてい
る。
６とが交互に一定のピッチｐで配列されている。部分反
射部４の表面には低反射率領域７と高反射率領域８と
が、部分透過板３のパターンと同じピッチｐで交互に配
列されており、各領域５、６、７、８は互いに平行にか
つ部分反射板４の変位方向と直角の方向に設けられてい
る。
【０００８】上記のように構成された変位信号出力装置
によると、部分透過板３の透過領域６と部分反射部４の
高反射率領域８とが一致しているときは、投光部１から
出射された光線は、透過領域６を通過して高反射率領域
８で反射され、再び透過領域６を通過して受光部２に入
射され、受光部２では強度の大きな光を検出する。これ
に対し、部分透過板３の非透過領域５と部分反射部４の
高反射率領域８が一致していて、高反射率領域８が非透
過領域５で遮蔽されているときには、投光部１から出射
された光線は、透過領域６を通過して低反射率領域７で
反射される。そして再び透過領域６を通過して受光部２
に入射され、受光部２では強度の弱い光を検出する。
によると、部分透過板３の透過領域６と部分反射部４の
高反射率領域８とが一致しているときは、投光部１から
出射された光線は、透過領域６を通過して高反射率領域
８で反射され、再び透過領域６を通過して受光部２に入
射され、受光部２では強度の大きな光を検出する。これ
に対し、部分透過板３の非透過領域５と部分反射部４の
高反射率領域８が一致していて、高反射率領域８が非透
過領域５で遮蔽されているときには、投光部１から出射
された光線は、透過領域６を通過して低反射率領域７で
反射される。そして再び透過領域６を通過して受光部２
に入射され、受光部２では強度の弱い光を検出する。
【０００９】従って受光部２からの出力波数に同期パタ
ーンのピッチ寸法ｐを掛けることにより、部分反射部４
の変位量を計測することができる。なお図３は前記提案
の一例の構成を示したものであり、種々の変形例があ
る。
ーンのピッチ寸法ｐを掛けることにより、部分反射部４
の変位量を計測することができる。なお図３は前記提案
の一例の構成を示したものであり、種々の変形例があ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た変位信号出力装置によると、受発光部１、２は部分透
過板３及び部分反射部４の同じ側に配置することがで
き、装置の薄型化が可能となる。しかし投光部１及び受
光部２の光軸は部分反射部４に対して垂直の方向に向か
っている。従って投光部１から出射する検出光が部分反
射部４によって正反射する反射光が十分に受光部２に入
射できない。この結果位置検出信号のＳ／Ｎ比が悪くな
り、受光部２から出力される信号を処理する電気回路に
負担がかかるという問題があった。
た変位信号出力装置によると、受発光部１、２は部分透
過板３及び部分反射部４の同じ側に配置することがで
き、装置の薄型化が可能となる。しかし投光部１及び受
光部２の光軸は部分反射部４に対して垂直の方向に向か
っている。従って投光部１から出射する検出光が部分反
射部４によって正反射する反射光が十分に受光部２に入
射できない。この結果位置検出信号のＳ／Ｎ比が悪くな
り、受光部２から出力される信号を処理する電気回路に
負担がかかるという問題があった。
【００１１】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、検出光量を増大して位置検出信号のＳ／Ｎ比
を向上し、後処理回路の負担を軽減することのできる位
置検出装置を提供することを目的とする。
たもので、検出光量を増大して位置検出信号のＳ／Ｎ比
を向上し、後処理回路の負担を軽減することのできる位
置検出装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出装置
は、検出光を出射する投光部と、検出光を受光する受光
部と、透過率の高い領域と透過率の低い領域とからなる
パターンが一定ピッチで連続的に形成された第１の部材
と、強度の大きな反射光を生成する領域と強度の小さな
反射光を生成する領域とからなるパターンが、第１の部
材のパターンと同じピッチで連続的に形成された第２の
部材とからなる位置検出装置であって、投光部が第２の
部材に出射する検出光の入射角と、第２の部材により反
射し受光部により受光される検出光の反射角とを等しく
したことを特徴とする。
は、検出光を出射する投光部と、検出光を受光する受光
部と、透過率の高い領域と透過率の低い領域とからなる
パターンが一定ピッチで連続的に形成された第１の部材
と、強度の大きな反射光を生成する領域と強度の小さな
反射光を生成する領域とからなるパターンが、第１の部
材のパターンと同じピッチで連続的に形成された第２の
部材とからなる位置検出装置であって、投光部が第２の
部材に出射する検出光の入射角と、第２の部材により反
射し受光部により受光される検出光の反射角とを等しく
したことを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記構成の位置検出装置においては、投光部か
ら出射した検出光は第２の部材によって正反射され、正
反射された検出光のみが受光部により受光される。従っ
て検出光が最適に受光部に入射し、位置検出信号のＳ／
Ｎ比が向上する。
ら出射した検出光は第２の部材によって正反射され、正
反射された検出光のみが受光部により受光される。従っ
て検出光が最適に受光部に入射し、位置検出信号のＳ／
Ｎ比が向上する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の位置検出装置の一実施例を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００１５】図１に本発明の一実施例の構成を示す。図
１において、図５に示す従来例の部分と対応する部分に
は同一符号を付して示し、その説明は適宜省略する。本
実施例の特徴は投光部１の光軸と受光部２の光軸とが部
分反射部４の反射面上で同一点で交わっており、しかも
投光部１からの検出光の入射角と、部分反射部４からの
検出光の反射角とは等しくなっており、入射光は前記一
点に集光されていることにある。なお、部分反射部４は
表面が鏡面状の長方形の板に、光を吸収する塗料によっ
て低反射領域７を一定のピッチで印刷して構成されてい
るか、エッチングで構成されている。または低反射領域
７を図２に示すように、エッチングなどで貫通孔１１と
して構成してもよく、図３に示すようにエッチングなど
で凹部２１として構成してもよい。この場合凹部２１は
エッチングによって粗面となるので低反射領域となる。
またこの構成はフラット・リニア・パルスモータのスラ
イダとして好適である。
１において、図５に示す従来例の部分と対応する部分に
は同一符号を付して示し、その説明は適宜省略する。本
実施例の特徴は投光部１の光軸と受光部２の光軸とが部
分反射部４の反射面上で同一点で交わっており、しかも
投光部１からの検出光の入射角と、部分反射部４からの
検出光の反射角とは等しくなっており、入射光は前記一
点に集光されていることにある。なお、部分反射部４は
表面が鏡面状の長方形の板に、光を吸収する塗料によっ
て低反射領域７を一定のピッチで印刷して構成されてい
るか、エッチングで構成されている。または低反射領域
７を図２に示すように、エッチングなどで貫通孔１１と
して構成してもよく、図３に示すようにエッチングなど
で凹部２１として構成してもよい。この場合凹部２１は
エッチングによって粗面となるので低反射領域となる。
またこの構成はフラット・リニア・パルスモータのスラ
イダとして好適である。
【００１６】本実施例によれば、投光部１から出射した
検出光は部分透過板３を通って部分反射部４に当たり、
正反射された検出光のみが部分透過板３を介して受光部
２に入射する。従って検出光が最適に受光部２に入射
し、位置検出信号のＳ／Ｎ比が向上する。また検出光の
光量も増えるので、信号増幅などの後処理回路の負担が
軽減される。
検出光は部分透過板３を通って部分反射部４に当たり、
正反射された検出光のみが部分透過板３を介して受光部
２に入射する。従って検出光が最適に受光部２に入射
し、位置検出信号のＳ／Ｎ比が向上する。また検出光の
光量も増えるので、信号増幅などの後処理回路の負担が
軽減される。
【００１７】図４に本発明の他の実施例の構成を示す。
図１に示す実施例では投光部１から出射する検出光が部
分反射部４の表面の一点に集光する場合について説明し
たが、この実施例では投光部１から出射する検出光を図
示しないレンズにより平行光とした。この場合も図１の
実施例の場合と同様に効果が得られる。
図１に示す実施例では投光部１から出射する検出光が部
分反射部４の表面の一点に集光する場合について説明し
たが、この実施例では投光部１から出射する検出光を図
示しないレンズにより平行光とした。この場合も図１の
実施例の場合と同様に効果が得られる。
【００１８】なお、上記実施例では部分透過板３と投受
光部１、２とが一体に固定され、部分反射部４の変位を
検出する場合について説明したが、部分反射部と投受光
部１、２とを一体に固定し、部分透過板３の変位を検出
するようにしてもよい。
光部１、２とが一体に固定され、部分反射部４の変位を
検出する場合について説明したが、部分反射部と投受光
部１、２とを一体に固定し、部分透過板３の変位を検出
するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置検出
装置によれば投光部が第２の部材に出射する検出光の入
射角と、第２の部材により反射し受光部により受光され
る検出光の反射角とを等しくしたので、正反射光のみが
受光部に最適に入射し、位置検出信号のＳ／Ｎ比が向上
する。また検出光の光量も増えるので、信号増幅などの
後処理回路の負担が軽減される。
装置によれば投光部が第２の部材に出射する検出光の入
射角と、第２の部材により反射し受光部により受光され
る検出光の反射角とを等しくしたので、正反射光のみが
受光部に最適に入射し、位置検出信号のＳ／Ｎ比が向上
する。また検出光の光量も増えるので、信号増幅などの
後処理回路の負担が軽減される。
【図１】本発明の位置検出装置の一実施例の要部の構成
を示す説明図
を示す説明図
【図２】図１の部分反射部の他の構成例を示す斜視図
【図３】図１の部分反射部の別の構成例を示す正面図
【図４】本発明の位置検出装置の他の実施例の要部の構
成を示す説明図
成を示す説明図
【図５】従来の位置検出装置の他の実施例の要部の構成
を示す説明図
を示す説明図
１ 投光部 ２ 受光部 ３ 部分透過板（第１の部材） ４ 部分反射部（第２の部材） ５ 非透過領域 ６ 透過領域 ７ 低反射率領域 ８ 高反射率領域
Claims (1)
- 【請求項１】 検出光を出射する投光部と、検出光を受
光する受光部と、透過率の高い領域と透過率の低い領域
とからなるパターンが一定ピッチで連続的に形成された
第１の部材と、強度の大きな反射光を生成する領域と強
度の小さな反射光を生成する領域とからなるパターン
が、前記第１の部材の前記パターンと同じピッチで連続
的に形成された第２の部材とからなる位置検出装置であ
って、前記投光部が前記第２の部材に出射する検出光の
入射角と、前記第２の部材により反射し前記受光部によ
り受光される検出光の反射角とを等しくしたことを特徴
とする位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30969091A JPH05118879A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30969091A JPH05118879A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118879A true JPH05118879A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17996113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30969091A Pending JPH05118879A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05118879A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232689A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Nissan Motor Co Ltd | 操舵角検出装置および操舵角検出方法 |
| JP2013117512A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-06-13 | Alone Co Ltd | 光学式エンコーダに用いられる反射板及びその製造方法 |
| JP2019525157A (ja) * | 2016-07-01 | 2019-09-05 | フィジック インストゥルメント（ピーアイ）ゲーエムベーハー アンド ツェーオー．カーゲー | センサ装置 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP30969091A patent/JPH05118879A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007232689A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Nissan Motor Co Ltd | 操舵角検出装置および操舵角検出方法 |
| JP2013117512A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-06-13 | Alone Co Ltd | 光学式エンコーダに用いられる反射板及びその製造方法 |
| JP2019525157A (ja) * | 2016-07-01 | 2019-09-05 | フィジック インストゥルメント（ピーアイ）ゲーエムベーハー アンド ツェーオー．カーゲー | センサ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001002 |