JPH0535286Y2

JPH0535286Y2 -

Info

Publication number: JPH0535286Y2
Application number: JP9566287U
Authority: JP
Priority date: 1987-06-22
Filing date: 1987-06-22
Publication date: 1993-09-08
Anticipated expiration: 2002-06-22
Also published as: JPS642109U

Description

【考案の詳細な説明】（技術分野）本考案はリニア位置検出器に関し、より詳細に
は、リニアモーターの位置検出、各種工作機械に
おけるテーブルの位置検出、複写機やイメージス
キヤナーなどの走行体における位置検出に適用し
うるリニア位置検出器に関するものである。

（従来技術）直線運動する移動体の位置を検出するリニア位
置検出器として、例えば、移動体と回転型エンコ
ーダがワイヤーで連結して位置を検出する方式が
知られている。

しかし、上記方式は検出器自体が大型で複雑な
機構となり、長ストロークを計測するのに不利で
ある。また、ワイヤーの振動が計測精度に影響を
与えるとの問題がある。

また、他のリニア位置検出器として、リニアエ
ンコーダを用い、移動体にはフオトカプラーを固
定している方式がある。

しかし、この方式においても、検出器全体とし
てみたときに複雑構成とならざるを得ず、リニア
スリツト板が高価なためコスト面で問題がある。

さらに、長ストロークの場合、スリツト板が金
属製だとこれが熱で伸びるし、組立性もよくない
し、移動体にはフオトカプラーの電源ケーブルを
必要とし、激しい往復移動により電源ケーブルが
切れるなどの不具合を起こすとの問題がある。

（目的）従つて、本考案の目的はワイヤーやフオトカプ
ラーの電源ケーブル等を使用せずに、簡単な構成
により位置検出が可能なリニア位置検出器を提供
することにある。

（構成）本考案は上記の目的を達成させるため、移動体
に設けられた山形の反射面を有するミラーと、こ
のミラーに対して且つ移動体の移動方向に平行に
不動状に設けられた規則的断続反射面からなる反
射部と、移動体の運動始端側又は終端側の何れか
に不動状に設けた光源と、移動体を間にして上記
光源と対向させて不動状に設けられた受光素子を
有し、上記光源から出射された光が上記ミラー及
び上記反射部を経て上記受光素子に至るように光
路を設定したことを特徴としたものである。

以下、本考案の一実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図において、移動体１はこの移動体１の一
端に設けられたスライド軸受２−１，２−２と他
端に設けられたスライド軸受３によつて、長尺か
つ相互に平行なガイド４，５に摺動自在に支持さ
れている。

そして、移動体１の移動方向であるＸ方向（ガ
イドの長手方向）を自由に移動が可能であると同
時に、Ｘ方向が含まれる任意の仮想平面内にてＸ
方向と直交するＹ方向及び上記仮想平面と直交す
るＺ方向に運動を規制されている。

スライド軸受３の部分を断面で示した第２図に
おいて、ガイド５の側面、つまり円形ロツドのカ
ツト面５Ａに、規則的断続反射面からなる略目盛
状の反射マークである反射部１５が設けてある。
この断続反射面のピツチをＰとすれば、マーク／
ピツチ＝Ｐ／２の関係にある。

なお、反射部１５の他の例としては、機械的或
いは化学的に形成した凹凸面を以て構成すること
もできる。その場合には、凸部／ピツチ＝Ｐ／２
の関係とする。

スライド軸受３には、第１図乃至第３図に示す
如く、上記反射部１５に対向させて同形状の二等
辺三角形或いは正三角柱の一部を利用した山形の
反射面を有するミラー６，７が設けてある。

そして、ガイド５の片端側、つまり移動体１の
運動始端側に不動状に設けた光源たるレーザーダ
イオード８，９から出射されたレーザー光はレン
ズ１０，１１を通つて平行光ｅ１，ｅ２となり、
ガイド５の側面にそつて平行に進行してミラー
６，７に角度θで入射して角度θで反射され、さ
らにガイド５の側面の反射部１５で反射され、再
びミラー６，７により反射されて、ガイド５の他
端である移動体１の運動終端側に不動状に設けら
れた受光素子たるフオトダイオード１２，１３に
入射される。

ここで、ミラー６，７は反射部１５のピツチＰ
に対して第１図に示す如くｎ・Ｐ±Ｐ／４（ｎ＝１，２…ｎ）の関係で位置設定されており、第３図に
示す如く段差が付いている。

従つて、第１図に示す如く上部にあるミラー６
と下部にあるミラー７のそれぞれに対応するレー
ザーダイオードは、ミラー６に対してはレーザー
ダイオード８、ミラー７に対してはレーザーダイ
オード９がそれぞれ対応する関係になつている。

このように構成すれば、受光素子１２，１３か
らは移動体１の動きに応じた入射光の変化が電気
信号として出力され、１／4Pの精度で移動体１
の位置検出が可能である。さらに、移動体の速度
も監視すれば１／4Pより細かい精度の検出も可
能である。

なお、レーザーダイオード８，９及びレンズ１
０，１１はそれぞれ１個とすることもできる。但
し、その場合には、レーザーダイオードから発生
し、レンズを適用した光を楕円平行光とする。そ
して、この楕円平行光の長径は第２図に示したミ
ラー６，７の各厚さをｔとするとき、2t＞長径ｔ
の関係を満足するようにする。

このようにすれば各ミラーに入射が確保される
ので実質的に前記２つの光源を用いたと同様の位
置検出ができる。

次に、本考案の変形実施例を第５図により説明
する。

この例では、スライド軸受３の外側の側面にミ
ラー６０，７０を設け、移動体１の移動方向と平
行（Ｘ方向と平行）に平板２０を設け、この平板
２０上であつてミラー６，７と対向する位置に反
射部１５を設けたものである。

本例においても前記と同じように位置検出を行
なうことができる。

以上の如く、各実施例において、ガイドを利用
して反射部を形成しており、移動体には小型のミ
ラーを設ける構成なので省スペース、小型のリニ
ア位置検出器とすることができる。

また、移動体には従来技術の如く電源ケーブル
やワイヤー等を全く必要としないので、これらに
付随してあらわれた従来技術の欠点も解消され
た。

（効果）本考案によれば、小型かつ簡易な構成にて信頼
性の高いリニア検知器を低コストで提供すること
ができ好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るリニア検出器の要部断面
図、第２図は同上図の側面図、第３図はミラーの
斜視図、第４図はリニア検出器の斜視図、第５図
は本考案の他の実施例を説明したリニア検出器の
要部正面図である。１……移動体、６，７……ミラー、８，９……
レーザーダイオード、１５……反射部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】直線運動する移動体の位置を検出するリニア位
置検出器において、移動体に設けられた山形の反射面を有するミラ
ーと、このミラーに対して且つ移動体の移動方向に平
行に不動状に設けられた規則的断続反射面からな
る反射部と、移動体の運動始端側又は終端側の何れかに不動
状に設けた光源と、移動体を間にして上記光源と対向させて不動状
に設けられた受光素子を有し、上記光源から出射された光が上記ミラー及び上
記反射部を経て上記受光素子に至るように光路を
設定したことを特徴とするリニア位置検出器。