JPH0734333Y2 - 角度測定装置 - Google Patents
角度測定装置Info
- Publication number
- JPH0734333Y2 JPH0734333Y2 JP1989082614U JP8261489U JPH0734333Y2 JP H0734333 Y2 JPH0734333 Y2 JP H0734333Y2 JP 1989082614 U JP1989082614 U JP 1989082614U JP 8261489 U JP8261489 U JP 8261489U JP H0734333 Y2 JPH0734333 Y2 JP H0734333Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotary
- measuring device
- slit
- angle
- line width
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ロータリーエンコーダ用の回転コード板のス
リットパターンの角度を測定する装置に関する。
リットパターンの角度を測定する装置に関する。
〈従来の技術〉 ロータリエンコーダの精度は使用する回転コード板のス
リット角度精度に依存しており、高精度のエンコーダに
は高精度の回転コード板が欠かせないものとなってい
る。
リット角度精度に依存しており、高精度のエンコーダに
は高精度の回転コード板が欠かせないものとなってい
る。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来、回転コード板のスリット角度（角
度で表した円周方向のスリット位置）をサブミクロンの
高精度で測定する装置がないので、回転コード板単体で
の精度測定は行なわれていなかった。
度で表した円周方向のスリット位置）をサブミクロンの
高精度で測定する装置がないので、回転コード板単体で
の精度測定は行なわれていなかった。
本考案はこのような問題を解決するためになされたもの
で、ロータリーエンコーダに使用する回転コード板のス
リット角度を高精度に測定することのできる角度測定装
置を提供することを目的とする。
で、ロータリーエンコーダに使用する回転コード板のス
リット角度を高精度に測定することのできる角度測定装
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〉 本考案は回転コード板のスリット角度を測定する角度測
定装置に係るもので、その特徴とするところは回転コー
ド板をスリットのピッチに対応する一定間隔でステップ
状に回転させるロータリーステッパと、前記回転コード
板の前記スリットの基準位置からのずれを顕微鏡の拡大
画像に基づいて測定する線幅測長器とを備え、線幅測長
器の出力に基づいて各スリットの角度を演算するように
構成した点にある。
定装置に係るもので、その特徴とするところは回転コー
ド板をスリットのピッチに対応する一定間隔でステップ
状に回転させるロータリーステッパと、前記回転コード
板の前記スリットの基準位置からのずれを顕微鏡の拡大
画像に基づいて測定する線幅測長器とを備え、線幅測長
器の出力に基づいて各スリットの角度を演算するように
構成した点にある。
〈作用〉 ステップ状に回転するコード板の各位置について線幅測
長器によりスリット位置のばらつきが検出され、これに
基づいてスリット角度が測定される。
長器によりスリット位置のばらつきが検出され、これに
基づいてスリット角度が測定される。
〈実施例〉 以下図面を用いて本考案の実施例を詳細に説明する。第
１図は本考案に係る角度測定装置の一実施例を示す構成
図である。線幅測長器１において、11は光学顕微鏡、12
はオートフォーカス機構、13はCCDカメラである。２は
高精度の位置決めができるロータリーステッパで、21は
その高分解能駆動機構、22はその回転位置を検出する高
分解能エンコーダ、23は静圧空気軸受、24は偏心除去用
のXYステージである。３はCCDカメラ13の画像に基づい
てオートフォーカス機構12を制御する線幅測長器制御
系、４は高分解能エンコーダ22の出力に基づいて高分解
能駆動機構21を制御するロータリーステッパ制御系であ
る。ここで高分解能エンコーダ22は例えば360万パルス
／回転のものを用い、高分解能駆動機構21は例えば3600
万パルス／回転のものを用いる。５は円周方向に等間隔
でスリットが設けられロータリーステッパ２の回転中心
にその中心が固定される回転コード板である。
１図は本考案に係る角度測定装置の一実施例を示す構成
図である。線幅測長器１において、11は光学顕微鏡、12
はオートフォーカス機構、13はCCDカメラである。２は
高精度の位置決めができるロータリーステッパで、21は
その高分解能駆動機構、22はその回転位置を検出する高
分解能エンコーダ、23は静圧空気軸受、24は偏心除去用
のXYステージである。３はCCDカメラ13の画像に基づい
てオートフォーカス機構12を制御する線幅測長器制御
系、４は高分解能エンコーダ22の出力に基づいて高分解
能駆動機構21を制御するロータリーステッパ制御系であ
る。ここで高分解能エンコーダ22は例えば360万パルス
／回転のものを用い、高分解能駆動機構21は例えば3600
万パルス／回転のものを用いる。５は円周方向に等間隔
でスリットが設けられロータリーステッパ２の回転中心
にその中心が固定される回転コード板である。
上記のような構成の角度測定装置の動作を次に説明す
る。まず測定する回転コード板５を、ロータリーステッ
パ２上に、ロータリステッパ２の回転中心に対しXYステ
ージ24により偏心を取除いた状態で固定する。次に第２
図に示すように、ロータリステッパ２により回転コード
板５の原点から順次回転コード板５のスリット51のピッ
チ、すなわちスリット51の数によって決まる理想角度で
ステップ移動する。このとき測定領域６内に順次入るス
リット51のエッジ周辺を顕微鏡11で拡大し、その像をCC
Dカメラ13で検出する。この画像データに基づき線幅測
長器制御系３からの信号でオートフォーカス機構12が制
御され、コード板５のスリット51に顕微鏡11の焦点が自
動的に合わされる。第３図は第２図における測定領域６
の顕微鏡像の一例を示した図で、測定領域６に順次現れ
るスリット51のエッジがスリット51のピッチに対応した
基準位置決め点P0から距離x1，x2、…の位置P1，P2，…
に示されている。第４図は線幅測長器１による従来の測
定動作を示す説明図で、線画像の濃淡闘値ａ（第４図
（Ｂ））を用いて測定したい線61のエッジ62,63にそれ
ぞれカーソル64,65を自動的に合せて（第４図（Ａ））
その間隔から線幅ｘを自動的に測定する。この方法は線
幅の測定範囲0.5〜20μｍでは可能であるが、コード板
のスリットのように幅400μｍ程度の場合にはそのまま
適用できず、次に示すような工夫が必要となる。第５図
は第１図装置における線幅測長器１の動作を示す説明図
で、左側のカーソル65を固定し、右側のカーソル64のみ
を前述のように自動的に動かしてスリット51の片側のエ
ッジ66に合わせ、カーソル65と64の間隔ｘを線幅測長器
制御系３で読取っている。ロータリステッパ２で回転コ
ード板５を順次位置決めしたときの、この間隔x1，x2，
…の基準位置からのばらつきを演算装置で角度に変換す
ればコード板５の角度誤差を求めることができる。
る。まず測定する回転コード板５を、ロータリーステッ
パ２上に、ロータリステッパ２の回転中心に対しXYステ
ージ24により偏心を取除いた状態で固定する。次に第２
図に示すように、ロータリステッパ２により回転コード
板５の原点から順次回転コード板５のスリット51のピッ
チ、すなわちスリット51の数によって決まる理想角度で
ステップ移動する。このとき測定領域６内に順次入るス
リット51のエッジ周辺を顕微鏡11で拡大し、その像をCC
Dカメラ13で検出する。この画像データに基づき線幅測
長器制御系３からの信号でオートフォーカス機構12が制
御され、コード板５のスリット51に顕微鏡11の焦点が自
動的に合わされる。第３図は第２図における測定領域６
の顕微鏡像の一例を示した図で、測定領域６に順次現れ
るスリット51のエッジがスリット51のピッチに対応した
基準位置決め点P0から距離x1，x2、…の位置P1，P2，…
に示されている。第４図は線幅測長器１による従来の測
定動作を示す説明図で、線画像の濃淡闘値ａ（第４図
（Ｂ））を用いて測定したい線61のエッジ62,63にそれ
ぞれカーソル64,65を自動的に合せて（第４図（Ａ））
その間隔から線幅ｘを自動的に測定する。この方法は線
幅の測定範囲0.5〜20μｍでは可能であるが、コード板
のスリットのように幅400μｍ程度の場合にはそのまま
適用できず、次に示すような工夫が必要となる。第５図
は第１図装置における線幅測長器１の動作を示す説明図
で、左側のカーソル65を固定し、右側のカーソル64のみ
を前述のように自動的に動かしてスリット51の片側のエ
ッジ66に合わせ、カーソル65と64の間隔ｘを線幅測長器
制御系３で読取っている。ロータリステッパ２で回転コ
ード板５を順次位置決めしたときの、この間隔x1，x2，
…の基準位置からのばらつきを演算装置で角度に変換す
ればコード板５の角度誤差を求めることができる。
このような構成の角度測定装置によれば、線幅測定器と
高分解能ロータリエンコーダを組合せることにより、サ
ブミクロンオーダの高精度でロータリエンコーダのコー
ド板の角度精度が測定できる。
高分解能ロータリエンコーダを組合せることにより、サ
ブミクロンオーダの高精度でロータリエンコーダのコー
ド板の角度精度が測定できる。
また片側のカーソルを固定することにより、幅広のスリ
ットを高精度に測定できる。
ットを高精度に測定できる。
また上記の装置によれば、スリット部分の段差が0.1μ
ｍ以下の薄いものでも正確に測定することができる。
ｍ以下の薄いものでも正確に測定することができる。
また、顕微鏡の拡大画像を使用することから、スリット
の欠け，エッチング残り，ゴミの付着などのコード板の
製造上の欠陥に起因する種々の誤差要因を目視で確認で
きる。
の欠け，エッチング残り，ゴミの付着などのコード板の
製造上の欠陥に起因する種々の誤差要因を目視で確認で
きる。
なおロータリーステッパ２自身が誤差を有している場合
は、あらかじめその誤差量をレーザ測長器あるいはオー
トコリメータで測定し、この誤差を校正しておく。また
公知の角度測定法（精密機械39巻８号64/67頁）を用い
て、回転コード板５とロータリーステッパ２の相対位置
をずらして測定したそれぞれの角度誤差から回転コード
板５のみの角度誤差を演算で求めてもよい。
は、あらかじめその誤差量をレーザ測長器あるいはオー
トコリメータで測定し、この誤差を校正しておく。また
公知の角度測定法（精密機械39巻８号64/67頁）を用い
て、回転コード板５とロータリーステッパ２の相対位置
をずらして測定したそれぞれの角度誤差から回転コード
板５のみの角度誤差を演算で求めてもよい。
また上記の装置は、ロータリーエンコーダ用以外の回転
コード板にも適用でき、また回転コード板のコード形状
はスリット形状に限られず、円周方向に一定のピッチで
配列する任意の形状に適用できる。
コード板にも適用でき、また回転コード板のコード形状
はスリット形状に限られず、円周方向に一定のピッチで
配列する任意の形状に適用できる。
〈考案の効果〉 以上詳細に説明したように、本考案によればロータリー
エンコーダに使用する回転コード板のスリット角度を高
精度に測定することのできる角度測定装置を提供するこ
とができる。
エンコーダに使用する回転コード板のスリット角度を高
精度に測定することのできる角度測定装置を提供するこ
とができる。
第１図は本考案に係る角度測定装置を示す構成図、第２
図，第３図，第４図および第５図は第１図装置の動作を
説明するための図である。 １……線幅測長器、２……ロータリーステッパ、５……
回転コード板、51……スリット角度、P0……スリットの
基準位置。
図，第３図，第４図および第５図は第１図装置の動作を
説明するための図である。 １……線幅測長器、２……ロータリーステッパ、５……
回転コード板、51……スリット角度、P0……スリットの
基準位置。
Claims (1)
- 【請求項１】回転コード板のスリット角度を測定する角
度測定装置において、 回転コード板をスリットのピッチに対応する一定間隔で
ステップ状に回転させるロータリーステッパと、 前記回転コード板の前記スリットの基準位置からのずれ
を顕微鏡の拡大画像に基づいて測定する線幅測長器とを
備え、 線幅測長器の出力に基づいて各スリットの角度を演算す
るように構成したことを特徴とする測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989082614U JPH0734333Y2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 角度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989082614U JPH0734333Y2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 角度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0321714U JPH0321714U (ja) | 1991-03-05 |
| JPH0734333Y2 true JPH0734333Y2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=31629589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989082614U Expired - Lifetime JPH0734333Y2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | 角度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734333Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63135812A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-06-08 | ウエスチングハウス・エレクトリック・コーポレーション | 羽根ピッチ測定装置及び方法 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1989082614U patent/JPH0734333Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63135812A (ja) * | 1986-11-12 | 1988-06-08 | ウエスチングハウス・エレクトリック・コーポレーション | 羽根ピッチ測定装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321714U (ja) | 1991-03-05 |
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