JPS5873803A - 光学式リニアスケ−ル - Google Patents
光学式リニアスケ−ルInfo
- Publication number
- JPS5873803A JPS5873803A JP13448681A JP13448681A JPS5873803A JP S5873803 A JPS5873803 A JP S5873803A JP 13448681 A JP13448681 A JP 13448681A JP 13448681 A JP13448681 A JP 13448681A JP S5873803 A JPS5873803 A JP S5873803A
- Authority
- JP
- Japan
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- sensor
- marks
- image sensor
- scale plate
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- 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
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/024—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、目盛板と複数の列状の画素から成るイメージ
センサを利用した光学的リニアスケールに関するもので
ある。
センサを利用した光学的リニアスケールに関するもので
ある。
従来から移動距離により長さ等の測定を行なう装置は多
数知られているが、簡便にしかも精度良くなし得るもの
は極めて少ない。例えば磁気を利用した磁気式リニアス
ケールも実用化されているが、使用場所によっては用い
ることができない場合がある。
数知られているが、簡便にしかも精度良くなし得るもの
は極めて少ない。例えば磁気を利用した磁気式リニアス
ケールも実用化されているが、使用場所によっては用い
ることができない場合がある。
本発明の目的は、ＯＣＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌ
ｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）を利用して、移動距離等を光学
的に簡便に精度よく求めることのできる光学式リニアス
ケールを提供することにあり、その要旨は、等間隔でマ
ークが列状に設けられた目盛板と、並列された複数の画
素から成るイメージセンサとから構成され、該イメージ
センサの長さは前記マークの間隔よりもンサの画素を基
に′したマーク位置とから移動距離を求めることを特徴
と゛するものである。
ｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）を利用して、移動距離等を光学
的に簡便に精度よく求めることのできる光学式リニアス
ケールを提供することにあり、その要旨は、等間隔でマ
ークが列状に設けられた目盛板と、並列された複数の画
素から成るイメージセンサとから構成され、該イメージ
センサの長さは前記マークの間隔よりもンサの画素を基
に′したマーク位置とから移動距離を求めることを特徴
と゛するものである。
以下に本発明を図示の実施例に基づいて、Ｔ１細に説明
する。
する。
第１図に於いて、１は目盛板であり、この目盛板１上に
等間隔で互に平行な細巾のマーク２が設けられている。
等間隔で互に平行な細巾のマーク２が設けられている。
この場合に目盛板１とマーク２と・ は光透過性が異な
ることが必要であり、例えば目盛板１として光が良好に
透過し得るガラス等の材質を選択し、マーク２の部分は
光が透過しないようにするか、又は逆に目盛板１に金属
等の光が透過しない材料を使用し、マーク２の部分はス
リットとして光が透過するようにする。そして目盛板１
に近接して、多数個の画素を目盛板１の長手方向に並列
したＣＯＤから成るイメージセンサ３が目盛板１に沿っ
て移動自在に配置されている。このイメージセンサ３の
長さは少なくとも目盛板１のマーク２の間隔よりも長く
シ、イメージセンサ６の画素にはマーク２の線像が鮮明
に投影されるようになっている。更にはイメージセンサ
６の各画素の出力は個々に取り出し栴るようにされてい
て、イメージセンサ３によるマーク２の通過数と共に、
計数回路を含む図示しない演算処理回路に入力するよう
になっている。ｊ 従って、例えは目盛板１として金臓板を使用しマーク２
を極めて巾の狭いスリットとした場合に、光りを目盛板
１側から照射すれば、マーク２の線像がイメージセンサ
６の成る画素に投影されることになる。例えば第２図（
ａｌに示すようにイメージセンサ６の左端部６Ｌ から
数えて」番目及びに番目の画素Ｓｊ及びＳｋにマーク２
’％２１＋’が投影されていれば、第２図（ｂｌに示す
ように画素Ｓｊ、Ｓｋに出力が存在することにな′″る
、このことは１画素の巾をｄとするとイメージセンサ３
の左端部３Ｌ がマーク２ｉよりも左側ｊ−ｄの位置
にあることを意味している。更には画素の総数をｍとす
ると、右端部３Ｒがマーク２１＋１よりも右側に位置し
ていることを表わしている。ここでは第３図に示すよう
に右端部シの位置を基準として（ｍ−ｋ）・ｄ＝ｘ１と
する。
ることが必要であり、例えば目盛板１として光が良好に
透過し得るガラス等の材質を選択し、マーク２の部分は
光が透過しないようにするか、又は逆に目盛板１に金属
等の光が透過しない材料を使用し、マーク２の部分はス
リットとして光が透過するようにする。そして目盛板１
に近接して、多数個の画素を目盛板１の長手方向に並列
したＣＯＤから成るイメージセンサ３が目盛板１に沿っ
て移動自在に配置されている。このイメージセンサ３の
長さは少なくとも目盛板１のマーク２の間隔よりも長く
シ、イメージセンサ６の画素にはマーク２の線像が鮮明
に投影されるようになっている。更にはイメージセンサ
６の各画素の出力は個々に取り出し栴るようにされてい
て、イメージセンサ３によるマーク２の通過数と共に、
計数回路を含む図示しない演算処理回路に入力するよう
になっている。ｊ 従って、例えは目盛板１として金臓板を使用しマーク２
を極めて巾の狭いスリットとした場合に、光りを目盛板
１側から照射すれば、マーク２の線像がイメージセンサ
６の成る画素に投影されることになる。例えば第２図（
ａｌに示すようにイメージセンサ６の左端部６Ｌ から
数えて」番目及びに番目の画素Ｓｊ及びＳｋにマーク２
’％２１＋’が投影されていれば、第２図（ｂｌに示す
ように画素Ｓｊ、Ｓｋに出力が存在することにな′″る
、このことは１画素の巾をｄとするとイメージセンサ３
の左端部３Ｌ がマーク２ｉよりも左側ｊ−ｄの位置
にあることを意味している。更には画素の総数をｍとす
ると、右端部３Ｒがマーク２１＋１よりも右側に位置し
ていることを表わしている。ここでは第３図に示すよう
に右端部シの位置を基準として（ｍ−ｋ）・ｄ＝ｘ１と
する。
ここでイメージセンサ３を移動させ、成る基準の画素を
通過するマーク２の数を計数し、その数をｎとする。そ
して再び停止した状態に於ける第２図Ｇ））Ｋ相当する
出力画素の位置を求めて、第４図に示すようにイメージ
センサ３の右端部馴と最ζ も近い位置のマーク２までの距離を、先と同様に求めて
ｘ２とする。以上のことから容易に理解し得□ るように、マーク２の間隔をｐとすると、イメージセン
サ３の移動距離ｌは、 Ｊ＝ｎ−ｐ＋ｘ２−ｘｌ という式で求めることができる。
通過するマーク２の数を計数し、その数をｎとする。そ
して再び停止した状態に於ける第２図Ｇ））Ｋ相当する
出力画素の位置を求めて、第４図に示すようにイメージ
センサ３の右端部馴と最ζ も近い位置のマーク２までの距離を、先と同様に求めて
ｘ２とする。以上のことから容易に理解し得□ るように、マーク２の間隔をｐとすると、イメージセン
サ３の移動距離ｌは、 Ｊ＝ｎ−ｐ＋ｘ２−ｘｌ という式で求めることができる。
このように補間を利用して測定を行なうためには、常に
１個以上のマーク２がイメージセンサ６で検出される必
要があり、マーク２の間隔ｐはイメージセンサ６の有効
長ｍ−ｄ 、よりも短かくなければならない。又、実施
例に於いては、イメージセンサ３を移動するように説明
したが、逆にイメージセンサ３を固定し、目盛板１の移
動距離を求めることも可能である。
１個以上のマーク２がイメージセンサ６で検出される必
要があり、マーク２の間隔ｐはイメージセンサ６の有効
長ｍ−ｄ 、よりも短かくなければならない。又、実施
例に於いては、イメージセンサ３を移動するように説明
したが、逆にイメージセンサ３を固定し、目盛板１の移
動距離を求めることも可能である。
以上説明したように本発明に係る光学式リニアスケール
は、簡便な演算処理による移動距離を求めることが可能
であり、測定分解能を画素の巾とすることができ、測定
積置も高く、産業上有為なものである。
は、簡便な演算処理による移動距離を求めることが可能
であり、測定分解能を画素の巾とすることができ、測定
積置も高く、産業上有為なものである。
図面は本発明に係る光学式リニアスケールの一実施例で
あり、第１図はその斜視図、第２図自主第６図はその動
作の説明図である。 符号１は目盛板、２はマーク、３はイメージセンサであ
る。 第１ｔｖ’ ｌｓ２図 墾３に ＆１４ξ 手続補正書 （方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５６年特許願第１３４４８°６号 ２、発明の名称 光学式リニアスケール ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区東六郷−丁目２８番８号名称京浜電
測器株式会社 代表者 水 谷 政 − ４、代理人 〒１２１東京都足立区梅島二丁目１７番３号梅島ハイタ
ウンＣ−１０４ 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容
あり、第１図はその斜視図、第２図自主第６図はその動
作の説明図である。 符号１は目盛板、２はマーク、３はイメージセンサであ
る。 第１ｔｖ’ ｌｓ２図 墾３に ＆１４ξ 手続補正書 （方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５６年特許願第１３４４８°６号 ２、発明の名称 光学式リニアスケール ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区東六郷−丁目２８番８号名称京浜電
測器株式会社 代表者 水 谷 政 − ４、代理人 〒１２１東京都足立区梅島二丁目１７番３号梅島ハイタ
ウンＣ−１０４ 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容
Claims (1)
- １、等間隔でマークが列状に設けられた目盛板と、並列
された複数の画素から成るイメージセンサとから構成さ
れ、該イメージセンサの長さは前記マークの間隔よりも
長くシ、マークの列と前記画素の列とが相対的に平行に
答動可罷とし、通過するマーク数と移動前後のイメージ
センサの画素を基にしたマーク位置とから移動距離を求
めることを特徴とする光学式リニアスケール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13448681A JPS5873803A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 光学式リニアスケ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13448681A JPS5873803A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 光学式リニアスケ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873803A true JPS5873803A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15129449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13448681A Pending JPS5873803A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 光学式リニアスケ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873803A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6396503A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-27 | Toshiba Mach Co Ltd | 変位測定装置 |
| JPH01161266A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-06-23 | Xerox Corp | 印刷機記録部材の運動検出装置 |
| JP2007139756A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-06-07 | Ricoh Co Ltd | 相対位置検出装置、回転体走行検出装置及び画像形成装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51136441A (en) * | 1975-05-07 | 1976-11-25 | Applic Gen Erekutorishite E Do | Position reader for moving body |
-
1981
- 1981-08-26 JP JP13448681A patent/JPS5873803A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51136441A (en) * | 1975-05-07 | 1976-11-25 | Applic Gen Erekutorishite E Do | Position reader for moving body |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6396503A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-27 | Toshiba Mach Co Ltd | 変位測定装置 |
| JPH01161266A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-06-23 | Xerox Corp | 印刷機記録部材の運動検出装置 |
| JP2007139756A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-06-07 | Ricoh Co Ltd | 相対位置検出装置、回転体走行検出装置及び画像形成装置 |
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