JPS5888608A - 光学式位置検出器 - Google Patents
光学式位置検出器Info
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- JPS5888608A JPS5888608A JP18857281A JP18857281A JPS5888608A JP S5888608 A JPS5888608 A JP S5888608A JP 18857281 A JP18857281 A JP 18857281A JP 18857281 A JP18857281 A JP 18857281A JP S5888608 A JPS5888608 A JP S5888608A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 1
- 241000277331 Salmonidae Species 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 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
-
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- 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
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- 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
- G01D5/32—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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—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 with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
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】
この発廚は光量制御手段を介して光源と受光素子とを対
向させ、これら光量制御手段と受光素子とを相対的に移
動させ、その受光素子の出力より前記相対的位置を検出
するようにした光学式位置検出器に関する。
向させ、これら光量制御手段と受光素子とを相対的に移
動させ、その受光素子の出力より前記相対的位置を検出
するようにした光学式位置検出器に関する。
例えば第1図及び第2図に示すように光°訝制御手段と
して照光板11が設けられ、その照光板11にははソ平
行したスリン)12.13が開けられ、これらスリン)
12.13の幅はその延長方向に沿って互に逆に変化し
、その延長方向と直角な方向におけるスリットの幅W
1.”HVBの和は一定となるようにされている1、こ
の照光板11を侠んで一方側に光源14が配され、他方
側にそれぞれスリン)12,13と対向して受光素子1
5.16が配され、これら受光素子15.16は光臨1
4より埋光板11のスリット12.13を透過した光を
同時に受光するようにされている。また受光素子15
、16をスリン)12.13の長手方向に沿って同時に
往′Oti gllJさぜることにより受光素子15.
16に受光する光量が互に逆に変化し、これら受光素子
の出力を差動的に取出すことにより照光板11と受光素
子15.16との相対的位置を検出することができるよ
うにてれている。
して照光板11が設けられ、その照光板11にははソ平
行したスリン)12.13が開けられ、これらスリン)
12.13の幅はその延長方向に沿って互に逆に変化し
、その延長方向と直角な方向におけるスリットの幅W
1.”HVBの和は一定となるようにされている1、こ
の照光板11を侠んで一方側に光源14が配され、他方
側にそれぞれスリン)12,13と対向して受光素子1
5.16が配され、これら受光素子15.16は光臨1
4より埋光板11のスリット12.13を透過した光を
同時に受光するようにされている。また受光素子15
、16をスリン)12.13の長手方向に沿って同時に
往′Oti gllJさぜることにより受光素子15.
16に受光する光量が互に逆に変化し、これら受光素子
の出力を差動的に取出すことにより照光板11と受光素
子15.16との相対的位置を検出することができるよ
うにてれている。
この発明においてはこのような光学的位置検出器におい
て受光素子や光661の温度変動に基つく変化や杆部変
化に基つく変動に拘らず、正しく位+Mll:會恢出し
ようとするものである。
て受光素子や光661の温度変動に基つく変化や杆部変
化に基つく変動に拘らず、正しく位+Mll:會恢出し
ようとするものである。
弔3図はこの発lル1による光学式位11検出器の−1
711’に示す血気回路図であり、この例においては元
諒14として発光ダイオードが用いられ、受光素子15
.16としてフォトターイオードが使用されている。受
光系子としてのフォトダイオード15.16は互に直列
に接続され、その接続点は端子17より基準’I!:圧
Vs+が与えられており、受光素子1.5 、16の各
他端は頷¥4 jv1幅器18.19の反転入力側に接
続され、端子170基準電圧は演′1増119^器18
.19の各非反転入力側に印加されている。演tir増
幅器is、■c+の各出力側及び反転入力側間はそれぞ
れ帰還抵抗器21.22會辿にて互に接続され、これら
演算増幅器18.19の出力1則にイi+られる′1i
i圧Vl 、V2の平均をとって出力とする。このため
(ftn増幅器18.19の出力41111は抵抗器2
3.24を通じて出力端子25に4採に冗される、。
711’に示す血気回路図であり、この例においては元
諒14として発光ダイオードが用いられ、受光素子15
.16としてフォトターイオードが使用されている。受
光系子としてのフォトダイオード15.16は互に直列
に接続され、その接続点は端子17より基準’I!:圧
Vs+が与えられており、受光素子1.5 、16の各
他端は頷¥4 jv1幅器18.19の反転入力側に接
続され、端子170基準電圧は演′1増119^器18
.19の各非反転入力側に印加されている。演tir増
幅器is、■c+の各出力側及び反転入力側間はそれぞ
れ帰還抵抗器21.22會辿にて互に接続され、これら
演算増幅器18.19の出力1則にイi+られる′1i
i圧Vl 、V2の平均をとって出力とする。このため
(ftn増幅器18.19の出力41111は抵抗器2
3.24を通じて出力端子25に4採に冗される、。
この蛇明においてはこれら受光素子15.16の出力の
和が一定になるように制御される。そのため演算増幅器
18の出力は抵抗器26を通じて比較器27の非反転入
力1i11に供紺される。−万、演算増幅器19の出力
は11(抗器28を洲じて削模増幅器29の反転入力側
に与えられ、演ν増幅器29の非反転入力(1111に
は端子31より基準電圧Vs+が与えられ、演算増幅器
29の反転入力側及び出力側間に帰還抵抗器32が接続
され、演算増幅器29の出力側は抵抗器33を:IIu
じて比較器27の非反転入力9fl+に接続される。比
較器27の反転入力(r411 VC端子34を通じて
基準TC圧VS2が与えられる。比較器27の出力は抵
抗器35を通じて光源としての発光ターイオード14に
与えられる。
和が一定になるように制御される。そのため演算増幅器
18の出力は抵抗器26を通じて比較器27の非反転入
力1i11に供紺される。−万、演算増幅器19の出力
は11(抗器28を洲じて削模増幅器29の反転入力側
に与えられ、演ν増幅器29の非反転入力(1111に
は端子31より基準電圧Vs+が与えられ、演算増幅器
29の反転入力側及び出力側間に帰還抵抗器32が接続
され、演算増幅器29の出力側は抵抗器33を:IIu
じて比較器27の非反転入力9fl+に接続される。比
較器27の反転入力(r411 VC端子34を通じて
基準TC圧VS2が与えられる。比較器27の出力は抵
抗器35を通じて光源としての発光ターイオード14に
与えられる。
演算」1a幅器18.19を含む回路において、フォト
ダイオード15.16の出力K ’+lj、 141.
流It 、Isはそれぞれ電圧Vl、V2に変換され、
つまりTo、圧電流変侠回路が構ル父されており、これ
ら′電圧V+。
ダイオード15.16の出力K ’+lj、 141.
流It 、Isはそれぞれ電圧Vl、V2に変換され、
つまりTo、圧電流変侠回路が構ル父されており、これ
ら′電圧V+。
V2の平均仙即ぢV + −1−’V 2が出力端i子
25の出力Vとして出力される。このように7貞算増幅
器18゜19によって各フォトターイオード15.16
の谷円端の差がゼロになるように帰還制餉1されている
/(め、これらのフォトダイオードの暗%流はゼロとな
る。
25の出力Vとして出力される。このように7貞算増幅
器18゜19によって各フォトターイオード15.16
の谷円端の差がゼロになるように帰還制餉1されている
/(め、これらのフォトダイオードの暗%流はゼロとな
る。
址たフオi・夕′イオード15.16はスリツ目2.1
3を曲じて入射される元を伯−号電流ISI、I82と
して/&挾出力すると共に、背景光を腎氏流Ib と
して変換出力する1、即ち第4図に示すように1g号′
F力、γM1゛、Is+、Isg 全それぞれ出力する
′電流源36゜37と、背貝元の電流Ibを出力する議
随諒38゜39が電流源36.37にそれぞれ並列に接
続され、これら’i=ttme Is r 、 II)
とIss+、Ibとが、?A mjW幅器18 、19
J:りなる各′中流電圧変換回路へそれぞれ供給され
ることになる。いま抵抗器21゜22の谷抵抗仙をRと
すると、演算増幅器18゜19の出力′Ni圧Vl、V
2Vi、次のようになる。
3を曲じて入射される元を伯−号電流ISI、I82と
して/&挾出力すると共に、背景光を腎氏流Ib と
して変換出力する1、即ち第4図に示すように1g号′
F力、γM1゛、Is+、Isg 全それぞれ出力する
′電流源36゜37と、背貝元の電流Ibを出力する議
随諒38゜39が電流源36.37にそれぞれ並列に接
続され、これら’i=ttme Is r 、 II)
とIss+、Ibとが、?A mjW幅器18 、19
J:りなる各′中流電圧変換回路へそれぞれ供給され
ることになる。いま抵抗器21゜22の谷抵抗仙をRと
すると、演算増幅器18゜19の出力′Ni圧Vl、V
2Vi、次のようになる。
V+ =Vs +−R(Is+−1−Ib)V2=VB
++I4(Isg+Ib)第1図に示すようにスリッ
ト12.13の各1砦さをLlその一端から受光素子1
5.16までの距離をXとし、史に受光素子15. 、
16のそれぞれにおける最大受光鍬のときの信号出力を
Ismとすると、受光索子15の信号電流■s1、受光
系子16の信号′4流Isgは次のように書ける。
++I4(Isg+Ib)第1図に示すようにスリッ
ト12.13の各1砦さをLlその一端から受光素子1
5.16までの距離をXとし、史に受光素子15. 、
16のそれぞれにおける最大受光鍬のときの信号出力を
Ismとすると、受光索子15の信号電流■s1、受光
系子16の信号′4流Isgは次のように書ける。
Isg=Ism U
従って変換回路の電圧出力Vl、V2はV+=Vs+−
RIsm(1−[)−RIbV 2=Vs l+RI
sm L−f−RI bとなる。従って端子25の出力
電圧vOはとなる。
RIsm(1−[)−RIbV 2=Vs l+RI
sm L−f−RI bとなる。従って端子25の出力
電圧vOはとなる。
このように背幇元による′電流Ibの影制tがなくなっ
た出力が得られ、かつ受光素子15.16の位fit
Xに応じた出力が得られる。
た出力が得られ、かつ受光素子15.16の位fit
Xに応じた出力が得られる。
このヴ自明においては、更に受光素子や光源の経年変化
や温度変動による出力変動が除去される。
や温度変動による出力変動が除去される。
1411ち、一方の出力V2は割算′1v1幅器29及
び抵抗器28 、32よりなるインバータにより反転さ
れて抵抗器26 、33によって■1と加−されるつイ
ンバータである演算増幅器29の出力端子の出力V2’
Qよ V2 ’== −(V2−VS 1 )+Vs I=V
s +−RI am T −RI bとなる。従って比
較器27に印加される重圧けVs=■a −Vs l−
RI sm T −RI b■ となる。比較器27の基準イ8°号端子34に与えるI
b 基へハ佃号V82として−2VS l×I 、丁を力え
る。比秒器27はこのVsgとv8との差に応じて発光
ダイオード14の’IA、 Meが制御され、V8=V
82と&ル、!:つに芒れる。従って Vs=Vs+−基島旦一一も−−2Vs+−”−2Ib
Ism が取立し、この式より の関係が得られる。この関係を出力VoO式に代入する
と出力は となる。従って基準電圧Vs+を温度変動や経年変化が
ないように保持しておけは出力Voは温)W変動などの
影響を受けることなく受光素子と辿光板との相対位置X
に比例した出力が得られ、かつ背景光の′…、流Ibに
も影響されないものとなる。
び抵抗器28 、32よりなるインバータにより反転さ
れて抵抗器26 、33によって■1と加−されるつイ
ンバータである演算増幅器29の出力端子の出力V2’
Qよ V2 ’== −(V2−VS 1 )+Vs I=V
s +−RI am T −RI bとなる。従って比
較器27に印加される重圧けVs=■a −Vs l−
RI sm T −RI b■ となる。比較器27の基準イ8°号端子34に与えるI
b 基へハ佃号V82として−2VS l×I 、丁を力え
る。比秒器27はこのVsgとv8との差に応じて発光
ダイオード14の’IA、 Meが制御され、V8=V
82と&ル、!:つに芒れる。従って Vs=Vs+−基島旦一一も−−2Vs+−”−2Ib
Ism が取立し、この式より の関係が得られる。この関係を出力VoO式に代入する
と出力は となる。従って基準電圧Vs+を温度変動や経年変化が
ないように保持しておけは出力Voは温)W変動などの
影響を受けることなく受光素子と辿光板との相対位置X
に比例した出力が得られ、かつ背景光の′…、流Ibに
も影響されないものとなる。
なお、第3図における各′h1.流′市圧変換出力Vl
。
。
■2はXを変化させるとき第5図に示すようにXOの最
小値より、X=Lの敢犬佃゛に向って直線的に増加し、
これらの差として出力VQが得られ、づ出力はX=Oで
Oとなり、X=Lで2Va+となる。
小値より、X=Lの敢犬佃゛に向って直線的に増加し、
これらの差として出力VQが得られ、づ出力はX=Oで
Oとなり、X=Lで2Va+となる。
演算増幅器29の出力V2’は■2に幻して′市5圧V
stの脚に対して対称的に変化している。出力v1とV
2’との交点がVSとなり、この値がVS2になるよう
に制御する。
stの脚に対して対称的に変化している。出力v1とV
2’との交点がVSとなり、この値がVS2になるよう
に制御する。
以上述べたようにこの発明による元学式位14検出器に
よれは受光素子や光源の経年変化や温度変1i’Jなど
により影響されることなく、かつ背ぷ光の影響もなく、
受光素子と光量制御手段、つ1り連光イνとの相対位置
Xに比例した出力が侍られる。
よれは受光素子や光源の経年変化や温度変1i’Jなど
により影響されることなく、かつ背ぷ光の影響もなく、
受光素子と光量制御手段、つ1り連光イνとの相対位置
Xに比例した出力が侍られる。
なおこの受光ヌて子と九′tlTfull徊1+段との
関係は光tt制御手段として例えばスリン)12.13
を1η勝状ではなく円形状に形成して回転的に相対位置
Xを制御11するようにしてもよい。
関係は光tt制御手段として例えばスリン)12.13
を1η勝状ではなく円形状に形成して回転的に相対位置
Xを制御11するようにしてもよい。
第1図は六創゛制側1手段としての押元析と受光素子と
の関係を示す干m1図、第2図G第1図のA −A線断
I(]11区1第3区1はこの発明による位置土か吊器
の−ν11を示す接続図、第4図はその伯−号?I5t
の等仙1回路図、第5図は第3図における各部の出力と
受光索子の位W7 Xとの関係を示す図である。 】1:光゛畦flIl1111II+段としての鱒九級
、12.13=スリツト、14:光源、15,16:受
光素子、18 + 19 : %I71を電圧変侠回路
の一部を構成する泗舞増幅器、17;基準信号端子、2
5二出力端子、29:インバータの一部を構成する演算
増幅器、27:比較器、34:基準信号端子。 特叶出願人 未京コスモス亀機株式会社代 「)1
人 革 野 卑才5図 173=Vs2 41−
の関係を示す干m1図、第2図G第1図のA −A線断
I(]11区1第3区1はこの発明による位置土か吊器
の−ν11を示す接続図、第4図はその伯−号?I5t
の等仙1回路図、第5図は第3図における各部の出力と
受光索子の位W7 Xとの関係を示す図である。 】1:光゛畦flIl1111II+段としての鱒九級
、12.13=スリツト、14:光源、15,16:受
光素子、18 + 19 : %I71を電圧変侠回路
の一部を構成する泗舞増幅器、17;基準信号端子、2
5二出力端子、29:インバータの一部を構成する演算
増幅器、27:比較器、34:基準信号端子。 特叶出願人 未京コスモス亀機株式会社代 「)1
人 革 野 卑才5図 173=Vs2 41−
Claims (1)
- (1) 共通の光源よりの光を光証1′l1II御手
段を介して第1.第2受光素子へ照射し、これら第1.
第2受光素子と光量制御手段とを相対的に移動させるこ
とによってこれら第1.第2受元累子に入射される光量
が互に逆に変化するようにされ、上記第1、第2受光糸
子の出力信号の差出力により上記相対位置を検出するよ
うにした光学式位ttt 侠出器に寂いて、−上記第1
.第2受光紫子の出力信号のオロを得る手段と、その和
出力が一足になるように上記光源の光量を制御する手段
とを具備する光学式位置検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18857281A JPS5888608A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 光学式位置検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18857281A JPS5888608A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 光学式位置検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5888608A true JPS5888608A (ja) | 1983-05-26 |
Family
ID=16226028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18857281A Pending JPS5888608A (ja) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | 光学式位置検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5888608A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0184769A2 (en) * | 1984-12-07 | 1986-06-18 | Hitachi, Ltd. | Rotational information output device |
FR2617986A1 (fr) * | 1987-07-08 | 1989-01-13 | Synthelabo | Systeme optique et appareil chirurgical comportant ledit systeme |
US4840490A (en) * | 1984-12-10 | 1989-06-20 | Lasercheck Limited | Laser position measurement and alignment |
WO2000023768A1 (de) * | 1998-10-17 | 2000-04-27 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Anordnung zur erfassung der veränderung der positionierung zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden körpern |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4825762B1 (ja) * | 1970-06-02 | 1973-07-31 |
-
1981
- 1981-11-24 JP JP18857281A patent/JPS5888608A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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JPS4825762B1 (ja) * | 1970-06-02 | 1973-07-31 |
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WO2000023768A1 (de) * | 1998-10-17 | 2000-04-27 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Anordnung zur erfassung der veränderung der positionierung zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden körpern |
US6586719B1 (en) | 1998-10-17 | 2003-07-01 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Device for detecting the positional change between two bodies moving in relation to one another |
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