JPS6011102A - スケ−ル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスケールに関する。

放電加工装置に於ける電極又は被加工体等の位置、高速
エンジンレースの主軸の回転角、切込みや加工送り等を
デジタル表示するスケールとしては従来は磁気スケール
が用いられているが、従来の磁気スケールは分解能が低
く、ノイズによる誤動作が不可避であった。

本発明は叙上の観点に立って成されたものであって、そ
の目的とするところは、極めてシンプル且つコンパクト
であり、間隙や該間隙を構成する二物体の形状に左右さ
れることなく利用することができ時定数が極めて短く、
測定値のデジタル表示や遠隔伝送等も容易な、高精度の
スケールを提供しようとするものである。

而して、その要旨とするとこは、軸方向の所定寸法毎に
側面に疵を付けたオプチカルファイバと、上記オプチカ
ルファイバの少り左も一皓部から投光する光源と、上記
オプチカルファイバに設れられた疵からの漏光を検出す
る光検出装置とによって構成するものである。

以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。

第１図は、本発明にかかるスケールの一実施例を示す説
明図、第２図は、その回路構成を示す説明図である。

第１図及び第２図中、１は繊維状、線状、棒状、又は長
尺板状等のオプチカルファイバ、ｌａ、１ａは上記オプ
チカルファイバ１の側面軸方向に所定の寸法毎に入れら
れた疵で、例えばダイヤモンドその他の機械的工具体に
よって付けられた微小切込み、微小溝、研削面、全残溜
部、或いはレーザ、電子ビーム、又は高温刃体により付
けられた疵や全残溜部である。２は上記オプチカルファ
イバに一方の端部から投光するレーザ発振器、３は集積
フォトランジスタ等によって構成された光検出装置、４
は反射鏡、５はレンズ、６ｏ乃至６１０は集積フォトラ
ンジスタ、ｌ、乃至１１０は疵１ａ、１ａの実像、７−
０乃至７−９は集積フ第１・ランジスタロ。乃至６θの
信号を受けることによりパルス信号を発生するパルス発
生回路、８及び９はバイステーブルエレメント、１０及
び１１はアンド回路、１２はリバーシブルカウンタ１２
−１及び端数表示カウンタ１２−２とによって構成され
ているカウンタ、１３は変換回路である。

而して、オプチカルファイバ１の側面軸方向には所定の
寸法毎に、例えば約０．０１〜０．５ｆｌ深さ程度又は
それ以下の微小線状のＶ溝の如き疵１ａ、１ａが入れら
れていると共に、上記流１ａ、ｌａに対向して上記オプ
チカルファイバ１の中心軸方向に摺動自在に光検出袋Ｎ
３が設けられ、更に上記オプチカルファイバ１内にレー
ザ発振器２からレーザ光が発射されていて、これにより
光検出装置３の移動位置が知られるように構成されてい
る。

即ち、オプチカルファイバ１内にその端部から発射人力
さたレーザ発振器２からのレーザ光は、直接か又は反射
鏡４によって反射された後、上記オプチカルファイバ１
の側面に所定の寸法毎に付けられている疵１ａ、ｌａか
ら漏光する。

而して、レンズ５はこれらの漏光により疵１ａ。

１ａの実像１１、Ｉ２　・・・・１１０を集積フォトラ
ンジスタロｏ、６１　・・・・６１０が排列された線上
に生じさせる。

集積フォトランジスタロ。、６１　・・・・６１０は、
１０個の実像１１乃至１１０の存在する領域、即ち、実
像Ｉ１乃至１１［＋の距離を１１等分する′ように配置
されている。図示されている状態では、一つ実像１１は
丁度集積フォトランジスタロｏの上に生じており、カウ
ンタ１２の表示は１７１４．０となっている。このこと
は、光検出装置３の基準位置からの移動量が疵ｊａ、ｌ
ａのピッチの１７１４倍であること、換言すればこの実
像１１を生じさせた疵が０点から１７１Ａ番目のもので
あることを示すものである。

而して、光検出装置３が図中右方向に０．１ピツチだけ
移動すると、集積フォトランジスタロ１が次の疵、即ち
１７１５番目の疵の実像Ｉ２の上に来るので、上記集積
）Ａトランジスタ６１から信号が発信され、これを受け
たパルス発生回路７−１がパルス信号を発生し、このパ
ルス信号が変換回路１３を介してカウンタ１２の端数表
示カウンタ１２−２に入力され、上記端数表示カウンタ
１２−２の表示が１に変る。

以下、光検出袋Ｗ３が引き続き右方向に移動を続けると
、集積フォトランジスタロ２・・・・・６８が順次疵の
実像■３・・・・・Ｉ９の結ばれる所に移動し、パルス
発生回路７−２．７−３・・・・・７−９が順次トリガ
されるので、端数表示カウンタ１２−２の表示が順次２
・・・・・９と変って行く。

一方、リバーシブルカウンタ１２−１によるカウントは
、・バイステーブルエレメント８．９及びアンド回路１
０．１１によって行われる。

光検出装置３が正の方向、即ち図中右方向に移動する場
合、パルス発生回路７−９からのパルス信号によってバ
イステーブルエレメント８がリセットされ、然る後、パ
ルス発生回路７−０からのパルス信号がアンド回１？１
Ｇ１０に人力されると、そのパルスはアンド回路１０を
通過してリバーシブルカウンタ１２−１によりカウント
される。この時は同時に上記バイステーブルエレメント
８はセ・ノドされるので、以後光検出袋ｗ３が更に正方
向に移動した後逆方向に移動してパルス発生回路７−０
を再トリガしてもその際パルス発生回路７−０の出力パ
ルスはアンド回路１０を通過せず、カウントされない。

また、光検出装置３が負の方向に移動し減算等が行われ
る場合には、パルス発生回路７−０からのパルス信号に
よっ゛ζバイステーブルエレメント９がリセフトされ、
然る後、パルス発生回路７−９からのパルス信号がアン
ド回路１１を介してリバーシブルカウンタ１２−１の減
算入力端子に加えられ、同時にバイステーブルエレメン
ト９がセントされるので、この場合にも光検出装置３の
移動方向が変っても誤動作が生じない。

而して、このスケールは柔軟であるから適宜の形状とす
ることができ、且つ光検出装置とは接触しないからスケ
ールは高速回転体等にも取り付けられる。

本発明は紅玉の如く構成されるので、本発明にかかるス
ケールによる時には、時定数が極めて短く、測定値のデ
ジタル表示や遠隔伝送等も容易であり、しかもコンパク
トで高精度のスケールであるので大変に商品価値の高い
スケールであると云える。

なお、本発明は紅玉の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例に於ては検出装置に集積フォ
トランジスタを使用したが、同様な機能を有するもので
あれば他の公知の半導体素子を利用することができ、ま
た、オプチカルファイバ内への照射もレーザ光に限定さ
れず他の公知の光源を利用できるものである。その他、
オプチカルファイバ付ける疵の数及びその形状、バーニ
アの構成等は本発明の目的の範囲内で自由に設計変更で
きるものであって、本発明はそれらの総てを包摂するも
のである。

【図面の簡単な説明】

ｆＡ１図は、本発明にかかるスケールの一実施例を示す
説明図、第２図は、その回路構成を示す説明図である。 １−−−−−−・−−一一−−−−−−−−−−・−−
−−オプチカルファイバｌ　ａ　−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−・−疵２−−−−−−−−−
−−−−−・−−−−−−−−一−レーザ発振器３−−
−−−・−−−−−一−−−−−−−−−−−−−−−
光検出装置４・−・−−−一−・−−一−−−−−−−
−−〜−−−−−反射鏡５−・−一−−−−−−−−−
−−−−−−−一・−一−−レンズ６０　・　６１　・
　６２ ６３・　６４・　６５ ６ｅ、６？　、６Ｂ ６９．６１０−−’−集積フォトランジスタ７−０．７
−１ ７−２．７−３ ７−４．７−５ ７−６．７−８ ７−９−−−−−−−−−パルス発生回路８．９−−−
−−−−−一・−＝−一一〜−−−−バイステーブルエ
レメント１０．１１−−−−−−−・−−−−一−−−
−−−−−アンド回路１２−−−−−−−−−−−−・
−一−−−−−−−−カウンタ１２−１−−−−−−−
−−−−−−−−−リバーシブルカウンタ１２−２−−
−−−−−−−−−〜−−−−−−−一端数表示カウン
ク１３−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
一変換回路１１・　Ｉ２・　Ｉ３ Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６ Ｉ７　・　Ｉ８　・　Ｉ９ １　ｔｏ　−−−−−−−一疵１ａ、ｌａの実像特許出
願人　株式会社井上ジャパックス研究所代理人（１５２
４）最上正太部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軸方向の所定寸法毎に側面に疵を付けたオプチカル
   ファイバと、上記オプチカルファイバの少くとも一端部
   から投光する光源と、上記オプチカルファイバに設れた
   疵からの漏光を検出する光検出装置とから成るスケール
   。 ２）上記光源がレーザ発振器である特許請求の範囲第１
   項記載のスケール。 ３）上記光検出装置が集積フォトランジスタによって構
   成されている特許請求の範囲第１項記載のスケール。 ４）上記光検出装置が副尺付である特許請求の範囲第１
   項又は第３項記載のスケール。