JPS6026166B2 - Photoelectric position detection device - Google Patents

Photoelectric position detection device

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JPS6026166B2
JPS6026166B2 JP73278A JP73278A JPS6026166B2 JP S6026166 B2 JPS6026166 B2 JP S6026166B2 JP 73278 A JP73278 A JP 73278A JP 73278 A JP73278 A JP 73278A JP S6026166 B2 JPS6026166 B2 JP S6026166B2
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slit
slit plate
rows
plate
systems
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徳次 芝原
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Omron Tateisi Electronics Co
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、回転あるいは回転振動する物体の位置を光
電的に追跡検出する装置に係るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for photoelectrically tracking and detecting the position of a rotating or rotationally vibrating object.

まず、この発明に至る直接の背景から説明する。First, the direct background leading to this invention will be explained.

一般的な分光器では、回折格子やプリズム等の分光素子
を回転変位させることによって出力波長を変化させる訳
であるが、その際、分光素子の位置から出力波長を間接
的に謙取るようになっている。従来の分光器における上
記分光素子の位置検出手段は、分光素子と機械的に蓮繁
しているサインバー機構の送りネジの位置あるいはカム
の位置をポテンショメータ等で検出する機構となってい
る。この機構では、分光素子を高速で回転変位させるこ
とはできないため、ゆっくりした波長走査しか行なえな
い。′本発明者らは、ある必要性から、分光素子をトー
ションバーで支持し、これを電磁駆動機構によって高速
で回転振動させ(例えばIK比程度)、波長走査を高速
で繰返すようにした分光器を開発した。
In a typical spectrometer, the output wavelength is changed by rotating and displacing a spectroscopic element such as a diffraction grating or prism, but in this case, the output wavelength is indirectly determined from the position of the spectroscopic element. ing. The position detecting means for the spectroscopic element in a conventional spectrometer is a mechanism that uses a potentiometer or the like to detect the position of a feed screw or a cam of a sine bar mechanism that is mechanically connected to the spectroscopic element. With this mechanism, the spectroscopic element cannot be rotated and displaced at high speed, so only slow wavelength scanning can be performed. 'Due to a certain need, the present inventors developed a spectrometer in which a spectroscopic element is supported by a torsion bar, and this is rotated and vibrated at high speed by an electromagnetic drive mechanism (for example, about the IK ratio), so that wavelength scanning is repeated at high speed. was developed.

この分光器の場合、分光素子の位置検出として上記従来
の技術はまったく使用できず、新たな位置検出装置の開
発が要求された。この発明の目的は、上記の回折格子の
ごとく高速で回転振動あるいは回転する物体に対して、
非接触でその位置を検出する位置検出装置を提供するに
ある。
In the case of this spectrometer, the above-mentioned conventional techniques could not be used at all to detect the position of the spectroscopic element, and the development of a new position detection device was required. The purpose of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a position detection device that detects its position in a non-contact manner.

ところで、運動する物体の変位あるいは位置を非接触で
検出する技術として、光を利用する光電的な機構が知ら
れている。
By the way, a photoelectric mechanism that uses light is known as a technique for detecting the displacement or position of a moving object in a non-contact manner.

例えば、回転あるいは直線的に往復運動する物体に、9
0度の位相差を伴う2系統のスリット列を形成したスリ
ット板を取付けるとともに、このスリット板を挟んで投
光器と2系統の受光器を固定配置し、上記物体の変位、
すなわちスリット板の変位に伴って2系統の上記受光器
からそれぞれ得られるパルス信号について、その位相差
を弁別して変位方向を検出するとともに、パルス数をカ
ウントして変位量を検出する機構がある。また、これに
加えて、上記スリット板の適宜位置に上記とは別の単一
のスリットを形成するとともに、これに対応する投光器
と受光器を固定配置し、この受光器かち得られるパルス
信号を位置基準信号とすることによって、スリット板の
変位量だけでなく位置情報を得ることができる。この機
構は、対象物体が大きく、その駆動機構も大規模で、し
かも変位量が大きなものに対しては非常に適している。
For example, for an object that rotates or reciprocates linearly, 9
A slit plate with two systems of slit rows with a phase difference of 0 degrees is installed, and a light emitter and two systems of light receivers are fixedly arranged with the slit plate in between, and the displacement of the object,
That is, there is a mechanism for detecting the direction of displacement by distinguishing the phase difference between pulse signals obtained from the two systems of light receivers as the slit plate is displaced, and for detecting the amount of displacement by counting the number of pulses. In addition, a single slit other than the one described above is formed at an appropriate position on the slit plate, and a corresponding emitter and receiver are fixedly arranged, and the pulse signal obtained from this receiver is transmitted. By using the position reference signal, not only the displacement amount of the slit plate but also the position information can be obtained. This mechanism is very suitable for large objects, large drive mechanisms, and large displacements.

しかし、上述した回折格子のように、対象物体が小さく
て、変位量もづ、さく、しかもその変位を高い分解能で
検出するのには支障が多い。すなわち、対象物体が小さ
いと、それに取付け得るスリット板の大きさも極端に制
限され、小さなスリット板に小さなピッチで非常に細い
スリット列を設けることになる。すると、このスリット
を通して受光器に受光される光量も微少となり、光電子
増倍管のような高感度だが高価な受光器を用いないとそ
の光を検出できなくなる。換言すると、安価で低感度な
受光器を用いるのであれば、スリット幅を小さくするに
は制限があり、したがって高分解能は実現し難いのであ
る。この発明は上記の問題点を解消するもで、対象物体
には光反射面を設け、4・ごな変位を光学てこの原理で
拡大するとともに、この光反射面への入射光路および反
射光路にそれぞれスリット板を設け、このスリット板の
スリット列の設けかたを工夫することにより、受光器に
対して充分な検出光量が得られるようにした位置検出装
置が提供するものである。
However, like the above-mentioned diffraction grating, the target object is small and the amount of displacement is small, and there are many problems in detecting the displacement with high resolution. That is, if the target object is small, the size of the slit plate that can be attached to it is extremely limited, and a small slit plate must be provided with very thin rows of slits at a small pitch. Then, the amount of light received by the light receiver through this slit becomes very small, and the light cannot be detected unless a highly sensitive but expensive light receiver such as a photomultiplier tube is used. In other words, if an inexpensive and low-sensitivity photodetector is used, there is a limit to how small the slit width can be, and therefore it is difficult to achieve high resolution. This invention solves the above problems by providing a light reflecting surface on the target object, magnifying the displacement using the principle of an optical lever, and changing the incident optical path and reflected optical path to this light reflecting surface. The present invention provides a position detecting device in which a sufficient amount of detection light can be obtained for a light receiver by providing a slit plate for each and devising the arrangement of the slit rows of the slit plate.

以上、この発明を上述のように分光器の波長論取機構に
適用した実施例につい、図面に基づき詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to the wavelength control mechanism of a spectrometer as described above will be described in detail based on the drawings.

第1図は分光器の概略と本発明の装置の全体的な平面図
であり、第2図は本発明の装置をより詳細に示す斜視図
である。まず第1図において二点鎖線で囲まれた部分は
分光器で、一応これについて説明すると、光源から出た
白色光はしンズ2によってスリット3に集められ、その
スリット3を通過した光は平面鏡4を経てコリメーティ
ングミラ−5に至り、そして回折格子6に照射され、そ
こで分光された光のある特定の波長のものがフオーカッ
シングミラ−7に至り、平面鏡8を介して、スリット8
から装置外に出射される訳である。回折格子6は軸10
を中心として矢印方向に適宜量往復回動するもので、ス
リット9から出る光の波長は、回折格子6の軸10を中
心とする角度位置に対応する。この回折格子6の角度位
置を非接触で検出するのが本発明の装置であり、次にこ
れについて説明する。第1図および第2図において、光
源11から出た光はしンズ12を経て第1のスリット板
13に照射され、このスリット板13に上、下2段に設
けられたスリット列20,23(その詳細な態様につい
ては後述)を通過した光は、回折格子6の裏面に設けた
平面鏡14で反射し、レンズ15を経て第2のスリット
板16に至る。
FIG. 1 is a schematic diagram of a spectrometer and an overall plan view of the apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the apparatus of the present invention in more detail. First of all, the part surrounded by the two-dot chain line in Fig. 1 is a spectroscope.To explain it briefly, white light emitted from a light source is collected into a slit 3 by a lens 2, and the light passing through the slit 3 is reflected by a plane mirror. 4, the light reaches a collimating mirror 5, which is then irradiated onto a diffraction grating 6. The light of a certain wavelength that is separated there reaches a focusing mirror 7, passes through a plane mirror 8, and then passes through a slit 8.
This means that the light is emitted from the device. The diffraction grating 6 has an axis 10
The wavelength of the light emitted from the slit 9 corresponds to the angular position of the diffraction grating 6 about the axis 10. The device of the present invention detects the angular position of the diffraction grating 6 in a non-contact manner, and will be described next. In FIGS. 1 and 2, light emitted from a light source 11 passes through a lens 12 and is irradiated onto a first slit plate 13, and slit rows 20, 23 are provided on this slit plate 13 in two stages, upper and lower. The light that has passed through the diffraction grating 6 is reflected by a plane mirror 14 provided on the back surface of the diffraction grating 6, passes through a lens 15, and reaches a second slit plate 16.

レンズ12,15等からなるこの光学系は、スリット板
13のスリット列による明暗像をスリット板16上に1
対1の倍率で結像させるように設定されている。スリッ
ト板16には上、中、下3段にスリット列31,32,
33が設けられていて、各段のスリット列31332,
33から漏れた光は、それぞれ別個ののレンズ41,4
2,43によって集光され、それぞれ別個の受光器(フ
オトトランジスタ等)51,52,53に導入される。
2つのスリット板13および16のスリット列の詳細な
態様をそれぞれ第3図および第4図に示す(なお、これ
は第2図の概略図とは一致していない)。
This optical system, which consists of lenses 12, 15, etc., displays bright and dark images by the slit array of the slit plate 13 on the slit plate 16.
It is set to form an image at a magnification of 1:1. The slit plate 16 has slit rows 31, 32 in three stages: upper, middle, and lower.
33 are provided, and each stage has a slit row 31332,
The light leaking from 33 passes through separate lenses 41 and 4, respectively.
2 and 43, and is introduced into separate light receivers (phototransistors, etc.) 51, 52, and 53, respectively.
Detailed aspects of the slit rows of the two slit plates 13 and 16 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively (note that this does not correspond to the schematic diagram in FIG. 2).

まずスリット板13の上段のスリット列2川ま、長さ約
2そで幅dの多数のスリットがピッチ2dで配列されて
いる。またスリット板16の上段、中段のスリット列3
1,32は、長さそで幅dの複数のスリットが上記と等
しいピッチ2dで配列されていて、特に、スリット列3
1と32ではスリットの配列が1/4ピッチだけずらせ
てある。さらに、スリット板13の下段のスリット列1
3とスリット板16の下段のスリット列33はまったく
等しいものであって、長さそで幅dの複数のスリットが
、周期性を有しない不規則な間隔で配列されている。そ
して上記光学系により、スリット板13の明暗像が、恰
も第3図のスリット板13を第4図のスリット板16の
上に重ねたように、スリット板16上に結ばれる。すな
わち、長さ2そのスリット列20の明暗像が、スリット
板16における長さその上段のスリット列31および中
段のスリット列32の部分に対応し、スリット列23の
明暗像がスリット列33の部分に対応する。以上の構成
において、図示しない駆動機構により回折格子6が軸1
0を中心として適宜角度範囲内で回転振動するが、その
とき、回折格子6と一体の平面鏡14も回転変位するの
で、レンズ12、スリット板13から平面鏡14への入
射光軸Aと、平面鏡14からしンズ15、スリット板1
6側への反射光軸Bとの角度関係が変化する。
First, in the upper slit row of the slit plate 13, a large number of slits each having a length of about 2 sleeves and a width d are arranged at a pitch of 2 d. In addition, the slit rows 3 in the upper and middle rows of the slit plate 16
1 and 32, a plurality of slits having a length and a width d are arranged at a pitch 2d equal to the above, and in particular, the slit row 3
1 and 32, the slit arrangement is shifted by 1/4 pitch. Furthermore, the slit row 1 at the lower stage of the slit plate 13
3 and the lower slit row 33 of the slit plate 16 are exactly the same, and a plurality of slits having length and width d are arranged at irregular intervals without periodicity. Then, by the optical system, a bright and dark image of the slit plate 13 is formed on the slit plate 16, as if the slit plate 13 in FIG. 3 were superimposed on the slit plate 16 in FIG. 4. That is, the contrast image of the slit row 20 with a length of 2 corresponds to the upper slit row 31 and the middle slit row 32 of the length on the slit plate 16, and the brightness and darkness image of the slit row 23 corresponds to the slit row 33. corresponds to In the above configuration, the diffraction grating 6 is moved along the axis 1 by a drive mechanism (not shown).
The plane mirror 14, which is integrated with the diffraction grating 6, rotates and oscillates within an appropriate angular range around 0. At this time, the plane mirror 14 integrated with the diffraction grating 6 also rotates, so that the optical axis A of incidence from the lens 12 and the slit plate 13 to the plane mirror 14 and the plane mirror 14 15 mustard beans, 1 slit plate
The angular relationship with the reflection optical axis B toward the 6th side changes.

これは光軸Aと平面鏡14の交点を通り、第1図の紙面
に垂直な軸を中心として、スリット板13が回動するの
と光学的に等価である(このため、スリット板13を上
記軸を中心とする円弧状に湾曲させている。)したがっ
て、平面鏡14が軸10を中心に微少角回転変位したと
き、スリット板16上に結ばれたスリット板13の明暗
像は、光軸Bに直角で第1図の紙面に平行な方向、すな
わちスリットの配列方向に移動する。
This is optically equivalent to rotating the slit plate 13 about an axis that passes through the intersection of the optical axis A and the plane mirror 14 and is perpendicular to the plane of the paper in FIG. (It is curved in an arc shape centered on the axis.) Therefore, when the plane mirror 14 is rotated by a slight angle around the axis 10, the bright and dark image of the slit plate 13 formed on the slit plate 16 is aligned with the optical axis B. It moves in a direction perpendicular to and parallel to the paper plane of FIG. 1, that is, in the direction in which the slits are arranged.

この現象を第3図および第4図で示すスリット板13,
16で説明すると、第4図のスリット板16上に第3図
のスリット板13の明暗像が上述のように結んでおり、
その明暗像がスリット板16上を図面の左右方向に移動
するのである。そこで、スリット列20の像(明かるし
、部分)がスリット列31を通過することによる光を観
測してみると、スリット列20の像が1ピッチ移動する
ごとに、明暗が1回づつ観測できる訳である。スリット
列32を通過する光についても同様な明暗が観測できる
が、スリット列31とスリット列32とでは、スリット
の配列を1/4ピッチずらせてあるから、上記のように
観測される明暗の連続も、スリット列31側とスリット
列32側とでは1/4周期ずれる。つなわち、平面鏡1
4がある方向に回転変位したいる状態では、受光器51
および52の出力を波形整形した信号は、それぞれ第5
図のaとbに示すように、上述の明暗に対応したパルス
信号で、しかも両者の間で90度の位相差を伴った信号
となる。
This phenomenon is illustrated in FIGS. 3 and 4 by a slit plate 13,
16, the contrast image of the slit plate 13 in FIG. 3 is formed on the slit plate 16 in FIG. 4 as described above,
The bright and dark image moves on the slit plate 16 in the horizontal direction of the drawing. Therefore, when observing the light caused by the image (bright part) of the slit array 20 passing through the slit array 31, one brightness and darkness can be observed for each pitch of the image of the slit array 20. This is the translation. Similar brightness and darkness can be observed for the light passing through the slit row 32, but since the slit arrangement in the slit row 31 and the slit row 32 are shifted by 1/4 pitch, the continuous brightness and darkness observed as described above is Also, the slit row 31 side and the slit row 32 side are shifted by 1/4 period. In other words, plane mirror 1
4 is rotated in a certain direction, the receiver 51
and 52 outputs are waveform-shaped, respectively.
As shown in a and b in the figure, the pulse signals correspond to the above-mentioned brightness and darkness, and moreover, they are signals with a phase difference of 90 degrees.

そして周知のように、この2系統の信号の位相差を弁別
すれば(どちらの位相が進んでいるか)、平面鏡14の
変位方向が分り、受光器51または52の出力パルス数
を、変位方向に応じてアップカウントあるいはダウンカ
ウントすることによって、平面鏡14の変位量(位置)
を検出することができる。この回路技術は良く知られて
いるので、詳説しない。また、平面鏡14の基準位置は
次のようにして検出することができる。
As is well known, by distinguishing the phase difference between these two systems of signals (which phase is leading), the direction of displacement of the plane mirror 14 can be determined, and the number of output pulses of the light receiver 51 or 52 can be adjusted in the direction of displacement. The amount of displacement (position) of the plane mirror 14 is determined by counting up or down accordingly.
can be detected. This circuit technology is well known and will not be described in detail. Further, the reference position of the plane mirror 14 can be detected as follows.

スリット列23とスリット列33は等しいパターンで、
しかも周期性のない不規則な配列パターンであるので、
平面鏡14がある一定の位置にきたときのみ、スリット
列23の明暗像がスリット列33と合致し、そのとき受
光器53の出力レベルが極端に大きくなるが、それ以外
では、スリット列33から光が通過してもその光量は非
常に少ない。第5図のcは受光器53の出力レベルの変
化を示し、この図からも明かなように、受光器53の出
力レベルが、適宜に設定した基準レベルSを越えたとき
に出力信号を発するようにすれば、平面鏡14が所定の
基準位置にきたとき、この世力力信号が発生する。そし
て、説明を分光器に戻すと、受光器53側から基準位置
信号が出力されたとき、そのときの回折格子6の位置に
よって決まる出力波長(予め調べて設定しておく)をカ
ウンタにプリセットし、このプリセットした値に、上述
のように回折格子6の変位方向および変位量に対応した
値を順次アップカウントあるいはダウンカウントするよ
うに構成すれば、回折格子6が基準位置を通過する毎に
カウントミス等が修正され、正確な波長読取りが行なえ
る。また、回折格子6の駆動機構について触れると、回
折格子を高速で回転振動させる機構として、回折格子を
トーションバ一等で支持し、電磁駆動機構と回折格子の
振動系を関連づけ、回折格子の振動系の固有振動数で励
振する方式が知られている。
The slit row 23 and the slit row 33 have the same pattern,
Moreover, since it is an irregular arrangement pattern with no periodicity,
Only when the plane mirror 14 comes to a certain position, the brightness image of the slit row 23 matches the slit row 33, and at that time the output level of the light receiver 53 becomes extremely high. Even if it passes through, the amount of light is very small. 5c shows the change in the output level of the light receiver 53, and as is clear from this figure, when the output level of the light receiver 53 exceeds the appropriately set reference level S, an output signal is emitted. In this way, when the plane mirror 14 comes to the predetermined reference position, the world force signal is generated. Returning the explanation to the spectrometer, when the reference position signal is output from the light receiver 53 side, the output wavelength determined by the position of the diffraction grating 6 at that time (checked and set in advance) is preset in the counter. If this preset value is configured to sequentially count up or down by a value corresponding to the direction and amount of displacement of the diffraction grating 6 as described above, the count will be counted every time the diffraction grating 6 passes the reference position. Mistakes are corrected and accurate wavelength readings can be performed. Regarding the drive mechanism of the diffraction grating 6, as a mechanism for rotating and vibrating the diffraction grating at high speed, the diffraction grating is supported by a torsion bar or the like, and the electromagnetic drive mechanism and the vibration system of the diffraction grating are related, and the vibration of the diffraction grating is A method of exciting the system using its natural frequency is known.

この機構において、回折格子の振動状態を検出して電磁
駆動機構の駆動方向を切換える信号として、上記受光器
51,52の出力の位相差弁別によって得られる変位方
向検出信号を利用すれば、そのための別個の検出系を設
ける必要がなくなる。次に、本発明のその他の実施態様
について説明する。
In this mechanism, if the displacement direction detection signal obtained by phase difference discrimination of the outputs of the light receivers 51 and 52 is used as a signal to detect the vibration state of the diffraction grating and switch the drive direction of the electromagnetic drive mechanism, There is no need to provide a separate detection system. Next, other embodiments of the present invention will be described.

上誌実施例では光学系の倍率を1として説明したが、こ
の倍率が1でない場合には、スリット板16上における
スリット板13のスリット列の明暗像が、スリット板1
6のスリット列のスリット幅、間隔と等しくなるように
、両スリット板のスリットの大きさ、間隔を適宜に異な
らせれば良い。すなわち、光学系の倍率に合わせて両ス
リット板のスリット列が適宜比率の相似なパターンとな
る。またト上記実施例では、スリット板13のスリット
列2川ま、スリット板16の2つの系統のスリット列3
1および32に対応する大きなものとなっているが、こ
のスリット列20をスリット列31に対応する部分とス
リット列32に対応する部分に分離しても良いのは勿論
であり、そして、実施例ではスリット板16のスリット
列31と32側でのみ位相差を作り出すようにしている
が、これは上記のように分離するスIJット列20によ
っても作り出すことができ、また両スリット板の総合で
作り出しても同じである。以上詳細に説明したように、
本発明の光電式位置検出装置によれば、対象物体に対し
ては、それに反射鏡を取付けるか、あるいは反射鏡面を
形成するだけで良く、前述した分光器の回折格子のよう
に微少であって、高速で運動する対象物体にもほとんど
問題なく本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the magnification of the optical system is 1, but if this magnification is not 1, the contrast image of the slit row of the slit plate 13 on the slit plate 16 will be different from that of the slit plate 1.
The size and spacing of the slits on both slit plates may be appropriately different so that the width and spacing of the slits are equal to the slit width and spacing of the slit row No. 6. That is, the slit rows of both slit plates form similar patterns with appropriate ratios in accordance with the magnification of the optical system. In addition, in the above embodiment, there are two slit rows of the slit plate 13 and two slit rows of the slit plate 16.
1 and 32, but it goes without saying that the slit row 20 may be separated into a portion corresponding to the slit row 31 and a portion corresponding to the slit row 32. In this case, a phase difference is created only on the slit rows 31 and 32 side of the slit plate 16, but this can also be created by the separated slit rows 20 as described above. It is the same even if you create it with As explained in detail above,
According to the photoelectric position detection device of the present invention, it is only necessary to attach a reflecting mirror to the target object or form a reflecting mirror surface, and it is not necessary to attach a reflecting mirror to the target object, or to form a reflecting mirror surface on the target object. , the present invention can be applied to objects moving at high speed without any problems.

また、対象物体の大きさによってスリット板の大きさが
制限されることはなく、しかも光学てこの原理で対象物
体の変位が拡大される。さらに、受光器側において単一
のスリットから漏れる光を検出するのではなく、複数の
スリットから漏れる光を集光して検出するので、充分な
検出光星が得られる。これらは、対象物体の微少な変位
を高分解館で検出するのに有効に作用するのである。
Furthermore, the size of the slit plate is not limited by the size of the target object, and the displacement of the target object is magnified by the principle of optical levers. Furthermore, on the receiver side, rather than detecting the light leaking from a single slit, the light leaking from a plurality of slits is collected and detected, so that a sufficient number of light stars can be obtained. These work effectively in detecting minute displacements of a target object using a high-resolution chamber.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は分光器
の概略と本発明の装置の全体的な平面説明図、第2図は
本発明の装置をより詳細に示す斜視説明図、第3図およ
び第4図は同上装置におけるスリット板の詳細図、第5
図は同上装置の出力説明図である。 6…対象物体(回折格子)、12,15,41,42,
43…レンズ、13…第1のスリット板、14・・・反
射鏡、16・・・第2のスリット板、51,52,53
・・・受光器。 第1図 弊2図 図 h 漆 繁ム図 第5図
The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic plan view of a spectrometer and an overall plan view of the device of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the device of the present invention in more detail. , FIGS. 3 and 4 are detailed views of the slit plate in the same device, and FIG.
The figure is an explanatory diagram of the output of the same device. 6...Target object (diffraction grating), 12, 15, 41, 42,
43... Lens, 13... First slit plate, 14... Reflector, 16... Second slit plate, 51, 52, 53
...Receiver. Fig. 1 Fig. 2 Fig. h Lacquer painting Fig. 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 回転あるいは回転振動する対象物体に反射鏡を設け
、光源から上記反射鏡に対する入射光路中に第1のスリ
ツト板を介在させるとともに、上記反射鏡からの反射光
路中に第2のスリツト板を介在させ、これら光路中に設
けた適宜なレンズ系によつて第1のスリツト板の明暗像
を第2のスリツト板上に結ばせるように構成し; 上記
第1および第2のスリツト板にはそれぞれ互に対応する
3系統のスリツト列を設けるとともに、第2のスリツト
板の出射側には3系統の各スリツト列にそれぞれ対応し
て、各スリツト列から出射する光を集光して受光する3
系統の受光器を設け; 上記2つのスリツト板の第1系
統のスリツト列は互に相似なパターンで、複数のスリツ
トを周期性のない不規則なパターンで配列したものであ
り、上記対象物体がある一定位置にきたときのみ、第1
のスリツト板の第1系統のスリツト列の明暗像が第2の
スリツト板の第1系統のスリツト列に合致して、第1系
統の受光器から出力信号が発せられるように構成し;
上記第1のスリツト板の第2,3系統のスリツト列は多
数の等しい幅のスリツトを等しいピツチで配列したもの
であり、上記第2のスリツト板の第2,3系統のスリツ
ト列は、第1のスリツト板の上記第2,3系統のスリツ
ト列とは相似なパターンで複数本のスリツトを配列した
ものであり、上記対象物体が変位することによつて、第
1系統の受光器および第2系統の受光器から互に約90
度の位相差を伴うパルス列が出力されるよう構成し;
上記第1系統の受光器の出力から上記対象物体の基準位
置を検出するとともに、上記第2,3系統の受光器の出
力から上記対象物体の変位方向および変位量を検出する
ようにした光電式位置検出装置。
1. A reflecting mirror is provided on a target object that rotates or rotationally vibrates, and a first slit plate is interposed in the optical path of incidence from the light source to the reflecting mirror, and a second slit plate is interposed in the optical path of reflection from the reflecting mirror. and the bright and dark images of the first slit plate are focused on the second slit plate by appropriate lens systems provided in these optical paths; Three systems of slit rows corresponding to each other are provided, and three systems corresponding to each of the three systems of slit rows are provided on the output side of the second slit plate to condense and receive light emitted from each slit row.
The slit rows of the first system of the two slit plates have similar patterns, and a plurality of slits are arranged in an irregular pattern with no periodicity. Only when it reaches a certain position, the first
configured such that the contrast image of the first system of slit rows of the slit plate matches the first system of slit rows of the second slit plate so that an output signal is emitted from the first system of light receivers;
The second and third slit rows of the first slit plate have a large number of slits of equal width arranged at equal pitches, and the second and third slit rows of the second slit plate have slits arranged at equal pitches. The slit rows of the second and third systems of the first slit plate have a plurality of slits arranged in a similar pattern, and when the target object is displaced, the first system of light receivers and the first system of slit rows are arranged in a similar pattern. Approximately 90
configured to output a pulse train with a phase difference of degrees;
A photoelectric type that detects the reference position of the target object from the output of the first system of light receivers, and detects the displacement direction and displacement amount of the target object from the outputs of the second and third systems of light receivers. Position detection device.
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