JPS6063416A - 移動位置読取装置 - Google Patents

移動位置読取装置

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JPS6063416A
JPS6063416A JP58170995A JP17099583A JPS6063416A JP S6063416 A JPS6063416 A JP S6063416A JP 58170995 A JP58170995 A JP 58170995A JP 17099583 A JP17099583 A JP 17099583A JP S6063416 A JPS6063416 A JP S6063416A
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JP
Japan
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scale
index
image sensor
linear image
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Pending
Application number
JP58170995A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Fujimoto
藤本 信之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Max Co Ltd
Original Assignee
Max Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Max Co Ltd filed Critical Max Co Ltd
Priority to JP58170995A priority Critical patent/JPS6063416A/ja
Publication of JPS6063416A publication Critical patent/JPS6063416A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/12Mechanical 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 using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical 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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/249Mechanical 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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using pulse code
    • G01D5/2492Pulse stream

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば座標読取装置や測長器等に応用される
移動位置読取装置に関する。
〔背景技術とその問題点〕
従来より、座標読取装置等の内部に組込まれ原点から任
意の点までの距離を検出するための移動距離読取装置と
して、磁気的な検出手段を用いるものと光学的な検出手
段を用いるものとがるる。
そして、上記光学的な検出手段を用いてなる移動距離読
取装置として、従来より、ガラスにて形成した透明板に
等間隔の目盛を付してなる目盛板と、この目盛板に移動
自在に取付けられるとともにこの目盛板を介して光源と
光学センサーとを対向配設してなる目盛読取部とを有し
、上記目盛が上記光源と上記光学センサーとの間に位置
したときに、この光源から光学センサーへ照射される光
が遮断されるようにしたものが知られている。そして、
上記目盛読取部を上記目盛板に泊って移動させることに
より、上記光学センサーによって検出される明暗の回数
から、この目盛読取部の移動距離をめるようにして、任
意の点における原点からの距離を読取るようになってい
る。
ところで、このような従来の移動距離読取装置は上記目
盛読取部の移動距離に応じて生ずる明暗の回数を上記光
学センサーで検出し、この目盛読取部の心動位置を読取
るようになっている。そして、上記光学センサーでは上
記目盛読取部の移動方向は読取シ得ない。従って、この
移動距離読取装置にて上記任意の点の位置を検出するた
めには上記目盛読取部を上記原点よシ一方向にのみ移動
させて上記任意の点まで到達させなければならず、測定
の対象となる位置が変更される度毎に上記目盛読取部を
上記原点の位置に復帰させ移動するというような煩雑な
作業が必要となっていた。
〔発明の目的〕
そこで本発明は、上述した如き実情に鑑みて、原点から
の絶対位置の読取シを可能にすることによって従来の煩
雑な作業を解消し得るとともに高精度な位置の検出を迅
速に行なうことができる移動位置読取装置を提供するこ
とを目的とする。
〔発明の概要〕
すなわち、本発明は上述した目的を達成するために、一
定の目盛ピッチを有して配されたインデックス目盛とこ
れらインデックス目盛の絶対位置を表示するコードパタ
ーンとを付してなる目盛板と、この目盛板に対して相対
的に移動し、この移動方向の少なくとも1目盛ピッチ以
上の目盛板上の領域を読取り得るリニアイメージセンサ
を備えた目盛読取部とからなるものである。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明する
この実施例における移動位置読取装置は第1図に示すよ
うに長尺な板状体に形成された目盛板1と、この目盛板
1に対向し、その長尺方向に移動自在に設けられた目盛
読取部2とを有してなるものである。
上記目盛板1は、その表面に照射される光を有効に反射
し得るように例えば金属板を基板として用いることが望
ましく、このような金属板の表面上に上記光を吸収する
複数のインデックス目盛3とコードパターン4とを付し
てなるものでらる。
上記インデックス目盛3及び上記コードパターン4は第
2図に示すように上記目盛板1に例えば黒色系のインク
を印刷することによって付されるものである。また、上
記各インデックス目盛3は上記目盛板1の長尺方向に互
いに等間隔をもって配され目盛ピッチPを有するもので
ラシ、上記コードパターン4の後述する第1のバー5及
び第2のバー6と区別し得るような均一の幅に形成され
ている。また、上記コードパターン4は上記各インデッ
クス目盛3に後続して付されたもので6J、例えば互い
に異なる幅を有する大幅の第1のノく−5と細幅の第2
のバー6とを複数組せたものである。そして、これら各
バー5,60組合せは、上記各コードパターン4毎にそ
れぞれ固有の順序で配列され、例えば上記第1のノく−
5に対応して五上記第2のバー6に対応してOを示すよ
うにして上記インデックス目盛5の絶対位置を2進符号
で表わすようにしたものである。
このように構成された目盛板1は上記インデックス目盛
3及び上記コードパターン4の各ノ(−5,6を付され
ていない基板表面部分で光を反射させる明領域を構成す
るとともに、上記インデックス目盛3及び上記各バー5
.6によって光を吸収する暗領域を構成し、これによっ
て上記インデックス目盛3及び上記コードパターン4の
形状に対応した明暗を上記目盛読取部に供給するように
なっている。
また、上記目盛読取部2は第1図に示す如く上記目盛板
1に光を照射する光源8が設けられるとともに筐体9内
に第3図に示す如き上記目盛板1のインデックス目盛3
と目盛)くターン4とを読取るための例えばCCD(電
荷結合素子ルにて形成したリニアイメージセンサ10が
配されてなるものでるる。
上記光源8から上記目盛板1に照射される光は上述した
目盛板1の暗領域で吸収されるとともに、明領域で反射
され、上記インデックス目盛3及びコードパターン4の
形状に対応した明暗として上記筺体9の上記目盛板1に
対向する位置に形成さねた開口よシ、この筐体9内に入
射し、との衝体9内に設けられたレンズ11によって、
上呂己インデックス目盛3及びコードノくターン4の実
像として、上記リニアイメージセンサ10の受′)10
面に結像されるようになっている。
上記リニアイメージセンサ10は光量に応じた電荷が蓄
積されるセルを一次元方向に多数自己夕11 Lてなる
ものでアシ、リニアドライブ回路12によ秒)るたシ蓄
積された電荷を順次転送するようにして検出信号として
出力し、この検出信号を読取。
回路部13に供給するようになっている。
上記レンズ11は上記インデックス目盛3及びコードパ
ターン4に対応した明暗によって、このインデックス目
盛3及びコードパターン4の実像を上記リニアイメージ
センサ10の各セル上に結像するようになしたものでラ
シ、このリニアイメージセンサ10は、この実施例にお
いては、例えば第4図に示すように上記目盛板1の2目
盛ピッチ分2pに対応する範囲の撮像を行ない得るよう
な視野17を有するものである。すなわち、上記目盛読
取部2がいかなる位置にろる場合でも、少なくとも一組
のインデックス目盛3とコードパターン4とが上記視野
17内に納まシ、このリニアイメージセンサ10の受光
面上に結像されるようになっている。
このように構成された移動位置読取装置において、上記
目盛板1上の任意の位置の座標を自動的に読取る際には
、上記目盛読取部2を上記目盛板1に沿って上記任意の
位置まで移動させ静止させる。すると、上記リニアイメ
ージセンサ10の視野17内には、第5図に示すように
上記目盛読取部2と対向する部分の目盛板1の2p分の
範囲のインデックス目盛3及びコードパターン4が納ま
ることになる。そこで、上記リニアイメージセンサ10
は上記目盛板1によって生ずる明暗より上記インデック
ス目盛3及びコードパターン4の実像を撮像し、このイ
ンデックス目盛3及びコードパターン4に対応した検出
信号を出力することとなる。すなわち、この検出信号は
上記目盛板1の明領域に対応してレベル0を示すととも
に、上記インデックス目盛3及び各バー5,6によって
構成される暗領域に対応してレベル1を示すようなパル
ス信号の如きものとなっておシ、上記インデックス目盛
3に対応するインデックスパルス14と、上記第1のバ
ー5に対応する第1のバー検出パルス15、そして、上
記第2のバー6に対応する第2のバー検出パルス16と
によって構成されるものである。
そして、このような検出信号が供給される読取回路部1
3は上記インデックスパルス14が供給されることに伴
って、このインデックスパルス14に続いて供給される
第1のバー検出パルス15と第2のバー検出パルス16
との組合せを読取るようにして、これらバー検出パルス
15.16の組合せよシ上記リニアイメージセンサ10
にて撮像される上記コードパターン4が上記目盛板1の
どの位置のものでbるかを検出するようになっている。
すなわち、上記棹読取回−町’3では例えば上記各バー
検出パルス15,16のうち第1のバー検出パルス15
に対応して1、上記第2のバー検出パルス16に対応し
て0、となるようなディジタル信号に変換して、例えば
第5図(L)に示す検出信号に対して00011.ま−
PC第5図(b)に示す検出信号に対して00101と
いうように、この検出信号によって固有に得られる二進
符号より、上記リニアイメージセンサI Nx野17内
に納まつたコードパターン4が、上記目盛板1のどの位
置にるるかを読取るようになっている。そして、このよ
うにして上記目盛読取部2に対向するコードパターン4
の位置を検出することによって、この目盛読取部2の位
置を上記インデックス目盛5の目盛ピッチル単位で読取
ることができる。
また、上記読取回路部13では上記リニアイメージセン
サ10の視野17内のインデックス目盛3が上記リニア
イメージセンサ10のどのセルと対向しているかを読取
るようになっている。そして、このインデックス目盛3
と対向するセルが上記リニアイメージセンサ10を構成
する各セルのうち何番目に配されたものかを読取り、こ
のセルの番地によって、上記目盛読取部2と上記インデ
ックス目盛3との相対位置関係を算出し、この目盛読取
部2の位置を上記視野ITの範囲内で微小単位で割シ出
すようになっている。すなわち、上記インデックス目盛
3と対向するセルが上記リニアイメージセンサ10のど
の位置にあるかを検出することによって、この目盛読取
部2に設けられた基準点、例えばこの目盛読取部3の進
行方向前端縁部がこのインデックス目盛3が付された位
置よりどれだけ進んだ位置にらるかということを上記1
個のセルが有する微小な幅の単位で読取シ、この目盛読
取部2の位置を上記セルの微小幅単位でめることができ
る。
このようにして、上記目盛ビンチル単位でめられた上記
目盛読取部2の位置と、上記セルの幅単位でめられた上
記リニアイメージセンサ10の視野17内における上記
目盛読取部2の微細位置とによって、上記目盛読取部2
の正確な位置を読取り得ることとなる。
このように本実施例では、上記目盛板1を2目盛ピッチ
分の範囲で読取り得るようなリニアイメージセンナ10
を設けたことから、上記目盛読取部2を任意の位置に停
止させた場合にも、上記リニアイメージセンサ10は少
なくとも1つのインデックス目盛3とこれに後続するコ
ードパターン4とを常に読取ることができるようになっ
ているそして、コードパターン4より得られる固有の検
出信号によって、上記目盛読取部2の位置を目盛ピンチ
単位で読取るとともに、上記リニアイメージセンサ10
の各セルのうち、上記インデックス目盛3と対向するセ
ルを検出し、このセルの番地よシ上記目盛読取部2の微
細な位置を読取るようになっている。従って、この移動
位置読取装置では上記目盛読取部2の移動方向−や移動
速度にかかわらず、上記目盛読取部2が停止した状態で
、その位置を読取ることができることから、従来のよう
に正確な位置をめるために所定の読取位置が変る度毎に
上記目盛読取部2を原点位置から移動操作するというよ
うな煩雑な作業も必要としない。
また、上述した実施例は、目盛読取部2を停止させた状
態で上記リニアイメージセンサ10によシ上記目盛板1
上のインデックス目盛3及び目盛パターン4を読取るよ
うにしたが、上記目盛読取部2が移動している状態で上
記インデックス目盛3及びコードパターン4を順次読取
シ、この目盛読取部2の通過地点を目盛ピンチ毎に確認
するようにしながら移動させ、そして、この目盛読取部
2が所定の位置に停止した際に、最後に読取った目盛パ
ターン4によって、この所定の位置の目盛ビンチル単位
の読取シを行ない、さらにこの停止位置にて、上述した
如きセルの幅単位の読取シを行うようにしても良い。
また、上記実施例では上記コードパターン4を第1のバ
ー5と第2のバー6の組合せによって構成し、これらバ
ー5.6に対応する二進符号によって上記インデックス
目盛3の位置をめるようにしたが、上記コードパターン
4としてはこのような2種類のバー5.6の組合せに限
られるものではなく、例えばそれぞれ異なった幅を有す
る3つのバーを用いるようにしても良い。
さらに、上記実施例では目盛板1を金属材料にて形成し
たが、この目盛板1としては、上記インデックス目盛3
や各バー5,6を印刷にて形成した場合、上述した明領
域と暗領域とを構成し得るような、例えば合成樹脂材料
より形成しても良い。
〔発明の効果〕
上述した実施例の説明から明らかなように、本発明によ
れば、目盛板にそれぞれ固有の位置を示すコードパター
ンを付したことから、目盛読取部の移動距離や移動方向
にかかわらず、その位置を検出することができる。従っ
て、この目盛読取部の原点からの絶対位置を即座に読取
ることができ、この目盛読取部を原点よシ度々移動操作
するというような煩雑な作業も解消することができる。
また、インデックス目盛とリニアイメージセンサとの対
向位置によって、上記目盛読取部の微細な位置も知るこ
とができ、上記コードパターンによる目盛ピンチ単位の
位置測定と組合せて、この目盛読取部の精密な位置を読
取ることができ、この位置の座標をめることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略斜視図、第2図は
目盛板を示す正面図、第3図は目盛読取部を示すブロッ
ク図、第4図はリニアイメージセンサの視野を示す正面
図、第5図はリニアイメージセンサの検出信号を示す波
形図である。 1・・・ 目盛板 2・・・ 目盛読取部3・・・ イ
ンデックス目盛 4・・・ コードパターン 10・・・ リニアイメージセンサ 特許出願人 マックス株式会社 代理人 弁理士 小 池 晃 第1 図 第4図(0) 第5図(0)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一定の目盛ピッチを有して配されたインデックス目盛と
    これらインデックス目盛の絶対位置を表示するコードパ
    ターンとを付してなる目盛板と、この目盛板に対して相
    対的に移動し、この移動方向の少なくとも1目盛ピンチ
    以上の目盛板上の領域を読取シ得るリニアイメージセン
    サを備えた目盛読取部とからなる移動位置読取装置。
JP58170995A 1983-09-16 1983-09-16 移動位置読取装置 Pending JPS6063416A (ja)

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JP58170995A JPS6063416A (ja) 1983-09-16 1983-09-16 移動位置読取装置

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ID=15915161

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