JPS6097214A - 光学的位置変換器 - Google Patents
光学的位置変換器Info
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- JPS6097214A JPS6097214A JP59206130A JP20613084A JPS6097214A JP S6097214 A JPS6097214 A JP S6097214A JP 59206130 A JP59206130 A JP 59206130A JP 20613084 A JP20613084 A JP 20613084A JP S6097214 A JPS6097214 A JP S6097214A
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Classifications
-
- 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
- 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
- G01D5/36—Forming the light into pulses
Landscapes
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、固定構造体に対して移動しつる部材の位置を
検出するための光学的変換器に関するもので、透明な領
域と不透明な領域とを交互に配したシャッターと、複数
個の感光性電池に関連した発光体とから成り、感光性電
池は少くとも二群に分割され、互いに逆相でシャッター
と電池との間の移動を表わす二個の電気信号を出力する
。
検出するための光学的変換器に関するもので、透明な領
域と不透明な領域とを交互に配したシャッターと、複数
個の感光性電池に関連した発光体とから成り、感光性電
池は少くとも二群に分割され、互いに逆相でシャッター
と電池との間の移動を表わす二個の電気信号を出力する
。
（従来の技術）
公知の光学的変換器においては、シャッターの各透明領
域の一部分に相当する面積を個々の感光性電池が占め、
光源から発した光ビームが入射する面積に感光性電池が
分散して配置されていた。
域の一部分に相当する面積を個々の感光性電池が占め、
光源から発した光ビームが入射する面積に感光性電池が
分散して配置されていた。
この目的は、シャッターに関して光源と感光性電池とが
誤った位置に配されたことが原因で生じる光歪みによる
誤差を除去することにある。この光学的変換器では、二
つの群に分けられた感光性電池は全て同じ広がりを持ち
、行列の格子状に配されている（ここで、行はシャンク
−の透明領域の長軸に垂直であり、列は透明領域に平行
である）。
誤った位置に配されたことが原因で生じる光歪みによる
誤差を除去することにある。この光学的変換器では、二
つの群に分けられた感光性電池は全て同じ広がりを持ち
、行列の格子状に配されている（ここで、行はシャンク
−の透明領域の長軸に垂直であり、列は透明領域に平行
である）。
そのうえ、一つの群内の感光性電池は列方向では逆相に
配置され、また行方向には、他群の感光性電池に関して
交互に配置されている。また、各群内の感光性電池の行
間隔は一定であって、シャッターの透明領域どおしの間
隔に等しくされている。
配置され、また行方向には、他群の感光性電池に関して
交互に配置されている。また、各群内の感光性電池の行
間隔は一定であって、シャッターの透明領域どおしの間
隔に等しくされている。
（発明が解決するための問題点）
しかしながら、感光性電池をこのように配列するやり方
は、きわめて高い精度を必要とする。それぞれの群の感
光性電池から発せられる電気信号が光源と感光性電池と
に関するシャッターの位置を精確に表わすることか必要
であるなら、行の間隔は特に精度が要求され、シャッタ
ーの透明領域どおしの間隔とぴったり等しくなければな
らない。
は、きわめて高い精度を必要とする。それぞれの群の感
光性電池から発せられる電気信号が光源と感光性電池と
に関するシャッターの位置を精確に表わすることか必要
であるなら、行の間隔は特に精度が要求され、シャッタ
ーの透明領域どおしの間隔とぴったり等しくなければな
らない。
このため、許容度がきわめて小さく、組み立てが困難で
製造コストが高くなってしまう。
製造コストが高くなってしまう。
本発明の目的は、シャッターの透明要素のピッチと感光
性電池のピッチとの誤差が電気信号に影響せず、光源と
感光性電池とに関するシャッター位置を表わすことがで
きる、経済的で信頼性の高い変換器を提供することであ
る。
性電池のピッチとの誤差が電気信号に影響せず、光源と
感光性電池とに関するシャッター位置を表わすことがで
きる、経済的で信頼性の高い変換器を提供することであ
る。
（問題点を解決するための手段）
したがって、本発明の特徴とするところは、感光性電池
が中央の光軸に関して対称に配置され、感光性電池の各
群は中央光軸と一致する照射重心を有することである。
が中央の光軸に関して対称に配置され、感光性電池の各
群は中央光軸と一致する照射重心を有することである。
（実施例）
第１図において、本発明による光学的変換器２０は例え
ばプラスチック製の固定構造体２１とその中で回転する
軸２２とから構成される。固定構造体２１の形状は既知
であり、例えば当山願人による特開昭５６−４８５１１
号公報に記載されている。
ばプラスチック製の固定構造体２１とその中で回転する
軸２２とから構成される。固定構造体２１の形状は既知
であり、例えば当山願人による特開昭５６−４８５１１
号公報に記載されている。
プラスチックやガラスのような透明物質で円板状に形成
されたシャッター２３がハブ２４Ｖｌより軸２２に固定
されている。円板の前面は不透明物質の層２５によって
覆われている。層２５は実質的に周辺にある円環２７を
持ち（第２図）、その円環上に複数個の透明な半径方向
窓２８が配置される。窓２８は互いに角度的に等しい間
隔で配されているので、それらの間に不透明な領域２９
を規定することになる。さらに層２５［は二個の半径方
向窓３０．３１が設けられる。窓２８に関して一方の窓
３０は外側、他方の窓３４は内側にあり、両窓３０．３
１は窓２８よりもずっと広い。
されたシャッター２３がハブ２４Ｖｌより軸２２に固定
されている。円板の前面は不透明物質の層２５によって
覆われている。層２５は実質的に周辺にある円環２７を
持ち（第２図）、その円環上に複数個の透明な半径方向
窓２８が配置される。窓２８は互いに角度的に等しい間
隔で配されているので、それらの間に不透明な領域２９
を規定することになる。さらに層２５［は二個の半径方
向窓３０．３１が設けられる。窓２８に関して一方の窓
３０は外側、他方の窓３４は内側にあり、両窓３０．３
１は窓２８よりもずっと広い。
ここで述べている特定の実施例では、窓２８は２００個
あり、角ピッチｐｏの半分に等しいその平均中ｌは０．
２ ｍｍ前後である。しかし、こうしたデータは単なる
例示であって、他の実施例においてはこうしたパラメー
タは完全に異なったものになることを予じめ断っておく
。
あり、角ピッチｐｏの半分に等しいその平均中ｌは０．
２ ｍｍ前後である。しかし、こうしたデータは単なる
例示であって、他の実施例においてはこうしたパラメー
タは完全に異なったものになることを予じめ断っておく
。
光源３２（第１図）は例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）
であり、構造体２１の四部３４に配置されており、円板
２３の円環２７の小さな部分の前方に設けられていて、
光ビーム３６（第１．２図）を円板２３に向って常に投
射している。構造体２１の凹部３３内に、光源３２に対
向して光検知器３５が設けられる。光検知器３５は集積
回路から成り、その前面に、透明領域２８と協働するこ
とができる複数個の光電池３７および窓３０・３１と協
働することができる二個の光電池３８・３９が配される
。集積回路３５には更らに光電池３７・３８・３９およ
びＬＥＤ ３２に関連した電子回路６０が形成されてい
るが、これは第５図に示されており、後で詳述する。
であり、構造体２１の四部３４に配置されており、円板
２３の円環２７の小さな部分の前方に設けられていて、
光ビーム３６（第１．２図）を円板２３に向って常に投
射している。構造体２１の凹部３３内に、光源３２に対
向して光検知器３５が設けられる。光検知器３５は集積
回路から成り、その前面に、透明領域２８と協働するこ
とができる複数個の光電池３７および窓３０・３１と協
働することができる二個の光電池３８・３９が配される
。集積回路３５には更らに光電池３７・３８・３９およ
びＬＥＤ ３２に関連した電子回路６０が形成されてい
るが、これは第５図に示されており、後で詳述する。
円板２３の回転軸４１（第１図）に対して半径方向の軸
４０（第３図）に関して対称な列の形で光電池３７が配
置される。すなわち、軸４０の右側に並んだ光電池と左
側に並んだ光電池とは同形、同間隔である。特にこの第
１の実施例では、中央の光電池が軸４０上に配されてい
る。
４０（第３図）に関して対称な列の形で光電池３７が配
置される。すなわち、軸４０の右側に並んだ光電池と左
側に並んだ光電池とは同形、同間隔である。特にこの第
１の実施例では、中央の光電池が軸４０上に配されてい
る。
光電池３７の相互間隔Ｐ、は窓２８のピッチＰｏの四分
の−に等しく、巾はすべて同じでＰ。
の−に等しく、巾はすべて同じでＰ。
よりわずかに小さい値すであり、高さｈは中心軸４０か
らそれぞれの光電池までの距離に従って変化している。
らそれぞれの光電池までの距離に従って変化している。
この特定の実施例においては、光電池の高さは基準高さ
ん１ （実質的にピンチＰ、の二倍）の整数倍である。
ん１ （実質的にピンチＰ、の二倍）の整数倍である。
とりわけ光電池３７Ａ、３７Ｂ。
：３７Ｎ、３７０は軸４０に関して最も外側に配置され
、高さはｈｌである。また光電池３７Ｃ１３７Ｍの高さ
ｈ２はｈｌの二倍、光電池３７Ｄ。
、高さはｈｌである。また光電池３７Ｃ１３７Ｍの高さ
ｈ２はｈｌの二倍、光電池３７Ｄ。
３７Ｅ、３７■、３７Ｌの高さｈ３はｈｌの二倍、光電
池３７Ｆ、３７Ｇ、３７Ｈの高さｈ４はｈｌの四部であ
る。
池３７Ｆ、３７Ｇ、３７Ｈの高さｈ４はｈｌの四部であ
る。
そのうえ、光電池は四個の群に分けられ、それぞれの群
の光電池は、互いに９０°位相差を有する四つの電気信
号が発生するように共通接続される。詳述すると、光電
池３７Ａ、−３７Ｅ、３７Ｉ。
の光電池は、互いに９０°位相差を有する四つの電気信
号が発生するように共通接続される。詳述すると、光電
池３７Ａ、−３７Ｅ、３７Ｉ。
３７０は共通に接続され七信号Ａ−を形成する。
光電池３７Ｂ、３７Ｆ、３７Ｌは共通接続されて信号Ｂ
十を、光電池３７Ｃ，３７Ｇ、３７Ｍは共通接続されて
信号Ａ十を、光電池３７Ｄ、３７Ｈ。
十を、光電池３７Ｃ，３７Ｇ、３７Ｍは共通接続されて
信号Ａ十を、光電池３７Ｄ、３７Ｈ。
３７Ｎは共通接続されて信号Ｂ−を形成する。
四つの群のそれぞれに属する光電池の全面積は予め定め
られた共通の値に等しい。ここに図示された実施例にお
いては、各群の光電池の全面積はｂ×８ｈ１に等しい。
られた共通の値に等しい。ここに図示された実施例にお
いては、各群の光電池の全面積はｂ×８ｈ１に等しい。
このようにして、各群の光電池の照射重心は中心光軸４
０と一致する。「照射重心」という語は、当該光電池の
個々の面積とその光電池の軸４０からの距離との積の総
和を意味するものとして使われている。
０と一致する。「照射重心」という語は、当該光電池の
個々の面積とその光電池の軸４０からの距離との積の総
和を意味するものとして使われている。
事実、信号へ−を形成するよう結合された光電池３７Ａ
、３７Ｅ、３７Ｉ、３７０の群を考えた場合、軸４０に
関して計算された照射重心は代数和（ｈ、−ｂ・６Ｐｃ
）＋（３ｈｌ−ｂ・２７）、）−（３ｈ、１・ｂ・２Ｐ
（１）−（ｈｌ−ｂ・６Ｐ、）である。
、３７Ｅ、３７Ｉ、３７０の群を考えた場合、軸４０に
関して計算された照射重心は代数和（ｈ、−ｂ・６Ｐｃ
）＋（３ｈｌ−ｂ・２７）、）−（３ｈ、１・ｂ・２Ｐ
（１）−（ｈｌ−ｂ・６Ｐ、）である。
信号Ｂ十、Ａ十、Ｂ−を形成する群のそれぞれの照射重
心は軸４０に関して、（ｈ、−ｂ・５Ｐ、）＋（４ｈ１
・ｂ−Ｐ、）−（３ｈ＋・ｂ・３Ｐ、ｌ、） ；（２ｈ
＋・ｂ・４Ｐｃ） Ｃ２ｈ１−ｂ・４ＰＣ）； （３ｈ
ｘ−ｂ・３Ｐ、）−（４ｈ、・ｂ−Ｐ、〕−（ｈｌ−ｂ
・５Ｐ、）である。以上の各群の照射重心がいずれもゼ
ロであることば明らかであろう。
心は軸４０に関して、（ｈ、−ｂ・５Ｐ、）＋（４ｈ１
・ｂ−Ｐ、）−（３ｈ＋・ｂ・３Ｐ、ｌ、） ；（２ｈ
＋・ｂ・４Ｐｃ） Ｃ２ｈ１−ｂ・４ＰＣ）； （３ｈ
ｘ−ｂ・３Ｐ、）−（４ｈ、・ｂ−Ｐ、〕−（ｈｌ−ｂ
・５Ｐ、）である。以上の各群の照射重心がいずれもゼ
ロであることば明らかであろう。
中心軸４０に関する光電池３７の配列を述べたので、こ
こで光電池がどのように電気的に接続されて信号Ａ−，
Ｂ＋、Ａ＋、Ｂ−を発生させるかを図示することにする
。これらの信号は適切に処理されるならば、互いに９０
°の位相差のアナログ正弦波信号ＰＴＡ、ＦＴＢおよび
光源３２から発射される光量を制御するために光源３２
へのフィードバック信号として使われる基準信号Ｃを形
成する。各群の光電池３７（第５図）は並列接続される
。更らに、各群の光電池は対応する差動増巾器６１〜６
４の入力に接続される。
こで光電池がどのように電気的に接続されて信号Ａ−，
Ｂ＋、Ａ＋、Ｂ−を発生させるかを図示することにする
。これらの信号は適切に処理されるならば、互いに９０
°の位相差のアナログ正弦波信号ＰＴＡ、ＦＴＢおよび
光源３２から発射される光量を制御するために光源３２
へのフィードバック信号として使われる基準信号Ｃを形
成する。各群の光電池３７（第５図）は並列接続される
。更らに、各群の光電池は対応する差動増巾器６１〜６
４の入力に接続される。
光電池３７の共通電極は基準電圧ＶＲ（約２Ｖ）に接続
される。
される。
増巾器６１の出力信号Ａ十と増ｒｌ］器６２の出力信号
Ａ−とは差動増巾器６５に供給され、その出力信号は信
号ＰＴＡになると共に方形波回路６６によって方形波信
号ＳＴＡに変換される（第５゜６図）。
Ａ−とは差動増巾器６５に供給され、その出力信号は信
号ＰＴＡになると共に方形波回路６６によって方形波信
号ＳＴＡに変換される（第５゜６図）。
増巾器６３の出力信号Ｂ十と増巾器６４の出力信号Ｂ−
とは差動増巾器６７に供給され、その出力側に信号ＦＴ
Ｂが発生する。信号ＦＴＢは方形波回路６８によって方
形波信号ＳＴＢに変換される。このように、信号ＰＴＡ
は逆相の関係にある信号Ａ十とＡ−との差によって発生
し、同様に信号ＦＴＢは逆相の関係にある信号Ｂ十とＢ
−との差によって発生する。
とは差動増巾器６７に供給され、その出力側に信号ＦＴ
Ｂが発生する。信号ＦＴＢは方形波回路６８によって方
形波信号ＳＴＢに変換される。このように、信号ＰＴＡ
は逆相の関係にある信号Ａ十とＡ−との差によって発生
し、同様に信号ＦＴＢは逆相の関係にある信号Ｂ十とＢ
−との差によって発生する。
発光ダイオード３２は電源Ｖ、、 Ｋ接続され、抵抗７
１を介してトランジスタ７０によって制御されろ。トラ
ンジスタ７０のベースは差動増巾器７２の出力信号Ｃに
よって制御される。増巾器７２の入力には信号Ａ十、Ａ
−、Ｂ十、Ｂ−が並列に供給されている。
１を介してトランジスタ７０によって制御されろ。トラ
ンジスタ７０のベースは差動増巾器７２の出力信号Ｃに
よって制御される。増巾器７２の入力には信号Ａ十、Ａ
−、Ｂ十、Ｂ−が並列に供給されている。
光電池３Ｒ，３９とは並列に接続されて差動増巾器７３
に接続される。増巾器７３の出力は、信号ＳＴＦを出力
する方形波回路７４に接続される。
に接続される。増巾器７３の出力は、信号ＳＴＦを出力
する方形波回路７４に接続される。
これまで述べてきた光学的変換器の動作態様は次の様で
７ｆりる。
７ｆりる。
シャッター円板２３の回転運動中、発光ダイオード３２
から発せられた光は窓２８を通過して光電池３７に選択
的に入射する。また円板２３の一回転毎に光電池３８．
３９にも光が入射する。
から発せられた光は窓２８を通過して光電池３７に選択
的に入射する。また円板２３の一回転毎に光電池３８．
３９にも光が入射する。
第４図は多数の動作条件の中の一つを示していて、光電
池３７Ａ、３７Ｅ、３７１．３７０は全面的に照射され
、光電池３７Ｂ、３７Ｄ、３７Ｆ。
池３７Ａ、３７Ｅ、３７１．３７０は全面的に照射され
、光電池３７Ｂ、３７Ｄ、３７Ｆ。
３７Ｈ，３７Ｌ、３７Ｎは半分だけ照射され、光電池３
７Ｃ，３７Ｇ、３７Ｍは全く光を受けていない。このよ
うな条件（第６図の時間ｔｌ）においては、光電池３７
Ａ、３７Ｆ、３７Ｉ、３７０によって発生される信号Ａ
十は最大値を有し、光電池３７Ｃ，３７Ｇ、３７Ｍによ
って発生される信号Ａ−は最小値（すなわちゼロに等し
い）となる。一方、光電池３７Ｂ、３７Ｆ、３７Ｌによ
って発生される信号Ｂ十と光電池３７Ｄ、３７Ｈ。
７Ｃ，３７Ｇ、３７Ｍは全く光を受けていない。このよ
うな条件（第６図の時間ｔｌ）においては、光電池３７
Ａ、３７Ｆ、３７Ｉ、３７０によって発生される信号Ａ
十は最大値を有し、光電池３７Ｃ，３７Ｇ、３７Ｍによ
って発生される信号Ａ−は最小値（すなわちゼロに等し
い）となる。一方、光電池３７Ｂ、３７Ｆ、３７Ｌによ
って発生される信号Ｂ十と光電池３７Ｄ、３７Ｈ。
３７Ｎによって発生される信号Ｂ−とは共に５０チの値
になっている。したがって、信号人士とＡ−との差によ
って作り出される信号ＰＴＡは正の最大値になるけれど
も、信号Ｂ十とＢ−との差によって与えられる信号ＦＴ
Ｂはゼロに等しい。
になっている。したがって、信号人士とＡ−との差によ
って作り出される信号ＰＴＡは正の最大値になるけれど
も、信号Ｂ十とＢ−との差によって与えられる信号ＦＴ
Ｂはゼロに等しい。
この後、円板２３がピッチＰＯの１７．だけ回転すると
、光電池３７Ｂ、３７Ｆ；３７Ｌが全面的に照射され、
光電池３７Ｄ、３７Ｈ，３７Ｎは全く照射されず、光電
池３７Ａ、３７Ｃ，３７Ｅ。
、光電池３７Ｂ、３７Ｆ；３７Ｌが全面的に照射され、
光電池３７Ｄ、３７Ｈ，３７Ｎは全く照射されず、光電
池３７Ａ、３７Ｃ，３７Ｅ。
３７Ｇ、３７Ｉ 、３７Ｍは半分だけ照射される。
この新たな条件（図示されてはいないが、容易に推定す
ることができようＥＣおいては、信号Ａ＋と信号Ａ−と
は等しいので、信号ＰＴＡはゼロであり、信号Ｂ＋は最
大、信号Ｂ−はゼロであるから、信号ＦＴＢは正の最大
値となる（第６図の時間ｔ２）。
ることができようＥＣおいては、信号Ａ＋と信号Ａ−と
は等しいので、信号ＰＴＡはゼロであり、信号Ｂ＋は最
大、信号Ｂ−はゼロであるから、信号ＦＴＢは正の最大
値となる（第６図の時間ｔ２）。
さらにピッチＰＯの１／４だけ円板２３が回転すると、
全面的に照射される光電池は３７Ｃ，３７Ｇ。
全面的に照射される光電池は３７Ｃ，３７Ｇ。
３７Ｍとなり、光電池３７Ａ、３７Ｆ、３７Ｉ。
３７０は全く照射されず、光電池３７Ｂ、３７Ｄ。
３７Ｆ、３７Ｈ，３７Ｌ、３７Ｎは５０チの照射を受け
ることになる。この新条件（第６図の時間ｔ３）におい
ては信号ＰＴＡは負の最大値となる。
ることになる。この新条件（第６図の時間ｔ３）におい
ては信号ＰＴＡは負の最大値となる。
これは信号Ａ＋がゼロで信号Ａ＋が最大だからである。
一方、信号Ｂ＋は信号Ｂ−に等しいので、信号ＦＴＢは
ゼロになる。
ゼロになる。
この後、円板２３がさらにピンチｐｏの牝１だけ回転す
ると、全面照射されるのは光電池３７Ｄ。
ると、全面照射されるのは光電池３７Ｄ。
３７Ｈ，３７Ｎであり、光電池３７Ｂ、３７Ｆ。
３７Ｌは全く照射されず、光電池３７Ａ、３７Ｃ。
３７Ｅ、３７Ｇ、３７ Ｉ 、３７Ｍは半分だけ照射さ
れる。したがって、この条件（第６図の時間ｔ４）にお
いては、信号Ａ＋と八−とは互いに等しいので、信号Ｐ
ＴＡは再びゼロになり、信号Ｂ−は最大値、信号Ｂ十は
ゼロになるので信号ＦＴＢは負の最大値となる。
れる。したがって、この条件（第６図の時間ｔ４）にお
いては、信号Ａ＋と八−とは互いに等しいので、信号Ｐ
ＴＡは再びゼロになり、信号Ｂ−は最大値、信号Ｂ十は
ゼロになるので信号ＦＴＢは負の最大値となる。
信号Ａ＋、Ａ−，Ｂ＋、Ｂ−の和で与えられる信号Ｃは
、これまで述べてきたサイクルおよびそれに続く全ての
サイクルを通じて常に実質的に一定に保たれる。
、これまで述べてきたサイクルおよびそれに続く全ての
サイクルを通じて常に実質的に一定に保たれる。
上述の規準に従って光電池を配列することによって、予
め定められた完壁な位相差関係（この場合、信号ＰＴＡ
とＦＴＢとは９０°位相差となる）が保証される。円板
２３の窓２８のピッチＰｏと個々の光電池間のピッチＰ
、とのいかなる誤差も、これらピッチＰｏとＰ、とが互
いにきわめて精確な比をなすので、二つの信号間の正し
い位相差関係に対して何ら影響しない。事実、こうした
どのような誤差も、中心光軸４０に関して光電池が対称
的に配置され、各群の光学的重心が軸４０と一致すると
いう事実によって、いずれにしろ補償されることになる
。
め定められた完壁な位相差関係（この場合、信号ＰＴＡ
とＦＴＢとは９０°位相差となる）が保証される。円板
２３の窓２８のピッチＰｏと個々の光電池間のピッチＰ
、とのいかなる誤差も、これらピッチＰｏとＰ、とが互
いにきわめて精確な比をなすので、二つの信号間の正し
い位相差関係に対して何ら影響しない。事実、こうした
どのような誤差も、中心光軸４０に関して光電池が対称
的に配置され、各群の光学的重心が軸４０と一致すると
いう事実によって、いずれにしろ補償されることになる
。
第７図に図示されているもう一つの実施例では、窓２８
の数がこれまで述べてきた円板での個数の半分になって
いる。この場合、ピッチＰＯは０．４ｍｍ前後であり、
個の光電池間のピッチＰ、０８倍である。これは上述の
実施例と同じ値である。
の数がこれまで述べてきた円板での個数の半分になって
いる。この場合、ピッチＰＯは０．４ｍｍ前後であり、
個の光電池間のピッチＰ、０８倍である。これは上述の
実施例と同じ値である。
Ｐ、とｐｏ との比を変えれば、中心光軸４０に関する
光電池３７の配列も変わってくるが、対称的な配列およ
び光学的重心に関する前述の一般的規準は常に満たされ
る。
光電池３７の配列も変わってくるが、対称的な配列およ
び光学的重心に関する前述の一般的規準は常に満たされ
る。
この実施例では特に、光電池３７Ａ、３７Ｂ。
３７Ｉ、３７Ｌが一諸に接続されて信号Ａ−を作り、光
電池３７Ｃ，３７Ｄ、３７Ｍ、３７Ｎが一諸に接続され
て信号Ｂ十を作り、光電池３７Ｅ。
電池３７Ｃ，３７Ｄ、３７Ｍ、３７Ｎが一諸に接続され
て信号Ｂ十を作り、光電池３７Ｅ。
３７Ｆ、３７０．３７Ｐが一諸に接続されて信号Ａ＋を
作り、中央の光電池３７Ｇ、３７Ｈが一諸に接続されて
信号Ｂ−を作る。したがって、容易に理解できるように
、各群の光電池の光学重心、すなわち個々の光電池の面
積と中心軸４０からの該光電池の距離との積の総和は、
すでに見てきたとおり軸４０と一致する。
作り、中央の光電池３７Ｇ、３７Ｈが一諸に接続されて
信号Ｂ−を作る。したがって、容易に理解できるように
、各群の光電池の光学重心、すなわち個々の光電池の面
積と中心軸４０からの該光電池の距離との積の総和は、
すでに見てきたとおり軸４０と一致する。
この第２の実施例の光電池３７Ａ〜３７０に関連した電
子回路は、これまで述べまた第５図に図示されたものと
同じであり、ここではこれ以上は述べない。
子回路は、これまで述べまた第５図に図示されたものと
同じであり、ここではこれ以上は述べない。
この記述によって明らかなとおり、この発明の変換器は
固定構造体に対して移動しつる部材の位置を検出するこ
とができるものであり、不透明領域２９によって隔てら
れた複数個の透明領域を有するシャッター２３と、複数
個の光電池３７に関連した光源３２とから構成され、複
数個の光電池は少くとも二個の群に分割されて、シャッ
ター２３と光電池３７との間の相互的運動を表わし互い
に逆相の二個の対応した信号を発生する。この変換器の
特徴とするところは、光電池４０が中心光軸４０に関し
て対称に配置されていること、および光電池の各群が中
心光軸４０と一致する照射重心を有していることである
。
固定構造体に対して移動しつる部材の位置を検出するこ
とができるものであり、不透明領域２９によって隔てら
れた複数個の透明領域を有するシャッター２３と、複数
個の光電池３７に関連した光源３２とから構成され、複
数個の光電池は少くとも二個の群に分割されて、シャッ
ター２３と光電池３７との間の相互的運動を表わし互い
に逆相の二個の対応した信号を発生する。この変換器の
特徴とするところは、光電池４０が中心光軸４０に関し
て対称に配置されていること、および光電池の各群が中
心光軸４０と一致する照射重心を有していることである
。
明らかなように、上述の変換器はこの発明の範囲から逸
脱しないで行なわれる部材の修正、追加の主題である。
脱しないで行なわれる部材の修正、追加の主題である。
例えば、変換器は直線型であって、回転円板に代って、
不透明領域で隔てられた透明な窓を備えた長方形の棒か
ら成るシャッタを用いる。
不透明領域で隔てられた透明な窓を備えた長方形の棒か
ら成るシャッタを用いる。
更らに、上述の原理は、磁気抵抗形ホール効果変換器の
ような感知部九比例して信号が発生する非光学的変換器
にも適用可能である。
ような感知部九比例して信号が発生する非光学的変換器
にも適用可能である。
第１図は、この発明による光学的変換器の部分断面図で
ある。 第２図は、第１図に示された変換器の細部拡大図である
。 第３図は、第１図に示された光電池の拡大図である。 第４図は、第１図に示された変換器の光電池とシャッタ
ーの部分拡大図である。 第５図は、この発明による光学的変換器の電子回路図で
ある。 第６図は、第５図に示された電子回路の電気信号の関係
を表わした図である。 第７図は、この発明による他の実施例におけるシャッタ
ーと光電池との正面図である。 図において、 ２０・・・光学的変換器、 ２１・・・固定構造体。 ２２・・・軸、 ２３・・・シャッター、 ２５・・・
不透明層、２Ｒ，３０，３１・・・窓、３２・・・発光
体。 ３５・・・光検知器、３７，３８．３９・・・光電池。 ４０・・・中心光軸。 特許出願人 インク・チイ・オリベンチ・アンド・チイ
Φニス・ビー・ア （外５名） 図面の浄Ｓ（内容に変更なし） ＦＩＧ、７ 手続補正書 昭和日年 ７１月７２−日 特許庁五官志 賀 手厳 １、事件の表示 ２、発明の名称 光 煙りリ イ！Ｌ＄−ｉヒ丁灸２咥 ６、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名 く′ｔ イＺ−／） チイ・オソヘ゛７＋ アン１
−・ｔイ・Ｌス・ヒ０−・ア ４、代理人 ６、補正の内容
ある。 第２図は、第１図に示された変換器の細部拡大図である
。 第３図は、第１図に示された光電池の拡大図である。 第４図は、第１図に示された変換器の光電池とシャッタ
ーの部分拡大図である。 第５図は、この発明による光学的変換器の電子回路図で
ある。 第６図は、第５図に示された電子回路の電気信号の関係
を表わした図である。 第７図は、この発明による他の実施例におけるシャッタ
ーと光電池との正面図である。 図において、 ２０・・・光学的変換器、 ２１・・・固定構造体。 ２２・・・軸、 ２３・・・シャッター、 ２５・・・
不透明層、２Ｒ，３０，３１・・・窓、３２・・・発光
体。 ３５・・・光検知器、３７，３８．３９・・・光電池。 ４０・・・中心光軸。 特許出願人 インク・チイ・オリベンチ・アンド・チイ
Φニス・ビー・ア （外５名） 図面の浄Ｓ（内容に変更なし） ＦＩＧ、７ 手続補正書 昭和日年 ７１月７２−日 特許庁五官志 賀 手厳 １、事件の表示 ２、発明の名称 光 煙りリ イ！Ｌ＄−ｉヒ丁灸２咥 ６、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名 く′ｔ イＺ−／） チイ・オソヘ゛７＋ アン１
−・ｔイ・Ｌス・ヒ０−・ア ４、代理人 ６、補正の内容
Claims (10)
- （１）複数個の透明要素と該透明要素とおしを隔てる複
数個の不透明素子とを有するシャッターと、 発光体と、 該発光体に関連した複数個の感光性電池と、から構成さ
れ、 該感光性電池が少くとも二個の群に分割されて、該シャ
ッターと該感光性電池との間の相対的な運動を表わし一
方が他方に対して逆相となる二個の対応した電気信号を
発生する、固定構造体に対して移動可能な部材の位置を
検出するための光学的変換器において、該感光性電池は
中心光軸に関して対称に配置されていること、および 感光性電池の該群のそれぞれは、該中心光軸と一致する
照射重心を有していること を特徴とする光学的変換器。 - （２）該群の感光性電池の面積の却が共通の予め定めら
れた値に等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光学的変換器。 - （３）該感光性電池が四個の群に分割され、該感光性電
滝が他に対して９００位相差の四個の電気信号を発生す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的
変換器。 - （４）該透明要素が第１の予め定められたピッチで互い
に隔てられ、該感光性電池が第２の予め定められたピン
チで互いに隔てられ、該第２の予め定められたピッチが
該第１の予め定められたピンチの整数倍であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的変換器。 - （５）該感光性電池によって発生された該電気信号を、
該シャッターと該感光性電池との間の相互運動を表わす
アナログ信号および／またはディジタル信号に変換する
電子回路手段が設けられ、該電子回路手段と該感光性電
池とが単一の集積回路上に配置されていることを特徴と
する特特許請求の範囲第１項記載の光学的変換器。 - （６）該感光性電池のそれぞれは実質的に矩形であり、
二個の隣り合う感光性電池の間のピッチ間隔よりもわず
かに小さい基部を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光学的変換器。 - （７）該感光性電池が該中心光軸から感光性電池までの
距離とは逆方向に変化する高さを有し、それぞれの感光
性電池の高さが、該中心光軸から最も遠い感光性電池の
高さに等しい最小高さくｈｌ）の整数倍であることを特
徴とする特許請求の範囲第６項記載の光学的変換器。 - （８）複数個の透明要素と該透明要素とおしを隔てる複
数個の不透明要素とを有し、回転部材に結合された円板
と、 発光体と、 該発光体に関連した複数個の感光性電池とから構成され
、 該感光性電池が少くとも二個の群に分割されて、該円板
と固定構造体との間の相対的運動を表わし一方が他方に
対して逆相となる二個の対応した電気信号を発生する。 固定構造体に関して回転部制の角度位置を検出するため
の光学的変換器において、 該感光性電池は中心光軸に関して対称に配置されている
こと、および 感光性電池の該群のそれぞれは、該中心光軸と一致する
照射重心を有すること。 を特徴とする光学的変換器。 - （９）該円板が回転軸に関して回転可能に取り伺けられ
ており、該中心光軸が該回転軸に対して垂直であること
を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の光学的変換器
。 - （１０）該感光性電池によって発生された該電気信号を
、該シャッターと該感光性電池との間の相互運動を表わ
すアナログ信号および／またはディジタル信号に変換す
る電子回路手段が設けられ、該電子回路手段と該感光性
電池とが単一の集積回路上に配置されていることを特徴
とする特許請求の範囲第８項記載の光学的変換器。 （］】）殻手段を有し、該円板が該手段役向に間隙をも
って回転可能に取り付けられ、該発光体と該集積回路と
が該円板に関して反対側になるよう該手段段に取り付け
られていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記
載の光学的変換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT68006/83A IT1160210B (it) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Trasduttore ottico per rilevare la posizione di un organo mobile rispetto ad una struttura fissa |
| IT68006-A/83 | 1983-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6097214A true JPS6097214A (ja) | 1985-05-31 |
Family
ID=11307136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206130A Pending JPS6097214A (ja) | 1983-09-30 | 1984-10-01 | 光学的位置変換器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4650993A (ja) |
| EP (1) | EP0143525B2 (ja) |
| JP (1) | JPS6097214A (ja) |
| AU (1) | AU580008B2 (ja) |
| BR (1) | BR8404897A (ja) |
| CA (1) | CA1226921A (ja) |
| DE (1) | DE3473646D1 (ja) |
| ES (1) | ES8601566A1 (ja) |
| IT (1) | IT1160210B (ja) |
| MX (1) | MX156118A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02184720A (ja) * | 1989-01-11 | 1990-07-19 | Sony Corp | ディスク装置の光学式エンコーダ |
| JP2006234796A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 位置測定装置用走査ユニット |
| JP2010048833A (ja) * | 2003-05-16 | 2010-03-04 | Mitsutoyo Corp | 光電式エンコーダ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3616144A1 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Fotoelektrische messeinrichtung |
| JPH0249244A (ja) * | 1988-05-24 | 1990-02-19 | Clarion Co Ltd | テープ巻込み検出装置 |
| JPH02176418A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Fanuc Ltd | パルスエンコーダにおける固定スリット板のスリット配設構造 |
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| DE3942178A1 (de) * | 1989-08-08 | 1991-02-21 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Laengen- oder winkelmesseinrichtung |
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| EP0843159A3 (en) * | 1991-11-06 | 1999-06-02 | Renishaw Transducer Systems Limited | Opto-electronic scale-reading apparatus |
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| JP4476682B2 (ja) * | 2003-05-16 | 2010-06-09 | 株式会社ミツトヨ | 光電式エンコーダ |
| TWI232631B (en) * | 2004-03-09 | 2005-05-11 | Delta Electronics Inc | Rotary optical encoder |
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| IT1144232B (it) * | 1981-06-15 | 1986-10-29 | Olivetti & Co Spa | Trasduttore ottico |
| BR8203482A (pt) * | 1981-06-15 | 1983-06-07 | Olivetti & Co Spa | Transdutor otico e disco constituindo o mesmo |
-
1983
- 1983-09-30 IT IT68006/83A patent/IT1160210B/it active
-
1984
- 1984-09-19 US US06/652,098 patent/US4650993A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-09-24 DE DE8484306491T patent/DE3473646D1/de not_active Expired
- 1984-09-24 CA CA000463883A patent/CA1226921A/en not_active Expired
- 1984-09-24 EP EP84306491A patent/EP0143525B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-09-26 AU AU33553/84A patent/AU580008B2/en not_active Ceased
- 1984-09-28 BR BR8404897A patent/BR8404897A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-09-28 ES ES536387A patent/ES8601566A1/es not_active Expired
- 1984-09-28 MX MX202877A patent/MX156118A/es unknown
- 1984-10-01 JP JP59206130A patent/JPS6097214A/ja active Pending
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| EP0143525B2 (en) | 1993-12-29 |
| AU580008B2 (en) | 1988-12-22 |
| BR8404897A (pt) | 1985-08-20 |
| EP0143525A1 (en) | 1985-06-05 |
| ES536387A0 (es) | 1985-10-16 |
| IT8368006A0 (it) | 1983-09-30 |
| EP0143525B1 (en) | 1988-08-24 |
| ES8601566A1 (es) | 1985-10-16 |
| US4650993A (en) | 1987-03-17 |
| CA1226921A (en) | 1987-09-15 |
| IT1160210B (it) | 1987-03-04 |
| MX156118A (es) | 1988-07-12 |
| DE3473646D1 (en) | 1988-09-29 |
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