JPS61235913A - 電動微動装置 - Google Patents
電動微動装置Info
- Publication number
- JPS61235913A JPS61235913A JP7727485A JP7727485A JPS61235913A JP S61235913 A JPS61235913 A JP S61235913A JP 7727485 A JP7727485 A JP 7727485A JP 7727485 A JP7727485 A JP 7727485A JP S61235913 A JPS61235913 A JP S61235913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- pulse
- counters
- command
- stage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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】
（発明の技術分野）
本発明はモルタ−駆動される顕微鏡、投影機等のステー
ジや三次元測定機におけるプローブの微動装置に関する
ものである。
ジや三次元測定機におけるプローブの微動装置に関する
ものである。
（発明の背景）
従来のモーター駆動される顕微鏡、投影機等のステージ
や三次元測定機におけるプローブの駆動指令手段とし、
てはジョイスティックが広く用いられている。
や三次元測定機におけるプローブの駆動指令手段とし、
てはジョイスティックが広く用いられている。
ジョイスティックは任意方向に傾は可能な操作レバーを
有し１、中立位置にある操作レバーの傾は方向に対応し
たＸ方向成分とＹ方向成分に対応し。
有し１、中立位置にある操作レバーの傾は方向に対応し
たＸ方向成分とＹ方向成分に対応し。
た電気信号を出力することができる。そ［７て、操作レ
バーよシ手を離すと操作レバーは中立位置に復帰する。
バーよシ手を離すと操作レバーは中立位置に復帰する。
従って、基準部材上にＹ方向駆動装置、例えばモーター
とＹ方向リードネジとを設け、基準部材−ヒにＹ方向・
＼のみ摺動自在に設けたＹ方向ステージのコマをＹ方向
リードネジに螺合せし、め、Ｙ方向ステージ上１’ｌ’
は、Ｙ方向駆動装置と同様のＸ方向駆動装置を設け、そ
のＸ方向リードネジに、Ｙ方向ステージ上にＸ方向への
み摺動自在に設けたＸ方向ステージのコマを螺合せし、
めてなる如き三層構造のＸＹステージにおいて、ジ冒イ
スティックから得られるＸ方向成分とＹ方向成分とに各
々対応した電気信号によって、Ｘ方向駆動装置のモータ
ーとＹ方向駆動装置のモーターとを各々駆動する如くな
すことができる。
とＹ方向リードネジとを設け、基準部材−ヒにＹ方向・
＼のみ摺動自在に設けたＹ方向ステージのコマをＹ方向
リードネジに螺合せし、め、Ｙ方向ステージ上１’ｌ’
は、Ｙ方向駆動装置と同様のＸ方向駆動装置を設け、そ
のＸ方向リードネジに、Ｙ方向ステージ上にＸ方向への
み摺動自在に設けたＸ方向ステージのコマを螺合せし、
めてなる如き三層構造のＸＹステージにおいて、ジ冒イ
スティックから得られるＸ方向成分とＹ方向成分とに各
々対応した電気信号によって、Ｘ方向駆動装置のモータ
ーとＹ方向駆動装置のモーターとを各々駆動する如くな
すことができる。
このように、装置イスティックの操作レバーによってＸ
Ｙステージの移動制御を行なう如くなし。
Ｙステージの移動制御を行なう如くなし。
た装置は既に市販されている、
そＬ７て、この種の装置では、広範囲の速度指令を行な
うため、操作レバーの傾き方向と傾き角に対応【、て基
準電圧を分圧するＹ方向ポテンショメータとＹ方向ポテ
ンショメータの分割比が変化し１、従って、各々のポテ
ンショメータから出力されるＸ方向成分とＹ方向成分を
示す電気信号（前者がＸ信号Ｖ ｘ 、後者がＹ信号ｖ
ｙである）が変化するようになったジ■イスティックが
設けられ、Ｘ信号ＶｘとＹ信号ｖｙが非線型変換器に入
力され、非線型変換器の出力信号はモーター駆動回路を
通ってＸＹステージの、Ｘ方向モータ１Ｙ方向モーター
に加えられる。
うため、操作レバーの傾き方向と傾き角に対応【、て基
準電圧を分圧するＹ方向ポテンショメータとＹ方向ポテ
ンショメータの分割比が変化し１、従って、各々のポテ
ンショメータから出力されるＸ方向成分とＹ方向成分を
示す電気信号（前者がＸ信号Ｖ ｘ 、後者がＹ信号ｖ
ｙである）が変化するようになったジ■イスティックが
設けられ、Ｘ信号ＶｘとＹ信号ｖｙが非線型変換器に入
力され、非線型変換器の出力信号はモーター駆動回路を
通ってＸＹステージの、Ｘ方向モータ１Ｙ方向モーター
に加えられる。
し、かり、なから、このような従来の装置では、Ｘ信号
ＶｘとＹ信号ｖｙとをステージのＸＹ方向に対応させて
速度を指令する信号と［７ておシ、ＸＹステージの移動
制御を数詞単位の精度で行なうことは極めて困難、また
はほとんど不可能でめった。
ＶｘとＹ信号ｖｙとをステージのＸＹ方向に対応させて
速度を指令する信号と［７ておシ、ＸＹステージの移動
制御を数詞単位の精度で行なうことは極めて困難、また
はほとんど不可能でめった。
このことは、三次元測定機におけるフローツの駆動手段
として用いたジ謬イスティックの場合にも同様のことが
言える。
として用いたジ謬イスティックの場合にも同様のことが
言える。
（発明の目的）
本発明はジ胃イスティックによる速度指令手段によって
高精度の位置決めが困難な欠点を解決し７、直接的に移
動量を高精度に指令する手段を得る事を目的とする。
高精度の位置決めが困難な欠点を解決し７、直接的に移
動量を高精度に指令する手段を得る事を目的とする。
（発明の概ｌり
本発明はステージや三次元測定機の移動指令手段とＬ７
てインクリメンタルエンコーダを用いて、その出力パル
スをカウントし、そのカウント値を実際の指令移動量と
Ｌ７て処理する事を技術的要点と［７ている。
てインクリメンタルエンコーダを用いて、その出力パル
スをカウントし、そのカウント値を実際の指令移動量と
Ｌ７て処理する事を技術的要点と［７ている。
（実施例）
第１図は本発明の第１実施例の構成図である。
手動で回転するように回転つまみ１ａを取り付けたイン
クリメンタル式ロータリエンコーダ１を回転させて出力
されるパルスを指令パルスカウンタ２でカウントする。
クリメンタル式ロータリエンコーダ１を回転させて出力
されるパルスを指令パルスカウンタ２でカウントする。
位置フィードバックノくルスカウンタ３はモーター７に
機械的に共軸に取シつけられた位置フィードバックイン
クリメンタル式ロータリエンコーダ８が回転し、て出力
されるパルス数をカウントする。
機械的に共軸に取シつけられた位置フィードバックイン
クリメンタル式ロータリエンコーダ８が回転し、て出力
されるパルス数をカウントする。
減算器４は２つのカウンタｚ３の差をデジタル的に演算
し、その結果をＤ／Ａコンバーター５に出カスる。Ｄ／
Ａコンバーター５のアナログ出力を受けてモーター駆動
回路６はモーター７に駆動電力を供給する。このように
し、てこの系は２つのカウンタ２，３が等値にバランス
するまでモーターを駆動し７つづけて、両カウンタ２，
３がバランスした時に停止し１、モーター７によって駆
動されるステージｌＯ等を指令パルスに応じた距離又は
回転数回転させる事ができる。
し、その結果をＤ／Ａコンバーター５に出カスる。Ｄ／
Ａコンバーター５のアナログ出力を受けてモーター駆動
回路６はモーター７に駆動電力を供給する。このように
し、てこの系は２つのカウンタ２，３が等値にバランス
するまでモーターを駆動し７つづけて、両カウンタ２，
３がバランスした時に停止し１、モーター７によって駆
動されるステージｌＯ等を指令パルスに応じた距離又は
回転数回転させる事ができる。
この場合位置決め指令の単位はモーター７に取す付ケら
れた位置フィードバックロータリーエンコーダ８および
位置フィードバックカウンタ３によって決定する位置分
解能に一致し７、細かな微動が可能である。これに加え
て指令パルスのカウンタ２の出力をビットシフトなどの
方法で整数倍Ｌ７、比較的粗い微動を行なうよう切換え
て用いる事も可能である。
れた位置フィードバックロータリーエンコーダ８および
位置フィードバックカウンタ３によって決定する位置分
解能に一致し７、細かな微動が可能である。これに加え
て指令パルスのカウンタ２の出力をビットシフトなどの
方法で整数倍Ｌ７、比較的粗い微動を行なうよう切換え
て用いる事も可能である。
なお第１図は駆動軸−軸分についてのみ表わし。
たものであり、必要な駆動軸分組合わせて使用する事が
可能である。
可能である。
なお、上述のインクリメンタル式ロータリーエンコーダ
は、例えば、円周方向に等間隔で明暗の格子縞が形成さ
れた目盛円板が回転軸に固設され、この目盛円板の格子
縞を挾んで一方には光源を、他方には目盛円板と同じピ
ッチの明暗の格子縞を有するインデックススケールと、
さらに、光源からの光を目盛円板の格子縞とインデック
ススケ−の格子縞とを介し、て受光する光電変換器とを
設けて、光電変換器から正弦波状の繰シ返し、信号を得
、この繰シ返し、信号をゼロクロス点等でパルス化する
ものである。このようなロータリーエンコーダはいわゆ
る光電式のものであるが、目盛円板に磁気目盛を形成し
１、光源とインデックススケール及び光電変換器の代わ
シに、磁気検出素子を用いた磁気式のロータリーエンコ
ーダ（インクリメンタル式）、等でも構わないことは勿
論である。
は、例えば、円周方向に等間隔で明暗の格子縞が形成さ
れた目盛円板が回転軸に固設され、この目盛円板の格子
縞を挾んで一方には光源を、他方には目盛円板と同じピ
ッチの明暗の格子縞を有するインデックススケールと、
さらに、光源からの光を目盛円板の格子縞とインデック
ススケ−の格子縞とを介し、て受光する光電変換器とを
設けて、光電変換器から正弦波状の繰シ返し、信号を得
、この繰シ返し、信号をゼロクロス点等でパルス化する
ものである。このようなロータリーエンコーダはいわゆ
る光電式のものであるが、目盛円板に磁気目盛を形成し
１、光源とインデックススケール及び光電変換器の代わ
シに、磁気検出素子を用いた磁気式のロータリーエンコ
ーダ（インクリメンタル式）、等でも構わないことは勿
論である。
そし、てこのようなエンコーダの回転軸に回転つまみ１
ａが取シ付けられる。
ａが取シ付けられる。
第２図は本発明の第２実施例の構成図である、本実施例
はＸ−Ｙテーブルのように二軸駆動を行う用途に適用し
７、パルス入力のカウント値に座標変換を施す事によっ
て被測定物上に設定された座標軸に沿った駆動を容易に
するものである。第２図で２組のロータリーエンコーダ
１ 、１’トｉ令パルスカウンタ２，２’とが座標変換
手段９に接続される。座標変換手段９は例えば、マイク
ロコンピュータであって、被測定物上の座標系のＸ−Ｙ
テーブルの機械系２０座標軸に対する座標回転角θを得
て第３図のフローチャートに示す如く座標変換を行う、
すなわち、まず指令パルスカウンタ２゜グからの移動量
ｘ、ｙを入力する（ステップ３０玉次に座標回転角θに
基づいて移動量ｘ、ｙを移動量Ｘ、Ｙに変換する。すな
わち、Ｘ ＝ ｘ ｃｏｓθ−ｙｓｉｎθ＋ ｙ＝：ｘ
ｓｔｎθ十ｙ ｃｏｓθである（ステップ３１）。
はＸ−Ｙテーブルのように二軸駆動を行う用途に適用し
７、パルス入力のカウント値に座標変換を施す事によっ
て被測定物上に設定された座標軸に沿った駆動を容易に
するものである。第２図で２組のロータリーエンコーダ
１ 、１’トｉ令パルスカウンタ２，２’とが座標変換
手段９に接続される。座標変換手段９は例えば、マイク
ロコンピュータであって、被測定物上の座標系のＸ−Ｙ
テーブルの機械系２０座標軸に対する座標回転角θを得
て第３図のフローチャートに示す如く座標変換を行う、
すなわち、まず指令パルスカウンタ２゜グからの移動量
ｘ、ｙを入力する（ステップ３０玉次に座標回転角θに
基づいて移動量ｘ、ｙを移動量Ｘ、Ｙに変換する。すな
わち、Ｘ ＝ ｘ ｃｏｓθ−ｙｓｉｎθ＋ ｙ＝：ｘ
ｓｔｎθ十ｙ ｃｏｓθである（ステップ３１）。
ついで得られたＸ、Ｙを減算器４，４／に出力する（ス
テップ３２）。この座標回転角θは被測定物上に設定さ
れた座標軸またはこれと平行な直線上の２点の座標値を
ｘ−Ｙテーブルの機械座標系基準で測定する事によって
求められる。座標変換手段９は座標変換後のｘ ｒ ’
Ｉ軸に対応し７たカウント値を夫々の減算器４，４′に
出力し７、位置フィードバックパルスカウンタ３，３′
との差をＤ／Ａコン−：一夕ｓ、ｓ’に与え、そのアナ
ログ出力によってモーター駆動回路６．６′はモーター
７．７′を駆動する、モーター７．７′によってｘ−Ｙ
テーブル２０はＸ−Ｙ方向に移動される。
テップ３２）。この座標回転角θは被測定物上に設定さ
れた座標軸またはこれと平行な直線上の２点の座標値を
ｘ−Ｙテーブルの機械座標系基準で測定する事によって
求められる。座標変換手段９は座標変換後のｘ ｒ ’
Ｉ軸に対応し７たカウント値を夫々の減算器４，４′に
出力し７、位置フィードバックパルスカウンタ３，３′
との差をＤ／Ａコン−：一夕ｓ、ｓ’に与え、そのアナ
ログ出力によってモーター駆動回路６．６′はモーター
７．７′を駆動する、モーター７．７′によってｘ−Ｙ
テーブル２０はＸ−Ｙ方向に移動される。
なお、以上の実施例では、移ｎ量の指令手段とＬ７てイ
ンクリメンタルロータリエンコーダヲ例に上げたが、回
転円板に目盛を形成したロータリエンコーダの代わシに
、直線方向へ目盛を形成された目盛板と読取部材とが相
対的に直線移動自在に形成された、いわゆるリニアエン
コーダを用いてもよい。
ンクリメンタルロータリエンコーダヲ例に上げたが、回
転円板に目盛を形成したロータリエンコーダの代わシに
、直線方向へ目盛を形成された目盛板と読取部材とが相
対的に直線移動自在に形成された、いわゆるリニアエン
コーダを用いてもよい。
さらに、以上の実施例ではロータリエンコーダの回転軸
に回転つまみを取シ付けた例を上げたが、トラックボー
ルの如く回転球の回転量を摩擦車等でロータリエンコー
ダを駆動するものでは、回転つまみは回転球に置き換え
られ、また、リニアエンコーダを用いた場合には、回転
を直線運動に変換し７ても良いが、直接目盛板もり、＜
は読取部材を移動するための操作つまみを設ければ良い
。
に回転つまみを取シ付けた例を上げたが、トラックボー
ルの如く回転球の回転量を摩擦車等でロータリエンコー
ダを駆動するものでは、回転つまみは回転球に置き換え
られ、また、リニアエンコーダを用いた場合には、回転
を直線運動に変換し７ても良いが、直接目盛板もり、＜
は読取部材を移動するための操作つまみを設ければ良い
。
（発明の効果）
以上のように本発明によればインクリメンタルエンコー
ダから得られるパルスを被駆動部材の移動量に対応させ
ているので容易に高精度の位置決めを指令する事ができ
、電動化し７たステージや三次元測定機の指令手段とし
、て有効である。
ダから得られるパルスを被駆動部材の移動量に対応させ
ているので容易に高精度の位置決めを指令する事ができ
、電動化し７たステージや三次元測定機の指令手段とし
、て有効である。
第１図は本発明の第１実施例の構成を一軸分について示
すブロック図、第２図は本発明の第２実施例の構成を示
すブロック図、第３図は第２図の座標変換手段９の処理
内容を示すフローチャートである、 （主要部外の符号の説明） １ａ＋１ａ’・・・・・回転つまみ、 １．１ ’・・・・・・ロータリーエンコーダ、２．２
′・・・・・・指令パルスカウンタ、３．３′・・・・
・・位置フィードバックパルスカウンタ、４ ・・・・
・・・・・・・・減算器、６．６′・・・・・・モータ
ー駆動回路、７．７′・・・・・・モーター、 ８ 、８’・・・・・・位置フィードバックエンコーダ
。
すブロック図、第２図は本発明の第２実施例の構成を示
すブロック図、第３図は第２図の座標変換手段９の処理
内容を示すフローチャートである、 （主要部外の符号の説明） １ａ＋１ａ’・・・・・回転つまみ、 １．１ ’・・・・・・ロータリーエンコーダ、２．２
′・・・・・・指令パルスカウンタ、３．３′・・・・
・・位置フィードバックパルスカウンタ、４ ・・・・
・・・・・・・・減算器、６．６′・・・・・・モータ
ー駆動回路、７．７′・・・・・・モーター、 ８ 、８’・・・・・・位置フィードバックエンコーダ
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 操作部材を有し、該部材の移動量に対応した数のパルス
を出力する第１のインクリメンタル式エンコーダ装置と
、 前記パルスを計数する第１カウンタ装置と、被駆動部材
を駆動するモーターと、 前記モーターの回転量に対応した数のパルスを出力する
第２のインクリメンタル式エンコーダ装置と、 前記第２のインクリメンタル式エンコーダ装置の出力す
るパルスを計数する第２カウンタ装置と、前記第１カウ
ンタ装置と前記第２カウンタ装置との計数値が所定の関
係になるまで前記モーターを駆動するモーター駆動手段
と、 を有することを特徴とする電動微動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7727485A JPS61235913A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 電動微動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7727485A JPS61235913A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 電動微動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235913A true JPS61235913A (ja) | 1986-10-21 |
Family
ID=13629276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7727485A Pending JPS61235913A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 電動微動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61235913A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0437910A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-07 | Yokogawa Electric Corp | 軸の制御システム |
| JP2015506473A (ja) * | 2011-12-29 | 2015-03-02 | ヴァルレック オイル アンド ガスフランス | 管状コンポーネントの内部輪郭または外部輪郭を測定する装置 |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP7727485A patent/JPS61235913A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0437910A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-07 | Yokogawa Electric Corp | 軸の制御システム |
| JP2015506473A (ja) * | 2011-12-29 | 2015-03-02 | ヴァルレック オイル アンド ガスフランス | 管状コンポーネントの内部輪郭または外部輪郭を測定する装置 |
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