JPS63124903A - 製図機、作図機、デジタイザ等の移動体の移動量測定装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、製図機、作図機、デジタイザ等の移動体の光
学的移動量測定装置に関する。

従来の技術 従来の技術としては、例えば、特許出願公告昭６１−１
０３１６号公報、特許出願公告時６１−１０３１７号公
報等に記載されているように、案内レールに沿ったスケ
ール等の移動体の直線移動量、或いはスケール等の回転
移動量等を、等間隔のスリットを有するメインスケール
に対して移動体にサブスケール及び発光、受光ダイオー
ドを設けることにより検出する手段が知られている。

発明が解決しようとする問題点 従来、この種移動体の光学的移動量測定装置で直接検出
することができる移動量は、通常０．　１ｍｍ程度が限
界で、それ以上の精度を挙げることは非常に困難で、例
えば、モアレその他の位相解析手段により高い精度を得
ようとしても、モアレ等による解析手段では解析回路に
おける微妙な波形整形が必要とされ、尚且つ、多大な費
用を要した。

問題点を解決するための手段 そこで、本発明は、平面に微少な孔又は溝等からなるピ
ットを設けて微少一定間隔の凹凸を測定方向に配置した
スケール基盤を設ける一方、該スケール基盤に沿って相
対移動する移動体に、レーザー・ビームを投射しその反
射又は透過したレ−チー光を受光して前記ピットによる
凹凸を検出して測長信号を得るレーザー装置を設けてな
る製図機、作図機、デジタイザ等の移動体の移動量測定
装置を提供するものである。

作用 レーザー・ビームでは、０．５μｍ、１μｍ程度の微少
な孔、溝などからなるピットを確実に検出することがで
きるから、このような微少一定間隔にピットを設けたス
ケール基盤に沿って、移動体を移動すれば、レーザー装
置がピア）による凹凸を検出して測長信号をμｍオーダ
ーで直接的に得ることができる。

実施例 以下図示する実施例により本発明の詳細な説明すると、
１はレールタイプ自在平行定規等における案内レールで
、その垂直レール面及び水平レール面に夫々回転自在に
当接する水平ローラ２及び垂直ローラ３によって、移動
体４は案内レール１の長手方向に沿って直線的に移動す
るように案内されている。５は案内レール１の長手方向
に沿って設けた本発明に係るスケール基盤で、これに移
動体４に設けたレーザー装置６が相対するように設置し
である。スケール基盤５の設置位置は、第１図及び第２
図のように垂直平面位置でも、第３図のように水平平面
位置でも良いように、レーザー装置６が相対し易い位置
であれば特に限定した平面に沿って設ける必要はない。

スケール基盤５の長手方向には、例えば、２〜４μｍ程
度の微少間隔毎に微少幅の孔、又は溝等からなるピット
７を設けることによって、スケール基盤面に反射光学的
に凹凸が設けである。また、ピット７はスケール基盤の
測長方向に対して横断する方向の長さをなるべく大きく
設けて、トラッキング誤差を無くす上で好ましい構成に
しである。このスケール基盤５の製造工程は、例えば、
ガラス盤上にフォト・レジストを薄く均一に塗布した原
盤に、レーザー・ビームを投射して写真と同様に感光さ
せ、これを現像してピット７を溝として凹凸を作り、こ
の原盤にメッキを施して、メッキ部分だけを原盤からは
がしてメタル・マスターを作り、これをスタンパ−とし
てスケール基盤材料にプレスし、プレスしたスケール基
盤材料の凹凸に沿って反射膜を塗布し、その上に保護膜
を塗布してスケール基盤５が製造できる。

他方、レーザー装置６は、第４図及び第５図示の如く、
半導体レーザー８から出たレーザー・ビーム１０が対物
レンズ９によりスケール基盤５０ピツト７に焦点を合わ
せて投射され、スケール基盤５の反射膜で反射したレー
ザー光が対物レンズ９を通りビームスプリッタ−１１で
フォト・ダイオード等からなる光センサ１２に導かれる
ように構成しである。実施例の場合、光センサ１２は、
スケール基盤面のピット７による凹凸の一周期による反
射レーザー光の強弱による波形の一波長λに対して１／
４λの間隔に設置した光センサＡ、Ｂからなり、第７図
示の如く、光センサＡの測長信号Ａがサイン（ＳＩＮ）
信号として出力するのに対して、光センサＢの測長信号
Ｂが９０°　（ｌ／４λ）位相のずれたコサイン（ＣＯ
３）信号として出力するように構成しである。光センサ
Ａ、Ｂの出力は、第８図示の如く、シュミット回路１３
により波形整形されて、第７図示のような矩形波Ａ”、
Ｂｏ　となり、矩形波発振部１４の発振信号を受ける位
相方向弁別回路１５に入力し、ここで光センサＡ、Ｂの
内、先に入力した信号が光センサＡからの信号Ａ′であ
ればアップ・カウントとしてアンプダウンカウンタ１６
に出力し、先に入力した信号が光センサＢからの信号Ｂ
゛であればダウン・カウントとしてアップダウンカウン
タ１６に出力するように構成しである。アップダウンカ
ウンタ１６のカウント値は、実施例の場合、１０進４桁
として図示しであるが、数値デコーダドライバ１７を介
して表示部１８に表示されるように構成しである。

効果 以上の通り、本発明によれば、平面に微少な孔又は溝等
からなるピットを設けて微少一定間隔の凹凸を測定方向
に配置したスケール基盤を設ける一方、該スケール基盤
に沿って相対移動する移動体に、レーザー・ビームを投
射しその反射又は透過したレーザー光を受光して前記ビ
ットによる凹凸を検出して測長信号を得るレーザー装置
を設けた構成を有するから、μｍオーダーの微少一定間
隔に微少幅のビットを設けたスケール基盤に沿って、移
動体を移動すれば、レーザー装置がピットによる凹凸を
検出して測長信号をμｍオーダーで直接的に読み取るこ
とができ、スケールや線引具、座標読み取り器などの移
動量を、簡明且つ安価な検出手段で確実に高精度に測定
できる製図機、作図機、デジタイザ等の移動体の移動量
測定装置を提供する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す要部の概略縦断正
面図、第２図はその要部の概略平面図、第３図は他の実
施例の要部を示す概略縦断正面図、第４図はその要部の
概略説明図、第５図は同じくその要部の概略説明図、第
６図はその要部の一実施例の構成を示す説明図、第７図
はその要部の検出信号の関係を説明する概略説明図、第
８図はその検出信号に基づく表示手段を示す概略回路図
である。 １・・・案内レール ４・・・移動体 ５・・・スケール基盤 ６・・・レーザー装置 ７・・・ピット ８・・・半導体レーザー ９・・・対物レンズ １０・・レーザー・ビーム １１・・ビームスプリッタ １２・・光センサ １３・・シュミット回路 １５・・位相方向弁別回路 １６・・アップダウンカウンタ １８・・表示部 特　許　出　願　人　旭精密株式会社 特許出願　　人　コントロール　システムリサーチ株式
会社 図面の浄書（内容に変更なし） 図面り浄Ｓ（内容に変更なし） 第６図 図面シ浄１１内官に変更なし） 図 第８図 手　続　補　正　書（方式） 昭和６２年２月２０日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 ２、発明の名称 製図機、作図機、デジタイザ等の移動体の移動量測定装
置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都練馬区東大泉二丁目５番２号 ４、代理人 ６、補正の対象

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平面に微少な孔又は溝等からなるピットを設けて微少一
   定間隔の凹凸を測定方向に配置したスケール基盤を設け
   る一方、該スケール基盤に沿って相対移動する移動体に
   、レーザー・ビームを投射しその反射又は透過したレー
   ザー光を受光して前記ピットによる凹凸を検出して測長
   信号を得るレーザー装置を設けてなる製図機、作図機、
   デジタイザ等の移動体の移動量測定装置