JPH04372821A - Position detecting apparatus - Google Patents
Position detecting apparatusInfo
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- JPH04372821A JPH04372821A JP17591291A JP17591291A JPH04372821A JP H04372821 A JPH04372821 A JP H04372821A JP 17591291 A JP17591291 A JP 17591291A JP 17591291 A JP17591291 A JP 17591291A JP H04372821 A JPH04372821 A JP H04372821A
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- plate
- slit
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は位置検出装置に関し、特
に、回転体の回転数や回転角、ならびに直線運動物体の
移動速度や移動量等を光学的に検出するための位置検出
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detection device, and more particularly to a position detection device for optically detecting the rotation speed and rotation angle of a rotating body, as well as the moving speed and amount of movement of a linearly moving object.
【0002】0002
【従来の技術】回転角や直線変位量を光学的に検出する
ためのセンサとしてフォトエンコーダが知られている。
例えば、インクリメント方式のものとして特開昭64−
49914号公報記載のもの、アブソリュート方式のも
のとして実開昭64−48618号公報記載のものがあ
る。2. Description of the Related Art Photo encoders are known as sensors for optically detecting rotation angles and linear displacements. For example, as an incremental method, JP-A-64-
There is a method described in Japanese Patent Publication No. 49914, and a method using an absolute method described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 64-48618.
【0003】まず、図5を参照してアブソリュート方式
のフォトエンコーダを使用した直動センサの一例を説明
する。同図(a)はパルス発生部の平面図であり、同図
(b)は側面図である。図5において、符号板51には
スリット51Aによって2進コードが表示されている。
符号板51の幅方向はコードの桁であり、長手方向が被
検出移動体の変位方向54である。符号板51の一方の
面には発光素子s1〜s5からなる発光部55が配置さ
れ、他方の面には受光素子r1〜r5からなる受光部5
6が配置される。First, an example of a linear motion sensor using an absolute type photo encoder will be explained with reference to FIG. 3A is a plan view of the pulse generating section, and FIG. 1B is a side view. In FIG. 5, a binary code is displayed on the code plate 51 by a slit 51A. The width direction of the code plate 51 corresponds to the digits of the code, and the longitudinal direction corresponds to the displacement direction 54 of the detected moving body. A light emitting section 55 made up of light emitting elements s1 to s5 is arranged on one surface of the code plate 51, and a light receiving section 5 made up of light receiving elements r1 to r5 is arranged on the other surface.
6 is placed.
【0004】前記発光部55および受光部56は、各発
光素子s1〜s5から出た光が、それぞれ受光素子r1
〜r5で検出されるように対向して配置されている。発
光部55および受光部56が一体化されたセンサヘッド
、または符号板51のいずれか一方が被検出移動体に装
着され、この移動体と共に前記変位方向54に移動する
。前記符号板51とセンサヘッドとの相対位置によって
、受光部56の特定の受光素子だけが、発光部55から
投射された光を検出することができる。したがって受光
素子r1〜r5の出力信号の組合わせ(コード)によっ
て、センサヘッドと符号板51との相対位置、つまり被
検出移動体の位置を検出できる。The light emitting section 55 and the light receiving section 56 transmit light emitted from the light emitting elements s1 to s5 to the light receiving element r1, respectively.
They are arranged facing each other so as to be detected at ~r5. Either the sensor head in which the light emitting section 55 and the light receiving section 56 are integrated, or the code plate 51 is attached to a moving object to be detected, and moves in the displacement direction 54 together with the moving object. Depending on the relative position between the code plate 51 and the sensor head, only a specific light receiving element of the light receiving section 56 can detect the light projected from the light emitting section 55. Therefore, the relative position between the sensor head and the code plate 51, that is, the position of the moving object to be detected, can be detected by the combination (code) of the output signals of the light receiving elements r1 to r5.
【0005】次に、図6を参照してインクリメント方式
のフォトエンコーダを使用した直動センサの一例を説明
する。同図(a)はパルス発生部の側面図であり、同図
(b)は平面図である。図6において、符号板51には
被検出物体の変位方向54に沿って所定間隔でスリット
51aが設けられている。前記符号板51のスリット5
1aに対向して2枚の固定符号板52,53が配置され
ている。この固定符号板52,53にも、前記符号板5
1と同様にスリットがそれぞれ設けられる。そして、前
記固定符号板52,53および符号板51を挟んで、前
記固定符号板52,53の各スリットと対向する位置に
、発光素子6a,6b、受光素子7a,7bが設けられ
ている。Next, an example of a linear motion sensor using an incremental type photo encoder will be described with reference to FIG. 4A is a side view of the pulse generator, and FIG. 1B is a plan view. In FIG. 6, slits 51a are provided in the code plate 51 at predetermined intervals along the displacement direction 54 of the detected object. Slit 5 of the code plate 51
Two fixed code plates 52 and 53 are arranged opposite to 1a. These fixed code plates 52 and 53 also include the code plate 5.
Similar to 1, slits are provided in each case. Light emitting elements 6a, 6b and light receiving elements 7a, 7b are provided at positions facing each slit of the fixed code plates 52, 53 with the fixed code plates 52, 53 and the code plate 51 in between.
【0006】符号板51が変位方向54に移動して、固
定符号板53のスリットと、符号板51のスリット51
aが一致すると、発光素子6aから出た光が受光素子7
aで検出され、固定符号板52のスリットと、符号板5
1のスリット51aが一致すると、発光素子6bから出
た光が受光素子7bで検出される。このときの受光素子
7a,7bの出力信号(パルス信号)を計数し、その結
果に基づいて被検出移動体の位置を検出する。固定符号
板52,53のスリットは、その一方が前記スリット5
1aと一致するとき、他方はこのスリット51aと一致
しないように、固定符号板52,53の間隔が設定され
ている。すなわち、受光素子7a,7bの出力信号の位
相がずれるように設定されている。したがって、インク
リメント方式では受光素子7a,7bの出力信号を比較
して被検出移動体の変位方向を判断できるので、その変
位方向に応じて前記パルス信号の計数値を増加したり、
減少させたりする。The code plate 51 moves in the displacement direction 54, and the slit of the fixed code plate 53 and the slit 51 of the code plate 51
When a matches, the light emitted from the light emitting element 6a is transmitted to the light receiving element 7.
a, the slit of the fixed code plate 52 and the code plate 5
When the first slits 51a match, the light emitted from the light emitting element 6b is detected by the light receiving element 7b. The output signals (pulse signals) of the light receiving elements 7a and 7b at this time are counted, and the position of the moving object to be detected is detected based on the result. One of the slits in the fixed code plates 52 and 53 is connected to the slit 5.
The interval between the fixed code plates 52 and 53 is set so that when the code plate 1a matches the slit 51a, the other code plate does not match the slit 51a. In other words, the output signals of the light receiving elements 7a and 7b are set to be out of phase. Therefore, in the incremental method, since the displacement direction of the detected moving body can be determined by comparing the output signals of the light receiving elements 7a and 7b, the count value of the pulse signal can be increased depending on the displacement direction.
or decrease it.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記、従来のフォトエ
ンコーダを使用した位置検出装置には、次のような問題
点があった。すなわち、位置検出装置は非常に厳しい環
境下で使用されることがある。例えば位置検出装置が自
動車の回転体の位置検出に使用されるような場合には、
エンジンの熱の影響などで高温にさらされることがある
。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned conventional position detection device using a photo encoder has the following problems. That is, the position detection device may be used under extremely harsh environments. For example, when a position detection device is used to detect the position of a rotating body of a car,
It may be exposed to high temperatures due to the effects of engine heat.
【0008】ところで、前記発光素子や受光素子として
は、発光ダイオードやフォトトランジスタなどの半導体
素子が使用されることが多く、これらの半導体素子は高
温において十分な性能を発揮しないという欠点がある。
したがって、これらの素子を使用した位置検出装置の使
用可能温度は、素子の温度特性に依存して狭い範囲に制
限されるという問題点があった。By the way, semiconductor elements such as light emitting diodes and phototransistors are often used as the light emitting elements and light receiving elements, but these semiconductor elements have the disadvantage that they do not exhibit sufficient performance at high temperatures. Therefore, there has been a problem in that the usable temperature of a position detection device using these elements is limited to a narrow range depending on the temperature characteristics of the elements.
【0009】特に、アブソリュート方式のフォトセンサ
では、発光素子および受光素子をそれぞれコードの桁数
と同数だけ必要とするため、素子の異常に伴う検出不良
が起こる確率が高い。In particular, absolute type photosensors require the same number of light-emitting elements and light-receiving elements as the number of digits of the code, so there is a high probability that detection failures will occur due to abnormalities in the elements.
【0010】また、インクリメント方式のフォトセンサ
では、パルス信号の計数値に基づいて絶対位置を検出す
るので、計数の基準位置を必ず通過するような移動体、
例えば一方向に連続して回転する回転体や、行程長さが
一定している往復移動体以外に適用するのには不適当で
ある。[0010]In addition, since the incremental type photosensor detects the absolute position based on the count value of the pulse signal, the moving object that always passes through the reference position for counting,
For example, it is unsuitable for application to anything other than a rotating body that rotates continuously in one direction or a reciprocating body that has a constant stroke length.
【0011】これに対して、アブソリュート方式のフォ
トセンサでは、絶対位置を検出するのには都合がよいが
、数多くの発光素子および受光素子を必要とするので、
その収容スペースの確保や、コストの面で問題があった
。On the other hand, absolute type photosensors are convenient for detecting absolute positions, but require a large number of light emitting elements and light receiving elements.
There were problems with securing storage space and cost.
【0012】本発明の目的は、前述の問題点を解決し、
厳しい環境下で使用される移動物体の移動量の絶対位置
を簡単に検出できる位置検出装置を提供することにある
。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide a position detection device that can easily detect the absolute position of a moving object used in a harsh environment.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、被検出体の移動方向に幅を変化させ
た長孔が形成された第1プレートと、所定の間隔を有し
て前記第1プレートと重ねられ、前記長孔と直交するス
リットが形成された第2プレートと、前記長孔およびス
リットを透過する光路に発光手段から光を導く第1の光
ファイバーケーブルと、前記長孔およびスリットを通過
した光を受光手段に導く第2の光ファイバーケーブルと
、前記受光手段による光の検出レベルに基づいて前記第
1プレートおよび第2プレートの位置関係を判定する演
算手段とを具備した点に特徴がある。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a first plate in which a long hole whose width changes in the direction of movement of a detected object, and a first plate with a predetermined interval. a second plate that is overlapped with the first plate and has a slit orthogonal to the elongated hole; a first optical fiber cable that guides light from the light emitting means to an optical path that passes through the elongated hole and the slit; a second optical fiber cable that guides the light that has passed through the elongated hole and the slit to a light receiving means; and a calculation means that determines the positional relationship between the first plate and the second plate based on the detection level of light by the light receiving means. It is characterized by the following features.
【0014】また、本発明は、被検出体の移動方向に幅
を変化させた長孔が形成された第1プレートと、所定の
間隔を有して前記第1プレートと重ねられ、前記長孔と
直交するスリットが形成された第2プレートと、前記第
1プレートの背後に設けられ、入射方向に光を反射する
光反射手段と、前記スリットおよび長孔を順に透過して
前記光反射手段に至る光路に発光手段から光を導くと共
に、前記光反射手段で反射された光を受光手段に導く光
ファイバーケーブルと、前記受光手段で検出される前記
光反射手段による反射光の検出レベルに基づいて前記第
1プレートおよび第2プレートの位置関係を判定する演
算手段とを具備した点に第2の特徴がある。さらに、本
発明は、前記第2の特徴のうち前記長孔自体を光反射手
段で構成した点に第3の特徴がある。[0014] The present invention also provides a first plate in which a long hole whose width changes in the direction of movement of the object to be detected is formed, the first plate being overlapped with the first plate with a predetermined interval, and the long hole a second plate in which a slit orthogonal to the second plate is formed; a light reflecting means provided behind the first plate to reflect light in the incident direction; an optical fiber cable that guides light from the light emitting means to a light path reaching the light emitting means and guides the light reflected by the light reflecting means to the light receiving means, and the detection level of the light reflected by the light reflecting means detected by the light receiving means The second feature is that the apparatus includes a calculation means for determining the positional relationship between the first plate and the second plate. Furthermore, the present invention has a third feature in that, among the second features, the elongated hole itself is constituted by a light reflecting means.
【0015】[0015]
【作用】前記特徴を有する本発明では、第1プレートと
第2プレートとの相対位置によってスリットと長孔、ま
たはスリットと光反射手段との重なり具合が変化し、そ
の結果、スリットおよび長孔を通過する光、またはスリ
ットを通過し光反射手段で反射された光が受光手段で検
出されたときの受光レベルが変化する。[Operation] In the present invention having the above characteristics, the degree of overlap between the slit and the elongated hole or the slit and the light reflecting means changes depending on the relative positions of the first plate and the second plate, and as a result, the slit and the elongated hole are The light reception level changes when the light passing through or the light passing through the slit and reflected by the light reflecting means is detected by the light receiving means.
【0016】したがって、この受光レベルの高低によっ
て第1プレートおよび第2プレートの位置関係を検出で
きる。前記第1プレートおよび第2プレートの一方を移
動する被検出体に固定し、他方を所定位置に固定させて
おけば被検出体の位置を検出できる。Therefore, the positional relationship between the first plate and the second plate can be detected based on the level of the received light level. The position of the detected object can be detected by fixing one of the first plate and the second plate to a moving detected object and fixing the other plate at a predetermined position.
【0017】また、発光素子および受光素子は、光ファ
イバーケーブルを介して被検出体から離れた位置に設け
ることができるので、発光素子および受光素子の特性が
被検出体の設置位置の環境に左右されない。[0017] Furthermore, since the light emitting element and the light receiving element can be provided at a position away from the object to be detected via the optical fiber cable, the characteristics of the light emitting element and the light receiving element are not affected by the environment at the installation position of the object to be detected. .
【0018】[0018]
【実施例】以下に図面を参照して、本発明を詳細に説明
する。図1は本発明の第1実施例を示す検出装置の正面
断面図、図3は図1のA−A断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view of a detection device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG.
【0019】図1,図3において、変位スリット板つま
り振り子5が、軸4によって揺動自在にケーシング1に
支持されている。振り子5には、その揺動方向で幅が変
化している長孔つまり変位側検出スリット5aと、変位
側基準スリット5bとが設けられている。変位側基準ス
リット5bは、振り子5が図中右方向に揺動した状態と
して鎖線で示すように振り子5の揺動方向のほぼ中間部
に設けられている。一方、固定スリット板17が前記振
り子5に隣接して配置され、ケーシング1に固定されて
いる。固定スリット板17には固定側検出スリット17
aと固定側基準スリット17bとが設けられていて、固
定側検出スリット17aは変位側検出スリット5aと対
応し、固定側基準スリット17bは前記変位側基準スリ
ット5bと対応するように位置設定されている。In FIGS. 1 and 3, a displacement slit plate, ie, a pendulum 5, is swingably supported by the casing 1 by a shaft 4. As shown in FIGS. The pendulum 5 is provided with a long hole, that is, a displacement-side detection slit 5a and a displacement-side reference slit 5b, the width of which changes in the direction of its swing. The displacement-side reference slit 5b is provided approximately in the middle of the pendulum 5 in the swinging direction, as shown by the chain line when the pendulum 5 swings rightward in the figure. On the other hand, a fixed slit plate 17 is arranged adjacent to the pendulum 5 and fixed to the casing 1. The fixed slit plate 17 has a fixed side detection slit 17.
a and a fixed-side reference slit 17b, the fixed-side detection slit 17a corresponds to the displacement-side detection slit 5a, and the fixed-side reference slit 17b is positioned so as to correspond to the displacement-side reference slit 5b. There is.
【0020】ケーシング1の、互いに向かい合った壁面
には、このケーシング1の内部に先端が突出した光ファ
イバーケーブル8a,8bが固定されている。この光フ
ァイバーケーブル8a,8bは互いの軸が一致し、かつ
この光ファイバーケーブル8a,8b間の軸上に、前記
スリット5aとスリット17aとが位置するように位置
決めされている。Optical fiber cables 8a and 8b whose tips protrude inside the casing 1 are fixed to the mutually opposing wall surfaces of the casing 1. The axes of the optical fiber cables 8a and 8b coincide with each other, and the slit 5a and the slit 17a are positioned on the axis between the optical fiber cables 8a and 8b.
【0021】さらに前記固定スリット板17の各スリッ
ト17a,17bに対応させてフィルタ18,19が配
置されている。このフィルタ18および19は、そこを
透過する光の波長帯域が互いにずれるように、それぞれ
のフィルタ特性が調整されている。Furthermore, filters 18 and 19 are arranged corresponding to each slit 17a and 17b of the fixed slit plate 17. The filter characteristics of the filters 18 and 19 are adjusted so that the wavelength bands of light transmitted through the filters are shifted from each other.
【0022】また、前記固定スリット板17、振り子5
、ならびにフィルタ18を挟んでハーフミラー(半鍍銀
面)11,12と、反射ミラー13,24が配置されて
いる。ハーフミラー11,12は、光ファイバーケーブ
ル8a,8bを結ぶ光軸上に、この光軸に対して45°
傾斜して配置されている。そして、前記反射ミラー24
,13は、それぞれ前記ハーフミラー11,12の反射
面と平行に、かつ前記固定側基準スリット17bおよび
変位側基準スリット5bを結ぶ線上に配置されている。
前記フィルタ18および19ならびにハーフミラー11
,12および反射ミラー13,24は図示しない固定手
段によってケーシング1の内壁に固定される。Furthermore, the fixed slit plate 17 and the pendulum 5
, and half mirrors (semi-plated silver surfaces) 11 and 12 and reflective mirrors 13 and 24 are arranged with a filter 18 in between. The half mirrors 11 and 12 are placed on the optical axis connecting the optical fiber cables 8a and 8b at an angle of 45 degrees with respect to this optical axis.
It is placed at an angle. And the reflection mirror 24
, 13 are arranged parallel to the reflective surfaces of the half mirrors 11 and 12, respectively, and on a line connecting the fixed side reference slit 17b and the displacement side reference slit 5b. The filters 18 and 19 and the half mirror 11
, 12 and reflecting mirrors 13, 24 are fixed to the inner wall of the casing 1 by fixing means (not shown).
【0023】光ファイバーケーブル8a,8bの他方の
端面は、当該検出装置の制御部である電子制御装置の壁
面9に固定される。電子制御装置の内面にはセンサボッ
クス10が取付けられ、このセンサボックス10には発
光素子6および受光素子7a,7bが取付けられている
。発光素子6は、そこで発生した光が光ファイバーケー
ブル8aに入射するように配置される。The other end surfaces of the optical fiber cables 8a, 8b are fixed to a wall surface 9 of an electronic control device which is a control section of the detection device. A sensor box 10 is attached to the inner surface of the electronic control device, and a light emitting element 6 and light receiving elements 7a and 7b are attached to this sensor box 10. The light emitting element 6 is arranged so that the light generated therein is incident on the optical fiber cable 8a.
【0024】光ファイバーケーブル8bを通過してきた
光の光軸上には、この光軸に対して45°傾斜して配置
されたハーフミラー22と、反射ミラー23とがある。
受光素子7aでは、ハーフミラー22で反射された光が
検出され、受光素子7bでは、ハーフミラー22を透過
して反射ミラー23で反射された光が検出される。On the optical axis of the light that has passed through the optical fiber cable 8b, there are a half mirror 22 and a reflecting mirror 23, which are arranged at an angle of 45° with respect to the optical axis. The light receiving element 7a detects the light reflected by the half mirror 22, and the light receiving element 7b detects the light transmitted through the half mirror 22 and reflected by the reflecting mirror 23.
【0025】受光素子7aの前面にはフィルタ20が配
設され、受光素子7bの前面にはフィルタ21が配設さ
れる。これらのフィルタ20,21は、受光素子7a,
7bに入射する光の波長を制限するもので、その透過波
長帯域が、それぞれフィルタ20は前記フィルタ18と
、フィルタ21はフィルタ19とほぼ同一になるように
設定されている。したがって、発光素子6を出てスリッ
ト17a、5aを通過して戻ってきた光は、途中でフィ
ルタ18を透過しているので、このフィルタ18と同一
の透過波長帯域を有するフィルタ20を透過して受光素
子7aで受光される。これに対し、スリット17b、5
bを通過して戻ってきた光はフィルタ19を透過してい
るので、このフィルタ19と同一の透過波長帯域を有す
るフィルタ21を透過して受光素子7bで受光される。A filter 20 is arranged in front of the light receiving element 7a, and a filter 21 is arranged in front of the light receiving element 7b. These filters 20, 21 are light receiving elements 7a,
The filter 7b limits the wavelength of light incident on the filter 7b, and the transmission wavelength band of the filter 20 is set to be almost the same as that of the filter 18, and that of the filter 21 is set to be almost the same as that of the filter 19. Therefore, the light that exits the light emitting element 6, passes through the slits 17a and 5a, and returns, passes through the filter 18 on the way, and therefore passes through the filter 20, which has the same transmission wavelength band as this filter 18. The light is received by the light receiving element 7a. On the other hand, the slits 17b, 5
Since the light that has passed through b and returned has passed through filter 19, it passes through filter 21 having the same transmission wavelength band as filter 19 and is received by light receiving element 7b.
【0026】なお、前記固定スリット板17、振り子5
、およびフィルタ18,19の配列順序は図1に示した
ものに限定されず、固定スリット板17を光ファイバー
ケーブル8a側つまり振り子5の前面に配置して、各ス
リットを光が通過する順序を変えてもよい。また、フィ
ルタ18,19を透過したあとの光が各スリットを通過
するようにしてもよい。要は、ハーフミラー12で2つ
の方向に分けられた光軸の一方の光軸上にスリット17
a、5aおよびフィルタ18が位置し、他方の光軸上に
スリット17b、5bおよびフィルタ19が位置するよ
うにしてあればよい。Note that the fixed slit plate 17 and the pendulum 5
, and the arrangement order of the filters 18 and 19 is not limited to that shown in FIG. You can. Alternatively, the light after passing through the filters 18 and 19 may pass through each slit. In short, the slit 17 is placed on one of the optical axes divided into two directions by the half mirror 12.
a, 5a and the filter 18 are positioned, and the slits 17b, 5b and the filter 19 are positioned on the other optical axis.
【0027】このような構成により、発光素子6を出た
光は光ファイバーケーブル8aを通過してハーフミラー
12に照射される。この光の一部はハーフミラー12を
透過し、残りはハーフミラー12で反射・方向変換され
て反射ミラー13の反射面に指向される。With this configuration, the light emitted from the light emitting element 6 passes through the optical fiber cable 8a and is irradiated onto the half mirror 12. A part of this light passes through the half mirror 12, and the rest is reflected and direction-changed by the half mirror 12 and directed toward the reflecting surface of the reflecting mirror 13.
【0028】前記ハーフミラー12を透過した光は、振
り子5の変位側検出スリット5a、固定スリット板17
の固定側検出スリット17a、およびフィルタ18を通
過し、さらにハーフミラー11を透過して光ファイバー
ケーブル8bに至る。The light transmitted through the half mirror 12 passes through the displacement side detection slit 5a of the pendulum 5 and the fixed slit plate 17.
The light passes through the fixed side detection slit 17a and the filter 18, and further passes through the half mirror 11 to reach the optical fiber cable 8b.
【0029】振り子5が揺動すると、固定側検出スリッ
ト17aと対応する変位側検出スリット5aの位置が変
化し、これらスリット17aと5aとが重なる長さも変
化する。その結果、光ファイバーケーブル8bに入射す
る光の照度が変化する。When the pendulum 5 swings, the position of the displacement detection slit 5a corresponding to the fixed detection slit 17a changes, and the overlapping length of these slits 17a and 5a also changes. As a result, the illuminance of the light incident on the optical fiber cable 8b changes.
【0030】すなわち、振り子5が矢印25の方向に振
れると、スリット17aと5aとが重なる長さが短くな
って光ファイバーケーブル8bに入射される光の照度は
低下し、その反対方向にふれたときは、スリット17a
と5aとが重なる長さが長くなって光ファイバーケーブ
ル8bに入射される光の照度は増大する。That is, when the pendulum 5 swings in the direction of the arrow 25, the overlapping length of the slits 17a and 5a becomes shorter and the illuminance of the light incident on the optical fiber cable 8b decreases, and when the pendulum 5 swings in the opposite direction, is the slit 17a
The overlapping length of the optical fiber cable 8b and the optical fiber cable 5a increases, and the illuminance of the light incident on the optical fiber cable 8b increases.
【0031】これに対し、光ファイバーケーブル8aを
出てハーフミラー12で反射されて反射ミラー13に指
向した光は、反射ミラー13で再び元の進行方向に方向
変換される。そして、振り子5が揺動して変位側基準ス
リット5bと固定側基準スリット17bとが一致したと
き、スリット5b、スリット17b、およびフィルタ1
9を通過する。そして、さらに反射ミラー24およびハ
ーフミラー11の反射面で反射・方向変換され、光ファ
イバーケーブル8bに至る。On the other hand, the light that exits the optical fiber cable 8a, is reflected by the half mirror 12, and is directed toward the reflecting mirror 13, is again changed in direction by the reflecting mirror 13 to the original traveling direction. Then, when the pendulum 5 swings and the displacement side reference slit 5b and the fixed side reference slit 17b match, the slit 5b, the slit 17b, and the filter 1
Pass 9. Then, it is further reflected and direction-changed by the reflective surfaces of the reflective mirror 24 and the half mirror 11, and reaches the optical fiber cable 8b.
【0032】以上のように構成された位置検出装置は、
物体の加速度センサとして用いることができる。この場
合、加速度センサが装着された物体に加速度が生じると
、振り子5が揺動する。この揺動に伴って前述のように
光ファイバーケーブル8bに入射する光の照度が変化す
ると、受光素子7aで検出される光の照度も変化し、受
光素子7aの出力が変化する。例えば受光素子がフォト
ダイオードの場合、照度の変化を電流の変化として取出
すことができる。[0032] The position detection device configured as described above has the following features:
It can be used as an acceleration sensor for objects. In this case, when acceleration occurs in the object to which the acceleration sensor is attached, the pendulum 5 swings. When the illuminance of the light incident on the optical fiber cable 8b changes with this swing as described above, the illuminance of the light detected by the light receiving element 7a also changes, and the output of the light receiving element 7a changes. For example, if the light receiving element is a photodiode, a change in illuminance can be extracted as a change in current.
【0033】したがって、あらかじめ加速度の大きさと
受光素子7aの出力電流との関係を調査しておけば、こ
の関係に基づいて受光素子7aの出力電流から加速度を
求めることができる。受光素子7aの出力電流から加速
度を求める方法としては、予定の算出式に従ってマイク
ロコンピュータで演算する方法や、加速度と受光素子の
出力電流との関係を記憶させたROMテーブルを準備し
、前記出力信号に対応する加速度を出力させる方法が使
用できる。Therefore, if the relationship between the magnitude of acceleration and the output current of the light receiving element 7a is investigated in advance, the acceleration can be determined from the output current of the light receiving element 7a based on this relationship. The acceleration can be calculated from the output current of the light receiving element 7a by using a microcomputer according to a predetermined calculation formula, or by preparing a ROM table in which the relationship between acceleration and the output current of the light receiving element is stored and calculating the output signal. A method can be used that outputs the acceleration corresponding to .
【0034】なお、受光素子7bの出力信号つまり変位
側基準スリット5bと固定側基準スリット17bとが一
致したことを示す信号は、センサの構成部品や回路のば
らつき、および経時変化の補正に使用できる。The output signal of the light-receiving element 7b, that is, the signal indicating that the displacement-side reference slit 5b and the fixed-side reference slit 17b match, can be used to correct variations in sensor components and circuits, and changes over time. .
【0035】すなわち、受光素子7bの出力信号に応答
して、受光素子7aの出力電流が、初期設定と合ってい
るか否かを判断し、ずれていた場合は、そのずれの量に
基づいて受光素子7aの出力電流を補正することができ
る。このような観点から、変位側基準スリット5bの穿
設位置は、予想される加速度が発生して振り子5が振れ
たときに変位側基準スリット5bと固定側基準スリット
17bとが一致する可能性の高い位置に設定するのが望
ましい。That is, in response to the output signal of the light-receiving element 7b, it is determined whether the output current of the light-receiving element 7a matches the initial setting, and if it deviates, the light reception is adjusted based on the amount of deviation. The output current of element 7a can be corrected. From this point of view, the drilling position of the displacement side reference slit 5b is determined based on the possibility that the displacement side reference slit 5b and the fixed side reference slit 17b will coincide when the expected acceleration occurs and the pendulum 5 swings. It is desirable to set it in a high position.
【0036】次に、図2を参照して本発明の第2実施例
を説明する。この第2実施例では、受光部および発光部
が設けられた制御装置とケーシング1とを1本の光ファ
イバーケーブルでつないだ例である。図2および以下の
説明において、図1,図3と同符号は同一または同等部
分を示す。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This second embodiment is an example in which a control device provided with a light receiving section and a light emitting section and the casing 1 are connected by one optical fiber cable. In FIG. 2 and the following description, the same reference numerals as in FIGS. 1 and 3 indicate the same or equivalent parts.
【0037】図2において、振り子5と固定スリット板
17には第1実施例と同様のスリットが設けられている
。ケーシング1の1つの壁面には、その先端がケーシン
グ1の内部に突出した光ファイバーケーブル8が固定さ
れている。この光ファイバーケーブル8の取付位置は、
その端面が固定スリット板17に設けられたスリット1
7a,17bのいずれか一方に対応するように設定され
る。ここでは、スリット17aに対応して位置決めして
ある。In FIG. 2, the pendulum 5 and fixed slit plate 17 are provided with slits similar to those in the first embodiment. An optical fiber cable 8 whose tip protrudes into the inside of the casing 1 is fixed to one wall surface of the casing 1 . The installation position of this optical fiber cable 8 is
A slit 1 whose end face is provided in a fixed slit plate 17
It is set to correspond to either one of 7a and 17b. Here, it is positioned corresponding to the slit 17a.
【0038】前記固定スリット板17の背後つまり前記
光ファイバーケーブル8とは反対側のケーシング1の壁
面にはミラー12aが貼付けられている。また、振り子
5の前面つまり前記光ファイバーケーブル8側には、前
記固定スリット板17のスリット17a,17bにそれ
ぞれ対向するフィルタ18,19が配置されている。こ
のフィルタ18および19は、そこを透過する光の波長
帯域が互いにずれるように、それぞれのフィルタ特性が
調整されている。A mirror 12a is attached to the wall surface of the casing 1 behind the fixed slit plate 17, that is, on the opposite side from the optical fiber cable 8. In addition, filters 18 and 19 are arranged on the front side of the pendulum 5, that is, on the optical fiber cable 8 side, facing the slits 17a and 17b of the fixed slit plate 17, respectively. The filter characteristics of the filters 18 and 19 are adjusted so that the wavelength bands of light transmitted through the filters are shifted from each other.
【0039】さらにフィルタ18の前面にはハーフミラ
ー11が配置され、フィルタ19の前面には反射ミラー
24が配置されている。前記ハーフミラー11,反射ミ
ラー24は互いの面が平行になるように配置され、かつ
前記光ファイバーケーブル8から出る光の光軸に対して
45°傾斜して配置されている。Further, a half mirror 11 is arranged in front of the filter 18, and a reflecting mirror 24 is arranged in front of the filter 19. The half mirror 11 and the reflecting mirror 24 are arranged so that their surfaces are parallel to each other, and are arranged at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the light emitted from the optical fiber cable 8.
【0040】光ファイバーケーブル8の他方の端面は、
電子制御装置の壁面9に固定される。電子制御部の内面
のセンサボックス10には発光素子6および受光素子7
a,7bが取付けられている。発光素子6は、そこで発
生した光がハーフミラー22,23aを透過して光ファ
イバーケーブル8に入射するように配置される。発光素
子6と光ファイバーケーブル8との間の、発光素子6と
光ファイバーケーブル8を結ぶ光軸上には、この光軸に
対して45°傾斜させた状態でハーフミラー22,23
aが配置されている。The other end face of the optical fiber cable 8 is
It is fixed to the wall surface 9 of the electronic control device. A light emitting element 6 and a light receiving element 7 are installed in the sensor box 10 on the inner surface of the electronic control unit.
a and 7b are attached. The light emitting element 6 is arranged so that the light generated therein passes through the half mirrors 22 and 23a and enters the optical fiber cable 8. On the optical axis connecting the light emitting element 6 and the optical fiber cable 8, between the light emitting element 6 and the optical fiber cable 8, there are half mirrors 22, 23 inclined at 45 degrees with respect to the optical axis.
a is placed.
【0041】また、受光素子7a,7bは、前記ハーフ
ミラー22,23aの反射面側に配置され、光ファイバ
ーケーブル8を通過してきた光がこのハーフミラー22
,23aで反射されて方向変換された後に入射されるよ
うになっている。Further, the light receiving elements 7a and 7b are arranged on the reflective surface side of the half mirrors 22 and 23a, and the light passing through the optical fiber cable 8 is directed to the half mirror 22.
, 23a, the direction of the light is changed, and then the light is incident.
【0042】前記受光素子7a,7bの前面には、フィ
ルタ20,21が設けられている。このフィルタ20,
21は、受光素子7a,7bに入射する光の波長を制限
するもので、その透過波長帯域が、それぞれフィルタ2
0は前記フィルタ18と、フィルタ21はフィルタ19
とほぼ同一になるように設定されている。したがって、
発光素子6を出てスリット17a、5aを通過し、ミラ
ー12aで反射されて戻ってきた光は、途中でフィルタ
18を透過しているので、このフィルタ18と同一の透
過波長帯域を有するフィルタ20を透過して受光素子7
aで受光される。これに対し、スリット17b,5bを
通過して戻ってきた光はフィルタ21を透過して受光素
子7bで受光される。Filters 20 and 21 are provided in front of the light receiving elements 7a and 7b. This filter 20,
21 limits the wavelength of light incident on the light receiving elements 7a and 7b, and its transmission wavelength band is determined by the filter 2.
0 is the filter 18, and filter 21 is the filter 19.
are set to be almost the same. therefore,
The light that exits the light emitting element 6, passes through the slits 17a and 5a, is reflected by the mirror 12a, and returns, passing through the filter 18 on the way, so the filter 20 has the same transmission wavelength band as this filter 18. is transmitted through the light receiving element 7
The light is received at a. On the other hand, the light that passes through the slits 17b and 5b and returns passes through the filter 21 and is received by the light receiving element 7b.
【0043】このような構成により、光ファイバーケー
ブル8から出た光がハーフミラー11に照射されると、
その一部はハーフミラー11を透過し、残りはハーフミ
ラー11で反射・方向変換され、さらに反射ミラー24
で反射・方向変換される。With this configuration, when the light emitted from the optical fiber cable 8 is irradiated onto the half mirror 11,
A part of it passes through the half mirror 11, the rest is reflected and direction-changed by the half mirror 11, and then the reflection mirror 24
It is reflected and redirected by
【0044】ハーフミラー11を透過した光はフィルタ
18、スリット17a、スリット5aを通過してミラー
12aに至る。そして、そこで反射され、元の経路を経
て光ファイバーケーブル8に入射する。これに対して、
スリット5bと17bとが一致したときは、ハーフミラ
ー11および反射ミラー24で反射されて方向変換され
た光が、フィルタ19、スリット17bならびにスリッ
ト5bを通過してミラー12aに至る。そして、そこで
反射され、元の経路を経て光ファイバーケーブル8に入
射する。The light transmitted through the half mirror 11 passes through the filter 18, the slit 17a, and the slit 5a, and reaches the mirror 12a. Then, it is reflected there and enters the optical fiber cable 8 via the original path. On the contrary,
When the slits 5b and 17b match, the light reflected by the half mirror 11 and the reflection mirror 24 and whose direction is changed passes through the filter 19, the slit 17b, and the slit 5b, and reaches the mirror 12a. Then, it is reflected there and enters the optical fiber cable 8 via the original path.
【0045】振り子5が揺動したときにスリット5aと
17aとが重なる位置に応じて受光素子7aで検出され
る出力電流の大きさに基づいて振り子5の振れ量を検出
するようにするのは、第1実施例と同様である。The amount of swing of the pendulum 5 is detected based on the magnitude of the output current detected by the light receiving element 7a according to the position where the slits 5a and 17a overlap when the pendulum 5 swings. , is similar to the first embodiment.
【0046】なお、振り子5にスリット5a,5bを設
ける代わりに、これらのスリットに相当する部分と、そ
の残りの部分との間で光の反射率を異ならせるように振
り子5を形成してもよい。例えば、スリットに相当する
部分に光反射率の高い銀色または白色系の塗装を施し、
残りの部分を黒色系の塗装面にすることによってスリッ
トを代用できる。こうすることによって、ミラー12a
は省くことができる。Note that instead of providing the slits 5a and 5b in the pendulum 5, the pendulum 5 may be formed so that the light reflectance is different between the portions corresponding to these slits and the remaining portions. good. For example, the part corresponding to the slit is painted with a silver or white color that has high light reflectance.
The slit can be substituted by painting the remaining part black. By doing this, the mirror 12a
can be omitted.
【0047】次いで、図4を参照して本発明の第3実施
例を説明する。上記の第1,第2実施例では、被検出移
動体が揺動する振り子であったが、この第3実施例では
被検出移動体が直線往復動をする場合の例を示す。なお
、ここでは、光を供給し、またこれを受光する発光部お
よび受光部ならびに両者をつなぐ光ファイバーケーブル
は、上記の実施例と同様の構成でよいので図示は省略す
る。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first and second embodiments described above, the detected moving body was a swinging pendulum, but in this third embodiment, an example in which the detected moving body reciprocated in a straight line is shown. Note that here, the light emitting section and the light receiving section that supply light and receive the light, and the optical fiber cable that connects the two may have the same configuration as in the above embodiment, so illustration thereof is omitted.
【0048】図4において、ケーシング1には、ブロッ
ク50が矢印26の方向に往復動自在に嵌合されている
。このブロック50は圧縮ばね60,70によって左右
から押圧されていて、ケーシング1のほぼ中央で釣り合
うように調整されている。ブロック50は、前記振り子
5と同様、変位側検出スリット50aと図示しない変位
側基準スリットを具備している。また、固定スリット板
80には、固定側基準スリット80aと固定側基準スリ
ット80bとが設けられている。この固定スリット板8
0はケーシング1の蓋などに固定される。In FIG. 4, a block 50 is fitted into the casing 1 so as to be able to reciprocate in the direction of an arrow 26. As shown in FIG. This block 50 is pressed from left and right by compression springs 60 and 70, and is adjusted to be balanced approximately at the center of the casing 1. Like the pendulum 5, the block 50 includes a displacement side detection slit 50a and a displacement side reference slit (not shown). Further, the fixed slit plate 80 is provided with a fixed side reference slit 80a and a fixed side reference slit 80b. This fixed slit plate 8
0 is fixed to the lid of the casing 1 or the like.
【0049】ブロック50が、例えば加速度によって矢
印26方向に変位すると、変位側検出スリット50aと
固定側変位スリット80aとの重なり量が変化するので
、この変化に応じた前記受光素子の出力によって第1お
よび第2実施例と同様にして、ブロック50にかかって
いる加速度の大きさを検出できる。When the block 50 is displaced in the direction of the arrow 26 due to acceleration, for example, the amount of overlap between the displacement side detection slit 50a and the fixed side displacement slit 80a changes, so the output of the light receiving element corresponding to this change causes the first Similarly to the second embodiment, the magnitude of the acceleration applied to the block 50 can be detected.
【0050】なお、図1,図2に示したハーフミラー1
1または12を、コールドミラー、ホットミラーなどの
2色性ミラー(ダイクロイックミラー)に変えることに
よってフィルタ18,19を省略できる。すなわち、ダ
イクロイックミラーでは特定の波長の光を透過し、その
他の光を反射することができるので、前記ハーフミラー
11とフィルタ18,19の機能の双方を果たせる。同
様に、ハーフミラー11または12の代わりにプリズム
を使用して、共通の光路から進入した光を波長帯域の異
なる複数光路に分け、その光を反射ミラー等の光学手段
で予定のスリットに導くようにしてもよい。また、受光
素子7a,7bの帯域感度を調整することによっても、
この受光素子7a,7bに入射する光の帯域を制限する
ことはできる。Note that the half mirror 1 shown in FIGS. 1 and 2
Filters 18 and 19 can be omitted by changing 1 or 12 to a dichroic mirror such as a cold mirror or a hot mirror. That is, the dichroic mirror can transmit light of a specific wavelength and reflect other light, so it can function as both the half mirror 11 and the filters 18 and 19. Similarly, a prism may be used instead of the half mirror 11 or 12 to divide light entering from a common optical path into multiple optical paths with different wavelength bands, and guide the light to a predetermined slit using an optical means such as a reflecting mirror. You can also do this. Also, by adjusting the band sensitivity of the light receiving elements 7a and 7b,
It is possible to limit the band of light incident on the light receiving elements 7a, 7b.
【0051】さらに、本実施例では、フィルタ18およ
び20の波長帯域、ならびにフィルタ19および21の
波長帯域をそれぞれ合わせるようにしたが、フィルタ1
8,19を偏光フィルタにすると共に、フィルタ20,
21を検光フィルタとし、偏光ィルタ18で偏光された
光は検光フィルタ20を介して受光素子7aで検出し、
偏光フィルタ19で偏光された光は検光フィルタ21を
介して受光素子7bで検出するように構成してもよい。Furthermore, in this embodiment, the wavelength bands of filters 18 and 20 and the wavelength bands of filters 19 and 21 are made to match, respectively.
8 and 19 as polarizing filters, and filters 20 and 19 as polarizing filters.
21 is an analysis filter, and the light polarized by the polarization filter 18 is detected by the light receiving element 7a via the analysis filter 20.
The light polarized by the polarizing filter 19 may be configured to be detected by the light receiving element 7b via the analysis filter 21.
【0052】また、本実施例においては、検出量が加速
度の場合を示したが、本発明はこのような加速度の検出
のほか、回転体の位置の検出や、直線運動する移動体の
位置や移動量の検出にも適用できるのはもちろんである
。[0052]Although this embodiment shows the case where the detected amount is acceleration, the present invention can also detect the position of a rotating body, the position of a moving body moving in a straight line, etc. Of course, it can also be applied to detecting the amount of movement.
【0053】また、本実施例では補正用スリットとして
、変位側および固定側基準スリットを設け、受光素子の
出力を補正するようにしたが、当該検出装置の使用対象
によっては補正なしで使用できることもあり、この場合
には前記補正用スリットおよびこのスリットに光を導く
ための光学的手段も省略することができる。In addition, in this embodiment, reference slits on the displacement side and on the fixed side were provided as correction slits to correct the output of the light receiving element, but depending on the object for which the detection device is used, it may be possible to use it without correction. In this case, the correction slit and the optical means for guiding light to this slit can also be omitted.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果が得られる。
(1)受光素子による検出レベルの大小により、少ない
部品で被検出体の絶対位置を検出することができる。
(2)被検出体と検出センサの構成要素である発光素子
および受光素子などの半導体素子とを離れた場所に設置
できる。したがって、例えば被検出体が自動車のエンジ
ン近くにある回転体などのように、その場所が高温にな
りやすい場合でも、前記半導体素子は温度の影響を受け
ることがない。
(3)被検出体のそばに半導体素子やこれらを取付ける
回路基盤を設ける必要がなくなるので、被検出体の周囲
に空間が少ないような場合にも、この被検出体の位置検
出を行うことができる。
(4)電気信号線を介さずに被検出体の位置の検出結果
を電子制御装置に導くことができるので、ノイズの影響
を受けにくい。
(5)複数の位置検出信号を1本の光ファイバーケーブ
ルで複数の受光素子に対して送信できるので、経済的で
あり、スペースの有効利用も図れる。As is clear from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) The absolute position of the object to be detected can be detected with a small number of parts depending on the detection level of the light receiving element. (2) The object to be detected and the semiconductor elements such as the light emitting element and the light receiving element, which are the constituent elements of the detection sensor, can be installed at separate locations. Therefore, even if the object to be detected is a rotating body near the engine of an automobile, where the temperature tends to be high, the semiconductor element is not affected by the temperature. (3) Since there is no need to provide a semiconductor element or a circuit board for attaching these near the detected object, the position of the detected object can be detected even when there is little space around the detected object. can. (4) Since the detection result of the position of the detected object can be guided to the electronic control device without going through the electric signal line, it is less susceptible to noise. (5) Since a plurality of position detection signals can be transmitted to a plurality of light receiving elements using one optical fiber cable, it is economical and space can be used effectively.
【図1】 本発明の第1実施例を示す位置検出装置の
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a position detection device showing a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の第2実施例を示す位置検出装置の
断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a position detection device showing a second embodiment of the present invention.
【図3】 図1のA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1.
【図4】 本発明の第3実施例を示す位置検出装置の
要部断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a main part of a position detection device showing a third embodiment of the present invention.
【図5】 アブソリュート方式の従来のエンコーダを
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional absolute encoder.
【図6】 インクリメント方式の従来のエンコーダを
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional encoder using an incremental method.
4…軸、 5…振り子、 5a,17a,17b…
スリット、 6…発光素子、7a,7b…受光素子、
8,8a,8b…光ファイバーケーブル、 11
,12,22,23…ハーフミラー、 17…固定ス
リット板、 18,19,20,21…フィルタ、
23,24…反射ミラー4... Axis, 5... Pendulum, 5a, 17a, 17b...
slit, 6... light emitting element, 7a, 7b... light receiving element,
8, 8a, 8b...optical fiber cable, 11
, 12, 22, 23... Half mirror, 17... Fixed slit plate, 18, 19, 20, 21... Filter,
23, 24...Reflection mirror
Claims (10)
発光手段から出た光を予定のスリットを透過させ、その
透過光を受光するように配置した前記受光手段の検出信
号に基づいて被検出体の位置を検出する位置検出装置に
おいて、被検出体の移動方向に幅を変化させた長孔が形
成された第1プレートと、所定の間隔を有して前記第1
プレートと重ねられ、前記長孔と直交するスリットが形
成された第2プレートと、前記長孔およびスリットを透
過する光路に発光手段から光を導く第1の光ファイバー
ケーブルと、前記長孔およびスリットを通過した光を受
光手段に導く第2の光ファイバーケーブルと、前記受光
手段による光の検出レベルに基づいて前記第1プレート
および第2プレートの位置関係を判定する演算手段とを
具備したことを特徴とする位置検出装置。1. A device comprising a light emitting means and a light receiving means, wherein the light emitted from the light emitting means is transmitted through a predetermined slit, and the light receiving means is arranged to receive the transmitted light. In a position detection device for detecting the position of a body, a first plate in which a long hole whose width changes in the direction of movement of the detected object is formed, and a first plate having a predetermined interval therebetween;
a second plate overlapped with the plate and having a slit orthogonal to the elongated hole; a first optical fiber cable that guides light from the light emitting means to an optical path passing through the elongated hole and the slit; It is characterized by comprising a second optical fiber cable that guides the passed light to a light receiving means, and a calculating means that determines the positional relationship between the first plate and the second plate based on the detection level of light by the light receiving means. position detection device.
発光手段から出た光を予定のスリットを透過させ、その
透過光を受光するように配置した前記受光手段の検出信
号に基づいて被検出体の位置を検出する位置検出装置に
おいて、被検出体の移動方向に幅を変化させた長孔が形
成された第1プレートと、所定の間隔を有して前記第1
プレートと重ねられ、前記長孔と直交するスリットが形
成された第2プレートと、前記第1プレートの背後に設
けられ、入射方向に光を反射する光反射手段と、前記前
記スリットおよび長孔を順に透過して前記光反射手段に
至る光路に発光手段から光を導くと共に、前記光反射手
段で反射された光を受光手段に導く光ファイバーケーブ
ルと、前記受光手段で検出される前記光反射手段による
反射光の検出レベルに基づいて前記第1プレートおよび
第2プレートの位置関係を判定する演算手段とを具備し
たことを特徴とする位置検出装置。2. A detection target having a light emitting means and a light receiving means, the light emitted from the light emitting means being transmitted through a predetermined slit, and based on the detection signal of the light receiving means arranged to receive the transmitted light. In a position detection device for detecting the position of a body, a first plate in which a long hole whose width changes in the direction of movement of the detected object is formed, and a first plate having a predetermined interval therebetween;
a second plate that is overlapped with the plate and has a slit orthogonal to the elongated hole; a light reflecting means that is provided behind the first plate and reflects light in the incident direction; an optical fiber cable that guides light from the light emitting means to an optical path through which the light is transmitted in order and reaches the light reflecting means, and also guides the light reflected by the light reflecting means to the light receiving means; and the light reflecting means detected by the light receiving means. A position detection device characterized by comprising: calculation means for determining the positional relationship between the first plate and the second plate based on the detection level of reflected light.
発光手段から出た光を予定のスリットを透過させ、その
透過光を受光するように配置した前記受光手段の検出信
号に基づいて被検出体の位置を検出する位置検出装置に
おいて、被検出体の移動方向に幅を変化させた光反射面
が形成された第1プレートと、所定の間隔を有して前記
第1プレートと重ねられ、前記光反射面と直交するスリ
ットが形成された第2プレートと、前記前記スリットを
透過して前記光反射面に至る光路に発光手段から光を導
くと共に、前記光反射面で反射された光を受光手段に導
く光ファイバーケーブルと、 前記受光手段で検出さ
れる前記光反射面による反射光の検出レベルに基づいて
前記第1プレートおよび第2プレートの位置関係を判定
する演算手段とを具備したことを特徴とする位置検出装
置。3. A detection target having a light emitting means and a light receiving means, the light emitted from the light emitting means being transmitted through a predetermined slit, and the light receiving means arranged to receive the transmitted light based on a detection signal. In a position detection device for detecting the position of a body, a first plate on which a light reflecting surface whose width changes in the direction of movement of a detected object is formed, the first plate being overlapped with the first plate at a predetermined interval, a second plate in which a slit orthogonal to the light reflecting surface is formed; a second plate that guides light from a light emitting means to an optical path that passes through the slit and reaches the light reflecting surface; an optical fiber cable leading to a light receiving means; and a calculation means for determining a positional relationship between the first plate and the second plate based on a detection level of light reflected by the light reflecting surface detected by the light receiving means. Characteristic position detection device.
いに一致するように前記第1プレートに形成された第1
補正用スリットおよび第2プレートに形成された第2補
正用スリットと、前記第1の光ファイバーケーブルで導
かれた光を2つの光路に分岐させると共に、この2つの
光路を進行してきた光を前記第2の光ファイバーケーブ
ルに収束させる光学手段と、分岐された前記2つの光路
に配置され、互いに異なる選択基準に従って光を透過さ
せるフィルタ手段とを具備すると共に、前記光学手段は
、分岐された前記2つの光路の一方に前記第1プレート
の長孔および第2プレートのスリットが位置し、他方に
は前記第1および第2補正用スリットの一方、およびこ
の一方のスリットと一致したときの他方のスリットが位
置するように設定され、前記受光手段は、前記フィルタ
手段を透過した光をそれぞれ選択的に受光するように構
成されていることを特徴とする請求項1記載の位置検出
装置。4. A first plate formed on the first plate so as to coincide with each other at a predetermined position as the detected object moves.
A correction slit and a second correction slit formed in the second plate branch the light guided by the first optical fiber cable into two optical paths, and the light that has traveled through these two optical paths is divided into the second correction slit and the second correction slit formed in the second plate. and a filter means disposed in the two branched optical paths to transmit light according to mutually different selection criteria. The elongated hole of the first plate and the slit of the second plate are located on one side of the optical path, and one of the first and second correction slits is located on the other side, and the other slit when coincident with the one slit is located on the other side. 2. The position detection device according to claim 1, wherein the light receiving means is configured to selectively receive the light transmitted through the filter means.
いに一致するように前記第1プレートに形成された第1
補正用スリットおよび第2プレートに形成された第2補
正用スリットと、前記光ファイバーケーブルで導かれた
光を2つの光路に分岐させる光学手段と、 分岐され
た前記2つの光路に配置され、互いに異なる選択基準に
従って光を透過させるフィルタ手段とを具備すると共に
、前記光学手段は、分岐された前記2つの光路の一方に
前記第1プレートの長孔および第2プレートのスリット
が位置し、他方には前記第1および第2補正用スリット
の一方、およびこの一方のスリットと一致したときの他
方のスリットが位置するように設定され、前記受光手段
は、前記フィルタ手段を透過した光をそれぞれ選択的に
受光するように構成されていることを特徴とする請求項
2記載の位置検出装置。5. A first plate formed on the first plate so as to coincide with each other at a predetermined position as the detected object moves.
a correction slit and a second correction slit formed in the second plate; an optical means for branching the light guided by the optical fiber cable into two optical paths; and filter means for transmitting light according to selection criteria, and the optical means includes a long hole of the first plate and a slit of the second plate located in one of the two branched optical paths, and One of the first and second correction slits and the other slit are set to be positioned when the first and second correction slits coincide with each other, and the light receiving means selectively receives the light transmitted through the filter means. 3. The position detecting device according to claim 2, wherein the position detecting device is configured to receive light.
いに一致するように前記第1プレートに設けられた補正
用スリットおよび第2プレートに形成された補正用光反
射面と、前記光ファイバーケーブルで導かれた光を2つ
の光路に分岐させる光学手段と、 分岐された前記2
つの光路に配置され、互いに異なる選択基準に従って光
を透過させるフィルタ手段とを具備すると共に、前記光
学手段は、分岐された前記2つの光路の一方に前記第1
プレートの光反射面および第2プレートのスリットが位
置し、他方には前記補正用スリットおよびこの補正用ス
リットと一致したときの前記補正用光反射面が位置する
ように設定され、前記受光手段は、前記フィルタ手段を
透過した光をそれぞれ選択的に受光するように構成され
ていることを特徴とする請求項3記載の位置検出装置。6. A correction slit provided on the first plate and a correction light reflecting surface formed on the second plate so as to coincide with each other at a predetermined position as the detected object moves, and the optical fiber cable. an optical means for branching the light guided by the light into two optical paths;
filter means arranged in two optical paths and transmitting light according to mutually different selection criteria;
The light-reflecting surface of the plate and the slit of the second plate are located on the other side, and the correction slit and the correction light-reflecting surface when coincident with the correction slit are located on the other side, and the light receiving means is 4. The position detection device according to claim 3, wherein the device is configured to selectively receive the light that has passed through the filter means.
過波長帯域を有するフィルタであることを特徴とする請
求項4〜6のいずれかに記載の位置検出装置。7. The position detection device according to claim 4, wherein the filter means is a filter having transmission wavelength bands different from each other.
光角を有する偏光フィルタであることを特徴とする請求
項4〜6のいずれかに記載の位置検出装置。8. The position detection device according to claim 4, wherein the filter means is a polarizing filter having mutually different polarization angles.
各受光素子の前面に配置され、それぞれ透過波長帯域の
異なるフィルタとからなることを特徴とする請求項4〜
8記載の位置検出装置。9. The light receiving means includes a plurality of light receiving elements;
Claims 4 to 4, characterized in that the filter is disposed in front of each light receiving element and is comprised of filters each having a different transmission wavelength band.
8. The position detection device according to 8.
、各受光素子の前面に配置され、それぞれ偏光角の異な
る検光フィルタとからなることを特徴とする請求項4〜
9記載の位置検出装置。10. The light-receiving means comprises a plurality of light-receiving elements and analysis filters arranged in front of each light-receiving element and each having a different polarization angle.
9. The position detection device according to 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17591291A JPH04372821A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Position detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17591291A JPH04372821A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Position detecting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04372821A true JPH04372821A (en) | 1992-12-25 |
Family
ID=16004421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17591291A Pending JPH04372821A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Position detecting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04372821A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2011117999A1 (en) * | 2010-03-25 | 2013-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | Walking assist device |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP17591291A patent/JPH04372821A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2011117999A1 (en) * | 2010-03-25 | 2013-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | Walking assist device |
US8652074B2 (en) | 2010-03-25 | 2014-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Walking assist device |
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