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JPH06161430A - Position detecting device - Google Patents

Position detecting device

Info

Publication number
JPH06161430A
JPH06161430A JP31247892A JP31247892A JPH06161430A JP H06161430 A JPH06161430 A JP H06161430A JP 31247892 A JP31247892 A JP 31247892A JP 31247892 A JP31247892 A JP 31247892A JP H06161430 A JPH06161430 A JP H06161430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
scale
gray scale
plunger
light receiving
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.)
Withdrawn
Application number
JP31247892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoomi Goto
元臣 後藤
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.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP31247892A priority Critical patent/JPH06161430A/en
Publication of JPH06161430A publication Critical patent/JPH06161430A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Optical Transform (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the position detecting device which accurately detect the position of a moving body, moving linearly while rotating, without contact. CONSTITUTION:A gray scale 10 which varies in light transmissivity or light transmission quantity in the length direction is fixed to a plunger 1 and a light emitting element 2 and a light receiving element 3 are arranged opposite each other across the gray scale 10. The light receiving element 3 generates a detection signal corresponding to the quantity of light received through the gray scale 10. Even when the plunger 1 moves linearly while rotating, the light receiving element 1 and light emitting element 2 are positioned opposite each other across the gray scale 10 at all times, so the position of the plunger 1 can accurately be detected without contact.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

【0001】この発明は、回転を伴って直線的に移動す
る移動体の位置を非接触で検出する位置検出装置に関す
る。
The present invention relates to a position detecting device for detecting the position of a moving body which moves linearly with rotation in a non-contact manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、移動体の位置あるいは変
位を検出する際には、光や磁気、または静電容量等の変
化を利用した非接触検出手法を用いる場合が多い。この
種の非接触検出は、例えば、自動ピアノの駆動機構など
にも利用されており、当該駆動機構に適用される位置検
出装置の一例について図2を参照して説明する。
2. Description of the Related Art As is well known, when detecting the position or displacement of a moving body, a non-contact detecting method utilizing changes in light, magnetism, electrostatic capacitance, etc. is often used. This type of non-contact detection is also used in, for example, a drive mechanism of an automatic piano, and an example of a position detection device applied to the drive mechanism will be described with reference to FIG.

【0003】まず、図2は自動ピアノに装備される駆動
機構の概略構成を示す断面図である。この図において、
1はプランジャであり、その先端は図示されていない自
動ピアノのペダルに接続されている。プランジャ1の周
囲には、コイル7および固定ヨーク8が外部部材によっ
て固定されている。このプランジャ1は、上記コイル7
が発生する磁力によって、図中の矢印X方向、あるいは
−X方向に上下可動するようになっている。
First, FIG. 2 is a sectional view showing a schematic structure of a drive mechanism provided in an automatic piano. In this figure,
Reference numeral 1 denotes a plunger, the tip of which is connected to a pedal of an automatic piano (not shown). A coil 7 and a fixed yoke 8 are fixed around the plunger 1 by an external member. This plunger 1 has the coil 7
By the magnetic force generated by, the magnetic head is movable up and down in the arrow X direction or the -X direction in the figure.

【0004】9は軸受であり、プランジャ1の水平方向
の揺れを規制する。5は発光素子2および受光素子3
(図3参照)が所定の間隙を介して対向配置されたフォ
トインタラプタである。6はグレイスケールであり、そ
の一端はプランジャ1の端部に固定され、他端は図3に
示すように、フォトインタラプタ5の発光素子2と受光
素子3との間に介在する。このグレイスケール6は、例
えば、透明な基材に上部から下部に向って徐々に灰色濃
度が変化するフィルム、すなわち、光透過率が予め規定
された変化率で増加(あるいは減少)するフィルムを貼
設したものである。
Reference numeral 9 denotes a bearing, which restricts the horizontal swing of the plunger 1. 5 is a light emitting element 2 and a light receiving element 3
(See FIG. 3) is a photo interrupter that is opposed to each other with a predetermined gap. Reference numeral 6 denotes a gray scale, one end of which is fixed to the end of the plunger 1 and the other end of which is interposed between the light emitting element 2 and the light receiving element 3 of the photo interrupter 5. The gray scale 6 is, for example, a film in which the gray density gradually changes from the top to the bottom, that is, a film in which the light transmittance increases (or decreases) at a predetermined change rate is attached to a transparent base material. It was set up.

【0005】したがって、コイル7が発生する磁力に応
じてプランジャ1が上下動すると、これに連動してグレ
イスケール6も上下動する。フォトインタラプタ5は発
光素子2と受光素子3との間に介在するグレイスケール
の光透過量に応じた信号を発生する。したがって、この
光透過量に対応するフォトインタラプタ5の出力信号を
用いることで、プランジャ1を非接触で位置検出するこ
とが可能になる。
Therefore, when the plunger 1 moves up and down according to the magnetic force generated by the coil 7, the gray scale 6 also moves up and down in conjunction with this. The photo interrupter 5 generates a signal according to the amount of light transmission of gray scale interposed between the light emitting element 2 and the light receiving element 3. Therefore, the position of the plunger 1 can be detected in a non-contact manner by using the output signal of the photo interrupter 5 corresponding to this light transmission amount.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の位置検出装置において、軸受9はプランジャ1の横
揺れを規制するものの、該プランジャ1の軸回りの回転
運動を規制できない。すなわち、軸受9の断面は円形状
となっているため、プランジャ1が直線移動しつつ軸回
りに回転することも起こり得る。このような場合、プラ
ンジャ1の軸回りの回転に伴ってグレイスケール6も回
転するため、このグレイスケール6がフォトインタラプ
タ5に接触する虞が生じる。
By the way, in the above-mentioned conventional position detecting device, although the bearing 9 regulates the lateral oscillation of the plunger 1, it cannot regulate the rotational movement of the plunger 1 around its axis. That is, since the bearing 9 has a circular cross section, the plunger 1 may rotate linearly while rotating around the axis. In such a case, since the gray scale 6 also rotates with the rotation of the plunger 1 around the axis, the gray scale 6 may come into contact with the photo interrupter 5.

【0007】例えば、図4に示すように、グレイスケー
ル6がプランジャ1の回転に伴い、図中の矢印P方向に
回動すると、フォトインタラプタ5に接触してしまう。
このように、グレイスケール6がフォトインタラプタ5
に接触すると、プランジャ1の正常な動作が妨げられる
ばかりか、グレイスケール6の回転によって正確な位置
検出を行うことができないという問題がある。この発明
は上述した事情に鑑みてなされたもので、回転を伴って
直線的に移動する移動体の位置を正確に非接触検出でき
る位置検出装置を提供することを目的としている。
For example, as shown in FIG. 4, when the gray scale 6 rotates in the direction of the arrow P in the figure as the plunger 1 rotates, it contacts the photo interrupter 5.
In this way, the gray scale 6 is the photo interrupter 5
If it comes into contact with, there is a problem that the normal operation of the plunger 1 is hindered, and the rotation of the gray scale 6 prevents accurate position detection. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a position detection device that can accurately detect the position of a moving body that moves linearly with rotation in a non-contact manner.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、直線的に移
動する移動体の位置を非接触で検出する位置検出装置に
おいて、光透過材を長筒状に形成し、その長手方向を前
記移動体の移動方向に一致させて該移動体に固定される
部材であって、該長手方向に沿って透光率あるいは透光
量が変化するスケールと、前記スケールの中空内部およ
び外周部に設けられ、該スケールを隔てて対向配置され
る発光部および受光部とを備え、前記受光部は、前記ス
ケールを介して受光する受光量に応じた検出信号を発生
することを特徴としている。
According to the present invention, in a position detecting device for detecting the position of a moving body which moves linearly in a non-contact manner, a light transmitting material is formed into a long cylindrical shape, and the longitudinal direction thereof is the moving direction. A member fixed to the moving body in conformity with the moving direction of the body, the scale having a light transmittance or the amount of light transmission changing along the longitudinal direction, and a scale provided inside and outside the hollow of the scale. A light emitting portion and a light receiving portion that are arranged to face each other across the scale are provided, and the light receiving portion generates a detection signal according to the amount of light received through the scale.

【0009】[0009]

【作用】上記構成によれば、長手方向に沿って透光率あ
るいは透光量が変化する長筒状のスケールが移動体に固
定され、該スケールを隔てて発光部と受光部とが対向配
置される。受光部はこのスケールを介して受光する受光
量に応じた検出信号を発生する。これにより、移動体が
回転しながら直線的に移動しても、受光部と発光部とは
常にスケールを隔てて対向するから、移動体の位置を正
確に非接触検出することが可能になる。
According to the above construction, the long cylindrical scale whose light transmittance or the light transmission amount changes along the longitudinal direction is fixed to the moving body, and the light emitting portion and the light receiving portion are arranged to face each other across the scale. To be done. The light receiving section generates a detection signal according to the amount of light received through this scale. As a result, even if the moving body moves linearly while rotating, the light-receiving unit and the light-emitting unit always face each other with the scale in between, so that the position of the moving body can be accurately detected in a non-contact manner.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図1はこの発明による一実施例の構成を
示す図である。この図において、図2に示す各部と共通
する部分には同一の番号を付し、その説明を省略する。
図1に示す構成が図2に示す従来例と異なる点は、薄板
状のグレイスケール6を、円筒形状のグレイスケール1
0にしたことにある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment according to the present invention. In this figure, the same parts as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
The configuration shown in FIG. 1 is different from the conventional example shown in FIG. 2 in that a thin plate-shaped gray scale 6 is replaced by a cylindrical gray scale 1
I set it to 0.

【0011】このグレイスケール10は、ガラスやプラ
スチック(ポリカーボネイト、アクリル等)などの光透
過部材を円筒形状に形成したものであり、その内周面に
は前述したプランジャ1の移動方向に対して一様となる
グレイスケールが全周に渡って印刷されている。すなわ
ち、従来、板面に印刷されていたグレイスケールを円筒
内周に拡張した態様となっている。そして、こうしたグ
レイスケール10の先端は、プランジャ1の端面に設け
られるストッパ12に対し、ナット11により軸固定さ
れる。フォトインタラプタ5を構成する発光素子2およ
び受光素子3は、それぞれグレイスケール10の内周面
上と外周面上とに置かれ、該スケール10の筒壁を介在
させた状態で対向配置される。
The gray scale 10 is formed by forming a light-transmitting member such as glass or plastic (polycarbonate, acrylic, etc.) into a cylindrical shape, and its inner peripheral surface is aligned with the moving direction of the plunger 1 described above. Such a gray scale is printed all around. That is, the gray scale conventionally printed on the plate surface is expanded to the inner circumference of the cylinder. The tip of the gray scale 10 is axially fixed by a nut 11 to a stopper 12 provided on the end surface of the plunger 1. The light emitting element 2 and the light receiving element 3 forming the photo interrupter 5 are placed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the gray scale 10, respectively, and are opposed to each other with the cylinder wall of the scale 10 interposed.

【0012】このような構造において、プランジャ1が
軸回りに回転しながら直線移動する場合、これに伴って
グレイスケール10も同様に軸回りに回転しつつ直線移
動する。ここで、発光素子2と受光素子3との間に介在
するグレイスケールは、プランジャ1の移動方向に対し
て一様となるように形成されているため、回転運動に関
与することなく、単に移動量に対応した光透過量をもた
らす。したがって、フォトインタラプタ5の出力信号
は、軸回りに回転の影響を受けず、グレイスケール10
の移動量に相当するものとなり、プランジャ1の軸方向
の移動量を非接触で検出することが可能になる訳であ
る。
In such a structure, when the plunger 1 linearly moves while rotating around the axis, the gray scale 10 also linearly moves while rotating around the axis accordingly. Here, since the gray scale interposed between the light emitting element 2 and the light receiving element 3 is formed so as to be uniform with respect to the moving direction of the plunger 1, the gray scale is simply moved without being involved in the rotational movement. Providing a light transmission amount corresponding to the amount. Therefore, the output signal of the photo interrupter 5 is not affected by the rotation around the axis, and the gray scale 10
Therefore, the amount of movement of the plunger 1 in the axial direction can be detected in a non-contact manner.

【0013】なお、上述した実施例では、グレイスケー
ル10の内周面にグレイスケールを形成するようにした
が、これに替えて、スケール10の外周面にスケールを
形成するようにしても良い。また、このスケール10の
内面側と外面側にそれぞれ発光素子2と受光素子3とを
対向配置したが、これとは反対に、内面側に受光素子3
を、外面側に発光素子2を設けても良い。
In the above-described embodiment, the gray scale is formed on the inner peripheral surface of the gray scale 10, but instead of this, the scale may be formed on the outer peripheral surface of the scale 10. Further, the light emitting element 2 and the light receiving element 3 are arranged so as to face each other on the inner surface side and the outer surface side of the scale 10, respectively.
Alternatively, the light emitting element 2 may be provided on the outer surface side.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、長手方向に沿って透光率あるいは透光量が変化する
スケールを隔てて発光部と受光部とが対向配置され、受
光部はこのスケールを介して受光する受光量に応じた検
出信号を発生するので、回転を伴って直線的に移動する
移動体の位置を正確に非接触検出することができる。
As described above, according to the present invention, the light emitting portion and the light receiving portion are arranged to face each other with the scale whose light transmittance or the light transmitting amount changes along the longitudinal direction, and the light receiving portion and the light receiving portion face each other. Since the detection signal corresponding to the amount of light received through the scale is generated, the position of the moving body that moves linearly with rotation can be accurately detected in a non-contact manner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明による一実施例の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment according to the present invention.

【図2】 従来例を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional example.

【図3】 従来例を説明するための図。FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional example.

【図4】 従来例を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プランジャ(移動体)、2…発光素子(発光部)、
3…受光素子(受光部)、10…グレイスケール(スケ
ール)。
1 ... Plunger (moving body), 2 ... Light emitting element (light emitting unit),
3 ... Light receiving element (light receiving portion), 10 ... Gray scale (scale).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直線的に移動する移動体の位置を非接触
で検出する位置検出装置において、 光透過材を長筒状に形成し、その長手方向を前記移動体
の移動方向に一致させて該移動体に固定される部材であ
って、該長手方向に沿って透光率あるいは透光量が変化
するスケールと、 前記スケールの中空内部および外周部に設けられ、該ス
ケールを隔てて対向配置される発光部および受光部とを
備え、 前記受光部は、前記スケールを介して受光する受光量に
応じた検出信号を発生することを特徴とする位置検出装
置。
1. A position detecting device for detecting the position of a moving body which moves linearly in a non-contact manner, wherein a light-transmitting material is formed in a long cylindrical shape, and its longitudinal direction is made to coincide with the moving direction of the moving body. A member fixed to the moving body, the scale having a light transmittance or a light amount changing along the longitudinal direction, and a scale provided inside and outside the hollow of the scale, and arranged to face each other across the scale. A position detecting device, comprising: a light emitting unit and a light receiving unit, the light receiving unit generating a detection signal according to an amount of light received through the scale.
JP31247892A 1992-11-20 1992-11-20 Position detecting device Withdrawn JPH06161430A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31247892A JPH06161430A (en) 1992-11-20 1992-11-20 Position detecting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31247892A JPH06161430A (en) 1992-11-20 1992-11-20 Position detecting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06161430A true JPH06161430A (en) 1994-06-07

Family

ID=18029696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31247892A Withdrawn JPH06161430A (en) 1992-11-20 1992-11-20 Position detecting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06161430A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6420642B1 (en) * 1999-07-21 2002-07-16 Yamaha Corporation Automatic player incorporated in keyboard musical instrument and plunger sensor for detecting motion of plunger
EP2051239A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-22 Yamaha Corporation Keyboard apparatus

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