[发明专利]接触式位移计

说明书

本发明提供了接触式位移计。光投射单元以非平行光照射标尺。经过标尺上的多个狭缝的非平行光被光接收单元接收，并且输出表示光接收量分布的光接收信号。基于光接收信号，光接收量处于光接收单元上的光接收量分布中的最大值或最小值处的多个位置被检测为多个峰值位置。基于校正信息和检测到的多个峰值位置，来计算参考位置和与检测到的至少一个峰值位置相对应的至少一个狭缝的位置之间的距离。校正信息表示多个峰值位置之间的距离和标尺上分别与多个峰值位置相对应的多个狭缝之间的距离的关系。

技术领域

本发明涉及使用接触件的接触式位移计。

背景技术

接触式位移计具有在与对象的表面接触的同时可在一个方向上移动的接触件(例如，参见JP 2009-236498A)。JP 2009-236498A的接触式位移计包括发光元件、线传感器(line sensor)和活动标尺(moving scale)。活动标尺连接至接触件。沿着接触件可移动的方向在活动标尺中排列预定的图案。

从发光元件发出的光穿过准直透镜而变成基本平行的光，光随后通过活动标尺并被提供给线传感器。基于被线传感器读取的光接收信号，计算出接触件的位移。

在JP 2009-236498A中，通过使用穿过活动标尺的光的干涉，可以以比线传感器的像素更小的单位(亚像素单位)来计算接触件的位移。然而，需要在发光元件和活动标尺之间设置用于使光准直的光学元件(例如，准直透镜)，因此难以减小接触式位移计在与接触件的移动方向垂直的方向上的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接触式位移计，其能够减小在与接触件的移动方向垂直的方向上的尺寸。

(1)根据本发明的接触式位移计包括：壳体；接触件，其被配置为相对于壳体在一个方向上可移动；标尺，其具有在一个方向上排列的多个透光狭缝，并且被配置为与接触件一起在一个方向上可移动；光投射单元，其以非平行光照射标尺；光接收单元，其接收通过标尺上的多个透光狭缝的非平行光，并且输出表示光接收量分布的光接收信号；检测单元，其检测其中光接收量处于接收单元上的光接收量分布中的最大值或最小值处的多个位置作为多个峰值位置；以及计算单元，其基于由检测单元检测到的多个峰值位置以及校正信息，来计算参考位置和标尺上的多个透光狭缝中的与由检测单元检测到的至少一个峰值位置对应的至少一个透光狭缝的位置之间的距离，所述校正信息表示光接收单元上的光接收量分布中的多个峰值位置之间的距离和标尺上分别与多个峰值位置对应的多个透光狭缝之间的距离的关系，其中，光投射单元、标尺和光接收单元被设置为在与所述一个方向交叉的方向上排列。

在该接触式位移计中，光透射单元以非平行光照射标尺。通过标尺上的多个透光狭缝的非平行光被光接收单元接收，并且输出表示光接收量分布的光接收信号。基于从光接收单元输出的光接收信号，其中光接收量处于光接收单元上的光接收量分布中的最大值或最小值处的多个位置被检测为多个峰值位置。基于校正信息和检测到的多个峰值位置，来计算参考位置和标尺上的多个透光狭缝中的与检测到的至少一个峰值位置相对应的至少一个透光狭缝的位置之间的距离。

校正信息表示光接收单元上的光接收量分布中的多个峰值位置之间的距离与标尺上分别与多个峰值位置相对应的多个透光狭缝之间的距离的关系。因此，即使在以非平行光照射标尺时，也可以计算出与峰值位置对应的透光狭缝的位置。因此，不需要在光投射单元和标尺之间设置用于使光准直的光学元件(例如，准直透镜)。从而，可以减小接触式位移计在与接触件的移动方向垂直的方向上的尺寸。

(2)标尺上的多个透光狭缝中的每一个可以被通过使用标识符来唯一地、可识别地排列，其中所述标识符基于包括该透光狭缝在内并具有预定位置关系的多个透光狭缝之间的距离，接触式位移计可进一步设置有第一存储单元，其存储与标尺上的多个透光狭缝相关的多个标识符，并且计算单元可以基于由检测单元检测到的多个峰值位置和存储在第一存储单元中的多个标识符，来识别与由检测单元检测到的至少一个峰值位置相对应的至少一个透光狭缝。