JPH10221120A - 光学式エンコーダ装置 - Google Patents
光学式エンコーダ装置Info
- Publication number
- JPH10221120A JPH10221120A JP3834397A JP3834397A JPH10221120A JP H10221120 A JPH10221120 A JP H10221120A JP 3834397 A JP3834397 A JP 3834397A JP 3834397 A JP3834397 A JP 3834397A JP H10221120 A JPH10221120 A JP H10221120A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノイズとなる光が受光素子に入るのを完全に
防止し、Ｓ／Ｎ比が高く信頼性の高い、光学式エンコー
ダ装置を提供する。 【解決手段】 第１スリット１１が形成される移動スリ
ット１と、拡散光を射出する光源４と移動スリット１と
の間に空隙を介して配置され、それぞれ光源スリットと
インデックススリットの役割を果たす第２スリット２
１、スリットピッチの位相が互いに９０度ずれた複数の
第３スリット２２からなる固定スリット２と、光源４か
ら放射された拡散光が固定スリット２上の第２のスリッ
ト２１を透過し、移動スリット１を照射し、移動スリッ
ト１上の第１スリットからの反射光を固定スリット２上
の第３スリット２２を介して検出する受光素子３とを備
え、受光素子３の出力検出信号の周期的な変動から両部
材の相対的変位および角度を検出するようにした光学式
エンコーダにおいて、第２スリット２１の周りに光絶縁
体６を設けたものである。
防止し、Ｓ／Ｎ比が高く信頼性の高い、光学式エンコー
ダ装置を提供する。 【解決手段】 第１スリット１１が形成される移動スリ
ット１と、拡散光を射出する光源４と移動スリット１と
の間に空隙を介して配置され、それぞれ光源スリットと
インデックススリットの役割を果たす第２スリット２
１、スリットピッチの位相が互いに９０度ずれた複数の
第３スリット２２からなる固定スリット２と、光源４か
ら放射された拡散光が固定スリット２上の第２のスリッ
ト２１を透過し、移動スリット１を照射し、移動スリッ
ト１上の第１スリットからの反射光を固定スリット２上
の第３スリット２２を介して検出する受光素子３とを備
え、受光素子３の出力検出信号の周期的な変動から両部
材の相対的変位および角度を検出するようにした光学式
エンコーダにおいて、第２スリット２１の周りに光絶縁
体６を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学式エンコーダ装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例として実開平２−６７２１９が開
示されている。これはノイズとなる光をほぼ完全に遮断
してＳＮ比の十分に高い信号を得るために図４に示すよ
うな構成をとったものである。以下にこの従来例を簡単
に説明する。図４において、相対移動する一方の部材に
固定されるピッチＰ1 の第１格子１１が図の上側面に形
成された反射型の第１スケールとしてのガラス製メイン
スケール１００と、相対移動する他方の部材に固定され
る、平行光線化されていない照明光を射出する光源４、
前記光源４からの照明光を一部遮断して前記第１格子１
１を照明するためのピッチＰ2 の第２格子２１と該第２
および第１格子２１、１１によって制限された照明光を
さらに制限するための前記第２格子２１と独立したピッ
チＰ3 の第３格子２２とが前記第２格子２１を挟むよう
に上側面の両側に形成されたガラス製の第２スケール２
００、および前記第１〜第３格子１１、２１、２２によ
って制限された照明光を検出するための受光素子３とを
含んだ構成となっている。この構成において第２と第３
格子２１、２２を第２スケール２の光源４、受光素子３
側表面に形成するとともに前記光源４と受光素子３の間
および受光素子３の周囲に第２スケール２以外の方向か
らの光を遮断する光絶縁体６を設け、該光絶縁体６と前
記第２スケール２の第２および第３格子２１、２２形成
面を密着させている。前記光絶縁体６は例えばゴム製
で、第２スケール２との隙間は例えば０．２ｍｍ以下と
されている。また前記第２格子２１および第３格子２２
は図５に詳しく示されるように複数の線光源を形成する
ためのピッチＰ2 の第２格子２１が前記第２スケール２
の中央に円形に形成され、その両側に方向弁別および電
気的に検出信号を分割するための、位相が互いに９０度
ずつずれたピッチＰ3 のＡ＋相、Ｂ＋相、Ａ−相、Ｂ−
相の４つの第３格子２２ａ〜２２ｄが長方形に形成され
ており、図に示すように光源および受光素子の周りに光
絶縁体６が形成されていた。
示されている。これはノイズとなる光をほぼ完全に遮断
してＳＮ比の十分に高い信号を得るために図４に示すよ
うな構成をとったものである。以下にこの従来例を簡単
に説明する。図４において、相対移動する一方の部材に
固定されるピッチＰ1 の第１格子１１が図の上側面に形
成された反射型の第１スケールとしてのガラス製メイン
スケール１００と、相対移動する他方の部材に固定され
る、平行光線化されていない照明光を射出する光源４、
前記光源４からの照明光を一部遮断して前記第１格子１
１を照明するためのピッチＰ2 の第２格子２１と該第２
および第１格子２１、１１によって制限された照明光を
さらに制限するための前記第２格子２１と独立したピッ
チＰ3 の第３格子２２とが前記第２格子２１を挟むよう
に上側面の両側に形成されたガラス製の第２スケール２
００、および前記第１〜第３格子１１、２１、２２によ
って制限された照明光を検出するための受光素子３とを
含んだ構成となっている。この構成において第２と第３
格子２１、２２を第２スケール２の光源４、受光素子３
側表面に形成するとともに前記光源４と受光素子３の間
および受光素子３の周囲に第２スケール２以外の方向か
らの光を遮断する光絶縁体６を設け、該光絶縁体６と前
記第２スケール２の第２および第３格子２１、２２形成
面を密着させている。前記光絶縁体６は例えばゴム製
で、第２スケール２との隙間は例えば０．２ｍｍ以下と
されている。また前記第２格子２１および第３格子２２
は図５に詳しく示されるように複数の線光源を形成する
ためのピッチＰ2 の第２格子２１が前記第２スケール２
の中央に円形に形成され、その両側に方向弁別および電
気的に検出信号を分割するための、位相が互いに９０度
ずつずれたピッチＰ3 のＡ＋相、Ｂ＋相、Ａ−相、Ｂ−
相の４つの第３格子２２ａ〜２２ｄが長方形に形成され
ており、図に示すように光源および受光素子の周りに光
絶縁体６が形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例のように光源４
と受光素子３を同一面側に配置した反射型の構成では、
ノイズとなる光のほとんどは、光源から出射した光線が
第２スケール２００を反射し受光素子に到達する光であ
る。従来例では光絶縁体を光源と受光素子の周りに設け
て第２スケール２００を取り付けているので第２スケー
ル２００と光絶縁体６の間に隙間が開きやすく光源４か
ら出射した光線が第２スケール２００を反射するノイズ
となる光が漏れて受光素子へ入りＳ／Ｎ比が悪くなると
いう問題点があった。そこで本発明は、ノイズとなる光
が受光素子に入るのを完全に防止し、Ｓ／Ｎ比が高く信
頼性の高い、光学式エンコーダ装置を提供することを目
的とする。
と受光素子３を同一面側に配置した反射型の構成では、
ノイズとなる光のほとんどは、光源から出射した光線が
第２スケール２００を反射し受光素子に到達する光であ
る。従来例では光絶縁体を光源と受光素子の周りに設け
て第２スケール２００を取り付けているので第２スケー
ル２００と光絶縁体６の間に隙間が開きやすく光源４か
ら出射した光線が第２スケール２００を反射するノイズ
となる光が漏れて受光素子へ入りＳ／Ｎ比が悪くなると
いう問題点があった。そこで本発明は、ノイズとなる光
が受光素子に入るのを完全に防止し、Ｓ／Ｎ比が高く信
頼性の高い、光学式エンコーダ装置を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、相対的に移動する一方の部材に固定さ
れ、移動方向に複数の格子を持つ第１スリットが形成さ
れる移動スリットと、相対的に移動する他方の部材に固
定され、拡散光を射出する光源と移動スリットとの間に
空隙を介して配置され、それぞれ光源スリットとインデ
ックススリットの役割を果たす第２スリット、スリット
ピッチの位相が互いに９０度ずれた複数の第３スリット
からなる固定スリットと、前記光源から放射された拡散
光が前記固定スリット上の第２スリットを透過し、前記
移動スリットを照射し、前記移動スリット上の第１スリ
ットからの反射光を前記固定スリット上の第３スリット
を介して検出する受光素子とを備え、前記受光素子出力
の検出信号の周期的な変動から前記両部材の相対的変位
および角度を検出するようにした光学式エンコーダにお
いて、前記第２スリットの周りに光絶縁体を設けたもの
である。また、光絶縁体を、前記第２スリットと少なく
とも一つ以上の前記第３スリットの周りに設けたもので
ある。また、前記光絶縁体が、エッチングまたはスパッ
タリングまたは蒸着により形成されたものである。
めに本発明は、相対的に移動する一方の部材に固定さ
れ、移動方向に複数の格子を持つ第１スリットが形成さ
れる移動スリットと、相対的に移動する他方の部材に固
定され、拡散光を射出する光源と移動スリットとの間に
空隙を介して配置され、それぞれ光源スリットとインデ
ックススリットの役割を果たす第２スリット、スリット
ピッチの位相が互いに９０度ずれた複数の第３スリット
からなる固定スリットと、前記光源から放射された拡散
光が前記固定スリット上の第２スリットを透過し、前記
移動スリットを照射し、前記移動スリット上の第１スリ
ットからの反射光を前記固定スリット上の第３スリット
を介して検出する受光素子とを備え、前記受光素子出力
の検出信号の周期的な変動から前記両部材の相対的変位
および角度を検出するようにした光学式エンコーダにお
いて、前記第２スリットの周りに光絶縁体を設けたもの
である。また、光絶縁体を、前記第２スリットと少なく
とも一つ以上の前記第３スリットの周りに設けたもので
ある。また、前記光絶縁体が、エッチングまたはスパッ
タリングまたは蒸着により形成されたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明の実施例１の構成図であ
る。図において１は移動スリット、２は固定スリット、
３は受光素子、４は拡散光源、５は受光素子をマウント
する基板、６は光絶縁体である。前記移動スリット１上
には第１スリットがクロムやアルミ等を蒸着して形成さ
れている。また前記固定スリット２上には線光源列を形
成する第２スリット２１と相対移動量に関係した光量変
化を引き起こす、インデックススリットの役割を有する
第３スリット２２がクロム蒸着等により形成されてい
る。第３スリット２２は、スリットピッチの位相が互い
に９０度ずつずれたスリット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，
２２ｄから構成される。また受光素子３はフォトダイオ
ードチップ等のチップ部品で構成され、エポキシ樹脂等
の材料で構成された、配線がパターン化されている基板
上に配置され、銅線３１で基板５に信号を出力する構成
となっている。拡散光源４から出射した光線４１は第２
スリット２１を透過し前記移動スリット１上の第１スリ
ット１１を反射して前記固定スリット２上の第３スリッ
ト２２を透過して受光素子３に入射する構成である。前
記光絶縁体６は、光源４から出射した光線４１が第２ス
ケール２を反射して受光素子に到達しないようにするた
め、第２スリットの周りに第２及び第３スリットにかか
らないよう接着材等で固定スリットに取り付けられるも
のである。この光絶縁体６の材質は光を透過しないもの
であれば何でもよく、プラスティック、樹脂、ゴム等の
材質のもので構成される。
いて説明する。図１は本発明の実施例１の構成図であ
る。図において１は移動スリット、２は固定スリット、
３は受光素子、４は拡散光源、５は受光素子をマウント
する基板、６は光絶縁体である。前記移動スリット１上
には第１スリットがクロムやアルミ等を蒸着して形成さ
れている。また前記固定スリット２上には線光源列を形
成する第２スリット２１と相対移動量に関係した光量変
化を引き起こす、インデックススリットの役割を有する
第３スリット２２がクロム蒸着等により形成されてい
る。第３スリット２２は、スリットピッチの位相が互い
に９０度ずつずれたスリット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，
２２ｄから構成される。また受光素子３はフォトダイオ
ードチップ等のチップ部品で構成され、エポキシ樹脂等
の材料で構成された、配線がパターン化されている基板
上に配置され、銅線３１で基板５に信号を出力する構成
となっている。拡散光源４から出射した光線４１は第２
スリット２１を透過し前記移動スリット１上の第１スリ
ット１１を反射して前記固定スリット２上の第３スリッ
ト２２を透過して受光素子３に入射する構成である。前
記光絶縁体６は、光源４から出射した光線４１が第２ス
ケール２を反射して受光素子に到達しないようにするた
め、第２スリットの周りに第２及び第３スリットにかか
らないよう接着材等で固定スリットに取り付けられるも
のである。この光絶縁体６の材質は光を透過しないもの
であれば何でもよく、プラスティック、樹脂、ゴム等の
材質のもので構成される。
【０００６】図２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。図において、２２ａはＡ＋相スリット（第３スリッ
ト）、２２ｂはＢ＋相スリット（第３スリット）、２２
ｃはＡ−相スリット（第３スリット）、２２ｄはＢ−相
スリット（第３スリット）、２３ａは原点相スリット
（Ｚ＋）、２３ｂは原点相スリット（Ｚ−）が固定スリ
ット２上に形成されている。第２スリット２１の周りに
光絶縁体６を固定スリット２のスリット蒸着面側に密着
して取り付けられている。このように多くの第３スリッ
ト２２及びそれに対応する受光素子３が多数になる場
合、光絶縁体を第２スリットの周りだけに取り付ける方
法は大変簡単である。次に実施例２について説明する。
図３は第２スリット２１と第３スリット２２ａ，２２ｂ
に光絶縁体６を設けた実施例２を示す。図において、同
一名称は同一符号を付し重複説明を省略する。これは、
例えばＡ＋相スリット２２ａを透過した光線がＢ−相ス
リット２２ｄに到達する場合、Ｂ−相ではこの光はノイ
ズとなる。このようなことを避けるために第２スリット
の周りだけでなく第３スリットの周りにも光絶縁体６を
固定スリット上に密着させるものである。また光絶縁体
６は第３スリットの少なくとも一つ以上に設けてもよ
い。また前記光絶縁体６は接着剤等で取り付けるだけで
なく、化学的な処理、例えばエッチングやスパッタリン
グ、蒸着等により形成する事も可能である。また前記移
動スリット１、固定スリット２の材質はガラスだけでな
く金属等でもよい。前記実施例ではリニアエンコーダ、
ロータリエンコーダの両方に適用できることは明らかで
ある。
る。図において、２２ａはＡ＋相スリット（第３スリッ
ト）、２２ｂはＢ＋相スリット（第３スリット）、２２
ｃはＡ−相スリット（第３スリット）、２２ｄはＢ−相
スリット（第３スリット）、２３ａは原点相スリット
（Ｚ＋）、２３ｂは原点相スリット（Ｚ−）が固定スリ
ット２上に形成されている。第２スリット２１の周りに
光絶縁体６を固定スリット２のスリット蒸着面側に密着
して取り付けられている。このように多くの第３スリッ
ト２２及びそれに対応する受光素子３が多数になる場
合、光絶縁体を第２スリットの周りだけに取り付ける方
法は大変簡単である。次に実施例２について説明する。
図３は第２スリット２１と第３スリット２２ａ，２２ｂ
に光絶縁体６を設けた実施例２を示す。図において、同
一名称は同一符号を付し重複説明を省略する。これは、
例えばＡ＋相スリット２２ａを透過した光線がＢ−相ス
リット２２ｄに到達する場合、Ｂ−相ではこの光はノイ
ズとなる。このようなことを避けるために第２スリット
の周りだけでなく第３スリットの周りにも光絶縁体６を
固定スリット上に密着させるものである。また光絶縁体
６は第３スリットの少なくとも一つ以上に設けてもよ
い。また前記光絶縁体６は接着剤等で取り付けるだけで
なく、化学的な処理、例えばエッチングやスパッタリン
グ、蒸着等により形成する事も可能である。また前記移
動スリット１、固定スリット２の材質はガラスだけでな
く金属等でもよい。前記実施例ではリニアエンコーダ、
ロータリエンコーダの両方に適用できることは明らかで
ある。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、固定
スリット２と光絶縁体６間に隙間ができることがないの
で、光源４から出射した光線４１が第２スケール２を反
射して受光素子に到達しないためＳ／Ｎ比が高く、信頼
性の高い光学式エンコーダ装置を提供できる。
スリット２と光絶縁体６間に隙間ができることがないの
で、光源４から出射した光線４１が第２スケール２を反
射して受光素子に到達しないためＳ／Ｎ比が高く、信頼
性の高い光学式エンコーダ装置を提供できる。
【図１】本発明の実施例１の構成図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施例２を示す構成図である。
【図４】従来例の構成図である。
【図５】従来例の第２及び第３スリットの配置を示す図
１ 移動スリット １１ 第１スリット ２ 固定スリット ２１ 第２スリット ２２ 第３スリット ２２ａ Ａ＋相スリット ２２ｂ Ｂ＋相スリット ２２ｃ Ａ−相スリット ２２ｄ Ｂ−相スリット ２３ａ 原点相スリット（Ｚ＋） ２３ｂ 原点相スリット（Ｚ−） ３ 受光素子 ３１ 銅線 ４ 拡散光源 ４１ 光線 ５ 基板 ６ 光絶縁体 １００ メインスケール ２００ 第２スケール
フロントページの続き (72)発明者 中嶋 耕二 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内
Claims (3)
- 【請求項１】 相対的に移動する一方の部材に固定さ
れ、移動方向に複数の格子を持つ第１スリットが形成さ
れる移動スリットと、 相対的に移動する他方の部材に固定され、拡散光を射出
する光源と移動スリットとの間に空隙を介して配置さ
れ、それぞれ光源スリットとインデックススリットの役
割を果たす第２スリット、スリットピッチの位相が互い
に９０度ずれた複数の第３スリットからなる固定スリッ
トと、 前記光源から放射された拡散光が前記固定スリット上の
第２のスリットを透過し、前記移動スリットを照射し、
前記移動スリット上の第１スリットからの反射光を前記
固定スリット上の第３スリットを介して検出する受光素
子とを備え、前記受光素子出力の検出信号の周期的な変
動から前記両部材の相対的変位および角度を検出するよ
うにした光学式エンコーダにおいて、 前記第２スリットの周りに光絶縁体を設けたことを特徴
とする光学式エンコーダ装置。 - 【請求項２】 光絶縁体を、前記第２スリットと少なく
とも一つ以上の前記第３スリットの周りに設けたもので
ある請求項１記載の光学式エンコーダ装置。 - 【請求項３】 前記光絶縁体が、エッチングまたはスパ
ッタリングまたは蒸着により形成されたことを特徴とす
る請求項１または２記載の光学式エンコーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3834397A JPH10221120A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 光学式エンコーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3834397A JPH10221120A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 光学式エンコーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221120A true JPH10221120A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12522650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3834397A Pending JPH10221120A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 光学式エンコーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221120A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011179938A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式エンコーダ用センサ及び光学式エンコーダ |
| WO2014013621A1 (ja) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 株式会社安川電機 | 光学式エンコーダ、エンコーダ付モータ、サーボシステム |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP3834397A patent/JPH10221120A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011179938A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式エンコーダ用センサ及び光学式エンコーダ |
| WO2014013621A1 (ja) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 株式会社安川電機 | 光学式エンコーダ、エンコーダ付モータ、サーボシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040630 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041206 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050525 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |