JPS6324126A - 光電型エンコ−ダ - Google Patents

光電型エンコ−ダ

Info

Publication number
JPS6324126A
JPS6324126A JP14907386A JP14907386A JPS6324126A JP S6324126 A JPS6324126 A JP S6324126A JP 14907386 A JP14907386 A JP 14907386A JP 14907386 A JP14907386 A JP 14907386A JP S6324126 A JPS6324126 A JP S6324126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scale
light emitting
light
slit
emitting diode
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.)
Granted
Application number
JP14907386A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0411809B2 (ja
Inventor
Yoshihiko Kabaya
蒲谷 芳比古
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.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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 Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP14907386A priority Critical patent/JPS6324126A/ja
Priority to DE19873790038 priority patent/DE3790038T1/de
Priority to GB8719127A priority patent/GB2194635B/en
Priority to US07/086,627 priority patent/US4840488A/en
Priority to PCT/JP1987/000154 priority patent/WO1987005693A1/ja
Publication of JPS6324126A publication Critical patent/JPS6324126A/ja
Priority to GB9005627A priority patent/GB2229812B/en
Priority to GB9005628A priority patent/GB2229813B/en
Publication of JPH0411809B2 publication Critical patent/JPH0411809B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)

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】
相対変位する光学格子の重なり合いの繰返しによって生
じる光の明暗の故を光電索子によって検出し、該相対変
位の距離を測定できるようにした光電型エンコーダの改
良に関する。
【従来の技術〕
上記のような光電型エンコーダは、例えば工作機械、測
定機等に取付けられて使用されるものであり、当然その
小型化及び(!! ffi化が要求されている。 このような小型化及び軽量化の要請に対して、本出願人
は、特公昭60−14287に開示されるように、照明
器を一体とした小型エンコーダを提案している。 この小をエンコーダは、第4図に示されるように、発光
ダイオード1から発光される光を凹面鏡状の反射膜2に
よって反則して、第1スケール3及び第2スケール4に
それぞれ設けられた光学格子5.6を照明し、受光素子
7に到達するようにしている。 ところで、上記のような反射膜2を用いた光電型エンコ
ーダにおいては、発光ダイオード1から射出された光が
、光学格子5.6の幅方向、即ち、目盛方向に拡散して
しまい、このため、光学格子5.6の重なり合いの繰返
しによる明暗によって受光素子7から1qられる信号の
立ち上がり及び立ち下がりが不明確となるという問題点
がある。 このように、照明光の拡散角が大きいと、第1スケール
3及び第2スケール4における光学格子5と光学格子6
の隙間即ち格子間隔Sを大きくυることができない。 例えば、ピッチが20μmの光学格子の場合にあっては
、格子間隔Sは10μm程度以下としなければならず、
第1スケール3と第2スケール4の相対移動のためのガ
イド芸構の精度を相当程度高くしなければならず、これ
が製造コストを上昇させるという問題点がある。 ここで、球面状の反射膜2における該球面の近軸での焦
点距離を11発光ダイオード1の発光部の幅をdとする
と、拡散角は d/fに比例する。 ここで、rは半径に比例し、拡散角の大きさはrによる
影響が小さい。 即ち、照明光の拡散の主たる原因は発光ダイオード1に
おける発光部の幅dによるものである。 【発明が解決しようとする問題点] これに対して、fを大きくするべく、反射膜2における
球の半径を大きくすることも考えられるが、これは、光
電型エンコーダを大型化してしまうという問題点がある
る。 又、dを小さくするべく、発光ダイオード1の発光部を
小さくすることも考えられるが、このようにづ−ると、
発光ダイオードの発光mが少なくなるという問題点があ
る。 (発明の目的1 この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、装置を大型化することなく、且つ、発光ダイオー
ドの十分な発光mを維持して、照明光の拡散による影響
を小さくした光電型エンコーダを提供することを目的と
する。 【問題点を解決するための手段1 この発明は、一定ピッチの光学格子からなる目盛が長手
方向に並列して形成された第1スケールに対し、第1ス
ケールに対して、前記長手方向に相対移動可能に配置さ
れ、且つ、面記第1スケールにおける光学格子と同一ピ
ッチの光学格子からなる目盛が形成され、該目盛が前記
第1スケールの目盛と対向するように配置された第2ス
ケールと、発光ダイオードを備え、前記対向して配置さ
れた第1及び第2スケールの光学格子を一方から照明す
る照明器と、111J記第1及び第2スケールの光学格
子を間に、前記照明器に対向して配置され、これら第1
及び第2スケールの光学格子を通過する、前記照明器か
らの光を受光する受光素子とを有してなる光電型エンコ
ーダにおいて、前記発光ダイオードを、スリット状の発
光部を備えると共に該スリットが前記光学格子と平行に
なるように配置して上記目的を)平成するものである。 又、i’+iJ記発光ダイオードを、発光面にスリット
状の間口部を備えた金属膜を蒸着Jることにより前記ス
リット状の発光部を形成して上記目的を達成するもので
ある。 又、首記発光部のスリットの幅を100μm以下とげる
ことにより上記目的を達成するものである。 更に又、前記照明器を、第2スケールの光学格子形成面
とは反対側の外側面に取付けられ、且つ、発光δ11を
該外側面とは反対向きに配置された前記発光ダイオード
と、この発光ダイオードを囲んで配置された球面状反射
膜とを有して構成し、発光部からの光が前記球面状反射
膜で反射されてから、前記第2スケールの光学格子及び
第1スケールの光学格子を照明するようにして上記目的
を達成するものである。 【作用】 この発明において、発光ダイオードの発光部がスリット
状とされ、該スリットが光学格子と平行になるように配
置されているので、発光部から発光された光は、該スリ
ットの幅方向即ち光学格子の並設方向の拡散が少なく、
光学格子の高さ即ち目盛の幅方向にのみ拡散されるので
、受光素子によって受光される光の明暗の立ち上がり及
び立ち下がりが明瞭となり、測定粘度の低下がない。 
 。 従って、第1及び第2スケールにおける光学格子の間の
格子間隔を大きくしても、測定精度が低下されることが
ない。 又、発光ダイオードを小型化する必要がないので、十分
な照明光量を得ることができる。 更には、発光ダイオードを球面状の反ひ]膜で囲む場合
、該反射膜の半径を大ぎくする必要がない。 (実施例] 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、第1図ないし第3図に示されるように、
一定ピッチの光学格子10からなる目盛が長手方向に並
y1シて形成された第1スケール12と、この第1スケ
ール12に対して、前記長手方向に相対移動可能に配置
され、且つ、前記第1スケール12における光学格子1
0と同一ピッチの光学格子14からなる目盛が形成され
、該目盛が前記第1スケール12の目盛と対向するよう
に配置された第2スケール16と、発光ダイオード18
を備え、前記対向して配置された第1及び第2スケール
12.16の光学格子10,14を一方から照明する照
明器20と、前記第1及び第2スケール12.16の光
学格子10.14を間に、前記照明器20に対向して配
置され、これら第1及び第2スケールの光学格子10,
14を通過する、前記照明器20からの光を受光する受
光索子22と、を有lノでなる光電型エンコーダにおい
て、前記発光ダイオード18をスリット状の発光部24
を備え、且つ該スリットが前記光学格子10.14と平
行となるように配置したものである。 11η記発光ダイオード18は、第3図に示されるよう
に、発光部26にスリット状の開口部を備えた金属膜2
8を蒸着することにより前記スリット状の発光部24を
形成したものである。 この発光ダイオード18は、P型GaAs18AとN型
GaAs188を接合して形成したものであり、これら
は、−辺が400μ田の正方形であって、前記スリット
状の発光部24の形状は、幅W=5Qμ、u、長ざL=
35C1mであつで、Ga As填根板18△18Bの
対角線上に配置されている。 図の符号18C118Dはリード線であって、一方のリ
ード線18Cは電極を兼ねる金属膜28に接続され、他
方のリード線18Dは、金属膜28と反対側の面に接続
されている。 前記第1スケール12は、第2図に示されるように、光
電型エンコーダにおけるいわゆるメインスケールとされ
ている。 これに対して、第2スケール16は、短く形成されてい
わゆるインデックススケールとされ、その光学格子14
は、位相が90度ずつずれている4個の光学格子14A
〜14Dから形成されている。 これら4個の光学格子14A〜14Dは、第1スケール
12にa−3ける光学格子10と重なり合うことができ
る位置でブロック状、即ち円型に配置されている。 これに対して、+iG記発光発光ダイオード18そのス
リット状の発光部24が4藺の光学格子14Aへ14D
の中央位置で、これら光学格子14A〜14Dと平行と
なるように配置ざflている。 第2図の符号30A、30Bは発光ダイオード18に電
力を供給するために、第2スケール表面に形成された透
明尋電膜を示し、これら透明導電膜30A、30Bは、
リード線32A、32Bを介して電源34に接続されて
いる。 前記照明器20は、前記第2スケール16の光学格子1
4形成而とは反対側の外側面16Aに取イ・」けられ、
且つ、1)j記発光部24を該外側面16Δとは反対向
きに配置された、前記発光ダイオード18と、この発光
ダイオード18を囲んで配置された球面状反射膜36と
、を有してなり、発光部24からの光が前記球面状反射
膜36で反射されてから、前記第2スケール16の光学
格子14及び第1スケール12の光学格子10を照明す
るようにされている。 前記球面状反!l1l−j膜36は、エポキシ系接着剤
を半球状の型を用いて半球面を有するレンズ36Aに形
成し、このレンズ36Aの半球面にアルミ蒸着をするこ
とによって半球状及銅膜36を形成している。 又、前記受光索子22は、前記4個の光学格子14A〜
14.Dに対応して、4個の受光索子22Δ〜22Dか
ら構成されている。 ・ 第1図の符号38A、38Bは、4個の受光素子2
2A〜22Dにより得られた電気信号の差を演算して、
差動信号を得るための差演算器を示す。 上記実施例においては、光学格子10及び14のピッチ
を20μ田とした場合、これら光学格子の間隔即ち格子
間隔Sを40μ田程度とすることができた。 即ち、従来、光学格子のビツヂが2oμmlU合、格子
間隔Sは最大lC1mであったが、上記実施例の場合は
、従来と比較して格子間隔Sを4侶とすることができた
。 更に球面状反射膜36の半径を従来と同一とした状態で
あっても、受光素子22による受光光ff13も従来と
比較して何ら減少されることなく、(qられた信号のS
N比は従来とほぼ同一であった。 なお上記実施例において、発光ダイオード18を形成す
るP型Ga As 18A及びN型QaΔ518Bは共
に正方形であるが、これは長方形であってもよい。 ただし、これらのP型及びN型基板を正方形にして、そ
の対角線上にスリット状の発光部24を形成する場合は
、注入電流に対して発光動帯が高いという利点がある。 又、前記発光ダイオード18はガリウム砒素の半導体基
板を利用するものであるが、これは、Ga P、 Ga
 AλASWの他の半導体基板であってもよい。 更には、P型とN型の基板は、実施例と上下逆であって
もよく、又、これら基板の側面には黒色塗料を塗るよう
にしてもよい。 又、上記実施例は、第2スケール16の光学格子14が
90度ずつ位相をずらした4個の光学格子14A〜14
Dから構成されているが、本発明はこれに限定されるも
のでなく、例えばモアレ縞万式の場合には、第2スケー
ル16の光学格子14のピッチが第1スケール12の光
学格子10のピッチと略等しければ足り、更には、第2
スケールの光学格子を1個として、その位置により、位
相を90度ずつ変えた信号を4[Jることがでさる。 更に又、上記実施例は、第1スケール12及び第2スケ
ール16がそれぞれ直線型のエンコーダであるが、本発
明はこれに限定されるものでなく、〇−タリーエンコー
ダにも当然適用され得るものである。 又、上記実施例は発光ダイオード18からの5芒光を球
面状反射膜36によって反射した後、光学格子10及び
14を照明するようにしたものであるが、本発明は、球
面状反射膜36を設けることなく、発光ダイオード18
からの発光によって、直接光学格子10及び14を照明
するようにしたものにも適用されるものである。 【発明の効果] 本発明は上記のように構成したので、発光ダイオードの
発光部を小型化することなく、第1及び第2スケールの
光学格子を照明する光の、光学格子の幅方向、即ち目盛
方向の拡散を抑制することができるという優れた効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光電型エンコーダの実施例を示ず
一部ブロック図を含む断面図、第2図は第1図のII−
II線に沿う断面図、第3図は同実施例における発光ダ
イオードを拡大して示す斜視図、第4図は従来の光電型
エンコーダを示す断面図である。 10・・・光学格子、   12・・・第1スケール、
14・・・光学格子、   16・・・第2スケール、
16A・・・外側面、   18・・・発光ダイオード
、20・・・照明器、    22・・・受光索子、2
4・・・発光部、    26・・・発光面、28・・
・金属膜、    36・・・球面状反射膜。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一定ピッチの光学格子からなる目盛が長手方向に
    並列して形成された第1スケールと、この第1スケール
    に対して、前記長手方向に相対移動可能に配置され、且
    つ、前記第1スケールにおける光学格子と同一ピッチの
    光学格子からなる目盛が形成され、該目盛が前記第1ス
    ケールの目盛と対向するように配置された第2スケール
    と、発光ダイオードを備え、前記対向して配置された第
    1及び第2スケールの光学格子を一方から照明する照明
    器と、 前記第1及び第2スケールの光学格子を間に、前記照明
    器に対向して配置され、これら第1及び第2スケールの
    光学格子を通過する、前記照明器からの光を受光する受
    光素子と、 を有してなる光電型エンコーダにおいて、 前記発光ダイオードはスリット状の発光部を備えると共
    に、該スリットが前記光学格子と平行になるように配置
    されてなる光電型エンコーダ。
  2. (2)前記発光ダイオードは、発光面にスリット状の開
    口部を備えた金属膜を蒸着することにより前記スリット
    状の発光部が形成されてなる特許請求の範囲第1項記載
    の光電型エンコーダ。
  3. (3)前記発光部のスリットの幅を100μm以下とし
    てなる特許請求の範囲第1項又は第2項記載の光電型エ
    ンコーダ。
  4. (4)前記照明器は、前記第2スケールの光学格子形成
    面とは反対側の外側面に取付けられ、且つ、前記発光部
    を該外側面とは反対向きに配置された前記発光ダイオー
    ドと、この発光ダイオードを囲んで配置された球面状反
    射膜と、を有してなり、発光部からの光が前記球面状反
    射膜で反射されてから、前記第2スケールの光学格子及
    び第1スケールの光学格子を照明するようにされた特許
    請求の範囲第1項又は第2項記載の光電型エンコーダ。
JP14907386A 1986-03-14 1986-06-25 光電型エンコ−ダ Granted JPS6324126A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14907386A JPS6324126A (ja) 1986-06-25 1986-06-25 光電型エンコ−ダ
DE19873790038 DE3790038T1 (ja) 1986-03-14 1987-03-12
GB8719127A GB2194635B (en) 1986-03-14 1987-03-12 Photoelectric type displacement detecting instrument
US07/086,627 US4840488A (en) 1986-03-14 1987-03-12 Photoelectric type displacement detecting instrument
PCT/JP1987/000154 WO1987005693A1 (fr) 1986-03-14 1987-03-12 Detecteur photoelectrique de deplacement
GB9005627A GB2229812B (en) 1986-03-14 1990-03-13 Photoelectric type displacement detecting instrument
GB9005628A GB2229813B (en) 1986-03-14 1990-03-13 Photoelectric type displacement detecting instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14907386A JPS6324126A (ja) 1986-06-25 1986-06-25 光電型エンコ−ダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6324126A true JPS6324126A (ja) 1988-02-01
JPH0411809B2 JPH0411809B2 (ja) 1992-03-02

Family

ID=15467098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14907386A Granted JPS6324126A (ja) 1986-03-14 1986-06-25 光電型エンコ−ダ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6324126A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991003711A1 (fr) * 1989-09-05 1991-03-21 Mitutoyo Corporation Codeur photoelectrique
JP2002081964A (ja) * 2000-06-21 2002-03-22 Mitsutoyo Corp 光学式エンコーダ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991003711A1 (fr) * 1989-09-05 1991-03-21 Mitutoyo Corporation Codeur photoelectrique
JPH0392716A (ja) * 1989-09-05 1991-04-17 Mitsutoyo Corp 光電型エンコーダ
GB2243684A (en) * 1989-09-05 1991-11-06 Mitutoyo Corp Photoelectric encoder
JP2002081964A (ja) * 2000-06-21 2002-03-22 Mitsutoyo Corp 光学式エンコーダ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0411809B2 (ja) 1992-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7622698B2 (en) Detection head
US5317149A (en) Optical encoder with encapsulated electrooptics
CN1116586C (zh) 光学位移检测装置
US6791699B2 (en) Optical displacement-measuring apparatus
DE69320716T2 (de) Gerät zur Detektion von Verschiebungsinformation
JP2005043192A (ja) 光学式エンコーダ及びその製造方法並びに光学レンズモジュール
EP1477776B1 (en) Photoelectric encoder
US6610975B2 (en) Optical encoder
US6410911B1 (en) Optical displacement detecting apparatus
GB2194635A (en) Photoelectric displacement detector
EP1477775A2 (en) Photoelectric encoder
JP2003166856A (ja) 光学式エンコーダ
JPS6324126A (ja) 光電型エンコ−ダ
US20060091293A1 (en) Opto-electronic device having a light-emitting diode and a light sensor
JP4226340B2 (ja) 発光装置及び光センサ
JP2001201369A (ja) 光電子システム
TW202046461A (zh) 光學感測晶片封裝結構
JPH0197813A (ja) 光学式変位検出器
CN1242245C (zh) 用于光学编码器的发射光源装置
EP1614998B1 (en) Sensor head of reflective optical encoder
JP3294684B2 (ja) 光電型エンコーダ
CN212567438U (zh) 光电池芯片及光电码盘编码器
JPH01136021A (ja) 光学式変位検出器
JP2003106871A (ja) 発光ユニット、発光受光ユニットおよび光学式変位検出装置
JP4265928B2 (ja) 光電式エンコーダ