JP2000213961A - タイミングディスクおよびその製造方法 - Google Patents
タイミングディスクおよびその製造方法Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高湿度雰囲気や、１００℃を越える温度条件
下でも使用することができるタイミングディスク、およ
び当該タイミングディスクの大量生産が可能で、高い製
造安定性を得ることができる製造方法を提供する。 【解決手段】 透明な材料からなり、該透明な材料にコ
ードが光学センサにより走査するよう配設された、作業
機械、サーボモータ、エンコーダなどの正確な位置決め
のためのタイミングディスクにおいて、透明な材料が、
その一方の側に感光層を有するフィルムからなり、該感
光層には、窓を形成するためのコードがマスクまたは光
プロッタを介して設けられており、感光層は透明で耐熱
性、耐湿性を有する材料で被覆されていることを特徴と
する。
下でも使用することができるタイミングディスク、およ
び当該タイミングディスクの大量生産が可能で、高い製
造安定性を得ることができる製造方法を提供する。 【解決手段】 透明な材料からなり、該透明な材料にコ
ードが光学センサにより走査するよう配設された、作業
機械、サーボモータ、エンコーダなどの正確な位置決め
のためのタイミングディスクにおいて、透明な材料が、
その一方の側に感光層を有するフィルムからなり、該感
光層には、窓を形成するためのコードがマスクまたは光
プロッタを介して設けられており、感光層は透明で耐熱
性、耐湿性を有する材料で被覆されていることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明な材料からな
り、該透明な材料にコードが光学センサにより走査する
よう配設された、作業機械、サーボモータ、エンコーダ
などの正確な位置決めのためのタイミングディスクおよ
びその製造方法に関する。
り、該透明な材料にコードが光学センサにより走査する
よう配設された、作業機械、サーボモータ、エンコーダ
などの正確な位置決めのためのタイミングディスクおよ
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記のようなタイミングディスクは、Ｄ
Ｅ２９５０４８８３Ｕ１号公報に記載されており、殆ど
の場合、例えばエンコーダの回転軸に固定される。ディ
スクを回転させ、光源を回転軸と平行に置き、光線をデ
ィスクと直角に投射すると、ある部分で透過光が生じる
ことによりパルスが発生する。
Ｅ２９５０４８８３Ｕ１号公報に記載されており、殆ど
の場合、例えばエンコーダの回転軸に固定される。ディ
スクを回転させ、光源を回転軸と平行に置き、光線をデ
ィスクと直角に投射すると、ある部分で透過光が生じる
ことによりパルスが発生する。
【０００３】コード化されたタイミングディスク上に予
め設定された「光を透過する部分と光を透過しない部
分」は、回転ディスクの上に、特定の幅と長さを有し、
パルス発生のために使用される「窓」開口部を形成す
る。送信器（光源）から投射される光線は、光線の光軸
内に配設された受信器（光センサ）によりパルスに変換
される。この場合、パルスの精度は窓の品質に影響され
る。
め設定された「光を透過する部分と光を透過しない部
分」は、回転ディスクの上に、特定の幅と長さを有し、
パルス発生のために使用される「窓」開口部を形成す
る。送信器（光源）から投射される光線は、光線の光軸
内に配設された受信器（光センサ）によりパルスに変換
される。この場合、パルスの精度は窓の品質に影響され
る。
【０００４】上記のタイミングディスクは、成功裡に実
用化されているが、例えば、高湿度雰囲気や１００℃を
越える条件で使用された場合、問題を生じるおそれが少
なくない。すなわち、このような雰囲気や条件下では、
フィルムが層剥離を起こし、および／または軟化し、計
測の正確性が損なわれる。
用化されているが、例えば、高湿度雰囲気や１００℃を
越える条件で使用された場合、問題を生じるおそれが少
なくない。すなわち、このような雰囲気や条件下では、
フィルムが層剥離を起こし、および／または軟化し、計
測の正確性が損なわれる。
【０００５】一方、ガラス、金属あるいは耐熱樹脂のタ
イミングディスクもあるが、このようなタイミングディ
スクは、材料の面からも製造面からも高価であり、ま
た、例えば、エンコーダの適用分野において必要とされ
る標準的前提条件の一つである正確さを提供できない。
イミングディスクもあるが、このようなタイミングディ
スクは、材料の面からも製造面からも高価であり、ま
た、例えば、エンコーダの適用分野において必要とされ
る標準的前提条件の一つである正確さを提供できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、タイミング
ディスクにおける上記従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、その目的は、タイミングディスク
を、高湿度雰囲気や、とくに１００℃を越える温度条件
下でも使用できるよう改良するとにあり、さらに、高価
な材料の使用を避け、日産１００，０００個以上の大量
生産に適した製造方法を提供することにある。
ディスクにおける上記従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、その目的は、タイミングディスク
を、高湿度雰囲気や、とくに１００℃を越える温度条件
下でも使用できるよう改良するとにあり、さらに、高価
な材料の使用を避け、日産１００，０００個以上の大量
生産に適した製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明の
請求項１〜２に記載されるタイミングディスクおよびそ
の製造方法により達成される。本発明は、また、下記の
構成によって特徴付けられる。 （１）請求項１において、反射層が、タイミングディス
クの送信器（光源）とは反対側の面に配置されている。 （２）請求項１または上記（１）において、金属層が反
射層として薄膜形成法により形成されている。
請求項１〜２に記載されるタイミングディスクおよびそ
の製造方法により達成される。本発明は、また、下記の
構成によって特徴付けられる。 （１）請求項１において、反射層が、タイミングディス
クの送信器（光源）とは反対側の面に配置されている。 （２）請求項１または上記（１）において、金属層が反
射層として薄膜形成法により形成されている。
【０００８】（３）請求項１、上記（１）〜（２）のい
ずれかにおいて、金属層が銅、アルミニウム、クロムま
たは銀からなる。 （４）請求項１、上記（１）〜（３）のいずれかにおい
て、機械的負荷から金属層を保護するために、金属層の
上に他の層が設けられる。
ずれかにおいて、金属層が銅、アルミニウム、クロムま
たは銀からなる。 （４）請求項１、上記（１）〜（３）のいずれかにおい
て、機械的負荷から金属層を保護するために、金属層の
上に他の層が設けられる。
【０００９】（５）請求項１、上記（１）〜（４）のい
ずれかにおいて、耐熱性、耐湿性を有する材料が樹脂の
薄膜からなる。 （６）請求項１、上記（１）〜（５）のいずれかにおい
て、タイミングディスクの端縁部がシールされている。
ずれかにおいて、耐熱性、耐湿性を有する材料が樹脂の
薄膜からなる。 （６）請求項１、上記（１）〜（５）のいずれかにおい
て、タイミングディスクの端縁部がシールされている。
【００１０】（７）請求項１、上記（１）〜（６）のい
ずれかに記載のタイミングディスクの製造方法であっ
て、請求項２において、露光され現像されたフィルム
に、薄膜形成法により反射層が形成される。 （８）請求項１、上記（１）〜（６）のいずれかに記載
のタイミングディスクの製造方法であって、請求項２ま
たは上記（７）において、タイミングディスクの端縁部
がシールされる。
ずれかに記載のタイミングディスクの製造方法であっ
て、請求項２において、露光され現像されたフィルム
に、薄膜形成法により反射層が形成される。 （８）請求項１、上記（１）〜（６）のいずれかに記載
のタイミングディスクの製造方法であって、請求項２ま
たは上記（７）において、タイミングディスクの端縁部
がシールされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】露光され現像されたフィルム材料
が薄膜で被覆され、また必要に応じて、端縁部をシール
することにより、上記の条件下で耐熱性、耐湿性をそな
えたタイミングディスクを形成することができる。タイ
ミングディスクの基材となるフィルム材料は、感光層を
有する通常のフィルム材料であり、フィルム材料は好ま
しくは一方の面に反射層を有する。
が薄膜で被覆され、また必要に応じて、端縁部をシール
することにより、上記の条件下で耐熱性、耐湿性をそな
えたタイミングディスクを形成することができる。タイ
ミングディスクの基材となるフィルム材料は、感光層を
有する通常のフィルム材料であり、フィルム材料は好ま
しくは一方の面に反射層を有する。
【００１２】送信器（光源）および受信器（光センサ）
が１つのチップに結合される場合は、これらはタイミン
グディスクの一方の面に配置される。層厚さを薄くする
ことにより、光線の散乱が減少し、干渉を避けることが
できる。
が１つのチップに結合される場合は、これらはタイミン
グディスクの一方の面に配置される。層厚さを薄くする
ことにより、光線の散乱が減少し、干渉を避けることが
できる。
【００１３】金属層も透明な感光層も、好ましくは保護
膜で被覆される。このような保護膜は、積層された薄膜
からなることができ、この薄膜は、樹脂、例えばポリプ
ロピレンまたはポリエチレンから形成することができ
る。このような保護膜により、タイミングディスクの安
定性は大きく改善される。
膜で被覆される。このような保護膜は、積層された薄膜
からなることができ、この薄膜は、樹脂、例えばポリプ
ロピレンまたはポリエチレンから形成することができ
る。このような保護膜により、タイミングディスクの安
定性は大きく改善される。
【００１４】タイミングディスクの端縁部のシールは効
果的である。このことは以下の実施例により詳述され
る。
果的である。このことは以下の実施例により詳述され
る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。こ
れらの実施例は本発明の好ましい一実施態様を示すもの
であり、本発明はこれに限定されるものではない。
れらの実施例は本発明の好ましい一実施態様を示すもの
であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１６】実施例１ 図１において、タイミングディスク１は、フィルム材料
１ａ、感光エマルション層１ｂ、感光エマルション層１
ｂに積層された薄膜１ｃからなる。１ｄは、フィルム材
料１ａを露光、現像して形成された黒色のコードマーク
である。基材のフィルム材料１ａは、通常の写真フィル
ム材料で、銀粒子を含むゼラチン層または感光層１ｂに
直接結合されており、補助的な接着剤は使用されていな
い。
１ａ、感光エマルション層１ｂ、感光エマルション層１
ｂに積層された薄膜１ｃからなる。１ｄは、フィルム材
料１ａを露光、現像して形成された黒色のコードマーク
である。基材のフィルム材料１ａは、通常の写真フィル
ム材料で、銀粒子を含むゼラチン層または感光層１ｂに
直接結合されており、補助的な接着剤は使用されていな
い。
【００１７】実施例２ 図２には、図１の同じ層構成のタイミングディスクであ
って、環状に打ち抜かれたタイミングディスク１が示さ
れている。このタイミングディスク１には、外周面１ｅ
および環状の穴の内壁面１ｆを被覆するにシールが設け
られている。当該シールは、熱硬化性ラッカー、あるい
は熱硬化性ラッカーと他の接着剤との混合物を用いて、
切断面に接着されることができる。
って、環状に打ち抜かれたタイミングディスク１が示さ
れている。このタイミングディスク１には、外周面１ｅ
および環状の穴の内壁面１ｆを被覆するにシールが設け
られている。当該シールは、熱硬化性ラッカー、あるい
は熱硬化性ラッカーと他の接着剤との混合物を用いて、
切断面に接着されることができる。
【００１８】実施例３ 図３は、タイミングディスク１の断面を示すもので、切
断面１ｇ、１ｈには、耐湿性を付与するためのシールが
設けられている。シールを設ける目的は、感光層を湿度
の影響から保護することである。金属層もシールにより
腐食から保護されることができる。
断面１ｇ、１ｈには、耐湿性を付与するためのシールが
設けられている。シールを設ける目的は、感光層を湿度
の影響から保護することである。金属層もシールにより
腐食から保護されることができる。
【００１９】図４は、エンコーダの構成要素としてのタ
イミングディスクの基本的構造を示すものである。タイ
ミングディスク１は、直径（光学的直径）がＤであり、
回転軸２の回りを回転する。タイミングディスク１の外
周部には、スロット状のコードマーク３が配置される。
コードマーク２のスロット長さはｌ、スロット幅はｂで
ある。
イミングディスクの基本的構造を示すものである。タイ
ミングディスク１は、直径（光学的直径）がＤであり、
回転軸２の回りを回転する。タイミングディスク１の外
周部には、スロット状のコードマーク３が配置される。
コードマーク２のスロット長さはｌ、スロット幅はｂで
ある。
【００２０】タイミングディスク１の外縁部には、送信
器（光源）４と受信器（光センサ）５が配置され、これ
ら送信器（光源）４、受信器（光センサ）５は共通のユ
ニット６に配設されており、送信器（光源）４と受信器
（光センサ）５は、配線７を介して制御回路（図示せ
ず）に接続している。
器（光源）４と受信器（光センサ）５が配置され、これ
ら送信器（光源）４、受信器（光センサ）５は共通のユ
ニット６に配設されており、送信器（光源）４と受信器
（光センサ）５は、配線７を介して制御回路（図示せ
ず）に接続している。
【００２１】反射層がフィルム材料に設けられた場合に
は、送信器（光源）４から投射された光線は感光層の透
過スロット、すなわちコードマーク３の間のスロットで
のみ反射する。受信器（光センサ）６は、反射された光
線をカウントして、配線７を介して制御回路にパルスを
送る。
は、送信器（光源）４から投射された光線は感光層の透
過スロット、すなわちコードマーク３の間のスロットで
のみ反射する。受信器（光センサ）６は、反射された光
線をカウントして、配線７を介して制御回路にパルスを
送る。
【００２２】極く僅かな信号誤差も避けるためには、タ
イミングディスクのどのような不規則性も避けることが
必要である。このような不規則性は、送信器（光源）４
から投射される光線の回折現象からも生じる。従って、
反射により光線によって横切られる層の間隔を最少にさ
れれば有効である。このため、薄膜１ｃの厚さをフィル
ム材料１ａの厚さより薄くするのが好ましい。
イミングディスクのどのような不規則性も避けることが
必要である。このような不規則性は、送信器（光源）４
から投射される光線の回折現象からも生じる。従って、
反射により光線によって横切られる層の間隔を最少にさ
れれば有効である。このため、薄膜１ｃの厚さをフィル
ム材料１ａの厚さより薄くするのが好ましい。
【００２３】いわゆる薄膜形成法は、反射率９０°以上
の高反射性を有する金属皮膜を形成するために使用され
ることができる。このような方法は、例えば、スパッタ
リング技術を用いることにより実現される。試験によれ
ば、銅、アルミニウム、クロムおよび銀からなる金属層
が、約７００ｎｍの波長の光線を投射する光源とともに
適用されるのが有効である。金属層からなる反射層は、
例えば、ドイツ特許公報ＤＥ４４２９８９２Ａ１に記載
されるように、フィルム材料１ａの感光層１ｂの上に配
置され、光線はフィルム材料側から投射され、反射層で
反射されてフィルム材料側から出て受信器により受光さ
れる。
の高反射性を有する金属皮膜を形成するために使用され
ることができる。このような方法は、例えば、スパッタ
リング技術を用いることにより実現される。試験によれ
ば、銅、アルミニウム、クロムおよび銀からなる金属層
が、約７００ｎｍの波長の光線を投射する光源とともに
適用されるのが有効である。金属層からなる反射層は、
例えば、ドイツ特許公報ＤＥ４４２９８９２Ａ１に記載
されるように、フィルム材料１ａの感光層１ｂの上に配
置され、光線はフィルム材料側から投射され、反射層で
反射されてフィルム材料側から出て受信器により受光さ
れる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、高湿度雰囲気や、１０
０℃を越える温度条件下でも使用することができるタイ
ミングディスクが提供される。また、発明の方法によれ
ば、当該タイミングディスクの大量生産が可能で、一定
品質のフィルム材料が使用されるため、高い製造安定性
を得ることができる。
０℃を越える温度条件下でも使用することができるタイ
ミングディスクが提供される。また、発明の方法によれ
ば、当該タイミングディスクの大量生産が可能で、一定
品質のフィルム材料が使用されるため、高い製造安定性
を得ることができる。
【図１】本発明のタイミングディスクの原理的構造を示
す一部断面斜視図である。
す一部断面斜視図である。
【図２】本発明のタイミングディスクの他の実施例、と
くに端縁部のシールを示す斜視図である。
くに端縁部のシールを示す斜視図である。
【図３】本発明のタイミングディスクのさらに他の実施
例、とくに端縁部のシールを示す斜視図である。
例、とくに端縁部のシールを示す斜視図である。
【図４】エンコーダの構成要素としてのタイミングディ
スクの基本的構造を示す略式正面図である。
スクの基本的構造を示す略式正面図である。
１ タイミングディスク １ａ フィルム材料 １ｂ 感光層（感光エマルション層） １ｃ 薄膜 １ｄ コードマーク １ｅ 外周面のシール １ｆ 内壁面のシール １ｇ 切断面のシール １ｈ 切断面のシール ２ 回転軸 ３ コードマーク ４ 送信器（光源） ５ 受信器（光センサ） ６ ユニット ７ 配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーヘン リュカート ドイツ連邦共和国 デー−99846 シーバ ッハ フリードリッヒ−エンゲルス−リン グ 14
Claims (2)
- 【請求項１】 透明な材料からなり、該透明な材料にコ
ードが光学センサにより走査するよう配設された、作業
機械、サーボモータ、エンコーダなどの正確な位置決め
のためのタイミングディスクにおいて、透明な材料が、
その一方の側に感光層を有するフィルムからなり、該感
光層には、窓を形成するためのコードがマスクまたは光
プロッタを介して設けられており、感光層は透明で耐熱
性、耐湿性を有する材料で被覆されていることを特徴と
するタイミングディスク。 - 【請求項２】 前記感光層が、マスク、光プロッタまた
はその他の複写法によりコードを形成するよう露光さ
れ、ついで現像され、現像された層に薄膜が被覆され
て、露光され被覆された前記フィルム材からなるタイミ
ングディスクが絶縁されることを特徴とする請求項１に
記載のタイミングディスクの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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