【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状の光透過部を有する第１スケールと、
変位方向に対して垂直方向で、且つ前記第1スケールに対向する面に設けられたＶ型溝と光透過平面部とが該変位方向に対して周期的に設けられ、前記第1スケールに対して相対的に平行移動する第２スケールと、
前記第１スケールの光透過部を介して前記第２スケールのＶ型溝に入射させた後、前記Ｖ型溝の各傾斜面で偏向された光束を受光するように配置した２つの受光素子とを備え、前記２つの受光素子より出力される２相出力信号を用いて前記被測定物の変位方向及び変位量を検出する構成の光学式エンコーダにおいて、
前記第１スケールの格子状の光透過部のピッチをＰ１、前記第２スケールのＶ型溝と該V型溝に隣接するＶ型溝のピッチをＰ２、前記出力信号の位相差をθとすると、
Ｐ２＝Ｐ１×２ｍ（ｍ=1,2,3・・・）
の関係を満たす時、出力信号周期Ｐ１で任意の位相差θの信号を得るために、第２スケールを、そのＶ型溝の片側傾斜面の幅をＶ、前記光透過平面部の幅をＦとすると、
Ｖ＝Ｐ１×（ｎπ−θ）／２π（n=1,2,3・・・）
Ｆ＝Ｐ２−２Ｖ
の関係を満たすように形成したことを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項２】 前記変数ｎ、ｍ、θの値を適宜選択することにより前記第２スケールの形状を決定することを特徴とする請求項１記載の光学式エンコーダ。
[Claims]
[Claim 1]
A first scale having a grid-like light transmitting part and
In a direction perpendicular to the displacement direction, and wherein a first V-type provided on a surface facing the scale groove and the light transmission plane portion is provided periodically for the said displacement direction, with respect to the first scale The second scale, which moves relatively in parallel,
Two light receiving elements arranged so as to receive a light flux deflected by each inclined surface of the V-shaped groove after being incident on the V-shaped groove of the second scale through the light transmitting portion of the first scale. In an optical encoder having a configuration in which the displacement direction and the displacement amount of the object to be measured are detected by using the two-phase output signals output from the two light receiving elements.
Let P1 be the pitch of the grid-like light transmitting portion of the first scale, P2 be the pitch between the V-shaped groove of the second scale and the V-shaped groove adjacent to the V-shaped groove, and θ be the phase difference of the output signal. ,
P2 = P1 x 2m (m = 1,2,3 ...)
In order to obtain a signal with an arbitrary phase difference θ in the output signal period P1, the width of the one-sided inclined surface of the V-shaped groove is V, and the width of the light transmission plane portion is F. Then
V = P1 × (nπ−θ) / 2π (n = 1,2,3 ...)
F = P2-2V
An optical encoder characterized in that it is formed so as to satisfy the relationship of.
2. The optical encoder according to claim 1, wherein the shape of the second scale is determined by appropriately selecting the values of the variables n, m, and θ.
請求項１の発明は、格子状の光透過部を有する第１スケールと、
変位方向に対して垂直方向で、且つ前記第1スケールに対向する面に設けられたＶ型溝と光透過平面部とが該変位方向に対して周期的に設けられ、前記第1スケールに対して相対的に平行移動する第２スケールと、
前記第１スケールの光透過部を介して前記第２スケールのＶ型溝に入射させた後、前記Ｖ型溝の各傾斜面で偏向された光束を受光するように配置した２つの受光素子とを備え、前記２つの受光素子より出力される２相出力信号を用いて前記被測定物の変位方向及び変位量を検出する構成の光学式エンコーダにおいて、
前記第１スケールの格子状の光透過部のピッチをＰ１、前記第２スケールのＶ型溝と該V型溝に隣接するＶ型溝のピッチをＰ２、前記出力信号の位相差をθとすると、
Ｐ２＝Ｐ１×２ｍ（ｍ=1,2,3・・・）
の関係を満たす時、出力信号周期Ｐ１で任意の位相差θの信号を得るために、第２スケールを、そのＶ型溝の片側傾斜面の幅をＶ、前記光透過平面部の幅をＦとすると、
Ｖ＝Ｐ１×（ｎπ−θ）／２π（n=1,2,3・・・）
Ｆ＝Ｐ２−２Ｖ
の関係を満たすように形成したことを特徴としている。
The invention of claim 1 comprises a first scale having a grid-like light transmitting portion and
In a direction perpendicular to the displacement direction, and wherein a first V-type provided on a surface facing the scale groove and the light transmission plane portion is provided periodically for the said displacement direction, with respect to the first scale The second scale, which moves relatively in parallel,
Two light receiving elements arranged so as to receive a light flux deflected by each inclined surface of the V-shaped groove after being incident on the V-shaped groove of the second scale through the light transmitting portion of the first scale. In an optical encoder having a configuration in which the displacement direction and the displacement amount of the object to be measured are detected by using the two-phase output signals output from the two light receiving elements.
Let P1 be the pitch of the grid-like light transmitting portion of the first scale, P2 be the pitch between the V-shaped groove of the second scale and the V-shaped groove adjacent to the V-shaped groove, and θ be the phase difference of the output signal. ,
P2 = P1 x 2m (m = 1,2,3 ...)
In order to obtain a signal with an arbitrary phase difference θ in the output signal period P1, the width of the one-sided inclined surface of the V-shaped groove is V, and the width of the light transmission plane portion is F. Then
V = P1 × (nπ−θ) / 2π (n = 1,2,3 ...)
F = P2-2V
It is characterized by being formed so as to satisfy the relationship of.
ここで、固定スケール２の格子ピッチＰ１と、可動スケール３の格子ピッチＰ２が、
Ｐ２＝Ｐ１×２ｍ、（ｍ＝1,2,3,・・・）
の関係を満たすという条件の下において、出力信号周期がＰ１で任意の位相差θの信号を得るために、可動スケール３のＶ型溝３１の片側傾斜面の幅（片幅）をＶ、光透過平面部３２の幅をＦとすると、
Ｖ＝Ｐ１×（ｎπ−θ）／２π（n=1,2,3,・・・）
Ｆ＝Ｐ２−２Ｖ
の関係を満たすように可動スケール３を形成する。この実施形態では、上記変数ｍ、ｎ、θがそれぞれ、ｍ＝１、ｎ＝１、θ＝９０°の場合を示している。
Here, the grid pitch P1 of the fixed scale 2 and the grid pitch P2 of the movable scale 3 are
P2 = P1 x 2m, (m = 1,2,3, ...)
Under the condition that the above relationship is satisfied, in order to obtain a signal having an output signal period of P1 and an arbitrary phase difference θ, the width (one-sided width) of the one-sided inclined surface of the V-shaped groove 31 of the movable scale 3 is set to V and light. Assuming that the width of the transparent plane portion 32 is F,
V = P1 × (nπ−θ) / 2π (n = 1,2,3, ...)
F = P2-2V
The movable scale 3 is formed so as to satisfy the relationship of. In this embodiment, the cases where the variables m, n, and θ are m = 1, n = 1, and θ = 90 ° are shown, respectively.