JP2003279381A - エンコーダ用コード板、エンコーダ、エンコーダ用コード板のための金型製造方法、および、エンコーダ用コード板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶対位置を検出できる高分解能なエンコーダ
用コード板、その金型の製造方法等を提供する。 【解決手段】 透明基板を用いて形成されたエンコーダ
用コード板は、透明基板に設けられ、各々の面が異なる
パターンを有する複数のトラックと、複数のトラックの
間に設けられ、複数のトラックの各々の面と高さの異な
るトラック間領域とを備えている。このようなエンコー
ダ用コード板のための金型製造方法は、第１の材料に、
各々が平坦な面を有する複数のトラックを加工するステ
ップと、複数のトラックの間に、平坦な面と高さの異な
るトラック間領域を加工するステップと、平坦な面の各
々に、異なるパターンを形成するステップと、第１の材
料のパターンにメッキを行うステップと、第１の材料か
らメッキを剥離して金型を得るステップとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーボシステムに
おいて位置検出を行う、高分解能の光学式エンコーダに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＮＣ工作機械等のサーボシス
テムでは変位センサーとしてエンコーダが使用されてい
る。エンコーダは、モータ等の回転、直線運動、回転運
動等を行う物体の位置や角度、そして速度等の変位情報
を検出する。エンコーダは、大別して、磁気方法と光学
方式のいずれかの方式で変位情報を検出する。

【０００３】光学式エンコーダは、光源、および、光源
からの光を受光する受光部を収納した筐体と、移動物体
としての光学スケール（コード板）とで構成されてい
る。例えば、回転体の回転情報を検出する光学式ロータ
リエンコーダは、回転体に連結した回転円板（コード
板）上にスリット状の光透過部と光遮光部を周期的に配
置している。図１２は、コード板１２０と、光源１２２
と、受光部１２３とを備えた光学式エンコーダの検出部
の断面図である。コード板１２０は、光源１２２と受光
部１２３との間に設けられている。コード板１２０は、
ガラス板にCrを蒸着したパターン１２１を有しており、
パターン１２１を利用して、位置を検出するために光束
１２４を選択的に受光する。このようなコード板１２０
は、割れ易い、重い、コストが高い等の問題点があっ
た。

【０００４】これに対し、従来から、プラスチック等で
形成されたコード板が利用されている（特許文献１参
照）。図１３の（ａ）は、プラスチックで形成されたコ
ード板１３０の断面図を示す。コード板１３０の基板１
３２には、凹部が設けられ、その凹部には入射光を所定
方向に光変調させる所定のパターンが形成されている。
図１３の（ｂ）は、基板１３２の拡大断面図を示す。基
板１３２の凹部１３４の底面には、パターン１３６が形
成されている。コード板１３０は、回転軸Ｐで回転し、
凹部１３４のパターン１３６を介して検出された光源か
らの光に基づいて、回転情報を検出する。

【０００５】

【特許文献１】特開平１１−２３３２１号公報

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示すコード板
１３０は、凹部１３４の平面的な底面全体に単一のパタ
ーン１３６が設けられているため、すなわち、いわゆる
単一のトラックしか存在していないため、相対移動量し
か検出することができない。これでは、サーボ系の電源
が切られた場合、またはリセットされた場合等には、絶
対位置が割り出せない。

【０００７】本発明の目的は、絶対位置を検出できる高
分解能なエンコーダ用コード板を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるエンコーダ
用コード板は、透明基板を用いて形成されたエンコーダ
用コード板であって、透明基板に設けられ、各々の面が
異なるパターンを有する複数のトラックと、複数のトラ
ックの間に設けられ、複数のトラックの前記各々の面と
高さの異なるトラック間領域とを備えており、これによ
り上記目的が達成される。

【０００９】複数のトラックの前記各々の面は、光を透
過させる透過部と、光を反射する反射部とを備え、透過
部および反射部の配置により、異なるパターンが形成さ
れていてもよい。

【００１０】透過部は平坦な面であり、反射部は透過部
に対してＶ字型に形成された溝であってもよい。

【００１１】透過部は平坦な面であり、反射部は透過部
に対してＶ字型に形成された突起であってもよい。

【００１２】複数のトラックの前記各々の面は、高さが
異なっていてもよい。

【００１３】透明基板に設けられ、複数のトラックの位
置とは異なる位置に平坦面をさらに備え、平坦面は、複
数のトラックの前記各々の面より高い位置に設けられて
いてもよい。

【００１４】本発明によるエンコーダは、光を照射する
光源、および、光源からの光を受光する受光部を収納し
た筐体と、前記複数のトラックが光源と受光部との間に
設けられたエンコーダ用コード板であって、光源から照
射された光を透過し、または反射することにより、前記
物体の位置情報を検出する、上述のエンコーダ用コード
板とを備えており、これにより上記目的が達成される。

【００１５】本発明によるエンコーダ用コード板のため
の金型製造方法は、第１の材料に、各々が平坦な面を有
する複数のトラックを加工するステップと、複数のトラ
ックの間に、前記平坦な面と高さの異なるトラック間領
域を加工するステップと、前記平坦な面の各々に、異な
るパターンを形成するステップと、前記第１の材料のパ
ターンにメッキを行うステップと、前記第１の材料から
メッキを剥離して金型を得るステップとからなり、これ
により上記目的が達成される。

【００１６】異なるパターンを形成するステップは、前
記平坦な面の各々に、配置の異なるＶ字型の溝を形成す
るステップであってもよい。

【００１７】複数のトラックを加工するステップは、各
々が異なる高さを有する複数のトラックを加工するステ
ップであってもよい。

【００１８】前記メッキは、Ｎｉメッキであってもよ
い。

【００１９】本発明によるエンコーダ用コード板のため
の金型製造方法は、母材にメッキを行うステップと、メ
ッキ部に、各々が平坦な面を有する複数のトラックを加
工するステップと、複数のトラックの間に、前記平坦な
面と高さの異なるトラック間領域を加工するステップ
と、前記平坦な面の各々に、異なるパターンを形成して
金型を得るステップとからなり、これにより上記目的が
達成される。

【００２０】異なるパターンを形成するステップは、前
記平坦な面の各々に、配置の異なるＶ字型の溝を形成す
るステップであってもよい。

【００２１】複数のトラックを加工するステップは、各
々が異なる高さを有する複数のトラックを加工するステ
ップであってもよい。

【００２２】前記メッキは、ＮｉＰメッキであってもよ
い。

【００２３】前記メッキは、Ｃｕメッキであり、前記複
数のトラックおよび前記トラック間領域に、さらにＮｉ
Ｐメッキを行うステップを含んでいてもよい。

【００２４】本発明によるエンコーダ用コード板の製造
方法は、上述の方法により得られた金型に、透明の樹脂
材料を射出するステップと、金型から前記樹脂材料を剥
離して、エンコーダ用コード板を得るステップとからな
り、これにより上記目的が達成される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施の形態を説明する。本実施の形態では、主と
して光学式エンコーダに用いられるコード板を説明す
る。ここでいう光学式エンコーダとは、モータ等の回
転、直線運動、回転運動等を行う物体の位置や角度、そ
して速度等の変位情報を、光学的な手法により検出する
センサである。光学式エンコーダには、回転運動を行う
対象に用いられるロータリエンコーダ、直線運動を行う
対象に用いられるリニアエンコーダ等が知られている。
光学式エンコーダは、光源、および、光源からの光を受
光する受光部を収納した筐体と、移動物体としての回転
体に連結されたコード板とで構成されている。例えば、
図１２には、光学式エンコーダのコード板１２０と、光
源１２２と、受光部１２３とを示す。コード板１２０
は、光源１２２と、受光部１２３との間に設けられる。

【００２６】（実施の形態１）以下、実施の形態１によ
る光学式エンコーダのコード板を説明する。まず、検出
対象の絶対位置を高分解能で検出するためには、異なる
パターンを有する複数のトラックが必要となる。「トラ
ック」とは、光源１２２からの光束を通過させる、区分
された領域をいう。そこで、本実施の形態では、コード
板に２つのトラックを設けた。図１の（ａ）〜（ｄ）
は、本実施の形態による２つのトラックを有するロータ
リエンコーダ用コード板（以下、「コード板」と称す
る）１０の構成を示す図である。光学式ロータリエンコ
ーダは、回転体に連結した回転円板（コード板）上にス
リット状の光透過部と光遮光部を周期的に配置してお
り、回転体の回転情報を検出する。コード板１０は、回
転角度の絶対位置を検出する際に利用され、ポリカーボ
ネート等の透明の樹脂材料で形成されている。（ａ）は
上面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）および（ｄ）は、部分
断面図である。

【００２７】図１の（ａ）を参照して、コード板１０
は、２種類のトラック１、２と、平坦部４とを備えた円
形の板状体である。トラック１、２、および、平坦部４
の各々は同心円状に形成され、同じく同心円状の凹部３
により区分されている。トラック１、２には、それぞれ
Ｖ字型に形成された溝（以下、「Ｖ溝」）による異なる
パターンが形成されている。（ｄ）および（ｃ）は、ト
ラック１のＡ−Ａ’断面と、トラック２のＢ−Ｂ’断面
の形状を示す。各断面のＶ溝は、後述の原理により光を
反射する反射部である。Ｖ溝間の平坦な面は、光を透過
させる透過部である。各トラックのＶ溝パターンは放射
状に(径方向に)形成されている。

【００２８】図１の（ｂ）は、（ａ）に示す線分Ｃ−
Ｃ’における断面図である。（ｂ）から理解されるよう
に、トラック１、２、および、平坦部４は、コード板１
０に突起して設けられているとも言える。トラック２の
上面は、トラック１の上面よりも高い位置にある。ま
た、パターンを形成していない平坦部４は、さらに高い
位置(円板の最も厚い部分)に位置する。なお、トラック
１、２が設けられた側に受光部が設けられ、反対側に光
源が設けられる。コード板１０は、回転軸Ｐを中心にし
て回転し、光源からの光束を通過させ、または反射す
る。

【００２９】以下、光束を通過させ、または反射する原
理をより詳しく説明する。図２は、トラックのＶ溝部分
の断面図である。Ｖ溝部分に到達する光源（図示せず）
からの光は、内部全反射し、コード板１０の受光部側に
は透過しない。一方、Ｖ溝間の平面部分に到達する光源
からの光は、透過して、受光部（図示せず）に入射す
る。このようにＶ溝のパターンを形成することで、受光
部（図示せず）において透過光を選択的に受光できる。

【００３０】図３の（ａ）は、トラック２のＶ溝形状に
応じて変化する、コード板の位置変位と、信号強度との
関係を示すグラフである。図示されるように、トラック
２ではＶ溝のピッチが変化し、これに対応して透過光量
の変化を検知できる。コード板全周にＶ溝ピッチが変化
するパターンを形成することで、絶対位置を検出でき
る。一方、図３の（ｂ）は、トラック１のＶ溝形状に応
じて変化する、コード板の位置変位と、信号強度との関
係を示すグラフである。トラック１には、コード板全周
に一定ピッチのＶ溝が形成されている。トラック１から
の透過光の受光部に同じピッチの遮光用スリットを入れ
ておくことで、図３の（ｂ）に示すように、このピッチ
に対応した透過光量の変化を検知できる。すなわち、２
種類の検知信号を組み合わせて処理することで、絶対位
置を高分解能で検出することができる。

【００３１】以下、位置を検出する原理を説明する。ト
ラック２に刻まれたパターンにより、コード板が１回転
する各位置に応じて、レベルが変化する信号が生成され
る。この信号を検出することにより、概略的な絶対位置
が検出できる。そして、トラック１に刻まれたパターン
により、１回転で所定回数（例えば、１６回）、レベル
が繰り返される信号が生成される。受光部にトラック１
のパターンピッチと同じピッチの受光素子を配置するこ
とで、コード板の動きに応じて、例えば、図３の（ｂ）
に示す信号が得られる。トラック２のパターンに基づく
信号により、おおよその絶対位置を検出し、さらに、ト
ラック１のパターンに基づく信号により、さらに精度高
く位置を検出できる。例えば、繰り返しが１６回であれ
ば、約１６倍の精度で位置が検出できる。

【００３２】コード板１０の最上部、すなわち最も厚い
部分に平坦部４（図１）を設けることにより、組み立て
時などにトラック１、トラック２のパターン部を保護す
ることができ、パターン部を傷付けることなく、安定し
た位置情報を得ることができる。

【００３３】次に、コード板１０（図１）の製造方法を
説明する。コード板１０（図１）は、樹脂を射出成形し
て作製される。射出成形に際しては、金型材が必要とな
る。図４の（ａ）〜（ｃ）は、金型材４５の製造工程を
示す図である。金型材４５の製造工程は、（ａ）母材に
コード板１０の形状を加工する工程、（ｂ）加工した母
材にメッキを行う工程、および、（ｃ）メッキを母材か
ら剥離する工程に大別される。剥離されたメッキが金型
材となる。

【００３４】図４の（ａ）は、コード板１０の形状を加
工した母材４０を示す。母材には、しんちゅう等が使用
される。加工工程を説明すると、まず、トラック１、ト
ラック２にそれぞれ対応するリング部４１、４２を平坦
に加工する。リングには高低差を設ける。すなわち、リ
ング部４２の上面は、リング部４１の上面よりも高い位
置にする。各上面は、面粗さの小さい鏡面である。各リ
ング４１、４２に隣接して、同心円状の凹み部４３を加
工する。次に、リング部４１、４２の上面にＶ溝を加工
する。トラック１とトラック２のパターンは異なるの
で、リング部４１、４２上面のＶ溝のパターンも異な
る。ここで、リング部４１、４２に高低差を設けた理由
は、一方のリング部の上面にＶ溝のパターンを加工する
際に、工具が他方のリング部に干渉しないようにするた
めである。図５は、加工時の工具５０の位置を示す図で
ある。図から理解されるように、工具５０は、リング部
４１、４２に高低差があることにより、リング部４２に
干渉することなくリング部４１を加工できる。また、リ
ング部間に凹み部４３を設けることにより、Ｖ溝加工の
際の切りくずを逃がし、バリの発生を抑制できる。

【００３５】次に、図４の（ｂ）は、加工後の母材４０
と、その上に設けられたメッキ部４５とを示す。メッキ
部４５は、電鋳メッキと称されるＮｉメッキを行う。メ
ッキは、リング部の高低差、同心円状の凹み量、およ
び、各リング部のＶ溝の深さに対して十分な厚さが得ら
れるまで行う。

【００３６】図４の（ｃ）は、母材から剥離されたメッ
キ部４５を示す。このメッキ部は、金型材４５として、
コード板１０の製造に際して利用される。いうまでもな
く、金型材４５は、母材４０に反転品である。金型材４
５に対して透明な樹脂材料を射出することにより、コー
ド板１０（図１）が得られる。

【００３７】以上のように、トラック間の凹み部がある
こと、複数トラックの高さが同一でないこと、および上
述の製造方法により、小型で高精度なコード板を得るこ
とができる。また、金型作製後は樹脂射出成形によりコ
ード板１０を製造できるので、製造コストを低減でき
る。

【００３８】（実施の形態２）実施の形態２では、実施
の形態１と同様、回転角度の絶対位置検出を行うロータ
リエンコーダ用コード板（以下、「コード板」と称す
る）を説明する。コード板は、異なるパターンを有する
複数のトラックを有し、ポリカーボネート等の透明の樹
脂材料で作られる。図６の（ａ）〜（ｄ）は、本実施の
形態による２つのトラックを有するコード板６０の構成
を示す図である。コード板６０は、回転角度の絶対位置
を検出する際に利用され、ポリカーボネート等の透明の
樹脂材料で形成されている。（ａ）は上面図、（ｂ）は
断面図、（ｃ）および（ｄ）は、部分断面図である。

【００３９】図６に示すコード板６０が、コード板１０
（図１）と異なるのは、コード板１０（図１）の凹部と
凸部とが反転していることである。以下、具体的に説明
する。

【００４０】図６の（ａ）を参照して、コード板６０
は、２種類のトラック６１、６２と、平坦部６４とを備
えた円形の板状体である。トラック６１、６２、およ
び、平坦部６４の各々は同心円状に形成され、同じく同
心円状の凸部６３により区分されている。すなわち凸部
６３は、トラック６１および６２に対して突出してい
る。トラック６１、６２には、それぞれＶ字型に形成さ
れた突起（以下、「Ｖ突起」）による異なるパターンが
形成されている。（ｄ）および（ｃ）は、トラック６１
のＡ−Ａ’断面と、トラック６２のＢ−Ｂ’断面の形状
を示す。各断面のＶ突起は、後述の原理により光を反射
する反射部である。Ｖ突起間の平坦な面は、光を透過さ
せる透過部である。各トラックのＶ突起パターンは放射
状に(径方向に)形成されている。

【００４１】図６の（ｂ）は、（ａ）に示す線分Ｃ−
Ｃ’における断面図である。（ｂ）から理解されるよう
に、トラック６１、６２は、コード板６０の凹部として
設けられているとも言える。トラック６２の上面は、ト
ラック６１の上面よりも高い位置にある。パターンを形
成していない平坦部４は、最も高い位置(円板の最も厚
い部分)に位置する。なお、トラック６１、６２が設け
られた側に受光部が設けられ、反対側に光源が設けられ
る。コード板６０は、回転軸Ｐを中心にして回転し、光
源からの光束を通過させ、または反射する。

【００４２】以下、光束を通過させ、または反射する原
理をより詳しく説明する。図７は、トラックのＶ突起部
分の断面図である。Ｖ突起部分に到達する光源（図示せ
ず）からの光は、内部全反射し、コード板６０の受光部
側には透過しない。一方、Ｖ突起間の平面部分に到達す
る光源からの光は、透過して、受光部（図示せず）に入
射する。このようにＶ突起のパターンを形成すること
で、受光部（図示せず）において透過光を選択的に受光
できる。

【００４３】図８の（ａ）は、トラック６２のＶ突起の
ピッチに応じて変化する、コード板の位置変位と、信号
強度との関係を示すグラフである。一方、図８の（ｂ）
は、トラック６１のＶ突起形状に応じて変化する、コー
ド板の位置変位と、信号強度との関係を示すグラフであ
る。図８の（ａ）および（ｂ）と、図３の（ａ）および
（ｂ）との相違は、概してＶ突起かＶ溝かの違いのみで
ある。よって、図３の（ａ）および（ｂ）の説明を読み
替えればよいので、その説明は省略する。また、コード
板６０の最上部(最も厚い部分)に平坦部６４を設けたこ
とにより、トラックを保護でき、安定した位置情報を得
ることができることについても、実施の形態１と同様で
ある。

【００４４】次に、コード板６０（図６）の製造方法を
説明する。コード板６０（図６）は、樹脂を射出成形し
て作製される。図９は、射出成形に際して必要となる、
金型母材９５と金型９０とを示す図である。まず、金型
母材９５にＣｕメッキを行う。金型母材として、鋼材が
多く用いられる。その後、Ｃｕメッキ部９０の金型母材
９５と反対側の面に、トラック６１、トラック６２（図
６）にそれぞれ対応するリング部９１、９２を平坦に加
工する。リングには高低差を設ける。すなわち、金型母
材９５からの距離は、リング部９２の面のほうが、リン
グ部９１の面よりも近い位置にする。各面は、面粗さの
小さい鏡面としておく。各リング９１、９２に隣接し
て、同心円状の凹み部９３を加工する。凹み部９３は、
成形品では突起部６３（図６）となるべき個所である。
次に、Ｃｕメッキ面にＶ溝を加工する。加工されたＶ溝
は、成形品ではＶ突起となる。トラック６１とトラック
６２のパターンは異なるので、リング部９１、９２面の
Ｖ溝のパターンも異なる。

【００４５】ここで、リング部９１、９２（図９）に高
低差を設けた理由は、一方のリング部の面にＶ溝のパタ
ーンを加工する際に、工具が他方のリング部に干渉しな
いようにするためである。図１０は、加工時の工具１０
０の位置を示す図である。図から理解されるように、工
具１００は、リング部９１、９２に高低差があることに
より、リング部９２に干渉することなくリング部９１を
加工できる。また、リング部間に凹み部９３を設けるこ
とにより、Ｖ溝加工の際の切りくずを逃がし、バリの発
生を抑制できる。

【００４６】Ｖ溝加工の後は、酸化防止と成形時の長寿
命化のために、全面にＮｉＰを０．５μｍ程度の厚さで
メッキする。

【００４７】なお金型９０を、ＣｕではなくＮｉＰメッ
キで構成することもできる。この場合には、後者のメッ
キ、すなわち全面ＮｉＰメッキは不要になる。

【００４８】以上のように、トラック間の突起部がある
こと、複数トラックの高さが同一でないこと、また上述
の製造方法により、小型で高精度なコード板を得ること
ができる。また、金型作製後は樹脂射出成形によりコー
ド板６０を製造できるので、製造コストを低減できる。

【００４９】（実施の形態３）実施の形態１および２で
は、異なるパターンを有する複数のトラックを備えた光
学式ロータリエンコーダを説明した。実施の形態３で
は、異なるパターンを有する複数のトラックを備えた光
学式リニアエンコーダを説明する。光学式リニアエンコ
ーダは、直線運動を行う物体の位置、速度等の変位情報
を、光学的な手法により検出するセンサである。

【００５０】図１１の（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態
による２つのトラックを有するリニアエンコーダ用コー
ド板（以下、「コード板」と称する）１１０の構成を示
す図である。コード板１０は、直線運動する対象の絶対
位置を検出する際に利用され、ポリカーボネート等の透
明の樹脂材料で形成されている。（ａ）は上面図、
（ｂ）は断面図、（ｃ）および（ｄ）は、部分断面図で
ある。

【００５１】図１１の（ａ）を参照して、コード板１１
０は、直線状の２種類のトラック１１１、１１２と、平
坦部１１４とを備えた長方形の板状体である。トラック
１１１、１１２は、および平坦部１１４の各々は、凹部
１１３により区分されている。トラック１１１、１１２
には、それぞれＶ字型に形成された溝（以下、「Ｖ
溝」）による異なるパターンが形成されている。（ｄ）
および（ｃ）は、トラック１のＡ−Ａ’断面と、トラッ
ク２のＢ−Ｂ’断面の形状を示す。実施の形態１と同様
に、各断面のＶ溝は、後述の原理により光を反射する反
射部である。Ｖ溝間の平坦な面は、光を透過させる透過
部である。各トラックのＶ溝パターンは、Ｃ−Ｃ’方向
と平行に設けられている。

【００５２】図１１の（ｂ）は、（ａ）に示す線分Ｃ−
Ｃ’における断面図である。（ｂ）から理解されるよう
に、トラック１１１、１１２、および、平坦部１１４
は、コード板１１０に突起して設けられているとも言え
る。トラック１１２の上面は、トラック１１１の上面よ
りも高い位置にある。また、パターンを形成していない
平坦部１１４は、さらに高い位置(円板の最も厚い部分)
に位置する。なお、トラック１１１、１１２が設けられ
た側に受光部が設けられ、反対側に光源が設けられる。

【００５３】光がコード板１１０を透過／反射する原
理、および、コード板の位置変位と信号強度との関係
は、図２および図３で説明した内容と実質的に同じであ
るので、その説明は省略する。このような構成のコード
板１１０は、実施の形態１と同様の方法で金型を製作す
ることにより、容易に製造できる。ただし、金型を製作
工程についても、図４および５を参照して説明した工程
と実質的に同じであるので、その説明は省略する。この
結果、実施の形態１と同等の効果が得られる。

【００５４】さらに、トラック１１１、１１２に設けら
れたＶ溝のパターンをＶ突起とし、また、トラック１１
１、１１２、および、平坦部１１４と、凹部１１３とを
反転させることにより、コード板１１０を変形したコー
ド板（図示せず）を得ることができる。光がそのコード
板を透過／反射する原理、および、コード板の位置変位
と信号強度との関係は、図７および図８で説明した内容
と実質的に同じであるので、その説明は省略する。この
ようなコード板は、実施の形態２と同様の方法で金型を
製作することにより、容易に製造できる。ただし、金型
を製作工程は、図９および図１０を参照して説明した工
程と実質的に同じであるので、その説明は省略する。こ
の結果、実施の形態２と同等の効果が得られる。

【００５５】

【発明の効果】本発明のエンコーダ用コード板およびそ
の金型は、各々の面が異なるパターンを有する複数のト
ラックを有する。これにより、トラック間隔をせばめて
小型化できる。このようなエンコーダ用コード板は、高
分解能で運動物体の絶対位置を検出できる。

【００５６】透過部および反射部の配置により、異なる
パターンを形成するので、各トラックの光学特性は異な
る。その結果、高分解能で運動物体の絶対位置を検出で
きる。

【００５７】反射部は透過部に対してＶ字型の溝、また
は突起であるため、Ｖ溝加工時にバリを出さず高精度な
コード板となり、安定した位置情報を得ることができ
る。

【００５８】複数のトラックの各々の面は、高さが異な
るので、トラック間隔をせばめて小型にできる。

【００５９】複数のトラックの前記各々の面より高い位
置に平坦面を設けた。これにより、組立て時などにトラ
ックを保護することができる。すなわち、トラックのパ
ターンを傷つけることなく、安定した位置情報を得るこ
とができる。

【００６０】上述のエンコーダ用コード板を用いてエン
コーダを形成することにより、高分解能で運動物体の絶
対位置を検出できる。

【００６１】メッキはＮｉメッキ、Ｃｕメッキ、ＮｉＰ
メッキであるので、技術的に容易である。トラックおよ
びトラック間領域にＮｉＰメッキを行うことにより、酸
化防止と成形時の長寿命化を実現できる。

【００６２】樹脂射出成形によりエンコーダ用コード板
を製造するので、低コスト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１による、２つのトラックを有す
るロータリエンコーダ用コード板の構成を示す図であ
る。（ａ）は上面図である。（ｂ）は断面図である。
（ｃ）および（ｄ）は、部分断面図である。

【図２】 トラックのＶ溝部分の断面図である。

【図３】 （ａ）および（ｂ）は、２つのトラックの各
々のＶ溝形状に応じて変化する、コード板の位置変位
と、信号強度との関係を示すグラフである。

【図４】 （ａ）は、コード板の形状を加工した母材を
示す図である。（ｂ）は、加工後の母材と、その上に設
けられたメッキ部とを示す図である。（ｃ）は、母材か
ら剥離されたメッキ部を示す図である。

【図５】 加工時の工具の位置を示す図である。

【図６】 実施の形態２による、２つのトラックを有す
るコード板の構成を示す図である。（ａ）は上面図であ
る。（ｂ）は断面図である。（ｃ）および（ｄ）は、部
分断面図である。

【図７】 トラックのＶ突起部分の断面図である。

【図８】 （ａ）および（ｂ）は、２つのトラックの各
々のＶ突起形状に応じて変化する、コード板の位置変位
と、信号強度との関係を示すグラフである。

【図９】 射出成形に際して必要となる、金型母材と金
型とを示す図である。

【図１０】 加工時の工具の位置を示す図である。

【図１１】 実施の形態３による２つのトラックを有す
るリニアエンコーダ用コード板の構成を示す図である。
（ａ）は上面図である。（ｂ）は断面図である。（ｃ）
および（ｄ）は、部分断面図である。

【図１２】 コード板と、光源と、受光部とを備えた光
学式エンコーダの検出部の断面図である。

【図１３】 （ａ）は、プラスチックで形成されたコー
ド板の断面図である。（ｂ）は、基板の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１、２ トラック、 ３ 凹部、 ４ 平坦部、 １０
エンコーダ用コード板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 釜倉 克壽 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大谷 真博 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川島 康嗣 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 東岡 制 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 今泉 賢 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 村上 治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F103 BA14 CA02 DA04 EA05 EA19 EA20 EB33

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板を用いて形成されたエンコーダ
   用コード板であって、透明基板に設けられ、各々の面が
   異なるパターンを有する複数のトラックと、 複数のトラックの間に設けられ、複数のトラックの前記
   各々の面と高さの異なるトラック間領域とを備えた、エ
   ンコーダ用コード板。
2. 【請求項２】 複数のトラックの前記各々の面は、光を
   透過させる透過部と、光を反射する反射部とを備え、透
   過部および反射部の配置により、異なるパターンが形成
   されている、請求項１に記載のエンコーダ用コード板。
3. 【請求項３】 透過部は平坦な面であり、反射部は透過
   部に対してＶ字型に形成された溝である、請求項２に記
   載のエンコーダ用コード板。
4. 【請求項４】 透過部は平坦な面であり、反射部は透過
   部に対してＶ字型に形成された突起である、請求項２に
   記載のエンコーダ用コード板。
5. 【請求項５】 複数のトラックの前記各々の面は、高さ
   が異なる、請求項１〜４のいずれかに記載のエンコーダ
   用コード板。
6. 【請求項６】 透明基板に設けられ、複数のトラックの
   位置とは異なる位置に平坦面をさらに備え、平坦面は、
   複数のトラックの前記各々の面より高い位置に設けられ
   ている、請求項１〜５のいずれかに記載のエンコーダ用
   コード板。
7. 【請求項７】 光を照射する光源、および、光源からの
   光を受光する受光部を収納した筐体と、 前記複数のトラックが光源と受光部との間に設けられた
   エンコーダ用コード板であって、光源から照射された光
   を透過し、または反射することにより、前記物体の位置
   情報を検出する、請求項１〜６のいずれかに記載のエン
   コーダ用コード板とを備えたエンコーダ。
8. 【請求項８】 第１の材料に、各々が平坦な面を有する
   複数のトラックを加工するステップと、 複数のトラックの間に、前記平坦な面と高さの異なるト
   ラック間領域を加工するステップと、 前記平坦な面の各々に、異なるパターンを形成するステ
   ップと、 前記第１の材料のパターンにメッキを行うステップと、 前記第１の材料からメッキを剥離して金型を得るステッ
   プとからなる、エンコーダ用コード板のための金型製造
   方法。
9. 【請求項９】 異なるパターンを形成するステップは、
   前記平坦な面の各々に、配置の異なるＶ字型の溝を形成
   するステップである、請求項８に記載の金型製造方法。
10. 【請求項１０】 複数のトラックを加工するステップ
    は、各々が異なる高さを有する複数のトラックを加工す
    るステップである、請求項９に記載の金型製造方法。
11. 【請求項１１】 前記メッキは、Ｎｉメッキである、請
    求項８に記載の金型製造方法。
12. 【請求項１２】 母材にメッキを行うステップと、 メッキ部に、各々が平坦な面を有する複数のトラックを
    加工するステップと、 複数のトラックの間に、前記平坦な面と高さの異なるト
    ラック間領域を加工するステップと、 前記平坦な面の各々に、異なるパターンを形成して金型
    を得るステップとからなる、エンコーダ用コード板のた
    めの金型製造方法。
13. 【請求項１３】 異なるパターンを形成するステップ
    は、前記平坦な面の各々に、配置の異なるＶ字型の溝を
    形成するステップである、請求項１２に記載の金型製造
    方法。
14. 【請求項１４】 複数のトラックを加工するステップ
    は、各々が異なる高さを有する複数のトラックを加工す
    るステップである、請求項１３に記載の金型製造方法。
15. 【請求項１５】 前記メッキは、ＮｉＰメッキである、
    請求項１２に記載の金型製造方法。
16. 【請求項１６】 前記メッキは、Ｃｕメッキであり、 前記複数のトラックおよび前記トラック間領域に、さら
    にＮｉＰメッキを行うステップを含む、請求項１２に記
    載の金型製造方法。
17. 【請求項１７】 請求項８〜１６のいずれかにより得ら
    れた金型に、透明の樹脂材料を射出するステップと、 金型から前記樹脂材料を剥離して、エンコーダ用コード
    板を得るステップとからなる、エンコーダ用コード板の
    製造方法。