JP2006284563A - Photoelectric encoder - Google Patents

Photoelectric encoder

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain the patterns and shapes of images while achieving compactness and enlarging a field of view on a scale. <P>SOLUTION: In this photoelectric encoder having an optical system in which a lens array 46 is inserted between main scales 20 and light reception elements 34, images divided and reversed by the lens array 46 are electrically or optically once again reversed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光電式エンコーダに係る。特に、メインスケールと受光素子の間に、レンズとアパーチャが挿入されたテレセントリック光学系を持つ光電式エンコーダの改良に関する。   The present invention relates to a photoelectric encoder. In particular, the present invention relates to an improvement in a photoelectric encoder having a telecentric optical system in which a lens and an aperture are inserted between a main scale and a light receiving element.

特許文献１に記載されているように、図１に示す如く、メインスケール２０と、受光部３０を構成する例えば受光素子アレイ３４の間に、レンズ４２、及び、テレセントリック光学絞りとしてのアパーチャ４４からなるレンズ光学系（テレセントリック光学系）４０を挿入して、図２に示す如く、レンズ４２とメインスケール２０のスケール２１及び受光素子アレイ３４上の受光素子３５間の距離ａ、ｂを調整することにより、倍率設定ができるようにされた光電式エンコーダが考えられている。図１において、１０は光源、ｆはレンズ４２の焦点距離である。   As described in Patent Document 1, as shown in FIG. 1, a lens 42 and an aperture 44 serving as a telecentric optical diaphragm are disposed between a main scale 20 and, for example, a light receiving element array 34 constituting the light receiving unit 30. A lens optical system (telecentric optical system) 40 is inserted to adjust the distances a and b between the lens 42 and the scale 21 of the main scale 20 and the light receiving elements 35 on the light receiving element array 34 as shown in FIG. Thus, a photoelectric encoder that can set the magnification is considered. In FIG. 1, 10 is a light source, and f is a focal length of the lens 42.

このテレセントリック光学系４０を用いた光電式エンコーダでは、メインスケール２０上の像をレンズ光学系（４２、４４）を通して受光素子アレイ３４上に投影させる。ここで、アパーチャ４４をレンズ４２の焦点位置に配置することで、メインスケール２０とレンズ４２間の距離（ギャップ）が変動しても、レンズ４２とアパーチャ４４と受光素子アレイ３４の位置関係が変動しなければ、受光素子アレイ３４上に結像される像の倍率変動を抑えることができる。 特に、前記レンズ４２として、図３（光路図）及び図４（斜視図）に示す如く、レンズアレイ４６を用いた場合には、小型化、及び、スケール上視野（ＦＯＶ）の拡大を図ることができる。   In the photoelectric encoder using the telecentric optical system 40, an image on the main scale 20 is projected onto the light receiving element array 34 through the lens optical system (42, 44). Here, by arranging the aperture 44 at the focal position of the lens 42, even if the distance (gap) between the main scale 20 and the lens 42 varies, the positional relationship between the lens 42, the aperture 44, and the light receiving element array 34 varies. Otherwise, the magnification fluctuation of the image formed on the light receiving element array 34 can be suppressed. In particular, when the lens array 46 is used as the lens 42 as shown in FIG. 3 (optical path diagram) and FIG. Can do.

特開２００４−２６４２９５号公報JP 2004-264295 A

しかしながら、このようなレンズアレイ４６で光電式エンコーダを構成した場合、図３及び図５に示す如く、一つのレンズ光学系毎に、像が分割され、反転してしまうという問題点を有していた。   However, when a photoelectric encoder is configured with such a lens array 46, as shown in FIGS. 3 and 5, there is a problem that an image is divided and inverted for each lens optical system. It was.

この問題点は、特に、像のパターンだけでなく、正確な形状を再現する必要があるアブソリュート型で大きな問題となる。   This problem becomes a big problem particularly in the absolute type that needs to reproduce not only the pattern of the image but also the accurate shape.

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、像のパターンを維持することが可能なインクリメンタル型光電式エンコーダを提供することを第１の課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and a first object thereof is to provide an incremental photoelectric encoder capable of maintaining an image pattern.

本発明は、又、像のパターンだけでなく、形状も維持することが可能な光電式エンコーダを提供することを第２の課題とする。   A second object of the present invention is to provide a photoelectric encoder capable of maintaining not only the pattern of an image but also the shape thereof.

本発明は、メインスケールと受光素子の間に、レンズアレイを持つインクリメンタル型の光電式エンコーダにおいて、各レンズの配設ピッチを、メインスケールの周期の自然数倍と一致させることにより、前記第１の課題を解決したものである。   According to the present invention, in the incremental photoelectric encoder having a lens array between the main scale and the light receiving element, the arrangement pitch of each lens is made to coincide with a natural number multiple of the period of the main scale. This is a solution to this problem.

本発明は、又、メインスケールと受光素子の間に、レンズアレイを持つ光電式エンコーダにおいて、前記受光素子アレイの出力の接続を入換えて、前記レンズアレイにより分割・反転された像を電気的に再反転することにより、前記第２の課題を解決したものである。   In the photoelectric encoder having a lens array between the main scale and the light receiving element, the connection of the output of the light receiving element array is switched, and the image divided and inverted by the lens array is electrically By re-inversion, the second problem is solved.

本発明は、又、メインスケールと受光素子の間に、第１のレンズアレイを持つ光電式エンコーダにおいて、各レンズの配設ピッチが前記第１レンズアレイと同じ第２のレンズアレイと、該第２のレンズアレイを出た光を光学的に再反転させるための第３のレンズアレイとを設けることにより、同じく前記第２の課題を解決したものである。   In the photoelectric encoder having the first lens array between the main scale and the light receiving element, the second lens array having the same arrangement pitch of the lenses as the first lens array, Similarly, the second problem is solved by providing a third lens array for optically re-inverting the light emitted from the second lens array.

又、前記第３のレンズアレイの各レンズの焦点距離を、前記第１、第２のレンズアレイの各レンズの焦点距離より小として、光学全長を短くしたものである。   The focal length of each lens of the third lens array is shorter than the focal length of each lens of the first and second lens arrays, and the total optical length is shortened.

本発明は、又、メインスケールと受光素子の間に、レンズアレイを持つ光電式エンコーダにおいて、レンズの配設ピッチが前記第１レンズアレイと同じ第２のレンズアレイと、配設ピッチが前記第１レンズアレイの各レンズと同じ複数の小ミラーとを備え、前記第１レンズアレイにより分割・反転された像を該小ミラーにより光学的に再反転することにより、前記第２の課題を解決したものである。   The present invention also provides a photoelectric encoder having a lens array between a main scale and a light receiving element, a second lens array having the same lens arrangement pitch as the first lens array, and an arrangement pitch of the first lens array. A plurality of small mirrors that are the same as each lens of one lens array are provided, and the second problem is solved by optically re-inverting the image divided and inverted by the first lens array by the small mirror. Is.

本発明は、又、メインスケールと受光素子の間に、レンズアレイを持つ光電式エンコーダにおいて、レンズの配設ピッチが前記レンズアレイと同じ第２のレンズアレイと、該第２のレンズアレイを出た光を前記第１第２のレンズアレイに再入射させるためのミラーと、前記第１のレンズアレイと第２のレンズアレイを２回通った光を受光素子方向に取り出すためのハーフミラーとを備え、前記レンズアレイにより分割・反転された像を前記ミラーにより光学的に再反転することにより、前記第２の課題を解決したものである。   In the photoelectric encoder having a lens array between the main scale and the light receiving element, the second lens array having the same lens arrangement pitch as the lens array and the second lens array are provided. And a half mirror for taking out the light that has passed through the first lens array and the second lens array twice in the direction of the light receiving element. And the second problem is solved by optically re-inverting the image divided and inverted by the lens array by the mirror.

又、前記レンズアレイを二次元レンズアレイとして、二次元測定を可能としたものである。   The lens array is a two-dimensional lens array, and two-dimensional measurement is possible.

又、各レンズアレイの焦点位置にアパーチャを設けることにより、となりのレンズからの光を遮断することができる。   Further, by providing an aperture at the focal position of each lens array, light from the adjacent lens can be blocked.

本発明によれば、レンズアレイの各レンズの配設ピッチを、メインスケールの周期の自然数倍と一致させることにより、インクリメンタル型光電式エンコーダにおける像のパターンを維持することができる。   According to the present invention, it is possible to maintain the image pattern in the incremental photoelectric encoder by matching the arrangement pitch of each lens of the lens array with a natural number multiple of the period of the main scale.

又、レンズアレイにより反転された像を、電気的又は光学的に再反転させることにより、像の形状も維持することができ、インクリメンタル型だけでなく、アブソリュート型にも使用できる。   In addition, by reversing the image reversed by the lens array electrically or optically, the shape of the image can be maintained, and it can be used not only for the incremental type but also for the absolute type.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の第１実施形態は、図６に示す如く、レンズアレイ４６を持つインクリメンタル型の光電式エンコーダにおいて、レンズアレイ４６を構成する各レンズの配設ピッチ（レンズピッチと称する）Ｐｌを、メインスケール２０の周期Ｐｓの自然数倍と一致させたものである。   In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, in an incremental type photoelectric encoder having a lens array 46, an arrangement pitch (referred to as a lens pitch) Pl of each lens constituting the lens array 46 is set as a main. This is the same as the natural number times the period Ps of the scale 20.

本実施形態においては、図７に示す如く、個々のレンズ毎に像が分割されて反転しても、パターンは保障されるため、インクリメンタル型として用いる限り、支障は無い。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, even if an image is divided and inverted for each lens, the pattern is guaranteed, so that there is no problem as long as it is used as an incremental type.

また、図８に示す変形例のように、レンズアレイ４６を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設したテレセントリック光学系４０にすることもできる。   Further, as in the modification shown in FIG. 8, the telecentric optical system 40 in which the aperture 44 is disposed at the focal position of each lens constituting the lens array 46 can be used.

次に、図９（光路図）及び図１０（斜視図）を参照して、本発明の第２実施形態を詳細に説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 9 (optical path diagram) and FIG. 10 (perspective view).

本実施形態は、レンズアレイ４６（第１のレンズアレイとも称する）と同じ第２のレンズアレイ４８を、その焦点が第１のレンズアレイの焦点に来るように逆向きに挿入して、光学系５０としたものである。   In the present embodiment, the second lens array 48, which is the same as the lens array 46 (also referred to as the first lens array), is inserted in the reverse direction so that the focal point comes to the focal point of the first lens array. 50.

本実施形態においては、レンズアレイ４６と４８が同じ物であるため、入側の第１のレンズアレイ４６で発生する収差を出側の第２のレンズアレイ４８でほぼ完全に逆補正することができ、安価であるが収差が大きなレンズアレイを用いた場合でも、収差をほぼ完全にキャンセルして、信号検出効率を大きく改善することができる。   In the present embodiment, since the lens arrays 46 and 48 are the same, the aberration generated in the first lens array 46 on the input side can be almost completely reversely corrected in the second lens array 48 on the output side. Even in the case of using a lens array that is inexpensive but has large aberrations, the aberration can be canceled almost completely and the signal detection efficiency can be greatly improved.

又、図１１と図１２に示す変形例のように、光学系５０を、レンズアレイ４６と４８を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設した両側テレセントリック光学系５１にすることもできる。   Further, as in the modification shown in FIGS. 11 and 12, the optical system 50 may be a double-sided telecentric optical system 51 in which the aperture 44 is disposed at the focal position of each lens constituting the lens arrays 46 and 48. it can.

次に、図１３を参照して、本発明の第３実施形態を詳細に説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、レンズアレイ４６を持つアブソリュート型の光電式エンコーダにおいて、受光素子アレイ３４の出力の接続をピクセル単位で入換えることにより、像を電気的に再反転させたものである。   In this embodiment, in an absolute type photoelectric encoder having a lens array 46, the connection of the output of the light receiving element array 34 is exchanged in units of pixels to electrically reinvert the image.

又、図１４に示す変形例のように、レンズアレイ４６を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設したテレセントリック光学系４０にすることもできる。   Further, as in the modification shown in FIG. 14, the telecentric optical system 40 in which the aperture 44 is disposed at the focal position of each lens constituting the lens array 46 can be used.

次に、図１５を参照して、本発明の第４実施形態を詳細に説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、レンズアレイ４６、４８から成る光学系５０を持つアブソリュート型の光電式エンコーダにおいて、受光素子アレイ３４の出力の接続をピクセル単位で入換えることにより、像を電気的に再反転させたものである。   In this embodiment, in an absolute type photoelectric encoder having an optical system 50 composed of lens arrays 46 and 48, the output of the light receiving element array 34 is switched in units of pixels to electrically reinvert the image. It is a thing.

第３、第４実施形態によれば、光学系を複雑化することなく、アブソリュート型を実現できる。   According to the third and fourth embodiments, an absolute type can be realized without complicating the optical system.

又、図１６に示す変形例のように、光学系５０を、レンズアレイ４６と４８を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設した両側テレセントリック光学系５１にすることもできる。   Further, as in the modification shown in FIG. 16, the optical system 50 can be a double-sided telecentric optical system 51 in which the apertures 44 are arranged at the focal positions of the individual lenses constituting the lens arrays 46 and 48.

次に、図１７を参照して、本発明の第５実施形態を詳細に説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、レンズアレイ４６、４８から成る光学系５０を持つアブソリュート型の光電式エンコーダにおいて、第１、第２のレンズアレイ４６、４８と同じ第３のレンズアレイ５２を光学系５０の出側に設けて、像を光学的に再反転させたものである。   In the present embodiment, in an absolute type photoelectric encoder having an optical system 50 including lens arrays 46 and 48, the same third lens array 52 as the first and second lens arrays 46 and 48 is provided to the output of the optical system 50. And the image is optically re-inverted.

又、図１８に示す変形例のように、光学系５０を、レンズアレイ４６と４８を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設した両側テレセントリック光学系５１にして、且つ、レンズアレイ５２を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ５４を配設することもできる。   Further, as in the modification shown in FIG. 18, the optical system 50 is a double-sided telecentric optical system 51 in which apertures 44 are arranged at the focal positions of the individual lenses constituting the lens arrays 46 and 48, and the lens array. The aperture 54 can be disposed at the focal position of each lens constituting the lens 52.

次に、図１９を参照して、本発明の第６実施形態を詳細に説明する。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、レンズアレイ４６、４８から成る光学系５０を持つアブソリュート型の光電式エンコーダにおいて、光学系５０と同じ構成の、第３のレンズアレイ５２、及び第４のレンズアレイ５６を含む光学系６０を、その出側に設けて、像を再反転させたものである。   This embodiment is an absolute type photoelectric encoder having an optical system 50 including lens arrays 46 and 48, and includes an optical system including a third lens array 52 and a fourth lens array 56 having the same configuration as the optical system 50. A system 60 is provided on its exit side to reinvert the image.

本実施形態においては、入側と出側で同じ光学系を用いているので、部品を共通化できる。   In the present embodiment, since the same optical system is used on the entry side and the exit side, parts can be shared.

又、図２０に示す変形例のように、光学系５０をレンズアレイ４６と４８を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設した両側テレセントリック光学系５１にして、且つ、光学系６０をレンズアレイ５２と５６を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ５４を配設した両側テレセントリック光学系６１にすることもできる。   Further, as in the modification shown in FIG. 20, the optical system 50 is a double-sided telecentric optical system 51 in which the apertures 44 are arranged at the focal positions of the individual lenses constituting the lens arrays 46 and 48, and the optical system 60. Alternatively, a double telecentric optical system 61 in which an aperture 54 is disposed at the focal position of the individual lenses constituting the lens arrays 52 and 56 may be used.

次に、図２１を参照して、本発明の第７実施形態を詳細に説明する。   Next, a seventh embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、図１８に示した第５実施形態と同様の光電式エンコーダにおいて、第３のレンズアレイ５２の焦点距離ｆ’を第１、第２のレンズアレイ４６、４８の焦点距離ｆより小として、光学全長を短くし、メインスケール２０と入側レンズアレイ４６間のエアギャップを確保しつつ小型化を可能としたものである。   In the present embodiment, the focal length f ′ of the third lens array 52 is set to be larger than the focal lengths f of the first and second lens arrays 46 and 48 in the same photoelectric encoder as that of the fifth embodiment shown in FIG. In other words, the optical total length is shortened, and the air gap between the main scale 20 and the entrance-side lens array 46 is secured, thereby enabling a reduction in size.

即ち、メインスケール２０と入側レンズアレイ４６間の距離（エアギャップに相当）＝入側レンズアレイ４６の焦点距離ｆとすると、第５実施形態のように、第１〜第３レンズアレイを同じレンズで構成すると光学全長Ｌ≒８ｆとなるのに対し、本第７実施形態では光学全長Ｌ’＝４ｆ＋４ｆ’＜８ｆとなり、光学全長を短くすることができる。   That is, if the distance between the main scale 20 and the entrance lens array 46 (corresponding to an air gap) = the focal length f of the entrance lens array 46, the first to third lens arrays are the same as in the fifth embodiment. When configured with a lens, the optical total length L≈8f, whereas in the seventh embodiment, the optical total length L ′ = 4f + 4f ′ <8f, and the optical total length can be shortened.

次に、図２２を参照して、本発明の第８実施形態を詳細に説明する。   Next, an eighth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、図２０に示した第６実施形態と同様の光電式エンコーダにおいて、第３、第４のレンズアレイ５２、５６の焦点距離ｆ’を第１、第２のレンズアレイ４６、４８の焦点距離ｆより小として、光学全長を短くし、メインスケール２０と入側レンズアレイ４６間のエアギャップを確保しつつ小型化を可能としたものである。   In this embodiment, in the same photoelectric encoder as that in the sixth embodiment shown in FIG. 20, the focal lengths f ′ of the third and fourth lens arrays 52 and 56 are set to the first and second lens arrays 46 and 48. Is shorter than the focal length f, and the total optical length is shortened, and an air gap between the main scale 20 and the entrance lens array 46 is secured, thereby enabling miniaturization.

即ち、メインスケール２０と入側レンズアレイ４６間の距離（エアギャップに相当）＝入側レンズアレイ４６の焦点距離ｆとすると、第６実施形態のように、第１〜第４レンズアレイを同じレンズで構成すると光学全長Ｌ≒８ｆとなるのに対し、本第８実施形態では光学全長Ｌ’＝４ｆ＋４ｆ’＜８ｆとなり、光学全長を短くすることができる。   That is, when the distance between the main scale 20 and the entrance lens array 46 (corresponding to an air gap) = the focal length f of the entrance lens array 46, the first to fourth lens arrays are the same as in the sixth embodiment. When configured with a lens, the optical total length L≈8f, whereas in the eighth embodiment, the optical total length L ′ = 4f + 4f ′ <8f, and the optical total length can be shortened.

次に、図２３を参照して、本発明の第９実施形態を詳細に説明する。   Next, a ninth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、レンズアレイ４６、４８から成る光学系５０を持つアブソリュート型の光電式エンコーダにおいて、配設ピッチが前記レンズアレイ４６、４８の各レンズと同じ小ミラー７０を複数設けて、像を光学的に再反転したものである。   In this embodiment, in an absolute type photoelectric encoder having an optical system 50 including lens arrays 46 and 48, a plurality of small mirrors 70 having the same arrangement pitch as the lenses of the lens arrays 46 and 48 are provided, and an image is obtained. Optically re-inverted.

又、図２４に示す変形例のように、光学系５０を、レンズアレイ４６と４８を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設した両側テレセントリック光学系５１にすることもできる。   Further, as in the modification shown in FIG. 24, the optical system 50 can be a double-sided telecentric optical system 51 in which the apertures 44 are arranged at the focal positions of the individual lenses constituting the lens arrays 46 and 48.

次に、図２５を参照して、本発明の第１０実施形態を詳細に説明する。   Next, a tenth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施形態は、レンズアレイ４６、４８から成る光学系５０を持つアブソリュート型の光電式エンコーダにおいて、出側のレンズアレイ４８を出た光を前記光学系５０に再入射させるためのミラー８０と、前記光学系５０を２回通った光を受光素子アレイ３４の方向に取り出すためのハーフミラー８２とを備えることにより、像を光学的に再反転させたものである。   In this embodiment, in an absolute type photoelectric encoder having an optical system 50 composed of lens arrays 46 and 48, a mirror 80 for re-entering the light exiting the lens array 48 on the exit side into the optical system 50; The image is optically re-inverted by including a half mirror 82 for taking out light that has passed through the optical system 50 twice in the direction of the light receiving element array 34.

又、図２６に示す変形例のように、光学系５０を、レンズアレイ４６と４８を構成する個々のレンズの焦点位置にアパーチャ４４を配設した両側テレセントリック光学系５１にすることもできる。   Further, as in the modification shown in FIG. 26, the optical system 50 can be a double-sided telecentric optical system 51 in which the aperture 44 is disposed at the focal position of each lens constituting the lens arrays 46 and 48.

なお、第３〜第１０実施形態は、アブソリュート型だけでなく、インクリメンタル型にも適用できる。   The third to tenth embodiments can be applied not only to the absolute type but also to the incremental type.

本発明は、インデックス格子と受光素子が別体とされたもの、両者が一体とされた受光素子アレイを有するもの、どちらにも適用できる。更に、透過型のエンコーダだけでなく、反射型のエンコーダにも適用できる。   The present invention can be applied to both an index grating and a light receiving element that are separated, and a light receiving element array in which both are integrated. Furthermore, the present invention can be applied not only to a transmission type encoder but also to a reflection type encoder.

テレセントリック光学系を用いた光電式エンコーダの要部構成を示す斜視図The perspective view which shows the principal part structure of the photoelectric encoder using a telecentric optical system 同じく平面図Same top view 従来の問題点を示す光路図Optical path diagram showing conventional problems 同じく斜視図Same perspective view 同じく平面図Same top view 本発明の第１実施形態の要部構成を示す光路図FIG. 1 is an optical path diagram showing the main configuration of the first embodiment of the present invention. 本発明の原理を示す図Diagram showing the principle of the present invention 第１実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing the configuration of the main part of the second embodiment of the present invention. 同じく斜視図Same perspective view 第２実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 2nd Embodiment. 同じく斜視図Same perspective view 本発明の第３実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing the configuration of the main part of the third embodiment of the present invention. 第３実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 3rd Embodiment. 本発明の第４実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing main components of the fourth embodiment of the present invention. 第４実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 4th Embodiment. 本発明の第５実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing main configuration of fifth embodiment of the present invention 第５実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 5th Embodiment. 本発明の第６実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing main configuration of sixth embodiment of the present invention. 第６実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 6th Embodiment 本発明の第７実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing main configuration of seventh embodiment of the present invention 本発明の第８実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing main configuration of eighth embodiment of the present invention. 本発明の第９実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing main components of the ninth embodiment of the present invention 第９実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 9th Embodiment 本発明の第１０実施形態の要部構成を示す光路図Optical path diagram showing essential configuration of the tenth embodiment of the present invention. 第１０実施形態の変形例を示す図The figure which shows the modification of 10th Embodiment

符号の説明Explanation of symbols

１０…光源
２０…メインスケール
３０…受光部
３１…受光面
３４…受光素子アレイ
４０…テレセントリック光学系
４４、５４…アパーチャ
４６、４８、５２、５６…レンズアレイ
５０、６０…光学系
５１、６１…両側テレセントリック光学系
７０…小ミラー
８０…ミラー
８２…ハーフミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light source 20 ... Main scale 30 ... Light-receiving part 31 ... Light-receiving surface 34 ... Light-receiving element array 40 ... Telecentric optical system 44, 54 ... Aperture 46, 48, 52, 56 ... Lens array 50, 60 ... Optical system 51, 61 ... Telecentric optical system on both sides 70 ... Small mirror 80 ... Mirror 82 ... Half mirror

Claims (10)

メインスケールと受光素子の間に第１のレンズアレイが挿入された光学系を持つインクリメンタル型の光電式エンコーダにおいて、
各レンズの配設ピッチを、メインスケールの周期の自然数倍と一致させたことを特徴とする光電式エンコーダ。 In an incremental photoelectric encoder having an optical system in which a first lens array is inserted between a main scale and a light receiving element,
A photoelectric encoder characterized in that the arrangement pitch of each lens coincides with a natural number multiple of the period of the main scale. メインスケールと受光素子の間に第１のレンズアレイが挿入された光学系を持つ光電式エンコーダにおいて、
各レンズの配設ピッチが前記第１のレンズアレイと同じ第２のレンズアレイと、
該第２のレンズアレイを出た光を光学的に再反転させるための第３のレンズアレイと、
を設けたことを特徴とする光電式エンコーダ。 In a photoelectric encoder having an optical system in which a first lens array is inserted between a main scale and a light receiving element,
A second lens array in which the arrangement pitch of each lens is the same as the first lens array;
A third lens array for optically re-inverting the light exiting the second lens array;
A photoelectric encoder characterized by comprising: 前記第３のレンズアレイの出側に第４のレンズアレイが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光電式エンコーダ。   The photoelectric encoder according to claim 2, wherein a fourth lens array is provided on the exit side of the third lens array. 前記第１のレンズアレイ及び第２のレンズアレイで構成される光学系と、前記第３のレンズアレイ及び第４のレンズアレイで構成される光学系が同じ構成であることを特徴とする請求項３に記載の光電式エンコーダ。   The optical system configured by the first lens array and the second lens array and the optical system configured by the third lens array and the fourth lens array have the same configuration. 3. The photoelectric encoder according to 3. 前記第３のレンズアレイの各レンズ焦点距離が、前記第１、第２のレンズアレイの各レンズの焦点距離より小であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の光電式エンコーダ。   5. The photoelectric system according to claim 2, wherein a focal length of each lens of the third lens array is smaller than a focal length of each lens of the first and second lens arrays. Encoder. メインスケールと受光素子の間に第１のレンズアレイが挿入された光学系を持つ光電式エンコーダにおいて、
前記受光素子アレイの出力の接続を入換えて、前記第１のレンズアレイにより分割・反転された像を電気的に再反転させたことを特徴とする光電式エンコーダ。 In a photoelectric encoder having an optical system in which a first lens array is inserted between a main scale and a light receiving element,
A photoelectric encoder, wherein the output connection of the light receiving element array is switched to electrically reinvert the image divided and inverted by the first lens array. メインスケールと受光素子の間に第１のレンズアレイが挿入された光学系を持つ光電式エンコーダにおいて、
レンズの配設ピッチが前記第１のレンズアレイと同じ第２のレンズアレイと、
配設ピッチが前記レンズアレイの各レンズと同じ複数の小ミラーとを備え、
前記第１のレンズアレイにより分割・反転された像を該小ミラーにより光学的に再反転させたことを特徴とする光電式エンコーダ。 In a photoelectric encoder having an optical system in which a first lens array is inserted between a main scale and a light receiving element,
A second lens array having the same lens arrangement pitch as the first lens array;
A plurality of small mirrors having the same arrangement pitch as each lens of the lens array;
A photoelectric encoder, wherein an image divided and inverted by the first lens array is optically re-inverted by the small mirror. メインスケールと受光素子の間に第１のレンズアレイが挿入された光学系を持つ光電式エンコーダにおいて、
レンズの配設ピッチが前記第１のレンズアレイと同じ第２のレンズアレイと、
該第２のレンズアレイを出た光を前記第２のレンズアレイに再入射させるためのミラーと、
前記第２のレンズアレイを２回通った光を受光素子方向に取り出すためのハーフミラーとを備え、
前記第１のレンズアレイにより分割・反転された像を前記ミラーにより光学的に再反転させたことを特徴とする光電式エンコーダ。 In a photoelectric encoder having an optical system in which a first lens array is inserted between a main scale and a light receiving element,
A second lens array having the same lens arrangement pitch as the first lens array;
A mirror for making light emitted from the second lens array re-enter the second lens array;
A half mirror for taking out light that has passed through the second lens array twice in the direction of the light receiving element;
A photoelectric encoder characterized in that an image divided and inverted by the first lens array is optically re-inverted by the mirror. 前記レンズアレイを構成するレンズのうちの、少なくとも一つのレンズの焦点位置に、アパーチャを更に備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光電式エンコーダ。   The photoelectric encoder according to claim 1, further comprising an aperture at a focal position of at least one of the lenses constituting the lens array. 前記レンズアレイが二次元レンズアレイであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光電式エンコーダ。   The photoelectric encoder according to claim 1, wherein the lens array is a two-dimensional lens array.
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