JP2011013093A - 光電式エンコーダ - Google Patents

Abstract

【課題】結像光学系を用いながら小型の検出器ユニットを可能とすると共に、検出器ユニットの受光面に到達する光量を増大させて高精度な位置測定を可能とする。
【解決手段】光学格子１１４が設けられたスケール１１０と、スケール１１０に対峙して測定軸方向Ｘに相対移動可能に配置される検出器ユニット１２０と、を有する光電式エンコーダ１００において、スケール１１０に対峙して光学格子１１４に光を照射する面発光光源である有機ＥＬ素子１２４と、光学格子１１４で変調された光を検出器ユニット１２０の受光面に結像させる両側テレセントリック光学系１３０と、を検出器ユニット１２０に備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学格子が設けられたスケールと、該スケールに対峙して測定軸方向に相対移動可能に配置される検出器ユニットと、を有する光電式エンコーダに係り、特に、結像光学系を用いて検出器ユニットを小型にしながらスケールから入射する光量を増大させて誤検出のない高精度な位置測定を可能にする光電式エンコーダに関する。

従来、光学格子が設けられたスケールと、該スケールに対峙して測定軸方向に相対移動可能に配置される検出器ユニットと、を有する光電式エンコーダが、各種の工作機械や測定装置などで用いられてきた。

例えば、特許文献１に示されるテレセントリック光学系を用いた光電式エンコーダでは、光学格子の像を検出器ユニットの受光面に結像して、その結像された光学格子を受光面におかれたセンサで読み取ることで、検出器ユニットのスケールに対する相対的な位置を高精度に求めている。

特開２００４−２６４２９５号公報

しかし、特許文献１の光電式エンコーダにおいては、光源に点光源であるＬＥＤを用いているため、スケールを広範囲に亘り均一に照射する場合に、上記結像光学系とは別に更にレンズなどの照明光学系を必要とする。このため、結像光学系を用いた光電式エンコーダの小型化を困難としている。

また、特許文献１では、結像光学系を使う関係上、センサに到達する光量が結像光学系の開口率で制限される。このため、検出器ユニットの受光面に到達する光量が少ない場合には、誤った位置測定がなされるおそれがあった。その光量を増やすために、ＬＥＤを大出力にすることなども考えられるが、投入電力の増大を招くとともに、ＬＥＤの寿命変動や出力変動などを伴うおそれもある。それらの問題を抜きにしても、依然照明光学系は必要とされるという問題があった。

なお、光源として面状発光光源を用いた従来例（特公平６−５６３０４号公報、特開２００３−１６１６４６号公報）があるが、それら従来例では結像光学系を使用しない、いわゆる３格子型の光電式エンコーダに適用されたものにすぎず、結像光学系への適用を示唆するものではなかった。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、結像光学系を用いながら小型の検出器ユニットを可能とすると共に、検出器ユニットの受光面に到達する光量を増大させて高精度な位置測定が可能な光電式エンコーダを提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、光学格子が設けられたスケールと、該スケールに対峙して測定軸方向に相対移動可能に配置される検出器ユニットと、を有する光電式エンコーダにおいて、前記スケールに対峙して前記光学格子に光を照射する面発光光源と、該光学格子で変調された光を前記検出器ユニットの受光面に結像させる結像光学系と、を前記検出器ユニットに備えるようにしたことにより、前記課題を解決したものである。

本願の請求項２に係る発明は、前記面発光光源を前記スケールに対して前記結像光学系と同じ側に配置し、該結像光学系で前記スケールで反射された光を結像するようにしたものである。

本願の請求項３に係る発明は、前記面発光光源を有機ＥＬ素子で構成したものである。

本願の請求項４に係る発明は、前記面発光光源を、前記結像光学系による光路の外側であって、該光結像光学系の外周の少なくとも一部に配置したものである。

本願の請求項５に係る発明は、前記面発光光源を、前記結像光学系の両側に配置したものである。

本願の請求項６に係る発明は、前記スケールに対峙する前記面発光光源の少なくとも一部の発光面の法線と、前記結像光学系の光軸とのなす角度が前記検出器ユニット側で鋭角となるように、該面発光光源を配置したものである。

本願の請求項７に係る発明は、前記結像光学系に、前記光学格子で変調された光の一部を遮断する絞り板を備えるようにしたものである。

本願の請求項８に係る発明は、前記絞り板の開口を、前記測定軸方向で幅の狭いスリット形状としたものである。

本願の請求項９に係る発明は、前記結像光学系に、前記光学格子で変調された光を屈折させるレンズを備えるようにしたものである。

本願の請求項１０に係る発明は、前記レンズを、前記測定軸方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズとしたものである。

本願の請求項１１に係る発明は、前記結像光学系を、光軸上の１つの前記レンズの焦点位置に１つの前記絞り板の開口を配置させる片側テレセントリック光学系としたものである。

本願の請求項１２に係る発明は、前記結像光学系を、光軸上の２つの前記レンズの間の焦点位置に１つの前記絞り板の開口を配置させる両側テレセントリック光学系としたものである。

本願の請求項１３に係る発明は、前記結像光学系を、前記測定軸方向に複数配置したものである。

本発明によれば、結像光学系を用いても面発光光源を採用することで、小型の検出器ユニットが可能となると共に、検出器ユニットの受光面に到達する光量を増大させることができるので、誤検出のない高精度な位置測定が可能となる。

本発明の第１〜第３実施形態に係る光電式エンコーダの断面模式図 本発明の第１実施形態に係る光電式エンコーダの概略斜視図 同じく検出器ユニットの上面模式図 同じく有機ＥＬ素子の断面模式図 同じく絞り板の模式図 本発明の第２実施形態に係る光電式エンコーダの斜視図 同じく検出器ユニットの上面模式図 同じく絞り板の模式図 本発明の第３実施形態に係る光電式エンコーダの検出器ユニットの上面模式図 本発明の第４実施形態に係る光電式エンコーダの断面模式図 本発明の第５実施形態に係る光電式エンコーダの断面模式図 本発明の第６実施形態に係る光電式エンコーダの断面模式図 本発明の第７実施形態に係る光電式エンコーダの断面模式図 本発明の第８実施形態に係る光電式エンコーダの断面模式図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

最初に、第１実施形態に係る光電式エンコーダの構成について、図１、図２を用いて説明する。

光電式エンコーダ１００は、図１、図２に示す如く、光学格子１１４が設けられたスケール１１０と、スケール１１０に対峙して測定軸方向Ｘに相対移動可能に配置される検出器ユニット１２０と、を有する。

スケール１１０は、図１、図２に示す如く、光に不透明で、光を反射するスケール基材１１２上に複数の光学格子１１４が測定軸方向Ｘに設けられている。

検出器ユニット１２０は、図１に示す如く、面状発光光源である有機ＥＬ素子１２４と、結像光学系である両側テレセントリック光学系１３０を備える両側テレセントリック受光部１２６と、を有する。有機ＥＬ素子１２４と両側テレセントリック受光部１２６とは、スケール１１０に対峙する面を構成する透明なユニット基材１２２に配置されている（即ち、本実施形態では、反射型の光電式エンコーダ１００が構成されている）。このため、有機ＥＬ素子１２４はスケール１１０に対して両側テレセントリック受光部１２６と同じ側に配置され、両側テレセントリック受光部１２６はスケール１１０で反射された光を結像しその光をアレイ型センサ１２８で受光する。有機ＥＬ素子１２４は、図２、図３によく示されるように、リング形状に成形されている。そして、有機ＥＬ素子１２４は、両側テレセントリック受光部１２６による光路（両側テレセントリック受光部１２６において位置測定に有効に寄与する光の通る領域）の外側であって、図２、図３に示す如く、その光路の外周を囲むように配置されている。図１で言えば、有機ＥＬ素子１２４は、両側テレセントリック受光部１２６の両側に配置されている。

前記有機ＥＬ素子１２４は、図４に示す如く、主に基板１２４Ａ、陽極１２４Ｂ、正孔輸送層１２４Ｃ、発光層１２４Ｄ、電子輸送層１２４Ｅ、陰極１２４Ｆを備えている。陽極１２４Ｂと陰極１２４Ｆに挟まれた発光層１２４Ｄが発光する。陽極１２４Ｂと発光層１２４Ｄとの間には正孔を運ぶ正孔輸送層１２４Ｃと、発光層１２４Ｄと陰極１２４Ｆとの間には電子を運ぶ電子輸送層１２４Ｅと、がある。陽極１２４ＢにはＩＴＯなどの透明材料が、陰極１２４Ｆにはアルミなどの光の反射率が高い材料が使用される。基板１２４Ａには、透明なガラス又はフィルムなどが使用される。

有機ＥＬ素子１２４は、無機ＥＬ素子に比べると、高効率に発光して輝度も高く（発光光量大）、且つ、低電圧で直流駆動が可能なので、低消費電力とすることができ、その制御も簡単で回路規模を小さくすることができる。また、有機ＥＬ素子１２４は、広範囲の光波長を発光させることができる。このため、両側テレセントリック受光部１２６に使用されるアレイ型センサ１２８のスペクトル感度から最適な波長を選択して、その波長を使用することができる。この特徴から、スケールに光学格子の列（トラック）が測定軸方向Ｘに垂直に隣接して複数設けられているマルチトラックの場合には、有機ＥＬ素子を用いたときには、センサに光学フィルタを設けて隣接するトラックからの光をカットしてトラック間のクロストークを防止することも容易となる。又、有機ＥＬ素子１２４を用いれば、ＬＥＤなどに用いられている砒素などの有害化学物質の使用を低減することもできる。更に、有機ＥＬ素子１２４の弱点であった寿命や価格が最近著しく改善されて、実用化されつつある状況である。即ち、有機ＥＬ素子１２４が面状発光光源としては最も好ましい。

なお、本実施形態では、面状発光光源として有機ＥＬ素子１２４を用いているが、これに限られない。例えば無機ＥＬ素子を代わりに用いてもよい。その場合には、高い交流電圧を発光層に印加する必要があるものの、本発明の相応の作用効果を奏することができる。面状発光光源としては、他に、液晶のバックライトに使用されている技術である冷陰極管や点光源であるＬＥＤを、拡散板や導光板を用いて面状に発光させるものや、発光体に電子を当てて光を発光させる原理を用いたＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）などが考えられる。

両側テレンセントリック受光部１２６は、アレイ型センサ１２８と両側テレンセントリック光学系１３０とを備える。アレイ型センサ１２８は、測定軸方向Ｘに並んだ複数の受光領域を有するセンサである。アレイ型センサとしては、例えばフォトダイオードアレイなどを使用することができる。このため、アレイ型センサ１２８の受光領域を測定軸方向Ｘに掃引することで、アレイ型センサ１２８（検出器ユニット１２０）の受光面に結像した光学格子１１４の像を少なくとも測定軸方向Ｘでの像として認識することができる。この結果、検出器ユニット１２０の測定軸方向Ｘに対してのスケール１１０の相対的位置を高精度に測定することができる。

両側テレセントリック光学系１３０は、第１レンズ１３２と絞り板１３４と第２レンズ１３６とを備えて、スケール１１０で反射された光を結像させる。第１、第２レンズ１３２、１３６とも、測定軸方向Ｘと測定軸方向Ｘに直交する方向Ｙの両方に曲率がある曲面形状であり、光学格子１１４で変調された光を屈折させる素子として機能する。絞り板１３４は、図５に示す如く、中心に円形の開口１３４Ａを備える円板形状であり、光学格子１１４で変調された光の一部を遮光する素子として機能する。両側テレセントリック光学系１３０は、光軸Ｏ上の第１、第２レンズ１３２、１３６の間の焦点位置ｆに絞り板１３４の開口１３４Ａを配置させた光学系である。このため、両側テレセントリック光学系１３０では、第１レンズ１３６と光学格子１１４との距離が多少変動しても、第１レンズ１３２で結像される像の倍率は変動しない。且つ、第２レンズ１３６とアレイ型センサ１２８の受光面との距離が多少変動しても、第２レンズ１３６で結像される像の倍率は変動しない。即ち、第１レンズ１３２が配置される検出器ユニット１２０とスケール１１０との距離が光電式エンコーダ１００の相手機械装置への取り付けの際に多少変動して、更に、検出器ユニット１２０内で、アレイ型センサ１２８と第２レンズ１３６との取り付けが多少変動しても、高精度な位置測定を保つことができる。

なお、光電式エンコーダ１００は反射型なので、相手機械装置への取付けに自由度があり、相手機械装置を大型化することを防止することができる。

次に、本実施形態に係る光電式エンコーダ１００の動作について、図１に基づいて説明する。

まず、有機ＥＬ素子１２４の陽極１２４Ｂと陰極１２４Ｆとの間に数Ｖ以下の電圧を印加して有機ＥＬ素子１２４を発光させる（光を図１で白抜きの矢印で示す）。すると、有機ＥＬ素子１２４は両側テレセントリック受光部１２６の両側に配置されているので、両側テレセントリック受光部１２６の光軸Ｏ上のスケール１１０の表面（光学格子１１４）に照度が大きく均一な光を照射する。光学格子１１４に照射された光は、変調されて反射される。

反射された光は、両側テレセントリック光学系１３０に入射してアレイ型センサ１２８の受光面に結像されて、光学格子１１４の像（明暗パターン）を形成する。そして、得られた光量に基づいて図示せぬ処理系において検出器ユニット１２０に対するスケール１１０の相対位置を算出する。

本実施形態では、面状発光光源が有機ＥＬ素子１２４で構成されているので、点状光源を用いた場合に比べて、照明光学系を用いることなく、アレイ型センサ１２８の受光面への光量を増大させることができる。このため、点状光源を用いた場合に比べて、反射型の光電式エンコーダ１００の特徴と相まって、光電式エンコーダ１００を薄型化、小型化、軽量化できると共に、誤った位置測定を行う可能性を低減することができる。同時に、有機ＥＬ素子１２４は高輝度なので、スケール１１０の表面に汚れが付着した場合でも、光学格子１１４で変調される光への影響を低減できる。即ち、耐環境性能に優れた光電式エンコーダ１００を実現することができる。又、有機ＥＬ素子１２４は、低電圧で直流駆動が可能なので、低消費電力とすることができる。同時に、駆動するための制御も簡単で、回路規模を小さくすることができる。更に、ＬＥＤなどで使用されている砒素などの有害化学物質の使用を低減することができる。

即ち、本実施形態では、結像光学系として両側テレセントリック光学系１３０を用いても面状発光光源として有機ＥＬ素子１２４を採用しているので、小型の検出器ユニット１２０が可能となると共に、検出器ユニット１２０の受光面に到達する光量を増大させることができる。このため、誤検出のない高精度な位置測定が可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について、図１、図６から図８を用いて説明する。

本実施形態は、第１実施形態とは、図１の概略断面図で共通する（符号は下二桁を共通としている）が、図６〜図８に示す如く、ＸＹ平面上では有機ＥＬ素子２２４、両側テレセントリック受光部２２６の、それぞれの形状が異なる。

第１実施形態においては、両側テレセントリック受光部の形状をＸＹ平面で円形としていたが、本実施形態では両側テレセントリック受光部２２６の形状をＸＹ平面で長方形として、それに対応して有機ＥＬ素子２２４を成形している。以下、具体的に説明する。

有機ＥＬ素子２２４は、図７に示す如く、２つの長方形形状とされて、両側テレセントリック受光部２２６の測定軸方向Ｘで両側に配置されている。両側テレセントリック受光部２２６は、第１実施形態と同じく、第１レンズ２３２、絞り板２３４、第２レンズ２３６、アレイ型センサ２２８とを備える。第１レンズ２３２、第２レンズ２３６は共に測定軸方向Ｘにのみ曲率があるシリンドリカルレンズである。絞り板２３４は、図８に示す如く、測定軸方向Ｘで幅が狭く、方向Ｙで幅が広いスリット形状の開口２３４Ａを備える。開口２３４Ａは、スケール２１０で反射された光の光量を稼ぐために、方向Ｙにおいて幅を広くしている。

このため、第１レンズ２３２、絞り板２３４、第２レンズ２３６を備える両側テレセントリック光学系２３０は、その方向Ｙではスケール２１０で反射した光を基本的に開口率で制限しないので、アレイ型センサ２２８の受光面への光量を増大させることができる。同時に、方向Ｙにおいては、両側テレセントリック受光部２２６の光軸Ｏ合せが厳密でなくていいので、検出器ユニット２２０の組立て工数を、第１実施形態に比べて、少なくすることができる。

次に、本発明の第３実施形態について、図１と図９を用いて説明する。

本実施形態は、第２実施形態とは、図１の概略断面図で共通する（符号は下二桁を共通としている）が、ＸＹ平面上では有機ＥＬ素子３２４の形状が異なる。

本実施形態においては、図９に示す如く、有機ＥＬ素子３２４には測定軸方向Ｘに幅が狭く方向Ｙに幅が広い長方形の開口３２４Ａが設けられており、その内側に、両側テレセントリック受光部３２６が配置されている。

このため、測定軸方向Ｘのみならず、方向Ｙに設けられた有機ＥＬ素子３２４の部分３２４Ａで発光する光も、アレイ型センサの受光面における光量増大に寄与する。即ち、第２実施形態に比べて、よりアレイ型センサの受光面への光量を増大させることができる。

なお、第１〜第３実施形態では、測定軸方向Ｘで、少なくとも有機ＥＬ素子１２４、２２４、３２４を両側テレセントリック受光部１２６、２２６、３２６の両側に配置されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、その両側が、方向Ｙであってもよいし、方向Ｘ、Ｙと斜めの方向であってもよい。又、両側ではなく、方向Ｘと方向Ｙの片側のみにそれぞれ配置されていてもよい。更には、方向Ｘ若しくは方向Ｙのいずれかのみに配置されていてもよい。その場合であっても、有機ＥＬ素子（面状発光光源）を採用する限り、本発明の相応の作用効果を得ることができる。

次に、本発明の第４実施形態について、図１０を用いて説明する。

本実施形態は、第１実施形態とは、ユニット基材４２２と両側テレセントリック受光部４２６との間にスペーサ４３８を配置したことで異なり、それ以外は同一である。

スペーサ４３８は、ユニット基材４２２側の下面４３８Ａが両側テレセントリック受光部４２６側の上面４３８Ｂよりも広い円錐台形状である透明部材から構成されている。このため、有機ＥＬ素子４２４のうち、スペーサ４３８の母線で形成される斜面４３８Ｃに配置される部分４２４１は、斜面４３８Ｃに倣って配置される（このため、有機ＥＬ素子４２４の基板は変形可能な透明樹脂であることが望ましく、その場合には有機ＥＬ素子４２４を平らなシート形状に成形した後に、ユニット基材４２２とスペーサ４３８とに容易に貼り付けられる）。即ち、スケール４１０に対峙する部分４２４１の発光面の法線Ｐと両側テレセントリック受光部４２６の光軸Ｏとのなす角度θが、検出ヘッド４２０側で鋭角となるように、有機ＥＬ素子４２４は配置される。このため、図１０で表された白抜きの矢印で模式的に示す有機ＥＬ素子４２４から光軸Ｏ付近の光学格子４１４に照射される光量は、第１実施形態に比べて、より増大させることができる。即ち、第１実施形態に比べて、よりアレイ型センサ４２８の受光面への光量を増大させることができる。

なお、本実施形態では、有機ＥＬ素子４２４の一部４２４１のみをスペーサ４３８の斜面４３８Ｃに倣わせていたが、有機ＥＬ素子４２４すべてをスペーサ４３８の斜面に倣わせて配置するようにしてもよい。

又、本実施形態は、第１実施形態と同様の両側テレセントリック受光部４２６に適用したが、上記いずれの実施形態に適用してもよい。例えば、第２実施形態においては、スペーサを四角錐台（方向Ｙから見ると台形）することができ、その場合には有機ＥＬ素子は本実施形態に比べて四角錐台の斜面に倣わせることがより容易である。

次に、本発明の第５実施形態について、図１１を用いて説明する。

本実施形態は、第１実施形態とは、結像光学系である両側テレセントリック光学系５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃ、５３０Ｄ・・を複数用いたことで異なり、それ以外は同一である。

本実施形態では、個々の両側テレセントリック光学系５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃ、５３０Ｄ・・を測定軸方向Ｘに配置して、それらを一体となした両側テレセントリック光学系群５３０が構成されている。両側テレセントリック光学群５３０は、第１レンズ５３２Ａ、５３２Ｂ、５３２Ｃ、５３２Ｄ・・が一体となった第１レンズアレイ５３２と、絞り板５３４Ａ、５３４Ｂ、５３４Ｃ、５３４Ｄ・・が一体となった絞りアレイ５３４と、第２レンズ５３６Ａ、５３６Ｂ、５３６Ｃ、５３６Ｄ・・が一体となった第２レンズアレイ５３６と、を備える。そして、両側テレセントリック光学系群５３０は、光軸Ｏａ、Ｏｂ、Ｏｃ、Ｏｄを有している。有機ＥＬ素子５２４は、個々の両側テレセントリック光学系５３０Ａ、５３０Ｂ、５３０Ｃ、５３０Ｄ・・による光路の外側であって、第１レンズ５３２Ａ、５３２Ｂ、５３２Ｃ、５３２Ｄ・・それぞれの外周を囲むようにパターニングされて、第１レンズアレイ５３２とユニット基材５２２との間に配置されている。このため、有機ＥＬ素子５２４は、隣り合う第１レンズ５３２Ａ、５３２Ｂ、５３２Ｃ、５３２Ｄ・・で発生する迷光も遮光することができる。

このように、両側テレセントリック受光部５２６に両側テレセントリック光学系群５３０を採用したため、上記いずれの実施形態と比べても、測定軸方向Ｘのより広い範囲で、光学格子５１４を鮮明にアレイ型センサ５２８の受光面に結像させることができる。このため、更に高精度な位置測定が可能となる。

なお、本実施形態では、第１実施形態と同様の方向Ｘ、Ｙとに曲率がある第１、第２レンズを用いた両側テレセントリック光学系に適用していたが、第２実施形態で示された方向Ｘのみに曲率がある第１、第２レンズを用いた両側テレセントリック光学系に適用してもよい。

本発明について上記実施形態を上げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、結像光学系として両側テレセントリック光学系を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば絞り板の開口を焦点位置に配置させずに、絞り板を第１レンズと第２レンズに入り込む迷光をカットするために用いるような結像光学系としてもよい。

又、図１２の第６実施形態で示す如く、第２レンズを省いて、光軸Ｏ上の第１レンズ６３２の焦点距離ｆ離れた位置に絞り板６３４の開口を配置した片側テレセントリック光学系６３０を結像光学系として用いてもよい。この場合には、検出器ユニット６２０とスケール６１０との位置取り付け精度については、上記実施形態と同様に厳密さを要求せず、且つレンズが少ない分、光電式エンコーダ６００を低コストとすることができる。更に、光軸Ｏ合せのための工数も少なくできる。又、逆に、第１レンズを省略することで、アレイ型センサの取り付け精度について上記実施形態と同様に厳密さを要求しないといった配置とすることも可能である。なお、いずれかのレンズを省略した場合に、絞り板の開口を焦点位置に配置させずに、絞り板を第１レンズに入り込む迷光を単にカットするために用いてもよい。更に、絞り板まで省略して、１つのレンズで光学格子の像をアレイ型センサの受光面に結像させるようにしてもよい。その場合には、絞り板が無い分、さらに低コスト化が実現でき、より光軸Ｏ合せのための工数を少なくすることができる。

又、図１３の第７実施形態で示す如く、レンズを用いずに絞り板７３４だけとすることも可能である。絞り板７３４だけであっても、その開口により結像作用が得られ、光学格子７１４の像をアレイ型センサ７２８の受光面に結像させることができる。この場合には、上記いずれよりも低コスト化が実現でき、より光軸Ｏ合せのための工数を少なくすることができる。

又、上記実施形態においては、面状発光光源である有機ＥＬ素子がスケールに対して結像光学系と同じ側に配置された反射型の光電式エンコーダであったが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１４に示す第８実施形態に示す如く、透過型の光電式エンコーダ８００であってもよい。その構成は、検出器ユニット８２０のユニット基材８２２に一体的に設けられた透明な支持部材８２２Ａ上に有機ＥＬ素子８２４を配置させる。そして、支持部材８２２Ａとユニット基材８２２との間にスケール８１０を配置させる。スケール８１０には、透明なスケール基材８１２上に光学格子８１４が設けられている。このため、有機ＥＬ素子８２４で発光した光は支持部材８２２Ａ、スケール基材８１２を透過して、光学格子８１４で変調される。変調された光が両側テレセントリック受光部８２６に入射することとなる。この場合においても、本発明の相応の作用効果を得ることができる。

又、上記実施形態においては、光電式エンコーダはリニア型エンコーダであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばロータリ型エンコーダであっても構わない。

又、上記実施形態においてはそれぞれ、別個の発明として説明したが、本発明はこれに限定されずにどの構成要素も適宜組み合わせることができる。

１００、２００、４００、５００、６００、７００、８００…光電式エンコーダ
１１０、２１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０…スケール
１１２、２１２、４１２、５１２、６１２、７１２、８１２…スケール基材
１１４、２１４、４１４、５１４、６１４、７１４、８１４…光学格子
１２０、２２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０…検出器ユニット
１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２、８２２…ユニット基材
１２４、２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４、８２４…有機ＥＬ素子
１２６、２２６、３２６、４２６、５２６、８２６…両側テレセントリック受光部
１２８、２２８、４２８、５２８、６２８、７２８、８２８…アレイ型センサ
１３０、２３０、４３０、８３０…両側テレセントリック光学系
１３２、２３２、４３２、６３２、８３２…第１レンズ
１３４、２３４、４３４、６３４、７３４、８３４…絞り板
１３６、２３６、４３６、８３６…第２レンズ
４３８…スペーサ
５３０…両側テレセントリック光学系群
５３２…第１レンズアレイ
５３４…絞りアレイ
５３６…第２レンズアレイ
６２６、７２６…受光部
６３０…片側テレセントリック光学系

Claims (13)

1. 光学格子が設けられたスケールと、該スケールに対峙して測定軸方向に相対移動可能に配置される検出器ユニットと、を有する光電式エンコーダにおいて、
   前記スケールに対峙して前記光学格子に光を照射する面発光光源と、
   該光学格子で変調された光を前記検出器ユニットの受光面に結像させる結像光学系と、
   を前記検出器ユニットに備えることを特徴とする光電式エンコーダ。
2. 前記面発光光源は前記スケールに対して前記結像光学系と同じ側に配置され、該結像光学系は前記スケールで反射された光を結像させることを特徴とする請求項１に記載の光電式エンコーダ。
3. 前記面発光光源は有機ＥＬ素子で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光電式エンコーダ。
4. 前記面発光光源は、前記結像光学系による光路の外側であって、該光結像光学系の外周の少なくとも一部に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光電式エンコーダ。
5. 前記面発光光源は、前記結像光学系の両側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の光電式エンコーダ。
6. 前記スケールに対峙する前記面発光光源の少なくとも一部の発光面の法線と、前記結像光学系の光軸とのなす角度が前記検出器ユニット側で鋭角となるように、該面発光光源が配置されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の光電式エンコーダ。
7. 前記結像光学系は、前記光学格子で変調された光の一部を遮断する絞り板を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光電式エンコーダ。
8. 前記絞り板の開口は、前記測定軸方向で幅の狭いスリット形状であることを特徴とする請求項７に記載の光電式エンコーダ。
9. 前記結像光学系は、前記光学格子で変調された光を屈折させるレンズを備える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。
10. 前記レンズは、前記測定軸方向にのみ曲率があるシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項９に記載の光電式エンコーダ。
11. 前記結像光学系は、光軸上の１つの前記レンズの焦点位置に１つの前記絞り板の開口を配置させる片側テレセントリック光学系とされていることを特徴とする請求項９又は１０のいずれかに記載の光電式エンコーダ。
12. 前記結像光学系は、光軸上の２つの前記レンズの間の焦点位置に１つの前記絞り板の開口を配置させる両側テレセントリック光学系とされていることを特徴とする請求項９又は１０のいずれかに記載の光電式エンコーダ。
13. 前記結像光学系は、前記測定軸方向に複数配置されていることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の光電式エンコーダ。

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