JP2015055532A - 反射型エンコーダ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特に、VCSEL(面発光レーザー)では、ピーク波長が780nm〜850nmの中で20nmの幅で選択したピーク波長に対し、公差が±17nmあり、このピーク波長内での波長を選択できるので、VCSELから出射される直線偏光光束をコリメータレンズで平行光束に確実に変えることができ、LEDでは選択不可能であったピーク波長の選択により分解能を高くすることができる。
この式に基づき、発光素子として長波長1300nmの発光ダイオードを用いた場合のパターンピッチPを求めると1.3μmとなるが、本発明者等は反射部121と非反射部122のコントラスト比が、例えば60%以上の十分の比率が得られれば、パターンピッチPは1.3μm以上でも非反射部122では反射されないことを見出し、パターンピッチPの最大値を10μmに設定したのである。
また、最小値50nmは、紫外線又はX線を利用したリソグラフィー技術、又は電鋳析出における金属結晶粒子の利用技術を用いて製作できる限界値から設定したものである。
尚、図示していないが、凸部124は多角錐、多面体の形状であっても良い。
Coupled Wave Analysis)法からHは式H≧0.4λから求められることに本発明者等は着目した。
この式に基づき、発光素子として最短長200nmの可視光を用いた場合の凸部124の高さHを求めると80nmとなることから80nmに設定したのである。
また、凸部124の高さHの最小値20μmは、紫外線またはX線を利用したリソグラフィー技術、又は電鋳析出における金属結晶粒子の利用技術を用いて製作できる限界値から設定したものである。
このように、非反射部122はこの表面に複数の凸部124及び/又は凹部125を設けることにより形成されている。
半導体レーザー光源2から出射される直線偏光光束7はコリメータレンズ9により平行光束8に変えられる。この平行光束8はプリズム11により45°の角度で変えられて平行光束10となり、スケール反射板12に照射される。
このリサージュ図形上の点Pの移動速度と移動方向に基づいてスケール反射板12を回転させているモータ駆動軸(図示しない)の回転速度や回転方向が検出される。
この光信号の1/4周期である2.5μmの整数倍のスリット幅S1、S2を有するマスク14を用いることにより、スケール反射板12からの平行光束15を受光素子3、4に交互に確実に投影でき、半導体レーザー光源2とスケール反射板12との相対位置を光学的に読み取ることができる。
3、4 受光素子
6 レンズ基体
9 コリメータレンズ
11 プリズム
12 スケール反射板
14 マスク
Claims (5)
- 半導体レーザー光源と、この半導体レーザー光源から出射される直線偏光光束を平行光束に変えるコリメータレンズと、このコリメータレンズからの平行光束を所定角度に変えてスケール反射板の投影面に照射するプリズムと、前記スケール反射板から反射する平行光束の投影パターンと同一のスリット幅を有するマスクと、このマスクからの平行光束が入射投影される受光素子とを有することを特徴とする反射型エンコーダ。
- 前記コリメータレンズをレンズ基体における前記半導体レーザー光源と対向する面に、前記プリズムを前記レンズ基体における前記スケール反射板と対向する面にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1に記載の反射型エンコーダ。
- 前記コリメータレンズからの平行光束を前記プリズムで前記スケール反射板の前記投影面に対し45°で照射させたことを特徴とする請求項1に記載の反射型エンコーダ。
- 前記スケール反射板の反射部と非反射部のスリット幅を電鋳により1μm〜20μmの幅寸法に製作したことを特徴とする請求項1に記載の反射型エンコーダ。
- 前記半導体レーザー光源がVCSELであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の反射型エンコーダ。
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2013
- 2013-09-11 JP JP2013188523A patent/JP6253929B2/ja active Active
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