JP2019158851A - Reflection type encoder - Google Patents

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松添 雄二
Yuji Matsuzoe
雄二 松添
中山 智晴
Tomoharu Nakayama
智晴 中山
寛之 松本
Hiroyuki Matsumoto
寛之 松本
裕丈 久間
Hirotomo Hisama
裕丈 久間
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Abstract

To provide a reflection type encoder that is high in reliability.SOLUTION: A reflection type encoder includes: a scale plate that has a plurality of patterns to be provided in a first surface; a substrate that is arranged facing the first surface of the scale plate; a light emission unit that is arranged in a facing surface, of the substrate, facing the first surface, and irradiates the scale plate with irradiation light; a plurality of light reception elements that are arranged in the facing surface of the substrate, and receive reflection light to be reflected upon the pattern of the scale plate; a cover that has the scale plate, the light emission unit, and a cylindrical lateral wall part surrounding a periphery of the light reception element, and has an opening part in the lateral wall part or at least one or more notch parts; and an annular wall part that is arranged in the facing surface of the substrate, and surrounds the light emission unit and the plurality of light reception elements.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、反射型エンコーダに関する。   The present invention relates to a reflective encoder.

従来より、回転体に装着され、所定パターンが形成された符号板と、前記符号板に形成された前記所定パターンに基づいて前記回転体の回転量を検出する第1の検出部と、前記符号板に形成された前記所定パターンに基づいて、前記回転体の回転量を前記第1の検出部と異なる方式で検出する第2の検出部とを有したことを特徴とするエンコーダがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a code plate that is mounted on a rotating body and has a predetermined pattern formed thereon, a first detection unit that detects the amount of rotation of the rotating body based on the predetermined pattern formed on the code plate, and the code There is an encoder characterized by having a second detection unit that detects the amount of rotation of the rotating body based on the predetermined pattern formed on the plate by a method different from that of the first detection unit (for example, , See Patent Document 1).

特開2007−114032号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-114032

ところで、回転体などの移動体、符号板、第1の検出部、及び第2の検出部の側方を覆うカバーと、第1の検出部を保持するハウジング、又は、第2の検出部が搭載される基板との間に、開口のような隙間が設けられている場合がある。このような隙間は、例えば、カバーと、ハウジング又は基板との位置合わせを行う際に治具を係合させるため等に用いられる。   By the way, a moving body such as a rotating body, a code plate, a cover that covers the side of the first detection unit, and the second detection unit, a housing that holds the first detection unit, or a second detection unit A gap such as an opening may be provided between the substrate to be mounted. Such a gap is used, for example, for engaging a jig when positioning the cover and the housing or the substrate.

しかしながら、このような隙間があると、隙間から内部に光が入り、受光素子が誤検出するおそれがある。また、隙間から内部に塵埃等の異物が入り、移動体の反射面に付着することによって、誤動作が生じるおそれがある。   However, if there is such a gap, light may enter the inside from the gap and the light receiving element may be erroneously detected. In addition, foreign matters such as dust may enter inside through the gap and adhere to the reflecting surface of the moving body, which may cause malfunction.

このような誤検出や誤動作は、エンコーダの信頼性の低下に繋がるという課題がある。   There is a problem that such erroneous detection and malfunction lead to a decrease in the reliability of the encoder.

そこで、信頼性の高い反射型エンコーダを提供することを目的とする。   Therefore, an object is to provide a reflective encoder with high reliability.

本発明の実施の形態の反射型エンコーダは、第1面に設けられる複数のパターンを有するスケール板と、前記スケール板の前記第1面に対向して配置される基板と、前記基板の前記第1面に対向する対向面に配置され、前記スケール板に対して照射光を照射する発光部と、前記基板の前記対向面に配置され、前記スケール板のパターンで反射される反射光を受光する複数の受光素子と、前記スケール板、前記発光部、及び前記受光素子の周囲を囲む筒状の側壁部を有するカバーであって、前記側壁部に開口部、又は、切り欠き部を少なくとも1つ以上有するカバーと、前記基板の前記対向面に配置され、前記発光部及び前記複数の受光素子を囲む環状の壁部とを含む。   A reflective encoder according to an embodiment of the present invention includes a scale plate having a plurality of patterns provided on a first surface, a substrate disposed to face the first surface of the scale plate, and the first of the substrate. A light-emitting unit that is disposed on an opposing surface that faces one surface and that irradiates the scale plate with irradiation light; and a reflected light that is disposed on the opposing surface of the substrate and is reflected by the pattern of the scale plate. A cover having a plurality of light receiving elements and a cylindrical side wall surrounding the scale plate, the light emitting part, and the periphery of the light receiving element, wherein the side wall has at least one opening or notch. A cover having the above, and an annular wall portion disposed on the facing surface of the substrate and surrounding the light emitting portion and the plurality of light receiving elements.

信頼性の高い反射型エンコーダを提供することができる。   A highly reliable reflective encoder can be provided.

実施の形態の反射型エンコーダ100がモータ50に取り付けられた状態を示す図である。It is a figure which shows the state with which the reflection type encoder 100 of embodiment was attached to the motor. 実施の形態の反射型エンコーダ100を示す図である。It is a figure which shows the reflective encoder 100 of embodiment. 基板101と光学モジュール120を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a substrate 101 and an optical module 120. 光学モジュール120、壁部130、及びマスク板131を示す図である。It is a figure which shows the optical module 120, the wall part 130, and the mask board 131. FIG.

以下、本発明の反射型エンコーダを適用した実施の形態について説明する。   Embodiments to which the reflective encoder of the present invention is applied will be described below.

<実施の形態>
図1は、実施の形態の反射型エンコーダ100がモータ50に取り付けられた状態を示す図である。以下では、XYZ座標系を用いて説明し、XY面視することを平面視と称す。
<Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the reflective encoder 100 according to the embodiment is attached to a motor 50. Below, it demonstrates using an XYZ coordinate system, and XY surface view is called planar view.

反射型エンコーダ100は、基板101、スケール板110、光学モジュール120、壁部130、マスク板131、及びエンコーダカバー140を含む。以下では、図1に加えて図2乃至図4も用いて説明する。   The reflective encoder 100 includes a substrate 101, a scale plate 110, an optical module 120, a wall portion 130, a mask plate 131, and an encoder cover 140. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 2 to 4 in addition to FIG.

図2は、実施の形態の反射型エンコーダ100を示す図である。図2(A)には、反射型エンコーダ100の一部分を平面視で透過的に示す。図2(B)には、反射型エンコーダ100をXZ面視した側面の構成を示す。図2(C)には、反射型エンコーダ100をYZ面視した側面の構成を示す。図3は、基板101と光学モジュール120を示す図である。図4は、光学モジュール120、壁部130、及びマスク板131を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating the reflective encoder 100 according to the embodiment. In FIG. 2A, a part of the reflective encoder 100 is transparently shown in a plan view. FIG. 2B shows a configuration of a side surface when the reflective encoder 100 is viewed from the XZ plane. FIG. 2C shows a side configuration of the reflective encoder 100 as viewed from the YZ plane. FIG. 3 is a diagram showing the substrate 101 and the optical module 120. FIG. 4 is a diagram illustrating the optical module 120, the wall 130, and the mask plate 131.

ここでは、まず、エンコーダカバー140について説明する。エンコーダカバー140は、樹脂製であり、図1に示すように円筒状の壁部140Aを有する部材である。エンコーダカバー140は、円筒状の壁部140Aの両端が開口された構成を有する。エンコーダカバー140は、カバーの一例である。   Here, first, the encoder cover 140 will be described. The encoder cover 140 is made of resin and is a member having a cylindrical wall portion 140A as shown in FIG. The encoder cover 140 has a configuration in which both ends of a cylindrical wall portion 140A are opened. The encoder cover 140 is an example of a cover.

エンコーダカバー140のZ軸負方向側の端部には、円板状の基板101が接続される。エンコーダカバー140と基板101の外径は等しい。また、エンコーダカバー140のZ軸正方向側の端部には、モータ50の円柱状の筐体50Aが接続される。ここでは、一例として、エンコーダカバー140の外径と、モータ50の筐体50Aの外径は等しい。モータ50は、例えば、サーボモータである。筐体50AのZ軸負方向側には、基板101と平行な壁部が設けられており、壁部の平面視での中心をモータ50の回転軸が貫通している。   A disc-shaped substrate 101 is connected to the end of the encoder cover 140 on the negative side of the Z-axis. The outer diameters of the encoder cover 140 and the substrate 101 are equal. In addition, a columnar casing 50 </ b> A of the motor 50 is connected to an end portion of the encoder cover 140 on the Z axis positive direction side. Here, as an example, the outer diameter of the encoder cover 140 and the outer diameter of the housing 50 </ b> A of the motor 50 are equal. The motor 50 is, for example, a servo motor. A wall portion parallel to the substrate 101 is provided on the Z axis negative direction side of the housing 50A, and the rotation shaft of the motor 50 passes through the center of the wall portion in plan view.

エンコーダカバー140は、基板101とモータ50の筐体50Aの壁部とによって囲まれる空間内に、スケール板110、光学モジュール120、及びその他の電子部品等を収容している。   The encoder cover 140 accommodates the scale plate 110, the optical module 120, and other electronic components in a space surrounded by the substrate 101 and the wall portion of the housing 50A of the motor 50.

エンコーダカバー140の円筒状の壁部140Aは、Z軸負方向側の端部の開口部分に沿って設けられる切り欠き部141と、Z軸方向における中央部に設けられる開口部142とを有する。   The cylindrical wall portion 140A of the encoder cover 140 has a notch portion 141 provided along the opening portion at the end portion on the Z-axis negative direction side, and an opening portion 142 provided in the center portion in the Z-axis direction.

切り欠き部141は、壁部140AのZ軸負方向側の端部が周方向に沿ってZ軸正方向側に切り欠かれた部分であり、壁部140Aと基板101が図1に示すように合わせられた状態で、周方向に長いスリット状の開口部を構築する。   The notch portion 141 is a portion in which the end portion on the Z-axis negative direction side of the wall portion 140A is notched to the Z-axis positive direction side along the circumferential direction, and the wall portion 140A and the substrate 101 are as shown in FIG. A slit-like opening that is long in the circumferential direction is constructed.

開口部142は、切り欠き部141とは周方向における略反対側において、壁部140AのZ軸方向における中央部において、周方向に沿って周方向に長いスリット状に開口している。   The opening 142 opens in a slit shape that is long in the circumferential direction along the circumferential direction at a central portion in the Z-axis direction of the wall 140A on the substantially opposite side in the circumferential direction to the notch 141.

切り欠き部141と開口部142は、一例として、基板101、エンコーダカバー140、及びモータ50の位置を合わせる際に、エンコーダカバー140を保持する治具を係合させるために設けられている。   As an example, the notch 141 and the opening 142 are provided to engage a jig that holds the encoder cover 140 when the positions of the substrate 101, the encoder cover 140, and the motor 50 are aligned.

次に、基板101、スケール板110、光学モジュール120、壁部130、マスク板131について説明する。   Next, the substrate 101, the scale plate 110, the optical module 120, the wall portion 130, and the mask plate 131 will be described.

基板101は、平面視で円形の配線基板である。基板101としては、例えば、FR−4(Flame Retardant type 4)規格の配線基板を用いることができる。基板101のZ軸正方向側の面には、光学モジュール120が実装され、Z軸正方向側の面と、Z軸負方向側の面とには、光学モジュール120に接続される回路を構成する電子部品等が実装されるが、ここでは図示を省略する。   The substrate 101 is a circular wiring substrate in plan view. As the substrate 101, for example, a FR-4 (Flame Retardant type 4) standard wiring substrate can be used. The optical module 120 is mounted on the surface on the Z-axis positive direction side of the substrate 101, and a circuit connected to the optical module 120 is configured on the surface on the Z-axis positive direction side and the surface on the Z-axis negative direction side. An electronic component or the like is mounted, but the illustration is omitted here.

スケール板110は、一例として、金属製またはガラス製の円板部110Aと、円板部110Aの中心のZ軸正方向側に取り付けられる回転軸110Bとを有する。回転軸110Bは、モータ50の回転軸に固定されている。スケール板110は、モータ50の回転軸の回転に合わせてXY面内で回転軸110Bを中心に回転する。このため、平面視で円形のスケール板110の回転方向と周方向は等しい。   As an example, the scale plate 110 includes a metal or glass disc portion 110A and a rotation shaft 110B attached to the Z axis positive direction side at the center of the disc portion 110A. The rotation shaft 110 </ b> B is fixed to the rotation shaft of the motor 50. The scale plate 110 rotates around the rotation shaft 110B in the XY plane in accordance with the rotation of the rotation shaft of the motor 50. For this reason, the rotation direction and the circumferential direction of the circular scale plate 110 are the same in plan view.

例えば、金属製のスケール板110の円板部110Aは、基板101に平行である。スケール板110のZ軸負方向側の面には、図2に示すように、外周に沿って反射部111、112が設けられている。反射部111は、インクリメンタル・パターン用の反射部であり、反射部112は、アブソリュート・パターン用の反射部である。スケール板110は、反射部材の一例であり、反射部111、112は、反射パターンの一例である。スケール板110のZ軸負方向側の面は、第1面の一例である。   For example, the disc part 110 </ b> A of the metal scale plate 110 is parallel to the substrate 101. As shown in FIG. 2, reflecting portions 111 and 112 are provided on the surface of the scale plate 110 on the Z axis negative direction side along the outer periphery. The reflection part 111 is a reflection part for an incremental pattern, and the reflection part 112 is a reflection part for an absolute pattern. The scale plate 110 is an example of a reflecting member, and the reflecting portions 111 and 112 are examples of a reflecting pattern. The surface on the negative side of the Z-axis of the scale plate 110 is an example of a first surface.

反射部111は、一例として、反射部111同士の間に光を反射しない(あるいは反射部112より反射率の低い)非反射部111Aを設けることによって作製されている。非反射部111Aは、例えば、光を吸収する吸光材を塗布することによって作製される。これは、反射部112も同様であり、反射部112同士の間に吸光材を塗布した非反射部112Aを設けることによって作製されている。   As an example, the reflecting portion 111 is manufactured by providing a non-reflecting portion 111A that does not reflect light (or has a lower reflectance than the reflecting portion 112) between the reflecting portions 111. The non-reflecting part 111A is produced, for example, by applying a light absorbing material that absorbs light. This is the same for the reflecting portion 112, and is produced by providing a non-reflecting portion 112A coated with a light absorbing material between the reflecting portions 112.

スケール板110は、光学モジュール120のLED121から出射される光を光学モジュール120の受光素子123、124に反射する。LED121から出射され、反射部111で反射された反射光は、受光素子123に到達し、LED121から出射され、反射部112で反射された反射光は、受光素子124に到達する。   The scale plate 110 reflects light emitted from the LEDs 121 of the optical module 120 to the light receiving elements 123 and 124 of the optical module 120. The reflected light emitted from the LED 121 and reflected by the reflecting portion 111 reaches the light receiving element 123, and the reflected light emitted from the LED 121 and reflected by the reflecting portion 112 reaches the light receiving element 124.

また、スケール板110がガラス製の場合は、非反射部111A、112Aは、例えば、光を透過する領域であり、反射部111、112としての金属層が設けられていない領域である。   In addition, when the scale plate 110 is made of glass, the non-reflective portions 111A and 112A are regions that transmit light, for example, and are regions that are not provided with the metal layers as the reflective portions 111 and 112.

すべての反射部111の周方向における幅は等しく、スケール板110の周方向における反射部111と非反射部111Aとの幅は等しい。反射部111は、周方向に等間隔(等ピッチ)で設けられている。アブソリュート・パターン用の反射部112は、2進数による所定の値を表し、N個の連続した符号の組み合わせが全て異なる符号列として構成されている。なお、アブソリュート・パターン用の反射部112を正確に図示するのは困難であるため、ここでは説明の便宜上、アブソリュート・パターン用の反射部112を反射部111と同様の形状で示す。   The widths of all the reflecting portions 111 in the circumferential direction are equal, and the widths of the reflecting portion 111 and the non-reflecting portion 111A in the circumferential direction of the scale plate 110 are equal. The reflectors 111 are provided at equal intervals (equal pitch) in the circumferential direction. The absolute pattern reflection unit 112 represents a predetermined value in binary numbers, and is configured as a code string in which all combinations of N consecutive codes are different. Since it is difficult to accurately depict the absolute pattern reflective portion 112, the absolute pattern reflective portion 112 is shown here in the same shape as the reflective portion 111 for convenience of explanation.

光学モジュール120は、ベース部120A、LED121、受光素子123、124を有する。光学モジュール120は、基板101のZ軸正方向側の表面に実装され、スケール板110に対向している。ベース部120Aは、平面視で矩形状で平板状の基板である。ベース部120AのZ軸正方向側の面には、LED121と受光素子123、124が配置されている。   The optical module 120 includes a base portion 120 </ b> A, an LED 121, and light receiving elements 123 and 124. The optical module 120 is mounted on the surface of the substrate 101 on the Z axis positive direction side and faces the scale plate 110. The base portion 120A is a rectangular and flat substrate in plan view. An LED 121 and light receiving elements 123 and 124 are disposed on the surface of the base portion 120A on the positive side in the Z-axis direction.

LED121は、平面視の中心にレーザを出射する発光部121Aを有し、発光部121Aは、発光面がZ軸正方向側を向いている。すなわち、LED121は、スケール板110のZ軸負方向側の面と対向している。LED121は、ランバート型であり、発光部121Aの光径は、一例として、30μm〜100μmである。   The LED 121 includes a light emitting unit 121A that emits a laser at the center in plan view, and the light emitting unit 121A has a light emitting surface facing the positive Z-axis direction. That is, the LED 121 faces the surface of the scale plate 110 on the Z axis negative direction side. The LED 121 is a Lambert type, and the light diameter of the light emitting unit 121A is, for example, 30 μm to 100 μm.

ここで、図2(A)には、スケール板110の中心を通り、スケール板110の径方向に伸びる直線Cを示す。発光部121Aは、直線C上に位置し、スケール板110の中心は、直線C上で透過部122BよりもY軸負方向側に位置する。   Here, FIG. 2A shows a straight line C that passes through the center of the scale plate 110 and extends in the radial direction of the scale plate 110. The light emitting unit 121A is located on the straight line C, and the center of the scale plate 110 is located on the straight line C on the Y axis negative direction side with respect to the transmission unit 122B.

受光素子123は、インクリメンタル・パターン用の受光素子であり、例えば、フォトダイオード(Photo Diode: PD)を用いることができる。A相及びB相の正弦波を生成する受光素子123は、スケール板110の回転方向に沿って等ピッチで扇形に配列されている。受光素子123のピッチとは、隣り合う受光素子123同士のスケール板110の回転方向における中心同士の間隔である。   The light receiving element 123 is a light receiving element for an incremental pattern, and for example, a photodiode (Photo Diode: PD) can be used. The light receiving elements 123 that generate the A-phase and B-phase sine waves are arranged in a fan shape at an equal pitch along the rotation direction of the scale plate 110. The pitch of the light receiving elements 123 is the distance between the centers in the rotation direction of the scale plate 110 between the adjacent light receiving elements 123.

図2(A)では、説明の便宜上、直線Cよりも左側に位置する7個の反射部111に反時計回りに順番に1〜7の番号を割り振る。また、直線Cよりも左側に位置する7個の受光素子123に反時計回りに順番に1〜7の番号を割り振る。1番の反射部111の周方向における端辺は、図2(A)に示すように直線Cと重なっている。   In FIG. 2A, for convenience of explanation, the numbers 1 to 7 are sequentially assigned to the seven reflecting portions 111 located on the left side of the straight line C in the counterclockwise direction. Further, the numbers 1 to 7 are sequentially assigned to the seven light receiving elements 123 positioned on the left side of the straight line C in the counterclockwise direction. The edge in the circumferential direction of the first reflecting portion 111 overlaps the straight line C as shown in FIG.

この状態では、ランバート型のLED121から出射され、1番〜7番の反射部111で反射される反射光は、1番〜7番の受光素子123でそれぞれ受光される。ランバート型のLED121から出射される光は、直線Cを通るYZ平面に対して対称に、7個の受光素子123によっても同様に受光される。   In this state, the reflected light emitted from the Lambertian LED 121 and reflected by the first to seventh reflecting portions 111 is received by the first to seventh light receiving elements 123, respectively. The light emitted from the Lambertian LED 121 is similarly received by the seven light receiving elements 123 symmetrically with respect to the YZ plane passing through the straight line C.

受光素子124は、アブソリュート・パターン用の受光素子であり、例えば、フォトダイオード(PD)を用いることができる。受光素子124は、9個あり、スケール板110の回転方向に沿って、扇形に配置されている。図2(A)において最も左側の受光素子124から時計回りに1番〜9番の番号を割り振る。5番目の受光素子124は、スケール板110の回転方向における幅の中心が直線C上に位置するように配置されている。   The light receiving element 124 is a light receiving element for an absolute pattern, and for example, a photodiode (PD) can be used. There are nine light receiving elements 124, which are arranged in a fan shape along the rotation direction of the scale plate 110. In FIG. 2A, numbers 1 to 9 are assigned clockwise from the leftmost light receiving element 124. The fifth light receiving element 124 is arranged such that the center of the width in the rotation direction of the scale plate 110 is positioned on the straight line C.

ランバート型のLED121から出射され、反射部112で反射される反射光は、1番〜9番の受光素子124で受光される。9個の受光素子124により、9ビットのアブソリュート・パターン用の値が得られる。   The reflected light emitted from the Lambertian LED 121 and reflected by the reflecting portion 112 is received by the first to ninth light receiving elements 124. Nine light receiving elements 124 provide a value for a 9-bit absolute pattern.

壁部130は、図4に示すように、光学モジュール120のベース部120AのZ軸正方向側に取り付けられている。ベース部120Aは、平面視で矩形状の基板であり、Z軸正方向側の面に、LED121と受光素子123、124が配置される。   As shown in FIG. 4, the wall portion 130 is attached to the Z-axis positive direction side of the base portion 120 </ b> A of the optical module 120. The base portion 120A is a rectangular substrate in plan view, and the LED 121 and the light receiving elements 123 and 124 are disposed on the surface on the Z axis positive direction side.

壁部130は、ベース部120Aの四辺と等しい寸法を有する平面視で矩形環状の角筒状の部材であり、Z軸負方向側の矩形状の開口部130Aと、Z軸正方向側の矩形状の開口部130Bとを有する。壁部130は、例えば樹脂製であり、矩形環状にパターニングされた配線基板用のガラスエポキシ樹脂が複数層重ねられたものであってもよい。   The wall portion 130 is a rectangular ring-shaped rectangular tube member in plan view having the same dimensions as the four sides of the base portion 120A, a rectangular opening portion 130A on the Z-axis negative direction side, and a rectangular shape on the Z-axis positive direction side. And an opening 130B having a shape. The wall 130 is made of, for example, a resin, and may be formed by stacking a plurality of layers of glass epoxy resins for a wiring board patterned in a rectangular ring shape.

開口部130Aは、ベース部120Aに接合される。壁部130は、LED121と受光素子123、124を囲んでおり(囲繞しており)、開口部130Bには、マスク板131が接合される。壁部130とベース部120A及びマスク板131との接合は、例えば、接着剤等を用いて行えばよく、その他の手法で接合してもよい。   The opening 130A is joined to the base 120A. The wall 130 surrounds (encloses) the LED 121 and the light receiving elements 123 and 124, and the mask plate 131 is joined to the opening 130B. The wall 130, the base 120A, and the mask plate 131 may be joined using, for example, an adhesive, or may be joined by other methods.

マスク板131は、開口部130Bの四辺に接合される矩形状で板状の部材であり、樹脂等の絶縁材料製、又は、金属材料製であってもよい。マスク板131は、平面視で扇形のスリット131A及び131Bを有する。マスク板131は、スリット131A及び131B以外の部分では、光を透過しないように構成されている。   The mask plate 131 is a rectangular and plate-like member joined to the four sides of the opening 130 </ b> B, and may be made of an insulating material such as a resin or a metal material. The mask plate 131 has fan-shaped slits 131A and 131B in plan view. The mask plate 131 is configured not to transmit light in portions other than the slits 131A and 131B.

スリット131Aは、LED121から出射され、反射部111で反射された反射光が受光素子123に到達するすべての光路を妨げないように、反射部111及び受光素子123に対応した扇形の開口である。ここでいう反射部111は、スケール板110の周方向にわたって設けられる複数の反射部111のうち、スケール板110の回転によって受光素子123に光を反射する反射部111である。スリット131Aは、スケール板110の回転方向に沿って円弧状の長手方向を有する細長いスリットである。   The slit 131 </ b> A is a fan-shaped opening corresponding to the reflecting portion 111 and the light receiving element 123 so that the reflected light emitted from the LED 121 and reflected by the reflecting portion 111 does not block all the optical paths that reach the light receiving element 123. The reflecting portion 111 here is a reflecting portion 111 that reflects light to the light receiving element 123 by rotation of the scale plate 110 among the plurality of reflecting portions 111 provided over the circumferential direction of the scale plate 110. The slit 131 </ b> A is an elongated slit having an arcuate longitudinal direction along the rotation direction of the scale plate 110.

また、同様に、スリット131Bは、LED121から出射され、反射部112で反射された反射光が受光素子124に到達するすべての光路を妨げないように、反射部112及び受光素子124に対応した扇形の開口である。スリット131Bは、スケール板110の回転方向に沿って円弧状の長手方向を有する細長いスリットである。   Similarly, the slit 131B has a fan shape corresponding to the reflecting portion 112 and the light receiving element 124 so that the reflected light emitted from the LED 121 and reflected by the reflecting portion 112 does not block all the optical paths that reach the light receiving element 124. Is the opening. The slit 131 </ b> B is an elongated slit having an arcuate longitudinal direction along the rotation direction of the scale plate 110.

以上のような壁部130を光学モジュール120のベース部120AのZ軸正方向側に取り付け、壁部130のZ軸正方向側にマスク板131を取り付けると、LED121から出射され、反射部111及び112で反射された反射光が受光素子123及び124にそれぞれ到達するすべての光路は、スリット131A及び131Bを通ることになる。   When the wall portion 130 as described above is attached to the Z-axis positive direction side of the base portion 120A of the optical module 120 and the mask plate 131 is attached to the Z-axis positive direction side of the wall portion 130, the light is emitted from the LED 121, and the reflection portion 111 and All the optical paths through which the reflected light reflected by 112 reaches the light receiving elements 123 and 124 pass through the slits 131A and 131B.

このため、壁部130及びマスク板131を光学モジュール120に取り付けても、反射型エンコーダ100は、受光素子123及び124で得られる情報に基づいて、モータ50の回転角度を検出することができる。   For this reason, even if the wall 130 and the mask plate 131 are attached to the optical module 120, the reflective encoder 100 can detect the rotation angle of the motor 50 based on information obtained by the light receiving elements 123 and 124.

また、エンコーダカバー140には、切り欠き部141と開口部142が設けられているため、エンコーダカバー140の外部の光がエンコーダカバー140の内部に侵入する場合があり、エンコーダカバー140の外部から塵埃が侵入する場合がある。   In addition, since the notch portion 141 and the opening portion 142 are provided in the encoder cover 140, light outside the encoder cover 140 may enter the inside of the encoder cover 140. May invade.

このような場合に、光学モジュール120は、壁部130及びマスク板131によってカバーされているため、壁部130及びマスク板131の外部からの光や塵埃の侵入を抑制することができる。   In such a case, since the optical module 120 is covered with the wall 130 and the mask plate 131, intrusion of light and dust from the outside of the wall 130 and the mask plate 131 can be suppressed.

すなわち、光や塵埃の侵入による光学モジュール120の誤検出や誤動作を抑制することができ、反射型エンコーダ100の信頼性を向上させることができる。   That is, erroneous detection and malfunction of the optical module 120 due to intrusion of light or dust can be suppressed, and the reliability of the reflective encoder 100 can be improved.

従って、実施の形態によれば、信頼性の高い反射型エンコーダ100を提供することができる。   Therefore, according to the embodiment, a highly reliable reflective encoder 100 can be provided.

より具体的には、基板101、エンコーダカバー140、及びモータ50の位置を合わせる際に、エンコーダカバー140を保持する治具を係合させるための開口部が必要な反射型エンコーダ100において、光や塵埃の侵入による光学モジュール120の誤検出や誤動作を抑制することができ、反射型エンコーダ100の信頼性を向上させることができる。   More specifically, in the reflective encoder 100 that requires an opening for engaging a jig that holds the encoder cover 140 when the positions of the substrate 101, the encoder cover 140, and the motor 50 are aligned, The erroneous detection and malfunction of the optical module 120 due to the intrusion of dust can be suppressed, and the reliability of the reflective encoder 100 can be improved.

ここで、壁部130の高さは、基板101とスケール板110との間のZ軸方向の間隔と、LED121、反射部111、112、及び受光素子123、124の間におけるすべての光路とを考慮して、適切な値に設定すればよい。例えば、ベース部120AのZ軸方向の厚さが0.25mmで、基板101とスケール板110との間のZ軸方向の間隔が3.6mmである場合には、一例として、2mmに設定すればよい。   Here, the height of the wall portion 130 is the distance in the Z-axis direction between the substrate 101 and the scale plate 110 and all the optical paths between the LED 121, the reflection portions 111 and 112, and the light receiving elements 123 and 124. Considering this, an appropriate value may be set. For example, when the thickness of the base portion 120A in the Z-axis direction is 0.25 mm and the distance in the Z-axis direction between the substrate 101 and the scale plate 110 is 3.6 mm, the thickness is set to 2 mm as an example. That's fine.

なお、以上では、壁部130が平面視で矩形環状である形態について説明したが、壁部130の形状は上述のような形状に限られず、円環状等の矩形環状以外の形状であってもよい。   In the above, the form in which the wall portion 130 is rectangular in a plan view has been described. However, the shape of the wall portion 130 is not limited to the shape described above, and may be a shape other than a rectangular shape such as an annular shape. Good.

また、以上では、スケール板110がインクリメンタル・パターン用の反射部111と、アブソリュート・パターン用の反射部112とを有する形態について説明したが、反射部112を有さない場合には、壁部130はスリット131Bを有さなくてよい。スリット131A及び131Bの開口形状は、受光素子123及び124の個数やサイズ等に応じて適切な形状に設定すればよい。   In the above description, the scale plate 110 has the reflective portion 111 for the incremental pattern and the reflective portion 112 for the absolute pattern. However, when the reflective portion 112 is not provided, the wall portion 130 is provided. May not have the slit 131B. The opening shape of the slits 131A and 131B may be set to an appropriate shape according to the number and size of the light receiving elements 123 and 124.

また、以上では、エンコーダカバー140が上述のような構成の切り欠き部141と開口部142を有する形態について説明したが、切り欠き部141と開口部142のどちらか一方であってもよく、切り欠き部141と開口部142の構成は上述の構成に限定されるものではない。エンコーダカバー140が基板101及びモータ50の筐体50Aと組み付けられた状態で、エンコーダカバー140に開口が生じる構成であればよい。   In the above description, the encoder cover 140 has the notch 141 and the opening 142 having the above-described configuration. However, the encoder cover 140 may be either the notch 141 or the opening 142. The structure of the notch part 141 and the opening part 142 is not limited to the above-mentioned structure. The encoder cover 140 may be configured to have an opening in the state where the encoder cover 140 is assembled with the substrate 101 and the housing 50A of the motor 50.

また、以上では、エンコーダカバー140の切り欠き部141と開口部142が治具を係合させるために設けられている形態について説明したが、治具のためのものには限られない。例えば、光学モジュール120に接続される配線等を通すための切り欠き部や開口部であってもよい。   In the above description, the notch 141 and the opening 142 of the encoder cover 140 are provided for engaging the jig. However, the present invention is not limited to the jig. For example, it may be a notch or an opening for passing wiring connected to the optical module 120.

また、以上では、エンコーダカバー140のZ軸正方向側にモータ50の筐体50Aが取り付けられる形態について説明したが、筐体50Aの代わりに、基板が取り付けられ、基板のZ軸正方向側にモータ50が取り付けられる構成であってもよい。   In the above description, the case where the casing 50A of the motor 50 is attached to the Z axis positive direction side of the encoder cover 140 has been described. However, instead of the casing 50A, a board is attached and the board 50A is attached to the Z axis positive direction side of the board. The structure to which the motor 50 is attached may be sufficient.

また、以上では、エンコーダカバー140が円筒型である形態について説明したが、円筒型に限らず、角筒型等の他の形状であってもよい。   In the above description, the encoder cover 140 has a cylindrical shape. However, the shape is not limited to the cylindrical shape, and may be another shape such as a rectangular tube shape.

また、以上では、スケール板110のZ軸負方向側の面に反射部111、112が設けられる形態について説明したが、スケール板110のZ軸正方向側の面に反射部111、112が設けられていてもよく、この場合には、スケール板110のZ軸正方向側に基板等を設け、この基板のZ軸負方向側に光学モジュール120を設けて反射部111、112と対向するようにすればよい。   In the above description, the reflective portions 111 and 112 are provided on the surface of the scale plate 110 on the negative Z-axis direction. However, the reflective portions 111 and 112 are provided on the surface of the scale plate 110 on the positive Z-axis direction. In this case, a substrate or the like is provided on the Z-axis positive direction side of the scale plate 110, and the optical module 120 is provided on the Z-axis negative direction side of the substrate so as to face the reflecting portions 111 and 112. You can do it.

また、以上では、反射型エンコーダ100がロータリ型の反射型エンコーダである形態について説明したが、反射型エンコーダ100は、リニア型の反射型エンコーダであってもよい。   In the above description, the reflective encoder 100 is a rotary reflective encoder. However, the reflective encoder 100 may be a linear reflective encoder.

以上、本発明の例示的な実施の形態の反射型エンコーダについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。   The reflective encoder according to the exemplary embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and does not depart from the scope of the claims. Various modifications and changes are possible.

50 モータ
50A 筐体
100 反射型エンコーダ
110 スケール板
111、112 反射部
120 光学モジュール
120A ベース部
121 LED
123、124 受光素子
130 壁部
131 マスク板
131A、131B スリット
140 エンコーダカバー
141 切り欠き部
142 開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Motor 50A Case 100 Reflective encoder 110 Scale board 111, 112 Reflection part 120 Optical module 120A Base part 121 LED
123, 124 Light receiving element 130 Wall 131 Mask plate 131A, 131B Slit 140 Encoder cover 141 Notch 142 Opening

Claims (3)

第1面に設けられる複数のパターンを有するスケール板と、
前記スケール板の前記第1面に対向して配置される基板と、
前記基板の前記第1面に対向する対向面に配置され、前記スケール板に対して照射光を照射する発光部と、
前記基板の前記対向面に配置され、前記スケール板のパターンで反射される反射光を受光する複数の受光素子と、
前記スケール板、前記発光部、及び前記受光素子の周囲を囲む筒状の側壁部を有するカバーであって、前記側壁部に開口部、又は、切り欠き部を少なくとも1つ以上有するカバーと、
前記基板の前記対向面に配置され、前記発光部及び前記複数の受光素子を囲む環状の壁部と
を含む、反射型エンコーダ。
A scale plate having a plurality of patterns provided on the first surface;
A substrate disposed opposite to the first surface of the scale plate;
A light emitting unit disposed on a surface facing the first surface of the substrate and irradiating the scale plate with irradiation light;
A plurality of light receiving elements disposed on the opposing surface of the substrate and receiving reflected light reflected by the pattern of the scale plate;
A cover having a cylindrical side wall surrounding the scale plate, the light emitting unit, and the light receiving element, the cover having at least one opening or notch in the side wall; and
A reflective encoder, comprising: an annular wall portion disposed on the opposing surface of the substrate and surrounding the light emitting portion and the plurality of light receiving elements.
前記壁部の前記スケール板側の開口部を覆うマスク板であって、前記発光部から前記パターンを経て前記受光素子に至る光路に対応したスリットを有するマスク板をさらに含む、請求項1記載の反射型エンコーダ。   2. The mask plate according to claim 1, further comprising: a mask plate that covers an opening of the wall portion on the scale plate side, and has a slit corresponding to an optical path from the light emitting portion to the light receiving element through the pattern. Reflective encoder. スケール板前記スリットは、前記光路に対応する扇形のスリットである、請求項2記載の反射型エンコーダ。   The reflective encoder according to claim 2, wherein the slit is a fan-shaped slit corresponding to the optical path.
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