JP3294684B2 - 光電型エンコーダ - Google Patents
光電型エンコーダInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相対変位する二つの光
学格子を用いてその相対変位を光電的に検出測定する光
電型エンコーダに関する。
学格子を用いてその相対変位を光電的に検出測定する光
電型エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアスケールやリニアゲージ等に用い
られる小型の光電型エンコーダとして、それぞれに所定
ピッチの光学格子からなる目盛りが形成されて相対移動
可能に対向配置された第１スケール及び第２スケールを
有し、これら第１スケール及び第２スケールに対して一
方側から発光ダイオードの出力光を平行光にして照射す
るものが知られている。この種の小型の光電型エンコー
ダにおいて、スケール部に照射される平行光の拡散角を
可能な限り小さくするために、発光ダイオードの発光部
をスリット状とする方式が本出願人により既に提案され
ている。スリット状発光部は例えば、光出射側にスリッ
ト状開口を有する金属電極を形成することにより得られ
る。このようなスリット状発光部を光学格子のスリット
と平行になるように配置すると、スケールの摺動方向に
関して発光ダイオードが実質的に点光源となり、従って
その出力光をレンズや凹面鏡でコリメートするとほぼ拡
散角ゼロの平行光が得られる（特開昭６３−２４１２６
号公報，特開昭６３−２３３７７号公報参照）。
られる小型の光電型エンコーダとして、それぞれに所定
ピッチの光学格子からなる目盛りが形成されて相対移動
可能に対向配置された第１スケール及び第２スケールを
有し、これら第１スケール及び第２スケールに対して一
方側から発光ダイオードの出力光を平行光にして照射す
るものが知られている。この種の小型の光電型エンコー
ダにおいて、スケール部に照射される平行光の拡散角を
可能な限り小さくするために、発光ダイオードの発光部
をスリット状とする方式が本出願人により既に提案され
ている。スリット状発光部は例えば、光出射側にスリッ
ト状開口を有する金属電極を形成することにより得られ
る。このようなスリット状発光部を光学格子のスリット
と平行になるように配置すると、スケールの摺動方向に
関して発光ダイオードが実質的に点光源となり、従って
その出力光をレンズや凹面鏡でコリメートするとほぼ拡
散角ゼロの平行光が得られる（特開昭６３−２４１２６
号公報，特開昭６３−２３３７７号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなスリット
状発光部を持つ発光ダイオードを用いた光電型エンコー
ダにおいて、受光素子にフォトトランジスタを用いた場
合、次のような問題があった。 （１）発光ダイオードの出力光量が絞られるため、受光
光量が小さく、充分な応答速度を得ることが難しい。 （２）受光光量を上げるために発光ダイオードの電流を
増やすと、発光ダイオードの発熱量が増大し、これが光
学格子やその支持部にも影響を与えるため、測定精度が
低下する。 また受光素子としてフォトダイオードを用いた場合は、
出力信号が小さく、出力信号伝送のＳ／Ｎを確保するに
は増幅回路が必要になる。これにより結果的に応答速度
の低下、測定精度の低下が生じる。
状発光部を持つ発光ダイオードを用いた光電型エンコー
ダにおいて、受光素子にフォトトランジスタを用いた場
合、次のような問題があった。 （１）発光ダイオードの出力光量が絞られるため、受光
光量が小さく、充分な応答速度を得ることが難しい。 （２）受光光量を上げるために発光ダイオードの電流を
増やすと、発光ダイオードの発熱量が増大し、これが光
学格子やその支持部にも影響を与えるため、測定精度が
低下する。 また受光素子としてフォトダイオードを用いた場合は、
出力信号が小さく、出力信号伝送のＳ／Ｎを確保するに
は増幅回路が必要になる。これにより結果的に応答速度
の低下、測定精度の低下が生じる。
【０００４】本発明はこのような問題を解決して、発光
ダイオードの発熱を抑えて受光光量を増大させ、応答速
度向上を図った光電型エンコーダを提供することを目的
としている。
ダイオードの発熱を抑えて受光光量を増大させ、応答速
度向上を図った光電型エンコーダを提供することを目的
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれに所
定ピッチの光学格子からなる目盛りが形成されて光学格
子のスリットと交差する方向に相対移動可能に対向配置
された第１スケール及び第２スケールと、これら第１ス
ケール及び第２スケールに対して一方側から平行光を照
射するための発光ダイオード及びコリメート手段と、前
記第１スケールと第２スケールの光学格子の重なりの繰
り返しにより生じる明暗を検出するための受光素子とを
有する光電型エンコーダにおいて、前記発光ダイオード
は前記光学格子のスリットと平行に複数のスリット状発
光部が形成されていることを特徴としている。
定ピッチの光学格子からなる目盛りが形成されて光学格
子のスリットと交差する方向に相対移動可能に対向配置
された第１スケール及び第２スケールと、これら第１ス
ケール及び第２スケールに対して一方側から平行光を照
射するための発光ダイオード及びコリメート手段と、前
記第１スケールと第２スケールの光学格子の重なりの繰
り返しにより生じる明暗を検出するための受光素子とを
有する光電型エンコーダにおいて、前記発光ダイオード
は前記光学格子のスリットと平行に複数のスリット状発
光部が形成されていることを特徴としている。
【０００６】本発明において、発光ダイオードの複数の
スリット状発光部の間隔ｌは、コリメート手段の焦点距
離をｆ、光学格子のピッチをｐ、発光波長をλとして、 ｌ＝ｆ・ｔａｎ｛ｓｉｎ-1（λ／ｐ）｝ を満たすように設定することが好ましい。
スリット状発光部の間隔ｌは、コリメート手段の焦点距
離をｆ、光学格子のピッチをｐ、発光波長をλとして、 ｌ＝ｆ・ｔａｎ｛ｓｉｎ-1（λ／ｐ）｝ を満たすように設定することが好ましい。
【０００７】本発明によると、発光ダイオードの複数の
スリット状発光部からの光は、レンズ等のコリメート手
段を通って異なる角度の平行光として第１スケールに照
射される。一方、第１スケールに入った光は回折して第
２スケールに入る。そこで、第２スケール上で０次回折
光と±１次回折光とが重畳されるようにスケール間ギャ
ップを設定するという条件の下で、第１スケールに入る
複数の照射光の間の角度と第１スケールによる回折角が
等しくなるようにスリット状発光部の間隔を設定する。
そうすると、一つのスリット状発光部を用いた場合に比
べて、第２スケール上での明暗像のコントラストを低下
させることなく、同じ消費電流で大きな受光光量を得る
ことができる。
スリット状発光部からの光は、レンズ等のコリメート手
段を通って異なる角度の平行光として第１スケールに照
射される。一方、第１スケールに入った光は回折して第
２スケールに入る。そこで、第２スケール上で０次回折
光と±１次回折光とが重畳されるようにスケール間ギャ
ップを設定するという条件の下で、第１スケールに入る
複数の照射光の間の角度と第１スケールによる回折角が
等しくなるようにスリット状発光部の間隔を設定する。
そうすると、一つのスリット状発光部を用いた場合に比
べて、第２スケール上での明暗像のコントラストを低下
させることなく、同じ消費電流で大きな受光光量を得る
ことができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例の光電型エンコーダ
の概略構成である。第１スケールであるメインスケール
１と第２スケールであるインデックススケール２とが、
所定間隔をもって対向配置される。メインスケール１と
インデックススケール２にはそれぞれ同じピッチで互い
に平行する光学格子が形成されている。メインスケール
１は、インデックススケール２に対して、矢印で示すよ
うに光学格子のスリットと直交する方向に相対移動す
る。
明する。図１は、本発明の一実施例の光電型エンコーダ
の概略構成である。第１スケールであるメインスケール
１と第２スケールであるインデックススケール２とが、
所定間隔をもって対向配置される。メインスケール１と
インデックススケール２にはそれぞれ同じピッチで互い
に平行する光学格子が形成されている。メインスケール
１は、インデックススケール２に対して、矢印で示すよ
うに光学格子のスリットと直交する方向に相対移動す
る。
【０００９】メインスケール１の前方には光源である発
光ダイオード３が配置されている。発光ダイオード３の
出力光は凹面鏡４により反射されてコリメートされ、平
行光としてメインスケール１に照射される。即ち発光ダ
イオード３は凹面鏡４の焦点位置に配置されている。発
光ダイオード３は、この実施例では３個のスリット状発
光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有する。その具体的な構
成は後述する。これらスリット状発光部３１ａ，３１
ｂ，３１ｃは、メインスケール１及びインデックススケ
ール２の光学格子のスリットと平行して所定間隔をもっ
て形成されている。
光ダイオード３が配置されている。発光ダイオード３の
出力光は凹面鏡４により反射されてコリメートされ、平
行光としてメインスケール１に照射される。即ち発光ダ
イオード３は凹面鏡４の焦点位置に配置されている。発
光ダイオード３は、この実施例では３個のスリット状発
光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有する。その具体的な構
成は後述する。これらスリット状発光部３１ａ，３１
ｂ，３１ｃは、メインスケール１及びインデックススケ
ール２の光学格子のスリットと平行して所定間隔をもっ
て形成されている。
【００１０】インデックススケール２の後方にはフォト
トランジスタ又はフォトダイオード等の受光素子５が配
置されている。メインスケール１に照射された光はこれ
を透過回折して、その回折光がインデックススケール２
に入り、インデックススケール２の透過光が受光素子５
で検出されることになる。即ちメインスケール１のイン
デックススケール２に対する相対変位に応じてインデッ
クススケール２上に得られる明暗パターンの繰り返しが
受光素子５で検出される。受光素子５の出力信号は信号
処理回路６に転送されて処理され、相対変位が求められ
る。
トランジスタ又はフォトダイオード等の受光素子５が配
置されている。メインスケール１に照射された光はこれ
を透過回折して、その回折光がインデックススケール２
に入り、インデックススケール２の透過光が受光素子５
で検出されることになる。即ちメインスケール１のイン
デックススケール２に対する相対変位に応じてインデッ
クススケール２上に得られる明暗パターンの繰り返しが
受光素子５で検出される。受光素子５の出力信号は信号
処理回路６に転送されて処理され、相対変位が求められ
る。
【００１１】図２は、コリメート手段として凹面鏡に代
わって凸レンズ７を用いた実施例である。この場合も、
発光ダイオード３はレンズ７の焦点位置に配置される。
その他、図１の実施例と対応する部分には図１と同一符
号を付して、詳細な説明は省略する。
わって凸レンズ７を用いた実施例である。この場合も、
発光ダイオード３はレンズ７の焦点位置に配置される。
その他、図１の実施例と対応する部分には図１と同一符
号を付して、詳細な説明は省略する。
【００１２】図３及び図４は、これらの実施例で用いら
れる発光ダイオード３の具体的な構成例である。発光ダ
イオード３は例えば、ＧａＡｌＡｓ系材料を用いたＰ型
層３２とＮ型層３３によるＰＮ接合構造にオーミック金
属電極３４，３５を形成して得られる。光出射側の金属
電極３４には、互いに平行な３個の細長い開口が所定間
隔をもって設けられていて、この開口部がスリット状発
光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃとなっている。これらスリ
ット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃが、図１及び図２
で説明したようにメインスケール１及びインデックスス
ケール２の光学格子のスリットと平行に配置される。な
お、図３は、発光ダイオードの端面に対し斜めにスリッ
ト状発光部を設けており、図４は発光ダイオードの端面
に対し平行にスリット状発光部を設けている。そしてそ
れぞれはボンディング領域を確保できるように形成され
ている。
れる発光ダイオード３の具体的な構成例である。発光ダ
イオード３は例えば、ＧａＡｌＡｓ系材料を用いたＰ型
層３２とＮ型層３３によるＰＮ接合構造にオーミック金
属電極３４，３５を形成して得られる。光出射側の金属
電極３４には、互いに平行な３個の細長い開口が所定間
隔をもって設けられていて、この開口部がスリット状発
光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃとなっている。これらスリ
ット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃが、図１及び図２
で説明したようにメインスケール１及びインデックスス
ケール２の光学格子のスリットと平行に配置される。な
お、図３は、発光ダイオードの端面に対し斜めにスリッ
ト状発光部を設けており、図４は発光ダイオードの端面
に対し平行にスリット状発光部を設けている。そしてそ
れぞれはボンディング領域を確保できるように形成され
ている。
【００１３】このように３個のスリット状発光部３１
ａ，３１ｂ，３１ｃを設けることにより、これらの発光
ダイオード３では、１個のスリット状発光部を設けたも
のと比べて、同じ消費電流でより多くの出力光量が得ら
れる。特に図３のものは、従来金属膜で覆われていた部
分にスリット状発光部が設けられるため、２倍近くの出
力光量が得られる。この発光ダイオード３の出力光がメ
インスケール１を通ってインデックススケール２上で整
合性よく重畳されて所望の明暗像が得られるようにする
ためには、メインスケール１とインデックススケール２
間のギャップ、光学格子のピッチ、スリット状発光部３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ間の間隔等が最適設定されること
が必要である。この点を次に具体的に説明する
ａ，３１ｂ，３１ｃを設けることにより、これらの発光
ダイオード３では、１個のスリット状発光部を設けたも
のと比べて、同じ消費電流でより多くの出力光量が得ら
れる。特に図３のものは、従来金属膜で覆われていた部
分にスリット状発光部が設けられるため、２倍近くの出
力光量が得られる。この発光ダイオード３の出力光がメ
インスケール１を通ってインデックススケール２上で整
合性よく重畳されて所望の明暗像が得られるようにする
ためには、メインスケール１とインデックススケール２
間のギャップ、光学格子のピッチ、スリット状発光部３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ間の間隔等が最適設定されること
が必要である。この点を次に具体的に説明する
【００１４】図５は、図２の構成を例にとって、発光ダ
イオード３の出力光が凸レンズ７によりコリメートされ
る様子を示している。図示のように、発光ダイオード３
の中央の発光部３１ｂがレンズ７の光軸上にあるとす
る。スリット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、その
スリット幅が充分小さいとき、スケールの変位方向に関
して点光源とみなすことができる。従って発光部３１ｂ
からの出力光はレンズ７でコリメートされて光軸と平行
な且つ拡散角の小さい平行光Ｌs1となる。これに対し
て、光軸上からずれた位置にある発光部３１ａ，３１ｃ
からの出力光は、それぞれ平行光Ｌs1に対して角度θ1
だけ傾いた平行光Ｌs2，Ｌs3となる。
イオード３の出力光が凸レンズ７によりコリメートされ
る様子を示している。図示のように、発光ダイオード３
の中央の発光部３１ｂがレンズ７の光軸上にあるとす
る。スリット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、その
スリット幅が充分小さいとき、スケールの変位方向に関
して点光源とみなすことができる。従って発光部３１ｂ
からの出力光はレンズ７でコリメートされて光軸と平行
な且つ拡散角の小さい平行光Ｌs1となる。これに対し
て、光軸上からずれた位置にある発光部３１ａ，３１ｃ
からの出力光は、それぞれ平行光Ｌs1に対して角度θ1
だけ傾いた平行光Ｌs2，Ｌs3となる。
【００１５】図６は、図５の中心の平行光Ｌs1に着目し
て、これがスケール部に照射された時の様子を示してい
る。入射光はメインスケール１の光学格子で回折されて
インデックススケール２に入る。このときインデックス
スケール２上で光学格子ピッチに応じた明暗像ができる
ためには、図に示す回折角θ2 の回折光（±１次回折
光）と、隣接スリットの直進光（０次回折）とが、波長
の整数倍の位相差をもって重畳することが必要である。
そのためこの実施例では、具体的には、メインスケール
１とインデックススケール２のギャップＧは、光学格子
ピッチをｐ、発光中心波長をλとして、数１を満たすよ
うに設定される。
て、これがスケール部に照射された時の様子を示してい
る。入射光はメインスケール１の光学格子で回折されて
インデックススケール２に入る。このときインデックス
スケール２上で光学格子ピッチに応じた明暗像ができる
ためには、図に示す回折角θ2 の回折光（±１次回折
光）と、隣接スリットの直進光（０次回折）とが、波長
の整数倍の位相差をもって重畳することが必要である。
そのためこの実施例では、具体的には、メインスケール
１とインデックススケール２のギャップＧは、光学格子
ピッチをｐ、発光中心波長をλとして、数１を満たすよ
うに設定される。
【００１６】
【数１】Ｇ＝ｐ2 ／λ
【００１７】インデックススケール２上で得られる明暗
像のコントラストは、メインスケール１とインデックス
スケール２の間のギャップＧによって変化する。レーザ
のようなコヒーレント光を用いた場合には、この明暗像
のコントラストのギャップ特性は、図７のように示さ
れ、ｐ2 ／λの整数倍のギャップ距離でコントラストの
ピークが得られる。これに対して発光ダイオードの出力
光はインコヒーレント光であるから、ギャップを大きく
すると干渉による明暗像は明確には得られなくなるが、
図７のピークＡに相当するピークは充分に得られる。即
ち、数１で表されるギャップＧを設定することにより、
±１次回折光と隣の０次回折光とがインデックススケー
ル２上で重畳して、明暗像を得ることができる。
像のコントラストは、メインスケール１とインデックス
スケール２の間のギャップＧによって変化する。レーザ
のようなコヒーレント光を用いた場合には、この明暗像
のコントラストのギャップ特性は、図７のように示さ
れ、ｐ2 ／λの整数倍のギャップ距離でコントラストの
ピークが得られる。これに対して発光ダイオードの出力
光はインコヒーレント光であるから、ギャップを大きく
すると干渉による明暗像は明確には得られなくなるが、
図７のピークＡに相当するピークは充分に得られる。即
ち、数１で表されるギャップＧを設定することにより、
±１次回折光と隣の０次回折光とがインデックススケー
ル２上で重畳して、明暗像を得ることができる。
【００１８】一方、上述した平行光Ｌs1の回折光により
形成される明暗像に対して、残りの二つの平行光Ｌs2，
Ｌs3の回折光がコントラストを低下させることなく重畳
するためには、図８に示すように、平行光Ｌs1の±１次
回折光が、平行光Ｌs2，Ｌs3の０次回折光と光路が重な
るという関係が必要となる。言い換えれば、図５に示す
平行光Ｌs2，Ｌs3の平行光Ｌs1に対する傾き角度θ1
と、図６に示す回折角θ2 とが等しいという条件が必要
になる。
形成される明暗像に対して、残りの二つの平行光Ｌs2，
Ｌs3の回折光がコントラストを低下させることなく重畳
するためには、図８に示すように、平行光Ｌs1の±１次
回折光が、平行光Ｌs2，Ｌs3の０次回折光と光路が重な
るという関係が必要となる。言い換えれば、図５に示す
平行光Ｌs2，Ｌs3の平行光Ｌs1に対する傾き角度θ1
と、図６に示す回折角θ2 とが等しいという条件が必要
になる。
【００１９】傾き角度θ1 は、レンズの焦点距離をｆ、
スリット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃの間隔をｌと
して、数２で表される。
スリット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃの間隔をｌと
して、数２で表される。
【００２０】
【数２】θ1 ＝ｔａｎ-1（ｌ／ｆ）
【００２１】また回折角θ2 は、光学格子ピッチをｐ、
中心波長をλとして、数３で表される。
中心波長をλとして、数３で表される。
【００２２】
【数３】θ2 ＝±ｓｉｎ-1（λ／ｐ）
【００２３】これらの式から、θ1 ＝θ2 なる条件を満
たすスリット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃの間隔ｌ
を求めると、数４のようになる。
たすスリット状発光部３１ａ，３１ｂ，３１ｃの間隔ｌ
を求めると、数４のようになる。
【００２４】
【数４】ｌ＝ｆ・ｔａｎ｛ｓｉｎ-1（λ／ｐ）｝
【００２５】以上のような条件を満たしながら、３個の
スリット状発光部を持つ発光ダイオードを用いることに
より、一つのスリット状発光部を持つ発光ダイオードを
用いた場合と比べて、コントラストを低下させることな
く、同じ消費電力で大きな受光光量を得ることができ
る。従って発熱を抑制して、エンコーダの応答速度を上
げることができる。
スリット状発光部を持つ発光ダイオードを用いることに
より、一つのスリット状発光部を持つ発光ダイオードを
用いた場合と比べて、コントラストを低下させることな
く、同じ消費電力で大きな受光光量を得ることができ
る。従って発熱を抑制して、エンコーダの応答速度を上
げることができる。
【００２６】図９は、図１の実施例の構成をより具体化
した実施例の小型の光電型エンコーダの光学系を示す。
図３に示す構造の発光ダイオードを試作してこの光学系
に組み込んで特性評価を行った。発光ダイオード３は、
リードフレーム１０上に搭載されて透明樹脂１１でモー
ルドされ、この上に凹面鏡４が配置されている。図に
は、発光ダイオード３の中央のスリット状発光部からの
出力光を実線で、右側のスリット状発光部からの出力光
を一点鎖線で、左側のスリット状発光部からの出力光を
破線でそれぞれ例示して、インデックススケール２の面
上での光量分布を併せて示している。
した実施例の小型の光電型エンコーダの光学系を示す。
図３に示す構造の発光ダイオードを試作してこの光学系
に組み込んで特性評価を行った。発光ダイオード３は、
リードフレーム１０上に搭載されて透明樹脂１１でモー
ルドされ、この上に凹面鏡４が配置されている。図に
は、発光ダイオード３の中央のスリット状発光部からの
出力光を実線で、右側のスリット状発光部からの出力光
を一点鎖線で、左側のスリット状発光部からの出力光を
破線でそれぞれ例示して、インデックススケール２の面
上での光量分布を併せて示している。
【００２７】評価テストの結果、発光ダイオードとして
１つのスリット状発光部を持つものを用いた場合と比較
して、発光ダイオードの駆動電流を同じとして、コント
ラストはほとんど変わらず、出力信号強度は約７０％増
となることが確認できた。受光素子としてフォトトラン
ジスタを用いた場合、応答速度は受光光量にほぼ比例す
る。コントラストが変わらなければ、出力信号の増加に
比例して応答速度が増加することになるから、この実施
例によれば応答速度も従来の約７０％増となる。
１つのスリット状発光部を持つものを用いた場合と比較
して、発光ダイオードの駆動電流を同じとして、コント
ラストはほとんど変わらず、出力信号強度は約７０％増
となることが確認できた。受光素子としてフォトトラン
ジスタを用いた場合、応答速度は受光光量にほぼ比例す
る。コントラストが変わらなければ、出力信号の増加に
比例して応答速度が増加することになるから、この実施
例によれば応答速度も従来の約７０％増となる。
【００２８】本発明は上記実施例に限られない。例え
ば、実施例では３個のスリット状発光部を設けた発光ダ
イオードを用いたが、スリット状発光部が２個であって
も、一定の効果が得られる。勿論４個以上のスリット状
発光部を設けてもよい。また実施例ではスリット状発光
部を金属電極パターンにより形成した発光ダイオードを
示したが、他の方法で発光部をスリット状にしてもよ
い。
ば、実施例では３個のスリット状発光部を設けた発光ダ
イオードを用いたが、スリット状発光部が２個であって
も、一定の効果が得られる。勿論４個以上のスリット状
発光部を設けてもよい。また実施例ではスリット状発光
部を金属電極パターンにより形成した発光ダイオードを
示したが、他の方法で発光部をスリット状にしてもよ
い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のスリット状発光部を持つ発光ダイオードを用いるこ
とにより、発光ダイオードの発熱を抑えて受光光量を増
大させ、応答速度向上を図った光電型エンコーダを得る
ことができる。
数のスリット状発光部を持つ発光ダイオードを用いるこ
とにより、発光ダイオードの発熱を抑えて受光光量を増
大させ、応答速度向上を図った光電型エンコーダを得る
ことができる。
【図１】 本発明の一実施例の光電型エンコーダを示
す。
す。
【図２】 本発明の他の実施例の光電型エンコーダを示
す。
す。
【図３】 実施例に用いる発光ダイオードの構成例を示
す。
す。
【図４】 実施例に用いる他の発光ダイオードの構成例
を示す。
を示す。
【図５】 実施例における発光ダイオード出力光のコリ
メートの様子を示す。
メートの様子を示す。
【図６】 実施例における一つの平行光のスケール部で
回折干渉の様子を示す。
回折干渉の様子を示す。
【図７】 レーザ光源を用いた場合のギャップ振幅特性
を示す。
を示す。
【図８】 実施例における３つの平行光のスケール部で
の回折干渉の様子を示す。
の回折干渉の様子を示す。
【図９】 より具体的な実施例の光電型エンコーダの光
学系を示す。
学系を示す。
１…メインスケール（第１スケール）、２…インデック
ススケール（第２スケール）、３…発光ダイオード、３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ…スリット状発光部、４…凹面
鏡、５…受光素子、６…信号処理回路、７…凸レンズ。
ススケール（第２スケール）、３…発光ダイオード、３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ…スリット状発光部、４…凹面
鏡、５…受光素子、６…信号処理回路、７…凸レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 5/26 - 5/38 G01B 11/00 - 11/30
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれに所定ピッチの光学格子からな
る目盛りが形成されて光学格子のスリットと交差する方
向に相対移動可能に対向配置された第１スケール及び第
２スケールと、これら第１スケール及び第２スケールに
対して一方側から平行光を照射するための発光ダイオー
ド及びコリメート手段と、前記第１スケールと第２スケ
ールの光学格子の重なりの繰り返しにより生じる明暗を
検出するための受光素子とを有する光電型エンコーダに
おいて、前記発光ダイオードは前記光学格子のスリット
と平行に複数のスリット状発光部が形成され、前記複数
のスリット状発光部の間隔ｌは、前記コリメート手段の
焦点距離をｆ、前記光学格子のピッチをｐ、発光波長を
λとして、 ｌ＝ｆ・ｔａｎ｛ｓｉｎ -1 （λ／ｐ）｝ を満たすように設定されている ことを特徴とする光電型
エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22807193A JP3294684B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 光電型エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22807193A JP3294684B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 光電型エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755506A JPH0755506A (ja) | 1995-03-03 |
| JP3294684B2 true JP3294684B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=16870743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22807193A Expired - Fee Related JP3294684B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 光電型エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3294684B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101298682B1 (ko) * | 2011-07-29 | 2013-08-21 | 주식회사 져스텍 | 광학식 엔코더 |
| JP2014119446A (ja) * | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Mitsutoyo Corp | 光学エンコーダ用の照明部 |
| JP6593868B2 (ja) * | 2015-07-28 | 2019-10-23 | 株式会社ミツトヨ | 変位検出装置 |
| JP6855203B2 (ja) * | 2016-10-03 | 2021-04-07 | 株式会社ミツトヨ | 発光ユニットおよび光電式エンコーダ |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP22807193A patent/JP3294684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0755506A (ja) | 1995-03-03 |
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