JPH02249913A - Optical encoder - Google Patents
Optical encoderInfo
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- JPH02249913A JPH02249913A JP7247789A JP7247789A JPH02249913A JP H02249913 A JPH02249913 A JP H02249913A JP 7247789 A JP7247789 A JP 7247789A JP 7247789 A JP7247789 A JP 7247789A JP H02249913 A JPH02249913 A JP H02249913A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は、移動体や回転体の位置又は角度制御、速度制
御等に使用される光学式エンコーダーに関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an optical encoder used for position or angle control, speed control, etc. of a moving body or a rotating body.
[従来技術]
従来、移動体や回転体の位置又は角度制御、速度制御等
に使用される光学式エンコーダーとして、安価な金属製
の薄いスリット板を固定スケール(サブスケール)並び
にメインスケールとして用いたエンコーダーがある。[Prior art] Conventionally, an inexpensive thin metal slit plate was used as a fixed scale (subscale) and a main scale as an optical encoder used for controlling the position, angle, speed, etc. of a moving or rotating body. There is an encoder.
又、高解像度を得るため、ガラス板にスリットを蒸着し
たスケールを用いるものもある。In addition, in order to obtain high resolution, some systems use a scale with slits deposited on a glass plate.
この種の光学式エンコーダーでは、各スケールのスリッ
ト巾やピッチを狭くしようとすると、例えば金属製のス
ケールの場合、板厚が薄くなるし、又、例えば、エンコ
ーダーの受光側出力を増すためには、メインスケールと
サブスケールを近づけていくことが必要になる。そのた
め取扱い時や組立調整時にスケールのスリットを破損し
やすい。又、ガラス板の場合は、スリット巾やピッチの
大きさは、板厚に影響しないが、メインスケールとサブ
スケールを近づける場合、やはり組立調整時にスリット
面を傷つける恐れがあり、注意を必要としてきた。In this type of optical encoder, if you try to narrow the slit width or pitch of each scale, for example, if the scale is made of metal, the plate thickness will become thinner. , it is necessary to bring the main scale and subscale closer together. Therefore, the slit of the scale is easily damaged during handling or assembly adjustment. In addition, in the case of glass plates, the slit width and pitch size do not affect the plate thickness, but if the main scale and subscale are brought close together, there is a risk of damaging the slit surface during assembly and adjustment, so care must be taken. .
[発明の概要]
本発明は上述の従来の問題点に鑑みてなされたものであ
り、メインスケールとサブスケールを近づけてもスケー
ルのスリットを傷つけることがない光学式エンコーダー
を提供することを目的としている。[Summary of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical encoder that does not damage the slits of the scale even when the main scale and subscale are brought close together. There is.
この目的を達成するために、本発明の光学式エンコーダ
ーは、複数個のスリットを配列したメインスケールと所
定のスリットを有するサブスケールを対向配置し、該メ
インスケールとサブスケールのスリットより変調された
光を受光素子で受光し、該受光素子からの出力信号に基
づいて該メインスケールとサブスケールの相対位置の変
化を検出する光学式エンコーダーにおいて、該メインス
ケールとサブスケールの互いに相対する面の少なくとも
一方のスリット以外の部分に摩擦係数が低いシート部材
を設けたことを特徴としている。In order to achieve this object, the optical encoder of the present invention has a main scale having a plurality of slits arranged therein and a subscale having predetermined slits facing each other, and modulated by the slits of the main scale and the subscale. In an optical encoder that receives light with a light-receiving element and detects a change in the relative position of the main scale and sub-scale based on an output signal from the light-receiving element, at least one of the mutually opposing surfaces of the main scale and the sub-scale A feature is that a sheet member with a low coefficient of friction is provided in a portion other than one of the slits.
本発明では、このような構成を有しているので、エンコ
ーダーの組立調整時や取り扱い時に誤まフてメインスケ
ールとサブスケールを近づけすぎたりしても、シート部
材の作用でスケールのスリット部分を傷つけたり、破壊
することがない。Since the present invention has such a configuration, even if the main scale and subscale are brought too close to each other by mistake during assembly and adjustment of the encoder or handling, the slit part of the scale can be closed by the action of the sheet member. It cannot be damaged or destroyed.
また、シート部材は摩擦係数の低い部材から成るため、
エンコーダーの動作中に両スケールが接触しても、動作
に何ら影響しない。In addition, since the seat member is made of a material with a low coefficient of friction,
Even if both scales touch during encoder operation, the operation will not be affected in any way.
逆に、エンコーダーの受光素子からの出力を増すために
、メインスケールとサブスケールを接触させた状態で移
動させることもできる。Conversely, in order to increase the output from the light receiving element of the encoder, it is also possible to move the main scale and the subscale in contact with each other.
本発明で使用されるシート部材は、テフロン、ナイロン
、ポリアセタール等のシートや、フッ素、セラミック等
の薄膜があり、シートメインスケール及びサブスケール
の一方に貼りつければ良いし、薄膜は同様にコーティン
グしてやれば良い。The sheet member used in the present invention includes a sheet made of Teflon, nylon, polyacetal, etc., or a thin film made of fluorine, ceramic, etc., and can be attached to either the main scale or subscale of the sheet, or the thin film can be coated in the same way. Good.
本発明の更なる特徴と具体的形態は後述する実施例に記
載されている。Further features and embodiments of the invention are described in the Examples below.
[実施例]
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示す説明図であ
り、第1図は本光学式エンコーダーの斜視図、第2図は
メインスケールとサブスケールの断面図を示す。本実施
例では、金属製のスケールを用いた光学式リニヤエンコ
ーダーを構成している。[Example] Figures 1 and 2 are explanatory diagrams showing an example of the present invention. Figure 1 is a perspective view of the present optical encoder, and Figure 2 is a sectional view of the main scale and subscale. show. In this embodiment, an optical linear encoder using a metal scale is configured.
第1図及び第2図において、1はサブスケールで、縦方
向(Y方向)に切られたスリットがX方向に配列しであ
る。2は低摩擦シート部材で、テフロン、ナイロン、ポ
リアセタール等のシートから成り、メインスケール1の
スリット部近傍はさけてメインスケール1のサブスケー
ル3側の面に設けられている。4はスケールlを読みと
るための光を発する発光源であるLED、5は受光素子
であるフォトダイオード(P、D)、6はLED4とフ
ォトダイオード5を格納するセンサーケースで、サブス
ケール3もこのケース6に取付けである。7はセンサケ
ース6と一体にX方向に移動するキャリッジ部材である
。尚、サブスケール3にもメインスケール1と同じく縦
方向に切られたスリットが複数個形成しである。In FIGS. 1 and 2, 1 is a subscale, in which slits cut in the vertical direction (Y direction) are arranged in the X direction. A low-friction sheet member 2 is made of a sheet of Teflon, nylon, polyacetal, etc., and is provided on the surface of the main scale 1 on the subscale 3 side, avoiding the vicinity of the slit portion of the main scale 1. 4 is an LED that is a light emitting source that emits light for reading scale l, 5 is a photodiode (P, D) that is a light receiving element, 6 is a sensor case that stores LED 4 and photodiode 5, and subscale 3 is also like this. It is attached to case 6. 7 is a carriage member that moves together with the sensor case 6 in the X direction. Note that, like the main scale 1, the sub scale 3 also has a plurality of slits cut in the vertical direction.
LED4から発した光はメインスケール1のスリット部
を照明し、このスリット部を通過した光はサブスケール
3のスリット部を介してフォトダイオード5により受光
される。LED4、サブスケール3及びフォトダイオー
ド5はキャリッジ7のX方向の移動に応じてメインスケ
ール1に対して移動するので、メインスケール1とサブ
スケール2のスリット部の位置関係も変化する、両スケ
ールに形成しであるスリットのX方向の幅とピッチは通
常等しくしてあり、両スケール1.2の相対的変位に従
ってフォトダイオード5に入射する光強度が変調される
。従って、フォトダイオード5からの出力信号にもとづ
いて、メインスケール1とサブスケール3の相対的位置
関係の変化が検出できる。このことはキャリッジの位置
の変化を検出することであり、これによりキャリッジの
位置又は移動量(X方向)が求められる。The light emitted from the LED 4 illuminates the slit section of the main scale 1, and the light passing through this slit section is received by the photodiode 5 via the slit section of the sub scale 3. Since the LED 4, subscale 3, and photodiode 5 move relative to the main scale 1 according to the movement of the carriage 7 in the X direction, the positional relationship between the slits of the main scale 1 and subscale 2 also changes. The width and pitch of the slits in the X direction are usually equal, and the intensity of light incident on the photodiode 5 is modulated according to the relative displacement of both scales 1.2. Therefore, based on the output signal from the photodiode 5, a change in the relative positional relationship between the main scale 1 and the subscale 3 can be detected. This means detecting a change in the position of the carriage, and thereby determining the position or amount of movement (in the X direction) of the carriage.
さて、本光学式エンコーダーでは、メインスケールlの
サブスケール3側の面に低摩擦シート部材2が設けであ
るため、組立調整時にメインスケール1とサブスケール
3を近づけすぎて両者が接触しても、低摩擦シート部材
2の作用で直接両スケール1.2のスリットを傷つける
ことはない。Now, in this optical encoder, the low friction sheet member 2 is provided on the surface of the main scale l on the subscale 3 side, so even if the main scale 1 and subscale 3 are brought too close together during assembly and adjustment, they will come into contact. Due to the action of the low friction sheet member 2, the slits of both scales 1.2 are not directly damaged.
[他の実施例]
第3図は本発明の他の実施例を示すサブスケールとメイ
ンスケールの断面図である。これらのスケールは例えば
第1図に示す装置に組込むことができる。[Other Embodiments] FIG. 3 is a sectional view of a subscale and a main scale showing another embodiment of the present invention. These scales can be incorporated into the apparatus shown in FIG. 1, for example.
第3図において、8は第2図の低摩擦シート部材2の代
わりとなるものであり、耐摩耗性の高いセラミック膜等
の摩擦係数の低い材料のコーティング処理が施こしであ
る部分であり、メインスケール1とサブスケール3の相
対する面に、スリット部近傍をさけて、コーティングし
たものである。In FIG. 3, 8 is a part that replaces the low-friction sheet member 2 in FIG. 2, and is coated with a material with a low coefficient of friction such as a highly wear-resistant ceramic film. The opposing surfaces of the main scale 1 and subscale 3 are coated, avoiding the vicinity of the slits.
本実施例のスケールを用いた光学式エンコーダーも第1
図及び第2図で示した実施例と同様の効果を得ることが
できる。The optical encoder using the scale of this example is also the first
It is possible to obtain the same effects as the embodiment shown in FIGS.
上記2つの実施例では、透過型の光学式リニヤエンコー
ダーを示しているが、回転数又は、回転角検出のための
ロータリーエンコーダーにも本発明は適用できるし、ま
た、反射型の装置としても構わない。尚、反射型の時に
は、スケールのスリットは、AJZなどの反射膜で構成
される。In the above two embodiments, a transmission-type optical linear encoder is shown, but the present invention can also be applied to a rotary encoder for detecting the number of rotations or a rotation angle, and it is also possible to use a reflection-type device. do not have. In addition, in the case of a reflective type, the slit of the scale is made of a reflective film such as AJZ.
上記実施例では、メインスケール1ならびにサブスケー
ル3の間にわずかな隙間を設けたが、フォトダイオード
などの受光素子の出力を高く得てS/N比の高いエンコ
ーダーにするために、最初から、サブスケールとメイン
スケールを接触させたエンコーダーを構成することもで
きる。In the above embodiment, a slight gap was provided between the main scale 1 and the subscale 3, but in order to obtain a high output from the light receiving element such as a photodiode and to create an encoder with a high S/N ratio, from the beginning, It is also possible to configure an encoder in which the subscale and main scale are in contact.
この場合、両スケールの相対する面に各々摩擦係数の低
いシート部材を設けるのがよく、例えば第3図に示すよ
うな構成をとるのが望ましい。In this case, it is preferable to provide sheet members each having a low coefficient of friction on opposing surfaces of both scales, and it is desirable to adopt a configuration as shown in FIG. 3, for example.
[発明の効果]
以上説明したように、メインスケールとサブスケールの
互いに相対する面の少なくとも一方に摩擦係数の低いシ
ートや膜などのシート部材を設けることにより、エンコ
ーダーの組立調整時又は取り扱い時に、誤ってスケール
のスリット部を傷つけたり破壊するのを防止することが
可能となフた。[Effects of the Invention] As explained above, by providing a sheet member such as a sheet or film with a low coefficient of friction on at least one of the opposing surfaces of the main scale and subscale, the encoder can be easily assembled and adjusted or handled. A lid that prevents the slit part of the scale from being accidentally damaged or destroyed.
又、メインスケールとサブスケールを接触させた状態で
使用可能になり、従って、S/N比が良く、分解能の高
い光学式エンコーダーを、安価に提供することが可能と
なる。Further, it becomes possible to use the main scale and the subscale in contact with each other, and therefore, it becomes possible to provide an optical encoder with a good S/N ratio and high resolution at a low cost.
第1図は、本発明の一実施例の光学式エンコーダーを示
す斜視図
第2図°は、第1図のエンコーダーのサブスケールとメ
インスケールの断面図
第3図は、本発明の他の実施例に係るサブスケールとメ
インスケールの断面図。
l・・・メインスケール
2・・・低摩擦シート(シート部材)
3・・・サブスケール
4・・・LED
5・・・フォトダイオード
8・・・セラミック膜(シート部材)FIG. 1 is a perspective view showing an optical encoder according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the subscale and main scale of the encoder shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a subscale and a main scale according to an example. l...Main scale 2...Low friction sheet (sheet member) 3...Sub scale 4...LED 5...Photodiode 8...Ceramic membrane (sheet member)
Claims (1)
スリットを有するサブスケールを対向配置し、該メイン
スケールとサブスケールのスリットにより変調された光
を受光素子で受光し、該受光素子からの出力信号に基づ
いて該メインスケールとサブスケールの相対位置の変化
を検出する光学式エンコーダーにおいて、該メインスケ
ールとサブスケールの互いに相対する面の少なくとも一
方のスリット以外の部分に摩擦係数が低いシート部材を
設けたことを特徴とする光学式エンコーダー。A main scale with a plurality of slits arranged therein and a subscale with predetermined slits are arranged facing each other, and a light receiving element receives the light modulated by the slits of the main scale and the subscale, and converts the light into an output signal from the light receiving element. In the optical encoder that detects a change in the relative position of the main scale and the sub scale based on the above, a sheet member having a low coefficient of friction is provided in a portion other than the slit on at least one of the mutually opposing surfaces of the main scale and the sub scale. An optical encoder characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7247789A JPH02249913A (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Optical encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7247789A JPH02249913A (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Optical encoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02249913A true JPH02249913A (en) | 1990-10-05 |
Family
ID=13490442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7247789A Pending JPH02249913A (en) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Optical encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02249913A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05141989A (en) * | 1991-04-22 | 1993-06-08 | Xerox Corp | Apparatus for generating timing pulse in electrophotographic printing press |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS585406A (en) * | 1981-06-25 | 1983-01-12 | ソシエテ・ナシオナル・デテユ−ド・エ・ドウ・コンストリユクシオン・ドウ・モト−ル・ダヴイアシオン↑:エス・エヌ・ウ・セ・エム・ア−″ | Shock-absorber for blade of turbine engine, particularly, blower |
JPS6275675A (en) * | 1985-09-30 | 1987-04-07 | Toshiba Corp | Image forming device |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP7247789A patent/JPH02249913A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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