JPH04102017A - Rotary encoder - Google Patents

Rotary encoder

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JPH04102017A
JPH04102017A JP21977790A JP21977790A JPH04102017A JP H04102017 A JPH04102017 A JP H04102017A JP 21977790 A JP21977790 A JP 21977790A JP 21977790 A JP21977790 A JP 21977790A JP H04102017 A JPH04102017 A JP H04102017A
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light source
rotation
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寛 小林
Haruhiko Machida
町田 晴彦
Jun Aketo
純 明渡
Tomoyuki Yamaguchi
山口 友行
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To facilitate manufacture and also to attain reduction of the cost and improvement of precision by detecting a silhouette pattern generated by a reflected light from a scale part which is irradiated by a light from a light source device. CONSTITUTION:A conical scale 3 is fitted and fixed on a rotary shaft 7. A lattice pattern is formed on the scale 3 so that it surrounds the peripheral surface of the scale. When the lattice pattern on the scale 3 is irradiated by a linear light source 1a used as a light source device, a silhouette pattern is generated and it is detected by a photosensor 5 as a light-sensing means. The silhouette pattern is an expanded silhouette of the lattice pattern and it is so displaced as to rotate in the same direction and at the same angular velocity with the rotary shaft 7 as the shaft 7 rotates. Accordingly, the quantity of the light sensed by the photosensor 5 changes periodically with the rotation of the rotary shaft 7 and an output of the photosensor 5 becomes an encoder signal accompanying the rotation of the rotary shaft 7. The amount of rotation of the rotary shaft 7 is determined by the time differentiation thereof by this encoder signal and thereby the speed of rotation can be known.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ロータリーエンコーダに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a rotary encoder.

[従来の技術] ロータリーエンコーダは回転量や回転速度の検出・測定
を行うための装置として知られている。
[Prior Art] A rotary encoder is known as a device for detecting and measuring rotation amount and rotation speed.

ロータリーエンコーダのスケールとしてはディスク状の
ものが一般に用いられている。
A disk-shaped scale is generally used as a scale for a rotary encoder.

一方、影絵パターンを利用した移動量測定方法が特開昭
63−47616号公報や特開昭64−297513号
公報により知られているが、この移動量測定方法はロー
タリーエンコーダに利用できる。影絵パターンは微小ピ
ッチの格子パターンに所定の条件を満たす光源からの光
を照射することにより発生し、格子パターンを幾何光学
的な影絵のように拡大したパターンになる。このため格
子パターンのピッチを極めて細かくしてもスケールの回
転に伴う格子の移動を光学的に容易且つ確実に検出でき
る。
On the other hand, a method for measuring the amount of movement using a shadow pattern is known from Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 47616/1982 and 297513/1982, and this method of measuring the amount of movement can be used for rotary encoders. A shadow picture pattern is generated by irradiating a fine pitch grating pattern with light from a light source that satisfies predetermined conditions, and becomes a pattern that is an enlarged version of the grating pattern like a geometric optical shadow picture. Therefore, even if the pitch of the grating pattern is extremely fine, the movement of the grating due to the rotation of the scale can be optically detected easily and reliably.

[発明が解決しようとする課題] 従って影絵パターンを利用するロータリーエンコーダの
特徴を生かすには、スケールに於ける格子パターンのピ
ッチは小さい方が良い、しかしスケールをディスク状に
した場合、スケールと回転軸との直角度の精度を出すの
が難しい、影絵パターンを利用する場合はピッチを細か
くして精度を高めるため上記直角度に極めて高精度が要
求され。
[Problem to be solved by the invention] Therefore, in order to take advantage of the characteristics of a rotary encoder that uses a shadow pattern, the pitch of the grating pattern in the scale should be small. However, if the scale is made into a disk shape, the scale and rotation It is difficult to obtain accurate perpendicularity to the axis, and when using a shadow pattern, extremely high accuracy is required for the perpendicularity in order to improve accuracy by making the pitch finer.

このためエンコーダ製造工程に時間を要し、製造コスト
が高くなり、またエンコーダ使用中に上記直角度に狂い
が生じて回転量検出精度が落ち易い等の問題があった。
For this reason, the encoder manufacturing process requires time, increases manufacturing cost, and also causes problems such as the perpendicularity occurring during use of the encoder, which tends to reduce rotation amount detection accuracy.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
低コストで実現でき信頼性の高い新規なロータリーエン
コーダの提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel rotary encoder that can be realized at low cost and has high reliability.

[課題を解決するための手段] 本発明のロータリーエンコーダはスケールと光源装置と
受光手段とを有する。
[Means for Solving the Problems] A rotary encoder of the present invention includes a scale, a light source device, and a light receiving means.

「スケール」は、円筒形もしくは円錐形に形成され、周
面を取り巻くように微小ピッチの格子パターンを表面レ
リーフ格子として有し、回転量を測定するべき回転軸に
固装される。なお円錐形は截頭円錐形を含む。
The "scale" is formed into a cylindrical or conical shape, has a surface relief grating with a grating pattern at a minute pitch surrounding its circumference, and is fixed to a rotating shaft whose amount of rotation is to be measured. Note that the conical shape includes a truncated conical shape.

「光源装置」は、格子パターンに対応する影絵パターン
を発生させるための光をスケールに照射する。
The "light source device" irradiates the scale with light for generating a silhouette pattern corresponding to the grid pattern.

「受光手段」は、光源装置からの光に照射されたスケー
ル部分からの反射光により発生する影絵パターンを検出
する。
The "light receiving means" detects a silhouette pattern generated by reflected light from the scale portion irradiated with light from the light source device.

上記スケールは「プラスチック成形により形成され回転
軸に一体化もしくは嵌込固定」される。
The scale is "formed by plastic molding and is integrated or fitted into and fixed to the rotating shaft."

[作  用] ここで影絵パターンに就いて簡単に説明する。[For production] Here, the shadow picture pattern will be briefly explained.

影絵パターン発生には点状光源による方法と線状光源に
よる方法とがある。点状光源による影絵パターンの発生
の仕組みは特開昭63−47616号公報に詳しく開示
されているので、ここでは線状光源による影絵パターン
の発生に就き簡単に説明する。
There are two methods for generating a shadow pattern: a method using a point light source and a method using a linear light source. Since the mechanism of generating a shadow pattern using a point light source is disclosed in detail in Japanese Patent Application Laid-open No. 63-47616, here we will briefly explain how a shadow pattern is generated using a linear light source.

なお線状光源による影絵パターンに就いては特開昭64
−297513号公報に詳しい開示がある。
Regarding the silhouette pattern using a linear light source, please refer to Japanese Patent Application Laid-open No. 1983
-297513 publication has a detailed disclosure.

第7図に於いて符号1は線状光源を示す。符号2は図の
上下方向を格子繰り返し方向とするピッチξの格子パタ
ーンを示す。
In FIG. 7, reference numeral 1 indicates a linear light source. Reference numeral 2 indicates a grating pattern with a pitch ξ whose grating repeating direction is in the vertical direction of the figure.

線状光源1は発光部が図の上下方向(格子パターンにお
ける格子繰り返し方向)に長さdを有する。この長さd
が条件 l/10≦(d/ξ)≦2(1) を満足すると、線状光源1からのコヒーレントな光で格
子パターン2を照射するとき格子パターン2による反射
光もしくは透過光により第7図の右方に描いたような光
強度の分布が発生する。この光強度分布の極大の配置は
、線状光源1の位置に点光源を置いた場合の格子パター
ン2の幾何光学的な影絵と全く同様に振る舞うので、こ
の光強度パターンを影絵パターンと呼ぶのである。
In the linear light source 1, the light emitting portion has a length d in the vertical direction of the drawing (the direction of repeating the lattice in the lattice pattern). This length d
satisfies the condition l/10≦(d/ξ)≦2(1), when the grating pattern 2 is irradiated with coherent light from the linear light source 1, the reflected light or transmitted light from the grating pattern 2 is reflected as shown in FIG. A distribution of light intensity as shown on the right side of the image appears. The arrangement of the maximum light intensity distribution behaves exactly the same as the geometrical optical shadow picture of the grid pattern 2 when a point light source is placed at the position of the linear light source 1, so this light intensity pattern is called a shadow picture pattern. be.

影絵パターンを発生させる光はコヒーレント光に限らな
い、LED等からのインコヒーレントな光であっても、
第8図に示すようなスリット(同図(I))、楕円形状
もしくは円形状のアパーチュア(同図(u) 、 (I
II))を介して光を取出し、第8図の長さdAの方向
を格子繰り返し方向に対応させて格子パターンに照射し
た場合、長さdAが格子ピッチξに対して条件 10≦(dA/ξ)≦2(2) を満足すれば影絵パターンが発生する。
The light that generates the shadow pattern is not limited to coherent light, even incoherent light from LEDs etc.
Slits as shown in Figure 8 ((I)), elliptical or circular apertures ((u), (I)
II)) and irradiates the grating pattern with the direction of the length dA in FIG. 8 corresponding to the grating repetition direction, the length dA meets the condition 10≦(dA/ If ξ)≦2(2) is satisfied, a shadow pattern is generated.

線状光源1に於ける第7図の図面に直交する方向に於け
る発光部長さには特に制限がなく、第8図のスリットや
アパーチュアにおいてもdAに直交する方向のスリット
幅・アパーチュア幅には特に制限がない。
There is no particular restriction on the length of the light emitting length in the direction perpendicular to the drawing in FIG. 7 in the linear light source 1, and the slit width and aperture width in the direction perpendicular to dA in the slit and aperture shown in FIG. There are no particular restrictions.

本発明に於いて光源装置としては点状光源や線状光源あ
るいはLEDと第8図のスリット等の組み合わせ等を用
いることができる。
In the present invention, a point light source, a linear light source, or a combination of an LED and a slit as shown in FIG. 8 can be used as the light source device.

スケールは「プラスチック成形により形成」されるが成
形の母型には予め格子パターンの型を形成して置く。成
形された円筒状もしくは円錐状のスケールは回転軸に嵌
込固定されるが、成形の段階で回転軸と一体化される。
The scale is "formed by plastic molding," but a grid pattern mold is previously formed on the molding mold. The molded cylindrical or conical scale is fitted and fixed onto the rotating shaft, and is integrated with the rotating shaft during the molding stage.

上記格子パターンを有する母型は、例えば以下のように
して作製できる。
The matrix having the above-mentioned lattice pattern can be produced, for example, as follows.

即ち円筒状もしくは円錐状の基体の周面に磁気記録層を
薄層状に形成してスケールと同形状の磁気記録媒体を形
成する。この磁気記録媒体の磁気記録層に格子パターン
を磁気ヘッドを用いて書き込んで格子パターンに従う磁
化パターンを形成する。続いて磁気記録層上に「コロイ
ド粒子の粒径が磁化パターンに比して十分に小さい磁性
コロイド流体」を塗布して磁化パターンを顕像化する。
That is, a magnetic recording layer is formed in a thin layer on the circumferential surface of a cylindrical or conical base to form a magnetic recording medium having the same shape as the scale. A lattice pattern is written on the magnetic recording layer of this magnetic recording medium using a magnetic head to form a magnetization pattern that follows the lattice pattern. Subsequently, "a magnetic colloid fluid in which the particle size of colloid particles is sufficiently smaller than that of the magnetization pattern" is applied onto the magnetic recording layer to visualize the magnetization pattern.

顕像化された格子パターン上に金属層を積層し、しかる
のちに金属層を剥離すると上記母型が得られる。
A metal layer is laminated on the visualized lattice pattern, and then the metal layer is peeled off to obtain the above-mentioned matrix.

上記「基体」は金属、ガラス、プラスチック等で構成で
きる。基体上に薄層状に形成される磁気記B層はFe2
O,等の面内磁化膜でも良く、CoCr等の垂直磁化膜
でも良い。垂直磁化膜を用いると0.1μmピッチの格
子パターンの作製も可能である。
The above-mentioned "substrate" can be made of metal, glass, plastic, etc. The magnetic B layer formed in a thin layer on the substrate is made of Fe2
It may be an in-plane magnetized film such as O, etc., or a perpendicular magnetized film such as CoCr. If a perpendicular magnetization film is used, it is also possible to produce a lattice pattern with a pitch of 0.1 μm.

「磁性コロイド流体」は酸化鉄等の強磁性体の微粉末を
界面活性剤中に分散させたものである。微粉末における
粒径は顕像化する磁化パターンに比して十分にホさく例
えば50〜200人である。
A "magnetic colloidal fluid" is one in which fine powder of a ferromagnetic material such as iron oxide is dispersed in a surfactant. The particle size of the fine powder is sufficiently smaller than the magnetization pattern to be visualized, for example, 50 to 200 particles.

[実施例コ 以下、具体的な実施例を説明する。[Example code] Specific examples will be described below.

第1図に示す実施例に於いて、符号7は回転量を測定す
るへき回転軸を示す。回転軸7は軸受け6に支持され、
図示されないモーター等の乱動手段により回転駆動され
る。
In the embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 7 indicates a rotation axis for measuring the amount of rotation. The rotating shaft 7 is supported by a bearing 6,
It is rotationally driven by a disturbance means such as a motor (not shown).

回転軸7には円錐形(正確には截頭円錐形)のスケール
3が嵌込固定されている。スケール3は第5図(I)に
示すように、回転軸への嵌合穴を有し周面には格子パタ
ーンが周面を取り巻くように形成されており、嵌合穴に
回転軸7を貫通させて接着等の固定手段で回転軸7に固
定される。
A scale 3 having a conical shape (more precisely, a truncated conical shape) is fitted and fixed onto the rotating shaft 7 . As shown in FIG. 5(I), the scale 3 has a fitting hole for the rotating shaft, and a lattice pattern is formed around the circumferential surface, and the rotating shaft 7 is inserted into the fitting hole. It is passed through and fixed to the rotating shaft 7 by fixing means such as adhesive.

符号1aは線状光源であり、具体的には半導体レーザー
を、その発光部の長手方向が格子パターンの格子繰り返
し方向に対応するように配置したものである。この線状
光源1aを光源装置としてスケール3上の格子パターン
を照射すると影絵パターンが発生するので、これを受光
手段としての光センサ−5により検出する。影絵パター
ンは格子パターンを影絵的に拡大したものとなっており
回転軸7の回転に伴い回転軸7と同じ方向へ同じ角速度
で回転するように変位する。従って回転軸7の回転に伴
い光センサ−5の受光する光量も周期的に変化し、光セ
ンサ−5の出力は回転軸7の回転に伴うエンコーダ信号
となる。このエンコーダ信号により回転軸7の回転量を
、その時間微分により回転速度を知ることができる。
Reference numeral 1a denotes a linear light source, specifically a semiconductor laser arranged so that the longitudinal direction of its light emitting part corresponds to the lattice repeating direction of the lattice pattern. When the linear light source 1a is used as a light source device to illuminate the grid pattern on the scale 3, a shadow pattern is generated, which is detected by the optical sensor 5 as a light receiving means. The silhouette pattern is a shadow-like enlargement of the lattice pattern, and as the rotation shaft 7 rotates, it is displaced so as to rotate in the same direction as the rotation shaft 7 at the same angular velocity. Therefore, as the rotation shaft 7 rotates, the amount of light received by the optical sensor 5 changes periodically, and the output of the optical sensor 5 becomes an encoder signal as the rotation shaft 7 rotates. The amount of rotation of the rotary shaft 7 can be determined by this encoder signal, and the rotation speed can be determined by differentiating it with respect to time.

第2図には別実施例を示す。繁雑を避けるため混同の恐
れがないと思われるものに就いては第1図に於けると同
一の符号を伏した。
FIG. 2 shows another embodiment. In order to avoid clutter, the same symbols as in Figure 1 have been omitted for items that are thought to pose no risk of confusion.

この例ではスケール4が第5図(II)に示すように、
回転軸7への嵌合穴を持つ円筒形のものであり、周面に
はこれを取り巻くように格子パターンが形成されている
。線状光源1aにより格子パターンを照射し、発生する
影絵パターンを光センサ−5により検出する。
In this example, scale 4 is as shown in Figure 5 (II).
It has a cylindrical shape with a fitting hole for the rotating shaft 7, and a lattice pattern is formed on the circumferential surface so as to surround it. A grid pattern is irradiated by a linear light source 1a, and a generated shadow pattern is detected by an optical sensor 5.

第3図の実施例は第2図の実施例の変形例である。この
実施例では光源装置がLEDlbとスリット板1cに依
り構成されている。スリット板1cは第8図(I)に示
すようなスリットを有しており、LEDlbからのイン
コヒーレントな光はスリット板1cのスリットを介して
取り出され、格子パターンに照射される。
The embodiment shown in FIG. 3 is a modification of the embodiment shown in FIG. In this embodiment, the light source device is composed of an LED lb and a slit plate 1c. The slit plate 1c has slits as shown in FIG. 8(I), and the incoherent light from the LED 1b is taken out through the slits of the slit plate 1c and is irradiated onto a grating pattern.

第4図に示す例も第2図の実施例の変形例である。半導
体レーザー1a’からの光はレンズ2により平行光束2
人に変換されてスケール4に照射される。
The example shown in FIG. 4 is also a modification of the embodiment shown in FIG. The light from the semiconductor laser 1a' is converted into a parallel beam 2 by the lens 2.
It is converted into a person and irradiated to scale 4.

半導体レーザー1a’はその発光部の長手方向を図の上
下方向にしており、スケール4の表面の曲率により虚像
として線状光源が形成される。スケールによる反射光束
は恰も虚像としての線状光源による格子パターン透過光
の如くに振る舞い影絵パターンを発生させる。この影絵
パターンを光センサ−5により検出する。
The semiconductor laser 1a' has a light emitting part whose longitudinal direction is in the vertical direction in the figure, and the curvature of the surface of the scale 4 forms a linear light source as a virtual image. The light beam reflected by the scale behaves like light transmitted through a grid pattern by a linear light source as a virtual image, and generates a shadow pattern. This silhouette pattern is detected by the optical sensor 5.

第6図はスケールの作製方法を示している。FIG. 6 shows a method for manufacturing the scale.

第6図(I)に於いて符号12は円柱状の基体を示して
いる。この基体12はAI、Fe、〜i等の金属により
構成されている。基体12の周面にはFe403等の磁
性材の蒸着・スパッタリング・電着等により薄層状の磁
気記録層14が数千人の厚さに形成されている。円柱状
基体12と磁気記録層14とは磁気記録媒体を構成して
いる。
In FIG. 6(I), reference numeral 12 indicates a cylindrical base. This base body 12 is made of metal such as AI, Fe, ~i, etc. A thin magnetic recording layer 14 with a thickness of several thousand layers is formed on the circumferential surface of the base 12 by vapor deposition, sputtering, electrodeposition, etc. of a magnetic material such as Fe403. The cylindrical base 12 and the magnetic recording layer 14 constitute a magnetic recording medium.

図示されない回転手段により磁気記録媒体を矢印方向へ
高精度に等速回転させつつ、磁気ヘッド16に一定周波
数の信号10を印加すると第6図(I)に示すように面
内磁化方向が交互に反転した磁区の配列により磁気パタ
ーンが形成される。
When a signal 10 of a constant frequency is applied to the magnetic head 16 while rotating the magnetic recording medium at a constant speed with high precision in the direction of the arrow by a rotating means (not shown), the in-plane magnetization direction alternates as shown in FIG. 6(I). A magnetic pattern is formed by the arrangement of the reversed magnetic domains.

磁気記録層14の全周にわたって上記の如き磁気パター
ンが形成されたら、磁気記録層14上に粒径50〜20
0人の磁性コロイド流体を塗布する。
Once the magnetic pattern as described above is formed over the entire circumference of the magnetic recording layer 14, grain sizes of 50 to 20 mm are formed on the magnetic recording layer 14.
Apply 0 magnetic colloid fluid.

すると第6図(II)に示すように、磁性コロイド流体
のコロイド粒子は磁気記録層に形成された磁化パターン
をなす磁区の境界部に集まるため、磁化パターンと同ピ
ツチ、例えば1μmピッチのパターン11がコロイド粒
子により形成される。
Then, as shown in FIG. 6 (II), the colloidal particles of the magnetic colloidal fluid gather at the boundaries of the magnetic domains forming the magnetization pattern formed in the magnetic recording layer, so that they form patterns 11 with the same pitch as the magnetization pattern, for example, 1 μm pitch. is formed by colloidal particles.

なお円柱状基体12と磁気記録層14の間にパーマロイ
やNi−Znフェライト等の軟磁性体の層を設けると磁
気パターンの書込みが容易化され、磁気パターンの高密
度化を助長できる。
Note that if a layer of soft magnetic material such as permalloy or Ni--Zn ferrite is provided between the cylindrical substrate 12 and the magnetic recording layer 14, writing of the magnetic pattern is facilitated and the density of the magnetic pattern can be increased.

このように磁化パターンがコロイド粒子によりパターン
11として顕像化されたら、パターン11の上に、第6
図(III)に示すように金属薄層11Aを形成する。
When the magnetization pattern is visualized as pattern 11 by colloidal particles in this way, a sixth pattern is created on top of pattern 11.
As shown in Figure (III), a metal thin layer 11A is formed.

金属薄層11Aは、例えばNi、Auその他の金属をパ
ターン11の上からスパッタリング、真空蒸着等で成膜
することにより作製できる。
The metal thin layer 11A can be produced by, for example, depositing Ni, Au, or other metal onto the pattern 11 by sputtering, vacuum evaporation, or the like.

続いて、周面に金属薄層11Aを形成された磁気記録媒
体全体を金属の電解液(例えば、スルファミン酸Ni)
に浸し、金属薄層11Aを負電極として電解液中に正電
極を配し、両電極間に直流電圧を印加する。すると電解
液中の金属イオン(上記スルファミン酸Niの場合はN
iイオン)が負電極としての金属薄層11A上に堆積し
て第6図(Iv)に示すように金属層13を形成する。
Subsequently, the entire magnetic recording medium with the metal thin layer 11A formed on the circumferential surface is soaked in a metal electrolyte (for example, Ni sulfamate).
The thin metal layer 11A is used as a negative electrode, a positive electrode is placed in the electrolytic solution, and a DC voltage is applied between both electrodes. Then, metal ions in the electrolyte (N in the case of Ni sulfamate mentioned above)
i ions) are deposited on the metal thin layer 11A serving as a negative electrode to form a metal layer 13 as shown in FIG. 6(Iv).

電解液がスルファミン酸Niの場合であれば電鋳により
形成される金属層13はNiの層である。このように積
層された金属薄層11Aと金属層13とに切り込み15
.15’ (15’は第6図(Iv)に図示されず)を
入れて金属薄層11Aと金属層13とを一体として磁気
記録媒体から剥離する。
When the electrolyte is Ni sulfamate, the metal layer 13 formed by electroforming is a Ni layer. A cut 15 is made in the thin metal layer 11A and the metal layer 13 laminated in this way.
.. 15'(15' is not shown in FIG. 6(Iv)), and the thin metal layer 11A and the metal layer 13 are peeled off as one from the magnetic recording medium.

するとコロイド粒子によるパターン11は磁気記録媒体
上に残り、剥離した金属薄層11Aの表面には磁化パタ
ーンと同一のパターンが凹凸により形成されている。
Then, the pattern 11 formed by the colloidal particles remains on the magnetic recording medium, and the same pattern as the magnetization pattern is formed by unevenness on the surface of the peeled metal thin layer 11A.

剥離した金属薄層11Aと金属層13とを第6図(V)
に示すように補強部材17により補強し、分離した各部
を接ぎ合わせて母型とし、内部の空間部分には回転軸に
相当する円柱金型7Aを配備する。そしてプラスチック
の射出成形法等により中空部18にプラスチックを射出
してプラスチックの円柱を得る。このプラスチックの円
柱を第6図(Vl)に符号19で示す。プラスチックの
円柱19の外周面にはパターン11と同ピツチの凹凸2
0が表面レリーフ格子として形成されている。
FIG. 6(V) shows the peeled metal thin layer 11A and the metal layer 13.
As shown in the figure, the mold is reinforced with a reinforcing member 17, the separated parts are joined together to form a matrix, and a cylindrical mold 7A corresponding to a rotating shaft is provided in the internal space. Then, plastic is injected into the hollow portion 18 using a plastic injection molding method or the like to obtain a plastic cylinder. This plastic cylinder is shown at 19 in FIG. 6 (Vl). The outer circumferential surface of the plastic cylinder 19 has unevenness 2 with the same pitch as the pattern 11.
0 is designed as a surface relief grating.

プラスチックの円柱19はそのままでもスケール4とし
て使用できるが、外周面に金属反射膜をA1、Au、C
u、Cr等の蒸着やスパッタリングで形成して反射率を
高めても良い。
The plastic cylinder 19 can be used as the scale 4 as it is, but a metal reflective film is coated on the outer circumferential surface of A1, Au, C.
It may be formed by vapor deposition or sputtering of u, Cr, etc. to increase the reflectance.

第6図(V)、m)に即して説明した工程を繰り返せば
好きなだけ円筒形のスケールを得ることができる。
By repeating the steps described in FIGS. 6(V) and 6(m), as many cylindrical scales as desired can be obtained.

上記例では磁気ヘッドにより書き込まれる磁化パターン
は磁気記録層の面内方向の磁化により形成されるので、
上記方法は1μm以上のピッチを持つ格子パターンの作
製に適している。磁気記録層としてCoCr等の垂直磁
化膜用いて、上記と同様の方法でスケールを形成すると
格子パターンのピッチを0.1μmのオーダーまで細か
くできる。
In the above example, the magnetization pattern written by the magnetic head is formed by magnetization in the in-plane direction of the magnetic recording layer, so
The above method is suitable for producing a grating pattern with a pitch of 1 μm or more. If a perpendicularly magnetized film such as CoCr is used as the magnetic recording layer and a scale is formed in the same manner as described above, the pitch of the lattice pattern can be made fine to the order of 0.1 μm.

また上の例で円柱金型7Aにより回転軸への嵌合穴を形
成したが、円柱金型7Aの代わりに回転軸7自体を用い
ればスケールの射出成形と同時にスケールの回転軸への
一体化を行うことができる。
Furthermore, in the above example, the fitting hole for the rotating shaft was formed using the cylindrical mold 7A, but if the rotating shaft 7 itself is used instead of the cylindrical mold 7A, the scale can be integrated into the rotating shaft at the same time as injection molding of the scale. It can be performed.

「プラスチックにより成形されたスケールが回転軸と一
体化される」とはこの場合である。
In this case, "the scale molded from plastic is integrated with the rotating shaft".

上のスケール作製方法では円筒形のスケールの場合を説
明したが、上記の方法がそのまま円錐形のスケールの作
製に利用できることは言うまでもない。円錐形のスケー
ルの場合には円錐面が型抜きの際に抜きテーパーとして
作用するので型抜きが容易である。
In the above scale manufacturing method, the case of a cylindrical scale has been explained, but it goes without saying that the above method can be used as is for manufacturing a conical scale. In the case of a conical scale, the conical surface acts as a cutting taper during die cutting, making die cutting easy.

[発明の効果] 以上、本発明によれば新規なロータリーエンコーダを提
供できる。このエンコーダは上記の如くスケールが極め
て細かいピッチの格子パターンを持つにも拘らず作製が
容易であり、回転軸への一体化ないし嵌込み固定が容易
に精度よく行えるため安価に精度良く構成でき、また使
用による精度の低下の恐れも無い。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a novel rotary encoder can be provided. Although this encoder has a grating pattern with an extremely fine pitch as described above, it is easy to manufacture, and it can be easily and precisely integrated or fitted into the rotating shaft, so it can be constructed at low cost and with high precision. Furthermore, there is no fear that the accuracy will decrease due to use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は1実施例を説明するための図、第2図は別実施
例を説明するための図、第3図は他の実施例を説明する
ための図、第4図はさらに他の実施例を説明するための
図、第5図はスケールの2形態を示す図、第6図はスケ
ールの作製方法を説明するための図、第7図は影絵パタ
ーンを説明するための図、第8図はインコヒーレント光
を影絵パターン発生可能な光にするためのスリット等を
説明するための図である。 la、、、光源装置としての線状光源、3,4.、、ス
ケール、510.受光手段としての光センサ−,601
,軸受(I) 木? 処6 (I) (I) ]旦几トー( \
Fig. 1 is a diagram for explaining one embodiment, Fig. 2 is a diagram for explaining another embodiment, Fig. 3 is a diagram for explaining another embodiment, and Fig. 4 is a diagram for explaining another embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the example, FIG. 5 is a diagram showing two types of scales, FIG. 6 is a diagram for explaining the scale manufacturing method, FIG. 7 is a diagram for explaining the silhouette pattern, FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining slits and the like for converting incoherent light into light capable of generating a silhouette pattern. la, , linear light source as a light source device, 3, 4. , ,Scale, 510. Optical sensor as light receiving means, 601
, Bearing (I) Wood? Place 6 (I) (I) ] Danbato ( \

Claims (1)

【特許請求の範囲】 円筒形もしくは円錐形に形成され、周面を取り巻くよう
に微小ピッチの格子パターンを表面レリーフ格子として
有し、回転量を測定するべき回転軸に固装されるスケー
ルと、 上記格子パターンに対応する影絵パターンを発生させる
ための光を上記スケールに照射する光源装置と、 この光源装置からの光に照射されたスケール部分からの
反射光により発生する影絵パターンを検出する受光手段
とを有し、 上記スケールがプラスチック成形により形成され上記回
転軸に一体化もしくは嵌込固定されたことを特徴とする
ロータリーエンコーダ。
[Scope of Claims] A scale that is formed in a cylindrical or conical shape and has a grating pattern with a fine pitch surrounding the circumferential surface as a surface relief grating, and is fixed to a rotating shaft whose amount of rotation is to be measured; A light source device that irradiates the scale with light to generate a shadow pattern corresponding to the lattice pattern, and a light receiving device that detects the shadow pattern generated by the reflected light from the scale portion irradiated with the light from the light source device. A rotary encoder, characterized in that the scale is formed by plastic molding and is integrated or fitted into and fixed to the rotating shaft.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015055532A (en) * 2013-09-11 2015-03-23 株式会社オプトニクス精密 Reflection encoder device

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