JPH07167677A - エンコーダ - Google Patents
エンコーダInfo
- Publication number
- JPH07167677A JPH07167677A JP31461693A JP31461693A JPH07167677A JP H07167677 A JPH07167677 A JP H07167677A JP 31461693 A JP31461693 A JP 31461693A JP 31461693 A JP31461693 A JP 31461693A JP H07167677 A JPH07167677 A JP H07167677A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- receiving element
- microlens
- encoder
- disc
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡便な手段により、製品のコストダウン、並
びに軽量コンパクト化を実現し得るエンコーダを提供す
ることにある。 【構成】 円板１１の上下に発光素子３と受光素子４を
対向配置し、発光素子３からの投射光Ｌの有無を受光素
子４で受光して円板１１の回転量を検出するエンコーダ
において、対向配置された発光素子３と受光素子４との
間に位置する円板１１の周縁に沿う光透過部位に定ピッ
チで、発光素子３から受光素子４へ向かう投射光Ｌを平
行光Ｌ’に変換する多数のマイクロレンズ１２を形成す
る。このマイクロレンズ１２は、プラスチック等からな
る透明部材を射出成形などにより円板状に成形して円板
１１を得ると同時に一体的に形成される。
びに軽量コンパクト化を実現し得るエンコーダを提供す
ることにある。 【構成】 円板１１の上下に発光素子３と受光素子４を
対向配置し、発光素子３からの投射光Ｌの有無を受光素
子４で受光して円板１１の回転量を検出するエンコーダ
において、対向配置された発光素子３と受光素子４との
間に位置する円板１１の周縁に沿う光透過部位に定ピッ
チで、発光素子３から受光素子４へ向かう投射光Ｌを平
行光Ｌ’に変換する多数のマイクロレンズ１２を形成す
る。このマイクロレンズ１２は、プラスチック等からな
る透明部材を射出成形などにより円板状に成形して円板
１１を得ると同時に一体的に形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンコーダに関し、詳し
くは、サーボ機構などを具備した各種電子機器などに使
用されるロータリーエンコーダやリニアエンコーダに関
する。
くは、サーボ機構などを具備した各種電子機器などに使
用されるロータリーエンコーダやリニアエンコーダに関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、各種電子機器のサーボ機構で
は、サーボモータの回転数を検出し、その検出信号に基
づいてそのサーボモータを回転制御するようにしてい
る。このようにサーボモータの回転数を検出して制御回
路に検出信号を送出する検出器として、ロータリーエン
コーダが一般的に使用されている。
は、サーボモータの回転数を検出し、その検出信号に基
づいてそのサーボモータを回転制御するようにしてい
る。このようにサーボモータの回転数を検出して制御回
路に検出信号を送出する検出器として、ロータリーエン
コーダが一般的に使用されている。
【０００３】このロータリーエンコーダは、図４及び図
５に示すような概略構成を採っている。即ち、同図に示
すようにコードホイールと称される円板１の周縁に沿っ
て多数のスリット２を定ピッチで穿設し、その円板１を
回転可能に水平状態で軸支する。この円板１の周縁の上
下に離隔して発光ダイオード等の発光素子３とフォトダ
イオード等の受光素子４を対向配置し、更に、発光素子
３と円板１との間にレンズ５を介設している。
５に示すような概略構成を採っている。即ち、同図に示
すようにコードホイールと称される円板１の周縁に沿っ
て多数のスリット２を定ピッチで穿設し、その円板１を
回転可能に水平状態で軸支する。この円板１の周縁の上
下に離隔して発光ダイオード等の発光素子３とフォトダ
イオード等の受光素子４を対向配置し、更に、発光素子
３と円板１との間にレンズ５を介設している。
【０００４】上述した構成からなるロータリーエンコー
ダでは、図示しないが、サーボモータの回転が円板１に
伝達されており、サーボモータの回転に同期して円板１
が回転する。一方、発光素子３から投射された光Ｌはレ
ンズ５により平行光Ｌ’に変換され、その平行光Ｌ’が
円板１を介して受光素子４に向けて投射される。回転し
ている円板１のスリット２が発光素子３から受光素子４
への光路上に位置した時には、受光素子４で平行光Ｌ’
が受光され、それ以外の時、即ち、スリット２間が光路
上に位置した時には、円板１により平行光Ｌ’が遮断さ
れて受光素子４で平行光Ｌ’が受光されない。
ダでは、図示しないが、サーボモータの回転が円板１に
伝達されており、サーボモータの回転に同期して円板１
が回転する。一方、発光素子３から投射された光Ｌはレ
ンズ５により平行光Ｌ’に変換され、その平行光Ｌ’が
円板１を介して受光素子４に向けて投射される。回転し
ている円板１のスリット２が発光素子３から受光素子４
への光路上に位置した時には、受光素子４で平行光Ｌ’
が受光され、それ以外の時、即ち、スリット２間が光路
上に位置した時には、円板１により平行光Ｌ’が遮断さ
れて受光素子４で平行光Ｌ’が受光されない。
【０００５】このようにして円板１のスリット２の連続
的な有無を受光素子４で検出し、その受光素子４の出力
としてパルス状の検出信号が生成され、後段の信号処理
回路〔図示せず〕でその検出信号のパルス数をカウント
することにより円板１に同期したサーボモータの回転数
を検出するようにしている。
的な有無を受光素子４で検出し、その受光素子４の出力
としてパルス状の検出信号が生成され、後段の信号処理
回路〔図示せず〕でその検出信号のパルス数をカウント
することにより円板１に同期したサーボモータの回転数
を検出するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のロータリーエンコーダでは、円板１に金属製のもの
を使用することが一般的であったため、その金属製の円
板１を使用すること自体や、その円板１に多数の微小ス
リット２を形成するための加工等によって製品のコスト
アップを招来する傾向にあり、また、円板１の重量も装
置全体からみて無視できないものであった。
来のロータリーエンコーダでは、円板１に金属製のもの
を使用することが一般的であったため、その金属製の円
板１を使用すること自体や、その円板１に多数の微小ス
リット２を形成するための加工等によって製品のコスト
アップを招来する傾向にあり、また、円板１の重量も装
置全体からみて無視できないものであった。
【０００７】更に、発光素子３からの投射光Ｌを平行化
するため、円板１と発光素子３との間にレンズ５を介在
させている構造上、レンズ５の設置スペースを必要とす
るので、ロータリーエンコーダのコンパクト化を困難な
ものにしていた。
するため、円板１と発光素子３との間にレンズ５を介在
させている構造上、レンズ５の設置スペースを必要とす
るので、ロータリーエンコーダのコンパクト化を困難な
ものにしていた。
【０００８】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、簡便な手段に
より、製品のコストダウン、並びに軽量コンパクト化を
実現し得るエンコーダを提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、簡便な手段に
より、製品のコストダウン、並びに軽量コンパクト化を
実現し得るエンコーダを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、回転又は直線運動する
被検出物体を介してその両側に発光素子と受光素子を対
向配置し、その被検出物体に、発光素子からの投射光が
受光素子へ向けて通過する多数の光透過部位を定ピッチ
で連続的に形成し、被検出物体の運動で生じた光透過部
位の連続的な有無を受光素子で検出するエンコーダにお
いて、被検出物体の光透過部位にマイクロレンズを一体
的に形成したことを特徴とする。尚、前記マイクロレン
ズは、発光素子側又は受光素子側に向く面の少なくとも
いずれか一方を球面又は非球面に選択的に形成すること
が可能である。
の技術的手段として、本発明は、回転又は直線運動する
被検出物体を介してその両側に発光素子と受光素子を対
向配置し、その被検出物体に、発光素子からの投射光が
受光素子へ向けて通過する多数の光透過部位を定ピッチ
で連続的に形成し、被検出物体の運動で生じた光透過部
位の連続的な有無を受光素子で検出するエンコーダにお
いて、被検出物体の光透過部位にマイクロレンズを一体
的に形成したことを特徴とする。尚、前記マイクロレン
ズは、発光素子側又は受光素子側に向く面の少なくとも
いずれか一方を球面又は非球面に選択的に形成すること
が可能である。
【００１０】
【作用】本発明のエンコーダでは、被検出物体の光透過
部位にマイクロレンズを一体的に形成したことにより、
発光素子からの投射光をマイクロレンズを介して受光素
子に入射させることができ、受光素子ではそのマイクロ
レンズの連続的な有無により検出信号を生成して出力す
る。
部位にマイクロレンズを一体的に形成したことにより、
発光素子からの投射光をマイクロレンズを介して受光素
子に入射させることができ、受光素子ではそのマイクロ
レンズの連続的な有無により検出信号を生成して出力す
る。
【００１１】
【実施例】本発明を、図４及び図５に示すロータリーエ
ンコーダに適用した実施例を図１乃至図３に示して説明
する。尚、図４及び図５と同一部分には同一参照符号を
付して重複説明は省略する。
ンコーダに適用した実施例を図１乃至図３に示して説明
する。尚、図４及び図５と同一部分には同一参照符号を
付して重複説明は省略する。
【００１２】本発明の特徴は、図１及び図２に示すよう
に回転運動する被検出物体である円板１１にある。即
ち、対向配置された発光素子３と受光素子４との間に位
置する円板１１の周縁に沿う光透過部位に定ピッチで、
発光素子３から受光素子４へ向かう投射光Ｌを透過させ
る多数のマイクロレンズ１２を形成する。このマイクロ
レンズ１２は、プラスチック等からなる透明部材を射出
成形などにより円板状に成形して円板１１を得ると同時
に一体的に形成される。尚、円板１１においてマイクロ
レンズ１２を形成した光透過部位以外のマイクロレンズ
１２間の部位については非透光性を必要とするので、マ
イクロレンズ１２の一体成形時、そのマイクロレンズ１
２間の部位の表面を粗面に形成する。
に回転運動する被検出物体である円板１１にある。即
ち、対向配置された発光素子３と受光素子４との間に位
置する円板１１の周縁に沿う光透過部位に定ピッチで、
発光素子３から受光素子４へ向かう投射光Ｌを透過させ
る多数のマイクロレンズ１２を形成する。このマイクロ
レンズ１２は、プラスチック等からなる透明部材を射出
成形などにより円板状に成形して円板１１を得ると同時
に一体的に形成される。尚、円板１１においてマイクロ
レンズ１２を形成した光透過部位以外のマイクロレンズ
１２間の部位については非透光性を必要とするので、マ
イクロレンズ１２の一体成形時、そのマイクロレンズ１
２間の部位の表面を粗面に形成する。
【００１３】図１に示す実施例では、マイクロレンズ１
２の発光素子側を平面とし、且つ、その受光素子側を球
面とした場合であるが、逆に、発光素子側を球面とし、
受光素子側を平面としてもよく、また、図３に示すよう
に発光素子側と受光素子側の両方を球面としたマイクロ
レンズ１２’を形成することも可能である。更に、マイ
クロレンズの発光素子側と受光素子側のいずれか一方又
は両方を非球面とすることも可能である。
２の発光素子側を平面とし、且つ、その受光素子側を球
面とした場合であるが、逆に、発光素子側を球面とし、
受光素子側を平面としてもよく、また、図３に示すよう
に発光素子側と受光素子側の両方を球面としたマイクロ
レンズ１２’を形成することも可能である。更に、マイ
クロレンズの発光素子側と受光素子側のいずれか一方又
は両方を非球面とすることも可能である。
【００１４】このように、本発明のロータリーエンコー
ダでは、プラスチック製の円板１１にマイクロレンズ１
２を一体的に形成したことにより、従来品のように金属
製の円板１に多数のスリット２を加工する必要がなくな
るので〔図５参照〕、製品のコストダウンを図ることが
でき、而も、円板１１と発光素子３との間にレンズを介
在させる必要がないので製品の軽量コンパクト化を実現
することができる。
ダでは、プラスチック製の円板１１にマイクロレンズ１
２を一体的に形成したことにより、従来品のように金属
製の円板１に多数のスリット２を加工する必要がなくな
るので〔図５参照〕、製品のコストダウンを図ることが
でき、而も、円板１１と発光素子３との間にレンズを介
在させる必要がないので製品の軽量コンパクト化を実現
することができる。
【００１５】このロータリーエンコーダによれば、従来
と同様に発光素子３から投射された光Ｌは円板１１を介
して受光素子４に向けて投射されるが、本発明では、サ
ーボモータと同期回転している円板１１のマイクロレン
ズ１２を投射光Ｌが透過する時、そのマイクロレンズ１
２により、発光素子３からの投射光Ｌが平行化され、そ
の平行光Ｌ’が受光素子４に受光される。このように円
板１１の回転によりマイクロレンズ１２が発光素子３と
受光素子４との光路上に位置した時には、受光素子４で
平行光Ｌ’が受光され、それ以外の時、即ち、マイクロ
レンズ１２間が光路上に位置した時には、円板１１によ
り平行光Ｌ’が遮断されて受光素子４で平行光Ｌ’が受
光されない。
と同様に発光素子３から投射された光Ｌは円板１１を介
して受光素子４に向けて投射されるが、本発明では、サ
ーボモータと同期回転している円板１１のマイクロレン
ズ１２を投射光Ｌが透過する時、そのマイクロレンズ１
２により、発光素子３からの投射光Ｌが平行化され、そ
の平行光Ｌ’が受光素子４に受光される。このように円
板１１の回転によりマイクロレンズ１２が発光素子３と
受光素子４との光路上に位置した時には、受光素子４で
平行光Ｌ’が受光され、それ以外の時、即ち、マイクロ
レンズ１２間が光路上に位置した時には、円板１１によ
り平行光Ｌ’が遮断されて受光素子４で平行光Ｌ’が受
光されない。
【００１６】このようにして円板１１のマイクロレンズ
１２の連続的な有無を受光素子４で検出し、その受光素
子４の出力としてパルス状の検出信号が生成され、後段
の信号処理回路〔図示せず〕でその検出信号のパルス数
をカウントすることにより円板１１に同期したサーボモ
ータの回転数を検出する。
１２の連続的な有無を受光素子４で検出し、その受光素
子４の出力としてパルス状の検出信号が生成され、後段
の信号処理回路〔図示せず〕でその検出信号のパルス数
をカウントすることにより円板１１に同期したサーボモ
ータの回転数を検出する。
【００１７】尚、円板１１でのマイクロレンズ１２の配
列ピッチが比較的大きい場合には、上述したようにマイ
クロレンズ１２から受光素子４へ向かう光は平行光Ｌ’
であればよいが、高い検出精度が要求される場合などの
ようにマイクロレンズ１２の配列ピッチが小さい場合、
マイクロレンズ１２から受光素子４へ向かう光が平行光
Ｌ’であると、隣接するマイクロレンズ１２からの光と
相互干渉するおそれがある。
列ピッチが比較的大きい場合には、上述したようにマイ
クロレンズ１２から受光素子４へ向かう光は平行光Ｌ’
であればよいが、高い検出精度が要求される場合などの
ようにマイクロレンズ１２の配列ピッチが小さい場合、
マイクロレンズ１２から受光素子４へ向かう光が平行光
Ｌ’であると、隣接するマイクロレンズ１２からの光と
相互干渉するおそれがある。
【００１８】従って、この場合には、図３に示すように
マイクロレンズ１２’から受光素子４へ向かう光を集束
させて集束光Ｌ''とすることが好ましい。但し、上述し
たマイクロレンズ１２の配列ピッチが比較的大きい場合
であっても、マイクロレンズ１２から受光素子４へ向か
う光を集束光としてもよいのは勿論である。
マイクロレンズ１２’から受光素子４へ向かう光を集束
させて集束光Ｌ''とすることが好ましい。但し、上述し
たマイクロレンズ１２の配列ピッチが比較的大きい場合
であっても、マイクロレンズ１２から受光素子４へ向か
う光を集束光としてもよいのは勿論である。
【００１９】このようにすれば、隣接するマイクロレン
ズ１２’からの光と相互干渉することなく、一つのマイ
クロレンズ１２’からの集束光Ｌ''が確実に受光素子４
に入射する。而も、受光素子側で焦点を持つ集束光Ｌ''
としたことにより、マイクロレンズ１２’が位置する円
板１１と受光素子４との間隔も小さくすることができる
ので、より一層のコンパクト化を実現することが容易と
なる。受光素子４に入射する光を集束光Ｌ’’とするた
めには、マイクロレンズ１２’において、発光素子側又
は受光素子側のいずれか一方或いは両方に形成される球
面又は非球面の形状を適宜設計すればよい〔例えば、図
３では両方を球面〕。
ズ１２’からの光と相互干渉することなく、一つのマイ
クロレンズ１２’からの集束光Ｌ''が確実に受光素子４
に入射する。而も、受光素子側で焦点を持つ集束光Ｌ''
としたことにより、マイクロレンズ１２’が位置する円
板１１と受光素子４との間隔も小さくすることができる
ので、より一層のコンパクト化を実現することが容易と
なる。受光素子４に入射する光を集束光Ｌ’’とするた
めには、マイクロレンズ１２’において、発光素子側又
は受光素子側のいずれか一方或いは両方に形成される球
面又は非球面の形状を適宜設計すればよい〔例えば、図
３では両方を球面〕。
【００２０】尚、上述した実施例では、ロータリーエン
コーダについて説明したが、本発明はこれに限定される
ことなく、リニアエンコーダにも適用可能である。
コーダについて説明したが、本発明はこれに限定される
ことなく、リニアエンコーダにも適用可能である。
【００２１】
【発明の効果】本発明に係るエンコーダによれば、被検
出物体の光透過部位にマイクロレンズを一体的に形成し
たことにより、従来品で必要であった発光素子と被検出
物体間のレンズが不要となり、製品のコストダウン、軽
量コンパクト化を実現することが容易となり、実用的価
値大なるエンコーダを提供することが可能となる。
出物体の光透過部位にマイクロレンズを一体的に形成し
たことにより、従来品で必要であった発光素子と被検出
物体間のレンズが不要となり、製品のコストダウン、軽
量コンパクト化を実現することが容易となり、実用的価
値大なるエンコーダを提供することが可能となる。
【図１】本発明に係るエンコーダの一実施例を示す概略
構成図
構成図
【図２】図１の円板を示す部分平面図
【図３】本発明の他の実施例を示す概略構成図
【図４】エンコーダの従来例を示す概略構成図
【図５】図４の円板を示す部分平面図
３ 発光素子 ４ 受光素子 １１ 被検出物体〔円板〕 １２ マイクロレンズ Ｌ 投射光 Ｌ’ 平行光 Ｌ'' 集束光
Claims (2)
- 【請求項１】 回転又は直線運動する被検出物体を介し
てその両側に発光素子と受光素子を対向配置し、その被
検出物体に、発光素子からの投射光が受光素子へ向けて
通過する多数の光透過部位を定ピッチで連続的に形成
し、被検出物体の運動で生じた光透過部位の連続的な有
無を受光素子で検出するエンコーダにおいて、被検出物
体の光透過部位にマイクロレンズを一体的に形成したこ
とを特徴とするエンコーダ。 - 【請求項２】 前記マイクロレンズは、発光素子側又は
受光素子側に向く面の少なくともいずれか一方を球面又
は非球面に選択的に形成したことを特徴とする請求項１
記載のエンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31461693A JPH07167677A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31461693A JPH07167677A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07167677A true JPH07167677A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18055452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31461693A Pending JPH07167677A (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07167677A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002188941A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-05 | Katsumi Yoshino | 位置検出器用液晶表示パネル |
| JP2002188940A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-05 | Katsumi Yoshino | 測長器 |
| JP2017191103A (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 信得 曾 | 正方向フォーカス走査型の導光エンコーダ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS618667A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 速度検出用回転円板 |
| JPS6378021A (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-08 | Fujitsu Ltd | 光学式ロ−タリ−エンコ−ダ |
| JPH04115122A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学式エンコーダ |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31461693A patent/JPH07167677A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6378021A (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-08 | Fujitsu Ltd | 光学式ロ−タリ−エンコ−ダ |
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| KR20170118612A (ko) * | 2016-04-15 | 2017-10-25 | 신-테 쳉 | 포워드 포커싱에 의한 스캐닝 타입의 도광 인코더 |
| TWI633282B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-08-21 | 曾信得 | 正向對焦掃描式導光編碼器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960312 |