JPS625129A - 光学式スケ−ル - Google Patents
光学式スケ−ルInfo
- Publication number
- JPS625129A JPS625129A JP60144213A JP14421385A JPS625129A JP S625129 A JPS625129 A JP S625129A JP 60144213 A JP60144213 A JP 60144213A JP 14421385 A JP14421385 A JP 14421385A JP S625129 A JPS625129 A JP S625129A
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- light
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- optical
- optical scale
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は光学式スケールに関し、特に光学式エンコータ
等に用いるのに適した光学式スケールに関する。
等に用いるのに適した光学式スケールに関する。
従来、電子タイプライタ−等の情報ａｒｓにおいて、キ
ャリッジ等の可動部の位置・速度を検出する為に、光学
式エンコーダが多く用いられてきた。このような光学式
エンコーダは、通常可動部に固定され、光透過部と光非
透過部とが交互に形成された標識部及びホームポジショ
ン検出用マークが形成された光学式スケールに光を投射
し、変調された光を光電変換することによって前記可動
部の位置情報を符号化された電気信号として取り出すよ
うに構成されていた。そして、このような光学式スケー
ルの標識部やホームポジション検出用マークは。
ャリッジ等の可動部の位置・速度を検出する為に、光学
式エンコーダが多く用いられてきた。このような光学式
エンコーダは、通常可動部に固定され、光透過部と光非
透過部とが交互に形成された標識部及びホームポジショ
ン検出用マークが形成された光学式スケールに光を投射
し、変調された光を光電変換することによって前記可動
部の位置情報を符号化された電気信号として取り出すよ
うに構成されていた。そして、このような光学式スケー
ルの標識部やホームポジション検出用マークは。
（Ｉ）金属板にエツチングによりスリットを加工する
（ｎ）ガラス、プラスチック等の透明基板上に銀、銅、
クロム、アルミニウムなどの金属を蒸着し、金属層のみ
をエツチングによってスリット状に削除する 等の方法で形成されていた。
クロム、アルミニウムなどの金属を蒸着し、金属層のみ
をエツチングによってスリット状に削除する 等の方法で形成されていた。
しかし、これらはエツチング可能なスリット幅が金属の
厚′みの２倍以上に制限され、微細な符号を記録するこ
とが困難であった。また、製作工程が複雑で、しかもエ
ツチングに高価な感光性樹脂を用いる為、コスト高にな
るといった欠点があった。
厚′みの２倍以上に制限され、微細な符号を記録するこ
とが困難であった。また、製作工程が複雑で、しかもエ
ツチングに高価な感光性樹脂を用いる為、コスト高にな
るといった欠点があった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し、微細な
標識部及びホームポジション検出用マークを簡単−低コ
ストで形成出来る光学式スケールを提供することにある
。
標識部及びホームポジション検出用マークを簡単−低コ
ストで形成出来る光学式スケールを提供することにある
。
本発明の上記目的は、光透過部と光非透過部とが交互に
形成された標識部及びホームポジション検出用マークを
有する光学式スケールにおいて、前記光非透過部及びホ
ームポジション検出用マークを入射する光線に対しその
入射角が臨界角以上に設定された傾斜面で形成すること
によって達成される。
形成された標識部及びホームポジション検出用マークを
有する光学式スケールにおいて、前記光非透過部及びホ
ームポジション検出用マークを入射する光線に対しその
入射角が臨界角以上に設定された傾斜面で形成すること
によって達成される。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明の光学式スケールを用いて光学式エン
コーダを構成した例を示す斜視図である０図において、
１は光源、２はコリメータレンズ、３は本発明に基づい
たロータリー型の光学式スケールで、回転軸７に固定さ
れ、この駆動に伴なって回転する。４は透明部材から成
る固定光学格子で、５は前記光学格子４を透過した光を
電気信号に変換する第１の受光素子、６は波形整形回路
で、第２の受光素子５からの信号を波形整形して図の右
側にＳで示したような信号波形に整形するものである。
コーダを構成した例を示す斜視図である０図において、
１は光源、２はコリメータレンズ、３は本発明に基づい
たロータリー型の光学式スケールで、回転軸７に固定さ
れ、この駆動に伴なって回転する。４は透明部材から成
る固定光学格子で、５は前記光学格子４を透過した光を
電気信号に変換する第１の受光素子、６は波形整形回路
で、第２の受光素子５からの信号を波形整形して図の右
側にＳで示したような信号波形に整形するものである。
また、１５は光学式スケール３に形成されたホームポジ
ション検出用マークからの光信号を受ける第２の受光素
子、１４は第２の受光素子１５に入射する光を制限する
絞りである。
ション検出用マークからの光信号を受ける第２の受光素
子、１４は第２の受光素子１５に入射する光を制限する
絞りである。
第２図は、前記光学式スケール３を下面から見た概略図
である。光学式スケール３はガラス。
である。光学式スケール３はガラス。
プラスチック等の透光性部材から成り、その下面の周囲
に標識部８を有している。この標識部８には、光透過部
９と光非透過部ｌＯとが交互に規則正しく形成され、第
１図のように照射された光を変調する。また、この標識
部８に並んで、スケールのホームポジションを検出する
為のホームポジション検出用マーク１１が形成されてい
る。
に標識部８を有している。この標識部８には、光透過部
９と光非透過部ｌＯとが交互に規則正しく形成され、第
１図のように照射された光を変調する。また、この標識
部８に並んで、スケールのホームポジションを検出する
為のホームポジション検出用マーク１１が形成されてい
る。
第３図は、前記標識部８の部分断面図である。
前述の光透過部９は、入射光Ｌｌ に対し、その入射角
が臨界角より小さな角度をなす、例えば９ａのような平
坦面から成る。また、光非透過部ｌＯは、入射光Ｌ２に
対し、その入射角が臨界角以上の角度となるように傾斜
している傾斜面１０ａ及びｔｏｂから成る０例えば、傾
斜面１０ａと１０ｂのなす角度を９０°とし、傾斜面１
０ａと１０ｂとを合わせた水平方向の幅Ｗ＋（入射光の
光軸に垂直な面への傾斜面の投影像の幅を示す）と平坦
面９ａ夫々の輻Ｗ２とを同一とする。すると、図から明
らかなように、傾斜面１０ａに入射した光は入射角が４
５°となるので全反射されて直角に反射され、もう１つ
の他の傾斜面１０ｂに４５°の角度をなして入射し、再
び全反射されて直角に反射されてもとの入射側に戻る。
が臨界角より小さな角度をなす、例えば９ａのような平
坦面から成る。また、光非透過部ｌＯは、入射光Ｌ２に
対し、その入射角が臨界角以上の角度となるように傾斜
している傾斜面１０ａ及びｔｏｂから成る０例えば、傾
斜面１０ａと１０ｂのなす角度を９０°とし、傾斜面１
０ａと１０ｂとを合わせた水平方向の幅Ｗ＋（入射光の
光軸に垂直な面への傾斜面の投影像の幅を示す）と平坦
面９ａ夫々の輻Ｗ２とを同一とする。すると、図から明
らかなように、傾斜面１０ａに入射した光は入射角が４
５°となるので全反射されて直角に反射され、もう１つ
の他の傾斜面１０ｂに４５°の角度をなして入射し、再
び全反射されて直角に反射されてもとの入射側に戻る。
又、傾斜部１０ｂに入射した光についても上記と同様に
入射側に戻る。ところが、平坦面９ａに入射する光はそ
のまま透過してしまう、このことは平坦面のみがスリッ
トの役割を果たすことを意味する。
入射側に戻る。ところが、平坦面９ａに入射する光はそ
のまま透過してしまう、このことは平坦面のみがスリッ
トの役割を果たすことを意味する。
従って、この光学式スケール３は丁度スリットと遮光部
が同一幅１等ピッチで配列されたものと同じとなる。ま
た、前述の固定光学格子４にも光学式スケール３と同様
の凹凸が形成されている。
が同一幅１等ピッチで配列されたものと同じとなる。ま
た、前述の固定光学格子４にも光学式スケール３と同様
の凹凸が形成されている。
次に１本発明の光学式スケールを用いた光学式エンコー
ダの動作を第１図及び第４図（Ａ）。
ダの動作を第１図及び第４図（Ａ）。
（Ｂ）を用いて説明する。第４図は、光学式スケール３
．固定光学格子４及び第１の受光素子５の略断面図で、
（Ａ）が光学式スケール３と固定光学格子４とに形成さ
れた標識の位相が一致した状態、（Ｂ）が１７２周期位
相がずれた状態を示す、第１図において、光源ｌからの
光はコリメータレンズ２により平行光とされ光学式スケ
ール３の上方から入射する。上述のように上方から入射
した光はその平坦面で光学式スケール３を透過する。又
その傾斜面では２口金反射されて光学式スケール３を透
過しない、従って、光学式スケール３を透過した光によ
り規則的な光の明暗分布を生じる。ここで光学式スケー
ル３はその回転軸７と共に図示矢印方向に回転し、その
明暗分布も同方向に移動する。ここで、固定光学格子４
と光学式スケールとに形成された符号は同一、即ち、固
定光学格子４の明暗分布と、入射する光の明暗分布とは
等ピッチとなっているので、双方の凹凸の位相が第４図
（Ａ）の如く一致した時には、光学式スケール３を透過
した光は全て固定光学格子４を透過するので第１の受光
素子５へ入射する光量は最大となる。又、凹凸の位相が
第４図（Ｂ）のように１／２周期ズした時には光学格子
同士の傾斜面と平坦面とが夫々対応した位置となるので
、光学式スケール３を透過する光は全て固定光学格子４
の傾斜面で２回全反射されて入射側に戻り、第１の受光
素子５へ入射する光量は最小となる。
．固定光学格子４及び第１の受光素子５の略断面図で、
（Ａ）が光学式スケール３と固定光学格子４とに形成さ
れた標識の位相が一致した状態、（Ｂ）が１７２周期位
相がずれた状態を示す、第１図において、光源ｌからの
光はコリメータレンズ２により平行光とされ光学式スケ
ール３の上方から入射する。上述のように上方から入射
した光はその平坦面で光学式スケール３を透過する。又
その傾斜面では２口金反射されて光学式スケール３を透
過しない、従って、光学式スケール３を透過した光によ
り規則的な光の明暗分布を生じる。ここで光学式スケー
ル３はその回転軸７と共に図示矢印方向に回転し、その
明暗分布も同方向に移動する。ここで、固定光学格子４
と光学式スケールとに形成された符号は同一、即ち、固
定光学格子４の明暗分布と、入射する光の明暗分布とは
等ピッチとなっているので、双方の凹凸の位相が第４図
（Ａ）の如く一致した時には、光学式スケール３を透過
した光は全て固定光学格子４を透過するので第１の受光
素子５へ入射する光量は最大となる。又、凹凸の位相が
第４図（Ｂ）のように１／２周期ズした時には光学格子
同士の傾斜面と平坦面とが夫々対応した位置となるので
、光学式スケール３を透過する光は全て固定光学格子４
の傾斜面で２回全反射されて入射側に戻り、第１の受光
素子５へ入射する光量は最小となる。
そして、この光量が最大になるときと最小になるときと
の間には、光学式スケール３の平坦面と固定光学格子４
の平坦面とが部分的に一致し、その一致した部分の面積
の割合に応じた光量を受光素子５は受光する。従って、
受光素子５からの信号は正弦波状となり、この信号は波
形整形回路６により第１図のＳのようなパルス状の信号
に整形される。
の間には、光学式スケール３の平坦面と固定光学格子４
の平坦面とが部分的に一致し、その一致した部分の面積
の割合に応じた光量を受光素子５は受光する。従って、
受光素子５からの信号は正弦波状となり、この信号は波
形整形回路６により第１図のＳのようなパルス状の信号
に整形される。
次に、第５図及び第６図で本発明におけるホームポジシ
ョン検出の原理を説明する。第５図は光学式スケール３
のホームポジション検出用マーク１１、絞り１４及び第
２の受光素子１５の略断面図である。マーク１１は光学
式スケール３下面の、入射光に対し臨界角より小さな角
度をなす平担面１２の一部に、入射光に対し臨界角以上
の角度をなして傾斜した傾斜面１１ａ、ｆｌｂを形成す
ることによって成る。
ョン検出の原理を説明する。第５図は光学式スケール３
のホームポジション検出用マーク１１、絞り１４及び第
２の受光素子１５の略断面図である。マーク１１は光学
式スケール３下面の、入射光に対し臨界角より小さな角
度をなす平担面１２の一部に、入射光に対し臨界角以上
の角度をなして傾斜した傾斜面１１ａ、ｆｌｂを形成す
ることによって成る。
いま、第５図に示す状態では、光源からの光Ｌ３は全て
ホームポジション検出用マーク１１を構成する傾斜面１
１ａ、ｌｌｂによって全反射され、第２の受光素子１５
に光は届かない０次に、光学式スケール３が矢印Ａ方向
に移動すると、光源と第２の受光素子１５との間に平担
面１２が位置することとなり、入射光は光学式スケール
３を透過して、絞り１４の開口１３を通り、第２の受光
素子１５で光電変換される。即ち、光信号の出力波形は
第６図の如く、ホームポジション検出用マーク１１が開
口１３の上を通過したときだけ暗状態となる。従って、
第１図の端子Ｃからは前記光信号に対応した電気信号が
出力され、光学式スケール３のホームポジションが検出
出来る。
ホームポジション検出用マーク１１を構成する傾斜面１
１ａ、ｌｌｂによって全反射され、第２の受光素子１５
に光は届かない０次に、光学式スケール３が矢印Ａ方向
に移動すると、光源と第２の受光素子１５との間に平担
面１２が位置することとなり、入射光は光学式スケール
３を透過して、絞り１４の開口１３を通り、第２の受光
素子１５で光電変換される。即ち、光信号の出力波形は
第６図の如く、ホームポジション検出用マーク１１が開
口１３の上を通過したときだけ暗状態となる。従って、
第１図の端子Ｃからは前記光信号に対応した電気信号が
出力され、光学式スケール３のホームポジションが検出
出来る。
本発明の光学式スケールは、例えば第２図のスケールと
同一形状のマスク型を加工し、ここからＮｉ電鋳等によ
って反転型をとり、次にこれを成形用金型として、プラ
スチック等の材料に凹凸を転写することによって簡単に
作製出来る。
同一形状のマスク型を加工し、ここからＮｉ電鋳等によ
って反転型をとり、次にこれを成形用金型として、プラ
スチック等の材料に凹凸を転写することによって簡単に
作製出来る。
本発明は、以上の実施例に限らず、種々の応用が可能で
ある０例えば、実施例では標識部の内周にホームポジシ
ョン検出用マークを形成したが、標識部の外周に配置し
てもかまわない、また、ホームポジション検出用マーク
は１つに限らず、必要に応じて複数個設けても良い、ま
た、実施例ではホームポジション信号を暗状態のネガテ
ィブパルスとして検出しているが、光透過部と光非透過
部との関係を反転させてポジティブパルスとして検出す
ることも可能である。
ある０例えば、実施例では標識部の内周にホームポジシ
ョン検出用マークを形成したが、標識部の外周に配置し
てもかまわない、また、ホームポジション検出用マーク
は１つに限らず、必要に応じて複数個設けても良い、ま
た、実施例ではホームポジション信号を暗状態のネガテ
ィブパルスとして検出しているが、光透過部と光非透過
部との関係を反転させてポジティブパルスとして検出す
ることも可能である。
更に、本発明を光学式エンコーダに用いる場合、透過光
ではなく、反射光を検出するようにしてもかまわない、
又、ロータリー型の光学式スケールだけでなく、リニア
型の光学式スケールにも適用出来るのは言うまでもない
。
ではなく、反射光を検出するようにしてもかまわない、
又、ロータリー型の光学式スケールだけでなく、リニア
型の光学式スケールにも適用出来るのは言うまでもない
。
以上説明したように、本発明の光学式スケールは、標識
部の光非透過部とホームポジション検出用マークとを入
射光を全反射する傾斜面で形成したので、作製が容易と
なり、製造コストを低減する効果を有する。
部の光非透過部とホームポジション検出用マークとを入
射光を全反射する傾斜面で形成したので、作製が容易と
なり、製造コストを低減する効果を有する。
第１図は本発明の光学式スケールを用いて光学式エンコ
ーダを構成した例を示す斜視図、第２図は本発明の光学
式スケールの一実施例を示す概略図、第３図は第２図の
光学式スケールの標識部の部分断面図、第４図（Ａ）、
ＣＢ）は夫々第１図の光学式エンコーダの動作を説明す
る要部断面図、第５図は本発明の光学式スケールによる
ホームポジション検出の原理を説明する要部断面図、第
６図は第５図の系で検出される光信号を示す図である。 ３−一一一光学式スケール、 ８−一一一標識部、 ９−−−一光透過部、 ９ａ、１２−−−一平坦面、 １０−−−一光非透過部、 １０ａ、ｌＯｂ、ｌｌａ、、１ｌｂ−−−一傾斜面、１
１−−−−ホームポジション検出用マーク。
ーダを構成した例を示す斜視図、第２図は本発明の光学
式スケールの一実施例を示す概略図、第３図は第２図の
光学式スケールの標識部の部分断面図、第４図（Ａ）、
ＣＢ）は夫々第１図の光学式エンコーダの動作を説明す
る要部断面図、第５図は本発明の光学式スケールによる
ホームポジション検出の原理を説明する要部断面図、第
６図は第５図の系で検出される光信号を示す図である。 ３−一一一光学式スケール、 ８−一一一標識部、 ９−−−一光透過部、 ９ａ、１２−−−一平坦面、 １０−−−一光非透過部、 １０ａ、ｌＯｂ、ｌｌａ、、１ｌｂ−−−一傾斜面、１
１−−−−ホームポジション検出用マーク。
Claims (1)
- （１）光透過部と光非透過部とが交互に形成された標識
部及びホームポジション検出用マークを有する光学式ス
ケールにおいて、前記光非透過部及びホームポジション
検出用マークが、透光性部材の一部に、入射する光線に
対しその入射角が臨界角以上に設定された傾斜面を形成
して成ることを特徴とする光学式スケール。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144213A JPS625129A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 光学式スケ−ル |
| US06/878,430 US4820918A (en) | 1985-06-28 | 1986-06-25 | Optical encoder including transparent substrates having formed indicators therein |
| GB8615464A GB2178529B (en) | 1985-06-28 | 1986-06-25 | Optical encoder |
| FR8609364A FR2584182B1 (fr) | 1985-06-28 | 1986-06-27 | Encodeur optique |
| DE19863621564 DE3621564A1 (de) | 1985-06-28 | 1986-06-27 | Optischer codierer |
| GB8909264A GB2215457B (en) | 1985-06-28 | 1989-04-24 | Optical encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60144213A JPS625129A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 光学式スケ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625129A true JPS625129A (ja) | 1987-01-12 |
Family
ID=15356865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60144213A Pending JPS625129A (ja) | 1985-06-28 | 1985-07-01 | 光学式スケ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625129A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368624B1 (en) | 1990-06-13 | 2002-04-09 | Yurika Incorporated | Tableted product prepared by vacuum freeze-drying of a plant belonging to genus aloe of family Liliaceae and the method for producing same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51864A (en) * | 1974-06-20 | 1976-01-07 | Hiroshi Hata | Baranno riakutansukairoto antenasoshitono kyoshinoryoshitakogataantena |
| JPS589022A (ja) * | 1981-06-15 | 1983-01-19 | イング・チイ・オリベツチ・アンド・チイ・エス・ピ−・ア | 光トランスジユ−サ |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP60144213A patent/JPS625129A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51864A (en) * | 1974-06-20 | 1976-01-07 | Hiroshi Hata | Baranno riakutansukairoto antenasoshitono kyoshinoryoshitakogataantena |
| JPS589022A (ja) * | 1981-06-15 | 1983-01-19 | イング・チイ・オリベツチ・アンド・チイ・エス・ピ−・ア | 光トランスジユ−サ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368624B1 (en) | 1990-06-13 | 2002-04-09 | Yurika Incorporated | Tableted product prepared by vacuum freeze-drying of a plant belonging to genus aloe of family Liliaceae and the method for producing same |
| US6399095B1 (en) | 1990-06-13 | 2002-06-04 | Yurika Incorporated | Tableted product prepared by vacuum freeze-drying of a plant belonging to genus aloe of family Liliaceae and the method for producing same |
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