JP4488065B2 - 光学式エンコーダ - Google Patents
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スリット103aと104aとが図のZ方向上に並んだとき、光源101からの光はスリット103a及び104aを通過し、通過した光は、固定スリット板104の後方に配置された受光素子102によって検出される。
また、LEDの発光径をスリットピッチPの6倍以下とすることにより、光のコヒーレンスがスリットピッチとの関係で適度に確保される。
また、光のコヒーレンスがスリットピッチとの関係で適度に確保されるので、常に確実に光のコヒーレンスを確保することができる。
また、光源装置は、LEDを支持する支持部からコリメータレンズまでが連続して一体に形成されていてもよい。
また、LEDの発光径をスリットピッチPの6倍以下とすることにより、光のコヒーレンスがスリットピッチとの関係で適度に確保される。
また、光のコヒーレンスがスリットピッチとの関係で適度に確保されるので、常に確実に光のコヒーレンスを確保することができる。
しかも、このような効果を、LED及びコリメータレンズのみの光源装置によって容易に得ることができる。
(f2+h)/f1=d3/d2
となる。
上記のようにして、光源装置1は、高精度な平行性とコヒーレンスとを備えた光を放射することができる。また、LED13はレーザダイオードより熱に強く、寿命も長い。従って、高温環境での使用も可能である。また、LED13はレーザダイオードより安価である点でも実用性が高い。
図5は、光学式ロータリーエンコーダの基本的構成を示す斜視図である(なお、図示の寸法は実寸と必ずしも比例しない。)。図において、光源装置1は、前述のようにコリメートされたコヒーレント光を放射する。コヒーレント光の方向をZ方向とすると、Z方向の終端には受光素子2が配置されている。光源装置1と受光素子2との間には、Z方向に直交するX−Y平面に平行に、矩形のインデックススリット板3と、円形のメインスリット板4とが配置されている。インデックススリット板3は固定されているが、メインスリット板4は回転自在に支持されており、回転量被測定物とともに回転する。メインスリット板4には、回転中心Oから半径Rの位置を中心として放射状に、かつ、周方向に等間隔(スリットピッチP)でスリット4sが形成されている。
G=nP2/λ
の関係となるように設定されている。また、インデックススリット3及びメインスリット4は前述の距離Lc内にあり、両スリット3,4に達する光は、平行性とコヒーレンスとを備えている。なお、スリットピッチPが小さいほど、より厳しいコヒーレンスが必要となる。コヒーレンス向上のためには光源装置1においてLED13の発光径d2の少なくとも10倍の距離を、発光部13bとFZP11cとの間に確保することが有効である。
G=(10×10-6)2/(860×10-9)≒116×10-6
となり、116μmのギャップを確保することができる。通常、製造が困難となる目安は40μm程度である。従って、このような十分なギャップの確保により製造が容易になる。なお、製造の容易さ及びタルボット像のコントラストの点から好適なギャップGの範囲は、80〜200μmである。
また、さらに高い分解能(スリットピッチPが10μm以下)を得ようとする場合、上記の条件で例えばP=6μmであれば、Gの値は約42μmとなり、好適な範囲を下回るが、この場合にはnを2又は3にすることにより、Gを約84μm又は126μmとして、好適な範囲に収めることができる。
また、上記参考例及び実施形態において、メインスリット板4と受光素子2との距離も、ギャップGと同様に、上記Zt/2の自然数倍に相当する値としてもよい。
また、上記参考例及び実施形態ではロータリーエンコーダについて説明したが、同様の構成をリニアエンコーダに適用することもできる。
2 受光素子
3 インデックススリット板
4 メインスリット板
3s,4s スリット
11 レンズ体
11a コリメータ部
11b 遮光部
11c FZP(集光部)
13 LED
13b 発光部
21 コリメータレンズ
A 光軸
d2 発光径
G ギャップ
L 距離
P スリットピッチ
Claims (3)
- 波長λの光を放射するLED及びその光を平行化するコリメータレンズからなり、距離Lcまでコヒーレンスを維持した光を放射する光源装置と、
前記光源装置から前記距離Lc内に配置され、スリットピッチPのスリットをそれぞれ有し、nを自然数としてG=nP2/λにより表されるギャップGだけ前記光源装置の光軸方向に互いに隔てて配置され、前記コヒーレンスを維持した光に対するスリットシャッタを構成するインデックススリット板及びメインスリット板と、
前記インデックススリット板及びメインスリット板の各スリットを通過した光を受光する受光素子とを備え、
前記光源装置は前記LEDの発光径を前記スリットピッチPの6倍以下の小径とすることにより前記コヒーレンスを向上させたものであることを特徴とする光学式エンコーダ。 - 前記インデックススリット板及びメインスリット板のうち前記受光素子の直前にあるものと、前記受光素子との距離が、P2/λの自然数倍である請求項1記載の光学式エンコーダ。
- 前記光源装置は、前記LEDを支持する支持部から前記コリメータレンズまでが連続して一体に形成されている請求項1記載の光学式エンコーダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007302008A JP4488065B2 (ja) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 光学式エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007302008A JP4488065B2 (ja) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 光学式エンコーダ |
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JP2001061889A Division JP4078809B2 (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 光学式エンコーダ |
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JP6268004B2 (ja) * | 2014-03-12 | 2018-01-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体レーザ装置 |
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- 2007-11-21 JP JP2007302008A patent/JP4488065B2/ja not_active Expired - Fee Related
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