特開 2024-160727 エンコーダディスクの反射低減構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024160727

(43)【公開日】2024-11-15

(54)【発明の名称】エンコーダディスクの反射低減構造

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/347 20060101AFI20241108BHJP

【ＦＩ】

G01D5/347 110C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023075949

(22)【出願日】2023-05-02

(71)【出願人】

【識別番号】000203634

【氏名又は名称】多摩川精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100221729

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭介

(74)【代理人】

【識別番号】100188514

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 隆裕

(72)【発明者】

【氏名】常盤 大樹

【テーマコード（参考）】

2F103

【Ｆターム（参考）】

2F103BA10

2F103CA01

2F103CA02

2F103EA20

2F103EB01

2F103EB11

2F103EB33

(57)【要約】

【課題】従来のエンコーダのエンコーダ信号の精度を向上させる手段を提供する。
【解決手段】エンコーダディスクの反射低減構造は、透明板１の一面１ａに設けられ、複数の第１回転マスク８Ａにより形成された複数の第１回転スリット２と、透明板１の他面１ｂに設けられ、複数の第２回転マスク８Ｂにより形成された複数の第１回転スリット２に対向する複数の第２回転スリット３と、第１回転スリット２に光４ａを照射するための光源４と、光４ａを受光する受光部５に設けられた固定スリット９と、を備え、光源４から第１回転スリット２へ照射された光４ａは、第１回転スリット２、第２回転スリット３及び固定スリット９を経て受光部５で受光することができる構造である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

透明板(1)の一面(1a)に設けられ、複数の第１回転マスク(8A)により形成された複数の第１回転スリット(2)と、
前記透明板(1)の他面(1b)に設けられ、複数の第２回転マスク(8B)により形成された複数の前記第１回転スリット(2)に対向する複数の第２回転スリット(3)と、
前記第１回転スリット(2)に光(4a)を照射するための光源(4)と、
前記光(4a)を受光する受光部(5)に設けられた固定スリット(9)と、を備え、
前記光源(4)から前記第１回転スリット(2)へ照射された前記光(4a)は、前記第１回転スリット(2)、前記第２回転スリット(3)及び前記固定スリット(9)を経て前記受光部(5)で受光することができるようにした構造からなることを特徴とするエンコーダディスクの反射低減構造。

【請求項2】

前記第１、第２回転マスク(8A,8B)は、酸化クロム又は窒化クロム等の入射光を減衰する特性のある単層又は複合層よりなることを特徴とする請求項１記載のエンコーダディスクの反射低減構造。

【請求項3】

前記第２回転マスク(8B)の前記透明板(1)に非接触である第２低反射層(8Ab)により、乱反射を吸収することを特徴とする請求項２記載のエンコーダディスクの反射低減構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンコーダディスクの反射低減構造に関し、特に、透明板の両面に、第１、第２回転マスクによって回転スリットを形成することにより、光源からの光が、第１回転スリットを経ると共に、第２回転スリット及び固定スリットから受光部に到達し、エンコーダディスクの反射を低減するための新規な改良に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、用いられていたこの種のエンコーダディスクとしては、特許文献１として、代表的な第１従来構成である周知の構造として、図示していないが、透明板の片面に、光が透過する「明」と光が透過しない「暗」が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６３－０８３６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のエンコーダディスクの反射低減構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の図示しない第１従来構成の場合、透明板の片面にのみ回転スリットが形成されているため、反対面には回転スリットは形成されていなかった。
このため、透明板の回転スリットが形成されていない面にて光が反射し（反射光）、意図しない光が受光部へ照射され、受光されることにより、出力信号のＳ／Ｎ比悪化の要因となっていた。

【0005】

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、透明板の両面に回転スリットを形成することにより、光源からの光が、第１回転スリットを経ると共に、第２回転スリット及び固定スリットから受光部に到達する。この経路を通る光以外の反射光や外部光を低減するための構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によるエンコーダディスクの反射低減構造は、透明板の一面に設けられ、複数の第１回転マスクにより形成された複数の第１回転スリットと、前記透明板の他面に設けられ、複数の第２回転マスクにより形成された複数の前記第１回転スリットに対向する複数の第２回転スリットと、前記第１回転スリットに光を照射するための光源と、前記光を受光する受光部に設けられた固定スリットと、を備え、前記光源から前記第１回転スリットへ照射された前記光は、前記第１回転スリット、前記第２回転スリット及び前記固定スリットを経て前記受光部で受光することができるようにした構造であり、また、前記第１、第２回転マスクは、酸化クロム又は窒化クロム等の入射光を減衰する特性のある単層又は複合層よりなる構造であり、また、前記第２回転マスクの前記透明板に非接触である第２低反射層により、乱反射を吸収する構造である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によるエンコーダディスクの反射低減構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、固定スリットからの反射、外部光の反射を、ディスクの回転スリットを両面とすることにより、透明板の回転スリットの形成されていない面にて、光が反射し（反射光）、意図しない光が受光部へ照射され検知されることを低減できる。

【0008】

さらに、詳細には、透明板の一面に設けられ、複数の第１回転マスクにより形成された複数の第１回転スリットと、前記透明板の他面に設けられ、複数の第２回転マスクにより形成された複数の前記第１回転スリットに対向する複数の第２回転スリットと、前記第１回転スリットに光を照射するための光源と、前記光を受光する受光部に設けられた固定スリットと、を備え、前記光源から前記第１回転スリットへ照射された前記光は、前記第１回転スリット、前記第２回転スリット及び前記固定スリットを経て前記受光部で受光することができ、外部光の内部への入光が透明板の他面側の各第２回転マスクにより外部光を減衰させることにより、Ｓ／Ｎ比の良好なエンコーダ信号を得ることである。
また、前記第１、第２回転マスクは、酸化クロム又は窒化クロム等の入射光を減衰する特性のある単層又は複合層よりなることにより、光源からの光の導光が低反射層となり、乱光も減少して、減衰レベル及び反射レベルを低減して、光の質を向上できる。
また、前記第２回転マスクの前記透明板に非接触である第２低反射層により、乱反射を吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態によるエンコーダディスクの反射低減構造を示す全体の概略断面図である。

【図2】図１の受光部の拡大平面図である。

【図3】図１の要部の拡大図である。

【図4】図３の他例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明によるエンコーダディスクの反射低減構造は、透明板の両面に回転スリットを形成することにより、光源からの光が、第１回転スリット、第２回転スリット及び固定スリットから受光部に到達し、反射を低減させている。

【実施例0011】

以下、図面と共に本発明によるエンコーダディスクの反射低減構造の好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１０で示されるものは、周知のエンコーダディスクであり、前記エンコーダディスク１０は、図示しない回転軸に対して同軸配置されている。
前記エンコーダディスク１０の構造の中で、最も重要な部品である円板状の透明板１の一面１ａには、所定の角度間隔毎に遮光性の多数の第１回転マスク８Ａが、周知のエッチング等によって形成されている。

【0012】

前記各第１回転マスク８Ａ間には、第１回転スリット２が形成され、前記透明板１の他面１ｂには、前記各第１回転スリット２と同位置で、かつ、同位相の状態で第２回転スリット３及び第２回転マスク８Ｂが前記エッチングの手法によって形成されている。
従って、前記透明板１の一面１ａ及び他面１ｂには、前記第１、第２回転マスク８Ａ、８Ｂが回転方向Ｒに沿って同位相で形成されている。

【0013】

前記エンコーダディスク１０の中心軸線Ｐに沿う位置（すなわち、中心軸線Ｐを同一とする位置）には、受光部５を有する固定受光体２０が設けられ、前記固定受光体２０の表面には、固定スリット９を有する固定マスク６Ａが設けられている。

【0014】

図２は、前記受光部５を示す平面図であり、前記受光部５の表面には、複数の固定マスク６Ａがエッチング処理によって形成され、その中央には固定スリット９が形成され、第１回転スリット２を通過した光源４からの光４ａは、図３で示されるように、第２回転スリット３から一部又は外部光７が第１回転マスク８Ａ側に入射するが、その殆どが前記第２回転マスク８Ｂに反射して減衰し、前述の固定スリット９から受光部５側へ到達することのないようにした構造である。

【0015】

尚、前述の場合、図１の第１、第２回転スリット２、３は、透明板１を挟んで互いに前記中心軸線Ｐに沿って対向しており、さらに、前記各第１回転マスク８Ａは、各第２回転マスク８Ｂに対し前記中心軸線Ｐに沿って対向配置されている。

【0016】

次に、図４は本発明によるエンコーダディスクの反射低減構造の第１、第２回転マスク８Ａ、８Ｂの他の実施の形態を示している。
すなわち、透明板１に対し、その一面１ａには、複数の前記第１回転マスク８Ａが第１回転スリット２の分だけ回転方向Ｒに離間して形成され、複数層からなると共に、前記透明板１の一面１ａ側から図４の上方に向けて第１層Ａ、第２層Ｂ、第３層Ｃが形成されている。
また、前記透明板１に対し、その他面１ｂには、複数の前記第２回転マスク８Ｂが前記第２回転スリット３分だけ回転方向Ｒに離間して形成され複数層からなると共に、前記透明板１の他面１ｂ側から図４の下方に向けて第１層Ａａ、第２層Ｂａ、第３層Ｃａが形成されている。

【0017】

前記各第１回転マスク８Ａは、複数の第１低反射層８Ａａで構成され、前記第２回転マスク８Ｂは、複数の第２低反射層８Ａｂで構成され、前記第１、第２低反射層８Ａａ，８Ａｂは、一例として、酸化クロム、窒化クロムの単層又は複合層で構成されている。
第２層Ｂは第一遮光層として機能し、第２層Ｂａは第二遮光層として機能し、これらは一例として、単体クロムで構成されている。
従って、前述の図４の構成によれば、例えば、外部から入光した外部光７があった場合でも、各マスク８Ａ、８Ｂの構成材料が異なる層状であるため、種々の光の成分の遮光に寄与することができる。

【0018】

本発明によるエンコーダディスクの反射低減構造の特徴は次の通りである。
すなわち、透明板１の一面１ａに設けられ、複数の第１回転マスク８Ａにより形成された複数の第１回転スリット２と、前記透明板１の他面１ｂに設けられ、複数の第２回転マスク８Ｂにより形成された複数の前記第１回転スリット２に対向する複数の第２回転スリット３と、前記第１回転スリット２に光４ａを照射するための光源４と、前記光４ａを受光する受光部５に設けられた固定スリット９と、を備え、前記光源４から前記第１回転スリット２へ照射された前記光４ａは、前記第１回転スリット２、前記第２回転スリット３及び前記固定スリット９を経て前記受光部５で受光することができると共に、さらに、前記第２回転マスク８Ｂの中の前記透明板１に非接触である第２低反射層８Ａｂにより、乱反射を吸収することができる。

【産業上の利用可能性】

【0019】

本発明によるエンコーダディスクの反射低減構造は、透明板の両面に回転スリットを形成し、透明板の回転スリットを光源の光が抜け出る先に位置する固定受光体の固定スリットを抜けて、反射や乱反射の影響を受けることなく、Ｓ／Ｎ比の高い光信号を得ることができ、エンコーダの出力信号の短形波を高精度形状とし、高精度のエンコーダ信号を得ることができ、電気／機械装置等の高精度稼働を行うことができる。

【符号の説明】

【0020】

１ 透明板
１ａ 一面
１ｂ 他面
２ 第１回転スリット
３ 第２回転スリット
４ 光源
４Ａ 反射光
４ａ 光
５ 受光部
６Ａ 固定マスク
７ 外部光
８Ａ 第１回転マスク
８Ａａ 第１低反射層
８Ａｂ 第２低反射層
８Ｂ 第２回転マスク
９ 固定スリット
１０ エンコーダディスク
２０ 固定受光体
Ａ 第１層
Ａａ 第１層
Ｂ 第２層（第１遮光層）
Ｂａ 第２層（第２遮光層）
Ｃ 第３層
Ｃａ 第３層
Ｐ 中心軸線
Ｒ 回転方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】