(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板と、前記反射板に対し光を照射し、前記反射板からの正反射光を検出する反射型の光学読取り器とからなり、前記反射板と前記光学読取り器との相対移動に伴って、前記光学読取り器から対応する電気信号が出力されるようにした光学式エンコーダであって、
前記光学読取り器は、第一のブロックと第二のブロックとを備え、
第一のブロックは、前記反射板に対し光を照射する光源を備えたものであり、
第二のブロックは、前記光源からの光を平行光線として前記反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、前記反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、
前記対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、
前記光源からの往路光を前記対物レンズに向かわせるとともに前記対物レンズから戻る復路光を前記遮光板に向かわせる光分離器と、
前記遮光板の背後にあって前記スリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、
さらに前記光分離器を経由して分離された前記復路光の光路前方の前記対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールとを備えたものである、光学式エンコーダ。
【請求項２】
前記第二のブロックが、少なくとも前記対物レンズの側面の一部が露出するように開放され、
前記対物レンズの主軸方向に対物レンズがスライド可能に支持されるレンズガイドと、
前記対物レンズの主軸方向に対して約４５度の傾きをなして前記光分離器を保持する光分離器保持面とを備え、光分離器保持面が開放されてなる請求項１に記載の光学式エンコーダ。
【請求項３】
前記第二のブロックが、樹脂成形により形成され、
前記ピンホールが前記樹脂成形により前記第二のブロックと一体に形成された請求項１または２に記載の光学式エンコーダ。
【請求項４】
前記第二のブロックが、前記対物レンズと前記光分離器とを保持し、
さらに前記ピンホールを備えた第三のブロックと、
前記遮光板と前記受光素子とを保持する第四のブロックとからなる請求項１ないし３に記載の光学式エンコーダ。
【請求項５】
前記第三のブロックを中心に、第三のブロックに前記光分離器を保持する保持面側に前記第一のブロックを接合させ、
前記第三のブロックの前記ピンホールを中心として前記光分離器を保持する保持面と反対側に前記第四のブロックを接合させて形成された請求項４に記載の光学式エンコーダ。
【請求項６】
所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板と、
前記反射板に対し光を照射し、前記反射板からの正反射光を検出する反射型の光学読取り器とからなり、前記反射板と前記光学読取り器との相対移動に伴って、前記光学読取り器から対応する電気信号が出力されるようにした光学式エンコーダであって、
前記光学読取り器は、
前記反射板に対し光を照射する光源と、
前記光源からの光を平行光線として前記反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、前記反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、
前記対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、
前記光源からの往路光を前記対物レンズに向かわせるとともに前記対物レンズから戻る復路光を前記遮光板に向かわせる光分離器と、
前記遮光板の背後にあって前記スリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、
前記光分離器を経由して分離された前記復路光の光路前方の前記対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールと、
前記対物レンズの主軸方向と垂直な方向に伸びるように形成された略平板部からなる前記光学読取り器の取付部であって、前記平板部における前記光学読取り器の取付面が前記対物レンズの主軸方向と垂直である取付部と、を備えた光学式エンコーダ。
【請求項７】
所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板に対し光を照射し、前記反射板からの正反射光を光学的に読取り、前記反射板との相対移動に伴って対応する電気信号を出力する光学式エンコーダに用いられる反射型の光学読取り器であって、
この反射型の光学読取り器は、第一のブロックと第二のブロックとを備え、
第一のブロックは、前記反射板に対し光を照射する光源を備えたものであり、
第二のブロックは、前記光源からの光を平行光線として前記反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、前記反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、
前記対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、
前記光源からの往路光を前記対物レンズに向かわせるとともに前記対物レンズから戻る復路光を前記遮光板に向かわせる光分離器と、
前記遮光板の背後にあって前記スリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、
さらに前記光分離器を経由して分離された前記復路光の光路前方の前記対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールとを備えたものである、反射型の光学読取り器。
【請求項８】
前記第二のブロックが、前記対物レンズと前記光分離器とを保持し、
さらに前記ピンホールを備えた第三のブロックと、
前記遮光板と前記受光素子とを保持する第四のブロックとからなる請求項７に記載の反射型の光学読取り器。
【請求項９】
前記第二のブロックは、前記対物レンズの主軸方向と垂直な方向に伸びるように形成された略平板部からなるこの光学読取り器の取付部を備えたものであり、
前記平板部における前記光学読取り器の取付面が前記対物レンズの主軸方向と垂直である請求項７または８に記載の反射型の光学読取り器。
【請求項１０】
所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板に対し光を照射し、前記反射板からの正反射光を光学的に読取り、前記反射板との相対移動に伴って対応する電気信号を出力する光学式エンコーダに用いられる反射型の光学読取り器であって、
前記反射板に対し光を照射する光源と、
前記光源からの光を平行光線として前記反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、前記反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、
前記対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、
前記光源からの往路光を前記対物レンズに向かわせるとともに前記対物レンズから戻る復路光を前記遮光板に向かわせる光分離器と、
前記遮光板の背後にあって前記スリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、
前記光分離器を経由して分離された前記復路光の光路前方の前記対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールと、
前記対物レンズの主軸方向と垂直な方向に伸びるように形成された略平板部からなるこの光学読取り器の取付部であって、前記平板部におけるこの光学読取り器の取付面が前記対物レンズの主軸方向と垂直である取付部と、を備えた反射型の光学読取り器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータなどの駆動体に取り付けて、その駆動体の駆動量や位置を光学的に読取る光学式エンコーダに関するもので、特にその光学読取り器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式エンコーダは、モータの駆動量や位置を光学的に計測するために利用される。反射型でかつ同軸光学系の光学式エンコーダの構成に関して、特開平１０−１０４０２１号公報（特許文献１  図１参照）に、集光方式の光学式エンコーダが記載されている。前記光学式エンコーダは、スケール板がガラス基板を有し、その表面に反射率の異なる等幅の第１の反射部と第２の反射部が交互に形成され、例えば、第１の反射部は全反射膜であり、第２の反射部はハーフミラー膜であり、出射光による光スポットの形成位置に応じて光検出器での受光量が正弦波状に変化し、この受光量変化に基づきエンコードパルス信号を形成することから、光軸方向に段差のある２層の反射部を用いて正弦波状に変化する信号を形成する場合に比べて、精度良く、しかも簡単にスケール板を製造でき、また、反射部の幅と光スポットの径との関係が変わってもデューティー比が５０％のエンコードパルス信号を得ることができるので、エンコーダ分解能の変更も簡単に行うことができることを特徴としている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１０４０２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１では、反射型でかつ同軸光学系の光学式エンコーダにおいて、スケール板を簡単に、しかも精度良く製造するためのスケール板の構造に関しては記載されているが、スケール板とスケール板からの戻り光を検出する光学ユニットとの相対距離変動の影響を、簡単にかつ低コストに低減することに関しては配慮されていない。特許文献１は、集光方式の反射型の光学式エンコーダに係る発明であり、光学ユニットから出射されスケール上で集光される光スポットのフォーカスずれを自動的に修正するため非点収差法によるオートフォーカス機構を備えている。従って、スケール板と光学ユニットとの相対距離変動の影響を除去するために、オートフォーカス機構を必要とし、光学式エンコーダの構成が煩雑になるという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、スケール板すなわち反射板と、光学ユニットすなわち光学読取り器との相対距離変動が多少あっても、簡単な構成でかつ低コストで光学読取り器からの信号が安定して得られる、光学式エンコーダおよび光学式エンコーダの反射型の光学読取り器を提供することを目的とする。
【０００６】
さらに、この発明は、前記光学式エンコーダおよび光学式エンコーダの反射型の光学読取り器を、高精度かつ組立容易にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明による光学式エンコーダは、所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板と、反射板に対し光を照射し、反射板からの正反射光を検出する反射型の光学読取り器とからなり、反射板と光学読取り器との相対移動に伴って、光学読取り器から対応する電気信号が出力されるようにした光学式エンコーダであって、光学読取り器は、第一のブロックと第二のブロックとを備え、第一のブロックは、反射板に対し光を照射する光源を備えたものであり、第二のブロックは、光源からの光を平行光線として反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、光源からの往路光を対物レンズに向かわせるとともに対物レンズから戻る復路光を遮光板に向かわせる光分離器と、遮光板の背後にあってスリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、さらに光分離器を経由して分離された復路光の光路前方の対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールとを備えてなる。
【０００８】
前記構成は、ロータリ式／リニア式、インクリメント式／アブソリュート式の別を問わず、様々な形式の光学式エンコーダに適用可能である。ロータリ式の場合、反射板には正反射部と非正反射部とが回転方向に沿って交互に形成され、反射板と光学読取り器とは回転方向の相対移動を行う。リニア式の場合、反射板には正反射部と非正反射部とが直線方向に沿って交互に形成され、反射板と光学読取り器とは直線方向の相対移動を行う。
【０００９】
ここで、「正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板」とは、光を正反射する正反射部と、光を吸収または透過または拡散反射し、正反射しない非正反射部とが、交互に形成された反射板のことである。例えばロータリ式の場合、代表的な反射板に金属製の回転ディスクがあり、この場合正反射部は鏡面に形成され、非正反射部は光を透過するスリットまたは粗面に形成される。粗面は例えばレーザ光によるレーザハーフ加工などで形成してもよい。
【００１０】
「光学読取り器から対応する電気信号が出力される」とは、インクリメント式の場合は、反射板と光学読取り器との相対移動に伴って、光学読取り器から移動距離または回転角度に対応する電気信号が出力されることであり、アブソリュート式の場合は、光学読取り器に対する反射板の絶対位置または絶対角度に対応する電気信号が出力されることである。
【００１１】
「対物レンズ」は１枚で構成されるレンズでも、複数枚で構成されるレンズ群でもよく、また、レンズまたはレンズ群の側面すなわち外周面を保持するレンズホルダを有するものでもよい。
【００１２】
「対物レンズ焦点位置に配置されるピンホール」はピンホール板などの部材で構成してもよく、また、第二のブロックと一体化させて構成してもよい。
【００１３】
この発明によると、光学読取り器を第一のブロックと第二のブロックとに分離する構成にし、比較的位置決め調整が粗くてもよい光源を第一のブロックに配置して、高精度な位置決めを必要とする対物レンズと光分離器と遮光板と受光素子とを第二のブロックに集約する構成にしたため、製造工程において調整を必要としない製造工程と高精度な位置決め調整を必要とする製造工程とを分離することができ、効率のよい光学式エンコーダの製造が可能となる。
【００１４】
またこの発明による光学式エンコーダは対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールを備えた「テレセントリック光学系」の構成となっている。テレセントリック光学系は、周知の如く、レンズに入射する平行光のみが結像に寄与するようにした光学系である。したがって、反射板と光学読取り器との相対移動の過程で、反射板がバタツキを起こして、反射板と光学読取り器との距離が多少変動したとしても、遮光板と受光素子上に結像される反射板の像の大きさはほぼ一定に維持され、光学読取り器から出力される電気信号にさほど変動は生じず、信頼性の高い反射板の位置検出が可能となる。
【００１５】
この発明による光学式エンコーダでは、はじめに光源から照射された光は対物レンズによって平行化された後反射板に対し照射され、次に反射板に形成された正反射部において正反射し、正反射光は対物レンズによって集光化され、集光化された光は光分離器によって分離されてピンホールへと向かい、さらにピンホールと遮光板とを通過した後受光素子にて受光される。ここで、反射板と光学読取り器との相対移動に伴って、反射板に交互に形成された正反射部と非正反射部との内、正反射部において正反射した光のみを受光素子が受光するため、例えばインクリメント式の光学式エンコーダからは、受光素子にて受光された正反射光が電気処理された後、連続したパルス信号が出力される。アブソリュート式の場合は、反射板において正反射部と非正反射部とが交互に形成されたパターンが反射板の移動方向と垂直な方向にそって複数列あり、それらは反射板の絶対位置を示す多ビットコードに相当し、光学式エンコーダからは、絶対位置または絶対角度を直接的に示す多ビットコードが出力される。
【００１６】
なお、アブソリュート式の光学式エンコーダの場合は、複数列ある正反射部と非正反射部とが交互に形成されたパターンを読取るために、光学読取り器を前記複数列のパターンに対応させて複数設けるのが望ましい。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、第二のブロックが、少なくとも対物レンズの側面の一部が露出するように開放され、対物レンズの主軸方向に対物レンズがスライド可能に支持されるレンズガイドと、対物レンズの主軸方向に対して約４５度の傾きをなして光分離器を保持する光分離器保持面とを備え、光分離器保持面が開放されてなる。
【００１８】
この実施態様において、対物レンズは、その側面すなわち外周面が主軸方向に対して長さを有するものが望ましく、その側面がレンズガイドに対してスライド可能となる。レンズガイドに対する対物レンズの固定は、露出された対物レンズの側面の一部に調整治具などをあてがいつつ対物レンズを主軸方向にスライドさせてレンズガイドに対して位置決め調整し、その後接着などで固定するのが好ましい。また、光分離器保持面に対する光分離器の固定も、接着などで固定するのが好ましい。
【００１９】
この実施態様によると、第二のブロックの製造時、位置決め調整が必要な対物レンズと光分離器とを、第二のブロックにおける開放された空間を用いて容易に調整することができるため、高精度な光学式エンコーダの製造が容易となる。
【００２０】
さらにこの実施態様によると、第二のブロックにおけるレンズガイドと光分離器保持面とが開放された空間となるため、例えば第二のブロックにおけるレンズガイドと光分離器保持面とを樹脂成形で形成する場合、使用する金型を容易に製造できるようになり、レンズガイドと光分離器保持面とを高精度に形成できる。
【００２１】
この発明の一実施態様においては、第二のブロックが樹脂成形により形成され、ピンホールが樹脂成形により第二のブロックと一体に形成されてなる。この実施態様によると、ピンホールが樹脂成形により第二のブロックと一体に形成されるため、ピンホール板などの部材を必要としないためピンホールを安価に形成することができ、またピンホールと第二のブロックにおけるその他の構成要素との位置関係が精度よくなり、高精度な光学式エンコーダの製造が可能となる。特に、ピンホールと対物レンズとの位置関係において、対物レンズ焦点位置に精度よくピンホールが配置されるため、テレセントリック光学系の効果をよく発揮することができる。
【００２２】
この発明の一実施態様においては、第二のブロックが、対物レンズと光分離器とを保持し、さらにピンホールを備えた第三のブロックと、遮光板と受光素子とを保持する第四のブロックとからなる。
【００２３】
光学式エンコーダにおいて受光素子から適切な電気信号を得るために、第二のブロックにおける遮光板と受光素子との位置は、反射板や対物レンズやピンホールに対して精度よく位置決め調整されている必要がある。従って、この実施態様によると、光学読取り器における第二のブロックを、さらに第三のブロックと第四のブロックとの二つのブロックに分割して、遮光板と受光素子とを第四のブロックに搭載する構成にしたため、遮光板と受光素子とを第三のブロックに対して取り扱い容易に位置決め調整することができ、高精度な光学式エンコーダの製造が容易となる。
【００２４】
この発明の一実施態様においては、第三のブロックを中心に、第三のブロックに光分離器を保持する保持面側に第一のブロックを接合させ、第三のブロックのピンホールを中心として光分離器を保持する保持面と反対側に第四のブロックを接合させて形成されてなる。
【００２５】
またこの発明による光学式エンコーダは、所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板と、反射板に対し光を照射し、反射板からの正反射光を検出する反射型の光学読取り器とからなり、反射板と光学読取り器との相対移動に伴って、光学読取り器から対応する電気信号が出力されるようにした光学式エンコーダであって、光学読取り器は、反射板に対し光を照射する光源と、光源からの光を平行光線として反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、光源からの往路光を対物レンズに向かわせるとともに対物レンズから戻る復路光を遮光板に向かわせる光分離器と、遮光板の背後にあってスリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、光分離器を経由して分離された復路光の光路前方の対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールと、対物レンズの主軸方向と垂直な方向に伸びるように形成された略平板部からなる光学読取り器の取付部であって、平板部における光学読取り器の取付面が対物レンズの主軸方向と垂直である取付部とを備えてなる。
【００２６】
ここで、「平板部における光学読取り器の取付面」とは、光学式エンコーダに光学読取り器を取付ける際の、光学式エンコーダに対する光学読取り器の取付け基準面のことである。この発明によると、光学読取り器の取付面が対物レンズの主軸方向と垂直であるため、反射板を光学読取り器の取付面と平行に取付けておけば、光学読取り器における投光軸の向きが反射板に対して垂直となり、高精度な光学式エンコーダの製造が容易となる。
【００２７】
次にこの発明による反射型の光学読取り器は、所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板に対し光を照射し、反射板からの正反射光を光学的に読取り、反射板との相対移動に伴って対応する電気信号を出力する光学式エンコーダに用いられる反射型の光学読取り器であって、この反射型の光学読取り器は、第一のブロックと第二のブロックとを備え、第一のブロックは、反射板に対し光を照射する光源を備えたものであり、第二のブロックは、光源からの光を平行光線として反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、光源からの往路光を対物レンズに向かわせるとともに対物レンズから戻る復路光を遮光板に向かわせる光分離器と、遮光板の背後にあってスリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、さらに光分離器を経由して分離された復路光の光路前方の対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールとを備えてなる。
【００２８】
この発明における反射型の光学読取り器においても、前記構成は、ロータリ式／リニア式、インクリメント式／アブソリュート式の別を問わず、様々な形式の光学式エンコーダに適用可能である。
【００２９】
またこの発明における反射型の光学読取り器においても、光学読取り器を第一のブロックと第二のブロックとに分離する構成にし、比較的位置決め調整が粗くてもよい光源を第一のブロックに配置して、高精度な位置決めを必要とする対物レンズと光分離器と遮光板と受光素子とを第二のブロックに集約する構成にしたため、製造工程において調整を必要としない製造工程と高精度な位置決め調整を必要とする製造工程とを分離することができ、効率のよい反射型の光学読取り器の製造が可能となる。
【００３０】
さらにこの発明における反射型の光学読取り器においても、対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールを備えた「テレセントリック光学系」の構成となっているため、反射板と光学読取り器との相対移動の過程で、反射板がバタツキを起こして、反射板と光学読取り器との距離が多少変動したとしても、遮光板と受光素子上に結像される反射板の像の大きさはほぼ一定に維持され、光学読取り器から出力される電気信号にさほど変動は生じず、信頼性の高い反射板の位置検出が可能となる。
【００３１】
この発明の一実施態様においては、第二のブロックが、対物レンズと光分離器とを保持し、さらにピンホールを備えた第三のブロックと、遮光板と受光素子とを保持する第四のブロックとからなる。
【００３２】
この実施態様においても、光学読取り器における第二のブロックを、さらに第三のブロックと第四のブロックとの二つのブロックに分割して、遮光板と受光素子とを第四のブロックに搭載する構成にしたため、遮光板と受光素子とを第三のブロックに対して取り扱い容易に位置決め調整することができ、高精度な反射型の光学読取り器の製造が容易となる。
【００３３】
この発明の一実施態様においては、第二のブロックは、対物レンズの主軸方向と垂直な方向に伸びるように形成された略平板部からなるこの光学読取り器の取付部を備えたものであり、平板部における光学読取り器の取付面が対物レンズの主軸方向と垂直である。
【００３４】
この実施態様においても、光学読取り器の取付面が対物レンズの主軸方向と垂直であるため、反射板を光学読取り器の取付面と平行に取付けておけば、光学読取り器における投光軸の向きが反射板に対して垂直となり、この反射型の光学読取り器を用いて高精度な光学式エンコーダの製造が容易となる。
【００３５】
またこの発明による反射型の光学読取り器は、所定方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成された反射板に対し光を照射し、反射板からの正反射光を光学的に読取り、反射板との相対移動に伴って対応する電気信号を出力する光学式エンコーダに用いられる反射型の光学読取り器であって、反射板に対し光を照射する光源と、光源からの光を平行光線として反射板に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、反射板からの正反射光を集光する投受光兼用の対物レンズと、対物レンズから戻る復路光の結像位置に配置され一群の正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンを有する遮光板と、光源からの往路光を対物レンズに向かわせるとともに対物レンズから戻る復路光を遮光板に向かわせる光分離器と、遮光板の背後にあってスリットパターンを透過した光を受光する受光素子と、光分離器を経由して分離された復路光の光路前方の対物レンズ焦点位置に配置されるピンホールと、対物レンズの主軸方向と垂直な方向に伸びるように形成された略平板部からなるこの光学読取り器の取付部であって、平板部におけるこの光学読取り器の取付面が対物レンズの主軸方向と垂直である取付部とを備えてなる。
【００３６】
この発明においても、光学読取り器の取付面が対物レンズの主軸方向と垂直であるため、反射板を光学読取り器の取付面と平行に取付けておけば、光学読取り器における投光軸の向きが反射板に対して垂直となり、この反射型の光学読取り器を用いて高精度な光学式エンコーダの製造が容易となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、この発明の第一実施形態であるインクリメント式であり回転型の光学式エンコーダ１である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は左側面図、図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【００３８】
図１（ａ）、（ｂ）、及び図２において、光学式エンコーダ１は、モータなどに連結されるシャフト１０１と、シャフト１０１の軸受け１０２と、軸受け１０２を保持する金属製のベース１０３と、シャフト１０１に固定される反射板１０４と、反射板１０４をシャフト１０１に固定する際の補助材であるフランジ１００と、反射板１０４と対向して配置される反射型の光学読取り器２と、光学読取り器２が固定される金属製のプレート１０５と、光学読取り器２から電気信号を取り出し処理する回路基板１０６と、回路基板１０６をプレート１０５に支持するための基板支持棒１０７と、反射板１０４や光学読取り器２や回路基板１０６をカバーし、ベース１０３に固定される金属製円筒状のケース１０８と、回路基板１０６に電気的に接続される電気コード１０９と、電気コード１０９をケース１０８に固定する際の補助材であるブッシュ１１０とからなる。
【００３９】
図３は、光学式エンコーダ１において、ケース１０８と電気コード１０９とブッシュ１１０とを取り外した状態の斜視図である。図３において、図１および図２にて示された構成要素と同一要素は、同一の符号を付与し説明を一部省略する。
【００４０】
反射板１０４は、厚さ０．１ミリの金属で形成される回転ディスクで、光学読取り器２と対向する面において、回転方向に沿って正反射部と非正反射部とが交互に形成されている。モータなどに連結されたシャフト１０１の回転とともに反射板１０４も回転し、反射板１０４からの正反射光を光学読取り器２が光学的に読み取り、回路基板１０６において電気処理され、電気コード１０９から対応する電気信号が出力される。
【００４１】
図４は、光学式エンコーダ１における主に光学読取り器２と電気処理に係る構成を示す図である。図４において、図１ないし図３にて示された構成要素と同一要素は、同一の符号を付与し説明を一部省略する。光学読取り器２の光学系を形成する主な構成要素は、投光ＬＥＤ３１０と、ハーフミラー４２０と、対物レンズ４１０と、ピンホール４０１と、遮光板４３０と、フォトＩＣ４４０とである。それぞれの構成要素に関しては、後で詳しく説明する。電気処理に係る構成要素は、反射板１０４に対して光を照射する投光ＬＥＤ３１０を駆動する投光回路３３０と、フォトＩＣ４４０が反射板１０４で反射した光を受光した後フォトＩＣ４４０で生成される電気信号を増幅並びに波形整形する受光回路４５０と、受光回路４５０で得られた電気信号からパルス信号を生成する信号処理部４５１と、信号処理部４５１から得られた電気信号を外部へ出力する出力回路４５２とからなる。
【００４２】
図５は、反射板１０４の正面図である。反射板１０４は円盤状に形成されており、その周縁部には正反射部と非正反射部とが交互に形成される反射帯域１２０が設けられ、中央部にはシャフト１０１を貫通固定するための軸孔１２１が開設される。
【００４３】
図６は、図５におけるＥ部拡大である。図５において、反射帯域１２０は第１の反射帯域１２２と、第２の反射帯域１２３と、第３の反射帯域１２４とからなる３列の反射帯域で構成され、それぞれａ部が非正反射部となり、ｂ部が正反射部となる。これらの反射帯域は、レーザ加工機を用いて形成する。すなわち、表面が鏡面状態の金属製ディスクを準備し、この金属ディスクのａ部をレーザ照射によって表面を粗面化する。その結果、ａ部は粗面となって光を拡散反射する非正反射部となり、ｂ部は鏡面状態を維持して正反射部となる。反射板１０４において、この正反射部と非正反射部とが交互に形成され、正反射部からの反射光のみを光学読取り器２が受光することにより、前記パルス信号を得ることができる。なお、第２の反射帯域１２３がインクリメント式エンコーダにおけるＡ相とＢ相のパルス信号生成に寄与し、第１の反射帯域１２２と第３の反射帯域１２４とがＺ相のパルス信号生成に寄与する。
【００４４】
図７は、この発明の第一実施形態であるインクリメント式であり回転型の光学式エンコーダ１における光学読取り器２の外観図である。図８は、光学読取り器２の断面図で、図７においてＢ方向から見た図である。光学読取り器２は、投光ＬＥＤ３１０と投光量モニタＰＤ３２０とそれらの光学部品を保持する第一ブロック本体３９０とからなる第一ブロック３と、投受光兼用の対物レンズ４１０とハーフミラー４２０と遮光板４３０と受光素子であるフォトＩＣ４４０とそれらの光学部品を保持する第二ブロック本体４９０とからなる第二ブロック４とで構成される。図８には、光学読取り器２に取り付けられる回路基板１０６も記載されている。
【００４５】
図９（ａ）は、図７において第一ブロック３と第二ブロック４とが分離された図で、Ｂ方向から見た図である。図９（ｂ）は、図８において第一ブロック３と第二ブロック４とが分離された図である。
【００４６】
投光ＬＥＤ３１０は第一ブロック本体３９０の投光ＬＥＤ用挿入穴３１１に圧入固定され、ハーフミラー４２０および対物レンズ４１０に向かって投光する。
【００４７】
投光量モニタＰＤ３２０は第一ブロック本体３９０の投光量モニタＰＤ用挿入穴３２１に圧入固定され、投光ＬＥＤ３１０から投光されハーフミラー４２０で反射された投光量をモニタする。なお、投光量モニタＰＤ３２０は、光学式エンコーダ１の使用条件に合わせて必要に応じて採用すればよい。
【００４８】
対物レンズ４１０は、後で詳細に説明する第二ブロック本体４９０のレンズガイドに接着固定され、投光ＬＥＤ３１０からの光を平行光線として反射板１０４に、一群の正反射部と非正反射部とが含まれるようにスポット照射すると共に、反射板１０４からの正反射光を集光する。対物レンズ４１０は略円筒状で、その側面すなわち外周面が主軸方向に対して長さを有する形状で、樹脂成形により形成され、円筒状外周面４１１の中央部に円周にわたって凹部４１２が形成されてなる。
【００４９】
図６に戻って、反射板１０４に対して前記スポット照射されるスポットの領域は、円Ｅとほぼ同じ大きさである。すなわち、スポット照射は第１の反射帯域１２２と、第２の反射帯域１２３と、第３の反射帯域１２４とを含むように照射される。
【００５０】
ハーフミラー４２０は、後で詳細に説明する第二ブロック本体４９０のハーフミラー接着面に接着固定され、投光ＬＥＤ３１０から対物レンズ４１０に向かう往路光の光量の一部を透過し、対物レンズ４１０から戻る復路光の光量の一部を反射する。すなわち、投光ＬＥＤ３１０からの往路光を対物レンズ４１０に向かわせるとともに対物レンズ４１０から戻る復路光を遮光板４３０に向かわせる。
【００５１】
遮光板４３０は、厚さ０．０５ミリの金属製の薄板で、反射板１０４の反射帯域１２０における正反射部と非正反射部とに対応するスリットパターンが、中央に形成されている。図１０は、遮光板４３０の正面図である。遮光板４３０には、前記スリットパターンである、第１スリット列４３４と、第２スリット列４３５と、第３スリット列４３６と、第４スリット列４３７とが形成されており、そのスリットパターンを中心として外側に遮光板取付穴４３１が設けられている。ここで、第１スリット列４３４は第１の反射帯域１２２に対応し、第４スリット列４３７は第３の反射帯域１２４に対応して、ともにインクリメント式エンコーダのＺ相出力に関わる。また第２スリット列４３５は第２の反射帯域１２３に対応してＡ相出力に関わり、第３スリット列４３６も第２の反射帯域１２３に対応してこちらはＢ相出力に関わる。遮光板４３０は、第二ブロック本体４９０における復路光の結像位置である遮光板取付部４３２に対し、遮光板取付穴４３１をネジ止めして固定される。
【００５２】
フォトＩＣ４４０は、遮光板４３０が第二ブロック本体４９０に対して固定された後、第二ブロック本体４９０の４箇所のフォトＩＣ挿入ガイド４４１に圧入固定され、遮光板４３０のスリットパターンを透過した光を受光する。第一ブロック本体３９０と第二ブロック本体４９０は樹脂成形で形成され、４箇所のフォトＩＣ挿入ガイド４４１は第二ブロック本体４９０の樹脂成形時に一体で形成される。ハーフミラー４２０で反射された復路光の対物レンズ焦点位置にピンホール４０１が形成されている。ピンホール４０１は、第二ブロック本体４９０と一体に樹脂成形される。
【００５３】
第二ブロック本体４９０において対物レンズ４１０の主軸方向と垂直な２方向（反対方向）に伸びるように光学読取り器２の取付用ブラケット４０２が設けられる。取付用ブラケット４０２のブラケット穴４０３をネジで固定して、光学読取り器２の投光軸の向きが反射板１０４に対して垂直となるように取り付けられる。取付用ブラケット４０２も第二ブロック本体４９０と一体に樹脂成形される。取付用ブラケット４０２の一側面にはブラケットリブ４０４が設けられる。ブラケットリブ４０４は、第二ブロック本体４９０を樹脂成形で形成する際、取付用ブラケット４０２が傾かず、第二ブロック４において対物レンズ４１０の主軸方向と垂直な方向を維持できるように補強するためのもの、および光学読取り器２を光学式エンコーダ１に対して取り付けた後、光学読取り器２の投光軸の向きが反射板１０４に対して垂直を維持できるように補強するためのものであり、取付用ブラケット４０２とともに第二ブロック本体４９０と一体に樹脂成形される。
【００５４】
第一ブロック本体３９０には、第一ブロック合体突起３０１、第一ブロック合体面３０２、第二ブロック本体４９０には、第二ブロック合体突起４０５、第二ブロック合体面４０６が設けられ、第一ブロック３と第二ブロック４とを合体させて光学読取り器２を形成する際、第一ブロック合体突起３０１の内面が第二ブロック合体面４０６と接合され、同時に第二ブロック合体突起４０５の内面が第一ブロック合体面３０２と接合される。第一ブロック３と第二ブロック４とが合体された後、それぞれの合体突起と合体面の接合部近傍に接着剤が塗布されて、第一ブロック３と第二ブロック４とが合体固定されて光学読取り器２が形成される。
【００５５】
第一ブロック合体突起３０１と第一ブロック合体面３０２は、第一ブロック本体３９０と一体に樹脂成形される。第二ブロック合体突起４０５と第二ブロック合体面４０６は、第二ブロック本体４９０と一体に樹脂成形される。第一ブロック本体３９０には第一ブロック基板ガイド３０３が、第二ブロック本体４９０には第二ブロック基板ガイド４０７が設けられ、第一ブロック３と第二ブロック４とが合体固定されて光学読取り器２を形成した後、回路基板１０６を光学読取り器２に取り付ける際のガイドとなる。第一ブロック基板ガイド３０３は第一ブロック本体３９０と一体に樹脂成形され、第二ブロック基板ガイド４０７は第二ブロック本体４９０と一体に樹脂成形される。
【００５６】
図４に戻って、光学読取り器２における光線の作用について説明する。投光ＬＥＤ３１０から照射された光は、ハーフミラー４２０を透過した後対物レンズ４１０にて平行化されて、反射板１０４の表面に照射される（光線Ｌ１１）。反射板１０４の表面で反射した光は対物レンズ４１０にて集光化された後ハーフミラー４２０で直角に反射され、次にピンホール４０１を通過し、さらに遮光板４３０のスリットパターンを通過した後フォトＩＣ４４０へと向かう（光線Ｌ１２）。
【００５７】
図１１は、対物レンズ４１０などの光学部品がまだ保持されていない状態の光学読取り器２における第一ブロック本体３９０と第二ブロック本体４９０とが分離された状態の外観図で、図１２は図１１において光学部品が保持された状態である。図１１及び図１２において、上述した図７ないし図９にて示される構成要素と同一要素は、同一の符号を付与し説明を一部省略する。
【００５８】
図１１において、第二ブロック本体４９０にはＶ溝形状のＶガイド部４１３を有するレンズガイド４１４が設けられ、後で詳しく説明するが対物レンズ４１０を主軸方向にスライド可能に支持する。図１２からわかるように、レンズガイド４１４は対物レンズ４１０を支持する際、対物レンズ４１０の凹部４１２が露出されるように開放されている。これは、対物レンズ４１０の位置調整用のためのものである。
【００５９】
第二ブロック本体４９０には、ハーフミラー４２０を接着するハーフミラー接着面４２１が設けられる。ハーフミラー接着面４２１は、ハーフミラー４２０の左右２箇所の外周縁部と接する面を有し、対物レンズ４１０の主軸方向に対して４５度の傾きをなして形成されている。ハーフミラー接着面４２１に接着剤を塗布した後、ハーフミラー４２０をハーフミラー接着面４２１に押圧させることにより、対物レンズ４１０の主軸方向に対して４５度の傾きをなしてハーフミラー４２０が接着固定される。
【００６０】
投光ＬＥＤ用挿入穴３１１には投光ＬＥＤ圧入用突起３１２が設けられ、投光ＬＥＤ３１０が投光ＬＥＤ用挿入穴３１１に圧入固定される際、投光ＬＥＤ３１０の外周面が投光ＬＥＤ圧入用突起３１２をつぶしながら圧入される。
【００６１】
次に、この発明の第一実施形態である光学式エンコーダ１の光学読取り器２の製造方法について説明する。はじめに第一ブロック３の製造と、遮光板４３０とフォトＩＣ４４０とを除く第二ブロック４の製造を行い、次に先に述べた方法で第一ブロック３と第二ブロック４とを合体させ、最後に遮光板４３０とフォトＩＣ４４０とを第二ブロック４に取り付ける。第一ブロック３の製造方法は、先に述べたのでその説明を省略する。
【００６２】
第二ブロック４の製造方法は、はじめに取付用ブラケット４０２を基準にハーフミラー４２０をハーフミラー接着面４２１に接着固定し、次に対物レンズ４１０を主軸方向に位置決め調整した後Ｖガイド部４１３に接着固定する。
【００６３】
ハーフミラー４２０の接着固定方法は、はじめに取付用ブラケット４０２の裏面を平坦な面に設置し、次にハーフミラー接着面４２１に接着剤を塗布し、そしてハーフミラー４２０の左右２箇所の外周縁部をハーフミラー接着面４２１に押し当てる。その際、取付用ブラケット４０２が設置される平坦な面を基準として、傾き４５度の斜め上方に平行光を照射する同軸センサを設置し、ハーフミラー４２０に照射して、その反射光を検出してハーフミラー４２０の傾きを補正してもよい。このような製造方法によると、接着剤の塗布ばらつきに起因する接着層のばらつきから生じるハーフミラー４２０の傾き誤差をなくすことができる。
【００６４】
図１３および図１４は、対物レンズ４１０をＶガイド部４１３に位置決め調整して接着固定する方法の説明図である。図１３は、第二ブロック４を取付用ブラケット４０２の裏面から見た図で、図１４は、第二ブロック４の断面図で対物レンズ４１０の側面方向から見た図である。対物レンズ４１０の位置決め調整には、位置決め調整治具として、スライド調整用治具９００と調整用スリット板９０３と位置決め調整用ＣＣＤ９０４とを用いる。スライド調整用治具９００は、対物レンズ４１０を主軸方向にスライドさせるもので、レバー９０１とスライド治具突起部９０２とからなる。調整用スリット板９０３は、取付用ブラケット４０２の裏面から距離Ｌだけ離れた位置に配置されるもので、図示しないスリットが形成されている。距離Ｌは、光学式エンコーダ１において、光学読取り器２をプレート１０５に取り付けた際、取付用ブラケット４０２と反射板１０４とがなす距離である。位置決め調整用ＣＣＤ９０４は、フォトＩＣ４４０が保持される位置に配置される。
【００６５】
対物レンズ４１０の位置決め調整は、はじめに対物レンズ４１０をＶガイド部４１３上の適当な位置に搭載し、次に調整用スリット板９０３を裏面から図示しない光源で照射して調整用スリット板９０３のスリットの像を対物レンズ４１０とハーフミラー４２０とを介して位置決め調整用ＣＣＤ９０４上に結像させる。ここで、スライド調整用治具９００のスライド治具突起部９０２を対物レンズ４１０の凹部４１２に係合させて対物レンズ４１０をＣ方向へ押圧しつつ、レバー９０１を対物レンズ４１０の主軸方向に適宜スライドさせることにより、対物レンズ４１０をＶガイド部４１３に押圧しつつ主軸方向にスライドさせることができる。すなわち円筒状外周面４１１が対物レンズ４１０の主軸方向に対して長さを有するため、Ｖガイド部４１３に対してスライド可能となる。この際、位置決め調整用ＣＣＤ９０４の出力を図示しない表示器を用いてモニタし、調整用スリット板９０３のスリットの像が位置決め調整用ＣＣＤ９０４上で最も鮮明に結像された状態を確認した後、円筒状外周面４１１とＶガイド部４１３との接合面に接着剤を塗布して対物レンズ４１０をＶガイド部４１３に対し接着固定する。
【００６６】
この製造方法により、取付用ブラケット４０２を基準にハーフミラー４２０を４５度傾けて保持することができ、また取付用ブラケット４０２は対物レンズ４１０を保持するＶガイド部４１３と垂直に形成されているため、対物レンズ４１０の主軸とハーフミラー４２０とがなす角度も４５度となり、取付用ブラケット４０２の取り付け面に対して垂直に対物レンズ４１０へ入射した光をハーフミラー４２０で９０度に折り曲げて、ピンホール４０１と遮光板４３０とフォトＩＣ４４０とへと導くことができる。
【００６７】
次に、第一ブロック３と第二ブロック４とを合体させるが、合体方法は先に述べたのでその説明は省略する。次に、遮光板４３０とフォトＩＣ４４０とを合体されたブロックに取り付ける方法について述べる。この際は、図１４で図示した調整用スリット板９０３の代わりに、調整用反射板９０５を使用する。調整用反射板９０５は、反射板１０４に形成される反射帯域と同一ピッチの正反射部と非正反射部とが交互に形成される反射帯域を有するもので、合体されたブロックの取付用ブラケット４０２の裏面から距離Ｌだけ離れた位置において図示しない回転機構に取り付けられ、一定回転数で回転される。
【００６８】
ここで、合体されたブロックの遮光板取付部４３２に対し、遮光板４３０を遮光板取付穴４３１を仮ネジ止めすることにより仮固定し、さらにフォトＩＣ４４０をフォトＩＣ挿入ガイド４４１に圧入固定する。また、フォトＩＣ４４０に受光回路４５０を電気接続しておき受光回路４５０には図示しないオシロスコープを接続しておく。次に、調整用反射板９０５を１５００ｒｐｍで回転させ、投光ＬＥＤ３１０を点灯させて回転している調整用反射板９０５に対し投光し、調整用反射板９０５からの反射光をフォトＩＣ４４０で受光する。ここで、オシロスコープを用いて、増幅並びに波形整形されたフォトＩＣ４４０からの電気信号をモニタしつつ、遮光板取付部４３２に対する遮光板４３０の位置を調整する。そしてフォトＩＣ４４０から均一な正弦波形が得られたことを確認した後、遮光板取付部４３２に対して遮光板取付穴４３１をネジ止めすることにより遮光板４３０を固定する。
【００６９】
この実施形態によると、光学読取り器２を第一ブロック３と第二ブロック４とに分離する構成にし、比較的位置決め調整が粗くてもよい投光ＬＥＤ３１０と投光量モニタＰＤ３２０とを第一ブロック３に集約して、調整を必要としない圧入方法を用いて固定し、高精度な位置決めを必要とする対物レンズ４１０とハーフミラー４２０と遮光板４３０とフォトＩＣ４４０とを第二ブロック４に集約して、高精度な位置決め調整をしつつ固定するようにしたため、製造工程において調整を必要としない製造工程と高精度な位置決め調整を必要とする製造工程とを分離することができ、効率のよい光学式エンコーダの製造が可能となる。
【００７０】
この実施形態によると、対物レンズ４１０の焦点位置にピンホール４０１を配置した「テレセントリック光学系」の構成となっているため、反射板１０４と光学読取り器２との相対移動の過程で、反射板１０４がバタツキを起こして、反射板１０４と光学読取り器２との距離が多少変動したとしても、遮光板４３０とフォトＩＣ４４０上に結像される反射板１０４の像の大きさはほぼ一定に維持され、光学読取り器２から出力される電気信号にさほど変動は生じず、信頼性の高い反射板１０４の位置検出が可能となる。
【００７１】
この実施形態によると、光学読取り器２を第一ブロック３と第二ブロック４とに分離する構成にしたため、第二ブロック４の製造時、位置決め調整が必要な対物レンズ４１０とハーフミラー４２０とを、第二ブロック４における開放された空間を用いて容易に調整することができ、高精度な光学式エンコーダの製造が容易となる。
【００７２】
この実施形態によると、光学読取り器２を第一ブロック３と第二ブロック４とに分離する構成にしたため、第二ブロック本体４９０におけるハーフミラー接着面４２１とＶガイド部４１３とが開放された空間となり、第二ブロック本体４９０の樹脂成形で使用する金型を容易に製造できるようになり、ハーフミラー接着面４２１とＶガイド部４１３を高精度かつ容易に形成できるようになる。
【００７３】
次に、光学読取り器２を回路基板１０６に取り付ける方法について述べる。図８に戻って、回路基板１０６には、第一ブロック基板ガイド３０３と第二ブロック基板ガイド４０７と、投光ＬＥＤ３１０、投光量モニタＰＤ３２０及びフォトＩＣ４４０のピンとに対応した穴が形成されている。回路基板１０６をＤ方向に移動させて光学読取り器２に取り付け、投光ＬＥＤ３１０と投光量モニタＰＤ３２０とフォトＩＣ４４０とを回路基板１０６へはんだ付けにより電気接続させる。
【００７４】
次に、光学式エンコーダ１の製造方法について説明する。図１５は、光学式エンコーダ１の製造方法の説明図である。図１５（ａ）は、反射板１０４がシャフト１０１に取り付けられた図である。取り付け方法は、はじめにシャフト１０１に対しフランジ１００を取り付け、次に反射板１０４をシャフト１０１に挿入し、その後止め輪１１２で反射板１０４をシャフト１０１に固定する。
【００７５】
図１５（ｂ）は、プレート１０５が金属製のベース１０３に対して取り付けられ、さらにプレート１０５に対して光学読取り器２が取り付けられた図である。金属製のベース１０３には、プレート１０５を支持するためのプレート支持部１１１が３箇所突出しており、この３箇所のプレート支持部１１１にプレート１０５がネジ止めにより固定される。プレート１０５には、光学読取り器２の対物レンズ４１０に対応する箇所とブラケット穴４０３に対応する箇所とに穴が空いており、光学読取り器２がネジ止めによりプレート１０５に対して固定される。反射板１０４に対して、光学読取り器２の投光軸の向きが垂直となるように、３箇所のプレート支持部１１１の長さは等しくなっている。
【００７６】
図１５（ｃ）は、回路基板１０６が基板支持棒１０７に取り付けられた図である。基板には、先に述べた光学読取り器２に対応する穴に加えて、基板支持棒１０７に対応する箇所に穴が設けられており、基板支持棒１０７に対してネジ止め固定される。なお、回路基板１０６には、電気コード１０９とブッシュ１１０に対応する箇所に切り欠きが設けられている。電気コード１０９と回路基板１０６とを電気接続させた後、金属製円筒状のケース１０８（図１および図２で図示）を金属製のベース１０３に固定させて、光学式エンコーダ１を得る。
【００７７】
図１６は、この発明の第二実施形態であるインクリメント式であり回転型の光学式エンコーダ１における光学読取り器５である。図１６（ａ）は光学読取り器５の正面図、図１６（ｂ）は断面図である。光学読取り器５は、第一実施形態の光学読取り器２における第二ブロック４を、さらに二つのブロックに分割した構造で、第一実施形態と同じ第一ブロック３と、投受光兼用の対物レンズ４１０とハーフミラー４２０とそれらの光学部品を保持する第三ブロック本体６９０とからなる第三ブロック６と、遮光板４３８とフォトＩＣ４４０とそれらの光学部品を保持する第四ブロック本体７９０とからなる第四ブロック７とで構成される。
【００７８】
図１７は、光学読取り器５において、第一ブロック３と第三ブロック６と第四ブロック７とを分離した図であり、図１７（ａ）は正面図、図１７（ｂ）は断面図である。図１８は、第一ブロック３と第三ブロック６と第四ブロック７とが分離された状態の外観図である。図１６ないし図１８において、図７ないし図９にて示された構成要素と同一要素は、同一の符号を付与し説明を一部省略する。
【００７９】
第二実施形態の光学読取り器５と第一実施形態の光学読取り器２との違いは、第二実施形態では第三ブロック６の第三ブロック本体６９０に第三ブロック凹部６０１が設けられている点と、遮光板４３８とフォトＩＣ４４０とが、第一実施形態では第二ブロック４に搭載されているのに対し第二実施形態では第四ブロック７に搭載されている点と、遮光板４３８の形状とである。なお遮光板４３８の形状については後で詳しく説明する。
【００８０】
図１９は、第四ブロック７の組立図であり、図１９（ａ）は組立前の状態の図、図１９（ｂ）は組立後の状態の図である。はじめに遮光板４３８を、第四ブロック本体７９０の側面に設けられたスリット穴に挿入する。遮光板４３８は、第一実施形態における遮光板４３０と同様に中央にスリットパターンが形成されているが、そのスリットパターンを中心として外側に遮光板取付穴が設けられているのではなく、一端に切り欠き部４３３が形成されている。スリット穴の断面形状は、遮光板４３８の断面形状とほぼ同一形状に出来ており、遮光板４３８の挿入後、第四ブロック本体７９０において遮光板４３８が動かない構成となっている。ストッパー７０２は、スリット穴の一面に設けられた突起で、遮光板４３８の挿入時、遮光板４３８の切り欠き部４３３と嵌合してストッパーの役割となる。次に、フォトＩＣ４４０を第四ブロック本体７９０のフォトＩＣ挿入ガイド７０３に圧入固定する。第四ブロック本体７９０の第三ブロック本体６９０と対向する面に受光窓７０１が設けられ、遮光板４３８とフォトＩＣ４４０とを第四ブロック本体７９０に取り付けた後、受光窓７０１から遮光板４３８が露出し、さらに遮光板４３８のスリットからフォトＩＣ４４０の受光面４４２が露出し、第三ブロック６のピンホール４０１を通過した光が、受光窓７０１と遮光板４３８のスリットを通過してフォトＩＣ４４０へと導かれる。
【００８１】
次に、この発明の第二実施形態である光学式エンコーダ１の光学読取り器５の製造方法について説明する。はじめに第一ブロック３の製造と第三ブロック６の製造を行い、次に第一ブロック３と第三ブロック６とを合体させ、最後に第四ブロック７を第三ブロック６に合体させる。第一ブロック３の製造方法は、第一実施形態の説明で述べたのでその説明は省略する。第三ブロック６の製造方法と、第一ブロック３と第三ブロック６とを合体させる方法は、第一実施形態の第二ブロック４の製造方法と、第一ブロック３と第二ブロック４とを合体させる方法と同様なのでその説明は省略する。
【００８２】
次に、第四ブロック７を、既に第一ブロック３と合体された第三ブロック６に合体させる方法について説明する。この際も、第一実施形態で用いた調整用反射板９０５を用いるとともにフォトＩＣ４４０に受光回路４５０を電気接続しておき受光回路４５０には図示しないオシロスコープを接続しておく。
【００８３】
ここで、第四ブロック７を、第三ブロック６の第三ブロック凹部６０１に仮配置させる。次に、第一実施形態の製造方法と同様に、調整用反射板９０５を１５００ｒｐｍで回転させ、投光ＬＥＤ３１０を点灯させて調整用反射板９０５に対し投光し、調整用反射板９０５からの反射光をフォトＩＣ４４０で受光する。ここで、オシロスコープを用いて、増幅並びに波形整形されたフォトＩＣ４４０からの電気信号をモニタしつつ、第三ブロック凹部６０１に対する第四ブロック７の位置を調整し、そしてフォトＩＣ４４０から均一な正弦波形が得られたことを確認した後、第三ブロック凹部６０１に対して第四ブロック７を接着固定する。
【００８４】
この実施形態によると、第一実施形態の光学読取り器２における第二ブロック４を、さらに二つのブロックに分割して、第三ブロック６と第四ブロック７とに分割した構成にしたため、第一実施形態の効果に加え、遮光板４３８とフォトＩＣ４４０とを搭載した第四ブロック７を用いて、第三ブロック６に対して取り扱い容易に位置調整することができ、高精度な光学式エンコーダの製造が容易となる。
【００８５】
第二実施形態の光学読取り器５を用いて光学式エンコーダ１を製造する方法は、第一実施形態の光学読取り器２を用いて光学式エンコーダ１を製造する方法と同様なのでその説明は省略する。なお、本発明はロータリ式／リニア式、インクリメント式／アブソリュート式の別を問わず同様の効果を奏する。
【００８６】
【発明の効果】
この発明によると、光学読取り器を第一のブロックと第二のブロックとに分離する構成にし、比較的位置決め調整が粗くてもよい光源を第一のブロックに配置して、高精度な位置決めを必要とする対物レンズと光分離器と遮光板と受光素子とを第二のブロックに集約する構成にしたため、製造工程において調整を必要としない製造工程と高精度な位置決め調整を必要とする製造工程とを分離することができ、効率のよい光学式エンコーダの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施形態であるインクリメント式であり回転型の光学式エンコーダである。
【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】光学式エンコーダにおいて、ケースと電気コードとブッシュとを取り外した状態の斜視図である。
【図４】光学式エンコーダにおける主に光学読取り器と電気処理に係る構成を示す図である。
【図５】反射板の正面図である。
【図６】図５におけるＥ部拡大である。
【図７】この発明の第一実施形態であるインクリメント式であり回転型の光学式エンコーダにおける光学読取り器の外観図である。
【図８】光学読取り器の断面図で、図７においてＢ方向から見た図である。
【図９】（ａ）は、図７において第一ブロックと第二ブロックとが分離された図でＢ方向から見た図であり、（ｂ）は、図８において第一ブロックと第二ブロックとが分離された図である。
【図１０】遮光板の正面図である。
【図１１】対物レンズなどの光学部品がまだ保持されていない状態の光学読取り器における第一ブロック本体と第二ブロック本体とが分離された状態の外観図である。
【図１２】図１１において光学部品が保持された状態である。
【図１３】対物レンズをＶガイド部に位置決め調整して接着固定する方法の説明図で、第二ブロックを取付用ブラケットの裏面から見た図である。
【図１４】対物レンズをＶガイド部に位置決め調整して接着固定する方法の説明図で、第二ブロックの断面図で対物レンズの側面方向から見た図である。
【図１５】光学式エンコーダの製造方法の説明図である。
【図１６】この発明の第二実施形態であるインクリメント式であり回転型の光学式エンコーダにおける光学読取り器である。
【図１７】光学読取り器において、第一ブロックと第三ブロックと第四ブロックとを分離した図である。
【図１８】第一ブロックと第三ブロックと第四ブロックとが分離された状態の外観図である。
【図１９】第四ブロックの組立図である。
【符号の説明】
１    光学式エンコーダ
２    第一実施形態の光学読取り器
３    第一ブロック
４    第二ブロック
５    第二実施形態の光学読取り器
６    第三ブロック
７    第四ブロック
１００    フランジ
１０１    シャフト
１０２    軸受け
１０３    ベース
１０４    反射板
１０５    プレート
１０６    回路基板
１０７    基板支持棒
１０８    ケース
１０９    電気コード
１１０    ブッシュ
１１１    プレート支持部
１１２    止め輪
１２０    反射帯域
１２１    軸孔
１２２    第１の反射帯域
１２３    第２の反射帯域
１２４    第３の反射帯域
３０１    第一ブロック合体突起
３０２    第一ブロック合体面
３０３    第一ブロック基板ガイド
３１０    投光ＬＥＤ
３１１    投光ＬＥＤ用挿入穴
３１２    投光ＬＥＤ圧入用突起
３２０    投光量モニタＰＤ
３２１    投光量モニタＰＤ用挿入穴
３３０    投光回路
３９０    第一ブロック本体
４０１    ピンホール
４０２    取付用ブラケット
４０３    ブラケット穴
４０４    ブラケットリブ
４０５    第二ブロック合体突起
４０６    第二ブロック合体面
４０７    第二ブロック基板ガイド
４１０    対物レンズ
４１１    円筒状外周面
４１２    凹部
４１３    Ｖガイド部
４１４    レンズガイド
４２０    ハーフミラー
４２１    ハーフミラー接着面
４３０    第一実施形態の遮光板
４３１    遮光板取付穴
４３２    遮光板取付部
４３３    切り欠き部
４３４    第１スリット列
４３５    第２スリット列
４３６    第３スリット列
４３７    第４スリット列
４３８    第二実施形態の遮光板
４４０    フォトＩＣ
４４１    第一実施形態のフォトＩＣ挿入ガイド
４４２    受光面
４５０    受光回路
４５１    信号処理部
４５２    出力回路
４９０    第二ブロック本体
６０１    第三ブロック凹部
６９０    第三ブロック本体
７０１    受光窓
７０２    ストッパー
７０３    第二実施形態のフォトＩＣ挿入ガイド
７９０    第四ブロック本体
９００    スライド調整用冶具
９０１    レバー
９０２    スライド冶具突起部
９０３    調整用スリット板
９０４    位置決め調整用ＣＣＤ
９０５    調整用反射板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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