(57)【要約】【課題】  光学式エンコーダにおけるチャンネル間クリストークの防止。【解決手段】  常時点灯方式で発光駆動される光源部２からの光は、移動スケール１に照射され、変調（コード化）された複数チャンネルの信号光を生成する。各チャンネルの信号光は固定スリット３の開口３１、３２を各々通過する。開口３１を通過した光は受光部４１に入射し、開口３２を通過した光は受光部４２に入射する。板状の遮光部材５が固定スリット３と受光アレイ４の間に設けられ、開口３１から受光部４２に向かう光、開口３２から受光部４２に向かう光をブロックし、それによりチャンネル間クリストークを防止する。遮光部材５の表面に、ツヤ消し黒塗料等を塗布／コーティングし、反射による迷光発生を防止しても良い。遮光部材５を固定スリット３前記受光アレイ４を結合する部材に用いても良い。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学スリットが形成された移動スケールと、該スケールに光を照射する光源と、固定スリットと、受光アレイとを備え、
前記受光アレイは、前記固定スリットを通して前記スケールの透過光または反射光を受光して、複数のチャンネルの電気信号を形成するための複数の受光部を有する光学式エンコーダにおいて、
前記複数のチャンネルに対応して、前記複数の受光部の各々を互いに光学的に分離する少なくとも１つの遮光部材が、前記固定スリットと前記複数の受光部の間に設けられていることを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項２】
前記遮光部材は、板状の形状を有していることを特徴とする、請求項１に記載の光学式エンコーダ。
【請求項３】
前記遮光部材は、非光反射性の表面を有していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光学式エンコーダ。
【請求項４】
前記非光反射性は、光を反射しない材質を塗布又はコーティングすることによって付与されていることを特徴とする、請求項３に記載の光学式エンコーダ。
【請求項５】
前記遮光部材によって、前記固定スリットと前記受光アレイが機械的に結合されていることを特徴とする、請求項１〜請求項４の内のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば工作機械や産業用ロボットの軸を駆動するサーボモータの位置や速度を検出する光学式エンコーダに関し、更に詳しく言えば、複数チャンネル間のクロストークを低減させる手段を備えた光学式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば工作機械や産業用ロボットの軸を駆動するサーボモータの位置や速度を検出するために光学式エンコーダが広く使用されている。周知のように、光学式エンコーダは、移動スケールでコード化された透過光または反射光を受光部で受光し、電気信号を形成する装置であるが、一般に、そこで生成される電気信号は一般に複数のチャンネルのものである。従って、コード化された光は、透過光各チャンネルに対応させて複数の受光部で受光することになるが、その場合に問題になるのが、チャンネル間のクロストークである。クロストークが大きくなることは、当然、エンコーダの信号のＳＮ比が低下するので好ましくない。
【０００３】
このクロストークを防ぐ手法としては、例えば下記特許文献１に開示された方式がある。この方式では、各チャンネルに各々対応する複数の光源（ＬＥＤ）を用意し、これら光源を時分割で１つずつ発光駆動し、各光源の発光時に対応するチャンネルの電気信号を得ることで、クロストークを防止している。しかし、この方式では、１つのチャンネルの受光部を構成する受光素子が光信号を受光している時には、他のチャンネルでは光信号の受光が出来ない。そのため、光源（ＬＥＤ）が常時点灯させて複数のチャンネルの信号を同時併行的に生成する方式と比較して、時間あたりに処理可能な信号の分解能は低くなってしまう。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６５８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、光源を常時点灯させて複数のチャンネルの信号を同時併行的に生成する方式に適用しても、チャンネル間のクロストークを抑制出来るように改良した光学式エンコーダを提供することにある。  
本発明は、受光アレイに各チャンネル間を光学的に分離する遮光部材を設けることで上記課題を解決したものである。  
より具体的に言えば、本発明では、光学スリットが形成された移動スケールと、該スケールに光を照射する光源と、固定スリットと、受光アレイとを備え、前記受光アレイは、前記固定スリットを通して前記スケールの透過光または反射光を受光して、複数のチャンネルの電気信号を形成するための複数の受光部を有する光学式エンコーダに、前記複数のチャンネルに対応して、前記複数の受光部の各々を互いに光学的に分離する少なくとも１つの遮光部材を、前記固定スリットと前記複数の受光部の間に設けたことを基本的な特徴としている。
【０００６】
ここで、前記遮光部材は、典型的には板状の形状を有している。また、遮光部材の表面は非光反射性として、反射光がノイズの原因とならないようにすることが好ましい。非光反射性を遮光部材の表面に付与するには、例えば光を反射しない材質を塗布又はコーティングすれば良い。なお、前記遮光部材には、前記固定スリットと前記受光アレイが機械的に結合する機能を持たせることも可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る光学式エンコーダによれば、光源を常時点灯させて複数のチャンネルの信号を同時併行的に生成する方式を採用しても、チャンネル間のクロストークを抑制出来るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の１つの実施形態に係る光学式エンコーダの概略構造を示した図である。同図において符号１は周知の態様で光学的なコードを光透過エリア／非透過エリアのパターンで形成した移動スケールである。移動スケール１は、ここでは図示の都合上直線形状で示されているが、ロータリ形のエンコーダの場合には、円弧状のものが用いられる。符号２で示された光源部２は、例えば１個または複数個のＬＥＤを備え、移動スケール１に対して光を照射する。光源部２は、図示しない発光駆動回路により、要検出時には常時点灯される。
【０００９】
移動スケール１は、同移動スケール１が取り付けられた被検出物（位置や速度の検出を行なう対象物）の移動に従って、光源部２から供給された光を変調し、透過光として出力する。この変調された透過光は、複数のチャンネル（ここでは２チャンネル）の信号光を含んでいる。移動スケールの光出力側には、開口３１、３２を有する固定スリット３が配置されており、各チャンネルの信号光がチャンネル毎に開口３１、３２を通過できるようになっている。本例では、２つのチャンネルの信号光の内、一方のチャンネルの信号光が開口３１を通り、他方のチャンネルの信号光が開口３２を通るようになっている。
【００１０】
更に、固定スリット３から適距離隔てた位置に、受光アレイ４が配置されている。受光アレイ４は、チャンネル数に対応した数の受光部を有している。本例では各開口３１、３２を各々通過した光を受光するに適した位置に受光部４１、４２が設けられている。各受光部４１、４２は、それぞれ１個以上の受光素子で構成される。
【００１１】
そして、各隣り合うチャンネル用の受光部４１、４２の間には、チャンネル間のクロストークを防止するための遮光部材５が固設されている。遮光部材５は、典型的には、図示されているように立壁を形成する板状部材で構成されるが、チャンネル間のクロストークを防止するための遮光機能を備え、且つ、各チャンネルの受光を阻害しない限り、板状形状とは異なっていても構わない。
【００１２】
遮光部材５の表面は、光を反射しない材質を塗布又はコーティングするなどして非光反射性（例えば９０％異常の光吸収性）を持つことが好ましい。光反射防止用に塗布する材料としては、ツヤ消し黒色塗料、アルマイトコーティングなどが挙げられる。
【００１３】
遮光部材５の表面を非光反射性とすることで、遮光部材５の表面反射により迷光が発生し、それがクロストークノイズになる可能性を低下させることができる。このような遮光部材５の存在により、開口３１を通過した光は専ら受光部４１に入射し、受光部４２に入射する光は殆どなくなる。同様に、開口３２を通過した光は専ら受光部４２に入射し、受光部４１に入射する光は殆どなくなる。その結果、両チャンネルの信号光が同時併行して受光アレイに入力されても、クロストークは殆ど生じなくなる。
【００１４】
また、遮光部材５は固定スリット３と受光アレイ４の間に位置して設けられるものであることを利用して、同遮光部材５に、固定スリット３と受光アレイ４とを機械的に結合する機能を持たせることも可能である。その場合、例えば、遮光部材５を受光アレイ４の立壁部として一体的に製造しておき、立壁部の頂部を固定スリット３の開口３１、３２の間の部分に、ネジ止め、接着等で取り付ければ良い。
【００１５】
なお、上記実施形態では、移動スケールの透過光を信号光として検出する透過光検出型の配置例を説明したが、移動スケールの反射光を信号光として検出する反射光検出型の配置をとった際にも、同様の態様で本発明が適用できることは特に説明を要しないであろう。反射光検出型の配置をとる場合には、光源部２は固定スリット３の間に配置されることになるが、遮光部材は固定スリットと受光アレイの間に設置されるので、なんら支障は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の１つの実施形態に係る光学式エンコーダの概略構造を示した図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  移動スケール
２  光源部（ＬＥＤ）
３  固定スリット
４  受光アレイ
５  遮光部材
【図１】
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