光学エンコーダーディスク・リニアスケール
回転・直線位置フィードバック用のガラス製エンコーダーディスクとリニアスケール。インクリメンタル、アブソリュート、コードトラック、原点マークに対応し、CD 精度 ±0.2 µm、機械切断精度 ±0.02 mm。
ディスクとスケールは受動光学部品です。部品仕様には CD 精度 ±0.2 µm、機械切断精度 ±0.02 mm が含まれます。出力信号、補間、システム精度は読取りヘッド、電子回路、取付けにも依存します。
回転エンコーダーディスクとコードパターン
リニアエンコーダースケールの種類
光路を選び、次に位置コードを決めます。 ガラス製リニアスケールを比較するEN
用途に合った製品を選ぶ
| 目的・選択項目 | 製品の選択肢 | 選定のポイント |
|---|---|---|
| 運動の形態 | ディスク／リニアスケールEN | ディスクは角度、スケールは軸方向の距離に対応します。 |
| 起動時の位置 | インクリメンタル／アブソリュートEN | インクリメンタル方式は基準からの移動量を数えます。アブソリュート方式は符号化範囲内の位置を識別します。 |
| 読取りヘッドの配置 | 透過／反射EN | 光路と符号化方式は独立した選択です。配置空間と光学コントラストを読取りヘッドに合わせます。 |
| コードの互換性 | グレイコード／自然二進コード／周期トラックEN | ガラスパターンは復号方式に対応する必要があります。コードのビット数が多いだけでは、システム精度の向上は保証されません。 |
選択した条件を一つの仕様にまとめる
- ディスク・スケールの寸法と厚さ
- 重要寸法（CD）精度と機械切断精度
- トラック配置・ピッチ・基準マーク
- パターン位置合わせ・光学コントラスト・検査基準
透過型と反射型：光路に合わせて選ぶ。
インクリメンタルとアブソリュートは位置の符号化方法、透過型と反射型は検出器に光が届く経路を表します。パターン、膜、読取りヘッドを一体で設計すれば、どちらの符号化方式にも両方の光路を組み合わせられます。
透過型ガラスエンコーダーディスク
光源と検出器をディスクの反対側に配置します。透明領域は光を通し、遮光クロムトラックは光を遮ります。低反射クロム（LRC）はパターン面からの迷光反射の低減に役立ちます。
- 使用波長での透明領域の透過率と遮光トラックの光学濃度（OD）を指定します。
- パターン面、照明方向、読取りギャップ、ディスク両側の配置空間を確認します。
- 温度範囲、寸法安定性、分光透過率に基づいて基板を選定します。
反射型ガラスエンコーダーディスク
光源と検出器を同じ側に配置します。読取りヘッドは反射率の異なる領域を識別するため、片側からしかアクセスできない構成に適します。高反射クロム（HRC）と低反射領域を組み合わせ、センサーに必要なコントラストを確保します。
- 使用波長と入射角における高反射・低反射の両値を指定します。
- 検出器配置、作動距離、信号コントラスト要件を定義します。
- 裏面反射と背景処理を検討し、検出器へ戻る不要光を抑えます。
エンコーダーディスク設計例
運動の形態を決めてから、コードを定義する。
回転・直線形状を選び、次にインクリメンタル・アブソリュート方式、コード規則、光学読取り、機械基準を決めます。ガラスパターンの仕様と完成エンコーダーの性能を分けて整理できます。
回転／インクリメンタル
周期的な放射状トラックで相対角度や速度を読み取ります。原点復帰後に再現性のある基準が必要な場合は、インデックス（Z）トラックを追加します。
この構成を見るEN回転／アブソリュート
対応する読取りヘッドとデコーダーにより、コードトラックから角位置を直接識別します。コードマップ、ビット数、絶対原点をまとめて確認します。
この構成を見るENアブソリュート／グレイコード
理想的なグレイコード列では隣接コード間で一ビットだけ変化します。これは絶対位置パターンのコード規則であり、別の機械形状や電気インターフェースではありません。
この構成を見るENアブソリュート／自然二進コード
重み付き二進トラックは位置を直接識別しますが、セクター境界で複数ビットが変化する場合があります。読取りヘッドとデコーダーは承認された遷移規則に対応する必要があります。
この構成を見るEN直線／インクリメンタル
周期ピッチで軸方向の変位を測定します。基準マークで原点を定め、電気出力の分解能は補間にも依存する場合があります。
この構成を見るEN直線／アブソリュート
定義したコード列により、原点検索なしで位置を識別します。コードマップ、読取り窓、デコーダー規則が正確に一致する必要があります。
この構成を見るENディスクは整合した光学システムの一部です。
パターンは指定波長、照明配置、読取りギャップ、信号しきい値で読み取ります。機械的な振れ、穴の同心度、角度基準も線やコード形状と同様に結果へ影響します。A/B 出力や後段のシリアル通信は完成エンコーダーの電子回路に属し、ガラスパターンの種類とは区別します。
- インクリメンタル：周期トラック、任意の原点トラック、周期とデューティ比
- アブソリュート：承認コードマップ、ビット数、トラック順、絶対原点
- 光学方式：使用波長での透過・反射コントラスト
- 機械取合い：外径、穴径、厚さ、基準、許容振れ
エンコーダー図面に記載する内容
製造するパターンを完成エンコーダーの性能と分けて定義します。明確な図面により、曖昧な製品名に頼らず、パターン、基板、読取りヘッドの取合い、検査記録を確認できます。
- ディスク形状：外径、穴径、厚さ、エッジ、取付け基準
- パターン形状：トラック半径、ピッチ、線幅、デューティ比、基準形状
- コード定義：グレイ・自然二進・カスタムマップ、ビット順、読取り方向、原点
- 光学・受入条件：波長、コントラスト、配置誤差、欠陥、報告書形式
読取りヘッドに合わせたエンコーダーパターン。
TL OPTIK はお客様のパターン仕様に基づき、ガラスエンコーダーディスクとリニアスケールを製造します。 インクリメンタルトラックから絶対コードまで、ピッチ、基準マーク、光学コントラスト、機械基準を合わせて検討します。読取り方法を共有いただくことで、運動システムに適した部品仕様を整理できます。
エンコーダーパターンについて相談するエンコーダーとスケールの質問
二進コードとグレイコードは同じですか？
いいえ。自然二進コードは重み付きビットを使い、一つの境界で複数ビットが変化する場合があります。グレイコードは隣接コード間で一ビットだけ変化するため、コードマップと復号規則が異なります。
A/B、Z、EnDat、BiSS は製品カテゴリーですか？
A/B と Z は一般的なインクリメンタル信号や基準機能、EnDat と BiSS は電子通信インターフェースです。システム要件としてガラスパターンと併記し、互換の製品名として扱わないようにします。
線数やビット数を増やせば精度も上がりますか？
いいえ。パターンの公称分解能は一要因です。形状配置、偏心、取付け振れ、読取りヘッド配置、補間、総合的な誤差配分がシステム精度を決めます。
同じディスク図面を別の読取りヘッドで使えますか？
波長、光学方式、トラック間隔、作動ギャップ、コントラスト、読取り方向の確認が必要です。直径が似ているだけでは光学・電気的な互換性は確認できません。
選定の要点
光学エンコーダディスクとリニアスケールは、回転位置および直線位置のフィードバック用パターン基準です。
製品詳細・技術記事は現在英語で提供しています。EN のリンクは英語ページを開きます。