JP2006189449A - 光学エンコーダ - Google Patents

Abstract

【課題】光学エンコーダの提供。
【解決手段】第１の面（１４）、第２の面（１６）、印（２０）を有する第１のトラック（１８）及び印（２４）を有する第２のトラック（２）を備えたコードストリップ（１２）含む光学エンコーダ（１０）。コードストリップ（１２）は、移動経路（２６）に沿って、光学エンコーダ（１０）に対して相対的に移動させることができる。コードストリップ（１２）の第１の面（１４）に配置された光源（３０）が、コードストリップ（１２）に光を当てる。第１の検出素子（５２）はコードストリップ（１２）の第２の面（１６）に配置され、コードストリップ（１２）の第１のトラック（１８）に対してほぼ位置合わせされる。第２の検出素子（５４）はコードストリップ（１２）の第２の面（１６）に配置され、コードストリップの第２のトラック（２２）に対してほぼ位置合わせされる。第１の検出素子（５２）から移動経路（２６）の方向にある間隔を空けて、第２の検出素子（５４）が更に配置される。
【選択図】図１

Description

位置エンコーダ及び／又はモーションエンコーダは、可動部品の位置及び／又は運動を判定する手段である。非常に様々な位置エンコーダシステムが開発され、使用されているが、大抵の位置エンコーダシステムは、リニア（直線型）とロータリ（回転型）の２つのカテゴリーのいずれかに分類される。その名の通り、リニアエンコーダシステムは線形運動、即ち直線運動の指示に使用され、ロータリエンコーダは回転運動の指示に使用される。

上記タイプのエンコーダシステムはまた、アナログエンコーダシステムとデジタルエンコーダシステムに分類することもできる。アナログエンコーダシステムは、エンコーダによって検出された運動に関連する電圧や電流のようなアナログ出力信号を生成する。アナログエンコーダシステムは通常、可動部品に取り付けられた可変抵抗器や抵抗素子を使用している。可変抵抗器は、可動部品の運動をアナログ信号に変換するためのものである。

デジタルエンコーダシステムは、エンコーダによって検出された運動に関連するデジタル出力信号を生成する。大抵のデジタルエンコーダシステムは光学式であるが、非光学式デジタルエンコーダも知られている。光学式デジタルエンコーダは通常、光源、検出器、及び、コードホイール又はコードストリップを使用する。コードホイールやコードストリップには、マークや印が付けてある。検出器は、コードホイールやコードストリップに付いている印を検出し、検出器に対するコードストリップの位置や動きに関するデジタル出力信号を生成する。

デジタルエンコーダは、コードホイールやコードストリップの相対位置の相対指示を生成する場合もあれば、絶対指示を生成する場合もある。一般に相対エンコーダは、コードストリップ上に一組のマーク又は印を有する。この一組のマークはコードストリップの何らかの位置に対する固有のマークではないので、相対エンコーダシステムは、起動時にホーミングルーチンを使用して、可動部品の実際の位置を計算しなければならない。絶対位置エンコーダは通常、コードストリップ上の複数組の印を使用している。この印は、コードストリップの各位置に固有の信号を関連付ける。従って、そのような絶対位置エンコーダは、ホーミングルーチンを最初に実行しなくても、可動部品の絶対位置の指示を生成することができる。

一実施形態による光学エンコーダは、第１の面、第２の面、印の付いた第１のトラック、及び、印の付いた第２のトラックを有するコートストリップを含む。コードストリップは、移動経路に沿って光学エンコーダに対して相対的に移動させることができる。コードストリップの第１の面に配置された光源が、コードストリップに光を当てる。第１の検出素子はコードストリップの第２の面に配置され、コードストリップの第１のトラックに対して実質的に位置合わせされる。第２の検出素子はコードストリップの第２の面に配置され、コードストリップの第２のトラックに対して実質的に位置合わせされる。第１の検出素子から移動経路の方向に間隔を空けて、第２の検出素子が更に配置される。

本発明の現時点における好ましい例示的実施形態を図面に示す。

図１及び図２は、光学エンコーダ１０の一実施形態を示している。光学エンコーダ１０は、第１の面１４及び第２の面１６を有するコードストリップ１２を含む。コードストリップ１２は、印２０の付いた第１のトラック１８及び印２４の付いた第２のトラック２２のような、印１９の付いた複数のトラック１７を有する。後で詳しく説明するように、限定はしないが、所望の分解能や符号化すべき所望の運動範囲のような、多数の要因に応じて、コードストリップ１２は印１９の付いた任意数のトラック１７を有する場合がある。コードストリップ１２は、移動経路２６に沿って光学エンコーダ１０に対して相対的に移動させることができる。本明細書で図示説明する実施形態において、光学エンコーダ１０の読み取りヘッド２８は、固定されたコードストリップ１２に対して相対的に移動させることができる。代替実施形態では、読み取りヘッド２８は固定しておき、コードストリップ１２を動かせるようにする場合もある。

次に、主として図２を参照する。光学エンコーダ１０は、光源アセンブリ３０及び検出器アセンブリ３２を更に有する。光源アセンブリ３０及び検出器アセンブリ３２は、ハウジングアセンブリ３４に取り付けられる。従って、読み取りヘッド２８は、光源アセンブリ３０、検出器アセンブリ３２、及び、ハウジングアセンブリ３４からなる。つまり、光源アセンブリ３０はコードストリップ１２の第１の面１４に配置され、検出器アセンブリ３２はコードストリップ１２の第２の面１６に配置されるように構成される。また、検出器アセンブリ３２は光源アセンブリ３０に対して実質的に位置合わせされ、光源アセンブリ３０によって生成されコードストリップ１２を通過した光が、検出器アセンブリ３２によって検出されるように配置される。

図４及び図５は光源アセンブリ３２を示している。光源アセンブリ３２は、移動経路２６上の第１の位置に設けられた第１の発光素子３８や、移動経路２６上の第２の位置に設けられた第２の発光素子４０のような、複数の発光素子３７を含む。後で詳しく説明するように、本明細書で図示説明する実施形態において、光源アセンブリ３０は、発光素子を更に有する場合もある。複数の発光素子３７の各々は、第１のコリメートレンズ４２や第２のコリメートレンズ４４のような、対応するコリメートレンズ４１を有する。様々な発光素子３７が様々な位置に配置され、図４に示すような千鳥状（互い違い）の配置が形成される。一実施形態において具体的には、第１の発光素子３８は第１の発光素子軸４６上に配置され、第２の発光素子４０は第２の発光素子軸４８上に配置される。第１の発光素子軸４６と第２の発光素子軸４８は、移動経路２６の方向に離間距離５０だけ互いに離れている。以下で詳しく説明するように、第１の発光素子３８と第２の発光素子４０をそのように千鳥状に配置することで、発光素子３７（例えば第１の発光素子３８と第２の発光素子４０）を共通の軸上に配置した場合に比べて、光源アセンブリ３０の全長４８を短くすることができる。

図６は、検出器アセンブリ３２を最も分かり易く示している。検出器アセンブリ３２は、移動経路２６上の第１の位置に配置された第１の検出素子５２や、移動経路２６上の第２の位置に配置された第２の検出素子５４のような、複数の検出素子５１を有する。後で詳しく説明するように、本明細書で図示説明する実施形態において、検出器アセンブリ３２は検出素子５１を更に有する場合がある。第１の検出素子５２は第１の検出素子軸５６上に配置され、第２の検出素子５４は第２の検出素子軸５８上に配置される。第１の検出素子軸５６と第２の検出素子軸５８は、移動経路２６の方向に離間距離６０だけ互いに離れている。一実施形態において、第１の検出素子軸５６と第２の検出素子軸５８の離間距離６０は、第１の発光素子軸４６と第２の発光素子軸４８の離間距離５０（図４）と実質的に等しい。

また、第１の検出素子５２は、コードストリップ１２の第１のトラック１８に対して実質的に位置合わせされ、コードストリップ１２の第１のトラック１８を構成する印２０を検出する。第２の検出素子５４は、コードストリップ１２の第２のトラック２２に対して実質的に位置合わせされ、コードストリップ１２の第２のトラック２２を構成する印２４を検出する。

検出器アセンブリ３２を構成する様々な検出素子（例えば５２や５４）が千鳥状に配置されていること、つまり、第２の検出素子５４が第１の検出素子５２から移動経路２６の方向に離間距離６０だけ離れた位置にあるということは、コードストリップ１２の第２のトラック２２を構成する印２４も、それと同じ距離、即ち離間距離６０だけ実質的にずれている、即ちオフセットされていることを意味する。

光学エンコーダ１０は開口プレート６２を更に有する場合がある。図３から最も良く分かるように、開口プレート６２は、検出器アセンブリ３２とコードストリップ１２の間に配置される。開口プレート６２は、第１の検出素子５２に対して実質的に位置合わせされた第１の開口６４と、第２の検出素子５４に対して実質的に位置合わせされた第２の開口６６とを少なくとも画定する。後で詳しく説明するように、開口プレート６２は開口を更に有する場合もある。また、同じく後で詳しく説明するように、開口プレート６２は、場合によっては、光学エンコーダ１０の分解能を向上させることがある。

光学エンコーダ１０の１つの有用な特徴は、スケーリングが簡単であるため、様々な用途に容易に対応させることができる点にある。言い換えれば、もっと幅の広いコードストリップやもっと幅の狭いコードストリップを使用した場合に合わせて、発光素子３７及び検出素子５１の数を増減することにより、同一の基本設計を簡単に修正して使用できる点にある。光学エンコーダ１０の他の有用な特徴は、発光素子３７の千鳥配置を使用することにより、千鳥配置を使用しない場合に比べて、光源アセンブリ３０の全長４９を短くすることができることである。また、各発光素子３７に対して個別のコリメートレンズ４１又は千鳥配置のコリメートレンズ４１を使用することにより、全発光素子３７に対して１枚のコリメートレンズを使用した場合に比べて、読み取りヘッド２８全体の厚さを低減することができる。開口プレート６２は、様々な検出素子５１に到達する迷光の量を抑えることにより、感度を向上させる働きをする。また、開口プレート６２は、光学エンコーダの分解能を向上させる働きもする。

光学エンコーダの一実施形態１０について簡単に説明が済んだところで、次に、この実施形態及び他の実施形態の詳細について説明する。ただし、説明を続ける前に、光学エンコーダ１０は、その用途に応じて、様々なタイプの発光素子４１及び検出素子５１を有する場合があることに注意して欲しい。また、コードストリップ１２上に設けられるトラック１７の数や、各トラックに付けられる印１９の数や間隔も、特定の用途や所望の分解能のような要件に応じて変更することができる。同様に、光学エンコーダが直線の用途に限定されることはなく、光学エンコーダは回転の用途にも容易に適応させることができる。これは、本明細書に記載した教示を理解した当業者には明らかであろう。

次に図１及び図２を再び参照すると、光学エンコーダ１０の一実施形態は、光学エンコーダ１０の読み取りヘッド２８に対するコードストリップ１２の絶対位置の判定に使用される。本明細書で図示説明する実施形態において、読み取りヘッド２８は、移動経路２６に沿って固定されたコードストリップ１２に対して相対的に移動される。あるいは、読み取りヘッド２８は固定しておき、コードストリップ１２の方を動かしてもよい。同様に、コードストリップ１２が実質的に矩形（長方形）の素子である必要はなく、回転用途に使用されるディスク状又は環状の部材であってもよい。

絶対位置を検出するために、コードストリップ１２は、印１９（例えば第１の印２０の組と第２の印２４の組）の付いた複数のトラック１７（例えば第１のトラック１８と第２のトラック２２）を有する。印１９は検出器アセンブリ３２によって検出することができ、それにより、検出器アセンブリ３２はコードストリップ１２の動きを検出することができる。一般に使用される印１９は、限定はしないが、光源アセンブリ３０が生成する光に対して実質的に透明な領域と実質的に不透明な領域が、交互に配置されたものを含む。読み取りヘッド２８に対するコードストリップ１２の絶対位置を判定できるようにするために、隣接トラック１７間には異なる印が使用される。例えば、一実施形態において各トラック１７は、隣りのトラックの２倍の数の印（例えば、実質的に透明な領域と、実質的に不透明な領域）有する。そのため、コードストリップ１２上の各位置に固有の「コード」を関連付けることができる。

コードストリップ１２の１つの特徴は、例えば第２の検出素子軸５８上に配置された検出素子５１のような、移動経路２６の方向にオフセットされた位置、即ちずらした位置に配置された検出素子５１（例えば第２の検出素子５４）に対応するトラック１７に関連する。上記のように、オフセットされた検出器に対応するトラック（例えば第２のトラック２２）の印１９（例えば印２４）は、検出素子５１間の離間距離（例えば離間距離６０）と同じ距離だけオフセットされていなければならない。

次に、図４及び図５を参照する。光源３０は、第１の発光素子３８及び第２の発光素子４０のような複数の発光素子３７を含む。各発光素子３７は、第１のコリメートレンズ４２及び第２のコリメートレンズ４４のような、対応するコリメートレンズ４１を有する。第１の発光素子３８は第１の発光素子軸４６上に配置され、第２の発光素子４０は第２の発光素子軸４８上に配置される。図５から最も良く分かるように、本明細書で図示説明する実施形態において、光源アセンブリ３０は、第１の発光素子軸４６及び第２の発光素子軸４８上に発光素子３７を更に有する。ただし、本明細書に記載した教示を理解した当業者であれば、発光素子３７を更に追加して設けることは容易であろうから、追加的に使用される発光素子３７の詳細については、本明細書では説明しない。

上で簡単に述べたように、第１の発光素子軸４６と第２の発光素子軸４８は、移動経路２６の方向に離間距離５０だけ離れている。第１の発光素子３８と第２の発光素子４０を千鳥状に配置することにより、個々の発光素子３７を共通の軸上に配置した場合に比べて、光源アセンブリ３０の全長４９を短くすることができる。短縮される全長４９の量は、各発光素子３７に個別のコリメートレンズ４１を使用した場合に特に重要である。

同様に上で述べたように、光学エンコーダ１０が、第１の発光素子３８及び第２の発光素子４０のような２つの発光素子３７の使用に限定されることはなく、光学エンコーダ１０は、任意数の発光素子３７を有する場合があることに注意して欲しい。例えば、図４及び図５に示す実施形態では、光源アセンブリ３０は合計４つの発光素子３７を有し、そのうちの２つの発光素子３７が第１の発光素子軸４６上に配置され、残りの２つの発光素子３７が第２の発光素子軸４８上に配置される。上記のように、光源アセンブリ３０の全長４９を最小限に抑えるために、複数の発光素子３７は千鳥状に配置される。

第１の発光素子３８及び第２の発光素子４０のような発光素子３７としては、意図する用途に適しているもの又は適するであろうものであれば、任意の種々の発光素子を使用することができ、発光素子は、当該技術分野で既知のものであっても、将来開発されるものであってもよい。従って、発光素子３７を何らかの特定タイプの発光素子３７に限定して解釈してはならない。だたし、例えば、複数の発光素子３７は発光ダイオードを含む場合がある。

様々な発光素子３７が、コードストリップ１２の第１の面１４上の適当な位置に様々な発光素子３７を固定するのに適したプリント基板のような任意の種々の構造に対して、本明細書に記載する態様で取り付けられる。あるいは、本明細書に記載する教示を理解した当業者には明らかなように、他の取付構成を採用することも可能である。例えば、一実施形態において様々な発光素子３７は、当該技術分野において既知のタイプのプリント基板６８に取り付けられる。

上記のように、各発光素子３７（例えば第１の発光素子３８や第２の発光素子４０）は、発光素子３７から生成された光を平行化するためのコリメートレンズ４１（例えば第１のレンズ４２及び第２のレンズ４４）をそれぞれ有する。本明細書に記載する教示を理解した当業者には明らかなように、コリメートレンズ４１は、任意の種々のレンズ形状を有し、任意の種々の材料から形成される。従って、コリメートレンズ４１を何らかの特定材料から形成された何らかの特定タイプのコリメートレンズ４１に限定して解釈してはならない。ただし、例えば、一実施形態において各コリメートレンズ４１は、透明なプラスチック材料（例えばアクリルプラスチック）から形成された凸型コリメートレンズからなる。コリメートレンズ４１は、適当な取り付けラグ又は取り付けタブを有し、適当な接着剤のような任意の適当な手段によってプリント基板６８に固定される場合がある。

図４から最もよく分かるように、第１の発光素子３８及び第２の発光素子４０のような発光素子３７を千鳥配置にするとともに、第１のコリメートレンズ４２及び第２のコリメートレンズ４４のようなコリメートレンズ４１も千鳥配置にすることにより、プリント基板６８上の空間を効率的に使用することができ、また、光源３７及びレンズ４１を千鳥状配置にしなかった場合に比べて、光源アセンブリ３０の全長４９を最小限に抑えることができる。

図６から最も良く分かるように、検出器アセンブリ３２は、第１の検出素子５２及び第２の検出素子５４のような複数の検出素子５１を有する場合がある。第１の検出素子５２は第１の検出素子軸５６上に配置され、第２の検出素子５４は第２の検出素子軸５８上に配置される。第１の検出素子軸５６と第２の検出素子軸５８は、移動経路２６の方向に離間距離６０だけ離れている。本明細書で図示説明する実施形態において、第１の検出素子軸５６と第２の検出素子軸５８の間の離間距離６０は、第１の発光素子軸４６と第２の発光素子軸４８の間の離間距離５０（図４）に実質的に等しい。また、第１の検出素子５２は、コードストリップ１２の第１のトラック１８に対して実質的に位置合わせされ、コードストリップ１２の第１のトラック１８を構成する印２０を検出するように構成される。第２の検出素子５４は、コードストリップ１２の第２のトラック２２に対して実質的に位置合わせされ、コードストリップ１２の第２のトラック２２を構成する印２４を検出するように構成される。

ただし、光学エンコーダ１０が、第１の検出素子５２及び第２の検出素子５４のような２つの検出素子５１の使用に限定されることはなく、光学エンコーダ１０は任意数の検出素子５１を有する場合があることに注意して欲しい。例えば図６に示す実施形態の場合、検出器アセンブリ３２は合計１１個の検出素子５１を有し、そのうちの６つの検出素子は第１の検出素子軸５６上に配置され、５つの検出素子５１は第２の検出素子軸５８上に配置される。１１個の個別の検出素子５１を使用することにより、１つのトラック１７当たり１つの検出素子５１を使用し、１０トラックのコードストリップ１２を使用することができる。残りの（１１番目の）検出素子５１は、光源アセンブリ３０の輝度、即ち光出力の測定に使用される。光源アセンブリ３０の輝度が高すぎたり低すぎたりした場合、補償システム（図示せず）を使用して、光源アセンブリ３０に供給される電力を調節することにより、光出力は許容範囲内に維持される。１０トラックのコードストリップ１２は、２^１０の分解能を有する。即ち、１０２４個の異なる位置を出力する。当然ながら、使用されるコードストリップのトラック１７の数は、特定用途の要件に応じて増減してもよい。もっと多くの、又はもっと少ない数のトラック１７を有するコードストリップの使用を指示する要件の例には、所望の分解能や、符号化したい動作範囲がある。ただし、それらに限定されることはない。

検出器アセンブリ３２を構成する様々な検出素子（例えば５２や５４）が千鳥状に配置されていること、つまり、第２の検出素子軸５８が第１の検出素子軸５６から移動経路２６の方向に離間距離６０だけ離れた位置にあるということは、コードストリップ１２の第２のトラック２２を構成する印２４も、それと同じ距離、即ち離間距離６０だけ実質的にずれている、即ちオフセットされていることを意味する。

第１の検出素子５２及び第２の検出素子５４のような検出素子５１には、意図する用途に適しているもの又は適するであろうものであれば、任意の種々の検出素子を使用することができ、検出素子は、当該技術分野で既知のものであっても、将来開発されるものであってもよい。従って、検出素子５１を何らかの特定タイプの発光素子５１に限定して解釈してはならない。だたし、例えば、複数の検出素子５１はフォトトランジスタを含む場合がある。

様々な検出素子５１が、コードストリップ１２の第２の面１６上の適当な位置に様々な検出素子５１を固定するのに適したプリント基板のような任意の種々の構造に対して、本明細書に記載する態様で取り付けられる。あるいは、本明細書に記載する教示を理解した当業者には明らかなように、他の取付構成を採用することも可能である。例えば、一実施形態において様々な検出素子５１は、当該技術分野において既知のタイプのプリント基板７０に取り付けられる。

光学エンコーダ１０は開口プレート６２を更に有する場合がある。開口プレート６２は、検出器アセンブリ３２で使用される検出素子軸（例えば第１の検出素子軸５６と第２の検出素子軸５８）の各々について少なくとも１つの開口を画定する。本明細書で図示説明する実施形態において、開口プレート６２は、第１の検出素子軸５６上の第１の検出素子５２に対して実質的に位置合わせされた第１の開口６４と、第２の検出素子軸５８上の第２の検出素子５４に対して実質的に位置合わせされた第２の開口６６とを少なくとも画定する。検出器アセンブリ３２に設けられた検出素子５１のグループ毎に、更なる開口を設けてもよい。一般的には、第１の開口６４と第２の開口６６を細長いスリットとして形成し、迷光が検出素子５１に到達する可能性を最小限に抑えることが望ましい。

用途によっては、開口プレート６２を使用すると、開口６２がない場合の分解能に比べて、光学エンコーダシステムの分解能は向上する場合がある。例えば、コードストリップ１２のトラック１７上に設けられた様々な印１９の間隔が、対応する検出素子５１のサイズよりも小さい場合、検出素子５１は、印１９の間隔を解釈することができない。即ち、検出器５１は、検出素子５１と同じ直線上に配置された印の組を判別することができない。この問題を回避するために、開口プレート６２は、コードストリップ１２上の印１９の幅と実質的に同じサイズ（即ち幅）の開口を有する場合がある。その場合、他の印１９からの光が検出素子５１に到達することが開口によって防止され、検出素子５１はコードストリップ１２の所望の部分だけを検出することができる。言い換えれば、その場合、検出素子５１は、検出素子５１のサイズ（即ち幅）がコードストリップ１２上の印１９のサイズ（即ち幅）よりも大きくても、コードストリップ１２上の単一の印１９を検出することができる。

ハウジング３４は、光源アセンブリ３０、検出器アセンブリ３２、及び開口プレート６２を収容するように構成される。次に、図２、図７ａ、図７ｂ、及び図８を参照すると、ハウジング３４は、検出器板部分７２及び放射器板部分７４からなる。検出器板部分７２は検出器アセンブリ３２及び開口プレート６２を収容するように構成される。放射器板部分７４は光源アセンブリ３０を収容するように構成される。放射器板部分７４は検出器板部分７２に固定することができ、光源アセンブリ３０が検出器アセンブリ３２に対して実質的に合わせされた状態に光源アセンブリ３０を維持又は配置する。また、ハウジング３４は、光源アセンブリ３０と検出器アセンブリ３２の間にコードストリップ１２を収容するのに適した間隔３６が画定されるようにして配置される。

ハウジング３４によって確保される部品間隔はあまり重要ではなく、用途に応じて任意の様々な間隔を使用することができる。従って、ハウジング３４を光学エンコーダの様々な部品間に何らかの特定の間隔を確保するハウジングに限定して解釈してはならない。ただし、例えば、本明細書で図示説明する実施形態において、光源アセンブリ３０と検出器アセンブリ３２の間に画定される間隔３６は約６．２５ｍｍであり、コードストリップ１２は検出器アセンブリ３２のプリント基板７０から約１．９ｍｍ離れたところに配置され、開口プレート６２は検出器アセンブリ３２のプリント基板７０から約１．２３ｍｍ離れたところに配置される場合がある。図３を参照のこと。

次に、図７ａ、図７ｂ、及び図８を参照すると、ハウジング３４の検出器板部分７２は、複数の軸受面７６を有する場合がある。軸受面７６は、コードストリップ１２の対応する第１の縁部７８及び第２の縁部８０に係合する。軸受面７６は、コードストリップ１２を検出器アセンブリ３２及び開口プレート６２から最適な距離に位置決めする働きをするとともに、コードストリップ１２が光源アセンブリ３０、検出器アセンブリ３２、開口プレート６２などに接触する可能性を最小限に抑える働きをする。

本明細書に記載する教示を理解した当業者には明らかであるように、軸受面７６は、任意の種々の形状及び構成を有するものであってよい。従って、軸受面７６を何らかの特定形状又は特定構成を有する軸受面７６に限定して解釈してはならない。だだし、例えば、一実施形態において各軸受面７６は実質的に半円筒形の表面である。

ハウジング３４を構成する種々の部品（例えば検出器板部分７２や放射器板部分７４）は、意図する用途に適するものであれば任意の種々の材料から形成することができる。例えば、一実施形態において検出器板部分７２及び放射器板部分７４は、ポリカーボネートプラスチック材料から成形される。あるいは、他の材料を使用してもよい。

光学エンコーダの一実施形態を示す斜視図である。 図１の光学エンコーダの分解斜視図である。 図１の光学エンコーダの側面図である。 図１の光学エンコーダの光源アセンブリを示す平面図である。 図４の光源アセンブリの分解斜視図である。 図１の光学エンコーダの検出器アセンブリを示す平面図である。 図１の光学エンコーダのハウジングの一部を示す側面図である。 図７ａの軸受面のうちの１つを分かり易く示す、ハウジングの一部を示す拡大側面図である。 図７ａのハウジングの軸受面の位置を示す平面図である。

Claims (10)

1. 第１の面（１４）、第２の面（１６）、印（２０）の付いた第１のトラック（１８）、及び印（２４）の付いた第２のトラック（２２）を有し、移動経路（２６）に沿って、光学エンコーダ（１０）に対して相対的に移動させることが可能なコードストリップ（１２）と、
   前記コードストリップ（１２）の第１の面（１４）に配置され、前記コードストリップ（１２）に光を当てる光源（３０）と、
   前記コードストリップ（１２）の第２の面（１６）に配置され、前記コードストリップ（１２）の第１のトラック（１８）に対して実質的に位置合わせされ、前記コードストリップ（１２）の第１のトラック（１８）を構成する前記印（２０）を検出する第１の検出素子（５２）と、
   前記コードストリップ（１２）の第２の面（１６）に配置され、前記コードストリップ（１２）の第２のトラック（２２）に対して実質的に位置合わせされ、前記第１の検出素子（５２）から前記移動経路（２６）の方向に或る離間距離（６０）を空けて配置され、前記コードストリップ（１２）の第２のトラック（２２）を構成する前記印（２４）を検出する第２の検出素子（５４）と
   からなる光学エンコーダ。
2. 前記第１の検出素子（５２）及び前記第２の検出素子（５４）と、前記コードストリップ（１２）との間に配置され、前記第１の検出素子（５２）に対して実質的に位置合わせされた第１の開口（６４）と、前記第２の検出素子（５４）に対して実質的に位置合わせされた第２の開口（６６）とを画定する開口プレート（６２）を更に含む、請求項１に記載の光学エンコーダ。
3. 前記光源（３０）は、前記第１の検出素子（５２）に対して実質的に位置合わせされた第１の発光素子（３８）と、前記第２の検出素子（５４）に対して実質的に位置合わせされた第２の発光素子（４０）とを含む、請求項１に記載の光学エンコーダ。
4. 前記第１の発光素子（３８）に隣接配置された第１のコリメートレンズ（４２）と、前記第２の発光素子（４０）に隣接配置された第２のコリメートレンズ（４４）とを更に含む、請求項３に記載の光学エンコーダ。
5. 前記第２のトラック（２２）を構成する前記印（２４）は、前記移動経路（２６）上の前記第１のトラック（１８）を構成する前記印（２０）に対して、前記移動経路（２６）上の前記第２の検出素子（５４）と前記第１の検出素子（５２）の間の離間距離（６０）にほぼ等しい距離だけずらしてある、請求項１に記載の光学エンコーダ。
6. 前記第１のトラック（１８）を構成する前記印（２０）は、複数の実質的に透明な部分及び複数の実質的に不透明な部分からなり、前記第２のトラック（２２）を構成する前記印（２４）は、複数の実質的に透明な部分及び複数の実質的に不透明な部分からなる、請求項１に記載の光学エンコーダ。
7. 前記光源（３０）並びに前記第１の検出素子（５２）及び前記第２の検出素子（５４）を実質的に平行に、且つ互いに間隔を空けた関係で収容するように構成されたハウジング（３４）を更に含み、該ハウジング（３４）に軸受面（７６）が画定され、前記コードストリップ（１２）が前記光源（３０）と前記第１の検出素子（５２）及び前記第２の検出素子（５４）との間に画定された空間（３６）内に配置されたとき、前記軸受面（７６）は前記コードストリップ（１２）に対して摺動可能に係合し、前記コードストリップ（１２）が前記移動経路（２６）に沿って移動する際に、前記光源（３０）と、前記第１の検出素子（５２）及び前記第２の検出素子（５４）との間に画定された前記空間（３６）内における前記コードストリップ（１２）の間隔を空けた位置が維持される、請求項１に記載の光学エンコーダ。
8. 前記軸受面（７６）は、前記ハウジング（３４）の第１の端部の付近に配置され、前記コードストリップ（１２）の第１の縁部（７８）に摺動可能に係合する第１の軸受面と、前記ハウジング（３４）の第２の端部の付近に配置され、前記コードストリップ（１２）の第２の縁部（８０）に摺動可能に係合する第２の軸受面とを含む、請求項７に記載の光学エンコーダ。
9. 前記第１の軸受面及び前記第２の軸受面は、半円筒形の表面からなる、請求項８に記載の光学エンコーダ。
10. 光学エンコーダ（１０）に対するコードストリップ（１２）の位置を判定するための光学エンコーダ（１０）であって、実質的に透明な領域と実質的に不透明な領域が、前記コードストリップに交互に配置され、
    光源（３０）と、
    前記光源（３０）から間隔を空けた位置に配置され、前記光源（３０）との間に空間（３６）を画定する検出器（３２）であって、前記空間（３６）は、前記コードストリップ（１２）を収容し、該コードストリップ（１２）を移動経路（２６）に沿って該光学エンコーダ（１０）に対して相対的に移動させることが可能なサイズであり、該検出器の幅は、前記コードストリップ（１２）上の実質的に透明な領域の幅よりも広い幅である、検出器（３２）と、
    前記コードストリップ（１２）上の前記実質的に透明な領域の幅と実質的に等しい幅の開口（６４）が画定された開口プレート（６２）であって、前記検出器（３２）に隣接配置され、前記コードストリップ（１２）が前記光源（３０）と前記検出器（３２）の間に画定された前記空間（３６）に収容されたときに、前記検出器（３２）と前記コードストリップ（１２）に挟まれるように構成される開口プレート（６２）と
    からなる光学エンコーダ。
    

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