JP2604986Y2

JP2604986Y2 - 光学式位置エンコーダ

Info

Publication number: JP2604986Y2
Application number: JP1993046173U
Authority: JP
Inventors: 晶弘町田
Original assignee: アジレント・テクノロジー株式会社
Priority date: 1993-08-01
Filing date: 1993-08-01
Publication date: 2000-06-12
Anticipated expiration: 2008-08-01
Also published as: JPH0712924U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、プリンタ，プロッタ、
光学ディスク装置，磁気ディスク装置等において、印字
ヘッドや書込み／読出しヘッド等の変位量（直線移動距
離または回転角度等）や変位方向（移動，回転方向）の
検出を高精度で行うことができ、かつ低いコストでの製
造が可能な光学式位置エンコーダに関する。

【０００２】

【技術背景】プリンタ，プロッタ，光学ディスク装置等
において、印字ヘッドや光学ヘッドの変位量や変位方向
を検出する機構に、光学式位置エンコーダが使用されて
いる。

【０００３】従来、この種の光学式位置エンコーダとし
て、特開昭６１−２９２０１６号公報に示す構成のもの
が知られている。図８は上記公報記載の光学式位置エン
コーダの光学部分を示すもので、光源６１と光センサ
（同図ではセンサ要素６２ａ〜６２ｄからなる）６２と
が間隙を有して対向配置されてなる光学部材６の間隙
に、透光／遮光部材５が配置される。この透光／遮光部
材５には、等ピッチで透光領域（通常、スリット形状を
なす）ＰＺと遮光領域ＮＺとが交互に形成されている。
ここでは、透光領域ＰＺと遮光領域ＮＺとの幅は同一と
してあり、１ピッチは光センサ６２の幅に等しくなるよ
うにしてある。透光／遮光部材５が、上記間隙内を変位
すると、この変位に伴い、光源６１からの光が光センサ
６２に間欠的に照射される。この照射される光を電気信
号に変換して透光／遮光部材５の変位量および変位方向
を検出することができる。

【０００４】図９は、図８に示すセンサ要素６２ａ〜６
２ｄの出力信号を処理する回路を示すブロック図であ
る。同図の信号処理回路は、２組の回路７１，７２から
なり、一方の組は一対の加算器７１１，７１２と、各加
算器の出力を比較する比較器７１３から構成され、他方
の組は、同様に接続した加算器７２１，７２２および比
較器７２３から構成されている。

【０００５】信号処理回路７１においては、加算器７１
１にはセンサ要素６２ａ，６２ｂの出力信号Ｓ１，Ｓ２
が、加算器７１２にはセンサ要素６２ｃ，６２ｄの出力
信号Ｓ３，Ｓ４がそれぞれ入力される。また、信号処理
回路７２においては、加算器７２１にはセンサ要素６２
ｂ，６２ｃの出力信号Ｓ２，Ｓ３が、加算器７２２には
センサ要素６２ａ，６２ｄの出力信号Ｓ１，Ｓ２がそれ
ぞれ入力される。

【０００６】図１０（ａ）〜（ｊ）は、透光／遮光部材
５が図８の矢印Ｇ方向に変位した際における、信号処理
回路７１，７２の各部の信号の状態を示す図である。同
図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は加算器７１１，７
１２，７２１，７２２に入力される信号（センサ要素６
２ａ〜６２ｄの出力信号Ｓ１〜Ｓ４）を示し、同図
（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ）は加算器７１１，７１
２，７２１，７２２の出力信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８
を示し、同図（ｉ），（ｊ）は比較器７１３，７２３の
出力信号Ｓ９，Ｓ１０を示している。

【０００７】上記光学式位置エンコーダでは、比較器７
１３，７２３の出力信号Ｓ９，Ｓ１０のエッジを検出す
ることで透光／遮光部材５の変位量を正確に測定するこ
とができる。また、上記の説明では、比較器７１３，７
２３の出力は、透光／遮光部材５が図８の矢印Ｇ方向に
変位しているとしたため、図１０（ｉ），（ｊ）に示し
たように、Ｓ１０がＳ９より９０゜遅れているが、透光
／遮光部材５が図８の矢印Ｇとは逆向に変位している場
合には、逆にＳ９がＳ１０より９０゜遅れることにな
る。したがって、透光／遮光部材５の変位の方向をも、
変位量と同時に検出することができる。

【０００８】ところで、光学式位置エンコーダに用いる
透光／遮光部材５の素材として、通常、金属や合成樹脂
により構成したものが用いられるが、これらの素材の微
細加工には限界があるため、自ずとその分解能にも限界
がある。たとえば、リニアスケールタイプの透光／遮光
部材５を用いた従来の光学式位置エンコーダをプリンタ
に適用する場合、３００ｄｐｉの分解能を得ようとする
と、透光領域および遮光領域の幅（０．５ピッチ幅）は
４０μｍ程度となる。しかも、加工に際しての許容誤差
はプラス・マイナス十数μｍとなる。このため、金属や
合成樹脂からなる透光／遮光部材５を大型のプリンタ
（数十ｃｍ程度の長さが必要とされる）用として用いる
ことは、従来は不可能であるとされていた。

【０００９】また、透光／遮光部材５として、ガラス製
のものを用いた場合には上記した程度の分解能を得るこ
とは可能であるが、機械的強度を保証しなくてはらない
等の理由から、コストが格段に高くなると言った不都合
がある。

【００１０】

【考案の目的】本考案は、上記のような問題を解決する
ために提案されたものであって、印字ヘッドや書込み／
読出しヘッド等の変位量（直線移動距離または回転角度
等）や変位方向（移動，回転方向）の検出を高精度で行
うことができる光学式位置エンコーダを簡単な構成によ
り実現することを目的とする。

【００１１】

【考案の概要】上記の目的を達成するために、本考案者
は、透光／遮光部材を微細加工するより、光センサを微
細な間隔で並列配置することの方がより容易であるとの
事実に着目し、本考案をなすに至った。本考案の光学式
位置エンコーダは、基本的には、従来のエンコーダと同
様、光源と光センサとが間隙を有して対向配置されてな
る光学部材の、該間隙に、透光／遮光部材が配置され
る。この透光／遮光部材はコードホイールタイプのもの
であってもよいし、リニアスケールタイプのものであっ
てもよい。そして、この透光／遮光部材には、等ピッチ
で透光領域（通常、スリット形状をなす）と遮光領域と
が交互に形成されている。透光／遮光部材は、上記間隙
内を透光領域と遮光領域とが通過するように変位する
と、光源からの光はこの変位に伴い光センサに間欠的に
照射される。そして、この照射される光信号を、電気信
号に変換して、以下に述べるようにして、透光／遮光部
材の変位量および変位方向を検出する。

【００１２】本考案の光学式位置エンコーダは、前記光
センサが透光／遮光領域の１ピッチ幅内に並設された１
〜２^ｎ番目（ｎ≧３）までのセンサ要素からなり、次の
（１）〜（ｎ−１）の手段を有してなることを特徴とし
ている。

【００１３】（１）；２^ｎ個の上記センサ要素の出力から、１周期Ｔごとに、すなわち１ピッチ分の透光領域と遮光領域とが上記光学部材の間隙内を通過するごとに、位相が３６０°／２^ｎずつ異なる、周期（１／２^０）×Ｔの２^ｎ−１個の矩形波を作る手段（以下、「矩形波発生手段」と言う）。（２）；上記２^ｎ−１個の矩形波から、位相が３６０°／２^ｎずつ異なる、周期（１／２^１）・Ｔの２^ｎ−２個の矩形波発生手段。・・・（ｎ−１）；上記２^２個の矩形波から、位相が３６０°／２^ｎづつ異なる、周期（１／２^ｎ−２）・Ｔの２^１個の矩形波発生手段。

【００１４】なお、（ｎ−１）の矩形波生成手段は、透
光／遮光部材の変位量（および変位方向）を生成するの
で、以下、上記（１）〜（ｎ−２）までの矩形波発生手
段を「矩形波発生手段」と称し、（ｎ−１）の矩形波発
生手段を特に「変位量出力手段」と称するもとのとす
る。

【００１５】本考案において、ｎ＝３とした場合には、
本考案のエンコーダにおけるセンサ要素数が最少（８
個）であり、また矩形波発生手段の個数を最少にするこ
とができる。また矩形波発生手段は４つ（第１〜第４ま
で矩形波発生手段）であり、変位量出力手段は２つ（第
１，第２の変位量出力手段）となる。第１および第２の
矩形波発生手段は、１ピッチ分の透光領域と遮光領域と
が上記光学部材の間隙内を通過するごとに、相互に９０
°の位相差を有する矩形波を生成する。また、第３およ
び第４の矩形波発生手段は、１ピッチ分の透光領域と遮
光領域とが上記光学部材の間隙内を通過するごとに、相
互に９０°の位相差を有し、かつ上記第１および第２の
矩形波発生手段が生成する矩形波とは、透光／遮光部材
の変位方向に応じて＋４５°または−４５°の位相差を
有する矩形波を生成する。

【００１６】また、第１の変位量出力段は第１および第
２の矩形波発生手段からの信号の一致を判断し該判断に
応じた信号を出力する。また、第２の変位量出力手段は
第３および第４の矩形波発生手段からの信号の一致を判
断し該判断に応じた信号を出力する。

【００１７】本考案では、矩形波発生手段を、次の
（１）に述べる第１〜第８の加算器と（２）に述べる第
１〜第４の比較回路とにより構成することができる。

【００１８】（１）第１〜第８の加算器第１の加算器は、１〜４番目のセンサ要素からなる第１
のセンサ要素群からの信号を一括して取り込み、これら
の合算相当値を後述する矩形波発生手段に出力する。同
様に、第２の加算器は５〜８番目のセンサ要素からなる
第２のセンサ要素群からの信号を、第３の加算器は３〜
６番目のセンサ要素からなる第３のセンサ要素群からの
信号を、第４の加算器は１，２，７，８番目のセンサ要
素からなる第４のセンサ要素群からの信号を、第５の加
算器は２〜５番目のセンサ要素からなる第５のセンサ要
素群からの信号を、第６の加算器は１，６〜８番目のセ
ンサ要素からなる第６のセンサ要素群からの信号を、第
７の加算器は４〜７番目のセンサ要素からなる第７のセ
ンサ要素群からの信号を、第８番の加算器は１〜３，８
番目のセンサ要素からなる第８のセンサ要素群からの信
号を、それぞれ一括して取り込み、これらの合算相当値
を矩形波発生手段に出力する。

【００１９】（２）第１〜第４の比較回路第１の比較回路は、第１および第２の加算器からの信号
を取り込む。同様に、第２の比較回路は第３および第４
の加算器からの信号を、第３の比較回路は第５および第
６の加算器からの信号を、第４の比較回路は第７および
第８の加算器からの信号を、をそれぞれ取り込み、その
大小を比較し該比較結果に応じた矩形波を出力する。

【００２０】本考案では、透光／遮光部材が変位（回
転，移動）し、上記間隙内において変位すると、透光領
域に照射された光のみが光センサに到達する。そして、
第１および第２の矩形波発生手段は、光センサからの信
号に基づいて、１ピッチ分の透光領域と遮光領域とが上
記光学部材の間隙内を通過するごとに、相互に９０°の
位相差を有する矩形波を、また、第３および第４の矩形
波発生手段は、同じく光センサからの信号に基づいて、
１ピッチ分の透光領域と遮光領域とが上記光学部材の間
隙内を通過するごとに、相互に９０°の位相差を有する
矩形波を生成する。

【００２１】第１および第２の変位量出力手段は、それ
ぞれ透光／遮光部材の繰り返しサイクルの２倍のサイク
ルとなるので、分解能も図８に示した従来のものの２倍
となる。もちろん、両者の位相差が＋４５°かあるいは
−４５°かにより、透光／遮光部材の変位方向も正確に
測定することができる。

【００２２】

【実施例】図１は、本考案の基本的な構成を示す説明図
である。同図において、透光／遮光部材１は、光学部材
２（光源２１と光センサ２２とからなる）の間隙内を変
位しており、光センサ２２（複数の光センサにより構成
される）からの複数の信号ＬＳ１，ＬＳ２，・・・は、
矩形波発生手段３Ａ〜３Ｄに入力されている。この矩形
波発生手段３Ａ〜３Ｄは上記入力信号ＬＳ１，ＬＳ２，
・・・に応じて、矩形波ＲＳ１〜ＲＳ４を生成する。こ
こで、矩形波ＲＳ１とＲＳ２とは相互に９０°（ただ
し、透光領域ＴＲと遮光領域ＳＲの繰り返しサイクルを
３６０°とする）の位相差を有している。同様に、矩形
波ＲＳ３とＲＳ４も相互に９０°の位相差を有している
が、ＲＳ３とＲＳ４はＲＳ１とＲＳ２に対して、＋４５
°または−４５°（同図では、−４５°）の位相差をそ
れぞれ持っている。

【００２３】矩形波ＲＳ１とＲＳ２は、第１の変位量出
力手段４１に送られる。この変位量出力手段４１は、Ｒ
Ｓ１とＲＳ２のレベルが共にＨまたはＬレベルであると
きはＨレベルを、そうでないときはＬレベルを出力す
る。同様に、矩形波ＲＳ３とＲＳ４は、第２の変位量出
力手段４２に送られ、変位量出力手段４２は、ＲＳ３と
ＲＳ４のレベルが共にＨまたはＬレベルであるときはＨ
レベルを、そうでないときはＬレベルを出力する。これ
により、変位量出力手段４１，４２は透光領域ＴＲと遮
光領域ＳＲの繰り返しサイクルの２倍のサイクルの矩形
波を出力することになる。

【００２４】図１に示す例では、第１の変位量出力手段
４１の出力信号ＭＳ１と第２の変位量出力手段４２の出
力信号ＭＳ２とは本実施例では−４５°の位相差（遅れ
の位相差）を有しており、この位相の正負により透光／
遮光手段の変位方向を知ることができる。本考案では、
このようにして、透光／遮光部材１が本来持っている解
像度の２倍の解像度の位置検出が可能となった。

【００２５】図２は、図１の実施例をより具体的に示す
図である（本考案におけるｎを３とした場合を示す）。
同図において、光学部材２を構成する光センサ２２は８
個のセンサ要素ＳＥ１〜ＳＥ８からなる。また、透光／
遮光部材１の透光領域ＰＺと遮光領域ＮＺとは同一幅に
形成され、透光領域ＰＺと遮光領域ＮＺとの幅の和（１
ピッチ幅Ｌ）と、光センサ２の幅とは同一とされてい
る。これにより、常に、光センサ２のうち半分は透光領
域ＰＺと重なり、他の半分は遮光領域ＮＺと重なること
になる。

【００２６】センサ要素ＳＥ１〜ＳＥ８の出力端子はマ
トリクス状に接続されており、センサ要素ＳＥ１〜ＳＥ
４からなる第１のセンサ要素群の出力端子はそれぞれ一
括してこれらの合算相当値を出力する加算回路３１ａに
接続されている。同様に、センサ要素ＳＥ５〜ＳＥ８か
らなる第２のセンサ要素群、センサ要素ＳＥ３〜ＳＥ６
からなる第３のセンサ要素群、センサ要素ＳＥ１，ＳＥ
２，ＳＥ７，ＳＥ８からなる第４のセンサ要素群、セン
サ要素ＳＥ２〜ＳＥ５からなる第５のセンサ要素群、セ
ンサ要素ＳＥ１，ＳＥ６〜ＳＥ８からなる第６のセンサ
要素群、センサ要素ＳＥ４〜ＳＥ７からなる第７のセン
サ要素群、およびセンサ要素ＳＥ１〜ＳＥ３，ＳＥ８か
らなる第８のセンサ要素群の出力端子はそれぞれ一括し
てこれらの合算相当値を出力する加算回路３１ｂ〜３１
ｈにそれぞれ接続されている。

【００２７】ここで、加算回路３１ａ〜３１ｈは、たと
えば図３に示すように、トランジスタＴｒ１と抵抗ｒ_１
〜ｒ_５により構成される。同図において、入力側の抵抗
ｒ_１はセンサ要素群（たとえば、センサ要素ＳＥ１〜Ｓ
Ｅ４）に並列に接続されている。ここで、各センサ要素
とｒ_１の一方の端子は、グランド端子Ｇに接続されてい
る。また、入力側の抵抗ｒ_２は、ｒ_１の他方の端子とベ
ース端子Ｂ間に接続されている。

【００２８】そして、出力側の抵抗ｒ_３，ｒ_４（共に負
荷抵抗であり）のうちｒ_３は電源電圧（Ｖｃｃ）端子と
コレクタ端子Ｃ間に接続され、ｒ_４はエミッタ端子Ｅと
グランド端子Ｇとの間に接続されている。さらに、電源
電圧端子Ｖｃｃと、ｒ_２のベース端子Ｂでない側の端子
との間にはバイアス抵抗ｒ_５が接続されている。このよ
うな加算回路の出力端子Ｖｏ（Ｔｒ１のコレクタ電圧）
からは、入力信号に応じた電圧（グランド電位とＶｃｃ
の間の電圧）が出力される。

【００２９】上記のような構成の加算回路３１ａ，３１
ｂの出力端子は図３に示すように比較回路３２Ａに、加
算回路３１ｃ，３１ｄの出力端子は比較回路３２Ｂに、
加算回路３１ｅ，３１ｆの出力端子は比較回路３２Ｃ
に、加算回路３１ｇ，３１ｈの出力端子は比較回路３２
Ｄににそれぞれ接続されている。ここで、比較回路３２
Ａ〜３２Ｄは、２つの加算回路からの入力信号を比較し
矩形波を出力する。

【００３０】比較回路３２Ａ，３２Ｂの出力端子は変位
量出力手段４１に接続されている。変位量出力手段４１
は両入力のレベルの一致を判断しており、両入力の信号
レベルが共にＨレベルまたはＬレベルであるときはＨレ
ベル信号を、そうでないときはＬレベルの信号を出力す
る。同様に、比較回路３２Ｃ，３２Ｄの出力端子は変位
量出力手段４２に接続されており、両入力の信号レベル
が同一であるときはＨレベルの信号を、そうでないとき
はＬレベルの信号を出力する。

【００３１】図４（ａ）は、透光／遮光部材１が矢印Ｆ
の方向に変位し、透光領域ＰＺと遮光領域ＮＺが各セン
サ要素ＳＥ１〜ＳＥ８を横切るときの様子を、第１およ
び第２のセンサ要素群（すなわち、加算回路３１ａおよ
び３１ｂに接続されたセンサ要素群）に着目して示す図
である。また、図４（ｂ）は、同図（ａ）において透光
／遮光部材１がＰ１〜Ｐ８に位置するときの加算回路３
１ａおよび３１ｂの出力波形ＳＧ１，ＳＧ２を示す図で
ある。同図（ｂ）に示すように、加算回路３１ａおよび
３１ｂの出力ＳＧ１，ＳＧ２は相互に１８０°の位相差
を持つ。なお、図示は省略するが、透光領域ＰＺと遮光
領域ＮＺが各センサ要素ＳＥ１〜ＳＥ８を横切るときの
加算回路３１ｃ，３１ｄの出力、加算回路３１ｅ，３１
ｆの出力、加算回路３１ｇ，３１ｈの出力も同様に、そ
れぞれ相互に１８０°の位相差を持つ。

【００３２】図５（ａ）は、加算回路３１ａおよび３１
ｂの出力ＳＧＡ１，ＳＧＡ２が図４（ｂ）に示すように
変化する場合の比較回路４１の出力ＳＣ１を示す図であ
る。同図に示すように、比較回路３２Ａの出力は、透光
領域ＰＺと遮光領域ＮＺがセンサ要素ＳＥ１〜ＳＥ８を
１ピッチ分横切ると、１サイクル分の矩形波を出力す
る。

【００３３】加算回路３１ｃ，３１ｄ、３１ｅ，３１
ｆ、３１ｇ，３１ｈの出力も同様にそれぞれ１８０°の
位相差を持っているので、透光／遮光部材１が図４
（ａ）の矢印Ｆの方向に変位した場合には、図５（ｂ）
〜（ｄ）に示すように、比較回路３２Ｂ〜３２Ｄの出力
ＳＣ２〜ＳＣ４は透光領域ＰＺと遮光領域ＮＺの１ピッ
チ分の変位に対して１サイクル分の波形を出力する。

【００３４】ただし、加算回路３１ａ，３１ｂの出力に
対して、加算回路３１ｃ，３１ｄの出力は−９０°の位
相差を、加算回路３１ｅ，３１ｆの出力は−４５°の位
相差を、加算回路３１ｇ，３１ｈの出力は−１３５°の
位相差を持っている。したがって、比較回路３２Ｂ〜３
２Ｄの出力も、比較回路３２Ａの出力に対して−９０
°，−４５°，−１３５°の位相差を持つことになる。

【００３５】図５（ｅ），（ｆ）は、同図（ａ），
（ｂ）、および（ｃ），（ｄ）に示す矩形波が変位量出
力手段４１および４２に入力されたときの、その出力Ｏ
ＵＴ１，ＯＵＴ２を示す図である。同図（ｅ），（ｆ）
に示すように、変位量出力手段４１，４２は、透光領域
ＰＺと遮光領域ＮＺがセンサ要素ＳＥ１〜ＳＥ８内を１
ピッチ分変位すると、２サイクル分の波形を出力する。
ＯＵＴ２は、透光領域ＰＺと遮光領域ＮＺの繰り返しの
１ピッチを３６０°とした場合に、ＯＵＴ１に対して４
５°の遅れ位相となっている。

【００３６】図６（ａ），（ｂ）は、透光／遮光部材１
が図４（ａ）における矢印Ｆとは逆の方向に変位した場
合の変位量出力手段４１および４２の出力ＯＵＴ１，Ｏ
ＵＴ２を示している。この場合には、ＯＵＴ２はＯＵＴ
１に対して４５°の進み位相となる。このようにして、
変位量出力手段４１および４２の出力ＯＵＴ１またはＯ
ＵＴ２の波形の状態を知ることで、透光／遮光部材１の
変位量を測定することができると共に、透光／遮光部材
１の変位方向を知ることができる。

【００３７】なお、図７に示すように、もう１組センサ
要素ＳＥ１′〜ＳＥ８′を用意し、これを上記したセン
サ要素ＳＥ１〜ＳＥ８と並列に接続することで、検出精
度を向上させることもできる。

【００３８】

【考案の効果】本考案は、上記のように構成したので、
以下のような効果を奏することができる。（１）従来から用いられている、透光／遮光部材を用い
て、該透光／遮光部材が有する分解能の２倍の分解能を
得ることができる。（２）回路構成が複雑ではないので、低価格に市場への
提供が可能となる。（３）センサ要素の数（２^ｎ、ただしｎ≧３）を適宜増
加させることにより、同一仕様の透光／遮光部材を用い
たまま、分解能を向上させることができる。（４）たとえば、ｎ＝３とした場合には従来のの３００
ｄｐｉのプリンタ等に使用していた透光／遮光部材（コ
ードホィール，リニアスケール等をそのまま使用し、６
００ｄｐｉの分解能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光学式位置エンコーダの基本的な構成
を示す説明図である。

【図２】本考案の光学式位置エンコーダの具体的な実施
例である。

【図３】図２の光学式位置エンコーダに用いる加算回路
の一例を示す図である。

【図４】図２に示す実施例の光学部材を示す図であり、
（ａ）は透光／遮光部材が変位し透光領域と遮光領域が
各センサ要素を横切るときの様子を示す図、（ｂ）は透
光／遮光部材の位置と加算回路の出力波形との関係を示
す図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は各比較回路の出力波形を示す
図であり、（ｅ），（ｆ）は変位量出力手段の出力波形
を示す図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は透光／遮光部材が逆の方向に
変位した場合の変位量出力手段の出力波形を示す図であ
る。

【図７】センサ要素を２組用いて検出精度を向上させた
実施例を示す図である。

【図８】従来の光学式位置センサの説明図である。

【図９】図８に示すセンサ要素の出力信号を処理する回
路を示すブロック図である。

【図１０】図９における信号処理回路の各部の信号の状
態を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は加算器に入力され
る信号を示す図、（ｅ），（ｆ），（ｈ），（ｉ）は加
算器の出力信号を示す図、（ｅ），（ｊ）は比較器の出
力信号を示す図である。

【符号の説明】１透光／遮光部材２光学部材２１光源２２光センサＳＥ１〜ＳＥ８センサ要素３Ａ〜３Ｄ矩形波発生手段３１ａ〜３１ｈ加算回路３２Ａ〜３２Ｄ比較回路４１，４２変位量出力手段ＰＺ透光領域ＮＺ遮光領域

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】光源と光センサとが間隙を有して対向配置
されてなる光学部材と、同一幅の透光領域と遮光領域とが等ピッチで交互に形成
され、上記間隙内を透光領域と遮光領域とが通過するよ
うに変位する透光／遮光部材とを有し、前記透光／遮光部材の変位に伴い、前記光センサに間欠
的に照射される前記光源からの光信号を電気信号に変換
して、前記透光／遮光部材の変位量および変位方向を検
出する光学式位置エンコーダにおいて、前記光センサは透光／遮光領域の１ピッチ幅内に並設さ
れた１〜２^ｎ番目（ｎ≧３）までのセンサ要素からな
り、次の（１）〜（ｎ−１）の手段を有してなることを
特徴とする光学式位置エンコーダ。（１）；２^ｎ個の上記センサ要素の出力から、１周期Ｔ
ごとに、すなわち１ピッチ分の透光領域と遮光領域とが
上記光学部材の間隙内を通過するごとに、位相が３６０
゜／２^ｎずつ異なる、周期（１／２^０）×Ｔの２^ｎ−１
個の矩形波を作る手段。（２）；上記２^ｎ−１個の矩形波から、位相が３６０゜
／２^ｎずつ異なる、周期（１／２^１）・Ｔの２^ｎ−２個
の矩形波を作る手段。（ｎ−１）；上記２^２個の矩形波から、位相が３６０゜
／２^ｎづつ異なる、周期（１／２^ｎ−２）・Ｔの２^１個
の矩形波を作る手段。
【請求項２】ｎ＝３であることを特徴とする請求項１
に記載の光学式位置エンコーダ。