JP4804819B2 - エンコーダ、回転速度検出装置、移動速度検出装置、回転角検出装置、移動位置検出装置、回転方向検出装置、移動方向検出装置、ジョグダイヤル、及びスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、回転速度検出装置、移動速度検出装置、回転角検出装置、移動位置検出装置、回転方向検出装置、移動方向検出装置、ジョグダイヤル、及びスイッチに関する。

多くの電子機器の操作には、なんらかの機械・人間インタフェース、もしくはセンサを必要とする。一般的に使用されているインタフェース又はセンサとしては、スイッチ、可変抵抗を用いたエンコーダが挙げられる（例えば、特許文献１、２参照）。これらの装置は機械の操作の他に、サーボモータの回転制御、又はアクチュエータの運動制御などに使用される。これらのセンサの動作又は役割は可動体の動きを電気信号に変えることである。

スイッチの場合、機械的に動かされた部分が電気回路を開閉することによって、機械の操作、又は運動制御へのフィードバックができる。可変抵抗の場合、動かされた部分が回路の電気抵抗を変える。ここでは、抵抗率の高い材料の板上に接触させた電極を移動させて、機械的な動きによって抵抗の変化が発生する。

しかし、スイッチや可変抵抗のようなデバイスは、電極の接触部分は、使用時間とともに摩擦によって劣化しやすく、寿命が短いという問題があった。

そこで、部品の耐久性や寿命が要求される用途では、スイッチや可変抵抗に代えて、機械的な摩擦による劣化の少ないエンコーダが利用されている（例えば、特許文献３参照）。

一般的な透過型エンコーダにおいては、発光素子であるＬＥＤ（light emitting diode）と、受光素子であるフォトトランジスタとの間を、複数の孔を有する可動体が移動すると、ＬＥＤからの光が孔を介して透過し、その他の部分では遮光され、この光信号がフォトトランジスタにより検出され電気信号に変換される。

特開平７―１１７３４号公報 特開平１０−１０６８１１号公報 特開平８―１８４４６５号公報

しかしながら、透過型エンコーダにおいては、発光素子及び受光素子を設ける必要があるため、小型化が困難であった。

また、発光素子はエンコーダの最も電力を消費する部分となり、低消費電力動作が不可欠な携帯電子機器などへの応用が困難であった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決し、小型で電力消費を軽減することができる、回転速度検出装置、移動速度検出装置、回転角検出装置、移動位置検出装置、回転方向検出装置、移動方向検出装置、ジョグダイヤル、及びスイッチを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に円周方向にコードを形成してなるコードディスクと、該コードディスクの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサにより前記コードを検出する検出手段と、 該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により外周面上に周方向にコードを形成してなるコードロータと、該コードロータの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと、を前記コードロータの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサにより前記コードを検出する検出手段と、該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段とを備えたことを特徴とする。

請求項３の発明は、輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に長手方向にコードを形成してなるリニアスケールと、該リニアスケールの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと、を相対的に移動可能であり、前記赤外線センサにより前記コードを検出する検出手段と、該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段とを備えたことを特徴とする。

請求項４の発明は、輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に円周方向にコードを形成してなるコードディスクと、前記円周方向に互いに予め定めた距離だけ離間させて配置し、前記コードディスクの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する２つの赤外線センサを有する赤外線センサ対と、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段とを備えたことを特徴とする。

請求項５の発明は、輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により外周面上に周方向にコードを形成してなるコードロータと、前記周方向に互いに予め定めた距離だけ離間させて配置し、該コードロータの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する２つの赤外線センサを有する赤外線センサ対と、を前記コードロータの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段とを備えたことを特徴とする。

請求項６の発明は、輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に長手方向にコードを形成してなるリニアスケールと、前記長手方向に互いに予め定めた距離だけ離間させて配置し、該リニアスケールの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する２つの赤外線センサを有する赤外線センサ対と、を前記コードに対して相対的に長手方向に沿って可動であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段とを備えたことを特徴とする。

請求項７の発明は、予め定めた基準の赤外線輻射率を有する中心の円形領域と、該円形の領域を囲む環状領域であって、赤外線輻射率を段階的に変化させた複数の赤外線輻射領域により円周方向にコードを形成してなる環状領域とを有するコードディスクと、前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線とを非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段とを備えたことを特徴とする。

請求項８の発明は、矩形のコードスケールであって、この短手方向に２分割してなる領域のうちの一方の領域であって予め定めた基準の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって赤外線輻射率を段階的に変化させた複数の赤外線輻射領域により長手方向にコードを形成してなる領域とを有するコードスケールと、前記一方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記他方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を相対的に移動可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段とを備えたことを特徴とする。

請求項９の発明は、予め定めた基準の赤外線輻射率を有する中心の円形領域と、該円形の領域を囲む環状領域であって、赤外線輻射率を連続的に変化させた複数の赤外線輻射領域により円周方向にコードを形成してなる環状領域とを有するコードディスクと、前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１０の発明は、矩形のコードスケールであって、この短手方向に２分割してなる領域のうちの一方の領域であって予め定めた基準の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって赤外線輻射率を連続的に変化させた複数の赤外線輻射領域により長手方向にコードを形成してなる領域とを有するコードスケールと、前記一方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記他方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を相対的に移動可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１又は４の発明において、コードディスクは、第１の輻射率を有する複数の第１赤外線輻射領域を前記円周方向に配置し、かつ該第１赤外線輻射領域と第１赤外線輻射領域との間に、前記第１の輻射率と異なる第２の輻射率を有する第２赤外線輻射領域をそれぞれ配置することができる。

請求項２又は５の発明において、コードロータは、第１の輻射率を有する複数の第１赤外線輻射領域を前記周方向に配置し、かつ該第１赤外線輻射領域と第１赤外線輻射領域との間に、前記第１の輻射率と異なる第２の輻射率を有する第２赤外線輻射領域をそれぞれ配置することができる。

請求項３又は６の発明において、リニアスケールは、第１の輻射率を有する複数の第１赤外線輻射領域を前記長手方向に配置し、かつ該第１赤外線輻射領域と第１赤外線輻射領域との間に、前記第１の輻射率と異なる第２の輻射率を有する第２赤外線輻射領域をそれぞれ配置することができる。

請求項１乃至１３のいずれかの発明において、赤外線センサは、焦電型、熱起電力型、又はボロメータ型赤外線センサとすることができる。

請求項１乃至１３のいずれかの発明において、赤外線センサは、量子型赤外線センサとすることができる。

請求項１乃至１３のいずれかの発明において、赤外線センサは、ＩｎＡｓｘＳｂ１−ｘ（０≦ｘ≦０．７５）を含むことができる。

請求項１７の発明は、請求項１、２、４、又は５のいずれかに記載のエンコーダを有することができる。

請求項１８の発明は、請求項３又は６に記載のエンコーダを有することができる。

請求項１９の発明は、請求項１、２、４、５、７、又は９のいずれかに記載のエンコーダを有することができる。

請求項２０の発明は、請求項３、６、８、又は１０のいずれかに記載のエンコーダを有することができる。

請求項２１の発明は、請求項４、５、７、又は９のいずれかに記載のエンコーダを有することができる。

請求項２２の発明は、請求項６、８、又は１０のいずれかに記載のエンコーダを有することができる。

請求項２３の発明は、請求項１、２、４、５、７、又は９のいずれかに記載のエンコーダを有することができる。

請求項２４の発明は、予め定めた基準の赤外線輻射率を有する中心の円形領域と、該円形の領域を囲む環状領域であって、円周方向に２分割してなる領域のうちの一方の領域であって第１の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって輻射率が該第１の赤外線輻射率より大きい第２の赤外線輻射率を有する領域とを有する回動可能なディスクと、前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線とを非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、該赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２５の発明は、矩形のコードスケールであって、この短手方向に２分割してなる２つの領域のうちの一方の領域であって予め定めた基準の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって、長手方向に２分割してなる２つのサブ領域のうちの一方のサブ領域であって第１の赤外線輻射率を有するサブ領域と、この他方の領域であって輻射率が該第１の赤外線輻射率より大きい第２の赤外線輻射率を有するサブ領域とを有する移動可能なストリップと、前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線とを非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、該赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、上記のように構成したので、小型化にでき電力消費を軽減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態を示す。これは、ロータリエンコーダ１００の例である。このロータリエンコーダ１００は、コードディスク４と、赤外線センサ１ａ、１ｂと、波形整形部１７０と、を有する。

（コードディスク４）
コードディスク４は、回動可能な円板であって、この円板を、予め定めたパルス数に応じて、円周方向に等区分し、得られた領域に対して、第１輻射率の領域と、この第１輻射率より大きい第２輻射率の領域とを交互に割り当ててある。以下、第１輻射率の領域を「低輻射率領域２」といい、第２輻射率の領域を「高輻射率領域３」という。

これらの領域は、塗布法、付着法、印刷法、蒸着法、インクジェット法、又はスクリーン印刷法のいずれかを用いて、輻射率の小さい材料と輻射率の大きい材料とで形成される。輻射率の小さい材料としては、アルミニウム、銅、亜鉛等が挙げられる。他方、輻射率の大きい材料としては、黒体スプレーＴＨＩ−１Ｂ（ニッシン産業社製）、黒体テープＴＨＩ−２Ｂ（ニッシン産業社製）、ガラス、ゴム、プラスチック等が挙げられる。

当然、コードディスク４の円板上に、低輻射率領域２と高輻射率領域３をともに形成する必要はなく、低輻射率領域２又は高輻射率領域３の一方のみを上記の形成方法のいずれかで形成してもよい。例えばコードディスク４が例えば輻射率が約０．３のアルミニウム製である場合には、高輻射率領域３として割り当てられた領域にのみに、それぞれ、輻射率が０．９４の黒体スプレーＴＨＩ−１Ｂ（ニッシン産業社製）を塗布することも考えられる。

このように、これらの領域の形成には、スリットを入れたり凸凹形状を加工する必要がなく、上記の形成方法を用いれば、既存の歯車やダイヤルに低輻射率領域２と高輻射率領域３を容易に形成することができる。

（赤外線センサ１ａ、１ｂ）
赤外線センサ１ａ、１ｂは、量子型赤外線センサであって、周辺の電磁のノイズや熱揺らぎの影響を受けにくいため、感度が高く、室温で動作可能である。また、赤外線センサ１ａ、１ｂは、低輻射率領域２と高輻射率領域３からの輻射を非接触で検出するものであり、コードディスク４の近傍にコードディスク４と接触しないように、図示しないスペーサや筐体に固定してある。赤外線センサ１ａ、１ｂをコードディスク４に近づけるほど、赤外線センサ１ａ、１ｂの検出感度が高くなり、出力信号のアンプリチュード（振幅または信号レベル）が大きくなる。

赤外線センサ１ａの配置位置と、赤外線センサ１ｂの配置位置との間の距離に応じて、後述するデジタル出力信号１１ａ、１１ｂの位相差が決定される。

このように、赤外線センサ１ａ、１ｂを、コードディスク４と接触しないように設けたので、磨耗や、摩擦による発熱がないという利点がある。

赤外線センサ１ａ、１ｂは、コードディスク４に対して、図１に示すように周縁部近くに配置しても、円心４ａの近くに配置しても、赤外線センサ１ａ、１ｂが、ある輻射領域をトレースする（輻射領域をなぞって、信号を読み取る）時間は同じであるので、デザインの観点や周辺機器の配置の利便性や周囲の筐体の構造を考慮して任意に配置できる。赤外線センサ１ａ、１ｂがトレースする距離が長いほど、輻射領域のムラや傷の影響が相対的に少なくなるので、赤外線センサ１ａ、１ｂを、円心４ａの近くに配置するよりも、周縁部近くに配置する方が好ましい。

同じ環境条件下において、２つの赤外線センサ１ａ、１ｂの特性を同一にするためには、２つの赤外線センサ１ａ、１ｂを１チップにするか、あるいは１パッケージにすれば良い。

赤外線センサ１ａ、１ｂとして採用した量子型赤外線センサは、周辺の電磁のノイズや熱揺らぎの影響を受けにくいため、感度が高く、室温で動作可能であり、缶パッケージ等による保護の必要がないので、ロータリエンコーダを小型にできる点で好ましい。この量子型赤外線センサは、応答速度が高いので、コードディスク４が高速に回転しても十分に追従できる。特に量子型赤外線センサがＩｎＡｓｘＳｂ１−ｘ（０≦ｘ≦０．７５）を含む場合には、赤外線の波長が１０μｍ付近をピークとした長波長側の赤外線を選択的に検出でき、急峻なフィルタを必要としない点で好ましい。

図２に示すように、ペルチエ素子のような冷却装置２４を量子型赤外線センサに設けて、量子型赤外線センサを冷却することにより、量子型赤外線センサの感度を高め、Ｓ／Ｎ比を大きくでき、信号処理回路の簡略化ができる。

ロータリエンコーダを小型化するためには、冷却装置の不要な量子型赤外線センサを用いてもよい。室温動作可能な赤外線センサとしては、ＩｎＡｓｘＳｂ１−ｘ（０≦ｘ≦０．７５）を用いたフォトコンダクタ、フォトダイオード、又はフォトトランジスタが挙げられる。

（波形整形部１７０）
波形整形部１７０は、増幅回路９ａ、９ｂと、信号レベル正規化回路１２ａ、１２ｂとを有する。増幅回路９ａ、９ｂは、赤外線センサ１ａ、１ｂからの電気信号を増幅するものである。信号レベル正規化回路１２ａ、１２ｂは、増幅回路９ａ、９ｂにより増幅された電気信号の信号レベルを正規化し、２相矩形波のデジタル出力信号１１ａ、１１ｂを生成するものである。

（ロータリエンコーダ１００の動作）
次に、ロータリエンコーダ１００の動作を説明する。コードディスク４が円心４ａを軸に回転している場合には、低輻射率領域２の輻射量と、高輻射率領域３の輻射量とが、赤外線センサ１ａ、１ｂにより繰り返し検出されることになる。赤外線センサ１ａ、１ｂの出力信号波形を、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）に示す。

赤外線センサ１ａ、１ｂからの電気信号は、増幅回路９ａ、９ｂにより増幅される。増幅回路９ａ、９ｂにより増幅された電気信号は、信号レベル正規化回路１２ａ、１２ｂによりそれぞれ信号レベルが正規化され、２相矩形波のデジタル出力信号１１ａ、１１ｂが生成される。デジタル出力信号１１ａ、１１ｂの波形の一例を図３（ｃ）、（ｄ）に示す。

なお、コードディスク４を、発熱している機械や、発熱部品の近くに配置した場合、例えば図４に示すように、発熱部品の前方にコードディスク４を配置した場合には、コードディスク４の裏面が発熱部品２５からの赤外線輻射２６を受けて、コードディスク４の全体が加熱されることになって、コードディスク４から赤外線センサ１ａ、１ｂへの赤外線の輻射パワーが高められるから、赤外線センサ１ａ、１ｂのＳ／Ｎが大きくなる。

以上、コードディスク４が円心４ａを軸として回転し、かつ赤外線センサ１ａ、１ｂが固定されている例を説明したが、コードディスク４を固定し、赤外線センサ１ａ、１ｂがコードディスク４上を非接触で円心４ａを中心として回転させるようにしても、ロータリエンコーダの動作は本質的に相違するものではない。

＜第２の実施の形態＞
図５は本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は第１の実施の形態との比較でいえば、ロータリエンコーダを構成する、赤外線センサ１ａ、１ｂの種類が異なり、波形整形部の構成が異なる。

すなわち、第１の実施の形態に係るロータリエンコーダ１００は、赤外線センサ１ａ、１ｂとして、量子型赤外線センサを採用し、赤外線センサ１ａ、１ｂから図３（ａ）、（ｂ）に示すような波形の信号が出力されることから、波形整形部としては、図１の構成を有する波形整形部１７０を採用した。

これに対して、本実施の形態に係るロータリエンコーダ３００は、赤外線センサ１ａ、１ｂとして、焦電型赤外線センサを採用した。また、赤外線センサ１ａ、１ｂから図６（ａ）、（ｂ）に示すような波形の信号が出力されることから、波形整形部としては、図５に示す構成を有する波形整形部２７０を採用した。

波形整形部２７０は、増幅回路９ａ、９ｂと、比較回路１２ａ、１２ｂと、基準値発生回路１９とを有する。増幅回路９ａ、９ｂは、赤外線センサ１ａ、１ｂからの電気信号を増幅するものである。比較回路１２ａ、１２ｂは、増幅回路９ａ、９ｂにより増幅された電気信号と、基準値発生回路１９からの基準値とを比較して、矩形波のデジタル出力信号１１ａ、１１ｂを生成するものである。

コードディスク４が円心４ａを軸に回転している場合に、低輻射率領域２の輻射量と、高輻射率領域３の輻射量とが、赤外線センサ１ａ、１ｂにより繰り返し検出される。赤外線センサ１ａ、１ｂからの出力信号波形の一例をそれぞれ図６（ａ）、（ｂ）に示す。波形整形部２７０においては、赤外線センサ１ａ、１ｂからの電気信号が、増幅回路９ａ、９ｂにより増幅される。増幅回路９ａにより増幅された電気信号は、比較回路１２ａにより、基準値発生回路１９と比較され、矩形波のデジタル出力信号１１ａが生成される。他方、増幅回路９ｂにより増幅された電気信号は、比較回路１２ｂにより、基準値発生回路１９と比較され、矩形波のデジタル出力信号１１ｂが生成される。デジタル出力信号１１ａ、１１ｂの波形の一例をそれぞれ図６（ｃ）、（ｄ）に示す。

以上、本実施の形態では、赤外線センサ１ａ、１ｂとして焦電型赤外線センサを採用した例を説明したが、これら焦電型赤外線センサに代えて、熱起電力型赤外線センサ又はボロメータ型赤外線センサを採用することもできる。これら赤外線センサ１ａ、１ｂの出力信号の波形を図７（ａ）、（ｂ）に示す。

この場合において、波形整形部２７０は、基準値発生回路１９の電圧レベルＬ３、Ｌ４であることを除き、赤外線センサ１ａ、１ｂが焦電型赤外線センサである場合の波形整形部２７０と本質的に異ならない。赤外線センサ１ａ、１ｂとして、熱起電力型赤外線センサ又はボロメータ型赤外線センサを採用した場合のデジタル出力信号１１ａ、１１ｂの波形の一例をそれぞれ図７（ｃ）、（ｄ）に示す。

＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態との比較でいえば、第１の実施の形態に係るコードディスク４に代えて、図８に示すコードロータ２０を使用した点が異なる。図８において、１ａ、１ｂは図１と同一部分を示す。このコードロータ２０は、回転可能な円柱体であり、予め定めたパルス数に応じて、外周面を周方向に等区分し、得られた領域に対して、低輻射率領域２と高輻射率領域３とを交互に割り当ててある。

２つの赤外線センサ１ａ、１ｂはコードロータ２０上の輻射領域を非接触で検出できるように配置してあり、また、輻射領域を検出した場合に、これら赤外線センサ１ａ、１ｂからの出力信号に予め定めた位相差が発生するように配置してあり、２つの赤外線センサ１ａ、１ｂの配置は、第１の実施の形態と本質的に異ならない。

よって、デジタル出力信号１１ａ、１１ｂの波形は、第１の実施の形態の例と本質的に異ならない。

なお、当業者にとって当然のことであるが、コードロータ２０を固定し、赤外線センサ１ａ、１ｂが、コードロータ２０上を非接触で円心２０ａを中心として回転するようにしても、赤外線センサ１ａ、１ｂから同様の波形の信号を得ることができる。

また、赤外線センサ１ａ、１ｂとしては、量子型赤外線センサに代えて、焦電型赤外線センサ、熱起電力型赤外線センサ、又はボロメータ型赤外線センサを採用することができる。

＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、リニアエンコーダの例であり、第１の実施の形態との比較でいえば、第１の実施の形態に係るコードディスク４に代えて、図９に示すリニアスケール５を使用した点が異なる。図９において、１ａ、１ｂは図１と同一部分を示す。このリニアスケール５は、移動可能なストリップであり、予め定めたパルス数に応じて、面を長手方向に等区分し、得られた領域に対して、低輻射率領域２と高輻射率領域３とを交互に割り当ててある。

２つの赤外線センサ１ａ、１ｂはリニアスケール５上の輻射領域を非接触で検出できるように配置してあり、また、輻射領域を検出した場合に、これら赤外線センサ１ａ、１ｂからの出力信号に予め定めた位相差が発生するように配置してあり、２つの赤外線センサ１ａ、１ｂの配置は、第１の実施の形態と本質的に異ならない。

よって、デジタル出力信号１１ａ、１１ｂの波形は、第１の実施の形態の例と本質的に異ならない。

なお、当業者にとって当然のことであるが、リニアスケール５を固定し、赤外線センサ１ａ、１ｂがリニアスケール５上をその長手方向に非接触で移動させても、赤外線センサ１ａ、１ｂから同様の波形の信号を得ることができる。

また、赤外線センサ１ａ、１ｂとしては、量子型赤外線センサに代えて、焦電型赤外線センサ、熱起電力型赤外線センサ、又はボロメータ型赤外線センサを採用することができる。

＜第５の実施の形態＞
図１０は本発明の第４の実施の形態を示す。これは、ロータリエンコーダ４００の例である。このロータリエンコーダ４００は、コードディスク６と、赤外線センサ１ａ、１ｂと、アナログ出力用信号処理回路１４と、を有する。

（コードディスク６）
コードディスク６は、回動可能な円板であり、この円板を、円心６ａと同心の円形の領域２１と、この領域２１を囲む環状の領域２２とに区分し、かつ領域２２において、輻射率を、予め定めた最低輻射率から予め定めた最大輻射率までｎ（≧２）段階変化させる場合には、周方向にｎ区分し、得られたｎ個のサブ領域に、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域を輻射率について昇順に割り当ててある。領域２１は予め定めた基準の輻射率を有する。

なお、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域を降順に割り当てることもできる。

また、領域２２をさらに回転対称に２つに区分し、それぞれの区分領域に対して、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域を昇順（又は降順）に割り当てることもできる。

（赤外線センサ１ａ、１ｂ）
赤外線センサ１ａ、１ｂは、量子型赤外線センサであって、２つの赤外線センサ１ａ、１ｂのうち、赤外線センサ１ａは円形の領域２１の輻射を非接触で検出し、赤外線センサ１ｂは環状の領域２２の輻射を非接触で検出するように配置してある。

（アナログ出力用信号処理回路１４）
アナログ出力用信号処理回路１４は、増幅回路９ａ、９ｂと、差分処理回路１５とを有する。増幅回路９ａ、９ｂは、赤外線センサ１ａ、１ｂからのアナログ出力信号を増幅するものである。差分処理回路１５は、増幅回路９ａ、９ｂにより増幅された信号のアンプリチュードの差分を表すアナログ出力信号１６を生成するものである。増幅回路９ａ、９ｂにより増幅された信号のアンプリチュードの差分をとることにより、赤外線センサ１ａ、１ｂ自体のオフセットをキャンセルすることができる。

（ロータリエンコーダ４００の動作）
次に、ロータリエンコーダ４００の動作を説明する。コードディスク６の回転時においては、赤外線センサ１ａにより円形の領域２１からの輻射が検出されるとともに、赤外線センサ１ｂにより環状の領域２２の８個のサブ領域からの輻射が検出される。赤外線センサ１ａの出力信号のアンプリチュードは、コードディスク６の１回転において、一定である。他方、赤外線センサ１ｂの出力信号のアンプリチュードは、コードディスク６の１回転において、ｎ段階に階段状に変化することになる。赤外線センサ１ａ、１ｂからの出力信号は、それぞれ増幅回路９ａ、９ｂにより増幅され、差分処理回路１５によってその差分を表すアナログ出力信号１６が生成される。この生成されたアナログ出力信号１６は、コードディスク６の回転角に応じたアンプリチュードを有する。

なお、当業者にとって当然のことであるが、リニアスケール５を固定し、赤外線センサ１ａ、１ｂがリニアスケール５上をその長手方向に非接触で移動させても、赤外線センサ１ａ、１ｂから同様の波形の信号を得ることができる。

また、赤外線センサ１ａ、１ｂとしては、量子型赤外線センサに代えて、焦電型赤外線センサ、熱起電力型赤外線センサ、又はボロメータ型赤外線センサを採用することができる。

＜第６の実施の形態＞
本実施の形態は、第５の実施の形態との比較でいえば、第５の実施の形態に係るコードディスク６に代えて、図１１に示すリニアスケール７を使用した。

リニアスケール７は、移動可能なストリップであり、短手方向に２つの領域２１、２２に区分し、一方の領域２２において、予め定めた最低輻射率から予め定めた最大輻射率までｎ（≧２）段階変化させる場合には、周方向にｎ区分し、得られたｎ個のサブ領域に、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域を輻射率について昇順に割り当ててある。領域２１は予め定めた基準となる輻射率を有する。

なお、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域を降順に割り当てることもできる。

また、領域２２をさらに長手方向に２つに区分し、それぞれの区分領域に対して、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域をその昇順（又は降順）に割り当てることもできる。

＜第７の実施の形態＞
本実施の形態は、回転速度測定装置の例である。この回転速度測定装置は、周知の回転速度測定装置が採用したロータリエンコーダに代えて、第１ないし第３の実施の形態に係るロータリエンコーダを用いた例である。すなわち、この回転速度測定装置においては、第１又は第２の実施の形態に係るロータリエンコーダのデジタル出力信号１１ａ、１１ｂのいずれか一方、例えばデジタル出力信号１１ａの周波数を求めることにより、回転速度が測定される。

＜第８の実施の形態＞
本実施の形態は、移動速度測定装置の例である。この移動速度測定装置は、周知の移動速度測定装置が採用したリニアエンコーダに代えて、第４の実施の形態に係るリニアエンコーダを用いた例である。すなわち、この移動速度測定装置においては、第３の実施の形態に係るリニアエンコーダのデジタル出力信号１１ａ、１１ｂのいずれか一方、例えばデジタル出力信号１１ａの周波数を求めることにより、移動速度が測定される。

＜第９の実施の形態＞
図１２は回転方向を検出する回転方向検出装置を示す。この回転方向検出装置は、第１の実施の形態に係るロータリエンコーダ（図１）（赤外線センサ１ａ、１ｂとして量子型赤外線センサを採用している。）と、回転・移動方向検出回路４０と、を有する。図１２において、図１と同一部分は同一符号を付してある。回転・移動方向検出回路４０は、コードディスク４の回転方向を検出するものである。

次に、図３を参照して回転・移動方向検出回路４０の動作を説明する。赤外線センサ１ａ、１ｂは、第１の実施の形態に関連して説明したように、コードディスク４のラジアル方向と直交する方向に予め定めた間隔をおいて配置してあるので、出力信号１１ａと出力信号１１ｂには位相差がある。

図３において、タイムＴ１からタイムＴ５までの間では、デジタル出力信号１１ａが、出力信号１１ｂよりも位相が進んでおり、回転・移動方向検出回路４０においては、デジタル出力信号１１ａが立ち上がったときにデジタル出力信号１１ｂがローレベルとなっていれば（例えば、タイムＴ１、タイムＴ３）、ハイレベルの回転・移動方向出力信号１３が出力され（図３（ｅ）参照）、コードディスク４が時計方向（図１２において向かって右回り）に回転していることが検出される。

これに対して、タイムＴ６以後においては、デジタル出力信号１１ａが、出力信号１１ｂよりも位相が遅れており、回転・移動方向検出回路４０においては、デジタル出力信号１１ａが立ち上がったときにデジタル出力信号１１ｂがハイレベルとなっていれば（例えば、タイムＴ６、タイムＴ８）、ローレベルの回転・移動方向出力信号１３が出力され（図３（ｅ）参照）、コードディスク４が時計方向（図１２において向かって左回り）に回転していることが検出される。

なお、図１２からは、タイムＴ４後のタイムＴ４ａにおいて、コードディスク４の回転方向が変わったことが分かる。

なお、本実施の形態に係る図１のロータリエンコーダに代えて、第２の実施の形態に係るロータリエンコーダ（赤外線センサ１ａ、１ｂとして焦電型赤外線センサを採用している。）を採用しても、回転方向検出装置の動作は本質的に異なるものではない。この場合の回転・移動方向出力信号１３の一例を図６（ｅ）に示す。

また、本実施の形態に係る図１のロータリエンコーダに代えて、第２の実施の形態に係るロータリエンコーダ（赤外線センサ１ａ、１ｂとして熱起電力型赤外線センサ又はボロメータ型赤外線センサを採用している。）を採用しても、回転方向検出装置の動作は本質的に異なるものではない。この場合の回転・移動方向出力信号１３の一例を図７（ｅ）に示す。

＜第１０の実施の形態＞
本実施の形態は、移動方向検出装置の例である。この移動方向検出装置は、図１２のロータリエンコーダ１００に代えて、第４の実施の形態に係るリニアエンコーダを用いた例である。

本実施の形態に係る移動方向検出装置によれば、リニアスケール５の移動方向を検出することができる。

＜第１１の実施の形態＞
本実施の形態は、回転角検出装置の例である。この回転角検出装置は、第５の実施の形態に係るロータリエンコーダ（図１０）を採用した。このロータリエンコーダからは、コードディスク６の回転角に関連付けされたアンプリチュードのアナログ出力信号１６が出力され、このアナログ出力信号１６に基づき、コードディスク６の１回転における回転角が検出される。

＜第１２の実施の形態＞
本実施の形態は、回転角検出装置の例である。この回転角検出装置は、第１の実施の形態に係るロータリエンコーダ（図１）を採用した。

この回転角検出装置においては、赤外線センサ１ａ、１ｂのうちの例えば赤外線センサ１ａに対するコードディスク４のゼロ位置を内部メモリに記憶しておき、赤外線センサ１ａに対応するデジタル出力信号１１ａをカウントすることにより、このゼロ位置に対する、コードディスク４の１回転における回転角が検出される。

また、コードディスク４の１回転における回転角が検出されるので、コードディスク４がどの位置に位置しているのか、どの位置からどの位置にどれだけ回転したか、も検出することができる。

＜第１３の実施の形態＞
本実施の形態は、移動位置検出装置の例である。この移動位置検出装置は、第１１の実施の形態に係るロータリエンコーダ（図１）に代えて、第６の実施の形態に係るリニアエンコーダを採用した。このリニアエンコーダからは、リニアスケール７の移動位置に関連付けされたアンプリチュードのアナログ出力信号１６が出力され、このアナログ出力信号１６に基づき、リニアスケール７の移動位置が検出される。

＜第１４の実施の形態＞
本実施の形態は、移動位置検出装置の例である。この移動位置検出装置は、第４の実施の形態に係るリニアエンコーダを採用した。

この移動位置検出装置においては、赤外線センサ１ａ、１ｂのうちの例えば赤外線センサ１ａに対するコードディスク４のゼロ位置を内部メモリに記憶しておき、赤外線センサ１ａに対応するデジタル出力信号１１ａをカウントすることにより、このゼロ位置に対する、リニアスケール５の移動位置が検出される。

また、リニアスケール５の移動位置が検出されるので、リニアスケール５がどの位置に位置しているのか、どの位置からどの位置にどれだけ移動したか、も検出することができる。

＜第１５の実施の形態＞
本実施の形態は、１回転における回転角を粗に検出するロータリエンコーダの例である。このロータリエンコーダはコードディスクを採用しているが、このコードディスクは、第１の実施の形態に係るロータリエンコーダに採用されたコードディスク４との比較でいえば、構成が異なる。

すなわち、第１の実施の形態に係るロータリエンコーダのコードディスク４は、予め定めたパルス数に応じて、周方向に等区分し、得られた領域に対して、低輻射率領域２と高輻射率領域３とを交互に割り当てた。

これに対して、本実施の形態に係るロータリエンコーダのコードディスクは、予め定めたパルス数に応じて、周方向に不等区分し、得られた領域に対して、第１輻射率の領域と、この第１輻射率より大きい第２輻射率の領域とを交互に割り当てた。

したがって、本実施の形態に係るロータリエンコーダにおいては、このコードディスクが回転されたとき、本ロータリエンコーダから、各領域と予め関係付けされたパルス幅（デューティ）の信号が出力されることになる。

このように、このコードディスクの１回転における回転角が粗に検出されるので、このコードディスクがどの位置に位置しているのか、どの位置からどの位置にどれだけ回転したか、も粗に検出することができる。

＜第１６の実施の形態＞
本実施の形態は、第１５の実施の形態との比較で言えば、第１５の実施の形態に係るロータリエンコーダのコードディスクに代えて、コードロータを用いた点が異なる。

本実施の形態に係るコードロータは、第３の実施の形態に係るコードロータ２０との比較でいえば、構成が異なる。

すなわち、第３の実施の形態に係るコードロータ２０は、予め定めたパルス数に応じて、円柱体の周面を周方向に等区分し、得られた領域に対して、低輻射率領域２と高輻射率領域３とを交互に割り当てた。

これに対して、本実施の形態に係るコードロータは、予め定めたパルス数に応じて、円柱体の周面を周方向に不等区分し、得られた領域に対して、第１輻射率の領域と、この第１輻射率より大きい第２輻射率の領域とを交互に割り当てた。

したがって、本実施の形態に係るロータリエンコーダにおいては、このコードロータが回転されたとき、本ロータリエンコーダから、各領域と予め関係付けされたパルス幅（デューティ）の信号が出力されることになる。

このように、このコードロータの１回転における回転角が粗に検出されるので、このコードディスクがどの位置に位置しているのか、どの位置からどの位置にどれだけ回転したか、も粗に検出することができる。

＜第１７の実施の形態＞
本実施の形態は、移動位置を粗に検出するリニアエンコーダの例である。このリニアエンコーダはリニアスケールを採用しているが、このリニアスケールは、第４の実施の形態に係るリニアエンコーダに採用されたリニアスケール５との比較でいえば、構成が異なる。

すなわち、第４の実施の形態に係るリニアスケール５は、予め定めたパルス数に応じて、ストリップ面を長手方向に等区分し、得られた領域に対して、低輻射率領域２と高輻射率領域３とを交互に割り当てた。

これに対して、本実施の形態に係るリニアエンコーダのリニアスケールは、予め定めたパルス数に応じて、ストリップ面を長手方向に不等区分し、得られた領域に対して、第１輻射率の領域と、この第１輻射率より大きい第２輻射率の領域とを交互に割り当てた。

したがって、本実施の形態に係るリニアエンコーダにおいては、このリニアスケールが移動されたとき、本リニアエンコーダから、各領域と予め関係付けされたパルス幅（デューティ）の信号が出力されることになる。

このように、このリニアスケールの移動位置が粗に検出されるので、このリニアスケールがどの位置に位置しているのか、どの位置からどの位置にどれだけ移動したか、も粗に検出することができる。

＜第１８の実施の形態＞
本実施の形態は、携帯電話のような携帯電子機器のジョグダイヤルに採用されているロータリエンコーダに代えて、第１ないし第３の実施の形態に係るロータリエンコーダを用いた。携帯電話において本実施の形態に係るロータリエンコーダを用いたジョグダイヤルの例を図１３に示す。

＜第１９の実施の形態＞
図１４は本発明の第１９の実施の形態を示す。これは、予め定めた回転角の前後で、論理レベルをハイレベルからローレベル（又は、ローレベルからハイレベル）に遷移させることができるエンコーダ１４０の例である。エンコーダ１４０は、ディスク２４４と、赤外線センサ１ａ，１ｂと、信号処理回路２８と、を有する。

ディスク２４４は、回動可能な円板であり、この円板を、円形の領域２１４と、この領域２１４を囲む環状の領域２２４とに区分してある。この円形の領域２１４は基準輻射率を有する。環状の領域２２４は、さらに２つのサブ領域に分割してあり、一方のサブ領域はこの基準輻射率より大きい第１輻射率を有し、他方のサブ領域は、この第１輻射率より大きい第２輻射率を有する。

赤外線センサ１ａ，１ｂは、赤外線センサ１ａが円形の領域２１４の輻射を非接触で検出するように配置してあり、赤外線センサ１ｂが環状の領域２２４の２つのサブ領域の輻射を非接触で検出するように配置してある。

信号処理回路２８は、増幅回路９ａ，９ｂと、差分処理回路１５と、ウィンドウコンパレータ２７と、を有する。

次に、エンコーダ１４０の動作を説明する。ディスク２４４の回転角によらず、赤外線センサ１ａによっては、円形の領域２１４の輻射が検出されるので、赤外線センサ１ａから、基準輻射率に対応するアンプリチュードを有する信号が出力される。他方、赤外線センサ１ｂによって、第１輻射率を有するサブ領域の輻射が検出されるときは、第１輻射率に対応するアンプリチュードを有する信号が出力され、第２輻射率を有するサブ領域の輻射が検出されるときは、第２輻射率に対応するアンプリチュードを有する信号が出力される。

赤外線センサ１ａ，１ｂからの信号は、それぞれ増幅回路９ａ，９ｂにより増幅され、得られた信号は、差分処理回路１５において差分処理される。そして、ウィンドウコンパレータ２７においては、差分処理回路１５からの信号のレベルが、予め定めた電圧レベルＬ１未満である場合には、ローレベルの信号を出力し、他方、予め定めた電圧レベルＬ２を超える場合には、ハイレベルの信号を出力する。

このエンコーダ１４０からのローレベル及びハイレベルの信号を利用して回転型スイッチを構成することができる。

なお、例えばディスク２４の側部を指で操作して角変位させる回転型スイッチにおいては、赤外線センサ１ａ、１ｂは、指から発生する赤外線の影響を受けない距離だけ離して、配置するのが好ましい。

＜第２０の実施の形態＞
本実施の形態は、予め定めた位置の前後で、論理レベルをハイレベルからローレベル（又は、ローレベルからハイレベル）に遷移させることができるエンコーダの例である。本実施の形態は、第１９の実施の形態との比較でいえば、第１９の実施の形態に係るディスク２４４に代えて、図１５に示すストリップ１５７を用いた点が異なる。

ストリップ１５７は、移動可能なストリップであり、ストリップ面を短手方向に２つの領域に区分してある。一方の領域２１５は基準輻射率を有する。他方の領域２２５は、長手方向にさらに２つのサブ領域に分割してあり、一方のサブ領域はこの基準輻射率より大きい第１輻射率を有し、他方のサブ領域は、この第１輻射率より大きい第２輻射率を有する。

赤外線センサ１ａ，１ｂは、赤外線センサ１ａが領域２１５の輻射を非接触で検出するように配置してあり、赤外線センサ１ｂが領域２２５の２つのサブ領域の輻射を非接触で検出するように配置してある。

このエンコーダは、ストリップ１５７が図において左右に移動可能である点を除き、第１９の実施の形態に係るエンコーダ１４０の動作と本質的に異ならないので、動作の詳細な説明は省略する。

このエンコーダからのローレベル及びハイレベルの信号を利用してスライド型スイッチを構成することができる。

＜第２１の実施の形態＞
図１６は本発明の第２１の実施の形態を示す。本実施の形態は、第５の実施の形態との比較でいえば、コードディスク上のパターンが異なる。

すなわち、第５の実施の形態では、コードディスク６は、回動可能な円板であり、この円板を、円心６ａと同心の円形の領域２１と、この領域２１を囲む環状の領域２２とに区分し、かつ領域２２において、輻射率を、予め定めた最低輻射率から予め定めた最大輻射率までｎ（≧２）段階変化させる場合には、周方向にｎ区分し、得られたｎ個のサブ領域に、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域を輻射率について昇順に割り当てるようにした。領域２１は予め定めた基準の輻射率を有するようにした。

これに対して、本実施の形態では、コードディスク１６６は、回動可能な円板であり、この円板を、円心６ａと同心の円形の領域と、この領域を囲む環状の領域とに区分し、かつこの環状の領域２２において、輻射率を円周方向に連続的に変化させ、この円形の領域は予め定めた基準の輻射率を有するようにした。

このように構成したロータリエンコーダを用いることにより、コードディスク１６６の回転角を検出することができる。

＜第２２の実施の形態＞
本実施の形態は、第６の実施の形態との比較でいえば、リニアスケール上のパターンが異なる。

すなわち、第６の実施の形態では、リニアスケール７は、移動可能なストリップであり、短手方向に２の領域２１、２２に区分し、一方の領域２２において、予め定めた最低輻射率から予め定めた最大輻射率までｎ（≧２）段階変化させる場合には、周方向にｎ区分し、得られたｎ個のサブ領域に、ｎ段階の輻射率を有する輻射領域を輻射率について昇順に割り当てた。領域２１は予め定めた基準の輻射率を有するようにした。

これに対して、本実施の形態では、リニアスケール１７７は、移動可能なストリップであり、短手方向に２つの領域に区分し、一方の領域において、輻射率を長手方向に連続的に変化させ、他方の領域は予め定めた基準の輻射率を有するようにした。

このように構成したロータリエンコーダを用いることにより、リニアスケール１７７の移動位置を検出することができる。

本発明は、携帯電子機器等に利用できる。

本発明の第１の実施形態に係るロータリエンコーダ１００を示すブロック図である。 冷却装置の配置例を示す図である。 赤外線センサ１ａ、１ｂとして量子型赤外線センサを用いた場合の図１の各部からの信号の波形の一例を示す図である。 機械内の輻射を利用したエンコーダを説明するための説明図である。 本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。 赤外線センサ１ａ、１ｂとして焦電型赤外線センサを用いた場合の図１の各部からの信号の波形の一例を示す図である。 赤外線センサ１ａ、１ｂとして熱起電力型赤外線センサ又はボロメータ型赤外線センサを用いた場合の図１の各部からの信号の波形の一例を示す図である。 ディスクロータの一例を示す図である。 リニアスケールの一例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。 第６の実施の形態に係るリニアスケール７及び赤外線センサ１ａ、１ｂの配置の一例を示す図である。 回転方向を検出する回転方向検出装置の構成を示すブロック図である。 第１ないし第３の実施の形態に係るロータリエンコーダを採用したジョグダイヤルを用いた携帯電話の示す図である。 本発明の第１９の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第２０の実施の形態に係るスライド型スイッチに用いられるストリップ１５７及び赤外線センサ１ａ、１ｂの配置例を示す図である。 本発明の第２１の実施の形態に係るエンコーダを示すブロック図である。 本発明の第２２の実施の形態に係るエンコーダに用いられるストリップ１７７及び赤外線センサ１ａ、１ｂの配置例を示す図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 赤外線センサ
２ 低輻射率領域
３ 高輻射率領域
４、６ コードディスク
５、７ リニアスケール
６ａ、２１ａ、４ａ 回転軸
９ａ、９ｂ 増幅回路
１１ａ、１１ｂ デジタル出力信号
１２ａ、１２ｂ 比較回路
１３ 回転・移動方向出力信号
１４ アナログ出力用信号処理回路
１５ 差分処理回路
１６ アナログ出力信号
１７ 比較回路
１９ 基準値発生回路
２０ コードロータ
２４ 冷却装置
２５ 発熱部品
２６ 赤外線輻射４０ 回転・移動方向検出回路
１００、３００、４００ ロータリエンコーダ
１４０ エンコーダ
１５７、１７７ ストリップ
１６６、２４４ ディスク
１７０、２７０ 波形整形部

Claims (25)

1. 輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に円周方向にコードを形成してなるコードディスクと、該コードディスクの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサにより前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
2. 輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により外周面上に周方向にコードを形成してなるコードロータと、該コードロータの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと、を前記コードロータの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサにより前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
3. 輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に長手方向にコードを形成してなるリニアスケールと、該リニアスケールの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと、を相対的に移動可能であり、前記赤外線センサにより前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
4. 輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に円周方向にコードを形成してなるコードディスクと、前記円周方向に互いに予め定めた距離だけ離間させて配置し、前記コードディスクの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する２つの赤外線センサを有する赤外線センサ対と、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
5. 輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により外周面上に周方向にコードを形成してなるコードロータと、前記周方向に互いに予め定めた距離だけ離間させて配置し、該コードロータの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する２つの赤外線センサを有する赤外線センサ対と、を前記コードロータの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記第１及び第２赤外線センサにより前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
6. 輻射率の異なる材料からなる複数の赤外線輻射領域により面上に長手方向にコードを形成してなるリニアスケールと、前記長手方向に互いに予め定めた距離だけ離間させて配置し、該リニアスケールの前記複数の赤外線輻射領域から輻射される赤外線を非接触で検出する２つの赤外線センサを有する赤外線センサ対と、を前記コードに対して相対的に長手方向に沿って可動であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段からの電気信号の波形を矩形波に整形する波形整形手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
7. 予め定めた基準の赤外線輻射率を有する中心の円形領域と、該円形の領域を囲む環状領域であって、赤外線輻射率を段階的に変化させた複数の赤外線輻射領域により円周方向にコードを形成してなる環状領域とを有するコードディスクと、前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線とを非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
8. 矩形のコードスケールであって、この短手方向に２分割してなる領域のうちの一方の領域であって予め定めた基準の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって赤外線輻射率を段階的に変化させた複数の赤外線輻射領域により長手方向にコードを形成してなる領域とを有するコードスケールと、前記一方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記他方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を相対的に移動可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
9. 予め定めた基準の赤外線輻射率を有する中心の円形領域と、該円形の領域を囲む環状領域であって、赤外線輻射率を連続的に変化させた複数の赤外線輻射領域により円周方向にコードを形成してなる環状領域とを有するコードディスクと、前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を前記コードディスクの中心を軸として相対的に回転可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、
   該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段と
   を備えたことを特徴とするエンコーダ。
10. 矩形のコードスケールであって、この短手方向に２分割してなる領域のうちの一方の領域であって予め定めた基準の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって赤外線輻射率を連続的に変化させた複数の赤外線輻射領域により長手方向にコードを形成してなる領域とを有するコードスケールと、前記一方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記他方の領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、を相対的に移動可能であり、前記赤外線センサ対により前記コードを検出する検出手段と、
    該検出手段の赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段と
    を備えたことを特徴とするエンコーダ。
11. 請求項１又は４において、前記コードディスクは、第１の輻射率を有する複数の第１赤外線輻射領域を前記円周方向に配置し、かつ該第１赤外線輻射領域と第１赤外線輻射領域との間に、前記第１の輻射率と異なる第２の輻射率を有する第２赤外線輻射領域をそれぞれ配置してなることを特徴とするエンコーダ。
12. 請求項２又は５において、前記コードロータは、第１の輻射率を有する複数の第１赤外線輻射領域を前記周方向に配置し、かつ該第１赤外線輻射領域と第１赤外線輻射領域との間に、前記第１の輻射率と異なる第２の輻射率を有する第２赤外線輻射領域をそれぞれ配置してなることを特徴とするエンコーダ。
13. 請求項３又は６において、前記リニアスケールは、第１の輻射率を有する複数の第１赤外線輻射領域を前記長手方向に配置し、かつ該第１赤外線輻射領域と第１赤外線輻射領域との間に、前記第１の輻射率と異なる第２の輻射率を有する第２赤外線輻射領域をそれぞれ配置してなることを特徴とするエンコーダ。
14. 請求項１乃至１３のいずれかにおいて、前記赤外線センサは、焦電型、熱起電力型、又はボロメータ型赤外線センサであることを特徴とするエンコーダ。
15. 請求項１乃至１３のいずれかにおいて、前記赤外線センサは、量子型赤外線センサであることを特徴とするエンコーダ。
16. 請求項１乃至１３のいずれかにおいて、前記赤外線センサは、ＩｎＡｓｘＳｂ１−ｘ（０≦ｘ≦０．７５）を含むことを特徴とするエンコーダ。
17. 請求項１、２、４、又は５のいずれかに記載のエンコーダを有することを特徴とする回転速度検出装置。
18. 請求項３又は６に記載のエンコーダを有することを特徴とする移動速度検出装置。
19. 請求項１、２、４、５、７、又は９のいずれかに記載のエンコーダを有することを特徴とする回転角検出装置。
20. 請求項３、６、８、又は１０のいずれかに記載のエンコーダを有することを特徴とする移動位置検出装置。
21. 請求項４、５、７、又は９のいずれかに記載のエンコーダを有することを特徴とする回転方向検出装置。
22. 請求項６、８、又は１０のいずれかに記載のエンコーダを有することを特徴とする移動方向検出装置。
23. 請求項１、２、４、５、７、又は９のいずれかに記載のエンコーダを有することを特徴とするジョグダイヤル。
24. 予め定めた基準の赤外線輻射率を有する中心の円形領域と、該円形の領域を囲む環状領域であって、円周方向に２分割してなる領域のうちの一方の領域であって第１の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって輻射率が該第１の赤外線輻射率より大きい第２の赤外線輻射率を有する領域とを有する回動可能なディスクと、
    前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線とを非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、
    該赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段と
    を備えたことを特徴とするスイッチ。
25. 矩形のコードスケールであって、この短手方向に２分割してなる２つの領域のうちの一方の領域であって予め定めた基準の赤外線輻射率を有する領域と、この他方の領域であって、長手方向に２分割してなる２つのサブ領域のうちの一方のサブ領域であって第１の赤外線輻射率を有するサブ領域と、この他方の領域であって輻射率が該第１の赤外線輻射率より大きい第２の赤外線輻射率を有するサブ領域とを有する移動可能なストリップと、
    前記円形領域から輻射される赤外線を非接触で検出する赤外線センサと前記環状領域から輻射される赤外線とを非接触で検出する赤外線センサとを有する赤外線センサ対と、
    該赤外線センサ対からの電気信号の信号レベルの差分処理を行う信号処理手段と
    を備えたことを特徴とするスイッチ。

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