JP6401542B2 - アブソリュートエンコーダ、測量装置 - Google Patents

Description

本発明は、目盛盤の目盛領域を通した検出光を用いるアブソリュートエンコーダ、およびそのアブソリュートエンコーダを搭載する測量装置に関する。

測量のための測量装置では、アブソリュートエンコーダを用いて水平角や鉛直角を検出するものがある。このアブソリュートエンコーダでは、発光機構から出射した検出光で目盛盤の目盛領域を照射し、その目盛領域を通した検出光を受光機構で受光し、その受光による検出値に基づいて目盛盤の回転姿勢を取得することで水平角や鉛直角を検出する（例えば、特許文献１参照）。

ところで、そのアブソリュートエンコーダでは、受光機構における受光領域が反射性を有するものとされている。このため、アブソリュートエンコーダでは、受光領域を照射する検出光の一部が目盛盤へ向けて反射され、その反射された検出光が目盛盤で再び反射されて受光領域に到達してしまうことがある。その反射された検出光は、目盛領域を通した検出光を受光領域（受光機構）で適切に受光することの妨げとなり、受光機構が適切な検出値を得ることができなくなってしまう。すると、アブソリュートエンコーダでは、目盛盤の回転姿勢を適切に取得することができなくなり、水平角や鉛直角の検出精度が低下してしまう。

このため、アブソリュートエンコーダでは、目盛盤の裏面（受光領域側の面）に反射防止膜を設けることが考えられる。このような構成とすると、受光領域を照射する検出光の一部が目盛盤へ向けて反射されてしまった場合であっても、その反射された検出光が目盛盤（その裏面）で再び反射されることを防止することができ、反射された検出光が受光領域に到達してしまうことを防止することができる。

特開２００２−１３９４９号公報

しかしながら、アブソリュートエンコーダでは、目盛盤の裏面に反射防止膜を設けることとすると、製造工程の増加を招くとともに必要な材料の増加を招いてしまい、製造コストの増加を招いてしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域と目盛盤との間での検出光の反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することのできるアブソリュートエンコーダを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本願発明のアブソリュートエンコーダは、出射面から検出光を照射する発光機構と、前記出射面から出射されて目盛盤の目盛領域を通した前記検出光を受光領域で受光する受光機構と、を備え、前記発光機構と前記受光機構とは、前記出射面から前記目盛領域を経て前記受光領域へと向かう照射軸線を、前記目盛盤の回転軸線方向に対して傾斜させる位置関係であることを特徴とする。

前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有する構成とすることができる。

前記受光機構では、前記受光領域が受光軸線方向に直線状に伸びて形成され、前記発光機構と前記受光機構とは、前記受光軸線方向を含み前記回転軸線方向と平行な面に対して前記照射軸線を傾斜させる位置関係である構成としてもよい。

前記目盛盤は、円盤形状を呈し、前記受光機構は、前記目盛盤に対して、前記受光軸線方向を前記目盛盤の円盤形状に対する弦と平行な方向とする位置関係である構成とすることができる。

前記発光機構は、前記目盛盤の半径方向で見て、前記目盛領域よりも外側に位置され、前記受光機構は、前記半径方向で見て、前記目盛領域よりも内側に位置されている構成としてもよい。

前記発光機構と前記受光機構とは、前記半径方向で見た前記出射面における内端位置から出射されて前記半径方向で見た前記受光領域における外端位置へと向かう前記検出光を内端検出光とし、かつ前記内端検出光が前記受光領域で前記目盛盤へ向けて反射された反射検出光を外端反射検出光として、前記外端反射検出光が前記目盛盤で再び反射されて前記受光領域に到達することを防止すべく、前記受光軸線方向を含み前記回転軸線方向と平行な面に対する前記内端検出光の内端入射角度を設定することで、前記発光機構と前記受光機構との位置関係を設定する構成とすることができる。

前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有し、前記内端入射角度は、前記目盛盤に対する前記反射部の傾斜角度を加えて設定する構成としてもよい。

前記内端入射角度は、前記目盛盤に対する前記受光領域の傾斜角度を加えて設定する構成とすることができる。

さらに、前記出射面と前記目盛盤との間に設けられ、前記検出光を平行光とするコリメート光学機構を備える構成としてもよい。

前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有し、前記反射部は、前記受光領域上に前記出射面の像を形成すべく湾曲している構成とすることができる。

さらに、前記目盛盤と前記受光機構との間に設けられ、前記受光領域上に前記目盛領域の像を形成する結像光学機構を備える構成としてもよい。

本願発明の測量装置は、本願発明のアブソリュートエンコーダを搭載し、対象物までの距離と方向とを測定可能な測量ユニットと、前記測量ユニットを駆動制御する制御ユニットと、を備える。

本発明のアブソリュートエンコーダによれば、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域と目盛盤との間での検出光の反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有する構成とすると、部品点数を削減するとともに小型化を容易なものとしつつ、簡易な構成で反射された検出光が受光領域へと到達することを防止することができる。

前記受光機構では、前記受光領域が受光軸線方向に直線状に伸びて形成され、前記発光機構と前記受光機構とは、前記受光軸線方向を含み前記回転軸線方向と平行な面に対して前記照射軸線を傾斜させる位置関係である構成があるときは、照射軸線の傾斜の度合を小さなものとしつつ反射された検出光が受光領域に到達することを確実に防止することができる。

前記目盛盤は、円盤形状を呈し、前記受光機構は、前記目盛盤に対して、前記受光軸線方向を前記目盛盤の円盤形状に対する弦と平行な方向とする位置関係である構成とすると、目盛盤（その裏面）で反射された検出光を半径方向で受光領域以外の箇所に向かわせることができるので、回転軸線方向と受光軸線方向とを含む面に対する照射軸線の傾斜の度合を小さなものとしつつ反射された検出光が受光領域に到達することを防止することができる。

前記発光機構は、前記目盛盤の半径方向で見て、前記目盛領域よりも外側に位置され、前記受光機構は、前記半径方向で見て、前記目盛領域よりも内側に位置されている構成があるときは、簡易な構成で反射された検出光が受光領域に到達することを確実に防止することができる。

前記発光機構と前記受光機構とは、前記半径方向で見た前記出射面における内端位置から出射されて前記半径方向で見た前記受光領域における外端位置へと向かう前記検出光を内端検出光とし、かつ前記内端検出光が前記受光領域で前記目盛盤へ向けて反射された反射検出光を外端反射検出光として、前記外端反射検出光が前記目盛盤で再び反射されて前記受光領域に到達することを防止すべく、前記受光軸線方向を含み前記回転軸線方向と平行な面に対する前記内端検出光の内端入射角度を設定することで、前記発光機構と前記受光機構との位置関係を設定する構成とすると、受光機構の受光領域で検出光が反射され、それによる反射検出光が目盛盤の裏面で再び反射されても、その反射検出光が反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光が受光領域へと到達することを確実に防止することができる。

前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有し、前記内端入射角度は、前記目盛盤に対する前記反射部の傾斜角度を加えて設定する構成があるときは、製造コストの増加をより抑制しつつ、反射検出光が受光領域へと到達することを防止することができる。

前記内端入射角度は、前記目盛盤に対する前記受光領域の傾斜角度を加えて設定する構成とすると、製造コストの増加をより抑制しつつ、反射検出光が受光領域へと到達することを防止することができる。

さらに、前記出射面と前記目盛盤との間に設けられ、前記検出光を平行光とするコリメート光学機構を備える構成があるときは、より簡易に角度検出を行うことを可能としつつ、反射された検出光が受光領域へと到達することを防止することができる。

前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有し、前記反射部は、前記受光領域上に前記出射面の像を形成すべく湾曲している構成とすると、より適切に角度検出を行うことを可能としつつ、反射された検出光が受光領域へと到達することを防止することができる。

さらに、前記目盛盤と前記受光機構との間に設けられ、前記受光領域上に前記目盛領域の像を形成する結像光学機構を備える構成があるときは、より適切に角度検出を行うことを可能としつつ、反射された検出光が受光領域へと到達することを防止することができる。

本発明の測量装置によれば、本願発明のアブソリュートエンコーダを搭載しているので、本願発明のアブソリュートエンコーダと同様の効果を得ることができ、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

本発明に係る測量装置の一例としての実施例の測量装置１０の構成を模式的に示す説明図である。 測量装置１０に搭載されたアブソリュートエンコーダ３０の構成を模式的に示す説明図である。 各アブソリュートエンコーダ３０において、目盛盤３１を挟んで２組の発光機構３２と受光機構３３とが対を為す様子を模式的に示す説明図である。 発光機構３２から出射された光を、目盛盤３１（そのスリット３４）を経て受光機構３３で受光する様子を示す説明図である。 受光機構３３での受光内容を示すデジタル画像データとしてのデジタル受光信号の一例を示すグラフであり、縦軸をデジタルレベル値で示すとともに、横軸を画素番号で示している。 図５における１つのスリット３４に対応したデジタル受光信号の一例を示すグラフであり、縦軸をデジタルレベル値で示すとともに、横軸を画素番号で示している。 目盛盤３１を挟んで対を為す発光機構３２と受光機構３３との位置関係を説明するための説明図である。 発光機構３２（その出射面３６）からの検出光Ｌが、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面上を通って、目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を経て受光機構３３の受光領域３３ａで受光される様子と、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａで受光される様子と、を部分的に拡大して示す説明図である。 受光機構３３での受光内容を示すデジタル画像データとしてのデジタル受光信号の一例と、反射検出光Ｌｒを受光した際のデジタル受光信号の一例と、を示すグラフであり、縦軸をデジタルレベル値で示すとともに、横軸を画素番号で示している。 発光機構３２（その出射面３６）からの検出光Ｌが、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面上を通って、目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を経て受光機構３３の受光領域３３ａで受光される様子と、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａに到達しない様子と、を部分的に拡大して示す図８と同様の説明図である。 回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合の設定方法を説明するための説明図である。 実施例２のアブソリュートエンコーダ３０Ａにおいて、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合の設定方法を説明するための図１１と同様の説明図である。 実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂにおいて、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合の設定方法を説明するための図１１と同様の説明図である。 実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｃにおいて、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合の設定方法を説明するための図１１と同様の説明図である。 実施例５のアブソリュートエンコーダ３０Ｄの構成を説明するための説明図である。 実施例６のアブソリュートエンコーダ３０Ｅの構成を説明するための図１５と同様の説明図である。 実施例７のアブソリュートエンコーダ３０Ｆの構成を説明するための図１５と同様の説明図である。

以下に、本願発明に係るアブソリュートエンコーダおよびそれを搭載する測量装置の実施の形態の各実施例について図面を参照しつつ説明する。

先ず、本願発明に係るアブソリュートエンコーダの一例としてのアブソリュートエンコーダ３０を搭載する一例としての測量装置１０の概略的な構成について説明する。この測量装置１０は、図１に示すように、実施例１ではトータルステーションであり、測定点へ向けてパルスレーザ光線を照射し、その測定点からのパルス反射光を受光して、パルス毎に測距を行い、測距結果を平均化して高精度の距離測定を行うことができる。この測量装置１０は、整準部１１と、基盤部１２と、托架部１３と、望遠鏡部１４と、を備える。

整準部１１は、三脚１５に取付けられる箇所であり、測量装置１０（望遠鏡部１４）の傾きを検出することができる。基盤部１２は、その整準部１１に対する傾斜角を変更可能に整準部１１に設けられている。托架部１３は、基盤部１２に対して鉛直軸線Ａｖを回転中心として回転（鉛直軸線Ａｖ回りの回転）可能に、その基盤部１２に設けられている。この托架部１３には、表示部１６と操作入力部１７とが設けられている。この操作入力部１７は、測量装置１０における各種機能を利用するための操作部であり、入力操作された情報を後述する制御ユニット２２（図２参照）へと出力する。表示部１６は、制御ユニット２２の制御下で、操作入力部１７に為された操作に基づいて各種機能を利用するための操作画面や測定結果等を表示する。

望遠鏡部１４は、托架部１３に対して水平軸線Ａｈを回転中心として回転（水平軸線Ａｈ回りの回転）可能に、その托架部１３に設けられている。その望遠鏡部１４には、測量装置１０の概略の視準方向を設定するための照星照門１８が設けられている。望遠鏡部１４は、測定対象物を視準する第２望遠鏡１９と、その第２望遠鏡１９よりも低倍率で広範囲な視野を有する第１望遠鏡２１と、を有する。この望遠鏡部１４では、第１望遠鏡２１の光学系を介して視準方向あるいは略視準方向の画像（広角画像）を取得する第１撮像部と、第２望遠鏡１９の光学系を介して視準方向の画像（望遠画像）を取得する第２撮像部と、が設けられている。そして、望遠鏡部１４には、第２望遠鏡１９の光学系を共有する測距部が内蔵され、測距光を射出するとともに測定対象物からの反射光を受光して測定対象物までの光波距離測定を行う。

この測量装置１０では、上述したように、托架部１３が水平軸線Ａｈ回りに回転可能に望遠鏡部１４を支持しているとともに、その托架部１３が基盤部１２に対して鉛直軸線Ａｖ回りに回転可能とされている。このため、望遠鏡部１４は、鉛直軸線Ａｖ回りすなわち水平方向に回転可能とされているとともに、水平軸線Ａｈ回りすなわち鉛直方向に回転可能とされている。そして、測量装置１０では、後述する制御ユニット２２（図２参照）の制御下で、望遠鏡部１４が鉛直軸線Ａｖ回り（水平方向）に適宜回転されるとともに、望遠鏡部１４が水平軸線Ａｈ回り（鉛直方向）に適宜回転される。測量装置１０では、望遠鏡部１４の鉛直軸線Ａｖ回り（水平方向）の回転角度と、望遠鏡部１４の水平軸線Ａｈ回り（鉛直方向）の回転角度と、を検出するために、アブソリュートエンコーダ３０（図２参照）が設けられている。このアブソリュートエンコーダ３０に関しては、後に詳細に説明する。

さらに、托架部１３には、測量装置１０の動作を統括的に制御する制御ユニット２２（図２参照）が内蔵されている。その制御ユニット２２は、水平駆動部および鉛直駆動部の駆動を制御して托架部１３および望遠鏡部１４を適宜回転させることにより、当該望遠鏡部１４を所定の方向に向けることができるとともに所定の範囲を走査することができる。また、制御ユニット２２は、第１望遠鏡２１および第２望遠鏡１９の切り替えを制御しつつ上述した第１撮像部および第２撮像部を適宜制御することにより、所要の倍率の画像を取得することができるとともに、上述した測距部を制御して所定の測定点の測距を行うことができる。そして、制御ユニット２２は、アブソリュートエンコーダ３０から角度検出信号を受けることにより、望遠鏡部１４（その視準方向）における水平角と鉛直角とを取得することができる。このため、測量装置１０では、整準部１１、基盤部１２、托架部１３、望遠鏡部１４、照星照門１８、第２望遠鏡１９、第１望遠鏡２１、アブソリュートエンコーダ３０（図２参照）が、制御ユニット２２により駆動制御される測量ユニットとして機能する。

そのアブソリュートエンコーダ３０は、測量装置１０では、図２に示すように、望遠鏡部１４の鉛直軸線Ａｖ回り（水平方向）の回転角度を検出するもの（一方）と、望遠鏡部１４の水平軸線Ａｈ回り（鉛直方向）の回転角度を検出するもの（他方）と、の２つが設けられている。その一方のアブソリュートエンコーダ３０は、托架部１３の基盤部１２に対する水平方向の回転角度すなわち水平回転角を検出することにより、望遠鏡部１４の鉛直軸線Ａｖ回り（水平方向）の回転角度すなわち望遠鏡部１４における視準方向の水平角を検出（測角）する。他方のアブソリュートエンコーダ３０は、望遠鏡部１４の托架部１３に対する鉛直方向の回転角度すなわち鉛直回転角を検出することにより、望遠鏡部１４の水平軸線Ａｈ回り（鉛直方向）の回転角度すなわち望遠鏡部１４における視準方向の鉛直角を検出（測角）する。この各アブソリュートエンコーダ３０は、検出する角度（水平角または鉛直角）の差異に応じて配置関係が異なることを除くと、互いに等しい構成とされて等しい動作をするものであることから、等しい構成については同一の符号を付して説明する。

各アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１を挟んで発光機構３２と受光機構３３とが対を為して設けられている。そして、各アブソリュートエンコーダ３０では、その発光機構３２と受光機構３３との組み合わせ（検出機構）が、目盛盤３１の回転中心の設定位置に関して回転対称となるように２組設けられる対向検出構成とされている。このため、測量装置１０では、水平角を検出するために１つの目盛盤３１と２つの発光機構３２と２つの受光機構３３とが設けられ、鉛直角を検出するために１つの目盛盤３１と２つの発光機構３２と２つの受光機構３３とが設けられている。その各アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１と、対を為す発光機構３２および受光機構３３と、が相対的な回転が可能とされて設けられている。各アブソリュートエンコーダ３０では、実施例１では、対を為す発光機構３２および受光機構３３に対して目盛盤３１が回転するものとされている。すなわち、目盛盤３１は、一方のアブソリュートエンコーダ３０においては托架部１３の基盤部１２に対する水平方向の回転に伴って回転するように設けられ、他方のアブソリュートエンコーダ３０においては望遠鏡部１４の托架部１３に対する鉛直方向の回転に伴って回転するように設けられている。以下では、両アブソリュートエンコーダ３０における目盛盤３１の回転軸線が伸びる方向（一方では鉛直軸線Ａｖとなり、他方では水平軸線Ａｈとなる）と平行な方向を回転軸線方向Ｄａとする。

その目盛盤３１は、図３に示すように、全体に円盤形状を呈し、外周縁部に円周方向（相対的な回転方向）に沿って一定の間隔（ピッチ）で複数の目盛としてのスリット３４が設けられて構成される。その各スリット３４は、後述するように発光機構３２から出射される検出光Ｌ（図４等参照）の透過を許す箇所を構成するものであり、実施例１では、円周方向で見た幅寸法が大きいものと小さいものとが交互に並べられて形成される。そして、各スリット３４は、後述するように、透過させた検出光Ｌ（図４等参照）を受光機構３３で受光した際に、その後述する受光領域３３ａ（図８等参照）の全域に渡る受光に基づく１ライン分のアナログ受光信号Ｉａ（図２参照）（アナログ画像データ）が、円周方向で見た他のいずれの場所での１ライン分のアナログ受光信号Ｉａ（アナログ画像データ）に対しても一致しないように形成される。このため、目盛盤３１では、この各スリット３４が円周方向に沿って設けられた帯状の領域が、目盛盤３１における回転姿勢の検出のための目盛（各スリット３４）が設けられた目盛領域３５となる。この目盛盤３１は、実施例１では、円盤形状のガラス板にクロムメッキが施されて全体に光（検出光Ｌ（図４等参照））の透過を阻むものとされ、そのクロムメッキを部分的にエッチング等で除去することで各スリット３４が設けられて形成される（図４等参照）。

発光機構３２と受光機構３３とは、目盛盤３１における目盛領域３５（各スリット３４が設けられた箇所）を挟むように対向して設けられている。その発光機構３２は、図４に示すように、後述する制御機構３７（図２参照）の制御下で、目盛盤３１における目盛領域３５に向けて検出光Ｌを出射する。発光機構３２は、実施例１では発光ダイオードを用いて構成されている。このため、実施例１では、その発光ダイオード（発光機構３２）の発光面（出射面）が、発光機構３２において検出光Ｌを出射する出射面３６として機能する。

受光機構３３は、後述する制御機構３７の制御下で、発光機構３２（その出射面３６）から出射（照射）されて目盛盤３１の目盛領域３５（その各スリット３４）を透過した検出光Ｌを受光領域３３ａ（図８等参照）で受光して、その受光量に応じたアナログ受光信号Ｉａ（図２参照）を制御機構３７に出力する。受光機構３３は、複数の受光素子が直線上に直列されることで直線状の受光領域３３ａ（図８等参照）を有する構成とされた一次元固体撮像素子（リニアイメージセンサ）である。以下では、この受光領域３３ａ（受光機構３３）が伸びる方向（受光素子が直列された方向）を受光軸線方向Ｄｐとする。そして、受光機構３３は、円盤形状とされた目盛盤３１に対して、その円盤形状における弦と平行な方向に受光軸線方向Ｄｐが位置するように設けられている。

この受光機構３３は、実施例１では、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサを用いて構成されている。そして、受光機構３３では、２０００個の受光素子が直列されて構成されており、受光領域３３ａ（図８等参照）が直列された２０００画素で形成され、その２０００画素分のアナログ受光信号Ｉａを出力するものとされている。この受光機構３３は、実施例１では、２０００画素分の受光領域３３ａ（図８等参照）において、目盛領域３５のうちの６０個のスリット３４を透過した検出光Ｌを受光することのできる位置関係とされている。

各アブソリュートエンコーダ３０では、発光機構３２から検出光Ｌが出射（照射）されると、目盛盤３１の目盛領域３５の各スリット３４を透過した検出光Ｌが受光機構３３に到達し、各スリット３４が設けられていない箇所では検出光Ｌが到達しない。このため、受光機構３３では、直列された複数（実施例１では２０００個）の受光素子（画素）から為る受光領域３３ａの全域でアナログ受光信号Ｉａ（図２参照）を取得することで、目盛盤３１の回転姿勢に応じた位置における目盛領域３５（その各スリット３４）のイメージをアナログ画像データとして取得することができる。すなわち、受光機構３３では、各受光素子（画素）からの１ライン分のアナログ受光信号Ｉａを一括して取り扱うことで、読み取った目盛盤３１の目盛となる各スリット３４のイメージとしてのアナログ画像データを形成する。そのアナログ画像データは、実施例１では、目盛盤３１の目盛領域３５の各スリット３４を透過した検出光Ｌを受光機構３３が受光するものであることから、各スリット３４に応じた波形を描くものとなる。この受光機構３３は、検出値としての複数画素分のアナログ受光信号Ｉａを制御機構３７に出力する（図２参照）。

その制御機構３７は、各アブソリュートエンコーダ３０における動作を統括的に制御するものであり、各受光機構３３からの検出値（アナログ受光信号Ｉａ）に基づいて目盛盤３１の回転姿勢を算出する機能を有する。制御機構３７では、図２に示すように、各受光機構３３から検出値（アナログ受光信号Ｉａ）が入力され、そのアナログ受光信号Ｉａを増幅・ノイズ除去等を行った後にＡＤ変換してデジタル受光信号Ｉｄ（図５参等照）を生成し、そのデジタル受光信号Ｉｄを用いて目盛盤３１の回転姿勢を検出する。そのデジタル受光信号Ｉｄは、デジタルレベル値で０〜２５５までの諧調において画素毎の出力値が示すものとされる（図５参照）。そして、デジタル受光信号Ｉｄは、アナログ画像データを形成するアナログ受光信号ＩａがＡＤ変換されたものであることから、各受光素子（画素）からの１ライン分（受光領域３３ａの全域）を一括して取り扱うことで、目盛領域３５の各スリット３４に応じた波形を描くデジタル画像データとなる。ここで、受光機構３３では、上述したように２０００画素で形成された受光領域３３ａにおいて６０個のスリット３４を透過した検出光Ｌ（図４等参照）を受光することが可能とされていることから、デジタル画像データ（アナログ画像データも同様である）では６０個の山部分を有する波形が現れることとなる。

制御機構３７（図２参照）では、図６に示すように、デジタル画像データ（１ライン分のデジタル受光信号Ｉｄ）における各山部分の中心位置Ｃと幅寸法Ｗとを算出する。その中心位置Ｃおよび幅寸法Ｗの算出は、一般に行われている各種の方法を用いて行うことができるので詳細な説明は省略する。制御機構３７では、このように算出した各山部分の中心位置Ｃと幅寸法Ｗとに基づいて、受光機構３３で取得した複数のスリット３４の態様を求めることで、目盛盤３１の回転姿勢を検出する。この複数のスリット３４の態様を求めることおよび目盛盤３１の回転姿勢を検出すること関しても、一般に行われている各種の方法を用いて行うことができるので詳細な説明は省略する。この各アブソリュートエンコーダ３０では、２組の受光機構３３が設けられていることから、２組の受光機構３３からの出力に基づいて目盛盤３１の回転姿勢を検出することで、その目盛盤３１における軸ブレに起因する角度検出誤差を打ち消して高い精度で目盛盤３１の回転姿勢を検出することができる。

これにより、一方のアブソリュートエンコーダ３０では、２組の受光機構３３からの出力に基づいて対応する目盛盤３１の回転姿勢を検出することで、望遠鏡部１４における視準方向の水平角を検出（測角）することができる。また、他方のアブソリュートエンコーダ３０では、２組の受光機構３３からの出力に基づいて対応する目盛盤３１の回転姿勢を検出することで、望遠鏡部１４における視準方向の鉛直角を検出（測角）することができる。

次に、本発明に係る実施例のアブソリュートエンコーダ３０における特徴的な構成について、主に図７から図１１を用いて説明する。図７では、目盛盤３１を挟んで対を為す発光機構３２と受光機構３３との位置関係を説明するための説明図であり、目盛盤３１の半径方向Ｄｒで見た目盛領域３５（各スリット３４）の中心位置を原点位置として、互いに直交する回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを共に３次元の直交座標で示している。そして、図７では、目盛盤３１の外周側を半径方向Ｄｒの正側とし、目盛盤３１に対して発光機構３２が位置する側を回転軸線方向Ｄａの正側としている。なお、図７は、発光機構３２と受光機構３３との位置関係の理解を容易なものとするために、受光機構３３を回転軸線方向Ｄａへの長さ寸法を縮めて示すとともに、目盛盤３１を目盛領域３５および各スリット３４のみを模式的に示すものであり、必ずしも実際の態様と一致するものではない。また、図８および図１０は、発光機構３２（その出射面３６）からの検出光Ｌが目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を経て受光機構３３の受光領域３３ａで受光される様子と、反射検出光Ｌｒが進行する様子と、の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

アブソリュートエンコーダ３０では、図７に示すように、目盛盤３１を挟んで対を為す発光機構３２と受光機構３３との位置関係を、その照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させるように設定している。その照射軸線Ａｒは、発光機構３２の出射面３６から目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を経て受光機構３３の受光領域３３ａに照射される検出光Ｌ（図４等参照）における中心位置（光軸）を示すものとする。照射軸線Ａｒは、実施例１では、発光機構３２の出射面３６における中心位置から、目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を経て受光機構３３の受光領域３３ａの中心位置に至る直線としている。回転軸線方向Ｄａは、上述したように、目盛盤３１の回転中心（鉛直軸線Ａｖまたは水平軸線Ａｈ）と平行な方向としている。そして、実施例１では、発光機構３２（その出射面３６）を目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４（その半径方向Ｄｒで見た中心位置））よりも半径方向Ｄｒ正側（半径方向Ｄｒで見て外側）に位置させ、受光機構３３（その受光領域３３ａ）を目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４（その半径方向Ｄｒで見た中心位置））よりも半径方向Ｄｒ負側（半径方向Ｄｒで見て内側）に位置させている。加えて、実施例１では、照射軸線Ａｒを、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面（回転軸線方向Ｄａを含み受光軸線方向Ｄｐと平行な面）に対して傾斜するものとして、回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させている。この傾斜の度合は、目盛盤３１（その裏面３１ａ（図１１等参照））と受光機構３３の受光領域３３ａとの位置関係を考慮して、後述するように受光領域３３ａで生じた反射検出光Ｌｒが裏面３１ａで反射されても受光領域３３ａへと到達することを防止する観点で設定する。当該傾斜の度合は、実施例１では、発光機構３２（その出射面３６）を受光機構３３（その受光領域３３ａ）よりも半径方向Ｄｒ正側に位置させていることから、受光領域３３ａにおける半径方向Ｄｒ正側の端部で生じた反射検出光Ｌｒ（後述する外端反射検出光Ｌｒｅ（図１１等参照））が裏面３１ａで反射された場合に受光領域３３ａへと到達することを防止するように設定する。

このように、本発明に係る実施例のアブソリュートエンコーダ３０では、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させることにより、受光機構３３の受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止している。以下では、先ず、受光機構３３の受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下について説明する。この角度検出の精度の低下は、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと平行なものとすると本願発明のアブソリュートエンコーダ３０でも生じるものであることから、実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様の符号を用いつつ主に図７から図９を用いて説明する。

アブソリュートエンコーダ３０において、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと平行とすべく発光機構３２と受光機構３３との位置関係が設定されているものとする。この場合、図７に二点鎖線で示すように、発光機構３２と受光機構３３とが回転軸線方向Ｄａ上に位置することとなる。ここで、発光機構３２（その出射面３６）からの検出光Ｌは、所定の広がりを有するものであることから（図４参照）、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面上を通って、目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を経て受光機構３３の受光領域３３ａで受光される。この様子を部分的に拡大した様子を図８に示す。検出光Ｌは、図８に示すように、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面上を通るものが、目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を経て受光機構３３の受光領域３３ａで受光される。

ところで、受光機構３３では、一般に受光領域３３ａが反射率を有するもの、すなわち光（検出光Ｌ）を反射する光学的性質を有するものとされている。このため、受光領域３３ａへと進行した検出光Ｌの一部は、受光領域３３ａで反射された反射検出光Ｌｒとして、目盛盤３１（その裏面３１ａ）に向かう。その目盛盤３１では、裏面３１ａにおける各スリット３４が形成されていない箇所が反射率を有するものとされている。上記した例では、目盛盤３１は、円盤形状のガラス板にクロムメッキが施されて全体に光の透過を阻むものとされ、そのクロムメッキを部分的に除去することで各スリット３４が設けられて形成されている。そのクロムメッキは、検出光Ｌ（反射検出光Ｌｒであっても同様である）を反射する光学的性質を有している。このため、目盛盤３１では、裏面３１ａにおける各スリット３４が設けられていないクロムメッキの箇所に反射検出光Ｌｒが進行すると、裏面３１ａ（クロムメッキ）で当該反射検出光Ｌｒを反射してしまう。すると、その反射検出光Ｌｒは、再び受光機構３３の受光領域３３ａへ向けて進行することとなり、受光領域３３ａで受光される。

ここで、受光機構３３（その受光領域３３ａ）では、各スリット３４を透過して受光機構３３に到達した検出光Ｌのみを受光することで、目盛盤３１の目盛となる各スリット３４のイメージを読み取るものである。このため、受光機構３３（その受光領域３３ａ）での検出値は、図９に示すように、各スリット３４に応じた波形を描くアナログ画像データを形成する。このことから、受光機構３３の受光領域３３ａでは、その受光領域３３ａと目盛盤３１との間で生じた反射検出光Ｌｒ（図８参照）を受光してしまうと、各スリット３４のイメージとは異なる光を検出することとなり、各スリット３４に応じた波形を描くアナログ画像データを適切に取得することが困難となってしまう。換言すると、反射検出光Ｌｒを受光領域３３ａで受光すると、受光領域３３ａで取得した目盛領域３５の像における、検出光Ｌを透過させる各スリット３４と、その周辺の検出光Ｌを透過させない箇所と、の間でのコントラストの低下を招いてしまう。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１の回転姿勢を適切に取得することができなくなり、角度（水平角や鉛直角）の検出精度が低下してしまう。

特に、目盛盤３１（その目盛領域３５）では、各スリット３４が一定の間隔（ピッチ）で設けられていることから、各スリット３４が設けられていないクロムメッキの箇所も一定の間隔（ピッチ）で設けられていることとなる（図３等参照）。このため、受光領域３３ａと目盛盤３１との間では、各スリット３４が設けられた態様と似た態様で反射検出光Ｌｒが生じることとなる。このため、受光機構３３（その受光領域３３ａ）では、図９に一点鎖線で示すように、各スリット３４に応じた波形に近しい反射検出光Ｌｒに起因する偽りの各スリット３４のイメージ（所謂ゴースト）の画像データを取得してしまう。すると、受光機構３３（その受光領域３３ａ）では、実線で描いた画像データと、一点鎖線で描いた画像データと、を足し合わせたものを検出値（アナログ受光信号Ｉａ）として出力することとなる。そして、このような一点鎖線で描いた画像データは、発光機構３２（その出射面３６）に対する目盛領域３５（各スリット３４）と受光機構３３（その受光領域３３ａ）との位置関係に応じて出現する位置や態様が変化することから、出力された検出値（アナログ受光信号Ｉａ）から取り除くのは困難である。これにより、アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１の回転姿勢を適切に取得することができなくなり、角度（水平角や鉛直角）の検出精度が低下してしまう。

このため、アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１の裏面３１ａにおける各スリット３４が設けられていないクロムメッキの箇所に、反射防止膜を設けることが考えられる。すると、検出光Ｌの一部が受光領域３３ａで反射されて、反射検出光Ｌｒとして目盛盤３１（その裏面３１ａ）へ向かったとしても、反射防止膜により目盛盤３１（その裏面３１ａ）で再び反射されることを防止することができるので、反射検出光Ｌｒが再び受光機構３３の受光領域３３ａに到達することを防止することができる。このような反射防止膜としては、酸化クロムメッキ（酸化クロムの蒸着膜）を用いることが考えられる。その酸化クロムメッキでは、自らの表面で反射した成分とクロムメッキで反射した成分とを干渉させることにより、反射検出光Ｌｒが生じることを防止する。

しかしながら、このような反射防止膜を設けることは、上述したように目盛盤３１を形成した後に、反射防止膜を設ける工程を加える必要があることから、製造工程の増加を招くとともに必要な材料の増加を招いてしまい、アブソリュートエンコーダ３０の製造コストの増加を招いてしまう。加えて、酸化クロムメッキ（酸化クロムの蒸着膜）は、高価であるとともに、歩留りが悪いことから、更なるアブソリュートエンコーダ３０の製造コストの増加を招いてしまう。

本願発明のアブソリュートエンコーダ３０は、上記したことを鑑みて為されたものであり、反射防止膜を設けることなく、受光機構３３の受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止する。そして、アブソリュートエンコーダ３０では、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させることにより、図１０に示すように、反射検出光Ｌｒが再び受光機構３３の受光領域３３ａに到達してしまうことを防止することができる。詳細には、アブソリュートエンコーダ３０では、照射軸線Ａｒが、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面（回転軸線方向Ｄａを含み受光軸線方向Ｄｐと平行な面）に対して傾斜するものとし（図７参照）、目盛盤３１に反射防止膜を設けていない。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、受光領域３３ａで反射された反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）へ向かうと、その裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されることとなる。しかしながら、アブソリュートエンコーダ３０では、発光機構３２（その出射面３６）を受光機構３３（その受光領域３３ａ）よりも半径方向Ｄｒ正側に位置させることで、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対して傾斜するものとしている。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、照射軸線Ａｒの傾斜の度合を適切に設定することにより、目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射された反射検出光Ｌｒを、受光領域３３ａよりも半径方向Ｄｒ負側であって当該受光領域３３ａ以外の箇所へと進行させることができる。このことは、出射面３６からの検出光Ｌの所定の広がりに起因する検出光Ｌの受光領域３３ａへの入射角度の変化に関わらず、受光領域３３ａの受光軸線方向Ｄｐで見た全域に渡って、同様に生じさせることができる。これは、受光領域３３ａに対して、受光領域３３ａが位置する面（半径方向Ｄｒおよび受光軸線方向Ｄｐを含む面）において当該受光軸線方向Ｄｐに直交する半径方向Ｄｒへと出射面３６を変位させることで、照射軸線Ａｒを傾斜させていることによる。よって、アブソリュートエンコーダ３０では、反射防止膜を設けることなく、受光機構３３の受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

次に、アブソリュートエンコーダ３０における回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合の設定方法について、図１１を用いて説明する。図１１は、目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定する様子の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

先ず、この傾斜の度合の設定のために、図１１に示すように、内端検出光Ｌｅと外端反射検出光Ｌｒｅとを定義する。その内端検出光Ｌｅは、発光機構３２の出射面３６における半径方向Ｄｒ負側の端部（半径方向Ｄｒで見た内端位置）から出射された検出光Ｌのうち、受光領域３３ａにおける半径方向Ｄｒ正側の端部（半径方向Ｄｒで見た外端位置）へと向かうものとする。また、外端反射検出光Ｌｒｅは、内端検出光Ｌｅを受光領域３３ａにおける半径方向Ｄｒ正側の端部（半径方向Ｄｒで見た外端位置）で反射した反射検出光Ｌｒとする。そして、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面（回転軸線方向Ｄａを含み受光軸線方向Ｄｐと平行な面）に対する内端検出光Ｌｅの傾斜角度を内端入射角度θとする。

これに加えて、半径方向Ｄｒで見て、発光機構３２の出射面３６における半径方向Ｄｒ負側の端部（半径方向Ｄｒで見た内端位置）と、受光機構３３の受光領域３３ａにおける半径方向Ｄｒ正側の端部（半径方向Ｄｒで見た外端位置）と、の間隔を発光機構３２（出射面３６）と受光機構３３（受光領域３３ａ）とにおける半径方向距離Ｄ_ＬＳとする。また、回転軸線方向Ｄａで見て、発光機構３２の出射面３６における回転軸線方向Ｄａ負側の端部（回転軸線方向Ｄａで見た下端位置）と、受光機構３３の受光領域３３ａにおける回転軸線方向Ｄａ正側の端部（回転軸線方向Ｄａで見た上端位置）と、の間隔を発光機構３２（出射面３６）と受光機構３３（受光領域３３ａ）とにおける軸線方向距離Ｈ_ＬＳとする。そして、回転軸線方向Ｄａで見て、受光機構３３の受光領域３３ａと、反射面となる目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）と、の間隔を受光機構３３（受光領域３３ａ）と目盛盤３１（裏面３１ａ）とにおける軸線方向距離Ｈ_ＤＳとする。受光領域３３ａの幅寸法すなわち受光領域３３ａにおける受光軸線方向Ｄｐと直交する方向で見た大きさ寸法を、受光領域３３ａの幅寸法Ｗ_Ｓとする。半径方向Ｄｒで見て、受光領域３３ａにおける半径方向Ｄｒ正側の端部（半径方向Ｄｒで見た外端位置）と、外端反射検出光Ｌｒｅが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で反射されて受光領域３３ａと平行な面上へと到達した際の位置と、の間隔を、外端反射検出光Ｌｒｅの入射位置ｋとする。

そして、アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で反射された外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａへと到達することを防止する観点から、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合を設定する。これは、外端反射検出光Ｌｒｅを上記したように定義していることから、その外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達しないものとすれば、反射された位置や進行方向に拘わらず目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射された全ての反射検出光Ｌｒを受光領域３３ａへと到達することを防止することができることによる。

上記した条件から（Ｄ_ＬＳ／Ｈ_ＬＳ）＝（ｋ／２×Ｈ_ＤＳ）となり、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達しないためにはｋ＞Ｗ_Ｓを満たす必要があるので、下記の条件を満たすものとすればよい。

Ｗ_Ｓ＜ｋ＝｛（２×Ｄ_ＬＳ×Ｈ_ＤＳ）／Ｈ_ＬＳ｝
そして、内端入射角度θは、以下のように示すことができる。

θ＝ｔａｎ^−１（Ｄ_ＬＳ／Ｈ_ＬＳ）
このため、アブソリュートエンコーダ３０では、上記した条件を満たすように内端入射角度θおよび目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定することにより、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０では、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

このように、本発明に係るアブソリュートエンコーダの一実施例としてのアブソリュートエンコーダ３０では、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させるように発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定している。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、受光領域３３ａで反射された反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａに到達することを防止することができる。

また、アブソリュートエンコーダ３０では、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させるように発光機構３２と受光機構３３との位置関係が設定するのみであるので、製造工程の増加および必要な材料の増加を招くことはなく、目盛盤３１に反射防止膜を設けることと比較すると、製造工程および必要な材料を低減することができる。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、製造コストの増加を招くことなく、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。

さらに、アブソリュートエンコーダ３０では、受光機構３３が受光軸線方向Ｄｐに直線状に伸びる受光領域３３ａを有し、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面（回転軸線方向Ｄａを含み受光軸線方向Ｄｐと平行な面）に対して傾斜させるように発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定している。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１（その裏面３１ａ）で反射された反射検出光Ｌｒを、受光軸線方向Ｄｐと直交する方向に向かわせることで受光領域３３ａ以外の箇所へと進行させることができるので、照射軸線Ａｒの傾斜の度合を小さなものとしつつ反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。これは、受光領域３３ａが受光軸線方向Ｄｐに直線状に伸びるものとされていることから、目盛盤３１（その裏面３１ａ）で反射された反射検出光Ｌｒを受光軸線方向Ｄｐに向かわせるものとすると、受光領域３３ａの受光軸線方向Ｄｐでの長さ寸法に応じて大きく傾斜させる必要があることによる。

アブソリュートエンコーダ３０では、受光機構３３を、円盤形状とされた目盛盤３１に対して、その円盤形状における弦と平行な方向に受光軸線方向Ｄｐを位置させるように設けている。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、目盛盤３１（その裏面３１ａ）で反射された反射検出光Ｌｒを半径方向Ｄｒで受光領域３３ａ以外の箇所に向かわせることができるので、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合を小さなものとしつつ反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。また、アブソリュートエンコーダ３０では、円盤形状とされた目盛盤３１の回転姿勢を検出すべく目盛領域３５の各スリット３４の態様を求めるものであることから、照射軸線Ａｒを傾斜させても角度検出に影響が及ぶことを防止することができる。

アブソリュートエンコーダ３０では、発光機構３２（その出射面３６）を受光機構３３（その受光領域３３ａ）よりも半径方向Ｄｒ正側（半径方向Ｄｒで見て外側）に位置させることで、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対して傾斜させている。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、簡易な構成で反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。

アブソリュートエンコーダ３０では、内端検出光Ｌｅが受光領域３３ａにおける半径方向Ｄｒで見た外端位置で反射された外端反射検出光Ｌｒｅが、目盛盤３１で再び反射されても受光領域３３ａに到達することを防止するように内端入射角度θを設定して、発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定している。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

アブソリュートエンコーダ３０では、発光機構３２の出射面３６の位置と、受光機構３３の受光領域３３ａの幅寸法Ｗ_Ｓおよび位置と、に基づいて、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合を設定する。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、検出光Ｌが出射される箇所および反射検出光Ｌｒを到達させたくない箇所に基づいて照射軸線Ａｒの傾斜の度合を設定しているので、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

アブソリュートエンコーダ３０では、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させるように発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定するものであることから、その対を為す発光機構３２および受光機構３３（検出機構）が、目盛盤３１の回転中心に関して回転対称となる位置で複数の組で設けることの妨げとなることを防止することができる。このため、アブソリュートエンコーダ３０では、より適切に角度検出することができる。

測量装置１０では、アブソリュートエンコーダ３０を搭載するものであることから、上記した各効果を得ることができるとともに、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

したがって、本発明に係るアブソリュートエンコーダの一実施例としてのアブソリュートエンコーダ３０では、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

次に、本発明の実施例２のアブソリュートエンコーダとしてのアブソリュートエンコーダ３０Ａ、およびそのアブソリュートエンコーダ３０Ａを搭載する測量装置１０について、図１２を用いて説明する。図１２は、目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定する様子の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

この実施例２のアブソリュートエンコーダ３０Ａは、受光機構３３が傾いて設けられた場合を考慮して、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合を設定する例である。この実施例２のアブソリュートエンコーダ３０Ａは、基本的な構成は上記した実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、実施例２の測量装置１０は、実施例２のアブソリュートエンコーダ３０Ａを搭載することを除くと実施例１と同様であることから、図１を用いるとともに詳細な説明は省略する。

先ず、この傾斜の度合の設定のために、図１２に示すように、目盛盤３１に対する受光機構３３（その受光領域３３ａ）の傾斜角度、すなわち目盛盤３１が伸びる方向となる半径方向Ｄｒに対する受光機構３３（受光領域３３ａ）の傾斜角度を受光傾斜角度φとする。また、受光機構３３（その受光領域３３ａ）が伸びる方向に対して、受光領域３３ａで反射された後に目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で反射された外端反射検出光Ｌｒｅが為す角度を反射光傾斜角度αとする。そして、受光機構３３（その受光領域３３ａ）が伸びる方向で見て、受光領域３３ａにおける半径方向Ｄｒ正側の端部（半径方向Ｄｒで見た外端位置）と、外端反射検出光Ｌｒｅが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で反射されて受光領域３３ａの内端位置から半径方向Ｄｒ内側へと延長させた面上へと到達した際の位置と、の間隔を、外端反射検出光Ｌｒｅの入射位置ｋ´とする。加えて、この入射位置ｋ´における半径方向Ｄｒで見た間隔を入射位置ｋとする。ここで、受光機構３３（受光領域３３ａ）が傾斜していることから、回転軸線方向Ｄａで見て、受光領域３３ａの外端位置と、反射面となる目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）と、の間隔を軸線方向距離Ｈ_ＤＳとしている。

内端入射角度θは、実施例１と同様に、以下のように示すことができる。

θ＝ｔａｎ^−１（Ｄ_ＬＳ／Ｈ_ＬＳ）
そして、下記のように入射位置ｋ´および入射位置ｋが設定されて、下記の条件が設定される。

｛ｋ´／ｓｉｎ（θ＋２φ）｝＝{（２×Ｈ_ＤＳ）／ｓｉｎα}
＝{（２×Ｈ_ＤＳ）／ｓｉｎ（９０°−θ−３φ）}
＝{（２×Ｈ_ＤＳ）／ｃｏｓ（θ＋３φ）}
ｋ´＝２×Ｈ_ＤＳ×｛ｓｉｎ（θ＋２φ）／ｃｏｓ（θ＋３φ）｝
Ｗ_Ｓ＜ｋ´＝２×Ｈ_ＤＳ×｛ｓｉｎ（θ＋２φ）／ｃｏｓ（θ＋３φ）｝
このため、アブソリュートエンコーダ３０Ａでは、上記した条件を満たすように内端入射角度θおよび目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定することにより、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０Ａでは、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

実施例２のアブソリュートエンコーダ３０Ａでは、基本的に実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。

それに加えて、実施例２のアブソリュートエンコーダ３０Ａでは、目盛盤３１が伸びる方向（存在する方向）に対して受光機構３３（その受光領域３３ａ）が受光傾斜角度φだけ傾いて設けられた場合を想定して、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合を設定している。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ａでは、例えば、受光機構３３（その受光領域３３ａ）における組み付け公差や製造公差を考慮して受光傾斜角度φを設定することにより、製造工程における精度を厳しく管理することなく、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。これにより、アブソリュートエンコーダ３０Ａでは、製造コストの増加をより抑制しつつ、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。

測量装置１０（図１参照）では、アブソリュートエンコーダ３０Ａを搭載するものであることから、上記した各効果を得ることができるとともに、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

したがって、本発明に係るアブソリュートエンコーダの実施例２のアブソリュートエンコーダ３０Ａでは、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

なお、実施例２では、実施例１のアブソリュートエンコーダ３０において受光機構３３（その受光領域３３ａ）が傾いて設けられた場合を示している。しかしながら、後述する実施例３から実施例７のアブソリュートエンコーダ（３０Ｂから３０Ｆ）において受光機構３３（その受光領域３３ａ）が傾いて設けられたものとしてもよく、上記した実施例２の構成に限定されるものではない。

次に、本発明の実施例３のアブソリュートエンコーダとしてのアブソリュートエンコーダ３０Ｂ、およびそのアブソリュートエンコーダ３０Ｂを搭載する測量装置１０について、図１３を用いて説明する。図１３は、目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２Ｂと受光機構３３との位置関係を設定する様子の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

この実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂは、発光機構３２Ｂの構成が実施例１のアブソリュートエンコーダ３０とは異なる例である。この実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂは、基本的な構成は上記した実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、実施例３の測量装置１０は、実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂを搭載することを除くと実施例１と同様であることから、図１を用いるとともに詳細な説明は省略する。

先ず、アブソリュートエンコーダ３０Ｂにおける発光機構３２Ｂの構成について説明する。その発光機構３２Ｂは、図１３に示すように、発光部３８と反射部３９とを有する。その発光部３８は、目盛盤３１における目盛領域３５へ向けて検出光Ｌを出射すべく、反射部３９へ向けて検出光Ｌを出射するものであり、その発光面（出射面）が発光機構３２Ｂにおいて検出光Ｌを出射する出射面３６として機能する。発光部３８は、実施例３では発光ダイオードを用いて構成されている。

反射部３９は、発光部３８（その出射面３６）から出射された検出光Ｌを、目盛盤３１の目盛領域３５へ向けて反射する。この反射部３９は、実施例３では平板状のミラーを用いて構成されている。このため、発光機構３２Ｂは、発光部３８（その出射面３６）から検出光Ｌを出射し、その検出光Ｌを反射部３９（その反射面）で反射することにより、目盛盤３１の目盛領域３５を検出光Ｌで照射する。

次に、アブソリュートエンコーダ３０Ｂにおける回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合の設定について説明する。このアブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、発光機構３２Ｂが発光部３８と反射部３９とで構成されていることから、軸線方向距離Ｈ_ＬＳ（図１１参照）に替えて、軸線方向距離Ｈ_ＭＳと軸線方向距離Ｈ_ＬＭとを用いる。その軸線方向距離Ｈ_ＭＳは、回転軸線方向Ｄａで見て、反射部３９における回転軸線方向Ｄａ負側の端部（回転軸線方向Ｄａで見た下端位置）と、受光機構３３の受光領域３３ａにおける回転軸線方向Ｄａ正側の端部（回転軸線方向Ｄａで見た上端位置）と、の間隔を示す。また、軸線方向距離Ｈ_ＬＭは、回転軸線方向Ｄａで見て、反射部３９における回転軸線方向Ｄａ負側の端部（回転軸線方向Ｄａで見た下端位置）と、発光部３８の出射面３６における回転軸線方向Ｄａ正側の端部（回転軸線方向Ｄａで見た上端位置）と、の間隔を示す。

内端入射角度θは、以下のように示すことができる。

θ＝ｔａｎ^−１｛Ｄ_ＬＳ／（Ｈ_ＬＭ＋Ｈ_ＭＳ）｝
そして、下記のように入射位置ｋが設定されて、下記の条件が設定される。

Ｄ_ＬＳ／（Ｈ_ＬＭ＋Ｈ_ＭＳ）＝ｋ／（２×Ｈ_ＤＳ）
Ｗ_Ｓ＜ｋ＝（２×Ｄ_ＬＳ×Ｈ_ＤＳ）／（Ｈ_ＬＭ＋Ｈ_ＭＳ）
このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、上記した条件を満たすように内端入射角度θおよび目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２Ｂ（発光部３８および反射部３９）と受光機構３３との位置関係を設定することにより、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、基本的に実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。

それに加えて、実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、発光機構３２Ｂを、発光部３８（その出射面３６）から検出光Ｌを出射して反射部３９で反射することにより、目盛盤３１の目盛領域３５を検出光Ｌで照射するものとしている。このアブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、このように発光機構３２Ｂを構成した場合であっても、簡易な構成で反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

また、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、発光機構３２Ｂを受光機構３３よりも半径方向Ｄｒ正側（半径方向Ｄｒで見て外側）に位置させることで、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対して傾斜させている。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、発光機構３２Ｂを、発光部３８（その出射面３６）から検出光Ｌを出射して反射部３９で反射することで目盛盤３１の目盛領域３５を検出光Ｌで照射する構成とすることを容易なものとしつつ、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。これは、発光機構３２Ｂを受光機構３３よりも半径方向Ｄｒ負側（半径方向Ｄｒで見て内側）に位置させると、発光部３８（その出射面３６）から出射した検出光Ｌを反射部３９へと進行させるためには発光部３８の設置位置や検出光Ｌの光路を確保するための構成が必要であることによる。

さらに、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、発光機構３２Ｂを、発光部３８（その出射面３６）から検出光Ｌを出射して反射部３９で反射することで目盛盤３１の目盛領域３５を検出光Ｌで照射する構成している。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、目盛盤３１に対して回転軸線方向Ｄａの負側に発光部３８と受光機構３３とを配置することができる。これにより、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、発光部３８および受光機構３３を駆動制御するための制御機構３７（図２参照）も目盛盤３１に対して回転軸線方向Ｄａの負側に配置することで、発光部３８や受光機構３３と制御機構３７とを接続する接続線を短いものとすることができるとともに、その取り回しのためのスペースを大幅に抑制することができる。加えて、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、発光機構３２Ｂにおける回転軸線方向Ｄａで見た大きさ寸法を小さくすることができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、部品点数を削減するとともに小型化を容易なものとしつつ、簡易な構成で反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、目盛盤３１に対して回転軸線方向Ｄａの負側に発光機構３２Ｂの発光部３８と受光機構３３とを配置することが可能とされているので、発光部３８と受光機構３３とを同一の基板に設けることを容易なものとすることができる。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、部品点数を削減しつつ、簡易な構成で反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

測量装置１０（図１参照）では、アブソリュートエンコーダ３０Ｂを搭載するものであることから、上記した各効果を得ることができるとともに、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

したがって、本発明に係るアブソリュートエンコーダの実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂでは、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

次に、本発明の実施例４のアブソリュートエンコーダとしてのアブソリュートエンコーダ３０Ｃ、およびそのアブソリュートエンコーダ３０Ｃを搭載する測量装置１０について、図１４を用いて説明する。図１４は、目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２Ｂと受光機構３３との位置関係を設定する様子の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

この実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｃは、発光機構３２Ｂの反射部３９が傾いて設けられた場合を考慮して、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合を設定する例である。この実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｃは、基本的な構成は上記した実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂと同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、実施例４の測量装置１０は、実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｃを搭載することを除くと実施例１と同様であることから、図１を用いるとともに詳細な説明は省略する。

先ず、この傾斜の度合の設定のために、図１４に示すように、目盛盤３１が伸びる方向（存在する方向）となる半径方向Ｄｒに対する発光機構３２Ｂの反射部３９の傾斜角度を反射傾斜角度γとする。

下記のように内端入射角度θおよび入射位置ｋが設定されて、下記の条件が設定される。

Ｈ_ＬＭ×ｔａｎθ＋Ｈ_ＭＳ×ｔａｎ（θ＋２γ）＝Ｄ_ＬＳ
Ｈ_ＬＭ×ｔａｎθ＋Ｈ_ＭＳ×
［（ｔａｎθ＋ｔａｎ２γ）／｛１−（ｔａｎθ×ｔａｎ２γ）｝］＝Ｄ_ＬＳ
Ｈ_ＬＭ×ｔａｎ^２θ−（Ｄ_ＬＳ×ｔａｎ２γ＋Ｈ_ＬＭ＋Ｈ_ＭＳ）×ｔａｎθ
＋Ｈ_ＭＳ×ｔａｎ２γ−Ｄ_ＬＳ＝０
ここで、ａ＝Ｈ_ＬＭ、
ｂ＝Ｄ_ＬＳ×ｔａｎ２γ＋Ｈ_ＬＭ＋Ｈ_ＭＳ、
ｃ＝Ｈ_ＭＳ×ｔａｎ２γ−Ｄ_ＬＳ
とする。すると、上記した式を下記のように示すことができる。

ｔａｎθ＝｛ｂ＋（ｂ^２−４×ａ×ｃ）^１／２｝／（２×ａ）
但し、Ｈ_ＭＳ×ｔａｎ２γ＜Ｄ_ＬＳ
これにより、ｋ＝２×Ｈ_ＤＳ×ｔａｎ（θ＋２γ）
Ｗ_Ｓ＜ｋ＝２×Ｈ_ＤＳ×ｔａｎ（θ＋２γ）
このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｃでは、上記した条件を満たすように内端入射角度θおよび目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２Ｂ（発光部３８および反射部３９）と受光機構３３との位置関係を設定することにより、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０Ｃでは、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｃでは、基本的に実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂと同様の構成であることから、基本的に実施例３と同様の効果を得ることができる。

それに加えて、実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｃでは、目盛盤３１が伸びる方向（存在する方向）に対して発光機構３２Ｂの反射部３９が反射傾斜角度γだけ傾いて設けられた場合を想定して、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合を設定している。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｃでは、例えば、反射部３９における組み付け公差や製造公差を考慮して反射傾斜角度γを設定することにより、製造工程における精度を厳しく管理することなく、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。これにより、アブソリュートエンコーダ３０Ｃでは、製造コストの増加をより抑制しつつ、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。

測量装置１０（図１参照）では、アブソリュートエンコーダ３０Ｃを搭載するものであることから、上記した各効果を得ることができるとともに、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

したがって、本発明に係るアブソリュートエンコーダの実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｃでは、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

次に、本発明の実施例５のアブソリュートエンコーダとしてのアブソリュートエンコーダ３０Ｄ、およびそのアブソリュートエンコーダ３０Ｄを搭載する測量装置１０について、図１５を用いて説明する。図１５は、アブソリュートエンコーダ３０Ｄの構成の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

この実施例５のアブソリュートエンコーダ３０Ｄは、発光機構３２（その出射面３６）と目盛盤３１（その目盛領域３５）との間に、コリメートレンズ４１を設けた例である。実施例５のアブソリュートエンコーダ３０Ｄは、基本的な構成は上記した実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、実施例５の測量装置１０は、実施例５のアブソリュートエンコーダ３０Ｄを搭載することを除くと実施例１と同様であることから、図１を用いるとともに詳細な説明は省略する。

アブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、図１５に示すように、発光機構３２の出射面３６と目盛盤３１の目盛領域３５と間に、コリメートレンズ４１を設けている。そのコリメートレンズ４１は、発光機構３２（その出射面３６）から出射された検出光Ｌを平行光として、その平行光とした検出光Ｌで目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を照射するものである。このため、コリメートレンズ４１は、コリメート光学機構として機能する。

そして、このアブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、実施例１と同様に、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合が設定されている。すなわち、このアブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、実施例１のアブソリュートエンコーダ３０における発光機構３２および受光機構３３（検出機構）の間にコリメート光学機構としてのコリメートレンズ４１を設けた構成とされている。

このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、実施例１と同様に、内端入射角度θおよび目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定することにより、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

実施例５のアブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、基本的に実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。

それに加えて、実施例５のアブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、受光軸線方向Ｄｐに伸びる受光機構３３の受光領域３３ａの受光軸線方向Ｄｐで見た位置に拘わらず、一様に検出光Ｌを受光領域３３ａへと到達させることができる。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、より簡易に角度検出を行うことを可能としつつ、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。

測量装置１０（図１参照）では、アブソリュートエンコーダ３０Ｄを搭載するものであることから、上記した各効果を得ることができるとともに、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

したがって、本発明に係るアブソリュートエンコーダの実施例５のアブソリュートエンコーダ３０Ｄでは、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

なお、実施例５では、実施例１のアブソリュートエンコーダ３０における発光機構３２および受光機構３３（検出機構）の間にコリメート光学機構としてのコリメートレンズ４１を設けたアブソリュートエンコーダ３０Ｄを示している。しかしながら、発光機構３２（その出射面３６）から出射された検出光Ｌを平行光として目盛盤３１の目盛領域３５（各スリット３４）を照射させるべく、出射面３６と目盛盤３１との間にコリメート光学機構を設けるものであれば、実施例２から実施例４のアブソリュートエンコーダ（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）にコリメート光学機構（コリメートレンズ４１）を設けるものであってもよく、他の構成であってもよく、上記した実施例５の構成に限定されるものではない。

次に、本発明の実施例６のアブソリュートエンコーダとしてのアブソリュートエンコーダ３０Ｅ、およびそのアブソリュートエンコーダ３０Ｅを搭載する測量装置１０について、図１６を用いて説明する。図１６は、アブソリュートエンコーダ３０Ｅの構成の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

この実施例６のアブソリュートエンコーダ３０Ｅは、基本的な構成は上記した実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂと同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。そして、実施例６のアブソリュートエンコーダ３０Ｅは、発光機構３２Ｅにおける反射部３９Ｅを、実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂの発光機構３２Ｂ（図１３参照）とは異なる構成とした例である。また、実施例６の測量装置１０は、実施例６のアブソリュートエンコーダ３０Ｅを搭載することを除くと実施例１と同様であることから、図１を用いるとともに詳細な説明は省略する。

アブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、図１６に示すように、発光機構３２Ｅが、アブソリュートエンコーダ３０Ｂの発光機構３２Ｂ（図１３参照）と同様に、発光部３８と反射部３９Ｅとを有する。そして、アブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、反射部３９Ｅが、アブソリュートエンコーダ３０Ｂの反射部３９とは異なる構成とされている。その反射部３９Ｅは、受光領域３３ａ上に出射面３６の像を形成すべく湾曲している。換言すると、反射部３９Ｅは、受光領域３３ａを結像面として、出射面３６と受光領域３３ａとを光学的に共役な位置関係とする。

そして、このアブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、実施例３と同様に、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合が設定されている。すなわち、このアブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂにおける発光機構３２Ｂの反射部３９を上述したように湾曲させた構成とされている。

このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、実施例３と同様に、内端入射角度θおよび目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２Ｅ（発光部３８および反射部３９Ｅ）と受光機構３３との位置関係を設定することにより、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

実施例６のアブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、基本的に実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂと同様の構成であることから、基本的に実施例３と同様の効果を得ることができる。

それに加えて、実施例６のアブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、発光部３８が出射面３６から一様な明るさで検出光Ｌを出射させるものとすることにより、受光領域３３ａで目盛盤３１の回転姿勢に応じた位置における目盛領域３５（その各スリット３４）のイメージ（アナログ画像データ）をより適切に取得することができる。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、より適切に角度検出を行うことを可能としつつ、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。

測量装置１０（図１参照）では、アブソリュートエンコーダ３０Ｅを搭載するものであることから、上記した各効果を得ることができるとともに、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

したがって、本発明に係るアブソリュートエンコーダの実施例６のアブソリュートエンコーダ３０Ｅでは、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

なお、実施例６では、実施例３のアブソリュートエンコーダ３０Ｂにおける発光機構３２Ｂの反射部３９を上述したように湾曲させた構成としたアブソリュートエンコーダ３０Ｅを示している。しかしながら、発光部３８の出射面３６の像を受光領域３３ａ上に形成すべく反射部（３９）を湾曲させるものであれば、実施例４のアブソリュートエンコーダ３０Ｄに適用するものであってもよく、他の構成であってもよく、上記した実施例６の構成に限定されるものではない。

次に、本発明の実施例７のアブソリュートエンコーダとしてのアブソリュートエンコーダ３０Ｆ、およびそのアブソリュートエンコーダ３０Ｆを搭載する測量装置１０について、図１７を用いて説明する。図１７は、アブソリュートエンコーダ３０Ｆの構成の理解を容易なものとするために模式的に示しており、必ずしも実際の態様および他の図面と一致するものではない。

この実施例７のアブソリュートエンコーダ３０Ｆは、目盛盤３１と受光機構３３（受光領域３３ａ）との間に、結像レンズ４２を設けた例である。実施例７のアブソリュートエンコーダ３０Ｆは、基本的な構成は上記した実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、実施例７の測量装置１０は、実施例７のアブソリュートエンコーダ３０Ｆを搭載することを除くと実施例１と同様であることから、図１を用いるとともに詳細な説明は省略する。

アブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、図１７に示すように、目盛盤３１（目盛領域３５）と受光機構３３（受光領域３３ａ）との間に、結像レンズ４２を設けている。その結像レンズ４２は、目盛盤３１における目盛領域３５（その各スリット３４）の像を、受光領域３３ａ上に形成するものである。換言すると、結像レンズ４２は、受光領域３３ａを結像面として、目盛領域３５と受光領域３３ａとを光学的に共役な位置関係とする。このため、結像レンズ４２は、結像光学機構として機能する。

そして、このアブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、実施例１と同様に、回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対する照射軸線Ａｒの傾斜の度合が設定されている。すなわち、このアブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、実施例１のアブソリュートエンコーダ３０における目盛盤３１と受光機構３３（受光領域３３ａ）との間に結像光学機構としての結像レンズ４２を設けた構成とされている。

このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、実施例１と同様に、内端入射角度θおよび目盛盤３１（その目盛領域３５）に対する発光機構３２と受光機構３３との位置関係を設定することにより、外端反射検出光Ｌｒｅが受光領域３３ａに到達することを確実に防止することができる。よって、アブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、受光機構３３の受光領域３３ａで検出光Ｌが反射され（反射検出光Ｌｒ）、その反射検出光Ｌｒが目盛盤３１の裏面３１ａ（クロムメッキ）で再び反射されても、その反射検出光Ｌｒが反射された位置や進行方向に拘わらず当該反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを確実に防止することができる。

実施例７のアブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、基本的に実施例１のアブソリュートエンコーダ３０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。

それに加えて、実施例７のアブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、目盛領域３５において各スリット３４のみが検出光Ｌを透過させた状態の像を受光領域３３ａ上に形成することができる。このため、アブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、受光領域３３ａで目盛盤３１の回転姿勢に応じた位置における目盛領域３５（その各スリット３４）のイメージ（アナログ画像データ）をより適切に取得することができる。これにより、アブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、より適切に角度検出を行うことを可能としつつ、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａへと到達することを防止することができる。

測量装置１０（図１参照）では、アブソリュートエンコーダ３０Ｆを搭載するものであることから、上記した各効果を得ることができるとともに、測量ユニットによる方向の測定をより適切なものとすることができる。

したがって、本発明に係るアブソリュートエンコーダの実施例７のアブソリュートエンコーダ３０Ｆでは、製造コストの増加を抑制しつつ、受光領域３３ａと目盛盤３１との間での検出光Ｌの反射に起因する角度検出の精度の低下を防止することができる。

なお、実施例７では、実施例１のアブソリュートエンコーダ３０における目盛盤３１と受光機構３３（受光領域３３ａ）との間に結像光学機構としての結像レンズ４２を設けた構成としたアブソリュートエンコーダ３０Ｆを示している。しかしながら、目盛領域３５（その各スリット３４）の像を受光領域３３ａ上に形成すべく、目盛盤３１と受光機構３３（受光領域３３ａ）との間に結像光学機構を設けるものであれば、実施例２から実施例５のアブソリュートエンコーダ（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ）に結像光学機構（結像レンズ４２）を設けるものであってもよく、他の構成であってもよく、上記した実施例７の構成に限定されるものではない。

なお、上記した各実施例では、本発明に係るアブソリュートエンコーダの一例としてのアブソリュートエンコーダ（３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ）について説明したが、出射面から検出光を照射する発光機構と、前記出射面から出射されて目盛盤の目盛領域を通した前記検出光を受光領域で受光する受光機構と、を備え、前記発光機構と前記受光機構とは、前記出射面から前記目盛領域を経て前記受光領域へと向かう照射軸線を、前記目盛盤の回転軸線方向に対して傾斜させる位置関係であることを特徴とするアブソリュートエンコーダであればよく、上記した各実施例に限定されるものではない。

また、上記した各実施例では、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対して傾斜させていたが、反射検出光Ｌｒが受光領域３３ａに到達することを防止すべく照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａに対して傾斜させるものであれば、他の構成であってもよく、上記した各実施例の構成に限定されるものではない。

さらに、上記した各実施例では、発光機構（３２等）を受光機構３３よりも半径方向Ｄｒ正側（半径方向Ｄｒで見て外側）に位置させていたが、照射軸線Ａｒを回転軸線方向Ｄａと受光軸線方向Ｄｐとを含む面に対して傾斜させるものであれは、発光機構（３２等）を受光機構３３よりも半径方向Ｄｒ負側（半径方向Ｄｒで見て内側）に位置させるものであってもよく、他の構成であってもよく、上記した各実施例の構成に限定されるものではない。

上記した各実施例では、２つのアブソリュートエンコーダ３０に対して単一の制御機構３７を設けるものとしていたが、各アブソリュートエンコーダ３０に制御機構３７を設けるものであってもよく、他の構成であってもよく、上記した各各実施例の構成に限定されるものではない。

上記した各実施例では、アブソリュートエンコーダ３０を測量装置１０に設けていたが、複数の受光機構３３を用いて同じ時点で角度検出を行うことが求められるものであれば、他の装置に用いるものであってもよく、上記した各実施例に限定されるものではない。

以上、本発明のアブソリュートエンコーダおよび測量装置を各実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については各実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

１０ 測量装置
１１ （測量ユニットの一例としての）整準部
１２ （測量ユニットの一例としての）基盤部
１３ （測量ユニットの一例としての）托架部
１４ （測量ユニットの一例としての）望遠鏡部
１８ （測量ユニットの一例としての）照星照門
１９ （測量ユニットの一例としての）第２望遠鏡
２１ （測量ユニットの一例としての）第１望遠鏡
２２ 制御ユニット
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ アブソリュートエンコーダ
３１ 目盛盤
３２、３２Ｂ、３２Ｅ 発光機構
３３ 受光機構
３３ａ 受光領域
３５ 目盛領域
３６ 出射面
３８ 発光部
３９、３９Ｅ 反射部
４１ （コリメート光学機構の一例としての）コリメートレンズ
４２ （結像光学機構の一例としての）結像レンズ
Ａｒ 照射軸線
Ｄａ 回転軸線方向
Ｄｐ 受光軸線方向
Ｄｒ 半径方向
Ｌ 検出光
Ｌｅ 内端検出光
Ｌｒ 反射検出光
Ｌｒｅ 外端反射検出光
θ 内端入射角度

Claims (9)

1. 出射面から検出光を照射する発光機構と、
   前記出射面から出射されて目盛盤の目盛領域を通した前記検出光を受光領域で受光する受光機構と、を備え、
   前記発光機構と前記受光機構とは、前記出射面から前記目盛領域を経て前記受光領域へと向かう照射軸線を、前記目盛盤の回転軸線方向に対して傾斜させる位置関係であり、
   前記受光機構では、前記受光領域が受光軸線方向に直線状に伸びて形成され、
   前記発光機構と前記受光機構とは、前記受光軸線方向を含み前記回転軸線方向と平行な面に対して前記照射軸線を傾斜させる位置関係であり、
   前記目盛盤は、円盤形状を呈し、
   前記受光機構は、前記目盛盤に対して、前記受光軸線方向を前記目盛盤の円盤形状に対する弦と平行な方向とする位置関係であり、
   前記発光機構は、前記目盛盤の半径方向で見て、前記目盛領域よりも外側に位置され、
   前記受光機構は、前記半径方向で見て、前記目盛領域よりも内側に位置され、
   前記発光機構と前記受光機構とは、前記半径方向で見た前記出射面における内端位置から出射されて前記半径方向で見た前記受光領域における外端位置へと向かう前記検出光を内端検出光とし、かつ前記内端検出光が前記受光領域で前記目盛盤へ向けて反射された反射検出光を外端反射検出光として、前記外端反射検出光が前記目盛盤で再び反射されて前記受光領域に到達することを防止すべく、前記受光軸線方向を含み前記回転軸線方向と平行な面に対する前記内端検出光の内端入射角度を設定することで、前記発光機構と前記受光機構との位置関係を設定することを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
2. 前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のアブソリュートエンコーダ。
3. 前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有し、
   前記内端入射角度は、前記目盛盤に対する前記反射部の傾斜角度を加えて設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアブソリュートエンコーダ。
4. 前記内端入射角度は、前記目盛盤に対する前記受光領域の傾斜角度を加えて設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダ。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダであって、
   さらに、前記出射面と前記目盛盤との間に設けられ、前記検出光を平行光とするコリメート光学機構を備えることを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
6. 前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有し、
   前記反射部は、前記受光領域上に前記出射面の像を形成すべく湾曲していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダ。
7. 出射面から検出光を照射する発光機構と、
   前記出射面から出射されて目盛盤の目盛領域を通した前記検出光を受光領域で受光する受光機構と、を備え、
   前記発光機構と前記受光機構とは、前記出射面から前記目盛領域を経て前記受光領域へと向かう照射軸線を、前記目盛盤の回転軸線方向に対して傾斜させる位置関係であり、
   前記発光機構は、前記出射面を形成すべく前記検出光を出射する発光部と、前記発光部から出射された前記検出光を前記目盛領域へ向けて反射する反射部と、を有し、
   前記反射部は、前記受光領域上に前記出射面の像を形成すべく湾曲していることを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダであって、
   さらに、前記目盛盤と前記受光機構との間に設けられ、前記受光領域上に前記目盛領域の像を形成する結像光学機構を備えることを特徴とするアブソリュートエンコーダ。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のアブソリュートエンコーダを搭載し、
   対象物までの距離と方向とを測定可能な測量ユニットと、
   前記測量ユニットを駆動制御する制御ユニットと、を備えることを特徴とする測量装置。