JPH02145917A - ロータリーエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は回転角を検出するロータリーエンコーダに関
する。

（ｂｌ従来の技術 従来、被測定物である回転子の回転角を検出する装置と
してロータリーエンコーダが用いられている。従来の一
般的なロータリーエンコーダは光学的パターンを形成し
た回転円板を用い、この回転円板の近傍に光学的パター
ンを読み取る光学センサを配置している。そして、被測
定物である回転子の回転角を絶対量として検出する場合
は、回転円板の光学的パターンとして、その絶対角度を
表す、または絶対角度に対応する、ディジタルコードを
パターン化している。

（Ｃ１発明が解決しようとする課題 ところが、このように回転円板の絶対角度を検出する従
来のロータリーエンコーダの場合、検出すべき回転角度
の分解能を向上させるためにはディジタルコードパター
ンのピッチを細かくするとともに、そのビット数を増加
させる必要がある。

このため大型のコード板を用いなければならず、装置全
体が大型化する問題があった。また、コード板の直径を
同一とすれば、ディジタルコードパターンをコード板の
半径方向に細かく形成しなければならず、コード板の加
工精度および光源や光センサの位置精度が要求される。

このような回転角度の分解能を向上させることに伴う問
題を解消するものとして特開昭６２−５４１２２号が提
案されている。ここで提案されているロータリーエンコ
ーダは、回転円板に螺旋（渦巻）状のパターンを形成し
、センサがこのパターンの横切る位置を検出して角度デ
ータを得るようにしている。しかし同提案の構成では、
いわばアナログパターンの読み取りによって角度を検出
するものであるため、螺旋状のアナログパターンの精度
によって回転角度の分解能が太き（左右される。このた
め全周にわたって所定の分解能を得るためにはやはり高
度の加工精度を必要とすることが予想される。

この発明の目的は、ディジタルコードによって中程度の
分解能を確保するとともに、アナログパターンによって
それ以上の分解能を得るようにすることによって、検出
すべき回転角度の分解能を容易に高められるようにした
ロータリーエンコーダを提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の請求項（１）に係るロータリーエンコーダは
、回転体に、回転方向の絶対角度範囲を表す第１の回転
角読取用パターンと、相対位置によって上記絶対角度範
囲内の回転角度を表す第２の回転角読取用パターンとを
形成してなるパターン形成体と、 前記第１の回転角読取用パターンおよび、第２の回転角
読取用パターンを読み取るパターン読取手段と、 前記第１の回転角読取用パターンの読取データから上位
角度データを生成する上位角度データ生成手段と、 前記第２の回転角読取用パターンの読取データから、前
記パターン読取手段に対する相対位置を検出して下位角
度データを生成する下位角度データ生成手段とを備えた
ことを特徴としている。

この発明の請求項（２）に係るロータリーエンコーダは
、回転体に、その回転方向に対する直角方向に絶対角度
範囲を表すディジタルコードパターンを形成するととも
に、各絶対角度範囲内に回転方向に対する直角方向に対
して傾斜した、相対角度を表す線状パターンを形成して
なるパターン形成体と、 前記ディジタルコードパターンを読み取り、上位の角度
データを生成する上位角度データ生成手段と、 前記線状パターンを読み取り、下位の角度データを生成
する下位角度データ生成手段とを備えたことを特徴とし
ている。

この発明の請求項（３）に係るロータリーエンコーダは
、請求項２においてさらに絶対角度範囲の境界領域でデ
ィジタルコードパターンおよび線状パターンの一部を回
転方向に一定角度分重複させたことを特徴としている。

この発明の請求項（４）に係るロータリーエンコーダは
、回転体に、その回転方向に絶対角度範囲を表すコード
パターンおよび絶対角度範囲を区分する相対角度読取用
パターンを形成したパターン形成体と、 このパターン形成体の回転方向に前記コードパターンお
よび相対角度読取用パターンを読み取るラインセンサと
、 前記ラインセンサの読み取ったコードパターンから上位
の角度データを生成する上位角度データ生成手段と、 前記ラインセンサの基準位置と前記相対角度読取用パタ
ーンの検出位置との間隔から下位の角度データを生成す
る下位角度データ生成手段とを備えたことを特徴として
いる。

（８１作用 請求項（１１に係るロータリーエンコーダにおいて、パ
ターン形成体は、回転体に、回転方向の絶対角度範囲を
表す第１の回転角読取用パターンと、相対位置によって
上記絶対角度範囲内の回転角度を表す第２の回転角読取
用パターンとが形成されて構成されている。パターン読
取手段は、前記第１の回転角読取用パターンおよび第２
の回転角読取用パターンを読み取り、上位角度データ生
成手段は、第１の回転角読取用パターンの読取データか
ら上位角度データを生成し、下位角度データ生成手段は
、第２の回転角読取用パターンの読取データから、パタ
ーン読取手段に対する相対位置を検出して下位角度デー
タを生成する。

このように、第１の回転角読取用パターンによって中程
度の分解能で絶対角度を求め、第２の回転角読取用パタ
ーンを用いて絶対角度範囲内の相対角度を高い分解能で
求める。

請求項（２）に係るロータリーエンコーダでは、パター
ン形成体は、回転体の回転方向に対する直角方向に絶対
角度範囲を表すディジタルコードパターンが形成されて
いるとともに、各絶対角度範囲内に回転方向に対する直
角方向に対して傾斜した、相対角度を表す線状パターン
が形成されて構成されている。そして上位角度データ生
成手段は前記ディジタルコードパターンを読み取り、上
位の角度データを生成する。一方、下位角度データ生成
手段は、線状パターンを読み取り、前記ディジタルコー
ドの形成されている絶対角度範囲内における相対角度を
下位の角度データとして生成する。言い換えればディジ
タルコードパターンによって中程度の分解能で絶対角度
を求め、線状パターンを用いて絶対角度範囲内を補間す
ることによって分解能を高める。

また、請求項（３）に係るロータリーエンコーダでは請
求項２におけるディジタルコードパターンおよび線状パ
ターンをそれぞれ絶対角度範囲の境界領域で回転方向に
一定角度分重複させることにより、ディジタルコードパ
ターンおよび線状パターンを読み取るセンサが絶対角度
範囲の境界領域にあるときでもセンサはディジタルコー
ドパターンおよび線状パターンを実質的に連続するパタ
ーンとして読み取ることができる。このためディジタル
コードパターンおよび線状パターンのパターン精度また
はセンサの取付精度がそれほど高くな（とも、絶対角度
範囲の境界領域における読み取り誤りが生じない。

請求項（４）に係るロータリーエンコーダにおいて、パ
ターン形成体は、回転体の回転方向に絶対角度範囲を表
すコードパターンおよび絶対角度範囲を区分する相対角
度読取用パターンが形成されて構成されている。ライン
センサはパターン形成体に形成されているコードパター
ンおよび相対角度読取用パターンをパターン形成体の回
転方向に読み取る。上位角度データ生成手段はラインセ
ンサの読み取ったコードパターンから上位の角度データ
を生成する。例えば全周３６０°を１０″毎に区分して
、コードパターンとして１０の位と１００の位をＢＣＤ
コードで表した場合、００゛〜“３５゛のコードパター
ンを設け、前記上位角度データ生成手段はこれらのＢＣ
Ｄコードを読み取ってそのまま上位（１００の位と１０
の位）の角度データとする。下位角度データ生成手段は
ラインセンサの基準位置と相対角度読取用パターンの検
出位置との間隔から下位の角度データを生成する。上述
のように全周３６０°を１０’単位に区分してコードパ
ターンを形成した場合、これらのコードパターンは回転
体の回転方向に１０゛単位で配置されている。従ってラ
インセンサの基準位置とそのラインセンサの検出した相
対角度読取用パターンの検出位置との間隔が１０゛未満
の下位の角度を表し、これによって下位角度データを生
成する。なお、コードパターンの特定位置（例えば右端
または左端）に常にパターンが存在するようなコード化
方法でコードパターンが形成されている場合には、その
コードパターンの特定位置のパターンが相対角度読取用
パターンに相当する。

（ｆ）実施例 まず、請求項（１）および請求項（２）に係るロータリ
ーエンコーダの実施例を示す。

第１図はロータリーエンコーダに用いられるパターン形
成体の例であるコード板、第２図はそのコード板に形成
されているパターンの一部を示す図である。第１図に示
すようにディジタルコードはコード板の半径方向（回転
方向に対する直角方向）にスリットによりパターン化さ
れていて、１０度の角度範囲について分解能１０度の絶
対角度を表している。これらのディジタルコードパター
ンは図示のとおり１０度おきに半径の異なる位置に形成
されている。このことによりディジタルコードパターン
であるスリットが回転方向に連続することによってコー
ド板が外周側と内周側とに物理的に分断されることを防
止している。また、線状パターンは各絶対角度範囲内の
相対角度を表す線状のパターンであり、径方向（回転方
向に対する直角方向）に対して傾斜した渦巻線状のスリ
ットである。ここで半径ｒ、角度θとすればこの渦巻線
は ｒ＝ｂ十ａθ（ａ、ｂは定数） で示される。このようにディジタルコードパターンと線
状パターンの形成されたコード板に対してこれらのパタ
ーンを光学的に読み取るＣＣＤラインセンサ１が近接配
置される。なお、ＣＣＤラインセンサはコード板に対し
必ずしも近接配置させる必要はなく、第１図中１で示す
領域をＣＣＤラインセンサの受像面に光学的に結像させ
るようにしてもよい。

第２図は第１図に示したコード板に形成されているパタ
ーンの一部を直交座標に展開した図である。したがって
線状パターンは直線として示される。図示のとおりディ
ジタルコードは回転角度の”１０コの位を４ピント、ｒ
ｌｏｏ、の位を２ビツトとするＢＣＤコードによりコー
ド化されている。いまＣＣＤラインセンサが１ａの位置
にあるときを考えると、Ａ領域のディジタルコードパタ
ーン形成箇所Ｄａの信号によってディジタルコードが求
められ、Ｂ領域に形成されている線状パターンとの交差
点ｒ＝　ｂの位置によって相対角度が求められる。ＣＣ
Ｄラインセンサがｌｂで示す位置にあるときを考えると
、Ｂ領域のディジタルコードパターン形成箇所Ｄｂの信
号によって絶対角度を表すディジタルコードが求められ
、Ａ領域に形成されている線状パターンとの交差点Ｌａ
の位置によって相対角度が求められる。ここで線状パタ
ーンのスリット幅はディジタルコードパターンの１ビツ
ト分のスリット幅より狭く形成されていて、ＣＣＤライ
ンセンサの出力信号幅からその信号が線状パターンによ
るものであるかディジタルコードパターンによるもので
あるかを識別する。そして、線状パターンがＢ領域にあ
るとき、Ａ領域の信号からディジタルコードを求め、逆
に線状パターンがＡ領域にあるとき、ＢｊＪＴ域のデー
タからディジタルコードを求める。

ＡｊＪｆ域およびＢＴｉＪｆ域の幅に対向するＣＣＤラ
インセンサのドツト数をそれぞれ５００ドツトとすれば
線状パターンによる分解能は１０度１５００＝０．０２
度である。「１」の位、ｒｏ、１．の位、ｒｏ、０１Ｊ
の位をそれぞれ４ビツトとすれば、下位角度データは１
２ビツトで表すことができる。

第３図は以上のように構成されたコード板を用いて角度
を求める制御部のブロック図、第４図はその処理手順を
示すフローチャートである。第３図においてｌは１０２
４ドツトのＣＣＤラインセンサ、４はその受光蓄積時間
制御および読み出しシフト制御を行う読取コントローラ
である。波形整形回路３は読み取られたシリアルの映像
信号を波形整形する。ＣＰＵ５はＩ１０インターフェイ
ス４を介して読取コントローラ２に対して読取指示信号
を出力し、また波形整形回路の出力信号をＲＡＭ７の所
定領域に記憶する。ＲＯＭ６にはＣＰＵ５の実行すべき
プログラムが予め書き込まれている。

ＣＰＵ５は第４図に示す手順で実行する。先ず一旦１ラ
イン分の映像信号を２値データとして１０２４ビツトの
データをＲＡＭ７の所定領域に記憶する（ｎｌ）。つづ
いて−旦読み込んだデータから線状パターンとの交差位
置を抽出する（ｎ２）。線状パターンとセンサとの交差
位置がＡぴ域であるとき、Ｂ領域のデータからディジタ
ルコードパターンを抽出する（ｎ３→ｎ４）。逆に、線
状パターンとの交差位置がＢ　ｊＪｆ域にあるとき、Ａ
領域のデータからディジタルコードパターンを抽出する
（ｎ５）。つづいて抽出したディジタルコードパターン
から上位角度を表す６ビツト（「１００」の位２ビット
＋「１０」の位４ビット）のディジタルコードを生成す
る（ｎ６）。さらにｎ２にて抽出した線状パターンとの
交差位置から下位１２ビツトの角度データを生成する（
ｎ７）上述の実施例はＣＣＤラインセンサからの出力信
号を一旦メモリに読み取った後、マイクロプロセッサに
て処理を行う例であったが、これらの処理をランダムロ
ジックによって行うことも可能である。第５図にその場
合の例を示す。第５図において狭幅信号判定回路１７は
、読取コントローラ２によって読み取られたＣＣＤライ
ンセンサｌの出力信号が波形整形回路３によって波形整
形されて得られた信号から、その信号中に含まれている
線状パターンによる狭幅信号を検出する論理回路である
。タイミング信号発生回路１１は各部に所定のタイミン
グ信号を供給する回路であり、バッファ１２はＣＣＤラ
インセンサの１ライン分のデータをサンプリングして所
定ビット数のデータとして一時記憶する。カウンタ１６
はタイミング信号発生回路１１から発生されるクロック
信号をカウントするが、タイミング信号発生回路１１は
ＣＣＤラインセンサから１ライン分のデータを読み出す
際、その開始時にカウンタ１６をリセット解除する。し
たがってカウンタ１６はＣＣＤラインセンサから出力さ
れている現在のドツト位置をカウントすることになる。

前記狭幅信号判定回路１７が狭幅信号を判定したとき、
ラッチ回路１５はカウンタ１６の内容をラッチする。し
たがってラッチ回路１５にラッチされるデータはＣＣＤ
ラインセンサと線状パターンとの交差位置に相当するデ
ータであり、その最上位ビット（Ｍ　Ｓ　Ｂ　）が、線
状パターンがＡ領域またはＢ　ｆｉｌ域のいずれにある
かを表すデータとなる。エンコーダ１８はランチ回路１
５の最上位ビットを除くバイナリ−コードを「１」の位
、ｒｏ、ｉＪＯ位、ｒｏ、０１゜の位を表す１２ビツト
のＢＣＤコードにエンコードして下位角度データを得る
。ゲート１３にはバッファ１２のＡｆｉｉ域のディジタ
ルコードとＢ　％ｉ域のディジタルコードが入力されて
いて、ラッチ回路１５の最上位ビット（ＭＳＢ）によっ
ていずれか一方の真のディジタルコードを選択的にレジ
スタ１４に入力する。従ってレジスタ１４に６ビツトの
上位角度データが求められる。

第１図および第２図に示したコード板では、ディジタル
コードパターンを１０度単位で区分し回転方向に千鳥状
に配置するとともに、線状パターンを２０度単位で区分
し千鳥状に配列したディジタルコードパターンの隙間に
配列した例であったが、請求項（３）に係るロータリー
エンコーダの実施例として、ディジタルコードパターン
および線状パターンの一部を回転方向に一定角度分重複
させた例を次に示す。

第６図はそのコード板の平面図、第７図は同コード板の
一部展開図である。両図に示すように基本的にディジタ
ルコードパターンは５度単位で区分され、線状パターン
は１００度単で区分されている。また第７図に示すよう
にディジタルコードパターンの１区分（絶対角度範囲）
の境界領域すなわち相対角度で０度付近および５度付近
でディジタルコードパターンおよび線状パターンの一部
が一定角度分重複して形成されている。いま例えばセン
サがＰＯ（２０’　）からＰｌを経てＰ２方向に相対的
に移動した場合を考えると、センサがｐｏ−ｐｉの中間
位置にあるときＢ領域にあるディジタルコードパターン
が用いられる。センサがＰｌに達した時Ｄ　ａｌ　＋　
　Ｌ　ａ　ｌおよびＤｂｌで示す３つのパターンが読み
取られることとなるが、線状パターンによる下位角度デ
ータが５．０度となった以降はＡ領域のディジタルコー
ドパターンが用いられる。その後センサがＰ２に達した
ときセンサはＬａ２．Ｄａ２．Ｄｂ２およびＬｂ２の４
つのパターンを読み取ることとなるが、Ｂ領域の線状パ
ターンによる下位角度データが９．９度を超えたときＡ
領域の線状パターンおよびＢ領域のディジタルコードパ
ターンとによって角度が求められる。このように５度毎
にディジタルコードパターンおよび線状パターンの一部
を重複させるとともに線状パターンによる下位角度が４
．９度または９．９度を超える毎にディジタルコードパ
ターンおよび線状パターンを切り換えることによって各
パターンの不連続部での読み取りミスを排除している。

第８図および第９図はコード板の回転に伴うＣＣＤライ
ンセンサの出力信号の変化を示し、第８図は第７図に示
したＰ２の遷移、第９図は第７図に示したＰｌの遷移状
態をそれぞれ示している。

ただしここでは線状パターンによる分解能を０゜１度と
している。第８図において幅の狭いパルスは線状パター
ンによる信号、その他のパルスはディジタルコードパタ
ーンによる信号である。また、前半に現れているパルス
はＡ　９５域にあるパターンによる信号、後半に現れて
いるパルスはＢ　ｉｉ域にあるパターンによる信号であ
る（ＣＣＤラインセンサはＡ領域からＢ領域方向ヘスキ
ャンする。

）。このように各信号が３０．０度前後で重なりあうが
、図中ハツチングで示すように２９．９度と３０．０度
を境として用いるべき信号の切換を行う。また第９図に
おいて幅の狭いパルスは線状パターンによる信号、２４
．６度〜２５．１度で後半に現れるパルスはＢ　Ｍ域の
ディジタルコードパターンによるパルス、２４．９度〜
２５．４度で前半に現れるパルスはＡＭ域のディジタル
コードパターンによるパルスである。このように２５０
度前後で各信号が重複するが図中ハツチングで示すよう
に２４．９度と２５．０度を境として用いるべき信号の
切換を行う。

このような信号の切換は、センサの出力信号を一部メモ
リに読み取った後、狭幅信号を抽出する際、下位角度と
して０．０度〜９．９度の範囲内にある狭幅データのみ
有効とすることによって先の実施例と同様にして角度デ
ータを生成することができる。

次に、請求項（１）および請求項（４）に係るロータリ
ーエンコーダについて示す。

第１０図はパターン形成体の例であるコード板、第１１
図はそのコード板に形成されているパターンの一部を示
す図である。第１０図においてＤＯ，Ｄｉ、　　・・・
Ｄ１６〜Ｄ１９．・・・・Ｄ３４、Ｄ３５はそれぞれ全
周３６０″′を１０’単位に区分した領域に形成されて
いるパターンである。また図中１はＣＣＤラインセンサ
の読取領域を示している。このＣＣＤラインセンサの読
取信号から後述するように１０°単４Ｌの上位角度デー
タと１０°未溝の下位角度データが生成される。大まか
に表現すればＤｏは０°、Ｄｌは１０°Ｄ１６は１６０
’、Ｄｌ７は１７０°、同様にしてＤ３５は３５０”の
範囲に相当している。

第１１図は第１０図に示したコード板に形成されている
パターンの一部を直交座標に展開した図である。従って
ＣＣＤラインセンサの読取領域は直線状とはならないが
、ここでは説明上直線上にあるものとしている。同図に
おいてＤＯ，Ｄ３５Ｄ３４などの各区画は相対角度読取
用パターンＲ１絶対角度範囲を表すコードパターンＣａ
およびｃｂから構成している。ＤＯ，Ｄ３５．Ｄ３４な
どの各区画はそれぞれ８個のポジションがあり１ポジシ
ヨンの幅を２Ｗとすれば、相対角度読取用パターンＲは
２ＷのブランクとＷのスリットおよびＷのブランクから
なる。領域ＣａおよびＣｂはＯ〜３５のＢＣＤコードで
あり、Ｃａは−１０の位（角度では１００°の位）に相
当する２ビツト、ｃｂは１の位（角度では１０°の位）
に相当する４ビツトであり、１ビツトを２Ｗのスリット
の有無によって表している。後述するように上位角度デ
ータはＲで示すパターンに続くコードパターンＣａ、Ｃ
ｂを読み取ることによって求める。

下位角度データはＣＣＤラインセンサの左端と前記相対
角度読取用パターンＲの左端までの距離によって求める
。すなわち第１１図に示した例では、ＣＣＤラインセン
サの読取用領域１の左端から最初の相対角度読取用パタ
ーンＲの左端までの距離が７Ｗであり、Ｗは１０″の１
／１６であるため、下位角度データは（７／１６）ＸＩ
Ｏｏとして求める。

次にＣＣＤラインセンサの出力信号から上位角度データ
と下位角度データを生成する手段について示す。

第１３図は第１０図および第１１図に示したコード板を
用いて角度を求める制御部のブロック図である。同図に
おいて２０．２１はそれぞれ３６ビツトのシフトレジス
タ、２２は相対角度読取用パターンの検出回路、２３は
フリップフロップ、２４はカウンタ、２５はラッチ回路
、２６は各部にタイミング信号を与えるタイミング回路
である。タイミング回路２６は電源投入と同時にフリー
ランし、第１４図に示すタイミングで信号ＰＩ。

Ｒ２を出力する。ＣＣＤラインセンサ１およびシフトレ
ジスタ２０はタイミング信号Ｐ２により、１ライン分の
撮像データをシフトレジスタ２ｏへ転送する。フリップ
フロップ２３とカウンタ２４は信号Ｐ１により初期状態
にリセットされ、シフトレジスタ２１は信号Ｐ１のタイ
ミングでシフトレジスタ２０の内容をラッチする。ＣＣ
Ｄラインセンサの読取用領域が第１１図に示した領域で
あるとすれば、このときラッチされるデータは第１２図
に示す内容となる。ここで領域Ｄ３５．Ｄ３４などは第
１１図に示した各領域に対応しているさて、続く信号Ｐ
２のタイミングでＣＣＤラインセンサ１の内容は１ピン
トづつシフトレジスタ２０へ転送されるが、これと同時
にシフトレジスタ２１は内容を１ビツトづつ左方向へシ
フトする。またカウンタ２４は信号Ｐ２を計数する。相
対角度読取用パターン検出回路２２は、その４ビツト入
力のデータが００１０となったとき、フリップフロップ
２３をセントする（第１４図中Ｐ３゜Ｐ４参照）。これ
によりランチ回路２５はカウンタ２４の内容とシフトレ
ジスタ２１の５．　７．　９１１．１３．１５の各ビッ
ト出力をラッチする。従ってラッチ回路２５の上位５ビ
ツトに、ＣＣＤラインセンサの検出領域の左端から相対
角度読取用パターンの左端までの距離に相当するデータ
が求められ、ラッチ回路２５の下位６ビツトに１００″
の位と１０″の位を表す前記ＢＣＤコードが求められる
。

なお、第１０図に示したように、ＣＣＤラインセンサを
直線配列した場合、コード仮に形成されているパターン
は回転運動を行うため、ＣＣＤラインセンサ上における
パターンの移動は直線的ではない。したがワて、一定の
精度を得るためには、この非直線性を補償しなければな
らない。例えば第１５図に示すようにＣＣＤラインセン
サを回転円板の回転方向に配列する方法や、第１６図に
示すようにパターンに予め特定の曲率を持たせてもよい
。さらにＣＣＤラインセンサの読み出し速度を非線形的
に読み出しするなど信号処理によって行うことも可能で
ある。

また、各実施例ではパターン形成体として、回転円板に
各種パターンを形成したが、その他に例えば円筒状の物
や傘状あるいは球形等の回転体を用い、それらの周面に
各種パターンを形成してもよい。

また、各種パターンはスリットに限らず、これらのパタ
ーンを光学的パターンとして表面に形成してもよい。更
に、パターンの読取は透過光式に限らず反射光式に読み
取ることも可能である。

（ｇ１発明の効果 以上のように請求項（１）に係る発明によれば、パター
ン形成面に形成されている第１の回転角読取用パターン
によって、そのパターンの形成範囲内の絶対角度が確実
に求められ、第２の回転角読取用パターンによって、絶
対角度範囲内の相対角度が高分解能で求められる。

また、請求項（２）に係る発明によれば、パターン形成
面に形成されているディジタルコードパターンによって
、そのディジタルコードパターンの形成範囲内の絶対角
度がそのビット数に応じた分解能で求められ、線状パタ
ーンによって前記絶対角度範囲内の相対角度がより高い
分解能で求められる。このように線状パターンは各絶対
角度の狭範囲内に形成されるものであるため、パターン
精度がそれほど高くなくとも、全周にわたってほぼ均−
且つ高分解能で回転角度を検出することが可能となる。

また、請求項（３）に係る発明によれば各絶対角度範囲
の境界領域でディジタルコードパターンおよび線状パタ
ーンの一部が重複しているため、パターン形成面のパタ
ーン精度およびセンサの取付位置精度を必要以上高めな
くとも、この境界領域でのセンサの読み取りミスがなく
なる。

さらに、請求項（４）に係る発明によれば、ラインセン
サがパターン形成面の回転方向に移動するパターンを順
次読み取るため、そのラインセンサの各受光素子の間隔
に応してパターン形成密度を高めることによって容易に
分解能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるロータリーエンコーダ
に用いられるコード板の平面図、第２図は同コード板の
一部展開図である。第３図はロータリーエンコーダの制
御部のブロック図、第４図はその処理手順を示すフロー
チャートである。第５図は他の実施例に係るロータリー
エンコーダの制御部のブロック図である。第６図〜第９
図はコード板の異なる他の実施例を示す図であり、第６
図はコード板の平面図、第７図は同コード板の一部展開
図、第８図および第９図はセンサの出力信号の変化を示
す図である。第１０図〜第１６図はコード板の異なるさ
らに他の実施例を示す図であり、第１０図はコード板の
平面図、第１１図は同コード板の一部展開図、第１２図
および第１３図は制御部の一部の内容と全体の構成を示
す図である。第１４図は同制御部の動作を示すタイミン
グチャートである。第１５図および第１６図はコード板
に形成されるパターンの変形例を示す図である。 第１図 第４図 第３図 第６図 に°ンクルコーにパダーン ／ す 第１０図 第１５図 宵１６ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転体に、回転方向の絶対角度範囲を表す第１の
   回転角読取用パターンと、相対位置によって上記絶対角
   度範囲内の回転角度を表す第２の回転角読取用パターン
   とを形成してなるパターン形成体と、 前記第１の回転角読取用パターンおよび、第２の回転角
   読取用パターンを読み取るパターン読取手段と、 前記第１の回転角読取用パターンの読取データから上位
   角度データを生成する上位角度データ生成手段と、 前記第２の回転角読取用パターンの読取データから、前
   記パターン読取手段に対する相対位置を検出して下位角
   度データを生成する下位角度データ生成手段とを備えた
   ロータリーエンコーダ。
2. （２）回転体に、その回転方向に対する直角方向に絶対
   角度範囲を表すディジタルコードパターンを形成すると
   ともに、各絶対角度範囲内に回転方向に対する直角方向
   に対して傾斜した、相対角度を表す線状パターンを形成
   してなるパターン形成体と、 前記ディジタルコードパターンを読み取り、上位の角度
   データを生成する上位角度データ生成手段と、 前記線状パターンを読み取り、下位の角度データを生成
   する下位角度データ生成手段とを備えたロータリーエン
   コーダ。
3. （３）上記絶対角度範囲の境界領域で上記ディジタルコ
   ードパターンおよび上記線状パターンの一部を回転方向
   に一定角度分重複させてなる請求項２記載のロータリー
   エンコーダ。
4. （４）回転体に、その回転方向に絶対角度範囲を表すコ
   ードパターンおよび絶対角度範囲を区分する相対角度読
   取用パターンを形成したパターン形成体と、 このパターン形成体の回転方向に前記コードパターンお
   よび相対角度読取用パターンを読み取るラインセンサと
   、 前記ラインセンサの読み取ったコードパターンから上位
   の角度データを生成する上位角度データ生成手段と、 前記ラインセンサの基準位置と前記相対角度読取用パタ
   ーンの検出位置との間隔から下位の角度データを生成す
   る下位角度データ生成手段とを備えたロータリーエンコ
   ーダ。