JPH05187890A - 光エンコーダ - Google Patents

光エンコーダ

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JPH05187890A
JPH05187890A JP4177375A JP17737592A JPH05187890A JP H05187890 A JPH05187890 A JP H05187890A JP 4177375 A JP4177375 A JP 4177375A JP 17737592 A JP17737592 A JP 17737592A JP H05187890 A JPH05187890 A JP H05187890A
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンコーダにおいて、指標(index) を発見する
ために、コードホイールを回転させることなく、エンコ
ーダが起動されると直ちに絶対位置を決定できる。 【構成】コードホイールのデータトラック上に、異なる
長さを有する複数のウインドゥ１６をその幅と等しい間
隔１７でその走査方向に列設し、このウインドゥ１６に
近接してこのウインドゥ１６を通過して照射される光を
検出する該ウインドゥ１６と同幅の光検出器１３を連設
し、隣合う一組の光検出器１３が受けた光量を光電流と
して合計し、光検出器１３に対するコードホイールの回
転角を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主軸の回転角を示す電気
信号を生成する光学式軸角エンコーダのような位置セン
サもしくはエンコーダに関する。本発明は特に割り出し
点等からの移動距離を基準にするのではなく、位置を絶
対的に判定できるような独自の信号を供給するエンコー
ダに関する。
【０００２】
【従来の技術】特定の経路に沿った対象の位置と運動を
分解するためにインクレメンタル光学運動エンコーダが
使用されている。このようなエンコーダは一般に光線を
発光するための光源と、経路に沿った対象の運動に応答
して光線を変調する光変調装置と、変調された光線を受
光し、検出器が受光した光線の量を示す電気信号を生成
する検出器アセンブリとを備えている。検出器からの電
気信号は経路に沿った対象の位置の変化を示すために利
用することができる。場所と運動方向の双方の変化を示
すために複数の検出器を利用できる。
【０００３】一般に、インクレメンタル運動エンコーダ
が経路に沿った対象の絶対位置、もしくは場所を表示す
るには、経路に沿って少なくとも一度は割り出しパルス
が発生される。その後、割り出しパルスからの増分的運
動をカウントするためにインクレメンタル信号を利用す
ることができる。対象の位置を割り出しパルスで知るこ
とができれば、経路に沿った任意の場所での対象の絶対
位置を判定することができる。絶対位置、位置の変化及
び運動方向を表示するため、インクレメンタル・エンコ
ーダは一般に３チャネルの情報を必要とする。２チャネ
ルは対象の経路を通して生成される２つ又はそれ以上の
位相（アウト・オブ・フェーズ）のエンコーダ信号から
導出され、第３のチャネルは経路に沿って少なくとも一
度、周知の位置で生成される割り出し信号である。
【０００４】一つの実施例ではこのような位置エンコー
ダ、もしくは運動検出器は主軸の角位置を測定するため
に利用できる。このような軸角エンコーダの用途に応じ
て、高度の分解能と精度を必要とすることがある。主軸
の一回転当たり２，０００増分の分解能を指定すること
も稀ではない。エンコーダからの信号と主軸その他の対
象の実際の機械的位置との相関の精度も重要である。組
立て装置の機械的位置合わせの誤差は精度に悪影響を及
ぼすことがある。このことは情報、すなわち位置のトラ
ックと指標のトラックとが互いに物理的に離れている場
合に特に該当する。軸角エンコーダの場合は、所望の精
度を達成するにはこれらのトラックの各々が厳密に同心
でなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】位置情報用の単一のト
ラックを有する絶対（absolute）位置エンコーダを得る
ことが望ましい。絶対位置エンコーダは公知であるが極
めて高価である。
【０００６】位置が割り出し位置を基準にして判定され
る従来の軸角エンコーダの場合は、機器が「始動」する
と、絶対位置を判定できるように指標を探索することが
必要である。エンコーダがスイッチ・オンされると直ち
に絶対位置を判定できる軸角エンコーダを得ることが望
ましい。このようにして指標から増分カウントすること
ができるように指標を発見するために主軸を回動させる
必要がなくなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明の好ま
しい実施例に従って、複数のウインドゥと、ウインドゥ
間の不透明なスペースを設けたデータ・トラックを有す
る光学式エンコーダが提供される。それぞれのウインド
ゥは互いに区別できる領域の集合から選択された領域を
有している。連続するウインドゥの領域はトラックに沿
って所定の順に配されている。トラックの近傍の光検出
器の配列が複数のウインドゥに亘って配置されているの
で、各光検出器はウインドゥと光検出器との間の相対運
動中に連続して位置合わせされ、又はずらされる。ウイ
ンドゥを通して光検出器を照光する装置と、各光検出器
の照光の大きさに応答して光検出器に対するウインドゥ
の位置を判定する装置を備えてある。
【０００８】各ウインドゥと隣接するウインドゥ相互間
の各間隔は同じ幅であることが好ましい。第１配列の光
検出器の間に第２配列の光検出器が割り込み、各光検出
器はウインドゥ又は間隔と同じ幅である。データ光検出
器の配列の端部の選択用光検出器の集合は読み取られる
光検出器を選択するために利用される。選択用光検出器
はそれぞれウインドゥもしくはその間隔の半分の幅であ
る。ウインドゥの面積はｎの累乗だけ異なることが便利
であり、ここにｎは２進ディジタル出力信号を生成する
ための整数又は非整数であることができる。一実施例で
は、ウインドゥの面積は２の累乗だけ異なる。
【０００９】
【実施例】軸角エンコーダの一実施例は光源１２と、コ
ード・ホイールを透過する光線の強さを測定するための
光検出器１３の適宜の配列との間で回動するように主軸
１１上に実装されたコード・ホイール１０を有してい
る。構造と組立ての詳細はそれほど重要ではなく、当業
者には公知であるので、このような構造は概略的に図示
するにとどめる。
【００１０】更に本発明は角度エンコーダに限定される
ものではないことも明白である。これは環状のトラック
ではなく線形トラックを備えた位置エンコーダにも応用
することができる。その点に関しては、線形トラックは
無限半径を有する環状データ・トラックの限定された一
例であるとみなすことができよう。しかし、本出願の明
細書及び特許請求の範囲を記述するにあたり、本発明を
角度エンコーダの文脈で説明することが便利である。
【００１１】光源は例えば所望の放射波形用に選択され
た単数又は複数の発光ダイオードでよい。一個以上のＬ
ＥＤを使用する場合、幾つかのＬＥＤからの照射が均一
になるように注意を払う必要がある。コード・ホイール
１０の一面を照光するための光源からの光線を視準する
ためにレンズを使用してもよい。代表的には、光検出器
は光検出器からの信号を処理するためのその他の電子部
品を含む集積回路チップ上の領域として形成されたフォ
トダイオードである。
【００１２】コード・ホイール１０はウインドゥ用の開
口部を設けた不透明材料、又は選択された領域を不透明
にするために金属化され、又はその他の方法で被覆され
た透明材料から成ることができる。あるいは、本発明で
は光源と光検出器とをコード・ホイールの同じ面の近傍
に配設した、反射性及び非反射性の領域を有するコード
・ホイールを使用してもよい。説明の便宜上、光線を反
射又は透過する領域をウインドゥと呼び、不透明、すな
わち非反射性であるウインドゥ間の間隔をスペース、バ
ー又はスポークと呼ぶことにする。
【００１３】図１ないし図３に示した好ましい実施例で
は、コード・ホイール１０は交互に配置された透明ウイ
ンドゥ１６と不透明スポーク１７とを有する周囲方向に
延びるデータ・トラック、すなわちコード・トラック１
４を有している。複数個のこのようなウインドゥが図３
の上部に示すようにデータ・トラックの長手方向に沿っ
て延び、各々の長方形の領域がウインドゥ１６を示して
いる。隣接するウインドゥ間のスペースは不透明であ
る。図３の下部には複数個の光検出器１ないし９が図示
されている。軸角エンコーダにおけるこのようなウイン
ドゥ、スペース及び光検出器は実際には図示するような
長方形ではなく台形であることは明白であろう。更に、
ウインドゥはエンコーダ内の光検出器の上に重ねられて
いる。ウインドゥが光検出器とは偏奇された概略図は説
明上の便利さと明解さのためである。
【００１４】軸角エンコーダの各々のウインドゥはデー
タ・トラックに沿って隣接するウインドゥ間のスペース
と同じ幅を有している。同様に、データ光検出器１ない
し９は各々ウインドゥ又はスペースと同じ幅である。従
って、図３の２つの分割図に示すように、ウインドゥが
光検出器と位置合わせされると、奇数番号の光検出器は
それぞれウインドゥを通して照光され、偶数番号の光検
出器はウインドゥ間のスポークによって完全に遮光され
る。
【００１５】各ウインドゥはデータ・トラックに対して
横方向の、少数の長さの組から選択された長さを有して
いる。図示した実施例では、長さの集合には互いに２の
累乗だけ異なる４通りの長さがある。従って、ウインド
ゥの面積は互いに２の累乗だけ異なる。あるウインドゥ
は１Ｘユニット（２0 ）の長さもしくは面積を有する。
あるウインドゥは２Ｘユニット（２1 ）の長さもしくは
面積を有する。あるウインドゥは４Ｘユニット（２3 ）
の長さもしくは面積を有する。又、あるウインドゥは８
Ｘユニット（２4 ）の長さもしくは面積を有する。一組
の集合のウインドゥは２の累乗だけ互いに異なることが
望ましいが、それは２進ディジタル数に変換し易いから
である。ウインドゥを通した照光が光検出器によって区
別され、別個のディジタル数に変換され得る限り、ウイ
ンドゥ面積の比率は別の数値でもよい。ウインドゥは各
ウインドゥの中心がコード・ホイールの中心から同じ半
径になるようなデータ・トラックの位置に配置される。
このように配置される理由は、ウインドゥは環状ホイー
ルの場合、図３に概略的に示したような長方形ではなく
台形であり、従って面積はウインドゥの長さと同じ相対
的比率を有しているからである。ウインドゥを通した照
光は径方向でも円周方向でも均一である必要がある。
【００１６】基準光検出器１８はエンコーダの中心から
同じ径方向距離を隔て、且つ光検出器１ないし９の配列
の一端に配置される。基準光検出器１８はデータ・トラ
ックの方向に沿って、ウインドゥ又はウインドゥ相互間
のスペースの幅の２倍の“幅”を有している。従って、
ウインドゥと光検出器の位置合わせがなされているか否
かに関わらず、基準光検出器はウインドゥの幅全体を通
して照光される。この照光は一個のウインドゥを通す場
合も、２個の隣接するウインドゥの部分を通す場合もあ
る。データ・トラックの横方向の基準光検出器の“長
さ”は最も小さいウインドゥ、すなわち１Ｘの長さより
も短い。このように、基準フォトダイオードが１Ｘウイ
ンドゥないし８Ｘウインドゥのいずれを通して照光され
るかに関わりなく、基準フォトダイオードは同じ照光を
受光する。長さは１Ｘウインドゥよりも短いので、同じ
位置合わせ誤差もしくは非同心性がある場合は、基準光
検出器１８は１Ｘウインドゥを通して完全に照光され
る。それによって、基準光検出器が最小のウインドゥと
同じ長さである場合よりも、製造及び組立ての許容差が
ある程度大きくなる。
【００１７】データ光検出器１ないし９の各々は最大の
ウインドゥ、すなわち図示した実施例では８Ｘユニット
の長さに対応する径方向長さを有している。従って、光
検出器に入射する照光は照光が通過するウインドゥの長
さに対応する。それによって、所定の光検出器と位置合
わせされたウインドゥの領域を判定することが可能にな
る。基準光検出器１８はデータ光検出器用の基準電流を
供給するので、各データ光検出器１ないし９の照光の強
さを判定することができる。データ光検出器の照光は基
準光検出器からの信号の１Ｘ、２Ｘ、４Ｘ又は８Ｘのい
ずれであるかを容易に判定することができる。それによ
って光源からの照光の変動が補償され、電流を絶対的に
測定する必要がなくなる。
【００１８】光検出器１ないし９に対するウインドゥの
位置は奇数番号のデータ光検出器の間に割り込んだ偶数
番号のデータ光検出器の配列から判定される。偶数番号
の光検出器だけを使用した場合は、ウインドゥが偶数番
号の光検出器と良好に位置合わせされている場合は精密
に作動するであろう。しかし、コード・ホイールが増分
の半分だけ回動され、偶数番号の光検出器がウインドゥ
相互間の不透明スペースによって遮光され、この位置に
偶数番号の光検出器からの信号が全くない場合は、良好
には作動しない。従ってエンコーダを最初にスイッチ・
オンして“始動”した際の位置を判定するために、奇数
番号の光検出器が奇数番号のデータ光検出器と組合せて
使用される。後述するように、これらの光検出器はエン
コーダの動作中を通して使用される。
【００１９】図４はウインドゥが奇数又は偶数番号の光
検出器のいずれとも良好に位置合わせされていない任意
の位置で、光検出器の上に重ねられたデータ・トラック
のウインドゥを概略的に示している。この図面では、比
較的薄い線で描かれたウインドゥと区別するため、光検
出器は比較的濃い線で描かれている。更に、データ光検
出器は８Ｘユニットよりもやや長い長さで示され、基準
光検出器は１Ｘユニットよりもやや長い長さで示されて
いるので、線は正確には重複しない。実際には、エンコ
ーダの組立て中の位置合わせの要求を容易に満たすた
め、光検出器はウインドゥよりもやや大きく製造しても
よい。このような拡大は異なるサイズのウインドゥ相互
間の比率が大幅に変化しないように比較的少なくするこ
とが必要である。
【００２０】図４に示した位置合わせでは、２Ｘサイズ
のウインドゥはデータ光検出器２及び３の各々の部分を
照射していることに留意されたい。同様に、１Ｘウイン
ドゥは光検出器４と５のそれぞれの部分を照射してい
る。更に光検出器２と３の組合せの全照光は２Ｘウイン
ドゥの領域と対応することが示されている。従って、そ
れぞれの偶数番号のウインドゥと、選択された隣接する
奇数番号のウインドゥそそれぞれの照光の合計を読み取
る手段が備えられている。更に、それぞれの偶数番号の
ウインドゥの照光に加えるために左または右の隣接する
奇数番号のウインドゥのどちらを選択すべきかを判定す
る必要がある。コード・ホイールを更に回動することに
よって光検出器２及び３を現在照光しているウインドゥ
が後に光検出器３及び４を照光することになるので、こ
のことは重要である。このような後の回動の場合は、光
検出器２及び３ではなく光検出器４及び３の照光が加算
される。
【００２１】このような選択の目的のため、配列の端部
に付加的な４個の光検出器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが備えられて
いる。図４に示した実施例では、選択用光検出器は基準
光検出器１８の配列と同じ端部に配置されている。これ
らの選択用光検出器Ａ〜Ｄはデータ光検出器１ないし９
の配列の反対端に配置することも可能であろう。各選択
用光検出器Ａ〜Ｄはデータ・トラックの方向に沿ってウ
インドゥ相互間のウインドゥ又はスペースの幅の半分の
幅を有している。データ・トラックに対して横方向の選
択用光検出器の長さは約１Ｘユニットであり、選択用光
検出器の中心は別の光検出器（及びウインドゥ）の中心
と同じコード・ホイールの中心からの径方向距離の位置
にあることが好ましい。
【００２２】選択用光検出器Ａ〜Ｄは、ウインドゥが偶
数番号のデータ光検出器と正確に位置合わせされている
場合、ウインドゥが選択用光検出器の中心の一対の光検
出器Ｂ，Ｃと位置合わせされ、外側の一対の光検出器
Ａ，Ｄはウインドゥ間の不透明なスペースによって遮光
されるような位置に配置されている。ウインドゥが奇数
番号のデータ光検出器と位置合わせされている場合、選
択用光検出器の中心部の一対Ｂ，Ｃは隣接するウインド
ゥ間のスペースによって遮光され、外側の一対Ａ，Ｄは
それぞれ一対の隣接するウインドゥの一つを通して照光
される。図４に示した任意の位置合わせの場合、中心部
の選択用光検出器の一つＣは、ウインドゥを通して完全
に照光され、中心部の別の光検出器Ｂと外側の光検出器
の一つＤはウインドゥを通して部分的に照光されること
が分かる。光検出器Ａ＋Ｄへの照光を比較することによ
って、左又は右の奇数番号の光検出器のいずれを選択す
べきかの選択基準が得られる。
【００２３】図５はデータ光検出器１ないし９の照光に
応答してエンコーダから位置信号を供給するための電気
接続図を概略的に示している。各々の偶数番号の光検出
器は別個の演算増幅器１９と切り換え可能に接続されて
いる。各々の偶数の光検出器用に、隣接する奇数番号の
光検出器もそれぞれの演算増幅器１９に切り換え可能に
接続されている。各演算増幅器の出力はアナログ／ディ
ジタル変換器２１に接続されている。
【００２４】各データ光検出器をそれぞれの演算増幅器
に接続するスイッチ２４は選択用光検出器Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄによって制御される。例えば、ウインドゥが図４に示
すように光検出器と重なっている場合は、中心部の一対
の光検出器Ｂ及びＣへの照光の総計は外側の選択用光検
出器Ａ及びＤへの照光の総計よりも大きい。すなわち図
６の底部に示すようにこのような状態の場合は、スイッ
チは図６に示した位置に起動する。選択用光検出器Ａ〜
Ｄのこの実施例では、光検出器２及び３を第１演算増幅
器に接続するスイッチは閉じ、番号１のデータ光検出器
を演算増幅器に接続するスイッチは開いている。従っ
て、光検出器２及び３の照光に起因する全電流は第１演
算増幅器に供給される。データ光検出器１への照光は無
視される。従ってこの実施例では、第１演算増幅器から
の信号は光検出器２とそれに隣接する奇数番号の光検出
器３が２Ｘの面積を有するウインドゥによって照光され
ることを示す。同様にして、比較器への入力信号は光検
出器４，６及び８とこれらに隣接する奇数番号の光検出
器がそれぞれ面積１Ｘ，４Ｘ及び２Ｘを有するウインド
ゥによって照光されることを示している。
【００２５】図７は図６と類似しており、ウインドゥが
光検出器の上に位置し、その結果各ウインドゥが偶数番
号の光検出器の部分と、奇数番号の光検出器の左側の部
分を照光するスイッチ位置を示している。この位置で
は、２個の隣接するウインドウは内側の一対の選択用光
検出器Ｂ及びＣよりも多くの全照光量を外側の選択用光
検出器Ａ及びＤに照射する。それによってデータ光検出
器１及び２用のスイッチは閉じ、一方、データ光検出器
３用のスイッチは開く。この状態では、光検出器１及び
２の照光に起因する電流は演算増幅器に供給され、光検
出器３への照光は無視される。ウインドゥの面積は基本
的に２の累乗で定量化されるので、Ａ／Ｄ変換器２１の
出力は３ビット２進数である。これらの数値は比較器２
２に伝送され、この比較器は４個のＡ／Ｄ比較器からの
４つの数値を探索テーブル２３に記憶された数値と比較
して、光検出器に対するコード・ホイールの位置を判定
する。比較器の出力はコード・ホイールの位置を示すデ
ィジタル位置信号である。この位置信号は従来の任意の
方法によって軸角又はその他の関連情報を表示するため
に利用できる。位置信号の変化は軸角エンコーダのユー
ザーのニーズに応じて速度を計測するために微分化され
る。
【００２６】表１はコード・ホイールが回動する際にウ
インドゥがデータ光検出器の上に重なる態様を示してい
る。この表はウインドゥが固定し、光検出器が移動する
ものとして構成されている。回動が時計回り、又は反時
計回り方向のいずれであるかは任意である。表の各行の
数値はコード・ホイールのデータ・トラックに沿った連
続するウインドゥの面積を表している。表に示した数値
の順序は図３及び図４に示した順序と対応している。ウ
インドゥが図４に示した位置にあるときにエンコーダが
始動したものと想定すると、表の第１行は４個の偶数番
号の光検出器（及び隣接する奇数番号の光検出器）がそ
れぞれ２Ｘ，１Ｘ及び４Ｘの面積のウインドゥによって
照光されることを示している。これは光検出器配列の終
端を示す縦棒と、照光ウインドゥの数値へのアンダーラ
インによって示されている。次に、ウインドゥからウイ
ンドゥへと一つ増分することを想定すると、面積１Ｘ，
４Ｘ，２Ｘ及び８Ｘをそれぞれ有するウインドゥは偶数
番号のデータ光検出器（及び隣接する奇数番号の光検出
器）に重なる。同様に、時計回り方向に更に回動させる
と、面積４Ｘ，２Ｘ，８Ｘ及び１Ｘを有するウインドゥ
が光検出器の上に重なり、更に増分すると表の３及び４
行目に示すように、面積２Ｘ，８Ｘ，１Ｘ及び４Ｘを有
するウインドゥを通して光検出器が照光される。次にコ
ード・ホイールの回動が反時計回り方向に反転されたも
のと想定すると、最小の増分によって面積４Ｘ，２Ｘ，
８Ｘ及び１Ｘを有するウインドゥは偶数番号の光検出器
の上に戻り、以下同様である。
【００２７】
【表１】
【００２８】表２は表１に示したウインドゥの部分に対
応する信号を示している。始動時には、４個の演算増幅
器からの電流信号はそれぞれ２，１，４及び２である。
これらの信号は２進数に変換され、比較器が探索テーブ
ルからこの数値順を探索し、（この実施例では）それが
エンコーダの位置１に対応することを発見する。従って
比較器は表２に示した出力ディジタル信号１を供給す
る。コード・ホイールが増分を時計回り方向に動かす
と、新たな順序１，４，２，８が位置２に対応すること
が発見され、以下同様である。
【００２９】
【表２】
【００３０】コード・ホイールの周囲のウインドゥ領域
の順序はデータ・トラックに沿ったどの地点でも４つの
隣接するウインドゥの順序が反復されることがないよう
に選択されている。４つの偶数番号のデータ光検出器が
あり、これらの光検出器の照光を表す４つのレベルのア
ナログ信号を照光する能力があることにより、４4 、す
なわち２５６の独自のコード・ホイール位置を識別する
ことができる。検出されるアナログ値の数が増大する
と、又は偶数番号のデータ光検出器の数が増大すると、
検出されることができる個別位置の数は幾何級数的に増
大する。従って、例えば、５つの異なるレベルのアナロ
グ信号を検出可能である５個の光検出器の集合があれ
ば、検出できる位置の数は５5 、すなわち３，１２５に
増大する。８個の光検出器を有し、４つのレベルのアナ
ログ信号を検出可能であるエンコーダによって４8 、す
なわち６５，５３６の独自の位置を検出することができ
る。
【００３１】絶対位置エンコーダは、それぞれの偶数番
号の光検出器と、それに隣接する奇数番号の光検出器が
正確に半分だけ照射される場合の例外を除いて、始動す
るとコード・ホイールの周囲の任意の位置を特定するこ
とができる。このような比率の場合は、２組の選択用光
検出器からの光電流は等しい。すなわち、Ｂ＋Ｃ＝Ａ＋
Ｄとなる。このジレンマを解決する方法は多数ある。偶
数番号の光検出器に隣接する奇数番号の光検出器の光電
流は比較することができ、適宜のスイッチが閉じて、偶
数番号の光検出器と等しい照光の奇数番号の光検出器を
それぞれの演算増幅器と接続する。あるいは、２つの選
択用光検出器が不均衡になり、不確実さが解消されるコ
ード・ホイールの僅かの動きを単に待機することもでき
る。更に、均衡を光学的に、又は電気的に一方向又は任
意の方向で“傾斜”させ、不確実性を解消してもよい。
あるいは、このような状態を生来の準安定状態として、
一方又は他方の側に無作為に“倒す”ようにしてもよ
い。最悪の場合でも、位置の誤差はウインドゥからウイ
ンドゥへの増分の半分である。この絶対位置エンコーダ
の分解能は完全な電気的１サイクル、すなわちウインド
ゥと隣接するスポークの幅の合計である。必要ならば、
偶数番号の光検出器の光電流と適宜の隣接する奇数番号
の光検出器とを比較することによって適宜の位置補間を
行うこともできる。その比率が光検出器に対するウイン
ドゥのおおよその位置を示す。補間用光検出器は演算増
幅器にアナログ信号を供給する一対のデータ光検出器で
も、配列の終端の隣接する付加的光検出器の集合でもよ
い。
【００３２】本発明の原理を実施した光学式エンコーダ
の一実施例だけをこれまで図示し、説明してきたが、変
更と変化形が可能であることが理解されよう。従って、
説明を通して示唆してきたように、必要な角度分解を行
うために光検出器とウインドゥの数を変更することがで
きる。同様に、説明上の目的でこれまで説明してきた回
転式軸角エンコーダの代わりに線形位置エンコーダにお
いてデータ・トラックを利用することもできる。信号処
理方法は単に一例に過ぎず、説明したものと異なる方法
でもよい。従って、添付した特許請求項の範囲無いで、
本発明は説明した実施例とは別の形式で実施してもよ
い。
【００３３】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、指標（inde
x ）を発見するために主軸を回転させることなく、エン
コーダが起動されると直ちに絶対位置を決定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸角エンコーダの一実施例を示す
概略斜視図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】ウインドゥのパターンおよび光検出器の一例を
示す概略図である。
【図４】図３に示したウインドゥのパターン上に、光検
出器を重畳した図である。
【図５】本発明に係るエンコーダの電気系統を示す概略
のブロックダイヤグラムである。
【図６】図４の状態における光検出器の接続関係を示す
説明図である。
【図７】光検出器の他の接続関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０：コード・ホイール １１：主軸 １２：光源 １３：光検出器 １４：コード・トラック １６：ウインドゥ １７：不透明スポーク １８：基準光検出器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】互いに区別できる領域の集合から選択され
    た領域を有する複数のウインドゥを備え、連続する該ウ
    インドゥの領域を所定の順序で配してなるデータトラッ
    クと、 上記複数のウインドゥを測定するために、上記データト
    ラックに十分に近接され、上記ウインドゥに対する移動
    の間、連続的に位置合わせされ、また、ずらされる光検
    出器群と、 上記ウインドゥを通して上記光検出器を照射する手段
    と、 上記ウインドゥを通した各光検出器の照度に応じて、上
    記ウインドゥに対する光検出器の位置を判定する手段
    と、 からなることを特徴とする光エンコーダ。
  2. 【請求項２】選択された領域を有する複数のウインドゥ
    を備え、連続する該ウインドゥの領域を所定の順序で配
    し、該各ウインドゥと該ウインドゥ間の間隙とを走査方
    向に沿う幅方向でほぼ等しくしてなるデータトラック
    と、 上記ウインドゥと該ウインドゥ間の間隙とほぼ同じ幅を
    有し、上記複数のウインドゥを測定するために、上記デ
    ータトラックに十分に近接される光検出器群と、 上記ウインドゥを通して上記光検出器を照射する手段
    と、 上記ウインドゥを通した各光検出器の照度に応じて、上
    記ウインドゥに対する光検出器の位置を判定する手段
    と、 からなることを特徴とする光エンコーダ。
  3. 【請求項３】走査方向に沿う幅が、ほぼ等しい複数のウ
    インドゥと該ウインドウ間の間隙とを交互に備え、上記
    各ウインドゥの区間は、互いに区別された区間の集合か
    ら選択されたトラックの区間を横切り、連続する上記ウ
    インドゥの区間を所定の順序で配してなるデータトラッ
    クと、 上記ウインドゥの幅または上記ウインドゥ間の間隙の幅
    に対応する幅、および上記ウインドゥ中の最長のウイン
    ドゥの長さに対応する長さを有し、上記トラックに近接
    させた横並びのデータ光検出器群と、 上記ウインドゥを通して上記光検出器を照射する手段
    と、 隣合う一対の上記データ光検出器の夫々が受けた照度に
    よる光電流を合計する手段と、 数組の上記データ光検出器の光電流合計値に応じて、上
    記ウインドゥに関しデータトラックの位置を判定する手
    段と、 からなることを特徴とする光エンコーダ。
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