JPH0618289A

JPH0618289A - エンコーダ装置

Info

Publication number: JPH0618289A
Application number: JP17314492A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Inoue; 仁井上
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】誤差の小さい位置検出を可能にする。【構成】スリット板１１０は、測定対象と一次元的に
連動し、等しい間隔Ｐでスリット１１２ａ，ｂ，ｃ…及
びスリット１１３ａ，ｂ，ｃ…が設けられている。光検
出器１４０は、フォトダイオード１４０ａ〜ｄはスリッ
トを通過した光を検出する。ＬＥＤ１２０は、点光源と
近似できる程度の小型発光源であり、光検出器１４０の
中心近傍の鉛直線上に設けられている。信号処理回路１
５０は、フォトダイオード１４０ａ〜ｄの検出出力Ｉ_A
〜Ｉ_Dから出力パルスＶ_A，Ｖ_Bを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定対象の動きに応じ
てパルスを発生するエンコーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】物体の動きを検出するための装置は種々
考案されているが、コンピュータなど、ディジタル技術
を用いた装置へのインターフェイスとしては、その動き
をパルス信号に変換するものが望ましい。エンコーダ装
置は、物体の動きをパルス信号に変換する装置のひとつ
であり、種々のものが考案されていて、例えば「特開平
２−２６０１２」、「特開昭６０−３５３８２」などが
ある。この装置は、測定すべき対象と連動する部材に開
孔を光源と受光素子の間に設け、部材が動くことで生ず
る光のＯＮ−ＯＦＦを電気信号に変換して出力するもの
である。上記「特開平２−２６０１２」、「特開昭６０
−３５３８２」では、光源と受光素子の間にスリットを
さらに設け、等価的に台形状の波形を発生させている。

【０００３】図１３は本件の発明者が前述の従来例をも
とに考察した装置を示したものである。スリット板をス
リットが一定間隔で並んだものとし（図１４）、また、
光検出器には、４つ並んだ同一形状のフォトダイオード
２４０ａ〜ｄを用いている（図１５）。図１６は各部の
波形の変化を示したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年の位置制御を行う
際には、簡素な構成にしうること、マイコン制御との相
性の良さなどの観点から、ステップモータが用いられる
ことが多くなっている。ステップモータによる位置制御
にをより良好にするために、エンコーダ装置においても
多相出力をしうるものが望まれている。

【０００５】しかし、上述したように、エンコーダ装置
においては光ＯＮ−ＯＦＦを検出するものであるので、
光学系を精密に制作することが要求される。開孔の設け
られた部材に面ブレがあると、受光素子へ照射される領
域の面積が変化し、「ＯＮ」になる部材の位置と、「Ｏ
ＦＦ」になる部材の位置が異なったものになる。

【０００６】これは、多相出力の場合でも同様に生じ、
部材の面ブレがそのまま検出誤差となって現れる。すな
わちデューティ比とともに位相差を生じることになる。

【０００７】機械的な位置誤差は、装置のアセンブリ時
にかならず生じ、量産する際には、制作しやすくするよ
うに、許容誤差が大きいものがより望ましい。しかし、
上述したように、エンコーダ装置では、これが、部材の
位置に対する検出出力のデューティ比の変化、位相差を
生じ、検出誤差としてあらわれることになる。そのた
め、正しい位置検出ができなくなるという問題がある。

【０００８】上記「特開平２−２６０１２」、「特開昭
６０−３５３８２」においても、機械的な手法で三角波
を発生されていることから、機械的誤差が必然的に検出
誤差に現れていることになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のエンコーダ装置は、第１の列及び第２の列
をなして共に略等しい間隔で並んだ開孔を有し、測定対
象の動きに応じて開孔が並んだ方向の移動をする部材
と、方向にそって配置され、第１の列の開孔を通過した
光を検出する第１及び第２の受光素子と、方向にそって
配置され、第２の列の開孔を通過した光を検出する第３
および第４の受光素子と、第１及び第２の受光素子から
の検出出力を比較して第１の相の出力パルスを発生し、
第３及び第４の受光素子からの検出出力を比較して第２
の相の出力パルスを発生する信号処理手段とを有し、第
１，第２の受光素子の受光部の間隔及び第３，第４の受
光素子の受光部の間隔は、前記各受光部の置かれた面上
に前記光が照射される領域の間隔の１／２から１／３で
あることを特徴としても良い。

【００１０】開孔の方向の間隔が略一定、かつ各開孔部
の幅が略一定であることを特徴としても良い。

【００１１】第１の列の開孔は、第２の列に対してその
開孔の間隔の略１／４ずれた位置に形成されていること
を特徴としても良い。

【００１２】第１ないし第４の受光素子の受光部は、略
等しい形状で形成されていることを特徴としても良い。

【００１３】

【作用】本発明のエンコーダ装置では、測定対象の動き
に応じて、部材とともに開孔部も一次元的に移動する。
開孔部を通過した光が照射される領域は、開孔部に対応
して略等しい間隔で並んでおり、これらの領域も、順次
第１〜４の受光素子が置かれた面上を移動する。

【００１４】第１，２の受光素子では、上記各領域が、
その受光面上にきたとき光が検出されることにより、第
１，２の受光素子の検出出力は、位相の異なるパルス信
号となっている。ここで、とりつけ誤差により、部材の
位置にずれが生じた場合、開孔の位置が変わって、上記
領域の大きさが変化することになる。

【００１５】第１，２の受光素子の受光部の間隔が開孔
の間隔の１／２〜１／３であるので、上記領域のうち１
つについてその重心が、或いは、上記領域の２つの中点
が、第１，２の受光素子の中点上近傍にあると、その領
域のうち、第１の受光素子の受光部上にある部分の面積
と第２の受光素子の受光部上にある部分の面積とが等し
くなる。この時、第１の受光素子の検出出力と第２の受
光素子の検出出力は等しくなる。信号処理手段では、こ
れらの受光素子の検出出力を比較して第１の列に対応し
た第１の相のパルスを発生する。一方、第２の列につい
ても同様に対応した第２の相のパルスを発生する。その
ため、第１及び第２の相の出力パルスは、部材の位置ず
れにかかわらず、部材が一定の位置にきたときに変化す
る。

【００１６】上記開孔の幅が、開孔の配置された間隔の
略１／２である場合、第１および第２のパルス出力のデ
ューティ比は５０％となる。

【００１７】第１の列と第２の列とが開孔の間隔の略１
／４ずれた位置に形成されている場合、第１及び第２の
相の出力パルスの位相差は略９０度になる。

【００１８】これらの場合では、第１、第２のパルス出
力のデューティ比を容易に略５０％にしうる。また、位
相差を略９０度一定にしうる。

【００１９】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明のエンコーダ装置の構成例を示したもので
ある。この装置は、ＬＥＤ１２０と、フォトダイオード
１４０ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する光検出器１４０と、これ
らの間にスリット板１１０とを備え、フォトダイオード
１４０ａ〜ｄの検出出力Ｉａ〜Ｉｄから２相の出力パル
スＶ_A，Ｖ_Bを生成する信号処理回路１５０を備える。

【００２０】スリット板１１０は、図示せぬ測定対象
（例えば、フロッピーディスクドライブの磁気ヘッドな
ど）と連動して、一次元的に移動し、その移動方向にそ
ってほぼ等しい間隔Ｐで第１列のスリット１１２ａ，
ｂ，ｃ…及び第２列のスリット１１３ａ，ｂ，ｃ…が設
けられている。これらの各スリットは等しい幅を持ち、
その幅は各スリットの間隔Ｐのおよそ１／２で形成され
ている（図２）。

【００２１】光検出器１４０は、このスリット板１１０
のすぐ下に設けられ、フォトダイオード１４０ａ，ｃは
第１列のスリット１１２ａ，ｂ，ｃ…を通過した光を検
出する。また、フォトダイオード１４０ｂ，ｄは第２列
のスリット１１３ａ，ｂ，ｃ…を通過した光を検出す
る。図３は光検出器１４０の受光面上のフォトダイオー
ド１４０ａ〜ｄの配置を示したものである。フォトダイ
オード１４０ａ，ｃ及びフォトダイオード１４０ｂ，ｄ
はスリット板１１０の移動方向にそって順に配置され、
これらは同じ幅で同等の形状で形成されている。スリッ
ト板１１０の移動方向の長さＷは同じにしておけば良
く、図の斜線のように形成しておいても良い。

【００２２】ＬＥＤ１２０は、点光源と近似できる程度
の小型発光源であり、フォトダイオード１４０ｂの中心
近傍の鉛直線上に設けられている。ＬＥＤ１２０からの
光のうちスリットを通過したものによって、検出器１４
０の受光面上にその光が照射される複数の領域（以下、
単に領域１４４（第１列），１４５（第２列）とする）
が形成される。これらの領域１４４の間隔Ｐ’は、スリ
ット１１２ａ，ｂ，ｃ…又はスリット１１３ａ，ｂ，ｃ
…の間隔Ｐよりも若干大きなものになる。本実施例で
は、フォトダイオード１４０ａ，ｃ及びフォトダイオー
ド１４０ｂ，ｄの間隔は、間隔Ｐ’のおよそ１／２とし
ている。

【００２３】信号処理回路１５０は、フォトダイオード
１４０ａ，ｃの検出出力Ｉ_A，Ｉ_Cから出力パルスＶ_A
を生成する回路１５０Ａと、フォトダイオード１４０
ｂ，ｄの検出出力Ｉ_B，Ｉ_Dから出力パルスＶ_Bを生成
する回路１５０Ｂとで構成される。図４は、信号処理回
路１５０の回路例を示したものであり、この回路例で
は、Ｉ−Ｖ変換回路１５２ａ，ｃ及びコンパレータ１５
４Ａで信号処理回路１５０Ａを、Ｉ−Ｖ変換回路１５２
ｂ，ｄ及びコンパレータ１５４Ｂで信号処理回路１５０
Ｂを構成している。Ｉ−Ｖ変換回路１５２ａ〜ｄはＯＰ
アンプを用いて実現することができ、その帰還抵抗Ｒ_A
〜Ｒ_Dでゲインが決まる。また、コンパレータ１５４
Ａ，Ｂは、出力のチャタリングを抑え得る程度の同じヒ
ステリシス幅ΔＶ_hA，ΔＶ_hBをもつヒシテリシスコンパ
レータがもちいられている。図４の回路では、抵抗Ｒ_A
〜Ｒ_Dを等しいものとしており、「検出出力Ｉ_A＞
Ｉ_C」の時出力パルスＶ_Aはハイに、「検出出力Ｉ_B＞
Ｉ_D」の時出力パルスＶ_Bはハイになる。これら以外の
場合では、ローである。

【００２４】次にこの装置の動作について説明する。

【００２５】図５（ａ）は、領域１４４ａ，ｂ及び領域
１４５ａ，ｂを示したもので、これらはスリット板１１
０の移動方向（回の右方向）に対して等間隔で並んでい
て、その各領域の幅は間隔Ｐ’の半分（１／２Ｐ’）に
なっている。測定対象が移動すると、これとともにスリ
ット板１１０も移動し、領域１４４ａ，ｂ及び領域１４
５ａ，ｂも移動する。図５（ｂ）は、光検出器１４０上
の位置ｔ₁〜ｔ₇を示すためのもので、領域１４４ａ，
ｂ及び領域１４５ａ，ｂの重心がこれらの位置にきたと
きに応じて光検出器１４０及び信号処理回路１５０の各
部の波形（検出出力Ｉ_A〜Ｉ_C，Ｉ_D、出力パルス
Ｖ_A，Ｖ_B）は図６のような変化を示す。ここでは、長
さＷを間隔Ｐ’のおよそ１／４としている。

【００２６】領域１４４ａの重心が位置ｔ₅にあると
き、領域１４４ａは位置ｔ₃〜ｔ₇までまたがってい
る。フォトダイオード１４０ａには光があたらず、フォ
トダイオード１４０ｃには全部に光があたっている。一
方、領域１４５ａはその中心が位置ｔ₃にあって、位置
ｔ₁〜ｔ₅までまたがっている。フォトダイオード１４
０ｄには光があたらず、フォトダイオード１４０ｂには
全部に光があたっている。そのため、検出出力Ｉ_A，Ｉ
_Dは最小値、検出出力Ｉ_B，Ｉ_Cは最大値をとってい
る。

【００２７】スリット板１１０が図の右方向に移動する
と、フォトダイオード１４０ｂと領域１４５ａの重なっ
た部分が減少する。つまりフォトダイオード１４０ｂの
うける光量が減少し、検出出力Ｉ_Bは減少する。また、
フォトダイオード１４０ｄと領域１４５ａの重なった部
分が増加し、検出出力Ｉ_Dは増加する。そして、検出出
力Ｉ_Bが最大値の半分即ち検出出力Ｉ_D以下になったと
き、出力パルスＶ_Bはハイからローに立ち下がる。領域
１４４ａは位置ｔ₆にあり、フォトダイオード１４０ｂ
に半分しか光があたっていない状態であり、ＬＥＤ１２
０、スリット板１１０、フォトダイオード１４０の位置
関係は、図７（ａ）に示すものになっている。また、検
出出力Ｉ_A〜Ｉ_Dはアナログ的な変化を示しているが、
ヒシテリシスコンパレータに所定のヒステリシス幅ΔＶ
ｈをもたせてスレッショルドレベル近傍におけるノイズ
などに起因するチャタリングを抑えている。これは以下
の動作についても同様である。

【００２８】領域１４４ａの中心が位置ｔ₇にくると、
フォトダイオード１４０ｂに光があたらなくなって検出
出力Ｉ_Bは最小値をとり、この位置よりの右に移動する
につれてフォトダイオード１４０ｃと１４４ａの重なる
領域が減少する。一方、領域１４４ｂの右端は、位置ｔ
₁から右へ移動し、フォトダイオード１４０ａの光があ
たる部分が増加する。このため、検出出力Ｉ_Cが減少
し、検出出力Ｉ_Aが増加する。その後、検出出力Ｉ_Cと
検出出力Ｉ_Aが同じ値となると出力パルスＶ_Aはローか
らハイに立ち上がる。このとき、フォトダイオード１４
０ｂと領域１４５ｂは未だ重なっておらず、フォトダイ
オード１４０ｄは、領域１４５ａと全面が重なってい
る。ＬＥＤ１２０、スリット板１１０、フォトダイオー
ド１４４の位置関係は図７（ｂ）に示すものになる。

【００２９】フォトダイオード１４０ｃと領域１４４ａ
の重なりがなくなり、領域１４４ｂの中心が位置ｔ₁に
くると、フォトダイオード１４０ａの全部に光があたる
ようになる。そして、検出出力Ｉ_Aは最大値をとり、検
出出力Ｉ_Cは最小値をとる。また、フォトダイオード１
４０ｂに光があたるようになって、検出出力Ｉ_Bが増加
し、一方、検出出力Ｉ_Dは減少する。位置ｔ₂において
検出出力Ｉ_Bは検出出力Ｉ_Dよりも大きくなって、出力
パルスＶ_Bはローからハイに立ち上がる。領域１４４ｂ
は位置ｔ₂にあり、ＬＥＤ１２０，スリット板１１０，
フォトダイオード１４０の位置関係は図７（ａ）と逆に
なっている。

【００３０】領域１４４ｂが位置ｔ₃にくると、検出出
力Ｉ_Bは最大値をとる。この位置から、右へ移動する
と、フォトダイオード１４０ａと領域１４４ｂが重なる
部分が増加する。検出出力Ｉ_Aが減少し、検出出力Ｉ_C
が増加し、検出出力Ｉ_Aが検出出力Ｉ_Cより小さくなっ
たの位置ｔ₄では、出力パルスＶ_Aはハイからローに立
ち下がる。このとき領域１４４ｂは位置ｔ₄に位置し、
ＬＥＤ１２０、スリット板１１０、フォトダイオード１
４０の位置関係は図７（ｂ）と逆になる。このとき、図
７（ｂ）において、光が通る部分とさえぎられる部分が
逆になったものになっていて、フォトダイオード１４０
ａと領域１４４ｂが重なる部分と、フォトダイオード１
４０ｃと領域１４４ｂが重なる部分とは等しくなってい
る。

【００３１】領域１４４ｂの中心が位置ｔ₅にくると検
出出力Ｉ_Aは最小値Ｉ_Cは最小値をとり、そして、領域
１４４ｂが位置ｔ₆にきたとき出力パルスＶ_Bは立ち下
がる（図７（ａ））。前述した領域１４４ａが移動する
場合と同様の変化をし、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bが出力さ
れる。

【００３２】これら出力パルスＶ_A，Ｖ_Bと領域１４４
の移動距離Ｌ₁₄₄の関係は図６（ｅ），（ｆ）で示すも
のになる。領域１４４の位置即ちスリット板１１０の位
置に対して、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bは９０度の位相差を
持つ波形となっている。出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの状態か
ら、スリット板１１０の位置がえられ、その分解能はＰ
／４になっている。

【００３３】ここで、ＬＥＤ１２０に光量の変動があっ
たとしても、図６（ａ）〜（ｄ）の波形は相対的には変
わらないため、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bに変化はない。ま
た、スリット板１１０ｂに面ブレがある場合、領域１４
４ａ，ｂ，ｃ…の大きさが変化する（図８）。図９は、
面ブレによって、領域１４４ａ，ｂ及び間隔Ｐ’が１．
２５倍なった場合について、検出出力Ｉ_A〜Ｉ_C，
Ｉ_D、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの変化を示したものであ
る。

【００３４】この場合においては、前述と同様の動作に
て出力パルスＶ_A，Ｖ_Bが得られる。出力パルスＶ
_Aは、図７（ａ），（ｃ）と同様、フォトダイオード１
４０ａと領域１４４と重なった部分と、フォトダイオー
ド１４０ｃと領域１４４の重なった部分が等しいとき
に、立ち上がりまたは立ち下がる。出力パルスＶ_Bは、
フォトダイオード１４０ｂと領域１４４との重なりが領
域１４４ｂの半分のときに立ち下がりまたは立ち下が
る。この場合では、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bと領域１４４
の移動距離Ｌ₁₄₄の関係は図１０（ｅ），（ｆ）で示さ
れ、領域１４４ａ，ｂの位置関係は、図５に対してずれ
たもの（１．２５倍）になっている。

【００３５】しかし、領域１４４の移動距離Ｌ₁₄₄とス
リット板１１０の移動距離Ｌ₁₁₀との関係は、比例関係
にあり、スリット板１１０の面ブレがあるとその比例定
数は変化する。図７，８に示した幾何学的関係から、ス
リット板１１０の移動距離Ｌ₁₁₀に対する出力パルスＶ
_A，Ｖ_Bのエッジの位置は一定なものとなっている。そ
のため、スリット板１１０の面ブレがあったとしても、
この位置は変わらず、誤差の非常に小さな測定を可能に
している。特に、コンパレータ１５４Ａ，Ｂのヒステリ
シス幅ΔＶ_hA，ΔＶ_hBを大きくとれば、面ブレの大きさ
を無限大のものにし得る。図１１，１２は間隔Ｐ’が３
倍になった場合のものを示している。このように非常に
許容範囲の広いものになっている。

【００３６】このように図１の装置においては、スリッ
ト板１１０の面ブレが、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの立上が
り、立ち下がりの位置に与える影響が非常に小さいもの
になっている。面ブレで間隔Ｐ’が１．２５倍になるこ
とは通常はおこりえないものであるのだが、このような
極端なものに対しても、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの立上が
り、立ち下がりの位置に変化はなく、誤差の非常に小さ
な測定を可能にしている。

【００３７】前述の図１３の装置においても、スリット
板２１０の移動とともにパルスを発生し、出力パルスＶ
_Aの立上がり、立ち下がりは、フォトダイオード２４０
ａ〜ｄと領域２４４との重なりできまり、フォトダイオ
ード２４０ａと領域２４４とが重なった部分と、フォト
ダイオード２４０ｃと領域２４４とが重なった部分が等
しいときに、立ち上がりまたは立ち下がる。出力パルス
Ｖ_Aの立上がりは、領域２４４の中心がフォトダイオー
ド２４０ｂの中心近傍の時であり、出力パルスＶ_Aの立
下がりは立ち上がる位置の中点である。

【００３８】一方、出力パルスＶ_Bも、フォトダイオー
ド２４０ｂと領域２４４とが重なった部分と、フォトダ
イオード２４０ｄと領域２４４とが重なった部分が等し
いときに、立ち上がりまたは立ち下がる。出力パルスＶ
_Bの立上がりは、領域２４４の中心がフォトダイオード
２４０ｃの中心近傍の時であり、出力パルスＶ_Bの立下
がりは立ち上がる位置の中点である。

【００３９】図１３の装置において、光源１２０からの
光が平行光線であると、スリット板１１０の面ブレがあ
っても、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの波形に変化は生じな
い。しかし、点光源からの光であると波形に変化が生じ
ることになる。図１７は、スリット板１１０の面ブレに
よって領域２４４が１．２５倍なった場合について、検
出出力Ｉ_A〜Ｉ_D、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの変化を示し
たものである。これはスリット板１１０の位置によって
領域２４４の大きさが変化し、そのため、出力パルスＶ
_A，Ｖ_Bの立上がり、立ち下がりの位置に変化が生じて
いる。

【００４０】前述の実施例においては、前述の図７，８
に示したように領域１４４の大きさは変化するが、出力
パルスＶ_A，Ｖ_Bの波形に変化はなく、分解能にも変化
はない。また、図１のｙ方向のずれがあったとしても、
フォトダイオード２４０ａ〜ｄへの光量が減少するが、
これは等価的にＬＥＤ１２０の光量が減少することを意
味し、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの波形，分解能にも変化は
ない。そのため、より小さな検出誤差でスリット板１１
０の移動を検出することができ、光源１２０からの光が
平行光線でなくても、より正確な測定対象の測定を可能
にしている。

【００４１】図１の装置及び図１３の装置いずれにおい
ても、図示したごとくＬＥＤ１２０がフォトダイオード
１４０ａ〜ｄの幾何学的中心点の軸上にある場合、最良
のものになる。この位置からＬＥＤ１２０がずれると、
フォトダイオード１４０ａ〜ｄへの光量が変化し、出力
パルスＶ_A，Ｖ_Bの立上がり，立ち下がりの位置がずれ
る。図１８は、図１３の装置においてＬＥＤ１２０の位
置がずれた場合のフォトダイオード２４０ａ〜ｄへの光
量の変化を示したものである。この図においてフォトダ
イオード２４０ａ，ｃの光量が等しいものになっている
が、このときフォトダイオード２４０ｂ，ｄの光量の比
は５：３になって図１６又は１７の波形が変化する。こ
のため、出力パルスＶ_A，Ｖ_Bの立上がり，立ち下がり
の位置がずれることになる。図１の装置においては、フ
ォトダイオード１４０ａ〜ｄがこれらの幾何学的中心点
のより近いところに位置するため、光量の変化は小さい
（図１９）。そのため、図１の装置は、ＬＥＤ１２０の
位置のずれに対しても誤差の小さいものになる。さら
に、誤差を小さくするとすれば、図２０に示すように、
光量の分布が緩やか（例えばスクエアカーブ）になるよ
うに、ＬＥＤ１２０に光学系を設けると良い。

【００４２】本発明は前述の実施例に限らず様々な変形
が可能である。

【００４３】ここでは、フォトダイオード１４０ａ〜ｄ
を同じ大きさにし、抵抗Ｒ_A〜Ｒ_Cを同じ値にしたが、
必ずしもこのようにする必要はない。フォトダイオード
１４０ａ〜ｃの検出感度に応じて抵抗Ｒ_A〜Ｒ_dを変え
ることで或いは補正用のアンプを付加することで同一の
動作をなすことが可能である。一例を挙げれば、フォト
ダイオード１４０ａ，ｃの検出感度をＳａ，Ｓｃ（また
は受光面の面積比）とすると、抵抗Ｒ_A／Ｒ_C比は「Ｓ
ｃ／Ｓａ」とすれば良い。フォトダイオード１４０ｂと
１４０ｄ、抵抗Ｒ_CとＲ_Dについても同様である。

【００４４】また、フォトダイオード１４０ａ〜ｃ，ｄ
は四角形状のものを図に示したが、中心の位置関係が保
てれば、円形など他の形でも良い。そして、検出出力の
位相差を９０度にするため、スリットの開孔位置のブレ
とスリット間隔の１／４に設けたが、この位置をずらす
ことで位相差を変えることができる。

【００４５】さらに、信号処理回路ではヒステリシスを
持つコンパレータで比較演算を行ったが、このほかのも
の（例えば、Ａ／Ｄコンバータとマイクロプロセッサな
ど）を用いて構成しても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上の通り本発明のエンコーダ装置によ
れば、光が照射される領域の重心或いは光が照射される
領域の２つの中点が、第１，２の受光素子の中点上近傍
にあるとき、第１，２の受光素子の検出出力或いは第
３，４の受光素子の検出出力が等しく、部材の位置ずれ
があってもこれが変化しないため、一定の位相差を持つ
第１及び第２の出力パルスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成図。

【図２】スリット板を示す図。

【図３】光検出器の構成図。

【図４】信号処理回路の構成図。

【図５】光のあたる領域とフォトダイオード１４０ａ〜
ｃの状の位置を示す図。

【図６】検出出力Ｉ_A〜Ｉ_C，Ｉ_D、出力パルスＶ_A，
Ｖ_Bの変化を示す図。

【図７】ＬＥＤ１２０、スリット板１１０、フォトダイ
オード１４０の位置関係をしめす図。

【図８】ＬＥＤ１２０、スリット板１１０、フォトダイ
オード１４０の位置関係をしめす図。

【図９】光のあたる領域とフォトダイオード１４０ａ〜
ｃの状の位置を示す図。

【図１０】検出出力Ｉ_A〜Ｉ_C，Ｉ_D、出力パルス
Ｖ_A，Ｖ_Bの変化を示す図。

【図１１】光のあたる領域とフォトダイオード１４０ａ
〜ｃの状の位置を示す図。

【図１２】検出出力Ｉ_A〜Ｉ_C，Ｉ_D、出力パルス
Ｖ_A，Ｖ_Bの変化を示す図。

【図１３】比較例の構成図。

【図１４】比較例のスリット板を示す図。

【図１５】比較例の光検出器の構成図。

【図１６】比較例の検出出力Ｉ_A〜Ｉ_C，Ｉ_D、出力パ
ルスＶ_A，Ｖ_Bの変化を示す図。

【図１７】比較例の検出出力Ｉ_A〜Ｉ_C，Ｉ_D、出力パ
ルスＶ_A，Ｖ_Bの変化を示す図。

【図１８】比較例の光検出器への光量の分布図。

【図１９】実施例の光検出器への光量の分布図。

【図２０】実施例の光検出器への光量の分布図。

【符号の説明】

１１０…スリット板、１４０ａ〜ｃ，ｄ…フォトダイオ
ード、１５０…信号処理回路、１２０…ＬＥＤ、１１２
ａ，ｂ，ｃ…スリット、Ｐ…間隔，Ｉ_A，Ｉ_B，Ｉ_C，
Ｉ_D…検出出力、Ｖ_A，Ｖ_B…出力パルス、１５０…信
号処理回路、１５２ａ〜ｄ…Ｉ−Ｖ変換回路、１５４
Ａ，１５４Ｂ…コンパレータ、ｔ₁〜ｔ₇…位置、１４
４ａ，ｂ…領域。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の列及び第２の列をなして共に略等
しい間隔で並んだ開孔を有し、測定対象の動きに応じて
前記開孔が並んだ方向の移動をする部材と、前記方向にそって配置され、前記第１の列の開孔を通過
した光を検出する第１及び第２の受光素子と、前記方向にそって配置され、前記第２の列の開孔を通過
した光を検出する第３および第４の受光素子と、前記第１及び第２の受光素子からの検出出力を比較して
第１の相の出力パルスを発生し、前記第３及び第４の受
光素子からの検出出力を比較して第２の相の出力パルス
を発生する信号処理手段とを有し、前記第１，第２の受光素子の受光部の間隔及び前記第
３，第４の受光素子の受光部の間隔は、前記各受光部の
置かれた面上に前記光が照射される領域の間隔の１／２
から１／３であることを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項２】前記開孔の前記方向の間隔が略一定、か
つ各開孔部の幅が略一定であることを特徴とする請求項
１記載のエンコーダ装置。
【請求項３】前記第１の列の開孔は、前記第２の列に
対してその開孔の間隔の略１／４ずれた位置に形成され
ていることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装
置。
【請求項４】前記第１ないし第４の受光素子の受光部
は、略等しい形状で形成されていることを特徴とする請
求項３記載のエンコーダ装置。