JPS63153424A

JPS63153424A - 位置検出装置

Info

Publication number: JPS63153424A
Application number: JP30090986A
Authority: JP
Inventors: Norio Okuya; 奥谷　憲男
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-12-17
Filing date: 1986-12-17
Publication date: 1988-06-25

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】産業上の利用分野本発明は位置検出装置に関し、特に絶対位置を検出する
アブソリュート式１ンコーグとして利用できる位置検出
装置に関するものである。

従来の技術従来のアブソリュート式エンコーダとしては、光源と、
移動方向に沿う複数のトラックに２進符号パターンを形
成したコード板と、前記トラックに対応させて配置した
複数の光検出器を有し、光検出器の出力信号を検出して
コード板の位置を求めるように構成されている。

また、上記２進符号パターンを用いた位置検出方式とイ
ンクリメンタル方式の位置検出を組み合わせ、一定の検
出幅で大まかな絶対位置を２進符号パターンによって検
出し、その検出幅内の詳細な位置はインクリメンタル方
式によって検出するようにしたアブソリュート式エンコ
ーダも知られている。

発明が解決しようとする問題点ところが、２進符号パターンを用いた位置検出方式で位
置検出精度を高めるためには、極めて多数のトラックを
形成するとともにそれに対応する光検出器を設ける必要
があり、信号処理の複雑化も加わり、極めてコスト高に
なるという問題がある。

また、２進符号パターンを用いた位置検出方式とインク
リメンタル方式を組み合わせたものにおいては、パター
ン及び光検出器の数は比較的少なくて済み、高精度の位
置検出を安価に行うことができるが、２進符号パターン
により大体の位置を検出した後、その検出幅内に設定さ
れている基準位置を基準信号パターンを探して検出し、
その基準位置から検出すべき位置までの変位量をインク
リメンタルに検出するという動作が必要になり、動作が
複雑であるため応答速度が遅くなるという問題がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、絶対位置を高精度に
かつ応答性良く、しかも安価に検出できる位置検出装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明に係る位置検出装置は、上記目的を達成するため
、光源と、規則的に配列されたパターンを有するコード
板と、光検出器に対応してスリットを形成されたマスク
と、光検出器とを有し、前記コード板に規則的に配列さ
れたパターンによりコード板の絶対位置を検出する第１
次の位置検出部と、前記第１次又はそれ以上の次数の位
置検出部の最小位置検出幅を配列ピッチとして周期的に
かつコード板の移動方向とθ　（０°　＜θ≦９０°）
なる角度で交差するように前記コード板に形成されたス
リットと、このスリットに対応してマスクに形成された
スリットとにより前記第１次又はそれ以上の次数の位置
検出部の最小検出幅内の位置を検出する第２次以上の位
置検出部とを備えていることを特徴とする。

又、本発明に係る第２発明は、前記第１次の位置検出部
として、コード板に、位置検出範囲を配列ピッチとして
周期的にかつコード板の移動方向と０１　（０°＜θ１
≦９０°）なる角度で交差するようにスリットを形成し
、このスリットに対応してマスクにスリットを形成する
ことによりコード板の絶対位置を検出するようにしたこ
とを特徴とする。

又、本発明に係る第３発明は、前記第１次の位置検出部
として、前記コード板にその移動方向に沿って形成され
た複数のトラックに２進符号パターンを形成してなる２
進符号パターンによる位置検出部を設けたことを特徴と
する。

さらに、本発明に係る第４発明は、光源として平行光束
で可干渉性を有する光を投射する光源を用い、２進符号
パターンを１次元フレネル帯板にて構成するとともに、
この１次元フレネル帯板の焦点距離と前記コード板に形
成されたスリットによる７ラウンホ一７７回折像の０次
の主極大と１次の主極大の間隔がスリットの配列ピッチ
に一致する距離とが一致するように構成し、その距離だ
け前記コード板から離れた位置に前記マスクを配置した
ことを特徴とする。

作用本発明は、上記構成を有するので、第１次の位置検出部
にて一定の位置検出幅をもっで絶対位置を検出し、さら
にコード板の移動方向に対して０°を越え、９０°以下
の範囲の角度で交差するようにコード板に形成されたス
リットを用いた第２次又はそれ以上の次数の位置検出部
にて前記第１次又はそれ以上の次数の位置検出幅内にお
ける絶対位置を同時に検出することができ、絶対位置を
高精度にしかも少ない光検出器を用いて安価に、かつ応
答性良く検出することができる。待に、コード板の移動
方向に対して傾斜したスリットを用いることによって、
小さなスリット幅のスリットを用いながらコード板の移
動方向に対するスリットの配列ピッチを大きくすること
ができるため、多数のスリット透過光の積分平均化によ
るスリット加工誤差の吸収効果及び照明むらの平均化効
果を得ることができ、かくして広い位置検出範囲におい
てもスリットを用いて位置検出を行うことが可能となる
。従って、位置検出範囲の広い低次の位置検出部におけ
る最小位置検出幅を順次位置検出範囲の狭い高次の位置
検出部の位置検出範囲とするとともに低次の位置検出部
に傾斜したスリットを用いることによって、広い位置検
出範囲の絶対位Ｍをスリットを用いて高精度で検出する
ことができるのである。

尚、前記コード板の移動方向に沿う線に対して対称に傾
斜するスリットを２列形成し、２列のスリットによる光
量変化の検出信号の差をとるようにすれば、傾斜スリッ
トを用いてもコード板の移動方向と交差する方向の振れ
による検出誤差を無くすことができる。

また、前記スリットによる位置検出を位相分割によって
行うことにより、振幅分割で位置検出する場合に比して
光量変化による検出漏れや波形変化による検出位置のず
れを生ずる虞れがなく、安定的に高精度の位置検出が可
能であり、分解能を高くすることができる。さらに、こ
の位相分割をコード板とマスクに形成したスリットにで
発生させたモアレ縞の検出によって行うことによって、
スリットの配列ピッチが微小な場合においても容易に誤
差成分の少ない信号が得られて位相検出の精度が高くな
り、一層分解能を高めることがでとるのである。

又、第２発明によれば、第１次の位置検出部において、
位置検出範囲をスリットの配列ピッチとする傾斜スリッ
トを用いたことによって、スリットだけを用いた位置検
出部にて広範囲の絶対位置を高精度で検出することが可
能となる。

又、第３発明によれば、広い位置検出範囲における大ま
かな絶対位置を検出する第１次の位置検出部に、構成の
簡単な２進行号パターンを用い、これと第２次以下のス
リットによる高精度の位置検出とを組み合わせたことに
より、広い検出範囲における絶対位置を安価にかつ高精
度で検出することができる。

さらに、第４発明によれば、２進行号パターンによる第
１次の位置検出部にフレネル帯板を用い、スリットによ
る位置検出部に７ラウンホ一７７回折像を用いているこ
とによって、コード板とマスクを間隔を設けて配設して
も精度の良い検出が可能となり、さらに各次数の位置検
出部についてコード板とマスクの間隔が同じになるため
、コード板、マスク及び光検出器を共通化でき、位置検
出装置としての製品化を容易かつ安価に行うことができ
る。

実施例以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

位置検出装置の全体構成を示す第５図においで、１はレ
ーザダイオード、２はコリメータレンズ、３はコード板
、４はマスク、５は光検出器である。

前記コード板３には、第１図及び第３図に示すように、
その移動方向に沿って８本のトラックが配置され、その
内の５本のトラックには、１次元のフレネル帯板にて構
成された２連符号パターン１．１ａ〜１．１ｅが形成さ
れている。これらフレネル帯板からなる２連符号パター
ン１．１ａ〜ｌｉｅを透過した透過光はそのフレネル帯
板の焦点に集光する。すなわち、フレネル帯板は規則的
に多数形成されたスリットにて回折された光がその焦点
に集光するように構成されており、フレネル帯板の焦点
距離をＦ、光の波長をλ、中心線からＮ番目のスリット
の内側縁までの距離をＲｎとすれば、近似的にＦ＝（Ｒ
ｎ）２／Ｎλなる焦点に集光することになるのである。

従って、コード板３からこの焦点距離Ｆだけ離れた位置
に前記マスク４が配置されている。マスク４には、第２
図及び第４図に示すように、これら２連符号パターンに
対応してスリット２１ａ〜２１ｅが形成されている。そ
して、マスク４に投影された２連符号パターン１１８〜
１１１〕の集光した投影像が、これらスリット２１ａ〜
２１ｅと一致したとき、前記光検出器５のそれぞれに対
応した光検出素子５１ａ〜５１ｅ（第６図）から信号が
出力されるように構成されている。

又、前記コード板３の別の２本のトラックには、第３図
に詳細に示すように、その移動方向に対して所定の配列
ピッチで、即ち前記２連符号パターンｌｌａ〜ｌｉｅに
て検出可能な最小位置検出幅に等しいピッチで、かつコ
ード板３の移動方向に対して交差するように傾斜させて
形成された多数のスリットからなる２種類の傾斜スリッ
ト群１２ａ、１２ｂが形成されている。これら傾斜スリ
ット群１２ａ、１２ｂのスリットは、コード板３の移動
方向に対して互いに対称に角度θで傾斜している。その
傾斜角θは、例えば、スリットのコード板３移動方向の
配列ピッチを３．２７６８＋ｎｍとし、かつ検出精度を
高めるために、スリッ１間隔を０．０２５６ｍ＋ｎとし
た場合には、０．４５°に設定される。

なお、これらの傾斜スリット群１２ａ、１２ｂのスリッ
トを透過した波長λの光の７ラウンホ一７ア回折像は次
の通りとなる。即ち、これらのスリットは同一矩形スリ
ット開口を規則的にきわめて多数配置したものと考えら
れるから、その光の回折は同一開口の規則的配列と矩形
単開口とを組み合わせたものである。したがって、７ラ
ウンホ一７ア回折像の強度分布の計算より、０次の主極
大と１次の主極大は鋭いビーム状となり、その間隔がＭ
ｄ　　（ｄはスリット間隔、Ｍは正の整数）となるスリ
ットから７ラウンホ一７７回折像までの距離りは、Ｌ＝
Ｍ−ｄ２／λで与えられる。そして、この距離りと前記
フレネル帯板の焦点距離Ｒとが同一となるように、前記
フレネル帯板及びこれら傾斜スリット群１２ａ、１２１
＋のスリット間隔ｄが設計されている。

一方、この７ラウンホ一７７回折像が明瞭な明暗縞とな
って投影される前記マスク４には、第４図に詳細に示す
ように、前記傾斜スリット群１２ａに対応して傾斜スリ
ット群２２ａと２２Ｉ）が、傾斜スリット群１２）〕に
対応して傾斜スリット群２２ｃ、２２ｄが形成されてい
る。そして、前記傾斜スリット群２２ａ、２２ｂのスリ
ットは前記傾斜スリット群１２ａのスリットに対応する
ように、また前記傾斜スリット群２２ｃ、２２ｃｌのス
リットは前記傾斜スリット群１２ｂのスリットに対応す
るように、それぞれ前記コード板３の移動方向に対して
θの角度で互いに対称に傾斜して形成されている。又、
傾斜スリット群２２ａ〜２２ｄのスリットは、前記コー
ド板３の傾斜スリット群１２ａ、１２ｂのスリットより
もその配列ピッチ及びスリット間隔ｄが若干小さく設定
されており、前記傾斜スリット群１２ａ　、　　１２＋
１とこれら傾斜スリット群２２ａ〜２２ｄとによってコ
ード板３の移動方向には位置検出範囲を周期とし、これ
に交差する方向には検出器５による検出領域を周期とす
るモアレ縞を発生するように構成されている。また、前
記傾斜スリット群２２ａと２２１〕のスリットは互いに
π／２だけ位相をずらせて形成され、同様に傾斜スリッ
ト群２２ｄと２２ｃのスリ７）・もπ／２だけ位相をず
らせて形成されている。

又、前記コード板３の残りの幅広のトラックには、第３
図に詳細に示すように、前記コード板３の傾斜スリット
群１２ａ、１２ｂとマスク４の傾斜スリット群２２ａ〜
２２ｄとによって検出可能な最小位置検出幅と等しいス
リット間隔でかつコード板３の移動方向に則して９０°
の角度で交差するように形成された多数のスリットから
なるスリット群１３が設けられている。そのスリット間
隔は、例えば前記傾斜スリット群による位置検出が、３
．２７６８＋ｎｍの検出範囲を１２８分割する分解能を
有しているとすると、その最小位置検出幅である０、０
２５６１１１１１１に設定されている。このスリット群
１３による７ラウンホ一７７回折像は同様に前記マスク
４に投影され、その明暗縞を検出するため、前記マスク
４に、第４図に詳細に示すように、スリット群１３に対
応してスリット群２３が形成されでいる。このスリット
群２３のスリットは、検出器５による検出領域の両端部
で前記スリット群１３のスリット間隔の１ピッチ分だけ
変位するように傾斜して形成されでおり、前記スリット
群１３とこのスリット群２３にてモアレ縞が発生するよ
うに構成されている。又、このスリット群２３はそのス
リットの長手方向に４つのスリット群２３ａ〜２３ｄに
分割されている。

さらに、前記検出器５は、前記マスク４の各スリ７）２
１ａ〜２１ｅに対応する５個の光検出素子５１ａ〜５１
ｅ１各傾斜スリット群２２ａ〜２２ｄに対応する４個の
光検出素子５２ａ〜５２ｄ及びスリ７）　＃　２３　ａ
〜２３ｄに対応する４個の光検出素子５３ａ〜５３ｄの
合計１３個の光検出素子を備えており、第６図に示すよ
うに、光検出素子５１ａ〜５１ｅの出力信号は信号処理
回路６に入力され、光検出素子５２ａ〜５２ｄの出力信
号は演算回路７、スイッチング回路８ａを経て前記信号
処理回路６に入力され、光検出素子５３ａ〜５３ｄの出
力信号はスイッチング回路８１〕を介して前記信号処理
回路６に入力され、かつ前記スイッチング回路８ａ及び
８１）を駆動するスキャン信号発生回路９からの信号が
スイッチング回路８ａ、８ｂ及び信号処理回路６に入力
されている。

以上のように構成された位置検出装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず前記レーザダイオード１の発光面より出た光は前記
コリメータレンズ２で平行光束となり、可干渉性を有す
る平行光束となって前記コード板３を照射する。照射光
は、このコード板３に形成されたフレネル帯板からなる
２連符号パターン１１ａ−１１ｅ、傾斜スリット群１２
ａ、１２ｂ及びスリット群１３のスリットを透過し、他
の部分では遮光され、透過光はマスク４を照射する。

このとき、２連符号パターン１１ａ〜１．１ｅは一１９
＝フレネル帯板にて構成されているので、その透過光はそ
の焦点に集光する。そして、コード板３の位置に応じて
この集光した投影像がマスク４に形成されたスリット２
１ａ〜２１ｅ　と一致すると、光検出器５の対応する光
検出素子５１ａ〜５１ｅより信号が出力され、その検出
信号に基づいてコード板３の絶対位置が検出される。そ
の際、フレネル帯板の可干渉性による集光効果によって
生じた投影像を検出することにより、高出力で隣接する
トラックとの分離度の高い２進信号を得ることができ、
トラック間隔を小さくすることができるのである。尚、
この２連符号パターンｌｌａ〜１１ｅによる最小位置検
出幅は、そのトラック数によって規定され、５本のトラ
ックを用いたこの実施例では検出範囲を３２分割して検
出でき、この実施例では略１００　＋ｎ＋ｎの検出範囲
に対して最小位置検出幅が３．２７６８ｔｏｔｏとなる
ように設定されている。

又、前記傾斜スリット群１２ａ　１．２ｂに照射され、
そのスリットを透過してマスク４に照射され＝２０− た光は、マスク４に形成された傾斜スリット群２２ａ〜
２２ｄの各スリットで透過し、他の部分で遮光され、透
過光は光検出器５の対応する光検出素子５２ａ〜５２ｄ
にて検出される。

このとき、傾斜スリット群１２ａ、１２ｂ及び２２ａ〜
２２ｄのスリットはコード板３の移動方向に対してθの
角度で形成されているので、コード板３の移動に伴いコ
ード板３のスリットとマスク４のスリットが一致、不一
致を繰り返すことにより発生する、前記光検出器５を照
射する光量の変化周期、即ち位置検出範囲をＴとすると
、この検出範囲Ｔとスリット間隔ｄの関係は、Ｔ＝ｄ／
ｒ、ｉｎ　θ となり、傾斜角θを小さくすることにより、検出範囲Ｔ
を広くとってもスリット間隔ｄを小さくすることができ
る。こうして多数のスリット透過光を光検出器で積分平
均化することができ、スリットの加工誤差や照明光量分
布むらを平均化でき、小型の光源で精度の高い位置検出
が可能となる。

又、傾斜スリット群１２ａと２２ａ、２２ｂのスリット
と、傾斜スリット群１２ｂと２２ｃ、２２ｄのスリット
とは、コード板３の移動方向に沿う線に対して対称に形
成されているため、これら傾斜スリット群１２ａと２２
ａ、２２ｂの組み合わせと、傾斜スリット群１２ｂと２
２ｃ、２２ｄの組み合わせで生じる前記コード板３の移
動に伴う前記光検出器５を照射する各々の光量変化は、
前記移動方向に移動すると鰺は同位相で変化し、前記移
動方向に交差する方向に移動するとき逆位相で変化する
こととなる。よって、前記２つの組み合わせに対応する
光検出素子５３ａと５３ｄ１及び５３１〕と５３ｃがら
出力される信号の差を演算回路７にて演算することによ
り、前記コード板３の移動方向と交差する方向への移動
、即ち、前記コード板３の移動時の振れが出力信号に与
える影響を無くすことができるのである。

さらに、前記コード板３の傾斜スリット群１２ａ、１２
ｂのスリットに対して前記マスク４の傾斜スリット群２
２ａ〜２２ｄのスリットのピッチを小さくしているため
、これら傾斜スリット群１２ａ、１２ｂと傾斜スリット
群２２ａ−２２１３の開にバーニヤ方式でモアレ縞が形
成され、かつマスク４における傾斜スリット群２２ａと
２２ｂとの間、及び２２ｃと２２ｄの間でスリットをπ
／２だけ位相をずらせて形成しているため、π／２だけ
位相のずれたモアレ縞が光検出器５の光検出ｉ子５３ａ
〜５３ｄ上に投影される。これら光検出素子５３ａ〜５
３ｄがら出力され、演算回路７にて演算された差信号は
、上記のようにスキャン信号発生回路９からの信号に基
づいてスイッチング回路８ａのスイッチにて順次選択さ
れ、スキャン信号とともに信号処理回路６に入力される
。信号処理回路６では、入力された信号を反転して位相
がπ及び３π／２の信号を得た後、基本波成分が抽出さ
れる。こうして、前記コード板３の移動に伴って前記モ
アレ縞が移動することにより、コード板３の位置に応じ
て入力信号が位相変調され、スキャン信号に基づく参照
波に対する位相を測定することによりコード板３の位置
が検出される。

かくして、前記コード板３の位置、即ち前記２進符号パ
ターンの最小位置検出幅内における位置を検出すること
ができる。例えば、上記２連符号パターンによる最小位
置検出幅である３、２７６８ｍａｎの位置検出範囲を、
スリット間隔が０．０２５６ｍ＋ｏのスリットを用いて
１２８分割して検出することにより、最小位置検出幅が
０．０２５６ｍ＋ｎの精度で位置検出することができる
のである。

また、コード板３のスリット群１３に照射され、そのス
リットを透過してマスク４に照射された光は、マスク４
に形成されたスリット群２３の各スリットで透過、他の
部分で遮光され、透過光は光検出器５における対応する
光検出素子を照射する。

このときコード板３のスリット群１３による７ラウンホ
一７７回折像の明暗縞と、マスク４のスリット群２３と
により、モアレ縞が形成され、前記光検出器５の対応す
る４つの光検出素子５３ａ〜５３ｄ上に投影される。よ
って、前記コード板３の移動に伴い、前記光検出素子５
３ａ〜５３ｄの光電変換信号は各々の位相がπ／２だけ
異なる周期的信号となる。これら光検出素子５３ａ〜５
３ｄの出力信号は、スキャン信号発生回路９からの信号
に基づいてスイッチング回路８ｂのスイッチにて順次選
択され、スキャン信号とともに信号処理回路６に入力さ
れる。信号処理回路６に入力された信号は、フィルター
により基本波成分が抽出される。かくしで、前記コード
板３の移動にともなって前記モアレ縞が移動することに
より、コード板３の位置に応じて入力信号は位相変調さ
れ、スキャン信号に基づく参照波に対する位相を測定す
ることによりコード板３の位置が検出される。

このように、コード板３上のスリットにより生じる７ラ
ウンホ一７７回折像の明暗縞とマスク４上のスリットに
より生じるモアレ縞を光検出器で検出することにより、
１　＃ＪＬのスリット群１３で４個の位相差を有する周
期的光電変換信号を得ることができ、微小間隔のスリッ
トパターンの加工が容易となり、位相差検出による高分
解能化を容易に行い、小型化・高分解能化な達成できる
。こうして、このスリット群１３と２３にて前記位置検
出範囲０．０２５６ｍｍを１２８分割して位置認識する
と、０．２μｆ１の最小位置検出幅で絶対位置の検出が
可能となる。かくして、この位置認識装置によれば、略
１００＋ｎωの位置認識範囲のＭ！ｉ対位置を０．２μ
Ｉｎの精度で位置検出することができるのである。

」−記実施例では、第１次の位置検出部は２連符号パタ
ーンを用いたが、コード板３の傾斜スリット群１２ａ、
１２１〕とマスク４の傾斜スリット群２２ａ〜２２ｄを
組み合わせた第２次の位置検出部と同様にさらに傾斜角
の小さい傾斜スリット群を用いた検出部で構成すること
も可能であり、位置検出範囲が狭い場合は、単に上記実
施例における第１次の位置検出部を省略すればよい。

又、上記実施例におけるスリットを用いた位置検出は、
モアレ縞を用いた位相分割によって位置検出したが、他
の方式の位相分割にて位置検出してもよい。又、場合に
よれば振幅分割によって位置検出してもよい。

また、２連符号パターンをフレネル帯板で形成したもの
を例示したが、通常のスリットを用いてよい。

さらに、光源にレーザダイオード１とコリメータレンズ
２を用いたが、可干渉性でかつ平行光束を得られる他の
光源を用いることができることは勿論、場合によれば回
折像を生しない平行光束を用いることもできる。

又、７ラウンホ一７ア回折像の明暗縞とスリットにより
生じるモアレ縞の代わりに、フレネル回折像の明暗縞を
用いても同様の効果がイ（トられる。

さらに、本発明は上記実施例の如くリニアな位置検出装
置に限らず、コード板が回転ディスクからなるロータリ
ーエンコーダにも同様に適用可能である。

発明の効果本発明の位置検出装置によれば、以上のように第１次の
位置検出部にて一定の位置検出幅をもって絶対位置を検
出し、さらにコード板の移動方向に対して交差するよう
にコード板に形成されたスリットを用いた第２次又はそ
れ以上の次数の位置検出部にて前記第１次又はそれ以］
二の次数の位置検出幅内における絶対位置を同時に検出
することができ、広い範囲の絶対位置を高精度にしがも
少ない光検出器を用いて安価にかつ応答性良く検出する
ことができるという効果を発揮する。

又、第２発明によれば、第１次の位置検出部においでも
スリットを用いたことにより、スリン）だけを用いた位
置検出部にてコンパクトな構成でかつ安価に広範囲の絶
対位置を高精度で検出することができる。

又、第３発明によれば、第１次の位置検出部に構成の簡
単な２連符号パターンを用い、スリットによる高次の位
置検出と組み合わせたことにより、広範囲における絶対
位置を一層安価にかつ高精度で検出することがで外る。

さらに、第４発明によれば、２連符号パターンにフレネ
ル帯板を用い、スリットによる位置検出部に７ラウンホ
一７７回折像を用いていることによって、コード板とマ
スクの間の間隔を大きくしても精度の良い検出ができる
とともに、各次数の位置検出部のコード板、マスク及び
光検出器を共＝２８− 進化でき、位置検出装置としての製品化を容易かつ安価
に行うことができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるコード板の正面図、
第２図は同マスクの正面図、第３図は第１図のコード板
の部分拡大正面図、第４図は第２図のマスクの部分拡大
正面図、第５図は同実施例の配置構成を概略的に示す斜
視図、第６図は検出信号処理部のブロック図である。１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
レーザダイオード２・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・コリメータレンズ３・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・コード板４・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マスク５・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・光検
出器１１ａ〜１１．ｅ・・・・・・・・２連符号パター
ン１２ａ　、　１．２１１・・・・・・・・・傾斜スリ
ット群１３・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・スリット群２１ａ〜２１ｅ・・・・・・・・・
スリット２２ａ〜２２ｄ・・・・・・・・・傾斜スリッ
ト群２３ａ〜２３ｄ・・・・・・・・・スリット群。第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源と、規則的に配列されたパターンを有するコ
ード板と、光検出器に対応してスリットを形成されたマ
スクと、光検出器とを有し、前記コード板に規則的に配
列されたパターンによりコード板の絶対位置を検出する
第１次の位置検出部と、前記第１次又はそれ以上の次数
の位置検出部における最小位置検出幅を配列ピッチとし
て周期的にかつコード板の移動方向とθ（０°＜θ≦９
０°）なる角度で交差するようにコード板に形成された
スリットとこのスリットに対応してマスクに形成された
スリットとにより前記第１次又はそれ以上の次数の位置
検出部の最小検出幅内の位置を検出する第２次以上の位
置検出部とを備えていることを特徴とする位置検出装置
。
（２）スリットがコード板の移動方向に沿う線に対して
対称に傾斜して２列形成されている特許請求の範囲第１
項に記載の位置検出装置。
（３）スリットによる位置検出を、位相分割によって行
うことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
記載の位置検出装置。
（４）コード板とマスクのスリットによりモアレ縞を発
生させ、このモアレ縞を光検出器で検出して位相分割す
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の位置
検出装置。
（５）光源と、規則的に配列されたパターンを有するコ
ード板と、光検出器に対応してスリットを形成されたマ
スクと、光検出器とを有し、前記コード板に位置検出範
囲を配列ピッチとして周期的にかつコード板の移動方向
とθ＿１（０°＜θ＿１≦９０°）なる角度で交差する
ように前記コード板に形成されたスリットと、このスリ
ットに対応してマスクに形成されたスリットとによりコ
ード板の絶対位置を検出する第１次の位置検出部と、前
記第１次又はそれ以上の次数の位置検出部の最小位置検
出幅を配列ピッチとして周期的にかつコード板の移動方
向とθ＿２（０°＜θ＿２≦９０°、θ＿１＜θ＿２）
なる角度で交差するようにコード板に形成されたスリッ
トと、このスリットに対応してマスクに形成されたスリ
ットとにより前記第１次又はそれ以上の次数の位置検出
部の最小検出幅内の位置を検出する第２次以上の位置検
出部とを備えていることを特徴とする位置検出装置。
（６）スリットがコード板の移動方向に沿う線に対して
対称に傾斜して２列形成されている特許請求の範囲第５
項に記載の位置検出装置。
（７）スリットによる位置検出を、位相分割によって行
うことを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６項に
記載の位置検出装置。
（８）コード板とマスクのスリットによりモアレ縞を発
生させ、このモアレ縞を光検出器で検出して位相分割す
ることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の位置
検出装置。
（９）光源と、規則的に配列されたパターンを有するコ
ード板と、光検出器に対応してスリットを形成されたマ
スクと、光検出器とを有し、前記コード板にその移動方
向に沿って形成された複数のトラックに２進符号パター
ンを形成してなる２進符号パターンによる第１次の位置
検出部と、前記第１次又はそれ以上の次数の位置検出部
の最小位置検出幅を配列ピッチとして周期的にかつコー
ド板の移動方向とθ（０°＜θ≦９０°）なる角度で交
差するように前記コード板に形成されたスリットと、こ
のスリットに対応してマスクに形成されたスリットとに
より前記第１次又はそれ以上の次数の位置検出部の最小
検出幅内の位置を検出する第２次以上の位置検出部とを
備えていることを特徴とする位置検出装置。
（１０）スリットがコード板の移動方向に沿う線に対し
て対称に傾斜して２列形成されている特許請求の範囲第
９項に記載の位置検出装置。
（１１）スリットによる位置検出を、位相分割によって
行うことを特徴とする特許請求の範囲第９項又は第１０
項に記載の位置検出装置。
（１２）コード板とマスクのスリットによりモアレ縞を
発生させ、このモアレ縞を光検出器で検出して位相分割
することを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の
位置検出装置。
（１３）平行光束でかつ可干渉性を有する光を投射する
光源と、規則的に配列されたパターンを有するコード板
と、光検出器に対応してスリットを形成されたマスクと
、光検出器とを有し、前記コード板にその移動方向に沿
って形成された複数のトラックに１次元フレネル帯板か
らなる２進符号パターンを形成してなる２進符号パター
ンによる第１次の位置検出部と、前記第１次又はそれ以
上の次数の位置検出部の最小位置検出幅を配列ピッチと
して周期的にかつコード板の移動方向とθ（０°＜θ≦
９０°）なる角度で交差するように前記コード板に形成
されたスリットと、このスリットに対応してマスクに形
成されたスリットとにより前記第１次又はそれ以上の次
数の位置検出部の最小検出幅内の位置を検出する第２次
以上の位置検出部とを備え、かつ前記１次元フレネル帯
板の焦点距離と前記コード板に形成されたスリットによ
るフラウンホーファ回折像の０次の主極大と１次の主極
大の間隔がスリットの配列ピッチに一致する距離とが一
致するように構成し、この距離だけ前記コード板から離
れた位置に前記マスクを配置したことを特徴とする位置
検出装置。
（１４）スリットがコード板の移動方向に沿う線に対し
て対称に傾斜して２列形成されている特許請求の範囲第
１３項に記載の位置検出装置。
（１５）スリットによる位置検出を、位相分割によって
行うことを特徴とする特許請求の範囲第１３項又は第１
４項に記載の位置検出装置。
（１６）コード板とマスクのスリットによりモアレ縞を
発生させ、このモアレ縞を光検出器で検出して位相分割
することを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の
位置検出装置。