JPS6331722B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は長さ又は角度を読み取る為のエンコー
ダ用コード板に係り、より詳しくはエンコーダの
コード板の格子パターン数と、それに対応する該
コード板の情報を検出するセンサの素子数とに差
をもたせることにより内挿できるエンコーダに関
し、コード板とセンサの相対移動方向と垂直な方
向へのブレ量を除去でき且つブレ量を測定するこ
ともできるパターンを有するエンコーダのコード
板に関する。

通常のアブソリユート式エンコーダは第１図に
示す如く矢印１方向に移動するコード板２にトラ
ツクａ，ｂ，…ｅを設け、各トラツクには位置を
示す例えば２進符号パターンを設けてこれを対応
する光源３、マスク４および受光素子群５で読み
取るようになつている。従つてアブソリユート方
式によれば測定途中で電源が切れるとか、或いは
電気雑音で誤動作する等の事故があつても正常状
態に復帰すれば再び正確な測定値が得られるとい
う長所を有している。しかしながら、このアブソ
リユート方式は次のような欠点を有している。

イ 多数の光源、受光素子が必要であり装置が複
雑、高価となる。

ロ コード板のパターン製作精度、受光素子感度
等の点から分解能をあげることが困難である。

ハ 内挿式エンコーダにおいてコード板とセンサ
との相対移動方向と垂直な方向へのブレによ
り、読み取り誤差を生ずる。

本発明は以上の点に鑑み、これら欠点を解決し
たエンコーダ用コード板を提供することにある。
以下本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細
に説明する。

第２図は本発明の一実施例における検出部の概
略の配置図であつて光源６、照明レンズ７によ
り、図示してない移動テーブル等に設置されたコ
ード板８を照明し、透過パターンを投影レンズ９
によりラインセンサ１０のセンサアレイ１１上に
結像させるようになされている。ライセンサ１０
はそれぞれ独立の感度を有するセンサ素子をアレ
イ状に並べたセンサアレイ１１を持ち、結像パタ
ーンに応じた信号をクロツクパルスに同期して出
力する型のものを用いる。第３図には第２図にお
いて用いられているコード板８とセンサアレイ１
１との詳細な配置関係が示されており、コード板
８上には白、黒（透過・不透過）の規則的格子
が、センサアレイ１１に対して45゜傾斜して配列
されている。センサアレイ１１上に投影されるコ
ード板８のスリツトの周期と、センサアレイ１１
の少なくとも１素子おきの繰り返し周期との間に
差をもたせると、コード板８の格子とセンサアレ
イ１１上に、副尺効果が生じ、センサアレイ１１
による出力には周期的なうねりが生ずる。これに
ついては特願昭53−155814号に群しく開示されて
いるが、第３図の様にセンサアレイ１１に対し、
規則格子が傾斜していてもセンサアレイ１１上に
於ける格子とセンサアレイ１１素子間に副尺関係
が生ずるので同様な効果を得る事が出来る。この
副尺関係については第４図により説明する。第３
図では格子の周期Ｗと、センサの１素子おきの周
期２Ｐの間に 10W＝11（2P） つまり（10：11）の副尺関係をもたせてある。

従つて、センサアレイ１１による１素子おきの
出力は、センサアレイ１１上で22素子を一周期と
した大きなうねりを生ずる。第４図アはコード板
８とセンサアレイ１１間の相対位置が、第３図Ａ
で示す位置である時のセンサアレイ１１の３番目
の素子から１素子おきによる出力ｂ（奇数番目の
素子による出力）と４番目の素子から１素子おき
による出力ａ（偶数番目の素子による出力）の関
係を示している。第４図イは、第３図に於てコー
ド板８に対しセンサアレイ１１の位置がＡより1/
２２・Ｗだけ右側に移動した時の様子を示してお
り、ａによる出力とｂによる出力の交点がセンサ
アレイ１１上で１素子分移動している事がわか
る。この様に、コード板８とセンサアレイ１１の
相対移動に応じてセンサアレイ１１の偶数番目素
子による出力と奇数番目素子による出力の交点が
移動し、相対移動量がＷ／２になると第３図Ｂに
示す相対位置関係、第４図ウに示す様に交点の位
置はアと同じセンサ素子上にできる。ただしこの
時は、偶数番目素子出力と奇数番目素子出力によ
る位相はアのものに比べて反転している。更に
Ｗ／２移動しコード板８と、センサアレイ１１の
相対位置関係が第３図Ｃで示す状態となると、セ
ンサアレイ１１出力は第４図アに示す状態に戻
る。従つて交点の位置のみに注目するとコード板
８の1/2周期つまりＷ／２を、また交点の位置及
び偶数番目素子出力と奇数番目素子出力の位相の
状態に注目するとコード板８の１周期Ｗをそれぞ
れ充分な分解能で内挿する事ができる。

第４図ア，イ，ウの縦軸はセンサアレイ１１の
１素子が完全照射された時を“10”、完全にマス
クされた時の出力を“０”としており、センサア
レイ１１に対し格子が傾斜している事によつて出
力の最高レベルは“８”、最低レベルは“２”程
度となりコントラストの低下をきたしている。し
かしこれは実用上問題となるほどではない。この
様にセンサアレイ１１に対してスリツトが傾斜し
て投影されるようなものでも、センサアレイ１１
上に投影されたスリツトの周期とセンサアレイ素
子間に副尺関係が生ずれば、以上説明してきたこ
とはそのまま成立し、ただセンサ出力のコントラ
ストが、格子の傾斜に応じて変化するのみであ
る。

ただし、センサアレイ１１に対し、格子を傾斜
させて投影させた場合は、コード板８とセンサア
レイ１１間の相対移動に於て、第３図です１２及
び１３の両方向に対する感度をもつ事になる。こ
れは前記特願昭53−155814号に開示されている例
に対する本発明における大きな特徴である。第３
図に於てセンサアレイ１１に対し、格子が45゜の
傾斜を有する場合には１２，１３の両方向の移動
に対し等しい感度を有することゝなるがセンサア
レイ１１の長手方向と格子間の傾斜角が45゜より
少なくなれば、１３方向の移動に対する感度より
１２方向の移動に対する感度が大となり、又、そ
の逆の場合は、１３方向の移動に対する感度が大
となる。本発明によればこの様に出力波形のコン
トラストが許容できる範囲内であれば移動方向に
対する検出感度を、傾き角を変化させる事により
任意に設定できるという利点がある。

ただし、第３図に示す例では１２方向に於ける
移動も、１３方向に於ける移動も同じ様にセンサ
アレイ１１の出力上には偶数番目の素子出力と奇
数番目素子出力による交点（以降副尺効果によつ
て生ずるこの様なセンサアレイ出力波形の交点
を、説明を簡単にする為、単に交点とよぶ）の位
置の変化として表われる為、何らかの方法によつ
てそれを分離する必要がある。

この分離方法の例を第５図ａ，ｂを用いて説明
する。第５図ａは、傾斜したスリツトを有するト
ラツク１４に対し、それと対称なスリツトをもつ
トラツク１５を配置したものである。１１はそれ
に対応するセンサアレイを示している。第５図ａ
に於てコード板８と、センサアレイ１１が図中１
２で示す方向に相対移動を行なうと、トラツク１
４の格子によるセンサアレイ１１出力の交点とト
ラツク１５の格子による交点は、相対移動量に応
じてセンサアレイ上を互に相反する方向へと移動
する。この様子を第５図ｃに示す。

第５図ｃでｙ軸は交点が表われるセンサアレイ
上の位置を示し、ｘ軸は第５図ａでの１２方向の
移動量を表わしている。第５図ｃで上半分は、第
５図ａのトラツク１４による交点の軌跡を示し、
第５図ｃで下半分は第５図ａのトラツク１５によ
る交点の軌跡を示している。

第５図ｄは第５図ａに於て１３で示す方向に相
対移動を生じた場合の交点の軌跡を示しており、
その意味は第５図ｃで説明したものと同様であ
る。

第５図ｃ，ｄでの交点の軌跡の周期は、すでに
述べた様にセンサアレイの偶数番目出力と奇数番
目出力との交点の位置のみに注目した場合は格子
の白黒の周期の1/2の移動量を１周期とし、交点
の位置及び偶数番目素子出力と奇数番目素子出力
の位相関係についても注目した時は格子の周期Ｗ
の移動量を１周期としたものになる。第５図ｃ，
ｄに示されている交点の軌跡からわかる様に第５
図ａのごとくに格子を配列する事によつて、図中
１２方向の移動は傾斜パターントラツク１４、ト
ラツクパターン１５の各各によるセンサアレイ上
の交点間の距離として、１３方向の移動は、交点
間の中心位置の変位として分離検出する事が可能
となり、又、１２方向の移動の検出に関しては検
出感度が倍になるという利点がある。

第５図ｂは、他の実施例を示すもので、前述し
た傾斜格子をもつトラツク１４に対して、センサ
アレイ１１の長手方向と直行する白、黒の格子
を、やはりセンサアレイに対し副尺関係を発生さ
せる周期で配置したトラツク１６を付加したもの
である。この場合トラツク１６によつてセンサア
レイ１１上に発生する前記交点は、図中の１３で
示す相対移動に対してのみ感度をもつ為、トラツ
ク１４による交点の変位とトラツク１６による交
点の変位を合せて調べる事により図中の１２，１
３方向に於ける相対移動を分離する事ができる。

第５図ｅはコード板８とセンサアレイＳの相対
移動に様子を、拡大して示すもので、コード板８
に第５図ａと同様に傾斜パターントラツク１４及
び１５を有している。センサアレイの移動方向は
矢印１２の方向であるが、第５図ｅは矢印１２方
向への移動の際にセンサアレイが矢印１３方向に
ブレを生じた場合を示している。すなわち、コー
ド板８の中心線傾斜パターントラツク１４と１５
の境界線Ｏに対して、センサアレイＳの中心
O′は１２方向への移動にともない、O′₁，O′₂，…
O′₅と矢印１３方向にずれを生じている。このと
きのセンサＳからの出力の交点軌跡を示したのが
第５図ｆである。第５図ｆにおいて交点軌跡A₁
〜A₅は傾斜パターントラツク１４によるもので、
交点軌跡B₁〜B₅は傾斜パターントラツク１５に
よるものである。第５図ｆの交点軌跡の変化から
わかるようにセンサＳの移動によりその交点軌跡
A₁〜A₅，B₁〜B₅のｘ軸に対する傾き角は順次変
化し、交点軌跡の端点a₁，b₁、a₂，b₂、a₃，b₃、
a₄，b₄、a₅，b₅の中間点O₁″〜O₅″はセンサＳの中
心点O′の１３方向の移動と同期して移動する。
しかしながらa₁，b₁…a₅，b₅の距離はつねに不変
である。第５図ｃで説明したように矢印１２方向
への移動量はこのa₁，b₁…a₅，b₅の距離で決定さ
れるため、上記のことから本実施例のような互い
に対称な傾斜パターントラツクを２列並列に配置
することにより、センサとコード板の正規の相対
移動方向と垂直な方向にズレが発生してもその影
響を受けないことがわかる。また、ズレ量を計測
する時にはそのズレ量は第５図ｆのa₁，₁〜a₅，b₅
の中間点O₁″〜O₅″のズレ量として検出できる。

以上の説明はコード板の透過光をラインセンサ
が検出するとしてきたが、反射光を用いても同様
の効果が得られる。又、コード板上の格子は白、
黒の２値ではなく透過率又は反射率が連続的に変
化する様な構成でもよい。要はコード板上に透過
率、又は反射率が周期的に変化する格子が記録さ
れており、その周期と、それに対応するラインセ
ンサの素子間に、前述した様な副尺関係が発生す
るようになされているとよいのである。

次に第６図および第７図に示す本発明に於ける
エンコーダ用コード板の一実施例について説明す
る。第６図ａは、コード板８を複数のブロツクに
分割し、ブロツクの番号をアドレストラツク１７
で読み取り、ブロツク内を微読パターン１９だ内
挿し、更にその下の単位を前述した傾斜格子２０
にて内挿する高精度、高分解能なエンコーダを構
成する為のコード板パターンを示す。コード板８
のパターンは図に示す如く基準トラツク２１、ア
ドレストラツク１７、微読トラツク１８及び傾斜
格子トラツク２７からなり、センサアレイ１１と
は例示の様な配置関係にある。基準トラツク２１
はパターン全体の基準位置を示すものであり、ア
ドレスを読み取るセンサアレイの素子を指定し、
又、微読パターン１９の基準位置を示すものであ
る。アドレストラツクは更に細分化された複数の
トラツク２２，２３，２４を有し、移動方向１２
に分割された各ブロツク毎にグレーコードを細分
化トラツクに設置してある。微読トラツク１８に
は、図中１２で示す方向にコード板８とセンサア
レイ１１が相対移動を行なうと、直角方向の位置
が変化するパターンが設置してある。又、このパ
ターンはブロツク長より若干長く、且隣り合うブ
ロツクを区別出来るパターンである。図では太さ
に差を持せているが、例えば本数で区別出来る様
にしてもよい。傾斜格子トラツク２７には第５図
ａに示すパターンが設置されており、その効果は
前述した通りである。例えば、微読パターン、及
び傾斜パターンのセンサアレイに対する傾が45゜
であり、センサアレイのピツチを10μm、センサ
アレイと傾斜パターン間の副尺関係が10：11であ
つたとする。この時はセンサアレイ上の傾斜パタ
ーンのピツチは、22μmとなり、従つてセンサア
レイ出力の交点の位置は1μmの相対移動に対して
センサアレイ素子分移動することとなる。今、コ
ード板とセンサアレイ間の相対移動を図中１２で
示す方向のみに限つて説明すると、傾斜パターン
２５及び２６によるセンサアレイ出力の交点間の
距離は1μmの相対移動に対し２素子分移動する１
ブロツクの長さを0.1mm、微読パターンによつて
センサアレイの１ピツチ（10μm）単位の読み取
りを行ない、かつそれ以下の内挿を傾斜パターン
トラツクで行なうと、0.5μmの分解能をもつエン
コーダが実現出来ることゝなる。又、傾斜パター
ンによるセンサアレイ出力の交点の位置の検出
は、例えば、偶数番目の素子出力と奇数番目素子
出力とを各々周期関数で近似し、その交点を求め
る様な演算処理を行なうと更に交点間の内挿を行
なう事が出来る。

図中１３で示す方向の移動に対しては、基準ト
ラツク２１が投影されるセンサアレイ上の位置
と、傾斜パターン２５，２６によるセンサアレイ
出力の交点間の中心位置を検出するようにすれ
ば、これも又高精度で検出する事が出来ることゝ
なる。

第６図ｂは第６図ａの配置関係に於けるライン
センサの入出力信号を示す図で、２８はスタート
パルス、２９はクロツクパルス、３０は出力信号
であり光量に比例した電圧を有する。

第７図は本発明にもとづくエンコーダの全体の
ブロツクダイヤグラムを示す図で、この図と第６
図により全体の動作を以下に説明する。

工作機械のテーブル等の移動体３１に設置され
たコード板８は光源６、照明レンズ７により照明
され、透過パターンが投影レンズ９によりライン
センサ１０上に結像する。ラインセンサ１０はパ
ルス発生器３２のスタートパルス３３により走査
を開始し、同じくパルス発生器３２から出力され
るクロツクパルス３４に同期して出力信号３５を
増幅器３６に与える。増幅器３６を通つた信号は
サンプルアンドホールド３７でアナログ電圧とし
て一素子毎の出力のピーク値を保持され、アナロ
グデジタル変換器３８でデジタル信号に変換され
る。

デジタルメモリ３９はＡ／Ｄ変換されたライン
センサ１０の出力を順次記憶するものであり、こ
れをランダムアクセス方式のメモリで構成するな
ら、ラインセンサ出力に同期しているクロツクを
計数するカウンタ４０の出力によりメモリ番地の
指定を行なう事でメモリの０番地より順次ライン
センサの出力値が格納される。従つて、メモリの
番地とラインセンサのビツト番号が直接の対応を
もつ事となる。なお、カウンタ４０は、ラインセ
ンサ１０の走査開始パルス３３又は、走査終了パ
ルス４１によつてあらかじめリセツトしておく必
要のある事は言うまでもない。信号処理回路は、
例えば、マイクロプロセツサ等により構成され、
ラインセンサの走査終了パルス４１を受けつける
と、デジタルメモリ３９に一時的に格納されてい
るラインセンサ出力データをその管理下にあるデ
ータメモリ４２に転送し、データの処理を開始す
る。信号処理回路の動作内容は次の通りである。

(1) 基準トラツク２１によるラインセンサ出力２
１ｂの中心位置の決定。

(2) アドレス細分化トラツク２２，２３，２４が
投影されているラインセンサのセンサアレイ素
子番号の決定、及び読み取り実行によるアドレ
スの解読。

(3) 微読パターン１９の中心位置の決定及び太い
パターンと細いパターンの判別。

(4) 微読パターン１９の中心位置と基準トラツク
２１の中心位置間の距離から微読値の算出。

(5) 以上による微読値と、アドレストラツク１７
によるアドレス値との桁合せ照合。

(6) 傾斜パターン２６によるセンサ出力の偶数番
目の素子出力と奇数番目素子出力との交点位置
の算出。

(7) 傾斜パターン２５によるセンサ出力の偶数番
目の素子出力と奇数番目素子出力との交点位置
の算出。

(8) (6)，(7)で算出された交点間の距離を求め、微
読値の内挿値を得る。

(9) (8)の結果と(5)の結果の桁合せ照合。

これにより第６図ａの１２で示す方向の移動
位置の検出完了。

(10) (6)，(7)で検出された交点間の中心の位置を算
出し、図中１３で示される方向への移動量の内
挿値を得る。

(11) センサアレイ上に任意に設定された基準ピツ
チ位置と(1)で検出された基準トラツクの中心位
置間の距離を求め(10)の結果と桁合せ照合。これ
により第６図ａで示す１３方向の、任意に設定
された基準位置からの移動量の検出完了。

(12) (9)及び(10)の算出結果を実際の移動量に換算し
表示器４４に出力する。

以上により移動方向位置、及びそれと直角方向
の移動位置が表示器４４に表示される。

尚上記説明文中の桁合せ照合とは以下の通りで
ある。即ち第６図ａに示すごとくラインセンサ
が、ブロツクの境界位置を読み取る際どちらのブ
ロツクの値を取るか不明である為、それを微読値
を参考にして下記のごとく決定する。

(a) 図の様に太いパターンが細いパターンの上方
にある時は読み取つたアドレスが偶数ならばそ
のままアドレス値と太いパターンによる微読値
を加算する。又読み取つたアドレスが奇数なら
ばその値から１を引き、太いパターンによる微
読値を加算する。

(b) 細いパターンが太いパターンの上方にある時
は、読み取つたアドレスが奇数ならば、そのま
まのアドレスと細いパターンによる微読値を加
算する。又、読み取つたアドレスが偶数ならば
その値から１を引き、細いパターンによる微読
値を加算する。

以上の説明は微読値とアドレス値の間の桁合せ
照合であるが、同様に傾斜パターンによる内挿値
と微読値間に於いても桁合せ照合を行なう必要が
ある。しかし以上に説明した様に下位の桁（微読
値）による読み取りの範囲を上位の桁（アドレス
値）の分解能より広く取るなら容易に桁合せ照合
を行なう事が可能である。従つて傾斜パターンに
よる内挿値と微読パターンによる微読値との間の
桁合せ照合も微読パターンによる微読値の分解能
より内挿値の範囲を広く取る事により容易に桁合
せ照合を行なう事ができる。つまり微読パターン
によつてセンサアレイの１ピツチ単位の読み取り
を行なう際はすでに述べた様に傾斜パターンによ
る交点の検出は偶数番目の素子出力と奇数番目の
素子出力の位相関係にも注目し、コード板の１周
期間を内挿すればよいし、又微読パターンによつ
てセンサアレイの1/2ピツチまでの読み取りを行
なうなら交点の位置のみに注目してコード板の1/
２周期を内挿する様にしてもよい。

前記(1)項、(3)項に於ける基準トラツク、微読ト
ラツクの中心位置検出は、出力の立上り部分、立
下り部分が出力の最高値の1/2になる点間の中心
位置を求めてもよく、又出力波形自体を多項式で
近似し、その極大点を求めてもよい。以上の様な
処理を行なえば、センサアレイのピツチの数分の
１の分解能で各々の中心位置を検出する事ができ
る。

ただし以上の例では、コード板のパターンをセ
ンサアレイに投影する光学系、例えば第２図９で
示す投影レンズの投影倍率の変化が測定値に誤差
として現われる事になる。例えば１：１で投影す
ることを前提として設計されたコード板のパター
ンが、投影レンズの焦点距離の誤差や、コード
板、投影レンズ、センサアレイ間のセツテイング
時に於ける誤差等により投影倍率が変化してセン
サアレイ上に投影されると、それにより読み取り
値の誤差が生ずる。従つて投影光学系の焦点距離
の管理、及び組立時の調整を厳密に行なわないと
高精度を実現する事が難かしくなる。

第８図に以上の欠点を改良て、厳密な投影倍率
の管理を必要とする事なく高精度を実現する為の
本発明の他の実施例におけるコード板のパターン
の一例を示す。

第８図は、すでに説明した傾斜格子トラツク２
７に対し投影光学系の光軸４５（又は光学的中
心）と対称な位置に同様の倍率補正用の傾斜格子
トラツク４６を配置したもので、それ以外の部分
４７には第６図ａについてすでに述べた基準トラ
ツク、アドレストラツク及び微読トラツクと同一
のものが配置されているものであるが図には省略
している。

光学的な投影倍率が変化するとそれによつてセ
ンサアレイに投影されるコード板のパターンは、
光軸を中心に対称な方向に位置変位を生ずる。

今センサアレイ１１とコード板８が図に示す様
な対応をしており、コード板上のパターンが投影
倍率の変化によつて縮少投影されたとすると、傾
斜格子トラツク２７，４６のセンサアレイ上の投
影位置変化によつて、センサアレイ出力の交点の
現われる位置は図中４９で示す方向に各々同じ量
だけ変化する。同様に拡大投影された場合は図中
の４８で示す方向にセンサアレイ出力の交点が移
動し、その量は投影倍率の変化率に比例する。従
つて傾斜パターン２５と傾斜パターン２６による
各々のセンサアレイ出力の交点の中心位置を傾斜
格子トラツク２７のセンサアレイ上の投影位置と
して検出し、同様にして傾斜格子トラツク４６の
センサアレイ上の投影位置を検出すると、その間
の距離の、基準設定距離（例えば投影倍率１：１
の時）からのずれ量が投影倍率の変化量を表わす
事となる。従つてそれにより読み取り値を補正す
る事で、投影倍率の変化による誤差の影響をうけ
ないエンコーダを構成する事が出来る。

以上は内挿用のトラツクによつて倍率変化を検
出する場合であるが、倍率の変化率が大きく内挿
の範囲を越える様な場合が予想される様であるな
ら、基準トラツク及び微読トラツクをも光軸に対
して対称な位置に配置する事により、補正の範囲
を拡大する事が出来る。

本発明は以上の様に構成したことにより下記の
如き利点を有する。

傾斜パターンとセンサアレイ間に副尺関係を
発生させる事により高分解能、高精度のアブソ
リユートエンコーダが得られる。

ラインセンサを使用したことにより電気系統
が簡略となつた。

２組の傾斜パターンを対称に配置した事によ
り、コード板とセンサアレイ間の２次元的な移
動に対しセンサアレイの長手方向とそれに直角
な方向への２つの方向への移動量を各々独立し
て検出する事が可能となり、かつ傾斜パターン
トラツクを複数並列に配列することによりセン
サアレイの長手方向にコード板が位置するとき
それと垂直コード板がブレても、そのブレ量を
打ち消すことができるものである。

基準トラツクを設け、これを基準としてアド
レストラツクの位置を検知する様にしたことに
より直角方向の相対変位を大巾に許せる。これ
は製造、設置、保守上に利益となる。又アドレ
スの細分化トラツクの巾を小さく出来るのでア
ドレス読取り用のセンサアレイ素子数を少く出
来、従つてコスト低減或いは余つた素子を冗長
度増大に使用することによる信頼性向上を実現
することが出来る。

センサアレイ上の任意に設定された位置と基
準トラツク中１５位置との距離及び傾斜パター
ンから直角方向の測長も高分解能、高精度で行
える。

高速移動により微読トラツクによる高精度読
取りが不可能となつた時でもアドレストラツク
の１ブロツク単位での読取りは可能である。こ
れは工作機械等に使用する場合には重要な条件
である。

上述の実施例では、コード板およびラインセン
サが互いに直線移動する様に説明したが、例え
ば、コード板をリング状にすればロータリーエン
コーダとして使用出来る。この時―ブロツクを充
分小さい角度で構成すれば、微読パターン、及び
傾斜パターンは直線で構成してもよいが、より正
確を期すなら一般にアルキメデス曲線として知ら
れている角度（θ）と半径（ｒ）がリニアな関係
にある曲線ｒ＝aθ（ａ：定数）で微読パターン、
及び傾斜パターンを構成すればよい。さらに第２
図の投影レンズ９の投影倍率を変えることにより
内挿精度すなわち本発明にかかわるエンコーダの
最少測定精度を変えることができることは言うま
でもない。

又、上述の実施例ではコード板とラインセンサ
との相対位置を測定するものとして説明したが、
コード板とラインセンサを固定しておいてコード
板のパターンを例えば反射鏡によつて反射してセ
ンサアレイ上に投影することによりその反射鏡の
変位を測定することも出来る。更にコード板の透
過像を用いるのでなく反射像を用いてもよい。更
に微読パターンを用いずアドレストラツクのみに
よつてセンサアレイの１ピツチ単位の読み取りを
行なつてもよい。この時はアドレストラツク内の
細分化トラツク数がコード板長さ又は角度分割数
によつて増大するという欠点があるが、現在では
充分の素子数をもつてラインセンサが安価で入手
可能である為実用上何らの不都合は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアブソリユートエンコーダの説
明用の概略配置図、第２図は本発明の一実施例に
於ける検出部の概略を配置を示す図、第３図は本
発明の一実施例に於ける内挿値読み取りの原理を
説明するための図、第４図は第３図に於けるライ
ンセンサの出力を示す図、第５図ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ，ｆは本発明の一実施例に於けるコード板
の傾斜パターンの配置及びそれによるラインセン
サ出力の交点の発生を説明する図、第６図ａは本
発明の一実施例によるコードパターンの詳細な構
造を示し、第６図ｂは第６図ａのラインセンサの
入出力信号を示す図、第７図は、本発明の一実施
例による信号処理を行なう為の電気回路を含む全
体のブロツク線図、第８図は本発明の他の実施例
におけるコード板のパターンの変形例を示す図で
ある。 １…移動方向、２…コード板、３…光源、４…
マスク、５…受光素子群、６…光源、７…照明レ
ンズ、８…コード板、９…投影レンズ、１０…ラ
インセンサ、１１…センサアレイ、１２，１３…
移動方向、１４，１５，１６…トラツク、１７…
アドレストラツク、１８…微読トラツク、１９…
微読パターン、２０…傾斜格子、２１…基準トラ
ツク、２２，２３，２４…細分化されたトラツ
ク、２５，２６…傾斜パターン、２７…傾斜格子
トラツク、２８…スタートパルス、２９…クロツ
クパルス、３０…出力信号、３１…移動体、３２
…パルス発生器、３３…スタートパルス、３４…
クロツクパルス、３５…出力信号、３６…増幅
器、３７…サンプルアンドホールド、３８…アナ
ログデジタル変換器、３９…デジタルメモリ、４
０…カウンタ、４１…終了パルス、４２…データ
メモリ、４３…信号処理回路、４４…表示器、４
５…光軸、４６…傾斜格子トラツク、４７…トラ
ツク、４８，４９…移動方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のセンサアレイ素子が配列されてなるセ
   ンサアレイに対向して配設される内挿式エンコー
   ダ用コード板において、前記コード板は複数の格
   子パターン群を有し、かつその中の少くとも一つ
   の格子パターン群は、その格子パターンの配列方
   向が他の格子パターン群の格子パターンの配列方
   向と異なる配列方向を有し、かつ前記センサアレ
   イ素子の配列方向に対し傾斜して配設され、さら
   に前記少くとも一つの格子パターン群の所定長内
   の格子パターンの情報数とその所定長内に相当す
   る前記センサアレイのアレイ素子数とに副尺関係
   をもたせてなることを特徴とするエンコーダ用コ
   ード板。 ２ 前記少くとも一つの格子パターン群の格子パ
   ターンの配列は他の格子パターン群の格子パター
   ンの配列と対称に形成されてなることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第１項記載のエンコーダ用
   コード板。 ３ 前記格子パターン群の格子パターンは直線パ
   ターンで形成されてなることを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１項記載のエンコーダ用コード
   板。 ４ 前記格子パターン群の格子パターンはアルキ
   メデス曲線パターンで形成されてなることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１項記載のエンコー
   ダ用コード板。