WO1987006338A1 - Optical rotary encoder - Google Patents

Description

明 細 書

光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ

技 術 分 野

本発明 は光学式の ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダに 関 し 、 特 に コ ー ド 円 板に ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ンを形成 し て 検出分 解能を 向上 さ せ た ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ に 関 す る 。

背 景 技 術

一般 に 、 光学式 の ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ は 、 デ ジ タ ル コ ー ドパ タ ー ン が形成さ れかつ ガラス等ででき た 回転円 板に L E D 等の発光部か ら 光を投射 し 、 該デ ジ タ ル コ一 ドパ タ ー ン を透過ま た は反射 し た光を受光窓 に介 し て フ ォ 卜 卜 ラ ン ジ ス タ 等の受光部で受信 し 、 電気信号 に 変換 し て 出力パルス を得て 、 上記円板の 回転速度や回転位置 を検出 す る よ う に 設け ら れて い る 。

上述 し た よ う なデジ タ ル コ ー ドパ タ ー ン を用 い て検出 を行 う 従来の光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダで は 、 コ ー ド パ タ ー ン がデジ タ ルで あ る が故 に 、 自 ず か ら 分解能 に 限 界が あ る 。 即 ち コ ー ドパ タ ー ン の最小分割単位のパ タ ー ン幅及びパ タ ー ン 間 隔を狭 く し 、 つ ま り 、 コ ー ドパ タ ー ンを細密化す る こ と に よ り 髙分解能 に する こ と が 困難で あ り 、 ま た た と えパ タ ー ンを細密化 し 得た と し て も 、 光 のも れ 、 回折等が生 じ 、 分解能が悪化 す る 。 ま た 、 デ ジ タ ル コ ー ドパ タ ー ンを 円板 に形成す る こ と に は困難を伴 う 。 発 明 の 開 示

そ こ で 、 本発明の 目 的は 、 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダの 円 板に アナ ロ グコ ー ド パ タ ー ンを形成 し 、 上記従来のデジ タ ル式 コ ー ドパ タ ー ンで達成で きなか っ た 高分解能の 口 一タ リ ーエ ン コ ー ダを提供する こ と に あ る 。

上記目 的を達成 す る た め 、 本発明 は 、 発光部か ら の光 を円板に形成 し た コ ー ドパ タ ー ンを介 し て受光部で受光 し て 上記円板の回転に 関連するパ ラ メ 一タ の値を検出 す る ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダに おい て 、 上記 コ ー ドパ タ ー ン は上記円板の周方向 に 連続 し て形成さ れた ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン よ り な り 、 該アナ ロ グコ ー ドパ タ ー ン の半径 方向幅は上記該円板の回耘位置に応 じ た 値に 設定 さ れ、 周方向 に連続的に変化す'る 。 そ し て 、 受光部 は 、 ア ナ 口 グ コ ー ドパ タ ー ン を介 し て得た受光量 に 比例 し た信号を 出力 する 。

以上述べた よ う に 、 本発明 は 円板に連続的に変化する ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン を設け 、 該 コ ー ドパ タ ー ン の幅 を円板の 回耘位置に応 じ た値に 設定 し 、 受光部か ら コ ー ドパ タ ー ン に忠実な 出力 を得る よ う に し た か ら 、 高分解 能の ロ ー タ リ ー エン コ ー ダを得る こ と ができる 。

図面の簡単な説明

第 1 図 は本発明の第 Ί の実施例の ロ ー タ リ ー ェ ン コ 一 ダの概略斜視図 、 第 2 図 は第 Ί 図 の 円 板 に形成さ れた ァ ナ ロ グコ ー ドパ タ ー ンを受光窓 と の 関連に おい てかつ 展 開 し た状態で示す図 、 第 3 図 は本発明 の第 2 の実施例 の コ ー ドパ タ ー ン を示す第 2 図 と周様の 図 、 第 4 図 は し E D の 光強度分布 を例 示す る 図 、 第 5 図 は第 1 の実施例 に おい て コ ー ドパ タ ー ン の最大幅を大き く し た と き の受光 部か ら の出 力 と 理想の 出力 と を比較 し て 示す 図 、 第 6 図 は第 2 の実施例 に おけ る第 5 図 と周様の 図 、 第 7 図 は第 3 の実施例 の コ ー ドパ タ ー ン を示す 図 、 第 8 図 は第 4 の 実施例 の コ ー ドパ タ ー ン を示す 図 、 第 9 図 は微小区 間 に お け る 光量の算出 に つ い て の 説明 図 、 第 1 0 図 は第 3 の 実施例 に おけ る受光部の 出力 の算出 につ い て の説明図 、 第 1 1 図 は第 4 の実施例 に お け る第 1 0 図 と 周様の 図 で あ る 。 - 発明を実施する た め の最良の形態 第 1 図 は本発明 の一実施例 の 口 ー タ リ 一エ ン コ ー ダ を 示 し 、 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダの基本構成 は従来の光学式 透過型 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ と ほ と ん ど同 一 で ある 。 即 ち 、 1 はガ ラ ス等 よ り 成る コ ー ド円 板で 、 該円 板 1 は被 検出体例 えばモ ー タ 軸又 は ロ ポ ッ 卜 等の駆動軸 に 連結 さ れる シ ャ フ ト 2 に 固着さ れ、 該コ ー ド 円板 Ί に は後述す る コ ー ドパ タ ー ン が円 板 1 を貫通 し て 形成さ れて い る 。 3 は L E D 等 よ り な り 円板 1 の一側 に 配さ れた発光部で 4 は 円板 1 の他側 に 配さ れ発光部 3 か ら 投射さ れかつ 上 記コ ー ド 円 板 1 の コ ー ドパ タ ー を透過 し た 平行光線を 透過 さ せる受光窓 4 a ( 第 2 図 ） を有 す る 固定板で 、 5 は受光窓を介 し て 光線を受光可能な位置に 配さ れかつ ホ 卜 卜 ラ ン ジ ス タ 等よ り なる受光素子を有する受光 で あ る 。 こ れ ら 発光部 3 , 固定 板 4 , 受光部 5 は 固定部 6 に よ り 上述の位置関係 に 固定 的 に 支持さ れ て お り 、 発光部 3 か ら投射さ れた光 は コ ー ド 円板 1 の コ ー ドパ タ ー ンを 透過 し 、 さ ら に 固定板 4 の受光窓 4 a を透過 し 受光部 5 で受光さ れる よ う に な っ て い る 。

第 2 図 は本実施例 の コ ー ド円板 1 に 設け ら れ た コ ー ド パ タ ー ン を展開 し た状態で示 し 、 該パ タ ー ン C P は 、 該 パ タ ー ン を画成す る両緣 C P 1 ， C P 2 が、 上記 コ ー ド 円 板 1 と周心で かつ半径が r の 仮想円 c に 関 し て半径方 向 に おい て互い に対称 に 配さ れかつ 周方向 に おいて 両縁 C P 1 , C P -2 間距離す なわちパ タ ー ン幅が直線的に増 加 する よ う な形状 すなわ ち 全体 と し て リ ング状 に形成さ れて いる 。 そ し て 、 発光部 3 及び固定板 4 は 、 該コ ー ド パ タ ー ン C P の 中心線に対応 す る半径 r の仮想円 c と 上 記発光部 3 の光軸 の中心 Q と が 、 及び該円 c と 固定板 4 の受光窓 4 a の 中心 と が夫々 整合す る よ う な位置 に 配置 さ れて い る 。 そ の結果、 発光部 3 か ら の光 は該コ ー ドパ タ ー ン C P の中心線及び受光窓 4 a の中心を透過 し 、 従 つ て 、 受光部 5 で の受光量は 、 パ タ ー ン幅 W と受光窓 4 a の幅 L と の積値に等 しい有効受光面積すなわ ち透過 面積 W * し に 比例 する 。 従 っ て 、 単位時間当 り の受光量 に対応す る有効受光面積はパ タ ー ン C P の原点 0 を起点 に し た場合、 円板 1 の回転 に伴 っ て略零か ら直線的 に増 加 し 、 コ ー ド 円板 1 がー回転 し て 透過光が原点 0 に 整合 する回転位置に達する と 、 再び該有効受光面積がほ と ん ど ' と な る よ う に な つ て い る 。 こ の よ う に受光部 5 の 有 効受光面積が 円 板 Ί の 回 転 と 共 に 直線的 に 増加 す る よ う に構成さ れて い る ので 、 光 一 電気変換を行 う 受光部 5か ら 出力 さ れる信号の レ ベ ルも直線的 に 増加 す る 。 そ こ で . こ の信号を A Z D変換器でデジ タ ル信号 に 変換 し 、 コ ー ド円 板 Ί の 回 転位置 、 即 ち シ ャ フ 卜 2 に 連結さ れた 被検 出休の 回転位置を検出 す る よ う に し て い る 。 こ の場合 、 A / D変換器の分解能を あ げれば 、 回転位置を 高精度で 検出 する こ と がで き る 。

第 3 図 は 、 本発明 の第 2 の実施例 に お け る ア ナ ロ グ コ — ドパ タ ー ン ' C Pを展開 し て 示 し 、 該パ タ ー ン C Pは互 い に 位相 が逆の サイ ン 曲線 か ら 夫々 な る両縁 O P 1 , 〇 P 2 に よ り 全体 と し て リ ン グ状 に 画成さ れ、 両縁 C P 1 C P 2 は 、 第 2 図 と 同様、 仮想円 c に 関 し て 互い に 対称 で ある 。 なお 、 各サイ ン 曲線の所定周期 （ 第 3 図で は 2 周期 〉 が仮想円 c お よび円 板 1 の全円 周 に 対応 し て い る こ の実施例の エ ン コ ー ダ に お い て 、 コ ー ド円 板 Ί の 回 転に伴い 、 受光部 5 の有効受光面積は該コ ー ドパ タ ー ン C Pに応 じ て サイ ン状 に 変化 し 、 従 っ て 、 受光部 5か ら 出力 さ れる信号の大き さ も 円板の 回 転位置を変数 と する サイ ン 関数 と なるか ら 、 受光部 5 の 出力 に 基づい て コ ー ド 円 板 1 の 回転位置が検出 さ れる 。

以上の よ う に第 2 図及び第 3 図 に例示する コ ー ドパ タ ー ン C Pを形成 し た 円板 1 を有す る エ ン コ ー ダに よ れば 受光部 5 か ら 出力 さ れる信号の大き さ と 円板回転位置 と が常 に 対応するので 、 例 え ば、 こ の受光部 5 か ら の信号 を A / D 変換 し て 出力 す れば回転位置を 高精度で検出 す る こ と がでぎる 。

し か し 、 発光部 3 か ら の投射光の強度分布が不均一 で あ る場合 、 検出精度上 、 コ ー ドパ タ ー ン C P の最大幅 w を あ ま り 大き く する こ と ができない 。 以下、 その理由 を 説明 する 。 第 4 図 は直径 4 m niの L E D の光強度分布.の 測 定例を 、 縦軸 に光強度 f を 、 横軸 に 光軸 Q か ら の距離を と っ て 示 すも ので 、 阆 図 に おい て光軸か ら 遠 く な る に つ れて光強度 f は増大 し 、 次いで急激 に 減少 し て い る 。 そ の た め 、 コ一-ドパ タ ー ン C P の最大幅 w を こ の光強度増 大区間内で大き く と る と 、 例え ば、 最大幅 w を 1 . 5 m m '程度 に す る と 、 受光部 5 に入射す る光の強度は受光部 5 の中心部 と 比較 し て周辺部で増大する ので 、 第 2 図 に 示 すパ タ ー ン幅が直線的 に 増加 する コ ー ドパ タ ー ン C P に おいて は 、 第 5 図 に示す よ う に 、 受光部 5 か ら の 出 力 e が非線形 と な り 理想的な線形の出力 e ' と 異な っ て し ま う 。 又 、 第 3 図 に示す よ う なサイ ン 曲線 に よ り 画成さ れ た コ ー ドパ タ ー ン 〇 P に お い て は第 6 図 に 示す よ う に 、 理想的なサイ ン波状出力 e ' に 比べ歪んだ出力 e が得 ら れる こ と と な る 。

従 っ て 、 発光部 3 か ら の光の分布が不均一で ある場合 線形出力 を得る た め に は 、 コ ー ドパ タ ー ン C P の最大幅 w はあ ま り 大き く する こ と ができな い 。 し か し 、 コ ー ド パ タ ー ン C P の最大幅 w を小さ く する と 、 受光部 5 か ら 出力 さ れる信号の大き さ も小さ く な り 、 ま た 単位回転角 度当 り のパ タ ー ン幅の変化高が小 さ く な り 、 し か も コ ー ド パ タ ー ン C P上の ゴ ミ ゃ汚れの影響も大き く 受け る の で 、 分解能及び S Z N比が悪 く な る 。

第 7 図及び第 8 図 は本発明 の第 3 , 第 4 の実施例 の コ ー ドパ タ ー ン を示 し 、 こ の も の は 、 コ ー ド パ タ ー ン C P を複数のサブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pで構成する と 共 に 各 サブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pの 最大パ タ ー ン幅を小さ い 値 に 設定する こ と に よ り 、 発光部 3 か ら の光の強度分布の 不均 一性に よ る影響を補僂 し 、 も っ て 上述の要因 に よ る 検出分解能及-び S Z N 比の悪化を 回避す る よ う に し た も ので あ る 。

第 7 図 に 示す コ ー ドパ タ ー ン G P は 、 パ タ ー ン幅が第 2 図 に 示す よ う に 円 板回転方向 に 直線状 に 増大 し かつ 最 大パ タ ー ン幅 w が第 2 図のも の の略 4分の 1 と 小さ い値 に 設定 さ れ た サブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pを 4つ 互い に 同 位相 に配置 し て成る 。 又、 第 8 図 に示す コ ー ドパ タ ー ン C Pは 、 第 3 図 に 示す よ う な 2つ の サイ ン曲線 に よ り 画 成さ れかつ最大パ タ ー ン幅 w 即 ち サイ ン曲線の最大振幅 を小さ く し て 各々 成る 4つ のサブ コ ー ドパ タ ー ン S 〇 P に よ り 構成さ れて い る 。 そ し て 、 第 3 , 第 4の実施例 の エ ン コ ー ダで は 、 こ れ ら 複数のサブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pを透過 し た光を受光窓 4 a を介 し て受光部 5で受光す る よ う に し て い る 。

次に 、 第 7 図及び第 8 図 に例示 し た コ ー ドパ タ ー ン を 用 いる こ と に よ っ て 、 光分布の不均一性を補償 し 、 コ 一 ドパ タ ー ン C Pに 比例 し た線形出力信 号を得 ら れる 理由 につ い て述べる 。

発光部 3の光強度分布は 、 コ ー ド 円板 ^! の中心 0か ら 距離 Γ! の位置 に あ る点の近傍の微小区間 に つ い て は 、 第 9図 に示す よ う に直線 f= A r + B ( A， Bは定数 ） で近似す る こ と ができる 。 即 ち 、 コ ー ド 円板 Ί の 中心か ら の距離 （ 半径 ） が Γι である点の ま わ り の微小区間を 考える と 、 こ の微小区 間 の半径の大きい側で は光強度 f は増大 し 、 半径の小さ い側で は光強度 f は減少 し 、 こ の 微小区 間全体-に る光量は 、 後述の よ う に 半径 Γ1 の点 で の光強度 f に微小区間 の全幅 2 Δ r を乗 じ た も の に ほ ぽ比例 する値に な る 。 換言すれば、 微小区間全体に る 光量は微小区間 の幅 2 Δ r に比例 する 。 そ こで 、 本発明 で は各サブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pの 最大幅 w を こ の直線 近似が成立する 区間の幅よ り 小さ い値に設定 し て い る 。 こ の結果サブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pを透過 し次いで受光 部 5で受光さ れる光の量は 、 円板 Ί の任意の 回転位置に お い て 、 当該回転位置 に おけるサプコ ー ドパ タ ー ン S C Pの幅 と コ ー ドパ タ ー ン C Pを構成するサプコ ー ドパ タ ー ンの個数 と の積値 に 比例 し た もの と なる 。

こ の点を数式的に説明 する と 、 第 9図 に おいて 、 半径 Γι を中心 と す る微小区 間 2厶 r で の受光部 5で受光さ れる光量は近似直線 f = A r + Βを微小区間の一端 ( η — 厶 r ) か ら 他端 （ + 厶 r ) ま で に り 積分 し た 値 に 比例 し 、 ま た 、 受光部 5 か ら の 出力 Vは こ の積 分値 に 比例 す る か ら 、 受光部 5 の 出力 V は次の よ う に な る 。

= 2 K ( A r ι + Β ) Δ Γ ··· ( 1 ) な お 、 Κは比例定数 で あ る 。

そ こ で 、 第 7 図 に示す よ う なサブ コ ー ドパ タ ー ン S C Ρ に つ いて 検討す る と 、 第 1 0 図 に 示す よ う に サブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pの 中心線を通る仮想円 c の半径を と し 、 最大パ タ ー ン幅を w 、 コ ー ドパ タ ー ン の原点 0 か ら 受光窓 4 a の 中心 ま で の距離に対応す る コ ー ド 円板 1 の回転角 を と す る と 、 サブ コ ー ド パ タ ー ン S C Pの仮 想円 c に 関 し外側 の縁 r' は

r' = ( w / 4 7U ) * Θ + ri … （ 2 ) と 表わ さ れる 。 又 は 、 サブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pの 内側 の縁 r" は

r" = — ( w 4 π ) 0 + … （ 3 ) と 表わ さ れる 。

こ の場合 、 半径 の ま わ り の微小区間の片側の幅 厶 r は第 （ 2 ) 式 ， 第 （ 3 ) 式 か ら 明 ら かな よ う に 、 い ず れも 厶 r = ( w / π ) ♦ 0で ある か ら 、 受光部 5 の 出力 Vは第 （ 1 ) 式 よ り

V = ( K w / 2 π ) ( A r ！ + Β ) ^ - ( 4 ) と な る 。 こ の第 （ 4 ) 式 に おいて 、 Kは比例定数 、 w は サブ コ ー ドパ タ ー ン の最大幅 （ 定数 ） 、 A , B は定数、 Γι はサプコ ー ドパ タ ー ン S C Ρの 中心線を通る円 の半 径 （ 定 数 ） で あ る 。 従 っ て 、 第 （ 4 ) 式 か ら 明 ら か な よ う に 、 受光部 5 の 出力 Vは コ ー ド円 板 Ί の 回転角 6 に 比 例 す る 。 そ し て 、 こ の 関係 は互い に周 一構成の サブ コ ー ド パ タ ー ン S C Ρを第 7 図の よ う に複数個並設 し た 場合 に も成立 し 、 こ の場合、 各パ タ ー ンを透過 し た 光を受光 する受光部 5 の 出力 も 円板 .1 の 回転角 0 に 比例 し かつ 略 サプコ ー ドパ タ ー ン数だけ倍増 し た 大き なも の と な り 、 第 5 図 に 示す理想の 出力 e ' に ほ と ん ど等 し い出力 と な る 。

次に 第 8 図 に示す よ う な 2つ のサイ ン曲線で画成さ れ た サブコ ー ドパ タ ー ン S C Pに つ い て検討す る と 、 第 1 1 図 に示す よ う に 、 サブコ ー ドパ タ ー ン S C Pの 中心線 を通る 円 G の半径を 、 コ ー ドパ タ ー ン の原点か ら 受 光窓 4 a の中心線 ま で の距離 に対応する コ ー ド 円板 1 の 回転角 を 、 サブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pの 最大幅を w と する と 、 サブコ ー ドパ タ ー ン S G Pの 円 c に 関 し外側の 縁 r' は次式で表わ さ れる 。

p' = ( _W / 4 ) ( 1 + sin N ^ ) + Γι ··· ( 5 ) 同様に 内側 の縁 r〃 は

r = - ( / 4 ) ( 1 + sin N ^ ) + n - ( 6 ) と なる 。 な お 、 こ こ で N は コ ー ド 円板 Ί の 1 回転 （ 全円 周 ） に対応するサイ ン曲線の周期の数で ある 。

こ の場合に おいて 半径 の ま わ り の微小区 間 の片側 の幅厶 r は第 （ 5 ) , ( 6 ) 式 よ り Δ r - ( w / 4 ) ( + s i n N 5 ) ··· ( 7 ) で あ る 。 そ こ で受光部 5 か ら の 出力 V は第 （ Ί ) 式 に 第 （ 7 ) 式 を代入 し 、

V = 2 K ( A r 1 + B ) · ( w / 4 ) ( 1 + sin N 5 ) = ( K w / 2 ) ( A r 1 + B )

+ ( w / 2 ) ( A r ι + B ) s i n N ^

… （ 8 ) と な る 。 こ の第 （ 8 ) 式 に おい て 、 右辺第 1 項を構成す る各パ ラ メ ー タ は すべ て定数で あ り 回転角 0 に 関係せず 第 1 項 は一定値 と な り 、 補償回路 に よ り オ フ セ ッ 卜 し て 除去す る こ と-ができる 。 又 、 第 2項 は回転角 0 を変数 と する サイ ン関数 に 比例 し て お り 、 従 っ て 、 受光部 5 出力 はサブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pに 忠実な 出力 と な り 、 第 6 図 の理想の出力 e ' と ほ と ん ど等 し い も の と な る 。 そ し て 、 複数のサブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pで構成さ れる コ ー ドパ タ ー ン Cを介す る透過光を受け る受光部 5 か ら 出力 さ れる 出力 は回転角 S のサイ ン 関数で かつ サブ コ ー ドパ タ ー ン数 に応 じ た 大き な値 と な る 。

以上の よ う に 、 L E D等よ り 成る発光部か ら の光の強 度分布の不均一性 に よ る影響を 最大幅 w の小さ いサプ コ ー ドパ タ ー ン S C Pを 用 いる こ と に よ っ て な く し 、 し か もパ タ ー ン幅の減少 に 伴 う 受光部 5 か ら の 出力 変化高の 減少を複数のサブ コ ー ドパ タ ー ン S C Pを用 い る こ と に よ っ て 補償 し 、 S Z N比を良 く す る と 共 に 、 コ ー ドバ タ ー ン C P上の ゴ ミ ゃ汚れの影響を少な く し て いる 。 そ し て 、 こ う し た コ ー ドパ タ ー ン C P で得 ら れた受光 部 5 か ら の 出力 は コ ー ド 円板 Ί の 回転 に 応 じ て 連続的 に 変化す る ア ナ ロ グ信号であ る た め 、 A Z D 変換器に よ り 、 高分解能 に コ ー ド円 板 ^! の 回転位置を検出 で き る 。

5 上述の実施例 に お い て は 口 一 タ リ エ ン コ ー ダか ら 回転 位置を表わ す出力 を 出 力 す る よ う に し た が 、 回転速度信 号を 出力 する よ う に し て も良い 。 ま た 、 上記実施洌で は 透過型の エ ン コ ー ダに つ い て 説明 し た が 、 本発明 は反射 型のも の に も適用 で き る 。

1 0

T 5

0

5

Claims

請 求 の 範 囲

発光部か ら の光を 円 板 に 形成 し た コ ー ドパ タ ー ン を介 し て受光部で受光 し て 上記円 板の 回転 に 関連す るパ ラ メ ー タ の値を検出 す る ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ に お い て 、 上記 コ ー ドパ タ ー ン は上記円板の周方向 に 連続 し て形成さ れ た ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン よ り な り 、 該ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン の半径方向幅は上 記円 板の 回転位置 に 応 じ た 値 に 設定 さ れ、 周方向 に 連続的 に変化 し 、 上記受光部 は上記 ア ナ ロ グ コ ー ド パ タ ー ン を介 し て得 た受光量に 比例 し た 信号 を 出力 す る こ とを特徴 と す る光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ ， 上記 ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン は上記円板 と周心の 仮想円 に 関 し て半径方向 に 対称を な す形状に形成さ れる請求の範囲第 1 項記載の光学式 ロ ー タ リ ー ェ ン コ ー ダ 。

上記 ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン は 、 該パ タ ー ンの半 径方向幅が上記仮想円 に 沿 つ て 直線的に 増加 す る よ う な形状 に 形成さ れて い る請求の範囲第 1 項記載の 光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ 。

上記ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン は 、 該パ タ ー ン の半 径方向幅が上記仮想円 に 沿 つ て かつ 上記円 板の回転 角度を変数 と す る所定 の関数に し た が っ て 変化する よ う な形状に 形成さ れて いる請求の範囲第 2 項記載 の光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ 。

上記所定 の関数 はサイ ン 関数で あ る請求の範囲第 4 項記載の光学式 ロ ー タ リ 一エ ン コ ー ダ 。

6 . 上記 ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン は複数の サブ コ ー ド パ タ ー ン よ り な り 、 該複数のサブコ ー ドパ タ ー ン は 上記円板 と周心でかつ互い に 半径の異な る 仮想円 に

5 沿 っ て夫々形成さ れる と共 に互い に 周位相 に 配さ れ 上記受光部 は該複数の コ ー ドパ タ ー ン を介 し て 受光 . さ れた信号の総和 を出力 す る請求の範囲第 1 項記載 の光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ。

7 . 各上記サブコ ー ドパ タ ー ン の最大幅は 、 上記発光 1 0 部か ら 投射さ れる光の強度分布を直線近似可能な 区 間の大き さ よ り 小さ い値に設定 さ れる請求の範囲第 6 項記載の光学式 口 ー タ リ 一エ ン コ ー ダ。

8. 各上記サブコ ー ドパ タ ー ン は 対応する仮想円 に 関 し て 半径方向 に対称をな す形状に 形成さ れる請求の

T 5 範囲第 6 項記載の光学式 ロ ー タ リ ー エン コ ー ダ。

9 . 各上記サプコ ー ドパ タ ー ン は 、 該パ タ ー ンの 半径 方向幅が上記対応する仮想円 に沿 っ て直線的 に増加 す る よ う な形状 に形成さ れて いる請求の範囲第 8 項 記載の光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ。

20 1 0 . 各上記サプ コ ー ドパ タ ー ン は 、 該パ タ ー ン の半径 方向幅が上記対応する仮想円 に沿 っ て かつ 上記円板 の 回転角度を変数 と する所定 の 関数 に し た が っ て変 化する よ う な形状に 形成さ れて い る請求の範囲第 8 項記載の光学式 ロ ー タ リ 一エ ン コ ー ダ。

25 1 1 . 上記所定の関数はサイ ン関数で ある請求の範囲第 1 0 項記載の光学式 ロ ー タ リ ー エ ン コ ー ダ 。

上記円 板の 回 転 に 関連 す るパ ラ メ ー タ は 回転位置 で ある請求の範囲第 1 項乃至第 1 1 項の いず れか に 記載の光学式 ロ ー タ リ 一エ ン コ ー ダ 。

上記円 板 と 上記受光部間 に介在 す る受光窓を含み 該受光窓 はそ の 中心が上記 ア ナ ロ グ コ ー ドパ タ ー ン の 中心線 と 整合す る よ う に 配さ れる請求の範囲第 1 項乃至第 1 1 項の いず れか に 記載の光学式 ロ ー タ リ 一エ ン コ ー ダ 。