(57)【要約】  光学式エンコーダは、周期的な光学パターンを有し、相対的に角変位可能な光学式スケールと、光学式スケールに向けて光を照射するための投光部と、光学式スケールからの光を受光するための受光部と、受光部からの信号に基づいて、光学式スケールの絶対回転角度θを演算するための演算部とを備える。光学パターンは、交互に配置された複数の遮光部および複数の透過部を含み、所定の円周方向に沿ってｎ番目の遮光部のピッチをＰｎ、ｎ番目の遮光部の幅をＷｎとして、ｎ番目の遮光部の角度θｎに対応する透過率Ｔ（θｎ）および遮光部のピッチＰｎは、所定の式を満たし、光学パターンの遮光部の幅Ｗｎは、遮光部のピッチＰｎの関数で変化している。ｎ番目の遮光部６ａのピッチＰｎおよび幅Ｗｎは、好ましくは反比例の関係となる。  こうした構成により、従来のものと比べて高精度かつ高分解能な光学式エンコーダを達成できる。
2012114595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的な光学パターンを有し、相対的に角変位可能な光学式スケールと、
光学式スケールに向けて光を照射するための投光部と、
光学式スケールからの光を受光するための受光部と、
受光部からの信号に基づいて、光学式スケールの絶対回転角度θを演算するための演算部とを備え、
光学パターンは、交互に配置された複数の遮光部および複数の透過部を含み、
所定の円周方向に沿ってｎ番目の遮光部のピッチをＰｎ、ｎ番目の遮光部の幅をＷｎとして、ｎ番目の遮光部の角度θｎに対応する透過率Ｔ（θｎ）および遮光部のピッチＰｎは下記の式を満たし、光学パターンの遮光部の幅Ｗｎは、遮光部のピッチＰｎの関数で変化していることを特徴とする光学式エンコーダ。
【数１】
2012114595.tif 000024
【請求項２】
光学パターンの遮光部の幅Ｗ'ｎは、遮光部のピッチＰｎ、定数Ａおよび係数ｍ（ｍは0より大きい実数）を用いて、下記の式で表されることを特徴とする請求項１記載の光学式エンコーダ。
【数２】
2012114595.tif 000025
【請求項３】
光学パターンの透過率Ｔ（θｎ）は、最大透過率をＴＨ、最小透過率をＴＬとして、下記の式で表されることを特徴とする請求項１または２記載の光学式エンコーダ。
【数３】
2012114595.tif 000026
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式スケールの絶対回転角度が検出できる光学式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、測定対象物の回転角度を検出するロータリーエンコーダは、明暗の光学パターンを有する光学式スケールと、光学式スケール上の光学パターンを検出するための検出素子と、検出素子の後段に配置された演算装置とを備え、演算装置によってモータ等の回転軸に連結された光学式スケールの回転角度が検出される。【０００３】
この種のロータリーエンコーダには、検出素子から出力されたパルス信号を演算装置で積算して回転角度を検出するインクリメンタル方式と、光学式スケール上の角度固有の光学パターンから演算装置によって光学式スケールの絶対角度を検出するアブソリュート方式とが知られている。インクリメンタル方式は、原点位置からの増分により回転角度を検出するため、電源投入時には原点復帰動作が必要となる。一方、アブソリュート方式は、パルス信号の積算をする必要がないため、電源投入時に原点復帰動作が不要であり、非常停止や停電時からの復旧をすばやく行うことが可能となる。【０００４】
また、絶対角度または絶対位置を検出するための技術として、光学式スケールの光学パターンを変調する方式が知られている。例えば、特許文献１のリニアスケール測定装置は、透明部と不透明部からなる光学式スケールと、光学式スケールに光を照射するための投光部と、光学式スケールからの光を受光するための受光部を有し、光学式スケール上の不透明部の線幅を細線から太線へと順次変化させて、受光部で検出される透過光量を正弦的に変化させることに言及している。【０００５】
また、特許文献２の位置検出装置は、遮光部と透過部からなる光学式スケールと、光学式スケールに光を照射するための投光部と、光学式スケールからの光を受光するための受光部を有し、光学式スケール上の遮光部の長さを変調し、光学式スケールを透過する光の絶対量を単調減少または単調増加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１８２５２２号公報（第６図）
【特許文献２】特開２００７−２４８３５９号公報（図１、図２）
【特許文献３】特開２００３−１７７０３６号公報
【特許文献４】特開２００３−７５２００号公報
【特許文献５】特開２００５−１６４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、光学式スケール上の光学パターンを変調させることで、正弦波出力を得ることができ、さらに１／４周期ずれた位置に受光素子を設けることによって余弦波出力が得られ、これらの正弦波出力と余弦波出力の逆正接演算によって絶対角度を検出することが可能となる。【０００８】
ところが、光学系の位置ずれ等が発生し、正弦波出力のボトム部が持ち上がった場合、オフセット誤差ａが発生する。この場合、正弦波出力のオフセットをａ、振幅をｂとすると逆正接演算の結果は次式のようになり、誤差εが発生してしまう。【０００９】
【数１】
2012114595.tif 000003
【００１０】
つまり、角度誤差εは、振幅ｂに対するオフセット誤差ａの大きさで決まるため、振幅ｂを大きくすることによってａ／ｂの値が小さくなり、オフセット誤差ａの影響を軽減することができる。ところが、特許文献１による光学式スケールの場合、振幅を大きくし、最大光量と最小光量の差を大きくするためには、正弦波のボトム部に相当する箇所で透明部の幅を極力小さくする必要があり、一方、正弦波のピーク部に相当する箇所で不透明部の幅を極力小さくしなければならず、振幅の増加にも製造上の限界がある。【００１１】
また、特許文献２においては、リニアエンコーダであれば、三角波または正弦波の出力を得ることが可能であるが、ロータリーエンコーダで正弦波出力を実現するためには、円弧状の光学パターンとなるため、複雑な設計を要する。さらに、リニアエンコーダとロータリーエンコーダで光学式スケールの設計手法が異なってしまい、設計が繁雑になる。【００１２】
本発明の目的は、従来のものと比べて高精度かつ高分解能な光学式エンコーダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る光学式エンコーダは、
周期的な光学パターンを有し、相対的に角変位可能な光学式スケールと、
光学式スケールに向けて光を照射するための投光部と、
光学式スケールからの光を受光するための受光部と、
受光部からの信号に基づいて、光学式スケールの絶対回転角度θを演算するための演算部とを備え、
光学パターンは、交互に配置された複数の遮光部および複数の透過部を含み、
所定の円周方向に沿ってｎ番目の遮光部のピッチをＰｎ、ｎ番目の遮光部の幅をＷｎとして、ｎ番目の遮光部の角度θｎに対応する透過率Ｔ（θｎ）および遮光部のピッチＰｎは下記の式を満たし、光学パターンの遮光部の幅Ｗｎは、遮光部のピッチＰｎの関数で変化していることを特徴とする。【００１４】
【数２】
2012114595.tif 000004
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、遮光部のピッチＰｎおよび遮光部の幅Ｗｎの両方が光学式スケールの円周方向に沿って変化することによって、光学式スケールの回転に伴って任意の透過率を得ることが可能となる。そのため、ピッチだけの変調または幅だけの変調と比べて、最大光量と最小光量の差をより大きくすることが可能になる。その結果、高精度かつ高分解能で光学式スケールの絶対回転角度θを計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す斜視図である。
【図２】光学式スケールの一例を示す断面図である。
【図３】光学式スケールの他の例を示す断面図である。
【図４】受光部の出力信号を示すグラフである。
【図５】受光部の出力信号からオフセットを引き算した結果を示すグラフである。
【図６】光量変動に起因したオフセット誤差を示すグラフである。
【図７】光学式スケールの寸法を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の構成を示す斜視図である。光学式エンコーダ１は、投光部２と、光学式スケール３と、受光部４と、演算部５などで構成される。
【００１８】
投光部２は、光学式スケール３に向けて光を照射するための光源であり、例えば、寿命やコストの観点からＬＥＤ（発光ダイオード）を使用することが好ましい。ＬＥＤは、レンズ付でもよく、低コスト化のためにチップ単体であっても構わない。投光部２と光学式スケール３との間には、レンズやミラーなどの光学系を設けても構わない。
【００１９】
光学式スケール３は、投光部２および受光部４に対して相対的に角変位可能なように支持され、円周方向に沿って複数の遮光部６ａおよび複数の透過部６ｂが交互に配置された周期的な光学パターン６を有する。光学パターン６は、投光部２によって照射された光強度を変調するための光強度変調手段として機能する。
【００２０】
本実施形態では、投光部２と受光部４の間に光学式スケール３が介在する透過型エンコーダを例示するが、代替として、光学式スケール３の片側に投光部２および受光部４が配置される反射型エンコーダも同様に使用できる。透過型および反射型のいずれの場合でも、透過部と遮光部の周期構造あるいは反射部と非反射部の周期構造が形成できていれば、光学式スケール３の構造は特に限定されない。
【００２１】
光学式スケール３は、例えば、ガラス基板上にクロム等の金属を蒸着し、フォトリソグラフィを用いて金属膜をパターン加工することによって形成してもよい。また、図２に示すように、基材として、例えば、ポリカーボネート等の透明樹脂を使用し、透過部６ｂが平坦で、遮光部６ａが断面Ｖ字状の突起となるように成型したものでもよい。この場合、突起の角度は、使用する光の臨界角以上に構成しておけば、Ｖ字突起に照射された光は全反射によって透過しなくなり、遮光部６ａとして機能するようになる。遮光部６ａは、図３に示すように、断面Ｖ字状の溝であってもよく、同様な遮光機能を示す。このような一体成型品の採用によって、安価に光学式スケール３を製造することが可能となる。
【００２２】
光学式スケール３には、周期的な光学パターン６を有するトラックが少なくとも２本同心円状に設けられる。例えば、第１トラックＴ１に設けられた光学パターン６は、光学式スケール３の１回転につき１周期の正弦波関数で光強度を変調し、一方、第２トラックＴ２に設けられた光学パターン６は、光学式スケール３の１回転につき１周期の余弦波関数で光強度を変調する。即ち、各トラックＴ１，Ｔ２の光学パターン６は、遮光部６ａおよび透過部６ｂの分布形状は周方向に関して同一であるが、互いに９０度だけ位相がずれて配置されている。
【００２３】
受光部４は、光学式スケール３からの光、例えば、透過光または反射光を受光し、受光強度に比例した信号を出力する光検出手段であり、例えば、ＰＤ（フォトダイオード）等の受光素子が採用される。受光部４と光学式スケール３との間には、レンズやミラーなどの光学系を設けても構わない。受光部４は、光学式スケール３の各トラックＴ１，Ｔ２に対応した２つの受光素子４１，４２を有する。光学式スケール３が１回転すると、受光素子４１は正弦波で変化する信号Ｓ１を出力し、受光素子４２は余弦波で変化する信号Ｓ２を出力する。
【００２４】
演算部５は、Ａ／Ｄ変換器やマイクロプロセッサなどで構成され、受光部４からの信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、光学式スケール３の絶対回転角度θを演算する。この演算手法については詳しく後述する。
【００２５】
次に、動作について説明する。光学式スケール３は、モータやロータなどの回転体の回転軸に連結されており、その回転角に応じて投光部２からの光を強度変調する。各トラックＴ１，Ｔ２の光学パターン６で変調された光は、受光部４の受光素子４１，４２でそれぞれ検出される。
【００２６】
光学式スケール３が回転すると、その回転角θに応じて、図４に示すように、受光素子４１からは、オフセットａと振幅ｂを持った正弦波出力Ｓ１＝（ａ＋ｂ×ｓｉｎθ）が得られる。同様に、受光素子４２からは、オフセットａと振幅ｂを持った余弦波出力Ｓ２＝（ａ＋ｂ×ｃｏｓθ）が得られる。
【００２７】
演算部５には、予め計測しておいたオフセット値ａが補正値として記憶されている。そこで、演算部５は、受光部４の正弦波出力Ｓ１および余弦波出力Ｓ２からオフセット値ａを引き算することによって、図５に示すように、オフセットゼロの正弦波出力Ｓ３＝ｂ×ｓｉｎθおよびオフセットゼロの余弦波出力Ｓ４＝ｂ×ｃｏｓθが得られる。続いて、演算部５は、下記の式（２）を用いて逆正接演算を実行することによって、光学式スケール３の絶対回転角度θを算出することができる。
【００２８】
【数３】
2012114595.tif 000005
【００２９】
次に、光量変動が発生した場合の角度誤差について説明する。今、何らかの影響によって光量変動が発生したとする。このとき、図６に示すように、元の出力Ｓ１は、オフセット誤差αの加算によって出力Ｓ１αに変動してしまう。この状態で演算部５がオフセット値ａの引き算を行ってもオフセット誤差αが残り、そのまま逆正接演算を実行すると、次式（３）に示すように角度誤差εが生じてしまう。
【００３０】
【数４】
2012114595.tif 000006
【００３１】
従って、式（３）から明らかなように、オフセット誤差αの影響を小さくするためには振幅ｂを大きくすることが必要となる。
【００３２】
次に、振幅ｂを増大するための手法について説明する。以下、図７に示すように、光学式スケール３の基材として樹脂材料を用いて、遮光部６ａとして断面Ｖ字状の突起を形成した場合を例示するが、透過部と遮光部の周期構造あるいは反射部と非反射部の周期構造を備えた光学式スケール３であれば特に限定されない。
【００３３】
１回転１周期の正弦波を出力するような光学式スケール３において、角度に対する光学式スケール３の透過率Ｔ（θ）は直流成分ＤＣと交流成分ＡＣを用いて、下記の式（４）のように表すことができる。ここで、θｎは、基準角度θ０から所定の円周方向に沿って数えてｎ番目の遮光部の角度である。
【００３４】
【数５】
2012114595.tif 000007
【００３５】
また、ｎ番目の遮光部の角度θｎに対応する透過率Ｔ（θｎ）は、ｎ番目の遮光部６ａのピッチをＰｎ、ｎ番目の遮光部６ａの幅をＷｎとすると、以下の式（５）で表すこともも可能である。
【００３６】
【数６】
2012114595.tif 000008
【００３７】
また、ｎ番目の遮光部の角度θｎは、ｍ番目の遮光部６ａのピッチＰｍを用いて次の式（６）で定義できる。
【００３８】
【数７】
2012114595.tif 000009
【００３９】
ここで、ｎ番目の遮光部６ａのピッチＰｎおよび幅Ｗｎを定数Ａを用いて、以下の式（７）、式（７ａ）で定義する。
【００４０】
【数８】
2012114595.tif 000010
【００４１】
このようにピッチおよび幅が反比例の関係となるように定義することによって、遮光部６ａのピッチＰｎが大きいときには遮光部６ａの幅Ｗｎを小さく、また、遮光部６ａのピッチＰｎが小さいときには遮光部６ａの幅Ｗｎを大きくすることが可能となる。その結果、最大光量と最小光量の差がより大きくなり、受光部４においてより大きな振幅を有する光強度が得られる。
【００４２】
正弦波のピーク位置での透過率ＴＨ（θ）と正弦波のボトム位置での透過率ＴＬ（θ）は、正弦波のピーク位置での遮光部６ａのピッチをＰＨ、遮光部６ａの幅をＷＨとし、正弦波のボトム位置での遮光部６ａのピッチをＰＬ、遮光部６ａの幅をＷＬとして、以下の式（８）、式（９）で表される。
【００４３】
【数９】
2012114595.tif 000011
【００４４】
さらに、最大透過率ＴＨと最小透過率ＴＬを用いて、正弦波の直流成分ＤＣと交流成分ＡＣは以下の式（１０）、式（１１）でそれぞれ表される。
【００４５】
【数１０】
2012114595.tif 000012
【００４６】
式（４）、式（５）を用いて、遮光部６ａのピッチＰｎは次の式（１２）で表される。
【００４７】
【数１１】
2012114595.tif 000013
【００４８】
この式（１２）に式（７）を代入すると、次の式（１３）が得られる。
【００４９】
【数１２】
2012114595.tif 000014
【００５０】
例えば、正弦波のピーク位置での遮光部６ａの幅ＷＨを１度、正弦波のピーク位置での遮光部６ａのピッチＰＨを１０度とすると、透過率ＴＨ＝９０％、定数Ａ＝１０となり、正弦波のボトム位置での透過率をＴＬ＝５％とすると、ｎ番目の角度に対する遮光部６ａのピッチＰｎとｎ番目の遮光部６ａの角度θｎは、次の（表１）のようになる。
【００５１】
【表１】
2012114595.tif 000015
【００５２】
ここで、ｎ＝０を原点とすると、最後の遮光部６ａの角度が原点と一致させるために修正する必要がある。そこで、修正後のｎ番目の遮光部６ａの位置に相当する角度θｎ’を、最後の遮光部６ａの角度θを用いて、次式（１４）に従って修正する。
【００５３】
【数１３】
2012114595.tif 000016
【００５４】
このとき、ｎ番目の角度に対する遮光部６ａのピッチＰｎとｎ番目の遮光部６ａの角度θｎ’は、次の（表２）のようになる。
【００５５】
【表２】
2012114595.tif 000017
【００５６】
ここで、遮光部６ａの幅Ｗが一定で、遮光部６ａのピッチＰｎのみで変調する場合を考える。今、式（７）で定義したときと同様に、Ｗを１度、正弦波のピーク位置での遮光部６ａのピッチＰＨを１０度、透過率ＴＨ＝９０％、正弦波のボトム位置での透過率ＴＬ＝５％とする。ｎ番目の透過率Ｔ（θｎ）は、式（５）と同様に、以下の式（１５）で表わされる。
【００５７】
【数１４】
2012114595.tif 000018
【００５８】
式（１５）にＷ＝１度、ＴＬ＝５％を代入すると、ＰＬ＝１．０５度となる。よって、正弦波のボトム部においては遮光部６ａの間隔は０．０５度となる。これは、例えば、光学式スケール３の光学パターン６上での半径を１０ｍｍとすると、約８．７μｍに相当する。
【００５９】
一方、式（９）に式（７）を代入すると、以下の式（１６）が得られる。
【００６０】
【数１５】
2012114595.tif 000019
【００６１】
式（１６）および式（７）にＴＬ＝５％、Ａ＝１０を代入すると、ＷＬ＝３．０８度、ＰＬ＝３．２４度となる。よって、正弦波のボトム部においては遮光部６ａの間隔は０．１６度となる。これは、例えば、光学式スケール３の光学パターン６上での半径を１０ｍｍとすると、約２７．９μｍに相当する。これは、遮光部６ａの幅Ｗｎのみで変調した場合でも同様である。つまり、上記値を用いた場合、式（７）のように定義することによって、遮光部６ａの最も密となる間隔の尤度を約３倍にすることができ、光学式スケール３の製造が容易となる。
【００６２】
また、遮光部６ａの幅Ｗが一定で、遮光部６ａのピッチＰｎのみで変調する場合において、遮光部６ａの最も密となる間隔を、式（７）と同様に０．１６度とすると、ＰＬ＝１．１６度となり、正弦波のボトム部での透過率は約１４％となって、式（７）のように定義した場合に比べて、振幅が約１／３に低下してしまう。
【００６３】
以上、本実施形態によれば、最大光量と最小光量の差がより大きくなって、受光光の振幅を増大させることが可能となるため、オフセット誤差による角度誤差の影響を低減できる。その結果、高精度かつ高分解能で光学式スケールの絶対回転角度θを計測することができる。また、遮光部６ａの再密部での間隔を大きくとることが可能となるため、光学式スケール３の製造も容易となる。
【００６４】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２を示す説明図である。本実施形態の光学式エンコーダは、実施の形態１の光学式エンコーダ１と同様な構成を有するが、式（７）の代わりに、光学パターン６の遮光部６ａの幅Ｗ'ｎを、以下の式（１７）、式（１７ａ）で表すようにした点が異なる。但し、係数ｍは0より大きい実数である。
【００６５】
【数１６】
2012114595.tif 000020
【００６６】
その他の構成及び検出原理については、実施の形態１の場合と同様であるため、以下では相違する構成部分についてのみ説明し、同一部分については説明を省略する。
【００６７】
以下、光学式スケール３の基材として樹脂材料を用いて、遮光部６ａとして断面Ｖ字状の突起を形成した場合を例示するが、透過部と遮光部の周期構造あるいは反射部と非反射部の周期構造を備えた光学式スケール３であれば特に限定されない。
【００６８】
ｎ番目の遮光部６ａのピッチＰｎおよび幅Ｗ'ｎの関係を式（１７）のように定義することで、遮光部６ａのピッチＰｎが大きいときには遮光部６ａの幅Ｗ'ｎを小さく、また、遮光部６ａのピッチＰｎが小さいときには遮光部６ａの幅Ｗ'ｎを大きくすることが可能となる。その結果、最大光量と最小光量の差がより大きくなり、受光部４においてより大きな振幅を有する光強度が得られる。
【００６９】
式（１２）のＷｎに式（１７）のＷ'ｎを代入すると、遮光部６ａのピッチＰｎは、以下の式（１８）のようになる。
【００７０】
【数１７】
2012114595.tif 000021
【００７１】
例えば、正弦波のピーク位置での遮光部６ａの幅ＷＨを１度、正弦波のピーク位置での遮光部６ａのピッチＰＨを１０度、係数ｍ＝２とすると、透過率ＴＨ＝９０％、定数Ａ＝１０となり、正弦波のボトム位置での透過率をＴＬ＝５％とするとｎ番目の角度に対する遮光部６ａのピッチＰｎとｎ番目の遮光部６ａの角度θｎは、次の（表３）のようになる。
【００７２】
【表３】
2012114595.tif 000022
【００７３】
ここで実施の形態１と同様に、最後の遮光部６ａの角度が原点と一致させるために修正する必要がある。そこで、修正後のｎ番目の遮光部６ａの位置に相当する角度θｎ’を、最後の遮光部６ａの角度θを用いて式（１４）に従って修正する。
【００７４】
このときのｎ番目の角度に対する遮光部６ａのピッチＰｎとｎ番目の遮光部６ａの角度θｎ’は、次の（表４）のようになる。
【００７５】
【表４】
2012114595.tif 000023
【００７６】
ここで、式（１６）および式（１７）から、正弦波の再密部での遮光部６ａの幅Ｗ'Ｌと遮光部６ａのピッチＰＬをそれぞれ求めると、Ｗ'Ｌ＝２．１２度、ＰＬ＝２．２３度となり、正弦波のボトム部における遮光部６ａの間隔は０．１１度であり、実施の形態１で説明したｍ＝１の場合に比べて、若干小さくなってしまう。しかしながら、（表３）のように、１回転１周期の正弦波を構成する階調数が多くなり、式（１４）で角度を補正する前の角度がほぼ原点位置と一致するため、理想正弦波からの誤差が小さくなり、より高精度な検出が可能となる。
【００７７】
以上、本実施形態によれば、最大光量と最小光量の差がより大きくなって、受光光の振幅を増大させることが可能となるため、オフセット誤差による角度誤差の影響を低減できる。その結果、高精度かつ高分解能で光学式スケールの絶対回転角度θを計測することができる。また、遮光部６ａの再密部での間隔を大きくとることが可能となるため、光学式スケール３の製造も容易となる。さらに、１回転１周期の正弦波を構成する階調数が多くなるため、理想正弦波からの誤差が小さくなるため、高精度検出が可能となる。
【符号の説明】
【００７８】
１  光学式エンコーダ、  ２  投光部、  ３  光学式スケール、  ４  受光部、
５  演算部、  ６  光学パターン、  ６ａ  遮光部、  ６ｂ  透過部、
４１，４２  受光素子、  Ｔ１，Ｔ２  トラック、  Ｓ１，Ｓ３  正弦波出力、
Ｓ２，Ｓ４  余弦波出力、  Ｓ１α  光量変動後の正弦波出力。
【図１】
2012114595.tif 000027
【図２】
2012114595.tif 000028
【図３】
2012114595.tif 000029
【図４】
2012114595.tif 000030
【図５】
2012114595.tif 000031
【図６】
2012114595.tif 000032
【図７】
2012114595.tif 000033
【図８】
2012114595.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月21日(2013.6.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的な光学パターンを有し、相対的に角変位可能な光学式スケールと、
光学式スケールに向けて光を照射するための投光部と、
光学式スケールからの光を受光するための受光部と、
受光部からの信号に基づいて、光学式スケールの絶対回転角度θを演算するための演算部とを備え、
光学パターンは、交互に配置された複数の遮光部および複数の透過部を含み、
所定の円周方向に沿ってｎ番目の遮光部のピッチをＰｎ、ｎ番目の遮光部の幅をＷｎとして、ｎ番目の遮光部の角度θｎに対応する透過率Ｔ（θｎ）および遮光部のピッチＰｎは下記の式（Ａ１）および（Ａ２）を満たし、
光学パターンの遮光部の幅Ｗｎは、遮光部のピッチＰｎ、定数Ａおよび係数ｍ（ｍは0より大きい実数）を用いて、下記の式（Ａ３）で表されることを特徴とする光学式エンコーダ。
【数１】
2012114595.tif 000035
【請求項２】
光学パターンの透過率Ｔ（θｎ）は、最大透過率をＴＨ、最小透過率をＴＬとして、下記の式で表されることを特徴とする請求項１記載の光学式エンコーダ。
【数２】
2012114595.tif 000036
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る光学式エンコーダは、
周期的な光学パターンを有し、相対的に角変位可能な光学式スケールと、
光学式スケールに向けて光を照射するための投光部と、
光学式スケールからの光を受光するための受光部と、
受光部からの信号に基づいて、光学式スケールの絶対回転角度θを演算するための演算部とを備え、
光学パターンは、交互に配置された複数の遮光部および複数の透過部を含み、
所定の円周方向に沿ってｎ番目の遮光部のピッチをＰｎ、ｎ番目の遮光部の幅をＷｎとして、ｎ番目の遮光部の角度θｎに対応する透過率Ｔ（θｎ）および遮光部のピッチＰｎは下記の式（Ａ１）および（Ａ２）を満たし、
光学パターンの遮光部の幅Ｗｎは、遮光部のピッチＰｎ、定数Ａおよび係数ｍ（ｍは0より大きい実数）を用いて、下記の式（Ａ３）で表されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【数２】
2012114595.tif 000037
【国際調査報告】
2012114595.tif 000038
2012114595.tif 000039