(57)【要約】【課題】スケールの幅やディスクの直径を大きせずに、異なる解像度の出力信号を得ることができ、分解能を大きくすることができる光電式エンコーダ、及び光電式エンコーダを用いたダブルエンコーダシステムを提供することを目的とする。【解決手段】特定の色の光に反応する受光部を具備し、複数の解像度に対応する光電式エンコーダであって、複数の異なる解像度の色フィルタを用い、各解像度の色信号を検出するために、上記異なる解像度の色フィルタを重ね合わせたスケールを用いる光電式エンコーである。【選択図】図１
2010085158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を照射する発光手段と；
上記発光手段が照射した測定光を、部分的に透過することによって、所定の色の第１の透過光を得る第１のフィルタと、上記第１の透過光を、部分的に透過することによって、所定の色の第２の透過光を得る第２のフィルタと、上記第２の透過光を、部分的に透過することによって、所定の色の第３の透過光を得る第３のフィルタとを具備するスケールと；
上記第１の透過光に反応する第１の光学センサと；
上記第２の透過光に反応する第２の光学センサと；
上記第３の透過光に反応する第３の光学センサと；
を有することを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項２】
測定光を照射する発光手段と；
上記発光手段が照射した測定光を、部分的に透過することによって所定の色の第１の透過光を得る第１のフィルタと、上記第１の透過光を、部分的に透過することによって所定の色の第２の透過光を得る第２のフィルタと、上記第２の透過光を、部分的に透過することによって所定の色の第３の透過光を得る第３のフィルタとを具備するスケールと；
上記第１の透過光に反応する第１の光学センサと；
上記第２の透過光に反応する第２の光学センサと；
上記第３の透過光に反応する第３の光学センサと；
を有する光電式エンコーダを用いたことを特徴とするダブルエンコーダシステム。
【請求項３】
発光手段が測定光を照射する工程と；
上記発光手段が照射した測定光を、第１のフィルタが部分的に透過することによって、所定の色の第１の透過光を得る工程と、
上記第１の透過光を、第２のフィルタが部分的に透過することによって、所定の色の第２の透過光を得る工程と；
上記第２の透過光を、第３のフィルタが部分的に透過することによって、所定の色の第３の透過光を得る工程と；
第１の光学センサが上記第１の透過光に反応する工程と；
第２の光学センサが上記第２の透過光に反応する工程と；
第３の光学センサが上記第３の透過光に反応する工程と；
を有することを特徴とする光電式エンコーダの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電式エンコーダに係り、特に、特定の色の光に反応する受光部を具備し、複数の解像度に対応する光電式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
測長、測角に用いられる光電式エンコーダとして、リニアエンコーダ、ロータリーエンコーダが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
これらは、一般に、被測定物としての移動体または回転体に取りつけられている。そして、一体的に動く主スケールと、この主スケールに対向して所定位置に固定されるインデックススケールと、主スケールとインデックススケールとをともに挟んで対向する光源と、光電変換装置とを有する。
【０００４】
そして、各スケールには、光の透過部と遮光部とが、等間隔で交互に、格子状に形成され、両スケールの相対的移動による透過光の光量変化から、主スケールの移動量すなわち、被測定物の変位量を検出する。
【０００５】
一般に、測長用、測角用の光学式センサには、インクリメンタル形、アブソリュート形、多回転アブソリュート形がある。
【０００６】
上記インクリメンタル形は、軸の回転とともに、光学パターンが書き込まれているディスクが回転すると、この回転に応じて、２ヶ所のスリットを通る光が透過、遮断される。各スリットに対向する受光素子が、上記光を電流に変換し、波形整形し、２つの矩形波出力として出力する。上記２ヶ所のスリットは、矩形波出力の位相が互いに１／４ピッチ異なるように配置されている。
【０００７】
上記アブソリュート形は、パターンが書き込まれているディスクが回転すると、パターンに従って、スリットを透過した光は、あるものは透過、あるものは遮られる。透過した光は、受光素子で電流に変換され、波形整形された後に、デジタル信号になる。
【０００８】
上記多回転アブソリュート形は、その検出部は、基本的にアブソリュート形と同じ構成である。１回転のアブソリュート信号の一部を用い、内部に設けられているカウンタによって、１回転に１回、回転量を計数し、アブソリュートのコードとして、多回転データを出力する。
【特許文献１】特開平１０−１３２６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
インクリメンタル形で、異なる解像度の出力信号を得たい場合や、アブソリュート形で分解能を大きくしたい場合、軸の中心から、同心円状に、異なるスリットを設ける必要がある。この場合、スケールの幅や、ディスクの直径を大きくしなければならないという問題がある。
【００１０】
本発明は、スケールの幅やディスクの直径を大きせずに、異なる解像度の出力信号を得ることができ、分解能を大きくすることができる光電式エンコーダ、及び光電式エンコーダを用いたダブルエンコーダシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、複数の異なる解像度の色フィルタを用い、各解像度の色信号を検出するために、上記異なる解像度の色フィルタを重ね合わせたスケールを用いる光電式エンコーである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、少なくとも２色の色フィルタを用いたスケールと、２色の光学センサを用いれば、異なる解像度の出力信号を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１である複数解像度リニアエンコーダ１００の構成を示す図である。
【００１５】
複数解像度リニアエンコーダ１００は、発光素子１と、複数の解像度を持つエンコーダスケール２とを有する。
【００１６】
エンコーダスケール２において、赤緑青のそれぞれの色について、光学的に透過可能である領域を○で示し、透過不可能である領域を×で示してある。
【００１７】
第１の光学センサ３は、第１の解像度を検出する。第２の光学センサ４は、第２の解像度を検出する。第３の光学センサ５は、第３の解像度を検出する。出力信号６は、第１の解像度の出力信号Ｒであり、出力信号７は、第２の解像度の出力信号Ｇであり、出力信号８は、第３の解像度の出力信号Ｂである。
【００１８】
発光素子１は、測定光を照射する発光手段の例である。また、エンコーダスケール２は、第１のフィルタと、第２のフィルタと、第３のフィルタとを具備するスケールの例である。上記第１のフィルタは、上記発光手段が照射した測定光を、部分的に透過することによって、所定の色の第１の透過光を得るフィルタである。上記第２のフィルタは、上記第１の透過光を、部分的に透過することによって、所定の色の第２の透過光を得るフィルタである。上記第３のフィルタは、上記第２の透過光を、部分的に透過することによって、所定の色の第３の透過光を得るフィルタである。
【００１９】
第１の光学センサ３は、上記第１の透過光に反応する第１の光学センサの例である。第２の光学センサ４は、上記第２の透過光に反応する第２の光学センサの例である。第３の光学センサ５は、上記第３の透過光に反応する第３の光学センサの例である。
【００２０】
図２は、実施例１における複数解像度リニアエンコーダ１００の出力信号を示す図である。
【００２１】
エンコーダスケール９は、第１の解像度のエンコーダスケールを模式的に表したもの、エンコーダスケール１０は、第２の解像度のエンコーダスケールを模式的に表したものである。エンコーダスケール１１は、第３の解像度のエンコーダスケールを模式的に表したものである。信号１２は、第１の解像度の出力信号Ｒであり、信号１３は、第２の解像度の出力信号Ｇであり、信号１４は、第３の解像度の出力信号Ｂである。
【００２２】
出力信号は、各色が透過した場合を、“Ｌｏｗ”で表し、透過しない場合を、“Ｈｉｇｈ”で表す。
【実施例２】
【００２３】
図３は、本発明の実施例２であるダブルロータリーエンコーダ２００の構成を示す図である。
【００２４】
図４は、実施例２を適用できるダブルロータリーエンコーダ２００の構成を示す側面図である。
【００２５】
ダブルロータリーエンコーダ２００は、発光素子１と、第１の光学センサ３と、第２の光学センサ４と、光学センサ１５と、第１の解像度のエンコーダスケール１６と、第２の解像度のエンコーダスケール１７とを有する。また、ダブルロータリーエンコーダ２００は、紙送りローラ１８と、排紙ローラ１９と、キャリッジ２０とを有する。
【００２６】
発光素子１が発した光は、第１のエンコーダスケール１６を通過する。次に、その光は、第２のエンコーダスケール１７を通過し、第１の光学センサ３と第２の光学センサ４とに到達する。
【００２７】
上記のように、少なくとも２色の色フィルタを用いたスケールと、２色の光学センサとを用いれば、異なる解像度の出力信号を得ることができる。
【００２８】
上記実施例におけるスケールは、第１のフィルタと、第２のフィルタと、第３のフィルタとを具備するスケールである。上記第１のフィルタは、発光手段が照射した測定光を、部分的に透過することによって所定の色の第１の透過光を得るフィルタである。上記第２のフィルタは、上記第１の透過光を、部分的に透過することによって所定の色の第２の透過光を得るフィルタである。上記第３のフィルタは、上記第２の透過光を、部分的に透過することによって所定の色の第３の透過光を得るフィルタである。
【００２９】
上記実施例は、測定光を照射する発光手段と、上記スケールと、上記第１の透過光に反応する第１の光学センサと、上記第２の透過光に反応する第２の光学センサと、上記第３の透過光に反応する第３の光学センサとを有する光電式エンコーダの例である。また、上記実施例は、上記光電式エンコーダを用いたダブルエンコーダシステムの例である。
【００３０】
なお、上記実施例の各手段を工程に置き換えると、上記実施例を、光電式エンコーダの制御方法の実施例として把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１である複数解像度リニアエンコーダ１００の構成を示す図である。
【図２】実施例１における複数解像度リニアエンコーダ１００の出力信号を示す図である。
【図３】本発明の実施例２であるダブルロータリーエンコーダ２００の構成を示す図である。
【図４】実施例２を適用できるダブルロータリーエンコーダ２００の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…発光素子、
２…複数の解像度を持つエンコーダスケール、
３…第１の光学センサ、
４…第２の光学センサ、
５…第３の光学センサ、
６…第１の解像度の出力信号、
７…第２の解像度の出力信号、
８…第３の解像度の出力信号、
９…第１の解像度のエンコーダスケールを模式的に表したもの、
１０…第２の解像度のエンコーダスケールを模式的に表したもの、
１１…第３の解像度のエンコーダスケールを模式的に表したもの、
１２…第１の出力信号、
１３…第２の出力信号、
１４…第３の出力信号、
１５…光学センサ（受光部）、
１６…第１の解像度のエンコーダスケール、
１７…第２の解像度のエンコーダスケール、
１８…紙送りローラ、
１９…排紙ローラ、
２０…キャリッジ。
【図１】
2010085158.tif 000003
【図２】
2010085158.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010085158.tif 000006