(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状の目盛を有するスケールと、前記スケールに光を出射する発光素子、及び前記発光素子から出射され、前記スケールにて反射、または透過される光を受光する受光素子とを有するヘッドと、前記ヘッドにケーブルを介して接続されるコネクタとを備え、前記受光素子にて受光される光に基づいて、前記スケールに対する前記ヘッドの位置を測定する光学式エンコーダであって、
前記コネクタは、
前記受光素子にて受光される光の状態を表示する表示手段と、
前記表示手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記受光素子にて受光される光の強度に応じて出力される電気信号に基づいて前記表示手段を制御する表示制御部と、
前記発光素子から出射される光の強度、及び前記電気信号の強度の少なくともいずれかを前記受光素子にて受光される光の強度に応じて調整する強度調整部とを備えることを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項２】
請求項１に記載の光学式エンコーダにおいて、
前記電気信号を所定の中心電圧を有する多相正弦波信号とするインクリメンタル型の光学式エンコーダとして構成され、
前記制御手段は、
前記所定の中心電圧と、前記多相正弦波信号の瞬時値とに基づいて、前記多相正弦波信号の振幅を算出する振幅算出部を備え、
前記表示制御部は、前記振幅算出部にて算出される前記多相正弦波信号の振幅に基づいて、前記表示手段を制御することを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学式エンコーダにおいて、
前記コネクタは、端子が設けられる端子面と、前記端子面に対向するとともに、前記ケーブルを導入させるケーブル面とを有する略直方体状に形成され、
前記端子面、及び前記ケーブル面に直交する直交面には、前記ケーブル面側に向かうに従って幅狭となるように傾斜する傾斜部が形成され、
前記表示手段は、前記傾斜部に設けられていることを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項４】
請求項３に記載の光学式エンコーダにおいて、
前記コネクタは、
前記直交面、及び前記ケーブル面にそれぞれ設けられ、前記強度調整部に調整を実行させる操作手段を備えることを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項５】
請求項４に記載の光学式エンコーダにおいて、
前記制御手段は、
前記強度調整部にて調整が実行された後、前記電気信号を調整する信号調整部を備え、
前記コネクタは、
前記強度調整部にて調整が実行されたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学式エンコーダにおいて、
前記表示手段は、３以上の奇数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成され、
前記表示制御部は、前記受光素子にて受光される光の強度が所定の範囲内にあるときは、中央の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも強いときは、前記中央のいずれか一方の側の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも弱いときは、前記中央のいずれか他方の側の発光ダイオードを発光させることを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学式エンコーダにおいて、
前記表示手段は、２以上の偶数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成され、
前記表示制御部は、前記受光素子にて受光される光の強度が所定の範囲内にあるときは、中央の２個の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも強いときは、前記中央のいずれか一方の側の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも弱いときは、前記中央のいずれか他方の側の発光ダイオードを発光させることを特徴とする光学式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、格子状の目盛を有するスケールと、スケールに光を出射する発光素子、及び発光素子から出射され、スケールにて反射、または透過される光を受光する受光素子とを有するヘッドと、ヘッドにケーブルを介して接続されるコネクタとを備え、受光素子にて受光される光に基づいて、スケールに対するヘッドの位置を測定する光学式エンコーダが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の光学式エンコーダは、スケールベース（スケール）と、検出ヘッド（ヘッド）と、出力コネクタ（コネクタ）とを備え、スケールに対するヘッドの位置を測定するものである。
【０００３】
このような光学式エンコーダでは、使用者は、相対的に変位する２つの測定対象に対してスケール、及びヘッドをそれぞれ取り付ける。ここで、スケール、及びヘッドは、発光素子から出射される光がスケールにて反射、または透過され、受光素子にて受光されるとともに、受光素子にて受光される光の強度が所定の範囲内となるように、適切な位置関係で取り付ける必要がある。
具体的に、例えば、特許文献２に記載の光学式エンコーダは、読取ヘッドに設けられ、スケール、及び読取ヘッド（ヘッド）の離間距離（位置関係）に応じて受光素子から出力される電気信号に基づいて発光色が変化するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備えている。そして、使用者は、読取ヘッドをスケールに対して移動させながらＬＥＤの発光色を視認することによって、スケール、及び読取ヘッドの位置関係を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３０７号公報
【特許文献２】特開平５−１３３７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の光学式エンコーダでは、使用者は、読取ヘッドをスケールに対して移動させながらＬＥＤの発光色を視認するので、スケール、及びヘッドの位置関係を容易に調整することができないという問題がある。また、測定対象への読取ヘッドの取り付け位置によってはＬＥＤの発光色を視認することが困難となるので、スケール、及びヘッドの位置関係を容易に調整することができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、スケール、及びヘッドの位置関係を容易に調整することができる光学式エンコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学式エンコーダは、格子状の目盛を有するスケールと、前記スケールに光を出射する発光素子、及び前記発光素子から出射され、前記スケールにて反射、または透過される光を受光する受光素子とを有するヘッドと、前記ヘッドにケーブルを介して接続されるコネクタとを備え、前記受光素子にて受光される光に基づいて、前記スケールに対する前記ヘッドの位置を測定する光学式エンコーダであって、前記コネクタは、前記受光素子にて受光される光の状態を表示する表示手段と、前記表示手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記受光素子にて受光される光の強度に応じて出力される電気信号に基づいて前記表示手段を制御する表示制御部と、前記発光素子から出射される光の強度、及び前記電気信号の強度の少なくともいずれかを前記受光素子にて受光される光の強度に応じて調整する強度調整部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、コネクタは、受光素子にて受光される光の状態を表示する表示手段を備え、ケーブルを介してヘッドに接続されているので、ヘッドをスケールに対して移動させながらであっても表示手段を視認しやすくすることができる。したがって、使用者は、スケール、及びヘッドの位置関係を容易に調整することができる。
また、制御手段は、ボタンスイッチなどで構成される操作手段が操作されることで調整を実行する強度調整部を備えるので、発光素子から出射される光の強度、および電気信号の強度の少なくともいずれかを自動的に調整することができる。
【０００９】
本発明では、前記電気信号を所定の中心電圧を有する多相正弦波信号とするインクリメンタル型の光学式エンコーダとして構成され、前記制御手段は、前記所定の中心電圧と、前記多相正弦波信号の瞬時値とに基づいて、前記多相正弦波信号の振幅を算出する振幅算出部を備え、前記表示制御部は、前記振幅算出部にて算出される前記多相正弦波信号の振幅に基づいて、前記表示手段を制御することが好ましい。
【００１０】
ここで、多相正弦波信号とは、２相正弦波信号、３相正弦波信号、及び４相正弦波信号のいずれか１つをいい、３相正弦波信号、及び４相正弦波信号は、それぞれ２相正弦波信号に変換することができる。以下、多相正弦波信号を２相正弦波信号として説明する。
本発明によれば、２相正弦波信号の位相差は、９０度であるので、振幅算出部は、２相正弦波信号における所定の中心電圧、及び２相正弦波信号の瞬時値に基づいて、２相正弦波信号の振幅を算出することができる。そして、表示制御部は、２相正弦波信号の振幅に基づいて、表示手段を制御するので、ヘッドをスケールに対して移動させることなく、受光素子にて受光される光の状態を表示手段に表示させることができる。したがって、使用者は、スケール、及びヘッドの位置関係を更に容易に調整することができる。
【００１１】
本発明では、前記コネクタは、端子が設けられる端子面と、前記端子面に対向するとともに、前記ケーブルを導入させるケーブル面とを有する略直方体状に形成され、前記端子面、及び前記ケーブル面に直交する直交面には、前記ケーブル面側に向かうに従って幅狭となるように傾斜する傾斜部が形成され、前記表示手段は、前記傾斜部に設けられていることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、表示手段は、傾斜部に設けられているので、例えば、複数の光学式エンコーダを用いて測定を行う際に、複数のコネクタを所定方向に沿って配列して外部機器に接続した場合であってもケーブル面側から表示手段を視認することができる。したがって、複数の光学式エンコーダを用いて測定を行う場合であっても、使用者は、スケール、及びヘッドの位置関係を容易に調整することができる。
【００１３】
本発明では、前記コネクタは、前記直交面、及び前記ケーブル面にそれぞれ設けられ、前記強度調整部に調整を実行させる操作手段を備えることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、使用者は、操作手段を操作することで、強度調整部によって発光素子から出射される光の強度、および電気信号の強度の少なくともいずれかを自動的に調整することができる。
また、操作手段は、直交面、及びケーブル面にそれぞれ設けられているので、例えば、複数の光学式エンコーダを用いて測定を行う際に、複数のコネクタを所定方向に沿って配列して外部機器に接続した場合であってもケーブル面側から操作手段を操作することができる。したがって、複数の光学式エンコーダを用いて測定を行う場合であっても、使用者は、発光素子から出射される光の強度、および電気信号の強度の少なくともいずれかを容易に調整することができる。
さらに、前述したように、制御手段を、振幅算出部と、振幅算出部にて算出される２相正弦波信号の振幅に基づいて、表示手段を制御する表示制御部とを備える構成とすれば、使用者は、操作手段を操作した後、ヘッドをスケールに対して移動させることなく、発光素子から出射される光の強度、および電気信号の強度の少なくともいずれかを調整することができる。
【００１５】
本発明では、前記制御手段は、前記強度調整部にて調整が実行された後、前記電気信号を調整する信号調整部を備え、前記コネクタは、前記強度調整部にて調整が実行されたことを報知する報知手段を備えることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、制御手段は、強度調整部にて調整が実行された後で調整を実行する信号調整部を備えるので、使用者は、操作手段を操作することによって、電気信号を自動的に調整することができる。
また、コネクタは、強度調整部にて調整が実行されたことを報知する報知手段を備えるので、使用者は、強度調整部による調整が終了したことを知ることができる。
【００１７】
さらに、前述したように、制御手段を、振幅算出部と、振幅算出部にて算出される２相正弦波信号の振幅に基づいて、表示手段を制御する表示制御部とを備える構成とすれば、使用者は、操作手段を操作した後、ヘッドをスケールに対して移動させることなく、発光素子から出射される光の強度、および電気信号の強度の少なくともいずれかを調整することができ、報知手段にて強度調整部による調整が終了したことを知ることができる。そして、使用者は、報知手段にて強度調整部による調整が終了したことを知った後、ヘッドをスケールに対して移動させることによって、電気信号を調整することができる。したがって、使用者は、発光素子から出射される光の強度、及び電気信号を容易に調整することができる。
【００１８】
本発明では、前記表示手段は、３以上の奇数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成され、前記表示制御部は、前記受光素子にて受光される光の強度が所定の範囲内にあるときは、中央の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも強いときは、前記中央のいずれか一方の側の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも弱いときは、前記中央のいずれか他方の側の発光ダイオードを発光させることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、表示手段は、３以上の奇数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成され、受光素子にて受光される光の強度に応じて発光させる発光ダイオード（ＬＥＤ）の位置は異なるので、表示手段を視認することで受光素子にて受光される光の状態を容易に把握することができる。
【００２０】
本発明では、前記表示手段は、２以上の偶数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成され、前記表示制御部は、前記受光素子にて受光される光の強度が所定の範囲内にあるときは、中央の２個の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも強いときは、前記中央のいずれか一方の側の発光ダイオードを発光させ、前記所定の範囲内よりも弱いときは、前記中央のいずれか他方の側の発光ダイオードを発光させることが好ましい。
【００２１】
このような構成によれば、表示手段は、２以上の偶数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成され、受光素子にて受光される光の強度に応じて発光させる発光ダイオードの位置は異なるので、表示手段を視認することで受光素子にて受光される光の状態を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学式エンコーダを示す平面図。
【図２】前記実施形態における光学式エンコーダの概略構成を示すブロック図。
【図３】前記実施形態におけるコネクタを示す側面図。
【図４】前記実施形態におけるコネクタをケーブル側から見た図。
【図５】前記実施形態における光学式エンコーダの調整方法を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光学式エンコーダを示す平面図。
【図７】前記実施形態における光学式エンコーダの概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔光学式エンコーダの概略構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るリニアエンコーダ１を示す平面図である。図２は、リニアエンコーダ１の概略構成を示すブロック図である。
光学式エンコーダとしてのリニアエンコーダ１は、図１、及び図２に示すように、格子状の目盛を有するスケールＳｃと、スケールＳｃに光を出射する発光素子２１（図１において図示略）、及び発光素子２１から出射され、スケールＳｃにて反射される光を受光して電気信号を出力する受光素子２２（図１において図示略）とを有する直方体状のヘッド２と、ヘッド２にケーブル３を介して接続されるコネクタ４とを備え、受光素子２２にて受光される光に基づいて、スケールＳｃに対するヘッド２の位置を測定するものである。なお、リニアエンコーダ１は、コネクタ４の構成を除き、特許文献１に記載の光学式エンコーダと同様の構成とされている。
【００２４】
ヘッド２は、図２に示すように、発光素子２１、及び受光素子２２を制御するヘッド側制御手段２３を備える。
ヘッド側制御手段２３は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などで構成され、発光素子２１から出射される光の強度を制御するとともに、所定の中心電圧を有する２相正弦波信号を、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力する。ヘッド側制御手段２３から出力される２相正弦波信号は、ケーブル３を介してコネクタ４に出力される（図２中矢印Ａ）。そして、コネクタ４に接続される外部機器（図示略）は、コネクタ４から出力される２相正弦波信号に基づいて（図２中矢印Ｂ）、スケールＳｃに対するヘッド２の位置を測定する。すなわち、リニアエンコーダ１は、電気信号を所定の中心電圧を有する多相正弦波信号とするインクリメンタル型の光学式エンコーダとして構成されている。
【００２５】
図３は、コネクタ４を示す側面図である。図４は、コネクタ４をケーブル３側から見た図である。
コネクタ４は、図１、図３、及び図４に示すように、外部機器に接続するための端子４１Ａが設けられる端子面４１と、端子面４１に対向するとともに、ケーブル３を導入させるケーブル面４２と、端子面４１、及びケーブル面４２に直交する上面４３、側面４４，４５、及び下面４６とを有する略直方体状に形成されている。
【００２６】
ケーブル面４２には、図４に示すように、発光素子２１から出射される光の強度、及び受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を自動的に調整するための操作手段としてのＣＡＬ（Calibration）スイッチ４２１が設けられている。なお、リニアエンコーダ１の使用者は、ＣＡＬスイッチ４２１を押下することでリニアエンコーダ１の調整を実行することができる。
直交面としての上面４３には、図１、図３、及び図４に示すように、ケーブル面４２側に向かうに従って幅狭となるように傾斜する平面状の傾斜部４３１が形成されている。
傾斜部４３１には、図１に示すように、受光素子２２にて受光される光の状態を表示する表示手段５と、ＣＡＬスイッチ４２１と同一の機能を有する操作手段としてのＣＡＬスイッチ４３２と、ＣＡＬスイッチ４２１，４３２による調整の状況を報知する報知手段としてのＣＡＬインジケータ４３３とが設けられている。なお、ＣＡＬインジケータ４３３は、発光ダイオードで構成されている。
【００２７】
表示手段５は、図１に示すように、５個のＬＥＤ（発光ダイオード）５１〜５５を端子面４１、及びケーブル面４２に対して平行となる方向に沿って配列して構成されている。そして、中央のＬＥＤ５３の大きさは、他のＬＥＤ５１，５２，５４，５５の大きさと比較して僅かに大きい。
なお、中央のＬＥＤ５３の発光色は、緑色であり、両端のＬＥＤ５１，５５の発光色は、赤色であり、他のＬＥＤ５２，５４の発光色は、橙色である。
側面４４には、図３に示すように、ゴム製のカバー４４１が取り付けられ、このカバー４４１は、ＵＳＢコネクタ４７（図２参照）を覆っている。すなわち、カバー４４１を取り外すことでＵＳＢコネクタ４７を利用することができる。
【００２８】
また、コネクタ４は、図２に示すように、例えば、ＡＳＩＣや、マイコンなどで構成され、表示手段５などを制御する制御手段としてのコネクタ側制御手段６を備える。
コネクタ側制御手段６は、振幅算出部６１と、表示制御部６２と、強度調整部６３と、信号調整部６４とを備える。
振幅算出部６１は、ヘッド側制御手段２３から出力される２相正弦波信号における所定の中心電圧と、２相正弦波信号の瞬時値とに基づいて、２相正弦波信号の振幅を算出する。
表示制御部６２は、振幅算出部６１にて算出される２相正弦波信号の振幅に基づいて、表示手段５を制御する。すなわち、表示制御部６２は、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される電気信号に基づいて表示手段５を制御する。
【００２９】
具体的に、表示制御部６２は、振幅算出部６１にて算出される２相正弦波信号の振幅、すなわち受光素子２２にて受光される光の強度が所定の範囲内にあるときは、中央のＬＥＤ５３を発光させ、所定の範囲内よりも強いときは、中央のいずれか一方の側（図１中左側）のＬＥＤ５４，５５を発光させ、所定の範囲内よりも弱いときは、中央のいずれか他方の側（図１中右側）のＬＥＤ５２，５１を発光させる。
なお、表示制御部６２は、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて段階的にＬＥＤ５１〜５５を発光させるものであり、光の強度は、ＬＥＤ５１を発光させている状態が最も弱く、ＬＥＤ５５を発光させている状態が最も強い。すなわち、表示手段５は、受光素子２２にて受光される光の状態を表示する。
【００３０】
強度調整部６３は、発光素子２１から出射される光の強度を受光素子２２にて受光される光の強度に応じて調整する。具体的に、強度調整部６３は、振幅算出部６１にて算出される２相正弦波信号の振幅に応じて、調整を実行するための補正値を算出し、この補正値に基づく制御信号（図２中矢印Ｃ）をヘッド側制御手段２３に出力することで発光素子２１から出射される光の強度を調整する。なお、制御信号は、例えば、デジタルポテンショメータを用いて生成することができ、ケーブル３を介してヘッド側制御手段２３に出力される。
【００３１】
信号調整部６４は、強度調整部６３にて調整が実行された後、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を調整する。具体的に、信号調整部６４は、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させたときに、ヘッド側制御手段２３からケーブル３を介して入力される２相正弦波信号の状態に応じて、調整を実行するための補正値を算出し、この補正値に基づいて、２相正弦波信号の振幅、及び中心電圧を調整する。
【００３２】
なお、２相正弦波信号の振幅、及び中心電圧は、例えば、デジタルポテンショメータを用いて調整することができる。
また、補正値の算出は、例えば、２相正弦波信号のピークを複数の周期で検出して平均を求め、２相正弦波信号の強度、及び中心電圧を算出することで行われ、コネクタ側制御手段６のメモリ（図示略）に記憶される。ここで、リニアエンコーダ１には、コネクタ４に接続される外部機器を介して電源が供給されている。そして、リニアエンコーダ１の電源がオンになった場合には、コネクタ側制御手段６は、メモリから補正値を読み出し、この補正値に基づいて、２相正弦波信号の振幅、及び中心電圧を調整する。
【００３３】
また、コネクタ側制御手段６は、ＵＳＢコネクタ４７に接続され、例えば、コネクタ４と、ＰＣ（Personal Computer）などの外部の処理装置とをＵＳＢケーブルを介して接続することによって、外部の処理装置から制御することができる。
具体的に、例えば、コネクタ側制御手段６は、外部の処理装置による制御の下、ヘッド側制御手段２３から出力される２相正弦波信号を外部の処理装置に出力することができる。そして、外部の処理装置は、コネクタ側制御手段６から入力される２相正弦波信号を解析することによって、例えば、リニアエンコーダ１に不具合が生じた際の診断を行うことができる。
また、コネクタ側制御手段６は、外部の処理装置による制御の下、強度調整部６３、及び信号調整部６４に、発光素子２１から出射される光の強度、及び受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を調整させることができる。これによれば、例えば、複数のリニアエンコーダ１を用いて測定を行う際に、各リニアエンコーダ１の調整を同時に実行することができる。
【００３４】
〔光学式エンコーダの取り付け方法、及び調整方法〕
次に、リニアエンコーダ１のスケールＳｃ、及びヘッド２を、相対的に変位する２つの測定対象に対して取り付ける際の取り付け方法、及び調整方法について説明する。
リニアエンコーダ１の使用者は、スケールＳｃ、及びヘッド２を、中央のＬＥＤ５３が発光するように、表示手段５のＬＥＤ５１〜５５の発光状態を見ながら各測定対象に対して取り付ける。そして、使用者は、スケールＳｃ、及びヘッド２を、各測定対象に対して取り付けた後、発光素子２１から出射される光の強度、及び受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を調整するために、ＣＡＬスイッチ４２１、またはＣＡＬスイッチ４３２を押下する。
【００３５】
図５は、リニアエンコーダ１の調整方法を示すフローチャートである。
ＣＡＬスイッチ４２１、またはＣＡＬスイッチ４３２が押下されると、コネクタ側制御手段６は、図５に示すように、以下のステップＳ１〜Ｓ３を実行する。
具体的に、強度調整部６３は、発光素子２１から出射される光の強度を受光素子２２にて受光される光の強度に応じて調整する（Ｓ１：強度調整工程）。なお、使用者は、ＣＡＬスイッチ４２１、またはＣＡＬスイッチ４３２を押下した後、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させることなく、強度調整部６３に発光素子２１から出射される光の強度を調整させることができる。
【００３６】
強度調整部６３にて発光素子２１から出射される光の強度が調整されると、コネクタ側制御手段６は、ＣＡＬインジケータ４３３を発光させることによって、強度調整部６３にて調整が実行されたことを報知する（Ｓ２：報知工程）。そして、使用者は、ＣＡＬインジケータ４３３にて強度調整部６３による調整が終了したことを知った後、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させる。
ヘッド２がスケールＳｃに対して移動すると、信号調整部６４は、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を調整する（Ｓ３：信号調整工程）。
以上のステップＳ１〜Ｓ３を実行することでリニアエンコーダ１は、発光素子２１から出射される光の強度、及び受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を調整する。
【００３７】
このような本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）コネクタ４は、受光素子２２にて受光される光の状態を表示する表示手段５を備え、ケーブル３を介してヘッド２に接続されているので、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させながらであっても表示手段５を視認しやすくすることができる。したがって、使用者は、スケールＳｃ、及びヘッド２の位置関係を容易に調整することができる。
（２）２相正弦波信号の位相差は、９０度であるので、振幅算出部６１は、２相正弦波信号における所定の中心電圧、及び２相正弦波信号の瞬時値に基づいて、２相正弦波信号の振幅を算出することができる。そして、表示制御部６２は、２相正弦波信号の振幅に基づいて、表示手段５を制御するので、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させることなく、受光素子２２にて受光される光の状態を表示手段５に表示させることができる。
【００３８】
（３）表示手段５は、傾斜部４３１に設けられているので、例えば、複数のリニアエンコーダ１を用いて測定を行う際に、複数のコネクタ４を所定方向に沿って配列して外部機器に接続した場合であってもケーブル面４２側から表示手段５を視認することができる。また、ＣＡＬスイッチ４２１は、ケーブル面４２にも設けられているので、このような場合であってもケーブル面４２側からＣＡＬスイッチ４２１を操作することができる。したがって、このような場合であっても、使用者は、スケールＳｃ、及びヘッド２の位置関係を容易に調整することができ、発光素子２１から出射される光の強度、及び受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される信号を容易に調整することができる。
【００３９】
（４）コネクタ側制御手段６は、ＣＡＬスイッチ４２１、またはＣＡＬスイッチ４３２が押下されることで調整を実行する強度調整部６３と、強度調整部６３にて調整が実行された後で調整を実行する信号調整部６４とを備えるので、使用者は、ＣＡＬスイッチ４２１、またはＣＡＬスイッチ４３２を押下することによって、発光素子２１から出射される光の強度を自動的に調整することができ、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を自動的に調整することができる。
【００４０】
（５）表示制御部６２は、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させることなく、受光素子２２にて受光される光の状態を表示手段５に表示させることができるので、使用者は、ＣＡＬスイッチ４２１、またはＣＡＬスイッチ４３２を押下した後、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させることなく、発光素子２１から出射される光の強度を調整することができる。そして、使用者は、ＣＡＬインジケータ４３３にて強度調整部６３による調整が終了したことを知った後、ヘッド２をスケールＳｃに対して移動させることによって、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を調整することができる。したがって、使用者は、発光素子２１から出射される光の強度、及び受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を容易に調整することができる。
（６）表示手段５は、５個のＬＥＤ５１〜５５を所定方向に沿って配列して構成され、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて発光させるＬＥＤ５１〜５５の位置は異なるので、表示手段５を視認することで受光素子２２にて受光される光の状態を容易に把握することができる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
図６は、本発明の第２実施形態に係るリニアエンコーダ１Ａを示す平面図である。図７は、リニアエンコーダ１Ａの概略構成を示すブロック図である。
【００４２】
前記第１実施形態では、表示手段５は、５個のＬＥＤ５１〜５５を端子面４１、及びケーブル面４２に対して平行となる方向に沿って配列して構成されていた。
これに対して、本実施形態では、表示手段５Ａは、４個のＬＥＤ５６〜５９を端子面４１、及びケーブル面４２に対して平行となる方向に沿って配列して構成されている点で異なる。
なお、中央の２個ＬＥＤ５７，５８の発光色は、緑色であり、両端のＬＥＤ５６，５９の発光色は、赤色である。
【００４３】
また、前記第１実施形態では、表示制御部６２は、振幅算出部６１にて算出される２相正弦波信号の振幅が所定の範囲内にあるときは、中央のＬＥＤ５３を発光させ、所定の範囲内よりも強いときは、中央のいずれか一方の側のＬＥＤ５４，５５を発光させ、所定の範囲内よりも弱いときは、中央のいずれか他方の側のＬＥＤ５２，５１を発光させていた。
これに対して、本実施形態では、表示制御部６２Ａは、振幅算出部６１にて算出される２相正弦波信号の振幅が所定の範囲内にあるときは、中央の２個のＬＥＤ５７，５８を発光させ、所定の範囲内よりも強いときは、中央のいずれか一方の側のＬＥＤ５８，５９（図６中左側）を発光させ、所定の範囲内よりも弱いときは、中央のいずれか他方の側のＬＥＤ５７，５６（図６中左側）を発光させている点で異なる。
なお、表示制御部６２Ａは、受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される電気信号に基づいて段階的にＬＥＤ５６〜５９を発光させるものであり、光の強度は、ＬＥＤ５６を発光させている状態が最も弱く、ＬＥＤ５９を発光させている状態が最も強い。
【００４４】
このような本実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００４５】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、コネクタ側制御手段６は、振幅算出部６１を備え、振幅算出部６１は、ヘッド側制御手段２３から出力される２相正弦波信号における所定の中心電圧と、２相正弦波信号の瞬時値とに基づいて、２相正弦波信号の振幅、すなわち受光素子２２にて受光される光の強度を算出していた。これに対して、例えば、制御手段は、引用文献２に記載の光学式エンコーダと同様に、比較器を用いた回路などによって、受光素子にて受光される光の強度を検出するように構成されていてもよい。要するに、制御手段は、受光素子にて受光される光の強度に応じて出力される電気信号に基づいて表示手段を制御する表示制御部を備えていればよい。
【００４６】
前記各実施形態では、コネクタ４の上面４３には、傾斜部４３１が形成され、表示手段５，５Ａは、傾斜部４３１に設けられていた。これに対して、表示手段５，５Ａは、傾斜部４３１に設けられていなくてもよく、更には、上面４３に設けられていなくてもよい。具体的に、例えば、表示手段５，５Ａは、ケーブル面４２や、下面４６などに設けられていてもよい。要するに、表示手段は、コネクタに設けられていればよい。
【００４７】
前記各実施形態では、傾斜部４３１は、平面状に形成されていたが、曲面状などの他の形状に形成されていてもよい。要するに、傾斜部は、ケーブル面側に向かうに従って幅狭となるように傾斜していればよい。
前記各実施形態では、傾斜部４３１は、ケーブル面４２側に向かうに従って幅狭となるように傾斜していたが、他の方向に向かうに従って幅狭となるように傾斜していてもよい。
前記各実施形態では、コネクタ４は、略直方体状に形成されていたが、半楕円体などの他の形状に形成されていてもよい。
前記各実施形態では、側面４４には、ゴム製のカバー４４１が取り付けられていたが、プラスチック製のカバーがネジを介して取り付けられていてもよい。
【００４８】
前記各実施形態では、多相正弦波信号として２相正弦波信号を例示したが、３相正弦波信号であってもよく、４相正弦波信号であってもよい。
前記各実施形態では、強度調整部６３は、発光素子２１から出射される光の強度を受光素子２２にて受光される光の強度に応じて調整していたが、２相正弦波信号、すなわち電気信号の強度を受光素子２２にて受光される光の強度に応じて調整してもよい。なお、電気信号の強度は、例えば、増幅回路を利用することで調整することができる。
前記各実施形態では、コネクタ４は、ＣＡＬスイッチ４２１，４３２、ＣＡＬインジケータ４３３、強度調整部６３、及び信号調整部６４を備え、発光素子２１から出射される光の強度、及び受光素子２２にて受光される光の強度に応じて出力される２相正弦波信号を自動的に調整していたが、これらの機能を備えていなくてもよい。
【００４９】
前記第１実施形態では、表示手段５は、５個のＬＥＤ５１〜５５を端子面４１、及びケーブル面４２に対して平行となる方向に沿って配列して構成されていた。これに対して、例えば、表示手段は、３個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成されていてもよく、７以上の奇数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成されていてもよい。要するに、表示手段は、３以上の奇数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成されていればよい。
前記第２実施形態では、表示手段５Ａは、４個のＬＥＤ５６〜５９を端子面４１、及びケーブル面４２に対して平行となる方向に沿って配列して構成されていた。これに対して、例えば、表示手段は、２個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成されていてもよく、６以上の偶数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成されていてもよい。要するに、表示手段は、２以上の偶数個の発光ダイオードを所定方向に沿って配列して構成されていればよい。
【００５０】
また、前記各実施形態では、表示手段５は、５個のＬＥＤ５１〜５５で構成され、表示手段５Ａは、４個のＬＥＤ５６〜５９で構成されていたが、１つの発光ダイオードで構成してもよい。なお、この場合には、特許文献２に記載の光学式エンコーダと同様に発光色を変化させることで受光素子にて受光される光の状態を表示させてもよく、発光ダイオードを点滅させるなどして発光状態を変化させることで受光素子にて受光される光の状態を表示させてもよい。また、例えば、表示手段は、液晶ディスプレイなどで構成してもよい。要するに、表示手段は、受光素子にて受光される光の状態を表示させるものであればよい。
【００５１】
前記各実施形態では、リニアエンコーダ１は、スケールＳｃにて反射される光を受光素子２２にて受光するように構成されていた。これに対して、光学式エンコーダは、スケールにて透過される光を受光素子にて受光するように構成されていてもよい。
前記実施形態では、光学式エンコーダとしてリニアエンコーダ１を例示したが、例えば、光学式のロータリエンコーダに本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、光学式エンコーダに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１，１Ａ…リニアエンコーダ（光学式エンコーダ）
２…ヘッド
３…ケーブル
４…コネクタ
５，５Ａ…表示手段
６…コネクタ側制御手段（制御手段）
２１…発光素子
２２…受光素子
４１…端子面
４２…ケーブル面
４３…上面（直交面）
５１，５２，５３，５４，５５…ＬＥＤ（発光ダイオード）
６１…振幅算出部
６２，６２Ａ…表示制御部
６３…強度調整部
６４…信号調整部
４２１，４３２…ＣＡＬスイッチ（操作手段）
４３１…傾斜部
４３３…ＣＡＬインジケータ（報知手段）
Ｓｃ…スケール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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