(57)【要約】【課題】複数のエンコーダ装置を組み合わせずとも、２次元以上の位置情報を計測する。【解決手段】エンコーダ装置は、光軸が一点で交わるように配置されている少なくとも３つの光学センサを有する検出部と、前記検出部と対向する面が所定の領域ごとに異なる情報が記されているスケールと、前記光学センサそれぞれが検出した前記スケール上の情報に基づいて、前記検出部とスケールとの相対的な位置関係を測定する測定部とを備える。【選択図】図２
2014202593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸が一点で交わるように配置されている少なくとも３つの光学センサを有する検出部と、
前記検出部と対向する面が所定の領域ごとに異なる情報が記されているスケールと、
前記光学センサそれぞれが検出した前記スケール上の情報に基づいて、前記検出部と前記スケールとの相対的な位置関係を測定する測定部と
を備えることを特徴としたエンコーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンコーダ装置であって、
前記測定部は、
前記光学センサが検出する前記スケール上の情報に基づいて、前記光学センサが検出した情報に対応する座標を算出し、
前記検出部と前記スケールとにおける相対的な移動により生じた前記光学センサが検出した情報の座標の変化を算出し、
算出した前記座標と、算出した前記座標の変化とに基づいて、前記検出部と前記スケールとの相対的な位置関係を算出する
ことを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載のエンコーダ装置であって、
前記光軸が交わる点は、前記スケールの前記検出部と対向する面上にない
ことを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンコーダ装置であって、
前記スケールは、前記光軸が交わる点より前記光学センサから遠い側に位置する
ことを特徴とするエンコーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
位置決め制御において、現在の位置を検出するエンコーダ装置は重要な装置である。一般的に、エンコーダ装置は、回転角や直線方向における距離など１次元の位置情報を検出するものがほとんどである（例えば、特許文献１）。位置決め制御において、２次元以上の位置情報を要する場合には複数のエンコーダ装置を組み合わせて使用することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０８７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、位置決め制御において必要となる位置（又は移動量）や、傾き、回転角など計測対象が増加すると、組み合わせるエンコーダ装置の数が増加してしまう。そのため、位置決め制御の対象の装置や部材に複数のエンコーダ装置を取り付ける場所を確保しなければならず、位置決め制御の対象の装置や部材を設計する際の制約が増えてしまうなどの問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、複数のエンコーダ装置を組み合わせずとも、２次元以上の位置情報を計測できるエンコーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明は、光軸が一点で交わるように配置されている少なくとも３つの光学センサを有する検出部と、前記検出部と対向する面が所定の領域ごとに異なる情報が記されているスケールと、前記光学センサそれぞれが検出した前記スケール上の情報に基づいて、前記検出部と前記スケールとの相対的な位置関係を測定する測定部とを備えることを特徴としたエンコーダ装置である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、各光学センサの光軸が一点で交わるように配置されているので、検出部とスケールとの相対的な位置関係において３次元方向及び各方向を軸とした回転を検出することができ、複数のエンコーダ装置を組み合わせずとも２次元以上の位置情報を計測できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施形態におけるエンコーダ装置を上方側から視た斜視図である。
【図２】本発明に係る実施形態におけるエンコーダ装置が備える光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２との位置関係を示す第１の概略図である。
【図３】同実施形態におけるエンコーダ装置が備える光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２との位置関係を示す第２の概略図である。
【図４】同実施形態のエンコーダ装置においてスケール２の移動方向及びスケール２の姿勢を検出する原理を示す図である。
【図５】同実施形態においてステージ装置９の可動部９１が固定部９２に対して傾き移動した場合を示す図である。
【図６】図５に示した状態における各光学センサ１ａ〜１ｃの光軸とスケール２上において観測点で示される三角形を示す図である。
【図７】同実施形態のエンコーダ装置において光学センサ１ａ〜１ｃが出力する信号を処理する測定部３０の構成を示す概略ブロック図である。
【図８】同実施形態におけるステージ装置９の可動子９１の移動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態におけるエンコーダ装置を説明する。
図１は、本発明に係る実施形態におけるエンコーダ装置を上方側から視た斜視図である。図１には、可動部９１と固定部９２とを有するステージ装置９にエンコーダ装置を取り付けた場合の構成が示されている。エンコーダ装置は、少なくとも３つの光学センサを有する検出部１０と、平面形状を有し所定の領域ごとに異なる色が着色されているスケール２とを備えている。本実施形態では、検出部１０は３つの光学センサ１ａ〜１ｃと光学センサを固定するセンサベース１１とを有している。検出部１０は、可動部９１の固定部９２に対向する面に取り付けられている。スケール２は、固定部９２の可動部９１に対向する面に取り付けられている。エンコーダ装置は、検出部１０の光学センサが検出する色であって光学センサに対向して配置されているスケール２の色に基づいて、可動部９１と固定部９２との相対的な位置関係及び移動量を検出するものである。
【００１０】
図２及び図３は、本実施形態におけるエンコーダ装置が備える光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２との位置関係を示す概略図である。図２は、光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２との位置関係を示す上面図である。図３は、光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２との位置関係を示す側面図である。以下の説明において、光学センサ１ａ〜１ｃのいずれか１つ又は全てを示す場合に光学センサ１という。
【００１１】
図２には、スケール２の主面側に対して垂直な方向から光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２とを見た位置関係が示されている。検出部１０としての光学センサ１ａ〜１ｃは、それぞれがＲＧＢカラーセンサであり、光学センサ１ａ〜１ｃの光軸（視線）とスケール２の主面とが交わる点（領域）におけるスケール２上の色を検出する。光学センサ１ａ〜１ｃは、検出した色に応じたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれの色信号を出力する。図３に示すように、光学センサ１ａ〜１ｃは、それぞれの光軸が、各光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２との間における交点ＣＰで交わる位置に設けられ、且つスケール２の主面から同じ距離隔てた位置に設けられている。
【００１２】
また、図２に示すように、各光学センサ１ａ〜１ｃは、それぞれの光軸をスケール２の主面に射影した際に、射影した光軸がなす鋭角が６０度になる位置に設けられている。換言すると、各光学センサ１ａ〜１ｃからスケール２に向かう光軸のベクトルをスケール２の主面に射影した際に、射影されたベクトルがなす角が１２０度になる位置に各光学センサ１ａ〜１ｃが設けられている。また、図２に示すように、各光学センサ１ａ〜１ｃの位置（３点）で決定される平面とスケール２の主面とが平行であるとき、各光学センサ１ａ〜１ｃが取得するスケール２の３つの観測点を結ぶと正三角形となる。
【００１３】
スケール２は、光学センサ１ａ〜１ｃに対向する主面に、光学センサ１ａ〜１ｃが色を検出した観測点の位置を一意に識別できるように異なる色で着色されている。スケール２の主面は、例えば、ＲＧＢ色空間におけるＲＧＢのカラーホイールや、ＨＳＶ表色系において任意の強度（Ｖ）における色相環、ＨＬＳ表色系において任意の明度（Ｌ）における色相環、Ｌａ＊ｂ＊表色系において任意の明度（Ｌ）における色相と彩度との色度図などのように各領域における色が異なるように着色されている。
【００１４】
なお、スケール２の主面は、予め定められた大きさの領域（例えば、正三角形や、正方形、正六角形）に分割され、分割された領域それぞれが異なる色で着色されていてもよい。このとき、スケール２の主面を分割する領域の大きさは、例えば、位置決めの精度に応じて定められる。また、３つの光学センサ１ａ〜１ｃとして用いるＲＧＢカラーセンサが出力するＲＧＢそれぞれの色信号のレベルは１２ビットである場合には、（２１２）３＝（４０９６３）＝６８，７１９，４７６，７３６個の領域を識別できることになる。
【００１５】
図４は、本実施形態のエンコーダ装置においてスケール２の移動方向及びスケール２の姿勢を検出する原理を示す図である。同図において、黒で塗りつぶされた丸は移動前における光学センサ１ａ〜１ｃの観測点を示している。白抜きの丸は移動後における光学センサ１ａ〜１ｃの観測点を示している。図４（Ａ）は光学センサ１ａ〜１ｃに対してスケール２が光学センサ１ａ〜１ｃとの距離を保ちつつ平行に移動した場合を示している。この場合、光学センサ１ａ〜１ｃの観測点における色に基づいて得られる移動後の各座標は、観測点間の距離が移動前における観測点間の距離と同じである。また、移動後における観測点の座標から移動前における観測点の座標への差分である移動ベクトルは、各観測点において同じである。換言すると、各観測点の移動ベクトルが同じである場合、移動ベクトルが示す方向及び距離にスケール２が光学センサ１ａ〜１ｃに対して平行移動したことを検出することができる。
【００１６】
図４（Ｂ）は光学センサ１ａ〜１ｃに対してスケール２が光学センサ１ａ〜１ｃとの距離を保ちつつスケール２の主面の法線方向を軸として回転した場合を示している。この場合、光学センサ１ａ〜１ｃの観測点における色に基づいて得られる移動後における各座標は、観測点間の距離が移動前における観測点間の距離と同じである。ただし、平行移動の場合と異なり、各観測点の移動ベクトルが異なる。すなわち、移動後における観測点間の距離が移動前における観測点間の距離と変わらず、各移動ベクトルが一致しない場合、スケール２が光学センサ１ａ〜１ｃに対して回転移動したことを検出することができる。このときの移動量（回転量）は、例えば、３点の観測点のうちいずれか１つの観測点から他の２つの観測点への２つのベクトルを移動前と移動後とのそれぞれについて算出し、移動後における２つのベクトルを移動前における２つのベクトルに一致させる回転変換における回転角となる。
【００１７】
図４（Ｃ）は光学センサ１ａ〜１ｃに対してスケール２がスケール２の主面の法線方向に移動した場合、すなわち主面に対して垂直方向へ移動した場合を示している。この場合、光学センサ１ａ〜１ｃの観測点における色に基づいて得られる移動後の各座標は、観測点間の距離が移動前における観測点間の距離と異なっている。また、各観測点の移動ベクトルは、観測点の色を検出した光学センサ１の光軸をスケール２の主面の法線方向から該主面に射影した際の光軸の方向と一致する。例えば、スケール２が主面の法線方向に光学センサ１ａ〜１ｃから離れる場合には、各観測点の座標を結ぶ三角形は、移動前における座標を結ぶ三角形より大きく相似の三角形となる。また、スケール２が主面の法線方向に光学センサ１ａ〜１ｃに近づく場合には、各観測点の座標を結ぶ三角形は、移動前における座標を結ぶ三角形より小さく相似の三角形となる。すなわち、移動後における観測点を結ぶ三角形と、移動前における観測点を結ぶ三角形とが相似である場合、スケール２が光学センサ１ａ〜１ｃに対して垂直方向に移動したことを検出することができる。このときの移動量は、例えば、スケール２の主面と光学センサ１ａ〜１ｃの光軸とがなす角度と観測点が移動した距離とに基づいて算出する。
【００１８】
図４（Ｄ）は光学センサ１ａ〜１ｃに対してスケール２がスケール２の主面に対して平行な方向を軸にして回転した場合（傾き移動した場合）を示している。この場合、光学センサ１ａ〜１ｃの観測点における色に基づいて得られる移動後の各座標は、観測点間の距離の少なくとも１つが移動前における観測点間の距離と異なっている。すなわち、移動後における各観測点を結ぶ三角形と、移動前における各観測点を結ぶ三角形とが異なる大きさであり、かつ相似でない場合には、傾き移動したことを検出することができる。
【００１９】
図５は、本実施形態においてステージ装置９の可動部９１が固定部９２に対して傾き移動した場合を示す図である。図５（Ａ）は、傾き移動をしたステージ装置９を上方側から視た斜視図である。図５（Ｂ）は、傾き移動をしたステージ装置９を側面から視た側面図である。図６は、図５に示した状態における各光学センサ１ａ〜１ｃの光軸とスケール２上において観測点で示される三角形を示す図である。図６に示すように、３つの観測点がなす三角形は、光学センサ１ａ〜１ｃの光軸が交わる交点ＣＰを頂点の一つとする三角錐とスケール２を含む平面とが交わってできる断面に相当する。したがって、可動部９１が固定部９２に対して傾き移動した場合には、観測点で示される三角形が含まれる平面と、可動部９１と固定部９２とが基準となる位置関係にある状態での観測点で示される三角形が含まれる平面とがなす角度を算出することにより、可動部９１が傾き移動した際の移動量を算出することができる。可動部９１と固定部９２とが基準となる位置関係は、例えば、傾き移動前の位置関係であってもよいし、予め定められた位置関係（原点位置に可動部９１が位置する場合）であってもよい。
【００２０】
図７は、本実施形態のエンコーダ装置において光学センサ１ａ〜１ｃが出力する信号を処理する測定部３０の構成を示す概略ブロック図である。測定部３０は、座標算出部３１ａ〜３１ｃ、及び位置測定部３２を有している。座標算出部３１ａ〜３１ｃはそれぞれが光学センサ１ａ〜１ｃに対応して設けられている。座標算出部３１ａ〜３１ｃは、光学センサ１ａ〜１ｃが検出した観測点における色を示す色信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）（ｉ＝１，２，３）に基づいて観測点の座標を算出する。座標算出部３１ａ〜３１ｃは、算出した座標を示す座標情報を位置測定部３２に出力する。
【００２１】
観測点の座標は、例えば、スケール２が図１及び図２に示すような円形状を有している場合、該円形の中心を原点とした極座標系や直交座標系で定めるようにしてもよい。また、観測点の座標は、光学センサ１ａ〜１ｃが出力する（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）それぞれの色信号のレベルを予め定めた式に代入して算出するようにしてもよいし、色信号（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）のレベルの組み合わせに対して座標が予め対応付けられている座標変換テーブルを用いるようにしてもよい。
【００２２】
位置測定部３２は、座標算出部３１ａ〜３１ｃが出力する各座標情報に基づいて、検出部１０に対してスケール２がどのように移動したかを検出し、その移動量を算出する。位置測定部３２が検出するスケール２の移動は、図４を用いて説明したように、移動後における各観測点間の位置関係、及び、移動後における各観測点の座標と移動前における各観測点の座標との差分（ベクトル）に基づいて、移動方向又は回転方向を検出する。また、検出した移動における移動量（又は回転量）を各観測点の座標に基づいて算出する。位置測定部３２は、算出した移動量及び回転量を示す位置情報を出力する。位置情報は、例えば、予め定められた３次元の直交座標系（ＸＹＺ座標系）におけるＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の移動量と、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向それぞれを軸とした回転方向の回転量とを含む。すなわち、位置情報は６つのパラメータを含む情報である。
【００２３】
図８は、本実施形態におけるステージ装置９の可動子９１の移動を示す側面図である。以下の説明において、可動部９１の移動を説明する際に、同図面に示されているＸ、Ｙ及びＺの３方向の直交座標系を用いる。図８（Ａ）は以下において説明する移動に対する基準としての原点の位置を示す図である。図８（Ａ）に示すように、エンコーダ装置のスケール２は、固定部９２において可動部９１と対向する面であってＸＹ平面と平行な面に配置されている。また、光学センサ１ａ〜１ｃを有する検出部１０は、固定部９２に配置されたスケール２と対向するように可動部９１に配置されている。
【００２４】
図８（Ｂ）は、可動部９１がその姿勢を保ちつつ固定部９２から離れるＺ軸方向に移動した際の概要を示す図である。なお、可動部９１が姿勢を保つとは、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向のいずれかを軸とした回転を行わずに移動することである。同図に示すように、可動部９１がＺ軸方向への移動をして固定部９２から離れると、各観測点間の距離は広がる。すなわち、図４（Ｃ）に示したように各観測点の座標が変化する。エンコーダ装置において、スケール２上の各観測点における色が各光学センサ１ａ〜１ｃにより検出され、各座標算出部３１ａ〜３１ｃが各光学センサ１ａ〜１ｃから出力される色信号に基づいて各観測点の座標を算出する。また、位置測定部３２は、可動部９１の移動に伴い生じた各観測点の座標の変化（差分）を算出する。
【００２５】
各座標算出部３１ａ〜３１ｃが算出する各観測点の座標と、各観測点の座標の差分とに基づいて、位置測定部３２は、図４（Ｃ）に示したような状態を検出することにより可動部９１がＺ軸方向への移動（垂直移動）をしたと判定し、その移動量を算出する。位置測定部３２は、算出したＺ方向の移動量を含む位置情報を出力する。
【００２６】
図８（Ｃ）は、可動部９１がその姿勢を保ちつつＸＹ平面と平行に移動した際の概要を示す図である。同図に示すように、可動部９１がＹ軸方向への移動をすると、各観測点間の距離を一定にして各観測点の座標が同じ移動量で同じ方向に移動する。すなわち、図４（Ａ）に示したように各観測点の座標が変化する。エンコーダ装置において、スケール２上の各観測点における色が各光学センサ１ａ〜１ｃにより検出され、各座標算出部３１ａ〜３１ｃが各光学センサ１ａ〜１ｃから出力される色信号に基づいて各観測点の座標を算出する。また、位置測定部３２は、可動部９１の移動に伴い生じた各観測点の座標の変化（差分）を算出する。
【００２７】
各座標算出部３１ａ〜３１ｃが算出する各観測点の座標と、各観測点の座標の差分とに基づいて、位置測定部３２は、図４（Ａ）に示したような状態を検出することにより可動部９１がＹ方向への移動（水平移動）をしたと判定し、その移動量を算出する。位置測定部３２は、算出したＹ方向の移動量を含む位置情報を出力する。
【００２８】
図８（Ｄ）は、可動部９１がＸ方向を軸とした回転を行い、傾き移動をした際の概要を示す図である。同図に示すように、可動部９１がＸ方向を軸とした回転をすると、各観測点間の距離が異なる状態となる。すなわち、図４（Ｄ）や図５、図６に示したように各観測点が変化する。エンコーダ装置において、スケール２上における各観測点における色が各光学センサ１ａ〜１ｃにより検出され、各座標算出部３１ａ〜３１ｃが各光学センサ１ａ〜１ｃから出力される色信号に基づいて各観測点の座標を算出する。また、位置測定部３２は、可動部９１の移動に伴い生じた各観測点の座標の変化（差分）を算出する。
【００２９】
各座標算出部３１ａ〜３１ｃが算出する各観測点の座標と、各観測点の座標の差分とに基づいて、移動前の観測点が作る三角形と、移動後の観測点が作る三角形とが異なる大きさであり、かつ相似形でない場合に、可動部９１が傾き移動をしたと判定する。このとき、位置測定部３２は、傾き移動をする前の３つの観測点で張られる平面と、傾き移動をした後の３つの観測点で張られる平面とがなす角度を算出する。位置測定部３２は、Ｘ方向を軸とする回転量として２つの平面がなす角度を含む位置情報を出力する。
【００３０】
なお、一般的には、平行移動、回転移動、垂直移動、及び傾き移動が組み合わされた動きを検出することになるが、検出した各観測点の座標及び差分に対して、それぞれの移動を順に検出することにより、各移動が組み合わされた移動量及び回転量を検出する。
【００３１】
上述したように、本実施形態におけるエンコーダ装置は、３つの光学センサ１ａ〜１ｃがスケール２上の観測点の色を検出し、検出された色に対応する座標を座標算出部３１ａ〜３１ｃが算出し、算出された座標及び移動により生じた各座標の差分に基づいて、検出部１０とスケール２との相対的な移動量及び回転量を位置測定部３２が算出する。３つの光学センサ１ａ〜１ｃに対応する各観測点の相対的な位置関係は、検出部１０とスケール２との相対的な位置関係に対応するので、エンコーダ装置は検出部１０とスケール２との相対的な位置関係を一意に測定することができる。
【００３２】
また、３つの光学センサ１ａ〜１ｃの光軸を交点ＣＰにおいて交わる位置に光学センサ１ａ〜１ｃを配置し、交点ＣＰがスケール２と光学センサ１ａ〜１ｃとの間に位置するように光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２とを配置しているので、水平移動と回転移動だけでなく垂直移動も検出することができる。これに対して、交点ＣＰがスケール２上にある場合、平行移動を検出することはできるが、３つの光学センサ１ａ〜１ｃが検出する色（情報）に対応する座標が一致してしまうため、回転移動や傾き移動を検出することができない。
【００３３】
また、実施形態におけるエンコーダ装置では、スケール２を交点ＣＰより光学センサ１ａ〜１ｃから遠い側に配置しているので、検出部１０の大きさが同じ大きさのエンコーダ装置においてスケール２を交点ＣＰより光学センサ１ａ〜１ｃに近い側に配置させた場合に比べ、より広範囲にスケール２の移動を検出することができる。
【００３４】
このように、本実施形態におけるエンコーダ装置は、他のエンコーダ装置と組み合わせることなく、３次元それぞれの方向における３つの移動量と、各方向を軸とした３つの回転量とを検出することができる。すなわち、本実施形態におけるエンコーダ装置は、他のエンコーダ装置を組み合わせずとも、２次元以上の位置情報を計測できる。
また、本実施形態におけるエンコーダ装置を取り付ける際には、スケール２を配置する領域と、スケール２に対向した位置に検出部１０を配置する領域とを確保すればよいので、複数のエンコーダ装置を用いる場合に比べ、小型軽量化が可能である。
【００３５】
上述の実施形態における測定部は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、上述した色信号から位置情報を算出する処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上述の処理が行われることになる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００３６】
なお、上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、上述の実施形態において、検出部１０に対向して配置されるスケール２の主面には観測点ごとに異なる色で着色する構成について説明した。しかし、これに限ることなく、検出部１０に対向する主面における観測点の位置を一意に識別することができればグレースケールや、文字、記号、パターンなどを用いて示されたコード（符号）又は情報であってもよい。換言すると、光学センサ１ａ〜１ｃの視線（光軸）とスケールとが交わる観測点（領域）に記されたものに応じて光学センサ１ａ〜１ｃが出力する信号が、観測点ごとに異なっていれば、色以外のものであってもよい。また、上述の実施形態では、スケール２の形状が円形状である構成について説明した。しかし、スケール２は矩形や正方形など他の形状であってもよい。また、スケール２は、平面でなくてもよく、球体の表面、すなわち球面であってもよい。
【００３７】
また、上述の実施形態において、検出部１０は３つの光学センサ１ａ〜１ｃを有する構成について説明したが、４つ以上の光学センサを備える構成にしてもよい。この場合、位置測定部３２は、４つ以上の座標情報から３つの座標情報の組み合わせを複数選択し、組み合わせごとに位置情報を算出し、算出した複数の位置情報の平均値、中央値、最頻値などの統計値を出力するようにしてもよい。これにより、エンコーダ装置の精度を向上させることができる。また、検出部１０において光学センサを増加させるのみ精度の向上が可能となるので、コスト対性能比を向上させることができる。また、上述の実施形態では、各光学センサ１ａ〜１ｃの光軸が互いになす鋭角が６０度になる位置に設ける構成について説明したが、光軸がなす鋭角が６０度以外であってもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態において、スケール２の主面と平行な方向を軸とした回転（傾き移動）における回転量を検出する際に、３つの移動ベクトルの組み合わせごとに主面と平行な方向を軸とした回転量を対応付けた変換テーブルを位置測定部３２に予め設けておき、算出した３つの移動ベクトルの組み合わせに対応する回転量を検出するようにしてもよい。これにより、行列演算や回転行列の演算を省くことができ、位置情報の算出に要する時間、演算量を削減することができる。
【００３９】
また、上述の実施形態において、各光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２との間に交点ＣＰが位置するように、各光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２とを配置する構成を説明したが、各光学センサ１ａ〜１ｃと交点ＣＰとの間にスケール２が位置するように各光学センサ１ａ〜１ｃとスケール２とを配置する構成としてもよい。ただし、交点ＣＰより光学センサ１ａ〜１ｃに近い側にスケール２が位置する場合と、交点ＣＰより光学センサ１ａ〜１ｃから遠い側に位置する場合とでは、光学センサ１ａ〜１ｃが検出する情報に対応する座標の組み合わせに同じ組み合わせが存在しうる。そのため、本実施形態のエンコーダ装置を用いる際には、交点ＣＰより光学センサ１ａ〜１ｃに近い側か、交点ＣＰより光学センサ１ａ〜１ｃから遠い側のいずれかにスケール２が常に位置するようにする必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
複数のエンコーダ装置を用いずに２次元以上の位置情報の計測が不可欠な用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…光学センサ、２…スケール、１０…検出部、３０…測定部
【図１】
2014202593.tif 000003
【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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【図８】
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【図２】
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