(57)【要約】【課題】電極のピッチ角度を微細に形成しなくても高精度の検出が可能なロータリーエンコーダを提供する。【解決手段】回転基板１０を第１の半円１０Ａと第２の半円１０Ｂとに分け、第１の半円１０Ａの第１のドライブ電極１１に対し、第２の半円１０Ｂの第２のドライブ電極１２を円周方向に所定のピッチ角度だけずらして形成すると、実質的に隣り合う第１のドライブ内周電極１１Ａの間に第２のドライブ内周電極１１Ｂを配置でき、また実質的に隣り合う第１のドライブ外周電極１１Ｂの間に第２のドライブ外周電極１２Ｂを配置できるため、結果として１／２のピッチ角度で電極を配置したことになる。よって、この回転基板１０をロータリーエンコーダに組み込むと、従来の１／２周期のパルス信号を得ることができるようになり、ロータリーエンコーダの検出精度を高めることができる。そして、微細な加工を不要にできるため、製造コストの高騰を抑えることが可能となる。【選択図】　　図２
2004077160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出電極が設けられた固定基板と、前記固定基板の中心に設けられた軸と、ドライブ電極が形成され前記固定基板に対向させた状態で前記軸に回転自在に設けられた回転基板とを備えたロータリーエンコーダにおいて、
前記固定基板の内周側には第１のピッチ角度で放射状に延びる複数の第１の検出電極が形成され、外周側には前記第１のピッチ角度よりも狭い第２のピッチ角度で放射状に延びる複数の第２の検出電極が形成されており、
前記回転基板は中心を通る仮想線を挟んで、第１の半円と第２の半円とに分けられており、前記第１の半円には前記固定基板の前記第１および第２の検出電極との間で静電容量を形成する複数の第１のドライブ電極が放射状に形成され、前記第２の半円には前記第１および第２の検出電極との間で静電容量を形成するとともに前記第１のドライブ電極に対して内周側で第３のピッチ角度分だけ円周方向にずれるとともに外周側で第４のピッチ角度分だけ円周方向にずれた複数の第２のドライブ電極が放射状に形成されており、
前記第１のドライブ電極と前記第２のドライブ電極に、互いの位相が１８０度異なるクロック信号が与えられることによって駆動されることを特徴とするロータリーエンコーダ。
【請求項２】
前記第１のドライブ電極は、内周側に前記第１のピッチ角度で形成された第１のドライブ内周電極とその外周側に前記第２のピッチ角度で形成された第１のドライブ外周電極を有しており、前記第２のドライブ電極は、内周側に前記第１のピッチ角度で形成された第２のドライブ内周電極とその外周側に前記第２のピッチ角度で形成された第２のドライブ外周電極を有している請求項１記載のロータリーエンコーダ。
【請求項３】
前記第２のピッチ角度が、前記第１のピッチ角度の１／２のピッチ角度である請求項１又は２記載のロータリーエンコーダ。
【請求項４】
前記第３のピッチ角度が前記第１のピッチ角度の１／２のピッチ角度であり、前記第４のピッチ角度が前記第２のピッチ角度の１／２のピッチ角度である請求項１記載のロータリーエンコーダ。
【請求項５】
前記固定基板に設けられた前記第２の検出電極が、前記第１の検出電極に対して第５のピッチ角度だけ円周方向にずれて形成されている請求項１記載のロータリーエンコーダ。
【請求項６】
前記第５のピッチ角度であるずれの角度が、前記第２のピッチ角度に対して１／８倍のピッチ角度である請求項５記載のロータリーエンコーダ。
【請求項７】
前記第１のピッチ角度が６度、第２および第３のピッチ角度が３度、第４のピッチ角度が１．５度および第５のピッチ角度が３／８度である請求項１ないし５のいずれかに記載のロータリーエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばサーボモータなど回転体の回転情報を検出するロータリーエンコーダに係わり、特に低いコストで検出精度を高めるようにした静電容量型のロータリーエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の静電容量式のロータリーエンコーダの対向面を示す平面図であり、Ａは固定基板、Ｂは回転基板である。
【０００３】
従来のロータリーエンコーダは、図７Ａに示す固定基板４０と図７Ｂに示す回転基板５０とを有している。前記固定基板４０と回転基板５０の中心には、中心穴４１，５１が形成されている。前記固定基板４０と回転基板５０の対向面には、それぞれ中心側から外周方向の延びる放射状のドライブ電極４２と検出電極５２がそれぞれ形成されている。また固定基板４０と回転基板５０の内周側には、個々のドライブ電極４２どうしおよび検出電極５２どうしを接続するための連結部４３，５３が形成されている。
【０００４】
前記固定基板４０と回転基板５０の対向面どうしを対向させた状態で前記中心孔４１，５１に軸を挿通し、両基板の間にわずかな隙間を空けた状態に設定する。そして、前記固定基板４０を固定するとともに回転基板５０を前記軸を中心に回転させた状態で、前記ドライブ電極４２にクロック信号を与えると、前記回転基板５０の検出電極５２から図８Ａに示すような微分波形が出力される。この微分波形を図示しない波形処理手段によって波形処理すると、図８Ｂに示すようなパルス信号が出力される。
【０００５】
このパルス信号を、図示しない演算処理手段によって計数し、所定の演算処理を施すことにより、回転基板５０の回転数や、相対的な回転角度、または回転速度などを検出することが可能となっている。そして、前記ロータリーエンコーダではパルス信号の周波数が高い（周期が短い）ほど検出が高精度となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図７に示すロータリーエンコーダでは、図８Ｂのパルス信号を生成する原信号である微分波形（図８Ａ）の周期θが、前記ドライブ電極４２および検出電極５２のピッチ角度θ（図７では６度）で決定されるため、ロータリーエンコーダの検出精度を高めようとする場合には、クロック信号の周波数を高めるか、あるいはドライブ電極４２および検出電極５２の前記ピッチ角度θを微細に形成する必要がある。
【０００７】
しかし、前記クロック信号の周波数を高めると、パルス信号にノイズなどの外乱が混入しやすくなる。そして、このような外乱を防止するには前記固定基板４０や回転基板５０の加工精度を高める必要があるが、それには高額な製造コストを必要とする。
【０００８】
一方、ドライブ電極４２および検出電極５２を微細なピッチ角度で形成するには、前記固定基板４０と回転基板５０の外形寸法を大型にすると容易となる。しかし、ロータリーエンコーダはより小型である方が好ましいため、前記固定基板４０および回転基板５０を大型化することはできない。
【０００９】
したがって、前記固定基板４０と回転基板５０の外形寸法を現状の大きさの状態で、あるいはそれ以下の大きさの状態において、前記ドライブ電極４２や検出電極５２を微細なピッチ角度で形成しようとする場合には前記固定基板４０および回転基板５０の製造コストの高騰を免れることは困難である。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、より低いコストで従来よりも高い検出精度を備えたロータリーエンコーダを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、検出電極が設けられた固定基板と、前記固定基板の中心に設けられた軸と、ドライブ電極が形成され前記固定基板に対向させた状態で前記軸に回転自在に設けられた回転基板とを備えたロータリーエンコーダにおいて、
前記固定基板の内周側には第１のピッチ角度で放射状に延びる複数の第１の検出電極が形成され、外周側には前記第１のピッチ角度よりも狭い第２のピッチ角度で放射状に延びる複数の第２の検出電極が形成されており、
前記回転基板は中心を通る仮想線を挟んで、第１の半円と第２の半円とに分けられており、前記第１の半円には前記固定基板の前記第１および第２の検出電極との間で静電容量を形成する複数の第１のドライブ電極が放射状に形成され、前記第２の半円には前記第１および第２の検出電極との間で静電容量を形成するとともに前記第１のドライブ電極に対して内周側で第３のピッチ角度分だけ円周方向にずれるとともに外周側で第４のピッチ角度分だけ円周方向にずれた複数の第２のドライブ電極が放射状に形成されており、
前記第１のドライブ電極と前記第２のドライブ電極に、互いの位相が１８０度異なるクロック信号が与えられることによって駆動されることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明では、固定基板と回転基板の双方に放射状に形成された複数の電極間に形成される静電容量を用いて回転体の回転情報を検出するロータリーエンコーダにおいて、前記放射状の電極間のピッチ角度を粗く形成した場合であっても前記回転情報の検出精度を高めることができる。よって、固定基板および回転基板の電極を形成する際に高い加工精度を必要としないため、製造コストを抑えることができる。
【００１３】
すなわち、回転基板の第１の半円の第１のドライブ電極に対し、第２の半円の第２のドライブ電極を円周方向に所定のピッチ角度だけずらして形成すると、実質的に隣り合う第１の内周電極の間に第２の内周電極１を配置することができ、また実質的に隣り合う第１の外周電極の間に第２の外周電極を配置することができるため、結果として１／２のピッチ角度で各電極を配置できる。よって、この回転基板をロータリーエンコーダに組み込むことで、従来の１／２周期（周波数が２倍）のパルス信号を得ることができるようになり、ロータリーエンコーダの検出精度を従来の２倍に高めることができる。
【００１４】
上記において、前記第１のドライブ電極は、内周側に前記第１のピッチ角度で形成された第１のドライブ内周電極とその外周側に前記第２のピッチ角度で形成された第１のドライブ外周電極を有しており、前記第２のドライブ電極は、内周側に前記第１のピッチ角度で形成された第２のドライブ内周電極とその外周側に前記第２のピッチ角度で形成された第２のドライブ外周電極を有しているものである。
【００１５】
前記各ピッチ角度の好ましい関係は、前記第２のピッチ角度が、前記第１のピッチ角度の１／２のピッチ角度であり、また前記第３のピッチ角度が前記第１のピッチ角度の１／２のピッチ角度であり、前記第４のピッチ角度が前記第２のピッチ角度の１／２のピッチ角度である。
【００１６】
また前記固定基板に設けられた前記第２の検出電極が、前記第１の検出電極に対して第５のピッチ角度だけ円周方向にずれて形成されているものが好ましく、より好ましくは前記第５のピッチ角度であるずれの角度が、前記第２のピッチ角度に対して１／８倍のピッチ角度である。
【００１７】
上記構成では、図６Ａ，Ｂまたは図６Ｃ，Ｄに示すように、第１の検出電極から出力されるパルス信号と第２の検出電極から出力されるパルス信号とを同期させることができ、回転方向を確実に検出することができる。
【００１８】
例えば、前記第１のピッチ角度が６度、第２および第３のピッチ角度が３度、第４のピッチ角度が１．５度および第５のピッチ角度が３／８度とすることで実施可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のロータリーエンコーダの断面図、図２はロータリーエンコーダの回転基板の対向面を示す平面図、図３はロータリーエンコーダの固定基板の対向面を示す平面図、図４は回転基板と固定基板との間の関係を示しており、Ａは第１，第２のドライブ内周電極と第１の検出電極との関係を示す模式図、Ｂは第１，第２のドライブ外周電極と第２の検出電極との関係を示す模式図である。
【００２０】
本発明のロータリーエンコーダは、例えばサーボモータなどの回転体の回転の情報、例えば回転数、相対的な回転角度、回転速度、あるいは回転方向などの検出を行うものである。
【００２１】
図１に示すようにロータリーエンコーダ１は、ハウジング２の内部に設けられている。前記ハウジング２の内部は凹部２ａが形成されており、その中心には軸３が設けられている。そして、前記凹部２ａの内には、円形の回転基板１０と固定基板２０が設けられている。
【００２２】
前記回転基板１０の中心には軸穴１０ａが形成されており、前記軸穴１０ａに軸３が挿通された状態で、前記回転基板１０は前記ハウジング２の凹部２ａに固定されている。
【００２３】
また固定基板２０の中央には凸部が設けられており、その中心に軸穴２０ａが形成されている。そして、固定基板２０は前記軸穴２０ａに前記軸３を挿通させ且つ前記凸部を回転基板１０の軸穴１０ａに挿入させた状態で、前記凹部２ａ内において回転自在に支持されている。
【００２４】
前記軸３の先端には固定部材４が固定され、この固定部材４と前記固定基板２０との間にシンバル状の付勢部材５が設けられている。前記付勢部材５は、固定基板２０を前記回転基板１０に接近する方向に付勢している。前記回転基板１０の対向面と固定基板２０の対向面との間にわずかなギャップが形成されており、このギャップ内に一定の誘電率を有する誘電フィルムが設けられている（図示せず）。
【００２５】
前記ハウジング２の外部には孔７が形成されており、この孔７に図示しないモータなどの回転体の軸が圧入などの手段により嵌着される。そして、前記回転体の軸に回転を与えると、前記ハウジング２と回転基板１０とが一定となって回転する。前記固定部材４と付勢部材５との間、および前記軸３と固定基板２０の軸穴２０ａとの間の摩擦抵抗は非常に小さく、ハウジング２が回転しても付勢部材４および固定基板２０は一緒に回転することがない。すなわち、固定基板２０に対し回転基板１０のみが回転する構造である。
【００２６】
図２に示すように、前記回転基板１０の対向面は、前記中心を通る仮想線Ａ−Ａを引くことにより、仮想線Ａ−Ａの上半分が第１の半円１０Ａ、下半分が第２の半円１０Ｂと２つの領域に分けられている。
【００２７】
前記第１の半円１０Ａには、回転基板１０の中心側から外周方向に放射状に延びる複数の第１のドライブ電極１１が形成されている。また前記第１の半円１０Ａには、中心から所定の半径ｒ（ただし、回転基板１０の外形の半径をＲとしたときにｒ＜Ｒである）の円弧状の連結部１３が形成されており、個々の第１のドライブ電極１１どうしが前記連結部１３によって連結されている。よって、第１のドライブ電極１１は全て同じ電位に設定される。
【００２８】
前記第１のドライブ電極１１のうち、中心側から前記連結部１３までが第１のドライブ内周電極１１Ａである。前記円周方向に隣り合う第１のドライブ内周電極１１Ａ間の中心に対する円周方向のピッチ角度は、第１のピッチ角度α（図２では６度）で形成されている。また前記連結部１３から外周方向に延びる前記第１のドライブ内周電極１１Ａの延長部分が第１のドライブ外周電極１１Ｂの一部を形成しており、しかも前記延長部分である第１のドライブ外周電極１１Ｂと第１のドライブ外周電極１１Ｂの中間にも前記連結部１３から外周方向に延びる電極が形成され、これら全体が第１のドライブ外周電極１１Ｂを形成している。すなわち、第１のドライブ外周電極１１Ｂは、回転基板１０の外周側に、前記第１のピッチ角度αの１／２のピッチ角度である第２のピッチ角度β（図２では３度）で放射状に形成されている。
【００２９】
前記第２の半円１０Ｂも実質的には前記第１の半円１０Ａと同様である。すなわち、前記第２の半円１０Ｂには、回転基板１０の中心側から外周方向に放射状に延びる複数の第２のドライブ電極１２が形成されている。そして、中心Ｏから前記半径ｒの円弧状の連結部１４が形成されており、個々の第２のドライブ電極１２どうしが前記連結部１４によって接続されている。よって、第２のドライブ電極１２は全て同じ電位に設定される。
【００３０】
また前記第２のドライブ電極１２のうち、中心側から前記連結部１４までの第２のドライブ内周電極１２Ａが前記第１のピッチ角度α（図２では６度）で形成されており、前記連結部１４から外周方向に延びる第２のドライブ外周電極１２Ｂが前記第２のピッチ角度β（図２では３度）で形成されている。
【００３１】
ただし、第１のドライブ電極１１と第２のドライブ電極１２は前記第１のピッチ角度αで連続して形成されたものではなく、図４に示すように前記第２のドライブ内周電極１２Ａは前記第１のドライブ内周電極１１Ａに対し所定の第３のピッチ角度γだけ円周方向にずれており、前記第２のドライブ外周電極１２Ｂは前記第１のドライブ電極１１Ｂに対し所定の第４のピッチ角度δだけ円周方向にずれている。
【００３２】
すなわち、図２に示すものでは、前記第１の半円１０Ａと第２の半円１０Ｂの間で、前記仮想線Ａ−Ａを挟んで図示右側の内周側で円周方向に隣り合う第１のドライブ内周電極１１Ａ１と第２のドライブ内周電極１２Ａ１との間が、前記第１のピッチ角度αである６度よりも広い９度のピッチ角度に設定されており、同じく前記仮想線Ａ−Ａを挟んで図示右側の外周側で円周方向に隣り合う第１のドライブ外周電極１１Ｂ１と第２のドライブ外周電極１２Ｂ１との間が、前記第２のピッチ角度βである３度よりも広い４．５度のピッチ角度に設定されている。そして、個々の第２のドライブ内周電極１２Ａは、前記第２のドライブ内周電極１２Ａ１から反時計回りに第１のピッチ角度α（６度）で形成されており、個々の第１のドライブ内周電極１１Ａは前記第１のドライブ内周電極１１Ａ１から反時計回りに第２のピッチ角度β（３度）で形成されている。
【００３３】
また前記仮想線Ａ−Ａを挟んで図示左側の内周側で円周方向に隣り合う第１のドライブ内周電極１１Ａ２と第２のドライブ内周電極１２Ａ２との間が９度のピッチ角度に設定され、同じく図示右側の外周側で円周方向に隣り合う第１のドライブ外周電極１１Ｂ２と第２のドライブ外周電極１２Ｂ２との間が４．５度ピッチ角度に設定されいる。
【００３４】
したがって、第２のドライブ内周電極１２Ａが前記第１のドライブ内周電極１１Ａに対し前記第３のピッチ角度γである３度だけ円周方向にずれた関係となり、第２のドライブ外周電極１２Ｂが前記第１のドライブ外周電極１１Ｂに対し前記第４のピッチ角度δである１．５度だけ円周方向にずれた関係になっている（図４参照）。その結果、図４に示すように実質的には隣り合う第１のドライブ内周電極１１Ａと第１のドライブ内周電極１１Ａの中間に第２のドライブ内周電極１２Ａが配置されたのと同じことになり、同様に実質的には隣り合う第１のドライブ外周電極１１Ｂと第１のドライブ外周電極１１Ｂの中間に第２のドライブ外周電極１２Ｂが配置されたのと同じことになっている。
【００３５】
すなわち、第１のドライブ内周電極１１Ａと第２のドライブ内周電極１２Ａの間が前記第１のピッチ角度α（６度）の１／２に相当するピッチ角度α／２（３度）だけ円周方向にずれた配置となり（γ＝α／２、図４Ａ参照）、第１のドライブ外周電極１１Ｂと第２のドライブ外周電極１２Ｂとの間が前記第２のピッチ角度β（３度）の１／２に相当するピッチ角度β／２（１．５度）だけ、円周方向に位置ずれした配置となる（δ＝β／２、図４Ｂ参照）。
【００３６】
一方、図３に示す固定基板２０の対向面には、前記中心側から外周方向に放射状に前記半径ｒの位置まで延びる第１の検出電極２１が形成されている。前記固定基板２０の中心側には、円形の連結部２３が形成されており、個々の第１の検出電極２１どうしが前記連結部２３によって接続されている。したがって、個々の第１の検出電極２１はすべて同じ電位に設定されている。
【００３７】
また前記半径ｒよりも外周側には、外周方向に放射状に延びる第２の検出電極２２が形成されている。前記第２の検出電極２２の外周には円形の連結部２４が形成されており、個々の第２の検出電極２２どうしが接続されている。よって、前記第２の検出電極２２はすべて同じ電位に設定されている。
【００３８】
図３に示すように、前記第１の検出電極２１の円周方向のピッチ角度は、前記第１のピッチ角度αと同じ６度に設定されている。また前記第２の検出電極２２の円周方向のピッチ角度は、前記第２のピッチ角度βと同じ３度に設定されている。ただし、前記第１の検出電極２１と第２の検出電極２２とは、前記第２のピッチ角度β（３度）に対して１／８倍とした第５のピッチ角度η（図３では、３／８度）だけ円周方向にずらした状態で形成されている（図３および図４参照）。
【００３９】
上記エンコーダの動作について説明する。
前記固定基板１０と回転基板２０は、上記電極が形成された面（対向面）どうしが対向し、その間に前記誘電フィルムが設けられている。よって、図４Ａに示すように、対向し合う前記第１，第２のドライブ内周電極１１Ａ，１２Ａと前記第１の検出電極２１との間に静電容量ＣＡが形成される。同じく前記第１，第２のドライブ外周電極１１Ｂ，１２Ｂと第２の前記検出電極２２との間に静電容量ＣＢが形成される。そして、前記ハウジング２を回転させて前記固定基板２０に対し回転基板１０を回転させると、対向し合う各電極間の面積が変化するため、前記静電容量ＣＡ，ＣＢが変化する。
【００４０】
ここで、図５は可変容量にクロック信号を与えた場合の信号処理を示す模式図である。また図６は第１の検出電極と第２の検出電極から出力されるパルス信号を図示したものであり、Ａ，Ｂは回転基板を右回転させた場合、Ｃ，Ｄは回転基板を左回転させた場合を示している。
【００４１】
図５Ａは、固定電極３１に対し移動電極３２が一定の対向距離を維持した状態で矢印方向に通過する場合を示している。固定電極３１に移動電極３２が対向すると、その間に可変容量Ｃが形成される。クロック信号発生器３３から図５Ｂに示すような一定周期のクロック信号を前記可変容量Ｃの一方の電極に与えながら前記移動電極３２を図５Ａの矢印方向に一定の速度で移動させると、固定電極３１と移動電極３２との対向面積が時間的に変化するため、これ応じて前記可変容量Ｃの容量が変化し、他方の電極からは図５Ｃに示すようにピーク電圧値の異なる微分波形が得られる。なお、前記微分波形は前記移動電極３２と固定電極３１とが対向する間で出力され、前記移動電極３２が隣り合う固定電極３２の間の中間に位置する場合には出力されない。
【００４２】
また、このロータリーエンコーダでは、クロック信号の立ち上がりや線路間のインピーダンス等に起因する時定数を持っているため、前記クロック信号の電圧が完全に立ち上がる前に、前記可変容量Ｃにおける充電が完了するように設定されている。よって、前記可変容量Ｃにクロック信号を与えると、その出力である微分波形のピーク電圧値が前記可変容量Ｃの大きさに応じて可変させることが可能となっている。
【００４３】
図５Ｃに示す微分波形を例えば差動増幅または全波整流などの波形変換手段によって図５Ｄに示すような信号を生成し、そのピークトウピークのみを結ぶと図５Ｅに示すような三角波が得られる。そして、この三角波をコンパレータなどの波形整形手段を用いて所定のしきい値Ｔｈを基準に比較処理することにより、図５Ｆに示すようなパルス信号を得ることができる。
【００４４】
したがって、図４Ａに示すように、ある時点において、第１のドライブ内周電極１１Ａに極性＋の信号を、第２のドライブ内周電極１２Ａに極性−の信号を与えると、すなわち、第１のドライブ内周電極１１Ａと第２のドライブ内周電極１２Ａとの間に互いに１８０度位相の異なるクロック信号を与えながら、回転基板１０を回転させて前記第１，第２のドライブ内周電極１１Ａ，１２Ａと前記第１の検出電極２１とを相対的に移動させると、前記第１の検出電極２１から図５Ｃに示す微分波形が連続して出力される。そしてこの微分波形を前記図５Ｄないし図５Ｆに示すような処理を施すことにより、図６Ｂまたは図６Ｄに示すような連続するパルス信号を取り出すことができる。
【００４５】
よって、このパルス信号を図示しない演算処理部において計数し且つ演算処理することにより、回転基板１０、すなわち前記回転体の回転数、相対的な回転角度および回転速度などの回転情報を得ることが可能である。
【００４６】
ここで、図４Ａに示すように、前記回転基板１０の回転により、前記第１の検出電極２１に対向する電極は、第１のドライブ内周電極１１Ａ→第２のドライブ内周電極１２Ａ→第１のドライブ内周電極１１Ａ…と交互に繰り返されるため、図６Ｂに示すようにパルス信号の符号（ｉ）の部分は、前記第１のドライブ内周電極１１Ａと第１の検出電極２１との間の静電容量ＣＡに与えられたクロック信号により生成され、同じくパルス信号の符号（ｉｉ）の部分は、前記第２のドライブ内周電極１２Ａと第１の検出電極２１との間の静電容量ＣＡに与えられたクロック信号によって生成される。
【００４７】
すなわち、回転基板１０上に第１のドライブ内周電極１１Ａと第２の検出電極１２Ａは、同じ第１のピッチ角度αである６度で形成したにもかかわらず、前記第１の検出電極２１からは第２のピッチ角度βである３度ごとのパルス信号を得ることができる。よって、従来に比較して２倍のパルス信号を得ることができるため、ロータリーエンコーダの分解能を２倍とすることができ、例えば相対的な回転角度を２倍の精度で検出することが可能となる。
【００４８】
しかも、２倍の精度を得るために前記ピッチ角度αを３度と微細に形成する必要がないため、電極を形成する際の製造コストの高騰も抑えることができる。
【００４９】
同様に、図４Ｂに示すように、第１のドライブ外周電極１１Ｂと第２のドライブ外周電極１２Ｂに１８０度位相の異なるクロック信号を与えながら、回転基板１０を回転させると、前記第２の検出電極２２からも図６Ａ，図６Ｃに示す同様の連続のパルス信号を取り出すことが可能である。
【００５０】
図６Ａに示すように、固定基板２０に対し回転基板１０を右回転に回転させると、前記第１の検出電極２１から出力されたパルス信号の立ち上がりと立ち下りの両エッジと第２の検出電極２２から出力されたパルス信号の立ち上がりエッジとが同期する。また図６Ｂに示すように、左回転を与えると、第１の検出電極２１から出力されたパルス信号の前記両エッジと第２の検出電極２２から出力されたパルス信号の立ち下がりエッジとが同期する。
【００５１】
よって、第１の検出電極２１から出力されたパルス信号の前記両エッジから所定の時間ｔ経過後に第２の検出電極２２から出力されたパルス信号のレベルが「０」であるか「１」であるかを検出すことにより、回転基板１０の回転方向を検知することができる。
【００５２】
なお、上記実施の形態では、回転基板１０にドライブ電極を形成し、固定基板２０に検出電極を形成したもので説明したが、両電極は一方が固定され他方が回転すればよいので、回転基板１０に検出電極を形成し固定基板２０にドライブ電極を形成したものであってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明では、放射状に形成される電極のピッチ角度を粗くした状態であってもロータリーエンコーダの検出精度を高めることができるため、ロータリーエンコーダの製造コストの高騰を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロータリーエンコーダの断面図、
【図２】ロータリーエンコーダの回転基板の対向面を示す平面図、
【図３】ロータリーエンコーダの固定基板の対向面を示す平面図、
【図４】回転基板と固定基板の関係を示しており、Ａは第１，第２のドライブ内周電極と第１の検出電極との関係を示す模式図、Ｂは第１，第２のドライブ外周電極と第２の検出電極との関係を示す模式図、
【図５】可変容量にクロック信号を与えた場合の信号処理を示す模式図、
【図６】第１の検出電極と第２の検出電極から出力されるパルス信号を示し、Ａ，Ｂは回転基板を右回転させた場合、Ｃ，Ｄは回転基板を左回転させた場合、
【図７】従来の静電容量式のロータリーエンコーダの対向面を示す平面図であり、Ａは固定基板、Ｂは回転基板
【図８】前記ロータリーエンコーダの出力と波形処理後のパルス信号を示す図、
【符号の説明】
１　ロータリーエンコーダ
２　ハウジング
１０　回転基板
１０Ａ　第１の半円
１０Ｂ　第２の半円
１１　第１のドライブ電極
１２　第２のドライブ電極
１３，１４　連結部
１１Ａ　第１のドライブ内周電極
１１Ｂ　第１のドライブ外周電極
１２Ａ　第２のドライブ内周電極
１２Ｂ　第２のドライブ外周電極
２０　固定基板
２１　第１の検出電極
２２　第２の検出電極
２３，２４　連結部
ＣＡ　第１，第２のドライブ内周電極と第１の検出電極との間の静電容量
ＣＢ　第１，第２のドライブ外周電極と第２の検出電極との間の静電容量
α　第１のピッチ角度（内周電極間のピッチ角度）
β　第２のピッチ角度（外周電極間のピッチ角度）
γ　第３のピッチ角度（第１のドライブ内周電極と第２のドライブ内周電極との円周方向のずれ角度）
δ　第４のピッチ角度（第１のドライブ外周電極と第２のドライブ外周電極との円周方向のずれ角度）
η　第５のピッチ角度（第１の検出電極と第２の検出電極との円周方向のずれ角度）
【図１】
2004077160.tif 000003
【図２】
2004077160.tif 000004
【図３】
2004077160.tif 000005
【図４】
2004077160.tif 000006
【図５】
2004077160.tif 000007
【図６】
2004077160.tif 000008
【図７】
2004077160.tif 000009
【図８】
2004077160.tif 000010