(57)【要約】【課題】小型で、低価格の光学式エンコーダを提供する。【解決手段】メインスケールにおける距離検出用スリットの配列方向の片端にある距離検出用スリットの長さＬ１を延長させて原点検出用スリットとし、原点検出用スリットの流しＬ２＝３　Ｌ１とする。距離検出用スリットと原点検出用スリットとを透過した光をＰＤ（発光ダイオード）に受けたときにおける受光電流Ｗ１，Ｗ２並びに電圧変換信号Ｘ１，Ｘ２は擬似正弦波である。電圧変換信号Ｘ１，Ｘ２における原点検出成分の振幅Ｂは距離検出成分の振幅Ａの３倍となる。基準電圧Ｖｒ１＝Ａ／２とし、基準電圧Ｖｒ２＝３Ａ／２とすることにより、電圧変換信号Ｘ１，Ｘ２における原点検出成分と距離検出成分とを分離して識別でき、かくして原点が検出できる。原点検出用のスリットを距離検出用スリットの兼ねさせるので、メインスケールにおける原点検出専用のスリットを設ける領域が不要となる。【選択図】　図１
2004085406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、複数の距離検出用スリットが一定のピッチで直線状に配列されたスケールと、該光源から出射され、該スリットを透過した光を受ける受光素子とを含み、該スケールが該光源および該受光素子に対し相対移動可能であり、該スケールが、該光源から該受光素子に至る該光の光路を間欠的に遮りながら、該直線方向に移動したときに該受光素子の受光量が正弦波状に変動することに基づき、該スケールが原点から移動した距離を測定する光学式エンコーダにおいて、
前記距離検出用スリットの並びの片方の端に連なる位置であって前記直線上に、原点検出用スリットが設けてあり、該原点検出用スリットは該距離検出用スリットより長いことを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項２】
少なくとも２つの光源と、
所定のピッチで配列された複数の距離検出用スリットと、１つの原点検出用スリットとを有し、該原点検出用スリットは、該距離検出用スリットの並びの片方の端に連なる位置であって、該端の該距離検出用スリットから該ピッチだけ隔てた位置に設けてあり、該原点検出用スリットが該距離検出用スリットより長いスケールと、
前記距離検出用スリット及び原点検出用スリットを透過した光を受光する少なくとも２つの受光素子と、
前記光源から前記受光素子の至る光路上に前記原点検出用スリットが位置するときに前記受光素子が受光する光量が、前記距離検出用スリットが該光路上に位置するときに前記受光素子が受光する光量より大きいことに基づき、前記スケールの移動距離測定における原点を検出する信号処理部と
を含むことを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項３】
少なくとも２つの光源と、
所定のピッチで直線状に配列された複数の距離検出用スリットと、前記複数の距離検出用スリットにおける端にある１つのスリットの外側であって、該端のスリットから前記直線上で所定距離隔てた位置に配置された原点検出用スリットとを有し、該原点検出用スリットが該距離検出用スリットより長いメインスケールと、
前記メインスケールに対し所定ギャップをもって対向配置され、所定のピッチで配列されたスリットを有するインデックススケールと、
前記距離検出用スリット及び原点検出用スリットを透過した光を受光する少なくとも２つの受光素子と、
前記光源から前記受光素子に至る光路上に前記原点検出用スリットがあるときに前記受光素子で受光する光量が、該光路上に前記距離検出用スリットがあるときに前記受光素子で受光する光量より大きいことに基づき、前記メインスケールの移動量の測定における原点を検出する信号処理部と
を含むことを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項４】
前記信号処理部が、前記受光素子の出力電流を電圧に変換する電流電圧変換増幅回路と、前記電流電圧変換増幅回路の出力を第１の基準電圧と比較し、距離検出信号を出力する第１の比較回路と、前記電流電圧変換増幅回路の出力を前記第１の基準電圧より大きい第２の基準電圧と比較し、原点検出信号を出力する第２の比較回路とで構成されることを特徴とする請求項２または３に記載の光学式エンコーダ。
【請求項５】
前記原点検出用スリットの長さが前記距離検出用スリットの長さの１．１倍以上であることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の光学式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアエンコーダやロータリーエンコーダに利用される光学式エンコーダに関し、特にその原点検出用の光源、スリット及び受光素子を省いた構造の光学的エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
（第１の従来例）
図７は、従来の光学式エンコーダの構成を模式的に示す図である。図８は、その光学式エンコーダにおける光学部１００の模式的な正面図である。図１０は、その光学式エンコーダにおけるメインスケール３００を示す図であり、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。図７の光学部１００は、図８におけるメインスケール３００及びインデックススケール４００の長手方向（図１０（Ａ）における線Ｅ−Ｅ方向）であって、図８の左側から見た図である。そこで、図７では、図８における発光ダイオード（ＬＥＤ）１１１及び１１２の内の１１１だけが現れ、また図８におけるホトダイオード（ＰＤ）１４１及び１４２の内の１４１だけが現れている。また、図７におけるＬＥＤ１５０及びＰＤ１６０は、図８では図示が省略されている。
【０００３】
図７に示すように、光学式エンコーダは、光学部１００と信号処理部２００とから構成されている。光学部１００は、距離測定用光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）１１１，１１２、メインスケール３００、インデックススケール４００、距離測定用受光素子であるＰＤ（ホトダイオード）１４１，１４２、原点検出用光源であるＬＥＤ１５０および原点検出用受光素子であるＰＤ１６０から構成されている。メインスケール３００とインデックススケール４００とは、所定ギャップをもって対向配置されている。
【０００４】
メインスケール３００は、ガラス等の透明基板に選択的にクロム（Ｃｒ）のメッキを施すことにより構成され、クロムメッキが欠けた領域がスリットをなしている。スリットには、距離信号用スリット１３１と原点検出用スリット１３２とがある。図１０（Ａ）では、スリット領域は、斜線を入れて示す短冊状の形に描いてある。距離信号用スリット１３１は、複数のスリットを一定のピッチで直線状に配列してなる。原点検出用スリット１３２は単一のスリットでなる。また、インデックススケール４００は、メインスケール３００と同様に、透明基板に選択的にクロムのメッキを施すことにより形成されている。
【０００５】
ＬＥＤ１１１及び１１２は、ＰＤ１４１及び１４２にそれぞれ対向し、互いに９０度の位相差を持って配置されている。距離測定用ＬＥＤ１１１及び１１２からメインスケール３００に光を照射し、メインスケール３００の移動に伴うメインスケール３００とインデックススケール４００のスリットの重なりによる明暗像の変化を距離測定用ＰＤ１４１及び１４２で検出し、距離検出電流を生成する。メインスケール３００が、ＬＥＤ１１１，１１２とＰＤ１４１，１４２とに対し移動方向の矢印３００ａ方向に移動するとき、これら２つの受光素子（ＰＤ１４１，１４２）からの出力電流は互いに９０度だけ位相がずれる。同様に、原点検出用ＬＥＤ１５０、スリット１３２及びＰＤ１６０により、原点検出電流が出力される。
【０００６】
図１１は図７の従来の光学式エンコーダの構成を示すブロック図である。図１１において、光学部１００は、距離測定電流を出力する距離検出用光学部１１，１２および原点検出電流を出力する原点検出用光学部１０５からなる。信号処理部２００は、電流電圧変換増幅回路２１，２２及び２１５並びに比較回路２７ａ，２８ａ及び２２５から構成されている。電流電圧変換増幅回路２１及び２２は、距離検出用光学部１１及び１２の出力の距離検出電流をそれぞれ受け、電流を電圧に変換し、増幅し、距離検出電圧として出力する。電流電圧変換増幅回路２１５は、原点検出用光学部１０５の出力の原点検出電流を受け、電流を電圧に変換し、増幅し、原点検出電圧として出力する。
【０００７】
比較回路２７ａ及び２８ａは、距離検出電圧を基準電圧Ｖｒ３と比較し、距離検出電圧が基準電圧Ｖｒ３を超えた期間がＯＮ（ハイレベルの電圧）である矩形波の距離検出信号ａ１及びａ２をそれぞれ生成する。同様に、比較回路２２５は、原点検出電圧を基準電圧Ｖｒ４と比較し、距離検出電圧が基準電圧Ｖｒ４を超えた期間がＯＮ（ハイレベルの電圧）である矩形波の原点検出信号ｂを出力する。基準電圧Ｖｒ３及びＶｒ４はそれぞれの検出信号振幅の１／２である。
【０００８】
図９は、従来の別の光学式エンコーダにおける光学部の模式的な正面図であり、図１２は図９の光学式エンコーダの構成を示すブロック図である。この従来の光学式エンコーダは、光源としてＬＥＤを４個（１１１〜１１４）備えるとともに、受光素子としてＰＤを４個（１４１〜１４４）備え、これらＰＤに対応して信号処理部に電流電圧変換増幅回路を４個備える点並びに、信号処理部に減算回路２５及び２６を備える点で図８及び図１１に示した光学式エンコーダとは相違している。ＬＥＤ１１１〜１１４及びＰＤ１４１〜１４４は、メインスケール３００における距離検出用スリット３１のピッチとの関係において、互いに９０度の位相差を持って配列されている。減算回路２５及び２６は、位相が互いに１８０度だけ相違する距離検出電圧を減算し、この光学式エンコーダの環境の温度および経年変化の影響の相殺している。図１２の回路におけるその他の各回路の作用は、図１１における各回路の作用と同様である。
【０００９】
（第２の従来例）
また、他の従来例として、電源を要することなく容易にエンコーダの原点を検出する光学式エンコーダが実開平３−１２７２２に提案されている。この光学式エンコーダは、エンコーダケース内に、距離測定用ＬＥＤ、ＰＤの他に、一対の導光手段（光ファイバ）が原点表示（検出）用スリットを持つ円周上に対向して配置され、回転軸が原点となる角度に達すれば、原点表示用スリットを介して、一方の導光手段より他の導光手段に光が投射され、外部から目視によりその状態を検出するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の光学式エンコーダには、次のような解決するべき課題がある。
（１）上述の第１の従来例のエンコーダは、原点検出用スリットを設ける必要があるので、原点検出用スリットを設置するためのスペースや、原点検出用ＬＥＤ、ＰＤが必要となる。したがって、大型で高価格のエンコーダとなる。
（２）上述の第２の従来例のエンコーダは、まず、原点検出用スリットを設ける必要があるので、原点検出用スリットを設置するためのスペースを必要とする。また、電源が投入されていない場合に原点を検出するように構成されているので、目視でしか原点を検出できず、また、暗いところでは原点を検出できない。さらに、原点検出用ＬＥＤ、ＰＤを必要としない代わりに、一対の導光手段（光ファイバ）や光ファイバホルダーを必要とし機構的に大型になる。これも大型で高価格で、使用環境によっては原点を検出できない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上述の課題を解決し、小型で、低価格の光学式エンコーダを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために本発明は次の手段を提供する。
【００１３】
（１）光源と、複数の距離検出用スリットが一定のピッチで直線状に配列されたスケールと、該光源から出射され、該スリットを透過した光を受ける受光素子とを含み、該スケールが該光源および該受光素子に対し相対移動可能であり、該スケールが、該光源から該受光素子に至る該光の光路を間欠的に遮りながら、該直線方向に移動したときに該受光素子の受光量が正弦波状に変動することに基づき、該スケールが原点から移動した距離を測定する光学式エンコーダにおいて、前記距離検出用スリットの並びの片方の端に連なる位置であって前記直線上に、原点検出用スリットが設けてあり、該原点検出用スリットは該距離検出用スリットより長いことを特徴とする光学式エンコーダ。
【００１４】
（２）少なくとも２つの光源と、
所定のピッチで配列された複数の距離検出用スリットと、１つの原点検出用スリットとを有し、該原点検出用スリットは、該距離検出用スリットの並びの片方の端に連なる位置であって、該端の該距離検出用スリットから該ピッチだけ隔てた位置に設けてあり、該原点検出用スリットが該距離検出用スリットより長いスケールと、
前記距離検出用スリット及び原点検出用スリットを透過した光を受光する少なくとも２つの受光素子と、
前記光源から前記受光素子の至る光路上に前記原点検出用スリットが位置するときに前記受光素子が受光する光量が、前記距離検出用スリットが該光路上に位置するときに前記受光素子が受光する光量より大きいことに基づき、前記スケールの移動距離測定における原点を検出する信号処理部と
を含むことを特徴とする光学式エンコーダ。
【００１５】
（３）少なくとも２つの光源と、
所定のピッチで直線状に配列された複数の距離検出用スリットと、前記複数の距離検出用スリットにおける端にある１つのスリットの外側であって、該端のスリットから前記直線上で所定距離隔てた位置に配置された原点検出用スリットとを有し、該原点検出用スリットが該距離検出用スリットより長いメインスケールと、
前記メインスケールに対し所定ギャップをもって対向配置され、所定のピッチで配列されたスリットを有するインデックススケールと、
前記距離検出用スリット及び原点検出用スリットを透過した光を受光する少なくとも２つの受光素子と、
前記光源から前記受光素子に至る光路上に前記原点検出用スリットがあるときに前記受光素子で受光する光量が、該光路上に前記距離検出用スリットがあるときに前記受光素子で受光する光量より大きいことに基づき、前記メインスケールの移動量の測定における原点を検出する信号処理部と
を含むことを特徴とする光学式エンコーダ。
【００１６】
（４）前記信号処理部が、前記受光素子の出力電流を電圧に変換する電流電圧変換増幅回路と、前記電流電圧変換増幅回路の出力を第１の基準電圧と比較し、距離検出信号を出力する第１の比較回路と、前記電流電圧変換増幅回路の出力を前記第１の基準電圧より大きい第２の基準電圧と比較し、原点検出信号を出力する第２の比較回路とで構成されることを特徴とする前記（２）または（３）に記載の光学式エンコーダ。
【００１７】
（５）前記原点検出用スリットの長さが前記距離検出用スリットの長さの１．１倍以上であることを特徴とする前記（１），（２），（３）又は（４）に記載の光学式エンコーダ。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１の一実施の形態である光学式エンコーダの構成を示すブロック図である。図３は、その光学式エンコーダにおけるメインスケール３を示す図であり、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。図４は、図１の光学式エンコーダにおける光学部１の模式的正面図である。
【００２０】
図１の光学式エンコーダにおける光学部１は、図７及び図１１に示す従来の光学式エンコーダにおける光学部１００におけるＬＥＤ１５０及びＰＤ１６０を備えず、また図１０に示した従来のメインスケール３００における原点検出用スリット１３２を欠いている。従って、原点検出用スリット１３２を要しない分だけ、メインスケール３の幅は、メインスケール３００の幅より狭い。
【００２１】
図３の距離検出用スリット１３１は、図１０の距離検出用スリット１３１と同様に、直線Ｄ−Ｄに沿って等しいピッチで配列されている。図５は図１の光学部１の正面図である。図４の正面図は、従来の光学式エンコーダの正面図である図８と同様に現れる。図８では、図７におけるＬＥＤ１５０及びＰＤ１６０が省略して描かれているが、本実施の形態における光学部１にはそもそも原点検出用スリット１３２（図１０）がない。そこで、本実施の形態は、原点検出用スリット１３２を検出するためのＬＥＤ１５０及びＰＤ１６０を必要としないのである。
【００２２】
図１において、本発明の本発明の光学式エンコーダは光学部１および信号処理部２から構成される。光学部１は、図７の従来の光学部１００におけるＬＥＤ１５０及びＰＤ１６０を欠いた構成である。また、光学部１におけるメインスケール３は、図１０の従来のメインスケール３００における原点検出用スリット１３２を欠き、図３に示すように、距離検出用スリットにおける左端のスリットの長さを延長したものである。
【００２３】
光学部１は、その他の点では図７、図８及び図１１に示した従来の光学式エンコーダと同様な構成であり、ＬＥＤ１１１，１１２、メインスケール３、インデックススケール４、及びＰＤ１４１，１４２からなる。本実施の形態におけるメインスケール３は、図３に示すように、所定のピッチ（たとえば、１０μｍ）で配列された距離検出用スロット３１と、この距離検出用スリット３１における片端スリットの長さを延長させて形成された原点検出用スリット３２とを有している。
【００２４】
図１の信号処理部２は、電流電圧変換増幅回路２１，２２、距離検出用比較回路２７ａ，２８ａおよび原点検出用比較回路２７ｂ，２８ｂから構成されている。図１において、メインスケール３がＬＥＤ１１１，１１２及びＰＤ１４１，１４２に対し移動方向３ａに移動するとき、距離検出用光学部１１，１２から出力される距離検出電流は、擬似正弦波である。電流電圧変換増幅回路２１，２２は、擬似正弦波の距離検出を電圧に変換し、増幅し、距離検出電圧Ｘ１，Ｘ２として出力する。
【００２５】
距離検出用比較回路２７ａは、距離検出電圧Ｘ１を基準電圧Ｖｒ１と比較し、距離検出電圧Ｘ１が基準電圧Ｖｒ１を超えた期間がＯＮ（ハイレベルの電圧）である矩形波の距離検出信号Ｚ１を出力する。同様に、距離検出用比較回路２８ａは、距離検出電圧Ｘ２を基準電圧Ｖｒ１と比較し、距離検出電圧Ｘ２が基準電圧Ｖｒ１を超えた期間がＯＮ（ハイレベルの電圧）である矩形波の距離検出信号Ｚ２を出力する。
【００２６】
原点検出用比較回路２７ｂは、距離検出電圧Ｘ１を基準電圧Ｖｒ２と比較し、距離検出電圧Ｘ１が基準電圧Ｖｒ２を超えた期間がＯＮ（ハイレベルの電圧）である矩形波の原点検出信号Ｙ１を出力する。Ｖｒ２とＶｒ１とは、Ｖｒ２＞Ｖｒ１の関係にある。同様に、距離検出用比較回路２８ｂは、距離検出電圧Ｘ２を基準電圧Ｖｒ２と比較し、距離検出電圧Ｘ２が基準電圧Ｖｒ２を超えた期間がＯＮ（ハイレベルの電圧）である矩形波の原点検出信号Ｙ２を出力する。
【００２７】
本実施の形態におけるメインスケール３では、原点検出用スリット３２の長さを距離検出用スリット３１の長さの３倍に選択してあり、メインスケール３を動かしたときにおける図１の各部の信号波形例を図６に示す。
【００２８】
距離検出用光学部１１の距離検出電流（ＰＤ１４１の受光電流）Ｗ１および距離検出用光学部１２の距離検出電流（ＰＤ１４２の受光電流）Ｗ２は、互いに９０度位相のずれた擬似正弦波信号となる。電流電圧変換増幅回路２１及び２２は、距離検出電流Ｗ１およびＷ２を電圧に変換し、増幅し、距離検出電圧Ｘ１およびＸ２として出力する。図６における距離検出電圧Ｘ１およびＸ２では、振幅がＡの波形と振幅が３Ａの波形とがある。振幅がＡの信号は、距離検出用スリット３１を透過した光の受光電流の電圧変換信号である。また、振幅が３Ａの信号は、原点距離検出用スリット３２を透過した光の受光電流の電圧変換信号Ｘ１ｏ，Ｘ２ｏである。図６で示されるように、原点検出用スリット３２の検出信号振幅Ｂは、距離検出用スリット３１の距離検出信号振幅Ａの３倍に、すなわち、Ｂ＝３Ａとなる。
【００２９】
図１の距離検出用比較回路２７ａ，２８ａの基準電圧Ｖｒ１をＡ／２に、原点検出用比較回路２７ｂ，２８ｂの基準電圧Ｖ２を３Ａ／２に設定すると、原点検出用比較回路２７ｂ，２８ｂの出力は矩形波形の原点検出信号Ｙ１、Ｙ２となり、距離検出用比較回路２７ａ，２８ａの出力は矩形波形の距離検出信号Ｚ１、Ｚ２となる。
原点検出信号Ｙ１及びＹ２は互いに９０度位相を異にし、距離検出信号Ｚ１及びＺ２も互いに９０度位相を異にする。次段の信号処理おいて、原点検出信号Ｙ１及びＹ２並びに距離検出信号Ｚ１及びＺ２に信号処理を施すことにより、原点検出用スリット３２の位置を基準とする現時点の距離検出用スリット３１の位置（ＬＥＤ１１１と１１２の中間点にある距離検出用スリット３１の位置）が高精度に検出される。
【００３０】
本発明では、メインスケール３に形成されたスロットの長さと光量は、基本的には比例すると考えてよく、また、光源（本実施の形態ではＬＥＤ）の光量変化が数％程度であるとの仮定で、１０％程度光量が大きいところは原点検出用スリットであるとする。距離検出用スリット３１のスリットの長さに対する原点検出用スリット３２の最低所要長さは、距離検出用比較回路２７ａ，２８ａの基準電圧Ｖｒ１に対する原点検出用比較回路２７ｂ，２８ｂの基準電圧Ｖｒ２の値により決まり、この基準電圧Ｖｒ２をたとえば、基準電圧Ｖｒ１の１．１倍に設定すれば、原点検出用スリット３２の長さは距離検出用スリット３１の１．１倍以上であれば足りる。
【００３１】
ＰＤでは、受光量と出力電流（検出電流）とは比例関係にあるので、距離検出電圧Ｘ１，Ｘ２はＰＤの受光量に比例する。そこで、たとえば、１Ｖの距離検出電圧Ｘ１，Ｘ２が、環境温度、経年等の変動に起因してＰＤの受光量が±０．０５Ｖ変動しても、Ｖｒ１に対するＶｒ２を１．１倍に設定し、距離検出電圧と原点検出電圧とをそれぞれ検出するための閾値である基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２の関係をＶｒ２／　Ｖｒ１＞１．１に設定しておけば、距離検出電圧から原点検出電圧をつねに識別できることになる。なお、光量の変動が問題になる場合には、光量に対してＡＰＣ（自動パワー制御）を行えば、一層確実にかければ距離検出電圧から原点検出電圧を識別できる。実用上は使用環境により、信号がノイズを含む場合もあるので、誤動作する危険をさけるために、この閾値の比は最低でも１．１倍程度が必要と考えられる。
【００３２】
このように、本発明では、受光素子の受光量の差が１．１以上であれば、距離検出用電流と原点検出電流とを分離できるので、メインスケールのスリット（スリットパターン）の一実施例として、原点検出用スリット１２の長さＬ２を距離検出用スリット１１の長さＬ１より１．５倍に選択できる。たとえば、Ｌ１＝５ｍｍ、Ｌ２＝７．５ｍｍに設定できる。
【００３３】
図２は、本発明の第２の実施の形態である光学式エンコーダの構成を示すブロック図であり、図５は図２の光学式エンコーダにおける光学部１ａの模式的正面図である。図２及び図５に示す光学式エンコーダは、光学部１ａと信号処理部２ａとでなる。光学部１ａは、光源としてＬＥＤを４個（１１１〜１１４）備えるとともに、受光素子としてＰＤを４個（１４１〜１４４）備える。これらＰＤに対応して信号処理部２ａに電流電圧変換増幅回路を４個備え、信号処理部２ａに減算回路２５及び２６を備える。第１の実施の形態の光学式エンコーダは、これらの点で図１及び図４に示した第１の実施の形態の光学式エンコーダとは相違しており、その他の点では第１の実施の形態と同様である。ＬＥＤ１１１〜１１４及びＰＤ１４１〜１４４は、メインスケール３における距離検出用スリット３１のピッチとの関係において、互いに９０度の位相差を持って配列されている。減算回路２５及び２６は、位相が互いに１８０度だけ相違する距離検出電圧Ｘ１およびＸ３並びにＸ２およびＸ４を減算し、この光学式エンコーダの環境の温度および経年変化の影響の相殺している。図２の回路におけるその他の各回路の作用は、図１における各回路の作用と同様である。
【００３４】
【発明の効果】
以上に詳しく説明したように、本発明の光学式エンコーダは、距離検出用スリットの配列方向における該配列の端の外側に距離検出用スリットの長さを延長させて原点検出用スリットを構成し、光源の光がその原点検出用スリットを通過する際の受光素子による受光量の違いから前記原点を検出することにより、原点検出用スリットおよびこれに伴う光源、受光素子を省くことができるので、小型化が可能で、コストの低減もできる。また、メインスケールの幅を小さくできるので、メインスケールの原材料である透明板から面取りできるメインスケールの数が多くなり、コストの低減が一層容易になる。さらに、メインスケールが小型になるので、エンコーダ全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である光学式エンコーダの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である光学式エンコーダの構成を示すブロック図である。
【図３】図１および図２の実施の形態におけるメインスケールのスリットパターン図である。
【図４】図１の光学式エンコーダにおける光学部１の模式的正面図である。
【図５】図２の光学式エンコーダにおける光学部１ａの模式的正面図である。
【図６】図１の光学式エンコーダの信号処理部２における各部信号の波形図である。
【図７】従来の光学式エンコーダを示す模式図である。
【図８】図７の従来の光学式エンコーダにおける光学部１００の一例を示す模式的正面図である。
【図９】図７の従来の光学式エンコーダにおける光学部１００の別の例を示す模式的正面図である。
【図１０】図７の従来の光学式エンコーダにおけるメインスケールのスリットパターン図である。
【図１１】図７の従来の光学式エンコーダの構成を示すブロック図である。
【図１２】別の従来の光学式エンコーダの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１００，１００ａ：　光学部
２，２ａ，２００，２００ａ：　信号処理部
３，３００：　メインスケール
３ａ，３００ａ：　メインスケール３の移動方向
４，４００：　インデックススケール
１１，１２，１３，１４：　距離検出用光学部
２１，２２，２３，１４，２１５：　電流電圧変換増幅回路
２５，２６：　減算回路
２７ａ，２８ａ：　距離検出用比較回路
２７ｂ，２８ｂ，２２５：　原点検出用比較回路
３１，１３１：　距離検出用スリット
３２，１３２：　原点検出用スリット
１０５：　原点距離検出用光学部
１１１〜１１４：　距離検出用ＬＥＤ
１４１〜１４４：　距離測定用ＰＤ
１５０：　原点検出用ＬＥＤ
１６０：　原点検出用ＰＤ
Ｖｒ１，Ｖｒ２，Ｖｒ３，Ｖｒ４：　基準電圧
Ｗ１，Ｗ２：　原点検出用スリット及び距離検出用スリットの受光電流
ｘ１，ｘ２：　原点検出用スリット及び距離検出用スリットの受光電流を電圧に変換し、増幅した振幅Ａから３Ａの信号
ｘ１ｏ，ｘ２ｏ：　原点検出用スリットの受光電流を電圧に変換し、増幅した振幅３Ａの信号
ｙ１，ｙ２：　基準電圧Ｖｒ２を３Ａ／２としたときの比較器出力
ｚ１，ｚ２：　基準電圧Ｖｒ１をＡ／２のときの比較器出力
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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