【手続補正書】
【提出日】平成19年9月11日(2007.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  円又はその一部を描いて同心円上を移動する少なくとも２つの光線の入射位置を独立して検出する受光手段と、該受光手段で検出した任意の２つの位置間を結ぶ直線と、任意の基準線との角度を演算出力する演算手段とを有することを特徴とする光回転角検出装置。
【請求項２】  前記受光手段は、円環状であって前記光線の移動する円と同心であることを特徴とする請求項１記載の光回転角検出装置。
【請求項３】  前記受光手段は、前記光線が移動する円周上に連続して構成される複数の独立した受光素子を有することを特徴とする請求項２記載の光回転角検出装置。
【請求項４】  前記受光手段は、同一平面に配置した半径の異なる少なくとも２つの円環を有することを特徴とする請求項２、又は３記載の光回転角検出装置。
【請求項５】  前記受光手段は、複数の角度領域ごとに独立して検出することを特徴とする請求項１，２、又は３記載の光回転角検出装置。
【請求項６】  前記受光手段は、前記光線がその回転に応じて入射する前記角度領域を選択する角度領域選択手段を有することを特徴とする請求項５記載の光回転角検出装置。
【請求項７】  前記受光手段は、光の特性の違いに応じて独立に検出することを特徴とする請求項２、又は３記載の光回転角検出装置。
【請求項８】  請求項１から７のいずれか１項の光回転角検出装置と、この光回転角検出装置の前記受光手段に対向する形で回転する回転部材とを備え、前記受光手段へ入射する光が前記回転部材の回転と共に変化することを利用して、該回転部材の回転情報を検出することを特徴とする回転検出装置。
【請求項９】  前記回転部材は、前記円又は円弧を描いて移動する光線を発光するための少なくとも２つの発光手段を有していることを特徴とする請求項８記載の回転検出装置。
【請求項１０】  前記発光手段は、その前記円又は円弧を描いて移動する光線の円又は円弧中心が前記受光手段の中心と一致するように配置されていることを特徴とする請求項９記載の回転検出装置。
【請求項１１】  前記回転部材は、その裏面側からの入射光が、前記円又は円弧を描いて移動する光線となるための、少なくとも２つの光透過窓を有していることを特徴とする請求項８記載の回転検出装置。
【請求項１２】  前記回転部材には、前記円又は円弧を描いて移動する光線が前記受光素子上で小さな光点となるように、その光路上に、集光手段又は絞りが設けられていることを特徴とする請求項８、９、１０、又は１１記載の回転検出装置。
【請求項１３】  前記回転部材は、その回転に伴って前記受光手段へ入射する光線の入射方向を変化させる光変向手段を有していることを特徴とする請求項８記載の回転検出装置。
【請求項１４】  円弧又は円環状の受光手段は複数の同心円で分割されており、少なくともその一つの区画は、オフセットレベル検出手段とすると共に、その他の同心円区画の最低一つは光線入射位置検出手段とし、該オフセットレベル検出手段の出力と該光線入射位置検出手段の出力の差を出力することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光回転角検出装置。
【請求項１５】  請求項１４記載の光回転角検出装置と、この光回転角検出装置の前記受光手段に対向する形で回転する回転部材とを備え、前記受光手段へ入射する光が前記回転部材の回転と共に変化することを利用して該回転部材の回転情報を検出していることを特徴とする回転検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、光線の回転角を正確に検出することができる光回転角検出装置及び回転検出装置を提供することを課題としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の光回転角検出装置は、円又はその一部を描いて同心円上を移動する少なくとも２つの光線の入射位置を独立して検出する受光手段と、該受光手段で検出した任意の２つの位置間を結ぶ直線と、任意の基準線との角度を演算出力する演算手段とを有することを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記受光手段は、円環状であって前記光線の移動する円と同心であることを特徴とする請求項１記載の光回転角検出装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２において、前記受光手段は、前記光線が移動する円周上に連続して構成される複数の独立した受光素子を有することを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２、又は３の発明において、前記受光手段は、同一平面に配置した半径の異なる少なくとも２つの円環を有することを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１，２、又は３の発明において、前記受光手段は、複数の角度領域ごとに独立して検出することを特徴としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記受光手段は、前記光線がその回転に応じて入射する前記角度領域を選択する角度領域選択手段を有することを特徴としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項７の発明は、請求項２、又は３の発明において、前記受光手段は、光の特性の違いに応じて独立に検出することを特徴としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項８の発明の回転検出装置は、請求項１から７のいずれか１項の光回転角検出装置と、この光回転角検出装置の前記受光手段に対向する形で回転する回転部材とを備え、前記受光手段へ入射する光が前記回転部材の回転と共に変化することを利用して、該回転部材の回転情報を検出することを特徴としている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記回転部材は、前記円又は円弧を描いて移動する光線を発光するための少なくとも２つの発光手段を有していることを特徴としている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、前記発光手段は、その前記円又は円弧を描いて移動する光線の円又は円弧中心が前記受光手段の中心と一致するように配置されていることを特徴としている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項８の発明において、前記回転部材は、その裏面側からの入射光が、前記円又は円弧を描いて移動する光線となるための、少なくとも２つの光透過窓を有していることを特徴としている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項８、９、１０、又は１１の発明において、前記回転部材には、前記円又は円弧を描いて移動する光線が前記受光素子上で小さな光点となるように、その光路上に、集光手段又は絞りが設けられていることを特徴としている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項８の発明において、前記回転部材は、その回転に伴って前記受光手段へ入射する光線の入射方向を変化させる光変向手段を有していることを特徴としている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項１４の発明の光回転角検出装置は、円弧又は円環状の受光手段は複数の同心円で分割されており、少なくともその一つの区画は、オフセットレベル検出手段とすると共に、その他の同心円区画の最低一つは光線入射位置検出手段とし、該オフセットレベル検出手段の出力と該光線入射位置検出手段の出力の差を出力することを特徴としている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１５の発明の回転角検出装置は、請求項１４記載の光回転角検出装置と、この光回転角検出装置の前記受光手段に対向する形で回転する回転部材とを備え、前記受光手段へ入射する光が前記回転部材の回転と共に変化することを利用して該回転部材の回転情報を検出していることを特徴としている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
本実施形態では受光手段１，２上の２つの光入射位置４ａと５ａとを結ぶ直線Ｌ４５と任意の基準線ＰＬとのなす角θを演算手段で求め、演算出力した値より回転部材３の回転情報を求めている。
【手続補正５３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
発光素子４,５は、回転体３の回転と共に回転し、同心円上を移動する２つの光線を形成している。そして、それぞれ受光センサ１,２の入射位置４ａ，５ａに光束を集光するように構成され、二重の円周上(円弧上)をたどる軌跡を描く。そして、発光素子４,５の発する光を受光センサ１,２で受光することにより、回転体３の回転位置を検出する。このように、２つの発光素子４,５の発する光を二重円環構造の受光センサ１,２で受光することにより、一つの発光素子の光を一つの円環状の受光センサで受光する場合に比べて、回転体３の回転中心(円弧中心)と受光センサ１,２の中心の偏心の影響を最小限に抑えて検出することできる。発光手段４、５はそれから放射される光線が移動する円又は円弧中心に受光センサ１、２の中心と一致するように配置されている。
【手続補正５４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
図５において、８及び９は集光手段であるレンズ、１０は中心線Ｂ−Ｂ'を中心として回転する回転体、１は受光センサである。回転体１０の中心線Ｂ−Ｂ'を挟んで対称な位置に光透過窓（絞り）８ａ，９ａが設けられ、この光透過窓に有効径の異なるレンズ８,９が取り付けられている。レンズ８,９は図示しない光源から回転体１０上に裏面側から均等に照射される光、例えば自然光を受光センサ１上(受光素子上)に光点となるように集光するように光路上に配置されており、レンズ８によって受光センサ１に集光される光のパワーは、レンズ９による光のパワーにより判別可能な程度に大きくされている。即ち本実施形態では光の情報（強弱、色、偏光等）を変えて判別可能としている。１１は信号選別手段であり、受光センサ１で検出される光の強度（パワー）の違いによって角度信号を選別し、２つの角度情報から回転体１０の回転角度を検出する。これにより、偏心の影響を最小限にして検出することができる。これに加えて、信号選別手段１１の出力を偏心補正手段６で偏心補正を行うように構成されている。
【手続補正５５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
図７において、１２は円環状の回転体であり、その面上の一方向に入射方向を変化させる回折格子を有する回折格子（光偏向手段）部が設けられている。１４は発光手段である発光素子、１５は角度領域選択手段である。回転体１２の平面図である図８に示した円形１３は、発光素子１４の出力光が通過する部分を示している。発光素子１４は可干渉性の高い光を発光する手段であり、回転体１２を透過すると回転体１２上の回折格子の回折方向と回転角に応じて回折方向が回転するため、その光の回転角を受光センサ１で検出することで、回転体１２の回転角を検出することができる。受光センサ１は円環状の検出領域を有している。１Ｐは受光センサ１の中心である。
【手続補正５６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４１】
５０は差動増幅器で光線位置検出用の受光センサ４８-２の出力からオフセットレベル検出用の受光センサ４８-１の出力を感度補正した増幅器４９の出力を差し引いている。図２４は第１１の実施形態の第２の例を示すブロック図である。５１は受光センサで、受光センサ４８が同心円で二つの区画(同心円区画)に分割されていたのに対し、受光センサ５１は三つの区画に分割されている。
【手続補正５７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４２】
５１-１の外側受光センサと５１-３の内周側受光センサはオフセットレベル検出用に用い、同心円区画の最低一つである５１-２の受光センサ（光線入射位置検出手段）（５１-１と５１-３ではさまれた区画の受光センサ）は光線位置検出用に用いている。ここでオフセットレベル検出用の受光センサ５１−１，５１−３の受光面のトータル面積と光線入射位置検出用の受光センサ５１−２の受光面のトータル面積はほぼ同じ面積になっており、受光センサ全面に均一光が入射した場合、オフセットレベル検出用の受光センサ５１−１，５１−３の総出力と光線入射位置検出用の受光センサ５１−２の総出力が同じになり、感度補正用の増幅器の必要をなくすことが出来る。
【手続補正５８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、円又は円弧を描いて移動する２つ以上の光線の入射位置を独立して検出し、それぞれの位置間を結んだ直線の角度を検出するので、受光手段の位置と光線の回転中心とにずれがあっても、高精度に光線の回転角を検出することができる。
【手続補正５９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１，２，４８，５１，５３ 受光手段
回転部材（回転体）
４，５，１４ 発光手段
６ 偏心補正手段
８，９    集光手段
１１ 信号選別手段
１５ 角度領域選択手段
１６ 反射部
２０ 光源切り替え手段
２１ PSD
２４ 全反射部材
２５ 屈折部
２６ 反射面
２７ イメージセンサ
２８ 水晶振動子
２９ 水晶発振器
３０，３６ カウンタ
３１，３７，４３，４４，４５，４６，４７ 選択手段
３２，３８ フィルタ手段
３３ 比較手段
３４ レジスタ
３５ CPU
３９,４０ A/D変換手段
４１ CCD
４２ 記憶手段
４９ 増幅器
５０ 差動増幅器
５２ 加算器