(57)【要約】【課題】受光量にあまり依存することなく優れた分解能で高精度に絶対角を検出することができ、しかも光学センサの取り付けが容易な光学式エンコーダを提供する。【解決手段】中心軸に対して回転可能な円盤状もしくは円筒状のエンコーダ・スケール体３と、エンコーダ・スケール体３に設けられたスケールを読み取り可能な光学センサ４、５とを備え、  前記スケールが、エンコーダ・スケール体３の中心軸を囲んで物理的に互いに交差することのないように環状に設けられ、且つ回転角αと中心軸からの距離ｒとの関係が互いに異なる２以上のスケールからなることを特徴とする。【選択図】図１
2013217880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸に対して回転可能な円盤状もしくは円筒状のエンコーダ・スケール体と、前記エンコーダ・スケール体に設けられたスケールを読み取り可能な光学センサとを備え、  前記スケールが、前記エンコーダ・スケール体の中心軸を囲んで物理的に互いに交差することのないように環状に設けられ、且つ回転角αと中心軸からの距離ｒとの関係が互いに異なる２以上のスケールからなることを特徴とする光学式エンコーダ装置。
【請求項２】
前記２以上のスケールが、前記円盤状のエンコーダ・スケール体の中心軸から、それぞれ別の方向に偏芯して設けられている、請求項１に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項３】
前記２以上のスケールが、前記円筒状のエンコーダ・スケール体の円周面に、それぞれ別の周期によって蛇行して設けられている、請求項１に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項４】
前記エンコーダ・スケール体が前記スケールの部分を除いて光学的に不透過な状態に形成され、前記スケールが光学センサから投射された光を一部透過するように形成されている、請求項１に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項５】
前記エンコーダ・スケール体が前記スケールの部分を除いて光学的に吸収もしくは透過な状態に形成され、前記スケールが光学センサから投射された光を一部反射するように形成されている、請求項１に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項６】
前記光学センサが前記スケールを一定の位置で読み取るため反射式もしくは透過式である、請求項１〜５のいずれかに記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項７】
更に、前記光学センサから投射される光を特定の領域に制限して受光面で読み取らせるための遮光板を有する請求項１〜５のいずれかに記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項８】
前記光学センサの受光部はスケールの移動により変位するスポット重心によって一つの受光面に複数設置された出力端から出力される電流が変化する位置検出素子であって、２以上のスケールをそれぞれ検出する受光部を有し、一体形成されている、請求項６〜７に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項９】
前記光学センサの受光部は前記２以上のスケールをそれぞれ検出する２以上に分割された受光面を有し、スケールの移動により変位するスポット重心によって一つの受光面に照射されるスポット位置が変化するフォトダイオードもしくは撮像素子である、請求項６〜７に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項１０】
前記光学センサは２以上のスケールをそれぞれ検出する受光部を有し、前記スケールと遮光板の取り付け精度を吸収するようスケール方向に複数配置された受光部を有し、一体形成されている、請求項６〜９に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項１１】
更に、前記エンコード・スケール体の任意の１角度において、前記２以上のスケールの前記光学センサによる読み取り位置が示す唯一の関係をエンコーダ・スケール体の回転角度に変換する変換手段を備える、請求項１に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項１２】
更に、回転する前記エンコーダ・スケール体の回転角度を時系列分析し、回転方向を演算する演算手段を備える、請求項１に記載の光学式エンコーダ装置。
【請求項１３】
前記スケールが反射面を有する溝状に形成され、光学センサの光源から投射される光の反射角度が回転角αに応じて固有となり、且つ前記反射面が周方向に連続的に変化している２以上のスケールからなることを特徴とする請求項１に記載の光学式エンコーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学式エンコーダに関し、特に低コストで優れた分解能を有し、絶対角を計測可能な光学式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式エンコーダは、場合により磁気シールドを施すことを要する磁気式エンコーダと異なり、磁気シールドより安価な外光シールドを施すだけで周辺の磁力にも外光にも影響されることなく計測精度を維持できる利点を有している。光学式エンコーダとしては、古くは光学センサと、一定ピッチで周方向に透光部（明部）及び非透光部（暗部）が交互に刻まれた円盤とを備え、回転角に応じて透光部を透過する光量に基づくパルス信号をカウントすることにより、回転角を計測できるようにしたものが知られている。そして、絶対角を計測するためには、周方向に複数、例えば９０度毎に合計４つの受光素子を配置して各素子の光量差が検出されていた。
【０００３】
このような光学式エンコーダは、精度を上げるには明暗の各個数を多くする必要があるところ、多くするとピッチが狭くなって分解能が低下するため限界があった。また、絶対角を計測するにあたり、４つの受光素子を配置するにしても、各素子の受光時の出力を一致させなければならず、調整が困難であるうえ、分解能も低かった。
【０００４】
そこで近年、周方向の角度に応じて透過光量を直線的に増減させるスリットを形成したスケールを備え、回転角に応じた受光量を検出するようにしたものが提案されている（特許文献１及び２）。また、回転中心軸から径方向の距離が連続的に増える（又は減る）明部もしくは反射部を有するスケールと、受光位置検出素子（ＰＳＤ）とを備え、回転角の応じた受光位置を検出するようにしたものも提案されている（特許文献３及び４）。更にまた、回転中心から偏芯した位置に環状の反射トラックからなるスケールを主面に形成した回転円盤と、その円盤に対面するように周方向に９０度隔てて配置された２つの光学センサとを備え、それら２つのセンサが各々１回転に１周期の正弦波、余弦波を生成するようにし、波数及び正弦（余弦）値を読み取るようにしたものも提案されている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５０−１１３２５０
【特許文献２】特開昭６０−８７１４
【特許文献３】特開昭６０−２２５０２４
【特許文献４】特開昭６０−２３６０２０
【特許文献５】特開２００３−２４７８６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び２に記載の技術では、少ない受光量に対応する回転角を計測するのが困難である。また、特許文献３及び４に記載の技術では、明部もしくは反射部が０度と３６０度との間で不連続となっているので、１周期の範囲での変動しか計測できない。特許文献５に記載の技術では、２つの光学センサの配置が９０度間隔に限定されてしまい、位置合わせが困難である。
それ故、この発明の課題は、受光量にあまり依存することなく優れた分解能で高精度に絶対角を検出することができ、しかも光学センサの取り付けが容易な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】
その課題を解決するために、この発明の光学式エンコーダ装置は、
中心軸に対して回転可能な円盤状もしくは円筒状のエンコーダ・スケール体と、
前記エンコーダ・スケール体に設けられたスケールを読み取り可能な光学センサとを備え、
前記スケールが、前記エンコーダ・スケール体の中心軸を囲んで物理的に互いに交差することのないように環状に設けられ、且つ回転角αと中心軸からの距離ｒとの関係が互いに異なる２以上のスケールからなる
ことを特徴とする。
【０００８】
この発明の光学式エンコーダ装置によれば、２以上のスケールを備え、それらのスケールがエンコーダ・スケール体の中心軸を囲んで物理的に互いに交差することのないように環状に設けられ、且つ回転角αと中心軸からの距離ｒとの関係が互いに異なっている。従って、第一のスケールにおける中心軸からの距離ｒ１及び第二のスケールにおける中心軸からの距離ｒ２の組み合わせが回転角αに対して一意であり、光学センサの光路上における中心軸からの距離ｒ１及びｒ２の位置を検出することで回転角αを測定することができる。また、距離ｒ１及びｒ２の経時変化を演算することで回転方向を検出することもできる。
【０００９】
光路上における中心軸からの距離ｒ１及びｒ２の位置を検出するので、検出精度が受光量に依存することはない。スケールが環状をなしていることから、距離ｒ１及びｒ２の経時変化を演算することで回転数を検出することもできる。ｒ１及びｒ２の組み合わせが回転角αに対して一意であり、ｒ１及びｒ２に対して受光部を縦列的に、または一体的に設置するだけでよい。
【００１０】
前記２以上のスケールを、エンコーダ・スケール体の中心軸を囲んで物理的に互いに交差することのないように環状に設け、且つ回転角αと中心軸からの距離ｒとの関係が互いに異なるようにする一つの手段は、前記エンコーダ・スケール体を円盤状とし、前記２以上のスケールをその中心軸から、それぞれ別の方向に偏芯して設けることである。この場合、光学センサは、通常その光路が軸方向となるように取り付けられる。
もう一つの手段は、前記エンコーダ・スケール体を円筒状とし、前記２以上のスケールをその円周面に、それぞれ別の周期によって蛇行して設けることである。この場合、光学センサは、通常その光路が径方向となるように取り付けられる。
【００１１】
スケールの形成手段は、様々であってよい。例えば前記エンコーダ・スケール体を光透過素材によって形成し、スケール部分を除いて光学センサから投射された光を遮蔽もしくは反射するように刻印もしくは印刷によって形成される。また、スケール部分のみを光透過素材によって形成し、スケール体自体は不透過な素材で材料がスケールの部分を除いて光学的に不透過な状態に形成されるときは、前記スケールは光学センサから投射された光を一部透過するように形成される。また、前記エンコーダ・スケール体が光透過素材によって形成されるときは、スケールは光学センサから投射された光を遮蔽もしくは反射するように刻印もしくは印刷によって形成される。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の装置は、光学式であるから、エンコーダ・スケール体材料としてＰＥＴやポリカーボネートなどのプラスチック材を用いることができ、印刷や蒸着に加え、樹脂成形などの工法を用いることができ、量産性に優れる。しかも光学センサの取り付けが容易であることから、絶対角を高精度に且つ低コストで計測することができる。また、複数のスケールからの相対検出を利用しているので、光量劣化にあまり影響されず、長期間高精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一の実施形態に係る光学式エンコーダ装置を示す斜視図である。
【図２】上記光学式エンコーダ装置に用いられる受光素子を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。
【図３】上記光学式エンコーダ装置に用いられる受光素子によるスケールの読み取り位置をエンコーダ・スケール体の回転角度に変換する手段を示し、（ａ）がエンコーダ・スケール体と受光素子の平面図、（ｂ）が受光素子による各スケールの読み取り位置を描く波形図、（ｃ）が各スケールの読み取り位置の組み合わせと回転角度との関係を示す図である。
【図４】上記光学式エンコーダ装置に用いられる受光素子による各スケールの読み取り位置を描く別の波形図である。
【図５】上記光学式エンコーダ装置に用いられる回路のブロック図である。
【図６】上記光学式エンコーダ装置の要部平面図である。
【図７】第二の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられるエンコーダ・スケール体を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は上記エンコーダ・スケール体と受光素子の正面図、（ｂ）はエンコーダ・スケール体単独の正面図である。
【図９】第三の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられる光学センサとエンコーダ・スケール体を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は鉛直方向断面図である。
【図１０】第四の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられる受光素子を示す平面図である。
【図１１】第五の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられるエンコーダ・スケール体と光学センサを示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が右側面図、（ｃ）が光学センサ単独の平面図、（ｄ）がエンコーダ・スケール体単独の斜視図、（ｅ）が反射面のみを強調したエンコーダ・スケール体の一部破断斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）が各々図１１（ａ）におけるＡＡ断面図、ＢＢ断面図、ＣＣ断面図である。
【図１３】第六の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられるエンコーダ・スケール体と受光素子を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は受光素子のみの拡大平面図である。
【図１４】第六の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられるエンコーダ・スケール体ともう一つの受光素子を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は受光素子のみの拡大平面図である。
【図１５】第六の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられる更にもう一つの受光素子を示す平面図である。
【図１６】上記受光素子の作用効果を説明する平面図である。
【図１７】第六の実施形態に係る光学式エンコーダ装置に用いられる更にもう一つの受光素子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
−実施形態１−
第一の実施形態に係る光学式エンコーダ装置を図面とともに詳述する。図１に示すように、光学式エンコーダ装置１は、回転軸２、回転軸２を中心として回転可能な円盤状のエンコーダ・スケール体３、発光素子４、径方向内側の受光素子５、同外側の受光素子６及び上下の遮光板７ａ、７ｂを備える。
【００１５】
エンコーダ・スケール体３は、光学的に不透過な材料からなるか、又は少なくとも主面が光学的に不透過な材料にて被覆されている。そして、主面には、厚さ方向に光学的に透過する平面視円状のスリットからなる２つのスケール３ａ、３ｂが設けられている。スケール３ａはスケール３ｂよりも半径が小さく、且つスケール３ａとスケール３ｂとは回転軸２を囲んで物理的に互いに交差することのない程度に回転軸から、それぞれ互いに直角をなす方向に偏芯して設けられている。
【００１６】
発光素子４は発光ダイオードもしくはレーザダイオードからなり、受光素子５、６はＰ層側を受光面とし、Ｎ層側に共通電極が形成されたＰＩＮフォトダイオードからなる。そして、発光素子４及び受光素子５、６は、エンコーダ・スケール体３を間にしてそれぞれ軸方向一方及び他方の側に設置されている。また、受光素子５、６は、Ｐ型領域の径方向両端に信号取り出し用の電極が位置するように径方向に縦列に置かれている。
【００１７】
遮光板７ａは、光学的に不透過な材料からなるか、又は少なくとも主面が光学的に不透過な材料にて被覆されており、発光素子４とエンコーダ・スケール体３との間に取り付けられている。遮光板７ｂも同じ材質からなり、受光素子５、６とエンコーダ・スケール体３との間に取り付けられている。遮光板７ａ、７ｂには、径方向に直線状のスリットが形成されている。従って、発光素子４から照射される光は、遮光板７ａ、７ｂのスリットとスケール３ａ（又は３ｂ）とが重なるスポット領域のみを通過して受光素子５（又は６）上に入射する。
【００１８】
入射した光は、受光素子５（又は６）上で両端の電極に向かって分流する。このときの一方の電極と他方の電極の出力電流が入射位置と各々の電極までの距離に逆比例して按分されることを利用して、出力比から入射位置が求められる。即ち、図２に示すように、電極Ｅ１、Ｅ２間の受光面Ｆ上における距離をＬ、電極Ｅ１、Ｅ２間の中点位置から入射位置Ｗまでの距離をＸ、電極Ｅ１、Ｅ２の出力電流をそれぞれＩ１、Ｉ２とするとき、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ２＋Ｉ１）＝２Ｘ／Ｌの関係が成り立つことから、電極Ｅ１、Ｅ２の出力電流からＸの値が求められる。
【００１９】
光学式エンコーダ装置１によれば、スケール３ａとスケール３ｂとが互いに直角をなす方向に偏芯して設けられているので、エンコーダ・スケール体３のある定点を原点とし、角度θだけ回転したときのスケール３ａにおける中心軸からの距離ｒ１及びスケール３ｂにおける中心軸からの距離ｒ２は、これらを縦軸、角度θを横軸にとるとスケールの平面視形状が真円であると楕円であるとを問わずｒ１及びｒ２の組み合わせが回転角θに対して一意に定まる。
【００２０】
また、スケールの平面視形状は円に限らず例えば、角度θに対する距離ｒ１、ｒ２の関係が完全に正弦波及び余弦波を描くようにスケール３ａ、３ｂを真円より少し変形させてもよい。図３（ａ）はそのように正弦波及び余弦波を描くスケールの平面視形状、図３（ｂ）は対応する波形を示す。このｋ・ｓｉｎθ及びｋ・ｃｏｓθの組み合わせは、ｋ・ｓｉｎθをＸ座標、ｋ・ｃｏｓθをＹ座標にとると図３（ｃ）に示すように半径ｋの円周上における角度θの座標に相当する。従って、ｋ・ｓｉｎθ及びｋ・ｃｏｓθの組み合わせが回転角θに対して一意であり、光学センサの光路上における中心軸からの距離ｒ１及びｒ２の位置を前記Ｘに基づいて検出することで回転角θを測定することができる。また、距離ｒ１及びｒ２の経時変化を演算することで回転方向を検出することもできる。
【００２１】
尚、正弦波及び余弦波に代えて±ｋ・θ及び±ｋ・（θ＋９０°）の組み合わせで図４に示すような三角波を参照して回転角θを測定してもよい。三角波の方が回転角θに対する距離ｒ１、ｒ２の微分値の絶対値が一定であることから、演算がしやすく、測定精度が安定しやすい。
【００２２】
いずれの場合においても、スケール体が回転することによる入射光位置の変位のすべてを読み取る必要があるため、前記２以上のスケールのそれぞれの中心軸からの距離ｒの変位量は受光素子の受光面の径方向長さとスケール幅の半分及び、製造上発生する部品の公差と取り付け誤差を除いた量に設定する必要がある。尚、スケール体の中心軸からの距離ｒの変位量を決めたいときは、受光面の径方向の長さを調整しても良い。
【００２３】
また、前記２以上のそれぞれのスケールの変位の中心ピッチと、それぞれのスケールを読み取る受光素子の中心ピッチを等しく設定することで、取り付け誤差によるずれが各受光部で同じ方向に等しくなり、演算時の補正がしやすくなる。
【００２４】
さらに、前記２以上のそれぞれのスケールの最大変位量と、各スケールを読み取る受光素子の受光面の径方向長さを同じにすることで、取り付け誤差によるずれの比率が等しくなり、演算がしやすくなる。
【００２５】
各受光素子５（又は６）からの出力電流Ｉ１、Ｉ２は、図５に示すように、それぞれ増幅回路にて増幅され、信号処理回路にてＡ／Ｄ変換され、演算回路にて前記Ｘの値が算出され、出力回路を経てマイコン等に出力される。マイコンにおいては、Ｘ値と回転角θとを関係づけるテーブルがメモリに予め記憶されており、このテーブルを参照することにより、出力されたＸ値に基づいて回転角θ及び回転方向が判定される。
【００２６】
光学式エンコーダ装置１においては、発光素子４は受光素子５、６全体を覆う広域を照らすが、前記スポット領域の面積は、エンコーダ・スケール体３の回転角に関わらず、図６に示すように遮光板７ａ、７ｂのスリット幅とスケール３ａ（又は３ｂ）の幅とで決まるので、常に一定である。また、位置検出素子からのスポット照射位置による電流比を演算することで、受光量の変化が回転角θに依存することなく、高精度に計測できる。
尚、受光素子はＣＣＤなどの撮像素子であってもよい。
さらに、遮光板７ａ、７ｂの代わりに受光部のサイズを制限したり、受光部上に制限する遮光部を設けることでもよい。
【００２７】
−実施形態２−
この実施形態では実施形態１と異なり、図７及び図８に示すように、エンコーダ・スケール体１３が円筒状をなし、その円周面にスケール１３ａ、１３ｂが、それぞれ別の周期によって蛇行して設けられている。また、受光素子１５、１６は、回転軸方向に縦列に取り付けられている。従って、発光素子（図示省略）及び受光素子１５、１６のいずれか一方と回路基板（図示省略）をエンコーダ・スケール体１３の内側に配置してスペースの有効活用を図ることができる。
【００２８】
−実施形態３−
この実施形態では実施形態１と異なり、図９に示すように、発光素子２４及び受光素子２５、２６が円盤状のエンコーダ・スケール体２３に対して回転軸（図示省略）方向の同じ側であって、発光素子２４のみが平面視で２つのスケールの外側に設けられている。そして、エンコーダ・スケール体２３を間にして発光素子２４及び受光素子２５、２６と対向する位置にミラーアッセンブリ９が設けられている。ミラーアッセンブリ９は、３枚のミラー９ａ、９ｂ、９ｃを備えている。ミラー９ａは、全反射型であってエンコーダ・スケール体２３に対して４５度の角度をなすように受光素子２５と対向している。ミラー９ｂは半透過型であって同じく４５度の角度をなすように受光素子２６と対向している。ミラー９ｃは、全反射型であってエンコーダ・スケール体２３に対して１３５度の角度をなすように発光素子２４と対向している。尚、各ミラーの角度は、光学経路を保つように設定されていればよく、図示の例に限定されない。さらにスケール内に発光素子の光路が確保できれば、スケールの内側であってもよい。
【００２９】
発光素子２４から照射される光は、ミラー９ｃで全反射してミラー９ｂに向かい、一部がミラー9ｂで反射し、エンコーダ・スケール体２３の外側のスケールを経て受光素子２６に入射する。残部は、ミラー9ｂを透過してミラー９ａに向かい、ミラー９ａで反射し内側のスケールを経て受光素子２５に入射する。この実施形態によれば、電気配線をエンコーダ・スケール体２３の軸方向一方の側に集約して薄型化を図ることができる。
尚、ミラーアッセンブリとスケール体を一体化した構造でもよい。
【００３０】
−実施形態４−
この実施形態では、図１０に示すように受光素子がＰ層側を受光面とし、Ｎ層側に共通電極が形成されたＰＩＮフォトダイオードからなり、径方向両端に出力電極Ｅ１、Ｅ２を有する。それとともに、出力電極Ｅ１、Ｅ２間にＰ層及びＩ層を貫通する切り込み９が形成されて受光領域が電極Ｅ１側の受光面３５ａと電極Ｅ２側の受光面３５ｂとで二分割されている。この切り込み９は、径方向に対して角度をなす直線状をなし、その一方の端部が受光面の一方の隅すなわち電極Ｅ１の端部に達し、他方の端部が対角位置に達している。
【００３１】
受光素子に光が入射すると、受光量に比例した電荷が発生する。従って、受光面３５ａで発生する電荷と受光面３５ｂで発生する電荷の比率は、入射位置Ｗによって異なり、Ｙ１：Ｙ２となる。従って、電極Ｅ１、Ｅ２の出力電流をそれぞれＩ１、Ｉ２、Ｉ０＝Ｉ１＋Ｉ２とするとき、Ｉ１＝（Ｙ１／Ｙ）Ｉ０、Ｉ２＝（Ｙ２／Ｙ）の関係が成り立つ。これより、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ２＋Ｉ１）＝２Ｘ／Ｌの関係が導かれて、電極Ｅ１、Ｅ２の出力電流からＸの値が求められる。
尚、受光素子は、ＰＮフォトダイオードであっても良いし、Ｐ層とＮ層を反転させたものでも良い。
【００３２】
−実施形態５−
この実施形態では、実施形態１−４のいずれとも異なり、スケールはスリットではなく透光材料でもなく、中心軸からスケールまでの距離は回転角に依存せず一定である。代わって、図１１及び図１２に示すようにエンコーダ・スケール体４３の主面に内外２つの円状の溝が形成されており、そして、溝の底面の角度が、周方向に連続的に変化していて、内側の溝の底面の角度と外側のそれとの組み合わせが回転角に対して一意となるように、且つ光を反射するように加工されて、スケールとして機能する。
受光素子４５、４６は、エンコーダ・スケール体４３に対して発光素子４４と同じ側の径方向内外に設けられていて、それぞれ内外の溝の底面で反射した光を受ける。
【００３３】
−実施形態６−
以上の実施形態では、いずれも内外２つのスケールの各々に対応するように２つの受光素子が縦列に配置されていたが、この実施形態では種々の受光素子の組み合わせを示す。
【００３４】
図１３は、２つの受光部を有している１つの受光素子を、前記受光部が径方向に縦列となるように配置した例である。
図１４は、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサのような１つの撮像素子を受光部として有する１つの受光素子の例である。
【００３５】
図１５は、実施形態４と同様にＰ層に径方向に対して角度をなす方向の切り込みを入れた受光素子を周方向に複数（図示は４つ）配置した例である。このように周方向に複数配置されていると、遮光板の取り付け位置が少々ずれたとしても、いずれかの受光素子が受光するので、遮光板の取り付け位置の誤差を吸収することができる。
すなわち、図１６（ａ）に示すように遮光板のスリット幅の中心線と受光面の中心線とが一致しているべきところ、いずれか一方の実装位置が図１６（ｂ）に示すようにエンコーダ・スケール体の周方向にずれれば、出力電極の一方の受光面の面積が他方のそれよりも位置ずれの程度に応じて大きく（又は小さく）なってしまい、検出誤差を生じる。図１６（ｃ）に示すように遮光板のスリット幅に対して受光素子の受光面積が十分広くない場合であっても、図１６（ｄ）に示すとおり、受光面積比が本来の値と異なってしまい、検出誤差を生じる。
しかし、図１５のように受光素子を周方向に複数（図示は３つ）配置すれば、図１６（ｅ）に示す正規の実装位置からずれて実装されたとしても、図１６（ｆ）に示すように遮光板のスリット幅に収まる受光素子（図示は２つ）の中心がスリット幅の中心と一致することとなり、受光面積比は本来の値を維持することができ、検出精度が保たれる。
ただし、ひとつの受光素子の周方向の幅はスリット幅よりも小さい必要がある。
【００３６】
図１７は、２つの受光素子の各受光部が径方向に多数に等分割されている例である。
【００３７】
これらの受光素子は増幅回路や演算回路などの大部分の回路を組み込んだ受光ＩＣとしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  光学式エンコーダ装置
２  回転軸
３、１３、２３、４３  エンコーダ・スケール体
４、２４、４４  発光素子
５、６、１５、１６、２５、２６、４５、４６  受光素子
７ａ、７ｂ  遮光板
【図１】
2013217880.tif 000003
【図２】
2013217880.tif 000004
【図３】
2013217880.tif 000005
【図４】
2013217880.tif 000006
【図５】
2013217880.tif 000007
【図６】
2013217880.tif 000008
【図７】
2013217880.tif 000009
【図８】
2013217880.tif 000010
【図９】
2013217880.tif 000011
【図１０】
2013217880.tif 000012
【図１１】
2013217880.tif 000013
【図１２】
2013217880.tif 000014
【図１３】
2013217880.tif 000015
【図１４】
2013217880.tif 000016
【図１５】
2013217880.tif 000017
【図１６】
2013217880.tif 000018
【図１７】
2013217880.tif 000019