專利名稱：光學(xué)式編碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠得到失真(歪)少的輸出信號的光學(xué)式編碼裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)式編碼器大體分為使用具有光透過部和非透過部的移動狹縫的透過光的透 過型以及使用具有光反射部和非反射部的移動狹縫的反射光的反射型。透過性及反射型的 光學(xué)式編碼器都是使用以使照射到與移動狹縫相面對而配置的受光元件上的光根據(jù)移動 狹縫的位移而進(jìn)行變化的方式設(shè)有光透過部和非透過部的固定狹縫的光學(xué)式編碼器，以及 不使用固定狹縫而以利用多個受光元件的配置圖案自身起到固定狹縫的作用的方式配置 多個受光元件的光學(xué)式編碼器。在光學(xué)式編碼裝置中，通過使由移動狹縫和固定狹縫圖案 或受光元件圖案的關(guān)系所引起的透過光量或反射光量的多寡而生成的信號遞倍(通倍)， 由此得到更高分辨率的信號。為了得到高精度的信號，優(yōu)選使通過該遞倍而成為起源的信 號為正弦波。然而以與移動狹縫的周期P相等的間隔配置的現(xiàn)有的固定狹縫圖案或受光元 件圖案生成的信號理論上為三角波，具有較大的失真。該失真是基本成分以外的高次的成 分形成的失真，相對于基波(基本波)成分，具有3次約11%、5次約4%、7次約2%的振 幅。通過高次諧波成分(例如進(jìn)行計算到27次的情況下)相對于基波的比例的均方(2乗 平均)來表示的失真率為12. 11%。因此，為了解決該問題而作出了與固定狹縫圖案或多個受光元件的圖案間隔相關(guān) 的各種發(fā)明，在日本特開昭60-42616號公報(專利文獻(xiàn)1)中，使兩個狹縫之間具有1/6的 相位差來消除3次高次諧波。在日本專利第2539269號公報(專利文獻(xiàn)2)中，為了消除3次或5次高次諧波， 而使兩個狹縫之間或狹縫組之間具有1/6或1/10的相位差。此外，在日本專利第3184419號公報(專利文獻(xiàn)3)中，對上述專利文獻(xiàn)2進(jìn)行了 發(fā)展，使用2的χ次方個狹縫來消除χ種類的次數(shù)的高次高次諧波。另外，在日本特開2007-218603號公報(專利文獻(xiàn)4)中，為了消除3次高次諧波 而使四個狹縫之間具有1/12的相位差。在日本特開2007-218603號公報(專利文獻(xiàn)4)中，公開了能夠得到失真少的輸出 信號的光學(xué)式編碼裝置的公知例。在該公知的光學(xué)式編碼裝置中，使固定狹縫板上設(shè)置的 狹縫圖案相對于可動狹縫板的狹縫的間距P具有1/12的相位差，將4的倍數(shù)的數(shù)量的光透 過狹縫作為一個單元，以第一光透過狹縫為基準(zhǔn)，使第一和第二光透過狹縫之間的相位錯 開P/12，使第二和第三光透過狹縫之間的相位錯開P/6，使第三和第四光透過狹縫之間的 相位錯開P/4。在日本特開昭60-42616號公報(專利文獻(xiàn)1)中，公開了為了消除3次高次諧波 而使兩個狹縫之間具有1/6的相位差的光學(xué)式編碼器。在日本專利第2539269號公報(專利文獻(xiàn)2)中，公開了為了消除3次高次諧波及 5次高次諧波而使兩個狹縫之間或狹縫組之間具有1/6或1/10的相位差的光學(xué)式編碼器。
在日本專利第3184419號公報(專利文獻(xiàn)3)中，使用2的χ次方個以上的狹縫來 消除X種類的次數(shù)的高次諧波。專利文獻(xiàn)1 日本特開昭60-42616號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利第2539269號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利第3184419號公報專利文獻(xiàn)4 日本特開2007-218603號公報使用專利文獻(xiàn)1、2及4所記載的技術(shù)時的失真率分別為4. 63 %、1. 59 %、1. 60 %， 雖然與原波形相比大大降低，但是依然殘留有1.55%以上的失真。在光學(xué)式編碼器的設(shè)計中，為了作出希望的脈沖數(shù)，而考慮受光元件圖案長或受 光元件長或間隙的制約、光源的大小、直徑(旋轉(zhuǎn)型時)等來設(shè)定固定狹縫圖案數(shù)或受光元 件圖案數(shù)。在專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù)中，通過使狹縫數(shù)為8而使失真率成為0. 79 %，但是在 考慮到將失真率減少為其以上時，需要使狹縫數(shù)增加到16、32和2的階乘，從而難以進(jìn)行有 效地使用所述受光圖案長等的設(shè)計
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種自由地決定固定狹縫或受光元件的數(shù)目，而且與現(xiàn) 有技術(shù)相比能夠得到失真率少的輸出信號的光學(xué)式編碼裝置。本發(fā)明的第一透過型的光學(xué)式編碼裝置具備發(fā)光元件；與發(fā)光元件相對向配置 的受光元件；可動狹縫板；固定狹縫板?？蓜营M縫板配置在發(fā)光元件與受光元件之間，且具備可動側(cè)狹縫列，該可動側(cè)狹 縫列具有多個光透過狹縫和多個非光透過狹縫且通過使光透過狹縫和非光透過狹縫以一 定的周期P在移動方向上交替排列而形成，所述光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度，所述非 光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度。固定狹縫板配置在發(fā)光元件與受光元件之間，且具備一 個以上的固定側(cè)狹縫列，該固定側(cè)狹縫列具有多個光透過狹縫和多個非光透過狹縫且通過 使光透過狹縫和非光透過狹縫交替排列而形成，所述光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度，所 述非光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度。光透過狹縫使光透過即可，并不局限于貫通孔，也可 以通過在具有光透過性的基板上形成光透過用的多個窗部來設(shè)置光透過狹縫。而且所謂非 光透過狹縫并不是必須存在物理意義上的狹縫，只要存在使光不透過的部分即可。例如，可 以在具有光透過性的基板上形成使光不透過的膜而形成非光透過狹縫。此外，在本說明書 中，所謂“移動方向”表示可動狹縫板相對于固定狹縫板移動的方向。而且所謂“寬度方向” 表示與移動方向及光的透過方向正交的方向。在本發(fā)明中，以如下情況為前提，S卩，設(shè)固定狹縫板上形成的多個光透過狹縫的數(shù) 目S為S = ηΧη' (η為2以上的整數(shù)，η’為2以上的整數(shù)，其中η = 2和η’ = 2的組合 以及η = 3和η’ = 2的組合除外)，設(shè)a為0≤a≤η_1之間的整數(shù)，b為0≤b≤η’ -1 之間的整數(shù)。并且，在固定狹縫板中，使固定狹縫板上形成的一個光透過狹縫與可動狹縫板 的一個光透過狹縫在光學(xué)上一致時(通過可動狹縫板的一個光透過狹縫的光全部通過固 定狹縫板上形成的一個光透過狹縫的狀態(tài)時)，其余的(S-I)個光透過狹縫相對于可動狹 縫板的其他對應(yīng)的光透過狹縫的位置分別具有所述a與所述b值的組合不同的(S-I)種類&PX[a/(3Xn)+b/(5Xn’)]的相位差，由此形成多個光透過狹縫。例如，當(dāng)n = 2、n’ = 3時，a為O彡a彡1(即a為O或1)，b為O彡b彡2(即b為0、1或2)。這種條件下，產(chǎn) 生(S-I) = 5 種類的相位差，即，PX [O/(3 X 2)+1/(5 X 3)] =PX [1/15]，PX [O/(3 X 2)+2/ (5X3)] = PX [2/15], PX [1/(3X 2)+0/(5X 3) ] = PX [1/6], PX [1/(3X 2)+1/(5X 3)] =PX [1/6+1/15], PX [1/(3X2)+2/(5X3)] = PX [1/6+2/15]。因此，實施本發(fā)明時，相 對于可動狹縫板所對應(yīng)的光透過狹縫，固定狹縫板的S個光透過狹縫的位置成為具有0的 相位差、PX [1/15]的相位差、PX [2/15]的相位差、PX [1/6]的相位差、PX [1/6+1/15]的 相位差、PX [1/6+2/15]的相位差的位置。決定固定狹縫板側(cè)的S個光透過狹縫的位置時， 可以根據(jù)周期P使該相位差為負(fù)，也可以根據(jù)周期P使該相位差為正。 如本發(fā)明所示，決定固定狹縫板側(cè)的S個光透過狹縫的位置時，能夠自由決定光 透過狹縫的數(shù)目，而且輸出的光學(xué)信號中不含有3次高次諧波及5次高次諧波。其結(jié)果是， 與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠減少輸出的光學(xué)信號的失真。此外，固定側(cè)狹縫板上設(shè)置的固定側(cè)狹縫列可以為一列，也可以由在與移動方向 正交的寬度方向上排列的多個固定側(cè)狹縫列構(gòu)成。尤其是沿寬度方向并列設(shè)置多個固定側(cè) 狹縫列時，與以相同狹縫數(shù)目S為一列的情況相比，能夠縮短受光元件的受光面的能夠使 用的長度方向的尺寸。而且最大限度利用受光元件的受光面的長度尺寸及寬度尺寸而能夠 使受光元件的利用率最大。此外，可動狹縫板上設(shè)置的光透過狹縫無論固定側(cè)狹縫列為一 列還是多列的情況下都能夠使用相同的光透過狹縫。本發(fā)明的第二透過型的光學(xué)式編碼裝置不使用固定狹縫板而通過多個受光元件 的配置圖案來得到與上述的第一透過型的光學(xué)式編碼裝置同樣的效果。第二透過型的光 學(xué)式編碼裝置包括發(fā)光元件、可動狹縫板、受光元件陣列?？蓜营M縫板具備可動側(cè)狹縫列， 該可動側(cè)狹縫列具有多個光透過狹縫和多個非光透過狹縫且通過使光透過狹縫和非光透 過狹縫以一定的周期P在移動方向上交替排列而形成，所述光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬 度，所述非光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度。受光元件陣列具有多個受光元件和多個非受 光元件部且通過使受光元件和非受光元件部交替排列的受光元件列構(gòu)成，所述受光元件具 有規(guī)定的圖案寬度而對透過多個光透過狹縫的光進(jìn)行受光，所述非受光元件部具有規(guī)定的 圖案寬度。并且，這種情況下，設(shè)受光元件陣列的多個受光元件的數(shù)目S為S = ηΧη’ (η 為2以上的整數(shù)，η’為2以上的整數(shù)，其中η = 2和η’ = 2的組合以及η = 3和η’ =2 的組合除外)，設(shè)a為0彡a彡η-1之間的整數(shù)，設(shè)b為0彡b彡n’_l之間的整數(shù)時，在多 個受光元件中，使受光元件陣列的一個受光元件與可動狹縫板的一個光透過狹縫在光學(xué)上 一致時，受光元件陣列上形成的其余的(S-I)個受光元件相對于可動狹縫板的其他對應(yīng)的 光透過狹縫的位置分別具有所述a與所述b值的組合不同(S-I)種類的PX[a/(3Xn)+b/ (5Xn’)]的相位差。此外，受光元件陣列可以設(shè)為一列的受光元件列，也可以由與移動方 向正交的寬度方向上排列的多個受光元件列構(gòu)成。
本發(fā)明的第一反射型的光學(xué)式編碼裝置具有發(fā)光元件、受光元件、可動圖案板、固 定狹縫板?？蓜訄D案板具備可動側(cè)反射圖案列，該可動側(cè)反射圖案列具有多個反射圖案和 多個非反射圖案且通過使反射圖案和非反射圖案以一定的周期P’在移動方向上交替排列 而形成，所述反射圖案具有使來自發(fā)光元件的光反射的規(guī)定的圖案寬度，所述非反射圖案 具有規(guī)定的圖案寬度。固定狹縫板配置在可動圖案板與受光元件之間，且具備一個以上的固定側(cè)狹縫列，該固定側(cè)狹縫列具有多個光透過狹縫和多個非光透過狹縫且通過使光透過 狹縫和非光透過狹縫交替排列而形成，所述光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度，所述非光透 過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度。 在本發(fā)明中，設(shè)固定狹縫板上形成的多個光透過狹縫的數(shù)目S為S = ηΧη' (η為 2以上的整數(shù)，η’為2以上的整數(shù)，其中η = 2和η’ = 2的組合以及η = 3和η’ = 2的組 合除外)，設(shè)a為0彡a彡η-1之間的整數(shù)，設(shè)b為0彡b彡η’_1之間的整數(shù)，設(shè)可動圖案 板的多個反射圖案產(chǎn)生的多個投影光像的周期為P。并且，在固定狹縫板上形成的多個光透 過狹縫中，使固定狹縫板上形成的一個所述光透過狹縫與可動圖案板的一個反射圖案在光 學(xué)上一致時，固定狹縫板上形成的其余的(S-I)個光透過狹縫相對于可動圖案板的其他對 應(yīng)的所述反射圖案產(chǎn)生的投影光像的位置分別具有所述a與所述b值的組合不同的(S-I) 種類的？\[&/(3\11)+13/(5\11’)]的相位差。在此種第一反射型的光學(xué)式編碼裝置中，也 能夠得到與第一透過型的光學(xué)式編碼裝置同樣的效果。此外，這種情況下，固定側(cè)狹縫列可 以設(shè)成一列，也可以由在與移動方向正交的寬度方向上排列的多個固定側(cè)狹縫列構(gòu)成。本發(fā)明的第二反射型的光學(xué)式編碼裝置不使用固定狹縫板而通過多個受光元件 的配置圖案來得到與上述的第一反射型的光學(xué)式編碼裝置同樣的效果。第二反射型的光學(xué) 式編碼裝置包括發(fā)光元件、可動圖案板、受光元件陣列?？蓜訄D案板與上述的第一反射型的 光學(xué)式編碼裝置的可動圖案板相同。受光元件陣列具有多個受光元件和多個非受光元件部 且具備通過使受光元件和非受光元件部在移動方向上交替排列而形成的受光元件列。受光 元件陣列也可以由在與移動方向正交的寬度方向上排列的多個受光元件列構(gòu)成，所述多個 受光元件具有規(guī)定的圖案寬度而對透過所述多個光透過狹縫的光進(jìn)行受光，所述多個非受 光元件部具有規(guī)定的圖案寬度。這種情況下，設(shè)受光元件陣列的多個受光元件的數(shù)目S為 S = ηΧη' (η為2以上的整數(shù)，η，為2以上的整數(shù)，其中η = 2和η’ = 2的組合以及η = 3禾口 η，= 2的組合除外)，設(shè)a為0彡a彡η-1之間的整數(shù)，設(shè)b為0彡b彡n’ -1之間的 整數(shù)，設(shè)由投影到受光元件面上的可動圖案板的多個反射圖案產(chǎn)生的多個投影光像的周期 為P。此時，在多個受光元件中，使受光元件陣列的一個受光元件與可動圖案板的一個反射 圖案產(chǎn)生的投影光像在光學(xué)上一致時，受光元件陣列上形成的其余的(S-I)個受光元件相 對于可動圖案板的其他對應(yīng)的反射圖案所產(chǎn)生的投影光像的位置分別具有所述a與所述b 值的組合不同(S-I)種類的PX[a/(3Xn)+b/(5Xn’ )]的相位差。


圖1是簡要示出第一透過型的光學(xué)式編碼裝置的一列的立體圖。圖2是對本實施方式中使用的狹縫間隔進(jìn)行了變更后的固定狹縫板的概念圖。圖3是多個光透過狹縫分散配置成在與移動方向正交的寬度方向上排列的3列固 定側(cè)狹縫列的固定狹縫板的俯視圖。 圖4是多個光透過狹縫分散配置成在與移動方向正交的寬度方向上排列的2列固 定側(cè)狹縫列的固定狹縫板的俯視圖。圖5是簡要示出適合于本發(fā)明的第二透過型的光學(xué)式編碼裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示能夠在圖5的光學(xué)式編碼裝置中使用的受光元件陣列的一例的圖。圖7是表示第一反射型的光學(xué)式編碼裝置的一例的簡要結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示第二反射型的光學(xué)式編碼裝置的一例的簡要結(jié)構(gòu)的圖。圖9是表示通過3列受光元件列構(gòu)成受光元件陣列的例子的圖。圖中1發(fā)光元件2受光元件 3可動狹縫板4固定狹縫板5遞倍電路S1、S31 S39光透過狹縫S41 S49非光透過狹縫
具體實施例方式以下，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的光學(xué)式編碼裝置的實施方式。圖1是簡要示出 將本發(fā)明適用于第一透過型的光學(xué)式編碼裝置的實施方式的一列的立體圖。在圖1中，符 號1所示的構(gòu)件是由發(fā)光二極管等構(gòu)成的發(fā)光元件，符號2所示的構(gòu)件由具有將光信號變 換為電信號輸出的功能的半導(dǎo)體基板構(gòu)成的受光元件。在發(fā)光元件1和受光元件(光電變 換元件)2之間配置有可動狹縫板3和固定在未圖示的固定部上的固定狹縫板4。此外，在 圖1中，可動狹縫板3為矩形板，但是不用說圓板狀的旋轉(zhuǎn)的可動狹縫板也能夠適用于本發(fā) 明。而且，在本實施方式中，設(shè)有使從受光元件2輸出的電信號電氣性地遞倍(通倍)的遞 倍電路5。在此種結(jié)構(gòu)中，從發(fā)光元件1照射平行光束時，透過可動狹縫板3及固定狹縫板 4的后述的光透過狹縫S2及S31至S39(圖2)的光，向受光元件2入射。并且，受光元件2 將入射光變換為與其光強度相對應(yīng)的電信號而輸出。能夠通過使透過可動狹縫板3及固定 狹縫板4的光透過狹縫S2及S31至S39的光量變化而得到該電信號。如圖2所示，可動狹縫板3具有可動側(cè)狹縫列Rl，該可動側(cè)狹縫列Rl通過使狹縫 寬度為P/2的多個光透過狹縫(使光透過的部分)S2和狹縫寬度為P/2的多個非光透過狹 縫Sl (不使光透過的部分)交替排列而形成。如圖2所示，光透過狹縫S2和非光透過狹縫 Sl以一定的周期P(間距(C 7 f ))交替形成。而且，為了構(gòu)成固定狹縫板4，以如下情況為前提，即，設(shè)固定狹縫板4上形成的多 個光透過狹縫的數(shù)目S為S = ηΧη' (η為2以上的整數(shù)，η’為2以上的整數(shù)，其中η = 2 和η’ = 2的組合以及η = 3和η’ = 2的組合除外)，設(shè)a為0彡a彡η_1之間的整數(shù)，設(shè) b為0 < b < n’-l之間的整數(shù)。并且，以如下方式形成在固定狹縫板4上形成的多個光透 過狹縫也即，當(dāng)使固定狹縫板4上形成的一個光透過狹縫(圖2中S31)與可動狹縫板3的 一個光透過狹縫光學(xué)上一致時，固定狹縫板4上形成的其余的(S-I)個光透過狹縫S32 S39相對于可動狹縫板3的其他對應(yīng)的光透過狹縫S2的位置分別具有所述a和b值的組合 不同的(S-I)種類的PX[a/(3Xn)+b/(5Xn’)]的相位差。S41 S48是不透過光的非光 透過狹縫。圖2的例子是η = 3、n’ = 3的情況。因此，a為0≤a≤2 (即a為0、1或2)，b 為0≤b≤2(即b為0、1或2)。這種條件下，得到(S-I) =8種類的相位差，即
PX
= PX [1/15]、PX
=PX [2/15]、PX [1/(3 X 3)+0/(5 X 3)] =P X [1/9]、PX [1/(3X 3)+1/(5X 3) ] = PX [1/9+1/15]、 PX [1/(3Χ3)+2/(5Χ3)] = P X [1/9+2/15]、P X [2/(3 X 3)+0/(5 X 3) ] = PX [2/9], PX [2/(3X 3)+1/(5X 3)] = PX [2/9+1/15]、PX [2/(3X 3)+2/(5X 3) ] = PX [2/9+2/15] 因此，實施本發(fā)明時，相對于可動狹縫板的對應(yīng)的光透過狹縫，固定狹縫板側(cè)的 S個光透過狹縫的位置成為具有0的相位差、PX [1/15]的相位差、PX [2/15]的相位差、 PX [1/9]的相位差、PX [1/9+1/15]的相位差、PX [1/9+2/15]的相位差、PX [2/9]的相 位差、PX [2/9+1/15]的相位差、PX [2/9+2/15]的相位差的位置。在圖2的例子中，決定 固定狹縫板4側(cè)的9個光透過狹縫的位置時，可以根據(jù)周期Ρ(間距)使這些8種類的相 位差為負(fù)(7 <少7 )。即，以可動側(cè)狹縫的周期為P來觀察光透過狹縫S32時，形成為以 P-PX [1/15]的位置為起點而具有Ρ/2的寬度尺寸。以可動側(cè)狹縫的周期為P來觀察光透過 狹縫S33時，形成為以2Ρ-ΡΧ[1/9]的位置為起點而具有Ρ/2的寬度尺寸。以可動側(cè)狹縫的 周期為P來觀察光透過狹縫S34時，形成為以3Ρ-ΡΧ [2/15]的位置為起點而具有Ρ/2的寬 度尺寸。以可動側(cè)狹縫的周期為P來觀察光透過狹縫S35時，形成為以4Ρ-ΡΧ [1/9+1/15] 的位置為起點而具有Ρ/2的寬度尺寸。以可動側(cè)狹縫的周期為P來觀察光透過狹縫S36時， 形成為以5Ρ-ΡΧ[2/9]的位置為起點而具有Ρ/2的寬度尺寸。以可動側(cè)狹縫的周期為P來 觀察光透過狹縫S37時，形成為以6Ρ-ΡΧ [1/9+2/15]的位置為起點而具有Ρ/2的寬度尺 寸。以可動側(cè)狹縫的周期為P來觀察光透過狹縫S38時，形成為以7Ρ-ΡΧ[2/9+1/15]的位 置為起點而具有Ρ/2的寬度尺寸。透過狹縫S39，形成為以8Ρ-ΡΧ [2/9+2/15]的位置為起 點而具有Ρ/2的寬度尺寸。在該例子中，以使相位差沿移動方向依次增大的方式?jīng)Q定光透 過狹縫S31 S39的位置。然而，光透過狹縫S31 S39的排列方法并未限定為本實施方 式，而只要使各光透過狹縫具有所述的相位差即可，可以任意?？紤]固定狹縫板4上設(shè)置的多個光透過狹縫的一個，若以由a = 0、b = 0的光透 過狹縫(圖2的S31)制作的N次的信號成分*kNc0SNe，則由其他的光透過狹縫制作的信 號做成具有與狹縫的相位差相對應(yīng)的相位差的信號。該信號的總計可以通過下式求出。[式1]
權(quán)利要求
一種光學(xué)式編碼裝置，其特征在于，包括發(fā)光元件；受光元件，其與所述發(fā)光元件相面對而配置；可動狹縫板，其配置在所述發(fā)光元件與所述受光元件之間，且具備可動側(cè)狹縫列，該可動側(cè)狹縫列具有多個光透過狹縫和多個非光透過狹縫且由所述光透過狹縫和所述非光透過狹縫以一定的周期P在移動方向上交替排列而形成，所述多個光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度，所述多個非光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度；固定狹縫板，其配置在所述發(fā)光元件與所述受光元件之間，且具備一個以上的固定側(cè)狹縫列，該一個以上的固定側(cè)狹縫列具有多個光透過狹縫和多個非光透過狹縫且由所述光透過狹縫和所述非光透過狹縫交替排列而形成，所述多個光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度，所述多個非光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度，設(shè)在所述固定狹縫板上形成的所述多個光透過狹縫的數(shù)目S為S＝n×n’，其中n為2以上的整數(shù)，n’為2以上的整數(shù)，將n＝2和n’＝2的組合以及n＝3和n’＝2的組合除外，并且設(shè)a為0≤a≤n 1之間的整數(shù)，設(shè)b為0≤b≤n’ 1之間的整數(shù)時，所述固定狹縫板上形成的所述多個光透過狹縫如下形成使所述固定狹縫板上形成的所述一個所述光透過狹縫與所述可動狹縫板的一個所述光透過狹縫在光學(xué)上一致時，所述固定狹縫板上形成的其余的(S 1)個所述光透過狹縫相對于所述可動狹縫板的其他的對應(yīng)的所述光透過狹縫的位置分別具有所述a與所述b的值的組合不同的(S 1)種類的P×[a/(3×n)+b/(5×n’)]的相位差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼裝置，其特征在于，所述一個以上固定側(cè)狹縫列由在與所述移動方向正交的寬度方向上排列的多個固定 側(cè)狹縫列構(gòu)成。
3.一種光學(xué)式編碼裝置，其特征在于，包括 發(fā)光元件；可動狹縫板，其具備可動側(cè)狹縫列，該可動側(cè)狹縫列具有多個光透過狹縫和多個非光 透過狹縫且由所述光透過狹縫和所述非光透過狹縫以一定的周期P在移動方向上交替排 列而形成，所述多個光透過狹縫具有讓來自所述發(fā)光元件的光透過的規(guī)定的狹縫寬度，所 述多個非光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度；受光元件陣列，其具有多個受光元件和多個非受光元件部且由所述受光元件和所述非 受光元件部交替排列而形成，所述多個受光元件具有規(guī)定的圖案寬度而對透過所述多個光 透過狹縫的光進(jìn)行受光，所述多個非受光元件部具有規(guī)定的圖案寬度，設(shè)所述受光元件陣列的所述多個受光元件的數(shù)目S為S = nXn’，其中η為2以上的整 數(shù)，η，為2以上的整數(shù)，將η = 2和η’ = 2的組合以及η = 3和η’ = 2的組合除外，并且 設(shè)a為0彡a彡η-1之間的整數(shù)，設(shè)b為0彡b彡n’ _1之間的整數(shù)時，所述多個受光元件如下形成使所述受光元件陣列的一個所述受光元件與所述可動狹 縫板的一個所述光透過狹縫在光學(xué)上一致時，所述受光元件陣列上形成的其余的(S-I)個 所述受光元件相對于所述可動狹縫板的其他的對應(yīng)的所述光透過狹縫的位置分別具有所 述a與所述b的值的組合不同的(S-I)種類的？\[3/(3\11)+13/(5\11’)]的相位差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)式編碼裝置，其特征在于，所述受光元件陣列由在與所述移動方向正交的寬度方向上排列的多個受光元件列構(gòu)成。
5. 一種光學(xué)式編碼裝置，其特征在于，包括發(fā)光元件；受光元件；可動圖案板，其具備可動側(cè)反射圖案列，該可動側(cè)反射圖案列具有多個反射圖案和多 個非反射圖案且由所述反射圖案和所述非反射圖案以一定的周期P’在移動方向上交替排 列而形成，所述多個反射圖案具有使來自所述發(fā)光元件的光反射的規(guī)定的圖案寬度，所述 多個非反射圖案具有規(guī)定的圖案寬度；固定狹縫板，其配置在所述可動圖案板與所述受光元件之間，且具備一個以上的固定 側(cè)狹縫列，該一個以上的固定側(cè)狹縫列具有多個光透過狹縫和多個非光透過狹縫且由所述 光透過狹縫和所述非光透過狹縫交替排列而形成，所述多個光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬 度，所述多個非光透過狹縫具有規(guī)定的狹縫寬度，設(shè)所述固定狹縫板上形成的所述多個光透過狹縫的數(shù)目S為S = nXn’，其中η為2以 上的整數(shù)，η’為2以上的整數(shù)，并且將η = 2和η，= 2的組合以及η = 3和η，= 2的組 合除外，設(shè)a為0彡a彡n-1之間的整數(shù)，設(shè)b為0彡b彡n’_l之間的整數(shù)，設(shè)投影到固定 狹縫板上的所述可動圖案板的所述多個反射圖案所產(chǎn)生的多個投影光像的周期為P時，所述固定狹縫板上形成的所述多個光透過狹縫如下形成使所述固定狹縫板上形成 的所述一個所述光透過狹縫與所述可動圖案板的一個所述反射圖案在光學(xué)上一致時，所述 固定狹縫板上形成的其余的(S-I)個所述光透過狹縫相對于所述可動圖案板的其他的對 應(yīng)的所述投影光像的位置分別具有所述a與所述b值的組合不同的(S-I)種類的PX [a/ (3Xn)+b/(5Xn')]的相位差。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)式編碼裝置，其特征在于，所述一個以上的固定側(cè)狹縫列由在與所述移動方向正交的寬度方向上排列的多個固 定側(cè)狹縫列構(gòu)成。
7. 一種光學(xué)式編碼裝置，其特征在于，包括發(fā)光元件；可動圖案板，其具備可動側(cè)反射圖案列，該可動側(cè)反射圖案列具有多個反射圖案和多 個非反射圖案且由所述反射圖案和所述非反射圖案以一定的周期P’在移動方向上交替排 列而形成，所述多個反射圖案具有使來自所述發(fā)光元件的光反射的規(guī)定的圖案寬度，所述 多個非反射圖案具有規(guī)定的圖案寬度；受光元件陣列，其具有多個受光元件和多個非受光元件部且由所述受光元件和所述 非受光元件部在所述移動方向上交替排列而形成，所述多個受光元件具有規(guī)定的圖案寬度 而對來自所述多個反射圖案的反射光進(jìn)行受光，所述多個非受光元件部具有規(guī)定的圖案寬 度，設(shè)所述受光元件陣列的所述多個受光元件的數(shù)目S為S = nXn’，其中η為2以上的整 數(shù)，η，為2以上的整數(shù)，并且將η = 2和η’ = 2的組合以及η = 3和η’ = 2的組合除外， 設(shè)a為0彡a彡η-1之間的整數(shù)，b為0彡b彡n’ _1之間的整數(shù)，由投影到受光元件面上的所述可動圖案板的所述多個反射圖案所產(chǎn)生的多個投影光像的周期為P時，所述多個受光元件如下形成使所述受光元件陣列的所述一個所述受光元件與所述 可動圖案板的一個所述反射圖案所產(chǎn)生的投影光像在光學(xué)上一致時，所述受光元件陣列上 形成的其余的(S-I)個所述受光元件相對于所述可動圖案板的其他的對應(yīng)的所述反射圖 案所產(chǎn)生的所述投影光像的位置分別具有所述a與所述b值的組合不同的(S-I)種類的 PX[a/(3Xn)+b/(5Xn')]的相位差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)式編碼裝置，其中，所述受光元件陣列由在與所述移動方向正交的寬度方向上排列的多個受光元件列構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的光學(xué)式編碼裝置，其特征在于， 輸出的光學(xué)信號中不含有3次高次諧波和5次高次諧波。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的光學(xué)式編碼裝置，其特征在于， 還具備使輸出的光學(xué)性信號電氣性地遞倍的電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠自由地決定固定狹縫或受光元件的數(shù)目且失真率少的光學(xué)式編碼裝置。固定狹縫板(4)上形成的光透過狹縫的數(shù)目S為S＝n×n’(n為2以上的整數(shù)，n’為2以上的整數(shù)，其中n＝2和n’＝2的組合以及n＝3和n’＝2的組合除外)，設(shè)a為0≤a≤n-1之間的整數(shù)，設(shè)b為0≤b≤n’-1之間的整數(shù)。多個光透過狹縫(S31～S39)如下形成使固定狹縫板(4)上形成的一個光透過狹縫與可動狹縫板(3)的一個光透過狹縫在光學(xué)上一致時，固定狹縫板(4)上形成的其余的光透過狹縫相對于可動狹縫板(3)的其他對應(yīng)的所述光透過狹縫(S2)的位置分別具有所述a與所述b值的組合不同(S-1)種類的P×[a/(3×n)+b/(5×n’)]的相位差。
文檔編號G01D5/32GK101988838SQ20101024181
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者莊司祐大 申請人:山洋電氣株式會社