JPH05141987A - 改良されたインデクス・パルスを有する光学的エンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】回転可能な軸の位置をエンコードするための光
学的エンコーダを提供する。 【構成】本発明のエンコーダは、軸の回転の方向に無関
係に同一の論理レベルを有するインデクス・パルスを発
生し、光源１００と、光源１００からの光をそれぞれ伝
達又は遮断する複数のウインド１３とスポーク１１５と
を交互に備えたコード・ホイール１０３と、光源１００
とともに配列された第一、第二及び第三の光検出器１１
０，１１２，１１４とを備えている。コード・ホイール
１０３は光源１００と光検出器１０８との間に装着され
ている。第一の光検出器１１０は単位幅を有し、半単位
幅の第二及び第三の光検出器１１２，１１４の間に装着
されている。インデクス・ウインドウ１１９は３単位幅
を有する。第一の入力端子が第二及び第三の光検出器１
１２，１１４の出力端子に接続され、第二の入力端子が
第一の光検出器１１０の出力端子に接続されているバッ
ファ回路を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般的には、光学的
な軸角度のエンコーダのように、軸の角度位置を表すデ
ィスクリートな電気的信号を生成させる、位置検出器ま
たはエンコーダに関するものである。これをより詳細に
いえば、この発明により、軸の回転方向に拘らず、一致
した論理的レベルにおけるインデクス・パルスまたはイ
ンデクス位置の発生が改良される。

【０００２】

【従来の技術】ある特定の経路に沿う対象物の位置およ
び移動を分解するために、増分的な光学的移動エンコー
ダが用いられている。このようなエンコーダに一般的に
含まれているものは、光ビームを放射するための光源、
経路に沿う対象物の移動に応答して光ビームを変調する
ための光変調手段、および、変調された光を受け入れ
て、検出器による光の検出を表すディスクリートな電気
的信号を発生させるための検出手段である。対象物の移
動に応答して光が変調されると、検出器アセンブリから
の電気的信号の流れにより、通常は方形波に類似した連
続波形が生成される。その経路に沿う対象物の位置によ
り、該波形における各信号の位置が決定される。波形の
位相は、対象物の位置に依存して異なっている。かくし
て、検出器からの信号は、経路に沿う対象物の変化を指
示するために用いることができる。分離した検出器から
の２個またはそれよりも多くの位相外れの信号は、位置
の変化および移動の方向の変化の双方を検出するために
用いることができる。

【０００３】その経路に沿う対象物の絶対位置または場
所を指示するための増分移動検出器に対して、該経路に
沿って少なくとも１回だけ、１個のインデクス・パルス
が発生される。増分的な信号は、該インデクス・パルス
からの増分的な移動を計数するために用いることができ
る。衝撃パルスが発生されたときに該対象物の位置が知
られているとすると、経路に沿った任意の場所における
対象物の絶対位置を決定することができる。

【０００４】従って、絶対位置、場所における変化およ
び移動の方向の指示を付与するために、増分的なエンコ
ーダにおいては、通常、３チャンネルの情報を必要とす
る。対象物の経路を通して生成される２個またはそれよ
りも多くの位相外れエンコーダ信号から２チャンネルが
導出され、また、その第３のものは、対象物の既知の位
置において経路に沿って少なくとも１回生成されるイン
デクス信号である。

【０００５】代表的な実施例においては、軸の角度位置
を計測するために、このような位置エンコーダまたは移
動検出器が用いられる。このような軸角度エンコーダの
使用に依存して、高度の分解度および正確さを必要とす
ることがある。例えば、自動車のクランクシャフトの角
度計測の適用においては、該シャフトの回転毎に2000の
増分の分解度が必要なことがある。エンコーダからの信
号とシャフトの実際的な機械的位置との間の相関の正確
さも重要なことである。コード・ホイール、伝達性のセ
クションおよび非伝達性のセクションの極めて小さい次
元に起因して、機械的なアライメントの不一致は、電気
的なノイズの可能性があるものとして、正確さに対する
逆効果となることがあり得る。

【０００６】インデクス・パルスを正確に検出するよう
に、プッシュ・プルの電子的配列をインデクス・パルス
の決定のために用いることができる。このような配列に
おいては、光源に対して垂直な整列になるように、２個
の光検出器が互いに横に隣接して配列され、軸に対して
固定されたスポーク付きの環状コード・ホイールにより
光源と検出器との分離がなされる。検出器の一方が照射
されたときには、１のような、一方の意味の論理信号が
生成される。コード・ホイール上のスポークにより照射
が隠蔽されたときには、論理０のような反対の論理信号
が生成される。インデクス・ウィンドウが検出器を超え
て通ったときには、一方の検出器によって長い持続時間
の論理１が発生されるが、第２の検出器から直ちに論理
１が追従する。コード・ホイールの行程の方向は、いず
れの検出器が長い持続時間の論理１を始めに発生するか
を検出することによって決定される。

【０００７】コード・ホイール・エンコーダの別の望ま
しい特徴は、コード・ホイールまたは軸の回転の方向に
拘らずインデクスの位置を決定することである。通常、
コード・ホイールは時計方向および反時計方向の双方に
回転できることから、その回転の方向に拘らず、一致し
た論理レベルにおいて、エンコーダ装置によりインデク
ス・パルス出力が生成されることが望ましい。２個の隣
接する光源と２個の隣接する検出器を用いるプッシュ・
プルの光学的手段および電子的手段を採用した従来のコ
ード・ホイール・エンコーダにおいては、その回転の方
向に依存して、インデクス・パルスの論理値が異なって
いる。かくして、ホイールが時計方向に回転していると
きには、このような従来の回路によって、低論理値のイ
ンデクス・パルスが生成される。また、コード・ホイー
ルが反時計方向に回転しているときには、この通常の回
路によって高論理値のインデクス・パルスが生成され
る。インデクス・パルスを受け入れる回路は高論理値お
よび低論理値の双方に対して適合しなければならないこ
とから、この特徴は望ましいものではない。通常、この
ような適合においては付加的な不所望のハードウエアが
必要とされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かくして、所望される
ことは、コード・ホイールの回転の方向に拘らず、同じ
論理値を有するインデクス・パルスを生成する光学的な
エンコーダ装置を提供することである。好適には、外部
ハードウエアを変化させるよりも、光受容器または光検
出器アセンブリを変形し、そして、従来のプッシュ・プ
ル・エンコーダを用いることによって、これの提供をな
す事である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下の好適な実施例の詳
細な説明から明らかになるものであるが、これらの特徴
や利点およびその他の特徴や利点は、回転可能な軸の空
間的な位置をデジタル的に表すためのエンコーダを設け
ることによって達成される。該エンコーダを構成するも
のは、例えば、光を放射するための照射手段、該照射手
段に応答して出力信号を発生するための第１、第２およ
び第３の光検出器、および、該光検出器を選択的に照射
するための光の遮断手段の組み合わせである。好適に
は、ある１個の光検出器は１単位幅を有しており、他の
２個の光検出器の各々は半単位幅を有している。

【００１０】典型的な実施例において光遮断手段を構成
するものは、移動している照射源の交番的な伝達および
阻止をするために、照射源と光検出器との間に搭載され
た可動式のコード部材である。このコード部材には、該
コード部材をインデクスするための手段も含まれてい
る。第２および第３の光検出器は、好適には、第１の光
検出器が光源によって照射されたときに、スポークによ
って隠蔽されるように配列されている。該第１の光検出
器は、好適には、第２の光検出器と第３の光検出器との
間に搭載されている。それぞれの光検出器は、光の検出
または光の不存在に応答してある１個の論理値を生成す
ることができる。

【００１１】典型的な実施例においてコード部材を構成
するものは、コード・ホイールの移動に応じて照射手段
の交番的な伝達または阻止をするための、複数の交番的
なウインドウおよびスポークからなる円周状トラックを
備えてなるコード・ホイールである。各ウインドウおよ
び各スポークは１単位幅を有している。コード・ホイー
ルをインデクスするための手段を構成するものは、トラ
ック上で３単位幅を有しているインデクス・ウインドウ
である。このインデクス・ウインドウは、実際には、２
個の隣接したウインドウの間から１個のスポークを除去
することによって形成されている。エンコーダには、好
適には、光検出器の出力信号を処理するための回路が含
まれている。この回路を構成するものは該出力信号を処
理するためのバッファ回路であって、第２および第３の
光検出器の出力部に接続された第１の入力部と、第１の
光検出器の出力部に接続された第２の入力部とを備えて
いる。

【００１２】エンド・ユーザに対する製品において、コ
ード・ホイールの方向を検知し、該コード・ホイールの
回転の方向に依存して、インデクス・パルスの論理レベ
ルを反転するための付加的な回路を組み込むことの必要
性が、この発明を用いることによって排除される。この
結果として、より低いコストで生産することができる簡
略化した製品が得られる。この技術の適用のために含ま
れるものは、位置検出用の自動化機器、写真複写機、お
よび、その他の軽工業的な機器である。

【００１３】

【実施例】この発明を理解するために有用な光学的エン
コーダは、米国特許第4,691,101号（Leonard ）におい
て説明されている。これの主題はここでの参照によって
取り込まれる。別の軸角度エンコーダは、例えば、米国
特許第4,259,570 号、同第4,266,125 号、同第4,451,73
1 号、および、同第4,691,101 号において説明されてい
る。ここでの図１−図４は、Leonard による特許および
その中の主題に対して著しい関連性がある。図４で表さ
れているものは、Leonard による特許において開示され
ているような先行技術のものである。

【００１４】図１−図３で示されているこの発明の実施
例において、エンコーダ・モジュール１によって平行に
された光ビームが生成され、また、コード・ホイール３
による変調後の光ビームは光検出器７によって受光され
る。発光ダイオード（ＬＥＤ）９からの光が有する好適
な波長は、大体700 ナノメータ程度のものである。ただ
し、エンコーダに関連する寸法よりも相当に短い波長を
有する、任意の周波数の電磁放射を用いることができ
る。例えば赤外線光が常用されている。ＬＥＤ９からの
光を伝達するためにエミッタ・レンズ11が配置されてい
る。

【００１５】図２のコード・ホイール３は軸５上に同心
的に搭載されており、この軸により回転して、光学的ト
ラック17をもって光ビームの変調をするようにされる。
このトラック17に交番的に備えられているものは、光の
伝達性セクション即ちウインドウ13、および、ウインド
ウの幅に等しい１単位幅の光の非伝達性セクション即ち
スポーク15である。１個の伝達性セクションおよび１個
の非伝達性セクションによって、コード・ホイールの１
個のピッチが形成される。ホイールが回転すると交番的
なセクション13、15によってＬＥＤからの光が阻止また
は許容され、これにより、光検出器を通る光の照射また
は阻止がなされる。

【００１６】典型的な実施例においてコード・ホイール
に備えられているものは、500 個の伝達性セクション、
および、これと同数の非伝達性セクションである。これ
らは円形のトラック上で互いに接するように隣合って配
置されていることから、これらのセクションの形状は台
形にされている。各伝達性セクションの典型的な名目上
の幅は62ミクロンであり、また、各セクションの放射的
な長さは750 ミクロンである。コード・ホイールは、好
適にはステンレス鋼のような、耐久性があり、光学的に
不透明な材料から構成されるものであって、その直径は
ほぼ22ミリメータである。伝達性セクションを構成する
孔部はディスクを通してマスキングされ、そしてエッチ
ングされたものである。

【００１７】Leonard により示された実施例において、
また、ここでの図４で再現されているように、４個の光
検出器７ａないし７ｄからなる幾つかのグループが設け
られている。４個の光検出器７からなる１個のグループ
の寸法および形状は、コード・ホイールウイルス上の１
個の伝達性セクションおよび１個の非伝達性セクション
のそれとほぼ同じである。個別の検出器７ａないし７ｄ
は台形をなしており、その典型的な最大幅は48ミクロ
ン、最小幅はほぼ45ミクロンであって、個別の光検出器
の間には約８ミクロンのギャップがある。これらの光検
出器を好適に構成するものは、標準的なバイポーラ型の
半導体技術を用いて半導体チップ上に作成された発光ダ
イオードである。図４に例示されているように、光検出
器の１個のグループは、バイポーラ型の半導体技術で許
容されるように互いに近接して、１次元アレイ内で配置
されている。光検出器７ａ−７ｄを機能させる上での迷
走光の影響を最小にするために、ダミー・発光ダイオー
ド10および12が前記アレイの各端部上に配置されてい
る。軸角エンコーダにおいては、コード・ホイール上の
コード・トラックと同じ半径を有するように、発光ダイ
オードがアーク状に配列されている。

【００１８】４個の光検出器のこのような配列を用いて
４個の出力信号が生成されるが、これは同じ形状の波形
を有しているけれども、90度の電気角(electical degr
ees）の倍数だけ互いにオフセットしている。方形にさ
れたこれら４個の信号は対比されて、コード・ホイール
の回転の量および方向を決定するようにされる。

【００１９】Leonard の特許に記載されている実施例に
おいては、４個の光検出器の幾つかのグループが設けら
れている。グループ内の”Ａ”検出器からの信号が組み
合わされる。これと同様にして、”Ｂ”検出器からの信
号が加算される。以下、これと同様のことがなされる。
複数の検出器グループを用いることによって、より大き
い検出器のエリアが照射されて、高い分解能を維持しな
がら、より大きい信号の強度が得られる。グループの個
数に拘らず、４個の信号および２チャンネルの情報が存
在する。

【００２０】単一のトラック・コード・ホイールからイ
ンデクス・パルスを発生させることは、光遮断器または
磁気検出器を採用したこの既知の装置を用いることによ
って容易に達成されるけれども、プッシュ・プル回路を
用いることは困難である。特に、単一のトラック・コー
ド・ホイールがプッシュ・プル式の電子手段を用いて結
合された一対の検出器とともに用いられるときには、発
生されたインデクス・パルスが有する論理レベルは、回
転の方向が異なるときには異なっている。

【００２１】例えば、単一のトラックを有するコード・
ホイールのインデクス位置を検出するための一つの既知
の技術は、図６に示された出力波形を生成させるような
図５の装置を用いることである。それぞれに１単位幅を
有する交番的に隣接する、ウインドウおよびスポークを
備えた平板状の条板としてコード・ホイールのセグメン
トが、図６に表示されている。１個のウインドウおよび
１個のスポークの各ペアにより、長さＴとも呼ばれる長
さ20なる１タイミング・サイクルが表されている。ホイ
ール内には、３単位幅を有するインデクス・ウインドウ
19が設けられている。ホイール上に設けられた光源は、
ハウジング28内に搭載できる一対のＬＥＤ26ａ、26ｂか
ら構成されている。ホイールの下部にあるものは、共通
のハウジング32内の一対の発光ダイオード30ａ、30ｂで
ある。一方のＬＥＤ26ａは一方の発光ダイオード30ａと
垂直に整列しており、また、他方のＬＥＤ26ｂは他方の
発光ダイオード30ｂと垂直に整列している。

【００２２】しかしながら、第１のＬＥＤ26ａおよび発
光ダイオード30ａは、４で除された距離Ｔに等しい距離
22だけ、第２のＬＥＤ26ｂおよび発光ダイオード30ｂか
ら横にオフセットされている。これにより、図５の装置
には２チャンネルの配列が設けられることになるが、こ
こに、第１の発光ダイオード30ａによれば波形出力23ａ
を有する一つのデータ・チャンネルが発生し、また、第
２の発光ダイオード30ｂによれば波形出力23ｂを有する
第２のデータ・チャンネルが発生する。発光ダイオード
30ａ、30ｂの横方向での分離のために、波形23ｂは90度
の電気角だけ波形23ａから位相が外れている。ホイール
が発光ダイオードの前方を通るときには、低レベルのイ
ンデクス・パルス24が発生される。

【００２３】その結果として、ホイールの回転の方向
は、いずれの発光ダイオードが低パルス24を始めに発生
するかによって決定されるが、その理由は、ある一方の
方向においてはホイールのインデクス・ウインドウが発
光ダイオード30ａを始めに通り、これに対して、他方の
方向においては発光ダイオード30ｂがホイールのインデ
クス・ウインドウ19と始めに遭遇するからである。

【００２４】図５の装置にはプッシュ・プル回路を付加
することが可能であり、その結果として図７、８の装置
が得られる。この配列においてはコード・ホイールの変
形はされないけれども、ＬＥＤ60ａ、60ｂはそれぞれに
ウインドウまたはスポークの上に整列されており、２で
除されたＴに等しい距離64だけ離されている。同様にし
て、発光ダイオード62ａ、62ｂは距離64だけオフセット
されており、それぞれに、バッファ回路の入力線66ａ、
66ｂに対して、電気的に接続された個別の出力パルスを
生成するようにされる。なお、これらの出力パルスは反
対の論理レベルのものである。即ち、ウインドウが発光
ダイオードを通ったときには、低信号が発光ダイオード
62ａによって発生されるけれども、発光ダイオード62ｂ
によれば高パルスが発生される。これらの信号は、演算
増幅器68によって、単一の出力線69上で組み合わされ
る。

【００２５】ホイールの移動の方向、および、図７、８
の装置から出力されるこれに対応する出力信号が、図９
および図１０に例示されている。このホイールにはイン
デクス位置70が含まれている。図９においては、ホイー
ルが矢印72の方向に右側へと移動している。インデクス
・ウインドウが発光ダイオード62ａを始めに通っている
ことから、このインデクス・ウインドウが上方にある間
は発光ダイオード62ａが連続的に導通して、長期にわた
る高レベルのインデクス・パルス76が発生する。これと
は対照的に、図１０においては、ホイールが矢印73の方
向に左側へと移動している。従って、発光ダイオード62
ｂが始めにウインドウと遭遇し、その結果として、低レ
ベルのインデクス・パルス80が発生する。

【００２６】パルス76および80の論理レベルにおけるこ
の不一致は、この発明によって指摘される特別な問題で
ある。コード・ホイールの移行の方向に影響されない論
理レベルを有するインデクス・パルスを生成するため
に、コード・ホイール103、 ＬＥＤアセンブリ即ち照射
手段100 および光検出器アセンブリ即ち光検出器手段10
8 からなる、図１１の装置が用いられる。

【００２７】コード・ホイール103には、該コード・ホ
イール103 からスポーク115 を除去することによって形
成されたインデックス・ウインドウが含まれており、そ
の結果として、３単位の長さ118 を有するインデックス
・ウインドウが生成される。

【００２８】ＬＥＤアセンブリ100 は、好適には、２単
位の長さ101 を有する単一のハウジング100 ’内に搭載
されている。即ち、長さ118 よりも小さくされている。
垂直の平行レンズを有する単一のＬＥＤが使用できるけ
れども、このＬＥＤアセンブリには、第１のＬＥＤ102
、第２のＬＥＤ104 、および、第３のＬＥＤ106 が含
まれている。光検出器アセンブリ108 において光が確実
に一直線に指向されるように、平行レンズが必要とされ
る。

【００２９】同様にして、光検出器アセンブリ108 は、
好適には、２単位の長さ101 を有する単一のハウジング
109 内に収納される。このハウジングを構成するもの
は、単一の集積回路であることができる。光検出器アセ
ンブリには、第１の光検出器110 、第２の光検出器112
、および、第３の光検出器114 が含まれている。第１
の光検出器110 は１単位の幅を有しており、また、他の
２個の光検出器112 と114との間に配置されている。な
お、これらの光検出器112 、114 は半単位の幅を有する
ように作成されている。かくして、これら３個の発光ダ
イオードの組み合わされた幅は２単位である。インデク
ス・ウインドウの長さ118 は、ＬＥＤおよび光検出器ア
センブリの長さの1.5 倍である。

【００３０】図１３において指示されているように、光
検出器アセンブリは単一の集積回路の形式で構成するこ
とができ、ここでの集積回路は、それぞれに半単位の幅
を有する４個の個別の光検出器110 ａ、110 ｂ、112 、
114 に分割された、平板状でほぼ方形の本体128 を備え
ているものである。４個の光検出器が３個の光検出器と
して動作することができるように、中央部の光検出器11
0 ａおよび110 ｂが一緒に結線されて、単一の出力線13
2 になるようにされる。かくして、これら２個の中央の
光検出器110 ａ、110 ｂは、１単位幅の中央の光検出器
パネルを形成する。光検出器112 、114 は、それぞれに
半単位幅のものである。外側の光検出器のペアも単一の
出力線134 によって一緒に接続される。光検出器からの
出力線132 、134 は、既知の態様においてバッファ回路
136 に接続されるが、このバッファ回路136 からは単一
の出力線138 が出ている。

【００３１】代替的に図１２に示されているように、従
来の２要素によるプッシュ・プル式の光検出器アセンブ
リ108 ’は、光検出器パネル129 ａ、129 ｂを有する第
１の光検出器、および、検出器パネル129ｃ、129 ｄか
らなる第２の隣接した光検出器を用いて構成することが
できる。各パネル129 ａ−129 ｄは半単位の幅を有して
いる。この光検出器アセンブリの全体的な幅は２単位で
ある。一方のペアの光検出器129 ａ、129 ｂに接続され
た第１の光検出器出力線139 ａ、および、他方のペアの
光検出器129 ｃ、129 ｄに結線された第２の出力線139
ｂ上に出力が生成される。

【００３２】この装置を用いることにより、使用される
光検出器アセンブリ108 、108 ’およびホイールの回転
方向に依存して、４個の異なる出力波形140 、150 、16
0 および170 が可能にされる。これらの波形140 、150
、160 および170 は図１４から図１７までに示されて
いる。

【００３３】図１４について注意すると、ここで例示さ
れているものは、ホイールが時計方向に移動していると
きの、図１２における横並びの光検出器アセンブリ108
’の出力波形である。この波形140 に含まれている低
レベルのインデクス・パルス142 は、インデクス・ウイ
ンドウ119 が光検出器を通ったときに発生されたもので
ある。先行するパルスの尾部エッジ144 と次続するパル
スの頭部エッジ146 との間の距離は、単位パルスの幅の
約３倍である。

【００３４】図１５における例示された出力波形150
は、図１３における中央の光検出器アセンブリ108 を通
して、ホイールが時計方向に回転したときのものであ
る。この波形150 に含まれている低レベルのインデクス
・パルス152 は、隣接したパルスの尾部エッジ154 およ
び頭部エッジ156 から、単位パルスの幅の約３倍だけ離
されている。

【００３５】図１６に例示された出力波形160 は、横並
びのアセンブリとともに用いられたときの、ホイールの
反時計方向の回転の結果として生じたものである。この
波形160 に含まれている高レベルのインデクス・パルス
162 は、始点164 から終点166 まで計測された全体的な
長さが単位パルスの幅の約３倍である。しかしながら、
その回転の方向が図１４に関して逆転していることか
ら、ホイールが時計方向に回転するときには、そのパル
スは高レベルのものであって、パルス142 のように低レ
ベルのものではない。

【００３６】図１７に示された波形170 は、ホイールの
反時計方向の回転の間に、図１３の検出器アセンブリ10
8 によって発生されたものである。ホイールの回転方向
は図１５に関して逆転しているけれども、ホイールが時
計方向に回転するときのパルス152 と同じく、インデク
ス・パルス172 は低レベルに留まっている。その始点17
4 から終点176 まで計測されたパルス172 の全体的な長
さは、単位パルスの幅の約３倍である。

【００３７】かくして、出力波形150 、170 で示される
ことは、コード・ホイールの回転方向に拘らず、この発
明の装置の出力が一致した状態に留まることである。こ
の発明を用いることにより、エンド・ユーザの製品にお
いては、コード・ホイールの方向を検出し、このコード
・ホイールの回転方向に依存してインデクス・パルスの
論理レベルを反転するための付加的な回路を組み込む必
要がなくなる。この結果として、簡略化した製品を低コ
ストで製造することができる。

【００３８】従来から当業者に知られているように、ホ
イールの回転方向は幾つかのやり方で決定することがで
きる。第１に、ホイールが搭載されている軸を回転させ
るモータの方向が単一のマイクロプロセッサで制御され
るという適用においては、該マイクロプロセッサは、そ
の回転方向を固有のものとして”知って”いることにな
る。第２に、自動車への適用のように、該軸が光検出器
とは完全に独立しているという適用においては、この発
明と組み合わせて、図５または図７の検出器のような、
付加的なプッシュ・プル式の方向検出器が用いられる。
この付加的な方向検出器では、この発明のインデクス検
出器と同じ照射源を用いることができる。また、この方
向検出器では、コード・ホイール上で、分離した、非イ
ンデクス式のデータ・トラックを用いることもできる。

【００３９】これまでの検討においては、明確さのため
に、ある種の特定の技術用語が用いられているけれど
も、この発明はそのように選択された特定の用語に限定
されるべきではない。例えば、この出願および特許請求
の範囲を通して、コード・ホイールが光源と光検出器と
の”間”に配置されいてるものとして参照されている。
しかしながら、この”間に”なる用語は、光源および光
検出器の双方がコード・ホイールの同一の側に配置され
るという配列にも伸長するものである。このような配列
において、コード・ホイールを構成する固体円盤はウイ
ンドウとして作用する複数の反射領域を有しており、不
透明で非反射性の”スポーク”が間挿されている。この
ために、光源からの光は反射性のウインドウをずれて反
射して光検出器に入ることになる。また、ここで検討さ
れた３単位幅のウインドウは、機能的には、欠如したス
ポークと同じものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明のエンコーダにおいては、外部ハ
ードウエアを変化させることなく、かつ従来のプッシュ
・プル・エンコーダを用いて、コード・ホイールの回転
の方向に拘らず、同じ論理値を有するインデクス・パル
スを光学的に生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 典型的なコード・ホイール・アセンブリイ
の正面透視図である。

【図２】 図１のコード・ホイールの面の部分図であ
る。

【図３】 図１の光源と受光装置の部分断面図であ
る。

【図４】 図１のコード・ホイールと受光装置の部分
拡大図である。

【図５】 従来のコード・ホイールと検出器装置の部
分概略断面図である。

【図６】 図５のコード・ホイールの概略的表現図と
図５の装置の波形出力の図である。

【図７】 第二の従来のエンコーダ装置の概略断面図
である。

【図８】 図７の装置の出力ハードウエアの概略図で
ある。

【図９】 回転の第一の方向の動作における図７の装
置の概略図である。

【図１０】 回転の第二の方向の動作における図７の装
置の概略図である。

【図１１】 本発明の装置の側面の立面図及び対応する
出力波形図である。

【図１２】 図１１の検出器の第一の実施例の平面図で
ある。

【図１３】 図１１の検出器の第二の実施例の平面図で
ある。

【図１４】 図１２の検出器の出力波形を示す概略図で
ある。

【図１５】 図１３の検出器の出力波形を示す概略図で
ある。

【図１６】 図１２の検出器の出力波形を示す概略図で
ある。

【図１７】 図１３の検出器の出力波形を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１ エンコーダ・モジュール 3,103 コード・ホイール ５ 軸 ７ 光検出器 9,26a,26b,30a,30b,60a,60b,62a,62b,102,104,106 発
光ダイオード 13 ウインドウ 15,115 スポーク 17 光学的トラック 19 インデクス・ウインド 100 照射手段 108,108' 光検出手段 110,110a,110b，112,114,129a,129b129c,129d 光検出
器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な軸の空間位置をデジタル的に
   表すエンコード手段において、 光放射のための照射手段と、 該照射手段に対応し、該照射手段に応答して出力信号を
   発生するための、単位幅を有する第一の検出手段及び半
   単位幅を有する第二、第三の検出手段と、 該検出手段を選択的に照射又は非照射とするための光の
   遮断手段とを備えたことを特徴とするエンコード手段。