JPH0333614A - Three-track encoder - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain the illuminance distribution of a sine wave with less distortion onto each photo-array without requiring a correcting plate by providing a code plate having slit arrays A, B and C arranged on concentric circles with the same slit pitch. CONSTITUTION:This encoder has a code plate 4 having slit arrays A,B and C arranged on three concentric circles around a rotating axis of the encoder. The slit arrays A, B and C have respectively (na) slits, (nb) slits and (nc) slits. Slit pitches Pa, Pb and Pc of the respective slit arrays A-B are equal to each other. Moreover, this encoder has a light source 2 for radiating scattering lights in common to the three slit arrays and, a photosensor 5 having photo-arrays 5a, 5b, 5c arranged on the same plane respectively for receiving the light passing through the slit arrays A-C. A signal corresponding to the rotating angle of the code plate 4 is output on the basis of the signals from the photosensor 5. In other words, since the radii (ra), (rb), (rc) of the concentric circles and the slit counts (na), (nb),( nc) are set so that the pitches Pa, Pb, Pc of the arrays A-C are equal to each other, the illuminance distribution of a sine wave with less distortion can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、回転体に取付けられたコード板の回転角度に
応じた信号を出力するエンコータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an encoder that outputs a signal according to the rotation angle of a code plate attached to a rotating body.

詳述するとスリットの１へラック数が３つであるエンコ
ーダに関するものである。To be more specific, this relates to an encoder in which the number of racks per slit is three.

〈従来の技術〉 第５図に示す如く、スリット４ｂと光の遮蔽部４ａが交
互に配列されたコード板４に、光源２から散乱光を照射
すると、コード板４の後側にスリットの周期ごとにこれ
に対応した周期の正弦波状の照度分布が発生する。この
正弦波の位相θは、コード板が移動するとこの移動に従
って変化する。この原理を利用して、コード板の後側に
受光アレイ５ａを固定配置して、この正弦波状の光の位
相θを検出し、この位相θをもってコード板の回転角度
の測定を行う光学式エンコーダが広く知られている（例
えば特願昭６２−７００７８Ｂ）。<Prior Art> As shown in FIG. 5, when a code plate 4 in which slits 4b and light shielding parts 4a are alternately arranged is irradiated with scattered light from a light source 2, the period of the slits appears on the back side of the code plate 4. A sinusoidal illuminance distribution with a period corresponding to each period is generated. The phase θ of this sine wave changes as the code plate moves. Utilizing this principle, an optical encoder is constructed in which a light-receiving array 5a is fixedly arranged behind the code plate, the phase θ of this sinusoidal light is detected, and the rotation angle of the code plate is measured based on this phase θ. is widely known (for example, Japanese Patent Application No. 62-70078B).

なお、第５図において、受光アレイ５ａは、４個の光電
変換素子１１１〜旧にて構成され、この４個の光電変換
素子旧〜］１４は、正弦波状の照度分布の１周期を４等
分するような位置に配置される。In FIG. 5, the light-receiving array 5a is composed of four photoelectric conversion elements 111 to 14, and these four photoelectric conversion elements 111 to 14 divide one cycle of the sinusoidal illuminance distribution into 4 equal parts. placed in a position that separates the

以上のようなエンコーダにおいては、スリットの１周期
を１周期の正弦波照度分布に置換え、これを光電変換素
子Ｈ１〜１１４で電気信号１１〜１４へ変換しているの
で、この正弦波照度分布に歪みが多いと、測定誤差が増
大する。In the encoder described above, one period of the slit is replaced with one period of the sine wave illuminance distribution, and this is converted into electric signals 11 to 14 by the photoelectric conversion elements H1 to 114, so this sine wave illuminance distribution is More distortion increases measurement errors.

ここで、円周」二に１列のスリットが配列された１トラ
ツクのコード板においては、歪みの少ない正弦波照度分
布となるように構成することは、容易である。Here, in a one-track code plate having one row of slits arranged around the circumference, it is easy to configure the code plate to have a sinusoidal illuminance distribution with little distortion.

しかし、第４図に示すようにスリット数か異なる３１〜
ラツクのコード板において、共通の光源につき３つ生じ
る照度分布波形の総べてを歪みの少ない正弦波にするこ
とは、困難なことである。However, as shown in Figure 4, the number of slits is different from 31 to
In a rack code board, it is difficult to make all three illuminance distribution waveforms generated by a common light source sinusoidal waves with little distortion.

本発明に係るエンコータのコード板は、第４図に示すよ
うな３トラツクのコード板であるので、３トラツクのコ
ード板の作用 ３トラツクの場合、３つの照度分布波形を総べて歪みの
少ない正弦波にすることが困難な理由を説明する。The code plate of the encoder according to the present invention is a 3-track code plate as shown in FIG. Explain why it is difficult to create a sine wave.

（ａ）３トラツクのコード板の作用 ３トラツクのエンコーダは、特願昭５９−２２９６２９
号に記載されているが本発明を分り易くするため要部を
説明する。最大半径のスリット−列Ａのスリツト一数は
、ｎａ（＝ｎ個）であり、次の半径のスリットＢのスリ
ット−数は、ｎｂ（−ｎ−Ｉｎ　）個であり、最小半径
のスリット−Ｃのスリット数は、ｎｃ（−ｎ−ｎ＋−１
）個である。ここで、ｎ　＝　ｋ　ｍなる関ｆ系があり
、ｋ、ｎ、ｍは、自然数である。(a) Function of 3-track code plate The 3-track encoder is disclosed in Japanese Patent Application No. 59-229629.
However, in order to make the present invention easier to understand, the main parts will be explained below. The number of slits in the slit row A with the largest radius is na (=n), the number of slits in the slit B with the next radius is nb (-n-In), and the number of slits in the slit row A with the largest radius is nb (-n-In). The number of slits in C is nc(-n-n+-1
) pieces. Here, there is a system of functions n = km, where k, n, and m are natural numbers.

光源２から散乱光をコード板４に照射する。この照射さ
れた光束は、共通にスリツト一列Ａ、Ｂ。A code plate 4 is irradiated with scattered light from a light source 2. This irradiated light beam is common to one row of slits A and B.

Ｃに照射される幅に予め設定されているので、各スリッ
ト列Ａ、Ｂ、Ｃの後側には、それぞれ正弦波状照度分布
か生じる。受光センサ５は、３つの受光アレイを同一平
面上に備えており、スリットを通過してきた光を受光す
る。即ち、受光アレイ５ａは、スリット列Ａの裏側に生
じる光強度分布を検出するものであり、受光アレイ５ｂ
は、スリブ１へ列Ｂの裏側に生じる光強度分竹ｊを検出
するものであり、受光アレイ５ｃはスリット−列Ｃの裏
側に生じる光強度分布を検出するものである４ 第４図のコード板４を１回転させると、スリットＡには
、ｎ個のスリットか設けられているので、受光アレイ５
ａには、ｎ周期の正弦波が検出される。Since the width of the slits C is set in advance, a sinusoidal illuminance distribution is generated behind each of the slit rows A, B, and C. The light receiving sensor 5 includes three light receiving arrays on the same plane, and receives the light that has passed through the slit. That is, the light receiving array 5a detects the light intensity distribution generated on the back side of the slit row A, and the light receiving array 5b
is for detecting the light intensity distribution j generated on the back side of the row B of the slit 1, and the light receiving array 5c is for detecting the light intensity distribution generated on the back side of the slit row C. When the plate 4 is rotated once, the slit A has n slits, so the light receiving array 5
A sine wave with n periods is detected at a.

またスリット−Ｂには、（ｎ−Ｉｌｌ）個のスリットが
設けられているので、受光アレイ５ｈには、（ｎ−ｒｒ
ｌ）周期の正弦波が検出される。同様に受光アレイ５ｃ
には、（ｎ−ｎ＋−１）周期の正弦波か検出される。Furthermore, since the slit-B is provided with (n-Ill) slits, the light receiving array 5h has (n-rr
l) A periodic sine wave is detected. Similarly, the light receiving array 5c
, a sine wave with a period of (nn+-1) is detected.

そしてこの３つの受光アレイから得られた信号に演算を
加えることで、コード板４のアブソリュトの角度を測定
できることが広く知られている。It is widely known that the absolute angle of the code plate 4 can be measured by adding calculations to the signals obtained from these three light receiving arrays.

説明を加えれは、スリット列Ａからの信号により３６０
゛をｎ等分し、この３６０／ｎの中（例えばｎ−１８０
であれば２°）を極めて高い分解能で角度測定すること
かできる（特願昭６２−７００７８号）。To explain, the signal from slit row A causes 360
Divide ゛ into n equal parts, and within this 360/n (for example, n-180
2°) can be measured with extremely high resolution (Japanese Patent Application No. 70078/1982).

また、この２°が３６０°中、どの位置に該当するかを
スリッ１〜列Ｂ、Ｃで特定している（例えば特願昭５９
−２２９６２９号）。In addition, the position to which this 2° corresponds in 360° is specified by slit 1 to rows B and C (for example, Japanese patent application No. 59
-229629).

（ｂ）３１−ラックの場合、３つの照度分布波形を総べ
て歪みの少ない正弦波にすることか困難な理由この理由
を第６図〜第８図を用いて説明する。(b) In the case of a 31-rack, it is difficult to make all three illuminance distribution waveforms into sine waves with less distortion.The reason for this will be explained using FIGS. 6 to 8.

第６図は、光源体２１とスリット列Ａと受光アレイ５ａ
の関係、第７図は、光源体２１とスリブ１へ列Ｂと受光
アレイ５ｂの関係、第８図は、光源体２１とスリット列
Ｃと受光アレイ５ｃの関係を示す図である。FIG. 6 shows the light source body 21, slit row A, and light receiving array 5a.
7 shows the relationship between the light source body 21, the row B of the slits 1, and the light receiving array 5b, and FIG. 8 shows the relationship between the light source body 21, the slit row C, and the light receiving array 5c.

第６図〜第８図において、２１は光源体であり、例えば
第４図の光源２の光を受けこれを散乱光にして各スリッ
ト列Ａ、Ｂ、Ｃへ共通に照射するものである。寸法−１
はマスクにより規定される。6 to 8, a light source body 21 receives the light from the light source 2 in FIG. 4, for example, converts it into scattered light, and irradiates the slit arrays A, B, and C in common. Dimensions-1
is defined by the mask.

各スリット列Ａ、Ｂ、Ｃは同一コード板４上に設けられ
、各受光アレイ５ａ、　５ｂ、　５ｃも受光センサ５の
同一平面上に設けられ、光源体２１も共通であるため、
光源体２１とコード板４との距ＡＩｏＬ、コド板４と各
受光アレイとの距離ＤＰは、第６図〜第８図において同
一の値となる。Each slit row A, B, C is provided on the same code plate 4, each light receiving array 5a, 5b, 5c is also provided on the same plane of the light receiving sensor 5, and the light source body 21 is also common.
The distance AIoL between the light source body 21 and the code plate 4 and the distance DP between the code plate 4 and each light receiving array have the same values in FIGS. 6 to 8.

ここでスリット数ｎａ個のスリット列Ａにおけるスリッ
ト−ピッチＰａの時、第６図に示す位置関係となるよう
に、距ＭＯＬ、　ＤＰを定めることができる。Here, when the slit pitch Pa in the slit row A with the number of slits is na, the distances MOL and DP can be determined so that the positional relationship shown in FIG. 6 is achieved.

この第６図は図に示す光線［１と［２が調度受光アレイ
５ａの所で交差するようになっており、受光アレイ５ａ
上に形成される照度分布は、歪みの少ない正弦波にする
ことができる。In this figure, the light rays [1 and [2] shown in the figure intersect at the light receiving array 5a, and the light rays [1 and [2] shown in the figure intersect at the light receiving array 5a.
The illuminance distribution formed above can be a sine wave with little distortion.

一方、第７図と第８図に示すスリット列Ｂ、Ｃについて
は、スリット列Ａとはスリット数が異なると同時に、同
心円を形成する半径も異なるので、一般にスリットピッ
チ（スリット列ＢのスリットピッチをＰｂ、スリット列
ＣのそれをＰｃ・・・第７図。On the other hand, slit rows B and C shown in FIGS. 7 and 8 differ from slit row A in the number of slits and at the same time, the radius forming the concentric circles is also different, so generally the slit pitch (slit pitch of slit row B) is different from that of slit row A. Pb is that of the slit row C, Pc is that of the slit row C...FIG.

第８図参照）か異なる。即ち、Ｐａ〜ｐｂ〜Ｐｃである
。(See Figure 8) or different. That is, Pa~pb~Pc.

従って、スリットピッチＰａの時、調度光線Ｅｌと［２
が受光センサ上で交差するようにセットしたわけである
から、Ｐａ（Ｐｂである第７図では、受光アレイ５ｂ上
で、光の当たらない部分Ｈｌか存在し、図に示すような
歪みの多い照度分布となる。Therefore, when the slit pitch is Pa, the adjustment ray El and [2
are set so that they intersect on the light-receiving sensor, so in Fig. 7 where Pa (Pb), there is a portion H1 on the light-receiving array 5b that is not hit by light, and there is a lot of distortion as shown in the figure. This results in illuminance distribution.

また、Ｐａ＞Ｐｃである第８図では、受光アレイ５ｃ上
で、二重に光の当たる部分Ｈ２が存在し、図に示すよう
な歪みの多い照度分布となる。In addition, in FIG. 8 where Pa>Pc, there is a portion H2 on the light receiving array 5c that is doubly illuminated, resulting in a highly distorted illuminance distribution as shown in the figure.

従ってスリッｌ〜列Ｂ、Ｃの信号から得られる角度測定
には多くの誤差が含まれる。Therefore, the angle measurements obtained from the signals of the slit columns B and C contain many errors.

〈発明が解決しようとする課題〉 このようなスリットピッチの異なる複数のスリット列を
有するエンコーダの問題点を解決するため本出願人は、
特願昭６３−２２８９８５号の出願を行った。この出願
は、光源から受光素子に至るまでの光路中に屈折率が異
なる補正板〈例えばガラス〉を挿入し、見掛け」二の光
路長を各受光アレイことに調整するようにしたものであ
る。この出願によれば、各受光アレイにて歪みの少ない
正弦波の照度分布を得ることができるか、補正板を必要
とする。<Problems to be Solved by the Invention> In order to solve the problems of encoders having multiple slit rows with different slit pitches, the present applicant has
A patent application No. 1983-228985 was filed. In this application, a correction plate (for example, glass) having a different refractive index is inserted in the optical path from the light source to the light-receiving element, and the apparent optical path length of each light-receiving array is adjusted. According to this application, a correction plate is required to determine whether a sinusoidal illuminance distribution with little distortion can be obtained in each light receiving array.

本発明の目的は、補正板を必要とすることなく歪みの少
ない正弦波照度分布を各受光アレイ上に得ることができ
る３　１−ラック式エンコーダを提供することである。An object of the present invention is to provide a 31-rack type encoder that can obtain a sinusoidal illuminance distribution with little distortion on each light receiving array without requiring a correction plate.

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記課題を解決するために スリット数ｎａ個のスリット列Ａと、スリット数ｎｂ個
のスリット列Ｂと、スリッＩ・数ｎｃ個のスリット列Ｃ
を回転軸を中心とした３つの同心円上にそれぞれ配列し
、各スリット列Ａ、Ｂ、Ｃのスリット周期（Ｐａ、　Ｐ
ｂ、　Ｐｃ）を等しくしたコード板と上記３つのスリッ
ト列に共通に散乱光を照射する光源体と、 スリット列Ａを通過した光を受光する受光アレイ（５ａ
）と、スリット列Ｂを通過した光を受光する受光アレイ
（５ｂ）と、スリット列Ｃを通過した光を受光する受光
アレイ（５ｃ）と、を同一面上に配置した受光センサと
、 を備え、この受光センサがらの信号に基づきコド板の回
転角度に対応した信号を出力するようにしたものである
。Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, the present invention provides a slit row A with the number of slits na, a slit row B with the number nb of slits, and a slit row C with the number nc of slits I.
are arranged on three concentric circles centered on the rotation axis, and the slit period of each slit row A, B, and C (Pa, P
b, Pc), a light source body that irradiates scattered light to the three slit rows in common, and a light receiving array (5a) that receives the light that has passed through the slit row A.
), a light receiving array (5b) that receives the light that has passed through the slit row B, and a light receiving array (5c) that receives the light that has passed through the slit row C, which are arranged on the same surface. Based on the signals from the light receiving sensor, a signal corresponding to the rotation angle of the corner plate is output.

く作用〉 同心円状の３つのスリット列Ａ、Ｂ、Ｃのスリットピッ
チＰａ、　Ｐｂ、　Ｐｃが皆等しくなるように同心円の
半径ｒａ、　ｒｂ、　ｒｃと、スリット数ｎ　ａ　＋　
ｎ　ｂ　。Effect> The radii of the concentric circles ra, rb, rc and the number of slits n a + so that the slit pitches Pa, Pb, and Pc of the three concentric slit rows A, B, and C are all equal.
nb.

ｎｃを設定しであるので、発生する３つの照度分布をど
れも歪みの少ない正弦波にすることができる。Since nc is set, all three generated illuminance distributions can be made into sine waves with less distortion.

〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。<Example> Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第１図は本発明に係るエンコーダのコード板の一実施例
を示す図、第２図は本発明に係るエンコダの光源体とコ
ード板と受光アレイの位置関係を示す図、第３図は測定
誤差のシミ、ニレ−ジョンしたデータを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the code plate of the encoder according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between the light source body, the code plate, and the light receiving array of the encoder according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the measurement FIG. 2 is a diagram illustrating error stains and nilled data.

拡散光源２１を用いて、受光アレイ上に正弦波の照度分
布を発生させるには、スリットピッチに対して、光源体
の長さと、受光アレイの長さと、光源体とコード板の距
１ｌＤＬと、コード板と受光アレイの距離ＤＰとが幾何
学的に決定される。In order to generate a sinusoidal illuminance distribution on the light receiving array using the diffused light source 21, the length of the light source, the length of the light receiving array, and the distance 1DL between the light source and the code plate are determined relative to the slit pitch. The distance DP between the code plate and the light receiving array is determined geometrically.

第２図は本発明において、光源体２１と、コード板４の
スリット列Ａと、受光アレイ５ａの位置関係を示す図で
ある。ここで光源体２１の長さを１−しスリットピッチ
をＰａ、受光アレイ５ａの長さをＩＰとする。FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship among the light source body 21, the slit row A of the code plate 4, and the light receiving array 5a in the present invention. Here, it is assumed that the length of the light source body 21 is 1-, the slit pitch is Pa, and the length of the light receiving array 5a is IP.

第２図は拡散光源体２１からの光が調度受光アレイ５ａ
上に正弦波照度分布ｊとなる関係に１ｉ′＋１いである
。In FIG. 2, the light from the diffused light source 21 is adjusted to the light receiving array 5a.
The relationship 1i'+1 results in a sinusoidal illuminance distribution j on the top.

第２図から幾何学的に次式の関係が導がれる。From FIG. 2, the following relationship can be derived geometrically.

ＬＬ＝　Ｉ　　（ＯＬ＋ＤＰ）　／ＤＰ）　　−Ｐａ／
２　　　　　　　（１）ここで、もし第７図、第８図の
ように上式の関係がくずれると、照度分布の歪みが増大
し、誤差がふえる、拡散光源２１を各トラックＡ、Ｂ、
Ｃで共有する場合、第２図の距離ＤＬ、　ＤＰは、１つ
のトラックのスリツトピツチに合わせて設計するため、
他のトラックでは上記関係がくずれてしまう。LL= I (OL+DP) /DP) -Pa/
2 (1) If the relationship in the above equation breaks down as shown in FIGS. 7 and 8, the distortion of the illuminance distribution will increase and the error will increase.
When sharing with C, the distances DL and DP in Figure 2 are designed to match the slit pitch of one track, so
For other tracks, the above relationship breaks down.

しかし、本発明では３つのトラックピッチＰａＰｂ、　
Ｐｃか、皆等しくなるように設定している。これを以下
に説明する。However, in the present invention, three track pitches PaPb,
Pc is set so that they are all equal. This will be explained below.

第１図において、スリット列Ａはスリット数ｎａであり
、回転軸の中心Ｏからの距離はｒａである。In FIG. 1, the number of slits in the slit row A is na, and the distance from the center O of the rotation axis is ra.

また、スリット列Ｂはスリット数ｎ１．であり、回転軸
の中心０からの距離はｒｂである。スリット列Ｃはスリ
ット数ｎｃであり、回転軸の中心０からの距離はｒｃで
ある。Moreover, the slit row B has a number of slits n1. , and the distance from the center 0 of the rotation axis is rb. The number of slits in the slit row C is nc, and the distance from the center 0 of the rotation axis is rc.

第１図より、各スリット列Ａ、Ｂ、Ｃのスリットピッチ
は、次式で表わされる。From FIG. 1, the slit pitch of each slit row A, B, and C is expressed by the following equation.

Ｐａ＝　２ｙｒ　ｒａ／　ｎ　ａ（２）Ｐｂ＝　２πｒ
ｂ／　ｎ　ｂ　　　　　　　　　　　　　（３）Ｐｃ　
＝　２ｙｒ　ｒｃ／　ｎ　Ｃ（４）スリット数の多い１
〜ラック程外周に配置して、かつスリット数も選択する
ことでスリットピッチＰａ。Pa= 2yr ra/ na(2)Pb= 2πr
b/n b (3) Pc
= 2yr rc/n C(4) 1 with large number of slits
- The slit pitch Pa can be adjusted by arranging the rack as close to the outer periphery as possible and selecting the number of slits.

１ Ｐｂ、　Ｐｃを同一値にすることができる０例えは各ス
リブ）〜数ｎａ　＋　ｎｂ　、ｎＣか決定されると、Ｐ
ａｐｂ＝　ｐｃ　　となるようにそれぞれの半径ｒａ、
　ｒｂ、　ｒｃを定める。1 Pb, Pc can be made the same value 0 (for example, each slab) ~ number na + nb, nC When it is determined, P
Each radius ra, so that apb=pc
Define rb and rc.

以上は、理論上Ｐａ＝　Ｐｂ＝　Ｐｃ　　に設定できる
旨の説明であるが、このような３１−ラックのエンコタ
を安価に製品化するには以下の方策が有効である。The above is an explanation that theoretically it is possible to set Pa=Pb=Pc, but the following measures are effective in commercializing such a 31-rack encoder at low cost.

本発明において、光源体２１は、共通に３つのスリット
列Ａ、Ｂ、Ｃに光を照射する必要がある。In the present invention, the light source body 21 needs to irradiate light to three slit rows A, B, and C in common.

一方、成るスリット数ｎａ、ｎ１．．ｎｃの組合せ条件
の下で、Ｐａ＝　Ｐｂ＝　Ｐｃとするため第１図の半径
ｒａ、　ｒｂ、　ｒｃの値の差が大きくなったとする。On the other hand, the number of slits na, n1. ．． Assume that under the combination condition of nc, the difference in the values of the radii ra, rb, and rc in FIG. 1 becomes large because Pa=Pb=Pc.

その結果、市販されている光源（発光タイオード）の光
束では、３つのスリット列Ａ、Ｂ、Ｃを共通に照射でき
ない場合もありえる。この場合、発光タイオードのメー
カに特別注文すれば、Ｐａ＝　Ｐｂ＝　Ｐｃであるエン
コーダを製品化できるか、このようなエンコータは高価
となる。As a result, it may not be possible to irradiate the three slit rows A, B, and C in common with the luminous flux of a commercially available light source (light emitting diode). In this case, it is possible to commercialize an encoder in which Pa=Pb=Pc by placing a special order with the manufacturer of the light emitting diode, but such an encoder becomes expensive.

逆に、Ｐａ＝　Ｐｂ＝　Ｐｃとするため第１図の半径ｒ
ａ。Conversely, in order to set Pa= Pb= Pc, the radius r in Figure 1
a.

　２ ｒｂ、　ｒｃの値の差が非常に小さくなり、スリットの
窓幅ｄ１４（ｍ１図参照）の取り得る値が狭くなったと
する。従って、スリットの窓面積が小さくなるのでこれ
を通過する光量が減少し、その結果、市販されている受
光アレイの素子（例えばホトダイト）では感度不足とな
る場合もあり得る。この場合も高感度のホトダイードを
特別注文すれば所望のエンコーダを製品化できるが、こ
のようなエンコーダは高価となる。2. Suppose that the difference between the values of rb and rc has become very small, and the possible values of the slit window width d14 (see figure m1) have become narrower. Therefore, since the window area of the slit becomes smaller, the amount of light passing through the slit decreases, and as a result, commercially available light-receiving array elements (for example, photodites) may lack sensitivity. In this case as well, a desired encoder can be commercialized by specially ordering a highly sensitive photodiode, but such an encoder is expensive.

第３図はスリブ１−ピッチの最適値（Ｐａ＝　Ｐｂ＝　
Ｐｃ　）からのずれによる誤差の増加をシミヱレーショ
ンしたデータである。横軸はスリットピッチの最適値か
らのずれを％で表わしたものである。即ち、横軸は （（Ｐ’−Ｐ）／Ｐ　）・　１００ の値である。Figure 3 shows the optimum value of the rib 1-pitch (Pa= Pb=
This data simulates an increase in error due to deviation from Pc). The horizontal axis represents the deviation of the slit pitch from the optimum value in %. That is, the horizontal axis is the value of ((P'-P)/P)·100.

ここで　Ｐｏ：最適値 Ｐ：実際の値 一方、縦軸は１ピツチ内の誤差を表わしている。Here, Po: optimal value P: Actual value On the other hand, the vertical axis represents the error within one pitch.

説明を加えると、例えば誤差０．００２とは、１ピツヂ
内での誤差が２／１０００　　であることを意味してい
る。具体的に説明すると、例えばスリット数が１８０個
あるスリット列の場合、］ピッチの角度は３６０／１８
０−２゛である。ずなわち、角度２°を２／１０００　
　の細かさで測定できることを意味している。To explain, for example, an error of 0.002 means that the error within one pitch is 2/1000. To explain specifically, for example, in the case of a slit row with 180 slits, the pitch angle is 360/18
It is 0-2゛. That is, an angle of 2° is 2/1000
This means that it can be measured with the precision of

第３図のデータから分るように、スリットピッチの最適
値から、たとえズしたものであっても充分分解能の高い
製品を実現することができる。As can be seen from the data in FIG. 3, it is possible to realize a product with sufficiently high resolution even if the slit pitch is shifted from the optimum value.

すなわち、本発明は、Ｐａ＝　Ｐｂ＝　Ｐｃ　　となる
ように目指して各スリット列を構成するが、厳密な最適
値とならなくてもよい４例えばｆｋ′ｉＭ値から±５％
のズレがあっても、その誤差は、１ピツチの０、００２
以下であり、この測定精度は、現時点で世界の最高クラ
スのものである。That is, in the present invention, each slit row is configured with the aim of achieving Pa=Pb=Pc, but it does not have to be a strict optimum value4, for example, ±5% from the fk'iM value.
Even if there is a deviation, the error is 1 pitch of 0,002
This measurement accuracy is currently among the highest in the world.

なお、第４図では光源と受光センサを１対の例で図示し
たが、通常は、回転軸を中心とする点対称の位置にもう
１対の光源と受光センサを設ｃ−ｔている。Although FIG. 4 shows a pair of light source and light receiving sensor, normally another pair of light source and light receiving sensor is provided at symmetrical positions with respect to the rotation axis.

また、受光アレイ５ａ、　５ｂ、　５ｃの出力信号をも
とにしてコード板４の回転角度θに応じた信号を出力す
る回路は、公知の回路を使用できる（例えば特願昭５９
−２２９６２９号、特願昭６２−７００７８号）。従っ
て、本明細書では、この部分の回路説明を省略した。Furthermore, a known circuit can be used as a circuit that outputs a signal corresponding to the rotation angle θ of the code plate 4 based on the output signals of the light receiving arrays 5a, 5b, and 5c (for example, the circuit disclosed in Japanese Patent Application No. 59
-229629, Japanese Patent Application No. 62-70078). Therefore, in this specification, a circuit description of this portion is omitted.

く本発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、特願昭６３２２８９
８５号の補助板を必要とすることなく、極めて高い分解
能の３トラック式エンコータを実現することができる。Effects of the present invention> As described above, according to the present invention, Japanese Patent Application No. 632289
A three-track encoder with extremely high resolution can be realized without requiring the No. 85 auxiliary plate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明に係る３トラック式エンコータのコード
板の一実施例を示す図、第２図は本発明に係るエンコー
ダの光源体とコード板と受光アレイの位０関係を示す図
、第３図は測定誤差のシミニレ−ジョンデータを示す図
、第４図は３１−ラック式エンコーダのコード板周辺の
位置関係を示す斜視図、第５図は照度分布と受光アレイ
の関係を示す図、第６図〜第８図は照度分布に波形歪み
が現れる理由を説明する図である。 ５ ２１・・・光源体、 ４・・・コ ド板、 ５・・・受光センサ、 ５ａ。 ５ｂ。 ５ｃ・・・受光アレイ。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the code plate of a three-track encoder according to the present invention, FIG. Fig. 3 is a diagram showing the measurement error staining data, Fig. 4 is a perspective view showing the positional relationship around the code plate of the 31-rack encoder, and Fig. 5 is a diagram showing the relationship between the illuminance distribution and the light receiving array. FIGS. 6 to 8 are diagrams explaining the reason why waveform distortion appears in the illuminance distribution. 5 21... Light source body, 4... Corner plate, 5... Light receiving sensor, 5a. 5b. 5c... Light receiving array.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 スリット数ｎａ個のスリット列Ａと、スリット数ｎｂ個
のスリット列Ｂと、スリット数ｎｃ個のスリット列Ｃを
回転軸を中心とした３つの同心円上にそれぞれ配列し、
各スリット列Ａ、Ｂ、Ｃのスリット周期（Ｐａ、Ｐｂ、
Ｐｃ）を等しくしたコード板と、上記３つのスリット列
に共通に散乱光を照射する光源体と、 スリット列Ａを通過した光を受光する受光アレイ（５ａ
）と、スリット列Ｂを通過した光を受光する受光アレイ
（５ｂ）と、スリット列Ｃを通過した光を受光する受光
アレイ（５ｃ）と、を同一面上に配置した受光センサと
、 を備え、この受光センサからの信号に基づきコード板の
回転角度に対応した信号を出力する３トラック式エンコ
ーダ。[Scope of Claims] A slit row A having na slits, a slit row B having nb slits, and a slit row C having nc slits arranged on three concentric circles centered on a rotation axis,
The slit period of each slit row A, B, C (Pa, Pb,
Pc), a light source body that irradiates scattered light to the three slit rows in common, and a light receiving array (5a
), a light receiving array (5b) that receives the light that has passed through the slit row B, and a light receiving array (5c) that receives the light that has passed through the slit row C, which are arranged on the same surface. , a three-track encoder that outputs a signal corresponding to the rotation angle of the code plate based on the signal from the light receiving sensor.