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专利名称：光学式编码装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够得到失真(歪)少的输出信号的光学式编码装置。
背景技术：
光学式编码器大体分为使用具有光透过部和非透过部的移动狭缝的透过光的透 过型以及使用具有光反射部和非反射部的移动狭缝的反射光的反射型。透过性及反射型的 光学式编码器都是使用以使照射到与移动狭缝相面对而配置的受光元件上的光根据移动 狭缝的位移而进行变化的方式设有光透过部和非透过部的固定狭缝的光学式编码器，以及 不使用固定狭缝而以利用多个受光元件的配置图案自身起到固定狭缝的作用的方式配置 多个受光元件的光学式编码器。在光学式编码装置中，通过使由移动狭缝和固定狭缝图案 或受光元件图案的关系所引起的透过光量或反射光量的多寡而生成的信号递倍(通倍)， 由此得到更高分辨率的信号。为了得到高精度的信号，优选使通过该递倍而成为起源的信 号为正弦波。然而以与移动狭缝的周期P相等的间隔配置的现有的固定狭缝图案或受光元 件图案生成的信号理论上为三角波，具有较大的失真。该失真是基本成分以外的高次的成 分形成的失真，相对于基波(基本波)成分，具有3次约11%、5次约4%、7次约2%的振 幅。通过高次谐波成分(例如进行计算到27次的情况下)相对于基波的比例的均方(2乗 平均)来表示的失真率为12. 11%。因此，为了解决该问题而作出了与固定狭缝图案或多个受光元件的图案间隔相关 的各种发明，在日本特开昭60-42616号公报(专利文献1)中，使两个狭缝之间具有1/6的 相位差来消除3次高次谐波。在日本专利第2539269号公报(专利文献2)中，为了消除3次或5次高次谐波， 而使两个狭缝之间或狭缝组之间具有1/6或1/10的相位差。此外，在日本专利第3184419号公报(专利文献3)中，对上述专利文献2进行了 发展，使用2的χ次方个狭缝来消除χ种类的次数的高次高次谐波。另外，在日本特开2007-218603号公报(专利文献4)中，为了消除3次高次谐波 而使四个狭缝之间具有1/12的相位差。在日本特开2007-218603号公报(专利文献4)中，公开了能够得到失真少的输出 信号的光学式编码装置的公知例。在该公知的光学式编码装置中，使固定狭缝板上设置的 狭缝图案相对于可动狭缝板的狭缝的间距P具有1/12的相位差，将4的倍数的数量的光透 过狭缝作为一个单元，以第一光透过狭缝为基准，使第一和第二光透过狭缝之间的相位错 开P/12，使第二和第三光透过狭缝之间的相位错开P/6，使第三和第四光透过狭缝之间的 相位错开P/4。在日本特开昭60-42616号公报(专利文献1)中，公开了为了消除3次高次谐波 而使两个狭缝之间具有1/6的相位差的光学式编码器。在日本专利第2539269号公报(专利文献2)中，公开了为了消除3次高次谐波及 5次高次谐波而使两个狭缝之间或狭缝组之间具有1/6或1/10的相位差的光学式编码器。
在日本专利第3184419号公报(专利文献3)中，使用2的χ次方个以上的狭缝来 消除X种类的次数的高次谐波。专利文献1 日本特开昭60-42616号公报专利文献2 日本专利第2539269号公报专利文献3 日本专利第3184419号公报专利文献4 日本特开2007-218603号公报使用专利文献1、2及4所记载的技术时的失真率分别为4. 63 %、1. 59 %、1. 60 %， 虽然与原波形相比大大降低，但是依然残留有1.55%以上的失真。在光学式编码器的设计中，为了作出希望的脉冲数，而考虑受光元件图案长或受 光元件长或间隙的制约、光源的大小、直径(旋转型时)等来设定固定狭缝图案数或受光元 件图案数。在专利文献3所记载的技术中，通过使狭缝数为8而使失真率成为0. 79 %，但是在 考虑到将失真率减少为其以上时，需要使狭缝数增加到16、32和2的阶乘，从而难以进行有 效地使用所述受光图案长等的设计
发明内容
本发明的目的在于，提供一种自由地决定固定狭缝或受光元件的数目，而且与现 有技术相比能够得到失真率少的输出信号的光学式编码装置。本发明的第一透过型的光学式编码装置具备发光元件；与发光元件相对向配置 的受光元件；可动狭缝板；固定狭缝板。可动狭缝板配置在发光元件与受光元件之间，且具备可动侧狭缝列，该可动侧狭 缝列具有多个光透过狭缝和多个非光透过狭缝且通过使光透过狭缝和非光透过狭缝以一 定的周期P在移动方向上交替排列而形成，所述光透过狭缝具有规定的狭缝宽度，所述非 光透过狭缝具有规定的狭缝宽度。固定狭缝板配置在发光元件与受光元件之间，且具备一 个以上的固定侧狭缝列，该固定侧狭缝列具有多个光透过狭缝和多个非光透过狭缝且通过 使光透过狭缝和非光透过狭缝交替排列而形成，所述光透过狭缝具有规定的狭缝宽度，所 述非光透过狭缝具有规定的狭缝宽度。光透过狭缝使光透过即可，并不局限于贯通孔，也可 以通过在具有光透过性的基板上形成光透过用的多个窗部来设置光透过狭缝。而且所谓非 光透过狭缝并不是必须存在物理意义上的狭缝，只要存在使光不透过的部分即可。例如，可 以在具有光透过性的基板上形成使光不透过的膜而形成非光透过狭缝。此外，在本说明书 中，所谓“移动方向”表示可动狭缝板相对于固定狭缝板移动的方向。而且所谓“宽度方向” 表示与移动方向及光的透过方向正交的方向。在本发明中，以如下情况为前提，S卩，设固定狭缝板上形成的多个光透过狭缝的数 目S为S = ηΧη' (η为2以上的整数，η’为2以上的整数，其中η = 2和η’ = 2的组合 以及η = 3和η’ = 2的组合除外)，设a为0≤a≤η_1之间的整数，b为0≤b≤η’ -1 之间的整数。并且，在固定狭缝板中，使固定狭缝板上形成的一个光透过狭缝与可动狭缝板 的一个光透过狭缝在光学上一致时(通过可动狭缝板的一个光透过狭缝的光全部通过固 定狭缝板上形成的一个光透过狭缝的状态时)，其余的(S-I)个光透过狭缝相对于可动狭 缝板的其他对应的光透过狭缝的位置分别具有所述a与所述b值的组合不同的(S-I)种类&PX[a/(3Xn)+b/(5Xn’)]的相位差，由此形成多个光透过狭缝。例如，当n = 2、n’ = 3时，a为O彡a彡1(即a为O或1)，b为O彡b彡2(即b为0、1或2)。这种条件下，产 生(S-I) = 5 种类的相位差，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，实施本发明时，相 对于可动狭缝板所对应的光透过狭缝，固定狭缝板的S个光透过狭缝的位置成为具有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。决定固定狭缝板侧的S个光透过狭缝的位置时， 可以根据周期P使该相位差为负，也可以根据周期P使该相位差为正。 如本发明所示，决定固定狭缝板侧的S个光透过狭缝的位置时，能够自由决定光 透过狭缝的数目，而且输出的光学信号中不含有3次高次谐波及5次高次谐波。其结果是， 与现有技术相比能够减少输出的光学信号的失真。此外，固定侧狭缝板上设置的固定侧狭缝列可以为一列，也可以由在与移动方向 正交的宽度方向上排列的多个固定侧狭缝列构成。尤其是沿宽度方向并列设置多个固定侧 狭缝列时，与以相同狭缝数目S为一列的情况相比，能够缩短受光元件的受光面的能够使 用的长度方向的尺寸。而且最大限度利用受光元件的受光面的长度尺寸及宽度尺寸而能够 使受光元件的利用率最大。此外，可动狭缝板上设置的光透过狭缝无论固定侧狭缝列为一 列还是多列的情况下都能够使用相同的光透过狭缝。本发明的第二透过型的光学式编码装置不使用固定狭缝板而通过多个受光元件 的配置图案来得到与上述的第一透过型的光学式编码装置同样的效果。第二透过型的光 学式编码装置包括发光元件、可动狭缝板、受光元件阵列。可动狭缝板具备可动侧狭缝列， 该可动侧狭缝列具有多个光透过狭缝和多个非光透过狭缝且通过使光透过狭缝和非光透 过狭缝以一定的周期P在移动方向上交替排列而形成，所述光透过狭缝具有规定的狭缝宽 度，所述非光透过狭缝具有规定的狭缝宽度。受光元件阵列具有多个受光元件和多个非受 光元件部且通过使受光元件和非受光元件部交替排列的受光元件列构成，所述受光元件具 有规定的图案宽度而对透过多个光透过狭缝的光进行受光，所述非受光元件部具有规定的 图案宽度。并且，这种情况下，设受光元件阵列的多个受光元件的数目S为S = ηΧη’ (η 为2以上的整数，η’为2以上的整数，其中η = 2和η’ = 2的组合以及η = 3和η’ =2 的组合除外)，设a为0彡a彡η-1之间的整数，设b为0彡b彡n’_l之间的整数时，在多 个受光元件中，使受光元件阵列的一个受光元件与可动狭缝板的一个光透过狭缝在光学上 一致时，受光元件阵列上形成的其余的(S-I)个受光元件相对于可动狭缝板的其他对应的 光透过狭缝的位置分别具有所述a与所述b值的组合不同(S-I)种类的PX[a/(3Xn)+b/ (5Xn’)]的相位差。此外，受光元件阵列可以设为一列的受光元件列，也可以由与移动方 向正交的宽度方向上排列的多个受光元件列构成。
本发明的第一反射型的光学式编码装置具有发光元件、受光元件、可动图案板、固 定狭缝板。可动图案板具备可动侧反射图案列，该可动侧反射图案列具有多个反射图案和 多个非反射图案且通过使反射图案和非反射图案以一定的周期P’在移动方向上交替排列 而形成，所述反射图案具有使来自发光元件的光反射的规定的图案宽度，所述非反射图案 具有规定的图案宽度。固定狭缝板配置在可动图案板与受光元件之间，且具备一个以上的固定侧狭缝列，该固定侧狭缝列具有多个光透过狭缝和多个非光透过狭缝且通过使光透过 狭缝和非光透过狭缝交替排列而形成，所述光透过狭缝具有规定的狭缝宽度，所述非光透 过狭缝具有规定的狭缝宽度。 在本发明中，设固定狭缝板上形成的多个光透过狭缝的数目S为S = ηΧη' (η为 2以上的整数，η’为2以上的整数，其中η = 2和η’ = 2的组合以及η = 3和η’ = 2的组 合除外)，设a为0彡a彡η-1之间的整数，设b为0彡b彡η’_1之间的整数，设可动图案 板的多个反射图案产生的多个投影光像的周期为P。并且，在固定狭缝板上形成的多个光透 过狭缝中，使固定狭缝板上形成的一个所述光透过狭缝与可动图案板的一个反射图案在光 学上一致时，固定狭缝板上形成的其余的(S-I)个光透过狭缝相对于可动图案板的其他对 应的所述反射图案产生的投影光像的位置分别具有所述a与所述b值的组合不同的(S-I) 种类的？\[&/(3\11)+13/(5\11’)]的相位差。在此种第一反射型的光学式编码装置中，也 能够得到与第一透过型的光学式编码装置同样的效果。此外，这种情况下，固定侧狭缝列可 以设成一列，也可以由在与移动方向正交的宽度方向上排列的多个固定侧狭缝列构成。本发明的第二反射型的光学式编码装置不使用固定狭缝板而通过多个受光元件 的配置图案来得到与上述的第一反射型的光学式编码装置同样的效果。第二反射型的光学 式编码装置包括发光元件、可动图案板、受光元件阵列。可动图案板与上述的第一反射型的 光学式编码装置的可动图案板相同。受光元件阵列具有多个受光元件和多个非受光元件部 且具备通过使受光元件和非受光元件部在移动方向上交替排列而形成的受光元件列。受光 元件阵列也可以由在与移动方向正交的宽度方向上排列的多个受光元件列构成，所述多个 受光元件具有规定的图案宽度而对透过所述多个光透过狭缝的光进行受光，所述多个非受 光元件部具有规定的图案宽度。这种情况下，设受光元件阵列的多个受光元件的数目S为 S = ηΧη' (η为2以上的整数，η，为2以上的整数，其中η = 2和η’ = 2的组合以及η = 3禾口 η，= 2的组合除外)，设a为0彡a彡η-1之间的整数，设b为0彡b彡n’ -1之间的 整数，设由投影到受光元件面上的可动图案板的多个反射图案产生的多个投影光像的周期 为P。此时，在多个受光元件中，使受光元件阵列的一个受光元件与可动图案板的一个反射 图案产生的投影光像在光学上一致时，受光元件阵列上形成的其余的(S-I)个受光元件相 对于可动图案板的其他对应的反射图案所产生的投影光像的位置分别具有所述a与所述b 值的组合不同(S-I)种类的PX[a/(3Xn)+b/(5Xn’ )]的相位差。


图1是简要示出第一透过型的光学式编码装置的一列的立体图。图2是对本实施方式中使用的狭缝间隔进行了变更后的固定狭缝板的概念图。图3是多个光透过狭缝分散配置成在与移动方向正交的宽度方向上排列的3列固 定侧狭缝列的固定狭缝板的俯视图。 图4是多个光透过狭缝分散配置成在与移动方向正交的宽度方向上排列的2列固 定侧狭缝列的固定狭缝板的俯视图。图5是简要示出适合于本发明的第二透过型的光学式编码装置的结构的图。图6是表示能够在图5的光学式编码装置中使用的受光元件阵列的一例的图。图7是表示第一反射型的光学式编码装置的一例的简要结构的图。
图8是表示第二反射型的光学式编码装置的一例的简要结构的图。图9是表示通过3列受光元件列构成受光元件阵列的例子的图。图中1发光元件2受光元件 3可动狭缝板4固定狭缝板5递倍电路S1、S31 S39光透过狭缝S41 S49非光透过狭缝
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明本发明的光学式编码装置的实施方式。图1是简要示出 将本发明适用于第一透过型的光学式编码装置的实施方式的一列的立体图。在图1中，符 号1所示的构件是由发光二极管等构成的发光元件，符号2所示的构件由具有将光信号变 换为电信号输出的功能的半导体基板构成的受光元件。在发光元件1和受光元件(光电变 换元件)2之间配置有可动狭缝板3和固定在未图示的固定部上的固定狭缝板4。此外，在 图1中，可动狭缝板3为矩形板，但是不用说圆板状的旋转的可动狭缝板也能够适用于本发 明。而且，在本实施方式中，设有使从受光元件2输出的电信号电气性地递倍(通倍)的递 倍电路5。在此种结构中，从发光元件1照射平行光束时，透过可动狭缝板3及固定狭缝板 4的后述的光透过狭缝S2及S31至S39(图2)的光，向受光元件2入射。并且，受光元件2 将入射光变换为与其光强度相对应的电信号而输出。能够通过使透过可动狭缝板3及固定 狭缝板4的光透过狭缝S2及S31至S39的光量变化而得到该电信号。如图2所示，可动狭缝板3具有可动侧狭缝列Rl，该可动侧狭缝列Rl通过使狭缝 宽度为P/2的多个光透过狭缝(使光透过的部分)S2和狭缝宽度为P/2的多个非光透过狭 缝Sl (不使光透过的部分)交替排列而形成。如图2所示，光透过狭缝S2和非光透过狭缝 Sl以一定的周期P(间距(C 7 f ))交替形成。而且，为了构成固定狭缝板4，以如下情况为前提，即，设固定狭缝板4上形成的多 个光透过狭缝的数目S为S = ηΧη' (η为2以上的整数，η’为2以上的整数，其中η = 2 和η’ = 2的组合以及η = 3和η’ = 2的组合除外)，设a为0彡a彡η_1之间的整数，设 b为0 < b < n’-l之间的整数。并且，以如下方式形成在固定狭缝板4上形成的多个光透 过狭缝也即，当使固定狭缝板4上形成的一个光透过狭缝(图2中S31)与可动狭缝板3的 一个光透过狭缝光学上一致时，固定狭缝板4上形成的其余的(S-I)个光透过狭缝S32 S39相对于可动狭缝板3的其他对应的光透过狭缝S2的位置分别具有所述a和b值的组合 不同的(S-I)种类的PX[a/(3Xn)+b/(5Xn’)]的相位差。S41 S48是不透过光的非光 透过狭缝。图2的例子是η = 3、n’ = 3的情况。因此，a为0≤a≤2 (即a为0、1或2)，b 为0≤b≤2(即b为0、1或2)。这种条件下，得到(S-I) =8种类的相位差，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，实施本发明时，相对于可动狭缝板的对应的光透过狭缝，固定狭缝板侧的 S个光透过狭缝的位置成为具有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。在图2的例子中，决定 固定狭缝板4侧的9个光透过狭缝的位置时，可以根据周期Ρ(间距)使这些8种类的相 位差为负(7 <少7 )。即，以可动侧狭缝的周期为P来观察光透过狭缝S32时，形成为以 P-PX [1/15]的位置为起点而具有Ρ/2的宽度尺寸。以可动侧狭缝的周期为P来观察光透过 狭缝S33时，形成为以2Ρ-ΡΧ[1/9]的位置为起点而具有Ρ/2的宽度尺寸。以可动侧狭缝的 周期为P来观察光透过狭缝S34时，形成为以3Ρ-ΡΧ [2/15]的位置为起点而具有Ρ/2的宽 度尺寸。以可动侧狭缝的周期为P来观察光透过狭缝S35时，形成为以4Ρ-ΡΧ [1/9+1/15] 的位置为起点而具有Ρ/2的宽度尺寸。以可动侧狭缝的周期为P来观察光透过狭缝S36时， 形成为以5Ρ-ΡΧ[2/9]的位置为起点而具有Ρ/2的宽度尺寸。以可动侧狭缝的周期为P来 观察光透过狭缝S37时，形成为以6Ρ-ΡΧ [1/9+2/15]的位置为起点而具有Ρ/2的宽度尺 寸。以可动侧狭缝的周期为P来观察光透过狭缝S38时，形成为以7Ρ-ΡΧ[2/9+1/15]的位 置为起点而具有Ρ/2的宽度尺寸。透过狭缝S39，形成为以8Ρ-ΡΧ [2/9+2/15]的位置为起 点而具有Ρ/2的宽度尺寸。在该例子中，以使相位差沿移动方向依次增大的方式决定光透 过狭缝S31 S39的位置。然而，光透过狭缝S31 S39的排列方法并未限定为本实施方 式，而只要使各光透过狭缝具有所述的相位差即可，可以任意。考虑固定狭缝板4上设置的多个光透过狭缝的一个，若以由a = 0、b = 0的光透 过狭缝(图2的S31)制作的N次的信号成分*kNc0SNe，则由其他的光透过狭缝制作的信 号做成具有与狭缝的相位差相对应的相位差的信号。该信号的总计可以通过下式求出。[式1]
权利要求
一种光学式编码装置，其特征在于，包括发光元件；受光元件，其与所述发光元件相面对而配置；可动狭缝板，其配置在所述发光元件与所述受光元件之间，且具备可动侧狭缝列，该可动侧狭缝列具有多个光透过狭缝和多个非光透过狭缝且由所述光透过狭缝和所述非光透过狭缝以一定的周期P在移动方向上交替排列而形成，所述多个光透过狭缝具有规定的狭缝宽度，所述多个非光透过狭缝具有规定的狭缝宽度；固定狭缝板，其配置在所述发光元件与所述受光元件之间，且具备一个以上的固定侧狭缝列，该一个以上的固定侧狭缝列具有多个光透过狭缝和多个非光透过狭缝且由所述光透过狭缝和所述非光透过狭缝交替排列而形成，所述多个光透过狭缝具有规定的狭缝宽度，所述多个非光透过狭缝具有规定的狭缝宽度，设在所述固定狭缝板上形成的所述多个光透过狭缝的数目S为S＝n×n’，其中n为2以上的整数，n’为2以上的整数，将n＝2和n’＝2的组合以及n＝3和n’＝2的组合除外，并且设a为0≤a≤n 1之间的整数，设b为0≤b≤n’ 1之间的整数时，所述固定狭缝板上形成的所述多个光透过狭缝如下形成使所述固定狭缝板上形成的所述一个所述光透过狭缝与所述可动狭缝板的一个所述光透过狭缝在光学上一致时，所述固定狭缝板上形成的其余的(S 1)个所述光透过狭缝相对于所述可动狭缝板的其他的对应的所述光透过狭缝的位置分别具有所述a与所述b的值的组合不同的(S 1)种类的P×[a/(3×n)+b/(5×n’)]的相位差。
2.根据权利要求1所述的光学式编码装置，其特征在于，所述一个以上固定侧狭缝列由在与所述移动方向正交的宽度方向上排列的多个固定 侧狭缝列构成。
3.一种光学式编码装置，其特征在于，包括 发光元件；可动狭缝板，其具备可动侧狭缝列，该可动侧狭缝列具有多个光透过狭缝和多个非光 透过狭缝且由所述光透过狭缝和所述非光透过狭缝以一定的周期P在移动方向上交替排 列而形成，所述多个光透过狭缝具有让来自所述发光元件的光透过的规定的狭缝宽度，所 述多个非光透过狭缝具有规定的狭缝宽度；受光元件阵列，其具有多个受光元件和多个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，所述多个受光元件具有规定的图案宽度而对透过所述多个光 透过狭缝的光进行受光，所述多个非受光元件部具有规定的图案宽度，设所述受光元件阵列的所述多个受光元件的数目S为S = nXn’，其中η为2以上的整 数，η，为2以上的整数，将η = 2和η’ = 2的组合以及η = 3和η’ = 2的组合除外，并且 设a为0彡a彡η-1之间的整数，设b为0彡b彡n’ _1之间的整数时，所述多个受光元件如下形成使所述受光元件阵列的一个所述受光元件与所述可动狭 缝板的一个所述光透过狭缝在光学上一致时，所述受光元件阵列上形成的其余的(S-I)个 所述受光元件相对于所述可动狭缝板的其他的对应的所述光透过狭缝的位置分别具有所 述a与所述b的值的组合不同的(S-I)种类的？\[3/(3\11)+13/(5\11’)]的相位差。
4.根据权利要求3所述的光学式编码装置，其特征在于，所述受光元件阵列由在与所述移动方向正交的宽度方向上排列的多个受光元件列构成。
5. 一种光学式编码装置，其特征在于，包括发光元件；受光元件；可动图案板，其具备可动侧反射图案列，该可动侧反射图案列具有多个反射图案和多 个非反射图案且由所述反射图案和所述非反射图案以一定的周期P’在移动方向上交替排 列而形成，所述多个反射图案具有使来自所述发光元件的光反射的规定的图案宽度，所述 多个非反射图案具有规定的图案宽度；固定狭缝板，其配置在所述可动图案板与所述受光元件之间，且具备一个以上的固定 侧狭缝列，该一个以上的固定侧狭缝列具有多个光透过狭缝和多个非光透过狭缝且由所述 光透过狭缝和所述非光透过狭缝交替排列而形成，所述多个光透过狭缝具有规定的狭缝宽 度，所述多个非光透过狭缝具有规定的狭缝宽度，设所述固定狭缝板上形成的所述多个光透过狭缝的数目S为S = nXn’，其中η为2以 上的整数，η’为2以上的整数，并且将η = 2和η，= 2的组合以及η = 3和η，= 2的组 合除外，设a为0彡a彡n-1之间的整数，设b为0彡b彡n’_l之间的整数，设投影到固定 狭缝板上的所述可动图案板的所述多个反射图案所产生的多个投影光像的周期为P时，所述固定狭缝板上形成的所述多个光透过狭缝如下形成使所述固定狭缝板上形成 的所述一个所述光透过狭缝与所述可动图案板的一个所述反射图案在光学上一致时，所述 固定狭缝板上形成的其余的(S-I)个所述光透过狭缝相对于所述可动图案板的其他的对 应的所述投影光像的位置分别具有所述a与所述b值的组合不同的(S-I)种类的PX [a/ (3Xn)+b/(5Xn')]的相位差。
6.根据权利要求5所述的光学式编码装置，其特征在于，所述一个以上的固定侧狭缝列由在与所述移动方向正交的宽度方向上排列的多个固 定侧狭缝列构成。
7. 一种光学式编码装置，其特征在于，包括发光元件；可动图案板，其具备可动侧反射图案列，该可动侧反射图案列具有多个反射图案和多 个非反射图案且由所述反射图案和所述非反射图案以一定的周期P’在移动方向上交替排 列而形成，所述多个反射图案具有使来自所述发光元件的光反射的规定的图案宽度，所述 多个非反射图案具有规定的图案宽度；受光元件阵列，其具有多个受光元件和多个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动方向上交替排列而形成，所述多个受光元件具有规定的图案宽度 而对来自所述多个反射图案的反射光进行受光，所述多个非受光元件部具有规定的图案宽 度，设所述受光元件阵列的所述多个受光元件的数目S为S = nXn’，其中η为2以上的整 数，η，为2以上的整数，并且将η = 2和η’ = 2的组合以及η = 3和η’ = 2的组合除外， 设a为0彡a彡η-1之间的整数，b为0彡b彡n’ _1之间的整数，由投影到受光元件面上的所述可动图案板的所述多个反射图案所产生的多个投影光像的周期为P时，所述多个受光元件如下形成使所述受光元件阵列的所述一个所述受光元件与所述 可动图案板的一个所述反射图案所产生的投影光像在光学上一致时，所述受光元件阵列上 形成的其余的(S-I)个所述受光元件相对于所述可动图案板的其他的对应的所述反射图 案所产生的所述投影光像的位置分别具有所述a与所述b值的组合不同的(S-I)种类的 PX[a/(3Xn)+b/(5Xn')]的相位差。
8.根据权利要求7所述的光学式编码装置，其中，所述受光元件阵列由在与所述移动方向正交的宽度方向上排列的多个受光元件列构成。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的光学式编码装置，其特征在于， 输出的光学信号中不含有3次高次谐波和5次高次谐波。
10.根据权利要求1 8中任一项所述的光学式编码装置，其特征在于， 还具备使输出的光学性信号电气性地递倍的电路。
全文摘要
本发明提供一种能够自由地决定固定狭缝或受光元件的数目且失真率少的光学式编码装置。固定狭缝板(4)上形成的光透过狭缝的数目S为S＝n×n’(n为2以上的整数，n’为2以上的整数，其中n＝2和n’＝2的组合以及n＝3和n’＝2的组合除外)，设a为0≤a≤n-1之间的整数，设b为0≤b≤n’-1之间的整数。多个光透过狭缝(S31～S39)如下形成使固定狭缝板(4)上形成的一个光透过狭缝与可动狭缝板(3)的一个光透过狭缝在光学上一致时，固定狭缝板(4)上形成的其余的光透过狭缝相对于可动狭缝板(3)的其他对应的所述光透过狭缝(S2)的位置分别具有所述a与所述b值的组合不同(S-1)种类的P×[a/(3×n)+b/(5×n’)]的相位差。
文档编号G01D5/32GK101988838SQ20101024181
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者庄司祐大 申请人:山洋电气株式会社