CN104718434A - 编码器、带编码器的电机及伺服系统 - Google Patents

编码器、带编码器的电机及伺服系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够利用简单的结构实现小型化的编码器、带编码器的电机及伺服系统。具备:圆盘(110),其固定于轴(SH);第一狭缝(Sa),其配置在圆盘(110)上的围绕该圆盘(110)的旋转中心(O)的圆周方向(C)的一部分,第一狭缝(Sa)构成为对光进行反射;光源(121),其实质上配置在轴(SH)的旋转轴心(AX)上,光源(121)构成为向至少包含根据圆盘(110)的旋转的第一狭缝(Sa)的旋转轨迹的区域射出光;以及多个第一受光元件(Pa),其沿着围绕旋转轴心(AX)的圆周方向(C)而排列,多个第一受光元件(Pa)构成为接收被第一狭缝(Sa)反射的光。

Description

编码器、带编码器的电机及伺服系统
技术领域
本发明涉及编码器、带编码器的电机及伺服系统。
背景技术
在专利文献1中记载了一种光整周编码器,其对形成在圆盘的整周的多个狭缝的几乎全部照射光,并接收该狭缝的反射光或者透射光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5099459号公报
发明内容
本发明要解决的问题
上述光整周编码器具有发光部、具备多个旋转狭缝的旋转磁道、具备多个固定狭缝的固定磁道、导光部、反射部、以及受光部。从发光部射出的光通过导光部,经由从旋转轴附近向径方向外周部扩展且向轴方向延伸的波导而被引导到多个固定狭缝。透过多个固定狭缝及多个旋转狭缝的光通过反射部朝向该多个旋转狭缝进行反射。被反射的光再次入射到导光部,经由波导进行聚光且朝向旋转轴附近被引导,并且由受光部来接收。关于这种结构的上述以往技术的光整周编码器,其装置结构复杂且庞大,在小型化的方面存在改善的余地。
本发明的目的在于提供能够利用简单的结构来实现小型化的编码器、带编码器的电机及伺服系统。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题,根据本发明的一个观点,提供如下编码器,所述编码器具有:圆盘,所述圆盘固定于旋转体;一个或多个第一狭缝,所述一个或多个第一狭缝配置在所述圆盘上的围绕该圆盘的旋转中心的圆周方向的一部分,并且构成为分别对光进行反射或者透射;光源,其配置在所述旋转体的旋转轴心附近,并且构成为向至少包含根据所述圆盘的旋转的所述第一狭缝的旋转轨迹的区域射出光;以及多个第一受光元件,所述多个第一受光元件沿着围绕所述旋转轴心的圆周方向而排列,并且构成为接收由所述第一狭缝反射或者透射的光。
另外,为了解决上述问题,根据本发明的另一个观点,提供如下带编码器的电机,所述带编码器的电机具备:电机,所述电机的转子相对于定子进行旋转;以及上述编码器,所述编码器对所述转子的位置及速度的至少一者进行检测。
另外,为了解决上述问题,根据本发明的另一个观点,提供如下伺服系统,所述伺服系统具备:电机,所述电机的转子相对于定子进行旋转;上述编码器,所述编码器对所述转子的位置及速度的至少一者进行检测;以及控制装置,其构成为基于所述编码器的检测结果来控制所述电机。
发明效果
根据本发明的编码器等,能够利用简单的结构来实现小型化。
附图说明
图1是用于说明一个实施方式涉及的伺服系统的说明图。
图2是用于说明本实施方式涉及的编码器的说明图。
图3是用于说明本实施方式涉及的圆盘的说明图。
图4是用于说明本实施方式涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
图5是用于说明变形例涉及的圆盘的说明图。
图6是用于说明本变形例涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
图7是用于说明其它变形例涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
图8是用于说明另一个其它变形例涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
图9是用于说明另一个其它变形例涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
图10是用于说明另一个其它变形例涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
图11是用于说明另一个其它变形例涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
图12是用于说明另一个其它变形例涉及的圆盘的说明图。
图13是用于说明另一个其它变形例涉及的光学模块及受光阵列的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对一个实施方式进行说明。
<1.伺服系统>
首先,参照图1对本实施方式涉及的伺服系统的结构进行说明。如图1所示,伺服系统S具有伺服电机SM和控制装置CT。伺服电机SM具有编码器100和电机M。
电机M是不包含编码器100的动力产生源的一例。电机M是转子(省略图示)相对于定子(省略图示)旋转的旋转型电机,通过使固定于转子的轴SH围绕旋转轴心AX旋转,输出旋转力。
此外,虽然有时也将电机M单体称为伺服电机,但在本实施方式中,将包含编码器100的结构称为伺服电机SM。即,伺服电机SM相当于带编码器的电机的一例。以下,为了便于说明,对带编码器的电机是以追随位置、速度等目标值的方式被控制的伺服电机的情况进行说明,但带编码器的电机不一定限于伺服电机。例如仅用于显示编码器的输出等时,带编码器的电机如果附设有编码器,则还包含用于伺服系统以外的电机。
另外,例如只要是编码器100能够检测位置数据等的电机,则不特别地限定电机M。另外,电机M并不限于使用电作为动力源的电动式电机的情况,例如,也可以是液压式电机、气压式电机、蒸汽式电机等使用其它的动力源的电机。但是,为了便于说明,以下,对电机M是电动式电机的情况进行说明。
编码器100与电机M的轴SH的旋转力输出侧相反的一侧连结。但是,不一定限于相反的一侧,编码器100也可以与轴SH的旋转力输出侧连结。另外,编码器100也可以不用与电机M直接连结,例如也可以经由减速器、旋转方向转换器等其它的结构进行连结。编码器100通过检测轴SH(旋转体)的位置,来检测电机M的位置(还称为旋转角度。),并输出表示该位置的位置数据。
除了对电机M的位置进行检测之外或者取代对电机M的位置进行检测,编码器100也可以对电机M的速度(还称为旋转速度、角速度等。)及电机M的加速度(还称为旋转加速度、角加速度等。)的至少一者进行检测。此时,关于电机M的速度及加速度,例如能够通过用时间对位置进行一阶微分或者二阶微分、或者将检测信号(例如后述的增量信号)进行规定的时间计数等处理而进行检测。为了便于说明,以下,对编码器100检测的物理量是位置的情况进行说明。
控制装置CT获取从编码器100输出的位置数据,基于该位置数据控制电机M的旋转。因而,在使用电动式电机作为电机M的本实施方式中,控制装置CT基于位置数据控制对电机M施加的电流或者电压等,来控制电机M的旋转。并且,控制装置CT也能够这样控制电机M:从上位控制装置(未图示)中获取上位控制信号,从而从电机M的轴SH中输出能够实现该上位控制信号中表示的位置等的旋转力。此外,在电机M使用液压式、气压式、蒸汽式等其它的动力源的情况下,控制装置CT通过控制这些动力源的供给,能够控制电机M的旋转。
<2.编码器>
接着,对本实施方式涉及的编码器100进行说明。如图2所示,编码器100具有圆盘110、光学模块120、以及位置数据生成部130。
在此,为了便于说明编码器100的结构,这样规定上下等方向,并适当地使用。在图2中,将圆盘110与光学模块120面对的方向、即Z轴的正方向规定为“上”,将Z轴的负方向规定为“下”。但是,该方向根据编码器100的设置方式而改变,不限定编码器100的各结构的位置关系。
(2-1.圆盘)
如图3所示,圆盘110形成为圆板状,并配置成旋转中心O与旋转轴心AX大致一致。因而,圆盘110上的围绕旋转中心O的圆周方向、和围绕轴SH的旋转轴心AX的圆周方向大致一致。以下适当地将这些统一记载为“圆周方向C”。圆盘110固定于作为旋转体的一例的轴SH,通过轴SH的旋转而进行旋转。此外,在本实施方式中,作为测定电机M的旋转的被测定对象的例子,以圆板状的圆盘110为例进行说明,但是,例如,还能够将轴SH的端面等其它的部件用作被测定对象。另外,在图2所示的例子中,圆盘110与轴SH直接连结,但也可以经由衬套等连结部件进行连结。在该情况下,衬套等连结部件相当于旋转体的一例。
如图3所示,圆盘110具有第一狭缝Sa及狭缝磁道SI。圆盘110与电机M的驱动一起进行旋转,而光学模块120与圆盘110对置且固定地进行配置。因而,第一狭缝Sa及狭缝磁道SI和光学模块120随着电机M的驱动,相互沿着圆周方向C(图3所示的箭头C的方向。)进行相对旋转。
(2-2.光学检测机构)
光学检测机构具有第一狭缝Sa、狭缝磁道SI、以及光学模块120。第一狭缝Sa(图3中的网格状阴影部分)配置在圆盘110的上表面的围绕其旋转中心O的圆周方向C的一部分。另外,狭缝磁道SI在圆盘110的上表面配置成以旋转中心O为中心的环状。狭缝磁道SI具有沿着圆周方向C遍及其整周而排列的多个第二狭缝Si(图3中的斜线阴影部分)。第一狭缝Sa及第二狭缝Si构成为对从光源121射出的光进行反射的反射狭缝。
(2-2-1.圆盘)
圆盘110例如由金属等对光进行反射的材质形成。并且,通过涂敷等方法在圆盘110的表面中的不反射光的部分上配置反射率低的材质(例如,氧化铬等),从而在未配置的部分上形成反射狭缝。此外,也可以通过喷溅等方法使不反射光的部分作为粗糙面来降低反射率,从而形成反射狭缝。
此外,关于圆盘110的材质、制造方法等不特别地限定。例如,还能够使用玻璃、透明树脂等透光的材质形成圆盘110。此时,通过蒸镀等方法在圆盘110的表面上配置对光进行反射的材质(例如,铝等),从而能够形成反射狭缝。
第一狭缝Sa配置在圆盘110的上表面上的比狭缝磁道SI更靠近旋转中心O侧的位置,即在以圆盘110的旋转中心O为中心的半径方向(图3所示的箭头R的方向。以下适当地记载为“半径方向R”。)上、配置在狭缝磁道SI的内侧。如上所述,第一狭缝Sa配置在围绕圆盘110的旋转中心O的圆周方向C的一部分。具体而言,第一狭缝Sa配置成局部存在于狭缝磁道SA上的角度θ的范围内,其中,狭缝磁道SA是与该第一狭缝Sa对应的遍及围绕旋转中心O的整周的虚拟区域。因此,第一狭缝Sa形成为具有狭缝磁道SA的宽度(沿半径方向R的长度)的圆弧状。在本实施方式中,角度θ是相当于第二狭缝Si的间距P的角度。此外,该角度θ不限于该例子,也可以将角度θ设为相当于间距P的整数倍的角度。
狭缝磁道SI在圆盘110的上表面上、并且在比第一狭缝Sa更靠近与旋转中心O相反的一侧(半径方向R上的外侧)的位置上配置成与狭缝磁道SA同心的圆状。狭缝磁道SI具有多个第二狭缝Si,所述多个第二狭缝Si排列成沿着围绕旋转中心O的圆周方向C具有增量图案。
如图3所示,“增量图案”是指以规定的间距P有规律地重复的图案。在此,“间距”是指具有增量图案的狭缝磁道SI中的各第二狭缝Si的配置间隔。增量图案通过来自至少一个以上的受光元件的检测信号之和表示每个间距或者一个间距内的电机M的位置。因而,虽然增量图案并不表示电机M的绝对位置,但与基于第一狭缝Sa及后述的受光阵列PA的绝对信号的分辨率相比,能够非常高精度地表示位置。
此外,在本实施方式中,如上所述,各自相当于第一狭缝Sa的圆周方向长度和相当于狭缝磁道SI的第二狭缝Si的间距P的角度θ一致。其结果,基于第一狭缝Sa的绝对信号的分辨率与狭缝磁道SI的第二狭缝Si的数量一致。然而,狭缝磁道SI的第二狭缝Si的数量并不限于该例子,优选将狭缝磁道SI的第二狭缝Si的数量设定为与绝对信号的分辨率相同或者多于绝对信号的分辨率。
(2-2-2.光学模块)
如图2及图4所示,光学模块120形成为与圆盘110平行的一个基板BA。由此,能够使编码器100薄型化或者能够使光学模块120容易制造。此外,光学模块120不一定必须构成为一个基板BA,各结构也可以构成为多个基板。此时,将这些基板集成配置即可。另外,光学模块120也可以不是基板状。
如图2及图4所示,在光学模块120的基板BA的、与圆盘110对置的表面上具有光源121、及多个受光阵列PA、PI。
如图2所示,光源121实质上配置在轴SH的旋转轴心AX上。此外,这里所述的“实质上配置在旋转轴心AX上”并不是严格意义上要求光源121的光轴与旋转轴心AX一致,而允许设计上、制造上的误差,只要光源121配置在旋转轴心AX的附近即可(以下,相同)。光源121向至少包含根据圆盘110的旋转的第一狭缝Sa的旋转轨迹(即狭缝磁道SA)和狭缝磁道SI两者的区域射出光。
作为光源121,只要是能够向照射区域照射光的光源,则不特别地限定,例如,能够使用LED(Light Emitting Diode:发光二极管)。光源121构成为没有特别配置光学透镜等的点光源,其从发光部射出扩散光。此外,在为“点光源”的情况下,不必是严格意义上的点,只要是在设计上或动作原理上可视作是从大致点状的位置发出扩散光的光源,则也可以从有限的射出面发出光。另外,“扩散光”不限于从点光源朝向全方位发出的光,包括朝向有限的固定的方位一边扩散一边射出的光。即,在此所述的扩散光如果是与平行光相比具有扩散性的光,则也被包含在其中。这样通过使用点光源,光源121能够向在对置的位置上进行旋转的第一狭缝Sa及狭缝磁道SI大致均匀地照射光。另外,由于不进行由光学元件实现的聚光、扩散,因此,难以产生由光学元件引起的误差等,能够提高光向狭缝磁道的直线传播性能。
受光阵列PA、PI配置成以光源121(旋转轴心AX)为中心的同心圆状,受光阵列PA在比受光阵列PI更靠近旋转轴心AX侧(在半径方向R上的内侧)的位置上、并在半径方向R上与受光阵列PI之间隔开规定的距离PG而进行配置。受光阵列PA具有多个第一受光元件Pa(图5的稀疏的点的阴影部分),多个第一受光元件Pa沿着围绕光源121(旋转轴心AX)的圆周方向C而排列,并以接收第一狭缝Sa上反射出的光的方式构成。这些多个第一受光元件Pa分别配置在按基于编码器100的分辨率而设定的数量(在该例子中是32)、在圆周方向C上对第一磁道T1进行等分的分割磁道t1上,其中,第一磁道T1是与该第一受光元件Pa对应的遍及围绕光源121(旋转轴心AX)的整周的区域。此外,在本实施方式中,将基于编码器100的分辨率而设定的数量(即第一受光元件Pa的数量)设为32,但第一受光元件Pa的数量不限于此。
根据上述结构,由通过圆盘110的旋转而位于规定的旋转角度的第一狭缝Sa反射出的光,被上述多个第一受光元件Pa之中的与第一狭缝Sa对应的第一受光元件Pa来接收,并且将配置有输出该受光信号的第一受光元件Pa的位置检测为轴SH的一圈旋转内位置(绝对位置)。将该受光信号称为“绝对信号”。由此,能以相当于第一受光元件Pa的数量(在该例子中是32)的分辨率来检测轴SH的绝对位置。
另一方面,受光阵列PI配置在比受光阵列PA更靠近与旋转轴心AX相反的一侧(在半径方向R上的外侧)的位置。受光阵列PI构成为,具有沿着围绕光源121(旋转轴心AX)的圆周方向C而排列的多个第二受光元件Pi(图5的浓密的点的阴影部分),接收被狭缝磁道SI反射的光。这些多个第二受光元件Pi分别配置在按基于编码器100的分辨率而设定的数量(在该例子中是128)、在圆周方向C上对第二磁道T2进行等分的分割磁道t2上,其中,所述第二磁道T2是与受光阵列PI对应的遍及围绕光源121(旋转轴心AX)的整周的区域。
在与第一受光元件Pa的一个间距对应的角度θ的范围内配置有四个第二受光元件Pi。即,受光阵列PI构成为,在狭缝磁道SI的增量图案的一个间距(被投影的图像中的一个间距。即ε×P。关于ε在后面进行说明)内排列的四个第二受光元件Pi的组(在图4中表示为“SET”)沿着圆周方向C还排列有多个。并且,由于增量图案按照每个间距而重复形成反射狭缝,因此,各第二受光元件Pi在圆盘110进行旋转的情况下,按一个间距生成一个周期(在电角度中称为360°。)的周期信号。并且,由于相当于一个间距的一组中配置有四个第二受光元件Pi,因此,一组内的相邻的受光元件彼此检测相互具有90°的相位差的周期信号。将该各受光信号称为A相信号、B相信号(相对于A相信号的相位差为90°)、A-相信号(相对于A相信号的相位差为180°)、以及B-相信号(相对于B相信号的相位差为180°)。
由于增量图案表示一个间距内的位置,因此,一组中的各相位的信号和与这些对应的其它组中的各相位的信号成为同样地变化的值。因而,同一相位的信号在多个组中被累加。因而,根据图4所示的受光阵列PI的多个第二受光元件Pi,检测出相位各偏移90°的四个信号。将该四个信号称为“增量信号”。
通过使用相差90°相位的信号,例如除了使用上述A相信号之外还使用B相信号,从而通过判断先检测出的信号是A相信号还是B相信号,能够检测圆盘110的旋转方向。另外,通过使用相差180°相位的信号,即除了使用A相信号或B相信号之外还使用A-相信号或B-相信号,能够确保信号的可靠性。并且,通过沿着圆周方向C配置多个组,将检测各相位的信号的位置分散在广泛的范围内,并且,如上所述,在多个组中累加并平均化同一相位的信号,从而能够缩小受光光量的偏差的影响。
此外,在本实施方式中,以相当于增量图案的一个间距内的一个组内包括四个受光元件的情况为一例进行说明,但例如一个组内包括两个受光元件(A相和B相)等,并不特别限定一个组中的受光元件数。
作为第一受光元件Pa及第二受光元件Pi,例如能够使用光电二极管。但是,并不限于光电二极管,只要能够接收从光源121射出的光并能够转换成电信号,则不特别地限定。
此外,从光源121射出的光是扩散光。因而,投影到光学模块120上的狭缝磁道的图像以与光路长度相对应的规定的放大率ε进行了放大。即,如图3及图4所示,如果将狭缝磁道SA、SI各自的半径方向R的长度设定为WSA、WSI,并将这些反射光投影到光学模块120上的形状的半径方向R的长度设定为WPA、WPI,则WPA、WPI的长度变成WSA、WSI的ε倍的长度。同样地,受光阵列PA和受光阵列PI的半径方向R上的间隙PG也变成狭缝磁道SA和狭缝磁道SI的半径方向R上的间隙SG的ε倍。此外,在本实施方式中,如图4所示,表示了将各受光阵列PA、PI的半径方向R的长度设定为与各狭缝磁道SA、SI投影到光学模块120上的形状大致相等的例子。但是,各受光阵列PA、PI的半径方向R的长度不一定限于该例子。
同样地,光学模块120的圆周方向C也成为圆盘110的圆周方向C投影到光学模块120上的形状、即受到放大率ε的影响的形状。即,如图2所示,圆盘110的圆周方向C成为以旋转中心O(旋转轴心AX)为中心的半径为r的圆状,投影到光学模块120上的圆周方向C成为同样地以旋转轴心AX为中心的半径r以放大率ε进行放大的圆状。
如图2所示,在将光学模块120和圆盘110之间的间隙长设为G、并将光源121的从基板BA突出的突出量设为Δd的情况下,由下述式(公式1)来表示放大率ε。
ε=(2G-Δd)/(G-Δd)…(公式1)
(2-3.位置数据生成部)
位置数据生成部130在测定电机M的绝对位置的时刻,从光学模块120获取表示绝对位置的绝对信号、和包括相位各偏移90°的四个信号的增量信号。然后,位置数据生成部130基于获取的信号,计算出这些信号所表示的电机M的绝对位置,并将表示该绝对位置的位置数据输出到控制装置CT。
该位置数据生成部130相当于生成位置数据的单元的一例。此外,根据位置数据生成部130生成位置数据的方法能够使用各种方法,不特别地限定。在此,对根据增量信号和绝对信号来算出绝对位置并生成位置数据的情况的例子进行说明。
位置数据生成部130首先基于第一受光元件Sa的受光信号来确定轴SH的一圈旋转内位置(绝对位置)。即,通过由圆盘110的旋转而位于规定的旋转角度的第一狭缝Sa反射出的光,被受光阵列PA具有的多个第一受光元件Pa之中的与第一狭缝Sa对应的第一受光元件Pa来接收,并且由该第一受光元件Pa来将受光信号输出到位置数据生成部130。此时,例如,通过设定为分别将位置数据生成部130和多个第一受光元件Pa并联地连接的电路结构,能够将配置有输出上述受光信号的第一受光元件Pa的位置确定为轴SH的绝对位置。
此外,在第一狭缝Sa位于与相互邻接的两个第一受光元件Pa的中间位置对置(在光的前进方向上对置)的位置的情况下,换句话说,相互邻接的第一受光元件Pa的各自位于与第一狭缝Sa的端部附近对置的位置的情况下,两者的第一受光元件Pa的受光信号变成“H”(信号的振幅超过了阈值的状态)和“L”(信号的振幅为阈值以下的状态)的转折点而变得不稳定,从而有可能降低绝对位置的检测精度。此时,位置数据生成部130使用包括相位各偏移90°的四个信号的增量信号,能够确定第一狭缝Sa位于与哪一个第一受光元件Pa对置的位置上。因而,本实施方式涉及的编码器100能够进一步高精度地确定基于绝对信号的绝对位置。
另一方面,位置数据生成部130在来自受光阵列PI的、四个相位各自的增量信号之中,使相位差为180°的增量信号彼此相减。如此,通过使具有180°相位差的信号相减,能够抵消一个间距内的反射狭缝的制造误差、测定误差等。在此,将如上所述的相减结果的信号称为“第一增量信号”及“第二增量信号”。该第一增量信号及第二增量信号在电角度中相互具有90°的相位差(简称为“A相信号”、“B相信号”等。)。于是,根据该两个信号,位置数据生成部130确定一个间距内的位置。不特别地限定该一个间距内的位置的确定方法。例如,在作为周期信号的增量信号为正弦波信号的情况下,作为上述确定方法的例子,存在通过对A相及B相的两个正弦波信号的相除结果进行arctan运算来计算电角度φ的方法。或者,还存在使用跟踪电路将两个正弦波信号转换成电角度φ的方法。或者,还存在在预先创建的表中确定与A相及B相的信号的值建立对应的电角度φ的方法。此外,此时,位置数据生成部131优选按照每个检测信号对A相及B相的两个正弦波信号进行模拟-数字转换,并且,在对该转换后的两个数字信号进行倍增处理(内插分割)而提高分辨率之后,进行上述位置数据生成。
并且,位置数据生成部130通过合成来自绝对信号的精度比较粗略的绝对位置、和来自增量信号的高精度的一个间距内位置,生成表示高精度的绝对位置的位置数据。
<3.基于本实施方式的效果的例子>
在以上说明的实施方式中,第一狭缝Sa配置在围绕圆盘110的旋转中心O的圆周方向C的一部分。另外,光源121配置在轴SH的旋转轴心AX上,该光源121向至少包含根据圆盘110的旋转的第一狭缝Sa的旋转轨迹的区域射出光。通过圆盘110的旋转而由位于规定的旋转角度的第一狭缝Sa反射出的光,被沿着围绕旋转轴心AX的圆周方向C而排列的多个第一受光元件Pa之中的、与第一狭缝Sa对应的第一受光元件Pa来接收。由此,以相当于第一受光元件Pa的数量的分辨率来检测轴SH的一圈旋转内位置(绝对位置)。
如此构成的编码器100不需要固定狭缝、以及用于将光源121的射出光向第一狭缝Sa引导并且将该反射光向第一受光元件Pa引导的导光部件等。因而,能够使装置结构简单,并且能够实现编码器100的小型化。另外,作为对绝对位置进行检测的编码器,例如存在葛莱码方式、多重增量信号方式等,但它们在狭缝及受光元件中需要多个磁道,相对于此,本实施方式的编码器100能够使用一个磁道来进行绝对位置的检测,因此适合小型化。
在编码器100中,由于机械性变动、温度变化等原因,有时光源121或者第一受光元件Pa和圆盘110(第一狭缝Sa)的间隙产生变动。此时,例如关于向圆盘110的圆周方向C的一部分区域射出光并且使用其反射光等的编码器而言,如果产生上述的间隙变动,则由反射光等出现的第一狭缝Sa的投影图像产生角度上的变动,因此,导致检测精度的降低。在本实施方式中,由于使用从整周获得的反射光等,因此,即使产生了上述的间隙变动的情况下,第一狭缝Sa的投影图像也不会产生角度上的变动。因而,即使产生了间隙变动也能够准确地对绝对位置进行检测,并且检测精度较高。
例如,在圆盘110的旋转中心O和轴SH的旋转轴心AX存在偏心的情况下,在第一狭缝Sa和第一受光元件Pa的位置关系中产生误差。在本实施方式中,光源121向至少包括第一狭缝Sa的旋转轨迹的区域、即圆盘110的整周射出光,并接收其反射光,因此,即使在第一狭缝Sa和第一受光元件Pa的位置关系中产生了误差的情况下,例如通过获取在圆周方向上配置在相差180°的位置上的第一受光元件Pa彼此的受光信号之和等,能够抵消该误差。因而,能够提高针对偏心的可靠性。
另外,在本实施方式中,基于由一个一个的第一受光元件Pa产生的受光信号(一个位的信号)来检测绝对位置。因而,不像例如在圆盘110上配置一个磁道的随机信号模式(串行的位系列)并基于由多个受光元件产生的受光信号来检测绝对位置的随机方式那样,使用由多个位构成的信号,而是能够使用一个位的信号来确定绝对位置,因此,能够减少信号处理量。其结果,处理速度变快,能够抑制产生测定时刻错开的情况。另外,由于受光信号的位数较小,因此容易修正绝对位置。
另外,在本实施方式中尤其是,第一狭缝Sa构成为对由光源121射出的光进行反射,第一受光元件Pa构成为接收被第一狭缝Sa反射的光。如此,通过将编码器100构成为反射型的编码器,能够将多个第一受光元件Pa配置成接近光源121,因此,能够实现装置的进一步小型化。
另外,在本实施方式中尤其是,编码器100具有:狭缝磁道SI,其设置在圆盘110上并具有增量图案;以及受光阵列PI,其构成为接收被该狭缝磁道SI反射的光,因此,通过对增量信号进行内插分割,能够实现高精度的绝对位置的检测。因而,能够获得小型且高分辨率的绝对值编码器。
另外,在本实施方式中尤其是,在与第一受光元件Pa的一个间距对应的角度范围内配置有四个第二受光元件Pi。假设构成为在第一受光元件Pa的一个间距范围内仅配置有一个第二受光元件Pi的情况下,有可能存在如下情况。即,第一受光元件Pa位于与第一狭缝Sa的端部附近对置的位置的情况下,第二受光元件Pi也位于与第二狭缝Si的端部附近对置的位置,并且受光信号变成位(受光信号的“H”及“L”)的转折点的区域,从而有可能绝对位置的检测精度下降。为了避免该情况,通过以成为两个磁道的方式使两个第一狭缝Sa在半径方向R上偏移、并且使彼此的狭缝Sa(也可以是第一受光元件Pa)在圆周方向C上偏移规定的间距(例如半个间距),能够在一个第一受光元件Pa的受光信号成为位的转折点的区域的情况下使用来自另一个第一受光元件Pa的受光信号来确定绝对位置,或者能够进行相反的处理,从而能够提高绝对位置的检测精度。但是,在该情况下需要将第一狭缝Sa及第一受光元件Pa配置在两个磁道上,因此,有可能导致编码器100的大型化。
对此,在本实施方式中,通过在与第一受光元件Pa的一个间距对应的角度范围内配置四个第二受光元件Pi,即使在第一受光元件Pa的受光信号变成位的转折点的区域的情况下,通过第二受光元件Pi的受光信号在电角度中存在于270°~360°的范围内或者存在于0°(360°)~90°的范围内等,能够确定绝对位置。因而,不需要如上所述地将第一狭缝Sa及第一受光元件Pa设成两个磁道,只要配置在一个磁道上即可,因此,能够使编码器100进一步小型化。
另外,在本实施方式中尤其是,多个第一受光元件Pa配置在比受光阵列PI更靠近旋转轴心AX侧、即内周侧。如前所述,基于第一狭缝Sa及第一受光元件Pa的绝对信号的分辨率与狭缝磁道SI的第二狭缝Si的数量一致。因而,如图3所示,关于第一狭缝Sa的圆周方向长度和狭缝磁道SI的第二狭缝Si的间距P,其各自对应的角度θ一致。但是,基于第二狭缝Si的增量信号是在一个间距内具有一个周期的周期信号,因此,第二狭缝Si的圆周方向的长度成为上述间距P的大约一半。因此,第二狭缝Si的圆周方向长度比第一狭缝Sa的圆周方向长度短。
在本实施方式中,多个第一受光元件Pa配置在比受光阵列PI更靠近内周侧的位置,因此,在圆盘110侧,狭缝磁道SI配置在比第一狭缝Sa更靠近外周侧的位置。由此,能够确保第二狭缝Si的圆周方向长度更大。其结果,在与光源121的光源宽度的关系上,能够防止第二狭缝Si的检测精度(增量信号的精度)的下降。
另外,在本实施方式中尤其是,在以旋转轴心AX为中心的半径方向R上,多个第一受光元件Pa在与受光阵列PI之间隔开规定的距离PG而进行配置。通过该间隙,例如,即使在圆盘110的旋转中心O和轴SH的旋转轴心AX中存在偏心、并且第一狭缝Sa和第一受光元件Pa及狭缝磁道SI和受光阵列PI的位置关系上产生误差的情况下,也能够吸收该误差,并能够降低第一受光元件Pa和受光阵列PI之间产生的串扰。因而,能够进一步提高针对偏心的可靠性。
<4.变形例>
以上,参照附图对一个实施方式进行了详细的说明。然而,权利要求书所记载的技术思想的范围并不限于在此说明的实施方式。对于具有本实施方式所属的技术领域中的常识的人员而言,在技术思想的范围内,能够想到进行各种变更、修正以及组合等。因而,这些进行了变更、修正或组合等之后的技术当然也属于技术思想的范围内。以下,依次对这些变形例进行说明。
(4-1.将受光阵列PA配置在受光阵列PI的外周侧的情况)
在上述实施方式中,对受光阵列PA配置在比受光阵列PI更靠近内周侧的位置的情况进行了说明,但相反地也可以配置在外周侧。使用图5及图6来对本变形例进行说明。
如图5所示,第一狭缝Sa配置在比狭缝磁道SI更靠近与旋转中心O相反的一侧的位置、即在以圆盘110的旋转中心O为中心的半径方向R上配置在狭缝磁道SI的外侧。与上述实施方式同样地,第一狭缝Sa配置成其局部存在于围绕圆盘110的旋转中心O的圆周方向C的一部分、即与狭缝磁道SA上的第二狭缝Si的间距P相当的角度θ的范围内。另外,与上述实施方式同样地,狭缝磁道SI具有多个第二狭缝Si,所述多个第二狭缝Si沿着围绕旋转中心O的圆周方向C排列成具有增量图案。
如图6所示,受光阵列PA、PI配置成以光源121(旋转轴心AX)为中心的同心圆状,受光阵列PA配置在比受光阵列PI更靠近与旋转轴心AX相反的一侧(在半径方向R上是外侧)的位置。与上述实施方式同样地,受光阵列PA的多个第一受光元件Pa分别配置在按基于编码器100的分辨率而设定的数量(在该例子中是32)、在圆周方向C上对第一磁道T1进行等分的分割磁道t1上,其中,第一磁道T1是与该第一受光元件Pa对应的遍及围绕光源121(旋转轴心AX)的整周的区域。同样地,受光阵列PI的多个第二受光元件Pi分别配置在按基于编码器100的分辨率而设定的数量(在该例子中是32)、在圆周方向C上对第二磁道T2进行等分的分割磁道t2上,其中,第二磁道T2是与受光阵列PI对应的遍及围绕光源121(旋转轴心AX)的整周的区域。在与第一受光元件Pa的一个间距对应的角度θ的范围内配置有四个第二受光元件Pi。
在通过进一步加大第一狭缝Sa的圆周方向长度及各第一受光元件Pa的面积从而增大第一受光元件Pa的受光量、并提高绝对信号的检测精度的情况下,如本变形例所示,能够采用如下结构,将受光阵列PA配置在比受光阵列PI更靠近外周侧的位置,并且在圆盘110上将第一狭缝Sa配置在比狭缝磁道SI更靠近外周侧的位置。
(4-2.未配置受光阵列PA、受光阵列PI的一部分的情况)
在上述实施方式中,对受光阵列PA及受光阵列PI构成为遍及圆周方向C的整周而配置有各受光元件的情况进行了说明,但例如也可以设成对圆周方向C的一部分未配置受光元件的结构。使用图7及图8来对本变形例进行说明。
图7表示受光阵列PA配置在比受光阵列PI更靠近内周侧的位置的情况。如图7所示,受光阵列PA的多个第一受光元件Pa分别配置在按基于编码器100的分辨率而设定的数量(在该例子中是32)、在圆周方向C上对所述的第一磁道T1进行等分的分割磁道t1之中、除了某一个分割磁道t1(图7所示的没有配置第一受光元件Pa的分割磁道t1)之外的剩余的分割磁道t1上。即,在第一磁道T1之中,某一个分割磁道t1上没有配置第一受光元件Pa。此外,图7所示的配置结构是一个例子,能够在任意的位置上设定没有配置第一受光元件Pa的一个分割磁道t1。
即使如此设定,在第一狭缝Sa位于与配置有第一受光元件Pa的分割磁道t1对置的位置的情况下,从任一的第一受光元件Pa输出受光信号(“H”信号),在第一狭缝Sa位于与没有配置第一受光元件Pa的分割磁道t1对置的位置的情况下,从任一的第一受光元件Pa都不输出受光信号(“H”信号),因此,只要存在一个没有配置第一受光元件Pa的分割磁道t1,则能够确定轴SH的一圈旋转内位置。即,所述的位置数据生成部130在从光源121射出的光在没有配置上述第一受光元件Pa的分割磁道t1上反射出的情况下,不使用来自第一受光元件Pa的受光信号而确定一圈旋转内位置。
另外,受光阵列PI构成为,第二受光元件Pi分别配置在按基于编码器100的分辨率而设定的数量(在该例子中是128)、在圆周方向C上对所述的第二磁道T2进行等分的分割磁道t2之中、除了某一个以上的分割磁道t2之外的剩余的分割磁道t2上。在本变形例中,如图7所示,受光阵列PI构成为,在第二磁道T2之中,第二受光元件Pi分别配置在分割磁道t2上,所述分割磁道t2是除了分别配置在圆周方向C上每隔90°的四个部位的各四个的分割磁道t2之外的剩余的分割磁道。即,在第二磁道T2之中,在圆周方向C上每隔90°的四个部位上,分别在四个分割磁道t2上没有配置第二受光元件Pi。
此外,第二受光元件Pi的配置结构不限于图7所示的例子。例如,也可以在圆周方向C上每隔60度的六个部位上设定没有配置第二受光元件Pi的区域。另外,在各区域中没有配置第二受光元件Pi的分割磁道t2的数量不限于四个,也可以设为其它的数量(2或8等)。
如此,即使设成没有配置一部分的第二受光元件Pi,如前所述,来自受光阵列PI的增量信号的同一相位的信号在多个第二受光元件Pi中被累加而进行处理,从而对于检测精度的影响较小,能够忽略其影响。
图8表示受光阵列PA配置在比受光阵列PI更靠近外周侧的位置的情况。除了受光阵列PA和受光阵列PI在半径方向R上的配置结构变成相反的结构之外,与上述的图7是同样的结构,因此省略说明。
此外,在图7及图8所示的例子中,设成关于受光阵列PA及受光阵列PI的两者在圆周方向C的一部分上没有配置受光元件的结构,但也可以设成对于受光阵列PA及受光阵列PI中的任一一者在圆周方向C的一部分上没有配置受光元件的结构。
在简化基板BA上的配线的引绕的情况下,如本变形例,采用在第一磁道T1上设置没有配置第一受光元件Pa的区域的结构。由此,能够使配置在受光阵列PA的内周侧的元件(图7的例子中是光源121,图8的例子中是光源121及各第二受光元件Pi)所使用的配线通过没有配置第一受光元件Pa的区域。另外,由于能够减少第一受光元件Pa的数量,与此相应地还具有能够降低成本的效果。
另外,在进一步简化基板BA上的配线的引绕的情况下,如本变形例,采用在第二磁道T2上设置没有配置第二受光元件Pi的区域的结构。由此,能够使配置在受光阵列PI的内周侧的元件(图7的例子中是光源121及各第一受光元件Pa,图8的例子中是光源121)所使用的配线通过没有配置第二受光元件Pi的区域。另外,由于能够减少第二受光元件Pi的数量,与此相应地还具有能够降低成本的效果。
并且,在防止针对偏心的可靠性降低的情况下,如本变形例,采用没有配置第二受光元件Pi的分割磁道t2在第二磁道T2之中在圆周方向上每隔90°(或者也可以是60°)而进行配置的结构。由此,能够确保受光阵列PI的对称性。
此外,在上述图7及图8中,在磁道T1的一部分设置没有配置受光元件Pa的区域,但不限于此。例如,也可以这样设置,虽然在磁道T1上的整个区域内配置受光元件Pa,但位置数据生成部130在从光源121射出的光通过第一狭缝Sa被反射到磁道T1、T2的特定的区域内的情况下,不使用受光信号而确定一圈旋转内位置。即,如此光被反射到磁道T1的特定区域内的情况下,位置数据生成部130通过未从该特定区域的受光元件Pa以外的受光元件Pa获取受光信号,从而确定一圈旋转内位置。即,配置在特定的区域的受光元件Pa对位置检测不做出贡献。由此,能够配置该受光元件Pa且在其上引绕配线等,因此,与上述同样地,获取能够简化基板BA上的配线的引绕等效果。此外,关于磁道T2,与上述同样地,也可以设置成在整个区域内配置受光元件Pi并且不使用来自配置在特定的区域内的受光元件Pi的受光信号。
(4-3.在受光阵列PA、受光阵列PI之间未设置间隙的情况)
在上述实施方式中,对受光阵列PA在半径方向R上与受光阵列PI之间隔开规定的距离PG而进行配置的情况进行了说明,但也可以设置成在受光阵列PA、PI之间没有设置间隙的结构。使用图9~图11来对本变形例进行说明。
图9表示受光阵列PA配置在比受光阵列PI更靠近内周侧的位置的情况。如图9所示,受光阵列PA的多个第一受光元件Pa配置成在以光源121(旋转轴心AX)为中心的半径方向R上与受光阵列PI接触。由于其它的结构与上述的实施方式相同,因此省略说明。
如此,即使在受光阵列PA和受光阵列PI之间不设置间隙,根据以下的理由,可以认为在受光阵列PA和受光阵列PI之间产生的串扰的影响较小。即,关于从受光阵列PA向受光阵列PI的串扰,受光阵列PI的受光信号(增量信号)的其同一相位的信号在多个第二受光元件Pi中累计并进行平均化,因此,对于受光阵列PI的受光信号的影响较小。另一方面,关于从受光阵列PI向受光阵列PA的串扰,第二受光元件Pi的受光信号变成“H”的阈值与第一受光元件Pa的信号变成“H”的阈值相比非常低,即,第二受光元件Pi上的受光量与第一受光元件Pa上的受光量相比非常小,因此,假设即使应该在第二受光元件Pi上接收的光的一部分在第一受光元件Pa上被接收,对第一受光元件的受光信号的影响较小。因而,即使是受光阵列PA、PI之间没有设置间隙的结构,也能够进行高精度的绝对位置的检测。
图10表示受光阵列PA配置在比受光阵列PI更靠近外周侧的位置的情况。除了受光阵列PA和受光阵列PI在半径方向R上的配置结构变成了相反的结构之外,与上述的图9是同样的结构,因此省略说明。
在实现编码器100的进一步的小型化的情况下,如本变形例,采用使受光阵列PA和受光阵列PI接触而进行配置的结构。由此,与在受光阵列PA和受光阵列PI之间设置间隙的情况相比,能够与该间隙相应地缩小外周侧的受光阵列的直径。另外,也能够不缩小外周侧的受光阵列的直径,而与间隙的大小相应地使各受光阵列的受光面积增大。
此外,在上述图9及图10所示的例子中,配置成使受光阵列PA和受光阵列PI在半径方向R上接触,但也可以不一定使其接触。例如,在实现编码器100的小型化、且确保来自配置在内周侧的受光阵列PI的各第二受光元件Pi的配线的引绕空间的情况下,如图11所示,也可以在受光阵列PA和受光阵列PI之间在半径方向R上隔开微小的距离PG而进行配置。在该图11所示的例子中,通过在第一磁道T1上设置没有配置第一受光元件Pa的分割磁道t1,从而能够使来自各第二受光元件Pi的配线引绕受光阵列PA、PI之间的间隙而集中在上述分割磁道t1中、并使其集中通过该分割磁道t1。
此外,在图11所示的例子中,也可以将受光阵列PA配置在受光阵列PI的内周侧,或者也可以在受光阵列PI的第二磁道T2上进一步设置没有配置第二受光元件Pi的区域。
(4-4.将受光阵列PA和受光阵列PI重叠地配置的情况)
在上述实施方式中,对受光阵列PA和受光阵列PI在半径方向R上偏移地以同心圆状配置的情况进行了说明,但受光阵列PA、PI的配置结构不限于此,例如也可以设置成将受光阵列PA、PI重叠地配置在一个磁道上的结构。使用图12及图13来对本变形例进行说明。
如图12所示,在圆盘110上设置有具有沿着围绕旋转中心O的圆周方向C以具有增量图案的方式排列的多个第二狭缝Si的狭缝磁道SI,但不同于上述实施方式,没有设置第一狭缝Sa(狭缝磁道SA)。并且,在上述狭缝磁道SI中的围绕旋转中心O的圆周方向上的一部分设置有在一个间距(第二狭缝Si的间距P)内相邻地配置的两个第二狭缝Si。在本变形例中,该两个第二狭缝Si作为上述实施方式中的第一狭缝Sa而起作用。即,两个第二狭缝Si相当于第一狭缝的一例。
另外,如图13所示,受光阵列PA的多个第一受光元件Pa(图13的稀疏的点的阴影部分)分别配置在按基于编码器100的分辨率来设定的数量(在该例子中是32)、在圆周方向C上对第一磁道T1进行等分的分割磁道t1上,其中,第一磁道T1是与该第一受光元件Pa对应的遍及围绕光源121(旋转轴心AX)的整周的区域,。另外,受光阵列PI的多个第二受光元件Pi(图13的浓密的点的阴影部分)重叠地配置成在多个第一受光元件Pa上露出该第一受光元件Pa的一部分(在该例子中是第二受光元件Pi的周围部分)。与上述实施方式同样地,在与第一受光元件Pa的一个间距对应的角度θ的范围内配置有四个第二受光元件Pi。此外,WPI设定为大于WSI的ε倍。由于除此之外是与上述实施方式相同的结构,因此省略说明。
在本变形例中,如果光源121向至少包含狭缝磁道SI的区域射出光,通过圆盘110的旋转而在位于规定的旋转角度的两个第二狭缝Si上反射出的光,则被沿着围绕光源121(旋转轴心AX)的圆周方向C而排列的多个第一受光元件Pa之中的与两个第二狭缝Si对应的第一受光元件Pa的露出部分来接收。并且,在位置数据生成部130及各第一受光元件Pa中,这样设定阈值:如果是由一个第二狭缝Si产生的反射光量则受光信号成为“L”,但如果是由两个第二狭缝Si产生的反射光量则受光信号成为“H”。由此,以与第一受光元件Pa的数量对应的分辨率来检测轴SH的一圈旋转内位置(绝对位置)。
在实现编码器100的进一步小型化的情况下,如本变形例,采用将受光阵列PA和受光阵列PI重叠地配置的结构。由此,狭缝侧及受光元件侧的任意侧都能够构成为一个磁道。
(4-5.其它)
在上述实施方式中,对编码器100包括具有增量图案的狭缝磁道SI、和构成为接收被狭缝磁道SI反射的光的受光阵列PI的情况进行了说明,但不一定要具有这些结构。即,编码器100通过具有配置在围绕圆盘110的旋转中心O的圆周方向C的一部分的第一狭缝Sa、和构成为沿着围绕旋转轴心AX的圆周方向C而排列且接收被第一狭缝Sa反射的光的多个第一受光元件Pa,从而能够以与该第一受光元件Pa的数量对应的分辨率来检测轴SH的一圈旋转内位置(绝对位置)。
另外,在上述实施方式中,以光源121和受光阵列PA、PI相对于圆盘110配置在相同侧的所谓的反射型编码器的情况为例进行了说明,但并没有将编码器的类型限于此。即,也可以是光源121和受光阵列PA、PI隔着圆盘110而配置在相反侧的所谓的透射型编码器。此时,也可以在圆盘110上将第一狭缝Sa及第二狭缝Si形成为透射狭缝,或者,也可以将圆盘110设置成玻璃、透明树脂等的透射光的材质,并通过喷溅等方法将狭缝以外的部分设置成粗糙面或者通过涂敷透射率较低的材质来形成狭缝以外的部分。在本变形例中,光源121和受光阵列PA、PI隔着圆盘110而对置配置,但本变形例中的光学模块120包括如此分体地形成的光源121和受光阵列PA、PI。即使使用这种透射型编码器的情况下,也能获取与上述实施方式同样的效果。
附图标记说明
100:编码器,110:圆盘,121:光源,130:位置数据生成部(生成位置数据的单元的一例),AX:旋转轴心,C:圆周方向,CT:控制装置,M:电机,O:旋转中心,Pa:第一受光元件,PI:受光阵列,Pi:第二受光元件,S:伺服系统,Sa:第一狭缝,SH:轴(旋转体的一例),SI:狭缝磁道,Si:第二狭缝(第一狭缝的一例),SM:伺服电机,T1:第一磁道,t1:分割磁道,T2:第二磁道,t2:分割磁道。

Claims (16)

1.一种编码器,其特征在于,具有:
圆盘,所述圆盘固定于旋转体;
一个或多个第一狭缝,所述一个或多个第一狭缝配置在所述圆盘上的围绕该圆盘的旋转中心的圆周方向的一部分,并构成为分别对光进行反射或者透射;
光源,所述光源实质上配置在所述旋转体的旋转轴心上,并构成为向至少包含根据所述圆盘的旋转的所述第一狭缝的旋转轨迹的区域射出光;以及
多个第一受光元件,所述多个第一受光元件沿着围绕所述旋转轴心的圆周方向而排列,并构成为接收被所述第一狭缝反射或者透射的光。
2.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,
所述编码器还具有基于所述第一受光元件的受光信号来确定所述旋转体的一圈旋转内位置并生成位置数据的单元。
3.根据权利要求2所述的编码器,其特征在于,
所述第一狭缝构成为对由所述光源来射出的光进行反射,
所述第一受光元件构成为接收被所述第一狭缝反射的光。
4.根据权利要求2或3所述的编码器,其特征在于,
所述多个第一受光元件配置在与该第一受光元件对应的、作为遍及围绕所述旋转轴心的整周的区域的第一磁道上,
在从所述光源射出的光通过所述第一狭缝反射到所述第一磁道的特定的区域内的情况下,生成所述位置数据的单元不使用所述受光信号而确定所述一圈旋转内位置。
5.根据权利要求4所述的编码器,其特征在于,
所述多个第一受光元件分别配置在按基于所述编码器的分辨率而设定的数量、在所述圆周方向上对所述第一磁道进行等分的分割磁道之中、除了某一个所述分割磁道之外的剩余的所述分割磁道上,
在从所述光源射出的光反射到所述一个分割磁道上的情况下,生成所述位置数据的单元不使用所述受光信号而确定所述一圈旋转内位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述编码器还具有:
狭缝磁道,所述狭缝磁道设置在所述圆盘上并具有多个第二狭缝,该多个第二狭缝沿着围绕所述旋转中心的圆周方向以具有增量图案的方式排列;以及
受光阵列,所述受光阵列具有配置成与所述多个第一受光元件呈以所述旋转轴心为中心的同心圆状、且沿着围绕所述旋转轴心的圆周方向排列的多个第二受光元件,所述受光阵列构成为接收被所述狭缝磁道反射或者透射的光,
所述光源构成为向至少包含所述第一狭缝的旋转轨迹及所述狭缝磁道的两者的区域射出光。
7.根据权利要求6所述的编码器,其特征在于,
所述一个或多个第一狭缝配置在作为遍及围绕所述旋转中心的整周的区域的一个磁道上,
在与所述第一受光元件的一个间距对应的角度范围内配置有两个或者四个所述第二受光元件。
8.根据权利要求6或7所述的编码器,其特征在于,
所述多个第一受光元件配置在比所述受光阵列更靠近所述旋转轴心侧的位置。
9.根据权利要求6或7所述的编码器,其特征在于,
所述多个第一受光元件配置在比所述受光阵列更靠近与所述旋转轴心相反的一侧的位置。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述受光阵列构成为,
在按基于所述编码器的分辨率而设定的数量、在所述圆周方向上对第二磁道进行等分的分割磁道之中、除了某一个以上的所述分割磁道之外的剩余的所述分割磁道上,分别配置有所述第二受光元件,其中,所述第二磁道是与该受光阵列对应的遍及围绕所述旋转轴心的整周的区域。
11.根据权利要求10所述的编码器,其特征在于,
所述受光阵列构成为,
在所述第二磁道之中除了在围绕所述旋转轴心的圆周方向上每隔90度或者60度而进行配置的多个所述分割磁道之外的剩余的所述分割磁道上,分别配置有所述第二受光元件。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述多个第一受光元件在以所述旋转轴心为中心的半径方向上、配置成与所述受光阵列之间隔开规定的距离。
13.根据权利要求6至11中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述多个第一受光元件配置成在以所述旋转轴心为中心的半径方向上、与所述受光阵列接触。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述编码器还具有:
狭缝磁道,所述狭缝磁道设置在所述圆盘上并具有多个第二狭缝,该多个第二狭缝沿着围绕所述旋转中心的圆周方向以具有增量图案的方式排列,以及
受光阵列,所述受光阵列具有以在所述多个第一受光元件上露出该第一受光元件的一部分的方式重叠地进行配置、且沿着围绕所述旋转轴心的圆周方向而排列的多个第二受光元件,所述受光阵列构成为接收被所述狭缝磁道反射或者透射的光,
所述第一狭缝是在所述狭缝磁道中的围绕所述旋转中心的圆周方向的一部分相邻地配置的多个第二狭缝,
所述光源构成为向至少包含所述狭缝磁道的区域射出光。
15.一种带编码器的电机,其特征在于,具备:
电机,所述电机的转子相对于定子进行旋转;以及
对所述转子的位置及速度的至少一者进行检测的、权利要求1~14中任一项所述的编码器。
16.一种伺服系统,其特征在于,具备:
电机,所述电机的转子相对于定子进行旋转;
对所述转子的位置及速度的至少一者进行检测的、权利要求1~14中任一项所述的编码器;以及
控制装置,其构成为基于所述编码器的检测结果来控制所述电机。
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