CN117642606A - 编码器 - Google Patents

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CN117642606A
CN117642606A CN202280049430.5A CN202280049430A CN117642606A CN 117642606 A CN117642606 A CN 117642606A CN 202280049430 A CN202280049430 A CN 202280049430A CN 117642606 A CN117642606 A CN 117642606A
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light
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region
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永井秀一
白石大
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales

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Abstract

编码器(10)具备:进行旋转的旋转板(20);照射部(30),其向旋转板(20)照射光;以及受光部(40),其接收从照射部(30)照射并经由旋转板(20)后的光,输出与接收到的光相应的信号,其中,旋转板(20)具有沿旋转板(20)的旋转方向排列的多个反射面(21),多个反射面(21)的各个反射面具有以旋转板(20)的旋转轴线(A)为中心的径向上的曲率即径向曲率,使从照射部(30)照射于该反射面的光朝向受光部(40)反射,多个反射面(21)具有互不相同的两个以上的径向曲率。

Description

编码器
技术领域
本公开涉及一种编码器。
背景技术
以往,已知一种检测马达等检测对象的位置的编码器。作为编码器的一例,在专利文献1中公开了一种移动信息测定装置,具备:光源;移动体,其在移动方向上具备曲面;以及受光元件,其接收从该曲面起进行会聚后的反射光或透过光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-181018号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1的移动信息测定装置中,难以使与移动体的移动方向正交的正交方向上的、由多个曲面中的某个曲面反射后的光所照射的位置与由除该某个曲面以外的曲面反射后的光所照射的位置不同,从而难以检测检测对象的位置。另外,在具备沿旋转方向排列的多个反射面的以往的旋转编码器中,难以使以旋转轴线为中心的径向上的、由多个反射面中的某个反射面反射后的光所照射的位置与由除该某个反射面以外的反射面反射后的光所照射的位置不同,从而难以检测检测对象的位置。
本公开是为了解决这样的问题而完成的,其目的在于提供一种能够容易地检测检测对象的位置的编码器。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式所涉及的编码器具备:进行旋转的旋转板;照射部,其向所述旋转板照射光;以及受光部,其接收从所述照射部照射并经由所述旋转板后的光,输出与接收到的光相应的信号,其中,所述旋转板具有沿所述旋转板的旋转方向排列的多个反射面,所述多个反射面的各个反射面具有以所述旋转板的旋转轴线为中心的径向上的曲率即径向曲率,使从所述照射部照射于该反射面的光朝向所述受光部反射,所述多个反射面具有互不相同的两个以上的所述径向曲率。
另外,本公开的一个方式所涉及的编码器具备:基板,其以直线移动;照射部,其向所述基板照射光;以及受光部,其接收从所述照射部照射并经由所述基板后的光,输出与接收到的光相应的信号,其中,所述基板具有沿所述基板的移动方向排列的多个反射面,所述多个反射面的各个反射面具有与所述移动方向正交的正交方向上的曲率即正交方向曲率,使从所述照射部照射于该反射面的光朝向所述受光部反射,所述多个反射面具有互不相同的两个以上的所述正交方向曲率。
发明的效果
根据本公开,能够提供能够容易地检测检测对象的位置的编码器。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的编码器的立体图。
图2是示出由图1的编码器的第一反射面反射后的光的径向上的行进状态和由第二反射面反射后的光的径向上的行进状态的图。
图3是示出由图1的编码器的第一反射面反射后的光的旋转方向上的行进状态和由第二反射面反射后的光的旋转方向上的行进状态的图。
图4是示出第二实施方式所涉及的编码器的立体图。
图5是示出第三实施方式所涉及的编码器的受光部的图。
图6是示出第四实施方式所涉及的编码器的受光部的图。
图7是示出第五实施方式所涉及的编码器的受光部的图。
图8是示出第六实施方式所涉及的编码器的受光部的图。
图9是示出第七实施方式所涉及的编码器的受光部的图。
图10是示出第八实施方式所涉及的编码器的立体图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本公开的实施方式。此外,下面说明的实施方式均是示出本公开的一个具体例的实施方式。因而,下面的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接方式等是一例,并非旨在限定本公开。因此,关于下面的实施方式中的构成要素中的没有记载在本公开的表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。
此外,各图是示意图,并未严格地进行图示。因而,各图中的比例尺等未必一致。另外,在各图中,对实质相同的结构标注相同的附图标记,省略或简化重复的说明。
(第一实施方式)
图1是示出第一实施方式所涉及的编码器10的立体图。图1的(b)是图1的(a)中的两点划线所包围的部分的放大图。此外,在图1中,省略了多个反射面21的一部分的图示。图2示出由图1的编码器10的第一反射面22反射后的光的径向上的行进状态和由第二反射面23反射后的光的径向上的行进状态的图。图2的(a)是从旋转方向观察第一反射面22得到的端面图,图2的(b)是从旋转方向观察第二反射面23得到的端面图。图3是示出由图1的编码器10的第一反射面22反射后的光的旋转方向上的行进状态和由第二反射面23反射后的光的旋转方向上的行进状态的图。图3的(a)是从轴线方向观察受光部40得到的图,图3的(b)是从径向观察第一反射面22和第二反射面23得到的端面图。此外,在图3的(a)中,对受光部40中的被光照射的部位附加了点。后述的图5至图9也同样。参照图1至图3来说明第一实施方式所涉及的编码器10。
此外,轴线方向是指旋转轴线A延伸的方向(参照图1等中的箭头X),旋转方向是指以旋转轴线A为中心的旋转方向(参照图1等中的箭头Y),径向是指以旋转轴线A为中心的径向(参照图1等中的箭头Z)。
如图1所示,编码器10是光学式的旋转编码器。具体地说,编码器10是光反射型的旋转编码器。编码器10对检测对象的旋转进行检测。具体地说,例如,编码器10对检测对象的位置(旋转位置)、检测对象的旋转方向以及检测对象的转速等进行检测。在本实施方式中,检测对象为马达的旋转轴1。也就是说,编码器10检测旋转轴1的位置、旋转轴1的旋转方向以及旋转轴1的转速等。编码器10具备旋转板20、照射部30以及受光部40。
旋转板20是进行旋转的基板。旋转板20被安装于旋转轴1的端部,随旋转轴1一起以旋转轴线A为中心旋转。旋转板20是将轴线方向设为厚度方向的板状,沿与旋转轴线A正交的方向延伸。例如,旋转板20在从轴线方向观察时沿顺时针和逆时针这两个方向旋转。此外,例如,旋转板20也可以在从轴线方向观察时仅沿顺时针和逆时针中的一方旋转。例如,旋转板20是金属制、树脂制、玻璃制、或陶瓷制的旋转板等。旋转板20具有多个反射面21。
多个反射面21沿旋转板20的旋转方向排列。多个反射面21在旋转板20的旋转方向上的整周上进行设置。也就是说,多个反射面21沿以旋转轴线A为中心的周向排列,在该周向上的整周上进行设置。例如,多个反射面21分别通过镀铬等形成。
旋转板20被设置于轴线方向上的与照射部30及受光部40不同的位置,多个反射面21被设置于旋转板20的靠照射部30和受光部40侧的主表面。
多个反射面21的各个反射面21使从照射部30照射于该反射面的光朝向受光部40反射。从照射部30发出的光并非同时照射于多个反射面21的全部反射面,而是同时照射于多个反射面21的若干反射面。多个反射面21中的被从照射部30发出的光所照射的反射面21根据旋转板20的旋转位置的不同而不同。多个反射面21的各个反射面21在从照射部30向该反射面21照射了光的情况下,使照射于该反射面21的光朝向受光部40反射。
多个反射面21的各个反射面21具有径向上的曲率即径向曲率。多个反射面21具有互不相同的两个以上的径向曲率。在本实施方式中,多个反射面21具有互不相同的两个径向曲率。也就是说,在本实施方式中,多个反射面21包含具有第一径向曲率的第一反射面22以及具有与第一径向曲率不同的第二径向曲率的第二反射面23,多个反射面21的各个反射面是第一反射面22和第二反射面23中的某一方。
如图2的(a)所示,在本实施方式中,第一径向曲率大于0%,第一反射面22是在与旋转方向正交的截面上在轴线方向上凹陷的凹状的曲面。第一反射面22使从照射部30照射的光朝向受光部40反射,并使光照射于受光部40的规定范围。
如图2的(b)所示,在本实施方式中,第二径向曲率大于0%,第二反射面23是在与旋转方向正交的截面上在轴线方向上凹陷的凹状的曲面。第二径向曲率大于第一径向曲率。也就是说,第二反射面23相较于第一反射面22而言更急剧地弯曲。换言之,第一反射面22相较于第二反射面23而言更平缓地弯曲。第二反射面23使从照射部30照射的光朝向受光部40反射,并使光照射于受光部40的规定范围。
如上所述,由于第二径向曲率大于第一径向曲率,因此受光部40中的、被由第二反射面23反射后的光所照射的径向上的范围小于被由第一反射面22反射后的光所照射的径向上的范围。
像这样,通过多个反射面21具有互不相同的两个径向曲率,能够根据旋转板20的旋转位置而使受光部40中的被光所照射的径向上的范围不同。另外,通过多个反射面21的各个反射面21具有径向曲率,能够使照射于多个反射面21的各个反射面的光有效地会聚于受光部40。
如图1和图3的(b)所示,多个反射面21的各个反射面21具有旋转板20的旋转方向上的曲率即旋转方向曲率。在本实施方式中,多个反射面21具有单一的旋转方向曲率。也就是说,在本实施方式中,多个反射面21各自具有的旋转方向曲率与多个反射面21中的除该反射面21以外的反射面21具有的旋转方向曲率相等。具体地说,在本实施方式中,第一反射面22具有的旋转方向曲率与第二反射面23具有的旋转方向曲率相等。
在本实施方式中,旋转方向曲率大于0%,第一反射面22和第二反射面23分别是在与径向正交的截面上在轴线方向上凹陷的凹状的曲面。
像这样,通过多个反射面21的各个反射面21具有旋转方向曲率,能够使受光部40中的被光所照射的旋转方向上的范围更小。另外,通过多个反射面21的各个反射面21具有旋转方向曲率,能够使照射于多个反射面21的各个反射面的光有效地会聚于受光部40。
如图1所示,照射部30向旋转板20照射光。例如,照射部30由LED(Light EmittingDiode:发光二极管)等发光元件构成。例如,从照射部30照射的光是白色光等可见光、或红外光等。
受光部40接收从照射部30照射并经由旋转板20后的光,输出与接收到的光相应的信号。具体地说,受光部40接收由多个反射面21分别反射后的光,并输出与接收到的光相应的信号。如图3的(a)所示,受光部40具有多个区域列,该区域列以多个受光区域沿旋转方向排列的方式构成,多个区域列沿径向排列。多个区域列包含第一区域列、第二区域列以及第三区域列。
第一区域列以多个第一受光区域41a、41b、41c沿旋转方向排列的方式构成。受光部40输出与在多个第一受光区域41a、41b、41c分别接收到的光的强度相应的信号。例如,多个第一受光区域41a、41b、41c分别是光电二极管等受光元件的受光区域。此外,例如,多个第一受光区域41a、41b、41c也可以分别是图像传感器的受光区域。
多个第一受光区域41a、41b、41c的各个第一受光区域在旋转方向上的尺寸小于多个第二受光区域42a、42b、42c的各个第二受光区域在旋转方向上的尺寸和多个第三受光区域43a、43b、43c的各个第三受光区域在旋转方向上的尺寸。
第二区域列以多个第二受光区域42a、42b、42c沿旋转方向排列的方式构成。第二区域列与第一区域列在径向上并排。在径向上,第二受光区域42a与第一受光区域41a并排,第二受光区域42b与第一受光区域41b并排,第二受光区域42c与第一受光区域41c并排。受光部40输出与由多个第二受光区域42a、42b、42c分别接收到的光的强度相应的信号。例如,多个第二受光区域42a、42b、42c分别是光电二极管等受光元件的受光区域。此外,例如,多个第二受光区域42a、42b、42c也可以分别是图像传感器的受光区域。
第三区域列以多个第三受光区域43a、43b、43c沿旋转方向排列的方式构成。第三区域列与第一区域列及第二区域列在径向上并排。在径向上,第三受光区域43a与第一受光区域41a及第二受光区域42a并排,第三受光区域43b与第一受光区域41b及第二受光区域42b并排,第三受光区域43c与第一受光区域41c及第二受光区域42c并排。受光部40输出与由多个第三受光区域43a、43b、43c分别接收到的光的强度相应的信号。例如,多个第三受光区域43a、43b、43c分别是光电二极管等受光元件的受光区域。此外,例如,多个第三受光区域43a、43b、43c也可以分别是图像传感器的受光区域。
多个反射面21以使得从受光部40输出增量信号的方式具有旋转方向曲率。例如,能够利用旋转方向曲率来缩小受光部40中的被光所照射的旋转方向上的范围。由此,通过旋转板20进行旋转,能够向多个第一受光区域41a、41b、41c分别周期性地照射光,从而从受光部40周期性地输出信号,从受光部40输出的信号成为增量信号。由此能够检测检测对象的相对位置。
另外,多个反射面21以使得从受光部40输出绝对信号的方式具有两个径向曲率。具体地说,第一反射面22以使得由第一反射面22反射后的光照射于第一区域列、第二区域列以及第三区域列的方式具有第一径向曲率,第二反射面23以使得由第二反射面23反射后的光照射于第一区域列而不照射于第二区域列和第三区域列的方式具有第二径向曲率。由此,能够根据第一反射面22和第二反射面23在旋转方向上的排列顺序,改变向多个第二受光区域42a、42b、42c和多个第三受光区域43a、43b、43c照射光的照射图案。
例如,通过将三个第一反射面22沿旋转方向排列,能够向多个第二受光区域42a、42b、42c的全部同时照射光。另外,例如,通过按第一反射面22、第二反射面23以及第一反射面22的顺序沿旋转方向排列,能够同时向多个第二受光区域42a、42c照射光,并且能够不向第二受光区域42b照射光。通过这样,根据旋转板20的旋转位置来改变向多个第二受光区域42a、42b、42c照射光的照射图案,由此从受光部40输出的信号为绝对信号。由此能够检测检测对象的绝对位置。
例如,在图3所示的状态下,向多个第一受光区域41a、41b、41c照射了光,因此受光部40关于第一受光区域41a输出“1”,关于第一受光区域41b输出“1”,关于第一受光区域41c输出“1”。
另外,在图3所示的状态下,不向第二受光区域42a和第二受光区域42c照射光,向第二受光区域42b照射了光,因此受光部40关于第二受光区域42a输出“0”,关于第二受光区域42b输出“1”,关于第二受光区域42c输出“0”。例如,由受光部40输出的这些信号的组合是能够确定检测对象的绝对位置的信号,是绝对信号。
另外,在图3所示的状态下,不向第三受光区域43a和第三受光区域43c照射光,向第三受光区域43b照射了光,因此受光部40关于第三受光区域43a输出“0”,关于第三受光区域43b输出“1”,关于第三受光区域43c输出“0”。例如,由受光部40输出的这些信号的组合是能够确定检测对象的绝对位置的信号,是绝对信号。
上面对第一实施方式所涉及的编码器10进行了说明。
第一实施方式所涉及的编码器10具备:进行旋转的旋转板20;照射部30,其向旋转板20照射光;以及受光部40,其接收从照射部30照射并经由旋转板20后的光,输出与接收到的光相应的信号,其中,旋转板20具有沿旋转板20的旋转方向排列的多个反射面21,多个反射面21的各个反射面21具有以旋转板20的旋转轴线A为中心的径向上的曲率即径向曲率,使从照射部30照射于该反射面的光朝向受光部40反射,多个反射面21具有互不相同的两个径向曲率。
由此,多个反射面21具有互不相同的两个径向曲率,因此能够抑制向受光部40照射的光的光量减少,并且能够根据旋转板20的旋转位置而容易地使受光部40中的被光所照射的径向上的范围不同,因此能够容易地检测检测对象的位置。
另外,在第一实施方式所涉及的编码器10中,多个反射面21的各个反射面21具有旋转方向上的曲率即旋转方向曲率。
由此,能够抑制向受光部40照射的光的光量减少,并且能够容易地缩小受光部40中的被光所照射的旋转方向上的范围,因此能够更容易地检测检测对象的位置。
另外,在第一实施方式所涉及的编码器10中,多个反射面21具有单一的旋转方向曲率。
由此,通过旋转板20进行旋转,能够有规律地向受光部40照射光,因此能够更容易地检测检测对象的位置。
另外,在第一实施方式所涉及的编码器10中,受光部40具有多个区域列,该区域列以多个受光区域沿旋转方向排列的方式构成,多个区域列沿径向排列。
由此,通过使光仅照射于多个区域列中的任意区域列、或者使光照射于多个区域列的全部区域列,能够使受光部40输出各种图案的信号,因此能够更容易地检测检测对象的位置。
另外,在第一实施方式所涉及的编码器10中,多个反射面21以使得从受光部40输出绝对信号的方式具有两个以上的径向曲率。
由此,能够确定检测对象的绝对位置,因此能够更容易地检测检测对象的位置。
(第二实施方式)
图4是示出第二实施方式所涉及的编码器10a的立体图。图4的(b)是图4的(a)中的两点划线所包围的部分的放大图。此外,在图4中,省略了多个反射面21a的一部分的图示。参照图4来说明第二实施方式所涉及的编码器10a。
如图4所示,编码器10a主要在具备与旋转板20不同的旋转板20a这一点上与编码器10不同。
旋转板20a主要在具有与多个反射面21不同的多个反射面21a这一点上与旋转板20不同。多个反射面21a主要在代替第一反射面22而具有第三反射面24这一点上与多个反射面21不同。
第三反射面24具有为0%的径向曲率。也就是说,在本实施方式中,两个径向曲率包含为0%的曲率。第三反射面24在与旋转方向正交的截面上没有弯曲。
另外,第三反射面24具有为0%的旋转方向曲率。也就是说,在本实施方式中,多个反射面21a具有两个旋转方向曲率,两个旋转方向曲率包含为0%的曲率。第三反射面24在与径向正交的截面上没有弯曲。
也就是说,在本实施方式中,第三反射面24为平面。
此外,多个反射面21a也可以包含第一反射面22、第二反射面23以及第三反射面24。
上面对第二实施方式所涉及的编码器10a进行了说明。
在第二实施方式所涉及的编码器10a中,两个径向曲率包含为0%的曲率。
由此能够容易地形成多个反射面21a。
(第三实施方式)
图5是示出第三实施方式所涉及的编码器的受光部50的图。参照图5来说明第三实施方式所涉及的编码器。
如图5所示,第三实施方式所涉及的编码器主要在具备与受光部40不同的受光部50以及与多个反射面21不同的多个反射面(未图示)这一点上与编码器10不同。
受光部50主要在不具有第三区域列这一点上与受光部40不同。
例如,第三实施方式中的多个反射面具有两个以上的径向曲率以从受光部50输出增量信号。例如,该多个反射面以如下方式配置:以向第二区域列照射光的方式具有径向曲率的反射面和以不向第二区域列照射光的方式具有径向曲率的反射面交替地配置。由此,通过旋转板进行旋转,能够向多个第二受光区域42a、42b、42c的各个第二受光区域周期性地照射光,从而从受光部50周期性地输出模拟信号,从受光部50输出的信号成为增量信号。由此能够检测检测对象的相对位置。
上面对第三实施方式所涉及的编码器进行了说明。
在第三实施方式所涉及的编码器中,多个反射面以使得从受光部50输出增量信号的方式具有两个以上的径向曲率。
由此,能够确定检测对象的相对位置,因此能够更容易地检测检测对象的位置。
(第四实施方式)
图6是示出第四实施方式所涉及的编码器的受光部60的图。参照图6来说明第四实施方式所涉及的编码器。
如图6所示,第四实施方式所涉及的编码器主要在具备与受光部40不同的受光部60以及与多个反射面21不同的多个反射面(未图示)这一点上与编码器10不同。
受光部60主要在具有与受光部40相比多的区域列这一点上与受光部40不同。具体地说,受光部60包含第一区域列、第二区域列、第三区域列、第四区域列、第五区域列、第六区域列以及第七区域列。
第一区域列以多个第一受光区域61沿旋转方向排列的方式构成。第二区域列以多个第二受光区域62沿旋转方向排列的方式构成。第三区域列以多个第三受光区域63沿旋转方向排列的方式构成。第四区域列以多个第四受光区域64沿旋转方向排列的方式构成。第五区域列以多个第五受光区域65沿旋转方向排列的方式构成。第六区域列以多个第六受光区域66沿旋转方向排列的方式构成。第七区域列以多个第七受光区域67沿旋转方向排列的方式构成。
第四实施方式中的多个反射面主要在具有四个以上的径向曲率这一点上与多个反射面21不同。具体地说,多个反射面中的第一反射面以使得向第一区域列至第七区域列照射光的方式具有径向曲率。第二反射面以使得向第一区域列至第五区域列照射光且不向第六区域列和第七区域列照射光的方式具有径向曲率。另外,多个反射面中的第三反射面以使得向第一区域列至第三区域列照射光且不向第四区域列至第七区域列照射光的方式具有径向曲率,第四反射面以使得向第一区域列照射光且不向第二区域列至第七区域列照射光的方式具有径向曲率。
像这样,受光部60也可以具有四个以上的区域列,多个反射面也可以具有四个以上的径向曲率。
上面对第四实施方式所涉及的编码器进行了说明。
(第五实施方式)
图7是示出第五实施方式所涉及的编码器的受光部70的图。参照图7来说明第五实施方式所涉及的编码器。
如图7所示,第五实施方式所涉及的编码器主要在具备与受光部40不同的受光部70以及与多个反射面21不同的多个反射面(未图示)这一点上与编码器10不同。
受光部70具有第一区域列、第二区域列以及第三区域列。第一区域列以多个第一受光区域71沿旋转方向排列的方式构成,第二区域列以多个第二受光区域72沿旋转方向排列的方式构成,第三区域列以多个第三受光区域73沿旋转方向排列的方式构成。
第一区域列主要在多个第一受光区域71的各个第一受光区域在旋转方向上的尺寸小于多个第一受光区域41a、41b、41c的各个第一受光区域在旋转方向上的尺寸这一点上与受光部40中的第一区域列不同。
第二区域列主要在多个第二受光区域72的各个第二受光区域在旋转方向上的尺寸小于多个第二受光区域42a、42b、42c的各个第二受光区域在旋转方向上的尺寸这一点上与受光部40中的第二区域列不同。
第三区域列主要在多个第三受光区域73的各个第三受光区域在旋转方向上的尺寸小于多个第三受光区域43a、43b、43c的各个第三受光区域在旋转方向上的尺寸这一点上与受光部40中的第三区域列不同。
像这样,通过使多个第一受光区域71、多个第二受光区域72以及多个第三受光区域73更加减小,能够相较于编码器10而言更精细地检测检测对象的位置。
此外,例如,受光部70也可以输出表示多个第一受光区域71的各个第一受光区域所接收到的光的受光强度的信号。例如,在旋转板从如图7的(a)所示那样向多个第一受光区域71中的一个第一受光区域71照射着光的状态进行旋转、经过图7的(b)所示的状态后变为如图7的(c)所示那样向多个第一受光区域71中的与该一个第一受光区域71相邻的第一受光区域71照射了光的状态的情况下,能够基于由这两个第一受光区域71接收到的光的受光强度,更精细地检测检测对象的位置。
上面对第五实施方式所涉及的编码器进行了说明。
(第六实施方式)
图8是示出第六实施方式所涉及的编码器的受光部80的图。参照图8来说明第六实施方式所涉及的编码器。
如图8的(a)所示,第六实施方式所涉及的编码器主要在具备与受光部70不同的受光部80这一点上与第五实施方式所涉及的编码器不同。
受光部80主要在具有与受光部70的第二区域列不同的第二区域列这一点上与受光部70不同。
第二区域列以多个第一受光区域81a、81b、81c、81d、81e、81f沿旋转方向排列的方式构成。
第一受光区域81a以随着去向旋转方向上的一方侧而径向上的尺寸逐渐变小的方式设置。第一受光区域81b以随着去向旋转方向上的一方侧而径向上的尺寸逐渐变大的方式设置。第一受光区域81a和第一受光区域81b在径向上彼此相向。
第一受光区域81c以随着去向旋转方向上的一方侧而径向上的尺寸逐渐变小的方式设置。第一受光区域81d以随着去向旋转方向上的一方侧而径向上的尺寸逐渐变大的方式设置。第一受光区域81c和第一受光区域81d在径向上彼此相向。
第一受光区域81e以随着去向旋转方向上的一方侧而径向上的尺寸逐渐变小的方式设置。第一受光区域81f以随着去向旋转方向上的一方侧而径向上的尺寸逐渐变大的方式设置。第一受光区域81e和第一受光区域81f在径向上彼此相向。
在第六实施方式所涉及的编码器中,当旋转板旋转而使受光部80中的照射点沿旋转方向移动时,如图8的(b)所示那样,第一受光区域81a所接收到的光的受光强度与第一受光区域81b所接收到的光的受光强度的比率以及第一受光区域81c所接收到的光的受光强度与第一受光区域81d所接收到的光的受光强度的比率等发生变化。因而,例如,能够基于第一受光区域81a所接收到的光的受光强度与第一受光区域81b所接收到的光的受光强度的比率来检测检测对象的位置。
上面对第六实施方式所涉及的编码器进行了说明。
(第七实施方式)
图9是示出第七实施方式所涉及的编码器的受光部90的图。参照图9来说明第七实施方式所涉及的编码器。
如图9的(a)所示,第七实施方式所涉及的编码器主要在具备与受光部40不同的受光部90以及与多个反射面21不同的多个反射面(未图示)这一点上与编码器10不同。
受光部90具有第一区域列、第二区域列以及第三区域列。第一区域列以多个第一受光区域91沿旋转方向排列的方式构成,第二区域列以多个第二受光区域92a、92b、92c、92d沿旋转方向排列的方式构成,第三区域列以多个第三受光区域93a、93b、93c、93d沿旋转方向排列的方式构成。
多个第三受光区域93a、93b、93c、93d相对于多个第二受光区域92a、92b、92c、92d沿旋转方向错开地配置。
例如,在图9的(a)所示的状态下,向多个第二受光区域92b、92c照射光,不向多个第二受光区域92a、92d照射光,因此受光部90关于第二受光区域92a输出“0”,关于第二受光区域92b输出“1”,关于第二受光区域92c输出“1”,关于第二受光区域92d输出“0”。
另外,在图9的(a)所示的状态下,向第三受光区域93b照射光,不向多个第三受光区域93a、93c、93d照射光,因此受光部90关于第三受光区域93a输出“0”,关于第三受光区域93b输出“1”,关于第三受光区域93c输出“0”,关于第三受光区域93d输出“0”。
在该情况下,例如也可以将基于多个第二受光区域92a、92b、92c、92d所接收到的光而从受光部90输出的四个信号“0”、“1”、“1”、“0”与基于多个第三受光区域93a、93b、93c、93d所接收到的光而从受光部90输出的四个信号“0”、“1”、“0”、“0”的逻辑与设为绝对信号。
具体地说,例如,基于第二受光区域92a所接收到的光而从受光部90输出的信号“0”与基于第三受光区域93a所接收到的光而从受光部90输出的信号“0”的逻辑与为“0”。另外,基于第二受光区域92b所接收到的光而从受光部90输出的信号“1”与基于第三受光区域93b所接收到的光而从受光部90输出的信号“1”的逻辑与为“1”。另外,基于第二受光区域92c所接收到的光而从受光部90输出的信号“1”与基于第三受光区域93c所接收到的光而从受光部90输出的信号“0”的逻辑与为“0”。另外,基于第二受光区域92d所接收到的光而从受光部90输出的信号“0”与基于第三受光区域93d所接收到的光而从受光部90输出的信号“0”的逻辑与为“0”。
也可以将像这样通过逻辑与得到的四个信号“0”、“1”、“0”、“0”设为绝对信号。
换言之,多个反射面也可以以使得像这样通过逻辑与得到的四个信号“0”、“1”、“0”、“0”成为绝对信号的方式具有两个以上的径向曲率。
此外,例如,如图9的(b)所示,也可以将由第二受光区域92b接收到的光的受光强度、由第二受光区域92c接收到的光的受光强度以及由第三受光区域93b接收到的光的受光强度进行比较,将基于由与最大的受光强度有关的区域列接收到的光而从受光部90输出的信号设为绝对信号。
上面对第七实施方式所涉及的编码器进行了说明。
(第八实施方式)
图10是示出第八实施方式所涉及的编码器100的立体图。图10的(b)是图10的(a)中的两点划线所包围的部分的放大图。此外,在图10中,省略了多个反射面121的一部分的图示。参照图10来说明第八实施方式所涉及的编码器。
如图10所示,编码器100是光学式的线性编码器。具体地说,编码器100是光反射型的线性编码器。编码器100对检测对象的移动进行检测。具体地说,例如,编码器100检测检测对象的位置和检测对象的移动方向等。例如,检测对象是线性马达。编码器100具备基板120、照射部30以及受光部40。
基板120是以直线移动的基板。例如,基板120被安装于线性马达,随线性马达一同移动。例如,基板120是金属制、树脂制、玻璃制、或陶瓷制的基板等。基板120具有多个反射面121。
多个反射面121沿基板120的移动方向(参照图10中的箭头Y1)排列。例如,多个反射面121分别通过镀铬等形成。多个反射面121被设置于基板120的靠照射部30和受光部40侧的主表面。
多个反射面121的各个反射面121使从照射部30照射于该反射面的光朝向受光部40反射。从照射部30发出的光并非同时照射于多个反射面121的全部反射面,而是同时照射于多个反射面121的若干反射面。多个反射面121中的被从照射部30发出的光所照射的反射面121根据基板120的位置的不同而不同。多个反射面121的各个反射面121在从照射部30向该反射面121照射了光的情况下,使照射于该反射面121的光朝向受光部40反射。
多个反射面121的各个反射面121具有与基板120的移动方向正交的正交方向(参照图10中的箭头Z1)上的曲率即正交方向曲率。多个反射面121具有互不相同的两个以上的正交方向曲率。在本实施方式中,多个反射面121具有互不相同的两个正交方向曲率。也就是说,在本实施方式中,多个反射面121包含具有第一正交方向曲率的第一反射面122以及具有与第一正交方向曲率不同的第二正交方向曲率的第二反射面123,多个反射面121的各个反射面是第一反射面122和第二反射面123中的某一方。
在本实施方式中,第一正交方向曲率大于0%,第一反射面122是在与移动方向正交的截面上凹陷的凹状的曲面。第一反射面122使从照射部30照射的光朝向受光部40反射,并使光照射于受光部40的规定范围。
另外,在本实施方式中,第二正交方向曲率大于0%,第二反射面123是在与移动方向正交的截面上凹陷的凹状的曲面。第二正交方向曲率大于第一正交方向曲率。也就是说,第二反射面123相较于第一反射面122而言更急剧地弯曲。换言之,第一反射面122相较于第二反射面123而言更平缓地弯曲。第二反射面123使从照射部30照射的光朝向受光部40反射,并使光照射于受光部40的规定范围。
此外,多个反射面121的各个反射面121也可以具有移动方向上的曲率。
如上所述,由于第二正交方向曲率大于第一正交方向曲率,因此受光部40中的、被由第二反射面123反射后的光所照射的正交方向上的范围小于被由第一反射面122反射后的光所照射的正交方向上的范围。
像这样,通过多个反射面121具有互不相同的两个正交方向曲率,能够使受光部40中的被光所照射的正交方向上的范围不同。另外,通过多个反射面121的各个反射面121具有正交方向曲率,能够使照射于多个反射面121的各个反射面的光有效地会聚于受光部40。
照射部30向基板120照射光。受光部40接收从照射部30照射并经由基板120后的光,并输出与接收到的光相应的信号。
上面对第八实施方式所涉及的编码器100进行了说明。
第八实施方式所涉及的编码器100具备:基板120,其以直线移动;照射部30,其向基板120照射光;以及受光部40,其接收从照射部30照射并经由基板120后的光,输出与接收到的光相应的信号,其中,基板120具有沿基板120的移动方向排列的多个反射面121,多个反射面121的各个反射面121具有与移动方向正交的正交方向上的曲率即正交方向曲率,使从照射部30照射于该反射面的光朝向受光部40反射,多个反射面121具有互不相同的两个正交方向曲率。
由此,多个反射面121具有互不相同的两个正交方向曲率,因此能够抑制向受光部40照射的光的光量减少,并且能够根据基板120的位置而容易地使受光部40中的被光所照射的正交方向上的范围不同,因此能够容易地检测检测对象的位置。
(其它实施方式等)
上面基于实施方式对本公开所涉及的编码器进行了说明,但是本公开并不限定于上述实施方式。
在上述的实施方式中,对多个反射面21具有互不相同的两个径向曲率的情况进行了说明,但是不限定于此。例如,多个反射面也可以具有互不相同的三个以上的径向曲率。
在上述的实施方式中,对多个反射面21具有单一的旋转方向曲率的情况进行了说明,但是不限定于此。例如,多个反射面21也可以具有互不相同的两个以上的旋转方向曲率。另外,例如,多个反射面也可以不具有旋转方向曲率。
在上述的实施方式中,对多个反射面121具有互不相同的两个正交方向曲率的情况进行了说明,但是不限定于此。例如,多个反射面也可以具有互不相同的三个以上的正交方向曲率。
另外,在上述的实施方式中,对受光部40具有多个区域列的情况进行了说明,但是不限定于此。例如,受光部也可以不具有多个区域列而具有一个区域列。
除此之外,针对上述的各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、在不脱离本公开的宗旨的范围内将各实施方式中的构成要素和功能任意地组合从而实现的方式也包括在本公开中。
产业上的可利用性
本公开所涉及的编码器对于进行旋转或直线移动的马达等设备、装置等而言是有用的。
附图标记说明
10、10a、100:编码器;20、20a:旋转板;21、21a、121:反射面;22、122:第一反射面;23、123:第二反射面;24:第三反射面;30:照射部;40、50、60、70、80、90:受光部;41a、41b、41c、61、71、81a、81b、81c、81d、81e、81f、91:第一受光区域;42a、42b、42c、62、72、92a、92b、92c、92d:第二受光区域;43a、43b、43c、63、73、93a、93b、93c、93d:第三受光区域;64:第四受光区域;65:第五受光区域;66:第六受光区域;67:第七受光区域;120:基板。

Claims (8)

1.一种编码器,具备:
进行旋转的旋转板;
照射部,其向所述旋转板照射光;以及
受光部,其接收从所述照射部照射并经由所述旋转板后的光,输出与接收到的光相应的信号,
其中,所述旋转板具有沿所述旋转板的旋转方向排列的多个反射面,
所述多个反射面的各个反射面具有以所述旋转板的旋转轴线为中心的径向上的曲率即径向曲率,使从所述照射部照射于该反射面的光朝向所述受光部反射,
所述多个反射面具有互不相同的两个以上的所述径向曲率。
2.根据权利要求1所述的编码器,其中,
两个以上的所述径向曲率包含为0%的曲率。
3.根据权利要求1或2所述的编码器,其中,
所述多个反射面的各个反射面具有所述旋转方向上的曲率即旋转方向曲率。
4.根据权利要求3所述的编码器,其中,
所述多个反射面具有单一的所述旋转方向曲率。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的编码器,其中,
所述受光部具有多个区域列,所述区域列以多个受光区域沿所述旋转方向排列的方式构成,
所述多个区域列沿所述径向排列。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的编码器,其中,
所述多个反射面以使得从所述受光部输出绝对信号的方式具有两个以上的所述径向曲率。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的编码器,其中,
所述多个反射面以使得从所述受光部输出增量信号的方式具有两个以上的所述径向曲率。
8.一种编码器,具备:
基板,其以直线移动;
照射部,其向所述基板照射光;以及
受光部,其接收从所述照射部照射并经由所述基板后的光,输出与接收到的光相应的信号,
其中,所述基板具有沿所述基板的移动方向排列的多个反射面,
所述多个反射面的各个反射面具有与所述移动方向正交的正交方向上的曲率即正交方向曲率,使从所述照射部照射于该反射面的光朝向所述受光部反射,
所述多个反射面具有互不相同的两个以上的所述正交方向曲率。
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