CN118369553A - 编码器以及安装方法 - Google Patents

编码器以及安装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118369553A
CN118369553A CN202280081293.3A CN202280081293A CN118369553A CN 118369553 A CN118369553 A CN 118369553A CN 202280081293 A CN202280081293 A CN 202280081293A CN 118369553 A CN118369553 A CN 118369553A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light receiving
receiving region
region
light
encoder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280081293.3A
Other languages
English (en)
Inventor
村上公博
白石大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN118369553A publication Critical patent/CN118369553A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING 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
    • G01D5/00—Mechanical 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
    • G01D5/26—Mechanical 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
    • G01D5/32—Mechanical 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
    • G01D5/34—Mechanical 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
    • G01D5/347—Mechanical 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
    • G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715—Scale reading or illumination devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING 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
    • G01D5/00—Mechanical 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
    • G01D5/12—Mechanical 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 using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical 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 using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/24476—Signal processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING 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
    • G01D5/00—Mechanical 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
    • G01D5/26—Mechanical 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
    • G01D5/32—Mechanical 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
    • G01D5/34—Mechanical 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
    • G01D5/347—Mechanical 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING 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
    • G01D5/00—Mechanical 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
    • G01D5/26—Mechanical 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
    • G01D5/32—Mechanical 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
    • G01D5/34—Mechanical 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
    • G01D5/347—Mechanical 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
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/486—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by photo-electric detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Transform (AREA)

Abstract

一种编码器(10)，其具备：使光出射的出射部(40)；进行旋转的旋转板(20)，具有围绕旋转板(20)的旋转轴线(A)而被设置的环状区域(26)，并且环状区域(26)使从出射部(40)出射的光反射；以及受光部(50)，接受从出射部(40)出射且经由了环状区域(26)的光，受光部(50)具有第一组合以及在旋转板(20)的旋转方向(C)上与第一组合并排设置的第二组合，第一组合具有在与旋转方向(C)交叉的第一方向(E)上排列的第一受光区域(55)和第二受光区域(56)，第二组合具有在与旋转方向(C)交叉的第二方向(F)上排列的第三受光区域(57)和第四受光区域(58)。

Description

编码器以及安装方法
技术领域
本公开涉及一种编码器以及安装方法。
背景技术
以往就有已知的一种对电动机的轴等检测对象的旋转进行检测的编码器。例如这种编码器具备与检测对象一起旋转的旋转板、以及用于检测相对于检测对象的旋转板的偏离的部件等。例如在专利文献1中公开了一种角速度检测装置，在相对于轴的旋转中心的相向的位置上配置感测部件，将从感测部件得到的角速度的信息输入到控制装置并进行运算处理，除去圆板的安装位置的误差成分而仅获得真正的旋转角速度成分，向针对感光鼓的驱动电动机输出不会发生旋转变动的驱动脉冲。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1日本特开平7－140844号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而在专利文献1的角速度检测装置中存在的课题是，不能高精度地检测旋转板相对于检测对象的偏离。
本公开为了解决上述课题，目的在于提供一种能够高精度地对旋转板相对于检测对象的偏离进行检测的编码器等。
用于解决课题的手段
本公开的一个方式所涉及的编码器具备：使光出射的出射部；进行旋转的旋转板，所述旋转板具有环状区域，所述环状区域围绕所述旋转板的旋转轴线而被设置，并且所述环状区域使从所述出射部出射的光反射或透射；以及受光部，接受从所述出射部出射且经由了所述环状区域的光，所述受光部具有第一组合以及在所述旋转板的旋转方向上与所述第一组合并排设置的第二组合，所述第一组合具有在与所述旋转方向交叉的第一方向上排列的第一受光区域和第二受光区域，所述第二组合具有在与所述旋转方向交叉的第二方向上排列的第三受光区域和第四受光区域。
并且，本公开的一个方式所涉及的安装方法是将编码器安装到检测对象的安装方法，所述编码器具备：使光出射的出射部；进行旋转的旋转板，所述旋转板具有环状区域，所述环状区域围绕所述旋转板的旋转轴线而被设置，并且所述环状区域使从所述出射部出射的光反射或透射；以及受光部，接受从所述出射部出射且经由了所述环状区域的光，所述受光部具有第一组合以及在所述旋转板的旋转方向上与所述第一组合并排设置的第二组合，所述第一组合具有在与所述旋转方向交叉的第一方向上排列的第一受光区域和第二受光区域，所述第二组合具有在与所述旋转方向交叉的第二方向上排列的第三受光区域和第四受光区域，所述编码器还具备输出部，在将与所述第一受光区域接受的光相应的信号值设为A1、将与所述第二受光区域接受的光相应的信号值设为A2、将与所述第三受光区域接受的光相应的信号值设为B1、将与所述第四受光区域接受的光相应的信号值设为B2时，所述输出部输出表示如下的X的值的信号以及表示如下的Y的值的信号，X＝(A1+B2)－(B1+A2)，Y＝(A1+B1)－(A2+B2)，所述安装方法包括如下的步骤：将所述旋转板安装到所述检测对象的步骤；以及在将所述旋转板安装到所述检测对象后，使所述输出部输出表示X的值的信号以及表示Y的值的信号的步骤，在所述安装方法中，以所述输出部输出的信号所示的X的值成为0且所述输出部输出的信号所示的Y的值成为0的方式，将所述旋转板安装到所述检测对象。
发明效果
通过本公开，能够提供一种能够高精度地检测旋转板相对于检测对象的偏离的编码器等。
附图说明
图1是示出第一个实施方式所涉及的编码器的斜视图。
图2是从轴线方向来看图1的编码器的旋转板时的模式图。
图3是从轴线方向来看图1的编码器的出射部以及受光部时的模式图。
图4是用于说明图1的编码器中的第一受光区域以及第二受光区域的尺寸与照射到第一受光区域以及第二受光区域的光的尺寸的关系的说明图。
图5是示出图1的编码器的功能构成的方框图。
图6是示出环状区域的轴心相对于旋转轴线偏离了的状态的一个例子的模式图。
图7是示出在环状区域的轴心相对于旋转轴线偏离了的状态下，伴随着旋转板的旋转，照射到第一受光区域、第二受光区域、第三受光区域、以及第四受光区域的光的位置的变化的一个例子的模式图。
图8是示出在环状区域的轴心相对于旋转轴线偏离了的状态下，伴随着旋转板的旋转，由输出部输出的信号的一个例子的曲线图。
图9是示出由图1的编码器的计算部进行的计算方法的一个例子的流程图。
图10是示出由图1的编码器的计算部进行的计算方法的其他的一个例子的流程图。
图11是从轴线方向来看第二个实施方式所涉及的编码器的旋转板时的模式图。
图12是从轴线方向来看图11的编码器的出射部以及受光部时的模式图。
图13是从轴线方向来看第三个实施方式所涉及的编码器的旋转板时的模式图。
图14是从轴线方向来看图13的编码器的出射部以及受光部时的模式图。
图15是从轴线方向来看第四个实施方式所涉及的编码器的出射部以及受光部时的模式图。
图16是用于说明第五个实施方式所涉及的编码器中的第一受光区域以及第二受光区域的尺寸与照射到第一受光区域以及第二受光区域的光的尺寸的关系的说明图。
图17是用于说明在第六个实施方式所涉及的编码器中的第一受光区域以及第二受光区域的尺寸与照射到第一受光区域以及第二受光区域的光的尺寸的关系的说明图。
图18是示出第七个实施方式所涉及的安装方法的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下对本公开的实施方式进行说明。另外，以下将要说明的实施方式均为示出本公开的一个具体例子。因此，以下的实施方式所示的数值、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、工序以及工序的顺序等均为一个例子，其主旨并非是对本公开进行限定。因此，对于以下的实施方式的构成要素之中没有记载在独立技术方案中的构成要素，将作为任意的构成要素来说明。
并且，各个图为模式图，并非严谨的图示。另外，在各个图中对于实质上相同的构成赋予相同的符号，并省略或简化重复的说明。
并且，在以下的实施方式中，会采用表示平行以及正交等在两个方向上的相对姿势的表现，不过这些表现也包括并非严密的姿势的情况。例如，在两个方向为正交的情况下，在没有特殊的限制时，不仅意味着该两个方向完全正交，而且还包括例如有百分之几左右的差异的情况。
(第一个实施方式)
图1是示出实施方式所涉及的编码器10的斜视图。图2是从轴线方向来看图1的编码器10的旋转板20时的模式图。图3是从轴线方向来看图1的编码器10的出射部40以及受光部50时的模式图。图4是用于说明图1的编码器10中的第一受光区域55以及第二受光区域56的尺寸与照射到第一受光区域55以及第二受光区域56的光的尺寸的关系的说明图。参照图1至图4对编码器10进行说明。
另外，在图1中为了避开附图的繁琐，而省略了第一绝对图案22、第二绝对图案23、第一增量图案24、以及第二增量图案25等的图示。并且，在图2中为了避开附图的繁琐，而仅示出了旋转板20的一半。并且，在图4中为了避开附图的繁琐，以出射部40与第一受光区域55以及第二受光区域56在第一方向上偏离的方式进行了图示。并且，轴线方向表示旋转轴线A延伸的方向(图1等的Z轴方向)。
如图1所示，编码器10对检测对象1的旋转进行检测。具体而言，编码器10对检测对象1的位置(旋转位置)、检测对象1的旋转方向、检测对象1的旋转量、和/或检测对象1的转速等进行检测。检测对象1以旋转轴线A为旋转中心来旋转。在本实施方式中，检测对象1是电动机的旋转轴(轴)。
编码器10具备旋转板20、基板30、出射部40、以及受光部50。
如图1以及图2所示，旋转板20与检测对象1一起以旋转轴线A为旋转中心来旋转。旋转板20具有主体21、第一绝对图案22、第二绝对图案23、第一增量图案24、第二增量图案25、以及环状区域26。第一绝对图案22、第二绝对图案23、第一增量图案24、以及第二增量图案25是用于检测旋转板20(或检测对象1)的旋转角度的一个以上的图案的一个例子。
主体21为板状，以轴线方向为厚度方向，在从轴线方向来看时呈圆形。主体21安装在检测对象1的轴线方向上的一个端部，与检测对象1一起以旋转轴线A为旋转中心来旋转。主体21的轴心与环状区域26的轴心B一致。
第一绝对图案22是用于对检测对象1的绝对位置进行检测的图案。第一绝对图案22被设置在主体21的出射部40一侧的主面，围绕旋转轴线A而被设置成环状。第一绝对图案22的轴心与环状区域26的轴心B一致。例如，第一绝对图案22以反射部和非反射部排列成环状来构成，反射部使从出射部40出射的光向受光部50反射，非反射部不使从出射部40出射的光向受光部50反射。
第二绝对图案23是用于对检测对象1的绝对位置进行检测的图案。第二绝对图案23被设置在主体21的出射部40一侧的主面，围绕旋转轴线A而被设置成环状。第二绝对图案23的轴心与环状区域26的轴心B一致。第二绝对图案23的设置位置与第一绝对图案22相比，在以环状区域26的轴心B为中心的径向上更靠内侧。例如，第二绝对图案23以反射部和非反射部排列成环状来构成，反射部使从出射部40出射的光向受光部50反射，非反射部不使从出射部40出射的光向受光部50反射。
第一增量图案24是用于对检测对象1的相对位置进行检测的图案。第一增量图案24被设置在主体21的出射部40一侧的主面，围绕旋转轴线A而被设置成环状。第一增量图案24的轴心与环状区域26的轴心B一致。第一增量图案24的设置位置与第一绝对图案22相比，在以环状区域26的轴心B为中心的径向上更靠外侧。例如，第一增量图案24以反射部和非反射部排列成环状来构成，反射部使从出射部40出射的光向受光部50反射，非反射部不使从出射部40出射的光向受光部50反射。
第二增量图案25是用于对检测对象1的相对位置进行检测的图案。第二增量图案25被设置在主体21的出射部40一侧的主面，围绕旋转轴线A而被设置成环状。第二增量图案25的轴心与环状区域26的轴心B一致。第二增量图案25的设置位置与第二绝对图案23相比，在以环状区域26的轴心B为中心的径向上更靠内侧。例如，第二增量图案25以反射部和非反射部排列成环状来构成，反射部使从出射部40出射的光向受光部50反射，非反射部不使从出射部40出射的光向受光部50反射。
另外，例如用于对旋转板20的旋转角度进行检测的一个以上的图案各自可以使从出射部40出射的光透过。
环状区域26是围绕旋转轴线A来设置的环状的区域，并且使从出射部40出射的光反射。环状区域26使从出射部40出射的光向受光部50反射。环状区域26被设置在主体21的出射部40一侧的主面。环状区域26的轴心B延伸的方向与轴线方向一致。在图1中示出了环状区域26的轴心B与旋转轴线A一致的状态。例如，环状区域26以用于使从出射部40出射的光向受光部50反射的反射部连续地排列成环状来构成。
如图1所示，基板30被设置成在轴线方向上与旋转板20相向。基板30为板状，以轴线方向为厚度方向。
如图1以及图3所示，出射部40使光出射。具体而言，出射部40使光向旋转板20出射。更具体而言，出射部40使光向第一绝对图案22、第二绝对图案23、第一增量图案24、第二增量图案25、以及环状区域26出射。出射部40被设置在基板30的旋转板20一侧的主面。
受光部50接受从出射部40出射且经由了环状区域26等的光。受光部50具有第一绝对受光区域51、第二绝对受光区域52、第一增量受光区域53、第二增量受光区域54、第一组合、以及第二组合。第一绝对受光区域51、第二绝对受光区域52、第一增量受光区域53、以及第二增量受光区域54是接受从出射部40出射且经由了一个以上的图案的光的一个以上的受光区域的一个例子。
第一绝对受光区域51接受从出射部40出射且经由了第一绝对图案22的光。
第二绝对受光区域52接受从出射部40出射且经由了第二绝对图案23的光。
第一增量受光区域53接受从出射部40出射且经由了第一增量图案24的光。
第二增量受光区域54接受从出射部40出射且经由了第二增量图案25的光。
第一组合具有在第一方向E上排列的第一受光区域55以及第二受光区域56，第一方向E是与旋转板20的旋转方向C交叉的方向。第二组合在旋转方向C上与第一组合并排设置，具有在与旋转方向C交叉的第二方向F上排列的第三受光区域57以及第四受光区域58。也就是说，在旋转方向C上，第三受光区域57以及第四受光区域58与第一受光区域55以及第二受光区域56并排设置。
在本实施方式中，第一组合与第二组合在旋转方向C上以中间隔着出射部40的方式相对而置。也就是说，在旋转方向C上，第一受光区域55以及第二受光区域56与第三受光区域57以及第四受光区域58之间隔着出射部40而被设置。
第一方向E以及第二方向F分别是平行于与旋转轴线A正交的平面的方向。在本实施方式中，第一方向E以及第二方向F分别是平行于与旋转轴线A正交的直线G的方向(Y轴方向)，第一组合与第二组合以直线G为对称轴而被设置成轴对称。也就是说，第一受光区域55以及第二受光区域56在与直线G平行的方向上排列，第三受光区域57以及第四受光区域58在与直线G平行的方向上排列，第一受光区域55以及第二受光区域56与第三受光区域57以及第四受光区域58以直线G为对称轴而被设置成轴对称。
在以旋转轴线A为中心的径向上，第一受光区域55与第三受光区域57被设置在相同的位置，第二受光区域56与第四受光区域58被设置在相同的位置。
第一受光区域55以及第二受光区域56分别被设置在能够接受从出射部40出射且经由了环状区域26的光(参照图3的H)的位置。第三受光区域57以及第四受光区域58分别被设置在能够接受从出射部40出射且经由了环状区域26的光(参照图3的H)的位置。
例如，第一受光区域55、第二受光区域56、第三受光区域57、以及第四受光区域58分别是受光元件中的受光区域。也就是说，例如受光部50的构成中包括多个受光元件。
如图4所示，在本实施方式中，出射部40具有点光源，在将轴线方向上的环状区域26与出射部40之间的尺寸设为h1、将轴线方向上的环状区域26与第一受光区域55以及第二受光区域56之间的尺寸设为h2、将第一方向E上的第一受光区域55的与第二受光区域56相反一侧的端部至第二受光区域56的与第一受光区域55相反一侧的端部的尺寸设为L、将第一方向E上的环状区域26的尺寸设为W1、从点光源出射且经由环状区域26而照射到第一受光区域55以及第二受光区域56的光在第一方向E上的尺寸设为W2时，满足W2＝(h2/h1)×W1且W2/L＜1。另外，第三受光区域57以及第四受光区域58也满足同样的关系式。
第一方向E上的第一受光区域55的与第二受光区域56相反一侧的端部至第二受光区域56的与第一受光区域55相反一侧的端部的尺寸L，比从出射部40出射且经由环状区域26照射到第一受光区域55以及第二受光区域56的光在第一方向上的尺寸W2大。并且，第二方向F上的第三受光区域57的与第四受光区域58相反一侧的端部至第四受光区域58的与第三受光区域57相反一侧的端部的尺寸，比从出射部40出射且经由环状区域26照射到第三受光区域57以及第四受光区域58的光在第二方向F上的尺寸大。
以上是针对编码器10的说明。
图5是示出图1的编码器10的功能构成的方框图。参照图5对编码器10的功能构成进行说明。
如图5所示，编码器10还具备输出部60和计算部70。输出部60输出与受光部50接受的光相应的信号。具体而言，输出部60输出与第一绝对受光区域51接受的光相应的信号、与第二绝对受光区域52接受的光相应的信号、与第一增量受光区域53接受的光相应的信号、与第二增量受光区域54接受的光相应的信号、与第一受光区域55接受的光相应的信号、与第二受光区域56接受的光相应的信号、与第三受光区域57接受的光相应的信号、以及与第四受光区域58接受的光相应的信号。例如，输出部60输出与受光部50接受的光的强度相应的信号。
在将与第一受光区域55接受的光相应的信号值设为A1、将与第二受光区域56接受的光相应的信号值设为A2、将与第三受光区域57接受的光相应的信号值设为B1、将与第四受光区域58接受的光相应的信号值设为B2时，输出部60输出表示如下的X的值的信号以及表示如下的Y的值的信号。
X＝(A1+B2)－(B1+A2)
Y＝(A1+B1)－(A2+B2)
并且，输出部60输出表示如下的Q的值的信号。
Q＝A1+B1+A2+B2
并且，输出部60输出表示如下的X1的值的信号以及表示如下的Y1的值的信号。
X1＝X/Q
Y1＝Y/Q
在将基于从出射部40出射且经由一个以上的图案并由一个以上的受光区域接受的光而检测的旋转板20的旋转角度(角度地址)设为P、将环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A的偏心量设为Δr(参照图6)、将环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位设为Φ(参照图6)、将环状区域26的半径设为r(参照图6)时，计算部70算出如下的P1的值。如以上所述，在本实施方式中，该一个以上的图案是第一绝对图案22、第二绝对图案23、第一增量图案24、以及第二增量图案25，该一个以上的受光区域是第一绝对受光区域51、第二绝对受光区域52、第一增量受光区域53、以及第二增量受光区域54。
P1＝P+tan－1(Δr×sinΦ/r)或
P1＝P－tan－1(Δr×sinΦ/r)
例如，在Φ＝0～π/2的情况下，以及Φ＝3π/2～2π的情况下，计算部70通过P1＝P+tan－1(Δr×sinΦ/r)来算出P1的值。
并且，例如在Φ＝π/2～3π/2的情况下，计算部70通过P1＝P－tan－1(Δr×sinΦ/r)来算出P1的值。
并且，例如在通过Y＝(A1+B1)－(A2+B2)来算出的Y的值为正的情况下，计算部70通过P1＝P+tan－1(Δr×sinΦ/r)来算出P1的值。
并且，例如在通过Y＝(A1+B1)－(A2+B2)来算出的Y的值为负的情况下，计算部70通过P1＝P－tan－1(Δr×sinΦ/r)来算出P1的值。
关于计算部70进行计算的详细方法将后述。
输出部60输出表示由计算部70算出的P1的值的信号。
以上是对编码器10的功能构成进行的说明。
图6是示出环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的状态的模式图。图7也是一模式图，示出了在环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的状态下，伴随着旋转板20的旋转，照射到第一受光区域55、第二受光区域56、第三受光区域57、以及第四受光区域58的光(参照图7的H)的位置变化的一个例子。图8是示出在环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的状态下，伴随着旋转板20的旋转，由输出部60输出的信号的一个例子的曲线图。参照图6至图8，对由输出部60输出的信号进行说明。
如图6所示，在环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的情况下，当旋转板20旋转时，经由环状区域26照射到第一受光区域55、第二受光区域56、第三受光区域57、第四受光区域58的光的位置发生变化。
例如，在旋转板20位于图7的T1所示的位置时，环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的情况下的光的位置，与环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A没有偏离的情况下的光的位置(参照图7的双点划线)相比，更靠Y轴方向上的一侧。
并且，例如在旋转板20位于图7的T2所示的位置时，环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的情况下的光的位置，与环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A没有偏离的情况下的光的位置(参照图7的双点划线)相比，更靠X轴方向上的一侧。
并且，例如在旋转板20位于图7的T3所示的位置时，环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的情况下的光的位置，与环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A没有偏离的情况下的光的位置(参照图7的双点划线)相比，更靠Y轴方向上的另一侧。
并且，例如在旋转板20位于图7的T4所示的位置时，环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的情况下的光的位置，与环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A没有偏离的情况下的光的位置(参照图7的双点划线)相比，更靠X轴方向上的另一侧。
如图8所示，在环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A偏离了的情况下，当旋转板20旋转时，输出部60输出表示X轴方向上的偏离的信号、以及表示Y轴方向上的偏离的信号。据此，可以知道环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A发生了偏离。以后会有将表示X轴方向上的偏离的信号设为第一信号、将表示Y轴方向上的偏离的信号设为第二信号来进行说明的情况。
以上是对输出部60输出的信号进行的说明。
图9是示出图1的编码器10的计算部70的计算方法的一个例子的流程图。参照图9，对计算部70的计算方法的一个例子进行说明。
如图9所示，首先，计算部70使第一信号的振幅与第二信号的振幅一致(步骤S1)。如以上所述，第一信号是表示X轴方向上的偏离的信号，第二信号是表示Y轴方向上的偏离的信号。
计算部70当使第一信号的振幅与第二信号的振幅一致后，则决定轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位、以及轴心B相对于旋转轴线A的偏心量(步骤S2)。例如，轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位的计算，将利用第一信号所示的X的值和第二信号所示的Y的值来算出。并且，例如轴心B相对于旋转轴线A的偏心量将基于第一信号的振幅来算出。并且，例如轴心B相对于旋转轴线A的偏心量将基于预先准备的表或函数来算出。另外，用于计算偏心量的振幅可以根据振幅成为一致的第一信号和第二信号的均方根法来依次求出。具体而言，例如在将用于计算偏心量的振幅设为G时，可以通过下式来实时地算出G。
[数学式1]
计算部70当决定了偏心相位和偏心量后，则算出角度(步骤S3)。例如，在将真的检测地址设为P1时，通过P1＝P±tan－1(Δr×sinΦ/r)来算出真的检测地址。如以上所述，在此的P是基于从出射部40出射且经由一个以上的图案并由受光部50接受的光而检测到的旋转板20的旋转角度，r是环状区域26的半径，Δr是环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A的偏心量，Φ是环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位。
以上是对计算部70的运算方法的一个例子进行的说明。
图10是示出图1的编码器10的计算部70的计算方法的其他的一个例子的流程图。参照图10，对计算部70的计算方法的其他的一个例子进行说明。另外，以下主要对与图9所示的计算方法的一个例子的不同之处进行说明。
如图10所示，首先，计算部70获取第二信号的振幅(步骤S11)。例如，计算部70获取一次旋转前的第二信号的振幅。例如，计算部70基于测试模式中的一次旋转、或连续旋转中的一次旋转，来获取第二信号的振幅。具体而言，例如计算部70从任意的360度的数据中获取第二信号的振幅。并且，例如计算部70从任意的180度的数据中剪辑峰值，来获取第二信号的振幅。
计算部70当获取到第二信号的振幅时，则决定轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位、以及轴心B相对于旋转轴线A的偏心量(步骤S2)。例如，计算部70根据获取的第二信号的振幅来估计第二信号的波形，根据从输出部60输出的第二信号所示的Y的值以及第二信号的信号电平的增减倾向，来决定轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位。
这样，计算部70不必利用第一信号，就可以算出轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位等。
以上是对计算部70的运算方法的其他的一个例子进行的说明。
如以上所述，编码器10能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。并且，在编码器10由于能够将第一受光区域55、第二受光区域56、第三受光区域57、以及第四受光区域58设置在一个基板30上，因此能够提供更加小型且廉价的编码器10。
以上是对第一个实施方式所涉及的编码器10进行的说明。
第一个实施方式所涉及的编码器10具备：使光出射的出射部40；进行旋转的旋转板20，该旋转板20具有围绕旋转板20的旋转轴线A而被设置的环状区域26，并且该环状区域26使从出射部40出射的光反射；以及受光部50，接受从出射部40出射且经由了环状区域26的光，受光部50具有第一组合以及在旋转板20的旋转方向C上与第一组合并排设置的第二组合，第一组合具有在与旋转方向C交叉的第一方向E上排列的第一受光区域55和第二受光区域56，第二组合具有在与旋转方向C交叉的第二方向F上排列的第三受光区域57和第四受光区域58。
据此，具有第一组合和第二组合，第一组合具有在与旋转板20的旋转方向C交叉的第一方向E上排列的第一受光区域55和第二受光区域56，第二组合具有在与旋转方向C交叉的第二方向F上排列的第三受光区域57和第四受光区域58，并且第二组合与第一组合在旋转方向C上并排而置。据此，伴随着旋转板20旋转，而由第一受光区域55、第二受光区域56、第三受光区域57、第四受光区域58接受的光的位置发生变化，从而能够高精度地检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10还具备输出部60，在将与第一受光区域55接受的光相应的信号值设为A1、将与第二受光区域56接受的光相应的信号值设为A2、将与第三受光区域57接受的光相应的信号值设为B1、将与第四受光区域58接受的光相应的信号值设为B2时，输出部60输出表示如下的X的值的信号以及表示如下的Y的值的信号。
X＝(A1+B2)－(B1+A2)
Y＝(A1+B1)－(A2+B2)
据此，能够输出与旋转板20的位置相应的信号，从而能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10中，输出部60输出表示如下的Q的值的信号。
Q＝A1+B1+A2+B2
据此，能够输出与旋转板20的位置相应的信号，从而能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10中，输出部60输出表示如下的X1的值的信号以及表示如下的Y1的值的信号。
X1＝X/Q
Y1＝Y/Q
据此，能够输出与旋转板20的位置相应的信号，从而能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10中，旋转板20具有用于检测旋转板20的旋转角度的一个以上的图案，受光部50具有接受从出射部40出射且经由了一个以上的图案的光的一个以上的受光区域，编码器10还具备计算部70，在将检测到的旋转板20的旋转角度设为P、将环状区域26的轴心B相对于旋转轴线A的偏心量设为Δr、将轴心B相对于旋转轴线A的偏心相位设为Φ、将环状区域26的半径设为r时，计算部70计算如下P1的值，P1＝P+tan－1(Δr×sinΦ/r)或P1＝P－tan－1(Δr×sinΦ/r)，旋转板20的旋转角度是基于从出射部40出射且经由一个以上的图案并由一个以上的受光区域接受的光而检测到的，输出部60输出表示由计算部70算出的P1的值的信号。
据此，即使在旋转板20相对于检测对象1发生了偏离的情况下，也能够检测到检测对象1的正确的位置。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10中，第一组合与第二组合以在旋转方向C上隔着出射部40的方式而被设置。
据此，能够抑制由第一受光区域55、第二受光区域56、第三受光区域57、第四受光区域58接受的光的光量减少，从而能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10中，第一方向E以及第二方向F分别是平行于与旋转轴线A正交的直线G的方向，第一组合与第二组合以直线G为对称轴，被设置成轴对称。
由于能够抑制由第一受光区域55、第二受光区域56、第三受光区域57、第四受光区域58接受的光的光量减少并且能够抑制光量的不均，因此能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10中，第一方向E上的第一受光区域55的与第二受光区域56相反一侧的端部至第二受光区域56的与第一受光区域55相反一侧的端部的尺寸L，比从出射部40出射且经由环状区域26照射到第一受光区域55以及第二受光区域56的光在第一方向上的尺寸W2大，第二方向F上的第三受光区域57的与第四受光区域58相反一侧的端部至第四受光区域58的与第三受光区域57相反一侧的端部的尺寸，比从出射部40出射且经由环状区域26照射到第三受光区域57以及第四受光区域58的光在第二方向F上的尺寸大。
据此，在旋转板20相对于检测对象1发生了偏离的情况下，能够伴随着旋转板20的旋转，使第一受光区域55和第二受光区域56接受的光的位置以及第三受光区域57和第四受光区域58接受的光的位置恰当地变化，因此能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
并且，在第一个实施方式所涉及的编码器10中，出射部40具有点光源，在将旋转轴线A延伸的轴线方向上的环状区域26与出射部40之间的尺寸设为h1、将旋转轴线A延伸的轴线方向上的环状区域26与第一受光区域55以及第二受光区域56之间的尺寸设为h2、将第一方向E上的第一受光区域55的与第二受光区域56相反一侧的端部至第二受光区域56的与第一受光区域55相反一侧的端部的尺寸设为L、将第一方向E上的环状区域26的尺寸设为W1、将从该点光源出射且经由环状区域26照射到第一受光区域55以及第二受光区域56的光在第一方向E上的尺寸设为W2时，满足W2＝(h2/h1)×W1且W2/L＜1。
据此，在旋转板20相对于检测对象1发生了偏离的情况下，能够伴随着旋转板20的旋转，使由第一受光区域55和第二受光区域56接受的光的位置恰当地变化，从而能够以更高的精度来检测旋转板20相对于检测对象1的偏离。
(第二个实施方式)
图11是从轴线方向来看第二个实施方式所涉及的编码器的旋转板20a时的模式图。图12是从轴线方向来看图11的编码器的出射部40a以及受光部50a时的模式图。参照图11以及图12对第二个实施方式所涉及的编码器的构成进行说明。另外，以下主要对与第一个实施方式所涉及的编码器10的不同之处进行说明。
另外，在图11中为了避开附图的繁琐，仅示出了旋转板20a的一半。
如图11所示，第二个实施方式所涉及的编码器具备与旋转板20不同的旋转板20a。并且，如图12所示，第二个实施方式所涉及的编码器具备与出射部40不同的出射部40a、以及与受光部50不同的受光部50a。第二个实施方式所涉及的编码器主要在上述之处与编码器10不同。
如图11所示，旋转板20a具有主体21、绝对图案22a、增量图案24a、以及环状区域26a。
环状区域26a是围绕旋转轴线A而被设置的环状的区域，该环状区域26a使从出射部40a出射的光反射。环状区域26a使从出射部40a出射的光向受光部50a反射。环状区域26a被设置在主体21的出射部40a一侧的主面。环状区域26a的轴心B延伸的方向与轴线方向一致。例如，环状区域26a以反射部连续地排列成环状而被构成，所述反射部使从出射部40a出射的光向受光部50a反射。
如图12所示，出射部40a使光出射。具体而言，出射部40a使光向旋转板20a出射。更具体而言，出射部40a使光向绝对图案22a、增量图案24a、以及环状区域26a出射。出射部40a被设置在基板30的旋转板20a一侧的主面。
受光部50a接受从出射部40a出射且经由了环状区域26a等的光。受光部50a具有第一绝对受光区域51a、第二绝对受光区域52a、第一增量受光区域53a、第二增量受光区域54a、第一组合、以及第二组合。
第一绝对受光区域51a以及第二绝对受光区域52a各自接受从出射部40a出射且经由了绝对图案22a的光。第一绝对受光区域51a与第二绝对受光区域52a以在旋转方向C上相互偏离的方式而被配置。
第一增量受光区域53a以及第二增量受光区域54a各自接受从出射部40a出射且经由了增量图案24a的光。第一增量受光区域53a与第二增量受光区域54a以在旋转方向C上相互偏离的方式而被配置。
第一组合具有在与旋转板20a的旋转方向C交叉的第一方向E上排列的第一受光区域55a以及第二受光区域56a。第二组合具有在与旋转方向C交叉的第二方向F上排列的第三受光区域57a以及第四受光区域58a，并且第二组合在旋转方向C上与第一组合并排设置。
第一受光区域55a的第二受光区域56a一侧的端部、第二受光区域56a的第一受光区域55a一侧的端部、第三受光区域57a的第四受光区域58a一侧的端部、以及第四受光区域58a的第三受光区域57a一侧的端部，这些端部各自沿着旋转方向C的切线方向而呈直线状。
并且，第一受光区域55a的与第二受光区域56a相反一侧的端部、第二受光区域56a的与第一受光区域55a相反一侧的端部、第三受光区域57a的与第四受光区域58a相反一侧的端部、以及第四受光区域58a的与第三受光区域57a相反一侧的端部，这些端部各自沿着旋转方向C的切线方向而呈直线状。
以上是对第二个实施方式所涉及的编码器进行的说明。
在第二个实施方式所涉及的编码器中，第一受光区域55a的第二受光区域56a一侧的端部、第二受光区域56a的第一受光区域55a一侧的端部、第三受光区域57a的第四受光区域58a一侧的端部、以及第四受光区域58a的第三受光区域57a一侧的端部，这些端部各自沿着旋转方向C的切线方向而呈直线状。
据此，能够抑制由第一受光区域55a、第二受光区域56a、第三受光区域57a、以及第四受光区域58a接受的光的光量减少，因此能够以更高的精度来检测旋转板20a相对于检测对象1的偏离。
(第三个实施方式)
图13是从轴线方向来看第三个实施方式所涉及的编码器的旋转板20b时的模式图。图14是从轴线方向来看图13的编码器的出射部40b以及受光部50b时的模式图。参照图13以及图14，对第三个实施方式所涉及的编码器的构成进行说明。另外，以下主要对与第一个实施方式所涉及的编码器10的不同之处进行说明。
另外，在图13中，为了避开附图的繁琐，仅示出了旋转板20b的一半。
如图13所示，第三个实施方式所涉及的编码器具备与旋转板20不同的旋转板20b。并且，如图14所示，第三个实施方式所涉及的编码器具备与出射部40不同的出射部40b、以及与受光部50不同的受光部50b。第三个实施方式所涉及的编码器主要在上述之处与编码器10不同。
如图13所示，旋转板20b具有主体21、绝对图案22b、增量图案24b、以及环状区域26b。
环状区域26b是围绕旋转轴线A而被设置的环状的区域，并且是使从出射部40b出射的光反射的区域。环状区域26b使从出射部40b出射的光向受光部50b反射。环状区域26b被设置在主体21的出射部40b一侧的主面。环状区域26b的轴心B延伸的方向与轴线方向一致。例如，环状区域26b以反射部连续地排列成环状而被构成，所述反射部使从出射部40b出射的光向受光部50b反射。
环状区域26b被配置的位置为，在以轴心B为中心的径向上，与绝对图案22b以及增量图案24b相比更靠内侧的位置。也就是说，绝对图案22b、增量图案24b、以及环状区域26b之中，环状区域26b在该径向上被配置在最内侧。
如图14所示，出射部40b使光出射。具体而言，出射部40b使光向旋转板20b出射。更具体而言，出射部40b使光向绝对图案22b、增量图案24b、以及环状区域26b出射。出射部40b被设置在基板30的旋转板20b一侧的主面。
受光部50b接受从出射部40b出射且经由了环状区域26b等的光。受光部50b具有第一绝对受光区域51b、第二绝对受光区域52b、第一增量受光区域53b、第二增量受光区域54b、第一组合、以及第二组合。
第一绝对受光区域51b以及第二绝对受光区域52b各自接受从出射部40b出射且经由了绝对图案22b的光。
第一增量受光区域53b以及第二增量受光区域54b各自接受从出射部40b出射且经由了增量图案24b的光。
第一组合具有在与旋转板20b的旋转方向C交叉的第一方向E上排列的第一受光区域55b以及第二受光区域56b。第二组合具有在与旋转方向C交叉的第二方向F上排列的第三受光区域57b以及第四受光区域58b，并且在旋转方向C上与第一组合并排设置。
第一组合以及第二组合各自被配置的位置为，在以旋转轴线A为中心的径向上，与出射部40b相比更靠内侧的位置。也就是说，在以旋转轴线A为中心的径向上，第一受光区域55b、第二受光区域56b、第三受光区域57b、以及第四受光区域58b各自被配置在比出射部40b更靠内侧的位置。
第一受光区域55b的第二受光区域56b一侧的端部、第二受光区域56b的第一受光区域55b一侧的端部、第三受光区域57b的第四受光区域58b一侧的端部、以及第四受光区域58b的第三受光区域57b一侧的端部各自沿着旋转方向C而呈曲线状。
并且，第一受光区域55b的与第二受光区域56b相反一侧的端部、第二受光区域56b的与第一受光区域55b相反一侧的端部、第三受光区域57b的与第四受光区域58b相反一侧的端部、以及第四受光区域58b的与第三受光区域57b相反一侧的端部各自沿着旋转方向C而呈曲线状。
第一受光区域55b、第二受光区域56b、第三受光区域57b、以及第四受光区域58b分别为沿着旋转方向C的圆弧状。
第一方向E是与以旋转轴线A为中心的径向一致的方向，第二方向F是与以旋转轴线A为中心的径向一致且与第一方向E交叉的方向。
第一受光区域55b与第三受光区域57b在旋转方向C上相邻，第二受光区域56b与第四受光区域58b在旋转方向C上相邻。
以上是对第三个实施方式所涉及的编码器进行的说明。
在第三个实施方式所涉及的编码器中，第一组合以及第二组合各自被配置的位置为，在以旋转轴线A为中心的径向上，与出射部40b相比更靠内侧的位置。
据此，能够更容易地使由第一受光区域55b、第二受光区域56b、第三受光区域57b、以及第四受光区域58b接受的光弯曲，从而能够以更高的精度来检测旋转板20b相对于检测对象1的偏离。
并且，在第三个实施方式所涉及的编码器中，第一受光区域55b的第二受光区域56b一侧的端部、第二受光区域56b的第一受光区域55b一侧的端部、第三受光区域57b的第四受光区域58b一侧的端部、以及第四受光区域58b的第三受光区域57b一侧的端部各自沿着旋转方向C而呈曲线状。
据此，能够抑制由第一受光区域55b、第二受光区域56b、第三受光区域57b、以及第四受光区域58b接受的光的光量减少，因此能够以更高的精度来检测旋转板20b相对于检测对象1的偏离。
并且，在第三个实施方式所涉及的编码器中，第一方向E是与以旋转轴线A为中心的径向一致的方向，第二方向F是与以旋转轴线A为中心的径向一致且与第一方向E交叉的方向。
据此，能够进一步抑制由第一受光区域55b、第二受光区域56b、第三受光区域57b、以及第四受光区域58b接受的光的光量减少，因此能够以更高的精度来检测旋转板20b相对于检测对象1的偏离。
(第四个实施方式)
图15是从轴线方向来看第四个实施方式所涉及的编码器的出射部40c以及受光部50c时的模式图。参照图15对第四个实施方式所涉及的编码器的构成进行说明。另外，以下主要对与第一个实施方式所涉及的编码器10的不同之处进行说明。
如图15所示，第四个实施方式所涉及的编码器与编码器10的不同之处主要在于，具备与旋转板20不同的旋转板(未图示)、与出射部40不同的出射部40c、与受光部50不同的受光部50c。
出射部40c使光出射。具体而言，出射部40c使光向旋转板出射。更具体而言，出射部40c使光向旋转板的环状区域(未图示)等出射。出射部40c被设置在基板30的旋转板一侧的主面。
受光部50c接受从出射部40c出射并经由了第四个实施方式所涉及的编码器的旋转板的环状区域等的光。受光部50c具有第一绝对受光区域51c、第二绝对受光区域52c、第一增量受光区域53c、第二增量受光区域54c、第一组合、以及第二组合。
第一绝对受光区域51c以及第二绝对受光区域52c各自接受从出射部40c出射且经由了旋转板的绝对图案的光。
第一增量受光区域53c以及第二增量受光区域54c各自接受从出射部40c出射且经由了旋转板的增量图案的光。
第一组合具有在第一方向E上排列的第一受光区域55c以及第二受光区域56c，第一方向E是与旋转板的旋转方向C交叉的方向。第二组合在旋转方向C上与第一组合并排设置，具有在与旋转方向C交叉的第二方向F上排列的第三受光区域57c以及第四受光区域58c。
第一组合与第二组合被设置成在旋转方向C上具有90度的相位差。也就是说，第二组合被设置在旋转方向C上的相对于第一组合偏离了90度的位置。
以上是对第四个实施方式所涉及的编码器进行的说明。
(第五个实施方式)
图16是用于说明在第五个实施方式所涉及的编码器中的第一受光区域55d以及第二受光区域56d的尺寸、与照射到第一受光区域55d以及第二受光区域56d的光的尺寸的关系的说明图。参照图16，对第五个实施方式所涉及的编码器的构成进行说明。
如图16所示，在本实施方式中，出射部40d具有面光源，在将旋转轴线A延伸的轴线方向上的环状区域26d与出射部40d之间的尺寸设为h1、将旋转轴线A延伸的轴线方向上的环状区域26d与第一受光区域55d以及第二受光区域56d之间的尺寸设为h2、将第一方向E上的第一受光区域55d的与第二受光区域56d相反一侧的端部至第二受光区域56d的与第一受光区域55d相反一侧的端部的尺寸设为L、将第一方向E上的环状区域26d的尺寸设为W1、将从面光源出射经由环状区域26d而照射到第一受光区域55d以及第二受光区域56d的光在第一方向E上的尺寸设为W2、将第一方向E上的面光源的光出射口的尺寸设为D时，满足W2＝((h2/h1)+1)×W1+D且W2/L＜1，在此优选为对L进行如下的设计，即：即使在因能够进行校正的最大的偏离而受光面上的反射光移动，反射光也不会越出受光区域(第一受光区域55d以及第二受光区域56d)。另外，对于第三受光区域以及第四受光区域也满足同样的关系式。
以上是对第五个实施方式所涉及的编码器进行的说明。
在第五个实施方式所涉及的编码器中，出射部40d具有面光源，在将旋转轴线A延伸的轴线方向上的环状区域26d与出射部40d之间的尺寸设为h1、将旋转轴线A延伸的轴线方向上的环状区域26d与第一受光区域55d以及第二受光区域56d之间的尺寸设为h2、将第一方向E上的第一受光区域55d的与第二受光区域56d相反一侧的端部至第二受光区域56d的与第一受光区域55d相反一侧的端部的尺寸设为L、将第一方向E上的环状区域26d的尺寸设为W1、将从该面光源出射经由环状区域26d而照射到第一受光区域55d以及第二受光区域56d的光在第一方向E上的尺寸设为W2、将第一方向E上的面光源的光出射口的尺寸设为D时，满足W2＝((h2/h1)+1)×W1+D且W2/L＜1。
据此，即使在旋转板相对于检测对象1发生了偏离的情况下，也能够使由第一受光区域55d和第二受光区域56d接受的光的位置随着旋转板的旋转恰当地变化，因此能够以更高的精度来检测旋转板相对于检测对象1的偏离。
(第六个实施方式)
图17是用于说明在第六个实施方式所涉及的编码器中的第一受光区域55e以及第二受光区域56e的尺寸、与照射到第一受光区域55e以及第二受光区域56e光的尺寸的关系的说明图。参照图17对第六个实施方式所涉及的编码器的构成进行说明。另外，以下主要对与第一个实施方式所涉及的编码器10的不同之处进行说明。
如图17所示，第六个实施方式所涉及的编码器具备出射部40e、环状区域26e、第一受光区域55e、以及第二受光区域56e。
环状区域26e在旋转轴线A延伸的轴线方向上凹陷。从出射部40e出射并由环状区域26e反射的光一边汇聚一边照射到第一受光区域55e和第二受光区域56e。同样，从出射部40e出射并由环状区域26e反射的光一边汇聚一边照射到第三受光区域和第四受光区域。
以上是对第六个实施方式所涉及的编码器进行的说明。
在第六个实施方式所涉及的编码器中，环状区域26e在旋转轴线A延伸的轴线方向上凹陷。
据此，由于能够抑制由第一受光区域55e、第二受光区域56e、第三受光区域、以及第四受光区域各自接受的光的强度降低，因此能够以更高的精度来检测旋转板相对于检测对象1的偏离。
(第七个实施方式)
图18是示出第七个实施方式所涉及的安装方法的一个例子的流程图。参照图18对第七个实施方式所涉及的安装方法的一个例子进行说明。在此，对将编码器10安装到检测对象1的安装方法进行说明。
如图18所示，先将旋转板20安装到检测对象1(步骤S21)。例如，使用螺钉等将旋转板20安装到检测对象1。
在将旋转板20安装到检测对象1后，使旋转板20以旋转轴线A为中心来旋转(步骤S22)。另外，也可以不必使旋转板20旋转。
在使旋转板20以旋转轴线A为中心旋转后，获取由输出部60输出的信号(步骤S23)。从输出部60输出的信号中获取X的值以及Y的值。
在获取到输出部60输出的信号时，判断X的值以及Y的值是否分别为0(步骤S24)。
在X的值以及Y的值各自都不为0的情况下(步骤S24的“否”)，对旋转板20相对于检测对象1的安装位置进行调整(步骤S25)。
这样，在X的值以及Y的值各自都不为0的情况下，对旋转板20相对于检测对象1的安装位置进行调整，然后再次判断X的值以及Y的值是否分别为0。于是，以输出部60输出的X的值为0且Y的值也为0的方式，将编码器10安装到检测对象1。
以上是对第七个实施方式所涉及的安装方法进行的说明。
第七个实施方式所涉及的安装方法是将编码器10安装到检测对象1的安装方法，编码器10具备：使光出射的出射部40；进行旋转的旋转板20，该旋转板20具有环状区域26，该环状区域26围绕旋转板20的旋转轴线A而被设置，并且使从出射部40出射的光反射；以及受光部50，接受从出射部40出射且经由了环状区域26的光，受光部50具有第一组合以及在旋转板20的旋转方向C上与第一组合并排设置的第二组合，所述第一组合具有在与旋转方向C交叉的第一方向E上排列的第一受光区域55和第二受光区域56，所述第二组合具有在与旋转方向C交叉的第二方向F上排列的第三受光区域57和第四受光区域58，编码器10还具备输出部60，在将与第一受光区域55接受的光相应的信号值设为A1、将与第二受光区域56接受的光相应的信号值设为A2、将与第三受光区域57接受的光相应的信号值设为B1、将与第四受光区域58接受的光相应的信号值设为B2时，输出部60输出表示如下的X的值的信号以及表示如下的Y的值的信号，X＝(A1+B2)－(B1+A2)，Y＝(A1+B1)－(A2+B2)，在所述安装方法中包括步骤S21和步骤S23，在步骤S21中，将旋转板20安装到检测对象1，在步骤S23中，在将旋转板20安装到检测对象1之后，使输出部60输出表示X的值的信号以及表示Y的值的信号，在所述安装方法中，以输出部60输出的信号所示的X的值成为0且输出部60输出的信号所示的Y的值为0的方式，将旋转板20安装到检测对象1。
据此，能够抑制编码器10以偏离了检测对象1的状态来安装到检测对象1。
(其他的实施方式等)
如以上所示，基于实施方式对本申请中公开的技术进行了举例说明。然而，本公开的技术并非受上述所限，在不脱离本公开的主旨的范围内进行了适宜地变更、替换添加、省略等的实施方式或变形例也能够适用。
在上述的实施方式中，虽然对环状区域26～26e使光反射的情况进行了说明，但是并非受此所限。例如，环状区域也可以使从出射部出射的光向受光部透射。
另外，在上述实施方式中，各构成要素可以由专用的硬件来构成，也可以通过执行适用于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素通过CPU(Central Processing Unit：中央处理器)或处理器等程序执行部读出并执行被记录在硬盘或半导体存储器等记录介质的软件程序来实现。在此，实现上述各实施方式的分析支援方法等的软件是使计算机执行图9、图10、以及图18各自所示的流程图的各个步骤的计算机程序。
另外，以下的情况也包括在本公开内。
(1)上述的至少一个装置具体而言是由微处理器、ROM、RAM、硬盘单元、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机系统。在该RAM或硬盘单元中存储有计算机程序。通过微处理器按照计算机程序来工作，上述的至少一个装置实现其功能。在此，计算机程序是为了实现规定的功能，而由向计算机发出指令的多个命令代码组合而成。
(2)构成上述的至少一个装置的构成要素的一部分或全部可以由一个系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)来构成。系统LSI是多个构成部被集成制造在一个芯片上的超多功能LSI，具体而言是包括微处理器、ROM、RAM等而被构成的计算机系统。所述RAM中存储有计算机程序。通过微处理器按照计算机程序来工作，从而系统LSI实现其功能。
(3)构成上述的至少一个装置的构成要素的一部分或全部可以由能够装拆于该装置的IC卡或单体的模块来构成。IC卡或模块是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。IC卡或模块也可以包括上述的超多功能LSI。通过微处理器按照计算机程序来进行工作，从而IC卡或模块实现各自的功能。该IC卡或该模块也可以具有防篡改性。
(4)本公开也可以是以上所示的方法。并且，可以作为由计算机来实现这些方法的计算机程序来实现，还可以作为由所述计算机程序构成的数字信号来实现。
并且，本公开可以作为记录了计算机程序或数字信号的计算机可读的记录介质来实现，计算机可读的记录介质例如可以是软盘、硬盘、CD(Compact Disc)-ROM、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(Blu-ray(注册商标)Disc)、半导体存储器等。并且也可以是记录在这些记录介质中的数字信号。
并且，本公开可以将计算机程序或数字信号经由电子通信线路、无线或有线通信线路、以互联网为代表的网络、数据播放等来传输。
并且，可以通过将程序或数字信号记录到记录介质来传送，或者将程序或数字信号经由网络等来传送，据此来由独立的其他的计算机系统来执行。
产业上的可利用性
本公开所涉及的编码器能够利用于对负载进行旋转驱动的电动机的旋转轴等的旋转检测中。
附图标记说明
10编码器
20，20a，20b旋转板
21主体
22第一绝对图案
22a，22b绝对图案
23第二绝对图案
24第一增量图案
24a，24b增量图案
25第二增量图案
26，26a，26b，26d，26e环状区域
30基板
40，40a，40b，40c，40d，40e出射部
50，50a，50b，50c受光部
51，51a，51b，51c第一绝对受光区域
52，52a，52b，52c第二绝对受光区域
53，53a，53b，53c第一增量受光区域
54，54a，54b，54c第二增量受光区域
55，55a，55b，55c，55d，55e第一受光区域
56，56a，56b，56c，56d，56e第二受光区域
57，57a，57b，57c第三受光区域
58，58a，58b，58c第四受光区域
60输出部
70计算部

Claims (16)

1.一种编码器，
所述编码器具备：
出射部，使光出射；
旋转板，进行旋转，并且所述旋转板具有环状区域，所述环状区域围绕所述旋转板的旋转轴线而被设置，并使从所述出射部出射的光反射或透射；以及
受光部，接受从所述出射部出射且经由了所述环状区域的光，
所述受光部具有第一组合以及在所述旋转板的旋转方向上与所述第一组合并排设置的第二组合，所述第一组合具有在与所述旋转方向交叉的第一方向上排列的第一受光区域和第二受光区域，所述第二组合具有在与所述旋转方向交叉的第二方向上排列的第三受光区域和第四受光区域。
2.如权利要求1所述的编码器，
所述编码器还具备输出部，在将与所述第一受光区域接受的光相应的信号值设为A1、将与所述第二受光区域接受的光相应的信号值设为A2、将与所述第三受光区域接受的光相应的信号值设为B1、将与所述第四受光区域接受的光相应的信号值设为B2时，所述输出部输出表示如下的X的值的信号以及表示如下的Y的值的信号，
X＝(A1+B2)－(B1+A2)
Y＝(A1+B1)－(A2+B2)。
3.如权利要求2所述的编码器，
所述输出部输出表示如下的Q的值的信号，
Q＝A1+B1+A2+B2。
4.如权利要求3所述的编码器，
所述输出部输出表示如下的X1的值的信号以及表示如下的Y1的值的信号，
X1＝X/Q
Y1＝Y/Q。
5.如权利要求2至4的任一项所述的编码器，
所述旋转板具有用于检测所述旋转板的旋转角度的一个以上的图案，
所述受光部具有接受从所述出射部出射且经由了所述一个以上的图案的光的一个以上的受光区域，
所述编码器还具备计算部，在将检测到的所述旋转板的旋转角度设为P、将所述环状区域的轴心相对于所述旋转轴线的偏心量设为Δr、将所述轴心相对于所述旋转轴线的偏心相位设为Φ、将所述环状区域的半径设为r时，所述计算部算出如下P1的值，所述旋转板的旋转角度是基于从所述出射部出射且经由所述一个以上的图案并由所述一个以上的受光区域接受的光而检测到的，
P1＝P+tan－1(Δr×sinΦ/r)或
P1＝P－tan－1(Δr×sinΦ/r)
所述输出部输出表示由所述计算部算出的P1的值的信号。
6.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
所述第一组合与所述第二组合以在所述旋转方向上隔着所述出射部的方式而被设置。
7.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
所述第一组合以及所述第二组合各自被设置的位置为，在以所述旋转轴线为中心的径向上，与所述出射部相比更靠内侧的位置。
8.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
如下的端部各自沿着所述旋转方向呈曲线状，这些端部是所述第一受光区域的所述第二受光区域一侧的端部、所述第二受光区域的所述第一受光区域一侧的端部、所述第三受光区域的所述第四受光区域一侧的端部、以及所述第四受光区域的所述第三受光区域一侧的端部。
9.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
如下的端部各自沿着所述旋转方向的切线方向呈直线状，这些端部是所述第一受光区域的所述第二受光区域一侧的端部、所述第二受光区域的所述第一受光区域一侧的端部、所述第三受光区域的所述第四受光区域一侧的端部、以及所述第四受光区域的所述第三受光区域一侧的端部。
10.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
所述第一方向以及所述第二方向分别是平行于与所述旋转轴线正交的直线的方向，
所述第一组合与所述第二组合以所述直线为对称轴，被设置成轴对称。
11.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
所述第一方向是与以所述旋转轴线为中心的径向一致的方向，
所述第二方向是与以所述旋转轴线为中心的径向一致且与所述第一方向交叉的方向。
12.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
所述第一方向上的所述第一受光区域的与所述第二受光区域相反一侧的端部至所述第二受光区域的与所述第一受光区域相反一侧的端部的尺寸，比从所述出射部出射且经由所述环状区域照射到所述第一受光区域以及所述第二受光区域的光在所述第一方向上的尺寸大，
所述第二方向上的所述第三受光区域的与所述第四受光区域相反一侧的端部至所述第四受光区域的与所述第三受光区域相反一侧的端部的尺寸，比从所述出射部出射且经由所述环状区域照射到所述第三受光区域以及所述第四受光区域的光在所述第二方向上的尺寸大。
13.如权利要求12所述的编码器，
所述出射部具有点光源，
在将所述旋转轴线延伸的轴线方向上的所述环状区域与所述出射部之间的尺寸设为h1、将所述旋转轴线延伸的轴线方向上的所述环状区域与所述第一受光区域以及所述第二受光区域之间的尺寸设为h2、将所述第一方向上的所述第一受光区域的与所述第二受光区域相反一侧的端部至所述第二受光区域的与所述第一受光区域相反一侧的端部的尺寸设为L、将所述第一方向上的所述环状区域的尺寸设为W1、将从所述点光源出射且经由所述环状区域照射到所述第一受光区域以及所述第二受光区域的光在所述第一方向上的尺寸设为W2时，满足W2＝(h2/h1)×W1且W2/L＜1。
14.如权利要求12所述的编码器，
所述出射部具有面光源，
在将所述旋转轴线延伸的轴线方向上的所述环状区域与所述出射部之间的尺寸设为h1、将所述旋转轴线延伸的轴线方向上的所述环状区域与所述第一受光区域以及所述第二受光区域之间的尺寸设为h2、将所述第一方向上的所述第一受光区域的与所述第二受光区域相反一侧的端部至所述第二受光区域的与所述第一受光区域相反一侧的端部的尺寸设为L、将所述第一方向上的所述环状区域的尺寸设为W1、将从所述面光源出射且经由所述环状区域照射到所述第一受光区域以及所述第二受光区域的光在所述第一方向上的尺寸设为W2、将所述第一方向上的所述面光源的光出射口的尺寸设为D时，满足W2＝((h2/h1)+1)×W1+D且W2/L＜1。
15.如权利要求1至4的任一项所述的编码器，
所述环状区域在所述旋转轴线延伸的轴线方向上凹陷。
16.一种安装方法，是将编码器安装到检测对象的安装方法，
所述编码器具备：
出射部，使光出射；
旋转板，进行旋转，并且所述旋转板具有环状区域，所述环状区域围绕所述旋转板的旋转轴线而被设置，并使从所述出射部出射的光反射或透射；以及
受光部，接受从所述出射部出射且经由了所述环状区域的光，
所述受光部具有第一组合以及在所述旋转板的旋转方向上与所述第一组合并排设置的第二组合，所述第一组合具有在与所述旋转方向交叉的第一方向上排列的第一受光区域和第二受光区域，所述第二组合具有在与所述旋转方向交叉的第二方向上排列的第三受光区域和第四受光区域，
所述编码器还具备输出部，在将与所述第一受光区域接受的光相应的信号值设为A1、将与所述第二受光区域接受的光相应的信号值设为A2、将与所述第三受光区域接受的光相应的信号值设为B1、将与所述第四受光区域接受的光相应的信号值设为B2时，所述输出部输出表示如下的X的值的信号以及表示如下的Y的值的信号，
X＝(A1+B2)－(B1+A2)
Y＝(A1+B1)－(A2+B2)
所述安装方法包括如下的步骤：
将所述旋转板安装到所述检测对象的步骤；以及
在将所述旋转板安装到所述检测对象后，使所述输出部输出表示X的值的信号以及表示Y的值的信号的步骤，
在所述安装方法中，以所述输出部输出的信号所示的X的值成为0且所述输出部输出的信号所示的Y的值成为0的方式，将所述旋转板安装到所述检测对象。
CN202280081293.3A 2021-12-27 2022-12-12 编码器以及安装方法 Pending CN118369553A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021212447 2021-12-27
JP2021-212447 2021-12-27
PCT/JP2022/045603 WO2023127468A1 (ja) 2021-12-27 2022-12-12 エンコーダ、および取付方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118369553A true CN118369553A (zh) 2024-07-19

Family

ID=86998670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280081293.3A Pending CN118369553A (zh) 2021-12-27 2022-12-12 编码器以及安装方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023127468A1 (zh)
CN (1) CN118369553A (zh)
WO (1) WO2023127468A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07140844A (ja) 1993-06-22 1995-06-02 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置の回転部材の角速度検出装置
JP2010145333A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Nikon Corp ロータリエンコーダ
JP5146366B2 (ja) * 2009-03-09 2013-02-20 株式会社安川電機 光学式エンコーダ
JP5434760B2 (ja) * 2010-04-08 2014-03-05 株式会社ニコン エンコーダ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023127468A1 (ja) 2023-07-06
JPWO2023127468A1 (zh) 2023-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6477933B2 (ja) 回転角度検出装置及び回転角度検出方法
US6639207B2 (en) Optical rotary encoder and motor control apparatus
JP5538870B2 (ja) ロータリーエンコーダ
JP6613895B2 (ja) エンコーダ用スケール、エンコーダ、駆動装置及びステージ装置
JP5479236B2 (ja) ロータリーエンコーダ
JP5198761B2 (ja) 回転変位補正装置、および、変位検出装置
JP4729358B2 (ja) 回転角度センサ
US11359938B2 (en) Dual absolute encoder
EP3767243B1 (en) Encoder, servo motor, and servo system
JP2010085385A (ja) 回転円板の偏心測定方法、ロータリーエンコーダ及び回転体制御装置
CN118369553A (zh) 编码器以及安装方法
JP2021012196A (ja) 角度測定装置
JP5999147B2 (ja) センサ及びセンサの製造方法
JP2017187490A (ja) 角度を測定するための装置及び方法
JP2007139493A (ja) 回転駆動装置
JP6586860B2 (ja) 力覚センサ
JP2015127638A (ja) ロボットハンド用エンコーダおよびロボットハンド
JP2005315696A (ja) 回転体の回転角度検出装置
JP5970743B2 (ja) 位置情報検出センサ、位置情報検出センサの製造方法、エンコーダ、モータ装置及びロボット装置
JP2016114590A (ja) センサの製造方法及びセンサ
JP6036761B2 (ja) センサ
JPH05280999A (ja) 多回転位置検出装置
JPH11108698A (ja) 光学式位置検出装置の検出器
JPWO2016110918A1 (ja) 回転角度検出装置およびこれを用いた回転角度検出ユニット
JP6459467B2 (ja) センサ及びセンサの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination