JP2012108159A - 反射型エンコーダ、サーボモータ及びサーボユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクレ用受光素子群140L,140Rを、光源130を間に挟んで回転ディスク110の円周方向に分割して配置し、第1及び第2アブソ用受光素子群150D,150Uを、光源130に対し回転ディスク110の半径方向における外側及び内側の両方に配置する。これにより、第1及び第2アブソ用受光素子151,152については連続して配置しつつ、光源130の周囲を4方向から囲むようにインクレ用受光素子群140L,140Rとアブソ用受光素子群150D,150Uを配置することができる。
【選択図】図4
Description
上記回転ディスクに向けて光を出射する光源、上記インクリメンタルパターンからの反射光を受光する複数のインクレ用受光素子を含むインクレ用受光素子群、及び、上記シリアルアブソリュートパターンからの反射光を受光する複数のアブソ用受光素子を含むアブソ用受光素子群を備え、上記回転ディスクと対向して配置された基板と、を有し、
上記インクレ用受光素子群は、上記基板において、上記光源を間に挟んで上記回転ディスクの円周方向に分割して配置され、
上記アブソ用受光素子群は、上記基板において、上記光源に対し上記回転ディスクの半径方向における外側及び内側の少なくとも一方に配置されている
ことを特徴とする反射型エンコーダが提供される。
上記基板において、上記回転ディスクの半径方向における位置が上記光源と同一となるように配置されていてもよい。
上記基板において、上記光源に対し上記回転ディスクの半径方向における外側及び内側の両方に配置されていてもよい。
複数の第1アブソ用受光素子及び複数の第2アブソ用受光素子を含み、
上記第1アブソ用受光素子及び上記第2アブソ用受光素子は、位相の相異なる信号をそれぞれ出力してもよい。
上記複数の第1アブソ用受光素子を含む第1アブソ用受光素子群、及び、上記複数の第2アブソ用受光素子を含む第2アブソ用受光素子群に分けられ、
上記第1アブソ用受光素子群及び上記第2アブソ用受光素子群は、
その一方が上記光源に対し上記半径方向における外側に配置されるとともに、他方が内側に配置されており、
上記シリアルアブソリュートパターンは、
上記回転ディスクにおいて、上記第1アブソ用受光素子群に対応する半径方向位置に形成された第1シリアルアブソリュートパターンと、上記第2アブソ用受光素子群に対応する半径方向位置に形成された第2シリアルアブソリュートパターンとを有してもよい。
位相の相異なる信号をそれぞれ出力するように、上記基板における上記円周方向の位置が異なるように配置されており、
上記第1シリアルアブソリュートパターン及び上記第2シリアルアブソリュートパターンは、
上記回転ディスクにおける上記円周方向の同一位置に対して同一パターンとなるように形成されてもよい。
上記基板における上記円周方向の位置が同一となるように配置されており、
上記第1シリアルアブソリュートパターン及び上記第2シリアルアブソリュートパターンは、
上記第1アブソ用受光素子群及び上記第2アブソ用受光素子群が位相の相異なる信号をそれぞれ出力するように、上記回転ディスクにおける上記円周方向の同一位置に対するパターンがずれるように形成されてもよい。
上記光源から上記回転ディスクまでの出射光の光路距離をd1、上記回転ディスクから上記インクレ用受光素子群又は上記アブソ用受光素子群までの反射光の光路距離をd2、上記回転ディスクにおける回転中心から上記インクリメンタルパターン又は上記シリアルアブソリュートパターンの中心位置までの距離をrとした場合に、上記光源からr(d1+d2)/d1の距離にある基準位置を中心とした放射状となる向きにそれぞれ配置されてもよい。
所望数の位相差の信号が得られるように複数の上記インクレ用受光素子を含むセットを有してもよい。
上記シャフトに連結されて上記シャフトの位置を測定する反射型エンコーダと、を備え、
上記反射型エンコーダは、
上記シャフトの回転に合わせて回転軸周りに回転可能に配置され、インクリメンタルパターン及びシリアルアブソリュートパターンが円周方向に沿って形成された回転ディスクと、
上記回転ディスクに向けて光を出射する光源、上記インクリメンタルパターンからの反射光を受光する複数のインクレ用受光素子を含むインクレ用受光素子群、及び、上記シリアルアブソリュートパターンからの反射光を受光する複数のアブソ用受光素子を含むアブソ用受光素子群を備え、上記回転ディスクと対向して配置された基板と、を有し、
上記インクレ用受光素子群は、上記基板において、上記光源を間に挟んで上記回転ディスクの円周方向に分割して配置され、
上記アブソ用受光素子群は、上記基板において、上記光源に対し上記回転ディスクの半径方向における外側及び内側の少なくとも一方に配置されている
ことを特徴とするサーボモータが提供される。
上記シャフトに連結されて上記シャフトの位置を測定する反射型エンコーダと、
上記反射型エンコーダが検出した位置に基づいて、上記モータの回転を制御する制御装置と、を備え、
上記反射型エンコーダは、
上記シャフトの回転に合わせて回転軸周りに回転可能に配置され、インクリメンタルパターン及びシリアルアブソリュートパターンが円周方向に沿って形成された回転ディスクと、
上記回転ディスクに向けて光を出射する光源、上記インクリメンタルパターンからの反射光を受光する複数のインクレ用受光素子を含むインクレ用受光素子群、及び、上記シリアルアブソリュートパターンからの反射光を受光する複数のアブソ用受光素子を含むアブソ用受光素子群を備え、上記回転ディスクと対向して配置された基板と、を有し、
上記インクレ用受光素子群は、上記基板において、上記光源を間に挟んで上記回転ディスクの円周方向に分割して配置され、
上記アブソ用受光素子群は、上記基板において、上記光源に対し上記回転ディスクの半径方向における外側及び内側の少なくとも一方に配置されている
ことを特徴とするサーボユニットが提供される。
を上記セット単位で分割配置した例である。この例では、各々が6つのセット142を備えているインクレ用受光素子群140L,140Rが、光源130を間に挟んで上記円周方向(図4中CI方向)に分割して配置されている。またこの例では、インクレ用受光素子群140L,140Rと光源130とが上記円周方向に沿って配置されることにより、インクレ用受光素子群140L,140Rは、回転ディスク110の半径方向における位置が光源130と同一となるように配置されている。
上記実施形態では、第1アブソ用受光素子群150D及び第2アブソ用受光素子群150Uの円周方向の位置が同一となるように基板120に配置し、第1アブソリュートパターンSP1及び第2アブソリュートパターンSP2を円周方向の同一位置に対するパターンがズレるように回転ディスク110に形成したが、これに限られない。例えば、反対に、第1アブソ用受光素子群150D及び第2アブソ用受光素子群150Uの円周方向の位置が異なるように基板120に配置し、第1アブソリュートパターンSP1及び第2アブソリュートパターンSP2を円周方向の同一位置に対して同一パターンとなるように回転ディスク110に形成した構成としてもよい。
上記実施形態では、第1アブソ用受光素子151と第2アブソ用受光素子152とを分けて第1アブソ用受光素子群150Dと第2アブソ用受光素子群150Uとを構成するようにしたが、これに限られず、第1アブソ用受光素子151と第2アブソ用受光素子152とを混在させてアブソ用受光素子群を構成してもよい。
上記実施形態では、180°位相が異なる信号をそれぞれ出力する第1アブソ用受光素子群150Dと第2アブソ用受光素子群150Uを、光源130の半径方向両側に分けて配置するようにしたが、これに限られず、第1アブソ用受光素子群150D及び第2アブソ用受光素子群150Uのいずれか一方のみを、光源130の半径方向両側にそれぞれ配置する構成としてもよい。この場合、光源130の半径方向両側に配置した2つのアブソ用受光素子群から出力される信号は同一位相となるため、上述したような安定的に絶対位置を検出できるという効果は得られなくなるが、光源130の周囲を4方向から囲むようにインクレ用受光素子群140L,140Rとアブソ用受光素子群を配置することはできるため、受光面積を増大し、反射光を有効活用することができるという効果については得ることができる。またこの場合において、光源130の半径方向両側でなく半径方向一方側にのみ配置してもよい。この場合でも、光源130の周囲を3方向から囲むようにインクレ用受光素子群140L,140Rとアブソ用受光素子群を配置することができる。
インクレ用受光素子群の配置構成としては、上記実施形態以外にも以下のような態様が考えられる。ここでは、前述したA+相(0度)、B+相(90度)、A−相(180度)及びB−相(270度)の光信号を検出するインクレ用受光素子141をそれぞれ141a,141b,141c,141dとして説明する。
110 回転ディスク
110A 回転ディスク
110B 回転ディスク
120 基板
120A〜E 基板
130 光源
140L,140R インクレ用受光素子群
140Lu,140Ru インクレ用受光素子群
140Ld,140Rd インクレ用受光素子群
141 インクレ用受光素子
142,143,144 セット
150D 第1アブソ用受光素子群
150U 第2アブソ用受光素子群
150′ アブソ用受光素子群
151 第1アブソ用受光素子
152 第2アブソ用受光素子
AX 回転軸
CT 制御装置
IP インクリメンタルパターン
M モータ
SH シャフト
SM サーボモータ
SP シリアルアブソリュートパターン
SP1 第1シリアルアブソリュートパターン
SP2 第2シリアルアブソリュートパターン
SU サーボユニット
Claims (6)
- 回転軸周りに回転可能に配置され、インクリメンタルパターンが円周方向に沿って形成された回転ディスクと、
前記回転ディスクに向けて光を出射する光源、前記インクリメンタルパターンからの反射光を受光する複数のインクレ用受光素子を含むインクレ用受光素子群を備え、前記回転ディスクと対向して配置された基板と、を有し、
前記インクレ用受光素子群は、前記基板において、前記光源を間に挟んで前記回転ディスクの円周方向に分割して配置されている
ことを特徴とする反射型エンコーダ。 - 前記インクレ用受光素子群は、
前記基板において、前記回転ディスクの半径方向における位置が前記光源と同一となるように配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の反射型エンコーダ。 - 前記インクレ用受光素子群を構成する各インクレ用受光素子は、
前記光源から前記回転ディスクまでの出射光の光路距離をd1、前記回転ディスクから前記インクレ用受光素子群までの反射光の光路距離をd2、前記回転ディスクにおける回転中心から前記インクリメンタルパターンの中心位置までの距離をrとした場合に、前記光源からr(d1+d2)/d1の距離にある基準位置を中心とした放射状となる向きにそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の反射型エンコーダ。 - 前記インクレ用受光素子群は、
所望数の位相差の信号が得られるように複数の前記インクレ用受光素子を含むセットを有する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の反射型エンコーダ。 - シャフトを回転させるモータと、
前記シャフトに連結されて前記シャフトの位置を測定する反射型エンコーダと、を備え、
前記反射型エンコーダは、
前記シャフトの回転に合わせて回転軸周りに回転可能に配置され、インクリメンタルパターンが円周方向に沿って形成された回転ディスクと、
前記回転ディスクに向けて光を出射する光源、前記インクリメンタルパターンからの反射光を受光する複数のインクレ用受光素子を含むインクレ用受光素子群を備え、前記回転ディスクと対向して配置された基板と、を有し、
前記インクレ用受光素子群は、前記基板において、前記光源を間に挟んで前記回転ディスクの円周方向に分割して配置されている
ことを特徴とするサーボモータ。 - シャフトを回転させるモータと、
前記シャフトに連結されて前記シャフトの位置を測定する反射型エンコーダと、
前記反射型エンコーダが検出した位置に基づいて、前記モータの回転を制御する制御装置と、を備え、
前記反射型エンコーダは、
前記シャフトの回転に合わせて回転軸周りに回転可能に配置され、インクリメンタルパターンが円周方向に沿って形成された回転ディスクと、
前記回転ディスクに向けて光を出射する光源、前記インクリメンタルパターンからの反射光を受光する複数のインクレ用受光素子を含むインクレ用受光素子群を備え、前記回転ディスクと対向して配置された基板と、を有し、
前記インクレ用受光素子群は、前記基板において、前記光源を間に挟んで前記回転ディスクの円周方向に分割して配置されている
ことを特徴とするサーボユニット。
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