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CN204188180U - 编码器、带编码器的马达、伺服系统 - Google Patents

编码器、带编码器的马达、伺服系统 Download PDF

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Publication number
CN204188180U
CN204188180U CN201420652640.6U CN201420652640U CN204188180U CN 204188180 U CN204188180 U CN 204188180U CN 201420652640 U CN201420652640 U CN 201420652640U CN 204188180 U CN204188180 U CN 204188180U
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CN
China
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light
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light receiving
encoder
array
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
CN201420652640.6U
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English (en)
Inventor
吉田康
松谷泰裕
吉冨史朗
高田裕司
有永雄司
室北几磨
原田正信
近藤宏树
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
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Abstract

本实用新型提供编码器、带编码器的马达、伺服系统,能够实现编码器的高分辨率化。编码器(100)具有:多个槽隙轨道(SI1、SI2),它们分别具有沿测定方向排列的多个槽隙;光源(121),其构成为向多个槽隙轨道(SI1、SI2)射出光;受光阵列(PI2),其构成为接受被具有增量图案的槽隙轨道(SI2)反射的光;以及受光阵列(PI1),其构成为接受被具有间距比槽隙轨道(SI2)的增量图案长的增量图案的槽隙轨道(SI1)反射的光,并且所述受光阵列(PI1)在宽度方向(R)上的长度(WPI1)比受光阵列(PI2)的长度(WPI2)短。

Description

编码器、带编码器的马达、伺服系统
技术领域
公开的实施方式涉及编码器、带编码器的马达、伺服系统。
背景技术
专利文献1中记载了一种绝对型编码器,其具有:旋转板,在该旋转板设置有多个光学图案,所述多个光学图案能够在旋转了1周时输出2个周期以上的不同周期的信号;以及光学式检测部,其具备多个光传感器,所述多个光传感器接受透过各光学图案的光线。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2009-294073号公报
在上述现有技术中,为了实现编码器的高分辨率化,虽然期望使光学式检测部的各光传感器的配置形式最优化,但没有被特别考虑过。
实用新型内容
本实用新型正是鉴于这样的问题点而完成的,其目的在于提供能够实现高分辨率化的编码器、带编码器的马达、伺服系统。
为了解决上述课题,根据本实用新型的一个观点,应用一种编码器,其具有:多个槽隙轨道,它们分别具有沿测定方向排列的多个槽隙;光源,其构成为向所述多个槽隙轨道射出光;第1受光阵列,其构成为接受被具有增量图案的所述槽隙轨道反射或者透过的光;以及第2受光阵列,其构成为接受被具有间距比其他增量图案长的增量图案的所述槽隙轨道反射的光,并且所述第2受光阵列在与所述测定方向垂直的宽度方向上的尺寸比所述第1受光阵列小。
此外,为了解决上述课题,根据本实用新型的另一观点,提供一种带编码器的马达,其具备:可动体相对于固定体移动的直线马达、或者、转子相对于定子旋转的旋转式马达;以及上述的编码器,其构成为检测所述可动体或所述转子的位置和速度中的至少一方。
此外,为了解决上述课题,根据本实用新型的另一观点,提供一种伺服系统,其具备:可动体相对于固定体移动的直线马达、或者、转子相对于定子旋转的旋转式马达;上述的编码器,其构成为检测所述可动体或所述转子的位置和速度中的至少一方;以及控制装置,其构成为根据所述编码器的检测结果控制所述直线马达或者所述旋转式马达。
实用新型效果
根据本实用新型的编码器等,能够实现高分辨率化。
附图说明
图1是用于对一个实施方式的伺服系统进行说明的说明图。
图2是用于对该实施方式的编码器进行说明的说明图。
图3是用于对该实施方式的盘进行说明的说明图。
图4是用于对该实施方式的槽隙轨道进行说明的说明图。
图5是用于对该实施方式的光学模块和受光阵列进行说明的说明图。
图6是用于对该实施方式的位置数据生成部进行说明的说明图。
图7是用于对由该实施方式的盘表面的凹凸引起的漫反射进行说明的说明图。
图8是用于对由凸部引起的漫反射成分的方向性进行说明的说明图。
图9是用于对从X轴正方向观察到的漫反射成分的强度分布进行说明的说明图。
图10是用于对从Z轴正方向观察到的漫反射成分的强度分布进行说明的说明图。
图11是用于对第1变形例的光学模块和受光阵列进行说明的说明图。
图12是用于对第2变形例的光学模块和受光阵列进行说明的说明图。
图13是用于对第3变形例的光学模块和受光阵列进行说明的说明图。
标号说明
100:编码器;
120:光学模块;
121:光源;
C:测定方向;
CT:控制装置;
ci1:中心位置;
ci2:中心位置;
gPA1:最短距离;
gPA2:最短距离;
gPI:最短距离;
gPI1:最短距离;
gPI2:最短距离;
LPI2:长度;
M:马达;
PA:受光阵列;
PA1、PA2:受光阵列;
PI1:受光阵列;
PI2:受光阵列;
S:伺服系统;
SA1:槽隙轨道;
SA2:槽隙轨道;
SI1:槽隙轨道;
SI2:槽隙轨道;
SM:伺服马达。
具体实施方式
以下,参照附图对一个实施方式进行说明。
另外,以下说明的实施方式的编码器能够应用于旋转式(旋转类型)和直线式(直线类型)等各种各样的类型的编码器。在下文中,为了容易理解编码器,以旋转式的编码器为例进行说明。在应用于其他类型的编码器的情况下,能够通过将被测定对象从旋转式的盘(disk)变更成直线式的直线标尺等适当的变更来实现,因此省略详细说明。
<1.伺服系统>
首先,参照图1对本实施方式的伺服系统的结构进行说明。如图1所示,伺服系统S具有伺服马达SM和控制装置CT。伺服马达SM具有编码器100和马达M。
马达M是不包括编码器100的动力发生源的一例。马达M是转子(省略图示)相对于定子(省略图示)旋转的旋转式马达,通过使固定于转子的轴SH绕轴心AX旋转来输出旋转力。
另外,虽然有时也将马达M单体称作伺服马达,但在本实施方式中,将包括编码器100的结构称作伺服马达SM。也就是说,伺服马达SM相当于带编码器的马达的一例。在下文中,为了便于说明,对带编码器的马达是以追随位置、速度等目标值的方式进行控制的伺服马达的情况进行说明,但未必限定于伺服马达。关于带编码器的马达,例如在仅用于显示编码器的输出的情况下等,只要附加设置了编码器,就还包括伺服系统以外使用的马达。
并且,马达M只要是编码器100能够检测例如位置数据等的马达,就不特别限定。并且,马达M不限定于使用电力作为动力源的电动式马达的情况,例如也可以是液压式马达、空气式马达、蒸气式马达等使用其他动力源的马达。但是,为了便于说明,在下文中对马达M为电动式马达的情况进行说明。
编码器100连结在马达M的与轴SH的旋转力输出侧相反的一侧。但是,未必限定于相反侧,编码器100也可以连结在轴SH的旋转力输出侧。并且,编码器100例如也可以经由减速器、旋转方向变换器等其他机构而连结。编码器100通过检测轴SH(转子)的位置来检测马达M的位置(也称作旋转角度。),并输出表示该位置的位置数据。
编码器100也可以在马达M的位置的基础上或代替马达M的位置,检测马达M的速度(也称作旋转速度、角速度等。)和马达M的加速度(也称作旋转加速度、角加速度等。)中的至少一方。在该情况下,马达M的速度和加速度例如能够通过以时间的方式对位置进行1阶或2阶微分、或者在规定的时间对检测信号(例如后述的增量信号)进行计数等处理来检测。为了便于说明,在下文中以编码器100检测的物理量为位置的情况进行说明。
控制装置CT取得从编码器100输出的位置数据,根据该位置数据对马达M的旋转进行控制。因此,在使用电动式马达作为马达M的本实施方式中,控制装置CT根据位置数据对施加于马达M的电流或电压等进行控制,由此控制马达M的旋转。此外,控制装置CT也可以从上位控制装置(未图示)取得上位控制信号,并以从马达M的轴SH输出能够实现该上位控制信号所表示的位置等的旋转力的方式来控制马达M。另外,在马达M使用液压式、空气式、蒸气式等其他动力源的情况下,控制装置CT能够通过对所述动力源的供给进行控制来控制马达M的旋转。
<2.编码器>
接下来,对本实施方式的编码器100进行说明。如图2所示,编码器100具有盘110、光学模块120和位置数据生成部130。
这里,为了便于说明编码器100的构造,如下那样定义上下等方向并适当使用。在图2中,将盘110面向光学模块120的方向、即Z轴正方向作为“上”,将Z轴负方向作为“下”。但是,该方向根据编码器100的设置方式而变动,并不限定编码器100的各结构的位置关系。
(2-1.盘)
盘110如图3所示地形成为圆板状,盘中心O被配置成与轴心AX大致一致。盘110与马达M的轴SH连结,借助轴SH的旋转而旋转。另外,在本实施方式中,作为对马达M的旋转进行测定的被测定对象的例子,列举圆板状的盘110为例进行说明,但例如也可以使用轴SH的端面等其他部件作为被测定对象。并且,在图2所示的例子中,盘110与轴SH直接连结,但也可以经由枢毂等连结部件连结。
如图3所示,盘110具有多个槽隙轨道(slit track)SA1、SA2、SI1、SI2。盘110与马达M的驱动一起旋转,但光学模块120与盘110的一部分对置并固定地配置。因此,槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2和光学模块120随着马达M的驱动而相互在测定方向(图3所示的箭头C的方向。以下适当记载为“测定方向C”。)上相对移动。
这里,“测定方向”是指利用光学模块120对形成于盘110的各槽隙轨道进行光学测定时的测定方向。如本实施方式那样,在被测定对象为盘110的旋转式的编码器中,测定方向与以盘110的中心轴为中心的圆周方向一致,但例如在被测定对象为直线标尺、可动体相对于固定体移动的直线式的编码器中,测定方向为沿着直线标尺的方向。另外,“中心轴”是指盘110的旋转轴心,在盘110和轴SH同轴地连结的情况下,与轴SH的轴心AX一致。
(2-2.光学检测机构)
光学检测机构具有槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2和光学模块120。各槽隙轨道形成为在盘110的上表面呈以盘中心O为中心的环状配置的轨道。各槽隙轨道遍布轨道整周地具有沿测定方向C排列的多个反射槽隙(图4的斜线阴影部分)。一个个反射槽隙反射从光源121照射来的光。
(2-2-1.盘)
盘110例如由金属等反射光的材质形成。并且,在盘110的表面的不反射光的部分通过涂布等配置反射率低的材质(例如氧化铬等),由此在未配置的部分形成反射槽隙。另外,也可以利用溅射等使不反射光的部分为粗糙面来降低反射率,由此形成反射槽隙。
另外,对于盘110的材质、制造方法等,不特别限定。例如,也可以利用玻璃、透明树脂等透光的材质形成盘110。在该情况下,能够通过蒸镀等在盘110的表面配置反射光的材质(例如铝等),从而形成反射槽隙。
槽隙轨道在盘110的上表面在宽度方向(图3所示的箭头R的方向。以下适当记载为“宽度方向R”。)上并排设置有4条。另外,“宽度方向”是指盘110的半径方向、即与测定方向C大致垂直的方向,沿着该宽度方向R的各槽隙轨道的长度相当于各槽隙轨道的宽度。4条槽隙轨道从宽度方向R的内侧朝向外侧按照SA1、SI1、SI2、SA2的顺序呈同心圆状配置。为了对各槽隙轨道进行更详细的说明,在图4中示出盘110的与光学模块120对置的区域附近的局部放大图。
如图4所示,槽隙轨道SA1、SA2所具有的多个反射槽隙以在测定方向C上具有绝对图案的方式配置在盘110的整周。
另外,“绝对图案”是指与后述的光学模块120所具有的受光阵列对置的角度内的反射槽隙的位置、比例等在盘110旋转1周内唯一确定那样的图案。也就是说,例如,在图4所示的绝对图案的例子的情况下,当马达M在某个角度位置时,基于对置的受光阵列的多个受光元件各自的检测或未检测的位元图案的组合能够唯一表示该角度位置的绝对位置。另外,“绝对位置”是指在盘110旋转1周内的相对于原点的角度位置。原点设定在盘110旋转1周内的适当的角度位置,以该原点为基准来形成绝对图案。
另外,根据该图案的一例,能够生成利用受光阵列的受光元件数的位元一维地表示马达M的绝对位置那样的图案。但是,绝对图案不限定于该例。例如,也可以是利用受光元件数的位元多维地表示的图案。并且,除了规定的位元图案以外,也可以是由受光元件接受的光量、相位等物理量以唯一表示绝对位置的方式变化的图案,或者是对绝对图案的符号系列实施调制后的图案等,此外也可以是各种各样的图案。
另外,在本实施方式中,同样的绝对图案在测定方向C上被偏置例如1位元的1/2的长度,形成为2条槽隙轨道SA1、SA2。该偏置量例如相当于槽隙轨道SI1的反射槽隙的间距P1的一半。假设在不这样地构成为使槽隙轨道SA1、SA2偏置的情况下,存在如下可能性。也就是说,在利用本实施方式这样的一维的绝对图案表示绝对位置的情况下,在受光阵列PA1、PA2的各受光元件位于与反射槽隙的端部附近对置的位置而实现的位元图案的转变点(変わり目)的区域,绝对位置的检测精度有可能降低。在本实施方式中,由于使槽隙轨道SA1、SA2偏置,因此,例如,在基于槽隙轨道SA1的绝对位置相当于位元图案的转变点的情况下,使用来自槽隙轨道SA2的检测信号计算绝对位置,或者相反地进行,由此能够提高绝对位置的检测精度。另外,在为这样的结构的情况下,需要使2个受光阵列PA1、PA2的受光量均一,但在本实施方式中由于将2个受光阵列PA1、PA2配置在相对于光源121大致相等距离的位置,所以能够实现上述结构。
另外,代替使槽隙轨道SA1、SA2的各绝对图案彼此偏置,例如也可以不使绝对图案彼此偏置,而是使分别与槽隙轨道SA1、SA2对应的受光阵列PA1、PA2彼此在测定方向C上偏置。
另一方面,槽隙轨道SI1、SI2所具有的多个反射槽隙以在测定方向C上具有增量图案的方式配置在盘110整周。
如图4所示,“增量图案”是指以规定的间距规则地重复的图案。这里,“间距”是指具有增量图案的槽隙轨道SI1、SI2的各反射槽隙的配置间隔。如图4所示,槽隙轨道SI1的间距为P1,槽隙轨道SI2的间距为P2。增量图案与将多个受光元件的检测的有无分别作为位元来表示绝对位置的绝对图案不同,利用至少1个以上的受光元件的检测信号的和来表示每1个间距或者1个间距内的马达M的位置。因此,增量图案不是表示马达M的绝对位置,但与绝对图案相比,能够非常高精度地表示位置。
在本实施方式中,槽隙轨道SI1的间距P1设定得比槽隙轨道SI2的间距P2长。在本实施方式中,以P1=2×P2的方式设定各间距。即,槽隙轨道SI2的反射槽隙的数量是槽隙轨道SI1的反射槽隙的数量的2倍。然而,该槽隙间距的关系不限定于该例,例如可以取3倍、4倍、5倍等各种各样的值。
另外,在本实施方式中,槽隙轨道SA1、SA2的反射槽隙在测定方向C上的最小长度与槽隙轨道SI1的反射槽隙的间距P1一致。其结果是,基于槽隙轨道SA1、SA2的绝对信号的分辨率与槽隙轨道SI1的反射槽隙的数量一致。然而,最小长度不限定于该例,槽隙轨道SI1的反射槽隙的数量优选设定为与绝对信号的分辨率相同或者比其多。
(2-2-2.光学模块)
如图2和图5所示,光学模块120形成为与盘110平行的一张基板BA。由此,能够使编码器100薄型化,并容易制造光学模块120。因此,随着盘110的旋转,光学模块120相对于槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2在测定方向C上相对移动。另外,光学模块120未必一定构成为一张基板BA,各结构也可以构成为多张基板。在该情况下,这些基板集中地配置即可。并且,光学模块120也可以不是基板状。
如图2和图5所示,光学模块120在基板BA的与盘110对置的面上具有光源121和多个受光阵列PA1、PA2、PI1、PI2。
如图3所示,光源121配置在与槽隙轨道SI1和槽隙轨道SI2之间对置的位置。而且,光源121向通过光学模块120所对置的位置的4个槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2的对置的部分射出光。
作为光源121,只要是能够向照射区域照射光的光源就不特别限定,例如可以使用LED(Light Emitting Diode,发光二极管)。光源121特别构成为未配置光学透镜等的点光源,从发光部射出扩散光。另外,在“点光源”的情况下,不必是严格的点,只要是视为在设计上或工作原理上从大致点状的位置发出扩散光的光源,也可以从有限的射出面发出光。并且,“扩散光”不限定于从点光源向全部方位放出的光,包括向有限的一定的方位扩散并射出的光。即,这里所说的扩散光,只要是比平行光具有扩散性的光就包括在内。通过这样地使用点光源,光源121能够使光大致均等地照射到通过对置的位置的4个槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2。并且,由于不进行基于光学元件的聚光和扩散,因此不易产生光学元件引起的误差等,能够提高光向槽隙轨道的直线行进性。
多个受光阵列PA1、PA2、PI1、PI2配置在光源121的周围,并具有分别接受被对应的槽隙轨道的反射槽隙反射的光的多个受光元件(图5的点阴影部分)。多个受光元件如图5所示地沿测定方向C排列。
另外,从光源121射出的光为扩散光。因此,被投影到光学模块120上的槽隙轨道的像以与光路长度对应的规定的放大率ε被放大。也就是说,如图4和图5所示,若设槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2各自在宽度方向R上的长度为WSA1、WSA2、WSI1、WSI2,设它们的反射光投影到光学模块120的形状在宽度方向R上的长度为WPA1、WPA2、WPI1、WPI2,则WPA1、WPA2、WPI1、WPI2为WSA1、WSA2、WSI1、WSI2的ε倍的长度。另外,在本实施方式中,如图5所示,示出各受光阵列的受光元件在宽度方向R上的长度被设定为与各槽隙投影到光学模块120的形状大致相等的例子。但是,受光元件在宽度方向R上的长度未必限定于该例子。例如,对于受光阵列PA1、PA2,也可以使各受光元件在宽度方向R上的长度不同。
同样地,光学模块120上的测定方向C也成为盘110上的测定方向C投影到光学模块120的形状、即受到放大率ε的影响的形状。为了容易理解,如图2所示地列举光源121的位置处的测定方向C为例进行具体说明。盘110的测定方向C为以轴心AX为中心的圆状。与此相对,投影到光学模块120上的测定方向C的中心位于从盘110的配置有光源121的面内位置即光学中心Op离开距离εL的位置。距离εL为轴心AX和光学中心Op之间的距离L被以放大率ε放大后的距离。在图2中,概念地将该位置作为测定中心Os而示出。因此,光学模块120的测定方向C位于以测定中心Os为中心、以距离εL为半径的线上,该测定中心Os从光学中心Op在该光学中心Op和轴心AX所通过的线上向轴心AX方向离开距离εL。
在图4和图5中,用圆弧状的线Lcd、Lcp表示盘110和光学模块120各自的测定方向C的对应关系。图4所示的线Lcd表示沿着盘110上的测定方向C的线,另一方面,图5所示的线Lcp表示沿着基板BA上的测定方向C的线(线Lcd被投影到光学模块120上的线)。
如图2所示,在设光学模块120和盘110之间的间隔长为G,设光源121从基板BA突出的突出量为Δd的情况下,放大率ε用下述(式1)表示。
ε=(2G-Δd)/(G-Δd)…(式1)
作为一个个受光元件,例如可以使用光电二极管。但是,不限定于光电二极管,只要能够接受从光源121射出的光并转换为电信号,就不特别限定。
本实施方式的受光阵列与4条槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2对应地配置。受光阵列PA1构成为接受被槽隙轨道SA1反射的光,受光阵列PA2构成为接受被槽隙轨道SA2反射的光。并且,受光阵列PI1构成为接受被槽隙轨道SI1反射的光,受光阵列PI2构成为接受被槽隙轨道SI2反射的光。
光源121、受光阵列PA1、PA2和受光阵列PI1、PI2配置成图5所示的位置关系。与绝对图案对应的受光阵列PA1、PA2被配置成在宽度方向R上将光源121夹在它们之间。在该例子中,受光阵列PA1配置在内周侧,受光阵列PA2配置在外周侧。在本实施方式中,各个受光阵列PA1、PA2与光源121的距离大致相等。也就是说,受光阵列PA1、PA2被配置成在宽度方向R将光源121夹在它们之间并实质上对称。另外,这里所说的“实质上对称”是指,受光阵列PA1、PA2形成为:除了以测定中心Os为中心的弯曲的形状以外,基本上以通过光源121的测定方向C上的线为对称轴的线对称形状。并且,受光阵列PA1、PA2所具有的多个受光元件分别沿测定方向C(线Lcp)以恒定的间距排列。在受光阵列PA1、PA2中,分别来自槽隙轨道SA1、SA2的反射光被接受,生成具有受光元件数的位元图案的绝对信号。另外,受光阵列PA1、PA2相当于第3受光阵列的一例。
与增量图案对应的受光阵列PI1和受光阵列PI2在宽度方向R上配置在2个受光阵列PA1、PA2之间。在该例子中,受光阵列PI1配置在受光阵列PA1和光源121之间,受光阵列PI2配置在受光阵列PA2和光源121之间。受光阵列PI1配置在比受光阵列PI2靠中心轴侧的位置。另外,受光阵列PI2相当于第1受光阵列的一例,受光阵列PI1相当于第2受光阵列的一例。
受光阵列PI1与受光阵列PI2的尺寸关系如下。即,受光阵列PI1在宽度方向R上的尺寸即长度WPI1比受光阵列PI2在宽度方向R上的尺寸即长度WPI2小。而且,受光阵列PI2在测定方向C上的尺寸即长度LPI2比受光阵列PI1在测定方向C上的尺寸即长度LPI1大。也就是说,在本实施方式中,受光阵列PI2在宽度方向R上的尺寸和测定方向C上的尺寸这两方形成得比受光阵列PI1大。
另外,受光阵列PI1和受光阵列PI2的尺寸关系不限定于上述情况。例如,也可以使长度LPI1和长度LPI2大致相等,也可以与上述相反地使长度LPI1比长度LPI2大。但是,在图5中,为了便于说明,图示了长度LPI2比长度LPI1大的情况。
另一方面,受光阵列PI1和受光阵列PI2在基板BA上的配置形式如下。即,受光阵列PI2被配置成:从光源121(详细地说是光源121的光轴。以下同样。)到该受光阵列PI2的最短距离gPI2比从光源121到受光阵列PI1的最短距离gPI1小。并且,受光阵列PI2被配置成:从光源121到该受光阵列PI2的中心位置ci2的距离dPI2比从光源121到受光阵列PI1的中心位置ci1的距离dPI1小。
另外,中心位置ci1、ci2是受光阵列PI1、PI2的实质的中心位置即可。这里所说的“实质的中心位置”例如包括:虽然受光阵列PI1、PI2分别具有多个受光元件,但将它们作为一体来观察的情况下的平面图形(换句话说,具有将位于多个受光元件的最外侧的周缘连起来的轮廓的平面图形)的重心位置、该平面图形在测定方向C上的中心线与在宽度方向R上的中心线的交点位置、或者该平面图形的对角线的交点位置等。
另外,受光阵列PI1和受光阵列PI2的配置形式不限定于上述情况。例如,可以使最短距离gPI2和最短距离gPI1大致相等,也可以与上述相反地使最短距离gPI2比最短距离gPI1大。并且,可以使距离dPI2和距离dPI1大致相等,也可以与上述相反地使距离dPI2比距离dPI1大。但是,在图5中,为了便于说明,图示了最短距离gPI2比最短距离gPI1小、且距离dPI2比距离dPI1小的情况。
并且,受光阵列PI1、PI2和受光阵列PA1、PA2在基板BA上的配置形式如下。即,受光阵列PI1、PI2和受光阵列PA1、PA2被配置成:受光阵列PI1与受光阵列PI2的最短距离gPI比受光阵列PI1与受光阵列PA1的最短距离gPA1以及受光阵列PI2与受光阵列PA2的最短距离gPA2小。
另外,受光阵列PI1、PI2和受光阵列PA1、PA2的配置形式不限定于上述情况。例如,可以使最短距离gPI和最短距离gPA1、gPA2大致相等,也可以与上述相反地使最短距离gPI比最短距离gPA1、gPA2大。但是,在图5中,为了便于说明,图示了最短距离gPI比最短距离gPA1、gPA2小的情况。
在本实施方式中,例示了一维的图案作为绝对图案,与其对应的受光阵列PA1、PA2具有多个(本实施方式中例如为9个)受光元件(相当于第1受光元件的一例),所述多个受光元件以分别接受被对应的槽隙轨道SA1、SA2的反射槽隙反射的光的方式沿测定方向C(线Lcp)排列。在该多个受光元件中,如上述那样,一个个的受光或者非受光被处理为位元,表示9个位元的绝对位置。因此,多个受光元件分别接受的受光信号在位置数据生成部130被相互独立地处理,被加密化成(代码化成)串行的位元图案的绝对位置根据这些受光信号的组合进行解码。将该受光阵列PA1、PA2的受光信号称作“绝对信号”。另外,在使用了与本实施方式不同的绝对图案的情况下,受光阵列PA1、PA2成为与该图案对应的结构。
受光阵列PI1、PI2具有多个受光元件,所述多个受光元件以分别接受被对应的槽隙轨道SI1、SI2的反射槽隙反射的光的方式沿测定方向C(线Lcp)排列。首先,列举受光阵列PI1为例进行说明。
在本实施方式中,在槽隙轨道SI1的增量图案的1个间距(投影出的像的1个间距。即ε×P1。)中,排列有共计4个受光元件的组(图5中用“SET1”表示),而且,沿测定方向C进一步排列多个4个受光元件的组。并且,反射槽隙按照1个间距反复地形成增量图案,因此,各受光元件在盘110旋转的情况下按照1个间距生成1周期(以电气角表示为360°。)的周期信号。并且,在相当于1个间距的1个组中配置有4个受光元件,因此1个组内的相邻的受光元件之间检测彼此具有90°的相位差的周期信号。将该各受光信号称作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°)、/B相信号(相对于B相信号的相位差为180°)。
增量图案表示1个间距中的位置,因此,1个组中的各相位的信号和与其对应的其他组中的各相位的信号成为同样地变化的值。因此,同一相位的信号遍布多个组地被累加。因此,从图5所示的受光阵列PI1的大量受光元件检测相位各相差90°的4个信号。
另一方面,受光阵列PI2也与受光阵列PI1同样地构成。即,在槽隙轨道SI2的增量图案的1个间距(投影出的像的1个间距。即ε×P2。)中,排列有共计4个受光元件的组(图5中用“SET2”表示),而且,沿测定方向C排列多个4个受光元件的组。因此,从受光阵列PI1、PI2分别生成相位各相差90°的4个信号。将这4个信号称作“增量信号”。并且,由与间距短的槽隙轨道SI2对应的受光阵列PI2生成的增量信号与其他增量信号相比为高分辨率,所以称作“高增量信号”,由与间距长的槽隙轨道SI1对应的受光阵列PI1生成的增量信号与其他增量信号相比为低分辨率,所以称作“低增量信号”。
另外,在本实施方式中,将在相对于增量图案的1个间距的1个组包括4个受光元件的情况作为一例进行说明,但例如可以是在1个组包括2个受光元件等,1个组中的受光元件数不特别限定。
(2-3.位置数据生成部)
位置数据生成部130在测定马达M的绝对位置的时刻,从光学模块120取得分别具备表示绝对位置的位元图案的2个绝对信号、以及包括相位各相差90°的4个信号的高增量信号和低增量信号。然后,位置数据生成部130根据取得的信号,计算这些信号表示的马达M的绝对位置,并将计算出的表示绝对位置的位置数据输出到控制装置CT。
另外,位置数据生成部130的位置数据的生成方法能够使用各种各样的方法,不特别限定。这里,以根据高增量信号及低增量信号、绝对信号计算绝对位置并生成位置数据的情况为例进行说明。
如图6所示,位置数据生成部130具有:绝对位置确定部131、第1位置确定部132、第2位置确定部133和位置数据计算部134。绝对位置确定部131将来自受光阵列PA1、PA2的绝对信号分别二值化,并转换成表示绝对位置的位元数据。然后,根据预先确定的位元数据与绝对位置的对应关系确定绝对位置。
另一方面,第1位置确定部132将来自受光阵列PI1的4个相位各自的低增量信号中、180°相位差的低增量信号彼此相减。这样,通过使具有180°相位差的信号相减,能够抵消1个间距内的反射槽隙的制造误差和测定误差等。这里,将如上述那样相减得到结果的信号称作“第1增量信号”和“第2增量信号”。关于该第1增量信号和第2增量信号,彼此电气角具有90°的相位差(简称作“A相信号”、“B相信号”等。)。因此,第1位置确定部132根据这2个信号确定1个间距内的位置。该1个间距内的位置的确定方法不特别限定。例如,在作为周期信号的低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相和B相这2个正弦波信号的相除结果进行arctan运算来计算电气角的方法。或者,还存在使用跟踪电路将2个正弦波信号转换成电气角的方法。或者,还存在确定预先制作的表中与A相和B相的信号的值对应的电气角的方法。另外,这时,第1位置确定部132优选将A相和B相这2个正弦波信号按照各检测信号进行模拟-数字转换。
位置数据计算部134使利用第1位置确定部132确定的1个间距内的位置与利用绝对位置确定部131确定的绝对位置重叠。由此,能够计算比基于绝对信号的绝对位置高分辨率的绝对位置。在本实施方式中,该计算出的绝对位置的分辨率与间距短的槽隙轨道SI2的槽隙数一致。即,在该例子中,计算出的绝对位置的分辨率是基于绝对信号的绝对位置的分辨率的2倍。
另一方面,第2位置确定部133对来自受光阵列PI2的高增量信号进行与上述的第1位置确定部132同样的处理,根据2个信号确定1个间距内的高精度的位置。然后,位置数据计算部134使利用第2位置确定部133确定出的1个间距内的位置与根据上述的低增量信号计算出的绝对位置重叠。由此,能够计算出比根据低增量信号计算出的绝对位置更高分辨率的绝对位置。
位置数据计算部134对这样地计算出的绝对位置进行倍增处理而进一步提高分辨率之后,作为表示高精度的绝对位置的位置数据输出到控制装置CT。这里,将像这样根据分辨率不同的多个位置数据确定高分辨率的绝对位置的方法称作“累积方式”。
<3.本实施方式的效果的例子>
在以上说明的实施方式中,编码器100具有多个种类的槽隙轨道SI1、SI2和受光阵列PI1、PI2,所述多个种类的槽隙轨道SI1、SI2分别具有间距不同的增量图案,所述受光阵列PI1、PI2构成为分别接受被多个种类的槽隙轨道SI1、SI2反射的光。由此,利用将受光阵列PI1的低增量信号的倍增处理和受光阵列PI2的高增量信号的倍增处理累积起来的倍增累积方式,能够生成表示高分辨率的绝对位置的位置数据,因此,能够实现高的分辨率。
并且,在这样地将受光阵列PI1的信号的倍增处理和受光阵列PI2的信号的倍增处理累积的情况下,编码器100的最终的绝对位置的精度受到从受光阵列PI2输出的高增量信号的精度的影响相对大。如前述那样,在本实施方式中,受光阵列PI1在宽度方向R上的长度WPI1比受光阵列PI2在宽度方向R上的长度WPI2小。换句话说,受光阵列PI2在宽度方向R上的长度WPI2比受光阵列PI1在宽度方向R上的长度WPI1大。由此,能够使要求精度的受光阵列PI2的受光面积相比受光阵列PI1扩大,从而增大受光阵列PI2的受光量。其结果是,受光阵列PI2的模拟信号即受光信号的SN比增高,因此能够提高之后的倍增处理的精度。因此,能够实现编码器100的高分辨率化。
并且,在本实施方式中,在以从光源121到受光阵列PI2的最短距离gPI2比从光源121到受光阵列PI1的最短距离gPI1小的方式配置受光阵列PI1、PI2的情况下,得到如下效果。也就是说,利用上述结构,能够使对绝对位置的精度引起相对大的影响的受光阵列PI2比受光阵列PI1靠近光源121,因此,能够增大受光阵列PI2的受光量。并且,还能够提高受光阵列PI2的高增量信号的响应性。
并且,在本实施方式中,在以从光源121到受光阵列PI2的中心位置ci2的距离dPI2比从光源121到受光阵列PI1的中心位置ci1的距离dPI1小的方式配置受光阵列PI1、PI2的情况下,得到如下效果。也就是说,利用上述结构,能够使对绝对位置的精度引起相对大的影响的受光阵列PI2比受光阵列PI1更进一步靠近光源121,因此,能够进一步增大受光阵列PI2的受光量。并且,还能够进一步提高受光阵列PI2的高增量信号的响应性。
并且,在本实施方式中,在使受光阵列PI2在测定方向C上的长度LPI2比受光阵列PI1在测定方向C上的长度LPI1大的情况下,能够使受光阵列PI2的受光面积相比受光阵列PI1进一步扩大,从而进一步增大受光阵列PI2的受光量。
并且,在本实施方式中,特别地,受光阵列PI1和受光阵列PI2被配置在2个受光阵列PA1、PA2之间,所述2个受光阵列PA1、PA2被配置成在宽度方向R以将光源121夹在它们之间的方式实质上对称。在这样的结构中,受光阵列PI1和受光阵列PI2配置在受光阵列PA1、PA2之间的受限的区域内。通过在该有限的区域内,如上述那样地构成下述配置形式中的至少任意一种,能够使受光阵列PI1、PI2的配置形式最优化,以实现编码器100的高分辨率化,所述配置形式包括:使受光阵列PI2在宽度方向R上的长度WPI2比受光阵列PI1在宽度方向R上的长度WPI1大;使从光源121到受光阵列PI2的最短距离gPI2比从光源121到受光阵列PI1的最短距离gPI1小;使从光源121到受光阵列PI2的中心位置ci2的距离dPI2比从光源121到受光阵列PI1的中心位置ci1的距离dPI1小;以及使受光阵列PI2在测定方向C上的长度LPI2比受光阵列PI1在测定方向C上的长度LPI1大等。
并且,在本实施方式中,在以受光阵列PI1与受光阵列PI2的最短距离gPI比受光阵列PI1与受光阵列PA1的最短距离gPA1以及受光阵列PI2与受光阵列PA2的最短距离gPA2小的方式配置各受光阵列的情况下,得到如下效果。即,在编码器100中,由于因盘110的偏心引起的槽隙的反射像的偏移、光源121的射出面具有有限的面积而使得各受光阵列的宽度方向R上的光量分布成为梯形形状等的影响,若各受光阵列之间的间隔小,则容易在宽度方向R上相邻的受光阵列之间产生串扰。
此外,对由于反射光的漫反射成分引起的串扰进行说明。如图7所示,在盘110的材质111的表面存在大量细微的凹凸,因此,从光源121射出的光在盘110发生反射时产生漫反射(散射)。
图8中概念性地示出材质111的细微的凹凸中的凸部112的形状的一例。另外,图8中漫反射成分的各箭头的长度表示强度的大小。图8所示的例子中,凸部112具有上表面112a和包围上表面112a的周围的倾斜的侧面112b。上表面112a具有较平坦的形状,因此,来自斜上方(在该例中为Y轴向正侧且Z轴向正侧)的入射光所照射的面积大,但侧面112b由于倾斜而入射光所照射的面积小。因此,关于由入射光产生的漫反射成分的强度,如图8所示,被上表面112a散射的前方散射成分Lf、上方散射成分Lu、和后方散射成分Lb相对大,被侧面112b向周围方向散射的侧方散射成分Ls相对小。并且,前方散射成分Lf、上方散射成分Lu、后方散射成分Lb中,向正反射方向散射的前方散射成分Lf的强度最大,向上方散射的上方散射成分Lu和与入射光的行进方向相反地散射的后方散射成分Lb的强度为中间程度(比侧方散射成分Ls大)。因此,整体上漫反射成分的分布中,沿Y-Z平面的方向是主导地位的。
图9中示出从X轴正方向观察的漫反射成分的强度分布,图10中示出从Z轴正方向观察的漫反射成分的强度分布。另外,图9中各箭头的长度表示强度的大小,图10中距点E的距离表示强度的大小。利用上述的凸部112的漫反射,大量细微的凸部112所存在的盘110的表面的漫反射成分的强度分布如图9和图10所示那样,在沿包括光的行进方向的面(在该例中为Y-Z平面)的方向上成为较长的形状,整体在Y轴方向上具有方向性。更详细地说,如图10所示,该漫反射成分的强度分布以反射位置E为中心,成为将沿光的行进方向排列的2个圆连接而成的大致8字状的分布,特别地,成为光的行进方向里侧的圆比行进方向近前侧的圆大的分布形状。即,在光学模块120中相对于光源121在相同方向上配置有2个受光阵列的情况下,在两受光阵列之间,发生应到达一个受光阵列的反射光的散射光到达另一受光阵列等串扰,成为噪声的原因。并且,远离光源121的受光阵列比靠近光源121的受光阵列更多地接受彼此的光的漫反射成分,因此,存在产生更大的噪声的情况。
并且,关于受光阵列PA1、PA2分别输出的绝对信号,基于多个受光元件各自的检测或未检测的位元图案唯一地表示绝对位置。在这样的信号的性质方面,受光阵列PA1、PA2抗噪声能力相对低。并且,受光阵列PA1、PA2所输出的绝对信号与增量信号不同,不会成为反复信号(正弦波等),因此,应被受光阵列PA1、PA2接受的光的反射成分被受光阵列PI1或者受光阵列PI2接受而引起的噪声难以通过过滤器来降低。因此,优选尽量避免在受光阵列PI1和受光阵列PA1之间、以及受光阵列PI2和受光阵列PA2之间噪声相互叠加的情况。
另一方面,关于受光阵列PI1所输出的低增量信号和受光阵列PI2所输出的高增量信号,后者的周期为前者的1/2,并且是彼此相位相等的关系。因此,通过进行A相信号和B相信号的差分、多个受光元件之间的同相信号的相加,抵消了彼此相互叠加的噪声。因此,即使噪声在受光阵列PI1和受光阵列PI2之间相互叠加,影响也会比较小。
鉴于以上那样的情况,在本实施方式中,如上述那样以噪声的相互叠加的影响相对小的受光阵列PI1与受光阵列PI2的最短距离gPI比噪声的相互叠加的影响相对大的受光阵列PI1与受光阵列PA1的最短距离gPA1以及受光阵列PI2与受光阵列PA2的最短距离gPA2小的方式配置各受光阵列。由此,能够降低上述的槽隙的反射像的偏移、光量分布的形状等影响引起的各受光阵列之间的串扰的影响,并且能够降低基于上述的光的漫反射成分的强度分布的、从受光阵列PI1向受光阵列PA1的漫反射成分以及从受光阵列PI2向受光阵列PA2的漫反射成分。因此,能够提高位置数据的可靠性。
并且,在本实施方式中,特别地,编码器100构成为反射型的编码器。在反射型的编码器中,由于因前述的盘110的偏心引起的槽隙的偏移在反射像上倍增,以及因使用射出扩散光的光源121而光量分布容易成为梯形形状,因此,若受光阵列之间的间隔小的话,在宽度方向R相邻的受光阵列之间更容易产生串扰。因此,可以说本实施方式的各受光阵列的配置形式对反射型的编码器的应用是更有效的。并且,通过使编码器100构成为反射型的编码器,能够靠近光源121地配置受光阵列PI1、PI2和受光阵列PA1、PA2,因此,能够使编码器100小型化。
<4.变形例>
以上,一边参照附图一边对一个实施方式进行了详细说明。然而,权利要求书中记载的技术思想的范围不限定于这里所说明的实施方式。显然,只要是具有本实施方式所属的技术领域的通常知识的人,就能够想到在技术思想的范围内进行各种各样的变更、修正、组合等。因此,进行了这些变更、修正、组合等之后的技术当然也属于技术思想的范围。
(4-1.将受光阵列PI1配置在比受光阵列PI2靠外周侧的位置)
在上述实施方式中,将受光阵列PI1配置在比受光阵列PI2靠内周侧的位置的情况作为一例进行了说明,但例如也可以如图11所示地将受光阵列PI1配置在比受光阵列PI2靠外周侧的位置。本变形例的各受光阵列的尺寸关系和配置形式也与上述实施方式相同。也就是说,受光阵列PI2在宽度方向R上的长度WPI2比受光阵列PI1在宽度方向R上的长度WPI1大,从光源121到受光阵列PI2的最短距离gPI2比从光源121到受光阵列PI1的最短距离gPI1小。并且,从光源121到受光阵列PI2的中心位置ci2的距离dPI2比从光源121到受光阵列PI1的中心位置ci1的距离dPI1小,并且受光阵列PI2在测定方向C上的长度LPI2比受光阵列PI1在测定方向C上的长度LPI1大。并且,受光阵列PI1与受光阵列PI2的最短距离gPI比受光阵列PI1与受光阵列PA2的最短距离gPA2以及受光阵列PI2与受光阵列PA1的最短距离gPA1小。虽省略图示,但在本变形例的情况下,在盘110中,4条槽隙轨道从宽度方向R的内侧朝向外侧按照SA1、SI2、SI1、SA2的顺序配置。
在本变形例中,也得到与上述实施方式同样的效果。并且,在采用上述结构的情况下,能够提高低增量信号针对偏心的稳定性。也就是说,一般由盘110的偏心引起的检测误差具有依赖于槽隙轨道的半径的性质,半径小的话误差就大,半径大的话误差就小。在本变形例中,受光阵列PI1配置在比受光阵列PI2靠外周侧的位置,在盘110中槽隙轨道SI1配置在外周侧,从而能够增大该槽隙轨道SI1的半径。其结果是,能够减小由受光阵列PI1的偏心引起的检测误差,能够提高针对偏心的稳定性。因此,优选在提高高增量信号针对偏心的稳定性的情况下,采用上述实施方式的结构,在提高低增量信号针对偏心的稳定性的情况下,采用该结构。
(4-2.将一条结构的绝对用受光阵列配置在内周侧)
在上述实施方式中,将受光阵列PA1、PA2在宽度方向R上偏置地配置而构成为2个轨道的情况作为一例进行了说明,但受光阵列PA1、PA2的配置结构不限定于此,也可以构成为一条。
如图12所示,在本变形例中,在受光阵列PI1的内周侧配置有与绝对图案对应的受光阵列PA。虽省略图示,但在本变形例的情况下,在盘110中,3条槽隙轨道从宽度方向R的内侧朝向外侧按照SA、SI1、SI2的顺序呈同心圆状配置。受光阵列PA具有2种类型的受光阵列PA1、PA2。分别构成所述受光阵列PA1、PA2的受光元件p1、p2沿测定方向C(线Lcp)交替配置,由此2个受光阵列PA1、PA2构成为单一轨道(1条)的受光阵列PA。在受光阵列PA1、PA2中,分别来自槽隙轨道SA的反射光被接受,生成具有受光元件数的位元图案的绝对信号。另外,受光阵列PA相当于第3受光阵列的一例。
在该例子中,受光元件p1的配置间距和受光元件p2的配置间距都与槽隙轨道SA的反射槽隙在测定方向C上的最小长度(间距P1)对应(投影出的像的最小长度。即ε×P1。),各受光元件p1、p2在测定方向C上的长度与ε×P1的一半一致。由此,受光阵列PA1、PA2彼此在测定方向C上偏置1位元的1/2的长度(相当于间距P1的一半),与上述的实施方式同样地,在基于受光阵列PA1的绝对位置相当于位元图案的转变点的情况下,使用来自受光阵列PA2的检测信号计算绝对位置,或者相反地进行,由此能够提高绝对位置的检测精度。另外,各受光元件p1、p2在测定方向C上的长度不限定于上述情况,也可以为ε×P1的一半以外的长度。
本变形例的各受光阵列的尺寸关系和配置形式与上述实施方式相同。也就是说,受光阵列PI2在宽度方向R上的长度WPI2比受光阵列PI1在宽度方向R上的长度WPI1大,从光源121到受光阵列PI2的最短距离gPI2比从光源121到受光阵列PI1的最短距离gPI1小。并且,从光源121到受光阵列PI2的中心位置ci2的距离dPI2比从光源121到受光阵列PI1的中心位置ci1的距离dPI1小,并且受光阵列PI2在测定方向C上的长度LPI2比受光阵列PI1在测定方向C上的长度LPI1大。并且,受光阵列PI1与受光阵列PI2的最短距离gPI比受光阵列PI1与受光阵列PA的最短距离gPA小。
在本变形例中,也得到与上述实施方式同样的效果。并且,在采用上述结构的情况下,能够实现编码器100的小型化。也就是说,根据本变形例,2个受光阵列PA1、PA2构成为1条受光阵列PA,因此,能够使槽隙轨道SA和受光阵列PA都构成为1条轨道。因此,能够使盘110和光学模块120小型化,进而能够使编码器100小型化。
(4-3.将一条结构的绝对用受光阵列配置在外周侧)
在上述变形例(4-2)中,将受光阵列PA配置在比受光阵列PI1、PI2靠内周侧的位置的情况作为一例进行了说明,但例如也可以如图13所示地将受光阵列PA配置在比受光阵列PI1、PI2靠外周侧的位置。
在本变形例中,在受光阵列PI2的内周侧配置有与绝对图案对应的受光阵列PA。虽省略图示,但在本变形例的情况下,在盘110中,3条槽隙轨道从宽度方向R的内侧朝向外侧按照SI1、SI2、SA的顺序呈同心圆状配置。本变形例的各受光阵列的尺寸关系和配置形式也与上述变形例(4-2)相同。优选在提高绝对信号针对偏心的稳定性的情况下,采用本变形例的结构,在提高增量信号针对偏心的稳定性的情况下,采用上述变形例(4-2)。
(4-4.透过型编码器)
在上文中,以光源和受光阵列相对于盘110的槽隙轨道配置在相同侧的、所谓反射型编码器的情况为例进行了说明,但不限定于此。即,也可以是光源和受光阵列隔着盘110地配置在相反侧的、所谓透过型编码器。在该情况下,在盘110中,可以将槽隙轨道SA1、SA2、SI1、SI2的各缝形成为透过缝,或者,利用溅射等使槽隙以外的部分为粗糙面,涂布透过率低的材质来形成。另外,在本变形例中,光源121和受光阵列PA1、PA2、PI1、PI2隔着盘110对置配置,但本变形例的光学模块120包括这样地形成为分体的光源和受光阵列。
在本变形例中,上述实施方式中的最短距离gPI1、gPI2、距离dPI1、dPI2等的以光源121为基准的距离位于以光源121的光轴为基准的位置。在使用这样的透过型编码器的情况下,也得到与上述实施方式相同的效果。
(4-5.其他)
在上文中,对在盘110设置具有间距不同的增量图案的2个槽隙轨道SI1、SI2的情况进行了说明,但也可以设置具有间距不同的增量图案的3个以上的槽隙轨道。在该情况下,也能够通过累积方式实现高的分辨率。这时,例如也可以将受光阵列PA1、PA2中的至少一方用于增量信号。
并且,在上文中,对受光阵列PA1、PA2分别具有9个受光元件、绝对信号表示9个位元的绝对位置的情况进行了说明,但受光元件的数量也可以是9以外,绝对信号的位元数也不限定于9。并且,受光阵列PI1、PI2的受光元件的数量也不特别限定于上述实施方式的数量。
并且,在上文中,对光学模块120具备绝对信号用的受光阵列PA1、PA2的情况进行了说明,但未必需要具备受光阵列PA1、PA2。例如,取代受光阵列PA1、PA2,也可以具备利用来自各受光元件的检测信号表示原点位置的原点用的受光元件阵列。在该情况下,盘110的槽隙轨道SA1、SA2形成为原点用的图案。
另外,以上的说明中的“垂直”、“平行”、“相等”并不是严格的含义。即,“垂直”、“平行”、“相等”意味着容许设计上、制造上的公差、误差,是“实质上垂直”、“实质上平行”、“实质上相等”。

Claims (10)

1.一种编码器,其特征在于,该编码器具有:
多个槽隙轨道,它们分别具有沿测定方向排列的多个槽隙;
光源,其构成为向所述多个槽隙轨道射出光;
第1受光阵列,其构成为接受被具有增量图案的所述槽隙轨道反射或者透过的光;以及
第2受光阵列,其构成为接受被具有间距比其他增量图案长的增量图案的所述槽隙轨道反射的光,并且所述第2受光阵列在与所述测定方向垂直的宽度方向上的尺寸比所述第1受光阵列小。
2.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,
所述第1受光阵列被配置成相对于所述光源的光轴的最短距离比从该光轴到所述第2受光阵列的最短距离小。
3.根据权利要求1所述的编码器,其特征在于,
所述第1受光阵列被配置成,从所述光源的光轴到所述第1受光阵列的中心位置的距离比从所述光轴到所述第2受光阵列的中心位置的距离小。
4.根据权利要求2所述的编码器,其特征在于,
所述第1受光阵列被配置成,从所述光源的光轴到所述第1受光阵列的中心位置的距离比从所述光轴到所述第2受光阵列的中心位置的距离小。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述第1受光阵列在所述测定方向上的尺寸比所述第2受光阵列大。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述编码器还具有2个第3受光阵列,所述2个第3受光阵列被配置成:以在所述宽度方向上将所述光轴夹在它们之间的方式对称,并分别接受被具有绝对图案的所述槽隙轨道反射或者透过的光,
所述第1受光阵列和所述第2受光阵列在所述宽度方向上配置在所述2个第3受光阵列之间。
7.根据权利要求6所述的编码器,其特征在于,
所述第1受光阵列和所述第2受光阵列在所述宽度方向上以将所述光轴夹在它们之间的方式配置,
所述第1受光阵列、所述第2受光阵列、所述第3受光阵列被配置成:所述第1受光阵列与所述第2受光阵列的最短距离比所述第1受光阵列与第3受光阵列的最短距离以及所述第2受光阵列与第3受光阵列的最短距离小。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的编码器,其特征在于,
所述光源是构成为向所述多个槽隙轨道射出扩散光的点光源,
所述槽隙轨道所具有的各所述槽隙构成为反射从所述点光源射出的光,
所述第1受光阵列、所述第2受光阵列、第3受光阵列构成为分别接受被所述槽隙轨道反射的光。
9.一种带编码器的马达,其特征在于,该带编码器的马达具备:
可动体相对于固定体移动的直线马达、或者、转子相对于定子旋转的旋转式马达;以及
权利要求1~8中任一项所述的编码器,其构成为检测所述可动体或所述转子的位置和速度中的至少一方。
10.一种伺服系统,其特征在于,该伺服系统具备:
可动体相对于固定体移动的直线马达、或者、转子相对于定子旋转的旋转式马达;
权利要求1~8中任一项所述的编码器,其构成为检测所述可动体或所述转子的位置和速度中的至少一方;以及
控制装置,其构成为根据所述编码器的检测结果控制所述直线马达或者所述旋转式马达。
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