[發(fā)明專(zhuān)利]光學(xué)式編碼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010128807.5
• 申請(qǐng)日: 2010-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101832790A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉田康;山口陽(yáng)介;鈴木嚆二
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社安川電機(jī)
• 主分類(lèi)號(hào): G01D5/26
• 分類(lèi)號(hào): G01D5/26;G01D21/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

1.一種光學(xué)式編碼器，該光學(xué)式編碼器具有：

轉(zhuǎn)盤(pán)，其安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，能夠隨著該旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)；

環(huán)狀狹縫，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤(pán)上，并包含相對(duì)于所述轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)中心偏心地形成的多個(gè)等間距的同心圓狹縫圖樣；

光源，其被固定地設(shè)置，向所述環(huán)狀狹縫照射光；

絕對(duì)值用檢測(cè)部，其被固定地設(shè)置，檢測(cè)從所述光源照射的、透射過(guò)所述環(huán)狀狹縫的透射光或被所述環(huán)狀狹縫反射的反射光，輸出檢測(cè)信號(hào)；以及

信號(hào)處理裝置，其根據(jù)由所述絕對(duì)值用檢測(cè)部檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)所述轉(zhuǎn)盤(pán)的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，

所述環(huán)狀狹縫具有在彼此不同的方向上偏心的第1環(huán)狀狹縫和第2環(huán)狀狹縫，

所述絕對(duì)值用檢測(cè)部具有與所述第1環(huán)狀狹縫對(duì)應(yīng)的第1檢測(cè)部以及與所述第2環(huán)狀狹縫對(duì)應(yīng)的第2檢測(cè)部，所述第1檢測(cè)部檢測(cè)從所述光源照射的、透射過(guò)所述第1環(huán)狀狹縫的透射光或被所述第1環(huán)狀狹縫反射的反射光，輸出檢測(cè)信號(hào)，所述第2檢測(cè)部檢測(cè)從所述光源照射的、透射過(guò)所述第2環(huán)狀狹縫的透射光或被所述第2環(huán)狀狹縫反射的反射光，輸出檢測(cè)信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述第1環(huán)狀狹縫的狹縫間距為所述第1環(huán)狀狹縫相對(duì)于所述轉(zhuǎn)盤(pán)的中心的偏心量以上，所述第2環(huán)狀狹縫的狹縫間距為所述第2環(huán)狀狹縫相對(duì)于所述轉(zhuǎn)盤(pán)的中心的偏心量以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述環(huán)狀狹縫還具有第3環(huán)狀狹縫，該第3環(huán)狀狹縫被形成為其偏心方向或偏心量中的至少一方與所述第1環(huán)狀狹縫及第2環(huán)狀狹縫不同，

所述絕對(duì)值用檢測(cè)部還具有與所述第3環(huán)狀狹縫對(duì)應(yīng)的第3檢測(cè)部，所述第3檢測(cè)部檢測(cè)從所述光源照射的、透射過(guò)所述第3環(huán)狀狹縫的透射光或被所述第3環(huán)狀狹縫反射的反射光，輸出檢測(cè)信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述第3環(huán)狀狹縫具有相對(duì)于所述轉(zhuǎn)盤(pán)的中心無(wú)偏心地形成的多個(gè)同心圓狹縫。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述轉(zhuǎn)盤(pán)還具有相對(duì)于所述轉(zhuǎn)盤(pán)的中心放射狀地形成的增量狹縫，

所述光學(xué)式編碼器還具有：

增量用光源，其被固定地設(shè)置，向所述增量狹縫照射光；以及

增量用檢測(cè)部，其被固定地設(shè)置，檢測(cè)來(lái)自所述增量狹縫的透射光或反射光。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)式編碼器，其中，

利用公共的光源對(duì)所述環(huán)狀狹縫和所述增量狹縫照射光。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述信號(hào)處理裝置根據(jù)內(nèi)插信號(hào)，對(duì)根據(jù)來(lái)自所述絕對(duì)值用檢測(cè)部的檢測(cè)信號(hào)而計(jì)算出的所述絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行插值，所述內(nèi)插信號(hào)是對(duì)從所述增量用檢測(cè)部得到的重復(fù)信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插而得到的。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述環(huán)狀狹縫與所述增量狹縫的實(shí)質(zhì)狹縫間距相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述光學(xué)式編碼器還具有限制來(lái)自所述光源的照射光的光源狹縫，

所述絕對(duì)值用檢測(cè)部具有限制由所述環(huán)狀狹縫反射的反射光的固定狹縫以及接收透射過(guò)該固定狹縫的光的受光元件。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述光學(xué)式編碼器還具有限制來(lái)自所述光源的照射光的光源狹縫，

所述絕對(duì)值用檢測(cè)部具有狹縫圖樣狀的受光元件，在該受光元件上形成有與所述環(huán)狀狹縫相同間距的狹縫，以便限制由所述環(huán)狀狹縫反射的反射光，并接收該反射光。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器，其中，

所述信號(hào)處理裝置根據(jù)來(lái)自所述絕對(duì)值用檢測(cè)部的檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算所述環(huán)狀狹縫在所述轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸的半徑方向上的位移，并根據(jù)該位移來(lái)計(jì)算所述轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度。

12.一種電機(jī)，該電機(jī)具有：

權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器；以及

電機(jī)部，其使所述光學(xué)式編碼器的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

13.一種電機(jī)系統(tǒng)，該電機(jī)系統(tǒng)具有：

權(quán)利要求1所述的光學(xué)式編碼器；

電機(jī)部，其使所述光學(xué)式編碼器的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及

控制部，其根據(jù)所述光學(xué)式編碼器檢測(cè)出的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，向所述電機(jī)部輸出控制該電機(jī)部的控制信號(hào)。