[發明專利]編碼器、伺服單元及編碼器的制造方法

有效

• 申請號: 201110113423.0
• 申請日: 2011-05-03
• 公開（公告）號: CN102288210A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 吉田康;吉冨史朗;村岡次郎
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: G01D5/38
• 分類號: G01D5/38;H02K11/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李雪春;武玉琴

技術領域

本發明涉及一種編碼器、伺服單元及編碼器的制造方法。

背景技術

編碼器使用于測定移動體的位置、速度等物理量。

該編碼器根據移動體的移動方向主要大致分類為旋轉型(以下也稱為“旋轉”)和直線型(以下也稱為“線性”)。

編碼器也被稱為旋轉位置檢測裝置等，檢測出移動體(旋轉體)的位置(角度)、速度(旋轉速度)等。另一方面，線性編碼器也被稱為直線位置檢測裝置等，檢測出移動體的位置、速度等。

編碼器根據位置檢測方法等大致分類為增量型(以下也稱為“增量值”)和絕對型(以下也稱為“絕對值”)。增量值型編碼器主要檢測出距移動體原點位置的相對位置。具體為，在增量值型編碼器中，預先檢測出原點位置，取得與距該原點位置的移動量相應的脈沖信號等的周期信號，通過對該周期信號進行累計等處理而檢測出位置等。絕對值型編碼器也被稱為絕對值編碼器，檢測出移動體的絕對位置。

編碼器根據檢測原理等，如果是非接觸型，則大致分類為“磁式(包括旋轉變壓器)”和“光學式”。磁式編碼器與光學式編碼器相比，具有例如耐環境性能等優異的特性。光學式編碼器與磁式編碼器相比，具有例如位置分辨性能等優異的特性。而且，為了具有兩者的特性，還開發有利用了磁及光這兩者的編碼器(也稱為“混合式”)。

上述各種編碼器根據使用用途所需的特性而適當選擇使用各形式的編碼器。尤其編碼器對于例如進行位置控制、速度控制等控制的伺服馬達等，對掌握現在位置等擔負重要的作用。換言之，針對伺服馬達所選定使用的編碼器的性能、特性還會影響到該伺服馬達的性能、特性。

專利文獻1：日本國專利第3509830號公報

專利文獻2：日本國特開平6-347293號公報

由于期待編碼器的高分辨率化，而開發出各種光學式編碼器。其中，作為光學式編碼器，開發了利用由多個狹縫(包括反射型及透過型)形成的格柵的編碼器。利用了該光柵的編碼器大致分類為只是利用沿格柵透過或反射的光的“幾何光學型”和利用基于多個格柵的衍射干涉光的“衍射干涉光學型”(參照專利文獻1、2)。

衍射干涉光學型編碼器與幾何光學型編碼器相比，通過利用衍射干涉光，能夠使高分辨率化和耐環境性能的提高共存，另一方面，為了組成衍射干涉光學系統而致使制造、設計、開發等變難。

發明內容

于是，本發明是鑒于上述問題而進行的，本發明的目的在于提供一種編碼器、伺服單元及編碼器的制造方法，能夠利用衍射干涉光使分辨率提高，并使制造等變得容易。

為了解決上述課題，根據本發明的一個觀點，提供一種編碼器，其特征在于，具有：

圓板狀圓盤，配置為可繞轉軸旋轉，具有分別形成有光學的旋轉格柵的環狀第1碼道及第2碼道；

以及第1檢測部及第2檢測部，分別固定配置為與上述第1碼道及第2碼道對置，分別具有與對置的上述第1碼道或上述第2碼道的上述旋轉格柵構成衍射干涉光學系統的光學的固定格柵，檢測基于上述旋轉格柵和上述固定格柵的衍射干涉光，

上述第1碼道的旋轉格柵所包括的多個狹縫分別作為從放射狀彎曲后的形狀的彎曲狹縫而形成，

與上述第1碼道對置的上述第1檢測部在上述第1碼道的旋轉格柵所包括的狹縫的切線相對于上述第2檢測部所對置的位置上的上述第2碼道的旋轉格柵所包括的狹縫的切線平行的位置上，與上述第1碼道對置配置。

而且，多個上述彎曲狹縫也能以該多個狹縫的節距成為規定值的方式，沿使以上述轉軸為中心的多個放射狀線分別以規定的彎曲度向周向彎曲的彎曲線而形成。

而且，上述第1碼道的旋轉格柵所包括的多個狹縫的節距與上述第2碼道的旋轉格柵所包括的多個狹縫的節距相等。

而且，上述第1碼道的旋轉格柵的狹縫條數與上述第2碼道的旋轉格柵的狹縫條數不同，

上述編碼器也可以還具有位置數據生成部，其根據上述圓盤旋轉1周內的周期數不同的上述第1檢測部的第1檢測信號和上述第2檢測部的第2檢測信號，生成上述圓盤的旋轉位置。

而且，上述圓盤還具有環狀第3碼道，其形成有包括以轉軸為中心的多個同心圓狹縫的旋轉格柵，

上述編碼器還具有第3檢測部，其固定配置為與上述第3碼道對置，具有與對置的第3碼道的上述旋轉格柵構成衍射干涉光學系統的光學的固定格柵，檢測基于上述旋轉格柵和上述固定格柵的衍射干涉光，