[發(fā)明專利]光學式編碼裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210380324.3
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN103033204A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 古米賢次
• 申請（專利權）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發(fā)明涉及光學式編碼裝置，特別涉及改良為能夠去除從受光單元得到的信號的高次諧波成分的光學式編碼裝置。

背景技術

圖9是表示光學式編碼裝置的基本的結構例的立體結構圖。該光學式編碼裝置60，在第一狹縫（slit）板61的后方配置有第二狹縫板62。第一狹縫板61相對于第二狹縫板62在圖示箭頭所示的移動方向上相對移動。另外，光電轉換元件63配置于第二狹縫板62的后方。在狹縫板61和狹縫板62上，設置有使光透過的狹縫的部分（以下稱為透過部）和不透過光的部分（以下稱為非透過部）以規(guī)定的寬度（以下稱為狹縫間距）反復的狹縫圖案。

在這樣的結構中，一旦平行光束L照射到狹縫板61，透過狹縫板61和狹縫板62的光就會入射到光電轉換元件63。然后，光電轉換元件63將入射光根據(jù)其光強度轉換為電信號輸出。該電信號能夠通過因狹縫板61與狹縫板62的相對位移，而使透過狹縫板61和狹縫板62的光量發(fā)生改變而得到。作為該電信號的位移信號I6(x)，其周期對應于狹縫間距。該位移信號I6(x)本應該是根據(jù)狹縫板61和狹縫板62的重疊情況，與從發(fā)光一側觀察的外觀上的透過部的變化成比例的三角波信號。但是，實際上由于光的衍射等，位移信號I6(x)因三角波變遲緩而成為類似正弦波。并且，利用該類似正弦波的位移信號I6(x)可以進行位置檢測。

另外，將用上述的光學式編碼裝置60得到的原來的位移信號f(x)，用傅里葉級數(shù)表示為下述的式（1）。

f(x)=a+8aπ2(cosx12+cos3x32+cos5x52)···(1)]]>

另一方面，如果狹縫板61和狹縫板62的間隙發(fā)生變化，則由上述高次諧波成分的影響，實際的位移信號I6(x)會發(fā)生較大的變形。該位移信號I6(x)的變形，以下述變形率來表示。

該位移信號I6(x)的變形，主要是由如3次諧波、5次諧波、7次諧波之類的低次數(shù)的高次諧波成分引起的。從而，利用這種位移信號I6(x)求得的位置檢測值會伴隨著大的誤差。

于是，現(xiàn)有技術中，為了去除變形成分提出了一種光學式編碼裝置，該光學式編碼裝置在狹縫的長度方向上分割狹縫圖案，并通過將分割后的狹縫圖案的配置為具有規(guī)定相位差，從而去除n次的變形成分（例如參照專利文獻1）。圖10A是表示這種現(xiàn)有的光學式編碼裝置70的結構例的立體結構圖。該光學式編碼裝置70具有如圖10A所示的第二狹縫板72。圖10B是放大表示該狹縫板72的狹縫圖案的圖。在狹縫板72中，在非透過部72b形成有作為狹縫的透過部72a。如圖10B所示，設置于第二狹縫板72的狹縫圖案72C、72D、72E、72F的透過圖案為一組，并以第一狹縫板61的間距（pitch）P反復配置。在此，相對于圖案72C，圖案72D、72E、72F各自以狹縫板61的間距P的1/12、1/6、1/4的相位差（圖10B中表示為P/12、P/6、P/4）進行配置。

現(xiàn)有的光學式編碼裝置70通過這樣的結構，有效地去除由作為受光單元的光電轉換元件63檢測出的信號的高次諧波成分。