[發明專利]編碼器

無效

• 申請號: 201310072959.1
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103323039A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 宮島徹;石塚良;伊藤昭二
• 申請（專利權）人: 山洋電氣株式會社
• 主分類號: G01D5/347
• 分類號: G01D5/347
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

技術領域

本發明涉及一種編碼器，其將旋轉的測量對象的機械位移量轉換為電信號并進行信號處理來測出旋轉角度和轉數。

背景技術

已知編碼器為一種將伺服電機等旋轉的測定對象的旋轉角度（旋轉位置）和轉數進行檢測的裝置。

一個典型的編碼器具有與旋轉的測量對象的旋轉軸連接的旋轉盤以及隔著旋轉盤相對的發光元件和光接收元件。旋轉盤按照規定的規則形成有包括透光部以及遮光部的光柵（光學パターン）。

發光元件射出的光在旋轉盤的光柵的遮光部被遮斷，或者透過透光部由光接收元件接收。光接收元件接收光的時機，與光柵有關。因此，通過作為電信號測定該接收光的時機，可以檢測旋轉盤的旋轉角度。

通過配置在旋轉盤的一次旋轉中使所呈現的光柵周期不同的多個軌道，可以提高旋轉角度的檢測精度。提高檢測精度的軌道數增加，但同時也使旋轉盤變大。在這方面，不能應付提出電機等小型化要求的產品。

因此，作為一種減少軌道數而減小旋轉盤大小的技術，已經公開了一種在具有光柵的旋轉盤以及旋轉軸上安裝磁體的編碼器（例如，參照專利文獻1）。該編碼器通過檢測磁體的磁柵（磁気パターン）以某一精度確定了旋轉角度，進而與光柵組合提高了旋轉角度的檢測精度。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2009-294073號公報

此外，對于專利文獻1的編碼器，無論是光柵還是磁柵，都是作為正弦波或余弦波的模擬數據被檢測。在檢測數據全部為模擬數據時，所有檢測數據必須進行模擬-數字轉換信號處理。因此，編碼器中需要設置多個光柵用以及磁柵用的獨立的模擬-數字轉換電路，導致增加了設備的成本。

發明內容

本發明鑒于上述情況，其目的在于提供一種能夠提高檢測精度的可靠性并且降低設備成本的編碼器。

為了達成上述目的的編碼器具有旋轉盤、透遮光部件、光源、光檢測部、磁體、磁檢測部以及運算部。

旋轉盤在徑向方向上以多個形成有在旋轉方向上交替地具有透光部和遮光部的葛萊碼光柵（グレイコード光學パターン）。

透遮光部件形成有包括與上述旋轉盤的各葛萊碼光柵對峙的透光部和遮光部的光柵。

光源照射光到上述旋轉盤的葛萊碼光柵以及上述透遮光部件的光柵。

光檢測部接收通過上述旋轉盤以及上述透遮光部件的透光部的光，并輸出與上述旋轉盤的旋轉位置對應的數字數據。

磁體設置在上述旋轉盤的旋轉中心部，并通過磁極的配置形成磁柵。

磁檢測部檢測上述磁柵并輸出與上述旋轉盤的旋轉位置對應的數字數據。

運算部利用上述磁檢測部以及上述光檢測部的數字數據求出上述旋轉盤的旋轉角度。

[發明的效果]

通過本發明的編碼器，由于運算部利用磁檢測部以及光檢測部的數字數據求出旋轉盤的旋轉角度，因此，檢測精度的可靠性變高。

而且，由于將設置在旋轉盤的葛萊碼光柵以及二進制碼磁柵作為數字數據進行檢測，因此，可以顯著減少模擬-數字轉換電路的數量，可以降低編碼器的設備成本。

附圖說明

圖1是表示本發明的編碼器的一種實施方式的結構的概略斜視圖；

圖2是表示本實施方式的編碼器中的旋轉盤的平面圖；

圖3是表示本實施方式的編碼器中的固定掩模（固定マスク）的平面圖；

圖4是表示本實施方式的運算部中的數據處理程序的方框圖；

圖5是表示本實施方式的運算部中的運算處理的說明圖。

符號說明

10??旋轉軸

20??旋轉盤

21??盤表面

30、31??光柵

30a、31a??透光部

30b、31b??遮光部

40??透遮光部件（固定掩模）

50??光源

60??光檢測部

70??磁體

80??磁檢測部

90??運算部

100??編碼器

具體實施方式

下面，參照附圖，對本發明的編碼器的一種實施方式進行說明。

參照圖1至圖3，同時說明本實施方式的編碼器的結構。圖1是表示本發明的編碼器的一種實施方式的結構的概略斜視圖。圖2是表示本實施方式的編碼器中的旋轉盤的平面圖。圖3是表示本實施方式的編碼器中的固定掩模的平面圖。

[編碼器的結構]