光全周编码器和马达系统技术方案

本发明专利技术提供一种既容易制造又能够小型化的光全周编码器和马达系统。光圆周编码器具有：基板(110)，位于旋转轴线(AX)上的发光部(111)配置在一面侧；圆盘(140)，其以能够绕旋转轴线旋转的方式配置在基板的另一面侧，具有2个旋转轨道（T2、T3），所述旋转轨道以旋转轴线为中心地具有多条旋转窄缝（S2、S3）；和导光部（120），其将从发光部照射的光呈放射状地朝向圆盘的外周方向的大致整个区域引导并导入旋转轨道（T2、T3），导光部具有：增量用第1导光部（123）等，其具有间接面对旋转轨道（T2）的大致环状的照射入光面（126），并且呈放射状地引导光以使其从照射入光面朝向旋转轨道（T2）射出；和绝对用第2导光部（1293），其将光的一部分引导到旋转轨道（T3）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光全周编码器和马达系统。
技术介绍
为了测定移动体的位置和速度等物理量，使用光学式编码器。光学式编码器存在下述结构:为了产生与圆盘的旋转对应的反射光或透射光，使用与形成于圆盘的旋转窄缝对应的固定窄缝。在该种光学式编码器中，为了进行高精度的位置检测，需要高精度地调整旋转窄缝与固定窄缝的位置关系。其原因在于，在固定窄缝与旋转窄缝的位置关系存在误差的情况下，由于在设计上并不希望的反射光和透射光被光敏元件接收到等而导致噪声增力口，所述噪声的增加与所述误差的量对应。为了减小该种噪声，开发出光全周补偿式旋转编码器(下面，也称为“光全周编码器”。)(例如，参照专利文献I)。专利文献1:日本特表2006-515426号公报所述光全周编码器对在圆盘的全周形成的多条窄缝中的大致全部窄缝照射光，并接收其反射光或透射光。从而，例如在圆盘被偏心安装的情况下等，即使固定圆盘和旋转圆盘的位置关系产生误差的情况下，通过使用从全周得到的反射光或透射光，也能够使误差相互抵消。这样对误差的容忍度提高的结果是，能够容易地制造光全周编码器。另一方面，在所述光全周编码器中，如专利文献I所示，绕旋转轴线遍及全周形成的旋转窄缝和固定窄缝的至少一方由沿径向排列的双重窄缝形成。并且，为了对每个双重化的窄缝得到不同的信号，光路等在径向或高度方向(轴方向)被双重化。这样在径向或高度方向被双重化后的光路等成为使装置整体大型化的原因。
技术实现思路
因此，本专利技术正是鉴于该种问题而完成的，本专利技术的目的在于提供一种光全周编码器和马达系统，既容易制造又能够小型化。为解决所述课题，根据本专利技术的某一观点，提供一种光全周编码器，其具有:基板，位于旋转轴线上的光源配置在所述基板的一面侧；圆盘，所述圆盘以能够绕所述旋转轴线旋转的方式配置在所述基板的另一面侧，并具有至少2个以上的旋转轨道，所述旋转轨道具有以所述旋转轴线为中心的多条旋转窄缝；和导光部，所述导光部将从所述光源照射的光呈放射状地朝向所述圆盘的外周方向的大致整个区域引导，并引导至所述2个以上的旋转轨道，所述导光部具有:第I导光部，所述第I导光部具有直接或间接面对所述旋转轨道中的第I旋转轨道的大致环状的面，所述第I导光部用于呈放射状地引导所述光以使所述光从所述面朝向所述第I旋转轨道射出；和第2导光部，所述第2导光部配置有至少2个以上，所述第2导光部用于将所述被呈放射状地引导的光的一部分引导到所述旋转轨道中的除所述第I旋转轨道以外的至少I个以上的第2旋转轨道。而且，也可以是，所述光全周编码器还具有固定轨道，所述固定轨道固定在所述圆盘的轴向一方侧或另一方侧，并具有与所述第I旋转轨道的所述旋转窄缝对应的多条固定窄缝；所述固定轨道沿周向被分割为2个以上的区域；所述第I导光部至少在与所述2个以上区域的边界对应的位置具有用于遮蔽光的多个遮蔽部；所述第2导光部被设置成相对于所述遮蔽部向所述圆盘侧突出，用于将被呈放射状地引导且进入所述遮蔽部的光引导到所述第2旋转轨道。而且，也可以是，所述第I导光部一边使作用于所述多条固定窄缝和所述多条旋转窄缝的光会聚，一边朝向所述旋转轴线附近引导所述光；所述光全周编码器还具有2个以上的受光部，所述2个以上的受光部配置在所述旋转轴线附近，用于在所述2个以上的区域中的每个区域分别接收由所述第I导光部引导的光；在所述固定轨道中，所述区域中的一个区域内的多条固定窄缝以及在与所述一个区域相邻的另一区域内的多条固定窄缝形成为，使得由所述受光部接收的受光信号之间产生能够判别旋转方向的相位差。而且，也可以是，所述固定轨道被分割为4的整数倍个所述区域；所述第2导光部被设置为与所述区域相同个数。而且，也可以是，所述固定轨道所具有的2个以上的区域被设定为绕所述旋转轴线按照所述区域的个数旋转对称；绕所述旋转轴线成为点对称关系的2个所述区域中的每一个区域的所述多条旋转窄缝或者固定窄缝形成为使得由2个所述受光部接收的受光信号之间产生电角度为0°或180°的相位差。而且，也可以是，所述光全周编码器具有位置数据生成部，所述位置数据生成部用于基于将从处于所述点对称关系的2个区域得到的2个受光信号彼此相加或相减的结果，来生成包含旋转体的旋转方向的位置数据。而且，为解决所述课题，根据本专利技术的另一观点，提供一种马达系统，所述马达系统具备:马达部，所述马达部用于使旋转轴旋转；光全周编码器，所述光全周编码器与所述旋转轴连接，用于测定所述旋转轴的位置；和控制部，所述控制部基于所述光全周编码器检测出的位置来控制所述马达部的旋转，所述光全周编码器具有:基板，位于所述旋转轴的旋转轴线上的光源配置在所述基板的一面侧；圆盘，所述圆盘以能够绕所述旋转轴线旋转的方式配置在所述基板的另一面侧，并具有至少2个以上的旋转轨道，所述旋转轨道具有以所述旋转轴线为中心的多条旋转窄缝；和导光部，所述导光部用于将从所述光源照射的光呈放射状地朝向所述圆盘的外周方向的大致整个区域引导，并引导至所述2个以上的旋转轨道，所述导光部具有:第I导光部，所述第I导光部具有直接或间接面对所述旋转轨道中的第I旋转轨道的大致环状的面，所述第I导光部用于呈放射状地引导所述光以使所述光从所述面朝向所述第I旋转轨道射出；和第2导光部，所述第2导光部配置有至少2个以上，所述第2导光部用于将所述被呈放射状地引导的光的一部分引导到所述旋转轨道中的除所述第I旋转轨道以外的至少I个以上的第2旋转轨道。如以上说明的那样，根据本专利技术，既容易制造，又能够小型化。附图说明图1是用于说明本专利技术的第I实施方式涉及的马达系统的结构的说明图。图2是用于说明所述实施方式涉及的编码器的结构的说明图。图3是用于说明所述实施方式涉及的编码器的结构的说明图。图4是用于说明所述实施方式涉及的基板的结构的说明图。图5是用于说明所述实施方式涉及的基板的结构的说明图。图6是用于说明所述实施方式涉及的导光部的结构的说明图。图7是用于说明所述实施方式涉及的导光部的结构的说明图。图8是用于说明所述实施方式涉及的导光部的结构的说明图。图9是用于说明所述实施方式涉及的导光部的结构的说明图。图10是用于说明所述实施方式涉及的遮蔽部的结构的说明图。图11是用于说明所述实施方式涉及的圆盘的结构的说明图。图12是用于说明所述实施方式涉及的信号处理部的结构的说明图。图13是用于说明变形例涉及的编码器的结构的说明图。图14是用于说明变形例涉及的导光部的结构的说明图。标号说明1:马达系统；10:马达；20:控制部；100:编码器；110:基板；111:发光部(光源的一例)；112、112A、112B、112C、112D:受光部；113、113A、113B、113C、113D:绝对检测部；114:信号处理部；1141:A相信号生成部；1142:B相信号生成部；1143:绝对信号生成部；1144:位置数据生成部；120:导光部；121:入光部；122:发散聚光部；122A:发散面；122B:聚光面；123:增量用第I导光部(第I导光部的一例)；124:方向变换面(第I导光部的一例)；125:增量用第2导光部(第I导光部的一例)；126:照射入光面(大致环状的面，第I导光部的一例);127、127A、127B、127C、127D:出光部；128:凸缘部；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光全周编码器，其特征在于，所述光全周编码器具有：基板，位于旋转轴线上的光源配置在所述基板的一面侧；圆盘，所述圆盘以能够绕所述旋转轴线旋转的方式配置在所述基板的另一面侧，并且所述圆盘具有至少2个以上的旋转轨道，所述至少2个以上的旋转轨道具有以所述旋转轴线为中心的多条旋转窄缝；和导光部，所述导光部将从所述光源照射的光呈放射状地朝向所述圆盘的外周方向的大致整个区域引导，并引导至所述2个以上的旋转轨道，所述导光部具有：第1导光部，所述第1导光部具有直接或间接面对所述旋转轨道中的第1旋转轨道的大致环状的面，所述第1导光部用于呈放射状地引导所述光以使所述光从所述面朝向所述第1旋转轨道射出；和第2导光部，所述第2导光部配置有至少2个以上，所述第2导光部用于将所述被呈放射状地引导的光的一部分引导到所述旋转轨道中的除所述第1旋转轨道以外的至少1个以上的第2旋转轨道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村冈次郎，井上贞敏，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本;JP