光学式旋转编码器制造技术

本发明专利技术提供一种针对污损的耐性更高的光学式旋转编码器。编码器(10)是具备码盘(30)的光学式旋转编码器。码盘(30)具备：用于产生M代码信号的M代码区域(31)、用于产生格雷码信号的格雷码区域(32)、以及产生增量信号的增量区域(33)。编码器(10)也可以是绝对编码器。

Rotary Optical Encoder

【技术实现步骤摘要】
光学式旋转编码器
本专利技术涉及光学式旋转编码器。
技术介绍
光学式旋转编码器用于检测旋转体的旋转位置。以往的光学式旋转编码器的结构的例子，记载于专利文献1～3。作为旋转位置的检测方式，可举出利用格雷码的方式、利用M代码的方式、利用增量信号的方式等。特别是，在专利文献1中记载有检测机构具有冗余性的编码器的例子，在专利文献2中记载有具有错误修正/检测功能的编码器的例子，在专利文献3中记载有具有异常检测功能的编码器的例子。专利文献1：日本特开2016－53570号公报专利文献2：日本特开平5－252037号公报专利文献3：日本特开平9－105646号公报然而，以往的光学式旋转编码器存在容易污损的问题。例如，若在编码板的一部分(狭缝、码盘、码道等)附着灰尘、污渍，则有信号发生异常，而无法进行正常的位置检测，或精度恶化的情况。另外，也已知有使用2个信号的冗余结构，但存在在一个信号发生异常的情况下，无法判定哪个信号是正确的情况。
技术实现思路
本专利技术是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供一种对于污损具有更高的耐性的光学式旋转编码器。本专利技术的光学式旋转编码器是具备码盘的光学式旋转编码器，上述码盘具备：M代码区域，用于产生M代码信号；格雷码区域，用于产生格雷码信号；以及增量区域，用于产生增量信号。根据特定的方式，上述编码器是绝对编码器。根据特定的方式，上述M代码区域、上述格雷码区域以及上述增量区域分别配置于不同的径向范围内。根据特定的方式，上述编码器具备控制装置，上述控制装置构成为：基于上述M代码信号来决定M代码位置，基于上述格雷码信号来决定格雷码位置，基于上述增量信号来决定增量位置，在上述M代码位置、上述格雷码位置以及上述增量位置中的至少2个位置一致的情况下，输出表示该一致的位置的信号。根据特定的方式，上述控制装置构成为：在上述M代码位置和上述格雷码位置一致，上述增量位置不同的情况下，输出涉及上述增量位置的错误信息，在上述格雷码位置和上述增量位置一致，上述M代码位置不同的情况下，输出涉及上述M代码位置的错误信息，在上述增量位置和上述M代码位置一致，上述格雷码位置不同的情况下，输出涉及上述格雷码位置的错误信息。本专利技术的光学式旋转编码器由于并用3种信号来检测旋转位置，即使在由于污损而不能利用任意一种的情况下，也能够基于剩余的两种信号来检测正确的旋转位置，针对污损的耐性更高。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的光学式旋转编码器的结构的例子的图。图2是表示图1的光学式旋转编码器的读取窗口的结构的图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。实施方式1.图1中示有本专利技术的实施方式1的编码器10的结构的例子。编码器10是光学式的旋转编码器。另外，编码器10作为绝对编码器发挥功能。编码器10具备发光部20、码盘30、读取窗口部40以及受光部50。用箭头L表示从发光部20输出的光。码盘30具备遮光部以及透光部(狭缝等)，从发光部20输出的光根据发光的位置和码盘30的旋转位置，被遮光部遮挡或者通过透光部。通过透光部的光的一部分进一步通过读取窗口部40到达受光部50，在受光部50转换为电信号等信号。码盘30具备用于产生M代码信号的M代码区域31、用于产生格雷码信号的格雷码区域32以及用于产生增量信号的增量区域33。M代码区域31、格雷码区域32以及增量区域33也可以分别由一个以上的码道构成。在M代码区域31，在周向上，按照表示M代码的特定的图案排列有遮光部和透光部，能够根据规定的周向范围内的图案唯一确定码盘30的旋转位置。具体的图案能够使用利用M代码的公知的光学式旋转编码器的图案。例如，也可以利用专利文献2所记载的图案。在格雷码区域32，在周向以及径向上，按照表示格雷码的特定的图案排列有遮光部和透光部，能够根据规定的周方向位置的图案唯一确定码盘30的旋转位置。具体的图案能够使用利用格雷码的公知的光学式旋转编码器的图案。在增量区域33，在周向上，沿着一定周期的反复图案排列有遮光部和透光部，能够根据规定的周向位置的图案的变化确定码盘30的旋转量(旋转角度)。虽然未特别图示，但增量区域33也可以是对相位相互相差1/4周期的2个相同形状的反复图案进行组合而成的区域。与M代码区域31、格雷码区域32以及增量区域33对应，读取窗口部40具备M代码用窗41、格雷码用窗42以及增量用窗43。另外，与M代码区域31、格雷码区域32以及增量区域33对应，受光部50具备M代码受光部51、格雷码受光部52以及增量受光部53。在图2中，示有码盘30以及读取窗口部40的位置关系的例子。图2是从码盘30的轴向观察到的图，例如在图2的纸面里侧方向配置有发光部20，在纸面近前侧方向配置有受光部50。如图2所示，读取窗口部40的M代码用窗41、格雷码用窗42以及增量用窗43分别配置于不同的径向范围。与此对应，码盘30的M代码区域31、格雷码区域32以及增量区域33也分别配置于不同的径向范围。如图2所示，各区域也可以分散地配置于多个径向范围。在图2的例子中，格雷码用窗42遍及2个径向范围，合计形成8个，由此能够读取最大8位的格雷码。此外，虽然未特别图示出M代码用窗41以及增量用窗43的构造的详细内容，但它们的具体的结构分别能够使用利用M代码以及增量信号的公知的光学式旋转编码器的读取窗口的结构。如图1所示，通过M代码区域31的光通过M代码用窗41到达M代码受光部51。另外，通过格雷码区域32的光通过格雷码用窗42到达格雷码受光部52。进一步，通过增量区域33的光通过增量用窗43到达增量受光部53。这样，受光部50检测与各区域对应的光的图案，生成并输出表示它们的电信号。作为用于处理各信号的结构，编码器10具备计数器60以及控制装置70。另外，编码器10具备与受光部50、计数器60以及控制装置70连接的信号线。作为受光部50的输出信号线，设置有用于输出M代码信号的M代码信号线81、用于输出格雷码信号的格雷码信号线82、以及用于输出增量信号的增量信号线83。增量信号线83与计数器60的输入连接。计数器60基于增量信号，例如通过累计脉冲数，来生成表示码盘30的旋转量(旋转角度)的计数信号。计数器60的输出连接有计数信号线84，计数信号被输出至计数信号线84。M代码信号线81、格雷码信号线82以及计数信号线84与控制装置70的输入连接，控制装置70接收M代码信号、格雷码信号以及计数信号。控制装置70基于输入的各信号，分别独立地决定码盘30的旋转位置。即，基于M代码信号来决定第一位置(M代码位置)，基于格雷码信号来决定第二位置(格雷码位置)，并基于增量信号来决定第三位置(增量位置)。...

【技术保护点】
1.一种编码器，是具备码盘的光学式旋转编码器，其中，/n上述码盘具备：/nM代码区域，用于产生M代码信号；/n格雷码区域，用于产生格雷码信号；以及/n增量区域，用于产生增量信号。/n

【技术特征摘要】
20180614 JP 2018-1138351.一种编码器，是具备码盘的光学式旋转编码器，其中，
上述码盘具备：
M代码区域，用于产生M代码信号；
格雷码区域，用于产生格雷码信号；以及
增量区域，用于产生增量信号。


2.根据权利要求1所述的编码器，其中，
上述编码器是绝对编码器。


3.根据权利要求1或2所述的编码器，其中，
上述M代码区域、上述格雷码区域以及上述增量区域分别配置于不同的径向范围内。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的编码器，其中，
上述编码器具备控制装置，
上述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野侑宏，
申请(专利权)人：多摩川精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP