[发明专利]编码器

说明书

技术领域

本发明涉及安装在伺服电机等的旋转轴上的光学式编码器，特别是涉及配置在使光入射的缝隙上的受光窗的形状。

技术背景

光学式旋转编码器在用玻璃等构成的旋转的圆板上设置了代码图形，在该代码图形上入射来自LED等发光元件的光，把透过或者反射代码图形的光直接或者经过受光窗，由光电二极管等受光元件进行受光。而且，通过电路基板把受光元件的微小电流放大、变换为调整了的电信号以后，进行倍增、内插和脉冲化，检测出上述圆板的旋转速度或者旋转位置。

由于在上述旋转编码器中，用受光元件受光的光量不同，因此在受光元件内的微小电流中将产生差异。从而，在用电路基板把该微小电流放大以生成电信号时，在各受光元件中的放大率中将产生差异。

对于旋转编码器的高精度化，在倍增、内插或脉冲化的情况下，如果在各基本信号中存在放大率的差别，则由于频率特性等问题将存在高速时位置精度降低等问题。

因此本发明是鉴于上述情况而进行的，目的在于提供能够防止高速时位置精度降低的编码器。

发明的公开

本发明的编码器是一种把代码图形设置在旋转圆板上并通过用受光元件接受透过或者反射上述代码图形的来自发光元件的光来检测上述旋转圆板的旋转速度，旋转位置的编码器，被配置在上述旋转圆板与上述受光元件之间的、透过或者反射了上述代码图形的光通过的受光窗在上述旋转圆板的半径方向的不同位置上彼此具有相位差并具有多个被配置的固定缝隙，将上述受光窗的沿上述旋转圆板的半径方向的长度设定为以内周侧为基准向外周侧依次地缩短，将上述固定缝隙的内周侧的受光窗的开口面积与外周侧受光窗的开口面积设定为相等。

另外，本发明的编码器是一种把代码图形设置在旋转圆板上并通过用受光元件接受透过或者反射了上述代码图形的来自发光元件的光来检测上述旋转圆板的旋转速度、旋转位置的编码器，上述受光元件具有多个被配置的受光单元，该受光单元接受透过或者反射了上述代码图形的来自发光元件的光，并且在上述旋转圆板的半径方向的不同位置上彼此具有相位差，将上述受光单元的沿上述旋转圆板的半径方向的长度设定为以内周侧为基准向外周侧依次地缩短，将上述受光元件的内周侧的受光单元的面积与外周侧的受光单元的面积设定为相等。

如果依据本发明的编码器，则由于受光窗或者受光单元的形状沿旋转圆板半径方向的长度设定为以内周侧为基准向外周侧依次地缩短，因此与旋转圆板的半径方向的位置无关，将受光窗或者受光单元的面积设定为相等。

附图的简单说明

图1是本发明实施形态的编码器的结构图。

图2是图1所示的旋转缝隙圆板1的平面图

图3是图1所示的固定缝隙3中设置的受光窗的详细图。

图4是图1所示的受光元件4中设置的受光单元的详细图。

图5示出受光元件4的电流波形。

图6示出放大了的电压波形。

图7示出实施形态的旋转缝隙圆板1以及固定缝隙3和以往的旋转缝隙圆板122以及固定缝隙23。

图8是其它实施形态的固定缝隙9中设置的受光窗的详细图。

图9是其它实施形态的固定缝隙10中设置的受光窗的详细图。

图10是其它实施形态的受光元件11中设置的受光单元的详细图。

图11是其它实施形态的受光元件12中设置的受光单元的详细图。

图12是其它实施形态的受光元件13中设置的受光单元的详细图。

用于实施发明的最佳形态

图1是本发明实施形态的编码器的结构图，图2是构成编码器的旋转缝隙圆板1的平面图。图1中，1是在要检测旋转位置或旋转速度的电机轴上直接或者经过联接器等联结节进行轴固定的玻璃等旋转缝隙圆板，在旋转缝隙圆板1上，如图2所示，设置了基本间距6的代码图形。2是红外线LED等发光元件，3是使从发光元件2发射的并且透过了旋转缝隙圆板1上的代码图形的平行光线透过的具有后述形状的受光窗的固定缝隙，4是光电二极管等受光元件。5是电路基板，由：把在受光元件4中进行了光电变换的信号变换为电压的放大单元51；用于倍增、内插或者脉冲化的波形处理电路52；输出电路53以及LED驱动电路54构成。

图3示出设置在固定缝隙3中的受光窗。位于同一半径上的不同半径位置的受光窗31、32、33、34对于基本间距6配置为分别各具有90°的相位差。为了使各受光窗在外周侧至内周侧其受光窗的开口面积相同，设定为使得从外周侧向内周侧其径向长度依次地加长。