[发明专利]编码器

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码器，其将旋转的测量对象的机械位移量转换为电信号并进行信号处理来测出旋转角度和转数。

背景技术

已知编码器为一种将伺服电机等旋转的测定对象的旋转角度（旋转位置）和转数进行检测的装置。

一个典型的编码器具有与旋转的测量对象的旋转轴连接的旋转盘以及隔着旋转盘相对的发光元件和光接收元件。旋转盘按照规定的规则形成有包括透光部以及遮光部的光栅（光学パターン）。

发光元件射出的光在旋转盘的光栅的遮光部被遮断，或者透过透光部由光接收元件接收。光接收元件接收光的时机，与光栅有关。因此，通过作为电信号测定该接收光的时机，可以检测旋转盘的旋转角度。

通过配置在旋转盘的一次旋转中使所呈现的光栅周期不同的多个轨道，可以提高旋转角度的检测精度。提高检测精度的轨道数增加，但同时也使旋转盘变大。在这方面，不能应付提出电机等小型化要求的产品。

因此，作为一种减少轨道数而减小旋转盘大小的技术，已经公开了一种在具有光栅的旋转盘以及旋转轴上安装磁体的编码器（例如，参照专利文献1）。该编码器通过检测磁体的磁栅（磁気パターン）以某一精度确定了旋转角度，进而与光栅组合提高了旋转角度的检测精度。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2009-294073号公报

此外，对于专利文献1的编码器，无论是光栅还是磁栅，都是作为正弦波或余弦波的模拟数据被检测。在检测数据全部为模拟数据时，所有检测数据必须进行模拟-数字转换信号处理。因此，编码器中需要设置多个光栅用以及磁栅用的独立的模拟-数字转换电路，导致增加了设备的成本。

发明内容

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种能够提高检测精度的可靠性并且降低设备成本的编码器。

为了达成上述目的的编码器具有旋转盘、透遮光部件、光源、光检测部、磁体、磁检测部以及运算部。

旋转盘在径向方向上以多个形成有在旋转方向上交替地具有透光部和遮光部的葛莱码光栅（グレイコード光学パターン）。

透遮光部件形成有包括与上述旋转盘的各葛莱码光栅对峙的透光部和遮光部的光栅。

光源照射光到上述旋转盘的葛莱码光栅以及上述透遮光部件的光栅。

光检测部接收通过上述旋转盘以及上述透遮光部件的透光部的光，并输出与上述旋转盘的旋转位置对应的数字数据。

磁体设置在上述旋转盘的旋转中心部，并通过磁极的配置形成磁栅。

磁检测部检测上述磁栅并输出与上述旋转盘的旋转位置对应的数字数据。

运算部利用上述磁检测部以及上述光检测部的数字数据求出上述旋转盘的旋转角度。

[发明的效果]

通过本发明的编码器，由于运算部利用磁检测部以及光检测部的数字数据求出旋转盘的旋转角度，因此，检测精度的可靠性变高。

而且，由于将设置在旋转盘的葛莱码光栅以及二进制码磁栅作为数字数据进行检测，因此，可以显著减少模拟-数字转换电路的数量，可以降低编码器的设备成本。

附图说明

图1是表示本发明的编码器的一种实施方式的结构的概略斜视图；

图2是表示本实施方式的编码器中的旋转盘的平面图；

图3是表示本实施方式的编码器中的固定掩模（固定マスク）的平面图；

图4是表示本实施方式的运算部中的数据处理程序的方框图；

图5是表示本实施方式的运算部中的运算处理的说明图。

符号说明

10  旋转轴

20  旋转盘

21  盘表面

30、31  光栅

30a、31a  透光部

30b、31b  遮光部

40  透遮光部件（固定掩模）

50  光源

60  光检测部

70  磁体

80  磁检测部

90  运算部

100  编码器

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的编码器的一种实施方式进行说明。

参照图1至图3，同时说明本实施方式的编码器的结构。图1是表示本发明的编码器的一种实施方式的结构的概略斜视图。图2是表示本实施方式的编码器中的旋转盘的平面图。图3是表示本实施方式的编码器中的固定掩模的平面图。

[编码器的结构]