的误检出，因此希望各受光元件的受光量均匀 一致，优选受光阵列PAUPA2配置在光量变化小的区域内。在本实施方式中，受光阵列PA1、 PA2被配置为夹着受光阵列PI1、PI2。由此，使受光阵列PA1、PA2离开光源121，可W配置 在上述的光量变化小的区域内。其结果，可W提高受光阵列PAUPA2输出的受光信号的可 靠性。
[0100] 如前所述，在输出绝对信号的2个受光阵列PAUPA2中，多个受光元件各自的检出 或未检出的比特图案唯一地表示绝对位置。另一方面，在输出增量信号的受光阵列PIUPI2 中，相位对应的多个受光元件的检测信号进行加法运算而表示1个节距内的位置。根据该 种信号的性质，在受光阵列PI1、PI2中，噪声被平均化而针对噪声的耐受性变得较高，与此 相对，在受光阵列PAUPA2中需要足够的受光量，并且，针对噪声的耐受性变得较低。而且， 作为光源121使用L邸等时，在光源附近产生没有时间变化的直流噪声光。在本实施方式 中，受光阵列PAUPA2被配置为夹着受光阵列PIUPI2。由此，由于将针对噪声的耐受性较 高的受光阵列PI1、PI2配置在接近光源121的位置上，并且将针对噪声的耐受性较低的受 光阵列PA1、PA2配置在离开光源121的位置上，因此可W将上述直流噪声光的噪声影响抑 制于最低限。
[0101] (4.变形例） W上，参照附图对一个实施方式详细进行了说明。但是，权利要求书所记载的技术思想 的范围并不限定于在此说明的实施方式。如果是本实施方式所属技术领域中的具有通常知 识的技术人员，则可知在技术思想的范围内，可想到进行各种变更或修正、组合等。因而，进 行上述变更或修正、组合等之后的技术也当然属于技术思想的范围。
[0102] 各受光阵列的配置不限定于上述实施方式的配置。也就是说，只要对应于增量图 案的2个受光阵列PI1、PI2是沿宽度方向R偏置配置的构成，则也可W是上述实施方式W 外的配置。
[0103] 例如，在上述实施方式中，虽然作为一个例子说明了受光阵列PI1与受光阵列PI2 相比被配置在内周侧的情况，但是例如如图10所示，受光阵列PI1与受光阵列PI2相比也 可W被配置在外周侧。虽然省略图示，但是此时在圆盘110中，4条狭缝码道从宽度方向R 的内侧朝向外侧，WSA1、SI2、SI1、SA2的顺序配置。提升高增量信号相对于偏屯、的鲁椿性 时，采用上述实施方式的构成，而提升低增量信号相对于偏屯、的鲁椿性时，则优选采用该构 成。
[0104]另外，例如在上述实施方式中，作为一个例子说明了受光阵列PA1、PA2夹着受光 阵列PIUPI2而配置在其外侧的情况，但是例如如图11所示，受光阵列PIUPI2也可W夹 着受光阵列PAUPA2而配置在其外侧。此时，可得到如下效果。也就是说，由于从受光阵列 PA1、PA2输出的受光信号是成为最终绝对位置的基础的信号，因此在提高精度方面要求准 确性及响应性。因而，受光阵列PAUPA2的配置位置在精度提高方面成为重要的要素。在 本实施方式中，由于受光阵列PIUPI2被配置为夹着受光阵列PAUPA2,因此可W使对绝对 位置的精度造成较大影响的受光阵列PAUPA2接近光源121。其结果，可W使响应性提高， 进而可W使绝对位置的精度提高。
[0105] 另外，在图11所示的情况中，受光阵列PI1与受光阵列PI2相比也可W配置在外 周侧。
[0106] 另外，例如在上述实施方式中，作为一个例子说明了受光阵列PA1、PA2沿宽度方 向R偏置配置而构成为2个码道的情况，但是受光阵列PAUPA2的配置构成并不限定于此。 例如，如图12所示，构成2个受光阵列PA1、PA2各自的受光元件P1、P2沿测定方向C交替 配置，由此2个受光阵列PA1、PA2也可W构成为单一码道的受光阵列PA。
[0107] 在该例子中，受光元件P1的配置节距及受光元件P2的配置节距（投影的影像中 的最小长度，即eXP1)都对应于狭缝码道SA1、SA2的反射狭缝的测定方向C上的最小长 度（节距P1)，各受光元件P1、P2的测定方向C上的长度与eXPl的一半一致。由此，受 光阵列PA1、PA2彼此在测定方向C上仅偏置1个比特的1/2的长度（相当于节距P1的一 半），与上述的实施方式一样，在基于狭缝码道SA1的绝对位置相当于比特图案的转变点 时，能够使用来自狭缝码道SA2的检测信号计算出绝对位置，或者进行相反的处理。
[010引另外，虽然省略图示，但是此时在圆盘110中，3条狭缝码道从宽度方向R的内侧朝 向外侧，WSI1、SA、SI2的顺序配置。狭缝码道SA是与狭缝码道SAUSA2的任意一个相同 的构成。
[0109] 在本变形例中，2个受光阵列PA1、PA2使构成该2个受光阵列PA1、PA2各自的受 光元件P1、P2交替配置，由此构成为单一的受光阵列PA。由此，由于可W使狭缝码道SA及 受光阵列PA都构成为1条码道，因此可W使圆盘110及光学模块120W致编码器100小型 化。
[0110] 另外，在上述实施方式中，虽然沿宽度方向R相互偏置配置的2个受光阵列PIl、 PI2构成为接收由节距相互不同的狭缝码道SI1、SI2反射的光，并输出不同分辨率的位置 数据，但是2个受光阵列的构成并不限定于此。例如2个受光阵列PI1、PI2也可W构成为 接收由节距相互相等的狭缝码道反射的光，并输出相等分辨率的位置数据。
[0111] 另外，在上述实施方式中，虽然W光源和受光阵列相对于圆盘110的狭缝码道配 置在同一侧的所谓的反射型编码器的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。目P，也可W 是光源和受光阵列夹着圆盘110配置在相反侧的所谓的透射型编码器。此时，也可W是在 圆盘110中通过使狭缝码道SA1、SA2、SI1、SI2的各狭缝形成为透射狭缝，或者，利用瓣射 等使狭缝W外的部分成为粗趟面，或涂布透射率低的材质而形成。在本变形例中，虽然光源 121和受光阵列PA1、PA2、PI1、PI2夹着圆盘110而相对配置，但是本变形例中的光学模块 120包含如此分体形成的光源和受光阵列。使用该种透射型编码器时，也能得到与上述实施 方式同样的效果。
【主权项】
1. 一种编码器，其特征在于，具有： 圆盘，固定于旋转体； 多个第1狭缝码道，配备于所述圆盘，分别具有沿测定方向以具有增量图案的方式排 列的多个狭缝； 1个以上的第2狭缝码道，配备于所述圆盘，分别具有沿测定方向以具有绝对图案的方 式排列的多个狭缝； 光源，构成为向所述第1狭缝码道及所述第2狭缝码道射出光； 2个第1受光阵列，配置在沿与所述测定方向大致垂直的宽度方向相互偏置的位置上， 构成为分别接收通过对应的所述第1狭缝码道反射或透射的光，并分别输出第1受光信 号； 2个第2受光阵列，构成为分别接收通过对应的所述第2狭缝码道反射或透射的光，并 分别输出相位相互不同的第2受光信号； 根据2个所述第1受光信号选择2个所述第2受光信号的任意一个的单元； 以及根据所述2个第1受光信号的至少一个和由所述进行选择的单元选择的一个所述 第2受光信号，生成所述旋转体的位置数据的单元。2. 根据权利要求1所述的编码器，其特征在于， 所述编码器还具有根据所述2个第1受光信号特定如下相位范围的单元，亦即：所述2 个第2受光信号的一个与另一个相比振幅稳定的范围即所述第1受光信号的1个周期中的 第1相位范围；及所述2个第2受光信号的所述另一个与所述一个相比振幅稳定的范围即 所述第1受光信号的1个周期中的第2相位范围， 所述进行选择的单元在所述第1受光信号的相位处于所述第1相位范围时，选择所述 2个第2受光信号中的所述一个，在所述第1受光信号的相位处于所述第2相位范围时，选 择所述2个第2受光信号中的所述另一个。3. 根据权利要求2所述的编码器，其特征在于， 所述编码器还具有根据所述2个第1受光信号的相位差计算出如下相位差的单元，亦 即：所述一个第2受光信号相对于所述第1受光信号的第1相位差；及所述另一个第2受光 信号相对于所述第1受光信号的第2相位差， 所述进行特定的单元根据所述第1相位差为〇时的第1基准相位范围和所述第1相位 差来特定所述第1相位范围，根据所述第2相位差为O时的第2基准相位范围和所述第2 相位差来特定所述第2相位范围。4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的编码器，其特征在于， 所述2个第1受光阵列具有：一个受光阵列；及另一个受光阵列，构成为接收通过所述 第1狭缝码道反射或透射的光，该第1狭缝码道具有与对应于所述一个受光阵列的所述第 1狭缝码道相比节距较短的增量图案。5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的编码器，其特征在于， 所述第1狭缝码道及所述第2狭缝码道所具有的各所述狭缝构成为反射由所述光源射 出的光， 所述第1受光阵列及所述第2受光阵列构成为分别接收由所述第1狭缝码道或所述第 2狭缝码道反射的光。6. 根据权利要求1至5中任意一项所述的编码器，其特征在于， 还具有可作出如下改变的单元，其在所述编码器的电源接通时使外加在所述光源上的 电流比规定的电流值增大，在所述旋转体旋转后使所述电流成为所述规定的电流值。7. 根据权利要求6所述的编码器，其特征在于，还具有： 对所述第2受光信号的振幅和规定的阈值进行比较的单元； 以及可作出如下改变的单元，其在所述编码器的电源接通时使所述阈值比规定值增 大，在所述旋转体旋转后使所述阈值成为所述规定值。8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的编码器，其特征在于， 所述2个第1受光阵列夹着所述光源而配置在沿所述宽度方向相互偏置的位置上， 所述2个第2受光阵列夹着所述2个第1受光阵列而配置在沿所述宽度方向相互偏置 的位置上。9. 根据权利要求1至7中任意一项所述的编码器，其特征在于， 所述2个第2受光阵列夹着所述光源而配置在沿所述宽度方向相互偏置的位置上， 所述2个第1受光阵列夹着所述2个第2受光阵列而配置在沿所述宽度方向相互偏置 的位置上。10. 根据权利要求1至7中任意一项所述的编码器，其特征在于， 所述2个第2受光阵列通过使构成所述2个第2受光阵列各自的受光元件交替配置， 从而构成为单一码道的受光阵列， 所述2个第1受光阵列夹着所述光源及所述2个第2受光阵列而配置在沿所述宽度方 向相互偏置的位置上。11. 一种附带编码器的马达，其特征在于，具备： 马达，转子相对于定子旋转； 以及权利要求1至10中任意一项所述的编码器，检测出所述转子的位置及速度的至少 一个。12. -种伺服系统，其特征在于，具备： 马达，转子相对于定子旋转； 权利要求1至10中任意一项所述的编码器，检测出所述转子的位置及速度的至少一 个； 以及控制装置，构成为根据所述编码器的检测结果来控制所述马达。
【专利摘要】本发明提供一种编码器，可以提高位置数据的可靠性。具体而言，其具有：圆盘(110)；狭缝码道(SI1)、(SI2)，具有增量图案；狭缝码道(SA1)、(SA2)，具有绝对图案；光源(121)；受光阵列(PI1)、(PI2)，配置在沿宽度方向R相互偏置的位置上，构成为接收由狭缝码道(SI1)、(SI2)反射的光；2个受光阵列(PA1)、(PA2)，构成为接收由狭缝码道(SA1)、(SA2)反射的光；信号选择部(144)，根据受光阵列(PI1)、(PI2)的2个受光信号选择受光阵列(PA1)、(PA2)的2个受光信号的任意一个；以及位置数据生成部(140)，根据受光阵列(PI1)、(PI2)的2个受光信号和由信号选择部(144)选择的一个受光信号，生成位置数据。
【IPC分类】G01D5/347
【公开号】CN104977032
【申请号】CN201510049959
【发明人】吉田康, 室北几磨
【申请人】株式会社安川电机
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年1月30日
【公告号】EP2930472A1, US20150292918