[发明专利]光学式编码器

权利要求书

1.一种光学式编码器，其特征在于，具备：

光源；

一个信号轨道，设于测定对象，并与该测定对象的运动联动地调制来自所述光源的光束；

光检测部，接收来自所述信号轨道的光束并转换为电信号而输出；以及

运算部，运算来自该光检测部的输出信号，

所述信号轨道具有如下结构：对来自所述光源的光进行强度调制为正弦波状，且对该正弦波提供以λ为基本周期而针对每个mλ＝Λ(m为自然数)重复的相位调制，

所述光检测部从如下光束取出正弦信号以及余弦信号，该光束是从提供所述相位调制的信号轨道以正弦波状受到调制的光束，

通过所述运算部，从一个所述信号轨道得到周期λ的基本周期信号和周期Λ的相位调制信号这两个周期的信号。

2.根据权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，

在所述光检测部中，将第一光检测器对和第二光检测器对配置于在所述相位调制的周期Λ中以{(2n+1)Λ/2}周期隔开的位置，所述第一光检测器对是从通过所述信号轨道以所述正弦波状受到调制的光束取出正弦信号以及余弦信号的一对光检测器所构成的，所述第二光检测器对是从通过所述信号轨道以所述正弦波状受到调制的光束取出正弦信号以及余弦信号的一对光检测器所构成的，

所述运算部根据从所述第一光检测器对以及所述第二光检测器对分别输出的所述正弦信号以及所述余弦信号来运算各光检测器对的位置中的各电角度，取得所得到的各电角度之和并求出所述基本周期λ中的电角度，取得所述各电角度之差并求出第一相位调制信号。

3.根据权利要求1或者2所述的光学式编码器，其特征在于，

所述光检测部还具备第三光检测器对和第四光检测器对，所述第三光检测器对和第四光检测器对配置于相对所述第一光检测器对和所述第二光检测器对分别以{(2n+1)Λ/4}周期隔开的位置，且由与所述第一光检测器对和所述第二光检测器对相同的结构所构成，

所述运算部根据从所述第一光检测器对和所述第二光检测器对求出的所述第一相位调制信号、以及从所述第三光检测器对和所述第四光检测器对求出的第二相位调制信号来运算相位调制信号的电角度。

4.根据权利要求1或者2所述的光学式编码器，其特征在于，

在所述光检测部中，将第一光检测器对和第二光检测器对配置于在所述相位调制的周期Λ中以Λ/2周期隔开的位置，所述第一光检测器对是从通过所述信号轨道以所述正弦波状受到调制的光束取出正弦信号以及余弦信号的一对光检测器所构成的，所述第二光检测器对是从通过所述信号轨道以所述正弦波状受到调制的光束取出正弦信号以及余弦信号的一对光检测器所构成的，

所述光检测部还具备第三光检测器对和第四光检测器对，所述第三光检测器对和第四光检测器对配置于相对所述第一光检测器对和所述第二光检测器对分别以Λ/4周期隔开的位置，且由与所述第一光检测器对和所述第二光检测器对相同的结构所构成，

所述运算部根据从所述第一光检测器对以及所述第二光检测器对、和所述第三光检测器对以及所述第四光检测器对分别输出的所述正弦信号以及所述余弦信号来运算各光检测器对的位置中的各电角度，取得所得到的各电角度之和并求出所述基本周期λ中的电角度，取得所述各电角度之差并求出第一相位调制信号。

5.根据权利要求2或者4所述的光学式编码器，其特征在于，

所述运算部还根据所述第一相位调制信号和所述第二相位调制信号之差来运算相位调制信号的电角度，所述第一相位调制信号是从所述第一光检测器对以及所述第二光检测器对、和所述第三光检测器以及所述第四光检测器对求出的，所述第二相位调制信号是从所述第二光检测器对以及所述第三光检测器对、和所述第四光检测器以及所述第一光检测器对求出的。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的光学式编码器，其特征在于，

所述测定对象除了具有作为所述信号轨道的第一信号轨道之外，还具有与该第一信号轨道不同的第二信号轨道，与各信号轨道对应地具有所述光检测部，第一信号轨道是生成所述被相位调制的正弦波的信号轨道，第二信号轨道是进行单一周期的正弦波状的光强度调制的信号轨道，该单一周期具有比所述第一信号轨道能够分辨的分辨率更高的频率。