[发明专利]旋转编码器

说明书

技术领域

本发明涉及检测旋转角度的旋转编码器。

背景技术

以前，旋转编码器被用于测量机床或FA装置等中的角度。旋转编码器的角度检测类型大致分为增量类型和绝对类型。日本专利公开No.2006-214929公开了增量类型的旋转编码器。增量类型的旋转编码器可被容易地制造，但是存在这样的问题：如果关断电力则删除角度信息或者因外来(exogenous)噪声而累积误差。另一方面，绝对类型的旋转编码器具有高度精确的优点，因为它不累积误差，并且，即使电力被关断也不需要移动到原位置(home position)。

日本专利公开No.2007-147465公开了绝对类型的旋转编码器。该旋转编码器使用被称为游标(vernier)的角度检测方法，在该方法中，计算具有相互不同的周期的多个周期性信号之间的相位差，以获得具有与原始周期中的每一个不同的周期的周期性信号。

在以前的该游标检测方法中，当刻度相对于该刻度的旋转轴(shaft)偏心时，原始的周期性信号之间的相对相位发生改变。如果刻度的偏心大，那么通过游标检测获得的角度信号的检测误差增大，并且，不能确保与下位(lower)周期性信号的相位同步。因此，当刻度被固定在旋转轴上时，需要高度精确的调整，并且，这妨碍成本的降低。

发明内容

作为本发明的一个方面的旋转编码器包括：刻度部分，在所述刻度部分中，具有数量为S1的狭缝的第一狭缝阵列和具有数量为S2的狭缝的第二狭缝阵列关于中心点被同心地(concentrically)形成；传感器单元部分，包含第一传感器和第二传感器，所述第一传感器在第一读取区域中检测来自第一狭缝阵列的信号，所述第二传感器在第二读取区域中检测来自第二狭缝阵列的信号；以及信号处理电路，所述信号处理电路被配置为处理由所述传感器单元部分检测的信号。所述旋转编码器满足表达式R1_min/R2_max≤S1/S2≤R1_max/R2_min，这里，R1_max和R1_min分别是第一读取区域中的到中心点的距离的最大值和最小值，R2_max和R2_min分别是第二读取区域中的到中心点的距离的最大值和最小值。

参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征和方面将变得清晰。

附图说明

图1是实施例1中的旋转编码器的配置图。

图2是实施例1中的旋转刻度的配置图。

图3A和图3B是实施例1中的M序列传感器单元的配置图。

图4A和图4B是实施例1中的传感器单元的配置图。

图5是用于描述实施例1中的初始化操作的示图。

图6是实施例1中的旋转刻度的主要部分的放大图。

图7A和图7B是示出在实施例1中由偏心产生的角度误差的曲线图。

图8是实施例2中的旋转编码器的配置图。

图9是实施例2中的旋转刻度的配置图。

图10是实施例3中的旋转编码器的配置图

图11是实施例3中的旋转刻度的配置图。

图12A和图12B是实施例3中的传感器单元的配置图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的示例性实施例。在附图中的每一个中，相同的元件将由相同的附图标记表示，并且，将省略对其重复的描述。

〔实施例1〕

图1是实施例1中的旋转编码器100的配置图。旋转编码器100是光学旋转编码器，其包含附接于旋转轴上的旋转刻度201(刻度部分)、M序列传感器单元301、传感器单元302、信号处理电路401和存储单元402。M序列传感器单元301和传感器单元302构成传感器单元部分。信号处理电路401处理由传感器单元部分检测的信号。具体地，信号处理电路401将由M序列传感器单元301获得的电信号转换成角度值，对由传感器单元302获得的编码器信号执行内插处理，将信号写入存储单元402中，以及读取存储单元402的信号，等等。