[发明专利]编码器、光学模块和伺服系统

权利要求书

1.一种编码器，所述编码器包括：

狭缝阵列，所述狭缝阵列包括沿着测量轴并排布置的多个反射狭缝；以及

光学模块，所述光学模块能够在面对所述狭缝阵列的一部分的同时相对于所述狭缝阵列在所述测量轴上进行相对移动，其中：

所述光学模块包括：

点光源，该点光源对所述狭缝阵列的一部分照射光；以及

光接收阵列，所述光接收阵列包括多个光接收元件，所述多个光接收元件沿着所述测量轴并排布置并且在平行于所述狭缝阵列的平面上布置在所述点光源周围，所述光接收元件分别接收从所述点光源照射并且从所述反射狭缝反射的光，

所述光接收阵列包括：

第一光接收阵列，所述第一光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有增量图案的狭缝阵列的反射光并且输出增量信号；以及

第二光接收阵列，所述第二光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有绝对图案的狭缝阵列的反射光并且输出绝对信号，并且

所述点光源、所述第一光接收阵列和所述第二光接收阵列被布置为所述点光源与所述第一光接收阵列之间的最短距离小于所述点光源与所述第二光接收阵列之间的最短距离。

2.根据权利要求1所述的编码器，其中：

所述第一光接收阵列被布置在所述点光源在所述测量轴方向上的一侧和另一侧中的至少一方，并且

所述第二光接收阵列被布置在相对于所述点光源在垂直于所述测量轴的宽度方向上偏移的位置处。

3.根据权利要求2所述的编码器，其中：

所述第二光接收阵列中包括的所述多个光接收元件具有下述形状：在所述测量轴方向上更靠近所述点光源的光接收元件在所述宽度方向上的长度较短，并且所述光接收元件在所述宽度方向上与所述点光源相反的一侧的端部被并排布置在沿着所述测量轴的位置处。

4.根据权利要求3所述的编码器，其中：

在所述宽度方向上至少并排布置有两个具有所述绝对图案的狭缝阵列；

所述点光源被布置为面对并排布置的所述两个狭缝阵列之间的位置；并且

所述第二光接收阵列在所述宽度方向上夹着所述点光源，并且分别面对并排布置的所述两个狭缝阵列而至少并排布置有两个。

5.根据权利要求4所述的编码器，其中：

在并排布置的所述两个狭缝阵列之间面对所述点光源的位置，布置有至少一个具有所述增量图案的狭缝阵列；并且

在所述点光源在所述测量轴方向上的两侧，面对并排布置的所述狭缝阵列而布置有至少两个所述第一光接收阵列。

6.根据权利要求5所述的编码器，其中：

所述第一光接收阵列中包括的多个光接收元件分别沿着所述宽度方向具有相同的长度。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的编码器，其中：

并排布置的所述两个第二光接收阵列中的一个的光接收元件和另一个的光接收元件形成为沿着所述测量轴方向的长度大致相同，并且越是在所述测量轴方向上靠近所述点光源的光接收元件，沿着所述宽度方向的长度越短，该长度使得接收光量大致相等。

8.一种光学模块，所述光学模块在被布置为能够在面对狭缝阵列的一部分的同时相对于所述狭缝阵列在测量轴上进行相对移动时构成编码器，所述狭缝阵列包括沿着所述测量轴并排布置的多个反射狭缝，其特征在于：

所述光学模块包括：

点光源，该点光源对所述狭缝阵列的一部分照射光；以及

光接收阵列，所述光接收阵列包括多个光接收元件，所述多个光接收元件沿着所述测量轴并排布置，并且在平行于所述狭缝阵列的平面上布置在所述点光源周围，所述光接收元件分别接收从所述点光源照射并且从所述反射狭缝反射的光，其中

所述光接收阵列包括：

第一光接收阵列，所述第一光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有增量图案的狭缝阵列的反射光并且输出增量信号；以及

第二光接收阵列，所述第二光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有绝对图案的狭缝阵列的反射光并且输出绝对信号，并且

所述点光源、所述第一光接收阵列和所述第二光接收阵列被布置为所述点光源与所述第一光接收阵列之间的最短距离小于所述点光源与所述第二光接收阵列之间的最短距离。

9.一种伺服系统，所述伺服系统包括：

马达，所述马达能够使移动对象在测量轴方向上移动；

编码器，所述编码器被构造为检测所述马达和所述移动对象中的至少一方在所述测量轴方向上的位置；以及

控制器，所述控制器被构造为基于由所述编码器检测到的位置控制所述马达，其中：

所述编码器包括：

狭缝阵列，在所述狭缝阵列中，沿着所述测量轴并排布置有多个反射狭缝；以及

光学模块，所述光学模块能够在面对所述狭缝阵列的一部分的同时随着所述马达的驱动而相对于所述狭缝阵列在所述测量轴上进行相对移动，

所述光学模块包括：

点光源，该点光源对所述狭缝阵列的一部分照射光；以及

光接收阵列，所述光接收阵列包括多个光接收元件，所述多个光接收元件沿着所述测量轴并排布置，并且在平行于所述狭缝阵列的平面上布置在所述点光源周围，所述光接收元件分别接收从所述点光源照射并且从所述反射狭缝反射的光，

所述光接收阵列包括：

第一光接收阵列，所述第一光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有增量图案的狭缝阵列的反射光并且输出增量信号；以及

第二光接收阵列，所述第二光接收阵列被构造为接收来自在所述测量轴方向上具有绝对图案的狭缝阵列的反射光并且输出绝对信号，并且

所述点光源、所述第一光接收阵列和所述第二光接收阵列被布置为所述点光源与所述第一光接收阵列之间的最短距离小于所述点光源与所述第二光接收阵列之间的最短距离。