[发明专利]增量编码器

说明书

本发明涉及增量编码器，这种增量编码器设有多个指示块，不必返回到基准点或者零点，具体地说，设有多个在转子上形成的指示块，不必使转子旋转一周就能检出基准点或者零点。

以往，编码器作为电气测定距离和角度的设备已广为知晓。在编码器中有光学式的和磁式的等，并且基本的结构非常相似。

作为电气测定角度的设备，一直广泛采用旋转式编码器。特别是光学式编码器，它应用高级光学技术进行制造，能实现高精度和高分辨率的编码，又因为抗磁性等外部干扰和非接触式的结构，所以有寿命长的特点。

由于这种优良的特点，光学式编码器被用在例如用于检测角度的测量装置中。

用于现在测量机中的光学式编码器，有绝对制的和增量制的。

绝对制是角度值和圆周上位置一一对应的，因为圆周上位置已作为绝对地址编制好，所以有不管在哪个位置都能得到位置信息的优点。但绝对制结构复杂，有很难实现小型轻量化以便使其内装在测量装置中的问题。

相对于绝对制的增量制，如图6所示，包括形成主刻度9110的转子9100、形成副刻度9210的定子9200和配置成转子9100与定子9200夹在中间的检测手段9300。

在转子9100上形成的主刻度9110，是在圆周上设置等距离的栅状刻度，例如做成80秒间隔的明暗栅格。

在定子9200中形成的副刻度9210则做成用与主刻度9110相同间隔的明暗栅格。

检测手段9300由发光二极管(LED)9310、准直仪透镜9320和光敏器件9330构成，LED9310和光敏器件9330配置成将转子9100和定子9200夹在中间。

转子9100旋转时，每移动一个间隔，来自LED9310的光就产生间断，光敏器件9330相应输出对应于光的间断的电信号。利用对这种光敏器件9330的输出信号进行计数，就能检测角度。

如上所述，增量制无论从哪个位置都能开始计数，能得到对计数开始位置的角度。

接着，根据图7，对使用增量制的光学式编码器的测量装置进行说明。

这种测量装置10000包括底坐部8100、安装成对这种底坐部8100能在水平方向旋转自如的托架部8200、安装成对这种托架部8200能在垂直方向旋转自如的平行瞄准具8300、用于检测托架部8200水平方向的水平角的第一检测手段8400和用于检测平行瞄准具8300的平行校正方向的高度角的第二检测手段8500。

底坐部8100通过用于固定在三脚架等上的校平台8150和校平螺丝8160、8160……进行连接，利用使校平螺丝8160、8160……旋转，能对测量装置10000的水平进行调整。又，在底坐部8100上安装有下部微调旋转钮8120和下部固定旋钮8130，能对底坐部8100进行调整固定。在托架部8200上形成有上部微调旋钮8220和上部固定旋钮8230，能对托架部8200进行调整固定。在平行瞄准具8300上形成有高度微调旋钮8320和高度固定旋钮8330，能对平行瞄准具8300的平行校正方向的高度角进行调整固定。

第二检测手段8500的光学式编码器是用于检测平行瞄准具8300的平行校正方向的高度角的，例如用于求得以天花板为基准的角度。因此，在检测手段8500的光学式编码器中设有用于取得偏离基准的角度的零值的指示块。然后，以该指示块作为基准点或者零点进行计数并检测角度。

反之，第一检测手段8400的光学式编码器虽然用于检测托架部8200的水平方向的水平角，但因与特定方向没有相关性，所以采用不需要基准点并且没有指示块的通常的光学式编码器。

接着，根据图8，对具备指示块的第二检测手段8500的光学式增量编码器进行说明。

作为第二检测手段8500的光学式增量编码器包括转子8510、定子8520和做成将转子8510和定子8520夹在中间的光学检测手段8530。

在转子8510上设有由在圆周上形成的等距离栅状刻度组成的主刻度8511和零检测用的指示块8512。

在定子8520上形成主刻度8511用的第一副刻度8521和零检测用的指示块8512用的第二副刻度8522。

光学检测手段8530由指示块检测部和主刻度检测部组成。指示块检测部包括第一发光元件8531、第一准直仪透镜8532和第一感光元件8533，能检测在转子8510上形成的零值检测用的指示块8512。