Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел



Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел
Отражательный энкодер, серводвигатель и сервоузел

 


Владельцы патента RU 2548936:

КАБУСИКИ КАЙСЯ ЯСКАВА ДЕНКИ (JP)

Заявленная группа изобретений относится к отражательным энкодерам, а также механизмам, содержащим указанные энкодеры. Отражательный энкодер содержит вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала и на котором по направлению вдоль окружности сформированы инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок; и панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка. При этом группа инкрементных приемников света включает в себя множество комплектов инкрементных приемников света, причем каждый из комплектов включает в себя инкрементные приемники света, которые принимают оптические сигналы, имеющие отличающиеся друг от друга фазы, и установлены на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, причем между ними расположен источник света, и группа абсолютных приемников света разделена и установлена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска. Также описаны серводвигатель и сервоузел, содержащие такой энкодер. Данное изобретение направлено на эффективное использование отраженного света за счет повышения площади приема света. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к отражательному энкодеру, серводвигателю и сервоузлу, которые определяют угол вращения вала двигателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Оптический энкодер включает в себя пропускающий энкодер и отражательный энкодер. Пропускающий энкодер включает в себя источник света и приемник света, которые расположены, соответственно, с одной стороны и с другой стороны вращающегося диска, при этом между ними расположен вращающийся диск. Пропускающий энкодер заставляет свет, испускаемый из источника света, проходить через вращающийся диск и заставляет приемник света принимать свет. В свою очередь, отражательный энкодер включает в себя источник света и приемник света, которые расположены только на одной стороне вращающегося диска. Отражательный энкодер отражает свет, испускаемый из источника света, на вращающийся диск и заставляет приемник света принимать свет. Оба энкодера выявляют полярную координату и скорость вращения вращающегося вала, к которому прикреплен вращающийся диск, исходя из выходного сигнала приемника света, который принимает по существу импульсный свет, в соответствии с вращением вращающегося диска.

[0003] Стандартный пропускающий энкодер раскрыт, например, в Патентной литературе 1.

Список цитируемой литературы

Патентная литература

[0004] Патентная литература 1: доступная Японская патентная публикация № 2010-96503

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

[0005] Поскольку как источник света, так и приемник света в отражательном энкодере могут быть надлежащим образом установлены только на одной стороне вращающегося диска, отражательный энкодер является пригодным для упрощения и миниатюризации конфигурации устройства, по сравнению с пропускающим энкодером. По этой причине, это является основной тенденцией в использовании отражательного энкодера за последние годы.

[0006] Однако поскольку распределение количества концентрического света с источником света в его центре возникает в отраженном свете в отражательном энкодере, это затрагивает то, что площадь приема света снижается, в зависимости от расположения приемника света, и, таким образом, отраженный свет невозможно использовать эффективно.

[0007] Настоящее изобретение было создано ввиду вышеуказанных проблем, и задачей изобретения является обеспечение отражательного энкодера, серводвигателя и сервоузла, который может эффективно использовать отраженный свет за счет повышения площади приема света.

Решение проблемы

[0008] Отражательный энкодер, согласно варианту осуществления, содержит: вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала и на котором в направлении вдоль окружности сформированы инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок; и панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка, причем группа инкрементных приемников света отделена и установлена на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, при этом между ними расположен источник света, а группа абсолютных приемников света расположена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска.

[0009] Отражательный энкодер по п. 1 формулы изобретения, в котором группа инкрементных приемников света установлена на панели таким образом, чтобы положение группы в радиальном направлении вращающегося диска было то же, что и положение источника света.

[0010] Отражательный энкодер по п. 1 или 2 формулы изобретения, в котором группа абсолютных приемников света установлена на панели с обеих сторон - с внешней стороны и внутренней стороны - источника света в радиальном направлении вращающегося диска.

[00011] Отражательный энкодер по любому из пп. 1-3 формулы изобретения, в котором группа абсолютных приемников света включает в себя множество первых абсолютных приемников света и множество вторых абсолютных приемников света, и при этом первые абсолютные приемники света и вторые абсолютные приемники света, соответственно, испускают сигналы, обладающие различными фазами.

[0012] Отражательный энкодер по п. 4 формулы изобретения, в котором группа абсолютных приемников света разделена на первую группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество первых абсолютных приемников света, и вторую группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество вторых абсолютных приемников света, причем одна из первой группы абсолютных приемников света и второй группы абсолютных приемников света расположена с внешней стороны источника света в радиальном направлении, а другая расположена с внутренней стороны источника света, и периодический абсолютный рисунок имеет на вращающемся диске первый периодический абсолютный рисунок, сформированный в положении, соответствующем первой группе абсолютных приемников света в радиальном направлении, и второй периодический абсолютный рисунок, сформированный в положении, соответствующем второй группе абсолютных приемников света в радиальном направлении.

[0013] Отражательный энкодер по п. 5 формулы изобретения, в котором первая группа абсолютных приемников света и вторая группа абсолютных приемников света расположены таким образом, чтобы положения в направлении вдоль окружности для групп на панели были различными для испускания соответствующих сигналов, обладающих различными фазами, а первый периодический абсолютный рисунок и второй периодический абсолютный рисунок сформированы таким образом, что они представляют собой один и тот же рисунок относительно одного и того же положения в направлении вдоль окружности на вращающемся диске.

[0014] Отражательный энкодер по п. 5 формулы изобретения, в котором первая группа абсолютных приемников света и вторая группа абсолютных приемников света расположены таким образом, чтобы положения в направлении вдоль окружности для групп на панели были бы одинаковыми, а первый периодический абсолютный рисунок и второй периодический абсолютный рисунок были сформированы таким образом, чтобы они представляли собой рисунки, отклоняющиеся относительно одного и того же положения в направлении вдоль окружности на вращающемся диске, вследствие чего первая группа абсолютных приемников света и вторая группа абсолютных приемников света соответственно испускают сигналы, обладающие различными фазами.

[0015] Отражательный энкодер по любому из пп. 1-7 формулы изобретения, в котором, когда расстояние оптического пути для света, исходящего от источника света, до вращающегося диска составляет d1, расстояние оптического пути для света, отраженного от вращающегося диска, до группы инкрементных приемников света или группы абсолютных приемников света составляет d2, а расстояние от центра вращения на вращающемся диске до центральной позиции инкрементного рисунка или периодического абсолютного рисунка составляет r, инкрементные приемники света, которые составляют группу инкрементных приемников света, или абсолютные приемники света, которые составляют группу абсолютных приемников света, расположены в направлении излучения, центр которого представляет собой базовое положение, находящееся от источника света на расстоянии r(d1+d2)/d1.

[0016] Отражательный энкодер по любому из пп. 1-8, в котором группа инкрементных приемников света имеет комплект, который включает в себя множество инкрементных приемников света для получения сигналов, обладающих разностью фаз с желаемой величиной.

[0017] Серводвигатель содержит: двигатель, который вращает вал; и отражательный энкодер, который соединен с валом, для измерения местоположения вала, при этом отражательный энкодер содержит: вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала, в соответствии с вращением вала, и на котором инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок сформированы по направлению вдоль окружности; и панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка, причем группа инкрементных приемников света установлена на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, причем между ними расположен источник света, а группа абсолютных приемников света установлена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска.

[0018] Сервоузел содержит: двигатель, который вращает вал; отражательный энкодер, который соединен с валом, для измерения положения вала; и контрольное устройство, которое контролирует вращение двигателя, исходя из положения, выявленного отражательным энкодером, при этом отражательный энкодер содержит: вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала, в соответствии с вращением вала, и на котором инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок сформированы по направлению вдоль окружности; и панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка, причем группа инкрементных приемников света установлена на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, причем между ними расположен источник света, а группа абсолютных приемников света установлена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска.

Благоприятные эффекты изобретения

[0019] Как обсуждалось выше, согласно варианту осуществления, площадь приема света повышается, и, таким образом, отраженный свет может быть эффективно использован.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0020] Фиг. 1 представляет собой пояснительную диаграмму, разъясняющую схематическую конфигурацию сервоузла согласно варианту осуществления.

Фиг. 2 представляет собой поясняющую диаграмму, разъясняющую схематическую конфигурацию отражательного энкодера согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг. 3 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий часть рисунка, образующего поверхность вращающегося диска, включенного в отражательный энкодер согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг. 4 представляет собой диаграмму расположения, иллюстрирующую расположение приемников света на панели, включенную в отражательный энкодер согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг. 5 представляет собой вертикальный поперечный разрез панели, отображающий источник света, если смотреть по линии V-V на поперечном разрезе на Фиг. 4.

Фиг. 6 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий часть рисунка, образующего поверхность вращающегося диска, включенного в отражательный энкодер согласно альтернативному примеру, в котором рисунки имеют систему координат, а расположение приемников света изменяется.

Фиг. 7 представляет собой диаграмму расположения, иллюстрирующую расположение приемников света на панели, включенной в отражательный энкодер согласно альтернативному примеру, в котором рисунки имеют систему координат, а расположение приемников света изменяется.

Фиг. 8 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий часть рисунка, образующего поверхность вращающегося диска, включенного в отражательный энкодер согласно альтернативному примеру, в котором группа абсолютных приемников света расположена только на одной стороне в радиальном направлении источника света.

Фиг. 9 представляет собой диаграмму расположения, иллюстрирующую расположение приемников света на панели, включенной в отражательный энкодер согласно альтернативному примеру, в котором группа абсолютных приемников света расположена только на одной стороне в радиальном направлении источника света.

Фиг. 10 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую конфигурацию расположения групп инкрементных приемников света согласно настоящему варианту осуществления.

Фиг. 11 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую конфигурацию другого расположения групп инкрементных приемников света,

Фиг. 12 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую конфигурацию еще другого расположения групп инкрементных приемников света.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0021] Здесь и далее, вариант осуществления настоящего изобретения будет разъяснен со ссылкой на чертежи.

[0022] Сначала, схематическая конфигурация сервоузла согласно настоящему варианту осуществления будет разъяснена со ссылкой на Фиг. 1. Фиг. 1 представляет собой разъясняющую диаграмму, показывающую схематическую конфигурацию сервоузла SU согласно настоящему варианту осуществления.

[0023] Как проиллюстрировано на Фиг. 1, сервоузел SU согласно настоящему варианту осуществления включает в себя серводвигатель SM и устройство управления CT. Кроме того, серводвигатель SM включает в себя отражательный энкодер 100 и двигатель M.

[0024] Двигатель M представляет собой пример источника генерирования электроэнергии, который не включает в себя отражательный энкодер 100. Только двигатель 14 в некоторых случаях может называться серводвигателем. Однако в настоящем варианте осуществления конфигурация, включающая в себя двигатель N и отражательный энкодер 100, называется серводвигателем SM. Двигатель H имеет вал SM, по меньшей мере, на одной его торцевой стороне и генерирует вращающий момент за счет вращения вала SH вокруг центра AX вращающегося вала.

[0025] Тип двигателя N специально не ограничен, если это двигатель, которым управляют, исходя из данных о положении (они могут включать в себя такие данные, как данные о скорости). Кроме того, двигатель M не ограничен электрическим двигателем, в котором в качестве источника энергии используется электричество. Например, двигатель H может представлять собой двигатель, в котором использован другой источник энергии, такой как гидравлический двигатель, воздушный двигатель и паровой двигатель. Однако для удобства объяснения, ниже будет разъяснен случай, когда двигатель M представляет собой электрический двигатель.

[0026] Отражательный энкодер 100 соединяют с торцевой частью, которая находится напротив конца вала SH с выходным крутящим моментом двигателя N. Отражательный энкодер 100 выявляет положение вала SH, для выявления взаимного расположения (угла относительно угла при основании) и абсолютного положения (абсолютного угла) вращающегося объекта (это может быть вал SH) двигателя H, и выводит данные о положении, которые указывают на положение.

[0027] Установочное положение отражательного энкодера 100 не ограничено примером, проиллюстрированным в настоящем варианте осуществления. Например, отражательный энкодер 100 может быть размещен таким образом, чтобы он был непосредственно соединен с торцевой стороной выходного крутящего момента вала SH, или он может быть соединен с валом SH через другие механизмы, такие как редуктор скорости, преобразователь направления вращения и тормоз.

[0028] Устройство управления CT принимает данные о положении от отражательного энкодера 100, для регулирования вращения двигателя M, исходя из этих данных о положении. Поэтому, в настоящем варианте осуществления, в котором в качестве двигателя M используется электрический двигатель, устройство управления CT регулирует ток или напряжение, прикладываемое к двигателю M, исходя из данных о положении, для регулирования вращения двигателя M. Кроме того, устройство управления CT может принимать управляющий сигнал высокого порядка от устройства управления высокого порядка (не проиллюстрировано), и управлять двигателем M таким образом, чтобы положение или скорость, задаваемые управляющим сигналом высокого порядка, генерировались валом SH двигателя M. Когда двигатель K использует другой источник электропитания, такой как гидравлический двигатель, воздушный двигатель и паровой двигатель, устройство управления CT может регулировать подвод питания к источнику электропитания для регулирования вращения двигателя N.

[0029] Затем, конфигурация отражательного энкодера 100 согласно настоящему варианту осуществления будет разъяснена со ссылкой на Фиг. 2-5. Фиг. 2 представляет собой пояснительную диаграмму, разъясняющую схематическую конфигурацию отражательного энкодера 100 согласно настоящему варианту осуществления. Фиг. 3 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий часть рисунка, образующего поверхность вращающегося диска 110, включенного в отражательный энкодер 100. Фиг. 4 представляет собой диаграмму расположения, иллюстрирующую расположение приемников света на панели 120, включенной в отражательный энкодер 100. Фиг. 5 представляет собой вертикальный поперечный разрез панели 120, показывающий источник света, если на него смотреть с линии V-V поперечного разреза на Фиг. 4.

[0030] Как было проиллюстрировано на Фиг. 2, отражательный энкодер 100 согласно настоящему варианту осуществления включает в себя вращающийся диск 110 и панель 120. Вращающийся диск соединен с валом SH, а панель 120 расположена напротив вращающегося диска 110 и нанесена на опорный элемент (не проиллюстрирован).

[0031] Вращающийся диск 110 изготавливают в форме диска, как было проиллюстрировано на Фиг. 3, и размещают таким образом, чтобы центр диска O по существу совпадал с центром AX вращающегося вала. Вращающийся диск 110 соединен с валом SH, который может вращаться вокруг центра вращающегося вала AX, например, через ступицу. Поэтому, вращающийся диск 110 размещают таким образом, чтобы он был способен вращаться вокруг центра вращающегося вала AX, в соответствии с вращением двигателя M.

[0032] Как было проиллюстрировано на Фиг. 3, инкрементный рисунок IP и периодические абсолютные рисунки SH концентрически сформированы на вращающемся диске 110 по его направлению вдоль окружности. В этом случае, вращающийся диск 110 создают из материалов, например, пропускающих или поглощающих свет. Инкрементный рисунок IP и периодические абсолютные рисунки SP структурируют, формируя отражающие прорези на концентрических кругах, с использованием способа для осаждения материалов, обладающих высокой отражающей способностью, например, на вращающемся диске 110, образованном из материалов, пропускающих или поглощающих свет.

[0033] За счет формирования отражающих прорезей с заданным шагом спирали и при регулярных интервалах, инкрементный рисунок IP представляет собой рисунок, в котором на каждом шаге спирали повторяется отражение и поглощение или пропускание. Поскольку приемники света, соответствующие фазам, описанным ниже, выявляют один периодический сигнал (например, гармоническую волну или импульсную волну) каждый раз, когда вращающийся диск 110 поворачивается на один шаг спирали (повторяющийся интервал отражающей прорези), причем один интервал шага выражен в виде электрического угла, который считается равным 360 градусов на один шаг.

[0034] Периодические абсолютные рисунки SP содержат первый периодический абсолютный рисунок SP1, образованный на внутренней периферийной стороне инкрементного рисунка IP, и второй периодический абсолютный рисунок SP2, образованный на внешней периферийной стороне инкрементного рисунка IP. Первый периодический абсолютный рисунок SP1 и второй периодический абсолютный рисунок SP2 содержат рисунок, в котором абсолютное положение вращающегося диска 110 может быть однозначно выражено за счет комбинирования положений отражающих прорезей в пределах заданного угла, вместо повторяющегося рисунка с заданным шагом спирали, таким как инкрементный рисунок IP. Поэтому, приемники света, описываемые ниже, принимают сигнал, который соответствует комбинации положений отражающих прорезей в пределах заданного угла, и, таким образом, отражательный энкодер согласно настоящему варианту осуществления может точно определять абсолютное положение, соответствующее сигналу.

[0035] В настоящем варианте осуществления, первый периодический абсолютный рисунок SP1 и второй периодический абсолютный рисунок SP2 являются одним и тем же рисунком. Однако рисунки, находящиеся на одной и той же позиции в направлении вдоль окружности, формируют таким образом, чтобы они отклонялись друг относительно друга на угол θ1 таким образом, чтобы рисунки отклонялись друг относительно друга на 180 градусов электрического угла, соответствующего половине шага спирали инкрементного рисунка IP.

[0036] Первый периодический абсолютный рисунок SP1 и второй периодический абсолютный рисунок SF2 формируют таким образом, чтобы они отклонялись друг относительно друга на угол θ1 в направлении вдоль окружности, как было описано выше. Поэтому, выходной сигнал, полученный из света, отраженного от первого периодического абсолютного рисунка SP1, и выходной сигнал, полученный из света, отраженного от второго периодического абсолютного рисунка SP2, имеют различные фазы, разность которых составляет 180 градусов. Поскольку сигналы, разность фаз которых отличается на 180 градусов, получают, как было описано выше, отражательный энкодер 100 согласно настоящему варианту осуществления может использовать сигнал, полученный из рисунка, который не находится в нестабильной области, подобно точкам поворота рисунка обнаружения, для определения абсолютного положения, и, таким образом, может стабильно выявлять абсолютное положение. В этом смысле, хотя разность фаз не ограничена 180 градусами, случай, когда разность фаз составляет 180 градусов, может увеличить интервал между нестабильными областями сигналов, полученных из рисунков.

[0037] Как было проиллюстрировано на Фиг. 4, источник 130 света, группы 140L и 140R инкрементных приемников света, первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа l50U абсолютных приемников света обеспечены на поверхности панели 120, которая находится напротив вращающегося диска 110. Источник 130 света испускает свет по направлению к вращающемуся диску 110. Каждая из групп 140L и 140R инкрементных приемников света включает в себя множество инкрементных приемников 141 света, которые принимают свет, отраженный от инкрементного рисунка IP. Первая группа 150D абсолютных приемников света включает в себя множество первых абсолютных приемников 151 света, которые принимают свет, отраженный от первого периодического абсолютного рисунка SP1. Вторая группа 150U абсолютных приемников света включает в себя множество вторых абсолютных приемников 152 света, которые принимают свет, отраженный от второго периодического абсолютного рисунка SP2.

[0038] Как было проиллюстрировано на Фиг. 3, панель 120 размещают таким образом, чтобы источник 130 света был расположен в положении посередине инкрементного рисунка IP в радиальном направлении (в позиции радиуса R1 от центра диска O). В результате, первая группа 150D абсолютных приемников света, группы 140L и 140R инкрементных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света, которые установлены на панели 120, соответственно, расположены на позициях в радиальном направление, которые соответствуют первому периодическому абсолютному рисунку SP1, инкрементному рисунку IP и второму периодическому абсолютному рисунку SP2, которые образованы на вращающемся диске 110.

[0039] Каждая из групп 140 инкрементных приемников света включает в себя множество инкрементных приемников 141 света, в которых площадь, соответствующая одному шагу спирали инкрементного рисунка IP, поделена на четыре, и четыре инкрементных приемника 141 света, которые испускают сигнал через каждые 90 градусов, если иметь в виду электрический угол, заданы в качестве одного комплекта (номер ссылки 142 на Фиг. 4), для обнаружения четырех оптических сигналов, обладающих различными фазами. Здесь, группы 140 инкрементных приемников света имеют конфигурацию, в которой комплекты 142, каждый из которых включает в себя четыре инкрементных приемника 141 света, расположены в виде матричной структуры, по направлению вдоль окружности (направление CS1 на Фиг. 4) вращающегося диска 110.

[0040] Четыре оптических сигнала, обладающие различными фазами, обозначают как A+фаза (0 градусов), B+фаза (90 градусов), фаза которых смещена примерно на 90 градусов относительно сигналов A+фаза, A-фаза (180 градусов), фаза которых смещена примерно на 180 градусов относительно сигналов A+фаза, и B-фаза (270 градусов), фаза которых смещена примерно на 270 градусов относительно сигнала A+фаза. Целью использования сигнала, фаза которого отлична от 90 градусов, например, оптический сигнал B+фаза, в дополнение к оптическому сигналу A+фаза, состоит в выявлении направления вращения вращающегося диска 110, в соответствии с которым сигналы A+фаза и B+фаза обнаруживают первыми. Кроме того, целью использования сигналов, фазы которых отличны от 180 градусов, а именно оптических сигналов A-фаза и B-фаза, в дополнение к сигналам A+фаза и B+фаза, состоит в обеспечении надежности оптических сигналов. Причина размещения множества комплектов 142 по направлению вдоль окружности, что влияет на флуктуацию количества принимаемого света, может быть ослаблена за счет усреднения, поскольку участки, на которых обнаруживаются оптические сигналы, соответствующие фазам, разбросаны в широком диапазоне.

[0041] Авторы настоящего изобретения уделили внимание функции инкрементных приемников 141 света, принадлежащих группе 140 инкрементных приемников света, и обнаружили, что группа 140 инкрементных приемников света разделена и установлена не так, как группа 150 абсолютных приемников света. Например, Фиг. 4 является примером, в котором группа 140 инкрементных приемников света разделена и установлена в узлах комплектов. В данном примере, группы 140L и 140R инкрементных приемников света, каждая из которых включает в себя шесть комплектов 142, разделены и расположены в направлении вдоль окружности (направление CI на Фиг. 4), при размещении источника 130 света между ними. Более того, в данном примере, поскольку группы 140L и 140R инкрементных приемников света и источник 130 света расположены по направлению вдоль окружности, местоположения групп 140L и 140R инкрементных приемников света в радиальном направлении вращающегося диска 110 являются теми же, что и местоположения источника 130 света.

[0042] Каждая из групп 140 инкрементных приемников света не обязательно разделена на блоки комплектов. Например, при допущении, что инкрементные приемники 141 света, которые выявляют оптические сигналы A+фаза (0 градусов), B+фаза (90 градусов), A-фаза (180 градусов) и B-фаза (270 градусов), представляющие собой, соответственно, 141a, 141b, 141c и 141d, пример, описанный выше, представляет собой пример размещения группы 140 инкрементных приемников света и источника 130 света, такой как..., [141a-l41d], [141a, 141b], источник 130 света, [141c, 141d], [141a-l41d],..., с использованием инкрементных приемников l4la-141d света, включенных в комплект 142 в виде группы. В качестве альтернативы, можно осуществить размещение, такое как..., [141a-l41d], [141a, 141b], источник 130 света, [141c, 141d], [141a-l41d], за счет разделения комплекта 142 посередине комплекта.

[0043] Когда расстояние от центра O вращающегося диска 110 до центрального положения инкрементного рисунка IP задано как RI, после проецирования местоположений источника 130 света и приемников света на вращающийся диск 110 в состоянии, когда панель 120 находится напротив вращающегося диска 110, как было проиллюстрировано на Фиг. 3, направление CI представляет собой направление вдоль окружности, радиус которой поддерживается равным kRI, а центр которой представляет собой базовую позицию O`, расположенную на расстоянии kRI, которое в k раз (k(dl+d2)/d1) больше расстояния R1 от источника 130 света, как было проиллюстрировано на Фиг. 4. Иными словами, базовая позиция O` расположена в местоположении, удаленном от местоположения на вращающемся диске 110, соответствующем источнику 130 света, на расстоянии kr по направлению к центру O по прямой линии, проходящей через указанное местоположение и центр O вращающегося диска 110. Как было проиллюстрировано на Фиг. 2, причина этого состоит в том, что увеличенное изображение рисунка отражается и проецируется на группы 140 инкрементных приемников света, поскольку свет, испускаемый из источника 130 света, отражается на вращающемся диске 110, и отраженный свет принимается группами 140 инкрементных приемников света в отражательном энкодере 100. Иными словами, поскольку расстояние по оптическому пути выходящего света от источника 130 света до вращающегося диск 110 составляет d1, а расстояние по оптическому пути отраженного света от вращающегося диска 110 до группы 140 инкрементных приемников света составляет d2, увеличенное изображение, полученное путем увеличения инкрементного рисунка IP в k раз (k=(dl+d2)/dl), отражается и проецируется на группы 140 инкрементных приемников света. Поэтому, группы 140 инкрементных приемников света могут соответствовать увеличенному изображению инкрементного рисунка IP, которое отражается и проецируется за счет размещения группы 140 инкрементных приемников света вдоль направления CI. Кроме того, направления инкрементных приемников 141 света, которые образуют группы 140 инкрементных приемников света, соответствуют направлениям излучения, центрированных в базовой позиции O`. В результате, направления инкрементных приемников 141 света могут соответствовать изображению, увеличенному в k раз, инкрементного рисунка IP, которое отражается и проецируется.

[0044] Первые и вторые группы 150D и 150U абсолютных приемников света образованы таким образом, чтобы первые абсолютные приемники 151 света и вторые абсолютные приемники 152 света были расположены в виде матричной структуры, по направлениям вдоль окружности (направления CS1 и CS2 на Фиг. 4) вращающегося диска 110. В первой и второй группах 150D и 150U абсолютных приемников света является желательным, чтобы первые абсолютные приемники 151 света и вторые абсолютные приемники 152 света были расположены непрерывно, поскольку оптические сигналы, поступающие от первого и второго периодических абсолютных рисунков SP1 и SP2 в заданном диапазоне, обнаруживались независимо друг от друга первыми абсолютными приемниками 151 света и вторыми абсолютными приемниками 152 света. Поэтому, согласно настоящему варианту осуществления первую группу 150D абсолютных приемников света устанавливают с внутренней стороны (с нижней стороны на Фиг. 4) относительно источника 130 света в радиальном направлении вращающегося диска 110, а вторую группу 150D абсолютных приемников света устанавливают с внешней стороны (с верхней стороны на Фиг. 4) относительно источника 130 света в радиальном направлении вращающегося диска 110. Более того, первую группу 150D абсолютных приемников света и вторую группу 150D абсолютных приемников света устанавливают в одинаковых местоположениях в направлении вдоль окружности на панели 120 (положения в направлении вдоль окружности, центрированные в базовой позиции O', одинаковые). С другой стороны, как было описано выше, первый и второй периодические абсолютные рисунки SP1 и 5P2 устанавливают таким образом, чтобы они отклонялись друг относительно друга на 180 градусов, если иметь в виду электрический угол. Поэтому, первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света, соответственно, испускают сигналы, фазы которых отличны друг от друга на 180 градусов, если иметь в виду электрический угол.

[0045] Как было проиллюстрировано на Фиг. 3 и 4, направления CS1 и CS2 представляют собой направления вдоль окружности с радиусами kRS1 и kRS2, центрированные в базовой позиции O`, при допущении, что расстояния от центра диска O вращающегося диска 110 до центральных положений первого и второго периодических абсолютных рисунков SP1 и SP2 составляют RS1 и RS2. Как было описано выше, поскольку первая и вторая группа 150D и 150U абсолютных приемников света установлены вдоль направлений CS1 и CS2, эти группы могут соответствовать увеличенным изображениям первого и второго периодических абсолютных рисунков SP1 и SP2, которые отражаются и проецируются. Аналогично, направления абсолютных приемников 151 и l52 света, которые составляют первую и вторую группу 150D и 150U абсолютных приемников света, ориентированы по направлению излучения, с центральной точки фокусировки, расположенной в базовой позиции O'. В результате, направления абсолютных приемников 151 и 152 света могут соответствовать изображениям, увеличенным в k раз, первого и второго периодических абсолютных рисунков SP1 и SP2, которые отражаются и проецируются.

[0046] Как было проиллюстрировано на Фиг. 5, кристалл 131, на котором сформирован источник 130 света, жестко зафиксирован на панели 120, с использованием проводящего адгезива, такого как серебряная паста. Например, в качестве источника 130 света используют светоизлучающий диод (СИД). На поверхности панели 120 формируют рисунок схемных соединений (не проиллюстрирован), причем рисунок схемных соединений и электрод источника 130 света соединяют проводкой 122.

[0047] Согласно отражательному энкодеру 100 по настоящему варианту осуществления, описанному выше, группы 140L и 140R инкрементных приемников света разделены и установлены в направлении вдоль окружности вращающегося диска 110, при размещении источника 130 света между ними, а первая и вторая группа 150D и 150U абсолютных приемников света установлены по обеим сторонам, - внешней и внутренней, относительно источника 130 света в радиальном направлении вращающегося диска 110. В результате, тогда как первый и второй абсолютные приемники 151 и 152 света расположены непрерывно, группы l40L и 140R инкрементных приемников света и группы 150D и 150U абсолютных приемников света могут быть установлены таким образом, чтобы они окружали периферию источника 130 света по четырем направлениям. Таким образом, поскольку расположение приемников света может соответствовать концентрическому распределению света, центрированному на источнике 130 света, площадь приема света повышается, и, таким образом, отраженный свет может быть эффективно утилизирован. Кроме того, соотношение SN может быть повышено, в соответствии с повышением площади приема света.

[0048] В частности, согласно настоящему варианту осуществления, первую и вторую группы 150D и 150U абсолютных приемников света устанавливают по обеим сторонам, - внешней и внутренней, в радиальном направлении, и группы 140L и 140R инкрементных приемников света устанавливают по обеим сторонам относительно источника 130 света, таким образом, чтобы они имели тот же радиус, что и радиус источника 130 света, при размещении источника 130 света между ними. Каждая из групп 140L и 140R инкрементных приемников света имеет комплекты 142, каждый из которых включает в себя инкрементные приемники 141 света, для получения сигналов, обладающих разностью фаз с желаемой величиной (например, четыре) что приводит к эффективной утилизации отраженного света, как было описано выше, и к минитюаризации устройства. В частности, в настоящем варианте осуществления группы 140L и 140R инкрементных приемников света установлены таким образом, чтобы их местоположения были теми же, что и местоположения источника 130 света в радиальном направлении вращающегося диска 110. Используя такое расположение, можно минимизировать площадь поверхности и уменьшить размеры, по сравнению с модификацией согласно примеру, проиллюстрированному, например, на Фиг. 12. В частности, при использовании энкодера отражающего типа, такого как энкодер согласно настоящему варианту осуществления, становится сложным устанавливать приемники света таким образом, чтобы он соответствовал норме распределения отраженного света, и, таким образом, точность обнаружения может легко снизиться, из-за влияния нормы распределения света, по сравнению с энкодером пропускающего типа, принимая во внимание механические или электрические ограничения. Однако, по сравнению с модификацией согласно примеру, представленному на Фиг. 12 согласно настоящему варианту осуществления, все приемники света можно подходящим образом устанавливать в области, в которой количество отраженного света сильно не снижается, и это приводит к повышению точности обнаружения.

[0049] В частности, согласно настоящему варианту осуществления, первый периодический абсолютный рисунок SP1 и второй периодический абсолютный рисунок SP2 формируют на вращающемся диске 110, а первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света испускают сигналы, разность фаз между которыми составляет 180 градусов. В результате, среди выходных сигналов первой группы 150D абсолютных приемников света и второй группы 150U абсолютных приемников света, сигнал, полученный от рисунка, который не является нестабильной областью, подобно точкам поворота рисунка для обнаружения, используют для определения абсолютного местоположения, и, таким образом, абсолютное местоположение можно выявлять неизменно. Поэтому, становится возможным повышать надежность выходных сигналов группы 150 абсолютных приемников света.

[0050] Более того, согласно настоящему варианту осуществления первая и вторая группы 150D и 150U абсолютных приемников света устанавливают по обеим сторонам, - внешней и внутренней, относительно источника 130 света в радиальном направлении вращающегося диска 110. В результате, как было проиллюстрировано на Фиг. 9, описанном ниже, например, по сравнению со случаем, когда одна линейная группа абсолютных приемников света составлена и установлена в соответствии с нормой распределения света, путем помещения первых абсолютных приемников 151 света и вторых абсолютных приемников 152 света согласно смешанному рисунку (например, поочередно), две группы абсолютных приемников света, которые включают в себя первую группу 150D абсолютных приемников света и вторую группу 150U абсолютных приемников света могут быть установлены согласно норме распределения света. Поэтому, площадь приема света может быть надежно повышена, и, кроме того, отраженный свет может быть успешно утилизирован.

[0051] Кроме того, согласно настоящему варианту осуществления первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света, установленные на панели 120 таким образом, чтобы они занимали одинаковые положения в направлении по окружности, принимают свет, отраженный от первого периодического абсолютного рисунка SP1 и второго периодического абсолютного рисунка SP2, которые сформированы на вращающемся диске 110 таким образом, чтобы они имели различные местоположения в направлении по окружности. Таким образом, выходными сигналами могут быть сигналы, обладающие разностью фаз 180 градусов. В результате, можно повысить надежность выходных сигналов групп 150 абсолютных приемников света.

[0052] Здесь настоящее изобретение не ограничено вариантом осуществления и может иметь различные альтернативные примеры, без отступления от цели и технической идеи изобретения. Здесь и далее будут разъяснены такие альтернативные примеры.

[0053] (1) Когда рисунки имеют одинаковую фазу, и расположение приемников света отклоняется:

В варианте осуществления было разъяснено, что первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света установлены на панели 120, вследствие чего местоположения в направлении по окружности для этих групп становятся одинаковыми, а первый периодический абсолютный рисунок SP1 и второй периодический абсолютный рисунок SP2 формируются на вращающемся диске 110 таким образом, чтобы эти рисунки, соответствующие одинаковому положению в направлении по окружности, отклонялись друг от друга. Однако вариант осуществления не ограничен этим. Напротив, настоящее изобретение может иметь конфигурацию, состоящую в том, что первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света установлены на панели 120 таким образом, чтобы положения в направлении вдоль окружности этих групп были различными, а первый периодический абсолютный рисунок SP1 и второй периодический абсолютный рисунок SP2 были сформированы на вращающемся диске 110 таким образом, чтобы эти рисунки, соответствующие одному и тому же положению в направлении по окружности, были одинаковыми.

[0054] Конфигурация отражательного энкодера 100 согласно настоящему альтернативному примеру будет разъяснена со ссылкой на Фиг. 6 и 7. Фиг. 6 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий часть рисунка, образующего поверхность вращающегося диска 110A, включенного в отражательный энкодер 100 согласно настоящему альтернативному примеру. Фиг. 7 представляет собой диаграмму расположения и иллюстрирует расположение приемников света на панели l20A, включенную в отражательный энкодер 100.

[0055] Как было проиллюстрировано на Фиг. 6, в отличие от варианта осуществления, описанного выше, в соответствии с настоящим альтернативным примером, угол отклонения θ1 в направлении вдоль окружности между первым периодическим абсолютным рисунком SP1 и вторым периодическим абсолютным рисунком SP2 на вращающемся диске 110A составляет ноль градусов. Иными словами, первый периодический абсолютный рисунок SP1 и второй периодический абсолютный рисунок SP2 сформированы на вращающемся диске 110 таким образом, чтобы они представляли собой один и тот же рисунок относительно одного и того же положения в направлении вдоль окружности.

[0056] С другой стороны, как было проиллюстрировано на Фиг. 7, первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света расположены на панели 120A таким образом, что они отклоняются на угол 92 в направлении вдоль окружности (в направлении вдоль окружности, центрированном в базовой позиции O'). Поскольку конфигурация, отличная от этой структуры, аналогична данному варианту осуществления, их описания можно опустить.

[0057] Как было описано выше, в настоящем альтернативном примере, первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света, которые установлены на панели 120A таким образом, что они имеют различные положения в направлении вдоль окружности, могут принимать свет, отраженный от первого периодического абсолютного рисунка SP1 и второго периодического абсолютного рисунка SP2, которые сформированы на вращающемся диске 110A таким образом, что они представляют собой один и тот же рисунок относительно одного и того же положения по направлению вдоль окружности, и таким образом, могут испускать сигналы, разность фаз между которыми составляет 180 градусов. В результате, аналогично вышеописанному варианту осуществления, можно повысить надежность выходных сигналов абсолютных приемников света.

[0058] Хотя это и не проиллюстрировано, настоящее изобретение может иметь конфигурацию, при которой первая и вторая группы 150D и 150U абсолютных приемников света установлены на панели 120 таким образом, чтобы они имели различные местоположения в направлении вдоль окружности, а первый и второй периодические абсолютные рисунки SP1 и SP2 сформированы на вращающемся диске 110 таким образом, чтобы они представляли собой рисунки, отклоненные относительно того же положения в направлении вдоль окружности, при использовании, как конфигураций согласно вышеописанному варианту осуществления, так и альтернативного примера (1).

[0059] (2) Когда первый и второй абсолютные приемники света расположены согласно смешанному рисунку:

В варианте осуществления было разъяснено, что первые абсолютные приемники 151 света и вторые абсолютные приемники 152 света разделены таким образом, что они составляют первую группу 150D абсолютных приемников света и вторую группу 150U абсолютных приемников света. Однако настоящее изобретение не ограничено этим. Группы абсолютных приемников света могут быть образованы путем перемешивания первых абсолютных приемников 151 света и вторых абсолютных приемников 152 света.

[0060] Конфигурация отражательного энкодера 100 согласно настоящему альтернативному примеру будет разъяснена со ссылкой на Фиг. 8 и 9. Фиг. 8 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий часть рисунка, образующую поверхность вращающегося диска 110B, включенную в отражательный энкодер 100 согласно настоящему альтернативному примеру. Фиг. 9 представляет собой диаграмму расположения, иллюстрирующую расположение приемников света на панели 120B, включенную в отражательный энкодер 100.

[0061] Как было проиллюстрировано на Фиг. 8, инкрементный рисунок IP и периодический абсолютный рисунок SP концентрически сформированы на вращающемся диске 110B вдоль его направления по окружности. В отличие от вышеописанного варианта осуществления, в настоящем альтернативном примере только один периодический абсолютный рисунок SP сформирован на внешней периферийной стороне инкрементного рисунка IF.

[0062] Как было проиллюстрировано на Фиг. 9, группа 150' абсолютных приемников света помещена с внешней стороны относительно источника 130 света в радиальном направлении вращающегося диска 110B на поверхности панели 120B, то есть, напротив вращающегося диска 110B. Группа 150' абсолютных приемников света включает в себя множество первых абсолютных приемников 151 света и множество вторых абсолютных приемников 152 света, которые принимают свет, отраженный от периодического абсолютного рисунка SF. Первые абсолютные приемники 151 света и вторые абсолютные приемники 152 света поочередно расположены по направлению вдоль окружности с радиусом kRS, центрированным в базовой позиции O', описанной выше. При использовании такого поочередного расположения, первые абсолютные приемники 151 света и вторые абсолютные приемники 152 света устанавливаются на панели 120B таким образом, чтобы они имели различные местоположения в направлении по окружности, в узле с заданным углом. В результате, поскольку эти элементы принимают свет, отраженный от периодического абсолютного рисунка SP, образованного на вращающемся диске 110B, они могут испускать сигналы, разность фаз между которыми составляет 180 градусов. Поскольку конфигурация, отличная от этой структуры, аналогична вышеописанному варианту осуществления, их описания можно опустить.

[0063] Согласно настоящему альтернативному примеру, группы 140L и 140R инкрементных приемников света разделены и расположены в направлении вдоль окружности вращающегося диска 110B при размещении источника 130 света между ними, а группа 150' абсолютных приемников света помещена с внешней стороны относительно источника 130 света в радиальном направлении вращающегося диска 110B. В результате, группы 140L и 140R инкрементных приемников света и группа 150' абсолютных приемников света могут быть расположены таким образом, чтобы они окружали периферию группы 140L и 140R инкрементных приемников света источника 130 света по трем направлениям, при непрерывном расположении абсолютных приемников 151 и 152 света. Таким образом, поскольку расположение приемников света может соответствовать концентрической норме распределения света, с центром в источнике 130 света, площадь приема света повышается и, таким образом, отраженный свет может быть эффективно утилизирован.

[0064] Группа 150' абсолютных приемников света образована в виде матрицы с поочередным расположением первых абсолютных приемников 151 света и вторых абсолютных приемников 152 света. В результате, среди выходных сигналов первых абсолютных приемников 151 света и вторых абсолютных приемников 152 света сигнал, получаемый от рисунка, который не является нестабильной областью, подобно точкам поворота на рисунке обнаружения, используют для определения абсолютного положения, и, таким образом, можно стабильно выявлять абсолютное положение. Поэтому, можно повысить надежность выходных сигналов группы 150' абсолютных приемников света.

[0065] Как было описано выше, было разъяснено, что периодический абсолютный рисунок SP формируется на внешней периферийной стороне инкрементного рисунка IP, а группа 150' абсолютных приемников света размещена с внешней стороны относительно источника 130 света в его радиальном направлении. Напротив, настоящее изобретение может предполагать конфигурацию, при которой периодический абсолютный рисунок SP формируется с внутренней периферийной стороны относительно инкрементного рисунка IP, а группа 150' абсолютных приемников света размещена с внутренней стороны относительно источника 130 света в его радиальном направлении. Кроме того, аналогично вышеописанному варианту осуществления, периодические абсолютные рисунки SP1 и SP2 могут быть, соответственно, сформированы с внутренней и внешней периферийной стороны относительно инкрементного рисунка IP, а группы 150' абсолютных приемников света расположены по обеим сторонам относительно источника 130 света в его радиальном направлении.

[0066] (3) Когда группа абсолютных приемников света образована абсолютными приемниками света, имеющими одинаковую фазу:

В варианте осуществления было разъяснено, что первая группа 150D абсолютных приемников света и вторая группа 150U абсолютных приемников света, которые испускают сигналы, разность фаз между которыми составляет 180 градусов, разделены и расположены по обеим сторонам относительно источника 130 света в его радиальном направлении. Однако настоящее изобретение не ограничено этим. Настоящее изобретение может иметь такую конфигурацию, при которой только одна из групп, - первая группа 150D абсолютных приемников света или вторая группа 150U абсолютных приемников света, расположена по обеим сторонам относительно источника 130 света в его радиальном направлении. В этом случае, поскольку сигналы от двух групп абсолютных приемников света, расположенных по обеим сторонам относительно источника 130 света в его радиальном направлении, представляют собой одну и ту же фазу, невозможно достигнуть эффекта стабильного обнаружения абсолютного положения, как было описано выше. Однако, поскольку группы 140L и 140R инкрементных приемников света и группы абсолютных приемников света могут быть расположены таким образом, чтобы они окружали периферию источника 130 света по четырем направлениям, можно получить эффект повышения площади приема света и достигнуть эффективной утилизации отраженного света. В этом случае, группы могут быть расположены не только по обеим сторонам, но только с одной стороны относительно источника 130 света в его радиальном направлении. Также, в этом случае, группы 140L и 140R инкрементных приемников света и группа абсолютных приемников света могут быть расположены таким образом, чтобы они окружали периферию источника 130 света по трем направлениям.

[0067] (4) Видоизменение конфигурации расположения групп инкрементных приемников света:

В дополнение к варианту осуществления, в качестве конфигурации расположения групп инкрементных приемников света можно рассмотреть следующие примеры. Здесь, инкрементные приемники 141 света, которые выявляют оптические сигналы A+фаза (0 градусов), B+фаза (90 градусов), A-фаза (180 градусов) и B-фаза (270 градусов), описанные выше, соответственно обозначены как 141a, 141b, 141c и 141d.

[0068] Фиг. 10 представляет собой диаграмму для сопоставления иллюстрирующей конфигурации расположения групп 140L и 140R инкрементных приемников света согласно вышеописанному варианту осуществления. Как было проиллюстрировано на Фиг. 10, инкрементные приемники 141a-141d света установлены в виде одного комплекта (обозначенного номером ссылки 142 на диаграмме), каждая из групп 140L и 140R инкрементных приемников света имеет комплекты 142, и эти группы разделены и расположены в направлении вдоль окружности, при размещении источника 130 света между ними.

[0069] Фиг. 11 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую конфигурацию другого расположения групп инкрементных приемников света. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 11, группа 140L инкрементных приемников света имеет комплекты 143, при допущении, что два инкрементных приемника 141a и 141c света установлены в виде одного комплекта (обозначенного номером ссылки 143 на диаграмме). Группа 140R инкрементных приемников света имеет комплектов 144, при допущении, что два инкрементных приемника 141b и 141d света установлены в виде одного комплекта (обозначенного номером ссылки 144 на диаграмме). Группы 140L и 140R инкрементных приемников света имеют конфигурацию, при которой они разделены и установлены в направлении вдоль окружности при размещении источника 130 света между ними.

[0070] Фиг. 12 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую конфигурацию еще одного расположения групп инкрементных приемников света. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 12, группы 140L и 140R инкрементных приемников света расположены ближе к внешней периферии, чем источник 130 света в его радиальном направлении. Конфигурация групп 140L и 140R инкрементных приемников света является той же, что и в вышеописанном варианте осуществления. Поэтому, каждая из групп 142 имеет комплекты, при допущении, что инкрементные приемники 141a-141d света установлены в виде одного комплекта (обозначенного номером ссылки 142 на диаграмме). Группы 140L и 140R инкрементных приемников света имеют конфигурацию, состоящую в том, что они разделены и расположены в направлении вдоль окружности в местоположениях, близких к внешней периферии в радиальном направлении, при размещении источника 130 света между ними. Более того, в данном примере, было разъяснено, что группы 140L и 140R инкрементных приемников света расположены ближе к внешней периферии, чем источник 130 света в его радиальном направлении. Однако эти группы могут быть расположены ближе к внутренней периферии в его радиальном направлении.

[0071] В дополнение к вариантам осуществления и альтернативным примерам, описанным выше, в настоящем изобретении можно использовать примеры, которые получены путем подходящего комбинирования вариантов осуществления и альтернативных примеров.

[0072] Кроме того, хотя это и не было разъяснено, настоящее изобретение может быть модифицировано и дополнено, без отступления от его цели.

Список ссылочных обозначений

[0073] 100 отражательный энкодер

110 вращающийся диск

110A вращающийся диск

110R вращающийся диск

120 панель

120A-120C панель

120E панель

130 источник света

140L, 140R группа инкрементных приемников света

141 инкрементный приемник света

142, 143, 144 комплект

150D первая группа абсолютных приемников света

150U вторая группа абсолютных приемников света

150' группа абсолютных приемников света

151 первый абсолютный приемник света

152 второй абсолютный приемник света

AX вращающийся центр вала

CT устройство управления

IP инкрементный рисунок

M двигатель

SH вал

SM серводвигатель

SP периодический абсолютный рисунок

SP1 первый периодический абсолютный рисунок

SP2 второй периодический абсолютный рисунок

SU сервоузел

1. Отражательный энкодер, содержащий:
вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала и на котором по направлению вдоль окружности сформированы инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок; и
панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка,
при этом:
группа инкрементных приемников света включает в себя множество комплектов инкрементных приемников света, причем каждый из комплектов включает в себя инкрементные приемники света, которые принимают оптические сигналы, имеющие отличающиеся друг от друга фазы, и установлены на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, причем между ними расположен источник света, и
группа абсолютных приемников света разделена и установлена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска.

2. Отражательный энкодер по п. 1, в котором группа инкрементных приемников света установлена на панели таким образом, чтобы положение группы в радиальном направлении вращающегося диска было таким же, как и положение источника света.

3. Отражательный энкодер по п. 1 или 2, в котором группа абсолютных приемников света установлена на панели с обеих сторон - с внешней и внутренней стороны - источника света в радиальном направлении вращающегося диска.

4. Отражательный энкодер по п. 1 или 2, в котором:
группа абсолютных приемников света включает в себя множество первых абсолютных приемников света и множество вторых абсолютных приемников света, и
первые абсолютные приемники света и вторые абсолютные приемники света соответственно выводят сигналы, имеющие различные фазы.

5. Отражательный энкодер по п. 4, в котором:
группа абсолютных приемников света разделена на первую группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество первых абсолютных приемников света, и вторую группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество вторых абсолютных приемников света,
одна из первой группы абсолютных приемников света и второй группы абсолютных приемников света установлена с внешней стороны источника света в радиальном направлении, а другая - установлена с внутренней стороны источника света, и
периодический абсолютный рисунок имеет на вращающемся диске первый периодический абсолютный рисунок, сформированный в положении, соответствующем первой группе абсолютных приемников света в радиальном направлении, и второй периодический абсолютный рисунок, сформированный в положении, соответствующем второй группе абсолютных приемников света в радиальном направлении.

6. Отражательный энкодер по п. 5, в котором:
первая группа абсолютных приемников света и вторая группа абсолютных приемников света установлены таким образом, чтобы положения в направлении вдоль окружности групп на панели были различными, для того чтобы выводимые соответствующим образом сигналы имели различные фазы, и
первый периодический абсолютный рисунок и второй периодический абсолютный рисунок сформированы таким образом, чтобы они представляли собой один и тот же рисунок относительно
одного и того же положения в направлении вдоль окружности на вращающемся диске.

7. Отражательный энкодер по п. 5, в котором:
первая группа абсолютных приемников света и вторая группа абсолютных приемников света установлены таким образом, чтобы положения в направлении вдоль окружности групп на панели были одинаковыми, и
первый периодический абсолютный рисунок и второй периодический абсолютный рисунок сформированы таким образом, чтобы они представляли собой отличающиеся рисунки относительно одного и того же положения в направлении вдоль окружности на вращающемся диске, с тем чтобы первая группа абсолютных приемников света и вторая группа абсолютных приемников света соответственно выдавали сигналы, имеющие различные фазы.

8. Отражательный энкодер по п. 1 или 2, в котором:
когда расстояние оптического пути света, выходящего из источника света к вращающемуся диску, составляет d1, расстояние оптического пути света, отраженного от вращающегося диска, до группы инкрементных приемников света или группы абсолютных приемников света составляет d2, а расстояние от центра вращения на вращающемся диске до центрального положения инкрементного рисунка или периодического абсолютного рисунка составляет r,
инкрементные приемники света, которые составляют группу инкрементных приемников света, или абсолютные приемники света, которые составляют группу абсолютных приемников света, расположены в направлении излучения, центр которого представляет собой базовое положение, находящееся на расстоянии r(d1+d2)/d1 от источника света.

9. Серводвигатель, содержащий: двигатель, который вращает вал; и
отражательный энкодер, который соединен с валом, для измерения положения вала,
при этом отражательный энкодер содержит:
вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала, в соответствии с вращением вала, и на котором по направлению вдоль окружности сформированы инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок; и
панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка,
при этом:
группа инкрементных приемников света включает в себя множество комплектов инкрементных приемников света, причем каждый из комплектов включает в себя инкрементные приемники света, которые принимают оптические сигналы, имеющие отличающиеся друг от друга фазы, и разделены и установлены на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, причем между ними расположен источник света, и
группа абсолютных приемников света установлена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска.

10. Сервоузел, содержащий:
двигатель, который вращает вал;
отражательный энкодер, который соединен с валом, для измерения положения вала; и
устройство управления, которое регулирует вращение двигателя, исходя из положения, выявляемого отражательным энкодером,
при этом отражательный энкодер содержит:
вращающийся диск, который установлен с возможностью вращения вокруг вращающегося центра вала, в соответствии с вращением вала, и на котором по направлению вдоль окружности сформированы инкрементный рисунок и периодический абсолютный рисунок; и
панель, которая установлена напротив вращающегося диска и включает в себя источник света, который испускает свет по направлению к вращающемуся диску, группу инкрементных приемников света, которая включает в себя множество инкрементных приемников света для приема света, отраженного от инкрементного рисунка, и группу абсолютных приемников света, которая включает в себя множество абсолютных приемников света для приема света, отраженного от периодического абсолютного рисунка,
при этом:
группа инкрементных приемников света включает в себя множество комплектов инкрементных приемников света, причем каждый из комплектов включает в себя инкрементные приемники света, которые принимают оптические сигналы, имеющие отличающиеся друг от друга фазы, и разделены и установлены на панели в направлении вдоль окружности вращающегося диска, причем между ними расположен источник света, и
группа абсолютных приемников света установлена на панели, по меньшей мере, с внешней или внутренней стороны источника света в радиальном направлении вращающегося диска.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, а именно к элементам систем цифрового управления, представляющим в виде двоичного кода точную информацию о текущем угловом положении подвижной части объекта регулирования.

Изобретение относится к области автоматики и робототехники и может быть использовано в следящих приводах с цифровыми датчиками угла (ЦДУ), работающих в диапазоне углов, больших чем ±180°, в которых задается знак направления движения.

Изобретение относится к оптическим кодирующим устройствам, выдающим логические двоичные сигналы, характеризующие приращения относительного положения двух элементов (10, 11) кодирующего устройства.

Изобретение относится к оптическому кодеру, предназначенному для определения, в частности, позиционной информации, относящейся к фокусирующей линзе и трансфокатору, входящих в состав линзового устройства.

Изобретение относится к реверсивному линейному приводу, имеющему, по меньшей мере, одну обмотку возбуждения, в которую подается изменяющийся ток, магнитному якорю, а также средствам для определения положения якоря.
Наверх