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公開番号
2025058851
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-04-09
出願番号
2024040223
出願日
2024-03-14
発明の名称
エンコーダ
出願人
富士電機株式会社
代理人
個人
,
個人
主分類
G01D
5/347 20060101AFI20250402BHJP(測定;試験)
要約
【課題】本開示は、受光波形における高調波の影響を抑制するエンコーダを提供する。
【解決手段】モータの回転位置を検出する光学式のエンコーダであって、発光素子と、前記発光素子から出射した光を透過又は反射させて、明と暗のパターンを生成するスリット板と、前記スリット板からの光を電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子からの電気信号を処理する信号処理部と、を備え、前記スリット板は、円周上に第1ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される基本パターンと、前記基本パターンに、前記第1ピッチに対してN分の1ピッチ(ただし、Nは2以上の整数)である第2ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される高調波抑制パターンと、を備えるエンコーダ。
【選択図】図2
特許請求の範囲
【請求項1】
モータの回転位置を検出する光学式のエンコーダであって、
発光素子と、
前記発光素子から出射した光を透過又は反射させて、明と暗のパターンを生成するスリット板と、
前記スリット板からの光を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子からの電気信号を処理する信号処理部と、
を備え、
前記スリット板は、
円周上に第1ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される基本パターンと、
前記基本パターンに、前記第1ピッチに対してN分の1ピッチ(ただし、Nは2以上の整数)である第2ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される高調波抑制パターンと、
を備える、
エンコーダ。
続きを表示(約 1,300 文字)
【請求項2】
前記発光素子における発光径は、前記高調波抑制パターンにおける円周方向の幅より大きい、
請求項1に記載のエンコーダ。
【請求項3】
前記高調波抑制パターンにおける径方向の幅は、高調波を抑制する量に基づいて定められる、
請求項1に記載のエンコーダ。
【請求項4】
前記第2ピッチは、前記第1ピッチに対してK分の1ピッチ(ただし、Kは3以上の奇数)である、
請求項1に記載のエンコーダ。
【請求項5】
モータの回転位置を検出する光学式のエンコーダであって、
発光素子と、
前記発光素子から出射した光を透過又は反射させて、明と暗のパターンを生成するスリット板と、
前記スリット板からの光を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子からの電気信号を処理する信号処理部と、
を備え、
前記スリット板は、
円周上に第1ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される基本パターンと、
前記基本パターンに、前記第1ピッチに対してN分の1ピッチ(ただし、Nは2以上の整数)である第2ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される第1高調波抑制パターンと、
前記基本パターンに、前記第1ピッチに対してM分の1ピッチ(ただし、Mは2以上のNと異なる整数)である第3ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される第2高調波抑制パターンと、
を備える、
エンコーダ。
【請求項6】
前記発光素子における発光径は、前記第1高調波抑制パターン及び前記第2高調波抑制パターンのそれぞれにおける円周方向の幅より大きい、
請求項5に記載のエンコーダ。
【請求項7】
前記第1高調波抑制パターン及び前記第2高調波抑制パターンのそれぞれにおける径方向の幅は、高調波を抑制する量に基づいて定められる、
請求項5に記載のエンコーダ。
【請求項8】
前記第2ピッチは、前記第1ピッチに対して3分の1ピッチであり、
前記第3ピッチは、前記第1ピッチに対して5分の1ピッチである、
請求項5に記載のエンコーダ。
【請求項9】
前記受光素子は、円周方向に並ぶ複数の単位受光素子を備える、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のエンコーダ。
【請求項10】
モータの回転位置を検出する光学式のエンコーダであって、
発光素子と、
前記発光素子から出射した光を透過又は反射させて、明と暗のパターンを生成するスリット板と、
前記スリット板からの光を電気信号に変換する受光素子と、
前記受光素子からの電気信号を処理する信号処理部と、
を備え、
前記スリット板は、円周上に予め定められたピッチで、明と暗とが交互に配置されるパターンを備え、
前記パターンにおける明の部分は、径方向の中央部分から径方向の両端に向かって円周方向の幅が徐々に狭まる形状を有する、
エンコーダ。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、エンコーダに関する。
続きを表示(約 2,100 文字)
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、回転ディスクにコードパターンを設け、固定スリットを介し、コードパターンを透過または、反射した発光素子からの光を受光素子で受光することにより、回転ディスクの速度、回転位置を検出する光学式エンコーダが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2004-271453号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
光学式エンコーダにおいて、受光波形に高調波が重畳することにより、測定に誤差が生じる場合があった。
【0005】
本開示は、受光波形における高調波の影響を抑制するエンコーダを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一の態様によれば、モータの回転位置を検出する光学式のエンコーダであって、発光素子と、前記発光素子から出射した光を透過又は反射させて、明と暗のパターンを生成するスリット板と、前記スリット板からの光を電気信号に変換する受光素子と、前記受光素子からの電気信号を処理する信号処理部と、を備え、前記スリット板は、円周上に第1ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される基本パターンと、前記基本パターンに、前記第1ピッチに対してN分の1ピッチ(ただし、Nは2以上の整数)である第2ピッチで、明と暗とが交互に等間隔に配置される高調波抑制パターンと、を備えるエンコーダを提供する。
【発明の効果】
【0007】
本開示のエンコーダによれば、受光波形における高調波の影響を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、本実施形態に係るエンコーダが用いられるサーボシステムの概要を示す図である。
図2は、第1実施形態に係るエンコーダの概略構成を示す図である。
図3は、発光素子における発光径と、受光パターンとの関係を説明する図である。
図4は、発光素子における発光径と、受光パターンとの関係を説明する図である。
図5は、受光波形における基本波と高調波との関係について説明する図である。
図6は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンについて説明する図である。
図7は、第1実施形態に係るエンコーダによる受光波形について説明する図である。
図8は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図9は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図10は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図11は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図12は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図13は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図14は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図15は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図16は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図17は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図18は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図19は、第1実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンの変形例について説明する図である。
図20は、第1実施形態に係るエンコーダにおける受光素子の配置について説明する図である。
図21は、第2実施形態に係るエンコーダにおける反射パターンについて説明する図である。
図22は、第2実施形態に係るエンコーダにおける受光素子の配置について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0010】
なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の又は対応する機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する場合がある。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。
(【0011】以降は省略されています)
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