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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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