JP6775532B2 - 計数機構および多相ロータリエンコーダの回転角度を測定する装置ならびに対応するセンサ - Google Patents
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Description
・複数のホイールが、少なくとも部分的に重なり合うように配置され、
・光源から出た光が複数のホイールを通過可能であり、偏光センサの受信する光が複数の偏光フィルタのうち1つのみによって偏光されるように、種々のホイールのうち透明でありかつ偏光状態を維持する領域と偏光フィルタとして形成された領域とが構成および配置され、
・種々のホイールによって偏光された光は、種々の位置で測定可能である。
・偏光リングの半径を任意に選択できる。
・角度測定を偏光リングのあらゆる位置で行うことができ、センサも回転するように取り付け可能である(例えば取り付け角度を電子的に(ディジタルで)補正可能である)。
・絶対角度測定により、半径領域を低減できる。
・これによりホイールを小さくできる。
・大きい距離で測定が可能となることにより、相前後して配置された複数のホイールで測定を行える。
・これにより、1つのセンサアレイによって複数のホイールの回転角度を検出する手段が得られる。
・偏光状態測定の分解能は信号処理部のみに依存し、光学式エンコーダよりも著しく大きくできる。
・180°周期性の欠点を、選択的に、補助信号、例えば付加的なディジタルトラックもしくは偏光状態に重畳される情報によって回避できるか、または、ギヤ構成によって(例えば、2:1の減速比を有する補助歯車によって、または、後続のギヤ段の計数領域を低減することによって)補償できる。
Claims (20)
- 複数の回転可能なホイールと、少なくとも1つの光源と、複数の偏光センサとを有し、前記ホイールのそれぞれの回転角度および/または回転量を測定する装置であって、
前記ホイールは、少なくとも部分的に透明でありかつ偏光状態を維持するものであり、前記ホイールの一部は偏光フィルタとして構成されており、前記ホイールは少なくとも部分的に相互に重なっており、
前記ホイールのそれぞれは、互いに異なる半径方向の位置にある前記偏向フィルタを有し、
前記光源から出た光は前記ホイールの前記偏光フィルタによって偏光可能でありかつ前記偏光センサによって受信可能であり、
前記光は複数の前記ホイールを通過可能であり、
前記偏光センサによって受信される光は前記偏光フィルタのうち1つのみによって偏光されている、装置。 - 付加的な符号化部が、少なくとも1つのホイールと、これに対応する、360°にわたって一義的な測定領域を形成するセンサとに設けられている、請求項1記載の装置。
- 前記ホイールのそれぞれは、他の回転可能なホイールに少なくとも1:2の回転数比で機械的に接続された測定ホイールである、請求項1または2記載の装置。
- 種々のホイールによって偏光された光を種々の位置で測定可能である、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置。
- 1つのホイールの周上に180°周期でシンボルが取り付けられている、請求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
- 最速のホイールの複数回の全回転によって、前記装置の各ホイールでの180°周期の測定値から複数回の回転にわたる一義的な回転角度を求めることができるように、前記装置のホイール同士を少なくとも2:1の回転数比でギヤが接続している、請求項1から5までのいずれか1項記載の装置。
- 前記装置は機械的に動作する、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
- 前記装置のステータスは電力なしでも読み出し可能である、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも部分的に透明なケーシングが設けられており、
前記装置は部分的に媒体に曝されており、別の部分は前記ケーシングによって前記媒体から保護されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の装置。 - 種々のホイールのセンサデータが相互に相関される、請求項1から9までのいずれか1項記載の装置。
- 少なくとも1つの偏光センサのセンサデータが、回転量測定に関して各ホイールに必要な分解能に比べて少なくとも前段のホイールに対する減速比分だけ高い分解能で求められ、
センサおよび/または光源が故障した場合に、他のセンサデータから前記装置のステータスについての一義的な記述を求めるように構成された機構が設けられている、請求項1から10までのいずれか1項記載の装置。 - 前記装置の機械的な基準位置での前記偏光フィルタおよび/または前記センサのアライメントエラーを前記センサによって測定可能であり、基準信号として不揮発的に記憶可能である、請求項1から11までのいずれか1項記載の装置。
- 前記偏光センサは集積回路である、請求項1から12までのいずれか1項記載の装置。
- 偏光状態のためのセンサ領域と、該偏光状態のためのセンサ領域に並置される、輝度のためのセンサ領域とが設けられており、
輝度センサの輝度情報を評価するために、前記偏光センサで求められた輝度が基準信号として用いられる、請求項1から13までのいずれか1項記載の装置。 - 偏光状態測定のための少なくとも2つの領域が設けられており、
各センサ領域が、相互に独立した複数の信号源の信号を測定可能であるように配置されている、請求項1から14までのいずれか1項記載の装置。 - 偏光状態のための少なくとも1つのセンサ領域と、該センサ領域に並置される輝度のための少なくとも1つのセンサ領域とが設けられており、
輝度情報を評価するために、偏光センサで求められた輝度が基準信号として用いられ、
前記センサ領域が、相互に独立した複数の信号源の信号を測定可能であるように配置されている、請求項1から15までのいずれか1項記載の装置。 - 共通に利用される1つのセンサ面に、少なくとも1つの偏光センサと1つの色センサとが設けられている、請求項1から16までのいずれか1項記載の装置。
- 測定に必要なエネルギが無線で前記装置へ伝送される、請求項1から17までのいずれか1項記載の装置。
- 測定信号が無線で前記装置から伝送される、請求項1から18までのいずれか1項記載の装置。
- 回転角度および/または回転量を測定するための、請求項1から19までのいずれか1項記載の装置の使用。
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