[實(shí)用新型]反射型的光學(xué)式編碼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520356073.4
• 申請(qǐng)日: 2015-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN204944515U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 坂田顯庸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G01D5/347
• 分類號(hào): G01D5/347
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊(yùn);金成哲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及基于朝向旋轉(zhuǎn)式的代碼板發(fā)射光線時(shí)的反射光來(lái)檢測(cè)被旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置的光學(xué)式編碼器。

背景技術(shù)

在工業(yè)機(jī)械的領(lǐng)域中，各種編碼器用作檢測(cè)電動(dòng)機(jī)或被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的位置的傳感器。特別地，為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)位置的目的而廣泛采用光學(xué)式編碼器。一般情況下，光學(xué)式編碼器分類為：基于朝向旋轉(zhuǎn)式的代碼板發(fā)射光線時(shí)的透射光來(lái)檢測(cè)被旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置的透射型；以及基于朝向旋轉(zhuǎn)式的代碼板發(fā)射光線時(shí)的反射光來(lái)檢測(cè)被旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置的反射型。其中，透射型的編碼器具有發(fā)光元件和受光元件以?shī)A住代碼板的方式沿旋轉(zhuǎn)軸線配置的構(gòu)造，與之相對(duì)地，反射型的編碼器具有發(fā)光元件和受光元件以在代碼板的同一主面對(duì)置的方式配置的構(gòu)造。因此，就反射型的編碼器而言，與透射型的編碼器相比，具有能夠容易使旋轉(zhuǎn)軸線的方向的尺寸小型化的優(yōu)點(diǎn)。

與此相關(guān)地，在JP-A-H11-287671中提出有具備由透明的塑料材料形成的代碼板的反射型的編碼器，在JP-B-3730232中提出有具備由聚醚酰亞胺、聚醚砜、或聚苯砜等有色樹脂材料形成的代碼板的反射型的編碼器。若將這些樹脂材料用作代碼板的材料，則能夠通過(guò)注射成形等的樹脂成形技術(shù)來(lái)容易且廉價(jià)地制造具有復(fù)雜代碼圖案的代碼板。

更具體來(lái)說(shuō)，JP-A-H11-287671所記載的代碼板具有由在與發(fā)光元件對(duì)置的第一主面的相反側(cè)的第二主面上所形成的V字狀的槽部和平面部構(gòu)成的代碼圖案，通過(guò)這些槽部和平面部來(lái)切換光線的透射和反射。在此，為了由第二主面的平面部使光線全反射，需要使光線相對(duì)于該平面部的射入角在規(guī)定的臨界角以上，但是由于在第一主面上的光線的折射，光線相對(duì)于該平面部的射入角變得比光線相對(duì)于第一主面的射入角小。因此，在采用JP-A-H11-287671所記載的代碼板的情況下，需要將光線相對(duì)于第一主面的射入角設(shè)定得足夠大，所以其結(jié)果，發(fā)光元件相對(duì)于代碼板的配置的自由度降低。

另外，JP-B-3730232所記載的代碼板具有由在與發(fā)光元件對(duì)置的第一主面的相反側(cè)的第二主面上形成的三角形截面的突起部和平面部構(gòu)成的代碼圖案，通過(guò)這些突起部和平面部來(lái)切換光線的全反射和透射。在此，JP-B-3730232所記載的代碼板由第二主面的突起部使垂直射入第一主面的光線垂直地反射至第一主面。但是，若在這種反射光線的路徑上配置受光元件，則從發(fā)光元件朝向第一主面的光線的一部分有可能被受光元件遮蔽。

尋求能夠使發(fā)光元件相對(duì)于代碼板的配置的自由度提高的反射型的光學(xué)式編碼器。

實(shí)用新型內(nèi)容

根據(jù)本實(shí)用新型的第一方案，提供一種光學(xué)式編碼器，具備：具有第一主面和朝向第一主面的相反側(cè)的第二主面的旋轉(zhuǎn)式的代碼板；朝向第一主面發(fā)射光線的發(fā)光器；以及接受被代碼板反射的光線的受光器，其中，在第一主面上設(shè)置有非平面狀的射入部，該射入部在代碼板的旋轉(zhuǎn)軸線的周圍以環(huán)狀延伸，并使從發(fā)光器發(fā)射的光線透射至代碼板的內(nèi)部，在第二主面上設(shè)置有平面狀的一次反射部，該一次反射部使進(jìn)入代碼板的內(nèi)部的光線全反射，在第一主面上還設(shè)置有代碼圖案部，該代碼圖案部在與射入部不同的位置上在代碼板的旋轉(zhuǎn)軸線的周圍以環(huán)狀延伸，并與代碼板的旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)地切換由一次反射部全反射的光線的透射和不透射，代碼圖案部具有：使由一次反射部全反射的光線朝向受光器透射的非平面狀的射出部；以及使由一次反射部全反射的光線再次全反射的平面狀的二次反射部，并且二次反射部和射出部在代碼板的旋轉(zhuǎn)軸線的周圍在圓周方向上交替配置。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方案，提供光學(xué)式編碼器，在第一方案的基礎(chǔ)上，射入部具有形成在第一主面上的一個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)狀突起的形態(tài)。

根據(jù)本實(shí)用新型的第三方案，提供光學(xué)式編碼器，在第二方案的基礎(chǔ)上，沿包含旋轉(zhuǎn)軸線的平面的環(huán)狀突起的截面為三角形。

根據(jù)本實(shí)用新型的第四方案，提供光學(xué)式編碼器，在第二方案的基礎(chǔ)上，沿包含旋轉(zhuǎn)軸線的平面的環(huán)狀突起的截面包含從第一主面突出的凸曲線狀的外形。

根據(jù)本實(shí)用新型的第五方案，提供光學(xué)式編碼器，在第一方案的基礎(chǔ)上，射入部具有形成在第一主面上的一個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)狀槽的形態(tài)，沿包含旋轉(zhuǎn)軸線的平面的環(huán)狀槽的截面為三角形。

根據(jù)本實(shí)用新型的第六方案，提供光學(xué)式編碼器，在第一～第五方案中任一方案的基礎(chǔ)上，代碼板由樹脂材料形成。

對(duì)照附圖所表示的本實(shí)用新型的例示的實(shí)施方式的詳細(xì)的說(shuō)明，上述以及其他的本實(shí)用新型的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得更明確。

附圖說(shuō)明