[发明专利]反射型的光学式编码器

说明书

本发明提供光学式编码器。在光学式编码器(E)的代码板(1)的第一主面(11)上设置有非平面状的射入部(13)，其在旋转轴线(RA)的周围以环状延伸，使发光器(2)发射的光线透射至代码板的内部，在第二主面(12)上设置有平面状的一次反射部(14)，其使进入代码板的内部的光线全反射，在第一主面上还设置有代码图案部(15)，其在与射入部不同的位置在旋转轴线的周围以环状延伸，并与代码板的旋转位置对应地切换由一次反射部全反射的光线的透射和不透射。代码图案部具有：使全反射的光线透射的非平面状的射出部(151)；以及使全反射的光线再次全反射的平面状的二次反射部(152)，二次反射部和射出部在旋转轴线的周围在圆周方向上交替配置。

技术领域

本发明涉及基于朝向旋转式的代码板发射光线时的反射光来检测被旋转体的旋转位置的光学式编码器。

背景技术

在工业机械的领域中，各种编码器用作检测电动机或被电动机驱动的被驱动设备的位置的传感器。特别地，为了检测旋转马达的驱动轴的旋转位置的目的而广泛采用光学式编码器。一般情况下，光学式编码器分类为：基于朝向旋转式的代码板发射光线时的透射光来检测被旋转体的旋转位置的透射型；以及基于朝向旋转式的代码板发射光线时的反射光来检测被旋转体的旋转位置的反射型。其中，透射型的编码器具有发光元件和受光元件以夹住代码板的方式沿旋转轴线配置的构造，与之相对地，反射型的编码器具有发光元件和受光元件以在代码板的同一主面对置的方式配置的构造。因此，就反射型的编码器而言，与透射型的编码器相比，具有能够容易使旋转轴线的方向的尺寸小型化的优点。

与此相关地，在JP-A-H11-287671中提出有具备由透明的塑料材料形成的代码板的反射型的编码器，在JP-B-3730232中提出有具备由聚醚酰亚胺、聚醚砜、或聚苯砜等有色树脂材料形成的代码板的反射型的编码器。若将这些树脂材料用作代码板的材料，则能够通过注射成形等的树脂成形技术来容易且廉价地制造具有复杂代码图案的代码板。

更具体来说，JP-A-H11-287671所记载的代码板具有由在与发光元件对置的第一主面的相反侧的第二主面上所形成的V字状的槽部和平面部构成的代码图案，通过这些槽部和平面部来切换光线的透射和反射。在此，为了由第二主面的平面部使光线全反射，需要使光线相对于该平面部的射入角在规定的临界角以上，但是由于在第一主面上的光线的折射，光线相对于该平面部的射入角变得比光线相对于第一主面的射入角小。因此，在采用JP-A-H11-287671所记载的代码板的情况下，需要将光线相对于第一主面的射入角设定得足够大，所以其结果，发光元件相对于代码板的配置的自由度降低。

另外，JP-B-3730232所记载的代码板具有由在与发光元件对置的第一主面的相反侧的第二主面上形成的三角形截面的突起部和平面部构成的代码图案，通过这些突起部和平面部来切换光线的全反射和透射。在此，JP-B-3730232所记载的代码板由第二主面的突起部使垂直射入第一主面的光线垂直地反射至第一主面。但是，若在这种反射光线的路径上配置受光元件，则从发光元件朝向第一主面的光线的一部分有可能被受光元件遮蔽。

寻求能够使发光元件相对于代码板的配置的自由度提高的反射型的光学式编码器。

发明内容

根据本发明的第一方案，提供一种光学式编码器，具备：具有第一主面和朝向第一主面的相反侧的第二主面的旋转式的代码板；朝向第一主面发射光线的发光器；以及接受被代码板反射的光线的受光器，其中，在第一主面上设置有非平面状的射入部，该射入部在代码板的旋转轴线的周围以环状延伸，并使从发光器发射的光线透射至代码板的内部，在第二主面上设置有平面状的一次反射部，该一次反射部使进入代码板的内部的光线全反射，在第一主面上还设置有代码图案部，该代码图案部在与射入部不同的位置上在代码板的旋转轴线的周围以环状延伸，并与代码板的旋转位置对应地切换由一次反射部全反射的光线的透射和不透射，代码图案部具有：使由一次反射部全反射的光线朝向受光器透射的非平面状的射出部；以及使由一次反射部全反射的光线再次全反射的平面状的二次反射部，并且二次反射部和射出部在代码板的旋转轴线的周围在圆周方向上交替配置。