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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine reflektierende optische Kodiervorrichtung mit einer Kunstharz-Kodierplatte.
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2. Allgemeiner Stand der Technik
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Eine optische Kodiervorrichtung ist mit einer Drehachse usw. eines Motors verbunden und wird verwendet, um die Drehposition und die Geschwindigkeit der Drehachse zu detektieren. Als Beispiel einer derartigen Kodiervorrichtung offenbart die
JP 2004-325231 A eine optische Kodiervorrichtung mit einer Lichtsendeeinheit, die in der Nähe einer Seite einer Kunstharz-Kodierplatte positioniert ist, und einer Lichtempfangseinheit, die in der Nähe der anderen Seite der Kodierplatte positioniert ist, wobei Licht von der Lichtsendeeinheit durch die Kodierplatte geht und von der Lichtempfangseinheit empfangen wird.
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In der Kodiervorrichtung, wie in der
JP 2004-325231 A offenbart, sind die Lichtsendeeinheit und die Lichtempfangseinheit in der Nähe der gegenüberliegenden Seiten der Kodierplatte positioniert. Daher ist eine Axialabmessung der Kodiervorrichtung relativ groß. In dieser Hinsicht offenbart beispielsweise die
JP H11-287671 A (
12 bis
15) eine optische Kodiervorrichtung mit einer Lichtsendeeinheit und einer Lichtempfangseinheit, die in der Nähe der gleichen Seite einer Kodierplatte positioniert sind, wobei Licht aus der Lichtsendeeinheit von der Kodierplatte reflektiert wird und von der Lichtempfangseinheit empfangen wird.
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Wie bei der Kodiervorrichtung, die in der
JP 2004-325231 A offenbart wird, ist die Axialabmessung der Kodiervorrichtung relativ groß, wenn die Lichtsendeeinheit und die Lichtempfangseinheit in der Nähe der gegenüberliegenden Seiten der Kodierplatte positioniert sind.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine reflektierende optische Kodiervorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig und in ihrer Axialrichtung kompakt ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine reflektierende optische Kodiervorrichtung bereit, die Folgendes umfasst: eine Kodierplatte, die aus Kunstharz besteht und eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche gegenüber der ersten Hauptfläche aufweist; eine Lichtsendeeinheit, die in der Nähe der ersten Hauptfläche der Kodierplatte positioniert ist; und eine Lichtempfangseinheit, die in der Nähe der zweiten Hauptfläche der Kodierplatte positioniert ist, wobei die erste Hauptfläche der Kodierplatte einen Einfallabschnitt mit einer konkav-konvexen Form und einen Ausfallabschnitt mit einer konkav-konvexen Form aufweist, und wobei die zweite Hauptfläche der Kodierplatte einen Kodemusterteilbereich, der einen Durchlassabschnitt in V-Form, Dreiecksform oder mit gebogener Oberfläche umfasst und konfiguriert ist, um Licht durchzulassen, und einen Totalreflexionsabschnitt, der aus einer flachen Oberfläche besteht und konfiguriert ist, um Licht total zu reflektieren, aufweist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die konkav-konvexe Form des Einfallabschnitts eine V-Form oder eine Dreiecksform.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die konkav-konvexe Form des Einfallabschnitts eine gebogene Form.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die konkav-konvexe Form des Ausfallabschnitts eine V-Form oder eine Dreiecksform.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die konkav-konvexe Form des Ausfallabschnitts eine gebogene Form.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher gemacht. Es zeigen:
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1a eine grundlegende Konfiguration eines Hauptteils einer reflektierenden optischen Kodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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1b die grundlegende Konfiguration des Hauptteils der reflektierenden optischen Kodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer V-Form gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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2b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer V-Form gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine Punktlichtquelle ist;
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2c ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Dreiecksform gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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2d ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Dreiecksform gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine Punktlichtquelle ist;
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3a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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3b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine Punktlichtquelle ist;
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3c ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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4a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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4b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine Punktlichtquelle ist;
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4c ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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5a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer gebogenen Oberfläche gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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5b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer gebogenen Oberfläche gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine Punktlichtquelle ist;
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6a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von gebogenen Oberflächen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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6b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von gebogenen Oberflächen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine Punktlichtquelle ist;
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7a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer V-Form gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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7b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Dreiecksform gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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8a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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8b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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9 ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist;
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10a ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer gebogenen Oberfläche gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist; und
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10b ein Beispiel, bei dem ein Einfallabschnitt aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, ein Ausfallabschnitt aus einer Vielzahl von gebogenen Oberflächen gebildet ist, und eine Lichtsendeeinheit eine gerichtete Lichtquelle ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1a und 1b sind Querschnittsansichten, die eine schematische grundlegende Konfiguration eines Hauptteils einer reflektierenden optischen Kodiervorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen. Die Kodiervorrichtung 10 weist eine im Allgemeinen kreisförmige Kodierplatte 12 auf, die an einem Drehkörper (nicht gezeigt), wie etwa einer Drehwelle eines Motors, befestigt ist, eine Lichtsendeeinheit 16, die in der Nähe von (nahe an) einer ersten Hauptfläche 14 der Kodierplatte 12 positioniert ist, und eine Lichtempfangseinheit 20, die in der Nähe von (nahe an) einer ersten Hauptfläche 14 der Kodierplatte 12 positioniert ist (d. h. in der Nähe der gleichen Oberfläche wie die Lichtsendeeinheit 16 positioniert). Wie gezeigt, können die Lichtsendeeinheit 16 und die Lichtempfangseinheit 18 auf einer Leiterplatte 20 angeordnet sein, die von der ersten Hauptfläche 14 getrennt ist, um der ersten Hauptfläche 14 gegenüberzustehen.
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Die Kodierplatte 12 wird aus einem lichtdurchlässigen Kunstharz hergestellt, und auf einer ersten Hauptfläche 14 sind ein Einfallabschnitt 22 mit einer konkav-konvexen Form und ein Ausfallabschnitt 24 mit einer konkav-konvexen Form gebildet, wobei Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 in den Einfallabschnitt 22 eintritt, und Licht in Richtung auf die Lichtempfangseinheit 18 aus dem Ausfallabschnitt 24 austritt. Auf einer zweiten Hauptfläche 26 gegenüber der ersten Hauptfläche 14 der Kodierplatte 12 sind ein Durchlassabschnitt 28, der in einer konkav-konvexen Form gebildet ist (d. h. einer V-Form, einer Dreiecksform oder mit einer gebogenen Oberfläche) und konfiguriert ist, um Licht durchzulassen, und ein Totalreflexionsabschnitt 30, der aus einer flachen Oberfläche gebildet ist und konfiguriert ist, um Licht total zu reflektieren, gebildet, wobei der Durchlassabschnitt 28 und der Totalreflexionsabschnitt 30 einen Kodemusterteilbereich 32 bilden. Mit anderen Worten tritt in der Kodiervorrichtung 10 Licht aus dem Lichtsendeeinheit 16 in den Einfallabschnitt 22 ein und bewegt sich innerhalb der Kodierplatte 12, und dann verlässt ein Teil des Lichts den Durchlassabschnitt 28, während der restliche Teil des Lichts von dem Totalreflexionsabschnitt 30 total reflektiert wird, sich wieder innerhalb der Kodierplatte 12 bewegt und den Ausfallabschnitt 24 verlässt und die Lichtempfangseinheit 18 erreicht.
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Die Lichtempfangseinheit 18 weist einen A-Phasenteil 34 und einen B-Phasenteil 36 auf. In einem Zustand von 1a wird Licht von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert, verlässt den Ausfallabschnitt 24 und wird dann von dem A-Phasenteil 34 empfangen. Mit anderen Worten ist in dem Zustand aus 1a der A-Phasenteil 34 „hell” und der B-Phasenteil 36 ist „dunkel”. Andererseits wird in einem Zustand von 1b Licht von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert, verlässt den Ausfallabschnitt 24 und wird dann von dem B-Phasenteil 36 empfangen. Mit anderen Worten ist in dem Zustand von 1b der A-Phasenteil 34 „dunkel” und der B-Phasenteil 36 ist „hell”. Wenn somit die Kodierplatte 12 gedreht wird, wechseln „hell” und „dunkel” zwischen A-Phasenteil 34 und B-Phasenteil 36 ab, wodurch ein gepulster Signalverlauf erzielt wird. Dadurch kann man die Drehwinkelposition und die Drehgeschwindigkeit des Drehkörpers, an dem die Kodierplatte 12 befestigt ist, messen. Da eine derartige grundlegende Funktion der Kodiervorrichtung den Ausführungsformen, wie sie nachstehend beschrieben werden, gemeinsam sein kann, wird in den nachstehenden Ausführungsformen nur der Zustand erklärt, in dem der A-Phasenteil 34 „hell” ist.
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In der Kodiervorrichtung 10 der Erfindung weist jeder von dem Einfallabschnitt 22 und dem Ausfallabschnitt 24 eine konkav-konvexe Form auf, die Licht durchlässt oder bricht. Durch das Bereitstellen der konkav-konvexen Form für den Einfallabschnitt 22 und den Ausfallabschnitt 24 kann man einen Winkel von Licht in Richtung auf den Totalreflexionsabschnitt 30 nach dem Eintritt in den Einfallabschnitt 22 aus der Lichtsendeeinheit 16 und einen Winkel von Licht in Richtung auf die Lichtempfangseinheit 18 nach einer Totalreflexion durch den Totalreflexionsabschnitt 30 und den Ausfallabschnitt verlassend entsprechend einstellen. Zusätzlich kann eine kostengünstige und kompakte Vorrichtung, in der die Lichtsendeeinheit und die Lichtempfangseinheit zuvor untergebracht wurden, für die Kodiervorrichtung verwendet werden.
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Als konkretes Beispiel für die konkav-konvexe Form des Einfallabschnitts 22, des Ausfallabschnitts 24 und des Durchlassabschnitts 28, kann man eine V-Form, eine Dreiecksform und eine gebogene Oberfläche verwenden. Nachstehend werden entsprechende Ausführungsformen erklärt.
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2a und 2b zeigen Beispiele, bei denen der Einfallabschnitt 22 aus einer V-Form gebildet ist (V-Nut) und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist. Andererseits zeigen 2c und 2d Beispiele, bei denen der Einfallabschnitt 22 aus einer Dreiecksform (Prisma) gebildet ist und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist. Ferner zeigen 2a und 2c, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle ist, die paralleles Licht emittiert, und 2b und 2d zeigen, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine Punktlichtquelle ist, die radiales Licht emittiert. Dabei wird eine Struktur, die von einer ersten Hauptfläche 14 oder einer zweiten Hauptfläche 26 aus vertieft ist und in einem axialen Querschnitt eine V-Form aufweist, als „V-Form” bezeichnet, und eine Struktur, die von der ersten Hauptfläche 14 oder der zweiten Hauptfläche 26 aus vorsteht und im axialen Querschnitt eine Dreiecksform aufweist, wird als „Dreiecksform” bezeichnet.
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Bei den Beispielen aus 2a und 2c wird paralleles Licht von der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, ohne von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt zu werden (d. h. das parallele Licht tritt senkrecht in eine geneigte Oberfläche ein, die den Einfallabschnitt 22 bildet). Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 in Richtung auf die Lichtsendeeinheit 16 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen. Andererseits wird bei den Beispielen aus 2b und 2d radiales Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, während mindestens ein Teil des Lichts von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 in Richtung auf die Lichtsendeeinheit 16 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen.
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Mit anderen Worten wird bei jedem der Beispiele aus 2a bis 2d eine konkav-konvexe Form, welche die V-Form oder die Dreiecksform aufweist, auf dem Einfallabschnitt 22 gebildet, so dass Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird oder durch den Einfallabschnitt 22 durchgelassen wird, ohne abgelenkt zu werden, und dann den Totalreflexionsabschnitt 30 in einem passenden Winkel erreicht, um total reflektiert zu werden. Dadurch wird ein Einfallwinkel von Licht vom Einfallabschnitt 22 zum Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt. Wenn die Lichtsendeeinheit 16 entweder paralleles Licht oder radiales Licht emittiert, kann der Einfallwinkel von Licht in Richtung auf den Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt werden, indem die Form (beispielsweise ein Winkel der geneigten Oberfläche, welche die V-Form oder die Dreiecksform bildet) des Einfallabschnitts 22 ausgewählt wird. Ferner wird durch das Bereitstellen einer konkav-konvexen Form (oder einer Dreiecksform) für den Ausfallabschnitt 24 ein Ausfallwinkel von Licht vom Ausfallabschnitt 24 zum Lichtempfangseinheit 18 passend eingestellt.
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3a bis 3c zeigen Beispiele, bei denen der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen (V-Nuten) gebildet ist und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist. Ferner zeigen 3a und 3c, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle ist, und 3b zeigt, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine Punktlichtquelle ist.
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Bei dem Beispiel aus 3a wird ähnlich wie bei dem Beispiel aus 2a paralleles Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, ohne von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt zu werden (d. h. das parallele Licht tritt senkrecht in eine geneigte Oberfläche ein, die den Einfallabschnitt 22 bildet). Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 in Richtung auf die Lichtsendeeinheit 16 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen. Bei dem Beispiel aus 3b wird ähnlich wie bei dem Beispiel aus 2b radiales Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, während mindestens ein Teil des Lichts aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird. Dann wird das Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 in Richtung auf die Lichtsendeeinheit 16 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen. Ferner wird bei dem Beispiel aus 3c radiales Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 in Richtung auf die Lichtempfangseinheit 18 abgelenkt und wird auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 in Richtung auf die Lichtsendeeinheit 16 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen.
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Mit anderen Worten wird bei jedem der Beispiele aus 3a bis 3c eine konkav-konvexe Form, welche die V-Form oder die Dreiecksform aufweist, auf dem Einfallabschnitt 22 gebildet, so dass das Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird oder durch den Einfallabschnitt 22 durchgelassen wird, ohne abgelenkt zu werden, und dann den Totalreflexionsabschnitt 30 in einem passenden Winkel erreicht, um total reflektiert zu werden. Dadurch wird ein Einfallwinkel von Licht vom Einfallabschnitt 22 zum Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt. Wenn die Lichtsendeeinheit 16 entweder paralleles Licht oder radiales Licht emittiert, kann der Einfallwinkel von Licht in Richtung auf den Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt werden, indem die Form (zum Beispiel ein Winkel der geneigten Oberfläche, welche die V-Form oder die Dreiecksform bildet) des Einfallabschnitts 22 ausgewählt wird. Ferner wird durch Bereitstellen einer konkav-konvexen Form (oder einer Dreiecksform) für den Ausfallabschnitt 24 ein Ausfallwinkel des Lichts vom Ausfallabschnitt 24 zum Lichtempfangseinheit 18 passend eingestellt.
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4a bis 4c zeigen Beispiele, bei denen der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist, und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist. Ferner zeigen 4a und 4c, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle ist, und 4b zeigt, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine Punktlichtquelle ist.
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Bei dem Beispiel aus 4a wird ähnlich wie bei den Beispielen aus 2a und 3a paralleles Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, ohne von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt zu werden. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen. Bei dem Beispiel aus 4b wird ähnlich wie bei den Beispielen aus 2b und 3b radiales Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, während mindestens ein Teil des Lichts aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 in Richtung auf die Lichtsendeeinheit 16 abgelenkt, und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen. Ferner wird bei dem Beispiel aus 4c radiales Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 in Richtung auf die Lichtempfangseinheit 18 abgelenkt und wird auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 in Richtung auf die Lichtsendeeinheit 16 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen.
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Mit anderen Worten wird bei jedem der Beispiele aus 4a bis 4c eine konkav-konvexe Form, welche die V-Form oder die Dreiecksform aufweist, auf dem Einfallabschnitt 22 derart gebildet, dass Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird oder durch den Einfallabschnitt 22 durchgelassen wird, ohne abgelenkt zu werden, und erreicht dann den Totalreflexionsabschnitt 30 in einem passenden Winkel, um total reflektiert zu werden. Dadurch wird ein Einfallwinkel von Licht vom Einfallabschnitt 22 zum Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt. Wenn die Lichtsendeeinheit 16 entweder paralleles Licht oder radiales Licht emittiert, kann der Einfallwinkel von Licht in Richtung auf den Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt werden, indem die Form (zum Beispiel ein Winkel der geneigten Oberfläche, welche die V-Form oder die Dreiecksform bildet) des Einfallabschnitts 22 ausgewählt wird. Ferner wird durch das Bereitstellen einer konkav-konvexen Form (oder einer Dreiecksform) für den Ausfallabschnitt 24 ein Ausfallwinkel von Licht vom Ausfallabschnitt 24 zur Lichtempfangseinheit 18 passend eingestellt.
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5a und 5b zeigen Beispiele, bei denen der Einfallabschnitt 22 aus einer gebogenen Oberfläche (Linse) gebildet ist und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist. Ferner zeigt 5a, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle ist, und 5b zeigt, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine Punktlichtquelle ist.
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Bei den Beispielen aus 5a und 5b wird ähnlich wie bei den Beispielen aus 3c und 4c paralleles Licht oder radiales Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt und auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen.
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Mit anderen Worten wird bei jedem der Beispiele aus 5a und 5b eine konkav-konvexe Form, welche die V-Form, die Dreiecksform oder die gebogene Oberfläche aufweist, auf dem Einfallabschnitt 22 gebildet, so dass Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird und dann den Totalreflexionsabschnitt 30 in einem passenden Winkel erreicht, um total reflektiert zu werden. Dadurch wird ein Einfallwinkel von Licht vom Einfallabschnitt 22 zum Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt. Wenn die Lichtsendeeinheit 16 entweder paralleles Licht oder radiales Licht emittiert, kann der Einfallwinkel von Licht in Richtung auf den Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt werden, indem die gebogene Form des Einfallabschnitts 22 ausgewählt wird. Ferner wird durch das Bereitstellen einer konkav-konvexen Form (oder einer Dreiecksform) für den Ausfallabschnitt 24 ein Ausfallwinkel von Licht vom Ausfallabschnitt 24 zur Lichtempfangseinheit 18 passend eingestellt. Wenn somit eine gebogene Form als konkav-konvexe Form des Einfallabschnitts 22 verwendet wird, kann man die gleiche Funktion und Wirkung erreichen wie mit der V-Form oder Dreiecksform.
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6a und 6b zeigen Beispiele, bei denen der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von gebogenen Oberflächen (Linse) gebildet ist und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist. Ferner zeigt 6a, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle ist, und 6b zeigt, dass die Lichtsendeeinheit 16 eine Punktlichtquelle ist.
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Bei den Beispielen aus 6a und 6b wird ähnlich wie bei den Beispielen aus 5a und 5b paralleles Licht oder radiales Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt und auf den Durchlassabschnitt 28 und Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen.
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Mit anderen Worten wird bei jedem der Beispiele aus 6a und 6b eine konkav-konvexe Form, welche die V-Form, die Dreiecksform oder die gebogene Oberfläche aufweist, auf dem Einfallabschnitt 22 gebildet, so dass Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt wird und dann den Totalreflexionsabschnitt 30 in einem passenden Winkel erreicht, um total reflektiert zu werden. Dadurch wird ein Einfallwinkel von Licht vom Einfallabschnitt 22 zum Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt. Wenn die Lichtsendeeinheit 16 entweder paralleles Licht oder radiales Licht emittiert, kann der Einfallwinkel von Licht in Richtung auf den Totalreflexionsabschnitt 30 passend eingestellt werden, indem die gebogenen Form des Einfallabschnitts 22 ausgewählt wird. Ferner wird durch das Bereitstellen einer konkav-konvexen Form (oder einer Dreiecksform) für den Ausfallabschnitt 24 ein Ausfallwinkel von Licht vom Ausfallabschnitt 24 zur Lichtempfangseinheit 18 passend eingestellt. Wenn somit eine Vielzahl gebogener Formen als konkav-konvexe Form des Einfallabschnitt 22 verwendet wird, kann man die gleiche Funktion und Wirkung erzielen wie mit der V-Form oder der Dreiecksform.
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7a zeigt ein Beispiel, bei dem der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und der Ausfallabschnitt 24 aus einer V-Form gebildet ist.
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Andererseits zeigt 7b ein Beispiel, bei dem der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Dreiecksform gebildet ist. Bei beiden Beispielen ist die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle.
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Bei den Beispielen aus 7a und 7b wird ähnlich wie bei dem Beispiel aus 3a paralleles Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, ohne von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt zu werden. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen.
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Mit anderen Worten kann bei jedem der Beispiele aus 7a und 7b der Ausfallwinkel von Licht vom Totalreflexionsabschnitt 30 zur Lichtempfangseinheit 18 über den Sendeabschnitt 24 passend eingestellt werden, indem die Form (zum Beispiel der Winkel der geneigten Oberfläche, welche die V-Form oder die Dreiecksform bildet) des Ausfallabschnitts 24 ausgewählt wird.
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8a zeigt ein Beispiel, bei dem der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist. Andererseits zeigt 8b ein Beispiel, bei dem der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von Dreiecksformen gebildet ist. Bei beiden Beispielen ist die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle.
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Bei den Beispielen aus 8a und 8b wird paralleles Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, ohne von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt zu werden. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen, ohne von dem Ausfallabschnitt 24 abgelenkt zu werden.
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9 zeigt ein Beispiel, bei dem der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle ist.
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Bei dem Beispiel aus 9 wird ähnlich wie bei den Beispielen aus 3a, 4a und 7a paralleles Licht von der Lichtsendeeinheit 16 an den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, ohne von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt zu werden. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 abgelenkt und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen.
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Mit anderen Worten kann bei dem Beispiel aus 9 der Ausfallwinkel von Licht vom Totalreflexionsabschnitt 30 zur Lichtempfangseinheit 18 über den Ausfallabschnitt 24 passend eingestellt werden, indem die Form (zum Beispiel ein Winkel der geneigten Oberfläche, welche die V-Form oder die Dreiecksform bildet) des Ausfallabschnitts 24 ausgewählt wird.
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10a zeigt ein Beispiel, bei dem der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und der Ausfallabschnitt 24 aus einer gebogenen Oberfläche gebildet ist. Andererseits zeigt 10b ein Beispiel, bei dem der Einfallabschnitt 22 aus einer Vielzahl von V-Formen gebildet ist, und der Ausfallabschnitt 24 aus einer Vielzahl von gebogenen Oberflächen gebildet ist. Bei beiden Beispielen ist die Lichtsendeeinheit 16 eine gerichtete Lichtquelle.
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In den Beispielen aus 10a und 10b wird ähnlich wie bei den Beispielen aus 3a, 4a, 7a und 9 paralleles Licht aus der Lichtsendeeinheit 16 auf den Durchlassabschnitt 28 und den Totalreflexionsabschnitt 30 gerichtet, ohne von dem Einfallabschnitt 22 abgelenkt zu werden. Dann wird Licht, das von dem Totalreflexionsabschnitt 30 reflektiert wird, von dem Ausfallabschnitt 24 abgelenkt, und wird von der Lichtempfangseinheit 18 empfangen. Mit anderen Worten kann bei jedem der Beispiele aus 10a und 10b der Ausfallwinkel von Licht vom Totalreflexionsabschnitt 30 zur Lichtempfangseinheit 18 über den Ausfallabschnitt 24 passend eingestellt werden, indem die Form der gebogenen Oberfläche des Sendeabschnitts 24 ausgewählt wird.
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Bei jedem der zuvor beschriebenen praktischen Beispiele ist der Durchlassabschnitt 28, der auf der zweiten Hauptfläche 26 der Kodierplatte 12 gebildet ist, als eine Vielzahl von Dreiecksformen abgebildet. Der Durchlassabschnitt 28 kann jedoch eine beliebige Form aufweisen, solange Licht von dem Einfallabschnitt 22 in Richtung auf die zweite Hauptfläche 26 der Kodierplatte 12 durchgelassen wird. Beispielsweise kann der Durchlassabschnitt 28 eine V-Form, eine Dreiecksform oder eine gebogene Oberfläche aufweisen, wie etwa eine Form, die für den Einfallabschnitt 22 oder den Ausfallabschnitt 24 bereitgestellt wird, wie zuvor beschrieben.
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Bei der reflektierenden optischen Kodiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine kostengünstige Kunstharz-Kodierplatte verwendet, und die Lichtsendeeinheit und die Lichtempfangseinheit können dicht nebeneinander positioniert sein. Daher stellt die vorliegende Erfindung eine kostengünstige Kodiervorrichtung bereit, die in ihrer Axialrichtung kompakt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2004-325231 A [0002, 0003, 0004]
- JP 287671 A [0003]
