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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Geber.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Optische Geber werden verwendet, um Informationen bezüglich der Bewegung eines beweglichen Objekts zu gewinnen, wie z. B. die Bewegungsrichtung, die Position, die Geschwindigkeit und dergleichen. Zum Beispiel erfasst ein bekannter, zusammen mit einem Drehobjekt verwendeter optischer Geber Licht, das durch Drehschlitze, welche zusammen mit dem Drehobjekt rotieren, hindurchläuft, mithilfe eines Lichtempfangsabschnitts, um Informationen bezüglich der Drehbewegung des Drehobjekts zu gewinnen.
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Bei einem herkömmlichen optischen Geber ist ein Lichtempfangsabschnitt in Flucht mit Drehschlitzen angeordnet. Um den Ausgangspegel des Erfassungssignals zu erhöhen, werden insbesondere die Drehschlitze und der Lichtempfangsabschnitt derart angeordnet, dass ihre Ränder aufeinander ausgerichtet sind, um es zu ermöglichen, dass das Licht, das geradeaus durch die Drehschlitze hindurchläuft, den Lichtempfangsabschnitt erreicht.
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JP S62-007174A offenbart eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung, bei der die Anordnungslänge eines Lichtempfangselementarrays größer ist als die Teilung eines Schlitzarrays, das auf einer Drehschlitzplatte ausgebildet ist, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass ein von einer Punktlichtquelle emittiertes Licht das Lichtempfangselementarray erreicht während es sich verbreitet. Diese verwandte Technik soll verhindern, dass ein unempfindlicher Bereich ausgebildet wird, um die Erfassungsgenauigkeit des Drehwinkels zu verbessern.
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Bei einem optischen Geber, der derart ausgelegt ist, dass er Lichtstrahlen, die durch mehrere Schlitze durchgelaufen sind, separat voneinander erfasst, kann aufgrund von Lichtstrahlen, die durch benachbarte Schlitze hindurchlaufen, ein Übersprechen auftreten. 5 zeigt eine Positionsbeziehung zwischen einem Schlitzarray und einem Lichtempfangsabschnitt in einem Geber gemäß dem Stand der Technik. Eine Drehplatte 100 ist mit fünf voneinander beabstandeten Schlitzarrays 101 bis 105 ausgebildet. Eine Lichterfassungseinheit 200, die derart angeordnet ist, dass sie der Drehplatte 100 gegenüberliegt, umfasst Lichtempfangsabschnitte 201 bis 205, die jeweils den Schlitzarrays 101 bis 105 entsprechen.
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Die Schlitzarrays 101 bis 105 und die entsprechenden Lichtempfangsabschnitte 201 bis 205 weisen jeweils gemeinsame Mittelachslinien A1 bis A5 auf und erstrecken sich in demselben Bereich. Dementsprechend sind, wie durch die gestrichelten Linien in 5 angezeigt, die Ränder der Schlitzarrays 101 bis 105 auf die Ränder der entsprechenden Lichtempfangsabschnitte 201 bis 205 ausgerichtet.
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6 zeigt ein Beispiel für ein Verhalten des von einem lichtemittierenden Abschnitt emittierten Lichts in einem Geber gemäß dem Stand der Technik. Wie dargestellt, ist das von einem lichtemittierenden Abschnitt 300 emittierte Licht kein perfekter kollimierter Strahl (Licht, dass parallel zu der optischen Achse 310 ausgerichtet ist). Licht L1, das in einem Winkel zu der optischen Achse 310 gerichtet ist, läuft durch einen Drehschlitz 102 hindurch, aber erreicht einen anderen Lichtempfangsabschnitt 201, der zu einem dem Drehschlitz 102 entsprechenden Lichtempfangsabschnitt 202 benachbart ist. Gleichermaßen läuft Licht L2, das in einem Winkel zu der optischen Achse 310 gerichtet ist, durch einen Drehschlitz 104 hindurch und erreicht einen andren, benachbarten Lichtempfangsabschnitt 205 statt des entsprechenden Lichtempfangsabschnitts 204.
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Wenn Licht, das durch einen Drehschlitz, der von dem entsprechenden Drehschlitz verschieden ist, hindurchgelaufen ist, den Lichtempfangsabschnitt erreicht, wird auf diese Weise das Ausgangssignal von dem Lichtempfangsabschnitt beeinflusst (was nachstehend einfach als „Lichtübersprechen” bezeichnet wird). Folglich verschlechtert sich die Genauigkeit des Gebers.
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Daher besteht ein Bedarf nach einem optischen Geber, der ein Auftreten von Lichtübersprechen verhindern kann.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Geber bereitgestellt, der Folgendes umfasst: einen beweglichen Schlitzabschnitt, der einstückig mit einem zu messenden Zielobjekt bewegbar ist und mehrere voneinander beabstandete Schlitzarrays aufweist; einen lichtemittierenden Abschnitt, der derart ausgelegt ist, dass er Licht zu den mehreren Schlitzarrays hin emittiert; und mehrere Lichtempfangsabschnitte, die derart angeordnet sind, dass sie den mehreren Schlitzarrays entsprechen und Licht, das von dem lichtemittierenden Abschnitt emittiert wird und durch die mehreren Schlitzarrays durchläuft, erfassen, wobei mindestens ein Lichtempfangsabschnitt von den mehreren Lichtempfangsabschnitten einen Innenrand, der auf einer Innenseite im Verhältnis zu einer optischen Achse des von dem lichtemittierenden Abschnitt emittieren Lichts angeordnet ist, und einen Außenrand, der auf einer Außenseite im Verhältnis zu der optischen Achse angeordnet ist, aufweist, wobei mindestens einer von dem Innenrand und dem Außenrand in einem größeren Abstand von der optischen Achse angeordnet ist als ein Rand eines dem mindestens einem Lichtempfangsabschnitt entsprechenden Schlitzarrays.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der optische Geber nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, wobei der mindestens eine Lichtempfangsabschnitt innerhalb eines Bereichs angeordnet ist, der durch ein Paar von Lichtblockierabschnitten definiert ist, die sich benachbart zu gegenüberliegenden Seiten des Schlitzarrays, das dem mindestens einem Lichtempfangsabschnitt entspricht, erstrecken und es dem Licht nicht erlauben, hindurchzulaufen.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der optische Geber nach dem ersten oder dem zweiten Aspekt bereitgestellt, wobei eine Breite des mindestens einen Lichtempfangsabschnitts, die sich in eine zu der optischen Achse senkrechte Richtung erstreckt, einer Breite des Schlitzarrays gleicht, das dem mindestens einem Lichtempfangsabschnitt entspricht.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der optische Geber nach einem von dem ersten bis dritten Aspekt bereitgestellt, wobei eine Breite des mindestens einem Lichtempfangsabschnitts, die sich in eine zu der optischen Achse senkrechte Richtung erstreckt, größer ist als eine Breite des Schlitzarrays, das dem mindestens einem Lichtempfangsabschnitt entspricht, und wobei der Innenrand des mindestens einen Lichtempfangsabschnitts und der Rand des Schlitzarrays, das dem mindestens einen Lichtempfangsabschnitt entspricht, im selben Abstand von der optischen Achse angeordnet sind.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele davon, wie in den Zeichnungen dargestellt, offensichtlicher werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematisches Diagramm, das einen optischen Geber gemäß einer Ausführungsform zeigt;
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2A ist eine Draufsicht, die einen Abschnitt einer Drehplatte zeigt;
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2B ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 2B in 2A vorgenommen wurde;
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3A ist ein Diagramm, das eine Positionsbeziehung zwischen Schlitzarrays und Lichtempfangsabschnitten zeigt;
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3B ist ein Diagramm, das eine Positionsbeziehung zwischen einem Schlitz und einem entsprechenden Lichtempfangsabschnitt zeigt;
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3C ist ein Diagramm, das eine Positionsbeziehung zwischen einem Schlitz und einem entsprechenden Lichtempfangsabschnitt zeigt;
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4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Verhalten eines von einem lichtemittierenden Abschnitt emittierten Lichtes in einem Geber gemäß einer Ausführungsform zeigt;
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5 ist ein Diagramm, das eine Positionsbeziehung zwischen einer Drehplatte und Lichtempfangsabschnitten in einem Geber gemäß dem Stand der Technik zeigt, und
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6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Verhalten eines von einem lichtemittierenden Abschnitt emittierten Lichtes in einem Geber gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Größe der Bestandteile der dargestellten Ausführungsform kann in Bezug aufeinander nach Bedarf geändert sein, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Außerdem sind die gleichen und entsprechende Bestandteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 ist ein schematisches Diagramm, das einen optischen Geber gemäß einer Ausführungsform zeigt. Ein optischer Geber 10 ist ein Drehgeber, der verwendet wird, um Informationen zu gewinnen, die sich auf eine Drehbewegung einer Rotationsachse 30 beziehen, wie z. B. die Drehrichtung, die Winkelposition der Rotation, die Drehzahl und dergleichen. Der optische Geber 10 umfasst eine Drehplatte 20, einen Gehäuseabschnitt 40, einen lichtemittierenden Abschnitt 50 und eine Lichterfassungseinheit 60.
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Die Rotationsachse 30 ist ein im Allgemeinen zylindrisches Element, das in der Lage ist, sich um eine Rotationsachslinie O zu drehen, und stellt ein Zielobjekt dar, das durch den optischen Geber 10 in der vorliegenden Ausführungsform gemessen werden soll. Die Rotationsachse 30 kann zum Beispiel eine Abtriebsachse eines Elektromotors (nicht dargestellt) sein, oder sie kann eine andere Achse sein, die direkt oder indirekt mit der Abtriebsachse gekoppelt sein kann. Die Drehplatte 20 ist an dem Außenumfang der Rotationsachse 30 derart befestigt, dass die Drehplatte 20 zusammen mit der Rotationsachse 30 rotieren kann. Die Drehplatte 20 umfasst einen lichtdurchlässigen Abschnitt zum Transmittieren von Licht, das von dem lichtemittierenden Abschnitt 50 emittiert wird, und einen Lichtblockierabschnitt zum Verhindern, dass Licht transmittiert wird, wie nachstehend weiter beschrieben.
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Der Gehäuseabschnitt 40 ist ein Abschnitt, der unabhängig von der Drehbewegung der Rotationsachse 30 und der Drehplatte 20 befestigt ist. Ein Lager 44 ist in dem Innenumfang des Gehäuseabschnitts 40 vorgesehen. Das Lager 44 stützt drehbar die Rotationsachse 30. Der Gehäuseabschnitt 40 weist einen ausgesparten Abschnitt 42 auf, der zur gegenüberliegenden Seite der Drehplatte 20 vertieft ist, so dass er den lichtemittierenden Abschnitt 50 aufnimmt.
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Der lichtemittierende Abschnitt 50 ist derart ausgelegt, dass er Licht in einer vorgegebenen Richtung (der Richtung der optischen Achse X) emittiert. Der lichtemittierende Abschnitt 50 ist in dem ausgesparten Abschnitt 42 des Gehäuseabschnitts 40 derart angeordnet, so dass er Licht zu der Lichterfassungseinheit 60 hin emittiert. Der lichtemittierende Abschnitt 50 kann zum Beispiel eine Leuchtdiode sein. Der lichtemittierende Abschnitt 50 kann eine Linse umfassen, um das emittierte Licht in kollimiertes Licht umzuwandeln.
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Die Lichterfassungseinheit 60 ist auf der entgegengesetzten Seite des lichtemittierenden Abschnitts 50 im Verhältnis zur Drehplatte 20 derart angeordnet, dass sie dem lichtemittierenden Abschnitt 50 gegenüberliegt. Die Lichterfassungseinheit 60 ist derart ausgelegt, dass sie Licht von dem lichtemittierenden Abschnitt 50, welches durch den lichtdurchlässigen Abschnitt der Drehplatte 20 hindurchläuft, erfasst und entsprechende elektrische Signale ausgibt. Zum Beispiel umfasst der Lichtdetektor 60 mehrere Photodioden, die unabhängig voneinander Licht erfassen können.
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Der optische Geber 10 erfasst das Licht, das von dem lichtemittierenden Abschnitt 50 emittiert wird, durch den lichtdurchlässigen Abschnitt der Drehplatte 20 hindurchläuft und den Lichtdetektor 60 erreicht, um Informationen bezüglich der Drehbewegung der Rotationsachse 30 zu gewinnen. Da das Funktionsprinzip des optischen Gebers 10 in der Technik allgemein bekannt ist, wird in der vorliegenden Beschreibung eine ausführliche Besprechung ausgelassen.
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Unter Bezugnahme auf 2A und 2B wird ein Ausgestaltungsbeispiel der Drehplatte 20 ausführlich beschrieben. 2A ist eine Draufsicht, die einen Abschnitt der Drehplatte 20 zeigt. 2B ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 2B in 2A vorgenommen wurde. Die Drehplatte 20 ist mit mehreren Schlitzarrays 24a bis 24e ausgebildet, die durch die Drehplatte 20 in Richtung, die parallel zu der Rotationsachslinie O ist, hindurchführen. Jedes der Schlitzarrays 24a bis 24e umfasst mehrere Schlitze, die sich im gleichen Abstand von der Rotationsachslinie O befinden. Mit anderen Worten sind die Schlitze jedes der Schlitzarrays 24a bis 24e auf dem Umfang um die Rotationsachslinie O angeordnet. Alternativ kann mindestens eines der Schlitzarrays 24a bis 24e lediglich einen einzelnen Schlitz umfassen. Jedes der Schlitzarrays 24a bis 24e funktioniert als der lichtdurchlässige Abschnitt, der das von dem lichtemittierenden Abschnitt 50 zu der Lichterfassungseinheit 60 gerichtete Licht transmittiert.
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Die Schlitzarrays 24a bis 24e sind vorgesehen, um Informationen bezüglich der Drehbewegung der Rotationsachse 30 zu gewinnen. Die Schlitzarrays 24a bis 24e sind zumindest entweder hinsichtlich der Teilung oder der Größe voneinander verschieden, damit sie in der Lage sind, verschiedene Arten von Information zu erlangen. Der Einfachheit halber werden in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsform die Schlitzarrays, die in der Nähe der Rotationsachslinie O und auf der radialen Außenseite davon angeordnet sind, jeweils als „das erste Schlitzarray”, „das zweite Schlitzarray”, „das dritte Schlitzarray”, „das vierte Schlitzarray” bzw. „das fünfte Schlitzarray” bezeichnet.
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Unter Bezugnahme auf 2B sind Lichtblockierabschnitte 22ab, 22bc, 22cd und 22de zwischen zwei benachbarten Schlitzarrays der Schlitzarrays 24a bis 24e ausgebildet. Außerdem ist ein Lichtblockierabschnitt 22a auf einer Innenseite des ersten Schlitzarrays 24a ausgebildet und ein Lichtblockierabschnitt 22e ist auf einer Außenseite des fünften Schlitzarrays 24e ausgebildet.
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Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben, kann im Fall des Gebers, der derart ausgelegt ist, dass er Lichtstrahlen, die durch entsprechende Schlitzarrays hindurchlaufen, unabhängig voneinander erfasst, ein Lichtübersprechen auftreten, bei dem ein Lichtstrahl, der durch ein Schlitzarray, der zu dem entsprechenden Schlitzarray benachbart ist, durchläuft, fehlerhaft erfasst wird. Um das Übersprechen zu verhindern, sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform Lichtempfangsabschnitte (wirksame Fläche, die in der Lage ist, Licht zu erfassen) der Lichterfassungseinheit in einem größeren Abstand von der optischen Achse angeordnet als die entsprechenden Schlitzarrays. Mit anderen Worten ist die Lichterfassungseinheit derart ausgelegt, dass die Mittelachslinie des Lichtempfangsabschnitts, die sich parallel zu der optischen Achse erstreckt, in einem größeren Abstand von der optischen Achse angeordnet als die Mittelachslinie des entsprechenden Schlitzarrays.
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3A zeigt eine Positionsbeziehung zwischen der Drehplatte und den Lichtempfangsabschnitten des Gebers gemäß einer Ausführungsform. Wie in 3A dargestellt, weist der Geber gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Lichterfassungseinheit 60 auf, die derart ausgelegt ist, dass die Mittelachslinien A1', A2', A4' und A5' der Lichtempfangsabschnitte 60a, 60b, 60d und 60e in einem größeren Abstand von der optischen Achse X angeordnet sind als die Mittelachslinien A1, A2, A4 und A5 der entsprechenden Schlitzarrays 24a, 24b, 24d und 24e. Die Mittelachslinie A3 des dritten Schlitzarrays 24c stimmt im Wesentlichen mit der optischen Achse X überein. Bei dem Lichtempfangsabschnitt 60c, der dem dritten Schlitzarray 24c entspricht, welcher sich über die optische Achse x erstreckt, ist es unwahrscheinlich, dass ein Lichtübersprechen auftritt. Dementsprechend können das dritte Schlitzarray 24c und der entsprechende Lichtempfangsabschnitt 60c aufeinander ausgerichtet sein. Daher können gemäß dem Geber der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Lichtempfangsabschnitte, insbesondere der Lichtempfangsabschnitt, der in der Nähe der optischen Achse X angeordnet ist, auf das entsprechende Schlitzarray ausgerichtet sein. Obwohl das dritte Schlitzarray 24c und der entsprechende Lichtempfangsabschnitt 60c in der dargestellten Ausführungsform dieselbe Breite aufweisen, kann der Lichtempfangsabschnitt 60c derart dimensioniert sein, dass er eine größere Breite aufweist als die Breite des dritten Schlitzarrays 60c. Im letzteren Fall kann der Lichtempfangsabschnitt 60c eine erhöhte Lichtmenge erfassen, die sich in Bezug auf die optische Achse X verbreitet, so dass der Ausgangspegel des Erfassungssignals erhöht ist.
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Um die Positionsbeziehung zwischen den Schlitzarrays 24a bis 24e und den Lichtempfangsabschnitten 60a bis 60e zu betonen, ist in 3A der Innenrand (der Rand näher der optischen Achse X) und der Außenrand (der Rand weiter von der optischen Achse X entfernt) jedes der Schlitzarrays 24a bis 24e der Drehplatte 20 mithilfe einer gestrichelten Linie mit dem Innenrand und dem Außenrand jedes der Lichtempfangsabschnitte 60, die den Schlitzarrays 24a bis 24e entsprechen, verbunden.
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Zum Beispiel ist der Außenrand 60a1 des Lichtempfangsabschnitts 60a, der dem ersten Schlitzarray 24a entspricht, in einem größeren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als der Außenrand 24a1 des ersten Schlitzarrays 24a. Außerdem ist der Innenrand 60a2 des Lichtempfangsabschnitts 60a in einem größeren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als der Innenrand 24a2 des ersten Schlitzarrays 24a. Außerdem ist die Breite des Lichtempfangsabschnitts 60a in einer zu der optischen Achse X senkrechten Richtung derart dimensioniert, dass sie größer ist als die Breite des ersten Schlitzarrays 24a.
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In der vorliegenden Ausführungsform können die Positionsbeziehung und das Breitenverhältnis zwischen den Schlitzarrays und den Lichtempfangsabschnitten nach Bedarf modifiziert werden, so dass sie kein Lichtübersprechen verursachen. Zum Beispiel kann gemäß einer Ausführungsform der Lichtempfangsabschnitt derart ausgelegt sein, dass lediglich einer von dem Innenrand und dem Außenrand des Lichtempfangsabschnitts in einem größeren Abstand von der optischen Achse X im Vergleich zu jenem des entsprechenden Schlitzarrays angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform kann der Lichtempfangsabschnitt derart ausgelegt sein, dass er innerhalb eines Bereichs angeordnet ist, der zwischen den Lichtblockierabschnitten, die auf den gegenüberliegenden Seiten des entsprechenden Schlitzarrays angeordnet sind, definiert ist. In diesem Fall ist der Lichtempfangsabschnitt innerhalb eines Bereichs angeordnet, der zwischen zwei Linien definiert ist, die sich jeweils parallel zu der optischen Achse von dem Innenrand des auf der Innenseite des Schlitzarrays angeordneten Lichtblockierabschnitts bzw. von dem Außenrand des auf der Außenseite angeordneten Lichtblockierabschnitts erstrecken.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Lichtempfangsabschnitt derart ausgelegt sein, dass mindestens ein Schlitzarray und der entsprechende Lichtempfangsabschnitt dieselbe Breite miteinander aufweisen, und der Lichtempfangsabschnitt ist in einem größeren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als das entsprechende Schlitzarray (siehe das zweite Schlitzarray 24b und den entsprechenden Lichtempfangsabschnitt 60b in 3A). Gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein Lichtempfangsabschnitt eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite eines entsprechenden Schlitzarrays, während der Innenrand des Lichtempfangsabschnitts auf den Innenrand des Schlitzarrays ausgerichtet ist (siehe das vierte Schlitzarray 24d und den entsprechenden Lichtempfangsabschnitt 60d in 3A).
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3B und 3C zeigen jeweils eine Positionsbeziehung zwischen einem Schlitzarray und einem Lichtempfangsabschnitt in anderen Ausführungsformen. In den in 3B und 3C dargestellten Ausführungsformen ist das Schlitzarray 24 derart angeordnet, dass die Mittelachslinie A6 des Schlitzarrays 24 auf die Mittelachslinie A6' des entsprechenden Lichtempfangsabschnitts 60f ausgerichtet ist. Wie in 3B dargestellt, ist der Außenrand 60f1 des Lichtempfangsabschnitts 60f in einem größeren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als der Außenrand 24f1 des Schlitzarrays 24f. Andererseits ist der Innenrand 60f2 des Lichtempfangsabschnitts 60f in einem kleineren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als der Innenrand 24f2 des Schlitzarrays 24f. Wenn das Schlitzarray 24f und der Lichtempfangsabschnitt 60f die vorstehend beschriebene Positionsbeziehung aufweisen, ist es möglich, das Auftreten von Lichtübersprechen zu verhindern, indem die Flächen der auf den gegenüberliegenden Seiten des Schlitzarrays 24f angeordneten Lichtblockierabschnitte vergrößert werden. Da der Lichtempfangsabschnitt 60f über einen Bereich angeordnet ist, der größer ist als die Breite des Schlitzarrays 24f, kann außerdem der Ausgangspegel des durch den Lichtempfangsabschnitt 60f erlangten Erfassungssignals erhöht werden.
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Unter Bezugnahme auf 3C ist der Außenrand 60f1 des Lichtempfangsabschnitts 60f in einem kleineren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als der Außenrand 24f1 des Schlitzarrays 24f. Außerdem ist der Innenrand 60f2 des Lichtempfangsabschnitts 60f in einem größeren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als der Innenrand 24f2 des Schlitzarrays 24f. Wenn das Schlitzarray 24f und der Lichtempfangsabschnitt 60f die vorstehend beschriebene Positionsbeziehung aufweisen, ist es im Gegensatz zu dem Fall von 3B möglich, das Auftreten von Lichtübersprechen zu verhindern, ohne dass der Bereich des Lichtblockierabschnitts verändert wird.
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4 zeigt Licht, das durch die Schlitzarrays hindurchläuft und die Lichtempfangsabschnitte erreicht, in der in 3A dargestellten Ausführungsform. Eine gestrichelte Linie L1 zeigt einen durch das zweite Schlitzarray 24b hindurchlaufenden Lichtstrahl an. Eine gestrichelte Linie L2 zeigt einen durch das vierte Schlitzarray 24d hindurchlaufenden Lichtstrahl an. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Lichtempfangsabschnitte 60b und 60d in einem größeren Abstand von der optischen Achse X angeordnet als die entsprechenden zweiten bzw. vierten Schlitze 24b bzw. 24d. Dementsprechend erreichen, wie in 4 dargestellt, die in einem Winkel in Bezug auf die optische Achse X gerichteten Lichtstrahlen L1 und L2 unempfindliche Flächen 70ab und 70de, die zwischen benachbarten Lichtempfangsabschnitten ausgebildet sind. Mit anderen Worten kann verhindert werden, dass die Lichtstrahlen die Lichtempfangsabschnitte 60a und 60e erreichen, wodurch es möglich ist, das Auftreten von Lichtübersprechen zu verhindern.
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Gemäß dem optischen Geber der vorliegenden Ausführungsform kann ein Auftreten eines Lichtübersprechens verhindert werden und dadurch ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit von Informationen bezüglich des Betriebs zu verbessern. Wenn Lichtempfangsabschnitte, die eine größere Breite aufweisen als jene der entsprechenden Schlitzarrays, bereitgestellt werden, wird die wirksame Fläche der Lichterfassungseinheit vergrößert, so dass es möglich wird, den Ausgangspegel des Erfassungssignals zu erhöhen. Da die negative Auswirkung eines nicht parallelen Lichts reduziert werden kann, ist es außerdem gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig, kostspielige zusätzliche optische Elemente, wie z. B. Kollimatorlinsen oder Glasfaserleiter usw., zu verwenden, um ein ideales paralleles Licht zu realisieren, wodurch möglicherweise ein kostengünstiger optischer Geber bereitgestellt wird. Des Weiteren kann erwartet werden, dass die durch die Lichtempfangsabschnitte erfasste Information zuverlässiger ist, so dass der Einstellprozess des Gebers nach dem Zusammenbau vereinfacht werden kann, wodurch die Produktivität verbessert wird. Ein derartiger Einstellprozess ist dazu gedacht, die Positionen der Lichtempfangsabschnitte und der Schlitze derart einzustellen, dass die Ausgangssignale von den Lichtempfangsabschnitten maximiert oder optimiert werden. Wenn sich die Erfassungsgenauigkeit des Gebers aufgrund von Lichtübersprechen verringert, besteht eine Möglichkeit, dass der Einstellprozess eine längere Zeit in Anspruch nimmt, oder dass bestimmt wird, dass der Geber eine mangelhafte Qualität aufweist, da das Ausgangssignal nicht die spezifizierten Werte erfüllen kann. Mit anderen Worten kann gemäß dem Geber der vorliegenden Ausführungsform die Zuverlässigkeit von erfassten Informationen verbessert werden, so dass es möglich ist, den Einstellprozess in einem kürzeren Zeitraum auszuführen und eine Qualitätsprüfung durchzuführen.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung am Beispiel eines Drehgebers, der zum Erfassen von Informationen bezüglich einer Drehbewegung eines Drehobjekts ausgelegt ist, beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auf dieselbe Weise auf einen zum Erfassen von Informationen bezüglich einer Linearbewegung ausgelegten Linearmaßstab angewendet werden.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß dem optischen Geber der vorliegenden Erfindung ist einer von dem Innenrand und dem Außenrand des Lichtempfangsabschnitts in einem größeren Abstand von der optischen Achse angeordnet als der Rand des entsprechenden Schlitzarrays, so dass er der Verbreitung von Licht von dem lichtemittierenden Abschnitt entspricht. Dies ermöglicht es, dass ein Auftreten eines Lichtübersprechens, das aufgrund der Tatsache, dass Licht durch ein nicht entsprechendes Schlitzarray hindurchläuft, zustande kommt, verhindert wird. Daher kann die Erfassungsgenauigkeit des Gebers verbessert werden.
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Obwohl vorstehend verschiedene Ausführungsformen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass die vorgesehenen Funktionen und Wirkungen auch mithilfe anderer Ausführungsformen und Abwandlungen umgesetzt werden können. Insbesondere ist es möglich, einen Bestandteil der Ausführungsformen und Abwandlungen auszulassen oder zu ersetzen, oder bekannte Einrichtungen zusätzlich bereitzustellen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem ist es für einen Fachmann offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung mithilfe einer beliebigen Kombination von Merkmalen der Ausführungsformen implementiert werden kann, die hier entweder explizite oder implizite offenbart wurden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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