JP2008082958A - 光学式アブソリュート形ロータリエンコーダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透光部と遮光部との組合せで1つの絶対値を表すアブソリュートパターンを有する光学スケール4と、光学スケール4の一方の側に配置され、該光学スケール4に光を照射する発光部2a〜2eと、光学スケール4に対し発光部2a〜2eと同じ側に配置され、該光学スケール4の透光部を通過した光を受け入れる受光部3と、発光部2a〜2eから照射されて該透光部を通過した光を受光部3に導く導光手段5とを備える。光学スケール4と発光部2a〜2eとは相対的な回転運動を生ずる関係に配置され、且つ両者の相対的な回転運動の中心軸線上に受光部3が配置される。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、第1実施形態の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダは、アブソリュートパターンを有する回転ディスク4と、回転ディスク4に光を照射する複数の(本実施形態では5つの)発光素子2a〜2eと、発光素子2a〜2eから照射されて回転ディスク4を通過した光を受光する1つの受光素子3と、回転ディスク4を通過した光を受光素子3に導光する回転導光ディスク5とを備えている。なお、5つの発光素子2a〜2e、1つの受光素子3が、それぞれ本発明の発光部、受光部に相当する。また、図1は本実施形態の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダの横断面図である。
n1・sinθ1=n2・sinθ2 …(1)
の関係式が成り立つ。なお、境界面で生じる反射光の、境界の法線に対する角度θ3はθ3=−θ1である。
sinθcr=n1/n2 …(2)
の関係式が成り立つ。すなわち、臨界角θcrにおいて式(1)より屈折角θt=90°となっている。なお、反射光の角度θrは、θr=−θcrである。例えば、媒質M1を空気(n1=1.0)、媒質M2をアクリル(n2=1.49)とすると、臨界角θcrは42.2°となる。
[第2実施形態]
図9(a)には、第2実施形態の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダの回転導光ディスク22と、発光部21と、受光部23との横断面図を示す。本実施形態は、第1実施形態の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダと、回転導光ディスク22の入射面22aの形状が相違するものである。以下の説明では、第1実施形態と同一の構成については、第1実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。
[第3実施形態]
図9(b)には、第3実施形態の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダの回転導光ディスク25と、発光部24と、受光部26との横断面図を示す。本実施形態は、第1実施形態の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダと、回転導光ディスク25の入射面25aの形状が相違するものである。以下の説明では、第1実施形態と同一の構成については、第1実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。
101…駆動回路、102…発光素子、103…コリメータレンズ、104…回転ディスク、104a〜104e…トラック、105…回転シャフト、106a〜106e…受光素子、107…デコーダ回路。
Claims (6)
- 透光部と遮光部との組合せで1つの絶対値を表すアブソリュートパターンを有する光学スケールと、
前記光学スケールに対し一方の側に配置され、該光学スケールに光を照射する発光部と、
前記光学スケールに対し該発光部と同じ側に配置され、該光学スケールの透光部を透過した光を受け入れる受光部と、
前記発光部から照射されて前記透光部を通過した光を前記受光部に導く導光手段とを備え、
前記光学スケールと前記発光部とは相対的な回転運動を生ずる関係に配置され、且つ両者の相対的な回転運動の中心軸線上に前記受光部が配置されることを特徴とする光学式アブソリュート形ロータリエンコーダ。 - 請求項1記載の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダにおいて、前記導光手段は、入射された光を全反射するように、該入射された光に対して所定角度で形成された第1の反射面と、該第1の反射面で反射された光を前記受光部に集光するように反射する曲面形状で形成された第2の反射面とを備えることを特徴とする光学式アブソリュート形ロータリエンコーダ。
- 請求項2記載の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダにおいて、前記第1の反射面の所定角度は45°であることを特徴とする光学式アブソリュート形ロータリエンコーダ。
- 請求項2又は3記載の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダにおいて、前記第2の反射面の曲面形状は、前記受光部に対して焦点を有する放物面形状であることを特徴とする光学式アブソリュート形ロータリエンコーダ。
- 請求項2〜4のいずれか記載の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダにおいて、前記導光手段は、前記第2の反射面で反射された光を前記受光部へ出射する該受光部を中心とした球面形状の出射面を備えることを特徴とする光学式アブソリュート形ロータリエンコーダ。
- 請求項1〜5のいずれか記載の光学式アブソリュート形ロータリエンコーダにおいて、前記導光手段は、前記発光部から照射される光を平行光にして入射する放物面形状の入射面を備えることを特徴とする光学式アブソリュート形ロータリエンコーダ。
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