旋转编码器制造技术

在本实用新型专利技术的旋转编码器中，旋转盘的各轨道具有沿周向交替地配置的透过部和非透过部。非透过部具有沿周向排列配置的多个凸状部，各凸状部具有将入射光朝向发光部回归反射的一对反射面。多个轨道包括以周期性图案配置有透过部和非透过部的周期性轨道以及以非周期性图案配置有透过部和非透过部的非周期性轨道，周期性轨道和非周期性轨道分别配置在被非周期性轨道的反射面回归反射后进一步被发光部反射的光不入射到周期性轨道的径向上的位置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测被旋转体的旋转角度的光学式旋转编码器。
技术介绍
在产业机械的领域中，作为检测电动机的驱动轴或被该驱动轴驱动的被旋转体的旋转角度的传感器，使用光学式旋转编码器。一般来说，光学式旋转编码器被分类为基于透过了旋转盘的调制光来检测被旋转体的旋转角度的透过型的旋转编码器以及基于被旋转盘反射的调制光来检测被旋转体的旋转角度的反射型的旋转编码器。一般来说，透过型的旋转编码器包括发光元件、具备将从发光元件发射的光变换为调制光的多个光学轨道的旋转盘、接收由旋转盘变换得到的调制光并变换为电信号的受光元件以及对从受光元件传输的电信号进行处理来计算被旋转体的旋转角度的电路部。而且，上述多个光学轨道分别具有沿着延伸方向交替地配置有具有光透过性的部分(光透过部)和具有光非透过性的部分(光非透过部)的构造。这样的构造的光学轨道是例如通过对蒸镀了铬的玻璃板实施蚀刻来形成的。即，通过蚀刻来去除了铬层的玻璃板的部分构成旋转盘的光透过部，并且留有铬层的玻璃板的部分构成旋转盘的光非透过部。在日本JPH11-287671A中，与上述的例子不同地，通过在具有光透过性的树脂制的旋转盘上设置多个V字槽来形成光非透过部。更具体地说，在日本JPH11-287671A的旋转编码器中，光非透过部被成形为入射到V字槽的倾斜面的光的入射角为临界角以上，因此到达V字槽的倾斜面的光在此处进行全反射。如果采用上述构造的光非透过部，则不需要蒸镀工序和蚀刻工序，因此能够廉价且容易地制造旋转盘。但是，在日本JPH11-287671A的旋转编码器中，从发光元件发射的光在光非透过部的V字槽处进行回归反射，因此有时来自光非透过部的回归反射光被同一发光元件进一步反射。然后，被发光元件反射的反射光通过与向旋转盘入射时的路径成线对称的路径从发光元件放出。通常，旋转编码器的旋转盘具有配置成同心状的多个光学轨道，因此来自某个光学轨道的V字槽的回归反射光在被发光元件反射后有可能入射到其它光学轨道。如果像这样来自某个光学轨道的回归反射光入射到其它光学轨道，则会叠加与后者的光学轨道对应的调制信号，因此旋转编码器的检测精度有可能降低。与之关联地，在日本JP2003-254785A中，提出了具备计算编码器的检测精度的周期性误差并进行校正的功能的信号处理装置。但是，日本JP2003-254785A的信号处理装置无法计算非周期性误差，因此，即使能够应对因来自具有周期性图案的光学轨道的回归反射光而造成的检测精度的降低，也无法应对因来自具有非周期性图案的光学轨道的回归反射光而造成的检测精度的降低。在此，周期性图案是指在光学轨道的全长上以相同的占空比交替地配置有光透过部和光非透过部的图案。图6是表示光透过部L和光非透过部N的周期性图案的概要图。另外，非周期性图案是指除了属于上述周期性图案的图案以外的全部图案。图7～图9是表示光透过部L和光非透过部N的非周期性图案的概要图。图6～图9中的空白部分表示光透过部L，加网点部分表示光非透过部N。另外，在WO2005/050141A1中，提出了通过将V字槽的方向设定为90°+α来控制反射光的方向的编码器。但是，在采用如被封入到金属罐封装(metalcanpackage)中的LED(LightEmittingDiode：发光二极管)那样的具有大量光反射面的光源的情况下，从芯片焊盘(diepad)的端部到发光点的距离大(例如约2mm)，因此需要将上述的α设定得大(参照WO2005/050141A1中的数式(4))。因此，实际上难以使上述的α纳入在WO2005/050141A1中推荐的3°以下的范围内。另外，在WO2005/050141A1中，提出了在与旋转盘的光非透过部关于发光元件的光轴成对称的位置处配置旋转盘的无光学轨道的部分。但是，根据上述配置，旋转盘中的无法设置光学轨道的部分变大，因此无法有效地利用发光元件的照射区域。
技术实现思路
寻求一种能够抑制因来自旋转盘的非透过部的回归反射光而造成的检测精度的降低的旋转编码器。根据本技术的第一方式，提供一种旋转编码器，其具备：旋转盘，其具有旋转轴线；以及发光部，其朝向旋转盘发射光，其中，旋转盘具有绕旋转轴线同心状地延伸的多个轨道，多个轨道分别具有：透过部，其使入射到旋转盘的光透过；以及非透过部，其不使入射到旋转盘的光透过，其中，透过部和非透过部沿围绕旋转轴线的周向交替地配置，非透过部具有沿旋转盘的周向排列配置的多个凸状部，多个凸状部分别具有将入射到旋转盘的光朝向发光部回归反射的一对反射面，多个轨道包括沿周向以周期性图案配置有透过部和非透过部的周期性轨道以及沿周向以非周期性图案配置有透过部和非透过部的非周期性轨道，周期性轨道和非周期性轨道在旋转盘的径向上配置在如下位置：被非周期性轨道的反射面回归反射后进一步被发光部反射的光不会入射到周期性轨道的位置。根据本技术的第二方式，提供如下一种旋转编码器：在第一方式中，发光部具有收容发光元件的壳体，壳体具有将被非周期性轨道的反射面回归反射的光关于发光部的光轴对称地反射的面。根据本技术的第三方式，提供如下一种旋转编码器：在第一方式或第二方式中，多个轨道还包括沿周向以非周期性图案配置有透过部和非透过部的第二非周期性轨道，周期性轨道在径向上配置在非周期性轨道与第二非周期性轨道之间，周期性轨道和第二非周期性轨道在径向上配置在如下位置：被第二非周期性轨道的反射面回归反射后进一步被发光部反射的光不会入射到周期性轨道的位置。根据本技术的第四方式，提供如下一种旋转编码器：在第三方式中，周期性轨道、非周期性轨道以及第二非周期性轨道在径向上配置成被非周期性轨道和第二非周期性轨道中的任一个非周期轨道的反射面回归反射后进一步被发光部反射的光入射到非周期性轨道和第二非周期性轨道中的另一个非周期性轨道。根据本技术的第五方式，提供如下一种旋转编码器：在第一方式或第二方式中，周期性轨道是增量信号用的光学轨道，非周期性轨道是绝对信号用的光学轨道。根据本技术的第六方式，提供如下一种旋转编码器：在第一方式或第二方式中，旋转盘由具有光透过性的树脂材料形成。参照附图所示的本技术的例示性的实施方式的详细说明，这些和其它本技术的目的、特征以及优点会变得更明确。附图说明图1是本技术的一个实施方式的旋转编码器的截面图。图2是图1中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转编码器，其特征在于，具有：旋转盘，其具有旋转轴线；以及发光部，其朝向上述旋转盘发射光，其中，上述旋转盘具有绕上述旋转轴线同心状地延伸的多个轨道，上述多个轨道分别具有：透过部，其使入射到上述旋转盘的光透过；以及非透过部，其不使入射到上述旋转盘的光透过，其中，上述透过部和上述非透过部沿围绕上述旋转轴线的周向交替地配置，上述非透过部具有沿上述旋转盘的周向排列配置的多个凸状部，上述多个凸状部分别具有将入射到上述旋转盘的光朝向上述发光部回归反射的一对反射面，上述多个轨道包括沿上述周向以周期性图案配置有上述透过部和上述非透过部的周期性轨道以及沿上述周向以非周期性图案配置有上述透过部和上述非透过部的非周期性轨道，上述周期性轨道和上述非周期性轨道在上述旋转盘的径向上配置在如下位置：被上述非周期性轨道的上述反射面回归反射后进一步被上述发光部反射的光不会入射到上述周期性轨道的位置。

【技术特征摘要】
2014.11.28 JP 2014-2421961.一种旋转编码器，其特征在于，具有：
旋转盘，其具有旋转轴线；以及
发光部，其朝向上述旋转盘发射光，
其中，上述旋转盘具有绕上述旋转轴线同心状地延伸的多个轨道，
上述多个轨道分别具有：透过部，其使入射到上述旋转盘的光透过；以
及非透过部，其不使入射到上述旋转盘的光透过，其中，上述透过部和上述
非透过部沿围绕上述旋转轴线的周向交替地配置，
上述非透过部具有沿上述旋转盘的周向排列配置的多个凸状部，上述多
个凸状部分别具有将入射到上述旋转盘的光朝向上述发光部回归反射的一
对反射面，
上述多个轨道包括沿上述周向以周期性图案配置有上述透过部和上述
非透过部的周期性轨道以及沿上述周向以非周期性图案配置有上述透过部
和上述非透过部的非周期性轨道，
上述周期性轨道和上述非周期性轨道在上述旋转盘的径向上配置在如
下位置：被上述非周期性轨道的上述反射面回归反射后进一步被上述发光部
反射的光不会入射到上述周期性轨道的位置。
2.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，
上述发光部具有收容发光元件的壳体，
上述壳体具有将被上述非周期性...

【专利技术属性】
技术研发人员：大竹伸幸，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP