[发明专利]位置转换器

说明书

技术领域

本发明涉及驱动用于扫描激光的反射镜等光学部件的、配备于被旋转限制的马达中的位置转换器。

背景技术

专利文献1中公开了现有的反射型光学式位置转换器系统的构成。图13(a)～图13(e)是用于说明该反射型光学式位置转换器系统的图。图13(a)～图13(e)分别示出：位置转换器系统的例示性概略等角图、表示位置转换器系统中的反射器要素的例示性概略等角图、表示位置转换器系统的光源及检测器电路的例示性概略平面图、表示反射器要素的例示性概略底面图、旋转限制马达系统的例示性概略侧截面图。

该现有的反射型光学式位置转换器包括：单一的LED光源26、旋转限制马达的旋转轴上安装的、包含交互镜面反射照明吸收区域的反射器12、接受来自于反射器的反射照明光的检测器14。反射器12被安装于外壳32中旋转的旋转子轴30的上端部。在与检测器14相对向的反射器12的面上交互地形成有镜面反射区域16和照明吸收区域18，并分别配置有3个区域16、18。检测器14中，在中央配置有单一的LED光源26，在其周围安装有O形环等遮光器28，进而在其周围设置有3对检测器区域20a、20b和22a、22b和24a、24b。从单一的LED光源26射出的光在镜面反射区域16处反射，检测器区域20a、20b和22a、22b和24a、24b处被接受。该接受光输出在处理电路中被处理。

专利文献2中公开了光学式旋转编码器的光学系统的构造。编码器包括：被设置于旋转轴的旋转中心线上附近的光源；回旋型比例尺，其具有光学图案，该光学图案由可在旋转中心线周围旋转地被安装于旋转轴，并被交互地形成于圆周方向上的透光部及遮光部组成；反射体，其与回旋型比例尺隔开间隔地配置，反射来自光源的光以使其成为在包含旋转中心线的截面内宽度大致未变的平行光束，由此平行光束照射回旋型比例尺的透光部，透过了透过部的光朝向光源的周围；和受光元件，其接受透过了透光部的光。专利文献2的光学式旋转编码器是以检测器检测出来自反射器的明暗光，在后级电路进行编码来得到位置信息的转换器。

与专利文献2同样地，专利文献3涉及编码器，公开了利用了反射性圆筒形表面的光学系统。该编码器中，与滚筒相对向地配置有具备了光电探测器和光源的模块。滚筒的圆周方向的表面上以等间隔设置条纹状的非反射区域。光源的光被照射到滚筒，用光电探测器检测该反射光。专利文献3中，公开了对于滚筒的表面上条纹状地配置的非反射区域和其之间的反射区域照射光，由被反射的光检测非反射区域的旋转位置的编码器特有的光学系统及检测方式。

专利文献4中公开了检测旋转位置的旋转马达的构造。该旋转马达中，检测该旋转位置，在转子轴上安装有90度的角度摆幅的蝶形的扩散面。该扩散面在中央部附近具有圆板形的不透明面(参照专利文献4图1B)。与扩散面相对向地配置透镜，在其后方设有搁置检测器。作为光源，在透镜的两侧配置有4个LED。从4个LED光源射出的光在旋转的扩散面处反射，反射光通过透镜聚光并在搁置检测器被接受。专利文献4的旋转马达中，LED和检测器不为相同面而被配置于不同的空间，分别从4个LED光源向反射面照射光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2009－542178号公报

专利文献2：日本专利特开2004－340929号公报

专利文献3：日本专利特开2005－164588号公报

专利文献4：英国专利申请公开第2264781号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

反射器的同一平面上有反射区域和非反射区域，如果从LED光源到反射器的光学距离与从反射器到检测器的光学距离相同的话，检测器中被投影的像的对比度差变得难于显现，从检测器输出的信号的噪音特性变差。噪音特性是指，来自于反射区域的光的信号与来自于非反射区域的光的噪音信号的比(S/N比)，下面也将其称为“对比度之比”。

如果对比度之比变低，则需要通过增大LED光源中流动的电流来增加光量，从检测器输出足够的信号。这样一来，LED光源的结点温度上升，LED光源中温度改变产生。又，如果反射区域和非反射区域被交互地设置于同一平面上，则由于吸收光，反射器的面比起外周环境变得更容易温度上升。非反射区域根据照明波长而吸收率改变，并也根据温度而吸收率改变。因此，由于发生LED光源的峰值波长的温度改变和非反射区域的吸收率的温度改变，作为位置转换器的温度特性变差。