[实用新型]旋转编码器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测被旋转体的旋转角度的光学式旋转编码器。

背景技术

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(metal canpackage)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。

实用新型内容

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。