透射型光學(xué)編碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種透射型光學(xué)編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的透射型光學(xué)編碼器包括發(fā)光元件、受光元件以及旋轉(zhuǎn)盤，該旋轉(zhuǎn)盤具有以規(guī)定間距排列的狹縫。在透射型光學(xué)編碼器中，自發(fā)光元件發(fā)出來的光照射到旋轉(zhuǎn)盤上，由此，通過穿過狹縫的光和被未形成狹縫的部分遮斷的光而生成明暗的圖案。并且，由受光元件檢測旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)的明暗的圖案的變化。由此，能夠獲得與旋轉(zhuǎn)盤相連動的檢測對象的角度位置及旋轉(zhuǎn)速度。
[0003]在這樣的光學(xué)編碼器中，采用了這樣的結(jié)構(gòu):發(fā)光元件和受光元件相對于旋轉(zhuǎn)盤設(shè)于彼此相反的一側(cè)，旋轉(zhuǎn)盤位于發(fā)光元件和受光元件之間。在該情況下，因發(fā)光元件和受光元件以及它們的安裝零件等而存在光學(xué)系統(tǒng)所占的空間大型化的傾向。
[0004]相對于此，提出了一種具有這樣結(jié)構(gòu)的光學(xué)編碼器:發(fā)光元件和受光元件相對于旋轉(zhuǎn)盤設(shè)于同一側(cè)。例如JP — A — 8 — 184465公開了這樣一種光學(xué)編碼器，其包括:移動板，其具有沿著周向以恒定間距排列的狹縫；發(fā)光元件，其以面對移動板的方式設(shè)于第I區(qū)域；受光元件，其以面對移動板的方式設(shè)于第2區(qū)域；以及投影部件，其在第I區(qū)域與第2區(qū)域之間相對于移動板設(shè)于與發(fā)光元件和受光元件相反的一側(cè)。
[0005]而且，JP — A — 2008 一 82958公開了這樣一種光學(xué)編碼器，其包括:旋轉(zhuǎn)盤，其形成有多個(gè)軌道(卜^、y夕)，該軌道具有狹縫；發(fā)光元件，其以朝向各軌道的方式配置；受光元件，其相對于旋轉(zhuǎn)盤與發(fā)光元件設(shè)置在同一側(cè)且設(shè)于旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸線上；以及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)光盤，其與旋轉(zhuǎn)盤一體地旋轉(zhuǎn)。
[0006]而且，JP — A — 5 — 141960公開了這樣一種光學(xué)旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，其包括導(dǎo)光部件，該導(dǎo)光部件為一端朝向光源且另一端朝向光位置檢測元件的光纖。光纖被與旋轉(zhuǎn)軸相連結(jié)的轉(zhuǎn)動構(gòu)件支承并與旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。
[0007]但是，在JP-A- 8 - 184465所述的光學(xué)編碼器中，投影部件形成了等倍反轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)。因此，光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，并且為了保證充分的檢測精度而需要將光學(xué)系統(tǒng)的各零件準(zhǔn)確地定位。因而，編碼器的制造成本增加。而且，要求光學(xué)系統(tǒng)的各零件的位置關(guān)系不會發(fā)生變化，因此，編碼器的用途自然會被限制。
[0008]而且，在JP -A- 2008 一 82958和JP — A — 5 — 141960所述的光學(xué)編碼器中，用于將發(fā)光元件和受光元件之間光學(xué)性地連接起來的導(dǎo)光部件會與機(jī)械性地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部相連動。特別是在為了檢測使用于工業(yè)用設(shè)備的電動機(jī)的動作而使用編碼器的情況下，會因高速動作的電動機(jī)而引起比較大的機(jī)械性振動。而且，該振動會經(jīng)由連結(jié)部而傳遞到導(dǎo)光部件。因此，導(dǎo)光部件與受光元件之間的間隙發(fā)生變動，由此，可能會有損編碼器的檢測精度。
[0009]因而，期望一種不會有損檢測精度且小型的透射型光學(xué)編碼器?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0010]采用本實(shí)用新型的第I技術(shù)方案，提供一種透射型光學(xué)編碼器，其包括:發(fā)光元件；受光元件；旋轉(zhuǎn)盤，其形成有狹縫且能夠與檢測對象物一起旋轉(zhuǎn)；以及導(dǎo)光路徑，其具有朝向上述發(fā)光元件的入口和朝向上述受光元件的出口，其中，上述發(fā)光元件和上述受光元件相對于上述旋轉(zhuǎn)盤配置在同一側(cè)，上述導(dǎo)光路徑相對于上述旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)動作獨(dú)立地被固定。
[0011 ] 采用本實(shí)用新型的第2技術(shù)方案，根據(jù)第I技術(shù)方案所述的透射型光學(xué)編碼器，其中，上述導(dǎo)光路徑形成為使進(jìn)入該導(dǎo)光路徑的內(nèi)部的光進(jìn)行全反射。
[0012]采用本實(shí)用新型的第3技術(shù)方案，根據(jù)第I技術(shù)方案所述的透射型光學(xué)編碼器，其中，上述導(dǎo)光路徑具有由鏡面形成的內(nèi)部構(gòu)造，形成為使進(jìn)入該導(dǎo)光路徑的內(nèi)部的光進(jìn)行鏡面反射。
[0013]采用本實(shí)用新型的第4技術(shù)方案，根據(jù)第I技術(shù)方案至第3技術(shù)方案中的任一技術(shù)方案所述的透射型光學(xué)編碼器，其中，該透射型光學(xué)編碼器還包括光學(xué)元件，該光學(xué)元件設(shè)于上述導(dǎo)光路徑的上述入口和上述出口中的至少任一者，用于使穿過的光的朝向發(fā)生變化。
[0014]采用本實(shí)用新型的第5技術(shù)方案，根據(jù)第I技術(shù)方案至第4技術(shù)方案中的任一技術(shù)方案所述的透射型光學(xué)編碼器，其中，導(dǎo)光路徑在入口和出口中的至少任一者處具有該導(dǎo)光路徑的截面積逐漸擴(kuò)大的擴(kuò)大部。
[0015]采用本實(shí)用新型，提供一種編碼器，其能夠?qū)⒕幋a器的光學(xué)系統(tǒng)收納在緊湊的空間內(nèi)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。而且，能夠以較簡易的結(jié)構(gòu)做成導(dǎo)光路徑，因此能夠提供廉價(jià)的編碼器。而且，通過使導(dǎo)光路徑成為與編碼器的旋轉(zhuǎn)部分相獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，能夠防止可能因外來因素使編碼器的檢測精度降低的情況。
[0016]可根據(jù)附圖所示的本實(shí)用新型的例示性的實(shí)施方式的詳細(xì)說明進(jìn)一步明確上述內(nèi)容及其他本實(shí)用新型的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的光學(xué)編碼器的圖。
[0018]圖2是表示本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的變形例的光學(xué)編碼器的圖。
[0019]圖3是表示本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的光學(xué)編碼器的圖。
[0020]圖4是表示本實(shí)用新型的第3實(shí)施方式的光學(xué)編碼器的圖。
[0021]圖5是表示本實(shí)用新型的第4實(shí)施方式的光學(xué)編碼器的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下，參照附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說明。為了幫助理解本實(shí)用新型，適當(dāng)?shù)刈兏烁綀D所示的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)要素的比例。
[0023]圖1是表示本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的光學(xué)編碼器10的圖。透射型光學(xué)編碼器(以下僅稱作“編碼器”)10包括:外殼12 ;旋轉(zhuǎn)軸14，其能夠繞著旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)盤16，其與旋轉(zhuǎn)軸14 一體地旋轉(zhuǎn)；發(fā)光元件18 ;受光元件20 ;以及導(dǎo)光路徑22。
[0024]編碼器10的外殼12包括第I外殼零件24和第2外殼零件26，該第I外殼零件24相對于旋轉(zhuǎn)盤16大致平行地延伸，該第2外殼零件26以自第I外殼零件24豎起的方式設(shè)置而形成外殼12的周壁。在外殼12的與第I外殼零件24相對的面上形成有開口部28。外殼12的開口部28被安裝有發(fā)光元件18和受光元件20的印刷電路板30閉塞。
[0025]旋轉(zhuǎn)軸14與未圖示的旋轉(zhuǎn)體相連結(jié)并與旋轉(zhuǎn)體一同繞著旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn)。在此，旋轉(zhuǎn)體為應(yīng)利用編碼器10檢測與其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動相關(guān)的信息、即角度位置、旋轉(zhuǎn)速度等的檢測對象。旋轉(zhuǎn)體例如可以是用于將被供給的電轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動力的電動機(jī)。在旋轉(zhuǎn)軸14的一端連結(jié)有旋轉(zhuǎn)盤16。旋轉(zhuǎn)盤16是具有多個(gè)狹縫(未圖示)的圓盤狀的構(gòu)件，其中，該多個(gè)狹縫在周向上空開間隔地形成。因而，旋轉(zhuǎn)盤16形成為能夠連同旋轉(zhuǎn)軸14與旋轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn)。
[0026]發(fā)光元件18為具有公知形態(tài)的發(fā)光元件、例如發(fā)光二極管、激光二極管等。在一實(shí)施方式中，發(fā)光元件18也可以包括透鏡32，該透鏡32用于將自發(fā)光元件18發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成近似平行光。自發(fā)光元件18發(fā)出來的光如后述那樣地經(jīng)由導(dǎo)光路徑22而照射到旋轉(zhuǎn)盤16上。
[0027]導(dǎo)光路徑22通過第I外殼構(gòu)件24的內(nèi)部，并發(fā)揮了光學(xué)性連接發(fā)光元件18與受光元件20之間的作用。導(dǎo)光路徑22例如由聚碳酸酯、丙烯酸樹脂等塑料制的導(dǎo)光構(gòu)件、或者光纖等形成。導(dǎo)光路徑22在其一端具有入口 22a，并且，在另一端具有出口 22b。導(dǎo)光路徑22被第I外殼構(gòu)件24固定為具有大致U字狀的形態(tài)。如附圖所示，導(dǎo)光路徑22的入口22a朝向發(fā)光元件18，導(dǎo)光路徑22的出口 22b隔著旋轉(zhuǎn)盤16朝向受光元件20。而且，附圖中施加了剖面線的部位表示的是進(jìn)入各構(gòu)件之間的光。
[0028]自發(fā)光元件18發(fā)出來的光自導(dǎo)光路徑22的入口 22a進(jìn)入導(dǎo)光路徑22的內(nèi)部。在一實(shí)施方式中，導(dǎo)光路徑22也可以具有由鏡面構(gòu)成的內(nèi)部構(gòu)造。在該情況下，自入口 22a入射進(jìn)來的光會在導(dǎo)光路徑22內(nèi)部一邊反復(fù)地進(jìn)行鏡面反射一邊前進(jìn)，因此自出口 22b射出平行性較高的光。
[0029]自導(dǎo)光路徑22的出口22b出來的光會朝向旋轉(zhuǎn)盤16的規(guī)定的區(qū)域。光穿