JP2019211312A - 反射型光センサ及びそれを用いた反射型エンコーダ - Google Patents
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Abstract
Description
このような反射型エンコーダであれば、前記した反射型光センサと同様の作用効果を得ることができる。
このようなものであれば、受光素子が複数の受光面を有する場合や、複数の受光素子を備える場合であっても、センシング対象面からの反射光が歪むことなく各受光面又は各受光素子に到達するので、複数の受光面又は複数の受光素子のいずれにおいてもセンシング精度が向上する。
なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係、光の光路等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
以下において、反射型光センサ1の構成を詳細に説明する。
以下において、表面111と平行であって、かつ光源12と受光素子13とを結ぶ方向をx方向とし、表面111と平行であって、かつx方向と垂直な方向をy方向とし、表面111と垂直な方向をz方向として説明する。
x方向における光源12から遠い位置にある受光素子13bは、互いに分割された複数(具体的には3つ)の受光面を有しており、スケール2が1回転する毎に信号を出力するようになっている(Z相)。
以下において、入射レンズ144の構成について、入射レンズ144aを代表にして説明するが、当該説明は入射レンズ144bについても適用できる。
入射レンズ144aは非球面レンズであり、具体的には、反射光透過面145がトロイダル面を成すトロイダルレンズである。その形状をより具体的に説明すると、入射レンズ144aの反射光透過面145aは、図3及び図4に示すように、z方向から視て所定の第1曲率半径R1を有する曲線形状をなすとともに、y方向から視て、第1曲率半径R1と異なる所定の第2曲率半径R2を有する曲線形状をなしている。ここでは、第1曲率半径R1が第2曲率半径R2よりも大きくなるように形成されている。
1 ・・・反射型光センサ
12 ・・・光源
13 ・・・受光素子
144 ・・・入射レンズ
2 ・・・スケール(対象物)
21 ・・・センシング対象面
Claims (7)
- 所定位置にある対象物のセンシング対象面に対して光を出射する光源と、
前記センシング対象面で反射した反射光をセンシングする受光素子と、
前記センシング対象面と前記受光素子との間に位置し、表面から入射する前記反射光を前記受光素子に導く入射レンズと
を備える反射型光センサであって、
前記光源と前記受光素子とを結ぶ方向をx方向として、前記センシング対象面において、前記x方向から視て同じ位置であって、かつ前記x方向とは別の方向から視て異なる複数の位置で反射した反射光が、前記受光素子の受光面において、前記x方向から視て同じ位置であって、かつ前記x方向とは別の方向から視て異なる位置に導かれるように前記入射レンズの表面が形成されている反射型光センサ。 - 前記光源から出射された光の主光線の光路に平行な方向をz方向として、前記z方向から視た前記入射レンズの表面の曲率半径が、前記x方向及び前記z方向に垂直なy方向から視た前記入射レンズの表面の曲率半径よりも大きい、請求項1記載の反射型光センサ。
- 前記x方向と垂直な断面における前記入射レンズの表面形状が、前記光源側から前記受光素子側に向かうにつれて平坦になるように形成されている、請求項2記載の反射型光センサ。
- 前記光源及び前記受光素子を表面に搭載する基板と、
前記基板の表面に設けられて、前記光源と前記受光素子とを封止する透光部材と
を更に備え、
前記透光部材の表面には、前記光源から出た光を出射する出射面と、前記センシング対象面で反射した反射光が入射する入射面とが形成されており、当該入射面に前記入射レンズが形成されている、請求項1〜3のいずれか記載の反射型光センサ。 - 請求項1〜4のいずれか記載の反射型光センサと、
前記対象物であり、光を反射しやすい反射領域と、光を反射しにくい非反射領域とが交互に並ぶ光反射パターンが前記センシング対象面に形成されたエンコーダスケールと
を備え、
前記エンコーダスケールは、前記光源から出射された光の主光線の光路を含め面を、前記反射領域と前記非反射領域が交互に通過するように直線又は回転運動し、
前記光源が前記エンコーダスケールに対して光を出射し、前記受光素子が前記反射領域で反射した反射光をセンシングする、反射型エンコーダ。 - 前記受光素子は分割された複数の受光面を有し、
前記複数の受光面が、前記x方向から視て、前記主光線の光路に垂直な方向に沿って設けられている、請求項5記載の反射型エンコーダ。 - 前記受光素子を複数備え、
前記複数の受光素子が、前記x方向から視て、前記主光線の光路に垂直な方向に沿って設けられている、請求項5記載の反射型エンコーダ。
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