特許 7085754 光学式エンコーダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-09

(45)【発行日】2022-06-17

(54)【発明の名称】光学式エンコーダ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/347 20060101AFI20220610BHJP

【ＦＩ】

G01D5/347 110S

G01D5/347 110L

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018184423

(22)【出願日】2018-09-28

(65)【公開番号】P2020052000

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-05-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000215833

【氏名又は名称】帝国通信工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094226

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 裕

(74)【代理人】

【識別番号】100087066

【弁理士】

【氏名又は名称】熊谷 隆

(72)【発明者】

【氏名】内藤 俊司

(72)【発明者】

【氏名】小金平 和雄

【審査官】細見 斉子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１５３０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１７０７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０７９２１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０２－０６５０９３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－０７４７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２８２７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１１５６２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０４５３５０９２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ ５／２６－ ５／３８

Ｈ０１Ｈ １９／００－２１／８８

Ｈ０１Ｃ １０／００－１０／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子と受光素子とを取り付けた回路基板と、前記回路基板に対向して設置される回転体と、前記回転体を収納する収納部を有し且つ前記回路基板を前記収納部の底面上にインサート成形するケースと、を具備し、前記発光素子から出射される光を用いて、前記回転体の回転位置に応じた波形の電気信号を出力する光学式エンコーダであって、
前記回転体には、前記発光素子から発射される光を反射または透過する反射部又は透過部を設け、
一方前記回路基板は、同一基板上に、前記発光素子と、前記発光素子から出射された光を前記回転体の反射部または透過部によって反射または透過した後に受光して電気信号に変換する前記受光素子と、前記受光素子から出力される電気信号を所望の電気信号に変換して出力する信号処理回路と、を実装し、且つ前記回路基板の中央に、貫通する位置決め孔を形成すると共に、当該位置決め孔の周囲を囲む位置に複数の貫通孔を設け、
さらに前記ケースには、前記収納部の底面から前記回路基板に設けた複数の貫通孔を通して前記収納部内に立設して前記回転体を回転自在に軸支する軸部を前記ケースと一体に形成したことを特徴とする光学式エンコーダ。

【請求項2】

請求項１に記載の光学式エンコーダであって、
前記信号処理回路は、前記受光素子から出力される電気信号の波形を矩形波に変換する回路であることを特徴とする光学式エンコーダ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の光学式エンコーダであって、
前記発光素子と受光素子と信号処理回路を構成する部品は全て、前記回路基板の片面にのみ実装されていることを特徴とする光学式エンコーダ。

【請求項4】

請求項１又は２又は３に記載の光学式エンコーダであって、
前記発光素子から発射された光は、前記回転体に設けた反射部によって反射された後に受光素子で受光する構成であることを特徴とする光学式エンコーダ。

【請求項5】

請求項２に記載の光学式エンコーダであって、
前記信号処理回路は、前記受光素子から出力される電気信号の波形を整形するスイッチング機能を有する部品を有することを特徴とする光学式エンコーダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光を用いて電気的出力信号を変化させる光学式エンコーダに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、エンコーダは、例えば特許文献１の図２に示す回転式電子部品（１）のように、回路基板（３０）上に形成したオンオフ用パターン（３５，３７）上に、摺動子（６０）の摺接部（６１）を弾接させる構成とし、当該摺動子（６０）を取り付けた回転体（５０）を回転させることで、摺動子（６０）の摺接部（６１）をオンオフ用パターン（３５，３７）上で摺動させ、これによって、各端子板（４６）からオンオフ波形信号を取り出す構成となっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１２２８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記構成のエンコーダにおいては、可動接点たる摺接部（６１）が回路基板（３０）上を機械的に摺動する構成のため、経時的に、摺接部（６１）が摩耗し、もしくは摩耗粉が回路基板（３０）上に堆積してオンオフ波形信号に乱れを生じたり、接触不良やショートを生じたりする虞があり、これらのことからエンコーダの耐久性のさらなる向上が図れないという問題があった。

【0005】

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、機械的な摺接部分を無くすことで、当該摺接部分に生じる摩耗や摩耗粉などを生じさせず、これらのことから耐久性を大幅に向上することができる光学式エンコーダを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、発光素子と受光素子とを取り付けた回路基板と、前記回路基板に対向して設置される回転体と、前記回転体を収納する収納部を有し且つ前記回路基板を前記収納部の底面上にインサート成形するケースと、を具備し、前記発光素子から出射される光を用いて、前記回転体の回転位置に応じた波形の電気信号を出力する光学式エンコーダであって、前記回転体には、前記発光素子から発射される光を反射または透過する反射部又は透過部を設け、一方前記回路基板は、同一基板上に、前記発光素子と、前記発光素子から出射された光を前記回転体の反射部または透過部によって反射または透過した後に受光して電気信号に変換する前記受光素子と、前記受光素子から出力される電気信号を所望の電気信号に変換して出力する信号処理回路と、を実装し、且つ前記回路基板の中央に、貫通する位置決め孔を形成すると共に、当該位置決め孔の周囲を囲む位置に複数の貫通孔を設け、さらに前記ケースには、前記収納部の底面から前記回路基板に設けた複数の貫通孔を通して前記収納部内に立設して前記回転体を回転自在に軸支する軸部を前記ケースと一体に形成したことを特徴としている。
信号処理回路は、例えば、ＩＣ回路を用いた波形整形回路がこれに該当する。波形整形回路においては、例えば入力波形の電圧が所定値を超えるとスイッチがオンし、前記所定値を下回るとスイッチがオフするスイッチング回路を設置することが好ましい。スイッチング回路においては、出力信号の電流増幅を行うことが、より正確な出力信号を得るために好ましい。
本発明によれば、回路基板に取り付けた発光素子及び受光素子と、回転体に設けた反射部又は透過部との間に機械的な接触部分が無くて摩耗が生じないので、エンコーダの耐久性を大幅に向上することができる。
また、回路基板上に設けた信号処理回路によって、受光素子から出力される電気信号を所望の電気信号に変換して出力するので、発光素子と受光素子のみでは得られない正確に整形された出力波形信号を得ることが可能になる。
また、同一基板上に、発光素子と受光素子と信号処理回路とを実装したので、装置のコンパクト化を図ることができる。

【0007】

また本発明は、上記特徴に加え、前記信号処理回路は、前記受光素子から出力される電気信号の波形を矩形波に変換する回路であることを特徴としている。
本発明によれば、回路基板上に設けた信号処理回路によって、受光素子から出力される電気信号の波形を、正確に整形された矩形波の出力波形信号に変換することができる。

【0008】

また本発明は、上記特徴に加え、前記発光素子と受光素子と信号処理回路を構成する部品は全て、前記回路基板の片面にのみ実装されていることを特徴としている。
本発明によれば、回路基板の片面のみに全部品を実装するので、両面に実装する場合に比べて実装工程が簡素化され、製造コストが削減される。また装置の薄型化を図ることもできる。

【0009】

また本発明は、上記特徴に加え、前記発光素子から発射された光は、前記回転体に設けた反射部によって反射された後に受光素子で受光する構成であることを特徴としている。
反射部は、例えば、前記発光素子から発射された光を反射する回転体の反射軌跡面（反射トラック面）上に、光を反射し易い部分と反射しにくい部分とを設ける、または光の反射方向を異ならせる部分を設けるなどすることによって、受光素子へ入射させる反射光の光量を変化させることによって構成される。

【0010】

また本発明は、上記特徴に加え、前記信号処理回路は、前記受光素子から出力される電気信号の波形を整形するスイッチング機能を有する部品を有することを特徴としている。
本発明によれば、受光素子から出力される電気信号の波形を正確に矩形波（オンオフ波形信号）に整形することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、機械的な摺接部分を無くすことができ、これによって当該摺接部分に生じる摩耗や摩耗粉などを生じさせず、エンコーダの耐久性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】エンコーダ１の斜視図である。

【図2】エンコーダ１の分解斜視図である。

【図3】図１のＡ－Ａ概略断面図である。

【図4】回路基板３０を示す斜視図である。

【図5】回転体６０を下側から見た斜視図である。

【図6】回転体６０下面の反射部６１５の白黒面６１５ａ，６１５ｂと、２つのフォトセンサ３３，３５の位置関係を示す図である。

【図7】回転体６０を回転した際の両フォトセンサ３３，３５の出力波形図である。

【図8】回転体６０を回転した際の両フォトセンサ３３，３５の整形された出力波形図である。

【図9】エンコーダ１－２の要部斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の１実施形態に係るエンコーダ１の斜視図、図２はエンコーダ１の分解斜視図、図３は図１のＡ－Ａ概略断面図である。これらの図に示すように、エンコーダ１は、回路基板３０を収納したケース１０と、回転体６０と、カバー８０とを具備して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは回路基板３０から回転体６０を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

【0014】

図４は回路基板３０を示す斜視図である。同図に示すように回路基板３０は、硬質で略矩形状の絶縁基板３１を有し、この絶縁基板３１の中央に、貫通する位置決め孔３１３を形成し、その周囲を囲む位置に複数（この例では４つ）の貫通孔３１５を設けている。また絶縁基板３１の上側の面（以下「上面」という）３１１の所定位置には、２つのフォトセンサ（受発光素子）３３，３５と、信号処理回路３７とが設置され、また絶縁基板３１の１辺近傍の上面には、複数本（この例では６本）の端子板３９の一端が並列に当接されている。

【0015】

２つのフォトセンサ３３，３５は、同一形式の反射型フォトセンサ（フォトリフレクタ）であって、それぞれ発光素子と受光素子とを備えており、従ってそれぞれ発光部３３１，３５１と受光部３３３，３５３とをその上面に有している。発光部３３１から発射された光を受光部３３３が受光することで、出力電圧が発生する。同様に、発光部３５１から発射された光を受光部３５３が受光することで、出力電圧が発生する。

【0016】

信号処理回路３７は、前記両フォトセンサ３３，３５からの出力信号を入力し、これらの入力信号（電気信号）を矩形状の電気信号（オンオフ信号）に変換し且つその電流値を増幅して出力する回路（波形整形回路）である。この信号処理回路は、ＩＣ回路や、その他の各種半導体回路などによって構成することができる。この例の場合、フォトセンサ３３，３５からの信号の入力波形の電圧値が所定値を超えるとスイッチがオンし、前記所定値を下回るとスイッチがオフし且つ電流値を増幅するスイッチング回路を設置している。このスイッチング回路は出力信号の電流増幅を行うので、より正確な出力信号を得ることができる。そして、信号処理回路３７の出力信号は、回路基板３０の１辺に並列に設けた図示しない接続パターンに引き出され、その上に当接する各端子板３９に電気的に接続される。

【0017】

ケース１０は、図２，図３に示すように、合成樹脂を上面が開放された箱形に成形して構成されている。ケース１０の上面側には、矩形凹状の収納部１１が形成されている。収納部１１の底面には、このケース１０内にインサート成形した前記回路基板３０の上面が露出し、さらに回路基板３０の上面中央には、ケース１０の一部を構成する円形で柱状の軸部１３が立設している。軸部１３の中央には円形の穴１４が形成されている。言い換えれば、ケース１０は、略矩形状の底部１５と、底部１５の周囲を囲むように立設する側壁部１７と、底部１５の中央から回路基板３０を貫通してその上面側に突出する軸部１３とを具備して構成されており、ケース１０の一つの側壁部１７からは、６本の端子板３９の先端側部分をその外方に向けて突出している。各端子板３９の回路基板３０に当接した部分は、ケース１０を構成する樹脂によって固定され、回路基板３０の各接続パターンとの接続状態を良好に保持している。また、側壁部１７の２つの角部の上面からは小突起状の位置決め部１９が突出している。

【0018】

ケース１０を製造するには、ケース１０の形状のキャビティーを有する金型内に、回路基板３０と端子板３９とを収納し、その際、各端子板３９の一端側の部分を回路基板３０の図示しない各接続パターンに当接しておく。そしてこの状態でキャビティー内に溶融した合成樹脂を注入し、合成樹脂が固化した後に金型を取り外せば、回路基板３０と端子板３９をインサート成形したケース１０が完成する。このときケース１０の軸部１３と底部１５は、回路基板３０に設けた４つの貫通孔３１５を通して接続されている。

【0019】

図５は回転体６０を下側から見た斜視図である。同図及び図１～図３に示すように、回転体６０は合成樹脂製であり、円板状の本体部６１と、本体部６１の上面中央から突出する円形柱状のつまみ部（シャフト）６３とを一体に成形して構成されている。本体部６１の下面は、反射部形成面６２となっている。本体部６１の外径寸法は、前記ケース１０の収納部１１に収納される寸法に形成されている。本体部６１下面の反射部形成面６２の中央には、円形の凹部からなる軸支部６１１が形成されている。反射部形成面６２の軸支部６１１の周囲を囲む位置には、円周状の反射部６１５が形成されている。反射部６１５は、円周状の反射軌跡面（反射トラック面）となる、複数組の白黒面６１５ａ，６１５ｂによって形成されている。この例の反射部６１５の場合、回転体６０を構成する合成樹脂の色彩を黒色とし、円周状に等間隔に、白色に着色することで円周状に白黒の面６１５ａ，６１５ｂ（反射面と非反射面）が連続してエンドレスに交互に表れる構成としている。反射部６１５を構成する白黒の各面６１５ａ，６１５ｂは何れも扇形状であり、回転体６０の回転中心軸Ｌ１（図６参照）から放射状に伸びる線上に各面６１５ａ，６１５ｂの左右両側辺が位置するように形成されている。

【0020】

カバー８０は、金属板製であって、略矩形状で前記ケース１０の収納部１１を覆う寸法形状のカバー本体部８１と、カバー本体部８１の対向する一対の両側辺に接続されて略直角に下方向に折り曲げられる側面部８３，８３とを有して構成されている。カバー本体部８１の中央には、円筒状の軸受部８１１が形成され、その中央は貫通孔となっている。また、カバー本体部８１の２つの角部近傍には、前記ケース１０の位置決め部１９を挿入する小孔からなる位置決め部８１３が形成されている。各側面部８３の下辺の中央部分には、下方向に向かって突出する他部材取付部８３１が形成され、また他部材取付部８３１の両側には、下方向に向かって突出するケース取付部８３３が形成されている。

【0021】

次に、このエンコーダ１を組み立てるには、前記ケース１０の収納部１１内に回転体６０の本体部６１を収納する。このとき、ケース１０の軸部１３を、回転体６０の軸支部６１１に挿入し、これによって回転体６０を回転自在に支持すると同時に、本体部６１の下面と、２つのフォトセンサ３３，３５の発光部３３１，３５１及び受光部３３３，３５３との間の離間距離を所定の離間距離とする。つまりケース１０の軸部１３と回転体６０の軸支部６１１によって、回転体６０の回転動作と、発光部３３１，３５１及び受光部３３３，３５３と反射部６１５間の離間距離の正確な設定と、を同時に行っている。

【0022】

次に、前記回転体６０の本体部６１を収納したケース１０の上面にカバー８０のカバー本体部８１を被せてケース１０の収納部１１を塞ぐ。このとき同時に回転体６０のつまみ部６３をカバー８０の軸受部８１１に挿入し、回転体６０を回転自在に軸支する。そして、カバー８０の各ケース取付部８３３を、ケース１０の下面側に折り曲げれば、カバー８０がケース１０に固定され、図１に示すエンコーダ１が完成する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

【0023】

以上のように構成されたエンコーダ１において、まず何れかの端子板３９に電圧を印可して回路基板３０上の電気回路を起動しておく。これによって、両フォトセンサ３３，３５の発光部３３１，３５１から回転体６０下面の反射部６１５に光が照射され、照射された部分が白の面６１５ａの場合は当該光の多くは反射されてフォトセンサ３３，３５の受光部３３３，３５３に受光され、照射された部分が黒の面６１５ｂの場合は当該光の多くは反射されずフォトセンサ３３，３５の受光部３３３，３５３に受光されない。従って、回転体６０を回転すると、受光部３３３，３５３での受光状態に応じて、両フォトセンサ３３，３５からの出力信号が変化する。

【0024】

図６は、回転体６０下面の反射部６１５の白黒面６１５ａ，６１５ｂと、２つのフォトセンサ３３，３５との位置関係を示す図である。同図に示すように、２つのフォトセンサ３３，３５は、回転体６０の回転中心軸Ｌ１を中心にした同一円周上にあって、且つ２つのフォトセンサ３３，３５にそれぞれ対向する位置にある白色の面６１５ａ（または黒色の面６１５ｂ）に対して円周方向に両者が少しずれた位置となるように配置されている。

【0025】

そして回転体６０のつまみ部６３を回転すれば、一対のフォトセンサ３３，３５に対して、その上部を回転体６０の反射部６１５が移動し、白黒面６１５ａ，６１５ｂがフォトセンサ３３，３５上を通過して行き、受光部３３３，３５３へ入射する光の量が変化していく。回転体６０が回転した際に一方のフォトセンサ３３が対向する位置にある白色の面６１５ａ（または黒色の面６１５ｂ）を通過するタイミングと、他方のフォトセンサ３５が対向する位置にある白色の面６１５ａ（または黒色の面６１５ｂ）を通過するタイミングとが少しずれる。図７は回転体６０を回転した際の両フォトセンサ３３，３５の出力波形を示す図である。同図に示すように、両波形には、回転体６０の回転方向に向けて位相のずれが生じている。またフォトセンサ３３，３５の出力波形は、同図に示すように、正弦波に近い形状である。

【0026】

次に、前記両フォトセンサ３３，３５からの出力信号は、信号処理回路３７に入力され、図８に示す波形に整形される。即ち、この例の場合、図７に示す波形において、所定の電圧値（振幅）に達した場合にスイッチがオンし、所定の電圧値（振幅）より低下した場合にスイッチがオフする。これによって図７に示す波形は、矩形状の出力信号（オンオフ信号）に変換され出力される。上述のように、この出力信号は電流増幅（インピーダンス変換）を行っているので、より正確な出力信号を得ることができる。そして、図８に示す出力信号は、端子板３９に出力される。

【0027】

このようにして得られた出力信号を用いれば、位相がずれた一対のオンオフ波形を解析することで、回転体６０の回転方向や回転速度などを測定することができる。

【0028】

上記実施形態に係るエンコーダ１では、回路基板３０上に反射型のフォトセンサ（反射型の発光素子と受光素子）３３，３５を設置した例を示したが、フォトセンサとして透過型のフォトセンサを用いても良い。図９は透過型のフォトセンサ（透過型の発光素子と受光素子）を用いた本発明の他の実施形態に係るエンコーダ１－２の要部斜視図である。同図に示すエンコーダ１－２において、前記図１～図８に示す実施形態にかかるエンコーダ１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し、各符号には添え字「－２」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１～図８に示す実施形態と同じである。

【0029】

このエンコーダ１－２に用いる回転体６０－２は、その下部外周が円筒状に形成され、この円筒状の部分に等間隔に矩形状に貫通する透過部６５－２が、前記回転体６０に設けた反射部６１５の代わりに設けられている。一方、回路基板３０－２の上面に設置されるフォトセンサ３３－２，３５－２は透過型のフォトセンサ（フォトインタラプタ）であり、中央の凹部３３５－２，３５５－２を介して、対向する両内側面に、それぞれ発光部３３１－２，３５１－２と受光部３３３－２，３５３－２とを設けている。従って、発光部３３１－２，３５１－２から発射された光が、回転体６０－２の透過部６５－２を透過して受光部３３３－２，３５３－２に受光することで、出力電圧が発生する。同様に、発光部３３１－２，３５１－２から発射された光が、回転体６０－２の透過部６５－２以外の部分に当たればこの光は受光部３３３－２，３５３－２に受光されず、出力電圧は発生しない。２つのフォトセンサ３３－２，３５－２が回転体６０－２の透過部６５－２に対向する位置は少しずれており、これによって、上記図７に示すような出力波形が得られる。その他の動作は、上記エンコーダ１の動作と同様である。なお透過部６５－２は貫通孔ではなく、回転体６０－２の円筒状の下辺を凹状に切り欠いた形状の凹部などで構成してもよい。

【0030】

ところで、透過型のフォトセンサ３３－２，３５－２を用いた場合、回転体６０－２の構造が、前記反射型のフォトセンサ３３，３５を用いた回転体６０に比べて複雑になり、また高さ寸法も大きくなる傾向にある。このため、反射型のフォトセンサ３３，３５を用いたエンコーダ１の方が好適である。一方、透過型のフォトセンサ３３－２，３５－２を用いた場合、光の透過と遮断を確実に行えるので、受光部３３３－２，３５３－２からのオンオフ出力信号がより正確な信号となる。一方、反射型のフォトセンサ３３，３５は、このオンオフ出力信号の欠点（不正確さ）を補うため、前記信号処理回路３７を用いる必要性がより高くなる。

【0031】

なお、上記各実施形態では、何れも発光素子と受光素子を一体化したフォトセンサを用いた例を説明したが、発光素子と受光素子は別々の素子として構成し、これらをそれぞれ設置しても良い。

【0032】

以上説明したように、エンコーダ１，１－２は、フォトセンサ（発光素子と受光素子）３３，３５，３３－２，３５－２を取り付けた回路基板３０，３０－２と、回路基板３０，３０－２に対向して設置される回転体６０，６０－２とを具備し、フォトセンサ３３，３５，３３－２，３５－２の発光素子から出射される光を用いて、回転体６０，６０－２の回転位置に応じた波形の電気信号を出力する光学式エンコーダであって、回転体６０，６０－２には、フォトセンサ３３，３５，３３－２，３５－２の発光素子から発射される光を反射または透過する反射部６１５又は透過部６５－２を設け、一方回路基板３０，３０－２は、同一基板上に、発光素子と受光素子を有するフォトセンサ３３，３５，３３－２，３５－２と、前記フォトセンサ（受光素子）３３，３５，３３－２，３５－２から出力される電気信号を所望の電気信号に変換して出力する信号処理回路３７とを実装して構成されている。

【0033】

これによって、回路基板３０，３０－２に取り付けたフォトセンサ（発光素子と受光素子）３３，３５，３３－２，３５－２と、回転体６０，６０－２に設けた反射部６１５又は透過部６５－２との間に機械的な接触部分が無くて摩耗が生じないので、エンコーダ１，１－２の耐久性を大幅に向上することができる。

【0034】

特にこのエンコーダ１においては、回路基板３０の上面中央から突出するケース１０の軸部１３が、回転体６０の下面中央に設けた凹状の軸支部６１１に回動自在に軸支されるが、両者の接触面積は小さいので、摩耗の少ない構造となっている。同時にこの軸部１３の上面は軸支部６１１の底面に当接することで回転体６０を上下方向に支えるので、回路基板３０の上面と回転体６０の下面の間の隙間寸法を正確に所望の寸法とすることができる。これによって、フォトセンサ（発光素子）３３，３５の発光部３３１，３５１から発射された光を反射部６１５で反射してフォトセンサ（受光素子）３３，３５の受光部３３３，３５３に受光する機構を、精度よく構成することができ、精度のよい出力信号を得ることができる。

【0035】

また上記エンコーダ１によれば、回路基板３０上に設けた信号処理回路１７によって、フォトセンサ（受光素子）３３，３５から出力される電気信号を所望の電気信号に変換して出力するので、フォトセンサ（発光素子と受光素子）３３，３５のみでは得られない正確に整形された出力波形信号を得ることが可能になる。

【0036】

また、同一基板上に、フォトセンサ（発光素子と受光素子）３３，３５と信号処理回路３７とを実装したので、複数の基板上に上記各部品を実装する場合に比べ、装置のコンパクト化を図ることができる。

【0037】

また、上記信号処理回路３７は、フォトセンサ（受光素子）３３，３５から出力される電気信号の波形を矩形波に変換する回路であり、さらにフォトセンサ（受光素子）３３，３５から出力される電気信号の波形を整形するスイッチング機能を有する部品を有している。即ち、回路基板３０上に設けた信号処理回路３７によって、フォトセンサ（受光素子）３３，３５から出力される電気信号の波形を、正確に整形された矩形波の出力波形信号に変換することができる。

【0038】

また、上記エンコーダ１においては、フォトセンサ（発光素子と受光素子）３３，３５と信号処理回路３７を構成する部品を全て、回路基板の片面にのみ実装しているので、回路基板の両面に実装する場合に比べて実装の工程が簡素化され、製造コストが削減される。また例えば、フォトセンサ３３，３５を回路基板３０の上面側に実装し、信号処理回路３７を回路基板３０の下面側に実装した場合、回路基板３０の厚みが厚くなるが、信号処理回路３７をフォトセンサ３３，３５と同一面側に設置したので、元々回転体６０との間に設けなければならないフォトセンサ３３，３５と回転体６０との間の隙間を利用して信号処理回路３７を設置できる。従ってエンコーダ１の厚みの薄型化を図ることができる。

【0039】

ところで上記エンコーダ１では、反射部６１５に着色することで、反射部６１５の色彩（濃淡を含む）を変化させたが、色彩（濃淡を含む）の変更の代わりに（またはそれと共に）、反射部に凹凸や傾斜面を設けることで、光の反射方向や反射位置を変更し、これによって受光素子に入射する反射光の光量を変化させても良い。言い換えれば、反射部は、例えば、発光素子からの光を反射する回転体の反射軌跡面（反射トラック面）上に、光を反射し易い部分と反射しにくい部分とを設ける、または光の反射方向や反射位置を異ならせる部分を設けるなどすることによって、受光素子へ入射させる反射光の光量を変化させることによって構成される。要は、発光素子の発光部から発射された光が受光素子の受光部に入射する光量を、回転体の回転位置に応じて変化させる構成であれば、どのような構成であっても良い。

【0040】

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、発光素子と受光素子は１組のみ又は３組以上設置しても良い。また上記実施形態では回路基板として硬質の回路基板を用いたが、可撓性を有するフレキシブル回路基板を用いても良い。また回路基板上には、発光素子、受光素子、信号処理回路以外の各種電子部品を実装しても良い。これらの実装部品も、発光素子などを載置した面側（回転体の反射部に対向する面側）に実装することが好ましい。また発光素子から発射された光は、１カ所の反射部で反射されるのみでなく、複数箇所で反射された後に受光素子に受光する構成としても良い。

【0041】

また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0042】

１ エンコーダ（光学式エンコーダ）
１０ ケース
３０ 回路基板
３１ 絶縁基板
３３ フォトセンサ（発光素子、受光素子）
３３１ 発光部
３３３ 受光部
３５ フォトセンサ（発光素子、受光素子）
３５１ 発光部
３５３ 受光部
３７ 信号処理回路
６０ 回転体
６１５ 反射部
８０ カバー
６５－２ 透過部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】