光学式编码器制造技术

光学式编码器包括：相邻地依次配置的第一、第二和第三受光元件(A、B、C)；和检测信号生成部(50)，其在光的入射比上述第一受光元件(A)延迟的上述第二受光元件(B)的输出电平超过上述第一受光元件(A)的输出电平时，输出检测触发(Ts)，而在光的入射比上述第二受光元件(B)延迟的上述第三受光元件(C)的输出电平超过上述第二受光元件(B)的输出电平时，输出非检测触发(Te)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用受光元件对移动体的位置、移动速度、移动方向等进行检测的光学式编码器，尤其涉及适合于在复印机和打印机等印刷设备、FA(工厂自动化)设备、摄像机等的聚焦调整装置、以及对曲轴的旋转角、速度等进行检测的车用速度检测装置等中使用的光学式编码器。
技术介绍
以往，作为光学式编码器，存在如专利文献1(日本特开昭59-40258号公报)中记载的那样，使用在移动体的投光部和遮光部配置的光电二极管间的差分输出(差动输出)，对移动体的位置、移动速度等进行检测的光学式编码器。另外，专利文献2(日本特开2013-195180号公报)中记载有一种使检测物的凹凸部的凹部比凸部的1/2大的光学式编码器。另外，专利文献3(日本特开2014-2078号公报)中记载有一种具有光电二极管分辨率切换功能，根据切换而改变基准电压的光学式编码器。专利文献4(日本特开2007-17390号公报)中记载有一种将相邻的光电二极管的输出分别以数字方式输出，根据数字信号的检出顺序来输出移动体的旋转、移动方向的光学式编码器。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭59-40258号公报专利文献2：日本特开2013-195180号公报专利文献3：日本特开2014-2078号公报专利文献4：日本特开2007-17390号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，上述以往的光学式编码器存在以下问题。在像专利文献1那样检测移动体的移动速度、移动方向的光学式编码器中，因为配置的是与移动体的隙缝宽度成比例的光电二极管，所以，在移动体的隙缝宽度不同的情况下无法检测移动速度、移动方向。即，存在检测精度依赖于移动体隙缝宽度的精度的问题。另外，在LED(发光二极管)不能获得平行光的情况下，光非检测部也有光绕入，占空比根据发光-受光间距离而恶化。即，专利文献1的光学式编码器存在检测精度依赖于光学系统的问题。在专利文献2的光学式编码器中，在具有凹凸的检测物中也需要根据凹凸来配置光电二极管，会产生与上述同样的问题。在专利文献3的光学式编码器中，虽然具有分辨率切换功能，但是切换受到限定，会产生与上述同样的问题。作为不依赖于移动体的隙缝宽度的方法，存在如专利文献4所示利用红外线辐射进行检测的方法。该方法虽然不依赖于隙缝宽度，但是分辨率根据设定的阈值水平而变化，因此，会由于光学条件的偏差而产生大的特性偏差。其它的现有技术进行2个光电二极管间的差分运算(差动运算)，而该方法使用单个光电二极管进行处理，因此，在移动方向的检测中也存在发生误动作的可能性。因此，本专利技术的技术问题在于，提供一种能够不依赖于移动体的隙缝和反射区域的分辨率并且不依赖于光学系统的偏差地保持高的SN比(信噪比)，能够高精度地检测移动体的位置、移动速度等的光学式编码器。用于解决技术问题的手段为了解决上述技术问题，本专利技术的光学式编码器包括：相邻地依次配置的第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件；和检测信号生成部，其在光的入射比光先入射的上述第一受光元件延迟的上述第二受光元件的输出电平超过上述第一受光元件的输出电平时，输出检测触发，而在光的入射比上述第二受光元件延迟的上述第三受光元件的输出电平超过上述第二受光元件的输出电平时，输出非检测触发。一个实施方式的光学式编码器包括：具有与上述第二受光元件的光轴大致重叠的光轴的发光元件；和使上述第一受光元件和第三受光元件的受光开口部缩小的窗部。在一个实施方式的光学式编码器中，上述第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件的受光部的面积大致相同。在一个实施方式的光学式编码器中，上述第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件的组并列设置有2组。一个实施方式的光学式编码器包括：可经由开关与上述第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件各自并联连接的电容；和对上述开关进行控制的开关控制电路。该实施方式的电子设备包括上述的光学式编码器。专利技术效果根据本专利技术的光学式编码器，能够不依赖于移动体的隙缝和反射区域的分辨率并且不依赖于光学系统的偏差地保持高的SN比(信噪比)，能够高精度地检测移动体的位置、移动速度等。附图说明图1中，图1-1、1-2是表示本专利技术的第一实施方式的光学式编码器中的光电二极管的配置与受光量变化的关系的图，图1-1表示移动体与窗部之间的距离大的情况，图1-2表示移动体与窗部之间的距离比图1-1的情况小的情况。图2中，图2-1和图2-2是表示第一～第三光电二极管与移动体之间的距离为4mm时的第一～第三光电二极管的受光量的光学模拟结果的图。图3中，图3-1和图3-2是表示第一～第三光电二极管与移动体之间的距离为8mm时的第一～第三光电二极管的受光量的光学模拟结果的图。图4是本专利技术的第一实施方式的光学式编码器的电路框图。图5中，图5-1、5-2、……、5-5表示本专利技术的第一实施方式的光学式编码器的各部分的波形，图5-1表示来自第一～第三光电二极管的输入(输入光电流)，图5-2表示置位信号，图5-3表示复位信号，图5-4表示RS触发器的输出波形，图5-5表示来自逻辑电路的输出电压。图6是本专利技术的第一实施方式的光学式编码器的逻辑电路的详细框图。图7中，图7-1和图7-2是说明即使入射光量变化，输出的交叉点也不变化的图。图8是本专利技术的第二实施方式的光学式编码器的主要部分的框图。图9是本专利技术的第三实施方式的光学式编码器的主要部分的框图。图10是用于对本专利技术的第四实施方式的光学式编码器的动作进行说明的波形图。图11是用于对本专利技术的第四实施方式的光学式编码器的动作进行说明的波形图。图12是本专利技术的第五实施方式的光学式编码器的主要部分的框图。图13是本专利技术的第六实施方式的光学式编码器的主要部分的框图。具体实施方式以下，根据图示的实施方式对本专利技术进行详细说明。(第一实施方式)如图1-1所示，将作为第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件的一个例子的第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管A、B、C，以与移动体10平行的方式在移动体10的移动方向上依次等间隔地配置。上述第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管A、B、C以同一间距Z排列。上述第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管A、B、C的受光部的面积大致相同。另外，将作为发光元件的一个例子的发光二极管(LED)5配置在关于第二光电二极管B与移动体10相反的一侧，并且使得发光二极管5的光轴与第二光电二极管B的光轴大致重叠。此外，假设具有遮光板(未图示)，使得来自LED5的直接光不入射第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管A、B、C，而能够检测移动体10的反射光。另外，在上述移动体10与第一光电二极管、第二光电二极管和第三光电二极管A、B、C之间设置有窗部7。该窗部7在光轴方向上与第一光电二极管和第三光电二极管A、C的受光开口部的一部分重叠，使第一光电二极管和第三光电二极管A、C的受光开口部缩小。上述移动体10等间隔地交替地具有反射区域11和透射区域12。上述反射区域11和透射区域12在移动方向上具有相同的长度X。该第一实施方式的光学式编码器是反射型的编码器，而在透射型的编码器的情况下，虽然没有图示，但是将发光二极管设置在关于移动体与第一实施方式相反的一侧即可。在图1-1中，L1是移动体10的下表面与窗部7的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学式编码器，其特征在于，包括：相邻地依次配置的第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件；和检测信号生成部，其在光的入射比光先入射的所述第一受光元件延迟的所述第二受光元件的输出电平超过所述第一受光元件的输出电平时，输出检测触发，而在光的入射比所述第二受光元件延迟的所述第三受光元件的输出电平超过所述第二受光元件的输出电平时，输出非检测触发。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.25 JP 2014-0918771.一种光学式编码器，其特征在于，包括：相邻地依次配置的第一受光元件、第二受光元件和第三受光元件；和检测信号生成部，其在光的入射比光先入射的所述第一受光元件延迟的所述第二受光元件的输出电平超过所述第一受光元件的输出电平时，输出检测触发，而在光的入射比所述第二受光元件延迟的所述第三受光元件的输出电平超过所述第二受光元件的输出电平时，输出非检测触发。2.如权利要求1所述的光学式编码器，其特征在于，包括：具有与所述第二受...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田教和，辻雅树，高田敏幸，佐藤克德，高冈隆志，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP