光学式位置检测装置制造方法及图纸

一种光学式位置检测装置，在波形整形电路２０中，分别将Ａ相，Ｂ相的感光信号Ｓａ，Ｓｂ与相应的值合成，该值指分别对光电转换元件１３ａ，１３ｂ输出的感光信号Ｓａ和Ｓｂ进行积分平滑处理而形成的值，将下述值作为比较器２１，２２的阈值ＶＴ１，ＶＴ２，该下述值是对上述合成信号Ｓｃ进行电阻分割形成的低压信号Ｓｄ进行积分平滑处理而获得的值做加法运算。阈值ＶＴ１，ＶＴ２随感光信号Ｓａ，Ｓｂ而变化，可以较高的精度转换为２值信号。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在移动体做直线移动时，检测其直线移动位置的检测装置，本专利技术特别涉及下述光学式位置检测装置，该光学式位置检测装置可以较高的精度，将相位不同的A相和B相的感光信号转换为2值信号。图4A为表示已有的检测装置的结构的第1电路结构图，图4B为第2电路结构图；图5A和图5B表示已有的检测装置的理想的信号转换的状态图，其中图5A为输入信号，图5B为输出信号；图6A和图6B表示已有的检测装置中输入具有偏移的输入信号的信号转换的状态图，其中图6A为输入信号，图6B为输出信号。图4A和图4B所示的检测装置用于通过下述方式检测输入距离和输入方向，该方式为检测球状旋转体(球)的旋转，该球状旋转体设置于进行比如计算机等输入用的鼠标装置等(图中未示出)上。在上述鼠标装置内部，以可旋转的方式支承的一对旋转辊(图中未示出)在于同一平面上相互垂直的状态，可旋转地支承，使上述球状旋转体与这些旋转辊紧密接触。在上述旋转辊的一端，设置有圆盘(图中未示出)，在该圆盘的边缘，沿圆周方向按照一定间距交替地形成有呈放射状的槽，在夹持该边缘部的两侧相对设置有发光元件和感光元件。如果对上述鼠标装置进行操作，使球状旋转体旋转，则使上述旋转辊转动。另外，由发光元件2发出的光的一部分从圆盘的一侧，穿过旋转中的上述槽，将其送向设置于上述圆盘的另一侧的上述感光元件3(分别由标号3a，3b表示)。图4A所示的检测装置由上述发光元件2，感光元件3和波形整形电路5，6构成。该发光元件2由发光二极管等形成，上述感光元件3由感光晶体管形成。另外，上述感光元件3为一组的感光元件3a，3b并设的结构。在上述感光元件3a，3b的相应发射极端子3e，3e与基准电位G之间，分别连接有同一电阻值的电阻器4，4。此外，上述电阻器4，4的后级，设置有波形整形机构5，6。上述波形整形机构5，6主要由两个2值化电路5A，6A构成，该电路由比较器形成，该机构分别与上述感光元件3a，3b的相应发射极端子3e，3e与2值化电路5A，6A的正相输入端子5a，6a连接。另外，上述感光元件3a，3b的相应发射极端子3e，3e通过同一电阻值的电阻器7，7连接，在连接点7a与基准电位G之间，连接有电容器8。此外，连接点7a与上述2值化电路5A，6A的倒相输入端子5b，6b连接。此外，2值化电路5A，6A的正相输入端子5a，6a通过规定的电阻器，分别对各输出端子5c，6c，提供正反馈。如果上述感光元件3a，3b检测发光元件2的射出光，在此期间，感光元件3a，3b处于导通状态，从集电极端子3c沿发射极端子3e，3e方向，分别流过电流。另外，由于在上述电阻器4，4中，产生电压降，故分别转换为由电压值形成的A相的感光信号Sa和B相的感光信号Sb。如图5A所示，此时转换的A相，B相的感光信号Sa，Sb为与到达感光元件3a，3b的光信号保持同步，并且其振幅的大小为依赖于光信号的强弱的正弦波形的信号。在上述A相的感光信号Sa和B相的感光信号Sb之间，产生基于并设有感光元件3a，3b的结构上的位置关系的相位差。还有，在比如，使上述球状旋转体沿某一方向旋转的情况下，相对A相的感光信号Sa，B相的感光信号Sb为相位滞后90°的信号，在使球状旋转体沿与上述方向相反的方向旋转的情况下，相对B相的感光信号Sb，A相的感光信号Sa为相位滞后90°的信号。上述电阻器7，7与电容器8构成积分平滑电路。在该积分平滑电路中，对A相的感光信号Sa和B相的感光信号Sb一起进行积分平滑处理，该平滑处理后的电压值分别作为阈值，输入到上述2值化电路5A，6A的倒相输入端子6a，6b中。另外，如图5B所示，在2值化电路5A，6A中，以上述阈值Vt作为基准，输入到正相输入端子5a，5b的A相，B相的感光信号Sa，Sb被转换为2值信号。比如，2值化电路5a按照下述方式动作，该方式为如果相对阈值VTH，A相的感光信号Sa从负方向交差到正方向，则输出高电平的信号，如果从正方向到负方向，与阈值VTH交差，则输出低电平的信号。由此，正弦波形的A相，B相的感光信号Sa，Sb被转换为由高电平和低电平形成的2值信号。另外，在图4B所示的已有的第2结构中，与上述图4A不同，在每个2值化电路5A，6A中，分别具有积分平滑电路9A，9B。通过上述积分平滑电路9A，9B，A相的感光信号Sa与B相的感光信号Sb被进行积分平滑处理，分别生成各自的阈值VT1，VT2。在上述2值化电路5A，6A中，以相应的阈值VT1，VT2为基准，各A相，B相的感光信号Sa，Sb分别被转换为2值信号Da，Db。但是，上述已有的检测装置具有下述的问题。即，对于每批制品，上述发光元件2，感光元件3的下述特性是不同的，该特性指随温度的变化，随时间的变化，感光元件3的反应时间，感光元件3a和3b之间的尺寸误差或感光度误差等。另外，在鼠标装置内装配基板等时，如果上述发光元件2，感光元件3的安装精度较低，则它们的输出信号(A相，B相的感光信号Sa，Sb)的特性容易发生变化。由此，针对发光元件2或感光元件3的每批制品，输出信号容易产生误差。另外，如果在比如，感光元件3a与感光元件3b之间，产生较大的特性误差，则发生下述情况，该情况如图6A和图6B所示，具有偏差，A相的感光信号Sa沿正向被施加偏压，或B相的感光信号Sb沿负向被施加偏压。如上述图6A所示的情况，A相的感光信号Sa的阈值VT1与B相的感光信号Sb的阈值VT2之间的中点电位变为两个信号的阈值VTH。在此情况下，B相的感光信号Sb不与阈值VTH交差，完全不生成2值信号Db。即如果A相的感光信号Sa的阈值VT1与B相的感光信号Sb的阈值VT1相差悬殊，则具有下述问题，即不能够正确地对A相，B相的感光信号Sa，Sb进行2值化处理。如图4B所示的情况，形成下述方案，其中将对本身的输出信号Sa，Sb进行了积分平滑处理的振幅的平均值作为参考阈值。由此，在未输入A相，B相的感光信号Sa，Sb的情况下，即未对鼠标装置进行操作，对于电源噪音、外部游动噪音，都能够分别设定各自的阈值VT1，VT2，以这些值为基准，对电源噪音、外部游动噪音进行2值化处理。由此，具有下述不利情况，即使对于上述电源噪音、外部游动噪音等稍小的干扰等，仍反应敏感，甚至连不需要的信号都被转换为2值信号。于是，如上面所述的鼠标装置，如果不对每个制品进行调整，则不能够确保性能，故必须进行复杂的调整，直至完成制品，以便不产生各部件的特性的不同或装配时的元件的安装位置的偏差。本专利技术是为了解决上述已有的问题而提出的，本专利技术的目的在于提供一种检测装置，其无需对每个制品进行调整，以较高的精度，将相位不同的多个信号，转换为2值信号。本专利技术的检测装置包括实现移动的移动体，在该移动体中，遮挡部和非遮挡部按照一定间距交替地形成；成对的光电转换元件，该对光电转换元件检测透过上述移动体的非遮挡部的光，获得相位相互不同的A相和B相的感光信号；波形整形电路，该波形整形电路根据上述感光信号，生成2值信号，该检测装置可通过上述A相和B相的2值信号，识别移动方向性，其特征在于输入有上述A相的感光信号的波形整形电路和输入有B相的感光信号的波形整形电路均将对上述感光信号进行了平滑处理的值作为阈值，对上述感光信号进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测装置，其包括实现移动的移动体，在该移动体中，遮挡部和非遮挡部按照一定间距交替地形成；成对的光电转换元件，该对光电转换元件检测透过上述移动体的非遮挡部的光，获得相位相互不同的Ａ相和Ｂ相的感光信号；波形整形电路，该波形整形电路根据上述感光信号，生成２值信号，该检测装置可通过上述Ａ相和Ｂ相的２值信号，识别移动方向性，其特征在于：输入有上述Ａ相的感光信号的波形整形电路和输入有Ｂ相的感光信号的波形整形电路均将对上述感光信号进行了平滑处理的值作为阈值，对上述感光信号进行２值化 处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木英树，荻野晃一，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]