CN107407582B

CN107407582B - 编码器

Info

Publication number: CN107407582B
Application number: CN201680011660.7A
Authority: CN
Inventors: 北村彰宏
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2019-11-19
Anticipated expiration: 2036-04-14
Also published as: JPWO2016171070A1; TWI588450B; US20180038713A1; JP6384600B2; WO2016171070A1; US10048094B2; CN107407582A; TW201643376A

Abstract

编码器具有编码器电路和控制电路，所述编码器电路包含：第1开关部和第2开关部、与第1开关部串联连接的第1电阻、以及与第2开关部串联连接的第2电阻，所述编码器电路是在电源电压与接地之间连接第1开关部以及第1电阻、第2开关部以及第2电阻而构成的，所述控制电路连接于第1和第2电阻与电源电压之间，在第1开关部闭合时，断开从电源电压向第1电阻的电源供给，在第2开关部闭合时，断开从电源电压向第2电阻的电源供给，另一方面，所述控制电路连接于第1电阻与第1开关部之间的第1连接点和电源电压之间，连接于第2电阻与第2开关部之间的第2连接点和电源电压之间，从电源电压向第1和第2连接点一直通电。

Description

编码器

技术领域

本发明涉及编码器。

背景技术

以往，作为编码器，存在JP特开2004-95242号公报(专利文献1)中所述的编码器。编码器具有：轴、和对轴的旋转方向以及旋转量进行感测的编码器机构。

编码器机构具有：被安装于轴的转子、被安装于转子的第1和第2滑动件、及第1和第2滑动件滑动接触的环状梳形电极图案。若轴进行旋转，则第1滑动件与环状梳形电极图案断续接触，第2滑动件与环状梳形电极图案断续接触。

图11是编码器机构的等效电路图。如图11所示，编码器电路100包含：根据轴(滑动件)的旋转而断开闭合的第1和第2开关部Sw1、Sw2、与第1开关部Sw1串联连接的第1电阻R1、和与第2开关部Sw2串联连接的第2电阻R2。

第1开关部Sw1以及第1电阻R1、第2开关部Sw2以及第2电阻R2在电源电压Vcc与接地GND之间被并联连接。第1电阻R1以及第2电阻R2位于电源电压Vcc侧。

第1开关部Sw1由第1滑动件和环状梳形电极图案构成，第1滑动件与环状梳形电极图案接触，第1开关部Sw1成为闭合状态。同样地，第2开关部Sw2由第2滑动件和环状梳形电极图案构成。

通过对第1开关部Sw1与第1电阻R1之间的A点的输出、编码器电路100与接地GND之间的C点的输出进行检测，能够判断第1开关部Sw1的断开闭合。同样地，通过对第2开关部Sw2与第2电阻R2之间的B点的输出、编码器电路100与接地GND之间的C点的输出进行检测，能够判断第2开关部Sw2的断开闭合。通过判断第1和第2开关部Sw1、Sw2的断开闭合，来感测轴的旋转方向以及旋转量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2004-95242号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

但是，在上述现有的编码器中，例如，在检测编码器电路100的输出到经过一定时间为止的待机时，在第1和第2开关部Sw1、Sw2的至少一方闭合时，电流流过编码器电路100。本申请发明人最新着眼于该电流被编码器电路100消耗的不必要的电力。

例如，将第1和第2电阻R1、R2设为100kΩ，将电源电压Vcc设为5V。在第1和第2开关部Sw1、Sw2的一方闭合时，消耗电力为250μW。在第1和第2开关部Sw1、Sw2的两方闭合时，消耗电力为500μW。

因此，本发明的课题在于，提供一种在第1和第2开关部的至少一方闭合时，能够减少在电源电压与接地之间被消耗的电力的编码器。

-解决课题的手段-

为了解决上述课题，本发明的编码器对相对于第1部件能够移动的第2部件的移动方向以及移动量进行感测，所述编码器具有：

编码器电路，包含：根据所述第2部件的移动而断开闭合的第1开关部和第2开关部、与所述第1开关部串联连接的第1电阻、和与所述第2开关部串联连接的第2电阻，所述编码器电路是在电源电压与接地之间连接所述第1开关部以及所述第1电阻、所述第2开关部以及所述第2电阻而构成的，以使得所述第1电阻和所述第2电阻位于所述电源电压侧；和

控制电路，连接于所述第1电阻、所述第2电阻和所述电源电压之间，在所述第1开关部闭合时，断开从所述电源电压向所述第1电阻的电源供给，在所述第2开关部闭合时，断开从所述电源电压向所述第2电阻的电源供给，另一方面，所述控制电路连接于所述第1电阻与所述第1开关部之间的第1连接点，连接于所述第2电阻与所述第2开关部之间的第2连接点，从所述电源电压向所述第1连接点和所述第2连接点一直通电。

根据本发明的编码器，控制电路连接于第1和第2电阻与电源电压之间，在第1开关部闭合时，断开从电源电压向第1电阻的电源供给，连接于第2电阻与电源电压之间，在第2开关部闭合时，断开从电源电压向第2电阻的电源供给。由此，在第1开关部闭合时，由于电流不流过第1电阻，因此电力不被第1电阻消耗。在第2开关部闭合时，由于电流不流过第2电阻，因此电力不被第2电阻消耗。

此外，控制电路连接于第1电阻与第1开关部之间的第1连接点和电源电压之间，连接于第2电阻与第2开关部之间的第2连接点和电源电压之间，从电源电压向第1和第2连接点一直通电。由此，对第1和第2开关部的输出进行检测，能够判断第1和第2开关部的断开闭合。通过判断第1和第2开关部的断开闭合，来感测第2部件的移动方向以及移动量。

因此，满足作为编码器的功能，在第1和第2开关部的至少一方闭合时，能够减少在电源电压与接地之间被消耗的电力。

此外，在一实施方式的编码器中，

所述编码器电路是在所述电源电压与所述接地之间，将所述第1开关部以及所述第1电阻、所述第2开关部以及所述第2电阻并联连接而构成的，

所述控制电路在所述第1开关部和所述第2开关部的至少一方闭合时，断开从所述电源电压向所述第1电阻和所述第2电阻的电源供给。

根据所述实施方式的编码器，控制电路在第1和第2开关部的至少一方闭合时，断开从电源电压向第1和第2电阻的电源供给。由此，在第1和第2开关部的至少一方闭合时，由于电流不流过第1和第2电阻，因此电力不被第1和第2电阻消耗。

此外，在一实施方式的编码器中，

所述控制电路具有：

pnp型的主晶体管，发射极与所述电源电压连接，集电极与所述编码器电路连接，基极与所述电源电压连接；和

主晶体管控制电路，连接于所述主晶体管的基极，在所述第1开关部和所述第2开关部的至少一方闭合时，在所述主晶体管的发射极与基极之间不流过电流，在所述主晶体管的发射极与集电极之间不流过电流。

根据所述实施方式的编码器，控制电路具有：pnp型的主晶体管、和连接于主晶体管的基极并控制基极电流的主晶体管控制电路。因此，能够使控制电路为简单的构成。

此外，在一实施方式的编码器中，

所述主晶体管控制电路具有：

npn型的第1子晶体管，集电极经由第3电阻而连接于所述主晶体管的基极，基极经由第4电阻以及第5电阻的串联电路而连接于所述电源电压；和

npn型的第2子晶体管，集电极连接于所述第1子晶体管的发射极，发射极连接于所述接地，基极经由第6电阻以及第7电阻的串联电路而连接于所述电源电压，

所述第4电阻与所述第5电阻之间连接于所述编码器电路的所述第1连接点，所述第6电阻与所述第7电阻之间连接于所述编码器电路的所述第2连接点。

根据所述实施方式的编码器，主晶体管控制电路具有npn型的第1子晶体管和npn型的第2子晶体管。因此，能够使主晶体管控制电路为简单的构成。

此外，在一实施方式的编码器中，在所述主晶体管的基极与所述电源电压之间，连接第8电阻。

根据所述实施方式的编码器，由于在主晶体管的基极与电源电压之间连接第8电阻，因此能够去除主晶体管的基极的噪声。

此外，在一实施方式的编码器中，在所述主晶体管的基极、所述第1子晶体管的基极和所述第2子晶体管的基极的至少一个，连接电容器。

根据所述实施方式的编码器，由于在主晶体管的基极、第1子晶体管的基极和第2子晶体管的基极的至少一个连接电容器，因此能够使基极电流稳定化。

此外，在一实施方式的编码器中，

所述控制电路具有：

pnp型的第1主晶体管，发射极连接于所述电源电压，集电极连接于所述编码器电路的所述第1电阻，基极连接于所述电源电压；

pnp型的第2主晶体管，发射极连接于所述电源电压，集电极连接于所述编码器电路的所述第2电阻，基极连接于所述电源电压；

第1主晶体管控制电路，连接于所述第1主晶体管的基极，在所述第1开关部闭合时，在所述第1主晶体管的发射极与基极之间不流过电流，在所述第1主晶体管的发射极与集电极之间不流过电流；和

第2主晶体管控制电路，连接于所述第2主晶体管的基极，在所述第2开关部闭合时，在所述第2主晶体管的发射极与基极之间不流过电流，在所述第2主晶体管的发射极与集电极之间不流过电流。

根据所述实施方式的编码器，控制电路具有：pnp型的第1、第2主晶体管、和连接于第1、第2主晶体管的基极并控制基极电流的第1、第2主晶体管控制电路。因此，能够使控制电路为简单的构成。

此外，在一实施方式的编码器中，

所述第1主晶体管控制电路具有npn型的第1子晶体管，所述npn型的第1子晶体管的集电极经由第3电阻而连接于所述第1主晶体管的基极，发射极连接于所述接地，基极经由第4电阻以及第5电阻的串联电路而连接于所述电源电压，

所述第2主晶体管控制电路具有npn型的第2子晶体管，所述npn型的第2子晶体管的集电极经由第9电阻而连接于所述第2主晶体管的基极，发射极连接于所述接地，基极经由第6电阻以及第7电阻的串联电路而连接于所述电源电压，

此外，在一实施方式的编码器中，

在所述第1主晶体管的基极与所述电源电压之间，连接第8电阻，

在所述第2主晶体管的基极与所述电源电压之间，连接第10电阻。

根据所述实施方式的编码器，由于在第1主晶体管的基极与电源电压之间连接第8电阻，因此能够去除第1主晶体管的基极的噪声。由于在第2主晶体管的基极与电源电压之间连接第10电阻，因此能够去除第2主晶体管的基极的噪声。

此外，在一实施方式的编码器中，在所述第1子晶体管的基极和所述第2子晶体管的基极的至少一个，连接电容器。

根据所述实施方式的编码器，由于在第1子晶体管的基极与第2子晶体管的基极的至少一个连接电容器，因此能够使基极电流稳定化。

-发明效果-

根据本发明的编码器，在第1和第2开关部的至少一方闭合时，能够减少在电源电压与接地之间被消耗的电力。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的编码器的剖视图。

图2是从编码器机构的下方观察的立体图。

图3是从编码器机构的下方观察的分解立体图。

图4是编码器的电路图。

图5是表示编码器电路的输出波形的波形图。

图6是对控制电路的动作进行说明的表。

图7A是对本实施例进行说明的表。

图7B对本实施例的消耗电流和现有例的消耗电流进行说明的表。

图8是表示本发明的第2实施方式的编码器的概略结构图。

图9是编码器的电路图。

图10是对控制电路的动作进行说明的表。

图11是现有的编码器的电路图。

具体实施方式

以下，通过图示的实施方式来对本发明详细地进行说明。

(第1实施方式)

图1是表示本发明的第1实施方式的编码器的剖视图。将编码器的宽度方向设为X方向，将编码器的长度方向设为Y方向。将编码器的高度方向设为Z方向。将Z方向的正方向设为上侧，将Z方向的负方向设为下侧。

如图1所示，编码器1是旋转编码器。编码器1具有：外壳2、被安装于外壳2以使得能够以轴为中心进行旋转的轴3、对轴3的旋转方向以及旋转角度(旋转量)进行感测的编码器机构6、和对编码器机构6等进行控制的控制装置7。

外壳2例如由金属构成。外壳2将轴3、编码器机构6和控制装置7组装为一体。外壳2具有：底壁21、和被安装于底壁21的箱形的盖体22。

轴3例如由树脂构成。轴3具有操作部35和轴部36。操作部35和轴部36沿着轴，从上侧向下侧被依次配置。操作部35贯通外壳2的盖体22，使用者能够从外壳2的外侧对操作部35进行操作。

图2是从编码器机构6的下方观察的立体图。如图1和图2所示，编码器机构6具有：编码器基板60、被设置于编码器基板60的电阻体图案61、62、63、被设置于编码器基板60并电连接于电阻体图案61、62、63的编码器端子601、602、603、被安装于轴3以使得能够与轴3共同旋转的转子65、和被安装于转子65并与电阻体图案61、62、63滑动接触的滑动件66。

编码器基板60例如由树脂构成。编码器基板60被配置于外壳2内并被固定于外壳2的盖部22。

电阻体图案61、62、63被设置于编码器基板60的下表面。电阻体图案61、62、63用于感测轴3的旋转方向以及旋转角度。第1电阻体图案61、第2电阻体图案62和第3电阻体图案63形成为环状，并被配置为同心状。第1电阻体图案61、第2电阻体图案62和第3电阻体图案63被从直径方向的外侧向内侧依次配置。第1电阻体图案61和第2电阻体图案62分别间歇地形成。第3电阻体图案63连续地形成。

编码器端子601、602、603嵌入成型于编码器基板60。第1编码器端子601与第1电阻体图案61电连接，第2编码器端子602与第2电阻体图案62电连接，第3编码器端子603与第3电阻体图案63电连接。

转子65固定于轴3。转子65被配置于编码器基板60的下侧。

滑动件66例如由金属构成。滑动件66被固定于转子65的上表面的2个突起部65b。滑动件66形成为环状。滑动件66具有：第1接点部661、第2接点部662和第3接点部663。第1接点部661、第2接点部662和第3接点部663从直径方向的外侧向内侧被依次配置。第1接点部661、第2接点部662和第3接点部663导通。

第1接点部661处于与第1电阻体图案61对应的位置，第2接点部662处于与第2电阻体图案62对应的位置，第3接点部663处于与第3电阻体图案63对应的位置。并且，通过滑动件66的旋转，第1接点部661断续地接触于第1电阻体图案61，第2接点部662断续地接触于第2电阻体图案62。第3接点部663一直接触于第3电阻体图案63。换句话说，通过滑动件66的旋转，第1编码器端子601与第3编码器端子603间歇地电连接，第2编码器端子602与第3编码器端子603间歇地电连接。

图3是从编码器机构6的下方观察的分解立体图。如图3所示，在编码器基板60的下表面设置第1、第2、第3电极部671、672、673。第1电极部671、第2电极部672和第3电极部673形成为环状，配置为同心状。第1电极部671、第2电极部672和第3电极部673从直径方向的外侧向内侧被依次配置。第1电极部671与第1编码器端子601的端部601a电连接，第2电极部672与第2编码器端子602的端部602a电连接，第3电极部673与第3编码器端子603的端部603a电连接。

在第1、第2、第3电极部671、672、673上，层叠绝缘片68。绝缘片68覆盖第1电极部671以及第2电极部672，以使得第1电极部671在在周向间歇地露出，并且第2电极部672在周向间歇地露出。换句话说，绝缘片68具有在周向上间歇地配置的多个孔部68a，第1电极部671以及第2电极部672从绝缘片68的孔部68a露出。第3电极部673不被绝缘片68覆盖。

在第1电极部671从绝缘片68露出的部分设置第1电阻体图案61，在第2电极部672从绝缘片68露出的部分设置第2电阻体图案62，在第3电极部673设置第3电阻体图案63。

由此，第1电阻体图案61经由第1电极部671而与第1编码器端子601电连接，第2电阻体图案62经由第2电极部672而与第2编码器端子602电连接，第3电阻体图案63经由第3电极部673而与第3编码器端子603电连接。

图4是编码器1的电路图。如图4所示，编码器1具有：用于对轴3的旋转方向以及旋转角度进行检测的编码器电路70、和控制提供给编码器电路70的电源的控制电路71。编码器电路70是编码器机构6的等效电路。控制电路71被包含于控制装置7。

编码器电路70包含：根据轴3(滑动件66)的旋转而断开闭合的第1和第2开关部Sw1、Sw2、与第1开关部Sw1串联连接的第1电阻R1、和与第2开关部Sw2串联连接的第2电阻R2。

第1开关部Sw1以及第1电阻R1、第2开关部Sw2以及第2电阻R2被并联连接在电源电压Vcc与接地GND之间。第1电阻R1以及第2电阻R2位于电源电压Vcc侧。

第1开关部Sw1由第1接点部661和第1电阻体图案61构成，第1接点部661与第1电阻体图案61接触，从而第1开关部Sw1成为闭合状态。同样地，第2开关部Sw2由第2接点部662和第2电阻体图案62构成。

通过检测第1开关部Sw1与第1电阻R1之间的A点的输出、编码器电路70与接地GND之间的C点的输出，能够判断第1开关部Sw1的断开闭合。同样地，通过检测第2开关部Sw2与第2电阻R2之间的B点的输出、编码器电路70与接地GND之间的C点的输出，能够判断第2开关部Sw2的断开闭合。通过判断第1与第2开关部Sw1、Sw2的断开闭合，来感测轴3的旋转方向以及旋转角度。

图5是表示编码器电路70的输出波形的波形图。如图4和图5所示，通过第1开关部Sw1成为闭合状态，从而在A点与C点之间流过电流，A信号成为接通。第2开关部Sw2成为闭合状态，从而在B点与C点之间流过电流，B信号成为接通。

在滑动件66的顺时针方向的旋转中，从A信号的断开的开始起到下一个断开的开始为止的滑动件66的旋转角度为60°。针对B信号也是同样的。此外，A信号的断开的开始与B信号的断开的开始的偏离在滑动件66的旋转角度上为15°。并且，在滑动件66的1个旋转(换句话说，滑动件66的旋转角度为360°)中，A信号以及B信号的接通和断开的组合的变化被分为24个。换句话说，在滑动件66的1个旋转中，能够判断滑动件66的旋转角度每变化15°。因此，通过判断A信号和B信号的变化，能够判断滑动件66的旋转方向和旋转角度。

如图4所示，控制电路71连接于第1电阻R1以及第2电阻R2与电源电压Vcc之间，在第1与第2开关部Sw1、Sw2的至少一方闭合时，断开从电源电压Vcc向第1电阻R1以及第2电阻R2的电源供给。由此，在第1与第2开关部Sw1、Sw2的至少一方闭合时，由于电流不流过第1电阻R1以及第2电阻R2，因此电力不被第1电阻R1以及第2电阻R2消耗。特别地，在检测编码器电路70的输出到经过一定时间为止的待机时，能够有效地减少消耗电力。

控制电路71连接于第1电阻R1与第1开关部Sw1之间的第1连接点P1与电源电压Vcc之间，连接于第2电阻R2与第2开关部Sw2之间的第2连接点P2与电源电压Vcc之间，从电源电压Vcc向第1连接点P1以及第2连接点P2一直通电。由此，能够检测第1与第2开关部Sw1、Sw2的输出，判断第1与第2开关部Sw1、Sw2的断开闭合。通过判断第1与第2开关部Sw1、Sw2的断开闭合，来感测轴3的旋转方向以及旋转角度。

控制电路71具有：pnp型的主晶体管Qm、和对主晶体管Qm的基极电流进行控制的主晶体管控制电路72。因此，能够将控制电路71设为简单的构成。

主晶体管Qm是包含发射极e、集电极c以及基极b的双极型晶体管。发射极e与电源电压Vcc连接，集电极c与编码器电路连接，基极b与电源电压Vcc连接。

主晶体管控制电路72在与主晶体管Qm的基极b连接、第1与第2开关部Sw1、Sw2的至少一方闭合时，电流不流过主晶体管Qm的发射极e与基极b之间，电流不流过主晶体管Qm的发射极e与集电极c之间。

若具体叙述，主晶体管控制电路72具有：npn型的第1子晶体管Qs1和npn型的第2子晶体管Qs2。因此，能够使主晶体管控制电路72为简单的构成。

第1子晶体管Qs1是包含发射极e、集电极c以及基极b的双极型晶体管。集电极c经由第3电阻R3而与主晶体管Qm的基极b连接，基极b经由第4电阻R4以及第5电阻R5的串联电路而与电源电压Vcc连接。

第2子晶体管Qs2是包含发射极e、集电极c以及基极b的双极型晶体管。集电极c与第1子晶体管Qs1的发射极e连接，发射极e与接地GND连接，基极b经由第6电阻R6以及第7电阻R7的串联电路而与电源电压Vcc连接。

在第4电阻R4与第5电阻R5之间连接编码器电路70的第1连接点P1。在第6电阻R6与第7电阻R7之间连接编码器电路70的第2连接点P2。

第1和第2子晶体管Qs1、Qs2对主晶体管Qm的基极电流进行控制。

第4和第6电阻R4、R6比第1和第2电阻R1、R2大。因此，被第4和第6电阻R4、R6消耗的电力比被第1和第2电阻R1、R2消耗的电力小。在因此，第1和第2开关部Sw1、Sw2的至少一方闭合时，能够减少在电源电压Vcc与接地GND之间被消耗的电力。

第5和第7电阻R5、R7确保编码器电路70的输出(换句话说，A点、B点、C点的输出)。第5和第7电阻R5、R7比第1和第2电阻R1、R2大。

在主晶体管Qm的基极b与电源电压Vcc之间，连接有第8电阻R8。因此，能够去除主晶体管Qm的基极b的噪声。

在主晶体管Qm的基极b与电源电压Vcc之间，与第8电阻R8并联地连接着主电容器Cm。通过主电容器Cm，能够使主晶体管Qm的基极电流稳定化。

第1子晶体管Qs1的基极b经由第1子电容器Cs1，与接地GND连接。通过第1子电容器Cs1，能够使第1子晶体管Qs1的基极电流稳定化。

第2子晶体管Qs2的基极b经由第2子电容器Cs2，与接地GND连接。通过第2子电容器Cs2，能够使第2子晶体管Qs2的基极电流稳定化。

接下来，使用图4和图6，对控制电路71的动作进行说明。

第一，对第1和第2开关部Sw1、Sw2是断开状态时进行说明。

来自电源电压Vcc的电流经由第4和第5电阻R4、R5，在第1子晶体管Qs1的基极b与发射极e之间流过，第1子晶体管Qs1成为接通。其结果，在第1子晶体管Qs1的集电极c与发射极e之间流过电流。

来自电源电压Vcc的电流经由第6和第7电阻R6、R7，在第2子晶体管Qs2的基极b与发射极e之间流过，第2子晶体管Qs2成为接通。其结果，在第2子晶体管Qs2的集电极c与发射极e之间流过电流。

由此，在主晶体管Qm的发射极e与基极b之间流过电流，主晶体管Qm成为接通。因此，在主晶体管Qm的发射极e与集电极c之间流过电流，主晶体管Qm从电源电压Vcc向第1和第2电阻R1、R2提供电源，向A点和B点提供输出。

第二，对第1开关部Sw1是闭合状态、第2开关部Sw2是断开状态时进行说明。

来自电源电压Vcc的电流经由第4电阻R4、第1连接点P1和第1开关部Sw1，流向接地GND，在第1子晶体管Qs1的基极b与发射极e之间不流过电流。其结果，第1子晶体管Qs1为断开。

来自电源电压Vcc的电流经由第6和第7电阻R6、R7，流过第2子晶体管Qs2的基极b与发射极e之间。其结果，第2子晶体管Qs2成为接通。另外，来自电源电压Vcc的电流经由第6电阻R6，流向第2连接点P2，向B点提供输出。

由此，在主晶体管Qm的发射极e与基极b之间不流过电流，主晶体管Qm成为断开。因此，在主晶体管Qm的发射极e与集电极c之间不流过电流，主晶体管Qm不从电源电压Vcc向第1和第2电阻R1、R2提供电源。

第三，对第1开关部Sw1是断开状态、第2开关部Sw2是闭合状态时进行说明。

来自电源电压Vcc的电流经由第4和第5电阻R4、R5，流过第1子晶体管Qs1的基极b与发射极e之间。其结果，第1子晶体管Qs1成为接通。另外，来自电源电压Vcc的电流经由第4电阻R4，流向第1连接点P1，向A点提供输出。

来自电源电压Vcc的电流经由第6电阻R6、第2连接点P2和第2开关部Sw2，流向接地GND，在第2子晶体管Qs2的基极b与发射极e之间不流过电流。其结果，第2子晶体管Qs2成为断开。

第四，对第1开关部Sw1是闭合状态、第2开关部Sw2是闭合状态时进行说明。

来自电源电压Vcc的电流经由第4电阻R4、第1连接点P1和第1开关部Sw1，流向接地GND，在第1子晶体管Qs1的基极b与发射极e之间不流过电流。其结果，第1子晶体管Qs1成为断开。

以上，如所说明那样，在第1和第2开关部Sw1、Sw2的至少一方闭合时，由于电流不流向第1电阻R1以及第2电阻R2，因此电力不被第1电阻R1以及第2电阻R2消耗。因此，能够减少在电源电压Vcc与接地GND之间被消耗的电力。

(实施例)

对本发明的实施例进行说明。

如图7A所示，将第1和第2电阻R1、R2设为100kΩ，将第3和第8电阻R3、R8设为1MΩ，将第4和第6电阻R4、R6设为1或者2.2或者5.1MΩ，将第5和第7电阻R5、R7设为7.5MΩ。将主电容器Cm、第1子电容器Cs1以及第2子电容器Cs2设为开路(OPEN)。另外，将电源电压Vcc设为5V。

图7B表示与第1和第2开关部Sw1、Sw2的断开闭合状态相应的、本实施例和现有例的电源电压Vcc与接地GND之间的消耗电流[μA]。本实施例表示第4和第6电阻R4、R6为1或者2.2或者5.1MΩ时的消耗电流[μA]。比较例表示图11中的消耗电流[μA]。

如图7B所示，在第1和第2开关部Sw1、Sw2的至少一方为闭合状态时，本实施例的消耗电流变得比现有例的消耗电流小。此外，在本实施例中，第4和第6电阻R4、R6越大，消耗电流越小。

(第2实施方式)

图8是表示本发明的第2实施方式的编码器的概略结构图。如图8所示，编码器1A具有：编码器电路70、和对提供给编码器电路70的电源进行控制的控制电路71A。另外，在第2实施方式中，由于与第1实施方式相同的符号是与第1实施方式相同的构成，因此省略其说明。

编码器电路70是在电源电压Vcc与接地GND之间连接第1开关部Sw1以及第1电阻R1、第2开关部Sw2以及第2电阻R2而构成的，以使得第1和第2电阻R1、R2位于电源电压Vcc侧。

控制电路71A连接于第1电阻R1以及第2电阻R2与电源电压Vcc之间，在第1开关部Sw1闭合时，断开从电源电压Vcc向第1电阻R1的电源供给，在第2开关部Sw2闭合时，断开从电源电压Vcc向第2电阻R2的电源供给。由此，由于在第1开关部Sw1闭合时，电流不流向第1电阻R1，因此电力不被第1电阻R1消耗。由于在第2开关部Sw2闭合时，电流不流向第2电阻R2，因此电力不被第2电阻R2消耗。特别地，在检测编码器电路70的输出到经过一定时间为止的待机时，能够有效地减少消耗电力。

控制电路71A连接于第1电阻R1与第1开关部Sw1之间的第1连接点P1和电源电压Vcc之间，连接于第2电阻R2与第2开关部Sw2之间的第2连接点P2和电源电压Vcc之间，从电源电压Vcc向第1连接点P1以及第2连接点P2一直通电。由此，能够检测第1和第2开关部Sw1、Sw2的输出，来判断第1和第2开关部Sw1、Sw2的断开闭合。通过判断第1和第2开关部Sw1、Sw2的断开闭合，来感测轴3的旋转方向以及旋转角度。

控制电路71A具有：第1主晶体管Qm1、第2主晶体管Qm2、对第1主晶体管Qm1的电流的接通断开进行控制的第1主晶体管控制电路721A、和对第2主晶体管Qm2的电流的接通断开进行控制的第2主晶体管控制电路722A。因此，能够使控制电路71A为简单的构成。

图9是表示本发明的第2实施方式的编码器的电路图。如图9所示，第1主晶体管Qm1是包含发射极e、集电极c以及基极b的双极型晶体管。发射极e与电源电压Vcc连接，集电极c与编码器电路70的第1电阻R1连接，基极b与电源电压Vcc连接。

第1主晶体管控制电路721A连接于第1主晶体管Qm1的基极b，在第1开关部Sw1闭合时，通过在第1主晶体管Qm1的发射极e与基极b之间不流过电流，从而在第1主晶体管Qm1的发射极e与集电极c之间不流过电流。换句话说，第1子晶体管Qs1对第1主晶体管Qm1的基极电流进行控制。

若具体叙述，第1主晶体管控制电路721A具有npn型的第1子晶体管Qs1。因此，能够使第1主晶体管控制电路721A为简单的构成。

第1子晶体管Qs1是包含发射极e、集电极c以及基极b的双极型晶体管。集电极c经由第3电阻R3而连接于第1主晶体管Qm1的基极b，发射极e连接于接地GND，基极b经由第4电阻R4以及第5电阻R5的串联电路而连接于电源电压Vcc。

第4电阻R4与第5电阻R5之间连接于编码器电路70的第1连接点P1。第4电阻R4比第1电阻R1大。因此，被第4电阻R4消耗的电力比被第1电阻R1消耗的电力小。因此，在第1开关部Sw1闭合时，能够减少在电源电压Vcc与接地GND之间被消耗的电力。

第5电阻R5确保编码器电路70的输出(换句话说，A点的输出信号)。第5电阻R5比第1电阻R1大。

在第1主晶体管Qm1的基极b与电源电压Vcc之间连接第8电阻R8。因此，能够去除第1主晶体管Qm1的基极b的噪声。

第1子晶体管Qs1的基极b经由第1子电容器Cs1而连接于接地GND。通过第1子电容器Cs1，能够使第1子晶体管Qs1的基极电流稳定化。

第2主晶体管Qm2是包含发射极e、集电极c以及基极b的双极型晶体管。发射极e与电源电压Vcc连接，集电极c与编码器电路70的第2电阻R2连接，基极b与电源电压Vcc连接。

第2主晶体管控制电路722A连接于第2主晶体管Qm2的基极b，在第2开关部Sw2闭合时，通过在第2主晶体管Qm2的发射极e与基极b之间不流过电流，从而在第2主晶体管Qm2的发射极e与集电极c之间不流过电流。换句话说，第2子晶体管Qs2对第2主晶体管Qm2的基极电流进行控制。

若具体叙述，第2主晶体管控制电路722A具有npn型的第2子晶体管Qs2。因此，能够使第2主晶体管控制电路722A为简单的构成。

第2子晶体管Qs2是包含发射极e、集电极c以及基极b的双极型晶体管。集电极c经由第9电阻R9而连接于第2主晶体管Qm2的基极b，发射极e连接于接地GND，基极b经由第6电阻R6以及第7电阻R7的串联电路而连接于电源电压Vcc。

在第6电阻R6与第7电阻R7之间，连接编码器电路70的第2连接点P2。第6电阻R6比第2电阻R2大。因此，被第6电阻R6消耗的电力比被第2电阻R2消耗的电力小。因此，在第2开关部Sw2闭合时，能够减少在电源电压Vcc与接地GND之间被消耗的电力。

第7电阻R7确保编码器电路70的输出(换句话说，B点的输出信号)。第7电阻R7比第2电阻R2大。

在第2主晶体管Qm2的基极b与电源电压Vcc之间，连接第10电阻R10。因此，能够去除第2主晶体管Qm2的基极b的噪声。

第2子晶体管Qs2的基极b经由第2子电容器Cs2而连接于接地GND。通过第2子电容器Cs2，能够使第2子晶体管Qs2的基极电流稳定化。

接下来，使用图9和图10，对控制电路71A的动作进行说明。

第一，对第1和第2开关部Sw1、Sw2是断开状态时进行说明。

来自电源电压Vcc的电流经由第4和第5电阻R4、R5，流过第1子晶体管Qs1的基极b与发射极e之间，第1子晶体管Qs1成为接通。其结果，在第1子晶体管Qs1的集电极c与发射极e之间流过电流。

由此，在第1主晶体管Qm1的发射极e与基极b之间流过电流，第1主晶体管Qm1成为接通。因此，在第1主晶体管Qm1的发射极e与集电极c之间流过电流，第1主晶体管Qm1从电源电压Vcc向第1电阻R1提供电源，向A点提供输出。

另一方面，来自电源电压Vcc的电流经由第6和第7电阻R6、R7，流过第2子晶体管Qs2的基极b与发射极e之间，第2子晶体管Qs2成为接通。其结果，在第2子晶体管Qs2的集电极c与发射极e之间流过电流。

由此，在第2主晶体管Qm2的发射极e与基极b之间流过电流，第2主晶体管Qm2成为接通。因此，在第2主晶体管Qm2的发射极e与集电极c之间流过电流，第2主晶体管Qm2从电源电压Vcc向第2电阻R2提供电源，向B点提供输出。

由此，在第1主晶体管Qm1的发射极e与基极b之间不流过电流，第1主晶体管Qm1成为断开。因此，在第1主晶体管Qm1的发射极e与集电极c之间不流过电流，第1主晶体管Qm1不从电源电压Vcc向第1电阻R1提供电源。

另一方面，来自电源电压Vcc的电流经由第6和第7电阻R6、R7，在第2子晶体管Qs2的基极b与发射极e之间流过，第2子晶体管Qs2成为接通。其结果，在第2子晶体管Qs2的集电极c与发射极e之间流过电流。

由此，在第2主晶体管Qm2的发射极e与基极b之间流过电流，第2主晶体管Qm2成为接通。因此，在第2主晶体管Qm2的发射极e与集电极c之间流过电流，第2主晶体管Qm2从电源电压Vcc向第2电阻R2提供电源，向B点赋予输出。

另一方面，来自电源电压Vcc的电流经由第6电阻R6、第2连接点P2和第2开关部Sw2，流向接地GND，在第2子晶体管Qs2的基极b与发射极e之间不流过电流。其结果，第2子晶体管Qs2成为断开。

由此，在第2主晶体管Qm2的发射极e与基极b之间不流过电流，第2主晶体管Qm2成为断开。因此，在第2主晶体管Qm2的发射极e与集电极c之间不流过电流，第2主晶体管Qm2不从电源电压Vcc向第2电阻R2提供电源。

以上，如所说明那样，在第1开关部Sw1闭合时，电流不流过第1电阻R1，因此电力不被第1电阻R1消耗。在第2开关部Sw2闭合时，电流不流过第2电阻R2，因此电力不被第2电阻R2消耗。因此，能够减少在电源电压Vcc与接地GND之间被消耗的电力。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够设计变更。

虽然在上述实施方式中，主晶体管、第1、第2主晶体管是pnp型，但也可以是npn型。此外，虽然第1、第2子晶体管是npn型，但也可以是pnp型。

虽然在上述实施方式中，在主晶体管、第1、第2主晶体管、第1、第2子晶体管中，使用双极型晶体管，但也可以使用FET(Field effect transistor：场效应晶体管)。

虽然在上述实施方式中，设置第8、第10电阻，但也可以省略第8、第10电阻。

虽然在上述实施方式中，在主晶体管、第1子晶体管以及第2子晶体管各自的基极连接电容器，但也可以在主晶体管、第1子晶体管以及第2子晶体管的至少一个的基极连接电容器。或者，也可以省略电容器。

虽然在上述实施方式中，作为编码器，使用旋转编码器，但也可以使用直线编码器。直线编码器对相对于第1部件能够移动的第2部件的移动方向以及移动量进行感测。

虽然在上述实施方式中，在编码器电路向第1、第2电阻的电源供给的断开中，使用晶体管，但也可以使用机械性开关机构。

虽然在上述实施方式中，作为主晶体管控制电路、第1、第2主晶体管控制电路，使用晶体管，但也可以使用微机等的逻辑电路。

虽然在上述实施方式中，通过控制电路，对包含2个开关部的编码器电路进行控制，但也可以控制包含一个开关部的电路。换句话说，也可以通过控制电路，控制一个开关部和一个电阻串联连接的电路。

-符号说明-

1、1A 编码器

2 外壳

3 轴

6 编码器机构

60 编码器基板

61、62、63 电阻体图案

601、602、603 编码器端子

65 转子

66 滑动件

7 控制装置

70 编码器电路

71、71A 控制电路

72 主晶体管控制电路

721A、722A 第1、第2主晶体管控制电路

Sw1、Sw2 第1、第2开关部

R1～R8 第1～第8电阻

Qm 主晶体管

Qm1、Qm2 第1、第2主晶体管

Qs1、Qs2 第1、第2子晶体管

Cm 主电容器

Cs1、Cs2 第1、第2子电容器

Vcc 电源电压

GND 接地

Claims

1.一种编码器，对相对于第1部件能够移动的第2部件的移动方向以及移动量进行感测，其中，所述编码器具有：

编码器电路，包含：根据所述第2部件的移动而断开闭合的第1开关部和第2开关部、与所述第1开关部串联连接的第1电阻、以及与所述第2开关部串联连接的第2电阻，所述编码器电路是在电源电压与接地之间连接所述第1开关部以及所述第1电阻、所述第2开关部以及所述第2电阻而构成的，以使得所述第1电阻和所述第2电阻位于所述电源电压侧；和

2.根据权利要求1所述的编码器，其中，

3.根据权利要求2所述的编码器，其中，

所述控制电路具有：

4.根据权利要求3所述的编码器，其中，

所述主晶体管控制电路具有：

npn型的第1子晶体管，该第1子晶体管的集电极经由第3电阻而连接于所述主晶体管的基极，该第1子晶体管的基极经由第4电阻以及第5电阻的串联电路而连接于所述电源电压；和

npn型的第2子晶体管，该第2子晶体管的集电极连接于所述第1子晶体管的发射极，该第2子晶体管的发射极连接于所述接地，该第2子晶体管的基极经由第6电阻以及第7电阻的串联电路而连接于所述电源电压，

5.根据权利要求4所述的编码器，其中，

在所述主晶体管的基极与所述电源电压之间，连接第8电阻。

6.根据权利要求4或者5所述的编码器，其中，

在所述主晶体管的基极、所述第1子晶体管的基极和所述第2子晶体管的基极的至少一个，连接电容器。

7.根据权利要求1所述的编码器，其中，

所述控制电路具有：

pnp型的第1主晶体管，该第1主晶体管的发射极连接于所述电源电压，该第1主晶体管的集电极连接于所述编码器电路的所述第1电阻，该第1主晶体管的基极连接于所述电源电压；

pnp型的第2主晶体管，该第2主晶体管的发射极连接于所述电源电压，该第2主晶体管的集电极连接于所述编码器电路的所述第2电阻，该第2主晶体管的基极连接于所述电源电压；

8.根据权利要求7所述的编码器，其中，

所述第1主晶体管控制电路具有npn型的第1子晶体管，所述npn型的第1子晶体管的集电极经由第3电阻而连接于所述第1主晶体管的基极，该第1子晶体管的发射极连接于所述接地，该第1子晶体管的基极经由第4电阻以及第5电阻的串联电路而连接于所述电源电压，

所述第2主晶体管控制电路具有npn型的第2子晶体管，所述npn型的第2子晶体管的集电极经由第9电阻而连接于所述第2主晶体管的基极，该第2子晶体管的发射极连接于所述接地，该第2子晶体管的基极经由第6电阻以及第7电阻的串联电路而连接于所述电源电压，

9.根据权利要求8所述的编码器，其中，

10.根据权利要求8或9所述的编码器，其中，

在所述第1子晶体管的基极和所述第2子晶体管的基极的至少一个，连接电容器。