CN107543565A - 光遮断器、光传感器及驱动动作检测装置 - Google Patents

光遮断器、光传感器及驱动动作检测装置 Download PDF

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Abstract

光遮断器(30)将第2发光部(32)和一个第2受光部(33)形成为一体，第2发光部(32)具有至少两个LED(321、322)并出射光，第2受光部(33)接受从第2发光部(32)出射的光，光遮断器(30)能够单独调整至少两个LED中的至少一个LED的出射光量。

Description

光遮断器、光传感器及驱动动作检测装置
对相关申请的交叉引用
本发明以在2016年6月24日提出申请的第2016－125121号日本专利申请为基础并对其主张优先权，并且该原专利申请的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
本发明涉及光遮断器、光传感器及驱动动作检测装置。
背景技术
以往已有如下的光遮断器和编码器，将发光部和受光部进行组合，由受光部检测来自发光部的出射光被特定的部件或标度部件等遮断的状态，由此检测部件的位置和移动量。在编码器中，在标度部件上以规定的间隔交替地设置将光遮断的遮光部和使光通过的切缝，在不同的两个部位以不同的相位检测该遮光部的遮光定时(光在切缝的通过定时)，由此认定标度部件的移动量和移动方向。
此时，通过使两个光遮断器的相对位置和与遮光部的遮光间隔对应的四分之一相位量准确一致，能够以与一个光遮断器的遮光定时和通过定时对应的遮光间隔的检测精度的2倍或4倍这样较高的精度取得位置信息。在日本特开平10-47999号公报中公开了根据两个光遮断器的受光部的受光量螺旋调整这两个光遮断器的位置的技术。
发明内容
但是，它们的位置关系有时因机械冲击等而偏移，需要时常进行调整，然而存在使光遮断器的相对位置机械地准确一致来取得精度良好的位置信息花费时间的问题。
本发明的目的在于，提供能够用于容易且高精度地取得移动量的光遮断器、光传感器及驱动动作检测装置。
本发明的一个方式提供光遮断器，其特征在于，
所述光遮断器将发光部和一个受光部形成为一体，该发光部具有至少两个光源并出射光，该受光部接受从所述发光部出射的光，
所述光遮断器能够单独调整所述至少两个光源中的至少一个光源的出射光量。
另外，本发明的另一个方式提供光传感器，其特征在于，该光传感器具有：
光遮断器，将发光部和一个受光部形成为一体，该发光部具有至少两个光源并出射光，该受光部接受从所述发光部出射的光，该光遮断器能够单独调整所述至少两个光源中的至少一个光源的出射光量；以及
光量调整部，调整所述至少两个光源的出射光量，
所述光量调整部具有：
电力供给部，对所述光遮断器供给电力；
电压检测部，检测与所述受光部接受的光量对应的电压；以及
供给电力调整部，调整所述电力供给部供给的电力。
另外，本发明的另一个方式提供驱动动作检测装置，其特征在于，该驱动动作检测装置具有：
第1光遮断器，将出射光的第1发光部、和接受从所述第1发光部出射的光的第1受光部形成为一体；
第2光遮断器，将第2发光部和一个第2受光部形成为一体，该第2发光部具有至少两个光源并出射光，该第2受光部接受从所述第2发光部出射的光，该第2光遮断器能够单独调整所述至少两个光源中的至少一个光源的出射光量；
光量调整部，调整所述至少两个光源的出射光量；以及
切缝部件，沿着规定的移动轴以相等宽度且相等间隔交替地设置有使光通过的通过区域和将光遮断的遮断区域，该切缝部件按照驱动部的动作沿所述移动轴方向移动，
所述切缝部件被设置成随着向所述移动轴方向的移动，使所述通过区域及所述遮断区域分别交替地与从所述第1发光部朝向所述第1受光部的第1光路径以及从所述第2发光部朝向所述第2受光部的第2光路径重叠。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的编码器的概略结构的图。
图2A是表示本实施方式的光遮断器的构造的剖视图。
图2B是表示本实施方式的光遮断器的构造的剖视图。
图2C是表示本实施方式的光遮断器的构造的剖视图。
图3A是说明光遮断器和切缝圆盘的位置关系的图。
图3B是说明来自光遮断器的输出信号的图。
图3C是说明来自光遮断器的输出信号的图。
图3D是说明来自光遮断器的输出信号的图。
图4是表示编码器的功能结构的框图。
图5是表示编码器的电路例的图。
图6A是表示调整动作中的检测波形的例子的图。
图6B是表示调整动作中的检测波形的例子的图。
图6C是表示调整动作中的检测波形的例子的图。
图6D是表示调整动作中的检测波形的例子的图。
图7是表示本实施方式的编码器执行的相位调整处理的控制步骤的流程图。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的驱动动作检测装置的实施方式的编码器1的概略结构的主视图。
编码器1是具有设于基座10上的光遮断器20、30、切缝圆盘40(切缝部件、旋转圆盘)、旋转电机50、控制部60(供给电力调整部)等的回转式编码器。
光遮断器20(第1光遮断器)及光遮断器30(第2光遮断器)根据控制部60的控制进行动作，并检测切缝圆盘40的切缝，由此检测切缝圆盘40的旋转速度。各个光遮断器20、30配置在相对于切缝圆盘40的切缝间隔相差约1/4周期的位置，并固定于基座10，以便以相对于切缝圆盘40的切缝相差π/2(90度)的相位检测切缝。
旋转电机50通过省略图示的线缆与控制部60连接，根据该控制部60的控制，使切缝圆盘40与旋转动作对象的外部部件一起进行旋转动作。
切缝圆盘40在圆周上以规定间隔设有多个切缝41(通过区域)，通过旋转电机50进行旋转动作。切缝圆盘40将宽度设定成，能够沿着用单点划线示出的圆周状的检测轴41a(移动轴)以相等宽度且相等间隔配置切缝41(通过区域)和没有切缝的部分(遮断区域)，在此是以10度间隔设有36个切缝41。该切缝41的数量及间隔不限于此，能够以更精细的间隔形成更多的切缝41。
控制部60控制光遮断器20、30及旋转电机50的动作。控制部60使用IC芯片等预先一体形成的部件，具有适当配置了CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和存储器(非易失性存储器和ROM)的微型机61(参照图5)。微型机61能够通过GPIO(General Purpose Input/Output：通用输入/输出端口)进行数据和信号的输入输出，并且能够在数据和信号的输入输出时刻通过DAC(数字/模拟变换器)和ADC(模拟/数字变换器)进行数字数据和模拟信号之间的变换。并且，控制部60与省略图示的电力供给部和振荡电路连接，接受电力及时钟信号的供给。
另外，基座10、和光遮断器20、30、切缝圆盘40及控制部60的安装角度和位置关系等是任意的。
图2A～图2C是表示本实施方式的光遮断器20、30的构造的剖视图。图2A是沿与切缝圆盘40的旋转面垂直的面(对于光遮断器20是指图1中的切断线A-A)切断的剖视图，该剖视图对于光遮断器20和光遮断器30是一样的。图2B、图2C是沿图2A中的切断线B-B分别将光遮断器20、30切断的剖视图。
光遮断器20具有外壳21、第1发光部22(第1发光部)、第1受光部23(第1受光部)等。同样，光遮断器30具有外壳31、第2发光部32(发光部、第2发光部)、第2受光部33(受光部、第2受光部)等。
第1发光部22及第2发光部32出射规定的波长的光，在此是出射红外光。第1发光部22及第2发光部32具有作为光源的例如LED(Light Emitting Diode：光电二极管)。
第1受光部23及第2受光部33分别接受并检测第1发光部22及第2发光部32出射的光。第1受光部23及第2受光部33例如具有光电晶体管，输出与受光量对应的电流。或者，第1受光部23及/或第2受光部33也可以具有光电二极管和其它各种光量检测传感器。在此，第1受光部23及第2受光部33进行第1发光部22及第2发光部32的发光波长的光即红外光的检测。在使用对该红外光以外的波长也有敏感度的光电晶体管等的情况下，也可以设置使红外光有选择地通过的带通滤波器(BPF)。
外壳21在内部收纳并保护第1发光部22及第1受光部23，并且防止外部光的混入，能够适当地在第1受光部23检测第1发光部22的出射光。外壳31在内部收纳并保护第2发光部32及第2受光部33，并且防止外部光的混入，能够适当地在第2受光部33检测第2发光部32的出射光。
外壳21、31在中央部具有凹状空间，出射窗212和入射窗213面对该凹状空间而在两侧对置，出射窗312和入射窗313也面对该凹状空间而在两侧对置地设置。出射窗212、312能够分别将来自第1发光部22、第2发光部32的出射光输出，入射窗213、313能够分别将这些光入射至第1受光部23、第2受光部33。切缝圆盘40插入这些凹状空间中，根据该切缝圆盘40的旋转，切缝41和遮断区域交替地在出射窗212和入射窗213之间(第1光路径)以及出射窗312和入射窗313之间(第2光路径)通过(重叠)，由此从第1发光部22及第2发光部32出射的红外光分别被第1受光部23、第2受光部33周期地检测出来。上述的BPF也可以设于入射窗213、313。
在此，外壳21、31从分别设于一侧的开口部侧引出LED和光电晶体管的配线，并与电力的供给和电流及电压的检测控制用的电路连接。也可以在引出了配线的状态下将该开口部密封，由此，由外壳21、31、发光部22、32和受光部23、33一体形成光遮断器20、30。
如图2B所示，在光遮断器20中，第1发光部22具有一个LED221，而如图2C所示，光遮断器30的第2发光部32具有两个LED321、322(至少两个光源)，这些LED321、322沿着切缝41的旋转移动方向排列配置于出射窗312。即，在光遮断器30中，根据切缝41和两个LED321、322相对于第2受光部33的位置关系，在切缝41的中央附近，由第2受光部33接受两个LED321、322的光，在切缝41的两端，由第2受光部33接受一个LED321或者LED322的光。从各LED321、322向第2受光部33的入射光量由于发光面积、受光面积和出射光的反射衍射等的影响，根据上述的位置关系等以在中央增强、在两端减弱的状态大致连续变化。
图3A～图3D是说明光遮断器20、30和切缝圆盘40的位置关系、以及来自光遮断器20、30的输出信号的图。在此，为了简化起见，将切缝圆盘40及其切缝41的一部分沿着检测轴41a表示成直线状。
如图3A所示，沿切缝圆盘40的旋转移动方向移动的切缝41首先在光遮断器20的第1发光部22和第1受光部23之间通过(与第1光路径重叠)，然后在光遮断器30的第2发光部32和第2受光部33之间通过(与第2光路径重叠)。切缝圆盘40的各个切缝41(通过区域)和没有切缝的部分(遮断区域)在检测轴41a上的长度都是距离d/2。即，在检测轴41a上的切缝41之间的长度(切缝间隔)是距离d。并且，在该旋转移动方向上，光遮断器20的第1发光部22(LED221)的中心位置与光遮断器30的第2发光部32(两个LED321、322)的中心位置之间的长度为距离(3/4)×d，并配置成伴随有相对于切缝间隔形成3/4周期的延迟(delay)(相位差(3/2)×π的偏移)、即1/4周期的提前(advance)(相位差(-π/2)的偏移)。
在光遮断器20中，在第1受光部23按照图3B的细实线I1所示进行受光量的检测时，根据与基准值(此处是指用虚线示出的电压Vth1)的上下关系，能够得到用粗实线I2示出的二值信号。另一方面，在光遮断器30中，在第2受光部33按照图3C的细实线I3所示检测受光量时，根据与用虚线示出的基准值(电压Vth2)的大小关系，能够得到用粗实线I4示出的二值信号。在由这些光遮断器20和光遮断器30得到的二值信号具有如上所述的1/4周期的偏移，因而通过计算这些二值信号的“异”运算结果，能够得到如图3D的实线I5所示每隔该1/4周期而产生上升沿或者下降沿的脉冲信号。
即，在第1受光部23与切缝41(即第1发光部22)对置、切缝圆盘40未将第1光路径封堵的情况下，第2受光部33中至少一部分与切缝圆盘40对置，第2光路径中该至少一部分被切缝圆盘40封堵。将该第2光路径封堵的切缝圆盘40的区域(遮断区域)是和与第1光路径重叠的切缝41相邻的遮断区域。
图4是表示本实施方式的编码器1的功能结构的框图。
编码器1除上述的光遮断器20、30、旋转电机50、控制部60以外，还具有电机驱动电路55(驱动部)、第1电流控制部25、第1波形整形部26、第2电流控制部35、第2波形整形部36(检测判定部)、“异”电路65、低通滤波器66(平均计算部)等。
电机驱动电路55使旋转电机50以基于来自控制部60的控制信号的旋转速度进行旋转动作。
第1电流控制部25将与光遮断器20的LED221的发光量对应的电流供给该LED221。
第1波形整形部26生成与光遮断器20的第1受光部23接受的光量对应的电压，进一步根据规定的基准电压(电压Vth1)进行二值化并输出。在此，将所输出的电压中的低电平电压VL设为接地电压(0V)，将高电平电压VH设为恒定电压源Vcc的电源电压。
第2电流控制部35将与光遮断器30的LED321、322各自的发光量对应的电流分别供给该LED321、322。
第2波形整形部36生成与光遮断器30的第2受光部33接受的光量对应的电压，进一步根据规定的基准电压(电压Vth2)进行二值化并输出。高电平电压VH和低电平电压VL是与第1波形整形部26相同的电压。
“异”电路65对第1波形整形部26及第2波形整形部36输出的二值信号进行“异”运算并输出。
低通滤波器66对于“异”电路65输出的逻辑信号，使与上述的切缝41有关的1周期量以上的时间长度(即切缝41及遮断区域的检测周期)的频率信号通过，由此输出逻辑信号的平均值(平均电压值)。
控制部60根据第1波形整形部26、第2波形整形部36、“异”电路65及低通滤波器66的输出，调整电机驱动电路55的驱动动作即旋转电机50的旋转速度和LED221、321、322的出射光量。
由第2波形整形部36及控制部60构成光遮断器30的电压检测部及编码器1(驱动动作检测装置)的第2电压检测部。并且，由第1波形整形部26及控制部60构成编码器1(驱动动作检测装置)的第1电压检测部。
并且，由第2电流控制部35及控制部60构成光遮断器30的电力供给部，由第2电流控制部35及控制部60和第1电流控制部25构成作为驱动动作检测装置的编码器1的电力供给部。
图5是表示本实施方式的编码器1的电路例的图。
调整LED221的电流的第1电流控制部25具有双极晶体管251、电阻元件252、254、电容器253等。双极晶体管251的集电极与LED221的阴极连接，发射极进行接地。使根据从微型机61的D/A变换部DA1输出的模拟信号电压(即电容器253的两端电压)通过电阻元件252、254确定的电流在双极晶体管251的基极/发射极之间流过，由此调整LED221的电流量即发光量。
同样，调整LED321、322的电流的第2电流控制部35具有双极晶体管351、356、电阻元件352、354、357、359、电容器353、358等。双极晶体管351、356的集电极分别与LED321、322的阴极连接，各自的发射极进行接地。第2电流控制部35使与从微型机61的D/A变换部DA2A、DA2B输出的模拟信号电压分别对应的电流在双极晶体管351、356的基极/发射极之间流过，由此调整LED321、322的电流量(发光量)。
第1受光部23的光电晶体管的一端与恒定电压源Vcc连接，另一端与第1波形整形部26连接。并且，第2受光部33的光电晶体管的一端与恒定电压源Vcc连接，另一端与第2波形整形部36连接。
第1波形整形部26具有电阻元件262和比较器261等，第2波形整形部36具有电阻元件362和比较器361等。电阻元件262、362各自的一端与光电晶体管连接，另一端进行接地。
第1波形整形部26及第2波形整形部36通过比较器261、361根据规定的基准值(规定的阈值电压)，对根据光电晶体管的输出电流在电阻元件262、362的两端产生的电压差进行二值化并输出。在此，比较器261、361采用具有磁滞的电路。但是，在磁滞增大时，上升沿及下降沿检测的定时偏离正确的定时，因而需要调整。
第1波形整形部26及第2波形整形部36输出的二值信号分别直接输入微型机61的GPIO1、GPIO2。并且，将这些二值信号发送给“异”电路65计算“异”运算结果。将计算出的“异”运算结果输入微型机61的GPIO3，并且还输入LPF66。
未在第2波形整形部36进行二值化的信号被直接输入微型机61，通过A/D变换部AD2进行数字变换。该信号在根据检测光量的偏置值等检测周期内的相位偏移等时使用。
LPF66计算二值信号的平均值。在此，LPF66使用通常的CR电路，具有与“异”电路65的输出端连接的电阻元件661、和设于该电阻元件661的输出侧和接地面之间的电容器662。另外，在计算平均值时，通常只要能够将旋转电机50的旋转速度保持在预先设定的规定的速度即可，但在将与平均值的计算有关的旋转电机50的旋转速度设定为较宽范围的情况下，需要能够变更截止频率的设定，即只要电阻元件661的阻值及电容器662的电容值中任意一方可以变化即可。
将LPF66的输出输入微型机61，通过A/D变换部AD1进行数字变换。
由与这些光遮断器20、30(LED221、321、322及受光部23、33)的动作相关的各电路结构(第1电流控制部25、第2电流控制部35、第1波形整形部26、第2波形整形部36、“异”电路65、LPF66及微型机61(控制部60))的组合构成光量调整部。
并且，由光遮断器30及与其动作相关的结构(第2电流控制部35、第2波形整形部36及微型机61(控制部60))构成光传感器2(图4)。
下面，对本实施方式的编码器的旋转速度检测的调整动作进行说明。
图6A～图6D是表示调整动作中的检测波形的例子的图。
在通过本实施方式的编码器1以相对于切缝41的间隔(距离d)为4倍的精度取得速度(位置)信息的情况下，如上所述，光遮断器20的第1发光部22的中心位置和光遮断器30的第2发光部32的中心位置在切缝41的旋转移动方向上的相对位置需要准确达到切缝间隔的3/4倍。但是，进行严格的位置调整花费时间。在本实施方式的编码器1中，在光遮断器20和光遮断器30的间隔是切缝间隔的大致3/4倍的状态(位置关系)下，对光遮断器30的第2发光部32中的两个LED321、322的发光量特别是发光量的比率进行微调整，由此使第2受光部33的受光量的变化倾向(时间序列变化)变化，使在第2波形整形部36得到的二值信号的上升沿及下降沿的定时变化。
在此，与图6A所示的基于第1受光部23的受光量的二值信号进行比较，以图6B的实线所示的如下情况为例进行说明，基于第2受光部33的受光量的二值信号的上升沿及下降沿的定时、比用虚线示出的相位(π/2)提前(提前1/4周期)的定时延迟的情况，即光遮断器20、30的间隔大于距离d×3/4的情况。
此时，如图6C所示，“异”电路65的输出信号从上升沿到下降沿的期间缩短(相位差(π/2)-α)，从下降沿到上升沿的期间延长(相位差(π/2)+α)，即低电平电压VL的输出期间延长，与切缝间隔的1/4倍的定时(相位π/2×N的定时，N为整数)不正确同步。
相反，在光遮断器20、30的间隔小于距离d×(3/4)的情况下，“异”电路65的输出信号从上升沿到下降沿的期间延长，从下降沿到上升沿的期间缩短(即，高电平电压VH的输出期间延长)。
在本实施方式的编码器1中，根据“异”电路65的一周期平均比高电平电压VH及低电平电压VL(两端电压)的平均值高还是低(大小关系)，判别光遮断器20、30的间隔相对于距离d×(3/4)偏向哪一方(本实施方式中是大于d×(3/4))。并且，如图6D的细实线I9所示，使相对于切缝圆盘40的旋转移动方向为后侧的LED322的出射光量大于相对于旋转移动方向为前侧的LED321的出射光量。在切缝圆盘40旋转、切缝41横穿第2光路径时，第2受光部33首先接受来自后方的LED322的光，然后接受来自前方的LED321的光，因而产生基于第2受光部33在上升沿时的受光量增加和在下降沿时的受光量减少，由此使所输出的二值信号的相位提前。通过适当设定该出射光量的调整量，使第2受光部33输出的二值信号相对于第1受光部23输出的二值信号的相位偏移为(π/2)，即与1/4周期一致。
图7是表示本实施方式的编码器1执行的相位调整处理的控制部60的控制步骤的流程图。
该相位调整处理在满足规定的条件的情况下自动开始，例如在每天最初供给电力的情况下、和受理了用户进行的规定的输入操作的情况等下开始。
在相位调整处理开始时，控制部60(CPU)向电机驱动电路55输出控制信号，使旋转电机50以规定的旋转速度开始等速旋转动作(步骤S101)。控制部60从AD1取得“异”电路65的输出值的平均值Vh(步骤S102)。
控制部60判定所取得的平均值Vh是否比二值信号的高电平电压VH(Vcc)和低电平电压VL(0)的中间值(Vcc/2)小(步骤S103)。即，控制部60判定“异”电路65的输出中低电平的期间是否比高电平的期间长。在判定比中间值(Vcc/2)小的情况下(步骤S103：是)，控制部60使LED322(相对于旋转移动方向在后侧)的出射光量上升沿，使LED321(相对于旋转移动方向在前侧)的出射光量下降沿，由此使第2受光部33的二值信号的上升沿及下降沿的相位提前(步骤S113)。然后，控制部60的处理返回到步骤S102。
在判定平均值Vh不比中间值(Vcc/2)小的情况下(步骤S103：否)，控制部60判定平均值Vh是否比中间值(Vcc/2)大(步骤S104)。即，控制部60判定“异”电路65的输出中高电平的期间是否比低电平的期间长。在判定比中间值(Vcc/2)大的情况下(步骤S104：是)，控制部60使LED321(相对于旋转移动方向在前侧)的出射光量上升沿，使LED321(相对于旋转移动方向在后侧)的出射光量下降沿，由此使第2受光部33的二值信号的上升沿及下降沿的相位延迟(步骤S114)。然后，控制部60的处理返回到步骤S102。
在判定平均值Vh不比中间值(Vcc/2)大的情况下(步骤S104：否)，控制部60判定是否以相等间隔检测到来自“异”电路65的二值信号的上升沿及下降沿(步骤S105)。在判定未以相等间隔检测到的情况下(步骤S105：否)，LED321、322的合计出射量不合适，因而控制部60调整LED321、322的出射光量(步骤S115)。然后，控制部60的处理返回到步骤S102。
在判定以相等间隔检测到的情况下(步骤S105：是)，控制部60使电机驱动电路55停止旋转电机50的动作(步骤S106)，结束相位调整处理。
另外，上述步骤S103、S104的判定处理中的“比中间值大/小”，并非严格地判定与中间值(Vcc/2)的大小关系，而是分别判定相对于中间值(Vcc/2)是否增大/减小规定的误差范围以上。该规定的误差范围可以根据对编码器1要求的精度适当设定。
如上所述，本实施方式的光遮断器30将第2发光部32和一个第2受光部33形成为一体，第2发光部32具有至少两个LED321、322并出射光，第2受光部33接受从第2发光部32出射的光，光遮断器30能够单独调整至少两个LED321、322中的至少一个LED的出射光量。
因此，在多个光遮断器之间的距离多少偏离期望的值的情况下，通过变更这些多个LED321、322的出射光量比，即使不实际进行位置的调整，也能够得到与期望的距离相同的相位偏移数据，所以能够得到编码器能够使用的光遮断器，该编码器能够容易且高精度地取得移动量。
另外，本实施方式的光传感器2具有光遮断器30、和调整至少两个LED321、322的出射光量的光量调整部，光量调整部具有对光遮断器30供给电力的第2电流控制部35及控制部60、和检测与第2受光部33接受的光量对应的电压的第2波形整形部36及控制部60，控制部60调整供给光遮断器30的电力。
这样，能够容易根据受光量及其变化倾向分别进行LED321、322的光量调整，由此能够容易且正确地进行该光传感器2的输入开启关闭的检测定时的微调整。因此，即使不进行准确的对位，也能够容易进行相位调整，能够与其它光遮断器(光传感器)并用构成精度良好的编码器。
另外，第2波形整形部36具有根据基准值(规定的阈值电压)对所检测的电压进行二值化的比较器361。这样，通过在适当的定时对与检测光量对应的电压值进行二值化，能够得到在切缝41的边界的通过定时。
另外，本实施方式的编码器1具有：光遮断器20，将出射光的第1发光部22、和接受从第1发光部22出射的光的第1受光部23形成为一体；上述的光遮断器30；光量调整部，调整至少两个LED321、322的出射光量；以及切缝圆盘40，沿着检测轴41a以相等宽度且相等间隔交替地设置使光通过的切缝41和将光遮断的遮断区域(切缝圆盘40上的非切缝41的区域)，根据电机驱动电路55的动作沿检测轴41a的方向移动，切缝圆盘40被设置成随着向检测轴41a的方向移动，使切缝41及遮断区域分别交替地与从第1发光部22朝向第1受光部23的第1光路径以及从第2发光部32朝向第2受光部33的第2光路径重叠。
这样，在具有两个以上的光遮断器20、30的编码器1中，通过在一个光遮断器设置上述的至少两个LED321、322并能够进行光量调整，即使不严格地实际调整光遮断器20、30之间的距离，也能够适当通过光量的调整来产生相位偏移，容易以与该相位的偏移量对应的精度取得动作(移动)信息。
另外，在光遮断器20及光遮断器30以如下的位置关系进行配置，即在第1光路径与多个切缝41中的任意一个切缝一致的情况下，第2光路径与遮断区域的至少一部分一致。即，通过按照不同的相位配置光遮断器20、30，能够容易且适当取得移动量及移动方向。
另外，至少一部分与第2光路径一致的遮断区域是指多个遮断区域中和与第1光路径一致的切缝41相邻的遮断区域。这样，通过按照小于1周期(相位差2π)的相对位置配置光遮断器20、30，能够容易且正确地进行相位调整。
另外，光量调整部具有对光遮断器20及光遮断器30供给电力的第1电流控制部25、第2电流控制部35及控制部60、和检测与第1受光部23接受的光量对应的电压的第1波形整形部26及控制部60、和检测与第2受光部33接受的光量对应的电压的第2波形整形部36及控制部60，控制部60作为调整供给光遮断器20、30的电力的供给电力调整部进行动作。
即，根据光遮断器20、30的光量检测数据分别适当控制光遮断器30的LED321、322的发光量，由此能够使光遮断器30之间的相位准确一致，容易进行精度较高的移动量的测定。
另外，第1波形整形部26及第2波形整形部36分别根据基准值对所检测出的电压值进行二值化。通过上述的相位调整，适当使二值化的切换定时一致，由此即使不调整波形整体，也能够容易且正确地进行矩形波信号的相位偏移的调整，取得高精度的移动量信息。
另外，光量调整部具有“异”电路65，“异”电路65输出分别由第1波形整形部26和第2波形整形部36进行二值化后的信号的“异”运算结果。由此，能够容易以切缝间隔的4倍精度得到矩形波信号。
另外，光量调整部具有LPF66，LPF66按照与使切缝圆盘40以规定的速度移动时的基于光遮断器20及光遮断器30的切缝41及遮断区域的检测周期对应的周期，对“异”电路65的输出进行平均。当在第1波形整形部26得到的矩形波和在第2波形整形部36得到的二值化后的矩形波的相位差偏离π/2的情况下，“异”电路65的输出值的平均偏离高电平电压VH(Vcc)和低电平电压VL(0V)的中间值(Vcc/2)，因而能够容易认定有无偏离及偏离的方向。
另外，作为供给电力调整部的控制部60(微型机61)根据通过LPF66得到的平均电压值和二值化后的信号的两端电压的平均值(中间值Vcc/2)的大小关系，使第2发光部32中的至少两个LED321、322中的至少一个的出射光量变化。
这样，由于所容易认定出的光遮断器20和光遮断器30的不正确的位置关系而形成的相位偏移，容易通过两个LED321、322的出射光量及其比值的调整而消除，因而在该编码器1中不需进行严格的对位，即可以切缝间隔的4倍精度正确进行移动量的检测动作。
另外，作为供给电力调整部的控制部60(微型机61)使各个LED321、322的出射光量变化，以使“异”电路65的输出的平均电压值与高电平电压和低电平电压(两端电压)的平均值(中间值Vcc/2)相同。
由此，能够在“异”电路65的输出中修正相位偏移，以相等间隔得到信号的下降沿及上升沿的定时，因此能够以切缝间隔的4倍精度取得移动量信息。
另外，切缝圆盘40是通过电机驱动电路55进行旋转动作的旋转圆盘，将检测轴41a设定为环状。通过将本发明适用于这样的回转式编码器，在旋转电机50等的旋转动作中能够长时间地取得精度较高的位置信息，不仅能抑制短距离的移动误差，也能将每次旋转的累计误差的增大抑制得足够小。
另外，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变更。
例如，在上述实施方式中，光遮断器30的第2发光部32具有两个LED，但LED的数量也可以多于两个。并且，在这种情况下，也可以不单独调整所有的LED的光量。例如，也可以是，设置三个LED并沿旋转移动方向排列，使只能单独变更该旋转移动方向的两端的两个LED的光量。
另外，在上述实施方式中，对光量检测数据进行二值化，根据有无基准值的检测划分为高电平和低电平，但也可以仅在上升沿和下降沿的定时输出较短的高电平脉冲信号，在除此以外的定时保持为低电平。在这种情况下，如果取得光遮断器20、30的各信号的逻辑和，则能够取得切缝间隔的4倍精度的移动量信息。
另外，在上述实施方式中，使用通常的LED作为光源，但也可以使用有机发光二极管(OLED)等作为光源。
另外，在上述实施方式中举例说明了如下情况：使用具有切缝41的配置周期的1/4周期(相位π/2)偏移而配置的两个光遮断器20、30，以切缝41的配置周期的4倍的精度取得动作信息，但不限于此。例如，也可以使用具有1/6周期(相位π/3)偏移而配置的三个光遮断器，以切缝41的配置周期的6倍的精度取得位置信息。即，能够适当配置适当数量的本发明的光遮断器来构成编码器。并且，即使是±π/2的相位偏移，光遮断器20、30的位置关系也可以不是切缝41的配置周期的3/4倍的间隔，而设为5/4倍或7/4倍等不同的间隔。
另外，在上述实施方式中，使用“异”电路的输出取得4倍精度的动作信息，按照每1周期进行平均来认定光遮断器20、30之间的位置偏离方向，但也可以利用其它方法例如触发电路取得4倍精度的动作信息，还可以直接利用计数电路等测定信号的上升沿及下降沿的间隔，来认定偏离量及偏离方向。
另外，在上述实施方式中，光遮断器20包括具有一个通常的LED的第1发光部22，但光遮断器20也可以是和光遮断器30一样具有两个以上的LED的结构。
另外，在上述实施方式中，以使用旋转圆盘即切缝圆盘40的回转式编码器为例进行了说明，但也能够将本发明适用于线性编码器等其它编码器。
此外，在上述实施方式中示出的结构、构造、控制内容和控制步骤，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行适当变更。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明的范围不限于上述的实施方式，包括在权利要求书中记载的发明的范围及其均等的范围。

Claims (13)

1.一种光遮断器，其特征在于，
所述光遮断器将发光部和一个受光部形成为一体，该发光部具有至少两个光源并出射光，该受光部接受从所述发光部出射的光，
所述光遮断器能够单独调整所述至少两个光源中的至少一个光源的出射光量。
2.一种光传感器，其特征在于，该光传感器具有：
光遮断器，将发光部和一个受光部形成为一体，该发光部具有至少两个光源并出射光，该受光部接受从所述发光部出射的光，该光遮断器能够单独调整所述至少两个光源中的至少一个光源的出射光量；以及
光量调整部，调整所述至少两个光源的出射光量，
所述光量调整部具有：
电力供给部，对所述光遮断器供给电力；
电压检测部，检测与所述受光部接受的光量对应的电压；以及
供给电力调整部，调整所述电力供给部供给的电力。
3.根据权利要求2所述的光传感器，其特征在于，
所述电压检测部具有检测判定部，该检测判定部根据规定的阈值电压对所检测出的电压进行二值化。
4.一种驱动动作检测装置，其特征在于，该驱动动作检测装置具有：
第1光遮断器，将出射光的第1发光部、和接受从所述第1发光部出射的光的第1受光部形成为一体；
第2光遮断器，将第2发光部和一个第2受光部形成为一体，该第2发光部具有至少两个光源并出射光，该第2受光部接受从所述第2发光部出射的光，该第2光遮断器能够单独调整所述至少两个光源中的至少一个光源的出射光量；
光量调整部，调整所述至少两个光源的出射光量；以及
切缝部件，沿着规定的移动轴以相等宽度且相等间隔交替地设置有使光通过的通过区域和将光遮断的遮断区域，该切缝部件按照驱动部的动作沿所述移动轴方向移动，
所述切缝部件被设置成随着向所述移动轴方向的移动，使所述通过区域及所述遮断区域分别交替地与从所述第1发光部朝向所述第1受光部的第1光路径以及从所述第2发光部朝向所述第2受光部的第2光路径重叠。
5.根据权利要求4所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
所述第1光遮断器及所述第2光遮断器以如下的位置关系进行配置，该位置关系为，在所述第1光路径与多个所述通过区域中的任意一个通过区域一致的情况下，所述第2光路径与所述遮断区域的至少一部分一致。
6.根据权利要求5所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
至少一部分与所述第2光路径一致的所述遮断区域，是多个所述遮断区域中、和与所述第1光路径一致的所述通过区域相邻的遮断区域。
7.根据权利要求4～6中任意一项所述的驱动动作检测装置，其特征在于，所述光量调整部具有：
电力供给部，对所述第1光遮断器及所述第2光遮断器供给电力；
第1电压检测部，检测与所述第1受光部接受的光量对应的电压；
第2电压检测部，检测与所述第2受光部接受的光量对应的电压；
供给电力调整部，调整所述电力供给部供给的电力。
8.根据权利要求7所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
所述第1电压检测部及所述第2电压检测部分别根据规定的阈值电压对所检测出的电压值进行二值化。
9.根据权利要求8所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
所述光量调整部具有“异”电路，该“异”电路输出分别由所述第1电压检测部及所述第2电压检测部进行二值化后的信号的“异”运算结果。
10.根据权利要求9所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
所述光量调整部具有平均计算部，该平均计算部按照与如下检测周期对应的周期对所述“异”电路的输出进行平均，该检测周期是使所述切缝部件以规定的速度移动时基于所述第1光遮断器及所述第2光遮断器的所述通过区域及所述遮断区域的检测周期。
11.根据权利要求10所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
所述供给电力调整部根据通过所述平均计算部得到的平均电压值和所述二值化后的信号的两端电压的平均值的大小关系，使所述第2发光部中的所述至少两个光源的至少一个的出射光量变化。
12.根据权利要求11所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
所述供给电力调整部使所述出射光量变化，以便使所述平均电压值与所述两端电压的平均值相同。
13.根据权利要求4～6中任意一项所述的驱动动作检测装置，其特征在于，
所述切缝部件是通过所述驱动部而进行旋转动作的旋转圆盘，将所述移动轴设定为环状。
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