JP2009141104A

JP2009141104A - エンコーダの受光素子構造

Info

Publication number: JP2009141104A
Application number: JP2007315680A
Authority: JP
Inventors: Masaki Shimodaira; 勝紀下平
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】本発明は、基板又はチップ上の各受光素子の数を少なくとも１６個とし、光軸のずれによる光電流のアンバランスの低減を目的とする。
【解決手段】本発明によるエンコーダの受光素子構造は、各受光素子(A+,A-,B+,B-)を１組として、縦方向に４組と横方向に４組となるように、少なくとも１６個の前記受光素子を正四角形状となるように配列し、同一受光素子(A+,A-,B+,B-)同志を互いに並列接続することにより出力電流を得る構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンコーダの受光素子構造に関し、特に、チップ又は基板上に少なくとも４個の受光素子を一組として、縦方向に４組、横方向に４組配設し、同一受光素子同志を並列接続することにより、光軸ずれによる光電流アンバランスを低減させるための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のエンコーダの受光素子構造として、例えば、特許文献１に開示されたエンコーダに採用されている構成は、図２に示される構造が採用されていた。
図２において符号１で示されるものは基板（又はチップの場合もある）であり、この基板１には４個の受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−が１組２素子の構造で構成され、各受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−は、各相１組２素子での受光を行っていた。

特開昭６２−２７８４０８号公報

従来のエンコーダの受光素子構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、各受光素子の応答速度、オフセット等を補正するため、各１組２素子で受光を行っていたため、各受光素子に入射する光の光軸にずれが生じた場合、各素子間の光電流にアンバランスが生じるため、このアンバランスを調整するために、可変抵抗器等からなる調整抵抗を用いて調整を行う必要があった。

本発明によるエンコーダの受光素子構造は、１チップ又は基板上に複数の受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−を設け、前記各受光素子に入射する光に応じて前記各受光素子から互いに位相が異なる二相出力信号を得ることができるようにしたエンコーダの受光素子構造において、前記各受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−を１組として、縦方向に４組と横方向に４組となるように、少なくとも１６個の前記受光素子を正四角形状となるように配列し、同一受光素子同志を互いに並列接続することにより出力電流を得る構成であり、また、前記縦方向における前記４組の前記各素子の配列順序は各々異なり、前記横方向における前記４組の前記各素子の配列順序は各々異なる構成であり、また、前記チップ又は基板上の同一の前記受光素子を結ぶ線は、各々Ｖ字型となるように配列されている構成である。

本発明によるエンコーダの受光素子構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、１チップ又は基板上に複数の受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−を設け、前記各受光素子に入射する光に応じて前記各受光素子から互いに位相が異なる二相出力信号を得ることができるようにしたエンコーダの受光素子構造において、前記各受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−を１組として、縦方向に４組と横方向に４組となるように、少なくとも１６個の前記受光素子を正四角形状となるように配列し、同一受光素子同志を互いに並列接続することにより出力電流を得るようにしているため、１相あたり４組すなわち８素子を少なくとも有して配置しているため、光軸のずれによる光電流のアンバランスを低減し、調整抵抗の低減化、もしくは、調整レスを実現化できる。
また、前記縦方向における前記４組の前記各素子の配列順序は各々異なり、前記横方向における前記４組の前記各素子の配列順序は各々異なるため、前述の効果をより一層向上させることができる。
また、前記チップ又は基板上の同一の前記受光素子を結ぶ線は、各々Ｖ字型となるように配列されていることにより、より一層前述の効果を向上させることができる。

本発明は、チップ又は基板上に少なくとも４個の受光素子を一組として、縦方向に４組、横方向に４組配設し、同一受光素子同志を並列接続することにより、光軸ずれによる光電流アンバランスを低減させるようにしたエンコーダの受光素子構造を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明によるエンコーダの受光素子構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
図１において符号１で示されるものは基板（又はチップの場合もある）であり、この基板１には１６個の受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−が、１組４個で、基板１の縦方向Ａに沿って４組、横方向Ｂに沿って４組の構成で配設されている。

前記受光素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−は、同一の前記各受光素子Ａ＋同志、Ａ−同志、Ｂ＋同志、Ｂ−同志は、互いに並列接続されると共に、各同一の素子同志を結ぶ線は各々Ｖ字状となるように構成され、入射する光軸のずれによる光電流のアンバランスを低減させ、調整量の低減もしくは調整レスを実現させることができるように構成されている。

従って、各素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−同志を互いに並列接続しているため、合計すると各素子Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ−は各々均等な出力信号である光電流を得ることができ、安定した２相のエンコーダ信号を得ることができる。
尚、通常、エンコーダとして分解能を得るためには、図示しない周知の回転するスリット板と対応した固定スリットを用いるが、受光素子Ａ＋〜Ｂ−の位置に合せて固定スリットを合せさえすれば、スリット間隔の変更等により分解能変更も受光素子Ａ＋〜Ｂ−の変更なく従来通り可能である。尚、前述の各受光素子Ａ＋〜Ｂ−は、合計１６個の場合について述べたが、１６個以上とし、より受光精度を向上させることも可能である。

本発明によるエンコーダの受光素子構造を示す構成図である。従来のエンコーダの受光素子構造を示す構成図である。

符号の説明

１基板（又はチップ）
Ａ＋、Ａ−、Ｂ＋、Ｂ− 受光素子
Ａ縦方向
Ｂ横方向

Claims

１チップ又は基板(1)上に複数の受光素子(A+,A-,B+,B-)を設け、前記各受光素子(A+,A-,B+,B-)に入射する光に応じて前記各受光素子(A+,A-,B+,B-)から互いに位相が異なる二相出力信号を得ることができるようにしたエンコーダの受光素子構造において、
前記各受光素子(A+,A-,B+,B-)を１組として、縦方向(A)に４組と横方向(B)に４組となるように、少なくとも１６個の前記受光素子(A+,A-,B+,B-)を正四角形状となるように配列し、同一受光素子(A+,A-,B+,B-)同志を互いに並列接続することにより出力電流を得ることを特徴とするエンコーダの受光素子構造。
前記縦方向(A)における前記４組の前記各素子(A+,A-,B+,B-)の配列順序は各々異なり、前記横方向(B)における前記４組の前記各素子(A+,A-,B+,B-)の配列順序は各々異なることを特徴とする請求項１記載のエンコーダの受光素子構造。
前記チップ又は基板(1)上の同一の前記受光素子(A+,A-,B+,B-)を結ぶ線は、各々Ｖ字型となるように配列されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエンコーダの受光素子構造。