JP4372566B2 - 光電式エンコーダ - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る光電式エンコーダ1の概略構成を示す図である。この実施形態は受光部の構造を主な特徴としているが、この理解の前提として光電式エンコーダ1について説明する。まず、エンコーダ1の構成から説明する。エンコーダ1は、発光ダイオード(LED)3と、ダイオード3からの光を変調するスケール5と、スケール5で変調された光を受光する受光部7とにより構成される。
第2実施形態については、第1実施形態との相違を中心に説明する。図6は、第2実施形態に係る光電式エンコーダに備えられる受光部7の一部分の断面図であり、図2と対応する。第2実施形態の受光部7は、p−型の半導体基板21よりもp型の不純物濃度が高いp+型の半導体領域(第1導電型の第3半導体領域の一例)41を備える。この領域41は不純物領域ともいい、隣り合うPD27のn+型の半導体領域25の間に位置するように半導体基板21に形成されている。p+型の半導体領域41は共通電極39と同じ電位にされている。
図8は、第3実施形態に係る光電式エンコーダに備えられる受光部7の一部分の断面図であり、図2と対応する。第3実施形態は、第1実施形態と異なり、一つのPD27のn+型の半導体領域25を分割領域25a,25bに二分割している。分割領域25a,25bは、第2光学格子35の両端の透光部33と対向するように、半導体基板21に形成されている。
第4実施形態に係る光電式エンコーダについては、第1実施形態の相違を中心に説明する。図10は、第4実施形態に係る光電式エンコーダに備えられる受光部7の一部分の平面図であり、第1実施形態の図3と対応する。第4実施形態では、一つのPDのn+型の半導体領域25は、分割領域25a,25bに二分割されており、分割領域25a,25bが測定軸Xと直交する方向に沿って間隔を設けて形成されている。
図11は、第5実施形態に係る光電式エンコーダの受光部に形成された一つのPDの断面図である。これまでの実施形態では、n+型の半導体領域25が非分割又は二分割の場合であったが、半導体領域25が三分割以上であってもよい。第5実施形態は、半導体領域25が分割領域25a,25b,25cに三分割された場合である。このような構造であっても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Claims (6)
- 光源と、
前記光源から照射された光により測定軸に沿った光の明暗パターンを生成する第1光学格子を含むスケールと、
第1導電型の第1半導体領域及びこの領域の表面に形成された第2導電型の第2半導体領域により構成される受光素子を複数含み、前記第1光学格子による同じ位相の明暗パターンを検出する前記受光素子が周期的に位置するように異なる位相の明暗パターンを検出する前記受光素子を前記測定軸方向に沿って配列して構成されると共に前記光源と一緒に前記スケールに対して相対移動可能な受光部と、
両端が透光部となるように前記透光部と遮光部を前記第1光学格子による明暗パターンの周期に対応させて前記測定軸に沿って交互に並べて構成されると共に前記測定軸方向の寸法が前記第2半導体領域の前記測定軸方向の寸法よりも大きくなるように前記受光素子毎に設けられた第2光学格子と、を備える
ことを特徴とする光電式エンコーダ。 - 一つの前記受光素子の前記第2半導体領域は非分割である、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電式エンコーダ。 - 一つの前記受光素子の前記第2半導体領域は二分割されており、これらが前記第2光学格子の両端の前記透光部と対向するように形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電式エンコーダ。 - 一つの前記受光素子の前記第2半導体領域は複数に分割されており、これらが前記測定軸の方向に沿って間隔を設けて形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電式エンコーダ。 - 一つの前記受光素子の前記第2半導体領域は複数に分割されており、前記測定軸と直交する方向に沿って間隔を設けて形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電式エンコーダ。 - 隣り合う前記受光素子の前記第2半導体領域の間に位置するように前記第1半導体領域に形成されると共に前記第1半導体領域よりも不純物濃度が高い第1導電型の第3半導体領域を備える、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光電式エンコーダ。
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