JPS60159613A - マルチフオトカプラ - Google Patents
マルチフオトカプラInfo
- Publication number
- JPS60159613A JPS60159613A JP1578584A JP1578584A JPS60159613A JP S60159613 A JPS60159613 A JP S60159613A JP 1578584 A JP1578584 A JP 1578584A JP 1578584 A JP1578584 A JP 1578584A JP S60159613 A JPS60159613 A JP S60159613A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phototransistors
- semiconductor material
- photocoupler
- phototransistor
- emitting diode
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
- G01D5/34715—Scale reading or illumination devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、複数のフォトトランジスタとエンコード回路
を、同一半導体素材上に集積化したマルチフォトカプラ
に関する。
を、同一半導体素材上に集積化したマルチフォトカプラ
に関する。
背景技術
回転軸の回転速度検出に用いるフォトエンコーダは、従
来外周部に等間隔にスリットが形成されたスリット円板
に、フォトトランジスタと発光ダイオードからなるフォ
トカプラを組み付け、フォトカプラの光路を単位時間内
に横切るスリットの数から、スリット円板の回転速度を
検出する構成であった。しかし、この種のフォトエンコ
ーダでは、スリット円板の回転速度は判っても、回転方
向や静止位置は判らないので、本出願人は、第１図に示
すようなフォトエンコーダ／について試作及び検討を行
ない、従来にない効果を確認した。
来外周部に等間隔にスリットが形成されたスリット円板
に、フォトトランジスタと発光ダイオードからなるフォ
トカプラを組み付け、フォトカプラの光路を単位時間内
に横切るスリットの数から、スリット円板の回転速度を
検出する構成であった。しかし、この種のフォトエンコ
ーダでは、スリット円板の回転速度は判っても、回転方
向や静止位置は判らないので、本出願人は、第１図に示
すようなフォトエンコーダ／について試作及び検討を行
ない、従来にない効果を確認した。
このフォトエンコーダ／は、スリット円板コ上に、ｒ
＝ Ａθ（但し、ｒは動径、θは角度、Ａは係数ンで表
わされる螺旋状のスリット２ａを形成し、このスリット
円板コの一半径上に、発光ダイオード３１とフォトトラ
ンジスタ３：１．を対にした複数のフオトカグラＪａ％
Ｈ−列に並べてマルチ７オトカグラ３を組み、各フォト
カプラ３ａからの導通信号にもとづいて、工／コーダダ
がスリット円板コの回転速度と回転方向及び静止位置を
検出するよう構成したものである。その動作原理は、ス
リット円板−が角速度ωで等速回転運動するときに、θ
＝ωｔ（但し、ｔは時間）であるから、動径の時間微分
値としてｄｒ ；Ａωが得られることを利用しｉｔ て、ス・リット円板−の回転角速度ωを、７オトカグラ
３ａの出力パルス幅、或いは出力周期からめることにあ
る。当然、フォトカプラ３ａの導通する順序或いは導通
継続箇所から、スリット円板−の回転方向と静止位置が
判ることになる。
＝ Ａθ（但し、ｒは動径、θは角度、Ａは係数ンで表
わされる螺旋状のスリット２ａを形成し、このスリット
円板コの一半径上に、発光ダイオード３１とフォトトラ
ンジスタ３：１．を対にした複数のフオトカグラＪａ％
Ｈ−列に並べてマルチ７オトカグラ３を組み、各フォト
カプラ３ａからの導通信号にもとづいて、工／コーダダ
がスリット円板コの回転速度と回転方向及び静止位置を
検出するよう構成したものである。その動作原理は、ス
リット円板−が角速度ωで等速回転運動するときに、θ
＝ωｔ（但し、ｔは時間）であるから、動径の時間微分
値としてｄｒ ；Ａωが得られることを利用しｉｔ て、ス・リット円板−の回転角速度ωを、７オトカグラ
３ａの出力パルス幅、或いは出力周期からめることにあ
る。当然、フォトカプラ３ａの導通する順序或いは導通
継続箇所から、スリット円板−の回転方向と静止位置が
判ることになる。
しかる罠、上記マルチフォトカプラ３は、複数のフォト
カプラ３ａを寄せ集めたものだけに、集約度に限界があ
り、またフォトカプラ３ａの使用数が増えるほどエンコ
ーダダとの接続に必要な信号線の数も増え、それだけ組
立作業が面倒になり、さらにフォトカプラ３ａどうしの
組み付は精度が悪いと検出精度も悪（、集約度の悪さに
もとづく分解能上の制約と併せ、実用範囲の拡大が難し
い等の問題があった。
カプラ３ａを寄せ集めたものだけに、集約度に限界があ
り、またフォトカプラ３ａの使用数が増えるほどエンコ
ーダダとの接続に必要な信号線の数も増え、それだけ組
立作業が面倒になり、さらにフォトカプラ３ａどうしの
組み付は精度が悪いと検出精度も悪（、集約度の悪さに
もとづく分解能上の制約と併せ、実用範囲の拡大が難し
い等の問題があった。
発明の開示
本発明は、上記欠点を除去したものであり、直線状に配
列される複数のフォトカプラの各フォトトランジスタと
各導通状態符号化用のエンコード回路を、同一半導体素
材上に集積化し、これにより位置検出の分解能の向上と
出力信号線との接続の簡単化を図ることができるように
したマルチフォトカプラを提供することを目的とする。
列される複数のフォトカプラの各フォトトランジスタと
各導通状態符号化用のエンコード回路を、同一半導体素
材上に集積化し、これにより位置検出の分解能の向上と
出力信号線との接続の簡単化を図ることができるように
したマルチフォトカプラを提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、互いの受光部を所
定間隔を有して同一の半導体素材上に直線状に並べて形
成した複数のフォトトランジスタと、前記半導体素材上
に形成され、前記各フォトトランジスタの導通状態なコ
ード化された符号として出力するエンコード回路と、前
記複数のフォトトランジスタの受光部に所定間隔離間対
向させて設けた発光ダイオードとから構成したことを要
旨とするものである〇 本発明によれば、複数のフォトトランジスタとエンコー
ド回路が、同一半導体素材上に形成しであるから、集積
度に応じた分解能と製造精度に応じた検出精度を得るこ
とができ、また使用するフォトトランジスタの数が増え
ても、エンコード回路からのアドレス信号線は一定限度
の本数があれば、実用上支障をきたすことはなく、これ
によりフォトトランジスタの出力信号処理のための回路
との接続が、きわめて簡単であり、またフオ）ｌ−ラン
ジスタの配列間隔及びその全長は精度よく規格化できる
ので、製造工程な簡略化することができ、さらに発光ダ
イオードも全フォトトランジスタに対して共通に７個設
けるだけでよく、しかも各フォトトランジスタに対して
十分な入光量な確保することができるから、例えば螺旋
スリット付きの回転体の回転位置検出用等の用途を含め
、種々の用途に適用することができる等の優れた効果を
奏する。
定間隔を有して同一の半導体素材上に直線状に並べて形
成した複数のフォトトランジスタと、前記半導体素材上
に形成され、前記各フォトトランジスタの導通状態なコ
ード化された符号として出力するエンコード回路と、前
記複数のフォトトランジスタの受光部に所定間隔離間対
向させて設けた発光ダイオードとから構成したことを要
旨とするものである〇 本発明によれば、複数のフォトトランジスタとエンコー
ド回路が、同一半導体素材上に形成しであるから、集積
度に応じた分解能と製造精度に応じた検出精度を得るこ
とができ、また使用するフォトトランジスタの数が増え
ても、エンコード回路からのアドレス信号線は一定限度
の本数があれば、実用上支障をきたすことはなく、これ
によりフォトトランジスタの出力信号処理のための回路
との接続が、きわめて簡単であり、またフオ）ｌ−ラン
ジスタの配列間隔及びその全長は精度よく規格化できる
ので、製造工程な簡略化することができ、さらに発光ダ
イオードも全フォトトランジスタに対して共通に７個設
けるだけでよく、しかも各フォトトランジスタに対して
十分な入光量な確保することができるから、例えば螺旋
スリット付きの回転体の回転位置検出用等の用途を含め
、種々の用途に適用することができる等の優れた効果を
奏する。
発明を実施するだめの最良の形態
以下、本発明の実施例について、第３図を参照して説明
する。第３図は、本発明のマルチフォトカプラの一実施
例を示す回路構成図である〇第３図中、マルチフォトカ
プラ！は、発光ダイオード！／とともにフォトカブ９ｊ
ａＱ構成するフォトトランジスタＳ２が、互いに受光部
な所定間隔離間させて、同一の半導体素材！θ上にマス
キング処理により一括して形成しである。また、この半
導体素材！Ｏ上には、／乙ビットのエンコード回路６４
が同様のマスキング処理により形成してあり、各フォト
トランジスタ！λのエミッタからの信号線が、位置検出
信号を入力する０工／コ一ド回路乙の出力信号線（アド
レス信号線）は、コネクタピンクに接続してあり、各フ
ォトトランジスタ！コのコレクタに共通接続した電源′
電圧供給用のコネクタビンｒや、発光ダイオードタフ点
灯用のコネクタビン？或いはアースライン用のコネクタ
ビンｌＯが、コネクタビン７とともに、マルチフォトカ
プラｊの外殻側部に突出している。
する。第３図は、本発明のマルチフォトカプラの一実施
例を示す回路構成図である〇第３図中、マルチフォトカ
プラ！は、発光ダイオード！／とともにフォトカブ９ｊ
ａＱ構成するフォトトランジスタＳ２が、互いに受光部
な所定間隔離間させて、同一の半導体素材！θ上にマス
キング処理により一括して形成しである。また、この半
導体素材！Ｏ上には、／乙ビットのエンコード回路６４
が同様のマスキング処理により形成してあり、各フォト
トランジスタ！λのエミッタからの信号線が、位置検出
信号を入力する０工／コ一ド回路乙の出力信号線（アド
レス信号線）は、コネクタピンクに接続してあり、各フ
ォトトランジスタ！コのコレクタに共通接続した電源′
電圧供給用のコネクタビンｒや、発光ダイオードタフ点
灯用のコネクタビン？或いはアースライン用のコネクタ
ビンｌＯが、コネクタビン７とともに、マルチフォトカ
プラｊの外殻側部に突出している。
一方、各フォトトランジスタ！２と対をなしてフォトカ
プラＪ′ａを構成する発光ダイオードｊ／は、本実施例
の場合、全フォトトランジスタＪ′２に共通に、１個設
けただけであるが、マルチフォトカプラ！の使用目的か
らすれば、発光ダイオード！／は７個あれば充分である
。
プラＪ′ａを構成する発光ダイオードｊ／は、本実施例
の場合、全フォトトランジスタＪ′２に共通に、１個設
けただけであるが、マルチフォトカプラ！の使用目的か
らすれば、発光ダイオード！／は７個あれば充分である
。
このように、上記構成になるマルチフォトカプラ！は、
複数のフォトトランジスタ！λとエンコード回路６を、
同一の半導体素材！θ上に集積化したため、製造工程が
簡略化できるのは勿論、フォトトランジスタｊ２の集積
度に応じた位置検出精度と分解能が得られる。また、エ
ンコード回路ごとしては、／ｌビットの信号処理能力を
もつものを使用しているので、原理的ては２１６個のフ
ォトトランジスタ！λという実用精度の確保に必要な数
をはるかに上回る数のフォトトランジスタ！コとの接続
が可能である。従って、種々の仕様に応じて使用するフ
ォトトランジスタ、ｔ２の数を変えた場合でも、エンコ
ード回路６は同一仕様のものでよ（、外部への信号の引
き出しについても、いかなる場合も単一のコネクタが有
ればよいことになる。
複数のフォトトランジスタ！λとエンコード回路６を、
同一の半導体素材！θ上に集積化したため、製造工程が
簡略化できるのは勿論、フォトトランジスタｊ２の集積
度に応じた位置検出精度と分解能が得られる。また、エ
ンコード回路ごとしては、／ｌビットの信号処理能力を
もつものを使用しているので、原理的ては２１６個のフ
ォトトランジスタ！λという実用精度の確保に必要な数
をはるかに上回る数のフォトトランジスタ！コとの接続
が可能である。従って、種々の仕様に応じて使用するフ
ォトトランジスタ、ｔ２の数を変えた場合でも、エンコ
ード回路６は同一仕様のものでよ（、外部への信号の引
き出しについても、いかなる場合も単一のコネクタが有
ればよいことになる。
以上説明したように、マルチフォトカブラｊによれば、
複数のフォトトランジスタ！λとエンコード回路６が、
同一半導体素材よ０上に形成しであるから、集積度に応
じた分解能と製造精度に応じた検出精度を得ることがで
き、また使用するフォトトランジスタｊ２の数が増えて
も、エンコード回路ｔからのアドレス信号線は一定限度
の本数があれば、実用上支障をきたすことはなく、これ
によりフォトトランジスタ！−の出力信号処理のための
回路との接続が、きわめて簡単であり、またフォトトラ
ンジスタ！λの配列間隔及びその全長は精度よく規格化
できるので、製造工程な簡略化することができ、さらに
発光ダイオード！／も全フォトトランジスタｊ、２に対
して共通に７個設けるだけでよく、しかも各フォトトラ
ンジスタｊ２に対して十分な入光量を確保することがで
きるから、例えば螺旋スリット２ａ付きのスリット円板
−の回転位置検出用等の用途を含め、種々の用途に適用
することができる。
複数のフォトトランジスタ！λとエンコード回路６が、
同一半導体素材よ０上に形成しであるから、集積度に応
じた分解能と製造精度に応じた検出精度を得ることがで
き、また使用するフォトトランジスタｊ２の数が増えて
も、エンコード回路ｔからのアドレス信号線は一定限度
の本数があれば、実用上支障をきたすことはなく、これ
によりフォトトランジスタ！−の出力信号処理のための
回路との接続が、きわめて簡単であり、またフォトトラ
ンジスタ！λの配列間隔及びその全長は精度よく規格化
できるので、製造工程な簡略化することができ、さらに
発光ダイオード！／も全フォトトランジスタｊ、２に対
して共通に７個設けるだけでよく、しかも各フォトトラ
ンジスタｊ２に対して十分な入光量を確保することがで
きるから、例えば螺旋スリット２ａ付きのスリット円板
−の回転位置検出用等の用途を含め、種々の用途に適用
することができる。
第１，２図は、それぞれ本発明の前提となるフォトエン
コーダの一例の概略斜視図及び−安部斜視図、第３図は
本発明のマルチフォトカブラの一実施例を示す回路構成
図である。 ｊ・・・マルチフォトカブラ、！ａ・・・フォトカブラ
、！θ・・・半導体素材、！／・・・発光ダイオード、
！λ・・・フォトトランジスタ、６・・・エンコード回
路。
コーダの一例の概略斜視図及び−安部斜視図、第３図は
本発明のマルチフォトカブラの一実施例を示す回路構成
図である。 ｊ・・・マルチフォトカブラ、！ａ・・・フォトカブラ
、！θ・・・半導体素材、！／・・・発光ダイオード、
！λ・・・フォトトランジスタ、６・・・エンコード回
路。
Claims (1)
- 互いの受光部を所定間隔な有して同一の半導体素材上に
直線状に並べて形成した複数のフォトトランジスタと、
前記半導体素材上に形成され、前記各フォトトランジス
タの導通状態をコード化された符号として出力するエン
コード回路と、前記複数のフォトトランジスタの受光部
に所定間隔離間対向させて設けた発光ダイオードとから
なるマルチフォトカプラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1578584A JPS60159613A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | マルチフオトカプラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1578584A JPS60159613A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | マルチフオトカプラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159613A true JPS60159613A (ja) | 1985-08-21 |
Family
ID=11898480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1578584A Pending JPS60159613A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | マルチフオトカプラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159613A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0936446A1 (en) * | 1998-02-10 | 1999-08-18 | Primax Electronics Ltd | Displacement sensing system |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP1578584A patent/JPS60159613A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0936446A1 (en) * | 1998-02-10 | 1999-08-18 | Primax Electronics Ltd | Displacement sensing system |
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