[发明专利]光电式编码器和使用它的电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及搭载了多个光接收元件的光电式编码器和编码器装置。 

背景技术

作为检测被检测体的直线运动或旋转运动等的移动并将其输入到计算机等数字设备中的装置，以往利用用于产生与的编码器装置。 

上述编码器装置大致包括：被排列多个开孔，同时在上述多个开孔排列的方向上移动的部件；检测穿过了上述开孔的光的光接收元件；以及基于来自该光接收元件的各个光接收单元的检测输出而生成输出脉冲的信号处理单元。 

图6是表示一例以往的编码器装置中的结构的图。其中，图6(a)是平面图，图6(b)是侧面图。 

上述编码器装置1大致由光源2、隙缝(slot)构件3和光接收装置4构成。光源2和光接收装置4相互分离，同时隔着隙缝部件3被相互地相对安装固定。在隙缝部件3被插入在光源2和光接收装置4之间的状态下，其相对于光源2和光接收装置4，在X1方向(图6中右方向)或X2方向(图中左方向)上可移动。即，隙缝部件3被固定在上述被检测体上，通过上述被检测体动作而在X方向(X1方向或X2方向)上移动。 

在上述光接收装置4中，由矩形的光电二极管等构成的光接收元件4a、4b、4c、4d在X方向上被相互邻接地排列。各个光接收元件4a、4b、4c、4d的X方向的宽度被设定为dx1，另一方面，Y方向的长度被设定为dy1，各个光接收元件4a、4b、4c、4d的光接收面积相同。此外，在隙缝部件3中，在X方向上透光单元3a和遮光单元3b被相互邻接地重复排列。透光单元3a和遮光单元3b的X方向的宽度dx2被设定为‘2×dx1’，Y方向的长度dy2被设定为‘dy1+α’(>dy1)。 

上述光接收元件4a、4c的输出信号由比较器5进行比较，其比较结果作为检测信号VoutA从端子6被输出。此外，光接收元件4b、4d的输出信号由比较器7进行比较，其比较结果作为检测信号VoutB从端子8被输出。 

这里，在上述隙缝部件3相对于光接收装置4在X1方向上移动的情况下，比较 器7的输出信号VoutB的波形成为与比较器5的输出信号VoutA相比延迟了1/4周期的波形。另一方面，在隙缝部件3相对于光接收装置4在X2方向上移动的情况下，比较器5的输出信号VoutA的波形成为比比较器7的输出信号VoutB延迟了1/4周期的波形。 

可是，在以往的编码器装置1中，将光接收元件4a、4b、4c、4d的边缘(edge)与隙缝部件3中的透光单元3a和遮光单元3b的边界线平行地形成。因此，有光接收元件4a～4d的输出信号成为单调增加或单调减少的波形，抖动(jitter)变大的问题。 

因此，为了解决有关上述抖动的问题，如在特开2007-10426号公报(专利文献1)中公开的编码器装置，提出了能够降低检测信号的上升和下降的边缘的编码器装置。图7表示上述专利文献1所公开的编码器装置11的平面结构。 

上述编码器装置11大致由光源(未图示)、隙缝部件12和光接收装置13构成。上述光源和光接收装置13相互分离，同时隔着隙缝部件12被相互相对地安装固定。在隙缝部件12被插入在上述光源和光接收装置13之间的状态下，其相对于上述光源和光接收装置13，在X1方向(图中右方向)或X2方向(图中左方向)上可移动。即，隙缝部件12被固定在上述被检测体上，通过上述被检测体移动而在X方向上移动。 

如图7所示，在上述光接收装置13中，由菱形的光电二极管等组成的光接收元件13a、13b、13c、13d在X方向上被邻接排列，以使通过上述菱形的相互相对的两对顶点的直线与X轴和Y轴平行。再有，各个光接收元件的形状也可以为正方形。光接收元件13a、13b、13c、13d的各个光接收元件，其X方向的宽度dx3被设定为dx1(图6中的光接收元件4a～4d的X方向的宽度)，另一方面，其Y方向的长度dy3被设定为‘2×dy1(图6中的光接收元件4a～4d的Y方向的长度)’，各个光接收元件13a、13b、13c、13d的光接收面积相同。 

此外，如图7所示，在上述隙缝部件12中，X方向上透光单元12a和遮光单元12b被相互邻接地重复排列。透光单元12a和遮光单元12b，其X方向的宽度dx4被设定为‘2×dx3’，其Y方向的长度dy4被设定为‘dy3+α’(＝2×dy1+α>2×dy1)。