光學編碼器的製作方法
2023-12-11 04:54:27
專利名稱：光學編碼器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使用光電二極體作為受光器件，檢測出移動體的位置、移動速度、移動方向等的光學編碼器，作為一例，特別是一種適用於複印機及印表機等印刷機器以及FA(工廠自動化)機器等的光學編碼器。
背景技術：
以特開2001-99684號公報中所記載的光學編碼器，作為以前的光學編碼器的一個例子進行說明。
如圖10所示，該光學編碼器，在移動體301的兩邊，具有發光部(圖中未顯示)與受光部302。該移動體301設置有以給定的間距所形成的多個裂縫305，能夠在箭頭Z所示的移動方向Z移動。上述受光部302接收上述發光部所發出的通過了移動體301的裂縫305的光。另外，受光部302具有多個由4個光電二極體3061～3064所構成的光電二極體群，該多個光電二極體群排列在上述移動方向Z上。該4個光電二極體3061～3064與移動體301的3個裂縫305相對向。
當移動體301相對上述發光部與受光部302沿著移動方向Z移動時，受光部302接收由發光部所發出的通過了裂縫305的光，上述受光部302，從4個光電二極體3061、3062、3063、3064輸出獨立的4個光調製信號，也即移動信息信號A+，B+，A-，B-。
因此，在通過光學編碼器讀取上述移動體301的移動信息的情況下，如圖7的特性A所示，具有從發光部的光源向受光面的均等的光量分布是最理想的。這種情況下，能夠只讀取作為準確的光調製信號的移動體301的信息。
然而，實際上入射到受光部的受光面上的光的光量分布如圖7中的特性B所示。原因在於存在發光源自身的光量分布的偏差、發光源的聚光透鏡所引起的光量分布的偏差、移動體等的衍射以及折射光、移動體與受光面的平行性等的裝配偏差所引起的位置關係的偏差、移動體的裂縫大小的偏差、發光源與移動體以及受光面的汙染所引起的偏差、對移動體的移動速度的變化的受光靈敏度的偏差等。
因此，從受光部所得到的多個移動信息信號，具有信號間的DC電壓偏移、信號間振幅偏差、信號波形的變形以及信號間相位偏差等導致所得到的移動信息不正確這樣的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種能夠抑制從受光部所得到的移動信息信號的錯位、變形、偏差等，從而能夠得到準確的移動信息的光學編碼器。
為解決上述問題，本發明的光學編碼器，具有在移動方向上交互形成有透光區域與非透光區域的移動體、朝上述移動體出射光的發光部以及接收上述發光部所出射的且透過了上述移動體的透光區域的光並輸出表示上述移動體的移動信息的移動信息信號的受光部，特徵在於，上述受光部具有與多個上述透光區域相對向而配置，輸出獨立的多個移動信息信號，同時個數是上述相對向的透光區域的個數與上述獨立移動信息信號的個數的公倍數的光電二極體；為了使上述多個移動信息信號，分別通過相加上述公倍數個的光電二極體中的多個光電二極體的輸出信號而得到，將上述多個光電二極體的輸出端連接起來。
本發明的光學編碼器，上述受光部正好具有上述相對向的透光區域的個數與上述獨立移動信息信號的個數的公倍數個的光電二極體。另外，為了使上述多個移動信息信號，分別通過相加上述公倍數個的光電二極體中的多個光電二極體的輸出信號而得到，將上述多個光電二極體的輸出端連接起來。
因此，通過使上述公倍數個的光電二極體相對上述相對向的透光區域平衡配置，同時與受光部具有與移動信息信號的個數相同個數的光電二極體的情況相比，細分各個光電二極體，使得各個光電二極體的受光面積也被縮小。這樣，能夠抑制從受光部所得到的移動信息信號的錯位、變形、偏差等，提高解析度，得到準確的移動信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器中，使垂直於上述移動方向的寬度方向上的上述移動體的透光區域的大小，與上述寬度方向的上述光電二極體的大小相同。
該實施方式，能夠將各個光電二極體從各個透光區域受光的光量提升為最大限度，同時提高受光靈敏度。
另外，一個實施方式中的光學編碼器中，上述公倍數個的光電二極體在上述移動方向的大小相同；相加上述公倍數除以上述獨立的移動信息信號的個數所得到的數目的上述光電二極體的輸出信號，作為各個移動信息信號而輸出。
該實施方式，由於對應於各個移動信息信號的光電二極體的個數以及受光面積相等，能夠取得各個移動信息信號之間的平衡，得到準確的移動信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器中，具有上述公倍數個的光電二極體的受光部為多個。該實施方式，由於從多個受光部分別輸出多個移動信息信號，能夠得到更加準確的移動信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器中，上述受光部所具有的光電二極體被排列在上述移動方向上，上述多個受光部排列在上述寬度方向上。該實施方式，通過在移動方向與寬度方向這2個方向排列光電二極體，能夠得到更加準確的移動信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器中，上述多個受光部中至少2個受光部的用來得到各個移動信息信號的多個光電二極體的排列位置互相不同。
該實施方式，能夠抑制向用來得到各個移動信息信號的光電二極體入射的光量分布的傾斜，從而抑制各個移動信息信號之間的偏差。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，與各受光部相對向的上述透光區域的個數為3，上述獨立移動信息信號的個數為4，上述各個受光部具有12個光電二極體；在設上述移動體的移動方向為長度方向，上述透光區域的排列的間距為1間距的情況下，上述12個光電二極體被排列在上述長度方向上，分別具有1/6間距的長度；
上述各個受光部具有3個由4個上述光電二極體所構成的光電二極體群，各個光電二極體群中的光電二極體之間的間隔為1/12間距，在相鄰的2個光電二極體群中，一方光電二極體群中的與另一方光電二極體群最接近的光電二極體，與另一方光電二極體群中的與一方光電二極體群最接近的光電二極體以5/12間距相鄰接；上述各個光電二極體群中的4個光電二極體分別輸出對應於4個不同的獨立移動信息信號的輸出信號，同時相加上述3個光電二極體群所輸出的對應於4個移動信息信號中的1個移動信息信號的3個光電二極體的輸出信號，作為1個移動信息信號輸出。
本實施方式，各個受光部具有對應於3個透光區域的12個光電二極體，通過相加各自的3個二極體的輸出信號得到4個移動信息信號。因此，上述12個光電二極體相對上述相對向的透光區域平衡配置，同時細分各個光電二極體，能夠抑制從受光部所得到的移動信息信號的錯位、變形、偏差等，提高解析度，得到準確的移動信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，上述各個受光部所具有的上述3個光電二極體群分別所具有的4個光電二極體，是由輸出對應於第1移動信息信號的輸出信號的第1光電二極體、輸出對應於第2移動信息信號的輸出信號的第2光電二極體、輸出對應於第3移動信息信號的輸出信號的第3光電二極體以及輸出對應於第4移動信息信號的輸出信號的第4光電二極體所構成；相鄰的2個受光部中的一方受光部的3個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第1光電二極體、第2光電二極體、第3光電二極體、第4光電二極體，另一方受光部的3個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第3光電二極體、第4光電二極體、第1光電二極體、第2光電二極體。
本實施方式，由於在相鄰的2個受光部中，變換了對應於移動信息信號的光電二極體的排列順序，能夠抑制向用來得到各個移動信息信號的光電二極體入射的光量分布的傾斜，從而抑制各個移動信息信號之間的偏差。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，與各受光部相對向的上述透光區域的個數為3，上述獨立移動信息信號的個數為4，上述各個受光部具有24個光電二極體；在設上述移動體的移動方向為長度方向，上述透光區域的排列的間距為1間距的情況下，上述24個光電二極體被排列在上述長度方向上，分別具有1/12間距的長度；上述受光部具有8個由3個上述光電二極體所構成的光電二極體群，各個光電二極體群中的3個光電二極體以1/12間距排列；上述8個光電二極體群由在上述移動方向按順序排列的第1～第8光電二極體群構成；第1光電二極體群與第2光電二極體群之間的間隔，以及第3光電二極體群與第4光電二極體群之間的間隔，以及第5光電二極體群與第6光電二極體群之間的間隔，以及第7光電二極體群與第8光電二極體群之間的間隔為1/12間距；第2光電二極體群與第3光電二極體群之間的間隔，以及第4光電二極體群與第5光電二極體群之間的間隔，以及第6光電二極體群與第7光電二極體群之間的間隔為1/6間距；各個光電二極體群中的3個光電二極體分別輸出對應於不同的移動信息信號的輸出信號，同時相加上述8個光電二極體群所輸出的對應於4個移動信息信號中的1個移動信息信號的6個光電二極體的輸出信號，作為1個移動信息信號輸出。
本實施方式，上述受光部具有對應於3個透光區域的24個光電二極體，通過分別相加6個二極體的輸出信號得到4個移動信息信號。因此，上述24個光電二極體相對上述相對向的透光區域平衡配置，同時細分各個光電二極體，能夠抑制從受光部所得到的移動信息信號的錯位、變形、偏差等，提高解析度，得到準確的移動信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，與各受光部相對向的上述透光區域的個數為2，上述獨立的移動信息信號的個數為4，上述各個受光部具有8個光電二極體；在設上述移動體的移動方向為長度方向，上述透光區域的排列的間距為1間距的情況下，上述8個光電二極體被排列在上述長度方向上，分別具有1/4間距的長度；上述各個受光部具有2個由4個上述光電二極體所構成的光電二極體群，各個光電二極體群中的4個光電二極體以1/4間距排列；相鄰的2個光電二極體群中，一方光電二極體群中的與另一方光電二極體群最接近的光電二極體，與另一方光電二極體群中的與一方光電二極體群最接近的光電二極體以1/2間距相鄰接；各個光電二極體群中的4個光電二極體分別輸出對應於4個不同的獨立移動信息信號的輸出信號，同時相加上述2個光電二極體群所輸出的對應於4個移動信息信號中的1個移動信息信號的2個光電二極體的輸出信號，作為1個移動信息信號輸出。
本實施方式，上述受光部具有對應於2個透光區域的8個光電二極體，通過分別相加2個二極體的輸出信號得到4個移動信息信號。因此，上述8個光電二極體相對上述相對向的透光區域平衡配置，同時細分各個光電二極體，能夠抑制從受光部所得到的移動信息信號的錯位、變形、偏差等，提高解析度，得到準確的移動信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，具有多個上述受光部；上述各個受光部所具有的上述2個光電二極體群分別所具有的4個光電二極體，是由輸出對應於第1移動信息信號的輸出信號的第1光電二極體、輸出對應於第2移動信息信號的輸出信號的第2光電二極體、輸出對應於第3移動信息信號的輸出信號的第3光電二極體以及輸出對應於第4移動信息信號的輸出信號的第4光電二極體所構成；相鄰的2個受光部中的一方受光部的2個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第1光電二極體、第2光電二極體、第3光電二極體、第4光電二極體，另一方受光部的2個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第3光電二極體、第4光電二極體、第1光電二極體、第2光電二極體。
本實施方式，由於在相鄰的2個受光部中，變換了對應於移動信息信號的光電二極體的排列順序，能夠抑制向用來得到各個移動信息信號的光電二極體入射的光量分布的傾斜，從而抑制各個移動信息信號之間的偏差。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，上述移動體為扇形透光區域與扇形非透光區域在周長方向上交互所形成的圓板中，移動方向為周長方向；上述受光部所具有的光電二極體為與上述透光區域的扇形相符合的扇形。
本實施方式，通過對應於在周長方向移動的圓板狀的移動體的扇形透光區域，設有具有扇形光電二極體的受光部，能夠高效的得到表示移動體的移動信息的移動信息信號。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，上述受光部所具有的上述光電二極體之間，配置有用來檢測上述移動體的移動信息之外的信息的追加光電二極體。
本實施方式，通過上述追加的光電二極體所輸出的信號，能夠得到上述移動信息之外的信息。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，上述受光部所具有的上述光電二極體之間，配置有追加的光電二極體，相加該追加的光電二極體的輸出信號與上述受光部所具有的上述光電二極體所輸出的信號得到移動信息信號。
本實施方式，由於具有上述追加的光電二極體，能夠通過該追加的光電二極體所輸出的輸出信號對上述移動信息信號進行校正。
另外，一個實施方式中的光學編碼器，上述受光部所具有的多個光電二極體形成在半導體晶片上，電連接上述多個光電二極體的布線下設有與該布線交叉的交叉電阻，該交叉電阻通過對上述半導體晶片的雜質擴散而製作出來。
本實施方式，由於設有通過雜質擴散所製作出的交叉電阻，能夠避免上述布線與應當電連接的光電二極體以外的光電二極體導通，通過上述布線電連接所期望的光電二極體。
另外，一個實施方式中的機器，通過具有上述光學編碼器，能夠得到準確的表示移動體的移動信息的移動信息信號。
本發明的光學編碼器，上述受光部正好具有上述相對向的透光區域的個數與移動信息信號的個數的公倍數個的光電二極體。另外，為了分別通過相加上述公倍數個光電二極體中的多個光電二極體的輸出信號而得到上述多個移動信息信號，將上述多個光電二極體的輸出端連接起來。因此，上述公倍數個光電二極體相對上述相對向的透光區域平衡配置，同時與受光部具有與移動信息信號的個數相同個數的光電二極體的情況相比，細分各個光電二極體，使得各個光電二極體的受光面積也被縮小。這樣，能夠抑制從受光部所得到的移動信息信號的錯位、變形、偏差等，提高解析度，得到準確的移動信息。
也即，如本發明所述，如果進行作為受光器件的光電二極體的細分化，能夠將對應於多個移動信息信號的多個光電二極體配置在各種各樣的位置上，使得各個移動信息信號的平衡變好。這樣，平衡變好由於能夠使每個光學編碼器製品的偏差變小，是很理想的。另外，如本發明所述，如果進行作為受光器件的光電二極體的細分化，由於能夠提高解析度，也是非常有利的。
圖1為說明本發明的光學編碼器的實施方式1的模式圖。
圖2為說明本發明的光學編碼器的實施方式2的模式圖。
圖3為說明本發明的光學編碼器的實施方式3的模式圖。
圖4為說明本發明的光學編碼器的實施方式4的模式圖。
圖5為說明上述實施方式2的變形例的模式圖。
圖6為說明上述實施方式2的另一個變形例的模式圖。
圖7為說明光學編碼器的移動體與該移動體的通過時入射向受光部的光量分布的理想特性A與實際特性B的模式圖。
圖8A為說明實施方式2的移動體121的示意圖，圖8B為說明實施方式2的比較例中的移動信息信號A+、A-的信號波形的示意圖，圖8C為說明上述比較例中的移動信息信號B+、B-的信號波形的示意圖。
圖9A為說明實施方式2的移動體121的示意圖，圖9B為說明實施方式2的比較例中的移動信息信號A+、A-的信號波形的示意圖，圖9C為說明上述比較例中的移動信息信號B+、B-的信號波形的示意圖。
圖10為說明以前的光學編碼器的模式圖。
圖11A為說明差動比較並放大圖1的區域A中所示的受光部104所輸出的移動信息信號A+、A-的信號波形Ach以及差動比較並放大移動信息信號B+、B-的信號波形Bch的波形圖。圖11B為說明差動比較並放大圖1的區域C中所示的受光部110所輸出的移動信息信號A+、A-的信號波形Ach以及差動比較並放大移動信息信號B+、B-的信號波形Bch的波形圖。
具體實施例方式
下面通過圖中所示的實施方式對本發明的實施方式進行詳細說明。
(實施方式1)首先，對照圖1，對本發明的光學編碼器的實施方式1進行說明。
本實施方式1中，包括移動體101、發光部100以及圖1的區域B中所繪製的受光部102。該發光部100與受光部102夾持上述移動體101而相對向配置。作為上述發光部100的一例可以由發光二極體等構成。
上述移動體101，具有作為以給定的間距P形成的多個透光區域的裂縫105。該移動體101相對發光部100以及受光部102，在排列有上述多個裂縫105的方向移動。上述發光部所發出的光，透過上述移動體101的裂縫105照向受光部102，但被該裂縫105之間的非透光區域部分103擋住。上述移動體101在圖1所示的移動方向Z移動。
本實施方式1中，採用圖1的區域B中所繪製的受光部102，代替作為圖1的區域A中所繪製的比較例的受光部104。
首先對上述比較例進行說明。作為上述比較例的受光部104，受光面的長度為上述間距P的1/2的光電二極體106，以上述間距P的1/4的間隔在上述移動方向Z上排列有n(n為正整數)個。另外，上述長度是指在上述移動方向Z上的大小。該受光部104例如由1個半導體晶片構成。該受光部104中，根據通過移動體101從上述發光部所接收到的光的光量，從各個光電二極體106獨立取出輸出信號。也即，該受光部104能夠從與m(m為正整數)個裂縫105相對向的n個光電二極體106得到獨立的n個輸出信號，也即移動信息信號。
另外，本實施方式的受光部102，如圖1的區域B所示，沿著上述移動方向排列有上述n與m的公倍數的k個光電二極體108。該受光部102例如由1個半導體晶片構成。另外，受光部102與上述m個裂縫105相對向。也即，該受光部102具有比較例的受光部104的(k/n)倍的數目的光電二極體108，為了從該受光部102得到獨立的n個輸出信號也即移動信息信號，將k個光電二極體108的輸出端連接起來。
下面對上述輸出端之間的連接進行說明，例如，上述n＝4，m＝3，k＝12時，受光部102相當於圖1中由點劃線所圍成的受光部102A，該受光部102A由12個光電二極體108構成。該12個光電二極體108中的4個光電二極體10811、10812、10813、10814的輸出端被連接在一起，2個光電二極體10821、10822的輸出端被連接在一起。另外，4個光電二極體10831、10832、10833、10834的輸出端被連接在一起，2個光電二極體10841、10842的輸出端被連接在一起。
因此，通過受光部102A能夠得到相加上述4個光電二極體10811～10814的輸出端的輸出信號所得的第1移動信息信號，並能夠得到相加上述2個光電二極體10821、10822的輸出端的輸出信號所得的第2移動信息信號。另外，還能夠得到相加上述4個光電二極體10831～10834的輸出端的輸出信號所得的第3移動信息信號，以及相加上述2個光電二極體10841、10842的輸出端的輸出信號所得的第4移動信息信號。另外，如圖1的區域B所示，上述光電二極體10811～10814具有長度為上述間距P的1/8的受光面，光電二極體10821、10822具有長度為上述間距P的1/4的受光面。另外，上述光電二極體10831～10834具有長度為上述間距P的1/8的受光面，光電二極體10841、10842具有長度為上述間距P的1/4的受光面。另外，上述長度是在上述移動體101的移動方向Z上的大小。
根據本實施方式1，在移動體1在移動方向Z移動的情況下，當從與移動體1的m個裂縫105相對向的受光部102得到n個獨立的移動信息信號時，由個數m與個數n的公倍數k個獨立的光電二極體108構成受光部102。這樣，受光部102為了輸出n個獨立的移動信息信號，將k個光電二極體108的輸出端連接起來。
也即，本實施方式1，將圖1的區域A中所示的比較例的受光部104的n個光電二極體106分割為k個光電二極體108，從該k個光電二極體所輸出的k個輸出信號中，能夠得到相當於n個獨立移動信息信號的信號。這樣，通過將對應相同的m個裂縫而配置的光電二極體的個數由n個增加到k個，能夠將從受光部102所得到的n個獨立移動信息信號的信號間的偏差降低到比從受光部104所得到的n個獨立移動信息信號的信號間的偏差小。
另外，通過將對應相同的m個裂縫而配置的光電二極體的個數由n個增加到k個，必然會使得各個光電二極體108之間的間隔變小，同時一個一個的光電二極體108的受光面積也被縮小，能夠靈敏地檢測出光量變化。
另外，上述實施方式1中，是由裂縫個數m與獨立得到的移動信息信號的個數n的公倍數k個光電二極體108構成受光部102的，但也可以由比獨立得到的移動信息信號的個數n大而不是上述公倍數k的個數的光電二極體構成受光部。
在由裂縫個數m與獨立得到的移動信息信號的個數n的公倍數k個光電二極體108構成受光部102的情況下，如上述作為一個例子的由點劃線所圍成的區域的受光部102A所示，能夠使各光電二極體10811～10814以及各光電二極體10831～10834為同樣的形狀，使各光電二極體10821、10822以及各光電二極體10841、10842為同樣的形狀。因此，能夠使4個光電二極體10811～10814的受光面積和與2個光電二極體10821、10822的受光面積和、4個光電二極體10831～10834的受光面積和以及2個光電二極體10841、10842的受光面積和分別相同。由於能夠保持上述第1～第4獨立輸出信號的信號間的平衡，是非常有益的。
也即，上述實施方式中，使各個光電二極體108的受光面的寬度(與長度方向垂直的方向上的大小)大小相同。這樣，如果上述受光面的法線方向平行於來自上述發光部的光軸方向，上述受光面平行於上述裂縫105的開口面，且從上述發光部入射向對應於各個光電二極體108的各個裂縫105的光量分布大致均一，就能夠取得從受光部102所得到的n個移動信息信號的信號間平衡。
另外，還可以採用圖1的區域C中所示的受光部110來代替圖1的區域B中所示的受光部102。該受光部110，具有k個將區域A中所示的受光部104所設有的各個光電二極體106等分割為將上述個數m與上述個數n的公倍數k除以個數n的商(k/n)x個所得到的光電二極體111。因此，各光電二極體111的受光面的長度為光電二極體106的受光面的長度的x分之1。具有該k個光電二極體111的發光部110，為了輸出n個獨立的移動信息信號，將各個光電二極體111的輸出端連接起來。
例如，當個數m＝3，個數n＝4，k＝12時，受光部110相當於受光部110A，由於等分數x＝3，受光部110A只具有12個將各個光電二極體106等分為3個所得到的光電二極體111。因此各個光電二極體111的受光面的長度為光電二極體106的受光面的長度的1/3。所以，在圖1中，3個光電二極體11111、11112、11113的輸出端被連接在一起，3個光電二極體11141、11142、11143的輸出端被連接在一起。另外，3個光電二極體11131、11132、11133的輸出端被連接在一起，3個光電二極體11121、11122、11123的輸出端被連接在一起。通過這樣的連接，受光部110輸出4個獨立的移動信息信號。
通過該受光部110，能夠使各個光電二極體111從輸出端所輸出的信號全部平衡。
另外，圖11A中顯示了差動比較並放大相當於圖1的區域A中所示的比較例的受光部104所輸出的第1～第4這4個獨立的移動信息信號中的第1、第3移動信息信號的A+、A-的信號波形Ach，以及差動比較並放大相當於第2、第4移動信息信號的移動信息信號B+、B-的信號波形Bch。圖11A中所示的信號波形Ach與Bch的相位差為105.2°，比理想的相位差90°偏差了約15°，信道間的偏移也較大。
與此相對，圖11B中顯示了差動比較並放大相當於上述受光部110所輸出的第1～第4這4個獨立的移動信息信號中的第1、第3移動信息信號的A+、A-的信號波形Ach，以及差動比較並放大相當於第2、第4移動信息信號的移動信息信號B+、B-的信號波形Bch。圖11B中所示的信號波形Ach與Bch的相位差為93.2°，接近理想的相位差90°，且信道間的偏移與上述比較例相比也變得較小。另外，圖1中表示光電二極體的四邊形框內所標註的數字1、2、3、4分別表示對應於第1、第2、第3、第4移動信息信號的光電二極體。
另外，上述實施方式1中，還可以在列方向(移動體101的移動方向)或行方向(與上述移動方向垂直的方向)配置多個受光部102或110，提高光檢測靈敏度。下面通過實施方式2來對這種情況下的一列進行說明。
(實施方式2)
對照圖2，對本發明的光學編碼器的實施方式2進行說明。
本實施方式2中，包括在移動方向Z移動的移動體121、發光部120以及圖2的區域B中所繪製的受光部122。該發光部120與受光部122夾持上述移動體121而相對向配置。上述發光部120作為一例可以由發光二極體等構成。
上述移動體121具有以給定的間距P形成的多個裂縫125，該裂縫125為透光區域。該移動體121相對發光部120以及受光部122，在排列有上述多個裂縫125的方向Z上移動。上述發光部所發出的光，透過上述移動體121的裂縫125照向受光部122，但被該裂縫125之間的非透光區域部分123擋住。該部分123為非透光區域。
本實施方式2中，可以採用圖2的區域B中所繪製的受光部122代替作為圖2的區域A中所繪製的比較例的受光部124。該受光部122包括第1受光部127與第2受光部128。
首先對上述比較例進行說明。作為上述比較例的受光部124，具有8個光電二極體12611、12621、12631、12641、12612、12622、12632、12642。該8個光電二極體126以上述間距P的3/4的間距3/4P排列在上述移動方向Z上。各光電二極體126受光面的長度為上述間距P的1/2。這裡，長度是指在上述移動方向Z上的大小。該受光部124例如由1個半導體晶片構成。該受光部124中，光電二極體12611與12612的輸出端被連接在一起，輸出相加該光電二極體12611與12612的輸出信號所得到的第1移動信息信號A+。另外，光電二極體12621與12622的輸出端被連接在一起，輸出相加該光電二極體12621與12622的輸出信號所得到的第2移動信息信號B+。另外，光電二極體12631與12632的輸出端被連接在一起，輸出相加該光電二極體12631與12632的輸出信號所得到的第3移動信息信號A-。另外，光電二極體12641與12642的輸出端被連接在一起，輸出相加該光電二極體12641與12642的輸出信號所得到的第2移動信息信號B-。
另外，該實施方式2所具有的受光部122，如圖2的區域B所示，具有第1受光部127與第2受光部128。
第1受光部127具有能夠獨立取出的移動信息信號的個數4的3倍的12個光電二極體130。各光電二極體130的長度為上述間距P的1/6。也即，各個光電二極體的長度為上述光電二極體126的長度的1/3。另外，該第1受光部127具有3個光電二極體群127a、127b、127c。
上述光電二極體群127a具有4個光電二極體13011、13021、13031、13041。該4個光電二極體13011～13041以上述間距P的1/4的間距排列在上述移動方向。另外，上述光電二極體群127b具有4個光電二極體13012、13022、13032、13042。該4個光電二極體13012～13042以上述間距P的1/4的間距排列在上述移動方向。另外，上述光電二極體群127c具有4個光電二極體13013、13023、13033、13043。該4個光電二極體13013～13043以上述間距P的1/4的間距排列在上述移動方向。另外，上述光電二極體13041與13012以上述間距P的5/12的間距排列，上述光電二極體13042與13013以上述間距P的5/12的間距排列。
另外，上述光電二極體群127a的光電二極體13011的輸出端與光電二極體群127b的光電二極體13012的輸出端以及光電二極體群127c的光電二極體13013的輸出端相連接。另外，上述光電二極體13021、13022、13023的輸出端相連接。另外，上述光電二極體13031、13032、13033的輸出端相連接。另外，上述光電二極體13041、13042、13043的輸出端相連接。
因此，該第1受光部127中，能夠得到相加3個光電二極體13011～13013的輸出信號所得到第1移動信息信號與相加3個光電二極體13021～13023的輸出信號所得到第2移動信息信號，並能夠得到相加3個光電二極體13031～13033的輸出信號所得到第3移動信息信號與相加3個光電二極體13041～13043的輸出信號所得到第4移動信息信號。
另外，第2受光部128具有能夠獨立取出的移動信息信號的個數4的3倍的12個光電二極體131。各光電二極體131的長度為上述間距P的1/6。也即，各個光電二極體的長度為上述光電二極體126的長度的1/3。另外，該第1受光部128具有3個光電二極體群128a、128b、128c。
上述光電二極體群128a具有4個光電二極體13131、13141、13111、13121。該4個光電二極體13131～13121以上述間距P的1/4的間距排列在上述移動方向。另外，上述光電二極體群128b具有4個光電二極體13132、13142、13112、13122。該4個光電二極體13132～13122以上述間距P的1/4的間距排列在上述移動方向。另外，上述光電二極體群128c具有4個光電二極體13133、13143、13113、13123。該4個光電二極體13133～13123以上述間距P的1/4的間距排列在上述移動方向。另外，上述光電二極體13121與13132以上述間距P的5/12的間距排列，上述光電二極體13122與13133以上述間距P的5/12的間距排列。
另外，上述光電二極體群128a的光電二極體13111的輸出端與光電二極體群128b的光電二極體13112的輸出端以及光電二極體群128c的光電二極體13113的輸出端相連接。另外，上述光電二極體13121、13122、13123的輸出端相連接。另外，上述光電二極體13131、13132、13133的輸出端相連接。另外，上述光電二極體13141、13142、13143的輸出端相連接。
因此，該第1受光部128中，能夠得到相加3個光電二極體13111～13113的輸出信號所得到第1移動信息信號A+與相加3個光電二極體13121～13123的輸出信號所得到第2移動信息信號B-，並能夠得到相加3個光電二極體13131～13133的輸出信號所得到第3移動信息信號A-與相加3個光電二極體13141～13143的輸出信號所得到第4移動信息信號B+。
採用使上述第1受光部127的第1移動信息信號A+與第2受光部128的第1移動信息信號A+相加的布線連接，相加上述2個第1移動信息信號A+，作為受光部122的第1移動信息信號A+輸出。同樣，相加第1受光部127的第2移動信息信號B-與第2受光部128的第2移動信息信號B-，作為受光部122的第2移動信息信號B-輸出。另外，相加第1受光部127的第3移動信息信號A-與第2受光部128的第3移動信息信號A-，作為受光部122的第3移動信息信號A-輸出。另外，相加第1受光部127的第4移動信息信號B+與第2受光部128的第4移動信息信號B+，作為受光部122的第4移動信息信號B+輸出。
下面，參照圖8，對上述移動體121在移動方向Z上移動時，上述比較例的受光部124所輸出的4個移動信息信號A+、A-、B+、B-的信號波形進行說明。圖8A中顯示了上述移動體121，圖8B中顯示了移動信息信號A+與A-的信號波形，圖8C中顯示了移動信息信號B+與B-的信號波形。移動信息信號A+與移動信息信號A-準確的是相位應當只反轉180°，然而如圖8B所示，移動信息信號A+與移動信息信號A-的相位並沒有正好反轉180°，產生了相位錯位。另外移動信息信號B+、B-應當分別相對移動信息信號A+正好反轉90°、270°，然而如圖8C所示，從準確的相位上產生了錯位。這些相位錯位是因為各個光電二極體126所輸出的信號間的偏差較大而產生的。另外，由於上述信號間的偏差，各個移動信息信號的信號間的振幅也有偏差，產生了各個移動信息信號的偏移。另外，由於各個光電二極體126對移動信息的解析度較低，各個移動信息信號的信號波形變弱。
與此相對，本實施方式2的受光部122具有將上述比較例的受光部124的光電二極體126細分化所得到的光電二極體130、131。通過該受光部122，如圖9B所示，移動信息信號A+的信號波形與移動信息信號A-的信號波形變為準確的180°的相位差。另外，如圖9C所示，移動信息信號B+變為準確的90°的相對移動信息信號A+的相位差，移動信息信號B-變為準確的270°的相對移動信息信號A+的相位差。另外，通過受光部122，各個移動信息信號間的信號振幅的偏差以及偏移也幾乎都被消除了。另外，得到了作為各個移動信息信號的信號波形的三角波，能夠進行非常準確的信號處理。因此，能夠得到非常準確的移動信息。
另外，上述實施方式2中，如圖2的區域B所示，在第1受光部127與第2受光部128中，變更了對應於各個移動信息信號(A+，B-，A-，B+)的光電二極體的排列順序。也即，在上述第1受光部127的各個光電二極體群127a～127c中，按順序配置有對應於第1移動信息信號A+的光電二極體、對應於第2移動信息信號B-的光電二極體、對應於第3移動信息信號A-的光電二極體、對應於第4移動信息信號B+的光電二極體。另外，在上述第2受光部128的各個光電二極體群128a～128c中，按順序配置有對應於第3移動信息信號A-的光電二極體、對應於第4移動信息信號B+的光電二極體、對應於第1移動信息信號A+的光電二極體、對應於第2移動信息信號B-的光電二極體。這樣，通過在第1受光部127與第2受光部128中，變更對應於各個移動信息信號(A+，B-，A-，B+)的光電二極體的排列順序，能夠抑制對各個光電二極體的光量分布的傾斜，抑制光量平衡等的偏差。
另外，圖2中，第2受光部128的右側還可以配置與第1受光部127同樣構成的第3受光部，進一步，該第3受光部的右側還可以配置與第2受光部128同樣構成的第4受光部。之後也一樣，可以交互配置給定的個數的與第1受光部、第2受光部同樣構成的受光部。
(實施方式3)下面對照圖3，對本發明的光學編碼器的實施方式3進行說明。本實施方式3中，包括發光部150、圖3的區域B中所繪製的受光部152以及相對發光部150與受光部152在移動方向Z移動的移動體151。該發光部150與受光部152夾持上述移動體151而相對向配置。作為上述發光部150的一例可以由發光二極體等構成。
上述移動體151具有以給定的間距P形成的多個裂縫155，該裂縫155為透光區域。該移動體151在排列有上述多個裂縫155的方向Z上移動。上述發光部所發出的光，透過上述移動體151的裂縫155照向受光部152，但被該裂縫155之間的非透光區域部分153擋住。該部分153為非透光區域。另外，該移動體151與圖1中所示的移動體101的構成相同。
本實施方式3中，可以採用圖3的區域B中所繪製的受光部152代替作為圖3的區域A中所繪製的比較例的受光部154。另外，作為上述比較例的受光部154，具有從圖1的區域A中所示的受光部104的內部左側開始的第1到第4個光電二極體106。
如圖3的區域B所示，本實施方式所具有的受光部152，對應於3個裂縫155，輸出第1移動信息信號A+、第2移動信息信號B+、第3移動信息信號A-、第4移動信息信號B-這4個獨立的移動信息信號。這樣，該受光部152具有上述裂縫個數m＝3與上述移動信息信號個數n＝4的公倍數的k＝24個光電二極體160。
也即，該受光部152所具有的光電二極體160在移動方向Z的長度，為上述光電二極體106的長度的1/6，寬度與上述光電二極體106的寬度一樣。該受光部152由排列在長度方向(移動方向Z)上的8個光電二極體群152a～152h構成，各個光電二極體群152a～152h分別由排列在長度方向上的3個光電二極體106構成。
也即，圖3中，從左邊開始第1個光電二極體群152a由光電二極體16031、16021、16011構成，這3個光電二極體16031、16021、16011以1/12P的間距無縫隙相鄰接。另外，第2個光電二極體群152b由光電二極體16022、16012、16041構成，這3個光電二極體以1/12P的間距無縫隙相鄰接。另外，第3個光電二極體群152c由光電二極體16042、16032、16023構成，這3個光電二極體以1/12P的間距無縫隙相鄰接。
另外，第4個光電二極體群152d由3個光電二極體16033、16043、16013構成，這3個光電二極體以1/12P的間距無縫隙相鄰接。另外，第5個光電二極體群152e由3個光電二極體16034、16024、16014構成，這3個光電二極體以1/12P的間距無縫隙相鄰接。
另外，第6個光電二極體群152f由3個光電二極體16044、16035、16025構成，這3個光電二極體以1/12P的間距無縫隙相鄰接。另外，第7個光電二極體群152g由3個光電二極體16026、16015、16045構成，這3個光電二極體以1/12P的間距無縫隙相鄰接。另外，第8個光電二極體群152h由3個光電二極體16016、16046、16036構成，這3個光電二極體以1/12P的間距無縫隙相鄰接。
另外，上述受光部152中，第1個光電二極體群152a的光電二極體16011與第2個光電二極體群152b的光電二極體16022之間的間距為間距P的1/6。另外，第2個光電二極體群152b的光電二極體16041與第3個光電二極體群152c的光電二極體16042之間的間距為間距P的1/4。
同樣，第3個光電二極體群152c的光電二極體16023與第4個光電二極體群152d的光電二極體16033之間的間距為間距P的1/6。另外，第4個光電二極體群152d的光電二極體16013與第5個光電二極體群152e的光電二極體16034之間的間距為間距P的1/4。
另外，第5個光電二極體群152e的光電二極體16014與第6個光電二極體群152f的光電二極體16044之間的間距為間距P的1/6。另外，第6個光電二極體群152f的光電二極體16025與第7個光電二極體群152g的光電二極體16026之間的間距為間距P的1/4。另外，第7個光電二極體群152g的光電二極體16045與第8個光電二極體群152h的光電二極體16016之間的間距為間距P的1/6。
這樣，將上述光電二極體16011～16016的6個輸出端連接在一起，輸出第1移動信息信號A+。另外，將上述光電二極體16021～16026的6個輸出端連接在一起，輸出第2移動信息信號B+。另外，將上述光電二極體16031～16036的6個輸出端連接在一起，輸出第3移動信息信號A-。將上述光電二極體16041～16046的輸出端連接在一起，輸出第4移動信息信號B-。
這樣，本實施方式3的受光部152具有將區域A中所示的作為比較例的受光部154的4個光電二極體106分別分割為6個所得到的24個光電二極體160。通過設有這樣的被細分化的光電二極體160，將對應同樣的裂縫個數m＝3而配置的光電二極體的個數由n＝4個增加到k＝24個，能夠將從受光部152所得到的4個獨立移動信息信號A+、B+、A-、B-的信號間的偏差降低到比從受光部154所得到的4個獨立移動信息信號A+、B+、A-、B-的信號間的偏差小。
另外，通過將對應同樣的裂縫個數m＝3而配置的光電二極體160的個數由4個增加到24個，必然會使得各個光電二極體160之間的間隔變小，同時一個一個的光電二極體160的受光面積也被縮小，能夠靈敏地檢測出光量變化。
本實施方式3中，各個光電二極體群152a～152h中，由於3個光電二極體160無縫隙相鄰接，且沒有了分離部的空間，有可能會引起相鄰的光電二極體的光電流的流入，另一方面，與上述實施方式2相比，由於各個光電二極體之間的距離變窄，能夠將4個移動信息信號的偏差進一步降低，取得4個移動信息信號的振幅、相位等的平衡。
另外，為了設置各個光電二極體之間的分離部，如圖1的區域C所示，最好是具有被等分割為能夠獨立得到的移動信息信號的個數n與裂縫個數m的最小公倍數個的光電二極體。
(實施方式4)下面對照圖4，對本發明的光學編碼器的實施方式4進行說明。
本實施方式4中，包括發光部170、圖4的區域B中所繪製的受光部172以及相對發光部170與受光部172在移動方向Z移動的移動體171。該發光部170與受光部172夾持上述移動體171而相對向配置。作為上述發光部170的一例可以由發光二極體等構成。
上述移動體171具有以給定的間距P形成的多個裂縫175，該裂縫175為透光區域。該移動體171在排列有上述多個裂縫175的方向Z上移動。上述發光部所發出的光，透過上述移動體171的裂縫175照向受光部172，但被該裂縫175之間的非透光區域部分173擋住。該部分173為非透光區域。另外，該移動體171與圖1中所示的移動體101的構成相同。
本實施方式4中，可以採用圖4的區域B中所繪製的受光部172代替作為圖4的區域A中所繪製的作為比較例的受光部174。另外，作為上述比較例的受光部174，具有從圖1的區域A中所示的受光部104的內部左側開始第1到第4個光電二極體106。
如圖4的區域B所示，本實施方式所具有的受光部172具有排列在長度方向(移動方向Z)上的第1受光部173與第2受光部174。
第1受光部173與第2受光部174分別對應於2個裂縫175，輸出第1移動信息信號A+、第2移動信息信號B+、第3移動信息信號A-、第4移動信息信號B-這4個獨立的移動信息信號。也即，第1受光部173具有裂縫個數m＝2與上述移動信息信號個數n＝4的公倍數的k＝8個光電二極體180。同樣，第2受光部174也具有8個光電二極體181。
各個光電二極體180、181的長度為1/4P，是光電二極體106的長度的1/2。另外，各個光電二極體180、181的寬度與光電二極體106的寬度一樣。也即，各個光電二極體180、181相當於2等分光電二極體106所得到的光電二極體。
上述第1受光部173由排列在長度方向(移動方向Z)上的光電二極體群173a、173b構成。另外，光電二極體群173a由排列在長度方向(移動方向Z)上的光電二極體18011、18041、18031、18021構成。另外，光電二極體群173b由排列在長度方向(移動方向Z)上的光電二極體18012、18042、18032、18022構成。
該光電二極體群173a中，4個光電二極體18011～18021以間距P的1/4的間距進行排列。另外，上述光電二極體群173b中，4個光電二極體18012～18022以間距P的1/4的間距進行排列。
另外，上述光電二極體群173a的光電二極體18021與光電二極體群173b的光電二極體18012以間距P的1/2的間距進行排列。
在第1受光部173中，光電二極體18011與18012的輸出端被連接起來，輸出第1移動信息信號A+，光電二極體18021與18022的輸出端被連接起來，輸出第2移動信息信號B+。另外，光電二極體18031與18032的輸出端被連接起來，輸出第3移動信息信號A-，光電二極體18041與18042的輸出端被連接起來，輸出第4移動信息信號B-。
另外，上述第2受光部174由排列在長度方向(移動方向Z)上的光電二極體群174a、174b構成。另外，光電二極體群174a由排列在長度方向(移動方向Z)上的光電二極體18131、18121、18111、18141構成。另外，光電二極體群174b由排列在長度方向(移動方向Z)上的光電二極體18132、18122、18112、18142構成。
該光電二極體群174a中，4個光電二極體18131～18141以間距P的1/4的間距進行排列。另外，上述光電二極體群174b中，4個光電二極體18132～18142以間距P的1/4的間距進行排列。
另外，上述光電二極體群174a的光電二極體18141與光電二極體群174b的光電二極體18132以間距P的1/2的間距進行排列。
在第2受光部174中，光電二極體18111與18112的輸出端被連接起來，輸出第1移動信息信號A+，光電二極體18121與18122的輸出端被連接起來，輸出第2移動信息信號B+。另外，光電二極體18131與18132的輸出端被連接起來，輸出第3移動信息信號A-，光電二極體18141與18142的輸出端被連接起來，輸出第4移動信息信號B-。
本實施方式4，通過具有區域B中所示的受光部172，由於設有與區域A中所示的受光部174的各個光電二極體106相比被細分化的各個光電二極體180、181，能夠降低第1、第2受光部173、174所輸出的4個獨立移動信息信號A+、B+、A-、B-的信號間的偏差。另外，本實施方式中，與比較例相比，各個光電二極體之間的間隔變小，同時各個光電二極體的受光面積也被縮小，因此能夠靈敏地檢測出光量變化。
另外，本實施方式中，第1受光部173中將各個光電二極體180以對應於各個移動信息信號(A+，B-，A-，B+)的順序排列，第2受光部174中將各個光電二極體181以對應於各個移動信息信號(A-，B+，A+，B-)的順序排列。
這樣，第1受光部173與第2受光部174中，通過變更對應於各個移動信息信號的光電二極體的排列順序，能夠抑制各個光電二極體的光量分布的傾斜，並抑制光量平衡等的偏差。
另外，圖4中，第2受光部174的右側還可以配置與第1受光部173同樣構成的第3受光部，進一步，該第3受光部的右側還可以配置與第2受光部174同樣構成的第4受光部。之後也一樣，可以交互配置給定的個數的與第1受光部、第2受光部同樣構成的受光部。
另外，本實施方式4中，各個光電二極體群173a、173b、174a、174b中，由於4個光電二極體180、181無縫隙相鄰接且沒有了分離部的空間，有可能會引起相鄰的光電二極體的光電流的流入，另一方面，與上述實施方式2相比，由於各個光電二極體之間的距離變窄，能夠降低4個移動信息信號的偏差，取得4個移動信息信號的振幅、相位等的平衡。
另外，在像上述的實施方式1～4那樣的具有與比較例相比被細分化的光電二極體的光學編碼器中，移動體的裂縫個數m，最好選擇發光部的發光源的光量等的平衡較好的數，結合能夠獨立得到的移動信息信號的個數n進行細分化，選擇為與光學特性以及光電二極體的特性相符合的最佳配置。
另外，為了得到移動體的移動信息，最好使光電二極體的形狀與移動體的裂縫形狀相一致，因此當移動體為圓形裂縫為扇形時，最好配置扇形的光電二極體。
另外，如圖5的區域B所示，圖2的區域B中所示的受光部127中，可以使形成有各個光電二極體130的半導體晶片中，各個光電二極體130之間的殘留部分D1～D11為偽光電二極體(非活性二極體)。這種情況下，各個光電二極體130的光電變換所產生的電子被偽光電二極體D1～D11所吸收，能夠防止各個光電二極體130的信號進入其他信號而引起幹擾。另外，如果將上述偽光電二極體接地，能夠進一步防止信號之間的幹擾。另外，這樣的偽光電二極體，還可以適用於圖1的區域C中所示的受光部110以及圖3的區域B中所示的受光部152中。
另外，如果使圖5中所示的殘留部分D1～D11上所形成的光電二極體並不僅僅是偽光電二極體，還能夠用於移動體的裂縫位置的檢測以及光量分布的檢測、平行光的檢測、裂縫與光電二極體的距離的檢測等移動體的移動信息之外的信息檢測的話，則更加理想。
另外，上述實施方式1～4的光學編碼器的受光部中，例如在形成了光電二極體之後進行光電二極體的細分化在工序上難以實現的情況下，通過使上述光電二極體的一部分為偽光電二極體，有利於實現光電二極體的細分化。另外，作為光電二極體的分離方法，可以採用金屬遮光法、P型雜質擴散分離法等，另外，通過採用上述兩個方法，能夠防止光的回流。另外，如果採用使用多晶矽的溝道分離、氧化膜分離等作為上述分離方法，是很有利的。
另外，作為上述光電二極體的形成方法，可以採用使用外延膜與雜質擴散的光電二極體形成方法，以及使用半導體基板與外延膜形成光電二極體的方法。
另外，在使用上述半導體基板與外延膜所形成的光電二極體中，如果進行使用雜質擴散的封裝，能夠得到更好的光電流。進一步，通過在光電二極體上形成反射防止膜，能夠抑制光的反射，得到更好的光電流。
另外，如圖6所示，在具有如圖5的區域B所示的被細分化的光電二極體130的受光部127中，還可以對形成有各個光電二極體130的半導體晶片形成交叉電阻R1～R12。該交叉電阻R1～R12，在各個光電二極體13011～13043的寬度方向的延長區域E1～E12中，通過在斜線部分進行雜質擴散而形成。
延長區域E1的非擴散部與延長區域E5的非擴散部以及連接部L1電連接，延長區域E5的非擴散部與延長區域E9的非擴散部以及連接部L5電連接。這樣，能夠從各延長區域E1、E5、E9的非擴散部輸出相加光電二極體13011、13012、13013的3個輸出信號所得到的第1移動信息信號A+。
另外，延長區域E2的非擴散部與延長區域E6的非擴散部以及連接部L2電連接，延長區域E6的非擴散部與延長區域E10的非擴散部以及連接部L6電連接。這樣，能夠從各延長區域E2、E6、E10的非擴散部輸出相加光電二極體13021、13022、13023的3個輸出信號所得到的第2移動信息信號B-。
另外，延長區域E3的非擴散部與延長區域E7的非擴散部以及連接部L3電連接，延長區域E7的非擴散部與延長區域E11的非擴散部以及連接部L7電連接。這樣，能夠從各延長區域E3、E7、E11的非擴散部輸出相加光電二極體13031、13032、13033的3個輸出信號所得到的第3移動信息信號A-。
另外，延長區域E4的非擴散部與延長區域E8的非擴散部以及連接部L4電連接，延長區域E8的非擴散部與延長區域E12的非擴散部以及連接部L8電連接。這樣，能夠從各延長區域E4、E8、E12的非擴散部輸出相加光電二極體13041、13042、13043的3個輸出信號所得到的第4移動信息信號B+。
這樣，通過圖6中所示的構成，能夠從多個不同的場所取出相加3個輸出信號所得到的第1～第4移動信息信號，使得受光部127與後繼的電路之間的連接變得容易，是很有利的。
另外，上述各個實施方式中，通過相對發光部所具有的發光源對稱排列受光部所具有的多個光電二極體，能夠得到向可獨立獲得的移動信息信號傾斜的光量的平衡，是很理想的。另外，通過使上述發光部所具有的發光源包括準直透鏡，能夠聚光並輸出平行光，對獲得準確的移動信息非常有利。另外，上述各實施方式的光學編碼器非常適合用作印刷機器、FA機器中的光傳感器。
本發明的光學編碼器，適用於使用光電二極體檢測出移動體的位置、移動速度、移動方向等用途，作為一個例子，使用於複印機、印表機等印刷機器以及FA(工廠自動化)機器等中是非常有利的。
以上對本發明進行了說明，當然還可以對其進行各種變更。附圖僅僅用於說明，本發明並不僅限於附圖。所進行的不脫離本發明的精神及範圍且能夠被本領域的技術人員所理解的變更，都包括在本發明的權利要求之中。
權利要求
1.一種光學編碼器，具有在移動方向上交互形成有透光區域與非透光區域的移動體；朝上述移動體出射光的發光部；以及接收上述發光部所出射的且透過了上述移動體的透光區域的光、並輸出表示上述移動體的移動信息的移動信息信號的受光部，其特徵在於上述受光部，具有與多個上述透光區域相對向而配置，輸出獨立的多個移動信息信號，同時個數是上述相對向的透光區域的個數與上述獨立移動信息信號的個數的公倍數的光電二極體；將上述多個光電二極體的輸出端連接起來，以便分別通過相加上述公倍數個的光電二極體中的多個光電二極體的輸出信號而得到上述多個移動信息信號。
2.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於使垂直於上述移動方向的寬度方向上的上述移動體的透光區域的大小，與上述寬度方向的上述光電二極體的大小相同。
3.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於上述公倍數個的光電二極體在上述移動方向的大小相同，相加上述公倍數除以上述獨立的移動信息信號的個數所得到的數目的上述光電二極體的輸出信號，作為各個移動信息信號而輸出。
4.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於具有上述公倍數個的光電二極體的受光部為多個。
5.如權利要求4所述的光學編碼器，其特徵在於上述受光部所具有的光電二極體被排列在上述移動方向上，上述多個受光部排列在上述寬度方向上。
6.如權利要求4所述的光學編碼器，其特徵在於上述多個受光部中至少2個受光部的用來得到各個移動信息信號的多個光電二極體的排列位置互相不同。
7.如權利要求4所述的光學編碼器，其特徵在於與各受光部相對向的上述透光區域的個數為3，上述獨立移動信息信號的個數為4，上述各個受光部具有12個光電二極體；在設上述移動體的移動方向為長度方向，上述透光區域的排列的間距為1間距的情況下，上述12個光電二極體被排列在上述長度方向上，分別具有1/6間距的長度；上述各個受光部具有3個由4個上述光電二極體所構成的光電二極體群，各個光電二極體群中的光電二極體之間的間隔為1/12間距，在相鄰的2個光電二極體群中，一方光電二極體群中的與另一方光電二極體群最接近的光電二極體，與另一方光電二極體群中的與一方光電二極體群最接近的光電二極體以5/12間距相鄰接；上述各個光電二極體群中的4個光電二極體分別輸出對應於4個不同的獨立移動信息信號的輸出信號，同時相加上述3個光電二極體群所輸出的對應於4個移動信息信號中的1個移動信息信號的3個光電二極體的輸出信號，作為1個移動信息信號輸出。
8.如權利要求7所述的光學編碼器，其特徵在於上述各個受光部所具有的上述3個光電二極體群分別所具有的4個光電二極體，是由輸出對應於第1移動信息信號的輸出信號的第1光電二極體、輸出對應於第2移動信息信號的輸出信號的第2光電二極體、輸出對應於第3移動信息信號的輸出信號的第3光電二極體、以及輸出對應於第4移動信息信號的輸出信號的第4光電二極體所構成；相鄰的2個受光部中的一方受光部的3個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第1光電二極體、第2光電二極體、第3光電二極體、第4光電二極體，另一方受光部的3個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第3光電二極體、第4光電二極體、第1光電二極體、第2光電二極體。
9.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於與受光部相對向的上述透光區域的個數為3，上述獨立移動信息信號的個數為4，上述受光部具有24個光電二極體；在設上述移動體的移動方向為長度方向，上述透光區域的排列的間距為1間距的情況下，上述24個光電二極體被排列在上述長度方向上，分別具有1/12間距的長度；上述受光部具有8個由3個上述光電二極體所構成的光電二極體群，各個光電二極體群中的3個光電二極體以1/12間距排列；上述8個光電二極體群由在上述移動方向按順序排列的第1～第8光電二極體群構成；第1光電二極體群與第2光電二極體群之間的間隔，以及第3光電二極體群與第4光電二極體群之間的間隔，以及第5光電二極體群與第6光電二極體群之間的間隔，以及第7光電二極體群與第8光電二極體群之間的間隔為1/12間距；第2光電二極體群與第3光電二極體群之間的間隔，以及第4光電二極體群與第5光電二極體群之間的間隔，以及第6光電二極體群與第7光電二極體群之間的間隔為1/6間距；各個光電二極體群中的3個光電二極體，分別輸出對應於不同的移動信息信號的輸出信號，同時相加上述8個光電二極體群所輸出的對應於4個移動信息信號中的1個移動信息信號的6個光電二極體的輸出信號，作為1個移動信息信號輸出。
10.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於與受光部相對向的上述透光區域的個數為2，上述獨立的移動信息信號的個數為4，上述受光部具有8個光電二極體；在設上述移動體的移動方向為長度方向，上述透光區域的排列的間距為1間距的情況下，上述8個光電二極體被排列在上述長度方向上，分別具有1/4間距的長度；上述各個受光部具有2個由4個上述光電二極體所構成的光電二極體群，各個光電二極體群中的4個光電二極體以1/4間距排列；相鄰的2個光電二極體群中，一方光電二極體群中的與另一方光電二極體群最接近的光電二極體，與另一方光電二極體群中的與一方光電二極體群最接近的光電二極體以1/2間距相鄰接；各個光電二極體群中的4個光電二極體，分別輸出對應於4個不同的獨立移動信息信號的輸出信號，同時相加上述2個光電二極體群所輸出的對應於4個移動信息信號中的1個移動信息信號的2個光電二極體的輸出信號，作為1個移動信息信號輸出。
11.如權利要求10所述的光學編碼器，其特徵在於具有多個上述受光部；各個上述受光部所具有的上述2個光電二極體群分別所具有的4個光電二極體，是由輸出對應於第1移動信息信號的輸出信號的第1光電二極體、輸出對應於第2移動信息信號的輸出信號的第2光電二極體、輸出對應於第3移動信息信號的輸出信號的第3光電二極體，以及輸出對應於第4移動信息信號的輸出信號的第4光電二極體所構成；相鄰的2個受光部中的一方受光部的2個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第1光電二極體、第2光電二極體、第3光電二極體、第4光電二極體，另一方受光部的2個光電二極體群中，分別在上述移動方向上按順序排列有上述第3光電二極體、第4光電二極體、第1光電二極體、第2光電二極體。
12.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於上述移動體是在圓周方向上交互形成有扇形透光區域和扇形非透光區域的圓板狀，其移動方向為圓周方向；上述受光部所具有的光電二極體為與上述透光區域的扇形相吻合的扇形。
13.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於在上述受光部所具有的上述光電二極體之間，配置有用來檢測上述移動體的移動信息之外的信息的追加的光電二極體。
14.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於在上述受光部所具有的上述光電二極體之間，配置有追加的光電二極體，相加該追加的光電二極體的輸出信號與上述受光部所具有的上述光電二極體所輸出的信號得到移動信息信號。
15.如權利要求1所述的光學編碼器，其特徵在於上述受光部所具有的多個光電二極體形成在半導體晶片上，在電連接上述多個光電二極體的布線下，設有與該布線交叉的交叉電阻，該交叉電阻通過對上述半導體晶片的雜質擴散而製作出來。
16.一種機器，其特徵在於具有如權利要求1所述的光學編碼器。
全文摘要
本發明涉及一種光學編碼器，受光部(102A)正好具有與其相對向的裂縫(105)的個數3與移動信息信號的個數4的公倍數的12個光電二極體(108)。另外，為了分別通過相加上述12個光電二極體(108)中的多個光電二極體的輸出信號而得到上述4個移動信息信號，將上述多個光電二極體的輸出端連接起來。這樣，將12個光電二極體(108)相對3個裂縫(105)平衡配置，同時細分各個光電二極體(108)，使得各個光電二極體的受光面積也被縮小。通過該光學編碼器，能夠抑制從受光部所得到的移動信息信號的錯位、變形、偏差等，得到準確的移動信息。
文檔編號G01D5/36GK1580709SQ20041005646
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月9日 優先權日2003年8月8日
發明者岡田教和, 和裡田浩久, 中村弘規, 衝和史 申請人:夏普株式會社