(57)【要約】【課題】本発明は、消費電力が小さく、低消費電力状態から変位量の検出開始までに要する時間を短くすることのできる光学式エンコーダを提供する。【解決手段】発光部５０は、電流制御部７０に接続されている。前記電流制御部７０は、前記発光部５０に供給する電流を制御するためのドライバＩＣ７１を備えている。また、前記電流制御部７０は、光学式エンコーダ１０の外部に設けられたエンコーダ制御部８０に接続されている。前記エンコーダ制御部８０は、前記光学式エンコーダ１０全体の制御部を構成している。前記電流制御部７０は、出力要求信号を受けていない時には前記発光部５０に低電流を供給する。次に、前記電流制御部７０は、出力要求信号を受けた時には前記発光部５０に高電流の供給を開始する。【選択図】図１
2018077113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２０）に回転自在に設けられた回転軸（３０）と、
前記回転軸に設けられたディスクと、
前記ハウジング（２０）に設けられた発光部（５０）と、
前記発光部（５０）に供給される電流を制御する電流制御部（７０）と、
前記ディスク（４０）を介して前記発光部に対向する受光部（６０）と、
前記受光部（６０）からの検出出力が必要な場合に、前記電流制御部（７０）に出力要求信号を送るエンコーダ制御部（８０）と
を備える光学式エンコーダであって、
前記電流制御部（７０）が出力要求信号を受けるまでは、前記電流制御部（７０）は前記発光部（５０）に低電流を供給し、前記電流制御部（７０）が出力要求信号を受けた後には、前記電流制御部（７０）は前記発光部に前記低電流よりも高電流を供給するように構成した
ことを特徴とする光学式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光学式エンコーダに関し、特に、発光部として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた構成で低消費電力化を達成する光学式エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
光源としてＬＥＤを備える光学式エンコーダとしては、例えば以下の特許文献１に記載された内容を図３として挙げることができる。すなわち、従来の光学式エンコーダ１では、ハウジング２０に設けられた回転軸３０の先端に、ディスク４０が固定されている。前記ディスク４０を挟むように、ＬＥＤ等の発光部５０と、フォトダイオード等の受光部６０とが対向して配置されている。前記ディスク４０には、光を遮断する遮光部及び光を透過する透光部（図示せず）が、周方向にそれぞれ設けられている。
【０００３】
前記発光部５０は、前記受光部６０に向けて光を照射する。前記ディスク４０には図示しない遮光部及び透光部からなるパターンが設けられているので、前記ディスク４０は回転による変位量により光を透過し又は遮断する。前記受光部６０における光の検出状況に応じて前記受光部６０より検出信号が出力されるので、この検出信号をカウントすることにより、前記ディスク４０が固定されている前記回転軸３０の変位量を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４２５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の光学式エンコーダ１において、消費電力を小さくするために、変位量を検出しない場合には前記発光部５０を消灯し、変位量を検出する場合には前記発光部５０を点灯することになる。すなわち、前記光学式エンコーダ１が変位量の出力を要求されていない場合、変位量を検出しない場合には、前記発光部５０に電流を供給しない低消費電力状態とし、変位量を検出する場合には前記発光部５０に電流を供給する。
【０００６】
しかし、前記光学式エンコーダ１が低消費電力状態の時に、変位量を検出するために前記発光部５０に電流を供給すると、前記発光部５０に流れる電流の立ち上がりに時間を要するため、前記光学式エンコーダ１が、外部の制御部（図示せず）から変位量の検出要求を受けてから検出信号を送る通信を開始するまでの間に、前記受光部６０が変位量の検出を開始できないという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、消費電力が小さく、低消費電力状態から変位量の検出開始までに要する時間を短くすることのできる光学式エンコーダを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る前記光学式エンコーダは、前記ハウジングに回転自在に設けられた前記回転軸と、前記回転軸に設けられた前記ディスクと、前記ハウジングに設けられた前記発光部と、前記発光部に供給される電流を制御する電流制御部と、前記ディスクを介して前記発光部に対向する受光部と、前記受光部からの検出出力が必要な場合に、前記電流制御部に出力要求信号を送るエンコーダ制御部とを備える光学式エンコーダであって、前記電流制御部が出力要求信号を受けるまでは、前記電流制御部は前記発光部に低電流を供給し、前記電流制御部が出力要求信号を受けた後には、前記電流制御部は前記発光部に前記低電流よりも高電流を供給するような構成である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の光学式エンコーダによれば、電流制御部が出力要求信号を受けるまでは、電流制御部は発光部に低電流を供給し、電流制御部が出力要求信号を受けた後には、電流制御部は発光部に前記低電流よりも高い高電流を供給するので、光学式エンコーダの消費電力が小さく、低消費電力状態から変位量の検出開始までに要する時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態に係る光学式エンコーダの断面概略図である。
【図２】図１に示す光学式エンコーダの出力要求信号と、発光部に供給される電流との関係を示したグラフである。
【図３】従来の光学式エンコーダの断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面の図１〜図３に基づいて説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は、この発明の実施の形態に係る光学式エンコーダの断面概略図である。光学式エンコーダ１０には、ハウジング２０に取り付けられた回転軸３０と、前記回転軸３０と共に回転可能に、前記回転軸３０の先端に固定されたディスク４０とが設けられている。
【００１２】
前記ディスク４０を挟むように、前記ハウジング２０の底部２０ａに設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光部５０と、前記ハウジング２０の天井部２０ｂに設けられたフォトダイオード等からなる受光部６０とが対向して設けられている。前記受光部６０は、受光部を構成している。前記ディスク４０には、光を遮断する遮光部及び光を透過する透光部（図示せず）が周方向にそれぞれ設けられている。
【００１３】
前記発光部５０は、前記ハウジング２０内に設けられた電流制御部７０に接続されている。前記電流制御部７０は、前記発光部５０に供給する電流を制御するためのドライバＩＣ７１を備えている。また、前記電流制御部７０は、前記光学式エンコーダ１０の外部に設けられたエンコーダ制御部８０に接続されている。前記エンコーダ制御部８０は、前記光学式エンコーダ１０全体の制御を行うようにを構成されている。
【００１４】
前記受光部６０は、前記光学式エンコーダ１０の外部に設けられ、前記受光部６０との間に通信を確立し、前記光学式エンコーダ１０の出力信号をカウントするカウンタ９０に接続されている。
【００１５】
次に、前記光学式エンコーダ１０の動作について説明する。
前記エンコーダ制御部８０は、前記光学式エンコーダ１０からの変位量の検出信号が必要になった場合に、前記電流制御部７０に出力要求信号を送り、その後に前記光学式エンコーダ１０からの検出信号が不要になった場合に、前記電流制御部７０に出力停止信号を送る。前記電流制御部７０は、前記発光部５０に電流を供給する。
【００１６】
前記発光部５０は、前記受光部６０に向けて光を照射する。前記発光部５０と前記受光部６０との間に位置している前記ディスク４０には、遮光部及び透光部からなるパターンが設けられているので、前記ディスク４０は回転による変位量により光を透過し又は遮断する。前記受光部６０は光を検出した時に前記カウンタ９０に検出信号を出力する。前記カウンタ９０が前記検出信号の出力数をカウントすることで、前記ディスク４０の回転による変位量が検出されて、前記回転軸３０としての変位量を検出することができる。
【００１７】
ここで、本発明による光学式エンコーダの動作について説明する。初めに、前記エンコーダ制御部８０が前記電流制御部７０に出力要求信号を送っていない時について説明する。図２は、出力要求信号と、前記発光部５０に供給される電流との関係を示したグラフである。前記電流制御部７０は、出力要求信号を受けていない時（図２のＡを参照）には前記発光部５０に低電流ＩＬを供給する。
【００１８】
ここで、前記低電流ＩＬとは前記発光部５０が発光はするが、光の強度は前記受光部６０が光を検出するには十分でない程度の電流値である。すなわち、このとき前記発光部５０は低消費電力状態であり、前記受光部６０は検出信号を出力しない。
【００１９】
次に、前記エンコーダ制御部８０が前記電流制御部７０に出力要求信号を送った時について説明する。前記電流制御部７０は、出力要求信号を受けた時には前記発光部５０に高電流ＩＨの供給を開始する（図２のＢ参照）。
【００２０】
ここで、前記高電流ＩＨとは前記低電流ＩＬよりも高い電流であり、前記発光部５０が、前記受光部６０が光を検出できる強度で発光する電流値である。ずなわち、このとき前記発光部５０は通常の消費電力状態である。
【００２１】
前記発光部５０に前記高電流ＩＨの供給を開始するときには、前記発光部５０には既に低電流ＩＬが供給されている。そのため、前記エンコーダ制御部８０が出力要求信号を送ってから、実際に前記カウンタ９０が前記受光部６０との間に通信を確立し開始するまでの時間（図２のＣ参照）よりも、前記発光部５０に前記高電流ＩＨの供給が開始されてから、実際に前記発光部５０に流れる電流が前記高電流ＩＨまで立ち上がるまでの時間（図２のＤ参照）の方が短くなる。
【００２２】
これにより、前記電流制御部７０が、前記エンコーダ制御部８０から出力要求信号を受けてから前記受光部６０が前記カウンタ９０へ検出信号を送る通信を開始するまでの間（図２のＣ参照）に、前記受光部６０が変位量の検出を開始できる。
【００２３】
次に、前記エンコーダ制御部８０が前記電流制御部７０に出力停止信号を送った時について説明する。前記電流制御部７０が出力停止信号を受けた時（図２のＥ参照）には、前記電流制御部７０は前記発光部５０に前記低電流ＩＬを供給する。これにより、前記発光部５０は低消費電力状態となり、前記受光部６０は検出信号を出力しない。すなわち、前記電流制御部７０は、前記受光部６０が検出信号を出力する間だけ前記発光部５０に高電流ＩＨを供給し、前記受光部６０が検出信号を出力しない場合は前記発光部５０に低電流ＩＬを供給するので、前記発光部５０に常に前記高電流ＩＨを供給する場合に比べて、前記光学式エンコーダ１０の消費電力が小さくなる。
【００２４】
このように、前記回転軸３０と、前記回転軸３０に設けられた前記ディスク４０と、前記発光部５０と、前記発光部５０に供給される電流を制御する前記電流制御部７０と、前記ディスク４０を介して前記発光部５０に対向する前記受光部６０と、前記受光部６０からの検出信号が必要な場合に、前記電流制御部７０に出力要求信号を送る前記エンコーダ制御部８０とを備え、前記電流制御部７０が出力要求信号を受けるまでは、前記電流制御部７０は前記発光部５０に前記低電流ＩＬを供給し、前記電流制御部７０が出力要求信号を受けた後には、前記電流制御部７０は前記発光部５０に前記高電流ＩＨを供給するので、消費電力が小さく、低消費電力状態から変位量の検出開始までに要する時間を短くすることができる。
【００２５】
なお、この実施の形態では、前記電流制御部７０が、前記エンコーダ制御部８０から出力要求信号を受けた時には前記発光部５０に前記高電流ＩＨの供給を開始し、前記電流制御部７０が、前記エンコーダ制御部８０から出力停止信号を受けた時には前記発光部５０に前記低電流ＩＬの供給を開始することで前記発光部５０へ供給する電流を制御していたが、他の制御方法であってもよい。例えば、前記受光部６０からの検出信号の出力が必要な間は、前記エンコーダ制御部８０が前記電流制御部７０に出力要求信号を送り続け、前記電流制御部７０は出力要求信号を受けている間は前記発光部５０に前記高電流ＩＨを供給し、前記受光部６０からの検出信号の出力が不要になったら、前記エンコーダ制御部８０が出力要求信号を停止し、前記電流制御部が出力要求信号を受けなくなったら前記発光部５０に前記低電流ＩＬを供給するという方法で前記発光部５０へ供給する電流を制御してもよい。
【００２６】
なお、本発明による光学式エンコーダの要旨としては、以下の通りである。すなわち、前記回転軸３０と、前記回転軸３０に設けられた前記ディスク４０と、前記発光部５０と、前記発光部５０に供給される電流を制御する前記電流制御部７０と、前記ディスク４０を介して前記発光部５０に対向する前記受光部６０と、前記受光部６０からの検出信号が必要な場合に、前記電流制御部７０に出力要求信号を送る前記エンコーダ制御部８０とを備え、前記電流制御部７０が出力要求信号を受けるまでは、前記電流制御部７０は前記発光部５０に前記低電流ＩＬを供給し、前記電流制御部７０が出力要求信号を受けた後には、前記電流制御部７０は前記発光部５０に前記高電流ＩＨを供給するように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明による光学式エンコーダは、回転軸と、回転軸に設けられたディスクと、発光部と、発光部に供給される電流を制御する電流制御部と、ディスクを介して発光部に対向する受光部と、受光部からの検出出力が必要な場合に、電流制御部に出力要求信号を送る制御部とを備える光学式エンコーダであって、電流制御部が出力要求信号を受けるまでは、電流制御部は発光部に低電流を供給し、電流制御部が出力要求信号を受けた後には、電流制御部は発光部に前記低電流よりも高電流を供給するので、光学式エンコーダの消費電力が小さく、低消費電力状態から変位量の検出開始までに要する時間を短くすることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０          光学式エンコーダ
２０          ハウジング
３０          回転軸
４０          ディスク
５０          発光部
６０          受光部
７０          電流制御部
８０          エンコーダ制御部
ＩＬ          低電流
ＩＨ          高電流
【図１】
2018077113.tif 000003
【図２】
2018077113.tif 000004
【図３】
2018077113.tif 000005