(57)【要約】【課題】保護カバー取り付けた最終状態において、発光素子の光量低下時におけるエンコーダ特性を確認できる信頼性の高い光学式エンコーダを提供する。【解決手段】光量制御回路３０は、発光素子３８と直列に接続され供給電流を制限する抵抗器３９とで構成され、定常の発光量を確保する。スイッチ３２と抵抗器３３とを直列に接続した電流切替回路３１を、発光素子３８に並列に接続し、外部からの電流切替信号によりスイッチ３２を閉じると、発光素子３８に供給されていた電流が抵抗器３３にも分流され、発光素子３８への供給電流が低減する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子に基準電圧を印加して基準光量を得る光量制御回路を備え、外部からのデータ送信要求信号であるシリアル信号により検出した位置データを送信する光学式エンコーダにおいて、発光素子に供給する電流を抑制する電流切替回路を備え、外部からのシリアル信号により前記電流切替回路を制御することを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項２】
前記電流切替回路は、外部からのシリアル信号により制御されるスイッチと、前記スイッチに並列もしくは直列に接続した抵抗器を少なくとも１組備え、前記発光素子に並列または直列に接続した請求項１に記載の光学式エンコーダ。
【請求項３】
前記電流切替回路は、外部からのシリアル信号により制御されるスイッチと、前記スイッチに直列に接続した抵抗器を少なくとも１組備え、前記電流切替回路に分圧抵抗器を直列接続して、光量制御回路の基準電圧を分圧する請求項１に記載の光学式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の光量低下時のエンコーダ特性を保証できる光学式エンコーダの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学式エンコーダでは、抵抗器や増幅器等を用いた電気的処理により発光素子へ電流を供給している。この発光素子は、経時変化によって光量が低下し、一般的に半減すると、エンコーダ特性に支障をきたす可能性が高い。
【０００３】
一方、発光素子の光量低下時のエンコーダ特性を確認するため、回路基板上に実装された抵抗器を取替えて定数を変更することで、発光素子への供給電流を低減し、エンコーダ特性を確認する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０９２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方法において、発光素子の光量を低減するには、抵抗器の抵抗値を大きくする必要がある。一方、回転符号板や受発光素子への異物付着を防止する保護カバーを取り付けた後、光学式エンコーダの信頼性を確保するため、高温下においてエージングを実施し、熱ストレスによる初期的な変化を確認し、スクリーニングしている。
【０００５】
解決しようとする問題点は、あらかじめ光量を低減させるには、回路基板がむき出しの状態、すなわち保護カバーを取り付ける前の工程でしかできず、温度特性や高温エージングなどの特性検査において、光量低下時のエンコーダ特性を検証することができない点である。このため、光学式エンコーダとして信頼性の低下を招いていた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、保護カバー取り付けた最終状態において、発光素子の光量低下時におけるエンコーダ特性を確認できる信頼性の高い光学式エンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、発光素子に基準電圧を印加して基準光量を得る光量制御回路を備え、外部からのデータ送信要求信号であるシリアル信号により検出した位置データを送信する光学式エンコーダにおいて、発光素子に供給する電流を抑制する電流切替回路を備え、外部からのシリアル信号により前記電流切替回路を制御する。
【０００８】
また、前記電流切替回路は、外部からのシリアル信号により制御されるスイッチと、前記スイッチに並列もしくは直列に接続される抵抗器を少なくとも１組備え、前記発光素子に並列または直列に接続している。
【０００９】
さらに、前記電流切替回路は、外部からのシリアル信号により制御されるスイッチと、前記スイッチに直列に接続した抵抗器を少なくとも１組備え、前記電流切替回路に分圧抵抗器を直列接続して、光量制御回路の基準電圧を分圧してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光学式エンコーダによれば、電子部品に触れることなく、外部からのシリアル信号によって発光素子への供給電流を抑制することができるため、保護カバー取り付けた
最終状態であっても、光量低下時のエンコーダ特性をいつでも検証することができる。
【００１１】
また、電流切替回路を複数にすれば、複数パターンで光量低下を確認することが可能となり、使用中における発光素子の劣化の程度を把握することができる。
【００１２】
したがって、光量低下時におけるエンコーダ特性の検証後に受発光素子への異物付着の心配がなく、信頼性の高い光学式エンコーダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の光学式エンコーダは、回転符号板を備えた回転部と、受光素子と発光素子を取り付けた信号処理回路基板をフレームの対向する所定位置に固定した固定部と、保護カバーとで構成され、外部からのデータ送信要求信号であるシリアル信号により検出したデータを送信する。
【００１４】
固定部には、発光素子に供給する電流を抑制する電流切替回路を備えており、この電流切替回路は、外部からのシリアル信号により制御されるスイッチと、前記スイッチに直列に接続される抵抗器を少なくとも１組備え、外部からのシリアル信号によって前記スイッチを閉じ、前記抵抗器に電流発光素子への供給電流を抑制して、光量低下時におけるエンコーダ特性を検証することができる。
【実施例１】
【００１５】
図１は光学式エンコーダの全体構成図である。図１において、光学式エンコーダの回転部は、回転符号板１とボス２とで構成され、芯出し固定の後、モータシャフト３に固定する。固定部は、固定符号板６を取り付けた受光素子５などを搭載したアナログ信号処理回路基板４、発光素子８を搭載した電源回路基板７、フレーム９、回転符号板６や受光素子５や発光素子８への異物の付着を防止する保護カバー１０とで構成され、アナログ信号処理回路４と電源回路基板７とをフレーム９の所定位置に固定する。
【００１６】
図２はデータ通信部の説明図である。図２において、双方向性バス２１は、外部とのシリアルデータの送信・受信の切替えを行うラインドライバレシーバからなる。受信器２２は、外部からのデータ送信要求信号であるシリアル信号を受信し、正常受信完了後に送信開始信号を出力すると共に、シリアル信号が発光素子への供給電流の切替えを要求する信号であれば発光素子の供給電流を切替える電流切替信号を発生する。送信器２３は、送信開始信号により位置データをシリアルデータに変換する。
【００１７】
図３は実施例１の光量制御回路である。この光量制御回路３０は、発光素子３８と直列に接続され供給電流を制限する抵抗器３９とで構成され、定常の発光量を確保する。
【００１８】
ここで、本発明の要部について説明する。実施例１の電流切替回路３１は、スイッチ３２と抵抗器３３とを直列に接続して構成され、発光素子３８に並列に接続する。
【００１９】
電流切替回路３１は、外部からの電流切替信号によりスイッチ３２を閉じるため、発光素子３８に供給されていた電流が抵抗器３３にも分流され、発光素子３８への供給電流を低減させることができる。一般的には、発光素子の光量が半減した時、エンコーダ特性に支障がでるため、定常の光量が半減するように抵抗値を設定する。
【００２０】
これにより、保護カバーを取り付けた状態であっても、発光素子の光量低下時におけるエンコーダ特性を検証することができ、信頼性の高い光学式エンコーダが得られる。
【００２１】
なお、実施例１では、電流切替回路３１が１組の場合について説明したが、抵抗値の異
なる抵抗器を複数個設けて、外部からの電流切替信号でスイッチを制御すれば、光量低下時のエンコーダ特性を複数パターンで検証することが可能となる。
【００２２】
これらは、初期に限らずあらゆる環境下において、発光素子の劣化の程度を把握できることを意味する。
【実施例２】
【００２３】
実施例２は、発光素子に対して電流切替回路を直列に接続して発光電流を抑制するものであり、図４を用いて説明する。
【００２４】
図４において、実施例２の光量制御回路４０は、発光素子４８と供給電流を制限する抵抗器４９とで構成され、定常時の発光量を確保している。電流切替回路４１は、電流制限用の抵抗器４９と発光素子４８に対して直列に設けられ、スイッチ４２と抵抗器４３とを並列に接続して構成する。
【００２５】
実施例２の電流切替回路４１のスイッチ４２は、定常時には閉じており、外部からの電流切替信号によりスイッチ４２が開くように制御される。定常時には、（Ｖｃｃ−ＶＦ）／（抵抗器４０）で発光素子４８に供給されていた電流は、スイッチ４２を開くことで、抵抗器４９に抵抗器４３が直列に接続された形になる。
【００２６】
したがって、発光素子４８への供給電流は、（Ｖｃｃ−ＶＦ）／（抵抗器４９＋抵抗器４３）によって低減、発光量が抑制される。
【００２７】
これにより、保護カバーを取り付けた状態であっても、発光素子の光量低下時におけるエンコーダ特性を検証することができ、信頼性の高い光学式エンコーダが得られる。
【００２８】
なお、実施例１と同様に、電流切替回路４１を複数個設置して、外部からの電流切替信号でスイッチを制御すれば、光量低下時のエンコーダ特性を複数パターンで検証することができ、使用中においても、発光素子の劣化の程度を把握できる。
【実施例３】
【００２９】
実施例３の電流切替回路は、光量制御回路の光量基準電圧値を変えることで、発光電流を抑制するものであり、図５、図６を併用して説明する。
【００３０】
図５において、光量制御回路５０は、発光素子５８の発光量（光量基準電圧値）と、受光素子５５の受光量（電圧値）とを比較し、発光素子５８の発光電流を制御する。なお、発光素子５８の光量基準電圧値は、定常時の発光量を得るための設計値であり、発光素子の寿命を考慮して決定している。
【００３１】
図６において、電流切替回路６１は、スイッチ６２と抵抗器６３を直列接続して構成され、光量設定電源に抵抗器６４を介してグランドレベル間に接続している。スイッチ６２は定常時には閉じており、抵抗器６３と抵抗器６４によって分圧された電圧が光量基準電圧値として光量制御回路５０に入力されている。
【００３２】
ここで、外部からの電流切替信号により電流切替回路６１のスイッチ６２を開くと、光量基準電圧値が変化する。このとき、発光素子５８の光量を低減させる必要があるため、変化後の光量基準電圧値が高くなるように、抵抗器６３と抵抗器６４の抵抗比率を設定しておく必要がある。
【００３３】
これにより、外部からの電流切替信号によりスイッチ６２を閉じて発光電流を低減させ
、光量低下時のエンコーダ特性を検証することができる。
【００３４】
なお、実施例１，２と同様に、電流切替回路６１を複数個並列に接続してもよく、複数パターンの供給電流で光量低下時のエンコーダ特性を検証することができる。
【００３５】
このように、本発明の光学式エンコーダを用いれば、モータなどの装置への組込み後であっても、外部シリアル信号により発光素子の光量を強制的に低減できるため、光量低下時のエンコーダ特性を外部から必要に応じて確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の光学式エンコーダは、長寿命と信頼性を必要とするサーボモータなどに有用であり、保守点検作業にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明における光学式エンコーダの構造断面図
【図２】本発明におけるデータ通信部のブロック説明図
【図３】本発明の実施例１における光量低減の動作説明図
【図４】本発明の実施例２における光量低減の動作説明図
【図５】本発明の実施例３における光量制御回路の説明図
【図６】本発明の実施例３における光量低減の動作説明図
【符号の説明】
【００３８】
１  回転符号板
２  ボス
３  モータシャフト
４  アナログ信号処理回路基板（回路基板）
５，５５  受光素子
６  固定符号板
７  電源回路基板
８，３８，４８，５８  発光素子
９  エンコーダフレーム
１０  保護カバー
２１  双方向バス
２２  受信器
２３  送信器
３０，４０，５０  光量制御回路
３１，４１，６１  電流切替回路
３２，４２，６２  スイッチ
３３，４３，６３  抵抗器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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