(57)【要約】【課題】  光源を的中するようにマッチングし、且つ近接強烈光線干渉現象を効果的に克服する効果を取得する。【解決手段】複数の光線受け取り面同士を有する光検出器と、光源の発光する光線を断続的に遮断するエンコーディング・ホイールを有する光学エンコーダーに使用される光源において、少なくとも一つの発光ダイオードと、モールディング・ケーシングと、前記光線受け取り面同士と対応する開口を有するマッチング・ユニットとを有するように設定する。【選択図】      図６Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光線受け取り面同士を有する光検出器と、光源の発光する光線を断続的に遮断するエンコーディング・ホイールを有する光学エンコーダーに使用される光源であって、
少なくとも一つの発光ダイオードと、
モールディング・ケーシングと、
前記光線受け取り面同士と対応するレンズを有するマッチング・ユニットとを備えてなることを特徴とする光学エンコーダー光源。
【請求項２】
前記モールディング・ケーシングと前記マッチング・ユニットとが一体成形されることを特徴とする請求項１に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項３】
前記レンズとして平たい凸レンズを採用することを特徴とする請求項２に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項４】
前記レンズとしてダブル凸レンズを採用することを特徴とする請求項２に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項５】
前記マッチング・ユニットが前記モールディング・ケーシングに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項６】
前記レンズとして平たい凸レンズを採用することを特徴とする請求項５に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項７】
前記レンズとしてダブル凸レンズを採用することを特徴とする請求項５に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項８】
前記発光ダイオードの数が前記光線受け取り面同士の数と対応する数に設定されることを特徴とする請求項１に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項９】
複数の光線受け取り面同士を有する光検出器と、光源の発光する光線を断続的に遮断するエンコーディング・ホイールを有する光学エンコーダーに使用される光源であって、
少なくとも一つの発光ダイオードと、
モールディング・ケーシングと、
前記光線受け取り面同士と対応する開口を有するマッチング・ユニットとを備えてなることを特徴とする光学エンコーダー光源。
【請求項１０】
前記モールディング・ケーシングと前記マッチング・ユニットとが一体成形されることを特徴とする請求項９に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項１１】
前記マッチング・ユニットが前記モールディング・ケーシングに取り付けられることを特徴とする請求項９に記載の光学エンコーダー光源。
【請求項１２】
前記発光ダイオードの数が前記光線受け取り面同士の数と対応する数に設定されることを特徴とする請求項９に記載の光学エンコーダー光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学エンコーダー光源に係わり、特に近接強烈光線干渉を改善できる光学エンコーダー光源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのソフトウェアの進歩と、グラフィック・ユーザー・インターフェースの普及に従って、マウス装置が広範的にコンピュータのユーザー・インターフェースとして使用されてきた。従来のマウス装置（例えば機械式マウス装置）の場合では、ローリング・ボールに光学エンコーダーを合わせて使用することによってコンピュータのスクリーンにおけるカーソルの移動を制御する機能を実現した。図１に示すのは、従来の機械式のマウス装置１０の平面図であり、その機械式マウス装置１０は主にローリング・ボール１００と、少なくとも一つのローリング・シャフト１０２と、対応使用される光学エンコーダー１１０とを有する。光学エンコーダー１１０にはローリング・シャフト１０２と連動するエンコーディング・ホイール１１２と、エンコーディング・ホイール１１２の両側にある光学部材１１４とを有し、光学部材１１４には、光源１１４Ａと光検出器１１４Ｂとを備えている。ローリング・ボール１００がローリングする場合にＸ方向とＹ方向のエンコーディング・ホイール１１２を連動し、これによって、エンコーディング・ホイール１１２が断続的に光源１１４Ａの光信号を遮断し、光検出器１１４Ｂによって検出後、適当な電気回路処理を実行し、そうすると、マウス装置の移動方向を判断可能になり、また、コンピュータのドライビング・プログラムを合せて使用すると、スクリーンにおけるカーソルの移動方向をコントロール可能になる。
【０００３】
図２に示すのは、従来の光学エンコーダー１１０を示す側面図であり、その光検出器１１４Ｂには主に二つの光線受け取り面（斜線部分、符号表示せず）を有し、且つエンコーディング・ホイール１１２からの断続的な光線を受け取り、ローリング・ボール１００の移動方向と変位量を判断する。図２に示す光学エンコーダー１１０は遮断式エンコーディング・ホイール１１２を使用し、光線受け取り面より光信号を受け取ったかによって遮断式エンコーディング・ホイール１１２の回動を判断する。しかしながら、光線の回折の特性の影響で、光源１１４Ａより発光する光線が発散してしまい、判断しにくくなる。図３に示すのは、他の種類の従来の光学エンコーダー１１０を示す側面図であり、その光検出器１１４Ｂにも二つの光線受け取り面（符号表示せず）を有し、また、エンコーディング・ホイール１１３としてレンズ・アレイを採用することによって回折現象を克服し、光線をフォーカスするかによりエンコーディング・ホイール１１３の回動を判断し、且つ、ローリング・ボール１００の移動方向と変位量を判断する。
【０００４】
しかしながら、前記の二つの従来の光学エンコーダー１１０はやはり近接強烈光線干渉の課題を有し、光線には干渉現象を生じるので、二つの光線束同士が同時に二つの光線受け取り面同士に向かう場合、二つの光線受け取り面同士の間で干渉による強烈光線を生成し、信号読み取りの誤りを生成する。図４に示すのは、近接強烈光線干渉の信号検出に対する影響を示す説明図であり、実線の部分が理想的な検出信号である。しかしながら、近接強烈光線干渉の課題のため、実際的に検出した信号が点線に示すようになってしまい、強烈光線に干渉されて波ボトムに降下できなくなってしまう。
【０００５】
図５に示すのは他の従来の光学エンコーダー１１０を示す側面図であり、前記の課題を解消するために、光検出器１１４Ｂの前方に遮光片１１６を配置し、それによって二つの光線受け取り面同士の間の部位を遮蔽する。しかしながら、光線の波動性の特性の影響で依然として近接強烈光線干渉の課題を解消できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのため、本発明は近接強烈光線干渉を改善できる光学エンコーダー光源を提供することをその主要な解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解消するために、本発明は、光学エンコーダー光源を提供し、それは複数個の光線受け取り面同士を有する高検出器とエンコーディング・ホイールとを有し、光源より発光する光線を断続的に遮断でき、前記光源には少なくとも一つの発光ダイオードと、モールディング・ケーシングと、マッチング・ユニットとを有し、それには光線受け取り面と対応するレンズを有し、前記マッチング・ユニットが前記モールディング・ケーシングに取り付けられ、またはそのモールディング・ケーシングと一体成形され、前記レンズとして平たい凸レンズまたはダブル凸レンズを採用し、発光ダイオードの発光する光線を対応する光線受け取り面にフォーカスし、前記マッチング・ユニットとして光線受け取り面と対応する開口よりなってもよく、それらの処置によって近接強烈光線干渉の課題を効果的に解消する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図６Ａに示すのは、本発明の光学エンコーダー光源の第一の好適な実施の形態を示す説明図である。本発明の光学エンコーダー２１０にも光源２１４Ａと、光検出器２１４Ｂと、エンコーディング・ホイール２１２とを有し、光検出器２１４Ｂには主に二つの光線受け取り面同士（斜線部分）を有し、且つエンコーディング・ホイール２１２が光源２１４Ａの発光する光線を断続的に遮断でき、それによってローリング・ボールの回動方向と変位量を判断し、それらの光検出器２１４Ｂとエンコーディング・ホイール２１２とがすべて従来技術であるので、ここでは説明を省略する。
【０００９】
図に示すように、光源２１４Ａには発光ダイオード２１４０とモールディング・ケーシング２１４２とを有し、モールディング・ケーシング２１４２には対応光線受け取り面と、モールディング・ケーシング２１４２と一体成形される光線マッチング・ユニット２１４４を有する。光線マッチング・ユニット２１４４には二つの平たい凸レンズまたは二つのダブル凸レンズを有し、それらによって発光ダイオード２１４０の発光する光線を光検出器２１４Ｂの二つの光線受け取り面同士にマッチングする。この第一の実施の形態において、光線マッチング・ユニット２１４４におけるレンズの数が単に二個に限定されず、光線受け取り面同士の数と対応できればよく、且つその対応配置位置が発光ダイオード２１４０の発光する光線を光検出器２１４Ｂの光線受け取り面同士にマッチングできればよい。
【００１０】
前記の好適な実施の形態において、発光ダイオードの数も一個だけに限定されず、光線受け取り面同士と対応可能な数を採用すればよい。図６Ｂに示すように、光検出器２１４Ｂには二つの光線受け取り面同士（斜線部分）を有する場合、光源２１４Ａも二つの発光ダイオード２１４０Ａと２１４０Ｂを有し、対応しあう光線マッチング・ユニット２１４４を合せて使用すると、光源２１４Ａの発光する光線にさらに優れたマッチング特性を有させることができる。
【００１１】
図７Ａに示すのは、本発明の光学エンコーダー光源の第二の実施の形態であり、その図面に示すように、その光源２１４Ａには一つの発光ダイオード２１４０と一つのモールディング・ケーシング２１４２を有し、前記モールディング・ケーシング２１４２にはその上に取り付けられる光線マッチング・ユニット２１４４を有し、この光線マッチング・ユニット２１４４には二つのレンズ部分を有し、例えば、一つの平たい凸レンズまたは一つのダブル凸レンズを採用でき、それらによって発光ダイオード２１４０の発光する光線を光検出器２１４Ｂの二つの光線受け取り面同士にマッチングする。この第二の実施の形態において、レンズの数が二個だけに限定されず、光線受け取り面同士の数と対応できればよく、且つその対応配置位置も発光ダイオード２１４０の発光する光線を光検出器２１４Ｂの光線受け取り面同士にマッチングできればよい。
【００１２】
前記の好適な実施の形態において、発光ダイオードの数も一個だけに限定されず、光線受け取り面同士と対応可能な数を有すればよく、図７Ｂに示すように、光検出器２１４Ｂには二つの光線受け取り面同士（斜線部分）を有する場合、光源２１４Ａも二つの発光ダイオード２１４０Ａと２１４０Ｂとを有するようになり、対応しあう光線マッチング・ユニット２１４４を合せて使用すると、光源２１４Ａの発光する光線にもっと優れたマッチング特性を付与できる。
【００１３】
図８Ａに示すのは、本発明の光学エンコーダー光源の第三の好適な実施の形態であり、その図面に示すように、その光源２１４Ａには発光ダイオード２１４０とモールディング・ケーシング２１４２とを有し、モールディング・ケーシング２１４２には一対の開口同士２１４８を有し、発光ダイオード２１４０の光線がそれらの開口同士２１４８より分光して光検出器２１４Ｂの二つの光線受け取り面同士とマッチングする。この第三の好適な実施の形態においてそれらの開口の数が必ずしも二個に限定されず、光線受け取り面同士の数と対応する数を有すればよく、且つその対応配置位置も発光ダイオード２１４０の発光する光線を光検出器２１４Ｂの光線受け取り面同士にマッチングできればよい。
【００１４】
前記の好適な具体的実施例において、発光ダイオードの数も一個だけに限定されず、光線受け取り面同士と対応する数を有すればよく、図８Ｂに示すように、光検出器２１４Ｂには二つの光線受け取り面同士（斜線部分）を有する場合、光源２１４Ａには二つの発光ダイオード２１４０Ａと２１４０Ｂを有するようになり、対応しあう開口２１４８を合せて使用すると、光源２１４Ａの発光する光線にさらに優れたマッチング特性を付与できる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
前記に説明した通り、本発明による光学エンコーダー光源は近接強烈光線干渉を効果的に改善できるので、滅多にない優れた発明を提供でき、ここで説明したいのは、本発明は前記の実施例に限定されず、種々の変化を実施でき、例えば前記光源としてレーザなどの同期性がもっと優れた光源を採用でき、且つ前記光線受け取り面同士も二個に限定されず、三個または三個以上使用してよく、また、レンズと発光ダイオードも対応の数を使用すればよく、それらも本発明の主張範囲内に納入されるべきことが言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の機械式マウスを示す平面図である。
【図２】従来の光学エンコーダーを示す側面図である。
【図３】他の種類の従来の光学エンコーダーを示す側面図である。
【図４】近接強烈光線干渉現象の信号検出に対する影響を示す説明図である。
【図５】他の種類の光学エンコーダーを示す側面図である。
【図６Ａ】本発明の第一の好適な実施の形態の構造を示す説明図である。
【図６Ｂ】本発明の第一の好適な実施の形態の構造を示す説明図である。
【図７Ａ】本発明の第二の好適な実施の形態の構造を示す説明図である。
【図７Ｂ】本発明の第二の好適な実施の形態の構造を示す説明図である。
【図８Ａ】本発明の第三の好適な実施の形態の構造を示す説明図である。
【図８Ｂ】本発明の第三の好適な実施の形態の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
２１０    光学エンコーダー
２１２    エンコーディング・ホイール
２１４Ａ  光源
２１４Ｂ  光検出器
２１４０  発光ダイオード
２１４２  モールディング・ケーシング
２１４４  光線マッチング・ユニット
２１４８  開口
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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