許多機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人的接頭處都采用電機(jī)精確控制其操作。為了準(zhǔn)確檢測(cè)這些電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度,光編碼器獲得廣泛使用。濱松生產(chǎn)適用于光編碼器的硅光電二極管、光 IC、圖像傳感器、LED 等,還可提供這些設(shè)備的定制型號(hào)。
一,什么是光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器
光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器有兩種類型:透射型和反射型。透射型編碼器的發(fā)光體和光電傳感器之間安裝了刻有細(xì)狹縫的代碼盤(pán)。這種類型的編碼器通過(guò)透射/阻擋光來(lái)檢測(cè)開(kāi)/關(guān)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)角度。反射型編碼器的發(fā)光體和光電傳感器與代碼盤(pán)放置于同一平面上。此類型根據(jù)光的反射/未反射檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。
為了確保編碼器高度精確,發(fā)光體必須能夠均勻地發(fā)光。此外,光電傳感器必須能夠高速響應(yīng),且具有支持復(fù)雜狹縫圖案的芯片排列布局。
濱松能夠同時(shí)為透射型和反射型編碼器提供發(fā)光體和光電傳感器。
二,編碼器用光電二極管
濱松采用獨(dú)特的半導(dǎo)體工藝技術(shù),生產(chǎn)高靈敏度、低噪聲、高度可靠的光電二極管,適合用于編碼器中的光電傳感器。此外,濱松擁有制造眾多工業(yè)級(jí)光電二極管的良好記錄。
濱松可以制造對(duì)從可見(jiàn)光到紅外光的光源波長(zhǎng)都具有高靈敏度的光電二極管。通過(guò)優(yōu)化光編碼器中使用的 LED 的靈敏度,有望實(shí)現(xiàn)更高的信噪比。
濱松為汽車、工業(yè)和消費(fèi)品等許多用途提供各種封裝產(chǎn)品。濱松可以推薦各種封裝/安裝解決方案,例如 LED(用于光編碼器)和光電二極管的組合安裝,以及光電二極管封裝的小型化。
三,編碼器用光 IC
濱松根據(jù)客戶要構(gòu)建的編碼器的規(guī)格提供光 IC 定制。以下是濱松針對(duì)反射編碼器的光 IC 的舉措和定制產(chǎn)品的示例。
1.光電二極管和外圍電路的整體結(jié)構(gòu) ? 有助于減少部件數(shù)量和客戶側(cè)的安裝空間
2.使用 I2C 實(shí)現(xiàn)多功能化 ? 實(shí)現(xiàn)電子體積等多功能化
3.內(nèi)置 LED 和 LED 驅(qū)動(dòng)器 ? 支持投/受光 IC,并將 LED 置于芯片中心
4.通過(guò)微調(diào)補(bǔ)償參考值(電流、電壓)的變化
實(shí)施例 1:集成光電二極管和 LED 的光 IC(單片結(jié)構(gòu))示例
這是濱松將客戶分散配置的光電二極管和外圍電路轉(zhuǎn)換為光 IC 的示例。
示例框圖:整合了光電二極管、LED 和外圍電路的定制光 IC。如下:
產(chǎn)品圖片:整合了光電二極管、LED 和外圍電路的定制光 IC 的外觀。如下:
LED 安裝圖片(剖面圖),如下:
實(shí)施例 2:儀表放大器示例(1/f 噪聲,考慮熱噪聲)
我們采用考慮了 1/f 噪聲和熱噪聲的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)降噪。
四,線性編碼器用圖像傳感器
CMOS線陣圖像傳感器具有矩形像素、高行速率和全局快門(mén)功能,適用于線性編碼器的絕對(duì)蹤跡讀取。
濱松根據(jù)每個(gè)編碼器所需的分辨率和響應(yīng)速度,提供各種像素?cái)?shù)和像素尺寸的圖像傳感器。支持從 64 通道至 4096 通道的像素?cái)?shù)。像素尺寸、像素?cái)?shù)量和封裝均可定制。
五,編碼器用LED
濱松獨(dú)特的半導(dǎo)體制程采用濱松獨(dú)特的半導(dǎo)體工藝技術(shù),使得濱松制造商能夠輸出高度可靠的 LED,適合用于編碼器的發(fā)光體。
濱松為汽車、工業(yè)和消費(fèi)品等各種用途生產(chǎn)和提供各種類型的 LED。對(duì)于光編碼器,濱松提供準(zhǔn)直 LED,可照射低焦距/發(fā)散的均勻平行光,適用于構(gòu)造高精度編碼器。
通過(guò)優(yōu)化電流限制結(jié)構(gòu) LED 芯片的晶體結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了比先前的電流限制結(jié)構(gòu) LED 更高的可靠性。此外,還可以設(shè)計(jì)滿足客戶需求的發(fā)光直徑。
電流限制結(jié)構(gòu) LED 芯片設(shè)計(jì)示例(單位:μm):
電流限制結(jié)構(gòu) LED 示例: