ブルーライト用光学式位置エンコーダのためのセンサーチップを開発

February, 6, 2015, Bodenheim--iC-Hausは、フォトダイオードを利用したブルーライト用光学式位置エンコーダのためのセンサーチップを開発した。
　ブルーライト光子の短波長および透過により、インクリメンタル式及び絶対値式エンコーダの分解能や信号振幅や高調波歪率やジッタ性能は改善される。ブルーライトはより高い波長に比べ同じスロット幅での回折が少ないため、より鮮明な画像となる。
　近頃の半導体プロセスは小型の浅部構造で、ブルーライトの透過がより浅い利点を生かし効率を高めている。 更に、小型構造によりフォトダイオードのインターレース設計が可能となり、低オフセットでサイン/コサイン・エンコーダ信号が生じる。また、 感光面の高いフィルファブルーLED は白色発光体の元であり、自動車及び照明の市場で非常に需要が高い。近年では、長期間一定温度のブルー LEDの方が従来エンコーダに使用されてきた赤外線や赤色 LEDより優れ有用だとされている。ブルー LED の方が低コストで発光効率が高いためである。 光学式位置センサはLED及びCMOS技術の進歩により改善されてきた。iC-Hausは高分解能 iC-PT Hシリーズにおいて新たなインクリメンタル式スキャナーをブルーライト用に最適化した。シングル・チップ・エンコーダ用のチップ設計技術はEncoder blue 商標で登録されている。
　iC-PT Hシリーズの新しいエンコーダチップは、最適化されたスキャニング及び信号補間が極小サイズ（平面ウィンドー有り5 x 5 mm² optoQFN パッケージ）内に組み合わされている。オプトチップが最適化されたフェーズドアレイ構造であることにより、1.9 mm x 3.1 mmの極小スキャニング面及び直径26mmのコードディスクを使用して１分解能当たり10,000パルスが生成可能である。ブルーライトは低ノイズでコントラストを高め、高性能化により光学式システム内の消費電流は減少する。
　正確なモータ制御のため、4mA のプッシュプルドライバ経由で低ジッタエンコーダ直交信号を1倍、2倍、４倍の分解能でデバイスが生成する 。更に、モータ転流に使用されてきた従来の汎用ホールセンサは、追加の3スキャン・トラック組込により不要となった。 コードディスクが必須の転流信号を決定し、モータポールカウントに適用される仕組みとなっている。
　インデックスゲーティングも補間もピンにより容易に選択可能。1.6 MHzまでの出力周波数が可能で、1回転当たり10,000 パルスで10,000 rpmまでモータスピード制御ができる。 アナログテスト信号は完全なエンコーダアセンブリのアライメントとテストの容易化のためアクティブ化される。
　小さなスキャン面と高感度のためエンコーダ LEDの必要電力は減少し、数mAの電流で十分動作可能。これにより、殊に動作温度が高い時にLEDの寿命が延びる。 iC-PT HデバイスはLEDを制御し、経時変化及び温度影響を補償する。
　iC-Haus はスキャナー用評価ボードをプラスチックコードディスク及びスナップ方式のブルーLED付きで提供している。これにより、信号品質の利点をIR照明と直接比較することが可能となる。ブルーLEDの高い電圧及びエンコーダで使用される材料の整合性はシステムデザインの際Encoder blue は徹底的なテストを受け、一流のエンコーダ製造業者に評価されており、分解能が高いことから現シリーズ製品のIR LED及びスキャナーに取って代わると考えられる。