[发明专利]编码器以及编码器的光源

说明书

编码器包括光源。升压电路升高电池输出的电源电压，并输出升高后的电压。将该电压施加到发光二极管的一端。在发光二极管的另一端和地之间插入驱动电路，驱动电路控制流过发光二极管的电流。电压检测电路检测发光二极管和驱动电路之间的电压。当电压低于电源电压时，控制电路使升压电路升高电源电压；当电压等于电源电压时，控制电路停止升压电路执行的升压；并且控制电路控制驱动电路，使得在电压达到预定值之后，电流流向发光二极管。

对相关申请的交叉引用

本申请基于《美国法典》第35编第119节，要求于2016年12月5日提交的日本申请No.2016-235960的优先权，其全部内容通过引用合并在此。

技术领域

本发明涉及编码器以及编码器的光源。

背景技术

编码器被安装在位移测量装置(如千分表或指示器)中，以便测量位移量。这种编码器的已知示例是使用光学干涉来测量位移量的光学编码器。此外，编码器大体上分为测量相对位移量的增量式编码器和检测绝对位置的绝对式编码器。例如，美国专利No.7,608,813和美国专利No.8,309,906的说明书提出了绝对式光学编码器的配置。

在手持工具式位移测量装置中，使用小型的、轻量级的纽扣电池或扣式电池作为光学编码器的电源。在这种位移测量装置中，优选地尽可能长地延长电池的寿命。

然而，增量式编码器只能测量相对位移量，因此必须连续地测量位移量。因此，光学编码器的光源必须一直点亮，这不幸地导致大量的电能消耗。相反地，绝对式编码器可以检测绝对位置。因此，只有当检测位置时才间歇性地点亮光源就足够了，并且可以减少电能消耗。

例如，在光学编码器中，可以使用诸如发光二极管之类的发光元件作为光源。发光二极管发光所需的正向电压约为1.6至4V。相反地，通常情况下，额定电压是由电池设定的，并且例如，在纽扣电池的情况下，额定电压通常为3V。然而，当开始使用电池时电池的输出电压最高，并且输出电压随着其消耗而降低。通常，当这种电池的输出电压下降到一定电压水平后，电池其后呈现出急剧下降的放电特性。例如，当使用扣式锂电池时，虽然额定电压为3V，但是当输出电压下降到2.5至2.7V时，输出电压其后急剧下降。

当可以以良好的精度检测电池输出的电源电压时，可以将电池用作电源，直到电源电压下降到2.7V。然而，由于这需要高度精确的电压检测电路，因此当不可能提供这样的电压检测电路时，必须保证编码器的操作直到电源电压下降到2.5V为止。然而，由于发光二极管的正向电压，因此可能出现电源电压未达到发光二极管的正向电压并且不能驱动发光二极管的情况。

因此，通常的做法是升高电源电压并将所得到的电压施加到发光二极管。例如，可以想见的是使用DC-DC变换器执行升压，但DC-DC变换器会消耗相当大量的电能，因此可能缩短电池的寿命。换言之，从抑制电能消耗的角度来看，使用DC-DC变换器不是优选的。

当使用升高后的电压时，在包含光源的电路中可能出现电压高于电源电压的位置，并且升高后的电压可能超过电池外围电路的耐压，或可能发生电流到电池的回流。当电池是一次电池时，电流到电池的回流可能会损坏电池。

发明内容

本发明是根据上述情况构思的，并且本发明即使在高于电源电压的电压被施加到编码器光源中的发光二极管时，也能防止电流到电池的回流并且保护发光二极管的驱动电路。