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機械制御

新技術により低コストで高速高感度な受光ICの開発

京都府

マイクロシグナル株式会社

2020年4月13日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 位置決め装置を小型化する薄型エンコーダの研究開発
基盤技術分野 機械制御
対象となる産業分野 医療・健康・介護、航空・宇宙、自動車、ロボット、産業機械、工作機械、エレクトロニクス、光学機器、物流・流通
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)、低コスト化
キーワード エンコーダ、受光、IC、フォトダイオード、PDIC
事業化状況 実用化に成功し事業化間近
事業実施年度 平成23年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

ロボットや精密機器の小型化が課題となっているので、受光素子の小型化は重要な課題である。
新開発のデジタル信号処理方法である変調光検波方式の高速高過度の受光素子を開発する。
汎用小型エンコーダを開発する。
後輩に利用できる高速高過度な受光素子(受光IC)を開発する。

開発した技術のポイント

高精度の位置検出を行うことが出来る受光素子及び信号処理回路を集積化したエンコーダ用受光制御ICを開発し、エンコーダを小型(薄型)化する
(新技術の特徴)
10mm程度の薄さの高分解能エンコーダが実現可能になる
継続研究会派の結果派生技術として従来の高速受光素子であるPINフォトダイオードを数倍に高感度化する独創技術を確執した。

具体的な成果

・同期検波方式の角度検出システムの開発
・光学式エンコーダの開発
-光電変換構造及び光学設計、信号処理回路の設計が出来た
・光IC化の研究開発
-光ICの設計、試作及び評価を行った
-発光素子-受光素子間隔を2mmとし、薄型化に成功した
・小型(薄型)エンコーダの研究開発
-組込み型エンコーダの先端技術を確立した
・光電センサー用高速高感度受光ICの製品化

知財出願や広報活動等の状況

・平成30年中小企業新技術新製品賞優良賞受賞
・令和元年京都中小企業優秀技術賞受賞

受賞作品写真
研究開発成果の利用シーン

・薄型エンコーダ
・薄型エンコーダを可能とするエンコーダIC
・逓倍機能内蔵エンコーダ用受光IC
・従来型受光素子の感度を数倍に高める独自技術を活かし、通信用受光素子の共同研究開発を進める。
・脈センサー、脈拍センサー、脈波センサーを開発している。
・超高感度受光素子技術、製品を提供できる。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

基本技術は確立しているので事業化の為のユーザーの製品仕様に合わせた当社受光ICの製品開発を行おうとしている。
高速なフォトダイオードであるPINフォトダイオードを数倍高感度にした受光素子を製品化した。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造、共同研究・共同開発、技術ライセンス、技術コンサルティング

製品・サービスのPRポイント

・位置決め装置の薄型化を実現
-光学検出部は4mm程度の間隔で構成できるため、10mm程度の薄さのエンコーダを実現可能である
・コストダウンが可能
-従来製品ほどの組立精度が必要なく、部品コストも十分競争力が持てるレベルであるので、従来製品よりもコストダウンが可能である
-発光素子ドライバー、受光素子、増幅回路、逓倍回路を1チップ化して提供できる
・逓倍回路内蔵のエンコーダ受光IC製品化済み。500~20000PPR程度
・光電スイッチ用高速高感度の受光ICを製品化済み。

エンコーダーパターン一覧パンフレット161116_ページ_1
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エンコーダIC仕様書_160803_ページ_01
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光電スイッチ用受光IC3_0900
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光電SW用受光IC_MPSシリーズP200221_ページ_4
今後の実用化・事業化の見通し

・逓倍回路を内蔵した広範囲の分解能に対応する受光ICを製品化。
・光電センサー用に画期的な高速高感度の受光素子を製品化したので、生体センサー、脈拍センサー、血中酸素飽和度(SPO2、パルスオキシメータ)、高速スイッチング電源、光通信などに使われる受光素子に応用開発する。

実用化・事業化にあたっての課題

共同研究先や生体センサーを製品化する企業との連携を求めている。

事業化に向けた提携や連携の希望

基本技術は確立していますので、実用の個別のご要望に合わせた受光ICの製品化開発を行いたいので、研究開発連携を希望します。
派生技術の超高感度受光素子(フォトダイオード、受光IC)は製品化済み。広帯域領域で従来フォトダイオードに比べ感度を5倍程度にできます。

DOTPDポスターA4_受賞20191223

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 マイクロシグナル株式会社
事業管理機関 学校法人立命館
研究等実施機関 学校法人立命館
マイクロテック・ラボラトリー株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 マイクロシグナル株式会社(法人番号:3130001033677)
事業内容 IC、LSI開発、センサシステム開発
社員数 12 名
本社所在地 〒613-0022 京都府久世郡久御山町市田新珠城207
ホームページ http://www.microsignal.co.jp/
連絡先窓口 渡辺國寛
メールアドレス sales@microsignal.co.jp
電話番号 0774-43-7730