JP2006349604A - Optical encoder - Google Patents

Optical encoder Download PDF

Info

Publication number
JP2006349604A
JP2006349604A JP2005179052A JP2005179052A JP2006349604A JP 2006349604 A JP2006349604 A JP 2006349604A JP 2005179052 A JP2005179052 A JP 2005179052A JP 2005179052 A JP2005179052 A JP 2005179052A JP 2006349604 A JP2006349604 A JP 2006349604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bare chip
light
grating
light source
optical encoder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005179052A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006349604A5 (en
JP4803644B2 (en
Inventor
Iwao Komazaki
岩男 駒崎
Yoshiki Kuroda
吉己 黒田
Eiji Yamamoto
英二 山本
Jun Hane
潤 羽根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2005179052A priority Critical patent/JP4803644B2/en
Publication of JP2006349604A publication Critical patent/JP2006349604A/en
Publication of JP2006349604A5 publication Critical patent/JP2006349604A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4803644B2 publication Critical patent/JP4803644B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized optical encoder which is easily installed while keeping the positional relation with other members unchanged. <P>SOLUTION: The optical encoder comprises a bare chip LED 141; an optically transparent substrate 111 having a first grating 110 provided on a surface for emitting optical beam of the bare chip LED 141; a second grating 120 displaced so as to cross the optical beam emitted from the bare chip LED 141 through the first grating 110 and having an optical pattern of a predetermined cycle p2; and a light detector 150 detecting movement of a diffraction pattern formed by emitting the optical beam to the optical pattern. The optically transparent substrate 11 is directly arranged on the bare chip LED 141, the light detector 150 includes a light receiving element array 151 arranged at a predetermined pitch p3, and the first grating 110 has a slit longer than the length of the light emitting area of the bare chip LED 141 in a direction substantially orthogonal to the pitch direction of the light receiving element array 151. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検出体の位置等を検出する反射型の光学式エンコーダに関する。   The present invention relates to a reflective optical encoder that detects the position and the like of an object to be detected.

従来例のエンコーダ用の発光装置の構成を図14に示す。図14の(b)において、カバー15は、例えばSUSのような薄い金属板を打ち抜き加工で形成する。カバー15は、横長に狭い幅で形成されたスリット15aと、上部両側に形成されている耳片15b、15cと、カバー本体15dと、脚部15eとを有している。   FIG. 14 shows a configuration of a conventional light emitting device for an encoder. In FIG. 14B, the cover 15 is formed by punching a thin metal plate such as SUS. The cover 15 includes a slit 15a formed in a horizontally narrow width, ear pieces 15b and 15c formed on both sides of the upper portion, a cover body 15d, and leg portions 15e.

カバー本体15dと両側の耳片15b、15cと間には、折曲線15xが形成されている。また、カバー本体15dと脚部15eとの間には、折曲線15yが形成されている。   A folding line 15x is formed between the cover body 15d and the ear pieces 15b, 15c on both sides. Further, a folding line 15y is formed between the cover main body 15d and the leg portion 15e.

図14の(b)に示したカバー15は、折曲線15x、15yで折曲げて、LED素子11xの発光面に被着される。図14の(a)は、カバー15をLEDの発光面に被着した状態を示す概略の側面図である。図14の(a)において、LED素子11xには、電極11a、電極11bが設けられている。電極11bは、リード端子12にダイボンディングにより電気的に接続されている。また、図示されていないが電極11aに金属線を接続している。そして、この金属線を他方のリード端子とワイヤボンディングにより電気的に接続する。   The cover 15 shown in FIG. 14B is bent along folding lines 15x and 15y and attached to the light emitting surface of the LED element 11x. FIG. 14A is a schematic side view showing a state in which the cover 15 is attached to the light emitting surface of the LED. In FIG. 14A, the LED element 11x is provided with an electrode 11a and an electrode 11b. The electrode 11b is electrically connected to the lead terminal 12 by die bonding. Although not shown, a metal wire is connected to the electrode 11a. The metal wire is electrically connected to the other lead terminal by wire bonding.

カバー15は、LED素子11xの発光面の中心位置がスリット15aの位置になるように位置合わせをして、折曲線15x、15yで図示の水平方向に折曲げる。さらに、適切な位置において耳片15b、15cと脚部15eとを垂直方向に折曲げる。これにより、カバー15をLED素子11xの発光面の前面に被着する。   The cover 15 is aligned so that the center position of the light emitting surface of the LED element 11x is the position of the slit 15a, and is bent in the horizontal direction shown in the figure by folding lines 15x and 15y. Further, the ear pieces 15b and 15c and the leg portion 15e are bent in the vertical direction at an appropriate position. Thereby, the cover 15 is attached to the front surface of the light emitting surface of the LED element 11x.

このように、カバー15をLED素子11xの発光面の前面に被着してから、次に、透光性樹脂材からなるモールド部でLED素子11xと金属線とを封止して、LED11を形成する。このため、カバー15は、モールド部により強固に固定され、位置ずれの発生を防止できる。また、ダイボンディングの際のLED素子11xの位置ずれにも影響を受けない。   In this way, after the cover 15 is attached to the front surface of the light emitting surface of the LED element 11x, the LED element 11x and the metal wire are sealed with a mold part made of a translucent resin material, and the LED 11 is then sealed. Form. For this reason, the cover 15 is firmly fixed by the mold part and can prevent the occurrence of displacement. Further, it is not affected by the positional deviation of the LED element 11x during die bonding.

図14の(a)に示すLED11は、LED素子11xの発光面の中心位置に横長で幅狭のスリット15aの位置が位置合わせされたカバーを被着している。このため、LED素子11xから出射される出力光は、スリット15aの部分のみで通過して、光束Laが受光部に向けて進行する。   The LED 11 shown in FIG. 14A has a cover in which the position of the horizontally long and narrow slit 15a is aligned with the center position of the light emitting surface of the LED element 11x. For this reason, the output light emitted from the LED element 11x passes through only the slit 15a, and the light beam La travels toward the light receiving unit.

また、スリット15aを設けたカバー15は、打ち抜き加工により簡単に形成することができる。なお、カバー15を打ち抜き加工により形成し、折曲げてLED素子11xの発光面に被着することに代えて、側面視が図14で示す形状となるように、スリット15aが設けられているカバー15を、合成樹脂材のモールド成型で形成することもできる。   Further, the cover 15 provided with the slits 15a can be easily formed by punching. In addition, instead of forming the cover 15 by punching, bending and attaching it to the light emitting surface of the LED element 11x, a cover provided with a slit 15a so that the side view has the shape shown in FIG. 15 can also be formed by molding a synthetic resin material.

特開2001−135862号公報JP 2001-135862 A

いわゆる反射型の光学式エンコーダを、小型化かつ安価で製作するためには、光源、特にベアチップ光源とスリットとを組み合わせて実装する必要がある。このとき、小型化された小さな構成部品どうしを所定の位置関係で実装することは困難である。例えば、反射型の光学式エンコーダでは、光源側の格子の方向と、光検出器の方向とを正確に位置合わせする必要がある。このような位置合わせは、小型化された光学式エンコーダにおいては極めて困難である。   In order to manufacture a so-called reflective optical encoder in a compact and inexpensive manner, it is necessary to mount a light source, in particular, a bare chip light source and a slit in combination. At this time, it is difficult to mount small miniaturized components in a predetermined positional relationship. For example, in a reflective optical encoder, it is necessary to accurately align the direction of the grating on the light source side and the direction of the photodetector. Such alignment is extremely difficult in a miniaturized optical encoder.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型で、かつ他の部材との位置関係を一定にしつつ実装容易な光学式エンコーダを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical encoder that is small in size and easy to mount while maintaining a constant positional relationship with other members.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光ビームを出射する光源と、光源の光ビームを出射する表面に設けられた第1格子を形成した光透過性部材と、光源から第1格子を透過して出射される光ビームを横切るように変位し、所定周期の光学パターンが形成された第2格子と、光ビームが所定周期の光学パターンに照射されることにより生成された回折パターンの動きを検出する光検出器とを有する光学式エンコーダであって、光源は、ベアチップ光源であり、光透過性部材は、ベアチップ光源上に直接配置され、光検出器は、所定のピッチで配置された受光素子アレイを有し、第1格子は、受光素子アレイのピッチ方向に略直交する方向において光源の発光領域の長さよりも長いスリットを有していることを特徴とする光学式エンコーダを提供できる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a light source that emits a light beam and a light transmissive member that forms a first grating provided on the surface of the light source that emits the light beam. And a second grating on which an optical pattern having a predetermined period is formed by being displaced so as to cross the light beam transmitted through the first grating from the light source, and the optical pattern having the predetermined period is irradiated with the optical pattern. And an optical encoder that detects the movement of the diffraction pattern generated by the light source, wherein the light source is a bare chip light source, the light transmissive member is directly disposed on the bare chip light source, and the photodetector is The first grating has slits longer than the length of the light emitting region of the light source in a direction substantially perpendicular to the pitch direction of the light receiving element array. It can provide an optical encoder that.

また、本発明の好ましい態様によれば、第1格子のパターンの設けられた領域は、ベアチップ光源の光出射領域よりもオーバーハングしていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the region where the pattern of the first grating is provided is overhanging than the light emitting region of the bare chip light source.

また、本発明の好ましい態様によれば、光透過性部材は、平面状基板であり、光透過性部材の重心位置は、少なくともベアチップ光源の表面内に存在することが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the light transmissive member is a planar substrate, and the center of gravity of the light transmissive member exists at least in the surface of the bare chip light source.

また、本発明の好ましい態様によれば、光透過性部材は、ベアチップ光源の表面上に、第1格子のピッチ方向にオーバーハングしていることが望ましい。   Moreover, according to the preferable aspect of this invention, it is desirable for the light transmissive member to overhang in the pitch direction of a 1st grating | lattice on the surface of a bare chip light source.

また、本発明の好ましい態様によれば、光透過性部材は、ベアチップ光源の表面上に、受光素子アレイのピッチ方向に略直交する方向にオーバーハングしていることが望ましい。   Moreover, according to the preferable aspect of this invention, it is desirable for the light transmissive member to overhang in the direction substantially orthogonal to the pitch direction of a light receiving element array on the surface of a bare chip light source.

また、本発明の好ましい態様によれば、光透過性部材のベアチップ光源の表面電極に対向する少なくとも一部分は、切欠き状または穴状の開口部が形成され、開口部を通してベアチップ光源の表面電極に導電ワイアがボンディングされていることが望ましい。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, at least a part of the light transmissive member facing the surface electrode of the bare chip light source is formed with a notch-shaped or hole-shaped opening, and through the opening to the surface electrode of the bare chip light source. It is desirable that a conductive wire be bonded.

また、本発明の好ましい態様によれば、光透過性部材は、絶縁性部材で形成され、光透過性部材の上面及び下面に導電性を有する電極パターンが形成されており、上面及び下面の電極パッドをスルーホールで導通し、かつ上面の電極パターンから導電ワイアがボンディングされていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the light transmissive member is formed of an insulating member, and conductive electrode patterns are formed on the upper and lower surfaces of the light transmissive member. It is desirable that the pad is electrically connected through a through hole, and a conductive wire is bonded from the electrode pattern on the upper surface.

また、本発明の好ましい態様によれば、ベアチップ光源上に導電性基板が直接配置され、第2格子に対向する平面上に導電ワイアがボンディングされていることが望ましい。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the conductive substrate is directly disposed on the bare chip light source, and the conductive wire is bonded on a plane facing the second grating.

また、本発明の好ましい態様によれば、光検出器とベアチップとの間の空間に、光検出器とベアチップ光源との互いに接して、ベアチップ光源の幅よりも、第1格子のピッチ方向に大きい幅を有する実装補助部材が実装され、さらに、光透過性部材は、実装補助基板の上に光検出器に接して実装されていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, the photodetector and the bare chip light source are in contact with each other in the space between the photodetector and the bare chip, and are larger in the pitch direction of the first grating than the width of the bare chip light source. It is desirable that a mounting auxiliary member having a width is mounted, and further, the light transmissive member is mounted on the mounting auxiliary substrate in contact with the photodetector.

また、本発明の好ましい態様によれば、実装補部材は、光検出器と接する部分とは反対方向の部分を除いて、ベアチップ光源を取り囲んでいることが望ましい。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the mounting auxiliary member surrounds the bare chip light source except for a portion in a direction opposite to a portion in contact with the photodetector.

また、本発明の好ましい態様によれば、実装補助部材は、ベアチップ光源と対向する側面に光遮蔽膜または高反射膜が形成されていることが望ましい。   According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the mounting assisting member has a light shielding film or a high reflection film formed on a side surface facing the bare chip light source.

本発明に係る光学式エンコーダは、いわゆる反射型の光学式エンコーダにおいて、光源は、ベアチップ光源であり、光透過性部材は、ベアチップ光源上に直接配置されている。これにより、小型な光学式エンコーダを提供できる。また、光検出器は、所定のピッチで配置された受光素子アレイを有し、第1格子は、受光素子アレイのピッチ方向に略直交する方向において光源の発光領域の長さよりも長いスリットを有している。これにより、第1格子と受光素子アレイとの位置関係を一定の関係に調整することが容易である。このように、本発明によれば、小型で、かつ他の部材との位置関係を一定にしつつ実装容易な光学式エンコーダを提供できる。   The optical encoder according to the present invention is a so-called reflective optical encoder, wherein the light source is a bare chip light source, and the light transmissive member is directly disposed on the bare chip light source. Thereby, a small optical encoder can be provided. The photodetector has a light receiving element array arranged at a predetermined pitch, and the first grating has a slit longer than the length of the light emitting region of the light source in a direction substantially perpendicular to the pitch direction of the light receiving element array. is doing. Thereby, it is easy to adjust the positional relationship between the first grating and the light receiving element array to a fixed relationship. Thus, according to the present invention, it is possible to provide an optical encoder that is small in size and easy to mount while keeping the positional relationship with other members constant.

以下に、本発明に係る光学式エンコーダの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an optical encoder according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1、図2、図3を参照して、本発明の実施例1に係る光学式エンコーダ100について説明する。ベアチップLED141は、光半導体プロセスで製造された発光素子である。本実施例におけるベアチップLED141は、出射径を制御した形状の構成である。   An optical encoder 100 according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. The bare chip LED 141 is a light emitting element manufactured by an optical semiconductor process. The bare chip LED 141 in the present embodiment has a configuration in which the emission diameter is controlled.

第1格子110は、光透過性基板111上に形成された一定周期p1の光学パターンである。また、光透過性基板111は、平面状の光透過性部材である。光学パターンは、光透過性基板111に直接形成すること、及びシート状のパターンを貼り付けることの何れの構成でも良い。   The first grating 110 is an optical pattern having a constant period p1 formed on the light transmissive substrate 111. The light transmissive substrate 111 is a planar light transmissive member. The optical pattern may be formed directly on the light-transmitting substrate 111 or may be affixed with a sheet-like pattern.

第2格子120は、スケール121上に形成されている。第2格子120は、反射率の大きい領域と小さい領域とを一定周期p2に形成した構成、または凹状部と凸状部とを一定周期p2に形成した構成である。これにより、光検出器150上に明暗パターンを形成できるものとする。   The second grid 120 is formed on the scale 121. The second grating 120 has a configuration in which a region having a high reflectance and a region having a low reflectance are formed in a constant cycle p2, or a configuration in which a concave portion and a convex portion are formed in a constant cycle p2. As a result, a light / dark pattern can be formed on the photodetector 150.

光検出器150は、互いに位相の異なる信号を検出するための受光素子アレイ151を有している。光検出器150としては、受光素子アレイ151の組を複数ずらして配置する構成、または互いに位相が異なる第3格子を介した光検出器の構成でも良い。   The photodetector 150 includes a light receiving element array 151 for detecting signals having different phases. The photodetector 150 may have a configuration in which a plurality of pairs of the light receiving element arrays 151 are arranged to be shifted, or a configuration of a photodetector through a third grating having different phases.

次に、光学式エンコーダ100の動作を説明する。ベアチップLED141から出射された光ビームは、ベアチップLED141の出射面に対向する面に配置された第1格子110のパターンを有する光透過性基板111に照射される。第1格子110を通過した光ビームは、第1格子110のピッチ方向(y方向)と平行に稼動するスケール121上の第2格子120に照射される。ここで、第2格子120と第1格子110との間隔z1、及び第2格子120と光検出器150との間隔z2を所定の距離に保つように構成されている。これにより、第2格子120で反射した光ビームは、光検出器150上に第1格子110の明暗パターン、いわゆるセルフイメージを転写する。受光素子アレイ151は、明暗パターンの動きを検出する。   Next, the operation of the optical encoder 100 will be described. The light beam emitted from the bare chip LED 141 is applied to the light transmissive substrate 111 having the pattern of the first grating 110 disposed on the surface facing the emission surface of the bare chip LED 141. The light beam that has passed through the first grating 110 is applied to the second grating 120 on the scale 121 that operates in parallel with the pitch direction (y direction) of the first grating 110. Here, the interval z1 between the second grating 120 and the first grating 110 and the interval z2 between the second grating 120 and the photodetector 150 are configured to be maintained at a predetermined distance. As a result, the light beam reflected by the second grating 120 transfers a light / dark pattern of the first grating 110, a so-called self-image, onto the photodetector 150. The light receiving element array 151 detects the movement of the light / dark pattern.

図2は、光検出器150上に形成されている受光素子アレイ151を拡大して示す。受光素子アレイ151は、例えば矩形状の4つのフォトダイオードPD1、PD2、PD3、PD4が複数組み合わされている。   FIG. 2 shows an enlarged view of the light receiving element array 151 formed on the photodetector 150. In the light receiving element array 151, for example, a plurality of four rectangular photodiodes PD1, PD2, PD3, and PD4 are combined.

フォトダイオードPD1、PD2、PD3、PD4は、それぞれ1/4×p3ずつずらして櫛歯状に配置されている。そして、それぞれのフォトダイオードPD1、PD2、PD3、PD4からの電気信号を4つの電極パッドA1、B1、A2、B2より出力する。   The photodiodes PD1, PD2, PD3, and PD4 are arranged in a comb shape with a shift of 1/4 × p3. Then, electric signals from the respective photodiodes PD1, PD2, PD3, and PD4 are output from the four electrode pads A1, B1, A2, and B2.

スケール121がy方向に相対移動すると、4つの電極パッドA1、B1、A2、B2から互いに1/4周期だけ位相が異なる疑似正弦波信号が得られる。これにより、変位の向き(移動方向の判別)の検出が可能になる。さらに、出力信号の内挿処理(変位量の内挿処理)を行うことで、スケール121に形成されている第2格子120のピッチよりも大幅に細かい分解能で変位量を検出することが可能である。   When the scale 121 is relatively moved in the y direction, pseudo sine wave signals having phases different from each other by a quarter period are obtained from the four electrode pads A1, B1, A2, and B2. Thereby, it is possible to detect the direction of displacement (discrimination of the moving direction). Furthermore, by performing interpolation processing of the output signal (displacement amount interpolation processing), it is possible to detect the displacement amount with a resolution much finer than the pitch of the second grating 120 formed on the scale 121. is there.

この時、第1格子110のピッチ方向(y方向)と第2格子120のピッチ方向(y方向)、及び光検出器150上の受光素子アレイ151のピッチ方向(y方向)とを平行に保つことが望ましい。これにより、受光素子アレイ151からの出力信号が擬似正弦波となり、信号処理で高分解な変位量を検出できる。   At this time, the pitch direction of the first grating 110 (y direction), the pitch direction of the second grating 120 (y direction), and the pitch direction of the light receiving element array 151 on the photodetector 150 (y direction) are kept parallel. It is desirable. Thereby, the output signal from the light receiving element array 151 becomes a pseudo sine wave, and a high-resolution displacement amount can be detected by signal processing.

また、ベアチップLED141からの光ビームを有効利用する為、ベアチップLED141の出射スポットと第1格子110との位置制御、及び光検出器150上の受光素子アレイ151と第1格子110との距離を制御する必要がある。   In addition, in order to effectively use the light beam from the bare chip LED 141, the position of the emission spot of the bare chip LED 141 and the first grating 110 is controlled, and the distance between the light receiving element array 151 on the photodetector 150 and the first grating 110 is controlled. There is a need to.

基板160上の所定の位置に、各々の位相の異なる信号を検出するために、アレイ状の受光素子アレイ151を有する光検出器150が実装配置されている。また、光検出器150に突き当てるか、または基板160上の位置合わせマーク等を用いて、ベアチップLED141が所定の位置に実装されている。ベアチップLED141の上面に、直接、光透過性基板111がベアチップLED141に対して受光素子アレイ151側にオーバーハングして配置実装されている。   In order to detect signals having different phases, a photodetector 150 having an arrayed light receiving element array 151 is mounted and disposed at a predetermined position on the substrate 160. Further, the bare chip LED 141 is mounted at a predetermined position by using the alignment mark or the like on the substrate 160 while being abutted against the photodetector 150. On the upper surface of the bare chip LED 141, the light-transmitting substrate 111 is disposed and mounted directly overhanging on the light receiving element array 151 side with respect to the bare chip LED 141.

これにより、ベアチップLED141から出射される光ビームの広がりが大きいことを有効に活用できる。さらに、ベアチップLED141の中心と光検出器150の中心との距離が、出力信号レベルに大きく影響を受けるが、光出射領域よりも第1格子110のパターンの設けられた領域を広くすることにより、その距離間隔制御が容易になり、信号レベルを確保できる。   Thereby, it is possible to effectively utilize the large spread of the light beam emitted from the bare chip LED 141. Furthermore, the distance between the center of the bare chip LED 141 and the center of the photodetector 150 is greatly influenced by the output signal level, but by widening the area where the pattern of the first grating 110 is provided rather than the light emission area, The distance interval control becomes easy and the signal level can be secured.

光透過性基板111は、ベアチップLED141から出射される光ビームに対して、光透過性部材で形成されている。光透過性基板111の表面には、第1格子110の周期的なパターンが形成されている。また、ベアチップLED141の表面電極上に導電ワイア171をワイアボンディングする。このため、光透過性基板111を光検出器150方向にオーバーハングさせて、スペースを空けている。   The light transmissive substrate 111 is formed of a light transmissive member for the light beam emitted from the bare chip LED 141. A periodic pattern of the first grating 110 is formed on the surface of the light transmissive substrate 111. In addition, a conductive wire 171 is wire-bonded on the surface electrode of the bare chip LED 141. For this reason, the light-transmitting substrate 111 is overhanged in the direction of the photodetector 150 to make a space.

本実施例では、光透過性基板111の上に形成された第1格子110が、ベアチップLEDの光出射方向に向かい合う面に形成されている。このため、光検出器150の厚みと、ベアチップLED141の厚みとが略同一となるように構成することが望ましい。これにより、間隔z1と間隔z2とを略一致させることができる。この結果、第2格子120の上の明暗パターンが、光検出器150の表面に略2倍の大きさの明暗パターンとして転写される。   In the present embodiment, the first grating 110 formed on the light transmissive substrate 111 is formed on the surface facing the light emitting direction of the bare chip LED. For this reason, it is desirable to configure so that the thickness of the photodetector 150 and the thickness of the bare chip LED 141 are substantially the same. Thereby, the space | interval z1 and the space | interval z2 can be made to correspond substantially. As a result, the light / dark pattern on the second grating 120 is transferred to the surface of the photodetector 150 as a light / dark pattern having a size approximately twice as large.

また、高分解能の変位量を検出するためには、第1格子110のピッチ方向と第2格子120のピッチ方向、さらに受光素子アレイ151のピッチ方向がほぼ平行であることが必要である。このため、ベアチップLED141の表面の光出射開口位置と第1格子110の開口パターンとを位置合わせして、光透過性基板111をベアチップLED141に直接貼り付ける。これにより、小型で高分解能の光学式エンコーダ100を実現できる。   Further, in order to detect a high-resolution displacement, the pitch direction of the first grating 110 and the pitch direction of the second grating 120 and the pitch direction of the light receiving element array 151 need to be substantially parallel. For this reason, the light transmission opening position on the surface of the bare chip LED 141 and the opening pattern of the first grating 110 are aligned, and the light transmissive substrate 111 is directly attached to the bare chip LED 141. Thereby, the small and high-resolution optical encoder 100 can be realized.

ここで、光透過性基板111上の第1格子110のパターン、ベアチップLED141の上面電極170、光出射開口(発光)位置、開口幅等はすべて半導体プロセスのパターン技術により製造できる。このため、部品の公差バラツキは、極めて小さくできる。この結果、直接貼り付けにより、位置配置を制御できる。   Here, the pattern of the first grating 110 on the light-transmitting substrate 111, the upper surface electrode 170 of the bare chip LED 141, the light emission opening (light emission) position, the opening width, and the like can all be manufactured by a pattern technique of a semiconductor process. For this reason, the tolerance variation of components can be made extremely small. As a result, the position arrangement can be controlled by direct pasting.

また、本実施例では、第1格子110は、受光素子アレイ151のピッチ方向に略直交する方向においてベアチップLED141の発光領域の長さよりも長いスリットを有している。これにより、第1格子110と受光素子アレイ151との位置関係を一定の関係に調整することが容易である。このように、本実施例によれば、小型で、かつ他の部材との位置関係を一定にしつつ実装容易な光学式エンコーダ100を提供できる。   In the present embodiment, the first grating 110 has a slit longer than the length of the light emitting region of the bare chip LED 141 in a direction substantially perpendicular to the pitch direction of the light receiving element array 151. Thereby, it is easy to adjust the positional relationship between the first grating 110 and the light receiving element array 151 to a fixed relationship. As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the optical encoder 100 that is small in size and easy to mount while keeping the positional relationship with other members constant.

また、本実施例では、光透過性基板111は、平面状基板でその重心位置は、少なくともベアチップLED141の表面内に存在している。光透過性基板111は、微小光透過性部材の為、側面が表面または裏表逆になり易く、正しい面をベアチップ光源上に搭載することが容易でない。そこで、光透過性基板111を、第1格子110のパターンを確認しながら、その重心位置をベアチップLED141上に置くことにより、光透過性基板111が横方向に回転せずに正しく固定できる。   In the present embodiment, the light transmissive substrate 111 is a planar substrate, and the center of gravity exists at least in the surface of the bare chip LED 141. Since the light-transmitting substrate 111 is a minute light-transmitting member, the side surface is likely to be the front surface or the reverse side, and it is not easy to mount the correct surface on the bare chip light source. Therefore, by placing the center of gravity of the light transmissive substrate 111 on the bare chip LED 141 while confirming the pattern of the first grating 110, the light transmissive substrate 111 can be correctly fixed without rotating laterally.

図4を参照して、本発明の実施例2に係る光学式エンコーダ200を説明する。実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。光透過性基板111には、ワイアボンド用穴部203が設けられている。ワイアボンド用穴部203を介して、ベアチップLED141のLED上面電極201に導電ワイア171をワイアボンディングする。光透過性基板111は、ワイアボンド用穴部203とLED上面電極170とを位置合わせして、ベアチップLED141上に直接貼り付けられている。これにより、上面からワイアボンディング装置の先端キャピラリーが挿入できるスペースを確保できる。ここで、ベアチップLED141は、狭窄型発光LEDである。   With reference to FIG. 4, the optical encoder 200 which concerns on Example 2 of this invention is demonstrated. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The light transmitting substrate 111 is provided with a wire bonding hole 203. The conductive wire 171 is wire-bonded to the LED upper surface electrode 201 of the bare chip LED 141 through the wire bond hole 203. The light transmissive substrate 111 is directly attached on the bare chip LED 141 with the wire bonding hole 203 and the LED upper surface electrode 170 aligned. Thereby, the space which can insert the tip capillary of a wire bonding apparatus from an upper surface is securable. Here, the bare chip LED 141 is a constricted light emitting LED.

本実施例では、ワイアボンド用穴部203を光透過性基板111内に設けることにより、ワイアボンディングのためにベアチップLED141の一端と光透過性基板111との位置をずらして配置する必要がない。このため、各部品の基準位置を決めて、直接貼り合わせることにより、ベアチップLED141の出射発光位置と第1格子110の配置位置を安定に調整して実装することが容易である。   In this embodiment, by providing the wire bonding hole 203 in the light transmissive substrate 111, it is not necessary to shift the positions of one end of the bare chip LED 141 and the light transmissive substrate 111 for wire bonding. For this reason, it is easy to stably adjust and mount the emission light emission position of the bare chip LED 141 and the arrangement position of the first grating 110 by determining the reference position of each component and directly bonding them.

図5を参照して、本発明の実施例3に係る光学式エンコーダ300を説明する。実施例1、実施例2と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   With reference to FIG. 5, an optical encoder 300 according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The same parts as those in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

ベアチップLED発光部301に対応する位置に第1格子110を形成する。そして、LED上面電極302に対応する位置にワイアボンド用切欠き部303を設けた光透過性基板111を、ベアチップLED141を目合わせ(肉眼の観察により、形状に基づく位置合わせ)として、直接貼り付け実装する。   The first grid 110 is formed at a position corresponding to the bare chip LED light emitting unit 301. Then, the light-transmitting substrate 111 provided with the wire bond notch portion 303 at a position corresponding to the LED upper surface electrode 302 is directly attached and mounted by aligning the bare chip LED 141 (positioning based on the shape by observation with the naked eye). To do.

ベアチップLED141の基板の上のLED上面電極302を第1格子110のピッチ方向に配置して、スケール121の移動方向に平行にする。これにより、導電ワイアからの反射光の量を一定にしている。また、LED上面電極302が第1格子110のピッチ方向を広くできる。これに対応して、この方向の切欠き部303のスペースが広いので、安全に導電ワイアを引き回せる利点がある。   The LED upper surface electrodes 302 on the substrate of the bare chip LED 141 are arranged in the pitch direction of the first grating 110 so as to be parallel to the moving direction of the scale 121. This keeps the amount of reflected light from the conductive wire constant. Further, the LED upper surface electrode 302 can widen the pitch direction of the first grating 110. Correspondingly, since the space of the notch 303 in this direction is wide, there is an advantage that the conductive wire can be safely routed.

電極パッドにワイアボンディングする場合、ワイアボンディング装置の先端キャピラリーが、上方から電極パッドに接触する時に、キャピラリーの径よりも充分大きなスペースが必要である。スペースが狭いとキャピラリーにより光透過性基板311が割れたり、亀裂が入る危険があり、安定したワイアボンディングができない。本実施例のように、光透過性基板311のベアチップLED141の表面電極に対向する少なくとも一部分に切欠き状開口部を形成することで、開口部を通してベアチップLED141の表面電極に導電ワイアがボンディングできる。このため、安定したワイアボンディングが可能である。   In the case of wire bonding to the electrode pad, a space sufficiently larger than the diameter of the capillary is required when the tip capillary of the wire bonding apparatus contacts the electrode pad from above. If the space is narrow, there is a risk that the light-transmitting substrate 311 may be broken or cracked by the capillary, and stable wire bonding cannot be performed. As in this embodiment, by forming a notch-shaped opening in at least a portion of the light-transmitting substrate 311 facing the surface electrode of the bare chip LED 141, a conductive wire can be bonded to the surface electrode of the bare chip LED 141 through the opening. For this reason, stable wire bonding is possible.

図6、図7を参照して、本発明の実施例4に係る光学式エンコーダ400を説明する。実施例1〜実施例3と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例では、基板160の上の所定の位置に光検出器150を実装する。受光素子アレイ151のピッチ方向に広い実装補助部材403を、光検出器150に突き当てて実装する。さらに、実装補助部材403に突き当てて、ベアチップLED141を実装する。光透過性基板111は、ベアチップLED141のLED上面電極402を避けるように配置される。そして、光透過性基板111の端面が、光検出器150に当接するように、実装補助部材403及びベアチップLED141の上に直接貼り付ける。   An optical encoder 400 according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this embodiment, the photodetector 150 is mounted at a predetermined position on the substrate 160. A mounting auxiliary member 403 wide in the pitch direction of the light receiving element array 151 is abutted against the photodetector 150 and mounted. Further, the bare chip LED 141 is mounted against the mounting auxiliary member 403. The light transmissive substrate 111 is disposed so as to avoid the LED upper surface electrode 402 of the bare chip LED 141. Then, the light-transmitting substrate 111 is directly attached on the mounting auxiliary member 403 and the bare chip LED 141 so that the end face of the light-transmitting substrate 111 is in contact with the photodetector 150.

ベアチップLED141のLED上面電極402と電極パッド170は、ワイアボンディング装置の先端キャピラリーが光透過性基板111に当たらないように、導電ワイアをワイアボンディングする。このような実装手順によって、光透過性基板111の上に形成された第1格子110のピッチ方向が、光検出器150の上に形成された受光素子アレイ151のピッチ方向と平行に配置できる。   The LED upper surface electrode 402 and the electrode pad 170 of the bare chip LED 141 wire bond the conductive wire so that the tip capillary of the wire bonding apparatus does not hit the light transmissive substrate 111. By such a mounting procedure, the pitch direction of the first grating 110 formed on the light transmissive substrate 111 can be arranged in parallel with the pitch direction of the light receiving element array 151 formed on the photodetector 150.

また、第1格子110のパターン領域は、LED発光部401に対してオーバーハングして配置されている。これにより、ベアチップLED141より出射された光ビームの位置合わせが容易になる。同時に、有効に光ビームを第1格子110から出射させ、第2格子120の表面に照射できる。   In addition, the pattern area of the first lattice 110 is overhanging the LED light emitting unit 401. Thereby, alignment of the light beam emitted from the bare chip LED 141 is facilitated. At the same time, a light beam can be effectively emitted from the first grating 110 and irradiated onto the surface of the second grating 120.

また、受光素子アレイ151の中心と第1格子110の中心の位置の間隔は、光検出器150と光透過性基板111とを付き合わせた状態で、さらに光透過性基板111がベアチップLED141の外形に対してオーバーハングしている。このため、受光素子アレイ151と第1格子110とは、回転せずに容易に位置を調整できる。   The distance between the center of the light receiving element array 151 and the center of the first grating 110 is such that the photodetector 150 and the light transmissive substrate 111 are attached to each other, and the light transmissive substrate 111 further has an outer shape of the bare chip LED 141. Is overhanging. For this reason, the positions of the light receiving element array 151 and the first grating 110 can be easily adjusted without rotating.

また、本実施例では、光透過性基板111は、ベアチップLED141の表面上に、第1格子110のピッチ方向に対してもオーバーハングしている。これにより、第1格子110のピッチ方向を光検出器150上の明暗パターンの移動方向に対して傾き量を抑制して、平行に配置できる。   Further, in this embodiment, the light transmissive substrate 111 is overhanging on the surface of the bare chip LED 141 also in the pitch direction of the first grating 110. As a result, the pitch direction of the first grating 110 can be arranged parallel to the moving direction of the light / dark pattern on the photodetector 150 while suppressing the amount of inclination.

また、本実施例では、光透過性基板111は、ベアチップLED141の表面上に、受光素子アレイ151の方向にオーバーハングしている。これにより、第1格子110のピッチ方向を光検出器150上の受光素子アレイ151のピッチ方向に対して傾き量を抑制して、平行に配置できる。   In this embodiment, the light transmissive substrate 111 is overhanging on the surface of the bare chip LED 141 in the direction of the light receiving element array 151. As a result, the pitch direction of the first grating 110 can be arranged in parallel with the tilt amount being suppressed with respect to the pitch direction of the light receiving element array 151 on the photodetector 150.

このように、本実施例では、光検出器150とベアチップLED141との間に互いに接して、ベアチップLED141の幅に対して、第1格子110のピッチ方向に充分広い実装補助部材403が実装され、かつ光透過性基板111は、実装補助部材403の上に光検出器150に接して実装されている。ベアチップLED141は、第1格子110のピッチ方向に、光検出器150と接する部分に実装補助部材403に接して、突き当て実装されている。同時に、光透過性基板111は、光検出器150に接して実装配置されているため、光検出器150上の受光素子アレイ151の中心と第1格子110の中心との距離を制御することができる。また、光透過性基板111の第1格子110のピッチ方向を光検出器150上の受光素子アレイのピッチ方向に対しての傾き量を抑制できる。この結果、本実施例によれば、小型で製造容易な光学式エンコーダ400を提供できる。   Thus, in the present embodiment, the mounting auxiliary member 403 that is in contact with each other between the photodetector 150 and the bare chip LED 141 and is sufficiently wide in the pitch direction of the first grating 110 with respect to the width of the bare chip LED 141 is mounted. The light-transmitting substrate 111 is mounted on the mounting auxiliary member 403 in contact with the photodetector 150. The bare chip LED 141 is mounted in contact with the mounting auxiliary member 403 at a portion in contact with the photodetector 150 in the pitch direction of the first grating 110. At the same time, since the light transmissive substrate 111 is mounted and disposed in contact with the photodetector 150, the distance between the center of the light receiving element array 151 on the photodetector 150 and the center of the first grating 110 can be controlled. it can. In addition, the amount of inclination of the pitch direction of the first grating 110 of the light transmissive substrate 111 with respect to the pitch direction of the light receiving element array on the photodetector 150 can be suppressed. As a result, according to the present embodiment, the optical encoder 400 that is small and easy to manufacture can be provided.

図8、図9を参照して、本発明の実施例5に係る光学式エンコーダ500を説明する。実施例1〜実施例4と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例では、実装補助部材503が、光検出器150に突き当てされ、かつベアチップLED141を取り囲むように配置されている。実装補助部材503は、突き当て面及びベアチップLED141に対向する側面は、光遮蔽膜501、または高反射膜がコートされている。   An optical encoder 500 according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this embodiment, the mounting auxiliary member 503 is disposed so as to abut against the photodetector 150 and surround the bare chip LED 141. The mounting auxiliary member 503 is coated with a light shielding film 501 or a highly reflective film on the abutting surface and the side surface facing the bare chip LED 141.

本実施例では、図9に示すように、ベアチップLED141の幅に対して、突き当て面の幅を充分広くしている。さらに、ベアチップLED141の上に実装される光透過性基板111も同様に光検出器150に突き当てることで、下面の実装補助部材503を実装の目合わせとして用いる。これにより、第1格子110のピッチ方向と受光素子アレイ151のピッチ方向とを、容易に平行に配置実装できる。   In this embodiment, as shown in FIG. 9, the width of the abutting surface is made sufficiently wider than the width of the bare chip LED 141. Further, the light-transmitting substrate 111 mounted on the bare chip LED 141 is similarly abutted against the photodetector 150, so that the mounting auxiliary member 503 on the lower surface is used as a mounting alignment. Thereby, the pitch direction of the 1st grating | lattice 110 and the pitch direction of the light receiving element array 151 can be arrange | positioned and mounted easily in parallel.

また、光透過性基板111をベアチップLEDのサイズに対して充分大きくすることにより、基板160上に容易に水平実装でき。また、光透過性基板111の一部分、ベアチップLED141の上部電極の上面は、切欠き部分で開口されている。このため、通常のワイアボンディングが可能である。   Further, by making the light-transmitting substrate 111 sufficiently large with respect to the size of the bare chip LED, it can be easily horizontally mounted on the substrate 160. In addition, a part of the light-transmitting substrate 111 and the upper surface of the upper electrode of the bare chip LED 141 are opened at a notch. For this reason, normal wire bonding is possible.

さらに、光透過性基板111の側面、特に光検出器150に突き当てて接する面には、光遮蔽膜501または全反射膜がコートされている。第1格子110のパターンが光透過性基板111の第2格子120に対向する面に形成されている場合、光遮蔽膜501により光透過性基板111の下面とベアチップLED141の表面との間における繰り返し反射を低減できる。   Further, the light shielding film 501 or the total reflection film is coated on the side surface of the light transmissive substrate 111, particularly the surface that abuts against and contacts the photodetector 150. When the pattern of the first grating 110 is formed on the surface facing the second grating 120 of the light transmissive substrate 111, the light shielding film 501 repeats between the lower surface of the light transmissive substrate 111 and the surface of the bare chip LED 141. Reflection can be reduced.

また、ベアチップLED141の側面から出射された光ビームが、第2格子120に照射されずに、直接受光素子アレイ151に入射すると、出力信号のDCレベルを押し上げ位置情報のS/N比を低下させてしまう。本実施例では、ベアチップLED141の側面から出射した光ビームを実装補助部材503の側面に光遮蔽膜501を設けて吸収する構成である。これにより、光検出器150に直接入力する光ビーム量を低下させる。その結果、S/N比の低下を抑制し、高分解能な変位量を検出できる光学式エンコーダ500を実現できる。また、遮蔽膜の代わりに反射膜を設けて、光ビームをベアチップLED141に戻す構成でも良い。   Further, when the light beam emitted from the side surface of the bare chip LED 141 is directly incident on the light receiving element array 151 without being irradiated on the second grating 120, the DC level of the output signal is pushed up and the S / N ratio of the position information is lowered. End up. In this embodiment, the light beam emitted from the side surface of the bare chip LED 141 is configured to absorb the light shielding film 501 provided on the side surface of the mounting auxiliary member 503. As a result, the amount of light beam directly input to the photodetector 150 is reduced. As a result, it is possible to realize the optical encoder 500 that can suppress a decrease in the S / N ratio and detect a high-resolution displacement. Further, a configuration may be adopted in which a reflective film is provided instead of the shielding film and the light beam is returned to the bare chip LED 141.

また、本実施例では、実装補助部材503は、光検出器150と接する部分と反対方向を除いて、ベアチップLED141を取り囲んでいる。実装補助部材503は、突き当て部分と反対方向を除いて、ベアチップLED141を取り囲んで配置することにより、光透過性基板111上の第1格子110のピッチ方向と光検出器150上の受光素子アレイ151のピッチ方向とが、ほぼ平行で、かつ光透過性基板111が基板上に水平に実装することが容易である。   In the present embodiment, the mounting auxiliary member 503 surrounds the bare chip LED 141 except for the direction opposite to the portion in contact with the photodetector 150. The mounting auxiliary member 503 is disposed so as to surround the bare chip LED 141 except in the direction opposite to the abutting portion, so that the pitch direction of the first grating 110 on the light transmitting substrate 111 and the light receiving element array on the photodetector 150 are arranged. The pitch direction of 151 is substantially parallel, and the light transmissive substrate 111 can be easily mounted horizontally on the substrate.

図10、図11を参照して、本発明の実施例6に係る光学式エンコーダ600を説明する。実施例1〜実施例5と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。上記実施例5では、光透過性基板111の一部にワイアボンディングのために、切り欠き部分を形成している。これに対して、本実施例では、スルーホール601を形成している点が異なる。光透過性基板111は、絶縁性部材で構成されている。そして、スルーホール601は、LED上面電極402と向かい合う面に設けられた電極パッド602と他方の面の電極パッド部分を貫通し、電気的に導電させている。このため、スケール121に対向する光透過性基板111の平面上の電極パッドで、通常の技術で導電ワイアをワイアボンディングすることができる。   An optical encoder 600 according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the fifth embodiment, a notch portion is formed in a part of the light transmissive substrate 111 for wire bonding. On the other hand, the present embodiment is different in that a through hole 601 is formed. The light transmissive substrate 111 is made of an insulating member. The through hole 601 penetrates the electrode pad 602 provided on the surface facing the LED upper surface electrode 402 and the electrode pad portion on the other surface, and is electrically conductive. For this reason, a conductive wire can be wire-bonded by a normal technique with the electrode pad on the plane of the light-transmitting substrate 111 facing the scale 121.

図12、図13を参照して、本発明の実施例7に係る光学式エンコーダ700を説明する。実施例1〜実施例6と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。スリット板701は、銅、ステンレス、アルミニウム等の導電材料の表面を金及び合金薄膜コートされた導電材料である。第1格子110は、スリット板701を打ち抜き加工すること、または化学エッチングすること等で容易に形成できる。実装補助部材503を光検出器150とベアチップLED141との間に挿入する。これにより、ベアチップLED発光部401と光検出器150上の受光素子アレイ151の中心との間隔を制御している。   An optical encoder 700 according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The slit plate 701 is a conductive material in which the surface of a conductive material such as copper, stainless steel, or aluminum is coated with gold or an alloy thin film. The first grating 110 can be easily formed by punching the slit plate 701 or chemical etching. The mounting auxiliary member 503 is inserted between the photodetector 150 and the bare chip LED 141. Thereby, the distance between the bare chip LED light emitting unit 401 and the center of the light receiving element array 151 on the photodetector 150 is controlled.

スリット板701を光検出器150に突き当て、第1格子110の開口部110aからベアチップLED発光部401を目合わせ実装する。この時、第1格子110のパターン領域が、ベアチップLED発光部401の領域よりも充分広くオーバーハングしている。このため、その位置合わせは容易である。   The slit plate 701 is abutted against the photodetector 150, and the bare chip LED light emitting unit 401 is aligned and mounted from the opening 110 a of the first grating 110. At this time, the pattern region of the first lattice 110 is overhanging sufficiently wider than the region of the bare chip LED light emitting unit 401. For this reason, the alignment is easy.

スリット板701は、上述したように導電材料で構成されている。このため、スリット板701の上面において、キャピラリーがスリット板701に妨げられることなしに、ワイアボンディングを行うことが容易にできる。さらに、ベアチップLED141の光出射面に対向するスリット板701の面は、金で形成されている電極パッドが配置されている。このため、電極パッドは、金電極として反射ミラーの機能を有する。これにより、ベアチップLED発光部401へ戻り光が戻るリサイクル効果により、ベアチップLED141の光ビームの出力を増加させる効果を奏する。   The slit plate 701 is made of a conductive material as described above. For this reason, it is possible to easily perform wire bonding on the upper surface of the slit plate 701 without the capillary being obstructed by the slit plate 701. Furthermore, an electrode pad made of gold is disposed on the surface of the slit plate 701 facing the light emitting surface of the bare chip LED 141. For this reason, the electrode pad has a function of a reflection mirror as a gold electrode. Thereby, there is an effect of increasing the output of the light beam of the bare chip LED 141 by the recycling effect of returning the light to the bare chip LED light emitting unit 401.

なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。   The present invention can take various modifications without departing from the spirit of the present invention.

以上のように、本発明に係る光学式エンコーダは、小型で、かつ他の部材との位置関係を一定にしつつ実装容易な光学式エンコーダに有用である。   As described above, the optical encoder according to the present invention is useful for an optical encoder that is small in size and easy to mount while maintaining a constant positional relationship with other members.

本発明の実施例1に係る光学式エンコーダの斜視構成を示す図である。It is a figure which shows the isometric view structure of the optical encoder which concerns on Example 1 of this invention. 実施例1における受光素子アレイの構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a light receiving element array in Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る光学式エンコーダの断面構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of an optical encoder according to Embodiment 1. FIG. 実施例2に係る光学式エンコーダの斜視構成を示す図である。7 is a diagram illustrating a perspective configuration of an optical encoder according to Embodiment 2. FIG. 実施例3に係る光学式エンコーダの斜視構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a perspective configuration of an optical encoder according to a third embodiment. 実施例4に係る光学式エンコーダの断面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of an optical encoder according to a fourth embodiment. 実施例4に係る光学式エンコーダの平面構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a planar configuration of an optical encoder according to a fourth embodiment. 実施例5に係る光学式エンコーダの断面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of an optical encoder according to a fifth embodiment. 実施例5に係る光学式エンコーダの平面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a planar configuration of an optical encoder according to a fifth embodiment. 実施例6に係る光学式エンコーダの断面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of an optical encoder according to a sixth embodiment. 実施例6に係る光学式エンコーダの平面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a planar configuration of an optical encoder according to a sixth embodiment. 実施例7に係る光学式エンコーダの断面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of an optical encoder according to a seventh embodiment. 実施例7に係る光学式エンコーダの平面構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a planar configuration of an optical encoder according to a seventh embodiment. 従来技術に係るエンコーダ用の発光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light-emitting device for encoders which concerns on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

100 光学式エンコーダ
110 第1格子
110a 第1格子開口部
111 光透過基板
120 第2格子
121 スケール
141 ベアチップLED
150 光検出器
151 受光素子アレイ
170 電極パッド
171 導電ワイヤ
200 光学式エンコーダ
201 LED上面電極
202 ベアチップLED発光部
203 ワイアボンド用穴部
300 光学式エンコーダ
301 ベアチップLED発光部
302 LED上面電極
303 ワイアボンド用切欠き部
311 光透過性基板
400 光学式エンコーダ
401 LED発光部
402 LED上面電極
403 実装補助部材
500 光学式エンコーダ
501 遮蔽膜
502 遮蔽膜
503 実装補助部材
600 光学式エンコーダ
601 スルーホール
602 電極パッド
700 光学式エンコーダ
PD1、PD2、PD3、PD4 フォトダイオード
11 LED
11x LED素子
11a、11b 電極
12 基板
15 カバー
15a スリット
15b、15c 耳片
15d カバー本体
15e 脚部
15x、15y 折曲線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical encoder 110 1st grating | lattice 110a 1st grating | lattice opening part 111 Light transmission board | substrate 120 2nd grating | lattice 121 Scale 141 Bare chip LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 150 Photodetector 151 Light receiving element array 170 Electrode pad 171 Conductive wire 200 Optical encoder 201 LED upper surface electrode 202 Bare chip LED light emission part 203 Wire bonding hole part 300 Optical encoder 301 Bare chip LED light emission part 302 LED upper surface electrode 303 Notch for wire bonding Part 311 light transmissive substrate 400 optical encoder 401 LED light emitting part 402 LED upper surface electrode 403 mounting auxiliary member 500 optical encoder 501 shielding film 502 shielding film 503 mounting auxiliary member 600 optical encoder 601 through hole 602 electrode pad 700 optical encoder PD1, PD2, PD3, PD4 Photodiode 11 LED
11x LED element 11a, 11b Electrode 12 Substrate 15 Cover 15a Slit 15b, 15c Ear piece 15d Cover body 15e Leg 15x, 15y Folding curve

Claims (11)

光ビームを出射する光源と、前記光源の光ビームを出射する表面に設けられた第1格子を形成した光透過性部材と、前記光源から前記第1格子を透過して出射される光ビームを横切るように変位し、所定周期の光学パターンが形成された第2格子と、前記光ビームが前記所定周期の前記光学パターンに照射されることにより生成された回折パターンの動きを検出する光検出器とを有する光学式エンコーダであって、
前記光源は、ベアチップ光源であり、
前記光透過性部材は、前記ベアチップ光源上に直接配置され、
前記光検出器は、所定のピッチで配置された受光素子アレイを有し、
前記第1格子は、前記受光素子アレイのピッチ方向に略直交する方向において前記光源の発光領域の長さよりも長いスリットを有していることを特徴とする光学式エンコーダ。
A light source that emits a light beam; a light transmissive member that forms a first grating provided on a surface that emits the light beam of the light source; and a light beam that is emitted from the light source through the first grating. A second grating that is displaced across and has an optical pattern with a predetermined period formed thereon, and a photodetector that detects the movement of a diffraction pattern generated by irradiating the optical pattern with the optical beam with the predetermined period. An optical encoder comprising:
The light source is a bare chip light source;
The light transmissive member is directly disposed on the bare chip light source,
The photodetector has a light receiving element array arranged at a predetermined pitch,
The optical encoder according to claim 1, wherein the first grating has a slit longer than a length of a light emitting region of the light source in a direction substantially orthogonal to the pitch direction of the light receiving element array.
前記第1格子のパターンの設けられた領域は、前記ベアチップ光源の光出射領域よりもオーバーハングしていることを特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。   2. The optical encoder according to claim 1, wherein a region where the pattern of the first grating is provided is overhanging a light emitting region of the bare chip light source. 前記光透過性部材は、平面状基板であり、前記光透過性部材の重心位置は、少なくとも前記ベアチップ光源の表面内に存在することを特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。   2. The optical encoder according to claim 1, wherein the light transmissive member is a planar substrate, and a center of gravity of the light transmissive member exists at least in a surface of the bare chip light source. 前記光透過性部材は、前記ベアチップ光源の表面上に、前記第1格子のピッチ方向にオーバーハングしていることを特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。   The optical encoder according to claim 1, wherein the light transmissive member overhangs in a pitch direction of the first grating on the surface of the bare chip light source. 前記光透過性部材は、前記ベアチップ光源の表面上に、前記受光素子アレイのピッチ方向に略直交する方向にオーバーハングしていることを特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。   2. The optical encoder according to claim 1, wherein the light transmissive member is overhanging on a surface of the bare chip light source in a direction substantially orthogonal to a pitch direction of the light receiving element array. 前記光透過性部材の前記ベアチップ光源の表面電極に対向する少なくとも一部分は、切欠き状または穴状の開口部が形成され、
前記開口部を通して前記ベアチップ光源の表面電極に導電ワイアがボンディングされていることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の光学式エンコーダ。
At least a portion of the light transmissive member that faces the surface electrode of the bare chip light source is formed with a notch-shaped or hole-shaped opening,
The optical encoder according to any one of claims 2 to 5, wherein a conductive wire is bonded to a surface electrode of the bare chip light source through the opening.
前記光透過性部材は、絶縁性部材で形成され、
前記光透過性部材の上面及び下面に導電性を有する電極パターンが形成されており、
上面及び下面の電極パッドをスルーホールで導通し、かつ上面の電極パターンから導電ワイアがボンディングされていることを特徴とする特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。
The light transmissive member is formed of an insulating member,
Conductive electrode patterns are formed on the upper and lower surfaces of the light transmissive member,
2. The optical encoder according to claim 1, wherein the electrode pads on the upper surface and the lower surface are electrically connected by through holes, and conductive wires are bonded from the electrode pattern on the upper surface.
前記ベアチップ光源上に導電性基板が直接配置され、
前記第2格子に対向する平面上に導電ワイアがボンディングされていることを特徴とする請求項1に記載の光学式エンコーダ。
A conductive substrate is directly disposed on the bare chip light source,
2. The optical encoder according to claim 1, wherein a conductive wire is bonded on a plane facing the second grating.
前記光検出器と前記ベアチップとの間の空間に、前記光検出器と前記ベアチップ光源との互いに接して、前記ベアチップ光源の幅よりも、前記第1格子のピッチ方向に大きい幅を有する実装補助部材が実装され、
さらに、前記光透過性部材は、前記実装補助基板の上に前記光検出器に接して実装されていることを特徴とする請求項6に記載の光学式エンコーダ。
Mounting aid having a width larger than the width of the bare chip light source in the pitch direction of the first grating in contact with each other between the photodetector and the bare chip light source in the space between the photodetector and the bare chip The parts are mounted,
The optical encoder according to claim 6, wherein the light transmissive member is mounted on the auxiliary mounting substrate in contact with the photodetector.
前記実装補部材は、前記光検出器と接する部分とは反対方向の部分を除いて、前記ベアチップ光源を取り囲んでいることを特徴とする請求項9に記載の光学式エンコーダ。   The optical encoder according to claim 9, wherein the mounting auxiliary member surrounds the bare chip light source except for a portion in a direction opposite to a portion in contact with the photodetector. 前記実装補助部材は、前記ベアチップ光源と対向する側面に光遮蔽膜または高反射膜が形成されていることを特徴とする請求項10に記載の光学式エンコーダ。   The optical encoder according to claim 10, wherein the mounting auxiliary member has a light shielding film or a high reflection film formed on a side surface facing the bare chip light source.
JP2005179052A 2005-06-20 2005-06-20 Optical encoder Active JP4803644B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005179052A JP4803644B2 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Optical encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005179052A JP4803644B2 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Optical encoder

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006349604A true JP2006349604A (en) 2006-12-28
JP2006349604A5 JP2006349604A5 (en) 2008-07-31
JP4803644B2 JP4803644B2 (en) 2011-10-26

Family

ID=37645613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005179052A Active JP4803644B2 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Optical encoder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4803644B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016532095A (en) * 2013-10-01 2016-10-13 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company Measuring encoder
CN108956189A (en) * 2018-07-23 2018-12-07 苏州信诺泰克医疗科技有限公司 Running fix platform, with the reagent needle running fix platform of the running fix platform and its method that walks

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003166856A (en) * 2001-11-29 2003-06-13 Fuji Electric Co Ltd Optical encoder
JP2003279384A (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Fuji Electric Co Ltd Optical absolute-value encoder and moving device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003166856A (en) * 2001-11-29 2003-06-13 Fuji Electric Co Ltd Optical encoder
JP2003279384A (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Fuji Electric Co Ltd Optical absolute-value encoder and moving device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016532095A (en) * 2013-10-01 2016-10-13 レニショウ パブリック リミテッド カンパニーRenishaw Public Limited Company Measuring encoder
US10823587B2 (en) 2013-10-01 2020-11-03 Renishaw Plc Measurement encoder
JP7032045B2 (en) 2013-10-01 2022-03-08 レニショウ パブリック リミテッド カンパニー Measurement encoder
CN108956189A (en) * 2018-07-23 2018-12-07 苏州信诺泰克医疗科技有限公司 Running fix platform, with the reagent needle running fix platform of the running fix platform and its method that walks
CN108956189B (en) * 2018-07-23 2024-03-01 苏州信诺泰克医疗科技有限公司 Movable positioning table, reagent needle movable positioning table with movable positioning table and positioning method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP4803644B2 (en) 2011-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7026654B2 (en) Package for optical semiconductor
JP4021382B2 (en) Optical encoder, method of manufacturing the same, and optical lens module
JP4912801B2 (en) Optical encoder
JP5198434B2 (en) Optical encoder
JP4982242B2 (en) Position measuring device
US20080142688A1 (en) Reflection Type Optical Detector
JP6634967B2 (en) Optical scanning device
JP4418278B2 (en) Optical encoder and manufacturing method thereof
US8854630B2 (en) Position-measuring device
JP2010114114A (en) Reflection-type photointerrupter
JP4803644B2 (en) Optical encoder
US7214928B2 (en) Scanning unit for an optical position measuring device
JP2003166856A (en) Optical encoder
KR20220097912A (en) position measuring device
JP5580676B2 (en) Optical sensor
JP2007071634A (en) Photoelectric encoder
JP2017147400A (en) Light receiving/emitting device
JP2006349604A5 (en)
JP2010243323A (en) Optical encoder
JP3978445B2 (en) Reflective encoder and electronic device using the same
JP6699297B2 (en) Optical module and method of manufacturing optical module
JP2006098413A (en) Optical encoder
JP2010002324A (en) Optical encoder
JP2006078376A (en) Optical displacement sensor
JP2007333401A (en) Optical encoder

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080613

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110803

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110804

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4803644

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250