JP2016038253A - Optical sensor and optical encoder unit - Google Patents

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Yasuhiro Kawai
康寛 川井
寿明 小口
Toshiaki Oguchi
寿明 小口
古川 秀樹
Hideki Furukawa
秀樹 古川
柳沢 知之
Tomoyuki Yanagisawa
知之 柳沢
稔 窪川
Minoru Kubokawa
稔 窪川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sensor and an optical encoder unit in which a light-emitting unit and a light-receiving unit can be easily positioned relative to each other with a simple configuration.SOLUTION: The optical sensor includes: a light-emitting unit 41 that emits light; a light-receiving unit 35 that detects the light emitting from the light-emitting unit 41; and a flexible substrate 50 in which a first part 51 where the light-emitting unit 41 is laid and a second part 52 where the light-receiving unit 35 is laid are integrally formed. The substrate 50 is folded to allow the first part 51 to be parallel to the second part 52, in which the light-emitting unit 41 and the light-receiving unit 35 are arranged to oppose to each other.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、発光部と受光部とを備える光センサ、及び、この光センサを用いた光学式エンコーダユニットに関する。   The present invention relates to an optical sensor including a light emitting unit and a light receiving unit, and an optical encoder unit using the optical sensor.

一般に、光学式エンコーダは、光を発する発光部と、発光部が発した光を検出する受光部と、偏光板等を有するロータ部とを備えて構成される。この種の光学式エンコーダでは、発光部と受光部の位置関係が重要であり、特に、透過式のエンコーダの場合は、偏光板を介して、発光部と受光部を該偏光板の軸方向に対向させて配置する必要がある。このため、光センサとして成立させるためには、発光部と受光部を所定の位置に位置決めする必要があった。この課題を解決するために、従来、光を検出する受光素子(受光部)と、この受光素子を搭載する第1回路基板と、この第1回路基板から予め定められた間隔をおいて配備される第2回路基板と、受光素子に光を照射する発光素子(発光部)と、この発光素子と第1回路基板と第2回路基板とを1つの構造体で保持するホルダとを備える光学式エンコーダが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In general, an optical encoder includes a light emitting unit that emits light, a light receiving unit that detects light emitted from the light emitting unit, and a rotor unit that includes a polarizing plate and the like. In this type of optical encoder, the positional relationship between the light emitting unit and the light receiving unit is important. In particular, in the case of a transmission type encoder, the light emitting unit and the light receiving unit are arranged in the axial direction of the polarizing plate via the polarizing plate. It is necessary to arrange them facing each other. For this reason, in order to establish as an optical sensor, it is necessary to position the light emitting part and the light receiving part at predetermined positions. In order to solve this problem, a light receiving element (light receiving unit) for detecting light, a first circuit board on which the light receiving element is mounted, and a predetermined interval from the first circuit board are conventionally provided. Optical circuit comprising a second circuit board, a light emitting element (light emitting part) for irradiating light to the light receiving element, and a holder for holding the light emitting element, the first circuit board and the second circuit board in one structure. An encoder has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−027551号公報JP 2001-027551 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、発光素子と受光素子を有する第1回路基板とが別部品となり、組み立てにおいて発光素子から発せられる光の照射範囲と受光素子による受光範囲との関係を決定するための位置決めを行わなければならないという問題がある。さらに、特許文献1に記載の技術では、発光素子と第1回路基板と第2回路基板の位置決めを、別部品であるホルダを用いて行っているため、部品点数が増加して、装置構成が煩雑になる問題がある。   However, in the technique described in Patent Document 1, the light emitting element and the first circuit board having the light receiving element are separate components, and the relationship between the irradiation range of light emitted from the light emitting element and the light receiving range by the light receiving element in assembly is determined. There is a problem that the positioning for doing so must be performed. Furthermore, in the technique described in Patent Document 1, since the positioning of the light emitting element, the first circuit board, and the second circuit board is performed using a holder that is a separate part, the number of parts increases, and the device configuration is increased. There is a problem that becomes complicated.

本発明は、簡単な構成で、発光部と受光部との位置決めがより容易な光センサ及び光学式エンコーダユニットを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical sensor and an optical encoder unit that can be easily positioned with a light emitting unit and a light receiving unit with a simple configuration.

上記の目的を達成するための本発明の光センサは、光を発する発光部と、発光部から発せられた光を検出する受光部と、発光部が設けられる第1部分と受光部が設けられる第2部分とが一体に形成され、かつ可撓性を有する基板とを備え、第1部分と第2部分とが平行になるように基板を折り曲げ、発光部と受光部とを対向させて配置した。   In order to achieve the above object, an optical sensor of the present invention includes a light emitting unit that emits light, a light receiving unit that detects light emitted from the light emitting unit, a first portion provided with the light emitting unit, and a light receiving unit. The second portion is integrally formed and has a flexible substrate, the substrate is bent so that the first portion and the second portion are parallel, and the light emitting portion and the light receiving portion are arranged to face each other. did.

この構成によれば、発光部が設けられる第1部分と受光部が設けられる第2部分とが平行になるように基板を折り曲げるといった簡単な作業により、発光部と受光部との位置決めを容易に行うことができる。また、発光部及び受光部が同一の基板に設けられるため、光センサの構成を簡素化することができる。さらに、第1部分と第2部分とが平行になるように基板を折り曲げ、発光部と受光部とを対向させることにより、発光部の発光領域内に受光部を収めるための位置調整ならびに発光部及び受光部を基板に設ける際の位置角度に関する設計をより容易に行うことかできる。   According to this configuration, the light emitting unit and the light receiving unit can be easily positioned by a simple operation such as bending the substrate so that the first part provided with the light emitting unit and the second part provided with the light receiving unit are parallel to each other. It can be carried out. In addition, since the light emitting unit and the light receiving unit are provided on the same substrate, the configuration of the optical sensor can be simplified. Further, the substrate is bent so that the first portion and the second portion are parallel, and the light emitting portion and the light receiving portion are opposed to each other, thereby adjusting the position for accommodating the light receiving portion in the light emitting region of the light emitting portion and the light emitting portion. In addition, it is possible to more easily design the position angle when the light receiving unit is provided on the substrate.

この構成において、発光部及び受光部は、それぞれベアチップを有し、ベアチップが基板上にフリップチップ実装されても良い。この構成によれば、発光部及び受光部をパッケージ部品で構成するものに比べて、基板や光センサの小型化を実現できる。また、ベアチップが基板上にフリップチップ実装されるため、例えば、フェースアップタイプのベアチップで必要であったワイヤボンディングや樹脂による封止が不要となり、光センサの構成が簡素化される。さらに、ワイヤや封止用の樹脂がなくなるため、発光部と受光部との距離を保ちつつ、第1部分と第2部分との距離を小さくすることができ、基板や光センサの小型化を実現できる。   In this configuration, each of the light emitting unit and the light receiving unit may have a bare chip, and the bare chip may be flip-chip mounted on the substrate. According to this configuration, it is possible to reduce the size of the substrate and the optical sensor as compared with the case where the light emitting unit and the light receiving unit are configured by package parts. Further, since the bare chip is flip-chip mounted on the substrate, for example, wire bonding and resin sealing required for the face-up type bare chip are not required, and the configuration of the optical sensor is simplified. Furthermore, since there is no wire or sealing resin, the distance between the first part and the second part can be reduced while keeping the distance between the light emitting part and the light receiving part, and the substrate and the optical sensor can be downsized. realizable.

また、基板は、第1部分と第2部分とを接続する接続部を有し、接続部は、発光部又は受光部に接続される配線を有する構成としても良い。この構成によれば、発光部又は受光部に接続される配線と接続部とを一体化することができ、接続部及び当該配線を有する基板をよりコンパクトにすることができる。   Further, the substrate may have a connection portion that connects the first portion and the second portion, and the connection portion may have a wiring that is connected to the light emitting portion or the light receiving portion. According to this configuration, the wiring connected to the light emitting part or the light receiving part and the connecting part can be integrated, and the connecting part and the substrate having the wiring can be made more compact.

また、基板は、第1部分と接続部との境目及び第2部分と接続部との境目で折り曲げられる構成としても良い。この構成によれば、基板の折り曲げ箇所を明確にできるため、基板の折り曲げによる発光部と受光部との位置決めを容易に行うことができる。   In addition, the substrate may be configured to be bent at the boundary between the first portion and the connection portion and at the boundary between the second portion and the connection portion. According to this configuration, since the bent portion of the substrate can be clarified, the light emitting portion and the light receiving portion can be easily positioned by bending the substrate.

また、接続部は、第1部分及び第2部分に比して、第1部分と第2部分との間での接続部の延設方向に直交する方向であって前記基板の板面に沿う方向の幅が小さい構成としても良い。この構成によれば、接続部を挟んだ第1部分と第2部分とを含む基板の幅を一様にした場合に比して基板の面積をより小さくすることができる。このため、基板をより軽量化することができる。   Further, the connecting portion is in a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion between the first portion and the second portion, as compared with the first portion and the second portion, and is along the plate surface of the substrate. It is good also as a structure with a small width | variety of a direction. According to this configuration, the area of the substrate can be made smaller than when the width of the substrate including the first portion and the second portion sandwiching the connection portion is made uniform. For this reason, a board | substrate can be reduced more.

また、第1部分又は第2部分の一方は、接続部により中空に支持され、かつ、一方は、他方よりも小さい構成として良い。この構成によれば、接続部により基板単独で第1部分又は第2部分の一方を中空で支持して発光部と受光部との間の被検出領域を設けることができる。また、当該一方が他方よりも小さいことで、当該一方の重量をより軽くすることができる。このため、接続部に求められる強度等の要件をより易しい要件にすることができることに加えて、基板全体の重心を土台である他方側により近づけることができる。よって、接続部による支持をより容易に実現することができる。   Further, one of the first part and the second part may be supported hollowly by the connection portion, and one may be configured to be smaller than the other. According to this configuration, the detection region between the light emitting unit and the light receiving unit can be provided by supporting one of the first part and the second part in a hollow state by the connecting part alone with the connection part. Moreover, the weight of the said one can be made lighter because the said one is smaller than the other. For this reason, in addition to making it possible to make requirements such as strength required for the connection portion easier, the center of gravity of the entire substrate can be brought closer to the other side which is the base. Therefore, the support by the connection portion can be realized more easily.

また、基板は、発光部及び受光部に接続される配線を含むハーネス部を備えても良い。この構成によれば、ハーネス部を備える基板に発光部及び受光部を含む光センサの構成に接続される配線を纏めて設けることができる。すなわち、ハーネス部を備えることで、配線が必要な部品(回路等)から個別に配線を引き出す必要がない。このため、基板と配線とを別個に取り扱う必要がなくなり、より容易に光センサを取り扱うことができる。   Moreover, the board | substrate may be provided with the harness part containing the wiring connected to a light emission part and a light-receiving part. According to this structure, the wiring connected to the structure of the optical sensor containing a light emission part and a light-receiving part can be collectively provided in the board | substrate provided with a harness part. That is, by providing the harness portion, it is not necessary to individually draw out wiring from components (circuits or the like) that require wiring. For this reason, it is not necessary to handle the substrate and the wiring separately, and the optical sensor can be handled more easily.

また、本発明の光学式エンコーダユニットは、光センサと、発光部と受光部との間に介在され、偏光方向が回転により変化する光学スケールとを備えたことを特徴とする。この構成によれば、発光部と受光部との位置決めを容易に行うことができるため、装置構成を簡素化した光学式エンコーダユニットを実現できる。   The optical encoder unit according to the present invention includes an optical sensor and an optical scale that is interposed between the light emitting unit and the light receiving unit and whose polarization direction changes by rotation. According to this configuration, since the light emitting unit and the light receiving unit can be easily positioned, an optical encoder unit with a simplified device configuration can be realized.

本発明によれば、発光部が設けられる第1部分と受光部が設けられる第2部分とが平行になるように基板を折り曲げるといった簡単な作業により、発光部と受光部との位置決めを容易に行うことができる。また、発光部及び受光部が同一の基板に設けられるため、光センサ及び光学式エンコーダユニットの構成を簡素化することができる。   According to the present invention, the light emitting unit and the light receiving unit can be easily positioned by a simple operation such as bending the substrate so that the first part provided with the light emitting unit and the second part provided with the light receiving unit are parallel to each other. It can be carried out. Further, since the light emitting unit and the light receiving unit are provided on the same substrate, the configuration of the optical sensor and the optical encoder unit can be simplified.

図1は、本実施形態に係る光学式エンコーダユニットの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical encoder unit according to this embodiment. 図2は、光学式エンコーダユニットの外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the optical encoder unit. 図3は、発光部、光学スケール及び受光部の配置の一例を説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of the arrangement of the light emitting unit, the optical scale, and the light receiving unit. 図4は、本実施形態に係る光学式エンコーダのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the optical encoder according to the present embodiment. 図5は、光学スケールのパターンの一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an optical scale pattern. 図6は、光センサの一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of an optical sensor. 図7は、基板を折り曲げる前の状態を示す光センサの平面図である。FIG. 7 is a plan view of the optical sensor showing a state before the substrate is bent. 図8は、光センサの部分拡大図である。FIG. 8 is a partially enlarged view of the optical sensor. 図9は、ステータのボディの一例を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view illustrating an example of a stator body. 図10は、ステータのシャシの一例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an example of a stator chassis. 図11は、回路実装前の基板の一例を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an example of a substrate before circuit mounting. 図12は、被検出領域に光学スケールを設けるためのステータの組み立ての一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of assembling a stator for providing an optical scale in a detection area. 図13は、受光部の一例を説明するための説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining an example of the light receiving unit. 図14は、受光部の第1受光部の一例を説明するための説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining an example of the first light receiving unit of the light receiving unit. 図15は、受光部の第3受光部の一例を説明するための説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram for describing an example of a third light receiving unit of the light receiving unit. 図16は、光学スケールによる偏光成分の分離を説明するための説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining separation of polarization components by the optical scale. 図17は、光学スケールによる偏光成分の分離を説明するための説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the separation of polarization components by the optical scale. 図18は、光学スケールによる偏光成分の分離を説明するための説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining separation of polarization components by the optical scale. 図19は、光学式エンコーダの機能ブロック図である。FIG. 19 is a functional block diagram of the optical encoder. 図20は、光学スケールの回転角度と各受光部の偏光成分の光強度変化を説明するための説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the rotation angle of the optical scale and the change in the light intensity of the polarization component of each light receiving unit. 図21は、光学スケールの回転角度とリサージュ角度との関係を説明するための説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the rotation angle of the optical scale and the Lissajous angle.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

図1は、本実施形態に係る光学式エンコーダユニット31の構成図である。図2は、光学式エンコーダユニット31の外観斜視図である。図1は、図2の断面模式図である。図3は、発光部41、光学スケール11及び受光部35の配置の一例を説明する説明図である。図4は、本実施形態に係る光学式エンコーダ2のブロック図である。図5は、光学スケール11のパターンの一例を示す説明図である。光学式エンコーダユニット31は、モータ等の回転機械に連結されたシャフト12を有するロータ10と、ステータ20と、信号パターンを読み取り可能な光センサ40とを有している。   FIG. 1 is a configuration diagram of an optical encoder unit 31 according to the present embodiment. FIG. 2 is an external perspective view of the optical encoder unit 31. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of the arrangement of the light emitting unit 41, the optical scale 11, and the light receiving unit 35. FIG. 4 is a block diagram of the optical encoder 2 according to the present embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a pattern of the optical scale 11. The optical encoder unit 31 includes a rotor 10 having a shaft 12 connected to a rotary machine such as a motor, a stator 20, and an optical sensor 40 capable of reading a signal pattern.

ロータ10は、図1に示すように、回転軸となるシャフト12と、このシャフト12の端部に取り付けられる光学スケール11とを備える。光学スケール11は、円板形状又は多角形形状を呈し、例えば、シリコン、ガラス、高分子材料などで形成されている。光学スケール11は円輪状もしくは中空であってもよい。図5に示す光学スケール11は、信号トラックT1を一方の板面に有している。光学スケール11は、傾斜していても傾斜角度が小さい場合には偏光分離の機能に影響がない。すなわち、光学スケール11は、回転中心Zr(図1)と直交する平面に対して傾斜していても、偏光分離素子として機能する。   As shown in FIG. 1, the rotor 10 includes a shaft 12 that serves as a rotation axis, and an optical scale 11 that is attached to an end of the shaft 12. The optical scale 11 has a disk shape or a polygonal shape, and is made of, for example, silicon, glass, a polymer material, or the like. The optical scale 11 may be annular or hollow. The optical scale 11 shown in FIG. 5 has a signal track T1 on one plate surface. Even if the optical scale 11 is tilted, it does not affect the polarization separation function when the tilt angle is small. That is, even if the optical scale 11 is inclined with respect to a plane orthogonal to the rotation center Zr (FIG. 1), it functions as a polarization separation element.

ステータ20は、シャフト12を支持する軸受26a,26bと、シャフト12と、シャフト12の端部に取り付けられた光学スケール11と、光センサ40とを囲む、遮光性の部材でできている。このため、ステータ20の内部では、外来の光ノイズを抑制できる。ステータ20は、図2に示すように、ボディ21と、シャシ22と、カバー23とを備えている。ボディ21は、軸受26a,26bを介してシャフト12を回転可能に支持する。ボディ21の内周が軸受26a,26bの外輪に固定されており、シャフト12の外周が軸受26a,26bの内輪に固定されている。シャフト12がモータ等回転機械からの回転により回転すると、シャフト12に連動して光学スケール11が回転中心Zrを軸中心として回転する。光センサ40は、詳細は後述するが、シャシ22に固定されてボディ21内に収容されており、ロータ10が回転すると、光学スケール11の信号トラックT1(図5)が光センサ40に対して相対的に移動する。続いて、光センサ40について説明する。   The stator 20 is made of a light-shielding member that surrounds the bearings 26 a and 26 b that support the shaft 12, the shaft 12, the optical scale 11 attached to the end of the shaft 12, and the optical sensor 40. For this reason, external optical noise can be suppressed inside the stator 20. As shown in FIG. 2, the stator 20 includes a body 21, a chassis 22, and a cover 23. The body 21 rotatably supports the shaft 12 via bearings 26a and 26b. The inner periphery of the body 21 is fixed to the outer rings of the bearings 26a and 26b, and the outer periphery of the shaft 12 is fixed to the inner rings of the bearings 26a and 26b. When the shaft 12 is rotated by rotation from a rotating machine such as a motor, the optical scale 11 is rotated about the rotation center Zr in conjunction with the shaft 12. As will be described in detail later, the optical sensor 40 is fixed to the chassis 22 and accommodated in the body 21. When the rotor 10 rotates, the signal track T1 (FIG. 5) of the optical scale 11 is in relation to the optical sensor 40. Move relatively. Next, the optical sensor 40 will be described.

図6は、光センサ40の一例を示す斜視図である。図7は、基板50を折り曲げる前の状態を示す光センサ40の平面図である。図8は、光センサ40の部分拡大図である。図9は、ステータ20のボディ21の一例を示す斜視図である。図10は、ステータ20のシャシ22の一例を示す斜視図である。図11は、回路実装前の基板の一例を示す平面図である。図12は、被検出領域に光学スケール11を設けるためのステータ20の組み立ての一例を示す図である。光センサ40は、光を発生させる発光部41と、被検出領域を挟んで発光部41により発生した光を検出する受光部35と、発光部41及び受光部35が設けられる基板50とを備える。なお、被検出領域とは、発光部41と受光部35との間の領域である。   FIG. 6 is a perspective view showing an example of the optical sensor 40. FIG. 7 is a plan view of the optical sensor 40 showing a state before the substrate 50 is bent. FIG. 8 is a partially enlarged view of the optical sensor 40. FIG. 9 is a perspective view showing an example of the body 21 of the stator 20. FIG. 10 is a perspective view showing an example of the chassis 22 of the stator 20. FIG. 11 is a plan view showing an example of a substrate before circuit mounting. FIG. 12 is a diagram showing an example of assembling the stator 20 for providing the optical scale 11 in the detection area. The optical sensor 40 includes a light emitting unit 41 that generates light, a light receiving unit 35 that detects light generated by the light emitting unit 41 across a detection region, and a substrate 50 on which the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 are provided. . The detected area is an area between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35.

基板50は、図6及び図7に示すように、半円弧状の第1部分51と、円板状の第2部分52とを含む一つの基板である。本実施形態では、発光部41は第1部分51に設けられ、受光部35は第2部分52に設けられている。基板50は、例えばフレキシブルプリント基板(Flexible printed circuits:FPC)からなり、発光部41及び受光部35を含む各種の回路(例えば図6に示す回路60〜62等)が実装されている。より具体的には、FPCは、例えばポリイミド膜又はフォトソルダーレジスト膜からなる絶縁体をベースフィルムとして、ベースフィルム上に接着層及び導体層を形成し、導体層のうち端子部(はんだ付け部を含む)を除く部分を絶縁体で被覆した可撓性を有する配線基板である。導体層は、銅等の電気伝導体からなり、導体層のパターンにより各種の回路等の部品に接続される信号線及び電力線が設けられる。本発明に採用可能なフレキシブル基板の具体的構成は、これに限られるものでなく適宜変更可能である。回路60〜62は、例えば後述する図19に示すプリアンプAMP、差動演算回路DS、フィルター回路NR、逓倍回路AP等を構成する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the substrate 50 is one substrate including a semicircular arc-shaped first portion 51 and a disk-shaped second portion 52. In the present embodiment, the light emitting unit 41 is provided in the first portion 51, and the light receiving unit 35 is provided in the second portion 52. The substrate 50 is made of, for example, a flexible printed circuit (FPC), and various circuits including the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 (for example, the circuits 60 to 62 shown in FIG. 6) are mounted thereon. More specifically, FPC uses an insulator made of, for example, a polyimide film or a photo solder resist film as a base film, and forms an adhesive layer and a conductor layer on the base film. A wiring board having flexibility in which a portion other than (including) is covered with an insulator. The conductor layer is made of an electrical conductor such as copper, and is provided with signal lines and power lines that are connected to components such as various circuits according to the pattern of the conductor layer. The specific configuration of the flexible substrate that can be employed in the present invention is not limited to this, and can be changed as appropriate. The circuits 60 to 62 constitute, for example, a preamplifier AMP, a differential arithmetic circuit DS, a filter circuit NR, a multiplier circuit AP, and the like shown in FIG.

基板50は、第1部分51と第2部分52とを接続する接続部53を有する。具体的には、図6及び図7に示すように、接続部53は、第1部分51と第2部分52との間で、第1部分51の円弧の外周部と第2部分52の円弧の外周部とを接続するよう設けられている。接続部53は、発光部41(又は受光部35)に接続される配線(図示略)を有する。本実施形態では、接続部53は、発光部41に接続される信号線、電力線及びGND線(接地線)を具備する。具体的には、接続部53の配線は、例えばFPCに実装された信号線、電力線及びGND線として設けられている。このため、これら信号線、電力線及びGND線を受光部35と共通化することもできる。なお、本実施形態の接続部53には回路が設けられていないが、接続部53に回路等の部品を設けることもできる。   The substrate 50 has a connection portion 53 that connects the first portion 51 and the second portion 52. Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the connecting portion 53 is between the first portion 51 and the second portion 52, and the outer peripheral portion of the arc of the first portion 51 and the arc of the second portion 52. It is provided so that the outer peripheral part may be connected. The connection part 53 has wiring (not shown) connected to the light emitting part 41 (or the light receiving part 35). In the present embodiment, the connection unit 53 includes a signal line, a power line, and a GND line (ground line) connected to the light emitting unit 41. Specifically, the wiring of the connection unit 53 is provided as a signal line, a power line, and a GND line mounted on, for example, an FPC. For this reason, these signal lines, power lines, and GND lines can be shared with the light receiving unit 35. In addition, although the circuit is not provided in the connection part 53 of this embodiment, components, such as a circuit, can also be provided in the connection part 53. FIG.

図6及び図7に示すように、本実施形態の接続部53は、第1部分51及び第2部分52に比して、第1部分51と第2部分52との間での接続部53の延設方向に直交する方向であって基板50の板面に沿う方向の幅が小さい。   As shown in FIGS. 6 and 7, the connecting portion 53 of the present embodiment has a connecting portion 53 between the first portion 51 and the second portion 52 as compared with the first portion 51 and the second portion 52. The width in the direction perpendicular to the extending direction of the substrate 50 and along the plate surface of the substrate 50 is small.

基板50は、発光部41及び受光部35に接続される配線を含むハーネス部54を備える。具体的には、図6及び図7に示すように、ハーネス部54は、第1部分51から接続部53の反対側に延出されるよう設けられている。ハーネス部54は、発光部41、受光部35及び基板50に設けられた各種の回路に接続される信号線及び電力線を具備する。具体的には、ハーネス部54の配線は、例えばFPCに実装された信号線及び電力線として設けられている。本実施形態では、発光部41の配線は、第1部分51、接続部53及びハーネス部54に設けられている。また、受光部35の配線は、第2部分52及びハーネス部54に設けられている。このような構成とすることで、基板50に対して新たにハーネス部を接続する必要がなくなるため、接続信頼性の向上が見込まれる。また、第1部分51と第2部分52とを別体(別基板)とした場合、それぞれの基板からハーネス部を引き出す必要があったが、本構成の場合、第1部分51からすべての配線を接続できるため、組込み性の向上を図ることができる。   The substrate 50 includes a harness part 54 including wiring connected to the light emitting part 41 and the light receiving part 35. Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the harness portion 54 is provided so as to extend from the first portion 51 to the opposite side of the connection portion 53. The harness section 54 includes signal lines and power lines connected to various circuits provided on the light emitting section 41, the light receiving section 35, and the substrate 50. Specifically, the wiring of the harness portion 54 is provided as, for example, a signal line and a power line mounted on the FPC. In the present embodiment, the wiring of the light emitting unit 41 is provided in the first portion 51, the connection portion 53, and the harness portion 54. In addition, the wiring of the light receiving unit 35 is provided in the second portion 52 and the harness portion 54. By adopting such a configuration, it is not necessary to newly connect a harness portion to the substrate 50, so that improvement in connection reliability is expected. In addition, when the first portion 51 and the second portion 52 are separate bodies (separate substrates), it is necessary to pull out the harness portion from each substrate, but in this configuration, all wiring from the first portion 51 is required. Therefore, it is possible to improve the embeddability.

また、ハーネス部54は、例えば図1に示すように、コネクタCNTと接続されている。コネクタCNTは、光学式エンコーダユニット31と他の装置(例えば演算装置3)とを接続するインターフェースである。光学式エンコーダユニット31は、コネクタCNTを介して演算装置3と接続されている。すなわち、ハーネス部54は、基板50に設けられた各種の回路と他の装置(例えば演算装置3)とを接続する配線として機能する。なお、ハーネス部54に回路等の部品を設けてもよい。   Moreover, the harness part 54 is connected with the connector CNT as shown, for example in FIG. The connector CNT is an interface that connects the optical encoder unit 31 and another device (for example, the arithmetic device 3). The optical encoder unit 31 is connected to the arithmetic device 3 via the connector CNT. That is, the harness portion 54 functions as a wiring that connects various circuits provided on the substrate 50 and another device (for example, the arithmetic device 3). In addition, you may provide components, such as a circuit, in the harness part 54. FIG.

基板50は、第1部分51と第2部分52とが平行になるよう設けられる。具体的には、基板50は、図1及び図6に示すように、発光部41と受光部35とが対向する形状(コの字状)に折り曲げられる。本実施形態では、基板50は、所定位置として、第1部分51と接続部53との境目55a及び第2部分52と接続部53との境目55bで折り曲げられる。すなわち、本実施形態の基板50は、接続部53に対して第1部分51及び第2部分52が直角になるよう折り曲げられ、かつ、第1部分51と第2部分52とが対向する位置に存する。発光部41及び受光部35は、基板50を境目55a,55bで直角に折り曲げた際に、第1部分51と第2部分52を貫通する法線(図示略)上に対向した位置になるように、予め第1部分51,第2部分52に設けられている。このため、所定の折り曲げ箇所である境目55a,55bを折り曲げるだけで、発光部41と受光部35を所定の位置に配置することができる。なお、本構成において、平行は、第1部分51と第2部分52とが完全に平行である状態のみならず、発光部41から発せられた光を受光部35が十分に検出できる程度の傾きを含むものとする。   The substrate 50 is provided so that the first portion 51 and the second portion 52 are parallel to each other. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 6, the substrate 50 is bent into a shape (a U-shape) in which the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 face each other. In the present embodiment, the substrate 50 is bent at a boundary 55 a between the first portion 51 and the connection portion 53 and a boundary 55 b between the second portion 52 and the connection portion 53 as predetermined positions. That is, the substrate 50 of this embodiment is bent so that the first portion 51 and the second portion 52 are perpendicular to the connection portion 53, and the first portion 51 and the second portion 52 are opposed to each other. Exist. The light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 are positioned so as to face each other on a normal line (not shown) penetrating the first portion 51 and the second portion 52 when the substrate 50 is bent at a right angle at the boundaries 55a and 55b. The first portion 51 and the second portion 52 are provided in advance. For this reason, the light emission part 41 and the light-receiving part 35 can be arrange | positioned in a predetermined position only by bending the boundary 55a, 55b which is a predetermined bending location. In this configuration, the parallel is not only a state in which the first portion 51 and the second portion 52 are completely parallel, but also an inclination that allows the light receiving portion 35 to sufficiently detect the light emitted from the light emitting portion 41. Shall be included.

第1部分51において発光部41が設けられる側の面と、第2部分52において受光部35が設けられる側の面とは、基板50における同一の面である。発光部41が設けられる側の面と受光部35が設けられる側の面とが対向するよう設けられることで、発光部41と受光部35との位置関係は、図3等に示すように、発光部41により発せられた光が受光部35により検出可能な位置関係になる。また、対向する発光部41と受光部35の間の領域が被検出領域になる。   The surface on the side where the light emitting unit 41 is provided in the first portion 51 and the surface on the side where the light receiving unit 35 is provided in the second portion 52 are the same surface on the substrate 50. Since the surface on the side where the light emitting unit 41 is provided and the surface on the side where the light receiving unit 35 is provided are opposed to each other, the positional relationship between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 is as shown in FIG. The light emitted by the light emitting unit 41 has a positional relationship that can be detected by the light receiving unit 35. Further, a region between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 facing each other is a detection target region.

第1部分51又は第2部分52の一方は、接続部53により中空に支持され、一方は、他方よりも小さい。具体的には、図6に示すように、発光部41が設けられた第1部分51は、接続部53により中空に支持されている。また、図6及び図7に示すように、第1部分51は、第2部分52よりも小さい。より具体的には、本実施形態における円弧状の第1部分51の径は、円状の第2部分52の径と略同一である。ただし、第1部分51は半円弧状であり、半円状のFPCの内周側に半円状の切欠部51aが設けられている。このため、基板50に占める第1部分51の面積は、第2部分52の面積よりも小さい。   One of the first portion 51 or the second portion 52 is supported hollowly by the connection portion 53, and one is smaller than the other. Specifically, as shown in FIG. 6, the first portion 51 provided with the light emitting portion 41 is supported in a hollow manner by the connecting portion 53. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the first portion 51 is smaller than the second portion 52. More specifically, the diameter of the arc-shaped first portion 51 in the present embodiment is substantially the same as the diameter of the circular second portion 52. However, the first portion 51 has a semicircular arc shape, and a semicircular cutout 51a is provided on the inner peripheral side of the semicircular FPC. For this reason, the area of the first portion 51 occupying the substrate 50 is smaller than the area of the second portion 52.

本実施形態では、図8に示すように、発光部41は発光素子ベアチップ63を備え、受光部35は、受光素子ベアチップ65を備えて構成される。一般に、ベアチップは、パッケージ部品よりも小型であるため、発光部41及び受光部35にベアチップを採用することで、基板50や光センサ40の小型化を実現できる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the light emitting unit 41 includes a light emitting element bare chip 63, and the light receiving unit 35 includes a light receiving element bare chip 65. In general, since the bare chip is smaller than the package component, the substrate 50 and the optical sensor 40 can be downsized by adopting the bare chip for the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35.

ベアチップを基板に実装する方法として、チップ表面電極にワイヤボンディングして、基板と接続する技術がある。しかし、本構成の光センサ40は、基板50の第1部分51と第2部分52とが平行になるように折り曲げ、第1部分51に設けた発光部41と第2部分52に設けた受光部35とを対向させている。さらに、発光部41と受光部35との間の被検出領域に光学スケール11が介在する構造となっている。このため、ワイヤボンディングによりベアチップを実装する方法を採用した場合、ワイヤは、数十(μm)と非常に細く、外力に弱いため、ワイヤが露出すると、光センサ40の組み付け時における光学スケール11との干渉によって、ワイヤの断線等が懸念される。また、ワイヤ部分を封止樹脂により保護する場合にも、封止する対象が光学素子であるため、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65に覆いかぶさるように樹脂で封止することは難しいという問題がある。   As a method for mounting the bare chip on the substrate, there is a technique of wire bonding to the chip surface electrode and connecting to the substrate. However, the optical sensor 40 of this configuration is bent so that the first portion 51 and the second portion 52 of the substrate 50 are parallel to each other, and the light emitting portion 41 provided in the first portion 51 and the light receiving provided in the second portion 52. The part 35 is opposed. Further, the optical scale 11 is interposed in the detection area between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35. For this reason, when the method of mounting the bare chip by wire bonding is adopted, the wire is very thin, several tens (μm), and is weak against external force. Therefore, when the wire is exposed, the optical scale 11 at the time of assembling the optical sensor 40 There is a concern about wire breakage due to the interference. Further, even when the wire portion is protected with a sealing resin, since the target to be sealed is an optical element, it is difficult to seal with a resin so as to cover the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65. There is.

このため、本構成では、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65は、それぞれ基板50への配置面63a,65aに、はんだで形成されたバンプ64,66を備える。一方、基板50には、第1部分51及び第2部分52の各配置対象面51b、52bにおける目標配置位置に、それぞれランド部67,68が設けられている。発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65を基板50に実装する場合には、基板50は、図7に示すように、折り曲げがなされる前に行われる。すなわち、基板50における同一側の面である各配置対象面51b、52bと、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65の各配置面63a,65aとを対向させて、該配置対象面51b、52bに発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65をそれぞれ配置する。この場合、配置対象面51b、52bに設けられたランド部67,68(図8)の位置に、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65のバンプ64,66の位置を合致させる。この状態で、基板50、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65をリフロー炉に投入して加熱することにより、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65のバンプ64,66が配置対象面51b、52bに設けられたランド部67,68に溶着されることで、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65のはんだ付け実装(フリップチップ実装)がなされる。これによれば、フェースアップタイプのベアチップで必要であったワイヤボンディングや樹脂による封止が不要となり、光センサ40の構成が簡素化される。さらに、ワイヤや封止用の樹脂がなくなるため、発光素子ベアチップ63と受光素子ベアチップ65との間(被検出領域)の距離を保ちつつ、第1部分51及び第2部分52の各配置対象面51b,52b間の距離を小さくすることができ、基板50や光センサ40の小型化を実現できる。また、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65が基板50に実装されるため、この基板50の第1部分51及び第2部分52が平行になるように、上記した境目55a,55bで折り曲げることで、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65の位置決めを簡単に行うことができる。   For this reason, in this configuration, the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 include bumps 64 and 66 formed of solder on the arrangement surfaces 63a and 65a on the substrate 50, respectively. On the other hand, on the substrate 50, land portions 67 and 68 are provided at target arrangement positions on the arrangement target surfaces 51b and 52b of the first portion 51 and the second portion 52, respectively. When the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are mounted on the substrate 50, the substrate 50 is performed before being bent as shown in FIG. That is, the arrangement target surfaces 51b and 52b which are the same side surfaces of the substrate 50 and the arrangement surfaces 63a and 65a of the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are opposed to the arrangement target surfaces 51b and 52b. A light emitting element bare chip 63 and a light receiving element bare chip 65 are respectively arranged. In this case, the positions of the bumps 64 and 66 of the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are made to coincide with the positions of the land portions 67 and 68 (FIG. 8) provided on the arrangement target surfaces 51b and 52b. In this state, the substrate 50, the light emitting element bare chip 63, and the light receiving element bare chip 65 are put into a reflow furnace and heated, whereby the bumps 64, 66 of the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are placed on the arrangement target surfaces 51b, 52b. By welding to the provided land portions 67 and 68, the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are soldered and mounted (flip chip mounting). This eliminates the need for wire bonding and resin sealing required for face-up type bare chips, and simplifies the configuration of the optical sensor 40. Further, since there is no wire or sealing resin, the arrangement target surfaces of the first portion 51 and the second portion 52 are maintained while maintaining the distance (detected region) between the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65. The distance between 51b and 52b can be made small, and size reduction of the board | substrate 50 and the optical sensor 40 is realizable. Further, since the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are mounted on the substrate 50, the first portion 51 and the second portion 52 of the substrate 50 are bent at the aforementioned boundaries 55a and 55b so as to be parallel. The light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 can be easily positioned.

図9及び図10に示すように、ボディ21は、基板50が設けられたシャシ22をボディ21に取り付けるための開口部21aを有する。シャシ22は、基板50の第2部分52のうち、受光部35が設けられた側の反対側の面(裏面)の少なくとも一部分と当接して基板50を支持する。具体的には、基板50の裏面には、光学式エンコーダユニット31を構成する部品としての集積回路(例えばQFNパッケージのIC)が設けられている。シャシ22は、裏面の集積回路を外側から覆うとともに基板50の裏面の外周部と当接して基板50を支持する。コの字状に折り曲げられた基板50の接続部53は、シャシ22に支持された第2部分52から立設するように位置する。このように、本実施形態では、基板50は、シャシ22に固定されている。カバー23は、ステータ20の円筒状の外周面の一部を形成する部材である。カバー23は、ボディ21の開口部21a側、すなわち、シャシ22からハーネス部54が延出される切欠部21bの反対側に設けられる。ボディ21とシャシ22とが組み付けられた状態で、さらにカバー23が開口部21aを覆うように組み付けられることで、ボディ21、シャシ22及びカバー23は円筒状のステータ20を形成し、ステータ20の内部を外部の光ノイズから遮光する。   As shown in FIGS. 9 and 10, the body 21 has an opening 21 a for attaching the chassis 22 provided with the substrate 50 to the body 21. The chassis 22 supports the substrate 50 by contacting at least a part of the surface (back surface) opposite to the side where the light receiving unit 35 is provided in the second portion 52 of the substrate 50. Specifically, an integrated circuit (for example, an IC of a QFN package) as a component constituting the optical encoder unit 31 is provided on the back surface of the substrate 50. The chassis 22 supports the substrate 50 by covering the integrated circuit on the back surface from the outside and contacting the outer peripheral portion of the back surface of the substrate 50. The connection portion 53 of the substrate 50 bent in a U-shape is positioned so as to stand up from the second portion 52 supported by the chassis 22. Thus, in this embodiment, the substrate 50 is fixed to the chassis 22. The cover 23 is a member that forms a part of the cylindrical outer peripheral surface of the stator 20. The cover 23 is provided on the opening 21 a side of the body 21, that is, on the opposite side of the notch 21 b where the harness portion 54 extends from the chassis 22. In the state where the body 21 and the chassis 22 are assembled, the cover 23 is further assembled so as to cover the opening 21a, so that the body 21, the chassis 22 and the cover 23 form a cylindrical stator 20, and the stator 20 The inside is shielded from external light noise.

光学式エンコーダユニット31において、上述したロータ10のシャフト12が回転すると、図3に示すように、光学スケール11が、例えばR方向に受光部35に対して相対的に移動する。これにより、光学スケール11の信号トラックT1が受光部35に対して相対的に移動する。光学スケール11は、面内における偏光子の偏光方向Pmが所定の方向を向いており、かつ偏光方向Pmが回転により変化する。受光部35は、発光部41の光源光71が光学スケール11に透過して入射する入射光(透過光)73を受光して、図5に示す光学スケール11の信号トラックT1を読み取ることができる。   In the optical encoder unit 31, when the shaft 12 of the rotor 10 described above rotates, the optical scale 11 moves relative to the light receiving unit 35 in the R direction, for example, as shown in FIG. Thereby, the signal track T <b> 1 of the optical scale 11 moves relative to the light receiving unit 35. In the optical scale 11, the polarization direction Pm of the polarizer in the plane is in a predetermined direction, and the polarization direction Pm is changed by rotation. The light receiving unit 35 receives incident light (transmitted light) 73 that is incident after the light source light 71 of the light emitting unit 41 is transmitted through the optical scale 11 and can read the signal track T1 of the optical scale 11 shown in FIG. .

光学式エンコーダ2は、上述した光学式エンコーダユニット31と、演算装置3と、を備えており、図4に示すように、光学式エンコーダユニット31と、演算装置3とが接続されている。演算装置3は、例えばモータ等の回転機械の制御部5と接続されている。   The optical encoder 2 includes the optical encoder unit 31 and the arithmetic device 3 described above, and the optical encoder unit 31 and the arithmetic device 3 are connected as shown in FIG. The arithmetic device 3 is connected to a control unit 5 of a rotating machine such as a motor.

光学式エンコーダ2は、光学スケール11に光源光71が透過して入射する入射光73を受光部35で検出する。演算装置3は、受光部35の検出信号から光学式エンコーダユニット31のロータ10と受光部35との相対位置を演算し、相対位置の情報を制御信号として、モータ等の回転機械の制御部5へ出力する。   In the optical encoder 2, the light receiving unit 35 detects incident light 73 that is incident on the optical scale 11 through the light source light 71. The calculation device 3 calculates the relative position between the rotor 10 of the optical encoder unit 31 and the light receiving unit 35 from the detection signal of the light receiving unit 35, and uses the information on the relative position as a control signal to control the rotating unit 5 such as a motor. Output to.

演算装置3は、例えばパーソナルコンピュータ(PC)等のコンピュータであり、入力インターフェース4aと、出力インターフェース4bと、CPU(Central Processing Unit)4cと、ROM(Read Only Memory)4dと、RAM(Random Access Memory)4eと、内部記憶装置4fと、を含んでいる。入力インターフェース4a、出力インターフェース4b、CPU4c、ROM4d、RAM4e及び内部記憶装置4fは、内部バスで接続されている。なお、演算装置3は、専用の処理回路で構成してもよい。   The arithmetic device 3 is a computer such as a personal computer (PC), for example, and includes an input interface 4a, an output interface 4b, a CPU (Central Processing Unit) 4c, a ROM (Read Only Memory) 4d, and a RAM (Random Access Memory). 4e and an internal storage device 4f. The input interface 4a, output interface 4b, CPU 4c, ROM 4d, RAM 4e, and internal storage device 4f are connected by an internal bus. Note that the arithmetic device 3 may be configured by a dedicated processing circuit.

入力インターフェース4aは、光学式エンコーダユニット31の受光部35からの入力信号を受け取り、CPU4cに出力する。出力インターフェース4bは、CPU4cから制御信号を受け取り、制御部5に出力する。   The input interface 4a receives an input signal from the light receiving unit 35 of the optical encoder unit 31, and outputs it to the CPU 4c. The output interface 4 b receives a control signal from the CPU 4 c and outputs it to the control unit 5.

ROM4dには、BIOS(Basic Input Output System)等のプログラムが記憶されている。内部記憶装置4fは、例えばHDD(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等であり、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションプログラムを記憶している。CPU4cは、RAM4eをワークエリアとして使用しながらROM4dや内部記憶装置4fに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。   A program such as BIOS (Basic Input Output System) is stored in the ROM 4d. The internal storage device 4f is, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a flash memory, or the like, and stores an operating system program and application programs. The CPU 4c implements various functions by executing programs stored in the ROM 4d and the internal storage device 4f while using the RAM 4e as a work area.

内部記憶装置4fには、光学スケール11による偏光方向Pmと受光部35の出力とを対応付けたデータベースが記憶されている。または、内部記憶装置4fには、後述する距離Dの値と、光学スケール11の位置情報とを対応付けたデータベースが記憶されている。   The internal storage device 4f stores a database in which the polarization direction Pm of the optical scale 11 and the output of the light receiving unit 35 are associated with each other. Alternatively, the internal storage device 4f stores a database in which a value of distance D described later is associated with position information of the optical scale 11.

図5に示す信号トラックT1は、ワイヤーグリッドパターンとよばれる金属細線(ワイヤー)gの配列が図1に示す光学スケール11に形成されている。光学スケール11は、信号トラックT1として、隣り合う金属細線gを平行に直線的に配置している。このため、光学スケール11は、光源光71が照射される位置によらず同じ偏光軸となり、面内における偏光子の偏光方向が一方向を向いている。   In the signal track T1 shown in FIG. 5, an array of fine metal wires (wires) g called a wire grid pattern is formed on the optical scale 11 shown in FIG. The optical scale 11 linearly arranges adjacent fine metal wires g as signal tracks T1 in parallel. For this reason, the optical scale 11 has the same polarization axis regardless of the position where the light source light 71 is irradiated, and the polarization direction of the polarizer in the plane is in one direction.

また、ワイヤーグリッドパターンとよばれる金属細線gを有する光学スケール11は、光誘起の偏光板に比較して、耐熱性を高めることができる。また、光学スケール11は、局所的にも、交差するような部分のないラインパターンとなっているため、高精度で誤差の少ない光学スケール11とすることができる。また、光学スケール11は、一括した露光またはナノインプリント技術により安定して製造することもできるため、高精度で誤差の少ない光学スケール11とすることができる。なお、光学スケール11は、光誘起の偏光板としてもよい。   In addition, the optical scale 11 having the fine metal wires g called wire grid patterns can improve heat resistance as compared with a light-induced polarizing plate. In addition, since the optical scale 11 is a line pattern that does not have a portion that intersects locally, the optical scale 11 can be highly accurate and have few errors. Moreover, since the optical scale 11 can be stably manufactured by batch exposure or nanoimprint technology, the optical scale 11 can be made highly accurate and less error-prone. The optical scale 11 may be a light-induced polarizing plate.

複数の金属細線gは、交差せず配置されている。隣り合う金属細線gの間は、光源光71の全部又は一部が透過可能な透過領域dである。金属細線gの幅及び隣り合う金属細線gの間隔、つまり金属細線gの幅及び透過領域dの幅は、発光部41の光源光71の波長より十分小さくする場合、光学スケール11は、光源光71の入射光73を偏光分離することができる。このため、光学スケール11は、面内における偏光方向Pmが一様な偏光子を有している。光学スケール11は、回転する周方向において、受光部35へ入射する入射光73の偏光軸が光学スケール11の回転に応じて変化する。本実施形態において、偏光軸の変化は、光学スケール11の1回転に対して2回の増減を繰り返すことになる。   The plurality of fine metal wires g are arranged without intersecting. Between adjacent metal fine wires g is a transmission region d through which all or part of the light source light 71 can be transmitted. When the width of the fine metal wire g and the interval between the adjacent fine metal wires g, that is, the width of the fine metal wire g and the width of the transmission region d are sufficiently smaller than the wavelength of the light source light 71 of the light emitting unit 41, the optical scale 11 71 incident light 73 can be polarized and separated. For this reason, the optical scale 11 has a polarizer in which the in-plane polarization direction Pm is uniform. In the rotating circumferential direction of the optical scale 11, the polarization axis of the incident light 73 incident on the light receiving unit 35 changes according to the rotation of the optical scale 11. In the present embodiment, the change in the polarization axis repeats the increase / decrease twice for one rotation of the optical scale 11.

光学スケール11は、偏光方向の異なるセグメントを細かくする必要がない。そして、光学スケール11は、一様な偏光方向Pmを有しているため、偏光方向Pmの異なる領域の境界がなく、この境界による入射光73の偏光状態の乱れを抑制できる。本実施形態の光学式エンコーダ2は、誤検出またはノイズを生じさせる可能性を低減することができる。   The optical scale 11 does not need to be finely divided into segments having different polarization directions. And since the optical scale 11 has the uniform polarization direction Pm, there is no boundary of the area | region from which the polarization direction Pm differs, and it can suppress disorder of the polarization state of the incident light 73 by this boundary. The optical encoder 2 of the present embodiment can reduce the possibility of causing false detection or noise.

図13は、受光部35の一例を説明するための説明図である。図14は、受光部35の第1受光部PD1の一例を説明するための説明図である。図15は、本実施形態に係る受光部35の第3受光部PD3の一例を説明するための説明図である。図3及び図13に示すように、受光部35は、ユニット基材30の表面30b上に、偏光層PP1を有する第1受光部PD1と、偏光層PP2を有する第2受光部PD2と、偏光層PP3を有する第3受光部PD3と、偏光層PP4を有する第4受光部PD4とを含む。これら第1受光部PD1〜第4受光部PD4は、上記した受光素子ベアチップ65(図8参照)を備えて構成される。この場合、受光素子ベアチップ65を基板50の第2部分52に実装する際に、第1受光部PD1〜第4受光部PD4の偏光方向がそれぞれ異なるように、あらかじめ位置決めされて実装されている。図13に示すように、平面視で第1受光部PD1、第2受光部PD2、第3受光部PD3及び第4受光部PD4は、ユニット基材30の表面30bの配置中心S0から等距離に配置されている。   FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining an example of the light receiving unit 35. FIG. 14 is an explanatory diagram for describing an example of the first light receiving unit PD1 of the light receiving unit 35. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an example of the third light receiving unit PD3 of the light receiving unit 35 according to the present embodiment. As illustrated in FIGS. 3 and 13, the light receiving unit 35 includes a first light receiving unit PD1 having a polarizing layer PP1, a second light receiving unit PD2 having a polarizing layer PP2, and a polarization on the surface 30b of the unit base 30. A third light receiving part PD3 having a layer PP3 and a fourth light receiving part PD4 having a polarizing layer PP4 are included. The first light receiving part PD1 to the fourth light receiving part PD4 are configured to include the light receiving element bare chip 65 (see FIG. 8). In this case, when the light receiving element bare chip 65 is mounted on the second portion 52 of the substrate 50, the first light receiving part PD1 to the fourth light receiving part PD4 are positioned and mounted in advance so that the polarization directions thereof are different from each other. As shown in FIG. 13, the first light receiving part PD1, the second light receiving part PD2, the third light receiving part PD3, and the fourth light receiving part PD4 are equidistant from the arrangement center S0 of the surface 30b of the unit base member 30 in plan view. Has been placed.

発光部41は、例えば発光ダイオード、半導体レーザ光源である。図3に示すように、発光部41から照射される光源光71は、上述した光学スケール11を透過して、入射光73として、偏光層PP1、偏光層PP2、偏光層PP3及び偏光層PP4を透過し、第1受光部PD1、第2受光部PD2、第3受光部PD3及び第4受光部PD4に入射する。   The light emitting unit 41 is, for example, a light emitting diode or a semiconductor laser light source. As shown in FIG. 3, the light source light 71 emitted from the light emitting unit 41 passes through the optical scale 11 described above, and enters the polarizing layer PP1, the polarizing layer PP2, the polarizing layer PP3, and the polarizing layer PP4 as the incident light 73. The light passes through and enters the first light receiving part PD1, the second light receiving part PD2, the third light receiving part PD3, and the fourth light receiving part PD4.

図3に示すように、第1受光部PD1、第2受光部PD2、第3受光部PD3及び第4受光部PD4のそれぞれから配置中心S0までの距離を等しくすることが好ましい。この構造により、演算手段であるCPU4cの演算負荷を軽減することができる。   As shown in FIG. 3, it is preferable that the distances from the first light receiving part PD1, the second light receiving part PD2, the third light receiving part PD3, and the fourth light receiving part PD4 to the arrangement center S0 are equal. With this structure, it is possible to reduce the calculation load on the CPU 4c which is the calculation means.

また、第1受光部PD1が配置中心S0を介して第3受光部PD3と点対称の位置に配置され、第2受光部PD2が配置中心S0を介して第4受光部PD4と点対称の位置に配置されている。第1受光部PD1が配置中心S0を介して第3受光部PD3と距離W離して配置されており、第2受光部PD2が配置中心S0を介して第4受光部PD4と距離W離して配置されている。なお、第1受光部PD1、第3受光部PD3、第2受光部PD2及び第4受光部PD4が有する幅wがあり、距離Wは、幅2wより小さくならない制約がある。本実施形態では、第1受光部PD1、配置中心S0及び第3受光部PD3を通過するユニット基材30の表面30b上の仮想軸をx軸とし、第2受光部PD2、配置中心S0及び第4受光部PD4を通過するユニット基材30の表面30b上の仮想軸をy軸とする。図13において、x軸はy軸とユニット基材30の表面30b上で直交している。図3に示すように、発光部41の出射面と、配置中心S0との距離をDとする。x軸とy軸とによるxy平面は、発光部41の出射面と配置中心S0とを結ぶz軸と直交している。   Further, the first light receiving part PD1 is arranged at a point-symmetrical position with respect to the third light receiving part PD3 via the arrangement center S0, and the second light receiving part PD2 is point-symmetrical with the fourth light receiving part PD4 via the arrangement center S0. Is arranged. The first light receiving unit PD1 is arranged at a distance W from the third light receiving unit PD3 via the arrangement center S0, and the second light receiving unit PD2 is arranged at a distance W from the fourth light receiving unit PD4 through the arrangement center S0. Has been. Note that there is a width w that the first light receiving part PD1, the third light receiving part PD3, the second light receiving part PD2, and the fourth light receiving part PD4 have, and there is a restriction that the distance W is not smaller than the width 2w. In the present embodiment, the virtual axis on the surface 30b of the unit substrate 30 that passes through the first light receiving part PD1, the placement center S0, and the third light receiving part PD3 is the x axis, and the second light receiving part PD2, the placement center S0, and the first light receiving part PD2. The virtual axis on the surface 30b of the unit base material 30 passing through the four light receiving parts PD4 is taken as the y axis. In FIG. 13, the x axis is orthogonal to the y axis on the surface 30 b of the unit substrate 30. As shown in FIG. 3, let D be the distance between the emission surface of the light emitting section 41 and the arrangement center S0. The xy plane formed by the x-axis and the y-axis is orthogonal to the z-axis connecting the emission surface of the light emitting unit 41 and the arrangement center S0.

図3に示すように、z軸方向から平面視でみると、第1受光部PD1、第2受光部PD2、第3受光部PD3及び第4受光部PD4のそれぞれが発光部41の周囲に配置されている。第1受光部PD1、第2受光部PD2、第3受光部PD3及び第4受光部PD4のそれぞれから配置中心S0までの距離を等しくすることが好ましい。この構造により、演算手段であるCPU4cの演算負荷を軽減することができる。   As shown in FIG. 3, each of the first light receiving unit PD1, the second light receiving unit PD2, the third light receiving unit PD3, and the fourth light receiving unit PD4 is arranged around the light emitting unit 41 when viewed in plan from the z-axis direction. Has been. It is preferable that the distances from the first light receiving part PD1, the second light receiving part PD2, the third light receiving part PD3, and the fourth light receiving part PD4 to the arrangement center S0 are equal. With this structure, it is possible to reduce the calculation load on the CPU 4c which is the calculation means.

図14に示すように、第1受光部PD1は、シリコン基板34と、受光半導体37と、第1偏光層39aとを含む。また、図15に示すように、第3受光部PD3は、シリコン基板34と、受光半導体37と、第2偏光層39bとを含む。例えば、シリコン基板34はn型半導体であり、受光半導体37はp型半導体であり、シリコン基板34と受光半導体37とによりPN接合で形成されたフォトダイオードを構成することができる。第1偏光層39a及び第2偏光層39bは、光誘起の偏光層、または金属細線を平行に配列したワイヤーグリッドパターン等で形成することができる。第1偏光層39aは、図3に示す光学スケール11に光源光71から入射する入射光73を第1の偏光方向に分離し、第2偏光層39bは、上記入射光73を第2の偏光方向に分離する。これら第1の分離光の偏光軸と、第2の分離光の偏光軸とは、相対的に90°異なることが好ましい。この構成により、演算装置3のCPU4cは、偏光角度の演算を容易とすることができる。   As shown in FIG. 14, the first light receiving portion PD1 includes a silicon substrate 34, a light receiving semiconductor 37, and a first polarizing layer 39a. As shown in FIG. 15, the third light receiving portion PD3 includes a silicon substrate 34, a light receiving semiconductor 37, and a second polarizing layer 39b. For example, the silicon substrate 34 is an n-type semiconductor, the light receiving semiconductor 37 is a p-type semiconductor, and a photodiode formed by a PN junction with the silicon substrate 34 and the light receiving semiconductor 37 can be configured. The first polarizing layer 39a and the second polarizing layer 39b can be formed of a light-induced polarizing layer or a wire grid pattern in which fine metal wires are arranged in parallel. The first polarizing layer 39a separates the incident light 73 incident from the light source light 71 into the optical scale 11 shown in FIG. 3 in the first polarization direction, and the second polarizing layer 39b separates the incident light 73 into the second polarized light. Separate in direction. It is preferable that the polarization axis of the first separated light and the polarization axis of the second separated light are relatively different by 90 °. With this configuration, the CPU 4c of the arithmetic device 3 can easily calculate the polarization angle.

同様に、図14及び図15を用いて説明すると、第2受光部PD2は、シリコン基板34と、受光半導体37と、第1偏光層39aとを含む。また、図15に示すように、第4受光部PD4は、シリコン基板34と、受光半導体37と、第2偏光層39bとを含む。例えば、シリコン基板34はn型半導体であり、受光半導体37はp型半導体であり、シリコン基板34と受光半導体37とによりPN接合で形成されたフォトダイオードを構成することができる。第1偏光層39a及び第2偏光層39bは、光誘起の偏光層、または金属細線を平行に配列したワイヤーグリッドパターン等で形成することができる。第1偏光層39aは、図3に示す光学スケール11に光源光71から入射する入射光73を第1の偏光方向に分離し、第2偏光層39bは、上記入射光73を第2の偏光方向に分離する。これら第1の分離光の偏光軸と、第2の分離光の偏光軸とは、相対的に90°異なることが好ましい。この構成により、演算装置3のCPU4cは、偏光角度の演算を容易とすることができる。   Similarly, with reference to FIGS. 14 and 15, the second light receiving portion PD2 includes a silicon substrate 34, a light receiving semiconductor 37, and a first polarizing layer 39a. As shown in FIG. 15, the fourth light receiving portion PD4 includes a silicon substrate 34, a light receiving semiconductor 37, and a second polarizing layer 39b. For example, the silicon substrate 34 is an n-type semiconductor, the light receiving semiconductor 37 is a p-type semiconductor, and a photodiode formed by a PN junction with the silicon substrate 34 and the light receiving semiconductor 37 can be configured. The first polarizing layer 39a and the second polarizing layer 39b can be formed of a light-induced polarizing layer or a wire grid pattern in which fine metal wires are arranged in parallel. The first polarizing layer 39a separates the incident light 73 incident from the light source light 71 into the optical scale 11 shown in FIG. 3 in the first polarization direction, and the second polarizing layer 39b separates the incident light 73 into the second polarized light. Separate in direction. It is preferable that the polarization axis of the first separated light and the polarization axis of the second separated light are relatively different by 90 °. With this configuration, the CPU 4c of the arithmetic device 3 can easily calculate the polarization angle.

第1受光部PD1、第2受光部PD2、第3受光部PD3及び第4受光部PD4は、入射光73をそれぞれ異なる偏光方向に分離する偏光層PP1、PP2、PP3及びPP4を介して受光する。このため、偏光層PP1が分離する偏光軸と、偏光層PP2が分離する偏光軸とは、相対的に45°異なることが好ましい。偏光層PP2が分離する偏光軸と、偏光層PP3が分離する偏光軸とは、相対的に45°異なることが好ましい。偏光層PP3が分離する偏光軸と、偏光層PP4が分離する偏光軸とは、相対的に45°異なることが好ましい。偏光層PP4が分離する偏光軸と、偏光層PP1が分離する偏光軸とは、相対的に45°異なることが好ましい。この構成により、演算装置3のCPU4cは、偏光角度の演算を容易とすることができる。   The first light receiving unit PD1, the second light receiving unit PD2, the third light receiving unit PD3, and the fourth light receiving unit PD4 receive the incident light 73 through the polarization layers PP1, PP2, PP3, and PP4 that separate the different polarization directions, respectively. . For this reason, it is preferable that the polarization axis separated by the polarizing layer PP1 and the polarization axis separated by the polarizing layer PP2 are relatively different by 45 °. It is preferable that the polarization axis separated by the polarizing layer PP2 and the polarization axis separated by the polarizing layer PP3 are relatively different by 45 °. It is preferable that the polarization axis separated by the polarizing layer PP3 and the polarization axis separated by the polarizing layer PP4 are relatively different by 45 °. It is preferable that the polarization axis separated by the polarization layer PP4 and the polarization axis separated by the polarization layer PP1 are relatively different by 45 °. With this configuration, the CPU 4c of the arithmetic device 3 can easily calculate the polarization angle.

図16、図17及び図18は、本実施形態に係る光学スケール11による偏光成分の分離を説明するための説明図である。図16のように、光学スケール11の信号トラックT1により偏光方向Pmに偏光された入射光が入射する。図16において、センシング範囲には、異物D1及び異物D2がある。入射光の偏光方向Pmは、上述した第1の偏光方向の成分の光強度PI(−)と、第2の偏光方向の成分の光強度PI(+)と、で表現することができる。上述したように、第1の偏光方向と、第2の偏光方向とは、90°異なる方向であることが好ましく、基準方向に対して例えば+45°成分と−45°成分のようになっている。図16、図17及び図18において、ワイヤーグリッドの軸方向は、紙面に対して平行に示されているが、紙面に対して同一の角度で傾斜していても傾斜角度が小さい場合には偏光分離の機能に影響がない。すなわち、光学スケール11は、回転軸に対して傾斜していても、偏光分離素子として機能する。   16, FIG. 17 and FIG. 18 are explanatory diagrams for explaining the separation of polarization components by the optical scale 11 according to the present embodiment. As shown in FIG. 16, incident light polarized in the polarization direction Pm is incident by the signal track T1 of the optical scale 11. In FIG. 16, the sensing range includes foreign matter D1 and foreign matter D2. The polarization direction Pm of incident light can be expressed by the light intensity PI (−) of the first polarization direction component and the light intensity PI (+) of the second polarization direction component. As described above, the first polarization direction and the second polarization direction are preferably different from each other by 90 °, and are, for example, a + 45 ° component and a −45 ° component with respect to the reference direction. . 16, 17 and 18, the axial direction of the wire grid is shown parallel to the paper surface. However, even if the wire grid is inclined at the same angle with respect to the paper surface, it is polarized when the inclination angle is small. The separation function is not affected. That is, even if the optical scale 11 is inclined with respect to the rotation axis, it functions as a polarization separation element.

第1受光部PD1は、図17に示すように、入射光を第1の偏光方向に分離する第1偏光層39aを介して検知するため、第1の偏光方向の成分の光強度PI(−)を検知する。第3受光部PD3は、図18に示すように、入射光を第2の偏光方向に分離する第2偏光層39bを介して検知するため、第2の偏光方向の成分の光強度PI(+)を検知する。同様に、第2受光部PD2は、図17に示すように、入射光を第1の偏光方向に分離する第1偏光層39aを介して検知するため、第1の偏光方向の成分の光強度PI(−)を検知する。第4受光部PD4は、図18に示すように、入射光を第2の偏光方向に分離する第2偏光層39bを介して検知するため、第2の偏光方向の成分の光強度PI(+)を検知する。   As shown in FIG. 17, the first light receiving unit PD1 detects incident light through the first polarizing layer 39a that separates the incident light in the first polarization direction, and thus the light intensity PI (− of the component in the first polarization direction). ) Is detected. As shown in FIG. 18, since the third light receiving unit PD3 detects incident light through the second polarizing layer 39b that separates the incident light in the second polarization direction, the light intensity PI (+ of the component in the second polarization direction) ) Is detected. Similarly, as shown in FIG. 17, since the second light receiving unit PD2 detects incident light via the first polarizing layer 39a that separates the incident light in the first polarization direction, the light intensity of the component in the first polarization direction is detected. PI (-) is detected. As shown in FIG. 18, the fourth light receiving unit PD4 detects incident light via the second polarizing layer 39b that separates the incident light in the second polarization direction. Therefore, the light intensity PI (+ of the component in the second polarization direction) ) Is detected.

図19は、本実施形態に係る光学式エンコーダ2の機能ブロック図である。図20は、本実施形態に係る光学スケール11の回転角度と各受光部の偏光成分の光強度変化を説明するための説明図である。図19に示すように、発光部41は、基準信号に基づいた発光を行い、光学スケール11に光源光71を照射する。透過光である入射光73は、受光部35に受光される。差動演算回路DSは、受光部35から出力されてプリアンプAMPにより増幅された検出信号を用いた差動演算処理を行う。受光部35の出力の大きさに応じてプリアンプAMPは省略可能である。   FIG. 19 is a functional block diagram of the optical encoder 2 according to the present embodiment. FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the rotation angle of the optical scale 11 and the light intensity change of the polarization component of each light receiving unit according to the present embodiment. As shown in FIG. 19, the light emitting unit 41 emits light based on the reference signal and irradiates the optical scale 11 with the light source light 71. Incident light 73 that is transmitted light is received by the light receiving unit 35. The differential arithmetic circuit DS performs differential arithmetic processing using the detection signal output from the light receiving unit 35 and amplified by the preamplifier AMP. The preamplifier AMP can be omitted according to the output level of the light receiving unit 35.

差動演算回路DSは、受光部35の検出信号である、第1の偏光方向の成分(第1分離光)の光強度PI(−)と、第2の偏光方向の成分(第2分離光)の光強度PI(+)とを取得する。この光強度PI(−)と、光強度PI(+)とに対応する、第1受光部PD1、第2受光部PD2、第3受光部PD3及び第4受光部PD4のそれぞれの出力は、例えば、図19のように、光学スケール11の回転に応じて、位相がずれた光強度I1、I2、I3及びI4である。   The differential arithmetic circuit DS detects the light intensity PI (−) of the first polarization direction component (first separated light) and the second polarization direction component (second separated light), which are detection signals of the light receiving unit 35. ) Of the light intensity PI (+). The respective outputs of the first light receiving part PD1, the second light receiving part PD2, the third light receiving part PD3, and the fourth light receiving part PD4 corresponding to the light intensity PI (−) and the light intensity PI (+) are, for example, As shown in FIG. 19, the light intensities I1, I2, I3, and I4 are out of phase according to the rotation of the optical scale 11.

差動演算回路DSは、式(1)及び式(2)に従って、第1の偏光方向の成分の光強度PI(−)及び第2の偏光方向の成分の光強度PI(+)から、光学スケール11の回転に依存した差動信号Vc及びVsを演算する。
Vc=(I1−I3)/(I1+I3)…(1)
Vs=(I2−I4)/(I2+I4)…(2)
The differential arithmetic circuit DS calculates the optical intensity from the light intensity PI (−) of the component in the first polarization direction and the light intensity PI (+) of the component in the second polarization direction according to the expressions (1) and (2). The differential signals Vc and Vs depending on the rotation of the scale 11 are calculated.
Vc = (I1-I3) / (I1 + I3) (1)
Vs = (I2-I4) / (I2 + I4) (2)

このように、差動演算回路DSは、光強度I1及び光強度I3に基づいて、光強度の和[I1+I3]と、光強度の差[I1−I3]を演算し、光強度の差[I1−I3]を光強度の和[I1+I3]で除した差動信号Vcを演算する。また、差動演算回路DSは、光強度I2及び光強度I4に基づいて、光強度の和[I2+I4]と、光強度の差[I2−I4]を演算し、光強度の差[I2−I4]を光強度の和[I2+I4]で除した差動信号Vsを演算する。式(1)及び式(2)により演算した差動信号Vc及びVsには、光源光71の光強度の影響を受けるパラメータが含まれておらず、光学式エンコーダユニット31の出力は、受光部35と光学スケール11との距離、発光部41の光強度のばらつき等の影響を低減することができる。差動信号Vc及びVsは、光学スケール11の回転角度となる光学スケール11の偏光軸の回転角度(以下、偏光角という)βの関数となる。ただし、発光部41に設けられた光源の光量を一定に制御するオートパワーコントロール(APC)を備えている場合は、上述の除算は不要である。   In this way, the differential operation circuit DS calculates the light intensity sum [I1 + I3] and the light intensity difference [I1-I3] based on the light intensity I1 and the light intensity I3, and the light intensity difference [I1 -I3] is divided by the sum of light intensities [I1 + I3] to calculate a differential signal Vc. Further, the differential operation circuit DS calculates the light intensity sum [I2 + I4] and the light intensity difference [I2-I4] based on the light intensity I2 and the light intensity I4, and the light intensity difference [I2-I4]. ] Is calculated by dividing the light intensity by the sum [I2 + I4] of the light intensity. The differential signals Vc and Vs calculated by the equations (1) and (2) do not include a parameter affected by the light intensity of the light source light 71, and the output of the optical encoder unit 31 is the light receiving unit. It is possible to reduce the influence of the distance between the optical scale 11 and the optical scale 11 and the variation in the light intensity of the light emitting unit 41. The differential signals Vc and Vs are a function of the rotation angle (hereinafter referred to as the polarization angle) β of the polarization axis of the optical scale 11 that is the rotation angle of the optical scale 11. However, the above-described division is not necessary when an automatic power control (APC) that controls the light amount of the light source provided in the light emitting unit 41 to be constant is provided.

図19に示すように、差動信号Vc及びVsは、フィルター回路NRに入力され、ノイズ除去される。次に、逓倍回路APでは、差動信号Vc及びVsから図21に示すリサージュパターンを演算し、初期位置から回転したロータ10の回転角度の絶対角度を特定することができる。差動信号Vc及びVsは、λ/4位相がずれた差動信号であるので、差動信号Vcのコサインカーブを横軸へ、差動信号Vsのサインカーブを縦軸にとったリサージュパターンを演算し、回転角度に応じて、リサージュ角が定まることになる。例えば、図21に示すリサージュパターンは、ロータ10が1回転すると2周する。演算装置3は、光学スケール11の回転位置が0°以上180°未満の範囲にあるか、180°以上360°未満の範囲にあるかを記憶する機能を有する。これにより、光学式エンコーダ2は、ロータ10の絶対位置が演算できるアブソリュートエンコーダとすることができる。   As shown in FIG. 19, the differential signals Vc and Vs are input to the filter circuit NR and noise is removed. Next, the multiplication circuit AP can calculate the Lissajous pattern shown in FIG. 21 from the differential signals Vc and Vs, and can specify the absolute angle of the rotation angle of the rotor 10 rotated from the initial position. Since the differential signals Vc and Vs are differential signals having a phase shift of λ / 4, a Lissajous pattern with the cosine curve of the differential signal Vc on the horizontal axis and the sine curve of the differential signal Vs on the vertical axis is used. The Lissajous angle is determined according to the calculation and the rotation angle. For example, the Lissajous pattern shown in FIG. 21 makes two turns when the rotor 10 makes one revolution. The arithmetic device 3 has a function of storing whether the rotation position of the optical scale 11 is in the range of 0 ° or more and less than 180 ° or in the range of 180 ° or more and less than 360 °. Thereby, the optical encoder 2 can be an absolute encoder capable of calculating the absolute position of the rotor 10.

次に、光学式エンコーダユニット31の製造方法について説明する。まず、発光部41が設けられる第1部分51と、受光部35が設けられる第2部分52とが一体である基板50を有する光センサ40を形成する。具体的には、例えば図11に示すように、半円弧状の第1部分51と、円状の第2部分52と、第1部分51と第2部分52とを接続する接続部53と、第1部分51から接続部53の反対側に延出されたハーネス部54とを有するFPCを形成する。この工程で、後の工程で基板50に実装される各種の回路に接続される信号線及び電力線等の配線が当該FPCに形成される。   Next, a method for manufacturing the optical encoder unit 31 will be described. First, the optical sensor 40 having the substrate 50 in which the first portion 51 where the light emitting portion 41 is provided and the second portion 52 where the light receiving portion 35 is provided is formed. Specifically, for example, as shown in FIG. 11, a semicircular arc-shaped first portion 51, a circular second portion 52, a connection portion 53 that connects the first portion 51 and the second portion 52, An FPC having a harness portion 54 extending from the first portion 51 to the opposite side of the connection portion 53 is formed. In this step, wiring such as signal lines and power lines connected to various circuits mounted on the substrate 50 in a later step is formed in the FPC.

次に、基板50に光センサ40を構成する各種の回路を設ける。具体的には、図7に示すように、基板50の第1部分51に発光部41を設け、基板50の第2部分52に受光部35を設ける。本実施形態では、発光部41及び受光部35は、それぞれ発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65を備えて構成され、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65は、図7に示すように、折り曲げがなされる前に実装される。具体的には、基板50における同一側の面である各配置対象面51b、52bに設けられたランド部の位置に、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65のバンプの位置を合致させて、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65を各配置対象面51b、52bに配置する。そして、この状態で、基板50、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65をリフロー炉に投入して加熱することにより、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65のバンプが配置対象面51b、52bに設けられたランド部に溶着されることで、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65のはんだ付け実装(フリップチップ実装)がなされる。また、本実施形態では、第2部分52には、4つの受光素子ベアチップ65が、例えば、二行二列の碁盤目状に実装される。この場合、これら受光素子ベアチップ65が備える偏光層の偏光方向が、例えば45°ずつ異なるように配置することが好ましい。この他、前の工程で設けられた配線に応じて、センサを構成する各種の部品をこの工程で設ける。   Next, various circuits constituting the optical sensor 40 are provided on the substrate 50. Specifically, as shown in FIG. 7, the light emitting portion 41 is provided in the first portion 51 of the substrate 50, and the light receiving portion 35 is provided in the second portion 52 of the substrate 50. In the present embodiment, each of the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 includes a light emitting element bare chip 63 and a light receiving element bare chip 65, and the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are bent as shown in FIG. Implemented before it is made. Specifically, the positions of the bumps of the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are made to coincide with the positions of the land portions provided on the arrangement target surfaces 51b and 52b on the same side of the substrate 50, and light emission is performed. The element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are arranged on the arrangement target surfaces 51b and 52b. In this state, the substrate 50, the light emitting element bare chip 63, and the light receiving element bare chip 65 are placed in a reflow furnace and heated, so that bumps of the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are provided on the arrangement target surfaces 51b and 52b. The light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are soldered and mounted (flip chip mounting) by being welded to the land portions. In the present embodiment, four light receiving element bare chips 65 are mounted on the second portion 52 in, for example, a two-row by two-column grid pattern. In this case, it is preferable to arrange the polarization layers of the light receiving element bare chip 65 so that the polarization directions thereof are different by 45 °, for example. In addition to this, various components constituting the sensor are provided in this step in accordance with the wiring provided in the previous step.

次に、発光部41と受光部35とを対向させるように基板50を折り曲げる。具体的には、例えば図6に示すように、第1部分51と第2部分52とが平行になるようにコの字状に折り曲げられる。これにより、予め実装された発光部41(発光素子ベアチップ63)と受光部35(受光素子ベアチップ65)とが、位置決めされた状態で対向して配置される。   Next, the substrate 50 is bent so that the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 face each other. Specifically, for example, as shown in FIG. 6, the first portion 51 and the second portion 52 are bent in a U shape so as to be parallel. Thereby, the light-emitting part 41 (light-emitting element bare chip 63) and the light-receiving part 35 (light-receiving element bare chip 65) mounted in advance are arranged to face each other in a positioned state.

次に、ステータ20の円柱状の外周面のうち光学スケール11が設けられた位置において、光学スケール11の板面に沿った方向に基板50を挿入可能な開口部を設け、当該開口部に基板50が進入することで被検出領域に光学スケール11が設けられるようにする。この場合、基板50は、開口部に対してハーネス部54側から挿入されることで進入する。また、光学スケール11のうちロータ10が延出している側に半円弧状の第1部分51が進入し、光学スケール11のうちロータ10が延出していない側に円状の第2部分52が進入する。より具体的には、図12に示すように、第2部分52が固定されたシャシ22と、ロータ10が回転可能に設けられたボディ21とを、第1部分51及び第2部分52並びに光学スケール11が略平行となり、かつ、光学スケール11が第1部分51と第2部分52との間の被検出領域に位置する位置関係とする。すなわち、第1部分51及び第2部分52並びに光学スケール11が所定の平面に沿う位置関係とする。この位置関係で、ボディ21の開口部21aからシャシ22が入り込むよう、所定の平面に沿ってボディ21とシャシ22とを近接、当接させてボディ21とシャシ22とを組み立てる。これにより、被検出領域に光学スケール11が設けられる。ハーネス部54は、ボディ21の開口部21aと反対側に設けられた切欠部21bから延出する。その後、ボディ21の開口部21aを覆うようにカバー23を取り付ける。なお、図12では、受光部35等の一部の回路の図示を省略しているが、実際には既に受光部35を含む各種の回路が実装済みである。なお、シャシ22とカバー23とは一体であってもよい。   Next, an opening through which the substrate 50 can be inserted is provided in the direction along the plate surface of the optical scale 11 at the position where the optical scale 11 is provided on the cylindrical outer peripheral surface of the stator 20. The optical scale 11 is provided in the detection area as 50 enters. In this case, the board | substrate 50 approachs by being inserted from the harness part 54 side with respect to an opening part. Further, a semicircular arc-shaped first portion 51 enters the side of the optical scale 11 where the rotor 10 extends, and a circular second portion 52 extends on the side of the optical scale 11 where the rotor 10 does not extend. enter in. More specifically, as shown in FIG. 12, the chassis 22 to which the second portion 52 is fixed and the body 21 on which the rotor 10 is rotatably provided are connected to the first portion 51, the second portion 52, and the optical device. It is assumed that the scale 11 is substantially parallel and the optical scale 11 is positioned in the detection area between the first portion 51 and the second portion 52. That is, the first portion 51, the second portion 52, and the optical scale 11 are in a positional relationship along a predetermined plane. With this positional relationship, the body 21 and the chassis 22 are assembled by bringing the body 21 and the chassis 22 into close contact with each other along a predetermined plane so that the chassis 22 enters from the opening 21a of the body 21. Thereby, the optical scale 11 is provided in the detection area. The harness portion 54 extends from a cutout portion 21 b provided on the opposite side of the opening 21 a of the body 21. Thereafter, the cover 23 is attached so as to cover the opening 21 a of the body 21. In FIG. 12, illustration of some circuits such as the light receiving unit 35 is omitted, but in practice, various circuits including the light receiving unit 35 are already mounted. The chassis 22 and the cover 23 may be integrated.

以上説明したように、本実施形態によれば、光を発する発光部41と、発光部41から発せられた光を検出する受光部35と、発光部41が設けられる第1部分51と受光部35が設けられる第2部分52とが一体に形成され、かつ可撓性を有する基板50とを備え、第1部分51と第2部分52とが平行になるように基板50を折り曲げ、発光部41と受光部35とを対向させて配置したため、第1部分51と第2部分52とが平行になるように基板50を折り曲げるといった簡単な作業により、発光部41と受光部35との位置決めを容易に行うことができる。また、発光部41及び受光部35が同一の基板50に設けられるため、光センサ40の構成を簡素化することができる。さらに、第1部分51と第2部分52とが平行になるように基板50を境目55a、55bで折り曲げ、発光部41と受光部35とを対向させることにより、発光部41の発光領域内に受光部35を収めるための位置調整ならびに発光部41及び受光部35を基板50に設ける際の位置角度に関する設計をより容易に行うことかできる。   As described above, according to the present embodiment, the light emitting unit 41 that emits light, the light receiving unit 35 that detects the light emitted from the light emitting unit 41, the first portion 51 provided with the light emitting unit 41, and the light receiving unit. The second portion 52 provided with the first portion 35 is integrally formed and has a flexible substrate 50. The substrate 50 is bent so that the first portion 51 and the second portion 52 are parallel to each other. 41 and the light receiving unit 35 are arranged to face each other, so that the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 are positioned by a simple operation such as bending the substrate 50 so that the first portion 51 and the second portion 52 are parallel to each other. It can be done easily. Further, since the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 are provided on the same substrate 50, the configuration of the optical sensor 40 can be simplified. Further, the substrate 50 is bent at the boundaries 55a and 55b so that the first portion 51 and the second portion 52 are parallel, and the light emitting portion 41 and the light receiving portion 35 are opposed to each other, so that the light emitting portion 41 has a light emitting region. The position adjustment for accommodating the light receiving unit 35 and the design regarding the position angle when the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 are provided on the substrate 50 can be more easily performed.

また、本実施形態によれば、発光部41は、発光素子ベアチップ63を有し、受光部35は、受光素子ベアチップ65を有し、これらベアチップが基板50上にフリップチップ実装されているため、発光部41及び受光部35をパッケージ部品で構成するものに比べて、基板50や光センサ40の小型化を実現できる。また、発光素子ベアチップ63及び受光素子ベアチップ65が基板50上にフリップチップ実装されるため、例えば、フェースアップタイプのベアチップで必要であったワイヤボンディングや樹脂による封止が不要となり、光センサ40の構成が簡素化される。さらに、ワイヤや封止用の樹脂がなくなるため、発光部41と受光部35との保ちつつ、第1部分51と第2部分52との距離を小さくすることができ、基板50や光センサ40の小型化を実現できる。   Further, according to the present embodiment, the light emitting unit 41 includes the light emitting element bare chip 63, the light receiving unit 35 includes the light receiving element bare chip 65, and these bare chips are flip-chip mounted on the substrate 50. The substrate 50 and the optical sensor 40 can be downsized as compared with the case where the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 are configured by package parts. Further, since the light emitting element bare chip 63 and the light receiving element bare chip 65 are flip-chip mounted on the substrate 50, for example, wire bonding and resin sealing required for the face-up type bare chip are unnecessary, and the optical sensor 40 The configuration is simplified. Furthermore, since there is no wire or sealing resin, the distance between the first portion 51 and the second portion 52 can be reduced while maintaining the light emitting portion 41 and the light receiving portion 35, and the substrate 50 and the optical sensor 40 can be reduced. Can be reduced in size.

また、本実施形態によれば、基板50は、第1部分51と第2部分52とを接続する接続部53を有し、接続部53は、発光部41又は受光部35に接続される配線を有するため、発光部41又は受光部35に接続される配線と接続部53とを一体化することができ、接続部53及び当該配線を有する基板50をよりコンパクトにすることができる。   Further, according to the present embodiment, the substrate 50 includes the connection portion 53 that connects the first portion 51 and the second portion 52, and the connection portion 53 is a wiring that is connected to the light emitting portion 41 or the light receiving portion 35. Therefore, the wiring connected to the light emitting part 41 or the light receiving part 35 and the connecting part 53 can be integrated, and the connecting part 53 and the substrate 50 having the wiring can be made more compact.

また、本実施形態によれば、基板50は、第1部分51と接続部53との境目55a及び第2部分52と接続部53との境目55bで折り曲げられるため、基板50の折り曲げ箇所を明確にできるため、基板50の折り曲げによる発光部41と受光部35との位置決めを容易に行うことができる。   In addition, according to the present embodiment, the substrate 50 is bent at the boundary 55a between the first portion 51 and the connection portion 53 and at the boundary 55b between the second portion 52 and the connection portion 53. Therefore, the positioning of the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 by bending the substrate 50 can be easily performed.

また、本実施形態によれば、接続部53は、第1部分51及び第2部分52に比して接続部53の幅が小さいことで、接続部53を挟んだ第1部分51と第2部分52とを含む基板の幅を一様にした場合に比して基板の面積をより小さくすることができる。このため、基板をより軽量化することができる。   In addition, according to the present embodiment, the connection portion 53 has the first portion 51 and the second portion sandwiching the connection portion 53 because the width of the connection portion 53 is smaller than that of the first portion 51 and the second portion 52. The area of the substrate can be made smaller than when the width of the substrate including the portion 52 is made uniform. For this reason, a board | substrate can be reduced more.

また、本実施形態によれば、第1部分51が接続部53により中空に支持され、第1部分51が第2部分52よりも小さいことで、接続部53により基板単独で第1部分51を中空で支持して発光部41と受光部35との間の被検出領域を設けることができる。また、第1部分51が第2部分52よりも小さいことで、第1部分51の重量をより軽くすることができる。このため、接続部53に求められる強度等の要件をより易しい要件にすることができることに加えて、基板全体の重心を土台である第2部分52側により近づけることができる。よって、接続部53による支持をより容易に実現することができる。   In addition, according to the present embodiment, the first portion 51 is supported hollow by the connection portion 53, and the first portion 51 is smaller than the second portion 52. A detection area between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 can be provided by being supported in a hollow shape. Further, since the first portion 51 is smaller than the second portion 52, the weight of the first portion 51 can be further reduced. For this reason, in addition to making it possible to make requirements such as strength required for the connection portion 53 easier, it is possible to bring the center of gravity of the entire substrate closer to the second portion 52 side that is the base. Therefore, the support by the connecting portion 53 can be realized more easily.

また、本実施形態によれば、基板50が発光部41と受光部35とが対向する形状(例えばコの字状)に折り曲げられることで、ステータ20内の平面(例えばシャシ22の平面部等)に基板50の一部(例えば第2部分52等)を沿わせることができる等、センサを筐体内に設ける場合の取り扱いがより容易になる。   Further, according to the present embodiment, the substrate 50 is bent into a shape (for example, a U-shape) in which the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 face each other, so that a plane in the stator 20 (for example, a plane portion of the chassis 22) ) Can be arranged along a part of the substrate 50 (for example, the second portion 52, etc.).

また、本実施形態によれば、基板50がフレキシブル基板であることで、第1部分51及び第2部分52が同一平面に存する状態で発光部41及び受光部35を含む部品を基板50に実装した後に発光部41と受光部35との間に被検出領域を設けるために基板50を加工するという一連の作業をより容易に行うことができる。   Further, according to the present embodiment, since the substrate 50 is a flexible substrate, a component including the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 is mounted on the substrate 50 in a state where the first portion 51 and the second portion 52 are on the same plane. Then, a series of operations of processing the substrate 50 to provide a detection area between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 can be performed more easily.

また、本実施形態によれば、基板が発光部41及び受光部35に接続される配線を含むハーネス部54を備えることで、基板に発光部41及び受光部35を含む光学式エンコーダユニット31の構成に接続される配線を纏めて設けることができる。すなわち、ハーネス部54を備えることで、配線が必要な部品(回路等)から個別に配線を引き出す必要がない。このため、基板と配線とを別個に取り扱う必要がなくなり、より容易にセンサを取り扱うことができる。   Further, according to the present embodiment, the substrate includes the harness portion 54 including the wiring connected to the light emitting portion 41 and the light receiving portion 35, so that the optical encoder unit 31 including the light emitting portion 41 and the light receiving portion 35 on the substrate can be used. Wirings connected to the configuration can be collectively provided. That is, by providing the harness portion 54, it is not necessary to individually draw out wiring from components (circuits or the like) that require wiring. For this reason, it is not necessary to handle the substrate and the wiring separately, and the sensor can be handled more easily.

また、本実施形態によれば、上記した光センサ40と、発光部41と受光部35との間に介在され、偏光方向が回転により変化する光学スケール11とを備えるため、発光部41と受光部35との位置決めを容易に行うことができ、装置構成を簡素化した光学式エンコーダユニット31を実現できる。   In addition, according to the present embodiment, since the optical sensor 40 and the optical scale 11 that is interposed between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35 and whose polarization direction is changed by rotation are provided, the light emitting unit 41 and the light receiving unit are provided. The optical encoder unit 31 can be easily positioned with respect to the portion 35 and the apparatus configuration can be simplified.

なお、第1部分51と第2部分52の位置関係は逆でもよい。すなわち、シャシ22側に発光部41及び第1部分51があり、被検出領域を挟んで接続部53により中空で支持されている側に受光部35及び第2部分52があってもよい。   The positional relationship between the first portion 51 and the second portion 52 may be reversed. That is, the light emitting part 41 and the first part 51 may be provided on the chassis 22 side, and the light receiving part 35 and the second part 52 may be provided on the side supported by the connection part 53 so as to sandwich the detection area.

また、第1部分51と第2部分52とが平行でなくてもよい。第1部分51と第2部分52との関係は、発光部41と受光部35との間に被検出領域を設けることができ、第1部分51に設けられた発光部41により発生した検出対象を第2部分52に設けられた受光部35により検出することができる関係であればよく、第1部分51及び第2部分52の詳細な配置については適宜変更可能である。   Moreover, the 1st part 51 and the 2nd part 52 do not need to be parallel. The relationship between the first part 51 and the second part 52 is that a detection area can be provided between the light emitting part 41 and the light receiving part 35, and the detection target generated by the light emitting part 41 provided in the first part 51. Can be detected by the light receiving unit 35 provided in the second portion 52, and the detailed arrangement of the first portion 51 and the second portion 52 can be appropriately changed.

接続部53は、配線を具備していなくてもよい。この場合、接続部53は、例えば第1部分51又は第2部分52のいずれか一方を中空に支持する。また、当該一方が他方よりも小さいことは必須でない。第1部分51と第2部分52は同じ大きさであってもよいし、接続部53により支持される側が大きくてもよい。また、ステータ20等が接続部53及び本実施形態における第1部分51の少なくとも一方を支持するための支持部を有していてもよい。また、係る支持部に接続部53及び本実施形態における第1部分51の少なくとも一方を固定するための構成(例えば接着剤やテープ、突起等の係止部等)を設けてもよい。   The connection part 53 does not need to have wiring. In this case, the connection part 53 supports either the 1st part 51 or the 2nd part 52 in hollow, for example. Moreover, it is not essential that the said one is smaller than the other. The first portion 51 and the second portion 52 may be the same size, or the side supported by the connection portion 53 may be large. Moreover, the stator 20 etc. may have a support part for supporting at least one of the connection part 53 and the 1st part 51 in this embodiment. Moreover, you may provide the structure (For example, latching parts, such as an adhesive agent, a tape, a protrusion, etc.) for fixing at least one of the connection part 53 and the 1st part 51 in this embodiment to the support part which concerns.

基板50の折り曲げ位置は、第1部分51と接続部53との境目55a及び第2部分52と接続部53との境目55bに限らない。例えば、第1部分51と第2部分52との間に折り目を含む接続部53を別途設けてもよい。また、基板50はフレキシブル基板に限らない。本発明における基板は、発光部41と受光部35との間に被検出領域を設けることができ、第1部分51に設けられた発光部41により発生した検出対象を第2部分52に設けられた受光部35により検出することができ、かつ、第1部分51と第2部分52とが一体である基板であればよい。例えば、加熱等の処理により処理部分を折り曲げ可能な素材で構成された基板を採用し、第1部分と第2部分との間の部分(例えば接続部等)に当該処理を加えて折り曲げて第1部分と第2部分とを対向させるようにしてもよい。また、リジッドフレキシブル基板のように、変形しにくい部分と変形しやすい部分の両方を有する基板を採用してもよい。この場合、変形しにくい部分を第1部分と第2部分に用いると共に変形しやすい部分を第1部分と第2部分との間の部分(例えば接続部等)に用いることで、第1部分と第2部分とを対向させることができる。   The bending position of the substrate 50 is not limited to the boundary 55 a between the first portion 51 and the connection portion 53 and the boundary 55 b between the second portion 52 and the connection portion 53. For example, a connecting portion 53 including a fold may be provided between the first portion 51 and the second portion 52 separately. The substrate 50 is not limited to a flexible substrate. In the substrate of the present invention, a detection region can be provided between the light emitting unit 41 and the light receiving unit 35, and a detection target generated by the light emitting unit 41 provided in the first portion 51 is provided in the second portion 52. Any substrate can be used as long as it can be detected by the light receiving unit 35 and the first portion 51 and the second portion 52 are integrated. For example, a substrate made of a material that can be bent by a process such as heating is adopted, and the process is applied to the part between the first part and the second part (for example, a connection part) and bent. You may make it make 1 part and 2nd part oppose. Moreover, you may employ | adopt the board | substrate which has both a part which is hard to deform | transform, and a part which is easy to deform | transform like a rigid flexible substrate. In this case, the first part and the second part are used by using the part that is not easily deformed and the part that is easily deformed as a part between the first part and the second part (for example, a connection part). The second portion can be opposed.

ハーネス部54は、適宜省略してもよい。また、ハーネス部として機能する延出部は、二つ以上であっても構わない。   The harness portion 54 may be omitted as appropriate. Moreover, the extension part which functions as a harness part may be two or more.

2 光学式エンコーダ
10 ロータ
11 光学スケール
12 シャフト
20 ステータ
21 ボディ
22 シャシ
23 カバー
31 光学式エンコーダユニット
35 受光部
40 光センサ
41 発光部
50 基板
51 第1部分
52 第2部分
53 接続部
54 ハーネス部
55a、55b 境目(所定位置)
63 発光素子ベアチップ
64、66 バンプ
65 受光素子ベアチップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Optical encoder 10 Rotor 11 Optical scale 12 Shaft 20 Stator 21 Body 22 Chassis 23 Cover 31 Optical encoder unit 35 Light-receiving part 40 Optical sensor 41 Light-emitting part 50 Board | substrate 51 1st part 52 2nd part 53 Connection part 54 Harness part 55a , 55b Boundary (predetermined position)
63 Light emitting element bare chip 64, 66 Bump 65 Light receiving element bare chip

Claims (8)

光を発する発光部と、
前記発光部から発せられた光を検出する受光部と、
前記発光部が設けられる第1部分と前記受光部が設けられる第2部分とが一体に形成され、かつ可撓性を有する基板と、を備え、
前記第1部分と前記第2部分とが平行になるように前記基板を折り曲げ、前記発光部と前記受光部とを対向させて配置したことを特徴とする光センサ。
A light emitting unit that emits light;
A light receiving portion for detecting light emitted from the light emitting portion;
A first portion where the light emitting portion is provided and a second portion where the light receiving portion is provided, and a flexible substrate;
An optical sensor, wherein the substrate is bent so that the first portion and the second portion are parallel, and the light emitting portion and the light receiving portion are arranged to face each other.
前記発光部及び受光部は、それぞれベアチップを有し、前記ベアチップが前記基板上にフリップチップ実装されていることを特徴とする請求項1に記載の光センサ。   The optical sensor according to claim 1, wherein each of the light emitting unit and the light receiving unit includes a bare chip, and the bare chip is flip-chip mounted on the substrate. 前記基板は、前記第1部分と前記第2部分とを接続する接続部を有し、前記接続部は、前記発光部又は前記受光部に接続される配線を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光センサ。   The said board | substrate has a connection part which connects the said 1st part and the said 2nd part, and the said connection part has the wiring connected to the said light emission part or the said light-receiving part. Or the optical sensor of 2. 前記基板は、前記第1部分と前記接続部との境目及び前記第2部分と前記接続部との境目で折り曲げられることを特徴とする請求項3に記載の光センサ。   The optical sensor according to claim 3, wherein the substrate is bent at a boundary between the first portion and the connection portion and a boundary between the second portion and the connection portion. 前記接続部は、前記第1部分及び前記第2部分に比して、前記第1部分と前記第2部分との間での前記接続部の延設方向に直交する方向であって前記基板の板面に沿う方向の幅が小さいことを特徴とする請求項3又は4に記載の光センサ。   The connecting portion is in a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion between the first portion and the second portion, as compared to the first portion and the second portion, and The optical sensor according to claim 3 or 4, wherein a width in a direction along the plate surface is small. 前記第1部分又は前記第2部分の一方は、前記接続部により中空に支持され、かつ、前記一方は、他方よりも小さいことを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の光センサ。   6. The method according to claim 3, wherein one of the first part and the second part is supported in a hollow manner by the connecting portion, and the one is smaller than the other. Optical sensor. 前記基板は、前記発光部及び前記受光部に接続される配線を含むハーネス部を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の光センサ。   The optical sensor according to claim 1, wherein the substrate includes a harness part including a wiring connected to the light emitting part and the light receiving part. 請求項1から7のいずれか一項に記載の光センサと、前記発光部と前記受光部との間に介在され、偏光方向が回転により変化する光学スケールとを備えたことを特徴とする光学式エンコーダユニット。   8. An optical device comprising: the optical sensor according to claim 1; and an optical scale that is interposed between the light emitting unit and the light receiving unit and whose polarization direction changes by rotation. Encoder unit.
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