JP2017106934A - 光学式エンコーダユニット - Google Patents

Abstract

【課題】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学式エンコーダユニットを提供すること。【解決手段】発光部と、受光部３５と、発光部が設けられる第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た基板５０と、円筒状の筐体とを備え、発光部及び受光部３５が有するベアチップが基板５０上にフリップチップ実装されており、第１部分５１と第２部分５２とが平行になるよう基板５０が折り曲げられて発光部と受光部３５とが対向し、筐体が、第１筐体と、第１部分５１又は第２部分５２の一方が固定される第２筐体２２とを有し、第２筐体２２が、一方を挟んで対向するように設けられた２つの支持部を有し、２つの支持部が、一方が有する円状の外周縁と当接する円弧状の内周部と、第１筐体２１の円筒状の内周面に沿う円弧状の外周部とを有する。【選択図】図１０

Description

本発明は、発光部と受光部とを備える光センサを用いた光学式エンコーダユニットに関する。

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）。

特開２００１−０２７５５１号公報

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。

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学式エンコーダユニットを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学式エンコーダユニットは、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、円筒状の筐体とを備え、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おり、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、受光部は、発光部と受光部との間に介在して偏光方向が回転により変化する光学スケールの回転により生じる光の変化を検出し、筐体は、光学スケールを動作可能に支持する第１筐体と、第１部分又は第２部分の一方が固定される第２筐体とを有し、第２筐体は、一方を挟んで対向するように設けられた２つの支持部を有し、２つの支持部は、一方が有する円状の外周縁と当接する円弧状の内周部と、第１筐体の円筒状の内周面に沿う円弧状の外周部とを有する。

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。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。

また、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、基板や光学式エンコーダユニット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、光学式エンコーダユニット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、基板や光学式エンコーダユニットの小型化を実現できる。

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。

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。

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。

また、第１部分又は第２部分の他方は、接続部により中空に支持され、かつ、他方は、一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。

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学式エンコーダユニット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、より容易に光学式エンコーダユニットを取り扱うことができる。

また、本発明の光学式エンコーダユニットの構成によれば、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。

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。

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。 図２は、光学式エンコーダユニットの外観斜視図である。 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。 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。 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。 図６は、光センサの一例を示す斜視図である。 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。 図８は、光センサの部分拡大図である。 図９は、ステータのボディの一例を示す斜視図である。 図１０は、ステータのシャシ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。 図１３は、受光部の一例を説明するための説明図である。 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。 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。 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。 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。 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。 図１９は、光学式エンコーダの機能ブロック図である。 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。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (6)

1. 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、
   円筒状の筐体とを備え、
   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おり、
   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、
   前記受光部は、前記発光部と前記受光部との間に介在して偏光方向が回転により変化する光学スケールの回転により生じる光の変化を検出し、
   前記筐体は、前記光学スケールを動作可能に支持する第１筐体と、前記第１部分又は前記第２部分の一方が固定される第２筐体とを有し、
   前記第２筐体は、前記一方を挟んで対向するように設けられた２つの支持部を有し、
   前記２つの支持部は、前記一方が有する円状の外周縁と当接する円弧状の内周部と、前記第１筐体の円筒状の内周面に沿う円弧状の外周部とを有することを特徴とする光学式エンコーダユニット。
2. 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に記載の光学式エンコーダユニット。
3. 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２に記載の光学式エンコーダユニット。
4. 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２又は３に記載の光学式エンコーダユニット。
5. 前記第１部分又は前記第２部分の他方は、前記接続部により中空に支持され、かつ、前記他方は、一方よりも小さいことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の光学式エンコーダユニット。
6. 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５のいずれか一項に記載の光学式エンコーダユニット。

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