TWI660159B - 絕對編碼器 - Google Patents

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多久島秀
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Abstract

本發明之絕對編碼器係具備:模組封裝件(300B);以及控制部,係依據受光元件(32)因應反射光而輸出之信號,演算光學式量尺之絕對旋轉角度;在將照射至受光元件(32)之發光元件(31)側之端部的光線之角度設為θ1,將從受光元件(32)之受光面至光透過性樹脂(33A)之上表面的距離設為L3,且將從受光元件(32)之發光元件側的端部至受光面之與發光元件(31)側為相反側之端部的距離設為L4時,模組封裝件(300B)係以2×tanθ1×L3>L4成立之方式形成。

Description

絕對編碼器
本發明係關於一種用以檢測測定對象物之絕對旋轉角度的絕對編碼器。
檢測測定對象物之絕對旋轉角度的旋轉編碼器之一,可舉例如絕對編碼器。絕對編碼器係依據經光學式量尺上之光學圖案的反射而入射至受光元件之光信號,算出光學式量尺之絕對旋轉角度之編碼器。此絕對編碼器中,若用於絕對旋轉角度之演算的光線以外之不需要的光線入射至受光元件時,則絕對旋轉角度之檢測精確度會降低,因此希望能去除不需要的光線。
專利文獻1之光學式編碼器係在封裝件封入有光源、光檢測器、及光源開縫,且在光源開縫之一端形成有遮光部。藉由此構成,專利文獻1之光學式編碼器係利用遮光部來防止不需要的光線的行進。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開2007-333667號公報
然而,上述習知技術之專利文獻1中,無法抑制起因於封裝件與光學式量尺之間之多重反射的角度檢測精確度之降低。封裝件與光學式量尺之間的多重反射係指從光源射出的光線經光學式量尺反射之後,受到封裝件之表面反射並且再由光學式量尺反射之現象。由於此多重反射之光會入射至光檢測器,使得檢測精確度因而降低。因多重反射所產生之光線係對應於光學式量尺之旋轉使得光線量及光線的態樣變化,因而難以藉由演算裝置來進行去除。因此,專利文獻1中,有無法精確度佳地檢測出測定對象物之絕對旋轉角度的問題。
本發明係鑑於上述課題而研創者,目的在於獲致一種可精確度佳地檢測出測定對象物之絕對旋轉角度的絕對編碼器。
為了解決上述課題並達成目的,本發明之絕對編碼器係具備:光學式量尺,係具有光學圖案;模組封裝件,係以光穿透性樹脂來被覆對光學式量尺照射光之發光元件及接受來自光學式量尺之反射光之受光元件;以及控制部,係依據受光元件因應反射光而輸出之信號,演算光學式量尺之絕對旋轉角度。並且,本發明之絕對編碼器中在將照射至受光元件之發光元件側之端部的光線之角度設為θ1,將從受光元件之受光面至光透過性樹脂之上表面的距離設為L3,且將從受光元件之發光元件側的端部至受光面之與發光元件側為相反側之端部的距離設為L4時,前述模組封裝件係以2×tanθ1×L3>L4成立之方式形成。
本發明之絕對編碼器係發揮可精確度佳地檢測出測定對象物之絕對旋轉角度的絕對編碼器。
1‧‧‧絕對編碼器
2‧‧‧光學式量尺
4‧‧‧控制部
5‧‧‧旋轉軸
14、15‧‧‧信號
16‧‧‧補正後波形
17‧‧‧臨限值位準
18‧‧‧位元列
19‧‧‧查找表
20‧‧‧相位偏移量
21‧‧‧基準像素
22‧‧‧邊緣像素位置
30A、30B‧‧‧封裝件基板
31、31X‧‧‧發光元件
32、32X‧‧‧受光元件
33A、33C、33D、33X‧‧‧光穿透性樹脂
34A、34B、34C‧‧‧遮光性樹脂
41‧‧‧角度演算部
42‧‧‧發光量調整部
71、72‧‧‧波形
100‧‧‧粗略之絕對旋轉角度
150、151、152、153‧‧‧上表面
200‧‧‧光學圖案
201‧‧‧反射部
202‧‧‧非反射部
300、300A、300B、300C、300D、300X‧‧‧模組封裝件
310、310X‧‧‧發光面
320、320X‧‧‧受光面
401、402、403、404、405、406、420、421‧‧‧區域
411‧‧‧光量分佈補正部
412‧‧‧邊緣檢測部
413‧‧‧粗略檢測部
414‧‧‧高精確度檢測部
415‧‧‧旋轉角度檢測部
901、902、903‧‧‧光線路徑
P51、P52、P53、P54‧‧‧位置
L0、L1、L2、L3、L4‧‧‧距離
θ1、θx、θ2‧‧‧角度
第1圖係顯示本發明實施形態1之絕對編碼器之構成的圖。
第2圖係顯示實施形態1之模組封裝件之構成的剖視圖。
第3圖係顯示實施形態1之模組封裝件之構成的俯視圖。
第4圖係顯示實施形態1之絕對編碼器所具備之角度演算部之構成的方塊圖。
第5圖係顯示實施形態1之絕對編碼器之角度演算部從受光元件接受之信號之波形例的圖。
第6圖係顯示將第5圖所示之波形補正成均勻分佈之圖。
第7圖係用以說明從第6圖所示之波形算出大略之絕對旋轉角度之方法的圖。
第8圖係用以說明從第7圖所說明之大略之絕對旋轉角度算出精確之絕對旋轉角度之方法的圖。
第9圖係用以說明比較例之模組封裝件所產生之雜散光之例的圖。
第10圖係用以說明實施形態1之模組封裝件內之光線之行進路徑的說明圖。
第11圖係用以說明實施形態1之模組封裝件防止多重反射光入射至受光元件之情形的圖。
第12圖係顯示以實施形態1之模組封裝件之受光元件檢測之信號之波形例的圖。
第13圖係顯示以比較例之模組封裝件之受光元件檢測之信號之波形例的圖。
第14圖係用以說明實施形態1之模組封裝件所具備之遮光性樹脂之配置位置的圖。
第15圖係用以說明比較例之模組封裝件所產生之雜散光之第3例的圖。
第16圖係用以說明實施形態1之模組封裝件所具備之構成元件之尺寸關係的圖,第17圖係顯示實施形態2之模組封裝件之第1構成例的圖。
第18圖係顯示實施形態2之模組封裝件之第2構成例的圖。
以下,依據圖式詳細地說明本發明實施形態之絕對編碼器。此外,本發明並非由該等實施形態所限定者。
實施形態1.
第1圖係顯示本發明實施形態1之絕對編碼器之構成的圖。絕對編碼器1係用以檢測屬於測定對象物之旋轉體之旋轉角度的裝置,具備有光學式量尺2、模組封裝件300、及控制部4。絕對編碼器1所檢測之旋轉角度係絕對旋轉角度。此外,第1圖中,將屬於與光學式量尺2相對向之側的 面之模組封裝件300的上表面圖示為位於下側,且將模組封裝件300之底面圖示為位於上側。
光學式量尺2係連結在馬達等旋轉裝置所具備之旋轉軸5,隨著旋轉軸5之旋轉而旋轉。光學式量尺2係使用圓板狀之構件而構成。光學式量尺2係在圓板狀之構件的上表面具備光學圖案200,該光學圖案200係交互地配置有顯示明暗中之「明」的線狀圖案之反射部201,及顯示「暗」的線狀圖案之非反射部202。
反射部201係將來自後述之發光元件31的光線予以反射之部分,非反射部202係將來自發光元件31之光線予以吸收或散射之部分。反射部201係在從圓板狀之構件的中心部朝向外周部之方向,配置有複數個。並且,非反射部202係在從圓板狀之構件的中心部朝向外周部之方向配置有複數個。換言之,複數個反射部201及複數個非反射部202係配置成線狀之一端朝向光學圖案200之中心而另一端朝向光學圖案200之外側方向。
非反射部202係配置在反射部201之間,且反射部201係配置在非反射部202之間。光學式量尺2中,於圓板狀之構件之外周部的環狀區域內,反射部201及非反射部202係交互地配置成反射部201及非反射部202呈放射線狀地排列。反射部201及非反射部202係具有多種之尺寸寬度。換言之,反射部201係以多種之間隔排列,且非反射部202係以多種間隔排列。
光學圖案200係以多種間隔配置反射部201及非反射部202之圖案,光線照射在旋轉中之光學圖案200時,光線之反射及非反射 係對應於反射部201及非反射部202之配置間隔而反覆進行。藉此,反射部201及非反射部202係發揮將投影在後述之受光元件32上之光強度分佈予以調變之功能。
光學式量尺2中,具有由反射部201及非反射部202所構成之光學圖案200的軌跡僅設置一個。反射部201及非反射部202係以將光學式量尺2之旋轉角度賦予特徵之間隔配置。如此,光學式量尺2係具有特定固有旋轉角度之光學圖案200。反射部201及非反射部202之配置圖案係使用例如M系列等之擬似隨機符號圖案。
光學式量尺2係由例如不鏽鋼等金屬基材所形成。在形成光學圖案200之際,藉由鍍覆技術等在金屬基材之表面形成非反射部202,且藉由對金屬基材部進行鏡面修整而形成反射部201。此外,若為可形成反射部201及非反射部202之方法,則可藉由任意方法來形成光學圖案200。
模組封裝件300係具備具投光功能之發光元件31及具受光功能之受光元件32的投受光模組。模組封裝件300係配置為位在光學圖案200之上側,且與光學圖案200相對向。模組封裝件300係檢測出發光元件31射出之光中,經光學圖案200反射而入射至受光元件32之光,並且將對應於所檢測出之光的信號輸出至控制部4。
控制部4係在受光元件32之後續階段側連接於受光元件32。控制部4係具備角度演算部41及發光量調整部42。角度演算部41係依據模組封裝件300所具備之受光元件32輸出之信號,演算出光學式量尺2之絕對旋轉角度。角度演算部41所算出之絕對旋轉角度係對應於旋轉 軸5之旋轉位置。如此,角度演算部41係依據對應於經編碼化之光學圖案200的信號,演算出旋轉軸5之旋轉位置。角度演算部41係將顯示旋轉軸5之位置資料的絕對旋轉角度作為位置資料輸出至外部裝置。發光量調整部42係依據從受光元件32輸出之信號,調整由發光元件31射出之光的發光量。
如此,絕對編碼器1係從對應於入射至受光元件32之光線之信號,以角度演算部41演算出絕對旋轉角度。此外,控制部4可依據絕對旋轉角度來進行測定對象物之旋轉控制。絕對編碼器1係由於無須進行從受光元件32輸出之脈衝信號之積算,因此不需要在電源投入時進行對原點之歸零動作而可迅速地啟動。
第2圖係顯示實施形態1之模組封裝件之構成的剖視圖。並且,第3圖係顯示實施形態1之模組封裝件之構成的俯視圖。第2圖及第3圖中,圖示作為模組封裝件300之一例的模組封裝件300A之構成。
此外,第2圖中,將與光學圖案200相對向之面的模組封裝件300A之上表面圖示為位於下側,並將模組封裝件300A之底面圖示為位於上側。並且,後述之第9圖至第11圖、第15圖至第18圖中,亦將模組封裝件之上表面圖示為位於下側,將模組封裝件之底面圖示為位於上側。另外,第2圖中,省略了封裝件基板30A及光穿透性樹脂33A之剖面網點。並且,後述之第9圖至第11圖、第15圖至第18圖中,亦省略了封裝件基板及光穿透性樹脂之剖面網點。另外,第3圖係模組封裝件300A之俯視圖,但為了與第2圖之剖視圖更明確地對應而標記了網點。
模組封裝件300A係具有:封裝件基板30A、發光元件31、受光元件32、光穿透性樹脂33A、及屬於遮光部之遮光性樹脂34A。此外,以下之說明中,為了說明之便,有將封裝件基板30A之上表面及底面配置的方向稱為水平方向,且將與封裝件基板30A之上表面及底面垂直之方向稱為鉛直方向之情形。
封裝件基板30A係安裝有發光元件31及受光元件32之基板,且連接於未圖示之編碼器基板。編碼器基板係在模組封裝件300A之後續階段側執行各種處理的基板,且配置有控制部4。具體而言,編碼器基板係具有執行控制部4之處理的處理電路。此外,封裝件基板30A之上表面係呈矩形,且在四邊的皆設有端子。並且,各端子係連接於編碼器基板。設於封裝件基板30A之端子可採用端面貫穿孔或背面電極等。藉由在封裝件基板30A之四邊皆設置端子而可提升發光元件31及受光元件32之安裝精確度。
封裝件基板30A係具有矩形之上表面,且在矩形之上表面配置有發光元件31及受光元件32。封裝件基板30A較佳為由與編碼器基板相同之基板所構成。編碼器基板係由例如玻璃環氧基板所構成。此時,封裝件基板30A較佳亦為由玻璃環氧基板所構成。
發光元件31係射出光之元件,且將光照射到光學式量尺2。發光元件31係可採用例如近紅外線之點光源發光二極體(Light Emitting Diode;LED)。發光元件31係將發光面310配置在其上表面且從發光面310射出光。發光元件31係以發光面310成為水平方向之方式接合在封装件基板30A。
受光元件32係接受光之元件,接受來自光學式量尺2之反射光。受光元件32例如可採用由一維排列之像素的集合所構成之互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor;CMOS)影像感測器或電荷耦合元件(Charge Coupled Device;CCD)影像感測器等攝像裝置。受光元件32係將受光面320配置在其上表面,且以受光面320接受光。受光元件32係以受光面320成為水平方向之方式接合在封裝件基板30A。
受光元件32係輸出對應於來自光學式量尺2之反射光之信號。具體而言,受光元件32係將受光面320接受到之光轉換成類比之電壓信號,且利用內建在受光元件32之數位/類比(Analog-to-Digital;A/D)轉換器,將類比之電壓信號轉換成數位信號而輸出至後續階段之控制部4。惟,在此係省略A/D轉換器之圖示。A/D轉換器輸出至控制部4之信號係對應於由光學式量尺2反射且由受光元件32接受之光的信號。因此,控制部4所接收之信號係對應於光學式量尺2之旋轉位置。
光穿透性樹脂33A係形成為覆蓋封裝件基板30A之上表面。因此,光穿透性樹脂33A之底面及上表面係形成矩形。光穿透性樹脂33A係為了保護發光元件31及受光元件32而覆蓋封裝件基板30A上之發光元件31及受光元件32。光穿透性樹脂33A係為了使線膨脹係數與封裝件基板30A相符合,由例如環氧樹脂所構成。
遮光性樹脂34A係用以抑制屬於不需要的光線之雜散光之行進的構件,與光穿透性樹脂33A同樣地由環氧樹脂等所構成。屬於不需要的光線之雜散光係不希望入射至受光元件32的光。不需要的光線係例如 在光穿透性樹脂33A與外部之交界面發生之菲涅耳反射之光。遮光性樹脂34A係將從發光元件31射出之光中之不希望入射至受光元件32之光予以吸收或散射。遮光性樹脂34A所吸收或散射之光係指:從發光元件31射出之光;從發光元件31射出且在光穿透性樹脂33A內反射之光;從發光元件31射出且在封裝件基板30A與光學式量尺2之間多重反射的光。
遮光性樹脂34A係具有板狀之形狀,且以板狀之正面及背面成為鉛直方向之方式,配置在發光元件31與受光元件32之間。具體而言,遮光性樹脂34A係配置成分隔配置有發光元件31之區域與配置有受光元件32之區域。亦即,如第2圖及第3圖所示,遮光性樹脂34A係配置成分隔配置有發光元件31之光穿透性樹脂33A之左側的區域420及配置有受光元件32之光穿透性樹脂33A之右側的區域421。此情形下,先在封裝件基板30A上形成遮光性樹脂34A,以使發光元件31側之光穿透性樹脂33A不會與受光元件32側之光穿透性樹脂33A連接。第2圖中係顯示遮光性樹脂34A之水平方向的第一面係與光穿透性樹脂33A之上表面位於相同之面內,且遮光性樹脂34A之水平方向的第二面係與光穿透性樹脂33A之底面位於相同之面內的情形。由於遮光性樹脂34A之水平方向的第一面係與光穿透性樹脂33A之上表面位於相同之面內,因此,遮光性樹脂34A係露出於模組封裝件300A之上表面。換言之,遮光性樹脂34A係在光穿透性樹脂33A之與光學式量尺2相對向之面,從光穿透性樹脂33A露出。
此外,遮光性樹脂34A係先配置成為不會遮擋到發光元件31向光學圖案200射出之光線中,希望入射至受光元件32之光線。亦即, 遮光性樹脂34A係先配置成使希望入射至受光元件32之光線的路徑不會通過遮光性樹脂34A。在模組封裝件300A中,先將遮光性樹脂34A配置成板狀之遮光性樹脂34A的正面及背面與封裝件基板30A之上表面垂直。
另外,已知玻璃環氧基板係使近紅外線等光的一部分穿透。因此,在封裝件基板30A採用玻璃環氧基板時,會有從發光元件31射出之光線直接或在光穿透性樹脂33A內反射而傳遞至封裝件基板30A,成為不需要的光線而到達至受光元件32之可能性。由於會有此種情形,因此封裝件基板30A亦可採用黑色玻璃環氧基板。另外,於玻璃環氧基板之表面採用金屬膜、黑色阻劑或該等之組合,使光線不會入射至玻璃環氧基板內或不會在玻璃環氧基板內傳播,可有效地防止不需要的光線之到達。此外,若為可獲得與利用該等材料之方法相同效果的方法,則使用其他材料的方法亦可採用。
在此,針對角度演算部41之構成加以說明。第4圖係實施形態1之絕對編碼器具備之角度演算部之構成的方塊圖。角度演算部41係具備光量分佈補正部411、邊緣檢測部412、粗略檢測部413、高精確度檢測部414、及旋轉角度檢測部415。
從受光元件32輸出之信號係送至光量分佈補正部411。藉此,光量分佈補正部411係接受來自受光元件32之信號。受光元件32輸入至光量分佈補正部411之信號的波形係例如第5圖所示之橫軸為像素之位置,縱軸為信號強度之波形。
第5圖係顯示實施形態1之絕對編碼器之角度演算部從受光元件接收之信號之波形例的圖。第5圖所示之曲線圖的橫軸係像素,縱 軸係信號強度。此外,後述之第6圖至第8圖、第12圖及第13圖所示之曲線圖亦與第5圖之曲線圖同樣地,以橫軸為像素,縱軸為信號強度。
第5圖之位準1的信號14係對應於在光學式量尺2之反射部201的圖案,位準0之信號15係對應於在光學式量尺2之非反射部202的圖案。
由於發光元件31本身之光量分佈及受光元件32之各像素的增益參差不齊等的影響,使得每一像素的位準1之信號14及位準0之信號15之信號強度不均勻。對此,光量分佈補正部411係將信號強度之極大值不均勻的分佈補正為信號強度之極大值均勻的分佈。在此之光量分佈補正部411係將第5圖所示之信號強度補正為第6圖所示之信號強度。
第6圖係顯示將第5圖所示之波形補正成均勻之分佈的圖。如第6圖所示,光量分佈補正部411係以每一像素之信號強度的極大值成為均勻之方式,補正位準1之信號14及位準0之信號15。換言之,光量分佈補正部411係以使位準1之信號14在各像素相同且位準0之信號15在各像素相同之方式,補正信號之波形。第6圖中,以補正後波形16來圖示補正後之波形。
此外,由光量分佈補正部411進行之補正方法若為可使光量分佈均勻之方法,則其方法可為任意方法。光量分佈補正部411係將補正後波形16傳送至邊緣檢測部412。
邊緣檢測部412係依據補正後波形16,算出每一邊緣中信號強度與預設之臨限值位準17一致的像素值。邊緣檢測部412係將所算出之像素值作為邊緣像素值傳送至粗略檢測部413。
粗略檢測部413係依據邊緣像素值,將光學式量尺2之光學圖案200中之投影在受光元件32上之位元圖案進行解碼,而算出粗略之絕對旋轉角度。在此,利用第7圖,針對粗略之絕對旋轉角度的算出方法加以說明。
第7圖係用以說明由第6圖所示之波形算出粗略之絕對旋轉角度之方法的圖。第7圖中,以位元列18來顯示對應於補正後波形16之位元列。粗略檢測部413係依據邊緣像素值所示之邊緣的位置,如第7圖所示,將補正後波形16轉換成「1」或「0」之位元列18。並且,粗略檢測部413係參照預先儲存在控制部4所具備之未圖示之記憶體內的查找表19,由與位元列18一致之代碼求出粗略之絕對旋轉角度100。查找表19係記憶與光學圖案200對應之位元列的表。粗略檢測部413係將粗略之絕對旋轉角度100送至高精確度檢測部414。
高精確度檢測部414係依據粗略之絕對旋轉角度100,高精確度地演算投影在受光元件32上之圖案的相位偏移量。粗略檢測部413所求出之粗略之絕對旋轉角度100係成為光學式量尺2之位元單位的絕對旋轉角度100。因此,高精確度檢測部414係從作為基準之像素的基準像素檢測出至最接近之邊緣像素的位置為止之相位偏移量,而算出精細之絕對旋轉角度。
第8圖係用以說明由第7圖中所說明之粗略之絕對旋轉角度算出精細之絕對旋轉角度之方法的圖。高精確度檢測部414係如第8圖所示,檢測出由基準像素21至屬於最接近基準像素21之邊緣像素之位置的邊緣像素位置22為止之相位偏移量20。基準像素21係在算出精細之絕 對旋轉角度之際作為基準的像素,可為任意像素。相位偏移量20係對應於基準像素21之位置與邊緣像素位置22之差。高精確度檢測部414係將粗略之絕對旋轉角度100及相位偏移量20傳送至旋轉角度檢測部415。
旋轉角度檢測部415係依據相位偏移量20,算出比光學式量尺2之一位元單位更精細之絕對旋轉角度。具體而言,旋轉角度檢測部415係將粗略檢測部413所算出之粗略之絕對旋轉角度100與高精確度檢測部414所算出之相位偏移量20相加,而算出精細之絕對旋轉角度。旋轉角度檢測部415係將所算出之精細之絕對旋轉角度作為位置資料,輸出至外部裝置。
如此,絕對編碼器1係將從發光元件31射出之光線中之經光學式量尺2之光學圖案200反射的光線以受光元件32受光,且從所受光之光的光量分佈態樣檢測出絕對旋轉角度。此時,若屬於不需要的光線之雜散光入射至受光元件32,則受光元件32所受光之光線的信號品質降低,而在邊緣檢測部412所檢測之邊緣像素位置22重疊有誤差。對此,由於絕對旋轉角度重畳有誤差,為了高精確度檢測絕對旋轉角度,必須抑制屬於不需要的光線之雜散光。此雜散光係不需要的光線,且為造成絕對旋轉角度之檢測精確度惡化的原因。
在此,針對使絕對旋轉角度之檢測精確度惡化之雜散光路徑加以說明。在此,關於雜散光路徑,針對比較例的模組封裝件內多重反射之光線路徑加以說明。
第9圖係用以說明比較例之模組封裝件所產生之雜散光之例的圖。在此,針對在比較例之模組封裝件300X內產生之雜散光加以說明。第9圖中顯示比較例之模組封裝件300X的剖視圖。
比較例之模組封裝件300X係具有:與封裝件基板30A相同之封裝件基板30X;與發光元件31相同之發光元件31X;與受光元件32相同之受光元件32X;及與光穿透性樹脂33A相同之光穿透性樹脂33X。並且,發光元件31X係具有與發光面310相同之發光面310X,受光元件32X係具有與受光面320相同之受光面320X。另外,比較例之模組封裝件300X係不具備遮光性樹脂34A。
第9圖中,顯示從發光元件31X射出之光線係在比較例之模組封裝件300X內反射並入射至受光元件32X之光線的例。發光元件31X係等向擴散光源,因此光線係朝全方位地射出。藉此,從發光元件31X射出之光線係朝各種方向前進。因此,未具有遮光性樹脂34A時,如第9圖所示,在模組封裝件300X內,存在有於光穿透性樹脂33X之界面反覆進行菲涅耳反射之後入射至受光元件32X之光線。亦即,在光穿透性樹脂33X內,光線係在光穿透性樹脂33X之上表面及側面進行菲涅耳反射,經菲涅耳反射之光線的一部分係入射至受光面320X。依此,所希望之光以外的雜散光會入射至受光面320X而使得絕對旋轉角度之檢測精確度惡化。
因此,實施形態1中,如第2圖所示,以將配置有發光元件31之區域420與配置有受光元件32之區域421分割的方式,於模組封裝件300A中設置遮光性樹脂34A。
如此,由於在模組封裝件300A內配置有遮光性樹脂34A,因此可防止從發光元件31射出之光從屬於發光元件31側之左側的區域420進入屬於受光元件32側之右側的區域421。因此,可防止屬於經光穿透性樹脂33A反射之光線之一部分的雜散光入射至受光面320。
第10圖係用以說明實施形態1之模組封裝件內之光線之行進路徑的圖。此外,第10圖中顯示屬於模組封裝件300之一例的模組封裝件300B之剖視圖。模組封裝件300B係具有封裝件基板30B、發光元件31、受光元件32、光穿透性樹脂33A、及屬於遮光部之遮光性樹脂34B。在封裝件基板30B設有溝槽且將遮光性樹脂34B之一部分插入。遮光性樹脂34B係由與遮光性樹脂34A相同之構件所形成。
模組封裝件300B中,從發光元件31射出之光線係朝各種之方向前進。此情形下,在光穿透性樹脂33A內,光線係於比配置有遮光性樹脂34B之區域更左側的區域401中,由光穿透性樹脂33A之上表面及側面反射。比配置有遮光性樹脂34B之區域更左側的區域401係光穿透性樹脂33A內之配置有發光元件31之區域。
並且,照射至遮光性樹脂34B之光線係由遮光性樹脂34B吸收或散射。換言之,從發光元件31射出之光線係由遮光性樹脂34B所遮蔽。藉此,雜散光不會侵入至光穿透性樹脂33A內之比配置有遮光性樹脂34B之區域更右側的區域402。比配置有遮光性樹脂34B之區域更右側的區域402係光穿透性樹脂33A內之配置有受光元件32的區域。
如此,由於在模組封裝件300B內配置有遮光性樹脂34B,因此可防止從發光元件31射出之光從左側之區域401進入右側之區域 402。因此,可防止屬於經光穿透性樹脂33A反射之光線之一部分的雜散光入射至受光面320。
模組封裝件300B中,較佳係構成為遮光性樹脂34B與封裝件基板30B之間不產生間隙且遮光性樹脂34B伸入封裝件基板30B。此外,遮光性樹脂34B與封裝件基板30B之間亦可產生些許之隙間,即使在此情形下,抑制不需要的光線的效果幾乎沒有變化。
製造模組封裝件300B之際,例如,在封裝件基板30B安裝發光元件31及受光元件32,且以光穿透性樹脂33A將封裝件基板30B之上表面側模塑。然後,藉由對光穿透性樹脂33A及封裝件基板30B進行切削等,在發光元件31與受光元件32之間形成溝槽。具體而言,對於光穿透性樹脂33A中之發光元件31與受光元件32之間的區域,藉由沖切等而沿鉛直方向挖設溝槽。並且,更進一步沿鉛直方向挖設該溝槽至封裝件基板30B內之中途為止。光穿透性樹脂33A形成溝槽之後,藉由在該溝槽埋設遮光性樹脂34B,可將遮光性樹脂34B成型於模組封裝件300B內。如此,遮光性樹脂34B係配置在封裝件基板30B被掘入之區域及光穿透性樹脂33A被掘入之區域。此外,若模組封裝件300B具有光穿透性樹脂33A及遮光性樹脂34B,則製造方法並未被限定。
另外,採用比較例之模組封裝件300X時,會有在模組封裝件300X與光學圖案200之間多重反射之光線入射至受光元件32X之情形。相對於此,模組封裝件300B中,不會有在模組封裝件300B與光學圖案200之間多重反射的光線入射至受光元件32之情形。
第11圖係用以說明實施形態1之模組封裝件防止多重反射光入射至受光元件之情形的圖。在此,針對模組封裝件300B與光學式量尺2之間的光線路徑加以說明。第11圖係顯示模組封装件300B之剖視圖。
從發光元件31射出之光線的一部分係經光學式量尺2所具備之光學圖案200之反射部201反射,然後送至模組封裝件300B之光穿透性樹脂33A的表面。並且,送至光穿透性樹脂33A之表面的光線係由遮光性樹脂34B被吸收或散射。藉此,模組封裝件300B中,被送至光穿透性樹脂33A之表面的光線不會再朝向光學圖案200之反射部20行進。
比較例之模組封裝件300X的情況時,亦即未具有遮光性樹脂34B時,從發光元件31X射出之光線的一部分係經光學式量尺2所具備之光學圖案200的反射部201反射,然後由模組封裝件300X之光穿透性樹脂33X的表面反射。並且,經光穿透性樹脂33X之表面反射的光線係經光學圖案200之反射部201反射再入射至受光元件32X。如此,因比較例之模組封裝件300X與光學式量尺2之間的多重反射而會有產生不需要的光線之路徑的情形。
第11圖中,實線所示之光線的路徑係絕對旋轉角度之檢測所需之正規的光線路徑901,虛線所示之光線的路徑係不需要的光線之光線路徑902。在模組封裝件300B之情形時,光線路徑901之光線係經光學式量尺2之位置P52反射之後,入射至受光元件32。另一方面,第9圖所示之比較例之模組封裝件300X之情形時,光線路徑902之光線係經光學式量尺2之位置P51反射之後,由光穿透性樹脂33X反射,且再經光學式量尺2之位置P53反射而入射至受光元件32X。此情形下,以光學式 量尺2反射行進於正規之光線路徑901的光線之位置P52,與以光學式量尺2反射行進於光線路徑902之不需要的光線之位置P51、P53,係位於光學式量尺2之徑向的不同位置。並且,與在位置P52反射之光線對應的波形係理想的波形,相對於此,與在位置P51、P53反射之光線對應的波形係從理想的波形產生偏移。這是由於通過徑向位置不同之二點的位置P51、P53之光的態樣入射至受光元件32X,因而成為產生依存於光學式量尺2上之位置的不需要的光線。因此,受光元件32X接收到位置P51、P53所反射之光線時,受光元件32X所檢測之信號的波形係成為相對於理想的波形變形之波形。
在此,針對僅接受正規之光線路徑901的光線時之信號波形,與接受正規之光線路徑901的光線及非正規之光線路徑902之光線的兩方時之信號波形的比較加以說明。
僅接受正規之光線路徑901之光線時之信號波形係實施形態1之模組封裝件300A或模組封裝件300B的受光元件32所檢測之光線的信號。另一方面,接受正規之光線路徑901的光線及非正規之光線路徑902的光線之兩方時之信號波形係比較例之模組封裝件300X的受光元件32X所檢測之光線的信號。
第12圖係顯示由實施形態1之模組封裝件的受光元件所檢測之信號之波形例的圖。第13圖係顯示由比較例之模組封裝件的受光元件所檢測之信號之波形例的圖。
第12圖所示之信號波形係模組封裝件300A或模組封裝件300B的受光元件32僅接受正規之光線路徑901的光線時之波形71。另 外,第13圖所示之信號波形係模組封装件300X的受光元件32X接受正規之光線路径901及非正規之光線路径902之兩方的光線時之波形72。第12圖所示之波形71係依據正規之光線路徑901之光線的理想波形,相對於此,第13圖所示之波形72係第12圖所示波形71之變形者。如此,相對於正規之光線路徑901的光線,當光線路徑902之不需要的光線重疊時,第12圖所示之波形71成為如第13圖所示波形72之變形的波形。
與光線路徑902之不需要的光線對應的信號係隨著光學圖案200上的反射位置而變化。亦即,由於光學圖案200係在各個位置配置各種態樣者,因此與光線路徑902之不需要的光線對應的信號係在光線照射至光學圖案200之各個照射位置使多種信號產生。如此,光學圖案200反射之不需要的光線係在光學圖案200之各個旋轉位置造成各種影響。另一方面,在光穿透性樹脂33A內反射之不需要的光線係與光學圖案200無相關,恆常為一定量。因此,光學圖案200反射之不需要的光線係比在光穿透性樹脂33A內反射之不需要的光線更難以進行補正。
如此,由於光學圖案200反射之不需要的光線係使與絕對旋轉角度對應之各個反射位置改變響應結果,因此僅靠絕對編碼器1出廠時之補正,無法去除因不需要的光線所造成之影響。
模組封裝件300B的情況時,不需要的光線之光線路徑902係通過發光元件31之發光面310與受光元件32之受光面320之中間位置。對此,先將模組封裝件300B之遮光性樹脂34B配置在發光面310與受光面320之中間位置。藉此,光線路徑902之光線經光學式量尺2反射之後,照射至露出光穿透性樹脂33A之上表面的遮光性樹脂34B,且由遮 光性樹脂34B吸收或散射。因此,光線路徑902之光線不會由封裝件基板30B之上表面反射,因而光線路徑902之光線不會再被照射到光學式量尺2。依此,光線路徑902之光線不會再被光學式量尺2反射,因而光線路徑902之光線不會照射至受光面320。此外,亦可在發光面310與受光面320之中間位置配置模組封裝件300A之遮光性樹脂34A。
在此,具體說明遮光性樹脂34A、34B之配置位置。第14圖係用以說明實施形態1之模組封裝件所具備之遮光性樹脂之配置位置的圖。從上表面觀看模組封裝件300A時之遮光性樹脂34A的配置位置及從上表面觀看模組封裝件300B時之遮光性樹脂34B的配置位置係相同。因此,在此係針對模組封裝件300B之遮光性樹脂34B的配置位置加以說明。
此外,第14圖係模組封裝件300B之俯視圖,但為了與第10圖之剖視圖更明確地對應而標記網點。如第14圖所示,模組封裝件300B中,遮光性樹脂34B係配置成通過發光面310之中心與受光面320之中心的中間位置。具體而言,遮光性樹脂34B係配置成從遮光性樹脂34B之中心至發光面310之中心的距離與從遮光性樹脂34B之中心至受光面320之中心的距離成為相同。
此外,在此係針對構成為遮光性樹脂34B之中心位於發光面310與受光面320之中間位置的情形進行了說明,惟,若在發光面310與受光面320之中間位置存在有遮光性樹脂34B即可。因此,遮光性樹脂34B之中心亦可從發光面310與受光面320之中間位置偏移。
採用比較例之模組封裝件300X時,會有光學圖案200反射之光線在受光元件32X與光穿透性樹脂33X之間多重反射而入射至受光元件32X之情形。
第15圖係用以說明比較例之模組封裝件所產生之雜散光之第3例的圖。在此,針對經光學圖案200反射之光線於受光元件32X與光穿透性樹脂33X之間多重反射的情形加以說明。第15圖係顯示比較例之模組封装件300X的剖視圖。
如第15圖所示,採用比較例之模組封裝件300X之情形時,從發光元件31X射出之光線係經光學式量尺2反射,然後照射至受光元件32X。照射至受光元件32X之光線的一部分係由受光面320X之周邊或受光面320X本身反射。光線被受光面320X本身反射係由於受光面320X為利用反射性材料所構成之故。
被受光面320X之周邊或受光面320X本身反射之光線係藉由菲涅耳反射而由光穿透性樹脂33X之表面反射,再朝向受光元件32X。以光學式量尺2反射行進於正規之光線路徑901的光線之位置P52,與以光學式量尺2反射行進於非正規之光線路徑903的不需要的光線之位置P54,係沿光學式量尺2具備之光學圖案200的徑向偏移。亦即,位置P54係從位置P52起沿旋轉軸5之徑向偏移。
因此,光線路徑901與光線路徑903至到達受光元件32X為止之光路長度不同。因此,光線路徑901與光線路徑903之到達受光元件32X時之光學式量尺2的位元態樣之放大率不同。因此,當受光元件32X接受光線路徑901之光線及光線路徑903之光線的兩方時,受光元件32X 所受光之光量分佈產生失真。換言之,由於受光元件32X接受光線路徑903之光線,因而相對於受光元件32X僅接受光線路徑901之光線時之光量分佈產生失真。因此,受光元件32X接受光線路徑903之光線時,絕對旋轉角度之檢測精確度會產生誤差。
模組封裝件300X與光學式量尺2之相對距離越遠,入射至受光元件32X之光線的角度越接近垂直,因此不需要的光線容易入射至受光元件32X。因此,模組封裝件300X與光學式量尺2距離越遠,越容易產生受光元件32X與光穿透性樹脂33X之間的多重反射。
實施形態1中,藉由先調整模組封裝件300A、300B所具備之構成元件之尺寸關係而抑制光線路徑903之不需要的光線入射至受光元件32。此外,模組封裝件300A所具備之構成元件的尺寸關係與模組封裝件300B所具備之構成元件的尺寸關係係相同。因此,在此針對模組封裝件300B所具備之構成元件的尺寸關係加以說明。
第16圖係用以說明實施形態1之模組封裝件所具備之構成元件之尺寸關係的圖。在此考量模組封裝件300B與光學式量尺2配置在許容遠離之最大距離的位置之情形。將從模組封裝件300B之上表面至光學式量尺2的距離設為距離L1,將從發光面310之中心至受光元件32之發光元件31側之端面的距離設為距離L2。此時,依據距離L1及距離L2而決定入射至受光元件32之發光元件31側之端面的光線之角度θ1。此情形下,將光穿透性樹脂33A之折射率n1及光穿透性樹脂33A與光學式量尺2之間的空氣之折射率nx適用於斯奈爾定律而算出角度θ1。依據斯奈爾定律,將從空氣側入射至光穿透性樹脂33A之光線的角度設為角度θx 時,成為n1×sinθ1=nx×sinθx。並且,將光線從光穿透性樹脂33A出射至空氣側之出射點與光線從空氣側入射至光穿透性樹脂33A之入射點之間的距離設為距離L0時,tanθx=L0/(2×L1)。如此,角度θ1可利用角度θx而算出,角度θx可利用距離L1、L0而算出。將從與受光元件32之上表面位於相同面內的受光面320至光穿透性樹脂33A之上表面的距離設為距離L3時,距離L0可從距離L1、L2、L3算出。因此,角度θ1可利用距離L1、L2、L3而算出。
再者,將從受光元件32之發光元件31側的端部至受光面320之與發光元件31側為相反側之端部的距離設為距離L4。在此,受光元件32之發光元件31側的端部係沿鉛直方向延伸之側端面,受光面320之與發光元件31側為相反側的端部係具有受光面320之構件的沿鉛直方向延伸之側端面。
將光線路徑903首次入射至受光元件32之發光元件31側之端部的位置與第二次入射之位置的距離設為Lx時,成為Lx=2×tanθ1×L3。
在此,若Lx>L4,則光線路徑903首次入射至受光元件32之發光元件31側之端部的光係在第二次之入射時偏離受光面320。並且,入射至比受光元件32之發光元件31側之端部更右側之處的光之第二次的入射亦偏離受光面320。
因此,若2×tanθ1×L3>L4‧‧‧(1)
之關係成立,即可防止在受光元件32與光穿透性樹脂33A之間多重反射的光入射至受光面320。此外,如上所述,角度θ1係可利用距離L1、L2、L3來算出,因此上述(1)之關係係可改寫成:(L2/L1)×L3>L4‧‧‧(2)。
模組封裝件300B係以滿足式(1)之方式構成而可抑制不需要的光線入射至受光元件32。此外,距離L1亦可為從模組封裝件300B之上表面至光學圖案200的距離。
在此,針對控制部4之硬體構成加以說明。控制部4係可藉由控制電路、亦即處理器及記憶體而實現。處理器係中央處理單元(Central Processing Unit;CPU)等。記憶體係隨機存取記憶體(Random Access Memory;RAM)或唯讀記憶體(Read Only Memory;ROM)等。
控制部4係由處理器讀出記憶於記憶體之程式來執行而實現。該程式亦可謂使電腦執行控制部4之程序或方法者。記憶體亦使用作為由處理器執行各種處理時之暫存記憶體。
另外,亦能以專用之硬體來實現控制部4。另外,針對控制部4之功能,亦能以專用之硬體來實現一部分而以軟體或靭體來實現一部分。
此外,以第10圖及第16圖說明之遮光性樹脂34B不限於在發光面310之中心與受光面320之中心的中間位置之情形,亦可配置在其他區域。
如此,實施形態1之模組封裝件300A中,利用光穿透性樹脂33A被覆安裝在封裝件基板30A之發光元件31及受光元件32的整體, 且在發光元件31與受光元件32之間設置遮光性樹脂34A。同樣地,模組封裝件300B中,利用光穿透性樹脂33A來被覆安裝在封裝件基板30B之發光元件31及受光元件32的整體,且在發光元件31與受光元件32之間設置遮光性樹脂34B。因此,模組封裝件300A、300B可藉由遮光性樹脂34A、34B來去除從發光元件31直接入射至受光元件32的不需要的光線,因此可高精確度地檢測絕對旋轉角度。
再者,模組封装件300A中,由於在發光元件31之發光面310的中心與受光元件32之受光面320的中心之中間位置設有遮光性樹脂34A,因此可抑制因光穿透性樹脂33A與光学式量尺2之間的多重反射所產生之不需要的光線。同樣地,模組封裝件300B中,由於在發光元件31之發光面310的中心與受光元件32之受光面320的中心之中間位置設有遮光性樹脂34B,因此可抑制因光穿透性樹脂33A與光學式量尺2之間的多重反射所產生之不需要的光線。因此,模組封裝件300A、300B可高精確度地檢側出絕對旋轉角度。
並且,由於模組封裝件300A、300B構成為滿足上述式(1)而可抑制不需要的光線入射至受光元件32。因此,模組封裝件300A、300B可高精確度地檢測出絕對旋轉角度。
此外,封裝件基板30A、30B係由玻璃環氧基板所構成,且光穿透性樹脂33A及遮光性樹脂34A、34B皆由環氧系樹脂所構成,因而可抑制溫度變化時之裂痕等。藉此,可提升模組封裝件300A、300B之可靠性。
如此,依據實施形態1,由於模組封裝件300A、300B係在發光元件31所具備之發光面310的中心與受光元件32所具備之受光面320的中心之中間位置具有遮光性樹脂34A、34B,因此可高精確度地檢測出測定對象物之絕對旋轉角度。
實施形態2
接著,利用第17圖及第18圖,針對本發明之實施形態2加以說明。實施形態2中,藉由使光穿透性樹脂之上表面相對於受光元件32之受光面320傾斜,抑制光穿透性樹脂反射之光線入射至受光元件32之受光面320。
第17圖係顯示實施形態2之模組封装件之第1構成例的圖。第17圖之各構成元件中,針對達成與第2圖所示之實施形態1的模組封裝件300A或第10圖所示之實施形態1的模組封裝件300B相同功能的構成元件,標記相同符號並省略重複之說明。
實施形態2之模組封裝件300C係具有封裝件基板30B、發光元件31、受光元件32、光穿透性樹脂33C、及屬於遮光部之遮光性樹脂34C。如此,模組封裝件300C係具備光穿透性樹脂33C以取代光穿透性樹脂33A。
與遮光性樹脂34A、34B相比較,遮光性樹脂34C係鉛直方向之長度較短,但其他構成係相同。光穿透性樹脂33C係利用與光穿透性樹脂33A相同之構件來形成,與光穿透性樹脂33A之形狀不同。光穿透性樹脂33C係與光穿透性樹脂33A同樣地,被覆封裝件基板30B上之發光元件31及受光元件32的整體。
光穿透性樹脂33C係具有:比配置有遮光性樹脂34C之區域更左側的區域403;以及比配置有遮光性樹脂34C之區域更右側的區域404。區域403中之光穿透性樹脂33C的上表面係上表面150,區域404中之光穿透性樹脂33C的上表面係上表面151。
遮光性樹脂34C之水平方向的第一面係與區域403中之光穿透性樹脂33C之上表面150位於相同的面內。並且,遮光性樹脂34C之水平方向的第二面係在封裝件基板30B之內部接觸於封裝件基板30B。
實施形態1中,針對光穿透性樹脂33A之屬於光學式量尺2側之面的上表面為平坦形狀之情形加以說明,惟,實施形態2中,係在光穿透性樹脂33C之上表面151設有斜面。模組封装件300C中,光穿透性樹脂33C之上表面中之受光元件32側的上表面151係相對於與受光元件32之上表面位於同一面內的受光面320傾斜而非平行。具體而言,區域404之光穿透性樹脂33C之層的厚度係從遮光性樹脂34C側之端部起,朝向與遮光性樹脂34C相反側之端部漸漸地變厚。區域404之光穿透性樹脂33C之遮光性樹脂34C側之端部的厚度係與區域403之光穿透性樹脂33C的厚度相同。模組封裝件300C中,上表面150與上表面151所成之角度係角度θ2。換言之,上表面151之斜面角度係角度θ2。
如此,實施形態2之絕對編碼器1係基本上與實施形態1之絕對編碼器1為相同構成,但光穿透性樹脂33C之區域404的形狀係與光穿透性樹脂33A之區域402的形狀不同。
如第15圖所示,比較例之模組封裝件300X中,來自光學式量尺2之不需要的光線會入射至受光元件32X。此情形下,不需要的光 線之光線路徑903及正規之光線路徑901之入射至受光元件32X之入射角度係大致相同。具體而言,不需要的光線在光穿透性樹脂33X之上表面進行菲涅耳反射而入射至受光元件32X之角度與正規光線入射至受光元件32X之角度係大致相同。對此,實施形態2中,係將供光線入射且使不需要的光線反射的上表面151相對於水平方向傾斜。如此,上表面151係設有以較廣之反射角度反射不需要的光線之斜面。
藉由此種構成,模組封裝件300C中,受光元件32反射之光線係由光穿透性樹脂33C之上表面151進行菲涅耳反射,但反射光線之角度會傾斜達屬於上表面151之斜面角度的角度θ2。因此,受光元件32及上表面151反射之不需要的光線難以入射至受光元件32之受光面320。屬於斜面角度之角度θ2越大,因受光元件32與光穿透性樹脂33C之間的多重反射所產生之不需要的光線越難以入射至受光面320。因此,角度θ2越大,越可薄化區域403之光穿透性樹脂33C。如此,模組封裝件300C係與實施形態1之光穿透性樹脂33A相比較,可薄化光穿透性樹脂33C之厚度。
此外,模組封裝件300C亦可具備封裝件基板30A以取代封裝件基板30B。換言之,亦可將光穿透性樹脂33C適用在模組封裝件300A。此情形下,模組封裝件300A係具備光穿透性樹脂33C以取代光穿透性樹脂33A,且具備遮光性樹脂34C以取代遮光性樹脂34A。
再者,第17圖中係針對在上表面151設置斜面之情形進行了說明,但亦可在上表面150設置與上表面151相同之斜面。第18圖係顯示實施形態2之模組封裝件之第2構成例的圖。第18圖之各構成元件 中,針對達成與第17圖所示之模組封裝件300C相同功能的構成元件,標記相同符號並省略重複之說明。
模組封裝件300D係具有封裝件基板30B、發光元件31、受光元件32、光穿透性樹脂33D、及屬於遮光部之遮光性樹脂34C。如此,模組封裝件300D係具備光穿透性樹脂33D以取代光穿透性樹脂33C。
光穿透性樹脂33D係利用與光穿透性樹脂33C相同之構件而形成,但形狀與光穿透性樹脂33C不同。光穿透性樹脂33D係與光穿透性樹脂33C同樣地,被覆封裝件基板30B上之發光元件31及受光元件32的整體。
光穿透性樹脂33D係具有:比配置有遮光性樹脂34C之區域更左側的區域405;及比配置有遮光性樹脂34C之區域更右側的區域406。區域405之光穿透性樹脂33D的上表面係上表面152,區域406之光穿透性樹脂33D的上表面係上表面153。區域406係與區域404相同的區域,上表面153係與上表面151為相同的面。
模組封裝件300D之光穿透性樹脂33D的上表面152係相對於與受光元件32之上表面位於同一面內的受光面320傾斜而非平行。具體而言,區域405之光穿透性樹脂33D之層的厚度係從遮光性樹脂34C側之端部起,朝與遮光性樹脂34C側為相反側的端部漸漸地變薄。
光穿透性樹脂33D中,區域405的遮光性樹脂34C側之端部的厚度係與區域406之遮光性樹脂34C側之端部的厚度相同。並且,模組封裝件300D中,光穿透性樹脂33D之底面與上表面152所成之角度係 角度θ2,光穿透性樹脂33D之底面與上表面153所成之角度係角度θ2。換言之,上表面152、153之斜面角度係角度θ2。
如此,實施形態2中,由於在光穿透性樹脂33C、33D之受光元件32側的上表面151、153設置斜面,光線因而在經受光元件32反射之後於光穿透性樹脂33C、33D之上表面151、153進行菲涅耳反射之際,傾斜達屬於斜面角度之角度θ2而反射。因此,多重反射之不需要的光線難以入射至受光面320。結果,模組封裝件300C、300D係可高精確度地檢測出絕對旋轉角度。並且,由於可薄化光穿透性樹脂33C、33D之厚度,因此可減少製作模組封裝件300C、300D時之材料費,而能以低成本實現絕對旋轉角度之檢測。
此外,模組封裝件300D亦可具備封裝件基板30A以取代封裝件基板30B。換言之,模組封裝件300A亦可適用光穿透性樹脂33D。此情形下,模組封裝件300A係具備光穿透性樹脂33D以取代光穿透性樹脂33A,且具備遮光性樹脂34C以取代遮光性樹脂34A。
另外,第17圖及第18圖中所說明之遮光性樹脂34C不限於配置在發光面310的中心與受光面320的中心之中間位置之情形,亦可配置在其他區域。
如此,依據實施形態2,由於光穿透性樹脂33C、33D之上表面151、153傾斜,光穿透性樹脂33C、33D之上表面151、153反射之不需要的光線因而不容易入射至受光面320。因此,可精確度度佳地檢測出測定對象物之絕對旋轉角度。
此外,實施形態1、2中,已針對絕對編碼器1為檢測出旋轉角度之旋轉編碼器的情形加以說明,但絕對編碼器1亦可適用在檢測出直線的移動量之線性編碼器。
以上的實施形態所示之構成係顯示本發明之內容之一例者,亦可與其他公知技術組合,且在不脫離本發明之要旨的範圍內,亦可將構成之一部分予以省略、變更。

Claims (5)

  1. 一種絕對編碼器,係具備:光學式量尺,係具有光學圖案;模組封裝件,係以光穿透性樹脂來被覆對前述光學式量尺照射光之發光元件及接受來自前述光學式量尺之反射光之受光元件;以及控制部,係依據前述受光元件因應反射光而輸出之信號,演算前述光學式量尺之絕對旋轉角度;在將照射至前述受光元件之前述發光元件側之端部的光線之角度設為θ1,將從前述受光元件之受光面至前述光透過性樹脂之上表面的距離設為L3,且將從前述受光元件之前述發光元件側的端部至前述受光面之與前述發光元件側為相反側之端部的距離設為L4時,前述模組封裝件係以2×tanθ1×L3>L4成立之方式形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之絕對編碼器,其中,在前述模組封裝件配置有遮光部,該遮光部係在前述光穿透性樹脂之與前述光學式量尺相對向之面露出,且通過前述發光元件之發光面的中心與前述受光元件之受光面的中心之中間位置。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之絕對編碼器,其中,前述光透過性樹脂中,屬於與前述光學式量尺相對向之面的上表面係相對於前述受光元件之受光面傾斜。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之絕對編碼器,其中,前述模組封裝件更具有安裝前述發光元件及前述受光元件之封裝基板,前述遮光部係配置在前述封裝基板被掘入之區域及前述光透過性樹脂被掘入之區域。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之絕對編碼器,其中,前述封裝基板係玻璃環氧基板;前述光透過性樹脂及前述遮光部係環氧系樹脂。
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