(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子を備えた固定側素子と、
前記固定側素子の共通電極および各受光素子の電極に接続するためのパターンを含み屈曲構造を備えたサブ基板と、
前記固定側素子を固定する基板と、
前記固定側素子に空隙を介して対向する可動ディスクと、
前記サブ基板に切り欠いて設けられ、前記固定側素子の外形の一部を露出させる固定側素子露出部と、
前記固定側素子露出部により露出された前記固定側素子の外形の一部に対応した位置において前記基板に設けられ、前記固定側素子の位置決め時に固定側素子位置決め治具を前記基板に取付けるための基準穴である取り付け基準部と、
を有する、光学式エンコーダ。
【請求項２】
前記固定側素子は、前記サブ基板に固定され、
前記サブ基板は、前記取り付け基準部による基準穴と異なる箇所で前記基板にネジ止めされる、請求項１に記載の光学式エンコーダ。
【請求項３】
複数の受光素子を備えた固定側素子と、前記固定側素子の共通電極および各受光素子の電極に接続するためのパターンを含み屈曲構造を備えたサブ基板と、前記固定側素子を固定する基板と、前記固定側素子に空隙を介して対向する可動ディスクと、を有する光学式エンコーダの製造方法であって、
前記固定側素子の位置決め時に、
前記基板に設けられた基準穴である取り付け基準部に、固定側素子位置決め治具を取付け、
前記サブ基板に切り欠いて設けられた固定側素子露出部で露出された前記固定側素子の外形の一部を、前記固定側素子位置決め治具に当接させることにより、前記固定側素子を位置決めする、光学式エンコーダの製造方法。
【請求項４】
前記固定側素子は、前記サブ基板に固定された後、該サブ基板と一体として前記基板に対して位置決めされる、請求項３に記載の光学式エンコーダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光素子の受光面にフォトエッチング等により、スリットが直接形成された固定側素子を有する光学式エンコーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の受光素子を備えた固定側素子と、固定側素子の共通電極および各受光素子の電極に接続するためのパターンを含み、屈曲構造を備えたサブ基板と固定側素子とを固定する基板と、固定側素子に空隙を介して対向する回転ディスクとを有する光学式エンコーダにおいては、前記サブ基板を前記固定側素子と基板との間に配置して固定側素子を基板に固定していた（たとえば特開平１１−１４８８４４号公報）。この場合、基板に対する固定側素子の位置決めは、サブ基板の外形寸法や取り付け穴を基準にしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の光学式エンコーダにおいては、次のような問題があった。
(1) 屈曲構造の前記サブ基板は、プレス加工で製造するため外形加工寸法誤差が±０．１ｍｍ程度あり、固定側素子とサブ基板との接続工程における両者の取
り付けが正確に行えない。
(2) 屈曲構造の前記サブ基板と前記基板を固定する場合も、取り付け寸法誤差が
±０．１ｍｍ程度あり、サブ基板と基板の取り付けが正確に行えない。
したがって、組み立て時には、これらの寸法誤差が重畳して、最大±０．２ｍｍという位置決め誤差が発生し、固定側素子が正確な位置で基板に固定できないという問題があった。その結果、固定側素子と回転ディスクのスリット部の機械寸法がずれてしまい、光学式エンコーダから正確な検出信号が得られないという問題が発生していた。
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、固定側素子を基準位置に正確に取付けることができる光学式エンコーダを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は、複数の受光素子を備えた固定側素子と、前記固定側素子の共通電極および各受光素子の電極に接続するためのパターンを含み、屈曲構造を備えたサブ基板と、前記固定側素子を固定する基板と、前記固定側素子に空隙を介して対向する可動ディスクとを有する光学式エンコーダにおいて、前記サブ基板に、前記固定側素子の外形の一部が露出する固定側素子露出部を設けるとともに、前記基板に、前記固定側素子を基準位置に取り付けるための取り付け基準部を設けるようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例における回転型の光学式エンコーダを示す側断面図である。図２は本発明の実施例におけるサブ基板と固定側素子とを接続固定するための組立工程を示す斜視図で、（ａ）はサブ基板を示し、（ｂ）はサブ基板の内部に接続固定される固定側素子を示し、（ｃ）はサブ基板と固定側素子を接続固定した状態を示している。図３は本発明の実施例におけるサブ基板と固定側素子とを基板に接続固定するための組立工程を示す斜視図で、（ａ）は固定側素子を基板に位置決めするための位置決め治具を示し、（ｂ）は位置決め治具を用いて固定側素子をサブ基板とともに基板に取付けた状態を示している。
図１において、１はエンコーダケース、２はエンコーダケース１に固定されたベース、３はベース２に固定された基板で、両面に配線パターンを設けている。３１は取付け基準部で、例えば位置決めピンを挿入する基準穴で構成している。また、４は基板３を挟んでベース２に固定されたＬＥＤケース、４１はＬＥＤケース４に固定されたＬＥＤ、５は円周方向に複数のスリットを配列した回転ディスクで、回転軸５１にディスクハブ５２を介して固定されている。６は固定側素子で、空隙を介して回転ディスク５に対向している。さらに、７は固定側素子６と基板３との間に設けたサブ基板、８は基板３の両面に取り付けられたチップ部品である。すなわち、本発明の光学式エンコーダは、固定側素子６と基板３の間にスペーサ機能と屈曲構造を備えたサブ基板７が設けられており、固定側素子６は基板３からの高さが高くなっており、その結果、固定側素子６と同じ基板平面上にチップ部品８が実装されている。もちろん、固定側素子６の高さは、チップ部品８の高さより高くなるような寸法のサブ基板７を使用している。
図２において、サブ基板７は、固定側素子６の電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対応する電極パターンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と、受光面の裏面共通電極Ｃ５に対応する共通電極Ｔ５と、基板３と接続する電極部Ｔ１１（図示せず）、Ｔ１２（図示せず）、Ｔ１３、Ｔ１４を露出させ、他のパターンはカバーフィルムとレジストでパターン表面を保護している。
前記サブ基板７は、専用の曲げ・打ち抜き加工金型を使用して製造している。
また、サブ基板７の角部2箇所を切り欠いて固定側素子露出部Ａを形成している。固定側素子６には、4個の受光素子の電極パターンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と、受光面の裏面共通電極Ｃ５に対応する共通電極Ｔ５とが配置されている。
つぎに、固定側素子６とサブ基板７と基板３の固定方法について説明する。
まず、固定側素子６の電極部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と共通電極Ｃ５に図示しない高温クリームハンダを塗布し、固定側素子６をサブ基板７に固定する（図２（ａ）、（ｂ））。
この状態でリフローハンダ槽の中を通過させ、固定側素子６の各電極部をサブ基板７の電極パターンに接続する（図２（ｃ））。
その後、基板３に他のチップ部品８と同じように、固定側素子６を搭載したサブ基板７を載せ、取り付け基準のための基準穴３１をあけた基板３に、図３（ａ）に示す例えば位置決めピン等からなる固定側素子位置決め治具７５を前記基準穴３１に嵌合させて立て（図３（ｂ））、サブ基板７を正確に位置決め固定してからリフローハンダ槽に通す。この工程でサブ基板７の電極部と基板３のパターンとがハンダで電気的に接続される。
この場合、屈曲構造のサブ基板７を、サブ基板取付穴７４にネジ７６を通して基板３に固定するようにすれば、固定側素子６をより強固に基板３に固定することができる（図３（ｂ））。
そして、リフローハンダ後、固定側素子位置決め治具を７５を除けば完成となる。
また、固定側素子６とサブ基板７との接続は、高温ハンダを使用して接続されているため、２回目のリフローハンダ槽を通過しても固定側素子６が位置ずれすることはない。
本発明は、このように、屈曲構造のサブ基板７のー部を切り欠き、固定側素子６のー部を露出させ、この固定側素子６の外形部を基準として使用して固定側素子６の取り付け作業を行なうことにより、基板３に正確に固定側素子６を取り付けることができるようにしたものであるが、固定側素子６を基板３に正確に位置決め固定できる理由は次のとおりである。
すなわち、複数の受光素子を有する固定側素子６は、半導体であるため、シリコンウェハ上に多数個の受光素子を作成し、後工程においてダイシングソーというカッテイング装置で個々に切断して製造される。
通常、受光素子を製造するためのフォトマスクには、切断する外形形状まで描画されており、受光素子とこの外形形状の寸法誤差は、±lμｍ以下にて描画されている。
また、後工程において製品を切断するカッティング装置の切断寸法精度は、±lμｍ程度であり、受光素子の位置寸法と固定側素子６の外形寸法は、非常に正確な寸法で加工されている。
そこで、従来のように屈曲構造のサブ基板の加工寸法や取り付け穴を基準にせずに、固定側素子６の外形寸法を基準にして位置決めを行なうようにすれば、固定側素子６を基板３の所定の位置において正確に基板３に固定することができるわけである。
なお、前記実施例は、回転ディスクを有するロータリ形光学エンコーダの場合について述べたが、本発明は、リニア移動ディスクを有するリニア形光学エンコーダにも同様に実施できることは言うまでもない。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、固定側素子と基板の取り付けは、サブ基板の外形寸法や取り付け穴を使用せず、サブ基板の一部を切り欠くなどして固定側素子の一部を露出させ、固定側素子の外形寸法を位置決め基準として使用して位置決めをしながら組み立てるので、固定側素子の取り付けを極めて正確に行なうことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例における回転型の光学式エンコーダを示す側断面図である。
【図２】  本発明の実施例におけるサブ基板と固定側素子とを接続固定するための組立工程を示す斜視図で、（ａ）はサブ基板を示し、（ｂ）はサブ基板の内部に接続固定される固定側素子を示し、（ｃ）はサブ基板と固定側素子を接続固定した状態を示している。
【図３】  本発明の実施例におけるサブ基板と固定側素子とを基板に接続固定するための組立工程を示す斜視図で、（ａ）は固定側素子を基板に位置決めするための位置決め治具を示し、（ｂ）は位置決め治具を用いて固定側素子をサブ基板とともに基板に取付けた状態を示している。
【符号の説明】
１    エンコーダケース、
２    ベース、
３    基板、
３１  取付け基準部（基準穴）、
４    ＬＥＤケース、
４１  ＬＥＤ、
５    回転ディスク、
５１  回転軸、
５２  ディスクハブ、
６    固定側素子、
７    サブ基板、
７４  サブ基板取付穴、
７５  固定側素子位置決め治具、
７６  ネジ、
８    チップ部品、
Ａ    固定側素子露出部
【図１】
0004775750.tif 000002
【図２】
0004775750.tif 000003
【図３】
0004775750.tif 000004