国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

專利名稱：光學(xué)式位移測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三格柵型的光學(xué)式位移測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有在直線位移和角度位移等的精密測(cè)量中正在利用編碼器這樣的位移測(cè)量裝置。位移測(cè)量裝置的方式有光學(xué)式、電磁感應(yīng)式、靜電容式等。其中光學(xué)式編碼器，例如具備設(shè)置有光柵的標(biāo)尺和能在該標(biāo)尺上移動(dòng)的傳感頭。傳感頭包括與標(biāo)尺相對(duì)配置且設(shè)置有光柵的透光性基板，和具有發(fā)光二極管的光源部，和具有光電二極管的感光部。
在發(fā)光二極管亮燈狀態(tài)下移動(dòng)傳感頭時(shí)，則通過(guò)設(shè)置在標(biāo)尺上的光柵和設(shè)置在透光性基板上的光柵而生成光的明暗圖形。使用光電二極管檢測(cè)該明暗圖形并將其變換成電信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)計(jì)算位移量。
上述的編碼器是使用設(shè)置在標(biāo)尺上的光柵和設(shè)置在透光性基板上的光柵的所謂二格柵型。二格柵型中標(biāo)尺的光柵與透光性基板的光柵的間隙(光柵間的間隙“間隙gap”)越小，則光擴(kuò)散等的影響就越小，所以編碼器的分辨率就提高。但光柵間的間隙小(例如是10～50μm)，則難于調(diào)整用于把標(biāo)尺與透光性基板的位置對(duì)準(zhǔn)(對(duì)準(zhǔn)特性不好，“對(duì)準(zhǔn)特性alignment”)，所以編碼器的組裝麻煩。而且即使縮小光柵間的間隙，其也是有界限的。
而例如特開2003-279383號(hào)公報(bào)的圖9公開的所謂三格柵型，在光源部與標(biāo)尺之間配置有另外的光柵(第一光柵)。來(lái)自光源部的光在第一光柵被衍射，該衍射光在設(shè)置于標(biāo)尺上的光柵(第二光柵)被衍射。這樣生成的干涉條紋通過(guò)第三光柵在感光部感光。可知該干涉條紋的強(qiáng)度分布不依賴于光柵之間的間隙(第一光柵與第二光柵的間隙，第三光柵與第二光柵的間隙)。因此，三格柵型比二格柵型能增加光柵之間的間隙。因此，三格柵型與二格柵型相比時(shí)，其用于把所述位置對(duì)準(zhǔn)的調(diào)整就容易(對(duì)準(zhǔn)特性好)。
在特開平5-87594號(hào)公報(bào)的圖1中，公開了在以規(guī)定間隔配置有縫隙的代碼板與發(fā)光源之間配置掩膜的光學(xué)式編碼器。在掩膜上形成有開口部。該開口部作為縫隙[縫隙aperture]在起作用，而不是衍射格柵。因此，該編碼器并不相當(dāng)于本說(shuō)明書的三格柵型。
即使光柵之間的間隙能夠形成得大，但若從該間隙的設(shè)計(jì)值偏離[偏離discrepancy]的容許量小，則為了對(duì)準(zhǔn)位置用的調(diào)整就難(對(duì)準(zhǔn)特性不好)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能提高對(duì)準(zhǔn)特性的三格柵型光學(xué)式位移測(cè)量裝置。
本發(fā)明的光學(xué)式位移測(cè)量裝置包括光源部，其射出平行光；光擴(kuò)散部，其把從所述光源部射出的平行光進(jìn)行擴(kuò)散；第一光柵，其衍射在所述光擴(kuò)散部被擴(kuò)散的光；標(biāo)尺，其把由所述第一光柵衍射的光進(jìn)行衍射的第二光柵設(shè)置成與所述第一光柵相對(duì)；感光部，其把由所述第二光柵衍射的光進(jìn)行射入的第三光柵設(shè)置成與所述第二光柵相對(duì)的同時(shí)，能使所述光源部、所述光擴(kuò)散部和所述第一光柵一起相對(duì)于所述標(biāo)尺進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其具備把從光源部射出的平行光進(jìn)行擴(kuò)散的光擴(kuò)散部，并在此把擴(kuò)散的光向第一光柵射入。因此，能增大從光柵之間的間隙的設(shè)計(jì)值偏離的容許量。光擴(kuò)散部也可以是具有光擴(kuò)散板的結(jié)構(gòu)，也可以是具有棱鏡的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的光學(xué)式位移測(cè)量裝置也可以是，在所述標(biāo)尺一側(cè)的面?zhèn)染邆渲С兴龅谝缓偷谌鈻诺耐腹庑曰澹龅谝还鈻排c所述第二光柵的間隙以及所述第三光柵與所述第二光柵的間隙是小于或等于1.5mm。這是把本發(fā)明適用于反射型光學(xué)式位移測(cè)量裝置的例子。
本發(fā)明的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，能夠具備在具有所述感光部的同時(shí)通過(guò)倒裝式接合而安裝在所述透光性基板上的半導(dǎo)體芯片，和把所述半導(dǎo)體芯片與所述透光性基板的間隙進(jìn)行填充的同時(shí)把所述光擴(kuò)散部固定在所述透光性基板上的底層填料。
這樣，在把底層填料向半導(dǎo)體芯片與透光性基板的間隙進(jìn)行填充的工序中，就能把光擴(kuò)散部固定在透光性基板上，所以能簡(jiǎn)化光學(xué)式位移測(cè)量裝置的制造工序。


圖1是表示本實(shí)施例反射型光學(xué)式位移測(cè)量裝置原理的剖面圖；圖2是表示本實(shí)施例透射型光學(xué)式位移測(cè)量裝置原理的剖面圖；圖3是本實(shí)施例感光部一例的分解立體圖；圖4是表示本實(shí)施例標(biāo)尺與傳感頭位置關(guān)系的圖；圖5是表示沒(méi)配置光擴(kuò)散部時(shí)(比較例)來(lái)自光電二極管的輸出信號(hào)振幅變化率的圖；圖6是表示比較例的由高級(jí)衍射光引起的干涉的圖；圖7是表示本實(shí)施例的來(lái)自光電二極管的輸出信號(hào)振幅變化率一例的圖；圖8是表示本實(shí)施例的來(lái)自光電二極管的輸出信號(hào)振幅變化率其他例的圖；圖9是本實(shí)施例感光部其他例的剖面圖；圖10是包含本實(shí)施例光擴(kuò)散部第一例的光組件[組件module]的分解立體圖；圖11是表示本實(shí)施例組裝光組件一工序的圖；圖12是表示本實(shí)施例光擴(kuò)散部第二例的圖；圖13是表示本實(shí)施例光擴(kuò)散部第三例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本實(shí)施例的光學(xué)式位移測(cè)量裝置。圖中對(duì)已經(jīng)說(shuō)明的且與圖中符號(hào)表示相同的，則付與相同的符號(hào)而省略其說(shuō)明。
圖1是表示本實(shí)施例光學(xué)式位移測(cè)量裝置1原理的剖面圖。作為裝置1的具體例，例如能舉出直線標(biāo)尺[直線標(biāo)尺liner scale]這樣的光學(xué)式編碼器。本實(shí)施例的主要特點(diǎn)是在三格柵型中在光源部與第一光柵之間配置了光擴(kuò)散部。
首先說(shuō)明光學(xué)式位移測(cè)量裝置1的結(jié)構(gòu)。裝置1由標(biāo)尺3和傳感頭5構(gòu)成。標(biāo)尺3包括由玻璃等透明材料構(gòu)成的長(zhǎng)條狀的透明基板7，圖1表示其一部分。在透明基板7朝向傳感頭5一側(cè)的面上形成有衍射格柵，即第二光柵9。第二光柵9的多個(gè)光反射部11設(shè)置成有規(guī)定間距(例如是20μm)的直線狀，且各光反射部11向圖面的深處方向地延伸配置。光反射部11由金屬(例如鉻)等構(gòu)成。標(biāo)尺3的長(zhǎng)度方向成為測(cè)量軸X。
傳感頭5相對(duì)標(biāo)尺3設(shè)置有氣隙[氣隙air gap]，并能沿測(cè)量軸X移動(dòng)。傳感頭5具備光源部13。光源部13包括發(fā)光二極管(LED)15，和把從發(fā)光二極管15射出的光L1準(zhǔn)直的準(zhǔn)直透鏡[準(zhǔn)直透鏡collimator lens]17。這樣，從光源部13就射出平行光L2。配置光源部13使所述平行光L2從斜的方向照射標(biāo)尺3。代替發(fā)光二極管15也可以使用激光(LD)。
傳感頭5具備把從光源部13射出的平行光L2進(jìn)行擴(kuò)散的光擴(kuò)散部19。光擴(kuò)散部19由玻璃、塑料等透明材料構(gòu)成。光擴(kuò)散部19的形狀是板狀或片狀，在從光源部13來(lái)的平行光L2照射的表面21上形成有微細(xì)的凹凸。通過(guò)這些凹凸使平行光L2擴(kuò)散。在光擴(kuò)散部19的凹凸形狀尺寸與光波長(zhǎng)是同一級(jí)別[級(jí)別order]時(shí)，能實(shí)現(xiàn)更良好的擴(kuò)散。
傳感頭5在光擴(kuò)散部19與標(biāo)尺3之間，具備與標(biāo)尺3相對(duì)配置的透光性基板23。該基板23由玻璃等構(gòu)成。在透光性基板23的與標(biāo)尺3相反一側(cè)的面上，設(shè)置有與第二光柵9相對(duì)的衍射格柵，即第一光柵25。第一光柵25的多個(gè)遮光部27與第二光柵9的光反射部11是以相同的間距配置成直線狀，且各遮光部27向圖面的深處方向延伸。作為遮光部27的材料例如是鉻。
在透光性基板23設(shè)置有第一光柵25的面上，還設(shè)置有與第二光柵9相對(duì)的第三光柵29。因此，透光性基板23在標(biāo)尺3一側(cè)的面上支承著第一和第三光柵25、29。第三光柵29與第一光柵25是同樣的結(jié)構(gòu)。光電二極管31配置成與第三光柵29相對(duì)。由光電二極管31和第三光柵29構(gòu)成感光部33。代替光電二極管31也可以使用光電晶體管。
光學(xué)式位移測(cè)量裝置1是使標(biāo)尺3固定，使傳感頭5能沿測(cè)量軸X移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，但與之相反，也能適用本實(shí)施例。因此，感光部33可以說(shuō)是與光源部13、光擴(kuò)散部19和第一光柵25一起相對(duì)標(biāo)尺3能相對(duì)移動(dòng)。
圖1的光學(xué)式位移測(cè)量裝置1是使用標(biāo)尺3的第二光柵9反射光的反射型，但所謂的透射型(在標(biāo)尺的第二光柵光透過(guò))也能適用本實(shí)施例。圖2是表示本實(shí)施例透射型光學(xué)式位移測(cè)量裝置35原理的剖面圖，其與圖1對(duì)應(yīng)。
對(duì)圖2的裝置35與圖1的裝置1的不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。裝置35的光源部13、光擴(kuò)散部19和第一光柵25是配置在標(biāo)尺3的一側(cè)的面?zhèn)壬希泄獠?3是配置在標(biāo)尺3的另一側(cè)的面?zhèn)取６遗渲霉庠床?3是使從裝置35的光源部13射出的平行光從垂直方向向標(biāo)尺3照射。
下面使用圖3詳細(xì)說(shuō)明感光部33的結(jié)構(gòu)。圖3是感光部33的分解立體圖。第三光柵29有四個(gè)，若把第三光柵29a的相位空間設(shè)定為是0度時(shí)，則第三光柵29b的相位空間就是90度，第三光柵29aa的相位空間就是180度，第三光柵29bb的相位空間就是270度，這樣地來(lái)規(guī)定這些格柵的間距。
與四個(gè)第三光柵29相對(duì)應(yīng)地，光電二極管31也設(shè)置了四個(gè)。光電二極管31a與第三光柵29a相對(duì)，光電二極管31b(31aa、31bb)與第三光柵29b(29aa、29bb)相對(duì)。光電二極管31由p型硅基板37和在其表面(透光性基板23一側(cè)的表面)上形成的n型雜質(zhì)區(qū)域39構(gòu)成。
下面說(shuō)明圖1所示的光學(xué)式位移測(cè)量裝置1的測(cè)量動(dòng)作。在從光源部13射出平行光L2的狀態(tài)下，使傳感頭5沿測(cè)量軸X在標(biāo)尺3上移動(dòng)，這樣來(lái)進(jìn)行位移的測(cè)量。平行光L2向光擴(kuò)散部19射入，在此被擴(kuò)散而成為光L3。光L3向第一光柵25照射，在此被衍射而成為光L4。光L4向第二光柵9照射。該照射的光L4被衍射而作為反射光L5朝向傳感頭5。若把與標(biāo)尺3垂直的線設(shè)定為基準(zhǔn)，則光L4、光L5都被調(diào)整為角度θ是45°。
反射光L5在第三光柵29的面上生成干涉條紋。該干涉條紋向圖3所示的第三光柵29a射入之后被光電二極管31a感光。在此進(jìn)行光電變換，并從光電二極管31a輸出電信號(hào)。把該信號(hào)表示成輸出信號(hào)φa。同樣地，通過(guò)向第三光柵29b(29aa、29bb)射入之后被光電二極管31b(31aa、31bb)感光的反射光L5，從光電二極管31b(31aa、31bb)輸出電信號(hào)。把該信號(hào)表示成輸出信號(hào)φb(φaa、φbb)。
輸出信號(hào)φa是a相(0度)的信號(hào)。輸出信號(hào)φb是從a相偏離90度相位的b相(90度)的信號(hào)，輸出信號(hào)φaa是從a相偏離180度相位的aa相(180度)的信號(hào)，輸出信號(hào)φbb是從a相偏離270度相位的bb相(270度)的信號(hào)。通過(guò)把輸出信號(hào)φa、φb、φaa、φbb進(jìn)行合成處理和內(nèi)插處理等生成的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)算，能求出位移量。
a相和b相信號(hào)的利用，是用于把先檢測(cè)到的內(nèi)容通過(guò)a相或b相判斷傳感頭5的移動(dòng)方向是往去向方向還是往返回方向。利用a相和b相以外把它們反轉(zhuǎn)的aa相和bb相，是用于把a(bǔ)相和b相信號(hào)中所含的直流成分除去，并確保信號(hào)的可靠性和高速跟蹤性。
如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的主要特點(diǎn)是把光擴(kuò)散部19配置在光源部13與第一光柵25之間。現(xiàn)在說(shuō)明一下這樣產(chǎn)生的效果。為了理解該效果，從由標(biāo)尺彎曲產(chǎn)生的問(wèn)題、光柵之間的間隙(第一光柵與第二光柵的間隙和第三光柵與第二光柵的間隙)變小而產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。
首先，說(shuō)明由標(biāo)尺彎曲產(chǎn)生的問(wèn)題。圖4是表示本實(shí)施例標(biāo)尺與傳感頭位置關(guān)系的圖。若標(biāo)尺3有彎曲時(shí)，則由標(biāo)尺3的第二光柵反射的反射光L5的角度隨標(biāo)尺3上位置的不同而不同。這就意味著在標(biāo)尺3上傳感頭5的位置檢測(cè)產(chǎn)生偏離。具體說(shuō)就是標(biāo)尺3上的點(diǎn)Q1、Q3沒(méi)產(chǎn)生偏離，但點(diǎn)Q2產(chǎn)生了正偏離，點(diǎn)Q4產(chǎn)生了負(fù)偏離。這種偏離成為精密位移測(cè)量的妨礙。
圖4中標(biāo)尺3與傳感頭5的間隙，即光柵之間的間隙表示成G1的情況，和比G1小的G2的情況。從這點(diǎn)了解到光柵之間的間隙越小則所述偏離就越小。
但是如果縮小光柵之間的間隙，則產(chǎn)生輸出信號(hào)振幅變化率的變動(dòng)變大的問(wèn)題，下面對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。所謂的振幅變化率，是指把設(shè)計(jì)上設(shè)定的間隙(圖5的圖中是0.7mm)的輸出信號(hào)設(shè)定是100％時(shí)，由間隙變化引起的輸出信號(hào)變化的比例。圖5是表示從沒(méi)配置光擴(kuò)散部19時(shí)(比較例)的光電二極管31a輸出的輸出信號(hào)φa振幅變化率的圖。輸出信號(hào)φb、φaa、φbb也是同樣的圖，把輸出信號(hào)φa作為代表來(lái)說(shuō)明。
縱軸表示輸出信號(hào)φa的振幅變化率(％)。橫軸是圖1所示的標(biāo)尺3與透光性基板23的間隙G(mm)。透光性基板23的厚度是0.5mm，所以光柵之間的間隙，即第一光柵25(第三光柵29)與第二光柵9的間隙是G(mm)+0.5mm。
若間隙G比1.0mm(光柵之間的間隙是1.5mm)大，則能抑制輸出信號(hào)φa振幅變化率的變動(dòng)。相反，若間隙G是小于或等于1.0mm，則輸出信號(hào)φa的振幅變化率就有比較大的變動(dòng)。若輸出信號(hào)φa的振幅變化率有變化，則位移的測(cè)量值就產(chǎn)生誤差。因此，即使與二格柵型的情況相比能增大光柵之間的間隙，也由于該從間隙設(shè)計(jì)值偏離的容許范圍狹窄，而難于調(diào)整對(duì)準(zhǔn)位置(對(duì)準(zhǔn)特性不好)。
輸出信號(hào)φa的振幅變化率進(jìn)行比較大的變動(dòng)，考慮到等于或大于±3級(jí)的高級(jí)衍射光的干涉就是其原因。圖6是表示高級(jí)衍射光的干涉的圖。通過(guò)平行光A向第一光柵25的射入，產(chǎn)生0級(jí)衍射光B之外的±1級(jí)衍射光和高級(jí)衍射光(例如±3級(jí)的衍射光C、D)。在位移的測(cè)量中是利用0級(jí)衍射光和±1級(jí)衍射光，而不利用高級(jí)衍射光。
若第一光柵25與第二光柵9的間隙比較大，則±3級(jí)的衍射光C、D就不向第二光柵9射入地前進(jìn)。相反，若該間隙比較小，則+3級(jí)衍射光C和-3級(jí)衍射光D就向第二光柵9射入，并在此被衍射，有時(shí)某衍射光就向0級(jí)衍射光B的第三光柵29的射入點(diǎn)P射入。這樣，0級(jí)衍射光B就被干涉。圖5中間隙G是小于或等于1.0mm時(shí)，輸出信號(hào)的振幅變化率進(jìn)行比較大的變動(dòng)，考慮到高級(jí)衍射光的干涉就是其原因。圖6是以透射型的三格柵型進(jìn)行的說(shuō)明，但可以說(shuō)反射型的三格柵型也是同樣的。
因此，在三格柵型中使間隙G比1.0mm(光柵之間的間隙是1.5mm)大，就能使高級(jí)衍射光的干涉消失，抑制輸出信號(hào)振幅變化率的變動(dòng)。這就意味著增大了間隙從設(shè)計(jì)值偏離的容許量，在組裝光學(xué)式位移測(cè)量裝置時(shí)的用于對(duì)準(zhǔn)位置的調(diào)整容易(對(duì)準(zhǔn)特性好)。
但光柵之間的間隙大時(shí)，則產(chǎn)生所述由標(biāo)尺彎曲引發(fā)的問(wèn)題。相反，根據(jù)本實(shí)施例，如圖7和圖8所示，即使縮小間隙G(例如小于或等于1.0mm)，也能抑制輸出信號(hào)振幅變化率的變動(dòng)。圖7和圖8是表示從本實(shí)施例光電二極管輸出的輸出信號(hào)φa振幅變化率的圖，與圖5相對(duì)應(yīng)。圖7是作為光擴(kuò)散部19使用光擴(kuò)散板的情況，圖8是作為光擴(kuò)散部19使用棱鏡(例如棱鏡板[棱鏡板prism sheet]那樣的液晶背光[液晶背光backlight]的擴(kuò)散板)的情況。實(shí)線表示本實(shí)施例的數(shù)據(jù)，虛線表示的是圖5比較例的數(shù)據(jù)。
本實(shí)施例把光擴(kuò)散部19配置在光源部13與第一光柵25之間，所以即使縮小了間隙G(小于或等于1.0mm)，也能抑制輸出信號(hào)振幅變化率的變動(dòng)。這考慮是以下理由的緣故。
平行光與擴(kuò)散光相比，強(qiáng)度高，所以容易產(chǎn)生高級(jí)衍射光。因此，如圖5說(shuō)明的那樣，若光柵之間的間隙小則輸出信號(hào)振幅變化率的變動(dòng)就大。相反，如本實(shí)施例這樣，把平行光進(jìn)行擴(kuò)散，就能抑制高級(jí)衍射光的發(fā)生。即光學(xué)式位移測(cè)量裝置在使用發(fā)出相干[相干coherent]的光的發(fā)光元件(激光器和發(fā)光二極管)時(shí)，理論上在來(lái)自感光部的輸出信號(hào)的振幅上就產(chǎn)生(np2/λ)周期的干涉特性。在此，p是標(biāo)尺光柵(第二光柵)的間距，λ是從發(fā)光元件發(fā)出光的波長(zhǎng)，n是整數(shù)。本實(shí)施例通過(guò)把從激光和發(fā)光二極管發(fā)出的光通過(guò)光擴(kuò)散部進(jìn)行了不相干化，這樣就抑制了所述干涉特性。
使用發(fā)出擴(kuò)散光的光源部時(shí)，則能抑制高級(jí)衍射光的產(chǎn)生，但不能把照射的光向標(biāo)尺集中。因此，有為了得到位移測(cè)量所需要的光通量而發(fā)光二極管的消耗電流增加的問(wèn)題。如本實(shí)施例這樣，是發(fā)出平行光的光源部+光擴(kuò)散部時(shí)，則能在降低發(fā)光二極管消耗電流的同時(shí)抑制高級(jí)衍射光。
如以上所說(shuō)明，根據(jù)本實(shí)施例，即使減小了間隙G(例如小于或等于1.0mm，換算成光柵之間的間隙時(shí)就是小于或等于1.5mm)，也能抑制輸出信號(hào)振幅變化率的變動(dòng)。因此，能增大光柵之間的間隙從設(shè)計(jì)值偏離的容許范圍，所以能改善對(duì)準(zhǔn)特性。因此能縮短光學(xué)式位移測(cè)量裝置的組裝時(shí)間。
圖3所示的感光部33是由第三光柵29和光電二極管31構(gòu)成的，但再說(shuō)明一下能在本實(shí)施例中使用的感光部的其他例。圖9是感光部的其他例的剖面圖。感光部41把各相位用光電二極管31分成多個(gè)，其具有把相同相位用的光電二極管31周期性配列地使光電二極管31沿測(cè)量軸方向并列成陣狀的結(jié)構(gòu)。因此，在感光部41中光電二極管31是并列成φa用、φb用、φaa用、φbb用、φa用、φb用、...。這些光電二極管31的感光面43也具有作為第三光柵的功能，因此，不需要另外設(shè)置第三光柵。
最后說(shuō)明能在本實(shí)施例中使用的光擴(kuò)散部的具體例。圖10是作為光擴(kuò)散部的第一例，使用光束成形擴(kuò)散器[擴(kuò)散器diffuser]時(shí)的光組件的分解立體圖。光組件45具備透光性基板23，這是COG(Chip On Glass玻璃商上的芯片)基板。在透光性基板23的表面47上形成有第一光柵25(格柵25的結(jié)構(gòu)就省略了)和未圖示的配線。
光擴(kuò)散部19配置在第一光柵25的上面。而且半導(dǎo)體芯片49配置在透光性基板23的表面47上。半導(dǎo)體芯片49包括圖9所示的感光部41，和把來(lái)自感光部41的輸出信號(hào)進(jìn)行放大和合成等的演算部51。在表面47上形成的配線與FPC[FPCflexible printed circuit，可撓性印刷電路]配線53電連接。
圖11是表示光組件45組裝工序的剖面圖。首先通過(guò)倒裝式接合[倒裝式接合flip chip bonding]把半導(dǎo)體芯片49安裝在透光性基板23上(具體說(shuō)就是，使感光部41的感光面43朝向透光性基板23一側(cè)地把半導(dǎo)體芯片49的凸出電極[凸出電極bump electrode]55連接在透光性基板23的配線57上)。然后把光擴(kuò)散部19放置在第一光柵25上。使底層填料[底層填料underfill]61從噴嘴59流入到半導(dǎo)體芯片49與透光性基板23的間隙中。底層填料61也流入到光擴(kuò)散部19與透光性基板23的間隙中。然后使底層填料61熱固化。通過(guò)以上這樣，在半導(dǎo)體芯片49與透光性基板23的間隙中填充了底層填料61的同時(shí)，把光擴(kuò)散部19也固定在透光性基板23上。
如圖10和圖11說(shuō)明的那樣，根據(jù)本實(shí)施例，還能把向半導(dǎo)體芯片49與透光性基板23的間隙中充填底層填料61的工序，和把光擴(kuò)散部19固定在透光性基板23上的工序同時(shí)進(jìn)行，所以能把光組件45，即光學(xué)式位移測(cè)量裝置的制造工序進(jìn)行簡(jiǎn)化。
也可以把光擴(kuò)散部通過(guò)在第一光柵25上成膜而形成。例如把玻璃珠或不透明的珠(例如硅珠[硅珠silicone beads])混合攪拌之物作為材料在硅材料(例如硅樹脂)上成膜。
圖12是表示光擴(kuò)散部第二例的圖。光擴(kuò)散部63具有蓋狀，光擴(kuò)散部63覆蓋在發(fā)光二極管15上。光擴(kuò)散部63通過(guò)粘接劑和底層填料而固定在發(fā)光二極管15上。光擴(kuò)散部63例如通過(guò)真空注射而成型。
圖13是表示光擴(kuò)散部第三例的圖。在發(fā)光二極管15的透鏡上形成有凹凸，把它作為光擴(kuò)散部65。凹凸通過(guò)噴砂[噴砂sand blasting]等摩擦透鏡表面而能形成。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，由于能增大光柵之間的間隙從設(shè)計(jì)值偏離的容許量，所以在組裝光學(xué)式位移測(cè)量裝置時(shí)使用于對(duì)準(zhǔn)位置的調(diào)整成為容易(對(duì)準(zhǔn)特性好)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其特征在于，其包括光源部，其射出平行光；光擴(kuò)散部，其把從所述光源部射出的平行光進(jìn)行擴(kuò)散；第一光柵[光柵optical grating]，其衍射由所述光擴(kuò)散部擴(kuò)散的光；標(biāo)尺，其把由所述第一光柵衍射的光進(jìn)行衍射的第二光柵設(shè)置成與所述第一光柵相對(duì)；感光部，其把由所述第二光柵衍射的光射入的第三光柵設(shè)置成與所述第二光柵相對(duì)的同時(shí)，能與所述光源部、所述光擴(kuò)散部和所述第一光柵一起相對(duì)于所述標(biāo)尺進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述光擴(kuò)散部具有光擴(kuò)散板。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述光擴(kuò)散部具有棱鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其特征在于，其具備在具有所述感光部的同時(shí)通過(guò)倒裝接合方式而安裝在透光性基板上的半導(dǎo)體芯片，把所述半導(dǎo)體芯片與所述透光性基板的間隙進(jìn)行填充的同時(shí)把所述光擴(kuò)散部固定在所述透光性基板上的底層填料。
5.如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其特征在于，在所述標(biāo)尺一方的面一側(cè)具備支承所述第一和第三光柵的透光性基板，所述第一光柵與所述第二光柵的間隙以及所述第三光柵與所述第二光柵的間隙是小于或等于1.5mm。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其特征在于，在所述標(biāo)尺一方的面一側(cè)具備支承所述第一和第三光柵的透光性基板，所述第一光柵與所述第二光柵的間隙以及所述第三光柵與所述第二光柵的間隙是小于或等于1.5mm。
全文摘要
一種光學(xué)式位移測(cè)量裝置，其是使傳感頭能在標(biāo)尺上沿測(cè)量軸方向移動(dòng)的反射型。該裝置是具備配置在光源部一側(cè)的第一光柵，和配置在標(biāo)尺上的第二光柵，和配置在感光部上的第三光柵的三格柵型。把光擴(kuò)散部配置在光源部與第一光柵之間。來(lái)自光源部的平行光在光擴(kuò)散部被擴(kuò)散并向第一光柵射入。
文檔編號(hào)G01D5/38GK1667366SQ20051005500
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者大塚節(jié)律 申請(qǐng)人:三豐株式會(huì)社