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浜松ホトニクスは品質改善活動に積極的に取り組んでいます。

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エンコーダ

エンコーダ

工作機械をはじめとする産業用ロボットの関節部には、正確な動作を制御するために多くのモータが使用されています。そのモータの回転角度を正確に検出するために、光学式ロータリーエンコーダが広く利用されています。 浜松ホトニクスでは、それらのエンコーダに適したSiフォトダイオード、フォトIC、LEDなどを製造しており、カスタム対応にもお応えしています。

ロータリーエンコーダは、「磁気/電機誘導式」と「光学式」の2つの方式に分けられます。 光学式は、細かいピッチでスリットを刻んだコードホイールを、LEDなどの発光素子とフォトダイオードなどの受光素子で挟み、光を遮断したり透過させたりすることにより光のオン/オフ信号を検知し回転角度を検出する方式です。
高精度な検出を行うために、エンコーダを構成するための受光素子Siフォトダイオードには複雑なスリットパターンに対応した受光チップ配置、高速応答が求められ、また、発光素子のLEDには均一に照射できることが要求されます。 浜松ホトニクスでは、透過型・反射型のいずれエンコーダの要望にも対応した発光素子と受光素子を提供します。

光学式エンコーダ

浜松ホトニクスのエンコーダ用フォトダイオードの特長

独自の半導体プロセス


独自の半導体プロセス技術により、エンコーダ用の受光素子に適した高感度・低ノイズ・高信頼性のフォトダイオードを製造しています。 そして、これまでに多くの産業用フォトダイオードを製造してきた実績があります。


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用途に合わせた最適感度設計


可視光から近赤外光まで、使用する光源の波長に対して高い感度を持ったフォトダイオードの製造が可能です。
光学式エンコーダに用いられるLEDに対して最適な感度設計をすることで、より高いS/Nが期待できます。


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豊富な実装技術


車載用、産業用、民生用など、多くの用途へさまざまなパッケージの製品を供給しています。
光学式エンコーダに使用するLEDとフォトダイオードを組み合わせた実装や、フォトダイオードパッケージの小型化など、さまざまな実装方法を提案しています。

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パッケージのラインアップ

COBパッケージ

COBパッケージ

動作温度: -40 ~ +100 ℃
保存温度: -40 ~ +100 ℃
梱包方法: 1000個 / リール

   

チップキャリアパッケージ

チップキャリアパッケージ

動作温度: -40 ~ +100 ℃
保存温度: -40 ~ +100 ℃
梱包方法: 100個 / トレイ、または 1000個 / リール

   
    
        

Siフォトダイオードへの特殊加工例(カスタム対応)

    
 

貫通穴形成 (MEMS加工)

MEMS技術を応用し、Siフォトダイオードチップ上に貫通穴を形成することができます。 これにより、反射型エンコーダなどに利用される狭窄型LEDチップをSiフォトダイオードチップの穴の内部に実装することが可能です。 また、Siフォトダイオードチップの厚みを調整し、穴の内部に実装したLEDの発光部の高さと、Siフォトダイオードの受光部の高さを揃えることも可能です。

貫通穴の例

貫通穴の例

LEDをSiフォトダイオードの貫通穴中に実装した例

LEDをSiフォトダイオードの貫通穴中に実装した例

FOPの実装

当社製のFOP (Fiber Optic Plate)をSiフォトダイオードの受光面上に実装することが可能です。FOPとSiフォトダイオードを組み合わせることにより、FOPの厚さの分だけ通常の受光面より高い位置にレンズの焦点を合わせることができるため、スリット板などの部品を受光面の近くに実装しやすくなります。また、低いNAのFOPを用い、受光感度の指向性を調整することも可能です。

FOPの例

FOPの例

FOPの指向特性

FOPの例

FOP付Siフォトダイオードの例

FOP付Siフォトダイオードの例




低反射率遮光膜

Siフォトダイオードの表面に遮光膜を特殊加工することにより、メタル配線などの受光部以外の反射率を低減させることが可能です。これにより、S/N比の向上が期待できます。

反射率-波長 (参考値)
光学式エンコーダに使われることの多い近赤外光の反射率を大幅に低減します。

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遮光膜付Siフォトダイオードの例
 

遮光膜付Siフォトダイオードの例

浜松ホトニクスのエンコーダ用LEDの特長

独自の半導体プロセス


独自の半導体プロセス技術により、エンコーダ用の発光素子に適した高光出力・高信頼性のLEDを製造しています。



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豊富な製品ラインアップ


車載・産業・民生用など、多彩な用途に向けたさまざまなタイプのLEDを製造・提供しています。
光学式エンコーダ向けとしては、高精度のエンコーダの構成に適した、集光・発散が少なく、均一な平行光を照射することが可能な平行光LEDを用意しています。

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結晶構造の改良による信頼性の向上

狭窄型LEDチップの結晶構造の改良により、従来の狭窄型LEDより高い信頼性を実現しました。社内でのチップ設計により、お客様の要求に合った発光径を設計することも可能です。 (弊社のLEDは、パッケージ品を前提としています。ベアチップ品については別途対応となりますので、ご要望のある場合にはお問い合わせください。)

   

狭窄型LEDチップの設計例 (単位: μm)

狭窄型LEDチップの設計例

狭窄型LEDチップの例

狭窄型LEDチップの例

パッケージのラインアップ

高信頼性・高平行度 CANパッケージ

高信頼性・高平行度 CANパッケージ

動作温度: -30 ~ +105 ℃
保存温度: -40 ~ +105 ℃
梱包方法: 100個 / 袋

   

小型・狭指向性 COBパッケージ

小型・狭指向性 COBパッケージ

動作温度: -30 ~ +85 ℃
保存温度: -40 ~ +100 ℃
梱包方法: 2000個 / リール

   

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