(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と、発光素子と、スリットが開口された回転ディスクと基板とを備え、かつ前記受光素子と前記基板とをボンディングワイヤで接続して成る充填材レス光学式エンコーダにおいて、１側面が開口しかつ内部空間が形成されている保護カバーの前記内部空間に前記ボンディングワイヤのみを収容し、前記光学式エンコーダの組み立て時に加わえられる外力から前記ボンディングワイヤを保護することを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項２】
保護カバーの内部はボンディングワイヤ数に応じた数のボンディングワイヤ収容室に区画されており、ボンディングワイヤは個別に各収容室に収容され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。
【請求項３】
保護カバーのボンディングワイヤ収容室は、開口側から奥に向かって順次狭窄した内部空間が形成されてい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。
【請求項４】
保護カバーは、基板に形成された位置決め孔に係合される係止片を具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学式エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受光素子と基板とをボンディングワイヤにて接続して構成された光学式エンコーダに関し、特にボンディングワイヤを保護するための保護カバーを備えた光学式エンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学式エンコーダ１は、例えば図４に示されるように、基板２の表面にスペーサ３を介して載置された受光素子４と、発光素子７とを対向配置するとともに、受光素子４と発光素子７との間にスリット５が開口された回転ディスク６を介在して構成される。尚、スペーサ３は受光素子４の高さ調整のために使用される部材であり、受光素子４が基板２上に直接載置された構成の光学式エンコーダ１もある。
【０００３】
また、受光素子４は、例えば図５に示されるように、基板１０上に、表面にスリットが形成されたフォトダイオード１１ａ〜１１ｄ及び各フォトダイオード１１ａ〜１１ｄが受光した信号を取り出すための外部接続用電極１２ａ〜１２ｄが形成されたものである。各フォトダイオード１１ａ〜１１ｄは対角線上に位置するフォトダイオード同士、即ちフォトダイオード１１ａとフォトダイオード１１ｄ、フォトダイオード１１ｂとフォトダイオード１１ｃとが１８０°位相が異なる信号が検出されるように、また隣接するフォトダイオード同士、即ちフォトダイオード１１ａとフォトダイオード１１ｃ、フォトダイオード１１ｂとフォトダイオード１１ｄとが９０°位相が異なる信号が検出されるようにスリットが配置されている。
【０００４】
そして、発光素子７からの光が回転ディスク６のスリット５を通過して受光素子４のフォトダイオード１１ａ〜１１ｄに入り、スリット５の回転角度に比例した信号が検出される。
尚、上記の光学式エンコーダ１に関して実開昭６２−２４３１５号公報を参照することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、受光素子４と基板２との電気的接続は、図６に示されるように、受光素子４のフォトダイオード１１ａ〜１１ｄに接続する外部接続用電極１２ａ〜１２ｄ（図５参照）と、図示は省略される基板２側の回路とをボンディングワイヤ８で接続することにより行われる。
このボンディングワイヤ８は、光学式エンコーダ１の組み立て時に加わえられる外力等からの保護を目的としてエポキシ樹脂等からなる充填材９が塗工されるのが一般的である、従って、光学式エンコーダ１の組立工程において、必然的に充填材９である樹脂の硬化のための時間が必要となり、生産性の上で好ましくない。また、ボンディングワイヤ８は金属（アルミニウムが主流）であり、充填材９は樹脂であることから、光学式エンコーダ１の周囲温度が変化すると、両者の熱膨張率の違いによりボンディングワイヤ８が断線することもある。更に、充填材９は樹脂が硬化したものであるため、剛性が高く、外力の吸収性能が十分とはいえない。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、信頼性が高く、しかもそのための作業も短時間で完了するボンディングワイヤの保護を実現した光学式エンコーダを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達するため、本発明は、受光素子と、発光素子と、スリットが開口された回転ディスクと、基板とを備え、かつ前記受光素子と前記基板とをボンディングワイヤで接続して成る充填材レス光学式エンコーダにおいて、１側面が開口しかつ内部空間が形成されている保護カバーの前記内部空間に前記ボンディングワイヤのみを収容し、前記光学式エンコーダの組み立て時に加わえられる外力から前記ボンディングワイヤを保護することを特徴としている。
上記の構成によれば、ボンディングワイヤの保護のために、従来のように充填材を使用することがないため、光学式エンコーダの組立工程において充填材の硬化に要する時間を削減でき、しかも保護カバーは基板に係止するだけでよいから極めて短時間の内に作業が完了する。また、ボンディングワイヤと保護カバーとは非接触もしくは接触しても極く一部分であるため、従来のように熱膨張率の違いによりボンディングワイヤが断線することもない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光学式エンコーダを図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の光学式エンコーダの一実施形態を示す斜視図である。図示されるように、光学式エンコーダ１は、基板２上にスペーサ３を介して受光素子４を載置し、ボンディングワイヤ８により基板２と受光素子４とを接続して構成される。また、スペーサ３を省略して受光素子４を基板２上に直接載置した構成でも構わない。
受光素子４は、例えば先に図５を参照して説明した如く基板１０上に複数のフォトダイオード１１ａ〜１１ｄ同士が所定の位相角となるように配置して構成され、外部接続用電極１２ａ〜１２ｄと基板２側の回路とをボンディングワイヤ８により接続される。
【０００９】
本発明において、ボンディングワイヤ８は従来の充填材に代えて（図６参照）保護カバー２０により包囲される。
図２は、保護カバー２０の一実施形態を示す斜視図である。この保護カバー２０は、基板２との接触面となる底面及び一側面が開口した箱体であり、その内部は隔壁２１によりボンディングワイヤ８の数と同数の収容室２２に区画されている。また、保護カバー２０は側壁２３の底面側端部から外方に向かって延びる固定片２４が形成されており、固定片２４の下面には基板２への取り付けのための係止ピン２５が突設されている。
【００１０】
保護カバー２０の側壁２３の内側及び各隔壁２１は、図３（図２のＡＡ’断面図）に示されるように、保護カバー２０の開口側から外壁２６側に向かって順次肉厚となるクサビ形状とすることが好ましい。
これにより、収容室２２には保護カバー２０の開口側から奥（外壁２６）に向かって順次狭窄する内部空間が形成され、保護カバー２０を基板２に取り付ける際に、ボンディングワイヤ８の形状を矯正したり、平行に整列させることができる。また、保護カバー２０の取付時にボンディングワイヤ８は隔壁２１の狭窄部で挟持された状態となり、隔壁方向の動きが規制されるため、ボンディングワイヤ８の揺動による検出信号へのノイズの混入が防止される。
【００１１】
保護カバー２０は、電気絶縁性材料、例えばアクリル系樹脂やシリコン系樹脂を成形して得られる。また、適度な弾性を有することが有利であり、高弾性のシリコン系樹脂を基材とする保護カバーを採用することにより、外力を保護カバー２０の隔壁２１で吸収して耐振動特性も向上するという効果がある。
【００１２】
一方、基板２には、保護カバー２０を取り付けた時に受光素子４から基板２に至るボンディングワイヤ８が保護カバー２０の収容室２２に収容されるように位置決めされた係止孔２７が形成されており、保護カバー２０の係止ピン２５を嵌入することにより、保護カバー２０は基板２上に位置決めされて固定される。
【００１３】
以上、本発明の光学式エンコーダに関して透過型で、回転型の光学式エンコーダを例にして説明したが、本発明は反射型の光学式エンコーダ、またリニア型の光学式エンコーダにも適用できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学式エンコーダによれば、ボンディングワイヤを保護カバーにより保護する構成としたため、従来のように充填材を使用することがなく、光学式エンコーダの組立工程において充填材の硬化に要する時間を削減でき、しかも保護カバーは基板に係止するだけでよいから極めて短時間の内に作業が完了する。また、ボンディングワイヤと保護カバーとは非接触もしくは接触しても極く一部分であるため、従来のように熱膨張率の違いによりボンディングワイヤが断線することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学式エンコーダの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の光学式エンコーダに使用される保護カバーを示す斜視図である。
【図３】図２のＡＡ’断面図である。
【図４】光学式エンコーダの構成を示す側面図である。
【図５】受光素子の一例を示す上面図である。
【図６】従来の光学式エンコーダの実装状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１  光学式エンコーダ
２  基板
３  スペーサ
４  受光素子
６  回転ディスク
７  発光素子
８  ボンディングワイヤ
２０  保護カバー
２１  隔壁
２２  ボンディングワイヤ収容室
２４  固定片
２５  係止ピン
２７  係止孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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