(57)【要約】【課題】  高感度で信頼性が高く、小型化、量産化が可能なフォトインタラプタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  発光チップ１ａを搭載した発光側内部素子１と、受光チップ２ａを搭載した受光側内部素子２と、前記発光側内部素子１の光取出し面１ｄと前記受光側内部素子２の受光面２ｄが、所定のギャップ３を介して対向するように、前記発光側内部素子１及び前記受光側内部素子２を保持し、前記ギャップ３側に前記発光側内部素子１から前記受光側内部素子２への光を導波させるスリット５ｌ、５ｐを有するケース４を備え、前記スリット５ｌ、５ｐの前記ギャップ３側端部は、前記発光側内部素子１の光取出し面１ｄ及び前記受光側内部素子２の受光面２ｄと同一平面に形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光チップを搭載した発光側内部素子と、
受光チップを搭載した受光側内部素子と、
前記発光側内部素子の光取出し面と前記受光側内部素子の受光面が、所定のギャップを介して対向するように、前記発光側内部素子及び前記受光側内部素子を保持し、前記ギャップ側に前記発光側内部素子から前記受光側内部素子への光を導波させるスリットを有するケースを備え、
前記スリットの前記ギャップ側端部は、前記発光側内部素子の光取出し面及び前記受光側内部素子の受光面と同一平面に形成されていることを特徴とするフォトインタラプタ。
【請求項２】
前記発光側内部素子及び／又は前記受光側内部素子は、凸形状であり、突出部に前記発光側内部素子の光取出し面及び／又は前記受光側内部素子の受光面が形成されていることを特徴とする請求項1記載のフォトインタラプタ。
【請求項３】
前記ケースは、インサート成形により形成されていることを特徴とする請求項1又は２記載のフォトインタラプタ。
【請求項４】
前記スリットは、前記ケースの実装面に平行となるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3記載のフォトインタラプタ。
【請求項５】
前記スリットは、前記ケースの実装面に垂直となるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3記載のフォトインタラプタ。
【請求項６】
発光チップ及び受光チップを、夫々リードフレーム上に載置、接続する工程と、
前記発光チップ及び受光チップを夫々モールドして、発光側内部素子、受光側内部素子を夫々形成する工程と、
前記発光側内部素子の光取出し面、前記受光側内部素子の受光面を所定のギャップで対向させる工程と、
前記発光側内部素子と前記受光側内部素子を保持するケースを形成するとともに、前記ケースに、前記光取出し面と前記受光面と同一平面に前記ギャップ側端部を有するスリットを形成する工程を備えることを特徴とするフォトインタラプタの製造方法。
【請求項７】
前記ケースは、インサート成形により形成されることを特徴とする請求項6記載のフォトインタラプタの製造方法。
【請求項８】
前記発光側内部素子及び／又は前記受光側内部素子は、凸形状に形成され、突出部に前記発光側内部素子の光取出し面及び／又は前記受光側内部素子の受光面が形成されていることを特徴とする請求項6又は７記載のフォトインタラプタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトインタラプタとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトインタラプタは、発光素子と受光素子の間を物体が通過する際の光信号の変化により、非接触で物体位置を検出するセンサとして、プリンタ、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｔｉｌｌ  Ｃａｍｅｒａ）などに広く用いられている。
【０００３】
図６に従来のフォトインタラプタを示す。図に示すように、発光チップ、受光チップを、夫々リードフレームに載置・接続、モールドして形成された発光側内部素子１１、受光側内部素子１２が、ケース１４に挿入され、所定のギャップ１３で対向している。このケース１４は、熱可塑性樹脂からなり、光導波路を構成するスリット１５を有している。スリット１５には、図６に示す縦スリットの他、図７に示す横スリット１５’等が用いられるが、このようなスリットは、検出感度等の要求特性により、その形状、大きさが設計されている。そして、例えば図８に示すように、金型１７ａ、１７ｂを用いて形成されている。
【０００４】
このようなフォトインタラプタは、以下のように動作する。すなわち、図９に示すように、発光チップ１１ａからの光信号は、発光側内部素子１１の光取出し面１１ｄより、発光側のスリット１５ｌを通り、ギャップ１３を介して、受光側のスリット１５ｐ、受光側内部素子の受光面１２ｄを経て、受光チップ１２ａに導波する。そして、ギャップに物体が通過する際の光信号の変化が検知される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ケースに形成されるスリットは凹形状となるため、凹部内部に埃、ゴミが溜まりやすく、そのため、検出感度の低下や、誤作動を起こしてしまうという問題があった。
【０００６】
また、コストダウンを図るため、量産化において優位なインサート成形によりケースを形成することも検討されたが、ケースにスリットを形成する際、図１０に示すように、金型１７ａ’、１７ｂ’の形状が複雑になり、金型強度、精度の観点から、小型化、量産化を図ることが困難であるという問題があった。また、スリット形状が異なると、その形状により金型を形成する必要があった。
【０００７】
そこで、本発明は、従来の問題を取り除き、高感度で信頼性が高く、小型化、量産化が可能なフォトインタラプタ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施態様によれば、発光チップを搭載した発光側内部素子と、受光チップを搭載した受光側内部素子と、前記発光側内部素子の光取出し面と前記受光側内部素子の受光面が、所定のギャップを介して対向するように、前記発光側内部素子及び前記受光側内部素子を保持し、前記ギャップ側に前記発光側内部素子から前記受光側内部素子への光を導波させるスリットを有するケースを備え、前記スリットの前記ギャップ側端部は、前記発光側内部素子の光取出し面及び前記受光側内部素子の受光面と同一平面に形成されていることを特徴とするフォトインタラプタが提供される。
【０００９】
また、本発明の一実施態様によれば、発光チップ及び受光チップを、夫々リードフレーム上に載置、接続する工程と、前記発光チップ及び受光チップを夫々モールドして、発光側内部素子、受光側内部素子を夫々形成する工程と、前記発光側内部素子の光取出し面、前記受光側内部素子の受光面を所定のギャップで対向させる工程と、前記発光側内部素子と前記受光側内部素子を保持するケースを形成するとともに、前記ケースに、前記光取出し面と前記受光面と同一平面に前記ギャップ側端部を有するスリットを形成する工程を備えることを特徴とするフォトインタラプタの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一実施態様によれば、高感度で信頼性が高く、小型化、量産化が可能なフォトインタラプタ及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
【００１２】
本発明の一実施形態のフォトインタラプタの断面図を図１に、斜視図を図２に示す。図１に示すように、発光チップ１ａ、受光チップ２ａを、夫々リードフレーム１ｂ、２ｂに載置・接続、モールドして形成された発光側内部素子１、受光側内部素子２が、所定のギャップ３で対向しており、インサート成形されたケース４により保持されている。ケース４は、熱可塑性樹脂からなり、光導波路を構成し、実装面６と平行に形成される横スリット５ｌ、５ｐを有している。各内部素子１、２は、ギャップ３方向にスリットを充填するように凸部１ｃ、２ｃが形成されており、夫々光取出し面１ｄ、受光面２ｄとなる各凸部先端面は、横スリット５ｌ、５ｐのギャップ側端部と同一平面（ギャップ面）に形成されている。
【００１３】
このようなフォトインタラプタは以下のように形成される。先ず、所定形状のリードフレーム１ｂ、２ｂに、発光チップ１ａ、受光チップ２ａを載置する。このとき、発光側のリードフレーム１ｂの載置部は反射板形状とし、光取出し効率を向上させている。そして、夫々のチップ１ａ、２ａを、リードフレーム１ｂ、２ｂに接続し、チップ部をモールド成形して、凸部１ｃ、２ｃを有する発光側内部素子１、受光側内部素子２を形成する。
【００１４】
次いで、図３に示すように、金型７ａ、７ｂを用いて、インサート成形することによりケース４を形成する。このとき、各内部素子を対向させ、夫々背面よりエジェクターピン８でギャップ方向に押さえつけて成形することにより、同時に横スリット５ｌ、５ｐが形成されたフォトインタラプタが形成される。
【００１５】
このようにして形成されたフォトインタラプタは、以下のように動作する。すなわち、発光チップ１ａからの光信号は、発光側のスリット５ｌを通り、発光側内部素子１の光取出し面１ｄとなる凸部先端面より、ギャップ３を介して、受光側のスリット５ｐ、受光側内部素子２の受光面２ｄとなる凸部先端面を経て、受光チップ２ａに導波する。そして、ギャップ３に物体が通過する際の光信号の変化が検知される。
【００１６】
このようなフォトインタラプタにおいて、フラットなギャップ面に内部素子の光取出し面１ｄ、受光面２ｄが形成されるため、埃・ゴミの進入を防止でき、信頼性、検出感度を向上させることが可能となる。また、スリット形成のための金型部品が不要となるため、小型化、インサート成形による量産化が可能となる。さらに、異なるスリット形状のものも、同一の成形金型を用いて形成することが可能となる。
【００１７】
本実施形態においては、実装面６（底面）に平行な横スリット５ｌ、５ｐを形成したが、内部素子形状を変えることにより、図４に示すように実装面に垂直な縦スリット５’や、図５に示すような小型スリット５”、その他要求感度等に応じた形状、大きさのスリットを形成することができる。このとき、発光側、受光側のスリット形状は、必ずしも同一である必要はない。また、内部素子も、必ずしも凸部を形成する必要はなく、フラットでもよく、用途により、内部素子のモールド樹脂のギャップ側全面を、光取出し面／受光面としてもよい。
【００１８】
また、ケースをインサート成形により形成したが、フラットなギャップ面に内部素子の光取出し面１ｄ、受光面２ｄが形成されていればよく、熱硬化性樹脂を用いたトランスファーモールドや、液状樹脂等を用いたキャスティングにより形成することも可能である。
【００１９】
さらに、製造工程をＨＯＯＰライン化することも可能である。すなわち、発光側、受光側のリードフレームを、ＨＯＯＰ状フレームとして、夫々チップを載置・接続、モールド成形し、発光側と受光側を対向配置し、ＨＯＯＰラインでインサート成形を行った後、１個体に分離することもできる。このようにＨＯＯＰライン化することにより、生産性が向上し、コストダウンを図ることが可能となる。
【００２０】
このようなフォトインタラプタは、プリンタ、ＤＳＣのみならず、ファクシミリ、複写機、イメージスキャナ、ファンヒータ、ＶＴＲ、自販機、券売機等種々のデバイスに実装され、物体位置検出センサとして機能することができる。
【００２１】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施態様のフォトインタラプタを示す断面図。
【図２】本発明の一実施態様のフォトインタラプタを示す斜視図。
【図３】本発明の一実施態様におけるフォトインタラプタの製造工程を示す図。
【図４】本発明の一実施態様のフォトインタラプタを示す斜視図。
【図５】本発明の一実施態様のフォトインタラプタを示す斜視図。
【図６】従来のフォトインタラプタを示す斜視図。
【図７】従来のフォトインタラプタを示す斜視図。
【図８】従来のフォトインタラプタの製造工程を示す図。
【図９】従来のフォトインタラプタを示す断面図。
【図１０】従来のフォトインタラプタにおけるインサート成形工程を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１、１１  発光側内部素子
２、１２  受光側内部素子
３、１３  ギャップ
４、１４  ケース
５、５’、５”、１５、１５’  スリット
６  実装面
７、１７、１７’  金型
８  エジェクターピン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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