(57)【要約】【課題】発光部と光検出部との光軸位置の一致精度を高くし、小型化を図る。【解決手段】リードフレーム４,７に搭載された発光チップ３と受光チップ６とを透光性樹脂５,８で１次成型して発光部１と光検出部２とを形成し、発光部１および光検出部２を遮光性樹脂１０で２次成型して光学式エンコーダ本体１１を形成する。こうして、エンコーダハウジングを樹脂で１次成型する必要をなくし、発光部１と光検出部２との光軸の位置ズレを±０.１mm以内に安定して抑える。また、両リードフレーム４,７の向きを互いに反対にして光学式エンコーダ本体１１を挟んで両側に位置させ、光学式エンコーダ本体１１である絶縁体によって互いに絶縁している。こうして、両リードフレーム４,７を上記絶縁体である光学式エンコーダ本体１１の面に密着させて引き回すことを可能にし、光学式エンコーダの寸法を必要最小限に止める。【選択図】図１
2009174890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
光検出部と、
光学式エンコーダ本体と
を備え、
上記発光部は、
発光素子と、
上記発光素子に接続された入力側リードフレームと、
上記発光素子を１次成型した透光性樹脂と
を含み、
上記光検出部は、
受光素子と、
上記受光素子に接続された出力側リードフレームと、
上記受光素子を１次成型した透光性樹脂と
を含み、
上記光学式エンコーダ本体は、
上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸とが互いに一致するように上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面とを互いに対向させると共に、上記光出射面および上記光入射面が露出するように、上記発光部と上記光検出部とを２次成型した遮光性樹脂
を含み
上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間には、上記発光部および上記光検出部の光軸と交差する方向に延在すると共に、上記発光部から出射された光を上記光検出部で検出させるための検出コードが形成されたコード薄板を通過させる隙間が設けられており、
上記発光素子に接続された上記入力側リードフレームと、上記受光素子に接続された上記出力側リードフレームとは、上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に向かって突出している
ことを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項２】
請求項１に記載の光電式エンコーダにおいて、
上記光学式エンコーダ本体は、上記発光部と上記光検出部とが一体に２次成型されていることを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項３】
請求項２に記載の光電式エンコーダにおいて、
上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に向かって突出している上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとのうちの少なくとも何れか一方は、上記光学式エンコーダ本体の側面に密着するように折り曲げられており、
上記入力側リードフレームにおける上記発光部とは反対側の端部と、上記出力側リードフレームにおける上記光検出部とは反対側の端部との向きは、互いに同じ方向であり、且つ、上記発光部および上記光検出部の光軸と交差する方向になっている
ことを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項４】
請求項２に記載の光電式エンコーダにおいて、
上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に向かって突出している上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとのうちの少なくとも何れか一方は、上記光学式エンコーダ本体の側面に密着するように折り曲げられており、
上記入力側リードフレームにおける上記発光部とは反対側の端部と、上記出力側リードフレームにおける上記光検出部とは反対側の端部との向きは、互いに同じ方向であり、且つ、上記発光部および上記光検出部の光軸に平行な方向になっている
ことを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項５】
請求項４に記載の光電式エンコーダにおいて、
上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームは弾性を有しており、
上記入力側リードフレームにおける上記端部と上記出力側リードフレームにおける上記端部とは、上記光学式エンコーダ本体における基板への取り付け側に向かって上記光学式エンコーダ本体から突出しており、
上記入力側リードフレーム及び上記出力側リードフレームにおける上記光学式エンコーダ本体からの突出部は、上記光学式エンコーダ本体の端部の位置で、互いに近接する方向に、上記光学式エンコーダ本体の上記基板への取付面に対してある角度を有して折り曲げられると共に、上記取付面から離間して延在して、上記基板への接続部を構成しており、
上記光学式エンコーダ本体の上記取付面には、当該取付面に沿って上記接続部の延在方向に挿入された上記基板の両側部を保持する基板保持部が設けられており、
上記光学式エンコーダ本体の上記取付面に沿って上記基板を挿入して、上記基板の両側部を上記基板保持部で保持した際に、上記基板の端面および表面によって上記取付面から離間して延在している上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部が押し上げられて、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部の弾性力によって上記接続部が上記基板の表面に形成されている導電パターンに押し付けられて電気的に接続されるようになっている
ことを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項６】
請求項４に記載の光電式エンコーダにおいて、
上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームは弾性を有しており、
上記入力側リードフレームにおける上記端部と上記出力側リードフレームにおける上記端部とは、上記光学式エンコーダ本体における基板への取り付け側に向かって上記光学式エンコーダ本体から突出しており、
上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームにおける上記光学式エンコーダ本体からの突出部は、上記光学式エンコーダ本体の端部の位置で、互いに離間する方向に折り曲げられて、上記基板への接続部を構成しており、
上記光学式エンコーダ本体の上記基板への取付面には、上記基板に設けられた穴に挿入されると共に上記基板の表面に沿って上記光学式エンコーダ本体を上記接続部の延在方向である一方向に移動した際に上記穴の周囲が嵌合される隙間を有して、上記基板における上記穴の周囲を保持する基板保持部が設けられており、
上記光学式エンコーダ本体の上記取付面に設けられた上記基板保持部を上記基板の上記穴に挿入すると共に、上記基板の表面に沿って上記光学式エンコーダ本体を上記一方向に移動した場合に、上記基板保持部の上記隙間に上記基板の上記穴の周囲が嵌合されると共に、上記基板の表面に形成されている導電パターンが上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部に電気的に接続される一方、上記コード薄板が上記光学式エンコーダ本体に設けられた上記隙間に挿通されるようになっている
ことを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項７】
請求項１に記載の光電式エンコーダにおいて、
上記光学式エンコーダ本体は、上記発光部と上記光検出部とが互いに分離可能に２次成型されており、
上記発光部と上記光検出部とには、互いに上記光軸方向に移動可能に係合する係合部が設けられており、
上記発光部と上記光検出部とを互いに上記光軸方向に移動することによって、上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間隔が変更可能になっている
ことを特徴とする光電式エンコーダ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一つに記載の光電式エンコーダと、
上記光電式エンコーダの上記発光部から出射された光を上記光検出部で検出させるための検出コードが周囲部に形成されると共に、上記光学式エンコーダ本体における上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間に設けられた隙間を上記周囲部が通過する円形のコード薄板と
を備え、
上記光電式エンコーダの上記光検出部から出力される光検出信号に基づいて、上記コード薄板の回転情報を検出する
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７の何れか一つに記載の光電式エンコーダと、
上記光電式エンコーダの上記発光部から出射された光を上記光検出部で検出させるための検出コードが一方向に形成されると共に、上記光学式エンコーダ本体における上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間に設けられた隙間を上記一方向に通過するコード薄板と
を備え、
上記光電式エンコーダの上記光検出部から出力される光検出信号に基づいて、上記コード薄板が取り付けられた被検出物体の移動情報を検出する
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光部と光検出部とが一体成型された光電式エンコーダ、並びに、それを用いた回転検出装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光部と光検出部とが一体に形成された光電式エンコーダとして、特開２００７‐１２１０９１号公報(特許文献１)に開示された光電式エンコーダがある。この光電式エンコーダは、発光部(発光素子)と光検出部(光検出素子)とを内蔵したエンコーダハウジングを備えている。そして、上記発光部と上記光検出部とは、互いに間隔をおいて対向して配置されており、コードホイールは、移動方向に交互に配列された不透明領域および透明領域を有し、上記発光素子から上記光検出部に向けて放射された光を遮光あるいは透光することによって、上記光検出部から上記コードホイールの検出コード(信号)を出力させる。このような構成を有する光電式エンコーダは、例えば、プリンターあるいは複写機における給紙ドラムの回転運動の検出等に用いられる。
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の光電式エンコーダにおいては、以下のような問題がある。すなわち、上記特許文献１に開示された光電式エンコーダにおいては、上記発光部,上記光検出部および上記エンコーダハウジングは夫々個別に成型され、その後に一体に組み立てられる構造になっている。したがって、上記エンコーダハウジングに上記発光部および上記光検出部を組み立てる場合に、上記発光部および上記光検出部における樹脂封止成型時の寸法ばらつき(±０.０５mm)と、上記エンコーダハウジングの成型時の寸法ばらつき(±０.０５mm)と、上記エンコーダハウジングへの上記発光部および上記光検出部の保持収納時の嵌合ばらつき(±０.０５mm)とが発生し、上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸との位置ズレが最大で０.１５mmとなるのを抑制することができないという問題がある。また、上記発光部,上記光検出部および上記エンコーダハウジング夫々の成型品の肉厚が必要であり、上記発光部および上記光検出部が保持された上記エンコーダハウジングの外形形状も大きくなる。
【０００４】
また、他に、特表２００５‐５１３４６４号公報(特許文献２)に開示された光学エンコーダ装置および特表２００４‐５０６８８４号公報(特許文献３)に開示された光学エンコーダモジュールがある。これらの光学エンコーダにおいては、発光器と検出器とをハウジングに保持収納するようにしている。したがって、上記ハウジングの成型時の寸法ばらつきと、上記ハウジングへの上記発光器と上記受光器(レンズを含む)の収納時の嵌合誤差とを考慮する必要があり、上記発光器から上記受光器に向って出射された光の伝達特性(以下、単に伝達特性と言う)への影響および形状の大型化等の問題が生ずる。
【０００５】
また、特開２００７‐２０２３８２号公報(特許文献４)に開示された光学式エンコーダ装置がある。この光学式エンコーダ装置においては、先に受光素子モジュールの単品をプリント基板に取り付け、次に発光素子モジュールを収納した発光素子モジュールホルダをのフック部をプリント基板のフック固定用穴に係合させて、当該発光素子モジュールホルダを上記プリント基板に固定するようにしている。この場合には、上記発光素子モジュールホルダのフック部と上記プリント基板側のフック固定用穴との仕上がり精度がよくない場合には、係合時クリアランスが大きくなる。その結果、上記受光素子モジュールと発光素子モジュールとの光軸の位置ズレが大きくなり、伝達特性に影響がでるという問題がある。
【特許文献１】特開２００７‐１２１０９１号公報
【特許文献２】特表２００５‐５１３４６４号公報
【特許文献３】特表２００４‐５０６８８４号公報
【特許文献４】特開２００７‐２０２３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、発光部と光検出部との光軸位置の一致精度が高く、小型化を図ることができる光電式エンコーダ、並びに、それを用いた回転検出装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の光電式エンコーダは、
発光部と、
光検出部と、
光学式エンコーダ本体と
を備え、
上記発光部は、
発光素子と、
上記発光素子に接続された入力側リードフレームと、
上記発光素子を１次成型した透光性樹脂と
を含み、
上記光検出部は、
受光素子と、
上記受光素子に接続された出力側リードフレームと、
上記受光素子を１次成型した透光性樹脂と
を含み、
上記光学式エンコーダ本体は、
上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸とが互いに一致するように上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面とを互いに対向させると共に、上記光出射面および上記光入射面が露出するように、上記発光部と上記光検出部とを２次成型した遮光性樹脂
を含み
上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間には、上記発光部および上記光検出部の光軸と交差する方向に延在すると共に、上記発光部から出射された光を上記光検出部で検出させるための検出コードが形成されたコード薄板を通過させる隙間が設けられており、
上記発光素子に接続された上記入力側リードフレームと、上記受光素子に接続された上記出力側リードフレームとは、上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に向かって突出している
ことを特徴としている。
【０００８】
上記構成によれば、透光性樹脂によって１次成型して成る発光部の光軸と、透光性樹脂によって１次成型して成る光検出部の光軸とが、互いに一致するように、上記発光部と上記光検出部とが遮光性樹脂によって２次成型されて、光学式エンコーダ本体が形成されている。したがって、上記発光部および上記光検出部を保持収納するエンコーダハウジングを樹脂で１次成型する必要がなく、上記エンコーダハウジングの成型ばらつき、および、上記発光部および上記光検出部の上記エンコーダハウジングへの収納時の嵌合誤差を考慮する必要がなくなる。その結果、上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸との一致精度を高めることができ、伝達特性の悪化を防止できる。
【０００９】
さらに、上記発光部と上記光検出部とを遮光性樹脂によって２次成型して光学式エンコーダ本体を形成している。したがって、上記２次成型部分の樹脂の厚みを、樹脂で１次成型される上記エンコーダハウジングの厚みよりも薄くすることができる。したがって、その分だけ、形成される光学式エンコーダ本体を小型に形成することができる。
【００１０】
さらに、上記発光素子に接続された上記入力側リードフレームと、上記受光素子に接続された上記出力側リードフレームとは、上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に向かって突出している。したがって、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームは、遮光性樹脂によって成型された光学式エンコーダ本体を挟んで両側に位置して、上記光学式エンコーダ本体である絶縁体によって互いに絶縁されている。そのため、上記光学式エンコーダ本体から突出している上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとにおける先端部を同じ向きにする場合に、上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとを上記絶縁体である当該光学式エンコーダ本体の面に沿って折り曲げて上記光学式エンコーダ本体の面に密着させることができ、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームを含む光学式エンコーダの寸法を必要最小限に止めることができる。
【００１１】
ここで、上記「光出射面および光入射面が露出する」の上記「露出」とは、遮光性樹脂から完全に露出している場合のみに限定するものではなく、上記発光部からの光の出射と上記光検出部への光の入射とが妨げられない程度に薄く上記光出射面および上記光入射面が上記遮光性樹脂によって覆われている場合も含む概念である。
【００１２】
また、１実施の形態の光電式エンコーダでは、
上記光学式エンコーダ本体は、上記発光部と上記光検出部とが一体に２次成型されている。
【００１３】
この実施の形態によれば、上記発光部と上記光検出部とを一体に２次成型して上記光学式エンコーダ本体が形成されている。したがって、上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸との一致精度は、上記光学式エンコーダ本体を２次成型する際における上記発光部と上記光検出部との配置バラツキのみに依存し、従来のごとく、１次成型された上記発光部および上記光検出部を同様に１次成型されたハウジングに収納する場合に比して高めることができる。
【００１４】
また、１実施の形態の光電式エンコーダでは、
上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に向かって突出している上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとのうちの少なくとも何れか一方は、上記光学式エンコーダ本体の側面に密着するように折り曲げられており、
上記入力側リードフレームにおける上記発光部とは反対側の端部と、上記出力側リードフレームにおける上記光検出部とは反対側の端部との向きは、互いに同じ方向であり、且つ、上記発光部および上記光検出部の光軸と交差する方向になっている。
【００１５】
この実施の形態によれば、上記入力側リードフレームにおける上記発光部とは反対側の端部と上記出力側リードフレームにおける上記光検出部とは反対側の端部とは、互いに同じ方向であって、上記発光部および上記光検出部の光軸と交差する方向を向いている。したがって、上記入力側リードフレームの上記端部および上記出力側リードフレームの上記端部を基板に取り付けた場合には、上記光学式エンコーダ本体における上記コード薄板を通過させる上記隙間は、上記基板の表面と交差する方向に延在しており、上記コード薄板を上記基板と垂直に配置させる場合に好都合となる。
【００１６】
ここで、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記「端部」とは、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームを上記基板に取り付けるための部分(取付部)は含まない概念であり、図２,図３,図６および図７で言えば「リードフレーム４,７の折り曲げ部４a,７a」を指し、図４で言えば「リードフレーム４の第２折り曲げ部４cとリードフレーム７と」を指す。さらに、上記「密着」とは、全長に亘って完全に密着している場合のみに限定するものではなく、上記側面に沿って延在し、且つ部分的に上記側面に密着している場合も含む概念である。
【００１７】
また、１実施の形態の光電式エンコーダでは、
上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に向かって突出している上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとのうちの少なくとも何れか一方は、上記光学式エンコーダ本体の側面に密着するように折り曲げられており、
上記入力側リードフレームにおける上記発光部とは反対側の端部と、上記出力側リードフレームにおける上記光検出部とは反対側の端部との向きは、互いに同じ方向であり、且つ、上記発光部および上記光検出部の光軸に平行な方向になっている。
【００１８】
この実施の形態によれば、上記入力側リードフレームにおける上記発光部とは反対側の端部と上記出力側リードフレームにおける上記光検出部とは反対側の端部とは、互いに同じ方向であって、上記発光部および上記光検出部の光軸に平行な方向になっている。したがって、上記入力側リードフレームの上記端部および上記出力側リードフレームの上記端部を基板に取り付けた場合には、上記光学式エンコーダ本体における上記コード薄板を通過させる上記隙間は、上記基板の表面に平行な方向に延在しており、上記コード薄板を上記基板と平行に配置させる場合に好都合となる。
【００１９】
ここで、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記「端部」とは、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームを上記基板に取り付けるための部分(取付部)は含まない概念であり、図２,図３,図６および図７で言えば「リードフレーム４,７の折り曲げ部４a,７a」を指し、図４で言えば「リードフレーム４の第２折り曲げ部４cとリードフレーム７と」を指す。さらに、上記「密着」とは、全長に亘って完全に密着している場合のみに限定するものではなく、上記側面に沿って延在し、且つ部分的に上記側面に密着している場合も含む概念である。
【００２０】
また、１実施の形態の光電式エンコーダでは、
上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームは弾性を有しており、
上記入力側リードフレームにおける上記端部と上記出力側リードフレームにおける上記端部とは、上記光学式エンコーダ本体における基板への取り付け側に向かって上記光学式エンコーダ本体から突出しており、
上記入力側リードフレーム及び上記出力側リードフレームにおける上記光学式エンコーダ本体からの突出部は、上記光学式エンコーダ本体の端部の位置で、互いに近接する方向に、上記光学式エンコーダ本体の上記基板への取付面に対してある角度を有して折り曲げられると共に、上記取付面から離間して延在して、上記基板への接続部を構成しており、
上記光学式エンコーダ本体の上記取付面には、当該取付面に沿って上記接続部の延在方向に挿入された上記基板の両側部を保持する基板保持部が設けられており、
上記光学式エンコーダ本体の上記取付面に沿って上記基板を挿入して、上記基板の両側部を上記基板保持部で保持した際に、上記基板の端面および表面によって上記取付面から離間して延在している上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部が押し上げられて、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部の弾性力によって上記接続部が上記基板の表面に形成されている導電パターンに押し付けられて電気的に接続されるようになっている。
【００２１】
この実施の形態によれば、上記光学式エンコーダ本体の上記基板への取付面に沿って上記基板を基板保持部に挿入して、上記基板保持部によって上記基板の両側部を保持させることによって、上記基板に上記光学式エンコーダ本体が取り付けられる。その際に、上記基板の端面および表面によって、上記光学式エンコーダ本体の上記取付面から離間して延在している上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部が押し上げられる。こうして、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの弾性力によって、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部が上記基板の表面に形成されている導電パターンに押し付けられて、上記接続部と上記導電パターンとが半田付けによらずに電気的に確実に接続される。
【００２２】
また、１実施の形態の光電式エンコーダでは、
上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームは弾性を有しており、
上記入力側リードフレームにおける上記端部と上記出力側リードフレームにおける上記端部とは、上記光学式エンコーダ本体における基板への取り付け側に向かって上記光学式エンコーダ本体から突出しており、
上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームにおける上記光学式エンコーダ本体からの突出部は、上記光学式エンコーダ本体の端部の位置で、互いに離間する方向に折り曲げられて、上記基板への接続部を構成しており、
上記光学式エンコーダ本体の上記基板への取付面には、上記基板に設けられた穴に挿入されると共に上記基板の表面に沿って上記光学式エンコーダ本体を上記接続部の延在方向である一方向に移動した際に上記穴の周囲が嵌合される隙間を有して、上記基板における上記穴の周囲を保持する基板保持部が設けられており、
上記光学式エンコーダ本体の上記取付面に設けられた上記基板保持部を上記基板の上記穴に挿入すると共に、上記基板の表面に沿って上記光学式エンコーダ本体を上記一方向に移動した場合に、上記基板保持部の上記隙間に上記基板の上記穴の周囲が嵌合されると共に、上記基板の表面に形成されている導電パターンが上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部に電気的に接続される一方、上記コード薄板が上記光学式エンコーダ本体に設けられた上記隙間に挿通されるようになっている。
【００２３】
この実施の形態によれば、上記光学式エンコーダ本体の上記基板への取付面に設けられた基板保持部が上記基板の上記穴に挿入され、上記基板の表面に沿って上記光学式エンコーダ本体が上記一方向に移動されると、上記基板保持部の上記隙間に上記基板の穴の周囲が嵌合されて、上記基板に上記光学式エンコーダ本体が取り付けられる。それと共に、上記基板の表面に形成されている導電パターンが上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームの上記接続部に電気的に確実に接続される一方、上記コード薄板が上記光学式エンコーダ本体に設けられた上記隙間に損傷を受けることなく挿通される。
【００２４】
また、１実施の形態の光電式エンコーダでは、
上記光学式エンコーダ本体は、上記発光部と上記光検出部とが互いに分離可能に２次成型されており、
上記発光部と上記光検出部とには、互いに上記光軸方向に移動可能に係合する係合部が設けられており、
上記発光部と上記光検出部とを互いに上記光軸方向に移動することによって、上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間隔が変更可能になっている。
【００２５】
この実施の形態によれば、上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間隔を変更することによって、上記発光部から出射された光の上記光検出部への伝達特性を所望の値に設定することができる。
【００２６】
また、この発明の回転検出装置は、
この発明の光電式エンコーダと、
上記光電式エンコーダの上記発光部から出射された光を上記光検出部で検出させるための検出コードが周囲部に形成されると共に、上記光学式エンコーダ本体における上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間に設けられた隙間を上記周囲部が通過する円形のコード薄板と
を備え、
上記光電式エンコーダの上記光検出部から出力される光検出信号に基づいて、上記コード薄板の回転情報を検出する
ことを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸との一致精度を高めることができ、伝達特性の悪化を防止でき、小型化を図ることができる光電式エンコーダを使用している。したがって、小型で精度の高い回転検出装置を形成することができる。
【００２８】
また、この発明の電子機器は、
この発明の光電式エンコーダと、
上記光電式エンコーダの上記発光部から出射された光を上記光検出部で検出させるための検出コードが一方向に形成されると共に、上記光学式エンコーダ本体における上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間に設けられた隙間を上記一方向に通過するコード薄板と
を備え、
上記光電式エンコーダの上記光検出部から出力される光検出信号に基づいて、上記コード薄板が取り付けられた被検出物体の移動情報を検出する
ことを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸との一致精度を高めることができ、伝達特性の悪化を防止でき、小型化を図ることができる光電式エンコーダを使用している。したがって、小型で精度の高い電子機器を形成することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上より明らかなように、この発明の光電式エンコーダは、透光性樹脂によって１次成型して成る発光部の光軸と、透光性樹脂によって１次成型して成る光検出部の光軸とが、互いに一致するように、上記発光部と上記光検出部とを遮光性樹脂によって２次成型して光学式エンコーダ本体を形成するので、上記発光部および上記光検出部を保持収納するエンコーダハウジングを樹脂で１次成型する必要がなく、上記エンコーダハウジングの成型ばらつきと、上記発光部および上記光検出部の上記エンコーダハウジングへの収納時の嵌合誤差とを、考慮する必要がなくなる。したがって、上記発光部の光軸と上記光検出部の光軸との一致精度を高めることができ、伝達特性の悪化を防止できる。
【００３１】
さらに、上記発光部と上記光検出部とを遮光性樹脂によって２次成型して光学式エンコーダ本体を形成するので、上記２次成型部分の樹脂の厚みを、樹脂で１次成型される上記エンコーダハウジングの厚みよりも薄くすることができる。したがって、その分だけ、形成される光学式エンコーダ本体を小型に形成することができる。
【００３２】
さらに、上記発光素子に接続された上記入力側リードフレームと、上記受光素子に接続された上記出力側リードフレームとは、上記光学式エンコーダ本体から互いに反対方向に突出しているので、上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとは、上記光学式エンコーダ本体である絶縁体によって互いに絶縁されている。したがって、上記光学式エンコーダ本体から突出している上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとにおける先端部の方向を同じ向きにする場合に、上記入力側リードフレームと上記出力側リードフレームとを上記絶縁体である当該光学式エンコーダ本体の面に沿って折り曲げて上記光学式エンコーダ本体の面に密着させることができ、上記入力側リードフレームおよび上記出力側リードフレームを含む光学式エンコーダの寸法を必要最小限に止めることができる。
【００３３】
また、この発明の回転検出装置は、発光部の光軸と光検出部の光軸との一致精度を高めることができ、伝達特性の悪化を防止でき、小型化を図ることができるこの発明の光電式エンコーダと、上記光電式エンコーダの上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間に設けられた隙間を通過する円形のコード薄板とを備えたので、小型で精度の高い回転検出装置を形成することができる。
【００３４】
また、この発明の電子機器は、発光部の光軸と光検出部の光軸との一致精度を高めることができ、伝達特性の悪化を防止でき、小型化を図ることができるこの発明の光電式エンコーダと、上記光電式エンコーダの上記発光部の光出射面と上記光検出部の光入射面との間に設けられた隙間を一方向に通過するコード薄板とを備えたので、小型で精度の高い電子機器を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３６】
・第１実施の形態
図１は、本実施の形態の光電式エンコーダにおける断面図である。本実施の形態においては、入力側のリードフレーム４の先端部に搭載されている発光チップ(発光素子)３を、透光性樹脂５で成型(１次成型)して、発光部(発光側１次成型品)１を形成する。同様に、出力側のリードフレーム７の先端部に搭載されている受光チップ(受光素子)６を、透光性樹脂８で成型(１次成型)して、光検出部(受光側１次成型品)２を形成する。
【００３７】
その後、上記発光部１と光検出部２との光軸が互いに一致するように発光部１の光出射面と光検出部２の光入射面とを互いに対向させると共に、発光部１のリードフレーム４における信号入力側端の発光部１からの向きと、光検出部２のリードフレーム７における信号出力側端の光検出部２からの向きとが、互いに反対になるように、発光部１と光検出部２とを配置する。そして、発光部１および光検出部２を、発光部１の光出射面と光検出部２の光入射面とが略露出し、且つ、発光部１の上記光出射面と光検出部２の上記光入射面との間に、発光部１と光検出部２との光軸９に略直交する方向に延在する隙間が形成されるように、遮光性樹脂１０によって成型(２次成型)を行い、光学式エンコーダ本体(２次成型品)１１を形成している。
【００３８】
ここで、上記「発光部１の光出射面と光検出部２の光入射面が略露出し」の上記「略露出」とは、発光部１からの光の出射と光検出部２への光の入射とが妨げられない程度に薄く上記光出射面および上記光入射面が遮光性樹脂１０によって覆われていることを意味する。勿論、上記光出射面および上記光入射面が遮光性樹脂１０から完全に露出していても差し支えない。
【００３９】
こうして、本光学式エンコーダにおける発光部１と光検出部２との間には、検出コードが形成されたコード薄板(図８参照)を通過させるための隙間１２を設けている。
【００４０】
ここで、上記リードフレーム４における上記信号入力側端の向きとリードフレーム７における上記信号出力側端の向きとを、互いに同一方向とした場合には、以下のような問題が生ずる。すなわち、図２および図３に示すように、本光学式エンコーダを取り付ける基板の延在方向と発光部１と光検出部２との光軸９の方向とが互いに垂直である場合には、リードフレーム４とリードフレーム７とにおける光学式エンコーダ本体１１からの突出方向が同じであり、上記基板の表面と平行になる。そのために、リードフレーム４とリードフレーム７とが互いに接触しないように、また上記基板上に形成されるリードフレーム４用のパターンとリードフレーム７用のパターンとが互いに接触しないように、リードフレーム４とリードフレーム７とを互いに離間させる必要が生ずる。その結果、リードフレーム４およびリードフレーム７を含む光学式エンコーダの寸法が大きくなってしまう。
【００４１】
これに対し、本実施の形態においては、上記リードフレーム４における上記信号入力側端の向きとリードフレーム７における上記信号出力側端の向きとを、互いに反対にしている。したがって、リードフレーム４とリードフレーム７とは、遮光性樹脂１０によって成型された光学式エンコーダ本体１１を挟んで両側に位置して、光学式エンコーダ本体１１である絶縁体によって互いに絶縁されている。そのため、光学式エンコーダ本体１１から突出したリードフレーム４とリードフレーム７とを上記絶縁体である当該光学式エンコーダ本体１１の面に沿って折り曲げて密着させて配設することができ、リードフレーム４およびリードフレーム７を含む光学式エンコーダの寸法を必要最小限に止めることができるのである。
【００４２】
以上のごとく、本実施の形態における光電式エンコーダにおいては、上記リードフレーム４に搭載された発光チップ３を透光性樹脂５で１次成型して発光部１を形成する一方、リードフレーム７に搭載された受光チップ６を透光性樹脂８で１次成型して光検出部２を形成し、発光部１および光検出部２を遮光性樹脂１０で２次成型して光学式エンコーダ本体１１を形成するようにしている。
【００４３】
したがって、上記発光部１および光検出部２を保持収納するエンコーダハウジングを樹脂で１次成型する必要がなく、上記エンコーダハウジングの成型ばらつき、および、発光部１および光検出部２の上記エンコーダハウジングへの収納時の嵌合誤差を考慮する必要がなくなる。その結果、発光部１の光軸と光検出部２の光軸との位置ズレを±０.１mm以内に安定して抑えることが可能になり、伝達特性の悪化を防止できることになる。
【００４４】
尚、本実施の形態における上記コード薄板は、円盤状のコードホイールおよび帯状のコードストリップの何れであっても差し支えない。
【００４５】
・第２実施の形態
図２〜図４は、本実施の形態の光電式エンコーダにおける断面図である。尚、上記第１実施の形態における図１に示す光電式エンコーダと同じ部材には、図１と同じ番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態の光電式エンコーダにおいては、図２,図３,図４に示すように、発光部１および光検出部２から延在するリードフレーム４およびリードフレーム７における光学式エンコーダ本体１１から突出している部分の形状に関するものである。
【００４７】
図２においては、上記発光部１から延在するリードフレーム４における光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の表面で「Ｌ」字形に折り曲げられ、光学式エンコーダ本体１１の側面１１aに密着して一方向に延在する折り曲げ部４aを構成している。同様に、上記光検出部２から延在するリードフレーム７における光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の表面で「Ｌ」字形に折り曲げられ、光学式エンコーダ本体１１の側面１１bに密着してリードフレーム４の折り曲げ部４aと同じ上記一方向に延在する折り曲げ部７aを構成している。
【００４８】
ここで、上記「密着して」とは、全長に亘って完全に密着している場合のみに限定するものではなく、側面１１a,１１bに沿って延在し、且つ、部分的に側面１１a,１１bに密着している場合も含む概念である。以下の各実施の形態においても同様である。
【００４９】
こうして、上記光学式エンコーダ本体１１の両側面１１a,１１bに密着して、同一方向に延在しているリードフレーム４の折り曲げ部４aとリードフレーム７の折り曲げ部７aとは、折り曲げ部４aと折り曲げ部７aとの間隔と同じ間隔で基板１３に形成された２つの穴１４,１５に挿通されて基板１３を貫通する。そして、基板１３の裏面１３bから突出している両折り曲げ部４a,７aは、基板１３の裏面１３bに形成された導電パターン(図示せず)に半田付けによって取り付けられる。
【００５０】
この場合には、本光電式エンコーダは、発光部１および光検出部２の光軸９の方向が基板１３の表面１３aに対して垂直になるように配置されており、上記コード薄板を基板１３と平行に配置する場合に好都合となる。
【００５１】
図３においては、図２の場合と同様に、上記発光部１から延在するリードフレーム４における光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の表面で「Ｌ」字形に折り曲げられ、光学式エンコーダ本体１１の側面１１aに密着して一方向に延在する折り曲げ部４aを構成する。同様に、光検出部２から延在するリードフレーム７における光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の表面で「Ｌ」字形に折り曲げられ、光学式エンコーダ本体１１の側面１１bに密着してリードフレーム４の折り曲げ部４aと同じ上記一方向に延在する折り曲げ部７aを構成する。
【００５２】
こうして、上記光学式エンコーダ本体１１の両側面１１a,１１bに密着して、同一方向に延在しているリードフレーム４の折り曲げ部４aとリードフレーム７の折り曲げ部７aとは光学式エンコーダ本体１１から突出しており、この両折り曲げ部４a,７aの突出部は光学式エンコーダ本体１１の両側面１１a,１１bの下端の位置で互いに離間する方向に略直角に折り曲げられて基板への取付部４b,７bが形成され、基板１３の表面１３aに形成された導電パターン(図示せず)に半田付けによって取り付けられる。
【００５３】
尚、図３に示す光電式エンコーダにおいては、上記両リードフレーム４,７の折り曲げ部４a,７aによって、上記入力端子および上記出力端子の端部を構成するのである。
【００５４】
この場合にも、本光電式エンコーダは、発光部１および光検出部２の光軸９の方向が基板１３の表面１３aに対して垂直になるように配置されており、上記コード薄板を基板１３と平行に配置させる場合に好都合となる。
【００５５】
図４においては、上記発光部１から延在するリードフレーム４の光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の側面１１aで「Ｌ」字形に折り曲げられて第１折り曲げ部４aを構成する。さらに、第１折り曲げ部４aのうち光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の側面１１aとこれに続く側面１１cとが形成する角で折り曲げられて第２折り曲げ部４cを構成する。その結果、リードフレーム４の第２折り曲げ部４cは、光学式エンコーダ本体１１の側面１１cに密着して延在し、光検出部２から延在するリードフレーム７と同一方向に延在することになる。
【００５６】
こうして、上記光学式エンコーダ本体１１内を通ってまたは光学式エンコーダ本体１１の側面１１cに密着して、同一方向に延在しているリードフレーム４の第２折り曲げ部４cとリードフレーム７とは、リードフレーム４の第２折り曲げ部４cとリードフレーム７との間隔と同じ間隔で基板１３に形成された２つの穴１６,１７に挿通されて基板１３を貫通する。そして、基板１３の裏面１３bから突出しているリードフレーム４の第２折り曲げ部４cとリードフレーム７との先端部は、基板１３の裏面１３bに半田付けによって取り付けられる。
【００５７】
尚、図４に示す光電式エンコーダにおいては、上記リードフレーム４の第２折り曲げ部４cとリードフレーム７とによって、上記入力端子および上記出力端子の端部を構成するのである。
【００５８】
この場合には、本光電式エンコーダは、発光部１および光検出部２の光軸９の方向が基板１３の表面１３aに対して平行になるように配置されており、上記コード薄板を基板１３と垂直に配置させる場合に好都合となる。
【００５９】
以上のごとく、本実施の形態においては、上記遮光樹脂１０で成型された光学式エンコーダ本体１１から互いに反対方向に突出している発光部１のリードフレーム４と、光検出部２のリードフレーム７と、のうちの少なくとも何れか一方を、光学式エンコーダ本体１１の側面に密着するように光学式エンコーダ本体１１の側面および角で折り曲げて、最終的にリードフレーム４の信号入力端およびリードフレーム７の信号出力側端が同じ方向を向くようにし、リードフレーム４およびリードフレーム７の信号入出力側端を基板１３に形成された上記導電パターンに半田付けによって取り付けるようにしている。
【００６０】
したがって、上記リードフレーム４およびリードフレーム７の信号入出力側端における基板への取付部を除く部分の最終的な延在方向を、発光部１および光検出部２の光軸９の方向と同じ方向とすれば、光軸９の方向が基板１３の表面１３aと略直交する方向になるように配置することができる。また、リードフレーム４およびリードフレーム７の信号入出力側端における基板への取付部を除く部分の最終的な延在方向を、発光部１および光検出部２の光軸９の方向と直交する方向とすれば、光軸９の方向が基板１３の表面１３aと略平行な方向になるように配置することができる。
【００６１】
その場合、上記光学式エンコーダ本体１１は、絶縁体である遮光樹脂１０で成型されている。したがって、リードフレーム４およびリードフレーム７を光学式エンコーダ本体１１の側面に密着させて配設することを可能にし、リードフレーム４,７を含む本光電式エンコーダの小型化を図ることができる。さらに、リードフレーム４およびリードフレーム７を光学式エンコーダ本体１１の側面に密着させることによって、基板１３に安定して取り付けることができる。
【００６２】
尚、この発明における上記リードフレーム４および上記リードフレーム７の折り曲げ位置や密着させる光学式エンコーダ本体１１の側面は、本実施の形態に限定されるものではなく、発光部１,光検出部２および隙間１２の基板１３に対する配置位置や配置方向および光学式エンコーダ本体１１の形状に応じて、適宜設定すればよい。
【００６３】
・第３実施の形態
図５は、本実施の形態の光電式エンコーダにおける三面図である。但し、図５(a)は正面図であり、図５(b)は側面図であり、図５(c)は底面図である。また、図６は、図５(b)におけるＡ‐Ａ'矢視断面図であり、図５(c)のＢ‐Ｂ'矢視断面図でもある。尚、上記第１実施の形態および上記第２実施の形態の光電式エンコーダと同じ部材には、図１〜図４と同じ番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態の光電式エンコーダにおいては、上記発光部１が２個並列に配置されており(但し、図６では１個のみが見えている)、夫々の発光部１に対応してリードフレーム４も２本並列に設けられている。これに対して、光検出部２は、４個並列に配置されており(但し、図６では１個のみが見えている)、夫々の光検出部２に対応してリードフレーム７も４本並列に設けられている。
【００６５】
本実施の形態における光電式エンコーダでは、図５に示すように、遮光樹脂１０で成型された光学式エンコーダ本体１１の基板への取り付け部(以下、下部と言う)における上記コード薄板(図８参照)が通過する隙間１２の延在方向両端に、基板側(以下、下側と言う)に向かって突出する脚部２１,２２を設けている。そして、脚部２１,２２の内側には、基板(図示せず)の両側部が挿通される矩形の溝２３,２４が形成されている。
【００６６】
図６に示すように、上記発光部１から延在する各リードフレーム４における光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の表面で「Ｌ」字形に折り曲げられ、光学式エンコーダ本体１１の側面１１aに密着して一方向に延在する折り曲げ部４aを構成する。同様に、上記光検出部２から延在するリードフレーム７における光学式エンコーダ本体１１から突出している部分は、光学式エンコーダ本体１１の表面で「Ｌ」字形に折り曲げられ、光学式エンコーダ本体１１の側面１１bに密着してリードフレーム４の折り曲げ部４aと同じ上記一方向に延在する折り曲げ部７aを構成する。
【００６７】
こうして、上記光学式エンコーダ本体１１の両側面１１a,１１bに密着して、同一方向に延在しているリードフレーム４の折り曲げ部４aとリードフレーム７の折り曲げ部７aとは光学式エンコーダ本体１１から突出しており、この両折り曲げ部４a,７aの突出部は光学式エンコーダ本体１１における側面１１a,１１bの下端で、互いに近接する方向に光学式エンコーダ本体１１の下部を包み込むように折り曲げられて、基板への接続部４d,７cを構成している。
【００６８】
その際に、上記リードフレーム４の接続部４dとリードフレーム７の接続部７cとは、直角よりもやや大きな角度で折り曲げられて光学式エンコーダ本体１１の底面１１cから離間して延在しており、両接続部４d,７cの先端部４e,７dは更に光学式エンコーダ本体１１側に直角よりも大きな角度で折り曲げられている。また、両先端部４e,７dの末端は、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cに設けられた矩形の吸収穴２５内に位置している。
【００６９】
尚、本実施の形態においては、上記両リードフレーム４,７の折り曲げ部４a,７aによって、上記入力端子および上記出力端子の端部を構成するのである。
【００７０】
上記構成を有する光電式エンコーダは、以下のようにして基板に取り付けられる。尚、基板(図示せず)の表面には、発光部１用の各リードフレーム４に信号を入力するための導電パターンと、光検出部２用の各リードフレーム７からの信号を受けるための導電パターンとが形成されている。
【００７１】
上記基板の両側部が、上記光学式エンコーダ本体１１の下部から突出して設けられた脚部２１,２２の溝２３,２４に挿通される。こうして、上記基板が、光学式エンコーダ本体１１の脚部２１,２２間に、両リードフレーム４,７の接続部４d,７cの延在方向に挿入される。その際に、発光部１用の各リードフレーム４における先端部４eの末端と、光検出部２用の各リードフレーム７における先端部７dの末端とは、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cに設けられた矩形の吸収穴２５内に位置している。したがって、上記基板の挿入側端面が両リードフレーム４,７における先端部４e,７dの末端に当接したり、上記基板の表面が両リードフレーム４,７の末端で引っ掻かれて上記基板の表面に傷が付いたりすることがない。
【００７２】
さらに、上記両リードフレーム４,７の接続部４d,７cは弾性を有すると共に、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cから離間している。そのため、両接続部４d,７cはバネの機能を有している。したがって、上記基板の表面が両接続部４d,７cを押圧することによって、光学式エンコーダ本体１１は両接続部４d,７cの弾性力によって上記基板を挟み、光学式エンコーダ本体１１は上記基板に確実に固定されるのである。その際に、両リードフレーム４,７における先端部４e,７dは、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cに設けられた吸収穴２５の箇所に位置している。したがって、両リードフレーム４,７の接続部４d,７cが上記基板に押圧されて撓む際に、両先端部４e,７dの変位を光学式エンコーダ本体１１の吸収穴２５に逃がすことができるのである。
【００７３】
こうして、上記基板が、さらに光学式エンコーダ本体１１の脚部２１,２２間に挿入されて行くと、やがて発光部１用の各リードフレーム４の接続部４dは上記基板の表面に形成されたリードフレーム４用の導電パターンに摺接する。一方、光検出部２用の各リードフレーム７の接続部７cは上記基板の表面に形成されたリードフレーム７用の導電パターンに摺接する。その場合にも、両接続部４d,７cの弾性力によって、両接続部４d,７cは、上記基板の表面に形成されたリードフレーム４用とリードフレーム７用との両導電パターンに、確実に電気的に接続されるのである。
【００７４】
以上のごとく、本実施の形態においては、上記光学式エンコーダ本体１１の下部に、下側に向かって突出すると共に、内側に上記基板の両側部が挿通される矩形の溝２３,２４が形成された脚部２１,２２を設けている。そして、光学式エンコーダ本体１１の両側面１１a,１１bに密着して、下側に向って延在しているリードフレーム４の折り曲げ部４aとリードフレーム７の折り曲げ部７aとの先端部を、光学式エンコーダ本体１１における側面１１a,１１bの下端で、互いに近接する方向に(内側に向かって)折り曲げて、接続部４d,７cを構成している。
【００７５】
その際に、上記弾性を有するリードフレーム４の接続部４dと弾性を有するリードフレーム７の接続部７cとを光学式エンコーダ本体１１の底面１１cから離間させて延在させ、両接続部４d,７cにバネの機能を持たせている。
【００７６】
したがって、上記基板の両側部を、上記光学式エンコーダ本体１１に設けられた脚部２１,２２の溝２３,２４に挿通した場合に、光学式エンコーダ本体１１は両接続部４d,７cの弾性力によって上記基板に確実に固定される。また、両接続部４d,７cの弾性力によって、光学式エンコーダの両接続部４d,７cは、上記基板の表面に形成されたリードフレーム４用とリードフレーム７用との導電パターンに、確実に電気的に接続されるのである。
【００７７】
すなわち、本実施の形態によれば、上記両リードフレーム４,７における接続部４d,７cの弾性力によって、半田付けを行うことなく、簡単に上記基板への取り付けと上記基板側の導電パターンとの電気的接続を行うことができる光学式エンコーダを提供することができるのである。
【００７８】
尚、本実施の形態においては、上記光学式エンコーダ本体１１の脚部２１,２２およびリードフレーム４,７の接続部４d,７cを、上記第２実施の形態における図２の光電式エンコーダに適用した場合を例に説明している。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、上記第２実施の形態における図４の光電式エンコーダ(発光部１および光検出部２の光軸９の方向が基板の表面に対して平行)に適用しても一向に差し支えない。
【００７９】
・第４実施の形態
図７は、本実施の形態の光電式エンコーダを示す。但し、図７(a)は正面図であり、図７(b)は底面図である。尚、上記第１実施の形態および上記第２実施の形態の光電式エンコーダと同じ部材には、図１〜図４と同じ番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８０】
本実施の形態における光電式エンコーダの基本構造は、上記第２実施の形態において図３に示す光電式エンコーダと同じである。すなわち、上記発光部１用のリードフレーム４は、光学式エンコーダ本体１１の側面１１aに密着して一方向に延在する折り曲げ部４aを有し、光検出部２用のリードフレーム７は、光学式エンコーダ本体１１の側面１１bに密着して折り曲げ部４aと同じ上記一方向に延在する折り曲げ部７aを有している。そして、両折り曲げ部４a,７aは光学式エンコーダ本体１１から突出しており、この両折り曲げ部４a,７aの突出部は光学式エンコーダ本体１１の側面１１a,１１bの下端の位置で互いに離間する方向に略直角に折り曲げられて基板への接続部４b,７bとなっている。
【００８１】
また、上記光学式エンコーダ本体１１における基板(図示せず)の表面に接触する底面１１cには、平面形状が小判型であり、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cとの間に上記基板の厚みと略同じ間隔の隙間３１を有する鉤状の突起３２を形成している。
【００８２】
但し、本実施の形態の光電式エンコーダは、上記第３実施の形態の場合と同様に、発光部１が２個並列に配置されており、夫々の発光部１に対応してリードフレーム４も２本並列に設けられている。これに対して、光検出部２は、４個並列に配置されており、夫々の光検出部２に対応してリードフレーム７も４本並列に設けられている。
【００８３】
尚、本実施の形態においては、上記両リードフレーム４,７の折り曲げ部４a,７aによって、上記入力端子および上記出力端子の端部を構成するのである。
【００８４】
上記構成を有する光電式エンコーダは、以下のようにして基板に取り付けられる。基板の表面には、発光部１用の各リードフレーム４に信号を入力するための導電パターン(図示せず)と、光検出部２用の各リードフレーム７からの信号を受けるための導電パターン（図示せず)とが形成されている。
【００８５】
先ず、図８に示すように、上記光学式エンコーダ本体１１の底面１１cに形成された突起３２を、基板３３に設けられた突起３２挿通用の穴３４に挿入する。次に、図９に示すように、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cを基板３３の表面３３aに密着させて、光学式エンコーダ本体１１をコード薄板３５に向かって矢印の方向にスライドさせ、突起３２の隙間３１に基板３３を挿入しつつ、コード薄板３５を光学式エンコーダ本体１１における発光部１と光検出部２との間の隙間１２に挿入させるのである。ここで、コード薄板３５とは、回転方向に交互に配列された上記検出コードである不透明領域および透明領域を有し、回転することによって、発光素子３から光検出部２に向かって放射された光を遮光あるいは透光する機能を有している。
【００８６】
こうすることによって、図９に示すように、上記光学式エンコーダ本体１１の底面１１cに形成された鉤状の突起３２の隙間３１に基板３３が嵌合され、本光学式エンコーダが基板３３に確実に固定されるのである。その際に、発光部１用の各リードフレーム４の接続部４bは基板３３の表面３３aに形成されたリードフレーム４用の導電パターンに接続される。一方、光検出部２用の各リードフレーム７の接続部７bは上記基板の表面に形成されたリードフレーム７用の導電パターンに接続される。その場合に、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cから隙間１２の中心までの距離が、基板３３の表面３３aからコード薄板１３の厚み方向中間までの距離と略同じになるように、コード薄板１３が設置されている。したがって、上記不透明領域および透明領域で成る検出コードが形成されているコード薄板１３に損傷を与えることなく、光学式エンコーダ本体１１を基板３３に対して取り付けることができるのである。
【００８７】
以上のごとく、本実施の形態においては、光学式エンコーダ本体１１の側面１１aに密着して一方向に延在する発光部１用のリードフレーム４の折り曲げ部４aと、光学式エンコーダ本体１１の側面１１bに密着して折り曲げ部４aと同じ方向に延在する光検出部２用のリードフレーム７の折り曲げ部７aとの先端部を、互いに離間する方向に略直角に折り曲げて接続部４b,７bとする。
【００８８】
さらに、上記光学式エンコーダ本体１１の底面１１cには、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cとの間に上記基板の厚みと略同じ間隔の隙間３１を有する鉤状の突起３２を設けている。そして、光学式エンコーダ本体１１の突起３２を、基板３３の穴３４に挿入し、光学式エンコーダ本体１１の底面１１cを基板３３の表面３３aに密着させて、光学式エンコーダ本体１１をスライドさせて突起３２の隙間３１に基板３３を嵌合させるようにしている。
【００８９】
したがって、本実施の形態によれば、半田付けを行うことなく、簡単に、光学式エンコーダの基板３３への取り付けと基板３３側の導電パターンとの電気的接続とを確実に行うことができる。また、上記検出コードが形成されているコード薄板１３を、損傷を受けることなく光学式エンコーダ本体１１の隙間１２に挿入することができるのである。
【００９０】
尚、本実施の形態においては、上記光学式エンコーダ本体１１の鉤状の突起３２を、上記第２実施の形態における図３の光電式エンコーダに適用した場合を例に説明している。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、上記第２実施の形態における図４の光電式エンコーダ(発光部および光検出部の光軸の方向が基板３３の表面３３aに対して平行)に適用しても一向に差し支えない。
【００９１】
・第５実施の形態
図１０は、本実施の形態の光電式エンコーダにおける光検出部本体の断面図である。また、図１１は、本実施の形態の光電式エンコーダにおける発光部本体の断面図である。図１０および図１１において、上記第１実施の形態の光電式エンコーダと同じ部材には、図１と同じ番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９２】
本実施の形態においては、光電式エンコーダを構成する上記発光部と上記光検出部とを個別に２次成型を行うのである。
【００９３】
すなわち、図１０に示すように、先ず、上記リードフレーム７の先端部に搭載された受光チップ(受光素子)６を、透光性樹脂８で成型(１次成型)して、光検出部(受光側１次成型品)２を形成する。次に、光検出部２の光入射面を露出させると共に、光検出部２の光軸９aと平行に光軸９aの方向に突出する板状の突出部４２を有するように、遮光性樹脂４１によって成型(２次成型)を行い、光検出部本体(受光側２次成型品)４３を形成する。
【００９４】
同様に、図１１に示すように、先ず、上記リードフレーム４の先端部に搭載されている発光チップ(発光素子)３を、透光性樹脂５で成型(１次成型)して、発光部(発光側１次成型品)１を形成する。次に、発光部１の光出射面を露出させると共に、発光部１の光軸９bに平行であって光検出部本体４３の突出部４２が嵌合される溝部４５を有するように、遮光性樹脂４４によって成型(２次成型)を行い、発光部本体(発光側２次成型品)４６を形成する。
【００９５】
こうして形成された図１０に示す光検出部本体４３の突出部４２を、図１１に示す発光部本体４６の溝部４５に嵌合することによって、光検出部本体４３と発光部本体４６とを一体に係合することができるのである。すなわち、本実施の形態においては、上記係合部を、光検出部本体４３の突出部４２と発光部本体４６の溝部４５とで構成するのである。
【００９６】
この場合、上記光検出部本体４３用の２次成型金型と、発光部本体４６用の２次成型金型とを、光検出部２の光軸９aと発光部１の光軸９bとの位置ズレの精度が上記第１実施の形態における位置ズレの精度と同程度になるように設計しておくことによって、本実施の形態の光電式エンコーダにおける光検出部２(光検出部本体４３)の光軸９aと発光部１(発光部本体４６)の光軸９bとの位置ズレの精度を、上記第１実施の形態の光電式エンコーダにおける発光部１の光軸と光検出部２の光軸との位置ズレの精度(±０.１mm以内)と同程度に設定することができるのである。
【００９７】
また、本実施の形態における上記光検出部本体４３と発光部本体４６とは、上記第１実施の形態における光学式エンコーダ本体１１を隙間１２の位置から光検出部側と発光部側とに分離した構造を有している。したがって、本実施の形態の形態の光電式エンコーダを基板(図示せず)に取り付ける場合には、光検出部本体４３と発光部本体４６との何れか一方を先に上記基板に取り付けた後、発光部１の光出射面あるいは光検出部２の光入射面の近傍に上記検出コードが形成された上記コード薄板が配置されるように、上記コード薄板を上記基板等に取り付け、その後、光検出部本体４３と発光部本体４６との他方を上記基板に取り付けるのである。
【００９８】
尚、本実施の形態における上記光検出部本体４３と上記発光部本体４６との形状からすると、先に発光部本体４６を上記基板に取り付けた後に、光検出部本体４３を上記基板に取り付ける方が、発光部本体４６の光出射面と光検出部本体４３の光入射面との間の距離の設定を行い易い。また、光検出部本体４３と発光部本体４６とを上記基板に取り付ける際には、上記基板の表面の方向と発光部１および光検出部２の光軸９の方向等に応じて、上記第２実施の形態の場合と同様に、発光部本体４６のリードフレーム４と光検出部本体４３のリードフレーム７とを、発光部本体４６と光検出部本体４３との側面に密着するように適宜折り曲げることによって、本光電式エンコーダの小型化を図り、本光電式エンコーダを上記基板に安定して取り付けることができる。
【００９９】
また、その場合、図１０に示すように、上記光検出部本体４３の突出部４２の長さＬ1を調整することによって、上記第１実施の形態の図１に示す光電式エンコーダにおける隙間１２の間隔に相当する発光部本体４６の光出射面と光検出部本体４３の光入射面との間隔を、自在に設定することができる。尚、伝達特性を考慮した場合、発光部本体４６の光出射面と光検出部本体４３の光入射面との間の距離は、０.５mm〜１.５mmに設定するのが望ましい。
【０１００】
ここで、本実施の形態における光電式エンコーダは、別体に形成された発光素子モジュールと受光素子モジュールとを個別に基板に取り付けるという点で、上記特許文献４に開示された光学式エンコーダ装置に類似している。しかしながら、本実施の形態の光電式エンコーダにおける光検出部本体４３および発光部本体４６は、共に遮光性樹脂４１および遮光性樹脂４４によって２次成型して形成されている。したがって、上記特許文献４における発光素子モジュールのごとく１次成型された発光素子モジュールホルダに収納する必要はなく、上記発光素子モジュールホルダへの収納時の嵌合誤差を考慮する必要がない。
【０１０１】
さらに、本実施の形態における光検出部本体４３と発光部本体４６とは、光検出部本体４３の突出部４２と発光部本体４６の溝部４５とによって一体に係合できるようになっている。したがって、上記特許文献４における発光素子モジュールと受光素子モジュールとのごとく互いに独立して基板に取り付ける場合に比して、光検出部２(光検出部本体４３)の光軸９aと発光部１(発光部本体４６)の光軸９bとの位置ズレの精度を高めることができるのである。
【０１０２】
尚、本実施の形態においては、上記係合部の一例として板状の突出部４２と突出部４２が嵌合される溝部４５を上げて説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、棒状の突出部とこの突出部が挿通される穴部で構成しても良い。要は、上記係合部が係合した際に、光検出部２の光軸９aと発光部１の光軸９bとが精度よく一致可能であり、発光部本体４６の光出射面と光検出部本体４３の光入射面との間の距離を容易に設定可能な形状であればよいのである。但し、上記特許文献４において発光素子モジュールホルダを基板に固定する際に用いるフックのような複雑な形状は、仕上がり精度悪くなるため好ましくない。
【０１０３】
上述したように、上記各実施の形態における各光電式エンコーダによれば、発光部と光検出部との光軸位置の一致精度が高く、小型化を図ることができる。したがって、上記各光電式エンコーダにおける光学式エンコーダ本体１１の隙間１２に、回転移動あるいは直線移動を行う移動体に取り付けられた上記コード薄板を配置して移動検出装置を構成することによって、上記移動体の位置や移動速度や移動方向等を精度よく検出することができる。したがって、上記移動検出装置をプリンター,複写機,ファクトリー・オートメーション(ＦＡ)機器等の電子機器に採用することによって、上記電子機器の小型化および高性能化を図ることが可能になるのである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】この発明の光電式エンコーダにおける断面図である。
【図２】図１に示す光電式エンコーダにおける基板への取り付け例を示す図である。
【図３】図２とは異なる基板への取り付け例を示す図である。
【図４】図２および図３とは異なる基板への取り付け例を示す図である。
【図５】図１とは異なる光電式エンコーダの三面図である。
【図６】図５に示す光電式エンコーダの断面図である。
【図７】図１および図５とは異なる光電式エンコーダの二面図である。
【図８】図７に示す光電式エンコーダの基板への取付手順の説明図である。
【図９】図８に続く取付手順の説明図である。
【図１０】図１,図５および図７とは異なる光電式エンコーダにおける発光部本体の断面図である。
【図１１】図１０と同じ光電式エンコーダにおける光検出部本体の断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…発光部、
２…光検出部、
３…発光チップ、
４,７…リードフレーム、
４a,４c,７a…折り曲げ部、
４b,７b…取付部(接続部)、
４d,７c…接続部、
５,８…透光性樹脂、
６…受光チップ、
９,９a,９b…光軸、
１０,４１,４４…遮光性樹脂、
１１…光学式エンコーダ本体、
１２…隙間、
１３,３３…基板、
１４,１５,１６,１７,３４…基板の穴、
２１,２２…脚部、
２３,２４…溝、
２５…吸収穴、
３１…突起の隙間、
３２…突起、
３５…コード薄板、
４２…突出部、
４３…光検出部本体、
４５…溝部、
４６…発光部本体。
【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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【図１１】
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