JP2006173306A - スリット付きフォトリフレクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機構側にスリット機構を設けるため部品点数が増え、小型化が困難になる。
【解決手段】 絶縁基板２上に形成された導電パターンに実装された発光素子３及び受光素子４と、発光素子３と受光素子４を覆うように透光性の熱硬化系樹脂で封止する封止樹脂６と、両素子間に光干渉防止機能を有する遮蔽枠５を具備したフォトリフレクタの両素子側の上面に、例えば、薄板にスリット７を形成したスリット板８、または、スリット部をマスクし、他の開口部に蒸着膜を施した後、マスクを剥がしたスリット蒸着層、または、非透光性樹脂よりなるスリット遮蔽枠等よりなるスリット機構を一体的に設ける。部品点数およびセットとして組込み工数が減少し、被検出物との距離が不要になり、安価で小型、高位置精度のスリット付きフォトリフレクタ装置１が得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検出物の有無又は被検出物の位置を検出するスリット付きフォトリフレクタ装置に関するものである。

フォトリフレクタ装置は、非接触で物体の有無や物体の位置を検出する光センサであり、主な用途は、ビデオ、オーディオ・テープのスタート、エンドマークの検出用センサや、ビデオ、オーディオテープのリール回転検出用センサや、ＣＤプレーヤ及びＦＤＤの位置検出センサや、複写機、プリンターなどの紙検出、タイミング検出用センサや、カメラのフイルム上のマーク検出用センサなど、更に、カメラズーム位置検出用センサや、カメラオートフォーカス位置検出用センサなど、製造設備などの各種検出用途などに適している。その一般的な構成及び原理を説明すると、遮光された発光素子と受光素子を有し、発光素子から照射された光が検知対象の物体に当たって反射され、その反射光を受光素子が検知する。これによって、フォトフレクタ装置の近傍における物体の有無や位置に応じて受光素子側の出力が変化し、これを検出信号として用いるものである。フォトリフレクタは検出部（内蔵されているＰ−Ｔｒの受光エリア）が広く、位置を限定させたい場合は、機構側にスリット機構を設けている。

従来より知られているフォトフレクタ装置の例として、絶縁基板の上面に一対の発光素子と受光素子を実装し、発光素子と受光素子を囲むように遮光枠を配設した構造のものがある。（例えば、特許文献１参照）
特開２００１−１５６３２５号公報（第２頁、図６）

上記した特許文献１に開示されているフォトフレクタ装置は、図８及び図９に示すように、２０は、SMD型フォトリフレクタであり、その構造について説明する。２１は、絶縁基板であり、２２は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）などの発光素子であり、前記絶縁基板２１上に設けられた図示しない一対の電極の一方の電極上にダイボンド接着され、他方の電極に金線などによりワイヤーボンドされている。２３、はフォトトランジスタなどよりなる受光素子であり、図示しない他の一対の電極の一方の電極上にダイボンド接着され、他方の電極に金線などによりワイヤーボンドされている。２４は、前記発光素子２２と受光素子２３を囲むように前記絶縁基板２１上に取り付けられる遮光性のプラスチックなどよりなる遮光枠であり、前記発光素子２２と受光素子２３の発光、受光方向を規制するものである。２５は、透光性樹脂よりなる封止樹脂で、発光素子２２と受光素子２３を覆い、これらを封止するものである。

上記したように、カメラズーム位置検出や、カメラオートフォーカス位置検出などの場合、フォトリフレクタは検出部（内蔵されているＰ−Ｔｒの受光エリア）が広く、位置を限定させたい場合は、機構側にスリット機構を設けている。図１０において、２６は、実装基板で、該実装基板２６上には前記SMD型フォトリフレクタ２０が実装されている。２７は、測定対象物で、機構側２８に取り付けられている。２９は、スリット３０が形成されているスリット機構である。該スリット機構２９は、前記フォトリフレクタ２０と測定対象物２７の間に介在して、機構側２８が矢印Ｆ方向に移動して、測定対象物２７が前記フォトリフレクタ２０の上方の位置に達した時に、発光素子２２から照射された光がスリット３０を通過して、測定対象物２７に当たって反射され、その反射光はスリット３０を通過して受光素子２３が検知する。このように、機構側にスリット機構を設けることにより、位置検出精度を向上させることができる。

解決しようとする問題点は、上記したように、機構側にスリット機構を設けることにより、位置検出精度を向上させることができるが、この場合は、スリット機構として、部品点数が増えるだけでなく、機構側の測定対象物との距離も必要になり、セットとしての組込み工数が増えコストアップになる。また、小型化を図ることが困難である。などの大きな問題があった。

本発明は、上述した欠点を解消するもので、その目的は、小型で、高位置精度が要求される、スリット付きフォトリフレクタ装置を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明におけるスリット付きフォトリフレクタ装置は、絶縁基板上に形成された導電パターンに実装された発光素子及び受光素子と、該発光素子と受光素子を覆うように透光性の熱硬化系樹脂で封止する封止樹脂と、前記両素子間に光干渉防止機能を有する遮蔽枠を具備するフォトリフレクタで、該フォトリフレクタと被測定物との間にスリット機構を有するフォトリフレクタ装置において、前記フォトリフレクタの両素子側の上面にスリット機構を一体的に設けたことを特徴とするものである。

また、前記スリット機構は、薄板にスリットを形成したスリット板で、該スリット板を前記フォトリフレクタの両素子側の上面に貼付しことを特徴とするものである。

また、前記スリット機構は、前記フォトリフレクタの両素子側の上面に、前記スリット部をマスクし、他の開口部に蒸着膜を施した後、前記マスクを剥がして、スリット蒸着層を設けたことを特徴とするものである。

また、前記スリット機構は、前記可視光カット樹脂よりなる封止樹脂を、非透光性樹脂よりなる遮光枠の所定位置にスリットを形成したスリット遮蔽枠で覆うように構成したことを特徴とするものである。

また、前記スリットの形成位置は、発光側及び受光側の両方または少なくとも受光側のみに設けたことを特徴とするものである。

本発明のスリット付きフォトリフレクタ装置は、前記フォトリフレクタの両素子側の上面に位置限定機能を有するスリット機構を一体的に設けることにより、従来のように、別にスリット機構を設け、セットとして組み込む必要がなく、小型で、安価な、高位置精度を有するスリット付きフォトリフレクタ装置を提供することが可能である。

本発明のスリット付きフォトリフレクタ装置について、図面に基づいて説明する。

図１及び図２は、本発明の実施例１に係わり、図１は、スリット付きフォトリフレクタ装置の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１及び図２において、１は、スリット板を貼付したスリット付きフォトリフレクタ装置であり、２は、ガラスエポキシ樹脂などよりなる平面が略長方形形状をした絶縁基板で、その上面には図示しない所定の導電パターンと、下面には外部接続用電極と、前記上下面電極を接続するスルーホール電極が形成されている。該絶縁基板２の上面側の所定位置に、赤外ＬＥＤからなる発光素子３を実装すると共に、フォトトランジスタ又はフォトダイオードからなる受光素子４を実装しており、図示しない導電パターンにダイボンド接着され、金属細線でワイヤーボンディングされ電気的に接続されている。

前記発光素子３と受光素子４を囲むように前記絶縁基板２上に取り付けられる遮光性のプラスチックなどよりなる遮光枠５を配設し、前記発光素子３と受光素子４を可視光カット剤入りエポキシ系の透光性樹脂よりなる封止樹脂６で封止するものであり、従来のフォトリフレクタと同様である。

本実施例１の特徴とするところは、遮光性を有する薄板、例えば、板厚＝０．１〜０．２ｍｍの所定位置に、スリット７、例えば、スリット幅＝０．１〜０．２ｍｍを形成したスリット板８を前記フォトリフレクタの両素子側の上面に一体的に貼付する。

従来のフォトリフレクタの上面にスリット板８を貼付することにより、部品点数が減少すると同時に、スリット機構をセットとして組み込む工数が不要となり安価になる。また、被検出物との距離も必要としないので小型で、高位置精度を有するスリット付きフォトリフレクタ装置を得ることができる。

図３及び図４は、本発明の実施例２に係わり、図３は、スリット付きフォトリフレクタ装置の平面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。図３及び図４において、上記した実施例１と異なるところは、前記スリット板８の代わりに、フォトリフレクタ装置の上面において、スリット９に相当するマスク部１０を設け、他の開口部に蒸着膜１１を施した後、前記マスク部１０を剥がして、スリット蒸着層１２を設けることにより、スリット付きフォトリフレクタ装置１Ａを得ることができる。

上記した実施例１の効果と同様に、小型で、安価な、高位置精度を有するスリット付きフォトリフレクタ装置を得ることができる。

図５〜図７は、本発明の実施例３に係わり、図５は、スリット付きフォトリフレクタ装置の平面図、図６は、図５のＣ−Ｃ線断面図、図７は、図５のＤ−Ｄ線断面図である。
図５〜図７において、上記した実施例１及び実施例２と異なるところは、上面樹脂部を２色成形する。即ち、可視光カット剤入りエポキシ系の透光性樹脂よりなる封止樹脂６を覆うように、前記非透光性樹脂よりなり、所定の位置にスリット１３を形成したスリット付き遮蔽枠１４を設けることにより、スリット付きフォトリフレクタ装置１Ｂを得ることができる。

上記した実施例１及び実施例２の効果と同様に、小型で、安価な、高位置精度を有するスリット付きフォトリフレクタ装置を得ることができる。

以上述べたように、スリットの形成は、発光側と受光側の両方に設けたが、受光側にのみスリット機構を施すだけでも、十分効果を得ることができる。

また、ＳＭＤ型フォトリフレクタ装置について説明したが、本発明のスリット付きフォトリフレクタ装置はＳＭＤ型に限るものではない。

本発明の実施例１に係わるスリット付きフォトリフレクタ装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施例２に係わるスリット付きフォトリフレクタ装置の平面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施例３に係わるスリット付きフォトリフレクタ装置の平面図である。 図５のＣ−Ｃ線断面図である。 図５のＤ―Ｄ線断面図である。 従来のフォトリフレクタ装置の平面図である。 図８のＥ−Ｅ線断面図である。 図８のフォトリフレクタ装置と測定対象物の間にスリット機構を介在させた状態の説明図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ スリット付きフォトリフレクタ装置
２ 絶縁基板
３ 発光素子
４ 受光素子
５ 遮蔽枠
６ 封止樹脂
７、９、１３ スリット
８ スリット板
１１ 蒸着層
１２ スリット蒸着層
１４ スリット遮光枠

Claims (5)

1. 絶縁基板上に形成された導電パターンに実装された発光素子及び受光素子と、該発光素子と受光素子を覆うように透光性の熱硬化系樹脂で封止する封止樹脂と、前記両素子間に光干渉防止機能を有する遮蔽枠を具備するフォトリフレクタで、該フォトリフレクタと被測定物との間にスリット機構を有するフォトリフレクタ装置において、前記フォトリフレクタの両素子側の上面にスリット機構を一体的に設けたことを特徴とするスリット付きフォトリフレクタ装置。
2. 前記スリット機構は、薄板にスリットを形成したスリット板で、該スリット板を前記フォトリフレクタの両素子側の上面に貼付しことを特徴とする請求項１記載のスリット付きフォトリフレクタ装置。
3. 前記スリット機構は、前記フォトリフレクタの両素子側の上面に、前記スリット部をマスクし、他の開口部に蒸着膜を施した後、前記マスクを剥がして、スリット蒸着層を設けたことを特徴とする請求項１記載のフォトリフレクタ装置。
4. 前記スリット機構は、前記可視光カット樹脂よりなる封止樹脂を、非透光性樹脂よりなる遮光枠の所定位置にスリットを形成したスリット遮蔽枠で覆うように構成したことを特徴とする請求項１記載のフォトリフレクタ装置。
5. 前記スリットの形成位置は、発光側及び受光側の両方または少なくとも受光側のみに設けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のフォトリフレクタ装置。
   
   

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