JPH04117464U - 光結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体をセツトした際の光結合装置の高さ寸
法を軽減する。 【構成】 通過路２２をリード引出し方向に平行に貫通
させ、リード引出し方向と直行する方向に解放させる。
回転体２３をリード引出し方向と直行する方向から装着
し、回転体２３のはみ出しをリード引出し方向と直交す
る方向に向ける。 【効果】 回転体２３をリードフレーム２４，２８に近
づけ、回転体２３のリード引出し方向と逆側へのはみ出
しを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被検出物である回転体の有無を無接点で検出する場合に用いられる 透過型光結合装置（フオトインタラプタ）の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来エンコーダに使用される透過型光結合装置（フオトインタラプタ）を図６ 〜１２に示す。

【０００３】 図１２の如く、従来では、発光素子１および受光素子２を夫々リードフレーム ３，４に接続し、さらに金線５によつて内部接続している。そして、各素子１， ２を、図１０〜１２の如く、トランスフアーモールド方式にて赤外線を透過する 樹脂または可視光を遮断する染料を加えた透光性の熱硬化性樹脂６により被覆し て、光の出入りする範囲を制限する凸状部７，８を有する透光性樹脂体９，１０ を形成している。

【０００４】 さらに、この透光性樹脂体９，１０を、図６〜図９の如く、被検出物である回 転体Ｘの一部が通過する通過路１１を挟んで相対向させ、遮光性熱可塑性樹脂１ ２による射出成形にて一体封止して遮光樹脂体１３を形成している。このとき、 透光性樹脂体９，１０の凸状部７，８に遮光性樹脂１２が流れ込まないようにし 、発光素子１により発光された光が窓７ａ，８ａを通つて受光素子２に致達する ようにしている。

【０００５】 なお、この透光性樹脂体９，１０を相対向させるための位置決めは、図６，９ の如く、透光性樹脂体９，１０の凸状部７，８の前面をケース１３の成形金型へ 遮光樹脂体１３の穴部１３ａに位置する金型のガイドピン（図示せず）により突 き当てられ行われる。

【０００６】 そして、使用時には、図６の如く、複数のスリツト１４を有する円板状の回転 体Ｘを、光結合装置の上部に配置し、回転体Ｘの下半分を通過路１１に挿入して 使用していた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

従来の光結合装置の構造では、図６の如く、通過路１１をリード引出し方向に 直交する方向に沿つて形成しており、また、通過路１１が上部開放とされ、通過 路１１の下方には、遮光樹脂体１３の受発光部を連結する連結部が形成されてい た。このため、回転体Ｘを連結部を回避してその上側に設けなければならなかつ た。

【０００８】 そうすると、回転体Ｘをセツトした状態の全体の高さ寸法を抑えるために、回 転体Ｘの横軸を下方に配して設計したくても、連結部に遮られてしまう。

【０００９】 その結果、回転体Ｘの一部（上半分）が、図６のように光結合装置からリード 引出し方向と逆側に長さＤだけはみ出てしまい、リード引出し方向に接続される 回路基板からの垂直距離（以下、高さ寸法という）がＤだけ増大し、必要収納ス ペースが大となつていた。

【００１０】 本考案は、上記課題に鑑み、回転体をセツトした場合の高さ寸法を小とし、必 要収納スペースを軽減し得る光結合装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案請求項１による課題解決手段は、図１〜５の如く、遮光ケース３３内に 、発光側リードフレーム２４に搭載された発光素子２５と、受光側リードフレー ム２８に搭載された受光素子２９とが通過路２２を挟んで光学的に結合するよう 対向して収納され、通過路２２上で横軸４２周りに回転する回転体２３の通過状 態を検出する光結合装置において、前記通過路２２は、リードフレーム２４，２ ８の引出し方向に平行とされ、かつ、リードフレーム２４，２８の引出し方向に 直交する方向に開放されたものである。

【００１２】 本考案請求項２による課題解決手段は、請求項１記載の光結合装置において、 通過路２２は、リードフレーム２４，２８の引出し方向に貫通して形成されたも のである。

【００１３】 本考案請求項３による課題解決手段は、請求項１記載の光結合装置において、 発光素子２５から受光素子２９に照射される光を絞り込む絞り窓４１は、発光側 リードフレーム２４および受光側リードフレーム２８と直交する方向に長く形成 されたものである。

【００１４】

【作用】

上記請求項１による課題解決手段において、通過路２２をリードフレーム２４ ，２８の引出し方向に平行とし、かつ、リードフレーム２４，２８の引出し方向 と直交する方向に開放させ、回転体２３を通過路２２にリードフレーム２４，２ ８と直交する方向から装着する。

【００１５】 そうすると、回転体２３が通過路２２からはみ出しても、リードフレーム２４ ，２８に直交する方向にはみ出るだけなので、リードフレーム２４，２８の引出 し方向と逆側へのはみ出しを防止できる。これにより、回転体２３をセツトした 際の全体の高さ寸法を減少させて小型化する。

【００１６】 請求項２による課題解決手段において、通過路２２をリードフレーム２４，２ ８の引出し方向に貫通して設けているので、回転体２３の径が大である場合にも 、従来のように連結部に遮られることなく回転体Ｘの横軸を下方に配して設計で き、必要収納スペースを軽減する。

【００１７】 また、通過路２２がリードフレーム２４，２８に平行に形成されていることか ら、回転体２３の通過路２２内での進行方向はリードフレーム２４，２８に平行 となる。これに対応するため、請求項３では、絞り窓４１をリードフレーム２４ ，２８と直交する方向に長く形成することにより、回転体２３を側部に装着した 場合に、回転体２３の回転方向に対して照射光を絞り込ませ、回転体２３の通過 路２２内での進行方向に対して指向性を向上させる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１〜５に基づいて説明する。

【００１９】 図１は本考案の一実施例を示す光結合装置の使用状態を示す斜視図、図２は同 じくその平面図、図３は同じくそのＡ−Ａ断面図、図４は同じくそのＢ−Ｂ断面 図、図５は透光性樹脂による透光樹脂体を示す図である。

【００２０】 図示の如く、本実施例の光結合装置は、基板２１に接続され、通過路２２を通 過する被検出物たる回転体２３（エンコーダデイスク）の通過状態を無接点で検 出するフオトエンコーダであつて、発光側リードフレーム２４に発光素子２５が 搭載され、これらが透光性樹脂２６にて樹脂封止されて発光側透光樹脂体２７が 形成され、受光側リードフレーム２８に受光素子２９が搭載され、これらが透光 性樹脂２６にて樹脂封止されて受光側透光樹脂体３１が形成され、該発光側透光 樹脂体２７および受光側透光樹脂体３１を通過路２２を挟んで光学的に結合する よう対向され、外乱光の侵入を防止するための遮光性樹脂３２からなる外装ケー スとしての遮光樹脂体３３が被覆され、前記通過路２２は、発光側リードフレー ム２４および受光側リードフレーム２８の引出し方向（縦方向）に平行に貫通し て形成されたものである。

【００２１】 前記基板２１は、図１の如く、プリント配線板であつて、リードフレーム２４ ，２８の引出し方向に配され半田Ｈにより電気的に接続される。

【００２２】 前記発光素子２５は、図４の如く、例えば赤外線発光ダイオードが用いられて おり、前記受光素子２９は、例えばフオトダイオードが用いられ、夫々、リード フレーム２４，２８に搭載され、ボンデイングワイヤ３５にて内部結線されてい る。

【００２３】 前記発光側透光樹脂体２７および受光側透光樹脂体３１は、図５の如く、発光 素子２５および受光素子２９をエポキシ樹脂等の熱硬化性の透光性樹脂２６を用 いて注型方式あるいはトランスフアー方式等により一次モールドして成る。そし て、両透光樹脂体２７，３１の対向面には、光の出入範囲を制限する凸状部３６ が横長、すなわち、リードフレーム２４，２８の引出し方向に対して直交する方 向に長く形成されている。

【００２４】 ここで、該凸状部３６が横長に形成されているのは、通過路２２を縦方向に配 したのに伴い、被検出物が縦方向に移動する際、通過光の指向角を移動方向に対 して絞り込むためである。

【００２５】 前記遮光樹脂体３３は、図１〜４の如く、ポリフエニレンサルフアイド等の熱 可塑性を有する遮光性樹脂３２を用いて射出形成され、前記発光側透光樹脂体２ ７を収納する発光側収納部３７と、前記受光側透光樹脂体３１を収納する受光側 収納部３８と、該両収納部３７，３８をこれらの側部から通過路２２を挟んで連 結する連結部３９とから構成されている。これにより、該遮光樹脂体３３は、図 ２の如く、回転体２３を側方から装着できるよう平面視コ字形に形成されている 。

【００２６】 そして、該遮光樹脂体３３の両対向面の中央部には、発光素子２５から受光素 子２９に照射される光を絞り込むための絞り窓４１が、前記透光樹脂体２７，３ １の凸状部３６に対応して、リードフレーム２４，２８と直交する方向（横長方 向）に長く形成されている。

【００２７】 ここで、本実施例に使用される回転体２３は、図１の如く、複数のスリツト２ ３ａを有する円板状のものであり、これらが使用される機器本体の支持部（図示 せず）にて支持されて、横軸４２周りに回転自在とされている。

【００２８】 図中、５１は遮光樹脂体３３の成形時に金型内で透光樹脂体２７，３１を位置 決めするための円孔である。

【００２９】 上記光結合装置は、次のようにして製造される。

【００３０】 まず、リードフレーム２４，２８に発光素子２５および受光素子２９を夫々搭 載し、発光素子２５および受光素子２９とリードフレーム２４，２８とをボンデ イングワイヤ３５により夫々内部結線する。

【００３１】 次に、これらを透光性樹脂２６を用いて注型方式あるいはトランスフアー方式 により分離独立した透光樹脂体２７，３１を一次成形する。

【００３２】 この際、凸状部３６を横長方向に長く形成しておく。

【００３３】 さらに、透光樹脂体２７，３１を通過路２２を挟んで光学的に結合するよう対 向配置して成形金型に挿入し、透光性樹脂３２を用いてインジエクシヨンモール ド方式等で二次成形して遮光樹脂体３３を形成する。

【００３４】 この際、透光樹脂体２７，３１の凸状部３６に対応して絞り窓４１を横長形状 に形成し、さらに、通過路２２を側面開放の縦長形状としておく。

【００３５】 そして、基板２１への取付け時には、図１の如く、リードフレーム２４，２８ の引出し方向に基板を配置し、各リードフレーム２４，２８を所望の接点に接続 させ半田Ｈにて固定する。

【００３６】 また、使用時には、図１の如く、回転体２３の側部の約半分を通過路２２に側 方から装着し、回転体２３の横軸４２を図示しない使用機器本体の支持部にて回 転自在に支持する。

【００３７】 そして、回転体２３を回転させる際、発光素子２５を発光させ、この光が回転 体２３のスリツト２３ａを通過して受光素子２９に達するか否かにより、回転体 ２３の回転位置および回転速度等を検出する。

【００３８】 このとき、通過路２２をリードフレーム２４，２８の引出し方向に平行とし、 かつ、リードフレーム２４，２８の引出し方向と直交する方向に開放しているの で、回転体２３を通過路２２にリードフレーム２４，２８と直交する方向から装 着できる。

【００３９】 そうすると、図１のように、回転体２３が通過路２２からはみ出しても、リー ドフレーム２４，２８に直交する方向（側方）にはみ出るだけなので、リードフ レーム２４，２８の引出し方向と逆側へのはみ出しを防止できる。

【００４０】 しかも、通過路２２をリードフレーム２４，２８の引出し方向に貫通して設け ているので、回転体２３の径が大である場合にも、従来のように連結部に遮られ ることなく回転体Ｘの横軸を下方に配して設計できる。なお、回転体２３がさら に大である場合には、実装する回路基板にも回転体２３を回避するための切欠を 設けておけばよい。

【００４１】 したがつて、回転体２３をセツトした際の全体のリード引出し方向の高さ寸法 を、回転体２３の径、または光結合装置の高さ寸法の、いずれか大きい方の寸法 まで減少させることができ、従来に比べて必要スペースを削減できる。

【００４２】 また、この場合、絞り窓４１をリードフレーム２４，２８と直交する方向に長 く形成しているので、回転体２３を側部に装着しても、回転体２３の回転方向に 対して照射光を絞り込むことができ、指向性の向上によりＳ／Ｎ比を向上し得る 。

【００４３】 なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、本考案の範囲内で上 記実施例に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。

【００４４】 例えば、上記構成では、透光樹脂体２７，３１が遮光性樹脂３２にて樹脂封止 されて遮光樹脂体３３が形成されていたが、この遮光樹脂体３３のかわりに別体 の外装ケースを用いてケース内に挿入するだけのものであつてもよい。

【００４５】 また、回転体２３は円板状のものに限らず、例えば、横軸４２周りに回動する 振り子状のものであつてもよい。

【００４６】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな通り、本考案請求項１によると、通過路をリードフレ ームの引出し方向に平行とし、かつ、リードフレームの引出し方向と直交する方 向に開放しているので、回転体を通過路にリードフレームと直交する方向から装 着すれば、回転体の通過路からのはみ出しをリードフレームに直交する方向に向 けることができ、回転体をセツトした際のリード引出し方向の高さ寸法を減少さ せることができる。

【００４７】 本考案請求項２によると、通過路をリードフレームの引出し方向に貫通して設 けているので、回転体の径が大である場合にも、従来のように連結部に遮られる ことなく回転体の横軸を下方に配して設計でき、回転体を含めた場合の必要スペ ースを削減できる。

【００４８】 本考案請求項３によると、絞り窓をリードフレームと直交する方向に長く形成 しているので、回転体を側部に装着しても、回転体の回転方向に対して照射光を 絞り込むことができ、指向性の向上によりＳ／Ｎ比を向上し得るといつた優れた 効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例を示す光結合装置の使
用状態を示す斜視図である。

【図２】図２は同じくその平面図である。

【図３】図３は同じくそのＡ−Ａ断面図である。

【図４】図４は同じくそのＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図５は同じく透光樹脂体を示す図である。

【図６】図６は従来の光結合装置の使用状態を示す斜視
図である。

【図７】図７は同じくその平面図である。

【図８】図８は同じくそのＣ−Ｃ断面図である。

【図９】図９は同じくそのＤ−Ｄ断面図である。

【図１０】図１０は同じく透光樹脂体を示す図である。

【図１１】図１１は同じくその平面図である。

【図１２】図１２は同じくその断面図である。

【符号の説明】

２２ 通過路 ２３ 回転体 ２４ 発光側リードフレーム ２５ 発光素子 ２８ 受光側リードフレーム ２９ 受光素子 ３３ 遮光ケース ４１ 絞り窓 ４２ 横軸

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 遮光ケース内に、発光側リードフレーム
   に搭載された発光素子と、受光側リードフレームに搭載
   された受光素子とが通過路を挟んで光学的に結合するよ
   う対向して収納され、通過路上で横軸周りに回転する回
   転体の通過状態を検出する光結合装置において、前記通
   過路は、リードフレームの引出し方向に平行とされ、か
   つ、リードフレームの引出し方向に直交する方向に開放
   されたことを特徴とする光結合装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光結合装置において、通
   過路は、リードフレームの引出し方向に貫通して形成さ
   れたことを特徴とする光結合装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光結合装置において、発
   光素子から受光素子に照射される光を絞り込む絞り窓
   は、発光側リードフレームおよび受光側リードフレーム
   と直交する方向に長く形成されたことを特徴とする光結
   合装置。