反射编码器和使用该反射编码器的电子装置制造方法及图纸

在反射编码器的实施例中，反射编码器设置：光发射部分，其具有能够发光的光发射元件和用于覆盖和保护光发射元件的光发射侧透明树脂体；光检测部分，其具有用于检测从光发射元件发射并被编码轮的反射区反射的光的光接收元件；用于覆盖和保护光接收元件的光接收侧透明树脂体；和遮光体，其设置在光发射侧透明树脂体和光接收侧透明树脂体之间，用于分隔光发射部分和光检测部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反射编码器，其是用作光轴角度编码器的一部分的光学传感器的光学系统，用于产生表示轴的角度位置或角度变化的电信号。
技术介绍
图11示出常规反射编码器的结构示例。反射编码器是具有瓶帽状反射传感器1100的光学编码器，其检测从编码轮1104的反射区1104a反射的调制光束Pa1102。反射传感器1100包括光发射元件1101，其照亮编码轮1104的反射区1104a和非反射区1104b；至少一个光检测元件1102设置在与光发射元件1101相同衬底上，以便检测从编码轮1104反射的调制光束Pa1102；框架1107，光发射元件1101和光检测元件1102安装在其上；和环氧树脂部分1103，其覆盖光发射元件1101和光检测元件1102的表面，并保护光发射元件1101和光检测元件1102。为了防止在环氧树脂部分1103和空气之间的相界面被不期望地反射的光束Pb1102直接到达光检测元件1102，反射传感器1100包括适当地设置在光发射元件1101和编码轮1104之间的透镜。该透镜也朝光检测元件1102的方向放大图像，因此，由于使用该透镜，可能使用更紧凑、更便宜的光检测元件1102。如图11所示的瓶帽状的反射传感器1100包括单独的透镜，即，覆盖光发射元件1101的光发射透镜1105和覆盖光检测元件1102的光检测透镜1106。光发射元件1101和光检测元件1102设置在合适的位置，使得来自光发射元件1101的光束Pa1101被光发射透镜1105放大，并沿编码轮1104的方向聚焦和发射，然后，从编码轮1104反射的调制光束Pa1102沿光检测元件1102的方向放大和聚焦。应该指出，可能使用这种紧凑和便宜的双透镜结构，保持高精度。但是，作为这种反射编码器的示例，具有光发射装置和光电检测器密封在单个透明介质中的光学编码器(例如，参见JP H6-221874A(1994))。如图11所示的反射编码器具有许多现在用过的反射编码器的优点，即，相当便宜、相当紧凑，但是，因为光发射元件和光检测元件都设置在相同的透明介质中，也存在一些问题，如下面所述。也就是说，来自光发射元件1101的光束Pb1101被保护光发射元件1101的环氧树脂部分1103内部反射，并作为光束Pb1102照射到相邻的光检测元件1102上。因此，在光检测元件1102中产生不期望的信号。图12是当在光检测元件中产生不期望的信号时，输出波形的示例曲线图，图13是当在光检测元件中没有产生不期望的信号时，输出波形的示例曲线图。在图12和图13中，垂直轴表示电压，水平轴表示时间。如图所示，与在光检测元件中没有产生不期望的信号时的输出信号波形相比，在光检测元件中产生不期望的信号时，由于噪音成分N，输出信号波形上移。在反射编码器中，信号检测精度对反射编码器的性能具有很大影响。因此，由于内部反射造成的精度损失是一个大问题。而且，为了克服这种内部反射，需要使用相当高的电流来发光，导致增加使用的功率。而且，从试验的结果来看，已经发现从光发射元件直接进入光检测元件的不期望信号引起输出信号波形的噪音成分移动，是输出信号波形振幅的约1/6。如上所述，由于内部反射影响产生的问题是对于反射编码器比对于反射光继电器大。如图13所示，为了改善性能，在输出信号波形中基本上没有噪音成分是很重要的。另一方面，如果光发射元件的透镜和光检测元件的透镜之间的距离很大时，那么还有减少由光发射元件发射、达到光检测元件的光量的问题。
技术实现思路
考虑到上述问题而实现了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种反射编码器，其通过用遮光体消除不期望的信号，能够改善光学特性，并且通过装入这种反射编码器而提供更紧凑、更精确的电子装置。本专利技术的反射编码器设置光发射部分，其具有能够发光的光发射元件和用于覆盖和保护光发射元件的光发射侧透明树脂体；光检测部分，其具有用于检测从光发射元件发射并被编码轮的反射区反射的光的光接收元件；用于覆盖和保护光接收元件的光接收侧透明树脂体；和遮光体，其设置在光发射侧透明树脂体和光接收侧透明树脂体之间，用于分隔光发射部分和光检测部分。结果，通过遮光体，防止来自光发射部分侧的光进入光检测部分侧，从而消除光接收元件中的不期望的信号。本专利技术的反射编码器还设置副模制树脂部分，用于固定光发射部分和光检测部分，从而保持预定的距离；其中遮光体与副模制树脂部分模制成单件。在这种结构的情况下，可能既不增加制造步骤形成遮光体，又精确定位光发射部分和光检测部分。在本专利技术的反射编码器中，遮光体由板状或片状件形成。在这种结构的情况下，光发射部分的透镜和光检测部分的透镜可以靠近排列形成，因此，可能保证由编码轮反射的光有效和准确地入射到光检测部分。在本专利技术的反射编码器中，遮光体可以这样形成将液体不透明树脂注入光发射侧透明树脂体和光接收侧透明树脂体之间的间隔中，然后固化。在这种结构的情况下，光发射部分的透镜和光检测部分的透镜可以更靠近排列形成，因此，可能保证由编码轮反射的光有效和准确地入射到光检测部分。在本专利技术的反射编码器中，光发射部分中安装光发射元件的光发射侧框架的高度，和光检测部分中安装光接收元件的光接收侧框架的高度可以不同。在这种结构的情况下，光发射元件和光接收元件的排列可以调整到最佳位置或高度，因此，改善反射编码器的光学特性。在本专利技术的反射编码器中，可能编码轮为圆形，光发射部分和光检测部分沿垂直于编码轮直径方向的方向对准。在这种结构的情况下，即使编码轮很小，可能直接在编码轮下面设置反射编码器。在本专利技术的反射编码器中，可能编码轮为圆形，光发射部分和光检测部分沿编码轮的直径方向对准。在这种结构的情况下，因为照射编码轮的光相对编码轮的直径方向左右对称分布，进入光检测部分的光左右对称。因此，改善光学信号输出波形，能够提供精确的信号。在本专利技术的反射编码器中，可能光接收元件具有光检测区和信号处理电路，光检测区设置成远离反射编码器的中心，信号处理电路设置成靠近反射编码器的中心。在这种结构的情况下，可能防止光检测部分由于信号处理电路而变大。在本专利技术的反射编码器中，可能光发射侧透镜在光发射侧透明树脂体的顶部形成，和光接收侧透镜在光接收侧透明树脂体的顶部形成，和光发射部分和光检测部分设置成光发射侧透镜和光接收侧透镜的至少一个的光轴朝遮光体的顶部倾斜。在这种结构的情况下，可以有效利用来自光发射部分的光。在本专利技术的反射编码器中，光发射元件设置在光发射侧透镜的光轴上。在这种结构的情况下，光有效地进入光发射侧透镜。在本专利技术的反射编码器中，光接收元件设置在光接收侧透镜的光轴上。在这种结构的情况下，进入光接收侧透镜的光有效地聚焦在光接收元件上。本专利技术的电子装置是至少使用上述中的一种反射编码器的装置。结果，可以有效和精确地检测光，和可以改善电子装置的特性。附图说明图1是表示有关本专利技术实施例1的反射编码器的截面图。图2是表示图1的反射编码器的透视图。图3本表示有关专利技术实施例1的反射编码器的改型示例的截面图。图4是表示有关本专利技术实施例2的反射编码器的截面图。图5是表示有关本专利技术实施例3的反射编码器的截面图。图6是表示有关本专利技术实施例4的反射编码器的截面图。图7(a)是表示有关本专利技术实施例5的反射编码器的顶视说明图，图7(b)是其侧视图。图8(a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反射编码器，包括：　　　　一光发射部分，其具有能够发光的一光发射元件和用于覆盖和保护所述光发射元件的一光发射侧透明树脂体，　　　　一光检测部分，其具有用于检测从所述光发射元件发射并被一编码轮的反射区反射的光的一光接收元件，和用于覆盖和保护所述光接收元件的一光接收侧透明树脂体，和　　　　一遮光体，其设置在所述光发射侧透明树脂体和所述光接收侧透明树脂体之间，用于分隔所述光发射部分和所述光检测部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长坂幸二，志知孝一，佐佐木正人，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]