CN101187573B - 光学编码器和使用该光学编码器的电器件 - Google Patents

光学编码器和使用该光学编码器的电器件 Download PDF

Info

Publication number
CN101187573B
CN101187573B CN2007101596657A CN200710159665A CN101187573B CN 101187573 B CN101187573 B CN 101187573B CN 2007101596657 A CN2007101596657 A CN 2007101596657A CN 200710159665 A CN200710159665 A CN 200710159665A CN 101187573 B CN101187573 B CN 101187573B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
lens
shell
optical encoder
photocell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007101596657A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101187573A (zh
Inventor
冈野一昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microsoft Technology Licensing LLC
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN101187573A publication Critical patent/CN101187573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101187573B publication Critical patent/CN101187573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715Scale reading or illumination devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

Abstract

一种光学编码器包括三个组成部分,密封有光发射芯片1的发射侧透光树脂6,密封有光接收芯片2的接收侧透光树脂8,和外壳4,透镜3整合在外壳4上并且发射侧透光树脂6和接收侧透光树脂8容纳在外壳4内。这样,和将用于将光发射芯片1发出的光进行校准的透镜3和外壳4作为单独组成部分的技术方案相比,本发明中的光学编码器可以减小零件的数量。

Description

光学编码器和使用该光学编码器的电器件
技术领域
本发明涉及一种光学编码器,以及使用该光学编码器的电器件,其中,光发射元件发射出的光被投射在检测目标上,然后,被检测目标传递或反射的光被光接收元件检测。
背景技术
通常,JP3-76428B揭露了一种光学编码器,其具有光发射元件和光接收元件,由光发射元件发射出的光,穿过狭缝,被光接收元件检测,由光接收元件检测到的光学信号被转换为电信号,因此穿过速度和狭缝的传递方向基于电信号来确定。
然而,在通常的光学编码器中,由不同的组成部分设置外壳,该外壳用于固定光发射元件、光接收元件和将光发射元件发射出的光进行校准的透镜中的每一个。这导致了构成光学编码器的组成部分的数量的增加,造成了成本的增加的问题。
同时,如果透镜具有双折射(birefringence)功能或者透镜偏差校正(lensaberration improvement)功能,则零件数量也会相应地增加,导致成本进一步增加地问题。
进一步地,在常规的光学编码器中,光发射元件所发射的光被透镜校准,且穿过由狭缝设置的暗-明图案从而被光接收元件检测。但是,存在如下的情况,光发射元件与光接收元件之间的距离或多或少的与一参考值不同,或者分辨率或多或少的与参考值不同,因而由于光的校准造成光接收元件上的光的入射特性不稳定,这又是一个问题。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种光学编码器,以及使用该光学编码器的电器件,使得零件数量得以减少从而降低开发成本。
本发明的又一目的是提供一种光学编码器,与使用该光学编码器的电器件,即使光发射元件和光接收元件之间的距离偏离参考值或者分辨率偏离参考值,光接收元件上的入射光的光学特性也能得到稳定。
为了实现上述目的,提供一种光学编码器,包括:
光发射元件;
光接收元件,用于接收由光发射元件发射出的光和被检测目标传递或反射的光;
透镜,用于将光发射元件发射出的光施加到检测目标上;以及
外壳,用于容纳光发射元件和光接收元件并将光发射元件和光接收元件固定在特定位置,其中
外壳和透镜被通过透光树脂被整体地模塑在一起。
根据这一结构,用于将光发射元件和光接收元件固定在特定位置的外壳和用于将光发射元件发射出的光施加到检测目标上的透镜被透光树脂整体地模塑在一起。因此,和将透镜和外壳作为单独组成部分的技术方案相比,可以减少光学编码器中的零件数量,从而减少开发成本。
在一个实施例中,光接收元件接收由光发射元件发射出的并通过检测目标传递的光,
光发射元件由发射侧透光树脂密封,
光接收元件由接收侧透光树脂密封,
外壳包括容纳发射侧透光树脂的箱形构件和容纳接收侧发光树脂的箱形构件。
在这一实施例中,光学编码器由三个组成部分构成,其为用于密封光发射芯片的发射侧透光树脂、用于密封光接收芯片的接收侧透光树脂和外壳,透镜整合在该外壳上并且发射侧透光树脂和接收侧透光树脂容纳在该外壳内。因此,可以减少光学编码器的零件的数量。
在一个实施例中,透镜将从光发射元件发射出的光形成为平行光并施加到检测目标上。
在这一实施例中,因为光被透镜校准,所以光的漫射得到抑制。因此,特别地,即使光发射元件和光接收元件之间的距离比参考值长,通过透镜对光的校准的增强效应以及通过光发射元件的光输出面到光接收元件的光接收面之间延长的距离而对光的校准,投射在有效光接收表面的、平行光以外的干扰光可以被抑制。因此,光接收元件上的光的入射特性得到稳定。
在一个实施例中,透镜将从光发射元件发射出的光形成为会聚光并施加到检测目标上。
在这一实施例中,因为光被透镜会聚在光接收元件的有效光接收表面上,所以光的漫射得到抑制。进一步地,光集中率得以改善,由此可以实现性能的提高。特别地,即使光发射元件和光接收元件之间的距离比参考值短,投射在有效光接收表面的平行光以外的干扰光可以得到抑制。因此,投射在光接收元件上的光的光学特性得到稳定。
在另一实施例中,透镜将从光发射元件发射出的光形成为发散光施加到检测目标上。
在这一实施例中,因为光被透镜发散,所以即使光接收元件的分辨率比参考值低,光接收元件的有效光接收表面也可以被光均匀地照射。因此,光接收元件上的光的入射特性得到稳定。
在一个实施例中,透镜包括具有圆柱形状的柱状透镜部分。
在这一实施例中,因为透镜是圆柱形状,所以可以简化用于以透光树脂整体模塑外壳和透镜的压制件的结构。因此,可以减小模塑成本。
在一个实施例中,透镜包括半球形状的半球形透镜部分,该半球形透镜部分与柱状透镜部分的两端中的至少一端整体地形成在一起。
在这一实施例中,半球形透镜部分具有半球形状,该半球形透镜部分与透镜的柱状透镜部分两端中的至少一端整体地形成在一起。因此,从光发射元件发射出的光也可以被半球形透镜部分所聚集,从而使得透镜的光集中率得到改善,由此可以实现性能的提高。
在一个实施例中,在透镜周围设置有倾斜部分,该倾斜部分向下朝向透镜倾斜,其作用为使它的入射光朝向光远离透镜光轴的方向折射,从而使光远离光轴,其另外的作用为将它的出射光朝向光进一步远离光轴的方向折射。
在这一实施例中,因为入射光被设置在透镜周围的倾斜部分朝向光远离透镜光轴的方向输出,所以在光发射元件发出的光中仅有效光被校准,从而透镜外围部分中光的发散或偏差的发生可以被减小。
在一个实施例中,与透镜整体地模塑的外壳由透光树脂形成,该树脂只允许特定波长的光通过。
在这一实施例中,通过将所述特定波长设定为光发射元件发出的光波长,可以减小从外壳传递进入的干扰光的影响。
在一个实施例中,光发射元件被透光树脂密封,和
用于使光发射元件发出的光会聚的第二透镜与密封光发射元件的透光树脂的一个表面整体地模塑在一起,所述表面是能透过光发射元件发出的光的表面。
在这一实施例中,由于第二透镜和透镜结合在一起,所以可以提供双折射面,其中所述第二透镜是整体地模塑在密封光发射元件的透光树脂上的,该透镜是整体地模塑在外壳上的。因此,光发射元件发射出的光可以很简单地被校准。
在一个实施例中,被整体地模塑在外壳上的透镜的数量至少为一个。
在这一实施例中,由于提供了与外壳整体地模塑的至少一个透镜被,所以光发射元件发射出的光可以更简单地被校准。进一步地,在这种情况下,通过考虑与外壳整体地模塑在一起的至少一个透镜的方向和放置,可以实现偏差的改善。
在一个实施例中,外壳被设置为,除了具有整体地模塑的至少一个透镜之外,可以从外部额外插入另一透镜。
在这一实施例中,例如,消除偏差的凹透镜从外部插入到至少一个透镜——如被整体地模塑在外壳上的两个透镜之间。因此,偏差的影响可以被进一步地减小,从而光发射元件发射出的光可以更简单地被校准。
在另一实施例中,外壳被设置为,除了具有整体地模塑的至少一个透镜之外,可以从外部另外插入狭缝。
在这一实施例中,例如,狭缝从外部插入到至少一个透镜——例如被整体地模塑在外壳上的两个透镜之间,所述狭缝只允许接近或平行于光发射元件所发射光的光学轴线的光通过并入射到后级(succeeding-stage)透镜上。这样,光发射元件发射的光可以更简单地被校准,因此可以构造远心光学系统。
根据本发明的另一方面,提供了包括上述光学编码器的电器件。
在这种情况下,电器件使用了光学编码器,使得零件数量减少并且降低了开发成本。这样,可以提供诸如零件数量少并且成本低的光学联结装置(optical coupling device)等的电器件。
由上述说明可以清楚地看到,本发明的光学编码器可以减少零件数量并从而降低开发成本,该光学编码器中用于将光发射元件发射出的光施加到检测目标上的透镜与用于容纳并固定光发射元件和光接收元件的外壳、通过透光树脂整体地模塑在一起。
进一步的,当透镜形成为包括具有圆柱形状的柱状透镜部分时,用于整体模塑外壳和透镜的压制件(molding die)的结构可以简化。因此,模塑成本可以被降低。
进一步的,当在整体地模塑有透镜的外壳由透光树脂形成并只能通过特定波长的光时,通过将该特定波长设定为光发射元件发出的光波长,可以减小从外壳传递进入的干扰光的影响。
进一步的,当第二透镜与用于密封光发射元件的透光树脂整体地模塑时,或者当整体模塑在外壳上的透镜为多个时,或者当外壳被设置为允许另一透镜或者狭缝可以额外地从外部插入时,光发射元件发射出的光可以被更简单地校准。
进一步的,当透镜被设置为使得光发射元件发射出的光形成为平行光线并被施加到检测目标时,可以抑制光的漫射。特别地,即使光发射元件和光接收元件之间的距离比一参考值长,也可以抑制光接收元件的有效光接收表面上的干扰光的入射。从而,光接收元件上的光的入射特性可以得到稳定。
进一步的,当透镜被设置为使得光发射元件发射出的光形成会聚光并施加到检测目标时,光的漫射可以得到抑制。特别地,即使光发射元件和光接收元件之间的距离比一参考值短,也可以抑制有效光接收表面上的干扰光的入射。从而,光接收元件上的光的入射特性可以得到稳定。
进一步的,当透镜被设置为使得光发射元件发射出的光形成漫射光并施加到检测目标时,即使光接收元件的分辨率比参考值低,光接收元件的有效光接收表面也可以被均匀地照射。从而,光接收元件上的光的入射特性可以得到稳定。
同样,本发明中的电器件使用这样一种光学编码器,该编码器减少了零件数量从而降低开发成本。这样,可以提供诸如零件数量少并且成本低的光学联结装置等的电器件。
附图说明
通过下面的描述并结合附图可以更全面地理解本发明,附图仅仅是示意性的,而不是对本发明进行限定,其中:
图1是示出了根据本发明的一光学编码器的示意结构的纵向截面图;
图2是示出了图1中透镜结构的透视图;
图3是示出了图1中外壳中的在发光侧的箱形构件的放大视图;
图4是示出了不同于图1中的、光学编码器的外壳中的在发光侧的箱形构件的放大视图;
图5是示出了不同于图1和图4中的、光学编码器的外壳中的在发光侧的箱形构件的放大视图;
图6是示出了不同于图1、图4和图5中的、光学编码器的示意结构的纵向截面图;
图7是示出了不同于图1、图4、图5和图6中的、光学编码器的示意结构的纵向截面图;
图8是示出了不同于图1和图4-图7中的、光学编码器的示意结构的纵向截面图;
图9是示出了不同于图1和图4-图8中的、光学编码器的示意结构的纵向截面图;
图10是示出了不同于图1和图4-图9中的、光学编码器的示意结构的纵向截面图。
具体实施方式
下面将通过附图所示的实施例,更加详细地描述本发明。
(实施例一)
图1为本实施例的一光学编码器的示意结构的纵向截面图。
如图1所示,本实施例中的光学编码器是用于检测通过光通道的光盘的旋转速度、旋转方向以及旋转位置等的透射型编码器(transmission encoder)。该透射型编码器大致包括光发射芯片1、透镜3、光接收芯片2以及外壳4,所述光发射芯片包括诸如发光二极管(LED)这样的光发射元件的芯片,所述透镜用于校准光发射芯片1发射出的光,所述光接收芯片2包括光接收元件的芯片,用于接收经由光盘所获得的光(图中未示出),所述外壳4用于在其中容纳光发射芯片1和光接收芯片2,光发射芯片1和光接收芯片2彼此相对设置并且二者之间设置光盘通道。
光发射芯片1安装于发射侧的引线框架(lead frame)5的顶部上并由透光(light-pervious)树脂(发射侧的透光树脂)6密封、模塑。具有由多单元光电二极管(PD)构成的光接收元件的光接收芯片2被安装在接收侧的引线框架7的表面上并由透光树脂(接收侧的透光树脂)8密封、模塑。外壳4由光传递(light-transmitting)树脂构成,所述外壳构造为使得两个箱形构件连接在一起,二者之间相距一特定距离作为光盘通道。这样,发射侧的透光树脂6通过接合构件9与外壳4中的箱形构件4a和4b中的一个构件4b的一个内表面接合在一起,该内表面与设置有光盘通道40的一侧相对。接收侧的透光树脂8容纳于外壳4中的箱形构件4a和4b中的另一构件4a中。这样,光发射芯片1和光接收芯片2可经由位于二者之间的光盘通道40布置,而且,即使光接收元件具有不同的光接收程度(light reception pitch),也可以对光盘的旋转速度、旋转方向以及旋转位置等进行检测。
同时,透镜3与壁部10整体地模塑在一起,该壁部10限定了外壳4内的用于容纳发射侧透光树脂6的箱形构件4b中的光盘通道。随后,光发射芯片1发射出的光由整体地与外壳4的壁部10模塑的透镜3来传递,并以平行光的形式向前传递。从透镜3输出的平行光穿过位于箱形构件4a的一壁部11上的开口12,随后向着光接收芯片2传递,该箱形构件4a用于容纳在外壳4中的接收侧透光树脂8并面对透镜3。
如上所述,本实施例中的光学编码器有三个组成部分,包括用于密封光发射芯片1的发射侧透光树脂6,用于密封光接收芯片2的接收侧透光树脂8,和外壳4,透镜3整合于该外壳4上并且该外壳4中容纳发射侧透光树脂6和接收侧透光树脂8。这样,和将用于使从光发射芯片1发出的光校准的透镜3和外壳4设置为单独组成部分的情况相比,该光学编码器减少了零件数量并使得开发成本降低。
在这一实施例中,如图2所示,透镜3形成为:具有半球形状的半球形透镜部分14整合在具有圆柱形状的柱状透镜部分13的一端上。将透镜3形成为这样的圆柱形状使得用于外壳4的模具结构得到简化并可进一步减少模塑成本,该透镜3整合在该外壳4上。进一步的,将柱状透镜部分13的一端形成为半球形状,使光在Y方向上集中时光集中率(light condensing ratio)得到提高,从而实现性能的提高。
图3是示出了外壳4中的容纳发射侧透光树脂6的箱形构件4b的放大视图。参见图3,倾斜为下降到透镜3的倾斜部分15位于限定了光盘通道40的壁部10内的透镜3周围。因此,投射在倾斜部分15上的光发射芯片1发射出的光被折射并向外传递(向着远离透镜3的光轴的方向),并且从倾斜部分15输出的光被进一步向外折射,从而输出到外壳4之外。从而,在光发射芯片1所发射的光之外,有效光可以被校准形成平行光线16。这样,可以减小光的分散或者透镜3外围部分的偏差(aberration)。
如上所述,在本实施例的光学编码器中,光发射芯片1发射出的光被校准形成平行光线16。因此,光的分散得到抑制。特别地,即使光发射芯片1和光接收芯片2之间的距离比参考值长,通过透镜3对光的校准的增强效应以及光发射芯片1的光输出面和光接收芯片2的光接收面之间加长了的距离而对光进行的校准,光接收芯片2上的、平行光以外的干扰光的入射可以得到抑制。因此,光接收芯片2上的光的入射特性得到稳定。
(实施例二)
本实施例的光学编码器的大概结构与图1中第一实施例的基本上相同。因此,与实施例1中相同的组成部分仍由相同附图标记所标定,不同于实施例1的结构将在下述文字中介绍。
图4是示出了本实施例中的外壳4中的容纳发射侧透光树脂6的箱形构件4b的放大视图。参见图4,透镜3a被整体地与壁部10模塑,所述壁部10限定了外壳4的箱形构件4b中的光盘通道,发射侧透光树脂6容纳于该箱形构件4b中。随后,在本实施例中,光发射芯片1所发射的并被透镜3a所传递的光作为会聚光31行进,穿过开口12,由此光入射到光接收芯片2上(参见图1),其中所述开口12设置壁部11中并面向外壳4的箱形构件4a中的透镜3a,所述箱形构件4a中容纳有接收侧透光树脂8。
倾斜部分15具有与第一实施例中相似功能,从光发射芯片1发出并入射到倾斜部分15上的光的一部分被折射以便向外传递(向着远离透镜3a的光轴的方向),因此仅有效光可以会聚以形成会聚光31。这样,可以减小光的分散或者所发生的透镜3a外围部分的偏差。
如上所述,本实施例的光学编码器有三个组成部分,包括用于密封光发射芯片1的发射侧透光树脂6,用于密封光接收芯片2的接收侧透光树脂8,和外壳4,透镜3a整合于该外壳4上并且该外壳4中容纳发射侧透光树脂6和接收侧透光树脂8。这样,和将用于使从光发射芯片1发出的光会聚的透镜3a和外壳4设置为单独组成部分的情况相比,该光学编码器减少了零件数量并使得开发成本降低。
进一步的,在本实施例的光学编码器中,光发射芯片1发射出的光被会聚形成会聚光31。因此,光散射得到抑制。进一步的,光集中率得到改善,从而实现了性能的提高。特别地,即使光发射芯片1和光接收芯片2之间的距离比参考值短,入射在光接收芯片2的有效光接收表面上的干扰光也可以得到抑制。因此,光接收芯片2上的光的入射特性得到稳定。
(实施例三)
本实施例的光学编码器的大概结构与图1中第一实施例的基本上相同。因此,与实施例1中相同的组成部分仍由相同附图标记所标定,不同与实施例1的结构将在下述文字中介绍。
图5是示出了本实施例的外壳4中容纳发射侧透光树脂6的箱形构件4b的放大视图。参见图5,透镜3b被整体地与壁部10模塑,所述壁部10限定了外壳4的箱形构件4b中的光盘通道,发射侧透光树脂6容纳于该箱形构件4b中。随后,在本实施例中,光发射芯片1所发射的并被透镜3b所传递的光作为弥散光(diffused light)32行进,穿过开口12,由此光入射到光接收芯片2上(参见图1),其中所述开口12设置于面向透镜3b的、在外壳4的箱形构件4a中的壁部11中,所述箱形构件4a中容纳有接收侧透光树脂8。
倾斜部分15具有与第一实施例中相似功能,从光发射芯片1发出并入射到倾斜部分15上的光的一部分被折射以便向外传递(向着远离透镜3b的光轴的方向),因此仅有效光可以漫射以形成弥散光32。这样,可以减小光的分散或者所发生的透镜3a外围部分的偏差。
如上所述,本实施例的光学编码器有三个组成部分,包括用于密封光发射芯片1的发射侧透光树脂6,用于密封光接收芯片2的接收侧透光树脂8,和外壳4,透镜3b整合于该外壳4上并且该外壳4中容纳发射侧透光树脂6和接收侧透光树脂8。这样,和将用于使从光发射芯片1发出的光漫射的透镜3和外壳4设置为单独组成部分的情况相比,该光学编码器减少了零件数量并使得开发成本降低。
进一步的,在本实施例的光学编码器中,从光发射芯片1发射出的光被漫射以形成弥散光32。因此,即使光接收芯片2的分辨率比参考值低(即,光接收芯片2的有效光接收表面的宽度比参考值宽),光接收元件的有效光接收表面也可以被光均匀地照射。因此,光接收芯片2上的光的入射特性得到稳定。
(实施例四)
图6是示出了本实施例的光学编码器的示意结构的纵向截面图。本实施例中光发射芯片1、光接收芯片2、透镜3、外壳4、发射侧引线框架5、发射侧透光树脂6、接收侧引线框架7、接收侧透光树脂8、结合构件9、壁部10、壁部11和开口12与图1中第一实施例的光学编码器中的那些基本上相同。这些组成部分由与图1中相同的附图标记所标定,且省略它们的详细描述。
如图6所示,在本实施例的光学编码器中,在光发射芯片1的光轴上,用于使从光发射芯片1而来的光聚集的凸透镜18通过与发射侧透光树脂6整体模塑(传递模塑法)来设置,其中光发射芯片1位于面对透镜3的发射侧透光树脂6的表面上。这样,整合在外壳4上的透镜3和整合在发射侧透光树脂6上的凸透镜18被结合在一起,因此光发射芯片1所发射的光可以更简单地被校准。
(实施例五)
图7是示出了本实施例的一光学编码器的示意结构的纵向截面图。本实施例中的光发射芯片1、光接收芯片2、透镜3、外壳4、发射侧引线框架5、发射侧透光树脂6、接收侧引线框架7、接收侧透光树脂8、结合构件9、壁部10、壁部11和开口12与图1所示的第一实施例的光学编码器中的那些基本上相同。这些组成部分由与图1中相同的附图标记所标定,省略它们的详细述。
如图7所示,在本实施例的光学编码器中,在透镜3和外壳4中的发射侧透光树脂6之间通过与外壳4整体模塑(传递模塑法)设置有第二透镜19,其中透镜3与外壳4整合。这样,形成在外壳4上的多个透镜3、19如此设置:光发射芯片1所发射的光可以更简单地被校准。在这种情况下,为凸透镜的第一透镜3和为凸透镜的第二透镜19被设置为它们的凸表面在方向上彼此相反。由此,作为更进一步的优点,可行的是能设计出降低偏差影响的透镜系统。
(实施例六)
图8是示出了本实施例中光学编码器的示意结构的纵向截面图。本实施例中的光发射芯片1、光接收芯片2、透镜3、外壳4、发射侧引线框架5、发射侧透光树脂6、接收侧引线框架7、接收侧透光树脂8、结合构件9、壁部10、壁部11和开口12与图1所示的第一实施例的光学编码器中的那些基本上相同。这些组成部分由与图1中相同的附图标记所标定,省略它们的详细描述。
如图8所示,在本实施例的光学编码器中,如图7所示的第五实施例的光学编码器的情况那样,在透镜3和外壳4中的发射侧透光树脂6之间通过与外壳4整体模塑设置有第二透镜19,其中透镜3与外壳4整合。为凸透镜的第一透镜3和为凸透镜的第二透镜19被设置为它们的凸表面在方向上彼此相反。
进一步的,在本实施例中,在外壳4中的第一透镜3和第二透镜19之间有从外壳4外部插入进来的、作为第三透镜的凹透镜20。通过这一设置,与实施例五中的光学编码器相比,偏差的影响可以被进一步减小。
由凹透镜20构成的附加透镜从外壳4的外部插入在由与外壳4整合的第一透镜3、第二透镜19构成的多个透镜之间,在这种情况下,作为例子给出了以上描述。但是,本发明并不仅限于此,且例如,可以毫无问题布置为附加透镜可以从外壳4的外部插入到与外壳4整合的一个透镜3的入射侧。此外,要从外壳4的外部插入的透镜类型也不仅限于凹透镜。
(实施例七)
图9是示出了本实施例的光学编码器的示意结构的纵向截面图。本实施例中的光发射芯片1、光接收芯片2、透镜3、外壳4、发射侧引线框架5、发射侧透光树脂6、接收侧引线框架7、接收侧透光树脂8、结合构件9、壁部10、壁部11和开口12与图1所示的第一实施例的光学编码器中的那些基本上相同。这些组成部分由与图1中相同的附图标记所标定,省略它们的详细描述。
如图9所示,在本实施例的光学编码器中,如图7所示的第五实施例的光学编码器的情况那样,在透镜3和外壳4中的发射侧透光树脂6之间通过与外壳4整体模塑设置有第二透镜19,其中透镜3与外壳4整合。为凸透镜的第一透镜3和为凸透镜的第二透镜19被设置为它们的凸表面在方向上彼此相反。
进一步的,在本实施例中,在外壳4中的第一透镜3和第二透镜19之间,从外壳4的外部插入狭缝21。通过这一设置,光发射芯片1所发射出的光只有接近或平行于光轴的部分才能通过狭缝21入射到第一透镜3上,从而可以构造远心光学系统(telecentric optical system)。
狭缝21从外壳4的外部插入在由与外壳4整合的第一透镜3、第二透镜19构成的多个透镜之间,在这种情况下,作为例子给出了以上描述。但是,本发明并不仅限于此,如图10所示,例如可以毫无问题布置为将狭缝21从外壳4的外部插在与外壳4整合的透镜3的入射侧。
如上所述的实施例中,整合有透镜3的外壳4由树脂制成,该树脂仅允许光发射芯片1发射出的特定波长的光通过。因此,可以减小从外壳4传递进入的其它波长的干扰光的影响。
在光电编码器中根据由光盘传递的光来检测作为检测目标的光盘的旋转速度、旋转方向、旋转位置等,在这样的情况下,作为例子描述了以上实施例。但是,本发明并不局限于透射型编码器,还可以是反射型编码器。
此外,在上述实施例中,用于将透镜3发出的平行光进行会聚的透镜可以置于在光接收芯片2的入射侧。
尽管本发明已被如上描述,应该理解本发明还有其它形式。其它形式不应理解为背离了本发明的精神和范围,本领域的普通技术人员可对其作出各种其它改变和变型而不偏离发明的权利要求限定的范围或精神。

Claims (12)

1.一种光学编码器,包括:
光发射元件,该光发射元件被发射侧透光树脂密封;
光接收元件,用于接收由所述光发射元件发射出的光和被检测目标传递的光,该光接收元件被接收侧透光树脂密封;
透镜,用于将所述光发射元件发射出的光施加到检测目标上;以及
外壳,用于容纳所述光发射元件和所述光接收元件并将所述光发射元件和所述光接收元件固定在特定位置,所述外壳包括容纳所述发射侧透光树脂的第一箱型构件和容纳所述接收侧透光树脂的第二箱型构件,所述外壳构造为使得该第一箱形构件和该第二箱型构件连接在一起且该两个箱形构件之间相距一特定距离以作为光盘通道,其中
所述外壳和所述透镜通过透光树脂被整体地模塑在一起。
2.如权利要求1所述的光学编码器,其中
所述透镜将从所述光发射元件发射出的光形成为平行光并施加到检测目标上。
3.如权利要求1所述的光学编码器,其中
所述透镜将从所述光发射元件发射出的光形成为会聚光并将其施加到检测目标上。
4.如权利要求1所述的光学编码器,其中
所述透镜将从所述光发射元件发射出的光形成为发散光并将其施加到检测目标上。
5.如权利要求1所述的光学编码器,其中
所述透镜包括具有圆柱形状的柱状透镜部分。
6.如权利要求5所述的光学编码器,其中
所述透镜包括具有半球形状的半球状透镜部分,该半球形透镜部分与所述柱状透镜部分的两端中的至少一端整体地形成在一起。
7.如权利要求5所述的光学编码器,其中
在所述透镜周围设置有倾斜部分,该倾斜部分向下朝向透镜倾斜以使得它的入射光朝向远离所述透镜的光轴的方向折射,从而使光偏离所述光轴以使得它的出射光朝向进一步远离所述光轴的方向折射。
8.如权利要求1所述的光学编码器,其特征在于,
所述与透镜整体模塑的外壳由透光树脂形成,该树脂仅允许特定波长的光通过。
9.如权利要求1所述的光学编码器,其中
被整体地模塑在所述外壳上的所述透镜在数量上设置为至少一个。
10.如权利要求9所述的光学编码器,其中
所述外壳被设置为除了具有整体模塑的至少一个透镜之外,从外部额外地插入其它透镜。
11.如权利要求9所述的光学编码器,其中
所述外壳被设置为除了具有整体模塑的至少一个透镜之外,从外部额外地插入狭缝。
12.一种电器件,使用如权利要求1所述的光学编码器。
CN2007101596657A 2006-08-29 2007-08-29 光学编码器和使用该光学编码器的电器件 Active CN101187573B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP231504/06 2006-08-29
JP2006231504 2006-08-29
JP004146/07 2007-01-12
JP2007004146A JP3971784B1 (ja) 2006-08-29 2007-01-12 光学式エンコーダおよびそれを用いた電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101187573A CN101187573A (zh) 2008-05-28
CN101187573B true CN101187573B (zh) 2012-10-24

Family

ID=38556237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101596657A Active CN101187573B (zh) 2006-08-29 2007-08-29 光学编码器和使用该光学编码器的电器件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7589317B2 (zh)
JP (1) JP3971784B1 (zh)
CN (1) CN101187573B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI383129B (zh) * 2008-11-19 2013-01-21 Everlight Electronics Co Ltd 對立式光編碼器
TWI456460B (zh) * 2011-06-02 2014-10-11 Pixart Imaging Inc 光路徑調整組件及使用其之光學觸控裝置
JP6002458B2 (ja) * 2012-06-11 2016-10-05 株式会社ミツトヨ 光学式エンコーダ、及び、そのレンズ固定機構
CN204693230U (zh) * 2015-05-29 2015-10-07 深圳市洲明科技股份有限公司 Led吸顶灯
CN206755076U (zh) * 2017-02-27 2017-12-15 漳州立达信光电子科技有限公司 一种可切换光束角的组合光学装置和led灯
JP6404988B1 (ja) * 2017-04-20 2018-10-17 ファナック株式会社 エンコーダ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4654525A (en) 1982-08-31 1987-03-31 Sharp Kabushiki Kaisha Optical rotary encoder
US4553033A (en) * 1983-08-24 1985-11-12 Xerox Corporation Infrared reflectance densitometer
JPS63170710U (zh) 1987-04-27 1988-11-07
JPS6410620U (zh) 1987-07-10 1989-01-20
JP3076428B2 (ja) 1991-12-16 2000-08-14 株式会社日立製作所 立体形状モデリング方法
US5317149A (en) 1992-11-12 1994-05-31 Hewlett-Packard Company Optical encoder with encapsulated electrooptics
JP3377976B2 (ja) 2000-02-15 2003-02-17 光洋精工株式会社 平行光放射装置
JP4072443B2 (ja) * 2003-02-05 2008-04-09 シャープ株式会社 受光センサ
JP2005189446A (ja) 2003-12-25 2005-07-14 Okaya Electric Ind Co Ltd 発光素子用レンズ

Also Published As

Publication number Publication date
CN101187573A (zh) 2008-05-28
JP2008083023A (ja) 2008-04-10
US7589317B2 (en) 2009-09-15
JP3971784B1 (ja) 2007-09-05
US20080054170A1 (en) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101187573B (zh) 光学编码器和使用该光学编码器的电器件
CN104851229A (zh) 不同大小led芯片的双色发光二极管的光学烟雾报警器
US8447149B2 (en) Optoelectronic transmission device
EP1081660A2 (en) Integrating light mixer
WO2011067951A1 (ja) 光通信モジュール
US6899469B2 (en) Bidirectional optical transmission device
WO2005031410A1 (ja) 光モジュール、光送受信及び光ジョイントスリーブ
US20070165232A1 (en) Optical sensor device
JPH08107235A (ja) 光電センサーの投光器
CA2605190C (en) Led device and optical detector therewith for bill validator
CN100546054C (zh) 光耦合装置及其制造方法以及使用光耦合装置的电子设备
TWI272783B (en) Optical part for two-way optical communication
WO2007142403A1 (en) Integrated micro-optic device
US20190036605A1 (en) Visible light receiver and visible light communication system comprising a visible light receiver
US20150185390A1 (en) Light source module
US8258460B2 (en) Transmissive optical encoder
WO2018139806A1 (ko) 센서 패키지용 윈도우 커버
KR101024573B1 (ko) 프레넬 렌즈를 구비한 초소형 광학입력장치
CN103685833A (zh) 照明设备、图像传感器单元及纸张类识别设备
CN110556368B (zh) 光电传感器及其制备方法
JPH09116187A (ja) 完全同軸複合光素子
CN107209333A (zh) 光模块
CN113905566B (zh) 机壳组件和具有该机壳组件的电子设备
JP2000357816A (ja) 光結合装置
CN100374993C (zh) 光学组件结构与其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180725

Address after: Washington State

Patentee after: Micro soft technique license Co., Ltd

Address before: Osaka Japan

Patentee before: Sharp Corporation