JP3688957B2

JP3688957B2 - Photointerrupter and manufacturing method thereof

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Application number: JP31118499A
Authority: JP
Inventors: 隆行森本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2019-11-01
Also published as: JP2001135852A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転数や回転角度の計測に用いられるレンズ付きのフォトインタラプタおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレンズ付きフォトインタラプタの一例としては、図１５および図１６に示すようなものがある。このフォトインタラプタは、リードフレーム１１１とこのリードフレーム１１１に搭載された発光チップ１１２とこれらのリードフレーム１１１および発光チップ１１２を被覆する透光性樹脂部１１３とからなる１つの発光素子１１０と、リードフレーム１２１とこのリードフレーム１２１に搭載された受光チップ１２２とこれらのリードフレーム１２１および受光チップ１２２を被覆する透光性樹脂部１２３とからなる１つの受光素子１２０と、発光素子１１０から放出された光を平行光に近づけるために発光素子１１０の発光面Ｓ１１０に配置された１つのレンズ１３０と、これらの発光素子１１０と受光素子１２０とレンズ１３０とを収納するケース１４０とから構成されている。
【０００３】
このケース１４０は、断面凹形状の溝部１４０ａを有する中空の略立方体形状であり、溝部１４０ａの側面に発光素子１１０からの光を放出するための発光側スリット１４０ｂと、発光素子１１０から放出された光を取り込むための受光側スリット１４０ｃとが形成されている。これらの発光側スリット１４０ｂと受光側スリット１４０ｃとは互いに対向する位置に形成されている。一方、ケース１４０の内側には、発光素子１１０と受光素子１２０とレンズ１３０とを収納可能な形状の中空部が形成されている。
【０００４】
このような構造のフォトインタラプタの作製方法の一例としては、まず、受光素子１２０の受光チップ１２２が受光側スリット１４０ｃに対向するように、リードフレーム１１１を保持しつつ受光素子１２０をケース１４０内の所定の位置に挿入する。
【０００５】
続いて、発光素子１１０の発光チップ１１２が発光側スリット１４０ｂに対向するように、リードフレーム１２１を保持しつつ発光素子１１０をケース１４０内の所定の位置に挿入するとともに、発光素子１１０と発光側スリット１４０ｂとの間にレンズ１３０を配置するためのスペースを設けておく。最後に、レンズ１３０が発光側スリット１４０ｂに嵌合するように、このスペースにレンズ１３０を挿入して完成させる。
【０００６】
なお、フォトインタラプタを設計する際には、リードフレーム１１１に発光チップ１１２をダイボンドするときに発光チップ１１２の位置がずれてしまった場合でも、発光素子１１０から放出された光を平行光に近づけることができるように（即ち、レンズ１４０がその役割を確実に果たすように）、発光チップ１１２とレンズ１４０との間の距離Ｌを大きくとっておく必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフォトインタラプタには、作製する過程において以下に示すような問題があった。
【０００８】
（１）受光チップ１２２が受光側スリット１４０ｃに対向するように、また、発光チップ１１２が発光側スリット１４０ｂに対向するように、さらに、レンズ１３０が発光側スリット１４０ｂに嵌合するように、発光素子１１０や受光素子１２０、およびレンズ１３０を手作業により方向を整えつつケース１４０内に挿入していくことにより、１つのフォトインタラプタを完成させるため、たくさんの作製時間を要するといった問題があった。さらに、一連の作製作業（受光チップ１２２、発光チップ１１２およびレンズ１３０をケース１４０内に順次挿入する作業）から１つのフォトインタラプタしか完成できないため、作製効率が悪く、フォトインタラプタを多数作製するには、多くの労力と時間とが必要であるといった問題があった。
【０００９】
（２）レンズ１３０をケース１４０内に挿入するとき、リードフレーム１１１，１２１を有する発光素子１１０や受光素子１２０と異なりレンズ１３０にはリードフレームが無いことから、その形状が小さくなり取り扱いにくくなるといった問題があった。また、レンズ１３０をケース１４０内に挿入する際には、ピンセットのような先の細いもので、ケース１４０内にレンズ１３０を押し込む必要がある。
【００１０】
（３）前述のレンズ付きフォトインタラプタを構成するレンズ１３０の機能（役割）は、発光素子１１０から放出された光を平行光に近づけることであるが、発光チップ１１２から放出される光は、一点から放出されるものではなく、ある面積をもった領域から放出されるものである。さらに、リードフレーム１１１に発光チップ１１２をダイボンドするときに発光チップ１１２の位置がずれてしまう場合がある。これらの理由により、精度のよい平行光を得るためには、発光チップ１１２とレンズ１４０との間の距離Ｌを大きくする必要があり、その結果として、フォトインタラプタが大きくなってしまうといった問題があった。
【００１１】
本発明はこのような問題を解決すべく創案されたもので、効率よく作製可能であり、かつ、精度のよい平行光が得られるフォトインタラプタおよびその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のフォトインタラプタは、リードフレームとこのリードフレームに搭載された発光チップとが内部結線され、かつ、透光性樹脂により被覆されてなる発光素子と、リードフレームとこのリードフレームに搭載された受光チップとが内部結線され、かつ、透光性樹脂により被覆されてなる受光素子と、発光素子の発光面上に配置されたレンズ部と、これらの発光素子、受光素子およびレンズ部をその内部に収納して一体化させる遮光性のケースとから構成されたフォトインタラプタであって、前記レンズ部がレンズと支持台とを備え、レンズは、発光素子の発光面上に安定した状態で当接させることによって発光素子を保持するための当接部位を有し、当接部位に支持台の上端部が固定され、支持台の縦方向の寸法は、レンズ部をケースに挿入したときにその下端部がケースから突出する長さに設定されているものである。
【００１３】
この発明によれば、当接部位が発光素子の発光面上に安定した状態で当接されるので、レンズ部で発光素子を保持することができるとともに、支持台を保持しながらレンズ部をケース内の所定の位置に簡単確実に挿入することができ、かつ、ピンセットのような先の細いものでレンズをケース内に押し込む必要もなくなる。
【００１４】
また、本発明のフォトインタラプタは、リードフレームとこのリードフレームに搭載された発光チップとが内部結線され、かつ、透光性樹脂により被覆されてなる発光素子と、リードフレームとこのリードフレームに搭載された受光チップとが内部結線され、かつ、透光性樹脂により被覆されてなる受光素子と、発光素子の発光面上に配置されたレンズ部と、これらの発光素子、受光素子およびレンズ部をその内部に収納して一体化させる遮光性のケースとから構成されたフォトインタラプタであって、前記レンズ部がレンズと支持台とを備え、レンズは、発光素子の発光面上に安定した状態で当接させることによって発光素子を保持するための当接部位を有し、当接部位に支持台の上端部が固定され、支持台の縦方向の寸法は、レンズ部をケースに挿入したときにその下端部がケースから突出する長さに設定されているとともに、前記ケースが、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの少なくとも１つに嵌合した状態で形成されているものである。
【００１５】
この発明によれば、当接部位が発光素子の発光面上に安定した状態で当接されるので、レンズ部で発光素子を保持することができるとともに、支持台を保持しながらレンズ部をケース内の所定の位置に簡単確実に挿入することができ、かつ、ピンセットのような先の細いものでレンズをケース内に押し込む必要もなくなる。また、ケースが、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの少なくとも１つに嵌合した状態で形成されているので、フォトインタラプタを製造する過程において、ケースに１つの構成部材を取り付ける作業を省略することができる。
【００１６】
また、前記支持台が、発光素子または受光素子のリードフレームに添設可能な形状を有していてもよい。この場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部の位置決めを行うための金型の構造を簡略化することができる。
【００１７】
また、前記レンズ部が、レンズの光放出側面に配置された筒形状部材を有していてもよい。この場合には、フォトインタラプタを製造する過程において使用される位置決め用の金型にこの筒形状部材を当接しておくことにより、レンズに遮光性樹脂が付着することを防止できるとともに、レンズが金型に触れて変形することを防止できる。
【００１８】
また、前記レンズ部の支持台が、透光部と遮光部とから構成されており、この遮光部によって発光素子から放出された光の一部分を遮光して光を絞るようになっていてもよい。この場合には、光は透光部のみから放出するので、発光チップをリードフレームにダイボンドするときに発光チップの位置がずれてしまっても、レンズ表面の所定位置にのみ光を放出することができる。
【００１９】
また、前記レンズ部が、フォトインタラプタを製造する過程において、設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されていてもよい。この場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部をケース内に挿入する際に、発光素子、受光素子およびレンズ部を一度に複数個挿入することができる。また、挿入して一体的に形成した後に、連接部分を切断除去すれば、複数個のフォトインタラプタを製造することができる。
【００２０】
また、前記レンズ部が、フォトインタラプタを製造する過程において、設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されているとともに、前記ケースが、この設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されていてもよい。この場合には、複数個のケースに発光素子や受光素子およびレンズ部を一度に挿入することができる。また、挿入して一体的に形成した後に、連接部分を切断除去すれば、複数個のフォトインタラプタを製造することができる。
【００２１】
また、前記ケースが、フォトインタラプタを製造する過程において、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの少なくとも１つに嵌合した状態で一体的に形成されていてもよい。この場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの複数個連接して作製されたものをケースに挿入することによって、複数個のケースを連続した状態で配置することができる。
【００２２】
また、前記発光素子、受光素子およびレンズ部が、フォトインタラプタを製造する過程において、同ピッチおよび同配列数を有するように複数個連接して作製されているとともに、透光性樹脂によって一体成形されていてもよい。この場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部をケース内に一度に挿入することができる。
【００２３】
また、前記ケースが、フォトインタラプタを製造する過程において、このケースの線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する１つの接続部材を用いて複数個連接されていてもよい。この場合には、成形収縮の影響を小さくすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
まず、本発明のフォトインタラプタの実施の形態１について図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
図１は本発明のフォトインタラプタの実施の形態１を示す斜視図である。図２はフォトインタラプタを示す縦断面図である。図３は、図１および図２に示すフォトインタラプタを構成するレンズ部の一例を示す説明図であり、同図（ａ）はレンズ部の一例を示す正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００２６】
本実施の形態において、フォトインタラプタは、発光素子１０と、受光素子２０と、レンズ部３０と、これらの発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０をその内部に収納して一体化させる遮光性のケース４０とから構成されている。
【００２７】
このケースとしては、従来のフォトインタラプタを構成するケースと同様のものが使用可能であり、その外形状は断面凹形状の溝部４０ａを有する略立方体形状であり、溝部４０ａの側面に発光素子１０からの光を放出するための発光側スリット４０ｂと、発光素子１０から放出された光を取り込み受光素子２０に導くための受光側スリット４０ｃとが形成されている。これらの発光側スリット４０ｂと受光側スリット４０ｃとは互いに対向する位置に形成されている。一方、ケース４０の内側には、発光素子１０と受光素子２０とレンズ３０とを収納可能な形状の中空部が形成されている。
【００２８】
また、発光素子１０は、リードフレーム１１ａ，１１ｂとこのリードフレーム１１ａ，１１ｂに搭載された発光チップ１２とがダイボンディングやワイヤボンディング等によって内部結線され、かつ、透光性樹脂１３により被覆されてなるものである。一方、受光素子２０は、リードフレーム２１ａ，２１ｂとこのリードフレーム２１ａ，２１ｂに搭載された受光チップ２２とがダイボンディングやワイヤボンディング等によって内部結線され、かつ、透光性樹脂２３により被覆されてなるものである。
【００２９】
また、レンズ部３０は、発光素子１０から放出された光を平行光に近づけるために発光素子１０の発光面Ｓ１０上に配置されており、レンズ３１と支持台３２とを備えているものである。
【００３０】
このレンズ３１は、図３に示すように、発光素子１０から放出された光を平行光に近づけるためのレンズ部位３１ａと、このレンズ部位３１ａと発光素子１０との間の距離を設定距離に保つために設けられた筒形状の支持部位３１ｂと、この支持部位３１ｂを発光素子１０の発光面Ｓ１０上に安定した状態で当接させるための当接部位３１ｃとを有している。この当接部位３１ｃは、中央部に円形状の窓部を有しており、この窓部に支持部位３１ｂの一端部が接続され、支持部位３１ｂの他端部にレンズ部位３１ａが接続された構造となっている。一方、支持台３２は薄板形状の部材であり、その上端部は当接部位３１ｃに固定されている。また、支持台３２の縦方向の寸法は、レンズ部３０をケース４０に挿入したときにその下端部がケース４０から突出するように設定されている。
【００３１】
レンズ３１はこのような構造を有しているので、本実施の形態１のフォトインタラプタによれば、支持台３２を保持しながらレンズ部３０をケース内の所定の位置に簡単確実に挿入することができ、かつ、ピンセットのような先の細いものでレンズをケース内に押し込む必要もなくなる。その結果、フォトインタラプタの製造時間を短縮することができる。
［実施の形態２］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態２について図面を参照しつつ説明する。
【００３２】
本実施の形態２のフォトインタラプタと実施の形態１におけるフォトインタラプタとの違いは、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの少なくとも１つが、フォトインタラプタを製造する過程において、設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されていることであり、その他の箇所は実施の形態１におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００３３】
図４は、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちレンズ部を複数個連接して作製した場合を例示している。
【００３４】
すなわち、各レンズ部３０の支持台３２が連接部材３２′によって複数個接続されており、これら支持台３２のそれぞれの上端部にレンズ３１が固定されて、複数個のレンズ部３０が形成されている。そして、隣り合うレンズ部３０のレンズ３１の中心点間の距離であるピッチＰと、レンズ部３０の接続個数である配列数とは予め設定された値となっている。
【００３５】
また、発光素子１０や受光素子２０を複数個連接して作製する場合には、図示は省略しているが、発光素子１０や受光素子２０の各リードフレームを、図４に示す支持台３２と同様に、連接部材を用いて一体的に形成すればよい。
【００３６】
なお、このような構成の発光素子、受光素子２０およびレンズ部３０を用いてフォトインタラプタを製造するには、発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０をケース４０に挿入して一体的に形成した後、連接部材３２′や一体成形されたリードフレームの連接部分を金型等を用いて切断除去すればよい。
【００３７】
本実施の形態のフォトインタラプタによれば、発光素子、受光素子およびレンズ部のうち複数個連接して作製されたものについては、ケース内に一度に複数個挿入することができる。
［実施の形態３］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態３について図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
図５は本発明のフォトインタラプタの他の実施の形態におけるケースの一例を示す平面図である。
【００３９】
本実施の形態３のフォトインタラプタと実施の形態２におけるフォトインタラプタとの違いは、ケース４０が、設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されていることであり、その他の箇所は実施の形態２におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。なお、この設定されたピッチおよび配列数は、発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０のうち複数個連接して作製されたもののピッチおよび配列数と同じに設定されている。
【００４０】
このケース４０は、隣り合う２つのケース４０がその両端部間に形成されたつなぎ部分５０によって複数個連接されている。
【００４１】
このような構成の発光素子１０、受光素子２０、レンズ部３０およびケース４０を用いてフォトインタラプタを製造するには、発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０をケース４０に挿入して一体的に形成した後、連接部材３２や一体成形されたリードフレームの連接部分、およびつなぎ部分５０を金型等を用いて切断除去すればよい。
【００４２】
本実施の形態３のフォトインタラプタによれば、複数個連接して作製された発光素子や受光素子およびレンズ部を複数個のケースに一度に挿入することができるので、さらに製造時間を短縮することができる。
［実施の形態４］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態４について図面を参照しつつ説明する。
【００４３】
図６は本発明のフォトインタラプタの実施の形態４を示す縦断面図、図７は本発明のフォトインタラプタの実施の形態４におけるレンズ部およびケースの一例を示す横断面図である。
【００４４】
本実施の形態４のフォトインタラプタと実施の形態３におけるフォトインタラプタとの違いは、ケース４０がつなぎ部分によって複数個連接して作製されておらず、その代わりに、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの少なくとも１つが複数個連接して作製されており、ケース４０がこの連接して作製したものに嵌合した状態で成形されていることであり、その他の箇所は実施の形態３におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００４５】
なお、図６には、レンズ部３０を複数個連接して作製し（図４参照）、このレンズ部３０にケース４０を嵌合させて一体に形成したものを示している。この場合、フォトインタラプタを製造するには、複数個のレンズ部３０のそれぞれに嵌合されたケース部４０に、発光素子１０および受光素子２０を挿入して一体的に形成した後、連接部材３２′（場合によっては他の構成部材の連接部分も含む）を金型等を用いて切断除去すればよい。
【００４６】
本実施の形態４のフォトインタラプタによれば、最後に支持台３２やリードフレームの不要部分（連接部材３２′）のみを切断除去するだけでフォトインタラプタを完成させることができる。従って、つなぎ部分の切断除去が必要な実施の形態３に示すフォトインタラプタと比較して、さらに製造時間を短縮できる。
［実施の形態５］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態５について図面を参照しつつ説明する。
【００４７】
図８は本発明のフォトインタラプタの他の実施の形態を構成する発光素子、受光素子およびレンズ部を透光性樹脂を用いて一体成形する工程の一例を示す断面図である。
【００４８】
本実施の形態５のフォトインタラプタと実施の形態４におけるフォトインタラプタとの違いは、発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０が、フォトインタラプタを製造する過程において、同ピッチおよび同配列数を有するように複数個連接して作製されているとともに、遮光性樹脂によって一体成形されていることであり、その他の箇所は実施の形態４におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施の形態においては、第１金型部品６１、第２金型部品６２、第３金型部品６３、第４金型部品６４、第５金型部品６５および第６金型部品６６から構成された金型を用いて、発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０の位置決めを行うとともにその周辺部に所定の閉空間部を形成し、この閉空間部に遮光性樹脂を流し込んで発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０を一体化している。
【００５０】
この第１金型部品６１は、発光素子１０のリードフレーム１１ａ，１１ｂとレンズ部３０の支持台３２（および連接部材３２′）とを挿入する穴部６１ａを有し、発光素子１０およびレンズ部３０を立てた状態で保持している。第２金型部品６２は、発光素子１０のリードフレーム１１ａ，１１ｂとレンズ部３０の支持台３２との間に配置されており、リードフレーム１１ａ，１１ｂと支持台３２とをそれぞれ穴部６１ａの側面に押し付けて発光素子１０およびレンズ部３０の位置決めを行っている。第３金型部品６３は、受光素子２０のリードフレーム２１ａ，２１ｂを挿入する穴部６３ａを有し、受光素子２０を立てた状態で保持している。第４金型部品６４は、発光素子１０が添設されたレンズ部３０のレンズ３１の先端部と受光素子２０の受光面とが当接される突起部６４ａを有し、発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０の位置関係を規制している。第５金型部品６５および第６金型部品６６は、第３金型部品６３または第１金型部品６１上面にそれぞれ配設され、かつ、第４金型部品６４側面に添設されている。
【００５１】
本実施の形態のフォトインタラプタによれば、発光素子１０、受光素子２０およびレンズ部３０をケース内に一度に挿入することができる。
［実施の形態６］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態６について図面を参照しつつ説明する。
【００５２】
図９は本発明のフォトインタラプタの他の実施の形態を構成する発光素子、受光素子およびレンズ部を透光性樹脂を用いて一体成形する工程の一例を示す断面図である。
【００５３】
本実施の形態６のフォトインタラプタと実施の形態５におけるフォトインタラプタとの違いは、支持台３２（図４参照）が、発光素子１０（または受光素子）のリードフレーム１１ａ，１１ｂに添設可能な形状を有していることであり、その他の箇所は実施の形態５におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００５４】
本実施の形態６においては、支持台３２は板形状部材の２箇所を屈曲して形成されており、第１垂直部３２ａ、水平部３２ｂおよび第２垂直部３２ｃから構成されている。この第１垂直部３２ａは上端部がレンズ３１に固定されており、第２垂直部３２ｃは発光素子１０のリードフレーム１１ａ，１１ｂに添設されている。さらに、第２垂直部３２ｃはリードフレーム１１ａ，１１ｂに添設された状態で第１金型部品６１の穴部６１ａに挿入される。そのため、図８に示す第２金型部品６２が不要となる。
【００５５】
本実施の形態のフォトインタラプタによれば、実施の形態５のフォトインタラプタにより得られる効果に加えて、フォトインタラプタを製造する過程において使用される位置決め用の金型の構造を簡略化することができ、金型にかかるコストを削減できる。
［実施の形態７］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態７について図面を参照しつつ説明する。
【００５６】
図１０は本発明のフォトインタラプタの他の実施の形態におけるレンズ部の一例を示す縦断面図であり、図１１は図１０に示すレンズ部を位置決め用の金型に当接させた状態を示す縦断面図である。
【００５７】
本実施の形態７のフォトインタラプタと実施の形態４または実施の形態５におけるフォトインタラプタとの違いは、レンズ部３０が、レンズ３１の光放出側面に配置された筒形状部材３３を有していることであり、その他の箇所は実施の形態５におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００５８】
そして、フォトインタラプタを製造する過程においては、金型６０でレンズ部３０の位置決めを行う際に、この金型６０を構成する第４金型部品６４の突起部６４ａの側面に筒形状部材３３の先端部を当接する。
【００５９】
本実施の形態７のフォトインタラプタによれば、実施の形態４または実施の形態５のフォトインタラプタにより得られる効果に加えて、レンズ３１の光放出面Ｓ３１に遮光性樹脂が付着することを防止できるとともに、レンズ３１が金型に触れて変形することを防止できる。
［実施の形態８］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態８について図面を参照しつつ説明する。
【００６０】
図１２は本発明のフォトインタラプタの他の実施の形態におけるレンズ部の一例を示す説明図であり、同図（ａ）はこのフォトインタラプタの他の実施の形態におけるレンズ部の一例を示す正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００６１】
本実施の形態のフォトインタラプタと実施の形態１におけるフォトインタラプタとの違いは、レンズ部３０の支持台３２が、透光部３２ｄと遮光部３２ｅとから構成されており、この遮光部３２ｅによって発光素子から放出された光の一部分を遮光して光を絞るようになっていることであり、その他の箇所は実施の形態１におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００６２】
なお、本実施の形態８においては、支持台３２を遮光性を有する板形状部材で形成し、この板形状部材の所定位置に窓部を設け、この窓部を透光部３２ｄとし、窓部周辺を遮光部３２ｅとしている。
【００６３】
このような構造を有しているので、本実施の形態８のフォトインタラプタによれば、光は透光部３２ｄのみから放出するので、発光チップをリードフレームにダイボンドするときに発光チップの位置がずれてしまっても、レンズ表面の所定位置にのみ光を放出することができる。
［実施の形態９］
次に、本発明のフォトインタラプタの実施の形態９について図面を参照しつつ説明する。
【００６４】
図１３は本発明のフォトインタラプタの他の実施の形態におけるケースの一例を示す平面図である。
【００６５】
本実施の形態９のフォトインタラプタと実施の形態３におけるフォトインタラプタとの違いは、ケース４０が、フォトインタラプタを製造する過程において、このケース４０の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する１つの接続部材即ち、つなぎ部分５０を用いて複数個連接された状態になっていることであり、その他の箇所は実施の形態３におけるフォトインタラプタと同様であるので詳細な説明を省略する。
【００６６】
一般に、つなぎ部分５０等の樹脂成形品は、成形時の樹脂の温度と室温との差に起因して成形後に収縮が生じ、樹脂成形品は金型寸法と比較して小さくなる。このため、つなぎ部分５０を用いてケースを複数個連接させた場合には、図１４に示すように、成形直後から時間が経過するにつれつなぎ部分５０が収縮する。そのため、配列数が多くなると発光素子や受光素子、およびレンズ部のピッチとケース４０のピッチとの間にずれが生じてしまう。
【００６７】
しかしながら、本実施の形態のフォトインタラプタによれば、実施の形態３のフォトインタラプタにより得られる効果に加えて、成形収縮の影響を小さくすることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、レンズ部がレンズと支持台とを備え、レンズの当接部位が発光素子の発光面上に安定した状態で当接されるので、レンズ部で発光素子を保持することができるとともに、支持台を保持しながらレンズ部をケース内の所定の位置に簡単確実に挿入することができ、かつ、ピンセットのような先の細いものでレンズをケース内に押し込む必要もなくなるので、製造時間を短縮することができる。
【００６９】
また、レンズ部が、フォトインタラプタを製造する過程において、設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されている場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部をケース内に挿入する際に、発光素子、受光素子およびレンズ部を一度に複数個挿入することができるので、製造時間の短縮と生産効率の向上とを図ることができる。
【００７０】
また、レンズ部が、フォトインタラプタを製造する過程において、設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されているとともに、前記ケースが、この設定されたピッチおよび配列数を有するように複数個連接して作製されている場合には、複数個のケースに発光素子や受光素子およびレンズ部を一度に挿入することができるので、製造時間の短縮と生産効率の向上とを図ることができる。
【００７１】
また、ケースが、フォトインタラプタを製造する過程において、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの少なくとも１つに嵌合した状態で成形されている場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの複数個連接して作製されたものをケースに挿入する（即ち、ケースを発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの複数個連接して作製されたものに嵌合させる）ことによって、複数個のケースを連続した状態で配置することができるため、各ケースをつなぐための接続部材を取り除く作業が不要になる。
【００７２】
また、前記発光素子、受光素子およびレンズ部が、フォトインタラプタを製造する過程において、同ピッチおよび同配列数を有するように複数個連接して作製されているとともに、透光性樹脂によって一体成形されていてもよい。この場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部をケース内に一度に挿入することができるので、製造時間の短縮と生産効率の向上とを図ることができる。
【００７３】
また、前記支持台が、発光素子または受光素子のリードフレームに添設可能な形状を有している場合には、発光素子、受光素子およびレンズ部の位置決めを行うための金型の構造を簡略化することができ、金型にかかるコストを削減できる。
【００７４】
また、前記レンズ部が、レンズの光放出側面に配置された筒形状部材を有している場合には、フォトインタラプタを製造する過程において使用される位置決め用の金型にこの筒形状部材を当接しておくことにより、レンズに透光性樹脂が付着することを防止できるとともに、レンズが金型に触れて変形することを防止できる。
【００７５】
また、前記レンズ部の支持台が、透光部と遮光部とから構成されており、この遮光部によって発光素子から放出された光の一部分を遮光して光を絞るようになっている場合には、光は透光部のみから放出するので、発光チップをリードフレームにダイボンドするときに発光チップの位置がずれてしまっても、レンズ表面の所定位置にのみ光を放出することができ、光源である発光チップの位置のばらつきがなくなるため、発光チップとレンズとの距離を小さくすることが可能となり、フォトインタラプタを小さくすることができる。
【００７６】
また、前記ケースが、フォトインタラプタを製造する過程において、このケースの線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する１つの接続部材を用いて複数個連接されている場合には、成形収縮の影響を小さくすることができ、ケースを発光素子、受光素子およびレンズ部のうちの複数個連接して作製されたものに嵌合させる作業を円滑に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォトインタラプタの実施の形態１を示す斜視図である。
【図２】図１に示すフォトインタラプタを示す縦断面図である。
【図３】図１および図２に示すフォトインタラプタを構成するレンズ部の一例を示す説明図である。
【図４】本発明のフォトインタラプタの実施の形態２におけるレンズ部の一例を示す正面図である。
【図５】本発明のフォトインタラプタの実施の形態３におけるケースの一例を示す平面図である。
【図６】本発明のフォトインタラプタの実施の形態４を示す縦断面図である。
【図７】本発明のフォトインタラプタの実施の形態４におけるレンズ部およびケースの一例を示す横断面図である。
【図８】本発明のフォトインタラプタの実施の形態５を構成する発光素子、受光素子およびレンズ部を透光性樹脂を用いて一体成形する工程の一例を示す断面図である。
【図９】本発明のフォトインタラプタの実施の形態６を構成する発光素子、受光素子およびレンズ部を透光性樹脂を用いて一体成形する工程の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明のフォトインタラプタの実施の形態７におけるレンズ部の一例を示す縦断面図である。
【図１１】図１０に示すレンズ部を位置決め用の金型に当接させた状態を示す縦断面図である。
【図１２】本発明のフォトインタラプタの実施の形態８におけるレンズ部の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明のフォトインタラプタの実施の形態９におけるケースの一例を示す上面図である。
【図１４】樹脂成形品において成形後に収縮が生じている状態を示す説明図である。
【図１５】従来のフォトインタラプタの一例を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示すフォトインタラプタを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０発光素子
１１ａ，１１ｂリードフレーム
１２発光チップ
１３透光性樹脂
２０受光素子
２１ａ，２１ｂリードフレーム
２２受光チップ
２３透光性樹脂
３０レンズ部
３１レンズ
３２支持台
３３筒形状部材
４０ケース
５０つなぎ部分[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photointerrupter with a lens used for measuring the rotation speed and rotation angle of a motor and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional photo interrupter with a lens is shown in FIGS. The photo interrupter includes a light emitting element 110 including a lead frame 111, a light emitting chip 112 mounted on the lead frame 111, and a translucent resin portion 113 that covers the lead frame 111 and the light emitting chip 112. One light receiving element 120 including a frame 121, a light receiving chip 122 mounted on the lead frame 121, and a translucent resin portion 123 covering the lead frame 121 and the light receiving chip 122, and emitted from the light emitting element 110. The light-emitting element 110 includes a single lens 130 disposed on the light-emitting surface S110 to bring the light close to parallel light, and a case 140 that houses the light-emitting element 110, the light-receiving element 120, and the lens 130.
[0003]
The case 140 has a hollow, substantially cubic shape having a groove 140a having a concave cross section. The light emitting side slit 140b for emitting light from the light emitting element 110 is emitted to the side surface of the groove 140a and the light emitting element 110 emits light. A light receiving side slit 140c for taking in light is formed. The light emitting side slit 140b and the light receiving side slit 140c are formed at positions facing each other. On the other hand, a hollow portion having a shape capable of accommodating the light emitting element 110, the light receiving element 120, and the lens 130 is formed inside the case 140.
[0004]
As an example of a method for manufacturing a photointerrupter having such a structure, first, the light receiving element 120 is held in the case 140 while holding the lead frame 111 so that the light receiving chip 122 of the light receiving element 120 faces the light receiving side slit 140c. Insert in place.
[0005]
Subsequently, the light emitting element 110 is inserted into a predetermined position in the case 140 while holding the lead frame 121 so that the light emitting chip 112 of the light emitting element 110 faces the light emitting side slit 140b. A space for disposing the lens 130 is provided between the slit 140b. Finally, the lens 130 is inserted into this space so that the lens 130 fits into the light emitting side slit 140b.
[0006]
When designing a photo interrupter, even if the position of the light emitting chip 112 is displaced when the light emitting chip 112 is die-bonded to the lead frame 111, the light emitted from the light emitting element 110 is brought close to parallel light. Therefore, it is necessary to keep a large distance L between the light emitting chip 112 and the lens 140 so that the lens 140 can play its role.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional photo interrupter has the following problems in the manufacturing process.
[0008]
(1) Light emission so that the light receiving chip 122 faces the light receiving side slit 140c, the light emitting chip 112 faces the light emitting side slit 140b, and the lens 130 fits into the light emitting side slit 140b. By inserting the element 110, the light receiving element 120, and the lens 130 into the case 140 while adjusting the direction by hand, there is a problem that a lot of manufacturing time is required to complete one photo interrupter. Furthermore, since only one photo interrupter can be completed from a series of manufacturing operations (operation of sequentially inserting the light receiving chip 122, the light emitting chip 112, and the lens 130 into the case 140), the manufacturing efficiency is low, and a large number of photo interrupters are manufactured. There was a problem that much labor and time were required.
[0009]
(2) When the lens 130 is inserted into the case 140, unlike the light emitting element 110 and the light receiving element 120 having the lead frames 111 and 121, the lens 130 does not have a lead frame. There was a problem. Further, when the lens 130 is inserted into the case 140, it is necessary to push the lens 130 into the case 140 using a thin object such as tweezers.
[0010]
(3) The function (role) of the lens 130 that constitutes the above-described photointerrupter with a lens is to bring the light emitted from the light emitting element 110 closer to parallel light, but the light emitted from the light emitting chip 112 is one point. It is not emitted from the area, but is emitted from an area having a certain area. Further, when the light emitting chip 112 is die-bonded to the lead frame 111, the position of the light emitting chip 112 may be displaced. For these reasons, in order to obtain accurate parallel light, it is necessary to increase the distance L between the light emitting chip 112 and the lens 140. As a result, there is a problem that the photo interrupter becomes large. It was.
[0011]
The present invention has been devised to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a photointerrupter that can be efficiently manufactured and that can obtain highly accurate parallel light and a method for manufacturing the same.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The photo interrupter of the present invention includes a light emitting element in which a lead frame and a light emitting chip mounted on the lead frame are internally connected and covered with a translucent resin, a lead frame, and the lead frame mounted on the lead frame. A light receiving element that is internally connected to the light receiving chip and is covered with a translucent resin, a lens unit disposed on the light emitting surface of the light emitting element, and the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit A light-interrupting case that is housed and integrated into a photointerrupter, wherein the lens unit includes a lens and a support base The lens has a contact portion for holding the light emitting element by being brought into contact with the light emitting surface of the light emitting element in a stable state, and the upper end of the support base is fixed to the contact portion. The vertical dimension is set to the length at which the lower end protrudes from the case when the lens is inserted into the case. It is what.
[0013]
According to this invention, Since the contact portion is in contact with the light emitting surface of the light emitting element in a stable state, the light emitting element can be held by the lens portion, and The lens portion can be easily and surely inserted into a predetermined position in the case while holding the support base, and there is no need to push the lens into the case with a thin object such as tweezers.
[0014]
The photo interrupter of the present invention includes a light emitting element in which a lead frame and a light emitting chip mounted on the lead frame are internally connected and covered with a translucent resin, a lead frame, and the lead frame. A light receiving element that is internally connected to the light receiving chip and covered with a translucent resin, a lens unit disposed on a light emitting surface of the light emitting element, and the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit. It is a photo interrupter composed of a light-shielding case that is housed and integrated inside, and the lens unit includes a lens and a support base The lens has a contact portion for holding the light emitting element by being brought into contact with the light emitting surface of the light emitting element in a stable state, and the upper end of the support base is fixed to the contact portion. The vertical dimension is set to the length at which the lower end protrudes from the case when the lens is inserted into the case. In addition, the case is formed in a state of being fitted to at least one of the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion.
[0015]
According to this invention, Since the contact portion is in contact with the light emitting surface of the light emitting element in a stable state, the light emitting element can be held by the lens portion, and The lens portion can be easily and surely inserted into a predetermined position in the case while holding the support base, and there is no need to push the lens into the case with a thin object such as tweezers. In addition, since the case is formed in a state of being fitted to at least one of the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion, the work of attaching one component member to the case in the process of manufacturing the photo interrupter is omitted. can do.
[0016]
Moreover, the said support stand may have a shape which can be attached to the lead frame of a light emitting element or a light receiving element. In this case, the structure of the mold for positioning the light emitting element, the light receiving element and the lens portion can be simplified.
[0017]
The lens unit may include a cylindrical member disposed on the light emission side surface of the lens. In this case, it is possible to prevent the light-shielding resin from adhering to the lens by bringing the cylindrical member into contact with a positioning mold used in the process of manufacturing the photo interrupter. It is possible to prevent deformation by touching the mold.
[0018]
Further, the support portion of the lens unit may be composed of a light-transmitting part and a light-shielding part, and a part of the light emitted from the light-emitting element may be shielded by the light-shielding part to narrow the light. . In this case, since light is emitted only from the translucent part, even if the position of the light emitting chip is shifted when the light emitting chip is die-bonded to the lead frame, the light can be emitted only to a predetermined position on the lens surface. it can.
[0019]
Also before Recording Lens Part In the process of manufacturing the photo interrupter, a plurality of the photo interrupters may be concatenated so as to have the set pitch and the number of arrangement. In this case, when the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion are inserted into the case, the light emitting element, the light receiving element, and the lens Part Multiple can be inserted at once. Also, a plurality of photo-interrupters can be manufactured by cutting and removing the connecting portion after being integrally formed by insertion.
[0020]
Also before Recording Lens Part In the process of manufacturing the photo interrupter, a plurality of the case are connected so as to have a set pitch and the number of arrangements, and the case is connected in a plurality so as to have the set pitch and the number of arrangements. It may be produced as follows. In this case, a light emitting element, a light receiving element, and a lens part can be inserted into a plurality of cases at once. Also, a plurality of photo-interrupters can be manufactured by cutting and removing the connecting portion after being integrally formed by insertion.
[0021]
Further, the case may be integrally formed in a state in which the case is fitted to at least one of the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion in the process of manufacturing the photo interrupter. In this case, a plurality of cases can be arranged in a continuous state by inserting a light emitting element, a light receiving element, and a lens portion that are produced by connecting them together into the case.
[0022]
Further, in the process of manufacturing the photo interrupter, a plurality of the light emitting elements, the light receiving elements, and the lens portions are manufactured so as to have the same pitch and the same number of arrangements, and are integrally formed with a translucent resin. It may be. In this case, the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion can be inserted into the case at once.
[0023]
In the process of manufacturing the photo interrupter, a plurality of cases may be connected using one connecting member having a linear expansion coefficient smaller than that of the case. In this case, the influence of molding shrinkage can be reduced.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the photo interrupter of the present invention will be described.
[Embodiment 1]
First, Embodiment 1 of the photo interrupter of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a perspective view showing Embodiment 1 of the photointerrupter of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a photo interrupter. FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a lens unit constituting the photointerrupter shown in FIGS. 1 and 2, wherein FIG. 3A is a front view showing an example of the lens unit, and FIG. It is the sectional view on the AA line of the figure (a).
[0026]
In the present embodiment, the photo interrupter includes a light-emitting element 10, a light-receiving element 20, a lens unit 30, and a light-shielding property that integrates the light-emitting element 10, the light-receiving element 20, and the lens unit 30 by storing them inside. The case 40 is comprised.
[0027]
As this case, the same case as that of a conventional photo interrupter can be used, and the outer shape thereof is a substantially cubic shape having a groove 40a having a concave cross section, and the side surface of the groove 40a extends from the light emitting element 10 to the side. The light emitting side slit 40b for emitting the light of the above and the light receiving side slit 40c for taking in the light emitted from the light emitting element 10 and guiding it to the light receiving element 20 are formed. The light emitting side slit 40b and the light receiving side slit 40c are formed at positions facing each other. On the other hand, a hollow portion having a shape capable of accommodating the light emitting element 10, the light receiving element 20, and the lens 30 is formed inside the case 40.
[0028]
The light-emitting element 10 includes lead frames 11a and 11b and light-emitting chips 12 mounted on the lead frames 11a and 11b, which are internally connected by die bonding, wire bonding, or the like, and covered with a translucent resin 13. It will be. on the other hand, Receiving The optical element 20 has lead frames 21a and 21b and a light receiving chip 22 mounted on the lead frames 21a and 21b connected internally by die bonding or wire bonding and covered with a translucent resin 23. It is.
[0029]
The lens unit 30 is disposed on the light emitting surface S10 of the light emitting element 10 in order to make light emitted from the light emitting element 10 close to parallel light, and includes a lens 31 and a support base 32. .
[0030]
As shown in FIG. 3, the lens 31 maintains a set distance between a lens part 31 a for bringing light emitted from the light emitting element 10 close to parallel light, and the distance between the lens part 31 a and the light emitting element 10. A cylindrical support part 31b provided for this purpose and a contact part 31c for bringing the support part 31b into contact with the light emitting surface S10 of the light emitting element 10 in a stable state are provided. The contact portion 31c has a circular window at the center, and one end of the support portion 31b is connected to the window, and the lens portion 31a is connected to the other end of the support portion 31b. It has a structure. On the other hand, the support base 32 is a thin plate-like member, and the upper end portion thereof is fixed to the contact portion 31c. In addition, the vertical dimension of the support base 32 is set so that the lower end portion of the support base 32 protrudes from the case 40 when the lens unit 30 is inserted into the case 40.
[0031]
Since the lens 31 has such a structure, according to the photo interrupter of the first embodiment, the lens unit 30 can be easily and reliably inserted into a predetermined position in the case while holding the support base 32. This eliminates the need to push the lens into the case with a small object such as tweezers. As a result, the manufacturing time of the photo interrupter can be shortened.
[Embodiment 2]
Next, a photo interrupter according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0032]
The difference between the photointerrupter in the second embodiment and the photointerrupter in the first embodiment is that at least one of the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit is set in the process of manufacturing the photointerrupter in the pitch and arrangement. The other parts are the same as those of the photo interrupter in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0033]
FIG. 4 exemplifies a case where a plurality of lens parts are connected in the light emitting element, the light receiving element, and the lens part.
[0034]
That is, a plurality of support bases 32 of each lens unit 30 are connected by a connecting member 32 ′, and a lens 31 is fixed to each upper end part of the support bases 32 to form a plurality of lens units 30. Yes. The pitch P that is the distance between the center points of the lenses 31 of the adjacent lens units 30 and the number of arrays that are the number of connected lens units 30 are preset values.
[0035]
In the case where a plurality of light emitting elements 10 and light receiving elements 20 are connected and manufactured, although not shown, each lead frame of the light emitting elements 10 and the light receiving elements 20 is connected to the support base 32 shown in FIG. Similarly, it may be formed integrally using a connecting member.
[0036]
In order to manufacture a photo interrupter using the light emitting element, the light receiving element 20 and the lens unit 30 having such a configuration, the light emitting element 10, the light receiving element 20 and the lens unit 30 are inserted into the case 40 and integrally formed. After that, the connecting member 32 'and the connecting part of the integrally formed lead frame may be cut and removed using a mold or the like.
[0037]
According to the photointerrupter of the present embodiment, a plurality of light emitting elements, light receiving elements, and lens portions that are connected together can be inserted into the case at a time.
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the photo interrupter of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0038]
FIG. 5 is a plan view showing an example of a case according to another embodiment of the photointerrupter of the present invention.
[0039]
The difference between the photointerrupter of the third embodiment and the photointerrupter in the second embodiment is that a plurality of cases 40 are connected to each other so as to have a set pitch and the number of arrangements. Since this point is the same as that of the photo interrupter in the second embodiment, detailed description thereof is omitted. The set pitch and the number of arrays are set to be the same as the pitch and the number of arrays of the light emitting elements 10, the light receiving elements 20, and the lens unit 30 that are produced by connecting a plurality of them.
[0040]
In this case 40, a plurality of adjacent cases 40 are connected by a connecting portion 50 formed between both ends thereof.
[0041]
In order to manufacture a photo interrupter using the light emitting element 10, the light receiving element 20, the lens unit 30, and the case 40 having such a configuration, the light emitting element 10, the light receiving element 20, and the lens unit 30 are inserted into the case 40 and integrated. After that, the connecting member 32, the connecting part of the lead frame integrally formed, and the connecting part 50 may be cut and removed using a mold or the like.
[0042]
According to the photointerrupter of the third embodiment, a plurality of light emitting elements, light receiving elements, and lens portions manufactured in a connected manner can be inserted into a plurality of cases at the same time, thereby further reducing the manufacturing time. Can do.
[Embodiment 4]
Next, a photo interrupter according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0043]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing Embodiment 4 of the photointerrupter of the present invention, and FIG. 7 is a transverse sectional view showing an example of a lens portion and a case in Embodiment 4 of the photointerrupter of the present invention.
[0044]
The difference between the photointerrupter in the fourth embodiment and the photointerrupter in the third embodiment is that a plurality of cases 40 are not connected to each other by a connecting portion, and instead, a light emitting element, a light receiving element, and a lens unit At least one of them is produced by connecting a plurality of them, and the case 40 is molded in a state of being fitted to this connected product, and the other parts are the photo in the third embodiment. Since it is the same as that of the interrupter, detailed description is omitted.
[0045]
FIG. 6 shows a structure in which a plurality of lens portions 30 are connected to each other (see FIG. 4) and a case 40 is fitted to the lens portion 30 so as to be integrally formed. In this case, in order to manufacture a photo interrupter, the light emitting element 10 and the light receiving element 20 are inserted and integrally formed in the case part 40 fitted to each of the plurality of lens parts 30, and then the connecting member 32. It is only necessary to cut and remove ′ (including connected parts of other components in some cases) using a mold or the like.
[0046]
According to the photo-interrupter of the fourth embodiment, the photo-interrupter can be completed only by cutting and removing only the support base 32 and the unnecessary portion (the connecting member 32 ') of the lead frame. Therefore, the manufacturing time can be further reduced as compared with the photo interrupter described in Embodiment 3 in which the connection portion needs to be cut and removed.
[Embodiment 5]
Next, a photo interrupter according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0047]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a process of integrally forming a light emitting element, a light receiving element and a lens portion constituting another embodiment of the photointerrupter of the present invention using a translucent resin.
[0048]
The difference between the photo interrupter of the fifth embodiment and the photo interrupter of the fourth embodiment is that the light emitting element 10, the light receiving element 20, and the lens unit 30 have the same pitch and the same number of arrangements in the process of manufacturing the photo interrupter. In this way, a plurality of parts are connected and formed integrally with a light-shielding resin, and the other parts are the same as those of the photointerrupter in the fourth embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0049]
In the present embodiment, the first mold part 61, the second mold part 62, the third mold part 63, the fourth mold part 64, the fifth mold part 65, and the sixth mold part 66 are configured. The light emitting element 10, the light receiving element 20 and the lens unit 30 are positioned using the mold thus formed, a predetermined closed space is formed in the periphery thereof, and a light-shielding resin is poured into the closed space to emit the light emitting element 10, the light receiving element 20 and the lens unit 30 are integrated.
[0050]
The first mold part 61 has a hole 61a for inserting the lead frames 11a and 11b of the light emitting element 10 and the support base 32 (and the connecting member 32 ') of the lens part 30, and the light emitting element 10 and the lens part. 30 is held upright. The second mold part 62 is disposed between the lead frames 11a and 11b of the light emitting element 10 and the support base 32 of the lens unit 30, and the lead frames 11a and 11b and the support base 32 are respectively connected to the holes 61a. The light emitting element 10 and the lens unit 30 are positioned by pressing against the side surface. The third mold part 63 has a hole 63a into which the lead frames 21a and 21b of the light receiving element 20 are inserted, and holds the light receiving element 20 in an upright state. The fourth mold part 64 has a protrusion 64a where the tip of the lens 31 of the lens unit 30 to which the light emitting element 10 is attached and the light receiving surface of the light receiving element 20 are in contact with each other. The positional relationship between the element 20 and the lens unit 30 is regulated. The fifth mold part 65 and the sixth mold part 66 are arranged on the upper surface of the third mold part 63 or the first mold part 61, respectively, and attached to the side surface of the fourth mold part 64. .
[0051]
According to the photo interrupter of the present embodiment, the light emitting element 10, the light receiving element 20, and the lens unit 30 can be inserted into the case at once.
[Embodiment 6]
Next, a photo interrupter according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0052]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a process of integrally forming a light-emitting element, a light-receiving element, and a lens portion constituting another embodiment of the photointerrupter of the present invention using a translucent resin.
[0053]
The difference between the photo interrupter of the sixth embodiment and the photo interrupter of the fifth embodiment is that the support base 32 (see FIG. 4) can be attached to the lead frames 11a and 11b of the light emitting element 10 (or the light receiving element). The other parts are the same as those of the photo interrupter in the fifth embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0054]
In the sixth embodiment, the support base 32 is formed by bending two portions of the plate-shaped member, and includes a first vertical portion 32a, a horizontal portion 32b, and a second vertical portion 32c. The first vertical portion 32 a has an upper end fixed to the lens 31, and the second vertical portion 32 c is attached to the lead frames 11 a and 11 b of the light emitting element 10. Further, the second vertical portion 32 c is inserted into the hole portion 61 a of the first mold part 61 while being attached to the lead frames 11 a and 11 b. Therefore, the second mold part 62 shown in FIG. 8 is not necessary.
[0055]
According to the photo interrupter of the present embodiment, in addition to the effects obtained by the photo interrupter of the fifth embodiment, the structure of the positioning mold used in the process of manufacturing the photo interrupter can be simplified. , The cost of the mold can be reduced.
[Embodiment 7]
Next, a photo interrupter according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0056]
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an example of a lens portion in another embodiment of the photo interrupter of the present invention, and FIG. 11 shows a state in which the lens portion shown in FIG. 10 is brought into contact with a positioning mold. It is a longitudinal cross-sectional view.
[0057]
The difference between the photointerrupter of the seventh embodiment and the photointerrupter in the fourth or fifth embodiment is that the lens unit 30 has a cylindrical member 33 disposed on the light emission side surface of the lens 31. Since other parts are the same as those of the photo interrupter in the fifth embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0058]
In the process of manufacturing the photo interrupter, when the lens unit 30 is positioned by the mold 60, the cylindrical member 33 is formed on the side surface of the protrusion 64 a of the fourth mold part 64 constituting the mold 60. Abut the tip.
[0059]
According to the photo interrupter of the seventh embodiment, in addition to the effects obtained by the photo interrupter of the fourth or fifth embodiment, it is possible to prevent the light blocking resin from adhering to the light emitting surface S31 of the lens 31. At the same time, the lens 31 can be prevented from being deformed by touching the mold.
[Embodiment 8]
Next, an eighth embodiment of the photo interrupter of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0060]
FIG. 12 is an explanatory view showing an example of a lens unit in another embodiment of the photointerrupter of the present invention, and FIG. 12A is a front view showing an example of a lens unit in another embodiment of the photointerrupter. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG.
[0061]
The difference between the photo interrupter of the present embodiment and the photo interrupter of the first embodiment is that the support base 32 of the lens unit 30 is composed of a light transmitting part 32d and a light shielding part 32e, and the light shielding part 32e emits light. This means that a part of the light emitted from the element is shielded to narrow down the light, and the other parts are the same as those of the photo interrupter in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0062]
In the eighth embodiment, the support base 32 is formed of a light-shielding plate-shaped member, a window portion is provided at a predetermined position of the plate-shaped member, and the window portion is used as a light transmitting portion 32d. The periphery is a light shielding part 32e.
[0063]
Since it has such a structure, according to the photointerrupter of the eighth embodiment, since light is emitted only from the light transmitting part 32d, the position of the light emitting chip is fixed when the light emitting chip is die-bonded to the lead frame. Even if it deviates, light can be emitted only at a predetermined position on the lens surface.
[Embodiment 9]
Next, a photo interrupter according to a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0064]
FIG. 13 is a plan view showing an example of a case in another embodiment of the photointerrupter of the present invention.
[0065]
The difference between the photo interrupter of the ninth embodiment and the photo interrupter of the third embodiment is that the case 40 has a linear expansion coefficient smaller than that of the case 40 in the process of manufacturing the photo interrupter. A plurality of connecting members, that is, a connecting portion 50 is used, and the other portions are the same as those of the photo interrupter in the third embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
[0066]
In general, a resin molded product such as the joint portion 50 contracts after molding due to the difference between the temperature of the resin during molding and the room temperature, and the resin molded product becomes smaller than the mold size. For this reason, when a plurality of cases are connected using the connecting portion 50, the connecting portion 50 contracts as time passes immediately after molding, as shown in FIG. Therefore, when the number of arrangements increases, a deviation occurs between the pitch of the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion and the pitch of the case 40.
[0067]
However, according to the photo interrupter of the present embodiment, in addition to the effect obtained by the photo interrupter of the third embodiment, the influence of molding shrinkage can be reduced.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the lens unit includes the lens and the support base. Since the lens contact portion is in a stable contact with the light emitting surface of the light emitting element, the light emitting element can be held by the lens portion. The lens can be easily and securely inserted into a predetermined position in the case while holding the support base, and it is not necessary to push the lens into the case with a pointed object such as tweezers. Can be shortened.
[0069]
Also , Les Section But, In the process of manufacturing a photointerrupter, when a plurality of light emitting elements, light receiving elements, and a lens unit are inserted into a case when a plurality of light interrupting elements are arranged and connected so as to have a set pitch and arrangement number, Element, light receiving element and lens Part Since a plurality can be inserted at a time, the manufacturing time can be shortened and the production efficiency can be improved.
[0070]
Also , Les Section But, In the process of manufacturing a photo interrupter, a plurality of cases are connected so as to have a set pitch and the number of arrangements, and a plurality of cases are connected so as to have the set pitch and the number of arrangements. In this case, since the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion can be inserted into a plurality of cases at the same time, the manufacturing time can be shortened and the production efficiency can be improved.
[0071]
Further, in the process of manufacturing the photo interrupter, when the case is molded in a state of being fitted to at least one of the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit, the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit By inserting a plurality of connected ones into the case (that is, fitting the case to a plurality of connected ones of the light emitting element, the light receiving element and the lens part) Since the individual cases can be arranged in a continuous state, it is not necessary to remove the connection member for connecting the cases.
[0072]
Further, in the process of manufacturing the photo interrupter, a plurality of the light emitting elements, the light receiving elements, and the lens portions are manufactured so as to have the same pitch and the same number of arrangements, and are integrally formed with a translucent resin. It may be. In this case, since the light emitting element, the light receiving element, and the lens portion can be inserted into the case at once, the manufacturing time can be shortened and the production efficiency can be improved.
[0073]
In addition, when the support base has a shape that can be attached to the lead frame of the light emitting element or the light receiving element, the structure of the mold for positioning the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit is simplified. And cost for the mold can be reduced.
[0074]
Further, when the lens portion has a cylindrical member disposed on the light emitting side surface of the lens, the cylindrical member is applied to a positioning mold used in the process of manufacturing the photo interrupter. By contacting, it is possible to prevent the translucent resin from adhering to the lens and to prevent the lens from touching the mold and deforming.
[0075]
In addition, when the support portion of the lens unit is composed of a light transmitting part and a light shielding part, and a part of the light emitted from the light emitting element is shielded by the light shielding part to narrow down the light. Since light is emitted only from the translucent part, even if the position of the light emitting chip is displaced when the light emitting chip is die-bonded to the lead frame, the light can be emitted only at a predetermined position on the lens surface. Therefore, the distance between the light emitting chip and the lens can be reduced, and the photo interrupter can be reduced.
[0076]
Further, in the process of manufacturing the photo interrupter, when a plurality of connecting members having one linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the case are connected, the influence of molding shrinkage is exerted. It is possible to reduce the size, and it is possible to smoothly perform an operation of fitting the case with a light emitting element, a light receiving element, and a lens unit that are manufactured by connecting a plurality of cases.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing Embodiment 1 of a photo interrupter of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the photo interrupter shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a lens unit constituting the photo interrupter shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 is a front view showing an example of a lens unit in a second embodiment of the photo interrupter of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing an example of a case in Embodiment 3 of the photointerrupter of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing Embodiment 4 of the photo interrupter of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing an example of a lens portion and a case in Embodiment 4 of the photointerrupter of the present invention. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a process of integrally forming a light emitting element, a light receiving element, and a lens portion constituting a photo interrupter according to a fifth embodiment of the present invention using a translucent resin.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a process of integrally forming a light emitting element, a light receiving element, and a lens portion that constitute a sixth embodiment of the photo interrupter of the present invention using a translucent resin.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an example of a lens unit in Embodiment 7 of the photointerrupter of the present invention.
11 is a longitudinal sectional view showing a state in which the lens portion shown in FIG. 10 is brought into contact with a positioning mold.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a lens unit in Embodiment 8 of the photointerrupter of the present invention.
FIG. 13 is a top view showing an example of a case in Embodiment 9 of the photointerrupter of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory view showing a state in which shrinkage occurs after molding in a resin molded product.
FIG. 15 is a perspective view showing an example of a conventional photo interrupter.
16 is a longitudinal sectional view showing the photo interrupter shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Light emitting element
11a, 11b Lead frame
12 Light emitting chip
13 Translucent resin
20 Light receiving element
21a, 21b Lead frame
22 Light receiving chip
23 Translucent resin
30 Lens section
31 lenses
32 Support stand
33 Cylindrical member
40 cases
50 joints

Claims

The lead frame and the light emitting chip mounted on the lead frame are internally connected, and the light emitting element covered with a light-transmitting resin and the lead frame and the light receiving chip mounted on the lead frame are internally connected. In addition, the light receiving element that is covered with the translucent resin, the lens unit disposed on the light emitting surface of the light emitting element, and the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit are housed and integrated therein. A photointerrupter configured with a light-shielding case, wherein the lens unit includes a lens and a support base, and the lens holds the light-emitting element in a stable state on the light-emitting surface of the light-emitting element. The upper end portion of the support base is fixed to the contact portion, and the vertical dimension of the support base is such that the lower end portion of the support portion is fixed when the lens portion is inserted into the case. Photo interrupter, characterized in that it is set to a length that protrudes from the scan.

The lead frame and the light emitting chip mounted on the lead frame are internally connected, and the light emitting element covered with a light-transmitting resin and the lead frame and the light receiving chip mounted on the lead frame are internally connected. In addition, the light receiving element that is covered with the translucent resin, the lens unit disposed on the light emitting surface of the light emitting element, and the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit are housed and integrated therein. A photointerrupter configured with a light-shielding case, wherein the lens unit includes a lens and a support base, and the lens holds the light-emitting element in a stable state on the light-emitting surface of the light-emitting element. The upper end portion of the support base is fixed to the contact portion, and the vertical dimension of the support base is such that the lower end portion of the support portion is fixed when the lens portion is inserted into the case. Together is set to a length that protrudes from the scan, the case is, the light emitting element, the photo-interrupter, characterized in that it is formed in a state fitted to at least one of the light receiving element and the lens unit.

The photo interrupter according to claim 1 or 2, wherein the support base has a shape that can be attached to a lead frame of a light emitting element or a light receiving element.

The photo interrupter according to claim 1, 2 or 3, wherein the lens portion has a cylindrical member disposed on a light emission side surface of the lens.

4. The photointerrupter according to claim 1, wherein the support portion of the lens unit includes a light transmitting part and a light shielding part that shields a part of the light emitted from the light emitting element to narrow the light.

The lead frame and the light emitting chip mounted on the lead frame are internally connected, and the light emitting element covered with a light-transmitting resin and the lead frame and the light receiving chip mounted on the lead frame are internally connected. And a light receiving element coated with a translucent resin, a lens disposed on the light emitting surface of the light emitting element, and a support base , and the lens is in contact with the light emitting surface of the light emitting element in a stable state. The upper end of the support base is fixed to the contact portion, and the vertical dimension of the support base is the lower end when the lens portion is inserted into the case. photo inter Lapu but consisting of a lens unit comprising set to a length that protrudes, these light-emitting elements, the light-shielding case to be integrated by housing the light receiving element and the lens unit therein from the case A method of manufacturing, before sharp lens portion are produced by a plurality articulated so as to have a predetermined pitch and the number of sequences, it has been said plurality connected to a plurality arranged Case A method of manufacturing a photo interrupter, comprising: inserting a component member and other component members to form an integrated unit; and cutting and removing the connecting portion to separate the individual interrupter.

The lead frame and the light emitting chip mounted on the lead frame are internally connected, and the light emitting element covered with a light-transmitting resin and the lead frame and the light receiving chip mounted on the lead frame are internally connected. And a light receiving element coated with a translucent resin, a lens disposed on the light emitting surface of the light emitting element, and a support base , and the lens is in contact with the light emitting surface of the light emitting element in a stable state. The upper end of the support base is fixed to the contact portion, and the vertical dimension of the support base is the lower end when the lens portion is inserted into the case. photo inter Lapu but consisting of a lens unit comprising set to a length that protrudes, these light-emitting elements, the light-shielding case to be integrated by housing the light receiving element and the lens unit therein from the case A method of manufacturing, before sharp lens unit, with have been produced a plurality articulated so as to have a predetermined pitch and the number of sequences, the case, the set pitch and the number of sequences A plurality of connected components are inserted into a case that is connected to the plurality of cases at the same time, and another component is inserted to form a single unit. After that, the photointerrupter manufacturing method is characterized in that the connected portion is cut off and separated into individual photointerrupters.

The photo interrupter manufacturing method according to claim 6 or 7, wherein the case is integrally formed in a state of being fitted to at least one of the constituent members of the light emitting element, the light receiving element, and the lens unit.

The lead frame and the light emitting chip mounted on the lead frame are internally connected, and the light emitting element covered with a light-transmitting resin and the lead frame and the light receiving chip mounted on the lead frame are internally connected. And a light receiving element coated with a translucent resin, a lens disposed on the light emitting surface of the light emitting element, and a support base , and the lens is in contact with the light emitting surface of the light emitting element in a stable state. The upper end of the support base is fixed to the contact portion, and the vertical dimension of the support base is the lower end when the lens portion is inserted into the case. photo inter Lapu but consisting of a lens unit comprising set to a length that protrudes, these light-emitting elements, the light-shielding case to be integrated by housing the light receiving element and the lens unit therein from the case The light emitting element, the light receiving element, and the lens unit are each formed by connecting a plurality of constituent members so as to have the same pitch and the same number of arrays, and the plurality of light emitting elements. The element, the light receiving element, and the lens portion are arranged at predetermined positions in the mold and integrally molded with a light-transmitting resin, and then the connected portions of the respective constituent members are cut and removed to be separated into individual photo interrupters. A method of manufacturing a photo interrupter.

The method for manufacturing a photo interrupter according to claim 7 or 9, wherein a connecting member that connects a plurality of cases is formed of a member having a linear expansion coefficient smaller than that of the case.