JP5432739B2 - Electronic circuit board and optical encoder - Google Patents

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Description

本発明は、電子回路基板、及び電子回路基板を備える光学式エンコーダに関する。   The present invention relates to an electronic circuit board and an optical encoder including the electronic circuit board.

従来、格子状の目盛を有するメインスケールと、メインスケールに沿って移動する検出ヘッドとを備える光学式エンコーダが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の光学式エンコーダは、メインスケールと、検出ヘッドとを備え、検出ヘッドは、メインスケールに光を出射する発光素子と、発光素子から出射され、メインスケールにて反射される光を受光する受光素子とを備えている。そして、特許文献１に記載の光学式エンコーダでは、受光素子にて受光される光に基づいて、メインスケールに対する検出ヘッドの変位を検出している。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical encoder including a main scale having a grid scale and a detection head that moves along the main scale is known (see, for example, Patent Document 1).
The optical encoder described in Patent Document 1 includes a main scale and a detection head, and the detection head emits light to the main scale, and light emitted from the light emitting element and reflected by the main scale. And a light receiving element for receiving light. In the optical encoder described in Patent Document 1, the displacement of the detection head relative to the main scale is detected based on the light received by the light receiving element.

このような光学式エンコーダでは、メインスケールにおける目盛のピッチや、発光素子から出射される光の波長などに応じてメインスケールに対する光の入射角度を設定するので、発光素子を電子回路基板に対して傾斜した状態で固定している（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に記載の発明では、保持部材を介して基板（電子回路基板）に発光素子を固定することで、発光素子を基板に対して傾斜した状態で正確に固定する必要がある。 In such an optical encoder, the incident angle of light with respect to the main scale is set according to the scale pitch on the main scale, the wavelength of light emitted from the light emitting element, etc. It is fixed in an inclined state (for example, see Patent Document 2).
In the invention described in Patent Document 2, it is necessary to accurately fix the light emitting element in an inclined state with respect to the substrate by fixing the light emitting element to the substrate (electronic circuit board) via the holding member.

ところで、近年では、電子機器を小型化するために、電子回路基板への実装スペースを小さくすることができる小型の発光素子が用いられている。
このような小型の発光素子を電子回路基板に対して傾斜した状態で固定するには、例えば、導電性を有する保持部材を採用し、特許文献２に記載の発明と同様に、保持部材を介して電子回路基板に発光素子を固定することが考えられる。 By the way, in recent years, in order to reduce the size of an electronic device, a small light emitting element capable of reducing a mounting space on an electronic circuit board has been used.
In order to fix such a small light-emitting element in an inclined state with respect to the electronic circuit board, for example, a conductive holding member is employed, and the holding member is interposed as in the invention described in Patent Document 2. Thus, it is conceivable to fix the light emitting element on the electronic circuit board.

図３は、小型の発光素子３１０を備える光学式エンコーダ１００を示す模式図である。
光学式エンコーダ１００は、図３に示すように、メインスケール２００と、検出ヘッド３００とを備え、検出ヘッド３００は、小型の発光素子３１０と、発光素子３１０を保持する保持部材３２０と、保持部材３２０が固定される電子回路基板３３０と、メインスケール２００、及び発光素子３１０の間に配設されるガラス基板３４０と、受光素子３５０とを備える。 FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the optical encoder 100 including the small light emitting element 310.
As shown in FIG. 3, the optical encoder 100 includes a main scale 200 and a detection head 300, and the detection head 300 includes a small light emitting element 310, a holding member 320 that holds the light emitting element 310, and a holding member. The electronic circuit board 330 to which 320 is fixed, the glass substrate 340 disposed between the main scale 200 and the light emitting element 310, and the light receiving element 350 are provided.

図４は、小型の発光素子３１０を示す模式図である。
小型の発光素子３１０は、図４に示すように、発光体３１１Ａを一端に有する円柱状の円柱部３１１、及び円柱部３１１の他端に接続される円盤状の円盤部３１２で構成される胴体３１３と、円柱部３１１の中心軸に沿って円盤部３１２の略中央から延出するリード線３１４とを備える。
また、発光素子３１０は、胴体３１３、及びリード線３１４を電極とし、胴体３１３、及びリード線３１４の間には、胴体３１３、及びリード線３１４を絶縁する絶縁部３１５が設けられている。
なお、電子回路基板３３０には、図３に示すように、スルーホール３３１が形成されている。そして、リード線３１４は、スルーホール３３１に挿入され、半田付けされることで電子回路基板３３０に固定される。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a small light emitting element 310.
As shown in FIG. 4, the small light-emitting element 310 includes a cylindrical body 311 having a light-emitting body 311 </ b> A at one end and a disk-shaped disk portion 312 connected to the other end of the cylindrical section 311. 313 and a lead wire 314 extending from the approximate center of the disk portion 312 along the central axis of the cylindrical portion 311.
The light emitting element 310 has the body 313 and the lead wire 314 as electrodes, and an insulating portion 315 that insulates the body 313 and the lead wire 314 is provided between the body 313 and the lead wire 314.
The electronic circuit board 330 is formed with a through hole 331 as shown in FIG. The lead wire 314 is inserted into the through hole 331 and soldered to be fixed to the electronic circuit board 330.

図５は、保持部材３２０の詳細構成を示す模式図である。なお、図５（Ａ）は、保持部材３２０の平面図であり、図５（Ｂ）は、保持部材３２０の側面図である。
保持部材３２０は、導電性を有する材料を折り曲げて形成され、図５に示すように、電子回路基板３３０に固定される矩形板状の固定部３２１と、固定部３２１の対向する２辺に設けられ、発光素子３１０の胴体３１３を挟持する一対の挟持部３２２とを備える。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a detailed configuration of the holding member 320. 5A is a plan view of the holding member 320, and FIG. 5B is a side view of the holding member 320.
The holding member 320 is formed by bending a conductive material. As shown in FIG. 5, the holding member 320 is provided on a rectangular plate-like fixing portion 321 fixed to the electronic circuit board 330 and two opposite sides of the fixing portion 321. And a pair of sandwiching portions 322 that sandwich the body 313 of the light emitting element 310.

なお、電子回路基板３３０には、図３に示すように、パッド３３２が形成されている。そして、固定部３２１は、パッド３３２に半田付けされることで電子回路基板３３０に固定される。
また、各挟持部３２２は、図３、及び図４に示すように、固定部３２１の平面に対して直交する方向に延出した後、所定の角度だけ方向を変えて更に延出する板状の部分と、この板状の部分の一端に形成される半円筒状の部分とで構成されている。そして、各挟持部３２２は、半円筒状の部分にて発光素子３１０の胴体３１３を挟持し、胴体３１３は、半田付けされることで各挟持部３２２に固定されている（図３中矢印Ａ）。
このような保持部材３２０によれば、図３に示すように、発光素子３１０を電子回路基板３３０に対して所定の角度θだけ傾斜した状態で固定することができる。 Note that pads 332 are formed on the electronic circuit board 330 as shown in FIG. The fixing portion 321 is fixed to the electronic circuit board 330 by being soldered to the pad 332.
Further, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, each clamping part 322 extends in a direction orthogonal to the plane of the fixing part 321, and then changes the direction by a predetermined angle and further extends. And a semi-cylindrical part formed at one end of the plate-like part. And each clamping part 322 clamps the body 313 of the light emitting element 310 in a semi-cylindrical part, and the body 313 is fixed to each clamping part 322 by soldering (arrow A in FIG. 3). ).
According to such a holding member 320, as shown in FIG. 3, the light emitting element 310 can be fixed in a state where it is inclined with respect to the electronic circuit board 330 by a predetermined angle θ.

特開２００８−１２２３２０号公報JP 2008-122320 A 特開２００８−６６６３７号公報JP 2008-66637 A

しかしながら、保持部材は、発光素子の大きさに応じて小さくなるので、加工に高度な技術を要し、製造コストが増加するという問題がある。
また、保持部材を介して電子回路基板に発光素子を固定すると、メインスケールに対する光の入射角度に応じて異なる保持部材が必要になるという問題がある。 However, since the holding member becomes smaller in accordance with the size of the light emitting element, there is a problem in that advanced technology is required for processing and the manufacturing cost increases.
Further, when the light emitting element is fixed to the electronic circuit board via the holding member, there is a problem that different holding members are required depending on the incident angle of light with respect to the main scale.

本発明の目的は、保持部材を用いることなく発光素子を電子回路基板に対して傾斜した状態で固定することができる電子回路基板、及び電子回路基板を備える光学式エンコーダを提供することにある。   The objective of this invention is providing the optical encoder provided with the electronic circuit board which can fix a light emitting element in the state inclined with respect to the electronic circuit board, without using a holding member, and an electronic circuit board.

本発明の電子回路基板は、発光体を有する胴体と、前記胴体から延出するリード線とを備え、前記胴体、及び前記リード線を電極とする発光素子を取り付けるための電子回路基板であって、前記胴体を電気的に接続して固定するための胴体用固定部と、前記胴体用固定部から所定の距離だけ離間した位置に設けられ、前記リード線を電気的に接続して固定するためのリード線用固定部とを備えることを特徴とする。   An electronic circuit board of the present invention is an electronic circuit board for attaching a body having a light emitter and a lead wire extending from the body, and mounting the body and a light emitting element using the lead wire as an electrode. A fuselage fixing portion for electrically connecting and fixing the fuselage, and a position spaced apart from the fuselage fixing portion by a predetermined distance, for electrically connecting and fixing the lead wire The lead wire fixing portion is provided.

このような構成によれば、電子回路基板は、胴体用固定部と、リード線用固定部とを備え、発光素子の胴体、及びリード線を電子回路基板に対して直接的に固定することができる。また、胴体用固定部、及びリード線用固定部の間の距離や、リード線の長さなどを調整することで、発光素子の電子回路基板に対する傾斜角度を調整することができる。
したがって、本発明によれば、保持部材を用いることなく発光素子を電子回路基板に対して傾斜した状態で固定することができる。また、保持部材を用いていないので電子回路基板における厚さ方向のスペースを小さくすることができ、ひいては電子回路基板を備える電子機器を小型化することができる。 According to such a configuration, the electronic circuit board includes the fuselage fixing part and the lead wire fixing part, and the light emitting element body and the lead wire can be directly fixed to the electronic circuit board. it can. In addition, the inclination angle of the light emitting element with respect to the electronic circuit board can be adjusted by adjusting the distance between the body fixing portion and the lead wire fixing portion, the length of the lead wire, and the like.
Therefore, according to the present invention, the light emitting element can be fixed in an inclined state with respect to the electronic circuit board without using a holding member. Further, since the holding member is not used, the space in the thickness direction of the electronic circuit board can be reduced, and the electronic device including the electronic circuit board can be downsized.

本発明では、前記リード線用固定部は、スルーホールであることが好ましい。
このような構成によれば、リード線をスルーホールに挿入して半田付けをすることができるので、リード線を電子回路基板に容易に固定することができる。また、リード線の長さを予め調整することなく、リード線を電子回路基板に固定することができるので、発光素子の電子回路基板に対する傾斜角度を容易に設定、及び調整することができ、電子回路基板を安定して生産することができる。 In the present invention, the lead wire fixing portion is preferably a through hole.
According to such a configuration, since the lead wire can be inserted into the through hole and soldered, the lead wire can be easily fixed to the electronic circuit board. In addition, since the lead wire can be fixed to the electronic circuit board without adjusting the length of the lead wire in advance, the inclination angle of the light emitting element with respect to the electronic circuit board can be easily set and adjusted. A circuit board can be produced stably.

本発明の光学式エンコーダは、前述した電子回路基板を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、光学式エンコーダは、前述した電子回路基板と同様の作用効果を奏することができる。
また、電子回路基板における厚さ方向のスペースを小さくすることができるので、光学式エンコーダを小型化することができる。 Optical encoder of the present invention is characterized by comprising an electronic times Michimoto plate described above.
According to such a configuration, the optical encoder is capable same effect as the electronic times Michimoto plate described above.
In addition, since the space in the thickness direction of the electronic circuit board can be reduced, the optical encoder can be reduced in size.

本発明の一実施形態に係る光学式エンコーダを示す模式図。The schematic diagram which shows the optical encoder which concerns on one Embodiment of this invention. 前記実施形態における電子回路基板を示す模式図。The schematic diagram which shows the electronic circuit board in the said embodiment. 小型の発光素子を備える光学式エンコーダを示す模式図。The schematic diagram which shows an optical encoder provided with a small light emitting element. 小型の発光素子を示す模式図。The schematic diagram which shows a small light emitting element. 保持部材の詳細構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the detailed structure of a holding member.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る光学式エンコーダ１を示す模式図である。
光学式エンコーダ１は、図１に示すように、格子状の目盛を有するメインスケール２と、メインスケール２に沿って移動する検出ヘッド３とを備える。
検出ヘッド３は、メインスケール２に光を出射する小型の発光素子４と、発光素子４が固定される電子回路基板５と、メインスケール２、及び発光素子４の間に配設されるガラス基板６と、発光素子４から出射され、メインスケール２にて反射される光を受光する受光素子７とを備える。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical encoder 1 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the optical encoder 1 includes a main scale 2 having a grid-like scale, and a detection head 3 that moves along the main scale 2.
The detection head 3 includes a small light emitting element 4 that emits light to the main scale 2, an electronic circuit board 5 to which the light emitting element 4 is fixed, and a glass substrate that is disposed between the main scale 2 and the light emitting element 4. 6 and a light receiving element 7 that receives light emitted from the light emitting element 4 and reflected by the main scale 2.

発光素子４は、発光体４１Ａを一端に有する円柱状の円柱部４１、及び円柱部４１の他端に接続される円盤状の円盤部４２で構成される胴体４３と、円柱部４１の中心軸に沿って円盤部４２の略中央から延出するリード線４４とを備える。
また、発光素子４は、胴体４３、及びリード線４４を電極とし、胴体４３、及びリード線４４の間には、胴体４３、及びリード線４４を絶縁する絶縁部４５が設けられている。 The light emitting element 4 includes a cylindrical body 41 having a light emitting body 41A at one end, a body 43 including a disk-shaped disk portion 42 connected to the other end of the cylindrical section 41, and a central axis of the cylindrical section 41. And a lead wire 44 extending from substantially the center of the disk portion 42.
The light emitting element 4 has the body 43 and the lead wire 44 as electrodes, and an insulating portion 45 that insulates the body 43 and the lead wire 44 is provided between the body 43 and the lead wire 44.

図２は、電子回路基板５の詳細構成を示す模式図である。
電子回路基板５は、図２に示すように、発光素子４の胴体４３を電気的に接続して固定するための胴体用固定部としてのパッド５１と、パッド５１から所定の距離だけ離間した位置に設けられ、発光素子４のリード線４４を電気的に接続して固定するためのリード線用固定部としてのスルーホール５２とを備える。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a detailed configuration of the electronic circuit board 5.
As shown in FIG. 2, the electronic circuit board 5 includes a pad 51 as a body fixing portion for electrically connecting and fixing the body 43 of the light emitting element 4, and a position separated from the pad 51 by a predetermined distance. And a through hole 52 as a lead wire fixing portion for electrically connecting and fixing the lead wire 44 of the light emitting element 4.

発光素子４の胴体４３は、図１に示すように、パッド５１に半田付けされることで電子回路基板５に固定される（図１中矢印Ｂ１）。具体的に、パッド５１には、胴体４３における円盤部４２が固定される。
また、発光素子４のリード線４４は、スルーホール５２に挿入され、半田付けされることで電子回路基板５に固定される（図１中矢印Ｂ２）。
したがって、発光素子４は、電子回路基板５に対して所定の角度θだけ傾斜した状態で固定される。 As shown in FIG. 1, the body 43 of the light emitting element 4 is fixed to the electronic circuit board 5 by being soldered to the pad 51 (arrow B1 in FIG. 1). Specifically, the disc part 42 in the body 43 is fixed to the pad 51.
Further, the lead wire 44 of the light emitting element 4 is fixed to the electronic circuit board 5 by being inserted into the through hole 52 and soldered (arrow B2 in FIG. 1).
Therefore, the light emitting element 4 is fixed in a state where it is inclined with respect to the electronic circuit board 5 by a predetermined angle θ.

このような本実施形態によれば以下の効果がある。
（１）電子回路基板５は、パッド５１と、スルーホール５２とを備え、発光素子４の胴体４３、及びリード線４４を電子回路基板５に対して直接的に固定することができる。また、パッド５１、及びスルーホール５２の間の距離や、リード線４４の長さなどを調整することで、発光素子４の電子回路基板５に対する傾斜角度θを調整することができる。したがって、保持部材を用いることなく発光素子４を電子回路基板５に対して傾斜した状態で固定することができる。また、保持部材を用いていないので電子回路基板５における厚さ方向のスペースを小さくすることができ、ひいては光学式エンコーダ１を小型化することができる。 According to this embodiment, there are the following effects.
(1) The electronic circuit board 5 includes a pad 51 and a through hole 52, and the body 43 and the lead wire 44 of the light emitting element 4 can be directly fixed to the electronic circuit board 5. Further, by adjusting the distance between the pad 51 and the through hole 52, the length of the lead wire 44, and the like, the inclination angle θ of the light emitting element 4 with respect to the electronic circuit board 5 can be adjusted. Therefore, the light emitting element 4 can be fixed in an inclined state with respect to the electronic circuit board 5 without using a holding member. Further, since the holding member is not used, the space in the thickness direction of the electronic circuit board 5 can be reduced, and the optical encoder 1 can be downsized.

（２）リード線用固定部は、スルーホール５２で構成され、リード線４４をスルーホール５２に挿入して半田付けをすることができるので、リード線４４を電子回路基板５に容易に固定することができる。また、リード線４４の長さを予め調整することなく、リード線４４を電子回路基板５に固定することができるので、発光素子４の電子回路基板５に対する傾斜角度θを容易に調整することができる。 (2) The lead wire fixing portion is constituted by the through hole 52, and the lead wire 44 can be inserted into the through hole 52 and soldered, so that the lead wire 44 is easily fixed to the electronic circuit board 5. be able to. Moreover, since the lead wire 44 can be fixed to the electronic circuit board 5 without adjusting the length of the lead wire 44 in advance, the inclination angle θ of the light emitting element 4 with respect to the electronic circuit board 5 can be easily adjusted. it can.

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、リード線用固定部は、スルーホール５２で構成されていたが、パッドで構成されていてもよい。要するに、リード線用固定部は、リード線を電気的に接続して固定するための部分であればよい。 [Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above embodiment, the lead wire fixing portion is configured by the through hole 52, but may be configured by a pad. In short, the lead wire fixing portion may be a portion for electrically connecting and fixing the lead wires.

前記実施形態では、１本のリード線４４を備える小型の発光素子４に本発明を適用していたが、２本のリード線を備える大型の発光素子に本発明を適用してもよい。なお、この場合には、２つのリード線用固定部を電子回路基板に設ければよい。
前記実施形態では、電子回路基板５は、光学式エンコーダ１に設けられていたが、例えば、ロータリーエンコーダ等の他の光学式エンコーダに設けられていてもよく、光学式エンコーダ以外の他の電子機器に設けられていてもよい。 In the said embodiment, although this invention was applied to the small light emitting element 4 provided with the one lead wire 44, you may apply this invention to the large sized light emitting element provided with two lead wires. In this case, two lead wire fixing portions may be provided on the electronic circuit board.
In the embodiment described above, the electronic circuit board 5 is provided in the optical encoder 1, but may be provided in another optical encoder such as a rotary encoder, for example, and other electronic devices other than the optical encoder. May be provided.

本発明は、電子回路基板、及び電子回路基板を備える光学式エンコーダに好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used for an electronic circuit board and an optical encoder including the electronic circuit board.

１…光学式エンコーダ
４…発光素子
５…電子回路基板
４１Ａ…発光体
４３…胴体
４４…リード線
５１…パッド（胴体用固定部）
５２…スルーホール（リード線用固定部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical encoder 4 ... Light emitting element 5 ... Electronic circuit board 41A ... Light emitting body 43 ... Body 44 ... Lead wire 51 ... Pad (fixing part for body)
52 ... Through hole (fixing part for lead wire)

Claims (3)

発光体を有する胴体と、前記胴体から延出するリード線とを備え、前記胴体、及び前記リード線を電極とする発光素子を取り付けるための電子回路基板であって、
前記胴体を電気的に接続して固定するための胴体用固定部と、
前記胴体用固定部から所定の距離だけ離間した位置に設けられ、前記リード線を電気的に接続して固定するためのリード線用固定部とを備えることを特徴とする電子回路基板。 An electronic circuit board for attaching a body having a light emitter and a lead wire extending from the body, and mounting the light emitting element using the body and the lead wire as an electrode,
A fuselage fixing portion for electrically connecting and fixing the fuselage;
An electronic circuit board comprising: a lead wire fixing portion provided at a position spaced apart from the fuselage fixing portion by a predetermined distance for electrically connecting and fixing the lead wire. 請求項１に記載の電子回路基板において、
前記リード線用固定部は、スルーホールであることを特徴とする電子回路基板。 The electronic times Michimoto plate according to claim 1,
The fixing unit lead wire, electronic times Michimoto plate, which is a through hole. 請求項１または請求項２に記載の電子回路基板を備えることを特徴とする光学式エンコーダ。 Optical encoder, characterized in that it comprises an electronic time Michimoto plate according to claim 1 or claim 2.
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