一种光电传感器以及具有该光电传感器的编码器的制作方法

本技术涉及光电传感器的，特别涉及一种光电传感器以及具有该光电传感器的编码器。

背景技术：

1、编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。

2、编码器包括光电传感器和码盘，光电传感器包括发射芯片和接收芯片，现有的对射光电传感器，其发射芯片和接收芯片对射设置，码盘可转动地设置在发射芯片和接收芯片之间，装配较为不便。随着步进马达 伺服马达等在材料、工艺、制程技术方面研究的不断进步，尤其是高精度马达的逐渐大量应用在工业控制、加工中心、机器人等机械上，同时为满足应用市场对马达提出更高的位移或旋转精度和体积要求，高精度光电传感器和编码器应运而生。

3、（1）传统的对射式编码器，精度需要由对射隙缝的机械加工精度保证，而目前采用机械式加工码盘的对射隙缝的精度较低；

4、（2）传统的对射式编码器，需要跨栏式安装在码盘中间，编码器的厚度增加，安装不方便，安装对位精度要求高；

5、（3）传动的对射式编码器，需要配备另一控制芯片来处理信息。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种光电传感器以及具有该光电传感器的编码器，装配方便且自带信息处理功能。

2、本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光电传感器，包括底座、发射芯片和接收芯片，

3、底座，上端设置有隔离架，通过隔离架将底座分隔成第一安装区和第二安装区，第一安装区和第二安装区对应底座的另一侧设有开口，隔离架能够吸收发射芯片照射在隔离架上的信号；

4、发射芯片，安装在第一安装区上且能够朝开口侧发射信号；

5、接收芯片，安装在第二安装区上，所述接收芯片的接收光窗位置集成有接收矩阵pd，所述接收芯片能够比较前后信号，同时能够处理模拟信号。

6、进一步地，所述接收芯片的接收光窗由接收矩阵pd构成，接收矩阵pd采用半导体工艺蚀刻，pd矩阵的相邻pd间距为2-10微米。

7、进一步地，所述隔离架采用吸光材料。

8、进一步地，所述隔离架向上凸设在底座的上端，隔离架的上端高于发射芯片的高度，通过隔离架吸收发射芯片发射至隔离架上的光信号，以使发射芯片发射的信号只能通过开口发射到码盘上。

9、进一步地，所述发射芯片和接收芯片设置在底座的同一平面上。

10、进一步地，所述发射芯片和接收芯片采用贴片的方式安装在底座对应第一安装区和第二安装区的位置。

11、进一步地，光电传感器还包括供电模块或/和充电模块，所述发射芯片、接收芯片与供电模块或/和充电模块电连接。

12、一种编码器，包括码盘以及具有以上所述的发射式光电传感器，所述码盘可转动地设置在底座对应开口的一侧，码盘至少外周圆的区域可以反光，码盘的外周圆区域上蚀刻有多个间隔设置的透光区域，以使码盘外周圆位置形成有交替设置的反光区域和透光区域；

13、当发射芯片发射的信号照射在码盘的反光区域时，信号通过反光区域反射至接收芯片上；

14、当发射芯片发射的信号照射在码盘的透光区域时，信号透过码盘，接收芯片无法接收到该信号。

15、进一步地，所述码盘上的透光区域通过光学蚀刻或化学蚀刻或半导体工艺蚀刻。

16、进一步地，所述码盘采用反光材质制成或码盘上印刷有反射图层。

17、综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

18、1.本实用新型的光电传感器和具有该光电传感器的编码器，采用smd贴片反射检测方式替代传统的对射式，接收芯片的接收光窗位置集成有接收矩阵pd，该接收芯片不仅具有比较前后信号的功能还具有处理模拟信号的功能，使得这个光电传感器和编码器自带处理信号的功能，无需配合控制芯片；

19、2. 接收矩阵pd采用半导体工艺蚀刻，pd矩阵的相邻pd间距为2-10微米，进而控制精度更高；

20、3.现有的光电传感器相对于对射式编码器，对发射芯片和安装芯片的安装精度较低，进而便于装配；

21、4.码盘采用蚀刻的方式在其外周圆位置蚀刻出交替设置的反光区域和透光区域，可以大幅提高精度和可靠性，控制方式也更简单。

技术特征：

1.一种光电传感器，其特征在于：包括底座(1)、发射芯片(2) 和接收芯片(3)，

2.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于：所述接收芯片(3)的接收光窗由接收矩阵pd构成，接收矩阵pd采用半导体工艺蚀刻，pd矩阵的相邻pd间距为2-10微米。

3.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于：所述隔离架(5)采用吸光材料。

4.根据权利要求3所述的一种光电传感器，其特征在于：所述隔离架(5)向上凸设在底座(1)的上端，隔离架(5)的上端高于发射芯片(2)的高度，通过隔离架(5)吸收发射芯片(2)发射至隔离架(5)上的光信号，以使发射芯片(2)发射的信号只能通过开口发射。

5.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于：所述发射芯片(2)和接收芯片(3)设置在底座(1)的同一平面上。

6.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于：所述发射芯片(2)和接收芯片(3)采用贴片的方式安装在底座(1)对应第一安装区(11)和第二安装区(12)的位置。

7.根据权利要求1所述的一种光电传感器，其特征在于：光电传感器还包括供电模块或/和充电模块，所述发射芯片(2)、接收芯片(3)与供电模块或/和充电模块电连接。

8.一种编码器，其特征在于：包括码盘以及具有权利要求1-7中任意一项权利要求所述的光电传感器，所述码盘(4)可转动地设置在底座(1)对应开口的一侧，码盘(4)至少外周圆的区域可以反光，码盘(4)的外周圆区域上蚀刻有多个间隔设置的透光区域(42)，以使码盘(4)外周圆位置形成有交替设置的反光区域(41)和透光区域(42)；

9.根据权利要求8所述的编码器，其特征在于：所述码盘(4)上的透光区域(42)通过光学蚀刻或化学蚀刻或半导体工艺蚀刻。

10.根据权利要求8所述的编码器，其特征在于：所述码盘(4)采用反光材质制成或码盘(4)上印刷有反射图层。

技术总结
本技术公开了一种光电传感器以及具有该光电传感器的编码器，包括底座、发射芯片和接收芯片，底座上端设置有隔离架，通过隔离架将底座分隔成第一安装区和第二安装区，第一安装区和第二安装区对应底座的另一侧设有开口，隔离架能够吸收发射芯片照射在隔离架上的信号；发射芯片安装在第一安装区上且能够朝开口侧发射信号；接收芯片安装在第二安装区上，所述接收芯片的接收光窗位置集成有接收矩阵PD，所述接收芯片能够比较前后信号，同时能够处理模拟信号，通过上述设置，使得该光电传感器装配方便且自带信息处理功能。

技术研发人员：张耀华,杜元宝,王国君,张庆豪
受保护的技术使用者：宁波升谱光电股份有限公司
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/3/27