[发明专利]用于液体喷射装置的光学接近传感器及装有该传感器的液体喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于雾状喷射液体的液体喷射装置的光学接近(proximity)传感器，及装有这种光学传感器的液体喷射装置。

具体地，本发明涉及一种适于安装在液体喷射装置上的光学接近传感器，其中该液体喷射装置具有用于雾状喷射液体的喷头，所述光学传感器用来估计其与液体喷射到其上的给定表面之间的距离。

背景技术

特别地，法国专利申请FR2841498中描述了一种包括这种光学传感器的书写装置，例如，其能够由红外光发射二极管(LED)组成，该红外光发射二极管向给定的表面发射入射光束从而在给定表面上形成一光点，然后一个反射光束，例如由一个光电二极管接收到，然后该光电二极管再发射一个表示反射光束的信号。然后由处理器单元对表示反射光束的信号进行分析，以估计光学传感器和给定表面之间的距离，从而触发或者不触发液体喷头的启动，以将一定量的液体喷射或者不喷射在给定表面上，例如书写表面。

在已知的书写装置中，光学传感器的光发射元件能够安装在书写装置中接近喷头的任何地方，光接收元件安装在有所不同的、并且也最好在喷头附近的任何支架上。这样，显而易见，在不确定光发射和光接收元件一直保持同样的相对位置的情况下，一个接一个地安装各种光发射和光接收元件就会使将光学传感器作为一个整体安装到液体喷射装置上变得复杂。这种光发射和光接收元件之间相对位置的不确定可能会增加估计光学传感器和给定表面之间的距离中的错误，其还更改了从一个液体喷射装置到另一个液体喷射装置的光学传感器的灵敏性。

发明内容

本发明的一个目的是通过提出一种光学传感器和液体喷射装置以减轻上述技术问题，该光学传感器更可靠、简单，并且从一个光学传感器到另一个光学传感器及因而从一个液体喷射装置到另一个液体喷射装置时确保以同样的方式估计给定表面和光学传感器之间的距离。

为此，本发明提供一种光学接近传感器，其特征在于包括：

-一个印刷电路，包括第一面和第二面，在其上设置有至少一个光发射元件和至少一个光接收元件，该光发射及光接收元件适于可能估计它们和给定表面之间的距离；

-一个中间零件，其安装在印刷电路的第二面上，并具有至少两个贯穿槽，印刷电路的光发射和光接收元件容纳于其中；和

-保护装置，覆盖两个贯穿槽中的至少一个，保护装置具有适于光发射及光接收元件所使用的光的波长的光学特性，从而使光能够聚焦；

-印刷电路和中间零件均具有通孔，它们相互重叠以形成能够使液体从液体喷头中喷射出的通道.

通过这些配备，形成光学传感器的光发射和光接收元件系统地设置在抵靠一个零件设置的相同的印刷电路上，从而由于印刷电路和/或中间零件的刚性而有可能预先确定它们的相对位置。虽然使用了在印刷电路板或带子上组装电子元件的常用技术，但是因此提高了传感器的灵敏性，从而也有可能减少光学传感器的制造成本。另外，中间零件和保护装置的存在也使得有可能提供一种保护功能，以保护相对脆弱的光发射和光接收元件，从而避免在传感器使用时它们遭到不可修复的损坏，同时还通过保护装置的光学特性提供一种光学功能，该特性适于所使用的光的波长，特别适于能够将光聚焦在给定表面上，例如书写媒质上。最后，通过这些配备，能够将印刷电路板、中间零件和保护装置组装并且固定在一起，以得到一光学传感器，其形成一个能够直接安放到书写装置中的预组装单元，并且提供一个能够穿过光学传感器喷射液体的通道。另外，液体喷射装置的液体喷头也可能设置在印刷电路的第二面上，并直接面对通道或者甚至位于通道内，从而能够使不同的光发射和光接收元件设置得非常靠近液体喷头，以由于喷头和给定书写表面间的距离的功能来精确地估计确定是否喷射液体的状态。

在本发明的优选实施例中，还可以具有以下配备中的一种或多种：

-印刷电路，包括一个抵靠中间零件设置的刚性板，以及最好形成于印刷电路第一面上的导电轨；

-印刷电路是一个固定在中间零件上的柔性带，其设有最好形成于印刷电路第二面上的导电轨；

-导电轨适于为光发射和光接收元件供电，并且适于将信号从所述至少一个光接收元件传送到处理器单元；

-通过胶接粘合将印刷电路和中间零件固定在一起；

-通过胶接粘合将中间零件和保护装置固定在一起；

-印刷电路的第二面设有多个光发射和光接收元件，中间零件设有多个贯穿槽，多个光发射和光接收元件容纳于其中，以及保护装置覆盖所述多个槽；

-保护装置是一块透明板；

-通过将透明材料过模在中间零件上可以直接得到透明板；