(57)【要約】【課題】保護用のカバー等を誤検知することを防止できる自動水栓装置を提供する。【解決手段】自動水栓装置において、投光部の光を放射する部位であって受光部に最も近い投光部の受光部側先端部位２２ａと、受光部の反射光を受光する部位であって投光部に最も近い受光部の投光部側先端部位３０ａとの設置間隔は、検知対象エリアにおいて投光エリア４０と受光エリア４１が交差することにより共有のエリアを形成する距離に設定されるとともに、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー７で反射した場合でも、反射された光が受光部に受光されない距離に設定されるようになっている。【選択図】図８
2010053575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象とする検知対象エリアに向けて光を所定の放射角（α）を形成するように末広がり状に放射して投光エリア（４０）を形成する投光部（２０，２２）と、
前記投光部から放射された光が物体に当たって反射した反射光を受光するように、所定の受光角（β）を有する受光エリア（４１）を形成する受光部（３０）と、
前記投光部および前記受光部の前記検知対象エリア側前方を覆うように設けられる光透過性を有するカバー（７）と、を備え、前記投光エリアに入った手によって反射した反射光を前記受光部が受光したときに自動的に出水を行う自動水栓装置であって、
前記投光部の光を放射する部位であって前記受光部に最も近い先端部位（２０ａ，２２ａ）と、前記受光部の前記反射光を受光する部位であって前記投光部に最も近い先端部位（３０ａ）との設置間隔は、
前記検知対象エリアにおいて前記投光エリアと前記受光エリアが交差することにより共有のエリアを形成する距離に設定されるとともに、
前記投光部から放射される光のうち最外側部位を進行する光が前記カバーおよび前記カバーに付着した付着物で反射した場合でも、前記反射れた光が前記受光部に受光されない距離に設定されることを特徴とする自動水栓装置。
【請求項２】
前記設置間隔をＤとし、前記所定の放射角をαとし、前記カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する前記投光部の軸線（２６）の傾き角度をθ１とし、前記投光部の前記先端部位（２０ａ，２２ａ）から前記カバーまでの距離をｇ１とし、前記受光部の前記先端部位（３０ａ）から前記カバーまでの距離をｇ２とした場合に、
前記設置間隔（Ｄ）は、下記の式１で示す関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【数１】
2010053575.tif 000015
【請求項３】
前記設置間隔をＤとし、前記所定の受光角をβとし、前記カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する前記受光部の軸線（３６）の傾き角度をθ２とし、前記投光部の前記先端部位（２０ａ，２２ａ）から前記カバーまでの距離をｇ１とし、前記受光部の前記先端部位（３０ａ）から前記カバーまでの距離をｇ２とした場合に、
前記設置間隔（Ｄ）は、下記の式２で示す関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【数２】
2010053575.tif 000016
【請求項４】
前記設置間隔をＤとし、前記所定の放射角をαとし、前記カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する前記投光部の軸線（２６）の傾き角度をθ１とし、前記投光部の前記先端部位（２０ａ，２２ａ）から前記カバーまでの距離をｇ１とし、前記受光部の前記先端部位（３０ａ）から前記カバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、前記カバーの屈折率をｎ２とし、前記カバーの厚み寸法をｔとした場合に、
前記設置間隔（Ｄ）は、下記の式３で示す関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【数３】
2010053575.tif 000017
【請求項５】
前記設置間隔をＤとし、前記所定の受光角をβとし、前記カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する前記受光部の軸線（３６）の傾き角度をθ２とし、前記投光部の前記先端部位（２０ａ，２２ａ）から前記カバーまでの距離をｇ１とし、前記受光部の前記先端部位（３０ａ）から前記カバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、前記カバーの屈折率をｎ２とし、前記カバーの厚み寸法をｔとした場合に、
前記設置間隔（Ｄ）は、下記の式４で示す関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【数４】
2010053575.tif 000018
【請求項６】
前記設置間隔をＤとし、前記所定の放射角をαとし、前記カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する前記投光部の軸線（２６）の傾き角度をθ１とし、前記投光部の前記先端部位（２０ａ，２２ａ）から前記カバーまでの距離をｇ１とし、前記受光部の前記先端部位（３０ａ）から前記カバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、前記カバーの屈折率をｎ２とし、前記カバーの厚み寸法をｔとし、前記カバーに付着する水滴等の付着面長さを所定長さＷとした場合に、
前記設置間隔（Ｄ）は、下記の式５で示す関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【数５】
2010053575.tif 000019
【請求項７】
前記設置間隔をＤとし、前記所定の受光角をβとし、前記カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する前記受光部の軸線（３６）の傾き角度をθ２とし、前記投光部の前記先端部位（２０ａ，２２ａ）から前記カバーまでの距離をｇ１とし、前記受光部の前記先端部位（３０ａ）から前記カバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、前記カバーの屈折率をｎ２とし、前記カバーの厚み寸法をｔとし、前記カバーに付着する水滴等の付着面長さを所定長さＷとした場合に、
前記設置間隔（Ｄ）は、下記の式６で示す関係を満たすように設定されることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【数６】
2010053575.tif 000020
【請求項８】
さらに、前記投光部に光を出力する発光素子（１０２）と、前記発光素子から出力された光を前記投光部に導く投光用光ファイバー（４）と、前記受光部で受光された光が入力される受光素子（１０３）と、前記受光部で受光された光を前記受光素子に導く受光用光ファイバー（５）と、を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動水栓装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の手などの洗浄対象物体を検知し、自動で出水する自動水栓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動水栓装置は、吐水口近傍であって検知領域を臨む位置に埋没して設けられる光学ユニットを備えている。この光学ユニットは、検知領域に差し出された人の手等に向けて光を投射する投光部と、人の手等に反射した反射光が入射される受光部と、を備えている（例えば特許文献１参照）。そして、従来の自動水栓装置は、投光部および受光部の表面を汚れから保護するために、光透過性の保護用カバーを備えていることがある。
【特許文献１】特開平５−３１１７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この保護用カバーは投光部および受光部の前面を覆って汚れを防ぎ、検知性能を確保することに寄与するものの、自動水栓装置が保護用カバーおよび保護用カバーの付着物（汚れ、水滴）で反射した光を受光して誤検知してしまうという問題があった。このように保護用カバーを誤検知すると、不意に吐水したり、また、一度このような状況になると水が出っぱなしになるという不具合が生じる。
【０００４】
また、保護用カバーでの反射光が生じないようにするために、投光部および受光部と保護用カバー内表面との隙間が生じないように保護用カバーを設置することが望まれるが、各部品の製造誤差や組立て工程における組付け誤差等により、実際には所望の状態に設置することは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、保護用カバー等を誤検知することを防止できる自動水栓装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１の発明は、検知対象とする検知対象エリアに向けて光を所定の放射角（α）を形成するように末広がり状に放射して投光エリア（４０）を形成する投光部（２０，２２）と、投光部から放射された光が物体に当たって反射した反射光を受光するように、所定の受光角（β）を有する受光エリア（４１）を形成する受光部（３０）と、投光部および受光部の検知対象エリア側前方を覆うように設けられる光透過性を有するカバー（７）と、を備え、投光エリアに入った手によって反射した反射光を受光部が受光したときに自動的に出水を行う自動水栓装置に係る発明であって、
投光部の光を放射する部位であって受光部に最も近い先端部位（２０ａ，２２ａ）と、受光部の反射光を受光する部位であって投光部に最も近い先端部位（３０ａ）との設置間隔は、
検知対象エリアにおいて投光エリアと受光エリアが交差することにより共有のエリアを形成する距離に設定されるとともに、
投光部から放射される光のうち最外側部位を進行する光がカバーおよびカバーに付着した付着物で反射した場合でも、この反射された光が受光部に受光されない距離に設定されることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、投光部と受光部の当該設置間隔を上記のように設定して配置することにより、投光部から放射された光がカバーで反射したとしても受光部はその反射光を受光しないため、投光部および受光部を保護するためのカバー等の誤検知を防止できる自動水栓装置が得られる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１における設置間隔をＤとし、所定の放射角をαとし、カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する投光部の軸線（２６）の傾き角度をθ１とし、投光部の上記先端部位（２０ａ，２２ａ）からカバーまでの距離をｇ１とし、受光部の上記先端部位（３０ａ）からカバーまでの距離をｇ２とした場合に、
上記設置間隔（Ｄ）は、下記の式７で示す関係を満たすように設定されることが好ましい。
【０００９】
【数７】
2010053575.tif 000003
【００１０】
これによれば、投光部の傾きや放射角の大きさを考慮した式７を満たすように投光部と受光部の設置間隔（Ｄ）を設定することにより、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバーで反射した場合でも受光部に対して受光不可能な位置に反射するように制御することができる。これにより、カバーの誤検知防止に係る設計として投光部の各条件に基づいた簡潔な手法を提供することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１における設置間隔をＤとし、所定の受光角をβとし、カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する受光部の軸線（３６）の傾き角度をθ２とし、投光部の上記先端部位（２０ａ，２２ａ）からカバーまでの距離をｇ１とし、受光部の上記先端部位（３０ａ）からカバーまでの距離をｇ２とした場合に、
上記設置間隔（Ｄ）は、下記の式８で示す関係を満たすように設定されることが好ましい。
【００１２】
【数８】
2010053575.tif 000004
【００１３】
これによれば、受光部の傾きや受光角の大きさを考慮した式８を満たすように投光部と受光部の設置間隔（Ｄ）を設定することにより、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバーで反射した場合でも受光部に対して受光不可能な位置に反射するように制御することができる。これにより、カバーの誤検知防止に係る設計として受光部の各条件に基づいた簡潔な手法を提供することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項１における設置間隔をＤとし、所定の放射角をαとし、カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する投光部の軸線（２６）の傾き角度をθ１とし、投光部の上記先端部位（２０ａ，２２ａ）からカバーまでの距離をｇ１とし、受光部の上記先端部位（３０ａ）からカバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、カバーの屈折率をｎ２とし、カバーの厚み寸法をｔとした場合に、
上記設置間隔（Ｄ）は、下記の式９で示す関係を満たすように設定されることが好ましい。
【００１５】
【数９】
2010053575.tif 000005
【００１６】
これによれば、投光部の傾きや放射角の大きさを考慮した式９を満たすように投光部と受光部の設置間隔（Ｄ）を設定することにより、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー外表面に付着した汚れ等によって反射した場合でも受光部に対して受光不可能な位置に反射するように制御することができる。これにより、カバーの誤検知防止に係る設計として投光部の各条件およびカバー外表面の付着物に基づいた簡潔な手法を提供することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項１における設置間隔をＤとし、所定の受光角をβとし、カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する受光部の軸線（３６）の傾き角度をθ２とし、投光部の上記先端部位（２０ａ，２２ａ）からカバーまでの距離をｇ１とし、受光部の上記先端部位（３０ａ）からカバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、カバーの屈折率をｎ２とし、カバーの厚み寸法をｔとした場合に、
上記設置間隔（Ｄ）は、下記の式１０で示す関係を満たすように設定されることが好ましい。
【００１８】
【数１０】
2010053575.tif 000006
【００１９】
これによれば、受光部の傾きや受光角の大きさを考慮した式１０を満たすように投光部と受光部の設置間隔（Ｄ）を設定することにより、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー外表面に付着した汚れ等によって反射した場合でも受光部に対して受光不可能な位置に反射するように制御することができる。これにより、カバーの誤検知防止に係る設計として受光部の各条件およびカバー外表面の付着物に基づいた簡潔な手法を提供することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項１における設置間隔をＤとし、所定の放射角をαとし、カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する投光部の軸線（２６）の傾き角度をθ１とし、投光部の上記先端部位（２０ａ，２２ａ）からカバーまでの距離をｇ１とし、受光部の上記先端部位（３０ａ）からカバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、カバーの屈折率をｎ２とし、カバーの厚み寸法をｔとし、カバーに付着する水滴等の付着面長さを所定長さＷとした場合に、
上記設置間隔（Ｄ）は、下記の式１１で示す関係を満たすように設定されることが好ましい。
【００２１】
【数１１】
2010053575.tif 000007
【００２２】
これによれば、投光部の傾きや放射角の大きさを考慮した式１１を満たすように投光部と受光部の設置間隔（Ｄ）を設定することにより、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー外表面に付着した所定長さの水滴によって反射した場合でも受光部に対して受光不可能な位置に反射するように制御することができる。これにより、カバーの誤検知防止に係る設計として投光部の各条件およびカバー外表面の水滴の大きさに基づいた簡潔な手法を提供することができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明では、請求項１における設置間隔をＤとし、所定の受光角をβとし、カバー内表面（７ａ）の垂線方向に対する受光部の軸線（３６）の傾き角度をθ２とし、投光部の上記先端部位（２０ａ，２２ａ）からカバーまでの距離をｇ１とし、受光部の上記先端部位（３０ａ）からカバーまでの距離をｇ２とし、空気の屈折率をｎ１とし、カバーの屈折率をｎ２とし、カバーの厚み寸法をｔとし、カバーに付着する水滴等の付着面長さを所定長さＷとした場合に、
上記設置間隔（Ｄ）は、下記の式１２で示す関係を満たすように設定されることが好ましい。
【００２４】
【数１２】
2010053575.tif 000008
【００２５】
これによれば、受光部の傾きや受光角の大きさを考慮した式１２を満たすように投光部と受光部の設置間隔（Ｄ）を設定することにより、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー外表面に付着した所定長さの水滴によって反射した場合でも受光部に対して受光不可能な位置に反射するように制御することができる。これにより、カバーの誤検知防止に係る設計として受光部の各条件およびカバー外表面の水滴の大きさに基づいた簡潔な手法を提供することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明では、自動水栓装置は、さらに、投光部に光を出力する発光素子（１０２）と、発光素子から出力された光を投光部に導く投光用光ファイバー（４）と、受光部で受光された光が入力される受光素子（１０３）と、受光部で受光された光を受光素子に導く受光用光ファイバー（５）と、を備えることが好ましい。
【００２７】
光ファイバーは、その放射角および受光角が広角であるため、カバーを誤検知しやすい傾向にある。そこで、この発明によれば、投光部と受光部の当該設置間隔を上記の設定にすることにより、カバー誤検知防止のより顕著な効果が得られる。
【００２８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態について図１〜図７にしたがって説明する。図１は本実施形態に係る自動水栓装置の概略構成を示した模式図である。図２は制御装置１００の構成を示したブロック図である。図３は、投光アセンブリ２および受光アセンブリ３の構成を示した部分的断面図である。
【００３１】
本自動水栓装置は、水道水が吐出される吐出部の下方空間を対象とする検知対象エリアに人の手等の洗浄対象である洗浄対象物体が存在することが検出された場合に、自動で出水、止水が行われる家庭用または業務用の装置であり、例えば、トイレ、キッチン等の手洗い栓として用いられる。
【００３２】
本自動水栓装置は、光を放射する投光部と放射された光の反射光を受光する受光部とを使用して洗浄対象物体を検出するものである。投光部および受光部には、手洗いの動作による、水の飛散、洗剤の付着、その他汚れの付着が起こり得るため、検知性能を確保するためにも、投光部等を覆うカバーによって保護する必要がある。このカバー７は、投光部および受光部の検知対象エリア側前方であって、投光部および受光部の前方を覆うように設けられ、洗浄動作による水滴の飛散や汚れの付着から投光部および受光部を保護している。カバー７の素材は、光を透過させることが可能な透明な樹脂、ガラス等により構成されている。また、カバー７は、光を透過させる窓部を備えていてもよい。
【００３３】
投光部から放射された光は、通常、カバー７を透過して検知対象エリアに放射される。そして、受光エリア内に人の手等が存在する場合には、これに反射した反射光が受光エリアを通過して受光部に入射し、受光されることになる。一方、各部品の組立て誤差や製造誤差が起因して、投光部から放射された光がカバーで反射して受光部に受光されてしまうことがある。また、この現象は、カバーに付着物が付着することによって起こることもある。
【００３４】
そこで、本自動水栓装置は、投光部および受光部を汚れ等から保護する光透過性を有するカバー７を備え、人の手等の洗浄対象物体を正確に検出するとともに、このカバーで反射する光を検知し、カバーを洗浄対象物であると誤検知することを防止することを提供するものである。
【００３５】
図１に示すように、本自動水栓装置は、制御装置１００が内蔵されている本体ケース１０と、水道水が出水される吐出部６（吐出口）を備える水栓ケース１と、両ケース間に配された光搬送線および給水ホース１４と、を備えている。本体ケース１０には、水道水が流れる給水管１１が貫通しており、給水管１１は吐出部６に接続される給水ホース１４の吸入側で接続されている。
【００３６】
さらに本体ケース１０内部には、電磁弁１２および発電機１３が設けられている。電磁弁１２は、給水管１１の途中に設けられ、給水管１１の通路を開閉する弁体である。発電機１３は、給水管１１の途中であって電磁弁１２よりも吐出部６寄り（下流側）に設けられている。発電機１３は内蔵される水車を給水管１１内の水流により回転させることにより発電する。
【００３７】
発電機１３は、水車の回転軸に結合されているロータである磁石と、この磁石に対して回転軸の径方向外方に配置されるステータコイルとを有し、電磁弁１２が開状態で水流が形成されると水車の回転に伴う磁石の回転によりステータコイルに誘導起電力を発生するようになっている。
【００３８】
図２に示すように、制御装置１００は、マイクロコンピュータ１０１、発光素子１０２、受光素子１０３、および蓄電器１１２等の各種電子部品を備え、本自動水栓装置の作動全体の制御を司る。マイクロコンピュータ１０１は、受光素子１０３等の入力側からの信号を用いて各種演算を実行するものであり、記憶手段としてＲＯＭおよびＲＡＭを内蔵し、あらかじめ設定された制御プログラムや更新可能な制御プログラムを有している。
【００３９】
マイクロコンピュータ１０１は、駆動回路１０５を介して発光素子１０２に光を放射させる信号を送る。受光素子１０３が出力した検知物体からの反射光の受光信号は、増幅回路１０６で増幅され、サンプルホールド部１０８で保持された後、Ａ／Ｄ変換器１０９で変換されてマイクロコンピュータ１０１に入力される。そして、マイクロコンピュータ１０１は、このように入力された信号を用いて各種演算を実行し、演算結果に基づいた信号を駆動回路１１０によって電磁弁１２に出力してその開閉を制御する。
【００４０】
蓄電器１１２は、本自動水栓装置における蓄電手段であり、例えば二次電池からなる蓄電池であって、発電機１３で発電された電力を蓄える。発電機１３で発電された電力は、マイクロコンピュータ１０１、発光素子１０２の発光処理等の本自動水栓装置で必要とする電力を賄う。発電機１３の発電電力は、整流器１１３で整流されてから蓄電器１１２に蓄えられ、さらに電源１１１に供給される。
【００４１】
発光素子１０２は、物体を検知するための光源であって、光搬送線である投光用光ファイバー４によって水栓ケース１に配置された投光アセンブリ２の投光部に接続されている。発光素子１０２は、可視光を投光用光ファイバー４に向けて発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。発光素子１０２から出力された光は、投光用光ファイバー４によって投光アセンブリ２の投光部に導かれる。可視光としては、波長が例えば６００〜７００ｎｍのものであり、さらに好ましくは約６５０ｎｍのものがよい。このような可視光を用いると、発光ダイオードの発光効率が向上し、プラスチック製の光ファイバーに対する透過率が優れたものになる。
【００４２】
受光素子１０３は、光搬送線である受光用光ファイバー５によって水栓ケース１に配置された受光アセンブリ３の受光部に接続されている。受光素子１０３は、フォトダイオード等からなり、受光用光ファイバー５により導かれる光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。受光素子１０３には、発光素子１０２が発光する光の波長に対して感度が高い受光素子を使用する。
【００４３】
水栓ケース１は本自動水栓装置が設置される壁５２に突出する形態で取り付けられ、水栓ケース１の下方には、略椀状のシンク５０が設けられている。そして水栓ケース１の先端側には、吐出部６、投光アセンブリ２および受光アセンブリ３が下方の検知対象エリアに臨むように配置されている。各光ファイバー４，５および給水ホース１４は、当該壁５２に形成された穴部５３を通して配され、水栓ケース１と本体ケース１０との間を接続するように配されている。また、投光用光ファイバー４および受光用光ファイバー５は、石英ガラス製よりも可撓性に優れ、曲げに対して強いプラスチック製であることが好ましい。
【００４４】
図３に示すように、投光アセンブリ２は、投光用光ファイバー４の投光端部２２が集光手段であるレンズ２０に密着するように設けられ、レンズ２０の周囲をホルダ２３で保持するようにして構成されている。本実施形態のように、集光手段を備えている場合には、レンズ２０は、シンク５０上方の検知対象エリアに向けて光を放射する本発明の投光部である。逆に、集光手段を備えていない場合には、投光端部２２が本発明の投光部である。
【００４５】
ホルダ２３は、レンズ２０を圧入により固定し、投光端部２２および投光用光ファイバー４の被覆部２５を接着剤２４を介して固定しており、ホルダ２３自身は水栓ケース１に取り付けられている。この構造により、投光用光ファイバー４を傷つけず、強固に固定することができる。また、投光端部２２のレンズ２０側部分には被覆部２５を設けていない。これは被覆部２５が熱膨張により伸びてレンズ２０とファイバー先端との間に入り込むことを防ぐため、および接着剤２４の接着性を良好にするためである。ここで接着剤は光を吸収する効果の高い黒色が望ましく、これにより光の集光や非分散が期待でき、迷光の発生を防ぐことができる。また、投光端部２２の先端付近にはＯリング２１を外嵌めにし、Ｏリング２１を外側からホルダ２３で保持することによりシール性を確保し、接着剤２４がレンズ面に流れないようにしている。
【００４６】
受光アセンブリ３は、受光用光ファイバー５の受光端部３０の周囲をホルダ３１で保持するようにして構成されている。ホルダ３１は、受光端部３０および受光用光ファイバー５の被覆部３３を接着剤３２を介して固定しており、ホルダ３１自身は水栓ケース１に取り付けられている。ここでも接着剤は前述の理由により黒色が望ましい。この構造により、受光用光ファイバー５を傷つけず、強固に固定することができる。
【００４７】
受光アセンブリ３は、レンズ等の集光手段を備えていないため、光ファイバー自身が有する受光角で反射光を受光する。したがって受光アセンブリ３が検知物体で反射した反射光を受光できる対象エリアは広範囲なものとなる。例えばプラスチック製の光ファイバーを用いる場合には、頂角（受光角）が約π／３ラジアン（６０°）、すなわち円錐角が約π／６ラジアン（３０°）で入射する光を受光することができる。本実施形態のように、集光手段を備えていない場合には、受光端部３０は、検知対象エリアの物体によって反射した光を受光する本発明の受光部である。
【００４８】
受光アセンブリ３は、投光アセンブリ２に対して、互いの先端側同士が接近するようにして互いの軸線２６と３６とが所定の角度（単位：ラジアン）をなして配置されている。図３では一例として投光部の軸線２６が鉛直方向に対してθ１（単位：ラジアン）傾いた状態で設置されている。また、互いの軸線２６，３６はシンク５０に向かって形成される検知可能エリアにおいて交差するような関係にある。投光部および受光部は、レンズの受光部側先端部位２０ａと受光部の投光部側先端部位３０ａとが距離Ｄはなれるように配置されている。つまり、投光部の光を放射する部位であって受光部に最も近い先端部位と、受光部の反射光を受光する部位であって投光部に最も近い先端部位との設置間隔は、所定の距離Ｄに設定されている。
【００４９】
投光部の軸線２６は、下方のシンク５０に向かって投光される光の軸線（光軸）に一致し、この光軸を中心にして頂角α（単位はラジアンであり、円錐角の２倍の角度）をなす円錐体状の投光エリア４０（図１の斜線部で示したエリア）が形成される。投光エリア４０は、円錐角α／２でシンク５０に向かって末広がりに形成される円錐体の内部に含まれるエリアであり、受光エリア４１の一部を占める検知エリアでもある。頂角αは、投光用光ファイバー４の先端部から放射される光が光軸を中心として拡散する範囲の角度であり、放射角αともいう。頂角の半分の円錐角α／２は、投光用光ファイバー４自体の放射角度π／３ラジアン（６０°）をレンズ２０によって例えばπ／３６〜π／９ラジアン（５°〜２０°）の範囲に絞った角度とする。
【００５０】
受光アセンブリ３は、受光部の軸線３６方向を中心にして頂角β（αと同様に単位はラジアンであり、円錐角の２倍の角度）をなす円錐体状の受光エリア４１を下方のシンク５０に向けて形成する。角度βは上記角度αよりも大きな角度であり、本実施形態ではプラスチック製の光ファイバーを用いることから約π／３ラジアン（６０°）である。投光エリア４０と受光エリア４１は、検知対象エリアにおいて交差することにより共有のエリアを形成するようになっており、レンズの受光部側先端部位２０ａと受光部の投光部側先端部位３０ａとの間隔Ｄは、当該共有のエリアを形成する距離に設定されている。
【００５１】
そして、受光エリア４１は、投光エリア４０との共有エリアに存在する物体によって反射した光のみを受光する。図１に示す例では、受光エリア４１は、投光エリア４０の略全体を含む大きさを有し、投光エリア４０以外の他のエリアもそのエリア内に含んでいるが、当該他のエリアでは光が投光されないので反射光は生じず、受光アセンブリ３は投光エリア４０内の光線による反射光のみを受光する。
【００５２】
受光アセンブリ３は、投光エリア４０と重なっている受光エリア４１内で反射する光のみを集光して受光する。そして、受光された受光信号の電気量（受光量の出力値）は、受光アセンブリ３から受光用光ファイバー５に導かれ、受光素子１０３に入力される。
【００５３】
次に、投光部から放射される光が、投光部および受光部の検知対象エリア側前方を覆うように設けられたカバー７によって反射するときに、受光部が反射光を受光する場合と受光しない場合について、光が進行する各状態を図４〜図７を例に挙げて説明する。まず、放射角αが受光角βよりも大きく設定されている場合について、図４および図５を一例として説明する。図４の各図は、投光部および受光部が傾かずカバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに設置されている場合に、放射光がカバーで反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。
【００５４】
図４（ａ）は、投光部の受光部側先端部位２２ａと受光部の投光部側先端部位３０ａの設置間隔（以下、投光部と受光部の設置間隔ということもある）Ｄが十分に大きく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差せず共有のエリアを形成しない場合である。この状態では、投光部の受光部側先端部位２２ａと、投光部の最外側部位から放射される光がカバーの内表面７ａで反射後、戻ってくる点２２Ｒとの間の距離Ｄ１が、投光部と受光部の設置間隔Ｄよりも小さい（Ｄ１＜Ｄ）ため、放射光は受光端部３０に受光されることはない。
【００５５】
図４（ｂ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄが上記距離Ｄ１よりも小さく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差せず共有のエリアを形成しない場合である。さらにこのとき、投光部と受光部の設置間隔Ｄは、受光部の投光部側先端部位３０ａと、受光エリア４１の最外側部位をカバーの内表面７ａで反射させて戻ってくる点３０Ｒとの間の距離Ｄ２よりも大きくなっている（Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１）。この状態では、放射光は受光端部３０に入射するものの、受光端部３０に受光されることはない。
【００５６】
これは、受光部は、自身が形成する受光エリア４１外から光が入射してきたとしても、その光信号を受信しない（受光しない）ように構成されているからである。換言すれば、受光部は、受光エリア４１外において反射した光の光信号を受信しないからである。さらに換言すれば、受光部は、カバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに対して受光角の半分（β／２）よりも小さい角度で入射してきた光のみを受光するように構成されているからである。
【００５７】
図４（ｃ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄが上記距離Ｄ１よりも小さく（Ｄ＜Ｄ１）、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差し共有のエリア４２を形成している場合である。この状態では、投光部の最外側部位から放射される光は受光端部３０を飛び越えて入射しないが、その他の光であって共有のエリア４２で反射する反射光の一部は受光端部３０に入射して受光するため、受光部はカバー７での反射光を受光してしまうことになる。
【００５８】
図５の各図は、投光部および受光部がカバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに対して傾いて設置されている場合に、放射光がカバー７で反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。図５（ａ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄが十分に大きく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差せず共有のエリアを形成しない場合である。この状態では、投光部の受光部側先端部位２２ａと、投光部の最外側部位から放射される光がカバーの内表面７ａで反射後、戻ってくる点２２Ｒとの間の距離Ｄ１が、投光部と受光部の設置間隔Ｄよりも小さい（Ｄ１＜Ｄ）ため、放射光は受光端部３０に受光されることはない。
【００５９】
図５（ｂ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄが上記距離Ｄ１よりも小さく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差せず共有のエリアを形成しない場合である。さらにこのとき、投光部と受光部の設置間隔Ｄは、受光部の投光部側先端部位３０ａと、受光エリア４１の最外側部位をカバーの内表面７ａで反射させて戻ってくる点３０Ｒとの間の距離Ｄ２よりも大きくなっている（Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１）。この状態では、放射光は受光端部３０に入射するものの、受光エリア４１外から入射してきた光であるため、受光端部３０に受光されることはない。
【００６０】
図５（ｃ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄが上記距離Ｄ１よりも小さく（Ｄ＜Ｄ１）、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差し共有のエリア４２を形成している場合である。この状態では、共有のエリア４２で反射した放射光の一部は受光端部３０に入射して受光するため、受光部はカバー７での反射光を受光してしまうことになる。
【００６１】
次に、受光角βが放射角αよりも大きく設定されている場合について、図６および図７を一例として説明する。図６の各図は、投光部および受光部が傾かずカバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに設置されている場合に、放射光がカバーで反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。図７の各図は、投光部および受光部がカバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに対して傾いて設置されている場合に、放射光がカバー７で反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。
【００６２】
図６（ａ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄ（図６（ａ）の２２ａと３０ａの距離）が十分に大きく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差せず共有のエリアを形成しない場合である。この状態では、投光部の受光部側先端部位２２ａと、投光部の最外側部位から放射される光がカバーの内表面７ａで反射後、戻ってくる点２２Ｒとの間の距離Ｄ１が、投光部と受光部の設置間隔Ｄよりも小さい（Ｄ１＜Ｄ）ため、放射光は受光端部３０に受光されることはない。
【００６３】
また、特に図示していないが、投光エリア４０と受光エリア４１とが共有のエリアを形成しても、放射光が受光端部３０に受光されない位置関係にある場合がある。この場合には、図６（ａ）に示す状態よりも投光部と受光部とが接近して設置間隔Ｄは小さくなる。そして、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差し共有のエリア４２を形成するが、上記距離Ｄ１が投光部と受光部の設置間隔Ｄよりも小さい（Ｄ１＜Ｄ）ため、放射光は受光端部３０に受光されることはない。
【００６４】
図６（ｂ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄが上記距離Ｄ１よりも小さく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差し共有のエリア４２を形成している場合である。この状態では、投光部から放射される光は、共有のエリア４２で反射し、受光端部３０に入射して受光されるため、受光部はカバー７での反射光を受光してしまうことになる。
【００６５】
図７（ａ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄ（図７（ａ）の２２ａと３０ａの距離）が十分に大きく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差せず共有のエリアを形成しない場合である。この状態では、投光部の受光部側先端部位２２ａと、投光部の最外側部位から放射される光がカバーの内表面７ａで反射後、戻ってくる点２２Ｒとの間の距離Ｄ１が、投光部と受光部の設置間隔Ｄよりも小さい（Ｄ１＜Ｄ）ため、放射光は受光端部３０に受光されることはない。
【００６６】
また、特に図示していないが、投光エリア４０と受光エリア４１とが共有のエリアを形成しても、放射光が受光端部３０に受光されない位置関係にある場合がある。この場合には、図７（ａ）に示す状態よりも投光部と受光部とが接近して設置間隔Ｄは小さくなる。そして、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差し共有のエリア４２を形成するが、上記距離Ｄ１が投光部と受光部の設置間隔Ｄよりも小さい（Ｄ１＜Ｄ）ため、放射光は受光端部３０に受光されることはない。
【００６７】
図７（ｂ）は、投光部と受光部の設置間隔Ｄが上記距離Ｄ１よりも小さく、投光エリア４０と受光エリア４１とがカバーの内表面７ａ上で交差し共有のエリア４２を形成している場合である。この状態では、投光部から放射される光は、共有のエリア４２で反射し、受光端部３０に入射して受光されるため、受光部はカバー７での反射光を受光してしまうことになる。
【００６８】
次に、本自動水栓装置において、投光アセンブリ２と受光アセンブリ３とを設置する設定条件について、図８および図９にしたがって説明する。図８は、投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。図９は、受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄを説明する模式図である。
【００６９】
図８および図９に示す投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念は、投光端部２２から放射された光は、カバーの内表面７ａで反射して戻ってくる場合を想定している。そして、図に示された当該設置間隔Ｄは、カバーの内表面７ａでの反射光が受光部に受光される場合の上限の距離Ｄである。このため、図８の投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた設定概念では、本自動水栓装置の当該設置間隔Ｄを、下記の式１３の右辺を演算することによって求めた値よりも大きい値に設定すればよい。
【００７０】
つまり、当該設置間隔Ｄは下記の式１３で示す関係を満たすように設定し、これにしたがった位置関係で投光部と受光部を配置する。
【００７１】
【数１３】
2010053575.tif 000009
【００７２】
式１３において、αは所定の放射角であり、θ１はカバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに対する投光部の軸線２６の傾き角度であり、ｇ１は投光部の受光部側先端部位２２ａからカバー７までの距離であり、ｇ２は受光部の投光部側先端部位３０ａからカバー７までの距離である。
【００７３】
この式１３で求められる投光部の各条件に基づいた簡潔な設定手法によれば、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー７で反射した場合でも受光部が反射光を受光できない位置に反射させる光学系を得ることができる。また、式１３を満たすように当該設置間隔Ｄを設定すれば、投光部と受光部との間に遮光するための遮光板を別個に設ける必要がないため、部品点数を低減できる。
【００７４】
次に、図９の受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた設定概念では、本自動水栓装置の当該設置間隔Ｄを、下記の式１４の右辺を演算することによって求めた値よりも大きい値に設定すればよい。
【００７５】
つまり、当該設置間隔Ｄは下記の式１４で示す関係を満たすように設定し、これにしたがった位置関係で投光部と受光部を配置する。
【００７６】
【数１４】
2010053575.tif 000010
【００７７】
式１４において、βは所定の受光角であり、θ２はカバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに対する受光部の軸線３６の傾き角度であり、ｇ１およびｇ２は図８と同様の距離である。
【００７８】
この式１４で求められる受光部の各条件に基づいた簡潔な設定手法によっても、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー７で反射した場合でも受光部が反射光を受光できない位置または角度に反射させる光学系を得ることができる。また、式１４を満たすように当該設置間隔Ｄを設定すれば、投光部と受光部との間に遮光するための遮光板を別個に設ける必要がないため、部品点数を低減できる。
【００７９】
本実施形態に係る自動水栓装置がもたらす作用効果を以下に述べる。本自動水栓装置においては、投光部の光を放射する部位であって受光部に最も近い投光部の受光部側先端部位２２ａと、受光部の反射光を受光する部位であって投光部に最も近い受光部の投光部側先端部位３０ａとの設置間隔Ｄは、検知対象エリアにおいて投光エリア４０と受光エリア４１が交差することにより共有のエリアを形成する距離に設定されるとともに、投光部から放射される光のうち最外側部位を進行する光がカバー７で反射した場合でも、放射された光が受光部に受光されない距離に設定されるようになっている。
【００８０】
この構成によれば、投光部から放射された光がカバー７で反射したとしても受光部はその反射光を受光しないため、投光部および受光部を保護するためのカバー７の誤検知を防止することができる。さらに、投光部と受光部の当該設置間隔Ｄは、検知対象エリアにおいて投光エリア４０と受光エリア４１が交差して共有のエリア４２を形成する距離に設定されることが前提条件であり、この前提条件を満たすことが当該設置間隔Ｄの上限条件ともいえ、これに加え、放射光のうち最外側部位を進行する光がカバー７で反射した場合に、放射光が受光部に受光されない距離に設定されることが当該設置間隔Ｄの下限条件でもある。よって、投光部と受光部の当該設置間隔Ｄを離しすぎず、近すぎない距離に設定することができるので、カバー７の誤検知防止と自動水栓装置の小型化の両効果が得られる。
【００８１】
また、上記式１３、式１４のうち右辺の算出値が小さくなる方のＤを選択し、これに基づいた当該設置間隔Ｄを設定することにより、投光部と受光部の配置を決定することが好ましい。この構成によれば、当該設置間隔Ｄの下限条件をより小さくすることができ、装置の一層の小型化が図れる。
【００８２】
（第２実施形態）
第２実施形態は、投光部と受光部との設置間隔Ｄを設定するために用いられる他の設定概念である。本実施形態では、カバー７に付着物があり、この付着物によって放射光が反射することを考慮して当該設置間隔Ｄを設定する概念について図１０および図１１にしたがって説明する。そして、図１０は、投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。図１１は、受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【００８３】
図１０および図１１に示す投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念は、投光端部２２から放射された光は、カバーの内表面７ａから内部で屈折し、カバーの外表面７ｂに付着している汚れ等の付着物で反射し、さらにカバー７の内部から内表面７ａ側の空気層で屈折して戻ってくる場合を想定している。そして、図に示された当該設置間隔Ｄは、付着物での反射光が受光部に受光される場合の上限の距離Ｄである。このため、図１０の投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた設定概念では、本自動水栓装置の当該設置間隔Ｄを、下記の式１５の右辺を演算することによって求めた値よりも大きい値に設定すればよい。
【００８４】
つまり、当該設置間隔Ｄは下記の式１５で示す関係を満たすように設定し、これにしたがった位置関係で投光部と受光部を配置する。
【００８５】
【数１５】
2010053575.tif 000011
【００８６】
式１５において、αは所定の放射角であり、θ１は、カバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに対する投光部の軸線２６の傾き角度であり、ｇ１は投光部の受光部側先端部位２２ａからカバー７までの距離であり、ｇ２は受光部の投光部側先端部位３０ａからカバー７までの距離である。さらに、ｎ１は空気の屈折率であり、ｎ２はカバーの屈折率であり、ｔはカバーの厚み寸法である。
【００８７】
式１５の右辺の数式は、図１０に示すように、ｇ１・ｔａｎ（θ１＋α／２），Ｘ１，Ｘ１，ｇ２・ｔａｎ（θ１＋α／２）の和である。以下に、Ｘ１の算出方法について説明する。
【００８８】
まず、屈折の法則により、
ｎ１・ｃｏｓＡ１＝ｎ２・ｃｏｓＢ１…（式１５ａ）が成り立ち、
式１５ａより、Ｂ１＝ｃｏｓ−１｛（ｎ１／ｎ２）・ｃｏｓＡ１｝…（式１５ｂ）となる。
【００８９】
また、Ａ１＝（θ１＋α／２）＋π／２…（式１５ｃ）であり、
Ｘ１＝ｔ・ｔａｎ（Ｂ１−π／２）…（式１５ｄ）であるから、
式１５ｄに、式１５ｂおよび式１５ｃを代入すると、
Ｘ１
＝ｔ・ｔａｎ［ｃｏｓ−１｛（ｎ１／ｎ２）・ｃｏｓ（θ１＋α／２＋π／２）｝−π／２］となる。このＸ１を２倍した式に、（ｇ１＋ｇ２）・ｔａｎ（θ１＋α／２）を加えると、式１５の右辺の数式が得られることになる。
【００９０】
以上のように、式１５で求められる投光部の各条件に基づいた簡潔な設定手法によれば、カバー７に汚れ等が付着しているときに、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー７内で屈折してカバー７の付着物で反射した場合でも受光部が反射光を受光できない位置に反射させる光学系が得られ、誤検知を防止する装置を提供できる。また、式１５を満たすように当該設置間隔Ｄを設定すれば、投光部と受光部との間に遮光板を別個に設ける必要がないため、部品点数を低減できる。
【００９１】
次に、図１１の受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた設定概念では、本自動水栓装置の当該設置間隔Ｄを、下記の式１６の右辺を演算することによって求めた値よりも大きい値に設定すればよい。
【００９２】
つまり、当該設置間隔Ｄは下記の式１６で示す関係を満たすように設定し、これにしたがった位置関係で投光部と受光部を配置する。
【００９３】
【数１６】
2010053575.tif 000012
【００９４】
式１６において、βは所定の受光角であり、θ２は、カバーの内表面７ａの垂線方向Ｚに対する受光部の軸線３６の傾き角度である。
【００９５】
式１６の右辺の数式は、図１１に示すように、ｇ１・ｔａｎ（θ２＋β／２），Ｘ２，Ｘ２，ｇ２・ｔａｎ（θ２＋β／２）の和である。以下に、Ｘ２の算出方法について説明する。
【００９６】
まず、屈折の法則により、
ｎ１・ｃｏｓＡ２＝ｎ２・ｃｏｓＢ２…（式１６ａ）が成り立ち、
式１６ａより、Ｂ２＝ｃｏｓ−１｛（ｎ１／ｎ２）・ｃｏｓＡ２｝…（式１６ｂ）となる。
【００９７】
また、Ａ２＝（θ２＋β／２）＋π／２…（式１６ｃ）であり、
Ｘ２＝ｔ・ｔａｎ（Ｂ２−π／２）…（式１６ｄ）であるから、
式１６ｄに、式１６ｂおよび式１６ｃを代入すると、
Ｘ２
＝ｔ・ｔａｎ［ｃｏｓ−１｛（ｎ１／ｎ２）・ｃｏｓ（θ２＋β／２＋π／２）｝−π／２］となる。このＸ２を２倍した式に、（ｇ１＋ｇ２）・ｔａｎ（θ２＋β／２）を加えると、式１６の右辺の数式が得られることになる。
【００９８】
以上のように、式１６で求められる受光部の各条件に基づいた簡潔な設定手法によれば、カバー７に汚れ等が付着しているときに、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー７内で屈折してカバー７の付着物で反射した場合でも受光部が反射光を受光できない位置または角度に反射させる光学系が得られ、誤検知を防止する装置を提供できる。また、式１６を満たすように当該設置間隔Ｄを設定すれば、投光部と受光部との間に遮光板を別個に設ける必要がないため、部品点数を低減できる。
【００９９】
（第３実施形態）
第３実施形態は、投光部と受光部との設置間隔Ｄを設定するために用いられる他の設定概念である。本実施形態では、カバーの外表面７ｂに水滴等が付着しており、この水滴を通って光が反射することを考慮して当該設置間隔Ｄを設定する概念について図１２および図１３にしたがって説明する。そして、図１２は、投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。図１３は、受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【０１００】
図１２および図１３に示す投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念は、投光端部２２から放射された光は、カバーの内表面７ａから内部で屈折し、カバーの外表面７ｂに付着している水滴等の付着物内で反射し、さらにカバー７の内部から内表面７ａ側の空気層で屈折して戻ってくる場合を想定している。
【０１０１】
この想定の場合には、水滴等の付着面長さを考慮する必要がある。本実施形態ではこの水滴等の付着面長さを所定長さＷとしている。所定長さＷは、カバー７の形状、設置姿勢、材質により変化する値であるため、実験等に基づいた経験則や、本自動水栓装置が使用される状況を考慮して決定される値であり、例えば１０ｍｍ以下に決定される。
【０１０２】
そして、図に示された当該設置間隔Ｄは、付着物での反射光が受光部に受光される場合の上限の距離Ｄである。このため、図１２の投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた設定概念では、本自動水栓装置の当該設置間隔Ｄを、下記の式１７の右辺を演算することによって求めた値よりも大きい値に設定すればよい。
【０１０３】
つまり、当該設置間隔Ｄは下記の式１７で示す関係を満たすように設定し、これにしたがった位置関係で投光部と受光部を配置する。また、下記式１７の右辺は、第２実施形態における式１５の右辺に所定長さＷを加えた式である。
【０１０４】
【数１７】
2010053575.tif 000013
【０１０５】
以上のように、式１７で求められる投光部の各条件に基づいた簡潔な設定手法によれば、カバー７に水滴等が付着しているときに、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー７内で屈折し、カバーの外表面７ｂに付着している水滴等の内部で反射した場合でも受光部が反射光を受光できない位置に反射させる光学系が得られ、誤検知を防止する装置を提供できる。また、式１７を満たすように当該設置間隔Ｄを設定すれば、投光部と受光部との間に遮光板を別個に設ける必要がないため、部品点数を低減できる。
【０１０６】
次に、図１３の受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた設定概念では、本自動水栓装置の当該設置間隔Ｄを、下記の式１８の右辺を演算することによって求めた値よりも大きい値に設定すればよい。
【０１０７】
つまり、当該設置間隔Ｄは下記の式１８で示す関係を満たすように設定し、これにしたがった位置関係で投光部と受光部を配置する。また、下記式１８の右辺は、第２実施形態における式１６の右辺に水滴等の付着面長さを考慮した所定長さＷを加えた式である。
【０１０８】
【数１８】
2010053575.tif 000014
【０１０９】
以上のように、式１８で求められる受光部の各条件に基づいた簡潔な設定手法によれば、カバー７に水滴等が付着しているときに、投光部から放射される光のうち最外側部位に位置する光がカバー７内で屈折し、カバーの外表面７ｂに付着している水滴等の内部で反射した場合でも受光部が反射光を受光できない位置または角度に反射させる光学系が得られ、誤検知を防止する装置を提供できる。また、式１８を満たすように当該設置間隔Ｄを設定すれば、投光部と受光部との間に遮光板を別個に設ける必要がないため、部品点数を低減できる。
【０１１０】
また、上記式１７、式１８のうち右辺の算出値が小さくなる方のＤを選択し、これに基づいた当該設置間隔Ｄを設定することにより、投光部と受光部の配置を決定することが好ましい。この構成によれば、当該設置間隔Ｄの下限条件をより小さくすることができ、装置の一層の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１実施形態に係る自動水栓装置の概略構成を示した模式図である。
【図２】制御装置１００の構成を示したブロック図である。
【図３】投光アセンブリ２および受光アセンブリ３の構成を示した部分的断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、放射角が受光角よりも大きく投光部および受光部がカバー内表面の垂線方向に設置される場合に、放射光がカバーで反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、放射角が受光角よりも大きく投光部および受光部がカバー内表面の垂線方向に対して傾いて設置される場合に、放射光がカバーで反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、受光角が放射角よりも大きく投光部および受光部がカバー内表面の垂線方向に設置される場合に、放射光がカバーで反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、受光角が放射角よりも大きく投光部および受光部がカバー内表面の垂線方向に対して傾いて設置される場合に、放射光がカバーで反射するときの光の進行状態を説明する模式図である。
【図８】第１実施形態における、投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【図９】第１実施形態における、受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【図１０】第２実施形態における、投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【図１１】第２実施形態における、受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【図１２】第３実施形態における、投光部の放射角αと傾きθ１に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【図１３】第３実施形態における、受光部の受光角βと傾きθ２に基づいた投光部と受光部との設置間隔Ｄの設定概念を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１１２】
４…投光用光ファイバー
５…受光用光ファイバー
７…カバー
７ａ…カバーの内表面（カバー内表面）
２０…レンズ（投光部）
２２…投光端部（投光部）
２０ａ…レンズの受光部側先端部位（先端部位）
２２ａ…投光部の受光部側先端部位（先端部位）
２６…投光部の軸線
３０…受光端部（受光部）
３０ａ…受光部の投光部側先端部位（先端部位）
３６…受光部の軸線
４０…投光エリア
４１…受光エリア
１０２…発光素子
１０３…受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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