(57)【要約】【目的】  本発明の目的は、高価な薄膜材料を使用することなく、光が基板を伝播して受光素子に達するのを防止することができる安価な物体検出センサを提供する。【構成】  基板１００の一面上に実装された物体Ｘに向けて赤外線光を照射するための発光素子２００と、基板１００の一面上に実装された物体Ｘにより反射した赤外線光を受光するための受光素子３００と、基板１００の一面に発光素子２００及び受光素子３００に被せるように取り付けられた遮光体４００とを備えている。基板１００上の発光素子２００と受光素子３００との間には、直線状の溝部１１０が設けられている。遮光体４００のには基板１００の溝部１１０に挿入される直線状のリブ４１０が凸設されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面上に実装された物体に向けて光を照射するための発光素子と、前記基板の一面上に実装された物体により反射した光を受光するための受光素子とを備えた物体検出センサにおいて、基板上の発光素子と受光素子との間には溝部が設けられており、この溝部には遮光部材が挿入されるようになっていることを特徴とする物体検出センサ。
【請求項２】
請求項１記載の物体検出センサにおいて、溝部は基板を貫通しており、遮光部材の高さ寸法は基板の厚み寸法よりも大きいことを特徴とする物体検出センサ。
【請求項３】
請求項２記載の物体検出センサにおいて、発光素子及び受光素子に被せるように基板の一面に設けられており且つ発光素子が照射する照射方向以外の光及び受光素子が受光する反射光以外の光を遮光するための遮光体を備えており、遮光部材は遮光体に設けられたリブであることを特徴とする物体検出センサ。
【請求項４】
請求項３記載の物体検出センサにおいて、基板の他面には遮光性を有するハウジング部が設けられており、このハウジング部には基板の他面から突出したリブが挿入される凹部が設けられていることを特徴とする物体検出センサ。
【請求項５】
請求項２記載の物体検出センサにおいて、基板の他面には遮光性を有するハウジング部が設けられており、遮光部材はハウジング部に設けられたリブであることを特徴とする物体検出センサ。
【請求項６】
請求項５記載の物体検出センサにおいて、発光素子及び受光素子に被せるように基板の一面に取り付けられており且つ発光素子が照射する照射方向以外の光及び受光素子が受光する反射光以外の光を遮光するための遮光体を備えており、この遮光体には、基板の一面から突出したリブが挿入される凹部が設けられていることを特徴とする物体検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線等の光を物体に向けて照射し、この反射光を検出することにより当該物体を検出する物体検出センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の物体検出センサとしては、第１の基板に実装された物体に向けて光を照射するための発光素子と、第２の基板に実装された物体により反射した光を受光するための受光素子と、第３の基板に実装された発光素子の発光及び受光素子の受光を制御する制御部とを備えたものと、基板に実装された物体に向けて光を照射するための発光素子と、前記基板に実装された物体により反射した光を受光するための受光素子と、前記基板に実装された発光素子の発光及び受光素子の受光を制御する制御部とを備えたものとがある。
【０００３】
前者の物体検出センサは、制御部と発光素子及び受光素子とを電気的に接続する信号線が必要になることから、組み立てが複雑になり、コスト高になる欠点を有している。一方、後者の物体検出センサは、発光素子、受光素子及び制御部を同一の基板に実装されることから、前者の物体検出センサの欠点を克服し得るが、発光素子の光やその他外部の光等が基板を伝播して受光素子に達することがあるため、誤作動を起こすという別の欠点を有している。
【０００４】
後者の物体検出センサの欠点を克服し得る物体検出センサとしては、発光素子の光が基板を伝播して受光素子に達するのを防止するために基板の面上に反射防止部材を設けるようにしたもの( 特許文献１参照) 、基板の面上の発光素子及び受光素子の周りに反射防止部材を設けるようにしたもの( 特許文献２参照) 等がある。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１６７２８３号公報
【特許文献２】特開平１１−３５４８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、反射防止部材は、印刷技術等により基板の面上に形成される光吸収率の高い薄膜材料であることから、高価である。このため、コスト高になるという本質的な欠点有している。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、高価な薄膜材料を使用することなく、光が基板を伝播して受光素子に達するのを防止することができる安価な物体検出センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の物体検出センサは、基板の一面上に実装された物体に向けて光を照射するための発光素子と、前記基板の一面上に実装された物体により反射した光を受光するための受光素子とを備えた物体検出センサにおいて、基板上の発光素子と受光素子との間には溝部が設けられており、この溝部には遮光部材が挿入されるようになっていることを特徴としている。
【０００９】
溝部は基板を貫通していることが好ましい。この場合、遮光部材の高さ寸法は基板の厚み寸法よりも大きくなっている。
【００１０】
発光素子及び受光素子に被せるように基板の一面に設けられており且つ発光素子が照射する照射方向以外の光及び受光素子が受光する反射光以外の光を遮光するための遮光体を備えている。この場合、遮光部材は遮光体に設けられたリブとすることができる。
【００１１】
更に、基板の他面に設けられた遮光性を有するハウジング部を備えている。この場合、ハウジング部には基板の他面から突出したリブが挿入される凹部が設けられている。
【００１２】
或いは、基板の他面に設けられた遮光性を有するハウジング部を備えている。この場合、遮光部材はハウジング部に設けられたリブとすることができる。
【００１３】
更に、発光素子及び受光素子に被せるように基板の一面に設けられており且つ発光素子が照射する照射方向以外の光及び受光素子が受光する反射光以外の光を遮光するための遮光体を備えている。この場合、この遮光体には基板の一面から突出したリブが挿入される凹部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る物体検出センサによる場合、基板上の発光素子と受光素子との間に溝部を設け、この溝部に遮光部材が挿入されるようになっている。このため、従来例の如く高価な薄膜材料を用いることなく、発光素子から照射された光やその他の外部の光等が基板を伝播して受光素子に達するのを防止することができるので、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
本発明の請求項２に係る物体検出センサによる場合、溝部は基板を貫通しており、遮光部材の高さ寸法は基板の厚み寸法よりも大きくなっている。このため、基板の一面上及び内部を伝播する光だけでなく、基板の他面上を伝播する光も遮光することができる。
【００１６】
本発明の請求項３に係る物体検出センサによる場合、発光素子が照射する照射方向以外の光及び受光素子が受光する反射光以外の光を遮光するための遮光体が基板の一面に設けられている。このため、物体により反射した反射光以外の基板の一面側の光が遮光され、これにより前記光が基板の一面側に拡散するのを防止することができると共に、基板の一面側の反射光以外の光が遮光され、これにより前記光が受光素子に受光されるのを防止することができるので、基板の一面側の反射光以外の光を受光素子が受光することにより起こる誤作動を防止することができる。しかも、遮光体に設けられたリブが遮光部材となっている。このため、基板の一面に遮光体を設けることにより、リブ( 即ち、遮光部材) を基板の溝部に収容させることができるので、組み立てが簡単になる。
【００１７】
本発明の請求項４に係る物体検出センサによる場合、基板の他面には遮光性を有するハウジング部が設けられており、このハウジング部には基板の他面から突出したリブが挿入される凹部が設けられている。このため、発光素子の照射方向以外の光が遮光され、これにより前記光が基板の他面側に拡散するのを防止することができると共に、物体により反射した反射光以外の基板の他面側の光が遮光され、これにより前記光が受光素子に受光されるのを防止することができるので、基板の他面側の反射光以外の光を受光素子が受光することにより起こる誤作動を防止することができる。
【００１８】
本発明の請求項５に係る物体検出センサによる場合、基板の他面には遮光性を有するハウジング部が設けられている。このため、発光素子の照射方向以外の光が遮光され、これにより前記光が基板の他面側に拡散するのを防止することができると共に、物体により反射した反射光以外の基板の他面側の光が遮光され、これにより前記光が受光素子に受光されるのを防止することができるので、基板の他面側の反射光以外の光を受光素子が受光することにより起こる誤作動を防止することができる。しかも、ハウジング部に設けられたリブが遮光部材となっている。このため、基板の他面にハウジング部を設けることにより、リブ( 即ち、遮光部材) を基板の溝部に収容させることができるので、組み立てが簡単になる。
【００１９】
本発明の請求項６に係る物体検出センサによる場合、発光素子が照射する照射方向以外の光及び受光素子が受光する反射光以外の光を遮光するための遮光体が基板の一面に設けられており、この遮光体には、基板の一面から突出したリブが挿入される凹部が設けられている。このため、発光素子の照射方向以外の光が遮光され、これにより前記光が基板の一面側に拡散するのを防止することができると共に、物体により反射した反射光以外の基板の一面側の光が遮光され、これにより前記光が受光素子に受光されるのを防止することができるので、基板の一面側の反射光以外の光を受光素子が受光することにより起こる誤作動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る物体検出センサを図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る物体検出センサの概略的断面図、図２は同センサの概略的平面図、図３は同センサの設計変形例を示す概略的断面図、図４は同センサの別の設計変形例を示す概略的断面図である。
【００２１】
図１に示す物体検出センサは、赤外線センサであって、基板１００の一面上に実装された物体Ｘに向けて赤外線光を照射するための発光素子２００と、基板１００の一面上に実装された物体Ｘにより反射した赤外線光を受光するための受光素子３００と、基板１００の一面に発光素子２００及び受光素子３００に被せるように取り付けられた遮光体４００と、基板１００の他面に取り付けられたハウジング部５００とを備えている。以下、各部を詳しく説明する。
【００２２】
基板１００としては矩形状のプリント基板を用いる。この基板１００の一面には、発光素子２００及び受光素子３００の他、発光素子２００の発光及び受光素子３００の受光を制御する図示しないマイコン等の制御部が実装されており、基板１００の一面及び／又は他面には、発光素子２００、受光素子３００及び前記制御部を接続するための信号ラインが形成されている。この基板１００上の発光素子２００と受光素子３００との間には、図１及び図２に示すように、直線状の溝部１１０が設けられている。この溝部１１０は、基板１００を貫通している。
【００２３】
発光素子２００としては赤外線発光ＬＥＤを用いる。受光素子３００としては、フォトトランジスタ、フォトダイオード、受光ＩＣ等を用いる。
【００２４】
遮光体４００は、発光素子２００に被せる発光素子用の筒体と、受光素子３００に被せる受光素子用の筒体とが一体的に設けられたものであり、黒色が施された遮光性を有する樹脂で構成される。この遮光体４００の基板取付面には直線状のリブ４１０が凸設されている。このリブ４１０が基板１００の溝部１１０に挿入される遮光部材となる。リブ４１０は、高さ寸法が基板１００の厚み寸法よりも大きくなっており、溝部１１０に挿入された状態で、基板１００の他面から突出する。
【００２５】
ハウジング部５００は、遮光性を有する樹脂で構成される。このハウジング部５００には基板１００の他面から突出したリブ４１０が挿入される凹部５１０が設けられている。
【００２６】
このように構成された物体検出センサは次のように組み立てられる。まず、基板１００の一面上に発光素子２００、受光素子３００及び上述した制御部を実装する。その後、遮光体４００を発光素子２００及び受光素子３００に被せ、当該遮光体４００のリブ４１０を当該基板１００の溝部１１０に挿入する。そして、遮光体４００を基板１００の一面に接着剤、両面テープ、ネジ等により取り付けて固定する。そして、ハウジング部５００の凹部５１０に基板１００の他面から突出したリブ４１０が挿入されるようにハウジング部５００を基板１００の他面に接触させる。この状態で、ハウジング部５００を基板１００の他面に、接着剤、両面テープ、ネジ等により取り付けて固定する。
【００２７】
このように組み立てられた物体検出センサは、発光素子２００から赤外線光が物体Ｘに向けて照射される。すると、前記赤外線光は物体Ｘにより反射し、この反射光が受光素子３００に達して受光される。このとき、基板１００の一面、内部及び／又は他面を伝播する発光素子２００の赤外線光は遮光体４００のリブ４１０により遮光される。このため、従来例の如く高価な遮光性を有する薄膜材料を用いることなく、基板１００の一面、内部及び／又は他面を伝播する発光素子２００の赤外線光を遮光することができるので、低コスト化を図ることができる。しかも、遮光体４００を取り付けるだけで、基板１００を伝播する発光素子２００の赤外線光を遮光することができることから、従来例のように前記薄膜材料を基板の面上に形成する必要がない。よって、組み立てが非常に容易であり、この点でも低コスト化を図ることができる。
【００２８】
更に、発光素子２００及び受光素子３００は遮光体４００で覆われている。このため、発光素子２００の照射方向以外の赤外線光が遮光され、これにより前記赤外線光が基板１００の一面側に拡散するのを防止することができると共に、物体Ｘにより反射した赤外線光以外の基板１００の一面側の光が遮光され、これにより前記光が受光素子３００に受光されるのを防止することができる。よって、受光素子３００が物体Ｘに反射した赤外線光以外の光を受光することにより起こる誤作動を防止することができる。
【００２９】
なお、この物体検出センサは、基板の一面上に実装された物体に向けて光を照射するための発光素子と、前記基板の一面上に実装された物体により反射した光を受光するための受光素子とを備えた物体検出センサであって、基板上の発光素子と受光素子との間には溝部が設けられており、この溝部には遮光部材が挿入されるようになっている限りどのような設計変更を行ってもかまわない。
【００３０】
遮光部材については、遮光体４００のリブ４１０であるとしたが、図３に示すように、ハウジング部５００に設けられたリブ５２０とすることができる。この場合、遮光体４００には、基板１００の一面側に突出したハウジング部５００のリブ５２０が挿入される凹部４２０が設けられていることが好ましい。なお、遮光部材は、遮光体４００のリブ４１０又はハウジング部５００のリブ５２０だけに限定されず、遮光体４００又はハウジング部５００と別部材とすることも当然可能である。
【００３１】
ハウジング部５００については、設けるか否か任意である。この場合、遮光部材は遮光体４００のリブ４１０又は別部材とする。
【００３２】
溝部１１０は、基板１００を貫通しているとしたが、貫通してなくても良い。この場合、遮光部材の高さ寸法は基板１００の厚み寸法より小さくても良い。
【００３３】
遮光体４００の発光素子２００、受光素子３００の前方には、図４に示すように、プリズム５００とレンズ６００とを設けることができる。プリズム５００は遮光体４００と物体検出センサが取り付けられる機器のケース等との間に取り付けられ、レンズ６００はプリズム６００と遮光体４００との間に配置される。プリズム５００及びレンズ６００は双方に設けられている必要はなく、いずれか一方を設けるようにしても良い。レンズ６００のみを設ける場合、当該レンズ６００の凸部６１０、６１０を発光素子２００及び受光素子３００に対向するように配置し、レンズ６００の平坦面を照射方向に向けるようにする。なお、プリズム５００、レンズ６００をどのように取り付けるか否かは任意である。
【００３４】
上記実施例では、赤外線光を用いた物体検出センサであるとして説明したが、赤外線光以外の光を用いたその他の物体検出センサに用いることが可能であることはいう迄もない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る物体検出センサの概略的断面図である。
【図２】同センサの概略的平面図である。
【図３】同センサの設計変形例を示す概略的断面図である。
【図４】同センサの別の設計変形例を示す概略的断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｘ      物体
１００  基板
１１０  溝部
２００  発光素子
３００  受光素子
４００  遮光体
４１０  リブ( 遮光部材) 
４２０  凹部
５００  ハウジング部
５１０  凹部
５２０  リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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