(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と受光素子とを対向配置して被検出物の有無を検出する光検出装置において、底部によって結合され、所定の間隔を有する状態で対向配置された発光壁及び受光壁と、前記発光壁及び受光壁の対向位置に設けられた発光窓及び受光窓と、前記発光壁及び受光壁に各々設けられた下方向に開口を有する略コ字形状の発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部を備えた金属板部材のケース体と、発光素子基板の素子電極が設けられた実装面上に発光素子が実装された発光素子ブロックと、受光素子基板の素子電極が設けられた実装面上に受光素子が実装された受光素子ブロックと、前記発光素子ブロックを収納する切り欠き部と、前記発光素子ブロックの組み込み面側のみに接続電極を有する発光素子保持基板と、前記受光素子ブロックを収納する切り欠き部と、前記受光素子ブロックの組み込み面側のみに接続電極を有する受光素子保持基板とを有し、前記発光素子保持基板と受光素子保持基板との接続電極と、前記発光素子基板及び受光素子基板の取り付け面側とを合わせて、発光素子保持基板と受光素子保持基板の切り欠き部に発光素子ブロックと受光素子ブロックとを組み込んだ状態において、前記発光素子基板及び、受光素子基板の素子電極が前記発光素子保持基板と受光素子保持基板の接続電極に接続され、前記発光素子ブロックを組み込んだ発光素子保持基板と、前記受光素子ブロックを組み込んだ受光素子保持基板とを、前記ケース体の発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部とに、前記下方向の開口から挿入固定することにより、前記発光窓と受光窓を通過する光線によって被検出物の有無を検出することを特徴とする光検出装置。
【請求項２】
前記ケース体における発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部との先端部を折り曲げて前記発光素子基板及び、受光素子基板の抜け防止部を形成した請求項１記載の光検出装置。
【請求項３】
前記ケース体における発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部との側面壁を折り曲げて前記発光素子基板と受光素子基板とのシールド部を形成した請求項１または２に記載の光検出装置。
【請求項４】
前記ケース体の底部に、測定装置との位置決めを行うための突起部を設けた請求項１から３のいずれか１項に記載の光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光素子と受光素子とを対向配置し、その間を通過する被検出物の有無を非接触にて検出する光検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子と受光素子とを対向配置し、その間を通過する被検出物の有無を非接触にて検出する光検出装置が用いられている。
【０００３】
上記光検出装置は、半導体素子によって構成されているため、構成が簡単で消費電力も少なく、検出性能も高いため広く採用されており、その構成に付いても色々な提案がなされている（例えば引用文献１、引用文献２）。
【０００４】
以下図面により各引用文献に示された従来技術に付いて説明する。なお、各従来技術において、発明の趣旨を変えない範囲で、部品名称等を本発明と同じにしている。
図１４は引用文献１に記載された光検出装置（フォトインタラプタ）の断面図であり、光検出装置１００は発光素子ブロック１０１を実装した発光素子基板１０２と、受光素子ブロック１０３を実装した受光素子基板１０４と、前記発光素子ブロック１０１と受光素子ブロック１０３を収納する貫通穴１０５ａ，１０５ｂと位置決めピン１０６を有し、断面がコ字形状の被検出物通過部１０９設けたモールド体１０５と、モールド体１０５のコ字形状の被検出物通過部における対向面の一方に設けたスリット板１０７により構成されている。
【０００５】
次に光検出装置１００の構成及び動作を説明する。光検出装置１００は位置決めピン１０６によって測定装置（図示せず）に位置決め固定されており、発光素子ブロック１０１から発光された光束Ｐがスリット板１０７を通して受光素子ブロック１０３に受光されるよう構成されている。そして被検出物がモールド体１０５のコ字形状の被検出物通過部１０９を通過して、光束Ｐを横切ることによって被検出物の有無を非接触に検出している。
【０００６】
図１５は引用文献２に記載された光検出装置（光結合装置）の断面図であり、光検出装置２００は発光素子ブロック２０１に接続された発光素子リード部材２０２と、受光素子ブロック２０３に接続された受光素子リード部材２０４と、金属板を抜き曲げ加工して形成したケース体２０５とにより構成あれている。そして前記ケース体２０５は断面がコ字形状の被検出物通過部２０９を挟んで開口したスリット部２０５ｃ、２０５ｄがあり、このスリット部２０５ｃ、２０５ｄに対応する位置に
前記発光素子ブロック１０１と受光素子ブロック１０３を収納する発光素子ブロック保持部２０５ａと受光素子ブロック保持部２０５ｂが形成されている。
【０００７】
次に光検出装置２００の構成及び動作を説明する。光検出装置２００は、発光素子リード部材２０２と受光素子リード部材２０４によって測定装置（図示せず）に位置決め固定されており、発光素子ブロック２０１から発光された光束Ｐがスリット部２０５ｃ、２０５ｄを通して受光素子ブロック２０３に受光されるよう構成されている。そして被検出物がコ字形状の被検出物通過部２０９を通過して、光束Ｐを横切ることによって被検出物の有無を非接触に検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１２８９２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、引用文献１における光検出装置１００は樹脂成型したモールド体１０５に組み込まれているため、被検出物の大きさによって被検出物通過部１０９の高さや幅を変える必要があり、被検出物の大きさや形状に従って新規な成形型を起こして専用のモールド体を作り直す必要がある。
【００１０】
また引用文献２における光検出装置２００は、ケース体２０５は金属板を抜き曲げ加工しているため、比較的被検出物の大きさや形状に従って変形させることは容易であるが、発光素子ブロック２０１や受光素子ブロック２０３がリード部材と一体的に構成されているため、被検出物の大きさによって被検出物通過部２０９の高さや幅を変える場合、リード部材の長さが異なった発光素子ブロック２０１や受光素子ブロック２０３を用意する必要があった。
【００１１】
本発明の目的は上記問題点を解決しようとするものであり、形状変形の容易なケース体と独立に構成された発光素子ブロック及び受光素子ブロックと、この発光素子ブロック及び受光素子ブロックに組み付けは容易なリード部材を兼ねた保持部材とを、全て別体構成とすることによって、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ組み立て性の良い光検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため本発明においては、発光素子と受光素子とを対向配置して被検出物の有無を検出する光検出装置において、底部によって結合され、所定の間隔を有する状態で対向配置された発光壁及び受光壁と、前記発光壁及び受光壁の対向位置に設けられた発光窓及び受光窓と、前記発光壁及び受光壁に各々設けられた下方向に開口を有する略コ字形状の発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部を備えた金属板部材のケース体と、発光素子基板の素子電極が設けられた実装面上に発光素子が実装された発光素子ブロックと、受光素子基板の素子電極が設けられた実装面上に受光素子が実装された受光素子ブロックと、前記発光素子ブロックを収納する切り欠き部と、前記発光素子ブロックの組み込み面側のみに接続電極を有する発光素子保持基板と、前記受光素子ブロックを収納する切り欠き部と、前記受光素子ブロックの組み込み面側のみに接続電極を有する受光素子保持基板とを有し、前記発光素子保持基板と受光素子保持基板との接続電極と、前記発光素子基板及び受光素子基板の取り付け面側とを合わせて、発光素子保持基板と受光素子保持基板の切り欠き部に発光素子ブロックと受光素子ブロックとを組み込んだ状態において、前記発光素子基板及び、受光素子基板の素子電極が前記発光素子保持基板と受光素子保持基板の接続電極に接続され、前記発光素子ブロックを組み込んだ発光素子保持基板と、前記受光素子ブロックを組み込んだ受光素子保持基板とを、前記ケース体の発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部とに、前記下方向の開口から挿入固定することにより、前記発光窓と受光窓を通過する光線によって被検出物の有無を検出することを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、ケース体と発光素子ブロック及び受光素子ブロックと、この発光素子ブロック及び受光素子ブロックに組み付けは容易なリード部材を兼ねた保持部材とを、全て別体構成とすることによって、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ組み立て性の良い光検出装置を提供することにある。
【００１５】
ケース体における発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部との先端部を折り曲げて前記発光素子基板及び、受光素子基板の抜け防止部を形成すると良い。
【００１６】
ケース体における発光素子ブロック保持部と受光素子ブロック保持部との側壁面を折り曲げて前記発光素子ブロックと受光素子ブロックとのシールド部を形成すると良い。
【００１７】
上記構成によれば、金属板におけるケース体の抜き曲げ加工と同時に発光素子ブロック及び受光素子ブロックの抜け防止部及びシールド部を形成することができるため、コストアップすることなく、信頼性の高い光検出装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記の如く本発明によれば、ケース体と発光素子ブロック及び受光素子ブロックと、この発光素子ブロック及び受光素子ブロックに組み付け容易なリード部材を兼ねた保持部材とを、全て別体構成とすることによって、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ組み立て性の良い光検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態における光検出装置のケース体の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における光検出装置の構成要素の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における光検出装置の組み立て途中の斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における光検出装置の完成斜視図である。
【図５】図２に示す受光素子ブロックの詳細斜視図である。
【図６】図２に示す受光素子ブロックの詳細斜視図である。
【図７】図４に示す光検出装置を測定装置に取り付けた状態の断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における光検出装置の組み立て途中の斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態における光検出装置の完成斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における光検出装置のケース体の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における光検出装置の完成斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態における光検出装置の完成斜視図である。
【図１３】図１２に示す光検出装置を測定装置に取り付けた状態の断面図である。
【図１４】従来技術における光検出装置の断面図である。
【図１５】従来技術における光検出装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下図面により、本発明の実施の形態を説明する。図１〜図７は本発明の第１実施形態を示し、図１、図２は本発明の光検出装置の分解斜視図である。図１は金属板を抜き曲げ加工して形成したケース体５であり、底部５ｇによって結合され、所定の間隔を有する状態で対向配置された発光壁５ｃ及び受光壁５ｄと、前記発光壁５ｃ及び受光壁５ｄの対向位置に設けられた発光窓５ｅ及び受光窓５ｆと、前記発光壁５ｃ及び受光壁５ｄに各々設けられた略コ字形状の発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとを備えている。
【００２２】
図２は、光検出装置１０を構成する各要素を示している。発光素子ブロック１は後述する如く樹脂封止された発光素子１ａが発光素子基板２に実装されており、発光素子基板２の発光素子１ａの実装面側に素子電極２ａ、２ｂが設けられている。同様に受光素子ブロク３は樹脂封止された受光素子３ａが受光素子基板４に実装されており、受光素子基板４の受光素子３ａの実装面側に素子電極４ａ、４ｂが設けられている。また、発光素子保持基板６は発光素子ブロック１を収納する切り欠き部６ａを備え、発光素子ブロック１の組み込み面側に接続電極６ｂ、６ｃ（図では見えず）が設けられている。同様に受光素子保持基板７は受光素子ブロック３を収納する切り欠き部７ａを備え、受光素子ブロック３の組み込み面側に接続電極７ｂ，７ｃが設けられている。
【００２３】
図３は光検出装置１０の組み立て途中の斜視図であり、発光素子保持基板６の切り欠き部６ａに、発光素子ブロック１を組み込んだ発光素子ユニット１１と、受光素子保持基板７の切り欠き部７ａに、受光素子ブロック３を組み込んだ受光素子ユニット１３とを構成することにより、発光素子基板２の発光素子電極２ａ，２ｂが、発光素子保持基板６の接続電極６ａ，６ｂに接続され、また、受光素子基板４の受光素子電極４ａ，４ｂが受光素子保持基板７の接続電極７ａ，７ｂに接続される。そして図３は発光素子ユニット１１と受光素子ユニット１３とを矢印で示すように、ケース体５の発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとに挿入固定する前の状態を示している。
【００２４】
図４は光検出装置１０の完成状態を示す斜視図である。すなわち発光素子ユニット１１と受光素子ユニット１３とをケース体５の発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとに挿入固定した状態において、発光素子保持基板６の接続電極６ａ，６ｂと受光素子保持基板７の接続電極７ａ，７ｂとはケース体５の発光壁５ｃ及び受光壁５ｄとに対して反対向きに取り付けられることによって、電気的接触を生じることがない。
【００２５】
図５は発光素子ブロック１の詳細斜視図、図６は受光素子ブロック３の詳細斜視図である。図５において発光素子ブロック１は発光素子基板２の上面に形成された素子電極２ａに発光素子１ａがダイボンディングされており、ワイヤー１ｂによって素子電極２ｂに接続され、さらに透明樹脂１ｃによって発光素子１ａとワイヤー１ｂとが封止されている。すなわち発光素子ブロック１は発光素子１ａとワイヤー１ｂとを封止した透明樹脂１ｃによって構成されており、発光素子ブロック１の部分が、発光素子保持基板６の切り欠き部６ａに組み込まれる部分である。そしてこの組み込み状態において発光素子基板２の両側に形成された素子電極２ａ，２ｂが、発光素子保持基板６の接続電極６ｂ，６ｃとが圧接によって接続される。
【００２６】
図６において受光素子ブロック３は受光素子基板４の上面に形成された素子電極４ａに受光素子３ａがダイボンディングされており、ワイヤー３ｂによって素子電極４ｂに接続され、さらに透明樹脂３ｃによって受光素子３ａとワイヤー３ｂとが封止されている。すなわち受光素子ブロック３は受光素子３ａとワイヤー３ｂとを封止した透明樹脂３ｃによって構成されており、受光素子ブロック３の部分が、受光素子保持基板７の切り欠き部７ａに組み込まれる部分である。そしてこの組み込み状態において発光素子基板４の両側に形成された素子電極４ａ，４ｂが、発光素子ブロック保持基板７の接続電極７ｂ，７ｃとが圧接によって接続される。
【００２７】
次に、図７により光検出装置１０の組み付けと、検出動作に付いて説明する。  図７は光検出装置１０を測定装置５０に取り付けた状態の断面図であり、光検出装置１０を測定装置５０のマザーボード５１に位置決めし、発光素子保持基板６の接続電極６ｂ、６ｃと受光素子保持基板７の接続電極７ｂ，７ｃとを測定装置５０のザーボード５１の上面に形成された接続電極５１ａ、５１ｂに半田５２の半田付け等の手段によって固定する。この状態において発光素子ブロック１から発光された光束Ｐが発光窓５ｅ及び受光窓５ｆを通して受光素子ブロック３に受光される。そして被検出物がケース体５のコ字形状の被検出物通過部９を通過して、光束Ｐを横切ることによって被検出物の有無を非接触にて検出する。
【００２８】
上記の如く、本発明の光検出装置１０においては、被検出物の形状や大きさが変化した場合にも、ケース体５の絞り加工において発光壁５ｃ及び受光壁５ｄの長さを調整し、且つ、発光素子保持基板６と受光素子保持基板７の長さを調整することによって、発光素子ブロック１及び受光素子ブロック３の構成を変化させることなく対応することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
次に図８、図９により本発明の第２実施形態における光検出装置２０に付いて説明する。なお図８、図９に示す光検出装置２０は図４に示す第１実施形態における光検出装置１０と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
【００３０】
図８、図９において、光検出装置２０が図４における光検出装置１０と異なるところは、ケース体５における発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとを構成している外側の壁部に、発光素子基板２と受光素子基板４との抜け防止を行うため抜け防止部５ｈを設けたことである。すなわち図８に示す如く、外側の壁部の長さを抜け防止部５ｈの長さだけ長く構成し、図９に示すごとく、発光素子ユニット１１と受光素子ユニット１３とをケース体５の発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとに挿入した後に、外側の壁部の長くなった先端部を折り曲げることにより抜け防止部５ｈが形成される。すなわち光検出装置２０ではケース体５に曲げ加工を１つ加えるだけで抜け防止部５ｈが形成されるので、光検出装置２０では構成上の信頼性を高めることができる。
【００３１】
（第３実施形態）
次に図１０、図１１により本発明の第３実施形態における光検出装置３０に付いて説明する。なお図１０は光検出装置３０におけるケース体５の斜視図、図１１は光検出装置３０の完成斜視図である。なお、図１０、図１１に示す光検出装置３０は図９に示す第２実施形態における光検出装置２０と基本的構成は同じなので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
【００３２】
図１０、図１１において、光検出装置３０が図９における光検出装置２０と異なるところは、ケース体５における発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとを構成している内側の壁部に、発光素子ブロック１と受光素子ブロック３とのシールドを行うためシールド部５ｉ１、５ｉ２を設けたことである。
【００３３】
すなわち図１０に示す如く、外側の壁部にシールド部５ｉ１、５ｉ２を形成するための板部材を形成しておき、ケース体５の発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとに発光素子ユニット１１と受光素子ユニット１３とを矢印で示す方向に挿入する。そして図１１に示すごとく、外側の壁部に設けた板部材を折り曲げることによりシールド部５ｉ１、５ｉ２を形成する。
【００３４】
なお、発光素子ユニット１１と受光素子ユニット１３とは、発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂに対して一方の方向から挿入することができるので、シールド部５ｉ１は予め折り曲げておき、発光素子ユニット１１と受光素子ユニット１３とを挿入した後は、一方のシールド部５ｉ２のみを折り曲げて、図１１に示す光検出装置３０を完成させることができる。
上記構成によって光検出装置３０は発光素子ブロック１の発光素子１ａと、受光素子ブロック３の受光素子３ａがシールド部５ｉ１、５ｉ２によってシールドされるため、ノイズ障害のない光検出装置３０が提供できる。
【００３５】
（第４実施形態）
次に図１２、図１３により本発明の第４実施形態における光検出装置４０に付いて説明する。なお図１２は光検出装置４０の完成斜視図であり、図１３は光検出装置４０を測定装置５０に取り付けた状態の断面図である。
なお、図１２に示す光検出装置４０は図４に示す第１実施形態における光検出装置１０と基本的構成が対応し、また図１３に示す測定装置５０への取り付け構成は図７に示す測定装置５０への取り付け構成に対応しているので、同一部材には同一番号を付し、重複する説明を省略する。
【００３６】
図１２において、光検出装置４０が図４における光検出装置１０と異なるところは、ケース体５における発光素子ブロック保持部５ａと受光素子ブロック保持部５ｂとを構成している外側の壁部に、位置決め部５ｋと、ケース体５の底部５ｇに位置決め突起５ｊを設けたことである。
【００３７】
次に、図１３により光検出装置４０の組み付けと、検出動作に付いて説明する。
図１３は光検出装置４０を測定装置５０に取り付けた状態の断面図であり、光検出装置４０のケース体５における外側の壁部に設けた位置決め部５ｋと、ケース体５の底部５ｇに設けた位置決め突起５ｊを測定装置５０のマザーボード５１に設けた位置決め凹部５１ｃに嵌め込んで位置決めし、発光素子保持基板６の接続電極６ｂ、６ｃと受光素子保持基板７の接続電極７ｂ，７ｃとを測定装置５０のザーボード５１の上面に形成された接続電極５１ａ、５１ｂに半田５２による半田付け等の手段によって固定する。この状態にける光検出装置４０の動作は、図７に示す光検出装置１０の動作と同じである。
【００３８】
上記の如く、本発明の光検出装置においては、被検出物の形状や大きさが変化した場合にも、ケース体５の絞り加工において発光壁５ｃ及び受光壁５ｄの長さを調整し、且つ、発光素子保持基板６と受光素子保持基板７の長さを調整することによって、発光素子ブロック１及び受光素子ブロック３の構成を変化させることなく対応することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１、１０１，２０１    発光素子ブロック
１ａ              発光素子
１ｂ、３ｂ        ワイヤー
１ｃ、３ｃ        透明樹脂
２、１０２，２０２    発光素子基板
２ａ，２ｂ、４ａ、４ｂ    素子電極
３、１０３、２０３    受光素子ブロック
３ａ              受光素子
４、１０４            受光素子基板
５、２０５            ケース体
５ａ、２０５ａ        発光素子ブロック保持部
５ｂ、２０５ｂ        受光素子ブロック保持部
５ｃ              発光壁
５ｄ              受光壁
５ｅ              発光窓
５ｆ              受光窓
５ｇ              底部
５ｈ              抜け防止部
５ｉ１，５ｉ２    シールド部
５ｋ              位置決め部
５ｊ              位置決め突起
６                発光素子保持基板
６ａ，７ａ        切り欠き部
６ｂ、６ｃ、７ｂ、７ｃ、５１ａ、５１ｂ    接続電極
７                受光素子保持基板
９、１０９、２０９      被検出物通過部
１０，２０，３０，４０，１００，２００    光検出装置
１１              発光素子ユニット
１３              受光素子ユニット
５０              測定装置
５１              マザーボード
５１ａ，５１ｂ    接続電極
５１ｃ            位置決め凹部
５２              半田            
【図１】
0005665180.tif 000002
【図２】
0005665180.tif 000003
【図３】
0005665180.tif 000004
【図４】
0005665180.tif 000005
【図５】
0005665180.tif 000006
【図６】
0005665180.tif 000007
【図７】
0005665180.tif 000008
【図８】
0005665180.tif 000009
【図９】
0005665180.tif 000010
【図１０】
0005665180.tif 000011
【図１１】
0005665180.tif 000012
【図１２】
0005665180.tif 000013
【図１３】
0005665180.tif 000014
【図１４】
0005665180.tif 000015
【図１５】
0005665180.tif 000016