(57)【要約】【課題】反射型光センサにおいて、部品点数を少なくして製造コストを安価とすることにある。【解決手段】ケース本体１２に、メインプリント基板組立体４０とサブプリント基板組立体５０と可視光カットフィルタ８０−１〜８０−３とが組み込んである。サブプリント基板組立体５０は、プリント基板５１の前面に、第１の赤外線発光素子５２と、第２の赤外線発光素子５３と、受光素子５４とが実装してある構成である。メインプリント基板組立体４０は、プリント基板４１に、コネクタ４３、マイコンチップ４５、レギュレータ回路ＩＣ４６等が実装してある構成である。プリント基板４１とプリント基板５１とは電気的に接続してある。【選択図】図１
2007109583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの受光素子と二つの発光素子とを組み合わせてなり、前記二つの発光素子より放射された光が物体に反射した反射光を前記受光素子が受光する反射型光センサにおいて、
一つの第１の回路基板に、前記一つの受光素子と二つの発光素子とが、該発光素子が該受光素子の両側に配置された位置関係で実装してある第１の回路基板組立体と、
一つの第２の回路基板に制御回路用素子が実装してある第２の回路基板組立体と、
前記第１の回路基板組立体と前記第２の回路基板組立体とが収容されるケースとよりなり、
前記ケース内に、前記第１の回路基板組立体と前記第２の回路基板組立体とが組み込んである構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の反射型光センサにおいて、
前記ケースは、前記発光素子に対向する部位及び前記受光素子に対向する部位に窓を有し、且つ、該窓毎に該窓に向かう一対のリブ部を有し、
可視光成分をカットする可視光カットフィルタが、その縁を前記窓の縁に係止されて、且つ、その内側面を前記一対のリブ部によって係止されて取り付けてある構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【請求項３】
請求項２に記載の反射型光センサにおいて、
前記可視光カットフィルタは、その内側面に浅い凹部を有し、
前記凹部に拡散シートが嵌合してあり、
前記一対のリブ部が、前記凹部に嵌合している前記拡散シートの縁の部分を押さえる構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【請求項４】
請求項１に記載の反射型光センサにおいて、
前記第１の回路基板の前面には、前記受光素子用ＩＣが実装してあり、且つ、前記受光素子用ＩＣを覆うシールド部材が実装してあり、
前記シールド部材は、その天板部上にラグが立ち上がっており、
前記受光素子は、前記ラグよって挟まれて位置を決められている構成としたことを特徴とする反射型光センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射型光センサに係り、特に検知物体で反射して戻ってくる光を検知する反射型光センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の反射型光センサは、検知するエリアに赤外線を放射する発光素子と、検知物体で反射して戻ってくる赤外線を検知する受光素子とを備えた構成であり、自動ドアの人体検知やコピー機の用紙検知などに使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
反射型光センサは、製造コストを安くすることが求められている。そのためには、部品点数が少ないこと、及び、組み立てがし易い構造であることが必要である。
そこで、本発明は、上記課題を解決した反射型光センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、一つの受光素子と二つの発光素子とを組み合わせてなり、前記二つの発光素子より放射された光が物体に反射した反射光を前記受光素子が受光する反射型光センサにおいて、
一つの第１の回路基板（５１）に、前記一つの受光素子（５４）と二つの発光素子（５２，５３）とが、該発光素子が該受光素子の両側に配置された位置関係で実装してある第１の回路基板組立体（５０）と、
一つの第２の回路基板（４１）に制御回路用素子（４５）が実装してある第２の回路基板組立体（４０）と、
前記第１の回路基板組立体と前記第２の回路基板組立体とが収容されるケース（１１）とよりなり、
前記ケース（１１）内に、前記第１の回路基板組立体（５０）と前記第２の回路基板組立体（４０）とが組み込んである構成としたことを特徴とする。
【０００５】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、少ない部品点数でもって構成することが出来、よって、組み立てがし易く、製造コストを安価に出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【０００８】
［反射型光センサ１０の構成］
図１は本発明の実施例１になる反射型光センサ１０をカバー３０を取り外した状態で示す。図２はメインプリント基板組立体４０とサブプリント基板組立体５０とをケース本体１２と対応させて示す。図３は反射型光センサ１０を示す図である。図４は反射型光センサ１０のブロック回路図である。図５はケース１１を分解して示す図である。図６及び図７はケース１１内に組み込んである位置関係でメインプリント基板組立体５０とサブプリント基板組立体４０とを示す図である。図８は受光素子用ＩＣとシールド部材６０と受光素子５４とを対応させて示す図である。図９は可視光カットフィルタ８０と拡散シート９０とを対応させて示す図である。Ｘ１−Ｘ２は長手方向（受光素子５４と赤外線発光素子５２，５３とが並んでいる方向）、Ｙ１−Ｙ２は幅方向、Ｚ１−Ｚ２は高さ方向である。
【０００９】
図１、図２及び図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、反射型光センサ１０は、大略、ケース１１内に、メインプリント基板組立体４０とサブプリント基板組立体５０とが直交する位置関係で組み込んであり、ケース１１の前面（Ｙ１側の面）に、可視光カットフィルタ８０−１〜８０−３が並んで配置してある構成である。
【００１０】
［サブプリント基板組立体５０］
サブプリント基板組立体５０は、図２、図６及び図７に示すように、長方形のプリント基板５１の前面（Ｙ１側の面）に、第１の赤外線発光素子５２と、第２の赤外線発光素子５３と、受光素子５４と、受光素子用ＩＣチップ５５と、シールド部材６０とが実装してあり、背面（Ｙ２側の面）に、ＩＣチップ５５用のコンデンサ５６が実装してある構成である。
【００１１】
第１の赤外線発光素子５２はＸ１側に、第２の赤外線発光素子５３はＸ２側に、受光素子５４は中央に配置してある。発光素子５２の光軸５２ａ、発光素子５３の光軸５３ａ、受光素子５４の光軸５４ａは、共にＹ１−Ｙ２方向であり、平行である。
【００１２】
図８に示すように、受光素子用ＩＣチップ５５は受光素子５４の出力信号をデジタル信号とする役割りをするものであり、プリント基板５１の中央、即ち、受光素子５４に対応する部位に実装してある。略箱形状のシールド部材６０がプリント基板５１に固定してあり、受光素子５４を覆っている。シールド部材６０の天板部６１上に三つのラグ６２、６３，６４が立ち上がっている。受光素子５４は，円柱形の本体５４ａと、この端面より延びて直角に曲がっている端子５４ｂとよりなり、本体５４ａはシールド部材６０の天板部６１に載って支持されて、且つ、ラグ６２、６３，６４によって挟まれて位置を決定されており、端子５４ｂの先端がプリント基板５１上のパッドと半田付けしてある。
【００１３】
サブ基板組立体５０は、図４に示すブロック回路図のうち、符号１００で示す部分を構成する。
【００１４】
［メインプリント基板組立体４０］
メインプリント基板組立体４０は、図２、図６及び図７に示すように、長方形のプリント基板４１の上面に、電源用の電解コンデンサ４２、コネクタ４３、発光コード切換スイッチ４４が実装してあり、プリント基板４１の下面に、図７（Ｃ）に示すように、マイコンチップ４５、レギュレータ回路ＩＣ４６等が実装してある構成である。
【００１５】
メインプリント基板組立体４０は、図４に示すブロック回路図のうち、符号１０１で示す部分を構成する。
【００１６】
［ケース１１］
図２及び図５に示すように、ケース１１は、ケース本体１２と、カバー３０とよりなる。ケース本体１２、カバー３０は共に合成樹脂の成形部品である。
【００１７】
ケース本体１２は、上面が開口とされたて箱体であり、底板１３と側板１４，１５，１６、１７とを有する。
【００１８】
側板１５、１６の内面側に、プリント基板５１の端が嵌合するガイドレール部１８，１９を有する。側板１４の内面側及び底板１３上に、プリント基板４１の下面の周縁部を支持する複数の支持部２０を有する。ケース本体１２のＹ１側の側板１７には、可視光カットフィルタが嵌合するための窓部２１、２２、２３が切り欠いて形成してある。側板１７は各切欠部２１，２２、２３のＸ１−Ｘ２方向の両側の個所にガイドレール部２１ａ，２２ａ、２３ａを有する。また、底板１３上には、各窓部２１、２２、２３の両側に臨むように、各窓部毎に一対のリブ部２４，２５，２６が形成してある。
【００１９】
ケース本体１２は取付け脚部２７を有する。
【００２０】
図５中、カバー３０は表裏反転した状態で示す。カバー３０の裏面には、プリント基板４１を押さえるリブ３１、プリント基板押さえを兼ねたラッチ用爪３２、プリント基板押さえを兼ねたコネクタ固定部３３等が形成してある。
【００２１】
［可視光カットフィルタ８０及び拡散シート９０］
図９に示すように、可視光カットフィルタ８０は、四角板状であり、可視光をカットする特性を有し、Ｙ２側の面８３よりＸ１、Ｘ２側に張り出したリブ部８１Ｘ１、８１Ｘ２を有し、且つ、Ｙ１側の面よりＺ１、Ｚ２側に張り出したリブ部８１Ｚ１、８１Ｚ２を有し、Ｙ２側の面８３に拡散シート９０を収めるための四角形状の浅い凹部８４を有する。
【００２２】
拡散シート９０は、光を拡散させるためのものであり、四角形であり、凹部８４内に収まる。
【００２３】
［反射型光センサ１０の組み立て］
反射型光センサ１０の組み立ては例えば以下のように行なう。図２に示すように、メインプリント基板組立体４０をケース本体１２内に水平の姿勢で組み込み、サブプリント基板組立体５０を垂直の姿勢でケース本体１２内に組み込み、メインプリント基板組立体４０とサブプリント基板組立体５０とを電気的に接続する。第１の赤外線発光素子５２が窓部２１に、受光素子５４が窓部２２に、第２の赤外線発光素子５３が窓部２３に夫々対向した状態となる。次いで、拡散シート９０−１が取り付けられた可視光カットフィルタ８０−１を窓部２１に取り付け、拡散シートが取り付けられていない可視光カットフィルタ８０−２を窓部２２に取り付け、拡散シート９０−３が取り付けられた可視光カットフィルタ８０−３を窓部２３に取り付ける。可視光カットフィルタ８０−１〜８０−３は同じ部品であり、可視光カットフィルタ８０−１〜８０−３の取り付けはし易い。最後に、カバー３０をラッチ用爪３２を利用してラッチしてケース本体１２に取り付ける。プリント基板組立体は二つであるため、反射型光センサ１０の組み立て作業は容易である。
【００２４】
［反射型光センサ１０内の各部材の固定状態］
メインプリント基板組立体４０は、そのプリント基板４１が複数の支持部２０によって支持され、カバー３０の裏面のリブ３１等で押さえられている。
【００２５】
サブプリント基板組立体５０は、そのプリント基板５１の両端をガイドレール部１８，１９に嵌合され、途中の部位をケース本体１２のリブとカバー３０の裏面のリブ３１とで挟まれて固定されている。
【００２６】
プリント基板４１とプリント基板５１とは、直交する配置にある。
【００２７】
可視光カットフィルタ８０−１は、Ｘ１−Ｘ２側については、図３（Ｃ）に示すように、リブ部８１Ｘ１、８１Ｘ２を窓部２１の縁によって係止されてＹ１方向への動きを制限されて、Ｚ１−Ｚ２側については、図３（Ｄ）に示すように、リブ部８１Ｚ１をカバー３０の縁によって係止され、リブ部８１Ｚ２をケース本体１２の底板１３の縁によって係止されてＹ２方向への動きを制限されている。なお、Ｘ１−Ｘ２方向の動きは窓部２１の縁によって制限され、Ｚ１−Ｚ２方向の動きはカバー３０と底板１３とによって制限されている。
【００２８】
また、図９及び図３（Ｃ）に示すように、一対のリブ２４によって可視光カットフィルタ８０−１の内側面が係止されており、リブ２４による係止によっても可視光カットフィルタ８０−１のＹ２方向への動きが制限されている。一対のリブ２４は、拡散シート９０−１の縁の部分を押さえており、拡散シート９０−１が可視光カットフィルタ８０−１から抜け出さないようになっている。
【００２９】
可視光カットフィルタ８０−２は、窓部２２の縁、一対のリブ２５、カバー３０及び底板１３の縁によって、動きを制限されている。
【００３０】
可視光カットフィルタ８０−３は、窓部２２の縁、一対のリブ２６、カバー３０及び底板１３の縁によって、動きを制限されている。拡散シート９０−３は一対のリブ２６によって縁の部分を押さえている。
【００３１】
［反射型光センサ１０の動作］
上記の反射型光センサ１０は、コネクタ４３を機器側のコネクタに接続させて、且つ、取付け脚部２７を機器側にネジ止めされて、機器に取り付けられる。
【００３２】
駆動時には、反射型光センサ１０はこれに設けてあるマイコンチップのプログラムに基づいて動作される。即ち、第１の赤外線発光素子５２よりの赤外線が拡散シート９０−１を通って拡散されて、可視光カットフィルタ８０−１を通って可視光成分をカットされて反射型光センサ１０の外に放射され、同じく、第２の赤外線発光素子５３よりの赤外線が拡散シート９０−３を通って拡散されて、可視光カットフィルタ８０−３を通って可視光成分をカットされて反射型光センサ１０の外に放射され、エリアをカバーするように面状に放射される。人の手等の物体がこのエリア内に入り込んだ場合に、物体で反射された赤外線の一部が、可視光カットフィルタ８０−２を通って受光素子５４に到り、受光素子５４が出力する。この出力が受光素子用ＩＣ５５でデジタル信号に変換され、マイコンチップのプログラムによって物体が前記エリア内に入り込んだことを検知する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１になる反射型光センサをカバーを取り外した状態で示す斜視図である。
【図２】メインプリント基板組立体とサブプリント基板組立体と可視光カットフィルタとケース本体と対応させて示す分解斜視図である。
【図３】反射型光センサを示す図であり、（Ａ）は正面側から見た斜視図、（Ｂ）は背面側から見た斜視図、（Ｃ）は（Ａ）中、Ｃ−Ｃ線に沿う拡大断面図、（Ｄ）は（Ａ）中、Ｄ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。
【図４】反射型光センサのブロック回路図である。
【図５】ケースを分解して示す図である。
【図６】メインプリント基板組立体とサブプリント基板組立体と可視光カットフィルタとをケースに組み込んである位置関係で示す正投象図である。
【図７】メインプリント基板組立体とサブプリント基板組立体と可視光カットフィルタとをケースに組み込んである位置関係で示す斜視図である。
【図８】受光素子用ＩＣとシールド部材と受光素子とを対応させて示す図である。
【図９】可視光カットフィルタと拡散シートとを対応させて示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  反射型光センサ
１１  ケース
１２  ケース本体
２４，２５，２６  リブ
３０  カバー
４０  メインプリント基板組立体
４１  プリント基板
４３  コネクタ
４５  マイコンチップ
５０  サブプリント基板組立体
５１  プリント基板
５２  第１の赤外線発光素子
５３  第２の赤外線発光素子
５４  受光素子
５５  受光素子用ＩＣチップ
６０  シールド部材
８０−１〜８０−３  可視光カットフィルタ
９０−１，９０−２  拡散シート
【図１】
2007109583.tif 000003
【図２】
2007109583.tif 000004
【図３】
2007109583.tif 000005
【図４】
2007109583.tif 000006
【図５】
2007109583.tif 000007
【図６】
2007109583.tif 000008
【図７】
2007109583.tif 000009
【図８】
2007109583.tif 000010
【図９】
2007109583.tif 000011