(57)【要約】【課題】レンズ部およびこれに対向するスリットを有し、モールド体によって一体成形されたフォトインタラプタにおいて、バリの発生等の不都合を解消する。【解決手段】本発明のフォトインタラプタＡは、発光モジュール１と、発光モジュール１に対し離間配置された受光モジュール２と、発光および受光モジュール１，２をその一部を露出させて覆うモールド体３と、を備え、発光および受光モジュール１，２には、レンズ部１３ａ，２３ａが形成されており、モールド体３には、レンズ部１３ａ，２３ａに対向して位置し、発光および受光モジュール１，２の離間方向に直角である方向に開口するスリット３２，３３と、これらとレンズ部１３ａ，２３ａの間に位置し、上記離間方向に直角である方向に開口する空隙部３４，３５と、が形成されており、スリット３２，３３および空隙部３４，３５は、これらの上記開口が同じ方向Ｙ１に向けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光モジュールと、この発光モジュールに対し検出用空間を挟んで離間配置された受光モジュールと、上記発光モジュールおよび受光モジュールをそれぞれその一部を露出させるように覆って一体成形された不透明樹脂からなるモールド体と、を備え、
上記発光モジュールおよび受光モジュールのうち少なくとも一方には、レンズ部が形成されており、
上記モールド体には、上記レンズ部に対向して位置し、かつ上記レンズ部よりも幅狭とされ、上記発光モジュールおよび受光モジュールが離間する離間方向に対して直角である方向に開口するスリットと、このスリットおよび上記レンズ部の間に位置し、かつ上記レンズ部よりも幅広とされた空隙部と、が形成されており、
上記発光モジュールからの光が上記スリットおよび上記空隙部を通じて上記受光モジュールによって受光可能に構成されているフォトインタラプタであって、
上記空隙部は、上記スリットの上記開口と同じ方向に開口していることを特徴とする、フォトインタラプタ。
【請求項２】
上記モールド体は、上記離間方向に延ばされて上記発光モジュールと上記受光モジュールとをつなぐ連結部を有しており、
この連結部は、上記離間方向に対して直角である方向において上記開口が向けられた方向と反対方向に位置する、請求項１に記載のフォトインタラプタ。
【請求項３】
発光モジュールと、受光モジュールと、上記発光モジュールおよび受光モジュールをそれぞれその一部を露出させるように覆って一体成形された不透明樹脂からなるモールド体と、を備え、
上記発光モジュールおよび受光モジュールのうち少なくとも一方にはレンズ部が形成されており、上記モールド体には、上記レンズ部に対向して位置し、かつ上記レンズ部よりも幅狭なスリットが形成されており、上記発光モジュールからの光が上記スリットを通じて上記受光モジュールによって受光可能に構成されているフォトインタラプタの製造方法であって、
上記モールド体の成形は、上記レンズ部の全面を覆って閉塞する第１の板状部と、この第１の板状部に一体的に設けられ、上記スリットを形成するための第２の板状部と、を備えた金型を用いて行うことを特徴とする、フォトインタラプタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光モジュールおよび受光モジュールを備え、これらの間における物体の有無を検出するフォトインタラプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトインタラプタは、内蔵された発光モジュールから受光モジュールまでの光路を遮る物体の有無を検出するセンサとして、多くの電子機器などに用いられている。図５は、従来のフォトインタラプタの一例を示している（たとえば、特許文献１を参照）。同図に示されたフォトインタラプタＸは、発光モジュール９１、受光モジュール９２が互いに正対する姿勢で離間配置され、これらを覆うように一体成形されたモールド体９３を備えて構成されている。発光モジュール９１は、リード９１１に搭載された発光素子９１２と、この発光素子９１２を覆う透光樹脂９１３とを有し、透光樹脂９１３にはレンズ部９１３ａが形成されている。受光モジュール９２は、リード９２１に搭載された受光素子９２２と、この受光素子９２２を覆う透光樹脂９２３とを有し、透光樹脂９２３にはレンズ部９２３ａが形成されている。モールド体９３は、レンズ部９１３ａ，９２３ａを露出させるように設けられており、レンズ部９１３ａ，９２３ａの正面には、それぞれ空隙部９３４，９３５を挟んでスリット９３２，９３３が形成されている。発光素子９１３で発せられた光は、レンズ部９１３ａから出射した後にスリット９３２，９３３および空隙部９３４，９３５を通じて透光樹脂９２３のレンズ部９２３ａから入射し、受光素子９２２に到達する。発光モジュール９１から光を出射させた状態において、受光モジュール９２の受光状態を監視することにより、発光モジュール９１から受光モジュール９２までの光路に物体Ｓが存在するか否かを検出することができる。
【０００３】
上記構成のフォトインタラプタＸにおいては、発光モジュール９１および受光モジュール９２は、モールド体９３よって一体化されているため、これらの位置決めは精度よくなされる。また、レンズ部９１３ａ，９２３ａによる集光効果によって感度が高められ、スリット９３２，９３３によって物体検出の分解能が向上する。これにより、フォトインタラプタＸによれば、物体検出精度が高まることが期待できる。
【０００４】
上記従来のフォトインタラプタＸにおいて、空隙部９３４，９３５は、レンズ部９１３ａ，９２３ａより幅狭なスリット９３２，９３３を形成するのに際して必要となるものである。モールド体９３は、たとえば図６に示すような成形金型９４を用いて成形される。具体的には、成形金型９４は、図中上下方向に近接離間させられる分割金型９４１，９４２と、図中左右方向に近接離間させられる分割金型９４３，９４４とを有する。分割金型９４３には空隙部９３４，９３５を形成するための一対の板状部９４３ａが設けられている一方、分割金型９４４にはスリット９３２，９３３を形成するための一対の板状部９４４ａが設けられている。そして、成形金型９４は、型締めされた状態で板状部９４３ａと板状部９４４ａとが当接させられている。この状態でモールド用樹脂を注入して硬化させることにより、板状部９４３ａおよび板状部９４４ａが占める領域が、互いに連通する空隙部９３４，９３５およびスリット９３２，９３３になる。
【０００５】
しかしながら、型締め時に板状部９４３ａと板状部９４４ａとを当接させる構成では、両者が完全に密着していなければ、スリット９３２（９３３）と空隙部９３４（９３５）との間にバリが残るといった不都合が生じ得る。これに対し、板状部９４３ａ，９４４ａを完全に密着させるために型締め力を大きくすることも考えられるが、板状部９４３ａ，９４４ａがそれぞれ異なる分割金型９４３，９４４に設けられた構成では、金型強度を十分に確保することが困難であり、金型の耐久性を低下させるおそれがある。また、型開閉の度に板状部９４３ａと板状部９４４ａとが摺接するおそれがあり、このことは、金型の耐久性を低下させる要因となり得る。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３１２４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、レンズ部およびこれに対向するスリットを有し、モールド体によって発光モジュールおよび受光モジュールが一体成形された構成のフォトインタラプタにおいて、上記した不都合を解消することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によって提供されるフォトインタラプタは、発光モジュールと、この発光モジュールに対し検出用空間を挟んで離間配置された受光モジュールと、上記発光モジュールおよび受光モジュールをそれぞれその一部を露出させるように覆って一体成形された不透明樹脂からなるモールド体と、を備え、上記発光モジュールおよび受光モジュールのうち少なくとも一方には、レンズ部が形成されており、上記モールド体には、上記レンズ部に対向して位置し、かつ上記レンズ部よりも幅狭とされ、上記発光モジュールおよび受光モジュールが離間する離間方向に対して直角である方向に開口するスリットと、このスリットおよび上記レンズ部の間に位置し、かつ上記レンズ部よりも幅広とされた空隙部と、が形成されており、上記発光モジュールからの光が上記スリットおよび上記空隙部を通じて上記受光モジュールによって受光可能に構成されているフォトインタラプタであって、上記空隙部は、上記スリットの上記開口と同じ方向に開口していることを特徴としている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記モールド体は、上記離間方向に延ばされて上記発光モジュールと上記受光モジュールとをつなぐ連結部を有しており、この連結部は、上記離間方向に対して直角である方向において上記開口が向けられた方向と反対方向に位置する。
【００１０】
本発明の第２の側面によって提供されるフォトインタラプタの製造方法は、発光モジュールと、受光モジュールと、上記発光モジュールおよび受光モジュールをそれぞれその一部を露出させるように覆って一体成形された不透明樹脂からなるモールド体と、を備え、上記発光モジュールおよび受光モジュールのうち少なくとも一方にはレンズ部が形成されており、上記モールド体には、上記レンズ部に対向して位置し、かつ上記レンズ部よりも幅狭なスリットが形成されており、上記発光モジュールからの光が上記スリットを通じて上記受光モジュールによって受光可能に構成されているフォトインタラプタの製造方法であって、上記モールド体の成形は、上記レンズ部の全面を覆って閉塞する第１の板状部と、この第１の板状部に一体的に設けられ、上記スリットを形成するための第２の板状部と、を備えた金型を用いて行うことを特徴としている。このような製造方法によれば、本発明の第１の側面によって提供されるフォトインタラプタを適切に製造することができる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明に係るフォトインタラプタの一例を示している。本実施形態のフォトインタラプタＡは、発光モジュール１、受光モジュール２、およびモールド体３を備えている。フォトインタラプタＡは、発光モジュール１から受光モジュール２までの光路において物体Ｓの有無を検出するためのセンサとして用いられる。
【００１４】
発光モジュール１は、一対のリード１１、発光素子１２、および透光樹脂１３を備え、フォトインタラプタＡのセンシングに用いられる光を発するためのモジュールである。リード１１は、たとえばＣｕ合金からなり、リード１１のうち透光樹脂１３から露出した部分は、端子１１ａとされている。発光素子１２は、一方のリード１１に搭載されており、発光モジュール１の光源である。発光素子１２は、たとえばＬＥＤチップであり、所定の波長の光を出射可能とされている。発光素子１２と他方のリード１１とは、金属線によってワイヤボンディングされている。透光樹脂１３は、発光素子１２からの光を透過可能なエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなり、発光素子１２とリード１１の一部とを覆っている。透光樹脂１３には、突状のレンズ部１３ａが一体的に形成されている。レンズ部１３ａは、発光素子１２の正面に位置しており、発光素子１２から発せられた光を集光しつつ出射するように構成されている。レンズ部１３ａのうち最も突出する先端部は、レンズ部１３ａ周辺の平面部１３ｂよりも入り込んだ位置にある。このような構成の透光樹脂１３は、たとえばモールド成形を用いて形成される。
【００１５】
受光モジュール２は、一対のリード２１、受光素子２２、および透光樹脂２３を備えて構成されており、発光モジュール１からの光を受光することにより電気信号を出力するモジュールである。この受光モジュール２は、発光モジュール１に対して離間して配置されている。リード２１は、たとえばＣｕ合金からなり、リード２１のうち透光樹脂２３から露出した部分は、端子２１ａとされている。受光素子２２は、一方のリード２１に搭載されており、たとえばＰＩＮフォトダイオードである。受光素子２２と他方のリード２１とは、金属線によってワイヤボンディングされている。透光樹脂２３は、発光モジュール１からの光を透過可能なエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなり、受光素子２２とリード２１の一部とを覆っている。透光樹脂２３には、突状のレンズ部２３ａが一体的に形成されている。レンズ部２３ａは、受光素子２２の正面に位置しており、発光モジュール１からの光を集光して受光素子２２に入射するように構成されている。レンズ部２３ａのうち外方に最も突出する先端部は、レンズ部２３ａ周辺の平面部２３ｂよりも入り込んだ位置にある。このような構成の透光樹脂２３は、たとえばモールド成形を用いて形成される。
【００１６】
モールド体３は、発光モジュール１からの光を実質的に透過しない不透明樹脂であり、たとえばエポキシ樹脂からなる。モールド体３は、発光モジュール１および受光モジュール２が正対する姿勢でモールド成形によって一体成形されたものである。モールド体３は、レンズ部１３ａ，２３ａと端子１１ａ，２１ａとを除く発光モジュール１および受光モジュー２の大部分を覆っている。モールド体３には、検出用空間３１、スリット３２，３３、および空隙部３４，３５が形成されている。検出用空間３１は、発光モジュール１から受光モジュール２までの光路を検出対象である物体Ｓが遮るように位置するための空間である。
【００１７】
スリット３２は、発光モジュール１のレンズ部１３ａに対向して位置しており、図２に表れているように、レンズ部１３ａよりも幅狭とされている。また、スリット３２は、発光モジュール１および受光モジュール２が離間する離間方向に対して直角である方向（図１中上方の方向Ｙ１）に向けて開口している。空隙部３４は、モールド体３の成形時にモールド用樹脂がレンズ部１３ａの表面を覆うのを防止するために設けられている。この空隙部３４は、レンズ部１３ａよりも幅広とされ、レンズ部１３ａの全面よりも大きいサイズとされている。また、空隙部３４は、上記方向Ｙ１に向けて開口している。すなわち、本実施形態では、スリット３２の開口方向と空隙部３４の開口方向とは、同一である。
【００１８】
スリット３３は、受光モジュール２のレンズ部２３ａに対向して位置しており、図２に表れているように、レンズ部２３ａよりも幅狭とされている。スリット３３は、上記方向Ｙ１に向けて開口している。空隙部３５は、モールド体３の成形時にモールド用樹脂がレンズ部２３ａの表面を覆うのを防止するために設けられている。この空隙部３５は、レンズ部２３ａよりも幅広とされ、レンズ部２３ａの全面よりも大きいサイズとされている。また、空隙部３５は、上記方向Ｙ１に向けて開口している。すなわち、スリット３３の開口方向と空隙部３５の開口方向とは、同一である。
【００１９】
モールド体３のうち図中下方中央部分は、発光モジュール１と受光モジュール２とをつなぐ連結部３６とされている。この連結部３６は、上記離間方向に対して直角である方向において、上記方向Ｙ１とは反対の方向Ｙ２に位置している。
【００２０】
次に、上記したフォトインタラプタＡの製造方法の一例を図３および図４を参照して説明する。
【００２１】
まず、図３に示すように、あらかじめ作製しておいた発光モジュール１および受光モジュール２を成形金型４に配置させる。成形金型４は、たとえば分割金型４１，４２，４３，４４を備えて構成されている。分割金型４１，４２は、図中上下方向に相互に近接離間させられ、分割金型４３，４４は、図中左右方向に近接離間させられる。
【００２２】
分割金型４１，４２には、それぞれ、発光モジュール１および受光モジュール２を背面側から支持する突起４１ａ，４２ａが設けられている。分割金型４４は、検出用空間３１を形成するための凸部４４ａと、空隙部３４，３５を形成するための一対の板状部４４ｂと、スリット３２，３３を形成するための一対の板状部４４ｃとを有する。図４によく表れているように、板状部４４ｃは、凸部４４ａに一体的に設けられ、また、板状部４４ｂは、板状部４４ｃに一体的に設けられている。図３および図４は、成形金型４の型締め状態を示し、発光モジュール１および受光モジュール２を内包する所定のキャビティ空間が形成されている。この型締め状態において、板状部４４ｂは、レンズ部１３ａ，２３ａの全面を覆って閉塞している。
【００２３】
次いで、成形金型４のキャビティ空間に液状のモールド用樹脂を充填し、当該モールド用樹脂を硬化させることによりモールド体３が形成される。次いで、成形金型４を型開きすれば、上記構成のフォトインタラプタＡが得られる。
【００２４】
次に、フォトインタラプタＡの作用について説明する。
【００２５】
本実施形態によれば、レンズ部１３ａ，２３ａおよびこれらに対向するスリット３２，３３を有するとともに、モールド体３によって発光モジュール１および受光モジュール２が一体成形されたフォトインタラプタＡにおいて、スリット３２（３３）と空隙部３４（３５）との間にバリ等が生じるといった不都合を適切に回避することができる。すなわち、フォトインタラプタＡは、スリット３２，３３および空隙部３４，３５がすべて同一の方向Ｙ１に向けて開口していることを特徴としている。フォトインタラプタＡの製造において、スリット３２，３３および空隙部３４，３５を形成するための板状部４４ｃおよび板状部４４ｂは、共通の分割金型４４に対し、一体的に設けられている。これにより、板状部４４ｃと板状部４４ｂとの間にモールド用樹脂が入り込むことはなく、バリの発生を防止することができる。
【００２６】
また、フォトインタラプタＡの製造において、バリ発生防止の観点から型締め力を大きくするといった対応は必要ないので、成形金型４の耐久性を高めることができる。さらに、板状部４４ｂ，４４ｃが一体的とされた構成は、金型強度を高めるうえで好適である。
【００２７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明に係るフォトインタラプタおよびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るフォトインタラプタの各部の具体的な構成は、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。
【００２８】
上記実施形態においては、発光モジュール１および受光モジュール２のそれぞれにレンズ部１３ａ，２３ａを備える構成としたが、これに限定されるものではなく、発光モジュールまたは受光モジュールのいずれか一方にのみ、レンズ部を備える構成であってもよい。この場合、モールド体においては、レンズ部を有しないモジュールに対応するスリットないし空隙部を設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るフォトインタラプタの一例を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係るフォトインタラプタを製造するのに用いる成形金型の一例を示す断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】従来のフォトインタラプタの一例を示す縦断面図である。
【図６】従来のフォトインタラプタを製造するのに用いる成形金型の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ          フォトインタラプタ
１          発光モジュール
２          受光モジュール
３          モールド体
１３ａ，２３ａ    レンズ部
３１        検出用空間
３２，３３    スリット
３４，３５    空隙部
３６        連結部
４１，４２，４３，４４    分割金型（金型）
４４ｂ      板状部（第１の板状部）
４４ｃ      板状部（第２の板状部）
【図１】
2009081156.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009081156.tif 000007
【図６】
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