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公開番号2025018733
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122710
出願日2023-07-27
発明の名称光学式センサー
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10F 55/00 20250101AFI20250130BHJP()
要約【課題】上述した透過型フォトインタラプタ構成を採用した光学式センサーにおいて、コストを低減した構成で発光素子から受光素子への迷光対策を実現できる光学式センサーを得る。
【解決手段】第1の部分の発光素子からの光が入る入射部よりも発光素子から離れている第1の部分の出射部であって、第1の部分から光が出ていく出射部の、基板の面に垂直な方向と第1の部分から第2の部分へ発光素子から出射された光が向かう方向の両方に垂直な方向における幅が、入射部の両方に垂直な方向における幅より小さい。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子から出射された光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子が実装される基板と、
前記基板の面の上に配置される透明樹脂により形成された導光部材であって、前記発光素子から出射された光を前記受光素子に導く第１の部分と第２の部分を有する導光部材と、を有し、
前記第１の部分と前記第２の部分が空間を介して対向しており、
前記発光素子から出射された光が前記第１の部分から出て前記空間を介して前記第２の部分へ入るように導光され、
前記空間にて前記第１の部分から出る光を検出物が遮ることにより検出物の検出を行う光学センサーであって、
前記第１の部分の前記発光素子からの光が入る入射部よりも前記発光素子から離れている前記第１の部分の出射部であって、前記第１の部分から光が出ていく出射部の、前記基板の面に垂直な方向と前記第１の部分から前記第２の部分へ前記発光素子から出射された光が向かう方向の両方に垂直な方向における幅が、前記入射部の前記両方に垂直な方向における幅より小さいことを特徴とする光学センサー。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第１の部分は前記発光素子から出射された光を反射させることで前記出射部から前記空間を通して前記第２の部分へ入射させ、
前記基板の面から見て、前記出射部と前記反射させる位置とは同じ距離だけ離れていることを特徴とする請求項１に記載の光学センサー。
【請求項３】
発光素子と、
前記発光素子から出射された光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子が実装される基板と、
前記基板の面の上に配置される透明樹脂により形成された導光部材であって、前記発光素子から出射された光を前記受光素子に導く第１の部分と第２の部分を有する導光部材と、を有し、
前記第１の部分と前記第２の部分が空間を介して対向しており、
前記発光素子から出射された光が前記第１の部分から出て前記空間を介して前記第２の部分へ入るように導光され、
前記空間にて前記第１の部分から出る光を検出物が遮ることにより検出物の検出を行う光学センサーであって、
前記第１の部分の前記発光素子からの光が入る入射部よりも前記発光素子から離れている前記第１の部分の出射部であって、前記第１の部分から光が出ていく出射部、から出射された光が前記第２の部分へ進むにつれて光束幅が狭まるように前記出射部の光が出ていく領域がレンズ形状となっていることを特徴とする光学センサー。
【請求項４】
前記第１の部分は前記発光素子から出射された光を反射させることで前記出射部から前記空間を通して前記第２の部分へ入射させ、
前記基板の面から見て、前記出射部と前記反射させる位置とは同じ距離だけ離れていることを特徴とする請求項３に記載の光学センサー。
【請求項５】
発光素子と、
前記発光素子から出射された光を受光する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子が実装される基板と、
前記基板の面の上に配置される透明樹脂により形成された導光部材であって、前記発光素子から出射された光を前記受光素子に導く第１の部分と第２の部分を有する導光部材と、を有し、
前記第１の部分と前記第２の部分が空間を介して対向しており、
前記発光素子から出射された光が前記第１の部分から出て前記空間を介して前記第２の部分へ入るように導光され、
前記空間にて前記第１の部分から出る光を検出物が遮ることにより検出物の検出を行う光学センサーであって、
前記発光素子と前記受光素子の少なくとも一方が前記基板に設けられた開口を介して光を出射、もしくは、光を受光するように前記発光素子と前記受光素子の少なくとも一方は前記導光部材が配置される側とは反対側の面に実装されていることを特徴とする光学式センサー。
【請求項６】
前記発光素子と前記受光素子の少なくとも一方が前記開口の中に配置されるように前記発光素子と前記受光素子の少なくとも一方が前記基板に実装されていることを特徴とする請求項５に記載の光学式センサー。
【請求項７】
前記基板における前記発光素子と前記受光素子の間の位置に前記基板の面に垂直な方向へスルーホールを備えることを特徴とする請求項５に記載の光学センサー。
【請求項８】
前記導光部材は透明樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の光学センサー。
【請求項９】
前記第１の部分の前記発光素子からの光が入る入射部よりも前記発光素子から離れている前記第１の部分の出射部であって、前記第１の部分から光が出ていく出射部の、前記基板の面に垂直な方向と前記第１の部分から前記第２の部分へ前記発光素子から出射された光が向かう方向の両方に垂直な方向における幅が、前記入射部の前記両方に垂直な方向における幅より小さいことを特徴とする請求項８に記載の光学センサー。
【請求項１０】
前記第１の部分の前記発光素子からの光が入る入射部よりも前記発光素子から離れている前記第１の部分の出射部であって、前記第１の部分から光が出ていく出射部から出射された光が前記第２の部分へ進むにつれて光束幅が狭まるように前記出射部がレンズ形状となっていることを特徴とする請求項８に記載の光学センサー。

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を用いて物の検出を行う光学式センサー、及び、その構成に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の透過型のフォトインタラプタは、図１８に示すように、リードタイプＬＥＤ（発光素子）、リードタイプＰｔｒ（受光素子）、筐体、を有している。以下、発光素子をＬＥＤ、受光素子をＰｔｒと呼ぶ。ＬＥＤとＰｔｒは、筐体内に光軸同士が向かい合うように配置されていて、ＬＥＤから出射した光がＰｔｒに真っすぐ入射する。ＬＥＤとＰｔｒの間が遮光フラグによって遮蔽されるとＰｔｒに光が届かなくなるため、Ｐｔｒに光が入ったかどうかで遮光フラグの有無を判断している。
【０００３】
近年、半導体パッケージの主流がリードタイプから、表面実装タイプに置き換わってきている。そこで、図１９のような表面実装タイプのＬＥＤとＰｔｒを用いた透過型フォトインタラプタが提案されている。
【０００４】
図１１は光軸垂直のチップＬＥＤ、光軸垂直のチップＰｔｒ、内部に反射面を有する筐体、で構成されていて、ＬＥＤから垂直方向に放射された光が筐体の反射面で２回反射し、垂直方向からＰｔｒに入射する構成となっている。
【０００５】
さらに、より低コストで表面実装タイプの素子を用いた透過型フォトインタラプタを構成する方法として、内部に反射面を有する筐体の代わりに特許文献１のように透明樹脂により形成されたライトガイドを用いた安価な透過型フォトインタラプタ構成も考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－０３４６７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した透過型フォトインタラプタ構成を採用した光学式センサーにおいて、コストを低減した構成で発光素子から受光素子への迷光対策を実現できる光学式センサーが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
発光素子と、前記発光素子から出射された光を受光する受光素子と、前記発光素子と前記受光素子が実装される基板と、前記基板の面の上に配置される透明樹脂により形成された導光部材であって、前記発光素子から出射された光を前記受光素子に導く第１の部分と第２の部分を有する導光部材と、を有し、前記第１の部分と前記第２の部分が空間を介して対向しており、前記発光素子から出射された光が前記第１の部分から出て前記空間を介して前記第２の部分へ入るように導光され、前記空間にて前記第１の部分から出る光を検出物が遮ることにより検出物の検出を行う光学センサーであって、前記第１の部分の前記発光素子からの光が入る入射部よりも前記発光素子から離れている前記第１の部分の出射部であって、前記第１の部分から光が出ていく出射部の、前記基板の面に垂直な方向と前記第１の部分から前記第２の部分へ前記発光素子から出射された光が向かう方向の両方に垂直な方向における幅が、前記入射部の前記両方に垂直な方向における幅より小さいことを特徴とする。
【０００９】
また、別の目的を達成する手段として、
発光素子と、前記発光素子から出射された光を受光する受光素子と、前記発光素子と前記受光素子が実装される基板と、前記基板の面の上に配置される透明樹脂により形成された導光部材であって、前記発光素子から出射された光を前記受光素子に導く第１の部分と第２の部分を有する導光部材と、を有し、前記第１の部分と前記第２の部分が空間を介して対向しており、前記発光素子から出射された光が前記第１の部分から出て前記空間を介して前記第２の部分へ入るように導光され、前記空間にて前記第１の部分から出る光を検出物が遮ることにより検出物の検出を行う光学センサーであって、前記第１の部分の前記発光素子からの光が入る入射部よりも前記発光素子から離れている前記第１の部分の出射部であって、前記第１の部分から光が出ていく出射部、から出射された光が前記第２の部分へ進むにつれて光束幅が狭まるように前記出射部の光が出ていく領域がレンズ形状となっていることを特徴とする。
【００１０】
また、別の目的を達成する手段として、
発光素子と、前記発光素子から出射された光を受光する受光素子と、前記発光素子と前記受光素子が実装される基板と、前記基板の面の上に配置される透明樹脂により形成された導光部材であって、前記発光素子から出射された光を前記受光素子に導く第１の部分と第２の部分を有する導光部材と、を有し、前記第１の部分と前記第２の部分が空間を介して対向しており、前記発光素子から出射された光が前記第１の部分から出て前記空間を介して前記第２の部分へ入るように導光され、前記空間にて前記第１の部分から出る光を検出物が遮ることにより検出物の検出を行う光学センサーであって、前記発光素子と前記受光素子の少なくとも一方が前記基板に設けられた開口を介して光を出射、もしくは、光を受光するように前記発光素子と前記受光素子の少なくとも一方は前記導光部材が配置される側とは反対側の面に実装されていることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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