CN110168746B - 反射型传感器 - Google Patents

Abstract

在从发光元件向对象物照射光、对由对象物反射的光进行受光的反射型传感器中，能够防止因干扰光引起的影响，并且能够在对象物的检测时以外使得光不会入射至受光元件。在与内部设有发光元件以及受光元件的壳体主体(11)的形成有光透射部(11b)的面(11a)之间空出对象物通过的间隙，来设置遮光板(12)以使得覆盖光透射部(11b)。肋(12b)具有：第1斜面，被设置于遮光板(12)的面(12a)，在从长度方向观察时面(12a)所形成的角度为锐角。对于发光元件，通过发光元件的大致中心的面即与面(11a)大致正交且沿着肋(12b)的长度方向的面交叉于第1斜面。

Description

反射型传感器

技术领域

本发明涉及反射型传感器。

背景技术

专利文献1中公开了一种光电开关的误动作防止装置，在从光电开关向在光电开关的正下表面移动的对象物投射光并根据其反射光来检测对象物是否存在的装置中，在与光电开关对置的基板面的适当的范围安装通过小凹凸而形成为粗面的漫反射板而成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP实开昭62-57350号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

在专利文献1所记载的发明中，由于使用形成有小凹凸的漫反射板，因此有可能存在有漫反射板反射的光入射至光电开关的情况。若反射光入射至光电开关，则由于光电开关的特性等而有可能光电开关进行误动作。

本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的在于提供一种在从发光元件向对象物照射光并接受由对象物反射的光的反射型传感器中，能够防止因干扰光引起的影响，并且能够在对象物的检测时以外使得光不会入射至受光元件的反射型传感器。

-解决课题的手段-

为了解决上述课题，本发明所涉及的电子部件的特征在于，例如具备：发光元件；受光元件，对从所述发光元件出射并由对象物反射的光进行受光；和壳体，具有：大致长方体形状的壳体主体以及遮光板，所述壳体主体在内部设有所述发光元件以及所述受光元件，在第1面形成有从所述发光元件照射的光以及入射至所述受光元件的光通过的光透射部，所述遮光板与所述第1面大致平行地设置，以使得覆盖所述光透射部，在所述第1面与所述遮光板之间，具有所述对象物通过的间隙，所述发光元件以及所述受光元件沿着与所述第1面大致平行的第1方向而被设置于所述壳体主体的内部，在所述遮光板，在与所述第1面对置的第2面，沿着所述第1方向的肋形成为朝向所述第1面突出，在从沿着所述第1方向的方向观察时，所述肋具有与所述第2面所成的角度为锐角的第1斜面，所述发光元件被设置于：通过所述发光元件的大致中心的面即与所述第1面大致正交且沿着所述第1方向的面与所述第1斜面交叉的位置。

根据本发明所涉及的电子部件，按照在与内部设有发光元件以及受光元件的壳体主体的形成有光透射部的第1面之间空出对象物通过的间隙的方式，来设置遮光板以使得覆盖光透射部。由此，在从发光元件向对象物照射光、对由对象物反射的光进行受光的反射型传感器中，能够防止因干扰光引起的影响。肋具有：第1斜面，被形成于与遮光板的第1面对置的第2面，在从沿着长度方向(第1方向)的方向观察时第1斜面与第2面所成的角度为锐角。对于发光元件，通过发光元件的大致中心的面即与第1面大致正交且沿着第1方向的面交叉于第1斜面。因此，从发光元件出射的光(中心轴)碰到第1斜面而反射。由此，能够在对象物的检测时以外，使得光不会入射至受光元件。

在此，所述肋可以具有所述第1斜面、与所述第1斜面交叉的第2斜面，从沿着所述第1方向的方向观察时的形状为大致三角形，所述第1斜面以及所述第2斜面可以分别相对于所述第2面而倾斜大致20度以上。由此，由第1斜面、第2斜面反射的光朝向壳体主体的外侧行进。因此，能够在对象物的检测时以外，可靠地使得光不会入射至受光元件。

在此，所述壳体可以具有将所述壳体主体与所述遮光板连结的比所述遮光板的厚度厚的大致板状的连结板部，所述壳体的从与所述第1面大致平行的方向观察时的形状为大致“コ”字形状。由此，能够在不增加部件个数、确保强度的状态下保持遮光板。此外，能够在小型且简单的形状的情况下，在反射型传感器设置遮光板。

-发明效果-

根据本发明，在从发光元件向对象物照射光、对由对象物反射的光进行受光的反射型传感器中，能够防止因干扰光引起的影响，并且在对象物的检测时以外使得光不入射至受光元件。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的反射型传感器1的一例的立体图，图1的(A)是从斜上方观察的图，图1的(B)是从斜下方观察的图。

图2是表示反射型传感器1的一例的六面视图，图2的(A)是主视图，图2的(B)是俯视图，图2的(C)是仰视图，图2的(D)是左侧视图，图2的(E)是右侧视图，图2的(F)是后视图。

图3是反射型传感器1的左侧视图，是将主要部分透视的图。

图4是图3的X-X剖视图。

图5是表示下表面12a与斜面12c-1所成的角度θ1-1为大致10度的反射型传感器1A的一例的主视图。

图6是表示下表面12a与斜面12c-2所成的角度θ1-2为大致20度的反射型传感器1B的一例的主视图。

图7是表示反射型传感器2的一例的主视图。

图8的(A)是透射型传感器的一例，图8的(B)是一般的反射型传感器的一例。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。本发明的反射型传感器从发光元件向对象物照射光，利用受光元件对由对象物反射的光进行受光，来检测对象物。

<第1实施方式>

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的反射型传感器1的一例的立体图，图1的(A)是从斜上方观察的图，图1的(B)是从斜下方观察的图。图2是表示反射型传感器1的一例的六面视图，图2的(A)是主视图，图2的(B)是俯视图，图2的(C)是仰视图，图2的(D)是左侧视图，图2的(E)是右侧视图，图2的(F)是后视图。图3是反射型传感器1的左侧视图，是将主要部分透视的图。

以下，从正面观察，(参照图1(A)白色箭头)，将右方向设为+x方向，将从跟前侧朝向纵深侧的方向设为+y方向，将从下朝向上的方向设为+z方向。

反射型传感器1主要具备：壳体10、连接器20、发光元件31、受光元件32、透镜33、遮光部件34、以及基板35。

壳体10由遮光性树脂(例如聚碳酸酯(PC)、聚缩醛(POM))形成，从横向(x方向)观察为大致“コ”字形状(大致U字形状)的部件。如图1所示，壳体10主要具有：壳体主体11、遮光板12、连结板部13以及安装部14。

壳体主体11是大致长方体形状的部件。在壳体主体11设有连接器20。另外，连接器20的配置位置并不限于此。此外，连接器20不是必须的。

壳体主体11的内部是空洞，在壳体主体11的内部设有发光元件31、受光元件32、透镜33、遮光部件34以及基板35(参照图3)。关于壳体主体11的内部的构造，在后面详细叙述。

如图1(A)所示，在上表面11a(+z侧的面)，形成有从发光元件31被出射的光以及向受光元件32入射的光通过的光透射部11b。在图1(A)中，为了说明，由虚线表示光透射部11b，但是实际上有时无法视觉辨认上表面11a与光透射部11b的边界。另外，光透射部11b也可以是开口部，还可以在开口部填充聚碳酸酯(PC)、丙烯酸树脂(PMMA)等的光透射性树脂。

遮光板12是大致板状的部件，与上表面11a大致平行地被设置，以使得覆盖光透射部11b。在壳体主体11(上表面11a)与遮光板12之间，具有对象物W通过的间隙S。

在遮光板12的下表面12a(与上表面11a对置的面)(参照图1(B))，形成沿着y方向的肋12b。肋12b朝向上表面11a突出。关于肋12b，在后面详细叙述。

连结板部13是将壳体主体11与遮光板12连结的大致板状的部件。连结板部13在上表面11a与遮光板12之间形成有间隙S的状态下保持遮光板12。为了确保强度，连结板部13的厚度比遮光板12的厚度厚。

安装部14是用于将反射型传感器1安装至其他装置的构件，一体形成于连结板部13。安装部14具有安装孔14a。另外，安装部14的位置以及形状并不限于此。

接下来，利用图3，对壳体主体11的内部的结构进行详细说明。在壳体主体11，沿着xy平面设有大致板状的基板35。在基板35的上侧(+z侧)的面，设有发光元件31、受光元件32以及遮光部件34。在基板35的下侧(-z侧)的面设有连接器20。

发光元件31例如是LED，朝向对象物W射出光。受光元件32例如是直流光照片IC元件，对从发光元件31出射并由对象物反射的光进行受光。发光元件31以及受光元件32沿着y方向被设置。发光元件31以及受光元件32排列的方向是与肋12b的长度方向大致相同的方向。发光元件31的发光部以及受光元件32的受光部朝向上表面11a被设置。

透镜33被设置在壳体主体11的上表面11a的下侧，以使得朝向壳体主体11的内部突出。透镜33主要具有：透镜主体33a、将透镜主体33a保持在壳体主体11的内部的保持部33b、以及被设置在透镜主体33a的大致中央的遮光部33c。在本实施方式中，在被形成于上表面11a的孔11c插入透镜33，从而形成光透射部11b。不过，透镜33不是必须的。

遮光部件34被设置在发光元件31与受光元件32之间。遮光部33c以及遮光部件34防止从发光元件31出射的光直接入射至受光元件32。

图3中，光A1示意地表示从发光元件31出射的光的中心(中心轴)，光A2示意地表示入射至受光元件32的光的中心(中心轴)。从发光元件31出射的光由透镜主体33a进行聚光，通过光透射部11b而被出射至上表面11a与遮光板12之间的空间(间隙S)。

若对象物W在上表面11a与遮光板12之间通过，则从发光元件31出射的光由对象物W进行反射。该反射光(光A2)通过光透射部11b而被透镜主体33a聚光，并入射至受光元件32。通过光入射至受光元件32，从而对象物W被检测出。由于设有遮光板12，因此能够防止因干扰光B带来的影响。

在上表面11a与遮光板12之间不存在对象物W时，从发光元件31出射的光由肋12b进行反射。在此，对肋12b进行详细说明。

图4是图3的X-X剖视图。肋12b朝向上表面11a而突出，从沿着y方向(肋12b的长度方向)的方向观察时的形状为大致三角形。肋12b具有：斜面12c、以及与斜面12c交叉的斜面12d。

下表面12a与斜面12c所成的角度θ1大致为25度，下表面12a与斜面12d所成的角度θ2大致为30度。

通过发光元件31的大致中心并与yz平面大致平行的面(与上表面11a大致正交且沿着y方向的面)被设置在与斜面12c交叉的位置。换言之，斜面12c与斜面12d相交的线12e(肋12b的最突出的部位)的x方向的位置与发光元件31的大致中心不同。

在上表面11a与遮光板12之间(间隙S)不存在对象物W时，从发光元件31出射的光由肋12b进行反射。由于通过发光元件31的大致中心并与yz平面大致平行的面与斜面12c交叉，因此光A1由斜面12c进行反射。由斜面12c反射的光A1’向壳体主体11的外侧(在此为+x侧)行进。

从发光元件31出射的光具有扩散度。光A3、A4示意地表示从发光元件31出射的光的范围的端。光A3由斜面12c进行反射，由斜面12c反射的光A3’向壳体主体11的外侧(在此为+x侧)行进。光A4由斜面12d进行反射，由斜面12c反射的光A4’向壳体主体11的外侧(在此为-x侧)行进。

这样，在上表面11a与遮光板12之间不存在对象物W时，由于从发光元件31出射的光由肋12b进行反射，因此不会由受光元件32进行受光。

根据本实施方式，由于具有与上表面11a大致平行地设置的遮光板12以使得覆盖光透射部11b，因此在从发光元件31向对象物W照射光、对由对象物W反射的光进行受光的反射型传感器中，能够防止因干扰光带来的影响。

此外，根据本实施方式，在上表面11a与遮光板12之间不存在对象物W时，由于从发光元件31出射的光由肋12b进行反射，因此能够在对象物W的检测时以外使得光不会入射至受光元件32。特别地，由于肋12b的长度方向与发光元件31以及受光元件32排列的方向沿着y方向，线12e与发光元件31的大致中心的x方向的位置不同，因此从发光元件31出射的光在肋12b可靠地向未设置受光元件32的位置进行反射。因此，能够防止误动作。

特别地，反射型传感器1在对象物W具有透光性(透明或者半透明)的情况下是有效的。例如，在使用图8(A)所示的这种透射型传感器的情况下，若对象物W具有透光性，则由于对象物W透射光，因此无法检测对象物W。例如，在使用图8(B)所示的这种一般性的反射型传感器的情况下，即便对象物W具有透光性，由于在对象物W光进行反射，因此能够检测对象物W。但是，由于干扰光B透射对象物W，因此，在一般的反射型传感器中因干扰光B的影响而进行误动作。即便使用了抗干扰光的光调制照片IC，但是如果受到较强的干扰光，即便是光调制照片IC也进行误动作。

相对于此，根据本实施方式，由于利用遮光板12对干扰光B(参照图3)进行遮光，因此能够防止干扰光的影响。因此，反射型传感器1即便作为受光元件32而使用廉价的直流光照片IC元件，也能够没有误动作地检测具有透光性的对象物W。

另外，在本实施方式中，下表面12a与斜面12c所成的角度θ1大致为25度，下表面12a与斜面12d所成的角度θ2大致为30度，但是角度θ1、θ2并不限于此。

图5是表示下表面12a与斜面12c-1所成的角度θ1-1大致为10度的反射型传感器1A的一例的主视图。图6是表示下表面12a与斜面12c-2所成的角度θ1-2大致为20度的反射型传感器1B的一例的主视图。另外，图5、6中局部以剖面表示。

图5所示的反射型传感器1A在遮光板12-1的下表面12a，具有斜面12c-1、与斜面12c-1交叉的斜面12d-1的肋12b-1沿着y方向而形成。图6所示的反射型传感器1B在遮光板12-2的下表面12a，具有斜面12c-2、与斜面12c-2交叉的斜面12d-2的肋12b-2沿着y方向而形成。斜面12c-1与斜面12d-1相交的线12e-1以及斜面12c-2与斜面12d-2相交的线12e-2的x方向的位置与发光元件31的大致中心不同。

从发光元件31出射的光中不仅包含光A1、A3、A4(参照图5、6的点划线参照)，还包含从透镜33的外侧朝向光轴(光A1)行进的光线(参照光A5、图5、6中粗的点划线)。如图5所示，在角度θ1-1大致为10度的情况下，光A5由斜面12c-1进行反射，反射的光A5’朝向透镜主体33a的中心，因此，光入射至受光元件32(图5中省略图示)。

相对于此，如图6所示，在角度θ1-2大致为20度的情况下，包含光A5，从发光元件31出射的光中包含的全部的光线在斜面12c-2、12d-2朝向未设置透镜33的位置进行反射。因此，从发光元件31出射的光未入射至受光元件32。

以上，为了使得从发光元件31出射的光不入射至受光元件32，肋的斜面(在此为斜面12c、12c-2)相对于下表面12a倾斜大致20度以上即可。另外，由于线12e、12e-2比发光元件31的大致中心更向-x侧偏离，因此角度θ2、θ2-2分别大于角度θ1、θ1-2。因此，如果斜面12c、12c-2相对于下表面12a倾斜大致20度以上，则斜面12d、12d-2相对于下表面12a与倾斜大致20度以上。

其中，从维持遮光板12的强度的这种观点出发，期望如图4所示那样斜面(在此为斜面12c)相对于下表面12a倾斜大致25度以上。

另外，本实施方式中，在俯视下遮光板12的大小与壳体主体11的大小大致相同，但是遮光板12的大小并不限于此。只要遮光板12能够覆盖光透射部11b，则也可以在俯视下遮光板12的大小小于壳体主体11的大小。其中，为了防止因干扰光带来的影响，期望尽可能增大遮光板12。

此外，在本实施方式中，在壳体主体11以及遮光板12的-y侧设有连结板部13，但是连结板部13的位置以及形状并不限于此。例如，也可以形成连结板部13以使得壳体的形状从正面(-y方向)观察而成为大致“コ”字形状。通过将壳体10形成为大致“コ”字形状，能够在不增加部件个数、小型且简单的形状的情况下能够与壳体主体11对置地设置遮光板12。

<第2实施方式>

在本发明的第1实施方式中，具有沿着y方向观察时的形状为大致三角形的肋12b，但是使从发光元件31出射的光进行反射的肋的形状并不限于此。

以下，对本发明的第2实施方式所涉及的反射型传感器2进行说明。另外，对于与第1实施方式相同的部分，赋予同一符号并省略说明。

图7是表示反射型传感器2的一例的主视图。反射型传感器2主要具备：壳体10A、连接器20(省略图示)、发光元件31、受光元件32(省略图示)、透镜33(省略图示)、遮光部件34(省略图示)以及基板35。

与壳体10同样，壳体10A是从横向(x方向)观察而大致为“コ”字形状(大致U字形状)的部件，主要具有：壳体主体11、遮光板12A、连结板部13、以及安装部14A。

与遮光板12同样，遮光板12A是与上表面11a大致平行地被设置以使得覆盖光透射部11b的大致板状的部件。在遮光板12A的下表面12f，形成沿着y方向的肋12g。

肋12g具有：斜面12h、与斜面12h交叉的斜面12i。斜面12h相对于下表面12f倾斜大致20度以上。在本实施方式中，下表面12f与斜面12h所成的角度θ3大致为45度。

通过发光元件31的大致中心，与yz平面大致平行的面(与上表面11a大致正交、且沿着y方向的面)被设置在与斜面12h交叉的位置。换言之，斜面12h与斜面12i相交的线12j(肋12g的最突出的部位)的x方向的位置与发光元件31的大致中心不同。

在上表面11a与遮光板12之间(间隙S)不存在对象物W时，从发光元件31出射的光由肋12g进行反射。由于线12j与发光元件31的大致中心的x方向的位置不同，因此，光A1在斜面12h进行反射。由斜面12h反射的光A1”朝向壳体主体11的外侧(在此为+x侧)行进。

从发光元件31出射的光具有扩散度。光A3由下表面12f进行反射，光A4由斜面12i进行反射。这样，在上表面11a与遮光板12A之间不存在象物W时，从发光元件31出射的光由肋12g以及下表面12f进行反射而被导向至未设置透镜33的位置，因此不被受光元件32受光。

根据本实施方式，由于具有与上表面11a大致平行地被设置以使得覆盖光透射部11b的遮光板12A，因此能够防止因干扰光引起的影响。此外，在上表面11a与遮光板12A之间不存在对象物W时，由于从发光元件31出射的光由肋12g进行反射，因此能够在对象物W的检测时以外使得光不会入射至受光元件32。

另外，在本实施方式中，肋12g具有斜面12h、12i，但是斜面12i不是必须的。也可以取代斜面12i，而肋12g具有与下表面12f大致平行的面。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行详细叙述，但是具体的结构并不限于该实施方式，还包含不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。此外，本发明不仅能够应用于反射型传感器，也能够应用于具备设置有连接器的基板的各种电子部件。例如，在基板设有连接器、LED等发光部的显示灯中也能够应用本发明。

此外，所谓“大致”，是不仅包含严格相同的情况、还包含不损失相同性的程度的误差、变形的概念。例如，所谓“大致长方体形状”，并不限于严格上长方体形状的情况，例如是包含能够视为与长方体形状相同的情况的概念。此外，例如，在简单表述为正交、平行、一致等的情况下，不仅包含严格上正交、平行、一致等的情况，还包含大致平行、大致正交、大致一致等的情况。

此外，所谓“近旁”，是指包含作为基准的位置的附近的某个范围(能够任意设定)的区域。例如，在端近旁的这种情况下，是端的附近的某个范围的区域，是表示可以包含端也可以不包含端的概念。

符号说明

1、1A、1B、2：反射型传感器

10、10A：壳体

11：壳体主体

11a：上表面

11b：光透射部

11c：孔

12、12-1、12-2、12A：遮光板

12a：下表面

12b、12b-1、12b-2：肋

12c、12c-1、12c-2、12d、12d-1、12d-2：斜面

12e、12e-1、12e-2：线

12f：下表面

12g：肋

12h、12i：斜面

13：连结板部

14、14A：安装部

14a：安装孔

20：连接器

31：发光元件

32：受光元件

33：透镜

33a：透镜主体

33b：保持部

33c：遮光部

34：遮光部件

35：基板。

Claims (2)

1.一种反射型传感器，其特征在于，具备：

发光元件；

受光元件，对从所述发光元件出射并由对象物反射的光进行受光；和

壳体，具有：大致长方体形状的壳体主体以及遮光板，所述壳体主体在内部设有所述发光元件以及所述受光元件，在第1面形成有从所述发光元件照射的光以及入射至所述受光元件的光通过的光透射部，所述遮光板与所述第1面大致平行地设置，以使得覆盖所述光透射部，

在所述第1面与所述遮光板之间，具有所述对象物通过的间隙，

所述发光元件以及所述受光元件沿着与所述第1面大致平行的第1方向而被设置于所述壳体主体的内部，

在所述遮光板，在与所述第1面对置的第2面，沿着所述第1方向的肋形成为朝向所述第1面突出，

在从沿着所述第1方向的方向观察时，所述肋具有与所述第2面所成的角度为锐角的第1斜面和与所述第1斜面交叉的第2斜面，所述肋的从沿着所述第1方向的方向观察时的形状为大致三角形，

所述第1斜面以及所述第2斜面分别相对于所述第2面倾斜大致20度以上，

所述发光元件被设置于：通过所述发光元件的大致中心的面即与所述第1面大致正交且沿着所述第1方向的面交叉于所述第1斜面的位置。

2.根据权利要求1所述的反射型传感器，其特征在于，

所述壳体具有：将所述壳体主体与所述遮光板连结的比所述遮光板的厚度厚的大致板状的连结板部，

所述壳体的从与所述第1面大致平行的方向观察时的形状大致为字形状。