JP2000227359A

JP2000227359A - 光センサー

Info

Publication number: JP2000227359A
Application number: JP11027892A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Aoyanagi; 賢一青柳; Tadahiro Honda; 忠洋本田; Hitoshi Nakao; 仁中尾
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】光センサーの表カバーに水滴等が付着して
も、誤動作が発生する光の経路を遮断して、誤動作の生
じない光センサーを提供する。【解決手段】対となる投光素子１４と受光素子１５
を、前側に光透過性物質からなる表カバー１６を備えた
ケース１１内に並設した反射型の光センサー１０におい
て、投光素子１４からの光が通過する表カバー１６の投
光部１７と、受光素子１５への光が通過する表カバー１
６の受光部１８との間に、該表カバー１６の表面より検
知方向に突出させた遮光部１９を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、台所や洗
面所等で使用される自動水栓等に使用される光センサー
に係り、特に、水滴等が付着した場合でも、誤動作を生
じにくい光センサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動水栓においては、スパウトの
先部に反射型の光センサーが設けられ、また、この光セ
ンサーに差し出された手を検知して吐水するもの、例え
ば、この光センサーに手を翳したときに吐水し、再度手
を翳したときに止水するものが用いられている。この光
センサー６０の概略構造を、図１０〜図１３に示すが、
正面が光透過性物質からなる表カバー６１を備えたケー
ス６２内の投光素子６３及び受光素子６４を表カバー６
１の方向に向けて配置し、投光素子６３からの光が受光
素子６４へ直接伝搬するのを防止するため、投光素子６
３及び受光素子６４の何れか一方又は双方に遮光性物質
からなる筒状物６５内に配置している。また、特開平８
−９３０１５号公報には、内部に通水管を有するスパウ
トケースの内部に、反射型の光センサーを備えた自動水
栓のセンサー設置構造が提案されている。このセンサー
設置構造においては、所定方向を向けて配置された投光
素子と受光素子とを筒状部に収納し、この筒状部の周囲
を黒色発泡体で包み、表面カバーの裏面側に黒色両面テ
ープを配置して、投光素子から光が直接受光素子に入光
するのを防止すると共に、表カバーからの反射光を防止
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１
０、図１１に示すように、表カバー６１の表面の投光部
６７及び受光部６８のそれぞれの内側部分に水滴６９、
７０が付着した場合、光センサー６０が誤動作をする場
合があった。即ち、図１１（Ａ）においては、投光素子
６３からの光が表カバー６１に付着した水滴６９の付着
面に反射した後、表カバー６１内を複数回反射し、更に
水滴７０の付着面で反射した後、受光素子６４に届いて
光センサー６０がオンとなっていた。また、図１１
（Ｂ）においては、投光素子６３からの光は、投光部６
７を通過した後水滴６９内に入り、その反射光が水滴７
０に届いて、再度水滴７０内で特定方向に反射して受光
素子６４に入光して、光センサー６０がオンとなってい
た。また、図１２、図１３に示すように、投光部６７及
び受光部６８を跨がる大きな水滴７２が付着した場合、
図１３（Ａ）に示すように、水滴７２の付着面と表カバ
ー６１とを多重反射した光によって、又は図１３（Ｂ）
に示すように、水滴７２内を通過する光によって光セン
サー６０が誤動作をする場合があった。更には、特開平
８−９３０１５号公報記載の自動水栓のセンサー設置構
造においても、表カバーの表面に、図１１、図１３に示
すような水滴が付着した場合には、投光素子からの光が
受光素子に伝わって、誤動作を防止できないという問題
があった。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、光センサーの表カバーに水滴等が付着しても、誤動
作が発生する光の経路を遮断して、誤動作の生じない光
センサーを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係る光センサーは、対となる投光素子と受光素子
を、前側に光透過性物質からなる表カバーを備えたケー
ス内に並設した反射型の光センサーにおいて、前記投光
素子からの光が通過する前記表カバーの投光部と、前記
受光素子への光が通過する前記表カバーの受光部との間
に、該表カバーの表面より検知方向に突出させた遮光部
を備えている。これによって、仮に表カバーに水滴が付
着しても、表カバー内を通過する光及び表カバーに付着
した水滴を通過する光は、遮光部によって遮断されて、
受光素子に届かないことになる。ここで、前記遮光部と
しては、例えば、前記投光部と受光部との間の前記表カ
バーを投光方向に突出させてその内部に遮光性物質を埋
め込んで構成されているもの、前記投光部と受光部との
間の前記表カバーを投光方向とは逆方向に突出させて窪
みを形成し、該窪み内に遮光性物質を埋め込み固定して
構成されているものや、前記投光部と受光部との間に貼
着された反射率の低い遮光性物質からなるものがある。
なお、遮光部を投光部と受光部との間に貼着された反射
率の低い遮光性物質とした場合には、この遮光性物質を
板状とし、更に、この板状の遮光性物質は、投光部及び
受光部側の断面角度が鋭角となっているのを採用するの
が好ましく、これによって、板状の遮光性物質と表カバ
ーとの間にゴミ等が溜まりにくいという利点がある。

【０００５】また、前記目的に沿う第２の発明に係る光
センサーは、対となる投光素子と受光素子を、前側に光
透過性物質からなる表カバーを備えたケース内に並設し
た反射型の光センサーにおいて、前記投光素子から照射
される光が通過する透光孔と前記受光素子への入射光が
通過する透光孔との双方を備えた反射率の低い遮光性物
質からなる遮光部を前記表カバーの前面に設けている。
そして、前記目的に沿う第３の発明に係る光センサー
は、対となる投光素子と受光素子を、前側に光透過性物
質からなる表カバーを備えたケース内に並設した反射型
の光センサーにおいて、前記投光素子からの光が通過す
る前記表カバーの投光部に符合する位置にのみ、又は前
記受光素子への光が通過する前記表カバーの受光部に符
合する位置にのみ、透光孔を備えた反射率の低い遮光性
物質からなる遮光部を設けている。第２、第３の発明に
おいては、投光部からの光が水滴を介して受光部方向に
行かないように、遮光性物質からなる遮光部でシールド
していると共に、表カバーの投光部内を反射する光を反
射率の低い遮光部を表カバーに貼着して防止している。
なお、第２、第３の発明に係る光センサーにおいて、前
記透光孔の径はそれぞれ対応する前記投光素子又は受光
素子の径より僅かに大きくすることによって、光センサ
ーの機能を損なわないようにできる。

【０００６】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係る光センサーの部分断面図、図２は本発明の
第２の実施の形態に係る光センサーの部分断面図、図３
は本発明の第３の実施の形態に係る光センサーの部分断
面図、図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第４の実施の形態
に係る光センサーの説明図、図５（Ａ）、（Ｂ）は第４
の実施の形態に係る光センサーの変形例の説明図、図６
（Ａ）、（Ｂ）は同説明図、図７（Ａ）、（Ｂ）は本発
明の第４の実施の形態に係る光センサーの更なる変形例
の説明図、図８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第５の実施の
形態に係る光センサーの説明図、図９は（Ａ）〜（Ｃ）
はその変形例を示す平面図である。

【０００７】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態に係る光センサー１０は、光透過性物質からなる合
成樹脂製のケース１１内に、遮光性物質からなる筒状部
１２、１３が配置され、この筒状部１２、１３内にそれ
ぞれ対となる投光素子１４及び受光素子１５が、前方向
を向いて配置されている。そして、ケース１１の前側は
光透過性物質からなる表カバー１６となって、投光素子
１４の前面に投光部１７が、受光素子１５の前面に受光
部１８が形成されている。投光部１７と受光部１８の中
間には、遮光部１９が設けられている。この遮光部１９
は遮光性物質である不透明の合成樹脂（場合によっては
金属、セラミック等）からなって、表カバー１６内に基
部が埋め込まれ、その上端は表カバー１６の表面から検
知方向に２〜３ｍｍ突出している。この遮光部１９の横
幅（図１における遮光部１９の紙面と直交する長さ）
は、表カバー１６の横幅と同一であってもよいし、場合
によって、表カバー１６の横幅より少し短くてもよい。
なお、投光素子１４及び受光素子１５には図示しない基
板が設けられて、それぞれのリード線と接続されて周知
の電気回路を形成している。

【０００８】このような構成となった光センサー１０に
おいては、仮に表カバー１６の表面に水滴が付着して
も、水滴内に入光して反射する光及び付着した水滴に反
射して表カバー１６内を複数回反射する光は、遮光部１
９によって遮断されて、受光素子１５に届かないことに
なり、結果として水滴による誤動作が防止できる。

【０００９】続いて、図２に示す本発明の第２の実施の
形態に係る光センサー２１について説明するが、第１の
実施の形態に係る光センサー１０と同一の構成要素につ
いては、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する
（以降の実施の形態においても同様）。この光センサー
２１においては、ケース１１の表カバー２２の中央部分
が投光方向に突出し、その内側の溝形窪み部分に遮光性
物質２３を配置して、遮光部２４が形成されている。な
お、遮光性物質２３の高さは、表カバー２２の投光部１
７及び受光部１８の表面から２〜３ｍｍの高さとなって
いる。これによって、表カバー２２に水滴が付着して
も、投光素子１４からの光が、付着した水滴又は表カバ
ー２２内を複数回反射して受光素子１５に届かないこと
になる。この実施の形態においては、遮光性物質２３が
表カバー２２によって保護されるので、遮光性物質２３
の材料の選定がより広くなるという利点を有する。

【００１０】図３には、本発明の第３の実施の形態に係
る光センサー２６を示すが、図に示すように表カバー２
７の中央部分を、投光方向とは逆方向に突出させて、表
面側に溝形窪み２８が形成され、この溝形窪み２８に板
状の遮光性物質２９が装着され、遮光部３０を形成して
いる。この遮光性物質２９の高さも表カバー２７の高さ
から２〜３ｍｍの高さとなっている。このような構成に
よって、光センサー２６においても、仮に表カバー２７
に水滴が付着しても、投光素子１４から受光素子１５に
水滴を介して入光する光を防止できる。

【００１１】図４には、本発明の第４の実施の形態に係
る光センサー３２を示すが、光センサー３２において
は、平面状となった表カバー３３の表面で、投光部１７
と受光部１８と間に反射率の低い遮光性物質からなる遮
光部３４を貼着している。ここで、反射率の低い遮光性
物質には、例えば、黒色顔料を混ぜた合成樹脂等、ゴ
ム、黒色塗料を塗った合成樹脂、金属、セラミック等が
あり、その高さは、表カバー３３の表面から２〜３ｍｍ
程度となっている。遮光部３４の両端部は、投光部１７
及び受光部１８の形状に合わせて半円形状の切欠き３
５、３６が形成されている。このような構成の光センサ
ー３２によって、表カバー３３の表面又は遮光部３４の
表面に水滴が付着しても、水滴を通過する光は遮光部３
４で遮光される。一方、表カバー３３の内部を反射して
投光素子１４から受光素子１５に入光しようとする光
は、表カバー３３の表面に貼着されている反射率の低い
遮光性物質によって吸収される。ここで、表カバー３３
の内部を反射する光の全部を遮断することはできない
が、投光素子１４から受光素子１５に届く光は著しく減
衰するので、受光素子１４の感度（即ち、閾値）を調整
することによって、非検知状態とすることが容易にでき
る。

【００１２】図５、図６に、この光センサー３２の変形
例を示すが、遮光部３４の両端部に形成されている半円
状の切欠き３５、３６を、その断面角度が鋭角（この実
施の形態では約４５度）になるように斜面３７、３８が
それぞれ形成されている。これによって、表カバー３３
と遮光部３４との接合部分を滑らかにし、その接合部分
にゴミや垢等が付着するのを防止し、仮に付着しても容
易に除去できるようにしている。なお、図６に示す変形
例では、ケース１１の前面に設けられている表カバー３
３が、ケース１１の前面側より少し小さく記載されてい
る。なお、斜面の断面角度は２０〜７０度の範囲で選定
するのが好ましく、断面角度が２０度より小さい場合に
は遮光部３４の厚みを確保しにくくなり、７０度より大
きい場合にはゴミが付着し易くなる。

【００１３】図７に、光センサー３２の更なる変形例を
示すが、図７（Ａ）においては、受光部１８側に偏って
遮光部４０を貼着した例を、図７（Ｂ）においては、投
光部１７側に偏って遮光部４１を貼着した例を示す。な
お、遮光部４０、４１の材質及び厚みは、前記遮光部３
４と同一である。この場合も表カバー３３の表面に水滴
が付着した場合には、水滴を通じて漏れる光は遮光部４
０、４１で遮ることができる。一方、表カバー３３内を
通過する光は若干増加することになるが、微小であるの
で、受光素子１５の感度調整を行うことによって解決で
きる。

【００１４】図８（Ａ）、（Ｂ）には本発明の第５の実
施の形態に係る光センサー４３を示すが、表カバー３３
の表面に、投光部１７に軸心を合わせて符合する透光孔
４４と、受光部１８に軸心を合わせて符合する透光孔４
５を備えた板状の遮光部４６を貼着している。この遮光
部４６の材質は、前記遮光部３４と同様、反射率の低い
遮光性物質（例えば、黒色顔料を混入した合成樹脂やゴ
ム板等）からなっている。なお、正確には透光孔４４の
内径は、投光素子１４の直径の約１．１〜１．５倍程度
と若干大きくなって投光素子１４から発する光の視野を
妨げないようになっていると共に、透光孔４５の内径
も、受光素子１５の外径の約１．１〜１．５倍程度と若
干大きくなって、受光素子１５に入射する光を妨げない
ようになっている。

【００１５】これによって、表カバー３３又は遮光部４
６の表面に水滴が付着しても、水滴を通じて投光素子１
４の光が受光素子１５に入光することがなくなり、更に
は、表カバー３３内を複数反射して受光素子１５に届く
光も著しく減衰する。これによって、光センサー４３の
水滴等による誤動作を極力防止できる。図９（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）は、この光センサー４３の変形例を示す
が、図９（Ａ）においては、反射率の低い遮光性物質を
投光部側と受光部側に２分割して、遮光部４７、４８と
した例を、図９（Ｂ）においては、反射率の低い遮光性
物質からなる遮光部４９を投光部側にのみ配置した例
を、図９（Ｃ）においては、反射率の低い遮光性物質か
らなる遮光部５０を受光部側にのみ配置した例を示す。
何れの場合も、水滴付着によるこの遮光部４７〜５０に
よって投光素子１４から受光素子１５への光を防止でき
る。

【００１６】以上、本発明を複数の実施の形態に適用し
た場合について説明したが、本発明は前記実施の形態に
限定されるものではない。例えば、実施の形態において
は、ケース内において、投光素子と受光素子との直接干
渉を防ぐために、それぞれ遮光性物質からなる筒状部に
収納したが、筒状部を使用しないで、投光素子と受光素
子とを例えば、前面に光通過孔を有するブロック内に収
納してもよい。

【００１７】

【発明の効果】請求項１〜８記載の光センサーにおいて
は、表カバーの投光部と受光部との間に、遮光部を設け
ているので、仮に、表カバーの表面に水滴等が付着した
場合であっても、投光部から受光部への光を遮り、誤動
作を防止できる。特に、請求項２、３記載の光センサー
においては、表カバーに付着した水滴を通過する光及び
表カバーに付着した水滴に反射して表カバーを複数反射
して受光素子に入光しようとする光を直接的に遮断して
いるので、確実である。そして、遮光部を構成する遮光
性物質は窪み内に保持されているので、その固定が容易
であり、使用中に剥離等の障害が少ない。請求項４〜８
記載の光センサーにおいては、表カバーの表面に反射率
の低い遮光性物質を貼着又は形成することによって遮光
部を構成しているので、表カバーに付着した水滴を通じ
て漏れる光を直接遮光部で遮蔽することができると共
に、表カバーの内部を複数回反射して漏れる光を、遮光
部で吸収させて減衰させている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光センサーの
部分断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光センサーの
部分断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光センサーの
部分断面図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第４の実施の形態に
係る光センサーの説明図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は第４の実施の形態に係る光セ
ンサーの変形例の説明図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は同説明図である。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第４の実施の形態に
係る光センサーの更なる変形例の説明図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第５の実施の形態に
係る光センサーの説明図である。

【図９】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ第５の実施の形態に
係る光センサーの変形例を示す平面図である。

【図１０】従来例に係る光センサーの平面図である。

【図１１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同断面図である。

【図１２】従来例に係る光センサーの平面図である。

【図１３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同断面図である。

【符号の説明】

１０：光センサー、１１：ケース、１２：筒状部、１
３：筒状部、１４：投光素子、１５：受光素子、１６：
表カバー、１７：投光部、１８：受光部、１９：遮光
部、２１：光センサー、２２：表カバー、２３：遮光性
物質、２４：遮光部、２６：光センサー、２７：表カバ
ー、２８：溝形窪み、２９：遮光性物質、３０：遮光
部、３２：光センサー、３３：表カバー、３４：遮光
部、３５：切欠き、３６：切欠き、３７：斜面、３８：
斜面、４０：遮光部、４１：遮光部、４３：光センサ
ー、４４：透光孔、４５：透光孔、４６〜５０：遮光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中尾仁福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内Ｆターム(参考） 2D060 CA04 2G065 AA04 AB22 AB28 BA01 BB46 CA01 DA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対となる投光素子と受光素子を、前側に
光透過性物質からなる表カバーを備えたケース内に並設
した反射型の光センサーにおいて、前記投光素子からの
光が通過する前記表カバーの投光部と、前記受光素子へ
の光が通過する前記表カバーの受光部との間に、該表カ
バーの表面より検知方向に突出させた遮光部を備えたこ
とを特徴とする光センサー。
【請求項２】請求項１記載の光センサーにおいて、前
記遮光部は、前記投光部と受光部との間の前記表カバー
を投光方向に突出させてその内部に遮光性物質を埋め込
んで構成されていることを特徴とする光センサー。
【請求項３】請求項１記載の光センサーにおいて、前
記遮光部は、前記投光部と受光部との間の前記表カバー
を投光方向とは逆方向に突出させて窪みを形成し、該窪
み内に遮光性物質を埋め込み固定して構成されているこ
とを特徴とする光センサー。
【請求項４】請求項１記載の光センサーにおいて、前
記遮光部は、前記投光部と受光部との間に貼着された反
射率の低い遮光性物質からなることを特徴とする光セン
サー。
【請求項５】請求項４記載の光センサーにおいて、前
記遮光性物質は板状となって、前記投光部及び受光部側
の断面角度が鋭角となっていることを特徴とする光セン
サー。
【請求項６】対となる投光素子と受光素子を、前側に
光透過性物質からなる表カバーを備えたケース内に並設
した反射型の光センサーにおいて、前記投光素子から照
射される光が通過する透光孔と前記受光素子への入射光
が通過する透光孔との双方を備えた反射率の低い遮光性
物質からなる遮光部を前記表カバーの前面に設けたこと
を特徴とする光センサー。
【請求項７】対となる投光素子と受光素子を、前側に
光透過性物質からなる表カバーを備えたケース内に並設
した反射型の光センサーにおいて、前記投光素子からの
光が通過する前記表カバーの投光部にのみ、又は前記受
光素子への光が通過する前記表カバーの受光部にのみ、
透光孔を備えた反射率の低い遮光性物質からなる遮光部
を設けたことを特徴とする光センサー。
【請求項８】請求項６又は７記載の光センサーにおい
て、前記透光孔の径はそれぞれ対応する前記投光素子又
は受光素子の径より僅かに大きいことを特徴とする光セ
ンサー。