JP2002270889A - 光センサ及び自動水栓 - Google Patents

光センサ及び自動水栓

Info

Publication number
JP2002270889A
JP2002270889A JP2001065877A JP2001065877A JP2002270889A JP 2002270889 A JP2002270889 A JP 2002270889A JP 2001065877 A JP2001065877 A JP 2001065877A JP 2001065877 A JP2001065877 A JP 2001065877A JP 2002270889 A JP2002270889 A JP 2002270889A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
ball lens
light emitting
optical fiber
light receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001065877A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Matsuda
宏 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inax Corp
Original Assignee
Inax Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inax Corp filed Critical Inax Corp
Priority to JP2001065877A priority Critical patent/JP2002270889A/ja
Publication of JP2002270889A publication Critical patent/JP2002270889A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Domestic Plumbing Installations (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型でかつ水廻りに安全に使用できるととも
に、かつ優れた検知能力を発揮できる光センサを提供す
る。また、かかる光センサを用いた自動水栓を提供す
る。 【解決手段】発光素子8aに第2発光用ボールレンズ7
a、発光用光ファイバ5及び第1発光用ボールレンズ4
aを接続し、受光素子8bに第2受光用ボールレンズ7
b、受光用光ファイバ6及び第1受光用ボールレンズ4
bを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光センサ及びこの光
センサを用いた自動水栓に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図4に示すように、光を発光する
発光部90aと、光を受光する受光部90bとを有し、
両者間の物体Mを検知する光センサ90が知られてい
る。この光センサ90には、図示しない発光素子駆動回
路、信号処理回路等が搭載され得る。この光センサ90
では、発光部90aから発光した光が物体Mにより反射
し、その反射した光を受光部90bが受光することによ
り物体Mを検知することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の光
センサ90はある程度の大きさを有するため、その設置
場所が制約され、設計の自由度が小さくなってしまう。
また、光センサ90には電流が流れるため、これを水廻
りに設置する場合、防水を完全に行う必要がある。
【0004】これらの欠点を解決するため、光ファイバ
を使用した小型でかつ厳密な防水処理を必要としない光
センサが提案されている(実公平8−10600号公
報)。この光センサでは、発光部に発光する光を導く発
光用光ファイバを光学的に接続し、この発光用光ファイ
バの一端面に一般的な光学レンズを対面させているとと
もに、受光部に受光する光を導く受光用光ファイバを光
学的に接続し、この受光用光ファイバの一端面にやはり
一般的な光学レンズを対面させたものである。
【0005】この光センサでは、発光部で発光された光
を発光用光ファイバが導き、受光用光ファイバが受光す
る光を受光部に導くため、発光部及び受光部が検出すべ
き物体から離れた所に設けられ得る。このため、この光
センサは設置場所が制約されず、設計の自由度が大きく
なる。また、この光センサでは発光用光ファイバ及び受
光用光ファイバに電流が流れないことから、発光用光フ
ァイバ及び受光用光ファイバを水廻りに使用しても安全
であり、また簡略な防水処理のみで動作可能である。
【0006】しかしながら、この光センサでは、発光用
光ファイバ及び受光用光ファイバの一端面に一般的な光
学レンズを対面させているため、発光用光ファイバの一
端面と光学レンズとの同軸性及び受光用光ファイバの一
端と光学レンズとの同軸性の確保が困難であり、光の照
射範囲及び受光範囲が狭くなる懸念があった。このた
め、光センサの検知能力にバラツキを生じるおそれもあ
る。
【0007】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、小型でかつ水廻りに安全に使用できる
とともに、かつ優れた検知能力を発揮できる光センサを
提供することを解決すべき課題としている。また、かか
る光センサを用いた自動水栓を提供することも解決すべ
き課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の光センサは、光
を発光する発光部と、光を受光する受光部とを有し、両
者間の物体を検知する光センサにおいて、
【0009】前記発光部には、発光する光を導く発光用
光ファイバと、該発光用光ファイバの一端面と対面する
球状の第1発光用ボールレンズとが設けられ、
【0010】前記受光部には、受光する光を導く受光用
光ファイバと、該受光用光ファイバの一端面と対面する
球状の第1受光用ボールレンズとが設けられていること
を特徴とする。
【0011】本発明の光センサでは、発光用光ファイバ
の一端面に球状の第1発光用ボールレンズを対面させ、
受光用光ファイバの一端面に球状の第1受光用ボールレ
ンズを対面させている。一般の光学レンズの光軸は1本
であるのに対し、球状の第1発光用ボールレンズ及び受
光用ボールレンズの光軸は中心点を含む径方向に無数に
存在するため、こうすることにより発光用光ファイバの
一端と第1発光用ボールレンズとの同軸性及び受光用光
ファイバの一端と第1受光用ボールレンズとの同軸性の
確保が容易であり、光の照射範囲及び受光範囲を広く確
保しやすい。換言すれば、この光センサでは、発光部側
の第1発光用ボールレンズにより発光する光を拡散しや
すく、受光部側の第1受光用ボールレンズにより広範囲
の光を集光しやすいため、第1発光用ボールレンズ及び
第1受光用ボールレンズの光軸を厳密に発光用光ファイ
バ及び受光用光ファイバに合わせなくても、物体を検知
することができる。このため、この光センサは優れた検
知能力を安定して発揮しやすい。
【0012】したがって、本発明の光センサは、小型で
かつ水廻りに安全に使用できるとともに、かつ優れた検
知能力を発揮できる。
【0013】また、球体には水滴が付着し難いことか
ら、第1発光用ボールレンズ及び第1受光用ボールレン
ズには水滴が付着し難い。このため、この光センサで
は、特に水廻りで使用しても、検知能力を高く維持する
ことができる。
【0014】発光部が半球状の発光面を有する場合、こ
の発光面に球状の第2発光用ボールレンズが対面し、こ
の第2発光用ボールレンズに発光用光ファイバの他端面
が対面していることが好ましい。また、受光部が半球状
の受光面を有する場合も、この受光面に球状の第2受光
用ボールレンズが対面し、この第2受光用ボールレンズ
に受光用光ファイバの他端面が対面していることが好ま
しい。市販の発光素子の発光面は半球状であり、発光用
光ファイバの他端面は平面であるため、これらを直接対
面させたのでは光の損失が多くなり、伝達効率が悪くな
る。これに対し、かかる発光素子の発光面と発光用光フ
ァイバの他端面との間に第2発光用ボールレンズを設け
た場合は、光の損失が少なくなり、伝達効率が良くな
る。つまり、発光部で発光された光の大部分は、第2発
光用ボールレンズを介して発光用光ファイバに導かれる
ことになる。このことは、市販の受光素子の受光面と第
2受光用ボールレンズと受光用光ファイバの他端面との
間においても同様である。
【0015】また、発光面と第2発光用ボールレンズと
が当接し、受光面と第2受光用ボールレンズとが当接し
ていることが好ましい。発明者等の実験によれば、これ
らの場合に最も光の伝達効率が良い。そして、この場
合、第2発光用ボールレンズ及び第2受光用ボールレン
ズとして、反射膜を有していないものを採用することが
できる。これにより、反射膜のないボールレンズは反射
膜を有するボールレンズに比べ安価であるため、コスト
の低減を図ることができる。
【0016】発光用光ファイバの一端及び第1発光用ボ
ールレンズと、受光用光ファイバの一端及び第1受光用
ボールレンズとはブロックに固定されていることが好ま
しい。これにより、第1発光用ボールレンズの光軸と発
光用光ファイバとの同軸性及び第1受光用ボールレンズ
の光軸と受光用光ファイバとの同軸性をともに確保しや
すい。また、発光部及び受光部を移動させることなく、
発光用光ファイバ及び受光用光ファイバの可撓性により
ブロックを移動させることが可能となり、光センサを自
動水栓等に組付ける際の組付け性が向上する。
【0017】上記光センサを組み込めば、本発明の自動
水栓が得られる。すなわち、この自動水栓は、光センサ
の検知信号により吐水口からの吐水及び止水を行う自動
水栓において、前記光センサは請求項1、2、3、4又
は5記載のものであり、該光センサは、外部に発光部及
び受光部が位置し、吐水口内又は該吐水口近くに発光用
光ファイバの一端及び受光用光ファイバの一端が位置す
ることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面を参照しつつ説明する。
【0019】実施形態の自動水栓では、図1に示すよう
に、吐水管1の吐水口1aにホルダを介して吐水する水
に空気を混入させ得る散水板3が設けられている。ま
た、吐水管1には図示しない水道管と接続されたホース
2が内蔵され、このホース2の開口部は散水板3に固定
されている。
【0020】また、吐水管1の吐水口1a側表面には、
物体である人の手Mを検知する検知ユニット4が固定さ
れている。検知ユニット4は、図3に示すように、樹脂
製のブロック4cの表面4dに球状の第1発光用ボール
レンズ4a及び球状の第1受光用ボールレンズ4bがほ
ぼ半球状に露出した状態で固定されている。また、検知
ユニット4では、ブロック4cの裏面4eから発光用光
ファイバ5及び受光用光ファイバ6が挿入固定され、発
光用光ファイバ5の一端面5aは第1発光用ボールレン
ズ4aに当接して対面し、受光用光ファイバ6の一端面
6aは第1受光用ボールレンズ4bに当接して対面して
いる。ここで、第1発光用及び受光用ボールレンズ4
a、4bの光軸が中心点を含む径方向に無数に存在する
ため、発光用光ファイバ5及び受光用光ファイバ6の各
一端面5a、6aと第1発光用及び受光用ボールレンズ
4a、4bとの同軸性の確保は容易である。そして、ブ
ロック4cは吐水管1の表面に埋設されている。
【0021】そして、図1に示すように、検知ユニット
4は発光用光ファイバ5及び受光用光ファイバ6により
アダプタ7と接続されている。アダプタ7には光センサ
本体8が勘合され、光センサ本体8は制御装置9に接続
されている。ここで、図2に示すように、検知ユニット
4、発光用光ファイバ5、受光用光ファイバ6、アダプ
タ7及び光センサ本体8により光センサ10が構成され
る。
【0022】光センサ本体8は市販のものであり、この
光センサ本体8には、発光部としての半球状の発光面を
有する発光素子8a、受光部としての半球状の受光面を
有する受光素子8b、図示しない発光素子駆動回路、信
号処理回路等が搭載されている。
【0023】そして、アダプタ7では、ハウジング7c
が光センサ本体8と嵌合するようになっており、ハウジ
ング7cには発光素子8aの発光面と当接する第2発光
用ボールレンズ7aと、受光素子8bの受光面と当接す
る第2受光用ボールレンズ7bとが埋設されている。こ
れら第2発光用ボールレンズ7a及び第2受光用ボール
レンズ7bは反射膜を有していないものである。また、
ハウジング7cには発光用光ファイバ5の他端及び受光
用光ファイバ6の他端が挿入固定され、発光用光ファイ
バ5の他端面5bは第2発光用ボールレンズ7aにやや
離反して対面し、受光用光ファイバ6の他端面6bは第
2受光用ボールレンズ7bにやや離反して対面してい
る。ここで、第2発光用及び受光用ボールレンズ7a、
7bの光軸が中心点を含む径方向に無数に存在するた
め、発光用光ファイバ5及び受光用光ファイバ6の各他
端面5b、6bと第2発光用及び受光用ボールレンズ7
a、7bとの同軸性の確保は容易である。
【0024】以上のように構成された自動水栓では、光
センサ本体8の発光素子駆動回路から出力される駆動信
号により発光素子8aが発光する。この光は、第2発光
用ボールレンズ7aにより集光され、発光用光ファイバ
5を介して検知ユニット4の第1発光用ボールレンズ4
aに導かれる。そして、その光は第1発光用ボールレン
ズ4aにより一定の広がりをもって拡散される。
【0025】そして、図1に示すように、吐水口3に手
Mが近づくと、第1発光用ボールレンズ4aにより拡散
された光の一部は手Mにより反射され、この反射された
光は第1受光用ボールレンズ4bにより集光される。第
1受光用ボールレンズ4bにより集光された光は、受光
用光ファイバ6を介して第2受光用ボールレンズ7bに
導かれる。そして、第2受光用ボールレンズ7bにより
一定の広がりをもって拡散され、この光は受光素子8b
により受光される。
【0026】受光素子8bにより受光された光は、信号
処理回路に送られ、ノイズ除去、増幅、波形成形等の処
理がなされた後、検知信号として制御回路9に出力され
る。制御回路9は光センサ本体8より検知信号を入力す
ると、図示しない電磁バルブ駆動回路を介し、図示しな
い電磁バルブを開く。これにより、ホース2に水が供給
され、吐水口1aより水が吐水される。
【0027】他方、吐水口3から手Mが離れると、第1
発光用ボールレンズ4aにより拡散された光は、手Mに
より反射されず、第1受光用ボールレンズ4bにより集
光されなくなる。そのため、受光素子8bにより光が受
光されることはなく、光センサ本体8から制御回路9に
検知信号が出力されなくなる。これにより、制御回路9
は電磁バルブ駆動回路を介し、電磁バルブを閉じる。こ
うして、ホース2への水の供給が停止され、吐水口1a
から吐水されていた水が止水される。
【0028】これらの際、この自動水栓の光センサ10
では、発光素子8aの発光面と発光用光ファイバ5の他
端面5bとの間、発光用光ファイバ5の一端面5aと第
1発光用ボールレンズ4aとの間、第1受光用ボールレ
ンズ4bと受光用光ファイバ6の一端面6aとの間、受
光用光ファイバ6の他端面6bと第2受光用ボールレン
ズ7bとの間において、光の損失が少なく、伝達効率が
良い。特に、発光素子8aの発光面と第2発光用ボール
レンズ7aとが当接し、受光素子8bの受光面と第2受
光用ボールレンズ7bとが当接しているため、最も光の
伝達効率が良い。また、第1発光用ボールレンズ4aに
より発光する光を拡散することができるとともに、第1
受光用ボールレンズ4bにより広範囲の光を集光するこ
とができる。このため、この光センサ10は、光の照射
範囲及び受光範囲を広く確保しやすく、優れた検知能力
を安定して発揮しやすい。このため、この自動水栓で
は、手Mを安定して検知することができる。
【0029】また、この自動水栓では、第2発光用ボー
ルレンズ7a及び第2受光用ボールレンズ7bが反射膜
を有していないため、コストの低減を図っている。
【0030】さらに、この自動水栓では、第1発光用ボ
ールレンズ4a及び第1受光用ボールレンズ4bに水滴
が付着し難いため、高い検知能力を維持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の自動水栓の一部断面図である。
【図2】実施形態の自動水栓に係る光センサの断面図で
ある。
【図3】実施形態の自動水栓に係る光センサの一部拡大
断面図である。
【図4】従来の光センサの平面図である。
【符号の説明】
8a…発光部(発光素子) 8b…受光部(受光素子) M…物体(手) 10…光センサ 5…発光用光ファイバ 4a…第1発光用ボールレンズ 6…受光用光ファイバ 4b…第1受光用ボールレンズ 7a…第2発光用ボールレンズ 7b…第2受光用ボールレンズ 5a、6a…一端面 5b、6b…他端面 4c…ブロック 1a…吐水口

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光を発光する発光部と、光を受光する受光
    部とを有し、両者間の物体を検知する光センサにおい
    て、 前記発光部には、発光する光を導く発光用光ファイバ
    と、該発光用光ファイバの一端面と対面する球状の第1
    発光用ボールレンズとが設けられ、 前記受光部には、受光する光を導く受光用光ファイバ
    と、該受光用光ファイバの一端面と対面する球状の第1
    受光用ボールレンズとが設けられていることを特徴とす
    る光センサ。
  2. 【請求項2】発光部は半球状の発光面を有し、該発光面
    に球状の第2発光用ボールレンズが対面し、該第2発光
    用ボールレンズに発光用光ファイバの他端面が対面し、 受光部は半球状の受光面を有し、該受光面に球状の第2
    受光用ボールレンズが対面し、該第2受光用ボールレン
    ズに受光用光ファイバの他端面が対面していることを特
    徴とする請求項1記載の光センサ。
  3. 【請求項3】発光面と第2発光用ボールレンズとが当接
    し、受光面と第2受光用ボールレンズとが当接している
    ことを特徴とする請求項2記載の光センサ。
  4. 【請求項4】第2発光用ボールレンズ及び第2受光用ボ
    ールレンズは反射膜を有していないことを特徴とする請
    求項3記載の光センサ。
  5. 【請求項5】発光用光ファイバの一端及び第1発光用ボ
    ールレンズと、受光用光ファイバの一端及び第1受光用
    ボールレンズとはブロックに固定されていることを特徴
    とする請求項1、2、3又は4記載の光センサ。
  6. 【請求項6】光センサの検知信号により吐水口からの吐
    水及び止水を行う自動水栓において、 前記光センサは請求項1、2、3、4又は5記載のもの
    であり、該光センサは、外部に発光部及び受光部が位置
    し、吐水口内又は該吐水口近くに発光用光ファイバの一
    端及び受光用光ファイバの一端が位置することを特徴と
    する自動水栓。
JP2001065877A 2001-03-09 2001-03-09 光センサ及び自動水栓 Pending JP2002270889A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001065877A JP2002270889A (ja) 2001-03-09 2001-03-09 光センサ及び自動水栓

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001065877A JP2002270889A (ja) 2001-03-09 2001-03-09 光センサ及び自動水栓

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002270889A true JP2002270889A (ja) 2002-09-20

Family

ID=18924455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001065877A Pending JP2002270889A (ja) 2001-03-09 2001-03-09 光センサ及び自動水栓

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002270889A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1522880A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-13 Keyence Corporation Photoelectric sensor
WO2009094898A1 (fr) * 2008-01-29 2009-08-06 Shanghai Kohler Electronics, Ltd. Dispositif d'induction infrarouge
CN102003561A (zh) * 2010-11-30 2011-04-06 吴跃刚 一种光纤传导感应龙头
WO2011071158A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 株式会社Inax 自動水栓、吐水装置
WO2011071159A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 株式会社Inax 自動水栓
WO2011087063A1 (ja) * 2010-01-15 2011-07-21 株式会社Lixil 自動水栓

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1522880A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-13 Keyence Corporation Photoelectric sensor
US7098441B2 (en) 2003-10-07 2006-08-29 Keyence Corporation Photoelectric sensor
WO2009094898A1 (fr) * 2008-01-29 2009-08-06 Shanghai Kohler Electronics, Ltd. Dispositif d'induction infrarouge
US8421020B2 (en) 2008-01-29 2013-04-16 Shanghai Kohler Electronics, Ltd. Infrared sensing device
CN102782223A (zh) * 2009-12-10 2012-11-14 骊住株式会社 自动水龙头
WO2011071159A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 株式会社Inax 自動水栓
JP2011122358A (ja) * 2009-12-10 2011-06-23 Inax Corp 自動水栓
WO2011071158A1 (ja) * 2009-12-10 2011-06-16 株式会社Inax 自動水栓、吐水装置
CN102791933A (zh) * 2009-12-10 2012-11-21 骊住株式会社 自动水龙头和排水装置
WO2011087063A1 (ja) * 2010-01-15 2011-07-21 株式会社Lixil 自動水栓
JP2011144588A (ja) * 2010-01-15 2011-07-28 Inax Corp 自動水栓
CN102822425A (zh) * 2010-01-15 2012-12-12 骊住株式会社 自动水龙头
CN102822425B (zh) * 2010-01-15 2014-08-13 骊住株式会社 自动水龙头
CN102003561A (zh) * 2010-11-30 2011-04-06 吴跃刚 一种光纤传导感应龙头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11013315B2 (en) Light diffuser for oral cleansing devices
US6127671A (en) Directional object sensor for automatic flow controller
US7348586B2 (en) Exterior element sensor
US5984262A (en) Object-sensor-based flow-control system employing fiber-optic signal transmission
US4935621A (en) Optical switch with collimating lenses, antifreeze and/or index matching fluid for control of electrical equipment
US20060237674A1 (en) Automatic faucet with polarization sensor
US20020080117A1 (en) Optical mouse
US5675143A (en) Proximity switch
JP2002270889A (ja) 光センサ及び自動水栓
JP2000282528A (ja) 自動給水装置
KR100630892B1 (ko) 일원화된 바닥감지 기능과 장애물감지 기능을 가지는이동로봇
JPH0810600Y2 (ja) 吐水口センサー
JP4679198B2 (ja) 内視鏡
JPH10134680A (ja) 検知センサ
JPH09127374A (ja) 光ファイバ投受光装置、光ファイバ式光電センサおよび光ファイバ式光電センサと光ファイバを接続するためのコネクタ
JPH023188Y2 (ja)
KR20200027732A (ko) 로봇 청소기용 충전장치
JP2571996Y2 (ja) 光伝達装置
JP3339069B2 (ja) 光送信器
US6684034B2 (en) Optical signal receiving device
JPH0618748A (ja) 光コネクタ装置
JPS6328838Y2 (ja)
JP2003147823A (ja) 自動水栓
EP1233487A3 (en) Optical semiconductor module equipped with a light monitor for monitoring signal light emitted from a light emitting element
KR20000002305A (ko) 로봇청소기용 주행로봇