JP2005259957A - 光センサ - Google Patents

Abstract

【課題】 検出精度の低下を抑制し得る光センサを提供する。
【解決手段】 光センサ２０では、受光部３０の外周形状にほぼ合致するとともに光の到来方向に受光部３０を露出可能な受光窓２３ｂを有するカバー２３は、コネクタ部２１に組み付けられる際に、対峙した１対のガイド２１ｆによってカバー２３の側板部２３d1、２３d2を挟持されて、カバー２３の受光窓２３ｂが、受光部３０に接触不能に受光部３０上のＫ線上に案内される。これにより、１対のガイド２１ｆによりカバー２３の受光窓２３ｂが受光部３０に接触不能に受光部３０上のＫ線上に案内されるので、受光部３０に受光窓２３ｂが接触しない。したがって、受光窓２３ｂの接触により受光部３０に付く傷や受光部３０の変形による受光素子３２ａ、３２ｂの損傷等を防止するので、検出精度の低下を抑制できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、受光素子の検出対象となる光の入射を可能にする窓部が外形の一部または全部を形成する受光部を、備えた光センサに関するものである。

受光素子の検出対象となる光の入射を可能にする窓部が外形の一部または全部を形成する受光部として、例えば、下記特許文献１に開示される「光検出器および光入射角度検出器」等が挙げられる。この特許文献１に開示される技術では、透明硝子板（光透過部材）からなる窓材(410) が用いられており、その内側に、受光素子を２分割することにより検出対象となる光の入射方向を検出可能な２分割受光素子(100) を収容するものが提案されている（特許文献１；段落番号００２５、図１、３）。また、このような２分割受光素子(100) をエポキシ樹脂（光透過性樹脂）で包み込んで窓部を一体にモールド成形した樹脂モールドのものも開示されている（特許文献１；段落番号００５４、図９）。

このような複数の受光素子により入射光の方向や角度を検出する受光部では、通常、入射する光を入射方向ごとに区分可能な遮光手段（遮光板）を設ける必要から、例えば、特許文献１の開示技術では、２分割受光素子(100) を覆う窓材(410) に遮光膜(415) をフォトエッチイング等で形成することにより２つの受光窓(415a, 415b)を形成したり（特許文献１；段落番号００３０、図１、３）、また樹脂モールドのものでは、遮光部材(425) を取り付けたりしている（特許文献１；段落番号００６３、図１２）。

ところで、このような受光素子と窓部を備えた受光部の多くは、いれゆるフォトダイオードとして製品化されているが、特許文献１の図１や図３に示されるもののように、近年、電子部品の軽薄短小化の要請によって面実装部品として市場に投入されているものもある。例えば、このような面実装用の受光部１３０を用いた光センサ１００として図８および図９に示すものがある。

図８に示す光センサ１００は、例えば、車両のインストルメントパネル（以下「インパネ」という。）Ｐの上面に取り付けられることで、車室内に入射する光の入射方向や入射角度を検出可能にするもので、図８(A) に示すような構成を採る。即ち、図８(A) に示すように、光センサ１００では、インパネＰの取付穴Ｈに取付可能に構成されるコネクタ部１２１の上部に係止部１２１ａを介して取り付けられるセンサ支持部１２２を設け、このセンサ支持部１２２に受光部１３０を取り付けるとともにこの受光部１３０を覆うカバー１２３をセンサ支持部１２２に取り付けている。そして、図８(B) に示すように、このカバー１２３には、受光部１３０が位置する部分に受光窓１２３ａを設け、外部から到来する光が当該受光部１３０に入射するのを可能にしている。なお、受光部１３０等を覆うドーム状の部材は、所望の波長領域の光の通過を許容し、それ以外の波長の光を遮断可能に設定されているフィルタ１２６である。

この光センサ１００の場合、その受光部１３０は２つの受光素子として、フォトダイオード１３２ａ、１３２ｂを光透過性のエポキシ樹脂により包み込んで窓部も一体に成形された樹脂モールドからなるものを備え、これには前述したような遮光部材が取り付けられていない。そのため、カバー１２３に形成された受光窓１２３ａは、受光部１３０の外周形状にほぼ合致するように形成されており、また受光部１３０のフォトダイオード１３２ａ、１３２ｂに入射する光を入射方向ごとに区分可能な遮光板１２３ｂが当該受光窓１２３ａに架設されている。これにより、例えば、受光部１３０に入射する光が、車両の、右座席側から入射するものであるか左座席側から入射するものであるかを峻別可能にしたり、またこのような入射光の入射角（仰角）を検出可能にしている。
特開平８−２６４８２６号公報（第２頁〜第９頁、図１〜１７）

しかしながら、図８に示すような受光部１３０を備えた光センサ１００によると、受光部１３０を覆うように取り付けられるカバー１２３は、その係止穴１２３ｃにコネクタ部１２１の係止部１２１ａが係合されることによって、コネクタ部１２１に対してカバー１２３が係止され取り付けられている。そして、この係止部１２１ａは、遮光板１２３ｂの長手方向の取付位置の延長線Ｋ（以下「Ｋ線」という。）上に形成されている（図８(B) および図９(A) 参照）。そのため、図９(A) に示すように、カバー１２３の組付時において、当該Ｋ線に対して傾いたＬ線に沿って当該カバー１２３がコネクタ部１２１に取り付けられると、その取付過程で受光部１３０にカバー１２３が接触し得る（図９(B) 、(C) 参照）。

即ち、図９(A) に示すように、コネクタ部１２１には、センサ支持部１２２に取り付けられた受光部１３０を挟んで対峙するように２個１対の係止部１２１ａが設けられている（図９(A) でクロスハッチングの部分）。その一方で、図８(A) 、(B) に示すように、カバー１２３の受光窓１２３ａは、受光部１３０の外周形状にほぼ合致するように形成されている。このため、これらの係止部１２１ａ同士を結んだ線（Ｋ線）上にカバー１２３の係止穴１２３ｃが位置するように予め組付位置が合わせされている場合には、センサ支持部１２２に取り付けられている受光部１３０に接触することなくカバー１２３をコネクタ部１２１に組み付けることが可能になる。

ところが、当該Ｋ線に垂直でコネクタ部１２１の挿入孔１２１ａ方向に延びるＪ線（例えばコネクタ部１２１の軸線）を軸に、カバー１２３が回転方向（例えば図９(B) に示す破線による矢印方向）にずれたＬ線上に係止穴１２３ｃが位置するといった位置ずれが生じた場合には、受光部１３０の外周形状にほぼ合致するように形成されている受光窓１２３ａの内側に、受光部１３０が収まりきらない。そのため、図９(B) に示すように、受光部１３０の各角部が、受光窓１２３ａを形成する窓枠部に接触するといった事態を招く（一点鎖線の楕円α、β、γ、δ内参照）。

このような受光部１３０とカバー１２３との接触は、組付時のカバー１２３に加えられる加圧力の大きさによっては、樹脂モールドからなる受光部１３０の表面や角部に傷を付けたり、また樹脂モールドの変形により内部の受光素子１３２ａ、１３２ｂに損傷を与えたりする。そして、このような受光部１３０の傷等は、樹脂モールドの光透過特性や受光素子１３２ａ、１３２ｂの検出特性の劣化原因となり得る。つまり、図９(A) に示すように、本来の組付位置からずれて傾いた状態でのカバー１２３の組付作業が、光センサ１００の検出精度の低下を招来し得るという技術的課題がある。

また、光センサ１００の受光部１３０のように、複数の受光素子１３２ａ、１３２ｂを備えていても、受光部１３０自体には、入射する光を入射方向ごとに区分可能な遮光部材を備えていない場合には、受光部１３０をセンサ支持部１２２に取り付けてから組み付けられるカバー１２３の遮光板１２３ｂが、光センサ１００の特性の左右する重要な役割を果たす。即ち、複数の受光素子を備える光センサでは、光の入射方向や入射角の検出を主とする、いわゆる日照センサの目的で使用されることが多いため、例えば、右側の受光素子１３２ａと左側の受光素子１３２ｂとに入射する光を区分可能な遮光板１２３ｂの取付位置、特にＫ線に対する取付角度については高い組付精度が要求され、その精度を使用中においても継続的に維持する必要がある。

ところが、図９(A) に示すように、光センサ１００では、Ｋ線上において受光部１３０を挟んで対峙する２個１対の係止部１２１ａが設けられているに留まるため、コネクタ部１２１の係止部１２１ａやカバー１２３の係止穴１２３ｃの成形精度がカバー１２３の組付精度に影響を与える。そのため、例えば、係止部１２１ａまたは係止穴１２３ｃの成形誤差によってカバー１２３がコネクタ部１２１に対して緩やかに組み付けられていた場合には、組付後のカバー１２３のガタツキに起因してカバー１２３の遮光板１２３ｂの角度が振動等によって変動するので、これによっても光センサ１００の検出精度の低下を招来し得るという技術的な課題もある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、検出精度の低下を抑制し得る光センサを提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１記載の手段を採用する。この手段によると、窓部の外周形状にほぼ合致するとともに光の到来方向に窓部を露出可能な開口部を有する付加部材は、センサ本体に組み付けられる際に、ガイド部によって付加部材の端部を挟持されて付加部材の開口部がセンサ本体に保持された受光部の窓部に接触不能に取付位置に案内される。これにより、付加部材の開口部が、受光部の窓部の外周形状にほぼ合致するものであっても、ガイド部により当該開口部がセンサ本体に保持された受光部の窓部に接触不能に取付位置に案内されるので、受光部の窓部に当該開口部が接触しない。

特許請求の範囲に記載の請求項２記載の手段を採用することによって、ガイド部は付加部材の一端部および他端部を挟持することから、付加部材の両端をガイド部により案内することができる。これにより、付加部材の一端部または他端部のいずれか一方だけを挟持した場合に比べ、両側から付加部材の取付位置を案内することができるので、安定した取付位置の案内が可能となる。

特許請求の範囲に記載の請求項３記載の手段を採用することによって、ガイド部は、付加部材を取付位置に案内するに従い、取付位置を中心に付加部材を挟持する幅が狭くなるように設定されていることから、取付位置に向かって付加部材を案内することができる。これにより、例えば、当該ガイド部や付加部材に成形誤差等があっても取付位置に向かった案内をすることができるので、センサ本体に付加部品が組み付けられても両者間にガタツキ等が生じない。

特許請求の範囲に記載の請求項４記載の手段を採用することによって、付加部材は、受光素子に対し、一方の方向から入射する光と他方の方向から入射する光とを区分可能な遮光板を有することから、入射する光を当該遮光板により入射方向ごとに振り分けることができる。これにより、例えば、複数の受光素子が受光部に内装されている場合には、入射方向ごとに対応する受光素子を区分けすることができ、入射方向や入射角を検出可能に構成することができる。また、請求項３に記載の構成を採ることによって、付加部材のガタツキを防止できるので、当該付加部材が有する遮光板としてその角度が振動等により変動することも防止することができる。

請求項１の発明では、付加部材の開口部が、受光部の窓部の外周形状にほぼ合致するものであっても、ガイド部により当該開口部がセンサ本体に保持された受光部の窓部に接触不能に取付位置に案内されるので、受光部の窓部に当該開口部が接触しない。したがって、当該開口部の接触により受光部の窓部に付く傷や受光部の変形による受光素子の損傷等を防止するので、これらに起因した検出精度の低下を抑制することができる。

請求項２の発明では、付加部材の一端部または他端部のいずれか一方だけを挟持した場合に比べ、両側から付加部材の取付位置を案内することができるので、安定した取付位置の案内が可能となる。したがって、当該開口部の接触により受光部の窓部に付く傷や受光部の変形による受光素子の損傷等をより確実に防止するので、これらに起因した検出精度の低下を一層抑制することができる。

請求項３の発明では、当該ガイド部や付加部材に成形誤差等があっても取付位置に向かった案内をすることができるので、センサ本体に付加部品が組み付けられても両者間にガタツキ等が生じない。したがって、当該付加部材のガタツキに起因した検出精度の低下を抑制することができる。

請求項４の発明では、複数の受光素子が受光部に内装されている場合には、入射方向ごとに対応する受光素子を区分けすることができ、入射方向や入射角を検出可能に構成することができる。また、請求項３に記載の構成を採ることによって、付加部材のガタツキを防止できるので、当該付加部材が有する遮光板としてその角度が振動等により変動することも防止することができる。したがって、付加部材のガタツキに起因した遮光板の角度変動による検出精度の低下を抑制することができる。

以下、本発明の光センサを車両用の光センサ２０に適用した実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。まず、本実施形態に係る光センサ２０の構成を図１〜図６に基づいて説明する。なお、図１には、光センサ２０の構成を示す平面図、また図２には、図１に示すII方向矢視による光センサ２０の側面図、図３には、図１に示すIII 方向矢視による光センサ２０の側面図、がそれぞれ示されている。また図４は、光センサ２０を構成するコネクタ部２１の構成を示す平面図、図５(A) には、図４に示す5A線方向矢視によるコネクタ部２１の側面図、図５(B) には、図５(A) に示す5B一点鎖線円内のガイドを模式的に表した説明図、がそれぞれ示されている。さらに、図６には、光センサ２０を構成するカバー２３の構成を示す図が示されており、図６(A) はカバー２３の平面図、図６(B) は図６(A) に示す6B方向矢視によるカバー２３の側面図、図６(C) は図６(A) に示す6C方向矢視によるカバー２３の側面図である。

図１〜図６に示すように、光センサ２０は、主に、コネクタ部２１、センサ支持部２２、カバー２３、受光部３０、図略のフィルタ等により構成されており、コネクタ部２１およびカバー２３を除いて、［背景技術］の欄で図８および図９を参照して説明した光センサ１００とほぼ同様に構成されている。なお、図１および図４に示すＫ線は、図９(A) に示すＫ線に相当するものである。

コネクタ部２１は、光センサ２０を車両のインパネの上面に取付可能にするとともに当該光センサ２０に電気的に接続されるワイヤハーネスのプラグやレセプタを機械的に接続可能にするもので、例えば、非導電性樹脂を成形したものである。即ち、図２および図３に示すように、図略のワイヤハーネスのプラグ等を挿入可能な挿入孔２１ａを有し、インパネの取付穴の内径よりも小径の有底筒状に形成されており、また取付穴の内径よりも大径に径方向外側に付勢するバネ構造を有する係止爪２１ｂ、さらには挿入孔２１ａの底方向の外周壁に取付穴の内径よりも大径に形成された鍔状のベース２１ｃ等が形成されている。これにより、コネクタ部２１をインパネの取付穴に挿入すると、係止爪２１ｂとベース２１ｃとの間でインパネを挟持できるので、光センサ２０をインパネに取付可能にしている。

また、このコネクタ部２１では、センサ支持部２２、カバー２３やフィルタ２６を、光センサ２０が検出する光の到来方向（以下、「光センサ２０の上方」という。）側に取付可能にしている。そのため、図１および図４に示すように、ベース２１ｃの、光センサ２０の上方側（以下「ベース２１ｃ上」という。）には、後述するセンサ支持部２２の取り付けを可能にする取付部２１ｄが設けられている。この取付部２１ｄは、センサ支持部２２を挟んで対峙するように２個１対からなり、センサ支持部２２の両側から挟持し得るように構成されている。なお、図４に示すように、このような１対の取付部２１ｄが設けられているその間のベース２１ｃには、センサ支持部２２にインサート成形される接続ピンの貫通を可能にする貫通孔２１ｈが形成されている。

一方、カバー２３の取り付けを可能にするガイド２１ｆは、２本１対の柱状を成している。即ち、図１、図２および図４に示すように、ベース２１ｃ上には、２本１対のガイド２１ｆが、カバー２３の端部を挟んで対峙して当該端部を両側から挟持し得るように構成されている。本実施形態の場合、このガイド２１ｆは、カバー２３の側板部２３d1（一端部）および側板部２３d2（他端部）を挟持するようにベース２１ｃ上の２箇所に形成されている。ここで、図５を参照してガイド２１ｆの構成を詳細に説明する。

図５(A) に示すように、２本１対の柱状を成すガイド２１ｆは、ベース２１ｃ上に立設されており、カバー２３の側板部２３d1、２３d2の幅とほぼ同じ間隔で対峙するように構成されている。即ち、図９(A) を参照して説明した光センサ１００のように、Ｋ線（遮光板１２３ｂの長手方向の取付位置の延長線）上にガイド２１ｆが位置することなく、当該Ｋ線を挟んで、カバー２３の側板部２３d1、２３d2をその両側から挟み込むように位置した２本のガイド２１ｆが対峙している（図４参照）。

また、このガイド２１ｆは、その太さが一定ではなく、上端方向から下端方向に向かって徐々に太くなるように構成されている。即ち、図５(B) に示すように、側面方向から見ると上底の方が下底よりも長い台形で、少なくとも対峙する内側に斜辺を有する台形を成すような柱形状に形成されている。本実施形態の場合、対峙する外側の辺は底辺に対してほぼ垂直に、また対峙する内側の辺２１ｆ’は底辺に対して角度θの傾きをもつように、それぞれ設定されている。これにより、対峙する１対のガイド２１ｆの間隔は、上端方向から下端方向に向かって徐々に狭くなるので、ガイド２１ｆの案内に従ってＫ線を中心に側板部２３d1、２３d2を挟持する幅が狭くなるように設定されている。

さらに、このガイド２１ｆには、その上端側に、対峙する内側に向かって突出する突起２１ｇが形成されている。この突起２１ｇは、カバー２３の側板部２３d1、２３d2に形成されるキー溝２３ｅに対応してキーの役割を果たすもので、後述するようにカバー２３の係止を可能にしている。なお、この突起２１ｇは、対峙したガイド２１ｆに挿入されるカバー２３に対して当接可能な位置に形成されているため、その挿入方向に向いた角には面取り加工等が施されている。この部分を以下、「面取部２１ｇ’」と称する。

このようなガイド２１ｆに対し、フィルタの取り付けを可能にするガイド２１ｅは、ベース２１ｃ上の外周付近で円弧状を成すように形成されている。ここで、本実施形態のフィルタは、図１〜図７には示されていないが、図８を参照して説明した光センサ１００のフィルタ１２６と実質的に同一であるので、ガイド２１ｅを説明する前に、当該フィルタの概要を説明する。

図８に示すように、フィルタは、開口形状が円形のドーム状に形成されており、所望の波長領域の光の通過を許容し、それ以外の波長の光を遮断可能な遮光性のある樹脂から成る。そして、ベース２１ｃ上に取り付けられることで、センサ支持部２２、カバー２３および受光部３０を当該フィルタ内に収容する。これにより、受光部３０に入射する光を所望の波長領域内のものに選択可能にしている。

このように本実施形態のフィルタは、開口形状が円形であることから、ガイド２１ｅも当該開口形状の円形を弧に分割した円弧状に形成されている。本実施形態の場合、ベース２１ｃ上の外周付近で、前述した取付部２１ｄやガイド２１ｆを挟み込むように対峙した位置の２箇所にガイド２１ｅが設けられている。これにより、フィルタの取付時に、当該フィルタの取付位置の案内を可能にしている。

なお、上述した取付部２１ｄ、ガイド２１ｆおよびガイド２１ｅは、いずれも、例えば非導電性樹脂からなり、コネクタ部２１と一体に成形されている。このように、本実施形態のコネクタ部２１では、(1) カバー２３の取り付けを可能にするガイド２１ｆがＫ線を挟みカバー２３の側板部２３d1、２３d2をその両側から挟み込むように対峙して位置している点、(2) ガイド２１ｆの辺２１ｆ’が底辺に対して角度θの傾きをもつように設定されている点、(3) ガイド２１ｆには、カバー２３の側板部２３d1、２３d2のキー溝２３ｅに対応した突起２１ｇが形成されている点、で図８および図９に示す光センサ１００の係止部１２１ａと異なる。

図１〜図３に示すように、センサ支持部２２は、受光部３０とコネクタ部２１との間に介在して、当該受光部３０を光センサ２０の上方側に取付可能に構成されるもので、例えば、非導電性樹脂を成形したものである。また、このセンサ支持部２２には、受光部３０の接続端子に対して電気的に接続され得る図略の接続ピンがインサート成形されている。この接続ピンは、前述したベース２１ｃの貫通孔２１ｈを介してコネクタ部２１の挿入孔２１ａに挿入されたワイヤハーネスのプラグ等と電気的に接続可能に構成されている。これにより、受光部３０とワイヤハーネスと電気接続を可能にしている。

図１〜図３および図６に示すように、カバー２３は、センサ支持部２２に取り付けられた受光部３０を覆うもので、前述したガイド２１ｆによってコネクタ部２１に取付可能に構成されている。図６(A) 〜図６(C) に示すように、側面形状が片仮名のコ字形状を成すように、一体成形された天板部２３ａ、側板部２３d1、２３d2からなり、センサ支持部２２に取り付けられた受光部３０の全体をセンサ支持部２２とともに当該コ字形状で覆うことが可能なように形成されている。

即ち、図６に示すように、このカバー２３は、受光部３０のほぼ上方を覆う天板部２３ａ、この天板部２３ａの一端側に設けられる側板部２３d1および天板部２３ａの他端側に設けられる側板部２３d2により構成されている。図６(A) に示すように、天板部２３ａには、そのほぼ中央に、光センサ２０の上方から到来する光を受光部３０に入射可能にする受光窓２３ｂが形成されている。この受光窓２３ｂは、後述する受光部３０の外周形状にほぼ合致するもので、当該受光窓２３ｂから受光部３０が露出可能に構成されている。またこの受光窓２３ｂには、受光部３０に入射する光を入射方向ごとに区分可能な遮光板２３ｃが架設されている。この遮光板２３ｃは、図１に示すように、受光部３０の、受光素子３２ａと受光素子３２ｂとの境界、つまり受光部３０上のＫ線上（以下「所定の取付位置」という。）に位置するように、カバー２３が組み付けられる。これにより、例えば、受光部３０に入射する光が、車両の、右座席側から入射するものであるか左座席側から入射するものであるかを峻別可能にしたり、またこのような入射光の入射角（仰角）を検出可能にしている。

一方、図６(B) 、(C) に示すように、この天板部２３ａの一端側に設けられる側板部２３d1や同他端側に設けられる側板部２３d2は、長方形状に形成されており、その長辺に相当する両辺部分にはキー溝２３ｅが形成されている。このキー溝２３ｅは、前述したガイド２１ｆの突起２１ｇにカバー２３が係止されるために設けられていることから、対峙したガイド２１ｆに挿入されたカバー２３の側板部２３d1、２３d2の先端がベース２１ｃに当接する直前のガイド２１ｆの突起２１ｇの位置に対応して、側板部２３d1、２３d2に形成されている。また、この側板部２３d1、２３d2は、対峙したガイド２１ｆに挿入された場合、その先端がガイド２１ｆの突起２１ｇに当接することから、当該先端の両角には面取り加工等が施され、面取部２３ｆが形成されている。

このように、本実施形態のカバー２３は、側板部２３d1、２３d2にキー溝２３ｅが形成され、またその先端の両角に面取部２３ｆが形成されている点で、図８および図９に示す光センサ１００のカバー１２３と異なる。

ここで図１に戻って、図１に示すように、受光部３０は、主に、受光素子３２ａ、３２ｂ、接続端子等から構成される半導体電子部品で、図８に示す光センサ１００の受光部１３０と実質的に同様に構成されている。即ち、受光部３０は、受光素子３２ａ、３２ｂとして、２つのフォトダイオードを光透過性のエポキシ樹脂により包み込んで光の入射を可能にする窓部も一体に成形された樹脂モールドからなるもので、入射する光の強度や入射角に応じた出力信号を接続端子を介して出力し得るものである。このため、受光部３０は、前述したセンサ支持部２２に取り付けられる際に、センサ支持部２２に固定されるだけではなく、前述した貫通孔２１ｈを通る接続ピンと電気接続されている。

このように受光部３０は２つの受光素子３２ａ、３２ｂにより構成されるので、これらの境界を前述したカバー２３の遮光板２３ｃで区切るように仕切ることで、これらの受光素子３２ａ、３２ｂに対し、一方の方向から入射する光と他方の方向から入射する光とを当該遮光板２３ｃにより入射方向ごとに振り分けることができる。これにより、例えば、車両の、右座席側からの入射光か左座席側からの入射光かを峻別可能にしたり、またこのような入射光の入射角（仰角）を検出可能にしている。

なお、遮光板２３ｃは、このような受光部３０の受光素子３２ａ、３２ｂに入射する光をその入射方向等によって区分しているので、その取付位置、特にＫ線に対する取付角度については高い組付精度が要求され、その精度を使用中においても継続的に維持する必要がある。そのため、カバー２３の取付精度や振動等に対するガタツキ等に起因した遮光板２３ｃの角度変動等が、光センサ２０の検出精度の低下を招き易い。そこで、本実施形態に係る光センサ２０では、前述したように、コネクタ部２１のガイド２１ｆを２本１対で対峙する構成にしたり、またカバー２３の側板部２３d1、２３d2にキー溝２３ｅを形成する構成を採ることによって、次に説明するような工程を経たカバー２３の組み付けを可能にして光センサ２０の検出精度の低下を抑制している。

次に、光センサ２０の組付工程を図７に基づいて説明する。なお、図７には、カバー２３の側板部２３d1、２３d2がガイド２３に案内されてコネクタ部２１に組み付けられる過程が模式的に示されている。また、図７に示す組付工程は、光センサ２０の組付工程のうち、カバー２３を組み付ける工程の一部分を抜粋したもので、コネクタ部２１に、センサ支持部２２や受光部３０が組み付けられた後の工程であって、図略のフィルタが組み付けられる前の工程であることに留意されたい。

カバー２３の組付工程では、まずカバー２３の側板部２３d1、２３d2の先端がベース２１ｃ上の１対のガイド２１ｆ間に入るように位置合わせを行った後、ガイド２１ｆによる案内に従って、当該側板部２３d1、２３d2の先端がガイド２１ｆの突起２１ｇに当接するまで当該ガイド２１ｆ間に挿入する。そして、さらにカバー２３の挿入を進めることにより、側板部２３d1、２３d2の面取部２３ｆが、対峙する１対のガイド２１ｆの突起２１ｇを外側に押し出すため、当該１対のガイド２１ｆおよびカバー２３は、図７(A) に示すような状態となる。これにより、ガイド２１ｆによってカバー２３の側板部２３d1、２３d2が挟持される。

図７(A) に示す状態から、ガイド２１ｆの案内に従ってカバー２３の挿入をさらに進めることにより、対峙する１対のガイド２１ｆは両者の間隔が拡がるように外側に押し広げられるとともに側板部２３d1、２３d2の両側部に突起２１ｇが乗り上げる。これにより、当該１対のガイド２１ｆおよびカバー２３は、図７(B) に示すような状態となり、例えば、所定の取付位置（受光部３０上のＫ線上）にカバー２３の遮光板２３ｃが組み付けられるように案内可能となる。

図７(B) に示す状態から、さらにカバー２３を当該ガイド２１ｆ間に挿入することで、カバー２３は、両端がほぼ同様にガイド２１ｆに案内されて当該ガイド２１ｆ間に挿入される。このため、前述したようにカバー２３に形成される受光窓２３ｂが受光部３０の外周形状にほぼ合致するものであっても、ガイド２１ｆによって、当該受光窓２３ｂが受光部３０に接触しないように所定の取付位置に案内される。これにより、図７(C) に示すように、カバー２３のキー溝２３ｅにガイド２１ｆの突起２１ｇが係合してカバー２３がガイド２１ｆに係止され、遮光板２３ｃが所定の取付位置に位置するようにカバー２３がコネクタ部２１に組み付けられる。

なお、前述したように、１対のガイド２１ｆの間隔は、カバー２３を所定の取付位置に案内するに従って、Ｋ線を中心にカバー２３を挟持する幅が狭くなるように設定されていることから、図７(B) の状態から図７(C) の状態に至るまでの間において、Ｋ線に向かってカバー２３を案内する。これにより、例えば、当該ガイド２１ｆやカバー２３に成形誤差等があっても、所定の取付位置に向かった案内をすることができるので、コネクタ部２１にカバー２３が組み付けられても両者間にガタツキ等が生じない。

このように、本実施形態に係る光センサ２０によると、受光部３０の外周形状にほぼ合致するとともに光の到来方向に受光部３０を露出可能な受光窓２３ｂを有するカバー２３は、コネクタ部２１に組み付けられる際に、対峙した１対のガイド２１ｆによってカバー２３の側板部２３d1、２３d2を挟持されて、カバー２３の受光窓２３ｂが、受光部３０に接触不能に所定の取付位置（受光部３０上のＫ線上）に案内される。これにより、カバー２３の受光窓２３ｂが、受光部３０の外周形状にほぼ合致するものであっても、１対のガイド２１ｆにより当該受光窓２３ｂが受光部３０に接触不能に所定の取付位置（受光部３０上のＫ線上）に案内されるので、受光部３０に当該受光窓２３ｂが接触しない。したがって、当該受光窓２３ｂの接触により受光部３０に付く傷や受光部３０の変形による受光素子３２ａ、３２ｂの損傷等を防止するので、これらに起因した検出精度の低下を抑制することができる。

また、図５(B) に示すように、対峙するガイド２１ｆの内側の辺２１ｆ’は底辺に対して角度θの傾きをもつように、それぞれ設定されているので、カバー２３の側板部２３d1、２３d2を所定の取付位置（受光部３０上のＫ線上）に案内するに従い、所定の取付位置（受光部３０上のＫ線上）を中心に側板部２３d1、２３d2を挟持する幅が狭くなり、Ｋ線上に向かってカバー２３を案内することができる。これにより、例えば、当該ガイド２１ｆやカバー２３に成形誤差等があっても所定の取付位置（受光部３０上のＫ線上）に向かった案内をすることができるので、コネクタ部２１にカバー２３が組み付けられても両者間のガタツキ等を防止できる。したがって、当該カバー２３が有する遮光板２３ｃとしてその角度が振動等により変動することも防止でき、検出精度の低下を抑制することができる。

なお、本実施形態では、対峙した１対のガイド２１ｆにより、カバー２３の両側板部２３d1、２３d2を挟持したが、本発明はこれに限られることはなく、側板部２３d1、２３d2のうち、いずれか一方の側端部を挟持し、他方の側端部は光センサ１００の係止部１２１ａ等により係止するように構成しても、案内の安定度は低下するものの、両側板部２３d1、２３d2を挟持したものとほぼ同様の作用・効果を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る光センサの構成を示す平面図である。 図１に示すII方向矢視による光センサの側面図である。 図１に示すIII 方向矢視による光センサの側面図である。 本実施形態の光センサを構成するコネクタ部の構成を示す平面図である。 図５(A) は図４に示す5A線方向矢視によるコネクタ部の側面図で、図５(B) は図５(A) に示す5Bの一点鎖線円内のガイドを模式的に表した説明図である。 本実施形態の光センサを構成するカバーの構成を示す図で、図６(A) はカバーの平面図、図６(B) は図６(A) に示す6B方向矢視によるカバーの側面図、図６(C) は図６(A) に示す6C方向矢視によるカバーの側面図である。 カバーの側板部がガイドに案内されてコネクタ部に組み付けられる工程を模式的に示す説明図で、図７(A) はカバーの側板部がガイドの突起を外側に押し出している状態を示すもの、図７(B) はカバーの側板部がガイドに案内されながら当該ガイド間に挿入されている状態を示すもの、図７(C) はガイドの突起に側板部のキー溝に係止された状態を示すものである。 従来の光センサの構成例を示す図で、図８(A) は断面図、図８(B) はフィルタを取り外しカバー上方から受光窓を通して露出する受光部を示す平面図である。 図８に示す従来の光センサにおいてカバーを傾けて取り付けようとした場合の状態を示す説明図で、図９(A) は平面から見たもの、図９(B) は受光窓１２３ａの周囲を拡大したもの、図９(C) は図９(A) に示すＫ線による断面から見たものである。

符号の説明

２０…光センサ
２１…コネクタ部（センサ本体）
２１ｆ…ガイド（ガイド部）
２１ｇ…突起
２２…センサ支持部
２３…カバー（付加部材）
２３ｂ…受光窓（開口部）
２３ｃ…遮光板
２３d1…側板部（一端部）
２３d2…側板部（他端部）
２３ｅ…キー溝
３０…受光部
３２ａ、３２ｂ…受光素子

Claims (4)

1. 受光素子および当該受光素子の検出対象となる光の入射を可能にする窓部を有し当該窓部が外形の一部または全部を形成する受光部と、
   前記受光部を保持するセンサ本体と、
   前記窓部の外周形状にほぼ合致するとともに前記光の到来方向に前記窓部を露出可能な開口部を有し、前記受光部を覆うように前記センサ本体に取り付けられる付加部材と、
   前記付加部材の端部を挟持可能に前記センサ本体に設けられ、前記付加部材の開口部が前記センサ本体に保持された前記受光部の窓部に接触不能に前記付加部材の取付位置を案内するガイド部と、
   を備えたことを特徴とする光センサ。
2. 前記ガイド部は、前記付加部材の一端部および他端部を挟持することを特徴とする請求項１記載の光センサ。
3. 前記ガイド部は、前記付加部材を前記取付位置に案内するに従い、前記取付位置を中心に前記付加部材を挟持する幅が狭くなるように設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の光センサ。
4. 前記付加部材は、前記受光素子に対し、一方の方向から入射する前記光と他方の方向から入射する前記光とを区分可能な遮光板を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光センサ。
   

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