JP2012160678A - 光検出装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で且つ組み立て性の良い光検出装置の製造方法を提供する。
【解決手段】両端部のそれぞれに搭載されている発光部１、受光部３と、発光窓１１ｆ、受光窓１１ｇとを有するフレキシブル基板２の裏面にベース基板５が積層されている積層基板１１を、発光部１の前面と発光窓１１ｆとが対向し、受光部３の前面と受光窓１１ｇとが対向するように積層基板１１の発光部１と発光窓１１ｆとの間の第１、第３の屈曲部６ａ、６ｃ、受光部３と受光窓１１ｇとの間の第２、第４の屈曲部６ｂ、６ｄで折り曲げる工程と、発光部１の前面と受光部３の前面とがそれぞれ発光窓１１ｆと受光窓１１ｇとを介して対向するように積層基板１１の長手方向の中心Ｑを挟んで互いに離間する位置の第５、第６の屈曲部６ｅ、６ｆで折り曲げる工程とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は発光素子と受光素子とを対向配置し、その間を通過する被検出物の有無を非接触にて検出する光検出装置の製造方法に関する。

近年、発光素子と受光素子とを対向配置し、その間を通過する被検出物の有無を非接触にて検出する光検出装置が用いられている。この光検出装置は、半導体素子によって構成されているため、構成が簡単で消費電力も少なく、検出性能も高いため広く採用されており、その構成および製造方法についても色々な提案がなされている。以下、図に基づいて従来技術における光検出装置の製造方法について説明する。

図１８は従来の光検出装置（フォトインタラプタ）を示す断面図である。図１８において光検出装置１００の製造方法は、導電パターンを形成した多数個取りする基板に、複数の発光素子１０１又は受光素子１０２を実装した２つの集合基板１１１，１１２を形成する。その後、射出成形により、２つの集合基板１１１、１１２に実装された発光素子１０１、受光素子１０２を収納する位置に貫通穴１０５を形成した２つのモールド体１０７、１０８を形成する。次に、発光素子１０１又は受光素子１０２の光路となるスリット１０３ａを形成したスリット板１０３と位置決めピン１０３ｂを別体にした金属板をプレス又はエッチング加工し、スリット板１０と位置決めピン１０３ｂとを別々に成形する。

上記発光側又は受光側のそれぞれの集合基板１１１、１１２、モールド体１０７、１０８及びスリット板１０３の３部材において、２つのモールド体１０７、１０８のギャップ面側の貫通穴１０５とスリット板１０３のスリット１０３ａが一致するようにスリット板１０３を接着し、発光素子１０１と受光素子１０２が対向し、且つ、所定のギャップＧを介して２つのモールド体１０７、１０８の底部を重ね合わせて接着剤にて接着する。このようにして一体化集合体を構成する。スリット板１０３を持った状態の一体化集合体を１つの発光素子１０１及び受光素子１０２を含む単体の光検出装置（フォトインタラプタ）にダイシングにて切断、分離して、その後、位置決めピン１０３ｂのみを発光側と受光側のギャップＧ間に嵌着する。これによって、光検出装置１００が形成される。

この光検出装置１００は位置決めピン１０３ｂによって測定装置（図示せず）に位置決め固定されており、発光素子１０１から発光された光束Ｐがスリット板１０３を通して受光素子１０２に受光されるよう構成されている。そして被検出物がモールド体１０７、１０８によって形成されているコ字形状の被検出物通過部１０９を通過して、光束Ｐを横切ることによって被検出物の有無を非接触に検出している（例えば、特許文献１参照。）。

図１９は従来の光検出装置（光結合装置）の他の例を示す断面図である。図１９に示すように、この光検出装置２００は、リードフレーム２０２に接続された発光素子２０１と、リードフレーム２０４に接続された受光素子２０３と、遮光性を有する樹脂材料によって成型加工された外装ケース２０５とにより構成されている。また、この外装ケース２０５には断面がコ字形状の被検出物通過部２０９を挟んで開口したスリット部２０５ｃ、２０５ｄと、スリット部２０５ｃ、２０５ｄに対応する位置に発光素子２０１と受光素子２０３を収納する発光素子保持部２０５ａと受光素子保持部２０５ｂとが設けられている。また、外装ケース２０５の底面に発光素子２０１及び受光素子２０３を内部に挿入するための素子挿入口２０６が設けられている。

この光検出装置２００を製造方法は、発光素子２０１および受光素子２０３のそれぞれを、素子挿入口２０６から発光素子保持部２０５ａおよび受光素子保持部２０５ｂの内部に、それぞれ所定位置まで挿入する。これにより突起形状の保持手段２０７ａ、２０７ｂが発光素子２０１の背面下部および受光素子２０３の下部とそれぞれ係合し、その結果、発光素子２０１および受光素子２０３が外装ケース２０５内の発光素子保持部２０５ａおよび受光素子保持部２０５ａ内に固定される。これによって光検出装置２００が形成される。

この光検出装置２００は、リードフレーム２０２、２０４によって測定装置（図示せず）に位置決め固定されており、発光素子２０１から発光された光束Ｐがスリット部２０５ｃ、２０５ｄを通して受光素子２０３に受光されるよう構成されている。そして被検出物がコ字形状の被検出物通過部２０９を通過して、光束Ｐを横切ることによって被検出物の有無を非接触に検出している（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０００−１２８９２号公報（第３頁、図１） 特開２００２−２０８７２７号公報（第４−５頁、図１）

しかしながら図１８に示す従来の光検出装置１００は集合基板１１１、１１２、樹脂成型したモールド体１０７、１０８及び金属板をプレス又はエッチング加工したスリット板１０３を接着して組み立てられているため、被検出物の大きさによって被検出物通過部１０９の高さや幅を変える必要があり、被検出物の大きさや形状に従って新規な成形型を起こして専用のモールド体及びスリット板を作り直す必要があった。

また、図１９に示す従来の光検出装置２００は、外装ケース２０５が樹脂材料によって成型加工されているため、被検出物の大きさによって被検出物通過部２０９の高さや幅を変える必要があり、被検出物の大きさや形状に従って新規な成形型を起こして専用の外装ケースを作り直す必要があった。また、発光素子２０１や受光素子２０３がリードフレームと一体的に構成されているため、被検出物の大きさによって被検出物通過部２０９の高さや幅を変える場合、リードフレームの長さが異なった発光素子２０１や受光素子２０３を用意する必要があった。

（目的）
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ構造が簡単で製造が容易な光検出装置の製造方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決ために本発明の光検出装置の製造方法は、発光素子の発光部と受光素子の受光部とを対向配置して被検出物の有無を検出する光検出装置の製造方法において、表面に配線パターンを有し、一方の端部に搭載されている前記発光部と、他方の端部に搭載されている受光部と、前記発光部の光路となる発光窓と、前記受光部の光路となる受光窓とを有するフレキシブル基板の裏面に前記フレキシブル基板と同じ平面形状のベース基板が積層されている積層基板を用意する工程と、前記発光部の前面と前記受光部の前面とが対向するように、前記積層基板の前記発光部に隣接する第１の屈曲部を折り曲げ、前記受光部に隣接する第２の屈曲部を折り曲げる工程と、前記発光部の前面と前記発光窓とが対向し、前記受光部の前面と前記受光窓とが対向するように、前記積層基板の前記発光部と前記発光窓との間に位置する第３の屈曲部を折り曲げ、前記受光部と前記受光窓との間に位置する第４の屈曲部を折り曲げる工程と、前記発光部の前面と前記受光部の前面とが前記発光窓と前記受光窓とを介して対向するように、前記発光部の前面と前記受光部の前面とが前記発光窓と前記受光窓とを介して対向するように、前記積層基板の長手方向の中心を挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部と第６の屈曲部とを折り曲げる工程と、を含むことを特徴とする。

また、前記ベース基板は金属材料で形成されていることを特徴とする。

また、前記ベース基板は前記フレキシブル基板の裏面に形成する全面ダミー電極パターンであることを特徴とする。

また、発光素子の発光部と受光素子の受光部とを対向配置して被検出物の有無を検出する光検出装置の製造方法において、表面に配線パターンを有し、一方の端部に搭載されている前記発光部と、他方の端部に搭載されている受光部と、前記発光部の光路となる発光窓と、前記受光部の光路となる受光窓とを有するフレキシブル基板を、前記発光部の前面と前記受光部の前面とが対向するように、前記フレキシブル基板の前記発光部に隣接する第１の屈曲部と前記受光部に隣接する第２の屈曲部とを折り曲げ、前記発光部の前面と前記発光窓とが対向し、前記受光部の前面と前記受光窓とが対向するように、前記フレキシブル基板の前記受光部と前記発光窓との間に位置する第３の屈曲部と、前記受光部と前記受光窓との間に位置する第４の屈曲部を折り曲げ、前記発光部の前面と前記受光部の前面とが前記発光窓と前記受光窓とを介して対向するように、前記フレキシブル基板の長手方向の中心を挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部と第６の屈曲部とを折り曲げて、フレキシブル基板屈曲体を形成する工程と、前記フレキシブル基板と同じ平面形状をなし前記発光部の光路となる発光窓と、前記受光部の光路となる受光窓とを有する金属材料からなるベース基板を、前記フレキシブル基板屈曲体におけるフレキシブル基板の裏面側の形状に沿って折り曲げてケース体を形成する工程と、前記ケース体に前記フレキシブル基板屈曲体を組み込む工程と、を含むことを特徴とする。

また、前記発光部及び前記受光部の側面に遮光用枠が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ構造が簡単で製造が容易な光検出装置の製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における光検出装置の製造工程を示し、積層基板を示す斜視図である。 図１における積層基板の分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態における光検出装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態における光検出装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態における積層基板と光検出装置を示す斜視図である。 図１に示す発光素子の詳細斜視図である。 図１に示す受光素子の詳細斜視図である。 本発明の第２の実施形態における光検出装置の製造工程を示し、積層基板を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における光検出装置を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態における光検出装置の製造工程を示し、フレキシブル基板を示す斜視図である。 図１０に示すフレキシブル基板を折り曲げて形成した光検出部を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態における光検出装置の製造工程を説明するためのベース基板を示す斜視図である。 図１２に示すベース基板を折り曲げて形成したケース体を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態における光検出装置の製造工程を示し、ケース体に光検出部を組み込む工程を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態における光検出装置を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態における光検出装置の製造工程を示し、フレキシブル基板を示す斜視図である。 本発明の第４の実施形態における光検出装置を示す斜視図である。 従来技術における光検出装置（フォトインタラプタ）を示す断面図である。 従来技術の他の例における光検出装置（光結合装置）を示す断面図である。

図１から図７は本発明の第１の実施形態における光検出装置の製造工程を示す図、図８から図９は本発明の第２の実施形態における光検出装置の製造工程を示す図である。また、図１０から図１５は、本発明の第３の実施形態における光検出装置の製造工程を示す図で、図１６から図１７は、本発明の第４の実施形態における光検出装置の製造工程を示す図である。以下、図に基づいて光検出装置の製造方法の具体的実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
本実施形態における光検出装置は、発光素子の発光部と受光素子の受光部とが対向配置するように、帯状の積層基板を折り曲げて形成したものである。図１は本実施形態における光検出装置を製造するために用意する積層基板を示す斜視図で、図２は図１における積層基板の分解斜視図である。以下、積層基板について説明する。図１、図２に示すように本実施形態における積層基板１１は、ベース基板として金属材料からなる金属基板５の上面にフレキシブル基板２を積層して形成されている。なお、フレキシブル基板２と金属基板５とは接着により固定されていることが好ましい。

フレキシブル基板２は帯状の形状をなし、その表面には、配線パターン４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが形成されており、一方の端部に発光部１が搭載され、他方の端部に受光部３が搭載されている。さらに、発光部１と所定の間隔で隣接する位置に発光部１の光路となる発光窓２ａと、受光部３と所定の間隔で隣接する位置に受光部３の光路となる受光窓２ｂとがフレキシブル基板２を貫通するように形成されている。

金属基板５はフレキシブル基板２と同じ平面形状の金属基板５で形成されており、フレキシブル基板２の発光窓２ａと受光窓２ｂとのそれぞれに対応する位置に発光窓５ａと受光窓５ｂとが金属基板５を貫通するように形成されている。この金属基板５をフレキシブル基板２の裏面側に積層配置した積層基板１１においては、フレキシブル基板２の発光窓２ａと金属基板５の発光窓５ａとで、発光窓１１ｆを構成している。同様に、受光窓２ｂと受光窓５ｂとで受光窓１１ｇを構成している。なお、積層基板１１は、複数の素子等を実装した集合基板を個々の基板に切断分離する集合基板方式で製造することができる。

図６は発光部１の詳細斜視図である。図６に示すように、発光部１はフレキシブル基板２の上面に形成された素子電極４ａに発光素子１ａがダイボンディングされており、ワイヤー１ｂによって素子電極４ｂに接続され、さらに透明樹脂１ｃによって発光素子１ａとワイヤー１ｂとが封止されている。すなわち発光部１は発光素子１ａとワイヤー１ｂとを封止した透明樹脂１ｃとによって構成されている。

図７は受光部３の詳細斜視図である。 図７に示すように、受光部３はフレキシブル基板２の上面に形成された素子電極４ｃに受光素子３ａがダイボンディングされており、ワイヤー３ｂによって素子電極４ｄに接続され、さらに透明樹脂３ｃによって受光素子３ａとワイヤー３ｂとが封止されている。すなわち受光部３は受光素子３ａとワイヤー３ｂとを封止した透明樹脂３ｃによって構成されている。

図３、図４は本実施形態における光検出装置の製造工程を示す断面図である。なお、図３、図４においては、説明の都合で積層基板１１の表面が図面下方となるように描かれている。図３に示すように、前述の用意された積層基板１１に搭載されている発光部１の前面と受光部３の前面とが互いに対向するように、積層基板１１の発光部１に隣接する第１の屈曲部６ａを折り曲げ、受光部３に隣接する第２の屈曲部６ｂを折り曲げて、図４（ａ）に示すように発光部１の前面が発光窓１１ｆの平面に対して略垂直に立ち上がるように形成し、受光部３の前面が受光窓１１ｇの平面に対して略垂直に立ち上がるように形成する。

次に、図４（ａ）において、発光部１の前面と発光窓１１ｆとが対向するように、積層基板１１の発光部１と発光窓１１ｆとの間に位置する第３の屈曲部６ｃを折り曲げて、図４（ｂ）に示すように、発光部１の前面と発光窓１１ｆとが略平行となり、折り曲げ後の積層基板１１の一方の端部が略コの字状の形状となるように形成し発光部保持領域１１ａを形成する。同様に、受光部３の前面と受光窓１１ｇとが対向するように、積層基板１１の受光部３と受光窓２ｂとの間に位置する第４の屈曲部６ｄを折り曲げて、受光部３の前面と受光窓１１ｇとか略平行となり、折り曲げ後の積層基板１１の他方の端部が略コの字状の形状となるように形成し受光部保持領域１１ｂを形成する。

次に、図４（ｂ）において、発光部１の前面と受光部３の前面とが、発光窓１１ｆと受光窓１１ｇとを介して対向するように、積層基板１１の長手方向の中心Ｑを挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部６ｅと、第６の屈曲部６ｆとを折り曲げて、図４（ｃ）に示すように、折り曲げ後の積層基板１１の中央部表面に対して発光部１の前面及び受光部３の前面が略垂直に立ち上がるように形成して、積層基板１１の中央部を底部１１ｅとし、底部１１ｅの両側から略垂直に立ち上がる発光壁１１ｃ及び受光壁１１ｄを形成して本実施形態における光検出装置１０が完成される。
なお、本実施形態において説明した積層基板１１の折り曲げ手順については、特に限定されるものではなく、例えば、最初に第３の屈曲部６ｃ、第４の屈曲部６ｄで折り曲げたあとに第１の屈曲部６ａ、第２の屈曲部６ｂで折り曲げても良い。また、最初に第５の屈曲部６ｅ、第６の屈曲部６ｆで折り曲げたあとに、第１の屈曲部６ａ、第２の屈曲部６ｂで折り曲げても良く、必要に応じて適宜選定することができる。

図５は本実施形態において製造された光検出装置について説明するための図で、図５（ａ）は、折り曲げ加工する前の積層基板を示す斜視図、図５（ｂ）は、本実施形態において製造された光検出装置を示す斜視図である。図５（ｂ）に示す本実施形態において製造された光検出装置１０は、図５（ａ）に示す帯状の金属材料からなる金属基板５の上面にフレキシブル基板２を積層して形成されている積層基板１１を第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆを折り曲げて形成されている。この積層基板１１の第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ付近の側面には、屈曲させ易くするための凹部（図示せず）が設けられている。この光検出装置１０は、積層基板１１の一方の端部が略コの字状の形状となるように形成された発光部保持領域１１ａと、積層基板１１の他方の端部が略コの字状の形状となるように形成された受光部保持領域１１ｂと、積層基板１１の中央部を底部１１ｅとし、底部１１ｅの両側から略垂直に立ち上がる発光壁１１ｃ及び受光壁１１ｄとを備えており、発光壁１１ｃには、発光窓１１ｆが、受光壁１１ｄには受光窓１１ｇが配置され、発光窓１１ｆと受光窓１１ｇとは互いに対抗するように配置されている。

前述の発光部保持領域１１ａは、発光部１の前面と発光窓２ａとが対向するように、積層基板１１の発光部１と発光窓２ａとの間に設ける第１の屈曲部６ａ、第３の屈曲部６ｃで折り曲げて形成されており、受光部保持領域１１ｂは、受光部３の前面と受光窓２ｂとが対向するように、積層基板１１の受光部３と受光窓２ｂとの間に設ける第２の屈曲部６ｂ、第４の屈曲部６ｄで折り曲げて形成されている。また、底部１１ｅ、発光壁１１ｃ及び受光壁１１ｄは積層基板１１の長手方向の中心Ｑを挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部６ｅ、第６の屈曲部６ｆを折り曲げて形成されている。

このように本実施形態によって製造された光検出装置１０は、図４（ｃ）、図５（ｂ）に示すように、発光部１から発光された光束Ｐが発光窓１１ｆ及び受光窓１１ｇを通して受光部３に受光される。このとき、被検出物が底部１１ｅと発光壁１１ｃ及び受光壁１１ｄとによって形成されているコ字形状の被検出物通過部９を通過して、光束Ｐを横切ることによって被検出物の有無を非接触にて検出する。

以上のように、本実施形態における光検出装置１０は、被検出物の形状や大きさが変化した場合にも、積層基板１１の折り曲げ加工により、発光壁１１ｃ及び受光壁１１ｄの長さを調整することによって、簡単に対応することができる。また、積層基板１１はフレキシブル基板２に金属基板５を積層しているため、金属基板５が従来技術におけるケース体の役割を担うことになる。このため、ケース体となる金属基板５と発光部１、受光部３等を搭載したフレキシブル基板２とが予め一体化している積層基板１１を折り曲げるだけで完成するので、発光部１、受光部３、発光窓１１ｆ、受光窓１１ｇ等の位置ずれを防止することができる。このように、本実施形態によれば、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ構造が簡単で製造が容易な光検出装置１０の製造方法を実現することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態における光検出装置の製造方法は、発光部及び受光部の側面に遮光用枠が形成されている点が、第１の実施形態と異なっており、その他は、第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と同一な構成要素については、同じ符号を付与して、説明は省略する。以下、図８、９に基づいて第２の実施形態における光検出装置の製造方法について簡単に説明する。

図８は本実施形態における光検出装置を製造するために用意する積層基板を示す斜視図で、図９は本実施形態における光検出装置を示す斜視図である。図８に示すように、本実施形態における積層基板２１は、第１の実施形態と同様に金属基板５の上面にフレキシブル基板２を積層して形成されている。また、積層基板２１の長手方向側面に対応する発光部１の両側面に光を遮光するための遮光用枠１７が設けられており、受光部３の両側面にも同様に遮光用枠１８が設けられている。

図９に示すように、本実施形態における光検出装置２０は、積層基板２１に設ける第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆを折り曲げて形成されており、発光部保持領域１１ａに遮光用枠１７が形成され、受光部保持領域１１ｂに遮光用枠１８が形成されている。この遮光用枠１７、１８は不透明性の樹脂材料で形成されている。前述の積層基板２１の第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ付近の側面には、屈曲させ易くするための凹部（図示せず）が設けられている。なお、製造方法の詳細については、第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。また、本実施形態における積層基板２１の折り曲げ手順については、特に限定されるものではなく、第１の実施形態における積層基板１１の折り曲げ手順と同様に適宜選定することができる。

以上のように、本実施形態における光検出装置２０は、発光部からの光が外部に漏れるのを防止することができる。また、第１の実施形態と同様に被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ構造が簡単で製造が容易な光検出装置２０の製造方法を実現することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態における光検出装置の製造方法は、フレキシブル基板とベース基板とをそれぞれ別体として、フレキシブル基板を所定の屈曲部で折り曲げてフレキシブル基板屈曲体を形成し、ベース基板を所定の屈曲部で折り曲げてケース体を形成し、その後、ケース体にフレキシブル基板屈曲体を組み込んで光検出装置を完成させる。なお、フレキシブル基板とベース基板とについては、第１の実施形態と同様であり、同一構成要素については、同じ符号を付与して説明は省略する。以下、図１０から図１５に基づいて第３実施形態における光検出装置の製造方法について説明する。

まず、フレキシブル基板屈曲対の製造方法について説明する。図１０は、折り曲げ加工する前のフレキシブル基板を示す斜視図、図１１は、本実施形態において製造されたフレキシブル基板屈曲体を示す斜視図である。図１１に示すフレキシブル基板屈曲体１２は発光部１と受光部３とが対向配置するように図１０に示すフレキシブル基板２に設ける第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆを折り曲げて形成される。このフレキシブル基板２の第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ付近の側面には、屈曲させ易くするための凹部（図示せず）が設けられている。なお、フレキシブル基板屈曲体１２を製造するために用意するフレキシブル基板２は、第１の実施形態と同様であり説明は省略する。

フレキシブル基板屈曲体１２の製造工程は、第１の実施形態における光検出装置の製造工程と類似しているため図示は省略して簡単に説明する。前述の用意されたフレキシブル基板２に搭載されている発光部１の前面と発光窓２ａとが対向するように、フレキシブル基板２の発光部１と発光窓２ａとの間に設ける第１の屈曲部６ａ、第３の屈曲部６ｃで折り曲げて、発光部１の前面と発光窓２ａとが略平行となり、折り曲げ後のフレキシブル基板２の一方の端部が略コの字状の形状となるように形成して、発光部保持領域１２ａを形成する。同様に受光部３の前面と受光窓２ｂとが対向するように、フレキシブル基板２の受光部３と受光窓２ｂとの間に設ける第２の屈曲部６ｂ、第４の屈曲部６ｄで折り曲げて、受光部１の前面と受光窓２ａとが略平行となり、折り曲げ後のフレキシブル基板２の他方の端部が略コの字状の形状となるように形成して、受光部保持領域１２ｂを形成する。

次に発光部１の前面と受光部３の前面とが、発光窓２ａと受光窓２ｂとを介して対向するように、フレキシブル基板２の長手方向の中心Ｑを挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部６ｅ、第６の屈曲部６ｆを折り曲げて、折り曲げ後のフレキシブル基板２の中央部表面に対して発光部１の前面及び受光部３の前面が略垂直に立ち上がるように形成して、フレキシブル基板２の中央部を底部１２ｅとし、底部１２ｅの両側から略垂直に立ち上がる発光壁１２ｃ及び受光壁１２ｄとを形成する。これによって、フレキシブル基板屈曲体１２が形成される。このフレキシブル基板屈曲体１２における発光壁１２ｃには、発光窓２ａが、受光壁１２ｄには受光窓２ｂが配置され、発光窓２ａと受光窓２ｂとは互いに対抗するように配置される。以上の製造工程によって、フレキシブル基板屈曲体１２が形成される。
なお、本実施形態において説明したフレキシブル基板２の折り曲げ手順については、特に限定されるものではなく、第１の実施形態における積層基板１１の折り曲げ手順と同様に適宜選定することができる。

次にケース体の製造方法について説明する。図１２は、折り曲げ加工する前のベース基板を示す斜視図、図１３は、ベース基板を折り曲げて製造されたケース体を示す斜視図である。図１３に示すケース体１５は発光窓５ａと受光窓５ｂとが対向配置されるように図１２に示す金属基板５に設ける第１から第６の屈曲部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆを折り曲げて、前述のフレキシブル基板屈曲体１２におけるフレキシブル基板２の裏面側の形状に倣って形成される。このため、第１から第６の屈曲部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆの位置は、フレキシブル基板２の第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆに対してフレキシブル基板２の厚さの値に略相当する距離だけ離れた位置に設定される。この金属基板５の第１から第６の屈曲部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ付近の側面には、屈曲させ易くするための凹部（図示せず）が設けられている。なお、ケース体１５を製造するために用意する金属基板５は、第１の実施形態と同様であり説明は省略する。

ケース体１５の製造工程は、第１の実施形態における光検出装置１０の製造工程と類似しているため図示は省略して簡単に説明する。図１２に示す前述の用意された金属基板５の一方の端部表面５ｃと発光窓５ａとが対向するように、金属基板５の一方の端部と発光窓５ａとの間に設ける第１の屈曲部８ａ、第３の屈曲部８ｃで折り曲げて、一方の端部表面５ｃと発光窓２ａとが略平行となり、折り曲げ後のフレキシブル基板２の一方の端部が略コの字状の形状となるように形成して、図１３に示す発光部保持領域１５ａを形成する。同様に他方の端部表面５ｄと受光窓５ｂとが対向するように、金属基板５の他方の端部と受光窓５ｂとの間に設ける第２の屈曲部８ｂ、第４の屈曲部８ｄで折り曲げて、他方の端部表面５ｄと受光窓２ｂとが略平行となり、折り曲げ後のフレキシブル基板２の他方の端部が略コの字状の形状となるように形成して、受光部保持領域１５ｂを形成する。なお、図１２に示すように第１の屈曲部８ａは前述のフレキシブル基板２の第１の屈曲部６ａの位置に対してフレキシブル基板２の厚さｔの値に略相当する距離だけ一方の端部側に離れた位置に設定され、第３の屈曲部８ｃはフレキシブル基板２の第３の屈曲部６ａの位置に対してフレキシブル基板２の厚さｔの値に略相当する距離だけ発光窓５ａ側に離れた位置に設定される。同様に第２の屈曲部８ｂ、第４の屈曲部８ｄもフレキシブル基板２の第２の屈曲部６ｂ、第４の屈曲部６ｄに対して、それぞれフレキシブル基板２の厚さｔの値に略相当する距離だけ離れた位置に設定される。

次に金属基板５の発光窓５ａと受光窓５ｂとが対向するように、金属基板５の長手方向の中心Ｍを挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部８ｅ、第６の屈曲部８ｆを折り曲げて、折り曲げ後の金属基板５の中央部表面に対して発光窓５ａ及び受光窓５ｂが略垂直に立ち上がるように形成して、図１３に示す金属基板５の中央部を底部１５ｅとし、底部１５ｅの両側から略垂直に立ち上がる発光壁１５ｃ及び受光壁１５ｄとを形成する。これによって、ケース体１５が形成される。このケース体１５における発光壁１５ｃには、発光窓５ａが、受光壁１５ｄには受光窓５ｂが配置され、発光窓５ａと受光窓５ｂとは互いに対抗するように配置される。なお、図１２に示すように第５の屈曲部８ｅ、第６の屈曲部８ｆは前述のフレキシブル基板２の第５の屈曲部６ｅ、第６の屈曲部６ｆの位置に対して、それぞれフレキシブル基板２の厚さｔの値に相当する距離だけ金属基板５の中心Ｍ側に離れた位置に設定される。以上の製造工程によってケース体１５が形成される。
なお、本実施形態において説明した金属基板５の折り曲げ手順については、特に限定されるものではなく、第１の実施形態における積層基板１１の折り曲げ手順と同様に適宜選定することができる。

次にケース体にフレキシブル基板屈曲体を組み込む製造工程について説明する。図１４は、ケース体にフレキシブル基板屈曲体を組み込む状態を示す斜視図、図１５は、ケース体にフレキシブル基板屈曲体を組み込んで製造された光検出装置を示す斜視図である。図１４に示すようにフレキシブル基板屈曲体１２の発光部保持領域１２ａ、受光部保持領域１２ｂをケース体１５の発光部保持領域１５ａの内部、受光部保持領域１５ｂの内部にそれぞれ嵌合させるとともに、フレキシブル基板屈曲体１２の発光壁１２ａと受光壁１２ｂとの間に、ケース体１５の発光壁１２ａと受光壁１２ｂとを嵌合させてケース体１５にフレキシブル基板屈曲体１２を組み込んで図１５に示す光検出装置３０が完成する。この光検出装置３０は、第１の実施形態における光検出装置１０と製造方法は異なるが完成品は同様であるため詳細な説明は省略する。

以上のように、本実施形態における光検出装置３０は、受光部、発光部、発光窓、受光窓を同一基板で形成出来、ケース体に組み込むだけなので、各部の位置ずれが起こりにくい。また、フレキシブル基板屈曲対１２及びケース体１５は、それぞれ帯状の基板を折り曲げ加工して形成できるため、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ構造が簡単で製造が容易な光検出装置の製造方法を実現することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態における光検出装置の製造方法は、ベース基板として金属基板５の代わりにフレキシブル基板の裏面に全面ダミー電極パターンが形成されている点が、第１の実施形態と異なっており、その他は、第１の実施形態と同様である。したがって、第１の実施形態と同一な構成要素については、同じ符号を付与して、説明は省略する。以下、図１６、１７に基づいて第４の実施形態における光検出装置の製造方法について簡単に説明する。

図１６は本実施形態における光検出装置を製造するために用意する積層基板を示す斜視図で、図１７は本実施形態における光検出装置を示す斜視図である。図１６に示すように、本実施形態における積層基板３１は、フレキシブル基板２の裏面に全面ダミー電極パターン７が形成されている。この全面ダミー電極パターン７に形成される発光窓７ａとフレキシブル基板２の発光窓２ａとで発光窓３１ｆを形成し、全面ダミー電極パターン７の受光窓７ｂとフレキシブル基板２の受光窓２ｂとで受光窓３１ｇを形成している。なお、フレキシブル基板２は、第１の実施形態と同様であり説明は省略する。

図１７に示本実施形態における光検出装置４０は、図１６に示す積層基板３１に設ける第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆを折り曲げて形成されている。この積層基板３１の第１から第６の屈曲部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ付近の側面には、屈曲させ易くするための凹部（図示せず）が設けられている。なお、製造工程は第１の実施形態における光検出装置１０の製造工程と類似しているため図示は省略して簡単に説明する。

図１６に示す前述の用意された積層基板３１に搭載されている発光部１の前面と発光窓３１ｆとが対向するように、積層基板３１の発光部１と発光窓３１ｆとの間に設ける第１の屈曲部６ａ、第３の屈曲部６ｃで折り曲げて、発光部１の前面と発光窓３１ｆとが略平行となり、折り曲げ後の積層基板３１の一方の端部が略コの字状の形状となるように形成して、図１７に示す略コの字状の形状の発光部保持領域３１ａを形成する。同様に受光部３の前面と受光窓３１ｇとが対向するように、積層基板３１の受光部３と受光窓３１ｇとの間に設ける第２の屈曲部６ｂ、第４の屈曲部６ｄで折り曲げて、受光部１の前面と受光窓３１ｇとが略平行となり、折り曲げ後の積層基板３１の他方の端部が略コの字状の形状となるように形成して、略コの字状の受光部保持領域３１ｂを形成する。

次に発光部１の前面と受光部３の前面とが、発光窓３１ｆと受光窓３１ｇとを介して対向するように、積層基板３１の長手方向の中心Ｎを挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部６ｅ、第６の屈曲部６ｆを折り曲げて、図１７に示すように、折り曲げ後の積層基板３１の中央部表面に対して発光部１の前面及び受光部３の前面が略垂直に立ち上がるように形成して、積層基板３１の中央部を底部３１ｅとし、底部３１ｅの両側から所定の間隔で略垂直に立ち上がる発光壁３１ｃ及び受光壁３１ｄとを形成する。これによって、図１７に示す光検出装置４０が形成される。この光検出装置４０における発光壁３１ｃには発光窓３１ｆが配置され、受光壁３１ｄには受光窓３１ｇが配置されており、発光窓３１ｆと受光窓３１ｇとは互いに対抗するように配置されている。以上の製造工程によって光検出装置４０が完成する。
なお、本実施形態において説明した積層基板３１の折り曲げ手順については、特に限定されるものではなく、第１の実施形態における積層基板１１の折り曲げ手順と同様に適宜選定することができる。

以上のように、本実施形態によれば、全面ダミー電極パターン７とフレキシブル基板２とが予め一体化している積層基板３１を折り曲げるだけで完成し、フレキシブル基板２の裏面に形成した全面ダミー電極パターン７を従来のケース体の代替えとしているので、発光部１、受光部３、発光窓３１ｆ、受光窓３１ｇ等の位置ずれを防止することができる。このように、本実施形態によれば、被検出物の大きさや形状の変化に対応が容易で、且つ構造が簡単で製造が容易な光検出装置の製造方法を実現することができる。

１ 発光部
１ａ 発光素子
１ｂ、３ｂ ワイヤー
１ｃ、３ｃ 透明樹脂
２ フレキシブル基板
２ａ、５ａ、７ａ 発光窓
２ｂ、５ｂ、７ｂ 受光窓
３ 受光部
３ａ 受光素子
４ａ，４ｂ、４ｃ、４ｄ 配線パターン
５ 金属基板
６ａ 第１の屈曲部
６ｂ 第２の屈曲部
６ｃ 第３の屈曲部
６ｄ 第４の屈曲部
６ｅ 第５の屈曲部
６ｆ 第６の屈曲部
７ 全面ダミー電極パターン
８ａ 金属基板の第１の屈曲部
８ｂ 金属基板の第２の屈曲部
８ｃ 金属基板の第３の屈曲部
８ｄ 金属基板の第４の屈曲部
８ｅ 金属基板の第５の屈曲部
８ｆ 金属基板の第６の屈曲部
９ 被検出物通過部
１０，２０，３０，４０ 光検出装置
１１、２１、３１ 積層基板
１１ａ、１２ａ、１５ａ、２１ａ、３１ａ 発光部保持領域
１１ｂ、１２ｂ、１５ｂ ２１ｂ、３１ｂ 受光部保持領域
１１ｃ、１２ｃ、１５ｃ ２１ｃ、３１ｃ 発光壁
１１ｄ、１２ｄ、１５ｄ ２１ｄ、３１ｄ 受光壁
１１ｅ、１２ｅ、１５ｅ ２１ｅ、３１ｅ 底部
１１ｆ、３１ｆ 発光窓
１１ｇ、３１ｇ 受光窓
１２ フレキシブル基板屈曲体
１５ ケース体
１７、１８ 遮光用枠

Claims (5)

1. 発光素子の発光部と受光素子の受光部とを対向配置して被検出物の有無を検出する光検出装置の製造方法において、
   表面に配線パターンを有し、一方の端部に搭載されている前記発光部と、他方の端部に搭載されている受光部と、前記発光部の光路となる発光窓と、前記受光部の光路となる受光窓とを有するフレキシブル基板の裏面に前記フレキシブル基板と同じ平面形状のベース基板が積層されている積層基板を用意する工程と、
   前記発光部の前面と前記受光部の前面とが対向するように、前記積層基板の前記発光部に隣接する第１の屈曲部を折り曲げ、前記受光部に隣接する第２の屈曲部を折り曲げる工程と、
   前記発光部の前面と前記発光窓とが対向し、前記受光部の前面と前記受光窓とが対向するように、前記積層基板の前記発光部と前記発光窓との間に位置する第３の屈曲部を折り曲げ、前記受光部と前記受光窓との間に位置する第４の屈曲部を折り曲げる工程と、
   前記発光部の前面と前記受光部の前面とが前記発光窓と前記受光窓とを介して対向するように、前記積層基板の長手方向の中心を挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部と第６の屈曲部とを折り曲げる工程と、
   を含むことを特徴とする光検出装置の製造方法。
2. 前記ベース基板は金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光検出装置の製造方法。
3. 前記ベース基板は前記フレキシブル基板の裏面に形成する全面ダミー電極パターンであることを特徴とする請求項１に記載の光検出装置の製造方法。
4. 発光素子の発光部と受光素子の受光部とを対向配置して被検出物の有無を検出する光検出装置の製造方法において、
   表面に配線パターンを有し、一方の端部に搭載されている前記発光部と、他方の端部に搭載されている受光部と、前記発光部の光路となる発光窓と、前記受光部の光路となる受光窓とを有するフレキシブル基板を、
   前記発光部の前面と前記受光部の前面とが対向するように、前記フレキシブル基板の前記発光部に隣接する第１の屈曲部と前記受光部に隣接する第２の屈曲部とを折り曲げ、前記発光部の前面と前記発光窓とが対向し、前記受光部の前面と前記受光窓とが対向するように、前記フレキシブル基板の前記受光部と前記発光窓との間に位置する第３の屈曲部と、前記受光部と前記受光窓との間に位置する第４の屈曲部を折り曲げ、前記発光部の前面と前記受光部の前面とが前記発光窓と前記受光窓とを介して対向するように、前記フレキシブル基板の長手方向の中心を挟んで互いに離間する位置に設ける第５の屈曲部と第６の屈曲部とを折り曲げて、フレキシブル基板屈曲体を形成する工程と、
   前記フレキシブル基板と同じ平面形状をなし前記発光部の光路となる発光窓と、前記受光部の光路となる受光窓とを有する金属材料からなるベース基板を、前記フレキシブル基板屈曲体におけるフレキシブル基板の裏面側の形状に沿って折り曲げてケース体を形成する工程と、
   前記ケース体に前記フレキシブル基板屈曲体を組み込む工程と、
   を含むことを特徴とする光検出装置の製造方法。
5. 前記発光部及び前記受光部の側面に遮光用枠が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の光検出装置の製造方法。
   

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