JP2021102877A - 表示ｌｅｄ付きの光電センサを備えた吐水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化された表示ＬＥＤ付きの光電センサを備えた吐水装置を提供する。【解決手段】光電センサ２４を備えた吐水装置であって、光電センサは、検出光を投光する投光素子３６と、投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子３８と、投光素子及び受光素子を収納する一方で、検出光の透過を許容する投光窓２６ａ及び反射光の透過を許容する受光窓２６ｂを有するセンサケースと、を含んでおり、センサケースは、報知光を投光する表示ＬＥＤ７０を更に収納しており、表示ＬＥＤは、投光素子の視向角よりも広い視向角を有しており、表示ＬＥＤは、報知光の中心軸７０ｃが投光窓の外側を通過するように且つ報知光の一部が投光窓を通過するように、配置されていることを特徴とする吐水装置である。【選択図】図１１

Description

本発明は、表示ＬＥＤ付きの光電センサを備えた吐水装置に関する。

従来、特許文献１に示すように、表示ＬＥＤ付きの光電センサを備えた吐水装置が知られている。この光電センサのケースには、投光素子用の投光窓と、受光素子用の受光窓と、表示ＬＥＤ用の表示窓と、がそれぞれ独立に設けられている（合計で３つの窓が設けられている）。

特開２００２−３５６８８９号公報

本件発明者は、吐水装置のデザイン性を向上させるため（例えばスパウトの薄型化を促進させるため）、表示ＬＥＤ付きの光電センサの小型化について鋭意の検討を重ねてきた。

そして、表示ＬＥＤ用の表示窓を独立に設けることを止め、投光窓または受光窓のいずれか一方にその機能を担わせることが、表示ＬＥＤ付きの光電センサの小型化にとって有利であることを知見した。

本発明は、以上のような知見に基づいてなされたものである。本発明の目的は、小型化された表示ＬＥＤ付きの光電センサを備えた吐水装置を提供することである。

本発明は、光電センサを備えた吐水装置であって、前記光電センサは、検出光を投光する投光素子と、前記投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、前記投光素子及び前記受光素子を収納する一方で、前記検出光の透過を許容する投光窓及び前記反射光の透過を許容する受光窓を有するセンサケースと、を含んでおり、前記センサケースは、報知光を投光する表示ＬＥＤを更に収納しており、前記表示ＬＥＤは、前記投光素子の視向角よりも広い視向角を有しており、前記表示ＬＥＤは、前記報知光の中心軸が前記投光窓の外側を通過するように且つ前記報知光の一部が前記投光窓を通過するように、配置されていることを特徴とする吐水装置である。

本発明によれば、表示ＬＥＤが投光素子の視向角よりも広い視向角を有しているため、報知光の中心軸が投光窓の外側を通過するように（投光窓を通過しないように）配置されていても、報知光の一部が投光窓を通過可能である。このため、報知光用の窓を独立に設ける必要がなく、投光窓を拡大する必要もない。これにより、表示ＬＥＤ付きの光電センサをより小型に構成ないし配置することができる。

前記表示ＬＥＤの先端は、前記投光素子の先端よりも後側に配置されていることが好ましい。

これによれば、表示ＬＥＤの先端から投光窓までの距離が比較的長くなるため、より多くの報知光が投光窓を通過することができ、報知光の視認性を高めることができる。

この場合、更に、前記表示ＬＥＤの先端が、前記投光素子の後端よりも前側に配置されていることが好ましい。

これによれば、表示ＬＥＤの先端が投光窓から離れ過ぎるということがないため、報知光の視認性（特に視認される光の強度）を維持することができる。

前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト先端部の吐水側に設けられており、前記表示ＬＥＤは、前記投光素子と前記受光素子との間に配置されていることが好ましい。

これによれば、報知光の実質的な投光方向が、スパウト先端部の吐水側から外側斜め方向となって、吐水方向と重なることが回避される。これにより、報知光の視認性を高めることができる。

あるいは、前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト中腹部の正面側に設けられており、前記投光素子と前記表示ＬＥＤと前記受光素子とが、上方側から当該順序で配置されていることが好ましい。

これによれば、報知光の実質的な投光方向が、スパウト中腹部の正面側から上側斜め方向となって、利用者の顔（目）の位置と整合する。これにより、報知光の視認性を高めることができる。

あるいは、本発明は、光電センサを備えた吐水装置であって、前記光電センサは、検出光を投光する投光素子と、前記投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、前記投光素子及び前記受光素子を収納する一方で、前記検出光の透過を許容する投光窓及び前記反射光の透過を許容する受光窓を有するセンサケースと、を含んでおり、前記センサケースは、報知光を投光する表示ＬＥＤを更に収納しており、前記表示ＬＥＤは、前記受光素子の視向角よりも広い視向角を有しており、前記表示ＬＥＤは、前記報知光の中心軸が前記受光窓よりも外側を通過するように且つ前記報知光の一部が前記受光窓を通過するように、配置されていることを特徴とする吐水装置である。

本発明によれば、表示ＬＥＤが受光素子の視向角よりも広い視向角を有しているため、報知光の中心軸が受光窓の外側を通過するように（受光窓を通過しないように）配置されていても、報知光の一部が受光窓を通過可能である。このため、報知光用の窓を独立に設ける必要がなく、受光窓を拡大する必要もない。これにより、表示ＬＥＤ付きの光電センサをより小型に構成ないし配置することができる。

前記表示ＬＥＤの先端は、前記受光素子の先端よりも後側に配置されていることが好ましい。

これによれば、表示ＬＥＤの先端から受光窓までの距離が比較的長くなるため、より多くの報知光が受光窓を通過することができ、報知光の視認性を高めることができる。

この場合、更に、前記表示ＬＥＤの先端が、前記受光素子の後端よりも前側に配置されていることが好ましい。

これによれば、表示ＬＥＤの先端が受光窓から離れ過ぎるということがないため、報知光の視認性（特に視認される光の強度）を維持することができる。

本発明においても、前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト先端部の吐水側に設けられており、前記表示ＬＥＤは、前記投光素子と前記受光素子との間に配置されていることが好ましい。

これによれば、報知光の実質的な投光方向が、スパウト先端部の吐水側から外側斜め方向となって、吐水方向と重なることが回避される。これにより、報知光の視認性を高めることができる。

あるいは、本発明においても、前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト中腹部の正面側に設けられており、前記受光素子と前記表示ＬＥＤと前記投光素子とが、上方側から当該順序で配置されていることが好ましい。

これによれば、報知光の実質的な投光方向が、スパウト中腹部の正面側から上側斜め方向となって、利用者の顔（目）の位置と整合する。これにより、報知光の視認性を高めることができる。

また、以上の各発明において、前記報知光は、前記検出光が投光されない時に、投光されるようになっていることが好ましい。

これによれば、検出光と報知光とが同時に投光されることがないため、検出光と報知光の各々の視認性を高めることができる。

本発明によれば、表示ＬＥＤが投光素子の視向角よりも広い視向角を有しているため、報知光の中心軸が投光窓の外側を通過するように（投光窓を通過しないように）配置されていても、報知光の一部が投光窓を通過可能である。このため、報知光用の窓を独立に設ける必要がなく、投光窓を拡大する必要もない。これにより、表示ＬＥＤ付きの光電センサをより小型に構成ないし配置することができる。

あるいは、本発明によれば、表示ＬＥＤが受光素子の視向角よりも広い視向角を有しているため、報知光の中心軸が受光窓の外側を通過するように（受光窓を通過しないように）配置されていても、報知光の一部が受光窓を通過可能である。このため、報知光用の窓を独立に設ける必要がなく、受光窓を拡大する必要もない。これにより、表示ＬＥＤ付きの光電センサをより小型に構成ないし配置することができる。

本発明の第１実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示す概略構成図である。 図１の吐水装置の光電センサの分解斜視図である。 図１の吐水装置の光電センサを、外観ケース、センサケース及びシールドケースの天井部分を除いた状態で、上方から見た平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 受光素子の視向角特性の一例を示す図である。 投光素子の視向角特性の一例を示す図である。 図１の吐水装置の吐水口を、外観ケースの前面、センサケースの前面及びシールドケースの前面を省略して、吐水口の前方側から見た状態を示す図である。 表示ＬＥＤの視向角特性の一例を示す図である。 図１の吐水装置における報知光の実質的な投光方向を示す概略図である。 本発明の第２実施形態による吐水装置の光電センサの分解斜視図である。 本発明の第３実施形態による吐水装置の光電センサの分解斜視図である。 本発明の第３実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示す概略構成図である。 本発明の第４実施形態による吐水装置における報知光の実質的な投光方向を示す概略図である。

（第１実施形態：全体構成）
以下、添付図面を参照して本発明の第１実施形態による吐水装置を備えた吐水システムについて説明する。

まず、図１は、本発明の第１実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示す概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態による吐水装置１を備えた吐水システム２は、洗面台用の吐水システムである。吐水装置１は、使用者の手指等及び／又は対象物を検知して自動的に吐水するタイプの吐水装置（自動水栓装置）である。

図１の吐水システム２は、供給される水を吐水する吐水装置１と、吐水装置１から吐水される水を受けるボウル部４と、ボウル部４で受ける水を排水する排水路６と、を備えている。（もっとも、吐水装置１は、洗面台用の吐水システム２に限定されず、台所用の吐水システム、小便器用の吐水システム、大便器用の吐水システム、手洗い器用の吐水システム、等に幅広く利用され得る。）

吐水装置１は、給水源（図示せず）から供給される水を吐水する吐水装置であり、カウンター８等に設置される。

吐水装置１は、カウンター８に固定される水栓本体１０と、給水源から延びる給水路１２と、給水路１２を開閉する電磁弁１４と、電磁弁１４を制御する制御部１６と、を備えている。

電磁弁１４は、後述する制御部１６と電気的に接続されており、当該制御部１６によって制御されるようになっている。

水栓本体１０は、ボウル部４側の上方に延びるスパウト（吐水部）１８と、給水源から供給された水を吐水口２０に導く吐水流路２２と、スパウト１８内に配置される光電センサ２４と、を備えている。

スパウト１８は、中空の四角柱状の外郭部材１８ａによって形成され（途中で側面視Ｌ字状に屈曲している）、その内側に吐水流路２２及び光電センサ２４等が配置されている。外郭部材１８ａは金属製であるが、外郭部材１８ａは、金属製に限られず、一部に樹脂を使用しているものであってもよく、樹脂表面に金属メッキ加工や金属蒸着等による表面仕上げを施したものであってもよい。

吐水口２０は、吐水流路２２の下流端に形成され、本実施形態ではスパウト１８の先端部に下向きに設けられている。吐水流路２２は、水を通水する流路である。

なお、本実施形態による吐水装置１が吐水する「水」は、水道水や井戸水等の「原水」に限られず、温度調節機器（図示せず）により温度調節された「湯水」であってもよいし、改質された「機能水」（酸性、アルカリ性、除菌効果を有する水等の機能水）であってもよい。更には、いわゆる「水石けん」等についても、本実施形態による吐水装置１が吐水する「水」の一種である。

制御部１６は、演算装置（図示せず）とメモリ等の記憶装置（図示せず）を有しており、電磁弁１４及び光電センサ２４等の各機能部と電気的に接続され、電磁弁１４の開閉操作、光電センサ２４の検知動作、等を制御するようになっている。具体的には、制御部１６は、光電センサ２４からの受信信号（検知信号）に基づいて、予め記憶されたプログラム等に従って、電磁弁１４の制御を行うようになっている。

光電センサ２４は、吐水口２０に並ぶように、スパウト１８の先端部に下向きに設けられている。光電センサ２４は、検出光Ａ（例えば赤外光）を投光する投光素子と、投光素子によって投光された検出光Ａの反射光Ｂを受光する受光素子と、を有しており、反射光Ｂの受光に対応した受信信号（検知信号）を制御部１６に出力するようになっている。

なお、図１及び図２を参照して、本明細書においては、光電センサ２４が検出光Ａを投光する方向を前方側とし、当該前方側と反対側を後方側としている。図１では、光電センサ２４の前後方向を、矢印Ｘにより示している。同様に、吐水口２０からの吐水方向を吐水口２０の前方側とし、当該前方側と反対側を後方側としている。光電センサ２４の前方側と吐水口２０の前方側とは概ね一致しており、光電センサ２４の後方側と吐水口２０の後方側とは概ね一致している。

また、図１及び図２を参照して、本明細書においては、光電センサ２４にとって吐水流路２２側（図２の下方側）を下方側とし、当該下方側と反対側（図２の上方側）を上方側としている。図１では、光電センサ２４の上下方向を、矢印Ｙにより示している。

更に、本明細書においては、光電センサ２４の上方側を上として前方側から見た時の右手方向を右側とし、当該右側と反対側を左側としている。後述する図３において、光電センサ２４の左右方向を、矢印Ｚにより示している。

光電センサ２４は、吐水方向と略平行に（ボウル部４に向かう方向に）検出光Ａが投光されるように設けられている。本実施形態の光電センサ２４は、小型化が実現されているため、スパウト１８がよりコンパクトなデザインに収められている。

（第１実施形態：光電センサの基本構成）
次に、図２乃至図６を参照して、光電センサ２４について更に説明する。図２は、図１の吐水装置１の光電センサ２４の分解斜視図であり、図３は、図１の吐水装置１の光電センサ２４を、外観ケース２６、センサケース４８及びシールドケース３９の天井部分を除いた状態で、上方から見た平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図であり、図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

主として図２を参照して、光電センサ２４は、中空の箱状に形成された外観ケース２６（例えば防水ケース）を有している。外観ケース２６の後方開口部２６ｃ（図３乃至図５参照）が、バックプレート２８によって塞がれている（嵌合されている）。外観ケース２６の内部に、電子回路が形成された回路基板３２が収納されており、当該回路基板３２上に、検出光Ａを投光する投光素子３６と、反射光Ｂを受光する受光素子３８と、が搭載されている。外観ケース２６の外部の制御部１６から延びるハーネス３４が、バックプレート２８のハーネス孔２８ａを通って、回路基板３２と電気的に接続されている。シールドケース３９が、受光素子３８を概ね覆って、電磁ノイズ発生要因（電磁波、外来ノイズ、信号等）からシールドするようになっている。更に、外観ケース２６内において、投光素子３６及びシールドケース３９を覆うように、センサケース４８ が設けられている。

外観ケース２６の前面には、検出光Ａの透過を許容する投光窓２６ａと、反射光Ｂの透過を許容する受光窓２６ｂと、が設けられている。

また、外観ケース２６の後方開口部２６ｃに嵌合されたバックプレート２８の外側を覆うように、樹脂層（図示せず）が形成されている。この樹脂層は、ポッティングにより樹脂を硬化させることで形成され、水が外観ケース２６の外部から内部に侵入することを防止するようになっている。

ハーネス３４は、図４及び図５に示すように、ハーネス孔２８ａを通した後の先端部（電線部）３４ａをハーネス基板４２にはんだ付けすることによって、当該ハーネス基板４２と電気的に接続されている。

回路基板３２は、投光素子３６及び受光素子３８が搭載されるセンサ基板である本体基板４０と、ハーネス３４の先端部（電線部）３４ａがはんだ付けされるハーネス基板４２と、本体基板４０とハーネス基板４２とを接続する可撓性の第１フレキシブル基板４４と、を有している。

本体基板４０は、リジッドタイプのプリント基板により薄板状に形成され、光電センサ２４の前後方向及び左右方向に延在していて、吐水流路２２側（下方側）の第１面４０ａと、第１面４０ａとは反対側（上方側）の第２面４０ｂと、を有している。投光素子３６及び受光素子３８は、第２面４０ｂ上に配置されている。

本実施形態の投光素子３６は、表面実装タイプ（例えばチップタイプ）の投光素子であり、例えばＬＥＤである。表面実装タイプの投光素子３６は、いわゆる砲弾タイプの投光素子よりも高さが低い（砲弾タイプの発光部は、当該発光部の直径が高さとなる）。本実施形態では、投光素子３６の発光部３６ｅが本体基板４０の第２面４０ｂ上に配置され、赤外線を投光するように構成されている。

更に、本体基板４０は、図２及び図３に詳しく示すように、受光素子３８が搭載された第１センサ基板５８と、第１センサ基板５８の側方に配置されて投光素子３６が搭載された第２センサ基板６０と、に区画（分離）されており、両者は第２フレキシブル基板６２によって電気的に接続されている。

より詳細には、第１センサ基板５８は、図３に示すように、リジッドタイプの四角形状のプリント基板により形成されている。そして、本実施形態の受光素子３８は、いわゆる「サイドビュータイプ」と呼ばれるものであり、受光方向（視向角の中心軸）が第１センサ基板５８と略平行になるように、第１センサ基板５８上に実装されている。本実施形態の受光素子３８の視向角特性を、図７に示す（中心軸から半値角までの角度×２＝４０°）。

受光素子３８が受光した反射光Ｂは、アナログ信号（電磁ノイズに比較的弱い）として検知される。このアナログ信号は、第１センサ基板５８上に設けられた信号処理部６６によって直ちにデジタル信号形態（電磁ノイズに比較的強い）に変換されるが、受光素子３８から信号処理部６６に至るまでの受光信号回路部分６４は、電磁ノイズに比較的弱い。

当該受光信号回路部分６４を電磁ノイズ発生要因（電磁波、外来ノイズ、信号等）からシールドするために、シールドケース３９が設けられている。

シールドケース３９は、直方体形状の箱状に形成され、受光素子３８が配置された第１センサ基板５８の第２面４０ｂ側を覆うように、第１センサ基板５８を内部に収納している。シールドケース３９は、後述されるセンサケース４８ の内側に配置されており、センサケース４８ よりわずかに小さい。また、シールドケース３９の対応する側壁部には、第２フレキシブル基板６２と係合するスリットが形成されている。また、シールドケース３９の前面には、受光窓３９ｂが設けられている。

一方、信号処理部６６において処理された後のデジタル信号は、デジタル信号回路６９を介してハーネス３４に伝達されるようになっている。デジタル信号回路６９は、後述するように、第２フレキシブル基板６２及び第２センサ基板６０を通るように形成されている。

略同様に、第２センサ基板６０も、図３に示すように、リジッドタイプの四角形状のプリント基板により形成されている。本実施形態の第２センサ基板６０は、第１センサ基板５８と面一に並んで（あるいは平行に並んで）配置されている。そして、本実施形態の投光素子３６も、いわゆる「サイドビュータイプ」と呼ばれるものであり、投光方向（視向角の中心軸）が第２センサ基板６０と略平行になるように、第２センサ基板６０上に実装される。本実施形態の投光素子３６の視向角特性を、図８に示す（中心軸から半値角までの角度×２＝２０°）。

投光素子３６の駆動信号は、ハーネス３４及びデジタル信号回路６８を介してデジタル信号（電磁ノイズに比較的強い）として伝達される。従って、第２センサ基板６０は、第１センサ基板５８とは異なり、シールドケース３９で覆われている必要がない。

第２フレキシブル基板６２は、フレキシブルタイプのプリント基板により、薄板状に形成されている。本実施形態の第２フレキシブル基板６２は、第１センサ基板５８及び第２センサ基板６０の内部の中間部分の層を面方向外側に更に延在させることによって形成されている。例えば、第２フレキシブル基板６２は、第１センサ基板５８（又は第２センサ基板６０）等のリジッドタイプの基板の表面層を除くことにより露出される内部層により形成される。よって、例えば、第２フレキシブル基板６２は、第１センサ基板５８及び第２センサ基板６０を接続した状態のリジッドタイプの基板の表面層を除くことにより形成され得る。従って、第２フレキシブル基板６２の高さ方向（上下方向）の厚みは、第１センサ基板５８（又は第２センサ基板６０）の高さ方向（上下方向）の厚みよりも小さい。また、第２フレキシブル基板６２の上面の高さ（上下方向の高さ）は、第１センサ基板５８（又は第２センサ基板６０）の上面の高さ（上下方向の高さ）よりも低い。

本実施形態の第２フレキシブル基板６２は、第２センサ基板６０上の投光素子３６の後端位置３６ｂよりも後方に配置されている。第２フレキシブル基板６２は、デジタル信号を伝達するデジタル信号回路６９を搭載している。従って、第２フレキシブル基板６２も、第１センサ基板５８とは異なり、シールドケース３９で覆われている必要がない。

ハーネス基板４２は、リジッドタイプのプリント基板により形成され、本体基板４０に対して垂直な立壁状に配置された状態で固定されている。ハーネス基板４２の上下方向の高さはその左右方向の幅よりも小さい。ハーネス基板４２の高さは、ハーネス３４の径よりもわずかに大きい大きさに対応する高さに形成されている。

そして、ハーネス基板４２には、４つの小穴４２ａ（図２参照）が形成されており、当該小穴４２ａの各々に、ハーネス３４の先端部（電線部）３４ａが挿入されている（図４参照）。このように挿入された状態で、ハーネス３４の先端部（電線部）３４ａとハーネス基板４２の小穴４２ａとがはんだ付けされ、両者が電気的に接続されている。

第１フレキシブル基板４４は、フレキシブルタイプのプリント基板により、薄板状に形成されており、前後方向（Ｘ方向）に延びる本体基板４０と、上下方向（Ｙ方向）に延びるハーネス基板４２と、の間で約９０度折り曲がった状態で配置されている。

次に、図２乃至図６及び図９を参照して、センサケース４８ についてより詳細に説明する。

図９は、図１の吐水装置１の吐水口２０を、外観ケース２６の前面、センサケース４８の前面（第５遮光壁５５）及びシールドケース３９の前面を省略して示すと共に、吐水口２０の前方側から見た状態を示す図である。

特に図２及び図９に示すように、センサケース４８ は、全体として箱状である遮光ケースであり、センサケース４８の前面には、検出光Ａの透過を許容する投光窓４８ａと、反射光Ｂの透過を許容する受光窓４８ｂと、が設けられている。このセンサケース４８は、投光素子３６と受光素子３８との間に配置された第１遮光壁５１と、投光素子３６及び受光素子３８と吐水流路２２（吐水口２０）との間に配置された第２遮光壁５２と、投光素子３６及び受光素子３８と外郭部材１８ａとの間に配置され第１遮光壁５１に接続された第３遮光壁５３と、投光素子３６と外郭部材１８ａとの間に配置され第２遮光壁５２及び第３遮光壁５３に接続された第４遮光壁５４と、前方側に形成された第５遮光壁５５と、受光素子３８と外郭部材１８ａとの間に配置され第２遮光壁５２及び第３遮光壁５３に接続された第６遮光壁５６と、を有している。

図３及び図５に示すように、第１遮光壁５１は、前後方向において、本体基板４０の前端より前方側から本体基板４０の後端より後方側まで延びている。第１遮光壁５１の前端は、外観ケース２６の前面部の内側近傍に位置しており、第１遮光壁５１の後端は、ハーネス基板４２の近傍に位置している。

また、図５に示すように、第１遮光壁５１は、上下方向において、外観ケース２６の内側の天井面近傍から底面近傍まで延びている。すなわち、第１遮光壁５１の下端は、第２遮光壁５２に接続されている。もっとも、第２フレキシブル基板６２と干渉しないように、切欠部５１ａが形成されている。本実施形態では、切欠部５１ａの上面は、第２面４０ｂより下方に位置している。切欠部５１ａは、第２フレキシブル基板６２の前端近傍からハーネス基板４２の近傍まで形成されている。

第５遮光壁５５は、投光素子３６及び受光素子３８の前方側において左右方向に延びる壁面を形成している。第５遮光壁５５は、投光素子３６の前方正面において透過性を有する部材からなる、検出光の透過を許容する投光窓４８ａを有しており、また、受光素子３８の前方正面において透過性を有する部材からなる、反射光の透過を許容する受光窓４８ｂを有している。

（第１実施形態：光電センサの表示ＬＥＤ）
さて、本実施形態の光電センサ２４は、報知光Ｃを投光する表示ＬＥＤ７０を有している。本実施形態の表示ＬＥＤ７０は、投光方向（視向角の中心軸）が第２センサ基板６０と略垂直になるように、第２センサ基板６０上に実装されている。また、この表示ＬＥＤ７０は、「サイドビュータイプ」の投光素子３６に対応して、表示方向が第２センサ基板６０と略平行になるように（指向角の少なくとも一部が投光窓４８ａに入るように）報知光Ｃを投光している。本実施形態の表示ＬＥＤ７０の視向角特性を、図１０に示す（中心軸から半値角までの角度×２＝１３０°）。

なお、表示ＬＥＤ７０は、投光方向（視向角の中心軸）が第２センサ基板６０と略平行になるように、第２センサ基板６０上に実装されていてもよい。

図８の特性と図１０の特性との比較から分かるように、表示ＬＥＤ７０は、投光素子３６の視向角よりも広い視向角を有している。このような視向角の特性のために、報知光Ｃの中心軸７０ｃが各投光窓２６ａ、４８ａよりも外側（投光窓４８ａの縁よりも外周側）を通過するように表示ＬＥＤ７０が配置されている（すなわち、投光窓４８ａのサイズが報知光Ｃのために拡大されていない）にも拘わらず、報知光Ｃの一部が当該投光窓４８ａを通過することができる。

なお、投光窓４８ａの大きさについては、投光素子３６の指向角によって決定することが望ましい。例えば、投光素子３６の半値角以上の大きさの投光窓４８ａを設けておけば、効率よく検出光Ａを投光させることができる。

一方で、投光窓４８ａを必要以上に大きくすると、外観ケース２６に水や汚れが付着した際に、検出光が外観ケース２６の内面で乱反射を起こして受光素子３８に入射してしまい、正確な検出動作ができなくなってしまう。つまり、投光窓４８ａを必要以上に大きくすると、水や汚れによる誤検出動作を誘発することになる。

そのため、表示ＬＥＤ７０の指向角より小さい大きさの投光窓４８ａを設けることが望ましく、少なくとも、表示ＬＥＤ７０の全体が投光窓４８ａよりも外側に配置されるような投光窓４８ａの大きさであることが望ましい。

また、図３に示すように、本実施形態では、表示ＬＥＤ７０の先端（前方側端）は、投光素子３６の先端（前方側端）よりも後側であって、投光素子３６の後端（後方側端）よりも前側に配置されている。

また、表示ＬＥＤ７０の駆動信号は、ハーネス３４及びデジタル信号回路７２を介してデジタル信号（電磁ノイズに比較的強い）として伝達される。従って、第２センサ基板６０は、第１センサ基板５８とは異なり、シールドケース３９で覆われている必要がない。

表示ＬＥＤ７０によって投光される報知光Ｃとしては、反射光Ｂの検知状況を報知する光（例えば反射光Ｂの検知時に報知光Ｃが投光される）の他、内蔵バッテリの残量を報知する光（例えば残量に応じた報知光パターンが投光される）や、水せっけんの残量を報知する光（例えば残量に応じた報知光パターンが投光される）等、が想定され得る。

また、本実施形態では、表示ＬＥＤ７０による報知光Ｃの投光は、投光素子３６による検出光Ａの投光とは異なるタイミングで実施されるようになっている。具体的には、投光素子３６による検出光Ａの投光は１６Ｈｚで実施され、表示ＬＥＤ７０による報知光Ｃの投光は１Ｈｚで実施され、両者のタイミングが一致しない（重ならない）ようになっている。

（第１実施形態：作用）
以上のような本実施形態の吐水装置１によれば、表示ＬＥＤ７０が投光素子３６の視向角よりも広い視向角を有しているため（図８及び図１０参照）、報知光Ｃの中心軸７０ｃが投光窓２６ａ、４８ａよりも外側を通過するように（投光窓２６ａ、４８ａを通過しないように）配置されていても、報知光Ｃの一部が投光窓２６ａ、４８ａを通過可能である。これにより、報知光用の窓を独立に設ける必要がなく、投光窓２６ａ、４８ａを拡大する必要もないため、表示ＬＥＤ付きの光電センサ２４をより小型に構成ないし配置することができる。

また、本実施形態の吐水装置１によれば、表示ＬＥＤ７０の先端が投光素子３６の先端よりも後側に配置されており、表示ＬＥＤ７０の先端から投光窓２６ａ、４８ａまでの距離が比較的長くなっている。このため、より多くの報知光Ｃが投光窓２６ａ、４８ａを通過することができ、報知光Ｃの視認性を高めることができる。

更に、本実施形態の吐水装置１によれば、表示ＬＥＤ７０の先端が投光素子３６の後端よりも前側に配置されている。このため、表示ＬＥＤ７０の先端が投光窓２６ａ、４８ａから離れ過ぎるということがなく、報知光Ｃの視認性（特に視認される光の強度）を十分に維持することができる。

また、本実施形態の吐水装置１によれば、表示ＬＥＤ７０による報知光Ｃの投光は、投光素子３６による検出光Ａの投光とは異なるタイミングで実施されるようになっている。このため、検出光Ａと報知光Ｃの各々の視認性を高めることができる。

また、本実施形態の吐水装置１によれば、光電センサ２４は、スパウト１８の先端部の吐水側に設けられており、表示ＬＥＤ７０は、投光素子３６と受光素子３８との間に配置されている。このため、報知光Ｃの実質的な投光方向が、スパウト１８の先端部の吐水側から外側斜め方向となって（図１１参照）、吐水方向と重なることが回避される。（報知光Ｃの実質的な投光方向（表示ＬＥＤの視認方向）と吐水方向とが重なっていない。）これにより、報知光Ｃの視認性を高めることができる（外側から覗き込みやすい）。

その他、本実施形態による吐水装置１によれば、投光素子３６の発光部３６ｅが、本体基板４０の第２面４０ｂ上に配置され、本体基板４０の第２面４０ｂより前方側に突出して配置される必要がないため、光電センサ２４の前方の長さを抑制して、光電センサ２４をより小型化できる。

さらに、本実施形態による吐水装置１によれば、投光素子３６が表面実装タイプであるので、光電センサ２４の上下方向の長さ（高さ）を比較的小さくでき、光電センサ２４をより小型化することができる。

また、本実施形態の吐水装置１によれば、第１遮光壁５１の存在により、投光素子３６から投光された検出光Ａが光電センサ２４内部における反射等により受光素子３８に到達して誤検知が生じることを、効果的に抑制することができる。

また、本実施形態による吐水装置１によれば、第２遮光壁５２、第３遮光壁５３、第４遮光壁５４、第５遮光壁５５及び第６遮光壁５６の存在により、投光素子３６から投光された検出光Ａが外郭部材１８ａの内面における反射等により受光素子３８に到達して誤検知が生じることを、効果的に抑制することができる。

（第２実施形態：構成）
第１実施形態では、表示ＬＥＤは第２センサ基板６０上に実装されているが、第１センサ基板５８上に実装されてもよい。そのような構成例について、図１２を用いて、第２実施形態として説明する。図１２は、本発明の第２実施形態による吐水装置の光電センサ２２４の分解斜視図である。

本実施形態の表示ＬＥＤ２７０は、投光方向（視向角の中心軸）が第１センサ基板５８と略垂直になるように、第１センサ基板５８上に実装されている。また、この表示ＬＥＤ２７０は、「サイドビュータイプ」の投光素子３６に対応して、表示方向が第１センサ基板５８と略平行になるように（指向角の少なくとも一部が受光窓４８ｂに入るように）報知光Ｃを投光している。本実施形態の表示ＬＥＤ２７０の視向角特性は、表示ＬＥＤ７０の視向角特性と同様である（図１０参照）。

なお、表示ＬＥＤ２７０は、投光方向（視向角の中心軸）が第１センサ基板５８と略平行になるように、第１センサ基板５８上に実装されていてもよい。

図７の特性と図１０の特性との比較から分かるように、表示ＬＥＤ２７０は、受光素子３８の視向角よりも広い視向角を有している。このような視向角の特性のために、報知光Ｃの中心軸２７０ｃが各受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂの外側を通過するように表示ＬＥＤ２７０が配置されている（すなわち、各受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂのサイズが報知光Ｃのために拡大されていない）にも拘わらず、報知光Ｃの一部が当該受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂを通過することができる。

なお、受光窓４８ｂの大きさについては、受光素子３８の指向角によって決定することが望ましい。例えば、受光素子３８の半値角以上の大きさの受光窓４８ｂを設けておけば、効率よく反射光Ｂを受光させることができる。

一方で、受光窓４８ｂを必要以上に大きくすると、外観ケース２６に水や汚れが付着した際に、検出光Ａが外観ケース２６の内面で乱反射を起こして受光素子３８に入射してしまい、正確な検出動作ができなくなってしまう。つまり、受光窓４８ｂを必要以上に大きくすると、水や汚れによる誤検出動作を誘発することになる。

そのため、表示ＬＥＤ７０の指向角より小さい大きさの受光窓４８ｂを設けることが望ましく、少なくとも、表示ＬＥＤ７０の全体が受光窓４８ｂよりも外側に配置されるような受光窓４８ｂの大きさであることが望ましい。

また、図１２に示すように、本実施形態では、表示ＬＥＤ２７０の先端（前方側端）は、受光素子３８の先端（前方側端）よりも後側であって、受光素子３８の後端（後方側端）よりも前側に配置されている。

表示ＬＥＤ２７０の駆動信号は、ハーネス３４及びデジタル信号回路２７２を介してデジタル信号（電磁ノイズに比較的強い）として伝達される。

また、本実施形態でも、表示ＬＥＤ２７０による報知光Ｃの投光は、投光素子３６による検出光Ａの投光とは異なるタイミングで実施されるようになっている。具体的には、投光素子３６による検出光Ａの投光は１６Ｈｚで実施され、表示ＬＥＤ２７０による報知光Ｃの投光は１Ｈｚで実施され、両者のタイミングが一致しない（重ならない）ようになっている。

本実施形態のその他の構成については、図１乃至図１１を用いて説明した第１実施形態と略同様である。図１２において、第１実施形態と同様の部分については、同様の符号を付している。また、本実施形態の第１実施形態と同様の部分については、詳しい説明を省略する。

（第２実施形態：作用）
以上のような第２実施形態の吐水装置によれば、表示ＬＥＤ２７０が受光素子３８の視向角よりも広い視向角を有しているため（図７及び図１０参照）、報知光Ｃの中心軸２７０ｃが受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂの外側を通過するように（受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂを通過しないように）配置されていても、報知光Ｃの一部が受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂを通過可能である。これにより、報知光用の窓を独立に設ける必要がなく、受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂを拡大する必要もないため、表示ＬＥＤ付きの光電センサ２２４をより小型に構成ないし配置することができる。

また、第２実施形態の吐水装置によれば、表示ＬＥＤ２７０の先端が受光素子３８の先端よりも後側に配置されており、表示ＬＥＤ２７０の先端から受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂまでの距離が比較的長くなっている。このため、より多くの報知光Ｃが受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂを通過することができ、報知光Ｃの視認性を高めることができる。

更に、第２実施形態の吐水装置によれば、表示ＬＥＤ２７０の先端が受光素子３８の後端よりも前側に配置されている。このため、表示ＬＥＤ２７０の先端が受光窓２６ｂ、４８ｂ、３９ｂから離れ過ぎるということがなく、報知光Ｃの視認性（特に視認される光の強度）を十分に維持することができる。

また、第２実施形態の吐水装置においても、表示ＬＥＤ２７０による報知光Ｃの投光は、投光素子３６による検出光Ａの投光とは異なるタイミングで実施されるようになっている。このため、検出光Ａと報知光Ｃの各々の視認性を高めることができる。

また、第２実施形態の吐水装置においても、光電センサ２２４は、スパウト１８の先端部の吐水側に設けられており、表示ＬＥＤ２７０は、投光素子３６と受光素子３８との間に配置されている。このため、報知光Ｃの実質的な投光方向が、スパウト１８の先端部の吐水側から外側斜め方向となって（図１１参照）、吐水方向と重なることが回避される。これにより、報知光Ｃの視認性を高めることができる（外側から覗き込みやすい）。

（第３実施形態：構成）
第１実施形態では、投光素子３６も受光素子３８も「サイドビュータイプ」と呼ばれる態様で実装されているが、「トップビュータイプ」と呼ばれる態様で実装されてもよい。そのような構成例について、図１３及び図１４を用いて、第３実施形態として説明する。図１３は、本発明の第３実施形態による吐水装置の光電センサ３２４の分解斜視図であり、図１４は、本実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示す概略構成図である。

本実施形態の受光素子３８は、受光方向と略垂直になるように、第２センサ基板６０上に実装されている。

そして、それらの投光方向及び受光方向に対応するように、図１３に示すように、外観ケース３２６の投光窓３２６ａ及び受光窓３２６ｂは、外観ケース３２６の上面に形成されており、センサケース３４８の投光窓３４８ａ及び受光窓３４８ｂは、センサケース３４８の上面（第３遮光壁）に形成されており、シールドケース３３９の受光窓３３９ｂは、シールドケース３３９の上面に形成されている。

表示ＬＥＤ７０の視向角特性のために（図１０参照）、報知光Ｃの中心軸が各投光窓３２６ａ、３４８ａの外側を通過するように表示ＬＥＤ７０が配置されている（すなわち、各投光窓３２６ａ、３４８ａのサイズが報知光Ｃのために拡大されていない）にも拘わらず、報知光Ｃの一部が当該投光窓３２６ａ、３４８ａを通過することができる。

また、図１３に示すように、本実施形態でも、表示ＬＥＤ７０の先端（前方側端）は、投光素子３６の先端（前方側端）より下側であって、投光素子３６の後端（後方側端）よりも上側に配置されている。

本実施形態の光電センサ３２４は、図１３における上面側を下向きにして、図１４に示すような位置姿勢でスパウト３１８の下面側に取り付けられ得る。図１４に示すように、本実施形態の光電センサ３２４は、薄型のスパウト３１８に搭載するのに好適である。

本実施形態のその他の構成については、図１乃至図１１を用いて説明した第１実施形態と略同様である。図１３及び図１４において、第１実施形態と同様の部分については、同様の符号を付している。また、本実施形態の第１実施形態と同様の部分については、詳しい説明を省略する。

（第３実施形態：作用）
以上のような第３実施形態の吐水装置によっても、表示ＬＥＤ７０が投光素子３６の視向角よりも広い視向角を有しているため（図８及び図１０参照）、報知光Ｃの中心軸が投光窓３２６ａ、３４８ａの外側を通過するように（投光窓３２６ａ、３４８ａを通過しないように）配置されていても、報知光Ｃの一部が投光窓３２６ａ、３４８ａを通過可能である。これにより、報知光用の窓を独立に設ける必要がなく、投光窓３２６ａ、３４８ａを拡大する必要もないため、表示ＬＥＤ付きの光電センサ３２４をより小型に構成ないし配置することができる。

また、第３実施形態の吐水装置によっても、表示ＬＥＤ７０の先端が投光素子３６の先端よりも後側に配置されており、表示ＬＥＤ７０の先端から投光窓３２６ａ、３４８ａまでの距離が比較的長くなっている。このため、より多くの報知光Ｃが投光窓３２６ａ、３４８ａを通過することができ、報知光Ｃの視認性を高めることができる。

更に、第３実施形態の吐水装置によっても、表示ＬＥＤ７０の先端が投光素子３６の後端よりも前側に配置されている。このため、表示ＬＥＤ７０の先端が投光窓３２６ａ、３４８ａから離れ過ぎるということがなく、報知光Ｃの視認性（特に視認される光の強度）を十分に維持することができる。

（第４実施形態）
以上の各実施形態の吐水装置において、光電センサは、スパウト先端部の吐水側に設けられていたが、スパウト中腹部の正面側に設けられてもよい。そのような構成例について、図１５を用いて、第４実施形態として説明する。図１５は、本実施形態による吐水装置における報知光Ｃの実質的な投光方向を示す概略図である。

本実施形態では、図１５に示すように、外観ケース２６が縦向きの姿勢でスパウト内に搭載され、投光素子３６と表示ＬＥＤ７０と受光素子３８とが、上方側から当該順序で配置されている。

本実施形態のその他の構成については、図１乃至図１１を用いて説明した第１実施形態と略同様である。図１５において、第１実施形態と同様の部分については、同様の符号を付している。また、本実施形態の第１実施形態と同様の部分については、詳しい説明を省略する。

本実施形態によれば、報知光Ｃの実質的な投光方向が、スパウト中腹部の正面側から上側斜め方向となって、利用者の顔（目）の位置と整合する。これにより、報知光Ｃの視認性を高めることができる。

（第５実施形態）
あるいは、図１２を用いて説明した第２実施形態においても、光電センサがスパウト中腹部の正面側に設けられるという変更がなされ得る。そのような構成例について、第５実施形態として説明する。

本実施形態では、外観ケース２６が縦向きの姿勢でスパウト内に搭載され、受光素子３８と表示ＬＥＤ２７０と投光素子３６とが、上方側から当該順序で配置される。

本実施形態のその他の構成については、図２を用いて説明した第２実施形態と略同様である。本実施形態によっても、報知光Ｃの実質的な投光方向が、スパウト中腹部の正面側から上側斜め方向となって、利用者の顔（目）の位置と整合する。これにより、報知光Ｃの視認性を高めることができる。

１ 吐水装置
２ 吐水システム
４ ボウル部
６ 排水路
８ カウンター
１０ 水栓本体
１２ 給水路
１４ 電磁弁
１６ 制御部
１８ スパウト（吐水部）
１８ａ 外郭部材
２０ 吐水口
２２ 吐水流路
２４ 光電センサ
２６ 外観ケース
２６ａ 透光窓
２６ｂ 受光窓
２６ｃ 後方開口部
２８ バックプレート
２８ａ ハーネス孔
３２ 回路基板
３４ ハーネス
３４ａ 電線
３６ 投光素子
３６ｂ 後端位置
３６ｅ 発光部
３８ 受光素子
３９ シールドケース
３９ｂ 受光窓
４０ 本体基板
４０ａ 第１面
４０ｂ 第２面
４２ ハーネス基板
４２ａ 小穴
４４ 第１フレキシブル基板
４８ センサケース
４８ａ 投光窓
４９ｂ 受光窓
５１ 第１遮光壁
５１ａ 切欠部
５２ 第２遮光壁
５３ 第３遮光壁
５４ 第４遮光壁
５５ 第５遮光壁
５６ 第６遮光壁
５８ 第１センサ基板
６０ 第２センサ基板
６２ 第２フレキシブル基板
６４ 受光信号回路
６６ 信号処理部
６８ デジタル信号回路
６９ デジタル信号回路
７０ 表示ＬＥＤ
７０ｃ 中心軸
７２ デジタル信号回路
２２４ 光電センサ
２７０ 表示ＬＥＤ
２７０ｃ 中心軸
２７２ デジタル信号回路
３１８ スパウト（吐水部）
３２４ 光電センサ
３２６ 外観ケース
３２６ａ 投光窓
３２６ｂ 受光窓
３３９ シールドケース
３３９ｂ 受光窓
３４８ センサケース
３４８ａ 投光窓
３４８ｂ 受光窓
Ａ 検出光
Ｂ 反射光
Ｃ 報知光

Claims (11)

1. 光電センサを備えた吐水装置であって、
   前記光電センサは、
   検出光を投光する投光素子と、
   前記投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、
   前記投光素子及び前記受光素子を収納する一方で、前記検出光の透過を許容する投光窓及び前記反射光の透過を許容する受光窓を有するセンサケースと、
   を含んでおり、
   前記センサケースは、報知光を投光する表示ＬＥＤを更に収納しており、
   前記表示ＬＥＤは、前記投光素子の視向角よりも広い視向角を有しており、
   前記表示ＬＥＤは、前記報知光の中心軸が前記投光窓よりも外側を通過するように且つ前記報知光の一部が前記投光窓を通過するように、配置されている
   ことを特徴とする吐水装置。
2. 前記表示ＬＥＤの先端は、前記投光素子の先端よりも後側に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の吐水装置。
3. 前記表示ＬＥＤの先端は、前記投光素子の後端よりも前側に配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の吐水装置。
4. 前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト先端部の吐水側に設けられており、
   前記表示ＬＥＤは、前記投光素子と前記受光素子との間に配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吐水装置。
5. 前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト中腹部の正面側に設けられており、
   前記投光素子と前記表示ＬＥＤと前記受光素子とが、上方側から当該順序で配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吐水装置。
6. 光電センサを備えた吐水装置であって、
   前記光電センサは、
   検出光を投光する投光素子と、
   前記投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、
   前記投光素子及び前記受光素子を収納する一方で、前記検出光の透過を許容する投光窓及び前記反射光の透過を許容する受光窓を有するセンサケースと、
   を含んでおり、
   前記センサケースは、報知光を投光する表示ＬＥＤを更に収納しており、
   前記表示ＬＥＤは、前記受光素子の視向角よりも広い視向角を有しており、
   前記表示ＬＥＤは、前記報知光の中心軸が前記受光窓よりも外側を通過するように且つ前記報知光の一部が前記受光窓を通過するように、配置されている
   ことを特徴とする吐水装置。
7. 前記表示ＬＥＤの先端は、前記受光素子の先端よりも後側に配置されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の吐水装置。
8. 前記表示ＬＥＤの先端は、前記受光素子の後端よりも前側に配置されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の吐水装置。
9. 前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト先端部の吐水側に設けられており、
   前記表示ＬＥＤは、前記投光素子と前記受光素子との間に配置されている
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の吐水装置。
10. 前記光電センサは、当該吐水装置のスパウト中腹部の正面側に設けられており、
    前記受光素子と前記表示ＬＥＤと前記投光素子とが、上方側から当該順序で配置されている
    ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の吐水装置。
11. 前記報知光は、前記検出光が投光されない時に、投光されるようになっている
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の吐水装置。

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