JP2807601B2 - 透過型光結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は通過路上の被検出物の有
無を無接触にて検出する透過型光結合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術について図７を参照して説明
する。図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、従来例による
透過型光結合装置（以下、単に光結合装置と記す）の縦
断面図及び平面図である。

【０００３】図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来
の光結合装置は、対向配置される発光素子２２及び受光
素子２３と、これら受・発光素子を、受発光部全体を覆
うようにして収納する外装ケース２４とから構成されて
いる。２２′及び２３′は両素子のリードである。前記
外装ケース２４は遮光性樹脂により形成され、光の通過
窓（スリット）２５，２６が設けられている。

【０００４】以上の構成において、発光素子２２からの
照射光は、スリット２５を透過し、物体の通過路２７を
経てスリット２６を通過後、受光素子２３に入射する。
被検出物の有無は、上記照射光が通過路２７にて遮断さ
れるか否かによって検知される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例によ
る光結合装置２１は、前述のように受発光素子２２，２
３が物体通過路２７を挟んで対向配置された構造である
ので、受発光素子配列方向の寸法が長くなっており、こ
の光結合装置を他の機器の物体検知部等に使用する際、
機器の小型化等の障害となる場合があった。

【０００６】以下、その一例を図８に従って説明する。

【０００７】図８は前述の従来の光結合装置をＶＴＲの
テープ巻き取りリールセンサに使用した状態を示す概略
断面図である。なお、ここでは、センサに関する主要部
品のみをとりあげて説明する。

【０００８】図８に示すように、テープ２８を巻きとる
テープ巻き取りリール部２９の下部に、回転検出用突起
部３０が設けられ、その下に回転検出用突起部３０が物
体通過路２７を通るように配置した光結合装置２１を有
するセンサ部３１が配置されている。

【０００９】このセンサ部３１は信号処理用のプリント
基板３２にケーブル３３によって接続されている。

【００１０】図中、３４はＶＴＲの機器本体に接続さ
れ、センサ部３１等を固定するシャーシである。

【００１１】上記構造において、テープ２８の巻き取り
時のリール巻き取り部２９の回転に伴い回転検出用突起
部３０も回転するが、この回転検出用突起部３０による
光結合装置２１での光の照射、遮断によって回転情報が
得られる。

【００１２】ところで、このテープ巻き取り部はスペー
ス的に余裕が無く、使用部品の小型化が求められてい
る。これに対し、従来の光結合装置は前述のように受発
光素子配列方向に長い寸法をとるもので、他の部品の配
置等を考慮すると望ましい形状ではなかった。 そこで本発明の目的は、従来よりも小型化でき、特に被
検知物体の周囲のスペースが小さい場合にも対応でき、
検知動作を確実に行なえる有用性の高い光結合装置を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の透過型光結合装置は、樹脂モールドタイプの
発光素子及び受光素子を併置、収納し、且つ前記両素子
の発光面側及び受光面側をそれぞれ外方に開放してなる
遮光性外装ケースと、前記遮光性外装ケースの各開放部
よりそれぞれ、外方へ突出し、物体通過路を形成する発
光側の第１導光体及び受光側の第２導光体とを有し、前
記両導光体の端部に、前記発光素子からの光を前記受光
素子へ導くプリズム状の反射部を形成してなることを特
徴とする。

【００１４】また、前記透過型光結合装置を利用したテ
ープ巻き取りリールセンサは、前記透過型光結合装置の
前記物体通過路をテープ巻き取りリールの下面に設けた
回転検出突起部が通過するよう配置してなることを特徴
とする。

【００１５】

【作用】本発明の透過型光結合装置は、以上のように、
物体通過路を導光体のみによって挟むだけの構造である
ので、従来に比し物体通過を検知する光路方向の縮小化
を図れ、また、導光体自体の厚みも薄いため物体通過部
の薄型化も図れる。

【００１６】従って、物体通過部のスペースが限られた
機器等にも対応できる。

【００１７】さらに、従来の樹脂モールドタイプの受発
光素子をそのまま使用するので、そのリード部を利用で
き基板等に容易に取り付けでき、しかも、新たな構造の
受発光素子が不要なのでコストメリットがある。

【００１８】また、本発明の透過型光結合装置を使用し
たテープ巻き取りリールセンサは、物体検知部のスペー
スが少なくて済むので、機器の小型化、或いは他部品の
追加等による高機能化等を図れる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例について図１を参照して説
明する。図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施例に
よる光結合装置の縦断面図及び平面図である。

【００２０】なお、図７に示す従来例と同一機能部分に
は同一記号を付している。

【００２１】図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実
施例の光結合装置１は、外装ケース２の下部に樹脂モー
ルドタイプの発光素子３及び受光素子４が収納され、さ
らに、両素子の発光面側及び受光面側をそれぞれ外方に
開放する発光側開放部５′及び受光側開放部６′が形成
されている。３′，４′は両素子のリードである。

【００２２】そして、外装ケース２の上部には、発光素
子３からの照射光を通過路２７上に導く第１導光体５
と、第１導光体５にて通過路２７上に導かれた光を反射
させて受光素子４に導く第２導光体６が上方に突出して
形成されている。ここで、外装ケース２は遮光性樹脂に
より形成されている。

【００２３】また、第１導光体５及び第２導光体６は、
透光性樹脂によって形成され、両導光体５，６の先端部
は発光素子３からの光Ｌを反射するようにプリズム状の
反射部７が形成されている。この両導光体５．６の厚み
（図中ｄ）は、図２に示した従来例のスリット２４，２
５のスリット幅程度とする。

【００２４】そして、上記外装ケース２及び両導光体
５．６は多色成形によって一体的に成形されている。

【００２５】また、発光素子３及び受光素子４は従来の
既製品であるが、受光素子４としては、外乱光によるノ
イズ対策のため樹脂モールド部が可視光カット樹脂で成
形されたものを使用している。この両素子の外装ケース
２への固定方法は、外装ケース２に収納後、接着剤で固
定するか、或いは、受発光素子の下部付近を外装ケース
の外方から加熱して、外装ケース２の一部を内側に突出
変形させることにより固定する。

【００２６】本実施例による光結合装置は、以上のよう
に物体通過路２７をプリズム状の反射部７を有する第１
及び第２の導光体５．６のみによって挟むだけの構造と
なっているので、従来に比し、物体通過を検知する光路
方向（図２の従来例では受発光素子の配列方向）の縮小
化を図れる。

【００２７】また、第１及び第２の導光体５，６の厚み
は、前述のように、図２の従来例のスリット２５，２６
のスリット幅程度で良いので薄型化も図れ、被検知物体
が通過する部分を従来に比べ著しく小型化、薄型化で
き、スペースが限られた場合にも対応できる。

【００２８】さらに、本実施例の光結合装置は、外装ケ
ースより受発光素子のリード部分が突出しており、基板
等に対して容易に取り付けられ、取り扱いが簡便であ
る。

【００２９】しかも、本発明の光結合装置は、従来の既
製の受発光素子をそのまま利用できるので、コストメリ
ットもある。

【００３０】なお、上記実施例では第１及び第２の導光
体５．６と外装ケース２とは多色成形により一体的に成
形するとしているが、例えば両者を別体で作成し、外装
ケース２に対して、第１及び第２の導光体５．６を接着
剤等で接着するようにしてもよい。

【００３１】図２乃至図５はそれぞれ、本発明の他の実
施例を示した図で、導光体の形状が異なった例を示して
いる。各図の（ａ）．（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、正
面図、平面図及び右側面図である。

【００３２】図２（ａ）乃至（ｃ）の光結合装置４１
は、第１及び第２の導光体４５，４６を外装ケース２に
近い部分では厚く、先端の反射部７に近づくに従って徐
々に薄くなる形状としている。

【００３３】この構造によれば、両導光体が受発光素子
と接する面積が広いので、発光側においては発光素子３
の光量を有効に活用して先端に導くことができ、受光側
においては受光素子４の受光面全体に発光素子３からの
光を十分に伝達できる。

【００３４】図３（ａ）乃至（ｃ）の光結合装置５１
は、第１及び第２の導光体５５，５６の先端の反射部７
の厚みのみを薄く形成した例である。この構造によれ
ば、反射部７以外は厚く形成しているのでスペース的に
若干の制限があるが、より確実な光の伝達を図れる。

【００３５】図４（ａ）乃至（ｃ）の光結合装置６１
は、図３の両導光体６５，６６に先端に向かって薄くな
る傾斜面を設け、図２及び図３の両方の利点を生かそう
とするものである。

【００３６】図５（ａ）乃至（ｃ）の光結合装置７１の
両導光体７５．７６は、図４（ａ）乃至（ｃ）の実施例
の両導光体６５，６６の先端の反射部７の内、反射にあ
まり寄与しない先端部をカットし、より小型化を図った
ものである。

【００３７】図６は、本実施例の光結合装置をテープ巻
き取りリールセンサに使用した状態を示す概略断面図で
ある。

【００３８】図８に示す従来例と同一機能部分には同一
記号を付している。

【００３９】図６の概略断面図を図８の従来例と比較す
ると明らかなように、回転検出用突起部３０の検知部周
囲のスペースを狭くできることがわかる。また、図では
明らかではないが、奥行き方向（検知部の厚み）につい
ても薄く構成できる。

【００４０】さらに、基板３２に光結合装置１を直接搭
載できるので、図９の従来例のケーブル３３も省略でき
る。

【００４１】このように、検知部のスペースが少なくて
済むので、機器の小型化或いは、他部品の追加等による
高機能化等を図れる。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、従来よりも小型化でき、特に被検知物体の周囲
のスペースが小さい場合にも対応できる有用性の高い光
結合装置を提供できる。

【００４３】また、本発明の光結合装置は基板等への搭
載が容易で取り扱い易く、しかも従来の受発光素子をそ
のまま利用できコストメリットがある。

【００４４】この本発明による光結合装置をテープ巻き
取りリールセンサに使用すれば、物体検知部のスペース
が少なくて済み、機器の小型化、或いは他部品の追加等
による高機能化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の一実施
例による透過型光結合装置の縦断面図及び平面図であ
る。

【図２】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、本発明
の他の実施例による透過型光結合装置の正面図、平面図
及び右側面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、本発明
のさらに他の実施例による透過型光結合装置の正面図、
平面図及び右側面図である。

【図４】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、本発明
のさらに他の実施例による透過型光結合装置の正面図、
平面図及び右側面図である。

【図５】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、本発明
のさらに他の実施例による透過型光結合装置の正面図、
平面図及び右側面図である。

【図６】本発明の透過型光結合装置をテープ巻き取りリ
ールセンサに使用した状態を示す概略断面図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、従来例による透
過型光結合装置の縦断面図及び平面図である。

【図８】従来例による透過型光結合装置をテープ巻き取
りリールセンサに使用した状態を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 遮光性外装ケース ３ 発光素子 ４ 受光素子 ５ 第１導光体 ５′ 発光側開放部 ６ 第２導光体 ６′ 受光側開放部 ７ 反射部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−93586（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−93587（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−186054（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−66206（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−8955（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−23555（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 31/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂モールドタイプの発光素子及び受光
   素子を併置、収納し、且つ前記両素子の発光面側及び受
   光面側をそれぞれ外方に開放してなる遮光性外装ケース
   と、 前記遮光性外装ケースの各開放部よりそれぞれ、外方へ
   突出し、物体通過路を形成する発光側の第１導光体及び
   受光側の第２導光体とを有し、 前記両導光体の端部に、前記発光素子からの光を前記受
   光素子へ導くプリズム状の反射部を形成してなることを
   特徴とする透過型光結合装置。
2. 【請求項２】 特許請求の範囲第１項に記載の透過型光
   結合装置を、該透過型光結合装置の前記物体通過路をテ
   ープ巻き取りリールの下面に設けた回転検出突起部が通
   過するよう配置してなることを特徴とするテープ巻き取
   りリールセンサ。