JP3684604B2 - 光電センサ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は受光素子を有する光電センサ及び受光部を実装した光電センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来距離設定型の光電センサにあっては、図５に示すように発振回路１を介して投光素子２を駆動し、投光レンズ３より光ビームを物体検知領域に照射している。そして設定距離Ｌより物体が近い場合及び遠い場合に、物体からの反射光の角度が図示のように変化するため、これを受光レンズ４を介して受光素子５で受光する。受光素子５は２分割フォトダイオード又はポジションセンシティブディバイス（ＰＳＤ）を用い、その両端の電流出力を比較することによって設定距離より近いか遠いかを判別するようにしている。
【０００３】
このような従来の距離設定型光電センサでは、設定距離Ｌを変化させるために受光レンズ４と受光素子５とを一体として矢印で示すように回動させる必要がある。このため光電センサ内で機械的に受光部を回動させる構造をとっている。従って受光素子とその他の回路との接続には、可撓性の高いフレキシブル基板が用いられ、フレキシブル基板を介してこれらを接続するようにしている。図６（ａ），（ｂ）は従来の距離設定型光電センサにおける受光部の組立てを示す斜視図である。本図に示すように受光素子５は角柱状のホルダ６内に保持され、その前面に受光レンズ４が取付けられる。ホルダ６は金属製であってシールド効果を有するものである。この受光素子は可撓性を有するフレキシブル基板７上に実装され、ホルダ６の対面に固定される。フレキシブル基板７は図６（ｂ）に示すようにホルダの背面より熱かしめによって固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるにこのような従来の光電センサでは、可撓性を向上させようとするとフレキシブル基板を薄くする必要があり、その結果ケース内の投光素子から反射した光の一部（迷光）がフレキシブル基板を透過し、受光素子に入射してしまうという欠点があった。又投光素子からの迷光がセンサ内を乱反射して受光素子に入光する場合には、Ｓ／Ｎ比の劣化の大きな原因となっていた。
【０００５】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、フレキシブル基板の一部を遮光用部材として利用することによって問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、受光素子と、前記受光素子の実装領域、及び折り曲げ部を介して前記実装領域に隣接するアースパターン領域を設けたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板を固定するホルダと、を具備する光電センサにおいて、前記実装領域の前記折り曲げ部に近い２カ所を前記ホルダの二隅に熱かしめにより固定し、前記アースパターン領域を前記実装領域の裏側と重なるように折り曲げ、重ねられた前記アースパターン領域と前記実装領域の前記折り曲げ部から隔たった２カ所を熱かしめにより前記ホルダの二隅に固定することによって、前記フレキシブル基板を前記ホルダの四隅で固定することを特徴とするものである。
【０００７】
本願の請求項２の発明は、請求項１記載の光電センサにおいて、前記フレキシブル基板のアースパターン領域は、遮光性及びシールド性を有するパターン領域であることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
このような特徴を有する本発明によれば、フレキシブル基板に受光素子を実装し、これと隣接する領域にアースパターンを形成し、アースパターン領域を受光素子の実装領域に折り曲げて固定している。このためケース内より迷光が受光素子側に入射することがなく、光学的Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明の一実施例によるシールド構造を有する受光素子の斜視図である。図１（ａ）においてフレキシブル基板１０には受光素子５が実装され、この受光素子の周囲に角柱形のホルダ６及び受光レンズ４が取付けられていることは前述した従来例と同様である。本実施例においてはフレキシブル基板１０は受光素子実装領域１０ａに隣接して図示のように折り曲げを容易にするため、例えば一連の角形の小さい孔を折り曲げ部１１としてホルダ６の上端部分に設ける。そして図１（ａ）においてその上部をアースパターンで被ってアースパターン領域１０ｂを設ける。そして図１（ｂ）に示すようにフレキシブル基板１０を折り曲げ部１１に沿って折り曲げ、下側のかしめ部８ａ，８ｂで熱かしめして固定する。かしめ部８ｃ，８ｄはあらかじめ熱かしめして固定しておくものとする。こうすれば図１に示す受光素子５の裏面側から迷光が受光素子５やホルダ６側に入射しないため、光学的Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。又外部からのノイズが回路内に加わらないため、耐ノイズ性を向上させることができる。
【００１０】
図２（ａ）はフレキシブル基板の他の形状を示す図である。本実施例におけるフレキシブル基板１２も第１実施例と同様にホルダ６の裏面に直接固定される受光素子実装領域１２ａと、これに隣接するアースパターン領域１２ｂとを設けているが、このアースパターン領域１２ｂの面積を図１より拡大するように構成している。この場合には図２（ｂ）に示すように折り曲げ部１３に沿ってアースパターン領域１２ｂを折り曲げた後、ホルダ６の側面を包み込むようにすることができるため、遮光性，シールド性を向上させることができる。
【００１１】
図３も前述した実施例と同じくフレキシブル基板１４を受光素子実装領域１４ａとアースパターン領域１４ｂによって構成する。本実施例では受光素子実装領域１４ａの裏面に初段の増幅器１５を実装すると共に、裏面にもアースパターンを形成して、折り曲げ部１６に沿って折り曲げるようにしたものである。この場合にはより遮光性が向上するだけでなく、シールド効果を向上させることができる。
【００１２】
図４は前述した各実施例による受光素子５を実装したフレキシブル基板、例えばフレキシブル基板１０を用いた光電センサの縦断面図である。ここでこのフレキシブル基板１０は受光素子５が実装されてＵ字形に湾曲しており、その左側下面が折り曲げられてかしめによって保持されている。この受光素子５は受光レンズ２１及びフレーム２２と一体に形成され、ねじりコイルばね２３により回動自在に保持されている。そしてこのフレームには略三角形状の突片２２ａが固定されており、その右端がカム２４に当接している。カム２４は調整部２５のピニオンを回転させることによって回動し、フレームの突片２２ａと接触する位置を変化させることによって受光部全体を回動させるものである。又下方には投光素子２が実装され、その前面にレンズ３が設けられて光ビームを物体検知領域に向けて照射するように構成されている。
【００１３】
このような構造によれば投光素子の光の一部がケース内に乱反射し迷光となっても、フレキシブル基板が折り曲げられ二重になっているため、光が透過して受光素子側に入射することがなく光のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００１４】
又前述した各実施例は受光素子を実装するフレキシブル基板について説明しているが、投光素子をフレキシブル基板上に実装し、そのフレキシブル基板の一部を拡大して折り曲げ、遮光性とシールド効果を持たせるように構成することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、フレキシブル基板を折り曲げることによって別部材を用いる必要なく高く遮光性を得ることができ、容易に光電センサのＳ／Ｎ比を向上させることができる。又遮光部はノイズに対するシールド効果も有するため、Ｓ／Ｎ比を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による光電センサの受光部の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施例による光電センサの受光部の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３実施例による光電センサの受光部の構成を示す斜視図である。
【図４】本実施例によるフレキシブル基板上に実装した受光素子を有する距離設定型光電センサの一例を示す縦断面図である。
【図５】距離設定型光電センサの全体構成を示すブロック図である。
【図６】従来の光電センサの受光部を示す斜視図である。
【符号の説明】
４ 受光レンズ
５ 受光素子
６ ホルダ
７，１０，１２，１４ フレキシブル基板
１０ａ，１２ａ，１４ａ 受光素子実装領域
１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ アースパターン領域
１１，１３，１６ 折り曲げ部

Claims (2)

1. 受光素子と、
   前記受光素子の実装領域、及び折り曲げ部を介して前記実装領域に隣接するアースパターン領域を設けたフレキシブル基板と、
   前記フレキシブル基板を固定するホルダと、を具備する光電センサにおいて、
   前記実装領域の前記折り曲げ部に近い２カ所を前記ホルダの二隅に熱かしめにより固定し、前記アースパターン領域を前記実装領域の裏側と重なるように折り曲げ、重ねられた前記アースパターン領域と前記実装領域の前記折り曲げ部から隔たった２カ所を熱かしめにより前記ホルダの二隅に固定することによって、前記フレキシブル基板を前記ホルダの四隅で固定することを特徴とする光電センサ。
2. 前記フレキシブル基板のアースパターン領域は、遮光性及びシールド性を有するパターン領域であることを特徴とする請求項１記載の光電センサ。

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