JP5904831B2 - 光学式検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、前方へ光を発してその反射光を検知することで、前方に被検知物が存在しているか否かが判別される光学式検知装置に関する。

電子機器の前方に人や手が存在しているか否かを検知する光学式検知装置が知られている。

特許文献１に記載された光学式検知装置は、基板に発光部と受光部が並んで配置され、その前方に透明基板が配置されている。発光部から赤外線が発せられ透明基板を透過して前方へ送られる。赤外線が透明基板の前方の被検知物に反射されると、その反射光が受光部で受光される。受光部の受光光量を監視することで前方に被検知物が存在しているか否かが判別される。

特開２００１−１９４２３２号公報

特許文献１に記載されている光学式検知装置では、受光部において被検知物からの反射光のみならず外光も受光されるため、電子機器に強い外光が与えられると被検知物を検知する検知精度が低下する。

そこで、検知用の発光部から前方へ発せられる赤外線の一部を導光部材で案内して受光部で受光させ、さらにモニター用の発光素子から発せられる赤外線を同じ導光部材で案内して受光部で受光させて、検知用の発光部から発せられる光とモニター用の発光素子から発せられる光の受光光量を比較することで、外光による検知精度の低下を補償することができる。

しかし、この構造の光学式検知装置は、検知用の発光部から発せられて受光部で受光される光量と、モニター用の発光素子から発せられて受光部で検知される光量とがバランスがとれるように調整することが必要であり、光学式検知装置の設計が難しい。特に、検知用の発光部が複数設けられたものでは、受光光量のバランスの設計がさらに困難になる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、発光素子から発せられた光と被検知物から反射された反射光を受光素子で受光する構造が採用され、さらに検知用の光とモニター用の光をバランスの良い光量で受光できる光学式検知装置を提供することを目的としている。

本発明の光学式検知装置は、互いに異なるタイミングで光を発するモニター用発光素子ならびに検知用発光素子と、前記モニター用発光素子と前記検知用発光素子と並んで配置された受光素子と、前記検知用発光素子ならびに前記受光素子の前方に配置された導光部材とを有しており、
前記検知用発光素子から前記導光部材の内部に入射した基準光が前記導光部材の内部を伝達して前記受光素子で受光されるとともに、前記検知用発光素子から前記導光部材を透過して前方に位置する被検知物で反射された反射検知光が前記導光部材に導かれて前記受光素子で受光され、
前記モニター用発光素子と前記導光部材との間に遮蔽部が設けられ、前記モニター用発光素子から発せられたモニター光が前記受光素子に直接に入射可能とされており、
前記検知用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力と、前記モニター用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力とから、前記被検知物が存在しているか否かが判別されるものであって、
前記導光部材の一部が集光部となっており、前記集光部に、前記受光素子に対向する出光面と、前記出光面を起点として前方に向かうにしたがって前記モニター用発光素子と前記検知用発光素子が並ぶ横方向に広がる傾斜面とが形成されており、前記モニター用発光素子が前記傾斜面に対向していることを特徴とするものである。

本発明の光学式検知装置は、モニター用発光素子から発せられるモニター光が、受光素子に直接に受光されるため、モニター光の受光量を調整するのが容易であり、その結果、モニター光と基準光の受光光量のバランス調整が容易になる。

また、導光部材の一部に集光部を設けることで、モニター用発光素子から導光部材にモニター光が入りにくく、モニター光が直接に受光素子に与えられやすくなる。一方で、導光部材の内部を伝わる基準光ならびに導光部材に入射した反射検知光が、受光素子に向けて効果的に導かれる。

本発明は、前記導光部材が、前記検知用発光素子と対向する検知透過部と、前記検知透過部と前記傾斜面との間に位置する導光部とを有しており、前後方向の肉厚寸法は、前記検知透過部よりも前記導光部が小さいことが好ましい。

上記構成では、検知用発光素子から発せられた光が検知透過部を透過して前方へ送り出されやすくなり、検知用発光素子から導光部材に入射した基準光は、導光部において減衰が少ない状態で受光素子に導かれる。その結果、検知用発光素子から発せられた光のうちの導光部材内を伝播する基準光と、前方へ透過する光の量のバランスを設定しやすくなる。

本発明は、前記導光部と前記検知透過部は、異なる部分成形型によって成形される。
上記の部分成形型を使用することで、前記導光部と前記検知透過部の前後方向の肉厚寸法を、使用条件や種々の条件に合わせて設定しやすくなる。

本発明は、前記検知用発光素子として第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子が設けられ、第１の検知用発光素子よりも第２の検知用発光素子が前記受光素子から離れた位置に配置されており、第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子との間で、前記導光部材の一部に、後方に向かうにしたがって第２の検知用発光素子から徐々に離れる向きに傾斜する導入傾斜面が形成されているものが好ましい。

上記のように複数の検知用発光素子が使用された場合に、受光素子から離れた位置にある第２の検知用発光素子から発せられて導光部材の内部に与えられる第２の基準光と、受光素子に近い位置にある第１の検知用受光素子から発せられて導光部材の内部に与えられる第１の基準光との光量の差を小さくすることが可能になる。
あるいは、本発明の光学式検知装置は、互いに異なるタイミングで光を発するモニター用発光素子ならびに検知用発光素子と、前記モニター用発光素子と前記検知用発光素子と並んで配置された受光素子と、前記検知用発光素子ならびに前記受光素子の前方に配置された導光部材とを有しており、
前記検知用発光素子から前記導光部材の内部に入射した基準光が前記導光部材の内部を伝達して前記受光素子で受光されるとともに、前記検知用発光素子から前記導光部材を透過して前方に位置する被検知物で反射された反射検知光が前記導光部材に導かれて前記受光素子で受光され、
前記モニター用発光素子と前記導光部材との間に遮蔽部が設けられ、前記モニター用発光素子から発せられたモニター光が前記受光素子に直接に入射可能とされており、
前記検知用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力と、前記モニター用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力とから、前記被検知物が存在しているか否かが判別されるものであって、
前記検知用発光素子として第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子が設けられ、第１の検知用発光素子よりも第２の検知用発光素子が前記受光素子から離れた位置に配置されており、第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子との間で、前記導光部材の一部に、後方に向かうにしたがって第２の検知用発光素子から徐々に離れる向きに傾斜する導入傾斜面が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の光学式検知装置は、モニター用発光素子から発せられて受光素子に直接に与えられるモニター光の受光光量と、検知用発光素子から発せられ導光部材の内部で導かれて受光素子に与えられる基準光の受光光量と、検知用発光素子から発せられて被検知物で反射された反射検知光の受光光量とのバランスをとりやすくなり、高精度な検知動作が可能になる。

本発明の実施の形態の光学式検知装置が搭載された電子機器の一例を示す斜視図、 図１に示す光学式検知装置をＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図、 図２に示す断面図の右側の半分を拡大した拡大断面図、 導光部材を成形する成形方法を説明する平面図、 外光を無視したときの検知動作を示す波形図、 受光素子で受光される外光を考慮した検知動作を示す波形図、

図１に、電子機器の一例として車載用表示装置１が示されている。車載用表示装置１は、カーナビゲーション装置や運転情報表示装置または車内の各種コンデション表示装置などとして使用される。

車載用表示装置１は、筐体２の前部にパネル３が設置されている。パネル３に表示窓４が開口しており、液晶表示パネルなどの表示パネルの画面５が表示窓４に現れている。パネル３の前面には、押釦操作部６ａ，６ｂならびに回転操作部７ａ，７ｂが設けられている。

パネル３の表示窓４の下側に光学式検知装置１０が設けられている。光学式検知装置１０からパネル３の前方（Ｙ１方向）へ赤外線の光が出され、パネル３の前方に人の手などが近づくと手などで反射された光が光学式検知装置１０で検知される。筐体２の内部に設けられた制御装置では、人の手などで反射された光が検知されたときに、画面５の表示内容を切り替えるなどの表示制御動作が行われる。

図２に示す光学式検知装置１０の断面図は、Ｙ１方向がパネル３の前方で、Ｙ２方向がパネル３の後方すなわち筐体２が存在している方向である。

光学式検知装置１０は、ケース１１を有している。ケース１１は、内部が前方（Ｙ１方向）と後方（Ｙ２方向）に貫通している角筒形状であり、長手方向がＸ方向に向けられている。

図２に示すように、角筒形状のケース１１の内部に、第１の右仕切り壁１２ａと第１の左仕切り壁１２ｂ、第２の右仕切り壁１３ａと第２の左仕切り壁１３ｂが一体に形成されている。

第１の右仕切り壁１２ａと第１の左仕切り壁１２ｂとの間に受光空間１４が形成されている。第１の右仕切り壁１２ａと第２の右仕切り壁１３ａとの間に、第１の右発光空間１５ａが、第１の左仕切り壁１２ｂと第２の左仕切り壁１３ｂとの間に、第１の左発光空間１５ｂが形成されている。第２の右仕切り壁１３ａとケース１１の右端壁１１ａとの間に、第２の右発光空間１６ａが形成され、第２の左仕切り壁１３ｂとケース１１の左端壁１１ｂとの間に、第２の左発光空間１６ｂが形成されている。

図２と図３に示すように、ケース１１には、第１の右仕切り壁１２ａから連続して受光空間１４内に延びる遮蔽部１７が設けられている。遮蔽部１７の内面にＹ２方向に向かうにしたがって右方向に広がる傾斜面１７ａが形成されている。ケース１１は黒色または濃緑色など任意の色彩を有するプラスチック材料で形成されているが、遮蔽部１７の内面ならびに傾斜面１７ａの表面は平滑面となっており、光を反射しやすい構造である。第１の右仕切り壁１２ａよりも左側に小壁１８が一体に形成されており、遮蔽部１７と小壁１８との間に光通路１９が開口している。

図２に示すように、ケース１１の後方側（Ｙ２側）に基板２１が取り付けられている。基板２１は、第１の右仕切り壁１２ａと第１の左仕切り壁１２ｂならびに第２の右仕切り壁１３ａと第２の左仕切り壁１３ｂに密着して取り付けられ、且つケース１１の右端壁１１ａと左端壁１１ｂに密着して取り付けられている。受光空間１４ならびに第１の右発光空間１５ａと第１の左発光空間１５ｂおよび第２の右発光空間１６ａと第２の左発光空間１６ｂは、基板２１によって後方側（Ｙ２側）が閉鎖されている。

基板２１のＹ１側に向く前面の中央部に受光素子２２が実装されている。受光素子２２は、フォトダイオードまたはフォトトランジスタなどであり、受光空間１４の中央部に位置している。基板２１の前面にモニター用発光素子２３が設けられている。モニター用発光素子２３は、第１の右仕切り壁１２ａと遮蔽部１７と小壁１８で囲まれた小空間の内部に位置している。

基板２１の図示右側の前面に第１の右検知用発光素子２４ａと第２の右検知用発光素子２５ａが実装されている。第１の右検知用発光素子２４ａは、第１の右発光空間１５ａの内部に位置し、第２の右検知用発光素子２５ａは第２の右発光空間１６ａの内部に位置している。基板２１の図示左側の前面に第１の左検知用発光素子２４ｂと第２の左検知用発光素子２５ｂが実装されている。第１の左検知用発光素子２４ｂは、第１の左発光空間１５ｂの内部に位置し、第２の左検知用発光素子２５ｂは第２の左発光空間１６ｂの内部に位置している。

モニター用発光素子２３ならびに第１の右検知用発光素子２４ａと第２の右検知用発光素子２５ａおよび第１の左検知用発光素子２４ｂと第２の左検知用発光素子２５ｂは、赤外線発光ダイオードである。

図２に示すように、ケース１１の前方側（Ｙ１側）に導光部材３０が取り付けられている。導光部材３０は、好ましくは全光線透過率が７０％以上の透明または半透明な材料で形成され、例えばアクリル樹脂などで形成されている。

図２と図３に示すように、導光部材３０の中央部に集光部３１が形成されている。集光部３１は後方側（Ｙ２側）へ突出して、受光空間１４の内部に位置している。集光部３１のＹ２側の端面は平坦な出光面３１ａであり、受光素子２２に接近して対向している。なお、出光面３１ａが、出向した光を受光素子２２に集光させる凸レンズ面であってもよい。

集光部３１には、出光面３１ａの右端に連続して前方（Ｙ１方向）に向かうにしたがって図示右側に張り出す右側傾斜面３２ａと、出光面３１ａの左端に連続して前方（Ｙ１方向）に向かうにしたがって図示左側に張り出す左側傾斜面３２ｂとが形成されている。

図２と図３に示すように、導光部材３０には、右側傾斜面３２ａの終端から右方向へ延びる右側導光部３３ａが形成されている。右側導光部３３ａは前後方向の肉厚寸法Ｔ１が一定である。右側導光部３３ａの右端部に段差部３４ａが形成され、右側導光部３３ａよりも後方（Ｙ２方向）に、突き当て面３５ａが形成され、その右側に第１の右検知透過部３６ａが形成されている。第１の右検知透過部３６ａの右側に突き当て面３７ａが形成され、その右側に第２の右検知透過部３８ａが形成されている。

第１の右検知透過部３６ａは前後方向の肉厚寸法Ｔ２が一定であり、第２の右検知透過部３８ａは前後方向の肉厚寸法Ｔ３が一定である。肉厚寸法Ｔ２と肉厚寸法Ｔ３は、共に右側導光部３３ａの肉厚寸法Ｔ１よりも大きい。第１の右検知透過部３６ａの肉厚寸法Ｔ２と第２の右検知透過部３８ａの肉厚寸法Ｔ３は同じであってもよいし、肉厚寸法Ｔ３が肉厚寸法Ｔ２よりも大きくてもよい。

図２に示すように、集光部３１の左側には、左側導光部３３ｂおよび段差部３４ｂと突き当て面３５ｂが形成され、さらに第１の左検知透過部３６ｂと突き当て面３７ｂならびに第２の左検知透過部３８ｂが形成されている。導光部材３０は左右対称の構造である。

図３に示すように、突き当て面３５ａは、第１の右仕切り壁１２ａの先端に突き当てられ、突き当て面３７ａは、第２の右仕切り壁１３ａの先端に突き当てられている。図２に示すように、突き当て面３５ｂは第１の左側仕切り壁１２ｂの先端に突き当てられ、突き当て面３７ｂは第２の左仕切り壁１３ｂの先端に突き当てられている。

その結果、第１の右検知用発光素子２４ａが第１の右検知透過部３６ａに対向し、第２の右検知用発光素子２５ａが第２の右検知透過部３８ａに対向する。また、第１の左検知用発光素子２４ｂが第１の左検知透過部３６ｂに対向し、第２の左検知用発光素子２５ｂが第２の左検知透過部３８ｂに対向する。

図２と図３に示すように、第１の右検知用発光素子２４ａと第２の右検知用発光素子２５ａとの間に、導光部材３０の一部が後方（Ｙ２方向）に向けて突出する突出部３９ａが一体に形成されている。突出部３９ａには第２の右検知用発光素子２５ａと対向する右導入傾斜面３９ｂが形成されている。右導入傾斜面３９ｂは、後方（Ｙ２方向）に向かうにしたがって第２の右検知用発光素子２５ａから徐々に離れる向きに傾斜している。

図２に示すように、第１の左検知用発光素子２４ｂと第２の左検知用発光素子２５ｂとの間にも、導光部材３０と一体の突出部３９ｃが形成されている。突出部３９ｃに、第２の左検知用発光素子２５ｂと対向する左導入傾斜面３９ｄが形成されている。右導入傾斜面３９ｂと左導入傾斜面３９ｄは左右対称形状である。

図４に、前記導光部材３０を成形するための射出成形用の金型が示されている。固定金型４１は平面４１ａがキャビティに対向している。導光部材３０の前方（Ｙ１方向）に向く前表面３０ａは、固定金型４１の平面４１ａによって平坦面となるように形成される。図４に示すように、固定金型４１に、固定金型４３，４４，４５，４６が対向している。固定金型４３により集光部３１の出光面３１ａが形成される。固定金型４４と固定金型４５によって、突き当て面３５ａと突き当て面３７ａが形成される。また、固定金型４６で突出部３９ａの先端面が形成される。

固定金型４３と固定金型４４の間に部分成形型４７が配置され、固定金型４４と固定金型４５との間に部分成形型４８が、固定金型４５と固定金型４６との間に部分成形型４９が設けられている。固定金型４６と固定金型４１との間に部分成形型５０が配置されている。

部分成形型４７の形状を変更することで、図３に示す右側傾斜面３２ａの傾斜角度と右側導光部３３ａの肉厚寸法Ｔ１を調整して設定することができる。部分成形型４８を変更することで、第１の右検知透過部３６ａの肉厚寸法Ｔ２を調整して設定することができる。部分成形型４９と部分成形型５０を変更することで、右導入傾斜面３９ｂの傾斜角度ならびに第２の右検知透過部３８ａの肉厚寸法Ｔ３を調整して設定することができる。なお、導光部材３０の左半分も同様にして成形される。

図２と図３に示すように、導光部材３０の前方がカバー５１で覆われている。カバー５１は、赤外線を優先して透過できるようフィルターとして機能している。

次に、前記光学式検知装置１０の検知動作を説明する。
光学式検知装置１０は、第１の右検知用発光素子２４ａと第２の右検知用発光素子２５ａならびに第１の左検知用発光素子２４ｂと第２の左検知用発光素子２５ｂが異なるタイミングで順番に発光する。そしてそれぞれの検知用発光素子が発光した直後にモニター用発光素子２３が発光する。例えば、第１の右検知用発光素子２４ａ−モニター用発光素子２３−第１の左検知用発光素子２４ｂ−モニター用発光素子２３−第２の右検知用発光素子２５ａ−モニター用発光素子２３−第２の左検知用発光素子２５ｂ−モニター用発光素子２３の順番で発光する。

図３に示すように、モニター用発光素子２３から発せられたモニター光は、遮蔽部１７と小壁１８との間の光通路１９から受光空間１４に送られる。モニター光の多くは、光路（ｉ）で示すように、受光空間１４内において受光素子２２に直接に与えられて受光される。モニター光の一部は光路（ｉｉ）で示すように、光通路１９を経て集光部３１の右側傾斜面３２ａに当たるが、右側傾斜面３２ａに対するモニター光の入射角θが９０度未満となるため、モニター光が導光部材３０の内部に入射しにくい。

モニター用発光素子２３から発せられるモニター光は、遮蔽部１７の傾斜面１７ａの傾斜角度の設定により、導光部材３０に入りにくく且つ受光素子２２に直接に入射しやすくなっているため、モニター用発光素子２３に与える電流を制御することなどにより、受光素子２２におけるモニター光の受光強度を調整しやすい。

第１の右検知用発光素子２４ａから発せられる光は、その一部が光路（ｉｉｉ）で示すように導光部材３０に入射し、導光部材３０の内部を伝達し、第１の基準光となって集光部３１の出光面３１ａから受光素子２２に与えられる。第１の右検知用発光素子２４ａから発せられる光の他の成分は、光路（ｉｖ）で示すように、第１の右検知透過部３６ａを透過して前方（Ｙ１方向）へ出射する。

第２の右検知用発光素子２５ａから発せられる光の一部は、光路（ｖ）で示すように導光部材３０の内部に入射して第２の基準光となる。また、第２の右検知用発光素子２５ａに右導入傾斜面３９ｂが対向しているため、第２の右検知用発光素子２５ａから発せられた光の一部が、光路（ｖｉ）で示すように、右導入傾斜面３９ｂから導光部材３０に入射して第２の基準光となる。そして、これら第２の基準光は、導光部材３０の内部を伝達し、集光部３１の出光面３１ａから受光素子２２に与えられる。第２の右検知用発光素子２５ａから発せられる光の他の成分は、光路（ｖｉｉ）で示すように、第２の右検知透過部３８ａを透過して前方（Ｙ１方向）へ出射する。

第２の右検知用発光素子２５ａは、第１の右検知用発光素子２４ａよりも、受光素子２２から離れた位置にあるために、第２の右検知用発光素子２５ａから発せられる第２の基準光が、第１の右検知用発光素子２４ａから発せられる第１の基準光よりも導光部材３０の内部で減衰しやすい。一方で、第２の右検知用発光素子２５ａに右導入傾斜面３９ｂが対向しているため、第２の右検知用発光素子２５ａから発せられて導光部材３０の内部に入る第２の基準光の光量が、第１の右検知用発光素子２４ａから導光部材３０の内部に入る第１の基準光の光量よりも多くなる。第２の基準光の光量と減衰とのバランスにより、受光素子２２で検知される第１の基準光の受光光量と第２の基準光の受光光量との差を少なくし、好ましくはほぼ同じレベルにすることが可能である。

集光部３１と第１の右検知透過部３６ａとの間には、前後の肉厚寸法Ｔ１が小さい右側導光部３３ａが設けられている。右側導光部３３ａは断面積が小さいため、受光素子２２に近い位置にある第１の右検知用発光素子２４ａから導光部材３０に入射した第１の基準光が光路（ｖｉｉｉ）で通過するときに、その光量が右側導光部３３ａで絞られることになる。よって、受光素子２２で検知される第１の基準光の受光光量と第２の基準光の受光光量との差をさらに少なくし、ほぼ同じレベルにすることが可能となる。

したがって、モニター用発光素子２３から発せられて受光素子２２で受光されるモニター光と、導光部材３０内を伝播して受光素子２２に与えられる第１の基準光ならびに第２の基準光の３種類の光の受光光量を一致させる制御が容易である。

光路（ｉｖ）（ｖｉｉ）で示すように、第１の右検知用発光素子２４ａと第２の右検知用発光素子２５ａから発せられた光の一部は、導光部材３０を透過しカバー５１を透過して前方（Ｙ１方向）へ送られる。図１に示すパネル３の前方に被検知物である手などが近づくと、カバー５１を透過した光の一部が手で反射され、反射検知光となってカバー５１を透過して導光部材３０の前表面３０ａに与えられる。導光部材３０の中央部に集光部３１が形成されており、右側傾斜面３２ａと左側傾斜面３２ｂの対向間隔が前方（Ｙ１方向）に向けて広げられているため、手で反射された反射検知光が、前表面３０ａから集光部３１の内部に集められ、集光部３１に取り込まれた反射検知光が、右側傾斜面３２ａと左側傾斜面３２ｂとの間で収束させられて受光素子２２に与えられる。よって、反射検知光を受光素子２２で効果的に受光できるようになる。

上記のような検知動作は、左側に設けられた第１の左検知用発光素子２４ｂと第２の左検知用発光素子２５ｂから発せられる光に関しても同じである。

図５と図６は、光学式検知装置１０の検知動作を示している。図５（Ａ）と図６（Ａ）は、第１の右検知用発光素子２４ａが点灯したときの受光素子２２の受光光量を示しており、図５（Ｂ）と図６（Ｂ）は、モニター用発光素子２３が点灯したときの発光素子２２の受光光量を示している。他の検知用発光素子２４ｂ，２５ａ，２５ｂが発光したときも同じであるので、以下では、第１の右検知用発光素子２４ａが点灯したときのみについて説明する。

図５は、太陽光などの外光の影響を無視したときの検知出力である。図５（Ａ）で実線で示す波形は、光学式検知装置１０の前方に人の手などが近づいていない状態において、第１の右検知用発光素子２４ａが点灯したときの受光素子２２の受光光量６１を示している。図５（Ｂ）で実線で示す波形は、モニター用発光素子２３が点灯したときの受光素子２２の受光光量６２を示している。制御部では、第１の右検知用発光素子２４ａが発光したときに受光素子２２で受光される受光光量６１と、その直後にモニター用発光素子２３が点灯したときの受光素子２２の受光光量６２とを比較し、受光光量６２を受光素子６１に一致させるために必要な電流がモニター用発光素子２３に与えられる。

光学式検知装置１０では、いずれかの検知用発光素子が発光したときに受光素子２２で受光される受光光量６１と、その直後にモニター用発光素子２３が点灯したときの受光素子２２の受光光量６２とが一致するように、それぞれの発光素子の発光強度が調整されている。そのため、光学式検知装置１０の前方に手などが近づいていないときは、受光光量６１と受光光量６２とが一致するため、モニター用発光素子２３に与えられる電流が変化しない。

光学式検知装置１０の前方に人の手などが近づくと、第１の右検知用発光素子２４ａから発せられて導光部材３０を透過した光が手などで反射されて受光素子２２で受光されるため、図５（Ａ）において破線で示すように、第１の右検知用発光素子２４ａが発光したときに受光素子２２で受光される受光光量６３がδ１だけ増加する。この場合に、その直後にモニター用発光素子２３が点灯したときの受光素子２２の受光光量６４を、光量６３と一致させるようにモニター用発光素子２３に流れる電流が増加させられる。制御部では、モニター用発光素子２３に流れる電流の増加量を監視することで、光学式検知装置１０の前方に人の手などが近づいたことが認識される。

図６は、太陽光などの外光の影響を加味したときの検知出力である。図６（Ａ）で実線で示す波形は、光学式検知装置１０の前方に人の手などが近づいていない状態において、第１の右検知用発光素子２４ａが点灯したときの受光素子２２の受光光量６５を示している。外光が導光部材３０の内部に入射するため、受光素子２２では第１の右検知用発光素子２４ａから与えられる第１の基準光のみならず、外光も受光する。そのため、受光光量６５は、図５（Ａ）の受光光量６１に比べて外光の光量に応じてδ２だけ上昇する。

図６（Ｂ）に示すように、モニター用発光素子２３が発光したとき、受光素子２２ではモニター光のみならず外光も入射し、受光光量６６が上昇する。このときの外光の受光光量は図６（Ａ）とほぼ同じであるため、受光光量６６の増加量δ２は、図６（Ａ）に示す受光光量６５の増加量δ２と同じである。よって、モニター用発光素子２３に与えられる電流が増加することがなく、制御部では手などが接近していないと判別される。

図６（Ａ）に示すように、光学式検知装置１０の前方に手などが接近すると、第１の右検知用発光素子２４ａが点灯したときの受光素子２２の受光光量６７が破線で示すように上昇する。この場合に、図６（Ｂ）に示すように、モニター用発光素子２３が発光したときに受光素子２２で受光される光量６８を、光量６７に一致させるように、モニター用発光素子２３に与えられる電流が増加させられる。制御部では、モニター用発光素子２３に与えられる電流が増加したことで、前方に人の手などが接近したと判別する。

１ 車載用表示装置
３ パネル
１０ 光学式検知装置
１１ ケース
１７ 遮蔽部
１７ａ 傾斜面
１９ 光通路
２１ 基板
２２ 受光素子
２３ モニター用発光素子
２４ａ 第１の右検知用発光素子
２４ｂ 第１の左検知用発光素子
２５ａ 第２の右検知用発光素子
２５ｂ 第２の左検知用発光素子
３０ 導光部材
３１ 集光部
３１ａ 出光面
３２ａ 右側傾斜面
３２ｂ 左側傾斜面
３３ａ 右側導光部
３３ｂ 左側導光部
３６ａ 第１の右検知透過部
３６ｂ 第１の左検知透過部
３８ａ 第２の右検知透過部
３８ｂ 第２の左検知透過部
３９ａ 右導入傾斜面
３９ｂ 左導入傾斜面

Claims (5)

1. 互いに異なるタイミングで光を発するモニター用発光素子ならびに検知用発光素子と、前記モニター用発光素子と前記検知用発光素子と並んで配置された受光素子と、前記検知用発光素子ならびに前記受光素子の前方に配置された導光部材とを有しており、
   前記検知用発光素子から前記導光部材の内部に入射した基準光が前記導光部材の内部を伝達して前記受光素子で受光されるとともに、前記検知用発光素子から前記導光部材を透過して前方に位置する被検知物で反射された反射検知光が前記導光部材に導かれて前記受光素子で受光され、
   前記モニター用発光素子と前記導光部材との間に遮蔽部が設けられ、前記モニター用発光素子から発せられたモニター光が前記受光素子に直接に入射可能とされており、
   前記検知用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力と、前記モニター用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力とから、前記被検知物が存在しているか否かが判別される光学式検知装置であって、
   前記導光部材の一部が集光部となっており、前記集光部に、前記受光素子に対向する出光面と、前記出光面を起点として前方に向かうにしたがって前記モニター用発光素子と前記検知用発光素子が並ぶ横方向に広がる傾斜面とが形成されており、前記モニター用発光素子が前記傾斜面に対向していることを特徴とする光学式検知装置。
2. 前記導光部材が、前記検知用発光素子と対向する検知透過部と、前記検知透過部と前記傾斜面との間に位置する導光部とを有しており、前後方向の肉厚寸法は、前記検知透過部よりも前記導光部が小さい請求項１記載の光学式検知装置。
3. 前記導光部と前記検知透過部は、異なる部分成形型によって成形される請求項２記載の光学式検知装置。
4. 前記検知用発光素子として第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子が設けられ、第１の検知用発光素子よりも第２の検知用発光素子が前記受光素子から離れた位置に配置されており、第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子との間で、前記導光部材の一部に、後方に向かうにしたがって第２の検知用発光素子から徐々に離れる向きに傾斜する導入傾斜面が形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の光学式検知装置。
5. 互いに異なるタイミングで光を発するモニター用発光素子ならびに検知用発光素子と、前記モニター用発光素子と前記検知用発光素子と並んで配置された受光素子と、前記検知用発光素子ならびに前記受光素子の前方に配置された導光部材とを有しており、
   前記検知用発光素子から前記導光部材の内部に入射した基準光が前記導光部材の内部を伝達して前記受光素子で受光されるとともに、前記検知用発光素子から前記導光部材を透過して前方に位置する被検知物で反射された反射検知光が前記導光部材に導かれて前記受光素子で受光され、
   前記モニター用発光素子と前記導光部材との間に遮蔽部が設けられ、前記モニター用発光素子から発せられたモニター光が前記受光素子に直接に入射可能とされており、
   前記検知用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力と、前記モニター用発光素子が発光しているときに前記受光素子で受光される受光出力とから、前記被検知物が存在しているか否かが判別される光学式検知装置であって、
   前記検知用発光素子として第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子が設けられ、第１の検知用発光素子よりも第２の検知用発光素子が前記受光素子から離れた位置に配置されており、第１の検知用発光素子と第２の検知用発光素子との間で、前記導光部材の一部に、後方に向かうにしたがって第２の検知用発光素子から徐々に離れる向きに傾斜する導入傾斜面が形成されていることを特徴とする光学式検知装置。

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