以下において、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
図1は、フォトセンサ1の正面図である。図2は、フォトセンサ1の上面図である。図3は、フォトセンサ1の分解斜視図である。図3を参照すると、フォトセンサ1は、センサモジュール5と、ケース60と、サブケース80と、底板98とを備える。
図1に示すように、ケース60は、ケース本体部61と、投光ケース部62と、受光ケース部63とを含む。図4は、図2の切断面線IV−IVで切断したときのフォトセンサの断面図である。なお、図4は、センサモジュール5を切断せずに表示している。図4を参照すると、ケース本体部61は、後述する回路封止部90を収容する。投光ケース部62は、後述する投光部10、第1投光リード20、及び、第2投光リード22を収容する。受光ケース部63は、後述する受光部15、第1受光リード24、及び、第2受光リード26を収容する。投光ケース部62と受光ケース部63は、ケース本体部61から上方に延出している。図5は、図1の切断面線V−Vで切断したときのフォトセンサの断面図である。図5を参照すると、投光ケース部62は、受光ケース部63に対向する面に投光スリット66を有している。受光ケース部63は、投光ケース部62に対向する面に受光スリット67を有している。
なお、本実施形態では、特に方向を定義した場合を除いて、以下のように方向を定義する。投光スリット66から受光スリット67へ向かう向きを右方向、その逆向きを左方向と呼ぶ。図面には、X軸の正方向を右方向として示す。この左右方向は、後述する投光部10から受光部15へ向かう光の光軸Ax方向に相当する。また、接続端子50から投受光ケース部62、63に向かう方向を上方向、その逆向きを下方向と呼ぶ。図面には、Y軸の正方向を上方向として示す。フォトセンサ1の中心から表示灯窓68が形成されたケース60の面に向かう方向を前方向、その逆方向を後方向と呼ぶ。図面には、前方向をZ軸の正方向として示す。
投光ケース部62と、受光ケース部63とは、対向している。フォトセンサ1は、ケース60の上部に一対の対向する投受光スリット66、67を有する。投光ケース部62と、受光ケース部63とは、光軸Ax(x軸方向)において隙間を隔てて配置される。図1及び図2に示すように、ケース60には、投受光スリット66、67が対向する方向と垂直な方向(図1のY軸方向、Z軸方向)にケース60を貫通する取付孔69a、69b、69c、69dが形成されている。
フォトセンサ1では、底板98の下方からセンサモジュール5の一部である複数の接続端子50が外部に突出している。図1に示すように、ケース60には、正面側の面に四角形状の表示灯窓68が形成されている。表示灯窓68を通じて、作業者は、動作表示灯(以下、動作表示部92と呼ぶ)を視認することができる。動作表示灯は、受光部15からの受光信号が予め定められたしきい値を超えているか、当該しきい値を下回っているかのいずれか一方の状態において発光する。動作表示灯の発光条件については後述する。
図3に示すように、ケース60には、サブケース80、センサモジュール5が順に挿入され、ケース60の底部に、接続端子50が挿通される孔99を有する底板98が取り付けられる。
図6は、センサモジュール5の平面図である。図7は、センサモジュール5の一次成形品を示す平面図である。別の言い方をすれば、図7は、図6のセンサモジュール5の展開図である。以降の説明では、図7に示される平板に展開されたセンサモジュール5を、センサモジュール4とする。図8は、図6のセンサモジュール4の樹脂に覆われた部材内部の回路の詳細を示す平面図である。
図6を参照すると、センサモジュール5は、投光部10と、受光部15と、第1投光リード20と、第2投光リード22と、第1受光リード24と、第2受光リード26と、集積回路41と、回路封止部90と、複数の接続端子50とを備える。以降の説明では、第1投光リード20と、第2投光リード22と、第1受光リード24と、第2受光リード26と、複数の接続端子50とを総称して、リードフレーム8と呼ぶ。また、センサモジュールのことを、フォトセンサ部品と呼んでもよい。リードフレーム8は、導電性を有する、平板状の部材から形成されている。すなわち、第1投光リード20と、第2投光リード22と、第1受光リード24と、第2受光リード26と、複数の接続端子50とは、平板状である。
投光部10は、投光素子11と、投光封止部12とを含む。投光封止部12は、投光基台部13と、投光レンズ部14とを含む。投光素子11は、例えば発光ダイオードである。ただし、発光ダイオードと異なる素子が投光素子11として用いられてもよい。投光封止部12は、樹脂によって投光素子11を封止する。投光基台部13は、投光素子11を覆う。投光レンズ部14は、曲面状の形状を有し、投光基台部13から突出する。投光レンズ部14は、投光方向視において、円形である。投光レンズ部14は、投光素子11から発する光を平行光に変換する。つまり、投光レンズ部14は、投光素子11からの光の広がりを抑える。
受光部15は、投光部10からの光を受光し、受光信号を出力する。受光部15は、受光素子16と、受光封止部17とを含む。受光封止部17は、受光基台部18と、受光レンズ部19とを含む。受光素子16は、例えばフォトトランジスタである。ただし、フォトトランジスタと異なる素子が受光素子16として用いられてもよい。受光素子16と投光素子11とは互いに向き合って配置されている。すなわち、本実施形態に係るフォトセンサ1は、投光素子11が発した光を受光素子16が直接受光できるか否かを検知する、いわゆる透過型のフォトセンサである。受光封止部17は、樹脂によって受光素子16を封止する。受光基台部18は、受光素子16を覆う。受光レンズ部19は、曲面状の形状を有し、受光基台部18から突出する。受光レンズ部19は、受光方向視において、円形である。投光レンズ部14は、投光素子11からの光を受光素子16に集光する。
図8を参照すると、投光素子11は、第1投光リード20上に実装されている。すなわち、投光素子11は、リードフレーム8上に実装されている。また、受光素子16は、第2受光リード26上に実装されている。すなわち、受光素子16は、リードフレーム8上に実装されている。
集積回路41は、投光素子11と受光素子16とに電気的に接続されている。集積回路41は、リードフレーム8の一部である本体リード部30上に実装されている。例えば、集積回路41は、リードフレーム8上にダイボンディングによって固着され、ワイヤボンディングによって配線されることによって実装されている。したがって、リードフレーム8は、本体リード部30を含み、集積回路41に接続される。本体リード部30は、リードフレーム8のうち、後述する回路封止部に封止されるリードであって、複数の接続端子50を形成するリードを除いた部分である。複数の接続端子50を形成するリードについては後述する。
第1投光リード20及び第2投光リード22は、投光部10と回路封止部90とを接続する。具体的に言えば、第1投光リード20は、投光素子11と、本体リード部30とを接続している。第2投光リード22及びワイヤ配線W11は、投光素子11と、本体リード部30とを接続している。本体リード部30が集積回路41と接続しているため、投光部10は、第1投光リード20及び第2投光リード22を介して、集積回路41と接続している。ここで、下方向(複数の接続端子50が伸びる方向:Y軸負方向)を第1方向とする。そして、第1方向に平行な平面を第1平面とする。第1平面は、具体的には、例えば、複数の接続端子50の表面により形成される平面(XY平面)である。このとき、第1投光リード20及び第2投光リード22は、第1平面と平行で、且つ、第1方向と交差する方向(左方向:X軸負方向)に回路封止部90から突出する。そして、第1投光リード20及び第2投光リード22は、第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。
第1受光リード24及び第2受光リード26は、受光部15と回路封止部90とを接続する。具体的に言えば、第1受光リード24及びワイヤ配線W12は、受光素子16と、本体リード部30とを接続している。本体リード部30が集積回路41と接続しているため、受光部15は、第1受光リード24及び第2受光リード26を介して、集積回路41と接続している。ここで、図6に示すように、投光部10から受光部15へ向かう光の光軸Ax方向に対して垂直であって、投光部10と受光部15との中央を通る平面を平面C1とする第1受光リード24及び第2受光リード26は、上述する第1平面と平行で、且つ、第1方向と交差する方向であって、第1投光リード20及び第2投光リード22が突出する方向と逆方向(右方向:X軸正方向)に、回路封止部90から突出する。例えば、回路封止部90が直方体の場合、第1投光リード20及び第2投光リード22が突出する面に対向する面から、第1受光リード24及び第2受光リード26が突出している。その際にリードの角度までは問わない。第1受光リード24及び第2受光リード26は、回路封止部90から所定の長さだけ突出して屈曲し、第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。
図6に示すように、センサモジュール5において、第1投光リード20及び第2投光リード22と、第1受光リード24及び第2受光リード26とを折り曲げることによって、投光部10と受光部15とが対向するように変形されている。つまり、受光部15は、投光部10に対向して配置される。図6の例では、第1投光リード20及び第2投光リード22と、第1受光リード24及び第2受光リード26とが1回折り曲げられた例を示しているが、第1投光リード20及び第2投光リード22と、第1受光リード24及び第2受光リード26とが複数回折り曲げられたり、ねじられたりされてもよい。第1投光リード20及び第2投光リード22、並びに、第1受光リード24及び第2受光リード26の詳細形状及び折り曲げに関する特徴については後述する。
集積回路41は、例えば、ICチップを含む。集積回路41は、投光素子11に接続されるトランジスタ(図示せず)のゲートに電圧を加えることによって、投光素子11に電流を流して発光させる。これによって、集積回路41は、投光素子11の発光を制御する。集積回路41は、図示しない電流電圧変換回路、増幅回路、A/D変換回路を含む。集積回路41は、受光素子16から出力される光電流を電圧に変換し、当該電圧を増幅した後、デジタル値である受光信号値を求める。また、集積回路41は、当該受光信号値と所定のしきい値との大小関係を比較することにより、受光素子16での受光の有無を判定する。このしきい値は、投光部10と受光部15との間に遮光物体のある第1の場合と遮光物体のない第2の場合の両方で受光信号値を測定した結果得られる、第1の場合と第2の場合を有効に判別しうるしきい値である。当該しきい値は、例えば、集積回路41内のメモリに記憶されている。
センサモジュール4、5は、動作表示部92を点灯させる発光素子42を含む。集積回路41は、ワイヤ配線W1を介して発光素子42と接続する。集積回路41は、受光の判定結果に基づいて、発光素子42を制御する。発光素子42は、例えば発光ダイオードなどであり、本体リード部30上に実装されている。つまり、発光素子42は、リードフレーム8上に実装されている。なお、以降の説明では、集積回路41と発光素子42とを総称して回路部40と呼ぶ。集積回路41は、受光部15からの受光信号を処理し、受光信号の信号値が上述するしきい値以上、もしくはしきい値未満である場合に、発光素子42に接続されるトランジスタ(図示せず)のゲートに、所定電圧の制御信号を加えることによって、発光素子42を点灯させる。発光素子42は、フォトセンサ1の動作、すなわち、集積回路41の処理結果を表示する。
集積回路41は、受光部15からの受光信号を以下の2つの処理方法のうちのいずれかの処理方法を実行する。
[第1の処理]集積回路41は、受光信号の信号値が所定のしきい値以上である場合、発光素子42を点灯させる制御信号(ON信号:例えば、電源電圧Vccを出力する信号)を出力する。集積回路41は、受光信号の信号値が所定のしきい値未満である場合、発光素子42を消灯させる制御信号(OFF信号:例えば、0Vを出力する信号)を出力する。
[第2の処理]集積回路41は、受光信号の信号値が所定のしきい値以上である場合、発光素子42を消灯させる制御信号(OFF信号)を出力する。集積回路41は、受光信号の信号値が所定のしきい値未満である場合、発光素子42を点灯させる制御信号(ON信号)を出力する。
<切換端子>
集積回路41は、ポートP1の電圧に応じて、上述する第1の処理と第2の処理とのうちのいずれの処理を行うかを切り換える。ポートP1の電圧は、電源電圧伝達配線44の突出部46が切断されているか否かによって異なる。図8を参照すると、電源電圧伝達配線44は、電源電圧VccをポートP1に向けて伝達するためのワイヤ配線及びリードである。電源電圧伝達配線44は、ワイヤ配線W2、W3、W4と、突出部46と、第1リード部32と、第2リード部34とを含む。第1リード部32と第2リード部34とは、本体リード部30に含まれる。つまり、本体リード部30は、第1リード部32と第2リード部34とを含む。突出部46が第1リード部32と第2リード部34とに接続されているとき、突出部46と第1リード部32と第2リード部34とが1つのリードとして形成される。つまり、リードフレーム8は、突出部46と第1リード部32と第2リード部34とを含む。
電源電圧Vccは、複数の接続端子50のうち、電源接続端子51に印加される。ワイヤ配線W2、W3は、電源接続端子51と、第1リード部32とを接続する。第1リード部32は、ワイヤ配線W13を介して、集積回路41のポートP2と接続している。突出部46は、第1リード部32に接続され、回路封止部90の外部に突出している。突出部46は、第2リード部34に接続される。ワイヤ配線W4は、第2リード部34と集積回路41のポートP1とを接続する。突出部46が切断されていないときは、ポートP1には、電源接続端子51から、ワイヤ配線W2、W3と、第1リード部32と、突出部46と、第2リード部34と、ワイヤ配線W4とを介して、電源電圧Vccが印加される。突出部46が切断されると、第2リード部34とワイヤ配線W4とポートP1とは、電気的にフローティング状態(どこにも電気的に接続していない状態)となる。つまり、ポートP1には、電源電圧Vcc以外の電圧(例えば、0V)が印加される。集積回路41は、ポートP1に電源電圧Vccが印加されるとき、上述する第1の処理と第2の処理のうちのいずれか一方の処理を実行する。集積回路41は、ポートP1に電源電圧Vcc以外の電圧が印加されるとき、上述する第1の処理と第2の処理のうちの他方の処理を実行する。なお、図8以外の図面は、突出部46が除去されたセンサモジュールを図示している。
図9は、突出部46付近の拡大図である。図9を参照すると、突出部46は、第1副突出部464と第2副突出部466と外部接続部460とで構成される。第1副突出部464は、第1リード部32と接続している。第2副突出部466は、第2リード部34と接続している。第1副突出部464及び第2副突出部466は、回路封止部90の互いに異なる位置から突出する。外部接続部460は、第1副突出部464と第2副突出部466とを接続する。外部接続部460は、第1副突出部464が突出する方向と異なる方向に、第1副突出部464から延びる。同様に、外部接続部460は、第2副突出部466が突出する方向と異なる方向に、第2副突出部466から延びる。
ここで、第1副突出部464と第1リード部32とを総称して、第1リードフレームと呼んでもよい。第2副突出部466と第2リード部34とを総称して、第2リードフレームと呼んでもよい。センサモジュール5は、第1副突出部464と第2副突出部466とが電気的に接続されている第1状態と絶縁されている第2状態の一方に固定されている。第1状態に固定されているセンサモジュール5は、上述する第1の処理と第2の処理のうちのいずれか一方の処理を実行する。第2状態に固定されているセンサモジュール5は、上述する第1の処理と第2の処理のうちの他方の処理を実行する。
第1副突出部464が突出する方向に対して垂直な方向における第1副突出部464の幅をD1とする。第2副突出部466が突出する方向に対して垂直な方向における第2副突出部466の幅をD2とする。第1副突出部464と第2副突出部466とは、第1副突出部464及び第2副突出部466が突出する回路封止部90の端面上において、幅D1以上、且つ、幅D2以上の間隔D3だけ、離隔している。これによって、突出部46が切断され、除去される際に生じるバリによって、第1リード部32と第2リード部34が接触することはない。
さらに、図8に示すように、突出部46は、上述する第1平面(XY平面)上において、第1投光リード20と第2投光リード22との間に配置されている。なお、突出部46は、上述する第1平面(XY平面)上において、第1受光リード24と第2受光リード26との間に配置されてもよい。これによって、センサモジュール5を挿入する際に、突出部46はケース60と直接接触しにくくなる。したがって、センサモジュール5を挿入する際に、突出部46が誤って切断されることが防止される。
なお、図9の説明では、突出部46が切断されるか否かで、上述する第1の処理と第2の処理が切り換えられる場合を示した。これに代えて、外部接続部460が第1副突出部464と、第2副突出部466とは別の導電性を有する部材であってもよい。このとき、外部接続部460を取り付けたり、取り外したりすることによって、センサモジュール5の処理が、上述する第1の処理と第2の処理との一方から他方へと切り換えられてもよい。このような第1副突出部464と、第2副突出部466と別部材である外部接続部460のことを、接続チップと呼んでもよい。接続チップは、例えば、幅がD3以上の長方形状の部材である。
つぎに、突出部46を利用したセンサモジュールの製造方法について説明する。図10は、上述するセンサモジュール4を製造するためのフローチャートである。まず、ステップS1で、第1フォトセンサ中間部品を用意する。この第1フォトセンサ中間部品とは、突出部46が切断されるか否かが未判断の段階の、図8及び図9に示すような突出部46を有するセンサモジュール(センサ部品)である。第1フォトセンサ中間部品は、例えば、以下のように製造される。まず、リードフレーム8へ投光素子11、受光素子16、集積回路41、発光素子42をダイボンディングによって取り付ける。そして、フレーム間のワイヤボンディングを行う。そして、投光部10、受光部15、回路封止部90を生成するための樹脂の射出成形を行う。つぎに、不要なリードフレーム8を切断する。そして、リードフレーム8から一次成形品を切り離し、バリの切除を行う。
ステップS1が終了すると、製造者は、第1フォトセンサ中間部品において、第1副突出部464と第2副突出部466と外部接続部460とで構成される突出部46のいずれかの箇所を切断するか否かを決定する(ステップS2)。ステップS2において、切断すると決定された場合(ステップS2でYes)、製造者は、突出部46を切断する(ステップS3)。ステップS2において切断しないと決定された場合(ステップS2でNo)、あるいは、ステップS3が行われると、本製造方法は終了する。
また、上述する接続チップによって、第1副突出部464と、第2副突出部466とを接続できるセンサモジュールの製造方法について説明する。図11は、センサモジュール4の別の製造方法のフローチャートである。まず、ステップS11で、第2フォトセンサ中間部品を用意する。この第2フォトセンサ中間部品は、突出部46が第1副突出部464と、第2副突出部466とによって形成され、外部接続部460が含まれていない点が第1フォトセンサ中間部品と異なる。第2フォトセンサ中間部品の製造方法は、上述した第1フォトセンサ中間部品の製造方法と、実質的に同じである。
ステップS11が終了すると、製造者は、第1副突出部464と、第2副突出部466とを接続しうる接続チップを用意する(ステップS12)。接続チップは、導電性を有する物質から形成されていればどのようなものでもよい。つぎに、製造者は、第2フォトセンサ中間部品において、第1副突出部464と、第2副突出部466とを接続するか否かを決定する(ステップS13)。ステップS13において、接続すると決定された場合(ステップS13でYes)、製造者は、例えば、半田付けによって、第1副突出部464と、第2副突出部466とを接続チップにより接続する(ステップS14)。ステップS13において接続しないと決定された場合(ステップS13でNo)、あるいは、ステップS14が行われると、本製造方法は終了する。
<回路封止部、投光部、受光部の樹脂>
図6から図8までに示すように、回路封止部90は、回路部40を封止する。図12は、図7のセンサモジュール4の側面図である。図12(a)は、図7のセンサモジュール4の左側面図である。図12(b)は、図7のセンサモジュール4の右側面図である。図12は、投光素子11と、受光素子16と、発光素子42とを点線で示している。
図7、図8、及び、図12を参照すると、回路封止部90は、回路封止本体部91と、動作表示部92とを含む。回路封止本体部91は、回路部40を封止する。具体的には、回路封止本体部91は、樹脂によって集積回路41を封止する。さらに、回路封止本体部91は、樹脂によって発光素子42を封止する。動作表示部92は、回路封止本体部91上に配置される。動作表示部92は、発光素子42に対向する。すなわち、発光素子42の発する光が動作表示部92を通過するように、動作表示部92が形成されている。
投光封止部12と、受光封止部17と、回路封止部48は、光拡散剤を同じ濃度だけ含有する同一の樹脂によって形成される。投光封止部12と、受光封止部17と、回路封止部48は、リードフレーム8を介して接続されている。図12(a)を参照すれば、Z軸の正方向を上方向とした場合において、投光素子11の上端から投光基台部13の上端までの距離H11は、発光素子42の上端から回路封止本体部91の上端までの距離H21よりも小さい。また、Z軸の正方向は、投光素子11の投光方向にも相当し、且つ、Z軸の正方向は、発光素子42の発光方向にも相当する。したがって、投光素子11の投光方向における投光基台部13の厚さH11は、発光素子42の発光方向における回路封止本体部91の厚さH21よりも小さい。さらに、Z軸の正方向を上方向とした場合において、投光基台部13の上端から投光レンズ部14の上端(後側節点)V1までの距離H12は、動作表示部92のZ方向の厚さH22よりも小さい。つまり、投光素子11の投光方向における投光レンズ部19の厚さH12は、発光素子42の発光方向における動作表示部92の厚さH22よりも小さい。これより、Z軸の正方向を上方向とした場合において、投光素子11の上端から投光レンズ部19の上端V1までの距離H1は、発光素子42の上端から動作表示部92の上端までの距離H2よりも小さい。つまり、投光素子11の投光方向における投光封止部12の厚さH1は、発光素子42の発光方向における動作表示部92の厚さを含む回路封止部90の厚さH2よりも小さい。なお、H2は、H1の約1.5倍である。
図12(b)を参照すれば、Z軸の正方向を上方向とした場合において、受光素子16の上端から受光基台部18の上端までの距離H31は、発光素子42の上端から回路封止本体部91の上端までの距離H21よりも小さい。また、Z軸の負方向は、受光素子16の受光方向にも相当し、且つ、Z軸の正方向は、発光素子42の発光方向にも相当する。したがって、受光素子16の受光方向における受光基台部18の厚さH31は、発光素子42の発光方向における回路封止本体部91の厚さH21よりも小さい。さらに、Z軸の正方向を上方向とした場合において、受光基台部18の上端から受光レンズ部19の上端(後側節点)V2までの距離H32は、動作表示部92のZ方向の厚さH22よりも小さい。つまり、受光素子16の受光方向における受光レンズ部19の厚さH32は、発光素子42の発光方向における動作表示部92の厚さH22よりも小さい。これより、Z軸の正方向を上方向とした場合において、受光素子16の上端から受光レンズ部19の上端(後側節点)V2までの距離H3は、発光素子42の上端から動作表示部92の上端までの距離H2よりも小さい。つまり、受光素子16の受光方向における受光封止部17の厚さH3は、発光素子42の発光方向における動作表示部92の厚さを含む回路封止部90の厚さH2よりも小さい。なお、H2は、H3の約1.5倍である。
ここで、フォトセンサ1の感度を上げるため、投光素子11によって発せられ、受光素子16によって受光される光は、できるだけ拡散されないことが望ましい。一方、発光素子42によって発せられる光は、作業者の視認性を向上されるため、できるだけ拡散されたほうが望ましい。ここで、投光封止部12の厚さH1は回路封止部90の厚さH2よりも小さく、受光封止部17の厚さH3は回路封止部90の厚さH2よりも小さい。したがって、投光封止部12と、受光封止部17と、回路封止部48とは、光拡散剤を同じ濃度だけ含有する同一の樹脂によって形成されているとしても、投光封止部12及び受光封止部17では、光の拡散度合いを少なくすることが出来、回路封止部90では、光の拡散度合いを大きくすることが出来る。
なお、視認性において有効な程度に回路封止部90において光を拡散させるためには、
樹脂中の光拡散剤の濃度は、0.3重量%以上であることが好ましい。また、フォトセンサ1の感度に影響しない程度に、受光素子16の光電流を得られるようにするには、樹脂中の光拡散剤の濃度は、0.7重量%以下であることが好ましい。したがって、樹脂中の光拡散剤の濃度は、0.3重量%以上、且つ、0.7重量%以下であることが好ましい。理想的には、樹脂中の光拡散剤の濃度は、0.5重量%である。
<接続端子>
図8を参照すると、複数の接続端子50は、上述する電源端子51と、グランド(GND)端子54と、第1端子52と、第3端子53とを含む。ここで、第1端子52と、第3端子53とを総称して、第1外部接続端子と呼ぶ。第1端子52及び第3端子53は、回路封止部90から突出する。すなわち、第1外部接続端子は、回路封止部90から突出する。また、電源端子51とグランド端子54とを総称して、第2外部接続端子と呼ぶ。電源端子51及びグランド端子54は、回路封止部90から突出する。すなわち、第2外部接続端子は、回路封止部90から突出する。
図13は、複数の接続端子50及びその周辺の拡大図である。図13を参照すると、第1端子52は、第1回路接続部52aと、第1内側端子部52cと、第1外側端子部52dとを含む。第1回路接続部52aは、ワイヤ配線W5を介して集積回路41と接続する。第1回路接続部52aは、ワイヤ配線W5が接続する部分を言い、例えば、図13に図示した長方形状のリードをいう。なお、第1回路接続部52aの形状は、図13に示したような長方形に限定されない。
第1内側端子部52cは、第1回路接続部52aから延びる。具体的には、第1内側端子部52cは、第1回路接続部52aから左方向(x軸負方向)、且つ、下方向(y軸負方向)に延びている。図13に示すように、第1内側端子部52cの上端は、第1回路接続部52aとの境界である。第1内側端子部52cの下端は、第1貫通孔523の下端PE1を通り、第1外側端子部52dが延びる方向(y軸負方向)に垂直な直線である。なお、第1内側端子部52cの延びる方向は、図13に示したような方向に限定されない。また、第1内側端子部52cの形状は、回路封止部90と接する部分の幅(第1内側端子部52cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な向きの長さ)が、第1内側端子部52cの下端の幅(第1内側端子部52cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な向きの長さ)より狭ければ、いかなる形状でもよい。第1内側端子部52cの形状の詳細は、後述する。
第1外側端子部52dは、第1内側端子部52cから延びている。具体的には、第1外側端子部52dは、第1内側端子部52cから下方向(y軸負方向)に延びている。第1外側端子部52dは、第1内側端子部52cと接続する側と反対側に第1端部52bを含む。第1端部52bは、第2貫通孔525を含む。第2貫通孔525は、半田付け用の孔である。第1外側端子部52dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1外側端子部52dの寸法は、D11であり、第1端部52b付近の丸みを帯びた部分を除いて一定である。
図14は、第1内側端子部52cを拡大して示している。図14を参照すると、第1内側端子部52cは、第1部分521と、第2部分522と、第3部分524とを含む。第1部分521は、第1左部分1521と、第1右部分2521とを含む。第2部分522は、第2左部分1522と、第2右部分2522とを含む。第1部分521と、第2部分522と、第3部分524とによって、第1貫通孔523が形成されている。すなわち、第1内側端子部52cは、第1貫通孔523を含む。
第1部分521は、第1内側端子部52cのうち、回路封止部90の外部に位置する部分である。具体的には、第1部分521の上端は、上述する第1平面(XY平面)に対して垂直な方向から見て、回路封止部90の外形線と第1内側端子部52cとが重なる部分である。第1左部分1521と、第1右部分2521とは、回路封止部90の外部に位置する。第1左部分1521は、第1部分521のうち、第1貫通孔523の左側に位置する部分である。第1右部分2521は、第1部分521のうち、第1貫通孔523の右側に位置する部分である。第1部分521は、第1外側端子部52dと隣接する。つまり、第1左部分1521と、第1右部分2521とは、第1外側端子部52dと隣接する。
第2部分522は、第1部分521に隣接し、回路封止部90の内部に位置する部分である。具体的には、第2部分522の下端は、上述する第1平面(XY平面)に対して垂直な方向から見て、回路封止部90の外形線と第1内側端子部52cとが重なる部分である。第2部分522の上端は、第1貫通孔523の上端PE3を通り、第1内側端子部52cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な直線である。第2左部分1522は、第2部分522のうち、第1貫通孔523の左側に位置する部分である。第2右部分2522は、第2部分522のうち、第1貫通孔523の右側に位置する部分である。つまり、第2左部分1522は、第1左部分1521に隣接し、回路封止部90の内部に位置する。第2右部分2522は、第1右部分2521に隣接し、回路封止部90の内部に位置する。
第3部分524は、第2部分522よりも第1回路接続部52aの近くに位置する。つまり、第3部分524は、第2左部分1522及び第2右部分2522よりも第1回路接続部52aの近くに位置する。具体的には、第3部分524の上端は、第1回路接続部52aとの境界である。第3部分524の下端は、第1貫通孔523の上端PE3を通り、第1内側端子部52cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な直線である。
第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1左部分1521の寸法D12は、第1外側端子部52dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1外側端子部52dの寸法D11よりも短い。同様に、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1右部分2521の寸法D13は、第1外側端子部52dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1外側端子部52dの寸法D11よりも短い。ここで、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1部分521の寸法をD12+D13とする。このとき、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1部分521の寸法D12+D13は、第1外側端子部52dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1外側端子部52dの寸法D11よりも短い。第1外側端子部52dは、複数の接続端子50が外部回路に取り付けられる際に、半田付けされる部分である。第1外側端子部52dが半田付けされると、熱が第1回路接続部52aに向けて伝導する。しかし、第1部分521の寸法D12+D13が第1外側端子部52dの寸法D11よりも短いことによって、熱が第1回路接続部52aに向けて伝導しにくくなる。これによって、ワイヤ配線W5が熱で切断されることが抑止される。
また、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第2左部分1522の寸法D14は、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1左部分1521の寸法D12以下である。同様に、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第2右部分2522の寸法D15は、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第1右部分2521の寸法D13以下である。第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第3部分524における第2部分522との境界部分の寸法D16は、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第2左部分1522の寸法D14より長い。同様に、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第3部分524における第2部分522との境界部分の寸法D16は、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第2右部分2522の寸法D15より長い。ここで、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第2部分522の寸法をD14+D15とする。このとき、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第3部分524における第2部分522との境界部分の寸法D16は、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第2部分522の寸法D14+D15より長い。第1外側端子部52dが半田付けされると、第2部分522に到達する熱によって、第2部分522と接する樹脂が溶けることがある。しかし、第3部分524における第2部分522との境界部分の寸法D16が、第2部分522の寸法D14+D15よりも長いことによって、第2部分522と接する樹脂が溶けても、第1端子52が回路封止部90から抜けにくくなっている。
第1貫通孔523の一部には、上述する樹脂が充填される。この樹脂が充填される部分を第1孔封止部93と呼ぶ(図8参照)。第1孔封止部93は、第1貫通孔523の一部を封止する。逆に言えば、第1貫通孔523には樹脂が充填されない部分が存在する。回路封止部90は、図8の注入口(ゲート)Gから樹脂が注入されることにより、射出成形によって成形される。なお、回路封止部90の成形が完了すると、ゲートGは削り出され、ゲートGの跡が注入口対応部97として回路封止部90の表面に残る。つまり、注入口対応部97は、樹脂によって回路封止部90を射出成形する際の樹脂の注入口Gに対応する位置に設けられる。図8に示すように、第1孔封止部93は、回路封止部90の一端に位置し、注入口対応部97は、回路封止部90の他端に設けられる。このため、第1貫通孔523には、ボイド(boid:気泡)が溜まりやすい。第1部分521の寸法(D12+D13)が長いと、空気が第1外部接続端子に引っかかって止まり、気泡が生じてしまう。しかし、第1部分521の寸法(D12+D13)が、第1外側端子部52dの寸法D11よりも短いので、空気が第1外部接続端子に引っかかる確率を下げることが出来る。さらに、端子幅(D12+D13)が狭ければ、気泡が引っかかる部分が減り、当該気泡によって生じる樹脂の充填不足を減らすことができる。なお、第1部分521は、第1内側端子部52cが伸びる方向に対して、樹脂によって回路封止部90を射出成形する際にバリが生じない程度の長さが設けられることが好ましい。
つぎに、図13を参照すると、第3端子53は、第3回路接続部53aと、第3内側端子部53cと、第3外側端子部53dとを含む。第3回路接続部53aは、ワイヤ配線W7と本体リード部30の一部の第3リード部36とワイヤ配線W7、W8とを介して、集積回路41と接続する。第3回路接続部53aは、ワイヤ配線W6が接続する部分を言い、例えば、図13に図示した長方形状のリードをいう。なお、第3回路接続部53aの形状は、図13に示したような長方形に限定されない。
第3内側端子部53cは、第3回路接続部53aから延びる。具体的には、第3内側端子部53cは、第3回路接続部53aから平面上を蛇行しながら、下方向(y軸負方向)に延びている。図13に示すように、第3内側端子部53cの上端は、第3回路接続部53aとの境界である。第3内側端子部53cの下端は、第3貫通孔533の下端PE2を通り、第3外側端子部53dが延びる方向(y軸負方向)に垂直な直線である。なお、第3内側端子部53cの延びる方向は、図13に示したような方向に限定されない。また、第3内側端子部53cの形状は、回路封止部90と接する部分の幅(第3内側端子部53cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な向きの長さ)が、第3内側端子部53cの下端の幅(第3内側端子部53cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な向きの長さ)より狭ければ、いかなる形状でもよい。第3内側端子部53cの形状の詳細は、後述する。
第3外側端子部53dは、第3内側端子部53cから延びている。具体的には、第3外側端子部53dは、第3内側端子部53cから下方向(y軸負方向)に延びている。第3外側端子部53dは、第3内側端子部53cと接続する側と反対側に第3端部53bを含む。第3端部53bは、第4貫通孔535を含む。第4貫通孔535は、半田付け用の孔である。第3外側端子部53dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第3外側端子部53dの寸法は、D21であり、第3端部53b付近の丸みを帯びた部分を除いて一定である。
図14は、第3内側端子部53cを拡大して示している。図14を参照すると、第3内側端子部53cは、第4部分531と、第5部分532と、第6部分534とを含む。第4部分531は、第4左部分1531と、第4右部分2531とを含む。第5部分532は、第5左部分1532と、第5右部分2532とを含む。第4部分531と、第5部分532と、第6部分534とによって、第3貫通孔533が形成されている。すなわち、第3内側端子部53cは、第3貫通孔533を含む。
第4部分531は、第3内側端子部53cのうち、回路封止部90の外部に位置する部分である。具体的には、第4部分531の上端は、上述する第1平面(XY平面)に対して垂直な方向から見て、回路封止部90の外形線と第3内側端子部53cとが重なる部分である。第4左部分1531と、第4右部分2531とは、回路封止部90の外部に位置する。第4左部分1531は、第4部分531のうち、第3貫通孔533の左側に位置する部分である。第4右部分2531は、第4部分531のうち、第3貫通孔533の右側に位置する部分である。第4部分531は、第3外側端子部53dと隣接する。つまり、第4左部分1531と、第4右部分2531とは、第3外側端子部53dと隣接する。
第5部分532は、第4部分531に隣接し、回路封止部90の内部に位置する部分である。具体的には、第5部分532の下端は、上述する第1平面(XY平面)に対して垂直な方向から見て、回路封止部90の外形線と第3内側端子部53cとが重なる部分である。第5部分532の上端は、第3貫通孔533の上端PE4を通り、第3内側端子部53cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な直線である。第5左部分1532は、第5部分532のうち、第3貫通孔533の左側に位置する部分である。第5右部分2532は、第5部分532のうち、第3貫通孔533の右側に位置する部分である。つまり、第5左部分1532は、第4左部分1531に隣接し、回路封止部90の内部に位置する。第5右部分2532は、第4右部分2531に隣接し、回路封止部90の内部に位置する。
第6部分534は、第5部分532よりも第3回路接続部53aの近くに位置する。つまり、第6部分534は、第5左部分1532及び第5右部分2532よりも第3回路接続部53aの近くに位置する。具体的には、第6部分534の上端は、第3回路接続部53aとの境界である。第6部分534の下端は、第3貫通孔533の上端PE4を通り、第3内側端子部53cが延びる方向(y軸負方向)に垂直な直線である。
第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第4左部分1531の寸法D22は、第3外側端子部53dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第3外側端子部53dの寸法D21よりも短い。同様に、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第4右部分2531の寸法D23は、第3外側端子部53dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第3外側端子部53dの寸法D21よりも短い。ここで、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第4部分531の寸法をD22+D23とする。このとき、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第4部分531の寸法D22+D23は、第3外側端子部53dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第3外側端子部53dの寸法D21よりも短い。第3外側端子部53dは、複数の接続端子50が外部回路に取り付けられる際に、半田付けされる部分である。第3外側端子部53dが半田付けされると、熱が第3回路接続部53aに向けて伝導する。しかし、第4部分531の寸法D22+D23が第3外側端子部53dの寸法D21よりも短いことによって、熱が第3回路接続部53aに向けて伝導しにくくなる。これによって、ワイヤ配線W6、W7が熱で切断されることが抑止される。
また、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第5左部分1532の寸法D24は、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第4左部分1531の寸法D22以下である。同様に、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第5右部分2532の寸法D25は、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第4右部分2531の寸法D23以下である。第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第6部分534の寸法D26は、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第5左部分1532の寸法D24より長い。同様に、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第6部分534の寸法D26は、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第5右部分2532の寸法D25より長い。ここで、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第5部分532の寸法をD24+D25とする。このとき、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第6部分534の寸法D26は、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第5部分532の寸法D24+D25より長い。第3外側端子部53dが半田付けされると、第5部分532に到達する熱によって、第5部分532と接する樹脂が溶けることがある。しかし、第6部分534の寸法D26が、第5部分532の寸法D24+D25よりも長いことによって、第5部分532と接する樹脂が溶けても、第3端子53が回路封止部90から抜けにくくなっている。
第3貫通孔533の一部には、上述する樹脂が充填される。この樹脂が充填される部分を第3孔封止部94と呼ぶ(図8参照)。第3孔封止部94は、第3貫通孔533の一部を封止する。逆に言えば、第3貫通孔533には樹脂が充填されない部分が存在する。第3孔封止部94は、回路封止部90の一端に位置し、注入口対応部97は、回路封止部90の他端に設けられる。このため、第3貫通孔533には、ボイド(boid:気泡)が溜まりやすい。第4部分531の寸法(D22+D23)が長いと、空気が第1外部接続端子に引っかかって止まり、気泡が生じてしまう。しかし、第4部分531の寸法(D22+D23)が、第3外側端子部53dの寸法D21よりも短いので、空気が第1外部接続端子に引っかかる確率を下げることが出来る。さらに、端子幅(D22+D23)が狭ければ、気泡が引っかかる部分が減り、当該気泡によって生じる樹脂の充填不足を減らすことができる。なお、第4部分531は、第3内側端子部53cが伸びる方向に対して、樹脂によって回路封止部90を射出成形する際にバリが生じない程度の長さが設けられることが好ましい。
図13を参照すると、電源端子51は、第2回路接続部51aと、第2内側端子部51cと、第2外側端子部51dとを含む。第2回路接続部51aは、ワイヤ配線W2、W3と第2リード部34とワイヤ配線W4とを介して集積回路41と接続する。第2内側端子部51cは、第2回路接続部51aから伸びる。具体的には、第2内側端子部51cは、第2回路接続部51aから左方向(x軸負方向)に伸びている。第2外側端子部51dは、第2内側端子部51cから伸びている。具体的には、第2外側端子部51dは、第2内側端子部51cから下方向(y軸負方向)に伸びている。第2外側端子部51dは、第2内側端子部51cと接続する側と反対側に第2端部51bを含む。第2端部51bは、第5貫通孔515を含む。第5貫通孔515は、半田付け用の孔である。第2外側端子部51dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第2外側端子部51dの寸法は、ほぼ一定である。
また、グランド端子54は、第4回路接続部54aと、第4内側端子部54cと、第4外側端子部54dとを含む。第4回路接続部54aは、第1受光リード24とワイヤ配線W9とを介して集積回路41と接続する。第4内側端子部54cは、第4回路接続部54aから伸びる。具体的には、第4内側端子部54cは、第4回路接続部54aから下方向(y軸負方向)、且つ、右方向(x軸正方向)に伸びている。第4外側端子部54dは、第4内側端子部54cから伸びている。具体的には、第4外側端子部54dは、第4内側端子部54cから下方向(y軸負方向)に伸びている。第4外側端子部54dは、第4内側端子部54cと接続する側と反対側に第4端部54bを含む。第4端部54bは、第6貫通孔545を含む。第6貫通孔545は、半田付け用の孔である。第4外側端子部54dが伸びる方向に対して垂直な方向(x軸方向)の、第4外側端子部54dの寸法は、ほぼ一定である。
ここで、第2貫通孔525と第1回路接続部52aとの距離は、第5貫通孔515と第2回路接続部51aとの距離より短い。同様に、第4貫通孔535と第3回路接続部53aとの距離は、第5貫通孔515と第2回路接続部51aとの距離より短い。さらに、第2貫通孔525と第1回路接続部52aとの距離は、第6貫通孔545と第4回路接続部54aとの距離より短い。同様に、第4貫通孔535と第3回路接続部53aとの距離は、第6貫通孔545と第4回路接続部54aとの距離より短い。なお、ここでいう2つの部分の間の距離は、当該2つの部分を直線で結んだときの直線上の距離ではなく、当該2つの部分の間をつなぐリード上の最短距離を意味する。つまり、電源端子51及びグランド端子54は、端部と回路接続部との間の距離が長いため、熱が端部から回路接続部へ伝導される際に冷却されやすい。しかし、第1端子52及び第3端子53は、端部と回路接続部との間の距離が短いため、熱が端部から回路接続部へ伝導される際に冷却されにくい。よって、第1端子52、第3端子53に、第1貫通孔523、第3貫通孔533を設けることによって、熱伝導を抑止している。
さらに、第1端子52の表面積は、電源端子51、グランド端子54の表面積より小さい。また、第3端子53の表面積は、電源端子51、グランド端子54の表面積より小さい。電源端子51及びグランド端子54は、表面積が大きいため、熱が端部から回路接続部へ伝導される際に冷却されやすい。しかし、第1端子52及び第3端子53は、表面積が小さいため、熱が端部から回路接続部へ伝導される際に冷却されにくい。よって、第1端子52、第3端子53に、第1貫通孔523、第3貫通孔533を設けることによって、熱伝導を抑止している。
なお、上述するように、第1外側端子部52dと、第3外側端子部53dとが延びる方向、及び形状は、同一である。さらに、第1内側端子部52c及び第3内側端子部53cの回路封止部90と接する部分の幅は、第1内側端子部52c及び第3内側端子部53cの下端の幅より狭い。したがって、第1回路接続部52aと第3回路接続部53aとを入れ換えてもよい。第1内側端子部52cと第3内側端子部53cとを入れ換えてもよい。第1外側端子部52dと第3外側端子部53dとを入れ換えてもよい。第1端部52bと第3端部53bとを入れ換えてもよい。第1部分521と第4部分531とを入れ換えてもよい。第2部分522と第5部分532とを入れ換えてもよい。第3部分524と第6部分534とを入れ換えてもよい。第1貫通孔523と第3貫通孔533とを入れ換えてもよい。第1孔封止部93と第3孔封止部94とを入れ換えてもよい。
同様に、第2外側端子部51dと第4外側端子部54dとが延びる方向が同一である。したがって、第2回路接続部51aと第4回路接続部54aとを入れ換えてもよい。第2内側端子部51cと第4内側端子部54cとを入れ換えてもよい。第2外側端子部51dと第4外側端子部54dとを入れ換えてもよい。
また、第1内側端子部52c、第3内側端子部53cの形状は、必ずしも貫通孔523、533を有する必要はない。図15A及び図15Bは、本実施形態の変形例に係る第1内側端子部及び第3内側端子部を示した図である。例えば、図15A(a)に示すように、第1端子152が、第1左部分1521と第2左部分1522を含む第1内側端子部152cと、第1回路接続部52aと、第1外側端子部52dとから形成されてもよく、第3端子153が、第4左部分1531と第5左部分1532を含む第3内側端子部153cと、第3回路接続部53aと、第3外側端子部53dとから形成されてもよい。また、図15A(b)に示すように、第1端子252が、第1右部分2521と第2右部分2522を含む第1内側端子部252cと、第1回路接続部52aと、第1外側端子部52dとから形成されてもよく、第3端子253が、第4右部分2531と第5右部分2532を含む第3内側端子部253cと、第3回路接続部53aと、第3外側端子部53dとから形成されてもよい。この場合でも、上述するような、空気が第1外部接続端子に引っかかる確率を下げることが出来る効果、及び、樹脂の充填不足を減らす効果が得られる。
また、図15B(c)に示すように、第1端子352が、第1左部分1521と第2左部分1522と第3部分524とを含む第1内側端子部352cと、第1回路接続部52aと、第1外側端子部52dとから形成されてもよく、第3端子353が、第4左部分1531と第5左部分1532と第6部分534とを含む第3内側端子部353cと、第3回路接続部53aと、第3外側端子部53dとから形成されてもよい。また、図15B(d)に示すように、第1端子452が、第1右部分2521と第2右部分2522と第3部分524とを含む第1内側端子部452cと、第1回路接続部52aと、第1外側端子部52dとから形成されてもよく、第3端子453が、第4右部分2531と第5右部分2532と第6部分534とを含む第3内側端子部453cと、第3回路接続部53aと、第3外側端子部53dとから形成されてもよい。この場合、空気が第1外部接続端子に引っかかる確率を下げることが出来る効果、及び、樹脂の充填不足を減らす効果ばかりでなく、第2部分若しくは第5部分の樹脂が溶けたときに第1端子352、452、第3端子353、453が回路封止部90から抜けにくくなる効果も得られる。
なお、本発明に係るフォトセンサにおいては、第1端子は、上述する第1端子52、152、252、352、452のいずれであってもよく、第3端子は、上述する第3端子53、153、253、353、453のいずれであってもよい。
<投光リード及び受光リード>
本実施形態に係るセンサモジュール5は、回路封止部90内の集積回路41のピン配置の制約もあり、投光リード20、22と、受光リード24、26とを左右方向に突出させている。また、センサモジュール5は、平面形状(ストレート)タイプと外形L字形状タイプの2種類に対応することができる。第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、以下の特徴を有している。図7に示すように、第1投光リード20は、第1投光リード部202と、第2投光リード部204と、第3投光リード部206と、第4投光リード部208と、第5投光リード部210とを含む。
図6に示すように、第1投光リード部202は、上述する第1平面(XY平面)と平行でかつ上述する第1方向(Y軸負方向)と交差する方向に、回路封止部90から突出し、かつ第1方向と逆方向に延びる。具体的には、第1投光リード部202は、第1投光リード突出部202aと、第1屈曲部202cと、第1投光リード延出部202bとを含んでいる。第1投光リード突出部202aは、第1平面と平行でかつ第1方向と交差する方向に、回路封止部90から突出する。第1屈曲部202cは、第1投光リード突出部202aと、第1投光リード延出部202bとを連結している。第1投光リード延出部202bは、第1屈曲部202cから第2投光リード部204の第1外端部204bまで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。第1投光リード突出部202aは、回路封止部90を射出成形した際に生じるバリを取り除くことができる長さ(0.3〜0.4mm程度の距離)だけ設けられている。
第2投光リード部204は、第1外端部204bと、第1内端部204aと、第1直線部204cとを含む。第1外端部204bは、第1投光リード延出部202bと第1直線部204cとを連結している。第1外端部204bは、屈曲している。第1直線部204cは、第1外端部204bから第1内端部204aまで、光軸方向(x軸方向)における内方に向かって延びる。ここで、内方とは、光軸方向(x軸方向)において、上述する平面C1に近づく方向をいう。また、外方とは、光軸方向(x軸方向)において、上述する平面C1から離れる方向をいう。第1内端部204aは、第1直線部204cと、第3投光リード部206とを連結している。第1内端部204aは、屈曲している。第3投光リード部206は、第2投光リード部204に接続される。具体的には、第3投光リード部206は、第1内端部204aから、後述する第4投光リード部208の第2内端部208aまで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。
第4投光リード部208は、第2外端部208bと、第2内端部208aと、第2直線部208cとを含む。第2内端部208aは、第3投光リード部206と第2直線部208cとを連結している。第2内端部208aは、屈曲している。第2直線部208cは、第2内端部208aから第2外端部208bまで、光軸方向(x軸方向)における外方に向かって延びる。図7を参照すると、第4投光リード部208は、投光部10と受光部15とを対向させるため、第1曲げ部B1によって折り曲げられる。図6に示すように第1曲げ部B1によって折り曲げられることによって、第1曲げ部B1と、第2外端部208bとが、第1平面(XY平面)から垂直な方向から見て重なる。図6に示すように、光軸方向(x軸方向)において、第1内端部204aは、第2外端部208bよりも内方に位置する。また、光軸方向において、第2内端部208aは、第1外端部204bよりも内方に位置する。第4投光リード208において第1曲げ部B1の曲げしろを確保するために、第3投光リード部206を内方に配置したため、このような位置関係となっている。
第2外端部208bは、第2直線部208cと、第5投光リード部210とを連結している。第2外端部208bは、屈曲している。第5投光リード部210は、第2外端部208bに接続される。第5投光リード部210は、第2外端部208bから投光部10まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に屈曲しながら延びる。
図6及び図7を参照すると、第2投光リード22は、光軸方向(x軸方向)において、第1投光リード20よりも内方に位置している。第2投光リード22は、第6投光リード部222と、第3屈曲部223と、第7投光リード部224と、第4屈曲部225と、第8投光リード部226と、第5屈曲部227と、第9投光リード部228と、第6屈曲部229と、第10投光リード部230と、第7屈曲部231と、第11投光リード部232と、第8屈曲部233と、第12投光リード部234とを含む。
第6投光リード部222は、第1平面(XY平面)と平行でかつ上述する第1方向(Y軸負方向)と交差する方向に、回路封止部90から突出し、かつ第1方向と逆方向に延びる。具体的には、第6投光リード部222は、第6投光リード突出部222aと、第2屈曲部222cと、第6投光リード延出部222bとを含んでいる。第6投光リード突出部222aは、第1平面と平行でかつ第1方向と交差する方向に、回路封止部90から突出する。第2屈曲部222cは、第6投光リード突出部222aと、第6投光リード延出部222bとを連結している。第6投光リード延出部222bは、第2屈曲部222cから第3屈曲部223まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。第6投光リード突出部222aは、回路封止部90を射出成形した際に生じるバリを取り除くことができる長さ(0.3〜0.4mm程度の距離)だけ設けられている。図6に示すように、第2投光リード22と第1投光リード部202との間の距離D1(具体的には、第6投光リード延出部222bと第1投光リード延出部202bとの間の距離D1)は、第1投光リード20と第2投光リード22とが、互いに接触しないように絶縁を確保できるだけの距離に離隔されている。
第3屈曲部223は、第6投光リード部222と、第7投光リード部224とを連結している。第7投光リード部224は、第3屈曲部223から第4屈曲部225まで上述する第1方向(Y軸負方向)と反対方向、且つ、内方に向かって延びる。第7投光リード部224は、光軸方向において第1投光リード部202との間の距離が広がるように傾斜した投光傾斜部に相当する。
第4屈曲部225は、第7投光リード部224と、第8投光リード部226とを連結している。第8投光リード部226は、第7投光リード部224に接続される。具体的には、第8投光リード部226は、第4屈曲部225から第5屈曲部227まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。図6に示すように、第2投光リード22と第3投光リード部206との間の距離D2(具体的には、第8投光リード部226と第3投光リード部206との間の距離D2)は、第1投光リード20と第2投光リード22とが、互いに接触しないように絶縁を確保できるだけの距離に離隔されている。さらに、第2投光リード22と第3投光リード部206との間の距離D2は、第2投光リード22と第1投光リード部202との間の距離D1より短い。これは、第4投光リード208において後述する第1曲げ部B1の曲げしろを確保するために、第3投光リード部206を出来る限り内方に配置したためである。
第5屈曲部227は、第8投光リード部226と、第9投光リード部228とを連結している。第9投光リード部228は、第5屈曲部227から第6屈曲部229まで、光軸方向(x軸方向)における外方(第7投光リード部224が光軸方向(x軸方向)において傾く方向と反対方向)に向かって延びる。第6屈曲部229は、第9投光リード部228と、第10投光リード部230とを連結している。第10投光リード部230は、第9投光リード部228に接続される。具体的には、第10投光リード部230は、第6屈曲部229から第7屈曲部231まで、第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。第7屈曲部231は、第10投光リード部230と、第11投光リード部232とを連結している。第11投光リード部232は、第7屈曲部231から第8屈曲部233まで、上述する第1方向(Y軸負方向)と反対方向、且つ、内方に向かって延びる。第11投光リード部232は、光軸方向において第1投光リード20との間の距離が広がるように傾斜している。第8屈曲部233は、第11投光リード部232と、第12投光リード部234とを連結している。第12投光リード部234は、第8屈曲部233に接続され、投光部10まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。
図6及び図7に示すように、第1受光リード24は、第1受光リード部242と、第2受光リード部244と、第3受光リード部246と、第4受光リード部248と、第5受光リード部250とを含む。
図6に示すように、第1受光リード部242は、第1平面(XY平面)と平行でかつ第1方向(Y軸負方向)と交差する方向であって、第1投光リード20および第2投光リード22が突出する方向と逆方向に、回路封止部90から突出する。具体的には、第1受光リード部242は、第1受光リード突出部242aと、第9屈曲部242cと、第1受光リード延出部242bとを含んでいる。第1受光リード突出部242aは、第1平面と平行でかつ第1方向と交差する方向に、回路封止部90から第1屈曲部202cまで突出する。第1屈曲部202cは、第1受光リード突出部242aと、第1受光リード突出部242aとを連結している。第1受光リード延出部242bは、第1屈曲部202cから第2受光リード部244の外端部244bまで、第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。第1受光リード突出部242aは、回路封止部90を射出成形した際に生じるバリを取り除くことができる長さ(0.3〜0.4mm程度の距離)だけ設けられている。
第2受光リード部244は、第3外端部244bと、第3内端部244aと、第3直線部244cとを含む。第3外端部244bは、第1受光リード延出部242bと第3直線部244cとを連結している。第3外端部244bは、屈曲している。第3直線部244cは、第3外端部244bから第3内端部244aまで、光軸方向(x軸方向)における内方に向かって延びる。第3内端部244aは、第3直線部244cと、第3受光リード部246とを連結している。第3内端部244aは、屈曲している。第3受光リード部246は、第2受光リード部244に接続される。具体的には、第3受光リード部246は、第3内端部244aから後述する第4受光リード部248の第4内端部248aまで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。
第4受光リード部248は、第4外端部248bと、第4内端部248aと、第4直線部248cとを含む。第4内端部248aは、第3受光リード部246と第4直線部248cとを連結している。第4内端部248aは、屈曲している。第4直線部248cは、第4内端部248aから第4外端部248bまで、光軸方向(x軸方向)における外方に向かって延びる。図7を参照すると、第4受光リード部248は、投光部10と受光部15とを対向させるため、第2曲げ部B2によって折り曲げられる。図6に示すように第2曲げ部B2によって折り曲げられることによって、第2曲げ部B2と、第4外端部248bとが、第1平面(XY平面)から垂直な方向から見て重なる。図6に示すように、光軸方向(x軸方向)において、第2受光リード部244の内端部244aは、第4外端部248bよりも内方に位置する。また、光軸方向において、第4内端部248aは、第3外端部244bよりも内方に位置する。第4受光リード部248において第2曲げ部B2の曲げしろを確保するために、第3受光リード部246を内方に配置したため、このような位置関係となっている。
第4外端部248bは、第4直線部248cと、第5受光リード部250とを連結している。第4外端部248bは、屈曲している。第5受光リード部250は、第4外端部248bに接続される。第5受光リード部250は、第4外端部248bから受光部15まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に屈曲しながら延びる。
図6及び図7を参照すると、第2受光リード26は、光軸方向(x軸方向)において、第1受光リード24よりも内方に位置している。第2受光リード26は、第6受光リード部262と、第11屈曲部263と、第7受光リード部264と、第12屈曲部265と、第8受光リード部266と、第13屈曲部267と、第9受光リード部268と、第14屈曲部269と、第10受光リード部270と、第15屈曲部271と、第11受光リード部272と、第16屈曲部273と、第12受光リード部274とを含む。
第6受光リード部262は、第1平面(XY平面)と平行でかつ上述する第1方向(Y軸負方向)と交差する方向であって、第1投光リード20および第2投光リード22が突出する方向と逆方向に、回路封止部90から突出し、かつ第1方向と逆方向に延びる。具体的には、第6受光リード部262は、第6受光リード突出部262aと、第10屈曲部262cと、第6受光リード延出部262bとを含んでいる。第6受光リード突出部262aは、第1平面と平行でかつ第1方向と交差する方向であって、第1投光リード20および第2投光リード22が突出する方向と逆方向に、回路封止部90から突出する。第10屈曲部262cは、第6受光リード突出部262aと、第6受光リード延出部262bとを連結している。第6受光リード延出部262bは、第10屈曲部262cから第11屈曲部263まで、第1方向と逆方向に延びる。第6受光リード突出部262aは、回路封止部90を射出成形した際に生じるバリを取り除くことができる長さ(0.3〜0.4mm程度の距離)だけ設けられている。図6に示すように、第2受光リード26と第1受光リード部242との間の距離D3(具体的には、第6受光リード延出部262bと第1受光リード延出部242bとの間の距離D3)は、第1受光リード20と第2受光リード22とが、互いに接触しないように絶縁を確保できるだけの距離に離隔されている。
第11屈曲部263は、第6受光リード部262と、第7受光リード部264とを連結している。第7受光リード部264は、第11屈曲部263から第12屈曲部265まで、上述する第1方向(Y軸負方向)と反対方向、且つ、内方に向かって延びる。第7受光リード部264は、光軸方向において第6受光リード部262との間の距離が広がるように傾斜した投光傾斜部に相当する。
第12屈曲部265は、第7受光リード部264と、第8受光リード部266とを連結している。第8受光リード部266は、第7受光リード部264に接続される。具体的には、第8受光リード部266は、第12屈曲部265から第13屈曲部267まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。図6に示すように、第2受光リード26と第3受光リード部246との間の距離D4(具体的には、第8受光リード部266と第3受光リード部246との間の距離D4)は、第1受光リード20と第2受光リード22とが、互いに接触しないように絶縁を確保できるだけの距離に離隔されている。さらに、第2受光リード26と第3受光リード部246との間の距離D4は、第2受光リード26と第1受光リード部242との間の距離D3より短い。これは、第4受光リード部248において後述する第2曲げ部B2の曲げしろを確保するために、第3受光リード部246を出来る限り内方に配置したためである。
第13屈曲部267は、第8受光リード部266と、第9受光リード部268とを連結している。第9受光リード部268は、第13屈曲部267から第14屈曲部269まで、光軸方向(x軸方向)における外方(第7受光リード部264が光軸方向(x軸方向)において傾く方向と反対方向)に向かって延びる。第14屈曲部269は、第9受光リード部268と、第10受光リード部270とを連結している。第10受光リード部270は、第9受光リード部268に接続される。具体的には、第10受光リード部270は、第14屈曲部269から第15屈曲部271まで、第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。第15屈曲部271は、第10受光リード部270と、第11受光リード部272とを連結している。第11受光リード部272は、第15屈曲部271から第16屈曲部273まで、上述する第1方向(Y軸負方向)と反対方向、且つ、内方に向かって延びる。第11受光リード部272は、光軸方向において第1受光リード24との間の距離が広がるように傾斜している。第16屈曲部273は、第11受光リード部272と、第12受光リード部274とを連結している。第12受光リード部274は、第8屈曲部233に接続され、投光部10まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。
図7に示すセンサモジュール5の一次成形品(センサモジュール4)から、図6のように投光部10と受光部15とを対向させるためには、第1投光リード20と、第2投光リード22とは、第1折り曲げ線L1に沿って折り曲げられる。第1受光リード24と、第2受光リード26とは、第2折り曲げ線L2に沿って折り曲げられる。第1折り曲げ線L1は、光軸に対して垂直な第2方向(Y軸方向)と平行である。第2折り曲げ線L2も、第2方向(Y軸方向)と平行である。具体的には、第4投光リード部208は、第1折り曲げ線L1に沿って折り曲げられた第1曲げ部B1を含む。第4受光リード部248は、第2折り曲げ線L2に沿って折り曲げられた第2曲げ部B2を含む。第9投光リード部228は、第1折り曲げ線L1に沿って折り曲げられた第3曲げ部B3を含む。第9受光リード部268は、第2折り曲げ線L2に沿って折り曲げられた第4曲げ部B4を含む。
図7に示すように、第1折り曲げ線L1に沿って第1投光リード20および第2投光リード22を折り曲げずに平板状に展開した場合に、展開された第1投光リード20および展開された第2投光リード22は、第1折り曲げ線L1を横切る形状である。第2折り曲げ線L2に沿って第1受光リード24および第2受光リード26を折り曲げずに平板状に展開した場合に、展開された第1受光リード24および展開された第2受光リード26は、第2折り曲げ線L2を横切る形状である。
なお、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、折り曲げたり、投光部10、受光部15を支持したりするのに十分な強度を確保できるだけの幅(例えば、0.5mm以上)を有している。また、上述する強度を確保するために、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、銅合金、金、鉄、ニッケル合金から成ることが望ましい。また、第5投光リード部210と第8投光リード部226との、光軸方向の距離は、投光ケース部62の縦幅D31と横幅D32の和より小さい(図2参照)。また、第5受光リード部250と第8受光リード部266との、光軸方向の距離は、受光ケース部63の縦幅D31と横幅D33の和より小さい(図2参照)。これにより、業界標準を満たす投光ケース部62と受光ケース部63との中に、それぞれ、投光リード20、22、受光リード24、26を格納することができる。
なお、図6から図8に挙げた、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26の形状は、あくまで一例に過ぎず、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、以下の4つの条件を満たすようであれば、他の形状を有してもよい。
[条件1]図7のように第1投光リード20を展開させた状態において、第1投光リード20と折り曲げ線L1とのx軸方向の最大距離(第5投光リード部210と、折り曲げ線L1とのx軸方向の距離)が、図2に示す投光ケース部62の縦幅D31より小さい。
[条件2]図7のように第2投光リード22を展開させた状態において、第2投光リード22と折り曲げ線L1とのx軸方向の最大距離(第8投光リード部226と、折り曲げ線L1とのx軸方向の距離)が、図2に示す投光ケース部62の横幅D32より小さい。
[条件3]図7のように第1受光リード24を展開させた状態において、第1受光リード24と折り曲げ線L2とのx軸方向の最大距離(第5受光リード部250と、折り曲げ線L2とのx軸方向の距離)が、図2に示す受光ケース部63の縦幅D31より小さい。
[条件4]図7のように第2受光リード26を展開させた状態において、第2受光リード26と折り曲げ線L2とのx軸方向の最大距離(第8受光リード部266と、折り曲げ線L2とのx軸方向の距離)が、図2に示す受光ケース部63の横幅D33より小さい。
図16は、センサモジュールの変形例5aの平面図である。図17は、図16のセンサモジュールの変形例5aの一次成形品を示す平面図である。別の言い方をすれば、図17は、図16の変形例5aの展開図である。以降の説明では、図17に示される平板に展開されたセンサモジュール5aを、センサモジュール4aとする。図16、図17において、図6、図7に示された各構成と同じ構成については、同じ符号を振っており、説明を省略する。
図16及び図17を参照すると、センサモジュール5aは、第1投光リード21と、第2投光リード23と、第1受光リード25と、第2受光リード27とを含んでいる。第1投光リード21と、第2投光リード23と、第1受光リード25と、第2受光リード27とは板状である。第1投光リード21及び第2投光リード23は、投光部10と回路封止部90とを接続する。第1投光リード21及び第2投光リード23は、上述する第1平面(XY)と平行で、且つ、上述する第1方向と交差する方向(左方向:X軸負方向)に回路封止部90から突出する。そして、第1投光リード21及び第2投光リード23は、第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。第1受光リード25及び第2受光リード27は、受光部15と回路封止部90とを接続する。第1受光リード25及び第2受光リード27は、上述する第1平面と平行で、且つ、第1方向と交差する方向であって、第1投光リード21及び第2投光リード23が突出する方向と逆方向(右方向:X軸正方向)に、回路封止部90から突出する。例えば、回路封止部90が直方体の場合、第1投光リード21及び第2投光リード23が突出する面に対向する面から、第1受光リード25及び第2受光リード27が突出している。その際にリードの角度までは問わない。そして、第1受光リード25及び第2受光リード27は、第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びる。第1投光リード21及び第2投光リード23と、第1受光リード25及び第2受光リード27とが投光部10と受光部15とが対向するように変形されている。
図16に示すように、第1投光リード21は、第1投光リード部202と、第17投光リード部205と、第18投光リード部266dと、第13屈曲部267と、第19投光リード部268dと、第14屈曲部269と、第20投光リード部270dと、第15屈曲部271と、第21投光リード部272dと、第16屈曲部273と、第22投光リード部274dとを含む。ここで、第18投光リード部266dから第22投光リード部274dまでの形状と、図7における、第8受光リード部266から第11受光リード部272までの形状が同じである。また、第1投光リード部202も図7の第1投光リード部202と形状が同じである。よって、第17投光リード部205のみが従来説明したものと大きく異なるので以下説明する。
第17投光リード部205は、第5外端部205bと、第5内端部205aと、第5直線部205cとを含む。第5内端部205aは、第1投光リード延出部202bと第5直線部204gとを連結している。第5内端部205aは、屈曲している。第5直線部204gは、第5内端部205aから第5外端部205bまで、光軸方向(x軸方向)における外方に向かって延びる。第5外端部205bは、第5直線部205cと、第18投光リード部266dとを連結している。第5外端部205bは、屈曲している。第18投光リード部266dは、第17投光リード部205に接続される。具体的には、第18投光リード部266dは、第5外端部205bから第13屈曲部267まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。図16を参照すると、第19投光リード部268dは、第13屈曲部267から光軸方向(x軸方向)における内方に延びる。図16に示すように、光軸方向(x軸方向)において、第5内端部205aは、第13屈曲部267(第19投光リード部268dの外端部に相当する)よりも内方に位置する。また、光軸方向において、第19投光リード部268dの内端部に相当する第14屈曲部269は、第5外端部205bよりも内方に位置する。第19投光リード部268dにおいて第1曲げ部B1の曲げしろを確保するために、第18投光リード部266dを外方に配置したため、このような位置関係となっている。
図16及び図17を参照すると、第2投光リード23は、光軸方向(x軸方向)において、第1投光リード21よりも内方に位置している。第2投光リード23は、第6投光リード部222と、第23投光リード部244dと、第24投光リード部246dと、第25投光リード部248dと、第26投光リード部250dとを含む。ここで、第23投光リード部244dから第26投光リード部250dまでの形状と、図7における、第2受光リード部244から第5受光リード部250までの形状が同じである。また、第6投光リード部222も図7の第6投光リード部222と形状が同じである。
図16に示すように、第1受光リード24は、第1受光リード部242と、第17受光リード部245と、第18受光リード部226dと、第5屈曲部227と、第19受光リード部228dと、第6屈曲部229と、第20受光リード部230dと、第7屈曲部231と、第21受光リード部232dと、第8屈曲部233と、第22受光リード部234dとを含む。ここで、第18受光リード部226dから第22受光リード部234dまでの形状は、図7の第8投光リード部226から第12投光リード部234までの形状と同じである。よって、第17受光リード部245のみが従来説明したものと大きく異なるので以下説明する。
第17受光リード部245は、第6外端部245bと、第6内端部245aと、第6直線部245cとを含む。第6内端部245aは、第1投光リード延出部242bと第6直線部245cとを連結している。第6内端部245aは、屈曲している。第6直線部245cは、第6内端部245aから第6外端部245bまで、光軸方向(x軸方向)における外方に向かって延びる。第6外端部245bは、第6直線部245cと、第18受光リード部226dとを連結している。第6外端部245bは、屈曲している。第18受光リード部226dは、第17受光リード部245に接続される。具体的には、第18受光リード部226dは、第6外端部245bから第5屈曲部227まで第1方向と逆方向(Y軸正方向)に延びている。第19受光リード部228dは、第5屈曲部227から、光軸方向(x軸方向)における内方に向かって延びる。図16に示すように、光軸方向(x軸方向)において、第6内端部245aは、第19受光リード部228dの外端部に相当する第5屈曲部227よりも内方に位置する。また、光軸方向において、第19受光リード部228dの内端部に相当する第6屈曲部229は、第6外端部245bよりも内方に位置する。第19受光リード部228dにおいて第2曲げ部B2の曲げしろを確保するために、第18受光リード部226dを外方に配置したため、このような位置関係となっている。
図16及び図17を参照すると、第2受光リード27は、光軸方向(x軸方向)において、第1受光リード25よりも内方に位置している。第2受光リード27は、第6受光リード部262と、第23受光リード部204dと、第24受光リード部206dと、第25受光リード部208dと、第26受光リード部210dとを含む。ここで、第23受光リード部204dから第26受光リード部210dまでの形状と、図7における、第2投光リード部204から第5投光リード部210までの形状が同じである。また、第6受光リード部262も図7の第6受光リード部262と形状が同じである。
図17に示すセンサモジュール5の一次成形品(センサモジュール4a)から、図16のように投光部10と受光部15とを対向させるためには、第1投光リード21と、第2投光リード23とは、第1折り曲げ線L1に沿って折り曲げられる。第1受光リード25と、第2受光リード27とは、第2折り曲げ線L2に沿って折り曲げられる。第1折り曲げ線L1は、光軸に対して垂直な第2方向(Y軸方向)と平行である。第2折り曲げ線L2も、第2方向(Y軸方向)と平行である。具体的には、第19投光リード部268dは、第1折り曲げ線L1に沿って折り曲げられた第1曲げ部B1を含む。第19受光リード部228dは、第2折り曲げ線L2に沿って折り曲げられた第2曲げ部B2を含む。第25投光リード部248dは、第1折り曲げ線L1に沿って折り曲げられた第3曲げ部B3を含む。第25受光リード部208dは、第2折り曲げ線L2に沿って折り曲げられた第4曲げ部B4を含む。
図17に示すように、第1折り曲げ線L1に沿って第1投光リード21および第2投光リード23を折り曲げずに平板状に展開した場合に、展開された第1投光リード21および展開された第2投光リード23は、第1折り曲げ線L1を横切る形状である。第2折り曲げ線L2に沿って第1受光リード25および第2受光リード27を折り曲げずに平板状に展開した場合に、展開された第1受光リード25および展開された第2受光リード27は、第2折り曲げ線L2を横切る形状である。
本形状では、第1投光リード部202、第6投光リード部222、第1受光リード部242、第6受光リード部262の形状が同じであるので、回路封止部90を射出成形した際に生じるバリを取り除ける程度に、投光リード20、22及び受光リード24、26は、回路封止部90と0.3〜0.4mm程度の距離だけ離して配置されている。また、図16から明らかなように、第1投光リード21と第2投光リード23との間隔が明らかに図6の間隔D2よりも大きいので、第1投光リード21と第2投光リード23とが、互いに接触しないように絶縁を確保できるだけの間隔が離隔されている。同様に、第1受光リード25と第2受光リード27との間隔が明らかに図6の間隔D4よりも大きいので、第1受光リード25と第2受光リード27とが、互いに接触しないように絶縁を確保できるだけの間隔が離隔されている。さらに、第1投光リード21、第2投光リード23、第1受光リード25、及び、第2受光リード27は、折り曲げたり、投光部10、受光部15を支持したりするのに十分な強度を確保できるだけの幅(例えば、0.5mm以上)を確保すればよい。さらに、上述する強度を確保するために、第1投光リード21、第2投光リード23、第1受光リード25、及び、第2受光リード27は、銅合金、金、鉄、ニッケル合金から成ることが望ましい。また、第1投光リード21、第2投光リード23、第1受光リード25、及び、第2受光リード27は、上述する[条件1]〜[条件4]を満たすことが望ましい。これより、回路封止部90の横から投受光リードを突出させたセンサモジュール5を実現することができる。
つぎに、図7のセンサモジュール4は、外形L字形状タイプに対応させる場合について説明する。図7を参照すると、外形L字形状タイプに対応させる場合、折り曲げ線L1、L2に加えて、第3折り曲げ線L3及び第4折り曲げ線L4においても、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26を折り曲げる。図18は、投受光リードをL字状に折り曲げた場合のセンサモジュールを光軸方向から見た右側面図である。図7及び図18を参照すると、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、第4折り曲げ線L4において上述する第1平面(XY平面)から45度屈曲している。第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、それぞれ、第4折り曲げ線L4によって折り曲げられた部分である、曲げ部B6、B8、B10、B12を有している。第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、第4折り曲げ線L4において折り曲げられた第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26から第3折り曲げ線L3において45度屈曲している。第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、それぞれ、第3折り曲げ線L3によって折り曲げられた部分である、曲げ部B5、B7、B9、B11を有している。すなわち、第3折り曲げ線L3において折り曲げられた第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、第1平面(XY平面)に対して直交している。なお、以降の説明では、図18のように、外形L字形状タイプに対応するように折り曲げられたセンサモジュールをセンサモジュール6と呼ぶ。
ここで、曲げ部B5からB6までの部分、曲げ部B7からB8までの部分、曲げ部B9からB10までの部分、及び、曲げ部B11からB12までの部分を、方向転換部と呼ぶ。なお、第2投光リード22の曲げ部B7からB8までの部分を、特に、第1方向転換部と呼ぶこととし、第2受光リード26の曲げ部B11からB12までの部分を、特に、第2方向転換部と呼ぶこととする。
以上に述べた外形L字形状タイプの形状の特徴を、第2投光リード22と、第2受光リード26を利用して説明する。第6受光リード部262は、回路封止部90から光軸方向(x軸方向)に向かって延びている第6受光リード突出部262aを含み、回路封止部90から上述する第1平面(xy平面)上において延びる。第6受光リード部262は、第1平面上において、光軸方向に垂直な方向(y軸正方向)に延びる第6受光リード延出部262bを含む。これにより、第2受光リード26が回路封止部90の側面から突出されるので、折り曲げ線L4による折り曲げを実現することができる。なお、第6受光リード部262、第6受光リード延出部262bを、それぞれ、第1受光ベースリード部、第1受光直線リード部と呼んでもよい。
第8受光リード部266は、第1平面に垂直な第2平面(xz平面)上において光軸方向と垂直な方向(z軸正方向)に延びる。第7受光リード部264は、第6受光リード部262と、第8受光リード部266とを接続する。ここで、第8受光リード部266を第2受光ベースリード部、または、第2受光直線リード部と呼んでもよい。また、第7受光リード部264は、投光接続リード部と呼んでもよい。
第6受光リード延出部262bは、第4折り曲げ線L4にて折り曲げられる曲げ部B12を有している。つまり、第6受光リード延出部262bは、屈曲した形状を有している。第8受光リード部266は、第3折り曲げ線L3にて折り曲げられる曲げ部B11を有している。つまり、第8受光リード部266は、屈曲した形状を有している。第6受光リード延出部262bと第8受光リード部266とはともに直線的な形状を有している。このようなリード部分において折り曲げを行うことによって、曲げ加工が容易となる。図18を参照すると、第2受光リード26は、第6受光リード延出部262bにおいて45度屈曲し、第8受光リード部266において45度屈曲している。つまり、第6受光リード延出部262bの屈曲角度と、第8受光リード部266の屈曲角度との合計は90度である。なお、図18のように、45度を2回曲げる以外に、3回以上屈曲させて、合計が90度となるように、第2受光リード26を折り曲げてもよい。また、第2受光リード26の折り曲げ前の面と折り曲げ後の面とのなす角を90度となるように、第2受光リード26を曲面状に折り曲げてもよい。
ここで、第2受光リード26は、回路封止部90の表面上の、第2受光リード26の第3基部S3から投光部10の表面上の、第2受光リード26の第4基部S4まで伸びている。第2受光リード26は、第3基部S3から第4基部S4までの間に、第2受光リード26が伸びる方向を第1平面(xy平面)から第1平面と垂直な方向に転換する第2方向転換部を含む。第2受光リード26は、第3基部S3と第4基部S4との間で複数個所において屈曲した形状を有する。また、図18を参照すると、光軸方向(x軸方向)から見た、第3基部S3から第2方向転換部を経て第4基部S4に至る第2受光リード26の長さは、光軸方向(x軸方向)から見た第2受光リード26の、第3基部S3から第2方向転換部(曲げ部B12)までの直線距離D31と、光軸方向から見た第2受光リード26の、第2方向転換部(曲げ部B11)から第4基部S4までの直線距離D32と、光軸方向から見た第2方向転換部の、第3基部S3からの第2受光リード26と接する一端と、第4基部S4への第2受光リード26と接する他端との間の直線距離D33との和で定義される。光軸方向から見た、第3基部S3から第2方向転換部を経て第4基部S4に至る第2受光リード26の長さは、第3基部S3から第4基部S4までに1回90度に曲げたL字状の第2仮想リード線26v(図18では2点鎖線で表示)の、光軸方向から見た長さ(D41+D42)より短い。
図7を参照すると、第6投光リード部222は、回路封止部90から光軸方向(x軸方向)に向かって延びている第6投光リード突出部222aを含み、回路封止部90から上述する第1平面(xy平面)上において延びる。第6投光リード部222は、第1平面上において、光軸方向に垂直な方向(y軸正方向)に延びる第6投光リード延出部222bを含む。これにより、第2投光リード22が回路封止部90の側面から突出されるので、折り曲げ線L4による折り曲げを実現することができる。なお、第6投光リード部222、第6投光リード延出部222bを、それぞれ、第1投光ベースリード部、第1投光直線リード部と呼んでもよい。
第8投光リード部226は、第1平面に垂直な第2平面(xz平面)上において光軸方向と垂直な方向(z軸正方向)に延びる。第7投光リード部224は、第6投光リード部222と、第8投光リード部226とを接続する。ここで、第8投光リード部226を第2投光ベースリード部、または、第2投光直線リード部と呼んでもよい。また、第7投光リード部224は、投光接続リード部と呼んでもよい。
第6投光リード延出部222bは、第4折り曲げ線L4にて折り曲げられる曲げ部B8を有している。つまり、第6投光リード延出部222bは、屈曲した形状を有している。第8投光リード部226は、第3折り曲げ線L3にて折り曲げられる曲げ部B7を有している。つまり、第8投光リード部226は、屈曲した形状を有している。第6投光リード延出部222bと第8投光リード部226とはともに直線的な形状を有している。このようなリード部分において折り曲げを行うことによって、曲げ加工が容易となる。第2投光リード22は、第6投光リード延出部222bにおいて45度屈曲し、第8投光リード部226において45度屈曲している。つまり、第6投光リード延出部222bの屈曲角度と、第8投光リード部226の屈曲角度との合計は90度である。なお、図18のように、45度を2回曲げる以外に、3回以上屈曲させて、合計が90度となるように、第2投光リード22を折り曲げてもよい。また、第2投光リード22の折り曲げ前の面と折り曲げ後の面とのなす角を90度となるように、第2投光リード22を曲面状に折り曲げてもよい。
ここで、第2投光リード22は、回路封止部90の表面上の、第2投光リード22の第1基部S1から投光部10の表面上の、第2投光リード22の第2基部S2(図7参照)まで伸びている。第2投光リード22は、第1基部S1から第2基部S2までの間に、第2投光リード22が伸びる方向を第1平面(xy平面)から第1平面と垂直な方向に転換する第1方向転換部を含む。第2投光リード22は、第1基部と第2基部との間で複数個所において屈曲した形状を有する。また、光軸方向(x軸方向)から見た、第1基部S1から第1方向転換部を経て第2基部S2に至る第2投光リード22の長さは、光軸方向(x軸方向)から見た第2投光リード22の、第1基部S1から第1方向転換部(曲げ部B6)までの直線距離と、光軸方向から見た第2投光リード22の、第1方向転換部(曲げ部B7)から第2基部S2までの直線距離と、光軸方向から見た第1方向転換部の、第1基部S1からの第2投光リード22と接する一端と、第2基部S2への第2投光リード22と接する他端との間の直線距離との和で定義される。光軸方向から見た、第1基部S1から第1方向転換部を経て第2基部S2に至る第2投光リード22の長さは、第1基部S1から第2基部S2までに1回90度に曲げたL字状の第1仮想リード線の、光軸方向から見た長さ(D41+D42)より短い。これによって、1つのセンサモジュール4を折り曲げることによって、平面形状(ストレート)タイプにも外形L字形状タイプにも対応することが可能となる。なお、図18は、センサモジュールの左側面を示しており、第2投光リード22は表示されていない。しかし、先に述べた説明のように、第2投光リード22は、第2受光リード26と、平面C1(図6参照)において面対象であるため、第2投光リード22は、図18に示した屈曲と同じ屈曲が施されている。また、第1仮想リード線の形状も、第2仮想リード線26vの形状と同じである。
このように、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26を折り曲げることによって、投光部10と回路封止部90とのZ軸方向の距離、及び、受光部15と回路封止部90とのZ軸方向の距離とを自由に設計することができる。その結果、フォトセンサ1の外形(光軸Ax)の設計の自由度を増すことが出来る。
<センサモジュールを収納するケース>
つぎに、上述するセンサモジュール5を収納するケースについて説明する。センサモジュール5をケース60に収納する際には、サブケース80も合わせて収納される。サブケース80は、センサモジュール5をケース60内に収納する際に、投光部10及び受光部15をガイドし、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び第2受光リード26がケース60の内壁と接触することによって変形することを防止する。図19(a)は、サブケース80の正面図である。図19(b)は、サブケース80の底面図である。図19(c)は、サブケース80の左側面図である。図19(d)は、サブケース80の右側面図である。
図4に示すように、ケース60は、センサモジュール5の投光部10、第1投光リード20、第2投光リード22、受光部15、第1受光リード24、及び、第2受光リード26、並びに、サブケース80を収容する。ケース本体部61は、回路封止部90を収容する。投光ケース部62は、投光部10、第1投光リード20、及び、第2投光リード22を収容する。受光ケース部63は、受光部15、第1受光リード24、及び、第2受光リード26を収容する。回路封止部90は、下方から底板98によって支持される。底板98は、ケース本体部61の一部と係合することによって取り付けられる。
サブケース80は、第1天板部81、第2天板部83、第1壁部82、第2壁部84、及び、底板部85を含む。サブケース80は、投光素子11が発光する特定周波数の光(例えば、赤外光)を透過させる部材から形成されている。第1壁部82は、底板部85の一方の端部から垂直方向に延びている。第2壁部84は、底板部85の他方の端部から垂直方向、且つ、第1壁部82が延びる方向と同方向に延びている。別の言い方をすれば、底板部85は、第1壁部82と第2壁部84とを接続している。ここで、底板部85から第1壁部82及び第2壁部84が延びる方向を第3方向とする。第1天板部81は、底板部85と接する第1壁部82の第3方向の末端部と反対側の第3方向の先端部から第1外方向に延びている。第1外方向とは、第2壁部84の末端部から第1壁部82の第3方向の末端部に向かう方向を意味する。第2天板部83は、底板部85と接する第2壁部84の第3方向の末端部と反対側の第3方向の先端部から第2外方向に延びている。第2外方向とは、第1壁部82の末端部から第2壁部84の末端部に向かう方向を意味する。第1天板部81と第2天板部83と底板部85は、互いに平行である。第1壁部82は、第2壁部84と平行である。
図4、図5に示すように、第1天板部81と第1壁部82とは、投光ケース部62に挿入される。第2天板部83と第2壁部84とは、受光ケース部63に挿入される。図5を参照すると、第1壁部82は、投光部10と対向する、投光ケース部62の第1内壁面64aと接する。第2壁部84は、受光部15と対向する、受光ケース部63の第2内壁面65aと接する。図4を参照すると、投光部10からの光の進行方向と反対方向(x軸負方向)を向く、第1天板部81の端部81aは、第1内壁面64aと対向する、投光ケース部62の第3内壁面64bと接する。当該光の進行方向(x軸正方向)を向く、第2天板部83の端部83aは、第2内壁面65aと対向する、受光ケース部63の第4内壁面65bと接する。なお、端部81a及び端部83aは、平面ではなく、凸形状や尖った形状であってもよい。第3内壁面64bは、投光ケース部62の内部からケース本体部61の末端まで延びている。第4内壁面65bは、受光ケース部63の内部からケース本体部61の末端まで延びている。これにより、ケース60の第1内壁面64a、第2内壁面65a、第3内壁面64b、及び、第4内壁面65bと摺接しながらサブケース80をケース60に挿入することができる。したがって、サブケース80をケース60へ挿入することが容易となる。また、サブケース80を挿入する際に、第1壁部82及び第2壁部84がケース60の内壁面に当たって変形することが防止される。サブケース80とケース60とが上述する構成を有することにより、機械によるサブケース80の挿入が容易となる。
さらに、図4に示すように、第1天板部81は、ケース本体部61に対向する投光ケース部62の第5内壁面64cと対向する。つまり、第1天板部81は、ケース本体部61に対向する。さらに、第2天板部83は、ケース本体部61に対向する受光ケース部63の第6内壁面65cと対向する。つまり、第2天板部83は、ケース本体部61に対向する。これによって、機械でサブケース80をケース60に挿入する際に、第1天板部81が第5内壁面64cに触れ、第2天板部83が第6内壁面65cに触れることにより生じる圧力を当該機械が検出すれば、サブケースの挿入が完了したことを検出できるので、機械によるサブケース80の挿入がさらに容易となる。
図19(b)及び図5を参照すると、第1壁部82は、第1壁面82aと、第2壁面82bと、第1溝部82cと、第1突出部82dを有する。第1壁面82aは、第1内壁面64aと接する。第2壁面82bは、第1壁面82aの反対側の壁面である。第1溝部82cは、第2壁面82bに設けられ、投光レンズ部14の一部が接する。第1突出部82dは、第1壁面82aに設けられ、第2壁部84に向かう方向に向けて突出する。第1突出部82dは、第1溝部82cの凹みに対応した形状で突出している。
図19(b)及び図5を参照すると、第2壁部84は、第3壁面84aと、第4壁面84bと、第2溝部84cと、第2突出部84dを有する。第3壁面84aは、第2内壁面65aと接する。第4壁面84bは、第3壁面84aの反対側の壁面である。第2溝部84cは、第4壁面84bに設けられ、受光レンズ部19の一部が接する。第2突出部84dは、第3壁面84aに設けられ、第1壁部82に向かう方向に向けて突出する。第2突出部84dは、第2溝部84cの凹みに対応した形状で突出している。
ここで、センサモジュール5を、サブケース80が挿入されたケース60に挿入する際には、投光レンズ部14、受光レンズ部19が、それぞれ、第1溝部82c、第2溝部84cと摺動する。したがって、機械によってセンサモジュール5を挿入する場合であっても、投光部10の光軸と受光部15の光軸とが一致された状態で挿入することができる。また、投光部10と、受光部15とが、それぞれ、第1溝部82c、第2溝部84cによって位置姿勢が固定されるので、フォトセンサ1が振動を受けることなどによって、投光レンズ部14の光軸と受光レンズ部19の光軸とが大きくずれることが抑止される。
また、図5に示すように、第1突出部82d、第2突出部84dは、それぞれ、投光スリット66、受光スリット67と係合する。したがって、投光スリット66、受光スリット67が、サブケース80をケース60に挿入する際のガイドとして機能することとなる。したがって、サブケース80をケース60に挿入する作業がさらに容易となる。
また、図4及び図5に示すように、サブケース80は、第1天板部81、第2天板部83、第1壁部82、及び第2壁部84によって、投光部10及び受光部15の上部と、光が投受光される、投光部10の投光レンズ部14の右側及び上側、並びに、及び受光部15の受光レンズ部19の左側及び上側を覆っている。したがって、投光素子11、受光素子16、第1投光リード20、第2投光リード22、第1受光リード24、及び、第2受光リード26は、投光ケース部62及び受光ケース部63の周辺で生じる静電気の影響を軽減することができる。
なお、外形L字形状タイプのケースでも上述するサブケース80が挿入される。図20は、外形L字形状タイプのフォトセンサ2の正面図である。図21は、外形L字形状タイプのフォトセンサ2の上面図である。図22は、外形L字形状タイプのフォトセンサ2の分解斜視図である。なお、図20乃至図22においては、図1乃至図3と同一の構成については、同一の符号を付しており、説明を省略する。
図20乃至図22に示すように、フォトセンサ2は、フォトセンサ1と比べて、ケース60aの形状が異なる。ケース60aは、ケース60と同じ投光ケース部62、受光ケース部63を有している。したがって、フォトセンサ2は、上述したサブケース80と投光ケース部62、受光ケース部63に係る特徴をすべて有している。したがって、上述において説明したサブケース80と投光ケース部62、受光ケース部63に係る特徴の説明は省略する。
ケース60aは、ケース本体部61aの形状が、ケース本体部61と異なる。図21に示すように、ケース本体部60aでは、動作表示部92を視認可能とするための表示灯窓68が前方に開口されて形成されている。投受光スリットが対向する方向と垂直な方向(図21のY軸方向)にケース60を貫通する取付孔69e、69fが形成されている。フォトセンサ2では、センサモジュール5の一部である複数の接続端子50がケース60aから前方に突出している。図22に示すように、ケース60aには、サブケース80、センサモジュール6が順に挿入され、ケース60aの底部に、回路封止部90を支持する底板98aが取り付けられる。
図23は、図21の切断面線XXIII−XXIIIで切断したときのフォトセンサ2の断面図である。図23では、ケース本体部61a内部の特徴のみ説明する。まず、第3内壁面64bは、投光ケース部62の内部からケース本体部61aの末端まで延びている。第4内壁面65bは、受光ケース部63の内部からケース本体部61aの末端まで延びている。回路封止部90は、底板98aにより支持される。回路封止部90は、サブケース80の底板部85と当接し、底板部85を支持している。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
投光部10の位置と受光部15の位置とは反対でもよい。投光部10の位置と受光部15の位置とが反対である場合、投光部10の位置と受光部15の位置に対応して、第1投光リード20の位置と第1受光リード24の位置とが入れ替わり、第2投光リード22の位置と第2受光リード26の位置とが入れ替わる。さらに、投光ケース部62と受光ケース部63との位置が入れ替わる。
投光レンズ部14と受光レンズ部19との形状は、円形に限らない。例えば、投光レンズ部14と受光レンズ部19との形状が楕円形であってもよい。
接続端子の数は4つに限られない。センサモジュール4、5、6は、4つより少ない、或いは4つより多い接続端子を有してもよい。なお、センサモジュール4、5、6において動作表示灯(動作表示部)92が省略されてもよい。