JP7329172B2 - 吐水装置 - Google Patents
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しかしながら、光電センサを小型化しようとするために、砲弾タイプの投光素子及び受光素子をいわゆるチップタイプ又はこれに類するタイプの基板面上に載せられるものに変更しようとする場合、従来のような筒体を受光素子又は投光素子のいずれにも取付けることができず、遮光が不十分となるという問題がある。
このように構成された本発明においては、光電センサを小型化できるように、センサ基板が投光素子を基板面上に載せる場合であっても、遮光壁は、上記投光素子と上記受光素子との間に配置されると共に、基板面上に載せられた投光素子の前端位置から後端位置まで前後方向に延びる。これにより、投光素子から投光された検出光が光電センサ内部における反射等により受光素子に到達して受光素子により検知され、受光素子の誤検知が発生することを抑制できる。
このように構成された本発明においては、投光素子の発光部が、センサ基板の基板面上に配置され、センサ基板の基板面より前方側に突出して配置されていないので、遮光壁の前端をセンサ基板の前端に合わせることができ、光電センサの前方の長さを抑制して、光電センサをより小型化できる。
このように構成された本発明においては、投光素子は、表面実装タイプの投光素子であるので、光電センサの上下方向の長さ(高さ)を比較的小さくでき、光電センサをより小型化することができる。
このように構成された本発明においては、遮光壁が、投光素子の上端位置から投光素子が配置された基板面より下方側の位置まで上下方向に延びるので、投光素子から投光された検出光が光電センサ内部における反射等により受光素子に到達して受光素子により検知され、受光素子の誤検知が発生することをより抑制することができる。
このように構成された本発明においては、遮光壁は、上記投光素子の上記前端位置から、上記後端位置よりも後方且つ上記接続基板の前方の位置まで延びる。これにより、投光素子から投光された検出光が光電センサ内部における反射等により受光素子に到達して受光素子により検知され、受光素子の誤検知が発生することをさらに抑制することができる。
このように構成された本発明においては、上記遮光壁の少なくとも一部は、上記投光素子の上記前端位置から上記接続基板の上方側の位置まで形成される。これにより、投光素子から投光された検出光が光電センサ内部における反射等により受光素子に到達して受光素子により検知され、受光素子の誤検知が発生することをさらに抑制することができる。
このように構成された本発明においては、第1センサ基板と上記第2センサ基板との間に配置される接続基板をフレキシブルタイプの基板により形成する。フレキシブルタイプの基板はリジッドタイプの基板よりも厚さが薄い。これにより、遮光壁の上記接続基板より上方側の部分の下端は、接続基板をリジッドタイプの基板により形成した場合と比べて、第1センサ基板(第2センサ基板)の基板面に近い高さ又はこの基板面より下方側に形成される。これにより、投光素子から投光された検出光が光電センサ内部における反射等により受光素子に到達して受光素子により検知され、受光素子の誤検知が発生することをさらに抑制できる。
仮に受光信号回路がフレキシブルタイプの基板にも配置される場合には、フレキシブルタイプの基板に電磁ノイズの影響を低減するシールドケースを設けることが比較的難しいため、光電センサが電磁ノイズの影響を受けやすくなる恐れがある。仮にフレキシブルタイプの基板全体を囲うようなシールドケースを形成すると光電センサが大型化してしまう問題がある。
このように構成された本発明においては、上記受光素子が受光した上記反射光の信号を、電磁ノイズに比較的強い信号形態に変換する前までの受光信号回路は、上記第1センサ基板内に配置される。これにより、電磁ノイズに比較的弱い信号を伝達する受光信号回路は、第1センサ基板内に配置され、例えば第1センサ基板に設けられる比較的簡易なシールドにより、受光信号回路が電磁ノイズの影響を受けることを抑制でき、光電センサ24が電磁ノイズの影響を受けることを抑制できる。
このように構成された本発明においては、例えば自動水栓等において吐水部が金属製の外郭部材の内側に上記吐水口を配置し、上記吐水部の上記吐水口を上記吐水口の前方から見た状態で、光電センサは、上記吐水口と並んで配置されている。上記光電センサは、上記前方から見た状態で、さらに、上記投光素子と上記吐水口との間に配置される第2遮光壁と、上記投光素子と上記外郭部材との間に配置される第3遮光壁とを備え、上記第1遮光壁の一端側が上記第2遮光壁と接続され、上記第1遮光壁の他端側が上記第3遮光壁と接続される。よって、金属製内面の外郭部材により投光素子から投光される検出光が内部反射されやすい場合であっても、投光素子から投光される検出光が、第1遮光壁、第2遮光壁及び第3遮光壁により少なくとも3方向を遮光される。さらに、検出光が第1遮光壁、第2遮光壁及び第3遮光壁が形成されていない領域(受光素子と反対側の方向の領域)から外郭部材に到達したとしても、この到達した検出光は外郭部材から受光素子に到達しにくくできる。本発明によれば、投光素子から投光された検出光が光電センサ内部における反射等により受光素子に到達して受光素子により検知され、受光素子の誤検知が発生することをさらに抑制できる。
まず、図1は、本発明の一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、本発明の一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自動水栓タイプの吐水装置(自動水栓装置)である。自動水栓タイプの吐水装置(自動水栓装置)は、使用者の手指等を検知して制御部の判断により自動的に吐水を行う吐水装置である。
吐水システム2は、供給された水を吐水する吐水装置1と、吐水装置1から吐水された水を受けるボウル部4と、ボウル部4で受けた水を排水する排水路6とを備えている。
吐水システム2の吐水装置1は、台所用の吐水システムの吐水装置、小便器用の吐水システムの吐水装置、手洗い器用の吐水システムの吐水装置等の水を吐水する必要がある部分に設けることができる。
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。
水栓本体10の中空の四角柱状の外郭部材10aの内側に吐水流路22及び光電センサ24等が配置される。外郭部材10aは金属製である。外郭部材10a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、金属蒸着等による金属のような表面仕上げを施したものであってもよい。外郭部材10aは筒状であってもよい。
図2は図1の吐水装置の光電センサの分解斜視図であり、図3は図1の吐水装置の光電センサのセンサケースの天井部分、遮光ケースの天井部分及びシールドケースの天井部分を除いた状態で上面から見た上面図であり、図4は図3のIV-IV線に沿って見た断面図であり、図5は図3のV-V線に沿って見た断面図であり、図6は図3のVI-VI線に沿って見た断面図である。
回路基板32は、投光素子36及び受光素子38が配置されるセンサ基板である本体基板40と、ハーネス34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とを備えている。
図7は図1の吐水装置の吐水部の吐水口を、吐水口20の前方側(正面側)から見た状態でセンサケースの前面、遮光ケースの前面及びシールドケースの前面を省略して示す図である。
第1遮光壁50は、第2フレキシブル基板62の上方側の部分の下端において第2フレキシブル基板62と向かい合う下向面50aを形成している。下向面50aは、第2面40bより下方側の位置に位置し、第2面40bの高さ位置と第2フレキシブル基板62との間に配置される。下向面50a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近傍まで形成されている。
なお、遮光ケース48の外側にセンサケース26が配置されている。センサケース26も遮光に一定の効果を有しているものの、センサケース26は遮光用の部材ではないため、光がセンサケース26から外側に漏れ外郭部材10aから受光素子38に到達する可能性がある。よって、センサケース26が配置されている場合であっても、本実施形態のように少なくとも第1遮光壁50、第2遮光壁52及び第3遮光壁54が配置されることにより、受光素子の誤検知の抑制に効果を有する。
さらに、本発明の一実施形態による吐水装置1によれば、受光素子38が受光した反射光の信号を、電磁ノイズに比較的強い信号形態に変換する前までの受光信号回路64は、第1センサ基板58内に配置される。これにより、電磁ノイズに比較的弱い信号を伝達する受光信号回路64は、第1センサ基板58内に配置され、例えば第1センサ基板58に設けられる比較的簡易なシールドにより、受光信号回路64が電磁ノイズの影響を受けることを抑制でき、光電センサ24が電磁ノイズの影響を受けることを抑制できる。
10 水栓本体
10a 外郭部材
18 吐水部
20 吐水口
24 光電センサ
32 回路基板
34 ハーネス
36 投光素子
36a 前端位置
36b 後端位置
36c 上端位置
36e 発光部
38 受光素子
40 本体基板
42 ハーネス基板
50 第1遮光壁
52 第2遮光壁
54 第3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
A 検出光
B 反射光
Claims (8)
- 供給された水を吐水する吐水装置であって、
水を吐水口から吐水する吐水部と、
上記吐水部内に配置されると共に、投光した検出光の反射光を受光することにより、上記反射光の受光に対応した受信信号を出力する光電センサと、を備え、
上記光電センサは、
上記検出光を投光する投光素子と、
上記反射光を受光する受光素子と、
電子回路が形成されたセンサ基板であって、上記センサ基板は、上記投光素子を基板面上に載せるように配置する上記センサ基板と、
上記検出光を遮光する第1遮光壁とを備え、
上記第1遮光壁は、上記投光素子と上記受光素子との間に配置されると共に、上記基板面上に載せられた上記投光素子の前端位置から後端位置まで前後方向に延び、
上記センサ基板は、
上記受光素子が配置される第1センサ基板と、
上記第1センサ基板の側方に配置され、上記投光素子が配置される第2センサ基板と、
上記第1センサ基板と上記第2センサ基板との間に配置され、上記第1センサ基板と上記第2センサ基板との間を電気的に接続する接続基板と、を備え、
上記接続基板は、上記第2センサ基板上の上記投光素子の上記後端位置よりも後方に配置され、
上記第1遮光壁は、上記投光素子の上記前端位置から、上記後端位置よりも後方且つ上記接続基板の前方の位置まで前後方向に延びることを特徴とする吐水装置。 - 供給された水を吐水する吐水装置であって、
水を吐水口から吐水する吐水部と、
上記吐水部内に配置されると共に、投光した検出光の反射光を受光することにより、上記反射光の受光に対応した受信信号を出力する光電センサと、を備え、
上記光電センサは、
上記検出光を投光する投光素子と、
上記反射光を受光する受光素子と、
電子回路が形成されたセンサ基板であって、上記センサ基板は、上記投光素子を基板面上に載せるように配置する上記センサ基板と、
上記検出光を遮光する第1遮光壁とを備え、
上記第1遮光壁は、上記投光素子と上記受光素子との間に配置されると共に、上記基板面上に載せられた上記投光素子の前端位置から後端位置まで前後方向に延び、
上記吐水装置は、自動水栓装置であり、
上記吐水部は、金属製の外郭部材の内側に上記吐水口を配置するように形成され、
上記吐水部の上記吐水口を上記吐水口の前方から見た状態で、上記光電センサは、上記吐水口と並んで上記外郭部材の内側に配置され、上記光電センサは、上記前方から見た状態で、さらに、上記投光素子と上記吐水口との間に配置される第2遮光壁と、
上記投光素子と上記外郭部材との間に配置される第3遮光壁とを備え、
上記第1遮光壁の一端側が上記第2遮光壁と接続され、上記第1遮光壁の他端側が上記第3遮光壁と接続されることを特徴とする吐水装置。 - 上記投光素子の発光部が、上記センサ基板の上記基板面上に配置される、請求項1又は2に記載の吐水装置。
- 上記投光素子は、表面実装タイプの投光素子である、請求項3に記載の吐水装置。
- 上記第1遮光壁は、上記投光素子の上端位置から上記投光素子が配置された上記基板面より下方側の位置まで上下方向に延びる、請求項1に記載の吐水装置。
- 上記第1遮光壁の少なくとも一部は、上記接続基板の上方側の位置まで前後方向に延びる、請求項5に記載の吐水装置。
- 上記センサ基板の上記第1センサ基板及び上記第2センサ基板は、リジッドタイプの基板により形成され、
上記センサ基板の上記接続基板は、フレキシブルタイプの基板により形成される、請求項6に記載の吐水装置。 - 上記受光素子が受光した上記反射光の信号を、電磁ノイズに比較的強い信号形態に変換する前までの受光信号回路は、上記第1センサ基板内に配置される、請求項7に記載の吐水装置。
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