JPH01241184A

JPH01241184A - 反射型フォトセンサ

Info

Publication number: JPH01241184A
Application number: JP63067261A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Suehiro; 好伸末広; Shigeru Yamazaki; 繁山崎
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、物体の有無や位置等を物体からの反射光によ
り検出する反射型フォトセンサに関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、反射型フォトセンサにおける電流伝達比の向
上を図るため、種々の構造の反射型フォトセンサが案出
されている。第１３図は従来の反射型フォトセンサの概
略断面図、第１４図はその発光素子が発する光の光路を
示す図である。第１３図及び第１４図において６０はケ
ース、６１はケース６０の左下部６０ａに設けられた発
光部、６２はケース６０の右下部６０ｂに設けられた受
光部、Ａは発光部６１の中心軸、Ｂは受光部６２の中心
軸である。第１３図に示すように発光部６１と受光部６
２はケース６０の左右下部の下側に中心軸へと中心軸Ｂ
とが交叉するように並設されている。発光部６１は発光
素子１と発光素子ｌ用のリード部５３と光透過性材料５
５とからなり、光の放射面５７ａは凸レンズ状に形成さ
れている。

受光部６２は受光素子２と受光素子２用のリード部５４
と光透過性材料５５とからなり、光の照射面５７ｂは凸
レンズ状に形成されている。また、矢印は光路を示す、
尚、発光部６１における光透過性材料５５は凸レンズ部
を形成すると共に、発光素子１やリード部５３を一体的
にモールドするものである。また、発光部６１における
リード部５３はリードフレームを含むものであり、発光
素子１はその一方のリードフレーム上に取り付けられ、
他のリードフレームとはワイヤーポンディングされてい
る。受光部６２においても同様である。

また、説明の都合上、被検出物体６５の表面は平坦な鏡
面とする。

上記のように構成された反射型フォトセンサによれば、
第１４図に示すように発光素子ｌが発する光のうち光通
過性材料５５によって形成された放射面５７ａに直接放
射された光は、レンズ効果により放射面５７ａの中心軸
に対して平行な光とされ、被検出物体６５に放射される
。そして、被検出物体６５で反射された光は受光部６２
の照射面５７ｂに達し、その平行光は照射面５７ｂで屈
折して受光素子２に集光される。したがって、これらの
光は反射型フォトセンサの電流伝達比の向上に寄与する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の反射型フォトセンサでは、発光素
子１が発した光のうち直接放射面５７ａに放射されない
光は、受光素子２へは達せず損失光となる。また、直接
放射面５７ａに放射される光でも、放射面５７ａに対す
る入射角の大きい光は、フレネル反射によりその大部分
は内側に反射されるので、受光素子２に放射されるもの
は少ない。

たとえば、光透過性材料５５に現在一般に使用されてい
る屈折率１．５のエポキシ樹脂を使用した場合は、実際
に放射面５７ａの中心軸に対して平行な光として受光部
６２の照射面５７ｂに達する先は、発光素子１が発した
光のうち、前記中心軸に対して約３０度以内に発した光
だけである。

第１５図はＧａＰの発光素子が発する光束の配光特性を
示す図である。同図に示すように、中心軸Ｙに対して３
０度以内に発する光束は、球帯係数を考慮にいれて計算
した場合、中心軸Ｙに対して９０度以内に発する光束の
約１５％である。このことは発光素子が発する光のうち
受光素子に達する光が１５％以下であり、光の伝達効率
が悪いということを示している。

以上のように、従来の反射型フォトセンサでは、受光素
子２に達しない無駄な光が多いため、受光素子２への伝
達効率が悪いという欠点があった。

また、前記中心軸に対して平行な光を得るためには発光
素子１の位置を放射面５７ａの焦点に配置しなければな
らないが、この発光素子ｌの位置（焦点位置）は、第１
６図に示すように発光部６１の放射面５７ａの高さを１
（、放射面５７ａの直１ヱをＤ、屈折率をｎとすれば、
Ｈ＝（ｎ＋１）Ｄ　／　＜　２　ヘｒｖＴ−＝］−＞　
と表すことができる。そして、−Ｉｎに使用されている
屈折率ｎが１．５のエポキシ樹月旨では、１１ζ１．　
Ｌ　Ｄとなる。したがって、発光部６１は薄型にできな
いという欠点があった。

このことは、受光部６２においても同様である。

更に、従来の反射型フォトセンサで使用する発光素子に
は、−１’ＲｔにＧａＡｓ赤外ＬＥＤを用いるが、価格
が高いためローコスト化の要求に対してはＧａＰ赤色Ｌ
ＥＤを用いている。また、被検出物体によっては、Ｇａ
Ａｓ赤外ＬＥＤが発する発光波長領域の赤外線の透過率
が大きい物体もあり、この場合光が入射しているときと
遮断されたときの出力（３号比が十分にとれないので、
ＧａＰ赤色ＬＥＤが使用されている。しかし、ＧａＰ赤
色ＬＥＤは出力が小さく、光が入射しているときと遮断
されたときの出力１３号比が十分にとれないため、用途
が限られていた。

加えて、従来の反射型フォトセンサは、受光によって得
られる信号電流の変化量が少ないので、外光によって影
響を受は易く誤動作を起こし易いという欠点があった。

本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、発光
素子が発する光を効率よく受光素子に放射することがで
き、しかも発光部や受光部を薄型にすることができる反
射型フォトセンサを提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明に係る第１の反射型
フォトセンサは、発光素子と該発光素子に電力を供給す
る発光用のリード部とを含む発光部と、該発光部が放射
した光であって且つ被検出物体によって反射された光を
受けて充電変換する受光素子と該受光素子から電力を取
り出す受光用のリード部とを含む受光部とを有し、被検
出物体を受光素子が受ける被検出物体からの反射光量の
変化により検出する反射型フォトセンサにおいて、前記
発光部は前記発光素子の発光面に対向して第１の凹面状
反射面が設けられ、前記発光素子が発した光を前記第１
の凹面状反射面で反射して平行光又は収束光とした後に
被検出物体に放射するように構成したものである。

上記の目的を達成するための本発明に係る第２の反射型
フォトセンサは、発光素子と該発光素子に電力を供給す
る発光用のリード部とを含む発光部と、該発光部が放射
した光であって且つ被検出物体によって反射された光を
受けて光電変換する受光素子と該受光素子から電力を取
り出す受光用のリード部とを含む受光部とを有し、被検
出物体を受光素子が受ける被検出物体からの反射光量の
変化により検出する反射型フォトセンサにおいて、前記
受光部は前記受光素子の受光面に対向して第２の凹面状
反射面が設けられ、前記被検出物体からの反射光を前記
第２の凹面状反射面で反射して収束光とした後に前記受
光素子に放射するように構成したものである。

〔作用〕

本発明は前記の構成によって、発光用のリード部から発
光素子に電力を供給すると、発光素子が発光する。発光
素子が発した光は凹面状反射面で反射し°ζ平行光又は
収束光としてから、被検出物体に放射するので、発光素
子が発する光を効率よく被検出物体に放射することがで
きる。また、受光部が受けた光は凹面状反射面で反射し
て収束光にしてから受光素子に放射するので、受光部が
受けた光を効率よく受光素子に放射することができる。

このように、発光部又は受光部の一方に凹面状反射面を
設けることにより、発光素子が発し且つ被検出物体によ
って反射された光を効率よく受光素子に放射することが
できる。したがって、発光部と受光部の双方に凹面状反
射面を設ければ、発光素子が発した光を被検出物体を介
してより効率よく受光素子に放射することができる。

また、凹面状反射面は、発光素子の発光面又は受光素子
の受光面に対向して設けられているので、発光部又は受
光部の厚さを薄くしても、凹面状反射面を配置して発光
素子が発する光を被検出物体を介して効率良く受光部に
放射することができる。

そして、受光部が受けた光は受光素子にＪ、って光電変
換され、受光用のリード部を介して電気エネルギー（出
カイＳ号）として外部に取り出す。

〔実施例〕

以下に本発明の第１の実施例を第１図乃至第５図を参照
して説明する。第１図は本発明の第１の実施例である反
射型フォトセンサの概略断面図、第２図はその発光素子
が発する光の光路を示す図である。第１図及び第２図に
おいて１０はケース、１１はケース１０の左下部１０ａ
に設けられた発光部、１２はケース１０の右下部１０ｂ
に設けられた受光部、Ａは発光部１１の中心軸、Ｂは受
光部１２の中心軸である。第１図に示すように発光部１
１と受光部１２とは中心軸Ａと中心軸Ｂとが交叉するよ
うにケース１０の左右下部１０ａ−１０ｂに並設されて
いる。発光部１１は発光素子１と発光素子ｌ用リード部
３と凹面状反射面６ａと光透過性材料５とからなり、光
の放射面７ａは平面状に形成されている。受光部１２は
受光素子２と受光素子２用リ一ド部４と凹面状反射面６
ｂと光透過性材料５とからなり、光の照射面７ｂは平面
状に形成されている。また、矢印は光路を示す。

尚、光透過性材料５は硝子、たとえば低融点硝子でもよ
い、このことは、以下に説明する他の実施例でも同様で
ある。

リード部３はリードフレームを含むものであり、発光素
子１．はその一方のリードフレーム上に取り付けられ、
他のリードフレームとはワイヤーボンディングされてい
る。リード部４と受光素子２も同様である。また、凹面
状反射面６ａは発光素子１の発光面と対向するように配
置され、同様に凹面状反射面６ｂは受光素子２の受光面
と対向するように配置されている。そして、凹面状反射
面６ａ・６ｂはそれぞれ発光素子１又は受光素子２を焦
点とする回転放物面状に形成されている。たとえば、凹
面状反射面６ａ・６ｂは樹脂製のケース１０の左右下部
１０ａ・ｔａｂの下側に回転放物面状の凹面状部を被検
出物体１５を介して対向するように形成し、その凹面状
部を鍍金や金属藩右等により鏡面加工して反射面とした
ものである。

尚、説明の都合上、被検出物体１５の表面は平坦な鏡面
とする。

上記の構成によれば、リード部３により発光素子１に電
力が供給され、発光素子１が発光する。

ところで、凹面状反射面６ａは回転放物面状に形成され
、しかも発光素子１は凹面状反射面６ａの焦点に発光面
が対向するように配置されているので、発光素子１が発
するほぼ全ての光は第２図の矢印に示すように凹面状反
射面６ａによって反射され、凹面状反射面６ａの中心軸
に対して平行な光となり被検出物体１５に放射される。

また、凹面状反射面６ｂは回転放物面状に形成され、し
かも受光素子２は凹面状反射面６ｂの焦点に受光面が対
向するように配置されているので、被検出物体１５で反
射された平行光は受光部１２の凹面状反射面６ｂで再び
反射された後、受光素子２に集光される。したがって、
発光素子ｌが発する光を、はぼ損失なく有効に受光素子
２に集光することができる。そして、受光素子２に集光
された光は電気エネルギーに変換され、その電気エネル
ギーはリード部４を介して出力信号として外部に取り出
す。

上記の実施例によれば、発光素子１が発する光を凹面状
反射面６ａ・６ｂにより効率よく受光素子２に集光する
ことができるので、光の損失がな（、光の伝達効率の向
上を図ることができる。また、発光部１１の放射面７ａ
及び受光部１２の照射面７ｂは平面状に形成されている
ので、防塵性ニ優している。更に、構造が１易であるの
で、容易に製造することができ盟産性の向上を図ること
ができる。

また、上記の実施例によれば、発光索子１から受光素子
２への光の伝達効率が非常に良くなるので、たとえば１
ｒ１述の第１６図に示す配光特性を有する発光素子を使
用した場合には、従来のものに比べて、理論上、光の伝
達効率が６倍以上にもなる。したがって、従来では用途
に制限があった低価格の低出力ＧａＰ赤色ＬＥＤ等でも
、フォトセンサ用発光素子として十分に使用することが
でき、生産コストを安くすることができる。

更に、上記の実施例によれば、凹面状反射面６ａは発光
素子１の発光面側に発光素子ｌと対向するように設けら
れているので、第３図に示すように発光素子ｌの位置（
凹面状反射面６ａの焦点位置）からの凹面状反射面６ａ
までの高さＨは、発光部１１の放射面７ａの直径をＤと
すれば、Ｈ＝Ｄ／、１とすることができる。したがって
、発光部１１の厚さは従来の構造のものに比べて１／４
以下にすることができる。受光部１２についても同様で
ある。このように、本実施例によれば従来の反射型フォ
トセンサに比べて、発光部１１や受光部１２を薄くする
ことができる。尚、上記実施例では受光部１２にも凹面
状反射面６ｂを設けた場合について説明したが、受光部
１２は従来どおり樹脂レンズを使用して集光したもので
あってもよい。この場合には、発光部１１だけを薄くす
ることができる。また、上記とは逆に受光部１２を前記
実施例のように形成し、発光部１１は従来どおり樹脂レ
ンズを使用して放射したものであってもよい。この場合
には、受光部１２だけを薄くすることができる。

尚、発光素子１に電力を供給するリード部３には細いリ
ードフレームを用いることにより、放射面７ａの直径を
５ｍｍとした場合でも発光部１１における発光素子ｌと
リードフレームの影による光の損失は１０％以下にする
ことができる。受光部１２でも同様である。このように
、本実施例の反射型フォトセンサは、従来のものに比べ
て光の伝達効率が非常に向上するので、発光素子１や受
光素子２等の影による損失は効率上も特に問題とはなら
ない。

第４図は本実施例の第１変形例を示す図である。

第４図において３ａ・３ｂは回路パターン、８はワイヤ
、９は光透過性基板である。尚、第４図に示す本実施例
の第１変形例及び以下に説明する本実施例の第２変形例
並びに第２乃至第６の実施例において上記第１図及び第
２図に示す第１の実施例と同一の機能を有するものは同
一の符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。

本変形例は、発光部１１のリード部３を光透過性基板９
を含む回路パターン３ａ・３ｂとワイヤ８とに置き換え
たものである。本変形例において発光素子１は光透過性
基板９に形成された一方の回路パターン３ａの端にマウ
ントされ、他方の回路パターン３ｂとはワイヤ８により
電気的に接続されている。そして、発光素子ｌと凹面状
反射面６ａとの空間は光透過性材ｆ４５により充填され
ている。

以上の構成により上記実施例と同様の作用、効果を生じ
さＵｏることができる。尚、上記では発光部１１のリー
ド部３について説明したが受光部１２のリード部４にお
いても同様である。

第５図は本実施例の第２変形例を示す図である。

本変形例は前記第１変形例における発光素子ｌと凹面状
反射面６ａとの空間を中空状に形成したものである。以
上の構成により上記実施例と同様の作用、効果を生じさ
せることができる。尚、受光部工２においても同様であ
る。

このように、リードフレームの替わりに回路パターンの
形成された光透過性基板（たとえば透明ガラス基板）を
使用すれば、回路パターンの線幅を２０μｍ以下とする
ことが可能となり、放射面７ａの直径を５ｍｍとした場
合でも、発光部１１における発光素子１と回路パターン
との影による損失は１％以下にすることができる。受光
部１２、においても同様である。いずれにしても、本実
施例の反射型フォトセンサは、従来のものに比べて光の
伝達効率が向上するので、発光素子１や受光素子２等の
影による損失は効率上も特に問題とはならない。

上記第１変形例及び第２変形例について説明したことは
、以下に説明する他の実施例でも同様である。

第６図は本発明の第２の実施例である反射型フォトセン
サの発光素子が発する光の光路を示す図である。第６図
において１３ａ−１３ｂは配光調整用の凸レンズである
。尚、第２の実施例は前記第１の実施例とは発光部１１
と受光部１２とは相違するが、その他は第１の実施例と
同様であるので、第２の実施例の概略断面図は省略する
。以下、第３乃至第６の実施例においても同様であるの
で、これらの実施例においても概略断面図は省略する。

本発明の第２の実施例の発光部１１及び受光部１２は各
々配光調整用の凸レンズ１３ａ１３ｂを含むものである
。尚、この配光調整用の凸レンズ１３ａ−１３ｂは、発
光素子ｌと凹面状反射面６ａとの空間又は受光素子２と
凹面状反射面６ｂとの空間が光透過性材料５で埋められ
ている場合には、光透過性材料５でモール１する際に、
光透過性（オ料５により一体的に形成したものであって
もよい。このことは、以下に説明する他の実施例でも同
様である。

上記の構成によれば、第６図に示すように発光素子ｌが
発するほぼ全ての光は回転放物面状に形成された凹面状
反射面６ａによって反射され、凹面状反射面６ａの中心
軸に対して平行な光とされた後、光路上に設けた凸レン
ズ１３ａにより屈折し、被検出物体１５の表面で一度集
光する。そして、この光は被検出物体１５で反射し、受
光部１２の照射面７ｂに設けた配光調整用の凸レンズ１
３ｂに達して再び屈折し、凹面状反射面６ｂの中心軸に
対して平行な光になり、回転放物面状に形成された凹面
状反射面６ｂにより受光素子２に集光される。したがっ
て、発光素子１が発する光を効率よく受光素子２に集光
することができる。

本実施例によれば、被検出物体の表面で光が一度集光す
るので、この集光点で被検出物体を検出するようにすれ
ば、被検出物体がこの位置になければ受光素子２はＯＦ
Ｆ状態となっており、被検出物体がこの位置にあると受
光素子２はＯＮ状態になる。このように、本実施例によ
れば、ある点に被検出物体があるか否かにより位置制御
等を行うことができるので、検出精度の向上を図ること
ができる。さらに、集光点からの光のみを受光素子が受
光するため外光の影響が小さくなり、誤動作を防止する
効果がある。その他の作用・効果は前記第１の実施例と
同様である。

第７図は本発明の第３の実施例である反射型フォトセン
サの発光素子が発する光の光路を示す図である。第７図
において１４ａ−１４ｂは光透過性材料で形成された凹
レンズ、６Ｃ・６ｄは回転楕円面状に形成された凹面状
反射面である。

本発明の第３の実施例が第１の実施例と異なるのは、本
実施例の発光部１１及び受光部１２が回転楕円面状に形
成された凹面状反射面と、配光調整用の凹レンズを含む
ものである点にある。その他の点は第１の実施例と同様
である。尚、発光素子ｌは凹面状反射面６ｃの焦点に発
光面が対向するように配置され、受光素子２は凹面状反
射面６ｄの焦点に受光面が対向するように配置されてい
る。また、放射面７ａや反射面７ｂでの光の屈折をなく
すため、たとえば、凹レンズ１４ａのレンズ表面は放射
光に対して垂直になるように集光点Ｃを中心とする球面
状に形成されている。凹レンズ１４ｂも同様である。

上記の構成によれば、凹面状反射面６ｃ・６ｄが回転楕
円面状に形成されているので、第７図の矢印で示すよう
に発光素子１から発するほぼ全ての光は回転楕円面状に
形成された凹面状反射面６Ｃによって反射され、この反
射光に対して垂直になるように形成された凹レンズ１４
ａの表面から光が放射された後、被検出物体１５で一度
集光され、る。そして、被検出物体１５で反射されたこ
の光に対して垂直になるように表面が形成された凹レン
ズ１４ｂをｉｍｉして、受光素子２に対向して設けられ
回転楕円面状に形成された凹面状反射面６ｄにより反射
され、受光素子２に集光される。

このように、凹面状反射面６ｃで反射された光が収束光
となる場合には、発光部１１に、レンズ面が集光点を中
心とする球面状に形成された凹レンズ１４ａを設けるこ
とにより、レンズ面と空気の界面から光を垂直に放射す
ることができる。したがって、光透過性材料５と空気と
の界面における屈折による放射角のずれを防止して集光
精度の向上を図ることができる。受光部においても同様
に凹レンズ１４ｂを設けることにより、集光精度の向上
を図ることができる。その他の作用・効果は第２の実施
例と同様である。

また、発光素子１と凹面状反射面６ｃとの空間及び受光
素子２と凹面状反射面６ｄとの空間が中空状の場合には
、光透過性材料５がなく、界面における屈折を考慮する
必要がないので第８図に示すように凹レンズ１４ａ−１
４ｂに替えて光透過性Ｍｔｆｆｉ９ａ・９ｂを取り付け
たものでもよい。このような構成によっても上記と同様
の作用、効果を生じさせることができる。

尚、本実施例における発光部ＩＩと前記第２の実施例の
受光部１２とを組み合わ一仕たもの、又は本実施例にお
ける受光部１２と第２の実施例における発光部１１とを
組み合わせたものでも、同様の作用・効果を生じさせる
ことができる。

第９図は本発明の第４の実施例である反射型フォトセン
サの発光素子が発する光の光路を示す図である。本発明
の第４の実施例は前記第２の実施例における受光部１２
の凹面状反射面６ｂ、凸レンズ１３ｂ等を省略し、簡略
化したものであるゆ尚、受光素子２は被検出物体１５を
介して該凸レンズ１３ｂによって光が集束する位置に、
その受光面が被検出物体１５からの反射光を受けるよう
に配置されている。

上記の構成によれば、第９図の矢印で示すように発光素
子ｌが発するほぼ全ての光は回転放物面状に形成された
凹面状反射面６ａによって反射され、凹面状反射面６ａ
の中心軸に対して平行な光となる。そして、光路上に設
けた凸レンズ１３ａにより屈折して被検出物体１５に放
射され、被検出物体１５．で反射された後、受光素子２
に集光される。

本実施例によれば、前記第２の実施例における受光部１
２に設けた諸々の構成部分が不要となるので、構造がよ
り簡単になり、製造が容易となる。

その他の伴用・効果は前記第１の実施例と同様″コある
。

第１０図は本発明の第５の実施例の反射型フォトセンサ
の発光素子が発する光の光路を示す図である。本発明の
第５の実施例は前記第３の実施例における受光部１２に
設けた凹面状反射面６ｄ、凹レンズ１４ｂ等を省略し、
簡略化したものである。尚、受光素子２は被検出物体重
５を介して凹面状反射面６ｃによって光が集光する位置
にその受光面が被検出物体１５からの反射光を受けるよ
うにＩ！！Ｅ！置されている。

上記の構成によれば、第１０図の矢印で示すように発光
素子ｌが発するほぼ全ての光は回転楕円面状に形成され
た凹面状反射面６Ｃによって反射され、凹レンズ１４ａ
を通過して被検出物体１５に放射される。そして、被検
出物体１５で反射された光は受光素子２に集光される。

その他の作用効果はｉｎ記第４の実施例と同様である。

尚、発光素子ｌと凹面状反射面６Ｃとの空間が中空状の
場合には、放射面７ａにおける光の屈折がないので、第
１１図に示すように凹レンズ１４ａに替えて光透過性基
板９ａを取り付けたものでもよい。このような構成によ
っても上記と同様の作用、効果を生じさせることができ
る。

第１２図は本発明の第６の実施例の概略図である。第１
２図において、２０ａは発光部１１に設けられた第１の
光ファイバ、２０ｂは受光部１２に設けられた第２の光
ファイバである。本実施例の発光部１１は前記第２又は
第３の実施例で説明した発光部に第１の光ファイバ２０
ａを配置したものであり、また本実施例の受光部１２は
前記第２又は第３の実施例で説明した受光部に第２の光
ファイバ２０ｂを配置したものである。第１の光ファイ
バ２０ａは放射面７ａから放射された収束光の収束点に
、その一端面が放射面７ａに対向するように配置されて
いる。また、第１の光ファイバ２０ａの他端面と第２の
光ファイバ２０ｂの一端面とは各々の中心軸が交叉する
ように略並列に配置され、第２の光ファイバ２０ｂの他
端面と受光部１２とは対向して配置されている。そして
、第１の光ファイバ２０ａの中心軸と第２の光ファイバ
２０ｂの中心軸とが交叉する点に位置する被検出物体１
５を検出する。

上記の構成によれば、放射面７ａから放射された光は第
１の光ファイバ２０ａの一端に収光して入射し、該第１
の光ファイバ２０ａによって案内され１ｔｈ端から放射
される。放射された光は被検出物体１５で反射され、第
２の光ファイバ２０ｂの一企；”、；に入射し同様に案
内されて他端から放射されて受光部１２の照射面７ｂに
照射される。

本実施例によれば、光ファイバ２０ａ・２０ｂによって
光を案内することができるので、通常の反射型フォトセ
ンサでは検出しにくい、たとえば狭い場所においても、
被検出物体の位置等を容易に検出することができる。そ
の他の作用、効果は前記第２又は第３の実施例と同様で
ある。

第１３図は本発明の第６の実施例の変形例を示す図であ
る。第１３図に示す本変形例の受光部１２には凹面状反
射面が設置されておらず、第２の光ファイバの端面と受
光素子２とは各々の中心軸が交叉するように略並列に配
置されている。その他の点は前記第６の実施例と同様で
ある。

上記の構成によれば、受光部１２の構造を簡易なものと
することができる。その他の作用、効果は前記第６の実
施例と同様である。

尚、上記第１乃至第６の実施例においては、発光部１１
と受光部１２とが同一のケースに一体的に形成されたも
のについて説明したが、発光部１１と受光部１２とは別
々に異なるケースに形成されたものであってもよい。

また、上記第１乃至第６の実施例において、発光素子１
と凹面状反射面６ａ・６ｃとの空間、又は受光素子２と
凹面状反射面６ｂ・６ｄとの空間が中空状である場合に
は、光透過性基板９・９ａ・９ｂの表面は、衝撃や振動
等による発光素子ｌや受光素子２等の断線や故障を防止
ずため、光透過性材料によるコーティング、たとえばス
プレーコーティング等がなされたものであってもよい。

一方、衝撃や振動等による発光素子１等の断線や故障を
考慮する必要がない場合には、中空のままでもよいし、
必要に応じて中空部にガス等を封入してもよい。

また、上記第１乃至第６の実施例においては、凹面状反
射面が回転放物面状又は回転楕円面状に形成されている
場合について説明したが、凹面状反射面は他の楕円放物
面状又は他の楕円面状等に形成されたものでもよい。ま
た、凹面状反射面は複数の小平面を結合して回転放物面
状又は回転楕円面状に形成したものであってもよい。

更に、上記第１乃至第６の実施例においては、発光部と
受光部とが一組配置されたものについて説明したが、発
光部と受光部とは複数組配置されたものであってもよい
。この場合に各組毎に発光・受光波長の異なる発光素子
と受光素子を使用することにより、たとえば赤外波長用
の発光素子と受光素子を組にしたものと、可視用の発光
素子と受光素子をｘ■にしたものとを併設することによ
り、センサで得ることのできる情報量を増やすことがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、発光部に設けた凹
面状反射面により、発光素子が発する光を効率よく受光
素子に放射することができる。また、受光部に設けた凹
面状反射面により、受光部が受けた光を効率よく受光素
子に放射することができる。更に、凹面状反射面は発光
素子や受光素子と対向して配置しであるので、発光部や
受光部を薄型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例である反射型フォトセン
サの概略断面図、第２図はその発光素子が発する光の光
路を示す図、第３図はその凹面状反射面の形状を説明す
るための図、第４図及び第５図は本発明の第１の実施例
の変形例を示す盟略部分断面図、第６図は本発明の第２
の実施例の発光素子が発する光の光路を示す図、第７図
及び第８図は本発明の第３の実施例の発光素子が発する
先の光路を示す図、第９図は本発明の第４の実施例の発
光素子が発する光の光路を示す図、第１０図及び第１１
図は本発明の第５の実施例の発光素子が発する光の光路
を示す図、第１２図は本発明の第６の実施例の概略図、
第１３図は本発明の第６の実施例の変形例を示す概略図
、第１４図は従来の反射型フォトセンサの概略断面図、
第１５図はその発光素子が発する先の光路を示す図、第
１６図はＧａＰ発光素子の配光特性を示す図、第１７図
は従来の反射型フォトセンサの放射面形状を説明するた
めの図である。１・・・発光素子、２・・・受光素子１．３・４・・・
リード部、３ａ・３ｂ・・・回路パターン、５・・・光
透過性材料、６ａ・６ｂ・６Ｃ・６ｄ・・・凹面状反射面、７ａ・・
・放射面、７ｂ・・・照射面、８・・・ワイヤ、９・９
ａ・９ｂ・・・光透過性基板、１０・・・ケース、１１
・・・発光部、１２・・・受光部、１３ａ・１３ｂ・・
・凸レンズ、１４ａ−１４ｂ−・・凹レンズ、１５・・・被検出物体、２０ａ・２０ｂ・・・光ファイバ。出願人　岩　崎　電　気　株式会社第６図第７図第８図第９図第１０図第１Ｉ図第１２図、第１３図〜第１４図第１５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発光素子と該発光素子に電力を供給する発光用の
リード部とを含む発光部と、該発光部が放射した光であ
って且つ被検出物体によって反射された光を受けて光電
変換する受光素子と該受光素子から電力を取り出す受光
用のリード部とを含む受光部とを有し、被検出物体を受
光素子が受ける被検出物体からの反射光量の変化により
検出する反射型フォトセンサにおいて、前記発光部は前
記発光素子の発光面に対向して第１の凹面状反射面が設
けられ、前記発光素子が発した光を前記第１の凹面状反
射面で反射して平行光又は収束光とした後に被検出物体
に放射するように構成したことを特徴とする反射型フォ
トセンサ。
（２）前記発光部は前記凹面状反射面が回転放物面状に
形成され、且つ前記発光素子が前記凹面状反射面の焦点
に配置されている請求項１記載の反射型フォトセンサ。
（３）前記発光部は前記凹面状反射面が回転楕円面状に
形成され、且つ前記発光素子が前記凹面状反射面の焦点
に配置されている請求項１記載の反射型フォトセンサ。
（４）前記発光部は放射する光の光路上に光学系を設け
たものである請求項１乃至３の何れかに記載の反射型フ
ォトセンサ。
（５）前記発光部は光学系が凸レンズ、凹レンズ又は光
ファイバの何れかである請求項４記載の反射型フォトセ
ンサ。
（６）前記発光部は前記発光素子と前記凹面状反射面と
の空間が光透過性材料で埋められている請求項１乃至５
の何れかに記載の反射型フォトセンサ。
（７）前記発光部はリード部がリードフレームを含もの
であり、前記発光素子は該リードフレームの一方に取り
付けられ、他のリードフレームとはワイヤーボンディン
グされている請求項１乃至６の何れかに記載の反射型フ
ォトセンサ。
（８）前記発光部はリード部が回路パターンの形成され
た光透過性基板を含むものであり、前記発光素子が該光
透過性基板の回路パターンに取り付けられ、ワイヤーボ
ンディングされている請求項１乃至６の何れかに記載の
反射型フォトセンサ。
（９）発光素子と該発光素子に電力を供給する発光用の
リード部とを含む発光部と、該発光部が放射した光であ
って且つ被検出物体によって反射された光を受けて光電
変換する受光素子と該受光素子から電力を取り出す受光
用のリード部とを含む受光部とを有し、被検出物体を受
光素子が受ける被検出物体からの反射光量の変化により
検出する反射型フォトセンサにおいて、前記受光部は前
記受光素子の受光面に対向して第２の凹面状反射面が設
けられ、前記被検出物体からの反射光を前記第２の凹面
状反射面で反射して収束光とした後に前記受光素子に放
射するように構成したことを特徴とする反射型フォトセ
ンサ。
（１０）前記受光部は前記凹面状反射面が回転放物面状
に形成され、且つ前記受光素子が前記凹面状反射面の焦
点に配置されている請求項９記載の反射型フォトセンサ
。
（１１）前記受光部は前記凹面状反射面が回転楕円面状
に形成され、且つ前記受光素子が前記凹面状反射面の焦
点に配置されている請求項９記載の反射型フォトセンサ
。
（１２）前記受光部は受光する光の光路上に光学系を設
けたものである請求項９乃至１１の何れかに記載の反射
型フォトセンサ。
（１３）前記受光部は光学系が凸レンズ、凹レンズ又は
光ファイバの何れかである請求項１２記載の反射型フォ
トセンサ。
（１４）前記受光部は前記受光素子と前記凹面状反射面
との空間が光透過性材料で埋められている請求項９乃至
１３の何れかに記載の反射型フォトセンサ。
（１５）前記受光部はリード部がリードフレームを含も
のであり、前記受光素子は該リードフレームの一方に取
り付けられ、他のリードフレームとはワイヤーボンディ
ングされている請求項９乃至１４の何れかに記載の反射
型フォトセンサ。
（１６）前記受光部はリード部が回路パターンの形成さ
れた光透過性基板を含むものであり、前記受光素子が該
光透過性基板の回路パターンに取り付けられ、ワイヤー
ボンディングされている請求項９乃至１４の何れかに記
載の反射型フォトセンサ。
（１７）請求項１乃至８の何れかに記載の発光部と、請
求項９乃至１６の何れかに記載の受光部とを備える反射
型フォトセンサ。
（１８）前記発光部と前記受光部とが複数組配置されて
いる請求項１乃至１７の何れかに記載の反射型フォトセ
ンサ。