JPH0590965U - 光結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物体の通過路を間に挟んで、発光部１と受光
部２を対向配置した構造の光結合装置の小型化と検出信
号の信号／雑音比の高い光結合装置を提供すること。 【構成】 物体通過路Ｘを間に挟んで発光部１と受光部
２を対向配置してなる光結合装置において、その構成部
材であるスリット５を有する遮光板６をインサート成形
でホルダ１０に一体化したこと。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この発明は、物体通過路上を移動する物体の有無を無接触で検出する光結合装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の、物体の通過路を移動する披検物体の有無を検出するため、物体通過 路を間に挟んで、発光素子と受光素子とを対向配置した構成の光結合装置につい て、本願出願人は１９９０年１０月５日付で、実願平２−１０５４４９号におい て図３（ａ）から図３（ｅ）に示す構成の考案を出願した。ただし、この図３（ ａ）は実願平２−１０５４４９号の光結合装置の正面図、図３（ｂ）は背面図、 図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｄ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面 図、図３（ｅ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【０００３】 すなわち、実願平２−１０５４４９号に示す光結合装置は、発光素子（例えば 発光ダイオード）を透光性樹脂でモールドしてなる発光部１と、受光素子（例え ばフォトトランジスタ）を透光性樹脂でモールドしてなる受光部２とを、それぞ れ物体通過路Ｘを挟んで対向配置して遮光性材料で作ったケース３内に収納する とともに、ケース内収納の発光部１および受光部２から物体通過路Ｘと対向する ケース面３ａ、３ｂに向けて開口した投光部４ａおよび採光部４ｂを設け、さら に、この投光部４ａおよび採光部４ｂの物体通過路Ｘ側対向面３ａ、３ｂのうち 、少くとも一つに（実施例では採光部４ｂの対向面３ｂ側）被検物体の検出精度 （分解能）を高めるため、スリット５を備えた遮光板６を接着剤７によりケース ３に貼り付けたホルダ１０が設けられている。 この構成の光結合装置によると、発光部１から投射された光は投光部４ａを通 り、物体通過路Ｘを横切る。したがって、この時、物体通過路Ｘを移動する披検 物体が有るか、無いかに応じて受光部２に達する光の存、否が決まる。それ故、 受光部２に入射する光が有るか、無いかに応じて披検物体の有、無が確認できる 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述した実願平２−１０５４４９号の光結合装置は、披検物体の検 出精度（換言すれば分解能）を上げるために設けたスリットを備えた遮光板６の ケース３に対する取り付けかたは、接着剤を使用して貼りつけるだけであるから 、ケースに衝撃が加わったりすると、遮光板６はケースから剥れるという具合の 悪い点があった。また、接着剤の使用方法による接着強度の違いや、取り付けか たの違いにより、作業に長時間かかったりする難点があった。 さらに、ケース３内の発光部１および受光部２から、それぞれ物体通過路Ｘと 対向する面に向けて形成した投光部４ａ、採光部４ｂの厚さの分だけ受光部２と 遮光板６上のスリット５との間の距離が遠ざかり、スリット５を通過した信号光 が、受光部２に到達するまでに劣化する。これは、特に高精度化するため、スリ ット幅を狭くし、複数のスリット持つ受光系を設けた場合には、スリット通過光 が受光部２と採光部４ｂの間の空間で互いに干渉し、信号／雑音比が低下してし まうという難点がある。また、装置を小型化するという点でも投光部や採光部の 厚さの分だけ不利になるという具合の悪い点がある。

【０００５】 そこで、この考案は、このような従来構成の光結合装置の難点を除去し、物体 通過路Ｘを間に挟んで対向配置された発光部および受光部をケース中に配置収納 し、物体通過路を移動する披検物体を無接触で、しかも、高い分解能で検出でき る光結合装置を提供しようとするものである。 また、物体通過路を移動する検出物体を検出するスリットを備えた遮光板を、 ケースに作業性よく、しかも高い保持力で取り付けることのできる光結合装置を 提供しようとするものである。 さらに、この考案は、ケース内に配置収納発光部および受光部から、それぞれ 物体通過路との対向面３ａ、３ｂ側に形成した投光部および採光部との間の距離 を縮小し、スリットを通る信号光の干渉による影響を減少し、受光部で検出する 信号／雑音比の高い光結合装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するため、この考案にかかる請求項１の光結合装置は、図（ ａ）に示すように、発光部１と受光部２が物体通過路Ｘを間に挟んで対向配置さ れてなる光結合装置であって、発光部１、受光部２、および発光部１および受光 部２のうち少くとも一方に物体通過路Ｘと向き合う側に設けたスリット５を備え た遮光板６とを保持するホルダ１０が収納されたケース３を備えた光結合装置に おいて、 前記ホルダ１０に発光部１又は受光部２、およびスリットを備えた遮光板６を 一体成型して保持させたことを特徴とするものである。

【０００７】 また、請求項２の光結合装置は図２（ｂ）に示すように、請求項１記載の光結 合装置における遮光板６が、インサート成型あるいは熱圧着によりホルダに固定 したものである。 さらに、請求項３の光結合装置は、ホルダ１０は機種に応じて、その色調を変 更させたものである。

【０００８】

【作用】

したがって、請求項１の光結合装置によれば、物体通過路を間に挟んで発光部 と、受光部が対向配置され、発光部、受光部、およびこれら発光部および受光部 のうち少くとも一方に前記物体通過路と向き合う投光部又は採光部に設けたスリ ットを有する遮光板を保持するホルダを収納するケースを備え、ホルダに前記発 光部又は受光部、および遮光板を一体化して保持させているため、受光部および スリットを備えた遮光板を互いに近接した位置に配置することができ、スリット 通過光の信号／雑音比の低下を抑えて受光することができるとともに、装置全体 を小型化できる。 また、請求項２の光結合装置によれば、高精度で、位置精度の高いスリットを 持つ遮光板をホルダに容易に取り付けることができ、接着剤等による貼り着け作 業に要する時間が大幅に短縮できる。また、外力による遮光板の剥離等の難点が 解消できる。 また、請求項３の光結合装置によれば、ホルダの色調を機種別に設定できるの で、用途に応じた光結合装置を作ることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面に基づいてこの考案の実施例にかかる光結合装置について説明する 。 図１の（ａ）ないし（ｅ）は、本実施例の光結合装置全体の概略構成を示し、 図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断 面図、図１（ｄ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図１（ｅ）は図１（ａ）のＣ− Ｃ断面図である。 また、図２（ａ）ないし（ｅ）は図１に示す光結合装置内のホルダの概略構成 を示し、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ断面図、図２（ ｃ）は底面図、図２（ｄ）左側面図、図２（ｅ）は右側面図である。 図示のように本実施例の光結合装置は、請求項１に対応する構成のもので、物 体通過路Ｘを通過する披検物体の有無を無接触で検出するもので、発光部１と、 受光部２と、発光部１および受光部２が物体通過路Ｘを間に挟んで対向配置され て収納される遮光性材料製のケース３とを備え、ケース３の物体通過路Ｘと対向 する面３ａ、３ｂに投光部４ａおよび採光部４ｂが形成されている。

【００１０】 そして、受光部２と採光部４ｂの間隙に、受光部２を保持するためスリット５ を備えた例えば金属製の遮光板６を具備したホルダ１０が配置され、前記ケース ３に、ホルダ１０との当接によりホルダ１０を位置決めする位置決め手段２０が 設けられている。 前記発光部１および受光部２は図１（ｃ）に示すように個別のリードフレーム ３１、３２に搭載された発光素子（図示せず）および受光素子（図示せず）を透 光性樹脂でモールドしてなる。 前記ケース３は、既述の通り、遮光性材料にて、発光部１が収納される発光側 収納室３３と、受光部２が収納される受光側収納室３４と、収納室３３、３４間 に介設され収納室３３、３４と共に、物体通過路Ｘを形成する連結部３５とから 成る下面開放コ字状に形成されている。なお、受光側収納室３４の上面には、図 １（ｄ）に示すように採光部４ｂと連通する開口３４ａが設けられている。

【００１１】 前記投光部４ａおよび採光部４ｂは、図１の（ａ）および（ｂ）に示すように 、ケース３の対向面３ａ、３ｂの上部から縦長に形成されており、対向面３ｂの 幅は採光部４ｂの幅より大きく設定されている。 前記ホルダ１０は、図２（ａ）（ｅ）に示すような形状を有しており、遮光板 ６を支持し、採光部４ｂおよび受光側収納室３４の開口３４ａに嵌合する縦断面 Ｌ字形のホルダ本体４１と、このホルダ本体４１の両側面に一体的に設けられた 張り出しガイド４２とから構成されている（図１（ａ）、（ｂ）参照のこと。） 。 そして、ホルダ本体４１には、スリット５で絞り込まれた発光部１からの光を 受光部２へ導く投光部４ａが設けられている。

【００１２】 前記遮光板６は、図１（ｅ）および図２（ｃ）に示すごとく、所定位置にエッ チングまたはプレス加工にて形成された微小幅の絞り窓５が形成されており、そ の上端に一体的に形成されたくさび形の折曲片６ａが設けられている。また、遮 光板６は、図２（ｃ）の如く、折曲片６ａをプレス加工等により折り曲げＬ字形 とされ、その後、インサート成形により、一端（折曲片）６ａを埋設してホルダ １０内に固定している。

【００１３】 前記位置決め手段２０は、図１（ｄ）、図２（ｃ）の如く、ホルダ本体の上部 を嵌合保持する前記受光側収納室３４の開口３４ａと、ホルダ１０のガイド４２ を支持するため、このガイド４２に当接する位置まで突出させた採光部４ｂの壁 面５０とから構成されている。 上記光結合装置は、以下のようにして製造される。 図１（ｃ）の如く、ケース３の発光側収納室３３に発光部１を挿入し、接着剤 ７にて固定する。一方、ケース３の受光部側収納室３４の壁面５０（図１（ｂ） 参照）に対してスリット５を有する遮光板６を具備したホルダ１０のガイド４２ を沿わせるかたちでホルダ１０を下方から挿入する。 このとき、ケース３に図１（ｂ）の如く、ホルダ本体の上部と、ホルダ１０の ガイド４２とを支持する位置決め手段２０を設けており、ホルダ１０は、ケース ３との当たりにより位置決めがなされる。

【００１４】 すなわち、ホルダ本体の上部がケース３の開口３４ａに嵌合保持されることによ り、ホルダ１０の前後および上下方向の位置決めがなされ、またホルダ１０のガ イド４２がケース３の壁面５０に当接することにより、ホルダ１０の左右方向の 位置決めがなされる。 しかる後、受光部２をホルダ１０の凹部４１ａに挿入することにより固定する 。そうすると、受光部２は、ホルダ１０に突き当てられた形でケース３に密着す るため、ホルダ１０は、ケース３と受光部２を介して固定されることになる。 このように、受光部２と採光部４ｂとの間隙に、スリット５を有する遮光板６ を具備したホルダ１０を配置し、ケース３に、ホルダ１０との当たりによりホル ダ１０を位置決めするよう位置決め手段２０を設けているので、従来のように、 高分解能で位置精度の高いスリットを持つ遮光板を接着剤によりケースに貼付す る必要がなくなり、作業時間の短縮および製品ごとの遮光板の取り付け状態の均 一性が図れる。

【００１５】 また、スリット５が形成された遮光板６は、インサート成形により、その一端 ６ａをホルダ１０内に埋設して固定されホルダ１０の嵌合によりできる間隙に自 動的に支持される形となり、衝撃等、外力による遮光板の剥離の問題はなくなる 。 さらに、遮光板６をホルダ成形用金型内にセットしてインサート成形を行うこ とによりホルダ１０が形成され、ホルダ１０と遮光板６に形成されたスリット５ の取り付け精度を向上させ、均一化を図ることが可能である。 したがって、高分能の絞り窓を精度よく安価に光結合装置に組み込むことが可 能となり、かつ絞り窓を有する遮光板の取り付け強度の高い光結合装置が提供で きる。

【００１６】 上述した実施例の光結合装置においては、分解能（スリット幅）を変更する際 、ホルダ１０に具備される遮光板６のスリット５の幅を変更すれば良いという利 点があるがゆえに、完成品形状は分解能が変っても類似したものとなる。例えば 、スリット幅が少し違う（分解能の異なる）製品が発生した場合、完成品及びホ ルダは酷似しており、識別は困難となる。このことは、光結合装置の生産工程に おいて、異機種部品の混入という問題につながる可能性もある。 そこで、上述した実施例の光結合装置の利点を生かしつつ、識別の容易な光結 合装置及びその部品を提供可能とするため、スリット５を有する遮光板６が具備 されたホルダ１０の成形材料の色調を、黒色以外にも変更させる（例えば、赤色 、青色等の材料を使用する）ものであり、そのの構成は前記実施例と同様である 。

【００１７】 このように、ホルダ１０の材料の色調を変更することにより、光結合装置を組 み立てた際には、ケース３の正面にホルダ１０の先端部が現れ、色調の違いが容 易に確認できる。 このため、完成品及びホルダ１０の識別を容易にすることが可能となる。また 、ホルダ１０の色調を機種別に設定すれば、完成品の機種名の印字等を省くこと もできる。

【００１８】 なお、色調を変更させる為に、ホルダ１０の材料に遮光性材料が使えなくても 、スリット５をもつ遮光板６により発光素子、受光素子の遮光作業が得られるの で、多様な色調を使える構造上の利便さもある。 なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、上述した実施例に多 くの修正および変更を加え得ることは勿論である。 例えば、本考案のホルダを発光側に配置してもよい。

【００１９】 また、上記実施例では、スリット５が１つの基本的な光結合装置について説明 したが、複数のスリットを持つ光結合装置にも応用できる。また、スリットを有 する遮光板をフレーム状に形成し、曲げ加工後、ホルダにインサート成形を行い 、継手部をカットすれば、さらに作業性の向上が図れる。 さらに、インサート成形で遮光板をホルダに固定したが、遮光板を熱圧着によ り固定しても同様な効果が得られる。

【００２０】

【考案の効果】

以上の説明から明らかな通り、 （１） 請求項１の光結合装置によると、受光部と採光部との間隙に、スリット を有する遮光板を具備したホルダを配置し、ケースに、ホルダとの当たりにより ホルダを位置決めする位置決め手段を設けているので、従来のように、高分解能 で位置精度の高いスリットを持つ遮光板を接着剤によりケースに貼付ける必要が なくなり、作業時間の短縮および製品ごとの遮光板の取り付け状態の均一性が図 れる。 （２） また、請求項２によると、インサート成形あるいは熱圧着等により、遮 光板をホルダ内に固定しているので、衝撃等、外力による遮光板の剥離の問題も なくなり、周囲温度の変動により生じる樹脂と金属の膨脹、収縮等の熱的変動量 の逃げとなり、変動量の差により生じる応力がかからず遮光板の反りが発生しに くい。 以上（１）（２）から、高分能のスリットを精度よく安価に光結合装置に組み 込むことが可能となり、かつスリットを有する遮光板の取り付け強度の高い光結 合装置が提供できる。 （３） さらに請求項３の光結合装置によれば、ホルダの色調を変更することで 、製品の使用の識別が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）
は、それぞれ本考案の一実施例にかかる光結合装置の正
面図、背面図、（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ａ）のＢ−Ｂ
断面図、（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）
は、それぞれ図１（ａ）に示す光結合装置のホルダの平
面図、（ａ）のＤ−Ｄ断面図、底面図、左側面図および
である。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）
は、それぞれ従来の光結合装置の正面図、背面図、
（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ａ）
のＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

１ 発光部 ２ 受光部 ３ ケース ３ａ，３ｂ 対向面（物体通過路Ｘと向い合うケースの
対向面） ４ａ 投光部 ４ｂ 採光部 ５ スリット ６ 遮光板 １０ ホルダ ２０ 位置決め手段 Ｘ 物体通過路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光部と受光部が物体通過路を間に挟ん
   で対向配置されてなる光結合装置であって、発光部、受
   光部、およびこれら発光部および受光部のうち少くとも
   一方に物体通過路と向き合う側に設けたスリットを備え
   た遮光板を保持するホルダを収納されたケースを備えた
   光結合装置において、 前記ホルダに発光部又は受光部、およびスリットを備え
   た遮光板を一体化して保持させたことを特徴とする光結
   合装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光結合装置において、 遮光板が、インサート成型あるいは熱圧着によりホルダ
   に固定されたことを特徴とする光結合装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光結合装置において、 ホルダは、機種に応じてその色調を変更させたことを特
   徴とする光結合装置。