JPH1149405A - 反射型光結合装置 - Google Patents

反射型光結合装置

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JPH1149405A
JPH1149405A JP9206872A JP20687297A JPH1149405A JP H1149405 A JPH1149405 A JP H1149405A JP 9206872 A JP9206872 A JP 9206872A JP 20687297 A JP20687297 A JP 20687297A JP H1149405 A JPH1149405 A JP H1149405A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カバー前面の清掃を容易、且つ確実に行える
集光レンズ付きの反射型光結合装置を提供する。 【解決手段】 遮光性樹脂からなるボディ10内に、発
光素子20a及び受光素子20bを封入する。発光素子
20a及び受光素子20bの前面側に位置して、ボディ
10内にカバー30を嵌合させる。発光素子20a及び
受光素子20bにそれぞれ対応して、カバー30に集光
レンズ部31a及び31bを形成する。集光レンズ部3
1a及び31bを、前面側の表面32a及び32bが平
面であり、素子側の表面33a及び33bが素子側へ球
面状に突出した凸レンズとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、並列配置された発
光素子及び受光素子を備え、発光素子から照射された光
が物体(被検出体)により反射されたときの反射光を受
光素子により受光することにより物体の検出を行う反射
型光結合装置に関し、より詳しくは集光レンズにより検
出範囲を制限した集光レンズ付きの反射型光結合装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】反射型の光センサとして、反射型フォト
インタラプタと称せられる反射型光結合装置がある。こ
の反射型光結合装置は、被検出体である各種物体を非接
触状態で検出する非接触センサとして使用されており、
そのなかでも集光レンズにより検出範囲を制限した集光
レンズ付きの反射型光結合装置は、複写機、プリンタ等
の用紙搬送系における用紙の検出に主に使用されてい
る。
【0003】集光レンズを備えた従来の反射型光結合装
置の一例を図4に示し、その反射型結合装置に使用され
た集光レンズの構造を図5及び図6に示す。また、その
反射型結合装置の使用例を図7に示す。
【0004】図4に示された反射型光結合装置は、遮光
性樹脂からなるボディ10と、ボディ10内に封入され
た発光素子20a及び受光素子20bと、発光素子20
a及び受光素子20bの前面側(図では上側)に位置し
てボディ10内に嵌合されたカバー40とを備えてい
る。
【0005】発光素子20a及び受光素子20bは、そ
れぞれの間で共用されるフレーム21の上に発光ダイオ
ード及びフォトダイオードを実装し、これらを透光性樹
脂からなる樹脂体23a及び23b中にそれぞれ封入し
た構造になっている。
【0006】カバー40は透光性樹脂で形成されてい
る。このカバー40には、発光素子20a及び受光素子
20bの各前面側に位置して、集光レンズ部41a及び
41bがそれぞれ形成されている。集光レンズ部41a
及び41bは、図5及び図6に示すように、それぞれの
前面側の表面42a及び42bが前面側に突出した凸レ
ンズであり、且つそれぞれの光軸が前面側で交差する方
向に傾斜している。
【0007】そして、発光素子20a側の樹脂体23a
と受光素子20b側の樹脂体23bとの間、及び発光素
子20a側の集光レンズ部41aと受光素子20b側の
集光レンズ部41bとの間は、いずれも遮光性樹脂から
なるボディ10の一部により遮光されている。
【0008】発光素子20aから照射された光は、カバ
ー40の集光レンズ部41aにより集光され、前面側に
照射される。その照射方向前方に被検出体50が存在す
る場合は、照射光が被検出体50により反射される。そ
の反射光は、カバー40の集光レンズ部41bにより集
光されて受光素子20bに入射し、受光素子20bによ
り光電変換されて出力される。そして、この出力電気信
号により、被検出体50の有無が光学的に非接触検出さ
れる。
【0009】このように、集光レンズにより照射光及び
反射光の各光束を絞り、検出範囲を制限した反射型光結
合装置は、前述したとおり、複写機、プリンタ等の用紙
搬送系における用紙の検出に主に使用されている。
【0010】図7はこの用紙検出系の一例を示したもの
である。この用紙検出系においては、対向配置された水
平なガイド板60,70の間に形成された隙間80(通
常2〜4mm)内を、被検出体50としての用紙が搬送
される際に、その用紙が、ガイド板60,70の下方に
配置された上述の集光レンズ付き反射型光結合装置によ
り検出される。この用紙検出のために、ガイド板60,
70には、抜き孔61,71が、反射型光結合装置の前
面側に位置して設けられている。
【0011】このとき、抜き孔61,71の径が大きい
と、これらの孔に用紙が引っ掛かりやすくなり、紙づま
りの原因となる。このため、抜き孔61,71の径は1
0mm程度まで制限されている。
【0012】このような状況下で、反射型光結合装置に
おける照射光及び反射光の各光束が大きいと、ガイド板
60,70の抜き孔61,71の周囲の部分に光が当た
り、不必要な反射光が検出される。その結果、用紙の有
無により得られるS/N比の低下が生じ、最悪の場合
は、用紙が存在しない状態でも、抜き孔61,71の周
囲からの反射光により、誤って用紙が検出されてしま
う。
【0013】このため、複写機、プリンタ等の用紙搬送
系における用紙の検出には、集光レンズにより照射光及
び反射光の各光束を絞り、検出範囲を制限した集光レン
ズ部付きの反射型光結合装置が使用されているわけであ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
集光レンズ付きの反射型光結合装置には、次のような問
題がある。
【0015】図7に示されるような用紙検出系にあって
は、ガイド板60,70の間に形成された隙間80を用
紙が通過するごとに、微量ではあるが、下段のガイド板
60の抜き孔61から紙粉が落下する。この紙粉は、下
方に配置された反射型光結合装置のカバー40上に堆積
し、集光レンズ部41a,41bを覆うことにより、光
の出入経路を塞ぐ。このため、メンテナンスサービス等
によりカバー40の前面を定期的に拭き取る清掃作業が
行われている。
【0016】この清掃作業は、カバー40の前面側の表
面が平坦であるほど簡単で確実なものとなるが、従来の
反射型光結合装置においては、カバー40に形成された
集光レンズ部41a及び41bが、それぞれの前面側の
表面42a及び42bが前面側に突出した凸レンズであ
るため、カバー40の前面側の表面の凹凸が多い。この
ため、清掃作業の作業性が悪く、しかも清掃状態の確認
が容易でないという問題があった。
【0017】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、その目的は、集光レンズ付きであるにもかかわら
ず、そのレンズ部の清掃を容易に且つ確実に行うことが
できる反射型光結合装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型光結合装
置は、遮光部材を挟んで並列配置された発光素子と受光
素子とを備え、該発光素子から照射され、被検出体によ
って反射される反射光を該受光素子によって受光するこ
とにより該被検出体の有無を検出する反射型光結合装置
において、該発光素子及び該受光素子の前面側にカバー
を備え、該カバーの前面側が平面であり、且つ該カバー
の後面側の該発光素子及び該受光素子に対向する部分に
集光用レンズを設けており、そのことにより上記目的が
達成される。
【0019】以下に本発明の作用を説明する。
【0020】本発明の反射型光結合装置においては、発
光素子及び受光素子にそれぞれ対応してカバーに形成さ
れる各集光レンズ部が、カバーの後面側に突出する状態
で形成されているため、カバーの前面側の表面が平坦化
され、その表面の凹凸が少なくなる。このため、カバー
の前面側の表面を清掃する場合に、その清掃作業が簡単
になる。また、その表面が見やすく、表面の清掃状態の
確認が容易となる。これらにより、メンテナンス性が向
上する。
【0021】なお、集光機能については、各集光レンズ
部の前面側の表面を前面側へ突出させた場合と変わらな
い。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0023】図1〜図3は本発明反射型光結合装置の実
施形態を示す。本実施形態の反射型光結合装置は、図1
に示されるように、遮光性樹脂からなるボディ10と、
ボディ10内に封入された発光素子20a及び受光素子
20bと、これらの前面側に位置してボディ10内に嵌
合されたカバー30とを備えている。
【0024】この反射型光結合装置は、図4〜図6に示
された従来の反射型光結合装置と比較して、カバー30
が相違している。以下、カバー30に関係する部分を中
心にして、各部の構造を説明する。
【0025】遮光性樹脂からなるボディ10は、平板状
のベース部11と、その中央部から上方に突出した凸部
12とを有する。凸部12の上面には、カバー30が嵌
合する四角形の凹部13が設けられている。凹部13の
底面には、凹部13を下方の発光素子20a及び受光素
子20bと光学的に連通させるために、開口部14a及
び14bが設けられている。また、開口部14a及び1
4bの間に位置して突起15が設けられている。
【0026】発光素子20a及び受光素子20bは、ボ
ディ10のベース部11の中央部内に封入され、開口部
14a及び14bを介して凹部13にそれぞれ臨んでい
る。発光素子20a及び受光素子20bの構造は、前述
した通り、それぞれの間で共用されるフレーム21の上
に発光ダイオード及びフォトダイオードを実装し、各チ
ップを透光性樹脂からなる樹脂体23a及び23b中に
それぞれ封入したものになっている。樹脂体23a及び
23bは、その間に充填されたボディ10の形成材料
(遮光性樹脂)によって遮光されている。
【0027】カバー30は透光性樹脂を使用した四角形
の平板状の一体成形品であり、カバー30の凹部13に
上側(前面側)から挿入されている。このカバー30
は、図2及び図3に示されるように、ボディ10の突起
15が嵌合するスリット34を中央部に有すると共に、
スリット34の両側に位置して集光レンズ部31a及び
31bを有する。
【0028】集光レンズ部31a及び31bは、発光素
子20a及び受光素子20bの各前面側にそれぞれ位置
し、それぞれの光軸が前面側で交差する方向に傾斜して
いる。そして、発光素子20a側の集光レンズ部31a
は、前面側の表面32aを平面とし、素子側の表面3a
を素子側へ球面状に突出させた凸レンズである。集光レ
ンズ部31aの表面32a及び33aは、上述した光軸
の傾斜に伴ってスリット34の側へ傾斜している。同様
に、受光体20b側の集光レンズ部31bは、正面側の
表面32bを平面とし、素子側の表面33bを素子側へ
球面状に突出させた凸レンズであり、その表面32b及
び33bは、上述した光軸の傾斜に伴ってスリット34
の側へ傾斜している。
【0029】また、集光レンズ部31a及び31bは、
その間のスリット34にボディ10の突起15が嵌合す
ることによって遮光される。
【0030】このような構成の反射型光結合装置の動作
について説明する。
【0031】発光素子20aから照射された光は、カバ
ー30の集光レンズ部31aにより集光され、前面側に
照射される。その照射方向前方に被検出体50が存在す
る場合は、照射光が被検出体50により反射される。そ
の反射光は、カバー30の集光レンズ部31bにより集
光されて受光素子20bに入射し、上記の従来例同様に
光電変換され、これで被検出体50の有無が非接触状態
で検出されるようになっている。
【0032】この反射型光結合装置は、例えば複写機、
プリンタ等の用紙搬送系において、上方を搬送される用
紙の検出に使用される(図7参照)。その場合、反射型
光結合装置の上方を被検出体50である用紙が通過する
ごとに、微量ではあるが、紙粉が落下する。落下した紙
粉は、下方に配置された反射型光結合装置のカバー30
上に堆積し、その集光レンズ部31a,31bを覆うこ
とにより、光の出入経路を塞ぐ。このため、メンテナン
スサービス等によりカバー30の正面側の表面を定期的
に拭き取る清掃作業が行われるが、カバー30に形成さ
れた集光レンズ部31a,31bが、それぞれの素子側
の表面33a,33bを素子側に突出させた凸レンズで
あり、その正面側の表面32a,32bが平面になって
いるため、カバー30の正面側の表面の凹凸が少ない。
このため、カバー30の正面側の表面を清掃する場合
に、その清掃作業が簡単になる。また、その表面が見や
すく、表面の清掃状態の確認が容易となる。これらによ
り、メンテナンス性が向上する。
【0033】
【発明の効果】以上の本発明反射型光結合装置によれ
ば、発光素子及び受光素子にそれぞれ対応してカバーに
形成される各集光レンズ部が、カバーの後面側に突出す
る状態で形成されているため、カバーの前面側の表面が
平坦化され、カバーの前面側の表面の凹凸が少なくなる
ので、カバーの前面側の表面を清掃する場合に、その清
掃作業が簡単になる。また、その表面が見やすく、表面
の清掃状態の確認が容易となる。従って、集光レンズ付
きであるにもかかわらず、優れたメンテナンス性が確保
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明反射型光結合装置の縦断側面図。
【図2】本発明反射型光結合装置のカバーの平面図。
【図3】本発明反射型光結合装置のカバーの縦断側面
図。
【図4】従来の反射型光結合装置の縦断側面図。
【図5】従来の反射型光結合装置のカバーの平面図。
【図6】従来の反射型光結合装置のカバーの縦断側面。
【図7】反射型光結合装置を使用した用紙検出系の縦断
側面図。
【符号の説明】
10 ボディ 20a 発光素子 20b 受光素子 30 カバー 31a,31b 集光レンズ部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遮光部材を挟んで並列配置された発光素
    子と受光素子とを備え、該発光素子から照射され、被検
    出体によって反射される反射光を該受光素子によって受
    光することにより該被検出体の有無を検出する反射型光
    結合装置において、 該発光素子及び該受光素子の前面側に透光性材料からな
    るカバーを備え、該カバーの前面側が平面であり、且つ
    該カバーの後面側の該発光素子及び該受光素子に対向す
    る部分に集光用レンズを設けた反射型光結合装置。
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