JP2007067106A - 光結合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型であり、位置検出精度が高い光結合装置を提供する。
【解決手段】発光部２１および受光部２２を本体２４に並置した光結合装置であって、発光部２１からの光を反射させる反射面３１を有する反射部２６を、本体２４から延在させた支持部２５により支持する構成としている。この構成により、被検出物を検出する方向に対して厚みを薄くすることができる。また、被検出物の移動による受光量の減少に基づき被検出物を検出するので、位置検出精度が高いものとなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光部と受光部が対となり一体化してなる光結合装置に関する。

デジタルカメラ等のような駆動機構を有する電子機器において、駆動部の動作を制御するために、光結合装置が用いられている。例えば、光結合装置は、駆動部に連動させて動作する被検出物の軌道上に配置され、所定の位置に移動してきたときに、光スイッチが入るようにして用いられる。

被検出物を検出する光結合装置としては主に２種類あり、一つは透過型の光結合装置であり、他の一つは反射型の光結合装置である。

図１２は、従来の透過型の光結合装置において、被検出物の検出状態を説明する概略断面図であり、（Ａ）は非検出状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は検出状態を示す概略断面図である。

透過型の光結合装置は、所定の間隔をおいて発光部１２１と受光部１２２が対向して配置され構成されている。透過型の光結合装置により検出される被検出物Ｋは、発光部１２１と受光部１２２の間に出入りするように配置される。被検出物Ｋが発光部１２１と受光部１２２の間にない状態（同図（Ａ）：非検出状態）のときは、発光部１２１からの光Ｌが受光部１２２に入光している。被検出物Ｋが発光部１２１と受光部１２２の間に進入した状態（同図（Ｂ）：検出状態）のときは、発光部１２１からの光Ｌを遮断するので、受光量が減少する。すなわち、受光部１２２の受光量の減少により、被検出物Ｋを検出している。

図１３は、従来の反射型の光結合装置において、被検出物の検出状態を説明する断面概略図であり、（Ａ）は非検出状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は検出状態を示す概略断面図である。

反射型の光結合装置は、光軸が同じ方向を向くようにして発光部２２１と受光部２２２とが並置して構成されている。反射型の光結合装置により検出される被検出物Ｋは、発光部２２１や受光部２２２に対して対向する位置に出入りするように配置される。被検出物Ｋが発光部２２１や受光部２２２に対向する位置にない状態（同図（Ａ）：非検出状態）のときは、発光部２２１からの光Ｌが受光部２２２に入光しない。被検出物Ｋが発光部２２１や受光部２２２に対向する位置にある状態（同図（Ｂ）：検出状態）のときは、発光部２２１からの光Ｌが被検出物Ｋにより反射されるので、受光量が増加する。すなわち、受光部２２２の受光量の増加により、被検出物Ｋを検出している。

近年、電子機器の小型化、薄型化が進み、小型の光結合装置が要求されていた。このような要求から、透過型の光結合装置においては、特許文献１（以下、従来例１という）に示される製造方法により小型化が図られていた。すなわち、いわゆる２重モールド法の採用により、ホルダーケースを必要としない小型の光結合装置が実現されていた。
特公平２−２４３８７号公報

また、反射型の光結合装置においても、いわゆる２重モールド法の採用により、ホルダーケースを必要としない小型の光結合装置が実現されていた（以下、従来例２という）。

ところが、最近、更に電子機器の小型化、薄型化が進み、これに伴い、更に小型の光結合装置が要求されている。

図１４は、従来例１の透過型の光結合装置の寸法を示した概略断面図である。ここで、光結合装置の厚み（被検出物Ｋを検出する方向）について説明する。発光部３２１の厚みはｔ１であり、受光部３２２の厚みはｔ２であり、発光部３２１と受光部３２２の間の間隔はｔ３である。したがって、光結合装置の厚みｔ４は、ｔ１＋ｔ２＋ｔ３となる。ｔ１とｔ２は、発光部３２１または受光部３２２を構成する材料の寸法、製造工程上における加工余裕度等を考慮されて定められているため、これ以上薄くすることはできない。また、ｔ３は、被検出物Ｋを進入させるための寸法であるため、この寸法も小さくすることができない。従って、従来例１の透過型の光結合装置においては、更なる薄型化に限界がきていた。

一方、従来例２の反射型の光結合装置は、発光部と受光部が並置された構成であり、透過型の光結合装置よりも薄いので、小型化した電子機器に採用されている。しかしながら、透過型の光結合装置に比べて位置検出精度が低いため、使用できる範囲が限られていた。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、小型で位置検出精度の高い光結合装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光結合装置は、発光部および受光部を本体に並置した光結合装置であって、前記発光部からの光を反射させる反射面を有する反射部を、前記本体から延在させた支持部により支持する構成としたことを特徴とする。

この構成により、被検出物を検出する方向（光軸方向：以下、Ｚ方向）に対して光結合装置の厚みを薄くすることができる。すなわち、従来の透過型の光結合装置においては、発光部と受光部が所定の間隔をおいて対向している構造であり、Ｚ方向の厚みは、発光部の厚み、受光部の厚み、発光部と受光部との間隔の和となる一方、本発明に係る光結合装置においては、発光部と受光部とが並置され、発光部（または受光部）よりも薄く形成できる反射部が対向して設けられた構造であり、Ｚ方向の厚みは、発光部（または受光部）の厚み、反射部の厚み、発光部と反射面との間隔との和となり、結果的に、Ｚ方向の厚みの差は、発光部（または受光部）の厚みと反射部の厚みとの差となり、この差の厚み分が薄くなっている。

また、反射面により反射されて受光部に入光する光量は一定となり、また、発光部からの光を被検出物が遮ることにより、被検出物を検出する構成となっていることから、検出精度が向上する。

以下、この点を説明する。一般に光結合装置は、被検出物の移動（Ｚ方向に垂直な方向：以下、Ｘ方向）を受光量の変化により検出しているので、受光量が被検出物の移動以外の要因で変化する場合、検出位置の精度が悪くなる。従来の反射型の光結合装置では、被検出物により反射される反射光を受光する構成であるが、受光する受光量は、被検出物のＸ方向の移動による反射光の増加と、被検出物のＺ方向に対する変動による反射光の増減との和であるため、被検出物がＺ方向に対して変動すると被検出物の検出位置が変化してしまうという問題があった。

一方、本発明に係る光結合装置では、受光部が受光していた光を被検出物の移動により遮光する構成であり、被検出物の移動により受光量を減少させ、被検出物を検出しており、また、被検出物がＺ方向に変化しても遮光量は変化しないので、正確な位置検出をすることができる。すなわち、遮光量は、被検出物のＺ方向の変化により殆ど影響を受けず、被検出物のＸ方向の移動に依存していることから、正確な位置検出をすることができる。

また、本発明に係る光結合装置では、前記反射部は、前記発光部からの光を前記受光部へ導光するように配置された２つの反射面を有することを特徴とする。この構成により、発光部からの光を効率的に受光部へ導けるので、受光部が受光する受光量を増加させることができる。これにより、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなるため、位置検出精度が向上する。

また、本発明に係る光結合装置では、前記反射面は、第１反射面と第２反射面とを有するプリズムにより構成されてなることを特徴とする。この構成により、発光部からの光を散乱させないで効率的に受光部へ導けるので、受光部が受光する受光量を増加させることができる。これにより、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなるので、位置検出精度が向上する。

また、本発明に係る光結合装置では、前記発光部と前記受光部は、前記発光部または前記受光部と前記反射面との間隔よりも大きい間隔で並置されていることを特徴とする。この構成により、光が被検出物により遮光される遮光状態（検出状態）において、被検出物により反射して受光部へ向かうまでの光路が長くなり、反射光が受光部へ入光されにくくなるので、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなり、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置では、前記発光部と前記受光部は、それぞれの光軸が互いに離れるように傾けて並置したことを特徴とする。この構成により、光が被検出物により遮光される遮光状態（検出状態）において、被検出物から受光部へ向かう反射光が少なくなるので、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなり、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置では、前記発光部または前記受光部の少なくともどちらか一方に、集光レンズが設けられていることを特徴とする。この構成により、発光部から外部に散乱する光を光軸方向に集光させ、または、反射面から反射してきた光を幅広く受光部へと集光させることにより、受光部が受光する受光量が増加するので、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差を大きくさせることができ、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置では、前記発光部と前記受光部の間には、光を遮蔽する遮蔽体が設けられていることを特徴とする。この構成により、発光部からの光が反射面により反射され受光部へと至る光路は狭くなり、被検出物の進入により効果的に光路が遮断されるので、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなり、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置では、前記反射部は、補強部材により補強されていることを特徴とする。この構成により、反射部が揺動することがなくなり、発光部（または受光部）と反射面との間隔が変動しなくなり、受光部が受光する受光量の変化がなくなることから、被検出物の位置を検出しているときに、被検出物の移動による光量変化以外の光量変化を小さくすることができるので、位置検出精度を向上させることができる。

本発明に係る光結合装置によれば、反射部を設けることにより被検出物を検出する方向に対して厚みを薄くし、また、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置によれば、発光部からの光を前記受光部へ導光する２つの反射面を有し入光状態での受光量を増加させるので、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置によれば、反射面がプリズムにより構成され、入光状態での受光量を増加させるので、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置によれば、発光部と受光部の間隔を発光部（または受光部）と反射面との間隔よりも大きし、遮光状態での受光量を減少させるので、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置によれば、発光部と受光部はそれぞれの光軸が互いに離れるように構成され、遮光状態での受光量を減少させるので、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置によれば、発光部または受光部に集光レンズが設けられ、入光状態での受光量を増加させるので、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置によれば、発光部と受光部の間に遮蔽体が設けられ、発光部から受光部に至るまでの光路が狭くなるので、位置検出精度を向上させることができる。

また、本発明に係る光結合装置によれば、反射部が補強され、反射面が揺動しないので、位置検出精度が向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る光結合装置の斜視図である。本実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光を受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光を反射させる反射面３１を有する反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とを備えている。

発光部２１は、発光チップ（例えば、赤外発光ダイオード等）の裏面電極が一方のリードフレームに導電性接着剤により接着され、表面電極が他方のリードフレームに金ワイヤで接続され、発光チップとその周辺のリードフレームとが透光性樹脂により封止されて構成されている。これにより、外部から水分が浸入することを防止している。

受光部２２は、受光チップ（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ等）の裏面電極が一方のリードフレームに導電性接着剤により接着され、表面電極が他方のリードフレームに金ワイヤで接続され、受光チップとその周辺のリードフレームとが透光性樹脂により封止されて構成されている。これにより、外部から水分が浸入することを防止している。

本体２４には、発光部２１と受光部２２が所定の間隔をおいて並置され、遮光性樹脂により固定されている。また、発光部２１の発光面と受光部２２の受光面は同一の方向を向いている。発光部２１と受光部２２は、周囲を遮光性樹脂により覆われているので、発光部２１からの光が直接受光部２２に入射しないようになっている。すなわち、発光部２１からの光は、一旦、本体２４の外部へと出射し、反射面３１または被検出物等により反射して、受光部２２に入光するように構成されている。また、発光部２１または受光部２２のそれぞれの電極が接続されたリードフレームは、電極が接続されていない方の端が本体２４の外部に導出され、端子２８、２９となっている。

反射部２６は、本体２４から延在された支持部２５により支持され、発光部２１（または受光部２２）に対向するように配置されている。発光部２１（または受光部２２）に向き合った面側には、光を反射させる反射面３１が設けられている。

反射面３１は、発光部２１からの光を反射させるものであればよく、例えばガラスミラー、金属メッキ（例えば、銀メッキや金メッキ）が施された金属板、光を反射させる樹脂板（例えば、白色のポリカーボネート）等により形成されている。反射面３１と発光部２１（または受光部２２）とは、所定の間隔をおいて配置されている。この間隔は、光結合装置１０が検出する被検出物が出入りできる程度の間隔であればよい。

支持部２５は、反射部２６を発光部２１や受光部２２から一定の間隔に固定するためのものであり、受光部２２（または発光部２１）が配置されている側の側面から延在して設けられている。なお、支持部２５が設けられる部位は、受光部２２（または発光部２１）が配置されている側の側面以外の部分から延在させても構わない。

また、支持部２５は相当程度の剛性を有している。すなわち、支持部２５は、電子機器を操作するときに生じる揺れや駆動機構の動作によって生じる振動により、振動したり撓んだりしない程度の剛性を有している。これにより、発光部２１（または受光部２２）と反射部２６との距離が常に一定に保たれる。具体的には、支持部２５は、相当程度の厚みを有しており、撓まないようになっている。

また、支持部２５は、反射部２６や本体２４と一体的に形成される。いわゆる２重モールド成形方法により形成される。具体的には、発光部２１と受光部２２は透光性樹脂により封止され、次いで、発光部２１と受光部２２が２重モールド型に固定されて、本体２４と支持部２５と反射部２６とが一体的に成形される。なお、発光部２１と受光部２２を２重モールド型に固定するとき、反射面３１となる部材（例えば、金属メッキしたリードフレーム）を所定の場所に固定したのち、２重モールドしてもよい。これにより、２重モールド成形と同時に反射面３１が形成されることになる。

なお、支持部２５または反射部２６は、本体２４とは別個の部材により形成しても構わない。具体的には、支持部２５と反射部２６は、Ｌ字型の金属部材により一体的に構成される。Ｌ字型の内側の一面には反射面３１が形成され、反射面３１が発光部２１や受光部２２に対向するようにして、Ｌ字型の金属部材が本体２４に接着剤により固定されることにより、光結合装置１０は構成される。なお、Ｌ字型の金属部材は、反射面３１以外の部分が黒色に塗装されるのが好ましい。反射面３１以外の部分で光が反射すると、被検出物が存在しない場合であっても、受光部２２に光が入光することになるので、位置検出精度が低下するからである。また、反射面３１は、ミラー等を接着することにより形成してもよい。

図２は、補強部材により補強された光結合装置の斜視図である。図２に示すように、光結合装置１０は、支持部２５および反射部２６の外側が補強部材４０により補強され、その剛性が強化されている。例えば、補強部材４０として金属板（ステンレス板等）が用いられ、接着剤（例えば、エポキシ系接着剤）により接着し補強される。これにより、反射部２６が振動等により揺動せず、発光部２１や受光部２２と反射部２６との間隔が完全に固定される。

例えば、反射部２６の厚みを薄くする場合に、補強部材により補強される。すなわち、光結合装置１０のＺ方向に厚みを薄くするためには、反射部２６は出来るだけ薄くするのが望ましいが、樹脂により支持部２５および反射部２６を形成する場合、薄くするほど剛性がなくなってしまう。そこで、支持部２５および反射部２６を薄くても剛性がある金属板等により補強することで、光結合装置１０のＺ方向およびＸ方向の厚みを薄くするとともに、支持部２５および反射部２６の剛性が確保される。

これにより、反射部２６が振動等により揺動することがなくなるので、発光部２１（または受光部２２）と反射面３１との間隔が変動による受光量の変化がなくなる。すなわち、受光量の変化は、ほとんど被検出物の移動に基づくものとなるため、位置検出精度が向上する。

次に、光結合装置１０における被検出物の検出動作について、図３および図４に基づいて説明する。

図３は、本実施の形態１に係る光結合装置において、被検出物の検出状態を図１の矢符Ａ−Ａ方向からみた概略断面図であり、（Ａ）は非検出状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は検出状態を示す概略断面図である。

光結合装置１０により検出される被検出物Ｋは、反射面３１と発光部２１の間に出入りするように配置される。被検出物Ｋが反射面３１と発光部２１（または受光部２２）の間に存在しない状態（同図（Ａ）：非検出状態）のときは、発光部２１からの光Ｌは反射面３１により反射され受光部２２に入光し、受光量が最大となる。被検出物Ｋが発光部２１と受光部２２の間に進入した状態（同図（Ｂ）：検出状態）のときは、発光部２１からの光Ｌを遮断するので、受光量が減少する。すなわち、受光部２２の受光量の減少により、被検出物Ｋを検出している。

ここで、本実施の形態に係る光結合装置１０の位置検出精度について、従来例２の反射型の光結合装置１０と比較して説明する。

図４は、被検出物の移動量に対する光出力を示した出力図であり、（Ａ）は従来例２の反射型の光結合装置における出力図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係る光結合装置における出力図である。

図４の縦軸は、受光部２２の光出力ＩＬを示し、横軸は被検出物Ｋの移動量Ｓを示す。受光部２２の光出力ＩＬは、被検出物Ｋの移動量Ｓとともに変化する。被検出物Ｋの検出は、光出力ＩＬが予め定められた閾値を超えるか否かにより判断される。したがって、光出力ＩＬが被検出物Ｋの移動量Ｓに対して一対一の関係を有していれば、常に同じ移動量Ｓ（同じ検出位置）において被検出物Ｋが検出されることになる。

従来の反射型の光結合装置（図１３参照）では、非検出状態では反射光が受光部２２２に入光されないので光出力が最小となる。また、検出状態では反射光が受光部２２２に入光するので、光出力ＩＬが最大になる（図４（Ａ））。

光出力ＩＬは、被検出物Ｋからの反射光量に基づくものあり、反射光量は、被検出物Ｋの移動（Ｘ方向の移動）により変化する一方、被検出物Ｋと発光部２１（または受光部２２）との距離（Ｚ方向の距離）によっても変化する（同図（Ａ）、ａ１、ａ２、ａ３）。

したがって、被検出物Ｋが検出される位置は、被検出物Ｋの移動量のみならず、被検出物Ｋと発光部２１（または受光部２２）との距離（Ｚ方向の距離）の変動によって変化してしまうことになり、検出位置のばらつきｄａが生じていた（同図（Ａ））。

一方、本実施の形態に係る光結合装置１０では、非検出状態では反射面３１により光が反射されるので、光出力が最大になる。また、検出状態では反射光が被検出物Ｋにより遮られるので、光出力が最小となる（同図（Ｂ））。

光出力ＩＬは、反射面３１からの反射光量に基づくものであり、反射面３１からの反射光量は、被検出物Ｋの移動により変化し、被検出物Ｋと発光部２１（または受光部２２）との距離（Ｚ方向の距離）によっては殆ど変化しない（同図（Ｂ）、ｂ１、ｂ２、ｂ３）。

したがって、被検出物Ｋが検出される位置は、被検出物Ｋの移動量に依存し、被検出物Ｋと発光部２１（または受光部２２）との距離（Ｚ方向の距離）の変動によって変化しないので、検出位置のばらつきｄｂがほとんどない（同図（Ｂ））。すなわち、被検出物ＫのＺ方向の変動にかかわらず、常に同じ位置で被検出物Ｋを検出することができる。

なお、被検出物Ｋは、図１のＸ方向から進入させるのが好ましい。すなわち、発光部２１と受光部２２の並びの方向と被検出物Ｋの進入方向を一致させることにより、発光部２１の光路が効率的に遮断されることになるので、光出力の変化が急峻になり、位置検出精度が向上する。なお、被検出物Ｋは、図１のＸ方向以外の方向（例えばＹ方向）から進入させても、被検出物Ｋの位置を検出させることができる。

＜実施の形態２＞
図５は、本発明の実施の形態２に係る光結合装置の斜視図である。本実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光Ｌを受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光Ｌを反射させる反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とから構成されている。また、本体２４は、発光部２１と受光部２２を搭載する基板２７と、発光部２１と受光部２２の両方の周囲を覆う遮光性樹脂により構成されている。

発光部２１は、発光チップ（例えば、赤外発光ダイオード等）の裏面電極が基板２７に形成された一の配線パターン（不図示）に導電性接着剤により接着され、表面電極が他の配線パターンに金ワイヤで接続され、発光チップとその周辺の配線パターンとが透光性樹脂により封止されて構成されている。これにより、外部から水分が浸入することを防止している。

受光部２２は、受光チップ（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ等）の裏面電極が基板２７に形成された一の配線パターンに導電性接着剤により接着され、表面電極が他の配線パターンに金ワイヤで接続され、受光チップとその周辺の配線パターンとが透光性樹脂により封止されて構成されている。これにより、外部から水分が浸入することを防止している。

本体２４を構成する基板２７には、発光部２１と受光部２２が所定の間隔をおいて並置されている。発光部２１と受光部２２は、両方の周囲が遮光性樹脂により覆われ、発光部２１の発光面と受光部２２の受光面は同一の方向を向いている。発光部２１と受光部２２は、周囲を遮光性樹脂により覆われているので、発光部２１からの光が直接受光部２２に入射しないようになっている。すなわち、発光部２１からの光は、一旦、本体２４の外部へと出射し、反射面３１または被検出物Ｋ等により反射して、受光部２２に入光するように構成されている。また、発光部２１または受光部２２のそれぞれの電極が接続された配線パターンは、電極が接続されていない方の端が基板２７の側面に導出され、端子２８、２９となっている。

反射部２６は、本体２４から延在された支持部２５により支持され、発光部２１（または受光部２２）に対向するように配置されている。発光部２１（または受光部２２）に向き合った面側には、光を反射させる反射面３１が設けられている。具体的な構成は、実施の形態１と同様である。

支持部２５は、反射部２６を発光部２１や受光部２２から一定の間隔に固定するためのものであり、受光部２２（または発光部２１）が配置されている側の側面に設けられている。なお、支持部２５が設けられる部位は、受光部２２（または発光部２１）が配置されている側の側面以外の部分に設けてもよい。

支持部２５または反射部２６は、本体２４とは別個の部材により構成されている。具体的には、支持部２５と反射部２６は、Ｌ字型の金属部材により一体的に構成される。Ｌ字型の内側の一面には反射面３１が形成され、反射面３１が発光部２１や受光部２２に対向するようにして、Ｌ字型の金属部材が本体２４に接着剤により固定されることにより、光結合装置１０は構成される。なお、Ｌ字型の金属部材は、反射面３１以外の部分が黒色に塗装されるのが好ましい。反射面３１以外の部分で光が反射すると、被検出物Ｋが存在しない場合であっても、受光部２２に光が入光することになるので、位置検出精度が低下するからである。また、反射面３１は、ミラー等を接着することにより形成してもよい。

なお、位置検出精度については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

＜実施の形態３＞
図６は、本発明の実施の形態３に係る光結合装置の断面概略図である。本発明の実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光Ｌを受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光Ｌを反射させる反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とから構成されている。具体的な構成は、実施の形態１または２とほぼ同様であり、反射面３１のみ異なるので、この点について説明する。

反射面３１は、第１反射面３２と第２反射面３３とから構成されている。第１反射面３２は、発光部２１に対向する位置に配置され、受光部２２側に傾けて配置されている。第２反射面３３は、受光部２２に対向する位置に配置され、発光部２１側に傾けて配置されている。すなわち、発光部２１からの光Ｌを第１反射面３２と第２反射面３３とを介して受光部２２へ導くようになっている。

これにより、発光部２１からの光Ｌを効率的に受光部２２へ導けるので、受光部２２が受光する受光量を増加させることができ、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差を大きくさせるので、位置検出精度を向上させることができる。

＜実施の形態４＞
図７は、本発明の実施の形態４に係る光結合装置の断面概略図である。本発明の実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光Ｌを受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光Ｌを反射させる反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とから構成されている。具体的な構成は、実施の形態１または２とほぼ同様であり、反射面３１のみ異なるので、この点について説明する。

本実施の形態では、反射面３１は、アクリル樹脂やガラス等からなる透明のプリズム３４により構成されており、プリズム３４は反射部２６に接着剤等により固定されている。プリズム３４は二等辺三角形を断面とする三角柱であり、二等辺三角形の底辺を有する平面３６が発光部２１および受光部２２に対向し、他の辺を有する平面（第１反射面３２および第２反射面３３）が反射部２６に当接するように接着して設けられている。なお、第１反射面３２および第２反射面３３に金属蒸着膜を形成することにより、反射率を向上させておくのが好ましい。

これにより、発光部２１からの光Ｌを散乱させないで効率的に受光部２２へ導けるので、受光部２２が受光する受光量を増加させることができ、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差を大きくさせるので、位置検出精度を向上させることができる。

＜実施の形態５＞
図８は、本発明の実施の形態５に係る光結合装置の断面概略図である。本発明の実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光Ｌを受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光Ｌを反射させる反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とから構成されている。具体的な構成は、実施の形態１または２とほぼ同様であり、発光部２１と受光部２２の配置の構成のみ異なるので、この点について説明する。

発光部２１と受光部２２を近接させすぎると、発光部２１と受光部２２の間にある遮光性樹脂を透過して光Ｌが漏れ、非検出状態において受光量は増加する。また、被検出物Ｋが進入したときに、被検出物Ｋにより反射される光Ｌが受光部２２に入光してしまうので、非検出状態での受光量が増加する。そこで、本実施の形態では、発光部２１と受光本部２２の間隔ｄ１は、発光部２１と反射面３１までの間隔ｄ２よりも大きくすることで、発光部２１と受光部２２の間にある遮光性樹脂を厚くし、また、被検出物Ｋにより反射して受光部へ向かうまでの光路を長くしている。

これにより、発光部２１と受光部２２の間にある遮光性樹脂を透過する漏れ光Ｌｄをなくし、また、被検出物Ｋが進入したときに、被検出物Ｋにより反射して受光部２２へ向かう反射光を少なくさせることができるので、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなり、位置検出精度を向上させることができる。

＜実施の形態６＞
図９は、本発明の実施の形態６に係る光結合装置の断面概略図である。本発明の実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光Ｌを受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光Ｌを反射させる反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とから構成されている。具体的な構成は、実施の形態１または２とほぼ同様であるが、発光部２１と受光部２２の配置構成が異なるので、この点について説明する。

本実施の形態では、発光部２１と受光部２２は、それぞれの光軸が互いに離れるように傾けて並置されている。すなわち、発光部２１の光軸Ｊは被検出物Ｋの進入方向に向いている一方、受光部２２の光軸Ｊはその反対側に向いており、反射光が受光部２２に入光しにくくなっている。

これにより、光Ｌが被検出物Ｋにより遮光される遮光状態（検出状態）において、被検出物Ｋから受光部２２へ向かう反射光が少なくなるので、光Ｌが遮光されている遮光状態（検出状態）と光Ｌが入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなり、位置検出精度を向上させることができる。

また、このような構成により、反射面３１で反射される光量が減少するので、反射面３１は実施の形態３のように反射面３１を第１反射面３２と第２反射面３３とから構成してもよい。これにより、非検出状態での光量の減少を抑えることができ、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差を大きくすることができ、位置検出精度を向上させることができる。

＜実施の形態７＞
図１０は、本発明の実施の形態７に係る光結合装置の断面概略図である。本発明の実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光Ｌを受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光Ｌを反射させる反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とから構成されている。具体的な構成は、実施の形態１または２とほぼ同様であり、発光部２１および受光部２２にレンズが設けられている点で異なるので、この点について説明する。

本実施の形態では、発光部２１と受光部２２の上に凸状のレンズ５１を設けられている。なお、発光部２１の発光面の形状を凸状の球面とし、また、受光部２２の受光面を凸状の球面としてもよい。

これにより、発光部２１から外部に散乱する光Ｌを光軸方向に集光させ、または、反射面３１から反射してきた光Ｌを幅広く受光部２２へと集光させることができ、受光部２２で受光させる受光量を増加させることができるので、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差を大きくさせることができ、位置検出精度を向上させることができる。

＜実施の形態８＞
図１１は、本発明の実施の形態８に係る光結合装置の断面概略図である。本発明の実施の形態に係る光結合装置１０は、発光部２１、発光部２１からの光Ｌを受光する受光部２２、発光部２１と受光部２２を並列させて固定する本体２４と、発光部２１からの光Ｌを反射させる反射部２６、反射部２６を本体２４に支持して設ける支持部２５とから構成されている。具体的な構成は、実施の形態１または２とほぼ同様であり、本体２４の構成が異なるので、この点について説明する。

本実施の形態では、発光部２１と受光部２２の間に、光Ｌを遮蔽する遮蔽体２３が突設されている。遮蔽体２３は、本体２４を構成する遮光性樹脂を延在させて形成してもよいし、また、別個の部材を接着剤等により接着させて設けてもよい。遮蔽体２３は、発光部２１からの光Ｌの出射角度を狭くし、また、受光部２２の受光角度を狭くしている。

これにより、発光部２１からの光Ｌが反射面３１により反射され受光部２２へと至る光路は狭くなり、被検出物Ｋの進入により効果的に光路が遮断されるので、遮光されている遮光状態（検出状態）と入光している入光状態（非検出状態）との光量差が大きくなり、位置検出精度を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る光結合装置の斜視図である。 補強部材により補強された光結合装置の斜視図である。 本実施の形態１に係る光結合装置において、被検出物の検出状態を図１の矢符Ａ−Ａ方向からみた概略断面図であり、（Ａ）は非検出状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は検出状態を示す概略断面図である。 被検出物の移動量に対する光出力を示した出力図であり、（Ａ）は従来例２の反射型の光結合装置における出力図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係る光結合装置における出力図である。 本発明の実施の形態２に係る光結合装置の斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る光結合装置の断面概略図である。 本発明の実施の形態４に係る光結合装置の断面概略図である。 本発明の実施の形態５に係る光結合装置の断面概略図である。 本発明の実施の形態６に係る光結合装置の断面概略図である。 本発明の実施の形態７に係る光結合装置の断面概略図である。 本発明の実施の形態８に係る光結合装置の断面概略図である。 従来の透過型の光結合装置において、被検出物の検出状態を説明する概略断面図であり、（Ａ）は非検出状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は検出状態を示す概略断面図である。 従来の反射型の光結合装置において、被検出物の検出状態を説明する断面概略図であり、（Ａ）は非検出状態を示す概略断面図であり、（Ｂ）は検出状態を示す概略断面図である。 従来例１の透過型の光結合装置の寸法を示した概略断面図である。

符号の説明

１０ 光結合装置
２１ 発光部
２２ 受光部
２３ 遮蔽体
２４ 本体
２５ 支持部
２６ 反射部
２７ 基板
３１ 反射面
３２ 第１反射面
３３ 第２反射面
３４ プリズム
４０ 補強部材
Ｌ 光
Ｋ 被検出物

Claims (8)

1. 発光部および受光部を本体に並置した光結合装置であって、
   前記発光部からの光を反射させる反射面を有する反射部を、前記本体から延在させた支持部により支持する構成としたことを特徴とする光結合装置。
2. 前記反射部は、前記発光部からの光を前記受光部へ導光するように配置された２つの反射面を有することを特徴とする請求項１に記載の光結合装置。
3. 前記反射面は、第１反射面と第２反射面とを有するプリズムにより構成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光結合装置。
4. 前記発光部と前記受光部は、前記発光部または前記受光部と前記反射面との間隔よりも大きい間隔で並置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の光結合装置。
5. 前記発光部と前記受光部は、それぞれの光軸が互いに離れるように傾けて並置したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の光結合装置。
6. 前記発光部または前記受光部の少なくともどちらか一方に、集光レンズが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の光結合装置。
7. 前記発光部と前記受光部の間には、光を遮蔽する遮蔽体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の光結合装置。
8. 前記反射部は、補強部材により補強されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載の光結合装置。

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