JP6170713B2

JP6170713B2 - 反射型光電センサ

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Publication number: JP6170713B2
Application number: JP2013084135A
Authority: JP
Inventors: 俊司土田
Original assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Current assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: JP2014207144A; WO2014167869A1

Description

本発明は、投光素子と受光素子とを備える反射型光電センサに関する。

従来から、投光素子から検出領域に投光した光の反射光の有無やその反射光の強度などを受光素子で検出することにより、その検出領域に被検出体が存在しているか否かを検出する反射型光電センサが知られている。こうした反射型光電センサには、投光素子から受光素子までの光路において、被検出体で反射された反射光を偏向させるミラー（偏向膜）と、ミラーで偏向された光を受光素子に集光させる受光レンズとを備えたものがある（例えば、特許文献１）。

特開２００６−３５１６８１号公報

ところで、上記の反射型光電センサでは、受光素子を保持基板に実装し、その保持基板を受光素子の制御回路を備えた受光基板と直交するように接続している。こうして、受光素子と受光基板とを電気的に接続するとともに、受光レンズの光軸の延長線上に受光素子の受光面が位置するようにしている。

このため、受光基板と保持基板と受光素子とを備える受光部（受光光学系）が、反射型光電センサの筐体内部の空間に占める割合が大きくなり、同センサの大型化を招くという課題が生じる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものである。その目的は、投光素子と受光素子とを備える反射型光電センサにおいて、同センサの小型化を図ることができる反射型光電センサを提供することにある。

上記課題を解決する反射型光電センサは、被検出体に光を投光可能な投光素子と、前記被検出体から反射された光を偏向するミラーと、前記ミラーで偏向された光を集光する受光レンズと、前記受光レンズで集光された光を受光する受光面を有する受光素子と、前記受光面が前記受光レンズの光軸と交差するように前記受光素子を実装する受光基板と、前記投光素子を実装する投光基板と、を備え、前記受光基板は、前記受光レンズの光軸に沿う方向に延設され、前記受光素子は、前記受光面が前記受光基板と交差するように実装されており、前記投光基板は、同投光基板と前記受光基板との間に前記受光素子が配置されるように、前記受光レンズの光軸に沿う方向に延設され、前記投光基板と前記受光基板とが対向する方向において、前記投光基板と前記受光素子との間には隙間が設けられている。

上記構成によれば、投光素子から投光された光は、被検出体があるときには同被検出体から反射され、ミラーと受光レンズを介して受光素子で受光される。こうして、反射型光電センサは、被検出体から反射された光が受光素子で受光されたか否かによって被検出体の有無を検出する。ここで、受光素子は、受光面が受光レンズの光軸と交差し、且つ受光面が受光基板と交差するようにして、同受光基板に実装される。このため、例えば、受光素子を受光基板以外の別の基板に実装し、その別の基板を受光基板に対して交差するように接続することで、受光面が受光レンズの光軸と交差するように受光素子を配置する場合に比べ、そうした別の基板を新たに設ける必要がないばかりか、そうした別の基板を設けないことで反射型光電センサの小型化を図ることができる。

また、上記構成によれば、投光基板と受光素子との間に隙間が設けられていることで、投光素子の駆動によって投光基板でノイズが生じたとしても、同ノイズが受光素子に与える影響を抑制することができる。

上記反射型光電センサにおいて、前記受光素子は、光を受光したか否かを検出可能な受光チップを有し、前記受光レンズの光軸と直交する方向において、前記受光チップの中心位置は、前記受光素子の中心位置と異なる位置とされることが望ましい。

上記構成によれば、受光レンズの光軸と直交する方向において、受光素子に対する受光チップの位置を、投光基板側としたり受光基板側としたりすることができる。このため、受光レンズの配置態様などに応じて光が集光される位置が変化しても、受光素子を、受光チップの位置が異なる他の受光素子に置き換えることで、その変化に容易に対応することができる。

上記反射型光電センサにおいて、前記受光素子は、前記受光チップが前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装されることが望ましい。
上記構成によれば、受光チップが受光レンズの光軸の延長線上に位置するため、受光レンズで集光した光を受光チップ上で受光することが可能となり、受光素子の検出性能が低下することを抑制することができる。

上記反射型光電センサにおいて、前記受光素子は、前記受光レンズの光軸と直交する方向における前記受光チップの中心位置が前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装されることが望ましい。

上記構成によれば、受光レンズの光軸と直交する方向において、受光チップの中心位置が受光レンズの光軸の延長線上に位置するため、受光レンズで集光した光の多くを受光チップの中心で受光することが可能となり、受光素子の検出性能を高めることができる。

上記反射型光電センサは、前記受光素子を前記投光基板から遮蔽するように前記隙間に形成される遮蔽部をさらに備えることが望ましい。
上記構成によれば、受光素子と投光基板との間の隙間には遮蔽部が配置されているため、投光素子の駆動によって投光基板でノイズが生じたとしても、同ノイズが受光素子に与える影響をより抑制することができる。

上記の反射型光電センサによれば、同反射型光電センサの小型化を図ることができる。

反射型光電センサの斜視図。反射型光電センサの内部構造を示す斜視図。反射型光電センサの左右方向における任意断面を示す断面図。反射型光電センサの内部構造を示す斜視図。（ａ），（ｂ）は、反射型光電センサの内部構造を示す正面図。反射型光電センサの作用を模式的に示す側断面図。反射型光電センサの作用を模式的に示す正断面図。

以下、反射型光電センサの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、反射型光電センサ１０は、上下方向に長い矩形箱状をなす外装１１と、外装１１における幅狭で縦長の前面上部に矩形状に形成された開口１２を覆う透明板１３とを備えている。また、反射型光電センサ１０は、外装１１の上端面から突出する表示灯１４と、電力を供給する電源部１５とを備えている。外装１１の左右両側面には、反射型光電センサ１０を設置する際にボルト等の固定部材が挿通される支持孔１６，１７が貫通形成されている。支持孔１６，１７は、外装１１の左右両側面において、前方下側とその対角となる後方上側に形成されている。表示灯１４は、例えば、検出領域に被検出体ＴＧ（図６参照）を検出した場合や何も検出できない場合など、その場合に応じて異なる点灯態様で点灯可能とされている。なお、本実施形態では、図１において、反射型光電センサ１０の外装１１の長手方向を上下方向Ｚとするとともに、外装１１に対する支持孔１６，１７の貫通方向を左右方向Ｘとし、左右方向Ｘ及び上下方向Ｚと直交する方向を前後方向Ｙとする。

図２に示すように、反射型光電センサ１０は、その内部に、被検出体ＴＧに向けて光を投光するための投光部２０と、被検出体ＴＧで反射された光を受光するための受光部４０とを備えている。

図３に示すように、投光部２０は、被検出体ＴＧに光を投光可能な投光素子２１と、投光素子２１から投光された光を集光する投光レンズ２２とを備えている。また、図２に示すように、投光部２０は、投光素子２１が直接実装される中継基板２３と、その中継基板２３と接続される投光基板２４と、投光素子２１及び投光レンズ２２を内部に支持する投光ガイド部２５とを備えている。ここで、図３に示す投光素子２１の中心を通る二点鎖線は、投光素子２１の光軸Ｐ１を示している。以下では、投光素子２１の光軸Ｐ１の延びる方向を投光素子２１の光軸方向ともいう。なお、本実施形態は、投光素子２１の光軸方向は前後方向Ｙと一致している。また、図３は、図２に示す反射型光電センサ１０において、投光素子２１の光軸Ｐ１を含む左右方向Ｘにおける断面を示している。

図２に示すように、投光基板２４は、その下端側に電源部１５と電気的に接続可能な接続端子２６ａと、その上端側に中継基板２３と電気的に接続可能な接続端子２６ｂとを有している。また、投光基板２４は、前後方向Ｙ及び上下方向Ｚに沿って延びる薄板状に形成されている。投光基板２４の一端側（図２では右下側）には、外装１１の支持孔１６に対応する四半円弧状の切欠２４ａが形成され、投光基板２４の他端側（図２では左上側）には、外装１１の支持孔１７に対応する四半円弧状の切欠２４ｂが形成されている。なお、投光基板２４は、投光素子２１の発光を制御する回路基板である。

図２に示すように、中継基板２３は、前後方向Ｙ及び上下方向Ｚに沿って延びる第１延部２７と、左右方向Ｘ及び上下方向Ｚに沿って延びる第２延部２８とを有している。すなわち、中継基板２３において、第１延部２７と第２延部２８は上方からの平面視で略Ｔ字状をなすように直交している。図２に示すように、第１延部２７には、投光基板２４と電気的に接続可能な接続端子２９ａが形成され、図３に示すように、第２延部２８には、投光素子２１と電気的に接続可能な接続端子２９ｂが形成されている。こうした中継基板２３によって、投光素子２１の光軸方向（本実施形態では前後方向Ｙ）を、投光基板２４と直交する方向（本実施形態では左右方向Ｘ）とは異ならせた状態で、投光素子２１を投光基板２４に電気的に接続（実装）することが可能となっている。

図２及び図３に示すように、投光ガイド部２５は、被検出体ＴＧに投光された光の反射光を偏向するミラー３１と、ミラー３１を保持するミラー保持部３２と、投光素子２１の光軸Ｐ１を囲うように同光軸Ｐ１に沿って延設された鏡筒３３とを有している。ここで、投光ガイド部２５において、投光素子２１の光軸Ｐ１に沿って光が進む側を先端側ともいい、その反対側を基端側ともいう。ミラー保持部３２は、その先端側の面が、鏡筒３３と交差するようにして投光素子２１の光軸方向（前後方向Ｙ）と交差するように設けられている。また、ミラー３１は、ミラー保持部３２に保持されることで、被検出体ＴＧから反射された反射光を受光部４０の方へ偏向することを可能としている。

図２に示すように、鏡筒３３は、その前後方向Ｙから見た場合の外形が正面視略Ｕ字状をなし、投光素子２１の光軸Ｐ１に沿ってミラー保持部３２を貫設している。鏡筒３３がミラー保持部３２を貫設する際の鏡筒３３の軸中心位置は、上下方向Ｚにおいて、ミラー保持部３２の中心位置よりも上側の位置となっている。また、本実施形態では、鏡筒３３の上端とミラー保持部３２の上端は一致している。すなわち、上下方向Ｚにおいて、鏡筒３３の受光部４０側の端部３３ａとは反対側の端部３３ｂは、ミラー保持部３２の受光部４０側の端部３２ａとは反対側の端部３２ｂと一致している。また、図２に示すように、左右方向Ｘにおいて、鏡筒３３の幅寸法はミラー保持部３２の幅寸法よりも短く、同左右方向Ｘにおいて、鏡筒３３はミラー保持部３２の中央に位置している。そして、図３に示すように、鏡筒３３には、投光素子２１の光軸Ｐ１に沿って貫通孔３４が貫通形成されている。なお、本実施形態では、鏡筒３３の軸中心は、貫通孔３４の軸中心であるとともに、投光素子２１の光軸Ｐ１と一致している。

図３に示すように、鏡筒３３の貫通孔３４には、基端側から先端側に向かって、第１径部３４ａと、第１径部３４ａよりも内径が小さい第２径部３４ｂと、第１径部３４ａよりも内径が小さく且つ第２径部３４ｂよりは内径の大きい第３径部３４ｃとが形成されている。そして、貫通孔３４の基端側の第１径部３４ａには投光素子２１が挿嵌され、貫通孔３４の先端側の第３径部３４ｃには投光レンズ２２が挿嵌されている。貫通孔３４の第２径部３４ｂは、貫通孔３４においてフランジ状に形成され、投光レンズ２２から投光された光のうち、光軸から大きく外れた光を遮断するために設けられている。また、貫通孔３４の先端には、第３径部３４ｃよりも小さい内径を有する筒状をなすレンズカバー３５が装着されている。レンズカバー３５は、光を通さない材質で形成されている。また、レンズカバー３５は、投光素子２１の光軸方向（前後方向Ｙ）において、投光ガイド部２５から先端側に突出する配置態様を取り、外装１１が装着された際に外装１１の開口を覆う透明板１３と当接する。

図３及び図４に示すように、受光部４０は、投光部２０のミラー３１で偏向された光を集光する受光レンズ４１と、受光レンズ４１で集光された光を受光可能な受光素子４２と、受光素子４２が実装される受光基板４３と、を備えている。また、受光部４０は、被覆部材の一例としてのシールド板４４を備えている。

図４に示すように、受光レンズ４１は、その左右方向Ｘにおける両端部が同左右方向Ｘと直交する面となるように面取りされる一方、その前後方向Ｙにおける両端部が同前後方向Ｙと直交する面となるように面取りされている。受光レンズ４１は、前後方向Ｙにおける両端部において、受光レンズ４１の外側に向かって矩形形状に突出形成された係合部４５を有している。そして、受光レンズ４１は、係合部４５を外装１１の内側に係合させることで、上下方向Ｚにおいて、投光ガイド部２５と受光素子４２との間に配置されている。ここで、図３に示す受光レンズ４１の中心を通る二点鎖線は、受光レンズ４１の光軸Ｐ２を示している。このため、本実施形態では、上下方向Ｚは、受光レンズ４１の光軸方向となっている。

図３に示すように、受光基板４３は、電源部１５と電気的に接続可能な接続端子４７ａと、受光素子４２と電気的に接続可能な接続端子４７ｂとを有している。また、受光基板４３は、投光基板２４と同様に、前後方向Ｙ及び上下方向Ｚに沿って延びる薄板状に形成されている。受光基板４３の一端側（図３では右下側）には、外装１１の支持孔１６に対応する四半円弧状の切欠４８ａが形成され、受光基板４３の他端側（図３では左上側）には、外装１１の支持孔１７に対応する四半円弧状の切欠４８ｂが形成されている。

また、受光素子４２と接続される接続端子４７ｂは、受光基板４３の一端側に形成された切欠４８ａの近傍に設けられている。なお、受光基板４３は、受光素子４２が受光する受光量に応じて、検出領域に被検出体ＴＧが存在しているか否かを判定することを可能とする回路基板である。また、受光基板４３は、投光基板２４と左右方向Ｘに間隔を設けて対向するように配置されている。この際、受光基板４３の接続端子４７ｂは投光基板２４と対向し、受光基板４３の接続端子４７ａは外側に設けられることとなる。

図３及び図４に示すように、受光素子４２は、略矩形板状をなす基台５１と、基台５１上に設けられる受光チップ５２と、受光チップ５２及び基台５１を上方から覆う保護カバー５３とを備えている。基台５１は、受光素子４２を受光基板４３に実装した状態では、受光基板４３の接続端子４７ｂと当接するとともに、受光基板４３に片端を支持される状態となっている。受光チップ５２は矩形板状をなし、基台５１よりも一回り小さく形成されている。また、受光チップ５２は、光を受光したか否かを検出したり、受光する光量を検出したりすることを可能としている。

そして、図５（ａ）に示すように、受光チップ５２は、その左右方向Ｘにおける中心位置が受光素子４２の中心位置と異なる状態で、基台５１上に配置されている。すなわち、左右方向Ｘにおいて、受光チップ５２の中心位置は受光素子４２の中心位置から、受光素子４２が受光基板４３に実装される側とは反対側（すなわち、投光基板２４側）に、距離Ｌ１分だけオフセットされている。さらに、本実施形態では、受光素子４２が受光基板４３に実装された状態で、受光レンズ４１の光軸Ｐ２と直交する方向（左右方向Ｘ）における受光チップ５２の中心位置が、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置している。つまり、上記の距離Ｌ１は、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に、受光チップ５２の中心位置が位置するように設定されている。また、本実施形態では、受光チップ５２の中心位置は、投光基板２４と受光基板４３とが対向する方向（左右方向Ｘ）において、投光基板２４と受光基板４３の中間位置にもなっている。なお、図３に示すように、前後方向Ｙにおける受光チップ５２の中心位置は、同前後方向Ｙにおける受光素子４２の中心位置と一致するとともに、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上ともなっている。このため、受光レンズ４１の光軸Ｐ２と直交する方向である左右方向Ｘ及び前後方向Ｙにおいて、受光チップ５２の中心位置は、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置している。

図３及び図４に示すように、保護カバー５３は、基台５１と略同一の矩形板状をなし、受光チップ５２を上方から覆った状態で、基台５１に固定されている。保護カバー５３は、透明状の樹脂で形成され、受光レンズ４１で集光された光を透過可能とされている。保護カバー５３は、受光チップ５２に直接的に物が接触することのないように、受光チップ５２を保護する目的で設けられている。また、受光素子４２（保護カバー５３）の受光レンズ４１と対向する面は、受光レンズ４１で集光された光が当たる受光面４２ａとなっている。本実施形態では、この受光面４２ａと直交する方向は、受光レンズ４１の光軸Ｐ２に沿う方向であるとともに、上下方向Ｚとなっている。

こうして、受光素子４２は、受光面４２ａが受光レンズ４１の光軸Ｐ２と交差（本実施形態では直交）し、且つ受光面４２ａが投光基板２４と交差（本実施形態では直交）するように受光基板４３に実装されている。

図４及び図５（ｂ）に示すように、シールド板４４は、金属製の板材を折り曲げ加工することで箱体状に形成されている。図５（ｂ）に示すように、シールド板４４の上端及び下端には、上下方向Ｚと直交する方向に延びる係合面４６が形成されている。そして、シールド板４４は、受光素子４２が実装される受光基板４３の上端側と下端側の面を、係合面４６によって上下方向Ｚから挟持することで、受光基板４３に装着されている。また、図２に示すように、シールド板４４が受光基板４３に装着されたときに、シールド板４４が受光レンズ４１と対向する面には、略矩形形状をなす開口４４ａが形成されている。開口４４ａの大きさは、受光素子４２の受光面４２ａと略同じ大きさとされ、受光レンズ４１で集光された光が受光素子４２で受光できるように設けられている。また、シールド板４４が受光基板４３に装着されたときに、シールド板４４は、投光基板２４から受光素子４２を遮蔽することを可能としている。

また、図５（ａ）に示すように、受光素子４２は受光基板４３に実装された状態では、投光基板２４と受光基板４３とが対向する方向（左右方向Ｘ）において、投光基板２４と受光素子４２との間に隙間Ｌ２が設けられている。そして、図５（ｂ）に示すように、この隙間Ｌ２を通るようにしてシールド板４４が受光基板４３に装着されている。こうして、受光素子４２が投光基板２４と直接接触することがないため、投光素子２１の駆動などにともなって投光基板２４から生じるノイズが受光素子４２に伝達することが抑制される。さらに、シールド板４４が受光素子４２を覆うことで、投光素子２１の駆動にともなって投光基板２４から生じるノイズが、受光素子４２及び受光基板４３に伝達することが抑制される。すなわち、シールド板４４は、受光素子４２及び受光部４０の回路部品をノイズから守るために設けられている。

次に、本実施形態の反射型光電センサ１０の作用について説明する。
図６に示すように、検出領域に被検出体ＴＧがあるか否かを検出する際には、まず投光素子２１から、投光レンズ２２及び透明板１３を介して、検出領域に向かって光が投光される。検出領域に被検出体ＴＧが無い場合には、投光された光が反射されることはないため、受光素子４２が受光する受光量は「０（零）」若しくはごく僅かとなる。そして、そのような受光量に応じて、検出領域に被検出体ＴＧが存在していないことが検出される。

一方、図６に示すように、検出領域に被検出体ＴＧがある場合には、投光素子２１から投光された光は、被検出体ＴＧに当たることで反射型光電センサ１０側に反射される。そして、その反射された光の一部は、透明板１３を通過して、投光ガイド部２５のミラー３１に当たることで、受光レンズ４１側に偏向される。すると、ミラー３１で偏向された光が、受光レンズ４１で集光されて受光素子４２の受光チップ５２に当たることで、受光素子４２がある一定量以上の光量を検出する。こうして、その受光量に応じて、検出領域に被検出体ＴＧが存在していることが検出される。

ここで、図５（ａ）に示すように、受光レンズ４１の光軸方向（上下方向Ｚ）において、受光素子４２の受光面４２ａから鏡筒３３の軸中心までの距離Ｌ３は、受光素子４２の受光面４２ａからミラー３１の中心位置までの距離Ｌ４よりも長くなっている。すなわち、投光ガイド部２５において、鏡筒３３の軸中心はミラー３１の中心位置よりも上方に位置している。このため、図６に示すように、鏡筒３３の中心軸を含み且つ左右方向Ｘと直交する断面視において、例えば、鏡筒３３の軸中心がミラー３１の中心位置に位置している場合に比べて、被検出体ＴＧで反射された光の多くを受光レンズ４１に偏向させることができる。こうして、受光チップ５２が受光する受光量が多くなることで、受光素子４２の検出性能を高めることができる。なお、ここでいうミラー３１の中心位置とは、受光レンズ４１の光軸方向（上下方向）において、ミラー３１の一端（最上端）とミラー３１の他端（最下端）との中間位置を意味している。

また、図７に示すように、投光基板２４と受光基板４３とが対向する方向（左右方向Ｘ）において、受光チップ５２の中心位置は、受光素子４２の中心位置に対して距離Ｌ１分オフセットして配置されることで、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置している。このため、図７において２点鎖線で示すように、ミラー３１で偏向された光が受光レンズ４１で集光される場所に受光チップ５２の中心を配置することが可能となる。したがって、受光チップ５２が受光する受光量が多くなることで、受光素子４２の検出性能を高めることができる。

上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）受光素子４２は、受光面４２ａが受光レンズ４１の光軸Ｐ２と直交し、且つ受光面４２ａが受光基板４３と直交するようにして、受光基板４３に実装される。このため、例えば、受光素子４２を受光基板４３以外の別の基板に実装し、その別の基板を受光基板４３に対して直交するように接続することで、受光面４２ａが受光レンズ４１の光軸Ｐ２と直交するように受光素子４２を配置する場合に比べ、次の点で異なる。すなわち、そうした別の基板を新たに設ける必要がないばかりか、そうした別の基板を設けないことで反射型光電センサ１０の小型化を図ることができる。

（２）投光基板２４と受光素子４２との間に隙間Ｌ２が設けられていることで、投光素子２１の駆動によって投光基板２４でノイズが生じたとしても、同ノイズが受光素子４２に与える影響を抑制することができる。

（３）受光レンズ４１の光軸Ｐ２と直交する方向（左右方向Ｘ）における受光チップ５２の中心位置を、受光素子４２の中心位置とは異なる位置とする。このため、受光素子４２に対する受光チップ５２の位置を、投光基板２４側としたり受光基板４３側としたりすることができる。したがって、受光レンズ４１の配置態様などに応じて光が集光される位置が変化しても、受光素子４２を、受光チップ５２の位置が異なる他の受光素子４２に置き換えることで、その変化に容易に対応することができる。

（４）受光チップ５２が、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置することで、受光レンズ４１で集光した光を受光チップ５２上で受光することが可能となる。このため、受光チップ５２が受光する受光量が多くなり、受光素子４２の検出性能が低下することを抑制することができる。

（５）受光レンズ４１の光軸Ｐ２と直交する方向において、受光チップ５２の中心位置が受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置するため、受光レンズ４１で集光した光の多くを受光チップ５２の中心で受光することが可能となる。このため、受光素子４２の検出性能を高めることができる。

（６）受光素子４２と投光基板２４との間の隙間Ｌ２にはシールド板４４が配置されているため、投光素子２１の駆動によって投光基板２４でノイズが生じたとしても、同ノイズが受光素子４２に与える影響をより抑制することができる。

（７）受光素子４２の受光面４２ａと直交する方向（上下方向Ｚ）において、受光面４２ａから鏡筒３３の軸中心までの距離Ｌ３は、受光面４２ａからミラー３１の中心までの距離Ｌ４よりも遠くなっている。このため、例えば、同方向において、受光面４２ａから鏡筒３３の軸中心までの距離Ｌ３が、受光面４２ａからミラーの中心までの距離Ｌ４と等しい場合、すなわち、鏡筒３３の軸中心とミラー３１の中心が一致している場合に比べ、次のような違いがある。つまり、上記実施形態では、受光素子４２の受光面４２ａと直交する方向（上下方向Ｚ）において、鏡筒３３よりも受光素子４２側における、光を偏向可能なミラー３１の面積を広く取ることができる。言い換えれば、同上下方向Ｚにおいて、鏡筒３３よりも受光素子４２とは反対側における、光を偏向しても鏡筒３３で遮られることになるミラー３１の面積を狭くすることもできる。したがって、受光素子４２において、被検出体ＴＧに投光された光の反射光の受光量が減少することを抑制することができる。

（８）受光素子４２の受光面４２ａと直交する方向（上下方向Ｚ）において、鏡筒３３の端部３３ｂと、ミラー保持部３２の端部３２ｂとが一致しているため、その端部３２ｂ，３３ｂ間にミラー３１が配置されることがない。このため、光を偏向しても鏡筒３３で遮られることになるミラー３１の面積をより狭くすることができる。したがって、受光素子４２において、被検出体ＴＧに投光された光の反射光の受光量が減少することをさらに抑制することができる。

（９）投光ガイド部２５の鏡筒３３では、基端側に投光素子２１を設け、先端側に投光レンズ２２を設けている。このため、投光ガイド部２５の鏡筒３３の基端側に投光素子２１及び投光レンズ２２を設ける場合に比べて、投光素子２１の光軸方向（前後方向Ｙ）において、反射型光電センサ１０の小型化を図ることができる。

（１０）受光レンズ４１の大きさや形状を変更することで、受光レンズ４１の焦点距離が変化した場合には、受光レンズ４１の光軸方向（上下方向Ｚ）における受光基板４３に対する受光素子４２の実装位置を変更してもよい。例えば、反射型光電センサ１０の高性能化のために、受光レンズ４１を大きくすることで焦点距離が長くなった場合には、受光基板４３に対する受光素子４２の実装位置を下方に移動させるだけで対応できる。こうして、受光レンズ４１の仕様変更に対する設計の柔軟性を確保することができる。

（１１）投光素子２１の光軸方向にミラー３１から突出した鏡筒３３の先端に設けられるレンズカバー３５は、透明板１３と当接している。このため、投光素子２１から被検出体ＴＧに照射された光が透明板１３で反射し、その反射光がミラー３１で偏向され受光素子４２で受光されることを抑制することができる。すなわち、被検出体ＴＧで反射された光でない光を受光素子４２で受光することで、反射型光電センサ１０の検出精度が低下することを抑制することができる。

なお、上記実施形態は以下に示すように変更してもよい。
・受光素子４２に対して受光チップ５２を左右方向Ｘにおいてオフセットして配置しなくてもよい。この場合、受光素子４２に対して受光チップ５２を前後方向Ｙにおいてオフセットして配置してもよい。また、受光素子４２に対して受光チップ５２を左右方向Ｘ及び前後方向Ｙにオフセットして配置してもよい。なお、何れの場合であっても、受光素子４２が、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置していることが望ましい。また、受光素子４２の受光チップ５２が、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置していることがより望ましい。

・受光素子４２は、受光面４２ａが受光レンズ４１の光軸Ｐ２と交差していれば、必ずしも直交するように受光基板４３に実装されていなくてもよい。また、受光素子４２は、受光面４２ａが投光基板２４と交差していれば、必ずしも直交するように受光基板４３に実装されていなくてもよい。

・受光レンズ４１の光軸Ｐ２と直交する方向（左右方向Ｘ）における受光チップ５２の中心位置は、受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置していなくてもよい。この場合、少なくとも受光チップ５２が受光レンズ４１の光軸Ｐ２の延長線上に位置していればよい。

・反射型光電センサ１０は、受光レンズ４１の光軸Ｐ２を上下方向Ｚとしなくてもよい。例えば、受光レンズ４１の光軸Ｐ２を左右方向Ｘとしてもよいし、前後方向Ｙとしてもよいし、その他の方向としてもよい。

・シールド板４４を設けてなくてもよいし、投光基板２４と受光素子４２との間の隙間Ｌ２を設けなくてもよい。この場合、投光基板２４と受光基板４３とに両端を支持される状態で、受光基板４３に受光素子４２を実装してもよい。

・鏡筒３３の貫通孔３４において、投光素子２１及び投光レンズ２２を先端側に配置してもよいし、基端側に配置してもよい。
・距離Ｌ４の基準となるミラー３１の中心位置は、ミラー３１の光を偏向可能な面における重心位置としてもよい。

１０…反射型光電センサ、２０…投光部、２１…投光素子、２２…投光レンズ、２４…投光基板、２５…投光ガイド部、３１…ミラー、３２…ミラー保持部、３２ａ，３２ｂ…端部、３３…鏡筒、３３ａ，３３ｂ…端部、４０…受光部、４１…受光レンズ、４２…受光素子、４２ａ…受光面、４３…受光基板、４４…シールド板（遮蔽部の一例）、５２…受光チップ、Ｌ２…隙間、Ｌ３，Ｌ４…距離、Ｐ１…投光素子の光軸、Ｐ２…受光レンズの光軸、ＴＧ…被検出体。

Claims

被検出体に光を投光可能な投光素子と、
前記被検出体から反射された光を偏向するミラーと、
前記ミラーで偏向された光を集光する受光レンズと、
前記受光レンズで集光された光を受光する受光面を有する受光素子と、
前記受光面が前記受光レンズの光軸と交差するように前記受光素子を実装する受光基板と、
前記投光素子を実装する投光基板と、を備え、
前記受光基板は、前記受光レンズの光軸に沿う方向に延設され、
前記受光素子は、前記受光面が前記受光基板と交差するように実装されており、
前記投光基板は、同投光基板と前記受光基板との間に前記受光素子が配置されるように、前記受光レンズの光軸に沿う方向に延設され、
前記投光基板と前記受光基板とが対向する方向において、前記投光基板と前記受光素子との間には隙間が設けられていることを特徴とする反射型光電センサ。
前記受光素子は、光を受光したか否かを検出可能な受光チップを有し、
前記受光レンズの光軸と直交する方向において、前記受光チップの中心位置は、前記受光素子の中心位置と異なる位置とされることを特徴とする請求項１に記載の反射型光電センサ。
前記受光素子は、前記受光チップが前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装されることを特徴とする請求項２に記載の反射型光電センサ。
前記受光素子は、前記受光レンズの光軸と直交する方向における前記受光チップの中心位置が前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装されることを特徴とする請求項３に記載の反射型光電センサ。
前記受光素子を前記投光基板から遮蔽するように前記隙間に形成される遮蔽部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の反射型光電センサ。