JP2019016624A - フォトインタラプタ、及びこれを備える近接覚センサ - Google Patents

Abstract

【課題】検出対象物から反射する光を検出する精度を高めることができるフォトインタラプタ及びこれを備える近接覚センサを提供する。
【解決手段】フォトインタラプタは、光を照射する発光部と、検出対象物に照射された光の反射光を検出する受光部と、発光部及び受光部が配置された基板と、発光部と受光部との間であって、基板上に設けられた第１遮光壁と、カバーとを備える。カバーは、基板に対向して設けられる。そして、カバーは、発光部に対向する第１透光部材と、受光部に対向する第２透光部材と、第１透光部材と第２透光部材との間に設けられた第２遮光壁と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、フォトインタラプタ及びこれを備える近接覚センサに関する。

近接覚センサは、フォトインタラプタが検出する光の強度に基づいて、検出対象物との距離を検出する。フォトインタラプタには、光を照射する発光部と、検出対象物から反射した光を検出する受光部と、を備える反射型フォトインタラプタがある。例えば、特許文献１には、フォトインタラプタの一例が記載されている。特許文献１に記載のフォトインタラプタは、光を照射する光源と、検出対象物から反射した光検出する受光素子と、光源及び受光素子が実装された基板と、光源と受光素子とを仕切る仕切り壁と、を備える。

特開２０１６−１４９５４１号公報

ここで、フォトインタラプタは、検出対象物から反射する光を検出する精度を高めることが望まれている。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、検出対象物から反射する光を検出する精度を高めることができるフォトインタラプタ及びこれを備える近接覚センサを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様のフォトインタラプタは、光を照射する発光部と、検出対象物に照射された前記光の反射光を検出する受光部と、前記発光部及び前記受光部が配置された基板と、前記発光部と前記受光部との間であって、基板上に設けられた第１遮光壁と、前記発光部に対向する第１透光部材と、前記受光部に対向する第２透光部材と、前記第１透光部材と前記第２透光部材との間に設けられた第２遮光壁と、を備え、前記基板に対向して設けられたカバーとを備える。

これにより、発光部が検出対象物で反射した反射光以外の光を検出することを抑制することができる。その結果、フォトインタラプタは、検出対象物から反射する光を検出する精度を高めることができる。

フォトインタラプタの望ましい態様として、前記基板の表面の垂直方向において、前記第１遮光壁及び前記第２遮光壁が接触していることが好ましい。

これによれば、第１透光部材に入射して反射した光が前記第１遮光壁及び前記第２遮光壁で遮られる。これにより、発光部が検出対象物で反射した反射光以外の光を検出することをさらに抑制することができる。

フォトインタラプタの望ましい態様として、前記カバーは、前記第１透光部材と、前記第２透光部材とがはめ込まれ固定される一対の開口を有する枠部材を備えることが好ましい。

これによれば、第１透光部材と、第２透光部材とがはめ込まれることで、第１透光部材と、第２透光部材との間に、第２遮光壁が配置される。その結果、第２遮光壁が第１透光部材と、第２透光部材との間に、適切に位置決めされる。

フォトインタラプタの望ましい態様として、前記第２透光部材は、外乱光を低減する光学フィルタであることが好ましい。

これによれば、受光部に入射する外乱光を抑制することができる。これにより、受光部が検出対象物で反射した反射光以外の光を検出することを抑制することができる。

フォトインタラプタの望ましい態様として、前記第１透光部材は、外乱光を低減する光学フィルタであることが好ましい。

これによれば、外乱光の影響を抑制することができる。これにより、発光部が検出対象物で反射した反射光以外の光を検出することを抑制することができる。

フォトインタラプタの望ましい態様として、前記第１透光部材は、ガラス製又は樹脂製であることが好ましい。これによれば、フォトインタラプタのコストを下げることができる。

フォトインタラプタの望ましい態様として、前記カバーは、熱伝導樹脂製又はアルミニウム製であることが好ましい。

これによれば、発光部で発生した熱を効率よく放熱できる。その結果、発光部又は受光部の素子寿命を長くすることができる。

これによれば、発光部で発生した熱を効率よく放熱できる。これにより、発光部及び受光部を温度が低い状態に保つことができる。その結果、発光部及び受光部の素子寿命を長くすることができる。

本発明の一態様の近接覚センサは、上述したフォトインタラプタを複数備え、前記フォトインタラプタが検出する検出信号に基づいて、前記フォトインタラプタから前記検出対象物までの距離を算出するマイクロプロセッサと、を備える。

これによれば、マイクロプロセッサは、精度を高めて検出対象物を検出した検出信号に基づいて、フォトインタラプタと検出対象物との距離を算出することができる。その結果、近接覚センサは、検出対象物からの距離の算出精度を高めることができる。

本発明によれば、検出対象物から反射する光を検出する精度を高めることができるフォトインタラプタ及びこれを備える近接覚センサを提供できる。

図１は、本実施形態の近接感覚センサの一例を示す模式図である。 図２は、本実施形態のフォトインタラプタの一例を示す斜視図である。 図３は、本実施形態のフォトインタラプタの一例を示す分解斜視図である。 図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。 図５は、本実施形態のカバーの一例を示す底面図である。 図６は、比較例のフォトインタラプタの発光部から照射される光が透光部材で反射する様子を示す断面模式図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（近接覚センサ）
図１は、本実施形態の近接感覚センサの一例を示す模式図である。近接覚センサ１は、例えば、ロボットのアームに組付けられる。近接覚センサ１は、例えば、ロボットのアームに接近した検出対象物を検出して、ロボットの制御部に検出対象物の接近を知らせるセンサである。近接覚センサ１は、第１基板群１０と、第２基板１２と、ケーブル１３と、を備えている。第１基板群１０は、第１基板１４，１６，１８を備える。なお、第１基板群１０が備える第１基板の数は特に限定されない。

第１基板１４は、フォトインタラプタ２０と、メモリコントロールユニット（Memory Control Unit:以下、「ＭＣＵ」と記す）２２と、を有している。また、第１基板１４は、フォトインタラプタ２０及びＭＣＵ２２が実装された基板２４と、ＭＣＵ２２によって生成された信号を出力するためのコネクタ２６と、を備える。

フォトインタラプタ２０は、反射型フォトインタラプタである。フォトインタラプタ２０は、検出対象物が接近した場合に、検出対象物との距離に応じた検出信号を出力可能である。フォトインタラプタ２０は、基板２４に８個配置されている。フォトインタラプタ２０は、基板２４に１列に配置されている。なお、フォトインタラプタ２０の個数及び配置は、これに限定されない。フォトインタラプタ２０は、基板２４にプリントされた配線により、ＭＣＵ２２に接続されている。フォトインタラプタ２０は、検出信号をＭＣＵ２２に出力する。フォトインタラプタ２０の構造及び検出原理については、詳細に後述する。

ＭＣＵ２２は、フォトインタラプタ２０から出力された検出信号に基づいて、検出対象物の位置に関する情報（以下、「位置情報」と記す）を算出するマイクロプロセッサである。ＭＣＵ２２は、基板２４にプリントされた配線により、コネクタ２６と接続されている。コネクタ２６は、ケーブル１３を介して、第２基板１２と接続されている。ＭＣＵ２２は、算出した位置情報をコネクタ２６及びケーブル１３を介して第２基板１２に出力する。なお、第１基板１４は、ＭＣＵ２２が算出した位置情報を無線で第２基板１２に送信する構成としてもよい。このような場合、第１基板１４及び第２基板１２は、位置情報を送受信するための通信部を備える構成とすればよい。

基板２４は、例えば、配線がプリントされたフレキシブルな基板（Flexible printed circuits）である。基板２４は、例えば、ポリイミドフィルムである。これによれば、基板２４は、可撓性を有することができる。これにより、基板２４を設置する面が曲面（ロボットアームの側面等）である場合でも、基板２４を曲面に沿うように設置することができる。なお、基板２４は、可撓性を持たない基板であってもよい。

第１基板１６，１８は、第１基板１４と同様の構成を有するため、同様の構成に同じ符号を付して説明を省略する。

第２基板１２は、基板２８と、入力コネクタ３０と、マイクロプロセッサ３２と、出力コネクタ３４と、を備える。基板２８には、入力コネクタ３０、マイクロプロセッサ３２及び出力コネクタ３４が実装される。基板２８には、入力コネクタ３０、マイクロプロセッサ３２、及び出力コネクタ３４を接続する配線がプリントされている。入力コネクタ３０は、ケーブル１３と接続される。

マイクロプロセッサ３２は、基板２８にプリントされた配線によって入力コネクタ３０及び出力コネクタ３４と接続されている。出力コネクタ３４は、ケーブル３６を介して制御部３８と接続される。制御部３８とは、例えば、近接覚センサ１が組付けられたロボットの制御部である。マイクロプロセッサ３２には、第１基板１４，１６，１８のそれぞれのＭＣＵ２２によって算出された複数の位置情報が入力コネクタ３０を介して入力される。マイクロプロセッサ３２は、例えば、該複数の位置情報を比較して検出対象物と最も近接しているフォトインタラプタ２０を特定する。マイクロプロセッサ３２は、例えば、最も近接している該フォトインタラプタ２０がいずれであるかを示す情報を制御部３８に出力する。または、上述したように、各フォトインタラプタ２０が検出対象物との距離に応じた検出信号、つまり距離情報を出力できる。このため、マイクロプロセッサ３２は、各フォトインタラプタ２０の２次元平面内の位置情報と、各フォトインタラプタ２０が検出対象物との距離に応じた距離情報とに基づいて、例えば検出対象物の３次元の位置及び３次元形状の少なくとも１つを演算することができる。

なお、第１基板群１０と第２基板１２とは、第１基板１４，１６，１８のコネクタ２６と第２基板１２の入力コネクタ３０とがケーブル１３を介して接続されるとしたがこれに限定されない。第１基板群１０と第２基板１２とは、例えば、第２基板１２が入力コネクタ３０を３個備え、各入力コネクタ３０に第１基板１４，１６，１８のコネクタ２６が個別に接続される構成としてもよい。

（フォトインタラプタ）
次に、図２から図５を参照して、本実施形態のフォトインタラプタ２０について説明する。図２は、本実施形態のフォトインタラプタの一例を示す斜視図である。図３は、本実施形態のフォトインタラプタの一例を示す分解斜視図である。図４は、図２のＡ−Ａ断面図である。図５は、本実施形態のカバーの一例を示す底面図である。図２に示す実装側ＭＳは、フォトインタラプタ２０から見てフォトインタラプタ２０が第１基板１４，１６，１８に実装される側である。図２に示す検出側ＤＳは、フォトインタラプタ２０から見て実装側ＭＳと反対側である。

図２及び図３に示すように、フォトインタラプタ２０は、反射型のフォトインタラプタである。フォトインタラプタ２０は、センサ部５０と、カバー１００と、を備える。センサ部５０は、発光部５２と、受光部５４と、発光部５２及び受光部５４が配置される基板５６とを備える。また、センサ部５０は、第１遮光壁５８と、第１封止部材６０と、第２封止部材６２と、を備える。

図４に示すように、発光部５２は、赤外線を発光する発光ダイオード（Light Emitting Diode）である。発光部５２は、基板５６の配置面６４に配置されている。配置面６４とは、基板５６の検出側ＤＳの面である。発光部５２は、バンプ６６と電気的に接続される。バンプ６６は、第１基板１４，１６，１８に印刷された配線と接続される電極である。発光部５２には、第１基板１４，１６，１８からバンプ６６を介して電力が供給される。

図３及び図４に示すように、受光部５４は、基板５６の配置面６４に配置されている。受光部５４は、発光部５２から照射されて検出対象物から反射する反射光を検出可能である。受光部５４は、受光部５４に入射する赤外線の光強度に応じて光電流（検出信号）を出力する。つまり、受光部５４は、赤外線に感度を持つフォトトランジスタである。受光部５４は、バンプ６８と電気的に接続される。バンプ６８は、第１基板１４，１６，１８に印刷された配線と接続される電極である。受光部５４は、バンプ６８及び第１基板１４，１６，１８に印刷された配線を介してＭＣＵ２２に接続されている。受光部５４は、受光部５４に入射する赤外線の光強度に応じた光電流をＭＣＵ２２に出力する。

図３及び図４に示すように、第１遮光壁５８は、発光部５２と受光部５４とを隔てるように基板５６の配置面６４に配置されている。第１遮光壁５８は、板形状の部材である。第１遮光壁５８は、発光部５２及び受光部５４よりも配置面６４から垂直な方向に突出している。図４に示す対向面７０は、第１遮光壁５８の検出側ＤＳの面である。対向面７０は、配置面６４と略平行な面である。第１遮光壁５８は、例えば、不透明な樹脂から形成されている。これによれば、第１遮光壁５８は、発光部５２から照射された光が直接受光部５４に入射することを防ぐことができる。なお、第１遮光壁５８の形状及び材料は、これに限定されない。第１遮光壁５８は、発光部５２から照射された光が受光部５４に直接入射することを防ぐことができる形状及び材料であればよい。

図４に示す第１配置面７２は、第１遮光壁５８によって区切られた配置面６４の内、発光部５２が配置された側の面である。図４に示す第２配置面７４は、第１遮光壁５８によって区切られた配置面６４の内、受光部５４が配置された側の面である。図３に示すように、第１封止部材６０及び第２封止部材６２は、透明な樹脂である。第１封止部材６０及び第２封止部材６２は、例えば、樹脂モールドによって形成されている。図３及び図４に示すように、第１封止部材６０及び第２封止部材６２は、略直方体形状である。図４に示す上面６１は、第１封止部材６０の検出側ＤＳの面である。図４に示す上面６３は、第２封止部材６２の検出側ＤＳの面である。第１封止部材６０は、第１配置面７２を検出側ＤＳから覆うように形成されている。第２封止部材６２は、第２配置面７４を検出側ＤＳから覆うように形成されている。第１封止部材６０は、第１配置面７２からの高さが対向面７０と同じになるように形成されている。第２封止部材６２は、第２配置面７４からの高さが対向面７０と同じになるように形成されている。

センサ部５０は、フリップチップ実装によって第１基板１４，１６，１８に実装される。フリップチップ実装とは、センサ部５０のバンプ６６，６８と第１基板１４，１６，１８に印刷された配線とを直接接続する実装方法である。なお、センサ部５０の実装方法はこれに限定されない。センサ部５０は、例えば、バンプ６６，６８に代えて発光部５２及び受光部５４と第１基板１４，１６，１８に印刷された配線とを接続するリードを備える構成としてもよい。

図３に示すように、カバー１００は、第１透光部材１０２と、第２透光部材１０４と、枠部材１０６と、を備える。

図４に示すように、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、板形状の部材である。図５に示すように、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、平面視で矩形の形状である。図４に示す厚さｄ１は、第１透光部材１０２の厚さである。図４に示す厚さｄ２は、第２透光部材１０４の厚さである。図４及び図５に示す外側面１０８は、第１透光部材１０２の側面である。図４及び図５に示す外側面１１０は、第２透光部材１０４の側面である。第１透光部材１０２は、発光部５２の検出側ＤＳを覆う位置で枠部材１０６の第１開口１１８にはめ込まれ固定される。第２透光部材１０４は、受光部５４の検出側ＤＳを覆う位置で枠部材１０６の第２開口１２０にはめ込まれ固定される。第１透光部材１０２又は第２透光部材１０４は、例えば、外乱光を低減する光学フィルタである。光学フィルタとは、例えば、赤外線のみを透過させるバンドパスフィルタである。したがって、第２透光部材１０４は、受光部５４に外乱光が入射した場合でも、赤外線以外の波長の光を低減することができる。これによれば、受光部５４が発光部５２から照射されて検出対象物から反射した反射光以外の光を検出することを抑制できる。その結果、フォトインタラプタ２０は、高い精度で検出対象物を検出することができる。

なお、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、フォトインタラプタ２０が適用される環境に合わせてバンドパスフィルタ以外の光学フィルタを用いてもよい。第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、例えば、赤外線よりも長い波長の光を低減するショートパスフィルタでもよい。また、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、例えば、赤外線よりも短い波長の光を低減するロングパスフィルタでもよい。

なお、第１透光部材１０２は、光学フィルタに代えて透過部材でもよい。透明部材とは、例えば、ガラス又は透光性の樹脂である。これによれば、光学フィルタよりも安価な透明部材をフォトインタラプタ２０に適用することができる。その結果、フォトインタラプタ２０のコストを下げることができる。

図４に示すように、枠部材１０６は、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４をセンサ部５０に固定する部材である。枠部材１０６は、実装側ＭＳから検出側ＤＳに向けて窪んだ略凹形状の部材である。枠部材１０６は、枠部材１０６の検出側ＤＳに面した部材である上板部材１１２と、筒形状の角筒部材１１４と、を備える。上板部材１１２及び角筒部材１１４は、不透明な樹脂である。上板部材１１２と角筒部材１１４とは、例えば、射出成型によって一体に形成されている。

上板部材１１２は、押え面１１６と、一対の第１開口１１８及び第２開口１２０と、第２遮光壁１２２と、を備える。押え面１１６は、上板部材１１２の実装側ＭＳの面である。押え面１１６は、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４を検出側ＤＳから押さえる面である。第１開口１１８及び第２開口１２０は、実装側ＭＳから検出側ＤＳに向かって上板部材１１２を貫通する孔である。

図４及び図５に示すように、第２遮光壁１２２は、実装側ＭＳから見て第１開口１１８と第２開口１２０との間に配置されるバー形状の部材である。第２遮光壁１２２は、上板部材１１２と一体に形成されている。第１透光部材１０２が枠部材１０６の第１開口１１８にはめ込まれ、第２透光部材１０４が枠部材１０６の第２開口１２０にはめ込まれると、第１透光部材１０２と第２透光部材１０４との間に、第２遮光壁１２２が配置される。これにより、第２遮光壁１２２の位置が、第１透光部材１０２と第２透光部材１０４との間に、適切に位置決めされることになる。第２遮光壁１２２は、上板部材１１２と一体に形成されていると、第２遮光壁１２２の位置の位置決め精度が高まる。第２遮光壁１２２は、上板部材１１２と別体であり、上板部材１１２に取り付けられていてもよい。これによれば、第２遮光壁１２２により遮光性の高い材料を用いて、上板部材１１２には、成形性の高い材料を用いることができる。

図４に示すように、第２遮光壁１２２は、断面が矩形の形状である。図４に示す厚さｄ３は、第２遮光壁１２２の厚さである。厚さｄ３は、第１透光部材１０２の厚さｄ１及び第２透光部材１０４の厚さｄ２よりもわずかに厚い。第２遮光壁１２２は、第１側面１２４と、第２側面１２６と、対向面１２８とを備える。第１側面１２４は、第１透光部材１０２の外側面１０８と接触する面である。第２側面１２６は、第２透光部材１０４の外側面１１０と接触する面である。第２遮光壁１２２は、実装側ＭＳに第１遮光壁５８の対向面７０と対向する第１側面１２４を備える。第１遮光壁５８の対向面７０と第２遮光壁１２２の第１側面１２４とは、互いに接触している。なお、本実施形態において接触しているとは、面接触及び部分的な接触を含む。

図４及び図５に示すように、角筒部材１１４は、中空の筒形状の部材である。角筒部材１１４は、一方の端面が上板部材１１２の外周と接合している。角筒部材１１４は、筒の外側の面である外側面１３０と、筒の内側の面である内側面１３２と、を備える。図５に示すように、外側面１３０及び内側面１３２は、実装側ＭＳから見て矩形である。図４及び図５に示すように、内側面１３２は、第２遮光壁１２２の第１側面１２４と共に第１透光部材１０２の外側面１０８と外側面１０８の全周に渡って接触している。換言すれば、第１透光部材１０２は、枠部材１０６の第１開口１１８にはめ込まれ、すきまばめによって固定されている。内側面１３２は、第２遮光壁１２２の第２側面１２６と共に第２透光部材１０４の外側面１１０と外側面１１０の全周に渡って接触している。換言すれば、第２透光部材１０４は、枠部材１０６の第２開口１２０にはめ込まれ、すきまばめによって固定されている。さらに、内側面１３２は、基板５６の側面５７と全周に渡って接触している。これによれば、枠部材１０６は、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４を基板５６に対して固定することができる。

図６は、比較例のフォトインタラプタの発光部から照射される光が透光部材で反射する様子を示す断面模式図である。図６に示す比較例は、本実施形態のフォトインタラプタ２０とは異なり、透光部材２０２が接着剤２０４を介してセンサ部５０に固定される例を示している。図６を参照して、発光部５２から照射される光が透光部材２０２で反射する様子について説明する。

比較例のフォトインタラプタ２００は、カバー１００に代えて、透光部材２０２及び接着剤２０４を備えること以外は、本実施形態のフォトインタラプタ２０と同様である。透光部材２０２は、接着剤２０４を介して上面６１，６３、及び対向面７０に固定されている。図６に示す第１反射面２０６は、透光部材２０２の実装側ＭＳの面である。図６に示す第２反射面２０８は、透光部材２０２の検出側ＤＳの面である。図６に示す入射光Ｌ３は、発光部５２から第１反射面２０６に入射する光の一例である。図６に示す反射光Ｌ４は、第１反射面２０６で反射する入射光Ｌ３の一例である。図６に示す入射光Ｌ５は、発光部５２から第２反射面２０８に入射する光の一例である。図６に示す反射光Ｌ６は、第２反射面２０８で反射する入射光Ｌ３の一例である。

図６に示すように、透光部材２０２とセンサ部５０とは、接着剤２０４の厚さだけ離れて配置される。したがって、入射光Ｌ３は、第１反射面２０６と対向面７０との間に入射して第１反射面２０６で反射する。これによれば、反射光Ｌ４は、受光部５４に入射する。これにより、フォトインタラプタ２００に検出対象物が近接していない場合でも、受光部５４は、発光部５２の光を検出してしまう。その結果、受光部５４が出力する光電流のオフセット値が大きくなってしまう。また、反射光Ｌ４は、接着剤２０４が厚いほど光束が多くなる。したがって、反射光Ｌ４は、接着剤２０４が厚いほど、光強度が大きくなる。これによれば、比較例のフォトインタラプタ２００は、受光部５４の出力電流のオフセット値が接着剤２０４の厚さによって変化する。これにより、比較例のフォトインタラプタ２００は、オフセット値が設計値に収まるように製造することが難しい。その結果、比較例のフォトインタラプタ２００は、歩留まりが低下する。

透光部材２０２は、検出側ＤＳからみて対向面７０を覆うように配置されている。これによれば、入射光Ｌ５は、第２反射面２０８で反射して受光部５４に入射する。したがって、発光部５２から受光部５４へ漏れる光が多くなる。これによれば、フォトインタラプタ２００は、検出対象物が近接していない場合でも、受光部５４が発光部５２の光を検出してしまう。

図４に示すように、本実施形態のフォトインタラプタ２０は、第２遮光壁１２２が第１透光部材１０２と第２透光部材１０４との間に形成されている。これによれば、発光部５２から第１透光部材１０２に入射する入射光Ｌ１が第１透光部材１０２の検出側ＤＳの面で反射した場合でも、受光部５４に反射光Ｌ２が入射しない。これにより、フォトインタラプタ２０は、発光部５２から受光部５４へ漏れる光を抑制できる。したがって、フォトインタラプタ２０は、受光部５４が出力する光電流のオフセット値が大きくなることを抑制できる。その結果、フォトインタラプタ２０の検出精度を向上させることができる。

図４に示すように、本実施形態のフォトインタラプタ２０は、第２遮光壁１２２の厚さｄ３が第１透光部材１０２の厚さｄ１及び第２透光部材１０４の厚さｄ２よりも厚い。また、上述したように、基板５６の垂直方向（基板５６の表面の法線方向）において、第１遮光壁５８と、第２遮光壁１２２とが接触している。これによれば、発光部５２から第１透光部材１０２に入射する光が第１透光部材１０２の実装側ＭＳで反射した場合でも、受光部５４に直接光が入射しない。これにより、フォトインタラプタ２０は、受光部５４が出力する光電流のオフセット値が大きくなることを抑制できる。その結果、フォトインタラプタ２０の検出精度を向上させることができる。したがって、第１透光部材１０２の厚さｄ１及び第２透光部材１０４の厚さｄ２が第２遮光壁１２２の厚さｄ３よりも小さくなるように品質管理することで対向面７０と対向面１２８とを確実に接触させることができる。これによれば、本実施形態の近接覚センサ１は、受光部５４が出力する光電流のオフセット値がそれぞれのフォトインタラプタ２０ごとにばらつくことを抑制できる。その結果、近接覚センサ１は、より精度よく検出対象物と最も近接したフォトインタラプタ２０がいずれのフォトインタラプタ２０であるかを検出できる。

本実施形態のフォトインタラプタ２０は、枠部材１０６が熱伝導樹脂又は黒色塗装されたアルミニウム等の熱伝導製のよい材料で形成されていることが好ましい。これによれば、発光部５２で発生した熱を効率よく放熱できる。これにより、発光部５２及び受光部５４を温度が低い状態に保つことができる。その結果、発光部５２又は受光部５４の素子寿命を長くすることができる。なお、熱伝導樹脂は、樹脂に、熱伝導性フィラーとして、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、銅、アルミニウム、黒鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、窒化ホウ素ナノチューブ（ＢＮＮＴ）などのうち１種以上の熱伝導性の高い粒子が混合されている。

本実施形態のフォトインタラプタ２０は、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４が枠部材１０６にしまりばめで固定されている。枠部材１０６は、内側面１３２が基板５６の側面５７と全周に渡って接触している。これによれば、枠部材１０６は、センサ部５０に対する第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４の位置を固定することができる。したがって、接着剤を使用せずに、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４をセンサ部５０に固定することができる。これによれば、接着剤が第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４とセンサ部５０との間に介在しない。これにより、第１透光部材１０２の下面で反射した光が接着剤の内部に入射して受光部５４に入射することがない。その結果、発光部５２から受光部５４に入射する漏れ光を抑制することができる。なお、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、中間ばめで枠部材１０６に固定されていてもよい。

１ 近接覚センサ
２０ フォトインタラプタ
３２ マイクロプロセッサ
５０ センサ部
５２ 発光部
５４ 受光部
５６ 基板
５８ 第１遮光壁
６０ 第１封止部材
６２ 第２封止部材
７０，１２８ 対向面
１００ カバー
１０２ 第１透光部材
１０４ 第２透光部材
１０６ 枠部材
１１８ 第１開口
１２０ 第２開口
１２２ 第２遮光壁
１３２ 内側面
Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５ 入射光
Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６ 反射光

Claims (8)

1. 光を照射する発光部と、
   検出対象物に照射された前記光の反射光を検出する受光部と、
   前記発光部及び前記受光部が配置された基板と、
   前記発光部と前記受光部との間であって、基板上に設けられた第１遮光壁と、
   前記発光部に対向する第１透光部材と、前記受光部に対向する第２透光部材と、前記第１透光部材と前記第２透光部材との間に設けられた第２遮光壁と、を備え、前記基板に対向して設けられたカバーとを備えることを特徴とするフォトインタラプタ。
2. 前記基板の垂直方向において、前記第１遮光壁及び前記第２遮光壁が接触していることを特徴とする請求項１に記載のフォトインタラプタ。
3. 前記カバーは、前記第１透光部材と、前記第２透光部材とがはめ込まれ固定される一対の開口を有する枠部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトインタラプタ。
4. 前記第２透光部材は、外乱光を低減する光学フィルタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフォトインタラプタ。
5. 前記第１透光部材は、外乱光を低減する光学フィルタであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフォトインタラプタ。
6. 前記第１透光部材は、ガラス製又は樹脂製であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフォトインタラプタ。
7. 前記カバーは、熱伝導樹脂製又はアルミニウム製であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフォトインタラプタ。
8. 複数の請求項１から７のいずれか１項に記載のフォトインタラプタと、
   前記フォトインタラプタが検出する検出信号に基づいて、前記フォトインタラプタから前記検出対象物までの距離を算出するマイクロプロセッサと、を備えることを特徴とする近接覚センサ。

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