JPH0452921Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は光電検出器に関する。

〔背景技術〕

光電検出器には、色々な種類のものがあるが、
その内のひとつとして、投光部と受光部が対向し
て設けられ、その間に被検知物体が通る溝が形成
されており、投光部内に設けられた投光素子から
出た光が溝を横切つて受光部内に設けられた受光
素子に入るようになつていて、溝を通る被検知物
体が前記光を遮断することによりその検知がなさ
れる光電検出器（「溝型光電検出器」と称される）
がある。

このものは、例えば、自動販売機のコイン（被
検知物体）の検知などに用いられる。ところが、
コインのような金属製被検知物体は電荷を帯びて
いることが少なからずあり、この電荷による電圧
は、結構、高い電圧であるため、このような金属
製物体の検知を行う場合には、上記電荷が原因と
なつて投光素子や受光素子の破壊が起き易い。い
わゆる静電気による素子破壊である。破壊の機構
は、電荷が素子へ直接放電されることにより素子
破壊が起きる場合と、静電誘導により素子の周辺
に電荷が誘起され、この二次的な電荷により素子
破壊が起きる場合とがある。

このような破壊を防ぐために、例えば、高耐圧
の発光ダイオードや受光ダイオードを用いること
も考えられる。しかし、この場合、静電気による
電圧は、その程度の予想が困難なため、通常必要
とされる耐電圧からかけ離れた定格のものを使用
しなければならず、コストアツプが著しい。しか
し、一度の放電では破壊が起きなくても、ダイオ
ードに繰り返し異常高電圧が加わることには変わ
りがないため、徐々に劣化が進行し、ついには検
知動作不良が起きるようになることから、ダイオ
ードの耐電圧を上げるという対策では、本質的な
解決が得られないのである。

〔考案の目的〕

前記事情に鑑み、この考案は、被検知物体が帯
びる静電気による破壊を本質的に防止し、しか
も、投・受光素子の間の光軸が安定し正常な物体
検知動作が長期間に亙り維持できる光電検出器を
提供することを目的とする。

〔考案の開示〕

前記目的を達成するため、この考案は、投光部
と受光部が対向して設けられ、その間に被検知物
体が通る溝が形成されており、投光部内に設けら
けた投光素子から出た光が前記溝を横切つて受光
部内に設けられた受光素子に入るようになつてい
て、前記溝を通る被検知物体が前記光を遮断する
ことによりその検知がなされる光電検出器におい
て、前記両光素子の各前面が前記光の通過を妨げ
ないようにして金属ばね板で覆われ、これらの金
属ばね板がそれぞれのばね力により前記両光素子
を前記投・受光部のケースを構成する壁の内面に
押し付けていることを特徴とする光電検出器を要
旨とする。

以下、この考案を、その一実施例をあらわす図
面を参照しながら詳しく説明する。

第１図は、この考案にかかる光電検出器の一実
施例の外観をあらわす。第２図は、この光電検出
器の内部構造をあらわす。

この光電検出器１では、基部２の上に投光部３
と受光部４が対向して設けられ、その間に被検知
物体（例えば、コインＭ）が通る溝５が形成され
ている。溝５に面する投光部３のケース壁３ｃに
は窓６が明けられ、受光部４のケース壁４ｃには
窓６′が明けられている。投光部３内に設けられ
た投光素子１０から出た光が窓６を出て、溝５を
横切り、窓６′から入つて受光部４内に設けられ
た受光素子１１に当たるようになつている。

溝５を被検知物体が通らない場合は光が受光素
子１１で検出されているが、被検知物体が溝５を
通ると光が遮断され、受光素子１１が光を検出し
なくなる。したがつて、この光電検出器１では、
受光素子１１が光を検出している時は被検知物体
が無しと判定され、受光素子１１が光を検知しな
い時は被検知物体が有りと判定されるのである。

投光素子１０は、投光用の非球面レンズ１３を
前部に備え、内部に発光ダイオードチツプ１５を
備えている。受光素子１１は、受光用の非球面レ
ンズ１４を前部に備え、内部に受光ダイオード
（あるいは受光トランジスタ）チツプ１６を備え
ている。両光素子１０，１１は、それぞれの金属
端子１７，１８がプリント基板２０へハンダ付け
されることにより基板２０に搭載されている。プ
リント基板２０自体は、ねじ止め（図示省略）な
ど適当な方法により基部２に固定されている。光
電検出器１内外の電気的接続はケーブル２１…２
１を介して行われる。

投光素子１０と受光素子１１は、いずれも、そ
の前面が、光の通過を妨げないようにした静電シ
ールド用の金属ばね板２５，２５で覆われてい
る。この金属ばね板２５，２５は、静電シールド
作用だけでなく、それぞれの光素子１０，１１
を、ばね力により前記投・受光部のケースを構成
する壁の内面３ｂ，４ｂに押し付けている。

以下、金属ばね板２５まわりの構成に付いて詳
しく説明する。

金属ばね板２５は、第２図や第３図にみるよう
に、略Ｕ字形状をしている。投・受光素子１０，
１１は金属ばね板２５のＵ字の間に挟まれてい
る。素子の前面を覆うＵ字の片２５ａには非球面
レンズ１３，１４が嵌まり込む窓２５ｂが設けら
れていて、光の通過が妨げられないようになつて
いる。

金属ばね板２５は、第３図にみるように、受光
素子１１を挟んだ状態で、片２５ａが受光素子１
１の前面にぴつたりと沿い、もう一方の片２５ａ
が裾拡り状となつている。金属ばね板２５は、受
光部１１内に押し込まれており、受光素子１１後
側の壁の内面４ａに当たつている金属ばね板２５
の片２５ｃのばね力によつて、受光素子１１が、
受光部１１を構成する壁の内面４ｂに強く押し付
けられている。投光素子１０の金属ばね板２５に
ついても、壁の内面４ａが内面３ａに代わり、壁
の内面３ｂが内面４ｂに代わる点が異なるだけで
ある以外、上に述べた受光素子１１の場合と全く
同様のことが言える。

なお、両金属ばね板２５は、脚２５ｅ，２５ｅ
がプリント板２０にハンダ付けされ、基板２０に
搭載されているとともに、電気的なアース（共通
ライン）がプリント板２０上で取られるようにな
つている。

上にみたように、光電検出器１の投・受光素子
１０，１１は静電シールド用の金属板２５，２５
が装着されている。したがつて、被検知物体が静
電気を帯びていたとしても、電荷が、光素子１
０，１１を経ることなく、金属ばね板２５から、
直接、アースに放電される。また、静電誘導によ
つて生ずる電荷も金属板２５を介してアースへ直
接放電もされるし、誘起される電荷量そのもの
が、金属板２５のシールド作用で、破壊が起きな
い程度にまで軽減もされる。つまり、光素子１
０，１１の破壊の原因となつていた静電気の作用
が光素子１０，１１に加わらなくなるか、または
軽減されるから、破壊に対する本質的な防止策が
施されたことになる。

金属材からなる被検知物体を10000〜15000ボル
ト程度の電圧となるように帯電させておいて、実
際に検知動作をさせる実験を繰り返し行つたが、
光素子１０，１１の破壊は全く起きなかつた。

投・受光素子１０，１１は、いずれも、金属ば
ね板２５で壁の内面３ｂ，４ｂへ押し付けられた
状態であるから、固定位置がずれたりしない。そ
のため、投・受光素子１０，１１の間の光軸が安
定し、正常な物体検知動作が長期に亙つて維持さ
れることとなる。

なお、第４図は、この考案にかかる光電検出器
の他の実施例の一部の内部構造をあらわす。この
光電検出器１′は、投光部３′内に受光素子１０′
の位置決め用リブ３′ｈ…３′ｈが予め形成されて
いる。そのため、投光素子１０′がリブ３′ｈに当
たつて止まるようにして固定するだけで正確な位
置決めがなされるため、光軸の設定が精度良く行
える。このような位置決め用リブが受光部内にも
設けられてもよいことは言うまでもない。

第５図は、光電検出器１，１′の電気回路をあ
らわす。

発光ダイオードＤ１からの光Ｌが、受光ダイオ
ードＤ２で受光されている間は、増幅器Ａがトラ
ンジスタＴを導通させる。光Ｌが被検知物体で遮
られ、受光ダイオードＤ２が受光しなくなると、
増幅器ＡがトランジスタＴを遮断する。つまり、
物体検知がトランジスタＴの導通・遮断として出
力されるのである。なお、Vcは駆動用電源部で
ある。

この考案は上記の実施例に限定されない。金属
ばね板の形状や溝の形状が図示以外の形状であつ
てもよい。光電検出器が、電源部、トランジスタ
や増幅器を備えていなくてもよい。発光素子や受
光素子の非球面レンズが金属ばね板から突出せ
ず、ばね板内側に設けられている構造であつても
よい。光電検出器が、例えば、投・受光部の上壁
や側壁が用いていて、発光素子や受光素子が露出
するような開放構造であつてもよい。

〔考案の効果〕

この考案にかかる光電検出器は、以上に述べた
構成を有している。そのため、被検知物体の静電
気による破壊が本質的に防止され、しかも、投・
受光素子の間の光軸が安定し正常な物体検知動作
が長期間維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案にかかる光電検出器の一実
施例の外観斜視図、第２図は、この光電検出器の
内部構造をあらわす断面図、第３図は、上記光電
検出器の受光素子と金属ばね板の外観斜視図、第
４図は、この考案にかかる光電検出器の他の実施
例の部分断面図、第５図は、この考案にかかる光
電検出器の一実施例の電気回路図である。 １……光電検出器、２……基部、３……投光
部、４……受光部、５……溝、１０……投光素
子、１１……受光素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 投光部と受光部が対向して設けられ、その間に
   被検知物体が通る溝が形成されており、投光部内
   に設けられた投光素子から出た光が前記溝を横切
   つて受光部内に設けられた受光素子に入るように
   なつていて、前記溝を通る被検知物体が前記光を
   遮断することによりその検知がなされる光電検出
   器において、前記両光素子の各前面が前記光の通
   過を妨げないようにして金属ばね板で覆われ、こ
   れらの金属ばね板がそれぞれのばね力により前記
   両光素子を前記投・受光部のケースを構成する壁
   の内面に押し付けていることを特徴とする光電検
   出器。