JPH0528913B2

JPH0528913B2 -

Info

Publication number: JPH0528913B2
Application number: JP16981486A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Uchino
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-21
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1993-04-27
Also published as: JPS6327070A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、発光素子および受光素子を用いた半
導体センサーに関するものであり、特に塵埃の多
い悪環境のもとにおいて使用可能なセンサーに関
するものである。

（従来の技術）半導体センサーとは、検知空間内において被検
知物の有無を、発光素子と受光素子とで検出する
ものである。

従来この半導体センサーにおいては、外光によ
る誤動作等を防止し検出精度を上げるため、発光
素子および受光素子をそれぞれ不透明な樹脂で覆
い、この樹脂に小さなスリツト（窓）を設け、こ
のスリツトを介して光の入出力を行うものがあ
る。

しかしながら、このようなセンサーは、塵埃の
多い悪影響においては、スリツトに塵埃がたまり
やすく、使用困難であつた。

このため、塵埃カバーケースでこのセンサーを
覆つて使用することが考えられた。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、このカバーケースを用いたところ、
発光素子からの光が受光素子へ入力しない光遮断
状態においても受光素子に出力電流が発生し誤動
作することがあつた。また、受光素子としてフオ
トトランジスタを用いた場合もコレクタ電波（出
力電流）が発生しＳ／Ｎ比が低下してしまう。

これは、カバーケース自体がライトバス（光通
路）となり、受光素子に光を導くためであつた。

本発明は塵埃の多い悪影響にも十分使用可能な
半導体センサーを供給することを目的とするもの
であり、さらに、通常のセンサー本体を加工する
ことなく、安価にしかも容易に、光遮断状態にお
ける漏れ出力電流の小さい半導体センサーを供給
することを目的とするものである。

［発明の構成］（問題を解決するための手段）半導体センサーに防塵用カバーケースを用いた
場合、このカバーケースにライトパス（光通路）
が必然的に形成されてしまう。

これに対し、ライトパスを開口等により完全に
遮断する場合は、この遮断部より塵埃が侵入し、
塵埃がスリツトまで達し光伝達特性が低下してし
まう。

本発明は、カバーケースのライトパスとなる部
分を分断することなく、側面が傾斜構造の溝を形
成することにより反射散乱壁を構成し、このライ
トパスを通り受光素子へ到達する光を減少させる
ものである。

（作用）本発明の半導体センサーは、カバーケースのラ
イトパスとなる部分に、側面が傾斜構造の溝を形
成してある。

この溝の周壁が、ライトパスを通る光の光反射
散乱壁を構成する。

従つて、発光素子からライトパスを通つてきた
光は、この反射散乱壁で反射散乱され減少し、受
光素子へ入力する光は極めて少なくなる。

（実施例）本発明の１実施例装置を図を用いて説明する。

第１図に本実施例装置のセンサー本体およびカ
バーケースの斜視図を示す。

検知空間Ｘを構成するよう、所定間隔をおいて
配置された不透明発光素子収納部１および不透明
受光素子収納部２には、図示しない発光素子およ
び受光素子が収納されている。そして、この発光
素子により放射される光が受光素子へ入射される
よう各収納部１，２の対向する面には夫々スリツ
ト（窓）３が形成されている。

なお収納部１，２の下部は連結部４により連結
され、センサー本体は収納部１，２および連結部
４で略Ｕ字形状を成している。また、各収納部
１，２の底面からは、発光素子および受光素子の
リード５，５が突出している。

透明な樹脂からなるカバーケース６はこの略Ｕ
字形状の本体の上面と側面を覆い、かつ検知空間
Ｘを構成するよう、本体と相似な略Ｕ字形状を成
している。

そして、このカバーケース６の、連結部４を覆
う部分には、第２図に断面図で示すように、外側
表面の中央に、側面が傾斜構造の溝M₁が１つ、
内側表面の両角に、側面が垂直構造の溝M₂が１
つずつ、形成されている。なお図中７および８は
発光素子および受光素子を示している。

次に本実施例装置の動作について第２図を用い
て説明する。

まず、発光素子７に電圧を印加する。電圧の印
加された素子７は発光し、この光は発光素子収納
部１のスリツトを通り、空間Ｘへ照射される。

そして、空間Ｘに被検知物体が無い場合、この
光は受光素子収納部２のスリツトを通り、受光素
子８へ入射される。

また、空間Ｘに被検知物体が有る場合、この光
は被検知物体により遮断され、受光素子８へ入射
されない。

以上のようにして被検知物体の有無が検知され
る。

しかしながら、空間Ｘに被検知物体が存在する
光遮断状態の場合においても、発光素子７からの
光は、カバーケース自体をライトパス（光通路）
として受光素子８へ伝わる。

しかし、本実施例装置においては、このカバー
ケース６を伝わる光は３つの溝M₁，M₂，M₂の
周壁で反射散乱される。

もし仮に、中央の溝M₁の側面を垂直構造とす
ると、発光側の側面から受光側の側面へ空気層を
介して伝わる光が生ずる。

これに対し、側面を傾斜構造とすると、ケース
内を通る光はこの側面で全反射するため、受光側
の側面へ空気層を介して伝わる光はなくなる。な
お、望ましい傾斜角度は、37〜41度である。

よつて、側面を傾斜構造とすることにより、受
光素子８へ到達する光は著しく減少する。

なお、受光素子としてフオトトランジスタを用
い、光遮断状態でのコレクタ電流（出力電流）を
測定したところ、溝の無いカバーケースを用いた
ものに比べ、このコレクタ電流は45％〜55％減少
した。

また、溝の表面に粗面加工を施すと、光の散乱
効果が上り、このコレクタ電流は更に数％減少す
る。

本発明は、上記１実施例に限定されるものでは
なく、例えば、カバーケース６に形成される溝
は、もつと複数あつてもよい。

溝の形状も、側面が平面のものに限定されるも
のではなく、曲面であつてもよい。また、発光素
子として赤外発光LEDを用いる場合は、可視光
遮断樹脂を用いてもよい。

また、カバーケースに、カーボン含有のポリカ
ーボネートを用いた場合、塵埃が付着しにくくな
る。このため、長時間使用した場合等発生する、
「カバーケースへの塵埃付着による光伝達特性の
低下」という問題が防止できる。

なお、通常の樹脂を用いる場合においても、カ
バーケース表面に静電防止加工を施すことによ
り、同様に光伝達特性の低下が防止できる。

（効果）本発明の半導体センサーによると、カバーケー
スを通じて受光素子へ到達する光を、簡単な構成
で著しく軽減できる。従つて、塵埃の多い悪影響
の元でも誤動作すること無く使用できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の斜視図、第２
図は一実施例装置の断面図。１…発光素子収納部、２…受光素子収納部、３
…スリツト、４…連結部、６…カバーケース、７
…発光素子、８…受光素子、M₁，M₂…溝。

Claims

【特許請求の範囲】１所定間隔をおいて配置された不透明発光素子
収納部および不透明受光素子収納部と、これら収
納部の被検知物に対向する面に夫々形成されたス
リツトと、前記各収納部の下部を連結する連結部
と、前記各収納部に収納される発光素子および受
光素子と、前記各収納部および連結部表面を覆う
カバーケースとを有し、前記カバーケースの、前
記連結部を覆う部分には、側面が傾斜構造の溝が
形成されていることを特徴とする半導体センサ
ー。２前記カバーケースの溝は、前記連結部を覆う
部分の外側表面中央付近に１つ形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
体センサー。３前記カバーケースの溝の傾斜角度は、37〜41
度であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体センサー。４前記各収納部および連結部とで略Ｕ字形状を
構成し、前記カバーケースもこれに対応した略Ｕ
字形状を成していることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の半導体センサー。５前記カバーケースは静電防止樹脂にて形成さ
れるか、または静電防止加工が施されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
センサー。６少なくとも前記カバーケースの溝表面は、粗
画加工されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の半導体センサー。