JPH0823121A

JPH0823121A - 光反射センサ

Info

Publication number: JPH0823121A
Application number: JP15710494A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Hagimoto; 満萩元
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-01-23
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: JP3349826B2

Abstract

(57)【要約】【目的】散乱光の発生を低減し、Ｓ／Ｎ比等の光学特
性の向上をはかることの出来る光反射センサを提供す
る。【構成】ヘッダー３に発光素子１と受光素子２とを載
置し、この両素子１，２の載置領域を互いに分離するよ
うに分離壁１２を突出して形成する。スリット板４は、
発光素子１と受光素子２との対向位置に開孔された出射
光と入射光とをそれぞれ通過させる穴径の小さいスリッ
ト４１と、分離壁１２の突起部９の対向位置に設けられ
た係合部１０とを有する薄い板材で構成され、スリット
板４をヘッダー３上に載置し、突起部９に係合部１０を
嵌入して係合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光反射センサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ従来の
光反射センサの構造断面図である。図３（Ａ）及び
（Ｂ）は異なった断面形状を有しているが、いずれも発
光素子ダイス１及び受光素子ダイス２がヘッダー３上に
ダイスボンディングされることにより載置されている。

【０００３】図３（Ａ）の構造では、発光素子ダイス１
及び受光素子ダイス２が載置されるヘッダー３の表面は
平坦で、この平坦な同一面状に載置されるのに対し、図
３（Ｂ）の構造では、ヘッダー３の表面に載置用の凹部
３ａが形成され、発光素子ダイオード１及び受光素子ダ
イオード２はこの凹部３の底面にそれぞれ載置される。
発光素子ダイオード１と受光素子ダイオード２とは、図
示しないワイヤーボンディング線によりヘッダー３から
外部に導出されるリード７へ結線される。両ダイス１，
２の上方には光を絞り込むためのスリット板４が設けら
れており、これにより発光素子ダイス１からの出射光と
受光素子ダイス２への入射光とが絞り込まれる。

【０００４】また、スリット板４の上方にはレンズ５が
設けられ、出射光と入射光とは図中に矢印で示すように
集光されて目標物８に到達し、目標物８からの反射光が
入射光となって受光素子ダイス２へ到達するように構成
されている。発光素子ダイス１と受光素子ダイス２とを
載置したヘッダー３、スリット板４及びレンズ５は、そ
れぞれケース６に固定されて収納されている。なお、図
３（Ａ）の構造ではケース６がレンズ５を覆うように形
成されているが、図３（Ｂ）の構造ではレンズ５がケー
ス６の一部を形成するような構成となっている。

【０００５】さらに、スリット板４が二つのスリット４
ａを有し、それぞれのスリット４ａから出射光と入射光
とが出入りするような構造となっている。リード７から
発光素子ダイス１に電流を供給することにより発光素子
ダイス１が発光し、出射光がスリット板４によりある程
度絞り込まれてレンズ５により集光され、目標物８に照
射される。目標物８からの反射光がレンズ５により集光
され、スリット板４により絞り込まれて受光素子ダイス
２の受光エリアに入射され、リード７から光電流として
取り出される。

【０００６】このような構成の光反射センサは、主にバ
ーコードエントリーに使用されている。また、紙等の境
界を読み取り、位置検出等を行う用途にも使用される。

【０００７】バーコードの読み取りに使用する場合、白
の面が光の像位置にある場合に多量に光が反射され、受
光素子ダイス２に多量の光電流を発生させる。また、黒
の面が光の像位置にあるとき、受光素子ダイス２に少量
の光電流を発生させる。このような光電流の強弱によ
り、バーコードのパターン認識を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の光反射センサでは、ケース６の内壁面に当たって発生
する散乱光によりセンサの特性が劣化するという問題点
があった。

【０００９】図４は、これらの問題点を説明するための
図である。すなわち、図４（Ａ）に示すような構造の光
反射センサでは、発光素子ダイス１からの出射光がスリ
ット板４やケース６の内壁面に照射され、図中に矢印で
示すような散乱光が発生し、その一部が受光素子ダイス
２へ入射してしまう。その結果、発光素子ダイス１を駆
動した時に、目標物８の有無に関係なくある程度の散乱
光が受光素子ダイス２に入射し、光電流として検出され
る。したがって、受光側の信号の０レベルの変動やＳ／
Ｎ比（この場合白／黒比）の低下となって現れる。

【００１０】また、図４（Ｂ）に示すような構造を採用
した場合、スリット板４の板厚が比較的厚く、例えば２
ｍｍ以上あるものもあったため、発光素子ダイス１から
の出射光が図中に矢印で示すようにスリット板４の内面
に反射して、レンズ５に入射する事態が発生する。この
場合、目標物８における光のスポット像がぼけることに
なる。したがって、Ｓ／Ｎ比の低下が起こる。

【００１１】さらに、組立精度上スリット板４とヘッダ
ー３との間に隙間が生じると、スリット板４とヘッダー
３とを反射面として散乱光が受光素子ダイス２に照射
し、図４（Ａ）に示す構造の場合と同様の問題が発生す
る。

【００１２】これらの問題点は、すべてバーコードの誤
読という結果となって現れる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子と受
光素子を載置したヘッダーと、前記発光素子からの出射
光と前記受光素子への入射光とを絞り込むスリット板
と、前記出射光及び前記入射光を集光するレンズと、前
記ヘッダー、前記スリット板及び前記レンズを収納する
ケースとを備えた光反射センサにおいて、前記ヘッダー
は、前記発光素子と前記受光素子の載置領域を分離する
よう突出して形成される分離壁と、この分離壁上に設け
られた突起部とを有し、前記スリット板は、前記発光素
子と前記受光素子との対向位置に開孔された前記出射光
と前記入射光とをそれぞれ通過させる穴径の小さいスリ
ットと、前記分離壁上の突起部の対向位置に設けられた
係合部とを有する薄い板材で構成され、前記スリット板
を前記ヘッダー上に載置し、前記突起部に前記係合部を
嵌入して係合させたものである。

【００１４】

【作用】本発明では、発光素子ダイスと受光素子ダイス
の対向位置に設けられた穴径の小さいスリットから、出
射光と入射光とが出入りする。しかも、スリットの穴径
が小さいため、発光素子ダイスからの出射光は、そのほ
とんどがこのスリットを通過してレンズに入射されて集
光される。したがって、出射光がスリット板やケースの
内壁面に当たって発生する散乱光が極めて少なくなる。
また、目標物からの反射光もそのほとんどがレンズを通
ってスリット孔に収束するため、散乱光の発生が少なく
なる。仮に散乱光が、出射光と反射光とがスリット板の
側面やケースの内壁面に当たってわずかに発生したとし
ても、スリット板に設けられた開孔が穴径が小さいた
め、ほとんど受光素子ダイスに到達することはない。し
たがって、Ｓ／Ｎ比の優れた光反射センサを実現するこ
とができる。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す構造断面図
である。なお、図３及び図４に示す光反射センサの同一
部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００１６】まず本発明では、発光素子ダイス１及び受
光素子ダイス２が載置されるヘッダー３の載置面の構造
が、従来の構造と異なっている。すなわちヘッダー３
は、発光素子ダイス１と受光素子ダイス２の載置領域を
分離するよう突出して形成された分離壁１２を有してい
る。このように分離壁１２でそれぞれ分離されたダイス
ボンディングエリア３ｂ上に、発光素子ダイス１と受光
素子ダイス２とがそれぞれ載置される。すなわち二つの
ダイスボンディングエリア３ｂは、分離壁１２によりそ
れぞれ分離され、発光素子ダイス１からの出射光が直接
には受光素子ダイス２の受光面に到達しないような構成
となっている。

【００１７】また、分離壁１２の上面には突起部９が設
けられる。この突起部９は、後述するようにスリット板
に設けられた係合用のスリットに嵌入されてスリット板
４を係合するために用いられる。両ダイス１，２の上方
には、光を絞り込むための穴径が極めて小さい（例えば
０．１５ｍｍ幅）スリット４１を有する極めて板厚の薄
い（例えば０．１ｍｍ）スリット板４が配置され、その
上方にはレンズ５が配置され、全体の部品がケース６内
に収納される。スリット板４は、中央部にスリット状の
穴が開孔され、係合部１０が形成される。この係合部１
０は、分離壁１２の上面に設けられた突起部９に嵌入さ
れる。

【００１８】図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ
分離壁１２部の形状を示す図である。

【００１９】発光素子ダイス１及び受光素子ダイス２が
載置されるボンディングスペース１１は、図中に点線で
示してある。スリット板４の中心部に係合部１０として
形成された開孔が突起部９に嵌入されて、スリット板４
が発光素子ダイス１及び受光素子ダイス２の上方に固定
される。分離壁１２上の突起部９は、ヘッダー３内が狭
い場合、図２（Ｂ）に示すように二つ以上に分けて配置
してもよい。また、可能であれば、二つの分離した突起
部９を一つに結び、図２（Ｃ）に示すようにかぎ状の構
成にしてもよい。このような構造はボンディングエリア
を広げたい場合に特に有効である。図２（ｂ）より図２
（ｃ）の方がより遮光性が良くなり光学特性の向上とな
る。

【００２０】また、スリット板４の板厚は、前述したよ
うに散乱光の発生を防ぐため薄くする必要があり、これ
を実現するために、例えば材質にステンレス材ＳＵＳ３
０４（ＪＩＳＧ−４３０９による成分Ｃ：０．０８
％以下Ｓｉ：１．００％以下Ｍｎ：２．００％以下
Ｐ：０．０４５％以下Ｓ：０．０３０％以下Ｎ
ｉ：８．００〜１０．５０％Ｃｒ：１８．００〜２
０．００％）を用いるとよい。

【００２１】また、スリット板４に形成された係合部１
０は、突起部９を嵌通させるように形成され、突起部９
を係合部１０に嵌入し、接着剤等により固定させる。こ
のような構造とすることにより、スリット４１の位置出
しが容易で安定した製品の供給が可能となる。なお、ス
リット板４の固定に際しては、接着剤を用いることなく
嵌入のみにより機械的に固定することができる場合に
は、嵌入のみでもよい。

【００２２】また、図２（Ｂ）に示すように、突起部９
を分割して構成した場合、スリット板４の固定をより確
実に行うことができ、しかも回転ずれを防止することが
できる。また、図２（Ｃ）に示すように、分離した突起
部９を結んでかぎ状の形状とした場合、遮光効果がさら
に大きくなり、Ｓ／Ｎ比が一層向上する。また、スリッ
ト板４の固定がより確実となり、回転ずれ等も一層少な
くなる。しかも、ヘッダー３内の発光素子ダイス１及び
受光素子ダイス２のボンディングエリア３ｂを広げるこ
とが可能となる。

【００２３】

【発明の効果】以上実施例に基づいて詳細に説明したよ
うに、本発明では板厚の薄いスリット板を用い、しかも
発光素子及び受光素子の対向部分には穴径の小さいスリ
ットを開孔したため、散乱光の発生が低減され、Ｓ／Ｎ
比等の光学特性の向上が期待できる。また、ヘッダー分
離壁と突起部とを設けたため、発光素子からの出射光の
一部がスリット板とヘッダーとの間の隙間を通って受光
素子に入射するのを防止することができる。しかも、突
起部とスリット板に設けた係合部とを係合させてスリッ
ト板の固定を行うため、固定が確実に実行でき、しかも
回転ずれ等を低減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構造断面図。

【図２】分離壁部の形状を示す図。

【図３】従来品の構造を示す断面図。

【図４】従来品の問題点を示す断面図。

【符号の説明】

１発光素子ダイス２受光素子ダイス３ヘッダー３ｂダイスボンディングエリア４スリット板４１スリット５レンズ６ケース９突起部１０係合部１１ボンディングスペース１２分離壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子と受光素子とを載置したヘッダ
ーと、前記発光素子からの出射光と前記受光素子への入
射光とを絞り込むスリット板と、前記出射光及び前記入
射光を集光するレンズと、前記ヘッダー、前記スリット
板及び前記レンズを収納するケースとを備えた光反射セ
ンサにおいて、前記ヘッダーは、前記発光素子と前記受光素子の載置領
域を分離するよう突出して形成される分離壁と、この分
離壁上に設けられた突起部とを有し、前記スリット板は、前記発光素子と前記受光素子との対
向位置に開孔された前記出射光と前記入射光とをそれぞ
れ通過させる穴径の小さいスリットと、前記分離壁上の
突起部の対向位置に設けられた係合部とを有する薄い板
材で構成され、前記スリット板を前記ヘッダー上に載置
し、前記突起部に前記係合部を嵌入して係合させた事を
特徴とする光反射センサ。
【請求項２】前記突起部を複数に分割して前記分離壁
上に設けた事を特徴とする請求項１記載の光反射セン
サ。
【請求項３】前記突起部をかぎ状の形状とした事を特
徴とする請求項１記載の光反射センサ。