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公開番号2025148886
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049223
出願日2024-03-26
発明の名称光学センサ
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10F 55/00 20250101AFI20251001BHJP()
要約【課題】部品の実装性を確保しつつ、迷光を抑制する光学センサを提供する。
【解決手段】発光手段から発光された光が基板の発光手段と受光手段が実装されている面とは反対側の面で反射して受光手段に到達することを抑制するように反対側の面に光を吸収する光吸収材が形成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
被照射物に向けて光を発光する発光手段と、
前記発光手段から発光された後に前記被照射物で反射された光を受光する受光手段と、
前記発光手段と前記受光手段が同一面に実装されている基板と、
を備える光学センサであって、
前記発光手段から発光された光が前記基板の前記発光手段と前記受光手段が実装されている面とは反対側の面で反射して前記受光手段に到達することを抑制するように前記反対側の面に光を吸収する光吸収材が形成されていることを特徴とする光学センサ。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記発光手段は発光部とモールド部を有し、
前記受光手段は受光部を有し、
前記反対側の面に形成されている前記光吸収材は、
前記発光部から出射された光が前記モールド部で反射せずに前記基板に到達する範囲、かつ、
前記モールド部で１度反射して前記基板に到達する範囲、
かつ、
基板に垂直な方向に見た時に、前記発光部から、前記発光部と前記受光部を結ぶ仮想線に垂直な方向における前記受光部の両端に向かう２つの直線で囲まれた範囲、に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学センサ。
【請求項３】
前記発光手段と前記受光手段をそれぞれ囲み、前記発光手段から出射される光が通過する第１の穴部と、前記被照射物で反射された光が通過する第２の穴部と、を有するハウジングが前記基板における前記発光手段が実装されている面に設置されていて、
前記発光手段と前記受光手段が実装されている前記基板の面とは反対側の面に光を吸収する光吸収材が形成されていて、
前記光吸収材は、前記ハウジングが前記発光手段を囲む領域の全域に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学センサ。
【請求項４】
前記発光手段と前記受光手段が実装されている前記基板の面とは反対側の面に光を吸収する光吸収材が形成されていて、
前記光吸収材は、前記ハウジングが前記受光手段を囲む領域の全域に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光学センサ。
【請求項５】
前記基板は紙フェノール基板であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光学センサ。
【請求項６】
前記光吸収材はシルクであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光学センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子と受光素子を用いて検出物の検出を行う光学式センサに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
被照射部に対して基板に実装された発光手段から照射した光の反射光を、受光手段で受光する光学センサにおいて、発光手段からの意図しない光が基板を介して受光手段に混入（以降、迷光）することがある。迷光が受光手段に混入すると検知精度が悪化するおそれがある。そのため、迷光が受光手段に混入することを抑制する対策として、特許文献１では黒色レジスト、特許文献２では遮光塗料（シルク）、特許文献３ではパターンで基板表面を覆うことによって、基板へ迷光が入ることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－３５４８３２
特開２００６－２６７６４４
特開２０１９－１９７０７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１や特許文献２記載の方法では、発光手段と黒レジストや遮光塗料（以降、黒レジストと遮光塗料を合わせて遮光部材と呼ぶ）間に隙間ができる。これは製造上の実装性（実装部に製造公差で被らないようにする）を確保するために、遮光部材と発光手段を離す必要があるためである。その隙間より光が透過し十分な迷光対策とならないおそれがあり、課題となっていた。また、特許文献３では実装ランドの拡大により、実装時に熱が逃げやすくなることによる実装不良の懸念があり、課題となっていた。従って、本発明の目的は、部品の実装性を確保しつつ、迷光を抑制する光学センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する為に本発明の光学センサは、
被照射物に向けて光を発光する発光手段と、前記発光手段から発光された後に前記被照射物で反射された光を受光する受光手段と、前記発光手段と前記受光手段が同一面に実装されている基板と、を備える光学センサであって、前記発光手段から発光された光が前記基板の前記発光手段と前記受光手段が実装されている面とは反対側の面で反射して前記受光手段に到達することを抑制するように前記反対側の面に光を吸収する光吸収材が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上、説明したように本発明によれば、実装性を満足しつつ、遮光部材の有無や形成ムラに影響されることなく迷光を抑制する光学センサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実装形態における光学センサの概略図
実装例１における光学センサの迷光対策
ＬＥＤから基板面に照射される光の迷光エリア１
ＬＥＤから基板面に照射される光の迷光エリア２
実施例１における光学センサの迷光対策の変化形１
実施例１における光学センサの迷光対策の変化形２
実施例１における光学センサの迷光対策のＬＥＤ実装位置ずれ（右方向）時
実施例１における光学センサの迷光対策の変化形３
実施例２における光学センサの迷光対策
実施例２における光学センサの迷光対策の変化形
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【０００９】
最初に、図１に本実装形態における光学センサの概略図を示す。図中の数字は、発光素子であるＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）１００、光を受光する受光素子であるＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）１１０、ＬＥＤ１００及びＰＤ１１０が同一面に実装される紙フェノール基板１０５、ＬＥＤ１００から照射され、紙フェノール基板１０５上に設置されたＰＤ１１０で受光する光を第１の穴部で絞るアパーチャ（ハウジング）１２０、ＬＥＤ１００からの光を反射させる反射板（被照射物）１４０を示す。ＬＥＤ１００より照射された光は、アパーチャ１２０の第２の穴部により絞られ光路Ａ１６０を形成する。光路Ａ１６０での光は反射板１４０により反射され、反射された光の内、アパーチャにより絞られた光路Ｂ１７０の光がＰＤ１１０にて受光される。本実施例における反射板１４０は、光を反射する物質であれば良いため、画像形成装置に用いられるベルト等でも良く、本構成に限定されない。
【００１０】
図２に基板１０５の断面図を示す。図２（ａ）は基板１０５の上面より見た図である。図２（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ断面１、断面２の点線で切断した際の断面を示している。また図２（ｄ）は、ＬＥＤ１００実装面とは反対側の基板面（裏面）より見た図である。図中の数字は、基板１０５表面に形成される厚み３５ｕｍの銅箔パターン１０４（以降、パターン）、ＬＥＤ１００のランドとパターン１０４を接合する半田１０３、本実施例の迷光対策として基板１０５の裏面に形成される厚み３５ｕｍの遮光部材（光吸収材）Ａ１０７である黒シルクである。上記のパターン１０４及び遮光部材Ａ１０７の厚みは基板製造上の寸法の具体例を示したものであり、製造条件を変えても良いため本構成に限定されるものでは無い。また、遮光部材Ａ１０７のシルク色はＬＥＤ１００の発光波長の光の反射率が低い（光を吸収する）色であれば良いため、本構成に限定されるものでは無い。
（【００１１】以降は省略されています）

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