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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024037453
(43)【公開日】2024-03-19
(54)【発明の名称】光学部品およびスイッチ
(51)【国際特許分類】
G02B 6/43 20060101AFI20240312BHJP
H01H 13/00 20060101ALI20240312BHJP
H01H 35/00 20060101ALI20240312BHJP
H01L 31/12 20060101ALI20240312BHJP
【ＦＩ】
G02B6/43
H01H13/00 A
H01H35/00 U
H01H35/00 E
H01H35/00 F
H01L31/12 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】32
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022142334
(22)【出願日】2022-09-07
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100155712
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 尚
(72)【発明者】
【氏名】倉田 剛大
(72)【発明者】
【氏名】篠原 正幸
(72)【発明者】
【氏名】岸 成信
(72)【発明者】
【氏名】仲畑 圭悟
【テーマコード（参考）】
2H137
5F889
5G055
5G206
【Ｆターム（参考）】
2H137AB01
2H137AB11
2H137AC11
2H137BA42
2H137BB02
2H137BB12
2H137BC02
2H137BC08
2H137BC10
2H137BC17
2H137BC51
2H137BC52
2H137FA06
5F889BB06
5F889BC02
5F889BC15
5F889BC16
5F889CA03
5F889CA17
5F889CA21
5F889DA14
5F889FA10
5G055AA02
5G055AB02
5G055AC01
5G055AD30
5G055AE22
5G055AG02
5G206AS27J
5G206AS27K
5G206AS27Z
5G206BS44Z
5G206RS35
5G206RS43
(57)【要約】
【課題】発光素子の位置ずれの影響を受けにくい光学部品などを提供する。
【解決手段】光学部品（１０）は、第１入射面（１１ａ）および第１出射面（１１ｂ）を備える発光側ライトガイド（１１）と、第２入射面（１２ａ）および第２出射面（１２ｂ）を備える受光側ライトガイド（１２）と、を備え、第１入射面から入射した光を第１出射面に向けて反射させる第１反射面（１１ｃ）、および第２入射面から入射した光を第２出射面に向けて反射させる第２反射面（１２ｃ）を備え、第１出射面および第２入射面は集光機能を有する。
【選択図】図２
【解決手段】光学部品（１０）は、第１入射面（１１ａ）および第１出射面（１１ｂ）を備える発光側ライトガイド（１１）と、第２入射面（１２ａ）および第２出射面（１２ｂ）を備える受光側ライトガイド（１２）と、を備え、第１入射面から入射した光を第１出射面に向けて反射させる第１反射面（１１ｃ）、および第２入射面から入射した光を第２出射面に向けて反射させる第２反射面（１２ｃ）を備え、第１出射面および第２入射面は集光機能を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光素子から出射された光を入射する第１入射面、および前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、
前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、および前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、
前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、
前記第１反射面、前記第１出射面、前記第２入射面、および、前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点を持つ、または、前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点を持つ集光機能を有する光学部品。
前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、および前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、
前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、
前記第１反射面、前記第１出射面、前記第２入射面、および、前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点を持つ、または、前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点を持つ集光機能を有する光学部品。
【請求項2】
発光素子から出射された光を集光して遮光検知対象領域に対して出射させる発光側集光部と、
前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、を備え、
前記発光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記発光側集光部の第１出射面から前記受光側集光部の第２入射面に至る光軸の中点を含み、該光軸に垂直な中間面よりも前記受光素子側となる領域に存在し、前記発光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記発光素子の位置であり、
前記受光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記中間面よりも前記発光素子側となる領域に存在し、前記受光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記受光素子の位置である光学部品。
前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、を備え、
前記発光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記発光側集光部の第１出射面から前記受光側集光部の第２入射面に至る光軸の中点を含み、該光軸に垂直な中間面よりも前記受光素子側となる領域に存在し、前記発光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記発光素子の位置であり、
前記受光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記中間面よりも前記発光素子側となる領域に存在し、前記受光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記受光素子の位置である光学部品。
【請求項3】
前記発光側集光部として、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、
前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、
前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、
前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、
前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する請求項２に記載の光学部品。
前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、
前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、
前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、
前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する請求項２に記載の光学部品。
【請求項4】
発光素子から出射された光を集光して遮光検知対象領域に対して出射させる発光側集光部と、
前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、
前記発光側集光部と前記受光側集光部との間の領域に、前記発光側集光部から出射し、前記受光側集光部に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材と、
を備え、
前記発光側集光部による集光機能の中心位置から、該集光機能による前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点までの距離を、前記中心位置から前記開口部材の位置までの距離で除した値を距離比率とすると、該距離比率は、０．５～３の範囲であり、
前記受光側集光部による集光機能による前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点は、前記発光素子から前記発光側集光部の第１出射面と前記受光側集光部の第２入射面との中点に至る光軸を含む領域に存在する光学部品。
前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、
前記発光側集光部と前記受光側集光部との間の領域に、前記発光側集光部から出射し、前記受光側集光部に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材と、
を備え、
前記発光側集光部による集光機能の中心位置から、該集光機能による前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点までの距離を、前記中心位置から前記開口部材の位置までの距離で除した値を距離比率とすると、該距離比率は、０．５～３の範囲であり、
前記受光側集光部による集光機能による前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点は、前記発光素子から前記発光側集光部の第１出射面と前記受光側集光部の第２入射面との中点に至る光軸を含む領域に存在する光学部品。
【請求項5】
前記発光側集光部として、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、
前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、
前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、
前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、
前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する請求項４に記載の光学部品。
前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、
前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、
前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、
前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する請求項４に記載の光学部品。
【請求項6】
前記距離比率は、０．６～２．３の範囲である請求項４に記載の光学部品。
【請求項7】
前記距離比率は、０．８～１．８の範囲である請求項４に記載の光学部品。
【請求項8】
前記開口部材が、複数設けられているとともに、
前記距離比率の算出に使用する前記開口部材の位置は、最も受光素子に近い側の前記開口部材の位置である請求項４に記載の光学部品。
前記距離比率の算出に使用する前記開口部材の位置は、最も受光素子に近い側の前記開口部材の位置である請求項４に記載の光学部品。
【請求項9】
（１）前記第１出射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第２入射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２入射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１、３、または５に記載の光学部品。
（２）前記第２入射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項10】
前記集光機能の焦点距離は、
（１）前記第１入射面から集光機能を有する前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項９に記載の光学部品。
（１）前記第１入射面から集光機能を有する前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項９に記載の光学部品。
【請求項11】
（１）前記第１出射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１１のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドおよび前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１１とすると、
Ｒ１１＜Ｌ１１×（ｎ－１）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２１のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２１とすると、
Ｒ２１＜Ｌ２１×（ｎ－１）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
Ｒ１１＜Ｌ１１×（ｎ－１）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２１のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２１とすると、
Ｒ２１＜Ｌ２１×（ｎ－１）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項12】
（１）前記第１入射面から集光機能を有する前記第１出射面までの距離をＬ１２とすると、
Ｒ１１＜Ｌ１２×（ｎ－１）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２２とすると、
Ｒ２１＜Ｌ２２×（ｎ－１）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１１に記載の光学部品。
Ｒ１１＜Ｌ１２×（ｎ－１）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２２とすると、
Ｒ２１＜Ｌ２２×（ｎ－１）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１１に記載の光学部品。
【請求項13】
（１）前記第１反射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第２反射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１反射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２反射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１反射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２反射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１、３、または５に記載の光学部品。
（２）前記第２反射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１反射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２反射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項14】
前記集光機能の焦点距離は、
（１）前記第１入射面から前記第１反射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１３に記載の光学部品。
（１）前記第１入射面から前記第１反射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１３に記載の光学部品。
【請求項15】
（１）前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１２のレンズ形状となっており、前記発光素子から前記第１反射面までの距離をＬ１３とし、前記第１反射面に入射した光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ１とすると、
Ｒ１２＜２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２２のレンズ形状となっており、前記第２反射面から前記受光素子までの距離をＬ２３とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ２とすると、
Ｒ２２＜２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
Ｒ１２＜２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２２のレンズ形状となっており、前記第２反射面から前記受光素子までの距離をＬ２３とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ２とすると、
Ｒ２２＜２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項16】
（１）前記第１入射面から前記第１反射面までの距離をＬ１４とすると、
Ｒ１２＜２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離をＬ２４とすると、
Ｒ２２＜２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１５に記載の光学部品。
Ｒ１２＜２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離をＬ２４とすると、
Ｒ２２＜２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１５に記載の光学部品。
【請求項17】
（１）前記第１出射面および前記第１反射面が集光機能を有し、前記第１出射面および前記第１反射面を組み合わせた前記集光機能に前記第２入射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２入射面および前記第２反射面が集光機能を有し、前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１、３、または５に記載の光学部品。
（２）前記第２入射面および前記第２反射面が集光機能を有し、前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項18】
（１）前記第１出射面および前記第１反射面を組み合わせた前記集光機能の焦点距離は、前記第１入射面からから集光機能を有する前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、
（２）前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能の焦点距離は、前記集光機能を有する前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１７に記載の光学部品。
（２）前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能の焦点距離は、前記集光機能を有する前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、
の少なくともいずれか一方を満たす請求項１７に記載の光学部品。
【請求項19】
（１）前記第１出射面および前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ１３および曲率Ｒ１４のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１５とし、前記第１反射面に入射した光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ３とすると、
Ｒ１３＜Ｌ１５×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、
Ｒ２３＜Ｌ２５×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５のいずれか１項に記載の光学部品。
Ｒ１３＜Ｌ１５×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、
Ｒ２３＜Ｌ２５×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５のいずれか１項に記載の光学部品。
【請求項20】
（１）前記第１入射面から前記第１出射面までの距離をＬ１６とすると、
Ｒ１３＜Ｌ１６×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、
Ｒ２３＜Ｌ２６×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１９に記載の光学部品。
Ｒ１３＜Ｌ１６×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、
Ｒ２３＜Ｌ２６×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１９に記載の光学部品。
【請求項21】
（１）前記第１出射面および前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ１３および曲率Ｒ１４のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１５とし、前記第１反射面から前記第１出射面までの距離をｂ３とし、前記第１反射面に入射した光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ３とすると、
（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１５
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２入射面から前記第２反射面までの距離をｂ４とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、
（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２５
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１５
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２入射面から前記第２反射面までの距離をｂ４とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、
（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２５
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項22】
（１）前記第１入射面から前記第１出射面までの距離をＬ１６とすると、
（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１６
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、
（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２６
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項２１に記載の光学部品。
（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１６
の関係を満たす、および、
（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、
（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２６
の関係を満たす、
の少なくともいずれか一方である請求項２１に記載の光学部品。
【請求項23】
前記第１入射面および前記第２出射面の少なくともいずれか一方が集光機能を有する請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項24】
前記発光素子から前記第１入射面に至る光軸の方向と、前記第２出射面から前記受光素子に至る光軸の方向とがなす角が０°以上かつ６０°以下である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項25】
前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、当該第１反射面または当該第２反射面に入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な縦断面と、前記縦断面に垂直な横断面とのそれぞれの方向に集光機能を有し、前記横断面の曲率が、前記縦断面の曲率よりも大きい請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項26】
前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、軸外し楕円曲面である請求項２５に記載の光学部品。
【請求項27】
前記第１出射面と前記第２入射面との間の領域に、前記第１出射面から出射し、前記第２入射面に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材を備える請求項１または３に記載の光学部品。
【請求項28】
前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つの当該第１反射面または当該第２反射面に入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な断面において、前記第１入射面の法線方向が、前記第１反射面からの光の出射方向と反対側に傾斜している、および、前記第２出射面の法線方向が、前記第２反射面に対する光の入射方向と反対側に傾斜している、の少なくともいずれか一方である請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項29】
前記遮光検知対象領域内に配置された状態と、前記遮光検知対象領域外に配置された状態とで切り替えられるシャッターをさらに備える請求項１、３、または５に記載の光学部品。
【請求項30】
前記第１出射面と前記第２入射面との間の領域に、前記第１出射面から出射し、前記第２入射面に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材をさらに備え、
前記シャッターは、前記遮光検知対象領域外に配置された状態において前記開口部材との間で電気的な接点を有する請求項２９に記載の光学部品。
前記シャッターは、前記遮光検知対象領域外に配置された状態において前記開口部材との間で電気的な接点を有する請求項２９に記載の光学部品。
【請求項31】
請求項２９に記載の光学部品と、
前記シャッターの配置状態を切り替えるボタンと、
を備えるスイッチ。
前記シャッターの配置状態を切り替えるボタンと、
を備えるスイッチ。
【請求項32】
前記発光素子と、
前記受光素子と、
をさらに備える請求項３１に記載のスイッチ。
前記受光素子と、
をさらに備える請求項３１に記載のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学部品、および当該光学部品を備えるスイッチに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、光電式マイクロスイッチの一例が開示されている。当該スイッチは、発光素子、発光側ライトガイド、受光側ライトガイド、受光素子、押圧部材、および弾性片を備える。発光素子が発する光は、発光側ライトガイドおよび受光側ライトガイドにより受光素子へ導光される。押圧部材が押圧されると、弾性片の可動端が発光側ライトガイドと受光側ライトガイドとの間に出入りして、発光素子から受光素子へ導光される光の光束を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】ＣＮ２１２３０５２８７Ｕ
【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に開示されているスイッチは、発光素子から受光素子への導光の過程において、光のロスが大きいという問題がある。また、当該スイッチには、発光素子または受光素子の位置ずれに起因して、受光素子における受光量が変動するという問題がある。
【0005】
本発明の一態様は、光の利用効率を向上させ、かつ発光素子の位置ずれの影響を受けにくい光学部品などを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光学部品は、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、および前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、および前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、前記第１反射面、前記第１出射面、前記第２入射面、および、前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点を持つ、または、前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点を持つ集光機能を有する。
【0007】
上記の構成によれば、第１反射面、第１出射面、第２入射面、および第２反射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有しているので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。よって、発光素子の光出力能力を低くすることが可能となり、コストを低減することができる。
【0008】
また、例えば発光側ライトガイドの発光素子からの光を入射する第１入射面に集光機能を設ける構成の場合、発光素子の位置ずれが生じていると、発光側ライトガイド内での光進行方向が大きくずれることになり、受光素子に到達する光量が低下するという問題がある。同様に、例えば受光側ライトガイドの受光素子へ光を出射する第２出射面に集光機能を設ける構成の場合、受光素子の位置ずれが生じていると、受光素子に到達する光量が低下するという問題がある。これは、発光素子または受光素子に接する面に集光機能を持たせると、素子の位置ずれによる発光側ライトガイドまたは受光側ライトガイドでの導光角度が大きく変化することにより、所望の光路とは異なる領域へ光が導光されることによるものである。
【0009】
これに対して、上記の構成によれば、第１反射面、第１出射面、第２入射面、および第２反射面の少なくともいずれか１つに集光機能を持たせているので、第１入射面または第２出射面に集光機能を持たせる必要がない。よって、上記の光量低下の問題は生じにくい。
【0010】
また、第１反射面、第１出射面、第２入射面、および第２反射面の少なくともいずれか１つに集光機能を持たせる場合、これらに集光機能を持たせない構成と比較して、発光素子に位置ずれが生じていたとしても、発光素子から受光素子に到る光の経路のずれ量を小さくすることができる。よって、発光素子の位置ずれの影響を受けにくい光学部品を提供することができる。
【0011】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、発光素子から出射された光を集光して遮光検知対象領域に対して出射させる発光側集光部と、前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、を備え、前記発光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記発光側集光部の第１出射面と前記受光側集光部の第２入射面に至る光軸の中点を含み、該光軸に垂直な中間面よりも前記受光素子側となる領域に存在し、前記発光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記発光素子の位置であり、前記受光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記中間面よりも前記発光素子側となる領域に存在し、前記受光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記受光素子の位置である。
【0012】
上記の構成によれば、発光側集光部および受光側集光部の両方が集光機能を有しているので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。よって、発光素子の光出力能力を低くすることが可能となり、コストを低減することができる。
【0013】
また、発光側集光部の集光機能の一方の焦点が、中間面から受光素子に至る光軸を含む領域に存在するので、受光側で光軸周辺に光が広がるため、受光素子の位置ずれが生じていても受光素子における受光量を安定させることができる。同様に、受光側集光部の集光機能の一方の焦点が、発光素子から中間面に至る光軸を含む領域に存在するので、発光素子の位置ずれが生じていても受光素子における受光量を安定させることができる。
【0014】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記発光側集光部として、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する。
【0015】
上記の構成によれば、発光側ライトガイドおよび受光側ライトガイドの両方が集光機能を有しているので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。よって、発光素子の光出力能力を低くすることが可能となり、コストを低減することができる。
【0016】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、発光素子から出射された光を集光して遮光検知対象領域に対して出射させる発光側集光部と、前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、前記発光側集光部と前記受光側集光部との間の領域に、前記発光側集光部から出射し、前記受光側集光部に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材と、を備え、前記発光側集光部による集光機能の中心位置から、該集光機能による前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点までの距離を、前記中心位置から前記開口部材の位置までの距離で除した値を距離比率とすると、該距離比率は、０．５～３の範囲であり、前記受光側集光部による集光機能による前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点は、前記発光素子から前記発光側集光部の第１出射面と前記受光側集光部の第２入射面との中点に至る光軸を含む領域に存在する。
【0017】
上記の構成によれば、発光側集光部および受光側集光部の両方が集光機能を有しているので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。よって、発光素子の光出力能力を低くすることが可能となり、コストを低減することができる。
【0018】
また、必要な領域以外が遮光されるので、ノイズ光が受光素子側に照射されることを低減することができる。よって、Ｓ／Ｎ比の高い光学部品を提供することができる。
【0019】
また、距離比率が０．５～３の範囲であるので、開口部材によって必要以上に遮光される割合を十分に小さくすることができる。よって、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0020】
また、発光側集光部の集光機能の一方の焦点が上記の範囲にあることにより、受光側で光軸周辺に光が広がるため、受光素子の位置ずれが生じていても受光素子における受光量を安定させることができる。同様に、受光側集光部の集光機能の発光側焦点が、発光素子から発光側集光部の第１出射面と受光側集光部の第２入射面との中点に至る光軸を含む領域に存在するので、発光素子の位置ずれが生じていても受光素子における受光量を安定させることができる。
【0021】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記発光側集光部として、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する。
【0022】
上記の構成によれば、発光側ライトガイドおよび受光側ライトガイドの両方が集光機能を有しているので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。よって、発光素子の光出力能力を低くすることが可能となり、コストを低減することができる。
【0023】
また、本発明の一態様に係る光学部品において、前記距離比率は、０．６～２．３の範囲である。
【0024】
上記の構成によれば、開口部材によって必要以上に遮光される割合をさらに小さくすることができる。よって、発光素子から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0025】
また、本発明の一態様に係る光学部品において、前記距離比率は、０．８～１．８の範囲である。
【0026】
上記の構成によれば、開口部材によって必要以上に遮光される割合をさらに小さくすることができる。よって、発光素子から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0027】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記開口部材が、複数設けられているとともに、前記距離比率の算出に使用する前記開口部材の位置は、最も受光素子に近い側の前記開口部材の位置である。
【0028】
上記の構成によれば、開口部材が複数設けられている構成において、必要以上に遮光される割合をさらに小さくすることができる。よって、発光素子から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0029】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１出射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第２入射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0030】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を高い精度で受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0031】
また、本発明の一態様に係る光学部品において、前記集光機能の焦点距離は、（１）前記第１入射面から集光機能を有する前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0032】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0033】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１出射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１１のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドおよび前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１１とすると、Ｒ１１＜Ｌ１１×（ｎ－１）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２１のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２１とすると、Ｒ２１＜Ｌ２１×（ｎ－１）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0034】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0035】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１入射面から集光機能を有する前記第１出射面までの距離をＬ１２とすると、Ｒ１１＜Ｌ１２×（ｎ－１）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２２とすると、Ｒ２１＜Ｌ２２×（ｎ－１）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0036】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、さらに集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0037】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１反射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第２反射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１反射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２反射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１反射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２反射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0038】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0039】
また、本発明の一態様に係る光学部品において、前記集光機能の焦点距離は、（１）前記第１入射面から前記第１反射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0040】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0041】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１２のレンズ形状となっており、前記発光素子から前記第１反射面までの距離をＬ１３とし、前記第１反射面に入射する光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ１とすると、Ｒ１２＜２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２２のレンズ形状となっており、前記第２反射面から前記受光素子までの距離をＬ２３とし、前記第２反射面に入射する光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ２とすると、Ｒ２２＜２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0042】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0043】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１入射面から前記第１反射面までの距離をＬ１４とすると、Ｒ１２＜２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離をＬ２４とすると、Ｒ２２＜２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0044】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、さらに受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0045】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１出射面および前記第１反射面が集光機能を有し、前記第１出射面および前記第１反射面を組み合わせた前記集光機能に前記第２入射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面が集光機能を有し、前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0046】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0047】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１出射面および前記第１反射面を組み合わせた前記集光機能の焦点距離は、前記第１入射面からから集光機能を有する前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能の焦点距離は、前記集光機能を有する前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0048】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0049】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１出射面および前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ１３および曲率Ｒ１４のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１５とし、前記第１反射面に入射する光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ３とすると、Ｒ１３＜Ｌ１５×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２反射面に入射する光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、Ｒ２３＜Ｌ２５×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0050】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0051】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１入射面から前記第１出射面までの距離をＬ１６とすると、Ｒ１３＜Ｌ１６×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、Ｒ２３＜Ｌ２６×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0052】
上記の構成によれば、発光素子から出射された光を、より受光素子に集光させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0053】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１出射面および前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ１３および曲率Ｒ１４のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１５とし、前記第１反射面から前記第１出射面までの距離をｂ３とし、前記第１反射面に入射した光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ３とすると、（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１５の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２入射面から前記第２反射面までの距離をｂ４とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２５の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0054】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、（１）前記第１入射面から前記第１出射面までの距離をＬ１６とすると、（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１６の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２６の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0055】
また、本発明の一態様に係る光学部品においては、前記第１入射面および前記第２出射面の少なくともいずれか一方が集光機能を有する。
【0056】
上記の構成によれば、さらに集光能力を向上させることができるので、発光素子から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0057】
また、本発明の一態様に係る光学部品においては、前記発光素子から前記第１入射面に至る光軸の方向と、前記第２出射面から前記受光素子に至る光軸の方向とがなす角が０°以上かつ６０°以下である。
【0058】
上記の構成によれば、発光素子から出射した光が第１反射面および第２反射面で反射されて受光素子に照射される際に、発光素子からの発光の光軸と、受光素子での受光の光軸とが平行となる。すなわち、発光素子および受光素子を同一の基板面に配置して、発光素子からの発光の光軸の方向および受光素子での受光素子での受光の光軸の方向を、基板面に垂直な方向する構成を実現できる。このような構成は、１つの基板上に発光素子および受光素子を配置することにより容易に製造できる。
【0059】
また、本発明の一態様に係る光学部品において、前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、当該第１反射面または当該第２反射面に入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な縦断面と、前記縦断面に垂直な横断面とのそれぞれの方向に集光機能を有し、前記横断面の曲率が、前記縦断面の曲率よりも大きい。
【0060】
第１反射面および第２反射面において、縦断面では、反射により光軸の方向を大きく曲げているため、反射面に対する光の入射角が大きくなり、これに伴って光の入射角が０の場合よりも焦点距離は短くなる。一方、横断面では、光の入射角はほぼ０となっている。これに対し、上記の構成によれば、横断面の曲率が縦断面の曲率よりも大きいため、縦断面での焦点距離と横断面での焦点距離とを近づけることができる。よって、光の利用効率をより向上させることができる。
【0061】
また、本発明の一態様に係る光学部品において、前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、軸外し楕円曲面である。
【0062】
上記の構成によれば、反射面が軸外し楕円曲面であることによって、一方の焦点から他方の焦点への集光効果を向上させることができる。
【0063】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記第１出射面と前記第２入射面との間の領域に、前記第１出射面から出射し、前記第２入射面に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材を備える。
【0064】
上記の構成によれば、必要な領域以外が遮光されるので、ノイズ光が受光素子側に照射されることを低減することができる。よって、Ｓ／Ｎ比の高い光学部品を提供することができる。
【0065】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つの当該第１反射面または当該第２反射面に入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な断面において、前記第１入射面の法線方向が、前記第１反射面からの光の出射方向と反対側に傾斜している、および、前記第２出射面の法線方向が、前記第２反射面に対する光の入射方向と反対側に傾斜している、の少なくともいずれか一方である。
【0066】
上記の構成によれば、第１反射面に対する発光素子からの光のみかけの入射角、および、第２反射面から受光素子に対する光のみかけの出射角の少なくともいずれか一方を大きくすることができる。これにより、反射面で全反射しやすくなるため、光の利用効率を向上することができる。
【0067】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記遮光検知対象領域内に配置された状態と、前記遮光検知対象領域外に配置された状態とで切り替えられるシャッターをさらに備える。
【0068】
上記の構成によれば、シャッターの動作を利用した光学スイッチを実現することができる。
【0069】
また、本発明の一態様に係る光学部品は、前記第１出射面と前記第２入射面との間の領域に、前記第１出射面から出射し、前記第２入射面に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材をさらに備え、前記シャッターは、前記遮光検知対象領域外に配置された状態において前記開口部材との間で電気的な接点を有する。
【0070】
上記の構成によれば、シャッターが開口部材との間で電気的な接点を有するか否かにより、シャッターの配置状態をより確実に検出できる。
【0071】
また、本発明の一態様に係るスイッチは、上述したいずれかの態様の光学部品と、前記シャッターの配置状態を切り替えるボタンと、を備える。
【0072】
上記の構成によれば、消費電力が少なく、外部からの衝撃による素子の位置ずれなどに強いスイッチを提供することができる。
【0073】
また、本発明の一態様に係るスイッチは、前記発光素子と、前記受光素子と、をさらに備える。
【0074】
上記の構成によれば、スイッチが発光素子および受光素子を備えない場合と比較して、発光素子および受光素子と光学部品との位置関係を精度よく位置決めできる。
【発明の効果】
【0075】
本発明の一態様によれば、光の利用効率を向上させ、かつ発光素子の位置ずれの影響を受けにくい光学部品などを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0076】
【図1】本発明に係るスイッチの一例の、概略を示す図である。
【図2】本発明に係る光学部品の具体的な構成の一例を示す図である。
【図3】本発明に係る光学部品による集光の例を示す図である。
【図4】光学部品および発光素子における各部の距離を示す図である。
【図5】第１出射面および第２入射面による集光機能の焦点について説明するための図である。
【図6】第１出射面の焦点と、開口部材の位置との関係について説明するための図である。
【図7】距離比率と光量比率との関係を示すグラフである。
【図8】発光側ライトガイドにおいて、第１出射面以外の面が集光機能を有する例を示す図である。
【図9】発光素子の位置ずれ量と受光素子における受光量との関係を示すグラフである。
【図10】光学部品の第１の変形例の構成を示す図である。
【図11】光学部品の第２の変形例の構成を示す図である。
【図12】光学部品の第３～第６の変形例の構成を示す図である。
【図13】集光機能を有する第１反射面の形状の例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0077】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【0078】
§１ 適用例
図１は、本発明に係るスイッチ１の一例の、概略を示す図である。図１において、符号１０１は、スイッチ１の全体を示す図である。同図に示すスイッチ１は、ポインティングデバイスとしてのマウスのクリックを検出するスイッチを想定している。なお、スイッチ１は、マウスに設けられるスイッチに限定されるものではなく、同様の構造によって種々のスイッチに適用可能である。例えば、スイッチ１は、キーボードのキースイッチなどに適用することが可能である。
図１は、本発明に係るスイッチ１の一例の、概略を示す図である。図１において、符号１０１は、スイッチ１の全体を示す図である。同図に示すスイッチ１は、ポインティングデバイスとしてのマウスのクリックを検出するスイッチを想定している。なお、スイッチ１は、マウスに設けられるスイッチに限定されるものではなく、同様の構造によって種々のスイッチに適用可能である。例えば、スイッチ１は、キーボードのキースイッチなどに適用することが可能である。
【0079】
符号１０２は、スイッチ１における光学部品１０の近傍を示す拡大図である。図１に示すように、スイッチ１は、光学部品１０およびボタン３０を備える。また、スイッチ１は、発光素子２１および受光素子２２をさらに備える。ただし、スイッチ１は、外部の発光素子および受光素子と連動してもよく、その場合には発光素子２１および受光素子２２を備えなくてもよい。
【0080】
発光素子２１は、光を出射させる素子である。発光素子２１は、例えば発光ダイオードである。発光素子２１が出射させる光は、例えば可視光または赤外光である。受光素子２２は、受光した光量に応じた信号を出力する素子である。受光素子２２は、例えばフォトダイオードまたはフォトトランジスタである。
【0081】
発光素子２１および受光素子２２を封止する樹脂は、光を拡散させない透明な物であってよい。また、発光素子２１および受光素子２２を封止する樹脂の表面は、平坦であってもよく、砲弾型であってもよい。
【0082】
以下の説明では、発光素子２１が光を出射させる方向について、上方向と称する場合がある。また、受光素子２２に光が入射する方向について、下方向と称する場合がある。
【0083】
ボタン３０は、スイッチ１に対するユーザの操作を受け付ける部位である。ユーザの操作によりボタン３０が押下されると、ボタン３０の変位が内部へ伝達される。スイッチ１は、ボタン３０の変位を内部に伝達するための板バネ３１をさらに備えている。
【0084】
光学部品１０は、発光側ライトガイド１１と、受光側ライトガイド１２と、を備える。発光側ライトガイド１１は、発光素子２１から出射された光を入射し、当該光を受光側ライトガイド１２に対して出射させる。受光側ライトガイド１２は、発光側ライトガイド１１から出射された光を入射し、当該光を受光素子２２に対して出射させる。発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２は、ポリカーボネートまたはアクリルといった透明な樹脂で形成されてよい。
【0085】
発光側ライトガイド１１と受光側ライトガイド１２との間に、遮光検知対象領域５０が存在する。遮光検知対象領域５０は、発光素子２１と受光素子２２との間の光路が遮られているか否かを検知する対象となる領域である。
【0086】
光学部品１０は、シャッター１３をさらに備えていてよい。シャッター１３は、遮光検知対象領域５０内に配置された状態と、遮光検知対象領域５０外に配置された状態とで切り替えられる。したがって、シャッター１３の動作を利用した光学スイッチを実現することができる。具体的には、シャッター１３は、板バネ３１を介してボタン３０と連動している。ボタン３０が操作されることで、シャッター１３が移動して、シャッター１３の配置状態が上述したいずれかの状態に切り替わる。スイッチ１においては、シャッター１３が遮光検知対象領域５０の内外いずれに配置された状態であるかを、受光素子２２が出力する信号により検知できる。
【0087】
より具体的には、シャッター１３は、板状の部材である。シャッター１３には、光軸の方向に貫通するシャッター開口１３ａが設けられている。シャッター開口１３ａの形状は、例えば開口の重心を通りシャッター１３の移動方向に概平行な開口幅と、シャッター１３の移動方向に概垂直な開口幅を比べた時に、概平行な開口幅＞概垂直な開口幅であっても良い。また、シャッター開口１３ａの形状は、矩形であっても良いし、当該矩形の頂点を曲線とした形状であっても良い。
【0088】
シャッター開口１３ａの面積が大きくなると、受光素子２２における受光量が増大する。しかし、シャッター開口１３ａの移動方向に垂直な方向における幅が過大になると、Ｓ／Ｎ比が低下する。一方で、シャッター開口１３ａの移動方向に水平な方向における幅が大きくなっても、Ｓ／Ｎ比には影響しない。このため、シャッター１３の移動方向に概平行な開口幅＞シャッター１３の移動方向に概垂直な開口幅とすることで、Ｓ／Ｎ比の低下を抑制し、かつ受光量を増大させることができる。
【0089】
ボタン３０が押下されていない状態では、シャッター１３は、遮光検知対象領域５０内に配置された状態である。一方、ボタン３０が押下された状態においては、シャッター開口１３ａが遮光検知対象領域５０内に配置される。このとき、シャッター１３は、遮光検知対象領域５０外に配置された状態となる。
【0090】
ただし、必ずしも光学部品１０がシャッター１３を備えていなくても、スイッチ１全体としてシャッター１３を備えていればよい。シャッター１３は、例えばボタン３０の一部であってもよい。
【0091】
また、シャッター１３は、必ずしもシャッター開口１３ａを有しなくてもよい。その場合、例えばシャッター１３は、ボタン３０が押下されていない状態では遮光検知対象領域５０外に配置され、ボタン３０が押下されることで遮光検知対象領域５０内に配置される、板状の部材であってもよい。この場合には、ボタン３０が押下されていない状態で光が通過できる領域を、開口と見なしてよい。
【0092】
光学部品１０は、開口部材１４をさらに備えていてよい。開口部材１４は、第１出射面１１ｂと第２入射面１２ａとの間の領域において、シャッター１３よりも第２入射面１２ａ側に位置してよい。開口部材１４は、不透明な材料で形成されていてよい。
【0093】
開口部材１４は、開口１４ａを有する。第１出射面１１ｂから出射し、第２入射面１２ａに入射する光の光軸は、開口１４ａを通過する。開口部材１４は、第１出射面１１ｂから出射し、第２入射面１２ａに入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する。これにより、発光素子２１から出射された光以外のノイズ光が受光素子２２に入射することを低減できる。よって、光学部品１０のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【0094】
また、シャッター１３がシャッター開口１３ａを有し、かつ光がシャッター開口１３ａを通過する場合には、シャッター１３によりノイズ光が低減される。この場合には、光学部品１０は、必ずしも開口部材１４を備えていなくてもよい。
【0095】
また、スイッチ１においては、開口部材１４は、ボタン３０が押下されることによるシャッター１３の移動範囲の下限を規定するシャッター受けとしても機能してよい。具体的には、シャッター１３の一部が、シャッター１３の移動方向における開口部材１４の上方へ延在していてよい。これにより、シャッター１３は、ボタン３０が押下されても、シャッター１３が開口部材１４に当接する位置よりも下側へは移動しない。シャッター開口１３ａは、シャッター１３が開口部材１４に当接する位置において、遮光検知対象領域５０に位置するように形成されている。したがって、開口部材１４がシャッター受けとしても機能することで、ボタン３０が押下された状態においてシャッター１３が遮光検知対象領域５０に位置する状態となる可能性が低減される。
【0096】
また、この場合、シャッター１３は、遮光検知対象領域５０外に配置された状態において、開口部材１４との間で電気的な接点を有していてもよい。この場合、スイッチ１においては、（ｉ）受光素子２２による光量の検出、および（ｉｉ）シャッター１３と開口部材１４との間での電気的な接点の有無、の両方によりボタン３０の押下を検出できる。したがって、上記の（ｉ）および（ｉｉ）のうち、いずれか一方によるボタン３０の押下の検出に異常が生じても、他方によりボタン３０の押下を検出できる。すなわち、ボタン３０の押下をより確実に検出できる。また、必要に応じて上記の（ｉ）および（ｉｉ）のうちいずれか一方のみによりボタン３０の押下を検出してもよい。
【0097】
ただし、スイッチ１は、シャッター受けとして機能する部材を開口部材１４とは別に備えていてもよい。その場合には、開口部材１４はシャッター受けとして機能する必要はない。
【0098】
また、スイッチ１において、シャッター１３が開口部材１４に当接した状態で、ボタン３０がさらに押下された場合には、板バネ３１が変形する。これにより、ボタン３０が過度に押下されることに起因して、ボタン３０、シャッター１３または開口部材１４が破損する可能性が低減される。
【0099】
【0100】
発光側ライトガイド１１は、第１入射面１１ａおよび第１出射面１１ｂを備える。第１入射面１１ａは、発光素子２１から出射された光を発光側ライトガイド１１に入射する面である。第１出射面１１ｂは、第１入射面１１ａから発光側ライトガイド１１に入射した光を遮光検知対象領域５０に対して出射させる面である。
【0101】
また、発光側ライトガイド１１は、第１反射面１１ｃをさらに備える。第１反射面１１ｃは、発光側ライトガイド１１内において、第１入射面１１ａから入射した光を第１出射面１１ｂに向けて反射させる面である。
【0102】
受光側ライトガイド１２は、第２入射面１２ａおよび第２出射面１２ｂを備える。第２入射面１２ａは、発光側ライトガイド１１の第１出射面１１ｂから出射され、遮光検知対象領域５０を通過した光を受光側ライトガイド１２に入射する面である。第２出射面１２ｂは、第２入射面１２ａから受光側ライトガイド１２に入射した光を受光素子２２に対して出射させる面である。
【0103】
また、受光側ライトガイド１２は、第２反射面１２ｃをさらに備える。第２反射面１２ｃは、受光側ライトガイド１２内において、第２入射面１２ａから入射した光を第２出射面１２ｂに向けて反射させる面である。
【0104】
図２に示す例では、第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａは、集光機能を有する。「集光機能を有する」とは、発光素子２１の発光点から出射した光の受光側焦点を持つ、または、受光素子２２の受光点に集光照射される光の発光側焦点を持つことを意味する。具体的には、第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａは、レンズ形状となっている。換言すれば、第１出射面１１ｂは、発光素子２１から出射された光を集光して遮光検知対象領域５０に対して出射させる発光側集光部である。また、第２入射面１２ａは、第１出射面１１ｂから出射され、遮光検知対象領域５０を通過した光を入射し、集光して受光素子２２に対して出射させる受光側集光部である。
【0105】
第１出射面１１ｂの集光機能に第２入射面１２ａ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、発光素子２１から第１出射面１１ｂまでの距離よりも小さくてよい。第２入射面１２ａの集光機能に第１出射面１１ｂ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、第２入射面１２ａから受光素子２２までの距離よりも小さくてよい。光学部品１０においては、第１出射面１１ｂの集光機能に第２入射面１２ａ側から平行光を入射させた場合の焦点距離および第２入射面１２ａの集光機能に第１出射面１１ｂ側から平行光を入射させた場合の焦点距離の、少なくともいずれか一方が上記の条件を満たしていればよい。
【0106】
これにより、発光素子２１から第１出射面１１ｂまでの距離が、第１出射面１１ｂの焦点距離よりも大きくなる。または、第２入射面１２ａから受光素子２２までの距離が、第２入射面１２ａの焦点距離よりも大きくなる。したがって、発光素子２１から出射された光を、高い精度で受光素子２２に集光させることができ、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0107】
また、第１出射面１１ｂの集光機能の焦点距離は、第１入射面１１ａから第１出射面１１ｂまでの距離よりも小さくてよい。第２入射面１２ａの集光機能の焦点距離は、第２入射面１２ａから第２出射面１２ｂまでの距離よりも小さくてよい。光学部品１０においては、第１出射面１１ｂの集光機能の焦点距離および第２入射面１２ａの集光機能の焦点距離の、少なくともいずれか一方が上記の条件を満たしていればよい。
【0108】
これにより、第１出射面１１ｂの集光機能の焦点距離および第２入射面１２ａの集光機能の焦点距離の両方が上述した関係を満たさない場合と比較して、発光素子２１から出射された光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0109】
図３は、光学部品１０による集光の例を示す図である。図３において、符号３０１は、発光素子２１に位置ずれが生じていない場合における、光学部品１０による集光の例を示す図である。符号３０２は、発光素子２１に受光素子２２から離隔する側への位置ずれが生じている場合における、光学部品１０による集光の例を示す図である。符号３０３は、発光素子２１に受光素子２２へ接近する側への位置ずれが生じている場合における、光学部品１０による集光の例を示す図である。
【0110】
符号３０１～３０３のいずれの例においても、発光素子２１から出射された光は、光軸が受光素子２２を通過するように集光される。このように、光学部品１０によれば、発光素子２１から出射された光を受光素子２２に集光させ、光の利用効率を向上させることができる。
【0111】
図４は、光学部品１０および発光素子２１における各部の距離を示す図である。図４には、光学部品１０および発光素子２１における各部の距離が以下のとおり示されている。
・ａ１１は、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ａ１２は、第１入射面１１ａから第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ｂ１は、第１反射面１１ｃから第１出射面１１ｂまでの距離である。
・ａ２１は、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離である。
・ａ２２は、第２反射面１２ｃから第２出射面１２ｂまでの距離である。
・ｂ２は、第２入射面１２ａから第２反射面１２ｃまでの距離である。
・ａ１１は、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ａ１２は、第１入射面１１ａから第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ｂ１は、第１反射面１１ｃから第１出射面１１ｂまでの距離である。
・ａ２１は、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離である。
・ａ２２は、第２反射面１２ｃから第２出射面１２ｂまでの距離である。
・ｂ２は、第２入射面１２ａから第２反射面１２ｃまでの距離である。
【0112】
第１出射面１１ｂが少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１１のレンズ形状となっているものとし、発光側ライトガイド１１の屈折率をｎとし、発光素子２１から第１出射面１１ｂまでの距離ａ１１＋ｂ１をＬ１１とする。このとき、発光側ライトガイド１１は、Ｒ１１＜Ｌ１１×（ｎ－１）の関係を満たしてよい。また、第２入射面１２ａが少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２１のレンズ形状となっているものとし、受光側ライトガイド１２の屈折率をｎとし、第２入射面１２ａから受光素子２２までの距離ａ２１＋ｂ２をＬ２１とする。このとき、受光側ライトガイド１２は、Ｒ２１＜Ｌ２１×（ｎ－１）の関係を満たしてよい。光学部品１０においては、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の少なくともいずれか一方が、上述した関係を満たしていればよい。
【0113】
これにより、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の両方が上述した関係を満たさない場合と比較して、発光素子２１から出射された光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0114】
第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａは、球面形状であってもよく、非球面形状であってもよい。第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａの、光軸を含む領域の集光に有意に影響しない微小範囲については、平面であってもよい。
【0115】
また、発光側ライトガイド１１は、Ｒ１１＜Ｌ１１×（ｎ－１）の代わりに、Ｒ１１＜０．８×Ｌ１１×（ｎ－１）を満たしてもよく、Ｒ１１＜０．６×Ｌ１１×（ｎ－１）を満たしてもよい。受光側ライトガイド１２は、Ｒ２１＜Ｌ２１×（ｎ－１）の代わりに、Ｒ２１＜０．８×Ｌ２１×（ｎ－１）を満たしてもよく、Ｒ２１＜０．６×Ｌ２１×（ｎ－１）を満たしてもよい。
【0116】
また、第１入射面１１ａから第１出射面１１ｂまでの距離ａ１２＋ｂ１をＬ１２とする。このとき、発光側ライトガイド１１は、Ｒ１１＜Ｌ１２×（ｎ－１）の関係を満たしてよい。また、第２入射面１２ａから第２出射面１２ｂまでの距離ａ２２＋ｂ２をＬ２２とする。このとき、受光側ライトガイド１２は、Ｒ２１＜Ｌ２２×（ｎ－１）の関係を満たしてよい。光学部品１０においては、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の少なくともいずれか一方が、上述した関係を満たしていればよい。
【0117】
これにより、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の両方が上述した関係を満たさない場合と比較して、発光素子２１から出射された光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0118】
発光側ライトガイド１１は、Ｒ１１＜Ｌ１２×（ｎ－１）の代わりに、Ｒ１１＜０．８×Ｌ１２×（ｎ－１）を満たしてもよく、Ｒ１１＜０．６×Ｌ１２×（ｎ－１）を満たしてもよい。受光側ライトガイド１２は、Ｒ２１＜Ｌ２２×（ｎ－１）の代わりに、Ｒ２１＜０．８×Ｌ２２×（ｎ－１）を満たしてもよく、Ｒ２１＜０．６×Ｌ２２×（ｎ－１）を満たしてもよい。
【0119】
第１反射面１１ｃに入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な断面において、第１入射面１１ａの法線方向は、第１反射面１１ｃからの光の出射方向と反対側に傾斜していてよい。また、第２反射面１２ｃに入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な断面において、第２出射面１２ｂの法線方向は、第２反射面１２ｃに対する光の入射方向と反対側に傾斜していてよい。光学部品１０においては、第１入射面１１ａおよび第２出射面１２ｂの、少なくともいずれか１つが上記のとおり傾斜していればよい。
【0120】
これにより、第１反射面１１ｃに対する発光素子２１からの光の見かけの入射角、および、第２反射面１２ｃから受光素子２２に対する光の見かけの出射角の少なくともいずれか一方を、法線方向が傾斜していない場合よりも大きくすることができる。したがって、第１反射面１１ｃまたは第２反射面１２ｃにおいて光が全反射されやすくなり、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0121】
図５は、第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａによる集光機能の焦点について説明するための図である。図５において、矢印５０１は、第１出射面１１ｂによる集光機能の、一方の焦点が存在する区間を示す。矢印５０２は、第２入射面１２ａによる集光機能の、一方の焦点が存在する区間を示す。
【0122】
図５には、中間面５０３が示されている。中間面５０３は、第１出射面１１ｂから第２入射面１２ａに至る光軸の中点を含み、かつ光軸に垂直な面である。具体的には、中間面５０３は、第１出射面１１ｂおよび前記第２入射面１２ａの、光軸上の面に平行な面である。
【0123】
第１出射面１１ｂによる集光機能の一方の焦点は、矢印５０１で示すように、中間面５０３よりも受光素子２２側となる領域に存在してよい。また、第２入射面１２ａによる集光機能の一方の焦点は、矢印５０２で示すように、中間面５０３よりも発光素子２１側となる領域に存在してよい。ここで、第１出射面１１ｂによる集光機能の他方の焦点は、発光素子２１の位置である。また、第２入射面１２ａによる集光機能の他方の焦点は、受光素子２２の位置である。
【0124】
この場合、第１出射面１１ｂによる集光機能の一方の焦点が、中間面５０３から受光素子２２に至る光軸を含む領域に存在するので、受光側で光軸周辺に光が広がる。このため、受光素子２２の位置ずれが生じていても受光素子２２における受光量を安定させることができる。また、第２入射面１２ａによる集光機能の一方の焦点が、発光素子２１から中間面５０３に至る光軸を含む領域に存在するので、発光素子２１の位置ずれが生じていても受光素子２２における受光量を安定させることができる。
【0125】
上述した第１出射面１１ｂによる集光機能の一方の焦点は、中間面５０３と第２入射面１２ａとの中間から、第２入射面１２ａと受光素子２２との中間までの、光軸を含む領域に存在していてもよい。また、第１出射面１１ｂによる集光機能の一方の焦点は、第２入射面１２ａ上に存在していてもよい。
【0126】
上述した第２入射面１２ａによる集光機能の一方の焦点は、発光素子２１と第１出射面１１ｂとの中間から、第１出射面１１ｂと中間面５０３との中間までの、光軸を含む領域に存在していてもよい。また、第２入射面１２ａによる集光機能の一方の焦点は、第１出射面１１ｂ上に存在していてもよい。
【0127】
図６は、第１出射面１１ｂの焦点Ｆと、開口部材１４の位置との関係について説明するための図である。図６においては、シャッター１３を省略している。図６において、符号６０１は、焦点Ｆが開口部材１４に位置する場合の例を示す図である。符号６０２は、焦点Ｆが開口部材１４よりも第１出射面１１ｂに近い場合の例を示す図である。符号６０３は、焦点Ｆが開口部材１４よりも第１出射面１１ｂから遠い場合の例を示す図である。
【0128】
符号６０１に示すように、焦点Ｆが開口部材１４に位置する場合には、開口１４ａを通過する光量が最大となる。符号６０２および符号６０３に示すように、焦点Ｆが開口部材１４とは異なる位置に位置する場合には、焦点Ｆが開口部材１４に位置する場合と比較して、開口１４ａを通過する光量が小さくなる。焦点Ｆの位置の、開口部材１４の位置からの変位量が同じであれば、第１出射面１１ｂ側に位置する場合よりも逆側に位置する場合の方が、開口部材１４により遮光される光量が小さくなる。
【0129】
図７は、距離比率と光量比率との関係を示すグラフである。距離比率とは、第１出射面１１ｂの位置（集光機能の中心位置）から該集光機能の焦点Ｆまでの距離を、第１出射面１１ｂの位置から開口部材１４の位置までの距離で除した値である。ここでいう焦点Ｆは、発光側集光部においては受光側焦点であり、受光側集光部においては発光側焦点である。光量比率とは、発光素子２１から出射された光量に対する、受光素子２２が受光した光量の比率である。図７において、横軸が距離比率を示し、縦軸が光量比率を示す。また、シャッター１３がシャッター開口１３ａを有し、ノイズ光を低減する機能を有する場合には、開口部材１４の位置の代わりにシャッター１３の位置を距離比率の算出に用いてもよい。
【0130】
また、シャッター１３は、上述したように、ボタン３０が押下されていない状態では遮光検知対象領域５０外に配置され、ボタン３０が押下されることで遮光検知対象領域５０内に配置される、板状の部材であってもよい。その場合も、光軸上におけるシャッター１３の位置を距離比率の算出に用いてもよい。
【0131】
距離比率は、０．５～３の範囲であってよい。距離比率をこの範囲とすることで、光量比率が７０％以上となる。したがって、ノイズ光でない光が開口部材１４により遮光される比率が３０％以下となり、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0132】
また、距離比率は、０．６～２．３の範囲であってよい。距離比率をこの範囲とすることで、光量比率が８０％以上となる。したがって、ノイズ光でない光が開口部材１４により遮光される比率が２０％以下となり、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0133】
また、距離比率は、０．８～１．８の範囲であってよい。距離比率をこの範囲とすることで、光量比率が９０％以上となる。したがって、ノイズ光でない光が開口部材１４により遮光される比率が１０％以下となり、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0134】
光学部品１０においては、開口部材１４が複数設けられていてもよい。この場合、距離比率の算出に使用する開口部材１４の位置は、最も受光素子２２に近い側の開口部材１４の位置であってよい。上述したとおり、焦点Ｆの位置の、開口部材１４の位置からの変位量が同じであれば、第１出射面１１ｂ側に変位するよりも逆側に変位した方が、開口部材１４により遮光される光量が小さくなる。したがって、最も受光素子２２に近い側の開口部材１４の位置を、距離比率の算出に使用することで、当該開口部材１４によりノイズ光でない光が遮光される比率を低減するとともに、当該開口部材１４以外の開口部材１４により遮光される光量も小さくできる。
【0135】
光学部品１０においては、発光素子２１から第１入射面１１ａに至る光軸の方向と、第２出射面１２ｂから受光素子２２に至る光軸の方向とがなす角が０°以上かつ６０°以下であってよい。この場合、発光素子２１および受光素子２２を同一の基板面に配置して、発光素子２１からの発光の光軸の方向および受光素子２２での受光の光軸の方向を、基板面に対して実質的に垂直な方向とすることができる。したがって、光学部品１０と組み合わせられる発光素子２１および受光素子２２を、基板上に配置することで容易に実現できる。
【0136】
（光学部品１０の効果）
以上のとおり、光学部品１０によれば、発光素子２１および受光素子２２に位置ずれが生じても、受光素子２２における受光量を安定させることができる。すなわち、発光素子２１および受光素子２２の位置ずれの影響を受けにくくすることができる。
以上のとおり、光学部品１０によれば、発光素子２１および受光素子２２に位置ずれが生じても、受光素子２２における受光量を安定させることができる。すなわち、発光素子２１および受光素子２２の位置ずれの影響を受けにくくすることができる。
【0137】
また、光学部品１０によれば、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。したがって、スイッチ１における、発光素子２１による消費電力を低減することができる。さらに、外部からの衝撃による素子の位置ずれなどに強いスイッチ１を提供できる。
【0138】
§３ 変形例
（集光機能を有する面の変形例）
図８は、発光側ライトガイド１１において、第１出射面１１ｂ以外の面が集光機能を有する例を示す図である。図８において、符号８０１および符号８０２はそれぞれ、第１出射面１１ｂ以外の面が集光機能を有する、互いに異なる例を示す。
（集光機能を有する面の変形例）
図８は、発光側ライトガイド１１において、第１出射面１１ｂ以外の面が集光機能を有する例を示す図である。図８において、符号８０１および符号８０２はそれぞれ、第１出射面１１ｂ以外の面が集光機能を有する、互いに異なる例を示す。
【0139】
発光側ライトガイド１１においては、符号８０１に示すように、第１出射面１１ｂではなく、第１入射面１１ａがレンズ形状を有していてもよい。また、符号８０２に示すように、第１出射面１１ｂおよび第１入射面１１ａがレンズ形状を有するのではなく、第１反射面１１ｃが焦点を有する曲面形状を有していてもよい。
【0140】
受光側ライトガイド１２においても、第２入射面１２ａではなく、第２出射面１２ｂがレンズ形状を有していてもよい。また、第２入射面１２ａおよび第２出射面１２ｂがレンズ形状を有するのではなく、第２反射面１２ｃが焦点を有する形状を有していてもよい。
【0141】
すなわち、光学部品１０においては、第１入射面１１ａ、第１反射面１１ｃ、および第１出射面１１ｂの少なくともいずれか１つが集光機能を有していればよい。また、光学部品１０においては、第２入射面１２ａ、第２反射面１２ｃ、および第２出射面１２ｂの少なくともいずれか１つが集光機能を有していればよい。これにより、光学部品１０が当該構成を有しない場合と比較して、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0142】
光学部品１０においては、発光側ライトガイドおよび受光側ライトガイドの両方が集光機能を有していることで、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。また、発光素子２１の光出力能力を低くすることが可能となり、コストを低減することができる。ただし、光学部品１０においては、必ずしも発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２のそれぞれが集光機能を有する面を備えなくてもよい。
【0143】
（集光機能を有する面と受光量との関係）
図９は、発光素子２１の位置ずれ量（以下、単に位置ずれ量と称する場合がある）と受光素子２２における受光量（以下、単に受光量と称する場合がある）との関係を示すグラフである。図９において、横軸は位置ずれ量（単位：ｍｍ）を示し、縦軸は受光量（単位：任意）を示す。図９において、符号９０１は、発光側ライトガイド１１において、第１入射面１１ａ、第１反射面１１ｃ、第１出射面１１ｂ、第２入射面１２ａ、第２反射面１２ｃ、および第２出射面１２ｂのいずれも集光機能を有しないスイッチ１の例を示すグラフである。符号９０２は、第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａが集光機能を有するスイッチ１の例を示すグラフである。符号９０３は、第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃが集光機能を有するスイッチ１の例を示すグラフである。符号９０４は、第１入射面１１ａおよび第２出射面１２ｂが集光機能を有するスイッチ１の例を示すグラフである。
図９は、発光素子２１の位置ずれ量（以下、単に位置ずれ量と称する場合がある）と受光素子２２における受光量（以下、単に受光量と称する場合がある）との関係を示すグラフである。図９において、横軸は位置ずれ量（単位：ｍｍ）を示し、縦軸は受光量（単位：任意）を示す。図９において、符号９０１は、発光側ライトガイド１１において、第１入射面１１ａ、第１反射面１１ｃ、第１出射面１１ｂ、第２入射面１２ａ、第２反射面１２ｃ、および第２出射面１２ｂのいずれも集光機能を有しないスイッチ１の例を示すグラフである。符号９０２は、第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａが集光機能を有するスイッチ１の例を示すグラフである。符号９０３は、第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃが集光機能を有するスイッチ１の例を示すグラフである。符号９０４は、第１入射面１１ａおよび第２出射面１２ｂが集光機能を有するスイッチ１の例を示すグラフである。
【0144】
なお、上記の位置ずれ量に関して、図４に示す構成において、ａ１１およびａ２１を、それぞれ３ｍｍとし、ａ１２およびａ２２を、それぞれ２．２ｍｍとし、ｂ１およびｂ２を、それぞれ０．６ｍｍとし、第１出射面１１ｂから第２入射面１２ａまでの距離を、２．３ｍｍとし、発光素子２１から受光素子２２までの光軸を含む平面における、第１入射面１１ａおよび第２出射面１２ｂの幅を、それぞれ１．２ｍｍとした構成を想定している。
【0145】
符号９０１に示すように、第１入射面１１ａ、第１反射面１１ｃ、および第１出射面１１ｂのいずれも集光機能を有しないスイッチ１の受光量は、位置ずれ量の大小に関わらず４種類のスイッチ１のうちで最も少ない。符号９０２に示すように、第１出射面１１ｂが集光機能を有するスイッチ１の受光量は、位置ずれ量の大小に関わらず、第１入射面１１ａ、第１反射面１１ｃ、および第１出射面１１ｂのいずれも集光機能を有しないスイッチ１よりも多い。符号９０３に示すように、第１反射面１１ｃが集光機能を有するスイッチ１の受光量は、位置ずれ量の大小に関わらず、第１出射面１１ｂが集光機能を有する場合の受光量よりもさらに大きい。
【0146】
符号９０４に示すように、第１入射面１１ａが集光機能を有するスイッチ１の受光量は、位置ずれ量が小さい場合には４種類のスイッチ１のうちで最も大きい。しかし、位置ずれ量が０．１ｍｍ～０．２ｍｍの範囲において、第１入射面１１ａが集光機能を有するスイッチ１の受光量は急速に減少する。位置ずれ量が０．２ｍｍ以上の範囲では、第１入射面１１ａが集光機能を有するスイッチ１の受光量は、第１出射面１１ｂが集光機能を有するスイッチ１の受光量、および第１反射面１１ｃが集光機能を有するスイッチ１の受光量よりも小さくなる。ただし、発光素子２１の位置ずれ量が０．３ｍｍであっても、第１入射面１１ａ、第１反射面１１ｃ、および第１出射面１１ｂのいずれも集光機能を有しないスイッチ１よりは、第１入射面１１ａが集光機能を有するスイッチ１の方が、受光量が多い。
【0147】
また、スイッチ１において、第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａのうちいずれか一方のみが集光機能を有する場合における、位置ずれ量と受光量との関係は、符号９０２に示した、第１出射面１１ｂおよび第２入射面１２ａの両方が集光機能を有するスイッチ１の例と同様である。第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃのうちいずれか一方のみが集光機能を有する場合における、位置ずれ量と受光量との関係は、符号９０３に示した、第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃの両方が集光機能を有するスイッチ１の例と同様である。第１入射面１１ａおよび第２出射面１２ｂのうちいずれか一方のみが集光機能を有する場合における、位置ずれ量と受光量との関係は、符号９０４に示した、第１入射面１１ａおよび第２出射面１２ｂが集光機能を有するスイッチ１の例と同様である。
【0148】
以上により、光学部品１０においては、第１反射面１１ｃ、第１出射面１１ｂ、第２入射面１２ａ、および第２反射面１２ｃの少なくともいずれか１つが集光機能を有していてよい。これにより、第１反射面１１ｃ、第１出射面１１ｂ、第２入射面１２ａ、および第２反射面１２ｃのいずれも集光機能を有しない場合と比較して、光の利用効率を向上させることができる。よって、発光素子の光出力能力を低くすることが可能となり、コストを低減することができる。
【0149】
また、例えば第１入射面１１ａに集光機能を設ける構成の場合、発光素子２１の位置ずれが生じていると、発光側ライトガイド１１内での光進行方向が大きくずれることになり、受光素子２２に到達する光量が低下するという問題がある。その結果、符号９０４で示したように、位置ずれ量の増加に伴って受光量が急激に低下したと考えられる。同様に、例えば第２出射面１２ｂに集光機能を設ける構成の場合、受光素子２２の位置ずれが生じていると、受光素子２２に到達する光量が低下するという問題がある。これは、発光素子２１または受光素子２２に接する面に集光機能を持たせると、素子の位置ずれによる発光側ライトガイド１１または受光側ライトガイド１２での導光角度が大きく変化することにより、所望の光路とは異なる領域へ光が導光されることによるものである。
【0150】
光学部品１０においては、第１反射面１１ｃ、第１出射面１１ｂ、第２入射面１２ａ、および第２反射面１２ｃの少なくともいずれか１つに集光機能を持たせることで、必ずしも第１入射面１１ａまたは第２出射面１２ｂに集光機能を持たせる必要がない。よって、発光素子２１または受光素子２２の位置ずれに起因する光量低下の問題は生じにくい。
【0151】
また、光学部品１０においては、第１反射面１１ｃ、第１出射面１１ｂ、第２入射面１２ａ、および第２反射面１２ｃのいずれも集光機能を有しない場合と比較して、発光素子２１に位置ずれが生じたとしても、発光素子２１から受光素子２２に到る光の経路のずれ量を小さくすることができる。よって、発光素子２１の位置ずれの影響を受けにくい光学部品を提供することができる。
【0152】
ただし、光学部品１０においては、第１入射面１１ａおよび第２出射面１２ｂの少なくともいずれか一方が集光機能を有していてもよい。これにより、発光素子２１から出射された光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0153】
（第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃの少なくともいずれか一方が集光機能を有する場合）
図１０は、光学部品１０の第１の変形例である、光学部品１０Ａの構成を示す図である。スイッチ１における光学部品１０Ａと発光素子２１および受光素子２２との位置関係を明確にするため、図１０においては発光素子２１および受光素子２２についても併せて示している。
図１０は、光学部品１０の第１の変形例である、光学部品１０Ａの構成を示す図である。スイッチ１における光学部品１０Ａと発光素子２１および受光素子２２との位置関係を明確にするため、図１０においては発光素子２１および受光素子２２についても併せて示している。
【0154】
光学部品１０Ａにおいては、第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃのそれぞれが集光機能を有する。ただし、上述したとおり、光学部品１０Ａにおいては、必ずしも第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃの両方が集光機能を有しなくてもよく、少なくともいずれか一方が集光機能を有していればよい。
【0155】
第１反射面１１ｃが集光機能を有する場合、第１反射面１１ｃの集光機能に第２反射面１２ｃ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離よりも小さくてよい。第２反射面１２ｃが集光機能を有する場合、第２反射面１２ｃの集光機能に第１反射面１１ｃ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離よりも小さくてよい。これにより、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離が、第１反射面１１ｃの焦点距離よりも大きくなる。または、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離が、第２反射面１２ｃの焦点距離よりも大きくなる。したがって、発光素子２１から出射された光を、受光素子２２に集光させることができ、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。
【0156】
また、第１反射面１１ｃの集光機能に第２反射面１２ｃ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離よりも小さくてよい。第２反射面１２ｃが集光機能を有する場合、第２反射面１２ｃの集光機能に第１反射面１１ｃ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離よりも小さくてよい。これにより、発光素子２１から出射された光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0157】
光学部品１０Ａにおいて、第１反射面１１ｃが少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１２のレンズ形状となっているものとし、発光側ライトガイド１１の屈折率をｎとし、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離をＬ１３とする。また、第１反射面１１ｃに入射する光の光軸と第１反射面１１ｃで反射された光の光軸とがなす角をθ１とする。このとき、発光側ライトガイド１１は、Ｒ１２＜２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）の関係を満たしていてよい。また、第２反射面１２ｃが少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２２のレンズ形状となっているものとし、受光側ライトガイド１２の屈折率をｎとし、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離をＬ２３とする。また、第２反射面１２ｃに入射する光の光軸と第２反射面１２ｃで反射された光の光軸とがなす角をθ２とする。このとき、受光側ライトガイド１２は、Ｒ２２＜２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）の関係を満たしていてよい。光学部品１０Ａは、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の少なくともいずれか一方について、上記の関係を満たしていればよい。
【0158】
これにより、光学部品１０Ａが発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の両方について上記の関係を満たさない場合と比較して、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0159】
第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃは、球面形状であってもよく、非球面形状であってもよい。第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃの、光軸を含む領域の集光に有意に影響しない微小範囲については、平面であってもよい。
【0160】
また、光学部品１０Ａは、発光側ライトガイド１１について、Ｒ１２＜２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）を満たす代わりに、Ｒ１２＜０．８×２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）を満たしてもよく、Ｒ１２＜０．６×２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）を満たしてもよい。光学部品１０Ａは、受光側ライトガイド１２について、Ｒ２２＜２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）を満たす代わりに、Ｒ２２＜０．８×２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）を満たしてもよく、Ｒ２２＜０．６×２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）を満たしてもよい。
【0161】
また、光学部品１０Ａにおいて、第１入射面１１ａから第１反射面１１ｃまでの距離をＬ１４とする。このとき、発光側ライトガイド１１は、Ｒ１２＜２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）の関係を満たしていてよい。また、光学部品１０Ａにおいて、第２反射面１２ｃから第２出射面１２ｂまでの距離をＬ２４とすると、受光側ライトガイド１２は、Ｒ２２＜２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）の関係を満たしていてよい。光学部品１０Ａは、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の少なくともいずれか一方について、上記の関係を満たしていればよい。
【0162】
これにより、光学部品１０Ａが発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の両方について上記の関係を満たさない場合と比較して、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0163】
発光側ライトガイド１１は、Ｒ１２＜２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）の代わりに、Ｒ１２＜０．８×２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）を満たしてもよく、Ｒ１２＜０．６×２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）を満たしてもよい。受光側ライトガイド１２は、Ｒ２２＜２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）の代わりに、Ｒ２２＜０．８×２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）を満たしてもよく、Ｒ２２＜０．６×２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）を満たしてもよい。
【0164】
（第１出射面１１ｂおよび第１反射面１１ｃ、ならびに第２入射面１２ａおよび第２反射面１２ｃの少なくともいずれか一方が集光機能を有する場合）
図１１は、光学部品１０の第２の変形例である、光学部品１０Ｂの構成を示す図である。スイッチ１における光学部品１０Ｂと発光素子２１および受光素子２２との位置関係を明確にするため、図１１においては発光素子２１および受光素子２２についても併せて示している。光学部品１０Ｂにおいては、第１出射面１１ｂおよび第１反射面１１ｃの組、ならびに第２入射面１２ａおよび第２反射面１２ｃの組の、一方または両方が、それぞれ集光機能を有していてもよい。
図１１は、光学部品１０の第２の変形例である、光学部品１０Ｂの構成を示す図である。スイッチ１における光学部品１０Ｂと発光素子２１および受光素子２２との位置関係を明確にするため、図１１においては発光素子２１および受光素子２２についても併せて示している。光学部品１０Ｂにおいては、第１出射面１１ｂおよび第１反射面１１ｃの組、ならびに第２入射面１２ａおよび第２反射面１２ｃの組の、一方または両方が、それぞれ集光機能を有していてもよい。
【0165】
光学部品１０Ｂにおいて、第１出射面１１ｂおよび第１反射面１１ｃを組み合わせた集光機能に第２入射面１２ａ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、発光素子２１から第１出射面１１ｂまでの距離よりも小さくてよい。また、光学部品１０Ｂにおいて、第２入射面１２ａおよび第２反射面１２ｃを組み合わせた集光機能に第１出射面１１ｂ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、第２入射面１２ａから受光素子２２までの距離よりも小さくてよい。光学部品１０Ｂは、（ｉ）第１出射面１１ｂおよび第１反射面１１ｃを組み合わせた集光機能に第２入射面１２ａ側から平行光を入射させた場合の焦点距離、および（ｉｉ）第２入射面１２ａおよび第２反射面１２ｃを組み合わせた集光機能に第１出射面１１ｂ側から平行光を入射させた場合の焦点距離の、少なくともいずれか一方について、上記の条件を満たしていればよい。
【0166】
これにより、光学部品１０Ｂは、上記の条件のいずれも満たしていない場合と比較して、発光素子２１からの光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0167】
光学部品１０Ｂにおいて、第１出射面１１ｂおよび第１反射面１１ｃを組み合わせた集光機能に第２入射面１２ａ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、第１入射面１１ａから第１出射面１１ｂまでの距離よりも小さくてよい。また、光学部品１０Ｂにおいて、第２入射面１２ａおよび第２反射面１２ｃを組み合わせた集光機能に第１出射面１１ｂ側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、第２入射面１２ａから第２出射面１２ｂまでの距離よりも小さくてよい。光学部品１０Ｂは、（ｉ）第１出射面１１ｂおよび第１反射面１１ｃを組み合わせた集光機能に第２入射面１２ａ側から平行光を入射させた場合の焦点距離、および（ｉｉ）第２入射面１２ａおよび第２反射面１２ｃを組み合わせた集光機能に第１出射面１１ｂ側から平行光を入射させた場合の焦点距離の、少なくともいずれか一方について、上記の条件を満たしていればよい。
【0168】
これにより、光学部品１０Ｂは、上記の条件のいずれも満たしていない場合と比較して、発光素子２１からの光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0169】
図１１には、光学部品１０Ｂおよび発光素子２１における各部の距離が以下のとおり示されている。
・ａ３１は、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ａ３２は、第１入射面１１ａから第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ｂ３は、第１反射面１１ｃから第１出射面１１ｂまでの距離である。
・ａ４１は、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離である。
・ａ４２は、第２反射面１２ｃから第２出射面１２ｂまでの距離である。
・ｂ４は、第２入射面１２ａから第２反射面１２ｃまでの距離である。
・ａ３１は、発光素子２１から第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ａ３２は、第１入射面１１ａから第１反射面１１ｃまでの距離である。
・ｂ３は、第１反射面１１ｃから第１出射面１１ｂまでの距離である。
・ａ４１は、第２反射面１２ｃから受光素子２２までの距離である。
・ａ４２は、第２反射面１２ｃから第２出射面１２ｂまでの距離である。
・ｂ４は、第２入射面１２ａから第２反射面１２ｃまでの距離である。
【0170】
光学部品１０Ｂにおいて、第１出射面１１ｂが少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１３のレンズ形状となっているものとし、第１反射面１１ｃが曲率Ｒ１４の曲面となっているものとする。また、光学部品１０Ｂにおいて、発光側ライトガイド１１の屈折率をｎとし、発光素子２１から第１出射面１１ｂまでの距離ａ３１＋ｂ３をＬ１５とする。さらに、第１反射面１１ｃに入射する光の光軸と第１反射面１１ｃで反射された光の光軸とがなす角をθ３とする。このとき、発光側ライトガイド１１は、Ｒ１３＜Ｌ１５×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）の関係を満たしていてよい。
【0171】
また、第２入射面１２ａが少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２３のレンズ形状となっているものとし、第２反射面１２ｃが曲率Ｒ２４の曲面となっているものとする。また、受光側ライトガイド１２の屈折率をｎとし、第２入射面１２ａから受光素子２２までの距離ａ４１＋ｂ４をＬ２５とする。さらに、第２反射面１２ｃに入射する光の光軸と第２反射面１２ｃで反射された光の光軸とがなす角をθ４とする。このとき、受光側ライトガイド１２は、Ｒ２３＜Ｌ２５×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）の関係を満たしていてよい。
【0172】
光学部品１０Ｂは、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の少なくともいずれか一方について、上記の関係を満たしていればよい。すなわち、光学部品１０Ｂは、Ｒ１３＜Ｌ１５×（ｎ－１）、Ｒ１４＜２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）、Ｒ２３＜Ｌ２５×（ｎ－１）、およびＲ２４＜２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）のうち少なくともいずれか１つを満たしていればよい。
【0173】
これにより、光学部品１０Ｂは、上記の関係のいずれも満たしていない場合と比較して、発光素子２１からの光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0174】
光学部品１０Ｂは、上記の条件の代わりに、Ｒ１３＜０．８×Ｌ１５×（ｎ－１）、Ｒ１４＜０．８×２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）、Ｒ２３＜０．８×Ｌ２５×（ｎ－１）、およびＲ２４＜０．８×２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）のうち少なくともいずれか１つを満たしていてもよい。また、光学部品１０Ｂは、上記の条件の代わりに、Ｒ１３＜０．６×Ｌ１５×（ｎ－１）、Ｒ１４＜０．６×２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）、Ｒ２３＜０．６×Ｌ２５×（ｎ－１）、およびＲ２４＜０．６×２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）のうち少なくともいずれか１つを満たしていてもよい。
【0175】
また、第１入射面１１ａから第１出射面１１ｂまでの距離ａ３２＋ｂ３をＬ１６とすると、発光側ライトガイド１１は、Ｒ１３＜Ｌ１６×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）の関係を満たしてよい。また、第２入射面１２ａから第２出射面１２ｂまでの距離ａ４２＋ｂ４をＬ２６とすると、受光側ライトガイド１２は、Ｒ２３＜Ｌ２６×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）の関係を満たしてよい。
【0176】
光学部品１０Ｂは、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２の少なくともいずれか一方について、上記の関係を満たしていればよい。すなわち、光学部品１０Ｂは、Ｒ１３＜Ｌ１６×（ｎ－１）、Ｒ１４＜２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）、Ｒ２３＜Ｌ２６×（ｎ－１）およびＲ２４＜２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）の少なくともいずれか１つを満たしていればよい。
【0177】
これにより、光学部品１０Ｂが上記の関係のいずれも満たしていない場合と比較して、発光素子２１からの光を、より受光素子２２に集光させることができる。したがって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0178】
光学部品１０Ｂは、上記の条件の代わりに、Ｒ１３＜０．８×Ｌ１６×（ｎ－１）、Ｒ１４＜０．８×２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）、Ｒ２３＜０．８×Ｌ２６×（ｎ－１）およびＲ２４＜０．８×２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）の少なくともいずれか１つを満たしていてもよい。また、光学部品１０Ｂは、上記の条件の代わりに、Ｒ１３＜０．６×Ｌ１６×（ｎ－１）、Ｒ１４＜０．６×２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）、Ｒ２３＜０．６×Ｌ２６×（ｎ－１）およびＲ２４＜０．６×２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）の少なくともいずれか１つを満たしていてもよい。
【0179】
さらに、光学部品１０Ｂは、上記の条件の代わりに、（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１５、または（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２５の少なくともいずれか１つを満たしていてもよい。また、光学部品１０Ｂは、（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１６、または（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２６の少なくともいずれか１つを満たしていてもよい。
【0180】
（集光機能を有する面の、他の組み合わせ）
図１２は、光学部品１０の第３～第６の変形例である、光学部品１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの構成を示す図である。スイッチ１における光学部品１０Ｃ～１０Ｆのそれぞれと発光素子２１および受光素子２２との位置関係を明確にするため、図１２においては発光素子２１および受光素子２２についても併せて示している。
図１２は、光学部品１０の第３～第６の変形例である、光学部品１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆの構成を示す図である。スイッチ１における光学部品１０Ｃ～１０Ｆのそれぞれと発光素子２１および受光素子２２との位置関係を明確にするため、図１２においては発光素子２１および受光素子２２についても併せて示している。
【0181】
光学部品１０Ｃにおいては、第１反射面１１ｃ、第２入射面１２ａ、および第２反射面１２ｃが集光機能を有する。光学部品１０Ｄにおいては、第１入射面１１ａ、第１反射面１１ｃ、第２反射面１２ｃ、および第２出射面１２ｂが集光機能を有する。光学部品１０Ｅにおいては、第１入射面１１ａおよび第１出射面１１ｂが集光機能を有する。光学部品１０Ｆにおいては、第１出射面１１ｂおよび第２出射面１２ｂが集光機能を有する。
【0182】
図１２に示した光学部品１０Ｃ～１０Ｆのいずれによっても、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２のいずれの面も集光機能を有しない場合と比較して、発光素子２１から出射された光の利用効率を向上させることができる。また、発光側ライトガイド１１および受光側ライトガイド１２において、集光機能を有する面の組み合わせは、図１２に示したものに限られない。
【0183】
（第１反射面１１ｃが集光機能を有する場合の形状について）
図１３は、集光機能を有する第１反射面１１ｃの形状の例について説明するための図である。図１３に示す例では、第１反射面１１ｃは、縦断面１１ｃａおよび横断面１１ｃｂのそれぞれの方向に集光機能を有する。縦断面１１ｃａは、第１反射面１１ｃに入射する光の光軸および第１反射面１１ｃにより反射される光の光軸を含む平面に平行な断面である。横断面１１ｃｂは、縦断面１１ｃａに垂直な断面である。
図１３は、集光機能を有する第１反射面１１ｃの形状の例について説明するための図である。図１３に示す例では、第１反射面１１ｃは、縦断面１１ｃａおよび横断面１１ｃｂのそれぞれの方向に集光機能を有する。縦断面１１ｃａは、第１反射面１１ｃに入射する光の光軸および第１反射面１１ｃにより反射される光の光軸を含む平面に平行な断面である。横断面１１ｃｂは、縦断面１１ｃａに垂直な断面である。
【0184】
第１反射面１１ｃにおいては、横断面１１ｃｂの曲率が、縦断面１１ｃａの曲率よりも大きくてよい。また、第２反射面１２ｃが集光機能を有する場合、当該第２反射面１２ｃが縦断面および横断面のそれぞれの方向に集光機能を有していてもよい。この場合、第２反射面１２ｃにおいて、横断面の曲率が、縦断面の曲率よりも大きくてよい。
【0185】
縦断面においては、反射の前後で光軸の方向が大きく変化する。すなわち、反射面に対する光の入射角が大きい。一方で、横断面においては、反射の前後で光軸の方向がほとんど変化しない。すなわち、反射面に対する光の入射角はほぼ０である。したがって、縦断面と横断面とで曲率が等しければ、縦断面の焦点距離の方が横断面の焦点距離よりも短くなる。横断面の曲率を縦断面の曲率よりも大きくすることで、横断面での焦点距離と縦断面での焦点距離とを近づけることができる。よって、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。
【0186】
具体的には、第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃの少なくともいずれか１つは、軸外し楕円曲面であってよい。これにより、横断面の曲率を縦断面の曲率よりも大きくし、発光素子２１から出射された光の利用効率を、より向上させることができる。ただし、必ずしも第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃの少なくともいずれか１つが軸外し楕円曲面でなくてもよく、例えば第１反射面１１ｃおよび第２反射面１２ｃの少なくともいずれか１つがアナモフィックな特性を有する非球面レンズであってよい。
【0187】
〔まとめ〕
本発明は以下のようにも表現できる。
本発明は以下のようにも表現できる。
【0188】
本発明の態様１に係る光学部品は、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、および前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、および前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、前記第１反射面、前記第１出射面、前記第２入射面、および、前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点を持つ、または、前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点を持つ集光機能を有する。
【0189】
本発明の態様２に係る光学部品は、発光素子から出射された光を集光して遮光検知対象領域に対して出射させる発光側集光部と、前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、を備え、前記発光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記発光側集光部の第１出射面から前記受光側集光部の第２入射面に至る光軸の中点を含み、該光軸に垂直な中間面よりも前記受光素子側となる領域に存在し、前記発光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記発光素子の位置であり、前記受光側集光部による集光機能の一方の焦点は、前記中間面よりも前記発光素子側となる領域に存在し、前記受光側集光部による集光機能の他方の焦点は、前記受光素子の位置である。
【0190】
本発明の態様３に係る光学部品は、態様２において、前記発光側集光部として、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する。
【0191】
本発明の態様４に係る光学部品は、発光素子から出射された光を集光して遮光検知対象領域に対して出射させる発光側集光部と、前記発光側集光部から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射し、集光して受光素子に対して出射させる受光側集光部と、前記発光側集光部と前記受光側集光部との間の領域に、前記発光側集光部から出射し、前記受光側集光部に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材と、を備え、前記発光側集光部による集光機能の中心位置から、該集光機能による前記発光素子の発光点から出射した光の受光側焦点までの距離を、前記中心位置から前記開口部材の位置までの距離で除した値を距離比率とすると、該距離比率は、０．５～３の範囲であり、前記受光側集光部による集光機能による前記受光素子の受光点に集光照射される光の発光側焦点は、前記発光素子から前記発光側集光部の第１出射面と前記受光側集光部の第２入射面との中点に至る光軸を含む領域に存在する。
【0192】
本発明の態様５に係る光学部品は、態様４において、前記発光側集光部として、発光素子から出射された光を入射する第１入射面、前記第１入射面から入射した光を遮光検知対象領域に対して出射させる第１出射面を備える発光側ライトガイドと、前記受光側集光部として、前記発光側ライトガイドの第１出射面から出射され、前記遮光検知対象領域を通過した光を入射する第２入射面、前記第２入射面から入射した光を受光素子に対して出射させる第２出射面を備える受光側ライトガイドと、を備え、前記第１入射面から入射した光を前記第１出射面に向けて反射させる第１反射面、および、前記第２入射面から入射した光を前記第２出射面に向けて反射させる第２反射面の少なくともいずれか１つを備え、前記第１入射面、前記第１反射面、および、前記第１出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有するとともに、前記第２入射面、前記第２反射面、および、前記第２出射面の少なくともいずれか１つが集光機能を有する。
【0193】
本発明の態様６に係る光学部品は、態様４または５において、前記距離比率は、０．６～２．３の範囲である。
【0194】
本発明の態様７に係る光学部品は、態様４または５において、前記距離比率は、０．８～１．８の範囲である。
【0195】
本発明の態様８に係る光学部品は、態様４から７のいずれかにおいて、前記開口部材が、複数設けられているとともに、前記距離比率の算出に使用する前記開口部材の位置は、最も受光素子に近い側の前記開口部材の位置である。
【0196】
本発明の態様９に係る光学部品は、態様１～８のいずれかにおいて、（１）前記第１出射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第２入射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0197】
本発明の態様１０に係る光学部品は、態様９において、前記集光機能の焦点距離は、（１）前記第１入射面から集光機能を有する前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0198】
本発明の態様１１に係る光学部品は、態様１から１０のいずれかにおいて、（１）前記第１出射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１１のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドおよび前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１１とすると、Ｒ１１＜Ｌ１１×（ｎ－１）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２１のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２１とすると、Ｒ２１＜Ｌ２１×（ｎ－１）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0199】
本発明の態様１２に係る光学部品は、態様１１において、（１）前記第１入射面から集光機能を有する前記第１出射面までの距離をＬ１２とすると、Ｒ１１＜Ｌ１２×（ｎ－１）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２２とすると、Ｒ２１＜Ｌ２２×（ｎ－１）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0200】
本発明の態様１３に係る光学部品は、態様１から１２のいずれかにおいて、（１）前記第１反射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第２反射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１反射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２反射面が集光機能を有し、前記集光機能に前記第１反射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２反射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0201】
本発明の態様１４に係る光学部品は、態様１３において、前記集光機能の焦点距離は、（１）前記第１入射面から前記第１反射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0202】
本発明の態様１５に係る光学部品は、態様１から１４のいずれかにおいて、（１）前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ１２のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１反射面までの距離をＬ１３とし、前記第１反射面に入射する光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ１とすると、Ｒ１２＜２×Ｌ１３／ｃｏｓ（θ１／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域において曲率Ｒ２２のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２反射面から前記受光素子までの距離をＬ２３とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ２とすると、Ｒ２２＜２×Ｌ２３／ｃｏｓ（θ２／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0203】
本発明の態様１６に係る光学部品は、態様１５において、（１）前記第１入射面から前記第１反射面までの距離をＬ１４とすると、Ｒ１２＜２×Ｌ１４／ｃｏｓ（θ１／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２反射面から前記第２出射面までの距離をＬ２４とすると、Ｒ２２＜２×Ｌ２４／ｃｏｓ（θ２／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0204】
本発明の態様１７に係る光学部品は、態様１から１６のいずれかにおいて、（１）前記第１出射面および前記第１反射面が集光機能を有し、前記第１出射面および前記第１反射面を組み合わせた前記集光機能に前記第２入射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記発光素子から前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面が集光機能を有し、前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能に前記第１出射面側から平行光を入射させた場合の焦点距離は、前記第２入射面から前記受光素子までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0205】
本発明の態様１８に係る光学部品は、態様１７において、（１）前記第１出射面および前記第１反射面を組み合わせた前記集光機能の焦点距離は、前記第１入射面からから集光機能を有する前記第１出射面までの距離よりも小さい、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面を組み合わせた前記集光機能の焦点距離は、前記集光機能を有する前記第２入射面から前記第２出射面までの距離よりも小さい、の少なくともいずれか一方を満たす。
【0206】
本発明の態様１９に係る光学部品は、態様１から１８のいずれかにおいて、（１）前記第１出射面および前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ１３および曲率Ｒ１４のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１５とし、前記第１反射面に入射した光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ３とすると、Ｒ１３＜Ｌ１５×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１５／ｃｏｓ（θ３／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、Ｒ２３＜Ｌ２５×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２５／ｃｏｓ（θ４／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0207】
本発明の態様２０に係る光学部品は、態様１９において、（１）前記第１入射面から前記第１出射面までの距離をＬ１６とすると、Ｒ１３＜Ｌ１６×（ｎ－１）またはＲ１４＜２×Ｌ１６／ｃｏｓ（θ３／２）の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、Ｒ２３＜Ｌ２６×（ｎ－１）またはＲ２４＜２×Ｌ２６／ｃｏｓ（θ４／２）の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0208】
本発明の態様２１に係る光学部品は、態様１から２０のいずれかにおいて、（１）前記第１出射面および前記第１反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ１３および曲率Ｒ１４のレンズ形状となっており、前記発光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記発光素子から前記第１出射面までの距離をＬ１５とし、前記第１反射面から前記第１出射面までの距離をｂ３とし、前記第１反射面に入射した光の光軸と前記第１反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ３とすると、（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１５の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面および前記第２反射面が少なくとも光軸を含む領域においてそれぞれ曲率Ｒ２３および曲率Ｒ２４のレンズ形状となっており、前記受光側ライトガイドの屈折率をｎとし、前記第２入射面から前記受光素子までの距離をＬ２５とし、前記第２入射面から前記第２反射面までの距離をｂ４とし、前記第２反射面に入射した光の光軸と前記第２反射面で反射された光の光軸とがなす角をθ４とすると、（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２５の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0209】
本発明の態様２２に係る光学部品は、態様２１において、（１）前記第１入射面から前記第１出射面までの距離をＬ１６とすると、（Ｒ１３／（ｎ－１））×（Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２）））／（Ｒ１３／（ｎ－１）＋Ｒ１４／（２×ｃｏｓ（θ３／２））－ｂ３）＜Ｌ１６の関係を満たす、および、（２）前記第２入射面から前記第２出射面までの距離をＬ２６とすると、（Ｒ２３／（ｎ－１））×（Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２）））／（Ｒ２３／（ｎ－１）＋Ｒ２４／（２×ｃｏｓ（θ４／２））－ｂ４）＜Ｌ２６の関係を満たす、の少なくともいずれか一方である。
【0210】
本発明の態様２３に係る光学部品は、態様１から２２のいずれかにおいて、前記第１入射面および前記第２出射面の少なくともいずれか一方が集光機能を有する。
【0211】
本発明の態様２４に係る光学部品は、態様１から２３のいずれかにおいて、前記発光素子から前記第１入射面に至る光軸の方向と、前記第２出射面から前記受光素子に至る光軸の方向とがなす角が０°以上かつ６０°以下である。
【0212】
本発明の態様２５に係る光学部品は、態様１から２４のいずれかにおいて、前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、当該第１反射面または当該第２反射面に入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な縦断面と、前記縦断面に垂直な横断面とのそれぞれの方向に集光機能を有し、前記横断面の曲率が、前記縦断面の曲率よりも大きい。
【0213】
本発明の態様２６に係る光学部品は、態様２５において、前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つは、軸外し楕円曲面である。
【0214】
本発明の態様２７に係る光学部品は、態様１または３において、前記第１出射面と前記第２入射面との間の領域に、前記第１出射面から出射し、前記第２入射面に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材を備える。
【0215】
本発明の態様２８に係る光学部品は、態様１から２７のいずれかにおいて、前記第１反射面および前記第２反射面の少なくともいずれか１つの当該第１反射面または当該第２反射面に入射する光の光軸および反射する光の光軸を含む平面に平行な断面において、前記第１入射面の法線方向が、前記第１反射面からの光の出射方向と反対側に傾斜している、および、前記第２出射面の法線方向が、前記第２反射面に対する光の入射方向と反対側に傾斜している、の少なくともいずれか一方である。
【0216】
本発明の態様２９に係る光学部品は、態様１から２８のいずれかにおいて、前記遮光検知対象領域内に配置された状態と、前記遮光検知対象領域外に配置された状態とで切り替えられるシャッターをさらに備える。
【0217】
本発明の態様３０に係るスイッチは、態様２９において、前記第１出射面と前記第２入射面との間の領域に、前記第１出射面から出射し、前記第２入射面に入射する光の光軸を含む所定の領域の外側を遮光する開口部材をさらに備え、前記シャッターは、前記遮光検知対象領域外に配置された状態において前記開口部材との間で電気的な接点を有する。
【0218】
本発明の態様３１に係るスイッチは、態様１から２９のいずれかの光学部品と、前記シャッターの配置状態を切り替えるボタンと、を備える。
【0219】
本発明の態様３２に係るスイッチは、態様３１において、前記発光素子と、前記受光素子と、をさらに備える。
【符号の説明】
【0220】
１ スイッチ
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ 光学部品
１１ 発光側ライトガイド
１１ａ 第１入射面
１１ｂ 第１出射面
１１ｃ 第１反射面
１１ｃａ 縦断面
１１ｃｂ 横断面
１２ 受光側ライトガイド
１２ａ 第２入射面
１２ｂ 第２出射面
１２ｃ 第２反射面
１３ シャッター
１４ 開口部材
２１ 発光素子
２２ 受光素子
３０ ボタン
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ 光学部品
１１ 発光側ライトガイド
１１ａ 第１入射面
１１ｂ 第１出射面
１１ｃ 第１反射面
１１ｃａ 縦断面
１１ｃｂ 横断面
１２ 受光側ライトガイド
１２ａ 第２入射面
１２ｂ 第２出射面
１２ｃ 第２反射面
１３ シャッター
１４ 開口部材
２１ 発光素子
２２ 受光素子
３０ ボタン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】