特許 7371489 シールドケース付きの光電センサを備えた吐水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】シールドケース付きの光電センサを備えた吐水装置

(51)【国際特許分類】

   E03C 1/05 20060101AFI20231024BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20231024BHJP

【ＦＩ】

E03C1/05

H05K9/00 R

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019234394

(22)【出願日】2019-12-25

(65)【公開番号】P2021102878

(43)【公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-10-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(72)【発明者】

【氏名】野下 幸哉

(72)【発明者】

【氏名】大崎 達也

(72)【発明者】

【氏名】家令 稔

(72)【発明者】

【氏名】和田 翔太郎

【審査官】野尻 悠平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０３３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１７２１９２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－１０６１５１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｃ １／００－１／１０

Ｇ０１Ｖ １／００－９９／００

Ｈ０１Ｈ ３５／００－３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光電センサを備えた吐水装置であって、
前記光電センサは、
検出光を投光する投光素子と、
前記投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子が配置されるセンサ基板と、
前記センサ基板上の前記受光素子を取り囲むシールドケースと、
を備え、
前記シールドケースは、前壁部、上壁部、下壁部、右壁部、左壁部を有しており、
前記右壁部及び前記左壁部の一方には、後方側から延びるスリットと、当該スリットの前方側に隣接する当接部と、が設けられており、
前記センサ基板には、前記当接部に当接する切り欠き部が設けられており、
前記シールドケースと前記センサ基板とは、１箇所のみのはんだ部によって結合されており、
前記はんだ部は、左右方向において、前記切り欠き部及び前記当接部と反対側の端部に設けられている
ことを特徴とする吐水装置。

【請求項2】

前記はんだ部は、前後方向において、後端部に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の吐水装置。

【請求項3】

光電センサを備えた吐水装置であって、
前記光電センサは、
検出光を投光する投光素子と、
前記投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子が配置されるセンサ基板と、
前記センサ基板上の前記受光素子を取り囲むシールドケースと、
を備え、
前記シールドケースは、前壁部、上壁部、下壁部、右壁部、左壁部を有しており、
前記右壁部及び前記左壁部の一方には、後方側から延びるスリットと、当該スリットの前方側に隣接する当接部と、が設けられており、
前記センサ基板には、前記当接部に当接する切り欠き部が設けられており、
前記シールドケースと前記センサ基板とは、はんだ部によって結合されており、
前記シールドケースの前記前壁部には、前記反射光の透過を許容する前面受光窓が設けられており、
前記シールドケースの前記上壁部には、前記反射光の透過を許容する上面受光窓が設けられている
ことを特徴とする吐水装置。

【請求項4】

前記シールドケースと前記センサ基板とは、１箇所のみのはんだ部によって結合されている
ことを特徴とする請求項３に記載の吐水装置。

【請求項5】

前記はんだ部は、左右方向において、前記切り欠き部及び前記当接部と反対側の端部に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の吐水装置。

【請求項6】

前記はんだ部は、前後方向において、後端部に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の吐水装置。

【請求項7】

前記センサ基板の上面は、前記スリットの上縁に当接可能である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の吐水装置。

【請求項8】

前記スリットは、前後方向において、前記当接部よりも長い
ことを特徴とする請求項７に記載の吐水装置。

【請求項9】

前記スリットは、後端部において、テーパ形状となっている
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の吐水装置。

【請求項10】

前記当接部は、前記切り欠き部に対して、線接触している
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の吐水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールドケース付きの光電センサを備えた吐水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、光電センサを備えた吐水装置が知られている。光電センサは、検出光を投光する投光素子と、投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、を有している。

【0003】

特許文献１に示された構成例では、投光素子及び受光素子の各々は、いわゆる砲弾タイプであって、それらの発光部及び受光部が、センサ基板から飛び出すように配置されている。

【0004】

光電センサにおいて、受光素子が受光する反射光は、電磁ノイズに比較的弱いアナログ信号として検知される。このアナログ信号は、信号処理部によって直ちにデジタル信号形態に変換されるが、受光素子から信号処理部に至るまでの受光信号回路部分は、電磁ノイズ発生要因（電磁波、外来ノイズ、信号等）からシールドする必要がある。このため、受光素子の周囲は、シールドケースで取り囲まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－２０３３４８号公報

【文献】特開２０１２－０４４１７９号公報

【文献】特開２００７－１０３７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

吐水装置のデザイン性を向上させる上で、光電センサを小型化することは有効である。本件発明者は、光電センサを小型化するために、砲弾タイプの投光素子及び受光素子をいわゆるチップタイプ又はこれに類するタイプの基板面上に載せられるものに変更することについて鋭意の検討を重ねてきた。

【0007】

そして、チップタイプ又はこれに類するタイプの受光素子を用いる場合、これを取り囲むシールドケースの位置決め精度が良くないと、受光感度が著しく低下してしまうことが知見された。

【0008】

本発明は、以上のような知見に基づいてなされたものである。本発明の目的は、高い受光感度を維持しつつ小型化されたシールドケース付きの光電センサを備えた吐水装置を提供することである。

【0009】

なお、シールドケースの一般的な固定方法としては、フック構造を用いる方法（特許文献２）や接着剤を用いる方法（特許文献３）が知られている。（もっとも、両文献とも、光電センサのためのシールドケースは開示していない。）

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、光電センサを備えた吐水装置であって、前記光電センサは、検出光を投光する投光素子と、前記投光素子によって投光された検出光の反射光を受光する受光素子と、前記受光素子が配置されるセンサ基板と、前記センサ基板上の前記受光素子を取り囲むシールドケースと、を備え、前記シールドケースは、前壁部、上壁部、下壁部、右壁部、左壁部を有しており、前記右壁部及び前記左壁部の一方には、後方側から延びるスリットと、当該スリットの前方側に隣接する当接部と、が設けられており、前記センサ基板には、前記当接部に当接する切り欠き部が設けられており、前記シールドケースと前記センサ基板とは、はんだ部によって結合されていることを特徴とする吐水装置である。

【0011】

本発明によれば、センサ基板の切り欠き部とシールドケースの当接部との当接を利用することによって、及び、センサ基板とシールドケースとがはんだ部によって結合されていることによって、シールドケースを高い位置決め精度でセンサ基板に固定することができ、結果として高い受光感度を実現することができる。また、センサ基板とシールドケースとを位置決めないし固定するために、それらの各々自身を大型化する必要がなく、また、それらの各々から大きくはみ出るような要素を採用する必要もないため、シールドケース付きの光電センサをより小型に構成ないし配置することができる。

【0012】

また、前記センサ基板の上面は、前記スリットの上縁に当接していることが好ましい。

【0013】

これによれば、センサ基板の上面とシールドケースのスリットの上縁との当接を更に利用することによって、シールドケースを更に高い位置決め精度でセンサ基板に固定することができ、結果としてより高い受光感度を実現することができる。

【0014】

また、この場合、前記スリットは、前後方向において、前記当接部よりも長いことが好ましい。

【0015】

これによれば、センサ基板の上面とシールドケースのスリットの上縁との当接を前後方向に十分な長さで利用することができ、シールドケースを更に高い位置決め精度でセンサ基板に固定することができ、結果として更に高い受光感度を実現することができる。

【0016】

また、前記スリットは、後端部において、テーパ形状となっていることが好ましい。

【0017】

これによれば、スリットの間隙（高さ）が狭い場合でも、センサ基板の前端部をスリット内に円滑に案内することができる。（これにより、スリットの間隙（高さ）をセンサ基板の厚みに可及的に近づけることができる。）

【0018】

また、前記シールドケースと前記センサ基板とは、１箇所のみのはんだ部によって結合されていることが好ましい。

【0019】

これによれば、シールドケースとセンサ基板との固定作業がより容易化される。また、シールドケース付きの光電センサをより一層小型に構成ないし配置することができる。

【0020】

また、前記はんだ部は、左右方向において、前記切り欠き部及び前記当接部と反対側の端部に設けられていることが好ましい。

【0021】

これによれば、左右方向の一方側において、センサ基板の切り欠き部とシールドケースの当接部との当接によって位置決めがなされ、左右方向の他方側において、はんだ部の結合によって位置決めがなされるため、シールドケースとセンサ基板とが、互いに対してよりズレにくい（より高い位置決め精度で固定され得る）。

【0022】

また、前記はんだ部は、前後方向において、後端部に設けられていることが好ましい。

【0023】

これによれば、前後方向の前方側において、センサ基板の切り欠き部とシールドケースの当接部との当接によって位置決めがなされ、前後方向の後方側において、はんだ部の結合によって位置決めがなされるため、シールドケースとセンサ基板とが、互いに対してよりズレにくい（より高い位置決め精度で固定され得る）。また、通常、受光素子はセンサ基板の比較的前方側に配置されるため、はんだ部をセンサ基板の後端部に設けると、はんだ部と受光素子との間の距離が比較的遠くなる。これにより、はんだ部によってシールド性能が低下するという問題を、効果的に抑制することができる。

【0024】

また、前記当接部は、前記切り欠き部に対して、線接触していることが好ましい。

【0025】

これによれば、センサ基板の切り欠き部とシールドケースの当接部との当接によってもたらされる位置決め精度がより高くなる。また、両者の当接が点接触に限られる場合、当接部（点接触部）における応力集中等によりシールドケースに破損が生じる懸念があるが、当該特徴が採用される場合、そのような懸念から解放される。

【0026】

また、前記シールドケースの前記前壁部には、前記反射光の透過を許容する前面受光窓が設けられており、前記シールドケースの前記上壁部には、前記反射光の透過を許容する上面受光窓が設けられていることが好ましい。

【0027】

これによれば、当該シールドケースを、いわゆるサイドビュータイプ（水平投光）の光電センサとトップビュータイプ（鉛直投光）の光電センサとで、共通に利用することができる。（利用しない方の受光窓が、銅箔テープのような遮光テープで覆われる。）

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、センサ基板の切り欠き部とシールドケースの当接部との当接を利用することによって、及び、センサ基板とシールドケースとがはんだ部によって結合されていることによって、シールドケースを高い位置決め精度でセンサ基板に固定することができ、結果として高い受光感度を実現することができる。また、センサ基板とシールドケースとを位置決めないし固定するために、それらの各々自身を大型化する必要がなく、また、それらの各々から大きくはみ出るような要素を採用する必要もないため、シールドケース付きの光電センサをより小型に構成ないし配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第１実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示す概略構成図である。

【図2】図１の吐水装置の光電センサの分解斜視図である。

【図3】図１の吐水装置の光電センサを、センサケース、遮光ケース及びシールドケースの天井部分を除いた状態で、上方から見た平面図である。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線断面図である。

【図5】図３のＶ－Ｖ線断面図である。

【図6】図３のＶＩ－ＶＩ線断面図である。

【図7】図１の吐水装置の吐水口を、センサケースの前面、遮光ケースの前面及びシールドケースの前面を省略して、吐水口の前方側から見た状態を示す図である。

【図8】図２のシールドケースの拡大斜視図である。

【図9】図８のシールドケースを左後方から見た拡大斜視図である。

【図10】図８のシールドケースを左前方から見た拡大斜視図である。

【図11】前方側を右方に向けた状態の図８のシールドケースの平面図である。

【図12】図１１のシールドケースの左側面図である。

【図13】図１１のシールドケースの前面図（正面図）である。

【図14】図１１のシールドケースの後面図（背面図）である。

【図15】図１５（ａ）は、シールドケースを第１センサ基板に係合させる前の状態を示す左前方から見た斜視図であり、図１５（ｂ）は、シールドケースを第１センサ基板に係合させた状態を示す左前方から見た斜視図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）のシールドケース及び第１センサ基板を示す右前方から見た斜視図である。

【図16】本発明の第２実施形態による吐水装置の光電センサの分解斜視図である。

【図17】本発明の第２実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示

【発明を実施するための形態】

【0030】

（第１実施形態：全体構成）
以下、添付図面を参照して本発明の第１実施形態による吐水装置を備えた吐水システムについて説明する。

【0031】

まず、図１は、本発明の第１実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示す概略構成図である。

【0032】

図１に示すように、本実施形態による吐水装置１を備えた吐水システム２は、洗面台用の吐水システムである。吐水装置１は、使用者の手指等及び／又は対象物を検知して自動的に吐水するタイプの吐水装置（自動水栓装置）である。

【0033】

図１の吐水システム２は、供給される水を吐水する吐水装置１と、吐水装置１から吐水される水を受けるボウル部４と、ボウル部４で受ける水を排水する排水路６と、を備えている。（もっとも、吐水装置１は、洗面台用の吐水システム２に限定されず、台所用の吐水システム、小便器用の吐水システム、大便器用の吐水システム、手洗い器用の吐水システム、等に幅広く利用され得る。）

【0034】

吐水装置１は、給水源（図示せず）から供給される水を吐水する吐水装置であり、カウンター８等に設置される。

【0035】

吐水装置１は、カウンター８に固定される水栓本体１０と、給水源から延びる給水路１２と、給水路１２を開閉する電磁弁１４と、電磁弁１４を制御する制御部１６と、を備えている。

【0036】

電磁弁１４は、後述する制御部１６と電気的に接続されており、当該制御部１６によって制御されるようになっている。

【0037】

水栓本体１０は、ボウル部４側の上方に延びるスパウト（吐水部）１８と、給水源から供給された水を吐水口２０に導く吐水流路２２と、スパウト１８内に配置される光電センサ２４と、を備えている。

【0038】

スパウト１８は、中空の四角柱状の外郭部材１８ａによって形成され（途中で側面視Ｌ字状に屈曲している）、その内側に吐水流路２２及び光電センサ２４等が配置されている。外郭部材１８ａは金属製であるが、外郭部材１８ａは、金属製に限られず、一部に樹脂を使用しているものであってもよく、樹脂表面に金属メッキ加工や金属蒸着等による表面仕上げを施したものであってもよい。

【0039】

吐水口２０は、吐水流路２２の下流端に形成され、本実施形態ではスパウト１８の先端部に下向きに設けられている。吐水流路２２は、水を通水する流路である。

【0040】

なお、本実施形態による吐水装置１が吐水する「水」は、水道水や井戸水等の「原水」に限られず、温度調節機器（図示せず）により温度調節された「湯水」であってもよいし、改質された「機能水」（酸性、アルカリ性、除菌効果を有する水等の機能水）であってもよい。更には、いわゆる「水石けん」等についても、本実施形態による吐水装置１が吐水する「水」の一種である。

【0041】

制御部１６は、演算装置（図示せず）とメモリ等の記憶装置（図示せず）を有しており、電磁弁１４及び光電センサ２４等の各機能部と電気的に接続され、電磁弁１４の開閉操作、光電センサ２４の検知動作、等を制御するようになっている。具体的には、制御部１６は、光電センサ２４からの受信信号（検知信号）に基づいて、予め記憶されたプログラム等に従って、電磁弁１４の制御を行うようになっている。

【0042】

光電センサ２４は、吐水口２０に並ぶように、スパウト１８の先端部に下向きに設けられている。光電センサ２４は、検出光Ａ（例えば赤外光）を投光する投光素子と、投光素子によって投光された検出光Ａの反射光Ｂを受光する受光素子と、を有しており、反射光Ｂの受光に対応した受信信号（検知信号）を制御部１６に出力するようになっている。

【0043】

なお、図１及び図２を参照して、本明細書においては、光電センサ２４が検出光Ａを投光する方向を前方側とし、当該前方側と反対側を後方側としている。図１では、光電センサ２４の前後方向を、矢印Ｘにより示している。同様に、吐水口２０からの吐水方向を吐水口２０の前方側とし、当該前方側と反対側を後方側としている。光電センサ２４の前方側と吐水口２０の前方側とは概ね一致しており、光電センサ２４の後方側と吐水口２０の後方側とは概ね一致している。

【0044】

また、図１及び図２を参照して、本明細書においては、光電センサ２４にとって吐水流路２２側（図２の下方側）を下方側とし、当該下方側と反対側（図２の上方側）を上方側としている。図１では、光電センサ２４の上下方向を、矢印Ｙにより示している。

【0045】

更に、本明細書においては、光電センサ２４の上方側を上として前方側から見た時の右手方向を右側とし、当該右側と反対側を左側としている。後述する図３において、光電センサ２４の左右方向を、矢印Ｚにより示している。

【0046】

光電センサ２４は、吐水方向と略平行に（ボウル部４に向かう方向に）検出光Ａが投光されるように設けられている。本実施形態の光電センサ２４は、小型化が実現されているため、スパウト１８がよりコンパクトなデザインに収められている。

【0047】

（第１実施形態：光電センサの基本構成）
次に、図２乃至図６を参照して、光電センサ２４について更に説明する。図２は、図１の吐水装置１の光電センサ２４の分解斜視図であり、図３は、図１の吐水装置１の光電センサ２４を、センサケース２６、遮光ケース４８及びシールドケース３９の天井部分を除いた状態で、上方から見た平面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線断面図であり、図５は、図３のＶ－Ｖ線断面図であり、図６は、図３のＶＩ－ＶＩ線断面図である。

【0048】

主として図２を参照して、光電センサ２４は、中空の箱状に形成されたセンサケース２６（例えば防水ケース）を有している。センサケース２６の後方開口部２６ｃ（図３乃至図５参照）が、バックプレート２８によって塞がれている（嵌合されている）。センサケース２６の内部に、電子回路が形成された回路基板３２が収納されており、当該回路基板３２上に、検出光Ａを投光する投光素子３６と、反射光Ｂを受光する受光素子３８と、が搭載されている。センサケース２６の外部の制御部１６から延びるハーネス３４が、バックプレート２８のハーネス孔２８ａを通って、回路基板３２と電気的に接続されている。シールドケース３９が、受光素子３８を概ね覆って、電磁ノイズ発生要因（電磁波、外来ノイズ、信号等）からシールドするようになっている。更に、センサケース２６内において、投光素子３６及びシールドケース３９を覆うように、遮光ケース４８が設けられている。

【0049】

センサケース２６の前面には、検出光Ａの透過を許容する投光窓２６ａと、反射光Ｂの透過を許容する受光窓２６ｂと、が設けられている。

【0050】

また、センサケース２６の後方開口部２６ｃに嵌合されたバックプレート２８の外側を覆うように、樹脂層（図示せず）が形成されている。この樹脂層は、ポッティングにより樹脂を硬化させることで形成され、水がセンサケース２６の外部から内部に侵入することを防止するようになっている。

【0051】

ハーネス３４は、図４及び図５に示すように、ハーネス孔２８ａを通した後の先端部（電線部）３４ａをハーネス基板４２にはんだ付けすることによって、当該ハーネス基板４２と電気的に接続されている。

【0052】

回路基板３２は、投光素子３６及び受光素子３８が搭載されるセンサ基板である本体基板４０と、ハーネス３４の先端部（電線部）３４ａがはんだ付けされるハーネス基板４２と、本体基板４０とハーネス基板４２とを接続する可撓性の第１フレキシブル基板４４と、を有している。

【0053】

本体基板４０は、リジッドタイプのプリント基板により薄板状に形成され、光電センサ２４の前後方向及び左右方向に延在していて、吐水流路２２側（下方側）の第１面４０ａと、第１面４０ａとは反対側（上方側）の第２面４０ｂと、を有している。投光素子３６及び受光素子３８は、第２面４０ｂ上に配置されている。

【0054】

本実施形態の投光素子３６は、表面実装タイプ（例えばチップタイプ）の投光素子であり、例えばＬＥＤである。表面実装タイプの投光素子３６は、いわゆる砲弾タイプの投光素子よりも高さが低い（砲弾タイプの発光部は、当該発光部の直径が高さとなる）。本実施形態では、投光素子３６の発光部３６ｅが本体基板４０の第２面４０ｂ上に配置され、赤外線を投光するように構成されている。

【0055】

更に、本体基板４０は、図２及び図３に詳しく示すように、受光素子３８が搭載された第１センサ基板５８と、第１センサ基板５８の側方に配置されて投光素子３６が搭載された第２センサ基板６０と、に区画（分離）されており、両者は第２フレキシブル基板６２によって電気的に接続されている。

【0056】

より詳細には、第１センサ基板５８は、図３に示すように、リジッドタイプの四角形状のプリント基板により形成されている。そして、本実施形態の受光素子３８は、いわゆる「サイドビュータイプ」と呼ばれるものであり、受光方向（視向角の中心軸）が第１センサ基板５８と略平行になるように、第１センサ基板５８上に実装されている。

【0057】

受光素子３８が受光した反射光Ｂは、アナログ信号（電磁ノイズに比較的弱い）として検知される。このアナログ信号は、第１センサ基板５８上に設けられた信号処理部６６によって直ちにデジタル信号形態（電磁ノイズに比較的強い）に変換されるが、受光素子３８から信号処理部６６に至るまでの受光信号回路部分６４は、電磁ノイズに比較的弱い。

【0058】

当該受光信号回路部分６４を電磁ノイズ発生要因（電磁波、外来ノイズ、信号等）からシールドするために、シールドケース３９が設けられている。

【0059】

シールドケース３９は、直方体形状の箱状に形成され、受光素子３８が配置された第１センサ基板５８の第２面４０ｂ側を覆うように、第１センサ基板５８を内部に収納している。シールドケース３９は、後述される遮光ケース４８の内側に配置されており、遮光ケース４８よりわずかに小さい。また、シールドケース３９の対応する左側壁には、第１センサ基板５８と係合するスリット３９ｓが形成されている。また、シールドケース３９の前面には、受光窓３９ｂが設けられている。

【0060】

一方、信号処理部６６において処理された後のデジタル信号は、デジタル信号回路６９を介してハーネス３４に伝達されるようになっている。デジタル信号回路６９は、後述するように、第２フレキシブル基板６２及び第２センサ基板６０を通るように形成されている。

【0061】

略同様に、第２センサ基板６０も、図３に示すように、リジッドタイプの四角形状のプリント基板により形成されている。本実施形態の第２センサ基板６０は、第１センサ基板５８と面一に並んで（あるいは平行に並んで）配置されている。そして、本実施形態の投光素子３６も、いわゆる「サイドビュータイプ」と呼ばれるものであり、投光方向（視向角の中心軸）が第２センサ基板６０と略平行になるように、第２センサ基板６０上に実装される。

【0062】

投光素子３６の駆動信号は、ハーネス３４及びデジタル信号回路６８を介してデジタル信号（電磁ノイズに比較的強い）として伝達される。従って、第２センサ基板６０は、第１センサ基板５８とは異なり、シールドケース３９で覆われている必要がない。

【0063】

第２フレキシブル基板６２は、フレキシブルタイプのプリント基板により、薄板状に形成されている。本実施形態の第２フレキシブル基板６２は、第１センサ基板５８及び第２センサ基板６０の内部の中間部分の層を面方向外側に更に延在させることによって形成されている。例えば、第２フレキシブル基板６２は、第１センサ基板５８（又は第２センサ基板６０）等のリジッドタイプの基板の表面層を除くことにより露出される内部層により形成される。よって、例えば、第２フレキシブル基板６２は、第１センサ基板５８及び第２センサ基板６０を接続した状態のリジッドタイプの基板の表面層を除くことにより形成され得る。従って、第２フレキシブル基板６２の高さ方向（上下方向）の厚みは、第１センサ基板５８（又は第２センサ基板６０）の高さ方向（上下方向）の厚みよりも小さい。また、第２フレキシブル基板６２の上面の高さ（上下方向の高さ）は、第１センサ基板５８（又は第２センサ基板６０）の上面の高さ（上下方向の高さ）よりも低い。

【0064】

本実施形態の第２フレキシブル基板６２は、第２センサ基板６０上の投光素子３６の後端位置３６ｂよりも後方に配置されている。第２フレキシブル基板６２は、デジタル信号を伝達するデジタル信号回路６９を搭載している。従って、第２フレキシブル基板６２も、第１センサ基板５８とは異なり、シールドケース３９で覆われている必要がない。

【0065】

ハーネス基板４２は、リジッドタイプのプリント基板により形成され、本体基板４０に対して垂直な立壁状に配置された状態で固定されている。ハーネス基板４２の上下方向の高さはその左右方向の幅よりも小さい。ハーネス基板４２の高さは、ハーネス３４の径よりもわずかに大きい大きさに対応する高さに形成されている。

【0066】

そして、ハーネス基板４２には、４つの小穴４２ａ（図２参照）が形成されており、当該小穴４２ａの各々に、ハーネス３４の先端部（電線部）３４ａが挿入されている（図４参照）。このように挿入された状態で、ハーネス３４の先端部（電線部）３４ａとハーネス基板４２の小穴４２ａとがはんだ付けされ、両者が電気的に接続されている。

【0067】

第１フレキシブル基板４４は、フレキシブルタイプのプリント基板により、薄板状に形成されており、前後方向（Ｘ方向）に延びる本体基板４０と、上下方向（Ｙ方向）に延びるハーネス基板４２と、の間で約９０度折り曲がった状態で配置されている。

【0068】

次に、図２乃至図７を参照して、遮光ケース４８についてより詳細に説明する。

【0069】

図７は、図１の吐水装置１の吐水口２０を、センサケース２６の前面、遮光ケース４８の前面（第５遮光壁５５）及びシールドケース３９の前面を省略して示すと共に、吐水口２０の前方側から見た状態を示す図である。

【0070】

特に図２及び図７に示すように、遮光ケース４８は、全体として箱状で、投光素子３６と受光素子３８との間に配置された第１遮光壁５１と、投光素子３６及び受光素子３８と吐水流路２２（吐水口２０）との間に配置された第２遮光壁５２と、投光素子３６及び受光素子３８と外郭部材１８ａとの間に配置され第１遮光壁５１に接続された第３遮光壁５３と、投光素子３６と外郭部材１８ａとの間に配置され第２遮光壁５２及び第３遮光壁５３に接続された第４遮光壁５４と、前方側に形成された第５遮光壁５５と、受光素子３８と外郭部材１８ａとの間に配置され第２遮光壁５２及び第３遮光壁５３に接続された第６遮光壁５６と、を有している。

【0071】

図３及び図５に示すように、第１遮光壁５１は、前後方向において、本体基板４０の前端より前方側から本体基板４０の後端より後方側まで延びている。第１遮光壁５１の前端は、センサケース２６の前面部の内側近傍に位置しており、第１遮光壁５１の後端は、ハーネス基板４２の近傍に位置している。

【0072】

また、図５に示すように、第１遮光壁５１は、上下方向において、センサケース２６の内側の天井面近傍から底面近傍まで延びている。すなわち、第１遮光壁５１の下端は、第２遮光壁５２に接続されている。もっとも、第２フレキシブル基板６２と干渉しないように、切欠部５１ａが形成されている。本実施形態では、切欠部５１ａの上面は、第２面４０ｂより下方に位置している。切欠部５１ａは、第２フレキシブル基板６２の前端近傍からハーネス基板４２の近傍まで形成されている。

【0073】

第５遮光壁５５は、投光素子３６及び受光素子３８の前方側において左右方向に延びる壁面を形成している。第５遮光壁５５は、投光素子３６の前方正面において透過性を有する部材からなる投光窓４８ａを有しており、また、受光素子３８の前方正面において透過性を有する部材からなる受光窓４８ｂを有している。

【0074】

（第１実施形態：光電センサのシールドケース及び第１センサ基板）
さて、本実施形態の光電センサ２４は、シールドケース３９が第１センサ基板５８に対して高精度に位置決め固定されている。

【0075】

図８は、図２のシールドケース３９の拡大斜視図であり、図９は、図８のシールドケース３９を左後方から見た拡大斜視図であり、図１０は、図８のシールドケース３９を左前方から見た拡大斜視図である。

【0076】

更に、図１１は、前方側を右方に向けた状態の図８のシールドケース３９の平面図であり、図１２は、図１１のシールドケース３９の左側面図であり、図１３は、図１１のシールドケース３９の前面図（正面図）であり、図１４は、図１１のシールドケース３９の後面図（背面図）である。

【0077】

そして、図１５（ａ）は、シールドケース３９を第１センサ基板５８に係合させる前の状態を示す左前方から見た斜視図であり、図１５（ｂ）は、シールドケース３９を第１センサ基板５８に係合させた状態を示す左前方から見た斜視図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）のシールドケース３９及び第１センサ基板５８を示す右前方から見た斜視図である。

【0078】

図８乃至図１５に示すように、本実施形態のシールドケース３９は、概ね直方体の箱状であって、前壁部７１、上壁部７２、下壁部７３、右壁部７４及び左壁部７５を有している。右壁部７４及び左壁部７５の一方、本実施形態では左壁部７５において、後方側から延びるスリット３９ｓと、当該スリット３９ｓの前方側に隣接する当接部３９ｔと、が設けられている。

【0079】

一方、第１センサ基板５８には、当接部３９ｔに当接する切り欠き部が設けられている。具体的には、当該切り欠き部は、切り欠き後端縁５８ｅと、切り欠き側方縁５８ｓと、から構成されている。切り欠き後端縁５８ｅは、当接部３９ｔの後端縁に当接して前後方向の位置決め機能を果たしており、切り欠き側方縁５８ｅは、当接部３９ｔの内側面に線接触（厳密に言えば面接触）して左右方向の位置決め機能を果たしている。

【0080】

また、本実施形態では、図６及び図７に示すように、第１センサ基板５８の右方側縁が、シールドケース３９の右側壁７４の内側面に対して当接している（摺動可能となっている）。すなわち、第１センサ基板５８の右方側縁も、左右方向の位置決め機能を果たしている。

【0081】

また、本実施形態では、図６及び図７に示すように、第１センサ基板５８の上面が、スリット３９ｓの上縁に当接している（摺動可能となっている）。すなわち、第１センサ基板５８の上面とスリット３９ｓの上縁とが、上下方向の位置決め機能を果たしている。

【0082】

更に、本実施形態では、シールドケース３９と第１センサ基板５８とは、１箇所のはんだ部３９ｈによってはんだ付けされて結合されている。はんだ部３９ｈは、左右方向において、切り欠き部５８ｅ、５８ｓ及び当接部３９ｔと反対側の右端部に設けられている。また、はんだ部３９ｈは、前後方向において後端部に設けられている。

【0083】

なお、本件明細書における「はんだ部」とは、「はんだ」付けによって、シールドケース３９と第１センサ基板５８とを電気的に接続するように結合するものだけでなく、例えば、導電接着材によって、シールドケース３９と第１センサ基板５８とを電気的に接続するように結合するようなものをも含む。

【0084】

その他、本実施形態では、スリット３９ｓは、前後方向において、当接部３９ｔよりも長くなっている。また、スリット３９ｓは、後端部において、後端に向かって僅かにテーパ形状に間隙（高さ）が増大されている。

【0085】

（第１実施形態：作用）
以上のような本実施形態の吐水装置１によれば、第１センサ基板５８の切り欠き後端縁５８ｅ及び切り欠き側方縁５８ｓとシールドケース３９の当接部３９ｔとの当接を利用することによって、及び、第１センサ基板５８とシールドケース３９とのはんだ部３９ｈにおけるはんだ結合によって、シールドケース３９を高い位置決め精度で第１センサ基板５８に固定することができ、結果として高い受光感度を実現することができる。

【0086】

また、第１センサ基板５８とシールドケース３９とを位置決めないし固定するために、それらの各々自身を大型化する必要がなく、また、それらの各々から大きくはみ出るような要素を採用する必要もないため、シールドケース３９付きの光電センサ２４をより小型に構成ないし配置することができる。

【0087】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、第１センサ基板５８の上面とシールドケース３９のスリット３９ｓの上縁との当接を更に利用しているため、シールドケース３９を更に高い位置決め精度で第１センサ基板５８に固定することができ、結果としてより高い受光感度を実現することができる。

【0088】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、スリット３９ｓが、前後方向において、当接部３９ｔよりも長いため、第１センサ基板５８の上面とシールドケース３９のスリット３９ｓの上縁との当接を前後方向に十分な長さで利用することができる。これにより、シールドケース３９を更に高い位置決め精度で第１センサ基板５８に固定することができ、結果として更に高い受光感度を実現することができる。

【0089】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、スリット３９ｓが後端部においてテーパ形状となっているため、スリット３９ｓの間隙（高さ）が狭い場合でも、第１センサ基板５８の前端部を当該スリット３９ｓ内に円滑に案内することができる。（これにより、スリット３９ｓの間隙（高さ）を第１センサ基板５８の厚みに可及的に近づける設計が可能である。）

【0090】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、シールドケース３９と第１センサ基板５８とが１箇所のみのはんだ部３９ｈによって結合されているため、シールドケース３９と第１センサ基板５８との固定作業がより容易である。また、シールドケース３９付きの光電センサ２４をより一層小型に構成ないし配置することができる。

【0091】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、はんだ部３９ｈが、左右方向において、切り欠き部（切り欠き後端縁５８ｅ及び切り欠き側方縁５８ｓ）及び当接部３９ｔと反対側の端部に設けられている。これにより、左右方向の一方側において、第１センサ基板５８の切り欠き部とシールドケース３９の当接部３９ｔとの当接によって位置決めがなされ、左右方向の他方側において、はんだ部３９ｈのはんだ結合によって位置決めがなされている。このため、シールドケース３９と第１センサ基板５８とが、互いに対してよりズレにくくなっている（より高い位置決め精度で固定されている）。

【0092】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、はんだ部３９ｈが、前後方向において、後端部に設けられている。これにより、前後方向の前方側において、第１センサ基板５８の切り欠き部とシールドケース３９の当接部３９ｔとの当接によって位置決めがなされ、前後方向の後方側において、はんだ部３９ｈのはんだ結合によって位置決めがなされている。このため、シールドケース３９と第１センサ基板５８とが、互いに対してよりズレにくくなっている（より高い位置決め精度で固定されている）。また、受光素子３８は第１センサ基板５８の比較的前方側に配置されているため、はんだ部３９ｈを第１センサ基板５８の後端部に設けると、はんだ部３９ｈと受光素子３８との間の距離が比較的遠くなる。これにより、はんだ部３９ｈによって電磁シールド性能が低下するという問題を、効果的に抑制することができる。

【0093】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、当接部３９ｔは、切り欠き後端縁５８ｅ及び／または切り欠き側方縁５８ｓに対して、線接触している。これにより、第１センサ基板５８の切り欠き部とシールドケース３９の当接部３９ｔとの当接によってもたらされる位置決め精度がより高くなっている。また、両者の当接が点接触に限られる場合、当接部（点接触部）における応力集中等によりシールドケース３９に破損が生じる懸念があるが、本実施形態によれば、そのような懸念は無用である。

【0094】

その他、本実施形態による吐水装置１によれば、投光素子３６の発光部３６ｅが、本体基板４０の第２面４０ｂ上に配置され、本体基板４０の第２面４０ｂより前方側に突出して配置される必要がないため、光電センサ２４の前方の長さを抑制して、光電センサ２４をより小型化できる。

【0095】

さらに、本実施形態による吐水装置１によれば、投光素子３６が表面実装タイプであるので、光電センサ２４の上下方向の長さ（高さ）を比較的小さくでき、光電センサ２４をより小型化することができる。

【0096】

また、本実施形態の吐水装置１によれば、第１遮光壁５１の存在により、投光素子３６から投光された検出光Ａが光電センサ２４内部における反射等により受光素子３８に到達して誤検知が生じることを、効果的に抑制することができる。

【0097】

また、本実施形態による吐水装置１によれば、第２遮光壁５２、第３遮光壁５３、第４遮光壁５４、第５遮光壁５５及び第６遮光壁５６の存在により、投光素子３６から投光された検出光Ａが外郭部材１８ａの内面における反射等により受光素子３８に到達して誤検知が生じることを、効果的に抑制することができる。

【0098】

（第２実施形態）
第１実施形態では、投光素子３６も受光素子３８も「サイドビュータイプ」と呼ばれる態様で実装されているが、「トップビュータイプ」と呼ばれる態様で実装されてもよい。そのような構成例について、図１６及び図１７を用いて、第２実施形態として説明する。図１６は、本発明の第２実施形態による吐水装置の光電センサ２２４の分解斜視図であり、図１７は、本実施形態による吐水装置を備えた吐水システムを概略的に示す概略構成図である。

【0099】

本実施形態の受光素子３８は、受光方向（視向角の中心軸）が第１センサ基板５８と略垂直になるように、第１センサ基板５８上に実装されており、また、本実施形態の投光素子３６は、投光方向（視向角の中心軸）が第２センサ基板６０と略垂直になるように、第２センサ基板６０上に実装されている。

【0100】

そして、それらの投光方向及び受光方向に対応するように、図１６に示すように、センサケース２２６の投光窓２２６ａ及び受光窓２２６ｂは、センサケース２２６の上面に形成されており、遮光ケース２４８の投光窓２４８ａ及び受光窓２４８ｂは、遮光ケース２４８の上面（第３遮光壁）に形成されており、シールドケース２３９の受光窓２３９ｂは、シールドケース２３９の上面（上部壁）に形成されている。

【0101】

本実施形態の光電センサ２２４は、図１６における上面側を下向きにして、図１７に示すような位置姿勢でスパウト２１８の下面側に取り付けられ得る。図１７に示すように、本実施形態の光電センサ２２４は、薄型のスパウト２１８に搭載するのに好適である。

【0102】

本実施形態のその他の構成については、図１乃至図１５を用いて説明した第１実施形態と略同様である。図１６及び図１７において、第１実施形態と同様の部分については、同様の符号を付している。また、本実施形態の第１実施形態と同様の部分については、詳しい説明を省略する。

【0103】

第２実施形態の吐水装置によっても、第１実施形態の吐水装置１と略同様の効果を得ることができる。

【0104】

なお、第１実施形態のシールドケース３９と第２実施形態のシールドケース２３９とは、共通化することが可能である。例えば、同一のシールドケースにおいて、前壁部に前面受光窓（３９ｂ）を設けておくと共に、上壁部に上面受光窓（３９３ｂ）を設けておいて、利用しない方の受光窓を銅箔テープのような遮光テープで覆うことによって、当該同一のシールドケースを第１実施形態（サイドビュータイプ：水平投光）及び第２実施形態（トップビュータイプ：鉛直投光）の両方に適用可能である。

【符号の説明】

【0105】

１ 吐水装置
２ 吐水システム
４ ボウル部
６ 排水路
８ カウンター
１０ 水栓本体
１２ 給水路
１４ 電磁弁
１６ 制御部
１８ スパウト（吐水部）
１８ａ 外郭部材
２０ 吐水口
２２ 吐水流路
２４ 光電センサ
２６ センサケース
２６ａ 透光窓
２６ｂ 受光窓
２６ｃ 後方開口部
２８ バックプレート
２８ａ ハーネス孔
３２ 回路基板
３４ ハーネス
３４ａ 電線
３６ 投光素子
３６ｂ 後端位置
３６ｅ 発光部
３８ 受光素子
３９ シールドケース
３９ｂ 受光窓
４０ 本体基板
４０ａ 第１面
４０ｂ 第２面
４２ ハーネス基板
４２ａ 小穴
４４ 第１フレキシブル基板
４８ 遮光ケース
４８ａ 投光窓
４９ｂ 受光窓
５１ 第１遮光壁
５１ａ 切欠部
５２ 第２遮光壁
５３ 第３遮光壁
５４ 第４遮光壁
５５ 第５遮光壁
５６ 第６遮光壁
５８ 第１センサ基板
６０ 第２センサ基板
６２ 第２フレキシブル基板
６４ 受光信号回路
６６ 信号処理部
６８ デジタル信号回路
６９ デジタル信号回路
２１８ スパウト（吐水部）
２２４ 光電センサ
２２６ センサケース
２２６ａ 投光窓
２２６ｂ 受光窓
２３９ シールドケース
２３９ｂ 受光窓
２４８ 遮光ケース
２４８ａ 投光窓
２４８ｂ 受光窓
Ａ 検出光
Ｂ 反射光

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】