JP3779018B2 - 光電検出器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に送信用光学素子と受信用光学素子とが配置された光学ユニットであって、その前部に、これら素子により送信および受信されるビームの光軸上に焦点が合わせられるレンズを有する前方壁が取り付けられた光学ユニットを備えた光電検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光電検出器として、その一端に光学素子が接続された電子回路であって送信用光学素子への入力、および受信用光学素子により受信した信号の処理を可能にする電子回路を有するとともに、光学ユニットと電子回路とを収納する本体を有するものが広く知られている。特定の光電検出器においては、送信および受信される光学ビームについて垂直方向への反射が必要とされる。このような目的のため、光電検出器本体の前部には、送信および受信される光学ビームを反射する装置が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような角度のある反射が行われる光電検出器においては、これらの反射装置は第一にミラーを備え、このために組立てが複雑となっている。また、反射装置に必要とされる空間は一般に、本体をホルダに固定するための固着ねじが本体の前部に取り付けられることを許容しないようになっている。
【０００４】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、上述した種類の光電検出器であってその具体化および組立てが容易である光電検出器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本体に定置的かつ密封された状態で取り付けられるヘッドであって、前記ヘッドは第一に、少なくとも部分的に透明で光電検出器の本体に取り付けられるフードを有し、第二に、傾斜した反射面とフードの前面との間の空気の空間を切り離した状態で密封されるようフード内に挿入された傾斜した反射面を有するプリズムを有する光電検出器を提供する。
【０００６】
プリズムは好ましくは全反射型であり、光電検出器本体の外側にねじがつけられている場合には、フードは好ましくは光電検出器本体よりも小さい直線状の断面を有しており、その結果、本体固着ねじが容易に本体の前部を通過することができるようになっている。
【０００７】
プリズムとフードはまた、組立て時の割出し（indexing）を可能にするために互いに対向する平面を有していると都合がよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明による光電検出器の一実施の形態を示す図である。
【０００９】
図１乃至図３に示すように、光電検出器は、プラスティックまたは金属材料からなる円柱状本体１０を有している。本体１０はその外側に、雌ねじ山がつけられたホルダ（screw-tapped holder、図示せず）に取り付けるためのねじ山１１がつけられている。本体１０は、透明な光学部分２１（図２参照）によりその前部が閉じられ、接続ケーブル１３が通されるストッパ１２によりその後部が閉じられている。本体１０の内部空間には、プリント配線回路１４のような形態の電子回路が収納されている。プリント配線回路１４の後部はケーブル１３に接続され、その前部は２つの光学素子、すなわち送信用光学素子１５と受信用光学素子１６とに接続されている。送信用および受信用の光軸Ｘ１およびＸ２は、本体の長さ方向軸に対応する方向Ｘに平行、または実質的に平行となっている。
【００１０】
本体１０の前部には、光学素子１５，１６のための密封組立支持部２２を収納する光学部分２１を有する光学ユニット２０と、本体１０に定置的に取り付けられフード３１とこのフード３１に収納されたプリズム３２とからなる反射ヘッド３０とが配置されている。光学部分２１は略閉じた筒状をなし、支持部２２を取り囲むとともに本体１０に挿入される筒状壁２１ａと、送信および受信されるビームの光軸Ｘ１，Ｘ２に沿って焦点が合わせられる２つのレンズ２１ｃ，２１ｄが取り付けられた前方壁２１ｂとを有している。光学部分２１は外側フランジ２１ｅを有し、外側フランジ２１ｅの後部には本体１０の前端１７が、外側フランジ２１ｅの前部には反射装置３０のフード３１の後端３１ｆがそれぞれ当接されている。
【００１１】
フード３１は、実質的に平坦な壁部３１ａによりその前部が閉じられるとともに、壁部３１ｂにおいて略円柱形状をなしている。後者の壁部３１ｂはしかしながら、透明な平面部３１ｃを有している。フード３１は空気が満たされた内部空間３１ｄと、全反射プリズム３２により占められた空間とを有している。後者のプリズム３２は、方向Ｘに関して４５度傾けられた平坦面３２ａと、壁部３１ｂに容易に適合する円柱状側面３２ｂと、平坦面３１ｃと協働する平坦面３２ｃとを有している。平坦面３１ｃ，３２ｃは、光学的な役割とともに機械的な割出し機能を担っている。これら平坦面３１ｃ，３２ｃの間には偏向フィルタを配置してもよい。プリズム３２はこの他に、フード３１の後部であってそこに埋め込まれた接合部３１ｅに当接されるカラー３２ｅを有している。なお、光学部分２１の前端はカラー３２ｅの後面に当接される。プリズム３２は好ましくは全反射型であり、その結果、軸Ｘ１で送信されたビームを直交軸Ｙ１に沿って反射させ、同様に軸Ｙ２からの戻りビームを直交軸Ｘ２に沿って反射させる。変形例として、面３２ａに対して反射面処理がなされるようにしてもよい。
【００１２】
上述した光電検出器は次のような方法で組み立てられる。まず、支持部２２を光学ユニット２１の内部にスライドさせ、光学素子１５，１６をこれらの支持部ハウジング内に挿入する。次に、光学素子１５，１６をプリント配線回路１４に溶接することにより、光学ユニット２０をプリント配線回路１４に取り付ける。その後、カラー３２ｅが接合部３１ｅに当接されるまでプリズム３２がフード３１内に挿入される。そして、フード３１とこのフード３１内に取り付けられたプリズム３２とからなるサブユニットは光学ユニット２０内に挿入され、フード３１の後端３１ｆはフランジ２１ｅに当接する。部材３１，３２および２１の間は超音波溶接により密封される。プリント配線回路１４と反射装置３０とが組み付けられた光学ユニット２０は続いて、光電検出器の本体１０内に挿入され、硬化樹脂（hardening resin）が本体１０の内部空間に鋳造されたときに本体１０と一体化される。
【００１３】
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではなく、本発明と同様の効果および結果を得られるものであれば上述した実施の形態と異なる他の実施の形態をとることもできる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、組立てが容易となり、またフードは好ましくは光電検出器本体よりも小さい直線状の断面を有しているので、本体をホルダに固定するための固着ねじを本体の前部に容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光電検出器の側面図。
【図２】図１に示す光電検出器の前方部分の拡大断面図。
【図３】図２に示す前方部分の分解斜視図。
【符号の説明】
１０ 本体
１４ プリント配線回路（電子回路）
１５ 送信用光学素子
１６ 受信用光学素子
２０ 光学ユニット
２１ 光学部分
２１ｂ 前面
２１ｅ フランジ
２２ 組立支持部
３０ 反射装置
３１ フード
３１ａ 前面
３１ｃ 透明な平坦面
３１ｅ 接合部
３１ｄ 空気の空間
３２ プリズム
３２ａ 反射面
３２ｃ 平坦面
３２ｅ カラー
Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２ 光軸

Claims (5)

1. 内部に送信用光学素子（１５）と受信用光学素子（１６）とが配置された光学ユニット（２０）であって、その前部に、これら素子により送信および受信されるビームの光軸（Ｘ１，Ｘ２）に沿って焦点が合わせられるレンズを有する前方壁が取り付けられた光学ユニットと、
   その一端に光学素子が接続された電子回路と、
   光学ユニットと電子回路とを収納する本体（１０）と、
   前記光軸に垂直な方向（Ｙ）に沿って送信および受信される光学ビームを反射する装置（３０）とを備えた光電検出器であって、
   本体（１０）に定置的かつ密封された状態で取り付けられるヘッド（３１，３２）を備え、
   前記ヘッドは、
   少なくとも部分的に透明で光電検出器の本体（１０）に取り付けられるフード（３１）と、
   フード内に挿入されるとともに、傾斜した反射面（３２ａ）とフードの前面（３１ａ）との間にある空気の空間（３１ｄ）を切り離した密封された状態で取り付けられた反射面（３２ａ）を有するプリズム（３２）と、
   を有することを特徴とする光電検出器。
2. プリズム（３２）はフード（３１）の透明な平坦面（３１ｃ）に対向して配置される平面（３２ｃ）を有していることを特徴とする請求項１記載の光電検出器。
3. プリズム（３２）はフード（３１）の接合部（３１ｅ）と、光学ユニット（２０）に含まれるとともにレンズが取り付けられた光学部分（２１）の前面（２１ｂ）との間で保持されるカラー（３２ｅ）を有していることを特徴とする請求項１記載の光電検出器。
4. フード（３１）は光学部分（２１）のフランジ（２１ｅ）の前部と、プリズム（３２）のカラー（３２ｅ）とに取り付けられることを特徴とする請求項３記載の光電検出器。
5. 本体（１０）には外側にねじ山がつけられ、フード（３１）は本体よりも小さい直線状の断面を有していることを特徴とする請求項１記載の光電検出器。

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