JPH0572027U - 光電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタ板を適切な角度に固定することがで
きて光学的な性能を向上させる。 【構成】 フィルタ板１３は段差部１５内に納められ、
その段差部１５の内周縁部に設けられて超音波溶着装置
にて溶壊された押さえ突部２０によって押さえ固定され
ている。このフィルタ板１３を覆うように前面カバー１
４が取り付けられる。フィルタ板１３は前面カバー１４
の取付前に押さえ突部２０によって固定されているか
ら、フィルタ板１３がずれ動いたり、ユニットケースと
前面カバーとの間に挟まれたりして不適切な取付状態に
なることがない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はユニットケースと前面カバーとの間にフィルタ板を設けてなる光電セ ンサに関し、特に、そのフィルタ板の固定構造を改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の光電センサとして、例えば回帰反射形光電センサがある。これは、本 体ケース内に投光素子及び受光素子が同方向を向くように配設されており、各光 電素子に出入りする光の光路にはそれぞれ偏光方向が９０度異なる偏光フィルタ を設けた構成である。この種のセンサは、例えば図１１に示すように、本体１を 反射ミラー２との間でラス瓶等の被検出体３の通過経路を挟むようにしてセット される。

【０００３】 このため被検出体３が存在しない場合には、本体１の投光素子から投射された 光は反射ミラー２にて反射して本体１の受光素子に入射し、被検出体３が存在す ると投光素子から投射された光は被検出体３で反射して受光素子に入射するよう になる。

【０００４】 ところで、反射ミラー２にて光が反射する場合には、その光の振動方向が９０ 度回転し、ガラスのような鏡面物体で光が反射する場合には反射光の振動方向は 変化しない。回帰反射形光電センサはこの性質を利用して被検出物体３を検出す るようになっており、そのために前述したように２枚の偏光フィルタが設けられ ているのである。

【０００５】 即ち、投光素子前には偏光フィルタが設けられているから、投光素子からの光 のうち例えば横方向の振動成分の光のみが前方に投射される。一方、受光素子の 前にも投光側の偏光フィルタとは偏光方向が９０度異なる偏光フィルタが設けら れているから、振動方向を回転させる性質がない鏡面物体で反射した光は受光側 の偏光フィルタを通過することができない。しかし、光の振動方向を９０度回転 させる性質を有する反射ミラー２にて反射した光は、ちょうど受光側の偏光フィ ルタの方向と一致するようになるため、ここを通過して受光素子に至るようにな る。これにて反射ミラー２で反射した光と被検出体３で反射した光とを区別する ことができるのである。

【０００６】 このような原理によって被検出体３が検出されるから、各偏光フィルタは、偏 光方向が互いに正確に９０度の相対角度をもって取り付けられていることが理想 である。

【０００７】 そこで、従来の回帰反射形光電センサは、図１２に示すようにユニットケース ４の前面に矩形の偏光フィルタ５を納める段差部６を形成しておき、この段差部 ６内に偏光フィルタ５を納めた状態で前面カバー７をユニットケース４に例えば 超音波溶着して固定する構成としていた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記構成においては、偏光フィルタ５の収納作業性を考慮して段差 部６と偏光フィルタ５との間にはある程度のクリアランスを設けることが必要で あるから、段差部６内に納められた偏光フィルタ５は自由に動き得る状態となっ ている。このため、図１４に示すように２枚の偏光フィルタ５が共に逆方向に傾 いた状態になってしまうことがあり、この場合には各フィルタ５の偏光方向の相 対角度が理想的な９０度にはならないため、反射光の振動方向によって被検出体 ３からの反射と反射ミラー２からの反射とを区別し難くなる。このことは、回帰 反射形光電センサの特徴である鏡面物体の検出が不可能になり、そのセンサは不 良品として扱わなければならなくなることを意味する。

【０００９】 また、上記構成では、偏光フィルタ５が段差部６内で自由に動き得る状態のま まで前面カバー７を取り付けて固定するから、例えば図１３に示すように、前面 カバー７の取付時に偏光フィルタ５がずれ動いてそのまま前面カバー７とユニッ トケース４との間に挟まれて固定されてしまうことがある。この場合には、偏光 フィルタ５を通過しない光が前方に投射されてしまうため、やはり不良品となる 。

【００１０】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、フィルタ板を適切な 状態に固定できて安定した品質を確保することができる光電センサを提供すると ころにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の光電センサは、光電素子及びレンズが取り付けられるユニットケース と、このユニットケースに取り付けられた前面カバーと、ユニットケースと前面 カバーとの間に設けられたフィルタ板とを備えてなるものであり、ユニットケー スにはフィルタ板を納めるための段差部が形成されると共に、その段差部の内周 縁部には超音波溶着装置にて溶壊されることによりフィルタ板を押さえ固定して いる押さえ突部が設けられているところに特徴を有する。

【００１２】

【作用】

フィルタ板は段差部内に納められるだけでなく、その段差部の内周縁部に設け られて超音波溶着装置にて溶壊された押さえ突部によって押さえ固定されている 。このため、フィルタ板がずれ動くことがなく、傾斜して不適切な取付状態にな ることがなくなる。また、前面カバーをユニットケースに取り付ける際にもフィ ルタ板のずれ動きが防止されるから、フィルタ板がユニットケースと前面カバー との間に挟まれて不適切な取付状態になることもない。

【００１３】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案の構成によれば、フィルタのずれ動きによって取付 状態が不適切になることを防止できるから、高品質の光電センサとすることがで きる。

【００１４】

【実施例】

以下本考案を回帰反射形の光電スイッチに適用した一実施例について図１ない し図１０を参照して説明する。

【００１５】 図１は本実施例の光電スイッチを組み立てる前における分解図を示している。 ここでユニットケース１１は黒色のプラスチックにより成形され、２個の光電素 子、即ち投光素子及び受光素子（共に図示せず）を収納するための素子収納凹部 １１ａを背面側に有しており、ここから前面側に向かってテーパー状に広がる空 洞部１１ｂを介してレンズ収納部１１ｃが連続して形成されている。

【００１６】 ユニットケース１１の各レンズ収納部１１ｃは正面から見ると矩形状をなして おり、ここに図２に示すようにプラスチック製のレンズ１２が圧入して嵌合され 、素子収納凹部１１ａに図示しない光電素子側のユニットが嵌め込まれる。各レ ンズ１２の前面は平坦面状をなしており、ここに後に詳述するフィルタ板たる矩 形の偏光フィルタ１３がそれぞれ重ねて配置され、更にこれらを覆うようにして プラスチック製の前面カバー１４がユニットケース１１に取付固定される。

【００１７】 さて、前記ユニットケース１１の各レンズ収納部１１ｃは前面に向けて開口し ており、その各開口周縁部に段差部１５が形成されている。この段差部１５の全 体形状は共に縦横寸法が僅かに相違する長方形状をなすと共に、互いに９０度回 転した角度関係で形成されている。また、例えば受光側（図２において右側）の 段差部１５は正面から見て左上及び右上の２カ所の隅部が三角状に角を取った三 角隅部１５ａとなっており、また左下及び右下の２カ所の隅部は四角形に入り込 ませた切り込み隅部１５ｂとなっている。更に、投光側（図２において左側）の 段差部１５は正面から見て左上及び左下の２カ所の隅部が三角状に角を取った三 角隅部１５ａとなっており、また右上及び右下の２カ所の隅部は四角形に入り込 ませた切り込み隅部１５ｂとなっている。

【００１８】 上記段差部１５の内周縁部のうち、ユニットケース１１の中央に位置する隔壁 部１６には２個の溶着用突部１７が図１中上向きに一体に突設され、これは図４ にも拡大して示すように左右両側面がユニットケース１１の前面に対して直角に 立ち上がる長方形状をなしている。

【００１９】 また、段差部１５の内周縁部のうち、ユニットケース１１の図２中左右両側に 位置する部分には、それぞれ２個の溶着用突部１８がやはり上向きに一体に突設 されている。これは図４に拡大して示すように段差部１５の内側部分がユニット ケース１１の前面に対して直角に立ち上がる形態をなすと共に、外側部分に傾斜 面１８ａが形成されている。

【００２０】 一方、前記偏光フィルタ１３は縦横寸法が僅かに相違する長方形であり、その うち隣合う２つの隅部は前記段差部１５の三角隅部１５ａに対応して三角状に切 除され、残りの２つの隅部は段差部１５の切り込み隅部１５ｂに対応して四角状 に切除された形状である。

【００２１】 次に、本実施例の光電スイッチの組み立て手順につき述べる。まず、ユニット ケース１１の各レンズ収納部１１ｃ内にレンズ１２を収納しておき、ここにそれ ぞれ偏光フィルタ１３を重ねて配置する（図４参照）。この時、ユニットケース １１の２つの段差部１５及び偏光フィルタ１３の形状は共に縦横寸法が相違し、 しかも各隅部が異形状をなしているから、偏光フィルタ１３を段差部１５に特定 の方向でしかセットすることができない。即ち、図２に示すようにユニットケー ス１１の受光側（右側）の段差部１５では三角隅部１５ａは上辺２カ所に設けら れ、投光側（左側）の段差部１５では三角隅部１５ａは左辺２カ所に設けられて いる。このため、偏光フィルタ１３は受光側では三角状に切除された隅部が上に なる方向でしか段差部１５内にセットできず、投光側では三角状に切除された隅 部が左になる方向でしか段差部１５にセットすることができない。従って、偏光 フィルタ１３は同一のものを使用しているから、受光側と投光側とでは各偏光フ ィルタ１３のセット方向は自ずと互いに９０度異なる方向となる。この様子は、 図３において各偏光フィルタ１３に偏光方向を示す矢印を付して示した通りとな る。

【００２２】 このように２枚の偏光フィルタ１３を９０度異ならせて配置した後、そのユニ ットケース１１を超音波溶着装置にセットして偏光フィルタ１３の超音波溶着を 行う。この超音波溶着は図５に示すように溶着用突部１７，１８に超音波ホーン １９を押し付け、これにより溶着用突部１７，１８を超音波振動による摩擦熱で 溶壊させて行う。この際、ユニットケース１１の隔壁部１６に突設されている２ 本の溶着用突部１７は直方体状をなしているから、超音波ホーン１９によって左 右両側に均等に広がるように溶壊される。しかし、ユニットケース１１の左右両 側に位置する計４本の溶着用突部１８は傾斜面１８ａを有するから、これが溶壊 する際には図６において矢印Ａにて示すように段差部１５の内周側に倒れ込みな がら変形する。この結果、偏光フィルタ１３は同図中矢印Ｂ方向に押されること になり、左右の両偏光フィルタ１３共にユニットケース１１の隔壁部１６に突き 当てられた状態となる。

【００２３】 そして、超音波ホーン１９が更に押し付けられることにより、溶着用突部１８ は完全に溶壊して押さえ突部２０となり、これが図７ないし図９に示すように各 偏光フィルタ１３を押さえ固定するようになる。

【００２４】 この後、前面カバー１４をユニットケース１１の前面に装着し、これを更に超 音波溶着してユニットケース１１に固定すれば、ユニットケース１１側の組立が 完了し、ここに図示しない光電素子ユニットを装着して光電センサの組立が完了 する。

【００２５】 上記実施例によれば、次の通りの効果が得られる。

【００２６】 （１）各偏光フィルタ１３は押さえ突部２０によってユニットケース１１に押 さえ固定されるから、そのずれ動きを確実に防止することができる。従って、両 偏光フィルタ１３の偏光方向の相互角度を正確に理想的な９０度に維持すること ができるので、光学的な性能を高水準に維持することができる。特に、偏光フィ ルタ１３を配置した後、前面カバー１４を取り付ける際に、偏光フィルタ１３が ずれ動いてユニットケース１１と前面カバー１４との間に挟まれてしまうことを 確実に防止できる。このため、図１３に示したようになって偏光フィルタ１３を 通過しない光が漏れ出るような事態を防止できて不良品の発生がなくなる。

【００２７】 （２）しかも特に本実施例では、ユニットケース１１の左右両側に設けた溶着 用突部１８に傾斜面１８ａを形成したから、これが超音波ホーン１９によって溶 壊されるときに図６に矢印Ａで示す方向に倒れ込みながら変形し、偏光フィルタ １３が同図矢印Ｂ方向に押されてユニットケース１１の隔壁部１６に突き当たる 状態となる。このため、偏光フィルタ１３が隔壁部１６の側面を基準にしてまっ すぐに並ぶことになり、両偏光フィルタ１３の偏光方向の相互角度をより正確に ９０度に設定できるようになり、光学的性能の向上にいっそう寄与する。

【００２８】 （３）更に、特に本実施例では、ユニットケース１１の段差部１５及び偏光フ ィルタ１３の形状については共に縦横寸法を相違させ、しかも各隅部を異形状と なしている。このため、仮に偏光フィルタ１３を段差部１５に誤った方向でセッ トしようとしても段差部１５には嵌まり込まず、適切な方向でしか嵌め込むこと ができない。従って、偏光フィルタ１３は受光用及び投光用に共通な１種類であ りながら、これを簡単に２種類に使い分けることができ、部品点数の削減及び組 立作業の効率化も併せて図ることができる。 なお、本考案は上記した実施例のような回帰反射形の光電センサに適用するだ けでなく、ユニットケースと前面カバーとの間にフィルタ板を配置する構成を有 する光電センサに広く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】組立前における分解縦断面図

【図２】同じくユニットケースにレンズ及び偏光フィル
タを装着した状態の正面図

【図３】組立前における分解斜視図

【図４】偏光フィルタをセットした状態の拡大縦断面図

【図５】超音波溶着を行う様子を示す縦断面図

【図６】超音波溶着の途中過程の様子を示す縦断面図

【図７】超音波溶着後の様子を示す縦断面図

【図８】同じく正面図

【図９】同じく拡大縦断面図

【図１０】前面カバーを取り付けた状態の縦断面図

【図１１】回帰反射形光電スイッチの使用状態を示す斜
視図

【図１２】従来の光電スイッチを示す縦断面図

【図１３】従来の光電スイッチにおける不具合点を示す
縦断面図

【図１４】従来の光電スイッチにおける不具合点を示す
正面図

【符号の説明】

１１…ユニットケース １２…レンズ １３…偏光フィルタ １４…前面カバー １５…段差部 １７，１８…溶着用突部 １９…超音波ホーン ２０…押さえ突部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電素子及びレンズが取り付けられるユ
   ニットケースと、このユニットケースに取り付けられた
   前面カバーと、前記ユニットケースと前記前面カバーと
   の間に設けられたフィルタ板とを備えて構成されるもの
   において、前記ユニットケースには前記フィルタ板を納
   めるための段差部が形成されると共に、その段差部の内
   周縁部には超音波溶着装置にて溶壊されることにより前
   記フィルタ板を押さえ固定している押さえ突部が設けら
   れていることを特徴とする光電センサ。