CN110275215A - 光电传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够实现省空间化的光电传感器。光电传感器包括容纳光投射部及光接收部的至少一者的大致长方体形状的壳体，壳体具有：前表面，具有使来自光投射部的光及朝向光接收部的光的至少一者通过的光投射接收面；以及背面，位于与前表面相反的一侧，在背面安装有电缆，电缆容纳有经由控制部连接于光投射部及光接收部的至少一者的软线。

Description

光电传感器
技术领域
本发明涉及一种光电传感器。
背景技术
作为进行检测区域内有无物体或物体的表面状态等的检测的机器，可使用光电传感器。在光电传感器中，出射光的光投射部和接收光的光接收部容纳在外壳(以下称为壳体)的内部。
例如下述专利文献1的光电传感器中，在壳体的内部容纳有安装基板和透镜等，所述安装基板搭载有构成光投射接收部的电子零件(光投射元件及光接收元件等)、及构成信号处理部的电子零件等。壳体具有用于使从光投射部发出的检测光、及光接收部所接收的返回光通过的开口部。而且，壳体上例如连接有电缆，电缆用于从光电传感器的外部对安装基板提供电源，并将经光接收电路进行了处理的信号发送至光电传感器的外部。下述专利文献1中，电缆连接于壳体的底面侧。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2007-073417号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
另外，对于生产设备等中使用的光电传感器来说，要求进一步的省空间化。但是，现有的光电传感器无法充分应对所述省空间化的要求。详细而言，例如像图7所示的现有的光电传感器那样，在将电缆连接于容纳有光投射接收部等的壳体的底面侧的结构的情况下，视光电传感器的设置朝向不同，有时将所述电缆绕弯而使用。这样，需要在壳体的底面侧至少确保用于将电缆绕弯的空间，因而有可能造成光电传感器的设置空间浪费。
因此，本发明提供一种能够实现省空间化的光电传感器。
[解决问题的技术手段]
本发明的一实施例的光电传感器具有向前方空间出射光的光投射部、与从前方区间接收光的光接收部的至少一者，所述光电传感器包括：壳体，具有大致长方体形状，容纳光投射部及光接收部的至少一者，壳体具有：前表面，具有使来自光投射部的光及朝向光接收部的光的至少一者通过的光投射接收面；以及背面，位于与前表面相反的一侧，光投射部及光接收部的至少一者经由控制部而连接于软线，在背面安装有容纳软线的电缆。
根据所述实施例，在位于与光投射接收面为相反侧的背面安装有容纳软线的电缆，因而无需在壳体的底面侧(换言之，壳体的上下方向)确保电缆绕弯的空间。由此，与将电缆连接于壳体的底面侧的结构相比较，能够实现壳体的上下方向上的光电传感器的省空间化。
所述实施例中，也可在背面设有多个用于将壳体固定于外部的安装部，且电缆安装于位于背面的上方侧的安装部、与位于背面的下方侧的安装部之间。
根据所述实施例，在壳体的背面的上方侧的安装部、与背面的下方侧的安装部之间安装有电缆，因而能够有效运用背面的空间而实现壳体的小型化。
所述实施例中，电缆也能以其端部位于壳体的内部的方式而安装于背面，且设有包覆端部的周围的保护构件。
根据所述实施例，设有包覆电缆的端部的周围的保护构件，因而能够抑制从电缆的端部折曲，从而能够提高电缆的折曲耐久性。
所述实施例中，壳体也可还容纳搭载有光投射部及光接收部的基板、及软线中未被电缆包覆的部分。
根据所述实施例，在壳体内部还容纳基板及软线，因而与例如将软线配置于壳体外部的光电传感器相比较，能够实现设置光电传感器时的省空间化。
所述实施例中，也可使软线连接于构成为大致平板状的基板的端部，且光投射部及光接收部配置于基板的靠近与基板的端部为相反侧的端部。
根据所述实施例，光投射部及光接收部配置于基板的靠近与连接有软线的端部为相反侧的端部，因而能够抑制基板中的软线的连接位置与光投射部及光接收部的位置位于附近时可能产生的噪声(noise)的发生。
所述实施例中，软线也可具有从基板的端部向壳体内部的一面侧延伸并以朝向背面侧的方式弯曲的部分、及从所述部分向电缆的端部侧延伸的部分。
根据所述实施例，软线具有从基板的端部向壳体内部的面侧延伸并以朝向背面侧的方式弯曲的部分、及从所述部分向电缆的端部侧延伸的部分，因而能够确保容纳于壳体内部的软线长更大。通过这样确保软线长，能够抑制从外部经由软线传递至基板的振动。
[发明的效果]
根据本发明，能够提供一种能实现省空间化的光电传感器。
附图说明
图1是从一方向观看本实施方式的光电传感器的立体图。
图2是从另一方向观看图1的光电传感器的立体图。
图3是从顶面侧观看图1的光电传感器的平面图。
图4是图1的光电传感器的侧面图。
图5是表示图1的V-V截面的截面图。
图6是表示将图1的光电传感器安装于外部的示例的图。
图7是表示将现有的光电传感器安装于外部的示例的图。
[符号的说明]
1：光电传感器；
2：壳体；
21：前表面；
21a：光投射接收面；
22：背面；
22a：安装部；
23：顶面；
24：底面；
25、26：侧面；
30：光投射接收基板；
31：光投射部；
31a：光投射元件；
31b：光投射透镜；
32：光接收部；
32a：光接收元件；
32b：光接收透镜；
41：托架；
50：软线；
80：电缆；
81：电缆保护构件。
具体实施方式
参照附图对本发明的合适的实施方式的光电传感器进行说明。为了方便说明，关于前后左右及上下，以图1及图2所示为基准。各图中，标注相同符号的部分具有相同或相似的结构。
如图1至图5所示，光电传感器1包括具有大致长方体形状的壳体2。在壳体2的内部容纳有光投射部31(图5)、光接收部32等。以下，将光投射部31及光接收部32统称为光投射接收部。而且，以下以在壳体2内容纳有光投射部31及光接收部32的示例为前提来进行说明，但不限定于图示的示例，本实施方式中，只要在壳体2内容纳有光投射部31及光接收部32的至少一者即可。即，将光投射部31及光接收部32分别容纳在各个壳体中的方式也包括在本实施方式的光电传感器中。
壳体2例如是由树脂或金属所形成。关于构成长方体的六面，壳体2具有前表面21、背面22、顶面23、底面24、侧面25及侧面26。前表面21及背面22隔着壳体2的内部而相向。同样地，顶面23及底面24隔着壳体2的内部而彼此相向，而且，侧面25及侧面26隔着壳体2的内部而彼此相向。前表面21及背面22的上下方向较左右方向形成得更长。同样地，顶面23及底面24的前后方向较左右方向更长，而且，侧面25及侧面26的上下方向较前后方向形成得更长。此外，壳体2除了所述六面以外，还在相当于长方体的任一个角的位置具有斜面27及斜面28a、斜面28b。斜面27相对于前表面21及底面24而倾斜，且将前表面21与底面24相连。同样地，斜面28a相对于背面22及顶面23而倾斜，且将背面22与顶面23相连，而斜面28b相对于背面22及底面24而倾斜，且将背面22与底面24相连。
与壳体2相关的本实施方式的所谓“大致长方体形状”，并非指内角全部成为90度的长方体，而是指至少包括这种长方体的一个角如斜面那样经倒角的形状。
前表面21具有使来自光投射部31的光及朝向光接收部32的光通过的光投射接收面21a。顶面23邻接于前表面21，且在与前表面21及背面22正交的方向上延伸。如图2等所示，在背面22设有多个用于在设置光电传感器1时将壳体2固定于外部的安装部22a。安装部22a设于背面22的上方侧(图5中的上方向侧)、及背面22的下方侧(图5中的下方向侧)。安装部22a具有较背面22中安装有电缆80的部分更向后方侧凸起的形状。换言之，背面22中安装有电缆80的部分具有较安装部22a更向前方侧凹陷的形状。安装部22a在其内部具有安装孔22b。安装孔22b是用于在使用光电传感器1时，使用规定的固定金属零件(未示出)进行固定的孔。
电缆80例如是用于从外部对光投射接收基板30(图5)、光投射部31及光接收部32等提供电源，而且将经光接收部32进行了电处理的信号送至外部的构件。如图5所示，电缆80在内部容纳用于在光投射接收部与外部之间收发信号的软线50。本实施方式中，电缆80安装于壳体2的背面22。详细而言，电缆80安装于背面22的上方侧的安装部22a、与背面22的下方侧的安装部22a之间(即背面22的中央侧)。
而且，如图5所示，电缆80以其端部80a位于壳体2内部的方式安装于背面22，且设有至少包覆端部80a的周围的电缆保护构件81。电缆保护构件81例如是以包覆电缆80中位于壳体2内部的部分、及电缆80中连接于背面22的部分的方式而设置。这样，通过利用电缆保护构件81来包覆电缆80的端部80a周边，例如在使电缆80折曲而使用时，能够抑制将电缆80从其端部80a侧弯折，从而能够提高电缆80的折曲耐久性。
此外，在壳体2的顶面23侧设有显示部70。显示部70根据光电传感器1的电源状况或检测状况而亮灯。例如，显示部70具有在电源接通(ON)时亮灯的电源灯、及在检测到被检测物时亮灯的操作显示灯。电源灯及操作显示灯分别包含例如发光二极管(LightEmitting Diode，LED)，且以互不相同的显示色而亮灯。
接着，对容纳于壳体2内部的光投射部31、光接收部32、光投射接收基板30及软线50等的结构进行说明。
如图5所示，光投射部31对被检测物投射光，且具有光投射元件31a及光投射透镜31b。光投射元件31a例如为发光二极管或激光二极管，其光轴X与前后方向(图5中为左右方向)平行。光接收部32接收对被检测物投射的光的反射光，且具有光接收元件32a及光接收透镜32b。光接收元件32a例如为光电二极管、二象限光电二极管、内置光电二极管的集成电路(Integrated Circuit，IC)或位置检测元件。关于判定有无被检测物的检测原理，例如有透射、回归反射、扩散反射或限定反射，关于求出距被检测物的距离的测距的检测原理，例如能够使用飞行时间(Time of Flight，TOF)或三角测距的原理。例如，当所述结构中使用三角测距的原理时，从光投射元件31a出射的光透过光投射透镜31b而投射至被检测物，经被检测物反射的光透过光接收透镜32b而在光接收元件32a上成像。光接收元件32a输出与此成像位置相应的两个光接收信号，经由放大器而向控制电路发送。放大器及控制电路内置于光电传感器1中，控制电路中，将从所接收的两个光接收信号运算出的位置信号值与阈值相比较，求出距被检测物的距离。
在光投射接收基板30上，搭载有光投射元件31a、光接收元件32a、驱动光投射元件31a的未图示的光投射电路、及对光接收元件32a的光接收信号进行电处理的未图示的光接收电路。从安装于光投射接收基板30的光投射元件31a照射的光被引导至光投射透镜31b，从光接收透镜32b入射的光被引导至光接收元件32a。光投射接收基板30构成为大致平板状，且在图5所示的示例中，光投射接收基板30在壳体2的上下方向上延伸而配置。
此外，如图5所示，光投射接收基板30与一对透镜(光投射透镜31b及光接收透镜32b)是由托架41连结。经托架41连结的光投射接收基板30及一对透镜是由树脂制的保持件(未示出)所保持，并容纳于壳体2的内部。
软线50经由控制部(未示出)而连接于光投射部31及光接收部32的至少一者。控制部控制光投射部31的发光，并且对来自光接收部32的光接收量进行处理而生成输出信号。软线50例如构成为导线(wire)状，且是导体经绝缘性的构件覆盖而构成。在壳体2内部设有用于容纳软线50的容纳空间。软线50的一端连接于光投射接收基板30的端部30a，穿过壳体2的内部，并从背面22侧伸出至外部。在壳体2的背面22，安装有使多根软线50集合并利用规定的保护覆盖构件(例如护套(sheath))包覆的电缆80。通过这样配设连接于光投射接收基板30的端部30a的软线50，例如经光接收部32进行了处理的电信号能够经由容纳有软线50的电缆80而发送至外部。
本实施方式中，软线50连接于光投射接收基板30的位置远离光投射接收部的设置位置。具体而言，搭载于光投射接收基板30的光投射部31及光接收部32配置于靠近与连接有软线50的端部30a为相反侧的端部30b。换言之，将光投射接收部配置于较光投射接收基板30的中央轴线O(图5)而更靠近与端部30a为相反侧的端部30b侧。进而换言之，以自光投射接收基板30的端部30a至光投射接收部的设置位置的距离较自与所述端部30a为相反侧的端部30b至光投射接收部的设置位置的距离更长的方式，将光投射接收部配置于光投射接收基板30。通过这样规定光投射接收部的配置及软线50的连接位置，能够充分地确保光投射接收部、与软线50和光投射接收基板30的连接位置(端部30a)之间的距离。由此，能够抑制软线50与光投射接收基板30的连接位置处于光投射接收部的附近时产生的噪声的发生。
此外，图5中表示了将软线50连接于光投射接收基板30的端部30a(图5中为光投射接收基板30的下方侧端部)的示例，但不限定于图示的示例。例如，也可构成为将软线50连接于光投射接收基板30的上方侧的端部30b，且将光投射接收部配置于靠近端部30a。即，只要使软线50连接于光投射接收基板30的位置、与光投射接收部的设置位置远离而配置即可，可变形为其他各种形态。
而且，软线50具有从光投射接收基板30的端部30a向壳体2内部的一面侧延伸并以朝向背面22侧的方式弯曲的部分50a、及从所述部分50a延伸至电缆80的端部80a侧的部分50b。本实施方式中，软线50具有从光投射接收基板30的端部30a向壳体2内部的底面24侧延伸并以朝向背面22侧的方式弯曲的部分50a、及从所述部分50a沿着壳体2内部的背面22侧(换言之，壳体2内部的背面侧的面22c)向电缆80的端部80a侧延伸的部分50b。通过这样将软线50配设于壳体2内部，能够充分地确保从光投射接收基板30的端部30a到电缆80的端部80a的软线长。由此，能够抑制从外部经由软线50传递至光投射接收基板30的振动。
此外，构成软线50的所述部分50a及部分50b不限定于图5所示的示例，只要具有抑制经由软线50传递至光投射接收基板30的振动的功能，可将软线50的结构变更为各种形状或大小。
根据以上所说明的本实施方式，在位于与使来自光投射部31的光及朝向光接收部32的光通过的光投射接收面21a为相反侧的背面22，安装有容纳在光投射接收部与外部之间收发信号的软线50的电缆80。
例如，在使用如图7所示那样将电缆80b连接于壳体2b的底面24b的光电传感器1b的情况下，视光电传感器1b的设置朝向不同，有时需要电缆80b绕弯的空间。即，在如图7所示那样使光电传感器1b的侧面抵接于规定的载置构件90b而设置光电传感器1b时，有时在壳体2b的底面24b侧设置电缆80b绕弯的空间，而需要确保壳体2b的上下方向的长度L2。此外，图7中，表示了使连接于壳体2b的底面24b侧的电缆80b向与光轴X为相反侧的方向折曲的示例。
另一方面，根据本实施方式的光电传感器1，如图6所示，在壳体2的背面22安装有电缆80，因而即便使壳体2的侧面抵接于规定的载置构件90而设置光电传感器1时，也无需在壳体2的底面24侧确保电缆80绕弯的空间。另外，也不需要电缆绕弯用的夹具。其结果，能够使壳体2的上下方向上的长度L1较L2(图7)更短，从而能够实现光电传感器1的省空间化。尤其在使图6所示的光电传感器1在壳体2的上下方向上并排设置多个时，与图7所示的结构相比较，壳体2的上下方向上的设置空间的差异变得明显。详细而言，当使多个光电传感器1沿着壳体2的上下方向并排设置而使用时(即，以使相邻的光电传感器1中的其中一个光电传感器1的壳体2的底面24、与另一个光电传感器1的壳体2的顶面23彼此邻接的方式设置时)，与使图7所示的光电传感器1b同样地并排设置多个时相比较，能够进一步抑制壳体2的上下方向上的设置空间。
以上说明的实施方式是为了使本发明的理解容易，并非用于限定解释本发明。实施方式所包括的各构件以及其配置、材料、条件、形状及尺寸等不限定于例示，能够适当变更。而且，也可将不同实施方式所示的结构彼此局部地替换或组合。
(附记)
一种光电传感器1，包括向前方空间出射光的光投射部31、及从前方区间接收光的光接收部32的至少一者，且光电传感器1包括：
壳体2，具有大致长方体形状，容纳光投射部31及光接收部32，
壳体2具有：
前表面21，具有使来自光投射部31的光及朝向光接收部32的光通过的光投射接收面21a；以及
背面22，位于与前表面21相反的一侧，
光投射部31及光接收部32的至少一者经由控制部而连接于软线50，
在背面22安装有容纳软线50的电缆80。

Claims (8)

1.一种光电传感器，包括向前方空间出射光的光投射部、及从前方区间接收光的光接收部的至少一者，其特征在于，所述光电传感器包括：
壳体，具有大致长方体形状，容纳所述光投射部及所述光接收部的至少一者，
所述壳体包括：
前表面，具有使来自所述光投射部的光及朝向所述光接收部的光的至少一者通过的光投射接收面；以及
背面，位于与所述前表面相反的一侧，
所述光投射部及所述光接收部的至少一者经由控制部而连接于软线，
在所述背面安装有容纳所述软线的电缆。
2.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，在所述背面设有多个用于将所述壳体固定于外部的安装部，
所述电缆安装于位于所述背面的上方侧的所述安装部、与位于所述背面的下方侧的所述安装部之间。
3.根据权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述电缆是以其端部位于所述壳体的内部的方式而安装于所述背面，且
设有包覆所述端部的周围的保护构件。
4.根据权利要求2所述的光电传感器，其特征在于，所述电缆是以其端部位于所述壳体的内部的方式而安装于所述背面，且
设有包覆所述端部的周围的保护构件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光电传感器，其特征在于，所述壳体还容纳搭载有所述光投射部及所述光接收部的基板、及所述软线中未被所述电缆包覆的部分。
6.根据权利要求5所述的光电传感器，其特征在于，所述软线连接于构成为大致平板状的所述基板的端部，
所述光投射部及所述光接收部配置于所述基板的靠近与所述基板的端部为相反侧的端部。
7.根据权利要求5所述的光电传感器，其特征在于，所述软线具有从所述基板的端部向所述壳体内部的一面侧延伸并以朝向所述背面侧的方式弯曲的部分、及从所述部分向所述电缆的端部侧延伸的部分。
8.根据权利要求6所述的光电传感器，其特征在于，所述软线具有从所述基板的端部向所述壳体内部的一面侧延伸并以朝向所述背面侧的方式弯曲的部分、及从所述部分向所述电缆的端部侧延伸的部分。
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