CN110780277A - 光传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光传感器，其能够防止受光部与发光部的误组装，并且即使在组装后也能够容易地确认受光部与发光部的位置关系的正确和错误。该光传感器从发光部(40)向外部照射规定波长的射出光，并由受光部(50)接收射出光中由物体反射的反射光，并具备：受发光保持部(10)，其保持受光部(50)和发光部(40)；以及壳体部(20)，其在下面形成有插入口部，并从插入口部插入受发光保持部(10)从而在其内部收纳受发光保持部(10)，在插入口部形成有第一定位槽，在受发光保持部的底面部形成有形状与第一定位槽对应的第一突起部(17)。

Description

光传感器

技术领域

本发明涉及光传感器，特别涉及将来自发光部的射出光朝向物体照射，并通过受光部接收来自物体的反射光的光传感器。

背景技术

一直以来，作为用于检测是否存在物体的光传感器，提案了从发光部向物体照射射出光，并通过受光部接收由物体反射的反射光的光传感器(例如，参照专利文献1等)。在这样现有的光传感器中，设计为受光部、发光部及透镜等光学部件收纳在壳体部内，从配置在适当位置的发光部照射的光由物体反射并入射到配置在适当位置的受光部。

专利文献

专利文献1：(日本)特开2015-81801号公报

因此，如果在光传感器的组装作业时弄错受光部和发光部的安装位置，则与被设计为受光用和发光用的光学部件的组合变得不适当，从而不能适当地进行光照射和接收光而成为不合格品。为了防止这样的误组装，通常在搭载受光部和发光部的部件上设置用于确认位置的标记等。但是，光传感器具有小型化的趋势，难以确保标记的可视性。

另外，也可以考虑在壳体内部预先形成定位部，在误插入受光部和发光部的情况下定位部产生干涉从而防止误插入的构造。但是，由于壳体部等构成光传感器的各部件由树脂构成，因此，如果施加一定大小以上的力进行插入时，则存在定位部产生变形而发生即使在错误的位置关系下也能够插入的问题。另外，在壳体部内收纳受光部和发光部后的成品中，由于不能视觉辨认所收纳的内部，所以也存在不能确认受光部和发光部是否搭载在正确的位置的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种光传感器，其能够防止受光部与发光部的误组装，并且即使在组装后也能够容易地确认受光部与发光部的位置关系的正确和错误。

为了解决上述课题，本发明的光传感器从发光部向外部照射规定波长的射出光，并由受光部接收所述射出光中由物体反射的反射光，其特征在于，具备：受发光保持部，其保持所述受光部和所述发光部；壳体部，其在下面形成有插入口部，从所述插入口部插入所述受发光保持部从而在内部收纳所述受发光保持部，在所述插入口部形成有第一定位槽，在所述受发光保持部的底面部形成有形状与所述第一定位槽对应的第一突起部。

由此，由于在受发光保持部的底面部设置有第一突起部，因此，容易判明分别搭载受光部和发光部的位置，在将受发光保持部的朝向弄错而插入到壳体部中的情况下，由于第一突起部与壳体部产生干涉，从而能够防止误插入。另外，由于第一突起部设置在受发光保持部的底面部，第一定位槽形成在壳体部的插入口部，因此，通过从外部确认两者的嵌合插入，即使在光传感器的组装后，也能够容易地确认受光部与发光部的位置关系的正确和错误。

另外，在本发明的一个实施方式中，所述受发光保持部具备从所述底面部向上方突出并收纳在所述壳体部内的台座部，在所述台座部上搭载所述受光部以及所述发光部。

另外，在本发明的一个实施方式中，还具备第二定位槽以及第二突起部，所述第一定位槽与所述第二定位槽形状不同，所述第一突起部与所述第二突起部形状不同。

另外，在本发明的一个实施方式中，所述第一定位槽及所述第一突起部设置为比所述壳体部的侧壁更向外侧突出。

另外，在本发明的一个实施方式中，在所述壳体部形成有第一卡止部以和第二卡止部，在所述受发光保持部形成有：与所述第一卡止部卡止的第一卡止爪、与所述第二卡止部卡止的第二卡止爪，所述第一卡止爪与所述第二卡止爪形状不同。

根据本发明，能够提供一种光传感器，其能够防止受光部与发光部的误组装，并且即使在组装后也能够容易地确认受光部与发光部的位置关系的正确和错误。

附图说明

图1是表示实施方式1的光传感器100的构成的分解立体图；

图2(a)、(b)是表示受发光保持部10的构造的示意立体图，图2(a)是上方立体图，图2(b)是下方立体图；

图3(a)、(b)是表示壳体部20的构造的示意立体图，图3(a)是上方立体图，图3(b)是下方立体图；

图4是表示实施方式1的光传感器100组装后的状态的示意立体图；

图5(a)～(d)是表示本发明的光传感器100中的受发光保持部10的底面构造例的示意平面图。

附图标记说明

10：受发光保持部

100：光传感器

11：台座部

12：分离部

13a：搭载面

14a、14b：端子引导部

15a：第一卡止爪

15b：第二卡止爪

16a、16b：底面部

17：第一突起部

18a～18c：第二突起部

20：壳体部

30：光学部件

40：发光部

50：受光部

21：主体部

22：凸缘部

22a：贯通孔

23：顶面部

23a：发光侧开口部

23b：受光侧开口部

23c：光学部件保持部

24：插入口部

24a：第一定位槽

25：第一开口部

25a、25b、26a、26b：限制部

26：第二开口部

41a、41b、51a、51b：端子部

具体实施方式

(实施方式1)

以下，参照附图对本发明的实施方式1进行说明。图1是表示实施方式1的光传感器100的构成的分解立体图。如图1所示，本实施方式的光传感器100具备：受发光保持部10、壳体部20、光学部件30。另外，在受发光保持部10的台座部11分别搭载有发光部40和受光部50，发光部40的端子部41a、41b及受光部50的端子部51a、51b沿着台座部11向下方延长。在受发光保持部10的底面部突出形成有第一突起部17。

受发光保持部10是用于保持发光部40和受光部50并配置在壳体部20内的规定位置的部件，其外形形成为可收纳在壳体部20的内部的形状和大小。受发光保持部10由树脂材料构成，使用公知的树脂成形技术形成。构成受发光保持部10的树脂材料没有特别限定。关于受发光保持部10的构造，参照图2进行详细说明。

壳体部20构成光传感器100的外形，是用于在内部收纳受发光保持部10、发光部40及受光部50，并在顶面搭载光学部件30的部件。壳体部20也由树脂材料构成，使用公知的树脂成形技术形成。构成壳体部20的树脂材料没有特别限定。在图1中，作为壳体部20示出了大致长方体的箱状的例子，但壳体部20的形状没有限定。关于壳体部20的构造，参照图3进行详细说明。

光学部件30是透过从受光部50向外部照射的光的波长的部件，搭载在壳体部20的顶面。在图1中，作为光学部件30示出了大致矩形且平板状的光学部件，但光学部件30的形状并不限定，例如也可以是将透镜功能一体化的结构。另外，作为光学部件30，也可以具有仅透过从受光部50照射的光的波长的波长滤波器的功能。

发光部40是从光传感器100的外部经由端子部41a、41b传递电力及信号，并以规定的波长发光的部件。发光部40的具体结构没有限定，可以例举有发光二极管(LED：LightEmitting Diode)等。发光部40发出的光的波长只要包含在受光部50的吸收频带中即可，例如使用红外光。另外，发光部40也可以具备透镜等光学部件，以期望的配光特性照射来自LED芯片发出的光。

受光部50是吸收规定波长的光并变换为电信号，并经由端子部51a、51b向光传感器100的外部发送检测信号的部件。受光部50的具体结构没有限定，例如可以使用光敏晶体管。受光部50在吸收频带中包含发光部40照射的光的波长。另外，受光部50也可以具备透镜等光学部件，将入射的光高效地聚光到光敏晶体管进行检测。

图2(a)、(b)是表示受发光保持部10的构造的示意立体图，图2(a)是上方立体图，图2(b)是下方立体图。如图2(a)、(b)所示，受发光保持部10是由树脂一体成形的部件，具备：台座部11、分离部12、搭载面13a、13b、端子引导部14a、14b、第一卡止爪15a、第二卡止爪15b、底面部16a、16b、第一突起部17。

台座部11是从底面部16a、16b向上方突出而形成的大致长方体形状的部分。另外，在台座部11的上部形成有分离部12及搭载面13a、13b，沿着短边侧的侧壁形成有端子引导部14a、14b，在长边侧的侧面形成有第一卡止爪15a及第二卡止爪15b。

分离部12是竖立设置在台座部11的上方中央部的壁状的部分，将搭载面13a、13b分离。另外，如图1所示，分离部12还具有与发光部40和受光部50中的一侧面抵接而保持发光部40和受光部50的功能。在图2中，作为分离部12形成为截面为三角形状且沿宽度方向横切搭载面13a、13b的形状，但形状没有限定。

搭载面13a、13b是形成在台座部11的上方的面，如图1所示，分别是搭载发光部40和受光部50的区域。另外，搭载面13a、13b设置为向分离部12方向倾斜规定角度，通过倾斜使发光部40和受光部50分别朝向规定的受发光方向。

端子引导部14a、14b是沿着台座部11的短边侧的侧壁分别从底面部16a、16b向上方延伸的大致平板状的部分。另外，端子引导部14a、14b的上端形成为比搭载面13a、13b更向上方突出。如图1所示，在将发光部40和受光部50分别搭载于搭载面13a、13b时，端子引导部14a位于端子部41a、41b之间，端子引导部14b位于端子部51a、51b之间。由此，能够确保端子部41a、41b之间以及端子部51a、51b之间的绝缘性。

第一卡止爪15a及第二卡止爪15b是从台座部11的长边侧的侧面向外方突出而形成的弹性爪，第一卡止爪15a及第二卡止爪15b分别设置在相反侧的侧面。另外，形成有第一卡止爪15a及第二卡止爪15b的位置位于底面部16a、16b的上方，并位于搭载面13a、13b的下方。另外，第一卡止爪15a的宽度形成为比第二卡止爪15b大，第一卡止爪15a和第二卡止爪15b的形状不同。

底面部16a、16b是形成受发光保持部10的底部的部分，隔着台座部11而设置在两侧。另外，在底面部16a、16b与台座部11之间设有间隙，如图1所示，从底面部16a与台座部11之间向下方可取出端子部41a、41b，从底面部16b与台座部11之间向下方可取出端子部51a、51b。通过用底面部16a、16b和台座部11夹持端子部41a、41b、51a、51b，能够抑制端子部41a、41b、51a、51b的位置偏移，从而能够定位并保持发光部40和受光部50。从底面部16a向侧方突出地形成有第一突起部17，在底面部16b的侧面没有形成突起。

第一突起部17是在受发光保持部10的短边侧从底面部16a突出而形成的部分，在本实施方式中，大致矩形状的突起以规定的宽度和高度形成。第一突起部17的形状没有限定，但优选为从受发光保持部10的上方、侧方以及下方能够良好地视觉辨认的形状。特别优选形成在底面部16a的下方，即使在已组装了光传感器100的状态下也能够从下方视觉辨认。通过在搭载发光部40的一侧形成第一突起部17，能够防止在搭载发光部40和受光部50时弄错搭载位置。

第一突起部17优选设置在取出端子部41a、41b、51a、51b的位置即设置在设于底面部16a、16b与台座部11之间的间隙的外侧。通过在该位置设置第一突起部17，如图1所示即使在将发光部40和受光部50搭载于受发光保持部10的状态下，由于第一突起部17也位于端子部41a、41b、51a、51b的外侧的位置，因此，能够提高第一突起部17的可视性。

另外，第一突起部17的突出方向优选为壳体部20的短边侧方向。另外，第一突起部17的突出量优选为比壳体部20的短边侧的侧壁更向外方突出。若在壳体部20的长边侧设置第一定位槽24a，则需要加厚主体部21的侧壁，从而难以小型化。

另外，如后面所述，在将受发光保持部10插入壳体部20时，如果以错误的位置关系插入，则第一突起部17与壳体部20产生干涉，因此能够防止误插入。另外，即使以正确的位置关系插入，在组装后也能够从光传感器100的下方确认第一突起部17的位置，因此能够容易地确认发光部40和受光部50配置在正确的位置。在此，示出了仅在搭载发光部40的一侧形成第一突起部17的示例，但也可以仅在搭载受光部50的一侧的底面部16b形成第一突起部17。

图3(a)、(b)是表示壳体部20的结构的示意立体图，图3(a)是上方立体图，图3(b)是下方立体图。如图3(a)、(b)所示，壳体部20是由树脂一体成形的部件，具备：主体部21、凸缘部22、顶面部23、插入口部24、第一开口部25、第二开口部26。

主体部21是构成壳体部20的外形的框体，是内部为空洞而收纳受发光保持部10的部分。在本实施方式中，示出了主体部21形成为大致长方体形状的示例，但形状没有限定。另外，在主体部21的最下部，从短边侧的两侧面延伸形成有凸缘部22。另外，在长边侧的一侧面形成有第一开口部25，在另一侧面形成有第二开口部26。主体部的上端面形成有顶面部23，在下面形成有从主体部21的内部连通的插入口部24。

凸缘部22是从主体部21的短边侧的两侧面延伸而形成的大致平板状的部分。在凸缘部22的平坦部形成有沿上下方向贯通的贯通孔22a。贯通孔22a是在安装光传感器100时插入螺钉或螺栓等固定部件的孔。

顶面部23是主体部21的上端面，形成有发光侧开口部23a和受光侧开口部23b。另外，形成有光学部件保持部23c。发光侧开口部23a是形成在与发光部40对应的位置上的开口，是用于将从发光部40射出的光取出到光传感器100的外部的部分。受光侧开口部23b是形成在与受光部50对应的位置上的开口，是用于从光传感器100的外部取入入射到受光部50的光的部分。

光学部件保持部23c是从顶面部23形成在规定间隔上方的突起，从主体部21的侧壁内侧向顶面部23的内侧突出而形成。顶面部23与光学部件保持部23c之间的间隔和光学部件30的厚度大致相等，在顶面部23上配置光学部件30时，在顶面部23与光学部件保持部23c之间夹持光学部件30。

插入口部24形成在主体部21的下面，是与主体部21的内部连通的开口部。插入口部24的形状与受发光保持部10的底面部16a、16b和台座部11的外形大致相同。插入口部24插入搭载有发光部40和受光部50的受发光保持部10。另外，在插入口部24的一个短边侧形成有第一定位槽24a。

第一定位槽24a是由与受发光保持部10的第一突起部17对应的位置、深度以及形状形成的槽。在将受发光保持部10以正确的朝向从插入口部24插入的情况下，能够将第一突起部17嵌合插入到第一定位槽24a中，从而能够将受发光保持部10插入到正常位置。在受发光保持部10以错误的朝向从插入口部24插入的情况下，第一突起部17与壳体部20产生干涉，从而无法将受发光保持部10插入到正常位置。

在此，优选第一定位槽24a设置为比壳体部20的短边侧的侧壁更向外方突出。由于在壳体部20的短边侧存在如上所述的凸缘部22，因此即使形成第一定位槽24a也能够确保强度。若在壳体部20的长边侧设置第一定位槽24a，则需要加厚主体部21的侧壁，从而难以小型化。

第一开口部25是形成于主体部21的长边侧的一侧面的大致矩形状的开口，在下方的内周形成有限制部25a、25b。限制部25a、25b是形成于第一开口部25的下边内周的突起状部分，规定在限制部25a、25b之间露出的内周的距离。限制部25a、25b的间隔与第一卡止爪15a的宽度大致相同。

第二开口部26是形成于主体部21的长边侧的另一侧面的大致矩形状的开口，在下方的内周形成有限制部26a、26b。限制部26a、26b是形成在第二开口部26的下边内周的突起状部分，规定在限制部26a、26b之间露出的内周的距离。限制部26a、26b的间隔与第二卡止爪15b的宽度大致相同。

图4是表示组装了本实施方式的光传感器100的状态的示意立体图。如图4所示，在壳体部20的顶面部23上搭载有光学部件30，该光学部件30由光学部件保持部23c保持。受发光保持部10从插入口部24插入到壳体部20中，在限制部25a、25b之间，第一卡止爪15a与第一开口部25的下边卡止。另外，同样地，在图中背面侧，在限制部26a、26b之间，第二卡止爪15b与第二开口部26的下边卡止。因此，在限制部25a、25b之间露出的第一开口部25的下边相当于本发明中的第一卡止部，在限制部26a、26b之间露出的第二开口部26的下边相当于本发明中的第二卡止部。

由于限制部25a、25b的间隔及限制部26a、26b的间隔分别相当于第一卡止爪15a及第二卡止爪15b的宽度，因此，在将受发光保持部10的朝向弄错而插入插入口部24的情况下，宽度宽的第一卡止爪15a卡止不到宽度窄的限制部26a、26b之间。由此，除了防止第一突起部17与第一定位槽24a的嵌合插入引起的误组装之外，还能够通过宽度宽的第一卡止爪15a的卡止状态防止误组装。

如图4所示，在正确组装光传感器100的状态下，在第一开口部25内第一卡止爪15a与下边卡止，在第二开口部26内第二卡止爪15b与下边卡止。因此，能够从外部容易地确认发光部40和受光部50以正确的位置关系组装的情况。另外，在光传感器100的底面，在形成于插入口部24的第一定位槽24a中嵌合插入有第一突起部17，能够从底面侧容易地确认发光部40和受光部50以正确的位置关系组装的情况。

如上所述，本实施方式的光传感器100中，能够防止发光部40和受光部50的误组装，并且在组装后也能够容易地确认发光部40和受光部50的位置关系的正确和错误。

(实施方式2)

接着，参照附图对本发明的实施方式2进行说明。与实施方式1重复的内容省略说明。图5(a)～(d)是表示本发明的光传感器100中的受发光保持部10的底面构造例的示意平面图。

图5(a)表示了仅在一底面部16a形成有第一突起部17，与实施方式1同样的结构例。图5(b)表示了在底面部16a形成有第一突起部17，在底面部16b也形成有大致矩形状的第二突起部18a的示例。图5(c)表示了在底面部16a形成有第一突起部17，在底面部16b也形成有大致半圆形状的第二突起部18b的示例。图5(d)表示了在底面部16a形成有第一突起部17，在底面部16b也形成有大致三角形状的第二突起部18c的示例。在图5(b)～(d)的示例中，在插入口部24形成有与第二突起部18a～18c对应的位置和形状的第二定位槽。

在图5(b)～(d)所示的示例中，在底面部16a的相反侧的底面部16b也形成有第二突起部18a～18c，第一突起部17与第二突起部18a～18c形状不同，同样地，第一定位槽24a与第二定位槽形状不同。由此，在弄错受发光保持部10的朝向而从插入口部24插入的情况下，则无法在底面部16a和底面部16b的两侧嵌合插入第一突起部17及第二突起部18a～18c，从而能够可靠地防止误插入。

另外，本次公开的实施方式在所有方面都是例示，并不是限定解释的根据。因此，本发明的技术范围并不是仅由上述实施方式解释，而是基于本发明请求项范围记载的范围限定。另外，也包括与本发明请求项范围等同的意思和范围内的所有变更。

Claims (5)

1.一种光传感器，从发光部向外部照射规定波长的射出光，由受光部接收所述射出光中由物体反射的反射光，其特征在于，具备：

受发光保持部，其保持所述受光部和所述发光部；

壳体部，其在下面形成有插入口部，从所述插入口部插入所述受发光保持部而在内部收纳所述受发光保持部，

在所述插入口部形成有第一定位槽，在所述受发光保持部的底面部形成有形状与所述第一定位槽对应的第一突起部。

2.如权利要求1所述的光传感器，其特征在于，

所述受发光保持部具备从所述底面部向上方突出并收纳于所述壳体部内的台座部，在所述台座部上搭载有所述受光部及所述发光部。

3.如权利要求1所述的光传感器，其特征在于，

还具备第二定位槽及第二突起部，所述第一定位槽与所述第二定位槽形状不同，所述第一突起部与所述第二突起部形状不同。

4.如权利要求1～3中任一项所述的光传感器，其特征在于，

所述第一定位槽以及所述第一突起部设置为比所述壳体部的侧壁更向外方突出。

5.如权利要求1～3中任一项所述的光传感器，其特征在于，

在所述壳体部形成有第一卡止部和第二卡止部，

在所述受发光保持部形成有：与所述第一卡止部卡止的第一卡止爪、与所述第二卡止部卡止的第二卡止爪，

所述第一卡止爪与所述第二卡止爪形状不同。

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