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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor und insbesondere einen Sensor mit begrenzter Reflexion, welcher Austrittslicht von einer Lichtemissionseinheit in Richtung eines Objekterfassungsbereichs durch eine Austrittslichtlinse strahlt und reflektiertes Licht von einem Objekt, das in dem Objekterfassungsbereich vorliegt, durch eine Reflexionslichtlinse an einer Lichtempfangseinheit empfängt.
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STAND DER TECHNIK
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Herkömmlicherweise wird als Sensor zur Erfassung, ob ein Objekt an einer vorbestimmten Position vorliegt oder nicht, ein Sensor mit begrenzter Reflexion vorgeschlagen, welcher Austrittslicht von der Lichtemissionseinheit zu einem Bereich mit begrenzter Erfassung eines Objekts strahlt und reflektiertes Licht, das durch das Objekt in dem Erfassungsbereich reflektiert wird, an der Lichtempfangseinheit empfängt (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
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Ein derartiger Sensor mit begrenzter Reflexion strahlt Austrittslicht von der Lichtemissionseinheit zu dem Erfassungsbereich durch die Austrittslichtlinse und empfängt reflektiertes Licht, das durch ein Objekt in dem Erfassungsbereich reflektiert wird, durch die Lichtempfangslinse an der Lichtempfangseinheit. Wenn reflektiertes Licht in die Lichtempfangseinheit eintritt, wird das Licht durch die Lichtempfangseinheit in ein elektrisches Signal umgewandelt, und infolgedessen kann das Vorhandensein eines Objekts in dem Erfassungsbereich erfasst werden, indem eine Spannungsänderung erfasst wird, die in der Lichtempfangseinheit auftritt. Daher ist der Erfassungsbereich auf einen Bereich begrenzt, der mit Licht von der Lichtemissionseinheit bestrahlt wird und das Licht die Lichtempfangseinheit erreichen kann. Der Einstellbereich eines derartigen Erfassungsbereichs kann durch den optischen Aufbau der Austrittslichtlinse und der Lichtempfangslinse verändert werden.
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In dem in Patentdokument 1 gezeigten Sensor mit begrenzter Reflexion des Standes der Technik sind die Austrittslichtlinse und die Lichtempfangslinse durch eine Kombination aus einer asphärischen Linse und einer zylindrischen Linse eingerichtet. Es ist daher durch Erfassen einer kurzen Distanz unter Verwendung der zylindrischen Linse und Erfassen einer langen Distanz unter Verwendung der asphärischen Linse möglich, den Erfassungsbereich für lange Distanzen zu vergrößern, während der Erfassungsbereich für kurze Distanzen gehalten wird.
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DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENT
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Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr.2015-81801
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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In dem vorangehend beschriebenen herkömmlichen Sensor mit begrenzter Reflexion ist es notwendig, die Austrittslichtlinse und die Lichtempfangslinse in dem Gehäuse unterzubringen und jeweils eine genaue Fokuslagenausrichtung mit der Lichtemissionseinheit und der Lichtempfangseinheit durchzuführen. Dafür sind ein Vorsprung und ein Loch an dem Ende und einer Mitte der Linse einstückig gebildet und werden in entsprechende Rastabschnitte in dem Gehäuse eingepasst, wodurch die Ausrichtung durchgeführt wird. Indem Linsen mit unterschiedlichen Fokuslagen zusammengesetzt werden, ist es möglich, den Erfassungsbereich des Sensors mit begrenzter Reflexion auf einen Bereich entsprechend der Linse zu ändern.
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Wenn die Linse jedoch in dem Gehäuse aufgenommen wird, muss die Linse in das Gehäuse in einem Zustand, in dem die Linse gehalten wird, eingesetzt und eine Ausrichtung zu dem Rastabschnitt durchgeführt werden, wodurch das Problem entsteht, dass der Vorgang eines Zusammensetzens kompliziert wird. Da es notwendig ist, einen Vorsprung und ein Loch zur Ausrichtung auf der Linse einstückig zu bilden, wird die Form der Linse kompliziert und der Schwierigkeitsgrad der Verarbeitung hoch. Darüber hinaus ist es nach der Ausrichtung der Linse in dem Gehäuse notwendig, den oberen Abschnitt des Gehäuses mit einem Deckel abzudecken, um zu verhindern, dass Staub und Schmutz in das Innere des Gehäuses gelangen. Es ist daher in einem montierten Zustand des Deckels schwierig zu überprüfen, ob die Linse, die dem Erfassungsbereich entspricht, zusammengesetzt ist oder nicht, ob die Linse genau ausgerichtet ist oder nicht und dergleichen.
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Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um diese Probleme zu lösen und ihre Aufgabe ist es, einen Sensor mit begrenzter Reflexion bereitzustellen, der eine Ausrichtung zur Zeit einer Montage einer Linse einfach und genau durchführen und die Staubdichtigkeitseigenschaft verbessern kann.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Zur Lösung der vorangehend genannten Aufgaben, ist der Sensor mit begrenzter Reflexion der vorliegenden Erfindung ein Sensor mit begrenzter Reflexion, welcher Austrittslicht von einer Lichtemissionseinheit in Richtung eines Objekterfassungsbereichs durch eine Austrittslichtlinse strahlt und reflektiertes Licht von einem Objekt, das in dem Objekterfassungsbereich vorliegt, durch eine Reflexionslichtlinse an einer Lichtempfangseinheit empfängt, wobei der Sensor mit begrenzter Reflexion aufweist: ein Gehäuse, das einen Rastabschnitt, der auf einer Seitenfläche gebildet ist, und eine erste Öffnung, die dem Objekterfassungsbereich zugewandt ist, aufweist, wobei das Gehäuse die Lichtemissionseinheit und die Lichtempfangseinheit aufnimmt, und einen Linsenteil, der einen Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil, der mit der Austrittslichtlinse und der Reflexionslichtlinse einstückig gebildet ist, und einen Seitenflächenabdeckungsteil, in dem sich ein Ende des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils entlang der Seitenfläche erstreckt, aufweist, wobei der Linsenteil die erste Öffnung mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil abdeckt und der Seitenflächenabdeckungsteil durch den Rastabschnitt eingerastet ist.
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Aus diesem Grund ist der Seitenflächenabdeckungsteil, der sich von dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil erstreckt, durch den auf der Seitenfläche des Gehäuses gebildeten Rastabschnitt eingerastet und es wird möglich, eine Ausrichtung zur Zeit einer Montage der Linse einfach und genau durchzuführen sowie die Staubdichtigkeitseigenschaft zu verbessern.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Rastabschnitt eine Schnappverschluss-Struktur auf, in der eine Rastklinke an der Spitze eines elastischen Stücks gebildet ist und die Rastklinke in eine Rastöffnung eingepasst ist, die auf dem Seitenflächenabdeckungsteil gebildet ist.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Führungsnut, welche den Seitenflächenabdeckungsteil führt, auf der Seitenfläche gebildet.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung lässt der Rastabschnitt den Seitenflächenabdeckungsteil an einer Position einrasten, die näher zu dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil ist als eine Mitte des Seitenflächenabdeckungsteils in einer Erstreckungsrichtung.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die erste Öffnung im Inneren eine Dichtungsnut auf, wobei die Dichtungsnut entlang der Längsrichtung des Gehäuses gebildet ist, der Linsenteil weist einen Dichtungsvorsprung mit einer Form entsprechend der auf der Seite der ersten Öffnung gebildeten Dichtungsnut auf und die Dichtungsnut und der Dichtungsvorsprung liegen aneinander an.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse eine zweite Öffnung auf der zu der ersten Öffnung gegenüberliegenden Seite auf und weist der Sensor mit begrenzter Reflexion ferner ein Montagesubstrat, das in dem Gehäuse mit der Lichtemissionseinheit und der Lichtempfangseinheit, die darauf montiert sind, aufgenommen ist, und eine Abdeckung, die mit dem Gehäuse eingerastet ist und die zweite Öffnung abdeckt, auf.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbinder zur externen elektrischen Verbindung auf dem Montagesubstrat montiert und liegt der Verbinder von einer dritten Öffnung frei, die auf einer anderen Seitenfläche des Gehäuses gebildet ist.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt der Verbinder von einer vierten Öffnung frei, die auf der Bodenfläche der Abdeckung gebildet ist.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Sensor mit begrenzter Reflexion bereitzustellen, der eine genaue Ausrichtung zur Zeit einer Montage einer Linse durchführen und die Staubdichtigkeitseigenschaft verbessern kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche eine Konfiguration eines Sensors 100 mit begrenzter Reflexion gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche die Konfiguration des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion zeigt.
- 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens eines Gehäuses 10 und eines Substrats 30.
- 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 10 und einer Abdeckung 40.
- 5 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 10 und eines Linsenteils 20.
- 6 ist eine Querschnittsansicht des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion, wobei 6(a) eine schematische Querschnittsansicht an einer Position A-A in 1 ist und 6(b) eine schematische Querschnittsansicht an einer Position B-B in 1 ist.
- 7 ist eine Ansicht, welche eine Befestigungsstruktur eines Montagesubstrats 31 gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch zeigt, wobei 7(a) ein Beispiel zeigt, das einen Presspassungsstift 19a und einen Verstemmstift 19b verwendet, und 7(b) ein Beispiel zeigt, in dem ein Haftmittel 19c auf eine Rückfläche des Montagesubstrats 31 aufgebracht ist.
- 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche eine Konfiguration eines Sensors 200 mit begrenzter Reflexion gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
- 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche die Konfiguration des Sensors 200 mit begrenzter Reflexion zeigt.
- 10 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens eines Gehäuses 50 und eines Substrats 70.
- 11 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 50 und einer Abdeckung 80.
- 12 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 50 und eines Linsenteils 60.
- 13 ist eine Querschnittsansicht des Sensors 200 mit begrenzter Reflexion, wobei 13(a) eine schematische Querschnittsansicht an einer Position A-A in 8 ist und 13(b) eine schematische Querschnittsansicht an einer Position B-B in 8 ist.
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MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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<Erste Ausführungsform>
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Im Folgenden wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Konfiguration des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche die Konfiguration des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion zeigt. Wie in 1 und 2 gezeigt, weist der Sensor 100 mit begrenzter Reflexion das Gehäuse 10, den Linsenteil 20, das Substrat 30 und die Abdeckung 40 auf.
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Das Gehäuse 10 ist ein Gehäuse, welches eine äußere Form des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion bildet und jede Komponente hält, und 1 zeigt ein kastenförmiges Beispiel eines im Wesentlichen rechteckigen parallelepipedischen Gehäuses. Das Gehäuse 10 ist aus einem Material hergestellt, das kein Licht mit einer Wellenlänge durchlässt, die länger ist als Ultraviolettlicht, und es kann zum Beispiel schwarz gefärbtes Harz verwendet werden. Das Gehäuse 10 weist einen Gehäusekörper 11, einen Anbringungsabschnitt 12, einen Rastabschnitt 13, eine Trennplatte 14 und eine Öffnung 15 auf. Die Form des Gehäuses 10 ist nicht auf die in 1 gezeigte rechteckige parallelepipedische Form beschränkt.
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In dem Gehäusekörper 11 sind jeweils als Öffnungen eine Rastöffnung 11a in der Nähe der Bodenfläche der Seitenfläche, eine Bodenöffnung 11b auf der Bodenfläche und eine Seitenflächenöffnung 11c in der Längsseitenfläche gebildet. Der Anbringungsabschnitt 12 und der Rastabschnitt 13 sind auf der Seitenfläche der kurzen Seite gebildet, die Öffnung 15 ist auf der oberen Fläche gebildet und die Trennplatte 14 ist in der Öffnung 15 vorgesehen.
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Die Rastöffnung 11a ist eine Öffnung, die auf der Seitenfläche des Gehäusekörpers 11 gebildet ist, und ist an einer Position gebildet, welche einer Rastklinke 41a entspricht, die an späterer Stelle beschrieben wird. Obwohl 1 und 2 ein Beispiel zeigen, in dem die Rastöffnung 11a in der Längsrichtung des Gehäuses 10 vorgesehen ist, kann die Rastöffnung 11a auf der Bodenfläche in der Richtung der kurzen Seite vorgesehen sein. Die Bodenflächenöffnung 11b ist eine Öffnung, die auf der unteren Fläche des Gehäusekörpers 11 gebildet ist, und entspricht in der vorliegenden Erfindung der zweiten Öffnung. Die Seitenflächenöffnung 11c ist eine Öffnung, die auf der Seitenfläche des Gehäusekörpers 11 gebildet ist, und entspricht in der vorliegenden Erfindung der dritten Öffnung. Die Seitenflächenöffnung 11c ist an einer Position und in einer Form entsprechend einem Verbinder 34 und einem Öffnungsabdeckungsteil 42 gebildet, die an späterer Stelle beschrieben werden.
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Der Anbringungsabschnitt 12 ist ein Abschnitt, der mit dem Gehäusekörper 11 auf der kurzen Seitenfläche des Gehäuses 10 einstückig gebildet ist, und ein Abschnitt zum Ausrichten und Befestigen des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion an einem anderen Element. 1 und 2 zeigen ein Beispiel, in dem der Anbringungsabschnitt 12 ein Vorsprung mit einer im Wesentlichen kubischen Form ist, in dem ein Anbringungsloch 12a gebildet ist, welches ein in der vertikalen Richtung und der Tiefenrichtung durchdringendes Loch ist. Das Anbringungsloch 12a ist ein Loch, in welches ein Befestigungselement, wie etwa eine Schraube oder ein Bolzen, eingesetzt wird, und auf seiner Innenseite kann, falls nötig, eine Schraubnut gebildet sein. Die Form des Anbringungsabschnitts 12 ist nicht auf die in 1 und 2 gezeigten beschränkt und es kann zum Beispiel eine flache Platte verwendet werden, die im Wesentlichen horizontal von der Seitenfläche vorstehend gebildet ist.
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Der Rastabschnitt 13 ist ein Abschnitt, der auf der Seitenfläche der kurzen Seite des Gehäusekörpers 11 gebildet ist, und dient zum Einrastenlassen des Linsenteils 20. Obwohl die spezifische Struktur des Rastabschnitts 13 nicht beschränkt ist, ist es möglich, eine Schnappverschluss-Struktur zu verwenden, in welcher zum Beispiel ein Teil der Seitenfläche als ein elastisches Stück ausgeschnitten ist und eine Rastklinke 13a an der Spitze davon gebildet ist, wie in 1 und 2 gezeigt. In dem Rastabschnitt 13 ist in der kurzen Seitenfläche des Gehäusekörpers 11 eine Führungsnut 13b mit der gleichen Breite und Länge wie ein Seitenflächenabdeckungsteil 24 gebildet, welcher an späterer Stelle beschrieben wird.
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Die Trennplatte 14 ist ein im Wesentlichen flacher Plattenabschnitt, der im Wesentlichen in der Mitte der Öffnung 15 errichtet ist. Die Trennplatte 14 trennt die Lichtemissionsseite und die Lichtempfangsseite und ihr oberes Ende liegt an der unteren Fläche eines Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 des Linsenteils 20 an, welcher an späterer Stelle beschrieben wird. Da die Lichtempfangsseite und die Lichtemissionsseite durch die Trennplatte 14 getrennt sind, kann verhindert werden, dass Licht von einer Lichtemissionseinheit 32 eine Lichtempfangseinheit 33 direkt erreicht.
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Die Öffnung 15 ist eine Öffnung, die auf der oberen Fläche des Gehäusekörpers 11 gebildet ist, und entspricht in der vorliegenden Erfindung der ersten Öffnung. Ein Linsenanlageabschnitt 15a und eine Dichtungsnut 15b sind in der Öffnung 15 gebildet. Der Linsenanlageabschnitt 15a ist ein Abschnitt, der ein oberes Ende einer Längsseitenfläche des Gehäusekörpers 11 bildet. Die Dichtungsnut 15b ist eine Stufe oder eine Nut, die im Inneren des Linsenanlageabschnitts 15a gebildet ist, und ist bis zu einer Position gebildet, die niedriger ist als das obere Ende der Trennplatte 14. Die Form der Dichtungsnut 15b ist so gebildet, dass sie eine Breite, eine Länge und eine Tiefe aufweist, die einem Dichtungsvorsprung 25 des Linsenteils 20 entsprechen, welcher an späterer Stelle beschrieben wird. Obgleich sich in 2 die Dichtungsnut 15b zu der Außenseite des elastischen Stücks des Rastabschnitts 13 erstreckt, kann sie auch eine Form aufweisen, die sich zu der Innenseite des elastischen Stücks erstreckt, um ein fehlerhaftes Einsetzen des Seitenflächenabdeckungsteils 24 zu verhindern.
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Der Linsenteil 20 ist ein optisches Element, das aus einem lichtdurchlässigen Material, wie etwa Harz, hergestellt ist, das ein aus der Lichtemissionseinheit 32 austretendes Licht durchlässt, es mit einer vorbestimmten Lichtverteilung nach außen leitet und ein von außen einfallendes Licht durchlässt und es dazu bringt, in die Lichtempfangseinheit 33 einzutreten. Wie in 1 und 2 gezeigt, weist der Linsenteil 20 den Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21, eine Austrittslichtlinse 22, eine Reflexionslichtlinse 23, den Seitenflächenabdeckungsteil 24 und den Dichtungsvorsprung 25 auf.
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Der Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 ist ein im Wesentlichen flacher Plattenabschnitt, der den oberen Abschnitt des Linsenteils 20 bildet, und die Austrittslichtlinse 22 und die Reflexionslichtlinse 23 sind auf seinem unteren Flächenseite einstückig gebildet. Die obere Fläche des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 ist eine im Wesentlichen flache Fläche und ist gegenüber zu dem Objekterfassungsbereich angeordnet. Folglich führt der Sensor 100 mit begrenzter Reflexion eine Lichtemission zu dem Objekterfassungsbereich und einen Lichtempfang von dem Objekterfassungsbereich über den Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 durch. Da der Linsenteil 20 den Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 aufweist, steht der Linsenteil 20 von dem Sensor 100 mit begrenzter Reflexion nicht nach außen vor und es ist möglich, Platz zu sparen und eine Anhaftung von Schmutz zu verhindern. Die Nähe des äußeren Umfangs des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 ist gebildet, um dem Außendurchmesser des Linsenanlageabschnitts 15a des Gehäusekörpers 11 zu entsprechen, und liegt an den Linsenanlageabschnitt 15a an, um den Linsenteil 20 zu dem Gehäuse 10 auszurichten und ihn daran zu befestigen.
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Die Austrittslichtlinse 22 ist eine Linse zum Bestrahlen des Objekterfassungsbereichs mit Licht, das aus der Lichtemissionseinheit 32 austritt. Die Reflexionslichtlinse 23 ist eine Linse zum Veranlassen von Licht, das durch das Erfassungsziel in dem Objekterfassungsbereich reflektiert wird, in die Lichtempfangseinheit 33 einzutreten. Die Austrittslichtlinse 22 und die Reflexionslichtlinse 23 sind an Positionen gebildet, die voneinander durch eine Trennungsnut 26 getrennt sind, und der Linsenteil 20 ist mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 einstückig geformt. Durch das einstückige Formen der Austrittslichtlinse 22 und der Reflexionslichtlinse 23 als den Linsenteil 20, wobei der Linsenteil 20 zu dem Gehäuse 10 einfach ausgerichtet wird, ist es möglich, die Austrittslichtlinse 22 und die Reflexionslichtlinse 23 zu der Lichtemissionseinheit 32 bzw. der Lichtempfangseinheit 33 auszurichten, und es ist möglich, den Vorgang des Zusammensetzens zu vereinfachen und eine Ausrichtungsgenauigkeit zu verbessern.
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Der Seitenflächenabdeckungsteil 24 ist ein flacher plattenartiger Abschnitt, in dem sich in der Figur beide Enden des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 nach unten erstrecken, und er ist mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 einstückig geformt. Die Form des Seitenflächenabdeckungsteils 24 ist gebildet, um die gleiche Breite und Länge wie die Führungsnut 13b zu haben. Eine Rastöffnung 24a ist in dem Seitenflächenabdeckungsteil 24 an einer Position entsprechend dem Rastabschnitt 13 gebildet. Wenn der Linsenteil 20 an dem Gehäuse 10 angebracht wird, wird der Seitenflächenabdeckungsteil 24 in die Führungsnut 13b eingepasst und der Rastabschnitt 13 wird in die Rastöffnung 24a eingepasst, wodurch eine Ausrichtung und Befestigung durchgeführt werden.
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Der Dichtungsvorsprung 25 ist ein linearer Vorsprung, der auf der Rückflächenseite in der Nähe der langen Seite des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 vorgesehen ist, und er ist in einer Position und Form gebildet, die der Dichtungsnut 15b entsprechen. Wie in 2 gezeigt, ist das Längsende des Dichtungsvorsprungs 25 relativ zu der Innenfläche des Seitenflächenabdeckungsteils 24 außen und relativ zu der Außenfläche innen positioniert.
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Die Trennungsnut 26 ist eine Nut, welche die Austrittslichtlinse 22 von der Reflexionslichtlinse 23 trennt und die Rückfläche des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 erreicht, und sie richtet den Linsenteil 20 aus und hält ihn, indem die Trennplatte 14 eingesetzt wird. Die Flächen der Austrittslichtlinse 22 und der Reflexionslichtlinse 23, die durch die Trennungsnut 26 freiliegen, weisen eine sich verjüngende Form auf, wodurch ein Einsetzen und Ausrichten der Trennplatte 14 erleichtert wird.
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Das Substrat 30 ist ein Element, in dem die Lichtemissionseinheit 32, die Lichtempfangseinheit 33 und der Verbinder 34 auf einer Fläche des Montagesubstrats 31 montiert sind. Das Montagesubstrat 31 ist ein Substrat, auf dem eine Verdrahtungsschicht (nicht gezeigt) gebildet ist, und die Lichtemissionseinheit 32, die Lichtempfangseinheit 33 und der Verbinder 34 sind auf der Verdrahtungsschicht montiert. Das Material, welches das Montagesubstrat 31 bildet, ist nicht begrenzt und die Verwendung von Materialien, wie etwa einer Leiterplatte, eines Metallsubstrats und eines Verbundsubstrats aus Harz und Metall, ist möglich. Ein Ausrichtungsloch 31a, das ein Durchgangsloch ist, ist auf dem Montagesubstrat 31 an einer vorbestimmten Position gebildet.
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Die Lichtemissionseinheit 32 ist ein Element, an das Energie und ein Signal von außerhalb des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion über den Verbinder 34 und die Verdrahtungsschicht übertragen werden und welches Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge emittiert. Obwohl die spezifische Konfiguration der Lichtemissionseinheit 32 nicht beschränkt ist, wird eine Leuchtdiode (LED) oder dergleichen verwendet. Die Wellenlänge des durch die Lichtemissionseinheit 32 emittierten Lichts muss nur innerhalb des Absorptionsbandes der Lichtempfangseinheit 33 liegen und es wird zum Beispiel Infrarotlicht verwendet. Die Lichtemissionseinheit 32 kann ein optisches Element, wie etwa eine Linse, umfassen und strahlt das Licht, das von einem LED-Chip emittiert wird, mit einer gewünschten Lichtverteilungscharakteristik aus.
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Die Lichtempfangseinheit 33 ist ein Element, welches Licht einer vorbestimmten Wellenlänge absorbiert, das Licht in ein elektrisches Signal umwandelt und ein Erfassungssignal über den Verbinder 34 und die Verdrahtungsschicht von dem Sensor 100 mit begrenzter Reflexion nach außen sendet. Obwohl die spezifische Konfiguration der Lichtempfangseinheit 33 nicht beschränkt ist, kann zum Beispiel ein Fototransistor verwendet werden. Die Lichtempfangseinheit 33 weist eine Wellenlänge eines durch die Lichtemissionseinheit 32 ausgestrahlten Lichts in dem Absorptionsband auf. Die Lichtempfangseinheit 33 kann ein optisches Element, wie etwa eine Linse, umfassen und sammelt effizient auf einen Fototransistor einfallendes Licht zur Erfassung.
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Der Verbinder 34 ist ein Element, mit welchem Kabel oder dergleichen von außerhalb des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion verbunden sind und der Signale ausgibt und von außen empfängt. Der Anschluss des Verbinders 34 ist mit der Verdrahtungsschicht auf dem Montagesubstrat 31 elektrisch verbunden. In den in 1 und 2 gezeigten Beispielen ist der Verbinder 34 in einer Richtung parallel zu der Montagefläche des Montagesubstrats 31 montiert und er liegt vom Gehäuse 10 durch die Seitenflächenöffnung 11c frei.
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Die Abdeckung 40 ist ein Element, das die Bodenflächenöffnung 11b des Gehäuses 10 abdeckt und das Substrat 30 hält. Die Abdeckung 40 weist eine Abdeckungswand 41 auf, die entlang der vier Seiten des Bodenflächenaußenumfangs errichtet ist, und der Außenumfang der Abdeckungswand 41 ist im Wesentlichen identisch zu dem Innenumfang der Bodenflächenöffnung 11 b. Die Rastklinke 41a ist auf der Seitenfläche der Abdeckungswand 41 vorstehend gebildet und Substratträger 41b und 41c sind an dem oberen Ende der Abdeckungswand 41 nach oben vorstehend gebildet. An einer Position, die der Seitenflächenöffnung 11c entspricht, ist der Öffnungsabdeckungsteil 42 bis zu einer Position gebildet, die höher ist als die Substratträger 41 b und 41c.
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In dem in 1 und 2 gezeigten Sensor 100 mit begrenzter Reflexion werden die Energie und das Signal, welche dem Verbinder 34 von außerhalb zugeführt werden, an die Lichtemissionseinheit 32 übertragen und die Lichtemissionseinheit 32 emittiert Licht. Das Licht von der Lichtemissionseinheit 32 fällt auf der Austrittslichtlinse 22 ein und das Licht wird durch den Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 mit einer Lichtverteilung nach außen gestrahlt, die der gekrümmten Fläche der Austrittslichtlinse 22 entspricht. Wenn in dem Objekterfassungsbereich zum Erfassen des Objekts ein Objekt vorliegt, wird das von der Lichtemissionseinheit 32 gestrahlte Licht in Richtung des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion reflektiert, es tritt in die Reflexionslichtlinse 23 über den Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 ein und es tritt in die Lichtempfangseinheit 33 ein. Die Lichtempfangseinheit 33 gibt eine Spannung entsprechend der Intensität des empfangenen Lichts aus und der Spannungswert wird über den Verbinder 34 als ein Signal zum Erfassen eines Objekts nach außen übertragen.
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Als Nächstes wird ein Zusammensetzen des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 10 und des Substrats 30. Wie in 3 gezeigt, ist eine Trennwand 11d in dem Gehäuse 10 gebildet. Die Trennwand 11d bildet eine Verbinderaufnahme 16, eine Lichtemissionsaufnahme 17 und eine Lichtempfangsaufnahme 18 im Inneren des Gehäuses 10. Ein Vorsprung ist als ein Substratausrichtungsteil 19 von der Trennwand 11d nach unten gebildet.
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Die Verbinderaufnahme 16 ist ein Raum, der im Inneren des Gehäusekörpers 11 von der Seitenflächenöffnung 11c gebildet ist und den Verbinder 34 aufnimmt. Die Verbinderaufnahme 16 ist von der Lichtemissionsaufnahme 17 und der Lichtempfangsaufnahme 18 durch die Trennwand 11d getrennt und sie ist auch von dem Raum, welcher die Austrittslichtlinse 22 und die Reflexionslichtlinse 23 aufnimmt, durch die Trennwand 11d auf der Seite der Öffnung 15 getrennt.
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Die Lichtemissionsaufnahme 17 ist ein Raum, der in Verbindung mit der Öffnung 15 vorgesehen ist, und sie steht ferner mit der Bodenflächenöffnung 11b des Gehäusekörpers 11 in Verbindung. Die Lichtemissionseinheit 32 ist an einer vorbestimmten Position in der Lichtemissionsaufnahme 17 angeordnet. Die Lichtempfangsaufnahme 18 ist ein Raum, der in Verbindung mit der Öffnung 15 vorgesehen ist, und sie steht ferner mit der Bodenflächenöffnung 11b des Gehäusekörpers 11 in Verbindung. Die Lichtempfangseinheit 33 ist an einer vorbestimmten Position in der Lichtempfangsaufnahme 18 angeordnet. Der Substratausrichtungsteil 19 ist ein Vorsprung, der an einer Position entsprechend dem Ausrichtungsloch 31a gebildet ist, welches auf dem Montagesubstrat 31 gebildet ist.
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Wie in 3 gezeigt, sind der Substratausrichtungsteil 19 und das Ausrichtungsloch 31a ausgerichtet, die Verbinderaufnahme 16 und der Verbinder 34 sind ausgerichtet und das Substrat 30 ist in die Bodenflächenöffnung 11b eingesetzt. Aus diesem Grund ist die Lichtemissionseinheit 32 an einer vorbestimmten Position der Lichtemissionsaufnahme 17 ausgerichtet und die Lichtempfangseinheit 33 ist an einer vorbestimmten Position der Lichtempfangsaufnahme 18 ausgerichtet.
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In der Ausführungsform ist die Seitenflächenöffnung 11c auf dem Gehäuse 10 gebildet und der Verbinder 34 ist in der Verbinderaufnahme 16 aufgenommen und liegt von der Seitenflächenöffnung 11c frei. Es ist, da, wie vorangehend beschrieben, die Verbinderaufnahme 16 von der Lichtemissionsaufnahme 17 und der Lichtempfangsaufnahme 18 durch die Wandfläche getrennt ist, möglich, ein Eindringen von Staub und Schmutz von außen in die Lichtemissionsaufnahme 17 und die Lichtempfangsaufnahme 18 zu verhindern und die Staubdichtigkeitseigenschaft zu verbessern, selbst wenn der Verbinder 34 nach außen freiliegt. Allein durch die Ausrichtung des Ausrichtungslochs 31a und des Substratausrichtungsteils 19 ist es möglich, die Lichtemissionseinheit 32 und die Lichtempfangseinheit 33 an vorbestimmten Positionen einfach und genau auszurichten.
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4 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 10 und der Abdeckung 40. Wie in 4 gezeigt, ist eine im Wesentlichen flache Plattenbodenfläche 43 an dem Boden der Abdeckung 40 gebildet und die Abdeckungswand 41 ist entlang des äußeren Rands der Bodenfläche 43 vorgesehen. Wenn die Abdeckung 40 in die Bodenflächenöffnung 11b des Gehäuses 10 eingesetzt wird, wird der äußere Umgang der Abdeckungswand 41 in die innere Wand des Gehäusekörpers 11 eingepasst und die Rastklinke 41a wird in die Rastöffnung 11a eingepasst, wodurch die Abdeckung 40 ausgerichtet und befestigt wird. Zu dieser Zeit tragen die Substratträger 41b und 41c, die an dem oberen Ende der Abdeckungswand 41 gebildet sind, die Rückflächenseite des Montagesubstrats 31 und der Öffnungsabdeckungsteil 42 trägt die Unterflächenseite des Verbinders 34. Dadurch wird das Substrat 30, das im Inneren des Gehäuses 10 ausgerichtet ist, zwischen der Abdeckung 40 und dem Gehäuse 10 sandwichartig eingeschlossen sowie ausgerichtet und befestigt.
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Der Öffnungsabdeckungsteil 42 ist in einer Größe gebildet, die einen Bereich der Seitenflächenöffnung 11c abdeckt, welcher nicht der Bereich ist, in dem der Verbinder 34 freiliegt, und die Seitenflächenöffnung 11c kann mit dem Öffnungsabdeckungsteil 42 zur gleichen Zeit abgedeckt werden, in der die Bodenflächenöffnung 11b mit der Abdeckung 40 abgedeckt wird. Somit kann das Substrat 30 mit der Abdeckung 40 einfach befestigt werden und es ist möglich, ein Eindringen von Staub und Schmutz von außen zu verhindern sowie die Staubdichtigkeitseigenschaft zu verbessern.
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5 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 10 und des Linsenteils 20. Wie in 5 gezeigt, wird der Seitenflächenabdeckungsteil 24 des Linsenteils 20 zu dem Rastabschnitt 13 des Gehäuses 10 ausgerichtet und die Öffnung 15 wird mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 des Linsenteils 20 abgedeckt. Zu dieser Zeit wird gleichzeitig die Trennplatte 14 in die Trennungsnut 26 eingesetzt, sodass sie an der Rückfläche des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 anliegt, und der Dichtungsvorsprung 25 wird in die Dichtungsnut 15b eingesetzt. Der Seitenflächenabdeckungsteil 24 wird in die Führungsnut 13b eingepasst und die Rastklinke 13a wird in die Rastöffnung 24a eingepasst, wodurch der Linsenteil 20 zu dem Gehäuse 10 ausgerichtet und daran befestigt wird.
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6 ist eine Querschnittsansicht des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion, wobei 6(a) eine schematische Querschnittsansicht an der Position A-A in 1 ist und 6(b) eine schematische Querschnittsansicht an der Position B-B in 1 ist. In dem Sensor 100 mit begrenzter Reflexion der Ausführungsform ist der Linsenteil 20 an der Öffnung 15 in dem Gehäuse 10 montiert, ist das Substrat 30 im Inneren des Gehäuses 10 aufgenommen, liegt der Verbinder 34 von der Seitenflächenöffnung 11c frei und ist die Abdeckung 40 an der Bodenflächenöffnung 11b des Gehäuses 10 montiert.
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Es wird kurz der in 6(a) und 6(b) gezeigte Montagezustand beschrieben. Die Trennplatte 14 ist in die Trennungsnut 26 eingesetzt und ihr oberes Ende liegt an der Rückfläche des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 an. Das obere Ende des Linsenanlageabschnitts 15b liegt an der Rückfläche des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 an. Der Dichtungsvorsprung 25 ist in die Dichtungsnut 15b eingepasst. Der Seitenflächenabdeckungsteil 24 ist in die Führungsnut 13b geführt und eingepasst. Die Rastklinke 13a ist in die Rastöffnung 24a eingepasst.
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Der Verbinder 34 ist in der Verbinderaufnahme 16 aufgenommen und liegt von der Seitenflächenöffnung 11c frei. Der Substratausrichtungsteil 19 ist in das Ausrichtungsloch 31a eingesetzt. Die Lichtemissionseinheit 32 ist in der Lichtemissionsaufnahme 17 aufgenommen. Die Lichtempfangseinheit 33 ist in der Lichtempfangsaufnahme 18 aufgenommen. Die obere Fläche des Montagesubstrats 31 liegt an der Trennwand 11d an.
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Die Rastklinke 41a ist in die Rastöffnung 11a eingepasst. Die oberen Enden der Substratträger 41b und 41c liegen an der Rückfläche des Montagesubstrats 31 an. Das obere Ende des Öffnungsabdeckungsteils 42 liegt an der unteren Fläche des Verbinders 34 an.
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Somit wird die Aufwärtsbewegung des Linsenteils 20 durch die Rastklinke 13a und die Rastöffnung 24a geregelt und die Abwärtsbewegung des Linsenteils 20 wird durch das obere Ende der Trennplatte 14, den Linsenanlageabschnitt 15a und die Rückfläche des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 21 geregelt, wodurch die vertikale Bewegung geregelt und der Linsenteil 20 ausgerichtet wird. Die Bewegung des Linsenteils 20 in die Tiefenrichtung in der Figur wird durch Einpassen der Führungsnut 13b und des Seitenflächenabdeckungsteils 24 und das Anliegen der Dichtungsnut 15b und des Dichtungsvorsprungs 25 geregelt, wodurch der Linsenteil 20 ausgerichtet wird. Darüber hinaus wird die Bewegung des Linsenteils 20 in die seitliche Richtung in der Figur durch das Einsetzen der Trennplatte 14 in die Trennungsnut 26 und das sandwichartige Einschließen des Gehäuses 10 durch die zwei Seitenflächenabdeckungsteile 24 geregelt, wodurch der Linsenteil 20 ausgerichtet wird.
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Diese Ausrichtungen sind durch jede Bewegungsregelung einzeln wirksam und die Wirkung kann ferner durch Kombinieren mehrerer Komponenten verbessert werden. Folglich wird mit einer einfachen Montage des Linsenteils 20 an dem Gehäuse 10 die Bewegung des Linsenteils 20 in der dreidimensionalen Richtung in Bezug auf das Gehäuse 10 geregelt. Daher werden die Austrittslichtlinse 22 und die Reflexionslichtlinse 23, die mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 einstückig geformt sind, einfach und genau in Bezug auf die Lichtemissionseinheit 32 und die Lichtempfangseinheit 33, welche im Inneren des Gehäuses 10 aufgenommen sind, ausgerichtet.
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Durch Vorsehen der Rastklinke 13a auf der Seitenfläche des Gehäusekörpers 11 verformt sich der Rastabschnitt 13 des Gehäuses 10 elastisch, wenn der Linsenteil 20 montiert wird, und der Linsenteil 20 verformt sich nicht elastisch. Dies ermöglicht es, das Risiko einer Defokussierung und einer Beschädigung aufgrund einer Verformung des Linsenteils 20 zu reduzieren und den Linsenteil 20 einfach zu montieren.
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In den in 1 bis 5 gezeigten Beispielen ist die Rastöffnung 24a an einer Position nahe zu dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21 gebildet, welche sich auf einer Oberseite des Seitenflächenabdeckungsteils 24 in Bezug auf seine Mitte befindet. Daher kann das elastische Stück, auf dem die Rastklinke 13a gebildet ist, verlängert werden, um eine elastische Verformung zu erleichtern, wenn der Linsenabschnitt 20 montiert wird, und der Seitenflächenabdeckungsteil 24 kann das gesamte elastische Stück abdecken, um einen Spalt zu eliminieren. Daher ist es möglich, den Linsenteil 20 einfach anzubringen und die Staubdichtigkeitseigenschaft zu verbessern.
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Die Aufwärtsbewegung des Montagesubstrats 31 wird durch Anlage der oberen Fläche des Montagesubstrats 31 an der Trennwand 11d geregelt und die Abwärtsbewegung des Montagesubstrats 31 wird durch Anlage der Substratträger 41b und 41c an der Rückfläche des Montagesubstrats 31 geregelt, wodurch die vertikale Bewegung geregelt und das Montagesubstrat 31 ausgerichtet wird. Der Substratausrichtungsteil 19 ist in das Ausrichtungsloch 31a des Montagesubstrats 31 eingesetzt, wodurch die horizontale Bewegung geregelt und das Montagesubstrat 31 ausgerichtet wird.
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Diese Ausrichtungen sind durch jede Bewegungsregelung einzeln wirksam und die Wirkung kann ferner durch Kombinieren mehrerer Komponenten verbessert werden. Folglich wird mit einem einfachen Einsetzen des Substrats 30 in das Gehäuse 10 und Montieren der Abdeckung 40 die Bewegung des Substrats 30 in der dreidimensionalen Richtung in Bezug auf das Gehäuse 10 geregelt. Daher werden die Lichtemissionseinheit 32 und die Lichtempfangseinheit 33, die auf dem Montagesubstrat 31 montiert sind, einfach und genau in der Lichtemissionsaufnahme 17 bzw. der Lichtempfangsaufnahme 18 ausgerichtet. Der Öffnungsabdeckungsteil 42 erstreckt sich bis in die Nähe der unteren Fläche des Verbinders 34 und daher ist die Seitenflächenöffnung 11c mit dem Verbinder 34 und dem Öffnungsabdeckungsteil 42 abgedeckt, wodurch es möglich ist, ein Eindringen von Staub und Schmutz in das Innere zu verhindern und die Staubdichtigkeitseigenschaft zu verbessern.
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Wie vorangehend beschrieben, kann der Sensor 100 mit begrenzter Reflexion der Ausführungsform eine genaue Ausrichtung durchführen, wenn der Linsenteil 20 auf dem Gehäuse 10 montiert wird, und er kann die Staubdichtigkeitseigenschaft verbessern. Aus diesem Grund wird ein Zusammensetzen des Linsenteils 20 mit unterschiedlichen Fokuslagen eine Änderung des Erfassungsbereichs des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion auf einen Bereich entsprechend dem Linsenteil 20 erleichtern.
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Der Seitenflächenabdeckungsteil 24 erstreckt sich von dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 21, ist damit einstückig gebildet und stellt den äußersten Abschnitt des Linsenteils 20 dar. Folglich ist es möglich, von außerhalb des Sensors 100 mit begrenzter Reflexion einfach zu bestimmen, ob der Seitenflächenabdeckungsteil 24 in die Führungsnut 13b eingepasst ist oder nicht und ob die Rastklinke 13a in die Rastöffnung 24a eingepasst ist oder nicht. Nachdem der Linsenteil 20 montiert wurde, ist es daher möglich, einfach zu bestimmen, ob die Austrittslichtlinse 22 und die Reflexionslichtlinse 23 genau ausgerichtet sind.
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<Zweite Ausführungsform>
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Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die mit der ersten Ausführungsform übereinstimmenden Inhalte werden weggelassen. 7 ist eine Ansicht, welche eine Befestigungsstruktur eines Montagesubstrats 31 gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch zeigt, wobei 7(a) ein Beispiel zeigt, das einen Presspassungsstift 19a und einen Verstemmstift 19b verwendet, und 7(b) ein Beispiel zeigt, in dem ein Haftmittel 19c auf die Rückfläche des Montagesubstrats 31 aufgebracht ist.
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In dem in 7(a) gezeigten Beispiel ist eine Vielzahl von Ausrichtungslöchern 31a auf dem Montagesubstrat 31 gebildet und der Presspassungsstift 19a und der Verklemmstift 19b, die in der Trennwand 11d gebildet sind, sind in die Ausrichtungslöcher 31a eingesetzt. Der Presspassungsstift 19a ist ein Stift mit einer sich leicht verjüngenden Form, wobei seine Spitze im Durchmesser kleiner ist als das Ausrichtungsloch 31a und seine Basis im Durchmesser größer ist als das Ausrichtungsloch 31a. Wenn das Montagesubstrat 31 beim Ausrichten und Einsetzen des Presspassungsstifts 19a in das Ausrichtungsloch 31a stark gedrückt wird, wird der aus Harz hergestellte Presspassungsstift 19a unter leichter Verformung pressgepasst. Aus diesem Grund werden die Ausrichtung und Befestigung gleichzeitig durchgeführt, indem der Presspassungsstift 19a in das Ausrichtungsloch 31a pressgepasst wird.
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Der Verklemmstift 19b ist ein Stift, der eine Form mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner ist als das Ausrichtungsloch 31a. Nachdem der Verklemmstift 19b ausgerichtet und in das Ausrichtungsloch 31a eingesetzt wurde, wird der Kopf des Verklemmstifts 19b niedergeschlagen und verformt. Aus diesem Grund werden die Ausrichtung und Befestigung gleichzeitig durchgeführt, indem der Verklemmstift 19b in dem Ausrichtungsloch 31a verklemmt wird.
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In dem in 7(b) gezeigten Beispiel wird, nachdem das Montagesubstrat 31 in die Bodenflächenöffnung 11b eingesetzt wurde, das Haftmittel 19c auf die gesamte Rückflächenseite des Montagesubstrats 31 aufgebracht. Das Haftmittel 19c füllt und dichtet einen Spalt zwischen dem Montagesubstrat 31 und der inneren Fläche eines Gehäusekörpers 11 ab und befestigt das Montagesubstrat 31 im Inneren des Gehäusekörpers 11.
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Als eine Befestigungsstruktur des Montagesubstrats 31 kann zum Beispiel eine Rastklinke in dem Gehäusekörper 11 gebildet sein und die Rastklinke kann mit dem Montagesubstrat 31 in Eingriff stehen. Des Weiteren können das vorangehend beschriebene sandwichartige Einschließen durch die Abdeckung 40, den Presspassungsstift 19a, den Verklemmstift 19b, die Aufbringung des Haftmittels 19c und das Einrasten durch die Rastklinke angemessen kombiniert werden.
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<Dritte Ausführungsform>
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Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die mit der ersten Ausführungsform übereinstimmenden Inhalte werden weggelassen. 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche die Konfiguration des Sensors 200 mit begrenzter Reflexion gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche die Konfiguration des Sensors 200 mit begrenzter Reflexion zeigt. Wie in 8 und 9 gezeigt, weist der Sensor 200 mit begrenzter Reflexion ein Gehäuse 50, einen Linsenteil 60, ein Substrat 70 und eine Abdeckung 80 auf.
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Das Gehäuse 50 weist einen Gehäusekörper 51, einen Anbringungsabschnitt 52, einen Rastabschnitt 53, eine Trennplatte 54 und eine Öffnung 55 auf. In dem Gehäusekörper 51 sind jeweils als Öffnungen eine Rastöffnung 51a in der Nähe der Bodenfläche der Seitenfläche, eine Bodenöffnung 51b auf der Bodenfläche und eine Seitenflächenöffnung 51c in der Längsseitenfläche gebildet. Der Rastabschnitt 53 verwendet eine Schnappverschluss-Struktur, in welcher ein Teil der Seitenfläche als ein elastisches Stück ausgeschnitten ist und eine Rastklinke 53a an der Spitze davon gebildet ist. In dem Rastabschnitt 53 ist in der kurzen Seitenfläche des Gehäusekörpers 51 eine Führungsnut 53b mit der gleichen Breite und Länge wie der Seitenflächenabdeckungsteils 64 gebildet. Ein Linsenanlageabschnitt 55a und eine Dichtungsnut 55b sind in der Öffnung 55 gebildet.
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Der Linsenteil 60 weist den Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 61, eine Austrittslichtlinse 62, eine Reflexionslichtlinse 63, den Seitenflächenabdeckungsteil 64 und den Dichtungsvorsprung 65 auf. Die Austrittslichtlinse 62 und die Reflexionslichtlinse 63 sind an Positionen gebildet, die voneinander durch eine Trennungsnut 66 getrennt sind, und der Linsenteil 60 ist mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 61 einstückig geformt. Eine Rastöffnung 64a ist in dem Seitenflächenabdeckungsteil 64 an einer Position entsprechend dem Rastabschnitt 53 gebildet.
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Das Substrat 70 ist ein Element, in dem eine Lichtemissionseinheit 72 und eine Lichtempfangseinheit 73 auf einer Fläche eines Montagesubstrats 71 montiert sind, und ein Verbinder 74 ist auf seiner anderen Fläche montiert. Ein Ausrichtungsloch 71a, das ein Durchgangsloch ist, ist auf dem Montagesubstrat 71 an einer vorbestimmten Position gebildet.
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Die Abdeckung 80 weist eine Abdeckungswand 81, eine Rastklinke 81a, ein oberes Ende 82a der Abdeckungswand, einen Substratanlageabschnitt 82b, eine Bodenfläche 83 und eine Verbinderöffnung 84 auf. Das obere Ende 82a der Abdeckungswand ist ein oberes Ende eines Bereichs der Abdeckungswand 81, das niedrig gebildet ist. Der Substratanlageabschnitt 82b ist ein oberes Ende eines Bereichs der Abdeckungswand 81, das hoch gebildet ist, und er ist den äußeren Umfang des Verbinders 74 umgebend gebildet. Die Verbinderöffnung 84 ist eine Öffnung, die auf der Bodenfläche 83 an einer Position entsprechend dem Verbinder 74 gebildet ist, und sie ist im Inneren des Substratanlageabschnitts 82b gebildet, wodurch sie in der vorliegenden Erfindung der vierten Öffnung entspricht. In den in 8 und 9 gezeigten Beispielen ist der Verbinder 74 von der Rückfläche des Montagesubstrats 71 nach unten montiert und er liegt vom Gehäuse 50 durch die Verbinderöffnung 84 nach außen frei.
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Als Nächstes wird ein Zusammensetzen des Sensors 200 mit begrenzter Reflexion unter Bezugnahme auf 10 bis 12 beschrieben. 10 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 50 und des Substrats 70. Wie in 10 gezeigt, ist eine Trennplatte 54 im Inneren des Gehäuses 50 gebildet. Die Trennplatte 54 bildet eine Lichtemissionsaufnahme 57 und eine Lichtempfangsaufnahme 58 im Inneren des Gehäuses 50. Auf der Trennplatte 54 ist als Substratausrichtungsteil 59 ein Vorsprung nach unten gebildet. Der Substratausrichtungsteil 59 ist ein Vorsprung, der an einer Position entsprechend dem Ausrichtungsloch 71a gebildet ist, welches auf dem Montagesubstrat 71 gebildet ist.
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Wie in 10 gezeigt, sind der Substratausrichtungsteil 59 und das Ausrichtungsloch 71a ausgerichtet und das Substrat 70 ist in die Bodenflächenöffnung 51b eingesetzt. Aus diesem Grund ist die Lichtemissionseinheit 72 an einer vorbestimmten Position der Lichtemissionsaufnahme 57 ausgerichtet und die Lichtempfangseinheit 73 ist an einer vorbestimmten Position der Lichtempfangsaufnahme 58 ausgerichtet.
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11 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 50 und der Abdeckung 80. Wie in 11 gezeigt, ist eine im Wesentlichen flache Plattenbodenfläche 83 an dem Boden der Abdeckung 80 gebildet und die Abdeckungswand 81 ist entlang des äußeren Rands der Bodenfläche 83 vorgesehen. Wenn die Abdeckung 80 in die Bodenflächenöffnung 51b des Gehäuses 50 eingesetzt wird, wird der äußere Umgang der Abdeckungswand 81 in die innere Wand des Gehäusekörpers 51 eingepasst und die Rastklinke 81a wird in die Rastöffnung 51a eingepasst, wodurch die Abdeckung 40 ausgerichtet und befestigt wird. Zu dieser Zeit liegt der Substratanlageabschnitt 82b an der Rückflächenseite des Montagesubstrats 71 an. Dadurch wird das Substrat 70, das im Inneren des Gehäuses 50 ausgerichtet ist, zwischen der Abdeckung 80 und dem Gehäuse 50 sandwichartig eingeschlossen sowie ausgerichtet und befestigt.
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12 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines Zusammensetzens des Gehäuses 50 und des Linsenteils 60. Wie in 12 gezeigt, wird der Seitenflächenabdeckungsteil 64 des Linsenteils 60 zu dem Rastabschnitt 53 des Gehäuses 50 ausgerichtet und die Öffnung 55 wird mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 61 des Linsenteils 60 abgedeckt. Zu dieser Zeit wird gleichzeitig die Trennplatte 54 in die Trennungsnut 66 eingesetzt, sodass sie an der Rückfläche des Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteils 61 anliegt, und der Dichtungsvorsprung 65 wird in die Dichtungsnut 55b eingesetzt. Der Seitenflächenabdeckungsteil 64 wird in die Führungsnut 53b eingepasst und die Rastklinke 13a wird in die Rastöffnung 24a eingepasst, wodurch der Linsenteil 60 zu dem Gehäuse 50 ausgerichtet und daran befestigt wird.
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13 ist eine Querschnittsansicht des Sensors 200 mit begrenzter Reflexion, wobei 13(a) eine schematische Querschnittsansicht an der Position A-A in 1 ist und 13(b) eine schematische Querschnittsansicht an der Position B-B in 8 ist. In dem Sensor 200 mit begrenzter Reflexion der Ausführungsform ist der Linsenteil 60 an der Öffnung 55 in dem Gehäuse 50 montiert, ist das Substrat 70 im Inneren des Gehäuses 50 aufgenommen und ist die Abdeckung 40 an der Bodenflächenöffnung 51b des Gehäuses 50 montiert. Der Verbinder 74 liegt von der Verbinderöffnung 84 nach unten frei.
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Der Sensor 200 mit begrenzter Reflexion der Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass der Verbinder 74 auf der Rückflächenseite des Montagesubstrats 71 montiert ist und in der Figur von der Verbinderöffnung 84, die auf der Abdeckung 80 vorgesehen ist, nach unten freiliegt. Da der Verbinder 74 nicht zwischen der Lichtemissionseinheit 72 und der Lichtempfangseinheit 73 angeordnet ist, ist der Bereich des Montagesubstrats 71 reduziert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, einen Raum vorzusehen, in dem der Verbinder 74 zwischen der Lichtemissionsaufnahme 57 und der Lichtempfangsaufnahme 58 aufgenommen ist, und auch das Gehäuse 50 wird verkleinert. Aufgrund der Verkleinerung des Gehäusekörpers 51 ist der Anbringungsabschnitt 52 unter dem Gehäusekörper 51 in einer vorstehenden Weise relativ zu der Abdeckung 80 vorgesehen.
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Wie in 13(a) und 13(b) gezeigt, wird mit einer einfachen Montage des Linsenteils 60 an dem Gehäuse 50 die Bewegung des Linsenteils 60 in der dreidimensionalen Richtung in Bezug auf das Gehäuse 50 geregelt. Daher werden die Austrittslichtlinse 62 und die Reflexionslichtlinse 63, die mit dem Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil 61 einstückig geformt sind, einfach und genau in Bezug auf die Lichtemissionseinheit 72 und die Lichtempfangseinheit 73, welche im Inneren des Gehäuses 50 aufgenommen sind, ausgerichtet.
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Die Aufwärtsbewegung des Montagesubstrats 71 wird durch die Anlage der oberen Fläche des Montagesubstrats 71 an der Trennplatte 54 geregelt und die Abwärtsbewegung des Montagesubstrats 71 wird durch die Anlage des Substratanlageabschnitts 82b an der Rückfläche des Montagesubstrats 71 geregelt, wodurch die vertikale Bewegung geregelt und das Montagesubstrat 71 ausgerichtet wird. Aus diesem Grund wird mit einem einfachen Einsetzen des Substrats 70 in das Gehäuse 50 und Montieren der Abdeckung 80 die Bewegung des Substrats 70 in Bezug auf das Gehäuse 50 geregelt. Daher werden die Lichtemissionseinheit 72 und die Lichtempfangseinheit 73, die auf dem Montagesubstrat 71 montiert sind, einfach und genau in der Lichtemissionsaufnahme 57 bzw. der Lichtempfangsaufnahme 58 ausgerichtet.
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In dem Sensor 200 mit begrenzter Reflexion der Ausführungsform umgibt der Substratanlageabschnitt 82b den Umfang des Verbinders 74 und er liegt an der Rückflächenseite des Montagesubstrats 71 an. Aus diesem Grund deckt der Substratanlageabschnitt 82b den Umfang des Verbinders 74 ab, wodurch es möglich ist, ein Eindringen von Staub und Schmutz in das Innere zu verhindern und eine Staubdichtigkeitseigenschaft zu verbessern.
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Wie vorangehend beschrieben, kann auch der Sensor 200 mit begrenzter Reflexion der Ausführungsform eine genaue Ausrichtung durchführen, wenn der Linsenteil 60 auf dem Gehäuse 50 montiert wird, und er kann die Staubdichtigkeitseigenschaft verbessern.
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Man beachte, dass hierin offenbarte Ausführungsformen in jeglicher Hinsicht beispielhaft sind und keine Basis für eine begrenzte Auslegung darstellen. Folglich ist der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht nur durch die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen auszulegen, sondern ist basierend auf den Ansprüchen zu definieren. Die dem Umfang der Ansprüche entsprechende Bedeutung und alle Modifizierungen sind im Umfang enthalten.
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Bezugszeichenliste
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- 10,50
- Gehäuse
- 20, 60
- Linsenteil
- 30,70
- Substrat
- 40, 80
- Abdeckung
- 100, 200
- Sensor mit begrenzter Reflexion
- 11, 51
- Gehäusekörper
- 11a, 51a
- Rastöffnung
- 11b, 51b
- Bodenflächenöffnung
- 11c, 51c
- Seitenflächenöffnung
- 11d
- Trennwand
- 12,52
- Anbringungsabschnitt
- 12a
- Anbringungsloch
- 13, 53
- Rastabschnitt
- 13a, 53a
- Rastklinke
- 13b, 53b
- Führungsnut
- 14, 54
- Trennplatte
- 15, 55
- Öffnung
- 15a, 55a
- Linsenanlageabschnitt
- 15b, 55b
- Dichtungsnut
- 16
- Verbinderaufnahme
- 17, 57
- Lichtemissionsaufnahme
- 18, 58
- Lichtempfangsaufnahme
- 19, 59
- Substratausrichtungsteil
- 19a
- Presspassungsstift
- 19b
- Verklemmstift
- 19c
- Haftmittel
- 21, 61
- Lichteinfalls-/Lichtaustrittsteil
- 22, 62
- Austrittslichtlinse
- 23, 63
- Reflexionslichtlinse
- 24, 64
- Seitenflächenabdeckungsteil
- 24a, 64a
- Rastöffnung
- 25, 65
- Dichtungsvorsprung
- 26, 66
- Trennungsnut
- 31, 71
- Montagesubstrat
- 31a, 71a
- Ausrichtungsloch
- 32,72
- Lichtemissionseinheit
- 33,73
- Lichtempfangseinheit
- 34, 74
- Verbinder
- 41,81
- Abdeckungswand
- 41a, 81a
- Rastklinke
- 41b
- Substratträger
- 42
- Öffnungsabdeckungsteil
- 43, 83
- Bodenfläche
- 82a
- oberes Ende der Abdeckungswand
- 82b
- Substratanlageabschnitt
- 84
- Verbinderöffnung
