JP2003004416A - Optical displacement sensor - Google Patents

Optical displacement sensor

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JP2003004416A
JP2003004416A JP2001193411A JP2001193411A JP2003004416A JP 2003004416 A JP2003004416 A JP 2003004416A JP 2001193411 A JP2001193411 A JP 2001193411A JP 2001193411 A JP2001193411 A JP 2001193411A JP 2003004416 A JP2003004416 A JP 2003004416A
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貴弘 及川
Tadashi Chiga
匡 千賀
Yuichi Inoue
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact, light optical displacement sensor that can be manufactured at a low cost. SOLUTION: An optical unit and a circuit board are accommodated in a sensor case. The optical unit includes a light projection element, a light projection lens, a light-receiving element for retaining the light-receiving element, and a light-receiving lens holder for retaining the light-receiving lens, which are integrated via an optical base that is a molding. On the optical base, a light-projecting element retention section for positioning the light-projecting element to the optical base and determining the direction for retention, a light- projecting lens retention section for positioning the light-projecting lens to the optical base and determining the direction for retention, and a light-receiving component-mounting stage that has a marginal region that can position the light-receiving element holder and the light-receiving lens holder within a prescribed adjustment range freely and determine the direction for mounting are formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光切断法乃至三
角測距法を用いて物体までの距離を測定し、この測定値
から物体の変位を検知する光学式変位センサに係り、特
に、小型軽量化並びにコストダウンを可能とした光学式
変位センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical displacement sensor for measuring a distance to an object by using a light-section method or a triangulation method and detecting displacement of the object from the measured value, and more particularly, to a small size sensor. The present invention relates to an optical displacement sensor that enables weight reduction and cost reduction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より良く知られているように、この
種の光学式変位センサは、被検出対象物体に対して光ビ
ームを照射する一方、その反射光を斜めの角度から取り
込んで、PSDやCCD等の受光素子に導き、その受光
出力に基づいて、光切断法乃至三角測距法を用いて物体
までの距離を測定し、この測定値から物体の変位を検知
するものである。
2. Description of the Related Art As is well known in the prior art, an optical displacement sensor of this type irradiates a light beam to an object to be detected while capturing the reflected light from an oblique angle to obtain a PSD. The light is guided to a light receiving element such as a CCD or CCD, and the distance to the object is measured based on the received light output by the light section method or the triangulation method, and the displacement of the object is detected from the measured value.

【0003】従来の変位センサの構成を示す図が図9
に、同変位センサにおける光学ユニットの構成を示す図
が図10にそれぞれ示されている。
FIG. 9 shows a configuration of a conventional displacement sensor.
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the optical unit in the displacement sensor, respectively.

【0004】それらの図において、101はケース、1
02は窓板、103は光学ユニット、104は回路基
板、105は電気コード、106は絶縁プレート、10
7はカバープレート、108は投光素子、109は投光
素子基板、110は投光レンズ、111は投光レンズホ
ルダ、112は受光素子、113は受光素子基板、11
4は受光レンズ、115は取付用ネジ、116は光学ベ
ース、117は取付穴である。
In these figures, 101 is a case, 1
02 is a window plate, 103 is an optical unit, 104 is a circuit board, 105 is an electric cord, 106 is an insulating plate, 10
7 is a cover plate, 108 is a light emitting element, 109 is a light emitting element substrate, 110 is a light emitting lens, 111 is a light emitting lens holder, 112 is a light receiving element, 113 is a light receiving element substrate, 11
Reference numeral 4 is a light receiving lens, 115 is a mounting screw, 116 is an optical base, and 117 is a mounting hole.

【0005】図9において、センサケース101は材質
としてアルミを用いた成型品であり、その一側面開口に
はカバープレート107が取り付けられ、また前面開口
には窓板102が取り付けられる。投受光ビームの出射
乃至入射は窓板102を透過して行われる。
In FIG. 9, a sensor case 101 is a molded product using aluminum as a material, a cover plate 107 is attached to one side opening, and a window plate 102 is attached to a front opening. The emission and incidence of the projection / reception beam is performed through the window plate 102.

【0006】ケース101内には光学ユニット103と
回路基板104とが収容される。後に図10を参照して
説明するように、光学ユニット103は、投光素子10
8と、投光レンズ110と、受光素子112と、受光レ
ンズ114とを含んでいる。又、回路基板104には、
投光系回路、受光系回路、信号処理回路等を構成する主
回路部品が搭載されている。尚、117はケース101
を任意の支持部材に取り付けるためのネジ止め用の取付
孔である。
An optical unit 103 and a circuit board 104 are housed in the case 101. As will be described later with reference to FIG. 10, the optical unit 103 includes the light projecting element 10
8, a light projecting lens 110, a light receiving element 112, and a light receiving lens 114. Also, on the circuit board 104,
Main circuit components constituting a light emitting system circuit, a light receiving system circuit, a signal processing circuit, etc. are mounted. Incidentally, 117 is a case 101
Is an attachment hole for screwing to attach the to.

【0007】図10に示されるように、投光素子108
を搭載する投光素子基板109と、投光レンズ110を
保持する筒状の投光レンズホルダ111と、受光素子1
12を搭載する受光素子基板113と、受光レンズ11
4とは、材質としてアルミを用いた成型品である光学ベ
ース116を介して一体的に結合される。すなわち、投
光素子基板109と受光素子基板113とは、光学ベー
ス116の背面側にネジ止めされる。又、投光レンズホ
ルダ111は、光学ベース116の前面側に開口される
トンネル状のネジ穴にねじ込まれて固定される。同様に
して、受光レンズ114も、光学ベース116の前面に
開口するトンネル状のネジ穴に挿入され、ネジ115で
固定される。尚、図中一点鎖線で示される118は投光
光軸、119は受光光軸である。さらに、図9(b)に
おいて、106は、共に金属製であるケース101と光
学ベース116とを絶縁分離するための絶縁プレートで
ある。
As shown in FIG. 10, the light projecting element 108
A light projecting element substrate 109 for mounting a light emitting element, a cylindrical light projecting lens holder 111 holding a light projecting lens 110, and a light receiving element 1
Light receiving element substrate 113 on which 12 is mounted, and light receiving lens 11
4 is integrally connected via an optical base 116 which is a molded product using aluminum as a material. That is, the light projecting element substrate 109 and the light receiving element substrate 113 are screwed to the back side of the optical base 116. Further, the light projecting lens holder 111 is screwed and fixed in a tunnel-shaped screw hole opened on the front surface side of the optical base 116. Similarly, the light-receiving lens 114 is also inserted into a tunnel-shaped screw hole opened on the front surface of the optical base 116 and fixed with a screw 115. In the figure, 118 is a light projecting optical axis and 119 is a light receiving optical axis. Further, in FIG. 9B, 106 is an insulating plate for insulating and separating the case 101 and the optical base 116, both of which are made of metal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光学
式変位センサにあっては、次のような様々な問題点が指
摘されている。 (1)光学ベース116において、投光レンズ110並
びに受光レンズ114を位置決め並びに方向決めするた
めの手段として、トンネル状のネジ穴に挿入する構成が
採用されているため、投光光軸118並びに受光光軸1
15のなす角度は一義的に固定されてしまい、距離レン
ジの異なる複数種類の製品を製造するためには、各機種
毎に異なる金型を製作せねばならず、コストアップに繋
がる。 (2)光学ベース116として金属製ブロックが採用さ
れ、しかもレンズ位置決め用のトンネル状のネジ穴を内
部に形成せねばならないことから、全体の厚みが増し、
コンパクト化の障害となる。すなわち、光学ベース11
6の厚みが大なることから、ケース101内において厚
み方向に余裕がとれず、その分回路基板104について
は、光学ユニット103の側方に隣接して配置せねばな
らず、ケース101の全体が大型化する。 (3)光学ベース116がブロック状であることに加
え、センサケース101の材質として金属が使用されて
いることから、全体の重量が増大する。 (4)光学ユニット103のほぼ全体が金属製であり、
しかもセンサケース101も金属製であることから、外
部からの電気的ノイズを排除するためには、両者間に絶
縁用の間隙を設けるか、あるいは絶縁プレート106を
両者間に介在するといった対策が必要となり、その分だ
けケース101の大型化が助長される。 (5)製造工程乃至出荷工程時の調整等のために、光学
ベース116から投光レンズ110並びに受光レンズ1
14を取り外すためには、投光レンズホルダ111をネ
ジを逆回しして投光光軸に沿って移動させつつ抜き去っ
たり、あるいは受光レンズ114のネジ115を外して
同様に、受光レンズ114を受光光軸方向へ移動させて
抜き取るといった作業が必要となり、その結果投光レン
ズ110並びに受光レンズ114を再度セットするため
には、その都度新たにレンズの位置決め調整作業が必要
となって面倒である。加えて、投光レンズホルダ111
と投光レンズ110との結合は比較的強固であるため、
投光レンズ110の両面を磨くためには、取り外し乃至
再取付けが必要で、この作業に際しても光軸にズレが生
じ、再調整が必要となる。加えて、投光素子108並び
に受光素子112の表面清掃などのためにも、それら素
子の再位置決め調整が必要となり、面倒である。
Various problems as described below have been pointed out in such a conventional optical displacement sensor. (1) In the optical base 116, since the structure for inserting the light projecting lens 110 and the light receiving lens 114 into the tunnel-shaped screw hole is adopted as a means for positioning and determining the direction, the light projecting optical axis 118 and the light receiving lens 118 are received. Optical axis 1
The angle formed by 15 is uniquely fixed, and in order to manufacture a plurality of types of products having different distance ranges, different molds must be manufactured for each model, which leads to an increase in cost. (2) Since a metal block is adopted as the optical base 116 and a tunnel-shaped screw hole for lens positioning has to be formed inside, the overall thickness increases,
It becomes an obstacle to compactness. That is, the optical base 11
Since the thickness of 6 is large, there is no room in the thickness direction in the case 101, and accordingly, the circuit board 104 must be arranged adjacent to the side of the optical unit 103, and the entire case 101 is Upsizing. (3) In addition to the block-shaped optical base 116, since the metal is used as the material of the sensor case 101, the weight of the whole is increased. (4) Almost the entire optical unit 103 is made of metal,
In addition, since the sensor case 101 is also made of metal, in order to eliminate electrical noise from the outside, it is necessary to provide an insulating gap between them or to interpose the insulating plate 106 between them. Therefore, upsizing of the case 101 is promoted accordingly. (5) From the optical base 116 to the light projecting lens 110 and the light receiving lens 1 for adjustment during the manufacturing process or shipping process.
In order to remove 14, the projection lens holder 111 is removed by moving the screw in the reverse direction while moving it along the projection optical axis, or by removing the screw 115 of the reception lens 114 and similarly removing the reception lens 114. It is necessary to move the lens in the direction of the light-receiving optical axis to extract it, and as a result, in order to set the light-projecting lens 110 and the light-receiving lens 114 again, a new lens positioning adjustment work is required, which is troublesome. . In addition, the projection lens holder 111
And the projection lens 110 are relatively strongly coupled,
In order to polish both sides of the light projecting lens 110, it is necessary to remove or reattach it, and even in this work, the optical axis is displaced and readjustment is required. In addition, the repositioning adjustment of the light projecting element 108 and the light receiving element 112 is necessary for cleaning the surfaces thereof, which is troublesome.

【0009】この発明は、従来の光学式変位センサにお
ける上述の問題点に着目してなされたものであり、その
目的とするところは、低コストに製造が可能な光学式変
位センサを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional optical displacement sensor, and an object thereof is to provide an optical displacement sensor which can be manufactured at low cost. It is in.

【0010】又、この発明の他の目的とするところは、
小型で軽量な光学式変位センサを提供することにある。
Another object of the present invention is to:
It is to provide a compact and lightweight optical displacement sensor.

【0011】又、この発明の他の目的とするところは、
投受光光学系部品の製造工程乃至出荷工程時の調整が容
易な光学式変位センサを提供することにある。
Another object of the present invention is to:
An object of the present invention is to provide an optical displacement sensor that can be easily adjusted during a manufacturing process or a shipping process of a light emitting / receiving optical system component.

【0012】この発明のさらに他の目的並びに作用効果
については、以下の明細書の記述を参照することによ
り、当業者であれば容易に理解されるであろう。
Other objects and effects of the present invention will be easily understood by those skilled in the art by referring to the following description of the specification.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明の光学式変位セ
ンサは、センサケース内に、光学ユニットと回路基板と
が収容されている。光学ユニットは、投光素子と、投光
レンズと、受光素子を保持する受光素子ホルダと、受光
レンズを保持する受光レンズホルダを含み、それらは成
型品である光学ベースを介して一体的に結合されてい
る。ここで言う『光学式変位センサ』なる語には、距離
設定型の光電センサ等のように、フォーカス調整を必要
とするものの、変位測定機能を必須としない機器も含ま
れる。
In the optical displacement sensor of the present invention, an optical unit and a circuit board are housed in a sensor case. The optical unit includes a light projecting element, a light projecting lens, a light receiving element holder that holds the light receiving element, and a light receiving lens holder that holds the light receiving lens, which are integrally coupled via an optical base that is a molded product. Has been done. The term "optical displacement sensor" used herein includes a device such as a distance setting type photoelectric sensor that requires focus adjustment but does not require a displacement measuring function.

【0014】光学ベース上には、投光素子を光学ベース
に対して位置決め並びに方向決めして保持するための投
光素子保持部と、投光レンズを光学ベースに対して位置
決め並びに方向決めして保持するための投光レンズ保持
部と、受光素子ホルダと受光レンズホルダとが取り付け
られる受光部品搭載ステージとが形成されている。
On the optical base, a light projecting element holding portion for positioning and orienting and holding the light projecting element with respect to the optical base, and a light projecting lens for positioning and orienting with respect to the optical base. A light projecting lens holder for holding the light receiving element holder and a light receiving component mounting stage to which the light receiving element holder and the light receiving lens holder are attached are formed.

【0015】受光素子ホルダと受光レンズホルダとの一
方又は双方を受光部品搭載ステージに位置決めして取り
付けるための手段としては位置決めピンと止めネジとが
使用される。
Positioning pins and setscrews are used as means for positioning and mounting one or both of the light receiving element holder and the light receiving lens holder on the light receiving component mounting stage.

【0016】受光部品搭載ステージには、位置決め穴及
びネジ穴の位置を異ならせることにより、同一の受光素
子ホルダ又は受光レンズホルダを使用しつつも、検出距
離の異なるホルダ配置を可能とする余裕領域が存在す
る。ここで、『検出距離の異なる』なる語には、検出距
離が2倍以上である場合や検出距離が5倍以上である場
合等が含まれる。
The light receiving component mounting stage is provided with a positioning hole and a screw hole at different positions, so that the same light receiving element holder or the same light receiving lens holder can be used, but a marginal area for allowing holders with different detection distances to be arranged. Exists. Here, the term “different in detection distance” includes a case where the detection distance is twice or more, a case where the detection distance is five times or more, and the like.

【0017】そして、それにより、距離レンジの異なる
複数の機種に対しても、受光部品自由搭載ステージ上に
おける受光素子ホルダ並びに受光レンズホルダの位置並
びに向きを調整して対応する受光光軸を実現することに
より、一種類の光学ベースにより複数の機種を調製可能
としている。
Accordingly, even for a plurality of models having different distance ranges, the positions and directions of the light receiving element holder and the light receiving lens holder on the stage for freely mounting the light receiving components are adjusted to realize the corresponding light receiving optical axis. This makes it possible to prepare multiple models with one optical base.

【0018】このような構成によれば、一種類の光学ベ
ースにより、距離レンジの異なる複数の機種にも対応で
きることから、各機種毎に成形金型を用意することが不
要となって、大幅なコストダウンが達成される。換言す
れば、受光素子ホルダ及び受光レンズホルダをモジュー
ル構造として、光学ベース上で位置を変えることによ
り、複数の機種に対応が可能となる。
According to such a structure, since one type of optical base can be used for a plurality of models having different distance ranges, it is not necessary to prepare a molding die for each model, which is a great advantage. Cost reduction is achieved. In other words, the light receiving element holder and the light receiving lens holder have a module structure, and by changing the positions on the optical base, it is possible to support a plurality of models.

【0019】好ましい実施の形態においては、受光部品
搭載ステージは、規定の投光光軸及び受光光軸を含む平
面に対して平行とされる。
In the preferred embodiment, the light receiving component mounting stage is parallel to the plane including the prescribed light projecting optical axis and the prescribed light receiving optical axis.

【0020】このような構成によれば、受光素子ホルダ
並びに受光レンズホルダを受光部品搭載ステージ上にお
いてスライドさせたり回転させたりするだけで、投光光
軸と受光光軸との関係を自在に設定することができる。
According to this structure, the relationship between the light projecting optical axis and the light receiving optical axis can be freely set only by sliding or rotating the light receiving element holder and the light receiving lens holder on the light receiving component mounting stage. can do.

【0021】好ましい実施の形態においては、検出レン
ジの異なる複数の機種に対応するために、予め複数の位
置決め穴と固定用ネジ穴とが受光部品搭載ステージに開
けられている。このような構成によれば、製造時内示出
荷時において要求される機種に応じたホルダ配置を簡単
に実現できる。
In the preferred embodiment, a plurality of positioning holes and fixing screw holes are pre-drilled in the light receiving component mounting stage in order to support a plurality of models having different detection ranges. With such a configuration, it is possible to easily realize the holder arrangement according to the model required at the time of manufacturing, at the time of unofficial shipping.

【0022】好ましい実施の形態においては、投光レン
ズ保持部に保持される投光レンズは、その向きを維持し
たままで、投光光軸と直交する方向において脱着が可能
とされる。
In a preferred embodiment, the light projecting lens held by the light projecting lens holding portion can be attached and detached in a direction orthogonal to the light projecting optical axis while maintaining its orientation.

【0023】このような構成によれば、製品製造工程に
おける投光レンズの調整等のために投光レンズを投光レ
ンズ保持部から取り外した場合に、調整終了後投光レン
ズを再装着すれば、直ちに元の位置決め状態並びに方向
決め状態を回復することができ、その都度調整作業する
手間が不要となる。
According to this structure, when the light projecting lens is removed from the light projecting lens holder for adjusting the light projecting lens in the product manufacturing process, the light projecting lens can be reattached after the adjustment is completed. The original positioning state and the orientation determination state can be immediately restored, and the time and effort for the adjustment work each time becomes unnecessary.

【0024】好ましい実施の形態においては、受光レン
ズホルダに保持される受光レンズは、その向きを維持し
たままで、その受光光軸と直交する方向において脱着が
可能である。
In the preferred embodiment, the light-receiving lens held by the light-receiving lens holder can be attached / detached in the direction orthogonal to the light-receiving optical axis while maintaining its orientation.

【0025】このような構成によれば、前述の投光レン
ズの場合と同様にして、脱着の前後で受光レンズの位置
決め状態並びに方向決め状態が狂わないため、面倒な光
軸再調整が不要となる。つまり、このような構成を採用
すると、受光レンズホルダを光学ベース上の受光部品搭
載ステージに固定したのち、受光レンズをフォーカシン
グ方向に移動させてフォーカシング調整を行うことがで
きる。
According to such a structure, similarly to the case of the above-mentioned light projecting lens, the positioning state and the direction determining state of the light receiving lens are not disturbed before and after the attachment / detachment, so that the troublesome optical axis readjustment is unnecessary. Become. That is, when such a configuration is adopted, after the light receiving lens holder is fixed to the light receiving component mounting stage on the optical base, the light receiving lens can be moved in the focusing direction to perform focusing adjustment.

【0026】好ましい実施の形態においては、受光部品
搭載ステージに搭載される受光素子ホルダ並びに受光レ
ンズホルダは、その向きを維持したままで、受光光軸と
直交する方向において脱着が可能とされる。
In the preferred embodiment, the light-receiving element holder and the light-receiving lens holder mounted on the light-receiving component mounting stage can be attached / detached in the direction orthogonal to the light-receiving optical axis while maintaining their orientations.

【0027】このような構成によれば、前述の受光レン
ズ単体並びに投光レンズ単体の場合と同様に、受光素子
ホルダ並びに受光レンズホルダは、ホルダごと光学ベー
スから取り外した場合であっても、調整作業等の終了
後、規定の位置に再装着すれば、元の位置決め状態を直
ちに回復することができ、面倒な再調整は一切不要とな
る。
According to this structure, as in the case of the above-mentioned single light-receiving lens and single light-projecting lens, the light-receiving element holder and the light-receiving lens holder are adjusted even when the holder is removed from the optical base. After the work is completed, if it is reattached to the specified position, the original positioning state can be immediately restored, and no troublesome readjustment is required.

【0028】好ましい実施の形態においては、投光レン
ズ保持部には、径の異なる複数種類の投光レンズを保持
できるレンズ保持構造が設けられている。このような構
成によれば、製造工程での距離レンジの変更等により、
投光レンズの径が異なるような場合であっても、当該大
径若しくは小径の投光レンズに直ちに交換することがで
き、光軸変更の自由度が向上する。
In a preferred embodiment, the projection lens holding portion is provided with a lens holding structure capable of holding a plurality of types of projection lenses having different diameters. According to such a configuration, by changing the distance range in the manufacturing process,
Even when the diameters of the light projecting lenses are different, the light projecting lenses having the large diameter or the small diameter can be immediately replaced, and the degree of freedom of changing the optical axis is improved.

【0029】好ましい実施の形態においては、レンズ保
持構造が、投光レンズを方向決めするV溝と、V溝に対
して投光レンズを弾性的に押しつける押圧部材とから構
成される。
In a preferred embodiment, the lens holding structure comprises a V groove for orienting the light projecting lens and a pressing member for elastically pressing the light projecting lens against the V groove.

【0030】このような構成によれば、投光レンズを所
定位置に置くだけで、その光軸を決められた方向へ向け
ることができ、加えて押圧部材を解除するだけで、投光
レンズの着脱を容易に行うことができる。
According to this structure, the optical axis of the light projecting lens can be directed in a predetermined direction only by placing the light projecting lens at a predetermined position, and in addition, only by releasing the pressing member, the light projecting lens can be moved. It can be easily attached and detached.

【0031】好ましい実施の形態においては、受光レン
ズホルダには、径の異なる複数種類の受光レンズを保持
できるレンズ保持構造が設けられている。
In a preferred embodiment, the light receiving lens holder is provided with a lens holding structure capable of holding a plurality of types of light receiving lenses having different diameters.

【0032】このような構成によれば、製造工程時での
距離レンジの変更により、径の異なる受光レンズが必要
となった場合、そのような受光レンズを受光レンズホル
ダに対し簡単に交換して取り付けることができる。
According to this structure, when a light receiving lens having a different diameter is required due to the change of the distance range during the manufacturing process, such a light receiving lens can be easily replaced with the light receiving lens holder. Can be installed.

【0033】好ましい実施の形態においては、レンズ保
持構造が、受光レンズを方向決めするV溝と、V溝に対
して投光レンズを弾性的に押しつける押圧部材とから構
成される。
In a preferred embodiment, the lens holding structure is composed of a V groove for orienting the light receiving lens and a pressing member for elastically pressing the light projecting lens against the V groove.

【0034】このような構成によれば、受光レンズを受
光レンズホルダ上の所定位置に置くだけで、その光軸を
正しく方向決めし、しかも押圧部材を緩めるだけで、受
光レンズの着脱を容易に行うことができる。
According to this structure, the light receiving lens can be easily attached and detached only by placing the light receiving lens at a predetermined position on the light receiving lens holder to correctly orient the optical axis and loosening the pressing member. It can be carried out.

【0035】好ましい実施の形態においては、センサケ
ース内において、回路基板が光学ユニットの上に重ねて
配置されている。
In the preferred embodiment, the circuit board is arranged over the optical unit in the sensor case.

【0036】このような構成によれば、図9に示した従
来例のように、光学ユニット103と回路基板104と
を互いに隣接して配置した場合に比べ、センサケースの
小型化を達成することができる。尤も、このような重ね
合わせ構造が採用可能となるのは、従前の光学ユニット
のように、ブロック状本体の内部にトンネル状にネジ穴
を加工し、これにレンズホルダをねじ込むといった構成
を採用しないことが大きく寄与している。本発明の光学
ユニットは、ブロック状というよりは、比較的平面状で
あるため、全体の厚さが薄くなり、その分だけその上部
に回路基板を重ねるためのスペースが確保できるのであ
る。
According to this structure, the sensor case can be made smaller than the case where the optical unit 103 and the circuit board 104 are arranged adjacent to each other as in the conventional example shown in FIG. You can However, such an overlapping structure can be adopted, unlike the conventional optical unit, which does not employ a structure in which a screw hole is formed in a tunnel shape inside a block-shaped body and a lens holder is screwed into the hole. Has made a big contribution. Since the optical unit of the present invention is relatively flat rather than block-shaped, the overall thickness is thin, and the space for stacking the circuit board on the upper portion can be secured by that much.

【0037】好ましい実施の形態においては、センサケ
ースの材質がプラスチックであり、且つ光学ベース、受
光素子ホルダ、及び受光レンズホルダの材質が金属であ
る。
In a preferred embodiment, the material of the sensor case is plastic, and the materials of the optical base, the light receiving element holder, and the light receiving lens holder are metal.

【0038】このような構成によれば、投受光系部品の
位置決めは金属を介して高精度に行える一方、センサケ
ースとしては樹脂の採用により軽量化が図られるため、
全体として小型軽量且つ位置決め精度の良好な光学式変
位センサが実現できる。その際に、以上説明した様々な
実施形態上の工夫を紙することにより、低コスト化、小
型軽量化、調整容易性の改善が図られることは言うまで
もないであろう。
According to this structure, the light emitting and receiving system parts can be positioned with high precision through the metal, while the sensor case is made of resin to reduce the weight.
As a whole, an optical displacement sensor that is small and lightweight and has good positioning accuracy can be realized. In that case, it goes without saying that cost reduction, reduction in size and weight, and improvement of adjustment easiness can be achieved by printing the ideas of various embodiments described above.

【0039】好ましい実施の形態においては、金属製で
ある光学ユニットをプラスチック製であるセンサケース
内に固定する手段としては、圧入技術を採用することが
できる。
In the preferred embodiment, a press-fitting technique can be adopted as a means for fixing the optical unit made of metal in the sensor case made of plastic.

【0040】このような構成によれば、投受光系光学部
品を正確に位置決めした状態において、これをプラスチ
ック製ケース内に、簡単且つ精度良く位置決めることが
でき、全体として位置決め精度の良好な製品を提供する
ことができる。しかも、ケースとしてプラスチック製の
ケースを採用すると、金属製ケースの場合のような絶縁
が不要となり、その分だけ光学ユニットとケース内壁と
を近接させることもでき、一層のコンパクト化が可能と
なる。
According to this structure, in a state where the light emitting / receiving system optical component is accurately positioned, it can be easily and accurately positioned in the plastic case, and the product having good positioning accuracy as a whole. Can be provided. Moreover, if a plastic case is used as the case, the insulation as in the case of a metal case is not required, and the optical unit and the inner wall of the case can be placed closer to each other, which allows further downsizing.

【0041】好ましい実施の形態においては、金属製で
ある光学ベースがプラスチック製であるセンサケースの
内壁よりも僅かに浮かせて支持されている。
In the preferred embodiment, the optical base made of metal is supported slightly above the inner wall of the sensor case made of plastic.

【0042】このような構成によれば、プラスチック製
センサケースが、外部からの衝撃などにより撓んだとし
ても、内部の光学ユニットそれ自体には衝撃が伝わった
りズレが生じたりすることが生じにくくなるため、それ
ら衝撃等に基づく光軸ズレなどに起因するエラー信号の
発生を未然に防止することができる。
According to this structure, even if the plastic sensor case is bent due to an external impact, the internal optical unit itself is less likely to receive the impact or be displaced. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of an error signal due to the optical axis shift or the like due to the impact or the like.

【0043】特に上述の浮き床構造については、受光素
子としてPSD等のアナログ出力素子を使用した場合
に、効果が顕著である。すなわち、アナログ出力型の素
子の場合、光軸ズレや振動等に基づく影響は、そのまま
出力信号に表れるため、特にこのような浮かせ支持構造
が効果的なものとなる。
Particularly in the above floating floor structure, the effect is remarkable when an analog output element such as PSD is used as the light receiving element. That is, in the case of an analog output type element, the influence due to optical axis deviation, vibration, etc. appears in the output signal as it is, and thus such a floating support structure is particularly effective.

【0044】別の一面から見た本発明の光学式変位セン
サは、センサケース内に、光学ユニットと光学基板とが
収容されており、光学ユニットは、投光素子と、投光レ
ンズと、受光素子と、受光レンズとを含み、それらは成
型品である光学ベースを介して一体的に結合されてお
り、さらにセンサケースの材質としてプラスチックが使
用され、且つ光学ベースの材質として金属が使用されて
いる。
The optical displacement sensor of the present invention viewed from another side has an optical unit and an optical substrate housed in a sensor case, and the optical unit includes a light projecting element, a light projecting lens, and a light receiving device. The element and the light-receiving lens are integrally connected via a molded optical base, and plastic is used as the material of the sensor case and metal is used as the material of the optical base. There is.

【0045】このような構成によれば、センサケースの
材質としてプラスチックを使用する一方、光学ベースの
材質として金属を使用しているため、光学部品の位置決
め精度を維持しつつ、全体としての軽量化を達成するこ
とができる。しかも、センサケースの材質としてプラス
チックが使用されているため、ケース内からの雑音進入
を考慮することが不必要となり、その分だけケース内壁
と光学ベースとの間に絶縁材を介在させる必要がなくな
り、その分だけ製品全体のコンパクト化を達成すること
ができる。加えて、センサケースの材質としてプラスチ
ックが採用されているため、センサケース内に光学ユニ
ットを位置決め装着するための手段として圧入技術を採
用することができ、コストダウン並びに組立工数の低減
化を図ることもできる。
According to this structure, since plastic is used as the material of the sensor case and metal is used as the material of the optical base, the overall weight of the sensor is reduced while maintaining the positioning accuracy of the optical components. Can be achieved. Moreover, since plastic is used as the material of the sensor case, it is not necessary to consider noise intrusion from inside the case, and it is not necessary to interpose an insulating material between the case inner wall and the optical base. Therefore, the entire product can be made compact by that much. In addition, since plastic is used as the material of the sensor case, press-fitting technology can be used as a means for positioning and mounting the optical unit in the sensor case, which can reduce the cost and the number of assembly steps. You can also

【0046】好ましい実施の形態においては、センサケ
ース内において、回路基板が光学ユニットの上に重ねて
配置されている。
In the preferred embodiment, the circuit board is arranged over the optical unit in the sensor case.

【0047】このような構成によれば、従前の隣接する
構造に比べ、光学ユニットの側方に余分なスペースが不
要となって、製品の外形のコンパクト化を図ることがで
きる。
With such a structure, an extra space is not required on the side of the optical unit as compared with the conventional adjacent structure, and the outer shape of the product can be made compact.

【0048】好ましい実施の形態においては、金属製で
ある光学ベースがプラスチック製であるセンサケースの
内壁よりも僅かに浮かせて支持されている。
In the preferred embodiment, the optical base made of metal is supported slightly above the inner wall of the sensor case made of plastic.

【0049】このような構成によれば、先に説明したよ
うに、センサケースに外部から衝撃が加わった場合、光
学部品が撓んだり振動したりして、エラー信号が出力さ
れる虞を未然に防止できる。
According to this structure, as described above, when an external impact is applied to the sensor case, the optical parts may bend or vibrate, and an error signal may be output. Can be prevented.

【0050】このとき、光学ユニットに含まれる受光素
子がPSD等のアナログ出力型の素子であると、先に説
明したように、出力信号の安定化並びに測定精度の向上
には一層効果的である。
At this time, if the light receiving element included in the optical unit is an analog output type element such as PSD, as described above, it is more effective for stabilizing the output signal and improving the measurement accuracy. .

【0051】好ましい実施の形態においては、金属製で
ある光学ユニットをプラスチック製であるセンサケース
内に固定する手段として圧入技術を採用することができ
る。
In the preferred embodiment, a press-fitting technique can be adopted as a means for fixing the optical unit made of metal in the sensor case made of plastic.

【0052】このような構成によれば、先に説明したよ
うに、ケースに対して外部から衝撃が加わってケース側
面が撓んだような場合にも、その影響が内部の光学ユニ
ットに及ぼしにくくなり、光軸ズレや光学部品の振動に
基づく、エラー信号の発生を可及的に低減することがで
きる。
According to such a configuration, as described above, even when an external impact is applied to the case and the side surface of the case is bent, the influence is unlikely to exert on the internal optical unit. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of error signals due to optical axis deviation and vibration of optical components as much as possible.

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】以下に、この発明の好適な実施の
一形態である光学式変位センサの種々の特徴を添付図面
を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Various features of an optical displacement sensor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0054】本発明変位センサの内部構成を示す分解斜
視図が図1に示されている。同図に示されるように、こ
の光学式変位センサは、センサケース1内に、光学ユニ
ット2と回路基板3とを収容し、カバープレート4をケ
ース1にネジ止めして構成されている。尚、図におい
て、5はケース1の前面に嵌め込まれた窓板、6はケー
ス1を支持部に取り付けるための取付穴である。
An exploded perspective view showing the internal structure of the displacement sensor of the present invention is shown in FIG. As shown in the figure, this optical displacement sensor is configured by accommodating an optical unit 2 and a circuit board 3 in a sensor case 1 and screwing a cover plate 4 to the case 1. In the figure, 5 is a window plate fitted in the front surface of the case 1, and 6 is a mounting hole for mounting the case 1 to the support portion.

【0055】ケース1は材料としてプラスチックを用い
た成型品であり、従前の材料として金属を用いたものに
比べ大幅な軽量化が実現されている。尚、カバープレー
ト4についてもプラスチックを用いた成型品である。
The case 1 is a molded product using plastic as a material, and is significantly lighter than a conventional product using metal as a material. The cover plate 4 is also a molded product made of plastic.

【0056】光学ユニット2は、後に詳細に説明するよ
うに、投光素子21と、投光レンズ10と、受光素子2
7を保持する受光素子ホルダ28と、受光レンズ12を
保持する受光レンズホルダ29とを含んでおり、それら
は成型品である光学ベース7を介して一体的に結合され
ている。
The optical unit 2 includes a light projecting element 21, a light projecting lens 10, and a light receiving element 2 as described later in detail.
It includes a light receiving element holder 28 for holding 7 and a light receiving lens holder 29 for holding the light receiving lens 12, which are integrally coupled via the optical base 7 which is a molded product.

【0057】回路基板3は、光学式変位センサの機能を
実現するに必要な各種の回路に相当する回路部品を搭載
している。具体的には図示しないが、投光系回路、受光
系回路、並びに、信号処理系回路の一部を構成する各種
の回路部品が搭載されることとなる。
The circuit board 3 is mounted with circuit components corresponding to various circuits required to realize the function of the optical displacement sensor. Although not specifically shown, various circuit components forming a part of the light projecting circuit, the light receiving system circuit, and the signal processing system circuit will be mounted.

【0058】ケース1と光学ユニット2と回路基板3と
の関係を示す分解斜視図が図2に示されている。
An exploded perspective view showing the relationship among the case 1, the optical unit 2 and the circuit board 3 is shown in FIG.

【0059】同図に示されるように、光学ユニット2
は、投光素子を搭載する投光素子基板8と、投光レンズ
10と、受光素子基板14を受光素子ホルダ28に保持
させてなる受光素子ブロック15と、受光レンズ12を
受光レンズホルダ29に保持させてなる受光レンズブロ
ック13とを含んでおり、それらは成型品である光学ベ
ース7を介して一体的に結合されている。光学ベース7
の材質としては、アルミニウム等の金属が採用され、位
置決め精度の向上が図られている。
As shown in the figure, the optical unit 2
Is a light projecting element substrate 8 on which a light projecting element is mounted, a light projecting lens 10, a light receiving element block 15 formed by holding a light receiving element substrate 14 in a light receiving element holder 28, and a light receiving lens 12 in a light receiving lens holder 29. The light receiving lens block 13 is held, and these are integrally connected via the optical base 7 which is a molded product. Optical base 7
A metal such as aluminum is adopted as a material of the above, and the positioning accuracy is improved.

【0060】光学ユニットの構成を示す分解斜視図が図
3に示されている。同図に示されるように、光学ベース
7上には、投光素子21を光学ベース7に対して位置決
め並びに方向決めして保持するための投光素子保持部9
が設けられている。投光素子21が搭載された投光素子
基板8は、この投光素子保持部9の背面側にネジ止め固
定される。すると、投光素子基板8に搭載された投光素
子21は、保持部9の円形穴9aに整合し、これにより
投光素子21は光学ベース7に対して位置決め並びに方
向決めされる。
An exploded perspective view showing the structure of the optical unit is shown in FIG. As shown in the figure, the light projecting element holding portion 9 for positioning and orienting and holding the light projecting element 21 on the optical base 7 is held on the optical base 7.
Is provided. The light projecting element substrate 8 on which the light projecting element 21 is mounted is screwed and fixed to the back side of the light projecting element holding portion 9. Then, the light projecting element 21 mounted on the light projecting element substrate 8 is aligned with the circular hole 9a of the holding portion 9, whereby the light projecting element 21 is positioned and oriented with respect to the optical base 7.

【0061】又、光学ベース7上には、投光レンズ10
を光学ベース7に対して位置決め並びに方向決めして保
持するための投光レンズ保持部11が設けられている。
この例では、投光レンズ保持部11の底面は、略V字形
状を有する溝とされている。保持部11に隣接する一段
高くなった支持部22には、レンズ押さえ部材となるバ
ネ23がネジ止め固定される。投光レンズ10を保持部
11に置くと、V溝の方向規制作用により、投光レンズ
10は光学ベース7に対して位置決め並びに方向決めさ
れる。さらに、保持部11を構成するV溝に収容された
投光レンズ10は、バネ23により上から弾性的に押圧
されて固定される。バネ23と保持部を構成するV溝と
の間の空間は、様々な直径の投光レンズに対応できる。
そのため、距離レンジの違いに応じて、投光レンズ10
の長さや外形が変わっても、それら様々な仕様の投光レ
ンズに対し、広く適用することができる。又、光学ベー
ス7上には、受光素子ホルダ28と受光レンズホルダ2
9とを規定の調整範囲で自由な位置決め並びに方向決め
して搭載可能な受光部品搭載ステージ39が形成されて
いる。この受光部品搭載ステージ39の表面は平坦であ
って、規定の投光光軸及び受光光軸を含む平面に対して
平行である。換言すれば、この受光部品搭載ステージ3
9には、検出距離を異ならせるために、受光素子ホルダ
28又は受光レンズホルダ29の様々な配置を可能とす
るような余裕領域が確保されている。
On the optical base 7, the projection lens 10
A light projecting lens holding portion 11 is provided for positioning, deciding and holding the optical base 7 with respect to the optical base 7.
In this example, the bottom surface of the light projecting lens holding portion 11 is a groove having a substantially V shape. A spring 23 serving as a lens pressing member is screwed and fixed to the raised support 22 adjacent to the holding portion 11. When the light projecting lens 10 is placed on the holding portion 11, the light projecting lens 10 is positioned and oriented with respect to the optical base 7 due to the direction regulating action of the V groove. Further, the light projecting lens 10 housed in the V groove forming the holding portion 11 is elastically pressed from above by the spring 23 and fixed. The space between the spring 23 and the V groove forming the holding portion can accommodate light projecting lenses of various diameters.
Therefore, depending on the difference in the distance range, the projection lens 10
Even if the length or the outer shape of the lens changes, it can be widely applied to the light projecting lenses having various specifications. Further, on the optical base 7, the light receiving element holder 28 and the light receiving lens holder 2 are provided.
A light receiving component mounting stage 39 that can be mounted by freely positioning and orienting 9 and 9 within a specified adjustment range is formed. The surface of the light receiving component mounting stage 39 is flat and parallel to a plane including the prescribed light projecting optical axis and the prescribed light receiving optical axis. In other words, this light receiving component mounting stage 3
In order to make the detection distance different, an allowance area is secured in 9 so that various arrangements of the light receiving element holder 28 or the light receiving lens holder 29 are possible.

【0062】受光素子27を搭載する受光素子基板14
は、窓枠状フレームを有する受光素子ホルダ28に対し
て、ネジ止めあるいは加締め止めされる。受光素子ホル
ダ28にはブラケット28a,28bが一体に形成され
ている。これらのブラケット28a,28bには、ネジ
44,45が挿通される緩めの穴28e,28fが設け
られている。さらに、受光素子ホルダ28の底面には、
2本の位置決めピン28c,28dが突出して設けられ
ている。
Light receiving element substrate 14 on which the light receiving element 27 is mounted
Are screwed or caulked to the light-receiving element holder 28 having a window frame. The light receiving element holder 28 is integrally formed with brackets 28a and 28b. These brackets 28a and 28b are provided with loose holes 28e and 28f through which screws 44 and 45 are inserted. Further, on the bottom surface of the light receiving element holder 28,
Two positioning pins 28c and 28d are provided so as to project.

【0063】一方、光学ベース7の受光部品搭載ステー
ジ39には、受光素子ホルダ28側の位置決めピン28
c,28dが挿入される加工精度の良い位置決め穴3
3,35と、ネジ44,45がねじ込まれるネジ穴3
7,38が設けられている。
On the other hand, on the light receiving component mounting stage 39 of the optical base 7, the positioning pin 28 on the light receiving element holder 28 side is provided.
Positioning hole 3 with good processing accuracy for inserting c and 28d
3 and 35 and screw holes 3 into which screws 44 and 45 are screwed
7, 38 are provided.

【0064】そのため、ピン28c,28dを位置決め
穴33,35に挿入した後、ネジ44,45をネジ穴3
7,38にねじ込むことにより、受光素子27は光学ベ
ース7に対して、位置決め並びに方向決めされることと
なる。
Therefore, after inserting the pins 28c and 28d into the positioning holes 33 and 35, the screws 44 and 45 are inserted into the screw hole 3
The light receiving element 27 is positioned and oriented with respect to the optical base 7 by being screwed in the screws 7, 38.

【0065】受光素子基板14を保持する受光素子ホル
ダ28は、位置決めピン28c及び28dによって位置
決めされ、さらにブラケット28a,28bとネジ穴3
7及び38を整合させてネジ止め固定される。そのた
め、着脱に際して、受光素子27の光軸がずれることは
ない。
The light-receiving element holder 28 holding the light-receiving element substrate 14 is positioned by the positioning pins 28c and 28d, and further the brackets 28a and 28b and the screw holes 3 are provided.
7 and 38 are aligned and screwed and fixed. Therefore, the optical axis of the light receiving element 27 does not deviate during attachment and detachment.

【0066】受光レンズホルダ29の上面には、V溝形
状を有する受光レンズ保持部31が形成される。受光レ
ンズ保持部31を構成するV溝の上方にはバネ30がネ
ジ止め固定される。そのため、受光レンズ12を保持部
31に置くと、V溝の方向規制作用により、受光レンズ
12の光軸は受光レンズホルダ29に対して方向決めさ
れる。又、保持部31に置かれた受光レンズ12は、バ
ネ30の力で上から弾性的に押圧され、位置決め固定さ
れる。保持部31を構成するV溝とバネ30との間に形
成される空間は、様々な径を有する受光レンズ12を許
容する。そのため、距離レンジの違いにより、受光レン
ズ12の径が変更する場合にも、共通の受光レンズホル
ダ29を使用できる。
On the upper surface of the light receiving lens holder 29, a light receiving lens holding portion 31 having a V groove shape is formed. The spring 30 is screwed and fixed above the V groove that constitutes the light receiving lens holding portion 31. Therefore, when the light receiving lens 12 is placed on the holding portion 31, the optical axis of the light receiving lens 12 is oriented with respect to the light receiving lens holder 29 due to the direction regulating action of the V groove. Further, the light receiving lens 12 placed on the holding portion 31 is elastically pressed from above by the force of the spring 30 to be positioned and fixed. The space formed between the V groove forming the holding portion 31 and the spring 30 allows the light receiving lens 12 having various diameters. Therefore, the common light receiving lens holder 29 can be used even when the diameter of the light receiving lens 12 changes due to the difference in the distance range.

【0067】受光レンズホルダ29にはブラケット29
a及び29bが形成される。これらのブラケット29
a,29bには、ネジ46,47が挿通される緩めの穴
29c,29dが設けられている。さらに、受光レンズ
ホルダ29の底面には、位置決めピン29e,29fが
突出して設けられている。
The light receiving lens holder 29 has a bracket 29.
a and 29b are formed. These brackets 29
Loose holes 29c and 29d through which the screws 46 and 47 are inserted are provided in a and 29b. Further, on the bottom surface of the light receiving lens holder 29, positioning pins 29e and 29f are provided so as to project.

【0068】一方、光学ベース7の受光部品搭載ステー
ジ39の側には、受光レンズホルダ29側の位置決めピ
ン29e,29fが挿入される精度の良い位置決め穴3
4,32と、ネジ46,47がねじ込まれるネジ穴43
及び36が設けられている。
On the other hand, on the side of the light receiving component mounting stage 39 of the optical base 7, positioning pins 3e and 29f on the side of the light receiving lens holder 29 are inserted with high precision.
4, 32 and screw holes 43 into which screws 46, 47 are screwed
And 36 are provided.

【0069】受光レンズ12を保持させた受光レンズホ
ルダ29は、位置決めピン29e,29fの作用で位置
決め整合された後、ネジ挿通穴29c,29dをネジ穴
43及び36に整合させてネジ止め固定される。そのた
め、受光レンズホルダ29の着脱に際し、光軸ズレが生
ずることはない。
The light receiving lens holder 29 holding the light receiving lens 12 is positioned and aligned by the action of the positioning pins 29e and 29f, and then screwed and fixed by aligning the screw insertion holes 29c and 29d with the screw holes 43 and 36. It Therefore, when the light receiving lens holder 29 is attached or detached, the optical axis is not displaced.

【0070】光軸合わせについて、より具体的に説明す
ると、先ず、受光素子ホルダ28及び受光レンズホルダ
29を受光部品搭載ステージ39上に固定する。次に、
受光レンズ12を受光光軸に沿って前後移動させてフォ
ーカシング調整を行う。フォーカスが合ったところで、
ネジ48を締めることにより、受光レンズ12を受光レ
ンズホルダ29に固定する。
The optical axis alignment will be described more specifically. First, the light receiving element holder 28 and the light receiving lens holder 29 are fixed on the light receiving component mounting stage 39. next,
Focusing adjustment is performed by moving the light receiving lens 12 back and forth along the light receiving optical axis. When it ’s in focus,
The light receiving lens 12 is fixed to the light receiving lens holder 29 by tightening the screw 48.

【0071】以上の構成よりなる光学式変位センサによ
れば、投光素子21並びに投光レンズ10で構成される
投光光軸は、当該光学ベース7に対して一義的に決定さ
れるのに対し、受光レンズ12と受光素子27とで構成
される受光光学系については、受光部品搭載ステージ3
9において、受光素子27及び受光レンズ12を受光素
子ホルダ28及び受光レンズホルダ29ごと移動させる
ことによって、光軸の角度変更により任意の焦点距離に
対応することができる。
According to the optical displacement sensor having the above structure, the light projection optical axis formed by the light projecting element 21 and the light projecting lens 10 is uniquely determined with respect to the optical base 7. On the other hand, regarding the light receiving optical system including the light receiving lens 12 and the light receiving element 27, the light receiving component mounting stage 3
In FIG. 9, by moving the light receiving element 27 and the light receiving lens 12 together with the light receiving element holder 28 and the light receiving lens holder 29, an arbitrary focal length can be dealt with by changing the angle of the optical axis.

【0072】具体的には、受光部品搭載ステージ39上
に、おいて受光素子ホルダ28並びに受光レンズホルダ
29をスライド並びに回転させることで、適切な位置並
びに角度を割り出した後、ステージ39上に穴開け加
工、ネジ切り加工等を行うことによって、受光素子ホル
ダ28及び受光レンズホルダ29の着座位置を確定する
のである。
Specifically, the light receiving element holder 28 and the light receiving lens holder 29 are slid and rotated on the light receiving component mounting stage 39 to determine an appropriate position and angle, and then a hole is formed on the stage 39. The seating positions of the light receiving element holder 28 and the light receiving lens holder 29 are determined by performing opening processing, screw cutting processing, and the like.

【0073】このような着座構造によれば、ネジを緩め
たとしても、それらホルダ28,29は位置決めピン2
8c,28d,29e,29fによって位置決め状態を
維持するから、ホルダ28並びに29の着脱を行ったと
しても、元の着座位置にそれらを正確に戻すことがで
き、再度の焦点調整や光軸調整は不要となる。
According to such a seating structure, even if the screws are loosened, the holders 28 and 29 will not move to the positioning pin 2.
Since the positioning state is maintained by 8c, 28d, 29e, and 29f, even if the holders 28 and 29 are attached and detached, they can be accurately returned to their original seating positions, and the focus adjustment and the optical axis adjustment cannot be performed again. It becomes unnecessary.

【0074】検出レンジの異なる複数の光軸を予め想定
する場合には、それぞれの光軸に合わせて位置決め穴や
ネジ穴を複数の組み合わせだけステージ39上に用意す
る。そのようにすれば、同一の受光素子ホルダ28並び
に同一の受光レンズホルダ29であっても、それらの組
み合わせの中から、適切な受光軸に対応する位置決め穴
とネジ穴の組み合わせを選択することで、様々な検出距
離乃至検出レンジに対応する光軸を実現することでき
る。
When a plurality of optical axes having different detection ranges are assumed in advance, a plurality of combinations of positioning holes and screw holes are prepared on the stage 39 according to the respective optical axes. By doing so, even with the same light-receiving element holder 28 and the same light-receiving lens holder 29, a combination of a positioning hole and a screw hole corresponding to an appropriate light-receiving axis can be selected from among those combinations. It is possible to realize optical axes corresponding to various detection distances or detection ranges.

【0075】検出距離(検出レンジ)が40mm,2.
5倍である100mm,7.5倍である300mmと異
なる場合における受光レンズブロック13並びに受光素
子ブロック15の配置例が図4〜図6に示されている。
The detection distance (detection range) is 40 mm, 2.
4 to 6 show examples of arrangement of the light-receiving lens block 13 and the light-receiving element block 15 in the case of being different from 5 times 100 mm and 7.5 times 300 mm.

【0076】それらの図から明らかなように、本発明に
あっては、共通の光学ベースを使用しつつも、当該光学
ベース7上には受光部品搭載ステージ39を設け、この
搭載ステージ39上において、受光素子ホルダ28及び
受光レンズホルダ29を自在に位置変更並びに角度変更
可能とし、さらに位置決めピン28c,28d,29
e,29fとネジ44,45,46,47とを用いて位
置決め固定できるようにしているため、様々な検出レン
ジに対応する複数機種の製品を製作するに際しても、成
型品である光学ベース7については1種類で済み、金型
製作費の低減を通じて、大幅なコストダウンが可能とな
る。
As is clear from these figures, in the present invention, the common optical base is used, but the light receiving component mounting stage 39 is provided on the optical base 7, and on this mounting stage 39. The position of the light-receiving element holder 28 and the light-receiving lens holder 29 can be freely changed and the angle can be changed, and the positioning pins 28c, 28d, 29
Since it can be positioned and fixed by using e, 29f and screws 44, 45, 46, 47, the optical base 7 that is a molded product can be used when manufacturing a plurality of types of products corresponding to various detection ranges. Since only one type is required, it is possible to significantly reduce the cost by reducing the die manufacturing cost.

【0077】また、図7に示されるように、製造工程の
調整作業時にあっては、光学ベース7から、受光レンズ
ブロック13及び受光素子ブロック15を分離すること
ができるため、レンズの清掃や受光素子の取り替えが容
易に行うことができ、しかもそれらのブロックを元の位
置に戻せば、ひとりでに元の光軸位置合わせ状態を再現
することができ、その都度従前の装置のように光軸や焦
点の調整し直し作業が不要となる。
Further, as shown in FIG. 7, during the adjustment work of the manufacturing process, since the light receiving lens block 13 and the light receiving element block 15 can be separated from the optical base 7, cleaning of the lens and reception of light are possible. The elements can be easily replaced, and if the blocks are returned to their original positions, the original optical axis alignment state can be reproduced by themselves, and each time, the optical axis and focal point can be reconstructed as in the conventional device. No need to re-adjust.

【0078】一方、図2に戻って、プラスチック製成型
品であるケース1の内底面には、中心部にネジ穴を有す
る3本のボス18,19,20が一体に突設されてい
る。
On the other hand, returning to FIG. 2, three bosses 18, 19 and 20 each having a screw hole at the center are integrally provided on the inner bottom surface of the case 1 which is a molded plastic product. .

【0079】一方、光学ベース7の側には、これらボス
18,19,20に上から被さる中空のボス部24,2
5,26が一体に形成されている。これら中空のボス部
24,25,26はその上面がリング状に塞がれ、その
中心にネジ挿通穴が開けられている。また、ケース1側
のボス18,19,20の高さは、光学ベース7側の中
空ボス部24,25,26の内部高さよりも僅かに高く
設定され、これにより中空ボス部24,25,26を、
ケース底面側のボス部18,19,20に被せると、光
学ベース7の底面とケース1の内底面との間には僅かな
隙間が形成される。
On the other hand, on the optical base 7 side, hollow boss portions 24, 2 which cover these bosses 18, 19, 20 from above are provided.
5, 26 are integrally formed. The upper surfaces of the hollow boss portions 24, 25, 26 are closed in a ring shape, and a screw insertion hole is formed in the center thereof. Further, the height of the bosses 18, 19, 20 on the case 1 side is set to be slightly higher than the internal height of the hollow boss portions 24, 25, 26 on the optical base 7 side. 26,
When the boss portions 18, 19, 20 on the bottom surface of the case are covered, a slight gap is formed between the bottom surface of the optical base 7 and the inner bottom surface of the case 1.

【0080】すなわち、図8(a)に示されるように、
中空ボス部26,24をケースの底面から突出するネジ
穴付きボス部20,18に上から被せ、両者をネジ止め
固定すると、図8(b)に示されるように、ケース底板
42と光学ベース7との間には、適宜なクリアランスS
が形成される。換言すれば、金属製である光学ベース7
はプラスチック製であるセンサケース1の内壁よりも僅
かに浮かせて支持されている。
That is, as shown in FIG.
When the hollow boss portions 26 and 24 are covered over the boss portions 20 and 18 with screw holes projecting from the bottom surface of the case from above, and the two are screwed and fixed, as shown in FIG. 8B, the case bottom plate 42 and the optical base. Between 7 and the appropriate clearance S
Is formed. In other words, the optical base 7 made of metal
Is supported by being slightly floated from the inner wall of the sensor case 1 made of plastic.

【0081】そのため、ケース1に対して外部から衝撃
が加わったり、大きな力が加わったような場合、ケース
底板42の撓みは、このクリアランスSにより吸収さ
れ、光学ベース7に対して過大な応力や振動が加わるこ
とが回避される。その結果、外部からの衝撃によって、
投光光軸や受光光軸にズレが生じ、これが受光素子の出
力に影響を与え、検出誤差を生ずる等の問題が回避され
る。
Therefore, when an external impact or a large force is applied to the case 1, the bending of the case bottom plate 42 is absorbed by the clearance S, and an excessive stress or a large stress is applied to the optical base 7. Vibration is avoided. As a result, the impact from the outside
It is possible to avoid a problem that a light emitting optical axis or a light receiving optical axis is deviated, which affects the output of the light receiving element and causes a detection error.

【0082】さらに、ケース1の底面から突出するボス
18,19,20の外形と、光学ベース7側の中空ボス
部24,25,26の内径との間には、高度な寸法精度
が付与されており、そのため、光学ベース7側のボス部
24,25,26を、ケース1側のボス部18,19,
20に圧入すると、光学ベース7はケース1に対して精
度良く位置決めされ、その状態でネジ止めを行うことに
より、位置決め精度が維持されることとなる。
Further, a high degree of dimensional accuracy is provided between the outer shapes of the bosses 18, 19, 20 protruding from the bottom surface of the case 1 and the inner diameters of the hollow boss portions 24, 25, 26 on the optical base 7 side. Therefore, the boss portions 24, 25, 26 on the optical base 7 side are replaced with the boss portions 18, 19,
When the optical base 7 is press-fitted into the case 20, the optical base 7 is accurately positioned with respect to the case 1, and the screwing is performed in this state, whereby the positioning accuracy is maintained.

【0083】このように、本発明の光学式変位センサに
よれば、投光素子21並びに投光レンズ10は、保持部
9及び11を介して、光学ベース7上に正確に位置決め
並びに方向決めされる。また、受光素子27及び受光レ
ンズ12に関しては、受光素子ホルダ28及び受光レン
ズホルダ29を介して、光学ベース7に対して正確に位
置決め並びに方向決めされる。さらに、光学ベース7に
関しては、ケース側のボス部18,19,20と光学ベ
ース7側の中空ボス部24,25,26を介して、正確
に位置決め固定される。そのため、軽量且つ強度的に撓
み易いケース1を使用しつつも、光学部品に関しては正
確な位置決め状態を保持できるため、軽量且つ精度の良
い光学式変位センサを提供できる。
As described above, according to the optical displacement sensor of the present invention, the light projecting element 21 and the light projecting lens 10 are accurately positioned and oriented on the optical base 7 via the holding portions 9 and 11. It Further, the light receiving element 27 and the light receiving lens 12 are accurately positioned and oriented with respect to the optical base 7 via the light receiving element holder 28 and the light receiving lens holder 29. Further, the optical base 7 is accurately positioned and fixed via the boss portions 18, 19, 20 on the case side and the hollow boss portions 24, 25, 26 on the optical base 7 side. Therefore, while using the case 1 that is lightweight and easy to bend in terms of strength, it is possible to maintain accurate positioning of the optical components, and thus it is possible to provide a lightweight and accurate optical displacement sensor.

【0084】加えて、ケース1の取付穴6で、センサヘ
ッド(ケース)を所定の取付対象物に取り付ければ、ケ
ース1と光学ベース7の位置合わせができているため、
所望の出射角と入射角が得られる。換言すれば、ケース
の外形を基準として投受光光軸が得られる。
In addition, if the sensor head (case) is attached to a predetermined attachment object with the attachment hole 6 of the case 1, the case 1 and the optical base 7 can be aligned with each other.
The desired exit angle and incident angle are obtained. In other words, the projection / reception optical axis can be obtained with the outer shape of the case as a reference.

【0085】また、光学ユニットには、従前のブロック
状のものとは異なり、レンズの直径に対応して薄型化が
可能であるため、光学ユニット2と回路基板3とを重ね
てケース内に収容することが可能となり、従前の回路基
板を隣接配置したものに比べ、回路基板のスペースを削
減して、小型化を実現できる。
Further, unlike the conventional block-shaped optical unit, the optical unit 2 and the circuit board 3 are superposed and housed in a case because the optical unit can be made thin according to the diameter of the lens. Therefore, it is possible to reduce the space of the circuit board and realize miniaturization as compared with a conventional circuit board in which the circuit boards are arranged adjacent to each other.

【0086】また、従前のトンネル状の通路内にレンズ
を挿入保持するものとは異なり、レンズの周囲を全周取
り巻いていないため、投光レンズ10並びに受光レンズ
12を光軸と直交する方向へ着脱することができ、着脱
に際して光軸の位置並びに向きを調整し直す必要がな
い。
Further, unlike the conventional lens-inserted and held lens in the tunnel-shaped passage, since the entire circumference of the lens is not surrounded, the light projecting lens 10 and the light receiving lens 12 are moved in the direction orthogonal to the optical axis. It can be attached and detached, and there is no need to readjust the position and orientation of the optical axis when attaching and detaching.

【0087】また、受光素子ホルダ28及び受光レンズ
ホルダ29は、受光部品搭載ステージ39において任意
に位置決め並びに方向決めを行うことができ、さらに穴
開け加工やネジ切り加工等によって、成型品である光学
ベース7に後加工により着脱させることができる。その
ため、距離レンジの異なる複数種の機種が必要な場合に
も、光学ベース7については共用部品とすることがで
き、成形金型費の低減により、大幅なコストダウンが可
能となる。
Further, the light-receiving element holder 28 and the light-receiving lens holder 29 can be arbitrarily positioned and oriented on the light-receiving component mounting stage 39, and are optical products which are molded products by drilling or threading. The base 7 can be attached and detached by post-processing. Therefore, even when a plurality of types of models having different distance ranges are required, the optical base 7 can be used as a common component, and the cost of the molding die can be reduced, which enables a significant cost reduction.

【0088】また、投光レンズ10の保持部11並びに
受光レンズ12の保持部31はそれぞれV字形状を有す
るため、投光レンズ10並びに受光レンズ12を装着す
るだけで方向決めを容易に行うことができ、しかもその
押さえ部材としてバネ23及び30を使用しているた
め、任意のレンズ径に容易に対応することができる。
Further, since the holding portion 11 of the light projecting lens 10 and the holding portion 31 of the light receiving lens 12 each have a V-shape, the direction can be easily determined only by mounting the light projecting lens 10 and the light receiving lens 12. Moreover, since the springs 23 and 30 are used as the pressing member, it is possible to easily cope with an arbitrary lens diameter.

【0089】また、ケースとして軽量なプラスチックを
使用しつつも、金属製である光学ベースがプラスチック
製であるセンサケースの内壁よりも僅かに浮かせて支持
されるようにしたため、外部からの衝撃や大きな力が加
えられた場合にも、光学部品が移動して光軸ズレが起こ
ることはなく、信頼性の高い検出結果乃至測定結果が得
られる。加えて、センサケースをプラスチック製とすれ
ば、光学ユニット2とケース1との間の電気絶縁が不要
となり、絶縁プレートの介在が不要となって、一層の小
型化並びに部品点数削減によるコストダウンが可能とな
る。
Further, while using a lightweight plastic as the case, the optical base made of metal is supported so as to be slightly floated above the inner wall of the sensor case made of plastic. Even when a force is applied, the optical components do not move and the optical axis is not displaced, and a highly reliable detection result or measurement result can be obtained. In addition, if the sensor case is made of plastic, the electrical insulation between the optical unit 2 and the case 1 is not required, the interposition of an insulating plate is not required, and the cost is further reduced by reducing the size and the number of parts. It will be possible.

【0090】なお、本発明の特徴的な構造は、光学式変
位センサに限らず、距離設定型の光電センサにも応用が
可能である。
The characteristic structure of the present invention can be applied not only to the optical displacement sensor but also to a distance setting type photoelectric sensor.

【0091】すなわち、このような光電スイッチは、ス
イッチケース内に、光学ユニットと回路基板とが収容さ
れている。光学ユニットは、投光素子と、投光レンズ
と、受光素子を保持する受光素子ホルダと、受光レンズ
を保持する受光レンズホルダとを含み、それらは成型品
である光学ベースを介して一体的に結合されている。
That is, in such a photoelectric switch, the optical unit and the circuit board are housed in the switch case. The optical unit includes a light projecting element, a light projecting lens, a light receiving element holder that holds a light receiving element, and a light receiving lens holder that holds a light receiving lens, which are integrally formed via an optical base that is a molded product. Are combined.

【0092】光学ベース上には、投光素子を光学ベース
に対して位置決め並びに方向決めして保持するための投
光素子保持部と、投光レンズを光学ベースに対して位置
決め並びに方向決めして保持するための投光レンズ保持
部と、受光素子ホルダと受光レンズホルダとを規定の調
整範囲で自由な位置決め並びに方向決めして搭載可能な
受光部品自由搭載ステージとが形成されている。
On the optical base, a light projecting element holding portion for positioning, orienting and holding the light projecting element with respect to the optical base, and a light projecting lens for positioning and orienting with respect to the optical base. A light emitting lens holding portion for holding the light receiving element holder, and a light receiving component free mounting stage on which the light receiving element holder and the light receiving lens holder can be mounted by freely positioning and orienting within a prescribed adjustment range are formed.

【0093】それにより、距離レンジの異なる複数の機
種に対しても、受光部品自由搭載ステージ上における受
光素子ホルダ並びに受光レンズホルダの位置並びに向き
を調整して対応する受光光軸を実現することにより、一
種類の光学ベースにより複数の機種を調製可能としてい
る。
Accordingly, even for a plurality of models having different distance ranges, by adjusting the positions and directions of the light receiving element holder and the light receiving lens holder on the stage for freely mounting the light receiving component, the corresponding light receiving optical axis can be realized. It is possible to prepare multiple models with one optical base.

【0094】このとき、スイッチケースの材質がプラス
チックであり、かつ光学ベース、受光素子ホルダ、及び
受光レンズホルダの材質が金属とすることができる。
At this time, the switch case may be made of plastic, and the optical base, the light receiving element holder, and the light receiving lens holder may be made of metal.

【0095】また、このような光電スイッチは、スイッ
チケース内に、光学ユニットと回路基板とが収容されて
いる。光学ユニットは、投光素子と、投光レンズと、受
光素子と、受光レンズとを含み、それらは成型品である
光学ベースを介して一体的に結合されている。センサケ
ースの材質としてプラスチックが使用され、かつ光学ベ
ースの材質として金属が使用されている。
In such a photoelectric switch, the optical unit and the circuit board are housed in the switch case. The optical unit includes a light projecting element, a light projecting lens, a light receiving element, and a light receiving lens, which are integrally coupled via an optical base that is a molded product. Plastic is used as the material of the sensor case, and metal is used as the material of the optical base.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、この種の光学式変位センサにおける小型軽量並
びにコストダウンが実現できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the optical displacement sensor of this type can be reduced in size and weight and reduced in cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明変位センサの内部構成を示す分解斜視図
である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an internal configuration of a displacement sensor of the present invention.

【図2】ケースと、光学ユニットと回路基板との関係を
示す分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a relationship between a case, an optical unit and a circuit board.

【図3】光学ユニットの構成を示す分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of an optical unit.

【図4】検出距離が40mmに設定された変位センサの
投受光光学系の配置を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an arrangement of a light emitting / receiving optical system of a displacement sensor in which a detection distance is set to 40 mm.

【図5】検出距離が100mmに設定された変位センサ
の投受光光学系の配置を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an arrangement of a light emitting / receiving optical system of a displacement sensor in which a detection distance is set to 100 mm.

【図6】検出距離が300mmに設定された変位センサ
の投受光光学系の配置を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an arrangement of a light emitting / receiving optical system of a displacement sensor in which a detection distance is set to 300 mm.

【図7】メンテナンス作業時の分解状態を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a disassembled state during maintenance work.

【図8】光学ベースの支持構造の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a support structure for an optical base.

【図9】従来の変位センサの構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional displacement sensor.

【図10】従来の光学ユニットの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional optical unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 センサケース 2 光学ユニット 3 回路基板 4 カバープレート 5 窓板 6 取付穴 7 光学ベース 8 投光素子基板 9 投光素子基板保持部 10 投光レンズ 11 投光レンズ保持部 12 受光レンズ 13 受光レンズブロック 14 受光素子基板 15 受光素子ブロック 16 投光用窓 17 受光用窓 18,19,20 ボス部 21 投光素子 22 台部 23 バネ 24,25,26 中空ボス部 27 受光素子 28 受光素子ホルダ 28a,28b ブラケット 29 受光レンズホルダ 30 バネ 31 受光レンズ保持部 28c,28d,29e,29f 位置決めピン 36,37,38,43 ネジ穴 39 受光部品搭載ステージ 40,41 ネジ 42 ケース底板 44,45,46,47 止めネジ 48 ネジ S クリアランス 1 sensor case 2 Optical unit 3 circuit board 4 cover plate 5 window boards 6 mounting holes 7 Optical base 8 Projector substrate 9 Projector element substrate holder 10 Projection lens 11 Emitter lens holding part 12 Light receiving lens 13 Light receiving lens block 14 Light receiving element substrate 15 Light receiving element block 16 Floodlight window 17 Light receiving window 18, 19, 20 Boss 21 Projector 22 units 23 Spring 24, 25, 26 Hollow boss 27 Light receiving element 28 Light receiving element holder 28a, 28b bracket 29 Light receiving lens holder 30 springs 31 Light receiving lens holder 28c, 28d, 29e, 29f Positioning pin 36, 37, 38, 43 screw holes 39 Light receiving component mounting stage 40, 41 screws 42 Case bottom plate 44, 45, 46, 47 Set screw 48 screws S clearance

フロントページの続き (72)発明者 井上 祐一 京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地 オムロン株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA06 DD02 DD04 FF09 JJ16 PP01 PP22 UU03 2F112 AA02 BA07 BA10 CA13 DA32 2H044 AA03 AA15 2H051 BB20 CA12 CA16 CA18 Continued front page    (72) Inventor Yuichi Inoue             Shimogyo-ku, Kyoto-shi Shioji-dori Horikawa Higashiiri Minamifudo-cho             801 OMRON Corporation F term (reference) 2F065 AA06 DD02 DD04 FF09 JJ16                       PP01 PP22 UU03                 2F112 AA02 BA07 BA10 CA13 DA32                 2H044 AA03 AA15                 2H051 BB20 CA12 CA16 CA18

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサケース内に、光学ユニットと回路
基板とが収容されており、 光学ユニットは、投光素子と、投光レンズと、受光素子
を保持する受光素子ホルダと、受光レンズを保持する受
光レンズホルダとを含み、それらは成型品である光学ベ
ースを介して一体的に結合されており、 光学ベース上には、 投光素子を光学ベースに対して位置決め並びに方向決め
して保持するための投光素子保持部と、 投光レンズを光学ベースに対して位置決め並びに方向決
めして保持するための投光レンズ保持部と、 受光素子ホルダと受光レンズホルダとが取り付けられる
受光部品搭載ステージとが形成されており、 受光素子ホルダと受光レンズホルダとの一方又は双方を
受光部品搭載ステージに位置決めして取り付けるための
手段としては位置決めピンと止めネジとが使用され、 受光部品搭載ステージには、位置決め穴及びネジ穴の位
置を異ならせることにより、同一の受光素子ホルダ又は
受光レンズホルダを使用つつも、検出距離の異なるホル
ダ配置を可能とする余裕領域が存在し、 それにより、距離レンジの異なる複数の機種に対して
も、受光部品搭載ステージ上における受光素子ホルダ並
びに受光レンズホルダの位置並びに向きを調整して対応
する受光光軸を実現することにより、一種類の光学ベー
スにより複数の機種を調製可能とした光学式変位セン
サ。
1. An optical unit and a circuit board are housed in a sensor case, and the optical unit holds a light projecting element, a light projecting lens, a light receiving element holder for holding the light receiving element, and a light receiving lens. And a light-receiving lens holder, which are integrally connected via a molded optical base. The light-projecting element is positioned and oriented with respect to the optical base and is held on the optical base. For holding the light emitting element, a light emitting lens holding portion for positioning and orienting and holding the light emitting lens with respect to the optical base, and a light receiving component mounting stage to which the light receiving element holder and the light receiving lens holder are attached Is formed as a means for positioning and mounting one or both of the light receiving element holder and the light receiving lens holder on the light receiving component mounting stage. Pins and setscrews are used, and by positioning the positioning holes and screw holes differently on the stage for mounting the light-receiving component, it is possible to use the same light-receiving element holder or light-receiving lens holder, but place holders with different detection distances. Therefore, even for multiple models with different distance ranges, the position and orientation of the light-receiving element holder and the light-receiving lens holder on the light-receiving component mounting stage can be adjusted to adjust the corresponding light-receiving optical axis. By realizing it, an optical displacement sensor that can prepare multiple models with one type of optical base.
【請求項2】 受光部品搭載ステージは、規定の投光光
軸及び受光光軸を含む平面に対して平行である、請求項
1に記載の光学式変位センサ。
2. The optical displacement sensor according to claim 1, wherein the light receiving component mounting stage is parallel to a plane including a prescribed light projecting optical axis and a prescribed light receiving optical axis.
【請求項3】 検出レンジの異なる複数の機種に対応す
るために、予め複数の位置決め穴と固定用ネジ穴とが受
光部品搭載ステージに開けられている、請求項1に記載
の光学式変位センサ。
3. The optical displacement sensor according to claim 1, wherein a plurality of positioning holes and fixing screw holes are pre-drilled in the light receiving component mounting stage to accommodate a plurality of models having different detection ranges. .
【請求項4】 投光レンズ保持部に保持される投光レン
ズは、その向きを維持したままで、投光光軸と直交する
方向において脱着可能である、請求項1に記載の光学式
変位センサ。
4. The optical displacement according to claim 1, wherein the light projecting lens held by the light projecting lens holder is detachable in a direction orthogonal to the light projecting optical axis while maintaining its orientation. Sensor.
【請求項5】 受光レンズホルダに保持される受光レン
ズは、その向きを維持したままで、その受光光軸と直交
する方向において脱着可能である、請求項1に記載の光
学式変位センサ。
5. The optical displacement sensor according to claim 1, wherein the light-receiving lens held by the light-receiving lens holder is attachable / detachable in a direction orthogonal to the light-receiving optical axis while maintaining its orientation.
【請求項6】 受光部品搭載ステージに搭載される受光
素子ホルダ並びに受光レンズホルダは、その向きを維持
したままで、受光光軸と直交する方向において脱着可能
である、請求項1に記載の光学式変位センサ。
6. The optical element according to claim 1, wherein the light-receiving element holder and the light-receiving lens holder mounted on the light-receiving component mounting stage are attachable / detachable in a direction orthogonal to the light-receiving optical axis while maintaining their orientations. Displacement sensor.
【請求項7】 投光レンズ保持部には、径の異なる複数
種類の投光レンズを保持できるレンズ保持構造が設けら
れている、請求項1に記載の光学式変位センサ。
7. The optical displacement sensor according to claim 1, wherein the light projecting lens holding portion is provided with a lens holding structure capable of holding a plurality of types of light projecting lenses having different diameters.
【請求項8】 レンズ保持構造が、投光レンズを方向決
めするV溝と、V溝に対して投光レンズを弾性的に押し
付ける押圧部材とから構成される、請求項7に記載の光
学式変位センサ。
8. The optical system according to claim 7, wherein the lens holding structure includes a V groove that orients the light projecting lens and a pressing member that elastically presses the light projecting lens against the V groove. Displacement sensor.
【請求項9】 受光レンズホルダには、径の異なる複数
種類の受光レンズを保持できるレンズ保持構造が設けら
れている、請求項1に記載の光学式変位センサ。
9. The optical displacement sensor according to claim 1, wherein the light receiving lens holder is provided with a lens holding structure capable of holding a plurality of types of light receiving lenses having different diameters.
【請求項10】 レンズ保持構造が、受光レンズを方向
決めするV溝と、V溝に対して投光レンズを弾性的に押
し付ける押圧部材とから構成される、請求項9に記載の
光学式変位センサ。
10. The optical displacement according to claim 9, wherein the lens holding structure includes a V groove that orients the light receiving lens and a pressing member that elastically presses the light projecting lens against the V groove. Sensor.
【請求項11】 センサケース内において、回路基板が
光学ユニットの上に重ねて配置されている、請求項1に
記載の光学式変位センサ。
11. The optical displacement sensor according to claim 1, wherein the circuit board is arranged over the optical unit in the sensor case.
【請求項12】 センサケースの材質がプラスチックで
あり、かつ光学ベース、受光素子ホルダ、及び受光レン
ズホルダの材質が金属である、請求項1〜11のいずれ
かに記載の光学式変位センサ。
12. The optical displacement sensor according to claim 1, wherein the sensor case is made of plastic, and the optical base, the light receiving element holder, and the light receiving lens holder are made of metal.
【請求項13】 金属製である光学ユニットをプラスチ
ック製であるセンサケース内に固定する手段として圧入
技術が採用されている、請求項12に記載の光学式変位
センサ。
13. The optical displacement sensor according to claim 12, wherein a press-fitting technique is adopted as a means for fixing the optical unit made of metal in the sensor case made of plastic.
【請求項14】 金属製である光学ベースがプラスチッ
ク製であるセンサケースの内壁よりも僅かに浮かせて支
持されている、請求項12に記載の光学式変位センサ。
14. The optical displacement sensor according to claim 12, wherein the optical base made of metal is supported so as to be slightly floated from the inner wall of the sensor case made of plastic.
【請求項15】 光学ユニットに含まれる受光素子がP
SD等のアナログ出力型の素子である、請求項14に記
載の光学式変位センサ。
15. The light receiving element included in the optical unit is P
The optical displacement sensor according to claim 14, which is an analog output type device such as SD.
【請求項16】 センサケース内に、光学ユニットと回
路基板とが収容されており、 光学ユニットは、投光素子と、投光レンズと、受光素子
と、受光レンズとを含み、それらは成型品である光学ベ
ースを介して一体的に結合されており、 センサケースの材質としてプラスチックが使用され、か
つ光学ベースの材質として金属が使用されている、光学
式変位センサ。
16. An optical unit and a circuit board are housed in a sensor case, and the optical unit includes a light projecting element, a light projecting lens, a light receiving element, and a light receiving lens, which are molded products. Is an optical displacement sensor that is integrally connected via an optical base, which is made of plastic as the material of the sensor case, and metal as the material of the optical base.
【請求項17】 センサケース内において、回路基板が
光学ユニットの上に重ねて配置されている、請求項16
に記載の光学式変位センサ。
17. The circuit board is arranged over the optical unit in the sensor case in an overlapping manner.
The optical displacement sensor according to.
【請求項18】 金属製である光学ベースがプラスチッ
ク製であるセンサケースの内壁よりも僅かに浮かせて支
持されている、請求項16に記載の光学式変位センサ。
18. The optical displacement sensor according to claim 16, wherein the optical base made of metal is supported by being slightly floated from the inner wall of the sensor case made of plastic.
【請求項19】 光学ユニットに含まれる受光素子がP
SD等のアナログ出力型の素子である、請求項18に記
載の光学式変位センサ。
19. The light receiving element included in the optical unit is P
The optical displacement sensor according to claim 18, which is an analog output type device such as an SD.
【請求項20】 金属製である光学ユニットをプラスチ
ック製であるセンサケース内に固定する手段として圧入
技術が採用されている、請求項16に記載の光学式変位
センサ。
20. The optical displacement sensor according to claim 16, wherein a press-fitting technique is adopted as a means for fixing the optical unit made of metal in the sensor case made of plastic.
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