JP2005285500A - 光電センサー、投光装置及び光電センサー用の回帰反射型ミラー - Google Patents

Abstract

【課題】 耐薬品性や防水性、耐油性が低下することなく、光学的特性を向上させた光電センサー、投光装置及び光電センサー用の回帰反射型ミラーを提供することを目的とする。
【解決手段】 発光素子及び受光素子からなるセンサー本体１１と、フッ素樹脂からなり、センサー本体１１を収納する筐体と、筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備え、光透過窓が、筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐガラス板１５と、第１の開口面の周縁部に配置され、ガラス板１５及び筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリング１４と、筐体に設けられ、ガラス板１５を第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入するガイド１７と、第１の開口面に沿ってスライドさせてガイド１７に挿入され、ガラス板１５を第１の開口面に押し付けるスペーサー１６とからなるように構成される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光電センサー、投光装置及び光電センサー用の回帰反射型ミラーに係り、さらに詳しくは、センサー本体を収納するためのフッ素樹脂からなる筐体に検出光を透過させる光透過窓を設けた光電センサーの改良に関する。特に、ガラス板又はアクリル樹脂板を用いて光透過窓を形成した回帰反射型の光電センサーに関する。

耐薬品性を備えた光電センサーが従来から提案されている（例えば、特許文献２）。その様な光電センサーは、受光素子からなるセンサー本体をフッ素樹脂からなる筐体内に収納することにより、耐薬品性や防水性、耐油性を向上させている。すなわち、耐薬品性が優れているフッ素樹脂を用いて形成された筐体内にセンサー本体を収納することによって、センサー本体が薬品などに曝されることによる受光素子などの腐食を防止している。

しかし、上述した従来の光電センサーでは、フッ素樹脂からなる筐体を検出用の光が透過する際に、透過光の強度を低下させたり、散乱させてしまうという問題があった。すなわち、フッ素樹脂製の筐体は、透明度や、表面平坦度などが良くないので、筐体を介して光を投光又は受光させると、検出距離が低下したり、投光スポットがぼやけてしまうという問題があった。

特に、検出光としてレーザー光を用いる光電センサーでは、フッ素樹脂製の筐体により投光ビームの断面形状が広がり、投光スポットがぼやけてしまうと、高精度な検出が行えなくなると考えられる。また、フッ素樹脂製の筐体は、光が透過する際に偏光性を乱すので、偏光性を利用する回帰反射型の光電センサーでは、透過光の偏光性が失われ、誤検出が生じてしまうと考えられる。

そこで、フッ素樹脂からなる筐体に検出光を透過させる光透過窓を設け、この光透過窓をフッ素樹脂以外の部材、すなわち、光学的な特性がフッ素樹脂よりも優れている部材を用いて形成することが考えられる。しかし、フッ素樹脂は、耐薬品性が優れている反面、接着性（粘着性）が極めて低く、他の部材と接合しにくいので、防水性を低下させることなく、光学的特性を向上させるのは容易ではなかった。
実開平２−１６５３７号公報 特開平１０−２６１３５０号公報 特開２００２−２４６６３６号公報

上述した通り、耐薬品性を備えた従来の光電センサーでは、筐体を検出用の光が透過する際に、透過光の強度を低下させたり、散乱させるという問題があった。また、防水性を低下させることなく、光学的特性を向上させるのは容易ではないという問題があった。また、透過光の偏光性が低下し、誤検出が生じるという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、耐薬品性や防水性、耐油性が低下することなく、光学的特性を向上させた光電センサー、投光装置及び光電センサー用の回帰反射型ミラーを提供することを目的とする。特に、検出距離が低下したり、投光スポットがぼやけるのを抑制させた光電センサーを提供することを目的とする。また、筐体を検出光が透過する際に透過光の偏光性が低下することなく、耐薬品性、防水性及び耐油性を向上させた回帰反射型の光電センサーを提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、耐薬品性、防水性及び耐油性が低下することなく、センサー組み立て工程における加工性を向上させた光電センサーを提供することにある。

本発明による光電センサーは、受光素子からなるセンサー本体と、フッ素樹脂からなり、上記センサー本体を収納する筐体と、上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備え、上記光透過窓が、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐガラス板と、上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、上記筐体に設けられ、上記ガラス板を第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入するガイドと、上記第１の開口面に沿ってスライドさせて上記ガイドに挿入され、上記ガラス板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなるように構成される。

本発明による光電センサーは、上記構成に加え、上記筐体が、前面に上記光透過窓が設けられ、側面にセンサー本体を組み込むための第２の開口が設けられた収納ケースと、センサー本体を組み込んだ後に上記第２の開口を封止する蓋とからなり、上記ガイドが、上記収納ケースの内側に設けられるように構成される。

また、本発明による光電センサーは、上記構成に加え、上記第２の開口の周辺部及び上記蓋の周縁部に、それぞれ溶着用のリブが設けられ、センサー本体の組み込み後に加熱溶着されるように構成される。

また、本発明による光電センサーは、上記構成に加え、上記センサー本体が、レーザー光を生成する発光素子を有し、上記受光素子が、回帰反射型ミラーにより反射された光を検出するように構成される。

本発明による光電センサーは、受光素子からなるセンサー本体と、フッ素樹脂からなり、上記センサー本体を収納する筐体と、上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備え、上記光透過窓が、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐアクリル樹脂板と、上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記アクリル樹脂板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、上記筐体に設けられ、上記アクリル樹脂板を第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入するガイドと、上記第１の開口面に沿ってスライドさせて上記ガイドに挿入され、上記アクリル樹脂板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなるように構成される。

本発明による投光装置は、レーザー光を生成する発光素子からなる光源本体と、フッ素樹脂からなり、上記光源本体を収納する筐体と、上記筐体の前面に設けられ、レーザー光を透過させる光透過窓とを備え、上記光透過窓が、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐガラス板と、上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、上記筐体に設けられ、上記ガラス板を第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入するガイドと、上記第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入され、上記ガラス板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなるように構成される。

本発明による光電センサー用の回帰反射型ミラーは、光を反射させる反射シートと、フッ素樹脂からなり、上記反射シートを収納する筐体と、上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備え、上記光透過窓が、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐガラス板と、上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、上記第１の開口面に沿ってスライドさせて上記筐体内に挿入され、上記ガラス板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなるように構成される。

また、本発明による光電センサー用の回帰反射型ミラーは、光を反射させる反射シートと、フッ素樹脂からなり、上記反射シートを収納する筐体と、上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備え、上記筐体が、前面に上記光透過窓が設けられ、背面に反射シートを組み込むための開口が設けられた収納ケースと、反射シートを組み込んだ後に上記開口を封止する蓋とからなり、上記光透過窓が、上記収納ケースに設けられた光透過窓用の開口面を塞ぐガラス板と、上記開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記収納ケース間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングとからなり、上記蓋が、上記ガラス板を光透過窓用の開口面に押し付けて取り付けられるように構成される。

本発明による光電センサー、投光装置及び光電センサー用の回帰反射型ミラーによれば、フッ素樹脂からなるシーリングを用いてガラス板又はアクリル樹脂板から光透過窓が形成されるので、耐薬品性、防水性及び耐油性が低下することなく、光学的特性を向上させることができる。特に、透過光の強度低下及び散乱が抑えられるので、検出距離が低下したり、投光スポットがぼやけるのを抑制させることができる。また、透過光の偏光性が低下することなく、耐薬品性、防水性及び耐油性を向上させることができる。

また、収納ケースにおける第２の開口の周辺部及び上記蓋の周縁部に、それぞれ溶着用のリブが設けられるので、耐薬品性、防水性及び耐油性が低下することなく、センサー組み立て工程における加工性を向上させることができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による光電センサー装置の概略構成の一例を示した斜視図であり、回帰反射型ミラー３と、検出光を投射するとともに、回帰反射型ミラー３による反射光を受光する光電センサー２とが示されている。本実施の形態による光電センサー装置１は、光電センサー２及び回帰反射型ミラー３からなる光検出スイッチであり、可視光を用いて光電センサー２及び回帰反射型ミラー３間に検出対象となる物体が存在するか否かの検出を行っている。

光電センサー２は、小型の電子機器であり、フッ素樹脂からなる筐体内にセンサー本体を収納している。センサー本体を収納する筐体の前面には、検出用の光を透過させるための光透過窓が設けられている。

回帰反射型ミラー３は、光電センサー２により投射された光を光電センサー２に向けて反射する回帰反射型のリフレクターであり、フッ素樹脂からなる筐体内に反射シートを収納している。反射シートを収納する筐体の前面には、検出光を透過させるための光透過窓３ａが設けられている。

図２は、図１の光電センサー装置における要部詳細の一例を示した斜視図であり、収納ケース４及び蓋５からなる筐体を有する光電センサー２が示されている。この光電センサー２は、センサー本体と、前面に上述した光透過窓７が設けられ、側面にセンサー本体を組み込むための開口（第２の開口）が設けられた収納ケース４と、センサー本体を組み込んだ後に第２の開口を封止するための蓋５とからなる。

収納ケース４は、フッ素樹脂を用いて箱型に成形されたケーシングであり、前面に設けられた開口（第１の開口）の周辺部には、光透過窓７の強度を向上させるための窓枠６が形成されている。また、収納ケース４の後部には、センサー本体から延伸するケーブルを被覆するためのケーブル管８が取り付けられている。

図３（ａ）及び（ｂ）は、図２の光電センサーを示した平面図であり、図３（ａ）には、収納ケース４の側面側から見た様子が示され、図３（ｂ）には、収納ケース４の前面側から見た様子が示されている。

図４（ａ）及び（ｂ）は、図３の光電センサーをＡ１−Ａ１線で切断した断面図であり、図４（ａ）には、光電センサー２における内部の様子が示され、図４（ｂ）には、その要部Ｂ１における詳細が示されている。収納ケース４内に収納されるセンサー本体１１は、投射光としてレーザー光を生成する発光素子や、反射光を受光して検出信号を生成する受光素子からなる。発光素子により生成された投射光は、センサー本体１１の開口部１１ａから前方へ向けて投射され、回帰反射型ミラー３による反射光が開口部１１ａを介して受光される。

発光素子に電力を供給したり、検出信号を伝送するためのケーブル１２は、ケーブル管８内を通して収納ケース４外に引き出される。ケーブル管８は、フッ素樹脂からなる可撓性のチューブであり、収納ケース４に設けられたガイド９内に挿入して取り付けられる。このガイド９は、ケーブル１２を引き出す方向に平行にケーブル管８を保持するための支持手段であり、ケーブル管８及びガイド９の端部を収納ケース４の内側から加熱溶着することにより、ケーブル管８が収納ケース４に固定される。

収納ケース４内には、センサー本体１１を光透過窓７に押し付けて位置決めするとともに、収納ケース４内におけるセンサー本体１１のガタツキを防止するためのガイド１３が設けられている。

光透過窓７は、フッ素樹脂からなる環状のシーリング１４と、収納ケース４に設けられた第１の開口１０面を塞ぐガラス板１５と、ガラス板１５を第１の開口１０面に沿ってスライドさせて挿入するためのガイド１７と、ガラス板１５を第１の開口１０面に押し付けるためのスペーサー１６とからなる。

シーリング１４は、フッ素ゴムなどの弾性を有する部材を用いて成形されたパッキングである。このシーリング１４は、第１の開口１０面の周縁部に配置され、ガラス板１５及び収納ケース４間に挟み込まれる。

ガラス板１５は、板状の透光性部材であり、光学的な特性がフッ素樹脂よりも優れている。具体的には、透明度や、表面平坦度、偏光に対する特性などが優れている。

ガイド１７は、収納ケース４の内側に設けられ、ガラス板１５を第１の開口１０面に平行に保持する保持案内手段である。

この光透過窓７は、シーリング１４及びガラス板１５をガイド１７に挿入した後に、スペーサー１６を第１の開口１０面に沿ってスライドさせてガイド１７に挿入することにより、ガラス板１５がシーリング１４を介して収納ケース４壁面に押し付けられた状態で形成される。すなわち、光透過窓７は、第１の開口１０面に沿ってシーリング１４、ガラス板１５及びスペーサー１６を第２の開口から収納ケース４内に滑り込ませて形成される。

ガラス板１５と収納ケース４壁面とでシーリング１４を挟み込み、スペーサー１６によりシーリング１４を介してガラス板１５を収納ケース４壁面に押し付けた状態で第１の開口１０が塞がれることにより、収納ケース４内の気密性を保持することができる。

ここでは、第２の開口の周辺部と蓋５の周縁部とに溶着用のリブ４ａ及び５ａがそれぞれ設けられているものとする。リブ５ａは、蓋５を取り付ける方向に突出させて設けられ、蓋５の周囲を取り囲むように形成されている。リブ４ａは、蓋５の取り付け方向に突出させて収納ケース４に設けられ、第２の開口周囲を取り囲むように形成されている。リブ４ａ及び５ａは、収納ケース４内にセンサー本体１１を組み込んだ後に加熱溶着される。なお、蓋５は、嵌め込み式となっており、収納ケース４に嵌め込んだ状態で溶着固定される。

図５は、図２の光電センサーにおける構成を示した分解斜視図である。この光電センサー２では、ケーブル管８を収納ケース４に取り付けた後、シーリング１４、ガラス板１５及びスペーサー１６をガイド１７に挿入することにより、光透過窓７が形成される。光透過窓７の形成後、センサー本体１１を収納ケース４内に組み込み、蓋５を収納ケース４に溶着すれば、光電センサー２が完成する。

図６は、図１の光電センサー装置における要部詳細の一例を示した斜視図であり、収納ケース２１及び蓋２２からなる筐体を有する回帰反射型ミラー３が示されている。この回帰反射型ミラー３は、光を反射させる反射シートと、前面に光透過窓３ａが設けられ、側面に反射シートを組み込むための開口（第２の開口）が設けられた収納ケース２１と、反射シートを組み込んだ後に第２の開口を封止するための蓋２２とからなる。

収納ケース２１は、フッ素樹脂を用いて箱型に成形されたケーシングであり、前面に設けられた開口（第１の開口）の周辺部には、光透過窓３ａの強度を向上させるための窓枠２４が形成されている。

図７（ａ）及び（ｂ）は、図６の回帰反射型ミラーを示した平面図であり、図７（ａ）には、収納ケース２１の前面側から見た様子が示され、図７（ｂ）には、収納ケース２１の側面側から見た様子が示されている。

図８は、図７の回帰反射型ミラーをＡ２−Ａ２線で切断した断面図であり、回帰反射型ミラー３における内部の様子が示されている。収納ケース２１内に収納される反射シート２６は、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂を用いて金型加工により形成される反射鏡である。この反射シート２６では、入射光が入射方向に向けて反射（回帰反射）される。すなわち、光電センサー２からの投射光は、反射シート２６により光電センサー２に向けて反射される。

また、反射シート２６は、入射光の反射に際し、入射方向に平行な面を偏光面とする直線偏光の偏光性を乱す作用を有する。例えば、偏光面を９０°回転させる作用を有する。この様な作用を有する反射シート２６からなるリフレクターを用いることにより、リフレクターによる反射光と、物体による反射光とを偏光性に基づいて判別することができる。これにより、光を鏡面反射する物体であっても、光電センサー及びリフレクター間に検出対象となる物体が存在するか否かを正確に検出することができる。

光透過窓３ａは、フッ素樹脂からなる環状のシーリング２５と、収納ケース２１に設けられた第１の開口２８面を塞ぐガラス板２３と、ガラス板２３を第１の開口２８面に押し付けるためのスペーサー２７とからなる。

シーリング２５は、フッ素ゴムなどの弾性を有する部材を用いて成形されたパッキングである。このシーリング２５は、第１の開口２８面の周縁部に配置され、ガラス板２３及び収納ケース２１間に挟み込まれる。

この光透過窓３ａは、シーリング２５及びガラス板２３を収納ケース２１内に挿入した後に、スペーサー２７及び反射シート２６を第１の開口２８面に沿ってスライドさせて収納ケース２１内に挿入することにより、ガラス板２３がシーリング２５を介して収納ケース２１壁面に押し付けられた状態で形成される。すなわち、光透過窓３ａは、第１の開口２８面に沿ってシーリング２５、ガラス板２３、反射シート２６及びスペーサー２７を第２の開口から収納ケース２１内に滑り込ませて形成される。

ガラス板２３と収納ケース２１壁面とでシーリング２５を挟み込み、スペーサー２７によりシーリング２５を介してガラス板２３を収納ケース２１壁面に押し付けた状態で第１の開口２８が塞がれることにより、収納ケース２１内の気密性を保持することができる。

ここでは、第２の開口の周辺部と蓋２２の周縁部とに溶着用のリブ２１ａ及び２２ａがそれぞれ設けられているものとする。リブ２２ａは、蓋２２を取り付ける方向に突出させて設けられ、蓋２２の周囲を取り囲むように形成されている。リブ２１ａは、蓋２２の取り付け方向に突出させて収納ケース２１に設けられ、第２の開口周囲を取り囲むように形成されている。リブ２１ａ及び２２ａは、収納ケース２１内に反射シート２６などを組み込んだ後に加熱溶着される。なお、蓋２２は、嵌め込み式となっており、収納ケース２１に嵌め込んだ状態で溶着固定される。

図９は、図６の回帰反射型ミラーにおける構成を示した分解斜視図である。この回帰反射型ミラー３では、シーリング２５、ガラス板２３、反射シート２６及びスペーサー２７を収納ケース２１内に滑り込ませることにより、光透過窓３ａが形成される。光透過窓３ａの形成後、蓋２２を収納ケース２１に溶着すれば、回帰反射型ミラー３が完成する。なお、スペーサー２７には、反射シート２６を第１の開口２８面に平行に保持するための係合孔２７ａが設けられている。反射シート２６は、係合孔２７ａ内に収納された状態で収納ケース２１内へ滑り込ませられる。

ここで、光電センサー２及び回帰反射型ミラー３に用いられるフッ素樹脂について説明する。一般に、フッ素樹脂は、耐薬品性や耐熱性、耐寒性、耐侯性などが優れた熱可塑性樹脂（プラスチック）であり、フッ素樹脂からなる部材は、幅広い状況下で用いることができる。例えば、高温・高濃度の強酸及び強アルカリに対して不活性であり、これらの溶剤にも不溶である。また、屋外における暴露環境下での長期使用が可能である。

この様なフッ素樹脂には、テトラフルオロエチレンをＴＦＥとし、フッ化ビニリデンをＶＤＦとし、３フッ化塩化エチレンをＣＴＦＥとして、以下に示すものがある。それぞれ単独で、或いは、幾つかを組み合わせて光電センサー２及び回帰反射型ミラー３を形成することができる。

（１）ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂：ＴＦＥのホモポリマー）
（２）ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂：ＴＦＥとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体）
（３）ＭＦＡ（パーフルオロアルコキシ樹脂：ＴＦＥとパーフルオロメチルビニルエーテルの共重合体）
（４）ＦＥＰ（４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン樹脂：ＴＦＥとヘキサフルオロプロピレンの共重合体）
（５）ＥＴＦＥ（エチレン・４フッ化エチレン樹脂：エチレンとＴＦＥの交互共重合体）
（６）ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂：ＶＤＦのホモポリマー）
（７）ＰＣＴＦＥ（３フッ化塩化エチレン樹脂：ＣＴＦＥのホモポリマー）
（８）ＥＣＴＦＥ（エチレン・３フッ化エチレン塩化エチレン樹脂：エチレンとＣＴＦＥの交互共重合体）

図１０（ａ）及び（ｂ）は、図２の光電センサーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図であり、図１０（ａ）には、シーリング１４を収納ケース４内に組み付けた後の状態における側面図が示され、図１０（ｂ）には、正面図が示されている。図１１は、図１０の光電センサーをＡ３−Ａ３線で切断した断面図である。

まず、ケーブル管８を収納ケース４のガイド９内に挿入し、ヒーターを用いてケーブル管８及びガイド９の端部を収納ケース４の内側から加熱溶融して溶着させる。このケーブル管８の取り付け後、シーリング１４が収納ケース４内に組み付けられる。次に、ガラス板１５及びスペーサー１６が順次に収納ケース４内のガイド１７に挿入組み付けられる。

図１２（ａ）及び（ｂ）は、図２の光電センサーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図であり、図１２（ａ）には、ガラス板１５をガイド１７に組み付けた後の状態における側面図が示され、図１２（ｂ）には、正面図が示されている。図１３は、図１２の光電センサーをＡ４−Ａ４線で切断した断面図である。

図１４（ａ）及び（ｂ）は、図２の光電センサーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図であり、図１４（ａ）には、スペーサー１６をガイド１７に組み付けた後の状態における側面図が示され、図１４（ｂ）には、正面図が示されている。図１５は、図１４の光電センサーをＡ５−Ａ５線で切断した断面図である。

スペーサー１６をガイド１７に組み付けると、光透過窓が完成する。光透過窓の完成後、センサー本体１１を収納ケース４内に組み付け、蓋５を収納ケース４に溶着すれば、光電センサー２が完成する。

図１６（ａ）及び（ｂ）は、図６の回帰反射型ミラーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図であり、図１６（ａ）には、シーリング２５を収納ケース２１内に組み付けた後の状態における側面図が示され、図１６（ｂ）には、正面図が示されている。図１７は、図１６の回帰反射型ミラーをＡ６−Ａ６線で切断した断面図である。

まず、シーリング２５が収納ケース２１内に組み付けられる。次に、ガラス板２３、反射シート２６及びスペーサー２７が順次に収納ケース２１内に挿入組み付けられる。

図１８（ａ）及び（ｂ）は、図６の回帰反射型ミラーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図であり、図１８（ａ）には、ガラス板２３を収納ケース２１内に組み付けた後の状態における側面図が示され、図１８（ｂ）には、正面図が示されている。図１９は、図１８の回帰反射型ミラーをＡ７−Ａ７線で切断した断面図である。

図２０（ａ）及び（ｂ）は、図６の回帰反射型ミラーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図であり、図２０（ａ）には、反射シート２６及びスペーサー２７を収納ケース２１内に組み付けた後の状態における側面図が示され、図２０（ｂ）には、正面図が示されている。図２１は、図２０の回帰反射型ミラーをＡ８−Ａ８線で切断した断面図である。

反射シート２６及びスペーサー２７を収納ケース２１内に組み付けると、光透過窓が完成する。光透過窓の完成後、蓋２２を収納ケース２１に溶着すれば、回帰反射型ミラー３が完成する。

本実施の形態によれば、センサー本体１１を収納する収納ケース４にガラス板１５からなる光透過窓（ガラス窓）を形成したので、耐薬品性、防水性及び耐油性が低下することなく、光学的特性を向上させることができる。特に、検出距離が低下したり、投光ビームの断面形状が広がるのを抑制することができるので、投光スポットがぼやけるのを防止することができる。従って、高精度な検出を行うことができる。

また、偏光性を利用する光電センサーの場合、透過光の偏光性が失われるのを抑制することができるので、誤検出を防止することができる。従って、ガラス窓を検出用の光が透過する際に透過光の偏光性が低下することなく、耐薬品性、防水性及び耐油性を向上させることができる。

また、センサー本体１１を組み込むための第２の開口からシーリング１４、ガラス板１５及びスペーサー１６を滑り込ませることにより、ガラス窓を組み付けることができるので、組み付け作業を簡素化することができる。従って、耐薬品性、防水性及び耐油性が低下することなく、センサー組み立て工程における加工性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、光電センサー２及び回帰反射型ミラー３における光透過窓がガラス板を用いて形成される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、光学的特性がフッ素樹脂よりも優れている部材を用いて光透過窓を形成するようなものであっても良い。例えば、ガラス板に代えて、アクリル樹脂板を用いても良い。アクリル樹脂板を用いて光透過窓を形成する場合、耐薬品性はガラス板を用いるものよりも低下するが、防水性が低下することなく、製造コストを削減することができる。

また、本実施の形態では、発光素子及び受光素子からなるセンサー本体１１を組み込む収納ケース４に光透過窓が形成される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、発光素子からなる光源本体を組み込むための収納ケースに光透過窓を形成するようなものであっても良い。すなわち、光源のみを有する投光装置にも本発明を適用することができる。また、受光素子のみを有する光電センサーにも本発明を適用することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、回帰反射型ミラーにおいて、反射シートを組み込むための第２の開口が筐体の側面に設けられる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、第２の開口が筐体の背面に設けられる場合について説明する。

図２２は、本発明の実施の形態２による回帰反射型ミラーの一例を示した斜視図である。この回帰反射型ミラー３０は、反射シートと、前面に光透過窓３３が設けられ、背面に第２の開口が設けられた収納ケース３１と、反射シートを組み込んだ後に第２の開口を封止するための蓋とからなる。

収納ケース３１は、フッ素樹脂を用いて箱型に成形されたケーシングであり、前面に設けられた第１の開口（光透過窓用の開口）の周辺部には、光透過窓３３の強度を向上させるための窓枠３２が形成されている。

図２３（ａ）〜（ｃ）は、図２２の回帰反射型ミラーを示した平面図であり、図２３（ａ）には、収納ケース３１の前面側から見た様子が示され、図２３（ｂ）には、収納ケース３１の側面側から見た様子が示され、図２３（ｃ）には、収納ケース３１の背面側から見た様子が示されている。

図２４（ａ）及び（ｂ）は、図２３の回帰反射型ミラーをＡ９−Ａ９線で切断した断面図であり、図２４（ａ）には、回帰反射型ミラー３０における内部の様子が示され、図２４（ｂ）には、その要部Ｂ２における詳細が示されている。収納ケース３１内に収納される反射シート３５は、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂を用いて形成される。この反射シート３５では、入射光が入射方向に向けて反射（回帰反射）される。すなわち、光電センサー２からの投射光は、反射シート３５により光電センサー２に向けて反射される。

光透過窓３３は、フッ素樹脂からなる環状のシーリング３６と、収納ケース３１に設けられた第１の開口３７面を塞ぐガラス板３８とからなる。シーリング３６は、フッ素ゴムなどの弾性を有する部材を用いて成形されたパッキングである。

この光透過窓３３は、シーリング３６、ガラス板３８及び反射シート３５を収納ケース３１内に挿入した後に、蓋３４を収納ケース３１に取り付けることにより、ガラス板３８がシーリング３６を介して第１の開口３７面に押し付けられた状態で形成される。すなわち、光透過窓３３は、シーリング３６、ガラス板３８及び反射シート３５を第２の開口から収納ケース３１内に順次に組み付け、蓋３４を前面側に押し付けた状態で収納ケース３１に溶着することにより形成される。

ガラス板３８と収納ケース３１壁面とでシーリング３６を挟み込み、蓋３４によりシーリング３６を介してガラス板３８を収納ケース３１壁面に押し付けた状態で第１の開口３７が塞がれることにより、収納ケース３１内の気密性を保持することができる。

ここでは、第２の開口の周辺部と蓋３４の周縁部とに溶着用のリブ３１ａ及び３４ａがそれぞれ設けられているものとする。リブ３４ａは、蓋３４を取り付ける方向に突出させて設けられ、蓋３４の周囲を取り囲むように形成されている。リブ３１ａは、蓋３４の取り付け方向に突出させて収納ケース３１に設けられ、第２の開口周囲を取り囲むように形成されている。リブ３１ａ及び３４ａは、収納ケース３１内に反射シート３５などを組み込んだ後に加熱溶着される。なお、蓋３４は、嵌め込み式となっており、収納ケース３１に嵌め込んだ状態で溶着固定される。

図２５は、図２２の回帰反射型ミラーにおける構成を示した分解斜視図である。この回帰反射型ミラー３０では、シーリング３６、ガラス板３８及び反射シート３５を収納ケース３１内に組み付けることにより、光透過窓３３が形成される。光透過窓３３の形成後、蓋３４を収納ケース３１に溶着すれば、回帰反射型ミラー３０が完成する。

本実施の形態によれば、反射シート３５を収納する収納ケース３１にガラス板３８からなる光透過窓を形成したので、耐薬品性、防水性及び耐油性が低下することなく、光学的特性を向上させることができる。特に、検出距離が低下したり、反射ビームの断面形状が広がるのを抑制することができるので、受光スポットがぼやけるのを防止することができる。

本発明の実施の形態１による光電センサー装置の概略構成の一例を示した斜視図である。 図１の光電センサー装置における要部詳細の一例を示した斜視図であり、収納ケース４及び蓋５からなる筐体を有する光電センサー２が示されている。 図２の光電センサーを示した平面図である。 図３の光電センサーをＡ１−Ａ１線で切断した断面図である。 図２の光電センサーにおける構成を示した分解斜視図である。 図１の光電センサー装置における要部詳細の一例を示した斜視図であり、収納ケース２１及び蓋２２からなる筐体を有する回帰反射型ミラー３が示されている。 図６の回帰反射型ミラーを示した平面図である。 図７の回帰反射型ミラーをＡ２−Ａ２線で切断した断面図であり、回帰反射型ミラー３における内部の様子が示されている。 図６の回帰反射型ミラーにおける構成を示した分解斜視図である。 図２の光電センサーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図である。 図１０の光電センサーをＡ３−Ａ３線で切断した断面図である。 図２の光電センサーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図である。 図１２の光電センサーをＡ４−Ａ４線で切断した断面図である。 図２の光電センサーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図である。 図１４の光電センサーをＡ５−Ａ５線で切断した断面図である。 図６の回帰反射型ミラーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図である。 図１６の回帰反射型ミラーをＡ６−Ａ６線で切断した断面図である。 図６の回帰反射型ミラーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図である。 図１８の回帰反射型ミラーをＡ７−Ａ７線で切断した断面図である。 図６の回帰反射型ミラーにおける光透過窓の組み付け動作の一例を示した平面図である。 図２０の回帰反射型ミラーをＡ８−Ａ８線で切断した断面図である。 本発明の実施の形態２による回帰反射型ミラーの一例を示した斜視図である。 図２２の回帰反射型ミラーを示した平面図である。 図２３の回帰反射型ミラーをＡ９−Ａ９線で切断した断面図である。 図２２の回帰反射型ミラーにおける構成を示した分解斜視図である。

符号の説明

１ 光電センサー装置
２ 光電センサー
３，３０ 回帰反射型ミラー
３ａ，７，３３ 光透過窓
４，２１，３１ 収納ケース
４ａ，５ａ、２１ａ，２２ａ，３１ａ，３４ａ リブ
５，２２，３４ 蓋
６，２４，３２ 窓枠
８ ケーブル管
９，１３，１７ ガイド
１０，３７ 第１の開口
１１ センサー本体
１１ａ 開口部
１２ ケーブル
１４，２５，３６ シーリング
１５，２３，３８ ガラス板
１６，２７ スペーサー
２６，３５ 反射シート
２７ａ 係合孔

Claims (12)

1. 受光素子からなるセンサー本体と、
   フッ素樹脂からなり、上記センサー本体を収納する筐体と、
   上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備えた光電センサーにおいて、
   上記光透過窓は、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐガラス板と、
   上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、
   上記筐体に設けられ、上記ガラス板を第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入するガイドと、
   上記第１の開口面に沿ってスライドさせて上記ガイドに挿入され、上記ガラス板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなることを特徴とする光電センサー。
2. 上記筐体は、前面に上記光透過窓が設けられ、側面にセンサー本体を組み込むための第２の開口が設けられた収納ケースと、
   センサー本体を組み込んだ後に上記第２の開口を封止する蓋とからなり、
   上記ガイドは、上記収納ケースの内側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の光電センサー。
3. 上記第２の開口の周辺部及び上記蓋の周縁部には、それぞれ溶着用のリブが設けられ、センサー本体の組み込み後に加熱溶着されることを特徴とする請求項２に記載の光電センサー。
4. 上記センサー本体は、レーザー光を生成する発光素子を有し、
   上記受光素子は、回帰反射型ミラーにより反射された光を検出することを特徴とする請求項１に記載の光電センサー。
5. 受光素子からなるセンサー本体と、
   フッ素樹脂からなり、上記センサー本体を収納する筐体と、
   上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備えた光電センサーにおいて、
   上記光透過窓は、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐアクリル樹脂板と、
   上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記アクリル樹脂板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、
   上記筐体に設けられ、上記アクリル樹脂板を第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入するガイドと、
   上記第１の開口面に沿ってスライドさせて上記ガイドに挿入され、上記アクリル樹脂板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなることを特徴とする光電センサー。
6. レーザー光を生成する発光素子からなる光源本体と、
   フッ素樹脂からなり、上記光源本体を収納する筐体と、
   上記筐体の前面に設けられ、レーザー光を透過させる光透過窓とを備えた投光装置において、
   上記光透過窓は、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐガラス板と、
   上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、
   上記筐体に設けられ、上記ガラス板を第１の開口面に沿ってスライドさせて挿入するガイドと、
   上記第１の開口面に沿ってスライドさせて上記ガイドに挿入され、上記ガラス板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなることを特徴とする投光装置。
7. 上記筐体は、前面に上記光透過窓が設けられ、側面に光源本体を組み込むための第２の開口が設けられた収納ケースと、
   光源本体を組み込んだ後に上記第２の開口を封止する蓋とからなり、
   上記ガイドは、上記収納ケースの内側に設けられることを特徴とする請求項６に記載の投光装置。
8. 上記第２の開口の周辺部及び上記蓋の周縁部には、それぞれ溶着用のリブが設けられ、光源本体の組み込み後に加熱溶着されることを特徴とする請求項７に記載の投光装置。
9. 光を反射させる反射シートと、
   フッ素樹脂からなり、上記反射シートを収納する筐体と、
   上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備えた回帰反射型ミラーにおいて、
   上記光透過窓は、上記筐体に設けられた第１の開口面を塞ぐガラス板と、
   上記第１の開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記筐体間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングと、
   上記第１の開口面に沿ってスライドさせて上記筐体内に挿入され、上記ガラス板を第１の開口面に押し付けるスペーサーとからなることを特徴とする光電センサー用の回帰反射型ミラー。
10. 上記筐体は、前面に上記光透過窓が設けられ、側面に反射シートを組み込むための第２の開口が設けられた収納ケースと、
    反射シートを組み込んだ後に上記第２の開口を封止する蓋とからなることを特徴とする請求項９に記載の光電センサー用の回帰反射型ミラー。
11. 上記第２の開口の周辺部及び上記蓋の周縁部には、それぞれ溶着用のリブが設けられ、反射シートの組み込み後に加熱溶着されることを特徴とする請求項１０に記載の光電センサー用の回帰反射型ミラー。
12. 光を反射させる反射シートと、
    フッ素樹脂からなり、上記反射シートを収納する筐体と、
    上記筐体の前面に設けられ、検出光を透過させる光透過窓とを備えた回帰反射型ミラーにおいて、
    上記筐体は、前面に上記光透過窓が設けられ、背面に反射シートを組み込むための開口が設けられた収納ケースと、
    反射シートを組み込んだ後に上記開口を封止する蓋とからなり、
    上記光透過窓は、上記収納ケースに設けられた光透過窓用の開口面を塞ぐガラス板と、
    上記開口面の周縁部に配置され、上記ガラス板及び上記収納ケース間に挟み込まれるフッ素樹脂からなる環状のシーリングとからなり、
    上記蓋は、上記ガラス板を光透過窓用の開口面に押し付けて取り付けられることを特徴とする光電センサー用の回帰反射型ミラー。
    
    

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