JP2005292471A - 光電センサにおけるレンズの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズユニットの小型化、軽量化を図り、光学ユニットにおけるレイアウト変更の自由度を高め、かつレンズ変更にも簡単に対応できるレンズの固定構造を提供する。
【解決手段】センサケース２内に光学ユニット３と回路基板４が収容され、光学ユニット３は、投光素子９と、投光レンズ７と、受光素子基板１３と、受光レンズ２０とを含み、受光レンズユニット１０は、小型でかつ軽量なＬ字型の受光レンズホルダ３０と、この受光レンズホルダ３０におけるアングル状のレンズ支持面（レンズ径よりも短寸）３１ａ，３２ａに支持される受光レンズ２０の外周面を包み込むように、受光レンズホルダ３０に掛け渡すように固着されるクランプ金具４０とから構成することにより、受光レンズユニット１０の小型化、軽量化を図る。
【選択図】図５

Description

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等に好適な光電センサにおけるレンズの固定構造に係り、特に、レンズユニットの小型化、並びに軽量化を図ることにより、センサ内部のレイアウトの自由度を高め、かつレンズサイズ変更に際し、簡単かつ廉価に対応できる光電センサにおけるレンズの固定構造に関する。

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。

従来の変位センサの構成を示す図が図１４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１５にそれぞれ示されている。

それらの図において、１０１はケース、１０２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、１０７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、１１４は受光レンズ、１１５は取付用ネジ、１１６は光学ベース、１１７は取付孔である。

図１４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を透過して行なわれる。

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１５を参照して説明するように、光学ユニット１０３は、投光素子１０８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。また、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取付孔である。

図１５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１１２を搭載する受光素子基板１１３と、受光レンズ１１４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。また、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、取付用ネジ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。

そして、上述した光学ユニットにおける投光レンズ１１０並びに受光レンズ１１４を光学ベース１１６に固定する構造としては、図１６に示すネジ式タイプと、図１７（ａ），（ｂ）に示すプレス固定式タイプのものが従来から知られている。

すなわち、ネジ式のものは、レンズ１２０を外周をホルダ１２１で保持し、ネジ１２２によりホルダ１２１内のレンズ１２０を締め付けることで、レンズ１２０を支持している。尚、ホルダ１２１は、光学ベース１２３に図示しないビス等により固定されているか、あるいは、ホルダ１２１と光学ベース１２３が一体型でも良い。

更に、プレス固定式のものは、図１７（ａ）に示すように、レンズ１２０の転がり防止のために、ホルダ１２１にＶ溝１２４を形成し、Ｖ溝１２４でレンズ１２０を保持した状態でその上側からバネ１２５で押圧することで、ホルダ１２１にレンズ１２０を保持する構造である。図中符号１２６はバネ１２５を固定するネジを示す。

また、図１７（ｂ）に示すように、上面を開口したケース状のホルダ１２１内にレンズ１２０を収容し、バネ１２５の両端をホルダ１２１に対してネジ１２６止めすることで、バネ１２５から矢印方向の押圧力を加え、レンズ１２０をホルダ１２１に固定する構造のものも知られている。尚、ネジ式タイプ及びレンズホルダ１２１にＶ溝１２４を形成したプレス固定式タイプの構造が特許文献１に記載されている。
特開２００３−４４１６号公報

このように、従来のレンズの固定構造によれば、例えば、図１６に示すネジ式固定構造のものは、レンズ１２０の外周をホルダ１２１で覆うため、ホルダ１２１が大型化するため、レンズユニットの大型化、重量化に伴ない、センサユニット自体が大型化、重量化するという傾向にある。更に、ネジ１２２によりネジ止めするため、レンズ１２０の外側にネジ切り加工が必要であり、加工コストの高騰化を招くとともに、レンズサイズを変更するには、新たなホルダ１２１が必要となり、サイズ変更に伴なう設計、加工が困難であるという欠点が指摘されている。同時に、レンズユニットが大型化するため、レイアウト変更の自由度が狭く、検出レンジの異なる複数の機種に対応させるためには、新たな部品を多く用意する必要があり、金型コストの高騰化等、コストアップを招来するという問題点があった。

同様に、図１７（ａ），（ｂ）に示すプレス固定式構造のものにおいても、ホルダ１２１が大型化する傾向は免れず、センサユニットの大型化、重量化の要因になるとともに、レイアウト変更の自由度が狭く、更に、レンズサイズ変更に伴ない、ホルダ１２１も新たに製作する必要があることから、コストアップを招来する要因となっている。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、光電センサにおけるレンズの固定構造において、レンズユニットの小型化、軽量化を図るとともに、距離レンジの変更等に伴なうレイアウト変更やレンズサイズの変更に際して簡単かつ廉価に対応できる光電センサにおけるレンズの固定構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、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、上記光学ユニットは、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、それらを光学ベース上に搭載してなる光電センサにおいて、前記投光レンズ、受光レンズのうち、少なくとも一方側のレンズを固定する固定部材は、光学ベース上にネジ止め固定され、アングル状のレンズ支持面を備えるＬ字型のレンズホルダと、レンズホルダに掛け渡し固着され、レンズの外周面を包持状に支持するクランプ金具とから構成され、上記レンズホルダにおけるアングル状のレンズ支持面の幅寸法、及び高さ寸法がレンズ径よりも短寸に設定されている。

ここで、レンズの固定構造を適用するレンズとしては、光学ユニットにおける受光レンズ、あるいは投光レンズと受光レンズの双方に適用することができる。

そして、レンズを固定する固定部材としては、レンズを支持するＬ字型のレンズホルダと、レンズホルダに掛け渡し固着され、レンズの外周面を包み込みレンズホルダ側にレンズを押圧するクランプ金具の２部材からなる。ここで「アングル状のレンズ支持面」とは、Ｌ字型のホルダにおけるコーナー部を挟む内面部分を指し、相互に直交し、レンズの下縁、側縁と当接する面のことを言う。

このような構成によれば、レンズホルダの幅寸法並びに高さ寸法がレンズ径より短寸に設定されているため、レンズと固定部材とからなるレンズユニットの小型化、軽量化を達成できるとともに、レンズユニットのスペースを節約できるため、レイアウト変更を容易に行なえる。

更に、本発明の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、光学ベースには複数のネジ孔が開設され、レンズホルダのネジ止め位置を選択することにより、レイアウト変更を可能にした。

このような構成によれば、１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りコストダウンを招来できる。

本発明の好ましい実施の形態においては、レンズホルダを光学ベースに固定するネジの頭部は、レンズホルダに支持されるレンズにより隠され、外部に露出しない。

このような構成によれば、レンズホルダのベース取付用のネジの頭部をレンズにより被覆することができ、ネジの頭部が外部に露出しないため、レンズユニットの構造の簡素化を図ることができ、ビスの頭部が外部に露出しないことから、隣接部品との干渉等を考慮することなくレイアウト変更を自由に行なえる。

本発明の好ましい実施の形態においては、クランプ金具の一方端をレンズホルダの裏面側に巻き込み、この巻込み部を含めてレンズホルダの着座プレート部を光学ベースにネジ止め固定した後、レンズホルダとレンズホルダに組み付けたクランプ金具との間に形成されるスペース内にレンズを収容した後、クランプ金具の他方端をレンズホルダにおける側壁プレート部の上面に締付け固定していき、レンズの外周をクランプ金具で包持状に支持しながら、レンズホルダのアングル状のレンズ支持面にレンズを押圧することにより、レンズを固定する。

このような構成によれば、締付け用のネジを緩めれば、クランプ金具からの拘束が解除でき、レンズの微調整が簡単に行なえ、レンズユニットのレイアウト変更に際しては、クランプ金具の拘束を解除した後、レンズを取り外し、開口を通してベース固定用のネジを外せば、レンズホルダ、並びにクランプ金具を簡単に光学ベースから取り外すことができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、レンズホルダの着座プレート部を段部状に形成しておき、レンズ径の小さなレンズに対しては着座部の上段面でレンズを支持し、レンズ径の大きなレンズに対しては段部を切削し、下段面でレンズを支持することにより、レンズホルダを共用化した。

このような構成によれば、レンズサイズの変更に伴ない、新たなレンズホルダを用意する必要がなく、レンズ径の小さなレンズに対してはレンズホルダにおける着座プレート部の上段面をレンズ支持面として使用し、レンズ径の大きなレンズに対しては段部を切削加工し、レンズホルダにおける着座プレート部の下段面をレンズ支持面としたレンズホルダを適用することで、レンズホルダの共用化が図れ、レンズサイズの変更に際し、簡単かつ廉価に対応できる。

本発明の好ましい実施の形態においては、クランプ金具の湾曲部にレンズの光軸と直交する方向に沿って開口が開設されている。

このような構成によれば、光学ベースにレンズホルダをネジ止めする際、レンズホルダと締付け金具とを仮止めした状態でネジ止めするが、この開口からドライバ等の工具を通すことで簡単にネジ止め作業が行なえ、ネジ止め作業に際し、形状が複雑な専用工具を必要とすることがない。

更に、レンズを組み付ける際、レンズホルダとクランプ金具とで形成されるスペース内にレンズを収容し、レンズの光軸方向に沿って位置調整を行なう際、この開口を通してレンズの中心位置を目視確認できるため、レンズの位置決め作業がやり易い。

好ましい実施の形態においては、レンズホルダの着座プレート部の底面には、クランプ金具の一方端に形成した巻込みフランジを収容する薄肉の肉抜き部が設けられている。

このような構成によれば、レンズホルダと、これと仮止めしたクランプ金具との間にレンズを収容し、レンズを所定位置に位置決めした後、クランプ金具をレンズホルダに対して締付け固定する際、クランプ金具の一方端に形成した巻込みフランジがレンズホルダ底部に設けた肉抜き部内に収容されているため、クランプ金具をレンズホルダに対して締め付けても、レンズホルダの取付姿勢が傾くことがなく、精度の良いレンズユニットの取り付けが可能となる。

好ましい実施の形態においては、レンズホルダは、軽量素材を使用した成形品が使用されている。

ここで、軽量素材としては、アルミ等の軽金属材料、あるいはエンジニアリングプラスチック材料等の使用が可能であり、アルミ等を使用する際は、ダイキャスト工法が適用でき、エンジニアリングプラスチック材料を使用する際は、射出成形工法が適用できる。

このような構成によれば、レンズホルダの小型化に伴なう軽量化に加えて、素材自体の軽量化により、センサユニットの更なる軽量化に貢献できる。

以上説明した通り、本発明に係る光電センサにおけるレンズの固定構造によれば、レンズを固定する固定部材として、小型で軽量なＬ字型のレンズホルダと、レンズの外周の一部を包持状に支持するクランプ金具とから構成したため、レンズユニットの小型化、軽量化を図ることで、光電センサのコンパクト化、軽量化を促進できるとともに、レンズユニットの小型化に伴ない、レイアウト変更の自由度が増大し、かつレンズサイズの変更についても簡単かつ廉価に実施できるという効果を有する。

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における受光レンズの固定構造について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１乃至図１０は本発明の第１実施例を示す。図１には光電センサの一種である光学式変位センサの外観図が示され、図２には光学式変位センサのセンサケースの内部構成が示されている。

すなわち、光学式変位センサ１におけるセンサケース２内部には、光学ユニット３、回路基板４が収容され、この第１実施例においては、光学ベース５に光学ユニット３並びに回路基板４を組み付けた状態で光学ベース５がセンサケース２にネジ止め固定される。図２中、２ａは投光ビーム、反射ビーム等が透過するフィルタを示し、２ｂはフィルタ２ａをセンサケース２に接着するための接着シートを示す。また、センサケース２のフィルタ２ａの反対面には、窓２ｃがこれも接着シート２ｄを介してセンサケース２に接着されている。尚、符号２ｅは絶縁シートを示し、符号２ｆはシールゴムを示す。

図２に示す光学ユニット３から絶縁シート２ｇやハーネス２ｈ等を取り外した状態を図３に示し、更に、回路基板４を取り外した状態を図４に示す。尚、回路基板４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。

図３，図４において、光学ユニット３について簡単に説明すると、回路基板４を支持する複数のスタッド６が光学ベース５上に立設されており、光学ユニット３としては、投光レンズ７、投光レンズ７を支持する投光レンズホルダ８、投光素子基板９が搭載されている。

更に、光学ベース５上には、受光レンズユニット１０、反射ミラー１１、反射ミラーホルダ１２及び受光素子基板１３、受光素子基板ホルダ１４が設けられている。

図５は受光レンズユニット１０の構成を分解して示すもので、受光レンズユニット１０は、受光レンズ２０と、この受光レンズ２０の固定部材とから構成されており、この固定部材はＬ字型の受光レンズホルダ３０と、受光レンズ２０の外周面を包持状に支持するクランプ金具４０との２部材から構成されている。

更に詳しくは、受光レンズホルダ３０は、この第１実施例では軽量なアルミダイキャスト品が使用されているが、エンジニアリングプラスチック材料の射出成形品を使用することもできる。

そして、このＬ字型の受光レンズホルダ３０は、光学ベース５上に取り付けられる着座プレート部３１と、この着座プレート部３１から直交する方向に立ち上がる側壁プレート部３２とからなり、アングル状のレンズ支持面３１ａ，３２ａとして機能するとともに、受光レンズ２０のレンズ径ａに比べ、レンズ支持面３１ａ，３２ａの幅寸法ｂ、高さ寸法ｃが短寸に設定されている。すなわち、寸法ｂ，ｃと受光レンズ２０の径寸法ａとの関係について、１／２×ａ<ｂ，ｃ、<ａの関係を満たすように、受光レンズホルダ３０が小型化されていることが構成上の特徴である。尚、レンズ支持面３１ａ，３２ａの幅寸法ｂ、高さ寸法ｃがレンズ径ａの１／２より小さい場合には、受光レンズ２０の支持が困難である一方、幅寸法ｂ、高さ寸法ｃがレンズ径ａよりも大きい場合には、クランプ金具４０による押圧力を有効に作用させることができないため、上述した関係を成立させることが必要である。

また、光学ベース５に対してネジ止めするネジ５０，５１を取り付けるネジ孔３３，３４が着座プレート部３１に開設され、着座プレート部３１から立ち上がる側壁プレート部３２の上面に締付け用のネジ５２を締め付けるネジ孔３５が開設されている。更に、受光レンズホルダ３０の着座プレート部３１の底面には、クランプ金具４０の巻込みフランジ４２を収容する薄肉の肉抜き部３６が形成されている。

一方、クランプ金具４０は、アルミ等の金属材料のプレス成形品であり、受光レンズ２０の外周を包み込むような形状、すなわち、湾曲部４１を備え、この湾曲部４１の一方端には、レンズホルダ３０の底部に巻き込まれる巻込みフランジ４２が内方に向け折曲形成され、他方端には、締付け用フランジ４２が巻込みフランジ４２と平行関係を保つように外側に折曲形成されている。尚、巻込みフランジ４２には、ネジ５０の挿通孔４２ａが開設され、締付けフランジ４３についてもネジ５２の挿通孔４３ａが開設され、かつ湾曲部４１には、受光レンズ２０の外周面の湾曲形状に沿った作業用の開口４４が開設されている。

また、受光レンズユニット１０の組み付けにおいては、３本のネジ５０，５１，５２を使用するが、１番目のネジ５０は、受光レンズホルダ３０における着座プレート部３１のネジ孔３３に収容され、光学ベース５のネジ孔に締付け固定するためのもので、受光レンズホルダ３０を光学ベース５に固定する機能をもつ。次に、２番目のネジ５１は、受光レンズホルダ３０における着座プレート部３１の端末側に形成されたネジ孔３４内に収容し、着座プレート部３１の裏面にクランプ金具４０の巻込みフランジ４２をその底部に巻き込んだ状態で受光レンズホルダ３０とクランプ金具４０の巻込みフランジ４２を光学ベース５に共締め固定する機能をもつ。

３番目のネジ５２は、クランプ金具４０における締付けフランジ４３の挿通孔４３ａ内に通され、レンズホルダ３０における側壁プレート部３２の上面に開設したネジ孔３５内に締め付けることで、クランプ金具４０をレンズホルダ３０に対して締め付けていき、受光レンズ２０を包持するクランプ金具４０を締め付ける機能をもつ。

受光レンズユニット１０の組み付けを完了した状態の外観図を図６で示し、図７において、受光レンズユニット１０の（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）底面図、（ｄ）VII −VII 線断面図を示す。

このように、本実施例における受光レンズユニット１０は、受光レンズホルダ３０の小型化、軽量化を図ることで、光学ユニット３の軽量化、小型化が実現できる。

次いで、図８，図９に基づいて、受光レンズ２０の固定作業手順について説明する。まず、図８に示すように、受光レンズホルダ３０並びにクランプ金具４０を仮組み付けした状態でネジ５０により受光レンズホルダ３０を光学ベース５のネジ孔５ａにネジ止めし、ネジ５１により、受光レンズホルダ３０とクランプ金具４０の巻込みフランジ４２を光学ベース５のネジ孔５ａに共締め固定する。

この時、クランプ金具４０の締付けフランジ４３内の挿通孔４３ａに予め挿入してあるネジ５２は、未締着状態であり、図８中ｄで示すクリアランスが設けられているため、受光レンズホルダ３０におけるアングル状のレンズ支持面３１ａ，３２ａと、クランプ金具４０の湾曲部４１で画成されるスペースＳ内に受光レンズ２０を簡単に差し込むことができ、光軸調整を行なった後、ネジ５２を締め付けることで、図９に示すように、クランプ金具４０からの押圧力を受光レンズ２０に対して加え、受光レンズ２０が常時受光レンズホルダ３０のアングル状のレンズ支持面３１ａ，３２ａに押圧されることで、堅固な受光レンズ２０の支持が可能となる。

この時、クランプ金具４０の巻込みフランジ４２は、受光レンズホルダ３０における着座プレート部３１の底面に収容されるが、クランプ金具４０の厚みｔに相当する肉抜き部３６が設けられているため、ネジ５２を締め付けることで、受光レンズホルダ３０が傾くことがなく、受光レンズ２０の取付姿勢を精度良く維持できる。

また、ネジ５０，５１の作業時には、クランプ金具４０の湾曲部４１に沿って開設されている開口４４を通して、ドライバを簡単にスペースＳ内に差し入れることができ、ネジ５０，５１の締付け作業が簡単に行なえる。更に、この開口４４は、受光レンズ２０を適正位置に位置決めする際、この開口４４の中央に受光レンズ２０の中心ライン２１がくるように目視確認でき、開口４４を利用して受光レンズ２０の位置決め作業が容易に行なえるという利点もある。

図１０は、光学ベース５に受光レンズユニット１０を固定した平面図並びに受光レンズユニット１０の取付姿図を示すもので、上述した通り、Ｌ字型の受光レンズホルダ３０とクランプ金具４０を使用することで、受光レンズユニット１０の小型化、軽量化が図れる。例えば、光学ベース５上の異なる位置に受光レンズユニット１０をレイアウト変更する際には、締付け用のネジ５２を緩め、受光レンズ２０を拘束しているクランプ金具４０からの拘束力を解除することで、受光レンズホルダ３０から受光レンズ２０を簡単に取り外すことができ、クランプ金具４０の開口４４を通してネジ５０，５１を緩めることで、光学ベース５から簡単に受光レンズホルダ３０を取り外すことができる。次いで、異なる位置のネジ孔５ａにネジ５０，５１を使用して受光レンズホルダ３０をネジ止めして、図８に示す作業要領で受光レンズユニット１０の位置を簡単に変更することができるため、機種変更に際しても光学ベース５を共用化することができ、特に、受光レンズユニット１０を小型化したことで、レイアウトの自由度を高めることができる。

図１１乃至図１３は本発明の第２実施例を示すもので、第１実施例ではレンズ径が大径の受光レンズ２０を使用したのに対して、第２実施例では小径の受光レンズ２００の固定構造に適用している。

すなわち、この第２実施例においても、小型化、軽量化されたＬ字型の受光レンズホルダ３０と、受光レンズ２００の外周を包み込んで保持するクランプ金具４０を使用することは第１実施例と同様であるが、受光レンズ２００の光軸の高さ位置を基準位置に設定するために、受光レンズホルダ３０の着座プレート部３１には、段部３７が形成され、この段部３７の上段面３７ａが小径の受光レンズ２００の支持面３１として使用されている。

その他の構成については、第１実施例と同様である。更に、小径の受光レンズ２００を支持する際は、受光レンズホルダ３０の段部３７の上段面３７ａを受光レンズ２００の支持面とするが、第１実施例で使用する受光レンズホルダ３０の場合には、段部３７の下段面３７ｂをレンズ支持面とするため、第２実施例で使用する段部３７付き受光レンズホルダ３０の段部３７を切削することで対応することができる。従って、受光レンズホルダ３０は、第１実施例の大径の受光レンズ２０と第２実施例の小径の受光レンズ２００等、レンズサイズの変更に際しても簡単かつ廉価に対応できる。

そして、図１２には光学ベース５上の光学ユニット３と回路基板４が示され、図１３には、回路基板４を取り外した光学ベース５上の光学ユニット３の構成について示されている。同図に示すように、レンズサイズを変更した際にも、本発明に係るレンズの固定構造を適用すれば、光学ベース５上に搭載する投光レンズ７、投光レンズホルダ８、投光素子基板９、あるいは反射ミラー１１、反射ミラーホルダ１２、受光素子基板１３、受光素子基板ホルダ１４も同一仕様を適用でき、レンズサイズ変更に対しても同一の受光レンズホルダ３０を使用し、各素子のレイアウトを変更するだけで廉価に対応できる。

以上説明した実施例は、光学式変位センサ１における受光レンズユニット１０の構造、すなわち、受光レンズ２０の固定構造に適用したが、投光レンズの固定構造に適用することもできる。

また、上述したレンズの固定構造は、光学式変位センサに限らず、距離設定型の光電センサにおけるレンズの固定構造に応用することもできる。

本発明を適用する光学式変位センサを示す外観図である。 本発明を適用する光学式変位センサのセンサケース内部の構成を示す分解図である。 本発明を適用する光学式変位センサのセンサケース内の光学ユニットと回路基板を示す斜視図である。 本発明を適用する光学式変位センサのセンサケース内に収容される光学ユニットの構成を示す概要図である。 本発明に係るレンズの固定構造を適用した受光レンズユニットの構成を示す分解斜視図である。 本発明に係るレンズの固定構造を適用した受光レンズユニットを示す外観図である。 本発明に係るレンズの固定構造を適用した受光レンズユニットの正透写図である。 本発明に係るレンズの固定構造を示す説明図である。 本発明に係るレンズの固定構造を示す断面図である。 本発明に係るレンズの固定構造を適用した受光レンズユニットを示す（ａ）平面図、（ｂ）Ｐ矢視図である。 本発明の第２実施例に使用する受光レンズユニットを示す外観図である。 本発明の第２実施例に使用する受光レンズユニットを含む光学ユニットと回路基板とを示す斜視図である。 本発明の第２実施例に使用する受光レンズユニットを含む光学ユニットを示す斜視図である。 従来の変位センサの構成を示す説明図である。 従来の光学ユニットの構成を示す説明図である。 従来のネジ式固定タイプのレンズの固定構造を示す概要図である。 従来のプレス固定式タイプのレンズの固定構造を示す概要図である。

符号の説明

１ 光学式変位センサ
２ センサケース
３ 光学ユニット
４ 回路基板
５ 光学ベース
６ スタッド
７ 投光レンズ
８ 投光レンズホルダ
９ 投光素子基板
１０ 受光レンズユニット
１１ 反射ミラー
１２ 反射ミラーホルダ
１３ 受光素子基板
１４ 受光素子基板ホルダ
２０，２００ 受光レンズ
３０ 受光レンズホルダ
３１ 着座プレート部
３２ 側壁プレート部
３１ａ，３２ａ アングル状のレンズ支持面
３３，３４，３５ ネジ孔
３６ 肉抜き部
３７ 段部
３７ａ 上段面
３７ｂ 下段面
４０ クランプ金具
４１ 湾曲部
４２ 巻込みフランジ
４３ 締付けフランジ
４４ 開口
５０，５１，５２ ネジ

Claims (8)

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、上記光学ユニットは、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、それらを光学ベース上に搭載してなる光電センサにおいて、
   前記投光レンズ、受光レンズのうち、少なくとも一方側のレンズを固定する固定部材は、光学ベース上にネジ止め固定され、アングル状のレンズ支持面を備えるＬ字型のレンズホルダと、レンズホルダに掛け渡し固着され、レンズの外周面を包持状に支持するクランプ金具とから構成され、上記レンズホルダにおけるアングル状のレンズ支持面の幅寸法、及び高さ寸法がレンズ径よりも短寸に設定されている、光電センサにおけるレンズの固定構造。
2. 検出レンジの異なる複数の機種に対応するために、光学ベースには複数のネジ孔が開設され、レンズホルダのネジ止め位置を選択することにより、レイアウト変更を可能にした、請求項１に記載の光電センサにおけるレンズの固定構造。
3. レンズホルダを光学ベースに固定するネジの頭部は、レンズホルダに支持されるレンズにより隠され、外部に露出しない、請求項１又は２に記載の光電センサにおけるレンズの固定構造。
4. クランプ金具の一方端をレンズホルダの裏面側に巻き込み、この巻込み部を含めてレンズホルダの着座プレート部を光学ベースにネジ止め固定した後、レンズホルダとレンズホルダに組み付けたクランプ金具との間に形成されるスペース内にレンズを収容した後、クランプ金具の他方端をレンズホルダにおける側壁プレート部の上面に締付け固定していき、レンズの外周をクランプ金具で包持状に支持しながら、レンズホルダのアングル状のレンズ支持面にレンズを押圧することにより、レンズを固定する、請求項１乃至３のいずれかに記載の光電センサにおけるレンズの固定構造。
5. レンズホルダの着座プレート部を段部状に形成しておき、レンズ径の小さなレンズに対しては着座部の上段面でレンズを支持し、レンズ径の大きなレンズに対しては段部を切削し、下段面でレンズを支持することにより、レンズホルダを共用化した、請求項１乃至４のいずれかに記載の光電センサにおけるレンズの固定構造。
6. クランプ金具の湾曲部にレンズの光軸と直交する方向に沿って開口が開設されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の光電センサにおけるレンズの固定構造。
7. レンズホルダの着座プレート部の底面には、クランプ金具の一方端に形成した巻込みフランジを収容する薄肉の肉抜き部が設けられている、請求項１乃至６のいずれかに記載の光電センサにおけるレンズの固定構造。
8. レンズホルダは、軽量素材を使用した成形品が使用されている、請求項１乃至７のいずれかに記載の光電センサにおけるレンズの固定構造。

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