JP2009110815A - 多光軸光電センサ - Google Patents

Abstract

【課題】光学ユニットの収容空間のシール性を確保できるうえ、光学ユニット間で光軸の方向を揃えることができる多光軸光電センサを提供する。
【解決手段】複数の光学ユニット３０Ｂ（同図では一個のみ図示）は、透光性樹脂からなる筒状ケース２１内において、シールドケース３１の基準面５９に対し一対の翼部３５を押し当てることでシールドケース３１に対し位置決めされた状態で組み付けられ、光電素子としての受光素子５４の光軸が、各光学ユニット間で揃った状態で配置されている。シールドケース３１の上部には、光通過窓３９を挟んで対向する上側の一対の凸条５７と、下側の一対の凸条５８とが延出形成され、翼部３５は凸条５７，５８の間の隙間に挿入され、ネジ４０の締結により翼部３５の上面を凸条５７の下面である基準面５９に押し当てた状態で固定されている。筒状ケース２１は、さらに保護ケース２２内に収容されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、ライトカーテン等に用いられる多光軸光電センサに関する。

例えば工場等において各種設備における検出エリアへの侵入物の有無の検出を行うためにライトカーテンが使用される。ライトカーテンは、所定距離を離して対向配置される一対の投光器（多光軸光電センサ）と受光器（多光軸光電センサ）から構成される。この種の多光軸光電センサは例えば特許文献１〜７等に開示されている。

投光器は、複数個の投光素子が一列に配列されて構成され、一方の受光器は、複数個の受光素子が一列に配列されて構成されている。投光器と受光器は、投光素子から出射された光が対向する受光素子に受光されるように光軸が調整された状態で取り付けられる。そして、投光器と受光器との間において、投光素子から受光素子へ向かう光を遮ると、その光を遮った侵入物が検出されるようになっている。

工場や屋外では、多光軸光電センサに水や油等の液体が付着することもあるため、光学ユニットは保護ケース内において液密状態に密閉された収容空位間内に配置される必要がある。そのため、例えば特許文献１、２、６には、保護ケース内において光学ユニットが透明樹脂からなる筒状ケース（中間ケース）内に収容し、筒状ケースの開口端をシール部材（Ｏリング）を介して液密に密閉された構造が開示されている。また、特許文献１、２の多光軸光電センサでは、筒状ケース内に収容された光学ユニットは、その表面がシールドケースで個別に覆われていた。

また、多光軸光電センサとしては、長尺状の保護ケース内に、複数の光電素子を一列状に配してなる光学ユニットが、電気接続部（コネクタ）を介して一列に接続された状態で組み込まれた構造のものも知られている（例えば特許文献１、３、５、７等）。
特開２００７−１５７５５５号公報 特開２００１−１５５５９７号公報 特開２００６−１２７４６号公報 特開２００３−３１７５８６号公報 特開２０００−２５１５９５号公報 特開平１１−２１４７１３号公報 特開平１０−７４４３２号公報

しかしながら、特許文献１、２では、筒状ケース内に収容された複数個の光学ユニットは、電気接続部を介して接続されているか、さらにアームを介して接続されている構造であるがゆえ、それぞれの姿勢を僅かながら個別に変化させることができた。各光学ユニットの姿勢が揃っていないと、光電素子の光軸方向が各光学ユニット間でずれてしまう。

ところで、ライトカーテンを設置する際は、投光器と受光器との間で光軸を合わせる光軸調整作業が必要であるが、多光軸光電センサを構成する各光学ユニット間で光軸がずれると、各光学ユニットの開口角（例えば５度（光軸に対して±５度））の重複した角度範囲が多光軸光電センサの投受光可能な有効領域となるため、多光軸光電センサの有効領域が狭くなるという問題があった。そして、多光軸光電センサの有効領域が狭くなると、投光器と受光器との間で光軸を合わせる光軸調整作業に高い精度が求められ、光軸調整作業の作業時間が長くなるという問題がある。よって、多光軸光電センサを構成する各光学ユニットを、液密状態にシールされた収容空間に収容するとともに、それぞれの光軸をできるだけ揃えた状態で組み付ける必要がある。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであって、その目的は、複数の光学ユニットの収容空間のシール性を確保できるうえ、光学ユニット間における光軸のずれを極力小さく抑えることができる多光軸光電センサを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の多光軸光電センサの発明では、複数の光電素子を一列状に配する光電ユニットを複数一列状に接続するための電気接続部を該光学ユニットの両端部側のうち少なくとも一端部側に有する当該複数の光学ユニットと、前記電気接続部を介して一列状に接続された前記複数の光学ユニットを収容するとともに前記光電素子が投光又は受光する光に対して透光性を有する筒状ケースと、前記筒状ケースを収容するとともに前記光電素子の投光又は受光を許容する光通過窓部を有する保護ケースと、前記筒状ケースをシールすべく前記筒状ケースの開口端側において該筒状ケースと前記保護ケースとのうち少なくとも一方に対してシール部材を介して前記開口端を閉塞するエンド部材と、前記筒状ケース内に収容される長尺状の金属部材とを備え、
前記筒状ケース内において前記複数の光学ユニットは、共通の前記金属部材に対して光軸方向を揃えるように一列状に位置決めされた状態で組み付けられていることを要旨とする。

この構成によれば、電気接続部を介して一列状に接続された複数の光学ユニットは、光電素子が投光又は受光する光に対して透光性を有する筒状ケースに収容される。この場合、光電ユニットの一部（例えば端部）が筒状ケースの開口端からはみ出た状態の収容でも構わない。保護ケースは、光電素子による投光又は受光を許容する位置に光通過窓部が配置された状態で筒状ケースを収容している。そして、筒状ケースの開口端側において、筒状ケースと保護ケースとのうち少なくとも一方に対してシール部材を介して開口端がエンド部材により閉塞されることで、複数の光学ユニットの収容空間はシールされる。また、筒状ケース内において、複数の光学ユニットは、共通の金属部材に対して位置決めされて光軸方向を揃えるように組み付けられる。よって、光学ユニットの収容空間のシール性を確保できるうえ、光学ユニット間で光軸の方向を揃えることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多光軸光電センサにおいて、前記金属部材がシールド部材で構成され、該シールド部材は前記光学ユニットのグランド部と電気的に接続されていることが好ましい。

この構成によれば、金属部材からなるシールド部材は光学ユニットのグランド部と電気的に接続されることでアースされているため、シールド部材により光学ユニットを効果的にシールドすることができる。従って、多光軸光電センサが使用される現場における電磁波から、光学ユニットを保護することができる。この結果、この種の電磁波に起因する検出ミスや誤検出の発生をより確実に防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の多光軸光電センサにおいて、前記シールド部材は、前記光電素子の光軸方向側が開口し、該開口側と前記光電ユニットを挟んで対向する背面部の幅方向両側で前記開口側へ屈曲して延びるとともに長手方向に沿って延出形成された一対の側部を有していることが好ましい。

この構成によれば、シールド部材は光電素子の光軸方向側が開口しているので、複数の光電ユニットがシールド部材に組み付けられても、光電素子の投光又は受光が可能である。また、シールド部材は、開口側と光電ユニットを挟んで対向する背面部の幅方向両側で開口側へ屈曲して延びるとともに長手方向に沿って延出形成された一対の側部を有していることから、ねじれ方向の力が加わってもねじれ変形しにくい。このため、仮に多光軸光電センサがねじれ方向の力が加わった状態で組み付けられても、各光学ユニットを光軸が比較的揃った状態に保持できる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の多光軸光電センサにおいて、前記シールド部材は、前記一対の側部の前記開口側の端部で屈曲して前記開口を挟んで互いに対向するように延びるとともに長手方向に沿って延出形成された一対の延出部を更に有し、前記光電ユニットを囲う形状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、一対の延出部の間の開口による光通過窓を介して光電素子の投光又は受光が可能であるうえ、延出部の存在により、多光軸光電センサがねじれ方向の力に一層強くなる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多光軸光電センサにおいて、前記光学ユニットは、前記光電素子の列を挟む両側に一対の支持部を有し、前記金属部材は、前記光電素子の投光又は受光を許容する光通過窓を有するとともに、前記光通過窓を挟んだ両側に前記各光学ユニットの前記各支持部を共通に当接させることが可能な長さに亘って長手方向に延びる一対の受け部を有し、前記複数の光学ユニットは、前記一対の支持部を前記一対の受け部の面にそれぞれ当接させた位置決め状態で前記金属部材に組み付けられていることが好ましい。なお、請求項４における延出部が受け部を兼ねてもよい。

この構成によれば、複数の光学ユニットは、光電素子の列を挟む両側に位置する一対の支持部を、金属部材の光通過窓を挟んで両側に位置する一対の受け部の面に当接させた状態で組み付けられる。これにより、複数の光学ユニットを共通の金属部材に組み付けた際の姿勢を揃えることができる。従って、多光軸光電センサの投受光可能な有効領域を比較的広く確保できる。

以上記述したように、本発明によれば、光学ユニットの収容空間のシール性を確保できるうえ、光学ユニット間で光軸の方向を揃えることが可能な多光軸光電センサを提供できる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を用いて説明する。
図６は、ライトカーテンの模式斜視図である。図６に示すように、ライトカーテン１１は、多光軸光電センサとしての投光器１２と、同じく多光軸光電センサとしての受光器１３との一対から構成される。投光器１２は、ケーシング内に複数の投光部１４を一列状に配している。一方、受光器１３は、ケーシング内に複数の受光部１５を一列状に配している。投光器１２と受光器１３は、各投光部１４と各受光部１５が対をなして光軸Ｌを形成するように所定の検出領域を挟んで対向配置して使用される。そして、投光器１２と受光器１３は、対をなす投光部１４と受光部１５間の各光軸Ｌ上での投受光動作を行うことで、検出領域内における遮光物体の有無について検出を行うようになっている。例えば光軸Ｌは下側から順番に上方へ向かって有効化され、最上の光軸Ｌが有効化されるまでを１サイクルとし、この１スキャン動作が制御手段（図示せず）からのスキャン開始指令に基づき繰り返し行われる。なお、投光器と受光器は、光電素子が投光素子であるか、受光素子であるかなど、投光部と受光部との構成上の違いを除き、ほぼ同様の基本構造を有している。そのため、以下では、多光軸光電センサとして受光器を例にして説明する。

図１は、受光器の斜視図、図２は受光器の分解斜視図である。図１に示すように、受光器１３は、一方向に長い形状を有するとともに図１における上面に複数の受光部１５を一列状に配する検出装置本体２０と、検出装置本体２０を内挿する透光性樹脂よりなる筒状ケース２１と、筒状ケース２１の外周側に被せられる保護ケース２２と、保護ケース２２の両端部に取着されている一対のエンドキャップ２３等を主体として構成されている。

図１及び図２に示すように、エンドキャップ２３は、筒状ケース２１及び保護ケース２２の各端部に対して検出装置本体２０の収容空間をシールする状態で組み付けられるキャップ部材２４と、キャップ部材２４に被せられて保護ケース２２に固定されるキャップカバー２５との二部品により構成される。また、キャップ部材２４には、検出装置本体２０の端子と接続可能な端子部品２６が組み付けられている。一対の端子部品２６のうち一方のみが検出装置本体２０の端子と電気的に接続され、この端子と接続された側（図１，図２における右側）の端子部品２６には、信号線及び電源線を含む電気ケーブル２７が接続されている。なお、キャップ部材２４を筒状ケース２１及び保護ケース２２の端部に組み付ける時には、検出装置本体２０の収容空間をシールすべく環状のシール部材２８が介装される。

図２に示すように、検出装置本体２０は、複数個（本例では３個）の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃと、複数の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの外周側に被される金属部材としてのシールドケース３１とから構成される。電気ケーブル２７が引き出された端部側に配置される光学ユニット３０Ｃには、検出装置本体２０全体の電源制御及び信号制御等を行うためのコントローラ部品３２と、端子部品２６の端子（図示省略）と接続される端子３３が実装されている。

各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの本体上面には、レンズを配する複数個の受光部１５が一列状に配置されている。また、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの本体両側面からは、支持部としての一対の翼部３５が本体の長手方向（受光部配列方向）に所定長さに亘る幅で外側へ所定の延出長で水平に延出している。これら各翼部３５にはその長手方向における所定位置にネジ孔３５Ａ（但し、図２では一方の翼部３５のネジ孔のみ図示）が形成されている。また、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃには、他の光学ユニットと隣接する側の端面に、電気接続部３６，３７（コネクタ）（但し、図２では電気接続部３７のみ図示、電気接続部３６は図３（ａ）を参照）が設けられており、電気接続部３６，３７を介して相互に電気的に接続されるようになっている。

図３は、光学ユニットの端部を示す部分斜視図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、二つの光学ユニット３０Ａ，３０Ｂが隣接し合う端面には、一方の光学ユニット３０Ａ側の端面に図３（ａ）に示すような雄型の電気接続部３６が設けられ、他方の一方の光学ユニット３０Ｂ側の端面に図３（ｂ）に示すような雌形の電気接続部３７が設けられている。雄形の電気接続部３６と、雌形の電気接続部３７とを接続することにより、各光学ユニット３０Ａ，３０Ｂは電気的に接続されるが、電気接続部３６，３７のみの接続だけでは、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃは個別に姿勢を僅かながら変化させることができる。受光部１５の開口角は比較的狭く（例えば５度（光軸に対して±５度）、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃ間で光軸の方向が例えば２度ずれると、受光器１３（多光軸光電センサ）の投受光可能な有効領域が±３度と狭くなってしまう。このため、後述する組み付け構造を採用して各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの光軸の方向を揃えるようにしている。

図２に示すシールドケース３１は、金属製であって、本実施形態では特に対象とする周波数の電磁波に対してシールド機能の高い金属が使用されており、図２における上面側が光通過窓３９として開口する断面Ｃ字状をなしている。シールドケース３１は、複数個（全て）の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを接続した全長よりも少し短い長さに形成されている。シールドケース３１の光通過窓３９を挟んだ両側部分には長手方向に所定間隔をおいて複数のネジ挿通孔３１Ａが形成されている。これらのネジ挿通孔３１Ａは、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの翼部３５に形成されたネジ孔３５Ａと対応する位置に設けられている。各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃは、シールドケース３１内に挿入された状態で、ネジ挿通孔３１Ａを介してネジ４０をネジ孔３５Ａに螺着することで、共通のシールドケース３１に対して位置決め固定されるようになっている。このとき、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃは受光部１５の配列された上端部が光通過窓３９から若干突出する状態でシールドケース３１に組み付けられる。

筒状ケース２１は、投光部１４と受光部１５間で投受光される光に対して光透過性の高い透光性樹脂により形成されている。筒状ケース２１は、シールドケース３１と同程度の長さを有している。光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃが位置決め固定されたシールドケース３１は、筒状ケース２１内に収容されるようになっている。

一方、保護ケース２２は、金属製であって、図２における上面側が光通過窓部４１として開口する断面Ｃ字状をなしており、その長さは筒状ケース２１よりも若干短く形成されている。光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃ及びシールドケース３１が収容された筒状ケース２１は、保護ケース２２内に挿入される構成となっている。このとき、筒状ケース２１は、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの受光部１５が光通過窓部４１と対向する向きで保護ケース２２内に配置される。

キャップ部材２４は、筒状ケース２１が保護ケース２２内に挿通された後、筒状ケース２１及び保護ケース２２の各開口端（端面）に取着される。このとき、筒状ケース２１のうち保護ケース２２から軸線方向外側へはみ出た部分の外周面上にシール部材２８を嵌めた後、キャップ部材２４を筒状ケース２１の開口端に取着することで、シール部材２８によって筒状ケース２１の内部と連通する光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの収容空間が液密状態にシールされるようになっている。その後、キャップ部材２４にキャップカバー２５を被せ、このキャップカバー２５のネジ挿通孔に挿通したネジ（図示せず）を保護ケース２２の端面四隅のうち二箇所に形成されたネジ孔に螺着することで、エンドキャップ２３は保護ケース２２の端面に固定される。そして、端子部品２６が図示しないシール部材を介してキャップ部材２４の所定箇所にネジ締結により固定される。このように受光器１３は組み立てられる。

図５は、（ａ）受光器の側断面図と、（ｂ）シール部分の側断面図をそれぞれ示す。但し、図５（ａ）では、検出装置本体２０については翼部３５の部分で切断している。
図５（ａ）に示すように、複数個の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃがネジ４０の締結によりシールドケース３１に位置決め固定されてなる検出装置本体２０は、一対のエンドキャップ２３が筒状ケース２１の両端部に取着されてその内部に形成された収容空間Ｓにシール状態で収容されている。そして、検出装置本体２０を収容する筒状ケース２１の部分は、金属製の保護ケース２２により保護されている。

図５（ｂ）に示すように、検出装置本体２０の収容空間Ｓのシール構造は、筒状ケース２１の外周面上に嵌め込まれたシール部材２８を、キャップ部材２４と保護ケース２２との間に挟持する構成である。シール部材２８は筒状ケース２１の外周面に対して液密状態に接触しており、一方で、キャップ部材２４と保護ケース２２との隙間もシールしている。よって、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの収容空間Ｓは液密状態にシールされている。なお、複数の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃのうちシールドケース３１で覆われていない両端部分、すなわちキャップ部材２４内に収容されている部分は、図示しないシールドケースにより覆われている。

図４は、受光器の正断面図である。この図を用いてまず光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの内部構造を説明する。図４は、図１におけるＡ−Ａ線断面であり、受光部１５を通るように切断した断面図である。

図４に示すように、光学ユニット３０Ｂ（３０Ａ，３０Ｃ）は、回路基板５１、ハウジング５２、レンズ５３、受光素子５４等を有している。受光素子５４は、回路基板５１上に受光面を図４における上方に向けて配置されるとともに、受光素子５４の上方には、ハウジング５２の上面にレンズ５３がレンズホルダ５５により保持された状態で配置されている。レンズホルダ５５はハウジング５２の上端部に対し係止固定されている。ハウジング５２には、円錐台状（すり鉢状）の内周面を有するレンズ保持部５６が形成され、レンズ保持部５６の上端部分がレンズ５３の外縁を保持するのに対して、レンズ保持部５６の下端部分に受光素子５４が嵌入され、レンズ５３及び受光素子５４が位置合わせされた状態で保持されている。レンズ５３及び受光素子５４等から一つの受光部１５が構成されている。回路基板５１及びハウジング５２は受光器１３の長手方向（図４において紙面直交方向）に延びており、この受光部１５は長手方向に一定ピッチで複数個配列されている。

ハウジング５２は回路基板５１上に図示しないネジにより締結固定されており、図４におけるその左右両側面には、前述の一対の翼部３５が所定高さから外側へ水平に延出している。

シールドケース３１は、図４に示す断面から見た場合、上端部において光通過窓３９を挟んで対向するように所定の延出量で水平に延出する延出部としての一対の凸条５７と、この凸条５７の下側に凸条５７よりも短い延出量で互いに対向するように水平に延出する一対の凸条５８とを有している。これら凸条５７，５８の間隔は、翼部３５の厚みより若干広く、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃは翼部３５が凸条５７，５８間の隙間（凹部）に案内されることでシールドケース３１内にスライド挿入されるようになっている。そして、シールドケース３１のネジ挿通孔３１Ａに挿入したネジ４０を翼部３５のネジ孔３５Ａに螺着することにより、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃは、翼部３５の上面が凸条５７の下面（位置決め用の基準面５９）に押し付けられるように当接し、共通のシールドケース３１の基準面５９に位置決めされた整列状態で組み付けられている。

ここで、翼部３５において基準面５９と当接する部分（図４における上面）の一部には、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの各回路基板５１のグランド部（グランド配線又はグランド端子等）と導通する接地部（グランド配線）が形成されており、シールドケース３１はその凸条５７の基準面５９が翼部３５側の接地部に接触することでアースされるようになっている。なお、基準面５９及び翼部３５における基準面５９と当接する面（図４における上面）は、共に光軸方向と垂直となるように設定されている。

各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃが、共通のシールドケース３１に位置決めされることにより、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃ間で光軸が揃った状態となる。例えば、特許文献１のように光学ユニット単位で個別にシールドケースで覆われた構成の場合、電気接続部及びアームを介した接続だけでは、各光学ユニットは、互いの姿勢を僅かに変化させることが可能であったため、各光学ユニット間で光軸がばらつくという問題があった。これに対して、本実施形態では、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃが、ネジ４０により締結力によりシールドケース３１の共通の基準面５９に押し付けられるように位置決めされ、それぞれが同じ姿勢になるように整列することから、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃ間で光軸を揃えることができる。

また、図４に示すように、シールドケース３１は、筒状ケース２１の内周面上に周方向複数箇所に形成された突起２１Ａ〜２１Ｅにその外周面を当接させることで、筒状ケース２１内の所定位置に位置決めされている。さらに、シールドケース３１は、光通過窓３９に対して光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを挟んで対向する背面部３１Ａ（底部）の幅方向（図４における左右方向）両端部から光通過窓３９側（図４の上側）へ屈曲して互いに略平行に延出する左右一対の側部３１Ｂ，３１Ｃを有している。これら左右の側部３１Ｂ，３１Ｃはシールドケース３１の長手方向に沿って延出形成されている。左右の側部３１Ｂ，３１Ｃの上端部からは一対の凸条５７が互いに対向するように延出している。そして、シールドケース３１は、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃをその背面及び左右側面側から囲む形状に形成されている。背面部３１Ａの幅方向両端部から図４の上側へ向かって屈曲する左右の側部３１Ｂ，３１Ｃがシールドケース３１の長手方向に亘って形成されていることから、シールドケース３１はねじれ方向の力が加わっても、ねじれ変形しにくい構成となっている。また、筒状ケース２１は、保護ケース２２の内周面上に周方向複数箇所に形成された突起２２Ａ〜２２Ｄにその外周面を当接させることで、保護ケース２２内の所定位置に位置決めされている。

仮に保護ケース２２内における筒状ケース２１の組付位置や、筒状ケース２１内におけるシールドケース３１の組付位置が多少ばらついても、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの光軸方向は組付位置のばらつき方向へ揃ってずれるため、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃ間で光軸方向は一致したまま保たれる。ライトカーテン１１を設置するときには、投光器１２と受光器１３の間で光軸を合わせる光軸調整作業が必要となる。例えば受光部１５（つまり受光素子５４）の開口角が「５度」である場合、仮に光学ユニット間で光軸が例えば「２度」ばらつくと、受光器の投受光可能な有効領域が「±３度」と狭くなり、この狭い有効領域の下で光軸調整作業を行う必要がある。しかし、本実施形態では、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃが共通のシールドケース３１に位置決めされ、保護ケース２２や筒状ケース２１内における光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの配置位置が多少ずれても、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの光軸が揃ってずれるため、開口角（例えば５度）から決まるほぼ最大の広い有効領域「光軸に対して±５度」が確保される。従って、光軸調整作業を容易に行うことができる。

また、光軸方向が揃うように各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを共通の基準面５９で位置決め可能とするために設けた金属部材が、シールド機能を有するシールドケース３１であるので、シールド部材を別途設ける必要がない。

また、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃが組み付けられたシールドケース３１を、投受光される光に対して透光性の高い透光性樹脂からなる筒状ケース２１内に収容するとともに、シール部材２８を介してその収容空間を液密状態にシールする構造とした。このため、ライトカーテン１１の設置エリアにおいて水や油等の液体が投光器１２や受光器１３に付着しても、その付着した液体がその収容空間内へ浸入することが回避される。この結果、浸入液体に起因する光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの誤作動や故障などが防止される。

以上、多光軸光電センサを受光器１３の例で説明したが、投光器１２についても、受光器１３と構造は基本的に同じであり、その機能の違いにより、光電素子としての受光素子５４が、光電素子としての投光素子に替わるなど、受光部１５の構成が投光部１４の構成に置き替わる以外は、基本的な構成は同じである。よって、投光器１２についても、受光器１３と同様の効果が得られる。なお、投光素子としては、例えば赤外線ＬＥＤが挙げられる。もちろん、可視光ＬＥＤや半導体レーザー素子を用いてもよい。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）複数の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを、透光性を有する樹脂材料からなる筒状ケース２１内に液密状態にシールした状態で収容したので、投光器１２や受光器１３に液体が付着してもその付着した液体が光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの収容空間に浸入することを回避できる。よって、浸入液体に起因する投光器１２や受光器１３の誤作動や故障を防止できる。

（２）筒状ケース２１内において複数の光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを、共通の金属部材であるシールドケース３１に対し位置決め固定したので、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃ間の姿勢を揃えることができる。よって、保護ケース２２や筒状ケース２１に対してシールドケース３１の配置位置が多少ずれても、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃは揃ってずれるため、開口角から決まるほぼ最大の広い有効領域が確保される。例えば各光学ユニットが電気接続部やアーム等の接続補助部等を介して連結されただけの構成であると、各々の姿勢が光学ユニット間でばらつき、光学ユニットの開口角から決まる最大の有効領域に比べ有効領域が狭くなってしまい、投光器や受光器の光軸調整作業で許容できる角度範囲が著しく狭くなって光軸調整に高い位置精度が求められるようになり、光軸調整作業が難しくなる。これに対し、本実施形態によれば、投光器１２や受光器１３の有効領域を広く確保できるので、光軸調整作業を比較的簡単に済ませることができる。

（３）各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの位置決めに使用した金属部材が、シールドケース３１を兼ねるので、各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを位置決めできるとともに、これらを電磁波から保護することができる。よって、例えば工場内の無線による電波や設備から発せられる電磁波の影響を受けず、投光器１２及び受光器１３により遮光物体の有無を正しく検出することができる。そして、シールドケース３１という一部材によって位置決め機能とシールド機能とが得られるため、多光軸光電センサとしての投光器１２や受光器１３をコンパクトに構成することができる。

（４）各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの位置決め用の部材が、樹脂に比べ剛性の高い金属部材であるため、樹脂部材を用いて位置決めする構成に比べ、高い位置精度で位置決めすることができる。

（５）シールドケース３１は、光通過窓３９に対して光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを挟んで対向する背面部３１Ａ（底部）の幅方向両端部で光通過窓３９側へ屈曲して略平行に延びるとともに長手方向に沿って延出形成された左右一対の側部３１Ｂ，３１Ｃを有している。このため、例えば投光器１２や受光器１３がシールドケース３１にねじれ方向の力が加わった状態で組み付けられても、シールドケース３１がねじれ変形しにくく、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを各々の光軸が揃った状態に保つことができる。

（６）シールドケース３１は、側部３１Ｂ，３１Ｃの上端部から互いに接近する方向へ屈曲して光通過窓３９を挟んで対向するように延出する一対の凸条５７（延出部）を更に有し、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを囲む形状に形成されている。このため、受光素子５４が受光可能な状態を確保しつつ、ねじれ方向の外力に対して一層強い受光器１３を提供できる。

（７）光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの翼部３５の上面には、基準面５９と当接する部分に光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃのグランド部（グランド配線又はグランド端子等）と電気的に接続された接地部を形成しているので、シールドケース３１を確実にアースすることができる。よって、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃを外部の電磁波から効果的に保護できる。

実施形態は上記構成に限定されず、例えば以下の変形例も採用できる。
・筒状ケースは、両端が開口する筒状に限定されない。例えば、図７に示すように、筒状ケース６１は、一端が開口する有底筒状でもよい。筒状ケース６１は、端子３３が設けられた側の端部が開口端側となり、端子３３と反対側端部側が底部６１Ａとなる向きに配置されている。保護ケース６２は、筒状ケース６１の底部６１Ａが当接可能な底部６２Ａを有する有底筒状であり、その底部６２Ａ側にはエンドキャップは取着されない。保護ケース６２は、受光部１５（図２、図４、図６参照）と対応する部分に光通過窓部４１が形成されている。また、光学ユニット３０Ａ（３０Ｂ，３０Ｃ）が組み付けられたシールドケース３１は、図２、図５に示すものと基本的に同じ構造であるが、この例では、筒状ケース６１の挿入先端側の端部が底部６１Ａに当接可能な長さに形成されている。

・筒状ケースは、例えばシール部材を介して液密状態に接続された二本の筒状ケースにより構成されてもよい。この場合、二本のうち少なくとも一方の筒状ケースを有底筒状としてもよい。また、二本に限らず、筒状ケースが三本以上の複数本に分割される構成でもよい。

・シール部材を介装する位置は適宜設定してよい。例えば筒状ケースの開口端とキャップ部材との間にシール部材を配置してもよい。
・エンド部材は、キャップ形状に限定されず、板状やブロック状であっても構わない。

・光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの位置決め構造は、翼部３５を凸条５７の下面に押し付けるようにシールドケース３１に組み付ける構成に限定されない。例えば翼部を下側の凸条５８の上面に押し付ける位置決め構造でもよい。要するに、共通の面に押し当てるように組み付けて各光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの姿勢を揃える構成であれば足りる。この場合、光学ユニットの位置決め用の基準面は、凸条５７の基準面５９のように光軸方向と略垂直な面であることに限定されず、光軸方向に対して平行な面や鋭角な所定角度をなす面であっても構わない。

・支持部としての翼部３５は左右で異なる形状でもよい。また、受け部としての凸条（あるいは複数の凸条間にできた凹部）も左右で異なる形状とすることができる。
・支持部及び受け部は、支持部が光電ユニットから突出した翼部３５（凸条）であり、受け部が金属部材における一対の凸条５７，５８間に形成された凹部である構成に限定されない。例えば光電ユニット側に支持部としての凹部を設け、該凹部に係合可能な凸条を金属部材側に受け部として形成する構成でもよい。

・シールドケース３１は凸条５７，５８を有しておらず、背面部３１Ａと側部３１Ｂ，３１Ｃのみを有する断面Ｕ字形状の構成でもよい。この構成でも、シールドケースをねじれ方向に変形しにくくすることができる。この場合、光電ユニットの支持部をシールドケースの側部の内壁面を基準面として固定すればよい。

・光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃのシールドケース３１に対する固定構造はネジ固定に限定されず、係止固定も採用できる。例えば翼部に係止突起を設け、所定位置までスライド挿入すると、係止突起がシールドケース３１の凸条に形成された係止凹部に係合することで固定される係止構造が挙げられる。また、係止突起がシールドケース側で、係止凹部が光学ユニット側であってもよい。

・金属部材は、シールドケースであることに限定されない。例えば対象とする周波数の電磁波に対してシールド機能を有しない、あるいはシールド機能の弱い金属材料により構成してもよい。この場合、特許文献１のように、光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃの個々をシールド部材で覆う構成を採用してもよい。

・多光軸光電センサを構成する光学ユニット３０Ａ〜３０Ｃは３個に限定されず、２個以上の複数個であれば足りる。
・多光軸光電センサはライトカーテン以外の用途に用いてもよい。

前記実施形態及び変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。
（１）請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多光軸光電センサにおいて、前記筒状ケースは両端が開口する筒状であって、前記エンド部材は、前記筒状ケースの両端に開口端を閉塞する状態に一対取着されており、前記筒状ケースと前記保護ケースとのうち少なくとも一方と前記エンド部材との間に前記シール部材が介装されていることを特徴とする多光軸光電センサ。

この構成よれば、筒状ケースの両端に一対のエンド部材が取り付けられ、筒状ケースと保護ケースとのうち少なくとも一方とエンド部材との間に介装されたシール部材により、筒状ケースの両端開口と連通する光学ユニットの収容空間がシールされる。

（２）請求項５に記載の多光軸光電センサにおいて、前記金属部材は、前記光学ユニットを収容可能な金属ケースであるとともに、前記支持部と前記受け部とは、一方が凸条（３５）で他方が該凸条を案内可能な凹部であり、前記凸条を前記凹部に案内させることで前記複数の光学ユニットを前記金属部材に対し前記接続方向へスライド挿入可能に構成されていることを特徴とする多光軸光電センサ。

（３）請求項１乃至５、前記技術的思想（１）、（２）のうちいずれか一項に記載の多光軸光電センサであって前記光電素子が投光素子である投光器と、前記投光器とは別の前記多光軸光電センサであって前記光電素子が受光素子である受光器とを備えたことを特徴とするライトカーテン。

一実施形態における受光器（多光軸光電センサ）の斜視図。 受光器の分解斜視図。 （ａ）（ｂ）光学ユニットの電気接続部を示す模式斜視図。 受光器の図１におけるＡ−Ａ線断面図。 （ａ）受光器の側断面図、（ｂ）エンドキャップ近傍の側断面図。 ライトカーテンを示す模式斜視図。 変形例における受光器の部分側断面図。

符号の説明

１１…ライトカーテン、１２…多光軸光電センサとしての投光器、１３…多光軸光電センサとしての受光器、１４…投光部、１５…受光部、２１…筒状ケース、２２…保護ケース、２３…エンド部材としてのエンドキャップ、２４…エンド部材を構成するキャップ部材、２５…エンド部材としてのキャップカバー、２８…シール部材、３０Ａ〜３０Ｃ…光学ユニット、３１…金属部材としてのシールドケース、３１Ａ…背面部、３１Ｂ，３１Ｃ…側部、３５…支持部としての翼部、３６…電気接続部、３７…電気接続部、３９…光通過窓、４１…光通過窓部、５１…基板、５４…光電素子としての受光素子、５７…延出部及び受け部としての凸条、５８…凸条、５９…基準面、６１…筒状ケース、６２…保護ケース、Ｓ…収容空間。

Claims (5)

1. 複数の光電素子を一列状に配する光電ユニットを複数一列状に接続するための電気接続部を該光学ユニットの両端部側のうち少なくとも一端部側に有する当該複数の光学ユニットと、
   前記電気接続部を介して一列状に接続された前記複数の光学ユニットを収容するとともに前記光電素子が投光又は受光する光に対して透光性を有する筒状ケースと、
   前記筒状ケースを収容するとともに前記光電素子の投光又は受光を許容する光通過窓部を有する保護ケースと、
   前記筒状ケースをシールすべく前記筒状ケースの開口端側において該筒状ケースと前記保護ケースとのうち少なくとも一方に対してシール部材を介して前記開口端を閉塞するエンド部材と、
   前記筒状ケース内に収容される長尺状の金属部材とを備え、
   前記筒状ケース内において前記複数の光学ユニットは、共通の前記金属部材に対して光軸方向を揃えるように一列状に位置決めされた状態で組み付けられていることを特徴とする多光軸光電センサ。
2. 請求項１に記載の多光軸光電センサにおいて、
   前記金属部材がシールド部材で構成され、該シールド部材は前記光学ユニットのグランド部と電気的に接続されていることを特徴とする多光軸光電センサ。
3. 請求項２に記載の多光軸光電センサにおいて、
   前記シールド部材は、前記光電素子の光軸方向側が開口し、該開口側と前記光電ユニットを挟んで対向する背面部の幅方向両側で前記開口側へ屈曲して延びるとともに長手方向に沿って延出形成された一対の側部を有していることを特徴とする多光軸光電センサ。
4. 請求項３に記載の多光軸光電センサにおいて、
   前記シールド部材は、前記一対の側部の前記開口側の端部で屈曲して前記開口を挟んで互いに対向するように延びるとともに長手方向に沿って延出形成された一対の延出部を更に有し、前記光電ユニットを囲う形状に形成されていることを特徴とする多光軸光電センサ。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多光軸光電センサにおいて、
   前記光学ユニットは、前記光電素子の列を挟む両側に一対の支持部を有し、前記金属部材は、前記光電素子の投光又は受光を許容する光通過窓を有するとともに、前記光通過窓を挟んだ両側に前記各光学ユニットの前記各支持部を共通に当接させることが可能な長さに亘って長手方向に延びる一対の受け部を有し、前記複数の光学ユニットは、前記一対の支持部を前記一対の受け部の面にそれぞれ当接させた位置決め状態で前記金属部材に組み付けられていることを特徴とする多光軸光電センサ。

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