JP2021168270A - 光電スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】光電スイッチの設置場所の選定の自由度を高めながらユーザにとって動作表示灯を確認し易い光電スイッチを提供する。【解決手段】中継ケーブル6が延出する角部2eに、赤、緑のＬＥＤ94a,94bを含む出力部動作表示灯94が設けられている。中継ケーブル6の周りの防水パッキン96は導光材料で構成され、導光防水パッキン96は出力部動作表示灯94の一部を構成している。【選択図】図9

Description

本発明は光電スイッチに関し、より詳しくは動作表示灯を備えた光電スイッチに関する。

ユーザが光電スイッチの動作を目で確認し易いように、動作表示灯を備えた光電スイッチが提案されている。特許文献１は、投受光面に隣接して動作表示灯を配置した光電スイッチを開示している。この光電スイッチは幾分扁平な矩形の細長い外形形状を有し、その比較的幅狭の一つの側面が投受光面を構成している。動作表示灯は、光電スイッチの長手方向一端と投受光面とに亘ってＬ字状に延びる形状を有し、この動作表示灯は外方に突出して位置している。

特許文献１に開示の光電スイッチは、投受光面とは反対側の背面に配置された７セグメント表示部を有し、この表示部には受光量やしきい値などが表示可能である。光電スイッチはケーブルを通じて出力する。特許文献１の光電スイッチは、一つの端と背面との角部を４５°の傾斜面で切り欠いた形状を有し、この角部に、光電スイッチの一部を構成する出力ケーブルが接続されている。

特開２０１３−１２７９４３号公報

特許文献１に開示の光電スイッチから分かるように、従来の光電スイッチは、動作表示灯を目立たせるという思想に基づいて動作表示灯の配置などが設計されている。特許文献１の光電スイッチにおいては、運用時に必ず開放状態になる投受光面の近傍に動作表示灯が配置されているため、ユーザにとって光電スイッチの動作を確認し易い。しかし、動作表示灯が一端から突出した形態であるため、この一端を設置面として利用して光電スイッチを設置することができない。

本願発明者は、動作表示灯を目立たせるという従来の思想から離れ、光電スイッチの取り付けの自由度を高めつつ、ユーザにとって動作表示灯の点灯又は点滅が目につき易くするという観点に立脚して本発明を案出するに至ったものである。

本発明の目的は、光電スイッチの設置場所の選定の自由度を高めながらユーザにとって動作表示灯を確認し易い光電スイッチを提供することにある。

上記の技術的課題は、本発明によれば、
検出領域に向けて検出光を投光する投光部と、
前記検出領域からの前記検出光を受光して受光量に応じた受光信号を生成する受光部と、
前記検出光が透過する窓部と、当該窓部に対向する背面と、取付孔が形成された互いに対向する一対の取付面と、当該背面に隣接する角部とを有し、前記投光部、または、前記受光部の少なくとも一方を収容する第１筐体と、
前記受光信号に基づいて前記検出領域における検出対象の状態を示す測定情報を算出する算出手段と、
前記測定情報と判定しきい値とに基づいて判定信号を生成する判定手段と、
前記角部において前記第１の筐体を貫通して設けられ、前記測定情報、または、前記判定信号の少なくとも一方を出力する出力部と、
前記出力部の周囲であって前記角部の近傍に配置され、前記判定信号に関連して点灯又は点滅する出力部動作表示灯と、を備えることを特徴とする光電スイッチを提供することにより達成される。

本発明の作用効果及び他の目的は以下の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになろう。

実施例の光学式三角測距センサを説明するための図である。 実施例の光学式三角測距センサの一部を構成する本体部を所望の位置に固定できることを説明するための図である。 図２に図示の本体部の内蔵する構成要素を説明するための模式図である。 実施例の光学式三角測距センサのヘッド部と本体部とを接続する中継ケーブル及び本体部の出力ケーブルが本体部の基板に対して半田付けされていることを説明するための図である。 実施例の光学式三角測距センサの一部を構成するヘッド部が内蔵する構成要素を説明するための図である。 ヘッド部の回路構成を説明するためのブロック図である。 本体部の回路構成を説明するためのブロック図である。 ヘッド部の投受光面の構成を説明するための分解斜視図である。 ヘッド部の出力部動作表示灯の構成を説明するための断面図である。 ヘッド部の前面及び出力部の動作表示灯の回路構成図である。 ヘッド部の前面及び出力部の動作表示灯及び本体部の動作表示灯の制御の一例を説明するためのフローチャートである。 第１変形例の斜視図である。 第１変形例の断面図であり、図９に対応する図である。 第２変形例の側面図である。

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１は、実施例の光電スイッチを示し、具体的には光学式三角測距センサ２００を示す。図１を参照して、三角測距センサ２００は、第１、第２の筐体２、４に分けて構成され、第１、第２の筐体２、４は中継ケーブル６によって接続されている。

一般的な三角測距センサに含まれる構成要素のうち、三角測距に必要とされる光学部品及びこれに関連した素子、電源基板などの投受光に関連する必要最小限の構成要素群が第１筐体２に収容され、それ以外の構成要素、つまりユーザ操作する操作部、ドットマトリックスディスプレイ、例えば有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）で構成される表示部を含む構成要素群が第２筐体４に収容されている。説明を分かり易くするために、第１筐体２を「ヘッド部」と呼び、第２筐体４を「本体部」と呼ぶ。ヘッド部２の出力部に通じる中継ケーブル６を介して、ヘッド部２と本体部４とが連結されている。

ヘッド部２は、一般的に合成樹脂よりも強度、剛性に優れた金属で筐体を構成するのが好ましい。他方、本体部４は、必ずしも金属である必要はなく、剛性樹脂で筐体を構成してもよい。

ヘッド部２は、投受光面に隣接した部位の一端側と他端側に夫々貫通した取付孔Ｔhを有し、この取付孔Ｔhはヘッド部２を横断する方向つまり投光の光軸と直交する方向に延びている。

ヘッド部２は、２つの取付孔Ｔhに挿入したボルトを使って設置場所に固定される。図２は本体部４を示す。図３、図４は、本体部４に含まれる要素を説明するための図である。本体部４は、幾分扁平な断面略矩形の細長い外形形状を有している。本体部４の出力部には出力ケーブル８が接続され、本体部４から出力ケーブル８を通じて判定ＯＮ/ＯＦＦ信号がＰＬＣなどの制御機器１０（図１）に向けて出力される。中継ケーブル６及び出力ケーブル８は共に屈曲可能な可撓性を備え、図１に示すように中継ケーブル６を折り返して束ねることにより、ヘッド部２と本体部４との距離を任意に調整することができる。図２を参照して、本体部４は、その長手方向の両端部に溝状の首部Ｎを有し、この首部Ｎの周面は好ましくは円形であるのがよい。首部Ｎは結束バンドＢを受け入れて、結束バンドＢを首部Ｎに掛け渡すことで、ヘッド部２に近い、例えば３０cm程度離れた任意の設置場所ＩＬに固定することができる。

本体部４は、ＯＥＬＤ１２を有し、また、このＯＥＬＤ１２が設置された面においてＯＥＬＤ１２に隣接して本体部動作表示灯１４を有する。本体部動作表示灯１４は赤、緑のＬＥＤで構成されている。更に、本体部４は、ユーザによって操作されるＳＥＴボタン１６、ＵＰボタン１８、ＤＯＷＮボタン２０、モードボタン２２を有している。ユーザは、ＯＥＬＤ１２の表示を見て、ＳＥＴボタン１６、ＵＰボタン１８、ＤＯＷＮボタン２０、モードボタン２２を操作することにより、しきい値の調整を含む各種の設定を行うことができる。

図３を参照して、本体部４には、マイクロコンピュータ２４、入力回路２６、出力回路２８、第１電源回路３０、メモリ３２、通信部３４が内蔵されている。

図４は、本体部４に内蔵された本体部基板３６に対して中継ケーブル６と出力ケーブル８がコネクタ無しに半田付けにより接続されることを説明するための図である。なお、参照符号Ｃは本体部基板３６の接点を示す。具体的には、中継ケーブル６はフレキシブル基板３８に接続され、フレキシブル基板３８は本体部基板３６に半田付けされている。後に説明するように中継ケーブル６はヘッド部２に半田付けされる。すなわち、中継ケーブル６の両端を半田付けすることによりヘッド部２と本体部４とが接続されている。これにより、本体部４とヘッド部２とを回路構成において実質的に一体化できる。

本体部４に通じる出力ケーブル８は鉛直中継部材４０に接続され、この鉛直中継部材４０は本体部基板３６に半田付けされる。このような構成を採用することにより、本体部４の長手方向の寸法を小さくすることができる。変形例として、コネクタを介して出力ケーブル８を本体部４と連結するようにしてもよい。

図５は、ヘッド部２の内部に配設される要素を説明するための図である。ヘッド部２は、投光部５２、投光レンズ５４、受光レンズ５６、ミラー５８、撮像素子６０、受光回路６２を有し、これらの要素で三角測距のための光路が形成されている。撮像素子６０は例えばＣＭＯＳで構成され、この撮像素子６０と受光回路６２とで受光部６４が構成されている。

投光部５２は好ましくは緑色レーザ光を発する半導体レーザ光源（InGaN／GaNの窒化ガリウム系）で構成される。ヘッド部２は、検出対象の検出領域に向けて検出光である緑色レーザ光を投光する。ワークに照射されたスポット光の状態は検出精度に影響する。集光したスポット光であるほど検出精度が良い。緑色のレーザ光は赤色よりもスポット光の状態が優れている。

緑色は比視感度に優れている。この特性を利用して、緑色レーザ光の強度、パワーを制限してもスポット光の視認性を確保することができる。ワークの所望の位置に投光ビームが照射されていることをユーザが目視で確認できることは検出を適正に実行する上で望ましいことは言うまでもない。

ヘッド部２には第２電源回路７６及び本体部４の通信部３４(図３)と交信するヘッド側通信部７８が内蔵されている。第２電源回路７６は、緑色レーザ光を受ける撮像素子６０を駆動するのに適した電圧を生成する。図３を参照して、前述した本体部４の第１電源回路３０は、外部から受け取った電圧を調整してヘッド部２に供給する。ヘッド部２では、本体部４から受け取った電位で投光部５２の発光素子を駆動する。ヘッド部２の第２電源回路７６（図５）は本体部４から受け取った電圧を調整して撮像素子６０を駆動する。

投光部５２から出射した緑色レーザ光は投光レンズ５４、投光窓６６を通じてワークに達する。ワークの表面で反射した反射光は、受光窓６８、受光レンズ５６を通り、ミラー５８で屈折されて受光部６４で受け取られる。受光部６４は、ワークの検出領域から反射した緑色レーザ光を受光し、これを光電変換して受光信号を生成する。投光部５２、受光部６４は、ヘッド部２に内蔵されたマイクロコンピュータ７０によって制御される。

図６は、ヘッド部２の制御系を説明するためのブロック図である。投光部５２を構成する緑色レーザダイオード（ＬＤ）５２０が発するレーザ光はフォトダイオード（モニタＰＤ）５２２で監視され、このモニタＰＤ５２２の出力電流はI/V変換器５２４、A/D変換器５２６を経て投光制御部６８０に入力される。緑色ＬＤ５２０はＬＤ駆動回路５３０によって制御され、このＬＤ駆動回路５３０は投光制御部６８０によって制御される。ＬＤ駆動回路５３０は電流制御回路５３２、投光スイッチ回路５３４を含む。投光制御部６８０からD/A変換回路５３６を経て制御信号が電流制御回路５３２に入力され、また、投光制御部６８０から投光スイッチ回路５３４に制御信号が入力される。これにより、緑色ＬＤ５２０は所定の周期で且つ所定のパワーでレーザ光を投光する。ＬＤ駆動回路５３０に過電流が流れたときには過電流検知回路５３８によって検知され、過電流検知回路５３８の検知情報は投光制御部６８０に供給される。これにより投光制御部６８０は過電流を抑制する制御が実行される。

受光部６４を構成する受光回路６２の受光信号はA/D変換回路６４０を経てマイクロコンピュータ６８に入力される。マイクロコンピュータ６８、ピーク受光量検出部６８２、ピーク位置検出部６８４、距離算出部６８６、距離判定部６８８、出力部６９０を構成する。ピーク受光量検出部６８２は受光量のピーク値を検出し、このピーク値は投光制御部６８０に入力されて投光制御に反映される。受光部６４で検出した受光量の情報から受光量のピーク位置がピーク位置検出部６８４で検出され、このピーク位置に基づいて距離算出部６８６によってワークまでの検出距離が測定される。この距離測定には、ピーク位置と距離との対応関係を示すテーブル６９２が参照される。算出した検出距離は、メモリに保存されている判定しきい値６９４を読み込んで、この判定しきい値との対比で距離判定部６８８によって判定される。判定ＯＮ/ＯＦＦ情報は出力部６９０、通信部７８を通じて本体部４に供給される。本体部４へは、判定ＯＮ/ＯＦＦ情報だけでなく、測定情報としてピーク受光量やピーク位置、検出距離なども好ましくは供給されてもよく、これらの情報を本体部４のＯＥＬＤ１２に表示するのが良い。また、ヘッド部２で判定ＯＮ/ＯＦＦ情報を生成しないで、測定情報に限定して本体部４に供給するようにしてもよい。

ヘッド部２はモーションセンサ５０を有し、このモーションセンサ５０はヘッド部２と一体である。モーションセンサ５０を構成するジャイロセンサの検知信号は光軸変位検知部６９６に入力される。光軸変位検知部６９６は、メモリ参照部６９８からしきい値を読み込み、光軸に変位が発生したことを示す検知信号がしきい値以上のときに、光軸変位発生情報を出力部６９０に供給する。この光軸変位発生情報は通信部７８を通じて本体部４に供給される。

ヘッド部２は故障検知部７０２を有し、緑色ＬＤ５２０の駆動系統の異常や出力系統の異常などを検知したときには、故障発生信号を本体部４に供給する。異常の検知としては、モニタＰＤからの受光量がしきい値以上である場合や、過電流が検知された場合、モーションセンサにより、投光部から出射されるレーザ光の光軸に変位が発生し、ワーク上のスポット位置が変化した可能性がある場合、中継部との通信エラーの場合、などがある。これらの情報を故障検知部７０２で収集し、何らかの故障や異常が発生したと検知した場合には、故障（異常）が発生したことを示す信号を本体部４に供給する。

図７は、本体部４の制御系を説明するためのブロック図である。本体部４は、プロセッサ２４、入力回路２６、出力回路２８、電源回路３０、メモリ３２、通信部３４を含んでいる。図示の操作部４０２は、ＳＥＴボタン１６、ＵＰボタン１８、ＤＯＷＮボタン２０、モードボタン２２を意味している。ユーザは操作部４０２を操作することにより、チューニング設定、マスク設定、ジャイロセンサ(モーションセンサ５０)のしきい値設定、本体部４の出力論理の設定、クリア入力などを行うことができる。ユーザが操作部４０２を操作すると操作受付部２４０でこの操作が受け付けられ、ユーザが例えば光軸変位しきい値や距離判定しきい値を変更する操作を行うとメモリ３２に保存されている光軸変位しきい値、距離判定しきい値が更新される。

送受信部３４０を通じてヘッド部２から受け取った受光情報を含む測定情報、光軸変位検知信号は出力生成部２４６に供給される。出力生成部２４６は、ヘッド部２から受け取った受光情報に含まれる判定情報に基づいて、ユーザが設定可能な出力論理２４８に従って論理ＯＮ/ＯＦＦ判定情報を生成する。この論理ＯＮ/ＯＦＦ判定情報は出力回路２８を通じて出力ケーブル８を通じて外部機器に供給される。また、出力回路２８は光軸変位検知信号を受け取ったときには、警報信号を外部に供給する。

また、ヘッド部２から受け取った光軸変位検知信号は光軸変位制御部２４２に供給される。光軸変位制御部２４２が光軸変位検知信号を受け取ったときには、光軸変位検知信号を表示画面生成部２４４に供給する。表示画面生成部２４４は光軸変位検知信号を受け取ると、直ちにＯＥＬＤ１２に表示する表示画面を生成する。表示画面生成部２４４で生成した表示画面はディスプレイ制御部２５０に供給され、ディスプレイ制御部２５０は表示画面生成部２４４で生成した表示画面に基づいてＯＥＬＤ１２のアラーム表示の描画を制御する。

ヘッド部２から受け取った受光情報（判定しきい値を含む）を含む測定情報は表示画面生成部２４４によって受け取られる。表示画面生成部２４４は受光情報に基づいてＯＥＬＤ１２に表示する表示画面を生成する。表示画面生成部２４４で生成した表示画面はディスプレイ制御部２５０に供給され、ディスプレイ制御部２５０は表示画面生成部２４４で生成した表示画面に基づいてＯＥＬＤ１２の現在値表示などの描画を制御する。

ヘッド部２が出射する緑色レーザ光に関し、投光部５２（緑色レーザダイオード（ＬＤ）５２０）が発する緑色レーザ光の強度及びパワーは、緑色レーザ光のスポット光の位置をユーザが目視で確認してもユーザに影響を及ぼさないレベルに制限される。この制限は、モニタＰＤ５２２が受け取った受光量に基づいてマイクロコンピュータ６８によって行われる。緑色レーザ光の強度及びパワーの制限は、安全規格の「クラス１」又は「クラス２」を念頭に置いて設定されている。緑色は波長が500nm〜555nmであり、比視感度（明比視感度及び暗比視感度）が他の色よりも優れている。したがって、緑色レーザ光の強度及びパワーを上記のレベルに制限してもスポット光の視認性を確保できる。

緑色レーザ光の強度及びパワーの制限に関し、緑色ＬＤ５２０の動作モードを２つ用意し、ユーザの設定によって、クラス１で動作する第１モードと、クラス２で動作する第２モードを使い分けるようにしてもよい。第１モードは例えば光軸調整時及び／又は点検時に選択し、第２モードはティーチングの時や運用時に選択できるようにするのが好ましい。また、投光パルス幅を一定の制限の下でユーザが設定できるようにしてもよい。

図５から分かるように、ヘッド部２は、比較的薄い略直方体の形状を有し、幅狭の第１の側面つまり投受光面２aに上記の投光窓６６、受光窓６８が配置されている。投光窓６６と受光窓６８の間のデッドスペースに第１つまり前面動作表示灯７２の光拡散部材８２が設けられている。前面動作表示灯７２を投光部５２と受光部６４との間に配置することでデッドスペースを有効活用することができる。このことによりヘッド部２を小型化できる。

図８は、ヘッド部２の投受光面２aの構造を説明するための図である。ヘッド部２は、相対的に幅狭の一つの側面が投受光面２aを構成し、この投受光面は、投受光の窓６６、６８を構成する導光部材ホルダ８０と、前面動作表示灯７２の光を外部に向けて導光すると共に拡散させる光拡散部材８２とを有する。光拡散部材８２は、導光部材ホルダ８０の投光窓６６と受光窓６８との間に装着される。図中、参照符号７２a、７２bは第１つまり前面動作表示灯７２の光源を示し、７２aは赤色ＬＥＤであり、７２bは緑色ＬＥＤである。

導光部材ホルダ８０の外側には防水パッキン８４が配設され、その外側に透光カバー部材８６が配設されている。この透光カバー部材８６は金属製のカバー押さえ部材８８によって固定される。金属製のカバー押さえ部材８８を第１筐体２にスナップ嵌めすることにより防水パッキン８４が圧縮され、これにより投受光面２aが防水される。

図９はヘッド部２の断面図である。図５、図９を参照して、ヘッド部２の長手方向の第１、第２の端２b、２cのうち、投光部５２から離れた第２の端２cと、投受光面２aと対抗する背面２dとの間の角部２eは切り欠かれた形状を有し、この角部２eは４５°の傾斜面で構成されている。図９を参照して、この角部２eにヘッド部２の出力部が配置されている。具体的には、角部２eに中継ケーブル６が通過する孔が形成され、中継ケーブル６は鉛直基板９０に半田付けされる。そして、鉛直基板９０の外側に且つ隣接してＬＥＤ基板９２が配設され、ＬＥＤ基板９２に赤色ＬＥＤ９４a、緑色ＬＥＤ９４bが実装されている。赤色ＬＥＤ９４a、緑色ＬＥＤ９４bは出力部動作表示灯９４の一部を構成する。

中継ケーブル６が通過する孔には防水パッキン９６が配設され、この防水パッキン９６によって中継ケーブル６周りの止水が行われている。防水パッキン９６は導光材料で構成されている。導光材料は、好ましくは乳白色のフッ素ゴム、酢酸ビニルゴム、シリコンゴムであるのが良い。この導光防水パッキン９６の端は赤色ＬＥＤ９４a、緑色ＬＥＤ９４bの極く近くに位置している。赤色ＬＥＤ９４a、緑色ＬＥＤ９４bが発する光は導光防水パッキン９６によって拡散されながら導光防水パッキン９６を光らせる。

導光防水パッキン９６は、ヘッド部２の出力部の一部を実質的に構成する中継ケーブル６の周回りに連続して位置している。このことから、出力部動作表示灯９４はヘッド部２の出力部において周方向に連続した導光防水パッキン９６を光らせる構成を有している。

導光防水パッキン９６によって中継ケーブル６周りの止水が図られる。また、投受光面２aは防水パッキン８４（図８）によって止水が図られている。ヘッド部２は、一方の側面に大きな開口を有し、この開口を通じて内蔵部品が組み込まれる。この側面の開口は蓋部材によって閉じられるが蓋部材は全周溶接により固定される。この止水構造によってヘッド部２は優れて防塵、防水機能を備えている。

図９から分かるように投光部５２はヘッド部２の第１端２ｂに近い側に位置している。他方、受光部６４はヘッド部２の第２の端２cつまり底面に近い側に位置し、この底面と背面２dとが交差する部分に角部２eが位置している。したがって、角部２eは投光部５２から離れた位置に位置している。つまり、中継ケーブル６から離れた第１端２ｂを「天面」と呼び、中継ケーブル６に近い第２端２cを「底面」と呼ぶと、投受光面２aと対向する背面２dと、底面２cとが交差する部分に位置する角部２eに近い側に受光部６４が位置し、角部２eから離れた側に投光部５２が位置している。ヘッド部２は究極の小型化を目指して設計されており、内蔵部品が密に充填されている。このことから投光部５２のレーザ光の迷光が内蔵部品によって遮光されることから、迷光がミラー５８、撮像素子６０或いは導光防水パッキン９６に達する可能性は低い。この可能性を無くすために、投光部５２と投光窓６６（図５、図８）との隙間に筒状の遮光部材９８、例えば筒状の黒色スポンジ９８（図９）を設けるのが好ましい。遮光スポンジ９８によって、迷光が撮像素子６０や導光防水パッキン９６に達するのを防止できる。

図１０は前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４の回路図である。ヘッド部２の前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４は、本体部４のマイクロコンピュータ２４（図３）によって実質的に制御され、同期して赤色又は緑色又は赤と緑を混色した黄色の点灯又は点滅する。また、これに同期して本体部４の動作表示灯１４(図２)が前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４と同じ色で点灯又は点滅される。ＯＮ/ＯＦＦの判定情報を異なる色で表示するのが、ヘッド部２の前面表示灯７２及び出力部動作表示灯９４並びに本体部４の動作表示灯１４である。

互いに連動して同じ色で点灯又は点滅するヘッド部２の第１、第２の動作表示灯７２、９４及び本体部４の動作表示灯１４は、例えばヘッド部２と本体部４のペアリング、つまりヘッド部２と本体部４とが適正に連携されていることを確認するのに用いてもよい。

図１１は、前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４の制御の一例を説明するためのフローチャートである。本体部４は、ヘッド部２から受け取った信号に基づいて検出距離を算出し（Ｓ１）、次いで検出距離と設定値つまりしきい値とを比較して出力を判定する。次いで、ユーザが設定可能な出力論理を反映して出力情報を生成する（Ｓ３）。

次のステップＳ４でエラーが発生しているか否かを判断して、ＹＥＳつまりエラーが発生しているときにはステップＳ５に進んで前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４及び本体部４の動作表示灯１４を赤色で点滅させる。他方、ステップＳ４において、ＮＯつまりエラーが発生していないときには、ステップＳ６に進んで、出力論理がＯＮであるか否かを判別し、ＹＥＳつまりＯＮであるときには、前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４及び本体部動作表示灯１４を、ＯＮ判定情報の表示色である黄色で点灯させる（Ｓ７）。ステップＳ６において、ＮＯつまりＯＦＦであるときには、前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４及び本体部動作表示灯１４を互いに連動させてＯＦＦ判定情報の表示色である緑色で点灯させる（Ｓ８）。

ヘッド部２の設置において、投受光面２a及び中継ケーブル６が位置する角部２eは露出した状態に置かれるのが通常である。換言すれば、投受光面２a及び角部２eはその周囲を必ず開放した状態でヘッド部２が設置される。したがって、投受光面２a、角部２eに前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４に設置することで、三角測距センサ２００の運用において、前面動作表示灯７２は勿論であるが、出力部動作表示灯９４の点灯、点滅を遮蔽する場所にヘッド部２が設置されることはない。

また、ヘッド部２は、その出力部が傾斜面で構成された角部２eに設けられているため、投受光面２aを除く幅広の平らな２つの側面、平らな背面２d、平らな第１の端２（天面）２b、平らな第２の端（底面）２cのいずれかを使って設置することができる。すなわち、略直方体のヘッド部２は投受光面２aを除く５つの面は平らな設置面として利用できる。このことは、ヘッド部２の設置場所及び設置の際のヘッド部２の姿勢において自由度が高いことを意味している。

上述の説明から分かるように、ヘッド部２のユーザインターフェース面が投光面２aと角部に限定されている。ユーザインターフェース面を投光面２aと角部に限定することで、ヘッド部２は略直方体の形状を形作って輪郭形状の小型化を実現すると共に、投受光面２aを除く５つの面を平らな面で構成して、略直方体形状の前面を除く５つの面の何れも操作機能や表示機能が付加されていない。これにより、略直方体形状の前面(投受光面２a)を除く５つの面のいずれも設置面として利用できる。

前述したように、ヘッド部２は投光面２aに隣接した部位において、天面２bに隣接した部位と、底面２cに隣接した部位に夫々取付孔Ｔhが形成され、この取付孔Ｔhは、ヘッド部２の平らな両側面に貫通している。そして、取付孔Ｔhに挿通したボルトで設置場所に固定する設計となっている。したがって、互いに平行に延び且つ互いに対向した一対の側面は夫々取付面を構成している。取付孔Ｔhは投光ビームの光軸と直交する方向に延びている。換言すれば、両側面を取付面にしたことから、ヘッド部２の設置に関する光軸調整において光軸の向きを調整するのに都合が良い。ヘッド部２は前述したように、背面２d、天面２b、底面２ｃも操作機能や表示機能などのユーザインターフェース機能が付与されていない平らな面で構成されていることから、この背面２d、天面２b、底面２ｃも設置面として利用できる。このことから、ヘッド部２の設置箇所や設置姿勢の選択の自由度を高めることができる。

上述したように、４５°の傾斜面で構成された角部２eに中継ケーブル６が接続されている。また、導光防水パッキン９６は出力部動作表示灯９４の一部を構成している。したがって、角部２eに配置した第２動作表示灯９４は、ヘッド部２の外形輪郭を規定する第２の端２c、背面２dの延長線Ｌ１、Ｌ２の内側に位置している(図５)。換言すれば、出力部動作表示灯９４は、延長線Ｌ１、Ｌ２から外部に突出していない。これにより、出力部動作表示灯９４の存在によって小型化したヘッド部２の外形寸法が拡大しない。このことから、略ボックス状のヘッド部２は投受光面２aを除く全ての平らな面、つまり両側面、上端面（天面）２b、下端面(底面)２c、背面２dの任意の平らな面を使って設置することができる。

中継ケーブル６を折り返して束ねることにより、ヘッド部２と本体部４との距離を任意に調整することができ（図１）、本体部４を設置してこれを固定する場所も任意である（図２）。本体部４において、ユーザが確認し易い姿勢で位置決めされるＯＥＬＤ１２と同じ面に本体部動作表示灯１４が配置されている。この結果、ヘッド部２の第１つまり前面、第２つまり角部の２つの前面動作表示灯７２、出力部動作表示灯９４と、本体部動作表示灯１４との合計３箇所で動作表示され、これらはユーザの近くの目につき易い場所に位置していることから、三角測距センサ２００の動作をユーザが確認する上で好都合である。

＜第１変形例：図１２、図１３＞
図１２、図１３は第１変形例の光学式三角測距センサ３００を示す。図１２は斜視図であり、図１３は断面図である。前述した実施例の三角測距センサ２００は、出力部動作表示灯９４の一部を構成する防水パッキン９６が導光材料で構成されている（図９）。第１変形例の三角測距センサ３００にあっては、パッキンとは別部材の導光部材３０２で構成されている点で実施例の三角測距センサ２００とは異なる。すなわち、中継ケーブル６と第１筐体２とは防水パッキン３０４で止水され、この防水パッキン３０４に隣接して、その外周側に、周方向に連続して延びる導光部材３０２が配置されている。図１２に見られるように、導光部材３０２の周りに好ましくは金属製の押さえ部材３０６を設け、この押さえ部材３０６で導光部材３０２を保護するのがよい。

＜第２変形例：図１４＞
図１４は第２変形例の光学式三角測距センサ４００を示す側面図である。前述した実施例の三角測距センサ２００は、中継ケーブル６がヘッド部２に半田付けにより接続されている。第２変形例の三角測距センサ４００にあっては、角部２eにコネクタ５００が配置され、コネクタ５００に隣接して、コネクタ５００の外周側において、周方向に連続して延びる導光部材３０２が配置されている。コネクタ５００は例えば略Ｌ字状の形状を有し、角部２eと直交する軸線を中心に略Ｌ字状コネクタ５００が回転自在であるのがよい。これによれば、ヘッド部２の設置場所に応じて中継ケーブル６をセンサ４００の後方に延出させることができるし、下方に向けて延出させることもできる。この場合、ヘッド部２のユーザインターフェース面が投光面２aと可変のケーブル延出面に限定されている。ユーザインターフェース面を投光面２aと可変のケーブル延出面に限定することで、ヘッド部２は略直方体の形状を形作って輪郭形状の小型化を実現すると共に、投受光面２aと可変のケーブル延出面を除く４つの面を平らな面で構成して、略直方体形状の前面と可変のケーブル延出面を除く４つの面の何れも操作機能や表示機能が付加されていない。第２変形例の光学式三角測距センサ４００は、ケーブル延出面を可変とすることにより、動作表示が可能でありながら、略直方体形状の前面(投受光面２a)を除く５つの面のいずれも設置面として利用することができる。

以上、光学式三角測距センサ２００のヘッド部２を例に具体的に説明したが、本発明はヘッド部２と本体部４とを一つの筐体に収容した三角測距センサに適用できるのは勿論であり、また、本発明は、光量タイプ、ＴＯＦ(Time Of Flight)変位センサにも適用可能である。また、本発明は、投光ユニットと受光ユニットにより構成される透過型光電スイッチにも適用可能である。

２００ 光学式三角測距センサ
２ 第１筐体（ヘッド部）
２a ヘッド部の投受光面（ユーザインターフェース面）
２b ヘッド部の平らな長手方向一端（天面）
２c ヘッド部の平らな長手方向他端（底面）
２d ヘッド部の平らな背面
２e ヘッド部の角部（ケーブルが延出）
Ｔh ヘッド部に設けられた取付用取付孔
４ 第２筐体(本体部)
Ｎ 本体部の結束バンドを受け入れる溝（首部）
６ 中継ケーブル
１２ 本体部のＯＥＬＤ（有機ＥＬディスプレイ）
１４ 本体部の動作表示灯
５２ 投光部
６４ 受光部
６６ 投光窓
６８ 受光窓
７２ 前面動作表示灯
９４ 出力部動作表示灯
９６ 導光性防水パッキン（中継ケーブル）
４０２ 本体部に設けられた操作部
５００ コネクタ

Claims (14)

1. 検出領域に向けて検出光を投光する投光部と、
   前記検出領域からの前記検出光を受光して受光量に応じた受光信号を生成する受光部と、
   前記検出光が透過する窓部と、当該窓部に対向する背面と、取付孔が形成された互いに対向する一対の取付面と、当該背面に隣接する角部とを有し、前記投光部、または、前記受光部の少なくとも一方を収容する第１筐体と、
   前記受光信号に基づいて前記検出領域における検出対象の状態を示す測定情報を算出する算出手段と、
   前記測定情報と判定しきい値とに基づいて判定信号を生成する判定手段と、
   前記角部において前記第１の筐体を貫通して設けられ、前記測定情報、または、前記判定信号の少なくとも一方を出力する出力部と、
   前記出力部の周囲であって前記角部の近傍に配置され、前記判定信号に関連して点灯又は点滅する出力部動作表示灯と、を備えることを特徴とする光電スイッチ。
2. 前記窓部は、一つの面に投光窓と受光窓とを有し、
   前記投光部は、前記第１筐体の内部に配置され、前記投光窓を通じて前記検出光を検出領域に向けて投光し、
   前記受光部は、前記第１筐体の内部に配置され、前記受光窓を通じて前記検出領域で反射された反射光を受け取る、請求項１に記載の光電スイッチ。
3. 前記一対の取付面は、前記投光部から出射される検出光の光軸に平行に配置され、
   前記取付孔は、前記取付面に対して垂直に形成されている、請求項２に記載の光電スイッチ。
4. 前記出力部動作表示灯が、前記第１筐体の内部に配置される光源と、前記第１筐体を貫通して設けられ、該光源の光を外部に向けて導光する導光部材とを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
5. 前記導光部材が前記出力部に隣接して配置されている、請求項４に記載の光電スイッチ。
6. 前記導光部材が前記出力部の周方向に連続して延びている、請求項４に記載の光電スイッチ。
7. 前記導光部材が前記出力部の周囲を止水する防水部材で構成されている、請求項６に記載の光電スイッチ。
8. 出力ケーブルが接続されるコネクタが前記出力部に設けられ、
   該コネクタに隣接して前記導光部材が配置されている、請求項４に記載の光電スイッチ。
9. 前記導光部材が前記コネクタの周方向に連続して延びている、請求項８に記載の光電スイッチ。
10. 前記投光部の投光窓と前記受光部の受光窓との間に配置された前面動作表示灯を更に有し、
    該前面動作表示灯が前記出力部動作表示灯と同期して点灯又は点滅する、請求項２に記載の光電スイッチ。
11. 前記判定しきい値を設定するための操作部と、
    前記測定情報を表示するための表示部と、
    第２筐体を更に備え、
    前記第１筐体の背面と天面とがユーザインターフェース機能を備えていない平らな面で構成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
12. 前記第２筐体が前記第１筐体にケーブルで接続され、
    前記第２筐体に、前記操作部と前記表示部とが設けられている、請求項１１に記載の光電スイッチ。
13. 前記第２筐体は、前記第１筐体の前記出力部動作表示灯に連動して点灯又は点滅する本体部動作表示灯を更に有する、請求項１２に記載の光電スイッチ。
14. 前記第２筐体は、結束バンドを受け入れる溝を有する、請求項１２又は１３に記載の光電スイッチ。

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