JP2023003847A - 光電センサ - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構成で受光素子を外部からのノイズからシールドできる光電センサを提供する。【解決手段】受光素子31bは、基板30の第1面30aに実装されている。導光ブロック50は、本体ケースの前面と第1面30aとの間に配置された導光部53を有する。シールドケース70は、第1面30a上に配置されており入射光が通過可能な開口79を有するとともに第1面30aと導光ブロック50との間で受光素子31bを覆う。導電性フィルム90は、導光ブロック50とシールドケース70との間に配置され開口79を覆う。基板30は、シールドケース70が電気的に接続されるグランド配線を有する。シールドケース70は、導電性フィルム90の導電膜に接触する接触部83を有し接触部83を導光部53に向けて付勢する付勢力により接触部83と導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込む板ばね片81を備えている。【選択図】図9

Description

本開示は、光電センサに関するものである。
従来、受光素子で受光する光によって物体の有無等を検出する光電センサが知られている。このような光電センサには、受光素子のS/N比の低下を抑制するために、受光素子を外部からのノイズからシールドするシールド構造を備えたものがある。
例えば特許文献1に記載された光電センサは、受光レンズと、受光レンズを透過する光を受光する受光素子とを有する。受光レンズと受光素子との間には、透明な導電性フィルムと、受光レンズを係止する保持部材とが配置されている。保持部材は、当該保持部材の表面もしくは当該保持部材の全体が導電性を有する。また、保持部材との間に受光素子を挟む位置にフレキシブル基板が配置されている。フレキシブル基板には、ほぼ全面にグランドパターンが形成されている。このグランドパターンは、受光素子の背面に配置される。保持部材は、半田付けによりグランドパターンと電気的に接続されている。また、当該光電センサは、固定部材を有する。固定部材は、受光レンズ、導電性フィルム、保持部材、受光素子、及びフレキシブル基板を、これらの部品の配列方向に挟み込むことによりこれらの部品を一体的に固定する。受光レンズ、導電性フィルム、保持部材、受光素子、及びフレキシブル基板が固定部材によって一体的に固定されると、保持部材の表面に導電性フィルムが接触する。導電性フィルムは、保持部材の表面に接触することにより当該保持部材と電気的に接続される。このため、導電性フィルム、保持部材及びグランドパターンが電気的に接続される。そして、これら導電性フィルム、保持部材及びグランドパターンによって、受光素子を外部からのノイズからシールドするシールド構造が構成される。
特開2001-267594号公報
しかしながら、特許文献1に記載されているシールド構造は、受光素子と受光レンズとの間に保持部材及び導電性フィルムを挟み込むことにより保持部材と導電性フィルムとを電気的に接続するという複雑な構造になっている。また、保持部材は、シールド構造を構成するだけでなく、受光素子及び受光レンズの位置決めに用いられている。そのため、保持部材は、当該保持部材に受光素子及び受光レンズを係合するために複雑な形状をなしている。このように、受光素子を外部からのノイズからシールドするシールド構造が複雑であるという問題があった。
本開示の光電センサは、前面に透光窓を有する本体ケースと、互いに反対側を向く第1面及び第2面を有し前記第1面を前記本体ケースの前記前面に向けて前記本体ケースに収容された基板と、前記第1面に実装された受光素子と、前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方の面に配置され前記受光素子を制御する制御回路と、前記受光素子への光の入射範囲を制限する制限孔を備え前記本体ケースの前記前面と前記第1面との間に配置された導光部を有する導光ブロックと、前記第1面上に配置されており、前記本体ケースの外から前記透光窓を透過し且つ前記制限孔を通過した入射光が通過可能な開口を有するとともに前記第1面と前記導光ブロックとの間で前記受光素子を覆う導電性のシールドケースと、前記導光ブロックと前記シールドケースとの間に配置され少なくとも前記開口を覆う透明な導電性フィルムと、を備え、前記基板は、前記シールドケースが電気的に接続されるグランド配線を有し、前記導電性フィルムは、前記シールドケースと対向する面に導電性を有する導電膜を備え、前記シールドケースは、前記導電膜に接触する接触部を有し前記接触部を前記導光部に向けて付勢する付勢力により前記接触部と前記導光部との間に前記導電性フィルムを挟み込む少なくとも1つの板ばね片を備えている。
本開示の光電センサによれば、簡単な構成で受光素子を外部からのノイズからシールドできる。
一実施形態の光電センサの斜視図。 一実施形態の光電センサの側断面図。 一実施形態の光電センサにおける導光ブロック、導電性フィルム、シールドケース及び基板の分解斜視図。 一実施形態の光電センサにおける導光ブロック及び主ケースの分解斜視図。 一実施形態の光電センサにおける導光ブロック及び導電性フィルムの背面図。 一実施形態の光電センサにおける基板及びシールドケースの斜視図。 一実施形態の光電センサにおける導光ブロック、導電性フィルム、シールドケース及び基板の側面図。 一実施形態の光電センサにおける導光ブロック、導電性フィルム、シールドケース及び基板の一部を拡大して示す側面図。 一実施形態の光電センサにおける導光ブロック、導電性フィルム、シールドケース及び基板の断面図。
以下、光電センサの一実施形態について説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。添付図面において、構成要素の寸法比率は、実際のものと、または別の図中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね直交や平行の場合も含まれる。また、本明細書における「環状」という用語は、ループ、即ち端部のない連続形状、を形成する任意の構造、並びに、C字形のようなギャップを有する、全体としてループ形状をなす構造を指すことがある。「環状」の形状には、円形、楕円形、及び尖ったまたは丸い角を有する多角形が含まれるが、これらに限定されない。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内の全ての変更が含まれることが意図される。
図1~図9に示す本実施形態の光電センサ10は、検出光を出射し、その検出光が検出対象物にて反射した反射光を受光して検出対象物の有無を検出する反射型の光電センサである。ここで、検出光を出射する方向を「前方」、前方とは反対側を「後方」とする。また、光電センサ10は、例えば、検出結果を出力するためのケーブル22を有している。光電センサ10において、ケーブル22が設けられている側を「下方」、下方とは反対側を「上方」とする。図中では、前方を矢印Xにて図示するとともに、上方を矢印Zにて図示している。また、後方から前方に見た場合における右方向を矢印Yにて図示している。なお、光電センサ10を配置する際には、光電センサ10における当該「下方」を必ずしも鉛直下向きとしなくてもよい。光電センサ10は、光電センサ10における「前方」、「後方」、「下方」、「上方」を任意の方向に向けて配置することができる。
(光電センサ10の全体構成)
図1に示すように、光電センサ10は、本体ケース20と導光ブロック50とを有している。導光ブロック50は、本体ケース20に保持されている。例えば、導光ブロック50の一部は、本体ケース20から外部に露出している。なお、導光ブロック50は、本体ケース20の一部を構成していてもよい。また、導光ブロック50は、本体ケース20の一部を構成するものではなく、導光ブロック50の全体が本体ケース20の内部に収容されるものであってもよい。
本体ケース20は、上下方向に長い概略矩形箱状である。本体ケース20は、前面201、後面202、側面203,204、上面205、および下面206を有している。なお、前面201の一部、側面203,204の一部は、本体ケース20から露出した導光ブロック50の一部によって構成されている。
図1及び図2に示すように、下面206には、ケーブル保持部21が形成されている。そのケーブル保持部21は、光電センサ10のケーブル22を保持する。なお、図2は、本体ケース20及び導光ブロック50を断面にて示している。
本体ケース20は、例えば、取付孔23aを有している。導光ブロック50は、例えば、取付孔23bを有している。取付孔23bは、導光ブロック50における本体ケース20から露出した部分に設けられている。取付孔23aと取付孔23bとは、本体ケース20の前面201の側に、上下方向に並べて配設されている。取付孔23aは、両側面203,204に開口するように、本体ケース20を貫通している。取付孔23bは、両側面203,204に開口するように、導光ブロック50を貫通している。取付孔23a,23bの各々には、光電センサ10を固定するためのボルト等の固定部材が挿通される。
本体ケース20は、前面201に透光窓25を有している。本体ケース20は、例えば、前面201に開口24を有している。開口24には、透光窓25が配設されている。透光窓25は、投光窓部25aと受光窓部25bとを有している。投光窓部25aには、投光レンズ25cが一体に設けられていてもよい。同様に、受光窓部25bには、受光レンズ25dが一体に設けられていてもよい。なお、投光レンズ25cは、投光窓部25aとは別体で、本体ケース20の内部に配置されてもよい。同様に、受光レンズ25dは、受光窓部25bとは別体で、本体ケース20の内部に配置されてもよい。導光ブロック50は、本体ケース20の外から受光窓部25bを透過した光が通過可能な制限孔55を有している。
本体ケース20は、上面205に開口26を有している。その開口26には、上部カバー27が配設されている。上部カバー27は、表示部27aと貫通孔27bとを有している。表示部27aは、上部カバー27の前後方向の略中央に配設されている。貫通孔27bは、表示部27aの後方に配設されている。貫通孔27bには、後述する操作用回転体100の操作部101が配設されている。操作用回転体100は、例えば光電センサ10の感度を調整するために設けられている。操作部101は、上部カバー27の上面よりも突出しないように配設されている。
図2に示すように、光電センサ10は、基板30、電子部品40、シールドケース70、及び導電性フィルム90を有している。
基板30は、第1面30aと第2面30bとを有している。第1面30aと第2面30bは、基板30の主面である。例えば、第1面30aは基板30の表面であり、第2面30bは基板30の裏面である。基板30は、第1面30aを本体ケース20の前面201に向けて本体ケース20に収容されている。
基板30の第1面30aには、光電素子31が実装されている。光電素子31は、例えば、投光素子31aと受光素子31bとを含む。投光素子31aは、検出光を出射するものであり、例えば発光ダイオードである。投光素子31aから出射された検出光は、投光窓部25aを透過して光電センサ10の外部へと出射される。受光素子31bは、受光窓部25bを透過して入射した反射光を受光する。受光素子31bは、例えばラインCCDである。光電センサ10は、受光素子31bに対する入射光により、検出対象物の有無を検出する。
シールドケース70は、第1面30a上に配置されている。シールドケース70は、導電性を有する。シールドケース70は、第1面30aと導光ブロック50との間で受光素子31bを覆っている。シールドケース70の内面と受光素子31bとの間には空間が存在する。即ち、シールドケース70は、受光素子31bに接触しないように第1面30a上に配置されている。
図2及び図3に示すように、シールドケース70は、本体ケース20の外から透光窓25を透過し且つ制限孔55を通過した入射光が通過可能な開口79を有する。シールドケース70は、例えば、当該シールドケース70の前面に開口79を有する。
導電性フィルム90は、導光ブロック50とシールドケース70との間に配置されている。導電性フィルム90は、透明なシート状をなしている。導電性フィルム90は、少なくとも開口79を覆う。
図2に示すように、電子部品40は、基板30の第2面30bに実装されている。電子部品40は、被回転操作部42を有する。被回転操作部42は、基板30の第2面30bと平行な軸を回転軸(第1回転軸)として回転操作される。言い換えると、電子部品40は、被回転操作部42の第1回転軸AX1を基板30の第2面30bと平行とするように、基板30に実装される。電子部品40は、被回転操作部42の回転操作によって電気的特性を変更するものである。電気的特性は、例えば抵抗値であり、電子部品40は、単回転型の可変抵抗素子(ボリウム)である。
基板30には、制御回路33が配置されている。制御回路33は、複数の回路素子33aから構成される。回路素子33aは、例えば、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、IC、等の素子を含む。制御回路33を構成する電子部品40は、基板30の第1面30aと第2面30bとの少なくとも一方の面に配置されている。制御回路33は、投光素子31aの投光を制御するとともに、受光素子31bへの入射光に基づいて検出対象物の有無を検出した検出信号を出力する構成である。制御回路33は、投光素子31aの駆動、受光素子31bに対する入射光による検出対象物の有無の検出、その検出結果に応じた検出信号の出力、等を行う。
また、制御回路33は、電子部品40の操作に基づく信号を処理し、検出対象物を検出するための感度を調整する。制御回路33は、例えば、投光素子31aから出射する検出光の光量の調整、受光素子31bから出力される信号を増幅する増幅率の調整、等により感度を調整する。
基板30の第2面30bには表示素子34a,34bが搭載されている。表示素子34a,34bは、基板30の上部に配設されている。図2及び図3に示すように、基板30は、表示素子34a,34bを本体ケース20の表示部27aの内部に配置するように、本体ケース20に固定されている。図2では、表示素子34a,34bが重なり合って示される。表示素子34a,34bは、例えば発光ダイオードである。表示素子34a,34bは、制御回路33に接続されている。表示素子34a,34bは、光電センサ10の動作状態を外部へ通知するために設けられている。表示素子34a,34bの点灯・消灯は、本体ケース20(例えば、上部カバー27)の表示部27aを介して確認される。動作状態としては、例えば、光電センサ10が動作中であるとき、安定した検出を行っているとき、等である。
また、図2に示すように、光電センサ10は、操作用回転体100、中間部材110を有していてもよい。
操作用回転体100は、本体ケース20に回動可能に支持されている。詳述すると、本体ケース20は、上部カバー27に形成された貫通孔27bと、本体ケース20に形成された支持アーム28により、操作用回転体100を回動可能に支持する。操作用回転体100は、本体ケース20の表面(例えば、本体ケース20の上面205)と交差する軸を回転軸として外部から回転操作される。例えば、本体ケース20は、操作用回転体100の第2回転軸AX2を、電子部品40の被回転操作部42の第1回転軸AX1と異なる位置とするように、電子部品40を収容するとともに操作用回転体100を支持する。第2面30bから第2回転軸AX2までの距離は、基板30の第2面30bから第1回転軸AX1までの距離よりも大きく設定されている。即ち、第1回転軸AX1と第2回転軸AX2とは、同一直線上にない状態、つまり軸がずれた状態にある。
操作用回転体100は、操作部101を有している。操作部101は、貫通孔27bから本体ケース20の外部に露出している。操作部101は、所定形状のスリット101aを有している。スリット101aは、本体ケース20の外部から所定の工具(例えばマイナスドライバー)が挿入可能である。操作用回転体100は、スリット101aに挿入される工具により、正逆回転される。
中間部材110は、操作用回転体100と電子部品40の被回転操作部42との間に配設されている。中間部材110は、操作用回転体100と係合し、操作用回転体100の回転とともに回転する。中間部材110は、被回転操作部42と係合し、被回転操作部42を回転さえる。
例えば、中間部材110は、操作用回転体100の第2回転軸AX2に対して交差する第2方向に摺動可能に形成されている。さらに、本実施形態の中間部材110は、被回転操作部42の第1回転軸AX1に対して交差する第1方向に摺動可能に構成されている。第1方向と第2方向とは、互いに異なる。第1方向と第2方向は、例えば、互いに直交する。
中間部材110は、操作用回転体100に対する回転操作により、操作用回転体100とともに回転する。このとき、中間部材110は、操作用回転体100および被回転操作部42に対して第2方向と第1方向とに相対移動し、被回転操作部42を回転する。このように、電子部品40の被回転操作部42の第1回転軸AX1と、操作用回転体100の第2回転軸AX2との間の軸のずれを補償する。
次に、導光ブロック50、導電性フィルム90、基板30、シールドケース70、について詳述する。
(導光ブロック50)
導光ブロック50は、例えば樹脂成形品である。導光ブロック50は、当該導光ブロック50の表面に配置面51を有している。配置面51は平面状をなしている。
図2及び図4に示すように、本体ケース20は、主ケース29を有している。主ケース29は、前方及び上方が開口した概略矩形状である。主ケース29の後面は、本体ケース20の後面202を構成する。主ケース29の両側面は、本体ケース20の両側面203,204を構成する。主ケース29の下面は、本体ケース20の下面206を構成する。主ケース29は、側面203を含む側壁29aと、側面204を含む側壁29bとを有する。側壁29aと側壁29bとは、互いに対向している。導光ブロック50は、主ケース29に保持されている。
図4に示すように、例えば、主ケース29は、同主ケース29の内面に、2つの保持突部29cと、2つの位置決め突部29dとを有している。2つの保持突部29cは、主ケース29の内面における上端領域に位置している。2つの保持突部29cのうち一方の保持突部29cは、側壁29aの内面から主ケース29の内部に突出するとともに、他方の保持突部29cは、側壁29bの内面から主ケース29の内部に突出している。図4には、2つの保持突部29cのうち、側壁29bに設けられている他方の保持突部29cのみを図示している。
2つの位置決め突部29dは、主ケース29の内面における下端領域に位置している。2つの位置決め突部29dのうち一方の位置決め突部29dは、側壁29aから主ケース29の内部に突出するとともに、他方の位置決め突部29dは、側壁29bから主ケース29の内部に突出している。図4には、2つの位置決め突部29dのうち、側壁29bに設けられている他方の位置決め突部29dのみを図示している。
導光ブロック50は、当該導光ブロック50の上端領域に2つの保持凹部52を有する。2つの保持凹部52のうち一方の保持凹部52は、導光ブロック50における側壁29aと対向する側面から突出している。2つの保持凹部52のうち他方の保持凹部52は、導光ブロック50における側壁29bと対向する側面から突出している。
導光ブロック50は、配置面51を後面202に向けた状態で主ケース29によって保持されている。主ケース29に保持された導光ブロック50は、2つの保持凹部52に2つの保持突部29cがそれぞれ凹凸係合されるとともに、2つの位置決め突部29dに配置面51が当接することにより、主ケース29に対する前後方向の位置決めがなされている。配置面51は、本体ケース20の内部で前後方向と垂直な平面状をなしている。
導光ブロック50は、例えば、導光部53と、取付部54とを有する。導光部53と取付部54とは、一体に形成されている。例えば、取付部54は、導光部53の上方に位置している。取付部54は、例えば本体ケース20の外部に露出している。取付部54は、取付孔23bを有する。導光部53の後面は、配置面51に含まれている。また、取付部54の後面は、配置面51に含まれている。
図2に示すように、導光部53は、本体ケース20の内部で透光窓25の後方に配置されている。導光部53は、透光窓25と前後方向に隣り合う。導光部53は、受光素子31bへの光の入射範囲を制限する制限孔55を備えている。また、導光部53は、投光素子31aの光を前方に導光するための制御孔56を備えていてもよい。導光部53において、制御孔56は、制限孔55の下方に位置する。制限孔55及び制御孔56の各々は、導光部53を前後方向に貫通している。また、制限孔55及び制御孔56の各々は、配置面51に開口している。制限孔55は、受光窓部25bの後方に位置するとともに、受光窓部25bと前後方向に隣り合っている。制御孔56は、投光窓部25aの後方に位置するとともに、投光窓部25aと前後方向に隣り合っている。
図3及び図5に示すように、導光ブロック50は、配置面51から突出した第1支持部57、第2支持部58及び第3支持部59を有している。
第1支持部57及び第2支持部58は、配置面51における上端領域から後方に突出している。第1支持部57及び第2支持部58は、例えば、制限孔55よりも上方に位置する。また、例えば、第1支持部57及び第2支持部58は、配置面51における取付部54の後面に該当する部分から後方に突出している。また、例えば、第1支持部57及び第2支持部58は、それぞれ左右方向における配置面51の両端に位置している。第1支持部57及び第2支持部58の各々は、配置面51に対して垂直をなすように延びる板状をなしている。第1支持部57及び第2支持部58の各々は、例えば、前後方向と平行且つ上下方向と平行な板状をなしている。
第3支持部59は、配置面51における下端寄りの部位から後方に突出している。第3支持部59は、例えば、制限孔55よりも下方に位置する。例えば、第3支持部59は、配置面51における導光部53の後面に該当する部分から後方に突出している。第3支持部59は、例えば、配置面51に開口した制御孔56の開口を囲む環状をなしている。第3支持部59は、配置面51に対して垂直をなすように延びている。
第1支持部57は、同第1支持部57の先端面に第1当接面57aを有する。第2支持部58は、同第2支持部58の先端面に第2当接面58aを有する。第3支持部59は、同第3支持部59の先端面に第3当接面59aを有する。第1当接面57a、第2当接面58a及び第3当接面59aの各々は、配置面51と平行な平面状をなしている。第1当接面57a、第2当接面58a及び第3当接面59aは、配置面51よりも後方で同一平面内に位置する。
また、導光ブロック50は、第1ピン61及び第2ピン62を有していてもよい。
第1ピン61は、例えば、取付部54から後方に突出している。なお、図2に示すように、「後方」は、配置面51から基板30の第1面30aに向かう方向に該当する。図中では、「後方」は、矢印Xと反対方向である。図3及び図5に示すように、導光ブロック50は、例えば、第1支持部57と第2支持部58との間に配置面51から前方に凹む凹部63を有する。凹部63は、例えば取付部54の後面に設けられている。第1ピン61は、第1支持部57と第2支持部58との間で、凹部63の底面から、後方に突出している。第1ピン61は、柱状をなしている。第1ピン61の先端は、配置面51よりも後方に位置する。更に、第1ピン61の先端は、第1支持部57の先端、即ち第1当接面57aよりも後方に位置する。即ち、第1ピン61の配置面51からの高さは、第1支持部57の配置面51からの高さよりも高い。なお、導光ブロック50は、第1ピン61と第1支持部57とを連結する第1補強リブ64を有していてもよい。第1補強リブ64は、凹部63の底面上を第1ピン61から第1支持部57まで延びている。
第2ピン62は、例えば、導光部53から後方に突出している。第2ピン62は、導光部53において、配置面51から、後方に突出している。第2ピン62は、柱状をなしている第2ピン62は、例えば、第3支持部59と一体に設けられている。第2ピン62の先端は、第3支持部59の先端、即ち第3当接面59aよりも後方に位置する。即ち、第2ピン62の配置面51からの高さは、第3支持部59の配置面51からの高さよりも高い。
第1ピン61と第2ピン62とは、左右方向の位置がずれている。導光ブロック50を後方から見て(即ち図5に示す状態)、例えば、第1ピン61は制限孔55よりも左方に位置するとともに、第2ピン62は制限孔55よりも右方に位置する。また、第1ピン61と第2ピン62とは、上下方向の位置がずれている。導光ブロック50を後方から見て、例えば、第1ピン61は制限孔55よりも上方に位置するとともに、第2ピン62は制限孔55よりも下方に位置する。
導光ブロック50は、位置決めピン65を有していてもよい。位置決めピン65は、例えば、取付部54から後方に突出している。位置決めピン65は、例えば、第1ピン61と第2支持部58との間で、凹部63の底面から、後方に突出している。位置決めピン65は、例えば、制限孔55よりも上方に位置している。また、位置決めピン65は、柱状をなしている。位置決めピン65の先端は、配置面51よりも後方に位置する。詳しくは、前後方向における位置決めピン65の先端の位置は、第2支持部58の先端、即ち第2当接面58aと配置面51との間に位置する。なお、導光ブロック50は、位置決めピン65と第2支持部58とを連結する第2補強リブ66を有していてもよい。第2補強リブ66は、凹部63の底面上を位置決めピン65から第2支持部58まで延びている。
(基板30)
図3及び図6に示すように、基板30は、例えば、上下方向に長い平板状をなしている。基板30は、第1固定孔30c及び第2固定孔30dを有していてもよい。第1固定孔30c及び第2固定孔30dの各々は、基板30を第1面30aから第2面30bまで貫通している。即ち、第1固定孔30c及び第2固定孔30dの各々は、基板30を同基板30の厚さ方向に貫通している。第1固定孔30c及び第2固定孔30dは、基板30が第1面30aを配置面51と対向させて導光ブロック50に対して配置された状態のときに、基板30においてそれぞれ第1ピン61及び第2ピン62に対応する位置にある。第1固定孔30cは、基板30において例えば受光素子31bよりも上方に位置する。第2固定孔30dは、基板30において、例えば、受光素子31bよりも下方で、受光素子31bと投光素子31aとの間に位置する。
図2、図3、図6及び図7に示すように、基板30は、第1固定孔30cに第1ピン61を挿入するとともに第2固定孔30dに第2ピン62を挿入した状態で、第1面30aを配置面51に向けて導光ブロック50に対して配置されている。例えば、第1ピン61は、第1固定孔30cに圧入されるとともに、第2ピン62は、第2固定孔30dに圧入されている。第1ピン61及び第2ピン62がそれぞれ第1固定孔30c及び第2固定孔30dに挿入されることにより、左右方向及び上下方向における導光ブロック50に対する基板30の位置決めがなされる。なお、第1ピン61の先端部及び第2ピン62の先端部は、第2面30b側で熱かしめされている。このため、基板30が配置面51から遠ざかる方向に導光ブロック50から抜けることが抑制されている。
また、基板30の第1面30aは、第1当接面57a、第2当接面58a及び第3当接面59aの各々に当接している。これにより、前後方向における導光ブロック50に対する基板30の位置決めがなされる。
基板30は、例えば、導光ブロック50に固定された状態で本体ケース20に収容されている。導光ブロック50に基板30が固定された状態では、配置面51は、第1面30aと対向する。また、配置面51と第1面30aとは、平行をなす。また、配置面51及び第1面30aは、前後方向と垂直をなす。そして、導光ブロック50において、導光部53は、本体ケース20の前面201と基板30の第1面30aとの間に配置されている。例えば、導光ブロック50の全体が前面201と第1面30aとの間に配置されている。なお、本体ケース20の前面201に導光部53の前面が含まれる場合も、導光部53は、前面201と第1面30aとの間に配置されているものとする。
図6に示すように、基板30は、接続切り欠き部30eを有する。接続切り欠き部30eは、基板30の外縁に位置している。また、接続切り欠き部30eは、基板30において受光素子31bの近傍に位置している。例えば、基板30を第1面30aの側から見た場合、接続切り欠き部30eは、受光素子31bの左上に位置する。接続切り欠き部30eは、基板30を第1面30aから第2面30bまで貫通している。
基板30は、グランド配線35を有する。グランド配線35は、例えば、第1面30aに開口した接続切り欠き部30eの開口を囲むように基板30から露出した第1グランドパッド35aを有する。また、グランド配線35は、第2面30bに露出した第2グランドパッド35bを有する。第1グランドパッド35a及び第2グランドパッド35bは、基板30において受光素子31bの近傍に位置している。例えば、基板30を第1面30aの側から見た場合、第1グランドパッド35aは、受光素子31bの左上に位置するとともに、第2グランドパッド35bは、受光素子31bの右下に位置する。グランド配線35は、基板30に電気的に接続されたケーブル22を介してグランドに接続される。
(シールドケース70)
図3及び図6~図8に示すように、シールドケース70は、第1面30aと配置面51との間に配置されている。シールドケース70は、例えば、複数の屈曲部71を有する一枚の金属板で構成されている。例えば、シールドケース70を形成する際には、まず、金属板をプレス加工により打ち抜くことにより、シールドケース70が展開された状態、即ち屈曲部71が形成される前の状態の部品を形成する。そして、当該部品において、シールドケース70の外面となる面に、面押し加工を施す。これにより、プレス加工時に生じたバリを、機械的に押し潰して除去する。その後、当該部品の複数箇所を屈曲することにより複数の屈曲部71を形成する。屈曲部71を形成することにより、所望の形状のシールドケース70が形成される。
シールドケース70の材料としては、例えば、黄銅、洋白、リン青銅などの金属材料のうちのいずれかを用いることができる。なお、シールドケース70の材料は、黄銅、洋白、リン青銅以外の金属材料であってもよい。
シールドケース70は、例えば、受光素子31bを覆う被覆部72と、シールドケース70を基板30に電気的に接続するための第1接続部73a及び第2接続部73bとを有している。
被覆部72は、例えば、受光素子31bの外形よりも一回り大きい箱状をなしている。被覆部72は、第1被覆部74、第2被覆部75、第3被覆部76、第4被覆部77及び第5被覆部78を有する。第1被覆部74、第2被覆部75、第3被覆部76、第4被覆部77及び第5被覆部78の各々は、平板状をなしている。
第1被覆部74は、受光素子31bの前方を覆う。シールドケース70が第1面30a上に配置された状態において、第1被覆部74の外面74aは、第1面30aと平行をなす。なお、外面74aは、シールドケース70の前面に該当する。外面74aは、本体ケース20の内部で配置面51との間に僅かな隙間を有する位置に配置される。更に、外面74aは、例えば、配置面51と平行をなす。第2被覆部75は、受光素子31bの上方を覆う。第3被覆部76は、受光素子31bの下方を覆う。第4被覆部77及び第5被覆部78は、それぞれ受光素子31bの側方を覆う。例えば、基板30を第1面30aの側から見た場合、第4被覆部77は、受光素子31bの左方を覆うとともに、第5被覆部78は、受光素子31bの右方を覆う。第2~第5被覆部75~78は、第1被覆部74に対して直角をなすように折り曲げられている。そして、第2~第5被覆部75~78は、全体で、受光素子31bの外周を囲む枠状をなしている。
第1接続部73aは、第2被覆部75から延びている。基板30を第1面30aの側から見た場合、第1接続部73aは、第2被覆部75の左方の端部から後方に延びている。第1接続部73aは、接続切り欠き部30eに挿入されるとともに、同接続切り欠き部30eを貫通している。第1接続部73aは、基板30の第2面30b上で、半田により第1グランドパッド35aに電気的に接続されている。即ち、シールドケース70は、第1接続部73aにおいてグランド配線35に電気的に接続されている。
第2接続部73bは、第3被覆部76から延びている。基板30を第1面30aの側から見た場合、第2接続部73bは、第3被覆部76の右方の端部から下方に延びている。第2接続部73bは、第3被覆部76に対して垂直をなすように折り曲げられている。第2接続部73bは、第2グランドパッド35b上に配置されている。第2接続部73bは、半田により第2グランドパッド35bに電気的に接続されている。即ち、シールドケース70は、第2接続部73bにおいてもグランド配線35に電気的に接続されている。
図3、図5及び図8に示すように、第1被覆部74は開口79を有する。開口79は、第1面30aと垂直に交差する方向に第1被覆部74を貫通している。開口79は、受光素子31bと前後方向に重なる部分を有する。前方から見て、配置面51に開口した制限孔55の開口の全体が、開口79と重なる。即ち、配置面51に開口した制限孔55の開口は、前方から見て、第1被覆部74と重なる部分を有していない。図2及び図8に示すように、光電センサ10においては、受光窓部25b、制限孔55、開口79、受光素子31bが、この順序で前から順に並んでいる。
図3及び図5に示すように、開口79は、第1面30aと垂直に交差する方向から見た場合、例えば四角形状をなしている。第1面30aと垂直に交差する方向は、配置面51と垂直に交差する方向と同じ方向である。なお、開口79の形状は、四角形状に限らず、例えば、四角形以外の多角形状、円形状、楕円形状、角丸長方形状、その他の任意の形状などのうちのいずれかの形状であってもよい。
シールドケース70は、少なくとも1つの板ばね片81を有する。例えば、シールドケース70は、第1板ばね片81aと第2板ばね片81bとの2つの板ばね片81を有する。第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bは、例えば、第1被覆部74に一体に設けられている。第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bは、第1被覆部74から切り出されて屈曲された形状をなしている。第1板ばね片81aと第2板ばね片81bとは、例えば同じ形状をなしている。
第1面30aと垂直に交差する方向から見て、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々は、開口79の内周縁から開口79の内側に延びている。即ち、第1板ばね片81aと第2板ばね片81bとは、第1被覆部74の内周縁から延びている。第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々は、片持ち梁形状をなす板ばねである。第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々は、開口79の内周縁から開口79の内側に延びる弾性部82と、弾性部82の先端から同弾性部82の基端と反対方向に延びる接触部83とを有する。第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々は、各々の先端領域に接触部83を有している。
第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々において、弾性部82は帯状をなしている。弾性部82は、当該弾性部82の基端領域に屈曲部71を有することにより、第1被覆部74の外面74aに対して傾斜している。弾性部82は、当該弾性部82の基端に設けられた屈曲部71から当該弾性部82の先端に向かうにつれて第1面30aから遠ざかるように傾斜している。第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々において、弾性部82は、弾性変形することにより、弾性部82の基端に対して接触部83が第1面30aと垂直な方向にずれるように移動することを許容する。
図3、図5及び図8に示すように、接触部83は、例えば平板状をなしている。第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々は、弾性部82と接触部83との境界部分に屈曲部71を有する。接触部83は、弾性部82に対して被覆部72の内側に向けて若干折り返されている。
第1面30aと垂直に交差する方向から見て、第1板ばね片81aは、配置面51に開口した制限孔55の開口よりも上方に位置する。また、同方向から見て、第2板ばね片81bは、配置面51に開口した制限孔55の開口よりも下方に位置する。上下方向においては、配置面51に開口した制限孔55の開口は、第1板ばね片81aと第2板ばね片81bとの間に位置する。
ここで、光電センサ10を本体ケース20の前面201から見た場合における開口79の中心を、中心O1とする。因みに、図5は、導光ブロック50を本体ケース20の後面202から見た図である。本体ケース20の前面201から見て、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bは、例えば、互いの間に開口79の中心O1が配置される位置にある。本体ケース20の後面202から見ても、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bは、例えば、互いの間に開口79の中心O1が配置される位置にある。
本体ケース20の前面201から見て、第1板ばね片81aにおける固定端から自由端に向かう方向と、第2板ばね片81bにおける固定端から自由端に向かう方向とは、互いに逆向きである。なお、図5には、第1板ばね片81aにおける固定端から自由端に向かう方向を矢印α1にて図示するとともに、第2板ばね片81bにおける固定端から自由端に向かう方向を矢印α2にて図示している。第1板ばね片81aの固定端は、第1板ばね片81aの基端に該当するとともに、第1板ばね片81aの自由端は、第1板ばね片81aの先端に該当する。また、第2板ばね片81bの固定端は、第2板ばね片81bの基端に該当するとともに、第2板ばね片81bの自由端は、第2板ばね片81bの先端に該当する。
また、例えば、本体ケース20の前面201から見て、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの接触部83は、開口79の中心O1を対称の中心とする回転対称の位置関係にある。例えば、第1板ばね片81aの接触部83と第2板ばね片81bの接触部83とは、開口79の中心O1を対称の中心とする180度対称の位置関係にある。換言すると、本体ケース20の前面201から見て、2つの接触部83は、開口79の中心O1回りの周方向に当角度間隔に配置されている。
(導電性フィルム90)
図7~図9に示すように、導電性フィルム90は、導光ブロック50とシールドケース70との間に配置されて配置面51に当接している。なお、図9は、図7における9-9断面図である。導電性フィルム90は、シールドケース70と対向する面90aに導電性を有する導電膜を備えている。導電性フィルム90は、例えば、導電性フィルム90の厚さ方向の一方の面90aにのみ導電膜を有する。導電性フィルム90の厚さは、配置面51と垂直に交差する方向におけるシールドケース70の外面74aと配置面51との間の隙間の幅よりも若干薄い。
図5に示すように、導電性フィルム90は、第1面30aと垂直な方向から見て、開口79よりも大きい。導電性フィルム90は、開口79、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bを覆うことができる大きさである。例えば、導電性フィルム90における第1被覆部74と前後方向に重なる部分の大きさは、開口79よりも大きく且つ第1被覆部74よりも一回り小さい大きさである。
図3及び図5に示すように、導電性フィルム90は、同導電性フィルム90を同導電性フィルム90の厚さ方向に貫通した孔状もしくは切り欠き形状をなす誘導部91を有する。例えば、誘導部91は、導電性フィルム90の周縁に位置し切り欠き形状をなしている。誘導部91は、貫通孔91aと貫通溝91bとを有する。貫通孔91aは、導電性フィルム90を同導電性フィルム90の厚さ方向に貫通した孔状をなしている。貫通溝91bは、貫通孔91aから導電性フィルム90の周縁まで延びている。例えば、貫通溝91bは、本体ケース20の後面202から見て、即ち矢印X方向に見て、貫通孔91aから左方向に延びている。そして、貫通溝91bは、貫通孔91aに開口するとともに導電性フィルム90の外周に開口している。また、貫通溝91bは、導電性フィルム90を同導電性フィルム90の厚さ方向に貫通している。なお、本明細書における「切り欠き形状」は、上述で説明したように、導電性フィルムの厚さ方向に導電性フィルムを貫通する貫通孔と、当該貫通孔から導電性フィルムの周縁まで延びるとともに導電性フィルムの厚さ方向に導電性フィルムを貫通する溝とを有する形状を意味する。
導電性フィルム90に誘導部91を設けることにより、導電性フィルム90を、導電性フィルム90の厚さ方向から見た場合に、左右方向における導電性フィルム90の中央を通り且つ上下方向に延びる直線に関して非対称にしている。また、導電性フィルム90に誘導部91を設けることにより、導電性フィルム90を、導電性フィルム90の厚さ方向から見た場合に、上下方向における導電性フィルム90の中央を通り且つ左右方向に延びる直線に関して非対称にしている。
導電性フィルム90は、誘導部91に第1ピン61が挿入された状態で、導電膜を有する面90aを第1面30aに向けて配置される。即ち、誘導部91は、導電性フィルム90における導電膜を有する面90aが向く方向を、第1面30aを向く方向に誘導するためのものである。例えば、誘導部91は、導電性フィルム90において、当該導電性フィルム90における導電膜を有する面90aが配置面51と対向するように配置された場合に第1ピン61が挿入されない位置にある。一方、誘導部91は、導電性フィルム90の表裏が正しい向きで、且つ配置面51と平行な方向における導電性フィルム90の位置が正しい位置で、導光ブロック50に対して導電性フィルム90が配置された場合には、第1ピン61が挿入される位置にある。このため、誘導部91に第1ピン61を挿入しながら配置面51に当接させて導電性フィルム90を導光ブロック50に対して配置すると、導電性フィルム90の表裏の組み付け間違いを抑制できる。更に、配置面51と平行な方向における導光ブロック50に対する導電性フィルム90の位置決めを行うことができる。なお、例えば、誘導部91には、第1補強リブ64も挿入される。第1補強リブ64は、例えば貫通溝91bに挿入される。
導電性フィルム90は、位置決めピン65が挿入される位置決め孔92を有していてもよい。位置決め孔92は、導電性フィルム90において誘導部91からずれた位置にある。位置決め孔92は、導電性フィルム90を同導電性フィルム90の厚さ方向に貫通している。配置面51と平行な方向における導電性フィルム90の位置が正しい位置で、導光ブロック50に対して導電性フィルム90が配置されると、位置決め孔92に位置決めピン65が挿入される。即ち、位置決め孔92に位置決めピン65を挿入しながら配置面51に当接させて導電性フィルム90を導光ブロック50に対して配置すると、配置面51と平行な方向における導光ブロック50に対する導電性フィルム90の位置決めを行うことができる。
図5及び図7~8に示すように、導光ブロック50に対して配置された導電性フィルム90は、配置面51に開口した制限孔55の開口の全体を覆う。また、同導電性フィルム90は、シールドケース70の第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bによって配置面51に押しつけられる。即ち、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々は、接触部83を導光部53に向けて付勢する付勢力により接触部83と導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込む。詳しくは、第1面30a上にシールドケース70が配置された基板30が、配置面51に導電性フィルム90が配置された導光ブロック50に対して固定されると、各弾性部82は、基板30が導光ブロック50に固定される前の状態のときよりも接触部83が第1面30aの方へ移動するように弾性変形される。そのため、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々では、接触部83を配置面51に向けて押しつける付勢力が生じる。当該付勢力によって、導電性フィルム90は、配置面51に対して押しつけられる。従って、当該付勢力によって、導電性フィルム90は、導光ブロック50とシールドケース70との間に固定される。そして、図2に示すように、光電センサ10においては、本体ケース20の前面201から後方に向かって、前面201、導光ブロック50の導光部53、シールドケース70、受光素子31b、基板30の順に配置されている。
図8に示すように、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々の接触部83は、導電性フィルム90の面90aに接触することにより、導電性フィルム90の導電膜に接触する。このため、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの各々の接触部83において、シールドケース70は、導電性フィルム90と電気的に接続される。
なお、図8及び図9に示すように、接触部83は、例えば、導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込んだ状態のときに導電膜に面接触する。即ち、弾性部82に対する接触部83の折り曲げ角度は、第1面30a上にシールドケース70が配置された基板30が導光ブロック50に固定された状態のときに、接触部83が導電性フィルム90の面90aに面接触する角度になっている。なお、図9には、基板30が導光ブロック50に固定される前の状態における板ばね片81を二点鎖線で図示するとともに、基板30が導光ブロック50に固定された状態における板ばね片81を実線で図示している。
(実施形態の作用)
本実施形態の作用について説明する。
受光素子31bは、基板30の第1面30aに実装されている。受光素子31bを覆うシールドケース70は、当該第1面30a上に配置されている。そして、シールドケース70は、基板30が有するグランド配線35に電気的に接続されている。シールドケース70は、導光ブロック50と第1面30aとの間に配置されている。また、シールドケース70の開口79を覆う導電性フィルム90は、シールドケース70と導光ブロック50との間に配置されている。そして、シールドケース70が有する第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bは、接触部83を導光部53に向けて付勢する付勢力により接触部83と導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込んでいる。各接触部83が導電性フィルム90の導電膜に接触することにより、シールドケース70と導電性フィルム90とが電気的に接続されている。従って、導電性フィルム90及びシールドケース70が、グランド配線35及びケーブル22を介してグランドに接続される。その結果、受光素子31bの前方、上方、下方、左方、及び右方を覆うシールド構造が構成される。
(実施形態の効果)
本実施形態の効果について説明する。
(1)光電センサ10は、前面201に透光窓25を有する本体ケース20と、互いに反対側を向く第1面30a及び第2面30bを有し第1面30aを前面201に向けて本体ケース20に収容された基板30とを備えている。また、光電センサ10は、第1面30aに実装された受光素子31bと、第1面30a及び第2面30bの少なくとも一方の面に配置され受光素子31bを制御する制御回路33とを備えている。また、光電センサ10は、前面201と第1面30aとの間に配置された導光部53を有する導光ブロック50を備えている。導光部53は、受光素子31bへの光の入射範囲を制限する制限孔55を備えている。また、光電センサ10は、第1面30a上に配置された導電性のシールドケース70を有する。シールドケース70は、本体ケース20の外から透光窓25を透過し且つ制限孔55を通過した入射光が通過可能な開口79を有するとともに第1面30aと導光ブロック50との間で受光素子31bを覆う。また、光電センサ10は、導光ブロック50とシールドケース70との間に配置され少なくとも開口79を覆う透明な導電性フィルム90を備えている。そして、図2に示すように、本体ケース20の前面201から後方に向かって、前面201、導光ブロック50の導光部53、シールドケース70、受光素子31b、基板30の順に配置されている。
また、基板30は、シールドケース70が電気的に接続されるグランド配線35を有している。導電性フィルム90は、シールドケース70と対向する面90aに導電性を有する導電膜を備えている。シールドケース70は、導電膜に接触する接触部83を有し接触部83を導光部53に向けて付勢する付勢力により接触部83と導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込む少なくとも1つの板ばね片81を備えている。
この構成によれば、シールドケース70及び導電性フィルム90は、受光素子31bを外部のノイズからシールドするシールド構造を構成している。シールドケース70は、受光素子31bが配置されている基板30の第1面30a上に配置されているため、受光素子31bを容易に覆うことができる。更に、シールドケース70は、基板30の第1面30a上に配置されているため、シールドケース70を基板30のグランド配線35に容易に電気的に接続できる。また、シールドケース70は、導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込む板ばね片81を有する。導光部53は、本体ケース20の前面201と基板30の第1面30aとの間に配置されているため、シールドケース70に近い位置にある。そして、板ばね片81の付勢力によって、当該板ばね片81が有する接触部83が導電性フィルム90の導電膜に押しつけられる。そのため、導電性フィルム90の導電膜とシールドケース70とを容易に電気的に接続できるとともに、導電性フィルム90の導電膜とシールドケース70との電気的な接続が安定する。これらのことから、簡単な構成で受光素子31bを外部からのノイズからシールドできる。
(2)シールドケース70は、板ばね片81を複数有している。この構成によれば、シールドケース70が板ばね片81を1つのみ有する場合に比べて、導電性フィルム90が、導光ブロック50及びシールドケース70に対して、基板30の第1面30aと平行な方向に位置ずれすることを抑制できる。
(3)板ばね片81の各々は、片持ち梁形状をなしている。この構成によれば、板ばね片81の各々の形状を簡単な形状とすることができる。従って、シールドケース70の形状が複雑になることを抑制できる。
(4)本体ケース20の前面201から見て、2つの板ばね片81は、互いの間に開口79の中心O1が配置される位置にある。この構成によれば、導電性フィルム90が開口79を覆った状態を維持しやすい。
(5)シールドケース70は、板ばね片81を2つ有している。本体ケース20の前面201から見て、2つの板ばね片81のうち一方の第1板ばね片81aにおける固定端から自由端に向かう方向と、他方の第2板ばね片81bにおける固定端から自由端に向かう方向とは、互いに逆向きである。この構成によれば、導電性フィルム90が開口79を覆った状態をより維持しやすい。
(6)シールドケース70は、板ばね片81を複数有している。本体ケース20の前面201から見て、複数の板ばね片81の接触部83は、開口79の中心O1を対称の中心とする回転対称の位置関係にある。この構成によれば、導電性フィルム90が開口79を覆った状態を更に維持しやすい。
(7)板ばね片81は、シールドケース70から切り出されて屈曲された形状をなしている。この構成によれば、シールドケース70が板ばね片81を備えたことに起因してシールドケース70を構成する部品点数が増大することを抑制できる。また、シールドケース70の一部分、もしくはシールドケース70となる部品の一部分を、板ばね片81の形状に切り出した後に屈曲することにより、板ばね片81を形成できる。従って、板ばね片81を容易に形成できる。
(8)シールドケース70は、複数の屈曲部71を有する一枚の金属板で構成されている。この構成によれば、シールドケース70を構成する部品の数を低減できる。また、プレス加工などによりシールドケース70を容易に形成できる。
(9)接触部83は、導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込んだ状態のときに導電膜に面接触する。この構成によれば、導電性フィルム90が当該導電性フィルム90の厚さ方向と直交する方向に位置ずれし難くなる。また、導電性フィルム90の導電膜とシールドケース70との電気的な接続がより安定する。
(10)導光ブロック50は、第1面30aと対向し導電性フィルム90が当接して配置される配置面51と、配置面51から第1面30aに向かう方向に突出した第1ピン61とを有している。導電性フィルム90は、導電性フィルム90の厚さ方向に導電性フィルム90を貫通した孔状もしくは切り欠き形状をなす誘導部91を有する。また、導電性フィルム90は、導電性フィルム90の厚さ方向の一方の面90aにのみ導電膜を有している。そして、導電性フィルム90は、誘導部91に第1ピン61が挿入された状態で導電膜を有する面90aを第1面30aに向けて配置される。
この構成によれば、導光ブロック50に対して導電性フィルム90を配置する際、誘導部91に第1ピン61が挿入しながら導電性フィルム90を配置することにより、導電性フィルム90における導電膜を有する面90aを第1面30aに向けて配置できる。従って、導電性フィルム90が、当該導電性フィルム90における導電膜を有する面90aが配置面と対向するように配置されることを抑制できる。
また、本実施形態においては、誘導部91に第1ピン61を挿入することにより、配置面51と平行な方向における導光ブロック50に対する導電性フィルム90の位置決めに寄与できる。
(11)基板30は、基板30を第1面30aから第2面30bまで貫通し第1ピン61が挿入される第1固定孔30cを有している。
この構成によれば、第1固定孔30cに第1ピン61を挿入することにより、配置面51と平行な方向における導光ブロック50に対する基板30の位置決めができる。第1ピン61は、導電性フィルム90における導電膜を有する面90aが向く方向を決めるためのピン(即ち誘導ピン)と、導光ブロック50に対する基板30の位置決めのためのピンとのとの両方の役割を兼ねている。従って、導光ブロック50が有するピンの数を減少させることができる。その結果、導光ブロック50の形状が複雑になることを抑制できる。
(12)導光ブロック50は、第1面30aと対向し導電性フィルム90が当接して配置される配置面51と、配置面51から第1面30aに向かう方向に突出した位置決めピン65とを有している。導電性フィルム90は、位置決めピン65が挿入される位置決め孔92を有している。
この構成によれば、位置決め孔92に位置決めピン65を挿入することにより、配置面51と平行な方向における導光ブロック50に対する導電性フィルム90の位置決めができる。また、本実施形態では、位置決め孔92に位置決めピン65が挿入されるとともに、誘導部91に第1ピン61が挿入されている。このため、配置面51と垂直に交差する方向に延びる軸回りに導電性フィルム90が導光ブロック50に対して回転することが抑制される。そして、導電性フィルム90が導光ブロック50に対して回転することが抑制された状態で、基板30を導光ブロック50に固定できる。従って、導光ブロック50、第1面30a上にシールドケース70が配置された基板30を、導電性フィルム90が配置された導光ブロック50に固定する工程を容易に行うことができる。
(13)光電センサ10は、第1面30aに実装された投光素子31aを更に備えている。制御回路33は、投光素子31aの投光を制御するとともに、受光素子31bへの入射光に基づいて検出対象物の有無を検出した検出信号を出力する構成である。透光窓25は、投光素子31aからの検出光が透過する投光窓部25aと、入射光が透過する受光窓部25bとを有している。
この構成によれば、投光素子31aと受光素子31bとの両方の光電素子31を本体ケース20の内部に収容する光電センサ10において、簡単な構成で受光素子31bを外部からのノイズからシールドできる。また、投光素子31aと受光素子31bとの両方の光電素子31を本体ケース20に収容するため、受光素子31bのみを本体ケース20に収容する場合に比べて、本体ケース20の内部の構造が複雑になりやすい。このような光電センサ10において、受光素子31bのためのシールド構造を簡単な構成にできると、光電センサ10の内部の構造が複雑になることを抑制できる。
(14)シールドケースと導電性フィルムとを電気的に接続するために、導電性を有する両面テープが用いられることがある。この場合、両面テープ及び導電性フィルムをシールドケースに対して押しつける荷重が加えられていないと、両面テープを介したシールドケースと導電性フィルムとの電気的な接続が不安定になるという問題がある。これに対し、本実施形態では、シールドケース70が有する第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの付勢力によって、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの接触部83を導電性フィルム90の導電膜に押しつけている。このため、導電性を有する両面テープを用いる場合に比べて、シールドケース70と導電性フィルム90との電気的な接続が安定する。
また、シールドケースと導電性フィルムとを電気的に接続するために、導光ブロックの配置面と、導光ブロックにおいて当該配置面から後方側に離れた位置に設けられた爪とを用いることがある。この場合、シールドケース及び導電性フィルムを配置面と爪との間に挟み込むことにより、シールドケースと導電性フィルムとを当接させた状態に維持する。しかしながら、この場合には、部品の寸法公差により、配置面と爪との間の間隔が、シールドケース及び導電性フィルムにおける前後方向の厚さよりも広くなってしまうことがある。すると、シールドケースと導電性フィルムとの電気的な接続が不安定になる。これに対し、本実施形態では、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの弾性によって、寸法公差や寸法誤差を吸収することができる。そして、第1板ばね片81a及び第2板ばね片81bの付勢力によって、接触部83を導電性フィルム90の導電膜に押しつけるため、シールドケース70と導電性フィルム90との電気的な接続が安定する。
(変更例)
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、光電センサ10は、投光素子31aと受光素子31bとを備えている。しかしながら、光電センサ10は、投光素子31aを備えなくてもよい。この場合、投光素子31aを備えた光電センサと受光素子31bを備えた光電センサ10とを組み合わせることにより、検出対象物を検出できる。
・基板30は、基板30を第1面30aから第2面30bまで貫通し位置決めピン65が挿入される貫通孔を有していてもよい。このようにすると、貫通孔に位置決めピン65を挿入することにより、配置面51と平行な方向における導光ブロック50に対する基板30の位置決めができる。また、この場合、位置決めピン65は、配置面51と平行な方向における導光ブロック50に対する導電性フィルム90の位置決めのためのピンと、導光ブロック50に対する基板30の位置決めのためのピンとのとの両方の役割を兼ねることになる。従って、導光ブロック50が有するピンの数を減少させることができる。その結果、導光ブロック50の形状が複雑になることを抑制できる。
・導光ブロック50は、位置決めピン65を複数備えてもよい。この場合、導電性フィルム90は、位置決めピン65の数に応じた数の位置決め孔92を有する。また、導光ブロック50は、位置決めピン65を備えなくてもよい。この場合、導電性フィルム90は、位置決め孔92を備えなくてもよい。
・導光ブロック50における第1ピン61の位置及び位置決めピン65の位置は、上記実施形態の位置と異なる位置であってもよい。
・第1ピン61は、第1固定孔30cに挿入されなくてもよい。例えば、第1ピン61の先端が、配置面51と第1面30aとの間に位置していてもよい。また例えば、第1ピン61は、第1面30aと垂直に交差する方向に基板30と重ならない位置にあってもよい。また、導光ブロック50は、誘導ピンとして使用される第1ピン61を備えなくてもよい。
・誘導部91は、導電性フィルム90の厚さ方向に導電性フィルム90を貫通した孔状であってもよい。この場合、誘導部91を位置決め孔、第1ピン61を位置決めピンとして用いることもできる。なお、導電性フィルム90は、誘導部91を備えなくてもよい。
・導電性フィルム90は、導電性フィルム90の厚さ方向の両面に導電膜を有していてもよい。
・導光ブロック50は、基板30を固定するための固定ピンを3本以上有していてもよい。導光ブロック50は、第1ピン61及び第2ピン62の少なくとも一方を有していなくてもよい。この場合、基板30は、導光ブロック50に対してねじなどにより固定されてもよい。
・接触部83は、導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込んだ状態のときに導電膜に線接触もしくは点接触する構成であってもよい。
・接触部83の形状は、平板状に限らない。例えば、接触部83は、弾性部82における導電性フィルム90と対向する面から突出した半球状をなすものであってもよい。
・シールドケース70は、複数の金属部品を組み合わせて構成されていてもよい。例えば、シールドケース70は、受光素子31bの前面を覆う板状の金属部品と、受光素子31bの外周を囲む枠状の金属部品とを有していてもよい。板状の金属部品と枠状の金属部品とは、互いに組み付けられることにより、箱状をなす。板ばね片81は、例えば、板状の金属部品から切り出されて屈曲された形状をなしていてもよい。この場合、板状の金属部品の一部を板ばね片81の形状に切り出した後に屈曲することにより、板ばね片81を形成できる。なお、板状の金属部品の一部を板ばね片81の形状に切り出す工程と、板ばね片81の形状に屈曲する工程とは同時に行ってもよい。また、板状の金属部品の一部を板ばね片81の形状に切り出す方法は、プレス加工を用いてもよいし、プレス加工以外の方法を用いることもできる。
・本体ケース20の前面201から見て、複数の板ばね片81の接触部83は、開口79の中心O1を対称の中心とする回転対称の位置関係になくてもよい。
・本体ケース20の前面201から見て、第1板ばね片81aにおける固定端から自由端に向かう方向と、第2板ばね片81bにおける固定端から自由端に向かう方向とは、互いに逆向きでなくてもよい。例えば、第1板ばね片81aにおける固定端から自由端に向かう方向と、第2板ばね片81bにおける固定端から自由端に向かう方向とは、本体ケース20の前面201から見て、互いに垂直に交差する方向もしくは互いに同じ方向であってもよい。
・本体ケース20の前面201から見て、第1板ばね片81aと第2板ばね片81bとの間に開口79の中心O1が位置していなくてもよい。
・板ばね片81は、板ばねとしての機能を有するものであれば、片持ち梁形状でなくてもよい。即ち、板ばね片81は、導電性フィルム90の導電膜に接触する接触部と導光部53との間に導電性フィルム90を挟み込むことができる形状であればよい。また、第1板ばね片81aと第2板ばね片81bとは、互いに異なる形状であってもよい。
・上記実施形態では、シールドケース70は、板ばね片81を2つ有する。しかしながら、シールドケース70は、板ばね片81を3つ以上有していてもよい。この場合、本体ケース20の前面201から見て、複数の板ばね片81は、それぞれの間に開口79の中心O1が配置される位置にあってもよい。このようにすると、上記実施形態の(4)と同様の効果を奏することができる。また、シールドケース70は、板ばね片81を1つのみ有していてもよい。
・上記実施形態では、板ばね片81は、開口79の内周縁から開口79の内側に延びている。しかしながら、板ばね片81は、第1被覆部74における開口79とは別の場所で切り起こされていてもよい。
・基板30は、導光ブロック50ではなく、本体ケース20に固定されてもよい。例えば、基板30は、主ケース29に固定されてもよい。
・上記実施形態では、導光ブロック50の全体が本体ケース20の前面201と基板30の第1面30aとの間に配置されている。しかしながら、導光ブロック50は、少なくとも導光部53が前面201と第1面30aとの間に配置されていればよい。
・導光ブロック50の形状は、上記実施形態の形状に限らない。導光ブロック50は、制限孔55を有する導光部53を少なくとも備えていればよい。
・上記実施形態では、本体ケース20は、下面206にケーブル保持部21を有する。しかしながら、本体ケース20は、前面201、後面202、側面203,204、上面205のうちのいずれかの面にケーブル保持部21を有していてもよい。即ち、ケーブル22は、本体ケース20から、光電センサ10の前方、後方、側方、及び上方のうちのいずれの方向に引き出されていてもよい。
・光電センサ10は、受光窓部25bとは別体の受光レンズ25dを備えていてもよい。この場合、光電センサ10は、受光レンズ25dを上下方向に移動させる調整部を有していてもよい。このようにすると、光電センサ10の検出距離を調整可能にできる。
O1 中心
10 光電センサ
20 本体ケース
201 前面
25 透光窓
25a 投光窓部
25b 受光窓部
30 基板
30a 第1面
30b 第2面
30c 第1固定孔(固定孔)
31a 投光素子
31b 受光素子
33 制御回路
35 グランド配線
50 導光ブロック
51 配置面
53 導光部
55 制限孔
61 第1ピン(誘導ピン)
65 位置決めピン
70 シールドケース
71 屈曲部
79 開口
81 板ばね片
81a 第1板ばね片(板ばね片)
81b 第2板ばね片(板ばね片)
83 接触部
90 導電性フィルム
90a 面
91 誘導部
92 位置決め孔

Claims (13)

  1. 前面に透光窓を有する本体ケースと、
    互いに反対側を向く第1面及び第2面を有し前記第1面を前記本体ケースの前記前面に向けて前記本体ケースに収容された基板と、
    前記第1面に実装された受光素子と、
    前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方の面に配置され前記受光素子を制御する制御回路と、
    前記受光素子への光の入射範囲を制限する制限孔を備え前記本体ケースの前記前面と前記第1面との間に配置された導光部を有する導光ブロックと、
    前記第1面上に配置されており、前記本体ケースの外から前記透光窓を透過し且つ前記制限孔を通過した入射光が通過可能な開口を有するとともに前記第1面と前記導光ブロックとの間で前記受光素子を覆う導電性のシールドケースと、
    前記導光ブロックと前記シールドケースとの間に配置され少なくとも前記開口を覆う透明な導電性フィルムと、
    を備え、
    前記基板は、前記シールドケースが電気的に接続されるグランド配線を有し、
    前記導電性フィルムは、前記シールドケースと対向する面に導電性を有する導電膜を備え、
    前記シールドケースは、前記導電膜に接触する接触部を有し前記接触部を前記導光部に向けて付勢する付勢力により前記接触部と前記導光部との間に前記導電性フィルムを挟み込む少なくとも1つの板ばね片を備えている光電センサ。
  2. 前記シールドケースは、前記板ばね片を複数有している請求項1に記載の光電センサ。
  3. 前記板ばね片の各々は、片持ち梁形状をなしている請求項2に記載の光電センサ。
  4. 前記本体ケースの前記前面から見て、前記板ばね片は、それぞれの間に前記開口の中心が配置される位置にある請求項2または請求項3に記載の光電センサ。
  5. 前記シールドケースは、前記板ばね片を2つ有し、
    前記本体ケースの前記前面から見て、一方の前記板ばね片における固定端から自由端に向かう方向と、他方の前記板ばね片における固定端から自由端に向かう方向とは、互いに逆向きである請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光電センサ。
  6. 前記シールドケースは、前記板ばね片を複数有し、
    前記本体ケースの前記前面から見て、複数の前記板ばね片の前記接触部は、前記開口の中心を対称の中心とする回転対称の位置関係にある請求項2に記載の光電センサ。
  7. 前記板ばね片は、前記シールドケースから切り出されて屈曲された形状をなしている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光電センサ。
  8. 前記シールドケースは、複数の屈曲部を有する一枚の金属板で構成されている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の光電センサ。
  9. 前記接触部は、前記導光部との間に前記導電性フィルムを挟み込んだ状態のときに前記導電膜に面接触する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の光電センサ。
  10. 前記導光ブロックは、前記第1面と対向し前記導電性フィルムが当接して配置される配置面と、前記配置面から前記第1面に向かう方向に突出した誘導ピンとを有し、
    前記導電性フィルムは、前記導電性フィルムの厚さ方向に前記導電性フィルムを貫通した孔状もしくは切り欠き形状をなす誘導部を有するとともに、前記導電性フィルムの厚さ方向の一方の面にのみ前記導電膜を有し、前記誘導部に前記誘導ピンが挿入された状態で前記導電膜を有する面を前記第1面に向けて配置される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の光電センサ。
  11. 前記基板は、前記基板を前記第1面から前記第2面まで貫通し前記誘導ピンが挿入される固定孔を有している請求項10に記載の光電センサ。
  12. 前記導光ブロックは、前記第1面と対向し前記導電性フィルムが当接して配置される配置面と、前記配置面から前記第1面に向かう方向に突出した位置決めピンとを有し、
    前記導電性フィルムは、前記位置決めピンが挿入される位置決め孔を有している請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の光電センサ。
  13. 前記第1面に実装された投光素子を更に備え、
    前記制御回路は、前記投光素子の投光を制御するとともに、前記受光素子への前記入射光に基づいて検出対象物の有無を検出した検出信号を出力する構成であり、
    前記透光窓は、前記投光素子からの検出光が透過する投光窓部と、前記入射光が透過する受光窓部とを有している請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の光電センサ。
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