JP2566878Y2 - 回帰反射形光電センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はユニットケースと前面カ
バーとの間にフィルタ板を設けてなる光電センサに関
し、特に、そのフィルタ板の固定構造を改良したものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の光電センサとして、例えば回帰
反射形光電センサがある。これは、本体ケース内に投光
素子及び受光素子が同方向を向くように配設されてお
り、各光電素子に出入りする光の光路にはそれぞれ偏光
方向が９０度異なる偏光フィルタを設けた構成である。
この種のセンサは、例えば図１１に示すように、本体１
を反射ミラー２との間でラス瓶等の被検出体３の通過経
路を挟むようにしてセットされる。

【０００３】このため被検出体３が存在しない場合に
は、本体１の投光素子から投射された光は反射ミラー２
にて反射して本体１の受光素子に入射し、被検出体３が
存在すると投光素子から投射された光は被検出体３で反
射して受光素子に入射するようになる。

【０００４】ところで、反射ミラー２にて光が反射する
場合には、その光の振動方向が９０度回転し、ガラスの
ような鏡面物体で光が反射する場合には反射光の振動方
向は変化しない。回帰反射形光電センサはこの性質を利
用して被検出物体３を検出するようになっており、その
ために前述したように２枚の偏光フィルタが設けられて
いるのである。

【０００５】即ち、投光素子前には偏光フィルタが設け
られているから、投光素子からの光のうち例えば横方向
の振動成分の光のみが前方に投射される。一方、受光素
子の前にも投光側の偏光フィルタとは偏光方向が９０度
異なる偏光フィルタが設けられているから、振動方向を
回転させる性質がない鏡面物体で反射した光は受光側の
偏光フィルタを通過することができない。しかし、光の
振動方向を９０度回転させる性質を有する反射ミラー２
にて反射した光は、ちょうど受光側の偏光フィルタの方
向と一致するようになるため、ここを通過して受光素子
に至るようになる。これにて反射ミラー２で反射した光
と被検出体３で反射した光とを区別することができるの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案の回帰反射形光電
センサは、投受光素子及びレンズが取り付けられるユニ
ットケースと、このユニットケースに取り付けられた前
面カバーと、投受光素子の夫々前面においてユニットケ
ースと前面カバーとの間に位置して設けられ互いに直交
する偏光方向に配された偏光フィルタとを備えて構成さ
れるものであって、ユニットケースには偏光フィルタの
夫々を納めるための段付き開口部が形成されると共に、
その段付き開口部の開口縁部には前面カバーのユニット
ケースへの取付に先立って超音波溶着装置の超音波ホー
ンが直接に圧接して溶壊されたことにより偏光フィルタ
を押さえ固定している押さえ突部が設けられているとこ
ろに特徴を有する。

【０００７】そこで、従来の回帰反射形光電センサは、
図１２に示すようにユニットケース４の前面に矩形の偏
光フィルタ５を納める段差部６を形成しておき、この段
差部６内に偏光フィルタ５を納めた状態で前面カバー７
をユニットケース４に例えば超音波溶着して固定する構
成としていた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記構成に
おいては、偏光フィルタ５の収納作業性を考慮して段差
部６と偏光フィルタ５との間にはある程度のクリアラン
スを設けることが必要であるから、段差部６内に納めら
れた偏光フィルタ５は自由に動き得る状態となってい
る。このため、図１４に示すように２枚の偏光フィルタ
５が共に逆方向に傾いた状態になってしまうことがあ
り、この場合には各フィルタ５の偏光方向の相対角度が
理想的な９０度にはならないため、反射光の振動方向に
よって被検出体３からの反射と反射ミラー２からの反射
とを区別し難くなる。このことは、回帰反射形光電セン
サの特徴である鏡面物体の検出が不可能になり、そのセ
ンサは不良品として扱わなければならなくなることを意
味する。

【０００９】また、上記構成では、偏光フィルタ５が段
差部６内で自由に動き得る状態のままで前面カバー７を
取り付けて固定するから、例えば図１３に示すように、
前面カバー７の取付時に偏光フィルタ５がずれ動いてそ
のまま前面カバー７とユニットケース４との間に挟まれ
て固定されてしまうことがある。この場合には、偏光フ
ィルタ５を通過しない光が前方に投射されてしまうた
め、やはり不良品となる。

【００１０】本考案は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、フィルタ板を適切な状態に固定できて
安定した品質を確保することができる光電センサを提供
するところにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案の回帰反射形光電
センサは、投受光素子及びレンズが取り付けられるユニ
ットケースと、このユニットケースに取り付けられた前
面カバーと、投受光素子の夫々前面においてユニットケ
ースと前面カバーとの間に位置して設けられ互いに直交
する偏光方向に配された偏光フィルタとを備えて構成さ
れるものであって、ユニットケースには偏光フィルタの
夫々を納めるための段付き開口部が形成されると共に、
その段付き開口部の開口縁部には前面カバーのユニット
ケースへの取付に先立って超音波溶着装置の超音波ホー
ンが直接に圧接して溶壊されることにより偏光フィルタ
を押さえ固定している押さえ突部が設けられているとこ
ろに特徴を有する。

【００１２】

【作用】偏光フィルタは、ユニットケースの段付き開口
部内に納められ、その段付き開口部の開口縁部に設けら
れた押さえ突部によってずれ動くことなく押さえ固定さ
れている。この押さえ突部は、前面カバーの取り付けに
先立って超音波溶着装置の超音波ホーンが直接に圧接し
て溶壊されることにより、偏光フィルタを押さえ固定す
る。偏光フィルタを固定するに際しては、偏光フィルタ
に超音波ホーンを直接に当てるのではなく、押さえ突部
に超音波ホーンを当てて溶壊させることにより偏光フィ
ルタを押さえるから、偏光フィルタに過剰な熱が与えら
れることがない。

【００１３】

【考案の効果】以上述べたように、本考案の構成によれ
ば、偏光フィルタのずれ動きによって取付状態が不適切
になることを防止でき、しかも、偏光フィルタに過剰な
熱が与えられて光学的性質が劣化することを防止できる
から、高品質の回帰反射形光電センサとすることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下本考案を回帰反射形の光電スイッチに適
用した一実施例について図１ないし図１０を参照して説
明する。

【００１５】図１は本実施例の光電スイッチを組み立て
る前における分解図を示している。ここでユニットケー
ス１１は黒色のプラスチックにより成形され、２個の光
電素子、即ち投光素子及び受光素子（共に図示せず）を
収納するための素子収納凹部１１ａを背面側に有してお
り、ここから前面側に向かってテーパー状に広がる空洞
部１１ｂを介してレンズ収納部１１ｃが連続して形成さ
れている。

【００１６】ユニットケース１１の各レンズ収納部１１
ｃは正面から見ると矩形状をなしており、ここに図２に
示すようにプラスチック製のレンズ１２が圧入して嵌合
され、素子収納凹部１１ａに図示しない光電素子側のユ
ニットが嵌め込まれる。各レンズ１２の前面は平坦面状
をなしており、ここに後に詳述するフィルタ板たる矩形
の偏光フィルタ１３がそれぞれ重ねて配置され、更にこ
れらを覆うようにしてプラスチック製の前面カバー１４
がユニットケース１１に取付固定される。

【００１７】さて、前記ユニットケース１１の各レンズ
収納部１１ｃは前面に向けて開口する段付き開口部１５
が形成されている。この段付き開口部１５の全体形状は
共に縦横寸法が僅かに相違する長方形状をなすと共に、
互いに９０度回転した角度関係で形成されている。ま
た、例えば受光側（図２において右側）の段付き開口部
１５は正面から見て左上及び右上の２カ所の隅部が三角
状に角を取った三角隅部１５ａとなっており、また左下
及び右下の２カ所の隅部は四角形に入り込ませた切り込
み隅部１５ｂとなっている。更に、投光側（図２におい
て左側）の段付き開口部１５は正面から見て左上及び左
下の２カ所の隅部が三角状に角を取った三角隅部１５ａ
となっており、また右上及び右下の２カ所の隅部は四角
形に入り込ませた切り込み隅部１５ｂとなっている。

【００１８】上記段付き開口部１５の内周縁部のうち、
ユニットケース１１の中央に位置する隔壁部１６には２
個の溶着用突部１７が図１中上向きに一体に突設され、
これは図４にも拡大して示すように左右両側面がユニッ
トケース１１の前面に対して直角に立ち上がる長方形状
をなしている。

【００１９】また、段付き開口部１５の内周縁部のう
ち、ユニットケース１１の図２中左右両側に位置する部
分には、それぞれ２個の溶着用突部１８がやはり上向き
に一体に突設されている。これは図４に拡大して示すよ
うに段付き開口部１５の内側部分がユニットケース１１
の前面に対して直角に立ち上がる形態をなすと共に、外
側部分に傾斜面１８ａが形成されている。

【００２０】一方、前記偏光フィルタ１３は縦横寸法が
僅かに相違する長方形の板状をなし、そのうち隣合う２
つの隅部は前記段付き開口部１５の三角隅部１５ａに対
応して三角状に切除され、残りの２つの隅部は段付き開
口部１５の切り込み隅部１５ｂに対応して四角状に切除
された形状である。

【００２１】次に、本実施例の光電スイッチの組み立て
手順につき述べる。まず、ユニットケース１１の各レン
ズ収納部１１ｃ内にレンズ１２を収納しておき、ここに
それぞれ偏光フィルタ１３を重ねて配置する（図４参
照）。この時、ユニットケース１１の２つの段付き開口
部１５及び偏光フィルタ１３の形状は共に縦横寸法が相
違し、しかも各隅部が異形状をなしているから、偏光フ
ィルタ１３を段付き開口部１５に特定の方向でしかセッ
トすることができない。即ち、図２に示すようにユニッ
トケース１１の受光側（右側）の段付き開口部１５では
三角隅部１５ａは上辺２カ所に設けられ、投光側（左
側）の段付き開口部１５では三角隅部１５ａは左辺２カ
所に設けられている。このため、偏光フィルタ１３は受
光側では三角状に切除された隅部が上になる方向でしか
段付き開口部１５内にセットできず、投光側では三角状
に切除された隅部が左になる方向でしか段付き開口部１
５にセットすることができない。従って、偏光フィルタ
１３は同一のものを使用しているから、受光側と投光側
とでは各偏光フィルタ１３のセット方向は自ずと互いに
９０度異なる方向となる。この様子は、図３において各
偏光フィルタ１３に偏光方向を示す矢印を付して示した
通りとなる。

【００２２】このように２枚の偏光フィルタ１３を９０
度異ならせて配置した後、そのユニットケース１１を超
音波溶着装置にセットして偏光フィルタ１３の超音波溶
着を行う。この超音波溶着は図５に示すように溶着用突
部１７，１８に超音波ホーン１９を押し付け、これによ
り溶着用突部１７，１８を超音波振動による摩擦熱で溶
壊させて行う。この際、ユニットケース１１の隔壁部１
６に突設されている２本の溶着用突部１７は直方体状を
なしているから、超音波ホーン１９によって左右両側に
均等に広がるように溶壊される。しかし、ユニットケー
ス１１の左右両側に位置する計４本の溶着用突部１８は
傾斜面１８ａを有するから、これが溶壊する際には図６
において矢印Ａにて示すように段付き開口部１５の内周
側に倒れ込みながら変形する。この結果、偏光フィルタ
１３は同図中矢印Ｂ方向に押されることになり、左右の
両偏光フィルタ１３共にユニットケース１１の隔壁部１
６に突き当てられた状態となる。

【００２３】そして、超音波ホーン１９が更に押し付け
られることにより、溶着用突部１８は完全に溶壊して押
さえ突部２０となり、これが図７ないし図９に示すよう
に各偏光フィルタ１３を押さえ固定するようになる。

【００２４】この後、前面カバー１４をユニットケース
１１の前面に装着し、これを更に超音波溶着してユニッ
トケース１１に固定すれば、ユニットケース１１側の組
立が完了し、ここに図示しない光電素子ユニットを装着
して光電センサの組立が完了する。

【００２５】上記実施例によれば、次の通りの効果が得
られる。

【００２６】（１）各偏光フィルタ１３は押さえ突部２
０によってユニットケース１１に押さえ固定されるか
ら、そのずれ動きを確実に防止することができる。従っ
て、両偏光フィルタ１３の偏光方向の相互角度を正確に
理想的な９０度に維持することができるので、光学的な
性能を高水準に維持することができる。特に、偏光フィ
ルタ１３を配置した後、前面カバー１４を取り付ける際
に、偏光フィルタ１３がずれ動いてユニットケース１１
と前面カバー１４との間に挟まれてしまうことを確実に
防止できる。このため、図１３に示したようになって偏
光フィルタ１３を通過しない光が漏れ出るような事態を
防止できて不良品の発生がなくなる。

【００２７】（２）しかも特に本実施例では、ユニット
ケース１１の左右両側に設けた溶着用突部１８に傾斜面
１８ａを形成したから、これが超音波ホーン１９によっ
て溶壊されるときに図６に矢印Ａで示す方向に倒れ込み
ながら変形し、偏光フィルタ１３が同図矢印Ｂ方向に押
されてユニットケース１１の隔壁部１６に突き当たる状
態となる。このため、偏光フィルタ１３が隔壁部１６の
側面を基準にしてまっすぐに並ぶことになり、両偏光フ
ィルタ１３の偏光方向の相互角度をより正確に９０度に
設定できるようになり、光学的性能の向上にいっそう寄
与する。

【００２８】（３）また、超音波溶着時には、偏光フィ
ルタ１３に超音波ホーン１９を圧接するのではなく、溶
着用突部１７だけに超音波ホーン１９を圧接してこれを
溶壊させ、これにて形成される押さえ突部２０を利用し
て偏光フィルタ１３を固定するから、偏光フィルタ１３
には過剰な熱が加わらない。この結果、偏光フィルム１
３が過剰な熱によって偏光特性が失われてしまうことを
確実に防止でき、光学的性能を高水準に維持することが
できる。 （４）更に、特に本実施例では、ユニットケース１１の
段付き開口部１５及び偏光フィルタ１３の形状について
は共に縦横寸法を相違させ、しかも各隅部を異形状とな
している。このため、仮に偏光フィルタ１３を段付き開
口部１５に誤った方向でセットしようとしても段付き開
口部１５には嵌まり込まず、適切な方向でしか嵌め込む
ことができない。従って、偏光フィルタ１３は受光用及
び投光用に共通な１種類でありながら、これを簡単に２
種類に使い分けることができ、部品点数の削減及び組立
作業の効率化も併せて図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】組立前における分解縦断面図

【図２】同じくユニットケースにレンズ及び偏光フィル
タを装着した状態の正面図

【図３】組立前における分解斜視図

【図４】偏光フィルタをセットした状態の拡大縦断面図

【図５】超音波溶着を行う様子を示す縦断面図

【図６】超音波溶着の途中過程の様子を示す縦断面図

【図７】超音波溶着後の様子を示す縦断面図

【図８】同じく正面図

【図９】同じく拡大縦断面図

【図１０】前面カバーを取り付けた状態の縦断面図

【図１１】回帰反射形光電スイッチの使用状態を示す斜
視図

【図１２】従来の光電スイッチを示す縦断面図

【図１３】従来の光電スイッチにおける不具合点を示す
縦断面図

【図１４】従来の光電スイッチにおける不具合点を示す
正面図

【符号の説明】

１１…ユニットケース １２…レンズ １３…偏光フィルタ １４…前面カバー １５…段付き開口部 １７，１８…溶着用突部 １９…超音波ホーン ２０…押さえ突部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 投受光素子及びレンズが取り付けられる
   ユニットケースと、このユニットケースに取り付けられ
   た前面カバーと、前記投受光素子の夫々前面において前
   記ユニットケースと前記前面カバーとの間に位置して設
   けられ互いに直交する偏光方向に配された偏光フィルタ
   とを備えて構成されるものにおいて、前記ユニットケー
   スには前記偏光フィルタの夫々を納めるための段付き開
   口部が形成されると共に、その段付き開口部の開口縁部
   には前記前面カバーの前記ユニットケースへの取付に先
   立って超音波溶着装置の超音波ホーンが直接に圧接して
   溶壊されたことにより前記偏光フィルタを押さえ固定し
   ている押さえ突部が設けられていることを特徴とする回
   帰反射形光電センサ。