JP6917851B2 - 光電スイッチおよびセンサユニット - Google Patents
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Description
略直方体形状の筐体と、
前記筐体の外面であって第一面に取り付けられる表示部と、
前記第一面の隣に位置する第二面に設けられる投光部および受光部と、
前記第一面に設けられ、操作を受け付ける受付部と、
前記受付部を通じて調整された閾値と、前記受光部により受光された光の量を示す信号値とを表示部に表示させる表示制御部と、
前記筐体の内部に収容され、前記表示制御部が実装される制御基板と、
前記制御基板と前記表示部とを接続する信号ケーブルと、
前記表示部の表示領域を露出させる窓部を有し、前記表示部の非表示領域を覆う、前記筐体の外に設けられるカバー部材と
を有することを特徴とする光電スイッチを提供する。
図7(A)は表示器5の右側面を示している。表示器5は、透明部材70と、OLED層71と、透明基材72とが高さ方向に積層されて形成されている。透明部材70と透明基材72の素材はガラスや樹脂などを含む透明基板(第二基板)である。OLED層71の長辺から延びる透明電極と、短辺から延びる透明電極は透明部材70の底面に形成されており、駆動IC54に電気的に接続されている。駆動IC54は表示器5を駆動する集積回路である。駆動IC54は透明部材70の底面に接着剤73によって固定されている。駆動IC54の端子には制御基板30から延びる信号ケーブル51が電気的に接続されている。このように、表示器5の長手方向の端部、つまり、表示器5の短辺側に設けられた端子(接続部70a)に信号ケーブル51が接続されている。これは、表示器5の短手方向における表示面積を確保しやすくしている。ワークの製造・検査現場では、複数の光電スイッチ1が連結されて利用される。そのため、光電スイッチ1の短手方向の長さは、たとえば、5mm以上かつ14mm以下とされる。もし、表示器5の短手方向に駆動IC54や信号ケーブル51が取り付けられてしまうと、表示器5の表示領域が狭くなってしまう。つまり、表示器5に表示された文字が読み取りにくくなってしまう。そのため、表示器5の短手方向の端部(長辺側)には駆動IC54や信号ケーブル51が取り付けられないことが好ましい。
図8(A)は上ケース3の概略断面図を示している。図8(B)ないし図8(E)は表示器搭載部の斜視図を示している。上ケース3は、セットボタン11が配置される第一上面38、第二上面(前壁37)、第三上面(背骨部材36)、第四上面(後壁35)、調整ボタン9などが配置される第六上面34などを含む。なお、第一上面38や第六上面34は上段と呼ばれ、背骨部材36は下段と呼ばれてもよい。このように上ケース3の上面は段差を有していてもよい。背骨部材36は載置部と呼ばれてもよい。載置部は、剛性を向上させる観点から中実であってもよい。図8(A)が示すように、筐体の長手方向において沿った断面において第二上面(前壁37)、第三上面(背骨部材36)、第四上面(後壁35)が凹部を形成している。表示器5は、凹部を形成している二つの壁面のうち第二面に近い側の壁面(前壁37)に押し当てられている。図8(A)や図8(B)によれば、開口部25は背骨部材36の後端側に設けられたスリット状の穴である。これは、開口部25が背骨部材36の前端側に設けられてもよいことを示唆している。図8(C)によれば、開口部25は後壁35の下側に設けられている。これは、開口部25が前壁37の下側に設けられてもよいことを示唆している。背骨部材36と後壁35(前壁37)との連結部に開口部25が設けられてもよい。つまり、背骨部材36と後壁35(前壁37)とにまたがってスリットが形成されてもよい。図8(D)は背骨部材36の中央に開口部25が設けられることを示している。ここで、開口部25の面積は、基本的に、表示器5の底面積よりも小さい。これは、表示器5の底面を背骨部材36により支持するためである。ただし、表示器5の底面は、背骨部材36の長手方向に延在する二つの長枠、または、背骨部材36の短手方向に延在する二つの短枠のどちらかによって支持されれば十分である。図8(E)は背骨部材36の右側に切欠き状の開口部25が設けられることを示している。これは、背骨部材36の左側に切欠き状の開口部25が設けられてもよいことを示唆している。信号ケーブル51がFPCケーブルのように柔軟性が高く、かつ、折り曲げ可能なケーブルであれば、開口部25の配置の自由度が増すであろう。なお、図8(E)のケースは、主に、表示器5の長辺側に信号ケーブル51が接続されるケースであろう。しかし、信号ケーブル51がFPCケーブルであれば、表示器5の短辺側から延在する信号ケーブル51を折り曲げることで、図8(E)に示された切欠き状の開口部25を通過させることも可能であろう。
図10はFPC60により構成された信号ケーブル51を示している。ここでは、表示器5と駆動IC54とを含む表示モジュールも信号ケーブル51とともに図示されている。なお、信号ケーブル51はシールド部材50とFPC60によって一体化されている。シールド部材50は、銅などの金属層とベースフィルム層とを有している。折り目56cで直角にFPC60を折ることで、右壁50bが形成される。折り目56dで直角にFPC60を折ることで、左壁50cが形成される。折り目56eで直角にFPC60を折ることで、前壁50dが形成される。なお、FPC60を折りやすくするために、金属層には折り目56c、56d、56eに沿って複数の穴55が設けられていてもよい。金属層は信号ケーブル51のグランド線に接続されている。これによりシールド部材50は電気ノイズからOLED(表示器5)を保護することができる。
図12(A)は図6(D)のA−A切断線で光電スイッチ1を切断して得られるA−A断面図である。図12(B)は図6(D)のB−B切断線で光電スイッチ1を切断して得られるB−B断面図である。図13は、図12(A)の一部を拡大して表記した拡大図である。図12(A)や図13が示すように、カバー部材4の左右の中央脚43に設けられた凹部45に上ケース3の爪部48が嵌合している。図12(A)、図12(B)および図13が示すように、シールド部材50の右壁50bの高さと、左壁50cの高さとは、それぞれ表示器5のOLED層71と、透明基材72とを覆い、かつ、透明部材70の少なくとも一部を覆うような高さである。透明部材70と透明基材72はガラスなどである。ガラスは樹脂と比較して割れやすい。そのため、シールド部材50は衝撃などから透明部材70と透明基材72を保護する。また、OLED層71については、さらに、シールド部材50によって電気的ノイズからも保護される。表示器5の底面はシールド部材50の底部50aによって覆われている。背骨部材36は、制御基板30から発生する熱を表示器5に伝達しにくくしている。
図1などを用いて説明したように光電スイッチ1は略直方体形状の筐体を有している。つまり、筐体は細長い。表示器5は筐体の外面であって第一面に取り付けられる表示部の一例である。従来は表示器が光電スイッチの筐体内部に収容されていたため、筐体の外面から表示器までに距離があり、表示情報が見にくかった。本実施例では、表示器5は筐体の外面に取り付けられているため、光電スイッチ1の外縁から表示器5までの距離が短くなり、表示器5の表示情報が見やすくなる。発光素子32と穴12などは第一面の隣に位置する第二面の近くに設けられる投光部の一例である。受光素子33と穴13は第一面の隣に位置する第二面の近くに設けられる受光部の一例である。調整ボタン9などは第一面または表示部上に設けられ、ユーザ操作を受け付ける受付部の一例である。コントローラ6は受付部を通じて調整された閾値と、受光部により受光された光の量を示す信号値とを表示部に表示させる表示制御部の一例である。制御基板30は筐体の内部に収容され、表示制御部が実装また接続される制御基板(第一基板)の一例である。信号ケーブル51は制御基板30と表示器5とを接続する信号ケーブルの一例である。図6(A)〜図6(C)が示すように、表示器5は、信号ケーブル51と接続される接続部を有している。表示器5の接続部は、筐体の長手方向において、表示領域と信号ケーブル51との間に配置されている。なお、図7(A)〜図7(C)や図10などが示すように表示器5は、二つの短辺と二つの長辺とを有し、二つの短辺のうち一方の短辺の側に信号ケーブル51が接続されていてもよい。これにより、光電スイッチ1における表示器5に関して十分な表示面積を確保可能な信号ケーブル51の接続構造が提供される。
Claims (20)
- 略直方体形状の筐体と、
前記筐体の外面であって第一面に取り付けられる表示部と、
前記第一面の隣に位置する第二面に設けられる投光部および受光部と、
前記第一面に設けられ、操作を受け付ける受付部と、
前記受付部を通じて調整された閾値と、前記受光部により受光された光の量を示す信号値とを表示部に表示させる表示制御部と、
前記筐体の内部に収容され、前記表示制御部が実装される制御基板と、
前記制御基板と前記表示部とを接続する信号ケーブルと、
前記表示部の表示領域を露出させる窓部を有し、前記表示部の非表示領域を覆う、前記筐体の外に設けられるカバー部材と
を有することを特徴とする光電スイッチ。 - 前記第一面は、前記信号ケーブルを前記筐体の外部から内部に通すための穴状または切欠き状の開口部を有しており、
前記開口部は、前記カバー部材または前記表示部によって覆われていることを特徴とする請求項1に記載の光電スイッチ。 - 前記窓部の長手方向の端部に位置する一つの枠の表面には文字が記載されていることを特徴とする請求項2に記載の光電スイッチ。
- 前記表示部の側面の少なくとも一部を覆うシールド部材をさらに有し、
前記カバー部材は、前記表示部の側面との間で前記シールド部材を挟み込み、少なくとも前記表示部の側面の少なくとも一部をカバーすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の光電スイッチ。 - 前記シールド部材は前記信号ケーブルのグランド線と電気的に接続していることを特徴とする請求項4に記載の光電スイッチ。
- 前記第一面の短辺の長さは、前記表示部の短辺の長さと、前記カバー部材の短手方向の両端に位置する側面の厚みと、前記シールド部材の厚みとの和にほぼ等しいことを特徴とする請求項4または5に記載の光電スイッチ。
- 前記信号ケーブルと前記シールド部材とは一体化されたFPCケーブルであることを特徴とする請求項4ないし6のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記FPCケーブルは少なくとも一か所で折り曲げられており、前記シールド部材の一部と前記信号ケーブルの一部とが折り重なっていることを特徴とする請求項7に記載の光電スイッチ。
- 前記シールド部材は、前記表示部の底面を覆う第一領域と、前記表示部の第一側面を保護する第二領域と、前記表示部の第二側面を保護する第三領域と、前記表示部の第三側面を保護する第四領域とを有し、前記第二領域、前記第三領域および前記第四領域は前記第一領域とつながっていることを特徴とする請求項7または8に記載の光電スイッチ。
- 前記カバー部材における前記窓部の周囲に位置する四つの枠のうち前記窓部の長手方向の端部に位置する一つの枠の太さは、前記窓部の短手方向の両端に位置する二つの枠の太さよりも太いことを特徴とする請求項4ないし9のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記カバー部材は、前記第一面から突出した突出部と係合するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記表示部は、ドットマトリクスディスプレイと、前記非表示領域に配置され、当該ドットマトリクスディスプレイを駆動する駆動回路とを有していることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記受付部と前記カバー部材によりカバーされた前記表示部とを覆う開閉式のフタをさらに有することを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記第一面は上段と下段とを有し、
前記開口部は前記下段に設けられており、
前記受付部は前記上段に設けられている
ことを特徴とする請求項2または3に記載の光電スイッチ。 - 前記表示部は、表示層と透明部材とを有し、
前記表示層から前記信号ケーブルに向かう信号線は、前記表示層と前記透明部材との界面近傍に設けられ、前記カバー部材は、前記表示層と前記透明部材との界面近傍の側面を覆うことを特徴とする請求項1ないし14のいずれか一項に記載の光電スイッチ。 - 略直方体形状の筐体と、
前記筐体の外面であって第一面に取り付けられる表示部と、
前記第一面の隣に位置する第二面に設けられる投光部および受光部と、
前記第一面に設けられ、操作を受け付ける受付部と、
前記受付部を通じて調整された閾値と、前記受光部により受光された光の量を示す信号値とを表示部に表示させる表示制御部と、
前記筐体の内部に収容され、前記表示制御部が実装される制御基板と、
前記制御基板と前記表示部とを接続する信号ケーブルと、
前記表示部の側面の少なくとも一部に設けられたシールド部材と、
前記表示部の側面との間で前記シールド部材を挟み込み、少なくとも前記表示部の側面の少なくとも一部をカバーするカバー部材と
を有することを特徴とする光電スイッチ。 - 前記カバー部材は、前記表示部の表示領域を露出させる窓部を有し、前記表示部の非表示領域を覆うように構成されていることを特徴とする請求項16に記載の光電スイッチ。
- 前記表示部は、透明部材と、前記透明部材の下面側に設けられたOLEDと、前記OLEDの下面側に設けられた基材とを有し、前記カバー部材は少なくともOLEDを保護するように設けられていることを特徴とする請求項1ないし17のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記カバー部材の厚みは前記筐体の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項1ないし18のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 略直方体形状の筐体と、
前記筐体の外面であって第一面に取り付けられる表示部と、
前記第一面の隣に位置する第二面に設けられる、検出対象から検出した物理量に応じて検出信号を出力する検出部と、
前記第一面に設けられ、操作を受け付ける受付部と、
前記受付部を通じて調整された閾値と、前記検出部により検出された物理量を示す信号値とを表示部に表示させる表示制御部と、
前記筐体の内部に収容され、前記表示制御部が接続される制御基板と、
前記制御基板と前記表示部とを接続する信号ケーブルと、
前記表示部の表示領域を露出させる窓部を有し、前記表示部の非表示領域を覆う、前記筐体の外に設けられるカバー部材と
を有することを特徴とするセンサユニット。
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