JP7221427B2 - 光電スイッチおよびセンサユニット - Google Patents
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Description
受光素子により検出対象から検出した受光量と、閾値との比較結果を出力する光電スイッチにおいて、
段差を含む上面を有する略直方体形状の筐体と、
前記筐体の前記上面の上段に配置され、前記閾値の調整操作を受け付ける調整ボタンと、
前記筐体の前記上面の下段に載置され、前記受光量と前記閾値とを表示可能な表示領域を有するドットマトリクスディスプレイと、
前記ドットマトリクスディスプレイの側面の少なくとも一部に設けられるシールド部材と、
前記表示領域を露出させる窓部を有し、前記ドットマトリクスディスプレイを前記筐体の前記上面の前記下段との間に収容するとともに、前記ドットマトリクスディスプレイの側面との間で前記シールド部材を挟み込むカバー部材と、を備え、
前記筐体の前記上面の短辺の長さは、前記ドットマトリクスディスプレイの短辺の長さと、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略等しい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 (9)
- 受光素子により検出対象から検出した受光量と、閾値との比較結果を出力する光電スイッチにおいて、
段差を含む上面を有する略直方体形状の筐体と、
前記筐体の前記上面の上段に配置され、前記閾値の調整操作を受け付ける調整ボタンと、
前記筐体の前記上面の下段に載置され、前記受光量と前記閾値とを表示可能な表示領域を有するドットマトリクスディスプレイと、
前記ドットマトリクスディスプレイの側面の少なくとも一部に設けられるシールド部材と、
前記表示領域を露出させる窓部を有し、前記ドットマトリクスディスプレイを前記筐体の前記上面の前記下段との間に収容するとともに、前記ドットマトリクスディスプレイの側面との間で前記シールド部材を挟み込むカバー部材と、を備え、
前記筐体の前記上面の短辺の長さは、前記ドットマトリクスディスプレイの短辺の長さと、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略等しいことを特徴とする光電スイッチ。 - 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に記載の光電スイッチ。
- 前記筐体の短手方向の前記筐体上の面に形成された爪部を有し、前記カバー部材には凹部が形成され、前記爪部と前記凹部が嵌合することを特徴とする請求項1または2に記載の光電スイッチ。
- 前記ドットマトリクスディスプレイは、前記表示領域に対応する位置に表示層が積層された透明部材を有し、
前記カバー部材は、前記透明部材において非表示領域を覆う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。 - 前記カバー部材は、前記表示領域と前記調整ボタンとの間を覆うことを特徴とする請求項4に記載の光電スイッチ。
- 前記筐体に回動可能に連結され、前記カバー部材と前記筐体の前記上面との間に収容された前記ドットマトリクスディスプレイの上面を覆う上カバーをさらに備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記筐体は、前記筐体の前記上面の前記下段に対応し、前記ドットマトリクスディスプレイの底面を支持するための背骨部材を有することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の光電スイッチ。
- 前記筐体は制御基板を収容し、
前記ドットマトリクスディスプレイと、前記制御基板とは、前記筐体の背骨部材に設けられた開口を介して接続されることを特徴とする請求項7に記載の光電スイッチ。 - 前記筐体の背骨部材には、さらに、前記ドットマトリクスディスプレイを前記筐体の短手方向に位置決めするためのフリンジが形成され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。
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