KR20220124268A - photoelectric sensor - Google Patents
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Abstract
광전 센서는, 개구부를 갖는 케이싱과, 케이싱의 내부 공간을 개구부 측의 제1 공간과 반대 측의 제2 공간으로 분할하는 하드 기판인 제1 기판과, 투광용 광파이버에 검출 광을 투사하는 투광 소자와, 수광용 광파이버로부터 검출 광을 수광하는 수광 소자와, 투광 소자와 수광 소자가 실장 면의 일측방에 기대어 실장되며, 또는 투광 소자와 수광 소자가 실장된 제3 기판과 상기 일측방 측에서 접속되어, 제2 공간에 수용된 제2 기판과, 제1 기판의 실장 면 중 제2 기판의 일측방에 대응하는 영역에 실장되며, 개구부를 향하여 정보를 제시하기 위한 발광 소자와, 제1 기판의 실장 면 중 제2 기판의 일측방과는 반대되는 영역에 실장되며, 개구부로부터 제1 기판으로 향하는 사용자의 조작력을 수용하는 스위치를 구비한다.The photoelectric sensor includes a casing having an opening, a first substrate that is a hard substrate that divides an inner space of the casing into a first space on the opening side and a second space on the opposite side, and a light projection element for projecting detection light onto a light projection optical fiber and a light-receiving element that receives detection light from the light-receiving optical fiber, and the light-transmitting element and the light-receiving element are mounted leaning on one side of a mounting surface, or connected to a third substrate on which the light-transmitting element and the light-receiving element are mounted on the one side a second substrate accommodated in the second space, a light emitting device mounted on a region corresponding to one side of the second substrate among the mounting surfaces of the first substrate, and a light emitting device for presenting information toward the opening, and the mounting of the first substrate A switch is mounted on the surface of the surface opposite to one side of the second substrate and receives a user's operating force directed from the opening to the first substrate.
Description
본 발명은 광전 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a photoelectric sensor.
투광용 광파이버와 수광용 광파이버를 꽂거나 빼서 이용하는 파이버형 광전 센서가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 파이버형 광전 센서는, 투광용 광파이버에 투사한 검출 광이 검출 대상물에서 반사되어 수광용 광파이버로 되돌아오는지 여부, 혹은 어느 정도 되돌아오는지를 검출함으로써, 검출 대상물의 유무나 그 거리를 판정하는 센서이다. 검출 대상물이 투광 소재로 형성되어 있으면, 검출 광을 투과시켜 그 광량이 감쇠하는지에 따라, 검출 대상물의 유무를 검출하는 것도 가능하다.A fiber-type photoelectric sensor that uses an optical fiber for light projection and an optical fiber for light reception by plugging or unplugging is known (see, for example, Patent Document 1). A fiber-type photoelectric sensor is a sensor that determines the presence or absence of a detection object and its distance by detecting whether or to what extent detection light projected onto a light-projecting optical fiber is reflected from a detection object and returns to the light-receiving optical fiber. If the detection target is formed of a light-transmitting material, it is also possible to detect the presence or absence of the detection target depending on whether the amount of light is attenuated by transmitting the detection light.
광전 센서는, 검출 레벨을 조정하거나 동작 모드를 전환하는 조작부를 구비하는 경우가 많다. 특히 조작부에 누름 버튼을 포함하는 경우에는, 사용자가 그 누름 버튼을 밀어넣는 조작력이 과잉 하중이 되어 투광 소자 및 수광 소자의 주변부를 왜곡시키는 원인이 되는 경우가 있었다. 광전 센서의 검출 광은, 상술한 바와 같이 검출 대상물의 유무나 그 거리를 판정할 수 있도록, 검출 대상물의 특성에 맞추어 정밀하게 조정되어 사용되는 경우가 많고, 투광 소자 및 수광 소자의 주변부의 왜곡이 검출 정밀도를 저하시키는 원인이 되는 경우가 있었다.A photoelectric sensor is often provided with the operation part which adjusts a detection level or switches an operation mode. In particular, when the operation unit includes a push button, the operating force for pushing the push button by the user becomes an excessive load, which may cause distortion of the peripheral portions of the light transmitting element and the light receiving element. The detection light of the photoelectric sensor is often precisely adjusted and used according to the characteristics of the detection object so that the presence or absence of the detection object and its distance can be determined as described above, and distortion of the periphery of the light-emitting element and the light-receiving element is reduced. It may become a cause of lowering the detection accuracy.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 사용자의 누름 조작에 의해 투광 소자 및 수광 소자의 주변부에 과잉 하중이 걸리는 것을 막는 간이한 구조를 구비한 광전 센서를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a photoelectric sensor having a simple structure that prevents excessive loads from being applied to the periphery of the light transmitting element and the light receiving element by the user's pressing operation.
본 발명의 일 실시형태에서의 광전 센서는, 개구부를 갖는 케이싱과, 케이싱의 내부 공간을 개구부 측의 제1 공간과 반대 측의 제2 공간으로 분할하는 하드(hard) 기판인 제1 기판과, 투광용 광파이버에 검출 광을 투사하는 투광 소자와, 수광용 광파이버로부터 검출 광을 수광하는 수광 소자와, 투광 소자와 수광 소자가 실장(實裝) 면의 일측방에 기대어 실장되며, 또는 투광 소자와 수광 소자가 실장된 제3 기판과 일측방 측에서 접속되어, 제2 공간에 수용된 제2 기판과, 제1 기판의 실장 면 중 제2 기판의 일측방에 대응하는 영역에 실장되며, 개구부를 향하여 정보를 제시하기 위한 발광 소자와, 제1 기판의 실장 면 중 제2 기판의 일측방과는 반대되는 영역에 실장되며, 개구부로부터 제1 기판으로 향하는 사용자의 조작력을 수용하는 스위치를 구비한다.A photoelectric sensor according to an embodiment of the present invention comprises: a casing having an opening; A light projecting element that projects detection light onto the light projecting optical fiber, a light receiving element that receives detection light from the light receiving optical fiber, and the light projecting element and the light receiving element are mounted leaning on one side of a mounting surface, or the light projecting element and The second substrate is connected from one side to the third substrate on which the light-receiving element is mounted, and is mounted in a region corresponding to one side of the second substrate among the mounting surfaces of the second substrate and the second substrate accommodated in the second space, facing the opening A light emitting device for presenting information, and a switch mounted on an area opposite to one side of the second substrate among the mounting surfaces of the first substrate and receiving a user's operating force from the opening to the first substrate is provided.
광전 센서는 조작부와 함께 표시부를 수반하는 경우가 많은데, 본 발명의 일 실시형태에서의 광전 센서는, 하드 기판 상에 표시부를 투수광 소자 측에 기대어 배치하고, 조작부를 먼 쪽에 배치하도록 하였다. 특히, 누름 버튼을 구성하는 스위치가 하드 기판에 실장되어 있으므로, 사용자의 조작력을 하드 기판에서 수용할 수 있음과 아울러, 제2 공간에 수용된 투수광 소자의 주변부에 과잉 하중이 전달됨을 막을 수 있다. 또한, 하나의 하드 기판 상에 스위치와 정보를 제시하기 위한 발광 소자를 실장하므로, 강성(剛性)의 확보에 더하여, 광전 센서의 조립 용이성에도 기여한다. 나아가, 스위치와 발광 소자가 하나의 하드 기판에 배치되어 있으므로, 사용자는 정보를 확인하면서 조작하기 쉽다는 점에서 양호한 조작성도 기대할 수 있다.The photoelectric sensor is often accompanied by a display unit together with the operation unit. In the photoelectric sensor according to the embodiment of the present invention, the display unit is placed on a hard substrate against the light-transmitting element side, and the operation unit is arranged farther away. In particular, since the switch constituting the push button is mounted on the hard substrate, the user's operating force can be accommodated on the hard substrate, and excessive load can be prevented from being transmitted to the periphery of the light-transmitting element accommodated in the second space. In addition, since a switch and a light emitting element for presenting information are mounted on a single hard substrate, in addition to securing rigidity, it contributes to the ease of assembly of the photoelectric sensor. Furthermore, since the switch and the light emitting element are disposed on one hard substrate, good operability can be expected in that the user can easily operate while checking information.
상기 실시형태에서의 광전 센서는, 발광 소자에 대응한 관통공(through hole)이 설치되어, 제1 기판의 실장 면에 밀착하여 배치된 차광판을 구비해도 된다. 이러한 차광판을 마련함으로써, 발광 소자의 시인성(視認性)을 높임과 아울러, 투수광 소자 측으로의 미광(迷光)을 막을 수 있다.The photoelectric sensor in the above embodiment may include a light shielding plate provided with a through hole corresponding to the light emitting element and arranged in close contact with the mounting surface of the first substrate. By providing such a light-shielding plate, while improving the visibility of a light emitting element, the stray light to the light-transmitting element side can be prevented.
또한, 상기 실시형태에서의 광전 센서는, 제1 기판과 제2 기판이 장착되는 베이스 프레임(base frame)을 구비하고, 베이스 프레임은, 제1 기판 주위를 수용하는 환상부와, 환상부를 가로지르는 빔부(beam part)와, 환상부에 직교하여 연장되는 직교부를 가져도 된다. 이러한 골격을 이루는 베이스 프레임을 구비하면, 더 강한 조작력에도 견딤과 아울러, 조립 시에 제1 기판과 제2 기판의 접속을 용이하게 수행할 수 있다. 나아가, 투광용 광파이버 및 수광용 광파이버를 착탈 가능하게 보유하는 파이버 로크 기구(fiber locking mechanism)를 구비하고, 파이버 로크 기구는, 베이스 프레임의 직교부에 지지되도록 구성해도 된다. 이러한 구성에 의해, 투수광 소자 주위의 강성을 높일 수 있고, 더 강한 하중을 받아도 투수광 소자 주위를 보호할 수 있다.Further, the photoelectric sensor in the above embodiment includes a base frame to which a first substrate and a second substrate are mounted, the base frame comprising: an annular portion for accommodating the circumference of the first substrate; You may have a beam part and an orthogonal part extending orthogonally to an annular part. If the base frame constituting such a skeleton is provided, the first substrate and the second substrate can be easily connected to each other during assembly while withstanding a stronger operating force. Furthermore, a fiber locking mechanism for detachably holding the optical fiber for light projection and the optical fiber for light reception may be provided, and the fiber locking mechanism may be configured to be supported by the orthogonal portion of the base frame. With such a configuration, it is possible to increase the rigidity around the light-transmitting element, and to protect the circumference of the light-transmitting element even when subjected to a stronger load.
또한, 상기 실시형태에서의 광전 센서에 있어서 제1 기판은, 발광 소자 및 스위치가 실장된 영역을 둘러싸는 GND 선을 가져도 된다. 제1 기판은, 제2 공간을 폐색(閉塞)하는 덮개로서 기능하므로, 이와 같이 GND 선을 마련하면, 개구부 측으로부터의 전자파를 어느 정도 차단할 수 있다.Moreover, in the photoelectric sensor in the said embodiment, the 1st board|substrate may have the GND line which surrounds the area|region in which the light emitting element and the switch were mounted. Since the first substrate functions as a cover that blocks the second space, providing the GND line in this way can block electromagnetic waves from the opening side to some extent.
본 발명에 의해, 사용자의 누름 조작에 의해 투광 소자 및 수광 소자의 주변부에 과잉 하중이 걸리는 것을 막는 간이한 구조를 구비한 광전 센서를 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photoelectric sensor provided with the simple structure which prevents excessive load from being applied to the peripheral part of a light projecting element and a light receiving element by a user's pressing operation can be provided.
도 1은 본 실시형태에 관한 광전 센서의 전체 사시도이다.
도 2는 개폐 커버를 개방한 모습을 나타내는 전체 사시도이다.
도 3은 광전 센서의 주요한 구성요소를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 케이싱 내의 분할 공간을 설명하는 모식도이다.
도 5는 UI 유닛, 베이스 프레임 및 메인 기판의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 모습을 xz 평면으로 절단한 단면도이다.
도 7은 UI 유닛의 각 부를 설명하는 도면이다.
도 8은 베이스 프레임, 메인 기판 및 실드 판의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 실드 판이 메인 기판을 덮는 모습을 일 방향으로부터 관찰한 사시도이다.
도 10은 실드 판이 메인 기판을 덮는 모습을 다른 방향으로부터 관찰한 사시도이다.
도 11은 메인 기판의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다.1 is an overall perspective view of a photoelectric sensor according to the present embodiment.
2 is an overall perspective view showing a state in which the opening/closing cover is opened.
3 is an exploded perspective view showing the main components of the photoelectric sensor.
It is a schematic diagram explaining the divided space in a casing.
5 is a diagram illustrating a relationship between a UI unit, a base frame, and a main board.
6 is a cross-sectional view taken along the xz plane of the state of FIG. 5 .
7 is a view for explaining each part of the UI unit.
8 is a view showing the relationship between the base frame, the main board, and the shield plate.
9 is a perspective view of the shield plate covering the main board observed from one direction.
10 is a perspective view of the shield plate covering the main board as viewed from the other direction.
11 is a diagram showing another configuration example of the main board.
첨부도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 또, 각 도면에서, 동일한 부호를 부여한 것은, 동일 또는 마찬가지의 구성을 가진다. 또한, 각 도면에서, 동일 또는 마찬가지의 구성을 가지는 구조물이 복수 존재하는 경우에는, 번잡해지는 것을 회피하기 위해, 일부에 부호를 부여하고, 그 밖에 동일 부호를 부여하는 것을 생략하는 경우가 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the thing which attached|subjected the same code|symbol has the same or the same structure. In addition, in each figure, when a plurality of structures having the same or the same configuration exist, in order to avoid complication, a reference numeral is attached to a part, and the addition of the same reference numerals may be omitted in some cases.
도 1은 본 실시형태에 관한 광전 센서(100)의 전체 사시도이다. 본 실시형태에 관한 광전 센서(100)는, 파이버형 광전 센서로서, 투광용 광파이버(142)에 투사한 검출 광이 검출 대상물에서 반사되어 수광용 광파이버(143)로 되돌아오는지 여부, 혹은 어느 정도 되돌아오는지를 검출함으로써, 검출 대상물의 유무나 그 거리를 판정하는 센서이다. 검출 대상물이 투광 소재로 형성되어 있으면, 검출 광을 투과시켜 그 광량이 감쇠하는지에 따라, 검출 대상물의 유무를 검출하는 것도 가능하다.1 is an overall perspective view of a
광전 센서(100)는, 전체적으로 편평한 형태의 상자 형상을 이루며, 주로 케이싱(190)과, 케이싱(190)의 상부를 개폐 가능하게 덮는 개폐 커버(110)가 외관에 나타나 있다. 케이싱(190)은, 선단(先端) 측에 2개의 구멍을 가진다. 구체적으로는, 투광용 광파이버(142)를 꽂거나 빼기 위한 상부 삽통(揷通) 구멍(191)과, 수광용 광파이버(143)를 꽂거나 빼기 위한 하부 삽통(揷通) 구멍(192)을 가진다. 광전 센서(100)의 사용 시에서는, 투광용 광파이버(142)는 상부 삽통 구멍(191)에 삽통되어 고정되고, 수광용 광파이버(143)는 하부 삽통 구멍(192)에 삽통되어 고정된다.The
케이싱(190)은, 후단(後端) 측에 커넥터 유닛(146)의 수용부를 가지며, 도면에는 수용부에 커넥터 유닛(146)이 장착된 모습이 나타나 있다. 커넥터 유닛(146)은, 케이블(147)의 일단에 설치되며, 케이블(147)이 내포하는 전원 선 및 신호 선을 케이싱(190) 내부의 회로 기판과 접속한다.The
또, 도시한 바와 같이 x축, y축 및 z축을 정한다. 이후의 도면에서도 도 1과 마찬가지의 좌표축을 병기(倂記)함으로써, 각각의 도면이 나타내는 구조물의 방향을 나타낸다. 또한, 이후의 설명에서, 상술한 바와 같이, z축 정(正)방향을 상(上)방향, 부(負)방향을 하(下)방향, x축 부방향의 측을 선단 측, 정방향의 측을 후단 측, z축 정방향의 측을 상측, 부방향의 측을 하측, x축에 따른 방향을 긴 방향, y축에 따른 방향을 짧은 방향, z축에 따른 방향을 높이 방향이라고 부르는 경우가 있다.In addition, as shown, the x-axis, y-axis, and z-axis are determined. In subsequent drawings, the same coordinate axes as those in FIG. 1 are written together to indicate the direction of the structure shown in each drawing. In the following description, as described above, the positive z-axis direction is the upward direction, the negative direction is the downward direction, and the x-axis negative direction is the tip side and the positive direction. The side is called the rear end, the positive z-axis is the top, the negative is the bottom, the x-axis is the long direction, the y-axis is the short direction, and the z-axis is called the height direction. have.
도 2는 개폐 커버(110)를 개방한 모습을 나타내는 전체 사시도이다. 개폐 커버(110)는, 후술하는 힌지(hinge) 구조에 의해 회전 가능하며, 사용자는 선단 측을 들어올림으로써 개폐 커버(110)를 개방한 상태로 할 수 있다.2 is an overall perspective view showing a state in which the opening/
개폐 커버(110)를 개방한 상태로 하면, UI(user interface) 유닛(200)이 외부에 노출된 상태가 된다. UI 유닛(200)은, 주로 표시부(210)와 조작부(220)를 가진다. 구체적으로는 나중에 상술(詳述)하지만, 표시부(210)는, 긴 방향을 따라 배치된 복수 자리 숫자 표시를 가진다. 또한, 조작부(220)는, 동일하게 긴 방향을 따라 배치된 누름 버튼을 가진다.When the opening/
사용자는, 개폐 커버(110)를 개방한 상태로 하면, 누름 버튼을 조작할 수 있다. 닫힌 상태로 하면, 부주의하게 누름 버튼을 눌러 버리는 것을 막을 수 있다. 한편, 개폐 커버(110)는 투명 소재로 형성되어 있고, 사용자는, 개폐 커버(110)가 닫힌 상태이어도 표시부(210)가 제시하는 정보를 시인(視認)할 수 있다.The user can operate the push button when the opening/
도 3은, 광전 센서(100)의 주요한 구성요소를 나타내는 분해 사시도이다. 광전 센서(100)는, 주로 개폐 커버(110), UI 유닛(200), 파이버 로크 기구(141), 커넥터 유닛(146), 베이스 프레임(150), 메인 기판(170), 실드 판(180), 케이싱(190)으로 구성되어 있다. 케이싱(190)은 상측에 개구부(193)를 가진다. 즉, 케이싱(190)의 내부 공간은 상방향을 향하여 크게 열려 있다. UI 유닛(200), 파이버 로크 기구(141), 베이스 프레임(150), 메인 기판(170), 실드 판(180)은 조립되어, 케이싱(190)의 내부 공간에 개구부(193)로부터 수용된다. 개폐 커버(110)는 개구부(193)를 봉쇄한다. 또한, 커넥터 유닛(146)은 케이싱(190)의 후단 측으로부터 장착된다.3 is an exploded perspective view showing the main components of the
UI 유닛(200)은, 주로 마스크 시트(mask sheet; 121), 셰이딩 패드(shading pad; 122), 버튼 패드(123), 서브 기판(130)으로 구성되어 있다. 서브 기판(130)은, 리지드 기판(rigid substrate)이라고도 불리는 강성(剛性)이 있는 판형 하드 기판이며, 예를 들어, 유리 에폭시 기판이 사용된다. 서브 기판(130)의 실장 면에는, 각각 하나 이상의 정보용 LED(131), 명시(明示)용 LED(132), 택타일(tactile) 스위치(133)가 실장되어 있다. 이들의 구체적인 배치나 구성에 대해서는 나중에 상술한다.The
버튼 패드(123)는, 각각의 택타일 스위치(133)에 대응한 키 톱(key top)과 서브 기판(130)의 실장 면에 접하는 베이스가 일체적으로 형성된 고무 성형 시트이다. 버튼 패드(123)는, 택타일 스위치(133)의 배치에 맞추어 서브 기판(130)의 실장 면 상에 놓인다. 셰이딩 패드(122)는, 정보용 LED(131), 명시용 LED(132), 버튼 패드(123)에 대응한 관통공이 설치되어, 서브 기판(130)의 실장 면에 밀착하여 배치된 차광 판이다. 셰이딩 패드(122)는, 정보용 LED(131) 및 명시용 LED(132)로부터의 광을 개구부(193) 측으로 안내함과 아울러, 다른 영역으로 누출하지 않는 기능을 담당한다. 마스크 시트(121)는, 정보용 LED(131) 및 명시용 LED(132)로부터의 광의 윤곽을 정하는 투과 창틀이나, 누름 버튼의 역할을 설명하는 문자나 아이콘이 인쇄된 시트이다. 마스크 시트(121)는, 셰이딩 패드(122)와 같이 버튼 패드(123)의 키 톱을 삽통시키는 구멍이 설치되어 있고, 셰이딩 패드(122)의 표면에 부착되어 있다.The
파이버 로크 기구(141)는, 상부 삽통 구멍(191)을 통해 삽입되는 투광용 광파이버(142), 및 하부 삽통 구멍(192)을 통해 삽입되는 수광용 광파이버(143)의 각각을 클램프(clamp)하여 고정한다. 클램프된 투광용 광파이버(142)의 단면은, 투광 LED(161)에 대향하며, 투광 LED(161)가 투사(投射)하는 검출 광을 광파이버 내에 입사(入射)시킨다. 클램프된 수광용 광파이버(143)의 단면은, 수광 PD(162)에 대향하며, 광파이버 내를 전달해 온 검출 광을 수광 PD(162)로 출사(出射)시킨다.The
커넥터 유닛(146)은, 케이블(147)이 내포하는 전원 선 및 신호 선을 메인 기판(170)의 대응하는 각 단자와 접속시킨다. 또, 커넥터 유닛(146)은 케이싱(190)에 대해 착탈 가능하게 구성되어도 된다.The
베이스 프레임(150)은, 광전 센서(100)의 골격(骨格)을 이루며, 쉽게 변형되지 않도록 두꺼운 수지로 성형되어 있다. 베이스 프레임(150)은, 도시한 바와 같이 전체적으로 L자 형상을 이루며, 개폐 커버(110), UI 유닛(200), 파이버 로크 기구(141), 메인 기판(170), 실드 판(180)이 장착되는 기재로서의 기능을 담당한다. 구체적인 형상이나 기능에 대해서는 나중에 상술한다.The
메인 기판(170)은, 광전 센서(100)를 기능시키는 각종 소자가 많이 실장된 회로 기판이며, 특히, 투광 LED(161) 및 수광 PD(162)가 실장되어 있다. 본 실시형태에서는, 양면에 실장 면을 갖는 기판을 상정(想定)하지만, 3층 이상의 다층 기판이어도 된다. 메인 기판(170)도, 서브 기판(130)과 같이 하드 기판이며, 예를 들어, 유리 에폭시 기판이 사용된다.The
실드 판(180)은, 외부로부터 메인 기판(170)으로 향하는 전자파(電磁波)를 차단하는 전자(電磁) 차폐판이며, 예를 들어 동판을 절곡(折曲)하여 형성되어 있다. 실드 판(180)은, 긴 방향으로부터 관찰한 경우에 U자 형상을 이루며, 단체(單體)로 메인 기판(170)의 양(兩) 실장 면의 대부분을 덮는 면적을 가진다. 구체적인 형상이나, 베이스 프레임(150) 및 메인 기판(170)과의 위치 관계에 대해서는 나중에 상술한다.The
도 4는 케이싱(190) 내의 분할 공간을 설명하는 모식도이다. 서브 기판(130)은, 도시한 바와 같이 개구부(193)에 상당하는 크기를 가지며, 케이싱(190)의 내부 공간에 수용된 경우에, 그 내부 공간을, 개구부(193) 측의 제1 공간과, 반대 측의 제2 공간으로 분할한다.4 : is a schematic diagram explaining the divided space in the
제1 공간은, 주로 UI 유닛(200)을 수용하며, 개구부(193)를 이용한 사용자 인터페이스(user interface; UI) 기능이 집약된 공간이다. 제2 공간은, 주로 파이버 로크 기구(141)나 메인 기판(170)을 수용하며, 투광/수광 소자나 신호 처리 회로 등의 센싱(sensing) 기능이 집약된 공간이다. 이와 같이, 1장의 하드 기판인 서브 기판(130)에 의해 케이싱(190)의 내부 공간을 2개의 공간으로 분할함으로써, 한쪽의 공간에 기인하여 발생할 수 있는 현상이 다른 쪽의 공간에서 실행되는 기능에 미치는 악영향을 최소한으로 억제할 수 있다.The first space mainly accommodates the
서브 기판(130)은, 정보용 LED(131), 명시용 LED(132) 및 택타일 스위치(133)가 실장된 영역을 둘러싸는 접지 선인 GND 선(134)을 가진다. 이러한 GND 선(134)을 마련함으로써, 개구부(193) 측으로부터 메인 기판(170)으로 향하는 전자파를 차단하는 효과를 기대할 수 있다. 또, GND 선(134)은, 환상(環狀)으로 닫혀있지 않아도 되고, 일부가 결여되어 있어도 일정한 차단 효과를 기대할 수 있다. 또한, GND 선(134)은, 라인 형상이 아니어도 되고, 소자가 실장되지 않은 영역을 GND 영역으로 해도 된다.The sub-board 130 has a
도 5는 주로 UI 유닛(200), 베이스 프레임(150) 및 메인 기판(170)의 각각의 구성과 서로의 배치 관계를 나타내는 사시도이다. 버튼 패드(123), 셰이딩 패드(122) 및 마스크 시트(121)는, 서브 기판(130)의 실장 면 상에 적층되어 조립되며, 서브 기판(130)과 함께 UI 유닛(200)을 구성한다.FIG. 5 is a perspective view mainly showing each configuration of the
베이스 프레임(150)은 상술한 바와 같이 전체적으로 L자 형상을 이룬다. 구체적으로는, 긴 방향으로 L자의 한 변을 형성하는 환상부(151)와, 환상부(151)에 직교하여 연장하고, 높이 방향으로 L자의 다른 변을 형성하는 직교부(153)를 가진다. 환상부(151)는, 긴 방향과 짧은 방향으로 주회(周回)하도록 형성되어 있고, 서브 기판(130)의 하면(下面) 주위를 수용할 수 있다.The
환상부(151)에는, 짧은 방향으로 가로지르도록 형성된 하나 이상의 빔부(152)가 형성되어 있고, 빔부(152)는 서브 기판(130)의 하면을 지지한다. 즉, 환상부(151)와 빔부(152)는, 서브 기판(130)의 하면을 수용하는 서브 기판 수용부로서 기능한다. 구체적으로는, 서브 기판(130)은, UI 유닛(200)의 상태로 서브 기판 수용부에 놓이고, 예를 들어 접착제에 의해 고정된다. 이러한 구조를 채용함으로써, 사용자에 의해 누름 버튼이 강하게 눌려도 용이하게 변형되지 않는 강성을 확보함과 아울러, 조립 시에, 서브 기판(130)과 메인 기판(170)의 전기적인 접속을 용이하게 수행하는 것을 가능하게 한다.At least one
메인 기판(170)은, 대략 직사각형 형상이며, 직교하는 2 변의 근방이 각각 환상부(151)와 직교부(153)에 지지되도록 베이스 프레임(150)에 장착되어 있다. 이와 같이 2 변에서 베이스 프레임(150)에 장착함으로써, 메인 기판(170)이 왜곡되는 것을 더욱 억제할 수 있다.The
파이버 로크 기구(141)는, 베이스 프레임(150)의 직교부(153)에 지지되어 고정되어 있다. 파이버 로크 기구(141)는, 투광용 광파이버(142)의 단면(端面) 및 수광용 광파이버(143)의 단면(端面)을 각각 정확하게 투광 LED(161) 및 수광 PD(162)에 대향시키는 기능을 담당하므로, 위치 어긋남에는 특히 민감하다. 도시한 바와 같이, 파이버 로크 기구(141)는, 전체를 상자형으로 하여 강성을 높이고, 게다가 긴 방향 전체에 걸쳐 직교부(153)에 의해 지지되어 있으므로, 외부로부터의 하중에 대해 특히 왜곡이나 위치 어긋남이 발생하기 어려운 구조로 되어 있다.The
도 6은 도 5에 도시한 환상부(151)의 중앙 부근에서 xz 평면과 평행하게 절단하여, y축 정방향의 측으로부터 관찰한 모습을 나타내는 단면 사시도이다. 또, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 단면의 해칭(hatching)을 생략하고 있다.6 is a cross-sectional perspective view showing a state in which the
투광 LED(161) 및 수광 PD(162)는, 메인 기판(170)의 일측방인 선단 측에 기대어 실장되어 있고, 각각의 발광부 및 수광부는, 파이버 로크 기구(141)의 내부에 삽입되어 있다. 더 구체적으로는, 투광 LED(161) 및 수광 PD(162)는, 그 발광부 및 수광부가 메인 기판(170)의 선단 측 가장자리로부터 돌출되도록, 실장 면에 납땜되어 있다.The light-emitting
정보용 LED(131)는, 서브 기판(130)의 실장 면 중, 메인 기판(170)의 일측방에 대응하는 영역, 즉 선단 측의 영역에 실장되어 있다. 서브 기판(130)의 실장 면에 밀착하여 배치되어 있는 셰이딩 패드(122)는 정보용 LED(131)에 대응한 관통공(125)이 설치되어 있고, 관통공(125)은 정보용 LED(131)가 발하는 광을 개구부(193) 방향으로 통과시킨다.The
셰이딩 패드(122)는, 적어도 관통공(125)의 내면을 백색으로 하여 정보용 LED(131)가 발하는 광을 내면 반사시키도록 해도 된다. 이와 같이 관통공(125)의 내면을 백색으로 하면, 정보용 LED(131)의 시인성을 높일 수 있다. 한편, 셰이딩 패드(122)는, 관통공(125) 이외의 공간으로 정보용 LED(131)가 발하는 광을 누출하지 않도록, 서브 기판(130)의 실장 면에 대해서는 밀착되어 있는 것이 바람직하다. 그 때문에, 예를 들어 셰이딩 패드(122)를 서브 기판(130)의 실장 면에 대해 열 압착시켜도 된다.The
택타일 스위치(133)는, 서브 기판(130)의 실장 면 중, 메인 기판(170)의 일측방과는 반대되는 영역, 즉 후단 측의 영역에 실장되어 있다. 택타일 스위치(133)는, 기판 실장 타입의 모멘터리 동작(momentary operation) 스위치이다. 버튼 패드(123)는, 도시한 바와 같이, 각각의 택타일 스위치(133)에 대응하는 개별적인 키 톱(124)을 가지며, 각각의 키 톱(124)을 얇은 벽부(thin wall part)에서 연접(連接)하고 있다. 이러한 구성에 의해, 사용자는, 특정의 키 톱(124)을 서브 기판(130)으로 향하는 방향으로 눌러 내리면, 그 키 톱(124)만이 눌려 내려가고, 그 바닥 면이 바로 아래의 택타일 스위치(133)의 조작부를 눌러 내려 온(on) 상태로 한다. 사용자가 푸시다운(push down) 조작을 중지하면, 키 톱(124)이 올라가고, 택타일 스위치(133)는 오프(off) 상태로 되돌아간다.The
이와 같이, 택타일 스위치(133)를 하드 기판에 실장하고, 나아가 베이스 프레임(150)의 환상부(151)와 빔부(152)로 그 하드 기판을 수용하는 구조로 하였으므로, 사용자의 조작력이 다소 커도, 주변의 구조체에 큰 왜곡을 발생시키는 일이 없다. 또한, 택타일 스위치(133)의 주변의 구조체에 약간의 왜곡이 발생하는 것과 같은 경우이어도, 택타일 스위치(133)는 투광/수광 소자로부터 먼 위치에 실장되어 있으므로, 투광/수광 소자의 주변부에 과잉 하중이 전달되는 것을 막을 수 있다. 또한, 하나의 하드 기판 상에 택타일 스위치(133)와 정보용 LED(131)를 실장하므로, 강성의 확보에 더하여, 광전 센서(100)의 조립 용이성에도 기여한다. 나아가, 스위치와 발광 소자가 하나의 하드 기판에 배치되어 있으므로, 사용자는 정보를 확인하면서 조작하기 쉽다는 점에서 양호한 조작성도 기대할 수 있다.In this way, since the
명시용 LED(132)는, 후술하는 조정 버튼을 사용자에게 알기 쉽게 명시하기 위한 발광 소자로서, 서브 기판(130)의 실장 면 중, 조정 버튼을 구성하는 택타일 스위치(133)의 근방에 실장되어 있다. 버튼 패드(123)는, 명시용 LED(132)가 실장된 영역에 노치(notch)를 가지며, 또한, 셰이딩 패드(122)는, 명시용 LED가 발하는 광을 개구부(193) 방향으로 통과시키는 관통공(125)을 가진다.The
이와 같이, 하드 기판으로 분할한 제1 공간 측에 정보용 LED(131) 및 명시용 LED(132)를 배치하였으므로, 제2 공간 측으로 이들 광이 돌아다니는 것을 억제할 수 있다. 즉, 이들이 발하는 광이 센싱 기능에 미치는 악영향을 회피할 수 있다. 또한, 하드 기판은, 투광 LED(161)의 광이 제1 공간 측으로 돌아다니는 것도 억제하므로, 투광 LED(161)의 광이 표시부(210)의 시인성을 저하시킬 우려도 경감된다.In this way, since the
또, 본 실시형태에서는, 표시부(210)의 발광 소자로서 7 세그먼트 표시용 칩 LED를 사용하지만, 다른 발광 소자를 사용해도 된다. 백라이트(backlight)를 구비한 소형 액정 패널이나, 자발광(自發光)의 유기 EL 패널 등의 표시 패널을 발광 소자로서 서브 기판(130)에 실장해도 된다. 또한, 사용자의 조작력을 수용하는 스위치도, 택타일 스위치에 한정하지 않고, 면(面) 실장할 수 있는 스위치이면 된다. 예를 들어, 복수의 스위치가 연속하여 형성된 멤브레인 스위치(membrane switch)를 채용해도 된다. 또한, 버튼 패드(123)는, 고무 성형 시트가 아니어도 되고, 예를 들어 수지 성형품이어도 된다. 나아가, 키 톱은 서로 연접되어 있지 않아도 되고, 면 실장되는 스위치가 개별로 키 톱을 구비하는 구성이어도 된다.In addition, although the chip LED for 7-segment display is used as a light-emitting element of the
도 7은 개폐 커버(110)를 닫은 상태의 광전 센서(100)를 상방으로부터 관찰한 도면으로, UI 유닛(200)의 각 부를 설명하는 도면이다. 상술한 바와 같이, 각각의 누름 버튼은, 택타일 스위치(133)와 그 상부에 배치된 키 톱(124)에 의해 구성된다. 여기서는, 이러한 조합에 의해 배치된 각 버튼의 기능과 배치에 대해 설명한다.FIG. 7 is a view of the
조작부(220)는 4개의 누름 버튼을 가진다. 구체적으로는, 2개의 변경 버튼(221)과, 결정 버튼(222)과, 조정 버튼(223)이다. 2개의 변경 버튼(221)은, 표시부(210)에서 표시되는 수치를 변경시키는 누름 버튼으로, 한쪽의 + 버튼을 누르면 수치가 증가하고, - 버튼을 누르면 수치가 감소한다. 변경 버튼(221)은, 발광하는 표시부(210)에 인접하여 설치되어 있다.The
결정 버튼(222)은 변화된 수치나 선택된 항목을 결정하기 위한 누름 버튼이다. 사용자는, 예를 들어 표시부(210)의 수치를 변경 버튼(221)에 의해 변화시키면서 센싱의 응답 시간을 조정하고, 결정 버튼(222)을 누르면 그 수치에 대응하는 응답 시간을 광전 센서(100)에 설정할 수 있다. 또한, 변경 버튼(221)으로 항목을 변경하고, 결정 버튼(222)으로 그 변경된 항목으로 결정할 수 있다. 또한, 결정 버튼(222)은 가동 모드와 설정 모드를 전환하는 모드 전환 버튼으로서도 이용된다. 결정 버튼(222)은 변경 버튼(221)과 조정 버튼(223) 사이에 설치되어 있다.The
조정 버튼(223)은 검출 광의 검출에서 적용되는 기준값의 자동 조정을 개시시키는 누름 버튼이다. 조정 버튼(223)이 눌리면, 광전 센서(100)의 처리부는, 설정된 검출값이 얻어지도록, 투광 파워(power), 수광 게인(gain) 및 검출 임계값의 최적 조정을 실행한다.The
조정 버튼(223)이 눌리면, 지금까지 수동으로 조정되었던 조정값은 파기되므로, 조정 버튼(223)이 사용자에게 잘못 눌리거나 무언가에 닿아 눌리는 것을 가능한 한 막고자 한다. 그래서, 조정 버튼(223)은, 인접하는 결정 버튼(222)과, 다른 인접하는 누름 버튼끼리의 간격보다 떨어뜨려 배치되고, 게다가 복수의 누름 버튼 중 가장 끝에 배치되어 있다. 변경 버튼(221)은, 표시부(210)에 인접하여 배치되어 있으므로, 조정 버튼(223)은 UI 유닛(200)에 있어서 가장 후단 측에 배치되어 있게 된다.When the
개폐 커버(110)는, 베이스 프레임(150)의 가장 후단 측에 설치된 힌지 수용부(154) 둘레로 회전한다. 즉, 조정 버튼(223)의 근방에 힌지 수용부(154)가 존재하게 되므로, 개폐 커버(110)가 사용자의 손가락의 용이한 진입을 방해하여 조정 버튼(223)을 누르기 어렵게 하고 있다.The opening/
명시용 LED(132)는 조정 버튼(223)의 존재 및 조정 상태를 사용자에게 인식시키기 위해 설치되어 있다. 구체적으로는, 명시용 LED(132)는, 조정 버튼(223)과 결정 버튼(222) 사이에 설치되며, 조정 버튼(223)에 관련되는 LED인 것을 알 수 있도록, 테두리와 문자가 마스크 시트(121)에 인쇄되어 있다. 명시용 LED(132)는, 예를 들어, 자동 조정이 수행되지 않은 상태에서는 점멸하고, 자동 조정이 완료되어 있는 상태에서는 점등한다.The
특별한 누름 버튼의 존재 및 조정 상태를 명시하는 명시용 LED(132)를, 이와 같이 하드 기판인 서브 기판(130)의 실장 면에 있어서 후단 측의 영역에 배치함으로써, 투광/수광 소자의 근방에 그 광이 돌아다니는 것을 억제할 수 있다. 즉, 명시용 LED(132)가 발하는 광이 센싱 기능에 미치는 악영향을 회피할 수 있다. 또한, 잘못 눌리는 것을 막기 위해 조정 버튼(223)을 결정 버튼(222)으로부터 떨어뜨린 공간(space)에 명시용 LED(132)를 배치하였으므로, 서브 기판(130)의 긴 방향의 단소화(短小化)에 있어서도 바람직하다.By disposing the
도 8은 베이스 프레임(150), 메인 기판(170) 및 실드 판(180)의 관계를 나타내는 도면이다. 베이스 프레임(150)은, 상술한 바와 같이 환상부(151)와 직교부(153)로 L자 형상을 이루는데, 도시한 바와 같이, 환상부(151)와 직교부(153)를 삼각판 형상으로 접속하는 트러스부(truss part; 155)를 가진다. 이러한 트러스부(155)는 베이스 프레임(150)의 강성을 높인다.8 is a diagram illustrating the relationship between the
메인 기판(170)은 제1 실장 면(170a)과 제2 실장 면(170b)을 가진다. 제1 실장 면(170a)에는, 접지 선에 접속된 GND 랜드(GND land; 171), 및 수광 PD(162)의 수광 신호를 증폭하는 증폭 소자(172)가 설치되어 있다. 메인 기판(170)은, 장착 구멍(173)을 복수 개소에 가지며, 베이스 프레임(150)의 대응 개소에 설치된 장착부(157)에 위치맞춤되어 나사로 고정된다. 트러스부(155)는 고정된 메인 기판(170)의 제2 실장 면(170b) 측에 위치한다. 또, 제1 실장 면(170a) 측에는 트러스부가 설치되어 있지 않다.The
이와 같이 고정된 대략 직사각형인 메인 기판(170)의 사변(四邊)의 가장자리 중, 서브 기판(130)에 대향하는 긴 방향의 가장자리를 개구 측 가장자리(170c)로 하고, 케이싱(190)에 수용되었을 때에 바닥부 측에 위치하는 긴 방향의 가장자리를 바닥부 측 가장자리(170d)로 한다.Among the edges of the quadrilaterals of the substantially rectangular
실드 판(180)은, 외부로부터 메인 기판(170)으로 향하는 전자파를 차단하는 전자 차폐판으로, 제1 실장 면(170a) 및 제2 실장 면(170b) 중 특히 전자파를 차단하고자 하는 회로 영역을 덮는 형상을 가진다. 증폭 소자(172)는, 외부로부터의 전자파의 영향을 받기 쉬운 소자이므로, 실드 판(180)에 의해 덮이는 회로 영역에 위치한다. 실드 판(180)은, 예를 들어 동판(銅板)인 금속 단판(單板)을 절곡하여 형성되며, 긴 방향으로부터 관찰한 경우에 전체적으로 U자 형상을 이룬다. 실드 판(180)은 메인 기판(170)을 U자 형상의 내측에 도입하도록 배치된다. 더 구체적으로는, 실드 판(180)은, 메인 기판(170)의 제1 실장 면(170a)과 제2 실장 면(170b)을, 개구 측 가장자리(170c)와는 반대 측의 바닥부 측 가장자리(170d)를 걸쳐 덮도록 배치된다.The
배치(配置) 면(156)은, 실드 판(180)의 측부를 베이스 프레임(150)의 표면을 따르게 하여 배치하기 위해 직교부(153)에 설치된 수용 면이다. 배치 면(156)은, 메인 기판(170)의 제1 실장 면(170a)에 대해 바닥부 측 가장자리(170d) 측보다 개구 측 가장자리(170c) 측의 높이가 높아지는 경사를 가진다. 이러한 경사를 마련함으로써, 후술하는 납땜의 작업이 용이해진다.The
도 9는 실드 판(180)이 메인 기판(170)을 덮는 모습을 일 방향으로부터 관찰한 사시도이다. 구체적으로는, 주로 메인 기판(170)의 제1 실장 면(170a)이 실드 판(180)의 제1 면(180a)으로 덮여 있는 모습을 나타낸다. 실드 판(180)의 제1 면(180a)의 측부는, 직교부(153)에 설치된 배치 면(156), 및 환상부(151)에 설치된 배치 면(158)에 놓여 배치된다. 이에 의해, 제1 면(180a)은, 제1 실장 면(170a)으로부터 이간(離間)된 상태로 유지된다. 즉, 실장 면 상의 소자와 접촉하는 일이 없고, 회로에 손상을 줄 우려가 없다. 실드 판(180)의 제3 면(180c)은, 제1 면(180a)에 이어지는 실드 면이며, 바닥부 측 가장자리(170d)의 바닥부 측 공간을 통과하여 반대의 실드 면에 접속된다.9 is a perspective view of the
실드 판(180)은 제1 면(180a)으로부터 제1 실장 면(170a)으로 향하여 연장되는 연장부(181)를 가진다. 연장부(181)는, 그 선단부에, 바닥부 측 가장자리(170d)로 향하여 절곡된 절곡부(182)를 포함한다. 연장부(181)는, GND 랜드(171)에 대응하는 위치에 설치되어 있고, 실드 판(180)이 베이스 프레임(150)에 배치된 상태에서는, 절곡부(182)가 GND 랜드(171)에 접촉한다. 절곡부(182)가 GND 랜드(171)에 납땜됨으로써, 메인 기판(170)의 접지 선은 실드 판(180)과 동일한 전위(접지 전위)가 된다. 이러한 연장부(181)를 마련함으로써, 실드 판(180)의 성형 시의 변동에 기인하는 제1 실장 면(170a)에 대한 들뜸을 흡수할 수 있다. 또한, 실드 판(180)에 외력(外力)이 가해져도 연장부(181)가 휘어지므로, 땜납이 손상을 받아 단선되어 버리는 것을 회피할 수 있다.The
본 실시형태에 있어서 GND 랜드(171)는, 제1 실장 면(170a)에서 개구 측 가장자리(170c)보다 바닥부 측 가장자리(170d)에 가까운 위치에 설치되어 있다. 이와 같이 GND 랜드(171)가 바닥부 측 가장자리(170d)에 기대어 설치됨으로써, 실드판(180)의 조립 시에 연장부(181)가 제1 실장 면(170a) 상의 소자에 걸려 변형되는 결함, 및 제1 실장 면(170a)에 실장된 소자를 파손시키는 결함을 회피할 수 있다.In the present embodiment, the
또한, 절곡부(182)는, 바닥부 측 가장자리(170d)로 향하여 절곡되어 있으므로, 실드 판(180)을 베이스 프레임(150)에 조립하는 공정에서, 제1 실장 면(170a)의 표면을 따라 슬라이딩(sliding)하여 위치 결정된다. 따라서, GND 랜드(171)가 바닥부 측 가장자리(170d)로부터 다소 떨어진 위치에 설치되어 있어도, 조립 시에 연장부(181)가 중앙이 꺾이는 결함을 회피할 수 있다.In addition, since the
또한, 상술한 바와 같이, 배치 면(156)은 제1 실장 면(170a)에 대해 바닥부 측 가장자리(170d) 측보다 개구 측 가장자리(170c) 측의 높이가 높아지는 경사를 가지므로, 실드 판(180)을 더 안정적으로 조립할 수 있다. 또한, 연장부(181)의 길이를 그만큼 짧게 할 수 있으므로, 납땜도 용이해진다. 또한, 상술한 바와 같이, 제1 실장 면(170a) 측에는 베이스 프레임(150)에 트러스부가 설치되어 있지 않으므로, 납땜의 작업이 용이하게 수행될 수 있다.In addition, as described above, the mounting
도 10은 실드 판(180)이 메인 기판(170)을 덮는 모습을 다른 방향으로부터 관찰한 사시도이다. 구체적으로는, 주로 메인 기판(170)의 제2 실장 면(170b)이 실드 판(180)의 제2 면(180b)으로 덮여 있는 모습을 나타낸다. 제2 면(180b)은 상술한 제3면(180c)으로부터 연속되는 실드 면이다. 제2 면(180b)의 측부를 포함하는 주연부는 직교부(153)와 연속되는 트러스부(155)의 표면에 놓여 배치된다. 이에 의해, 제2 면(180b)은, 제2 실장 면(170b)으로부터 이간된 상태로 유지된다.10 is a perspective view of the
실드 판(180)의 제2 면(180b)에는 이음매 구멍(183)이 설치되어 있다. 또한, 베이스 프레임(150)의 트러스부(155)에는, 이음매 구멍(183)을 연결하는 이음매 후크(159)가 설치되어 있다. 이음매 구멍(183)은, 메인 기판(170)을 끼워넣도록 실드 판(180)을 개구부 방향으로 조립 작업자가 슬라이드시키면, 이음매 후크(159)에 끼워진다. 이와 같이, 조립 작업자는, 실드 판(180)을 베이스 프레임(150)에 용이하게 조립할 수 있다. 또한, 이와 같이 제2 면(180b) 측에서 베이스 프레임(150)에 연결되면, 제1 면(180a) 측에서 수행하는 납땜 작업이 용이해진다.A
이음매 구멍(183)은 제2 면(180b)에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 이음매 구멍(183)과 이음매 후크(159)에 의한 이음매부는, 제1 실장 면(170a)의 측이 아니라 제2 실장 면(170b)의 측에 설치된다. 제1 면(180a)은, 외부로부터의 전자파의 영향을 받기 쉬운 증폭 소자(172)를 덮으므로, 전자파의 진입 경로가 될 수 있는 구멍부를 마련하지 않는 것이 바람직하다. 또, 이음매 후크(159)는 직교부(153)에 설치해도 되지만, 본 실시형태와 같이 트러스부(155)를 제2 면(180b)의 배치 면으로서 이용한다면, 이음매 후크(159)도 이 배치 면에 설치하는 것이 바람직하다.The
이상 설명한 바와 같이, U자 형상의 실드 판(180)을 채용함으로써, 각 실장 면을 개별적으로 실드하는 것보다 부품 점수도 조립 공정수도 경감할 수 있다. 특히, 연장부(181)를 마련함으로써, 메인 기판(370)의 접지 선과 용이하게 접속할 수 있고, 또한, 메인 기판(370)의 실장 면과 이간된 상태를 유지할 수도 있다. 또한, 서브 기판(130)도 외부로부터 메인 기판(370)으로 향하는 전자파를 어느 정도 차단할 수 있으므로, 실드 판(180)이 메인 기판(170)의 바닥부 측 가장자리(170d)를 걸쳐 양 실장 면을 덮음으로써, 전체 둘레에 걸쳐 외부로부터의 전자파의 영향을 경감할 수 있다.As described above, by employing the
도 11은 메인 기판의 다른 구성 예를 나타내는 도면이다. 지금까지 설명한 실시형태에서는, 메인 기판(170)에 투광 LED(161) 및 수광 PD(162)가 실장되는 경우를 설명하였다. 그러나, 하드 기판인 서브 기판(130)에 의해 케이싱(190)의 내부 공간을 제1 공간과 제2 공간으로 분할한다는 구성에서는, 메인 기판(170)은 단일 기판이 아니어도 상관없다. 즉, 누름 버튼 조작에 따른 과잉 하중이 투광/수광 소자의 주변부로 전달되는 것을 막거나, 발광 소자의 미광이 수광 소자의 주변부로 도달하는 것을 막는다는 관점에서는, 제2 공간에 수용되는 기판이 복수이어도 상관없다.11 is a diagram showing another configuration example of the main board. In the embodiments described so far, the case in which the light-emitting
도 11은, 투광 LED(161) 및 수광 PD(162)가 실장된 투광/수광 기판(380)이, 메인 기판(370)과는 분리된 구성인 구성 예를 나타낸다. 메인 기판(370)과 투광/수광 기판(380)은, 예를 들어 커넥터를 통해 전기적으로 접속된다. 또한, 메인 기판(370)은, 파이버 로크 기구(141)에 지지되는 구성이어도 된다. 또, 실드 판(180)은, 메인 기판(370)과 함께 투광/수광 기판(380)도 U자 형상의 내측에 도입하도록 배치되는 것이 바람직하다.11 shows a configuration example in which the light transmitting/receiving
이상의 광전 센서(100)는, 설명한 다양한 효과가 모두 얻어지도록 구성된 것이다. 따라서, 다른 기술적인 요청에 따라 부수적인 효과를 가져오는 어떤 구성을 채용하지 않는 경우도 있을 수 있다. 그러한 경우이어도, 본 발명이 주로 의도하는 효과가 얻어지는 구성이면, 본 발명에 관한 실시형태가 될 수 있다. 예를 들어, 서브 기판(130)을 하드 기판으로 구성하고, 버튼을 투광/수광 소자의 측과는 반대 측에 배치함으로써 과잉 하중이 투광/수광 소자의 주변부로 전달되지 않도록 하는 것을 주로 의도한다면, 실드 판(180)이 U자 형상이 아니어도 상관없다.The above
구체적으로는, 다음과 같은 구성도 본 발명이 의도하는 것이다. 즉, 개구부를 갖는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부 공간을 상기 개구부 측의 제1 공간과 반대 측의 제2 공간으로 분할하는 하드 기판인 제1 기판과, 투광용 파이버에 검출 광을 투사하는 투광 소자와, 수광용 광파이버로부터 검출 광을 수광하는 수광 소자와, 상기 투광 소자와 상기 수광 소자가 실장되며, 상기 제2 공간에 수용된 제2 기판과, 상기 제1 기판의 실장 면에 실장되며, 상기 개구부를 향하여 정보를 제시하기 위한 발광 소자와, 상기 제1 기판의 실장 면에 실장되며, 상기 개구부로부터 상기 제1 기판으로 향하는 사용자의 조작력을 수용하는 스위치와, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 장착되는 베이스 프레임을 구비하고, 상기 베이스 프레임은, 상기 제1 기판의 상기 실장 면과는 반대되는 면을 수용하는 수용부를 갖는 광전 센서이어도 된다.Specifically, the present invention also intends the following configurations. That is, a casing having an opening, a first substrate serving as a hard substrate dividing the inner space of the casing into a first space on the side of the opening and a second space on the opposite side, and a light-transmitting element projecting detection light onto a light-transmitting fiber a light receiving element for receiving detection light from a light receiving optical fiber; a second substrate on which the light transmitting element and the light receiving element are mounted, the second substrate accommodated in the second space; a light emitting element for presenting information toward The photoelectric sensor may be provided with a base frame to be mounted, and the base frame may be a photoelectric sensor having a accommodating portion for accommodating a surface opposite to the mounting surface of the first substrate.
이와 같이 강성이 높은 베이스 프레임을 이용함으로써, 제2 공간 내에서의 투광/수광 소자의 배치에 따르지 않고, 사용자의 조작력이 과잉 하중이 되어 투광/수광 소자 주위를 왜곡시킬 우려가 없다. 또한, 베이스 프레임을 제2 기판을 지지하는 구조체로서도 이용할 수 있으므로, 전체적으로 컴팩트하고 부품 점수가 적은 광전 센서를 실현할 수 있다.By using the base frame with high rigidity as described above, there is no fear that the user's operating force becomes an excessive load and distorts the periphery of the light transmitting/receiving element regardless of the arrangement of the light transmitting/receiving element in the second space. Further, since the base frame can also be used as a structure for supporting the second substrate, it is possible to realize a photoelectric sensor that is compact overall and has a small number of parts.
[부기(附記)][Bookkeeping]
개구부(193)를 갖는 케이싱(190);a
상기 케이싱(190)의 내부 공간을 상기 개구부 측의 제1 공간과 반대 측의 제2 공간으로 분할하는 하드 기판인 제1 기판(130);a
투광용 광파이버(142)에 검출 광을 투사하는 투광 소자(161);a
수광용 광파이버(143)로부터 검출 광을 수광하는 수광 소자(162);a
상기 투광 소자(161)와 상기 수광 소자(162)가 실장 면(170a, 170b)의 일측방에 기대어 실장되며, 또는 상기 투광 소자(161)와 상기 수광 소자(162)가 실장된 제3 기판(380)과 상기 일측방 측에서 접속되어, 상기 제2 공간에 수용된 제2 기판(170, 370);The
상기 제1 기판(130)의 실장 면 중 상기 제2 기판(170, 370)의 상기 일측방에 대응하는 영역에 실장되며, 상기 개구부(193)를 향하여 정보를 제시하기 위한 발광 소자(131); 및a
상기 제1 기판(130)의 실장 면 중 상기 제2 기판(170, 370)의 상기 일측방과는 반대되는 영역에 실장되며, 상기 개구부(193)로부터 상기 제1 기판(130)으로 향하는 사용자의 조작력을 수용하는 스위치(133);를 구비하는, 광전 센서(100).It is mounted on a region opposite to the one side of the
100…광전 센서, 110…개폐 커버, 121…마스크 시트, 122…셰이딩 패드, 123…버튼 패드, 124…키 톱, 125…관통공, 130…서브 기판, 131…정보용 LED, 132…명시용 LED, 133…택타일 스위치, 134…GND 선, 141…파이버 로크 기구, 142…투광용 광파이버, 143…수광용 광파이버, 146…커넥터 유닛, 147…케이블, 150…베이스 프레임, 151…환상부, 152…빔부, 153…직교부, 154…힌지 수용부, 155…트러스부, 156…배치 면, 157…장착부, 158…배치 면, 159…이음매 후크, 161…투광 LED, 162…수광 PD, 170…메인 기판, 170a…제1 실장 면, 170b…제2 실장 면, 170c…개구 측 가장자리, 170d…바닥부 측 가장자리, 171…GND 랜드, 172…증폭 소자, 173…장착 구멍, 180…실드 판, 180a…제1 면, 180b…제2 면, 180c…제3 면, 181…연장부, 182…절곡부, 183…이음매 구멍, 190…케이싱, 191…상부 삽통 구멍, 192…하부 삽통 구멍, 193…개구부, 200…UI 유닛, 210…표시부, 220…조작부, 221…변경 버튼, 222…결정 버튼, 223…조정 버튼, 370…메인 기판, 380…투광/수광 기판100… Photoelectric sensor, 110... Opening/closing cover, 121... Mask sheet, 122... Shading pad, 123… button pad, 124... key top, 125… through hole, 130... Sub board, 131... Informational LED, 132… Bright LED, 133… Tactile switch, 134... GND line, 141... Fiber lock mechanism, 142... Light-transmitting optical fiber, 143... Optical fiber for light receiving, 146... connector unit, 147... cable, 150… Base frame, 151… Annular part, 152... Beam part, 153... Orthogonal part, 154... Hinge receiving portion, 155 . . . Truss section, 156... Placement side, 157… Mounting part, 158... Placement side, 159... seam hook, 161… Emissive LED, 162... Receiver PD, 170… main board, 170a... The first mounting surface, 170b... The second mounting surface, 170c... Aperture side edge, 170d… bottom side edge, 171... GND Land, 172… Amplifying element, 173... Mounting holes, 180… Shield plate, 180a... 1st side, 180b... 2nd side, 180c... 3rd page, 181... extension, 182... Bend, 183... seam hole, 190… Casing, 191… upper insertion hole, 192... lower insertion hole, 193 ... opening, 200... UI unit, 210... display unit, 220... operation unit, 221 ... Change button, 222… decision button, 223... Adjustment button, 370… Main board, 380... Transmitting/receiving substrate
Claims (5)
상기 케이싱의 내부 공간을 상기 개구부 측의 제1 공간과, 반대 측의 제2 공간으로 분할하는 하드(hard) 기판인 제1 기판;
투광용 광파이버에 검출 광을 투사하는 투광 소자;
수광용 광파이버로부터 검출 광을 수광하는 수광 소자;
상기 투광 소자와 상기 수광 소자가 실장(實裝) 면의 일측방에 기대어 실장되거나, 또는 상기 투광 소자와 상기 수광 소자가 실장된 제3 기판과 상기 일측방 측에서 접속되어, 상기 제2 공간에 수용된 제2 기판;
상기 제1 기판의 실장 면 중 상기 제2 기판의 상기 일측방에 대응하는 영역에 실장되며, 상기 개구부를 향하여 정보를 제시하기 위한 발광 소자; 및
상기 제1 기판의 실장 면 중 상기 제2 기판의 상기 일측방과는 반대되는 영역에 실장되며, 상기 개구부로부터 상기 제1 기판으로 향하는 사용자의 조작력을 수용하는 스위치;
를 구비하는, 광전 센서.a casing having an opening;
a first substrate as a hard substrate dividing the inner space of the casing into a first space on the side of the opening and a second space on the opposite side;
a light projecting element for projecting detection light onto the light projecting optical fiber;
a light receiving element for receiving detection light from the light receiving optical fiber;
The light-transmitting element and the light-receiving element are mounted leaning on one side of a mounting surface, or are connected to the third substrate on which the light-transmitting element and the light-receiving element are mounted on the one side, and in the second space a second substrate accommodated;
a light emitting device mounted on a region corresponding to the one side of the second substrate among the mounting surfaces of the first substrate and configured to present information toward the opening; and
a switch mounted on an area opposite to the one side of the second substrate among the mounting surfaces of the first substrate and receiving a user's operating force from the opening toward the first substrate;
A photoelectric sensor comprising a.
상기 발광 소자에 대응한 관통공(貫通孔)이 설치되어, 상기 제1 기판의 실장 면에 밀착하여 배치된 차광판을 구비하는, 광전 센서.The method according to claim 1,
A photoelectric sensor comprising a light shielding plate provided with a through hole corresponding to the light emitting element and disposed in close contact with a mounting surface of the first substrate.
상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 장착되는 베이스 프레임을 구비하고,
상기 베이스 프레임은, 상기 제1 기판의 주위를 수용하는 환상부와, 상기 환상부를 가로지르는 빔부와, 상기 환상부에 직교하여 연장되는 직교부를 갖는, 광전 센서.The method according to claim 1 or 2,
and a base frame on which the first substrate and the second substrate are mounted;
The base frame has an annular portion for accommodating a periphery of the first substrate, a beam portion crossing the annular portion, and an orthogonal portion extending perpendicular to the annular portion.
상기 투광용 광파이버 및 상기 수광용 광파이버를 착탈 가능하게 보유하는 파이버 로크 기구(fiber locking mechanism);
를 구비하고,
상기 파이버 로크 기구는 상기 베이스 프레임의 상기 직교부에 지지되어 있는, 광전 센서.4. The method of claim 3,
a fiber locking mechanism for removably holding the light transmitting optical fiber and the light receiving optical fiber;
to provide
and the fiber lock mechanism is supported on the orthogonal portion of the base frame.
상기 제1 기판은, 상기 발광 소자 및 상기 스위치가 실장된 영역을 둘러싸는 GND 선을 갖는, 광전 센서.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The first substrate has a GND line surrounding a region in which the light emitting element and the switch are mounted, the photoelectric sensor.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |