光电传感器制造技术

一种长距离型的光电传感器，可以提高有关投射光束各个方面的设定自由度。该光电传感器一体或者分体地具有向检测对象区域投射检测媒体光的投射光部和接收来自前述检测对象区域的反射光或者透射光的接收光部，前述投射光部中包含有产生检测媒体光的光源和投射光透镜，前述投射光透镜用于使来自前述光源的检测媒体光平行化或者聚光，并将射束光点或者聚焦点形成在前述检测对象区域内。前述投射光部中还包含有偏角调整装置，可微调从投射光部向检测对象区域投射的检测媒体光的光轴偏角。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种将投射接收光作为媒体来检测对象物的光电传感器，特别是涉及一种可提高有关从投射光部发出的检测媒体光(投射光束)的光学设定自由度的光电传感器。
技术介绍
例如在日本公开专利特开2001-264453号公报等中公开了用于在工厂的生产线等上检测物体的有无的长距离型的光电传感器。这种光电传感器一般构成为具有传感头单元和放大单元的放大分离型光电传感器。传感头单元具有检测规格各不相同的各种类型的产品，例如在离开传感器的前方70±15mm的位置上实现了光点直径为50μm的极小光点反射型，例如在离开传感器的前方1m的位置上实现了光点直径约1.5mm并将其通过反射镜而返回传感头的直线光返回型，例如在离开传感器的前方300mm的位置上实现了面宽约70mm的线状断面光束的长距离面反射型等等。为了正确地进行物体检测，这种长距离型的光电传感器必须设定在使检测媒体光即投射光束总是与检测对象相配合的最佳状态下。但是，有关该投射光束的设定，现有技术中存在各种各样的问题。其一是关于投射光束的光轴偏角的问题。实际的产品中，通常投射光束的偏角精度好的为±2度，差的则有±5度左右的偏角。在此，若投射光束的光轴偏离2度，则在前方300mm处就表现为光轴偏离10mm。存在光轴偏角的原因主要是投射光透镜和投射光元件(光源)之间的偏心，为了消除该偏心，必须对传感头的各构成部件的精度有非常高的要求，从成本上考虑难以实现。所以在安装传感器时，无论怎样提高传感头壳体与支撑部件之间的定位精度，因为传感头本身对投射光束就具有光轴偏角，所以难以使投射光束的光轴朝向正确的方向。因此，在实际的安装现场，需要在传感头壳体和支撑部件之间插入角度及位置调整机构，不仅成本高而且安装作业麻烦。特别是这种长距离型的光电传感器安装时的光轴调整范围是微妙的，所以要实现既可自由变更角度又可以确实在角度调整后的状态下进行固定的角度调整机构是极其困难的，即使终于完成了角度调整，为了固定而紧固螺栓时的紧固应力也容易再次发生光轴偏移。其二是针对传感器头体内的构成部件，即使基本上不作改变，但是若投射光束的形状规格(收束光线、发散光线、夹缝光等)不同，必须购入与此相配的各不相同的传感器产品，这就加大了用户这部分的负担，即使对厂商来说，从制造成本以及产品管理方面来看，增加传感器产品的品种也会导致成本的提高。
技术实现思路
本技术是着眼于上述问题点，其目的是在这种长距离型的光电传感器中，提高有关于投射光束的各个方面的设定自由度。本技术的更具体的一个目的在于提供一种光电传感器，即使固定了传感头壳体，也可以微调投射光束的光轴偏角。本技术的更具体的另一个目的在于提供一种光电传感器，即使传感头壳体本身维持通用，也能自由设定投射光束的形状。参照说明书的以下的叙述，本领域技术人员当可容易理解本技术的更进一步的其他目的以及作用效果。本技术的光电传感器一体或者分体地具有向检测对象区域投射检测媒体光的投射光部和接收来自前述检测对象区域的反射光或者透射光的接收光部。在此，所谓“一体”是指反射型传感器，而“分体”则是指透射型光电传感器。在前述投射光部包含有产生检测媒体光的光源和投射光透镜，该投射光透镜用于使来自前述光源的检测媒体光平行化或者聚光，并使射束光点或者聚焦点形成在前述检测对象区域内。在此，为了形成聚焦点，作为“光源”最好采用激光光源，但并不限于此。所谓“平行化”不仅仅是形成完全的平行光的情况，也包含形成在检测对象区域中并不过宽而能够形成射束光点程度的发散光的情况(基本平行化)。另外，前述投射光部中还包含有偏角调整装置，可微调从投射光部向检测对象区域投射的检测媒体光的光轴偏角。按照这样的结构，因为包含有即使因投射光透镜和投射光元件(光源)之间的偏心等原因而存在投射光束的光轴偏角也能微调检测媒体光(投射光束)的光轴偏角的偏角调整装置，所以使用该偏角调整装置对光轴偏角进行微调，就可以修正产品自身所具有的光轴偏角。而且，按照本技术，即使在现场安装完成后，也可微调投射光束的光轴偏角，所以即使要进行光轴配合而牢固地安装，因安装时的旋拧应力而发生光轴偏移的情况下，使用该偏角调整装置也不必再次重新安装，就可以进行光轴整合。如前面所述，按照本技术，不需要客户方在传感头和支撑部件之间另外准备角度调整机构，就可以简单地进行安装作业，因为用户方不需要特别的安装工具或角度调整机构，所以也能够降低成本。作为本技术光电传感器的前述偏角调整装置，可以采用具有平面的检测媒体光入射面和射出面并根据相对于前述检测媒体光的配置状态变化而使检测媒体光的入射角变化的玻璃等透射性媒质。作为本技术光电传感器的偏角调整装置，最好采用插入前述光源和前述投射光透镜之间的光路上(为非平行光束)并且可绕与该光路正交的轴转动地被支撑着的平行平面玻璃。在此，所谓“平行平面玻璃”是指具有均匀的一定厚度并且两面相互平行的玻璃板。按照这样的结构，平行平面玻璃可绕与光源和投射光透镜之间的光路正交的轴转动地被支撑着，所以当平行平面玻璃转动时，相对于平行平面玻璃的入射角发生变化，结果，根据斯涅耳定律，在入射点及射出点光路弯折，从射出侧看的情况下，光源的位置略微向与光轴正交的方向移动。结果，检测对象区域的聚焦点也随着上述假想的光源的移动而略微偏移，从而能够微调投射光束的光轴偏角。这时，伴随着平行平面玻璃的转动的假想的光源的移动量是极其微少的，所以相对于平行平面玻璃的转动的光轴偏角的调整量是极其平缓的，可以进行高精度的微调。另外，若减小平行平面玻璃的厚度，则该调整量就变得更加平缓，所以调整该厚度可以作成与用途相符的恰当的产品。本技术的优选实施例中，前述光源和前述投射光透镜一体地被固定在光学基座上，并且前述平行平面玻璃经玻璃夹框可转动地被支撑在光学基座上，在前述玻璃夹框上还设置有转动操作用的旋钮操作件。按照这样的结构，使旋钮操作件转动就可以直接使平行平面玻璃转动，伴随于此，从光源至投射光透镜的光路适当弯折，光源的位置假想偏移，由此可以微调光轴偏角。而且，光源、投射光透镜及玻璃夹框都同定在共用的光学基座上，所以容易进行光学定位，同时通过光学部件的一体化也能够获得制作方面的种种优点。这时，若经橡胶等缓冲件将玻璃夹框可转动地支撑在光学基座上，就可以避免因冲击或振动而使平行平面玻璃发生摇摆，也就能够避免检测对象区域内的聚焦点发生变动。上述本技术的光电传感器中，还可以具有光芒调整装置，用于调整从前述投射光透镜射出的光线的聚焦点距离。例如通过利用上述平行平面玻璃的光轴偏角的微调，使光轴偏角的变动的同时还使光路长产生变动，有可能使聚焦点的位置即聚光位置发生偏移，或者射束光点的大小发生变化。即使在这种情况下，若设置有光芒调整装置，在调整光轴偏角后，用光芒调整装置调整聚焦点距离，就可以以正好聚焦于检测对象物上的状态或者以期望的射束光点的大小进行光轴偏角的微调，可以提高使用便利性。在本技术优选的实施例中，前述光芒调整装置包含有可沿其光轴进退自如地支撑前述投射光透镜的螺杆机构，并且在螺杆的端部设置有转动操作用的旋钮操作件。按照这样的结构，转动操作旋钮操作件使螺杆机构动作，使投射光透镜沿该光轴进行细微的进退，由此可进行高精度的光芒微调。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电传感器，其特征在于一体或者分体地具有向检测对象区域投射检测媒体光的投射光部和接收来自前述检测对象区域的反射光或者透射光的接收光部；在所述投射光部中包含有产生检测媒体光的光源和投射光透镜，该投射光透镜用于使来自该光源的检测媒体光平行化或者聚光，在所述检测对象区域形成射束光点或者聚焦点；在所述投射光部中还包含有偏角调整装置，可微调从投射光部向检测对象区域投射的检测媒体光的光轴偏角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：及川贵弘，千贺匡，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]