(57)【要約】【課題】投光器と受光器との光軸調整を行う際、投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを認識しやすくすることで光軸調整を容易に行うことができる光電センサを提供する。【解決手段】前面カバー２３は受光器１のケースの一部をなし、投光器から出射された出射光を通過させる受光窓２３ａを有する。受光素子４１は、受光器１のケース１０内に設けられ、前面カバー２３の受光窓２３ａを通過した出射光を受光する。白色膜６３は、受光器における受光素子４１の光軸Ｌ１上において、受光素子４１の前面側に、前面カバー２３の受光窓２３ａからの出射光（赤色レーザ光）を通過させる受光窓２３ａよりも小さな通過窓６３ａを有し、通過窓６３ａを除く部分が出射光（赤色レーザ光）の照射位置が視認できる反射率を有する反射面となっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光器から出射された可視光を、前記投光器に対向配置された受光器で受光する光電センサにおいて、
前記受光器の前面において前記投光器から出射された出射光を通過させる受光窓を有するケースと、
前記受光器のケース内に設けられ、前記受光窓を通過した前記出射光を受光する受光素子と、
前記受光器における前記受光素子の光軸上において、前記受光素子の前面側に、前記受光窓からの前記出射光を通過させる前記受光窓よりも小さな通過窓を有し、当該通過窓を除く部分が前記出射光の照射位置が視認できる反射率を有する反射面となっているスクリーン部材と、
を備えたことを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
前記スクリーン部材のスポット形成面は白色系面であることを特徴とする請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記白色系面は白色系塗料の塗布面であることを特徴とする請求項２に記載の光電センサ。
【請求項４】
前記出射光は赤色光であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光電センサ。
【請求項５】
前記赤色光は赤色レーザ光であることを特徴とする請求項４に記載の光電センサ。
【請求項６】
前記通過窓が、前記出射光の光芒よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電センサ。
【請求項７】
前記通過窓は、円形であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投光器と受光器とが対向配置されている光電センサ（透過型の光電センサ）、特に、レーザを使った光電センサにおいては、長距離、微小検出を可能としているため、投光器の光はかなり細く絞られた光となっている。従って、光軸調整は厳密に行う必要がある。特許文献１においては受光器の受光部が不可視光の受光で可視光を発する材料で形成することにより受光素子の位置する部分に光軸を一致させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−７４０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようにレーザを使った光電センサにおいては投光器の光は細く絞られた光となっており光軸調整は厳密に行う必要があるが、細い光の光軸を調整すること自体も難しく、その上、長距離で使われることが多い。そのため、仮にレーザ光が可視光であるとしても、作業者が投光器の調整を行なう際に、受光器に照射される光の位置（スポット位置）が見えづらく作業が煩わしいものとなっている。
【０００５】
本発明の目的は、投光器と受光器との光軸調整を行う際、投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを認識しやすくすることで光軸調整を容易に行うことができる光電センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、投光器から出射された可視光を、前記投光器に対向配置された受光器で受光する光電センサにおいて、前記受光器の前面において前記投光器から出射された出射光を通過させる受光窓を有するケースと、前記受光器のケース内に設けられ、前記受光窓を通過した前記出射光を受光する受光素子と、前記受光器における前記受光素子の光軸上において、前記受光素子の前面側に、前記受光窓からの前記出射光を通過させる前記受光窓よりも小さな通過窓を有し、当該通過窓を除く部分が前記出射光の照射位置が視認できる反射率を有する反射面となっているスクリーン部材と、を備えたことを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、スクリーン部材は、受光器における前記受光素子の光軸上において、受光素子の前面側に、受光窓からの出射光を通過させる受光窓よりも小さな通過窓を有し、通過窓を除く部分が出射光の照射位置が視認できる反射率を有する反射面となっているので、投光器と受光器との光軸調整を行う際に投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを容易に認識することができ、これにより光軸調整を容易に行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光電センサにおいて、前記スクリーン部材のスポット形成面は白色系面であることを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、各種波長の可視光について視認性に優れている。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の光電センサにおいて、前記白色系面は白色系塗料の塗布面であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明によれば、容易に白色系面を形成することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光電センサにおいて、前記出射光は赤色光であることを要旨とする。
請求項４に記載の発明によれば、投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを認識する上で好ましい。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の光電センサにおいて、前記赤色光は赤色レーザ光であることを要旨とする。
請求項５に記載の発明によれば、スポット径が小さいレーザ光において投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを認識する上で好ましい。
【００１２】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電センサにおいて、前記通過窓が、前記出射光の光芒よりも小さいことを要旨とする。
請求項６に記載の発明によれば、光軸が不一致の場合、スポットがスクリーン部材に照射されている状況から光軸が一致したときの視認性に優れており光軸がしやすい。
【００１３】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光電センサにおいて、前記通過窓は、円形であることを要旨とする。
請求項７に記載の発明によれば、スポットがスクリーン部材の透過窓に一致したか否かを正確に認識することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、投光器と受光器との光軸調整を行う際、投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを認識しやすくすることで、光軸調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態におけるレーザセンサの受光器の正面図。
【図２】レーザセンサの受光器の斜視図。
【図３】レーザセンサの受光器の分解斜視図。
【図４】図１のＡ−Ａ線での受光器の縦断面図。
【図５】（ａ）は樹脂製カバーおよび白色膜の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。
【図６】作用を説明するための受光器の正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態の光電センサは、投光器と受光器とが対向配置された透過型の光電センサであり、受光器において投光器から出射された可視光を受光する。また、本実施形態の光電センサはレーザセンサであって、可視光のレーザ光のうち赤色レーザ光を投光器から出射して受光器において受光する。
【００１７】
図１には受光器の正面図を、図２には斜視図を、図３には分解斜視図を、図４には図１のＡ−Ａ線での縦断面図を示す。図２，３，４において左側から投光器（図示略）の発する光（赤色レーザ光）を受光する。
【００１８】
図１，２に示すように、受光器１の本体１０は、全体形状がほぼ直方体をなし、赤色レーザ光を受光する面Ｓ１は縦長の長方形状をなしている。本体１０には取付孔１０ａが設けられている。受光器の本体１０の下面からケーブル１１が延びている。
【００１９】
光電センサにおける受光器１の本体１０は、図１，２に示すように、樹脂製ケース２０を備えている。樹脂製ケース２０は、ベース部材２１と背面カバー２２と前面カバー２３を備えている。また、受光器１は図１，３に示すように回路基板３０、光ＩＣ４０（受光素子４１）、表示灯５０等を備えている。図３は前面カバー２３を取り外した状態での分解斜視図である。
【００２０】
ベース部材２１に対し回路基板３０が立設した状態で当接し、この状態で回路基板３０がベース部材２１に支持されている。
回路基板３０の一方の面（前面）３０ａにおいて受光用光ＩＣ（受光素子）４０が回路基板３０のほぼ中央部に実装されている。図３に示すように、受光用光ＩＣ４０は、光電素子としての受光素子４１と処理回路とをワンチップ化したものである。回路基板３０の一方の面３０ａに直交する方向が受光素子４１の光軸Ｌ１となっており、光軸方向からの光を受光素子４１で受光すると、その光量に応じた電気信号に変換される。そして、受光用光ＩＣ４０の処理回路において増幅等の信号処理が行なわれる。また、受光用光ＩＣ４０（受光素子４１）の駆動は回路基板３０に形成された駆動回路により行なわれる。このようにして、回路基板３０と受光素子４１との関係について、受光素子４１の光軸方向と直交する方向に回路基板３０が配置されている。
【００２１】
また、図４に示すように、回路基板３０の他方の面（後面）３０ｂにおいて電子ボリューム３１が回路基板３０のほぼ中央部に実装されている。この電子ボリューム３１は連結部材３２により受光器本体１０の背面部に露出する操作部材３３に連結されている。そして、外部から操作部材３３を回動操作することにより電子ボリューム３１の可変抵抗値を調整して受光感度等を調整することができるようになっている。
【００２２】
さらに、回路基板３０の両面には各種の電子部品（トランジスタ、ダイオード等）が実装されている。これら実装部品により駆動回路が形成されている。具体的には、例えば、図３，４に示すように回路基板３０の一方の面（前面）３０ａには複数のダイオード４２が受光用光ＩＣ４０の下方に接近して実装されている。
【００２３】
また、回路基板３０の一方の面（前面）３０ａにおいて表示灯５０が回路基板３０の上端部に実装されている。表示灯５０は緑色ＬＥＤ５１と橙色ＬＥＤ５２よりなる。緑色ＬＥＤ５１は受光量が一定量以上となると（受光素子への入光量が安定すると）点灯する。橙色ＬＥＤ５２は検出表示灯であって、物体があるか否かに基づいて点灯する。この表示灯５０（緑色ＬＥＤ５１、橙色ＬＥＤ５２）の駆動は回路基板３０に形成された駆動回路により行なわれる。
【００２４】
回路基板３０の下部にはケーブル１１が接続され、ケーブル１１を介して受光器本体１０に電源が供給される。
図３に示すように、回路基板３０の前面３０ａには、シールド板６０、導電フィルム６１、樹脂製カバー６２が設けられている。
【００２５】
金属製のシールド板６０は一方の面が開口する四角箱型をなし、回路基板３０に対しシールド板６０で回路基板３０の前面に実装された光ＩＣ４０等の電子部品を覆うように配置されている。シールド板６０には長穴形の貫通孔６０ａが設けられ、貫通孔６０ａを通過した赤色レーザ光が受光用光ＩＣ４０の受光素子４１に送られる。シールド板６０の前面には透明な導電フィルム６１を介して樹脂製カバー６２が配置されている。樹脂製カバー６２は絶縁性の黒色樹脂よりなる。樹脂製カバー６２はシールド板６０を覆う状態で回路基板３０に装着されている。詳しくは、樹脂製カバー６２の本体部６２ａから突出する脚部６２ｂを回路基板３０の貫通孔３０ｃに嵌入することにより樹脂製カバー６２が回路基板３０に固定されている。
【００２６】
樹脂製カバー６２には円形の貫通孔６２ｃが設けられ、貫通孔６２ｃを通過した赤色レーザ光が受光用光ＩＣ４０の受光素子４１に送られる。また、シールド板６０は回路基板３０におけるグランドラインと接続されている。これによって、シールド板６０により回路基板３０に実装した電子部品（光ＩＣ４０等）がシールドされ、外部からの電磁ノイズの影響を受けないようになっている。このとき、シールド板６０に導電フィルム６１を被せていることで、シールド板６０に空いている貫通孔６０ａの部分を空間的に閉鎖して、外来ノイズから空間的に遮断している。
【００２７】
また、図３，４に示すように、回路基板３０の前面側には前面カバー２３がベース部材２１に装着されている。前面カバー２３は赤色よりなる。前面カバー２３は回路基板３０の前面３０ａのうちの表示灯５０の配置部分およびケーブル１１の接続部を除く部位を覆っている。前面カバー２３の前面での中央部には長方形状をなす受光窓２３ａが形成されている。詳しくは、受光窓２３ａは前面カバー２３の前面よりも窪んでおり、かつ、その表面は平滑にされており、これにより投光器からの赤色レーザ光を通過可能となっている。この受光窓２３ａを通過した赤色レーザ光（投光器の出射光）が受光用光ＩＣ４０の受光素子４１で受光される。このようにして、前面カバー２３は、受光器のケースの一部をなし、受光器の前面において投光器から出射された出射光を通過させる受光窓２３ａを有している。そして、受光窓２３ａを通過した出射光（赤色レーザ光）がケース内の受光素子４１で受光される。
【００２８】
また、図５に示すように、樹脂製カバー６２の前面には白色膜６３が形成されている。この白色膜６３は樹脂製カバー６２の前面に白色系塗料を塗布することにより形成したものである。長方形をなす白色膜６３における中央部には円形の通過窓６３ａが設けられている。この通過窓６３ａは貫通孔である。樹脂製カバー６２の貫通孔６２ｃは前面側ほど拡径されており（断面形状でテーパ面となっており）、通過窓６３ａは樹脂製カバー６２の貫通孔６２ｃの最大径と同じ寸法となっている。即ち、樹脂製カバー６２の前面に白色系塗料を塗布して白色膜６３を形成するときに、樹脂製カバー６２の貫通孔６２ｃにより白色膜６３にも貫通孔、即ち、通過窓６３ａが形成される。白色膜６３の通過窓６３ａは、前面カバー２３の受光窓２３ａよりも小さい。詳しくは、光軸Ｌ１に交差（直交）する面での前面カバー２３の受光窓２３ａの面積に比べて、光軸Ｌ１に交差（直交）する面での白色膜６３の通過窓６３ａの面積が小さくなっている。白色膜６３は赤色レーザ光を全反射する。即ち、通過窓６３ａを除く部分が赤色レーザ光に対する高反射率の反射面となっている。
【００２９】
このようにして、スクリーン部材としての白色膜６３は、通過窓６３ａを除く部分が出射光（赤色レーザ光）の照射位置が視認できる反射率を有する反射面となっている。具体的には、反射率は５０％以上である。好ましくは１００％（全反射）であるとよい。反射率については高ければ高いほどよいが、要は、本体ケースで使用される代表的な黒色樹脂よりも反射率が高ければ従来よりも見やすくなる。また、通過窓６３ａは出射光（赤色レーザ光）の光芒よりも小さくなっている。
【００３０】
封止樹脂２４は、ケース２０の水密性を確保するためのものであって、ベース部材２１と背面カバー２２と前面カバー２３とを組み付けた状態で、これら部材間の境界部分、ケーブル１１との境界部（ケーブル１１の封止部）、および、表示灯５０を封止樹脂２４で封止している。詳しくは、封止樹脂２４は、回路基板３０の上部での表示灯５０（緑色ＬＥＤ５１、橙色ＬＥＤ５２）よりも下部の部位を封止するとともに、表示灯５０（緑色ＬＥＤ５１、橙色ＬＥＤ５２）を封止している。封止樹脂２４は、表示灯５０の光を透過する透光性樹脂よりなる。具体的には、半透明樹脂（例えばグレースモーク樹脂）を用いることができる。これにより、外部から表示灯５０の光を認識することができる。
【００３１】
次に、このように構成したレーザセンサの光軸調整方法について説明する。
今、投光器と受光器１とが仮止め状態で支持され、光軸調整可能な状態となっている。この状態で、図６に示すように、投光器からの赤色レーザ光は前面カバー２３の受光窓２３ａを通って樹脂製カバー６２の前面に配した白色膜６３に照射される。
【００３２】
このとき、白色膜６３においては通過窓６３ａを除く部分が高反射率の反射面により形成されているので赤色レーザ光を全反射する。その結果、レーザスポットが図６にハッチングを付した箇所（符号７０を付した箇所）のように視認することができる。つまり、スポット位置を容易に確認することができる。図６の場合にはレーザスポットが白色膜６３の通過窓６３ａの上側に位置しており、レーザスポットと白色膜６３の通過窓６３ａとがずれている。この場合には投光器からの赤色レーザ光を受光用光ＩＣ４０の受光素子４１で受光することができない。つまり、光軸がずれている。
【００３３】
そこで、投光器または受光器１の相対位置の調整を行って投光器からの赤色レーザ光のレーザスポットが白色膜６３の通過窓６３ａに一致するように光軸を調整する。これにより、投光器からの赤色レーザ光が受光用光ＩＣ４０の受光素子４１で受光できるようになる。
【００３４】
レーザセンサでの光軸調整について詳しくは、レーザセンサの投光器の光は細く絞られた光となっており光軸調整は厳密に行う必要があり、細い光の光軸を調整する際に白色膜６３にレーザスポットを映し出すことにより光軸を容易に行なうことができる。特に、レーザセンサにおいて長距離で使われる場合において作業者が投光器の調整を行なう際に受光器に照射される光の位置（スポット位置）が見えやすく作業を容易に行なうことができる。
【００３５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）スクリーン部材としての白色膜６３を、受光器における受光素子４１の光軸Ｌ１上において、受光素子４１の前面側に、前面カバー２３の受光窓２３ａからの出射光（赤色レーザ光）を通過させる受光窓２３ａよりも小さな通過窓６３ａを有し、通過窓６３ａを除く部分が出射光（赤色レーザ光）の照射位置が視認できる反射率を有する反射面となっている。よって、投光器と受光器１との光軸調整を行う際に投光器からの光（投光）のスポットが受光器１のどの位置に当たっているのかを容易に認識することができ、これにより光軸調整を容易に行うことができる。
【００３６】
（２）スクリーン部材（白色膜６３）のスポット形成面は白色系面であるので、各種波長の可視光について視認性に優れている。
（３）白色系面（白色膜６３）は白色系塗料の塗布面であるので、容易に白色系面を形成することができる。
【００３７】
（４）出射光は赤色光であるので、投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを認識する上で好ましい。
（５）赤色光は赤色レーザ光であるので、スポット径が小さいレーザ光において投光器からの光（投光）のスポットが受光器のどの位置に当たっているのかを認識する上で好ましい。
【００３８】
（６）通過窓６３ａが出射光の光芒よりも小さいので、光軸が不一致の場合、「●」のスポットがスクリーン部材に照射されていて、光軸が一致した状態となったときに「●」から「○」となって視認できるため、光軸調整をしやすい。
【００３９】
（７）通過窓６３ａは円形であるので、スポットが図６の紙面の上下左右方向に一致したか否かを正確に認識することができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
【００４０】
・光電センサとしてレーザセンサに適用したが、これに限るものではなく、レーザ光以外の光を用いた光電センサに適用してもよい。
・図５に示した樹脂製カバー６２の前面に白色膜６３を形成することによりスクリーン部材を構成したが、これに代わり、シールド板６０により通過窓を有するスクリーン部材を構成してもよい。つまり、シールド板６０は金属よりなり、この金属製シールド板に受光窓２３ａよりも小さな所定の大きさの光のみを通過させる通過窓を形成する。この場合においても、通過窓を除く部分が高反射率の反射面により形成され、投光器と受光器１との光軸調整を行う際、投光器からのレーザスポットを視認することができる。
【００４１】
・白色の部材以外でもスクリーン部材になりうる。白色であると、赤色光に対して高反射させることができる。また、赤色光以外の可視光に対しても高反射材料となる。ただし、白色以外の色でも高い反射を行なわせることができる。
【００４２】
・スクリーン部材における通過窓について、貫通孔で構成する以外にも透明な部材で構成してもよい。つまり、通過窓は光学的な空間であればよく、投光器からの光のみを通過させる機能を有しさえすればよい。
【００４３】
・スクリーン部材に、通過窓を中心とする基準マーク（ターゲットマーク、例えば「＋」マーク）を付してもよい。これにより、光軸調整の際に位置合わせをしやすくなる。
・スクリーン部材の透過窓は縦割スリットや横割スリットでもよい。つまり、スリットの形成方向に直交する方向についてはスリット形状で位置が分かる（縦割スリットの場合は、左右方向の位置が把握でき、横割スリットの場合は、上下方向の位置が把握できる）。スリットの形成方向についてはスリットに（正確にはスリットの近くに）基準位置を示すマークを付けておくとよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…受光器、２０…ケース、２３…前面カバー、２３ａ…受光窓、４１…受光素子、６３…白色膜、６３ａ…通過窓。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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