(57)【要約】【課題】  単純な構成のセンサハウジングを利用して光学ユニットを提供する。【解決手段】  光学ユニット１は、投受光機能を有する光学センサ５１をセンサハウジング２で保持する。センサハウジング２は光学センサ５１のパッケージ５２を保持する保持部６と、センサハウジング２を貫通する固定穴１３と、固定穴１３の軸方向中間に位置するスリット９を備える。保持部６に光学センサ５１を嵌め、固定穴１３にネジ４を挿入してこのネジ４を基材５に締結すると、スリット９が狭くなる方向に保持部６の形状が弾性変形して光学センサ５１が固定されるとともに、センサハウジング２が基材５に固定される。【選択図】        図１ 
2005064389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と受光素子を単一のパッケージに収納した光学センサを保持するセンサハウジングにおいて、
光の進行方向を変更する光路変更手段と、
基材に締結される締結手段が挿入される固定穴と、
前記締結手段を前記固定穴に挿入して前記基材に締結することで、前記光学センサの前記パッケージを挟持する挟持手段と
を備えたことを特徴とするセンサハウジング。
【請求項２】
前記光路変更手段に対して前記光学センサを一定の角度で保持する位置規制手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のセンサハウジング。
【請求項３】
前記固定穴を長穴形状とした
ことを特徴とする請求項１記載のセンサハウジング。
【請求項４】
前記固定穴の軸方向の中間にスリットを備えて前記挟持手段を二分割した
ことを特徴とする請求項１記載のセンサハウジング。
【請求項５】
前記光路変更手段は反射ミラーで一定の角度で固定した
ことを特徴とする請求項１記載のセンサハウジング。
【請求項６】
本体の仮位置決めを行う粘着手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のセンサハウジング。
【請求項７】
金属もしくは樹脂で前記本体を構成した
ことを特徴とする請求項１記載のセンサハウジング。
【請求項８】
発光素子と受光素子を単一のパッケージに収納した光学センサをセンサハウジングで保持した光学ユニットにおいて、
前記センサハウジングは、
光の進行方向を変更する光路変更手段と、
基材に締結される締結手段が挿入される固定穴と、
前記締結手段を前記固定穴に挿入して前記基材に締結することで、前記光学センサの前記パッケージを挟持する挟持手段と
を備えたことを特徴とする光学ユニット。
【請求項９】
前記センサハウジングは、前記光路変更手段に対して前記光学センサを一定の角度で保持する位置規制手段を備えた
ことを特徴とする請求項８記載の光学ユニット。
【請求項１０】
前記固定穴を長穴形状とした
ことを特徴とする請求項８記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記センサハウジングは、前記固定穴の軸方向の中間にスリットを備えて前記挟持手段を二分割した
ことを特徴とする請求項８記載の光学ユニット。
【請求項１２】
前記光路変更手段は反射ミラーで前記センサハウジングに一定の角度で固定される
ことを特徴とする請求項８記載の光学ユニット。
【請求項１３】
前記センサハウジングの仮位置決めを行う粘着手段を備えた
ことを特徴とする請求項８記載の光学ユニット。
【請求項１４】
前記センサハウジングは金属もしくは樹脂で構成される
ことを特徴とする請求項８記載の光学ユニット。
【請求項１５】
前記光学センサは、
前記パッケージの内部を仕切って第１のキャビティと第２のキャビティを形成するとともに、前記第１のキャビティ側の面に前記発光素子が実装され、前記第２のキャビティ側の面に前記受光素子が実装されるダイパッドと、
前記パッケージの一の側壁部から突出し、前記位置規制手段と係合するガイド手段と、
前記第１のキャビティを構成する前記パッケージの一の壁部に設けられ、前記発光素子から出射した光が通る第１の開口部と、
前記第２のキャビティを構成する前記パッケージの他の壁部に設けられ、前記受光素子へ入射する光が通る第２の開口部と、
前記発光素子から出射された光を集光する投光手段と、
前記第２の開口部に取り付けられて、外部からの光を集光する集光手段と
を備えたことを特徴とする請求項９記載の光学ユニット。
【請求項１６】
前記ガイド手段は前記ダイパッドと一体に構成される
ことを特徴とする請求項１５記載の光学ユニット。
【請求項１７】
前記第１の開口部は前記発光素子から出射した光を絞る形状を有することを特徴とする請求項１５記載の光学ユニット。
【請求項１８】
前記投光手段は球状のボールレンズであることを特徴とする請求項１５記載の光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投受光機能を有する光学センサを保持するセンサハウジングおよび光学ユニットに関する。詳しくは、光学センサの固定とセンサハウジング自身の固定を１本の締結手段で行えるようにして、センサハウジングの構造の単純化および小形化を図るものある。
【背景技術】
【０００２】
発光素子および受光素子を備えた光学ユニットは、被検出物の有無を検出する光学センサ等として用いられる。従来の光学ユニットは、発光素子および受光素子がそれぞれ独立したパッケージにより構成され、これら発光素子および受光素子と、レンズやミラー等を筐体内に取り付けて構成される。
【０００３】
光学センサとして用いられる光学ユニットでは、被検出物の検出距離等に応じて各部品の構成が予め設定されている。このため、被検出物の検出距離等に変更が生じると、ユニット全体を交換する必要があった。このため、被検出物の検出距離の変化に１つのユニットで対応できるようにした光学センサが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４４１６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の光学ユニットは、それぞれパッケージに収納された発光素子や受光素子等を筐体に収納して構成されるので、筐体が大型化するという問題がある。筐体が大型化すると、設置場所に制約が生じ、組み込める装置が限られてしまう。
【０００６】
また、被検出物の検出距離等に応じて各部品の構成が予め設定されている構成では、検出距離に応じて複数種類の光学ユニットを用意する必要があり、コストアップになるという問題がある。これに対して、被検出物の検出距離の変化に１つのユニットで対応できるようにした光学センサでは、構成が複雑になり、やはりコストアップになるという問題がある。また、筐体がより大型化するという問題がある。
【０００７】
さらに、筐体の固定構造としては２本のネジを用いる構成が一般的であり、ネジで仮止めした状態での自由度は少なく、照射位置の調整等の微調整の位置出しが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、構造が単純で作業性が良い小形のセンサハウジングおよび光学ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明に係るセンサハウジングは、発光素子と受光素子を単一のパッケージに収納した光学センサを保持するセンサハウジングにおいて、光の進行方向を変更する光路変更手段と、基材に締結される締結手段が挿入される固定穴と、締結手段を固定穴に挿入して基材に締結することで、光学センサのパッケージを挟持する挟持手段とを備えたものである。
【００１０】
本発明に係る光学ユニットは、上述したセンサハウジングを用いたものである。すなわち、発光素子と受光素子を単一のパッケージに収納した光学センサをセンサハウジングで保持した光学ユニットにおいて、センサハウジングは、光の進行方向を変更する光路変更手段と、基材に締結される締結手段が挿入される固定穴と、締結手段を固定穴に挿入して基材に締結することで、光学センサのパッケージを挟持する挟持手段とを備えたものである。
【００１１】
本発明に係るセンサハウジングおよび光学ユニットによれば、光学センサを挟持手段に挟持し、締結手段を固定穴に挿入して基材に締結すると、センサハウジングが基材に固定されるとともに、光学センサがセンサハウジングに固定される。光学センサを交換等する場合は、締結手段を緩めることで、センサハウジングを基材がら取り外すことなく、光学センサを取り外すことができる。
【００１２】
光学センサをセンサハウジングに固定した光学ユニットは、センサハウジングに設けた光路変更手段により、光学センサの発光素子から出射した光を被検出物に照射し、被検出物での反射光を受光素子で受光し、電気信号を出力する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のセンサハウジングは、１つの締結手段で基材への固定と光学センサの固定を行うので、構造が簡単であり、小型化および軽量化を図ることができる。そして、部品点数が少ないことで、コストダウンを図ることができる。
【００１４】
本発明の光学ユニットは、上述したセンサハウジングを用いることで、狭い取り付けスペースで取り付けることができることから、設置場所の制約を少なくすることができる。また、１つの締結手段でセンサハウジングの基材への固定と光学センサのセンサハウジングへの固定を行うので、光学ユニットの取り付けおよび取り付け位置の調整作業が容易に行えるとともに、光学センサとセンサハウジングの交換作業も容易に行え、作業性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の光学ユニットおよびセンサハウジングの実施の形態について説明する。図１は本実施の形態の光学ユニットの構成例を示す斜視図である。本実施の形態の光学ユニット１は、投受光機能を有する光学センサ５１とこの光学センサ５１を保持するセンサハウジング２から構成される。センサハウジング２は光学センサ５１の出射光の光路を変更する反射ミラー３を備えるとともに、この反射ミラー３に対して光学センサ５１を一定の角度で保持する構成を備える。また、センサハウジング２は１本のネジ４で基材５に固定される構成を備え、このネジ４を基材５に締結することで、反射ミラー３との角度を保持したまま光学センサ５１を固定する構成を備える。
【００１６】
まず、センサハウジング２に保持される光学センサ５１の構成について以下に説明する。図２〜図５は本実施の形態の光学センサの構成例を示し、図２は側断面図、図３は平面図、図４は底面図、図５は正面図である。ここで、図２における切断面は図３に示すＡ−Ａ線であるが、後述するパッケージのみを断面で示している。また、図３は光学センサ５１を図２における矢印Ｂ方向から見た平面図であるが、内部構成を示すため後述するカバーを取り付けていない状態で示している。
【００１７】
光学センサ５１は、直方体のパッケージ５２の内部にダイパッド５３を備え、このダイパッド５３の一方の面に発光素子５４を備え、他方の面に受光素子５５を備える。パッケージ５２はモールド成形により構成され、パッケージ５２の大きさは、一例として長辺方向の長さが６〜７ｍｍ程度、短辺方向の長さが３〜４ｍｍ程度、高さが２〜３ｍｍ程度で実現できる。ダイパッド５３、ガイドフィン５６および複数本のリード５７は図示しないリードフレームから構成され、パッケージ５２と一体に成形される。ガイドフィン５６はガイド手段の一例で、パッケージ５２の一の側壁部の外面から突出している。リード５７はパッケージ５２の他の側壁部の外面から突出している
ダイパッド５３は、図２に示すようにパッケージ５２の内部の一部分を高さ方向において仕切るように設けられる。これにより、パッケージ５２の内部には、パッケージ５２の壁部に囲まれてダイパッド５３の一方の面側に第１のキャビティ５８が形成され、ダイパッド５３の他方の面側に第２のキャビティ５９が形成される。この第１のキャビティ５８側に発光のための構成が備えられ、第２のキャビティ５９側に受光のための構成が備えられる。
【００１８】
次に、光学センサ５１における発光側の構成について説明する。発光素子５４は例えばレーザダイオードと、レーザの発光量をモニタして発光パワーを一定に保つためのＰＩＮフォトダイオードから構成されるレーザオンフォトダイオード（ＬＯＰ）である。この発光素子５４は、第１のキャビティ５８に面しているダイパッド５３の一方の面に銀ペースト等を用いて実装される。
【００１９】
第１のキャビティ５８には、所定のリード５７と電気的に導通するランド部５７ａが設けられ、発光素子５４を構成するレーザダイオードやフォトダイオードは、ワイヤ６０によりランド部５７ａと電気的に接続される。ここで、発光素子５４の光の照射方向は、ダイパッド５３の面に対して略平行である。
【００２０】
第１のキャビティ５８は、第１の開口部としてのアパーチャ６１を備える。アパーチャ６１は、第１のキャビティ５８を構成するパッケージ５２の一の壁部である正面側の壁部に設けられ、発光素子５４から出射した光を絞る所定の形状を有する開口で、発光素子５４から出射される光の光学軸上に位置している。発光素子５４から出射した光は、このアパーチャ６１を通ることで所望の形状に絞られたビームとなる。このアパーチャ６１は、パッケージ５２のモールド時に形成される。
【００２１】
第１のキャビティ５８は、ダイパッド５３とアパーチャ６１の間にレンズ保持部６２を備える。このレンズ保持部６２には、発光素子５４から出射された光を集光する投光手段としての投光レンズ６３が取り付けられる。投光レンズ６３は球状のボールレンズで、レンズ保持部６２は、例えばこの投光レンズ６３の直径より小さな直径の穴部をパッケージ５２のモールド時に形成したものである。このレンズ保持部６２に投光レンズ６３が載せられ、ＵＶ硬化樹脂等による接着剤を用いて固定される。
【００２２】
これにより、投光レンズ６３の直径と、レンズ保持部６２が設けられる位置と、レンズ保持部６２の直径の関係から、投光レンズ６３をレンズ保持部６２に取り付けた時の、投光レンズ６３の中心の３次元方向の位置が一義的に決まる。そして、発光素子５４から出射される光の光学軸と投光レンズ６３の中心が一致する位置に投光レンズ６３が取り付けられるように、レンズ保持部６２の直径や高さ等の形状が設定される。また、発光素子５４の発光点と投光レンズ６３との距離によって焦点が決定するので、予め定められている所望の焦点距離が得られる位置に投光レンズ６３が取り付けられるように、レンズ保持部６２の位置が設定される。
【００２３】
このレンズ保持部６２を構成する穴部は、第２のキャビティ５９まで貫通していない。これにより、パッケージ５２の内部において、発光素子５４から出射された光が直接第２のキャビティ５９へ漏れることはない。なお、投光レンズ６３はボールレンズ以外でもよいが、ボールレンズを用いることで、取り付ける際の向きを考慮することなく、所定の位置に取り付けることができる。また、レンズ保持部６２の形状は一例である。
【００２４】
第１のキャビティ５８は、ダイパッド５３の一方の面と対向する部位が開口しており、投光レンズ６３等の実装後に、この開口にカバー６４が取り付けられて封止される。
【００２５】
以上の構成では、発光素子５４の発光点と投光レンズ６３の距離によって焦点位置が決定され、アパーチャ６１よって光のビーム形状が所望の形状に絞られる。これにより、発光素子５４から出射した光は投光レンズ６３で集光され、アパーチャ６１で所定の形状に絞られて、ダイパッド５３に対して略平行な向きで光学センサ５１から出射される。
【００２６】
次に、光学センサ５１における受光側の構成について説明する。受光素子５５は例えばフォトダイオードである。受光素子５５は第２のキャビティ５９に面しているダイパッド５３の他方の面に、銀ペースト等を用いて実装される。第２のキャビティ５９には、所定のリード５７と電気的に導通する図示しないランド部が設けられ、受光素子５５は図示しないワイヤによりランド部と電気的に接続されて、受光素子５５に入射した光の量に対応した電圧等の電気信号が所定のリード５７から出力される。
【００２７】
第２のキャビティ５９は、第２の開口部としての窓部６５を備える。この窓部６５は、第２のキャビティ５９を構成するパッケージ５２の他の壁部である底面側の壁部に設けられ、パッケージ５２のモールド時に形成される。窓部６５には集光手段としての集光レンズ６６が取り付けられる。集光レンズ６６は凸レンズで、外部より入射した光を受光素子５５へ集光させる。集光レンズ６６の一方の面には凸状の位置決め部６６ａが備えられる。窓部６５は位置決め部６６ａの外形と合致する形状を有し、窓部６５に位置決め部６６ａを嵌めて接着等で固定すると、集光レンズ６６の位置が一義的に決まるように設定されている。
【００２８】
図示しないが、発光素子５４から出射した光の波長のみを選択する選択手段としてバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を必要に応じて備える。例えば、集光レンズ６６と重ねて窓部６５にバンドパスフィルタを備える。あるいは、集光レンズ６６の表面にバンドパス層を形成してもよい。
【００２９】
また、砒素等を微量に添加することである波長以下の光をカットできるようにしたレンズと組み合わせる構成でもよい。さらに、外光の影響を受けない環境下で使用される場合は、バンドパスフィルタは不要となる場合もある。なお、第１のキャビティ５８側のパッケージ５２には基準部６７が形成され、組立時の基準点として利用される。
【００３０】
さて、発光素子５４はダイパッド５３に対して略平行な方向へ光を出射する。これに対して、受光素子５５はダイパッド５３に対して略直交する方向から光が入射する。これにより、光学センサ５１では発光素子５４から出射する光の向きと受光素子５５へ入射する光の向きが略直交する関係となっている。このため、センサハウジング２に備えた反射ミラー３で発光素子５４から出射した光の方向を変更して、発光素子５４から出射した光の反射光が受光素子５５へ入射できるようにする。
【００３１】
次に、上述した光学センサ５１を保持する本実施の形態のセンサハウジング２の構成の詳細について説明する。図６〜図９は本実施の形態のセンサハウジングの構成例を示し、図６は斜視図、図７は側面図、図８は平面図、図９は背面断面図である。
【００３２】
センサハウジング２は、金属あるいは樹脂で構成した本体に、図２等で説明した光学センサ５１を保持する保持部６を備える。保持部６は挟持手段の一例で、光学センサ５１のパッケージ５２をクランプする第１の保持面７および第２の保持面８を備える。第１の保持面７と第２の保持面８は対向する平面で、図７に示す第１の保持面７と第２の保持面８の間隔Ｔ１は、図４に示すパッケージ５２の対向する一の側壁部から他の側壁部までの厚さＴ２とほぼ同じ寸法である。
【００３３】
センサハウジング２は第１の保持面７と第２の保持面８との間の保持部６を二分割するスリット９を備え、センサハウジング２は第１の保持面７と第２の保持面８の間隔が狭くなる方向に保持部６が弾性変形できる構成となっている。第１の保持面７はガイド溝１０を備える。ガイド溝１０は位置規制手段の一例で、図３等に示す光学センサ５１のガイドフィン５６が嵌る。第２の保持面８は切り欠き部１１を備える。切り欠き部１１は図３等に示す光学センサ５１のリード５７が露出する。
【００３４】
センサハウジング２は保持部６と並んでミラー保持部１２を備える。ミラー保持部１２は図８に示すように所定の角度θで傾斜する斜面で、光路変更手段である反射ミラー３が取り付けられる。
【００３５】
センサハウジング２は図１に示す締結手段であるネジ４が挿入される固定穴１３を備える。固定穴１３は図７および図９に示すようにセンサハウジング２の上面から下面まで貫通し、固定穴１３の軸方向の中間にスリット９が位置する。また、固定穴１３は図６および図８に示すように長穴形状で、短手方向はネジ４の直径と略同等の長さを有する。長手方向はネジ４の直径より大きい長さを有する。そして、固定穴１３の長手方向をガイド溝１０の延在する方向と平行としてある。センサハウジング２の下面には両面テープ１４が貼り付けられる。この両面テープ１４は粘着手段の一例で、固定穴１３を避ける形状あるいは大きさを有する。
【００３６】
次に、上述した本実施の形態のセンサハウジング２に光学センサ５１を取り付けて、光学ユニット１を構成する動作について説明する。図１０〜図１２は本実施の形態のセンサハウジングの使用例を示し、図１０は側面図、図１１は平面図、図１２は正面断面図である。以下の説明では図１〜図９を適宜参照する。
【００３７】
センサハウジング２に光学センサ５１を取り付けるには、光学センサ５１のガイドフィン５６がガイド溝１０に嵌り、かつ、アパーチャ６１が反射ミラー３と対向する向きとして、パッケージ５２を保持部６に取り付ける。すなわち、ガイドフィン５６をガイド溝１０に嵌め、パッケージ５２のアパーチャ６１を設けた壁部が保持部６の端面に当接する位置まで、パッケージ５２を第１の保持面７と第２の保持面８の間に挿入する。光学センサ５１のリード５７は切り欠き部１１に露出する。この状態では、光学センサ５１はセンサハウジング２に固定されていないが、ガイドフィン５６がガイド溝１０に嵌り、パッケージ５２が第１の保持面７と第２の保持面８の間に挟まれているので、光学センサ５１は保持部６から容易に外れない。
【００３８】
次に、保持部６に光学センサ５１を取り付けたセンサハウジング２を、図示しない装置に組み込まれる基材５に取り付ける。まず、センサハウジング２の下面に貼り付けた両面テープ１４によりセンサハウジング２を仮止めする。次に、ネジ４を固定穴１３に挿入し、基材５に設けたネジ穴５ａに仮締めする。使用するネジ４は１本で、固定穴１３は長穴形状であるので、ネジ４を仮締めした状態で、センサハウジング２は位置微調整の自由度があり、図１１に示すようにネジ４を中心として矢印ａ，ｂ方向に回転させて位置を調整できるとともに、固定穴１３の長手方向の長さの範囲内で矢印ｃ，ｄ方向に水平移動させて位置を調整できる。
【００３９】
センサハウジング２を矢印ａ，ｂ方向に回転させると、主に光の照射位置を調整することができる。また、センサハウジング２を矢印ｃ，ｄ方向に水平移動させると、主に光の受光位置を調整することができる。なお、ネジ４が仮締めの状態では、センサハウジング２に対して光学ユニット５１を矢印ｃ，ｄ方向に水平移動させることもできる。すなわち、光学センサ５１のガイドフィン５６がセンサハウジング２のガイド溝１０に嵌っているので、光学センサ５１は矢印ｃ，ｄ方向にのみ位置を微調整できる。
【００４０】
なお、センサハウジング２は両面テープ１４で仮止めされているが、基材５から両面テープ１４を剥離して、センサハウジング２の位置を調整できる。例えば、リード５７に図示しないコネクタを嵌め、発光素子５４から光を出射させながら、センサハウジング２を矢印ａおよび矢印ｂ方向に回転させたり、矢印ｃおよび矢印ｄ方向に水平移動させて照射位置を確認する等の方法により、センサハウジング２を固定する位置を決定する。
【００４１】
センサハウジング２の位置が決まるとネジ４を本締めする。センサハウジング２にスリット９を設けたことで、ネジ４を締め込んでいくと第１の保持面７と第２の保持面８の間隔が狭くなる方向に保持部６は弾性変形する。これにより、第１の保持面７でパッケージ５２の一の側壁部が押圧され、第２の保持面８でパッケージ５２の他の側壁部が押圧されて、センサハウジング２に光学センサ５１が固定される。また、センサハウジング２はネジ４と両面テープ１４により基材５に固定される。以上により、アパーチャ６１が反射ミラー３に対向し、かつ集光レンズ６６が外を向いた状態で光学センサ５１がセンサハウジング２に保持された光学ユニット１が構成される。
【００４２】
このように、１本のネジ４でセンサハウジング２への光学センサ５１の固定と、センサハウジング２の基材５への固定を行うことができる。このネジ４を締める工程で、光学センサ５１はガイドフィン５６がガイド溝１０に嵌っているので、保持部６内で光学センサ５１が回転することはない。また、両面テープ１４でセンサハウジング２を仮止めしているので、ネジ締めの際は基材５に対してセンサハウジング２も移動しにくい状態となっている。よって、位置決めしたセンサハウジング２がネジ締め時に移動することが防止され、光学センサ５１およびセンサハウジング２の取り付け作業は容易である。
【００４３】
なお、光学センサ５１を交換等するため、光学センサ５１とセンサハウジング２を分解するには、ネジ４を緩めることで、第１の保持面７と第２の保持面８でパッケージ５２を押圧する力が弱くなるので、センサハウジング２から光学センサ５１を取り外すことができる。この場合はネジ４を基材５から外す必要がないので、センサハウジング２を基材５から取り外す必要はない。また、センサハウジング２を交換するには、ネジ４を基材５から外せばセンサハウジング２を基材５から取り外し、光学センサ５１をセンサハウジング２から取り外して、センサハウジング２を交換することができる。よって、光学センサ５１の交換等の作業も容易に行える。
【００４４】
次に、本実施の形態の光学ユニット１の動作について説明する。図１３は本実施の形態の光学ユニット１の動作例を示し、図１３（ａ）は一部破断側面図、図１３（ｂ）は正面断面図である。光学ユニット１は、光学センサ５１をセンサハウジング２に保持することで、所定の距離にある被検出物１５の有無や通過を検出する例えば反射形の光学センサとして使用される。
【００４５】
発光素子５４から出射した光は投光レンズ６３により集光され、アパーチャ６１により所定の形状に絞られたビーム光となり、このアパーチャ６１からパッケージ５２の外部へと出射する。アパーチャ６１から出射した光は反射ミラー３で反射して光学ユニット１から外部へ照射される。
【００４６】
被検出物１５が所定の位置にあると、発光素子５４から出射した光は被検出物１５で反射する。被検出物１５で反射した光の一部は光学ユニット１の方向に戻り、集光レンズ６６に入射する。集光レンズ６６に入射した光は集光されて受光素子５５へ入射する。このように、発光素子５４から出射した光の反射光が受光素子５５へ入射することで、電気信号として所定の電圧がリード５７から出力される。これにより、被検出物１５が有ることを検出できる。
【００４７】
光学ユニット１において、センサハウジング２の反射ミラー３の角度θにより被検出物１５を検出できる距離が決まる。図１３では、反射ミラー３の角度がθ１であるとき、距離Ｌ１にある被検出物１５が検出できる例を示している。図１４は本実施の形態の光学ユニット１の他の動作例を示す一部破断側面図である。図１４では、被検出物１５までの距離Ｌ２が、Ｌ２＞Ｌ１と図１３に示す例より遠い場合を示す。被検出物１５まで距離が遠い場合は、反射ミラー３の角度θ２が、θ２＜θ１と図１３に示す例より小さいセンサハウジング２を用いれば、距離Ｌ２にある被検出物１５に発光素子５４から出射した光を照射して、反射光を受光素子５５へ入射させることができる。このように、反射ミラー３の角度θが異なる複数種類のセンサハウジング２を用意することで、同一の光学センサ５１を用いて被検出物１５の距離の違いに対応できる。センサハウジング２は簡単な構成であるので、反射ミラー３の角度の異なる複数種類のセンサハウジング２を用意しても、コストアップになることはない。
【００４８】
本実施の形態の光学ユニット１では、光学センサ５１のガイドフィン５６をセンサハウジング２のガイド溝１０に嵌めて、光学センサ５１のセンサハウジング２に対する位置規制を行っている。このガイドフィン５６は、図２等に示すダイパッド５３と一体に構成されている。よって、発光素子５４および受光素子５５等で発生した熱が、ダイパッド５３を介してガイドフィン５６から放熱される構成となっている。このため、センサハウジング２をアルミニウム等の金属の一体成形品として構成すれば、光学センサ５１のヒートシンクとしての機能を持たせることができる。また、センサハウジング２を樹脂の一体成形品として構成すれば、より安価に提供できる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態の光学ユニット１は、簡単な構成のセンサハウジング２で小形の光学センサ５１を保持し、また、反射ミラー３により光を所望の方向へ出射できるので、設置場所の制約が少なく、被検出物を検出する光学センサとして使用する場合、様々な装置への適用が可能となる。なお、本実施の形態では、発光素子５４から出射した光の光路を変更するため反射ミラー３を設ける構成としたが、受光素子５５へ入射する光の光路を変更する構成とすることも考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のセンサハウジングは小形であることから、小形の装置に組み込まれて物品の有無を検出する光学センサに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態の光学ユニットの構成例を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態の光学センサの構成例を示す側断面図である。
【図３】本実施の形態の光学センサの構成例を示す平面図である。
【図４】本実施の形態の光学センサの構成例を示す底面図である。
【図５】本実施の形態の光学センサの構成例を示す正面図である。
【図６】本実施の形態のセンサハウジングの構成例を示す斜視図である。
【図７】本実施の形態のセンサハウジングの構成例を示す側面図である。
【図８】本実施の形態のセンサハウジングの構成例を示す平面図である。
【図９】本実施の形態のセンサハウジングの構成例を示す背面断面図である。
【図１０】本実施の形態のセンサハウジングの使用例を示す側面図である。
【図１１】本実施の形態のセンサハウジングの使用例を示す平面図である。
【図１２】本実施の形態のセンサハウジングの使用例を示す正面断面図である。
【図１３】本実施の形態の光学ユニットの動作例を示し、図１３（ａ）は一部破断側面図、図１３（ｂ）は正面断面図である。
【図１４】本実施の形態の光学ユニットの他の動作例を示す一部破断側面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・光学ユニット、２・・・センサハウジング、３・・・反射ミラー、４・・・ネジ、５・・・基材、５ａ・・・ネジ穴、６・・・保持部、７・・・第１の保持面、８・・・第２の保持面、９・・・スリット、１０・・・ガイド溝、１１・・・切り欠き部、１２・・・ミラー保持部、１３・・・固定穴、１４・・・両面テープ、１５・・・被検出物、５１・・・光学センサ、５２・・・パッケージ、５３・・・ダイパッド、５４・・・発光素子、５５・・・受光素子、５６・・・ガイドフィン、５７・・・リード、５８・・・第１のキャビティ、５９・・・第２のキャビティ、６０・・・ワイヤ、６１・・・アパーチャ、６２・・・レンズ保持部、６３・・・投光レンズ、６４・・・カバー、６５・・・窓部、６６・・・集光レンズ、６６ａ・・・位置決め部、６７・・・基準部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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