光学部件的配件及具备光学部件的配件的光电传感器单元的制作方法_3

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把持部22a、22b、柱透镜23以及密封构件80。
[0229]在配置部21上配置有柱透镜23,配置部21是在配件20安装在光电传感器10上时,沿着与光电传感器10的前表面Ila接近且沿着光电传感器10的前表面Ila配置的平面状的构件。配置部21具有投光部21a以及开口部21b。
[0230]如图4以及图5A所示,投光部21a设置在配置部21的靠上的部分,在配件20安装在光电传感器10上时,配置在光电传感器10的投光窗12a的前面。如图4以及图5C所示,在该投光部21a形成有贯通孔21d,在贯通孔21d内安装有柱透镜23。因此,从光电传感器10的投光窗12a投射的光通过安装在投光部21a的柱透镜23向外部投射。此外,在图5C中,将贯通孔21d的上侧的缘部标注为21au,将下侧的缘部标注为21ad。
[0231]如图5A?图5C、图6A以及图6B所示,开口部21b设置在配置部21的下半部分的位置,在配件20安装在光电传感器10上时,配置在光电传感器10的受光窗12b的前面(参照图4)。开口部21b形成为贯通配置部21的面的贯通孔。因此,从光电传感器10的投光窗12a投射且被被检测部反射的光直接通过开口部21b,从受光窗12b取入光电传感器10的内部(参照图4)。
[0232]如图5A?图5C以及图6B?图6E所示,把持部22a、22b是用于将配件20安装在光电传感器10上的弹性构件,从配置部21的上端以及下端分别向与配置部21的平面垂直的方向突出。另外,把持部22a、22b形成为在配件20安装在光电传感器10上的状态下与上表面Ilc以及下表面Ild平行的平面形状,分别在把持部的前端具有卡合部22aa、22bb。
[0233]如图5B以及图6C所示,卡合部22aa、22bb从把持部22a、22b的平面分别朝下、朝上突出。如图2所示,在将配件20安装在光电传感器10上时,把持部22a、22b—边弹性变形一边沿着上表面Ilc以及下表面Ild移动,这些卡合部22aa、22bb在安装位置与卡止槽13a、13b卡合。由此,能够将配件20安装在光电传感器10上且保持该状态。
[0234](3-2.密封构件 80)
[0235]如图5B、图5C以及图6B所示,密封构件80配置在柱透镜23的内侧,通过粘接剂固定在配置部21的凹部24(参照图5C)。在将配件20安装在光电传感器10上时,密封构件80配置在柱透镜23与投光窗12a之间。
[0236]图7A是从前表面侧(柱透镜23侧)观察密封构件80的立体图,图7B是从后表面侧(光电传感器10侧)观察密封构件80的立体图。
[0237]图8A、图8B以及图8C是密封构件80的主视图、侧视图以及后视图。另外,图8D是图8A的D-D剖视图,图8E是图8A的C-C剖视图。
[0238]如图7A、图7B、图8A以及图8C所示,密封构件80是在从前表面观察时在中央形成有横向长的矩形的开口部84的大致矩形的构件,由橡胶等弹性构件形成。另外,在密封构件80的I个顶点部分形成倒角部80c。
[0239]另外,密封构件80具有紧贴部81、平面部82以及固定部83。将密封构件80的柱透镜23侧的面作为正面80a,将在光电传感器10上安装有配件20时的光电传感器10侧的面作为背面80b。
[0240](3-2-1.紧贴部 81)
[0241]紧贴部81为包围矩形的开口部84的大致管状的构件,沿着柱透镜(cylindricallens) 23的边缘配置。如图5C所示,由于柱透镜23为从前表面观察呈横向长的大致矩形,所以紧贴部81的形状也形成为从前表面观察呈横向长的大致矩形。在光电传感器10上安装有配件20的状态下,如后述的图1OA所示,紧贴部81夹持在柱透镜23和投光窗12a之间成为被压缩的状态。另外,紧贴部81以不遮挡激光出射的部分的方式,配置在激光出射部分的周围,从投光窗12a出射的激光通过开口部84。
[0242]另外,如图8B、图8D以及图8E所示,紧贴部81具有从后述的平面部82的中央部82b向两侧突出形成的第一突起部81a以及第二突起部81b,第一突起部81a按压柱透镜23,第二突起部81b在配件20安装在光电传感器10时按压投光窗12a。
[0243]如后述的图1OA所示,第一突起部81a以嵌入上侧的缘部21au以及下侧的缘部21ad之间的方式插入在贯通孔21d中,与柱透镜23的表面23a紧贴。
[0244](3-2-2.平面部 82)
[0245]如图8A?图8E所示,从紧贴部81的周围与紧贴部81的压缩方向(还称为光轴方向)大致垂直地朝向外侧形成平面部82。换言之,在安装在配置部21的状态下,平面部82沿着配置部21的内侧的表面21c形成(图5B、图5C)。
[0246]平面部82从紧贴部81的整周形成,但是大体上形成为在上下方向长。平面部82具有设置在紧贴部81的周围的中央部82b、设置在中央部82b的上侧的上部82a、设置在中央部82b的下侧的下部82c。在上部82a和中央部82b之间,在正面80a侧形成阶梯部82 j,上部82a比中央部82b的厚度厚。另外,在中央部82b和下部82c之间,在正面80a侧形成阶梯部82k,下部82a比中央部82b的厚度厚。此外,在背面80b侧,在上部82a与中央部82b之间以及中央部82b与下部82c之间未形成阶梯部。即,平面部82形成为紧贴部81的周围的部分即中央部82b比其它部分凹陷的形状。在图8B以及图8E中,将该凹陷的部分表示为凹部82g。
[0247]另外,在平面部82的上部82a的左右部分和下部82c的左右部分,形成有用于将密封构件80安装在配置部21上的定位孔82d。此外,如图5C所示,在形成于配置部21上的凹部24的位于柱透镜23的上侧的凹部24a和位于下侧的凹部24b的各自的2处立设有定位销25,该定位销25贯穿定位孔82d,由此将密封构件80定位在配置部21上。
[0248]而且,如图SE所示,密封构件80的正面80a侧相对于光轴O大致垂直,但是背面80b侧相对于与光轴O垂直的方向倾斜。该倾斜与受光窗12a的表面12s相对于与光轴O垂直的方向倾斜约2度的情况相对应,与表面12s大致并行。详细地说,在将与光轴O垂直的平面作为POl,将通过平面部82的背面80b侧的面的平面作为Pl时,在侧面观察下,平面Pl与平面POl所形成的角度Θ I形成为2度。另外,在将与光轴O垂直的平面作为P02,将通过第二突起部81b的前端的平面作为P2时,平面P2与平面P02所形成的角度Θ 2也形成为2度。此外,作为倾斜方向,以上侧比下侧靠前方(光投射方向侧)的方式倾斜。
[0249]如图8E所示,在将通过正面80a侧的上部82a和下部82c的面的平面作为平面P3时,第一突起部81a距离平面P3的高度dl被设定为比第二突起部81b的高度d2 (从平面Pl至平面P2的距离)高。另外,第二突起部81b的宽度W2被设定为比第一突起部81a的宽度Wl宽。
[0250]由于从密封构件80至柱透镜23的表面23a的距离大于从密封构件80至投光窗12a的表面12s的距离,所以使第一突起部81a的突出量dl大于第二突起部81b的突出量d2,为了尽可能使第一突起部81a对表面23a的按压力与第二突起部81b对表面12s的按压力相同,使第二突起部81b的宽度W2大于第一突起部81a的宽度W1。
[0251]另外,在图5C中,如上所述,在配置部21的后表面侧的柱透镜23的上下位置形成有凹部24a、24b。如图5C以及图6C所示,上侧的凹部24a为矩形,下侧的凹部24b的下侧的一个角形成为与密封构件80的倒角部80c对应的倾斜状。通过形成该形状,在将密封构件80安装在配置部21上时,能够防止错误地将背面80b侧安装在柱透镜23侦U。
[0252](固定部83)
[0253]接着,说明密封构件80与配件主体部200的配置部21之间的粘接固定。
[0254]如图5B以及图6C所示,在上侧的凹部24a中,从上侧的缘部2Iau至凹部24a的上端面24c的长度形成为比从密封构件80的紧贴部81至上端面82e的长度长。由此,如图5B以及图6C所示,在相向配置的密封构件80的上端面82e与凹部24a的上端面24c之间形成间隙91。
[0255]另外,在下侧的凹部24b中,从下侧的缘部21ad至凹部24b的下端面24d的长度比从密封构件80的紧贴部81至下端面82f的长度长。由此,如图5B以及图6C所示,在相向配置的密封构件80的下端面82f与凹部24b的下端面24d之间形成间隙92。
[0256]在上述间隙91的左右的端部以及间隙92的左右的端部的总共4处(图6B的虚线包围的部分T)填充粘接剂,将密封构件80粘接固定在配置部21上。
[0257]S卩,密封构件80的固定部83是通过该粘接剂进行粘接固定的密封构件80的部分,是上端面82e的左右端部和下端面82f的左右端部。
[0258]图9A是图6A的B-B剖视图。图9B是图9A的V部放大图。说明密封构件80的下端面82f侧的粘接,如图9B所示,在凹部24b的下端面24d和密封构件80的下端面82f之间的间隙92中填充粘接剂93。另外,还在凹部24a的上端面24c和密封构件80的上端面82e之间的间隙91中填充粘接剂93。这样,将间隙91、92用作粘接剂储存部,在总共4处位置,将密封构件80粘接固定在配置部21上。此外,如图8A所示,从紧贴部81至固定部83之间的平面部82的部分成为将固定部83和紧贴部81连接的连接部85。即,在本实施方式中,由平面部82形成连接部85和固定部83。
[0259]通过该固定,以紧贴部81的第一突起部81a与柱透镜23的后表面侧的表面23a紧贴的状态,将紧贴部81固定在配置部21上。
[0260]在这样构成的配件20安装在光电传感器10上时,如图1OA以及图1OB所示,紧贴部81的第二突起部81b与投光窗12a的表面12s紧贴。另一方面,由于在柱透镜23的后表面侧的表面23a上紧贴有第一突起部81a,所以形成在柱透镜23的表面23a与投光窗12a的表面12s之间的微小的空间中的激光所通过的部分W的周围被密封构件80的紧贴部81密封。此外,图1OA是图9A的局部放大图,图1OB是图2A的E-E剖视图。
[0261](主要的效果)
[0262]如上所述,在柱透镜23和投光窗12a之间设置密封构件80,由于通过紧贴部81密封形成在柱透镜23的表面23a与投光窗12a的表面12s之间的微小空间中的激光所通过的部分W的周围,所以能够防止杂质和/或水滴进入激光所通过的部分W。
[0263]另外,例如,还考虑通过在柱透镜23的表面23s直接粘接固定紧贴部81,来将密封构件80固定在配置部21上,但是此时,由于紧贴部81在柱透镜23和投光窗12a之间被压缩,所以若反复将配件20向光电传感器10安装,则粘接固定部分反复被压缩,这样粘接固定部变得易于剥离。
[0264]但是,根据本实施方式,由于在与紧贴部81不同的位置设置固定部83,所以即使反复将配件20向光电传感器10安装,紧贴部81反复被压缩,也能够减少压缩对固定部83的影响,能够实现稳定的固定。
[0265]另外,如图11所示,密封构件80借助粘接剂93通过位于与紧贴部81的压缩方向(箭头SI)垂直的方向上的上端面82e和下端面82f固定在配件主体部200上。在紧贴部81在箭头SI方向上被压缩时,该压缩的应力向上下方向(参照箭头S2以及箭头S3)施加于平面部82。即,上部82a被向上方(箭头S2)按压,下部82c被向下方(箭头S3)按压,但是,在本实施方式中,由于在施加力的方向上设置有固定部83,所以在压缩粘接剂93的方向上施加力,从而粘接剂变得难于被剥离。
[0266]另外,如上述实施方式所示,由于在紧贴部81的上下方设置有凹部82g,第一突起部81a的强度变弱,所以即使密封构件80存在尺寸误差,也能够易于将第一突起部81a沿着柱透镜23所嵌入的投光部21a的贯通孔21d的上下方的缘部21au、21du插入贯通孔21d中,能够防止出现向内侧弯曲而妨碍激光的情况。
[0267]另外,如上所述,使密封构件80的背面80b侧倾斜,且与投光窗12a相对于光轴的倾斜相匹配,由此能够使密封构件80的第二突起部81b与投光窗12a的表面12s均匀地紧贴。
[0268]此外,至少使第二突起部81b与投光窗12a的表面12s相匹配地倾斜,不需要平面部82也倾斜,但是若使平面部82也相匹配地倾斜,则易于制作成形密封构件80的模具,因此能够降低成本。
[0269]另外,使第一突起部81a的突出量dl大于第二突起部81b的突出量d2,使第二突起部81b的宽度W2大于第一突起部81a的宽度Wl,由此能够尽量使第一突起部81a对表面23a的按压力和第二突起部81b对表面12s的按压力为相同的力。由此,能够与表面23a和表面12s双方均匀地紧贴,从而能够稳定地进行密封。
[0270](第二实施方式)
[0271]上述第一实
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