反射型光电传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过对成为对象物的物品等照射光来检测反射光的反射型光电传感器。
【背景技术】
[0002]例如,在专利文献I中，公开了一种光电传感器，其通过安装具有仅在一个轴向上具有曲率的圆柱透镜的选择单元，并且在从投射元件发出的光的光轴方向上使投射透镜前后移动，能够调整圆形光束的束斑直径和一个轴向上的线光束的长度。
[0003]根据上述公报公开的结构，在长距离类型的光电传感器中，能够从与投射束相关的各种面来改善设定自由度。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1:日本特开2004-71366号公报。
[0006]但是，在上述现有技术的结构中，具有以下所示的问题点。
[0007]即，在上述公报公开的反射型光电传感器中，由于根据检测对象物的表面状态，担心在小的光束直径下受到表面凹凸的影响而进行误检测，因此通过照射线光束及平均化光接收量来防止误检测。
[0008]但是，在实际使用时，由于存在即使线光束也不能够检测的案例，因此在现场，为了追加透射型、回归反射型等光电传感器，对设备进行改造对应。
【发明内容】
[0009]本发明的课题在于提供一种投射单元和安装它的光电传感器，其能够通过生成不仅在长度方向而且在宽度方向上被放大的线光束来扩大检测范围并增加平均化的对象。
[0010]根据第一发明的反射型光电传感器，用于对位于与该反射型光电传感器相距假定距离的位置上的对象物照射光并检测该光的反射光，该反射型光电传感器包括光源部、光圈部及透镜。光圈部用于遮蔽从光源部照射的光的外周部分。透镜用于将通过了光圈部的光变换成大致平行的光束。光束在相距假定距离的位置上的截面为，长轴和短轴的长度比在2以上且10以下的椭圆形状。
[0011]在此，通过组合如下的光圈部和透镜来生成期望的椭圆形状的线光束，其中，该光圈部通过遮蔽从光源照射的光的外周部分来限制透过的光的范围，该透镜将通过了光圈部的光变换成大致平行的光束。
[0012]这里，例如可以利用表示从光源部照射的激光的波长分布的曲线的半宽来规定椭圆形状的长轴和短轴的长度。所谓椭圆形状不仅包含完全的椭圆形状，还包含大致呈长方形状的形状。大致平行的光束不仅包含完全平行的光束，还包含扩散一些的光束或会聚一些的光束。使大致平行包含使在与光轴垂直的至少一个轴向上会聚或发散的光变成大致平行光的情况。透镜不仅包含聚光透镜，还包含在规定的第一方向具有曲率而在与第一方向垂直的第二方向没有曲率的圆柱透镜、等。
[0013]由此，能够调整长轴方向及短轴方向上的尺寸，并且能够对对象物照射截面变成椭圆形状的期望尺寸的线光束。其结果，在将本反射型光电传感器安装到光电传感器上的情况下，能够扩大光电传感器的检测范围并增加平均化的对象。
[0014]根据第二发明的反射型光电传感器，在第一发明的反射型光电传感中，光束在相距假定距离的位置上的截面为，长轴和短轴的长度比在2以上且5以下的椭圆形状。
[0015]在此，对于对对象物照射的光束的长轴和短轴之间的长度的比，确定了优选的范围。
[0016]由此，能够调整长轴方向及短轴方向上的尺寸，并且能够对对象物照射截面变成椭圆形状的期望尺寸的线光束。
[0017]根据第三发明的反射型光电传感器，在第一或者第二发明的反射型光电传感中，光圈部具有纵向长度和横向长度不同的开口。透镜使通过了光圈部的开口的光束成为大致平行的光。
[0018]在此，通过组合具有纵横比不同的开口的光圈部和生成大致平行的光的透镜，来生成截面为椭圆形状的线光束。
[0019]此外，上述光轴是指通过透镜的中心且与透镜面垂直的直线。
[0020]由此，通过了光圈部的光束变成与光圈部的开口形状吻合的椭圆形状，并且通过透镜成为大致平行的光。其结果，能够生成与光圈部的开口形状吻合的期望的截面为椭圆形状的线光束。
[0021 ] 根据第四发明的反射型光电传感器，在第一或者第二发明的反射型光电传感中，光圈部具有纵向长度和横向长度大致相等的开口。透镜，仅在与光轴方向垂直的平面上的一个轴向具有曲率，使在与该光轴垂直的至少一个轴向上会聚或者发散的光成为大致平行的光。
[0022]在此，通过组合具有纵横比几乎相等的开口的光圈部和生成大致平行光的光轴非对称透镜，来生成截面为椭圆形状的线光束。
[0023]上述光轴是指通过透镜的中心且与透镜面垂直的直线。
[0024]由此，通过了光圈部的光束，与光圈部的开口的形状吻合而变成大致圆形，但是，通过光轴非对称透镜，仅在垂直于光轴的面的第一方向上成为大致平行的光。其结果，由于光束以在与垂直于光轴的表面的第一方向垂直的第二方向上不会受到透镜的影响的方式扩散，因此，能够生成在第二方向上长的期望的截面为椭圆形状的线光束。
[0025]根据第五发明的反射型光电传感器，在第一至第四发明中任一项的反射型光电传感中，透镜具有:第一透镜，其具有以光轴为中心旋转对称的表面，用于使从光源部照射的光会聚，第二透镜，其仅在与从第一透镜入射的光垂直的平面上的第一方向上具有曲率，在与第一方向垂直的第二方向上没有曲率。光圈部的短轴方向与第二透镜的第一方向大致平行。该反射型光电传感器还包括移动机构，该移动机构，在从光源部照射的光的光轴方向上，将与光源部的投射面相距第一透镜的焦点距离的位置作为基准位置，使第一透镜的相对于光源部的相对位置以基准位置为基准前后移动。
[0026]在此，透镜具有会聚用的第一透镜和仅在与光轴相交的表面上的第一方向上具有曲率的第二透镜。另外，配置为光圈部的短轴方向和第二透镜的第一方向变成大致平行。而且，利用移动机构来调整光源部和第一透镜之间的距离。
[0027]上述光轴是指通过透镜的中心且与透镜面垂直的直线。
[0028]由此，在第一透镜位于根据第一透镜的焦点距离来设定的基准位置上的情况下，成为焦点在纵向及横向上都位于对象物附近的状态。通过了光圈部的纵及横的比率不同的细长光，通过由第二透镜对比率小的一侧若干扩大，纵及横的比率变成相同程度，从而能够对对象物照射大致圆形的斑点光。
[0029]例如，在将第一透镜从基准位置移动到投射面一侧的情况下，就是说，在使第一透镜和投射面之间的距离变小的情况下，通过了第一透镜的光不进行会聚，一边进行若干扩散一边前进到第二透镜。通过了第二透镜的光，根据由第一透镜进行了若干扩散后的状态，仅在通过第二透镜具有曲率的第一方向上进行若干会聚。其结果，通过了第一、第二透镜的光，在第一方向上各自由第一、第二透镜产生的影响几乎相消，并且在仅受到光圈部的形状的影响的状态下从反射型光电传感器中照射。因此，对对象物，能够照射与光圈部的形状相同方向的线光束。
[0030]另一方面，例如，在将第一透镜从基准位置移动到与投射面相反一侧的情况下，就是说，在使投射面和第一透镜之间的距离变大的情况下，通过了第一透镜的光，与第一透镜处于基准位置的情况相比，通过第一透镜进行大的会聚，并且前进到第二透镜。因此，对于通过了光圈部的纵、横比率不同的细长光，从第一透镜一侧观察，焦点位置移动到与对象物相比的前表面一侧，并且在第一方向上还受到第二透镜的影响，进行进一步会聚。因此，通过了光圈部的细长光，通过在其短轴方向(第一方向)上焦点位置的移动以及在第二透镜的第一方向上具有曲率的一侧，使光的宽度变宽。通过了光圈部的光的长轴方向(第二方向)的边侧，虽然不会受到第二透镜的影响，但是通过设定初始位置使得在使第一透镜和投射面之间的距离变大时第一透镜的焦点位置出现在对象物附近，能够使其长度变短。其结果，能够照射使光圈部的形状旋转了 90度的线光束。
[0031]而且，能够根据从上述的基准位置挪动第一透镜的距离的大小来调整线光束的长轴方向的长度。
[0032]如上，通过调整光源部的投射面和第一透镜之间的距离，不用改变反射型光电传感器的方向或者更换附属构件，也能够分别照射大致圆形的斑点光和能够调整彼此垂直的两个轴向(第一、第二方向)上的长度的线光束。
[0033]根据第六发明的反射型光电传感器，在第五发明的反射型光电传感中，以特定方式配置光源部、第一透镜及第二透镜，该特定方式是指，在第一透镜位于基准位置的情况下，在从第一透镜一侧观察时，使对象物一侧的焦点位置，在第一方向上比对象物更靠近第一透镜，在第二方向上比对象物更远离第一透镜。
[0034]在此，以在第一透镜位于基准位置的状态下使通过了第一、第二透镜的光的焦点位置在第一方向上位于对象物的前方而在第二方向上位于对象物的后方的方式，确定光源部和第一、第二透镜的配置关系。
[0035]由此，通过使第一透镜相对于光源部的位置在光轴方向上以基准位置为中心前后移动，能够将激光从斑点形状调整到在第一方向上长的线光束或在与第一方向垂直的第二方向上长的线光束。
[0036]根据第七发明的反射型光电传感器，在第五或者第六发明的反射型光电传感中，移动机构，使第一透镜沿从光源部照射的光的光轴方向移动。
[0037]在此，移动机构通过使第一透镜一方移动，来调整光源部和第一透镜之间的距离。
[0038]由此，通过使第一透镜在光轴方向上以基准位置为中心前后移动，能够选择性地投射斑点形状的光束以及横长或纵长的椭圆形状的线光束。
[0039]根据第八发明的反射型光电传感器，在第五或者第六发明的反射型光电传感中，移动机构，使光圈部与第一透镜沿从光源部照射的光的光轴方向一起移动。
[0040]在此，移动机构通过使光圈部与第一透镜一起移动，来调整光源部和第一透镜之间的距离。
[0041]由此，即使在通过移动机构来调整光源部和第一透镜之间的距离的情况下，由于第一透镜和光圈部的距离是一定的，因此也能够使通过了光圈部和第一透镜的光束的形状稳定。
[0042]根据第九发明的反射型光电传感器，在第八发明的反射型光电传感中，还包括透镜保持部，该透镜保持部用于保持第一透镜，并且具有在与从光源部照射的光的光轴方向大致垂直的平面上所形成的光圈部。
[0043]在此，在与用于保持第一透镜的透镜保持部的光轴方向大致垂直的平面上设置了光圈部。
[0044]由此，移动机构通过使透镜保持部在光轴方向上移动，能够使第一透镜和光圈部以一体方式移动。
[0045]根据第十发明的反射型光电传感器，在第五到第九发明的任何一项的反射型光电传感中，移动机构，使光源部沿从光源部照射的光的光轴方向移动。
[0046]在此，移动机构通过使光源部一方移动，来调整光源部和第一透镜之间的距离。<