光电传感器的制造方法
【专利摘要】一种使用在市场上出售的投光用LED容易地得到任意的光学特性的光电传感器。包括：具有发出光的投光用LED（1031）的投光部（103）；和将由投光用LED（1031）发出的光投光到检测区域的投光透镜（1041），投光部（103）具有小型透镜（1032），该小型透镜（1032）利用与投光用LED（1031）以及投光透镜（1041）的组合得到所希望的光学特性。
【专利说明】光电传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用市场上出售的投光用LED得到任意的光学特性的光电传感器。
【背景技术】
[0002]以往，通过用树脂封住小型的投光用LED，并将露出的电极和外部基板连接从而构成投光部的光电传感器被广泛使用(例如，参照专利文献1、2)。
[0003]在此，在制造光电传感器时，投光用LED的光学特性、可靠性以及价格是重要的选择点。并且，一般地，购入市场上卖的投光用LED，或者，开发针对符合光电传感器的形状/光学特性设计的投光用LED并制作光电传感器。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I日本特开2007-88472号公报
[0007]专利文献2日本特开2010-113938号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]在使用市场上出售的投光用LED的方法中，可以便宜地得到零件。但是，使用市场上出售的产品的话就没有光学特性的自由度，产品的光学特性需要用投光透镜来实现。因此，存在光学特性的设计自由度不足的问题。
[0010]另一方面，采用符合光电传感器地开发投光用LED的方法的话，能够基本满足产品的形状/光学特性。但是，投光用LED的生产批次数非常庞大，存在很耗费开发费以及LED成本的问题。另外，产品的光学特性与使用市场上出售的投光用LED的情况一样，是用投光用LED以及投光透镜实现的。
[0011]并且，作为上述两种方法的共同课题，投光用LED的光学特性充其量只有几种，为了用其与投光透镜的组合实现产品的光学特性，对于实现往往少量生产的特殊光学特性，就成为非常昂贵的产品。
[0012]又，在构成光电传感器的投光部时，往往需要用于将光聚光到适当的范围内的透镜结构。此时，也存在投光用LED的发光芯片的位置公差的影响，也会存在有时未必能得到任意的光学特性的问题。
[0013]本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的在于，提供一种能够使用市场上卖的投光用LED容易地得到任意的光学特性的光电传感器。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本发明涉及的光电传感器包括:具有发出光的发光部的投光部，和将由发光部发出的光投射到检测区域的投光透镜，投光部具有小型透镜，该小型透镜利用与发光部以及投光透镜的组合得到所希望的光学特性。[0016]发明效果
[0017]根据本发明，由于采用了上述结构，因此能够使用市场上出售的投光用LED容易地得到任意的光学特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的实施形态I涉及的光电传感器的概略结构图。
[0019]图2是示出本发明实施形态I中的投光部的侧视图。
[0020]图3是本发明的实施形态I中的投光用LED的结构图，Ca)是上表面图，(b)是侧视图。
[0021]图4是本发明的实施形态I中的小型透镜的结构图，Ca)是上表面图，(b)是侧视图。
[0022]图5是示出本发明的实施形态I中的投光用LED、小型透镜以及投光透镜的组合例的图。
【具体实施方式】
[0023]下面，参照附图对本发明的实施形态进行详细的说明。
[0024]实施形态I
[0025]图1是本发明的实施形态I涉及的光电传感器I的概略结构图。
[0026]光电传感器I如图1所示，由内部电源101、信号处理部102、投光部103、传感部104、受光部105以及阈值设定.显示`部106构成。另外，传感部104被配置在盒体107的规定位置上。又，内部电源101、信号处理部102、投光部103、受光部105以及阈值设定?显示部106被配置在收纳于盒体107内的印刷基板108上的规定位置。
[0027]内部电源101将由通过连接部109连接的电缆单元110供给的电力供给至信号处理部102。
[0028]信号处理部102通过由内部电源101供给的电力运转，控制光电传感器I内的各部。在此，利用信号处理部102，对于投光部103指示光的投光，另外，检测出由受光部105进行受光的光的受光量。并且，通过将该受光量与由阈值设定.显示部106设定了的阈值进行比较，判断在检测区域有无物体，根据该判断结果对阈值设定?显示部106指示显示窗口 111的显示切换。
[0029]投光部103根据来自信号处理部102的指示，发出光并向传感部104侧投光。该投光部103的详细结构在后面叙述。
[0030]传感部104在其与检测区域之间进行光的投受光。该传感部104由将来自投光部103的光投光到检测区域的投光透镜1041，和在检测区域存在物体的情况下对被该物体反射的光进行受光并聚光的受光透镜1042构成。
[0031]受光部105对由传感部104的受光透镜1042聚光的光进行受光。该受光部105例如由光电二极管构成。
[0032]阈值设定.显示部106设定相对于受光部105的受光量的阈值，且根据来自信号处理部102的指示切换设置在盒体107的显示窗口 111的显示，由此向外部通知在检测区域有无物体。[0033]另外，印刷基板108被定位于盒体107内的规定部位，以使得被配置在印刷基板108上的投光部103的光轴和被配置在盒体107的投光透镜1041的光轴重合。
[0034]接下来，参照图2?4，对如上述那样构成的投光部103的结构进行说明。
[0035]图2是本发明的实施形态I中的投光部103的结构图，图3是投光用LED1031的结构图，图4是小型透镜1032的结构图。
[0036]投光部103如图2所示，由投光用LED (发光部)1031以及小型透镜1032构成。
[0037]投光用LED1031根据来自信号处理部102的指示进行发光，是一般的市场上出售的LED。在图3中，作为一例示出了表面安装用PLCC LED。
[0038]小型透镜1032被设置在投光用LED1031和投光透镜1041之间，利用与投光用LED1031以及投光透镜1041的组合得到所希望的光学特性。另外，对于图4示出的小型透镜1032，为了相对于投光用LED1031容易组装，构成为箱型形状。
[0039]并且，投光部103的结构如图2所示，通过在配置于印刷基板108上的投光用LED1031的上表面贴附小型透镜1032进行固定。此时，测量投光用LED1031的发光芯片(参照图3)1033的中心位置，使小型透镜1032的中心轴相对于该发光芯片1033的中心重合地
进行组装。
[0040]在此，一般来说，由于市场上出售的投光用LED1031的发光芯片1033在一定公差内(±100 μ m)被联接，因此其光学特性存在偏差。对此，通过像本发明那样使投光用LED1031的发光芯片1033的中心和小型透镜1032的中心轴一致地进行组装，能够将光学特性的偏差做到非常小。
[0041]又，由于像上述那样，投光用LED1031的光学特性存在偏差，因此在用安装螺丝将现有的光电传感器固定于安装对象时，需要对光电传感器的光轴方向进行微调整。对此，通过使用像本发明这样具有光学特性的偏差减小了的投光部103的光电传感器1，在用安装螺丝将该光电传感器I固定于安装对象时，光电传感器I的光轴方向也被同时决定。因此，能够在非常短的时间内进行设置光电传感器I的操作。
[0042]又，作为将小型透镜1032贴附于投光用LED1031时的粘着剂，使用UV粘着剂。由此，短时间内的固定就成为可能，提高了操作性。又，也可以使用环氧树脂等粘着剂。
[0043]另外，在图3中示出了使用球面透镜作为小型透镜1032的情况。但是，作为小型透镜1032，不管是球面.非球面，只要能够改变投光用LED1031的光学特性即可。
[0044]接下来，参照图5，对像上述那样构成的投光部103 (投光用LED1031以及小型透镜1032)以及投光透镜1041的组合的一例进行说明。
[0045]在图5的(a)中示出了以下情况:作为投光用LED1031使用红色LED或红外LED，作为小型透镜1032使用球面透镜，作为投光透镜1041使用图5的(a)中示出的形状的透镜A，由此得到标准检测距离(D=50cm，100cm)那样的光学特性。
[0046]又，在图5的(b)中示出了以下情况:作为投光用LED1031使用红外LED，作为小型透镜1032使用球面透镜，作为投光透镜1041使用图5的(b)中示出的形状的透镜B，由此得到宽光芒的检测距离(D=IOcm)那样的光学特性。
[0047]又，在图5的(C)中示出了以下情况:作为投光用LED1031使用红外LED，作为小型透镜1032使用球面透镜，作为投光透镜1041使用图5的(c)中示出的形状的透镜C，由此得到宽光芒的检测距离(D=5cm)那样的光学特性。[0048]这样，通过改变投光用LED1031、小型透镜1032以及投光透镜1041的组合，能够得到产品所要求的多种光学特性。
[0049]如上所述，根据该实施形态1，由于采用了将利用与市场上出售的投光用LED1031以及投光透镜1041的组合得到所希望的光学特性的小型透镜1032贴附到投光用LED1031上并固定的结构，能够使用市场上出售的投光用LED1031容易地得到任意的光学特性。
[0050]另外，本申请发明在其发明的范围内，可以对实施形态的任意构成要素进行变形，或省略实施形态的任意构成要素。
[0051]符号说明
[0052]I 光电传感器
[0053]101内部电源
[0054]102信号处理部
[0055]103投光部
[0056]104传感部
[0057]105受光部
[0058]106阈值设定.显示部
[0059]107 盒体
[0060]108印刷基板
[0061]109连接部
[0062]110电缆单元
[0063]111 显示窗口
[0064]1031投光用LED (发光部)
[0065]1032小型透镜
[0066]1033发光芯片
[0067]1041投光透镜
[0068]1042受光透镜。
【权利要求】
1.一种光电传感器，包括:具有发出光的发光部的投光部；和将由所述发光部发出的光投光到检测区域的投光透镜，所述光电传感器的特征在于， 所述投光部具有小型透镜，所述小型透镜利用与所述发光部以及所述投光透镜的组合得到所希望的光学特性。
2.如权利要求1所记载的光电传感器，其特征在于， 所述小型透镜自身的中心轴与所述发光部的发光芯片的中心重合。
3.如权利要求1所记载的光电传感器，其特征在于，具有: 在规定位置设置有所述投光透镜的盒体；和 被收纳于所述盒体内、在规定位置设置有所述投光部的基板， 所述基板被定位成使得所述投光部的光轴和所述投光透镜的光轴重合。
4.如权利要求1至权利要求3中任意一项所记载的光电传感器，其特征在于， 所述小型透镜是球面透镜。
5.如权利要求1至权利要求3中任意一项所记载的光电传感器，其特征在于， 所述小型透镜是非球面透镜。
6.权利要求1至权利要求3中的任意一项所记载的光电传感器，其特征在于， 所述小型透镜通过UV树脂贴附并固定于所述发光部。
7.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所记载的光电传感器，其特征在于， 所述小型透镜通过环氧树脂贴附并固定于所述发光部。
【文档编号】H01L27/146GK103887317SQ201310698974
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】铃木慎一郎, 佐藤永幸, 田中实, 沟渕学 申请人:阿自倍尔株式会社