光纤传感器、受光光纤和扩散构件的制作方法

本发明涉及光纤传感器、受光光纤和扩散构件。

背景技术：

工厂中生产的产品(工件)通过诸如带输送器的输送设备输送。通过光电开关检测工件在预定位置处的到达。

存在作为一种光电开关的光纤传感器(fibersensor)。日本特开2003-141961号公报(专利文献1)提出在光纤传感器的检测头中设置显示单元、从投光光纤投射的光中划出一部分并且将该部分光引导至显示单元以使显示单元发光。

根据专利文献1，当投光光纤断线时，因为显示单元未点亮，所以能够检测到投光光纤的断线。然而，不能检测到受光光纤的断线。例如，尽管显示单元被点亮，但是如果受光光纤不能传播从投光光纤投射的光，则认为受光光纤或受光元件有问题。在该情况下，可以点亮光纤传感器的主体的显示灯。然而，光纤传感器的主体与光纤头之间的距离有时非常长。一个用户不能独自同时确认光纤头的显示灯和主体的显示灯。在透过型(transmission-type)光纤传感器中，用于使投光光纤的光轴和受光光纤的光轴相一致的光轴调节是必要的。因为受光量显示于光纤传感器的主体，所以一个用户难以独自执行光轴调节。例如，如果能够在受光光纤的头中也设置显示灯，则容易发现受光光纤的断线。对于光轴调节而言，显示灯也将是有用的。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是在受光光纤的头中设置显示灯。

本发明提供例如一种光纤传感器，其包括：第一发光元件，所述第一发光元件被构造为输出光；投光光纤，所述投光光纤被构造为将从所述第一发光元件输出的光投射到用于工件的检测区域；受光光纤，所述受光光纤被构造为接收从所述检测区域反射的光；受光元件，所述受光元件设置于所述受光光纤的一端侧并且被构造为接收从所述受光光纤的另一端侧入射且在所述受光光纤中传播的光；输出单元，所述输出单元被构造为基于由所述受光元件输出的受光信号来输出指示所述工件存在或不存在的信息；第二发光元件，所述第二发光元件被构造为输出光并且使光入射到所述受光光纤的一端侧；以及扩散构件，所述扩散构件设置于所述受光光纤的另一端侧并且被构造为使从所述第二发光元件输出且在所述受光光纤中传播的光扩散。

本发明还提供例如一种受光光纤，其用在透过型光纤传感器中，所述光纤传感器包括：第一发光元件，所述第一发光元件被构造为输出光；投光光纤，所述投光光纤被构造为将从所述第一发光元件输出的光投射到用于工件的检测区域；所述受光光纤，所述受光光纤被构造为接收从所述检测区域反射的光；受光元件，所述受光元件设置于所述受光光纤的一端侧并且被构造为接收从所述受光光纤的另一端侧入射且在所述受光光纤中传播的光；输出单元，所述输出单元被构造为基于由所述受光元件输出的受光信号来输出指示所述工件存在或不存在的信息；以及第二发光元件，所述第二发光元件被构造为输出光并且使光入射到所述受光光纤的一端侧，所述受光光纤包括扩散构件，所述扩散构件设置于所述受光光纤的另一端侧并且被构造为使从所述第二发光元件输出、从所述一端侧入射并且在所述受光光纤中传播的光扩散，其中，所述受光光纤的另一端侧被布置为与所述投光光纤的光的发射端相对。

本发明还提供例如一种受光光纤，其用在反射型光纤传感器中，所述光纤传感器包括：第一发光元件，所述第一发光元件被构造为输出光；投光光纤，所述投光光纤被构造为将从所述第一发光元件输出的光投射到用于工件的检测区域；所述受光光纤，所述受光光纤被构造为接收从所述检测区域反射的光；受光元件，所述受光元件设置于所述受光光纤的一端侧并且被构造为接收从所述受光光纤的另一端侧入射且在所述受光光纤中传播的光；输出单元，所述输出单元被构造为基于由所述受光元件输出的受光信号来输出指示所述工件存在或不存在的信息；以及第二发光元件，所述第二发光元件被构造为输出光并且使光入射到所述受光光纤的一端侧，所述受光光纤包括扩散构件，所述扩散构件设置于所述受光光纤的另一端侧并且被构造为使从所述第二发光元件输出、从所述一端侧入射并且在所述受光光纤中传播的光扩散，其中，所述受光光纤以如下方式相对于所述投光光纤布置：从所述投光光纤的发射端输出的光在所述工件或反射构件上反射并且入射到所述受光光纤的另一端侧。

本发明还提供例如一种扩散构件，其用于光纤传感器，所述光纤传感器包括：第一发光元件，所述第一发光元件被构造为输出光；投光光纤，所述投光光纤被构造为将从所述第一发光元件输出的光投射到用于工件的检测区域；受光光纤，所述受光光纤被构造为接收从所述检测区域反射的光；受光元件，所述受光元件设置于所述受光光纤的一端侧并且被构造为接收从所述受光光纤的另一端侧入射且在所述受光光纤中传播的光；输出单元，所述输出单元被构造为基于由所述受光元件输出的受光信号来输出指示所述工件存在或不存在的信息；以及第二发光元件，所述第二发光元件被构造为输出光并且使光入射到所述受光光纤的一端侧，所述扩散构件设置于所述受光光纤的另一端侧，并且使从所述第二发光元件输出且在所述受光光纤中传播的光扩散。

根据本发明，能够从受光光纤的一端投光并且使安装于受光光纤的另一端的扩散构件发光。即，根据本发明，能够在受光光纤的头中设置显示灯。

附图说明

图1是示出光电开关的立体图；

图2a和图2b是示出彼此联接的多个光电开关的立体图；

图3是示出光电开关的分解图；

图4a和图4b是示出光电开关的立体图；

图5是示出盖构件、显示器和屏蔽构件之间的位置关系的立体图；

图6a至图6d是用于说明上壳等的图；

图7a至图7c是用于说明显示器与信号线缆之间的关系的图；

图8a至图8e是用于说明狭缝的位置的图；

图9a和图9b是用于说明狭缝的位置的图；

图10是示出彼此一体化的信号线缆和屏蔽构件的图；

图11a至图11e是用于说明显示器和信号线缆之间的关系的图；

图12a和图12b是光电开关的截面图；

图13是光电开关的截面的放大图；

图14a至图14c是说明光纤传感器的类型的图；

图15a至图15c是说明透过型光纤传感器的光纤线缆的末端的图；

图16a至图16d是说明扩散构件的图；

图17a至图17d是说明扩散构件的图；

图18a和图18b是说明辅助光的点亮和熄灭的图；并且

图19是说明发光元件模块和受光元件模块的图。

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式。以下说明的各个实施方式对于理解本发明的诸如上位概念、中位概念和下位概念的各种概念是有用的。本发明的技术范围由技术方案决定并且不限于以下说明的各个实施方式。

图1是示出光电开关的立体图。光电开关1包括大致矩形的壳体。在图1中，z轴对应于长度方向、x轴对应于横向并且y轴对应于高度方向。壳体通常具有六个外表面。六个外表面包括上表面、底表面、前表面、后表面、左侧面和右侧面。在图1中，观察到上表面、前表面和右侧面。壳体包括下壳2和上壳3。通过将下壳2和上壳3彼此嵌合形成收纳控制基板等的内部空间。上壳3的一部分形成上表面。在上表面上设置有显示器5、模式钮7、主动接收器钮8、调节钮9、滑动开关10、设定钮11、显示灯24、夹持模块14等。显示器5是诸如oled的点阵显示器并且显示阈值和光接收量。通过上壳3的外表面和盖构件4保持并固定显示器5。显示器5被设置为比上表面的中央进一步向前表面侧偏移。调节钮9是用于增加和减小阈值并且操作菜单的钮。菜单是显示在显示器5上的菜单并且包括用于设定光电开关1的操作的各种设定项目。模式钮7是用于转换与投光量等相关的操作模式的钮。主动接收器钮8是用于通过受光光纤从光电开关1向外部投光的特殊钮。当检测到按下主动接收器钮8时，光电开关1使用受光光纤作为投光光纤并且朝向外部投光，同时接收从外部入射的光。投射的光不是用于检测工件的光而是用于辅助用户调节光轴的光。注意，被构造为输出辅助光的发光元件可以被布置在受光元件的中央。在该情况下，受光元件的受光表面大于发光元件的发光表面。滑动开关10是用于选择多个设定参数的组的开关。设定钮11是用于启动阈值的自动设定的钮。当检测到设定钮11被按下时，光电开关1根据受光量确定阈值。例如，当检测到工件时，显示灯24点亮或熄灭。夹持模块14是被构造为夹持并保持投光光纤和受光光纤的模块。在壳体的前表面设置有供投光光纤插入的筒状孔12和供受光光纤插入的筒状孔13。输出线缆安装于壳体的后表面。线缆衬套15是用于保持输出线缆的衬套。

连接器16a以及联接部17a和17b设置于壳体的右侧面。图2a示出多个光电开关1分别通过连接器16a以及联接部17a和17b彼此联接并且固定于din轨道18。din是德国标准化协会的缩写。投光光纤22的入射端被插入孔12。受光光纤23的发射端被插入孔13。在图2a中，还示出了被构造为覆盖壳体的上表面的可开关的上盖19。注意，如图2b所示，当上盖19具有透光性时，上盖19的上表面可以不设置孔。这是因为，如果上盖19具有透光性，则即使在上盖19的关闭状态下用户也能够确认显示器5的显示内容。当如图2a所示地上盖19不具有透光性时，上盖19的上表面可以设置孔或窗。上盖19具有防尘盖的功能。如图2a和图2b所示，多个光电开关1能够分别横向地联接。因此，多个光电开关1也被称为互连式传感器(interconnectedsensor)。

图3是光电开关1的分解图。可以在上盖19的后端侧设置装饰构件20。转动销19a设置于上盖19的后端侧。转动销19a嵌入设置于上壳3的后端侧的保持孔19b。结果，上盖19可转动地联接到上壳3。为了使即使在上盖19的关闭状态下用户也能够确认显示于显示器5上的信息，可以通过透明构件形成上盖19。在上壳3的中央附近设置用于支撑显示器5的背骨构件36。在背骨构件36的左右设置有四个边条47。四个边条47是从上壳3向上突出的突出部。四个边条47使显示器5在横向(x方向)上定位。注意，四个边条47与盖构件4的凹部嵌合。在背骨构件36的左右设置有两个爪部48。爪部48与设置于盖构件的中央腿部的内侧的凹部嵌合并且将盖构件4固定于上壳3。凹部可以是槽或可以是通孔。在以背骨构件36为中心的显示器安装部的后端侧设置有开口部25。开口部25是通孔或者缺口，用于使信号线缆从上壳3的外表面向内表面侧穿过。信号线缆包括用于向显示器5供电的电源线和用于向显示器5提供控制信号的控制线。信号线缆连接到控制基板30。控制基板30可以是一个基板。如果在x轴方向上设置两个基板，则光电开关1在x轴方向上的长度增加。因此，在该实施方式中，在x轴方向上仅设置一个控制基板30。诸如cpu(中央处理单元)的控制器6安装于控制基板30。控制器6使显示器5显示阈值和受光量。在上壳3上设置调节钮9、模式钮7、主动接收器钮8、滑动开关10和设定钮11。对应于调节钮9、模式钮7、主动接收器钮8、滑动开关10和设定钮11的开关安装于控制基板30。这些钮可以由诸如pom(聚缩醛)的树脂形成。注意，上盖19、盖构件4和壳体可以基本上由聚碳酸酯形成。在控制基板30上还安装了用于向显示灯24的光扩散构件提供光的led(发光二极管)。在控制基板30上，设置有用于与相邻的另一光电开关1通信并且接收电力的连接器16a。在控制基板30的前表面侧设置有元件保持器26。发光元件模块32和受光元件模块33安装于元件保持器26。元件保持器26包括用于从孔12插入投光光纤22的孔和用于从孔13插入受光光纤23的孔。夹持模块14布置于元件保持器26的前表面侧。夹持模块14保持投光光纤22和受光光纤23。金属盖29和用于固定到din轨道18的固定件28安装于下壳2的底表面。金属盖29可以发挥热辐射和电磁屏蔽的功能。

图4a是光电开关1在盖构件4固定于上壳3的状态下的立体图。图4b是光电开关1在盖构件4未固定于上壳3的状态下的立体图。显示器5和各种钮固定于上壳3。此外，控制基板30固定于上壳3。电连接到显示器5和控制基板30的信号线缆51穿过开口部25进入壳体内部。信号线缆51连接到控制基板30的连接器。在控制基板30的左侧面设置有连接器16b。光电开关1的连接器16b是雌型连接器。连接器16b与位于光电开关1的左边的另一光电开关1的雄型连接器16a嵌合并且电连接。

注意，如同从图4a等观察到的，主动接收器钮8的高度小于模式钮7和调节钮9的高度。这是为了防止主动接收器钮8的误操作。

图5是用于详细说明盖构件4的立体图。盖构件4包括两个前腿部42、两个中央腿部43和两个后腿部44。盖构件4的上表面设置有窗部40。用户能够通过窗部40观察显示器5的显示面。窗部40被四个框围绕。与前框41d和后框41c相比，左框41a和右框41b薄。这是为了确保在光电开关1的横向上的显示面积。后框41c与其它框相比具有大的面积。这是为了利用后框41c来保护例如被构造为控制显示器5的ic。可以在后框41c上印制字符信息等。即使用户用手指按压调节钮9，由于后框41c具有一定程度的面积，所以显示器5上的显示信息也不易于被手指挡住。即，后框41c能够充分地使显示器5与钮彼此分离。注意，由于前框41d的面积小，所以能够将显示灯24和显示器5设定为彼此靠近。结果，用户所关注的信息传递机构能够被集成在一个位置。在盖构件4的右侧面和左侧面设置了总共四个缺口46。四个缺口46与设置于上壳3的四个边条47嵌合，使盖构件4相对于上壳3定位并且将盖构件4固定于上壳3。在两个中央腿部43的内表面侧分别设置有凹部45。凹部45与分别设置于上壳3的右侧面和左侧面的爪部48嵌合。可以采用屏蔽构件50来保护显示器5的前表面、底表面、左侧面和右侧面。屏蔽构件50包括被构造为保护显示器5的前表面的前壁50d、被构造为保护显示器5的底表面的底部50a、被构造为保护显示器5的右侧面的右壁50b以及被构造为保护显示器5的左侧面的左壁50c。在显示器5覆盖有屏蔽构件50的状态下通过背骨构件36和盖构件4保持显示器5。通过fpc(柔性印刷电路板)形成屏蔽构件50。

图6a是示出光电开关1的上表面的平面图。如图6a所示，在显示器5的横向上未设置开关和钮。因此，能够将显示器5的横向上的尺寸设定得充分大。注意，盖构件4的后框具有足够印制字符等的面积。

图6b示出上壳3的左侧面。图6c示出上壳3的安装了控制基板30的左侧面。从显示器5延伸的信号线缆51的端子52连接并固定到安装于控制基板30的连接器16c。信号线缆51从壳体的外部进入壳体的内部并且连接到控制基板30。因此，通过具有柔性的薄fpc线缆等形成信号线缆51。

图6d示出在下壳2安装于光电开关1的状态下的光电开关1。在下壳2的左侧面设置有固定孔63a和63b。位于光电开关1的左边的另一光电开关1的联接部17a和17b分别插入光电开关1的固定孔63a和63b。注意，在下壳2的左侧面设置有供连接器16b露出的孔。在图6d中，盖子64保护该孔。

<信号线缆相对于显示器的布置>

图7a示出显示器5的右侧面截面图。通过在高度方向上堆叠透明构件70、oled层71和透明基材72形成显示器5。透明构件70和透明基材72的材料是包括玻璃和树脂的透明基板(第二基板)。从oled层71的长边延伸的透明电极和从oled层71的短边延伸的透明电极形成于透明构件70的底表面并且电连接到驱动ic54。驱动ic54是被构造为驱动显示器5的集成电路。驱动ic54通过粘接剂73固定于透明构件70的底表面。从控制基板30延伸的信号线缆51电连接到驱动ic54的端子。以该方式，信号线缆51连接到显示器5的长度方向上的端部、即连接到设置于显示器5的短边侧的端子(连接部70a)。这使得容易确保显示器5的横向上的显示面积。在工件的制造和检查现场，联接并使用多个光电开关1。因此，光电开关1的横向上的长度被设定为例如5mm以上、14mm以下。如果驱动ic54和信号线缆51安装在显示器5的横向上，则显示器5的显示区域窄。即，难以读取显示器5上显示的字符。因此，期望的是，驱动ic54和信号线缆51不安装于显示器5的横向上的端部(长边侧)。

图7b示出驱动ic54设置于信号线缆51的中途。这对于减小透明构件70的长度方向上的长度将会是有用的。从oled层71的长边延伸的透明电极作为设置于显示器5的短边侧的端子(连接部70a)连接到信号线缆51。

图7c示出采用上壳3的背骨构件36取代透明基材72作为基材。这对于减小显示器5的厚度是有用的。即，这对于减小显示器5的高度是有用的。开口部25设置于背骨构件36。信号线缆51穿过开口25进入壳体内部。驱动ic54被布置为位于信号线缆51的中途且位于壳体的内部。注意，从oled层71的长边延伸且设置于透明构件70的透明电极作为设置于显示器5的短边侧的端子(连接部70a)连接到信号线缆51。

以该方式，显示器5包括透明构件70和具有显示层的功能的oled层71。透明电极具有从oled层71朝向信号线缆51延伸的信号线的功能。透明电极设置在oled层71与透明构件70之间的界面附近。盖构件4覆盖oled层71与透明构件70之间的界面附近的侧面。因为界面附近容易破损，所以盖构件4保护了界面附近。

<线缆通过部的布置>

图8a是上壳3的示意性截面图。图8b至图8e是显示器安装部的立体图。上壳3包括供设定钮11布置的第一上表面38、第二上表面(前壁37)、第三上表面(背骨构件36)、第四上表面(后壁35)和供调节钮9等布置的第六上表面34。注意，第一上表面38和第六上表面34可以被称为上段(upperstage)，背骨构件36可以被称为下段(lowerstage)。以该方式，上壳3的上表面可以具有高度差。背骨构件36可以被称为载置部。从改善刚性的观点，载置部可以是实心的。如图8a所示，第二上表面(前壁37)、第三上表面(背骨构件36)和第四上表面(后壁35)在沿着壳体的长度方向延伸的截面上形成凹部。显示器5在靠近形成凹部的两个壁表面中的第二上表面的那侧压靠壁表面(前壁37)。根据图8a和图8b，开口部25是设置于背骨构件36的后端侧的狭缝状孔。这表示开口部25也可以设置于背骨构件36的前端侧。根据图8c，开口部25设置于后壁35的下侧。这表示开口部25也可以设置于前壁37的下侧。开口部25可以设置于背骨构件36和后壁35(前壁37)的联接部。即，狭缝可以形成为跨越背骨构件36和后壁35(前壁37)地延伸。图8d示出开口部25设置于背骨构件36的中央。开口部25的面积小于显示器5的底面积。这是为了利用背骨构件36支撑显示器5的底表面。然而，显示器5的底表面仅需要由在背骨构件36的长度方向上延伸的两个长框或者在背骨构件36的横向上延伸的两个短框支撑。图8e示出缺口状开口部25设置于背骨构件36的右侧。这表示缺口状开口部25也可以设置于背骨构件36的左侧。如果信号线缆51是具有高柔性且像fpc线缆一样可弯折的线缆，则开口部25的布置自由度将增加。注意，在图8所示的情况下，信号线缆51将主要连接到显示器5的长边侧。然而，如果信号线缆51是fpc线缆，则还能够通过使从显示器5的短边侧延伸的信号线缆51弯折而使信号线缆51穿过图8e中示出的缺口状开口部25。

图9a示出设置于背骨构件36的后端部的开口部25。如图9a所示，光电开关1的壳体是细长的。当关注背骨构件36时，观察到显示器安装部存在于壳体的边缘。这对于扩大显示器5的显示面积是有用的。设置于背骨构件36的后端侧的开口部25对于扩大显示器5的显示面积也是有用的。图9b示出弯折以穿过开口部25的信号线缆51。以该方式，信号线缆51经由开口部25从上壳3的外部向上壳3的内部延伸。

<信号线缆与屏蔽件的一体化>

图10示出通过fpc60构造的信号线缆51。还与信号线缆51一起示出了包括显示器5和驱动ic54的显示模块。注意，信号线缆51通过fpc60而与屏蔽构件50一体化。屏蔽构件50包括基膜层和铜等的金属层。通过沿着折叠线56c以直角折叠fpc60形成右壁50b。通过沿着折叠线56d以直角折叠fpc60形成左壁50c。通过沿着折叠线56e以直角折叠fpc60形成前壁50d。注意，为了容易折叠fpc60，可以沿着折叠线56c、56d和56e在金属层中设置多个孔55。金属层连接到信号线缆51的地线。结果，屏蔽构件50能够保护oled(显示器5)不受电噪声的影响。

此外，当fpc60沿着折叠线56a谷形折叠(valleyfolded)时，屏蔽构件50覆盖显示器5的底表面。通过在fpc60中使信号配线部53a和屏蔽配线部53b重合形成图9b所示的信号线缆51中的以u字形状弯折的部分。即，当fpc60沿着折叠线56a谷形折叠时，信号配线部53a和屏蔽配线部53b重叠。此外，信号配线部53a和屏蔽配线部53b的重叠部分在通过开口部25插入时弯折成u字形状。此外，当fpc60沿着折叠线56b以直角折叠时，端子52的安装表面变成与控制基板30平行。

图11a至图11e示出显示器5与信号线缆51之间的位置关系。图11a是供信号线缆51连接的显示器5的平面图。图11b是示出显示器5的左侧面的图。从显示器5的后端侧延伸的信号线缆51在通过使信号配线部53a和屏蔽配线部53b重合形成的重合部53中以u字形状弯折。此外，当信号线缆51沿着折叠线56b以直角弯折时，端子52的安装表面变成与控制基板30平行。图11c至图11e是显示器5的立体图。端子52的安装表面与控制基板30平行，但是正交于显示器5的底表面。

可以由例如八个引脚构造端子52。vcc引脚是用于向驱动ic54供电的引脚。vss引脚是连接到地的引脚(用于提供地电位)。res引脚是用于向驱动ic54供应用于启动和重启驱动ic54的重置信号的引脚。sclk引脚是用于为串行通信提供时钟的引脚。sda引脚是用于为串行通信传输数据的引脚。iref引脚是用于调节供给到oled层71的电流的引脚。vcomh引脚是用于使外部电容器和驱动ic54连接以稳定驱动ic54的内部供电的引脚。vdd引脚是用于为驱动ic54的逻辑操作提供电压的引脚。

注意，屏蔽构件50可以是由与信号线缆51独立的构件构造的屏蔽座(shieldseat)。

<屏蔽件>

图12a是通过沿着图6d中的a-a切断线切断光电开关1获得的a-a截面图。图12b是通过沿着图6d中的b-b切断线切断光电开关1获得的b-b截面图。图13是放大并示出图12a的一部分的放大图。如图12a和图13所示，上壳3的爪部48嵌入设置于盖构件4的左右中央腿部43的凹部45。如图12a、图12b和图13所示，屏蔽构件50的右壁50b的高度和左壁50c的高度分别是用于覆盖显示器5的oled层71和透明基材72的高度和覆盖透明构件70的至少一部分的高度。透明构件70和透明基材72是玻璃等。与树脂相比，玻璃容易破损。因此，屏蔽构件50保护透明构件70和透明基材72不受冲击等的影响。oled层71还通过屏蔽构件50的保护而不受到电噪声的影响。显示器5的底表面被屏蔽构件50的底部50a覆盖。背骨构件36防止由控制基板30产生的热量容易地传递到显示器5。

如图12b所示，盖构件4的左右前腿部42的末端部被下壳2和上壳3保持。结果，盖构件4牢固地固定于壳体。

<光轴对准>

透过型

图14a是用于说明关于透过型光电开关(光纤传感器)的光轴调节的图。在透过型光纤传感器中，投光光纤22和受光光纤23被布置为彼此相对。投光光纤22朝向检测区域80投射光。当检测区域80中不存在工件81时，从投光光纤22的发射端发射的光入射到受光光纤23的入射端。当检测区域80中存在工件81时，因为从投光光纤22的发射端发射的光被工件81遮挡，所以在受光光纤23的入射端上没有光入射。控制器6根据受光光纤23上是否入射了光来检测工件81的存在或不存在。

反射型

图14b是用于说明关于反射型光电开关(光纤传感器)的光轴调节的图。在反射型光纤传感器中，以使从投光光纤22输出的光在工件81上反射并且使所反射的光入射到受光光纤23的方式调节投光光纤22的光轴和受光光纤23的光轴。当检测区域80中不存在工件81时，从投光光纤22的发射端发射的光不入射到受光光纤23的入射端。当检测区域80中存在工件81时，从投光光纤22的发射端发射的光被工件81反射并且使所反射的光入射到受光光纤23的入射端。控制器6根据受光光纤23上是否入射了光来检测工件81的存在或不存在。

回归反射型(regressionreflectiontype)

图14c是用于说明关于回归反射型光电开关(光纤传感器)的光轴调节的图。在回归型光纤传感器中，以使从投光光纤23输出的光在反射器83上反射并且使所反射的光入射到受光光纤23的方式调节投光光纤22的光轴和受光光纤23的光轴。当检测区域80中不存在工件81时，从投光光纤22的发射端发射的光在反射器83上反射并且入射到受光光纤23的入射端。当检测区域80中存在工件81时，因为从投光光纤22的发射端发射的光被工件81遮挡，所以在受光光纤23的入射端上没有反射光入射。控制器6根据受光光纤23上是否入射了光来检测工件81的存在或不存在。

光轴调节的困难性

光纤的直径大约为数毫米。然而，从投光光纤22的发射端到受光光纤23的入射端的距离有时为数米长。因此，用于对准投光光纤22的光轴和受光光纤23的光轴的作业不容易。在光电开关1的主体中设置显示灯24。然而，从光电开关1的主体到投光光纤22的发射端和受光光纤23的入射端的距离有时为数米长。对于用户确认显示灯24的点亮和熄灭以及显示器5的显示内容而言，有时是困难的。

因此，在本发明中，从受光光纤23的入射端输出用于帮助光轴调节的辅助光以减少执行光轴调节的用户的负担。这将通过在受光光纤23的末端设置显示灯来解决。注意，辅助光的颜色(波长)可以与从投光光纤22输出的检测光的颜色(波长)不同。结果，用户将能够容易地识别辅助光。此外，本发明提供安装于受光光纤23的入射端(辅助光的发射端)且被构造为使辅助光扩散的扩散构件(透光构件)。

用于辅助光的扩散构件

图15a是示出透过型光纤传感器的投光光纤22和未安装有扩散构件的受光光纤23的侧视图。图15b是示出受光光纤23的末端(光纤头)附近的立体图。图15c是示出受光光纤23的末端附近的、在从投光光纤22的方向上观察受光光纤23时的图。在受光光纤23的末端安装有被构造为保持受光光纤23的光纤线缆的圆筒状保持部85。此外，在保持部85的末端附近设置有用于透镜附件和扩散构件的安装部86。光纤芯部87露出到安装部86的端面。注意，可以在安装部86的周面上切出用于与透镜附件和扩散构件螺合的螺纹。以该方式，保持部85、安装部86和光纤芯部87形成光纤头。如图15a所示，投光光纤22和受光光纤23的外部形状可以大致相同。受光光纤23还可以包括保持部85。

图16a是示出透过型光纤传感器的投光光纤22和安装有扩散构件88的受光光纤23的侧视图。图16b是示出透过型光纤传感器的投光光纤22和安装有扩散构件88的受光光纤23的截面图。受光光纤23的线缆部84具有涂层。然而，在末端附近剥去涂层并且光纤芯部87露出。光纤芯部87插入通过圆筒状保持部85的内部。图16c是示出受光光纤23的末端附近的立体图。图16d是示出受光光纤23的末端附近的、在从投光光纤22的方向上观察受光光纤23时的图。来自光纤芯部87的端面的辅助光以大约60度的角度放射状地发射。因此，具有盖形状的扩散构件88安装于受光光纤23的末端。于是，从光纤芯部87的端面入射到扩散构件88的辅助光通过扩散构件88扩散。扩散构件88看起来在发光。即，扩散构件88起到显示灯的功能。例如，如果辅助光的颜色是绿色，则扩散构件88发绿光。因此，用户能够容易地确认是否从受光光纤23发射出了辅助光。

可以想到当控制器6点亮辅助光时的数个时刻。例如，控制器6可以在开始光轴调节之时使辅助光闪烁，并且当受光光纤23的受光量超过预定值时连续点亮辅助光。控制器6可以在通过操作单元执行特定操作时点亮辅助光。这对于确认受光光纤23的断线和连接不良是有用的。当通过操作单元指示辅助光的点亮时，控制器6点亮辅助光。如果扩散构件88发光，则用户能够确定受光光纤23未断线并且未发生连接不良。另一方面，当扩散构件88不发光时，用户能够确定受光光纤23断线或发生了连接不良。控制器6可以与光电开关1的供电的on和off相关联地点亮和熄灭辅助光。控制器6可以与显示灯24的点亮和熄灭相关联地点亮和熄灭辅助光。在一些情况下，光电开关1的主体和受光光纤23的末端间隔远并且出现在受光光纤23的末端附近的用户不能确认显示灯24的点亮和熄灭。在该情况下，用户能够通过确认辅助光来识别显示灯24的点亮和熄灭。

如同从图16b中示出的扩散构件88的截面明显可知的，扩散构件88具有大致圆筒形状。扩散构件88包括设置于受光光纤23的另一端侧的管状构件88a。管状构件88a比安装部86的端面向投光光纤22侧进一步延伸。这使放射状地发射的辅助光容易侵入管状构件88a。在实心型(solidtype)的扩散构件88中，可以在管状构件88a的内侧设置透明构件88b。在中空型的扩散构件88中，可以在管状构件88a的末端部设置盖子88c。在这样的中空型的扩散构件88中，工厂中产生的灰尘能够侵入中空部。因此，能够通过设置盖子88c来防止灰尘的侵入。注意，在不产生严重的灰尘的环境下可以省略这样的盖子88c。当省略了盖子88c时，受光量增加。盖子88c可以是透镜。透镜能够将投射的光会聚到光纤芯部87。扩散构件88可以是实心的。即，可以在中空部中填满与透光性构件或扩散构件88相同的透明构件88b。从减轻受光量的减少的观点来看，期望的是，透明构件88b是具有高透明度(衰减率小)的构件。如果透明构件88b的折射指数与光纤芯部87的芯的折射指数为相同的程度，则不发生无用的反射。将减轻受光量的减少。

反射型光纤传感器的扩散构件

图17a是反射型光纤传感器的光纤头的侧视图。图17b是反射型光纤传感器的b-b截面图。图17c示出在未安装扩散构件88的状态下的光纤传感器的端面。图17d是反射型光纤传感器的立体图。保持部85一体地保持投光光纤22和受光光纤23。投光光纤22的光纤芯部87a和受光光纤23的光纤芯部87b插入通过圆筒状保持部85的内部并且延伸到保持部85的端面。安装部86设置于保持部85的末端部。扩散构件88螺合或嵌合于安装部86。以该方式，投光光纤22的光纤芯部87a和受光光纤23的光纤芯部87b在保持部85的末端部处相邻。因此，扩散构件88被形成为不覆盖投光光纤22的光纤芯部87a而是覆盖受光光纤23的光纤芯部87b。如图17c所示，为了防止光从投光光纤22的光纤芯部87a传播到受光光纤23的光纤芯部87b，可以在投光光纤22的光纤芯部87a与受光光纤23的光纤芯部87b之间设置遮光板99。遮光板99仅需要为能够遮光的构件。遮光板99是例如由金属制成的板。与树脂板相比，由金属制成的板具有高刚性。因此，能够将遮光板99容易地打入光纤芯部87a与光纤芯部87b之间。

图18a示出输出辅助光的状态。施加于扩散构件88的阴影线表示扩散构件88利用辅助光发光的状态。投光光纤22的光纤芯部87a的阴影线表示从光纤芯部87a输出检测光。扩散构件88覆盖受光光纤23的光纤芯部87b并且不覆盖投光光纤22的光纤芯部87a。因此，检测光不被扩散构件88衰减。注意，如图17b所示，检测光的发射角度为θ。θ大约为60度。能够对扩散构件88倒角以不与截面为扇形的该空间干涉。图18b示出未输出辅助光的状态。因为未点亮辅助光，所以扩散构件88不发光。

可以采用图16b中示出的盖型扩散构件88等作为反射型光纤传感器的扩散构件88。在该情况下，检测光被扩散构件88衰减两次。然而，如果从反射型光纤传感器到工件81或反射器83的距离足够短，则检测光的衰减不是问题。当同时输出红色检测光和绿色辅助光时，盖型的扩散构件88发橙色光。

<元件保持器>

图19示出安装于元件保持器26的发光元件模块32和受光元件模块33。发光元件模块32包括发射检测光的第一发光元件91a和用于监视第一发光元件91a的发光量的受光元件92a。使从第一发光元件91a输出的检测光入射到投光光纤22的入射端、在投光光纤22的芯中传播并且从投光光纤22的发射端发射。控制器6根据受光元件92a的受光量来控制流入第一发光元件91a的驱动电流的量，该受光元件92a的受光量为与通过模式钮7选择的操作模式相关联的发光量。

受光元件模块33包括受光元件92b和第二发光元件91b，其中受光元件92b接收在受光光纤23中传播且从发射端发射的检测光，第二发光元件91b输出辅助光(显示光)。使从第二发光元件91b输出的辅助光从受光光纤23的发射端入射、在受光光纤23的芯中传播并且从受光光纤23的入射端发射。注意，受光光纤23的一端侧是检测光的发射端并且是辅助光的入射端。受光光纤23的另一端侧是检测光的入射端并且是辅助光的发射端。

<总结>

如同参照图1等说明的，光电开关1包括具有大致长方体形状的壳体。即，壳体是细长的。显示器5是安装到壳体的外表面、即第一表面的显示单元的示例。过去，因为显示器收纳在光电开关的壳体内部，所以从壳体的外表面到显示器的距离长并且不易于观察显示信息。在本实施方式中，因为显示器5安装于壳体的外表面，所以从光电开关1的外边缘到显示器5的距离短并且容易观察显示器5的显示信息。发光元件模块32、孔12等是设置于与第一表面相邻的第二表面附近的投光单元的示例。受光元件模块33和孔13是设置于与第一表面相邻的第二表面附近的受光单元的示例。调节钮9等是设置于第一表面或显示单元并且被构造为接收用户操作的接收单元的示例。控制器6是被构造为使显示单元显示通过接收单元调节的阈值和表示由受光单元接收的光量的信号值的显示控制单元的示例。控制基板30是收纳于壳体内部的控制基板(第一基板)的示例，显示控制单元安装于或连接到控制基板。信号线缆51是用于使控制基板30和显示器5连接的信号线缆的示例。如图6a至图6c所示，显示器5包括连接到信号线缆51的连接部。显示器5的连接部在壳体的长度方向上布置在显示区域与信号线缆51之间。注意，如图7a至图7c和图10等所示，显示器5具有两个短边和两个长边。信号线缆51可以连接到两个短边中的一个短边所在侧。结果，提供了如下的信号线缆51的连接结构：该信号线缆51就光电开关1中的显示器5而言能够确保足够的显示面积。

显示单元可以包括点阵显示器和被构造为驱动点阵显示器的驱动回路。显示器5是点阵显示器的示例。驱动ic54是驱动回路的示例。如图7a等所示，驱动ic54设置于显示器5的长度方向上的端部。信号线缆51连接到驱动ic54。即，驱动ic54可以在壳体的长度方向上设置在显示器5与连接部之间。注意，显示器5和驱动ic54可以布置于同一构件。根据图7a，驱动ic54和显示器5的oled层71布置于透明构件70。

如图11b和11c所示，信号线缆51可以包括用于使显示器5与驱动ic54连接的第一部分和用于使驱动ic54与控制基板30连接的第二部分。如图10所示，信号线缆51可以是fpc线缆。结果，容易使布置于壳体外部的显示器5和布置于壳体内部的控制基板30连接。

壳体可以包括上壳3和下壳2。在该情况下，第一表面是上壳3的上表面。

根据本发明，开口部25设置于外表面，特别地，设置于壳体的上表面。开口部25使从壳体的内部向外部布置信号线缆51成为可能并且使将显示器5安装到壳体的外表面成为可能。即，信号线缆51经由开口部25连接到控制基板30。因为显示器5设置于壳体的外表面，所以不易给用户留下显示器布置于深处的印象。因此，对于用户而言容易观察显示器5。显示器5的供信号线缆51连接的短边侧可以是显示器5的两个短边中距第二表面(显示器5的前表面)远的短边所在侧。在该情况下，开口部25可以设置于例如背骨构件36的后端侧。显示器5的供信号线缆51连接的短边侧可以是显示器5的两个短边中距第二表面(前表面)近的短边所在侧。在该情况下，开口部25可以设置于例如背骨构件36的前端侧。注意，上壳3的背骨构件36由控制基板30支撑。这对于改善壳体的刚性是有用的。此外，背骨构件36的厚度被设定为比上壳3的其它部分的厚度大改善了上壳3自身的构造。特别地，背骨构件36的刚性的增加使保护显示器5容易。

如同参照图8a至图8e等说明的，上壳3的第一表面(上表面)包括开口部25。开口部25具有作为孔状或缺口状通过部的功能，用于允许信号线缆51从壳体的外部穿向壳体的内部。如图8b等所示，开口部25可以是沿着第一表面的横向(x轴方向)设置的狭缝。如图8e等所示，开口部25可以是沿着第一表面的长度方向(z轴方向)设置的狭缝。如图7c所示，驱动ic54可以收纳于壳体内部。这减少了显示器5的安装部的尺寸。如图1等所示，显示器5的长度方向和第一表面的长度方向平行。

如图5等所示，采用盖构件4作为被构造为对设置于壳体的外表面的显示器5进行保持的保持构件。结果，能够将显示器5布置于壳体的外表面。对于用户，容易观察显示器5上显示的信息。通过将盖构件4以该方式布置于壳体的外侧，能够增加显示器5的显示区域。然而，当显示器5设置于壳体的外表面时，显示器5容易受到来自外部的冲击。因此，盖构件4发挥保护显示器5的作用。此外，如图5和图10等所示，屏蔽构件50是设置于显示器5的侧面的至少一部分的屏蔽构件的示例。如图13等所示，盖构件4是被构造为将屏蔽构件50夹在显示器5的侧面与盖构件4之间并且覆盖显示器5的侧面的至少一部分的盖构件的示例。以该方式，屏蔽构件50也发挥保护显示器5不受冲击的作用。

如图5所示，盖构件4可以包括被构造为使显示器5的显示区域露出的窗部40。盖构件4可以被构造为覆盖显示器5的非显示区域。非显示区域是显示器5的上表面中不显示信息的部分。

在盖构件4中围绕窗部40定位的四个框之中的处于窗部40的沿长度方向的端部处的一个框(例如，右框41b或左框41a)的厚度比处于窗部40的沿横向的两端处的两个框(例如，前框41d和后框41c)的厚度大。这使得容易确保显示器5的横向上的显示面积。盖构件4可以被构造为与从第一表面突出的突出部接合。例如，从上壳3的上表面突出的突出部(边条47)可以与盖构件4的缺口46接合。

屏蔽构件50可以电连接到信号线缆51的地线。结果，屏蔽构件50减少了电噪声对于显示器5的影响。

如图13所示，上壳3的第一表面的短边的长度与显示器5的短边的长度、位于盖构件4的横向两端部处的侧面(中央腿部43)的厚度以及屏蔽构件50(右壁50b和左壁50c)的厚度的总和大致相等。结果，能够在利用屏蔽构件50保护显示器5的情况下使显示器5的横向上的长度与光电开关1的上表面的横向上的长度接近。即，容易增加可在显示器5上显示的字符的尺寸。

如图10所示，信号线缆51和屏蔽构件50可以是一体化的fpc线缆。结果，能够减少部件的数量。容易利用信号线缆51使地线与屏蔽构件50一体化。

如图10和图11b所示，可以使fpc线缆至少在一部分弯折。此外，屏蔽构件50的一部分和信号线缆51的一部分可以重叠。

屏蔽构件50可以包括被构造为覆盖显示器5的底表面的第一区域(底部50a)、被构造为保护显示器5的第一侧面的第二区域(右壁50b)、被构造为保护显示器5的第二侧面的第三区域(左壁50c)和被构造为保护显示器5的第三侧面的第四区域(前壁50d)。如图10所示，第二区域、第三区域和第四区域可以连接到第一区域。

上盖19是被构造为覆盖接收单元和由盖构件4覆盖的显示器5的可打开的盖子的示例。结果，工厂中产生的油滴等不易粘附到调节钮9和显示器5。将不易发生调节钮9和显示器5的破损。盖构件4是被构造为覆盖显示器5的一部分且设置于壳体的第一表面的外侧的盖。如图6b和图9b所示，在壳体的高度方向上，盖构件4的上表面的高度和第一表面的供接收单元设置的表面的高度可以大致相同。

如图1等所示，开口部25可以由盖构件4或显示器5覆盖。结果，异物不易于通过开口部25侵入壳体内部。

可以在处在窗部40的长度方向上的端部处的一个框(例如，后框41c)的表面上记载字符。例如，当使用透过型光纤(transmissivefiber)时，存在诸如用于在检测到工件时点亮显示灯24的d-on(darkon)和用于在检测到工件时熄灭显示灯24的l-on(lighton)等的操作模式。在该情况下，显示器5可以显示这样的标记(例如，箭头标记)：该标记表示印制于后框41c的“l-on”和“d-on”中的一者。显示器5的后端和后框41c相邻。因此，显示器5可以显示与后框41c上显示的信息相关联的显示信息。

如图7a所示，显示器5可以包括透明构件(透明构件70)、设置于透明构件的下表面侧的oled(oled层71)、以及设置于oled的下表面侧的基材(透明基材72和背骨构件36)。盖构件4被设置为至少保护oled层71。结果，减少了oled层71的破损和电噪声的影响。

如图13所示，盖构件4的厚度小于壳体(上壳3和下壳2)的厚度。结果，能够尽可能地增加显示器5的横向上的长度。能够增加显示器5的表面积。能够增加显示器5上显示的字符的尺寸。

如图14a至图14c所示，投光光纤22是被构造为将从第一发光单元91a输出的光(检测光)投射到用于工件81的通过区域(检测区域80)的光纤模块。受光光纤23是被构造为接收从通过区域反射的光的光纤模块。如图19所示，受光元件92b设置于受光光纤23的一端侧并且接收从受光光纤23的另一端侧入射且在受光光纤23中传播的光。控制器6和显示灯24是如下输出单元的示例：该输出单元被构造为基于由受光元件92b输出的受光信号来输出指示工件81存在或不存在的信息。第二发光元件91b是被构造为输出光(辅助光)并且使该光入射到受光光纤23的一端侧的发光元件的示例。扩散构件88起到设置于受光光纤23的头的显示灯的功能。扩散构件88设置于受光光纤23的另一端侧并且使从第二发光元件91b输出且在受光光纤23中传播的光扩散。这使得对于使用而言容易观察辅助光(显示光)。

扩散构件88可以可拆卸地螺合或嵌合于受光光纤23的安装部86。这产生了如下优势：当扩散构件88被弄脏或损坏时，能够容易地更换扩散构件88。扩散构件88可以螺合紧固到受光光纤23的安装部86。扩散构件88可以接合到受光光纤23的安装部86。

如图16b所示，扩散构件88可以是被设置为覆盖受光光纤23的另一端侧的盖。盖可以是中空的或实心的。该盖可以包括设置于受光光纤23的另一端侧的管状构件88a和设置于管状构件88a的内侧的透明构件88b。可以在管状构件88a的末端部处设置盖子88c。盖子88c具有防尘功能。

如图14a所示，投光光纤22和受光光纤23可以以如下方式布置：投光光纤22的光的发射端与受光光纤23的供从投光光纤22的发射端输出的光入射的入射端彼此相对。这样的光电开关1被称为透过型光纤传感器。如图14b和图14c所示，投光光纤22和受光光纤23可以以如下方式布置：从投光光纤22的发射端输出的光在工件或反射构件上反射并且入射到受光光纤23的另一端侧。这样的光电开关1被称为反射型光纤传感器。

如图17b和图18a等所示，投光光纤22和受光光纤23可以形成单个光纤线缆。在该情况下，如图17c所示，投光光纤22的发射端和受光光纤23的另一端侧被布置为彼此相邻。可以在投光光纤22与受光光纤23之间设置遮光板99。结果，在投光光纤22中传播的检测光将不容易漏到受光光纤23。如图17d和图18a所示，扩散构件88可以固定于光纤线缆、不覆盖投光光纤22的发射端而覆盖受光光纤23的另一端侧。

扩散构件88可以接合到设置于受光光纤23的末端附近的安装部86。另一方面，扩散构件88可以可拆卸地安装到设置于受光光纤23的末端附近的安装部86。扩散构件88可以可拆卸地螺合或嵌合于安装部86。通过可拆卸地安装扩散构件88，能够容易地更换被弄脏或损坏的扩散构件88。

根据本发明，提供了在透过型光纤传感器和反射型光纤传感器中使用的受光光纤23。此外，还提供了用于光纤传感器的扩散构件88。

如图15a等所示，投光光纤22的保持部85和受光光纤23的保持部85可以分别具有独立的安装到外部的安装部的功能。在透过型光纤传感器中，因为投光光纤22和受光光纤23被布置为彼此相对，所以投光光纤22和受光光纤23是独立的。因此，投光光纤22的保持部85可以安装到第一支撑构件并且受光光纤23的保持部85可以安装到第二支撑构件。

如图17d等所示，在反射型光纤传感器中，投光光纤22和受光光纤23分别包括安装部(保持部85)，所述安装部一体地安装到外部。即，保持部85安装到支撑构件。支撑构件可以是对保持部85进行保持的夹子等。