专利名称：光学传感器及其透镜部的固定方法、发光部件的固定方法
技术领域：
本发明涉及具有投光部及受光部、利用从受光部输出的受光量信号进行检测处理的处理部的光学传感器，尤其涉及用于固定投光部及受光部所具有的透镜部和投光部的发光部件的技术。
背景技术：
在光学传感器的投光部上设置有激光二极管、LED (light-emitting diode :发光二级管)等发光元件，在受光部上设置有光电二极管、CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor :互补金属氧化物半导体)、CCD (Charge Coupled Device :电荷稱合器件)等受光元件。另外，在发光元件及受光元件的前方设置通过透镜架支撑一个或多个透镜而形成的结构的透镜部。
在制造位移传感器、用于确保安全的光电传感器等要求具有高的检测精度的光学传感器时，需要精确地调整发光元件、受光元件(以下，将这些统称为“光学元件”)与透镜部之间的光轴对位(op t i ca I -ax is a I i gnment)情况和透镜部的焦点位置。作为这样的传感器的以往的例子，例如，在专利文献I中记载了如下的内容，即，将安装有发光元件的基板及投光用的透镜部和安装有受光元件的基板及受光用的透镜部一体地设置在被称为“基体”的支撑板上，由此形成光学单元，并将该光学单元组装在传感器的壳体内。另外，在该专利文献I中还记载了如下的内容，即，将受光用的透镜部的透镜架形成为L字状，通过螺钉将其紧固在基体上，并且在该透镜架上临时固定夹紧装置，在两者之间插入受光透镜，在调整透镜的光轴之后，紧固夹紧构件，来固定透镜。另外，作为其他的以往的例子，在专利文献2中记载了如下的内容，S卩，组装使发光元件和投光用透镜一体的投光模块，将该投光模块安装在传感器内的电路板上。而且，在专利文献2中记载了如下的内容，S卩，关于投光模块的组装，在筒状的保持架的后端部嵌入发光元件之后，从保持架的前方插入透镜部，通过特殊的部件(带有滑道的透镜部件)支撑透镜部，并且调整透镜部相对于光轴方向(Z轴方向)以及构成与光轴方向垂直的平面中的两个轴向(X轴方向以及Y轴方向)的位置。另外，作为其他的以往的例子，在专利文献3中记载了如下的内容，S卩，将发光元件封固在具有透光性的树脂构件上，在该树脂构件的上表面上一体形成透镜部，由此形成发光元件与透镜部对位了的光学模块，并将该光学模块组装在传感器上。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2005-292471号公报；专利文献2 JP特开2006-54436号公报；专利文献3 JP特开2007-142371号公报
发明内容
发明要解决的问题在专利文献I记载的发明中，由于通过螺钉固定透镜架、夹紧装置，所以部件数量变多，另外作业的工时变多。另外，在实际的组装处理中，反复进行多次对光学元件的位置、光轴进行调整的作业，和与其配合而对透镜部的位置、光轴进行调整的作业，来决定两者的最合适的状态，然后进行固定，因此作业变得更复杂。另外，在专利文献2、3记载的发明中，在壳体的外部，对光学元件和透镜部进行光轴调整和固定作业之后，将这些部件一体化后的光学模块组装在传感器的壳体内，但是为 了使传感器的检测精度准确，优选在传感器的壳体的内部固定光学元件和透镜部。但是，由于传感器的壳体和部件小，另外如上所述需要复杂的作业，所以难于在壳体的内部对光学元件和透镜部进行定位和固定。本发明着眼于上述的问题，其所要解决的问题在于，通过增加简单的结构，就能够容易地调整透镜部相对于光学元件的位置和光轴的关系并固定透镜部。另外，在本发明中，使传感器的壳体内的作业变得容易，从而能够可靠地确保检测精度，另外能够在多个类型的传感器中共用固定透镜部所需的结构。另外，在本发明中还解决如下的问题，S卩，容易且高精度地固定组装有光学元件的发光部件。用于解决问题的手段本发明的透镜部的固定方法能够用于对光学传感器的投光部以及受光部的透镜部实施。在该方法中，在传感器的壳体内部设置的支撑板上的用于配置透镜部的位置的周围，立设有至少一对柱状体，并且这些柱状体处于中间隔着透镜部的配置位置相向的关系。并且，在将与透镜部成对的光学元件固定在预先决定的位置之后，向各柱状体之间的空间内插入透镜部，并调整透镜部相对于光学元件的位置以及姿势。然后，在维持调整结束后的透镜部的状态不变的情况下，分别向透镜部和各柱状体之间的间隙注入粘接性树脂，并使该树脂凝固，由此固定透镜部。各柱状体例如能够通过成型加工一体地设置在支撑板上。在本发明中，首先，在调整了光学元件的位置和光轴之后固定光学元件，之后，一边通过专用的夹具等支撑透镜部一边将透镜部插入柱状体所包围的空间内，在该阶段，调整透镜部的位置以及姿势，以使透镜部与光学元件的光轴对位，将焦点设定在适当的位置上。在该调整结束时，在维持调整后的透镜的状态不变的情况下，向透镜部和各柱状体之间注入粘接性树脂，并使该树脂凝固。由此，成为借助粘接性树脂而通过各柱状体支撑透镜体的状态。根据上述的方法，以透镜部相对各柱状体具有一定程度的余量的方式配置各柱状体，由此能够易于在这些柱状体之间的空间内变更透镜部的位置和姿势。另外，只要在固定光学元件的位置之后，仅使透镜部与光学元件配合地移动即可，因此能够高效地进行作业。另外，向柱状体和透镜部之间注入粘接性树脂，持续支撑透镜部直到该树脂凝固为止，由此能够固定透镜部。因此，还易于进行固定透镜部的作业。在本发明的优选的一个实施方式中，至少将投光部的透镜部以不与支撑板接触的状态插入各柱状体所包围的空间，并调整透镜部在光学元件的光轴的方向(Z轴方向)的位置，以及调整透镜部在垂直于光轴的平面上的两个方向(X轴方向以及Y轴方向)的位置。为了确保检测精度，尤其需要精密地调整投光部的光轴和焦点的位置，在上述的实施方式中，能够使透镜部在支撑板上方的空间中沿着X、Y、Z的各轴向移动，因此能够容易地进行需要的调整。而且，即使调整结束时的透镜部成为不与支撑板接触的状态，通过周围的柱状部和粘接性树脂，也能够将透镜部维持并支撑在调整后的位置。在其他的优选的实施方式中，分别将粘接性树脂注入投光部的透镜部与各柱状体之间的间隙的特定位置，其中，该特定位置指，与该透镜部成对的光学元件的光轴相对应的位置。根据该方法，能够稳定地将透镜部维持在光通过的位置上，因此能够确保检测用光束的精度。在其他优选的实施方式中，使柱状体的与用于配置透镜部的位置相向的部分的宽度，比柱状体的与该部分一侧相反的一侧的部分更窄。另外，粘接性树脂采用紫外线固化树月旨，并且通过向支撑板照射紫外线，使注入到透镜部与各柱状体之间的该紫外线固化树脂固化。根据上述的实施方式，由于使柱状体的与透镜部相向的部分比柱状体的与该部分 一侧相反的一侧的部分更窄，所以形成所照射的紫外线易于沿着柱状体的面进入透镜部和柱状体之间的间隙的状态。因此，能够快速地使紫外线固化树脂固化，来固定透镜部。在更优选的实施方式中，在将立设有柱状体的支撑板放入在传感器的壳体的内部并进行固定之后，固定所述光学元件以及透镜部。在本发明中，能够通过简单的作业，高精度地调整并固定光学元件与透镜部的位置和光轴，因此，易于首先将形成有柱状体的支撑板放入并固定在传感器的壳体内，然后在壳体的内部固定光学元件和透镜部。因此，能够在将光学元件和透镜部放入壳体内的状态下，一边确认光轴和焦点的对位状态一边固定透镜部，能够以高准确性确保传感器的检测精度。接着，在本发明的光学传感器的发光部件的固定方法中，在传感器的壳体内部设置的支撑板上的用于配置发光部件的位置的周围，立设有至少一对柱状体，并且这些柱状体处于中间隔着发光部件相向的关系。并且，在将与发光部件成对的透镜部固定在支撑板上的预先决定的位置之后，将安装有发光部件的基板配置为该发光部件插入各柱状体之间的空间且基板插入各柱状体的背后的空间的状态，移动基板来调整发光部件相对于透镜部的位置以及姿势，在维持调整结束后的发光部件以及基板的状态不变的情况下，分别向发光部件与各柱状体之间的间隙注入粘接性树脂，并使该树脂凝固，由此固定安装有发光部件的基板。在上述的方法中，与之前的透镜部的固定方法相反，在固定透镜部之后，通过粘接性树脂将安装有发光部件的基板固定在立设于支撑板上的柱状体上。此时，以各柱状体之间的空间相对发光部件具有足够的余量的方式设置各柱状体的配置位置，由此，能够将发光部件相对于透镜部的位置和姿势调整为良好的状态。另外，在维持该调整后的状态下，向柱状体和发光部件之间注入粘接性树脂，并使该树脂凝固，由此能够易于固定安装有发光部件的基板。在通过上述的透镜部的固定方法进行组装的光学传感器中，投光部以及受光部分别具有固定在传感器的壳体内部的支撑板上的光学元件和与该光学元件相向配置的透镜部。就投光部以及受光部的各透镜部而言，分别至少有一对柱状体以中间隔着该透镜部相向的方式立设在所述支撑板上，并且透镜部通过粘接性树脂固定在这些柱状体上。
另外，在通过发光部件的固定方法组装的光学传感器中，投光部具有透镜部，其固定在传感器的壳体内部的支撑板上，基板，其安装有发光部件，并且该基板配置成该发光部件与透镜部相向。在支撑板上至少立设有一对柱状体，这些柱状体中间隔着发光部件相向，并且发光部件通过粘接性树脂固定在这些柱状体上。上述各结构的光学传感器能够为投光部以及受光部容置在同一壳体中的反射型的传感器，也能够为投光部以及受光部分别容置在不同的壳体中的透过型传感器。发明的效果根据本发明，通过在配置于壳体的内部的支撑板上增加柱状体这样的简单的结构，能够在固定光学元件之后，将透镜部插入被柱状体包围的空间内，调整透镜部相对于光学元件的位置和姿势，通过注入透镜部与柱状体之间的间隙的粘接性树脂固定调整后该透镜部，因此能够提高作业效率。另外，易于进行固定透镜部的作业，能够减少作业者的劳动量。另外，在可被柱状体固定的状态下能够使透镜部移动的范围内具有一定程度的余量，即使在变更透镜部的大小和形状的情况下，也不需要变更用于固定的结构。另外，即使在由于 传感器的种类不同而检测距离不同或由于导入透镜部的透镜的种类或数量不同而需要变更透镜部的焦点的位置的情况下，也能够通过调整透镜部在光轴方向上的位置进行对应。另外，在传感器的壳体的内部放入光学元件和透镜部，进行位置和姿势的调整以及固定的作业，由此能够可靠地确保检测精度。另外，根据本发明，能够易于在首先固定投光部的透镜部之后，利用与上述同样的柱状体以及粘接性树脂固定安装有发光部件的基板。另外，此时，以确保柱状体之间的空间相对发光部件具有足够的余量的方式，设定各柱状体的配置位置，由此能够确保发光部件在光轴方向以及与光轴方向垂直的平面上的两个方向的位置的调整自由度，能够进行高精度的调整。
图I是表示位移传感器的使用状态的立体图。图2是将投受光面作为正面来表示位移传感器的壳体的立体图。图3是位移传感器的壳体的一个侧面的主视图。图4是表示壳体的内部的结构的主视图。图5是放大表示投光部的结构的立体图。图6是放大表示受光部的透镜部的结构的立体图。图7是表示在固定透镜部的过程中使用的紫外线的进入状态的说明图。图8是表示投光部侧的透镜部的固定位置与光轴之间的关系的说明图。图9是表示在投光部设置镜子的例子的说明图。图10是放大表示其他实施方式的投光部的结构的立体图以及俯视图。
具体实施例方式图I表示应用本发明的位移传感器的使用状态。本实施例的位移传感器I配置在工厂的生产线等上，对作为检测对象的工件W照射激光束LI，并且接收激光束LI的从工件W反射的反射光L2，基于受光状态测量工件W的位移量。为了进行这样的处理，在传感器的壳体100的内部，配置有投光部、受光部和安装有包括CPU的处理电路的控制基板等。另外，该位移传感器I经由图中的电缆10与称为“放大器部”的另外的壳体(未图示)连接。传感器检测出的位移量除了在设置于该放大器部上的显示部显示之外，还经由放大器部，向PLC、个人电脑等外部设备(未图不)输出。图2表示将投受光面106当作正面时的上述传感器I的壳体100的立体图。图3表示从正面观察壳体100的一个侧面的状态。此外，图2中的Z轴相当于投光部的光轴的方向。另外，X轴以及Y轴是表示成为位移量的测量基准的假想平面(距离传感器的距离为零的平面)的轴，且与Z轴垂直。在壳体100的投受光面106上形成用于出射激光束LI的投光窗20和用于取入反射光L2的受光窗30。另外，为了便于进行组装处理，在壳体的一个侧板101形成大的开口，在侧板101的开口部105覆盖有覆盖板103，通过螺钉104固定覆盖板103。
图4是表示拆下上述的覆盖板103后的壳体100的内部的结构的图。在该传感器I的壳体100中形成有与开口部105对应的形状的容置空间，在与开口部105相向的侧板102 (图I所示)的内表面组装有树脂制的支撑板110。该支撑板110是通过金属成形加工或树脂成形加工而形成的，在其上表面一体形成有后述的三棱柱121、122和圆柱131、132、133,134ο在朝向壳体100内的空间观察的情况下，在壳体100内的空间的靠左的位置上，以在支撑板111上立起的姿势配置有电源基板113。电源基板113的左侧的小区域为投光部201，右侧的大区域为受光部301。在受光部301的后方(传感器使用时的上方)，从电缆10露出的导线(cord wire)114配置为与电源基板113连接的状态。此外，虽然在图4中没有表示，但是上述的安装有处理电路的控制基板，与设置在电源基板113上的连接器(未图示)连接，以控制基板的面与支撑板110相向的姿势，配置在壳体内的上部位置。另外，在电缆10中还包括与控制基板连接的导线。投光部201由安装有激光二极管22的基板23 (以下称为“LD基板23”)和透镜部21构成。LD基板23，以在支撑板110上立起而使激光二极管22朝向投光窗20的姿势，被配置在投光部210的里部。透镜部21在前面开口的透镜架210的内部容置有一个或多个透镜(未图示)，透镜部21配置在LD基板23的前方。受光部301包括受光单元32和透镜部31。受光单元32的结构为将安装有CMOS图像传感器的芯片元件的基板33组装在保持架部34上，并通过粘接剂等固定在支撑板110上。透镜部31为在前面开口的透镜架310的开口部中嵌入有聚光用的透镜311的结构。该透镜部31以透镜311的面相对于受光窗30的窗面稍微倾斜的状态固定在受光窗30的附近位置。图5是以上述的传感器I内的投光部201为对象的放大立体图。如图4以及图5所示，该投光部201的透镜部21的透镜架210的后端部的宽度形成得宽，从后端部至包括开口部213的前端部为止的范围形成得比较长。以下，将宽度窄的范围内的两侧面211、212称为“窄宽度部211、212”。在支撑板110上，以隔着透镜架210的窄宽度部211、212的形成位置相向的方式，立设有一对三棱柱121、122。各三棱柱121、122都成为一个角部与透镜架210相向的状态。透镜部21通过注入各三棱柱121、122与透镜架210之间的间隙并凝固的粘接性树脂40 (在本实施例中使用紫外线固化树脂)固定在各三棱柱121、122上。图6是受光部301侧的透镜部31的放大立体图。如图4以及图6所示，在透镜部31的透镜架310的四个角的附近位置分别立设有圆柱131、132、133、134。透镜部31通过注入各圆柱131 134与透镜架310之间的间隙并凝固的粘接性树脂40固定在各圆柱131 134上。在组装上述结构的位移传感器I时，首先，将支撑板110组装在壳体100的侧板102的内表面上，然后将各种部件放入并固定在壳体100内。此时，在形成受光部301之前，先形成投光部201。在形成投光部201的作业中，首 先，借助利用粘接剂的固定或压入等的方法，将LD基板23固定在投光部201内的里部。然后，一边通过专用的夹具支撑透镜部21，一边向各三棱柱121、122之间的空间内插入透镜部21，并调整透镜部21在光轴方向(Z轴方向)、宽度方向(X轴方向)、高度方向(Y轴方向)各轴向的位置和姿势。具体地说，在距离壳体100的投受光面101规定距离的位置配置测量器，测量激光二极管22发光而从投光窗20出射的激光束LI的直径和该光束的X坐标以及Y坐标，并且持续调整直到这些测量值变为预先决定的恰当值。此外，该调整处理是在不使透镜部21与支撑板110接触的状态进行的，因此最终，透镜部21有可能被固定为从支撑板110浮起的状态。在调整结束之后，继续通过夹具进行支撑，以使透镜部21的位置以及姿势维持调整后的状态，并且向透镜架210与各三棱柱121、122之间的间隙注入紫外线固化树脂40。而且，接着一边通过夹具继续支撑透镜部21，一边从投光部201的上方向支撑板110照射紫外线。该紫外线一边扩散一边进入，或者通过支撑板110和壳体100的内壁面等反射，被导向透镜部21、三棱柱121、122。透镜部21与三棱柱121、122之间的间隙微小，但是三棱柱121、122都被配置为一个角部与透镜部21相向的状态，因此如图7中的箭头所示，紫外线能够沿着三棱柱121、122的侧面绕进粘接位置。由此，能够快速地使树脂40固化，能够在调整后的透镜部21还未错位的期间，使透镜部21固定。据上述的调整方法，由于透镜架21的窄宽度部211、212与各三棱柱121、122之间的距离的差微小，所以易于在X轴方向上定位。另一方面，对于Y轴方向来说，能够在上下的各方向上使透镜部21移动，进行具体的位置调整。另外，通过调整透镜部21在Z轴方向上的位置，能够调整焦点的位置，但是在本实施例中，只要在透镜架210的窄宽度部211、212和三棱柱121、122相向的范围内，就能够使透镜部21自由移动，因此能够提高焦点位置设定的自由度。另外，在本实施例中，如图8所示，以透镜部21的光轴L为中心的规定的高度范围，为紫外线固化树脂40的注入位置。由此，能够在激光束LI通过的高度位置上稳定地支撑透镜部21，因此能够使激光束LI的出射方向和光束的直径稳定。向投光部201照射的紫外线实际上扩散到相当大的范围，因此如图9所示，可以在壳体100的内侧面的与透镜部21相向的位置配置镜子25。由此，向透镜部21的周围扩散的紫外线的一部分被镜子25反射，而被引导到透镜部21，因此能够更快速地使紫外线固化树脂40凝固。在形成受光部301的作业中，与上述相同，首先在支撑板110上固定受光单元32，在4个圆柱131 134所包围的空间内插入透镜部31。然后，调整透镜部31的位置和姿势，以使受光单元32成为适于检测的受光状态。例如，在距离投受光面101规定距离的位置，配置作为模型的检测对象物，一边向该对象物照射激光束LI，一边通过CMOS图像传感器进行拍摄，并且调整透镜部31的位置和姿势，直到生成的图像数据中的受光量的峰值出现在与传感器I至对象物的距离相符合的位置为止。在上述的调整结束时，维持当时的透镜部31的位置以及姿势不变，向各圆柱131 134与透镜单元310之间的间隙注入紫外线固化树脂40。并且，通过照射紫外线，将透镜部31固定在各圆柱131 134上。各圆柱131 134形成隔着透镜部31的配置位置彼此相向的关系，因此能够稳定地支撑透镜部31。另外，只要是能够通过紫外线固化树脂40将透镜部31的四个角固定在 圆柱131 134的周面上的范围，就能够自由地变更透镜部31相对于圆柱131 134的位置和姿势，因此能够高精度地使透镜部31与受光单元32对位。其中，在本实施例中，在透镜部31与支撑板110接触的状态下调整受光部301侧的透镜部31。即，调整X轴方向以及Z轴方向上的位置和透镜部31的姿势，但是不调整Y轴方向上的透镜部31的位置。在受光部301中，透镜311比投光部201的透镜大，另外，CMOS图像传感器的像素阵列(pixel array)与受光单元32的横向宽度方向相对应，因此即使光轴在Y轴方向上的位置多少出现错位，也不会对反射光相对像素阵列的入射位置产生大的影响。如上所述，在本实施例中，在形成投光部201和受光部301时，首先固定包括激光二极管22的LD基板23、包括CMOS图像传感器的受光单元32，在位于它们前方的多个柱状体(三棱柱121、121或圆柱131 134)之间的空间插入透镜部21、31，调整透镜部21、31和光学元件(激光二极管或CMOS图像传感器)的光轴对位情况和焦点位置，此后固定透镜部
21、31。因此，能够高效地进行对光轴和焦点位置进行高精度调整的处理。另外，向透镜部的周围的柱状体与透镜部之间注入紫外线固化树脂40，并使该树脂40凝固，由此，能够在不使用螺钉等固定装置的情况下容易地固定透镜部。因此，能够容易地在窄的壳体的内部进行固定作业，能够使透镜部21、31的光轴和焦点的位置高精度地对位，来确保检测的精度。另外，在传感器的制造现场，希望多个类型的传感器之间，壳体和各种部件通用，在上述的实施例的投光部201中，只要在使透镜部21的窄宽度部211、212与三棱柱121、122相向的范围内，能够沿着Z轴方向使透镜部自由移动。因此，在由于传感器的类型不同而检测距离不同的情况下，能够通过调整Z轴方向上的透镜部21的位置来进行应对，因此能够在不改变包括柱状体的支撑板110、LD基板23以及透镜部21的情况下，进行应对。在由于传感器的类型不同而透镜部21的透镜的种类和数量不同的情况下，也同样能够通过调整透镜部21在Z轴方向上的位置，来进行应对。在投光部201和受光部301的透镜架21、31的大小和形状稍微变化的情况下，只要在柱状体和与柱状体相向的部位(在透镜部21中为透镜架210的窄宽度部211、212，在透镜部31中为透镜架310的四个角)之间具有足够的余量，就能够在不改变柱状体的形成位置的情况下固定透镜部21、31。另外，在上述的实施例中，使投光部201的柱状体为三棱柱，使受光部301的柱状体为圆柱，但是不限于此，可以使全部的柱状体为三棱柱。另外，适于向与透镜部之间的间隙导入紫外线的柱状体的形状不限于三棱柱，只要与透镜部相向处的宽度比相反侧窄即可。例如，可以将截面为半圆的柱，以其圆弧部分与透镜部的配置位置相向的状态，立设在支撑板110上。另外，上述的实施例是在位移传感器的投光部以及受光部上应用本发明的例子，但是不限于位移传感器，即使在物体检测用的光电开关和用于确保安全的多光轴光电传感器上也能够通过与上述实施例相同的方法固定透镜部。如上所述，示出了通过紫外线固化树脂40将投光部201以及受光部301的透镜部21,31固定在立设于支撑板110上的柱状体上的实施例，但是能够将同样的固定方法用于固定LD基板23。参照图10说明该应用例子。
图10中的(I)是其他实施例的位移传感器的投光部201的放大的立体图，图10中的(2)是投光部201的俯视图。如图所示，在本实施例的投光部201中配置有LD基板23和与之前的实施例形状不同的透镜部21A。另外，为了固定LD基板23，在支撑板110上，在透镜部21A的配置位置的里部，隔开规定间隔地立设有一对三棱柱123、124。透镜部21A为在薄型的保持架214中嵌入透镜24的结构，该透镜部21A固定在支撑板110上。LD基板23在激光二极管22插入三棱柱123、124之间的空间且基板主体位于三棱柱123、124的后方的状态下被固定。该固定，是通过注入在激光二极管22和各三棱柱123、124之间的间隙中并凝固的粘接性树脂40将激光二极管22与三棱柱123、124连接来实现的。在组装上述结构的投光部201的处理中，首先，借助利用粘接剂的固定或压入等方法，将透镜部21A固定在支撑板110上。接着，利用夹具，以激光二极管22插入三棱柱123、124之间的空间且基板主体插入三棱柱123、124的背后的空间的方式，将LD基板23放入壳体100内。接着，使激光二极管22发光，一边测量通过透镜24以及投光窗20出射的激光束LI的直径和X坐标以及Y坐标，一边调整LD基板23的位置和姿势，使各测量值变为预先决定的恰当值。在该调整处理中，以维持激光二极管22的外周面的某处与三棱柱123、124相向的状态为条件，来变更LD基板23在X、Y、Z各轴向上的位置。在调整结束时，一边以维持该调整结束时的状态的方式继续通过夹具进行支撑，一边向激光二极管22和三棱柱123、124之间的间隙注入紫外线固化树脂40。另外，照射紫外线使紫外线固化树脂40凝固，来将LD基板23固定为调整后的状态。在上述的方法中，在X方向上，在不会妨碍通过紫外线固化树脂40进行固定的范围内，各三棱柱123、124和激光二极管22之间具有余量，由此能够进行微小的位置调整。另夕卜，针对Y轴方向，能够在上下的各方向上使LD基板23移动来调整激光二极管22的高度。另外，最终，也能够在不与支撑板110接触的状态下固定LD基板23。针对Z方向，在能够在三棱柱123、124之间稳定地支撑激光二极管22的范围内，能够变更LD基板23的位置，因此能够确保焦点位置设定的自由度。
附图标记说明 I位移传感器、201投光部、301受光部、21、21A、31透镜部、22激光二极管、32受光单元、40紫外线固化树脂、100壳体、110支撑板、121、122三棱柱、131、132、133、134圆柱、210、310透镜单元。
权利要求
1.一种光学传感器的透镜部的固定方法，用于在光学传感器的组装处理中，固定该传感器的投光部以及受光部所具有的透镜部，其特征在于， 在传感器的壳体内部设置的支撑板上的用于配置透镜部的位置的周围，立设有至少一对柱状体，并且这些柱状体处于中间隔着所述透镜部的配置位置相向的关系， 在将与透镜部成对的光学元件固定在所述支撑板上的预先决定的位置之后，向各柱状体之间的空间内插入透镜部，并调整透镜部相对于光学元件的位置以及姿势， 在维持调整结束后的透镜部的状态不变的情况下，分别向透镜部与各柱状体之间的间隙注入粘接性树脂，并使该树脂凝固，由此固定透镜部。
2.如权利要求I所述的光学传感器的透镜部的固定方法，其特征在于，至少将投光部的透镜部以不与所述支撑板接触的状态插入各柱状体之间的空间，并调整透镜部在所述光学元件的光轴的方向的位置，以及透镜部在垂直于光轴的平面上的两个方向的位置。
3.如权利要求I或2所述的光学传感器的透镜部的固定方法，其特征在于，分别将所述粘接性树脂注入所述投光部的透镜部与各柱状体之间的间隙的特定位置，其中，该特定位置指，与该透镜部成对的光学元件的光轴相对应的位置。
4.如权利要求I所述的光学传感器的透镜部的固定方法，其特征在于， 使所述柱状体的与用于配置所述透镜的位置相向的部分的宽度，比所述柱状体的与该部分一侧相反的一侧的部分更窄， 所述粘接性树脂采用紫外线固化树脂，并且通过向所述支撑板照射紫外线，使注入到所述透镜部与各柱状体之间的该紫外线固化树脂固化。
5.如权利要求I 4中任一项所述的光学传感器的透镜部的固定方法，其特征在于，在将立设有所述柱状体的支撑板放入在传感器的壳体的内部并进行固定之后，固定所述光学元件以及所述透镜部。
6.一种光学传感器的发光部件的固定方法，用于在光学传感器的组装处理中，固定该传感器的投光部所具有的发光部件，其特征在于， 在传感器的壳体内部设置的支撑板上的用于配置所述发光部件的位置的周围，立设有至少一对柱状体，并且这些柱状体处于中间隔着所述发光部件相向的关系， 在将与发光部件成对的透镜部固定在所述支撑板上的预先决定的位置之后，将安装有所述发光部件的基板配置为该发光部件插入各柱状体之间的空间且所述基板插入各柱状体的背后的空间的状态， 移动基板来调整发光部件相对于所述透镜部的位置以及姿势， 在维持调整结束后的发光部件以及基板的状态不变的情况下，分别向发光部件与各柱状体之间的间隙注入粘接性树脂，并使该树脂凝固，由此固定安装有所述发光部件的基板。
7.一种光学传感器，具有投光部及受光部、利用从受光部输出的受光量信号来进行检测处理的处理部，其特征在于， 所述投光部及所述受光部分别具有固定在传感器的壳体内部的支撑板上的光学元件和与该光学元件相向配置的透镜部， 就所述投光部以及所述受光部的各透镜部而言，分别至少有一对柱状体以中间隔着该透镜部相向的方式立设在所述支撑板上，并且透镜部通过粘接性树脂固定在这些柱状体上。
8.一种光学传感器，具有投光部及受光部、利用从受光部输出的受光量信号来进行检测处理的处理部，其特征在于， 所述投光部具有 透镜部，其固定在传感器的壳体内部的支撑板上， 基板，其安装有发光部件，并且该基板配置成该发光部件与透镜部相向； 在所述支撑板上至少立设有一对柱状体，这些柱状体中间隔着所述发光部件相向，并且发光部件通过粘接性树脂固定在这些柱状体上。
全文摘要
在支撑板(110)的配置透镜部(21、31)的位置的周围，以彼此相向的方式分别设置有立设三棱柱(121、122)、圆柱(131～134)。在传感器的组装作业中，在固定LD基板(23)后，在三棱柱(121、122)间插入透镜部(21)，调整透镜部(21)与激光二极管(22)的光轴对位情况和焦点位置。在调整结束时，在透镜部(21)与三棱柱(121、122)间注入粘接性树脂，使该树脂凝固，来固定透镜部(21)。与受光部(301)相同，在固定拍摄单元(32)之后，在圆柱(131～134)包围的空间内插入透镜部(31)，调整透镜部(31)的位置以及姿势，在透镜部(32)与各圆柱(131～134)间注入粘接性树脂，使该树脂凝固来固定透镜部(31)。
文档编号H01H35/00GK102822928SQ201180015470
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年9月30日
发明者三田贵章, 糟谷诚, 山川健太 申请人:欧姆龙株式会社