反射型光電傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)對(duì)成為對(duì)象物的物品等照射光來(lái)檢測(cè)反射光的反射型光電傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]例如,在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種光電傳感器，其通過(guò)安裝具有僅在一個(gè)軸向上具有曲率的圓柱透鏡的選擇單元，并且在從投射元件發(fā)出的光的光軸方向上使投射透鏡前后移動(dòng)，能夠調(diào)整圓形光束的束斑直徑和一個(gè)軸向上的線光束的長(zhǎng)度。
[0003]根據(jù)上述公報(bào)公開的結(jié)構(gòu)，在長(zhǎng)距離類型的光電傳感器中，能夠從與投射束相關(guān)的各種面來(lái)改善設(shè)定自由度。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-71366號(hào)公報(bào)。
[0006]但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，具有以下所示的問(wèn)題點(diǎn)。
[0007]即，在上述公報(bào)公開的反射型光電傳感器中，由于根據(jù)檢測(cè)對(duì)象物的表面狀態(tài)，擔(dān)心在小的光束直徑下受到表面凹凸的影響而進(jìn)行誤檢測(cè)，因此通過(guò)照射線光束及平均化光接收量來(lái)防止誤檢測(cè)。
[0008]但是，在實(shí)際使用時(shí)，由于存在即使線光束也不能夠檢測(cè)的案例，因此在現(xiàn)場(chǎng)，為了追加透射型、回歸反射型等光電傳感器，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造對(duì)應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的課題在于提供一種投射單元和安裝它的光電傳感器，其能夠通過(guò)生成不僅在長(zhǎng)度方向而且在寬度方向上被放大的線光束來(lái)擴(kuò)大檢測(cè)范圍并增加平均化的對(duì)象。
[0010]根據(jù)第一發(fā)明的反射型光電傳感器，用于對(duì)位于與該反射型光電傳感器相距假定距離的位置上的對(duì)象物照射光并檢測(cè)該光的反射光，該反射型光電傳感器包括光源部、光圈部及透鏡。光圈部用于遮蔽從光源部照射的光的外周部分。透鏡用于將通過(guò)了光圈部的光變換成大致平行的光束。光束在相距假定距離的位置上的截面為，長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比在2以上且10以下的橢圓形狀。
[0011]在此，通過(guò)組合如下的光圈部和透鏡來(lái)生成期望的橢圓形狀的線光束，其中，該光圈部通過(guò)遮蔽從光源照射的光的外周部分來(lái)限制透過(guò)的光的范圍，該透鏡將通過(guò)了光圈部的光變換成大致平行的光束。
[0012]這里，例如可以利用表示從光源部照射的激光的波長(zhǎng)分布的曲線的半寬來(lái)規(guī)定橢圓形狀的長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度。所謂橢圓形狀不僅包含完全的橢圓形狀，還包含大致呈長(zhǎng)方形狀的形狀。大致平行的光束不僅包含完全平行的光束，還包含擴(kuò)散一些的光束或會(huì)聚一些的光束。使大致平行包含使在與光軸垂直的至少一個(gè)軸向上會(huì)聚或發(fā)散的光變成大致平行光的情況。透鏡不僅包含聚光透鏡，還包含在規(guī)定的第一方向具有曲率而在與第一方向垂直的第二方向沒(méi)有曲率的圓柱透鏡、等。
[0013]由此，能夠調(diào)整長(zhǎng)軸方向及短軸方向上的尺寸，并且能夠?qū)?duì)象物照射截面變成橢圓形狀的期望尺寸的線光束。其結(jié)果，在將本反射型光電傳感器安裝到光電傳感器上的情況下，能夠擴(kuò)大光電傳感器的檢測(cè)范圍并增加平均化的對(duì)象。
[0014]根據(jù)第二發(fā)明的反射型光電傳感器，在第一發(fā)明的反射型光電傳感中，光束在相距假定距離的位置上的截面為，長(zhǎng)軸和短軸的長(zhǎng)度比在2以上且5以下的橢圓形狀。
[0015]在此，對(duì)于對(duì)對(duì)象物照射的光束的長(zhǎng)軸和短軸之間的長(zhǎng)度的比，確定了優(yōu)選的范圍。
[0016]由此，能夠調(diào)整長(zhǎng)軸方向及短軸方向上的尺寸，并且能夠?qū)?duì)象物照射截面變成橢圓形狀的期望尺寸的線光束。
[0017]根據(jù)第三發(fā)明的反射型光電傳感器，在第一或者第二發(fā)明的反射型光電傳感中，光圈部具有縱向長(zhǎng)度和橫向長(zhǎng)度不同的開口。透鏡使通過(guò)了光圈部的開口的光束成為大致平行的光。
[0018]在此，通過(guò)組合具有縱橫比不同的開口的光圈部和生成大致平行的光的透鏡，來(lái)生成截面為橢圓形狀的線光束。
[0019]此外，上述光軸是指通過(guò)透鏡的中心且與透鏡面垂直的直線。
[0020]由此，通過(guò)了光圈部的光束變成與光圈部的開口形狀吻合的橢圓形狀，并且通過(guò)透鏡成為大致平行的光。其結(jié)果，能夠生成與光圈部的開口形狀吻合的期望的截面為橢圓形狀的線光束。
[0021 ] 根據(jù)第四發(fā)明的反射型光電傳感器，在第一或者第二發(fā)明的反射型光電傳感中，光圈部具有縱向長(zhǎng)度和橫向長(zhǎng)度大致相等的開口。透鏡，僅在與光軸方向垂直的平面上的一個(gè)軸向具有曲率，使在與該光軸垂直的至少一個(gè)軸向上會(huì)聚或者發(fā)散的光成為大致平行的光。
[0022]在此，通過(guò)組合具有縱橫比幾乎相等的開口的光圈部和生成大致平行光的光軸非對(duì)稱透鏡，來(lái)生成截面為橢圓形狀的線光束。
[0023]上述光軸是指通過(guò)透鏡的中心且與透鏡面垂直的直線。
[0024]由此，通過(guò)了光圈部的光束，與光圈部的開口的形狀吻合而變成大致圓形，但是，通過(guò)光軸非對(duì)稱透鏡，僅在垂直于光軸的面的第一方向上成為大致平行的光。其結(jié)果，由于光束以在與垂直于光軸的表面的第一方向垂直的第二方向上不會(huì)受到透鏡的影響的方式擴(kuò)散，因此，能夠生成在第二方向上長(zhǎng)的期望的截面為橢圓形狀的線光束。
[0025]根據(jù)第五發(fā)明的反射型光電傳感器，在第一至第四發(fā)明中任一項(xiàng)的反射型光電傳感中，透鏡具有:第一透鏡，其具有以光軸為中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的表面，用于使從光源部照射的光會(huì)聚，第二透鏡，其僅在與從第一透鏡入射的光垂直的平面上的第一方向上具有曲率，在與第一方向垂直的第二方向上沒(méi)有曲率。光圈部的短軸方向與第二透鏡的第一方向大致平行。該反射型光電傳感器還包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)，該移動(dòng)機(jī)構(gòu)，在從光源部照射的光的光軸方向上，將與光源部的投射面相距第一透鏡的焦點(diǎn)距離的位置作為基準(zhǔn)位置，使第一透鏡的相對(duì)于光源部的相對(duì)位置以基準(zhǔn)位置為基準(zhǔn)前后移動(dòng)。
[0026]在此，透鏡具有會(huì)聚用的第一透鏡和僅在與光軸相交的表面上的第一方向上具有曲率的第二透鏡。另外，配置為光圈部的短軸方向和第二透鏡的第一方向變成大致平行。而且，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整光源部和第一透鏡之間的距離。
[0027]上述光軸是指通過(guò)透鏡的中心且與透鏡面垂直的直線。
[0028]由此，在第一透鏡位于根據(jù)第一透鏡的焦點(diǎn)距離來(lái)設(shè)定的基準(zhǔn)位置上的情況下，成為焦點(diǎn)在縱向及橫向上都位于對(duì)象物附近的狀態(tài)。通過(guò)了光圈部的縱及橫的比率不同的細(xì)長(zhǎng)光，通過(guò)由第二透鏡對(duì)比率小的一側(cè)若干擴(kuò)大，縱及橫的比率變成相同程度，從而能夠?qū)?duì)象物照射大致圓形的斑點(diǎn)光。
[0029]例如，在將第一透鏡從基準(zhǔn)位置移動(dòng)到投射面一側(cè)的情況下，就是說(shuō)，在使第一透鏡和投射面之間的距離變小的情況下，通過(guò)了第一透鏡的光不進(jìn)行會(huì)聚，一邊進(jìn)行若干擴(kuò)散一邊前進(jìn)到第二透鏡。通過(guò)了第二透鏡的光，根據(jù)由第一透鏡進(jìn)行了若干擴(kuò)散后的狀態(tài)，僅在通過(guò)第二透鏡具有曲率的第一方向上進(jìn)行若干會(huì)聚。其結(jié)果，通過(guò)了第一、第二透鏡的光，在第一方向上各自由第一、第二透鏡產(chǎn)生的影響幾乎相消，并且在僅受到光圈部的形狀的影響的狀態(tài)下從反射型光電傳感器中照射。因此，對(duì)對(duì)象物，能夠照射與光圈部的形狀相同方向的線光束。
[0030]另一方面，例如，在將第一透鏡從基準(zhǔn)位置移動(dòng)到與投射面相反一側(cè)的情況下，就是說(shuō)，在使投射面和第一透鏡之間的距離變大的情況下，通過(guò)了第一透鏡的光，與第一透鏡處于基準(zhǔn)位置的情況相比，通過(guò)第一透鏡進(jìn)行大的會(huì)聚，并且前進(jìn)到第二透鏡。因此，對(duì)于通過(guò)了光圈部的縱、橫比率不同的細(xì)長(zhǎng)光，從第一透鏡一側(cè)觀察，焦點(diǎn)位置移動(dòng)到與對(duì)象物相比的前表面一側(cè)，并且在第一方向上還受到第二透鏡的影響，進(jìn)行進(jìn)一步會(huì)聚。因此，通過(guò)了光圈部的細(xì)長(zhǎng)光，通過(guò)在其短軸方向(第一方向)上焦點(diǎn)位置的移動(dòng)以及在第二透鏡的第一方向上具有曲率的一側(cè)，使光的寬度變寬。通過(guò)了光圈部的光的長(zhǎng)軸方向(第二方向)的邊側(cè)，雖然不會(huì)受到第二透鏡的影響，但是通過(guò)設(shè)定初始位置使得在使第一透鏡和投射面之間的距離變大時(shí)第一透鏡的焦點(diǎn)位置出現(xiàn)在對(duì)象物附近，能夠使其長(zhǎng)度變短。其結(jié)果，能夠照射使光圈部的形狀旋轉(zhuǎn)了 90度的線光束。
[0031]而且，能夠根據(jù)從上述的基準(zhǔn)位置挪動(dòng)第一透鏡的距離的大小來(lái)調(diào)整線光束的長(zhǎng)軸方向的長(zhǎng)度。
[0032]如上，通過(guò)調(diào)整光源部的投射面和第一透鏡之間的距離，不用改變反射型光電傳感器的方向或者更換附屬構(gòu)件，也能夠分別照射大致圓形的斑點(diǎn)光和能夠調(diào)整彼此垂直的兩個(gè)軸向(第一、第二方向)上的長(zhǎng)度的線光束。
[0033]根據(jù)第六發(fā)明的反射型光電傳感器，在第五發(fā)明的反射型光電傳感中，以特定方式配置光源部、第一透鏡及第二透鏡，該特定方式是指，在第一透鏡位于基準(zhǔn)位置的情況下，在從第一透鏡一側(cè)觀察時(shí)，使對(duì)象物一側(cè)的焦點(diǎn)位置，在第一方向上比對(duì)象物更靠近第一透鏡，在第二方向上比對(duì)象物更遠(yuǎn)離第一透鏡。
[0034]在此，以在第一透鏡位于基準(zhǔn)位置的狀態(tài)下使通過(guò)了第一、第二透鏡的光的焦點(diǎn)位置在第一方向上位于對(duì)象物的前方而在第二方向上位于對(duì)象物的后方的方式，確定光源部和第一、第二透鏡的配置關(guān)系。
[0035]由此，通過(guò)使第一透鏡相對(duì)于光源部的位置在光軸方向上以基準(zhǔn)位置為中心前后移動(dòng)，能夠?qū)⒓す鈴陌唿c(diǎn)形狀調(diào)整到在第一方向上長(zhǎng)的線光束或在與第一方向垂直的第二方向上長(zhǎng)的線光束。
[0036]根據(jù)第七發(fā)明的反射型光電傳感器，在第五或者第六發(fā)明的反射型光電傳感中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使第一透鏡沿從光源部照射的光的光軸方向移動(dòng)。
[0037]在此，移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)使第一透鏡一方移動(dòng)，來(lái)調(diào)整光源部和第一透鏡之間的距離。
[0038]由此，通過(guò)使第一透鏡在光軸方向上以基準(zhǔn)位置為中心前后移動(dòng)，能夠選擇性地投射斑點(diǎn)形狀的光束以及橫長(zhǎng)或縱長(zhǎng)的橢圓形狀的線光束。
[0039]根據(jù)第八發(fā)明的反射型光電傳感器，在第五或者第六發(fā)明的反射型光電傳感中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使光圈部與第一透鏡沿從光源部照射的光的光軸方向一起移動(dòng)。
[0040]在此，移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)使光圈部與第一透鏡一起移動(dòng)，來(lái)調(diào)整光源部和第一透鏡之間的距離。
[0041]由此，即使在通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整光源部和第一透鏡之間的距離的情況下，由于第一透鏡和光圈部的距離是一定的，因此也能夠使通過(guò)了光圈部和第一透鏡的光束的形狀穩(wěn)定。
[0042]根據(jù)第九發(fā)明的反射型光電傳感器，在第八發(fā)明的反射型光電傳感中，還包括透鏡保持部，該透鏡保持部用于保持第一透鏡，并且具有在與從光源部照射的光的光軸方向大致垂直的平面上所形成的光圈部。
[0043]在此，在與用于保持第一透鏡的透鏡保持部的光軸方向大致垂直的平面上設(shè)置了光圈部。
[0044]由此，移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)使透鏡保持部在光軸方向上移動(dòng)，能夠使第一透鏡和光圈部以一體方式移動(dòng)。
[0045]根據(jù)第十發(fā)明的反射型光電傳感器，在第五到第九發(fā)明的任何一項(xiàng)的反射型光電傳感中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使光源部沿從光源部照射的光的光軸方向移動(dòng)。
[0046]在此，移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)使光源部一方移動(dòng)，來(lái)調(diào)整光源部和第一透鏡之間的距離。<