光電傳感器的制造方法
【專利摘要】一種使用在市場上出售的投光用LED容易地得到任意的光學(xué)特性的光電傳感器。包括：具有發(fā)出光的投光用LED（1031）的投光部（103）；和將由投光用LED（1031）發(fā)出的光投光到檢測區(qū)域的投光透鏡（1041），投光部（103）具有小型透鏡（1032），該小型透鏡（1032）利用與投光用LED（1031）以及投光透鏡（1041）的組合得到所希望的光學(xué)特性。
【專利說明】光電傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用市場上出售的投光用LED得到任意的光學(xué)特性的光電傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，通過用樹脂封住小型的投光用LED，并將露出的電極和外部基板連接從而構(gòu)成投光部的光電傳感器被廣泛使用(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。
[0003]在此，在制造光電傳感器時(shí)，投光用LED的光學(xué)特性、可靠性以及價(jià)格是重要的選擇點(diǎn)。并且，一般地，購入市場上賣的投光用LED，或者，開發(fā)針對符合光電傳感器的形狀/光學(xué)特性設(shè)計(jì)的投光用LED并制作光電傳感器。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I日本特開2007-88472號公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2日本特開2010-113938號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在使用市場上出售的投光用LED的方法中，可以便宜地得到零件。但是，使用市場上出售的產(chǎn)品的話就沒有光學(xué)特性的自由度，產(chǎn)品的光學(xué)特性需要用投光透鏡來實(shí)現(xiàn)。因此，存在光學(xué)特性的設(shè)計(jì)自由度不足的問題。
[0010]另一方面，采用符合光電傳感器地開發(fā)投光用LED的方法的話，能夠基本滿足產(chǎn)品的形狀/光學(xué)特性。但是，投光用LED的生產(chǎn)批次數(shù)非常龐大，存在很耗費(fèi)開發(fā)費(fèi)以及LED成本的問題。另外，產(chǎn)品的光學(xué)特性與使用市場上出售的投光用LED的情況一樣，是用投光用LED以及投光透鏡實(shí)現(xiàn)的。
[0011]并且，作為上述兩種方法的共同課題，投光用LED的光學(xué)特性充其量只有幾種，為了用其與投光透鏡的組合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的光學(xué)特性，對于實(shí)現(xiàn)往往少量生產(chǎn)的特殊光學(xué)特性，就成為非常昂貴的產(chǎn)品。
[0012]又，在構(gòu)成光電傳感器的投光部時(shí)，往往需要用于將光聚光到適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的透鏡結(jié)構(gòu)。此時(shí)，也存在投光用LED的發(fā)光芯片的位置公差的影響，也會存在有時(shí)未必能得到任意的光學(xué)特性的問題。
[0013]本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的在于，提供一種能夠使用市場上賣的投光用LED容易地得到任意的光學(xué)特性的光電傳感器。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]本發(fā)明涉及的光電傳感器包括:具有發(fā)出光的發(fā)光部的投光部，和將由發(fā)光部發(fā)出的光投射到檢測區(qū)域的投光透鏡，投光部具有小型透鏡，該小型透鏡利用與發(fā)光部以及投光透鏡的組合得到所希望的光學(xué)特性。[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，由于采用了上述結(jié)構(gòu)，因此能夠使用市場上出售的投光用LED容易地得到任意的光學(xué)特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I涉及的光電傳感器的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2是示出本發(fā)明實(shí)施形態(tài)I中的投光部的側(cè)視圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I中的投光用LED的結(jié)構(gòu)圖，Ca)是上表面圖，(b)是側(cè)視圖。
[0021]圖4是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I中的小型透鏡的結(jié)構(gòu)圖，Ca)是上表面圖，(b)是側(cè)視圖。
[0022]圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I中的投光用LED、小型透鏡以及投光透鏡的組合例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0024]實(shí)施形態(tài)I
[0025]圖1是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I涉及的光電傳感器I的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0026]光電傳感器I如圖1所示，由內(nèi)部電源101、信號處理部102、投光部103、傳感部104、受光部105以及閾值設(shè)定.顯示`部106構(gòu)成。另外，傳感部104被配置在盒體107的規(guī)定位置上。又，內(nèi)部電源101、信號處理部102、投光部103、受光部105以及閾值設(shè)定?顯示部106被配置在收納于盒體107內(nèi)的印刷基板108上的規(guī)定位置。
[0027]內(nèi)部電源101將由通過連接部109連接的電纜單元110供給的電力供給至信號處理部102。
[0028]信號處理部102通過由內(nèi)部電源101供給的電力運(yùn)轉(zhuǎn)，控制光電傳感器I內(nèi)的各部。在此，利用信號處理部102，對于投光部103指示光的投光，另外，檢測出由受光部105進(jìn)行受光的光的受光量。并且，通過將該受光量與由閾值設(shè)定.顯示部106設(shè)定了的閾值進(jìn)行比較，判斷在檢測區(qū)域有無物體，根據(jù)該判斷結(jié)果對閾值設(shè)定?顯示部106指示顯示窗口 111的顯示切換。
[0029]投光部103根據(jù)來自信號處理部102的指示，發(fā)出光并向傳感部104側(cè)投光。該投光部103的詳細(xì)結(jié)構(gòu)在后面敘述。
[0030]傳感部104在其與檢測區(qū)域之間進(jìn)行光的投受光。該傳感部104由將來自投光部103的光投光到檢測區(qū)域的投光透鏡1041，和在檢測區(qū)域存在物體的情況下對被該物體反射的光進(jìn)行受光并聚光的受光透鏡1042構(gòu)成。
[0031]受光部105對由傳感部104的受光透鏡1042聚光的光進(jìn)行受光。該受光部105例如由光電二極管構(gòu)成。
[0032]閾值設(shè)定.顯示部106設(shè)定相對于受光部105的受光量的閾值，且根據(jù)來自信號處理部102的指示切換設(shè)置在盒體107的顯示窗口 111的顯示，由此向外部通知在檢測區(qū)域有無物體。[0033]另外，印刷基板108被定位于盒體107內(nèi)的規(guī)定部位，以使得被配置在印刷基板108上的投光部103的光軸和被配置在盒體107的投光透鏡1041的光軸重合。
[0034]接下來，參照圖2?4，對如上述那樣構(gòu)成的投光部103的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0035]圖2是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I中的投光部103的結(jié)構(gòu)圖，圖3是投光用LED1031的結(jié)構(gòu)圖，圖4是小型透鏡1032的結(jié)構(gòu)圖。
[0036]投光部103如圖2所示，由投光用LED (發(fā)光部)1031以及小型透鏡1032構(gòu)成。
[0037]投光用LED1031根據(jù)來自信號處理部102的指示進(jìn)行發(fā)光，是一般的市場上出售的LED。在圖3中，作為一例示出了表面安裝用PLCC LED。
[0038]小型透鏡1032被設(shè)置在投光用LED1031和投光透鏡1041之間，利用與投光用LED1031以及投光透鏡1041的組合得到所希望的光學(xué)特性。另外，對于圖4示出的小型透鏡1032，為了相對于投光用LED1031容易組裝，構(gòu)成為箱型形狀。
[0039]并且，投光部103的結(jié)構(gòu)如圖2所示，通過在配置于印刷基板108上的投光用LED1031的上表面貼附小型透鏡1032進(jìn)行固定。此時(shí)，測量投光用LED1031的發(fā)光芯片(參照圖3)1033的中心位置，使小型透鏡1032的中心軸相對于該發(fā)光芯片1033的中心重合地
進(jìn)行組裝。
[0040]在此，一般來說，由于市場上出售的投光用LED1031的發(fā)光芯片1033在一定公差內(nèi)(±100 μ m)被聯(lián)接，因此其光學(xué)特性存在偏差。對此，通過像本發(fā)明那樣使投光用LED1031的發(fā)光芯片1033的中心和小型透鏡1032的中心軸一致地進(jìn)行組裝，能夠?qū)⒐鈱W(xué)特性的偏差做到非常小。
[0041]又，由于像上述那樣，投光用LED1031的光學(xué)特性存在偏差，因此在用安裝螺絲將現(xiàn)有的光電傳感器固定于安裝對象時(shí)，需要對光電傳感器的光軸方向進(jìn)行微調(diào)整。對此，通過使用像本發(fā)明這樣具有光學(xué)特性的偏差減小了的投光部103的光電傳感器1，在用安裝螺絲將該光電傳感器I固定于安裝對象時(shí)，光電傳感器I的光軸方向也被同時(shí)決定。因此，能夠在非常短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行設(shè)置光電傳感器I的操作。
[0042]又，作為將小型透鏡1032貼附于投光用LED1031時(shí)的粘著劑，使用UV粘著劑。由此，短時(shí)間內(nèi)的固定就成為可能，提高了操作性。又，也可以使用環(huán)氧樹脂等粘著劑。
[0043]另外，在圖3中示出了使用球面透鏡作為小型透鏡1032的情況。但是，作為小型透鏡1032，不管是球面.非球面，只要能夠改變投光用LED1031的光學(xué)特性即可。
[0044]接下來，參照圖5，對像上述那樣構(gòu)成的投光部103 (投光用LED1031以及小型透鏡1032)以及投光透鏡1041的組合的一例進(jìn)行說明。
[0045]在圖5的(a)中示出了以下情況:作為投光用LED1031使用紅色LED或紅外LED，作為小型透鏡1032使用球面透鏡，作為投光透鏡1041使用圖5的(a)中示出的形狀的透鏡A，由此得到標(biāo)準(zhǔn)檢測距離(D=50cm，100cm)那樣的光學(xué)特性。
[0046]又，在圖5的(b)中示出了以下情況:作為投光用LED1031使用紅外LED，作為小型透鏡1032使用球面透鏡，作為投光透鏡1041使用圖5的(b)中示出的形狀的透鏡B，由此得到寬光芒的檢測距離(D=IOcm)那樣的光學(xué)特性。
[0047]又，在圖5的(C)中示出了以下情況:作為投光用LED1031使用紅外LED，作為小型透鏡1032使用球面透鏡，作為投光透鏡1041使用圖5的(c)中示出的形狀的透鏡C，由此得到寬光芒的檢測距離(D=5cm)那樣的光學(xué)特性。[0048]這樣，通過改變投光用LED1031、小型透鏡1032以及投光透鏡1041的組合，能夠得到產(chǎn)品所要求的多種光學(xué)特性。
[0049]如上所述，根據(jù)該實(shí)施形態(tài)1，由于采用了將利用與市場上出售的投光用LED1031以及投光透鏡1041的組合得到所希望的光學(xué)特性的小型透鏡1032貼附到投光用LED1031上并固定的結(jié)構(gòu)，能夠使用市場上出售的投光用LED1031容易地得到任意的光學(xué)特性。
[0050]另外，本申請發(fā)明在其發(fā)明的范圍內(nèi)，可以對實(shí)施形態(tài)的任意構(gòu)成要素進(jìn)行變形，或省略實(shí)施形態(tài)的任意構(gòu)成要素。
[0051]符號說明
[0052]I 光電傳感器
[0053]101內(nèi)部電源
[0054]102信號處理部
[0055]103投光部
[0056]104傳感部
[0057]105受光部
[0058]106閾值設(shè)定.顯示部
[0059]107 盒體
[0060]108印刷基板
[0061]109連接部
[0062]110電纜單元
[0063]111 顯示窗口
[0064]1031投光用LED (發(fā)光部)
[0065]1032小型透鏡
[0066]1033發(fā)光芯片
[0067]1041投光透鏡
[0068]1042受光透鏡。
【權(quán)利要求】
1.一種光電傳感器，包括:具有發(fā)出光的發(fā)光部的投光部；和將由所述發(fā)光部發(fā)出的光投光到檢測區(qū)域的投光透鏡，所述光電傳感器的特征在于， 所述投光部具有小型透鏡，所述小型透鏡利用與所述發(fā)光部以及所述投光透鏡的組合得到所希望的光學(xué)特性。
2.如權(quán)利要求1所記載的光電傳感器，其特征在于， 所述小型透鏡自身的中心軸與所述發(fā)光部的發(fā)光芯片的中心重合。
3.如權(quán)利要求1所記載的光電傳感器，其特征在于，具有: 在規(guī)定位置設(shè)置有所述投光透鏡的盒體；和 被收納于所述盒體內(nèi)、在規(guī)定位置設(shè)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軸和所述投光透鏡的光軸重合。
4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項(xiàng)所記載的光電傳感器，其特征在于， 所述小型透鏡是球面透鏡。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任意一項(xiàng)所記載的光電傳感器，其特征在于， 所述小型透鏡是非球面透鏡。
6.權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所記載的光電傳感器，其特征在于， 所述小型透鏡通過UV樹脂貼附并固定于所述發(fā)光部。
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所記載的光電傳感器，其特征在于， 所述小型透鏡通過環(huán)氧樹脂貼附并固定于所述發(fā)光部。
【文檔編號】H01L27/146GK103887317SQ201310698974
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】鈴木慎一郎, 佐藤永幸, 田中實(shí), 溝渕學(xué) 申請人:阿自倍爾株式會社