光電スイッチ
【課題】小型化を図りつつ受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる光電スイッチを提供することである。
【解決手段】 ケーシング１０の前面部１４には、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受ける投受光部２０が設けられている。ケーシング１０の背面部１３には、表示部３０および２つのプッシュ式の調整スイッチ５０が設けられている。ケーシング１０内において回路基板１００の背面側に回路基板１０１，１０２が配置され、回路基板１０１，１０２は回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。素子ホルダ２７の孔部２８Ａ，２８Ｂの外側開口端に、投光レンズ２１および受光レンズ２３がそれぞれ嵌め込まれ、レンズカバー２５で押え込まれている。素子ホルダ２７の内側開口端には、ＬＥＤ２２およびＰＳＤ２４がそれぞれ取り付けられている。
【解決手段】 ケーシング１０の前面部１４には、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受ける投受光部２０が設けられている。ケーシング１０の背面部１３には、表示部３０および２つのプッシュ式の調整スイッチ５０が設けられている。ケーシング１０内において回路基板１００の背面側に回路基板１０１，１０２が配置され、回路基板１０１，１０２は回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。素子ホルダ２７の孔部２８Ａ，２８Ｂの外側開口端に、投光レンズ２１および受光レンズ２３がそれぞれ嵌め込まれ、レンズカバー２５で押え込まれている。素子ホルダ２７の内側開口端には、ＬＥＤ２２およびＰＳＤ２４がそれぞれ取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の検出領域における物体の有無を検出する光電スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工場の生産ライン等で物体の有無を検出するために光電スイッチが用いられている。光電スイッチは、物体の検出領域に光を投射し、物体からの帰還光を受光することにより、物体の有無を判定するものである。
【０００３】
このような光電スイッチの１つとして、三角測量の原理を応用した三角測距方式の光電スイッチが開発されている。三角測距方式の光電スイッチは距離設定型光電スイッチと呼ばれている。
【０００４】
図２１は従来の三角測距方式の光電スイッチの主要部の構成を示す模式図である。
【０００５】
図２１において、光電スイッチ８００は、発光ダイオード８０１、投光レンズ８０２、受光レンズ８０３およびＰＳＤ（光位置検出素子）８０４を備える。発光ダイオード８０１から出射された光は、投光レンズ８０２を通して検出対象物９００に照射される。検出対象物９００からの反射光は、受光レンズ８０３を通してＰＳＤ８０４の受光面上に光スポットとして受光される。
【０００６】
ＰＳＤ８０４の受光面上での光スポットの位置は、光電スイッチ８００と検出対象物９００との間の距離により変化する。検出対象物９００が光電スイッチ８００に近づくと、光スポットはＰＳＤ８０４の受光面の一端部ｅ１側に形成され、検出対象物９００が光電スイッチ８００から離れると、光スポットはＰＳＤ８０４の受光面上の他端部ｅ２側に形成される。
【０００７】
ＰＳＤ８０４は、受光面上での光スポットの位置に応じた２つの受光信号Ｎ，Ｆを出力する。一方の受光信号ＮはＰＳＤ８０４の受光面の一端部ｅ１から光スポットまでの距離に比例したレベル（電流値）を有し、他方の受光信号Ｆは受光面の他端部ｅ２から光スポットまでの距離に比例したレベル（電流値）を有する。したがって、２つの受光信号Ｎ，Ｆを用いて光電スイッチ８００から検出対象物９００までの距離を検出することができる。
【０００８】
発光ダイオード８０１からの投射光の光軸上において、検出対象物からの反射光がＰＳＤ８０４の受光面上に入射可能な範囲が検出領域となる。検出領域内に予め設定位置ＳＴが設定され、設定位置ＳＴに対して光電スイッチ８００に近い側が検出可能範囲となり、設定位置ＳＴに対して光電スイッチ８００から離れた側が非検出範囲となる。光電スイッチ８００は、検出可能範囲からの反射光をＰＳＤ８０４が受光した場合に検出対象物９００が存在すると判定する。
【０００９】
図２２はＰＳＤ８０４から出力される受光信号Ｎ，Ｆを用いた判定処理を説明するための図である。受光信号Ｎと受光信号Ｆとの差（Ｎ−Ｆ）が検出領域内での検出対象物９００の位置に対応する。実際の処理では、受光信号の差（Ｎ−Ｆ）を全受光量に相当する（Ｎ＋Ｆ）で除算することにより正規化を行い、位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝を得る。
【００１０】
図２２（ａ）に示すように、位置信号のレベルが予め設定されたしきい値ＴＨよりも高い場合に検出可能範囲内に検出対象物９００が存在すると判定し、図２２（ｂ）に示すように、位置信号のレベルがしきい値ＴＨよりも低い場合に検出可能範囲内に検出対象物９００が存在しないと判定する。このしきい値ＴＨを調整することにより検出領域内の設定位置ＳＴを移動させることができる。
【００１１】
図２３は従来の光電スイッチにおけるしきい値の設定方法を説明するための模式図である。光電スイッチ８００には、しきい値調整用のトリマスイッチ８１０、検出結果を表示する検出表示灯８１１および検出の安定性を示す安定性表示灯８１２が設けられている。
【００１２】
まず、図２３（ａ）に示すように、検出対象物９００を光電スイッチ８００の前方の所定の位置に配置し、検出表示灯８１１が点灯するまでトリマスイッチ８１０を右に回す。
【００１３】
次に、図２３（ｂ）に示すように、検出対象物９００を取り除き、背景物体９０１に光が投射される状態で検出表示灯８１１が点灯するまでトリマスイッチ８１０をさらに右に回す。背景物体９０１がない場合には、トリマスイッチ８１０を最大位置に設定する。
【００１４】
さらに、図２３（ｃ）に示すように、トリマスイッチ８１０を左に戻し、図２３（ａ）の位置と図２３（ｂ）の位置との中間位置に設定する。それにより、検出対象物９００の位置と背景物体９０１の位置との中間に設定位置ＳＴが設定される。
【００１５】
この状態で、検出対象物９００が存在する場合に検出表示灯８１１および安定性表示灯８１２が点灯し、検出対象物９００が存在しない場合に検出表示灯８１１が消灯し、安定性表示灯８１２が点灯することを確認する。安定性表示灯８１２が点灯しない場合には、設定位置ＳＴと検出対象物９００の位置との間または設定位置ＳＴと背景物体９０１との間の余裕度が小さいため、再調整を行う。
【特許文献１】特開平０５−７１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記のように、従来の光電スイッチ８００においては、検出表示灯８１１および安定性表示灯８１２を見ながらトリマスイッチ８１０を回すことにより設定位置ＳＴを設定および調整するので、設定された設定位置ＳＴを正確に把握することができず、設定位置ＳＴを微調整することが困難である。また、検出対象物９００と設定位置ＳＴとの間の余裕度および設定位置ＳＴと背景物体９０１との間の余裕度を把握することも困難である。一方、設置面積を小さくするため、光電スイッチの小型化を図ることが望まれている。
【００１７】
本発明の目的は、小型化を図りつつ受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる光電スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）第１の発明
第１の発明に係る光電スイッチは、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受光することにより検出領域における物体の有無を検出する光電スイッチであって、光を発生する発光手段および検出領域からの帰還光の受光状態に応じた受光信号を出力する受光手段を内蔵するとともに、互いに対向する第１および第２の外面を有するケーシングと、ケーシング内で一面が第１の外面に対向するように配置された第１の回路基板と、第１の回路基板の一面に設けられ、受光手段から出力される受光信号の処理に関するとともに物体の有無を検出するために調整可能な値を第１の外面を通して表示する表示手段と、ケーシングの第１の外面に設けられ、表示手段に表示される値を調整するための調整手段と、ケーシング内で第２の外面側に設けられ、発光手段により発生された光を検出領域に投射するとともに検出領域からの帰還光を受けて受光手段に導く投受光部と、ケーシング内に設けられた第２および第３の回路基板と、投受光部を保持するホルダとを備え、第２および第３の回路基板は、互いに間隔をおいてかつ第１の回路基板の他面側で第１の回路基板にそれぞれ垂直に配置されたものである。
【００１９】
本発明に係る光電スイッチにおいては、発光手段により発生された光が投受光部を通して検出領域に投射されるとともに検出領域からの帰還光が投受光部を通して受光手段により受光され、受光量に応じた受光信号が出力される。そして、受光信号の処理に関するとともに物体の有無を検出するために調整可能な値が表示手段により表示される。
【００２０】
それにより、ユーザは受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる。また、ケーシングの互いに対向する第１の外面側および第２の外面側に表示手段および投受光部が設けられているので、ケーシングの小型化を図りつつ投受光部の面積および表示手段の面積を十分に確保することができる。したがって、高い検出精度を確保しつつ、ユーザは受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる。
【００２１】
また、調整手段がケーシングの表示手段と同じ第１の外面に設けられているので、ユーザは表示手段に表示される値を見ながらその値を容易かつ正確に調整することが可能になる。
【００２２】
さらに、ケーシング内において一面が第１の外面と対向するように第１の回路基板が配置されている。また、ケーシング内において第２および第３の回路基板が互いに間隔をおいてかつ第１の回路基板の他面側で第１の回路基板にそれぞれ垂直に配置されている。また、投受光部がホルダに保持される。
【００２３】
このように、ケーシング内に第１、第２および第３の回路基板およびホルダが効率的に配置されているので、ケーシングの小型化が図られる。
【００２４】
（２）第２の発明
第２の発明に係る光電スイッチは、第１の発明に係る光電スイッチの構成において、ホルダの一部が第２の回路基板と第３の回路基板との間に配置されたものである。
【００２５】
この場合、ケーシング内でホルダの一部が第１の回路基板と第３の回路基板との間に配置される。
【００２６】
（３）第３の発明
第３の発明に係る光電スイッチは、第１または第２の発明に係る光電スイッチの構成において、発光手段および受光手段はホルダに保持されたものである。この場合、投受光部、発光手段および受光手段がホルダに保持される。
【００２７】
（４）第４の発明
第４の発明に係る光電スイッチは、第１〜第３のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、投受光部は投光レンズおよび受光レンズを含むものである。
【００２８】
この場合、発光手段により発生された光が投光レンズを通して検出領域に投射されるとともに検出領域からの帰還光が受光レンズを通して受光手段により受光される。
【００２９】
（５）第５の発明
第５の発明に係る光電スイッチは、第１〜第４のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段は、第１の回路基板の一面上に設けられた複数の発光素子を含むものである。
【００３０】
この場合、複数の発光素子により表示すべきキャラクタに対応する発光パターンが生成される。特に、複数の発光素子が第１の回路基板の一面上に設けられているので、組み立てが容易になる。
【００３１】
（６）第６の発明
第６の発明に係る光電スイッチは、第１〜第５のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、調整手段は、第１の回路基板の一面上に設けられたスイッチを含むものである。
【００３２】
この場合、ケーシングの小型化を保ちつつ、表示手段の表示面積を十分に確保することができるとともに、調整手段の操作性の向上を図ることができる。
【００３３】
（７）第７の発明
第７の発明に係る光電スイッチは、第６の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは、第１の外面にスイッチ取り付け用孔を有し、スイッチは押圧部材を有し、押圧部材がケーシングのスイッチ取り付け用孔に挿入されるものである。
【００３４】
この場合、スイッチが押圧式スイッチからなるので、ケーシングの小型化を保ちつつ、表示手段の表示面積を十分に確保することができる。また、押圧部材を十分な大きさにすることができるので、調整手段の操作性の向上を図ることができる。
【００３５】
（８）第８の発明
第８の発明に係る光電スイッチは、第１〜第７のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、第１の回路基板に表示手段による表示のための回路が設けられたものである。
【００３６】
この場合、ケーシング内に表示手段に関連する回路が効率的に配置されているので、ケーシングの小型化が図られる。
【００３７】
（９）第９の発明
第９の発明に係る光電スイッチは、第１〜第８のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、第２の回路基板に発光手段を駆動する駆動回路が設けられ、第３の回路基板に電源回路が設けられたものである。
【００３８】
この場合、ケーシング内で対向するように効率的に配置された第２および第３の回路基板に発光手段を駆動する駆動回路および電源回路が設けられる。
【００３９】
（１０）第１０の発明
第１０の発明に係る光電スイッチは、第１〜第９のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングに内蔵される処理手段をさらに備え、処理手段は、受光手段から出力される受光信号を処理することにより検出領域における物体の有無を検出する検出処理を行い、検出状態に関する情報を出力線を介して出力し、出力線は、ケーシングの第１の外面と異なる部分からケーシングの外部に延びるものである。
【００４０】
この場合、出力線がケーシングの第１の外面と異なる部分からケーシングの外部に延びるので、ケーシングの小型化を保ちつつ、ケーシングの第１の外面に十分な大きさの表示手段および調整手段を設けることができる。
【００４１】
（１１）第１１の発明
第１１の発明に係る光電スイッチは、第１０の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは第１および第２の外面に垂直な第３の外面をさらに有し、出力線は、ケーシングの第１の外面と第３の外面との間の角部からケーシングの外部に延びるものである。
【００４２】
この場合、出力線がケーシングの第１の外面と第３の外面との間の角部からケーシングの外部に延びるので、ケーシングの小型化を保ちつつ、ケーシングの第１の外面に十分な大きさの表示手段および調整手段を設けることができる。また、出力線が投受光部を妨げることも防止される。
【００４３】
（１２）第１２の発明
第１２の発明に係る光電スイッチは、第１１の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、ケーシングの第４の外面に設けられ、処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたものである。
【００４４】
この場合、第４の外面に設けられる表示部により処理手段の検出状態に関する情報が表示される。
【００４５】
（１３）第１３の発明
第１３の発明に係る光電スイッチは、第１１の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、ケーシングの第１の外面と第４の外面との間の角部に設けられ、処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたものである。
【００４６】
この場合、第１の外面と第４の外面との間の角部に設けられる表示部により処理手段の検出状態に関する情報が表示される。
【００４７】
（１４）第１４の発明
第１４の発明に係る光電スイッチは、第１０〜第１３のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段は、処理手段の処理に関する複数種類の値を切り換え表示可能に構成されたものである。
【００４８】
この場合、表示手段により処理手段の処理に関する複数種類の値が切り換え表示可能となる。
【００４９】
（１５）第１５の発明
第１５の発明に係る光電スイッチは、第１〜第１４のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段は、調整手段により調整される値を数字で表示するものである。この場合、調整手段により調整される値が数字で表示される。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、小型化を図りつつ受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
図１は本発明の一実施例における三角測距方式の光電スイッチを一方向から見た外観斜視図、図２は図１の光電スイッチを他方向から見た外観斜視図である。 図１および図２の光電スイッチ１において、ケーシング１０は、互いに対向する端面部１１，１２、互いに対向する背面部１３および前面部１４、ならびに互いに対向する側面部１５，１６を有する直方体形状に形成されている。例えば、ケーシング１０の縦の長さＬは３０ｍｍであり、横の長さＤは２０ｍｍであり、幅Ｗは１０．８ｍｍである。
【００５２】
図２に示すように、ケーシング１０の前面部１４には、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受ける投受光部２０が設けられている。図１に示すように、ケーシング１０の背面部１３には、表示部３０および２つのプッシュ式の調整スイッチ５０が設けられている。ケーシング１０の一方の端面部１１には、プッシュ式の選択／決定／設定スイッチ４０および表示灯６０が設けられている。ケーシング１０の背面部１３と他方の端面部１２との間の角部には出力ケーブル７０が接続されている。ケーシング１０の側面部１５，１６は、光電スイッチ１を他の機器に接触させて固定するために用いられる。
【００５３】
図３は図１の光電スイッチの構成を示すブロック図である。図３に示すように光電スイッチ１は、投光レンズ２１、ＬＥＤ（発光ダイオード）２２、受光レンズ２３、ＰＳＤ（光位置検出素子）２４、制御回路８１、増幅器８２，８３、ＬＥＤ（発光ダイオード）駆動回路８４、表示部３０、選択／決定／設定スイッチ４０、調整スイッチ５０および表示灯６０を備える。制御回路８１はメモリ８８を内蔵する。
【００５４】
投光レンズ２１および受光レンズ２３が投受光部２０を構成する。また、ＬＥＤ２２、ＰＳＤ２４、制御回路８１、増幅器８２，８３およびＬＥＤ駆動回路８４は図１のケーシング１０に内蔵される。
【００５５】
ＬＥＤ駆動回路８４は、制御回路８１の制御によりＬＥＤ２２を駆動する。それにより、ＬＥＤ２２が光を出射する。ＬＥＤ２２から出射された光は、投光レンズ２１を通して検出領域における検出対象物５００に投射される。検出対象物５００からの反射光は、受光レンズ２３を通してＰＳＤ２４の受光面上に光スポットとして受光される。
【００５６】
ＰＳＤ２４は、受光面上での光スポットの位置に応じた２つの受光信号Ｎ，Ｆを出力する。一方の受光信号ＮはＰＳＤ２４の受光面の一端部ｅ１から光スポットまでの距離に略比例したレベル（電流値）を有し、他方の受光信号Ｆは受光面の他端部ｅ２から光スポットまでの距離に略比例したレベル（電流値）を有する。ＰＳＤ２４から出力される受光信号Ｎ，Ｆは、それぞれ増幅器８２，８３を介して制御回路８１に与えれられる。
【００５７】
制御回路８１は、図２２を用いて説明したように、受光信号Ｎ，Ｆおよび予め設定されたしきい値を用いた判定処理を行う。すなわち、制御回路８１は、ＰＳＤ２４の受光面上での現在の光スポットの位置に応じた受光信号Ｎ，Ｆに基づいて位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝を算出し、その位置信号の値をしきい値と比較することにより検出領域における検出対象物５００の有無を検出する。
【００５８】
また、制御回路８１は、検出結果および検出の安定性を表示灯６０に表示させるとともに、検出結果を示す検出信号ＤＴを出力ケーブル７０を通して外部に出力する。ここで、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在すると判定した場合をオン状態と呼び、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在しないと判定した場合をオフ状態と呼ぶ。また、検出の安定性とは、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在する場合および存在しない場合において位置信号の値としきい値との差で表わし、その差が所定値以上のときに安定状態と呼び、その差が所定値よりも小さいときに不安定状態と呼ぶ。
【００５９】
さらに、制御回路８１は、検出対象物の位置を示す後述する位置情報（現在の位置信号の値を示す情報）、しきい値を示すしきい値情報、検出対象物の検出結果を示す検出情報、位置信号の最大値を示す最大位置情報、位置信号の最小値を示す最小位置情報、エラー情報等の各種情報をメモリ８８に記憶させる。
【００６０】
また、制御回路８１は、メモリ８８に記憶された位置情報、しきい値情報、検出情報、安定性情報、最大位置情報、最小位置情報、エラー情報等の各種情報を表示部３０に切り換え表示させる。
【００６１】
選択／決定／設定スイッチ４０は、表示部３０に表示させる情報の種類を選択するための選択操作に用いられるとともに、位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を制御回路８１の処理に関する設定値（基準値）として設定するための設定操作に用いられ、さらに表示部３０に表示されかつ後述する調整スイッチ５０により調整された情報の値を制御回路８１の処理に関する新たな設定値（基準値）として決定するための決定操作に用いられる。ここで、位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値とは、ある期間またはある状態での位置信号の値を用いて算出される値または位置信号自体の値であり、例えば、ある期間における位置信号の最大値と最小値との中間の値、２つの状態での位置信号の値の中間の値、ある状態での位置信号の値等である。
【００６２】
制御回路８１は、選択／決定／設定スイッチ４０の選択操作に応答して表示部３０に表示させる情報の種類を切り換え、選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作に応答して上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を設定値としてメモリ８８に記憶させ、かつ選択／決定／設定スイッチ４０の決定操作に応答して表示部３０に表示された情報の値を新たな設定値としてメモリ８８に記憶させる。
【００６３】
調整スイッチ５０は、制御回路８１の処理に関する種々の値のうち表示部３０に表示された情報の値を調整するために用いられる。
【００６４】
本実施例では、ＬＥＤ２２が発光手段に相当し、ＰＳＤ２４が受光手段に相当し、投光レンズ２１が投光部に相当し、受光レンズ２３が受光部に相当する。また、表示部３０が表示手段に相当し、調整スイッチ５０が調整手段に相当し、制御回路８１が処理手段に相当する。
【００６５】
図４は位置情報およびしきい値情報を説明するための模式図である。ＬＥＤ２２からの投射光の光軸上において、検出対象物からの反射光がＰＳＤ２４の受光面上に入射可能な範囲が検出領域Ｄ０となる。検出領域Ｄ０内に予め設定位置ＳＴが設定される。この設定位置ＳＴは、検出領域Ｄ０からの反射光に基づく検出結果がオン状態とオフ状態とに変化する位置を意味する。
【００６６】
検出領域Ｄ０において光電スイッチ１に最も近い端部Ｐ１と設定位置ＳＴとの間が検出可能範囲Ｄ１となり、光電スイッチ１から最も離れた端部Ｐ２と設定位置ＳＴとの間が非検出範囲Ｄ２となる。図３の制御回路８１は、検出可能範囲Ｄ１からの反射光をＰＳＤ２４が受光した場合に、検出対象物が存在すると判定する。
【００６７】
検出領域Ｄ０内の検出対象物の位置は、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１を原点とする位置情報により表される。例えば、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１の位置情報が０に設定され、端部Ｐ２の位置情報が９９９に設定される。また、設定位置ＳＴは、位置情報と同様に、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１を原点とするしきい値情報により表される。設定位置ＳＴが検出領域Ｄ０の端部Ｐ１に設定された場合にはしきい値情報は０となり、設定位置ＳＴが検出領域Ｄ０の端部Ｐ２に設定された場合にはしきい値情報は９９９となる。このような位置情報およびしきい値情報により検出領域Ｄ０内での検出対象物の位置および設定位置ＳＴならびに検出対象物の位置と設定位置ＳＴとの相対的な関係を容易に把握することができる。
【００６８】
図５は図１の光電スイッチ１における表示部３０および表示灯６０を示す図である。
【００６９】
図５（ａ）に示すように、表示部３０には、位置情報、しきい値情報等の各種の情報が数字、文字等のキャラクタで表示される。また、図５（ｂ）に示すように、表示灯６０には、検出結果を表示する検出表示用ＬＥＤ（発光ダイオード）６２ａおよび検出の安定性を表示する安定性表示用ＬＥＤ（発光ダイオード）６２ｂが内蔵される。
【００７０】
検出結果がオン状態のときには検出表示用ＬＥＤ６２ａが点灯し、検出結果がオフ状態のときには検出表示用ＬＥＤ６２ａが消灯する。また、検出の安定性が安定状態の場合には安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが点灯し、検出の安定性が不安定状態の場合には安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが消灯する。
【００７１】
本実施例の光電スイッチ１においては、上記のように、図１の選択／決定／設定スイッチ４０の選択操作により表示部３０に表示させる情報の種類を切り換えることができる。例えば、選択／決定／設定スイッチ４０を押して離すごとに、表示部３０の表示内容が位置情報、しきい値情報、検出情報、安定性情報、最大位置情報、最小位置情報、エラー情報等の順に切り換えられる。
【００７２】
また、選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作により上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を設定値として設定することができる。この場合、設定値は表示部３０に表示されるとともに、設定操作の所定時間後にメモリ８８に記憶される。
【００７３】
図６、図７および図８は選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作の具体例を示す図である。図６（ｃ）、図７（ｃ）および図８（ｂ）では、選択／決定／設定スイッチ４０を押している状態をハイレベルで示し、選択／決定／設定スイッチ４０を押していない状態をローレベルで示している。
【００７４】
第１の方法として、図６（ａ）に示すように、移動する検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図６（ｃ）に示すように、選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間（図６の例では３秒間）以上押し続けた後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、図６（ｂ）に示すように、選択／決定／設定スイッチ４０を押している期間において受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出された位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の最大値と最小値との中間の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。
【００７５】
第２の方法として、静止した検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図７（ａ），（ｃ）に示すように、まず背景物体５０１の前に検出対象物５００がない状態で選択／決定／設定スイッチ４０を短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離し、次に背景物体５０１の前に検出対象物５００を置いた状態で選択／決定／設定スイッチ４０を再度短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、図７（ｂ）に示すように、上記の２つの状態での受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出される位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の値の中間の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。
【００７６】
第３の方法として、所定の位置に存在する検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図８（ａ）に示すように、まず背景物体５０１の前に検出対象物５００がない状態で選択／決定／設定スイッチ４０を短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離し、次に検出対象物５００を所定の位置に置いた状態で選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間（図８の例では３秒間）以上押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、検出対象物５００を所定の位置に置いた状態での受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出された位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。 また、図１の調整スイッチ５０の操作により表示部３０に表示された情報の値を調整することができる。例えば、表示部３０にしきい値情報が表示されている場合には、一方の調整スイッチ５０を押すと、しきい値情報の値が増加し、他方の調整スイッチ５０を押すと、しきい値情報の値が減少する。
【００７７】
さらに、調整スイッチ５０の操作により表示部３０に表示させる情報を位置情報としきい値情報とで切り換えることができる。例えば、表示部３０に位置情報の値が表示されている状態において、調整スイッチ５０のいずれかを短く押すと、それまでに設定されているしきい値情報の値が表示部３０に表示され、続けて調整スイッチ５０のいずれかを短く押すと、表示部３０に表示されるしきい値情報の値が１ずつ変化する。これに伴って、メモリ８８に記憶されるしきい値も自動的に更新される。また、しきい値の調整後、所定時間調整スイッチ５０の操作を行わなければ表示部３０の表示が自動的に位置情報に切り換わる。
【００７８】
また、図１の選択／決定／設定スイッチ４０の決定操作により表示部３０に表示された情報の値を新たな設定値として決定することができる。例えば、表示部３０にしきい値情報の値が表示されている場合に、選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間以上押し続けると、表示部３０に表示されたしきい値情報の値が新たなしきい値としてメモリ８８に記憶される。
【００７９】
図９は図１の光電スイッチ１の側面部１５，１６に平行な方向の断面図、図１０は図１の光電スイッチ１の端面部１１，１２に平行な方向の断面図である。また、図１１は図１の光電スイッチ１の一部の分解斜視図である。
【００８０】
図９に示すように、ケーシング１０の前面部１４および端面部１２の一部を構成する素子ホルダ２７に２つの孔部２８Ａ，２８Ｂが形成されている。素子ホルダ２７の孔部２８Ａ，２８Ｂの外側開口端に、投光レンズ２１および受光レンズ２３がそれぞれ嵌め込まれ、レンズカバー２５で押え込まれている。素子ホルダ２７の内側開口端には、ＬＥＤ２２およびＰＳＤ２４がそれぞれ取り付けられている。ＬＥＤ２２およびＰＳＤ２４は、素子押さえ２９Ａ，２９Ｂにより素子ホルダ２７に固定されている。
【００８１】
一方、ケーシング１０の背面部１３の中央部には、透明な窓部３５が一体的に形成されている。背面部１３の窓部３５の両側にスイッチ取り付け用孔１８がそれぞれ形成されている。図１１に示すように、スイッチ取り付け用孔１８に円柱状の押圧部材５１がそれぞれ挿入される。押圧部材５１の外周部の下端には、薄肉部を介してＯリング５１ａが設けられている。また、押圧部材５１の下面には棒状の押圧部５１ｂが設けられている。押圧部材５１、Ｏリング５１ａおよび押圧部５１ｂは樹脂により一体的に形成される。
【００８２】
窓部３５の内側には拡散シート３４が配置されている。さらに、拡散シート３４の内側には７セグメントユニット３３が配置されている。７セグメントユニット３３には、３組のキャラクタを構成するセグメントに対応する複数のスリット３３ｂが形成されている。この７セグメントユニット３３の複数のスリット３３ｂの両側には、それぞれ貫通孔３３ａが形成されている。
【００８３】
さらに、ケーシング１０内の７セグメントユニット３３の内側には、７セグメントカバー３２を介して回路基板１００が配置されている。７セグメントカバー３２には、３組のキャラクタを構成するセグメントに対応する複数のスリット３２ｂが形成されている。
【００８４】
回路基板１００上には、キャラクタの発光パターンを生成するための複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３１が取り付けられている。また、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１の両側には、スイッチボタン５２がそれぞれ取り付けられている。
【００８５】
また、７セグメントカバー３２の両側部には、下方に突出するように係止部３２ａが設けられている。一方、回路基板１００の両側部には、７セグメントカバー３２の係止部３２ａに対応する位置に切欠き部１００ａが設けられている。７セグメントカバー３２の係止部３２ａを回路基板１００の切欠き部１００ａに嵌合させることにより、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントカバー３２のスリット３２ｂに位置決めされるとともに、７セグメントカバー３２が回路基板１００に固定される。
【００８６】
プッシュ式の調整スイッチ５０は、Ｏリング５１ａおよび押圧部５１ｂを有する押圧部材５１とスイッチボタン５２とから構成される。押圧部材５１がケーシング１０の内側からスイッチ取り付け用孔１８に挿入されるとともに押圧部５１ｂが貫通孔３３ａに挿入された状態で７セグメントユニット３３がケーシング１０の背面部１３の内側に拡散シート３４を介して取り付けられる。この場合、図１０に示すように、７セグメントユニット３３は、ケーシング１０の側面部１５，１６の内側に設けられたリブ１７により固定される。それにより、７セグメントユニット３３により押圧部材５１のＯリング５１ａがケーシング１０の背面部１３の内面に押圧され、Ｏリング５１ａとケーシング１０とが密接する。
【００８７】
また、７セグメントカバー３２が７セグメントユニット３３に当接しかつ押圧部材５１の押圧部５１ｂがスイッチボタン５２に当接するように回路基板１００がケーシング１０内に固定される。それにより、７セグメントカバー３２のスリット３２ｂが７セグメントユニット３３のスリット３３ｂに位置決めされるとともに、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントユニット３３の複数のスリット３３ｂに位置決めされる。
【００８８】
複数のＬＥＤ３１、７セグメントカバー３２、７セグメントユニット３３、拡散シート３４および窓部３５が表示部３０を構成する。
【００８９】
図９に示すように、ケーシング１０の端面部１１には、スイッチ取り付け用孔１９が形成されている。また、端面部１１には、透明な表示灯カバー６１が設けられている。スイッチ取り付け用孔１９に円柱状の押圧部材４１が挿入される。押圧部材４１は、押圧部材５１と同様に、Ｏリング４１ａおよび押圧部４１ｂを有する。ケーシング１０の端面部１１の内側には、貫通孔を有するベース部材４３が配置されている。ベース部材４３の内側には回路基板１０３が配置されている。
【００９０】
回路基板１０３上には、スイッチボタン４２が取り付けられるとともに、検出表示用ＬＥＤ６２ａおよび安定性表示用ＬＥＤ６２ｂ（図５参照）が取り付けられている。
【００９１】
プッシュ式の選択／決定／設定スイッチ４０は、Ｏリング４１ａおよび押圧部４１ｂを有する押圧部材４１とスイッチボタン４２とから構成される。また、表示灯６０は、表示灯カバー６１、検出表示用ＬＥＤ６２ａおよび安定性表示用ＬＥＤ６２ｂにより構成される。
【００９２】
ベース部材４３により押圧部材４１のＯリング４１ａがケーシング１０の端面部１１の内面に押圧される。押圧部材４１がケーシング１０の内側からスイッチ取り付け用孔１９に挿入されるとともに押圧部４１ｂがベース部材４３の貫通孔を通してスイッチボタン４２に当接し、かつ検出表示用ＬＥＤ６２ａおよび安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが表示灯カバー６１の内側に位置するように、回路基板１０３がケーシング１０内に固定される。
【００９３】
回路基板１００の背面には、図３の制御回路８１および増幅器８２，８３を構成する集積回路（ＩＣ）８１ａが取り付けられている。図１０に示すように、回路基板１００の背面側には、回路基板１００と垂直に回路基板１０１および回路基板１０２が取り付けられている。回路基板１０１には、主として電源回路が設けられている。また、回路基板１０２には、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【００９４】
本実施例では、複数のＬＥＤ３１が発光パターン生成部に相当し、７セグメントユニット３３がセグメント形成部材に相当し、７セグメントカバー３２が位置決め部材に相当し、Ｏリング５１ａが環状シール部材に相当する。また、複数のＬＥＤ３１および集積回路８１ａが表示手段による表示のための回路に相当し、集積回路８１ａおよびスイッチボタン５２が調整手段の動作に関連する回路の少なくとも一部に相当し、集積回路８１ａが発光手段の駆動または受光手段の信号出力のための回路の少なくとも一部に相当する。
【００９５】
図１２および図１３は図１の光電スイッチ１の組み立て方法を示す図であり、（ａ）は光電スイッチ１の側面部１５，１６に平行な方向の断面図、（ｂ）は光電スイッチ１の端面部１１，１２に平行な方向の断面図である。
【００９６】
図１２に示す状態において、押圧部材５１をケーシング１０の内側からスイッチ取り付け用孔１８に挿入するとともに、拡散シート３４をケーシング１０の窓部３５の内側に配置する。そして、押圧部材５１の押圧部５１ｂが貫通孔３３ａに挿入されるように７セグメントユニット３３をケーシング１０の背面部１３の内側に配置し、リブ１７でケーシング１０に固定する。それにより、図１３に示すように、押圧部材５１、拡散シート３４および７セグメントユニット３３がケーシング１０に一体化される。
【００９７】
また、図１２に示す状態で、複数のＬＥＤ３１を覆うように７セグメントカバー３２を回路基板１００上に配置し、７セグメントカバー３２の係止部３２ａを回路基板１００の切欠き部１００ａ（図１１参照）に嵌め込む。それにより、図１３に示すように、７セグメントカバー３２が回路基板１００に一体化される。
【００９８】
その後、７セグメントカバー３２の上面が７セグメントユニット３３の下面に当接するように回路基板１００をケーシング１０の内部に固定する。それにより、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントユニット３３のスリット３３ｂに位置決めされる。回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１は、７セグメントカバー３２により保護される。
【００９９】
図１４はケーシング１０内における回路基板１００，１０１，１０２の配置を示す斜視図である。
【０１００】
図１４に示すように、回路基板１００の背面側（裏面側）に回路基板１０１，１０２が配置されている。回路基板１０１，１０２は回路基板１００の長辺に沿って回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。回路基板１０１，１０２は、ケーシング１０内で両側面部１５，１６に対向するように効率的に配置されるので、ケーシング１０の小型化が妨げられない。
【０１０１】
上記のように、本実施例の光電スイッチ１においては、組み立て時に、ケーシング１０、押圧部材５１、拡散シート３４および７セグメントユニット３３を１つのユニットとして取り扱うことができ、かつ回路基板１００および７セグメントカバー３２を１つのユニットとして取り扱うことができる。また、これらの２つのユニットを組み立てることにより、７セグメントカバー３２により回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントユニット３３のスリット３３ｂに位置決めされる。したがって、位置決めが不要となり、表示部３０の組み立て作業が容易になる。
【０１０２】
また、ケーシング１０内で回路基板１００が背面部１３の窓部３５と対向するように配置され、表示部３０を構成する複数のＬＥＤ３１、７セグメントカバー３２、７セグメントユニット３３および拡散シート３４が回路基板１００と窓部３５との間に効率的に配置されているので、表示部３０をコンパクトに構成することができる。したがって、ケーシング１０の小型化を図りつつ表示部３０の表示面積を十分に確保することができる。
【０１０３】
さらに、表示部３０の複数のＬＥＤ３１が回路基板１００上に設けられ、制御回路８１および増幅器８２，８３を構成する集積回路８１ａが回路基板１００の背面に設けられているので、ケーシング１０の小型化が妨げられない。
【０１０４】
また、投受光部２０および表示部３０がケーシング１０の互いに対向する前面部１４および背面部１３にそれぞれ設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ投受光部２０の面積および表示部３０の表示面積を十分に確保することができる。したがって、高い検出精度を確保しつつ、ユーザは各種情報を容易かつ正確に認識することができる。
【０１０５】
また、透明な窓部３５がケーシング１０の背面部１３に一体的に設けられているので、シール部材を用いることなく、ケーシング１０内の気密性を確保することができるとともに、窓部３５をケーシング１０に取り付ける作業が不要となり、組み立てが容易になる。
【０１０６】
また、調整スイッチ５０がプッシュ式スイッチからなり、かつ押圧部材５１にＯリング５１ａが一体的に設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ表示部３０の表示面積を十分に確保することができ、かつケーシング１０内の気密性を確保することができる。また、調整スイッチ５０の押圧部材５１を十分な大きさにすることができるので、調整の操作性を向上させることができる。
【０１０７】
さらに、選択／決定／設定スイッチ４０がプッシュ式スイッチからなり、かつ押圧部材４１にＯリング４１ａが一体的に設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ、表示灯６０の大きさを十分に確保することができ、かつケーシング１０内の気密性を確保することができる。また、選択／決定／設定スイッチ４０の押圧部材４１を十分な大きさにすることができるので、選択、決定および設定の操作性を向上させることができる。
【０１０８】
また、選択／決定／設定スイッチ４０がケーシング１０の端面部１１に設けられ、調整スイッチ５０がケーシング１０の背面部１３に設けられているので、選択／決定／設定スイッチ４０および調整スイッチ５０の誤操作を防止することができる。また、表示部３０および調整スイッチ５０がケーシング１０の背面部１３に設けられているので、表示部３０の表示を見ながら調整スイッチ５０を操作することにより各種情報の値を容易かつ正確に調整することができる。
【０１０９】
さらに、出力ケーブル７０を端面部１１に対向する端面部１２と背面部１３との間の角部に設けることにより、ケーシング１０の小型化を保ちつつ、端面部１１に十分な大きさの選択／決定／設定スイッチ４０および表示灯６０を設けることができるとともに、背面部１３に十分な大きさの表示部３０および調整スイッチ５０を設けることができる。また、出力ケーブル７０が前面部１４の投受光部２０を妨げることも防止される。なお、出力ケーブル７０を端面部１２に取り付けてもよい。
【０１１０】
なお、上記実施例の光電スイッチ１においては、表示部３０に表示された情報の値を調整スイッチ５０を用いて調整した後、選択／決定／設定スイッチ４０を用いて決定操作を行うことにより表示部３０に表示された情報の値が新たな設定値としてメモリ８８に記憶されるが、表示部３０に表示された値を調整スイッチ５０を用いて調整した場合、調整後の値がメモリ８８に自動的に記憶されるように構成してもよい。
【０１１１】
図１５、図１６および図１７はケーシング１０内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【０１１２】
図１５の例では、回路基板１００の背面側（裏面側）に回路基板１０１ａおよび回路基板１０２ａが配置されている。回路基板１０１ａは、回路基板１００の短辺に沿って回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。回路基板１０２ａは、回路基板１００に平行となるように回路基板１０１ａの下端に取り付けられている。回路基板１０１ａには、主として電源回路が設けられ、回路基板１０２ａには、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【０１１３】
図１６の例では、回路基板１００の背面側に回路基板１０１および回路基板１０２ｂが配置されている。回路基板１０１は、回路基板１００の長辺に沿って回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。また、回路基板１００に平行となるように回路基板１０２ｂが回路基板１０１の下端に取り付けられている。回路基板１０２ｂには、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【０１１４】
図１７の例では、回路基板１００の背面側に回路基板１０２ｃおよびフレキシブル回路基板１０３が配置されている。回路基板１０２ｃは回路基板１００に平行に配置され、回路基板１００の長辺と回路基板１０２ｃの長辺とがフレキシブル回路基板１０３で連結されている。回路基板１０２ｃには、主として電源回路が設けられ、回路基板１０３には、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【０１１５】
なお、ケーシング１０内での回路基板１００および他の回路基板の配置は上記の例に限定されず、複数の回路基板を種々の態様で配置することができる。
【０１１６】
図１８は本発明の他の実施例における三角測距方式の光電スイッチの断面図である。
【０１１７】
図１８の光電スイッチ１ａにおいては、表示部３０ａが液晶表示装置３０１、支持ユニット３０２および液晶表示装置用駆動回路３０３により構成される。支持ユニット３０２は、図１１に示した複数のスリット３３ｂが設けられていない点を除いて７セグメントユニット３３の構成と同様である。
【０１１８】
液晶表示装置３０１は支持ユニット３０２上に配置される。支持ユニット３０２は、液晶表示装置３０１の表示面が窓部３５の内側に位置するようにケーシング１０内に固定される。液晶表示装置用駆動回路３０３は回路基板１００上に取り付けられている。回路基板１００は、ケーシング１０内で支持ユニット３０２の背面側に配置され、ケーシング１０に固定されている。図１８の光電スイッチ１ａの他の部分の構成は、図９の光電スイッチ１の構成と同様である。
【０１１９】
本実施例の光電スイッチ１ａにおいては、表示部３０ａを構成する液晶表示装置３０１、支持ユニット３０２および液晶表示装置用駆動回路３０３が回路基板１００と窓部３５との間に効率的に配置されているので、表示部３０ａをコンパクトに構成することができる。したがって、ケーシング１０の小型化を図りつつ表示部３０ａの表示面積を十分に確保することができる。
【０１２０】
なお、上記実施例では、本発明に係る光電スイッチを三角測距方式の光電スイッチに適用した場合を説明したが、本発明は、三角測距方式の光電スイッチに限らず、検出対象物からの反射光または透過光の受光量に基づいて検出対象物の有無を検出するとともに、受光量と調整可能なしきい値とを表示部に表示する光電スイッチ、ならびに検出対象物からの反射光または透過光の受光量に基づいて算出されるしきい値とこのしきい値に対する余裕度とを表示部に表示する光電スイッチにも同様に適用することができる。なお、余裕度とは、しきい値と検出時または非検出時の受光量と差に相当する。
【０１２１】
また、上記実施例では、本発明を一体型の光電スイッチに適用した場合を説明したが、本発明は、図１９および図２０に示すように、ヘッド部が本体部から分離されたヘッド分離型の光電スイッチにも同様に適用することができる。
【０１２２】
図１９はヘッド分離型の光電スイッチの一例を示す模式図である。図１９の光電スイッチは、本体部ケーシング２１０およびヘッド部ケーシング２３０を備える。
【０１２３】
本体部ケーシング２１０には、投光レンズ２２１、発光素子２２２、受光レンズ２２３、受光素子２２４および回路基板２４０が内蔵されている。本体部ケーシング２１０の背面部２１１には表示部２２０が設けられている。
【０１２４】
回路基板２４０には、受光素子２２４から出力される受光信号を処理するための制御回路、および表示部２２０の表示のための回路が設けられている。また、回路基板２４０には、発光素子２２０を駆動する駆動回路および受光素子２２４から出力される受光信号を増幅する増幅器が設けられている。
【０１２５】
本体部ケーシング２１０の発光素子２２２により発生された光は、投光レンズ２２１および光ファイバ２３１を通してヘッド部ケーシング２３０に導かれ、ヘッド部ケーシング２３０から検出対象物５００に投射される。検出対象物５００からの反射光は、ヘッド部ケーシング２３０から光ファイバ２３２を通して本体部ケーシング２１０に導かれ、受光レンズ２２３を通して受光素子２２４により受光される。表示部２２０には、受光素子２２４から出力される受光信号に基づいて生成される情報の値が表示される。
【０１２６】
図１９の光電スイッチ１ｂにおいても、図９の光電スイッチ１および図１８の光電スイッチ１ａと同様に、本体部ケーシング２１０内で回路基板２４０を表示部２２０と対向するように効率的に配置することにより、本体部ケーシング２１０の小型化を図りつつ表示部２２０の表示面積を十分に確保することができる。
【０１２７】
図２０はヘッド分離型の光電スイッチの他の例を示す模式図である。図２０の光電スイッチは、本体部ケーシング２９０およびヘッド部ケーシング２５０を備える。
【０１２８】
本体部ケーシング２９０には制御回路２９１が内蔵されている。ヘッド部ケーシング２５０には、投光レンズ２６１、発光素子２６２、受光レンズ２６３、受光素子２６４および回路基板２８０が内蔵されている。ヘッド部ケーシング２５０の背面部２５１には表示部２７０が設けられている。
【０１２９】
回路基板２８０には、表示部２７０の表示のための回路が設けられている。また、回路基板２８０には、発光素子２６２を駆動する駆動回路および受光素子２６４から出力される受光信号を増幅する増幅器の少なくとも１部が設けられている。本体部ケーシング２９０内の制御回路２９１は、ヘッド部ケーシング２５０内の回路基板２８０の駆動回路を制御するとともに、受光素子２６４からの受光信号を処理する。
【０１３０】
ヘッド部ケーシング２５０の発光素子２６２により発生された光は、投光レンズ２６１を通して検出対象物５００に投射される。検出対象物５００からの反射光は、ヘッド部ケーシング２５０の受光レンズ２６３を通して受光素子２６４により受光される。表示部２７０には、受光素子２６４から出力される受光信号に基づいて生成される情報の値が表示される。
【０１３１】
図２０の光電スイッチにおいても、図９の光電スイッチ１および図１８の光電スイッチ１ａと同様に、ヘッド部ケーシング２５０内で回路基板２８０を表示部２７０と対向するように効率的に配置することにより、ヘッド部ケーシング２５０の小型化を図りつつ表示部２７０の表示面積を十分に確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、所定の検出領域における物体の有無を検出するため等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施例における三角測距方式の光電スイッチを一方向から見た外観斜視図である。
【図２】図１の光電スイッチを他方向から見た外観斜視図である。
【図３】図１の光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【図４】位置情報およびしきい値情報を説明するための模式図である。
【図５】図１の光電スイッチにおける表示部および表示灯を示す図である。
【図６】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図７】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図８】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図９】図１の光電スイッチの側面部に平行な方向の断面図である。
【図１０】図１の光電スイッチの端面部に平行な方向の断面図である。
【図１１】図１の光電スイッチの一部の分解斜視図である。
【図１２】図１の光電スイッチの組み立て方法を示す断面図である。
【図１３】図１の光電スイッチの組み立て方法を示す断面図である。
【図１４】図１の光電スイッチのケーシング内における回路基板の配置を示す斜視図である。
【図１５】ケーシング内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【図１６】ケーシング内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【図１７】ケーシング内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【図１８】本発明の他の実施例における三角測距方式の光電スイッチの外観斜視図である。
【図１９】ヘッド分離型の光電スイッチの一例を示す模式図である。
【図２０】ヘッド分離型の光電スイッチの他の例を示す模式図である。
【図２１】従来の三角測距方式の光電スイッチの主要部の構成を示す模式図である。
【図２２】ＰＳＤから出力される受光信号を用いた判定処理を説明するための図である。
【図２３】従来の光電スイッチにおけるしきい値の設定方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１，１ａ 光電スイッチ
１０ ケーシング
１１，１２ 端面部
１３ 背面部
１４ 前面部
１５，１６ 側面部
１８，１９ スイッチ取り付け用孔
２０ 投受光部
２１，２２１，２６１ 投光レンズ
２２ ＬＥＤ
２３，２２３，２６３ 受光レンズ
２４ ＰＳＤ
３０，２２０，２７０ 表示部
３１ ＬＥＤ
３２ ７セグメントカバー
３３ ７セグメントユニット
３５ 窓部
４０ 選択／決定／設定スイッチ
４１，５１ 押圧部材
４１ａ，５１ａ Ｏリング
５０ 調整スイッチ
１００，２４０，２８０ 回路基板
２１０，２９０ 本体部ケーシング
２３０，２５０ ヘッド部ケーシング
２２２，２６２ 発光素子
２２４，２６４ 受光素子
３０１ 液晶表示装置
３０２ 支持ユニット
３０３ 液晶表示装置用駆動回路
５００ 検出対象物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の検出領域における物体の有無を検出する光電スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、工場の生産ライン等で物体の有無を検出するために光電スイッチが用いられている。光電スイッチは、物体の検出領域に光を投射し、物体からの帰還光を受光することにより、物体の有無を判定するものである。
【０００３】
このような光電スイッチの１つとして、三角測量の原理を応用した三角測距方式の光電スイッチが開発されている。三角測距方式の光電スイッチは距離設定型光電スイッチと呼ばれている。
【０００４】
図２１は従来の三角測距方式の光電スイッチの主要部の構成を示す模式図である。
【０００５】
図２１において、光電スイッチ８００は、発光ダイオード８０１、投光レンズ８０２、受光レンズ８０３およびＰＳＤ（光位置検出素子）８０４を備える。発光ダイオード８０１から出射された光は、投光レンズ８０２を通して検出対象物９００に照射される。検出対象物９００からの反射光は、受光レンズ８０３を通してＰＳＤ８０４の受光面上に光スポットとして受光される。
【０００６】
ＰＳＤ８０４の受光面上での光スポットの位置は、光電スイッチ８００と検出対象物９００との間の距離により変化する。検出対象物９００が光電スイッチ８００に近づくと、光スポットはＰＳＤ８０４の受光面の一端部ｅ１側に形成され、検出対象物９００が光電スイッチ８００から離れると、光スポットはＰＳＤ８０４の受光面上の他端部ｅ２側に形成される。
【０００７】
ＰＳＤ８０４は、受光面上での光スポットの位置に応じた２つの受光信号Ｎ，Ｆを出力する。一方の受光信号ＮはＰＳＤ８０４の受光面の一端部ｅ１から光スポットまでの距離に比例したレベル（電流値）を有し、他方の受光信号Ｆは受光面の他端部ｅ２から光スポットまでの距離に比例したレベル（電流値）を有する。したがって、２つの受光信号Ｎ，Ｆを用いて光電スイッチ８００から検出対象物９００までの距離を検出することができる。
【０００８】
発光ダイオード８０１からの投射光の光軸上において、検出対象物からの反射光がＰＳＤ８０４の受光面上に入射可能な範囲が検出領域となる。検出領域内に予め設定位置ＳＴが設定され、設定位置ＳＴに対して光電スイッチ８００に近い側が検出可能範囲となり、設定位置ＳＴに対して光電スイッチ８００から離れた側が非検出範囲となる。光電スイッチ８００は、検出可能範囲からの反射光をＰＳＤ８０４が受光した場合に検出対象物９００が存在すると判定する。
【０００９】
図２２はＰＳＤ８０４から出力される受光信号Ｎ，Ｆを用いた判定処理を説明するための図である。受光信号Ｎと受光信号Ｆとの差（Ｎ−Ｆ）が検出領域内での検出対象物９００の位置に対応する。実際の処理では、受光信号の差（Ｎ−Ｆ）を全受光量に相当する（Ｎ＋Ｆ）で除算することにより正規化を行い、位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝を得る。
【００１０】
図２２（ａ）に示すように、位置信号のレベルが予め設定されたしきい値ＴＨよりも高い場合に検出可能範囲内に検出対象物９００が存在すると判定し、図２２（ｂ）に示すように、位置信号のレベルがしきい値ＴＨよりも低い場合に検出可能範囲内に検出対象物９００が存在しないと判定する。このしきい値ＴＨを調整することにより検出領域内の設定位置ＳＴを移動させることができる。
【００１１】
図２３は従来の光電スイッチにおけるしきい値の設定方法を説明するための模式図である。光電スイッチ８００には、しきい値調整用のトリマスイッチ８１０、検出結果を表示する検出表示灯８１１および検出の安定性を示す安定性表示灯８１２が設けられている。
【００１２】
まず、図２３（ａ）に示すように、検出対象物９００を光電スイッチ８００の前方の所定の位置に配置し、検出表示灯８１１が点灯するまでトリマスイッチ８１０を右に回す。
【００１３】
次に、図２３（ｂ）に示すように、検出対象物９００を取り除き、背景物体９０１に光が投射される状態で検出表示灯８１１が点灯するまでトリマスイッチ８１０をさらに右に回す。背景物体９０１がない場合には、トリマスイッチ８１０を最大位置に設定する。
【００１４】
さらに、図２３（ｃ）に示すように、トリマスイッチ８１０を左に戻し、図２３（ａ）の位置と図２３（ｂ）の位置との中間位置に設定する。それにより、検出対象物９００の位置と背景物体９０１の位置との中間に設定位置ＳＴが設定される。
【００１５】
この状態で、検出対象物９００が存在する場合に検出表示灯８１１および安定性表示灯８１２が点灯し、検出対象物９００が存在しない場合に検出表示灯８１１が消灯し、安定性表示灯８１２が点灯することを確認する。安定性表示灯８１２が点灯しない場合には、設定位置ＳＴと検出対象物９００の位置との間または設定位置ＳＴと背景物体９０１との間の余裕度が小さいため、再調整を行う。
【特許文献１】特開平０５−７１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記のように、従来の光電スイッチ８００においては、検出表示灯８１１および安定性表示灯８１２を見ながらトリマスイッチ８１０を回すことにより設定位置ＳＴを設定および調整するので、設定された設定位置ＳＴを正確に把握することができず、設定位置ＳＴを微調整することが困難である。また、検出対象物９００と設定位置ＳＴとの間の余裕度および設定位置ＳＴと背景物体９０１との間の余裕度を把握することも困難である。一方、設置面積を小さくするため、光電スイッチの小型化を図ることが望まれている。
【００１７】
本発明の目的は、小型化を図りつつ受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる光電スイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）第１の発明
第１の発明に係る光電スイッチは、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受光することにより検出領域における物体の有無を検出する光電スイッチであって、光を発生する発光手段および検出領域からの帰還光の受光状態に応じた受光信号を出力する受光手段を内蔵するとともに、互いに対向する第１および第２の外面を有するケーシングと、ケーシング内で一面が第１の外面に対向するように配置された第１の回路基板と、第１の回路基板の一面に設けられ、受光手段から出力される受光信号の処理に関するとともに物体の有無を検出するために調整可能な値を第１の外面を通して表示する表示手段と、ケーシングの第１の外面に設けられ、表示手段に表示される値を調整するための調整手段と、ケーシング内で第２の外面側に設けられ、発光手段により発生された光を検出領域に投射するとともに検出領域からの帰還光を受けて受光手段に導く投受光部と、ケーシング内に設けられた第２および第３の回路基板と、投受光部を保持するホルダとを備え、第２および第３の回路基板は、互いに間隔をおいてかつ第１の回路基板の他面側で第１の回路基板にそれぞれ垂直に配置されたものである。
【００１９】
本発明に係る光電スイッチにおいては、発光手段により発生された光が投受光部を通して検出領域に投射されるとともに検出領域からの帰還光が投受光部を通して受光手段により受光され、受光量に応じた受光信号が出力される。そして、受光信号の処理に関するとともに物体の有無を検出するために調整可能な値が表示手段により表示される。
【００２０】
それにより、ユーザは受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる。また、ケーシングの互いに対向する第１の外面側および第２の外面側に表示手段および投受光部が設けられているので、ケーシングの小型化を図りつつ投受光部の面積および表示手段の面積を十分に確保することができる。したがって、高い検出精度を確保しつつ、ユーザは受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる。
【００２１】
また、調整手段がケーシングの表示手段と同じ第１の外面に設けられているので、ユーザは表示手段に表示される値を見ながらその値を容易かつ正確に調整することが可能になる。
【００２２】
さらに、ケーシング内において一面が第１の外面と対向するように第１の回路基板が配置されている。また、ケーシング内において第２および第３の回路基板が互いに間隔をおいてかつ第１の回路基板の他面側で第１の回路基板にそれぞれ垂直に配置されている。また、投受光部がホルダに保持される。
【００２３】
このように、ケーシング内に第１、第２および第３の回路基板およびホルダが効率的に配置されているので、ケーシングの小型化が図られる。
【００２４】
（２）第２の発明
第２の発明に係る光電スイッチは、第１の発明に係る光電スイッチの構成において、ホルダの一部が第２の回路基板と第３の回路基板との間に配置されたものである。
【００２５】
この場合、ケーシング内でホルダの一部が第１の回路基板と第３の回路基板との間に配置される。
【００２６】
（３）第３の発明
第３の発明に係る光電スイッチは、第１または第２の発明に係る光電スイッチの構成において、発光手段および受光手段はホルダに保持されたものである。この場合、投受光部、発光手段および受光手段がホルダに保持される。
【００２７】
（４）第４の発明
第４の発明に係る光電スイッチは、第１〜第３のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、投受光部は投光レンズおよび受光レンズを含むものである。
【００２８】
この場合、発光手段により発生された光が投光レンズを通して検出領域に投射されるとともに検出領域からの帰還光が受光レンズを通して受光手段により受光される。
【００２９】
（５）第５の発明
第５の発明に係る光電スイッチは、第１〜第４のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段は、第１の回路基板の一面上に設けられた複数の発光素子を含むものである。
【００３０】
この場合、複数の発光素子により表示すべきキャラクタに対応する発光パターンが生成される。特に、複数の発光素子が第１の回路基板の一面上に設けられているので、組み立てが容易になる。
【００３１】
（６）第６の発明
第６の発明に係る光電スイッチは、第１〜第５のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、調整手段は、第１の回路基板の一面上に設けられたスイッチを含むものである。
【００３２】
この場合、ケーシングの小型化を保ちつつ、表示手段の表示面積を十分に確保することができるとともに、調整手段の操作性の向上を図ることができる。
【００３３】
（７）第７の発明
第７の発明に係る光電スイッチは、第６の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは、第１の外面にスイッチ取り付け用孔を有し、スイッチは押圧部材を有し、押圧部材がケーシングのスイッチ取り付け用孔に挿入されるものである。
【００３４】
この場合、スイッチが押圧式スイッチからなるので、ケーシングの小型化を保ちつつ、表示手段の表示面積を十分に確保することができる。また、押圧部材を十分な大きさにすることができるので、調整手段の操作性の向上を図ることができる。
【００３５】
（８）第８の発明
第８の発明に係る光電スイッチは、第１〜第７のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、第１の回路基板に表示手段による表示のための回路が設けられたものである。
【００３６】
この場合、ケーシング内に表示手段に関連する回路が効率的に配置されているので、ケーシングの小型化が図られる。
【００３７】
（９）第９の発明
第９の発明に係る光電スイッチは、第１〜第８のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、第２の回路基板に発光手段を駆動する駆動回路が設けられ、第３の回路基板に電源回路が設けられたものである。
【００３８】
この場合、ケーシング内で対向するように効率的に配置された第２および第３の回路基板に発光手段を駆動する駆動回路および電源回路が設けられる。
【００３９】
（１０）第１０の発明
第１０の発明に係る光電スイッチは、第１〜第９のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングに内蔵される処理手段をさらに備え、処理手段は、受光手段から出力される受光信号を処理することにより検出領域における物体の有無を検出する検出処理を行い、検出状態に関する情報を出力線を介して出力し、出力線は、ケーシングの第１の外面と異なる部分からケーシングの外部に延びるものである。
【００４０】
この場合、出力線がケーシングの第１の外面と異なる部分からケーシングの外部に延びるので、ケーシングの小型化を保ちつつ、ケーシングの第１の外面に十分な大きさの表示手段および調整手段を設けることができる。
【００４１】
（１１）第１１の発明
第１１の発明に係る光電スイッチは、第１０の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは第１および第２の外面に垂直な第３の外面をさらに有し、出力線は、ケーシングの第１の外面と第３の外面との間の角部からケーシングの外部に延びるものである。
【００４２】
この場合、出力線がケーシングの第１の外面と第３の外面との間の角部からケーシングの外部に延びるので、ケーシングの小型化を保ちつつ、ケーシングの第１の外面に十分な大きさの表示手段および調整手段を設けることができる。また、出力線が投受光部を妨げることも防止される。
【００４３】
（１２）第１２の発明
第１２の発明に係る光電スイッチは、第１１の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、ケーシングの第４の外面に設けられ、処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたものである。
【００４４】
この場合、第４の外面に設けられる表示部により処理手段の検出状態に関する情報が表示される。
【００４５】
（１３）第１３の発明
第１３の発明に係る光電スイッチは、第１１の発明に係る光電スイッチの構成において、ケーシングは第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、ケーシングの第１の外面と第４の外面との間の角部に設けられ、処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたものである。
【００４６】
この場合、第１の外面と第４の外面との間の角部に設けられる表示部により処理手段の検出状態に関する情報が表示される。
【００４７】
（１４）第１４の発明
第１４の発明に係る光電スイッチは、第１０〜第１３のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段は、処理手段の処理に関する複数種類の値を切り換え表示可能に構成されたものである。
【００４８】
この場合、表示手段により処理手段の処理に関する複数種類の値が切り換え表示可能となる。
【００４９】
（１５）第１５の発明
第１５の発明に係る光電スイッチは、第１〜第１４のいずれかの発明に係る光電スイッチの構成において、表示手段は、調整手段により調整される値を数字で表示するものである。この場合、調整手段により調整される値が数字で表示される。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、小型化を図りつつ受光信号の処理に関する値を容易かつ正確に認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
図１は本発明の一実施例における三角測距方式の光電スイッチを一方向から見た外観斜視図、図２は図１の光電スイッチを他方向から見た外観斜視図である。 図１および図２の光電スイッチ１において、ケーシング１０は、互いに対向する端面部１１，１２、互いに対向する背面部１３および前面部１４、ならびに互いに対向する側面部１５，１６を有する直方体形状に形成されている。例えば、ケーシング１０の縦の長さＬは３０ｍｍであり、横の長さＤは２０ｍｍであり、幅Ｗは１０．８ｍｍである。
【００５２】
図２に示すように、ケーシング１０の前面部１４には、検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受ける投受光部２０が設けられている。図１に示すように、ケーシング１０の背面部１３には、表示部３０および２つのプッシュ式の調整スイッチ５０が設けられている。ケーシング１０の一方の端面部１１には、プッシュ式の選択／決定／設定スイッチ４０および表示灯６０が設けられている。ケーシング１０の背面部１３と他方の端面部１２との間の角部には出力ケーブル７０が接続されている。ケーシング１０の側面部１５，１６は、光電スイッチ１を他の機器に接触させて固定するために用いられる。
【００５３】
図３は図１の光電スイッチの構成を示すブロック図である。図３に示すように光電スイッチ１は、投光レンズ２１、ＬＥＤ（発光ダイオード）２２、受光レンズ２３、ＰＳＤ（光位置検出素子）２４、制御回路８１、増幅器８２，８３、ＬＥＤ（発光ダイオード）駆動回路８４、表示部３０、選択／決定／設定スイッチ４０、調整スイッチ５０および表示灯６０を備える。制御回路８１はメモリ８８を内蔵する。
【００５４】
投光レンズ２１および受光レンズ２３が投受光部２０を構成する。また、ＬＥＤ２２、ＰＳＤ２４、制御回路８１、増幅器８２，８３およびＬＥＤ駆動回路８４は図１のケーシング１０に内蔵される。
【００５５】
ＬＥＤ駆動回路８４は、制御回路８１の制御によりＬＥＤ２２を駆動する。それにより、ＬＥＤ２２が光を出射する。ＬＥＤ２２から出射された光は、投光レンズ２１を通して検出領域における検出対象物５００に投射される。検出対象物５００からの反射光は、受光レンズ２３を通してＰＳＤ２４の受光面上に光スポットとして受光される。
【００５６】
ＰＳＤ２４は、受光面上での光スポットの位置に応じた２つの受光信号Ｎ，Ｆを出力する。一方の受光信号ＮはＰＳＤ２４の受光面の一端部ｅ１から光スポットまでの距離に略比例したレベル（電流値）を有し、他方の受光信号Ｆは受光面の他端部ｅ２から光スポットまでの距離に略比例したレベル（電流値）を有する。ＰＳＤ２４から出力される受光信号Ｎ，Ｆは、それぞれ増幅器８２，８３を介して制御回路８１に与えれられる。
【００５７】
制御回路８１は、図２２を用いて説明したように、受光信号Ｎ，Ｆおよび予め設定されたしきい値を用いた判定処理を行う。すなわち、制御回路８１は、ＰＳＤ２４の受光面上での現在の光スポットの位置に応じた受光信号Ｎ，Ｆに基づいて位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝を算出し、その位置信号の値をしきい値と比較することにより検出領域における検出対象物５００の有無を検出する。
【００５８】
また、制御回路８１は、検出結果および検出の安定性を表示灯６０に表示させるとともに、検出結果を示す検出信号ＤＴを出力ケーブル７０を通して外部に出力する。ここで、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在すると判定した場合をオン状態と呼び、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在しないと判定した場合をオフ状態と呼ぶ。また、検出の安定性とは、検出領域の検出可能範囲内に検出対象物が存在する場合および存在しない場合において位置信号の値としきい値との差で表わし、その差が所定値以上のときに安定状態と呼び、その差が所定値よりも小さいときに不安定状態と呼ぶ。
【００５９】
さらに、制御回路８１は、検出対象物の位置を示す後述する位置情報（現在の位置信号の値を示す情報）、しきい値を示すしきい値情報、検出対象物の検出結果を示す検出情報、位置信号の最大値を示す最大位置情報、位置信号の最小値を示す最小位置情報、エラー情報等の各種情報をメモリ８８に記憶させる。
【００６０】
また、制御回路８１は、メモリ８８に記憶された位置情報、しきい値情報、検出情報、安定性情報、最大位置情報、最小位置情報、エラー情報等の各種情報を表示部３０に切り換え表示させる。
【００６１】
選択／決定／設定スイッチ４０は、表示部３０に表示させる情報の種類を選択するための選択操作に用いられるとともに、位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を制御回路８１の処理に関する設定値（基準値）として設定するための設定操作に用いられ、さらに表示部３０に表示されかつ後述する調整スイッチ５０により調整された情報の値を制御回路８１の処理に関する新たな設定値（基準値）として決定するための決定操作に用いられる。ここで、位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値とは、ある期間またはある状態での位置信号の値を用いて算出される値または位置信号自体の値であり、例えば、ある期間における位置信号の最大値と最小値との中間の値、２つの状態での位置信号の値の中間の値、ある状態での位置信号の値等である。
【００６２】
制御回路８１は、選択／決定／設定スイッチ４０の選択操作に応答して表示部３０に表示させる情報の種類を切り換え、選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作に応答して上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を設定値としてメモリ８８に記憶させ、かつ選択／決定／設定スイッチ４０の決定操作に応答して表示部３０に表示された情報の値を新たな設定値としてメモリ８８に記憶させる。
【００６３】
調整スイッチ５０は、制御回路８１の処理に関する種々の値のうち表示部３０に表示された情報の値を調整するために用いられる。
【００６４】
本実施例では、ＬＥＤ２２が発光手段に相当し、ＰＳＤ２４が受光手段に相当し、投光レンズ２１が投光部に相当し、受光レンズ２３が受光部に相当する。また、表示部３０が表示手段に相当し、調整スイッチ５０が調整手段に相当し、制御回路８１が処理手段に相当する。
【００６５】
図４は位置情報およびしきい値情報を説明するための模式図である。ＬＥＤ２２からの投射光の光軸上において、検出対象物からの反射光がＰＳＤ２４の受光面上に入射可能な範囲が検出領域Ｄ０となる。検出領域Ｄ０内に予め設定位置ＳＴが設定される。この設定位置ＳＴは、検出領域Ｄ０からの反射光に基づく検出結果がオン状態とオフ状態とに変化する位置を意味する。
【００６６】
検出領域Ｄ０において光電スイッチ１に最も近い端部Ｐ１と設定位置ＳＴとの間が検出可能範囲Ｄ１となり、光電スイッチ１から最も離れた端部Ｐ２と設定位置ＳＴとの間が非検出範囲Ｄ２となる。図３の制御回路８１は、検出可能範囲Ｄ１からの反射光をＰＳＤ２４が受光した場合に、検出対象物が存在すると判定する。
【００６７】
検出領域Ｄ０内の検出対象物の位置は、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１を原点とする位置情報により表される。例えば、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１の位置情報が０に設定され、端部Ｐ２の位置情報が９９９に設定される。また、設定位置ＳＴは、位置情報と同様に、検出領域Ｄ０の端部Ｐ１を原点とするしきい値情報により表される。設定位置ＳＴが検出領域Ｄ０の端部Ｐ１に設定された場合にはしきい値情報は０となり、設定位置ＳＴが検出領域Ｄ０の端部Ｐ２に設定された場合にはしきい値情報は９９９となる。このような位置情報およびしきい値情報により検出領域Ｄ０内での検出対象物の位置および設定位置ＳＴならびに検出対象物の位置と設定位置ＳＴとの相対的な関係を容易に把握することができる。
【００６８】
図５は図１の光電スイッチ１における表示部３０および表示灯６０を示す図である。
【００６９】
図５（ａ）に示すように、表示部３０には、位置情報、しきい値情報等の各種の情報が数字、文字等のキャラクタで表示される。また、図５（ｂ）に示すように、表示灯６０には、検出結果を表示する検出表示用ＬＥＤ（発光ダイオード）６２ａおよび検出の安定性を表示する安定性表示用ＬＥＤ（発光ダイオード）６２ｂが内蔵される。
【００７０】
検出結果がオン状態のときには検出表示用ＬＥＤ６２ａが点灯し、検出結果がオフ状態のときには検出表示用ＬＥＤ６２ａが消灯する。また、検出の安定性が安定状態の場合には安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが点灯し、検出の安定性が不安定状態の場合には安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが消灯する。
【００７１】
本実施例の光電スイッチ１においては、上記のように、図１の選択／決定／設定スイッチ４０の選択操作により表示部３０に表示させる情報の種類を切り換えることができる。例えば、選択／決定／設定スイッチ４０を押して離すごとに、表示部３０の表示内容が位置情報、しきい値情報、検出情報、安定性情報、最大位置情報、最小位置情報、エラー情報等の順に切り換えられる。
【００７２】
また、選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作により上記の位置信号に基づいて生成されかつ調整可能な値を設定値として設定することができる。この場合、設定値は表示部３０に表示されるとともに、設定操作の所定時間後にメモリ８８に記憶される。
【００７３】
図６、図７および図８は選択／決定／設定スイッチ４０の設定操作の具体例を示す図である。図６（ｃ）、図７（ｃ）および図８（ｂ）では、選択／決定／設定スイッチ４０を押している状態をハイレベルで示し、選択／決定／設定スイッチ４０を押していない状態をローレベルで示している。
【００７４】
第１の方法として、図６（ａ）に示すように、移動する検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図６（ｃ）に示すように、選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間（図６の例では３秒間）以上押し続けた後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、図６（ｂ）に示すように、選択／決定／設定スイッチ４０を押している期間において受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出された位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の最大値と最小値との中間の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。
【００７５】
第２の方法として、静止した検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図７（ａ），（ｃ）に示すように、まず背景物体５０１の前に検出対象物５００がない状態で選択／決定／設定スイッチ４０を短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離し、次に背景物体５０１の前に検出対象物５００を置いた状態で選択／決定／設定スイッチ４０を再度短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、図７（ｂ）に示すように、上記の２つの状態での受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出される位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の値の中間の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。
【００７６】
第３の方法として、所定の位置に存在する検出対象物５００に基づいてしきい値の設定を行う場合には、図８（ａ）に示すように、まず背景物体５０１の前に検出対象物５００がない状態で選択／決定／設定スイッチ４０を短く押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離し、次に検出対象物５００を所定の位置に置いた状態で選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間（図８の例では３秒間）以上押した後、選択／決定／設定スイッチ４０から手を離す。これにより、検出対象物５００を所定の位置に置いた状態での受光信号Ｎ，Ｆを用いて算出された位置信号｛（Ｎ−Ｆ）／（Ｎ＋Ｆ）｝の値がしきい値ｔｈとして自動的に設定される。このようにして設定されたしきい値ｔｈが表示部３０に表示される。 また、図１の調整スイッチ５０の操作により表示部３０に表示された情報の値を調整することができる。例えば、表示部３０にしきい値情報が表示されている場合には、一方の調整スイッチ５０を押すと、しきい値情報の値が増加し、他方の調整スイッチ５０を押すと、しきい値情報の値が減少する。
【００７７】
さらに、調整スイッチ５０の操作により表示部３０に表示させる情報を位置情報としきい値情報とで切り換えることができる。例えば、表示部３０に位置情報の値が表示されている状態において、調整スイッチ５０のいずれかを短く押すと、それまでに設定されているしきい値情報の値が表示部３０に表示され、続けて調整スイッチ５０のいずれかを短く押すと、表示部３０に表示されるしきい値情報の値が１ずつ変化する。これに伴って、メモリ８８に記憶されるしきい値も自動的に更新される。また、しきい値の調整後、所定時間調整スイッチ５０の操作を行わなければ表示部３０の表示が自動的に位置情報に切り換わる。
【００７８】
また、図１の選択／決定／設定スイッチ４０の決定操作により表示部３０に表示された情報の値を新たな設定値として決定することができる。例えば、表示部３０にしきい値情報の値が表示されている場合に、選択／決定／設定スイッチ４０を所定時間以上押し続けると、表示部３０に表示されたしきい値情報の値が新たなしきい値としてメモリ８８に記憶される。
【００７９】
図９は図１の光電スイッチ１の側面部１５，１６に平行な方向の断面図、図１０は図１の光電スイッチ１の端面部１１，１２に平行な方向の断面図である。また、図１１は図１の光電スイッチ１の一部の分解斜視図である。
【００８０】
図９に示すように、ケーシング１０の前面部１４および端面部１２の一部を構成する素子ホルダ２７に２つの孔部２８Ａ，２８Ｂが形成されている。素子ホルダ２７の孔部２８Ａ，２８Ｂの外側開口端に、投光レンズ２１および受光レンズ２３がそれぞれ嵌め込まれ、レンズカバー２５で押え込まれている。素子ホルダ２７の内側開口端には、ＬＥＤ２２およびＰＳＤ２４がそれぞれ取り付けられている。ＬＥＤ２２およびＰＳＤ２４は、素子押さえ２９Ａ，２９Ｂにより素子ホルダ２７に固定されている。
【００８１】
一方、ケーシング１０の背面部１３の中央部には、透明な窓部３５が一体的に形成されている。背面部１３の窓部３５の両側にスイッチ取り付け用孔１８がそれぞれ形成されている。図１１に示すように、スイッチ取り付け用孔１８に円柱状の押圧部材５１がそれぞれ挿入される。押圧部材５１の外周部の下端には、薄肉部を介してＯリング５１ａが設けられている。また、押圧部材５１の下面には棒状の押圧部５１ｂが設けられている。押圧部材５１、Ｏリング５１ａおよび押圧部５１ｂは樹脂により一体的に形成される。
【００８２】
窓部３５の内側には拡散シート３４が配置されている。さらに、拡散シート３４の内側には７セグメントユニット３３が配置されている。７セグメントユニット３３には、３組のキャラクタを構成するセグメントに対応する複数のスリット３３ｂが形成されている。この７セグメントユニット３３の複数のスリット３３ｂの両側には、それぞれ貫通孔３３ａが形成されている。
【００８３】
さらに、ケーシング１０内の７セグメントユニット３３の内側には、７セグメントカバー３２を介して回路基板１００が配置されている。７セグメントカバー３２には、３組のキャラクタを構成するセグメントに対応する複数のスリット３２ｂが形成されている。
【００８４】
回路基板１００上には、キャラクタの発光パターンを生成するための複数のＬＥＤ（発光ダイオード）３１が取り付けられている。また、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１の両側には、スイッチボタン５２がそれぞれ取り付けられている。
【００８５】
また、７セグメントカバー３２の両側部には、下方に突出するように係止部３２ａが設けられている。一方、回路基板１００の両側部には、７セグメントカバー３２の係止部３２ａに対応する位置に切欠き部１００ａが設けられている。７セグメントカバー３２の係止部３２ａを回路基板１００の切欠き部１００ａに嵌合させることにより、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントカバー３２のスリット３２ｂに位置決めされるとともに、７セグメントカバー３２が回路基板１００に固定される。
【００８６】
プッシュ式の調整スイッチ５０は、Ｏリング５１ａおよび押圧部５１ｂを有する押圧部材５１とスイッチボタン５２とから構成される。押圧部材５１がケーシング１０の内側からスイッチ取り付け用孔１８に挿入されるとともに押圧部５１ｂが貫通孔３３ａに挿入された状態で７セグメントユニット３３がケーシング１０の背面部１３の内側に拡散シート３４を介して取り付けられる。この場合、図１０に示すように、７セグメントユニット３３は、ケーシング１０の側面部１５，１６の内側に設けられたリブ１７により固定される。それにより、７セグメントユニット３３により押圧部材５１のＯリング５１ａがケーシング１０の背面部１３の内面に押圧され、Ｏリング５１ａとケーシング１０とが密接する。
【００８７】
また、７セグメントカバー３２が７セグメントユニット３３に当接しかつ押圧部材５１の押圧部５１ｂがスイッチボタン５２に当接するように回路基板１００がケーシング１０内に固定される。それにより、７セグメントカバー３２のスリット３２ｂが７セグメントユニット３３のスリット３３ｂに位置決めされるとともに、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントユニット３３の複数のスリット３３ｂに位置決めされる。
【００８８】
複数のＬＥＤ３１、７セグメントカバー３２、７セグメントユニット３３、拡散シート３４および窓部３５が表示部３０を構成する。
【００８９】
図９に示すように、ケーシング１０の端面部１１には、スイッチ取り付け用孔１９が形成されている。また、端面部１１には、透明な表示灯カバー６１が設けられている。スイッチ取り付け用孔１９に円柱状の押圧部材４１が挿入される。押圧部材４１は、押圧部材５１と同様に、Ｏリング４１ａおよび押圧部４１ｂを有する。ケーシング１０の端面部１１の内側には、貫通孔を有するベース部材４３が配置されている。ベース部材４３の内側には回路基板１０３が配置されている。
【００９０】
回路基板１０３上には、スイッチボタン４２が取り付けられるとともに、検出表示用ＬＥＤ６２ａおよび安定性表示用ＬＥＤ６２ｂ（図５参照）が取り付けられている。
【００９１】
プッシュ式の選択／決定／設定スイッチ４０は、Ｏリング４１ａおよび押圧部４１ｂを有する押圧部材４１とスイッチボタン４２とから構成される。また、表示灯６０は、表示灯カバー６１、検出表示用ＬＥＤ６２ａおよび安定性表示用ＬＥＤ６２ｂにより構成される。
【００９２】
ベース部材４３により押圧部材４１のＯリング４１ａがケーシング１０の端面部１１の内面に押圧される。押圧部材４１がケーシング１０の内側からスイッチ取り付け用孔１９に挿入されるとともに押圧部４１ｂがベース部材４３の貫通孔を通してスイッチボタン４２に当接し、かつ検出表示用ＬＥＤ６２ａおよび安定性表示用ＬＥＤ６２ｂが表示灯カバー６１の内側に位置するように、回路基板１０３がケーシング１０内に固定される。
【００９３】
回路基板１００の背面には、図３の制御回路８１および増幅器８２，８３を構成する集積回路（ＩＣ）８１ａが取り付けられている。図１０に示すように、回路基板１００の背面側には、回路基板１００と垂直に回路基板１０１および回路基板１０２が取り付けられている。回路基板１０１には、主として電源回路が設けられている。また、回路基板１０２には、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【００９４】
本実施例では、複数のＬＥＤ３１が発光パターン生成部に相当し、７セグメントユニット３３がセグメント形成部材に相当し、７セグメントカバー３２が位置決め部材に相当し、Ｏリング５１ａが環状シール部材に相当する。また、複数のＬＥＤ３１および集積回路８１ａが表示手段による表示のための回路に相当し、集積回路８１ａおよびスイッチボタン５２が調整手段の動作に関連する回路の少なくとも一部に相当し、集積回路８１ａが発光手段の駆動または受光手段の信号出力のための回路の少なくとも一部に相当する。
【００９５】
図１２および図１３は図１の光電スイッチ１の組み立て方法を示す図であり、（ａ）は光電スイッチ１の側面部１５，１６に平行な方向の断面図、（ｂ）は光電スイッチ１の端面部１１，１２に平行な方向の断面図である。
【００９６】
図１２に示す状態において、押圧部材５１をケーシング１０の内側からスイッチ取り付け用孔１８に挿入するとともに、拡散シート３４をケーシング１０の窓部３５の内側に配置する。そして、押圧部材５１の押圧部５１ｂが貫通孔３３ａに挿入されるように７セグメントユニット３３をケーシング１０の背面部１３の内側に配置し、リブ１７でケーシング１０に固定する。それにより、図１３に示すように、押圧部材５１、拡散シート３４および７セグメントユニット３３がケーシング１０に一体化される。
【００９７】
また、図１２に示す状態で、複数のＬＥＤ３１を覆うように７セグメントカバー３２を回路基板１００上に配置し、７セグメントカバー３２の係止部３２ａを回路基板１００の切欠き部１００ａ（図１１参照）に嵌め込む。それにより、図１３に示すように、７セグメントカバー３２が回路基板１００に一体化される。
【００９８】
その後、７セグメントカバー３２の上面が７セグメントユニット３３の下面に当接するように回路基板１００をケーシング１０の内部に固定する。それにより、回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントユニット３３のスリット３３ｂに位置決めされる。回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１は、７セグメントカバー３２により保護される。
【００９９】
図１４はケーシング１０内における回路基板１００，１０１，１０２の配置を示す斜視図である。
【０１００】
図１４に示すように、回路基板１００の背面側（裏面側）に回路基板１０１，１０２が配置されている。回路基板１０１，１０２は回路基板１００の長辺に沿って回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。回路基板１０１，１０２は、ケーシング１０内で両側面部１５，１６に対向するように効率的に配置されるので、ケーシング１０の小型化が妨げられない。
【０１０１】
上記のように、本実施例の光電スイッチ１においては、組み立て時に、ケーシング１０、押圧部材５１、拡散シート３４および７セグメントユニット３３を１つのユニットとして取り扱うことができ、かつ回路基板１００および７セグメントカバー３２を１つのユニットとして取り扱うことができる。また、これらの２つのユニットを組み立てることにより、７セグメントカバー３２により回路基板１００上の複数のＬＥＤ３１が７セグメントユニット３３のスリット３３ｂに位置決めされる。したがって、位置決めが不要となり、表示部３０の組み立て作業が容易になる。
【０１０２】
また、ケーシング１０内で回路基板１００が背面部１３の窓部３５と対向するように配置され、表示部３０を構成する複数のＬＥＤ３１、７セグメントカバー３２、７セグメントユニット３３および拡散シート３４が回路基板１００と窓部３５との間に効率的に配置されているので、表示部３０をコンパクトに構成することができる。したがって、ケーシング１０の小型化を図りつつ表示部３０の表示面積を十分に確保することができる。
【０１０３】
さらに、表示部３０の複数のＬＥＤ３１が回路基板１００上に設けられ、制御回路８１および増幅器８２，８３を構成する集積回路８１ａが回路基板１００の背面に設けられているので、ケーシング１０の小型化が妨げられない。
【０１０４】
また、投受光部２０および表示部３０がケーシング１０の互いに対向する前面部１４および背面部１３にそれぞれ設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ投受光部２０の面積および表示部３０の表示面積を十分に確保することができる。したがって、高い検出精度を確保しつつ、ユーザは各種情報を容易かつ正確に認識することができる。
【０１０５】
また、透明な窓部３５がケーシング１０の背面部１３に一体的に設けられているので、シール部材を用いることなく、ケーシング１０内の気密性を確保することができるとともに、窓部３５をケーシング１０に取り付ける作業が不要となり、組み立てが容易になる。
【０１０６】
また、調整スイッチ５０がプッシュ式スイッチからなり、かつ押圧部材５１にＯリング５１ａが一体的に設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ表示部３０の表示面積を十分に確保することができ、かつケーシング１０内の気密性を確保することができる。また、調整スイッチ５０の押圧部材５１を十分な大きさにすることができるので、調整の操作性を向上させることができる。
【０１０７】
さらに、選択／決定／設定スイッチ４０がプッシュ式スイッチからなり、かつ押圧部材４１にＯリング４１ａが一体的に設けられているので、ケーシング１０の小型化を図りつつ、表示灯６０の大きさを十分に確保することができ、かつケーシング１０内の気密性を確保することができる。また、選択／決定／設定スイッチ４０の押圧部材４１を十分な大きさにすることができるので、選択、決定および設定の操作性を向上させることができる。
【０１０８】
また、選択／決定／設定スイッチ４０がケーシング１０の端面部１１に設けられ、調整スイッチ５０がケーシング１０の背面部１３に設けられているので、選択／決定／設定スイッチ４０および調整スイッチ５０の誤操作を防止することができる。また、表示部３０および調整スイッチ５０がケーシング１０の背面部１３に設けられているので、表示部３０の表示を見ながら調整スイッチ５０を操作することにより各種情報の値を容易かつ正確に調整することができる。
【０１０９】
さらに、出力ケーブル７０を端面部１１に対向する端面部１２と背面部１３との間の角部に設けることにより、ケーシング１０の小型化を保ちつつ、端面部１１に十分な大きさの選択／決定／設定スイッチ４０および表示灯６０を設けることができるとともに、背面部１３に十分な大きさの表示部３０および調整スイッチ５０を設けることができる。また、出力ケーブル７０が前面部１４の投受光部２０を妨げることも防止される。なお、出力ケーブル７０を端面部１２に取り付けてもよい。
【０１１０】
なお、上記実施例の光電スイッチ１においては、表示部３０に表示された情報の値を調整スイッチ５０を用いて調整した後、選択／決定／設定スイッチ４０を用いて決定操作を行うことにより表示部３０に表示された情報の値が新たな設定値としてメモリ８８に記憶されるが、表示部３０に表示された値を調整スイッチ５０を用いて調整した場合、調整後の値がメモリ８８に自動的に記憶されるように構成してもよい。
【０１１１】
図１５、図１６および図１７はケーシング１０内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【０１１２】
図１５の例では、回路基板１００の背面側（裏面側）に回路基板１０１ａおよび回路基板１０２ａが配置されている。回路基板１０１ａは、回路基板１００の短辺に沿って回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。回路基板１０２ａは、回路基板１００に平行となるように回路基板１０１ａの下端に取り付けられている。回路基板１０１ａには、主として電源回路が設けられ、回路基板１０２ａには、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【０１１３】
図１６の例では、回路基板１００の背面側に回路基板１０１および回路基板１０２ｂが配置されている。回路基板１０１は、回路基板１００の長辺に沿って回路基板１００に対して垂直に取り付けられている。また、回路基板１００に平行となるように回路基板１０２ｂが回路基板１０１の下端に取り付けられている。回路基板１０２ｂには、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【０１１４】
図１７の例では、回路基板１００の背面側に回路基板１０２ｃおよびフレキシブル回路基板１０３が配置されている。回路基板１０２ｃは回路基板１００に平行に配置され、回路基板１００の長辺と回路基板１０２ｃの長辺とがフレキシブル回路基板１０３で連結されている。回路基板１０２ｃには、主として電源回路が設けられ、回路基板１０３には、主として図３のＬＥＤ駆動回路８４が設けられている。
【０１１５】
なお、ケーシング１０内での回路基板１００および他の回路基板の配置は上記の例に限定されず、複数の回路基板を種々の態様で配置することができる。
【０１１６】
図１８は本発明の他の実施例における三角測距方式の光電スイッチの断面図である。
【０１１７】
図１８の光電スイッチ１ａにおいては、表示部３０ａが液晶表示装置３０１、支持ユニット３０２および液晶表示装置用駆動回路３０３により構成される。支持ユニット３０２は、図１１に示した複数のスリット３３ｂが設けられていない点を除いて７セグメントユニット３３の構成と同様である。
【０１１８】
液晶表示装置３０１は支持ユニット３０２上に配置される。支持ユニット３０２は、液晶表示装置３０１の表示面が窓部３５の内側に位置するようにケーシング１０内に固定される。液晶表示装置用駆動回路３０３は回路基板１００上に取り付けられている。回路基板１００は、ケーシング１０内で支持ユニット３０２の背面側に配置され、ケーシング１０に固定されている。図１８の光電スイッチ１ａの他の部分の構成は、図９の光電スイッチ１の構成と同様である。
【０１１９】
本実施例の光電スイッチ１ａにおいては、表示部３０ａを構成する液晶表示装置３０１、支持ユニット３０２および液晶表示装置用駆動回路３０３が回路基板１００と窓部３５との間に効率的に配置されているので、表示部３０ａをコンパクトに構成することができる。したがって、ケーシング１０の小型化を図りつつ表示部３０ａの表示面積を十分に確保することができる。
【０１２０】
なお、上記実施例では、本発明に係る光電スイッチを三角測距方式の光電スイッチに適用した場合を説明したが、本発明は、三角測距方式の光電スイッチに限らず、検出対象物からの反射光または透過光の受光量に基づいて検出対象物の有無を検出するとともに、受光量と調整可能なしきい値とを表示部に表示する光電スイッチ、ならびに検出対象物からの反射光または透過光の受光量に基づいて算出されるしきい値とこのしきい値に対する余裕度とを表示部に表示する光電スイッチにも同様に適用することができる。なお、余裕度とは、しきい値と検出時または非検出時の受光量と差に相当する。
【０１２１】
また、上記実施例では、本発明を一体型の光電スイッチに適用した場合を説明したが、本発明は、図１９および図２０に示すように、ヘッド部が本体部から分離されたヘッド分離型の光電スイッチにも同様に適用することができる。
【０１２２】
図１９はヘッド分離型の光電スイッチの一例を示す模式図である。図１９の光電スイッチは、本体部ケーシング２１０およびヘッド部ケーシング２３０を備える。
【０１２３】
本体部ケーシング２１０には、投光レンズ２２１、発光素子２２２、受光レンズ２２３、受光素子２２４および回路基板２４０が内蔵されている。本体部ケーシング２１０の背面部２１１には表示部２２０が設けられている。
【０１２４】
回路基板２４０には、受光素子２２４から出力される受光信号を処理するための制御回路、および表示部２２０の表示のための回路が設けられている。また、回路基板２４０には、発光素子２２０を駆動する駆動回路および受光素子２２４から出力される受光信号を増幅する増幅器が設けられている。
【０１２５】
本体部ケーシング２１０の発光素子２２２により発生された光は、投光レンズ２２１および光ファイバ２３１を通してヘッド部ケーシング２３０に導かれ、ヘッド部ケーシング２３０から検出対象物５００に投射される。検出対象物５００からの反射光は、ヘッド部ケーシング２３０から光ファイバ２３２を通して本体部ケーシング２１０に導かれ、受光レンズ２２３を通して受光素子２２４により受光される。表示部２２０には、受光素子２２４から出力される受光信号に基づいて生成される情報の値が表示される。
【０１２６】
図１９の光電スイッチ１ｂにおいても、図９の光電スイッチ１および図１８の光電スイッチ１ａと同様に、本体部ケーシング２１０内で回路基板２４０を表示部２２０と対向するように効率的に配置することにより、本体部ケーシング２１０の小型化を図りつつ表示部２２０の表示面積を十分に確保することができる。
【０１２７】
図２０はヘッド分離型の光電スイッチの他の例を示す模式図である。図２０の光電スイッチは、本体部ケーシング２９０およびヘッド部ケーシング２５０を備える。
【０１２８】
本体部ケーシング２９０には制御回路２９１が内蔵されている。ヘッド部ケーシング２５０には、投光レンズ２６１、発光素子２６２、受光レンズ２６３、受光素子２６４および回路基板２８０が内蔵されている。ヘッド部ケーシング２５０の背面部２５１には表示部２７０が設けられている。
【０１２９】
回路基板２８０には、表示部２７０の表示のための回路が設けられている。また、回路基板２８０には、発光素子２６２を駆動する駆動回路および受光素子２６４から出力される受光信号を増幅する増幅器の少なくとも１部が設けられている。本体部ケーシング２９０内の制御回路２９１は、ヘッド部ケーシング２５０内の回路基板２８０の駆動回路を制御するとともに、受光素子２６４からの受光信号を処理する。
【０１３０】
ヘッド部ケーシング２５０の発光素子２６２により発生された光は、投光レンズ２６１を通して検出対象物５００に投射される。検出対象物５００からの反射光は、ヘッド部ケーシング２５０の受光レンズ２６３を通して受光素子２６４により受光される。表示部２７０には、受光素子２６４から出力される受光信号に基づいて生成される情報の値が表示される。
【０１３１】
図２０の光電スイッチにおいても、図９の光電スイッチ１および図１８の光電スイッチ１ａと同様に、ヘッド部ケーシング２５０内で回路基板２８０を表示部２７０と対向するように効率的に配置することにより、ヘッド部ケーシング２５０の小型化を図りつつ表示部２７０の表示面積を十分に確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、所定の検出領域における物体の有無を検出するため等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施例における三角測距方式の光電スイッチを一方向から見た外観斜視図である。
【図２】図１の光電スイッチを他方向から見た外観斜視図である。
【図３】図１の光電スイッチの構成を示すブロック図である。
【図４】位置情報およびしきい値情報を説明するための模式図である。
【図５】図１の光電スイッチにおける表示部および表示灯を示す図である。
【図６】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図７】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図８】図１の光電スイッチにおける選択／決定／設定スイッチによる設定操作の具体例を示す模式図である。
【図９】図１の光電スイッチの側面部に平行な方向の断面図である。
【図１０】図１の光電スイッチの端面部に平行な方向の断面図である。
【図１１】図１の光電スイッチの一部の分解斜視図である。
【図１２】図１の光電スイッチの組み立て方法を示す断面図である。
【図１３】図１の光電スイッチの組み立て方法を示す断面図である。
【図１４】図１の光電スイッチのケーシング内における回路基板の配置を示す斜視図である。
【図１５】ケーシング内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【図１６】ケーシング内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【図１７】ケーシング内における回路基板の配置の他の例を示す斜視図である。
【図１８】本発明の他の実施例における三角測距方式の光電スイッチの外観斜視図である。
【図１９】ヘッド分離型の光電スイッチの一例を示す模式図である。
【図２０】ヘッド分離型の光電スイッチの他の例を示す模式図である。
【図２１】従来の三角測距方式の光電スイッチの主要部の構成を示す模式図である。
【図２２】ＰＳＤから出力される受光信号を用いた判定処理を説明するための図である。
【図２３】従来の光電スイッチにおけるしきい値の設定方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１，１ａ 光電スイッチ
１０ ケーシング
１１，１２ 端面部
１３ 背面部
１４ 前面部
１５，１６ 側面部
１８，１９ スイッチ取り付け用孔
２０ 投受光部
２１，２２１，２６１ 投光レンズ
２２ ＬＥＤ
２３，２２３，２６３ 受光レンズ
２４ ＰＳＤ
３０，２２０，２７０ 表示部
３１ ＬＥＤ
３２ ７セグメントカバー
３３ ７セグメントユニット
３５ 窓部
４０ 選択／決定／設定スイッチ
４１，５１ 押圧部材
４１ａ，５１ａ Ｏリング
５０ 調整スイッチ
１００，２４０，２８０ 回路基板
２１０，２９０ 本体部ケーシング
２３０，２５０ ヘッド部ケーシング
２２２，２６２ 発光素子
２２４，２６４ 受光素子
３０１ 液晶表示装置
３０２ 支持ユニット
３０３ 液晶表示装置用駆動回路
５００ 検出対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受光することにより検出領域における物体の有無を検出する光電スイッチであって、
光を発生する発光手段および前記検出領域からの帰還光の受光状態に応じた受光信号を出力する受光手段を内蔵するとともに、互いに対向する第１および第２の外面を有するケーシングと、
前記ケーシング内で一面が前記第１の外面に対向するように配置された第１の回路基板と、
前記第１の回路基板の前記一面に設けられ、前記受光手段から出力される受光信号の処理に関するとともに物体の有無を検出するために調整可能な値を表示する表示手段と、
前記ケーシングの前記第１の外面に設けられ、前記表示手段に表示される値を調整するための調整手段と、
前記ケーシング内で前記第２の外面側に設けられ、前記発光手段により発生された光を前記検出領域に投射するとともに前記検出領域からの帰還光を受けて前記受光手段に導く投受光部と、
前記ケーシング内に設けられた第２および第３の回路基板と、
前記投受光部を保持するホルダとを備え、
前記第２および第３の回路基板は、互いに間隔をおいてかつ前記第１の回路基板の他面側で前記第１の回路基板にそれぞれ垂直に配置されたことを特徴とする光電スイッチ。
【請求項２】
前記ホルダの一部が前記第２の回路基板と前記第３の回路基板との間に配置されたことを特徴とする請求項１記載の光電スイッチ。
【請求項３】
前記発光手段および前記受光手段は前記ホルダに保持されたことを特徴とする請求項１または２記載の光電スイッチ。
【請求項４】
前記投受光部は投光レンズおよび受光レンズを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項５】
前記表示手段は、前記第１の回路基板の前記一面上に設けられた複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項６】
前記調整手段は、前記第１の回路基板の前記一面上に設けられたスイッチを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項７】
前記ケーシングは、前記第１の外面にスイッチ取り付け用孔を有し、
前記スイッチは押圧部材を有し、
前記押圧部材が前記ケーシングの前記スイッチ取り付け用孔に挿入されることを特徴とする請求項６記載の光電スイッチ。
【請求項８】
前記第１の回路基板に前記表示手段による表示のための回路が設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項９】
前記第２の回路基板に前記発光手段を駆動する駆動回路が設けられ、前記第３の回路基板に電源回路が設けられたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項１０】
前記ケーシングに内蔵される処理手段をさらに備え、
前記処理手段は、前記受光手段から出力される受光信号を処理することにより前記検出領域における物体の有無を検出する検出処理を行い、検出状態に関する情報を出力線を介して出力し、
前記出力線は、前記ケーシングの前記第１の外面と異なる部分から前記ケーシングの外部に延びることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項１１】
前記ケーシングは前記第１および第２の外面に垂直な第３の外面をさらに有し、前記出力線は、前記ケーシングの前記第１の外面と前記第３の外面との間の角部から前記ケーシングの外部に延びることを特徴とする請求項１０記載の光電スイッチ。
【請求項１２】
前記ケーシングは前記第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、
前記ケーシングの前記第４の外面に設けられ、前記処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の光電スイッチ。
【請求項１３】
前記ケーシングは前記第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、
前記ケーシングの前記第１の外面と前記第４の外面との間の角部に設けられ、前記処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の光電スイッチ。
【請求項１４】
前記表示手段は、前記処理手段の処理に関する複数種類の値を切り換え表示可能に構成されたことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項１５】
前記表示手段は、前記調整手段により調整される値を数字で表示することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項１】
検出領域に光を投射するとともに検出領域からの帰還光を受光することにより検出領域における物体の有無を検出する光電スイッチであって、
光を発生する発光手段および前記検出領域からの帰還光の受光状態に応じた受光信号を出力する受光手段を内蔵するとともに、互いに対向する第１および第２の外面を有するケーシングと、
前記ケーシング内で一面が前記第１の外面に対向するように配置された第１の回路基板と、
前記第１の回路基板の前記一面に設けられ、前記受光手段から出力される受光信号の処理に関するとともに物体の有無を検出するために調整可能な値を表示する表示手段と、
前記ケーシングの前記第１の外面に設けられ、前記表示手段に表示される値を調整するための調整手段と、
前記ケーシング内で前記第２の外面側に設けられ、前記発光手段により発生された光を前記検出領域に投射するとともに前記検出領域からの帰還光を受けて前記受光手段に導く投受光部と、
前記ケーシング内に設けられた第２および第３の回路基板と、
前記投受光部を保持するホルダとを備え、
前記第２および第３の回路基板は、互いに間隔をおいてかつ前記第１の回路基板の他面側で前記第１の回路基板にそれぞれ垂直に配置されたことを特徴とする光電スイッチ。
【請求項２】
前記ホルダの一部が前記第２の回路基板と前記第３の回路基板との間に配置されたことを特徴とする請求項１記載の光電スイッチ。
【請求項３】
前記発光手段および前記受光手段は前記ホルダに保持されたことを特徴とする請求項１または２記載の光電スイッチ。
【請求項４】
前記投受光部は投光レンズおよび受光レンズを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項５】
前記表示手段は、前記第１の回路基板の前記一面上に設けられた複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項６】
前記調整手段は、前記第１の回路基板の前記一面上に設けられたスイッチを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項７】
前記ケーシングは、前記第１の外面にスイッチ取り付け用孔を有し、
前記スイッチは押圧部材を有し、
前記押圧部材が前記ケーシングの前記スイッチ取り付け用孔に挿入されることを特徴とする請求項６記載の光電スイッチ。
【請求項８】
前記第１の回路基板に前記表示手段による表示のための回路が設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項９】
前記第２の回路基板に前記発光手段を駆動する駆動回路が設けられ、前記第３の回路基板に電源回路が設けられたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項１０】
前記ケーシングに内蔵される処理手段をさらに備え、
前記処理手段は、前記受光手段から出力される受光信号を処理することにより前記検出領域における物体の有無を検出する検出処理を行い、検出状態に関する情報を出力線を介して出力し、
前記出力線は、前記ケーシングの前記第１の外面と異なる部分から前記ケーシングの外部に延びることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項１１】
前記ケーシングは前記第１および第２の外面に垂直な第３の外面をさらに有し、前記出力線は、前記ケーシングの前記第１の外面と前記第３の外面との間の角部から前記ケーシングの外部に延びることを特徴とする請求項１０記載の光電スイッチ。
【請求項１２】
前記ケーシングは前記第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、
前記ケーシングの前記第４の外面に設けられ、前記処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の光電スイッチ。
【請求項１３】
前記ケーシングは前記第３の外面に対向する第４の外面をさらに有し、
前記ケーシングの前記第１の外面と前記第４の外面との間の角部に設けられ、前記処理手段の検出状態に関する情報を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の光電スイッチ。
【請求項１４】
前記表示手段は、前記処理手段の処理に関する複数種類の値を切り換え表示可能に構成されたことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の光電スイッチ。
【請求項１５】
前記表示手段は、前記調整手段により調整される値を数字で表示することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の光電スイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００６−２０２７６９（Ｐ２００６−２０２７６９Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６５６３５（Ｐ２００６−６５６３５）
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【分割の表示】特願２０００−１６２２８（Ｐ２０００−１６２２８）の分割
【原出願日】平成１２年１月２５日（２０００．１．２５）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【分割の表示】特願２０００−１６２２８（Ｐ２０００−１６２２８）の分割
【原出願日】平成１２年１月２５日（２０００．１．２５）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
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