[发明专利]光学传感器及其透镜部的固定方法、发光部件的固定方法

说明书

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 Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体）、CCD（Charge Coupled Device：电荷耦合器件）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（optical-axis alignment）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1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1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，即，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，即，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，即，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1：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1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，即，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