特開 2024-130581 光電センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130581

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】光電センサ

(51)【国際特許分類】

   H01H 35/00 20060101AFI20240920BHJP

   H01H 9/18 20060101ALI20240920BHJP

   G06F 3/0481 20220101ALI20240920BHJP

   G06F 3/04847 20220101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01H35/00 V

H01H9/18 B

G06F3/0481

G06F3/04847

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040404

(22)【出願日】2023-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100108213

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 豊隆

(74)【代理人】

【識別番号】100139066

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】中村 潤平

【テーマコード（参考）】

5E555

5G052

5G055

【Ｆターム（参考）】

5E555AA26

5E555AA76

5E555BA21

5E555BB21

5E555BC13

5E555CA17

5E555CA41

5E555CB20

5E555CC01

5E555DA13

5E555DB41

5E555DC13

5E555DD06

5E555EA09

5E555FA00

5G052AA23

5G052JA03

5G052JA09

5G052JB05

5G055AA04

5G055AA10

5G055AB03

5G055AC01

(57)【要約】

【課題】光軸を目視しながら操作しやすい光電センサを提供する。
【解決手段】光を投光可能な投光部２を備えた光電センサ１は、光電センサ１の設定を変更可能な操作部４０と、操作部４０によって変更された光電センサ１の設定に関する情報を文字列ＡＢＣとして表示可能な表示部２０と、を更に備えている。投光部２の光軸Ｐに直交する直交方向Ｚから見たとき、表示部２０は、文字列ＡＢＣの天地である縦方向Ｖが光軸Ｐを延長した仮想線Ｑと平行になるように配置され、かつ、操作部４０は、仮想線Ｑと重畳するように配置されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を投光可能な投光部を備えた光電センサであって、
前記光電センサの設定を変更可能な操作部と、
前記操作部によって変更された前記光電センサの設定に関する情報を文字列として表示可能な表示部と、を更に備え、
前記投光部の光軸に直交する直交方向から見たとき、前記表示部は、前記文字列の天地である縦方向が前記光軸を延長した仮想線と平行になるように配置され、かつ、前記操作部は、前記仮想線と重畳するように配置されている、
光電センサ。

【請求項2】

電源のオンオフ状態及び／又はワークの検知状態を報知可能な表示灯を更に備え、
前記直交方向から見たとき、前記表示灯は、前記仮想線と重畳するように配置されている、
請求項１に記載の光電センサ。

【請求項3】

前記投光部が投光した光の当たったスポットの形状を変更可能なトリマを更に備え、
前記直交方向から見たとき、前記トリマは、前記仮想線と重畳するように配置されている、
請求項１に記載の光電センサ。

【請求項4】

前記直交方向から見たとき、前記文字列は、複数の文字が左から右への横方向に並べられる左横書きである、
請求項１に記載の光電センサ。

【請求項5】

前記光電センサは、前記投光部が投光した光の反射光を受光部が受光するまでの時間に基づいて距離を測定するＴＯＦセンサである、
請求項１に記載の光電センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光電センサに関する。

【背景技術】

【0002】

光電センサは、投光部及び受光部を備え、投光部から投光された光が対象物に反射された反射光を受光部で受光し、ワークとの距離を測定したりワークの有無を検出したりすることができる。光電センサを使用する前には、作業者が、投光部の光軸を目視しながら決められたボタン操作を行ってティーチングを実行する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１３９６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ボタン操作の結果は、７セグメントＬＥＤやドットマトリクス方式等の表示部に表示される。左横書きの文字列を表示する表示部は、横長になりがちである。扁平な筐体の天面や背面に配置された表示部には、光軸に対して傾いた向きの文字列が表示されていた。図５及び図６に示す従来の配置では、文字列の正面に立つと光軸を目視しにくかったり、光軸を目視しながらだと文字列を視認しにくかったりすることがあった。

【0005】

そこで、本発明は、光軸を目視しながら操作しやすい光電センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、光を投光可能な投光部を備えた光電センサであって、光電センサの設定を変更可能な操作部と、操作部によって変更された光電センサの設定に関する情報を文字列として表示可能な表示部と、を更に備えている。投光部の光軸に直交する直交方向から見たとき、表示部は、文字列の天地である縦方向が光軸を延長した仮想線と平行になるように配置され、かつ、操作部は、仮想線と重畳するように配置されている。

【0007】

この態様によれば、光軸の延長上に操作部が配置されているため、作業者が光軸を目視しながら操作部を操作しやすい。文字列の縦方向が光軸を延長した仮想線と平行であるため、操作部によって変更された設定の文字列を作業者が視認しやすい。

【0008】

上記態様において、電源オンオフ状態及び／又はワークの検知状態を報知可能な表示灯を更に備え、直交方向から見たとき、表示灯は、仮想線と重畳するように配置されていてもよい。

【0009】

この態様によれば、仮想線に沿って作業者が視線を移動すれば光電センサの状態を報知する表示灯を視認できるため、作業者が更に作業しやすい。

【0010】

上記態様において、投光部が投光した光の当たったスポットの形状を変更可能なトリマを更に備え、直交方向から見たとき、トリマは、仮想線と重畳するように配置されていてもよい。

【0011】

この態様によれば、光軸の延長上にトリマが配置されているため、作業者が光軸を目視しながらトリマを操作しやすい。

【0012】

上記態様において、直交方向から見たとき、文字列は、複数の文字が左から右への横方向に並べられる左横書きであってもよい。

【0013】

この態様によれば、広く使われている左横書きで文字列を表示するため、作業者が違和感なく操作しやすい。

【0014】

上記態様において、光電センサは、前記投光部が投光した光の反射光を前記受光部が受光するまでの時間に基づいて距離を測定するＴＯＦセンサであってもよい。

【0015】

ＴＯＦセンサは、受光部が大きく筐体が横方向に大きいため、横長の表示部に好適である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、光軸を目視しながら操作しやすい光電センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の一実施形態の光電センサの一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示された光電センサの投光部及び受光部を示す正面図である。

【図3】図３は、図１に示された光電センサを直交方向の一例である上下方向から見た平面図である。

【図4】図４は、図１に示された光電センサの天面及び背面を模式的に示す平面図である。

【図5】図５は、図４との対比のために示す従来の光電センサの一例を示す図である。

【図6】図６は、図４との対比のために示す従来の光電センサの他の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の参照符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。以下、図面を参照して各構成について詳しく説明する。図１から図４において、光電センサ１の一例として、投光部２が一定の周期で投光した光の反射光を受光部３が受光するまでの時間に基づいて距離を測定するＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサを開示している。光電センサ１は、図示した例に限定されず、ＴＯＦ方式以外の光電センサであってもよい。

【0019】

図１は、本発明の一実施形態の光電センサ１の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示された光電センサ１の投光部２及び受光部３を示す正面図である。図１及び図２に示すように、光電センサ１は、略直方体に形成された筐体１０と、筐体１０の各面１１～１７に配置された投光部２、受光部３、ケーブル９、表示部２０、表示灯３０、操作部４０、トリマ５０等と、を備えている。

【0020】

図１に示すように、筐体１０は、正面１１、背面１２、左側面１３、右側面１４、天面１５、底面１６、傾斜面１７等を有している。以下の説明において、背面１２から正面１１への向きを前方、正面１１から背面１２への向きを後方と呼び、右側面１４から左側面１３への向きを左方、左側面１３から右側面１４への向きを右方と呼び、底面１６から天面１５への向きを上方、天面１５から底面１６への向きを下方と呼ぶ。

【0021】

図１中の参照符号Ｘは前後方向、参照符号Ｙは左右方向、参照符号Ｚは上下方向を示している。筐体１０の傾斜面１７は、後方に向かうに従い下方に向かうように傾斜し、天面１５と背面１２との間を繋いている。図２に示すように、投光部２及び受光部３は、筐体１０の正面１１に配置されている。

【0022】

投光部２は、レーザダイオード等の光源を備え、ワーク等に光を投光する。受光部３は、ＣＭＯＳイメージセンサ等の受光素子を備え、ワーク等に反射して返ってきた反射光を受光する。投光部２及び受光部３に接続された回路基板は、投光部２から投光された光が反射して返ってくるまでの時間を計測することで光電センサ１とワーク等との距離を演算する。

【0023】

図１に示すように、表示部２０、表示灯３０、トリマ５０は、筐体１０の天面１５に配置されている。表示部２０は、有機ＥＬディスプレイ等であり、操作部４０によって変更された光電センサの設定に関する情報や受光部３が受光した反射光に関する検出値等の情報を文字列として表示可能に構成されている。図示した例では、表示灯３０が、電源のオンオフ状態を報知可能な第１表示灯３１、ワークの検知状態を報知可能な第２表示灯３２等で構成されている。第１及び第２表示灯３１，３２は、互いに異なる色の灯光であってもよい。

【0024】

トリマ５０は、投光部２が投光した光の当たったスポットの形状をワークに合わせて変更することができる。図示した例では、トリマ５０を時計回り又は反時計回りに回転させてスポットの形状を変更可能に構成されている。凹部や貫通孔がないワークでは、スポットのサイズが小さい方が、外乱で誤動作しにくく安定してワークを検出できる。他方、凹部や貫通孔があるワークでは、スポットのサイズを広げた方が、凹部で光の反射率が変化しても安定してワークを検出できる。

【0025】

操作部４０は、天面１５よりも低い位置にある傾斜面１７に配置されている。図示した例では、操作部４０が、Ｔｅｃｈボタン４１、ＵＰボタン４２、ＤＯＷＮボタン４３で構成され、様々な使用環境において適切な判定閾値を自動で設定するためのティーチング等に用いられる。

【0026】

Ｔｅｃｈボタン４１は、例えば、光電センサ１のティーチングや機能操作に使用され、ＵＰボタン４２及びＤＯＷＮボタン４３は、例えば、センサの閾値の微調整やメニューの変遷に使用される。傾斜面１７に配置された操作部４０を操作するとき、傾斜面１７よりも高い位置にある天面１５に配置された表示部２０が作業者の手指で隠れにくい。

【0027】

図３は、図１に示された光電センサ１を直交方向の一例である上下方向Ｚから見た平面図である。図示した例では、投光部２の光軸Ｏが、前後方向Ｘと平行である。図４は、図１に示された光電センサ１の天面１５及び背面１２を模式的に示す平面図である。図４に示すように、本実施形態の光電センサ１は、背面１２に表示部２０、表示灯３０、操作部４０、トリマ５０等が配置されていない。光軸Ｐを目視しながら作業するときに背面１２をのぞき込む必要がない。

【0028】

投光部２の光軸Ｐに直交する直交方向（例えば、上下方向Ｚ）から見たとき、表示部２０は、文字列ＡＢＣの天地である縦方向Ｖが光軸Ｐを延長した仮想線Ｑと平行になるように配置されている。操作部４０及び表示灯３０は、仮想線Ｑと重畳するように配置されている。表示部２０に表示可能な文字列ＡＢＣは、例えば、「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ５０ｍｓ」「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ １０ｍｓ」「Ｒｅｓｐｏｎｓｅ １．５ｍｓ」等の応答時間を切り換えるボタン操作の結果であってもよい。例えば、「ＰＵＳＨ ＴＥＡＣＨ」「Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ Ｔｅａｃｈ．．．」「Ｏｂｊｅｃｔ Ｔｅａｃｈ」「Ｓｕｃｃｅｓｓ」「Ｔｅａｃｈ Ｃａｎｃｅｌ」「Ｔｅａｃｈ Ｅｒｒｏｒ」等のティーチングを実行するための操作結果であってもよい。例えば、「ＬＯＣＫＥＤ」「ＵＮＬＯＣＫＥＤ」等のキーロックの状態であってもよい。例えば、しきい値の設定値を示す「５００」等の数値であってもよい。光電センサ１が前述したＴＯＦセンサの場合、対象物までの距離を測定し、あらかじめ設定されたしきい値と測定値とを比較した大小関係から対象物が検出されたかどうかを判断できる。これらの文字列は、操作部４０によって変更された光電センサの設定に関する情報の例である。

【0029】

表示部２０に表示可能な文字列ＡＢＣは、その他の機能に関連するものであってもよい。例えば、対象物までの距離を数値化した「１５０．０」「５００」等の検出値であってもよい。検出値は、ｍｍ等の単位を省略した数値のみであってもよい。それらの文字列は、一行であってもよいし、二行以上であってもよい。表示部２０は、前述した文字列に加えて種々のアイコンを表示してもよい。

【0030】

図示した例では、文字列ＡＢＣが、複数の文字Ａ，Ｂ，Ｃが左から右への横方向Ｈに並べられる左横書きである。横方向Ｈは、文字列ＡＢＣの天地である縦方向Ｖに直交している。文字列ＡＢＣは、作業者から見て前方、すなわち投光部２に近く作業者から遠い方が天地の天になり、作業者から見て後方、すなわち投光部２から遠く作業者に近い方が天地の地になる向きで表示される。

【0031】

図５は、図４との対比のために示す従来の光電センサ１０１の一例を示す図である。図５に示された従来例では、光軸Ｐに直交する上下方向Ｚから見たとき、天面１１５に配置された表示部１２０は、文字列ＡＢＣの縦方向Ｖが光軸Ｐを延長した仮想線Ｑと直交するように配置されている。操作部１４０を構成するＴｅｃｈボタン１４１、ＵＰボタン１４２、ＤＯＷＮボタン１４３のうちのＵＰボタン１４２、ＤＯＷＮボタンが仮想線Ｑと重畳していない。

【0032】

そのような構成では、表示部１２０の文字列ＡＢＣの正面に作業者が立つと、前方ではなく９０度傾いた左方へ向かう光軸Ｐを目視しながら操作部１４０を操作しなければならなかった。また、図６に示された従来例では、トリマ１５０が背面１１２に配置されている。そのような構成では、光軸Ｐを目視しながらトリマ１５０を調整するとき、腰をかがめて背面１１２をのぞき込む必要があった。

【0033】

図６は、図４との対比のために示す従来の光電センサ２０１の一例を示す図である。図６に示された従来例では、光軸Ｐに直交する上下方向Ｚから見たとき、背面２１２に配置された表示部２２０を視認できない。腰をかがめて背面２１２をのぞき込む必要があった。不自然な姿勢になるため、天面２１５に配置された操作部２４０のＴｅｃｈボタン２４１、ＵＰボタン２４２、ＤＯＷＮボタン２４３を操作しにくいことがあった。

【0034】

図５や図６に示された従来例と比べて、図４に示された本実施形態の光電センサ１では、光軸Ｐの延長上に操作部４０が配置されているため、作業者が光軸Ｐを目視しながら操作部４０を操作しやすい。文字列ＡＢＣの縦方向Ｖが光軸Ｐを延長した仮想線Ｑと平行であるため、操作部４０によって変更された設定の文字列ＡＢＣを作業者が視認しやすい。そのため、光軸Ｐを目視しながら操作しやすい光電センサ１を提供することができる。

【0035】

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

【0036】

［付記］
光を投光可能な投光部（２）を備えた光電センサ（１）であって、
前記光電センサ（１）の設定を変更可能な操作部（４０）と、
前記操作部（４０）によって変更された前記光電センサ（１）の設定に関する情報を文字列（ＡＢＣ）として表示可能な表示部（２０）と、を更に備え、
前記投光部（２）の光軸（Ｐ）に直交する直交方向（Ｚ）から見たとき、前記表示部（２０）は、前記文字列（ＡＢＣ）の天地である縦方向（Ｖ）が前記光軸（Ｐ）を延長した仮想線（Ｑ）と平行になるように配置され、かつ、前記操作部（４０）は、前記仮想線（Ｐ）と重畳するように配置されている、
光電センサ（１）。

【符号の説明】

【0037】

１…光電センサ、２…投光部、３…受光部、９…ケーブル、１０…筐体、１１…正面、１２…背面、１３…左側面、１４…右側面、１５…天面、１６…底面、１７…傾斜面、１９…取付孔、２０…表示部、３０…表示灯、３１…第１表示灯、３２…第２表示灯、４０…操作部、４１…Ｔｅｃｈボタン、４２…ＵＰボタン、４３…ＤＯＷＮボタン、５０…トリマ、ＡＢＣ…文字列、１０１，２０１…従来例の光電センサ、１１２，２１２…背面、１１５，２１５…天面、１２０，２２０…表示部、１３０，２３０…表示灯、１４０，２４０…操作部、１４１，２４１…Ｔｅｃｈボタン、１４２，２４２…ＵＰボタン、１４３，２４３…ＤＯＷＮボタン、１５０，２５０…トリマ、Ａ，Ｂ，Ｃ…文字、Ｈ…文字の横方向、Ｐ…光軸、Ｑ…仮想線、Ｖ…文字の縦方向、Ｘ…センサの前後方向、Ｙ…センサの左右方向、Ｚ…センサの上下方向（直交方向の一例）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】