特許 7474631 光学式センサ用光軸調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-17

(45)【発行日】2024-04-25

(54)【発明の名称】光学式センサ用光軸調整装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/00 20210101AFI20240418BHJP

【ＦＩ】

G02B7/00 B

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020071369

(22)【出願日】2020-04-10

(65)【公開番号】P2021167910

(43)【公開日】2021-10-21

【審査請求日】2023-03-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000129253

【氏名又は名称】株式会社キーエンス

(74)【代理人】

【識別番号】100098187

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 正司

(72)【発明者】

【氏名】坪山 学

【審査官】瀬戸 息吹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１５６２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０１１２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１５５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国実用新案第２０２０１５１０００９４（ＤＥ，Ｕ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／００

Ｇ０２Ｂ ７／１８ － ７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学式センサを所望の場所に取り付けるための光学式センサ用取付具であって、
光学式センサを当該取付具に取り付けるための孔が形成されたベースと、
所望の場所に固定するための孔が形成され、前記ベースを介して光学式センサを所望の場所に取り付けるための固定用部材と、
前記ベースと前記固定用部材の中央部分の周囲に位置する複数の調整ネジであって、該調整ネジを操作し、前記ベースと前記固定用部材との間の距離を調整することにより前記光学式センサの光軸の向きを調整できる調整ネジと、
前記ベースの向きを前記調整ネジにより規定される向きに保持する弾性体と、
前記中央部分に位置する操作部材であって、前記調整ネジの調整可能範囲を規定し、当該調整可能範囲を調整することで前記調整ネジにより規定された前記ベースの向きを固定するための操作部材とを有し、
ユーザが前記調整ネジを調整して前記固定用部材と前記ベースとの間の距離を調整することにより前記光学式センサの光軸の向きが調整されることを特徴とする光学式センサ用取付具。

【請求項2】

請求項１に記載の光学式センサ用取付具において、
前記調整用ネジおよび前記操作部材は前記固定用部材の同一の面に設けられ、
前記複数の調整ネジと前記操作部材とが同一方向からアクセス可能である、光学式センサ用取付具。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の光学式センサ用取付具において、
前記弾性体は前記固定用部材の第１の面に当接することで、前記固定用部材の前記第１の面に対向する第２の面および前記ベースとの間のクリアランスを保持し、
前記調整ネジは前記第１の面と交差する方向に設けられるとともに、前記調整ネジの先端は前記ベースと当接して作用点を構成している、光学式センサ用取付具。

【請求項4】

請求項３に記載の光学式センサ用取付具において、
前記調整ネジの先端が当接する前記固定用部材又は前記ベースに、前記調整ネジの先端を受け入れる受け孔を有する、光学式センサ用取付具。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の光学式センサ用取付具において、
前記ベースと前記固定用部材の所定の位置に位置し、ユーザの光軸調整中において、前記ベースと前記固定用部材との間の支点を規定する支点部材を更に有する、光学式センサ用取付具。

【請求項6】

請求項５に記載の光学式センサ用取付具において、
前記複数の調整ネジが第１の調整ネジと第２の調整ネジで構成されている、光学式センサ用取付具。

【請求項7】

請求項６に記載の光学式センサ用取付具において、
前記第１の調整ネジが前記支点部材と第１の方向において離間して位置し、
前記第２の調整ネジが前記支点部材と第２の方向において離間して位置し、
前記第１の方向と前記第２の方向が直交した関係にある、光学式センサ用取付具。

【請求項8】

請求項２～７のいずれか一項に記載の光学式センサ用取付具において、
前記複数の調整ネジの先端が球面である、光学式センサ用取付具。

【請求項9】

請求項８に記載の光学式センサ用取付具において、
前記操作部材の操作に関連して、前記複数の調整ネジを覆う遮蔽位置と、前記複数の調整ネジを開放する開放位置とを取るカバー部材を更に有する、光学式センサ用取付具。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一項に記載の光学式センサ用取付具において、
前記光学式センサ用取付具が、前記光学式センサを固定するためのセンサ取付座を備えた取付具である、光学式センサ用取付具。

【請求項11】

請求項１～９のいずれか一項に記載の光学式センサ用取付具において、
前記光学式センサ用取付具が前記光学式センサの一部を構成している、光学式センサ用取付具。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学式センサ用取付具において、
前記ベースを構成するベース部分と、当該ベース部分から直角に交わるセンサ取付座とを有する断面Ｌ字状のベース部材と、
前記ベースを構成するとともに、前記ベース部分に固定される背部材とを有する、光学式センサ用取付具。

【請求項13】

請求項１２に記載の光学式センサ用取付具において、
前記センサ取付座は、該センサ取付座に前記光学式センサの側面が当接した状態で固定する複数の第１のボルト挿通孔を座面に有し、
前記固定用部材は、該固定用部材を横断する方向に延びる複数の第２のボルト挿通孔を有し、
前記複数の第１のボルト挿通孔と、前記複数の第２のボルト挿通孔とは等しい間隔で互いに平行に形成され、
前記複数の第１のボルト挿通孔および前記複数の第２のボルト挿通孔に挿通した固定用ボルトを使って、前記光学式センサを任意の設置場所に固定するための設置具に固定される、光学式センサ用取付具。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか一項に記載の光学式センサ用取付具において、
前記操作部材が大径部を有し、
前記弾性体が収縮しきる前に該大径部が前記固定用部材に圧接することにより、前記光学式センサの調整後の光軸の向きを固定する、光学式センサ用取付具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光学式センサの光軸の向きを調整することのできる光学式センサ用取付具に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、投光ユニットと受光ユニットとの光軸を調整できる取付具を開示している。具体的には、投光ユニット、受光ユニットの各々を設置面に固定するための取付具であって、各取付具は、各ユニットの上面を固定する上板部と、各ユニットの投光窓又は受光窓に適合した開口を有する縦板部と、該縦板の下端から水平方向に延び且つ各ユニットの底面とは間隔を隔てて位置する下板部とを有するコ字状の形状を有する本体を有する。下板部は取付具本体のベースを構成し、下板部を設置面に固定することで各ユニットが位置決めされる。

【0003】

上板部の後端と下板部の後端とは鉛直方向に延びる1本のネジで連結され、このネジを締める又は緩めることで、上板部の板面の角度を調整することができる。そして、これにより、上板部に固定された各ユニットの向きつまり光軸の方向を上下に調整することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－３３６３０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光学式センサは、多様な用途に対応して様々な機構や構成を備えた各種のセンサが開発されている。例えば光電変換を伴うタイプや、遮光を検出するタイプや、変位を測定するタイプや、三角測距法を使って距離を計測するタイプなどが開発されている。これら光学式センサは、初期の性能を確保する上で、光電センサを設置する際に光軸を所望の正規位置に位置決めすることが求められる。

【0006】

本発明の目的は、所望の場所に設置した光学式センサの光軸の向きを全方位に調整できる光学式センサ用取付具を提供することにある。
本発明の更なる目的は、ユーザが調整している最中、ユーザの操作に伴う光軸の向きの調整が一意的に規定され、そして、この一意的に規定される光軸の向きがユーザの調整操作の途中及び調整終了後も維持できる光学式センサ用取付具を提供することにある。
本発明の更なる目的は、ユーザが一方向からアクセスして光軸の全方位の向きの調整が可能な光学式センサ用取付具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の技術的課題は、本発明によれば、
光学式センサを所望の場所に取り付けるための光学式センサ用取付具であって、
光学式センサを当該取付具に取り付けるための孔が形成されたベースと、
所望の場所に固定するための孔が形成され、前記ベースを介して光学式センサを所望の場所に取り付けるための固定用部材と、
前記ベースと前記固定用部材の中央部分の周囲に位置する複数の調整ネジであって、該調整ネジを操作し、前記ベースと前記固定用部材との間の距離を調整することにより前記光学式センサの光軸の向きを調整できる調整ネジと、
前記ベースの向きを前記調整ネジにより規定される向きに保持する弾性体と、
前記中央部分に位置する操作部材であって、前記調整ネジの調整可能範囲を規定し、当該調整可能範囲を調整することで前記調整ネジにより規定された前記ベースの向きを固定するための操作部材とを有し、
ユーザが前記調整ネジを調整して前記固定用部材と前記ベースとの間の距離を調整することにより前記光学式センサの光軸の向きが調整されることを特徴とする光学式センサ用取付具を提供することにより達成される。

【0008】

図１～４は本発明の概念図である。図１は調整時の状態を示し、図２は調整後の固定状態を示す。図中、参照符号ＢＳはベースを示す。ＦＸは固定用部材を示す。ＡＪは調整ネジを示す。ＯＭは操作部を示す。ＥＭは弾性体を示す。

【0009】

ベースＢＳの向きつまり光学式センサの光軸の向きを調整するための複数の調整ネジＡＪは、ベースＢＳ、固定用部材ＦＸのいずれか一方を貫通した先端部に螺合する例えばナットとの組み合わせで構成してもよいし、調整ネジＡＪの先端部を他方の部材に螺着させる構成であってもよい。また、複数の調整ネジＡＪは、ベースＢＳ又は固定用部材ＦＸのいずれか一方に螺着し、調整ネジの先端を他方の面に当接させる構成であってもよい。

【0010】

弾性体ＥＭは典型的には圧縮バネで構成される。弾性体ＥＭは、光学式センサ側のベースＢＳの向きを調整ネジＡＪにより規定される向きに保持する機能を有する。複数の調整ネジＡＪが、その先端に螺合するナットとの組み合わせで構成されるときは、弾性体ＥＭは典型的にはベースＢＳと固定用部材ＦＸとの間に配置される。図１、図２に図示のように、弾性体ＥＭは、操作部ＯＭの操作ヘッドと固定用部材ＦＸとの間に配置してもよい。複数の調整ネジＡＪは、これをベースＢＳ又は固定用部材ＦＸのいずれか一方に螺着して調整ネジの先端ＡＪを他方の面に当接させる構成には、弾性体ＥＭは、ベースＢＳ又は固定用部材ＦＸのいずれか一方を他方に向けて付勢するように配置するのがよい。

【0011】

本発明によれば、図１を参照して、ユーザが複数の調整ネジＡＪの少なくとも一つの調整ネジＡＪを操作することにより、ベースＢＳと固定用部材ＦＸとの間の距離が変化し、これにより光学式センサの光軸の向き、つまりベースＢＳの向きを調整することができる。この光軸調整中、弾性体ＥＭの付勢力によって、光学式センサ側のベースＢＳの向きを調整ネジＡＪにより規定される向きに保持することができる。そして、所望の光軸の向きに調整できたら、ユーザは、操作部材ＯＭを操作して、操作部材ＯＭの一部を固定用部材ＦＸに圧接させることにより（図２）、調整ネジＡＪにより規定されたベースＢＳの向きを固定してベースＢＳの向き、つまり光学式センサの調整後の光軸の向きを固定することができる。

【0012】

図１、図２から分かるように、調整ネジＡＪの先端面を曲面形状、好ましくは球面形状にすることで、調整時において調整ネジＡＪとベースＢＳとの相対位置を維持するのが容易である。好ましくは、図１、図２に図示のように調整ネジＡＪの先端を受け入れる凹所RHをベースＢＳに設けるのがよい。これによれば、調整時において調整ネジＡＪとベースＢＳとの相対位置を確実に維持することができる。なお、調整ネジＡＪの先端を固定用部材ＦＸに当接させる場合には、固定用部材ＦＸに凹所RHを設ければよい。

【0013】

本発明の好ましい実施例は、ベースＢＳと固定用部材ＦＸの所定の位置に位置し、ユーザの光軸調整中において、ベースＢＳと固定用部材ＦＸとの間の支点を規定する支点部材を備えている。支点部材を設けることによって、光軸調整中、ベースと前記固定用部材とが互いに支えられた関係になる。これにより、ユーザの操作に伴う光軸の向きの調整を一意に規定することができる。

【0014】

図３、図４を参照して、本発明の好ましい実施例は、カバー部材ＣＭを備えている。カバー部材ＣＭは固定用部材ＦＸと弾性体ＥＭとの間に介装される。カバー部材ＣＭにおいて、弾性体ＥＭと当接する第１の面ＣＭ(1)は相対的に高摩擦係数を有し、第１の面ＣＭ(1)とは反対側の固定用部材ＦＸと当接する第２の面ＣＭ(2)は相対的に低摩擦係数を有している。図３は、調整時において、調整ネジＡＪがカバー部材ＣＭから開放されて調整ネジＡＪが露出した状態を示す（開放位置）。図４は、調整が終わってユーザが操作部材ＯＭを操作することにより調整状態が固定された状態を示す。この固定した状態では、カバー部材ＣＭによって調整ネジＡＪが遮蔽された状態になる。調整が終わってユーザが操作部材ＯＭを締め付ける方向に操作することにより弾性体ＥＭが圧縮した状態になる。操作部材ＯＭの操作に伴って弾性体ＥＭの更なる圧縮に伴う付勢力によって、弾性体ＥＭと、高摩擦係数の第１の面ＣＭ(1)との間に大きな摩擦力が作用する段階に入ると、この摩擦力によってカバー部材ＣＭは操作部材ＯＭと供回りする傾向になり、これにより、カバー部材ＣＭは遮蔽位置をとる（図４）。逆に、光軸調整のために操作部材ＯＭを緩める方向に操作すると、弾性体ＥＭと、高摩擦係数の第１の面ＣＭ(1)との間の摩擦力によってカバー部材ＣＭが操作部材ＯＭと供回りし、カバー部材ＣＭは遮蔽位置から開放位置(図３)をとる。

【0015】

本発明の目的及び作用効果並びに本発明の他の目的は、以下の好ましい実施例及び変形例の詳細な説明から明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の概念図であり、調整中の状態を例示的に示す図である。

【図2】本発明の概念図であり、調整後の固定状態を例示的に示す図である。

【図3】実施例に含まれるカバー部材が開放位置にある状態を説明するための図である。

【図4】実施例に含まれるカバー部材が遮蔽位置にある状態を説明するための図である。

【図5】光学式センサを取り付けた実施例の取付具を示し、カバー部材が遮蔽位置にあるときの図である。

【図6】光学式センサを取り付けた実施例の取付具を示し、カバー部材が開放位置にあるときの図である。

【図7】光学式センサを取り付けた実施例の取付具であって、カバー部材無しの状態を示す図である。

【図8】実施例の取付具の分解斜視図である。

【図9】実施例の取付具の断面図である。

【図10】図９とは異なる部位で断面した実施例の取付具の断面図である。

【図11】実施例の取付具の固定用部材を露出した状態で示す図である。

【図12】実施例の取付具の原理を説明するための図である。

【図13】実施例の取付具の原理を説明するための図である。

【図14】第１変形例の説明するための模式図である。

【図15】第２変形例の説明するための模式図である。

【図16】第３変形例の説明するための模式図である。

【図17】第４変形例の説明するための模式図である。

【図18】本発明が好適に適用可能な変位センサを説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0017】

以下に添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。

【0018】

図５～図１０は、光学式センサＯＳを取り付けた実施例の取付具１００を示す。図５、図７、図９の参照符号Ｌaxは光学式センサＯＳの光軸方向を示す。図５は、後に説明するカバー部材６０（図８）で調整部を覆い隠した状態を示す。図６は、後に説明するカバー部材６０（図８）が変位して調整部を露出した開放位置に位置している状態を示す。なお、図７は、カバー部材無しの取付具１００を示す。図８は、取付具１００の分解斜視図である。図９、図１０は取付具１００の断面図であり、図９と図１０は断面する部位が異なる。

【0019】

図１８は、実施例の取付具１００を好適に適用可能な変位センサ２００を示す。変位センサ２００は、投光部２０２と投光レンズ２０４を有し、投光部２０２から出射された光は投光レンズ２０４によって集光され、ワークＷの表面に「スポット」を形成する。変位センサ２００が何らかの原因で設置姿勢が変化すると、投光部２０２から出射された光の光軸Ｌaxは軸振れし、ワークＷの表面のスポットの位置が変化する。変位センサ２００は好ましくは、受光レンズ２１０、ミラー２１２、受光部２１４を有する。ワークＷからの反射光は受光レンズ２１０、ミラー２１２を介して受光部２１４で受け止められる。受光部２１４は、受光素子（例えばＣＭＯＳ）２１６と、受光回路２１８とで構成される。受光回路２１８で生成された受光情報に基づいて例えばワークＷまでの距離が計測され、そして、計測した距離と判定しきい値との対比で生成された判定ＯＮ/ＯＦＦ信号がケーブル２２０を通じて出力される。

【0020】

変位センサ２００の設置姿勢が何らかの原因で変化するとワークＷ上のスポットの位置が変化する。すなわち、変位センサ２００の姿勢変化は投光の光軸Ｌaxの軸振れを伴う。この軸振れを「光軸変位」と呼ぶと、光軸変位は変位センサ２００の計測誤差を招く。実施例の取付具１００は変位センサ２００の光軸Ｌaxを正規の位置に位置決めするのに好都合である。投光部２０２の光軸Ｌaxが正規の位置に位置しているか否かは、ワークＷの表面上のスポットの位置を目視で確認できるのが好ましい。すなわち、ワークＷのスポットの位置が適正位置に位置しているか否かを目視で確認できることは適正な運用において重要である。投光部２０２の光源として、一般的に赤色のレーザ光源が用いられているが、図１８に例示の変位センサ２００は緑色のレーザ光源が採用されている。

【0021】

赤色レーザ光に比べて緑色レーザ光は短波長であり、ワークＷ上のスポットを小さくすることができる。そして、小さなスポットによって測定精度を高めることができる。広く知られている安全規格はクラス１から４に区分して規定され、クラス４に近づくほど眼に対する影響が大きくなる。緑色レーザ光のパワーを安全規格のクラス１又はクラス２が実現できる光パワーに制限することでワーク上のスポットを裸眼で確認しても安全性を確保することができる。また、緑色は、比視感度が優れていることから、光パワーを制限したとしても視認性を確保することができる。

【0022】

実施例の取付具１００は、投光部２０２の光軸Ｌaxを適正位置に調整するために変位センサ２００の姿勢を調整する操作性に優れている。投光部から出射される光のパワーを安全規格のクラスが１または２に制御され、裸眼に対する安全性が確保されている場合、保護メガネの装着等を行うことなく変位センサの姿勢を調整することができるため、取付具１００によって、ユーザは、裸眼でワークＷ上のスポットの位置を確認しながら変位センサ２００の姿勢を調整するのに好都合である。

【0023】

実施例の取付具１００は、前述した支点部材を設けると共に複数の調整ネジの先端を他方の面に当接させる構成を採用している。実施例の取付具１００の調整機構の原理を図１１～図１３を参照して説明する。図１１～図１３において、参照符号ＰＯＳは支持部材を示し、ＡＪは調整ネジを示す。なお、図１１～図１３では、調整ネジ(ＡＪ)の先端を他方の面に当接させる方向に付勢する圧縮バネの図示を省いてある。図１１を参照して取付具１００は、取付具１００を所望の場所に固定する固定用部材ＦＸから突出する１つの支点部材ＰＯＳと、ユーザが操作する複数の調整ネジＡＪ、好ましくは２つの第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)とを有している。図示の例では、調整ネジＡＪは、その先端がベースＢＳと当接するように配置されているが、変形例として、複数の調整ネジＡＪは、前記ベースＢＳ、前記固定用部材ＦＸのいずれか一方を貫通した先端部に螺合する例えばナットとの組み合わせで構成してもよいし、該先端部を他方の部材に螺着させる構成であってもよい。

【0024】

支点部材ＰＯＳと第１調整ネジＡＪ(1)とはＸ方向に離間している。支点部材ＰＯＳと第２調整ネジＡＪ(2)とはＹ方向に離間している。Ｘ方向とＹ方向は必ずしも直交した関係でなくてもよいが、最も好ましくはＸ方向とＹ方向とが直交した関係であるのがよい。これにより、ユーザによる光軸調整つまり光学式センサＯＳの向きの微調整のための作業と取付具１００との間に一定の約束を確立できるため、光軸調整作業と、これに追従する光軸の変化との関係が一意に規定のため、ユーザの微調整作業が容易になる。

【0025】

支点部材ＰＯＳは固定用部材ＦＸから突出する支点突出長さＬ(POS)（図１２、図１３）が一定である。第１の調整ネジＡＪ(1)が固定用部材ＦＸから突出する第１突出長さＬＡＪ(1)は可変であり（図１２）、ユーザが調整することができる。第２の調整ネジＡＪ(2)が固定用部材ＦＸから突出する第２突出長さＬＡＪ(2)は可変であり（図１３）、ユーザが調整することができる。支点部材ＰＯＳ、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の先端はベースＢＳの受け孔ＲＨに受け入れられている（図１２、図１３）。ベースＢＳには光学式センサＯＳが固定される。この受け孔ＲＨは、ユーザの光軸調整中、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の軸変位を防止して第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の位置を規定する機能を有している。

【0026】

図１２は、ユーザが操作して第１調整ネジＡＪ(1)の第１突出長さＬＡＪ(1)を変更した例を示す。図１２(I)は第１突出長さＬＡＪ(1)を大きくした例を示し、図１２(II)は第１突出長さＬＡＪ(1)を小さくした例を示す。図１２を参照することにより、第１突出長さＬＡＪ(1)を変更することにより、第１調整ネジＡＪ(1)の軸上において、固定用部材ＦＸとベースＢＳとの間の距離が変化し、これにより光学式センサＯＳ側のベースＢＳがＸ方向において揺動することが分かる。これにより、ユーザが第１調整ネジＡＪ(1)を操作することで第１調整ネジＡＪ(1)の実質的な軸長さが変化することに伴って、第１調整ネジＡＪ(1)の軸上において、固定用部材ＦＸとベースＢＳとの間の距離が変化し、これにより固定用部材ＦＸとベースＢＳとの間の距離Ｘ方向において光学式センサＯＳの光軸の向きを調整することができる。

【0027】

図１３は、ユーザが操作して第２調整ネジＡＪ(2)の第２突出長さＬＡＪ(2)を変更した例を示す。図１３(I)は第２突出長さＬＡＪ(2)を大きくした例を示し、図１３(II)は第２突出長さＬＡＪ(2)を小さくした例を示す。図１３から分かるように、第２突出長さＬＡＪ(2)を変更することにより、第２調整ネジＡＪ(2)の軸上において、固定用部材ＦＸとベースＢＳとの間の距離が変化し、光学式センサＯＳ側のベースＢＳがＹ方向において揺動することが分かる。したがって、ユーザが第２調整ネジＡＪ(2)を操作することで第２調整ネジＡＪ(2)の実質的な軸長さが変化することに伴って、第２調整ネジＡＪ(2)の軸上において、固定用部材ＦＸとベースＢＳとの間の距離が変化し、これによりＹ方向において光学式センサＯＳの光軸の向きを調整することができる。また、ユーザが第１調整ネジＡＪ(1)の操作と第２調整ネジＡＪ(2)の操作との組み合わせにより、光学式センサＯＳの光軸の向きを全方位において調整することができる。

【0028】

図８を参照して、実施例の取付具１００の構成要素を具体的に説明する。取付具１００はベース部材２を有し、ベース部材２は、断面Ｌ字状の形状を有している。ベース部材２は、前述したベースＢＳを構成するベース部分４と、ベース部分４から直角に交わるセンサ取付座６とを有している。センサ取付座６には、光学式センサＯＳの側面と当接した状態で光学式センサＯＳが固定される。参照符号６a、６bは、ボルト・ナットＢＮ（図５、図７）を使って光学式センサＯＳを固定するためのボルト挿通孔を示す。

【0029】

ベース部分４は、背部材１０に対して２本のボルトＢＮを用いて固定される。参照符号１０a、１０bは背部材１０のネジ穴であり、このネジ穴１０a、１０bにボルト１２を螺合させることにより背部材１０がベース部分４に固定される。背部材１０には、ベース部材２とは反対側の面に３つの有底受け孔１２と、中央部分に円形隆起部１４とを有している。この３つの有底受け孔１２は、前述した受け孔ＲＨ（図１２、図１３）に相当し、前述した支点部材ＰＯＳ、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)（図１２、図１３）に対応した位置に配置されている。３つの有底受け孔１２を識別するために、支点部材ＰＯＳに対応する受け孔１２には参照符号(ＰＯＳ)を付記し、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)に対応する受け孔１２には、参照符号(1)、(2)を付記する。

【0030】

参照符号２０は固定用部材を示す。固定用部材２０は前述した固定用部材ＦＸに相当する。固定用部材２０は、２つのボルト挿通孔２２を有し、この２つのボルト挿通孔２２に挿通した固定用ボルトＢを使ってＬ字状設置具Ｌ（図５、図７）を介して固定用部材２０を任意の設置場所に固定することができる。固定用部材２０には、ベース部材２の面においてベース部材２に向けて突出する前述した支点部材ＰＯＳ（図１２、図１３）に相当する部位及び第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)（図１２、図１３）に相当する部材が設けられている。支点部材ＰＯＳ（図１２、図１３）に相当する部位は、固定用部材２０に一体成形された突起で構成されている（図１１）。

【0031】

変形例として、一体成形支点突起ＰＯＳに代えて所定長さの部材を固定用部材２０に脱着可能にネジ固定してもよい。このネジ固定される部材は、長さの異なる複数の部材を用意し、必要に応じて所望の支点部材ＰＯＳの突出長さＬ(POS)を変更するようにしてもよい。第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)は、図９から分かるように、固定用部材２０を貫通した調整用ネジで構成され、固定用部材２０のネジ孔２８（図９）に螺合されている。図９、図１１から分かるように、支点部材ＰＯＳに相当する凸部、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)に相当する調整用ネジの先端を球面で構成するのが好ましい。また、これに関連して前述した背部材１０の３つの有底受け孔１２は三角錐の断面形状を有しているのが好ましい。

【0032】

支点部材ＰＯＳに相当する凸部の球面形状及び第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)に相当する調整用ネジの先端の球面形状と、三角錐の断面形状の有底受け孔１２との協働により、一体成形支点部材ＰＯＳ、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を正規位置に位置決めすることができる。すなわち、光軸調整に関し、支点部材ＰＯＳの球面の先端は定置した支点を構成し、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の球面の先端は定置した作用点を構成する。そして、背部材１０を含むベース部分４に対する支点及び作用点の位置をユーザが光軸調整中保持することができる。

【0033】

固定用部材２０は、その中央部分に中央開口２４を有している。この中央開口２４は、前述した背部材１０の円形隆起部１４を受け入れる部位であり、円形隆起部１４を中央開口２４で受け入れることで、固定用部材２０と背部材１０との間の相対的な位置決めが行われる。

【0034】

固定用部材２０は、ベース部材２とは反対側の面に中央凹所２６を有し、中央凹所２６はベース部材２とは反対側に開口している。この中央凹所２６の中に第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を受け入れるネジ孔２８が位置している。第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2) で構成される調整用ネジＡＪは、固定用部材２０に関し同一の面側つまり同一方向からアクセスできる。すなわち、光学式センサＯＳが発する検出光又は測定光がワークに当たることにより生じるスポット光と対面する側からアクセスできる。これにより、ユーザはスポット光を見ながら直感的に第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を操作して光軸の向きを微調整できる。

【0035】

前述した固定用部材２０の中央開口２４は中央凹所２６に位置している。中央開口２４には操作部材４０の軸部４０aが挿通される。操作部材４０は拡大ヘッド４０bを有し、操作ヘッド４０bの中心には例えば六角レンチ（図示せず）が嵌合する有底多角孔４２が形成されている。有底多角孔４２にレンチを差し込んで回転させることにより、操作部材４０を軸回転させることができる。

【0036】

固定用部材２０と操作部材４０（操作ヘッド４０b）との間には、固定用部材２０側から順に、低摩擦部材（ワッシャ）５０、カバー部材６０、高摩擦部材（ワッシャ）７０、圧縮バネ８０が配置され、これらは操作部材４０と同軸である。圧縮バネ８０は、支点部材ＰＯＳ、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の先端を固定用部材２０に圧接させる方向に付勢する機能を有している。圧縮バネ８０は、図示の例では、ベースＢＳを構成する背部材１０と、固定用部材２０との間の離間距離を短縮する方向に固定用部材２０を付勢する弾性部材を構成する。カバー部材６０は軸回転することで、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を覆う遮蔽位置と、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を開放して第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を露出させる開放位置とを取ることができる。

【0037】

前述した操作部材４０は、その軸部４０aの先端の近傍に断面円形の中間拡大部分４０cを有し、中間拡大部分４０cの周面にはネジ４４が形成されている。中間拡大部分４０cのネジ４４は、前述した背部材１０の隆起部分１４に受け入れられる。隆起部分１４には、操作部材軸部４０aを受け入れる貫通したネジ穴１４aが形成され、このネジ穴１４aに操作部材４０（中間拡大部分４０c）が螺合される。

【0038】

ユーザが第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)で構成される調整用ネジＡＪを操作することで、固定用部材ＦＸとベースＢＳとの間の距離が変化して光学式センサＯＳの光軸を調整することができる。調整用ネジＡＪの操作とこれに伴う光学式センサＯＳの光軸の向きとの関係及び光軸調整後の固定に関し、圧縮バネ８０の付勢力は２つの機能を有している。第１の機能は、調整用ネジＡＪを操作して光軸調整中つまり固定用部材ＦＸとベースＢＳとの間の距離が変化している最中において、バネ付勢力によって支点部材ＰＯＳ、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の先端は常に背部材１０に押し当てられる。これにより、ユーザが第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を使って調整している最中、ユーザの調整操作に追従して背部材１０（ベース部材２）が約束した一意の方向に変位することにより光学式センサＯＳの光軸の微調整した向きを圧縮バネ８０の付勢力の作用によって維持することができる。

【0039】

圧縮バネ８０の付勢力の第２の機能は、光軸調整後の光学式センサＯＳの光軸の向きを固定することである。第２の機能は、圧縮バネ８０の付勢力を高める方向に操作部材４０を操作することで実現することができる。換言すれば、圧縮バネ８０の付勢力を弱める方向に操作部材４０を操作することで、光軸の向きを固定した状態から光軸の向きを調整することのできる状態に変化させることができる。

【0040】

ユーザが行う操作部材４０の操作に伴う固定用部材２０とベース部分４との間の距離が変化することによって圧縮バネ８０の付勢力が変わる。すなわち、固定用部材２０に対するベース部分４の相対的な位置関係は、調整用ネジＡＪによって規定される距離と、支点部材ＰＯＳで規定される距離で定まるクリアランスで決定される。ユーザが光学式センサの光軸調整をする際は、調整用ネジＡＪによって固定用部材２０とベース部分４との間の距離が変化することで、上記のクリアランスの大きさが変わる。換言すれば、調整用ネジＡＪは、固定用部材２０に対するベース部分４の相対的な位置関係を規定するとともに、当該位置関係を調整可能とするための部材である。圧縮バネ８０を設けることによって、光軸調整中、ベース部分４と固定用部材２０の間のクリアランスが狭まる方向にバネ付勢力を作用させることで、光軸調整中であっても、光軸の向きは、支点部材ＰＯＳと調整用ネジＡＪで規定される平面の向きに保持することができる。

【0041】

上述したように、ユーザが調整ネジＡＪを操作すると、調整用ネジＡＪによって規定される距離と、支点部材ＰＯＳで規定される距離で定まるクリアランスが変化する。この変化によって光軸の向きを調整することができる。そして、光軸調整中、圧縮バネ８０の付勢力が上記のクリアランスが小さくなる方向に常時作用する。これにより、光軸調整中においてユーザが調整ネジＡＪを操作している最中、調整ネジＡＪの実質的な長さで規定される状態がバネ付勢力によって保持される。

【0042】

そして、操作部材４０を締め付ける方向に操作することで、ベース部分４と固定用部材２０とで挟み込まれた距離を調整ネジＡＪ及び支点部材ＰＯＳで規定される距離に規定することによって上記クリアランスを固定する。光軸調整時は、操作部材４０により実質的に規定されているベース部分４と固定用部材２０との間の距離を、操作部材４０を緩めることにより、調整ネジＡＪ及び支点部材ＰＯＳで規定される距離よりも大きくすることで、調整ネジＡＪにより調整代つまり遊び領域が形成される。この遊び領域の範囲内で調整ネジＡＪを操作することで光軸の向きを調整することができる。すなわち、調整時には、調整ネジＡＪと支点部材ＰＯＳで規定される距離よりも操作部材４０によって規定される距離が大きく、これにより調整ネジＡＪの調整代つまり遊び領域が形成される。他方、固定時には、調整ネジＡＪと支点部材ＰＯＳで規定される距離と操作部材４０で規定される距離とが等しくなる。これにより、ベース部分４と固定用部材２０との相対関係が固定される。

【0043】

図８、図１０の参照符号４０dは操作部材４０の拡大ヘッド（操作ヘッド）４０bに連なる大径部を示す。図１０を参照して、大径部４０dは曲面の着座面４０eを有し、この着座面４０eが次に説明する高密度部材７０との接触面を構成している。操作部材４０が曲面の着座面４０eを備えることにより、光学式センサＯＳの光軸の向きの調整及び固定において、固定用部材２０に対する背部材１０の位置及び向きに関わりなく、固定用部材２０に対する操作部材４０の軸部４０cの変位を吸収して、操作部材４０の操作に伴う軸変位を防止することができる。

【0044】

また、この微調整状態をロックする操作部材４０の操作が終わった段階で、カバー部材６０を開放位置から遮蔽位置に変位させることができる。カバー部材６０で第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)を遮蔽することで、ユーザは不用意に第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)にアクセスできなくなる。

【0045】

図９、図１０を参照して、操作部材４０の軸回転によって操作ヘッド４０bと背部材１０との間の間隔が小さくなり、圧縮バネ８０の付勢力を高めることができるのは前述したとおりである。カバー部材６０と圧縮バネ８０との間には高摩擦部材７０が介在している。他方、カバー部材６０と固定用部材２０との間に低摩擦部材５０が介在している。圧縮バネ８０の更なる圧縮に伴う付勢力によって、高摩擦部材７０とカバー部材６０とは高摩擦部材７０の摩擦力が作用する段階に入ると、高摩擦部材７０の摩擦力によってカバー部材６０は操作部材４０と供回りする傾向になる。他方、低摩擦部材５０によってカバー部材６０には固定用部材２０からの拘束力が働かない。このことから、操作部材４０を一方向に軸回転させて、上述した微調整状態をロックする段階に入ると、高摩擦部材７０の摩擦力がカバー部材６０に作用してカバー部材６０は開放位置(図６)から遮蔽位置(図５)に変位する。光軸調整のために、操作部材４０を逆方向に軸回転させると、高摩擦部材７０とカバー部材６０との間の摩擦力によってカバー部材６０は操作部材４０と一緒に逆方向に回転して開放位置（図６）に変位する。

【0046】

光学式センサＯＳの光軸を調整するために、ユーザが操作部材４０を逆回転させると、高摩擦部材７０の摩擦力によってカバー部材６０が操作部材４０と供回りして遮蔽位置から開放位置に変位する。これにより、ユーザは第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)にアクセスすることができる。

【0047】

上述した操作部材４０の操作は、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)と同様に、光学式センサＯＳのスポット光と対面する側からアクセスできる。すなわち、操作部材４０の操作ヘッド４０bは、固定用部材２０の第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の調整側と同じ側に位置しているため、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の操作と操作部材４０の操作は同じ側からアクセスでき、また、第１、第２の調整ネジＡＪ(1)、ＡＪ(2)の操作と操作部材４０の操作を連続的に行うことができる。

【0048】

上述した実施例の変形例として、拡大ヘッド４０bを省いて、操作部材４０の軸方向の動作を機械的なレバーを使って行うようにしてもよい。

【0049】

図１４～図１７は変形例を説明するための図である。
＜第１変形例：図１４＞
操作部材４０の操作ヘッド４０bをベースＢＳ側に位置させて、操作部材４０の先端にネジを形成し、球面４６aのナット４６に螺合させてもよい。そして、球面ナット４６を固定用部材ＦＸの光学式センサＯＳ側の面に着座させればよい。これにより、図１０を参照して説明した操作部材４０の曲面着座面４０eと同様に、光学式センサＯＳ側のベースＢＳに対する操作部材４０の軸部４０cの変位を吸収して、操作部材４０の操作に伴う軸変位を防止することができる。また、支点部材ＰＯＳをベースＢＳに設け、これを受ける有底受け孔１２(ＰＯＳ)を固定用部材ＦＸに設けてもよい。

【0050】

＜第２変形例：図１５＞
操作部材４０の先端にネジを設け、このネジを球面ナット４６に螺合させ、球面ナット４６をベースＢＳの光学式センサOS側の面に係止させてもよい。

【0051】

＜第３変形例：図１６＞
操作部材４０の拡大ヘッド４０bをベースＢＳ側に配置し、操作部材４０の先端を固定用部材ＦＸに形成したネジ穴に螺合させてもよい。この場合、拡大ヘッド４０bがベースＢＳと接する部位を球面で構成するのがよい。

【0052】

＜参考例：図１７＞
ベースＢＳ及び固定用部材ＦＸを一方向に延長し、この延長部に操作部材４０を配置し、そして、操作部材４０の先端をベースＢＳに螺着させてもよい。この場合、操作部材４０の拡大ヘッド４０bと固定用部材ＦＸとの間に圧縮バネを配置するのがよい。

【0053】

図１２ないし図１７に図示の例では、調整ネジＡＪは、その先端がベースＢＳと当接するように配置されているが、前述したように、複数の調整ネジＡＪは、前記ベースＢＳ、前記固定用部材ＦＸのいずれか一方を貫通した先端部に螺合する例えばナットとの組み合わせで構成してもよいし、該先端部を他方の部材に螺着させる構成であってもよい。

【0054】

以上、本発明の好ましい実施例として取付具１００を説明したが、前述したように、光学式センサＯＳの光軸の向きを調整するための複数の調整ネジＡＪは、ベースＢＳ、固定用部材ＦＸのいずれか一方を貫通して先端部に螺合する例えばナットとの組み合わせで構成してもよいし、該先端部を他方の部材に螺着させる構成であってもよい。また、光軸の調整に関する取付具１００の構成を光学式センサＯＳに組み込んで、光学式センサＯＳが設置時の光軸を調整する機構を備えていてもよい。

【符号の説明】

【0055】

ＯＳ 光学式センサ
１００ 取付具
ＦＸ 固定用部材
ＢＳ ベース
ＲＨ 受け孔（凹所）
ＣＭ カバー部材
ＰＯＳ 支点部材
Ｌ(POS) 支点突出長さ
ＡＪ(1) 第１調整ネジ
ＬＡＪ(1) 第１突出長さ
ＡＪ(2) 第２調整ネジ
ＬＡＪ(2) 第２突出長さ
２ ベース部材
４ ベース部分（ベースＢＳを構成）
６ センサ取付座
１０ 背部材
２０ 固定用部材
２８ 第１、第２の調整ネジが螺合されるネジ孔
ＯＭ、４０ 操作部材
４０a 操作部材の軸部
４０b 操作部材の拡大ヘッド（操作ヘッド）
６０ カバー部材
８０ 圧縮バネ（弾性体ＥＭ）

【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】