專利名稱：：光電傳感器的框體組裝方法及光電傳感器的制作方法
技術領域：
：本發明涉及將發光元件及受光元件收容于內部的光電傳感器的框體組裝方法及光電傳感器。
背景技術：
：光電傳感器的框體，在其內部收容發光元件和受光元件。一般來說，所述框體是由箱形的第1及第2構件相互對接并接合其對接面而形成的。這時，最好做成密閉性高的框體，以在各種使用環境下都能夠使用該光電傳感器。第1及第2構件由同種或不同種樹脂材料構成，其接合是對相對面進行粘結，或者進行二次成型以使得其接縫的全周圍由樹脂覆蓋，或者是通過超生波熔敷(例如參照專利文獻l)來進行。又，雖然不是以光電傳感器作為對象，但提出一種使用激光將不同種的合成樹脂材料局部熔敷，也就是所謂的點熔敷方法(例如參照專利文獻2)。而且對于此種光電傳感器，往往在接合作業之前，預先將與收容于內部的發光元件及受光元件分別相對設置的透鏡與所述樹脂制的第1或者第2構件裝配成一體。因此，在第1及第2構件相互對接并接合時，正確地設定所述發光元件及受光元件與透鏡的光學距離是十分重要的。專利文獻1:日本特開平11-329182號公報專利文獻2:日本特開昭60-214931號公報
發明內容但是，第1構件和第2構件粘結時，粘結劑的使用比較麻煩，而且還存在粘結劑硬化花費時間而導致生產率低的問題。又，使用二次成型法接合第1構件和第2構件時，二次成型用的模具是必要的，而且成型的順序也是必要的，在設備成本、生產率上都存在著問題。又，使第1構件和第2構件相互對接并進行超聲波熔敷時，伴隨著振動容易產生構件間的移位，而且設置于構件的接合面的能量導向部件(energydirector)有溶化殘留等，從而產生熔敷不充分的地方，在量產時品質難以保持穩定。本發明正是基于此類問題而作的，其目的在于，提供一種在使樹脂制的第1及第2構件相互對接并接合來制成光電傳感器的框體時，具有良好的量產性的光電傳感器的框體組裝方法及光電傳感器。為了達成上述目的，本發明涉及一種適合實現光電傳感器的容器組裝方法，所述光電傳感器的第1及第2構件的各接合面相互對接并接合而形成框體，在所述框體的內部收容有發光元件及/或者受光元件，并在所述第1或者第2構件的與所述發光元件及/或受光元件相對的部位設置有透鏡，其特征在于(a)至少在所述第1構件的所述接合面使用激光容易透過的第1樹脂材料的構成構件，并至少在所述第2構件的所述接合面使用與第1樹脂材料相比激光難以透過的第2樹脂材料作為構成構件；(b)在所述第1及第2構件的各接合面相互對接的狀態下，從所述第1構件側向其接合面照射直徑小于該接合面寬度的激光；(c)對所述第1及第2構件的接合面間進行熔敷，并在相互對接的所述接合面間留有未熔敷部分。所述第1及第2構件中的至少一個具有一端側敞開的箱形形狀，并將其敞開側端面作為接合面。而且，所述第2樹脂材料最好使用含有碳素填料(carbonfiller)的材料，以提高激光的吸收率。又，所述第1或者第2構件可以在與所述發光元件及/或受光元件相對的部位將透鏡一體形成。根據所述方法，對所述第1及第2構件的接合面間進行熔敷，并在構成框體的第1及第2構件相互對接的各接合面間留有未熔敷部分，因此，可以確保作為框體所必要的密閉性及組裝精度，并可以提供具有較高生產率的光電傳感器。圖1是示出使用本發明一實施形態的框體組裝方法所組裝的光電傳感器的結構例。圖2是示出使用本發明一實施形態的框體組裝方法所組裝的框體的剖面結構。圖3是示意性示出構成框體的第1構件和第2構件的熔化部分的圖。符號的說明l發光元件2受光元件3電路基板5第1構件5b透鏡6第2構件7信號電纜(電線)L激光A未熔敷區域B熔敷區域具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的一實施形態的傳感器裝置的框體組裝方法進行說明。本發明適用于制造將框體形成為密閉框體、并在該密閉框體內部收容有傳感元件的傳感器裝置，如光電傳感器，特別在謀求光電傳感器的小型化上非常有用。具體來說，本實施形態的傳感器裝置，例如如圖1所示，將搭載發光元件1和受光元件2的電路基板3收容在密閉框體4的內部而構成。密閉框體4是這樣形成的具有圍繞其平板狀底面部的周邊的立壁，且使其一端側敞開的箱形形狀的第1構件5及第2構件6的各敞開端面5a、6a相互對接，將其對接面之間水密封地接合而形成密閉框體4。特別的，第1構件5由透過激光的第1樹脂材料如PAR(聚丙烯酸酯)構成，而且，第2構件6由吸收激光的第2樹脂材料如PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)構成。又，該實施形態的第1及第2構件5、6是箱形形狀的注塑成型品，其外觀形狀為例4如長10mm、寬5mm、高2mm左右，其底板部及壁部的厚度為0.8mm左右，凹狀地形成其內部收容所述電路基板3的空間部。特別在第2構件6的內側設置有凸起(未圖示)，所述電路基板3在各方向(寬度、長度、深度)進行定位，并將其收容。由此，電路基板3被安裝并固定在構件6的正確位置上。而且，透鏡5b、5b在第l構件5上一體形成。又，也能夠將分開制造的透鏡5b、5b粘結在第1構件5上，使它們一體化。在內部收容有所述電路基板3并使所述第1及第2構件5，6的各敞開端面5a、6a相互對接時，透鏡5b、5b分別與搭載于電路基板3的發光元件1及受光元件2對置，形成其光學系統。本發明的傳感器裝置的框體組裝方法，首先，使上述構造的第1及第2構件5、6相互對接，使用夾具(未圖示)對第1及第2構件5、6施加不導致歪斜程度的壓力，維持所述狀態。然后，在所述第1及第2部件5、6的各敞開端面5a、5b相互對接的狀態下，如圖2所示，從所述第1構件5側向其作為對接面的敞開端面5a、5b，照射例如光束直徑收縮為0.10.4mm的微小直徑的、波長為8001000nm的紅外激光L，在該激光的照射部位使第1及第2構件5、6間熔敷(激光熔敷)。特別是按照所謂的一筆畫的要領使所述激光L的照射位置沿著所述敞開端面5a、6a移動，由此使所述各敞開端面5a、6a間，繞其全周連續接縫熔敷()一A溶著)。又，本發明中所說的接縫熔敷，只要是賦予以下程度的密閉性的熔敷就足夠了，即在使用該傳感器裝置的框體所制造的傳感器裝置的使用環境中，不會因例如周圍的水分等侵入傳感器裝置的內部而導致該傳感器裝置的動作產生異常。具體來說，如圖3所示，相互對接的第1及第2構件5、6的各敞開端面(對接面)5a、6a之間留有未熔敷區域A，僅使照射了微小直徑的激光L的部位局部地熔化，由此將第1及第2構件5、6間熔敷。第2構件6的熔化是通過吸收透過第1構件5的激光的能量發熱而產生的，又，第1構件5的熔化是通過傳播所述第2構件6的熔化熱而產生的。由于緩慢地移動激光L的照射位置，因此激光不再照射到的部位的溫度降低，熔化的第1及第2構件5、6的構成材料相互混合硬化，由此第1及第2構件5、6間的熔敷可以在短時間內進行。未熔敷區域A殘留在激光L的軌跡(圖1的虛線X)的兩側。又，已可確認第2構件6的構成材料使用含有碳素填料(carbonfiller)的聚碳酸酯(PC10)時，可僅對激光L的照射部位進行可靠的熔敷。推定其效果如下由于碳素填料的存在，僅所述激光L的照射部位局部地溫度上升，而且碳素填料的存在妨礙了從激光L的照射部位的熱擴散，使得其周圍(激光的非照射區域)的溫度不那么高。又，如果僅激光L的照射部位局部地溫度上升的話，熔化樹脂會突然沸騰產生氣泡。如果此時存在未熔敷區域A，即使受到氣泡的壓力，熔化樹脂也不會露出對接面5a、6a的外部，確保良好的熔敷狀態。如上所述，對第l及第2構件5、6相互對接的敞開端面5a、6a照射激光，在該敞開端面5a、6a間留有未熔敷區域A的同時，連續形成熔敷區域B，使得第1及第2構件5、6的各敞開端面5a、6a間接縫熔敷，根據本方法，敞開端面5a、6a間留有未熔敷區域A，所以在第l及第2構件5、6間，即使施加為了使其敞開端面5a、6a相互對接的壓力，也不會由于第1及第2構件5、6的熔化而在其加壓方向的位置關系上產生偏移。換而言之，可以在維持第l及第2構件5、6的對接方向的位置關系的同時，使該第1及第2構件5、6局部地熔化并使二者熔敷。特別是可以圍繞其對接面的全周連續接縫熔敷，可以對其間進行氣密封或者水密封。如果這里沒留有未熔敷區域A，敞開端面5a、6a在整個寬度范圍內熔化的話，夾具所施加的壓力會使熔化樹脂從接合面露出而變形，在第1及第2構件5、6間，恐怕會在其加壓方向的位置關系上產生偏移。這樣的位置偏移可能會造成透鏡5b的焦點位置偏移等，對光學性能上造成不好的影響，而且外觀上也不夠美觀。又，在照射使所述敞開端面5a、6a整個寬度范圍熔化這樣強度的激光時，激光所具有的巨大能量會使熔化樹脂的溫度局部地上升而發生突然沸騰。此時，熔化樹脂可能會因所產生的氣泡的壓力在框體內外飛散。這樣的話，熔化樹脂的飛沫附著在收容于框體內的電路基板的發光元件1及受光元件2、透鏡5b上，可能妨礙其光學性能。而且，上述熔化樹脂的飛沫的附著，也影響其外觀上的美觀。總之，采用不留有未熔敷區域A的熔敷方法時，會導致制品的制造過程中次品的發生率變高，制造成本也變高。又，本發明根本上是提供將第1及第2構件5、6直接對接而成的部分的密封性，至于信號電纜(電線)7的從電路基板3引出的引出部分，利用激光的熔敷方法不能得到充分的密閉。因此，使用上述的專利文獻2所揭示的方法等，確保其密封性是必要的。具體來說，使信號電纜(電線)7穿過用的孔8，預先形成于構成框體的所述第1及第2構件5、6的接合部分，在與電路基板3連接的信號電纜(電線)7穿過所述孔8的狀態下，進行所述第1及第2構件5、6的接合。因此，孔8和信號電纜(電線)7之間會產生間隙。因此，可以使用第3構件9填充所述孔8和所述信號電纜(電線)7之間的間隙等，完全覆蓋該間隙，由此來確保該部位的密封性。下表顯示的是驗證代替第1及第2構件5、6的原材料(構成材料)而使用以下材料組裝密閉框體4時的密閉性的結果。該驗證的過程如下將采用上述的方法將第1及第2構件5、6接縫熔敷進行組裝的、構成原材料不同的多種密閉框體4浸入水中240小時，然后將其取出加熱后放置30分鐘進行冷卻，再觀察此時的所述密閉框體4的內部的霧氣狀況。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>該驗證試驗中，可以確認第1構件5的構成材料采用聚丙烯酸酯(PAR)或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，另一方面第2構件6的構成材料采用聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)時，可以簡易地實現密封性(水密性)良好的密閉框體4。但是，關于含有碳素填料的樹脂材料，其含有比例的不同所帶來的影響需要進一步的驗證。又，本發明不限定于上述的實施形態。雖然這里以光電傳感器的框體為例進行說明，其同樣可以適用于收容電磁的非接觸式傳感器的框體等。即，將框體的一端面用作傳感基準面的、其內部收納的傳感元件與所述傳感基準面的距離、位置關系需要正確地規定的傳感器裝置全部都能夠適用本發明。而且，即使是在同一傳感器裝置中具有投光部和受光部時，例如在容器內形成有與投光部相對的透鏡，而沒有設置與受光部相對的透鏡，或者透鏡與受光元件緊密接觸時，為了正確規定投光部和與其相對的透鏡的距離、位置關系，本發明是非常有用的。當然，投光部和受光部的關系相反的情況也是同樣的。特別是，本發明作為對所謂的小型部品進行細微加工、制造上的激光熔敷技術是很有用的。此外，本發明在不脫離其要旨的范圍內可以進行各種變形來實施。權利要求一種光電傳感器的框體組裝方法，所述光電傳感器的第1及第2構件的各接合面相互對接并接合而形成框體，在所述框體內部收容有發光元件及/或受光元件，并在所述第1或者第2構件的與所述發光元件及/或受光元件相對的部位設置有透鏡，其特征在于在制造上述光電傳感器時，至少在所述第1構件的所述接合面使用激光容易透過的第1樹脂材料作為構成構件，并至少在所述第2構件的所述接合面使用與第1樹脂材料相比激光難以透過的第2樹脂材料作為構成構件，在所述第1及第2構件的各接合面相互對接的狀態下，從所述第1構件側向其接合面照射直徑小于該接合面寬度的激光，對所述第1及第2構件的接合面間進行熔敷，并在相互對接的所述接合面間留有未熔敷部分。2.如權利要求1所述的光電傳感器的框體組裝方法，其特征在于所述第1及第2構件中的至少一個具有一端側敞開的箱形形狀，并將其敞開側端面作為接合面。3.如權利要求1所述的光電傳感器的框體組裝方法，其特征在于所述第2樹脂材料含有碳素填料。4.如權利要求1所述的光電傳感器的框體組裝方法，其特征在于使所述第1及第2構件的接合面間相互接縫熔敷，由所述第1及第2構件形成密閉框體。5.—種光電傳感器，其特征在于第1及第2構件的各接合面相互對接并接合而形成框體，在所述框體內部收容有發光元件及/或受光元件，并在所述第1或者第2構件的與所述發光元件及/或受光元件相對的部位設置有透鏡，至少所述第1構件的所述接合面的構成構件要由激光容易透過的第1樹脂材料構成，且至少所述第2構件的所述接合面的構成構件要由激光難以透過的第2樹脂材料構成，對所述第1及第2構件的接合面間進行熔敷，并在相互對接的所述接合面間留有未熔敷部分。6.如權利要求5所述的光電傳感器，其特征在于具有與所述發光元件及/或受光元件通電的電線，在構成框體的所述第1及第2構件的接合部分形成有使所述電線通過的孔，至少所述孔和所述電線的間隙被第3構件完全覆圭全文摘要本發明提供一種框體組裝方法，可以使構成內部收容傳感元件的密閉框體的第1及第2構件相互對接且尺寸精確的接合。使用透過激光的第1樹脂材料作為所述第1構件，并使用吸收激光的第2樹脂材料作為所述第2構件，在這些構件的各接合面相互對接的狀態下，從第1構件側向其接合面照射直徑小于該接合面寬度的激光，對所述接合面間進行熔敷，并在相互對接的接合面間留有未熔敷部分。文檔編號G01D5/26GK101738222SQ20091020976公開日2010年6月16日申請日期2009年10月28日優先權日2008年11月6日發明者添田健一,相澤秀之,鈴木尚申請人:株式會社山武