CN104569996B - 限定区域反射型光学传感器以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供通过扩大远近方向的检测范围可高精度地检测离被测定面的距离变化的物体、且结构简单的限定区域反射型光学传感器和电子设备。限定区域反射型光学传感器中，在出射光(L1)的光路中设置反受光部侧部位是具有第一曲率的第一曲率面(12ba)且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部(20)侧的受光部侧部位是具有比第一曲率更小的第二曲率的第二曲率面(12bb)的出射光用透镜(12A)；和/或在反射光(L2)的光路中设置反发光部侧部位是具有第四曲率的第四曲率面(22ba)且与该反发光部侧部位相比更靠近发光部(10)侧的发光部侧部位是具有比第四曲率更小的第五曲率的第五曲率面(22bb)的反射光用透镜(22)。

Description

限定区域反射型光学传感器以及电子设备

技术领域

本发明涉及一种物体的检测区域被限定的限定区域反射型光学传感器以及电子设备。

背景技术

以往，作为用于检测物体是否存在于指定的位置的光学传感器，已知有物体的检测区域被限定的限定区域反射型光学传感器。

如图16(a)、16(b)所示，该限定区域反射型光学传感器100具有发光元件101以及受光元件102。设定发光元件101与受光元件102的光軸的角度。以使从发光元件101向物体检测限定区域S照射出射光，并由受光元件102接受仅在该物体检测限定区域S中与该出射光相交的物体的反射光。因此，当物体经过以阴影线表示的物体检测限定区域S时，通过受光元件102检测从物体发射的反射光，从而识别该物体。

具体地，在上述限定区域反射型光学传感器100中，当物体存在于与该限定区域反射型光学传感器100的距离为LL2～LL4的物体检测限定区域S中时，从发光元件101射出的出射光被物体正反射，该正反射的反射光入射到受光元件102中。但是，若物体存在于距离LL2～LL4的物体检测限定区域S之外时，则判断为物体不存在。因此，距离LL2～LL4的范围成为了物体检测范围。如此地，在限定区域反射型光学传感器100中，当物体到达距离LL2～LL4的物体检测限定区域S时，受光元件102能够获得信号，因此基于该信号识别物体的有无。

在此，限定区域反射型光学传感器100中，当出射光和反射光各自不具有扩展区域时，检测物体并输出检测信号的操作级别与物体移动而成为非检测状态的非操作级别之间的距离之差小，背景的影响也变小。另外，具有通过改变发光元件101以及受光元件102的光軸的角度，能够设定检测距离的特征。

上述以往的限定区域反射型光学传感器100，例如应用于检测逐渐靠近的物体并在规定的位置使其停止的用途中。因此，如图16(a)、16(b)所示，特别需要强化(sharpen)离限定区域反射型光学传感器100较远的位置、即距离LL4下的出射光以及反射光。

但是，在上述以往的限定区域反射型光学传感器中存在无法扩大检测范围的问题。

在此，作为能够扩大检测范围的光学传感器200，例如，在专利文献1公开了：如图17所示，并列设置对检测位置P中的各被测定面A～D分别进行检测的多个反射式光学传感器201A～201D，并通过各个反射式光学传感器201A～201D分别检测各被测定面A～D的方法。即，在该光学传感器200中，为了分别检测各被测定面A～D，设置各反射式光学传感器201A～201D、各投光器202以及受光器203，并基于此最终可扩大检测范围。

但是，在专利文献1所公开的光学传感器200中，需要根据被测定面的数量而设定传感器，因此存在装置大型化的问题。另外，当靠近设置各传感器时，相邻的传感器之间相互干涉，因此，还存在容易发生误操作的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-241783号公报(1994年09月02日公开)

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种通过扩大远近方向的检测范围，能够高精度地检测出离被测定面的距离发生变化的物体，且结构简单的限定区域反射型光学传感器以及电子设备。

为了解决上述课题，作为本发明的一实施方式，提供一种限定区域反射型光学传感器，其是将从发光部射出的出射光朝向物体检测限定区域照射，并由受光部接受存在于该物体检测限定区域的物体反射的反射光，其特征在于，

在上述出射光的光路中设置有出射光用透镜，该出射光用透镜中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面，且与该反受光部侧的部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比上述第一曲率更小的曲率即第二曲率的第二曲率面；或者，

在上述反射光的光路中设置有反射光用透镜，该反射光用透镜中，与发光部侧呈相反侧的反发光部侧部位成为具有第四曲率的第四曲率面，且与该反发光部侧部位相比更靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有比上述第四曲率更小的曲率即第五曲率的第五曲率面；或者，

同时设置有上述出射光用透镜和上述反射光用透镜。

根据上述发明，限定区域反射型光学传感器中将从发光部射出的出射光朝向物体检测限定区域照射，并由受光部接受存在于该物体检测限定区域的物体反射的反射光。

但是，在以往的此类限定区域反射型光学传感器中，出射光以及由物体反射的反射光是单一光线，因此存在无法扩大物体检测限定区域的问题。

因此，在本发明的一实施方式中，在出射光的光路中设置有出射光用透镜，该出射光用透镜中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面，且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比上述第一曲率更小的曲率即第二曲率的第二曲率面。由此，透过曲率大的反受光部侧部位的第一曲率面的出射光，能够检测出物体检测限定区域中远距离侧的物体。此时，透过曲率大的第一曲率面的出射光的光通量密度高，因此，能够提高基于物体反射光的光量，受光部中的受光光量也达到足以检测的光量。

一方面，透过了曲率小的受光部侧部位的第二曲率面的出射光，能够检测出物体检测限定区域中的近距离侧的物体。此时，虽然透过曲率小的第二曲率面的出射光的光通量密度小，但是，由于从物体至受光部的距离近，因此受光部中的受光光量也达到足以检测的光量。另外，透过曲率小的第二曲率面的出射光的光通量密度小，因此，能够扩大近距离侧方向的范围。并且，为了扩大检测范围，仅设置了具有两种相互不同曲率的出射光用透镜，因此结构简单。

由此，能够提供一种通过扩大远近方向特别是扩大近距离侧的检测范围可高精度地检测离被测定面的距离发生变化的物体、且结构简单的限定区域反射型光学传感器。

另外，使用在反射光的光路中设置反射光用透镜的构成来代替在出射光的光路中设置出射光用透镜的构成，也能够实现上述功能，其中，该反射光用透镜中，与发光部侧呈相反侧的反发光部侧部位成为具有第四曲率的第四曲率面，且与该反发光部侧部位相比靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有比上述第四曲率更小的曲率即第五曲率的第五曲率面；该出射光用透镜中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面，且与该反受光部侧部位相比靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比上述第一曲率更小的曲率的第二曲率的第二曲率面。

由此，从物体检测限定区域中的远距离侧的物体反射的反射光，透过反射光用透镜中曲率大的反发光部侧部位的第四曲率面而进入受光部。此时，由于透过曲率大的第四曲率面的反射光的光通量密度高，因此，能够使由物体的反射光产生的光量变大，且受光部的受光光量达到足以检测的量。

另一方面，从物体检测限定区域中的近距离侧的物体反射的反射光，透过反射光用透镜中的曲率小的发光部侧部位的第五曲率面而进入受光部。此时，虽然透过曲率小的第五曲率面的反射光的光通量密度小，但是，由于从物体至受光部的距离近，因此受光部的受光光量也达到足以检测的量。

其意味着，在与物体对置的方向中生成多种物体检测区域，由此，与在出射光的光路中设置具有两种相互不同曲率的出射光用透镜的情况相同地，能够扩大远近方向的检测范围。并且，在反射光用透镜的情况下，为了扩大检测范围，仅设置了具有两种相互不同曲率的反射光用透镜，因此结构简单。

因此，通过在出射光的光路中设置出射光用透镜，而该出射光用透镜中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面，且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比上述第一曲率更小的曲率即第二曲率的第二曲率面；或者，通过在上述反射光的光路中设置反射光用透镜，而该反射光用透镜中，与发光部侧呈相反侧的反发光部侧部位成为具有第四曲率的第四曲率面，且与该反发光部侧部位相比靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有比上述第四曲率更小的曲率即第五曲率的第五曲率面；或者，通过同时满足上述两者、即同时设置上述出射光用透镜和反射光用透镜，能够扩大远近方向特别是近距离侧的检测范围，由此能够提供可高精度地检测离被测定面的距离发生变化的物体，且结构简单的限定区域反射型光学传感器。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选设置有识别机构，其根据上述受光部中的受光级别，识别物体检测限定区域中是否存在物体。

由此，通过识别机构，能够根据受光部中的受光级别，识别物体检测限定区域中是否存在物体。即，当受光部中的受光级别为0时，则判断为物体检测限定区域中不存在物体，当受光部中的受光级别为规定检测值以上时，则可判断为物体检测限定区域中存在物体。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选：上述出射光用透镜可将第一曲率和第二曲率中的至少一个改变成不同的曲率；或者，反射光用透镜可将第四曲率和第五曲率中的至少一个改变成不同的曲率；或者，同时满足上述两者。

由此，可将出射光用透镜或反射光用透镜中的至少任意一者替换成曲率不同的透镜。其结果，能够容易改变物体检测限定区域。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选：上述出射光用透镜的第一曲率面和第二曲率面形成为一体；或者，反射光用透镜的第四曲率面和第五曲率面形成为一体；或者，同时满足上述两者。

由此，能够实现部件数量的减少。另外，与具有两种相互不同曲率的透镜相隔而位置的情况相比，能够实现位置精度的提高，同时，也可应付具有两种相互不同曲率的透镜相隔而位置时发生的杂散光。并且，能够替换每个出射光用透镜或每个反射光用透镜。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，对上述出射光用透镜和反射光用透镜而言，优选两者一体地形成。

由此，能够进一步实现部件数量的减少。另外，与出射光用透镜和反射光用透镜相隔而位置的情况相比，能够实现位置精度的提高。进而，成为一体的透镜的替换更容易。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选：上述发光部具有用于射出出射光的发光元件，并且，将上述发光元件配置成从该发光元件射出的出射光的光軸与出射光用透镜的中心軸相比更靠近反受光部侧，同时，上述受光部具有用于接受反射光的受光元件，且将上述受光元件配置成该受光元件中的反射光的光軸与反射光用透镜的中心軸相比更靠近反发光部侧。

由此，消除了远距离侧光通量的扩大，因此能够仅将光通量密度高的部分作为物体检测限定区域而进行限定。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选在上述受光部中设置有多个受光元件，该多个受光元件分别接受基于物体的反射而来自多个方向的反射光。

由此，可将限定区域反射型光学传感器作为识别物体位置的变位传感器使用。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选在上述出射光用透镜中与上述第二曲率面相比更靠近受光部侧的部位，形成具有比上述第二曲率更大的第三曲率的第三曲率面。

如上所述，出射光用透镜中，远离受光部的反受光部侧部位成为曲率大的第一曲率，透过出射光用透镜的出射光中，远离受光部的反受光部侧的出射光的光通量密度大，由此，能够使远离受光部的反受光部侧的出射光的光強度分布成为陡峭(狭窄)状态。其结果，可容易设定为了判断物体是否存在而检测物体检测限定区域中远距离侧的物体时的阈值。

一方面，本发明的出射光用透镜中，与上述第二曲率面相比更靠近受光部侧的部位成为第三曲率面，该第三曲率面具有比第二曲率面的第二曲率更大的第三曲率。即，出射光用透镜中，最靠近受光部的受光部侧部位成为具有比第二曲率更大的第三曲率的第三曲率面，由此，能够使最靠近受光部的受光部侧部位的出射光的光強度分布成为陡峭()狭窄状态。其结果，可容易设定为了判断物体是否存在而检测物体检测限定区域中近距离侧的物体时的阈值。

因此，对于物体检测限定区域中的远距离侧以及近距离侧，均能够容易设定用于判断物体是否存在的阈值。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选上述出射光用透镜的第二曲率面作为柱面透镜的一部分而构成。

即，柱面透镜是半圆柱形状的透镜。因此，在不具有曲率的剖面中光是顺畅透过，但是，具有曲率的半圆剖面中光被弯曲，由此防止光扩散而能够增加物体检测限定区域的光量。

另外，出射光用透镜中，与反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位是具有比第一曲率更小的曲率的第二曲率的第二曲率面的制作容易。进而，当以分体式形成第一曲率面和第二曲率面时，作为第二曲率面可以使用市售的柱面透镜。其结果，与单独制作出射光用透镜的第二曲率面的情况相比，能够节省成本。

在本发明的一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选上述反射光用透镜中，在与上述第五曲率面相比更靠近发光部侧的部位，形成具有比该第五曲率面的第五曲率更大的第六曲率的第六曲率面。

如上所述，反射光用透镜中，最远离发光部的反发光部侧部位成为曲率大的第四曲率，透过反射光用透镜的第四曲率面的反射光中，最远离发光部的反发光部侧的反射光的光通量密度大，由此，能够使最远离发光部的反发光部侧的反射光的光強度分布成为陡峭状态。其结果，可容易设定为了判断物体是否存在而检测物体检测限定区域中远距离侧物体时的阈值。

一方面，本发明的上述反射光用透镜中，在与上述第五曲率面相比更靠近发光部侧的部位形成具有比该第五曲率面的第五曲率更大的第六曲率的第六曲率面。即，反射光用透镜中，最靠近发光部的发光部侧部位成为具有比第五曲率更大的第六曲率的第六曲率面，由此，能够使最靠近发光部的发光部侧部位的反射光的光強度分布成为陡峭状态。其结果，容易设定为了判断物体是否存在而检测物体检测限定区域中近距离侧的物体时的阈值。

因此，对于物体检测限定区域中的远距离侧以及近距离侧，均能够容易设定用于判断物体是否存在的阈值。

在本发明一实施方式的限定区域反射型光学传感器中，优选上述反射光用透镜的第五曲率面作为柱面透镜的一部分而构成。

即，柱面透镜是半圆柱形状的透镜。因此，在不具有曲率的剖面中光是顺畅透过，具有曲率的半圆剖面中光被弯曲，可防止光扩散而增加物体检测限定区域的光量。

另外，在反射光用透镜中，与反发光部侧部位相比靠近发光部侧的发光部侧部位是具有比第四曲率更小的曲率的第五曲率的第五曲率面的制作容易。此外，以分体式形成第四曲率面和第五曲率面时，作为第五曲率面可以使用市售的柱面透镜。其结果，与单独制作反射光用透镜的第五曲率面的情况相比，能够节省成本。

并能够容易设定用于判断物体是否存在的阈值。

为了解决上述课题，本发明一实施方式的电子设备的特征在于，具备上述记载的限定区域反射型光学传感器。

由此，可提供具备限定区域反射型光学传感器的电子设备，所述限定区域反射型光学传感器是通过扩大检测范围能够高精度地检测离被测定面的距离发生变化的物体、且结构简单的限定区域反射型光学传感器。

根据本发明的实施方式，可提供通过扩大检测范围能够高精度地检测离被测定面的距离发生变化的物体、且结构简单的限定区域反射型光学传感器以及电子设备。

附图说明

图1表示本发明实施方式1中的限定区域反射型光学传感器，是表示限定区域反射型光学传感器的物体检测限定区域中的物体检测状态的剖面图。

图2(a)是表示通过限定区域反射型光学传感器检测物体时的物体检测限定区域的图，图2(b)是表示物体检测限定区域中的检测信号的波形图。

图3是表示上述限定区域反射型光学传感器结构的立体图。

图4(a)是表示上述限定区域反射型光学传感器结构的剖面图，图4(b)是切断上述限定区域反射型光学传感器的纵剖面而示出的立体图。

图5是表示设置于上述限定区域反射型光学传感器的发光部上的出射光用透镜的结构的剖面图。

图6是表示上述限定区域反射型光学传感器中设置于发光部上的出射光用透镜以及设置于受光部上的反射光用透镜的结构的立体图。

图7(a)是表示使用于出射光用透镜的第二曲率面以及反射光用透镜的第五曲率面的柱面透镜中具有曲率一侧的光路的图，图7(b)是表示上述柱面透镜中不具有曲率一侧的光路的图。

图8(a)是表示上述限定区域反射型光学传感器的变形例的结构的剖面图，图8(b)是切断上述限定区域反射型光学传感器的纵剖面而示出的立体图。

图9是表示上述限定区域反射型光学传感器的受光部上设置的光电晶体管中物体的检测距离与检测能力之间关系的曲线图。

图10是表示本发明实施方式2中的限定区域反射型光学传感器的结构的立体图。

图11(a)是表示上述限定区域反射型光学传感器的结构的剖面图，图11(b)是切断上述限定区域反射型光学传感器的纵剖面而示出的立体图。

图12是表示设置于上述限定区域反射型光学传感器的发光部以及受光部中的出射光/反射光用一体型透镜的结构的立体图。

图13是表示本发明实施方式3中的限定区域反射型光学传感器的结构的主视图。

图14(a)、图14(b)、图14(c)是表示在本发明实施方式4的限定区域反射型光学传感器中多个光电晶体管的受光状态的主视图。

图15(a)是表示本发明实施方式5的限定区域反射型光学传感器所具备的出射光用透镜结构的剖面图，图15(b)是表示物体检测限定区域中的检测信号的波形图。

图16(a)是表示以往的限定区域反射型光学传感器的结构的概略图，图16(b)是表示离限定区域反射型光学传感器各距离位置处的出射光和反射光之间的关系的俯视图。

图17是表示以往的另一个反射型光学传感器结构的概略图。

其中，附图标记说明如下：

1A 限定区域反射型光学传感器

1B 限定区域反射型光学传感器

1C 限定区域反射型光学传感器

1D 限定区域反射型光学传感器

1E 限定区域反射型光学传感器

2 壳体

2a 壳体开口

3 印刷基板的识别部(识别机构)

10 发光部

11 LED(发光元件)

12A 出射光用透镜

12B 出射光用透镜

12a 发光部侧表面

12b 反发光部侧表面

12ba 第一曲率面

12bb 第二曲率面

12bc 第三曲率面

20 受光部

21 光电晶体管(受光元件)

21a 光电晶体管(受光元件)

21b 光电晶体管(受光元件)

21c 光电晶体管(受光元件)

22 反射光用透镜

22a 受光部侧表面

22b 反受光部侧表面

22ba 第四曲率面

22bb 第五曲率面

30 出射光/反射光用一体型透镜

31 连接部

L1 出射光

L2 反射光

M 物体

S 物体检测限定区域

SS 近距离侧

SM 中距离侧

SL 远距离侧

具体实施方式

实施方式1：

参考图1～图9，对本发明的一实施方式进行说明如下。

本实施方式的限定区域反射型光学传感器，适用于机器人清扫机、机器人轮椅、安防机器人等自主移动机器人等的电子设备、或其他设备中。具体地，如图2(a)所示，可在检测物体段差或检测纸张的存在与否等在限定的范围内检测物体是否存在时使用。因此，不管是来自检测物体的反射光是正反射或扩散反射，均需要在指定的物体检测限定区域S的范围内对物体进行检测。例如，当为机器人清扫机用段差检测时，如图2(b)所示，优选尽量获得宽的检测范围的同时，在远距离侧输出界限明确。

即，在此类限定区域反射型光学传感器中，因为反射光是单一光线，因此存在无法扩大物体检测限定区域的问题。

因此，本实施方式的限定区域反射型光学传感器是，为了尽量扩大此类物体检测限定区域S而进行改良的限定区域反射型光学传感器。

参考图3～图8，对本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A的结构进行说明。图3是表示本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A结构的立体图。图4(a)是表示上述限定区域反射型光学传感器1A结构的剖面图，图4(b)是切断上述限定区域反射型光学传感器1A的纵剖面而示出的立体图。图5是表示出射光用透镜12A结构的剖面图。图6是表示出射光用透镜12A以及反射光用透镜22的结构的立体图。图7(a)是表示柱面透镜中具有曲率一侧的光路的图，图7(b)是表示柱面透镜中不具有曲率一侧的光路的图。图8(a)是表示限定区域反射型光学传感器1A的变形例结构的剖面图，图8(b)是切断限定区域反射型光学传感器1A的纵剖面而示出的立体图。

如图3所示，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A具有发光部10和受光部20，该发光部10以及受光部20收纳于壳体2中。

如图4(a)、图4(b)所示，发光部10具有：作为发光元件的LED(Light EmittingDiode：发光二极管)11；以及，设于该LED11的前面的出射光用透镜12A。

另外，受光部20具有：作为受光元件的光电晶体管21；以及，设于该光电晶体管21的前面的反射光用透镜22。另外，本发明中可以省略上述出射光用透镜12A以及反射光用透镜22的任意一者。

另外，本实施方式中，作为发光元件使用LED11，作为受光元件使用光电晶体管21。但是，本发明并非限定于此，例如，作为发光元件可以使用激光二极管，作为受光元件可以使用光电二极管。另外，还可以组合除此之外的发光元件和受光元件。

上述壳体2中的出射光用透镜12A以及反射光用透镜22的前面构成了壳体开口2a，由此能够使出射光以及反射光透过。

在上述发光部10和受光部20中，设定出射光的光軸和反射光的光軸之间的相交角度，以能够从发光部10射出的出射光朝向上述物体检测限定区域S照射，并可通过受光部20接受由存在于该物体检测限定区域S的物体反射的反射光。并且，限定区域反射型光学传感器1A是，基于光电晶体管21中的受光级别、即基于检测电压，识别物体的有无。通过搭载于LED11以及光电晶体管21的、作为识别机构的印刷基板3的识别部，对该物体的有无进行识别。

对本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A而言，在从LED11至物体检测限定区域S的出射光光路中，设有使出射光折射的出射光用透镜12A。

如图4(a)、图4(b)以及图5所示，该出射光用透镜12A是具有至少两种相互不同曲率的透镜。具体地，出射光用透镜12A的与发光部侧表面12a呈相反侧的反发光部侧表面12b中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面12ba，且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有第二曲率的第二曲率面12bb，其中，所述第二曲率是比上述第一曲率面12ba更小的曲率。例如，优选上述第一曲率面12ba的第一曲率是第二曲率面12bb的第二曲率的2倍以上。

此外，本实施方式的出射光用透镜12A，是具有第一曲率面12ba和第二曲率面12bb的透镜，即具有两种相互不同曲率的透镜。但是，本发明并非限定于此，也可以是具有三种以上的相互不同曲率的透镜。

如图6所示，上述第一曲率面12ba例如由非球面透镜构成，而上述第二曲率面12bb例如由柱面透镜构成。柱面透镜具有沿着轴向将圆柱分成两部分的形状。因此，如图7(b)所示，由于第一方向的剖面不具有曲率，因此，如光透过平行平面玻璃那样顺畅透过，只是方向上发生了微弱变化。一方面，如图7(a)所示，由于第二方向的半圆剖面具有曲率，因此光被弯曲，由此具有防止光扩散而増加物体检测限定区域S的光量的性质。

另外，在本实施方式中，由非球面透镜构成的第一曲率面12ba在该非球面透镜表面的顶点上具有第一曲率，同时，由柱面透镜构成的第二曲率面12bb也在该柱面透镜表面的顶点上具有第二曲率。即，在本说明书以及本发明中，定义为：第一曲率面12ba的表面的顶点具有第一曲率，且第二曲率面12bb的表面的顶点具有第二曲率，并在该定义下，第一曲率比第二曲率大。

另外，在本实施方式的出射光用透镜12A中，相互一体地形成具有第一曲率面12ba的非球面透镜和具有第二曲率面12bb的柱面透镜。但是，本发明并非限定于此，第一曲率面12ba和第二曲率面12bb能够以分体式形成。

另外，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，在从物体检测限定区域S至光电晶体管21的反射光的光路中，设有使反射光折射的反射光用透镜22。

该反射光用透镜22由具有至少两种相互不同曲率的透镜构成。具体地，反射光用透镜22的与受光部侧表面22a呈相反侧的反受光部侧表面22b中，与发光部侧呈相反侧的反发光部侧部位成为具有第四曲率的第四曲率面22ba，且与该反发光部侧部位相比更靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有第五曲率的第五曲率面22bb，而该第五曲率是比第四曲率面22ba更小的曲率。另外，在本实施方式的反射光用透镜22由第四曲率面22ba和第五曲率面22bb构成，即由具有两种相互不同曲率的透镜构成，但是，本发明并非限定于此，也可以由具有三种以上的相互不同曲率的透镜构成。

如图6所示，例如，上述第四曲率面22ba由非球面透镜构成，而上述第五曲率面22bb由柱面透镜构成。

另外，在本实施方式中，由非球面透镜构成的第四曲率面22ba在该非球面透镜表面的顶点上具有第四曲率，同时，由柱面透镜构成的第五曲率面22bb也在该柱面透镜表面的顶点上具有第五曲率。即，在本说明书以及本发明中，定义为：第四曲率面22ba表面的顶点具有第四曲率，且第五曲率面22bb表面的顶点具有第五曲率，并在该定义下，第四曲率比第五曲率大。

另外，在本实施方式的反射光用透镜22中，具有第四曲率面22ba的非球面透镜和具有第五曲率面22bb的柱面透镜相互形成为一体。但是，本发明并非限定于此，第四曲率面22ba和第五曲率面22bb能够以分体式形成。

在此，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中设有出射光用透镜12A以及反射光用透镜22的两个透镜。但是，本发明并非限定于此，如图8(a)、图8(b)所示，只要设置有出射光用透镜12A和反射光用透镜22中的至少一者即可。

而且，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，可以简单替换出射光用透镜12A和反射光用透镜22中的至少一者。

根据上述图4(a)、图4(b)、图5、图6、以及图1、图9，对于上述结构的限定区域反射型光学传感器1A所执行的物体是否存在的物体检测方法进行说明。图1是表示限定区域反射型光学传感器1A中的出射光L1的光路以及反射光L2的光路以及物体检测限定区域S中物体M的检测状态的剖面图。图9是表示光电晶体管21中物体M的检测距离与检测能力之间的关系的曲线图。

在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，如图4(a)、图4(b)、图5以及图6所示，发光部10在从该LED11射出的出射光的光路中设有出射光用透镜12A，该出射光用透镜12A在反受光部侧部位上具有曲率大的第一曲率面12ba，且在受光部侧具有曲率小的第二曲率面12bb。因此，如图1所示，当从LED11出射的出射光L1透过出射光用透镜12A中的反受光部侧的第一曲率面12ba时，光通量密度高，且可到达物体检测限定区域S的远距离侧。相对于此，当透过出射光用透镜12A中的受光部侧的第二曲率面12bb时，光通量密度小，可到达物体检测限定区域S的近距离侧。

另外，如图4(a)、图4(b)、图5以及图6所示，受光部20中，在从物体检测限定区域S朝向光电晶体管21的反射光的光路中设有反射光用透镜22，该反射光用透镜22在反发光部侧具有曲率大的第四曲率面22ba，且在发光部侧具有曲率小的第五曲率面22bb。因此，如图1所示，来自物体检测限定区域S的远距离侧的反射光L2，以光通量密度大的状态透过反射光用透镜22中的反发光部侧的第四曲率面22ba。相对于此，来自物体检测限定区域S的近距离侧的反射光L2，以光通量密度小的状态透过出射光用透镜12A中的发光部侧的第五曲率面22bb。

其结果，当物体检测限定区域S的远距离侧SL中存在物体M时、或者当物体检测限定区域S的近距离侧SS中存在物体M时的任意情况下，均可在光电晶体管21中检测出基于从物体M的反射光的反射光L2。

具体地，如图1所示，本实施方式的出射光用透镜12A以及反射光用透镜22中，如上所述，发光部10在从该LED11射出的出射光的光路中设有出射光用透镜12A，该出射光用透镜12A在反受光部侧上具有曲率大的第一曲率面12ba，且在受光部侧上具有曲率小的第二曲率面12bb。另外，受光部20中，在从物体检测限定区域S朝向光电晶体管21的反射光的光路中设有反射光用透镜22，该反射光用透镜22在反发光部侧上具有曲率大的第四曲率面22ba，且在发光部侧上具有曲率小的第五曲率面22bb。因此，如图9所示，由于从远距离侧SL的物体M反射的反射光L2的光通量密度高，因此，远距离侧SL的物体M中光电晶体管21的下降急剧。其结果，当设定了物体M是否存在于远距离侧SL的阈值时，光电晶体管21中远距离侧SL的开(ON)区域和闭(OFF)区域的界限明确，能够容易进行物体M有无的识别。

如上所述，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，从发光部10射出的出射光L1向物体检测限定区域S照射，并通过受光部20接受从该物体检测限定区域S中存在的物体M反射的反射光L2。

但是，在此类限定区域反射型光学传感器1A中，由于出射光L1以及从物体M反射的反射光L2是单一光线，因此存在无法扩大物体检测限定区域S的问题。

因此，在本实施方式的一方案中，在出射光L1的光路中设置有出射光用透镜12A，该出射光用透镜12A中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面12ba，且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有第二曲率的第二曲率面12bb，所述第二曲率是比上述第一曲率更小的曲率。由此，透过曲率大的反受光部侧部位的第一曲率面12ba的出射光，能够检测出物体检测限定区域S中的远距离侧SL的物体M。此时，由于透过曲率大的第一曲率面12ba的出射光L1的光通量密度高，因此能够增大从物体M反射的反射光产生的光量，受光部20中的受光光量也成为足以检测的光量。

一方面，透过曲率小的受光部侧部位的第二曲率面12bb的出射光L1，能够检测出物体检测限定区域S中近距离侧SS的物体M。此时，虽然透过曲率小的第二曲率面12bb的出射光L1的光通量密度小，但由于从物体M至受光部20的距离近，因此，受光部20中的受光光量也成为足以检测的光量。另外，由于透过曲率小的第二曲率面12bb的出射光L1的光通量密度小，因此，能够扩大近距离侧SS方向的范围。并且，为了扩大检测范围，仅设置了具有两种相互不同曲率的出射光用透镜12A，因此结构简单。

因此，可提供通过扩大远近方向特别是近距离侧的检测范围能够高精度地检测离被测定面的距离发生变化的物体、且结构简单的限定区域反射型光学传感器。

另外，通过在反射光L2的光路中设置反射光用透镜22的构成来代替在出射光L1的光路中设置出射光用透镜12A的构成也能够实现上述功能，其中，该反射光用透镜22中，与发光部侧呈相反侧的反发光部侧部位成为具有第四曲率的第四曲率面22ba，且与该反发光部侧部位相比更靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有比上述第四曲率更小的曲率的第五曲率的第五曲率面22bb；该出射光用透镜12A中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面12ba，且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比上述第一曲率更小的曲率的第二曲率的第二曲率面12bb。

由此，从物体检测限定区域S中的远距离侧SL的物体M反射的反射光，透过反射光用透镜22中的曲率大的反发光部侧部位的第四曲率面22ba而进入受光部20。此时，透过曲率大的第四曲率面22ba的反射光L2的光通量密度高，因此，能够增大从物体M反射的反射光产生的光量，受光部20的受光光量是足以检测的光量。

一方面，由物体检测限定区域中的近距离侧物体反射的反射光，透过反射光用透镜中曲率小的发光部侧部位的第五曲率面而进入受光部。此时，虽然透过曲率小的第五曲率面的反射光的光通量密度小，但是，由于从物体至受光部的距离近，因此，受光部20的受光光量也是足以检测的光量。

其意味着，在与物体M的对置方向上生成多种物体检测区域，由此，与在出射光L1的光路中设置具有两种相互不同曲率的出射光用透镜12A的情况相同地，远近方向的检测范围扩大。并且，为了扩大检测范围，反射光用透镜22也仅设置了具有两种相互不同曲率的反射光用透镜22，因此结构简单。

由此，通过满足如下条件①或②、或者同时满足如下条件①和②，能够扩大远近方向特别是近距离侧SS的检测范围，由此能够提供可高精度地检测相隔被测定面的距离发生变化的物体M，且结构简单的限定区域反射型光学传感器1A。其中，条件①在出射光L1的光路中设置出射光用透镜12A，该出射光用透镜12A中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面12ba，且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比上述第一曲率更小的曲率的第二曲率的第二曲率面12bb；条件②在反射光L2的光路中设置反射光用透镜22，该反射光用透镜22中，与发光部侧呈相反侧的反发光部侧部位成为具有第四曲率的第四曲率面22ba，且与该反发光部侧部位相比更靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有比上述第四曲率更小的曲率的第五曲率的第五曲率面22bb。

另外，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A的出射光用透镜12A中，例如，上述第一曲率面12ba的第一曲率是第二曲率面12bb的第二曲率的2倍以上。

由此，透过第一曲率面12ba的出射光L1的光通量密度大，相比于透过第二曲率面12bb的出射光L1，能够检测出物体检测限定区域S中的远距离侧SL的物体M。另外，也能够容易设定用于检测的阈值。

另外，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A的上述反射光用透镜22中，例如，第四曲率面22ba的第四曲率是第五曲率面22bb的第五曲率的2倍以上。由此，相比于透过第五曲率面22bb的反射光L2，透过第四曲率面22ba的反射光L2的光通量密度大，能够检测出物体检测限定区域S中的远距离侧SL的物体M。另外，也能够容易设定用于检测的阈值。

另外，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，作为基于受光部20中的受光级别识别存在于物体检测限定区域S的物体M有无的识别机构，设置有印刷基板3的识别部。由此，可在印刷基板3的识别部，基于受光部20中的受光级别识别存在于物体检测限定区域S的物体M的有无。即，当受光部20中的受光级别为0时，则判断为物体检测限定区域S中不存在物体，当受光部20中的受光级别为规定的检测值以上时，则判断为物体检测限定区域S中存在物体M。

另外，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，出射光用透镜12A可将第一曲率和第二曲率中的至少一个改变为不同的曲率；或者，反射光用透镜22可将第四曲率和第五曲率中的至少一个改变为不同的曲率；或者，同时满足上述两者。

由此，可将出射光用透镜12A或反射光用透镜22的至少任意一个替换成曲率不同的透镜。其结果，能够容易改变物体检测限定区域S。

另外，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，出射光用透镜12A的第一曲率面12ba和第二曲率面12bb形成为一体；或者，反射光用透镜22的第四曲率面22ba和第五曲率面22bb形成为一体。即，满足上述两者中的至少一者。

由此，能够实现部件数量的减少。另外，与具有两种相互不同曲率的透镜相隔而位置的情况相比，能够实现位置精度的提高，同时，也能够应付具有两种相互不同曲率的透镜相隔而位置时发生的杂散光问题。而且，每个出射光用透镜12A或每个反射光用透镜22都可以替换。

另外，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，出射光用透镜12A的第二曲率面12bb作为柱面透镜的一部分而构成。

即，柱面透镜是半圆柱形状的透镜。因此，在不具有曲率的剖面中光是顺畅透过，但是，在具有曲率的半圆剖面中光被弯曲，由此防止光扩散而增加物体检测限定区域S的光量。

另外，出射光用透镜12A中与反受光部侧部位相比靠近受光部侧的受光部侧部位为具有比第一曲率更小的曲率的第二曲率的第二曲率面12bb的制作容易。

进一步，以分体式形成第一曲率面12ba和第二曲率面12bb时，作为出射光用透镜12A的反发光部侧表面12b中与反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比第一曲率更小的曲率的第二曲率的第二曲率面12bb，可以使用市售的柱面透镜。其结果，与单独制作出射光用透镜12的第二曲率面12bb的情况相比，能够节省成本。

另外，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A中，反射光用透镜22的第五曲率面22bb作为柱面透镜的一部分而构成。

即，柱面透镜是半圆柱形状的透镜。因此，在不具有曲率的剖面中光是顺畅透过，但是，在具有曲率的半圆剖面中光被弯曲，由此防止光扩散而增加物体检测限定区域S的光量。

另外，反射光用透镜22中，与反发光部侧部位相比靠近发光部侧的发光部侧部位为具有比第四曲率更小的曲率的第五曲率的第五曲率面22bb的制作容易。

此外，以分体式形成第四曲率面22ba和第五曲率面22bb时，作为反射光用透镜22的反受光部侧表面22b中与反发光部侧部位相比更靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有比第四曲率更小的曲率的第五曲率的第五曲率面22bb，可以使用市售的柱面透镜。其结果，与单独制作反射光用透镜22的第五曲率面22bb的情况相比，能够节省成本。

另外，本实施方式的电子设备具备本实施方式的限定区域反射型光学传感器1A。

由此，能够提供一种如下电子设备：该电子设备具备通过扩大检测范围能够高精度地检测相隔被测定面的距离发生变化的物体、且结构简单的限定区域反射型光学传感器1A。

实施方式2：

参考图10～图12，对本发明的其他实施方式进行如下说明。另外，本实施方式中说明以外的结构相同于上述实施方式1。另外，为了便于说明，对于与上述的实施方式1的附图所示部件具有相同功能的部件，赋予了相同的符号，并省略对其的说明。

上述实施方式1的限定区域反射型光学传感器1A中，分离而设置出射光用透镜12A以及反射光用透镜22。相对于此，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1B具有出射光/反射光用一体型透镜30，在出射光用透镜12A以及反射光用透镜22的两者形成为一体的方面上，存在区别。

参考图10～图12，对于本实施方式的限定区域反射型光学传感器1B中出射光/反射光用一体型透镜30的结构进行说明。图10是表示本实施方式的限定区域反射型光学传感器1B结构的立体图。图11(a)是表示限定区域反射型光学传感器1B结构的剖面图，图11(b)是切断限定区域反射型光学传感器1B的纵剖面而示出的立体图。图12是表示限定区域反射型光学传感器1B的发光部10以及受光部20上设有的出射光/反射光用一体型透镜30结构的立体图。

如图10所示，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1B具有出射光/反射光用一体型透镜30。如图11(a)、图11(b)所示，该出射光/反射光用一体型透镜30在出射光用透镜12A和反射光用透镜22之间设有连接部31，通过该连接部31，出射光用透镜12A和反射光用透镜22连接为一体。

如图12所示，该出射光/反射光用一体型透镜30与实施方式1相同地，出射光用透镜12A中的第一曲率面12ba例如由非球面透镜构成，第二曲率面12bb例如由柱面透镜构成。另外，反射光用透镜22中的第四曲率面22ba例如由非球面透镜构成，第五曲率面22bb例如由柱面透镜构成。

另外，其他的结构与限定区域反射型光学传感器1A相同，因此省略对其的说明。

如上，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1B中，出射光用透镜12A以及反射光用透镜22由两者一体地形成的出射光/反射光用一体型透镜30构成。由此，能够进一步实现部件数量的减少。另外，相比于出射光用透镜12A和反射光用透镜22相互分离的情况，能够实现位置精度的提高。此外，能够容易替换出射光/反射光用一体型透镜30。

实施方式3：

参考图13，对于本发明的其他实施方式进行如下说明。另外，本实施方式中说明以外的结构相同于上述实施方式1以及实施方式2。另外，为了便于说明，对于与上述实施方式1以及实施方式2的附图所示的部件具有相同功能的部件，赋予相同的符号，并省略对其的说明。

在上述实施方式1的限定区域反射型光学传感器1A以及实施方式2的限定区域反射型光学传感器1B中，LED11的出射光光軸与出射光用透镜12A的中心軸相一致。另外，光电晶体管21的受光軸与反射光用透镜22的中心軸相一致。

但是，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1C中，LED11的出射光的光軸配置成与出射光用透镜12A的中心軸相比更靠近反受光部侧，同时，光电晶体管21的受光軸也配置成与反射光用透镜22的中心軸相比更靠近反发光部侧，在此方面上存在区别。

参考图13，对于本实施方式的限定区域反射型光学传感器1C的结构进行说明。图13是表示本实施方式的限定区域反射型光学传感器1C结构的主视图。

如图13所示，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1C中，发光部10作为射出出射光L1的发光元件具有LED11，而且，LED11配置成从该LED11射出的出射光L1的光軸相比于出射光用透镜12A的中心軸更靠近反受光部侧。

另外，受光部20作为接受反射光L2的受光元件具有光电晶体管21，而且，光电晶体管21配置成该光电晶体管21中的反射光L2的光軸相比于反射光用透镜22的中心軸更靠近反发光部侧。

由此，远距离侧的光通量没有扩大，能够仅将光通量密度高的部分作为物体检测限定区域S而进行限定。

实施方式4：

参考图14，对于本发明的其他实施方式进行如下说明。另外，本实施方式中说明以外的结构相同于上述实施方式1～实施方式3。另外，为了便于说明，对于与上述实施方式1～实施方式3的附图所示的部件具有相同功能的部件，赋予相同的符号，并省略对其的说明。

在上述实施方式1的限定区域反射型光学传感器1A、实施方式2的限定区域反射型光学传感器1B以及实施方式3的限定区域反射型光学传感器1C中，仅设置了一个光电晶体管21。相对于此，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1D中，设置了多个光电晶体管21，在此方面上存在区别。

参考图14(a)、图14(b)、图14(c)，对于本实施方式的限定区域反射型光学传感器1D结构进行说明。图14(a)、图14(b)、图14(c)是表示本实施方式的限定区域反射型光学传感器1D的多个光电晶体管21a、21b、21c中的受光状态的主视图。

如图14(a)所示，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1D中，作为多个受光元件具有三个光电晶体管21a、21b、21c。

由此，如图14(a)所示，在物体检测限定区域S中相隔限定区域反射型光学传感器1D最近的近距离侧SS中，可通过光电晶体管21a受光。另外，如图14(b)所示，在物体检测限定区域S中相隔限定区域反射型光学传感器1D中间位置的中距离侧SM中，可通过光电晶体管21b受光。进而，在物体检测限定区域S中相隔限定区域反射型光学传感器1D最远的远距离侧SL中，可通过光电晶体管21c受光。

其结果，当在光电晶体管21a检测到了信号时，则可判断物体M存在于相隔限定区域反射型光学传感器1D最近的物体检测限定区域S中的近距离侧SS位置。另外，当在光电晶体管21b检测到了信号时，则可判断物体M存在于物体检测限定区域S中的中距离侧SM位置。此外，当在光电晶体管21c检测到了信号时，则可判断物体M存在于相隔限定区域反射型光学传感器1D最远的物体检测限定区域S中的远距离侧SL位置。因此，可将限定区域反射型光学传感器1D作为判断物体M位置的变位传感器使用。

另外，本发明并非限定于上述实施方式，可在本发明的范围内进行各种变更。

例如，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1D中，可设置物体移动方向检测机构，其通过作为受光元件的光电晶体管21a、21b、21c中的受光级别即检测电压的大至小的变化或小至大的变化的任意一个，来检测物体M是否靠近或远离。

由此，使用物体移动方向检测机构，通过光电晶体管21a、21b、21c中的受光级别的大至小的变化或小至大的变化的任意一个，可检测物体是否靠近或远离。

另外，在本实施方式的限定区域反射型光学传感器1D，可具备移动速度计算机构，其根据光电晶体管21a、21b、21c的受光级别即检测电压的随时间変化，来进行计算物体M靠近的速度或远离的速度。

由此，使用移动速度计算机构，根据光电晶体管21a、21b、21c的受光级别的随时间性変化，可计算物体M靠近的速度或远离的速度。

实施方式5：

参考图15，对于本发明的其他实施方式进行如下说明。另外，本实施方式中说明以外的结构相同于上述实施方式1～实施方式4。另外，为了便于说明，对于与上述实施方式1～实施方式4的附图所示的部件具有相同功能的部件，赋予相同的符号，并省略对其的说明。

在上述实施方式1的限定区域反射型光学传感器1A、实施方式2的限定区域反射型光学传感器1B、实施方式3的限定区域反射型光学传感器1C、实施方式4的限定区域反射型光学传感器1D中，对出射光用透镜12A以及出射光/反射光用一体型透镜30而言，反发光部侧表面12b中，反受光部侧为具有曲率大的第一曲率的第一曲率面12ba，而受光部侧为具有曲率小的第二曲率的第二曲率面12bb，即，反发光部侧表面12b是具有两种相互不同曲率的透镜。

相对于此，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1E中，在与具有第二曲率的第二曲率面12bb相比更接近受光部侧，还具有比第二曲率更大的曲率的第三曲率面，在此方面存在区别。

参考图15(a)、图15(b)，对于本实施方式的限定区域反射型光学传感器1E的结构进行说明。图15(a)是表示本实施方式的限定区域反射型光学传感器1E中的出射光用透镜12B结构的剖面图，图15(b)是表示物体检测限定区域S中的检测信号的波形图。

如图15(a)所示，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1E是，在实施方式1的出射光用透镜12A结构的基础上，在出射光用透镜12B的反发光部侧表面12b中，与第二曲率面12bb相比更接近受光部侧的部位形成为具有比第二曲率面12bb的第二曲率更大的第三曲率的第三曲率面12bc。优选上述第三曲率面12bc的第三曲率例如是第二曲率面12bb的第二曲率的2倍以上。

另外，出射光用透镜12B的反发光部侧表面12b中的第一曲率面12ba，相同于实施方式1～3中出射光用透镜12A的第一曲率面12ba。

如实施方式1中说明那样，出射光用透镜12B的反发光部侧表面12b是，远离受光部的反受光部侧部位成为曲率大的第一曲率面12ba，透过出射光用透镜12B的出射光L1中，远离受光部的反受光部侧的出射光L1的光通量密度大，由此，能够使远离受光部的反受光部侧的出射光L1的光強度分布陡峭。其结果，如图15(b)所示，容易设定为了判断物体是否存在检测物体检测限定区域S中远距离侧的物体时的阈值。

一方面，本实施方式的出射光用透镜12B的反发光部侧表面12b中，与第二曲率面12bb相比更接近受光部侧的部位(图15(a)中的右侧)成为具有比第二曲率面12bb的第二曲率更大的第三曲率的第三曲率面12bc。即，出射光用透镜12B的反发光部侧表面12b中，最靠近受光部的受光部侧部位成为具有比第二曲率面12bb更大的第三曲率的第三曲率面12bc，由此，能够使最靠近受光部侧部位的出射光L1的光強度分布陡峭。其结果，如图15(b)所示，容易设定为了判断物体M是否存在而检测物体检测限定区域S中近距离侧的物体时的阈值。

因此，对于物体检测限定区域S中的远距离侧SL以及近距离侧SS，均能够容易设定用于判断物体是否存在的阈值。

另外，上述中对出射光用透镜12B进行了说明，但并非限定于此，对于反射光用透镜22也可采用相同的结构。

即，本实施方式的限定区域反射型光学传感器1E的反射光用透镜22的反受光部侧表面22b中，与第五曲率面22bb相比更接近发光部侧的部位形成为具有比该第五曲率面22bb的第五曲率更大的第六曲率的第六曲率面。

在此，上述反射光用透镜22中，例如，第六曲率面的第六曲率是第五曲率面22bb的第五曲率的2倍以上。

通过如上结构，对于物体检测限定区域S中的远距离侧SL以及近距离侧SS，均容易设定用于判断物体是否存在的阈值。

另外，设置第三曲率面12bc以及第六曲率的结构，也能够适用于实施方式2中说明的出射光/反射光用一体型透镜30中。

另外，本发明并非限定于上述的各实施方式，可在权利要求书记载的范围内进行各种変更，适当组合不同实施方式分别公开的技术手段而获得的实施方式同样包含在本发明的技术范围内。

工业实用性

本发明能够适用于物体的检测区域被限定的限定区域反射型光学传感器。具体地，可利用于机器人清扫机、机器人轮椅、安防机器人等自主移动机器人的电子设备中。另外，可适用于基板检测输送机(基板检测)、食品等包装机、FPC制造装置(透明膜检测)、一般搬运装置中。

Claims (11)

1.一种限定区域反射型光学传感器，其将从发光部射出的出射光向物体检测限定区域照射，并由受光部接受存在于该物体检测限定区域的物体反射的反射光，其特征在于，

在上述出射光的光路中设置有出射光用透镜，该出射光用透镜中，与受光部侧呈相反侧的反受光部侧部位成为具有第一曲率的第一曲率面，且与该反受光部侧部位相比更靠近受光部侧的受光部侧部位成为具有比上述第一曲率更小的曲率即第二曲率的第二曲率面；或者，

在上述反射光的光路中设置有反射光用透镜，该反射光用透镜中，与发光部侧呈相反侧的反发光部侧部位成为具有第四曲率的第四曲率面，且与该反发光部侧部位相比更靠近发光部侧的发光部侧部位成为具有比上述第四曲率更小的曲率即第五曲率的第五曲率面；或者，

同时设置有上述出射光用透镜和上述反射光用透镜，

其中上述发光部具有射出出射光的发光元件，且上述发光元件配置成从该发光元件射出的出射光的光軸与出射光用透镜的中心軸相比更靠近反受光部侧，同时，

上述受光部具有接受反射光的受光元件，且上述受光元件配置成该受光元件中反射光的光軸与反射光用透镜的中心軸相比更靠近反发光部侧。

2.如权利要求1所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

设置有识别机构，该识别机构根据上述受光部中的受光级别判断物体检测限定区域中是否存在物体。

3.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述出射光用透镜能够将第一曲率和第二曲率中的至少一个改变为不同的曲率；或者，

上述反射光用透镜能够将第四曲率和第五曲率中的至少一个改变为不同的曲率，或者，

同时满足上述两种情况。

4.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述出射光用透镜的第一曲率面和第二曲率面形成为一体；或者，

上述反射光用透镜的第四曲率面和第五曲率面形成为一体；或者，

同时满足上述两种情况。

5.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述出射光用透镜以及反射光用透镜形成为一体。

6.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述受光部中设置有多个受光元件，该多个受光元件分别接受基于物体的反射而来自多个方向的反射光。

7.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述出射光用透镜中，在与上述第二曲率面相比更靠近受光部的受光部侧上形成有第三曲率面，该第三曲率面具有比上述第二曲率面的第二曲率更大的第三曲率。

8.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述出射光用透镜的第二曲率面作为柱面透镜的一部分而构成。

9.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述反射光用透镜中，在与上述第五曲率面相比更靠近发光部的发光部侧上形成有第六曲率面，该第六曲率面具有比该第五曲率面的第五曲率更大的第六曲率。

10.如权利要求1或2所述的限定区域反射型光学传感器，其特征在于，

上述反射光用透镜的第五曲率面作为柱面透镜的一部分而构成。

11.一种电子设备，其特征在于，

具备权利要求1～10中任一项所述的限定区域反射型光学传感器。