JP2001267625A - 限定反射型光電スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限定反射型の長所を活かしながらも、光を正
反射する物体の検出可能範囲、特に距離範囲を広げるこ
とが可能な限定反射型光電スイッチを提供する。 【解決手段】 限定反射型光電スイッチのヘッド部１に
おいて、投光部１４の光軸と受光部１７の光軸が所定の
角度で交差している。受光部１７は受光素子１６と受光
レンズ１５と拡散シート１５ａを備えている。拡散シー
ト１５ａは受光レンズ１５の前側、すなわち受光レンズ
１５を挟んで受光素子１６の反対側の光軸上に配置され
ている。投光部１４から照射され検出対象物の表面で反
射した光は、拡散シート１５ａを通過して様々な方向に
拡散し、その一部の光が受光レンズ１５を通って受光素
子１６に集光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投光部の光軸と受
光部の光軸が所定の角度で交差し、受光部から照射され
た光が検出対象物の表面で反射して受光部に入射するこ
とにより検出対象物が検出される限定反射型の光電スイ
ッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】可視光線、赤外線等の光を用いて物体
（検出対象物）の存否を検出する光電スイッチには透過
型と反射型がある。透過型の光電スイッチは投光部と受
光部とが互いに向き合い、投光部から出た光がそのまま
受光部に到達するか、物体に遮られて受光部に到達しな
いかを検出することにより、物体の存否を検出する。こ
れに対して、反射型の光電スイッチは、投光部から出た
光が物体に反射されて受光部に入射するか否かによって
物体の存否を検出する。反射型の光電スイッチは更に、
拡散反射型と限定反射型とを含む。

【０００３】いわゆる拡散反射型の光電スイッチは、投
光部から比較的広い角度範囲に光が照射され、かつ、比
較的広い範囲からの光が受光部の受光レンズを介して受
光素子に集光する。そして、投光部の光軸と受光部の光
軸がほぼ平行に設定されている。このため、拡散反射型
の光電スイッチは、広い角度範囲と広い距離範囲にわた
って物体の存否を検出することができる長所を有する。

【０００４】図１２は、表面が鏡面ではなく光を乱反射
する物体を拡散反射型の光電スイッチで検出したときの
距離と受光量との関係を示すグラフである。光電スイッ
チから物体までの距離（横軸）が大きくなるにつれて受
光部に入射する光の強さ（縦軸の受光量）は次第に小さ
くなるが、その変化は比較的緩やかである。

【０００５】図１３は、表面が鏡面であり光を正反射す
る物体を拡散反射型の光電スイッチで検出したときの距
離と受光量との関係を示すグラフである。なお、正反射
とは、物体の表面で光の入射角と反射角とが等しくなる
関係を満たす反射をいう。例えば半導体ウェハーのよう
に表面が鏡面である物体は光を正反射し、乱反射光をほ
とんど生じさせない。このような光を正反射する物体を
拡散反射型の光電スイッチで検出したときは、図１３に
示すように、光を乱反射する物体の場合に比べて更に緩
やかな傾きで距離に応じて受光量が低下する。

【０００６】上記のように、拡散反射型の光電スイッチ
は広い角度範囲と広い距離範囲にわたって物体の存否を
検出することができる長所を有するが、この長所は逆
に、外乱光に弱く、検出対象物以外の物体を誤検出する
おそれがあるといった短所にもなる。検出対象物の存在
し得る範囲が限られている場合は、いわゆる限定反射型
の光電スイッチのほうが適している。

【０００７】限定反射型の光電スイッチは、投光及び受
光の角度範囲が絞られ、かつ、投光部の光軸と受光部の
光軸が所定の角度で交差している。これにより、投光部
から照射される光の角度範囲と受光部の受光可能な光の
角度範囲との重複部分（検出可能範囲）においてのみ、
物体の存否を検出することができる。したがって、この
検出可能範囲の外にある物体、例えば背景にある物体を
検出対象物と誤って検出するおそれがない。また、検出
対象エリアが限定される分だけ外乱光の影響を受けにく
い。

【０００８】図１４は、光を乱反射する物体を限定反射
型の光電スイッチで検出したときの距離と受光量との関
係を示すグラフである。この図からも分かるように、限
定反射型の光電スイッチでは、光電スイッチから物体ま
での距離が所定距離（図では約３０ｍｍ）のときに受光
量が最も大きく、所定距離から小さくなっても大きくな
っても受光量が急激に低下する。

【０００９】図１５は、光を正反射する物体を限定反射
型の光電スイッチで検出したときの距離と受光量との関
係を示すグラフである。図１４に比べて、光電スイッチ
から物体までの距離が所定距離（約３０ｍｍ）から離れ
たときの受光量の低下が更に急激であることがわかる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、限定反
射型の光電スイッチは、検出可能範囲（特に距離範囲）
が限られているので、検出可能範囲の外にある物体、例
えば背景にある物体を検出対象物と誤って検出するおそ
れがなく、外乱光にも強いといった長所を有する。

【００１１】しかしながら、この長所の反面として、特
に光を正反射する物体の場合は検出可能な距離範囲が非
常に狭く（図１５参照）、検出対象物がこの範囲から少
しでも外れると、検出対象物が存在するにもかかわらず
存在しないと誤検出してしまう問題がある。

【００１２】本発明は、上記のような従来の問題点に鑑
み、限定反射型の長所を活かしながらも、光を正反射す
る物体の検出可能範囲（特に距離範囲）を広げることが
可能な限定反射型の光電スイッチを提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による限定反射型
光電スイッチは、投光部の光軸と受光部の光軸が所定の
角度で交差し、投光部から照射された光が所定の範囲内
にある検出対象物の表面で反射して受光部に入射するこ
とにより検出対象物が検出される限定反射型の光電スイ
ッチにおいて、受光部は、検出対象物の表面で反射した
光を集光する受光レンズと、該受光レンズで集光された
光を電気信号に変換する受光素子とを有し、受光レンズ
の入射面側に、光を透過拡散する光拡散手段が設けら
れ、この光拡散手段は、受光レンズの輪郭を受光レンズ
の光軸に沿って平行移動したときに得られる仮想筒状体
の内部に配置されていることを特徴とする。光拡散手段
の全体が上記の仮想筒状体の内部に完全に入っている必
要はなく、光拡散手段の一部分が仮想筒状体の内部に含
まれておればよい。この仮想筒状体の内部は、受光レン
ズの光軸に平行な光線の領域、すなわち受光レンズの後
側焦点に集光する光線の領域に相当する。

【００１４】上記のような構成によれば、受光レンズの
入射面側（受光素子と反対側）に設けられた光拡散手段
の働きにより受光可能な光の角度範囲が広がる。その結
果、投光部から照射される光の角度範囲と受光部の受光
可能な光の角度範囲との重複部分である検出可能範囲が
広がる。特に光を正反射する物体の検出可能範囲が、拡
散シートのない場合より広がり、検出対象物の位置（特
に光電スイッチとの距離）の許容誤差を大きくとること
ができるようになる。

【００１５】光拡散手段の具体例として、好ましくは、
受光レンズの略光軸上又はその近傍に通過光を拡散させ
る拡散シートが設けられている。あるいは、受光レンズ
の入射面に、入射光を拡散させる拡散面を形成してもよ
い。

【００１６】好ましくは、受光部が複数設けられてい
る。特に、投光部を挟んで両側に受光部が備えられ、両
側の受光部の光軸がそれぞれ所定の角度で投光部の光軸
と交差している構造が好ましい。

【００１７】また、投光部から断面スリット形状の光が
照射され、該スリット形状の長手方向に投光部から離れ
た位置に受光部が備えられている構造が好ましい。この
ような構造の限定反射型光電スイッチは、特に半導体ウ
ェハーの端面検出に適している。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。

【００１９】図１は、本発明の実施形態に係る限定反射
型光電スイッチのヘッド部の内部構造を示す断面図であ
る。この実施形態の光電スイッチは、投光部及び受光部
を有するヘッド部と、ヘッド部に接続される信号処理回
路を含む本体部（アンプ部と呼ばれている）とが分離し
ているタイプのものである。

【００２０】ヘッド部１は、中央部に配置された光源１
１、投光レンズ１２及びホルダ１３からなる投光部１４
と、そのＸ軸方向両側に配置された受光レンズ１５、拡
散シート１５ａ及び受光素子１６からなる受光部１７と
を備えている。投光部１４と受光部１７は樹脂製の支持
部材１８に装着され、支持部材１８が樹脂製のケース１
９内に収納されている。

【００２１】なお、図１に示すように、投光部１４（投
光レンズ１２）の光軸方向に沿う基準軸をＺ軸とし、Ｚ
軸に垂直でかつ互いに垂直な２軸をＸ軸（図１では上下
方向）及びＹ軸（図１では紙面に垂直な方向）とする。
この例では、Ｚ軸方向は投光部１４の投光面（又はケー
ス１９の投光面）に垂直な方向であり、Ｘ軸方向はケー
ス１９の投光面と受光面とが離間している方向である。

【００２２】図２は、投光部１４の断面図である。投光
部１４は、光源１１と投光レンズ１２を樹脂製のホルダ
１３内に固定して一体化したものである。投光部１４の
光源１１にはレーザダイオードが使用されている。投光
レンズ１２は２枚のレンズ（コリメータレンズ１２ａと
シリンドリカル凹レンズ１２ｂ）とで構成され、光源１
１から出た断面円形状の光線を図１に実線ＩＡ（投光エ
リア）で示すようにＸ軸方向に広がる断面スリット形状
の光線に変形する。なお、この光線はＹ軸方向にはほと
んど広がらない。

【００２３】図１に示すように、受光部１７を構成する
受光レンズ１５、拡散シート１５ａ及び受光素子１６
は、支持部材１８に直接固定されている。受光素子１６
と拡散シート１５ａは、受光レンズ１５を挟んで両側
に、かつ、受光レンズ１５の光軸上に配置されている。
拡散シート１５ａは、すりガラスのように透過する光を
拡散させる働きを有し、例えば樹脂製のシートで作られ
る。図示の例では、破線ＲＡで示す受光エリア内の光が
拡散シート１５ａ及び受光レンズ１５を通って受光素子
１６に集光する。

【００２４】したがって、上述の投光エリアＩＡと受光
エリアＲＡとの重複部分が検出可能範囲である。つま
り、この検出可能範囲内に検出対象の面が存在すれば、
投光部１４の光源１１から発した光がその検出対象の面
で反射して受光部１７の受光素子１６によって受光され
得ることになる。受光素子１６には、フォトダイオード
が使用される。このように、投光部１４の両側に受光部
１７が配置された構造は、半導体ウェハーの端面検出に
適している。

【００２５】上記のような投光部１４と受光部１７を支
持部材１８に装着し、後述の光軸調整を行ったもの（光
学モジュール）をケース１９内に収納すれば、ヘッド部
１が出来上がる。光源１１及び受光素子１６に接続され
たそれぞれの引き出し線（図示せず）は、ケーブル２０
によって、光源１１の駆動回路や受光素子１６の出力信
号の増幅回路を備えた光電スイッチの本体部（図示せ
ず）に接続される。

【００２６】図３は、支持部材１８の斜視図である。支
持部材１８の中央部には投光部１４を収容する矩形開口
部２１が備えられ、その両側には受光部１７用の開口部
２２が備えられている。また、図４は下部ケース１９ａ
内に支持部材１８を装着した状態を示す斜視図である。
支持部材１８の矩形開口部２１及び開口部２２に対応す
る箇所には投光窓３１及び受光窓３２がそれぞれ備えら
れている。

【００２７】図５は、支持部材１８の矩形開口部２１に
投光部１４を装着する様子を示す斜視図である。分かり
やすくするために、矩形開口部２１の一部を切り欠いて
図示している。矩形開口部２１のＸ軸方向両側の内壁に
は、円柱状の突起部２５が形成されている。一方、投光
部１４のホルダ１３のＸ軸方向両側の外壁には上記の突
起部２５に係合する受け部２６が形成されている。図５
に矢印で示すように、矩形開口部２１の後方から投光部
１４を挿入すると、矩形開口部２１の内壁に形成された
一対の突起部２５とホルダ１３の外壁に形成された一対
の受け部２６とがそれぞれ係合する。

【００２８】図６は、支持部材１８の矩形開口部２１に
投光部１４が挿入され、矩形開口部２１の内壁に形成さ
れた突起部２５と投光部１４（ホルダ１３）の外壁に形
成された受け部２６とが係合している状態を示す断面図
である。この図からも分かるように、投光部１４の外壁
に形成された受け部２６は、略三角形状の切り欠きであ
り、その２辺が矩形開口部２１の内壁に形成された円柱
状の突起部２５の円周面に２点で当接する。

【００２９】また、矩形開口部２１のＸ軸方向両側の突
起部２５が形成された内壁と投光部１４のＸ軸方向両側
の外壁との間にはほとんど隙間が無い。したがって、矩
形開口部２１内において、投光部１４はＸ軸方向にはほ
とんど移動できない。これに対して、矩形開口部２１の
Ｙ軸方向両側内壁と投光部１４のＹ軸方向両側の外壁と
の間には、図６に示すように、隙間ｄがそれぞれ形成さ
れている。したがって、投光部１４は、その一対の受け
部２６が矩形開口部２１の突起部２５に係合した状態
で、矢印で示すように回動（傾動）することができる。
この回動の中心（枢支点）は円柱状の突起部２５の略中
心であり、回動可能な範囲は、矩形開口部２１のＹ軸方
向両側内壁と投光部１４のＹ軸方向両側の外壁との隙間
ｄによって決まる。

【００３０】上記のように、投光部１４は、支持部材１
８に対してＺ軸及びＸ軸方向での位置が略固定された状
態で、Ｙ軸方向に傾動自在である。このような構成によ
り、支持部材１８に対する投光部１４の光軸の方向、す
なわち、投光方向をＹ軸方向にのみ調整することができ
る。なお、投光部１４から投射される光は前述のように
Ｘ軸方向に長いスリット形状の断面を有するので、Ｘ軸
方向の調整は不要である。

【００３１】図７は、投光部１４の光軸（投光方向）の
Ｙ軸方向における調整方法を示す側面図（Ｘ軸方向から
見た図）である。支持部材１８に受光部１７を固定し、
投光部１４を仮止め（矩形開口部２１に装着）してなる
光学モジュールが調整台４１の上に固定され、投光部１
４の投光方向に所定距離を隔ててミラー（反射冶具）４
２が固定されている。支持部材１８は調整台４１と平行
に固定され、ミラー４２は反射面が調整台４１と垂直
（かつＸ軸と平行）になるように固定されている。投光
部１４を含む光学モジュールとミラー４２との距離は、
図１を用いて説明したように、投光エリアＩＡと２つの
受光エリアＲＡとの重複エリア内にミラー４２の反射面
が位置するように定められる。

【００３２】調整台４１に固定された支持部材１８に対
して、投光部１４は上述のごとく、矢印で示すＹ軸方向
に所定範囲内で回動（傾動）自在である。投光部１４が
Ｙ軸方向に傾動すると、その光軸方向すなわち投光角度
がＹ軸方向に変化し、その結果、ミラー４２で反射して
光学モジュールの受光部１７に入射する光路が変化し、
受光素子１６が受光する光の強さが変化する。つまり、
図７において、投光部１４から出た光が実線で示す光路
を辿ってＹ軸方向の位置（高さ）を変えずに受光部１７
に入射したときに受光素子１６が受光する光の強さが最
も強くなる。これに対して、投光部１４から出た光が辿
る光路が破線で示すように上下にずれると、受光素子１
６が受光する光の強さが弱くなる。

【００３３】そこで、受光部１７の受光素子１６が受光
する光の強さをモニタしながら、投光部１４をＹ軸方向
に傾動する。この傾動は、投光部１４の末尾部分（図７
では左端部分）を把持する冶具とそれを上下に微動させ
るマイクロメータのような冶具を用いて行う。そして、
受光素子１６が受光する光の強さが最も強くなったとき
の投光部１４のＹ軸方向における角度を固定し、接着剤
等を用いて投光部１４と支持部材１８とを固定する。

【００３４】上記のようにして、支持部材１８に受光部
１７及び投光部１４を装着し、投光部１４の光軸のＹ軸
方向角度を微調整した光学モジュールをケース１９内に
収納すれば、限定反射型光電スイッチのヘッド部１が出
来上がる。

【００３５】つぎに、受光部１７に備えられた拡散シー
ト１５ａの働きについて説明する。前述のように、拡散
シート１５ａは受光レンズ１５を挟んで受光素子１６と
反対側、すなわち受光レンズ１５の入射面側に設けられ
ている。したがって、検出対象物の表面で反射した光
は、拡散シート１５ａを通過したのち受光レンズ１５を
通って受光素子１６に集光する。この拡散シート１５ａ
は、受光レンズ１５を通って受光素子１６に集光する光
の角度範囲、つまり、図１に破線で示した受光エリアＲ
Ａを広げる働きを有する。

【００３６】図８は、拡散シート１５ａの働きを説明す
るための図である。受光レンズ１５の後側焦点に受光素
子１６が位置し、受光素子１６の大きさが非常に小さい
と仮定する。拡散シート１５ａが無い場合は、光軸ＡＸ
に平行な光Ｌ１は受光レンズ１５によって受光素子１６
上に集光されるが、光軸ＡＸに対して大きい角度で受光
レンズ１５に入射する光Ｌ２は受光素子１６から外れた
光路をとり、受光素子１６に集光することができない。

【００３７】しかし、拡散シート１５ａがある場合は、
光軸ＡＸに対して大きい角度で受光レンズ１５に入射す
る光Ｌ２は拡散シート１５ａを通過することによって様
々な方向の光に分かれる。その中には光軸ＡＸに平行な
光Ｌ３も含まれ、この光Ｌ３は上述のように受光レンズ
１５によって受光素子１６上に集光される。したがっ
て、光軸ＡＸに対して大きい角度で受光レンズ１５に入
射する光であっても、そのうちの一部が拡散シート１５
ａ及び受光レンズ１５を通って受光素子１６に到達す
る。

【００３８】換言すれば、光軸ＡＸにほぼ平行な光しか
受光素子１６に到達しない光学系であっても、受光レン
ズ１５の前（入射面側）に拡散シート１５ａを設けるこ
とにより、受光素子１６に到達し得る光の角度範囲、つ
まり、受光エリアの角度を広げることができる。なお、
実際には、受光素子１６がある程度の大きさを有するの
で、拡散シート１５ａが無いときの受光エリアは光軸Ａ
Ｘに対してある程度の角度を有し、拡散シート１５ａを
設けることにより、この角度が大きくなる。

【００３９】上記のようにして、拡散シート１５ａの働
きによって受光エリアの角度が広がると、結果的には、
検出可能な物体までの距離の範囲（奥行き）が広がるこ
とになる。この様子を図９に基づいて説明する。

【００４０】図９において、拡散シート１５ａの働きに
よって受光素子１６に集光可能な光の角度範囲である受
光エリアがＲＡからＲＡ’へ広がったとする。実際には
もっと広がるが、説明のために拡大後の受光エリアＲ
Ａ’を狭く描いている。また、図９では上側の受光部の
みについて受光エリアＲＡ，ＲＡ’等を描いているが、
下側の受光部についても同様である。

【００４１】前述のように、投光エリアＩＡと受光エリ
アＲＡ又はＲＡ’との重複部分が検出可能範囲である。
そこで、Ｚ軸方向の線ＣＬ上に検出対象物の反射面があ
る場合を仮定すると、拡大前の受光エリアＲＡの場合
は、この検出対象物が検出可能な距離範囲はＤＴで示す
範囲である。これに対して、拡大後の受光エリアＲＡ’
の場合は、検出可能な距離範囲がＤＴ’まで広がること
になる。実際には、拡散シート１５ａの働きによって拡
大後の受光エリアＲＡ’は図示の範囲よりもっと広が
り、検出可能な距離範囲ＤＴ’はもっと広く（奥行きが
長く）なる。

【００４２】上述のように、受光レンズ１５の前に設け
た拡散シート１５ａの働きによって、受光エリア（した
がって検出可能な範囲）が広がる一方、受光素子１６に
到達する光の強さ（受光量）は、拡散シート１５ａを設
けない場合に比べて小さくなる。拡散シート１５ａによ
って透過光が拡散され、そのうちの一部が、受光レンズ
１５を通って受光素子１６に到達することになるからで
ある。

【００４３】この結果、しきい値を適切に設定すること
により、鏡面のように光を正反射する物体から反射され
た強い光については、拡散シート１５ａの働きによって
広がった受光エリアから受光素子１６に到達した光を検
出し、光を乱反射する物体から反射された弱い光につい
ては、拡散シート１５ａの働きによって広がった受光エ
リアから受光素子１６に到達した光を検出しないように
することができる。つまり、光を正反射する物体に関し
てのみ、その検出可能な範囲を広げることが可能とな
る。

【００４４】図１０及び図１１は、Ｚ軸方向の線ＣＬを
投光部１４の光軸にほぼ一致させ、この線ＣＬ上で検出
対象物を動かしたときに、受光素子１６が受光する光の
強さ（受光量）と光電スイッチから検出対象物までの距
離との関係を実測値にしたがってプロットしたグラフで
ある。図１０は光を乱反射する検出対象物の場合であ
り、図１１は光を正反射する検出対象物の場合である。
いずれも、拡散シート１５ａが無い場合とある場合とを
比較して示している。

【００４５】図１０から分かるように、光を乱反射する
検出対象物の場合は、拡散シート１５ａを設けることに
より、受光量が全体的に少しずつ減少するが、この距離
範囲においては検出性能に特に影響は無い。一方、図１
１に示す光を正反射する検出対象物の場合、拡散シート
１５ａが無いときは距離が３５（ｍｍ）より大きくなる
と受光量はゼロであるが、拡散シート１５ａが有るとき
は距離が大きくなっても受光量がゼロにはならず、所定
の受光量がある。したがって、この受光量より低いしき
い値（検出対象物の存否を判定する基準値）を設定すれ
ば、距離が大きくなっても検出対象物の存否を適切に判
定することができる。

【００４６】なお、本発明は上記の実施形態に限らず、
種々の形態で実施することができる。例えば、上記の実
施形態では、受光レンズの入射面側に設ける光拡散手段
として拡散シートを用いたが、別の実施形態として、受
光レンズの入射面をすりガラスのように加工することに
より、入射光を拡散させる拡散面を形成してもよい。こ
の場合は、拡散シートを別途設ける必要がない。

【００４７】また、上記実施形態では拡散シート１５ａ
を受光レンズ１５の光軸上に設けたが、光軸上に限らず
光軸の近傍にあればその効果を奏することができる。更
に言えば、図８を用いて説明した拡散シートの作用から
明らかなように、受光レンズ１５に入射し得る光軸に平
行な光線の領域内に拡散シート１５ａの一部が含まれて
おればよい。すなわち、受光レンズ１５の輪郭を受光レ
ンズ１５の光軸ＡＸに沿って平行移動したときに得られ
る仮想筒状体の内部に拡散シート１５ａの一部が含まれ
ておればよい。現実的には、上記の仮想筒状体と光電ス
イッチ（外装ケース）の受光面とで形成される範囲内に
拡散シート１５ａの一部が含まれておればよい。もちろ
ん、光電スイッチの受光面に拡散シートを設けてもよ
い。この場合、例えば図４に示したケース１９ａの受光
窓３２を拡散シートで形成すればよい。

【００４８】また、上記の実施形態の光電スイッチは受
光部及び投光部を有するヘッド部と、信号処理回路を内
蔵する本体部（アンプ部）とが分離しているタイプのも
のであるが、本発明はこれに限らず、ヘッド部と本体部
とが一体化された（アンプ内蔵タイプの）光電スイッチ
にも適用することができる。また、投光部１４と受光部
１７の数や位置関係が異なる種々の限定反射型光電スイ
ッチに本発明を適用することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の限定反
射型の光電スイッチによれば、受光レンズの前に透過光
を拡散させる拡散シートを設けたことにより、受光レン
ズを通って受光素子に到達し得る光の角度範囲（受光エ
リアの角度）を広げることができる。そして、しきい値
を適当に設定することにより、鏡面のような物体から正
反射される強い光の検出可能範囲のみを広げることがで
きる。つまり、限定反射型の長所を活かしながらも、光
を正反射する物体の検出可能範囲（距離範囲）を広げる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る限定反射型光電スイッ
チのヘッド部の内部構造を示す断面図である。

【図２】図１の光電スイッチのヘッド部を構成する投光
部の断面図である。

【図３】投光部が装着される支持部材の斜視図である。

【図４】図１の光電スイッチの下部ケース内に支持部材
を装着した状態を示す斜視図である。

【図５】支持部材の矩形開口部に投光部を装着する様子
を示す斜視図である。

【図６】支持部材の矩形開口部に投光部が挿入され、矩
形開口部の内壁に形成された突起部と投光部の外壁に形
成された受け部とが係合している状態を示す断面図であ
る。

【図７】投光部の光軸のＹ軸方向における調整方法を示
す側面図である。

【図８】受光部に備えられた拡散シートの働きを説明す
るための図である。

【図９】拡散シートの働きによって受光エリアの角度が
広がり、検出可能な物体までの距離の範囲が広がる様子
を示す図である。

【図１０】光を乱反射する検出対象物の場合に、受光素
子の受光量と光電スイッチから検出対象物までの距離と
の関係を示すグラフである。

【図１１】光を正反射する検出対象物の場合に、受光素
子の受光量と光電スイッチから検出対象物までの距離と
の関係を示すグラフである。

【図１２】光を乱反射する物体を従来の拡散反射型光電
スイッチで検出したときの距離と受光量との関係を示す
グラフである。

【図１３】光を正反射する物体を従来の拡散反射型光電
スイッチで検出したときの距離と受光量との関係を示す
グラフである。

【図１４】光を乱反射する物体を従来の限定反射型光電
スイッチで検出したときの距離と受光量との関係を示す
グラフである。

【図１５】光を正反射する物体を従来の限定反射型光電
スイッチで検出したときの距離と受光量との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

１ 限定反射型光電スイッチのヘッド部 １１ 光源 １２ 投光レンズ １３ ホルダ １４ 投光部 １５ 受光レンズ １５ａ 拡散シート １６ 受光素子 １７ 受光部 １８ 支持部材 １９ ケース

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投光部の光軸と受光部の光軸が所定の角度
   で交差し、前記投光部から照射された光が所定の範囲内
   にある検出対象物の表面で反射して前記受光部に入射す
   ることにより前記検出対象物が検出される限定反射型の
   光電スイッチであって、 前記受光部は、前記検出対象物の表面で反射した光を集
   光する受光レンズと、該受光レンズで集光された光を電
   気信号に変換する受光素子とを有し、 前記受光レンズの入射面側に、光を透過拡散する光拡散
   手段が設けられ、 前記光拡散手段は、前記受光レンズの輪郭を前記受光レ
   ンズの光軸に沿って平行移動したときに得られる仮想筒
   状体の内部に配置されていることを特徴とする限定反射
   型光電スイッチ。
2. 【請求項２】前記光拡散手段として、前記受光レンズの
   略光軸上又はその近傍に通過光を拡散させる拡散シート
   が設けられている請求項１記載の限定反射型光電スイッ
   チ。
3. 【請求項３】前記受光部が複数設けられていることを特
   徴とする請求項１又は２記載の限定反射型光電スイッ
   チ。
4. 【請求項４】前記投光部を挟んで両側に前記受光部が備
   えられ、両側の受光部の光軸がそれぞれ所定の角度で前
   記投光部の光軸と交差していることを特徴とする請求項
   ３記載の限定反射型光電スイッチ。
5. 【請求項５】前記投光部から断面スリット形状の光が照
   射され、該スリット形状の長手方向に前記投光部から離
   れた位置に前記受光部が備えられている請求項１から４
   のいずれか１項記載の限定反射型光電スイッチ。