JP2002279870A - 回帰反射形光電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光を透過し屈折する検出物体の安定した検出
ができない。 【解決手段】 センサ本体に、投光素子３と投光レンズ
５との間に位置する投光用光路部１０と、受光素子４と
受光レンズ６との間に位置する受光用光路部１１とを設
け、投光用光路部１０の周面部１０ａから受光素子４側
に向かって投光側スリット形成部１４を形成して、この
投光側スリット形成部１４の縁部１４ａと投光用光路部
１０の周面部１０ａとに囲まれた部分で直線部を有する
投光側スリット１２を形成し、受光用光路部１１の周面
部１１ａから投光素子３側に向かって受光側スリット形
成部１５を形成して、この受光側スリット形成部１５の
縁部１５ａと、受光用光路部１１の周面部１１ａとに囲
まれた部分で直線部を有する受光側スリット１３を形成
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、２眼式の回帰反射形光電センサ
に係り、特に、光を透過し屈曲させるＰＥＴボトル等を
検出する回帰反射形光電センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の回帰反射形光電センサの光学系と
しては、図１３に示すように、２眼式の回帰反射形光電
センサ６０とリフレクタ（回帰反射板）６１とを組み合
わせたものがある。

【０００３】そして、２眼式の回帰反射形光電センサ６
０は、図１２に示すようにホルダ５０の背面側に設けた
投光素子装着部５１に投光素子５２を、ホルダ５０の背
面側に設けた受光素子装着部５３に受光素子５４をそれ
ぞれ装着し、ホルダ５０の前面部に設けたレンズ装着部
６３に投光レンズ６４と受光レンズ６５とを一体に成形
したレンズ体５５を装着し、投光素子５２の中心を投光
レンズ６４の中心に一致させ、受光素子５４の中心を受
光レンズ６５の中心に一致させ、投光レンズ５４の前面
に、光の横波成分のみ通過させる偏光板５６を配置する
と共に、受光レンズ６５の前面に、光の縦波成分のみ通
過させる偏光板５７を配置し、透明なカバー部材５８で
覆った構成である。

【０００４】そして、図１３に示すように投光素子５２
が発する光は、投光レンズ６４により所定の投光エリア
Ｅ１を形成する投光ビーム（光線束）として出射される
と共に、この投光ビームは偏光板５６により横波成分の
みとなる。この投光ビームは、リフレクタ６１の表面の
三角錐６２に入射し反射されるが、この反射した光線束
である受光ビームにおける光は縦波成分に変わり、所定
の受光エリアＥ２を形成し、投、受光エリアＥ１、Ｅ２
の重なる部分Ｅ３の光（縦波成分）が受光側の偏光板５
７を通過して受光素子５４に達する。すなわち、回帰反
射形光電センサ６０とリフレクタ６１との間に検出物体
がなければ、投光ビームが受光素子５４に達する。

【０００５】そして、投、受光エリアＥ１、Ｅ２の重な
り部分Ｅ３に、反射率の低い検出物体が進入すると、こ
の検出物体により光路が遮られることにより受光素子５
４に入射する光量が変化（激減）して光電変換する量の
減少を検出信号として出力する。また、投、受光エリア
Ｅ１、Ｅ２の重なり部分Ｅ３に、反射率の高い検出物体
（鏡面状検出物体等）が進入すると、投光ビームの横波
が検出物体で反射され、横波の状態で受光側の偏光板５
７に達するため、受光素子５４に入射する光量が変化
（激減）して光電変換する量の減少を検出信号として出
力する。

【０００６】また、従来の回帰反射形光電センサの光学
系としては、投、受光同軸（１眼式）の回帰反射形の光
学系がある。

【０００７】この回帰反射形光電センサ７０は、図１５
に示すように、ホルダ７１の背面側に設けた受光素子装
着部７２に受光素子７３を装着すると共に、受光素子７
３の前方に縦波通過用の偏光板８０を設け、ホルダ７１
の前面部に設けたレンズ装着部７４にレンズ７５を装着
し、受光素子７３の光路上にレンズ７５を位置させ、こ
の光路上にハーフミラー７６を配置し、ホルダ７１の、
光路とは直角をなす光路上に投光素子装着部７７を設
け、この投光素子装着部７７に投光素子７８を装着と共
に、この投光素子７８の前方に横波通過用の偏光板８１
を設けた構成である。

【０００８】そして、図１６に示すように、投光素子７
８が発する光は偏光板８１により横波成分のみとなり、
ハーフミラー７６で分光されてレンズ７５により所定の
投光エリアＥ１を形成する投光ビーム（光線束）として
出射される。この投光ビームは、リフレクタ７９の三角
錐６２に入射し反射されるが、この反射した光線束であ
る受光ビームにおける光は縦波成分に変わり、所定の受
光エリアＥ２を形成し、投、受光エリアＥ１、Ｅ２の重
なる部分Ｅ３の光（縦波成分）が受光側の偏光板８０を
通過して受光素子７３に達する。

【０００９】そして、投、受光エリアＥ１、Ｅ２の重な
り部分Ｅ３に、反射率の低い検出物体が進入すると、こ
の検出物体により光路が遮られることにより受光素子７
３に入射する光量が変化（激減）して光電変換する量の
減少を検出信号として出力する。また、投、受光エリア
Ｅ１、Ｅ２の重なり部分Ｅ３に、反射率の高い検出物体
（鏡面状検出物体等）が進入すると、投光ビームの横波
が検出物体で反射され、横波の状態で受光側の偏光板８
０に達するため、受光素子７３に入射する光量が変化
（激減）して光電変換する量の減少を検出信号として出
力する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の２眼式の回帰反射形光電センサの光学系にあっ
ては、センサ本体６０の直近において、投、受光エリア
Ｅ１、Ｅ２の重なりが少なく（投、受光エリアＥ１、Ｅ
２の重なり部分、すなわち光エリアＥ３が少なく）、検
出物体を検出することができないエリア（不感帯）Ｅ４
が大きいという問題点があった。

【００１１】従来の２眼式の回帰反射形光電センサを用
いて、光を透過し屈曲させる物体（ＰＥＴボトルなど）
を検出する場合、光エリアＥ３に光を透過し屈折させる
検出物体Ｂが進入すると、図１４に示すように、検出物
体Ｂの表面で光が屈折し、本来検出に関係しない光Ｆま
でもが受光部（受光レンズ６５及び受光素子５４）に入
り、リフレクタ６１から受光部に帰ってくる光が、検出
物体Ｂが無い状態よりある状態の方が増えることがある
ので、検出物体Ｂを安定検出することができないという
問題点があった。

【００１２】上記した問題点は、図１５に示す投受光同
軸（１眼式）の回帰反射形の光学系にて改善できる。す
なわち、検出物体Ｂがエリア部分に進入すると、図１７
に示すように、検出物体Ｂの表面で光が屈折し、受光部
（レンズ７５及び受光素子７３）に入らないようにな
る。

【００１３】しかし、この光学系においては、ハーフミ
ラー７６を使用していて、部品点数が増えるため、部品
バラツキや組立バラツキの発生率が高くなるし、また、
部材費、組立て工数が上がり、コストアップになるとい
うという問題点があった。

【００１４】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その目的とするところは、光を透過し
屈折させる検出物体でも安定した検出が可能であり、偏
光板なしで表面反射の影響を抑えることができるし、部
品点数が削減できて、組立バラツキ・部品バラツキの影
響を軽減することができ、コストダウンを図ることがで
きるばかりか、従来と同じ投光パワー（偏光板を用いな
いため、発光素子の発光そのままで減衰しない状態での
発光力）で検出距離の長距離化を実現することができる
回帰反射形光電センサを提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る回帰反射形光電センサは、投光素子
から出た光を投光レンズにより出射して所定の投光エリ
アを形成し、この投光エリアの光をリフレクタにより反
射して形成される反射光で所定の受光エリアを形成し、
投光エリアと受光エリアとが重なる光エリア部分の回帰
光を受光レンズを通して受光素子で受光する回帰反射形
の光学系に使用する２眼式の回帰反射形光電センサであ
って、投光素子を投光レンズの光軸に対して受光素子側
に偏芯させると共に、記投光素子の発光面に対向する位
置に、投光素子の受光素子側を開口し且つ受光素子側と
は反対側を隠す投光側スリットを配置し、受光素子の受
光面に対向する位置に、受光素子の投光素子側を開口し
且つ投光素子側とは反対側を遮光する受光側スリットを
配置するようにしたものである。

【００１６】そして、受光側スリットが、受光素子の中
心より投光素子側に多く遮光していることが好ましい。

【００１７】かかる構成により、投光素子を投光レンズ
に対して受光素子側に偏位させることにより、投光素子
より出た光は、投光レンズの光軸（中心）を通る水平線
上より受光素子側とは反対側に投光エリアを形成するこ
とができる。

【００１８】なお、投光素子としては、ＬＥＤ、ＬＤ
（レーザダイオード）などが該当し、受光素子として
は、フォト・ダイオード（以下ＰＤ）、ＰＤ内蔵のフォ
ト・ＩＣ、フォト・トランジスタ（以下ＰＴ）が該当す
る。また、スリットとは光を遮光するものである。

【００１９】そして、投光側スリットによって、上記し
た投光エリアのうち、リフレクタのサイズに入っていな
い無効光を除去することができる。

【００２０】また、受光側スリットは、無効光が回り込
んでくるのを防ぐことができる。このような光学配置に
おいて、投光エリアと受光エリアとが重なる光エリア部
分に、光を透過し且つ屈折させる検出物体( ＰＥＴボト
ル等）が進入すると、この検出物体のレンズ効果によっ
て、この検出物体の表面で光が屈折して、反射光の光線
束が受光側に達するが、すなわち、光線束が検出物体に
よって回り込んでくるが受光素子に入射されることはな
い。

【００２１】このような光学配置にすると、投光エリア
と受光エリアとの重なり多いため、光を透過し屈折させ
る検出物体も安定検出できるようになる。

【００２２】また、投光エリア及び受光エリアを狭める
ことができて、微小な検出物体も検出することができ
る。

【００２３】また、偏光板、ハーフミラーが不必要にな
って部品点数が削減できるし、部品点数が少ない分、組
立バラツキ・部品バラツキの影響を軽減することがで
き、また、この部品点数、組立て工数削減によりコスト
ダウンを図ることができる。

【００２４】また、偏光板をなくすことにより、従来と
同じ投光パワー（発光素子の発光そのままで減衰しない
状態での発光力）で検出距離の長距離化を実現すること
ができる。

【００２５】また、本発明に係る回帰反射形光電センサ
は、上記した本発明に係る回帰反射形光電センサにおい
て、センサ本体に、投光素子と投光レンズとの間に位置
する投光用光路部と、受光素子と受光レンズとの間に位
置する受光用光路部とを設け、投光用光路部の周面部か
ら受光素子側に向かって投光側スリット形成部を形成し
て、この投光側スリット形成部の縁部と投光用光路部の
周面部とに囲まれた部分で直線部を有する投光側スリッ
トを形成し、受光用光路部の周面部から投光素子側に向
かって受光側スリット形成部を形成して、この受光側ス
リット形成部の縁部と、受光用光路部の周面部とに囲ま
れた部分で直線部を有する受光側スリットを形成するよ
うにした。

【００２６】そして、投光側スリットの直線部の投光素
子側とは反対側にＣ面を形成し、受光側スリットの直線
部の受光素子側にＣ面を形成するようにしてもよい。

【００２７】なお、投光用光路部とは投光素子と投光レ
ンズとの間にあって、投光素子の発する光を投光レンズ
に導く空間であり、受光用光路部と受光素子と受光レン
ズとの間にあって、受光レンズを通過した光を受光素子
に導く空間である。また、投光側スリット形成部の縁部
とは投光側スリットがほぼ半円形状の場合における直線
部が該当し、周部とは投光側スリットがほぼ半円形状の
場合における円弧面が該当する。また、受光側スリット
形成部の縁部とは受光側スリットがほぼ半円形状の場合
における直線部が該当し、周部とは受光側スリットがほ
ぼ半円形状の場合における円弧面が該当する。

【００２８】かかる構成により、センサ本体に、このセ
ンサ本体と一体に投光側スリット受光側スリットを設け
ることができる。

【００２９】そして、投光側スリットの直線部に、投光
素子とは反対側にＣ面を形成することにより、投光側ス
リットのエッジ位置の精度を保つことができる。また、
受光側スリットにより遮光部は検出性能に大きく影響す
るので、受光側スリットの直線部の受光素子側にＣ面を
形成することにより、受光側スリットのエッジ位置の精
度を保つことができる。

【００３０】また、本発明に係る回帰反射形光電センサ
は、上記した本発明に係る回帰反射形光電センサにおい
て、投光側スリット及び受光側スリットをセンサ本体と
は別部材で形成するようにした。

【００３１】そして、投光素子に投光側キャップを被せ
て、この投光側キャップの投光素子の発光面に対向する
部位に投光側スリットを形成し、受光素子に導電性の受
光側キャップを被せて、この受光側キャップの受光素子
の受光面に対向する部位に受光側スリットを形成すると
共に、受光側キャップを接地するようにしてもよい。

【００３２】かかる構成により、投光側スリット及び受
光側スリットがセンサ本体とは別部材になって、投光側
スリット及び受光側スリットの製作が容易になる。ま
た、受光側キャップを接地することができて、プリント
基板の回路部からの電気的ノイズを除き、高い耐ノイズ
性能を有するものになる。

【００３３】また、本発明に係る回帰反射形光電センサ
は、上記した本発明に係る回帰反射形光電センサにおい
て、投光側スリット及び受光側スリットのそれぞれの開
口度を可変にした。

【００３４】そして、センサ本体に、投光素子と投光レ
ンズとの間に位置する投光用光路部と、受光素子と受光
レンズとの間に位置する受光用光路部とを設け、センサ
本体に、投光側スリット形成部材を投光用光路部内に受
光素子側方向に往復動可能に設けて、投光側スリット形
成部材の縁部と投光用光路部の周面部とに囲まれた部分
で直線部を有する投光側スリットを形成し、センサ本体
に、受光側スリット形成部材を受光用光路部内に投光素
子側方向に往復動可能に設けて、受光側スリット形成部
材の縁部と受光用光路部の周面部とに囲まれた部分で直
線部を有する受光側スリットを形成し、センサ本体に、
投光側スリット形成部材及び受光側スリット形成部材の
それぞれの移動を調整する移動調整手段を設けるように
してもよい。

【００３５】そして、投光側スリットの直線部の投光素
子側とは反対側にＣ面を形成し、受光側スリットの直線
部の受光素子側にＣ面を形成するようにしてもよい。

【００３６】かかる構成により、移動調整手段により投
光側スリット形成部材及び受光側スリット形成部材を移
動調整することによって、投光側スリット及び受光側ス
リットのそれぞれの開口度を可変することができて、遮
光する量をリフレクタ設定距離によって変化させること
により、より精度の高い検出能力を得ることができる。

【００３７】そして、投光側スリットの直線部に、投光
素子とは反対側にＣ面を形成することにより、投光側ス
リットのエッジ位置の精度を保つことができる。また、
受光側スリットにより遮光部は検出性能に大きく影響す
るので、受光側スリットの直線部の受光素子側にＣ面を
形成することにより、受光側スリットのエッジ位置の精
度を保つことができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３９】（実施の形態１）本発明に係る光電センサ
の実施の形態１を図１乃至図６に示す。

【００４０】図１は本発明に係る回帰反射形光電センサ
（実施の形態１）の断面図、図２は同回帰反射形光電セ
ンサを用いた光学系の構成説明図、図３は同回帰反射形
光電センサにおける投光側スリットの正面図、図４は同
回帰反射形光電センサにおける受光側スリットの正面
図、図５は同回帰反射形光電センサの実施例の説明図、
図６は同回帰反射形光電センサを用いた光学系に、光を
透過し且つ屈折させる検出物体が侵入した場合の回帰光
の進行状態の説明図である。

【００４１】本発明に係る回帰反射形光電センサは２眼
式の回帰反射形光電センサである。そして、本発明に係
る回帰反射形光電センサの光学系は、２眼式の回帰反射
形光電センサＡとリフレクタ１とを備えている。

【００４２】本発明に係る回帰反射形光電センサＡは、
図１に示すように、センサ本体であるホルダ２と、この
ホルダ２に保持された投光素子３、受光素子４、投光レ
ンズ５及び受光レンズ６を備えている。

【００４３】ホルダ２の前面部２ａにはレンズ装着部７
が形成してあり、また、ホルダ２の背面側には、投光素
子装着部８と、受光素子装着部９とが形成してあり、投
光素子装着部８とレンズ装着部７との間には投光用光路
部１０が、受光素子装着部９とレンズ装着部７との間に
は受光用光路部１１がそれぞれ設けてある。そして、投
光用光路部１０には投光側スリット１２が、受光用光路
部１１には受光側スリット１３がそれぞれ設けてある。

【００４４】投光側スリット１２は、図１及び図３に示
すように投光用光路部１０の周面部１０ａから投光用光
路部１０の中心側（受光素子４側）に向かって形成され
た投光側スリット形成部１４の直線状の縁部１４ａと、
投光用光路部１０の周面部１０ａとに囲まれたほぼ半円
形状である。そして、投光側スリット１２の直線部、す
なわち、投光側スリット形成部１４の直線状の縁部１４
ａには、投光素子装着部８とは反対側にＣ面１６を形成
してエッジ部にしてあり、投光側スリット１２のエッジ
位置の精度を保つようにしてある。

【００４５】また、受光側スリット１３は、図１及び図
４に示すように受光用光路部１１の周面部１１ａから受
光用光路部１１の中心側（投光素子３側）に向かって形
成された受光側スリット形成部１５の直線状の縁部１５
ａと、受光用光路部１１の周面部１１ａとに囲まれたほ
ぼ半円形状である。そして、受光側スリット形成部１５
の直線状の縁部１５ａには、その受光素子装着部９側に
Ｃ面１７を形成してエッジ部にしてある。そして、レン
ズ装着部７には、投光レンズ５と受光レンズ６とを一体
に成形したレンズ体１８が装着してあり、投光レンズ５
は投光用光路部１０の前方に、受光レンズ６は受光用光
路部１１の前方にそれぞれ位置している。また、投光素
子装着部８には投光素子３が、受光素子装着部９には受
光素子４がそれぞれ装着してある。

【００４６】この場合、投光素子３としては、ＬＥＤ、
ＬＤ（レーザーダイオード）等が用いられる。そして、
投光素子３は、その中心ロが、投光レンズ５の中心イよ
り受光素子４側（図１において上側）になるように配置
してある。

【００４７】図５に、受光素子４にフォト・ＩＣを使用
した回帰反射形光電センサＡの実施例を示す。この実施
例では、投光素子３の中心ロは投光レンズ５の中心イよ
り偏心量ｔ１として受光素子４側（図５において上側）
に約０．８ｍｍの距離が設定してある。

【００４８】このようにすることで、図２に示すよう
に、投光レンズ５の中心イを通る水平線イ´上より下向
きに投光エリアＥ１を設定することができるし、これに
より、リフレクタ１から反射する光が、受光側スリット
１３にすべて阻まれることがなくなる。なお、投光素子
３の位置決めは、投光素子装着部８の周面にリブ（図示
せず）を立て圧入によって行われ、その精度が保たれる
ものである。

【００４９】上記した投光素子３の配置により、投光レ
ンズ５の中心イを通る水平線イ´上より下向きに設けた
投光エリアＥ１のうち、リフレクタ１のサイズに入って
いない光（無効光）を、投光素子３の下側半分を隠す投
光側スリット１２によって除去することができる。な
お、投光側スリット１２による遮光範囲は、リフレクタ
１の設置距離Ｌによって多少異なる。

【００５０】投光側スリット１２による遮光部は検出性
能に大きく影響するので、この際、投光側スリット１２
の直線部に、その投光素子３と反対側にＣ面１６を設け
てエッジ部１２ａにすることにより、投光側スリット１
２のエッジ位置の精度を保つことができる。図５に示す
回帰反射形光電センサＡの実施例の場合には、投光側ス
リット１２の直線部（エッジ部１２ａ）は、投光素子３
の中心ロより偏心量ｔ２として受光素子４側とは反対側
（図５において下方）に約０．２ｍｍ設定してある。そ
して、投光側スリット１２の位置は、可能な限り投光素
子３側近づけてある。

【００５１】また、受光素子４としては、フォト・ダイ
オード（以下ＰＤ）を使用しているが、ＰＤ内蔵のフォ
ト・ＩＣ、フォト・トランジスタ（以下ＰＴ）でも可能
である。そして、受光素子４は受光レンズ６の中心ハよ
り投光素子３側とは反対側（図２において上側）に配置
してある。この配置位置は、リフレクタ１から反射して
くる光を効率良く受光できる位置である。そして、受光
素子４は、その位置を視覚装置で確認し実装精度に問題
あるものは再実装することで、その精度を保つようにし
てある。

【００５２】受光側スリット１３は、図６で示すよう
な、無効な光ａが光を透過し屈折する検出物体Ｂによっ
て回り込んでくるのを防ぐもので、受光レンズ６側から
見た場合、ほぼ受光部（受光素子４）の半分以上を隠す
ことにより効果が得られる。そして、受光側スリット１
３の位置については、可能な限り受光素子６側近づけて
ある。なお、受光側スリット１３による遮光範囲はリフ
レクタ１の設置距離Ｌによって多少異なる。

【００５３】また、受光側スリット１３により遮光部は
検出性能に大きく影響するので、この際、受光側スリッ
ト１３の直線部の受光素子６側にＣ面１７を設けてエッ
ジ部１３ａにすることにより受光側スリット１３のエッ
ジ位置の精度が保たれている。

【００５４】このように、受光素子６側にＣ面１７を設
けるのは、リフレクタ１から反射してくる光を効率的に
受光するためである。図５に示す回帰反射形光電センサ
Ａの実施例の場合には、受光側スリット１３の直線部、
すなわちエッジ部１３ａは、受光素子４の中心ニより偏
心量ｔ３として投光素子３側（図５において下方）に約
０．４５ｍｍ設定してある。

【００５５】そして、図５に示す回帰反射形光電センサ
Ａの実施例の場合には、その基板係止用突起部２Ａをプ
リント基板４０の位置決め用の係止孔部４０Ａに係脱可
能に係止することで、このプリント基板４０に搭載され
る。この場合、投光素子３及び受光素子４は、それぞれ
にプリント基板４０の回路部（図示せず）に接続され
る。

【００５６】次に、上記のように構成された回帰反射形
光電センサＡにおける光学系の作動について説明する。

【００５７】図１に示すように、投光素子３が、その中
心ロが投光レンズ５の中心イより受光素子４側（図１に
おいて上方）になるように配置してある（図５に示す回
帰反射形光電センサＡの実施例の場合には、投光素子３
の中心ロは投光レンズ５の中心イより偏心量ｔ１として
上方に約０．８ｍｍずらしてある。）ことにより、図２
に示すように、投光素子３より出た光は、投光レンズ５
の中心イを通る水平線イ´上より下向きに走り投光エリ
アＥ１を形成する。

【００５８】この場合、投光素子３の下側半分を隠す投
光側スリット１２によって、投光エリアＥ１のうち、リ
フレクタ１のサイズに入っていない無効光が除去され
る。

【００５９】リフレクタ１により反射された反射光は受
光側スリット１３により、図２に示すように受光エリア
Ｅ２を形成する。

【００６０】そして、図６に示すように、投、受光エリ
アＥ１、Ｅ２の重なり部分Ｅ３に、光を透過し且つ屈折
させる検出物体( ＰＥＴボトル等）Ｂが進入すると、検
出物体Ｂのレンズ効果によって、この検出物体Ｂの表面
で光が屈折して、反射光の光線束ａが受光レンズ６の端
側に入射して屈折されて受光素子４側に直進するが、す
なわち、光線束ａが検出物体Ｂによって回り込んでくる
が、この無効な光（光線束ａ）は受光素子４に入射され
ることはない。

【００６１】このような光学配置にすると、投光エリア
Ｅ１と受光エリアＥ２との重なりが多いため、透過率の
高い検出物体も安定検出できるようになる。また、投光
エリアＥ１と受光エリアＥ２を狭めることができて、微
小な検出物体も検出することができる。

【００６２】また、本発明の実施の形態１では、偏光
板、ハーフミラーが不必要になって部品点数が削減でき
るし、また、部品点数が少ない分、組立バラツキ・部品
バラツキの影響を軽減することができる。また、この部
品点数、組立て工数削減によりコストダウンを図ること
ができる。

【００６３】また、偏光板を無くすことで、従来と同じ
投光パワー（発光素子３の発光そのままで減衰しない状
態での発光力）で検出距離の長距離化を実現することが
できる。また、投光レンズ５と受光レンズ６とのピッチ
Ｐを狭めることにより、センサ直近での不感帯を無くす
ことができる。

【００６４】（実施の形態２）本発明に係る回帰反射形
光電センサＡの実施の形態２を図７に示す。

【００６５】本発明に係る回帰反射形光電センサＡの実
施の形態２は、上記した本発明の実施の形態１における
投、受光側スリット形成部１４、１５による投、受光側
スリット１２、１３の形成に代えて、投光側スリット１
２を形成した投光側キャップ２０を投光素子３に被せ
て、この投光側キャップ２０を被せた投光素子３を投光
素子装着部８に装着すると共に、受光側スリット１３を
形成した受光側キャップ２１を受光素子４に被せて、こ
の受光側キャップ２１を被せた受光素子４を受光素子装
着部９に装着するようにしたものであり、他の構成は、
上記した本発明の実施の形態１のものと同じであるため
に、同じ符号を付して説明を省略する。

【００６６】すなわち、投光側キャップ２０は、筒状部
２２と、この筒状部２２の先端側を閉塞する端面部２３
とを有していて、筒状部２２の後端側は開放されてい
る。そして、投光側キャップ２０の投光素子３の発光面
に対向する部位である端面部２３に投光側スリット１２
が形成してある。

【００６７】この投光側スリット１２は、投光素子３の
中心ロを通る水平線より受光素子４側（図７において上
方）に位置するようにしてあり、この投光側スリット１
２の直線部、すなわちエッジ部１２ａは、投光素子３の
中心ロよりわずかに受光素子４側とは反対側（図７にお
いて下方）にずらしてある。

【００６８】そして、投光側キャップ２０を投光素子３
に被せた状態で、この投光側キャップ２０を投光素子装
着部８に圧入することで、投光素子３が投光素子装着部
８に装着してある。この場合、投光側スリット１２の位
置は、可能な限り投光素子３側近づけてある。

【００６９】また、受光側キャップ２１は金属製であっ
て導電性を有している。この受光側キャップ２１は、筒
状部２４と、この筒状部２４の先端側を閉塞する端面部
２５とを有していて、筒状部２４の後端側は開放されて
いる。そして、受光側キャップ２１の受光素子４の受光
面に対向する部位である端面部２５に受光側スリット１
３が形成してあるし、また、筒状部２４の後端側には接
地するためにリード部２６が設けてある。

【００７０】この受光側スリット１３は、受光素子４の
中心ニを通る水平線より投光素子３側とは反対側（図７
において下方）に設けてあり、無効な光が光を透過し屈
曲させる検出物体等によって回り込んでくるのを防ぐも
のである。

【００７１】そして、受光側キャップ２１を受光素子４
に被せた状態で、この受光側キャップ２１を受光素子装
着部９に圧入することで、受光素子４が受光素子装着部
９に装着してある。この場合、受光側スリット１３の位
置は、可能な限り受光素子４側近づけてある。

【００７２】そして、受光側キャップ２１を、そのリー
ド部２６を用いて接地することにより、プリント基板４
０の回路部からの電気的ノイズを除き、高い耐ノイズ性
能を有するものになる。

【００７３】本発明に係る回帰反射形光電センサ（実施
の形態２）Ａにおける光学系の作動は、本発明に係る回
帰反射形光電センサ（実施の形態１）Ａにおける光学系
の作動と同じであるために、説明を省略する。

【００７４】（実施の形態３）本発明に係る回帰反射形
光電センサの実施の形態３を図８乃至図１１に示す。

【００７５】本発明に係る回帰反射形光電センサＡは、
投、受光側スリット１２、１３の開口度を可変にして、
遮光する量をリフレクタ設定距離により変化させるよう
にしたものである。これにより、より精度の高い検出能
力を有することになる。

【００７６】すなわち、ホルダ２の一端部（下面部）２
ｂには凹部３０が形成してあり、この凹部３０の底面部
にはばね収容孔部３１が設けてあり、このばね収容孔部
３１の入口側には雌ねじ部３２が形成してある。そし
て、ばね収容孔部３１の底側から投光用光路部１０の周
面部１０ａにかけてスリット形成部材摺動孔部３３が形
成してある。

【００７７】そして、スリット形成部材摺動孔部３３に
は、板状の投光側スリット形成部材３４が摺動可能に挿
入してあり、この投光側スリット形成部材３４の基端部
には先端にばね受け部３６を有する軸３５が取付けてあ
り、このばね受け部３６がばね収容孔部３１に挿入して
あって、このばね収容孔部３１に収容されたばね３７が
ばね受け部３６に接していて、このばね３７のばね力に
より投光側スリット形成部材３４はばね収容孔部３１側
に引き寄せられている。

【００７８】したがって、投光側スリット形成部材３４
が投光用光路部１０内に突入した状態になっており、こ
の投光側スリット形成部材３４の直線状の縁部３４ａと
投光用光路部１０の周面部１０ａとで投光側スリット１
２が形成してある。そして、投光側スリット形成部材３
４の直線状の縁部３４ａには投光素子装着部８とは反対
側にＣ面３９が形成してあり、投光側スリット１２のエ
ッジ位置の精度を保つようにしてある。

【００７９】そして、ばね収容孔部３１の雌ねじ部３２
には調整用ねじ３８が螺合してあり、この調整用ねじ３
８の端部がばね受け部３６に接していて、この調整用ね
じ３８をねじ込むことにより、ばね３７に坑して投光側
スリット形成部材３４を投光用光路部１０側に押し出し
て投光側スリット１２の開口度を可変にすることができ
る。そして、雌ねじ部３２と調整用ねじ３８とばね３７
とで移動調整手段を構成している。

【００８０】また、ホルダ２の他端部（上面部）２ｃに
はばね収容孔部４１が設けてあり、このばね収容孔部４
１の入口側には雌ねじ部４２が形成してある。そして、
ばね収容孔部４１の底側から受光用光路部１１の周面部
１１ａにかけてスリット形成部材摺動孔部４３が形成し
てある。

【００８１】そして、スリット形成部材摺動孔部４３に
は、板状の受光側スリット形成部材４４が摺動可能に挿
入してあり、この受光側スリット形成部材４４の基端部
には、先端にばね受け部４６を有する軸４５が取付けて
あり、このばね受け部４６がばね収容孔部４１に挿入し
てあって、このばね収容孔部４１に収容されたばね４７
がばね受け部４６に接していて、このばね４７のばね力
により受光側スリット形成部材４４はばね収容孔部４１
側に引き寄せられている。

【００８２】したがって、受光側スリット形成部材４４
が受光用光路部１１内に突入した状態になっており、こ
の受光側スリット形成部材４４の直線状の縁部４４ａと
受光用光路部１１の周面部１１ａとで受光側スリット１
３が形成してある。そして、受光側スリット形成部材４
４の直線状の縁部４４ａには受光素子装着部９とは反対
側にＣ面４９が形成してある。

【００８３】そして、ばね収容孔部４１の雌ねじ部４２
には調整用ねじ４８が螺合してあり、この調整用ねじ４
８の端部がばね受け部４６に接していて、この調整用ね
じ４８をねじ込むことにより、ばね４７に坑して受光側
スリット形成部材４４を受光用光路部１１側に押し出し
て受光側スリット１３の開口度を可変にすることができ
る。そして、雌ねじ部４２と調整用ねじ４８とばね４７
とで移動調整手段を構成している。

【００８４】そして、他の構成は、上記した本発明の実
施の形態１のものと同じであるために、同じ符号を付し
て説明を省略する。

【００８５】そして、調整用ねじ３８を回転してねじ送
りし、ばね３７に坑して投光側スリット形成部材３４を
投光用光路部１０側に押し出して投光側スリット１２の
開口度を調整し、投光素子３の下半分を投光側スリット
形成部材３４で覆い、検出に関係しない光量がカットで
きるようにする。

【００８６】また、調整用ねじ４８を回転してねじ送り
し、ばね４７に坑して受光側スリット形成部材４４を受
光用光路部１１側に押し出して受光側スリット１３の開
口度を調整して、受光素子３を受光側スリット形成部材
４４で上側から隠す（正面からは受光素子がほとんど見
えない）状態にする。

【００８７】この状態では、図９に示すように投光側ス
リット１２及び受光側スリット１３の遮光する量に合わ
せてリフレクタ設定距離Ｌ１を設定する。

【００８８】そして、再び、上記した場合と同様に、調
整用ねじ３８及び調整用ねじ４８を回転してねじ送りし
て、図１０に示すように投光側スリット１２及び受光側
スリット１３のそれぞれの開口度を変えて、図１１に示
すように遮光する量に合わせてリフレクタ設定距離Ｌ２
を変化させる。

【００８９】上記した本発明の実施の形態３では、移動
調整手段により投光側スリット形成部材３４及び受光側
スリット形成部材４４を移動調整することによって、投
光側スリット１２及び受光側スリット１３のそれぞれの
開口度を可変することができて、遮光する量をリフレク
タ設定距離によって変化させることにより、より精度の
高い検出能力を得ることができる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る回帰
反射形光電センサによれば、投光素子を投光レンズに対
して受光素子側に偏位させることにより、投光素子より
出た光は、投光レンズの光軸（中心）を通る水平線上よ
り受光素子側とは反対側に投光エリアを形成することが
できる。そして、投光側スリットによって、上記した投
光エリアのうち、リフレクタのサイズに入っていない無
効光を除去することができる。

【００９１】また、受光側スリットは、無効光が回り込
んでくるのを防ぐことができる。このような光学配置に
おいて、投光エリアと受光エリアとが重なる光エリア部
分に、光を透過し且つ屈折させる検出物体( ＰＥＴボト
ル等）が進入すると、この検出物体のレンズ効果によっ
て、この検出物体の表面で光が屈折して、反射光の光線
束が受光側に達するが、すなわち、光線束が検出物体に
よって回り込んでくるが受光素子に入射されることはな
い。

【００９２】このような光学配置にすると、投光エリア
と受光エリアとの重なり多いため、光を透過し屈折させ
る検出物体も安定検出できるようになる。また、投光エ
リア及び受光エリアを狭めることができて、微小な検出
物体も検出することができる。

【００９３】また、偏光板、ハーフミラーが不必要にな
って部品点数が削減できるし、部品点数が少ない分、組
立バラツキ・部品バラツキの影響を軽減することがで
き、また、この部品点数、組立て工数削減によりコスト
ダウンを図ることができる。

【００９４】また、偏光板をなくすことにより、従来と
同じ投光パワー（発光素子の発光そのままで減衰しない
状態での発光力）で検出距離の長距離化を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回帰反射形光電センサ（実施の形
態１）の断面図である。

【図２】同回帰反射形光電センサを用いた光学系の構成
説明図である。

【図３】同回帰反射形光電センサにおける投光側スリッ
トの正面図である。

【図４】同回帰反射形光電センサにおける受光側スリッ
トの正面図である。

【図５】同回帰反射形光電センサの実施例の説明図であ
る。

【図６】同回帰反射形光電センサを用いた光学系に、光
を透過し且つ屈折させる検出物体が侵入した場合の回帰
光の進行状態の説明図である。

【図７】本発明に係る回帰反射形光電センサ（実施の形
態２）の断面図である。

【図８】本発明に係る回帰反射形光電センサ（実施の形
態３）の断面図である。

【図９】同回帰反射形光電センサを用いた光学系の構成
説明図である。

【図１０】同回帰反射形光電センサにおいて投光側スリ
ット及び受光側スリットのそれぞれの開口度を変えた場
合の構成説明図である。

【図１１】同回帰反射形光電センサを用いた光学系の構
成説明図である。

【図１２】従来の２眼式の回帰反射形光電センサの断面
図である。

【図１３】同回帰反射形光電センサを用いた光学系の構
成説明図である。

【図１４】同回帰反射形光電センサを用いた光学系に、
光を透過し且つ屈折させる検出物体が侵入した場合の回
帰光の進行状態の説明図である。

【図１５】従来の１眼式の回帰反射形光電センサの断面
図である。

【図１６】同回帰反射形光電センサを用いた光学系の構
成説明図である。

【図１７】同回帰反射形光電センサを用いた光学系に、
光を透過し且つ屈折させる検出物体が侵入した場合の回
帰光の進行状態の説明図である。

【符号の説明】

Ａ ２眼式の回帰反射形光電センサ Ｂ 検出物体（ＰＥＴボトル等） Ｅ１ 投光エリア Ｅ２ 受光エリア Ｅ３ 投、受光エリアＥ１、Ｅ２の重なり部分 １ リフレクタ ２ ホルダ（センサ本体） ２Ａ 基板係止用突起部 ３ 投光素子 ４ 受光素子 ５ 投光レンズ ６ 受光レンズ ７ レンズ装着部 ８ 投光素子装着部 ９ 受光素子装着部 １０ 投光用光路部 １０ａ 周面部 １１ 受光用光路部 １１ａ 周面部 １２ 投光側スリット １２ａ エッジ部 １３ 受光側スリット １３ａ エッジ部 １４ 投光側スリット形成部 １４ａ 直線状の縁部（直線部） １５ 受光側スリット形成部 １６ Ｃ面 １７ Ｃ面 １８ レンズ体 ２０ 投光側キャップ ２１ 受光側キャップ ２２ 筒状部 ２３ 端面部（投光素子の発光面に対向する部位） ２４ 筒状部 ２５ 端面部（受光素子の受光面に対向する部位） ２６ リード部 ３０ 凹部 ３１ ばね収容孔部 ３２ 雌ねじ部 ３３ スリット形成部材摺動孔部 ３４ 投光側スリット形成部材 ３５ 軸３６ ばね受け部 ３７ ばね（移動調整手段） ３８ 調整用ねじ（移動調整手段） ３９ Ｃ面 ４０ プリント基板 ４０Ａ 位置決め用の係止孔部 ４１ ばね収容孔部 ４２ 雌ねじ部 ４３ スリット形成部材摺動孔部 ４４ 受光側スリット形成部材 ４５ 軸 ４６ ばね受け部 ４７ ばね（移動調整手段） ４８ 調整用ねじ（移動調整手段） ４９ Ｃ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢内 宏和 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 5G055 AA01 AB03 AC02 AD12 AD26 AD30 AD39 AE21 AG21

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光素子から出た光を投光レンズにより
   出射して所定の投光エリアを形成し、この投光エリアの
   光をリフレクタにより反射して形成される反射光で所定
   の受光エリアを形成し、前記投光エリアと前記受光エリ
   アとが重なる光エリア部分の回帰光を受光レンズを通し
   て受光素子で受光する回帰反射形の光学系に使用する２
   眼式の回帰反射形光電センサであって、 前記投光素子を前記投光レンズの光軸に対して前記受光
   素子側に偏心させると共に、前記投光素子の発光面に対
   向する位置に、前記投光素子の前記受光素子側を開口し
   且つ前記受光素子側とは反対側を隠す投光側スリットを
   配置し、 前記受光素子の受光面に対向する位置に、前記受光素子
   の前記投光素子側を開口し且つ前記投光素子側とは反対
   側を遮光する受光側スリットを配置するようにしたこと
   を特徴とする回帰反射形光電センサ。
2. 【請求項２】 前記受光側スリットが、前記受光素子の
   中心より前記投光素子側に多く遮光している請求項１に
   記載の回帰反射形光電センサ。
3. 【請求項３】 センサ本体に、前記投光素子と前記投光
   レンズとの間に位置する投光用光路部と、前記受光素子
   と前記受光レンズとの間に位置する受光用光路部とを設
   け、 前記投光用光路部の周面部から前記受光素子側に向かっ
   て投光側スリット形成部を形成して、この投光側スリッ
   ト形成部の縁部と前記投光用光路部の前記周面部とに囲
   まれた部分で直線部を有する前記投光側スリットを形成
   し、 前記受光用光路部の周面部から前記投光素子側に向かっ
   て受光側スリット形成部を形成して、この受光側スリッ
   ト形成部の縁部と前記受光用光路部の前記周面部とに囲
   まれた部分で直線部を有する前記受光側スリットを形成
   するようにした請求項１に記載の回帰反射形光電セン
   サ。
4. 【請求項４】 前記投光側スリット及び前記受光側スリ
   ットを前記センサ本体とは別部材で形成するようにした
   請求項１に記載の回帰反射形光電センサ。
5. 【請求項５】 前記投光素子に投光側キャップを被せ
   て、この投光側キャップの前記投光素子の発光面に対向
   する部位に前記投光側スリットを形成し、前記受光素子
   に導電性の受光側キャップを被せて、この受光側キャッ
   プの前記受光素子の受光面に対向する部位に前記受光側
   スリットを形成すると共に、前記受光側キャップを接地
   するようにした請求項４に記載の回帰反射形光電セン
   サ。
6. 【請求項６】 前記投光側スリット及び前記受光側スリ
   ットのそれぞれの開口度を可変にした請求項１又は請求
   項３に記載の回帰反射形光電センサ。
7. 【請求項７】 センサ本体に、前記投光素子と前記投光
   レンズとの間に位置する投光用光路部と、前記受光素子
   と前記受光レンズとの間に位置する受光用光路部とを設
   け、 前記センサ本体に、投光側スリット形成部材を前記投光
   用光路部内に前記受光素子側方向に往復動可能に設け
   て、前記投光側スリット形成部材の縁部と前記投光用光
   路部の前記周面部とに囲まれた部分で直線部を有する前
   記投光側スリットを形成し、 前記センサ本体に、受光側スリット形成部材を前記受光
   用光路部内に前記投光素子側方向に往復動可能に設け
   て、前記受光側スリット形成部材の縁部と前記受光用光
   路部の前記周面部とに囲まれた部分で直線部を有する前
   記受光側スリットを形成し、 前記センサ本体に、前記投光側スリット形成部材及び前
   記受光側スリット形成部材のそれぞれの移動を調整する
   移動調整手段を設けるようにした請求項６に記載の回帰
   反射形光電センサ。
8. 【請求項８】 前記投光側スリットの前記直線部の前記
   投光素子側とは反対側にＣ面を形成し、前記受光側スリ
   ットの前記直線部の前記受光素子側にＣ面を形成するよ
   うにした請求項３又は請求項７に記載の回帰反射形光電
   センサ。