JP2015115182A - Photoelectric switch and object detection system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、円偏光フィルタを用いたポラライズドリフレクタ型の光電スイッチ、および当該光電スイッチを用いた物体検知システムに関するものである。 The present invention relates to a polarized reflector type photoelectric switch using a circular polarization filter, and an object detection system using the photoelectric switch.
従来より、工場の生産ライン上を流れる製品などを検知するために、ポラライズドリフレクタ型の光電スイッチが用いられている。以下、本願明細書において単に「光電スイッチ」と記載した場合、ポラライズドリフレクタ型の光電スイッチを指すものとする。 Conventionally, a polarized reflector type photoelectric switch has been used to detect a product flowing on a production line of a factory. Hereinafter, when simply described as “photoelectric switch” in the present specification, it refers to a polarized reflector type photoelectric switch.
図6を用いて、従来の直線偏光フィルタを用いた2眼型の光電スイッチの構成について説明する。
従来の光電スイッチは、投光素子21および投光レンズ22と、投光側偏光フィルタ23を介して投光レンズ22と対向したリフレクタ24と、受光側偏光フィルタ25を介してリフレクタ24に対向した受光レンズ26および受光素子27とを備える。
The configuration of a binocular photoelectric switch using a conventional linear polarization filter will be described with reference to FIG.
The conventional photoelectric switch is opposed to the
投光素子21は、LED等の素子である。投光レンズ22は、投光素子21が発光した光を、投光側偏光フィルタ23を介してリフレクタ24に投光するレンズである。投光側偏光フィルタ23は、入射した光のうち、垂直方向の直線偏光の光のみを通過させる直線偏光フィルタである。リフレクタ24は、入射した光を回帰反射するとともに、偏光を歪める特性を有するものである。受光側偏光フィルタ25は、リフレクタ24が反射した光のうち、水平方向の直線偏光の光のみを通過させる直線偏光フィルタである。受光レンズ26は、受光側偏光フィルタ25を通過した光を受光素子27に集光するレンズである。受光素子27は、受光した光の光強度を電気信号に変換して出力する素子である。
The
次に、図6を用いて、検知物体が存在しない場合の従来の光電スイッチの動作について説明する。
まず、投光素子21は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投光側偏光フィルタ23は、光Aに含まれる垂直方向の直線偏光の光Bのみを通過させる。次いで、リフレクタ24は、光Bを回帰反射しつつ偏光を歪め、左右いずれかの方向の楕円偏光となった光Cを反射する。次いで、受光側偏光フィルタ25は、光Cに含まれる水平方向の直線偏光の光Dのみを通過させる。
最後に、受光素子27は光Dを受光し、図示しない検出部に光Dの光強度に応じた信号を送信する。検出部は、当該信号を受信し、光電スイッチがONであり「検知物体が存在しない」と判定する。
Next, the operation of the conventional photoelectric switch when there is no sensing object will be described with reference to FIG.
First, the
Finally, the
次に、図7を用いて、検知物体が紙などの不透明体である場合の従来の光電スイッチの動作について説明する。以下、本願明細書において単に「不透明体」と記載した場合、光をまったく反射しないか、または検知に影響を与えないごく微量の光のみを拡散反射する理想的な不透明体を指すものとする。
まず、投光素子21は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投光側偏光フィルタ23は、光Aに含まれる垂直方向の直線偏光の光Bのみを通過させる。次いで、不透明体が光Bを反射せずに遮る。
そのため、受光素子27は光を受光せず、図示しない検出部に信号を送信しない。検出部は、光電スイッチがOFFであり「検知物体が存在する」と判定する。
Next, the operation of the conventional photoelectric switch when the detection object is an opaque body such as paper will be described with reference to FIG. Hereinafter, when simply described as “opaque body” in the present specification, it means an ideal opaque body that does not reflect light at all or diffuses and reflects only a very small amount of light that does not affect detection.
First, the
Therefore, the
次に、図8を用いて、検知物体が金属などの鏡面反射体である場合の従来の光電スイッチの動作について説明する。
まず、投光素子21は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投光側偏光フィルタ23は、光Aに含まれる垂直方向の直線偏光の光Bのみを通過する。次いで、鏡面反射体は、表面で光Bを鏡面反射させ、光Bと同様に垂直方向の直線偏光の光C´を反射する。次いで、受光側偏光フィルタ25は、垂直方向の直線偏光の光C´を通過させずに遮る。
そのため、受光素子27は光を受光せず、図示しない検出部に信号を送信しない。検出部は、光電スイッチがOFFであり「検知物体が存在する」と判定する。
Next, the operation of a conventional photoelectric switch when the detection object is a specular reflector such as a metal will be described with reference to FIG.
First, the
Therefore, the
以上のように、従来の光電スイッチを用いて、紙などの不透明体、および金属などの鏡面反射体を検知することができる。特に、受光素子27の受光の有無で検知御物体の有無を判定する構成において、投光側偏光フィルタ23の偏光方向と受光側偏光フィルタ25の偏光方向とを直交させることで、受光素子27が鏡面反射体からの鏡面反射光を受光することを防ぎ、鏡面反射体を検知できるようにしている。
As described above, an opaque body such as paper and a specular reflector such as metal can be detected using a conventional photoelectric switch. In particular, in the configuration in which the presence / absence of the detection object is determined based on the presence / absence of light reception by the
しかしながら、従来の光電スイッチでは、投光側偏光フィルタ23の偏光方向と受光側偏光フィルタ25の偏光方向との直交関係にずれがあると、鏡面反射体を検知する際に鏡面誤動作を起こしやすくなり、検知精度が劣化するという課題があった。
すなわち、投光側偏光フィルタ23および受光側偏光フィルタ25を設置する際、いずれかが光軸に直交するに面内の方向に傾き、投光側偏光フィルタ23の偏光方向と受光側偏光フィルタ25の偏光方向との直交関係にずれが生じた場合、図9に示すように、投光側偏光フィルタ23を通過した光Bおよび鏡面反射体が鏡面反射した光C´が、わずかながら受光側偏光フィルタ25の偏光方向の光を含むことになる。
そのため、受光素子27は受光側偏光フィルタ25を通過した光D´を受光し、図示しない検出部に光D´の光強度に応じた信号を送信する。検出部は、当該信号を受信し、鏡面反射体が存在するにもかかわらず、光電スイッチがONであり「検知物体が存在しない」と判定してしまう。
However, in the conventional photoelectric switch, if there is a deviation in the orthogonal relationship between the polarization direction of the light projecting side polarizing
That is, when installing the light projecting side polarizing
Therefore, the
これに対し、特許文献1では、円偏光フィルタを用いた同軸型の光電スイッチについて開示されている。
図10を用いて、特許文献1に係る円偏光フィルタを用いた同軸型の光電スイッチの構成について説明する。
特許文献1に係る光電スイッチは、受光軸方向に直交する方向に向けた投光素子31と、受光軸方向に向けた受光素子32と、投光素子31および受光素子32に対してそれぞれ45°傾けて対向したハーフミラー33と、受光軸方向を向きかつハーフミラー33に対して45°傾けて対向したレンズ34と、投受光側偏光フィルタ35およびリフレクタ側偏光フィルタ36を介してレンズ34に対向したリフレクタ37とを備える。ハーフミラー33は、投光素子31が発光した光をレンズ34に向けて反射し、かつレンズ34を通して受光した光を通過させるように構成される。
On the other hand, Patent Document 1 discloses a coaxial photoelectric switch using a circular polarizing filter.
The configuration of a coaxial photoelectric switch using the circularly polarizing filter according to Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
The photoelectric switch according to Patent Document 1 includes a
投受光側偏光フィルタ35は、垂直方向の直線偏光の光のみを通過させる直線偏光フィルタ351と、直線偏光フィルタ351に対して遅延軸を45°傾けて貼りあわせた1/4波長板352とからなる円偏光板である。
直線偏光フィルタ351側から光が入射した場合、まず、直線偏光フィルタ351が垂直方向の直線偏光の光のみを通過させる。次いで、1/4波長板352が、垂直方向の直線偏光の光を円偏光の光に変換する。一方、1/4波長板352側から光が入射した場合、直線偏光フィルタ351が垂直方向の直線偏光の光のみを通過させる。
The light transmitting / receiving side polarizing
When light is incident from the linear polarizing
リフレクタ側偏光フィルタ36は、水平方向の直線偏光の光のみを通過する直線偏光フィルタ361と、直線偏光フィルタ361に対して遅延軸を45°傾けて貼りあわせた1/4波長板362とからなる円偏光板である。
直線偏光フィルタ361側から光が入射した場合、まず、直線偏光フィルタ361が水平方向の直線偏光の光のみを通過させる。次いで、1/4波長板362が、水平方向の直線偏光の光を円偏光の光に変換する。一方、1/4波長板362側から光が入射した場合、直線偏光フィルタ361が水平方向の直線偏光の光のみを通過させる。
The reflector-side polarizing
When light enters from the linear polarizing
なお、投受光側偏光フィルタ35およびリフレクタ側偏光フィルタ36は、1/4波長板352側と1/4波長板362側とが互いに向き合うように対向して設置される。すなわち、レンズ34側から受光軸方向を見た場合、投受光側偏光フィルタ35を通過した後の円偏光の回転方向と、リフレクタ側偏光フィルタ36を通過した後の円偏光の回転方向とが逆向きとなるように構成される。
The light projecting / receiving side polarizing
リフレクタ37は、入射した光を回帰反射するとともに、偏光を歪める特性を有するコーナーキューブリフレクタである。
The
次に、図10を用いて、検知物体が存在しない場合の特許文献1に係る光電スイッチの動作について説明する。
まず、投光素子31は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投受光側偏光フィルタ35は、光Aに含まれる垂直方向の直線偏光の光のみを、所定方向の円偏光の光Bに変換する。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ36は、光Bに含まれる水平方向の直線偏光の光のみを通過させる。次いで、リフレクタ37は、当該直線偏光の光を回帰反射するとともに偏光を歪め、左右いずれかの方向に回転する楕円偏光となった光を反射する。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ36は、当該楕円偏光の光に含まれる水平方向の光のみを、所定方向とは逆向きに回転する円偏光の光Cに変換する。次いで、投受光側偏光フィルタ35は、光Cに含まれる垂直方向の直線偏光の光Dのみを通過させる。
最後に、受光素子32が光Dを受光し、光電スイッチがONとなる。この場合、「検知物体が存在しない」と判定する。
Next, the operation of the photoelectric switch according to Patent Document 1 when no sensing object is present will be described with reference to FIG.
First, the
Finally, the
次に、図11を用いて、検知物体が紙などの不透明体である場合の特許文献1に係る光電スイッチの動作について説明する。
まず、投光素子31は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投受光側偏光フィルタ35は、光Aに含まれる垂直方向の直線偏光の光のみを、所定方向に回転する円偏光の光Bに変換する。次いで、不透明体が光Bを反射せずに遮る。
そのため、受光素子27は光を受光せず、光電スイッチがOFFとなる。この場合、「検知物体が存在する」と判定する。
Next, the operation of the photoelectric switch according to Patent Document 1 when the detected object is an opaque body such as paper will be described with reference to FIG.
First, the
Therefore, the
以上のように、特許文献1に係る光電スイッチを用いて、紙などの不透明体を検知することができる。特に、投受光側偏光フィルタ35およびリフレクタ側偏光フィルタ36がいずれも円偏光板であることから、偏光フィルタを設置する際に光軸に直交するに面内の方向に傾いたとしても、検知精度が劣化しないようになっている。
As described above, an opaque body such as paper can be detected using the photoelectric switch according to Patent Document 1. In particular, since both the light projecting / receiving side
しかしながら、特許文献1の光電スイッチでは、鏡面反射体を検知することができないという課題があった。
すなわち、検知物体が鏡面反射体である場合、図12に示すように、鏡面反射体が光Bを鏡面反射し、光Bとは回転方向が逆向きの円偏光の光C´を反射する。次いで、投受光側偏光フィルタ35は、光C´に含まれる垂直方向の直線偏光の光D´を通過させる。
そのため、受光素子32が光D´を受光し、光電スイッチがONとなる。この場合、鏡面反射体が存在するにもかかわらず「検知物体が存在しない」と判定してしまう。
However, the photoelectric switch of Patent Document 1 has a problem that a specular reflector cannot be detected.
That is, when the sensing object is a specular reflector, as shown in FIG. 12, the specular reflector specularly reflects light B, and reflects circularly polarized light C ′ whose rotation direction is opposite to that of light B. Next, the light projecting / receiving side
Therefore, the
以上のように、従来の光電スイッチは、鏡面反射体の検知が可能である一方、偏光フィルタの設置傾きによって検知精度が劣化するという課題があった。これに対し、特許文献1に係る光電スイッチは、偏光フィルタの設置傾きによる検知精度の劣化がない一方、鏡面反射体を検知できないという課題があった。 As described above, the conventional photoelectric switch can detect the specular reflector, but has a problem that the detection accuracy deteriorates due to the installation inclination of the polarizing filter. On the other hand, the photoelectric switch according to Patent Document 1 has a problem that the specular reflector cannot be detected while the detection accuracy is not deteriorated due to the installation inclination of the polarizing filter.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、不透明体および鏡面反射体の両方を検知でき、かつ偏光フィルタの設置傾きによる検知精度の劣化を改善した光電スイッチおよび物体検知システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a photoelectric switch and object detection that can detect both an opaque body and a specular reflector, and that has improved the deterioration of detection accuracy due to the inclination of a polarizing filter The purpose is to provide a system.
この発明に係る光電スイッチは、投光部と、投光側偏光フィルタを介して投光部に対向したリフレクタと、受光側偏光フィルタを介してリフレクタに対向した受光部とを備え、リフレクタは、入射した光と同一方向に回転する円偏光を含む光を反射する特性を有し、投光側偏光フィルタおよび受光側偏光フィルタは、入射光のうち特定回転方向の円偏光成分のみを透過する特性を有し、投光側偏光フィルタおよび受光側偏光フィルタが通過する円偏光の回転方向を同一方向としたものである。 The photoelectric switch according to the present invention includes a light projecting unit, a reflector facing the light projecting unit through the light projecting side polarizing filter, and a light receiving unit facing the reflector through the light receiving side polarizing filter. Reflects light that contains circularly polarized light that rotates in the same direction as the incident light, and the light-projecting side and light-receiving side polarizing filters transmit only the circularly polarized light component in the specific rotation direction of the incident light. The rotation direction of the circularly polarized light passing through the light projecting side polarizing filter and the light receiving side polarizing filter is the same direction.
この発明によれば、上記のように構成したので、不透明体および鏡面反射体の両方を検知でき、かつ偏光フィルタの設置傾きによる検知精度の劣化を改善することができる。 According to this invention, since it comprised as mentioned above, both an opaque body and a specular reflector can be detected, and degradation of the detection accuracy by the installation inclination of a polarizing filter can be improved.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
まず、図1を用いて、この発明の実施の形態1に係る光電スイッチの構成について説明する。実施の形態1に係る光電スイッチは、投光素子1および投光レンズ2と、投光側偏光フィルタ3を介して投光レンズ2と対向したリフレクタ4と、受光側偏光フィルタ5を介してリフレクタ4に対向した受光レンズ6および受光素子7とを備える。
Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
First, the configuration of the photoelectric switch according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The photoelectric switch according to Embodiment 1 includes a light projecting element 1 and a
投光素子1は、例えばLED等の素子である。投光レンズ2は、投光素子1が発光した光を、投光側偏光フィルタ3を介してリフレクタ4に投光するレンズである。なお、投光素子1および投光レンズ2は投光部を構成する。
The light projecting element 1 is an element such as an LED. The
投光側偏光フィルタ3は、表面から入射した光のうち単一方向に回転する円偏光の光のみを通過し、かつ裏面から入射した光のうち単一方向と同一方向に回転する円偏光の光のみを通過する特性を有する円偏光フィルタである。
また、投光側偏光フィルタ3は、投光部とは別部材として構成される。一例としては、投光レンズ2の表面に貼り付けるフィルム部材や、または投光部に外付けするアタッチメント部材として構成される。
The light-projecting
Further, the light projecting side
リフレクタ4は、入射した光を回帰反射するとともに、入射した光と同一方向に回転する円偏光を含む光を反射する特性を有するものである。一例としては、アクリル樹脂板にコーナーキューブを形成したコーナーキューブリフレクタで構成される。 The reflector 4 has a characteristic of reflecting the light including the circularly polarized light rotating in the same direction as the incident light while retroreflecting the incident light. As an example, it is composed of a corner cube reflector in which a corner cube is formed on an acrylic resin plate.
受光側偏光フィルタ5は、投光側偏光フィルタ3と同様に、表面から入射した光のうち単一方向に回転する円偏光の光のみを通過し、かつ裏面から入射した光のうち単一方向と同一方向に回転する円偏光の光のみを通過する特性を有する円偏光フィルタである。
The light receiving side polarizing filter 5, like the light projecting side
受光レンズ6は、受光側偏光フィルタ5を通過した光を受光素子7に集光するレンズである。受光素子7は、受光レンズ6が集光した光を受光し、光強度を電気信号に変換して図示しない検出部に出力する素子である。なお、受光素子7および受光レンズ6は受光部を構成する。 The light receiving lens 6 is a lens that condenses the light that has passed through the light receiving side polarizing filter 5 onto the light receiving element 7. The light receiving element 7 is an element that receives the light collected by the light receiving lens 6, converts the light intensity into an electric signal, and outputs the electric signal to a detection unit (not shown). The light receiving element 7 and the light receiving lens 6 constitute a light receiving unit.
また、受光側偏光フィルタ5は受光部とは別部材として構成される。一例としては、受光レンズ6の表面に貼り付けるフィルム部材や、または受光部に外付けするアタッチメント部材として構成される。 Further, the light receiving side polarizing filter 5 is configured as a separate member from the light receiving unit. As an example, it is configured as a film member attached to the surface of the light receiving lens 6 or an attachment member attached to the light receiving portion.
なお、投光側偏光フィルタ3および受光側偏光フィルタ5が通過させる円偏光の回転方向は、同一方向であるものとする。
In addition, the rotation direction of the circularly polarized light passing through the light projecting side
次に、図1を用いて、検知物体が存在しない場合の実施の形態1に係る光電スイッチの動作について説明する。
まず、投光素子1は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投光側偏光フィルタ3は、光Aに含まれる所定方向に回転する円偏光の光Bのみを通過させる。次いで、リフレクタ4は、光Bを回帰反射させるとともに偏光を歪め、光Bの円偏光と同一方向に回転する楕円偏光となった光Cを反射する。次いで、受光側偏光フィルタ5は、光Cに含まれる同一方向に回転する円偏光の光Dのみを通過させる。
最後に、受光素子7が光Dを受光し、図示しない検出部に光Dの光強度に応じた信号を送信する。検出部は、当該信号を受信し、光電スイッチがONであり「検知物体が存在しない」と判定する。
Next, the operation of the photoelectric switch according to Embodiment 1 when there is no sensing object will be described with reference to FIG.
First, the light projecting element 1 emits light A including light in a plurality of random polarization directions. Next, the light projecting side
Finally, the light receiving element 7 receives the light D and transmits a signal according to the light intensity of the light D to a detection unit (not shown). The detection unit receives the signal and determines that the photoelectric switch is ON and “the detection object does not exist”.
次に、図2を用いて、検知物体が紙などの不透明体である場合の実施の形態1に係る光電スイッチの動作について説明する。
まず、投光素子1は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投光側偏光フィルタ3は、光Aに含まれる所定方向に回転する円偏光の光のみを通過させる。次いで、不透明体が光Bを反射せずに遮る。
そのため、受光素子7は光を受光せず、図示しない検出部に信号を送信しない。検出部は、光電スイッチがOFFであり「検知物体が存在する」と判定する。
Next, the operation of the photoelectric switch according to Embodiment 1 when the detected object is an opaque body such as paper will be described with reference to FIG.
First, the light projecting element 1 emits light A including light in a plurality of random polarization directions. Next, the light projecting
For this reason, the light receiving element 7 does not receive light and does not transmit a signal to a detection unit (not shown). The detection unit determines that the photoelectric switch is OFF and “the detection object is present”.
次に、図3を用いて、検知物体が金属などの鏡面反射体である場合の実施の形態1に係る光電スイッチの動作について説明する。
まず、投光素子1は、ランダムな複数の偏光方向の光を含む光Aを発光する。次いで、投光側偏光フィルタ3は、光Aに含まれる所定方向に回転する円偏光の光Bのみを通過する。次いで、鏡面反射体は、表面で光Bを鏡面反射させ、光Bとは逆向きに回転する円偏光の光C´を反射する。次いで、受光側偏光フィルタ5が、逆向きの円偏光の光C´を通過させずに遮る。
そのため、受光素子7は光を受光せず、図示しない検出部に信号を送信しない。検出部は、光電スイッチがOFFであり「検知物体が存在する」と判定する。
Next, the operation of the photoelectric switch according to Embodiment 1 when the detection object is a specular reflector such as a metal will be described with reference to FIG.
First, the light projecting element 1 emits light A including light in a plurality of random polarization directions. Next, the light projecting
For this reason, the light receiving element 7 does not receive light and does not transmit a signal to a detection unit (not shown). The detection unit determines that the photoelectric switch is OFF and “the detection object is present”.
以上のように、実施の形態1に係る光電スイッチは、投光素子1および投光レンズ2と、投光側偏光フィルタ3を介して投光レンズ2に対向したリフレクタ4と、受光側偏光フィルタ5を介してリフレクタ4に対向した受光レンズ6および受光素子7を備え、リフレクタ4は、入射した光と同一方向に回転する円偏光を含む光を反射する特性を有し、投光側偏光フィルタ3および受光側偏光フィルタ5は、表面から入射した光のうち単一方向に回転する円偏光の光のみを通過し、かつ裏面から入射した光のうち単一方向と同一方向に回転する光のみを通過する特性を有し、投光側偏光フィルタ3および受光側偏光フィルタ5が通過する円偏光の回転方向を同一方向とするように構成した。
そのため、鏡面反射体の表面で鏡面反射した光C´が受光側偏光フィルタ5を通過することがなくなり、紙などの不透明体および金属などの鏡面反射体の両方を検知することができる。また、直線偏光フィルタを用いないため、投光側偏光フィルタ3と受光側偏光フィルタ5との設置傾きによる鏡面誤動作がなくなり、検知精度の劣化を改善することができる。
As described above, the photoelectric switch according to Embodiment 1 includes the light projecting element 1 and the
Therefore, the light C ′ specularly reflected by the surface of the specular reflector does not pass through the light receiving side polarizing filter 5, and both an opaque body such as paper and a specular reflector such as metal can be detected. Further, since the linear polarizing filter is not used, the mirror surface malfunction due to the installation inclination of the light projecting side
また、投光側偏光フィルタ3が投光部(投光素子1および投光レンズ2)とは別部材となり、かつ受光側偏光フィルタ5が受光部(受光レンズ6および受光素子7)とは別部材となるように構成した。
そのため、既存の投光部および受光部を用いて、簡便に光電スイッチを実現することができる。
In addition, the light projecting side
Therefore, a photoelectric switch can be simply realized using the existing light projecting unit and light receiving unit.
なお、実施の形態1では、投光側偏光フィルタ3および受光側偏光フィルタ5を別々の部材として構成したが、図4に示すように、投光側偏光フィルタ3および受光側偏光フィルタ5に代えて連続する1枚の円偏光フィルムからなる投受光側偏光フィルタ8を備えた構成としても良い。
この場合、部材数をさらに削減し、コストダウンを図ることができる。
In the first embodiment, the light-projecting side
In this case, the number of members can be further reduced and the cost can be reduced.
また、図5に示すように、投光レンズ2および受光レンズ6に代えて、ハーフミラー9およびレンズ10を備えた同軸型の光電スイッチの構成としても良い。
この場合、投光素子1は投光軸方向を向き、受光素子7は投光軸方向に直交する方向を向き、ハーフミラー9は投光素子1および受光素子7に対してそれぞれ45°傾けて対向し、レンズ10は投光軸方向を向きかつハーフミラー9に対して45°傾けて対向するように構成される。また、ハーフミラー9は、投光素子1が発光した光を通過させ、かつレンズ10を通して受光した光を受光素子7に向けて反射するように構成される。
なお、投光素子1、ハーフミラー9およびレンズ10が投光部を構成し、受光素子7、ハーフミラー9およびレンズ10が受光部を構成する。同軸型の光電スイッチの構成とした場合、投光部と受光部とを一体化することで、より小型かつ軽量な光電スイッチを得ることができる。
Further, as shown in FIG. 5, instead of the
In this case, the light projecting element 1 faces the light projecting axis direction, the light receiving element 7 faces the direction orthogonal to the light projecting axis direction, and the half mirror 9 is inclined by 45 ° with respect to the light projecting element 1 and the light receiving element 7 respectively. The
The light projecting element 1, the half mirror 9 and the
また、実施の形態1では、リフレクタ4をアクリル樹脂製のコーナーキューブリフレクタで構成したが、これに限るものではない。入射した光と同一方向に回転する円偏光を含む光を反射する特性を有するものであれば、任意の材料および形状のものを用いて構わない。 Moreover, in Embodiment 1, although the reflector 4 was comprised with the corner cube reflector made from an acrylic resin, it is not restricted to this. Any material and shape may be used as long as they have the property of reflecting light including circularly polarized light that rotates in the same direction as the incident light.
また、投光側偏光フィルタ3および受光側偏光フィルタ5は、表面から入射した光のうち単一方向に回転する円偏光の光のみを通過し、かつ裏面から入射した光のうち単一方向と同一方向に回転する光のみを通過する特性を有するものであれば、任意の材料および構造のものを用いて構わない。また、柔軟なフィルム素材に限らず、厚みのある板状部材、例えばプラスチックにより形成された板状部材を用いて構成しても構わない。
The light-projecting side
また、実施の形態1では、光電スイッチを用いて不透明体または鏡面反射体のいずれかのみからなる検知物体を検出する物体検知システムについて記載したが、両者を組み合わせ、一部に鏡面反射体を有する不透明体を検知するものであっても良い。 In the first embodiment, an object detection system that detects a detection object consisting only of an opaque body or a specular reflector using a photoelectric switch has been described. However, both are combined, and a part of the system has a specular reflector. An opaque body may be detected.
その他、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In addition, within the scope of the invention, the invention of the present application can be modified with any component of the embodiment or omitted with any component of the embodiment.
1,21,31 投光素子
2,22 投光レンズ
3,23 投光側偏光フィルタ
4,24,37 リフレクタ
5,25 受光側偏光フィルタ
6,26 受光レンズ
7,27,32 受光素子
8,35 投受光側偏光フィルタ
9,33 ハーフミラー
10,34 レンズ
36 リフレクタ側偏光フィルタ
351,361 直線偏光フィルタ
352,362 1/4波長板
1, 21, 31 Emitting
Claims (7)
前記リフレクタは、入射した光と同一方向に回転する円偏光を含む光を反射する特性を有し、
前記投光側偏光フィルタおよび前記受光側偏光フィルタは、入射光のうち特定回転方向の円偏光成分のみを透過する特性を有し、
前記投光側偏光フィルタおよび前記受光側偏光フィルタが通過する円偏光の回転方向を同一方向とした
ことを特徴とする光電スイッチ。 In a photoelectric switch including a light projecting unit, a reflector facing the light projecting unit through a light projecting side polarizing filter, and a light receiving unit facing the reflector through a light receiving side polarizing filter,
The reflector has a property of reflecting light including circularly polarized light that rotates in the same direction as the incident light,
The light projecting side polarizing filter and the light receiving side polarizing filter have a characteristic of transmitting only a circularly polarized light component in a specific rotation direction of incident light,
The photoelectric switch, wherein the circularly polarized light passing through the light projecting side polarizing filter and the light receiving side polarizing filter has the same rotation direction.
前記投光側偏光フィルタを前記投光部の投光レンズに張り付け、かつ前記受光側偏光フィルタを前記受光部の受光レンズに張り付けてなる
ことを特徴とする請求項2記載の光電スイッチ。 The light emitting side polarizing filter and the light receiving side polarizing filter are configured in a film shape,
The photoelectric switch according to claim 2, wherein the light projecting side polarizing filter is attached to a light projecting lens of the light projecting unit, and the light receiving side polarizing filter is attached to a light receiving lens of the light receiving unit.
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JP2013256212A JP2015115182A (en) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Photoelectric switch and object detection system |
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