JP2015115189A - 光電スイッチおよび物体検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】透明体および鏡面反射体の両方を検知でき、かつ透明体の複屈折性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得る。【解決手段】リフレクタ５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、リフレクタ側偏光フィルタ４および受光側偏光フィルタ６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３、リフレクタ側偏光フィルタ４および受光側偏光フィルタ６が通過する円偏光の回転方向を同一方向とした。【選択図】図１

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。

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。

図７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。

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、投光素子２１が発光した光のうち、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、投光され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、受光レンズ２６が集光した光を受光し、光強度を電気信号に変換して出力する素子である。

次に、図７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を回帰反射させるとともに偏光方向を歪め、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。

次に、図８を用いて、検知物体が光を透過する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。
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Ｂ１のみを通過させる。次いで、光Ｂ１は透明体を通過する際に減衰し、光Ｂ１よりも光強度が低い垂直方向の直線偏光の光Ｂ２´となる。次いで、リフレクタ２４は、光Ｂ２´を回帰反射させ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Ｃ１´を反射する。次いで、光Ｃ１´は透明体を通過する際に減衰し、光Ｃ１´よりも光強度が低い楕円偏光の光Ｃ２´となる。次いで、受光側偏光フィルタ２５は、光Ｃ２´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。
すなわち、投光部が投光した光は、投光側偏光フィルタ２３を通過してから受光側偏光フィルタ２５を通過するまでの間に透明体を２回通過する。そのため、最終的に受光部が受光する光Ｄ´は、検知物体（透明体）が存在しない場合の光Ｄよりも光強度が低くなっている。
そのため、受光素子２７は光Ｄよりも光強度が低い光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ＯＦＦであり「検知物体が存在する」と判定する。

以上のように、従来の光電スイッチを用いて検知物体を検知することができる。特に、受光した光強度の高低によって検知物体の有無を判定することで、ＰＥＴボトルや樹脂フィルムなどの透明体を検知することができる。

しかしながら、従来の光電スイッチでは、検知対象となる透明体が複屈折性を有する場合、誤検知を起こしやすいという課題があった。
一般に、複屈折性を有する透明体（以下、「複屈折体」と記載）を光が通過する際、光強度が減衰するだけでなく、光に含まれる直線偏光、楕円偏光および円偏光の度合い（以下、「偏光度」と記載）が変化する。特に、円偏光の光が入射した場合、直交する電場の位相差が変化し、楕円偏光となる場合が多い。
従来の光電スイッチにおいて複屈折体を検知する場合、図９に示すように、複屈折体を２回通過した後の光Ｃ２´´は、複屈折体の形状や設置方向に応じて偏光度が変化している。そのため、複屈折体の形状や設置方向によっては、楕円偏光の光Ｃ２´´に含まれる水平方向の直線偏光の光が、光Ｃや光Ｃ２´に含まれる水平方向の直線偏光の光よりも多くなる場合がある。
この場合、受光素子２７は、光Ｄや光Ｄ´よりも光強度が強い光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、複屈折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。

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。

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。

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。

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。

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。

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原理について、光の偏光方向を中心に説明する。
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、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Ｃのみを通過させる。次いで、リフレクタ３７は、光Ｃ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Ｄを反射する。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ３６は、光Ｄに含まれる水平方向の直線偏光の光のみを、所定方向とは逆向きに回転する円偏光の光Ｅに変換する。次いで、投受光側偏光フィルタ３５は、光Ｅに含まれる垂直方向の直線偏光の光Ｆのみを通過させる。
最後に、受光素子３２が光Ｆ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。

検知物体が透明体である場合、従来の光電スイッチと同様に、投光した光は受光するまでの間に透明体を２回通過して減衰する。そのため、受光素子３２が受光する光Ｆ２の光強度が、光Ｆの光強度よりも低くなることから、光電スイッチがＯＦＦとなり「検知物体が存在しない」と判定する。

以上のように、特許文献１に係る光電スイッチを用いて検知物体を検知することができる。特に、受光した光強度の高低によって検知物体の有無を判定することで、ＰＥＴボトルや樹脂フィルムなどの透明体を検知することができる。

しかしながら、特許文献１に係る光電スイッチでは、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、特許文献１に係る光電スイッチを用いて鏡面反射体を検知する場合、図１２に示すように、鏡面反射体は円偏光の光Ｂ１を表面で鏡面反射し、光Ｂ１とは逆向きに回転する円偏光の光Ｅ´を反射する。次いで、投受光側偏光フィルタ３５は、光Ｅ´に含まれる垂直方向の直線偏光の光Ｆ´を通過させる。
そのため、受光素子３２は、検知物体が存在しない場合の光Ｆと同じ光強度の光Ｆ´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。

特開２００８−１１２６２９号公報（段落［００５７］〜［００７３］、図１〜４等参照）

以上のように、従来の光電スイッチは、検知対象の透明体が複屈折性を有する場合、誤検知を起こしやすいという課題があった。また、特許文献１に係る光電スイッチは、鏡面反射体を検知できないという課題があった。

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、透明体および鏡面反射体の両方を検知でき、かつ透明体の複屈折性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。

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およびリフレクタ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、リフレクタ側偏光フィルタおよび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、リフレクタ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、リフレクタ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。

この発明によれば、上記のように構成したので、透明体および鏡面反射体の両方を検知でき、かつ透明体の複屈折性による検知精度の劣化を改善することができる。

この発明の実施の形態１に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が存在しない場合）。 この発明の実施の形態１に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が透明体である場合）。 この発明の実施の形態１に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が複屈折体である場合）。 この発明の実施の形態１に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が鏡面反射体である場合）。 この発明の実施の形態１の変形例に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態１の変形例に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である。 従来の光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が存在しない場合）。 従来の光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が透明体である場合）。 従来の光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が複屈折体である場合）。 特許文献１に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が存在しない場合）。 特許文献１に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が複屈折体である場合）。 特許文献１に係る光電スイッチの構成および動作を示す説明図である（検知物体が鏡面反射体である場合）。

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およびリフレクタ側偏光フィルタ４を介して投光レンズ２と対向したリフレクタ５と、リフレクタ側偏光フィルタ４および受光側偏光フィルタ６を介してリフレクタ５に対向した受光レンズ７および受光素子８とを備える。

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およびリフレクタ側偏光フィルタ４を介してリフレクタ５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。

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。なお、本願発明で述べる「のみ」とは、透過する光のうち特定回転方向の円偏光成分が占める割合が１００％であること、換言すれば、特定の回転方向の円偏光成分以外の光成分が透過光に混ざることを全く許容しないことを示すものではなく、実用上無視できる程度にそれらの光成分が混ざったとしても本願発明の趣旨を損なうものではない。
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。具体的には例えば、投光レンズ２の表面に貼り付けるフィルム部材か、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。

リフレクタ側偏光フィルタ４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。

リフレクタ５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。

受光側偏光フィルタ６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。

受光レンズ７は、受光側偏光フィルタ６を通過した光を受光素子８に集光するレンズである。受光素子８は、受光レンズ７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、受光レンズ７および受光素子８は受光部を構成する。

また、受光側偏光フィルタ６は受光部とは別部材として構成される。具体的には例えば、受光レンズ７の表面に貼り付けるフィルムなどの部材、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。

なお、投光側偏光フィルタ３、リフレクタ側偏光フィルタ４および受光側偏光フィルタ６が通過させる円偏光の回転方向は、いずれも同一方向であるものとする。

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、リフレクタ側偏光フィルタ４は、光Ｂに含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｃ（この場合は光Ｂが含むすべての光）を通過させる。次いで、リフレクタ５は、光Ｂを回帰反射するとともに偏光を歪め、楕円偏光となった光Ｄを反射する。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ４は、光Ｄに含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｅのみを通過させる。次いで、受光側偏光フィルタ６は、光Ｅに含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｆ（この場合は光Ｅが含むすべての光）を通過させる。
最後に、受光素子８が光Ｆを受光し、図示しない検出部に光Ｆ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。

次に、図２を用いて、検知物体が偏光を乱さない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Ｂ１のみを通過させる。次いで、光Ｂ１は透明体を通過する際に減衰し、光Ｂ１よりも光強度が低い円偏光の光Ｂ２´となる。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ４は、光Ｂ２´に含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｃ´（この場合は光Ｂ２´が含むすべての光）を通過させる。 次いで、リフレクタ５は、光Ｃ´を回帰反射させるとともに偏光を歪め、光Ｂ１，Ｂ２´，Ｃ´と同一方向に回転する楕円偏光となった光Ｄ´を反射する。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ４は、光Ｄ´に含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｅ１´のみを通過させる。次いで、光Ｅ１´は透明体を通過する際に減衰し、光Ｅ１´よりも光強度が低い円偏光の光Ｅ２´となる。次いで、受光側偏光フィルタ６は、光Ｅ２´に含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｆ´（この場合は光Ｅ２´が含むすべての光）を通過させる。
すなわち、投光部が投光した光は、受光するまでの間に透明体を２回通過する。そのため、最終的に受光部が受光する光Ｆ´は、検知物体が存在しない場合の光Ｆよりも光強度が低くなっている。
そのため、受光素子８は光Ｆよりも光強度が低い光Ｆ´を受光し、図示しない検出部に光Ｆ´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ＯＦＦであり「検知物体が存在する」と判定する。

次に、図３を用いて、検知物体が複屈折性を有する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Ｂ１のみを通過させる。次いで、光Ｂ１は複屈折体を通過する際に減衰するとともに偏光度が変化し、光Ｂ１よりも光強度が低い同一方向に回転する楕円偏光の光Ｂ２´´となる。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ４は、光Ｂ２´´に含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｃ´´のみを通過させる。次いで、リフレクタ５は、光Ｃ´´を回帰反射するとともに偏光を歪め、楕円偏光となった光Ｄ´´を反射する。次いで、リフレクタ側偏光フィルタ４は、光Ｄ´´に含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｅ１´´のみを通過させる。次いで、光Ｅ１´´は複屈折体を通過する際に減衰するとともに偏光度が変化し、光Ｅ１´´よりも光強度が低い同一方向に回転する楕円偏光の光Ｅ２´´となる。次いで、受光側偏光フィルタ６は、光Ｅ２´´に含まれる同一方向に回転する円偏光の光Ｆ´´のみを通過させる。
すなわち、複屈折体を通過して偏光度が変化し、ランダムな角度の楕円偏光となった光から直線偏光の光のみを通過させる動作を一度も行わない。そのため、最終的な光Ｆ´´は、複屈折性を有さない透明体が存在する場合の光Ｆ´よりも光強度がさらに低くなる。
換言すれば、検出体の複屈折により偏光度が変化した場合、偏光度が変化した光の成分は、リフレクタ側フィルタ４および受光側フィルタ６により遮光され、最終的な光Ｆ´´は、複屈折性を有さない透明体が存在する場合の光Ｆ´よりも光強度がさらに低くなる。
最後に、受光素子８は光Ｆ，Ｆ´よりも光強度が低い光Ｆ´´を受光し、図示しない検出部に光Ｆ´´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ＯＦＦであり「検知物体が存在する」と判定する。

次に、図４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Ｂ１のみを通過させる。次いで、鏡面反射体は、表面で光Ｂ１を鏡面反射し、光Ｂ１とは逆向きに回転する円偏光の光Ｅ´を反射する。次いで、受光側偏光フィルタ６が、逆向きの円偏光の光Ｅ´を通過させずに遮る。
そのため、受光素子８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、光電スイッチはＯＦＦであり「検知物体が存在する」と判定する。

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およびリフレクタ側偏光フィルタ４を介して投光レンズ２に対向したリフレクタ５と、リフレクタ側偏光フィルタ４および受光側偏光フィルタ６を介してリフレクタ５に対向した受光レンズ７および受光素子８とを備え、リフレクタ５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、リフレクタ側偏光フィルタ４および受光側偏光フィルタ６は、単一方向に回転する円偏光の光のみを通過する特性を有し、投光側偏光フィルタ３、リフレクタ側偏光フィルタ４および受光側偏光フィルタ６を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Ｅ´が受光側偏光フィルタ６を通過することがなくなり、ＰＥＴボトルや樹脂フィルムなどの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、複屈折体により偏光度が変化した光の成分を遮光量として検出することができるため、透明体の複屈折性による検知精度の劣化を改善することができる。

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６が受光部（受光レンズ７および受光素子８）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。

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６を別々の部材として構成したが、図５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６に代えて、単一部材からなる投受光側偏光フィルタ９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。

また、図６に示すように、投光レンズ２および受光レンズ７に代えて、ハーフミラー１０およびレンズ１１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８は投光軸方向に直交する方向を向き、ハーフミラー１０は投光素子１および受光素子８に対してそれぞれ４５°傾けて対向し、レンズ１１は投光軸方向を向きかつハーフミラー１０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１０は、投光素子１が発光した光を通過させ、かつレンズ１１を通して受光した光を受光素子８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１０およびレンズ１１が投光部を構成し、受光素子８、ハーフミラー１０およびレンズ１１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。

また、実施の形態１では、リフレクタ５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。

なお、投光側偏光フィルタ３および受光側偏光フィルタ６では、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、リフレクタ側偏光フィルタ４および投受光側偏光フィルタ９では、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。

また、実施の形態１では、光電スイッチを用いて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透明体を検知するものであっても良い。

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。

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
４，３６ リフレクタ側偏光フィルタ
５，２４，３７ リフレクタ
６，２５ 受光側偏光フィルタ
７，２６ 受光レンズ
８，２７，３２ 受光素子
９，３５ 投受光側偏光フィルタ
１０，３３ ハーフミラー
１１，３４ レンズ
３５１，３６１ 直線偏光フィルタ
３５２，３６２ １／４波長板

Claims (7)

1. 投光部と、投光側偏光フィルタおよびリフレクタ側偏光フィルタを介して前記投光部に対向したリフレクタと、前記リフレクタ側偏光フィルタおよび受光側偏光フィルタを介して前記リフレクタに対向した受光部とを備える光電スイッチにおいて、
   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、前記リフレクタ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、前記リフレクタ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。
2. 前記投光側偏光フィルタは前記投光部と別部材であり、かつ前記受光側偏光フィルタは前記受光部と別部材であることを特徴とする請求項１記載の光電スイッチ。
3. 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をフィルム状に構成し、
   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。
4. 前記投光側偏光フィルタは前記投光部に外付けするアタッチメント部材であり、かつ前記受光側偏光フィルタは前記受光部に外付けするアタッチメント部材であることを特徴とする請求項２記載の光電スイッチ。
5. 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を連続する一体の板状部材として構成したことを特徴とする請求項１記載の光電スイッチ。
6. 前記リフレクタをコーナーキューブリフレクタで構成したことを特徴とする請求項１記載の光電スイッチ。
7. 請求項１記載の光電スイッチを用いて、透明体および鏡面反射体を検知する物体検知システム。

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