JP2854605B2 - Photoelectric sensor - Google Patents
Photoelectric sensorInfo
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- JP2854605B2 JP2854605B2 JP1163447A JP16344789A JP2854605B2 JP 2854605 B2 JP2854605 B2 JP 2854605B2 JP 1163447 A JP1163447 A JP 1163447A JP 16344789 A JP16344789 A JP 16344789A JP 2854605 B2 JP2854605 B2 JP 2854605B2
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- photoelectric sensor
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、集光光学系と光電変換素子を具えた光電
センサに関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric sensor having a light-collecting optical system and a photoelectric conversion element.
[従来の技術] 光電センサは、無接触で人や物体を検知できるところ
から、各種機械の自動化、コンベアラインによる搬送物
体の検知、自動ドア等における人の接近の検出などに用
いられている。[Prior Art] A photoelectric sensor is used for automation of various machines, detection of a conveyed object by a conveyor line, detection of approach of a person at an automatic door or the like since it can detect a person or an object without contact.
そして、このような光電センサの投光器、受光器は、
いずれも箱形のケースの壁に円形の孔を穿がって凸レン
ズを固着し、その焦点に発光ダイオードなどの発光素
子、又はフォトトランジスタなどの受光素子による光電
素子を設け、凸レンズから光電素子に至る光の経路を妨
げないように点灯駆動回路、又は信号増幅回路、および
動作表示燈、可変抵抗器などの部品をケースの内壁面に
固着して各部品間を電気的に接続し、入力端子と出力端
子に電線コードを接続してケース外に導出し、蓋を閉じ
た構造になっている。And the light emitter and light receiver of such a photoelectric sensor are:
In each case, a convex lens is fixed by drilling a circular hole in the wall of the box-shaped case, and a light emitting element such as a light emitting diode or a photoelectric element such as a light receiving element such as a phototransistor is provided at the focal point. Lighting drive circuit, signal amplifier circuit, operation indicator lamp, variable resistor, and other parts are fixed to the inner wall of the case so as not to obstruct the path of the light reaching, and the parts are electrically connected to each other. And the output terminal are connected to a wire cord and led out of the case, and the lid is closed.
第13図は、このような従来の光電センサを示す図で、 図において、Aは、ケーシングBの前面に設けた集光
用の凸レンズ、61は凸レンズAの集光点位置に設置され
た光電変換素子、62は配線基板、63は配線基板62上に配
設される各種電子部品、64は動作表示燈である。FIG. 13 is a view showing such a conventional photoelectric sensor. In the figure, A is a converging convex lens provided on the front surface of a casing B, and 61 is a photoelectric converging lens set at a converging point position of the convex lens A. A conversion element, 62 is a wiring board, 63 is various electronic components provided on the wiring board 62, and 64 is an operation indicator light.
なお、65はケーシングBの裏パネル、Cは動作表示燈
と配線基板62との配線である。そして、機械その他への
取付けにはブラケットなどを使用してネジ等で固定する
ようにしている。Reference numeral 65 denotes a back panel of the casing B, and C denotes a wiring between the operation indicator light and the wiring board 62. Then, for mounting to a machine or the like, a bracket or the like is used and fixed with screws or the like.
[発明が解決しようとする問題点] 近時、光電センサはユーザより小型化の要請が高まり
年々小型化して来ているが、構造上小型化を妨げる二つ
の問題点が存在している。[Problems to be Solved by the Invention] Recently, the demand for miniaturization of photoelectric sensors has been increasing from users, and miniaturization has been performed year by year. However, there are two problems that hinder miniaturization in structure.
第1の問題点は、光電センサのケースの内壁に部品を
取り付けるにはケースの内部にドライバ、ピンセット、
ハンダごて等の工具を挿し込んで作業を行なわなければ
ならず、ケースが小さくなればなるほど作業がやりづら
くなることである。The first problem is that a driver, tweezers,
The work must be performed by inserting a tool such as a soldering iron, and the smaller the case is, the more difficult the work becomes.
このように光電センサの小型化と組立作業の能率化と
は互いに矛盾することとなる。Thus, the miniaturization of the photoelectric sensor and the efficiency of the assembling work are mutually contradictory.
第2の問題点は、集光光学系に凸レンズを用いている
ため、光電変換素子に至る光の経路に円錐状をした可成
り大きい空間を必要とすることである。つまり、光電セ
ンサの性能を良くするにはレンズの口径を大きくして入
光量を増加させ、レンズの焦点距離も適当に長くして外
乱光の影響を少なくすることが望ましい。A second problem is that since a convex lens is used for the condensing optical system, a considerably large conical space is required in the path of light reaching the photoelectric conversion element. In other words, in order to improve the performance of the photoelectric sensor, it is desirable to increase the aperture of the lens to increase the amount of incident light and to appropriately lengthen the focal length of the lens to reduce the influence of disturbance light.
したがって、大きな口径と長い焦点距離のレンズが求
められるので大きな円錐状空間を必要とするわけであ
る。Therefore, a lens having a large aperture and a long focal length is required, so that a large conical space is required.
このように、光電センサの小型化と光学特性の向上と
は互いに矛盾することとなる。As described above, miniaturization of the photoelectric sensor and improvement of the optical characteristics are mutually contradictory.
さらに従来の光電センサの欠点の一つに取扱いが不便
な点が挙げられる。すなわち、形状が大きく機械等へ取
付けても場所をとるため、人や物に触れやすく光軸がず
れて誤動作の原因となる。また、ごみや油などが付着し
ても清掃がしにくい難点がある。Further, one of the drawbacks of the conventional photoelectric sensor is that handling is inconvenient. In other words, since the device is large in size and takes up space even when attached to a machine or the like, it easily touches a person or an object, and the optical axis shifts, which causes a malfunction. In addition, there is a problem that it is difficult to clean even if dust or oil adheres.
また、近時例えば、インバータモータ起動時のマグネ
ットスイッチ開閉等により発生する外部からの電磁輻射
ノイズの影響による誤動作を防止するため、光電変換素
子自体に、金属蒸着メッキを施しているが、光の透過率
が減殺されるという欠点がある。In recent years, for example, in order to prevent malfunction due to the influence of external electromagnetic radiation noise generated by opening and closing a magnet switch when starting an inverter motor, the photoelectric conversion element itself is plated with metal vapor deposition. The disadvantage is that the transmission is reduced.
この発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、前
述の問題点を解決して組立作業性、光学特性がよく、し
かも、外部からの電磁輻射ノイズの影響を受け難い、小
型で取扱いやすい光電センサを提供することを目的とす
るものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and solves the above-mentioned problems, has good assembling workability, good optical characteristics, and is hardly affected by external electromagnetic radiation noise, and is small and easy to handle. It is an object to provide a photoelectric sensor.
[問題点を解決するための手段] この出願に係る光電センサは、 透明体で形成され、前面(対物面)は円形平面をなし
後面(対回路ブロック面)は円形凸状面をなして断面ほ
ぼ半月形状をなす光学体と、この光学体の後面に配設さ
れる回路ブロックと、 これら光学体および回路ブロックを収納し一方を開口
する筒体状のケーシングと、 このケーシング開口部に嵌合する透明プロテクターと ケーシングの円形外周面に螺合するロックナットとか
らなり、 前記光学体の前面中央には、前記前面の約3分の1程
度の直径を有する第1凹部を形成し、 光学体の前記後面側の中央には前記第1凹部に対向
し、かつ第1凹部よりやや小さい直径の凸状底面又はフ
レネル底面を有する第2凹部を形成して光電素子に対向
する集光レンズとするとともに、 前記第1凹部における凹球状底面を真空蒸着メッキ手
段により鏡面となして第2反射部を形成し、 光学体の前記後面の第2凹部を除いた部分を真空蒸着
メッキ手段により鏡面となして第1反射部を形成し、さ
らに、光学体後面の周縁にはスカート部を、また、第1
反射部の適宜箇所には、動作表示燈の光束を光学体前面
側に透過するための表示燈集光レンズ部を形成するとと
もに、 前記回路ブロックは、前面に光電変換素子および動作
表示燈を具え、前後両面には電子部品を搭載しその終端
が前記スカート部端面に当接する円形回路基板で構成さ
れている。[Means for Solving the Problems] The photoelectric sensor according to this application is formed of a transparent body, the front surface (objective surface) forms a circular flat surface, and the rear surface (the circuit block surface) forms a circular convex surface. An optical element having a substantially half-moon shape, a circuit block disposed on the rear surface of the optical element, a cylindrical casing housing the optical element and the circuit block and opening one side, and fitted into the casing opening And a lock nut screwed onto a circular outer peripheral surface of the casing. A first concave portion having a diameter of about 1/3 of the front surface is formed at the center of the front surface of the optical body. A second concave portion having a convex bottom surface or a Fresnel bottom surface facing the first concave portion and having a diameter slightly smaller than that of the first concave portion is formed in the center of the rear surface side to form a condensing lens facing the photoelectric element. With The concave bottom surface of the first concave portion is mirror-finished by vacuum deposition plating means to form a second reflecting portion, and the portion of the optical body except the second concave portion on the rear surface is mirror-finished by vacuum deposition plating means. (1) forming a reflection portion, and further, a skirt portion on the periphery of the rear surface of the optical body;
An indicator light condensing lens portion for transmitting the light flux of the operation indicator light to the front side of the optical body is formed at an appropriate position of the reflecting portion, and the circuit block includes a photoelectric conversion element and an operation indicator light on the front surface. An electronic component is mounted on both front and rear surfaces, and the terminal is formed of a circular circuit board abutting on the end surface of the skirt portion.
さらに、この出願に係る他の光電センサは、 透明体で形成され、前面(対物面)は円形平面をなし
後面(対回路ブロック面)は円形凸状面をなして断面ほ
ぼ半月形状をなす光学体と、 この光学体の後面に配設される回路ブロックと、 これら光学体および回路ブロックを収納し一方を開口
する筒体状の金属ケーシングと、 このケーシング開口部に嵌合する透明プロテクターと
からなり、前記光学体の前面中央には、前記前面の約3
分の1程度の直径を有する第1凹部を形成し、光学体の
前記後面側の中央には前記第1凹部に対向し、かつ第1
凹部よりやや小さい直径の凸状底面又はフレネル底面を
有する第2凹部を形成して光電素子に対向する集光レン
ズとする一方、 前記第1凹部における凹球状底面を真空蒸着メッキ手
段により鏡面となして第2反射部を形成し、 光学体の前記後面の第2凹部を除いた部分を真空蒸着
メッキ手段により鏡面となして第1反射部を形成し、さ
らに、光学体後面の周縁にはスカート部を、また、第1
反射部の適宜箇所には、動作表示燈の光束を光学体前面
側に透過するための表示燈集光レンズ部を形成するとと
もに、 前記回路ブロックは、前面に光電変換素子および動作
表示燈を具え、前後両面には電子部品を搭載しその周縁
が前記スカート部端面に当接する円形回路基板で構成さ
れており、 さらに、前記第1凹部および第2凹部には、外部から
の電磁輻射ノイズを遮断するための第1遮蔽体および第
2遮蔽体をそれぞれ設けるとともに、これらを、それぞ
れ電源のグランド側端子に接続してある。第1遮蔽体
は、前記第1凹部の開口部に嵌合する円形金属板で形成
し、第2遮蔽体は、前記第2凹部に嵌合する金属筒体で
形成されている。Further, another photoelectric sensor according to the present application is formed of a transparent body, and has a front surface (object surface) having a circular flat surface and a rear surface (corresponding to a circuit block surface) having a circular convex shape, and having an almost half-moon cross section. A body, a circuit block disposed on the rear surface of the optical body, a cylindrical metal casing that accommodates the optical body and the circuit block and opens one side, and a transparent protector that fits into the casing opening. In the center of the front surface of the optical body, approximately 3
A first concave portion having a diameter of about one-half the diameter of the first concave portion;
A second concave portion having a convex bottom surface or a Fresnel bottom surface slightly smaller in diameter than the concave portion is formed as a condensing lens facing the photoelectric element, while the concave spherical bottom surface in the first concave portion is made a mirror surface by vacuum evaporation plating means. A second reflecting portion is formed by removing the second concave portion from the rear surface of the optical body to form a mirror surface by vacuum evaporation plating means to form a first reflecting portion; Part, also the first
An indicator light condensing lens portion for transmitting the light flux of the operation indicator light to the front side of the optical body is formed at an appropriate position of the reflecting portion, and the circuit block includes a photoelectric conversion element and an operation indicator light on the front surface. Electronic components are mounted on both front and rear surfaces, and the periphery thereof is formed of a circular circuit board whose peripheral edge is in contact with the end surface of the skirt portion. Further, the first and second recesses block electromagnetic radiation noise from outside. A first shield and a second shield are provided, and these are respectively connected to the ground terminal of the power supply. The first shield is formed of a circular metal plate that fits into the opening of the first recess, and the second shield is formed of a metal cylinder that fits in the second recess.
[作 用] 透明プロテクタを通して入射した赤外光又は赤色光な
どの信号光は、光学体の第1反射部で第1回目の反射が
なされ、第2反射部に至り第2回目の反射がなされ集光
レンズを通り、集光レンズの焦点に位置する光電変換素
子によって受光される。[Operation] The signal light such as infrared light or red light incident through the transparent protector is reflected first by the first reflecting portion of the optical body, reaches the second reflecting portion, and is reflected by the second time. The light passes through the condenser lens and is received by the photoelectric conversion element located at the focal point of the condenser lens.
光電変換素子によって受光された信号光は、電気信号
に変換されて出力される。The signal light received by the photoelectric conversion element is converted into an electric signal and output.
そして、入射する信号光の光量の変化は直ちに電気信
号として捉えられるので、光電センサの前方の光路にあ
るものを正確に検知することができる。以上、受光器の
場合について光の通過経路を説明したが、投光器の場合
は、この逆となる。Then, since the change in the light quantity of the incident signal light is immediately captured as an electric signal, it is possible to accurately detect an object in the optical path in front of the photoelectric sensor. As described above, the light passage path has been described in the case of the light receiver, but the reverse is true in the case of the light projector.
そして、光学体は、複数の反射部を有することにより
光電センサに入射してから光電変換素子における焦点ま
での光経路を、いわば折畳んだ状態で薄板状の光学体中
に収納することができ、全体としてコンパクトな光電セ
ンサを得ることができる。The optical body has a plurality of reflectors, so that the optical path from the incident on the photoelectric sensor to the focal point of the photoelectric conversion element can be housed in a thin plate-like optical body in a so-called folded state. Thus, a compact photoelectric sensor can be obtained as a whole.
また、金属製のケーシングおよび遮蔽体を具えた場合
は、特に外部からの電磁輻射ノイズによる検知機能への
悪影響が多い環境において有効である。In addition, when a metal casing and a shield are provided, it is particularly effective in an environment in which external electromagnetic radiation noise adversely affects the detection function.
[実施例] 図面にもとづいてこの発明の実施例を説明する。第1
図ないし第4図は、この出願の請求項1項ないし3項に
係る発明の一実施例を示す図である。Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First
FIG. 4 to FIG. 4 are diagrams showing an embodiment of the invention according to claims 1 to 3 of this application.
第1図は光電センサの縦断面図、第2図は同正面図、
第3図は同側面図、また、第4図は光学体の説明図で、
同図(a)は側面図、同図(b)は正面図、同図(c)
は(b)図におけるc−c線断面図、同図(d)は背面
図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the photoelectric sensor, FIG.
FIG. 3 is a side view of the same, and FIG. 4 is an explanatory view of an optical body.
(A) is a side view, (b) is a front view, (c) of FIG.
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. 2B, and FIG.
図において、1は透明樹脂材で形成される光学体、2
は樹脂材で形成されるケーシングでで一方が開口するす
る筒体をなし、外周面にはネジ部2aが、また、外周の対
物側の端部には環状のストッパー2bがケーシングと一体
に形成されている。そして、このストッパー2bは後述の
透明プロテクタの係合爪を嵌合するための溝を内周面に
具えている。In the figure, reference numeral 1 denotes an optical body formed of a transparent resin material;
Is a casing made of resin material and forms a cylindrical body with one opening.A screw part 2a is formed on the outer peripheral surface, and an annular stopper 2b is formed integrally with the casing at the outer peripheral end on the object side. Have been. The stopper 2b has a groove on its inner peripheral surface for fitting an engaging claw of a transparent protector described later.
3はケーシング2の開口部に嵌合装着される円板状の
プロテクタで、透明樹脂材で形成されており、端縁には
係合爪3aを有しストッパー2bの前記溝に嵌合するように
なっている。Reference numeral 3 denotes a disk-shaped protector fitted and mounted in the opening of the casing 2 and is formed of a transparent resin material, and has an engaging claw 3a at an edge thereof so as to fit into the groove of the stopper 2b. It has become.
4は、ケーシング2内で光学体1の後面に対向するよ
うに設置された回路基板で、光学体1に対向する面に光
電変換素子4aおよび作動表示燈4bを、また、裏面には電
子部品4cをそれぞれ搭載しており、これら回路基板4、
光電変換素子4aおよび作動表示燈4bにより回路ブロック
が構成されている。Reference numeral 4 denotes a circuit board installed in the casing 2 so as to face the rear surface of the optical body 1. The photoelectric conversion element 4 a and the operation indicator light 4 b are provided on the surface facing the optical body 1, and the electronic components are provided on the back surface. 4c, respectively, and these circuit boards 4,
The photoelectric conversion element 4a and the operation indicator light 4b constitute a circuit block.
5は、回路ブロックの防水、防振、防湿対策として回
路基板4とケーシング2の底面との間に注入されたエポ
キシ等の樹脂材である。Reference numeral 5 denotes a resin material such as epoxy injected between the circuit board 4 and the bottom surface of the casing 2 as a measure against water, vibration and moisture of the circuit block.
6は、ネジ部2aに螺合するロックナットでワッシャ7
を介してストッパー2bとの間で被取付パネル8を固定保
持するようになっている。9はプロテクタ3とケーシン
グ2との間に嵌挿される環状のゴムパッキン、10は、回
路基板4に接続される入出力用のリード線である。Reference numeral 6 denotes a lock nut screwed into the screw portion 2a and a washer 7
The mounting panel 8 is fixedly held between the mounting panel 8 and the stopper 2b via the. Reference numeral 9 denotes an annular rubber packing inserted between the protector 3 and the casing 2, and reference numeral 10 denotes input / output lead wires connected to the circuit board 4.
次に第4図にしたがって光学体1の構成を説明する。 Next, the configuration of the optical body 1 will be described with reference to FIG.
第4図(a),(b),(c),(d)はそれぞれ光
学体の側面図、正面図、縦断面図、背面図である。FIGS. 4 (a), (b), (c), and (d) are a side view, a front view, a longitudinal sectional view, and a rear view of the optical body, respectively.
図において、1は透明樹脂材で一体に形成した光電セ
ンサ用の光学体で直径20mmの断面半月形状をなしてい
る。21は前面すなわち光学体1の検出対象物体に対向す
る対物面で、円形平面に形成されている。(直径18mm) なお、この光学体1は1m前後より近い位置の物体検知
に使用する場合には、前記対物面は、ゆるやかな凸面に
形成するのが良い。In the figure, reference numeral 1 denotes an optical body for a photoelectric sensor integrally formed of a transparent resin material and has a semicircular shape having a diameter of 20 mm. Reference numeral 21 denotes a front surface, that is, an object surface of the optical body 1 facing the detection target object, and is formed in a circular plane. (Diameter 18 mm) When the optical body 1 is used for detecting an object at a position closer than about 1 m, the objective surface is preferably formed as a gentle convex surface.
31は後面、すなわち光電変換素子に対する面である対
回路ブロック面で、直径18mmの円形凸状(R=13.4mmで
非球面)に形成されている。Reference numeral 31 denotes a rear surface, that is, a surface facing a photoelectric conversion element, which is a surface facing a circuit block, and is formed in a circular convex shape having a diameter of 18 mm (R = 13.4 mm and an aspheric surface).
第4図(b)および(c)に示すように前面(対物
面)21の中央部分には、前記前面(対物面)21の3分の
1強の直径(7mm)の凹球状底面(R=7.7mmで非球面)
を有する第1凹部41が形成されている。この第1凹部41
の凹球状底面には真空蒸着メッキにより鏡面が形成され
第2反射部41aを構成している。51は、前記後面31(対
回路ブロック面)の中央部に第1凹部41と対向して形成
された第2凹部で、その底面部は、前記第1凹部41の凹
状底面よりやや小さい直径(1.5:1)の凸状底面(R=
8.5mmで球面)に形成され、集光レンズ部51aを構成して
いる。As shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), the central part of the front surface (objective surface) 21 has a concave spherical bottom surface (R) having a diameter (7 mm) slightly more than one third of the front surface (objective surface) 21. = 7.7mm and aspheric)
Is formed. This first recess 41
A mirror surface is formed on the concave spherical bottom surface by vacuum evaporation plating to constitute a second reflecting portion 41a. Reference numeral 51 denotes a second concave portion formed at the center of the rear surface 31 (the surface facing the circuit block) so as to face the first concave portion 41, and the bottom surface portion has a diameter slightly smaller than the concave bottom surface of the first concave portion 41 ( 1.5: 1) convex bottom (R =
8.5 mm and a spherical surface) to form the condenser lens portion 51a.
そして、この第2凹部51には回路ブロック4の光電変
換素子4aが対向又は嵌合する。1aは、後面31の端縁全周
にわたって形成されたスカート部(高さ約3mm)、1b
は、動作表示燈4bの光束を円形対物面方向すなわち前面
21を通過して放射するために後面31において動作表示燈
4bと対向する位置にに形成した動作表示燈集光レンズ部
としての凸部である。なお、この凸部1bの表面は凸面、
あるいはフレネル面に形成すれば照射光は平行光とな
り、遠距離からの視認が容易となる。Then, the photoelectric conversion element 4a of the circuit block 4 faces or fits in the second concave portion 51. 1a is a skirt portion (approximately 3 mm in height) formed over the entire periphery of the edge of the rear surface 31, 1b
Indicates that the luminous flux of the operation indicator light 4b is directed in the direction of the circular
Operation indicator light on rear face 31 to radiate through 21
A convex portion as an operation indicator light condensing lens portion formed at a position facing 4b. The surface of the convex portion 1b is a convex surface,
Alternatively, if it is formed on the Fresnel surface, the irradiation light becomes parallel light, which makes it easy to view from a long distance.
また、1cは後面31の凸球状面(第2凹部51の部分を除
く)に真空蒸着メッキ等の手段により形成した鏡面によ
り構成される第1反射部である。Reference numeral 1c denotes a first reflecting portion formed of a mirror surface formed on the convex spherical surface (excluding the second concave portion 51) of the rear surface 31 by means such as vacuum deposition plating.
なお、光学体1以外の各構成部品は、光学体1の上記
寸法に合せた寸法で形成され、この実施例(第8図)に
おいて、光電センサの外径は20mm、厚みは約14mmとなっ
ている。In addition, each component other than the optical body 1 is formed in a size corresponding to the above-mentioned size of the optical body 1. In this embodiment (FIG. 8), the outer diameter of the photoelectric sensor is 20 mm and the thickness is about 14 mm. ing.
次に、この実施例の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
プロテクタ3を通して光学体1の前面21側より入射す
る信号光は、第1反射部1cにおいて反射されて第2反射
部41aに至り、2回目の反射により集光レンズ部51を通
過して光電変換素子4aの位置に集光され電気信号に変換
されて出力される。The signal light incident from the front surface 21 side of the optical body 1 through the protector 3 is reflected by the first reflecting portion 1c to reach the second reflecting portion 41a, passes through the condenser lens portion 51 by the second reflection, and performs photoelectric conversion. The light is condensed at the position of the element 4a, converted into an electric signal, and output.
そして、入射光量の変化は直ちに電気信号として捉え
られるので、センサ前面、すなわちプロテクタ3又は光
学体1の前面21方向への光路にあるものを正確に検知で
きる。光学体1は、第1反射部、第2反射部を有するこ
とにより、第13図の従来例に示すようなレンズAの円形
対物面から光電変換素子61における焦点までの光経路
を、いわば折畳んだ状態で薄板状の光学体1中に収納す
ることができる。動作表示燈4bとしての発光ダイオード
からの光は表示燈集光レンズ部としての凸部1bを介して
光学体1の前面21方向に放射される。Since the change in the amount of incident light is immediately detected as an electric signal, it is possible to accurately detect an object on the front surface of the sensor, that is, on the optical path toward the front surface 21 of the protector 3 or the optical body 1. The optical body 1 has a first reflecting portion and a second reflecting portion, so that the optical path from the circular objective surface of the lens A to the focal point of the photoelectric conversion element 61 as shown in the conventional example of FIG. It can be stored in the thin optical member 1 in a folded state. Light from the light emitting diode as the operation indicator light 4b is emitted toward the front surface 21 of the optical body 1 via the convex portion 1b as the indicator light condensing lens.
また、外部からの電磁輻射ノイズは、第1反射部1cお
よび第2反射部41aに形成された金属被膜により、大部
分が遮蔽されて回路基板4における電子部品4cの正確な
動作を確保する。このようにして、第1反射部1cおよび
第2反射部41aは電磁輻射ノイズの遮蔽機能を併せ有し
ている。なお、金属被膜は電源のグランド側に電気的に
接続されているが、図示は省略する。Most of the electromagnetic radiation noise from the outside is shielded by the metal film formed on the first reflection portion 1c and the second reflection portion 41a, and the accurate operation of the electronic component 4c on the circuit board 4 is ensured. In this way, the first reflection unit 1c and the second reflection unit 41a have a function of shielding electromagnetic radiation noise. The metal coating is electrically connected to the ground side of the power supply, but is not shown.
次に第5図ないし第7図にもとづいて請求範囲第4項
に係る発明の実施例を説明する。Next, an embodiment of the invention according to claim 4 will be described with reference to FIGS. 5 to 7.
前述の実施例と同一箇所には同一符号を付し重複説明
は省略する。The same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
第5図は、光電センサの縦断面図、第6図は正面図、
第7図は側面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the photoelectric sensor, FIG. 6 is a front view,
FIG. 7 is a side view.
この実施例では、ケーシング2とプロテクタ3の構成
が若干異なるのみで他は前述の実施例と全く同一であ
る。This embodiment is completely the same as the above-described embodiment except that the configurations of the casing 2 and the protector 3 are slightly different.
すなわち、この実施例において、ケーシング2の全側
周面にネジ部2aが形成されており前述の実施例における
ストッパー2bは具えていない。That is, in this embodiment, the screw portion 2a is formed on the entire peripheral surface of the casing 2, and the stopper 2b in the above-described embodiment is not provided.
一方、プロテクタ3は、浅い筒体形状をなし底面部分
が光学体1の前面21に対向しており、その周壁のないそ
くには前記ネジ部2a(外ネジ)に螺合するための内ネジ
が形成されている。被取付パネル8は、プロテクタ3の
周壁端とロックナット6との間にワッシャ7を介して挟
持されるようになっているので、プロテクタ3の周壁端
がストッパー部を構成していると言うことができる。On the other hand, the protector 3 has a shallow cylindrical shape and a bottom surface portion facing the front surface 21 of the optical body 1. An inner screw for screwing to the screw portion 2a (outer screw) is provided on a portion of the protector 3 having no peripheral wall. Are formed. Since the mounted panel 8 is sandwiched between the peripheral wall end of the protector 3 and the lock nut 6 via the washer 7, the peripheral wall end of the protector 3 constitutes a stopper portion. Can be.
この実施例の作用効果は、前述の第1実施例と同様で
あるが、この実施例にあってはケーシング2に対するプ
ロテクタ3の組付けが前述の実施例より容易となる。The operation and effect of this embodiment are the same as those of the above-described first embodiment, but in this embodiment, the assembling of the protector 3 to the casing 2 becomes easier than in the above-mentioned embodiment.
次に第8図ないし第12図にもとずいて請求項5ないし
8項に係る発明の実施例を説明する。Next, an embodiment of the invention according to claims 5 to 8 will be described with reference to FIGS. 8 to 12.
第8図はこの実施例に係る光電センサの縦断面図、第
9図は同正面図、第10図は同側面図、第11図は同背面
図、第12図は遮蔽体の説明図である。なお、前述の実施
例と同一箇所には同一符号を付し重複説明は省略する。8 is a longitudinal sectional view of the photoelectric sensor according to this embodiment, FIG. 9 is a front view thereof, FIG. 10 is a side view thereof, FIG. 11 is a rear view thereof, and FIG. is there. The same portions as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
図において、2は一方を開口する筒体状のケーシング
で金属材により形成されている。3は可視光をカットす
る透明材によるプロテクタで、光学体1の凸部1bに対向
する位置には表示光透光部3bが嵌め込まれている。In the figure, reference numeral 2 denotes a cylindrical casing having one opening, which is formed of a metal material. Reference numeral 3 denotes a protector made of a transparent material for cutting visible light, and a display light transmitting portion 3b is fitted at a position facing the convex portion 1b of the optical body 1.
41bは光学体1の第1凹部41の開口端に嵌合された第
1遮蔽体、51bは同じく光学体1の第2凹部に嵌挿され
た第2遮蔽体でそれぞれ金属材で形成されている。第12
図に示めすように、第1遮蔽体41bは円板形状、第2遮
蔽体51bは筒体形状をなし筒体内部には透孔51c1を有す
る帰属遮蔽板51cを具えている。この透孔51c1は、光の
通路となるものである。この他の構成は前述の実施例と
異なるところはない。41b is a first shield fitted into the opening end of the first concave portion 41 of the optical body 1, and 51b is a second shield similarly fitted into the second concave portion of the optical body 1 and is formed of a metal material. I have. Twelfth
As shown in the figure, the first shielding body 41b has a disk shape, and the second shielding body 51b has a cylindrical shape and includes a belonging shielding plate 51c having a through hole 51c1 inside the cylindrical body. This through hole 51c1 serves as a light passage. The other configuration is not different from the above-described embodiment.
この実施例において回路ブロックは金属ケーシング2
によって背面および側面方向からの電磁輻射ノイズに対
してシールドされ、また前方に対しては第1遮蔽体41b
が、斜前方に対しては第2遮蔽体51bがそれぞれ電磁輻
射ノイズを有効に遮断する。したがって、この実施例に
係る光電センサは、電磁輻射ノイズが充満している工場
等で使用されている各種機器への組込み用に適してい
る。In this embodiment, the circuit block is a metal casing 2
Shielded against electromagnetic radiation noise from the rear and side directions, and the first shield 41b against the front.
However, the second shield 51b effectively shields electromagnetic radiation noise from the front obliquely. Therefore, the photoelectric sensor according to this embodiment is suitable for incorporation into various devices used in factories or the like where electromagnetic radiation noise is full.
[発明の効果] 以上述べたように、この出願に係る光電センサは、従
来のようにケースの狭い内部に工具を挿し込んで組立作
業を行なうなどの煩雑な手作業が全く無くなり、自動部
品搭載機や自動組立機などによる大量生産の工程にのせ
ることができ、大幅なコストダウンが可能となる。[Effects of the Invention] As described above, the photoelectric sensor according to the present application eliminates the need for a complicated manual operation such as inserting a tool into a narrow inside of a case and performing an assembling operation as in the related art, and eliminates the need for automatic component mounting. It can be mounted on mass production processes using machines and automatic assembling machines, etc., and significant cost reduction is possible.
また、断面半月状の光学体によって光の経路に必要な
円錐状の空間を折畳むようにして自らの内部に包含して
いるので、形状が極めて薄型、小型化されている。(例
えば、従来技術にくらべ、厚みで約3分の1以下とな
る。) したがって、工場、事務所、店舗、家庭などに設置す
るとき、壁表面その他に直接取付けても美観を損なわず
取付作業も簡単である。In addition, since a conical space necessary for the light path is folded and contained inside itself by a half-moon shaped optical body, the shape is extremely thin and small. (For example, compared to the prior art, the thickness is about one third or less.) Therefore, when installing in a factory, office, store, home, etc., even if it is directly mounted on a wall surface or the like, the mounting work is not spoiled. Is also easy.
また、投光器、受光器として、いずれも小型ながら光
学系の口径が大きく、かつ、焦点距離も長いので受光器
の入光量が増大して感度が向上し、外乱光の影響も少な
く、この相乗効果により透過型の場合は投光器と受光器
との対向距離が著しく長くなり、同様に反射型の場合
は、光電センサと対象物体との検出間隔距離が非常に長
くなり、対象物の検出範囲が広くなる。In addition, both the projector and the light receiver are small in size, but the aperture of the optical system is large and the focal length is long, so the amount of light incident on the light receiver increases, sensitivity is improved, and the influence of disturbance light is small, and this synergistic effect is achieved. Therefore, in the case of the transmission type, the facing distance between the light emitter and the light receiver becomes extremely long, and similarly, in the case of the reflection type, the detection interval distance between the photoelectric sensor and the target object becomes extremely long, and the detection range of the target object is wide. Become.
さらにまた、この発明に係る光電センサは、外部から
の電磁輻射ノイズを有効に遮断し正確な物体検知をなす
ことができる。Furthermore, the photoelectric sensor according to the present invention can effectively block external electromagnetic radiation noise and perform accurate object detection.
第1図ないし第4図は、この出願の請求項1ないし3項
に係る光電センサの実施例を示す図で、第1図は光電セ
ンサの縦断面図、第2図は同正面図、第3図は同側面
図、第4図は光学体の説明図で、同図(a)は光学体の
側面図、同図(b)は同じく正面図、同図(c)は
(b)におけるc−c線断面図、同図(d)は背面図、
第5図ないし第7図は、この出願の請求項第4項に係る
光電センサの実施例を示す図で、第5図は縦断面図、第
6図は同正面図、第7図は同側面図、第8図ないし第12
図はこの出願の請求項5ないし8項に係る光電センサの
実施例を示す図で、第8図は光電センサの縦断面図、第
9図は同正面図、第10図は同側面図、第11図は同背面
図、第12図は第1遮蔽体および第2遮蔽体の外観斜視
図、第13図は従来技術を示す縦断面図である。 図において、 1……光学体 2……ケーシング 3……プロテクタ 4……回路ブロック 41……第1凹部 41a……第2反射部 51……第2凹部 51a……第1反射部 41b……第1遮蔽体 51b……第2遮蔽体1 to 4 are views showing an embodiment of a photoelectric sensor according to claims 1 to 3 of the present application. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the photoelectric sensor, FIG. 3 is a side view of the same, FIG. 4 is an explanatory view of the optical body, FIG. 3A is a side view of the optical body, FIG. 3B is a front view thereof, and FIG. A cross-sectional view taken along the line cc, FIG.
5 to 7 are views showing an embodiment of the photoelectric sensor according to claim 4 of the present application. FIG. 5 is a longitudinal sectional view, FIG. 6 is a front view thereof, and FIG. Side view, FIGS. 8 to 12
The drawings show an embodiment of the photoelectric sensor according to claims 5 to 8 of the present application, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the photoelectric sensor, FIG. 9 is a front view thereof, FIG. 10 is a side view thereof, FIG. 11 is a rear view, FIG. 12 is an external perspective view of a first shield and a second shield, and FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a conventional technique. In the drawing, 1 ... optical body 2 ... casing 3 ... protector 4 ... circuit block 41 ... first concave portion 41a ... second reflecting portion 51 ... second concave portion 51a ... first reflecting portion 41b ... First shield 51b Second shield
Claims (8)
平面をなし後面(対回路ブロック面)は円形凸状面をな
して断面ほぼ半月形状をなす光学体と、 この光学体の後面に配設される回路ブロックと、 これら光学体および回路ブロックを収納し一方を開口す
る筒体状のケーシングと、 このケーシング開口部に嵌合する透明プロテクターと ケーシングの円形外周面に螺合するロックナットとから
なり、 前記光学体の前面中央には、前記前面の約3分の1程度
の直径を有する第1凹部を形成し、 光学体の前記後面側の中央には前記第1凹部に対向し、
かつ第1凹部よりやや小さい直径の凸状底面又はフレネ
ル底面を有する第2凹部を形成して光電素子に対向する
集光レンズとするとともに、 前記第1凹部における凹球状底面を真空蒸着メッキ手段
により鏡面となして第2反射部を形成し、 光学体の前記後面の第2凹部を除いた部分を真空蒸着メ
ッキ手段により鏡面となして第1反射部を形成し、さら
に、光学体後面の周縁にはスカート部を、また、第1反
射部の適宜箇所には、動作表示燈の光束を光学体前面側
に透過するための表示燈集光レンズ部を形成するととも
に、 前記回路ブロックは、前面に光電変換素子および動作表
示燈を具え、前後両面には電子部品を搭載しその周端が
前記スカート部端面に直接又はスペーサを介して当接す
る円形回路基板で構成したことを特徴とする光電セン
サ。1. An optical body which is formed of a transparent body and whose front surface (objective surface) has a circular flat surface and whose rear surface (surface facing a circuit block) has a circular convex shape and has a substantially half-moon cross section. A circuit block disposed on the rear surface, a cylindrical casing housing the optical body and the circuit block and opening one side, a transparent protector fitted into the casing opening, and screwed into a circular outer peripheral surface of the casing. A first concave portion having a diameter of about one third of the front surface is formed at the center of the front surface of the optical body; and the first concave portion is formed at the center of the rear surface side of the optical body. Opposite
A second concave portion having a convex bottom surface or a Fresnel bottom surface slightly smaller in diameter than the first concave portion is formed as a condenser lens facing the photoelectric element, and the concave spherical bottom surface in the first concave portion is formed by vacuum evaporation plating means. A second reflecting portion is formed as a mirror surface, a portion of the optical body excluding the second concave portion on the rear surface is formed as a mirror surface by vacuum deposition plating means to form a first reflecting portion; In addition, a skirt portion is formed, and an indicator light condensing lens portion for transmitting the light flux of the operation indicator light to the front side of the optical body is formed at an appropriate portion of the first reflecting portion. A photoelectric conversion element and an operation indicator light, electronic components are mounted on both front and rear sides, and a circular circuit board whose peripheral end abuts directly on the end face of the skirt portion or via a spacer. Support.
ッパー部とを形成してロックナットを螺合し、このロッ
クナットとストッパー部とで被取付体を挟持するように
したことを特徴とする請求項1記載の光電センサ。2. A casing according to claim 1, wherein a screw portion and a stopper portion are formed on an outer peripheral surface of the casing, and a lock nut is screwed into the casing. The lock nut and the stopper portion sandwich an object to be mounted. The photoelectric sensor according to claim 1.
樹脂材を充填したことを特徴とする請求項1記載の光電
センサ。3. The photoelectric sensor according to claim 1, wherein a resin material is filled between the bottom of the casing and the circuit block.
面に形成したネジ部に螺合するようにしたことを特徴と
する請求項1記載の光電センサ。4. The photoelectric sensor according to claim 1, wherein said transparent protector is screwed into a screw formed on an outer peripheral surface of a casing.
平面をなし後面(対回路ブロック面)は円形凸状面をな
して断面ほぼ半月形状をなす光学体と、 この光学体の後面に配設される回路ブロックと、 これら光学体および回路ブロックを収納し一方を開口す
る筒体状のケーシングと、 このケーシング開口部に嵌合する透明プロテクターとか
らなり、前記光学体の前面中央には、前記前面の約3分
の1程度の直径を有する第1凹部を形成し、光学体の前
記後面側の中央には前記第1凹部に対向し、かつ第1凹
部よりやや小さい直径の凸状底面又はフレネル底面を有
する第2凹部を形成して光電素子に対向する集光レンズ
とする一方、 前記第1凹部における凹球状底面を真空蒸着メッキ手段
により鏡面となして第2反射部を形成し、 光学体の前記後面の第2凹部を除いた部分を真空蒸着メ
ッキ手段により鏡面となして第1反射部を形成し、さら
に、光学体後面の周縁にはスカート部を、また、第1反
射部の適宜箇所には、動作表示燈の光束を光学体前面側
に透過するための表示燈集光レンズ部を形成するととも
に、 前記回路ブロックは、前面に光電変換素子および動作表
示燈を具え、前後両面には電子部品を搭載しその周縁が
前記スカート部端面に直接又はスペーサを介して当接す
る円形回路基板で構成したことを特徴とする光電セン
サ。5. An optical body which is formed of a transparent body and whose front surface (objective surface) has a circular flat surface and whose rear surface (surface facing the circuit block) has a circular convex shape and has a substantially half-moon cross section. A circuit block provided on the rear surface, a cylindrical casing housing the optical body and the circuit block and opening one side, and a transparent protector fitted into the casing opening, and a front center of the optical body. A first concave portion having a diameter of about one third of the front surface is formed, and a center of the optical body on the rear surface side is opposed to the first concave portion and has a diameter slightly smaller than the first concave portion. A second concave portion having a convex bottom surface or a Fresnel bottom surface is formed as a condensing lens facing the photoelectric element, while the concave spherical bottom surface in the first concave portion is made a mirror surface by vacuum evaporation plating means to form a second reflecting portion. Of the optical body A portion of the rear surface excluding the second concave portion is mirror-finished by vacuum evaporation plating means to form a first reflecting portion, and further, a skirt portion is provided on a peripheral edge of the rear surface of the optical body, and an appropriate portion of the first reflecting portion is provided. In addition to forming an indicator light condensing lens unit for transmitting the light flux of the operation indicator light to the front side of the optical body, the circuit block includes a photoelectric conversion element and an operation indicator light on the front surface, and has front and rear surfaces. A photoelectric sensor, comprising a circular circuit board on which an electronic component is mounted and whose peripheral edge abuts directly on the end face of the skirt portion or via a spacer.
ーシングを金属材で形成するとともに、前記第1凹部お
よび第2凹部に、外部からの電磁輻射ノイズを遮断する
ために第1遮蔽体および第2遮蔽体をそれぞれ設けたこ
とを特徴とする光電センサ。6. The photoelectric sensor according to claim 5, wherein the casing is formed of a metal material, and the first and second recesses are provided with a first shielding body for shielding electromagnetic noise from outside. A photoelectric sensor, wherein a second shield is provided.
合する円形金属板で形成し、第2遮蔽体は、前記第2凹
部に嵌合する金属筒体で形成したことを特徴とする請求
項6項記載の光電センサ。7. The first shield is formed of a circular metal plate fitted to the opening of the first recess, and the second shield is formed of a metal cylinder fitted to the second recess. The photoelectric sensor according to claim 6, wherein:
属遮蔽板を具えたことを特徴とする請求項7項記載の光
電センサ。8. The photoelectric sensor according to claim 7, wherein said second shielding body includes a metal shielding plate having a through hole therein.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1163447A JP2854605B2 (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Photoelectric sensor |
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---|---|---|---|
JP1163447A JP2854605B2 (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Photoelectric sensor |
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JPH0328789A JPH0328789A (en) | 1991-02-06 |
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JP1163447A Expired - Lifetime JP2854605B2 (en) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Photoelectric sensor |
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JP (1) | JP2854605B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7882755B2 (en) | 2007-07-23 | 2011-02-08 | Keyence Corporation | Sensor attachment device, a sensor and a light emitting device for a photo-electrical sensor |
EP4215952A1 (en) * | 2022-01-21 | 2023-07-26 | Leuze electronic GmbH + Co. KG | Optical sensor |
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DE60131227T2 (en) | 2000-09-01 | 2008-10-09 | Canon K.K. | Toner and imaging process |
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JP5317763B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-10-16 | パナソニック株式会社 | lighting equipment |
FR2954495B1 (en) * | 2009-12-18 | 2012-05-11 | Wintech | THERMAL CONTROL DEVICE |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP1163447A patent/JP2854605B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH0328789A (en) | 1991-02-06 |
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