JP3278921B2 - 光電スイッチ - Google Patents
光電スイッチInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投射した光の反射を検
知して物体の有無を検出するよう構成した光電スイッチ
に関する。
知して物体の有無を検出するよう構成した光電スイッチ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の光電スイッチの検出部と
しては、図１１に示すように、筒状の本体ケース１に内
装される回路基板２の前端部に、ホルダ８に内嵌支持さ
れた投光素子６と受光素子７を並列して取り付けるとと
もに、ホルダ８の前端に投光レンズ９ａと受光レンズ９
ｂを一体形成した光学レンズ部９を連結し、かつ、本体
ケース１の前端には、投光素子６から投射された波長以
外の光を減衰させる光学フィルタ１０を装着したものが
知られている。
しては、図１１に示すように、筒状の本体ケース１に内
装される回路基板２の前端部に、ホルダ８に内嵌支持さ
れた投光素子６と受光素子７を並列して取り付けるとと
もに、ホルダ８の前端に投光レンズ９ａと受光レンズ９
ｂを一体形成した光学レンズ部９を連結し、かつ、本体
ケース１の前端には、投光素子６から投射された波長以
外の光を減衰させる光学フィルタ１０を装着したものが
知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記構成においては、
投光素子６からの光の極一部がホルダ８の内壁面Ｓ、光
学レンズ部９、あるいは、光学フィルタ１０で鏡面反射
し、検出物体が存在しないにもかかわらず、ホルダ内壁
面Ｓからの反射光Ａ、光学レンズ部９からの反射光Ｂ、
あるいは、光学フィルタ１０からの反射光Ｃなどの検出
部自体の内部での微弱な反射光（残存光）が受光素子７
に受光されてしまう。特に、最も光量が大 きな反射光
は、一回の鏡面反射だけで受光素子７に入射する光、例
えば、光学レンズ部９からの反射光Ｂや光学フィルタ１
０からの反射光Ｃであると考えられる。このように検出
部自体の内部での微弱な反射光（残存光）が受光素子７
に受光されてしまうために、検出物体からの正規の反射
光と上記残存光とのＳ／Ｎ比が大きくとることができ
ず、増幅感度を大きくすることが困難となっていた。そ
の結果、検出距離が不充分となったり、外乱に対するノ
イズ耐量が劣ったりする不具合をもたらしていた。
投光素子６からの光の極一部がホルダ８の内壁面Ｓ、光
学レンズ部９、あるいは、光学フィルタ１０で鏡面反射
し、検出物体が存在しないにもかかわらず、ホルダ内壁
面Ｓからの反射光Ａ、光学レンズ部９からの反射光Ｂ、
あるいは、光学フィルタ１０からの反射光Ｃなどの検出
部自体の内部での微弱な反射光（残存光）が受光素子７
に受光されてしまう。特に、最も光量が大 きな反射光
は、一回の鏡面反射だけで受光素子７に入射する光、例
えば、光学レンズ部９からの反射光Ｂや光学フィルタ１
０からの反射光Ｃであると考えられる。このように検出
部自体の内部での微弱な反射光（残存光）が受光素子７
に受光されてしまうために、検出物体からの正規の反射
光と上記残存光とのＳ／Ｎ比が大きくとることができ
ず、増幅感度を大きくすることが困難となっていた。そ
の結果、検出距離が不充分となったり、外乱に対するノ
イズ耐量が劣ったりする不具合をもたらしていた。
【０００４】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、上記した残存光を効果的に減少できる
ようにすることを目的としている。
たものであって、上記した残存光を効果的に減少できる
ようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本第１発明は、投光素子、受光素子、および、これ
ら素子に対する光学レンズ部からなり、前記投光素子と
受光素子との等距離線上に位置させて略Ｖ字形の溝を前
記光学レンズ部に形成した。
に、本第１発明は、投光素子、受光素子、および、これ
ら素子に対する光学レンズ部からなり、前記投光素子と
受光素子との等距離線上に位置させて略Ｖ字形の溝を前
記光学レンズ部に形成した。
【０００６】ここで、「略Ｖ字形」とは、溝の断面形状
が「Ｖ」の字の形をしていることをいう。
が「Ｖ」の字の形をしていることをいう。
【０００７】また、本第２発明は、投光素子、受光素
子、これら素子に対する光学レンズ部、および、光学フ
ィルタからなり、前記投光素子と受光素子との等距離線
上に位置させて略Ｖ字形の溝を前記光学フィルタに形成
した。
子、これら素子に対する光学レンズ部、および、光学フ
ィルタからなり、前記投光素子と受光素子との等距離線
上に位置させて略Ｖ字形の溝を前記光学フィルタに形成
した。
【０００８】
【作用】上記第１発明の構成によると、光学レンズ部で
の鏡面反射が抑えられ、図１１中、一回の鏡面反射だけ
で受光素子に入射する光、すなわち、最も光量が大きい
と考えられる反射光Ｂが著しく減少する。
の鏡面反射が抑えられ、図１１中、一回の鏡面反射だけ
で受光素子に入射する光、すなわち、最も光量が大きい
と考えられる反射光Ｂが著しく減少する。
【０００９】また、上記第２発明の構成によると、光学
フィルタでの鏡面反射が抑えられ、 図１１中、一回の鏡
面反射だけで受光素子に入射する光、すなわち、最も光
量が大きいと考えられる反射光Ｃが著しく減少する。
フィルタでの鏡面反射が抑えられ、 図１１中、一回の鏡
面反射だけで受光素子に入射する光、すなわち、最も光
量が大きいと考えられる反射光Ｃが著しく減少する。
【００１０】
【実施例】図１ないし図６に、本発明に係る光電スイッ
チの実施例が示されている。
チの実施例が示されている。
【００１１】この光電スイッチは、円筒状に成型したプ
ラスチック製の本体ケース１、これに内装される回路基
板２、基板表裏面に実装された検出回路構成用の電子部
品３、基板表面に装着された感度調整用のボリューム４
および作動表示用の発光素子５、基板前端に並列して取
り付けられた投光素子６と受光素子７、これら投光素子
６と受光素子７を所定間隔をもって所定姿勢に内嵌保持
するプラスチック製のホルダ８、このホルダ８の前端に
嵌着されたプラスチック製の光学レンズ部９、本体ケー
ス１の前端に装着固定された光学フィルタ１０、本体ケ
ース１の後端に内嵌されて係止爪１１ａで抜け止めされ
た蓋部材１１、これに貫通支持されて回路基板２に接続
されたコード１２、等を備え、投光素子６からの光を光
学レンズ部９の投光レンズ９ａおよび光学フィルタ１０
を通して前方に投射し、物体からの反射光を光学フィル
タ１０および光学レンズ部９ａの受光レンズ９ｂを通し
て受光素子７で受け、この受光によって受光素子７から
出力が出されることで、物体の存在を検知できるように
構成されており、かつ、ボリューム４を本体ケース１に
装着した操作軸１３を介して外部から操作して、検出感
度を調整することで、検知可能な距離を調整することが
できるように構成されている。
ラスチック製の本体ケース１、これに内装される回路基
板２、基板表裏面に実装された検出回路構成用の電子部
品３、基板表面に装着された感度調整用のボリューム４
および作動表示用の発光素子５、基板前端に並列して取
り付けられた投光素子６と受光素子７、これら投光素子
６と受光素子７を所定間隔をもって所定姿勢に内嵌保持
するプラスチック製のホルダ８、このホルダ８の前端に
嵌着されたプラスチック製の光学レンズ部９、本体ケー
ス１の前端に装着固定された光学フィルタ１０、本体ケ
ース１の後端に内嵌されて係止爪１１ａで抜け止めされ
た蓋部材１１、これに貫通支持されて回路基板２に接続
されたコード１２、等を備え、投光素子６からの光を光
学レンズ部９の投光レンズ９ａおよび光学フィルタ１０
を通して前方に投射し、物体からの反射光を光学フィル
タ１０および光学レンズ部９ａの受光レンズ９ｂを通し
て受光素子７で受け、この受光によって受光素子７から
出力が出されることで、物体の存在を検知できるように
構成されており、かつ、ボリューム４を本体ケース１に
装着した操作軸１３を介して外部から操作して、検出感
度を調整することで、検知可能な距離を調整することが
できるように構成されている。
【００１２】なお、前記投光素子６（および発光素子
５）は、図３に示すように、整流用ブリッジダイオード
１４に接続されたＬＥＤ１５が使用されており、極性の
方向性を考慮することなく回路基板２に容易に組み付け
ることができるように構成されている。また、投光レン
ズ９ａと受光レンズ９ｂとが一体に形成された前記光学
レンズ部９は、ホルダ８の前部に外嵌されて係止爪８ａ
でスナップフィット式に連結されるとともに、ホルダ８
と光学レンズ部９との嵌合部位にＯリング１６を介在さ
せることで、ホルダ８と光学レンズ部９との相対位置の
発生が阻止されている。
５）は、図３に示すように、整流用ブリッジダイオード
１４に接続されたＬＥＤ１５が使用されており、極性の
方向性を考慮することなく回路基板２に容易に組み付け
ることができるように構成されている。また、投光レン
ズ９ａと受光レンズ９ｂとが一体に形成された前記光学
レンズ部９は、ホルダ８の前部に外嵌されて係止爪８ａ
でスナップフィット式に連結されるとともに、ホルダ８
と光学レンズ部９との嵌合部位にＯリング１６を介在さ
せることで、ホルダ８と光学レンズ部９との相対位置の
発生が阻止されている。
【００１３】以上の基本構成に加えて、本発明では、検
出部自体の残存光を減少するために次のような構成を採
用している。
出部自体の残存光を減少するために次のような構成を採
用している。
【００１４】前記ホルダ８の中央には遮蔽用の隔壁８ｂ
が形成されて、投光用の光路と受光用の光路とが区画さ
れるとともに、各光路の内壁面Ｓがシボ加工面からなる
光散乱加工面に構成されて、この内壁面Ｓでの反射光の
発生を減少させている。
が形成されて、投光用の光路と受光用の光路とが区画さ
れるとともに、各光路の内壁面Ｓがシボ加工面からなる
光散乱加工面に構成されて、この内壁面Ｓでの反射光の
発生を減少させている。
【００１５】また、前記光学フィルタ１０の全面の中央
に、前記投光素子６と受光素子７との等距離線上に位置
させて略Ｖ字形の溝１７を形成して、この光学フィルタ
１０での鏡面反射の発生を減少させている。すなわち、
上述のように図１１において、検出部自体の内部での微
弱な反射光（残存光）の内、最も光量が大きな反射光
は、一回の鏡面反射だけで受光素子７に入射する光学レ
ンズ部９からの反射光Ｂや光学フィルタ１０からの反射
光Ｃなどであると考えられる。
に、前記投光素子６と受光素子７との等距離線上に位置
させて略Ｖ字形の溝１７を形成して、この光学フィルタ
１０での鏡面反射の発生を減少させている。すなわち、
上述のように図１１において、検出部自体の内部での微
弱な反射光（残存光）の内、最も光量が大きな反射光
は、一回の鏡面反射だけで受光素子７に入射する光学レ
ンズ部９からの反射光Ｂや光学フィルタ１０からの反射
光Ｃなどであると考えられる。
【００１６】鏡面反射であるから反射面における光の入
射角（反射面の法線と入射光線の間の角度）と出射角
（反射面の法線と反射された後の出射光線の間の角度）
は等しく、また、光電スイッチに設けられる投光素子お
よび受光素子の大きさも一般的に同程度なので、一回の
鏡面反射で受光素子へに入射する光は、投光素子６と受
光素子７との等距離線上の位置で鏡面反射することにな
る。
射角（反射面の法線と入射光線の間の角度）と出射角
（反射面の法線と反射された後の出射光線の間の角度）
は等しく、また、光電スイッチに設けられる投光素子お
よび受光素子の大きさも一般的に同程度なので、一回の
鏡面反射で受光素子へに入射する光は、投光素子６と受
光素子７との等距離線上の位置で鏡面反射することにな
る。
【００１７】したがって、光学フィルタ１０の前面の中
央に、前記投光素子６と受光素子７との等距離線上に位
置させた略Ｖ字形の溝１７によって、一回の鏡面反射だ
けで受光素子に入射する最も光量が大きいと考えられる
反射光を著しく減少させることができる。
央に、前記投光素子６と受光素子７との等距離線上に位
置させた略Ｖ字形の溝１７によって、一回の鏡面反射だ
けで受光素子に入射する最も光量が大きいと考えられる
反射光を著しく減少させることができる。
【００１８】また、前記ホルダ８の中央に形成した隔壁
８ｂを前方に大きく延長するとともに、光学レンズ部９
に形成した投光レンズ９ａと受光レンズ９ｂとの中間に
スリット１８を形成し、このスリット１８に、隔壁８ａ
の延長部を挿通して、光学レンズ部９での鏡面反射の発
生を減少させている。
８ｂを前方に大きく延長するとともに、光学レンズ部９
に形成した投光レンズ９ａと受光レンズ９ｂとの中間に
スリット１８を形成し、このスリット１８に、隔壁８ａ
の延長部を挿通して、光学レンズ部９での鏡面反射の発
生を減少させている。
【００１９】〔他の実施例〕本発明は、以下に示すよう
に、上記構成の一部のみを採用した形態で実施すること
もできる。（１） 図７および図８に示すように、投光素子６と受
光素子７との等距離線上に位置させて略Ｖ字形の溝１９
を前記光学レンズ部９の全面に形成して、光学レンズ部
９での鏡面反射の発生を減少させる構成とする。（２） 図９および図１０に示すように、前記光学フィ
ルタ１０の全面の中央に、前記投光素子６と受光素子７
との等距離線上に位置させて略Ｖ字形の溝１７を形成
し、この光学フィルタ１０での鏡面反射の発生を減少さ
せる構成とする。
に、上記構成の一部のみを採用した形態で実施すること
もできる。（１） 図７および図８に示すように、投光素子６と受
光素子７との等距離線上に位置させて略Ｖ字形の溝１９
を前記光学レンズ部９の全面に形成して、光学レンズ部
９での鏡面反射の発生を減少させる構成とする。（２） 図９および図１０に示すように、前記光学フィ
ルタ１０の全面の中央に、前記投光素子６と受光素子７
との等距離線上に位置させて略Ｖ字形の溝１７を形成
し、この光学フィルタ１０での鏡面反射の発生を減少さ
せる構成とする。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると次のような効果を期待することができる。
によると次のような効果を期待することができる。
【００２１】すなわち、本第１発明によると、光学レン
ズ部に形成した略Ｖ字形の溝によって、受光素子へ向か
う光学レンズ部での鏡面反射の発生を減少させて、検出
部自体での残存光を減少することができ、もって、検出
物体からの正規の反射光と上記残存光とのＳ／Ｎ比が大
きくとることができ、増幅感度を大きく設定して検出距
離を充分確保することができるとともに、外乱に対する
ノイズ耐量を大きくすることができるようになった。
ズ部に形成した略Ｖ字形の溝によって、受光素子へ向か
う光学レンズ部での鏡面反射の発生を減少させて、検出
部自体での残存光を減少することができ、もって、検出
物体からの正規の反射光と上記残存光とのＳ／Ｎ比が大
きくとることができ、増幅感度を大きく設定して検出距
離を充分確保することができるとともに、外乱に対する
ノイズ耐量を大きくすることができるようになった。
【００２２】また、本第２発明によると、光学フィルタ
に形成した略Ｖ字形の溝によって、受光素子へ向かう光
学フィルタでの鏡面反射の発生を減少させて、検出部自
体での残存光を減少することができ、上記第１発明と同
様の効果をもたらす。
に形成した略Ｖ字形の溝によって、受光素子へ向かう光
学フィルタでの鏡面反射の発生を減少させて、検出部自
体での残存光を減少することができ、上記第１発明と同
様の効果をもたらす。
【図１】光電スイッチ全体の縦断側面図
【図２】光電スイッチ全体の横断平面図
【図３】投光素子の構成図
【図４】光電スイッチ全体の分解斜視図
【図５】検出部の横断平面図
【図６】検出部の分解斜視図
【図７】第２の実施例における検出部の横断平面図
【図８】第２の実施例における検出部の分解斜視図
【図９】第３の実施例における検出部の横断平面図
【図１０】第３の実施例における検出部の分解斜視図
【図１１】従来の検出部の横断平面図
６ 投光素子 ７ 受光素子 ８ ホルダ ９ 光学レンズ部 ９ａ 投光レンズ ９ｂ 受光レンズ １０ 光学フィルタ １７ 溝 １８ スリット １９ 溝 Ｓ ホルダの内壁面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平３−130577（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 35/00 G01S 7/48 G01S 17/02 G01V 8/14 H03K 17/78
Claims (2)
- 【請求項１】 投光素子、受光素子、および、これら素
子に対する光学レンズ部からなり、前記投光素子と受光
素子との等距離線上に位置させて略Ｖ字形の溝を前記光
学レンズ部に形成してある光電スイッチ。 - 【請求項２】 投光素子、受光素子、これら素子に対す
る光学レンズ部、および、光学フィルタからなり、前記
投光素子と受光素子との等距離線上に位置させて略Ｖ字
形の溝を前記光学フィルタに形成してある光電スイッ
チ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23119992A JP3278921B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23119992A JP3278921B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676704A JPH0676704A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3278921B2 true JP3278921B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=16919900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23119992A Expired - Fee Related JP3278921B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 光電スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3278921B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013206836A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Azbil Corp | 反射型光電センサ |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4644887B2 (ja) * | 1999-07-16 | 2011-03-09 | アイシン精機株式会社 | 対象物検知センサ |
| EP1416635B1 (en) * | 2002-11-01 | 2012-12-12 | Omron Corporation | Sensor device |
| JP4853301B2 (ja) * | 2007-01-19 | 2012-01-11 | オムロン株式会社 | 光ファイバ型光電センサ |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23119992A patent/JP3278921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013206836A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Azbil Corp | 反射型光電センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0676704A (ja) | 1994-03-18 |
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