JPH0528459B2 - - Google Patents
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- JPH0528459B2 JPH0528459B2 JP2910087A JP2910087A JPH0528459B2 JP H0528459 B2 JPH0528459 B2 JP H0528459B2 JP 2910087 A JP2910087 A JP 2910087A JP 2910087 A JP2910087 A JP 2910087A JP H0528459 B2 JPH0528459 B2 JP H0528459B2
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- receiving
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 15
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001373 regressive effect Effects 0.000 description 1
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、回帰反射板を利用して物体の有無を
検知する反射形光電スイツチに関する。
検知する反射形光電スイツチに関する。
従来この種の光電スイツチは、第３図に示すよ
うに、投光手段１、受光手段２と回帰反射板３と
の間に何も存在しない時は、第４図ａのように、
回帰反射板３からの反射ビームは受光素子２１の
受光素子面２３上の略中央部に受光スポツト２７
を結ぶ。投光手段１、受光手段２と回帰反射板３
との間を被検知物体４が通過した時は、投光手段
１からの投光ビームが被検知物体４により遮光さ
れ受光手段２に戻つて来なくなる。その結果受光
手段２が検知レベル以上の光量を受光していない
ということにより検知動作が行われる。
うに、投光手段１、受光手段２と回帰反射板３と
の間に何も存在しない時は、第４図ａのように、
回帰反射板３からの反射ビームは受光素子２１の
受光素子面２３上の略中央部に受光スポツト２７
を結ぶ。投光手段１、受光手段２と回帰反射板３
との間を被検知物体４が通過した時は、投光手段
１からの投光ビームが被検知物体４により遮光さ
れ受光手段２に戻つて来なくなる。その結果受光
手段２が検知レベル以上の光量を受光していない
ということにより検知動作が行われる。
ところが被検知物体４からの反射光の一部は受
光素子２１に入射してしまう。従つて、例えば白
い物体のような反射率の大きな被検知物体４が光
電スイツチの近傍を通過する場合には、第４図
ｂ，ｃのように、受光素子２１の受光素子面２３
上に受光スポツト２８，２９の一部が掛かつてし
まい、受光素子面２３上にかかる受光スポツト２
８，２９の面積が小さくても被検知物体４からの
反射光量は大きなものになるので、受光光量が検
知レベル以上になり、特に、反射率の大きな物体
が光電スイツチ本体の近傍を通過した場合には誤
検知の恐れがあつた。更に、通常、投光レンズ１
２、受光レンズ２２は、ビームのフレアーを少な
くしビームを絞るために、その形状を考慮し、最
近では非球面化により球面収差やコマ収差をなく
すようにしているので、ビームの密度が高くな
り、受光素子面２３上にかかる少しのビームによ
つても受光量が検知レベル以上になり、上述の誤
検知は一層問題となる。
光素子２１に入射してしまう。従つて、例えば白
い物体のような反射率の大きな被検知物体４が光
電スイツチの近傍を通過する場合には、第４図
ｂ，ｃのように、受光素子２１の受光素子面２３
上に受光スポツト２８，２９の一部が掛かつてし
まい、受光素子面２３上にかかる受光スポツト２
８，２９の面積が小さくても被検知物体４からの
反射光量は大きなものになるので、受光光量が検
知レベル以上になり、特に、反射率の大きな物体
が光電スイツチ本体の近傍を通過した場合には誤
検知の恐れがあつた。更に、通常、投光レンズ１
２、受光レンズ２２は、ビームのフレアーを少な
くしビームを絞るために、その形状を考慮し、最
近では非球面化により球面収差やコマ収差をなく
すようにしているので、ビームの密度が高くな
り、受光素子面２３上にかかる少しのビームによ
つても受光量が検知レベル以上になり、上述の誤
検知は一層問題となる。
なお、第３図、第４図に示した従来例は、従来
から知られているコマ収差の大小の要因となるレ
ンズ形状に関する式、 Ｓ＝（１／R1＋１／R2）・ｆ R1：受光レンズ２２の第１面（前面）の曲率半
径 R2：受光レンズ２２の第２面（後面）の曲率半
径 ｆ：受光レンズ２２の焦点距離 １≦Ｓ≦1.6…コマ収差なし、 １＞Ｓ…外向性コマ収差発生 1.6＜Ｓ…内向性コマ収差発生 において、R1＝5.595mm、R2＝−30.071mm、レン
ズ肉厚ｄ＝3.2mm、ｎ＝1.486、ｆ＝10mmの受光レ
ンズを用いたもので、Ｓ＝1.45＞１となり、コマ
収差がほとんどないものである。
から知られているコマ収差の大小の要因となるレ
ンズ形状に関する式、 Ｓ＝（１／R1＋１／R2）・ｆ R1：受光レンズ２２の第１面（前面）の曲率半
径 R2：受光レンズ２２の第２面（後面）の曲率半
径 ｆ：受光レンズ２２の焦点距離 １≦Ｓ≦1.6…コマ収差なし、 １＞Ｓ…外向性コマ収差発生 1.6＜Ｓ…内向性コマ収差発生 において、R1＝5.595mm、R2＝−30.071mm、レン
ズ肉厚ｄ＝3.2mm、ｎ＝1.486、ｆ＝10mmの受光レ
ンズを用いたもので、Ｓ＝1.45＞１となり、コマ
収差がほとんどないものである。
本発明は、上記の点に鑑みて成したものであつ
て、その目的とするところは、反射率の大きな物
体が近くを通過しても誤動作の少ない反射形光電
スイツチを提供することにある。
て、その目的とするところは、反射率の大きな物
体が近くを通過しても誤動作の少ない反射形光電
スイツチを提供することにある。
本発明は、投光素子から発せられる光を投光レ
ンズにより検知エリアに投光する投光手段と、前
記投光手段から出る投光ビームを回帰反射させる
回帰反射板と、前記投光手段の側方に配設され、
前記回帰反射板からの反射ビームを受光レンズに
より集光し受光素子に導く受光手段と、被検知物
体が前記検知エリア内を通過することにより生じ
る受光信号量の変化に応じて被検知物体の有無を
判別して出力回路を制御する判別制御手段とを具
備した反射形光電スイツチにおいて、前記受光手
段の受光レンズを外向性コマ収差を有する形状と
すると共に、前記受光素子を前記受光レンズの光
軸より前記投光レンズの光軸側にずらして配設し
たことにより、上記目的を達成せんとするもので
ある。
ンズにより検知エリアに投光する投光手段と、前
記投光手段から出る投光ビームを回帰反射させる
回帰反射板と、前記投光手段の側方に配設され、
前記回帰反射板からの反射ビームを受光レンズに
より集光し受光素子に導く受光手段と、被検知物
体が前記検知エリア内を通過することにより生じ
る受光信号量の変化に応じて被検知物体の有無を
判別して出力回路を制御する判別制御手段とを具
備した反射形光電スイツチにおいて、前記受光手
段の受光レンズを外向性コマ収差を有する形状と
すると共に、前記受光素子を前記受光レンズの光
軸より前記投光レンズの光軸側にずらして配設し
たことにより、上記目的を達成せんとするもので
ある。
以下、実施例として掲げた図面に基づき説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す図で、ａに
は投・受光手段と回帰反射板の配置図、ｂには信
号処理のブロツク図を示す。１は投光手段で、例
えばLED等の投光素子１１及び投光用光学系を
成す投光レンズ１２から成る。２は投光手段１の
側方に配設された受光手段で、例えばフオトダイ
オード等の受光素子２１及び受光用光学系を成す
受光レンズ２２から成る。受光レンズ２２は、従
来から知られているコマ収差の大小の要因となる
レンズ形状に関する式、 Ｓ＝（１／R1＋１／R2）・ｆ R1：受光レンズ２２の第１面（前面）の曲率半
径 R2：受光レンズ２２の第２面（後面）の曲率半
径 ｆ：受光レンズ２２の焦点距離 において、外向性コマ収差を発生させるために、
Ｓ＜１となるように形成する。本実施例では、
R1＝∞（平面）、R2＝−4.86mm、レンズの屈折率
ｎ＝1.486、ｆ＝10mmのレンズを用いているので、
Ｓ＝−2.06＜１となり、外向性コマ収差が発生す
る。
は投・受光手段と回帰反射板の配置図、ｂには信
号処理のブロツク図を示す。１は投光手段で、例
えばLED等の投光素子１１及び投光用光学系を
成す投光レンズ１２から成る。２は投光手段１の
側方に配設された受光手段で、例えばフオトダイ
オード等の受光素子２１及び受光用光学系を成す
受光レンズ２２から成る。受光レンズ２２は、従
来から知られているコマ収差の大小の要因となる
レンズ形状に関する式、 Ｓ＝（１／R1＋１／R2）・ｆ R1：受光レンズ２２の第１面（前面）の曲率半
径 R2：受光レンズ２２の第２面（後面）の曲率半
径 ｆ：受光レンズ２２の焦点距離 において、外向性コマ収差を発生させるために、
Ｓ＜１となるように形成する。本実施例では、
R1＝∞（平面）、R2＝−4.86mm、レンズの屈折率
ｎ＝1.486、ｆ＝10mmのレンズを用いているので、
Ｓ＝−2.06＜１となり、外向性コマ収差が発生す
る。
また、本実施例では、受光レンズ２２の前面が
平面となつているのでゴミ等がレンズ表面に堆積
しにくくなり、レンズ表面が汚れにくく、清掃も
容易となる。更に後面を非球面（双曲面）として
いるので球面収差が小さくなり集光効率を上げて
いる。
平面となつているのでゴミ等がレンズ表面に堆積
しにくくなり、レンズ表面が汚れにくく、清掃も
容易となる。更に後面を非球面（双曲面）として
いるので球面収差が小さくなり集光効率を上げて
いる。
受光素子２１は受光レンズ２２の光軸６より投
光レンズの光軸７側にｘだけずらした位置に配設
する。なお、このｘの値の下限は、検知すべき被
検知物体４の反射率と光電スイツチ本体のどの程
度の近傍まで検知エリア５と設定するかにより決
まるものであり、前記被検知物体４を検知エリア
５の中で光電スイツチ本体の最も近傍にもつて来
たときに被検知物体４からの反射により受光量が
検知レベルを越えないような値である。ｘの値の
上限は、検知エリア５内に被検知物体４が存在し
ない時に、回帰反射板からの反射ビームが受光素
子２１の受光素子面２３上に入れば良い。また、
本実施例では受光素子２１の位置をずらせたが、
受光素子２１の前方に、そのずらし量ｘだけの遮
光壁を設けても良いし、ずらし量ｘだけ受光素子
２１を小さくしても良い。
光レンズの光軸７側にｘだけずらした位置に配設
する。なお、このｘの値の下限は、検知すべき被
検知物体４の反射率と光電スイツチ本体のどの程
度の近傍まで検知エリア５と設定するかにより決
まるものであり、前記被検知物体４を検知エリア
５の中で光電スイツチ本体の最も近傍にもつて来
たときに被検知物体４からの反射により受光量が
検知レベルを越えないような値である。ｘの値の
上限は、検知エリア５内に被検知物体４が存在し
ない時に、回帰反射板からの反射ビームが受光素
子２１の受光素子面２３上に入れば良い。また、
本実施例では受光素子２１の位置をずらせたが、
受光素子２１の前方に、そのずらし量ｘだけの遮
光壁を設けても良いし、ずらし量ｘだけ受光素子
２１を小さくしても良い。
３は投光手段１から発せられる投光ビームを受
光手段２に回帰反射させる回帰反射板で、検知エ
リア５内に被検知物体４の無い時に投・受光レン
ズ１２，２２から、検知レベル以上の受光量の得
られる範囲で遠方（投・受光レンズからlaの距
離）に配設される。
光手段２に回帰反射させる回帰反射板で、検知エ
リア５内に被検知物体４の無い時に投・受光レン
ズ１２，２２から、検知レベル以上の受光量の得
られる範囲で遠方（投・受光レンズからlaの距
離）に配設される。
８は判別制御手段で、投光素子１１を間欠的に
駆動する投光回路８１と受光素子２１の出力電流
の増幅等をする受光回路８２と受光回路８２から
出力された受光量を所定の検知レベルと比較して
制御信号を出す処理回路８３とから成る。また処
理回路８３は投光手段１から出る投光ビームのタ
イミングを制御する同期信号を投光回路８１に送
出している。９は判別制御手段８からの制御信号
により出力信号を出す出力回路である。
駆動する投光回路８１と受光素子２１の出力電流
の増幅等をする受光回路８２と受光回路８２から
出力された受光量を所定の検知レベルと比較して
制御信号を出す処理回路８３とから成る。また処
理回路８３は投光手段１から出る投光ビームのタ
イミングを制御する同期信号を投光回路８１に送
出している。９は判別制御手段８からの制御信号
により出力信号を出す出力回路である。
第２図は、上記実施例における反射光路図及び
受光素子面上のスポツトダイヤグラムで、ａは検
知エリア内に被検知物体がない場合、ｂは検知エ
リア内の投・受光レンズからlbの距離に被検知物
体がある場合、ｃは検知エリア内の投・受光レン
ズからlc（＜lb）の距離に被検知物体がある場合を
示す。
受光素子面上のスポツトダイヤグラムで、ａは検
知エリア内に被検知物体がない場合、ｂは検知エ
リア内の投・受光レンズからlbの距離に被検知物
体がある場合、ｃは検知エリア内の投・受光レン
ズからlc（＜lb）の距離に被検知物体がある場合を
示す。
第２図からわかるように、検知エリア５内に被
検知物体４がない場合は、回帰反射板３からの反
射ビームは受光素子面２３上（破線は従来の位置
の受光素子面を示す）に受光スポツト２４を結ぶ
が、検知エリア５内で投・受光レンズ１２，２２
の近くを通過する被検知物体４１，４２からの反
射ビームは、外向性コマ収差の影響で受光スポツ
ト２５，２６は受光素子２１から遠ざかる方向に
尾を引き、更に受光素子２１の位置を受光レンズ
２２の光軸より投光レンズ１２の光軸側にずらし
ているので受光素子面２３上には受光スポツトは
一層結びにくくなつている。従つて、被検知物体
４１，４２による誤動作は減少する。
検知物体４がない場合は、回帰反射板３からの反
射ビームは受光素子面２３上（破線は従来の位置
の受光素子面を示す）に受光スポツト２４を結ぶ
が、検知エリア５内で投・受光レンズ１２，２２
の近くを通過する被検知物体４１，４２からの反
射ビームは、外向性コマ収差の影響で受光スポツ
ト２５，２６は受光素子２１から遠ざかる方向に
尾を引き、更に受光素子２１の位置を受光レンズ
２２の光軸より投光レンズ１２の光軸側にずらし
ているので受光素子面２３上には受光スポツトは
一層結びにくくなつている。従つて、被検知物体
４１，４２による誤動作は減少する。
〔発明の効果〕
上記のように本発明によれば、投光素子から発
せられる光を投光レンズにより検知エリアに投光
する投光手段と、前記投光手段から出る投光ビー
ムを回帰反射させる回帰反射板と、前記投光手段
の側方に配設され、前記回帰反射板からの反射ビ
ームを受光レンズにより集光し受光素子に導く受
光手段と、被検知物体が前記検知エリア内を通過
することにより生じる受光信号量の変化に応じて
被検知物体の有無を判別して出力回路を制御する
判別制御手段とを具備した反射形光電スイツチに
おいて、前記受光手段の受光レンズを外向性コマ
収差を有する形状とすると共に、前記受光素子を
前記受光レンズの光軸より前記投光レンズの光軸
側にずらして配設したので、反射率の大きな物体
が近くを通過しても誤動作のない反射形光電スイ
ツチが提供できた。
せられる光を投光レンズにより検知エリアに投光
する投光手段と、前記投光手段から出る投光ビー
ムを回帰反射させる回帰反射板と、前記投光手段
の側方に配設され、前記回帰反射板からの反射ビ
ームを受光レンズにより集光し受光素子に導く受
光手段と、被検知物体が前記検知エリア内を通過
することにより生じる受光信号量の変化に応じて
被検知物体の有無を判別して出力回路を制御する
判別制御手段とを具備した反射形光電スイツチに
おいて、前記受光手段の受光レンズを外向性コマ
収差を有する形状とすると共に、前記受光素子を
前記受光レンズの光軸より前記投光レンズの光軸
側にずらして配設したので、反射率の大きな物体
が近くを通過しても誤動作のない反射形光電スイ
ツチが提供できた。
第１図ａは、本発明の一実施例に係る投受光手
段と回帰反射板の配置図、第１図ｂは、同上の信
号処理のブロツク図、第２図ａ乃至ｃは、本発明
の一実施例に係る反射光路図及びスポツトダイヤ
グラム、第３図は、従来例に係る投受光手段と回
帰反射板の配置図、第４図ａ乃至ｃは、従来例に
係る反射光路図及びスポツトダイヤグラムであ
る。 １……投光手段、２……受光手段、３……回帰
反射板、４……被検知物体、５……検知エリア、
６……受光レンズの光軸、７……投光レンズの光
軸、８……判別制御手段、９……出力回路、１１
……投光素子、１２……投光レンズ、２１……受
光素子、２２……受光レンズ。
段と回帰反射板の配置図、第１図ｂは、同上の信
号処理のブロツク図、第２図ａ乃至ｃは、本発明
の一実施例に係る反射光路図及びスポツトダイヤ
グラム、第３図は、従来例に係る投受光手段と回
帰反射板の配置図、第４図ａ乃至ｃは、従来例に
係る反射光路図及びスポツトダイヤグラムであ
る。 １……投光手段、２……受光手段、３……回帰
反射板、４……被検知物体、５……検知エリア、
６……受光レンズの光軸、７……投光レンズの光
軸、８……判別制御手段、９……出力回路、１１
……投光素子、１２……投光レンズ、２１……受
光素子、２２……受光レンズ。
Claims (1)
- １ 投光素子から発せられる光を投光レンズによ
り検知エリアに投光する投光手段と、前記投光手
段から出る投光ビームを回帰反射させる回帰反射
板と、前記投光手段の側方に配設され、前記回帰
反射板からの反射ビームを受光レンズにより集光
し受光素子に導く受光手段と、被検知物体が前記
検知エリア内を通過することにより生じる受光信
号量の変化に応じて被検知物体の有無を判別して
出力回路を制御する判別制御手段とを具備した反
射形光電スイツチにおいて、前記受光手段の受光
レンズを外向性コマ収差を有する形状とすると共
に、前記受光素子を前記受光レンズの光軸より前
記投光レンズの光軸側にずらして配設したことを
特徴とする反射形光電スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2910087A JPS63198221A (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 反射形光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2910087A JPS63198221A (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 反射形光電スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198221A JPS63198221A (ja) | 1988-08-16 |
| JPH0528459B2 true JPH0528459B2 (ja) | 1993-04-26 |
Family
ID=12266925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2910087A Granted JPS63198221A (ja) | 1987-02-10 | 1987-02-10 | 反射形光電スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63198221A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0358837U (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-10 |
-
1987
- 1987-02-10 JP JP2910087A patent/JPS63198221A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63198221A (ja) | 1988-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |