JPH06222157A

JPH06222157A - 光学部品

Info

Publication number: JPH06222157A
Application number: JP1064493A
Authority: JP
Inventors: Takayasu Ito; 隆康伊藤; Akira Nagaoka; 暁長岡; Atsuyuki Hirono; 淳之広野; Yasuaki Watabe; 康明渡部; Katsuhiro Teramae; 勝広寺前; Hiroaki Otomo; 浩昭大友
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】発光手段と受光手段を備えた光学部品であっ
て、光学部品内部の反射によって生じる不要な光による
誤動作を防止できる光学部品を提供する。【構成】レーザダイオード等の発光素子１と、発光素
子１から出射する光を集光する投光レンズ３との間に、
光を減衰する減衰フィルタ２を配設している。発光素子
１から出射した光の一部は、光路Ｂで示すように投光レ
ンズ３や前面ガラス４で反射し、減衰フィルタ２を通過
して発光素子１に達し、発光素子１の前面で反射して再
び減衰フィルタ２、投光レンズ３を通り前面ガラス４よ
り外部に出射する。しかし、光路Ｂを辿って外部に出射
する不要な光は、減衰フィルタ２を複数回通過している
ので著しく減衰する。その結果、不要な光による影響は
無視できるようになり、誤動作を防止できるのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光電スイッチあるいは
光電センサ等のように、発光部と受光部とを備え、発光
部から出射した光を対象物に照射し、対象物にて反射し
て戻る光あるいは透過する光を受光部で検知する光学部
品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下では光電センサを例にとって説明す
る。図５に示すように、従来の光電センサ１１は、レー
ザダイオード等の発光素子１と、発光素子１から出射し
た光を集光する投光レンズ３と、投光レンズ３に達する
不要な光を遮蔽するマスク板１０とを備えた発光部と、
対象物で反射した反射光を受光するＰＳＤ等の受光素子
７と、反射光を受光素子７に集光する受光レンズ８とを
備えた受光部と、発光部と受光部とを保護する前面ガラ
ス４とから形成される。

【０００３】上記のような構成を持つ従来の光電センサ
１１においては、発光素子１から出射した光の大部分
は、図６から図８に示す正規の光路Ａを通り、対象物１
２で反射して受光素子７に到達する。しかし、その一部
が、図６に示す光路Ｄや図７に示す光路Ｅの如く、前面
ガラス４や投光レンズ３で反射して発光素子１に戻り、
戻った光は発光素子１に反射した後投光レンズ３と前面
ガラス４を通過して外部に出射する。そして、図８に示
すように、光路Ｄや光路Ｅを辿り外部に出射した不要な
光は、光路Ｆを辿って対象物１２で反射して受光素子７
に到達するのである。このような不要な光が受光素子７
に達すると、正規の光路Ａを通ってきた光との間にずれ
が生じ、受光素子７上の光のスポットの位置によって対
象物の変位量等を検知する光電センサ１１の誤動作の原
因になるという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題を解決する
ために、発光素子１と投光レンズ３との間に前面ガラス
４や投光レンズ３で反射して戻る不要な光を阻止するマ
スク板１０を設けているのである。しかし、不要な光の
ほとんどは反射角度が小さいために、正規の光とほぼ同
じ光路を通るので、マスク板１０だけで不要な光を除去
するのが困難であるという問題がある。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みて成されたもので
あり、不要な光が外部に出射するのを防止できる光学部
品の提供を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、発光手段と、発光手段から出射
した光を集光して対象物に照射するレンズと、対象物に
反射して戻る反射光あるいは対象物を透過する透過光を
受光する受光手段とを備えた光学部品において、発光手
段とレンズとを結ぶ光路上の発光手段とレンズとの間
に、光を減衰するフィルタを配設したのである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、光を減衰するフィルタの、発光手段とレンズとを結
ぶ光路上のピンホール状の部分以外を、光を通さない材
料で被覆したのである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明の構成では、発光手段とレンズ
との間に、光を減衰するフィルタを配設したので、発光
手段から出射した光のうちレンズで一旦反射した後発光
手段で反射して再度レンズの方に向かう不要な光は、光
を減衰するフィルタを２回通過することにより、レンズ
で反射せずに対象物に到達する正規の光に比べて著しく
減衰する。したがって、不要な光が対象物に反射あるい
は透過して受光手段に到達しても、不要な光の強さは正
規の光の強さよりもはるかに弱いので、受光手段におけ
る不要な光の影響は殆ど無視できるのである。

【０００９】請求項２の発明の構成では、光を減衰する
フィルタの、発光手段とレンズとを結ぶ光路上のピンホ
ール状の部分以外を、光を通さない材料で被覆したの
で、発光手段から出射した光及びレンズ等で反射した光
のうち、発光手段とレンズとを結ぶ光路から大きく逸れ
た光を遮蔽することができる。その結果、発光手段とレ
ンズとを結ぶ光路から大きく逸れた不要な光が外部に出
射するのを防止できるのである。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下の実施例では、ＰＳＤ等の受光素子上
の光のスポットの位置によって対象物の変位量等を検知
する光電センサについて説明するが、これに限定する趣
旨のものではなく、発光手段と受光手段を備えた他の光
学部品にも本発明を適用することは可能である。

【００１１】図１に示すように、レーザダイオード等の
発光素子１と、発光素子１から出射する光を集光する投
光レンズ３との間に、光を減衰する減衰フィルタ２を配
設している。発光素子１から出射した光は光路Ａを辿
り、減衰フィルタ２で減衰され、投光レンズ３で集光さ
れて前面ガラス４を通って外部に出射する。しかし、発
光素子１から出射した光の一部は、光路Ｂで示すように
投光レンズ３や前面ガラス４で反射し、減衰フィルタ２
を通過して発光素子１に達し、発光素子１の前面で反射
して再び減衰フィルタ２、投光レンズ３を通り前面ガラ
ス４より外部に出射する。しかし、光路Ｂを辿って外部
に出射する不要な光は、減衰フィルタ２を複数回通過し
ているので著しく減衰する。したがって、不要な光が図
８に示すように光路Ｆを辿って受光素子７に達しても、
正規の光路Ａを辿ってくる光に比べてはるかに弱いの
で、受光素子７上の不要な光のスポットの影響は無視で
き、不要な光による誤動作を防止できるのである。

【００１２】（実施例２）本実施例では、図３に示すよ
うに、レーザダイオード等の発光素子１と、発光素子１
から出射する光を集光する投光レンズ３との間に、光を
減衰する減衰フィルタ２を配設した発光部と、ＰＳＤ等
の受光素子７と、受光素子７上に反射光を集光する受光
レンズ８から成る受光部と、発光部と受光部とを保護す
る前面ガラス４とを同一パッケージに内装して光電セン
サ９を形成している。また、減衰フィルタ２は、図４に
示すようにほぼ中心にある窓６の部分を除いて、光を通
さない材料で被覆したマスキング部５を備えている。

【００１３】上記構成では、図２に示すように、発光素
子１から出射した光は、減衰フィルタ２上のマスキング
部５に遮られ、光路Ａのように窓６を通過する光のみが
投光レンズ３に達する。マスキング部５を通過した光は
投光レンズ３で集光され、前面ガラス４を通って外部に
出射する。しかし、発光素子１から出射し窓６を通過し
た光の一部は、実施例１と同じく投光レンズ３や前面ガ
ラス４で反射する。反射して戻る不要な光のうち反射角
度の小さい反射光は窓６を通過して発光素子１に戻る
が、実施例１で説明したように、減衰フィルタ２を複数
回通過することで著しく減衰してしまう。そして、反射
角度がやや大きい反射光はマスキング部５で遮蔽される
ため、外部には出射されないのである。

【００１４】なお、上記の実施例では、対象物に反射し
た光を検知しているが、対象物を透過する光を検知する
構成であってもよい。

【００１５】

【発明の効果】請求項１の発明は、発光手段とレンズと
の間に光を減衰するフィルタを配設したので、発光手段
から出射する光のうち、レンズ等と発光手段との間で反
射を繰り返した後外部に出射する不要な光は、光を減衰
するフィルタを複数回通過することによって著しく減衰
することになる。その結果、外部に出射する不要な光が
対象物に反射あるいは透過して受光手段に到達しても、
発光手段から出射してそのまま外部に達する正規の光に
比べてはるかに弱いので、不要な光の影響は殆ど無視で
き、不要な光による誤動作を防止できるという効果があ
る。

【００１６】請求項２の発明は、光を減衰するフィルタ
の、発光手段とレンズとを結ぶ正規の光路上のピンホー
ル状の部分以外を、光を通さない材料で被覆したので、
発光手段から出射する光のうち、発光手段とレンズとを
結ぶ正規の光路から逸れた光あるいは、発光手段から出
射する光の一部がレンズ等で反射した光のうち正規の光
路から逸れた光を遮蔽することができる。すなわち、光
を減衰するフィルタ上のピンホール状の部分を通過する
正規の光路を辿る光のみを外部に出射し、それ以外の不
要な光が外部に出射するのを阻止して、不要な光による
誤動作を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す概略構成図である。

【図２】実施例２を示す概略構成図である。

【図３】同上を示す全体の側面図である。

【図４】同上の減衰フィルタの正面図である。

【図５】従来例を示す全体の側面図である。

【図６】同上を示す概略構成図である。

【図７】同上を示す概略構成図である。

【図８】同上を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１発光素子２減衰フィルタ３投光レンズ４前面ガラスＡ光路Ｂ光路

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【手続補正書】

【提出日】平成５年７月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【作用】請求項１の発明の構成では、発光手段とレンズ
との間に、光を減衰するフィルタを配設したので、発光
手段から出射した光のうちレンズで一旦反射した後発光
手段で反射して再度レンズの方に向かう不要な光は、光
を減衰するフィルタを２回よけいに通過することによ
り、レンズで反射せずに対象物に到達する正規の光に比
べて著しく減衰する。したがって、不要な光が対象物に
反射あるいは透過して受光手段に到達しても、不要な光
の強さは正規の光の強さよりもはるかに弱いので、受光
手段における不要な光の影響は殆ど無視できるのであ
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】図１に示すように、レーザダイオード等の
発光素子１と、発光素子１から出射する光を集光する投
光レンズ３との間に、光を減衰する減衰フィルタ２を配
設している。発光素子１から出射した光は光路Ａを辿
り、減衰フィルタ２で減衰され、投光レンズ３で集光さ
れて前面ガラス４を通って外部に出射する。しかし、発
光素子１から出射した光の一部は、光路Ｂで示すように
投光レンズ３や前面ガラス４で反射し、減衰フィルタ２
を通過して発光素子１に達し、発光素子１の前面で反射
して再び減衰フィルタ２、投光レンズ３を通り前面ガラ
ス４より外部に出射する。しかし、光路Ｂを辿って外部
に出射する不要な光は、減衰フィルタ２を複数回通過し
ているので著しく減衰する。例えば、減衰フィルタ２の
減衰率を５０％とすると不要な光は減衰フィルタ２を３
回通過するので、不要な光は元の光に対して５０％×５
０％×５０％＝１２．５％にまで減衰する。したがっ
て、不要な光が図８に示すように光路Ｆを辿って受光素
子７に達しても、正規の光路Ａを辿ってくる光に比べて
はるかに弱いので、受光素子７上の不要な光のスポット
の影響は無視でき、不要な光による誤動作を防止できる
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡部康明大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者寺前勝広大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者大友浩昭大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光手段と、発光手段から出射した光を
集光して対象物に照射するレンズと、対象物に反射して
戻る反射光あるいは対象物を透過する透過光を受光する
受光手段とを備え、発光手段とレンズとを結ぶ光路上の
発光手段とレンズとの間に、光を減衰するフィルタを配
設したことを特徴とする光学部品。
【請求項２】光を減衰するフィルタは、発光手段とレ
ンズとを結ぶ光路上のピンホール状の部分以外を、光を
通さない材料で被覆されたことを特徴とする請求項１記
載の光学部品。