JPH06243764A - 光電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の光ビームを異なった方向に照射するこ
とによって物体の誤検知を防止できるようにすること。 【構成】 投光器１の前面に回折格子２とこれを保持す
るホルダ３を設ける。そうすれば回折格子２によって投
光ビームは複数の方向に分割されることとなる。従って
夫々の位置に受光器を設けることによって、広い範囲で
物体を検知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光電センサのレンズ部に
装着することによって、入射光及び出射光を分割するこ
とができる光電センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来透過型の光電センサにおいては、例
えば図９に示すように一方向に光ビームを出射する投光
器１０１とその光ビームを受光する受光器１０２とを対
向させて配置し、遮光の有無によって光ビームの間を通
過する物体の有無を判別している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の透過型光電センサにおいては、図９に示すようにベル
トコンベア１０３上の封筒等の柔軟な検出物体１０４を
検出しようとした場合、物体１０４が折れ曲がっている
と１つの検出物体であるにもかかわらず２つの検出物体
として誤って検出してしまうことがあるという問題点が
あった。

【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、請求項１及び２の発明は透過型
光電センサにおいて、複数の光ビームを投光器又は受光
器として用いて物体を検出できるようにすることを目的
とする。又請求項３，４の発明では、反射型光電センサ
において光ビームを分割し、広い範囲の物体を検出でき
るようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、投光器と受光器とを有する透過型光電センサであっ
て、投光器は、投光器の前面に配置され投光ビームを分
割する回折格子と、回折格子を保持するホルダと、を有
することを特徴とするものである。

【０００６】本願の請求項２の発明は、投光器と受光器
とを有する透過型光電センサであって、受光器は、受光
器の前面に配置され受光ビームを分割する回折格子と、
回折格子を保持するホルダと、を有することを特徴とす
るものである。

【０００７】本願の請求項３の発明は、投光部と受光部
とを同一の筐体内に設けた反射型光電センサであって、
その投受光部の前面に投光ビーム及び受光ビームを分割
する機能を有する回折格子を装着したことを特徴とする
ものである。

【０００８】本願の請求項４の発明では、光電センサは
回帰反射型光電センサであり、その投光部より照射され
た複数の位置に回帰反射板が配置され、回折反射板から
すべての光ビームが受光されたときに物体なしと判別
し、いずれかの光ビームが遮光されたときに物体ありと
判別するように閾値が設定されたことを特徴とするもの
である。

【０００９】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１の発明
によれば、光電センサの投光器の前面に回折格子を配置
することにより、投光器からの投光ビームは複数の方向
に分割して照射されることとなる。従って夫々の位置に
受光器を設けることによって１つの投光器で複数の領域
が検知できることとなる。又請求項２の発明では、複数
の方向からの光を受光器によって受光することができる
ため、複数の投光器を異なった方向に配置することによ
り、１つの受光器で広い範囲の物体が検知できることと
なる。又請求項３及び４の発明では、反射型光電センサ
に回折格子を配置することにより光を複数の方向に照射
し、複数の方向からの光を受光することによって広い範
囲で物体が検知できることとなる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例による透過型光電セ
ンサの投光器の構成を示す斜視図である。本図に示すよ
うに透過型光電センサの投光器１には、その前面に前面
と同一幅で投光部のレンズ面に等しい高さを有する回折
格子２を取付け、ホルダ３によって投光器の筐体前面に
固定する。ホルダ３には図示のように右側面に開口３
ａ，３ｂ、左側面には図示しない開口３ｃ，３ｂが設け
られ、光電センサの投光器１の筐体の右及び左の側壁に
設けられた係合片１ａ，１ｂ及び図示しない係合片１
ｃ，１ｄに固定される。ここで回折格子２は図示のよう
に正方形とすれば、その向きを９０°毎に回転させるこ
とによって投光器１からの光の出射方向を変化させるこ
とができる。図２は回折格子２を光ビームを縦方向の三
方に投光ビームを分割して出射するように固定した状態
を示している。又この回折格子２の向きを９０°回転さ
せることによって、図３に立面図及び側面図を示すよう
に、投光器の横方向の三方に投光ビームを分割するよう
に配置することができる。

【００１１】このような光電センサの投光器は、例えば
図４に示すようにベルトコンベア４の側方に配置し、投
光器１の三方の投光ビームに夫々対向して受光器５Ａ，
５Ｂ，５Ｃを配置する。そしてこれらの各受光器５Ａ〜
５Ｃの物体検知出力の論理和をとることによって物体を
判別するものとする。こうすれば前述したように検出物
体の一部が折れ曲がっている場合にもいずれかの光ビー
ムが遮光するものと考えられるため、誤動作なく物体を
検出することができる。

【００１２】ここで用いた回折格子２はグレーティング
の幅や角度を変えることによって光ビームの出射方向、
分割時の夫々の光ビームの強度等を変更することができ
る。そしてホルダ３により回折格子２が着脱自在である
ため、任意の回折格子を選択して取付けることができ
る。又従来の透過型光電センサの投光器の前面に取付け
られるため、従来の投光器をそのまま利用することも可
能となる。

【００１３】尚図４に示す状態では図５（ａ）に側面図
を示すように、投光器１からの光ビームに対向させて受
光器５Ａ〜５Ｃを夫々配置する必要がある。しかし受光
器５Ａ〜５Ｃの前面にも図１と同様の回折格子及びホル
ダを取付けた場合には、図５（ｂ）に示すように全ての
受光器５Ａ〜５Ｃを水平に取付けることができ、取付け
が容易となる。又回折格子としてはランダムピッチのも
のを使用すれば、光ビームを図２又は図３に示すように
三方向ではなく、扇形に出射することかできる。従って
この場合には扇形の範囲の任意の場所に任意の数の受光
器を配置することができる。一方受光器側に回折格子２
を取付け１つの光ビームを出射する通常の投光器を例え
ば３つ配置し、受光ビームを分割することによりそのい
ずれかからの光を受光するようにしてもよい。この場合
も物体検出の変形に伴う誤動作を防止することができる
ことはいうまでもない。

【００１４】図６は本発明の第２実施例による回帰反射
型光電センサの構成を示す斜視図である。本図に示すよ
うに回帰反射型光電センサ本体１１には第１実施例の投
光器と同様に、左右の側壁に夫々係合片１１ａ，１１ｂ
及び図示しない係合片１１ｃ，１１ｄが設けられる。そ
してその前面と同一形状を有する長方形状の回折格子１
２がホルダ１３によって固定される。ホルダ１３の側面
には第１実施例と同様に、開口１３ａ，１３ｂ及び図示
しない開口１３ｃ，１３ｄが設けられている。ホルダ１
３はこの回折格子を保持して光電センサの前面に固定す
るものである。

【００１５】このような回帰反射型光電センサにおいて
は、図７に示すように光ビームを光電センサ本体の垂直
の三方に照射する。この場合には図８に示すように例え
ばベルトコンベア１４上を物体検知領域とすると、ベル
トコンベア１４を介して夫々の投光ビームを反射する回
帰反射板１５Ａ〜１５Ｃを配置しておく。こうすれば回
帰反射型光電センサ１１から三方に出射された光は夫々
回帰反射板１５Ａ〜１５Ｃによって反射され、光電セン
サ側に受光される。そして回帰反射型光電センサは出射
した投光ビームの全てが回帰反射板１５Ａ〜１５Ｃによ
って反射されたときに検知物体なしと判別し、１本の投
光ビームでも遮光されれば光量は低下するため、物体を
検知するように物体検知の光量レベルの閾値を設定して
おく。こうすれば図８に示すようにベルトコンベアを介
して回帰判別板１５Ａ〜１５Ｃを配置すれば、封筒等の
物体が少なくとも一本の光ビームを遮光すれば確実に物
体を判別することができる。

【００１６】尚本実施例は回帰判別型光電センサについ
て説明したが、本実施例は拡散反射型の光電センサに対
してもそのまま適用することができる。又本実施例にお
いて回折格子としては通常の回折効果を利用した回折格
子を用いるものとしたが、マイクロプリズムアレイの回
折効果を利用したものであっても同様である。又本実施
例では回折格子をホルダによって保持しているため、回
折格子の種類を変化させることによって光ビームの照射
方向や照射角度，照射強度を任意に変更することができ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１の発明によれば、透過型光電センサの投光器の前面に
回折格子を設けることによって、投光器からは複数の投
光ビームを異なった角度で照射することができる。そし
て夫々の位置に受光器を配置しておくことによって複雑
な形状の物体も判別することができるという効果が得ら
れる。又請求項２の発明では、受光器の前面に回折格子
を配置することによって、複数の方向からの光を受光す
ることができ、いずれかの光ビームが遮光されれば物体
を判別することができる。更に本願の請求項３又は４の
発明では、投光部の光を複数の方向に照射し、複数の方
向からの反射光を受光することができるため、広い範囲
で物体の有無を判別することができるという効果が得ら
れる。更に請求項５の発明では、回折格子を適宜変更す
ることによって光ビームの照射角度や強度を任意に変更
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による透過型光電センサの投
光器の構成を示す斜視図である。

【図２】本実施例による光電センサの投光器において光
の照射方向を示す立面図及び側面図である。

【図３】本実施例による光電センサの投光器において光
の照射方向を示す立面図及び側面図である。

【図４】本実施例による透過型光電センサの投光器と受
光器の使用状態を示す図である。

【図５】本実施例の光電センサにおける受光器の配置角
度を示す図である

【図６】本発明の第２実施例による反射型光電センサの
構成を示す斜視図である。

【図７】本発明の第２実施例における光電センサの光の
入射及び出射状態を示す図である。

【図８】第２実施例における回帰反射板を用いた使用状
態を示す概略図である。

【図９】従来の透過型光電センサの使用状態を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 投光器 ２，１２ 回折格子 ３，１３ ホルダ ４，１４ ベルトコンベア ５Ａ〜５Ｃ 受光器 １１ 光電センサ本体 １５Ａ〜１５Ｃ 回帰反射板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光器と受光器とを有する透過型光電セ
   ンサにおいて、 前記投光器は、 投光器の前面に配置され投光ビームを分割する回折格子
   と、 前記回折格子を保持するホルダと、を有するものである
   ことを特徴とする光電センサ。
2. 【請求項２】 投光器と受光器とを有する透過型光電セ
   ンサにおいて、 前記受光器は、 受光器の前面に配置され受光ビームを分割する回折格子
   と、 前記回折格子を保持するホルダと、を有するものである
   ことを特徴とする光電センサ。
3. 【請求項３】 投光部と受光部とを同一の筐体内に設け
   た反射型光電センサにおいて、 その投受光部の前面に投光ビーム及び受光ビームを分割
   する機能を有する回折格子を装着したことを特徴とする
   光電センサ。
4. 【請求項４】 前記光電センサは回帰反射型光電センサ
   であり、 その投光部より照射された複数の位置に回帰反射板が配
   置され、前記回折反射板からすべての光ビームが受光さ
   れたときに物体なしと判別し、前記いずれかの光ビーム
   が遮光されたときに物体ありと判別するように閾値が設
   定されたものであることを特徴とする請求項３記載の光
   電センサ。
5. 【請求項５】 前記光電センサのホルダは、光電センサ
   の前面に着脱自在に回折格子を保持するものであること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電
   センサ。