JPH0719859A - 反射型光電センサ - Google Patents
反射型光電センサInfo
- Publication number
- JPH0719859A JPH0719859A JP18660393A JP18660393A JPH0719859A JP H0719859 A JPH0719859 A JP H0719859A JP 18660393 A JP18660393 A JP 18660393A JP 18660393 A JP18660393 A JP 18660393A JP H0719859 A JPH0719859 A JP H0719859A
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- Japan
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- light
- lens
- photoelectric sensor
- shielding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＬＥＤチップ２からの光をレンズ３を介して
物体検知領域に照射し、その反射光によって物体の位置
を検出する。このとき開口を有するマスクを用いること
なく迷光の影響をなくすること。 【構成】 投光軸よりＰＳＤ６と対向する側から遮光マ
スク１１を投光軸に近接して配置する。こうすればピン
ホール５を通過してＰＳＤ６に入射する迷光を除くこと
ができる。
物体検知領域に照射し、その反射光によって物体の位置
を検出する。このとき開口を有するマスクを用いること
なく迷光の影響をなくすること。 【構成】 投光軸よりＰＳＤ６と対向する側から遮光マ
スク１１を投光軸に近接して配置する。こうすればピン
ホール５を通過してＰＳＤ６に入射する迷光を除くこと
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は反射型光電センサに関
し、特に投光部の構成に特徴を有する反射型光電センサ
に関するものである。
し、特に投光部の構成に特徴を有する反射型光電センサ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来反射型光電センサは例えば図５に示
すように、ケース内のプリント基板１上に発光素子、例
えばＬＥＤチップ２を実装し、その光をレンズ３を介し
て平行な投光ビームとして物体検知領域に照射してい
る。そして物体からの反射光を位置検出素子（ＰＳＤ）
によって受光する。このとき所定の範囲の光のみを受光
するためにケース４に微小なピンホール５を設け、この
ピンホール５を介してＰＳＤ６の検知領域に得られる光
の反射光を受光している。この状態では、ケース４の内
部でＬＥＤチップ２の上方向以外に照射される光（迷
光）によってＰＳＤ６側に光が入射することがある。そ
こで図６に示すように、これを遮光するための遮光マス
ク７が設けたものもある（特開平５-87526号）。遮光マ
スク７は中心に微小な開口を有し、この開口を通る光の
みをレンズ３で集束することによって迷光の影響をなく
し、光を物体検知領域にのみ照射している。そして位置
検出素子の両端の出力を電圧信号に変換し、その比をそ
のまま検出するか又は加算及び減算しその比に基づいて
物体８までの距離を検出している。信号処理回路が得ら
れる位置検出信号は遮光マスク７を用いない場合には、
例えば図７（ａ）に示すように狭い範囲でほぼ線形とな
る。ここで遮光マスク７を用いれば迷光の影響がなくな
るため、図７（ｂ）に示すように線形領域が大幅に拡大
することとなる。
すように、ケース内のプリント基板１上に発光素子、例
えばＬＥＤチップ２を実装し、その光をレンズ３を介し
て平行な投光ビームとして物体検知領域に照射してい
る。そして物体からの反射光を位置検出素子（ＰＳＤ）
によって受光する。このとき所定の範囲の光のみを受光
するためにケース４に微小なピンホール５を設け、この
ピンホール５を介してＰＳＤ６の検知領域に得られる光
の反射光を受光している。この状態では、ケース４の内
部でＬＥＤチップ２の上方向以外に照射される光（迷
光）によってＰＳＤ６側に光が入射することがある。そ
こで図６に示すように、これを遮光するための遮光マス
ク７が設けたものもある（特開平５-87526号）。遮光マ
スク７は中心に微小な開口を有し、この開口を通る光の
みをレンズ３で集束することによって迷光の影響をなく
し、光を物体検知領域にのみ照射している。そして位置
検出素子の両端の出力を電圧信号に変換し、その比をそ
のまま検出するか又は加算及び減算しその比に基づいて
物体８までの距離を検出している。信号処理回路が得ら
れる位置検出信号は遮光マスク７を用いない場合には、
例えば図７（ａ）に示すように狭い範囲でほぼ線形とな
る。ここで遮光マスク７を用いれば迷光の影響がなくな
るため、図７（ｂ）に示すように線形領域が大幅に拡大
することとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるにこのような従
来の光電センサによれば、遮光マスク７の光が通過する
開口の径を小さくする必要があるため、遮光マスクの取
付位置の精度を高くしなければ性能が劣化し、製品間の
ばらつきが大きくなるという欠点があった。又投光部か
らの出射光のレベルは小さな開口を有するマスクによっ
て低下するため、ＰＳＤでの受光レベルが低下してしま
い、検出誤差が大きくなるという欠点があった。
来の光電センサによれば、遮光マスク７の光が通過する
開口の径を小さくする必要があるため、遮光マスクの取
付位置の精度を高くしなければ性能が劣化し、製品間の
ばらつきが大きくなるという欠点があった。又投光部か
らの出射光のレベルは小さな開口を有するマスクによっ
て低下するため、ＰＳＤでの受光レベルが低下してしま
い、検出誤差が大きくなるという欠点があった。
【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、このような小さい開口を有する
遮光マスクを用いることなく、製品間のばらつきを小さ
くできるようにすることを技術的課題とする。
なされたものであって、このような小さい開口を有する
遮光マスクを用いることなく、製品間のばらつきを小さ
くできるようにすることを技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、光源と、光源の光を投光ビームとして物体検知領域
に集束する投光レンズと、投光ビームの出射位置より所
定距離隔ててケースに形成されたピンホールと、物体検
知領域にある物体からの反射光をピンホールを介して受
光する位置に設けられた位置検出素子と、を有する反射
型光電センサであって、投光ビームを挟んで位置検出素
子と対向する側に投光ビームに近接して、光源の迷光の
一部を遮光する遮光マスクを光源とレンズとの間に配置
したことを特徴とするものである。
は、光源と、光源の光を投光ビームとして物体検知領域
に集束する投光レンズと、投光ビームの出射位置より所
定距離隔ててケースに形成されたピンホールと、物体検
知領域にある物体からの反射光をピンホールを介して受
光する位置に設けられた位置検出素子と、を有する反射
型光電センサであって、投光ビームを挟んで位置検出素
子と対向する側に投光ビームに近接して、光源の迷光の
一部を遮光する遮光マスクを光源とレンズとの間に配置
した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、光源と、光源の
光を投光ビームとして物体検知領域に集束する投光レン
ズと、投光ビームの出射位置より所定距離隔ててケース
に形成されたピンホールと、物体検知領域にある物体か
らの反射光をピンホールを介して受光する位置に設けら
れた位置検出素子と、を有する反射型光電センサであっ
て、ケースの表面の光ビームの出射端とピンホールとの
間に投光ビームに近接する遮光マスクを配置したことを
特徴とするものである。
光を投光ビームとして物体検知領域に集束する投光レン
ズと、投光ビームの出射位置より所定距離隔ててケース
に形成されたピンホールと、物体検知領域にある物体か
らの反射光をピンホールを介して受光する位置に設けら
れた位置検出素子と、を有する反射型光電センサであっ
て、ケースの表面の光ビームの出射端とピンホールとの
間に投光ビームに近接する遮光マスクを配置したことを
特徴とするものである。
【０００７】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、光源
からの光はレンズによって投光ビームとして集束されて
物体検知領域に照射される。そして光源からの迷光のう
ち一部はレンズを透過し、検出物体によって反射されピ
ンホールを介して位置検出素子に入光するが、このよう
な光を遮光マスクによって遮光している。又迷光のうち
ピンホールを介して位置検出素子に入射しない光を遮光
しないようにしている。従ってこのような迷光が物体を
介して位置検出素子側には照射されず、迷光の影響をな
くすることができる。又遮光マスクは必要部分のみを開
口した従来のマスクとは異なるため、受光信号レベルの
低下が最小限となる。
からの光はレンズによって投光ビームとして集束されて
物体検知領域に照射される。そして光源からの迷光のう
ち一部はレンズを透過し、検出物体によって反射されピ
ンホールを介して位置検出素子に入光するが、このよう
な光を遮光マスクによって遮光している。又迷光のうち
ピンホールを介して位置検出素子に入射しない光を遮光
しないようにしている。従ってこのような迷光が物体を
介して位置検出素子側には照射されず、迷光の影響をな
くすることができる。又遮光マスクは必要部分のみを開
口した従来のマスクとは異なるため、受光信号レベルの
低下が最小限となる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例による反射型光電セ
ンサの構成を示す断面図である。本図において前述した
従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略
する。本実施例においてもプリント基板１上にＬＥＤチ
ップ２が実装され、その上部にレンズ３が設けられ、こ
れらがケース４内に収納されている。そしてケース４に
はこの投光軸の側方にピンホール５を形成し、物体検知
領域の物体８からの反射光がこのピンホール５を通過す
る位置に位置検出素子（ＰＳＤ）６を配置している。
ンサの構成を示す断面図である。本図において前述した
従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略
する。本実施例においてもプリント基板１上にＬＥＤチ
ップ２が実装され、その上部にレンズ３が設けられ、こ
れらがケース４内に収納されている。そしてケース４に
はこの投光軸の側方にピンホール５を形成し、物体検知
領域の物体８からの反射光がこのピンホール５を通過す
る位置に位置検出素子（ＰＳＤ）６を配置している。
【０００９】さて本実施例においては、ＬＥＤチップ２
の上部のレンズ３下面には投光軸を挟んでＰＳＤ６と対
向する位置に図示のように遮光マスク１１を配置する。
この遮光マスク１１はＬＥＤチップ２から右側に図示の
ように照射された迷光のうち、プリント基板１で再び反
射される光を遮光するものである。
の上部のレンズ３下面には投光軸を挟んでＰＳＤ６と対
向する位置に図示のように遮光マスク１１を配置する。
この遮光マスク１１はＬＥＤチップ２から右側に図示の
ように照射された迷光のうち、プリント基板１で再び反
射される光を遮光するものである。
【００１０】図２は遮光マスク１１を投光軸側から見た
図である。本図に示すように遮光マスク１１は投光軸を
介してＰＳＤ６とは反対側より投光軸に近づけて配置し
ている。これは図示のように長方形状の遮光マスク１１
Ａ又は投光軸に半円形の切欠きを有する遮光マスク１１
Ｂとし、投光軸にこの切欠きを合わせて配置する。こう
すれば光を透過する部分の形状を大きくすることがで
き、受光信号レベルの低下が少なくなる。又遮光マスク
１１の取付位置の精度は、開口を有する従来の遮光マス
クに比べてそれほど厳密にする必要がない。
図である。本図に示すように遮光マスク１１は投光軸を
介してＰＳＤ６とは反対側より投光軸に近づけて配置し
ている。これは図示のように長方形状の遮光マスク１１
Ａ又は投光軸に半円形の切欠きを有する遮光マスク１１
Ｂとし、投光軸にこの切欠きを合わせて配置する。こう
すれば光を透過する部分の形状を大きくすることがで
き、受光信号レベルの低下が少なくなる。又遮光マスク
１１の取付位置の精度は、開口を有する従来の遮光マス
クに比べてそれほど厳密にする必要がない。
【００１１】このような遮光マスク１１を用いれば、前
述した図１に示すようにＬＥＤチップ２から出射されプ
リント基板１上で反射された迷光がレンズ３を介して物
体８側に照射されることがなく、この迷光による影響を
なくすることができる。又迷光のうちＬＥＤチップ２の
左側に照射され、プリント基板１で反射された光は図１
に示すようにレンズ３を介して対象物に照射されるが、
この光はピンホール５の端面に入射してＰＳＤ６側には
入射されない。このためこの迷光による影響をほとんど
受けることはない。
述した図１に示すようにＬＥＤチップ２から出射されプ
リント基板１上で反射された迷光がレンズ３を介して物
体８側に照射されることがなく、この迷光による影響を
なくすることができる。又迷光のうちＬＥＤチップ２の
左側に照射され、プリント基板１で反射された光は図１
に示すようにレンズ３を介して対象物に照射されるが、
この光はピンホール５の端面に入射してＰＳＤ６側には
入射されない。このためこの迷光による影響をほとんど
受けることはない。
【００１２】図３は物体８までの距離に対するＰＳＤ６
の出力の演算に基づいて得られる出力電圧の変化を示す
グラフである。本実施例では微小な開口を有する遮光マ
スクを設けた従来例とほぼ同様に、３．８〜６．９mmの
範囲内で線形な領域が得られることとなる。この場合に
は遮光マスクで遮光されないほとんど全ての光を利用し
ているため、位置検出素子に得られる反射光のレベルを
大きくすることができ、感度やＳ／Ｎ比を向上させるこ
とができる。
の出力の演算に基づいて得られる出力電圧の変化を示す
グラフである。本実施例では微小な開口を有する遮光マ
スクを設けた従来例とほぼ同様に、３．８〜６．９mmの
範囲内で線形な領域が得られることとなる。この場合に
は遮光マスクで遮光されないほとんど全ての光を利用し
ているため、位置検出素子に得られる反射光のレベルを
大きくすることができ、感度やＳ／Ｎ比を向上させるこ
とができる。
【００１３】次に本発明の第２実施例について図４を参
照しつつ説明する。本実施例においても前述した第１実
施例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。本実施例では遮光マスク１２をケース４の表面上に
取付けたものである。そして投光ビームとピンホール５
との間に投光ビームに近接させて遮光マスク１２を取付
けている。こうすれば迷光のうちＬＥＤチップ２の右端
に照射され、プリント基板１で再び反射された光はレン
ズ３を通過するが、この遮光マスク１２によって遮光さ
れることとなり、第１実施例と同様にこの迷光の影響を
なくすることができる。
照しつつ説明する。本実施例においても前述した第１実
施例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。本実施例では遮光マスク１２をケース４の表面上に
取付けたものである。そして投光ビームとピンホール５
との間に投光ビームに近接させて遮光マスク１２を取付
けている。こうすれば迷光のうちＬＥＤチップ２の右端
に照射され、プリント基板１で再び反射された光はレン
ズ３を通過するが、この遮光マスク１２によって遮光さ
れることとなり、第１実施例と同様にこの迷光の影響を
なくすることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１又は２の発明によれば、光の遮光が最小限となるた
め、受光信号レベルの低下を最小限に抑えることができ
る。又遮光板の取付位置精度やそれほど厳密にする必要
がなく、製造が容易になり、又製品間のばらつきを少な
くすることもできるという効果が得られる。
１又は２の発明によれば、光の遮光が最小限となるた
め、受光信号レベルの低下を最小限に抑えることができ
る。又遮光板の取付位置精度やそれほど厳密にする必要
がなく、製造が容易になり、又製品間のばらつきを少な
くすることもできるという効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例による反射型光電センサの
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図２】本実施例のＬＥＤチップ及びＰＳＤと遮光マス
クとの関係を示す上面図である。
クとの関係を示す上面図である。
【図３】第１実施例による物体までの距離に対する信号
処理部の電圧変化を示すグラフである。
処理部の電圧変化を示すグラフである。
【図４】本発明の第２実施例による反射型光電センサの
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図５】従来の反射型光電センサの縦断面図である。
【図６】従来の反射型光電センサに遮光マスクを取付け
た状態を示す縦断面図である。
た状態を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は従来の反射型光電センサにおいて遮光
マスクを取付けない状態での物体までの距離に対する出
力電圧変化、（ｂ）は遮光マスクを取付けたときの物体
までの距離に対する出力電圧の変化を示すグラフであ
る。
マスクを取付けない状態での物体までの距離に対する出
力電圧変化、（ｂ）は遮光マスクを取付けたときの物体
までの距離に対する出力電圧の変化を示すグラフであ
る。
１ プリント基板 ２ ＬＥＤチップ ３ レンズ ４ ケース ５ ピンホール ６ ＰＳＤ １１，１１Ａ，１１Ｂ，１２ 遮光マスク
Claims (2)
- 【請求項１】 光源と、 前記光源の光を投光ビームとして物体検知領域に集束す
る投光レンズと、 前記投光ビームの出射位置より所定距離隔ててケースに
形成されたピンホールと、 物体検知領域にある物体からの反射光を前記ピンホール
を介して受光する位置に設けられた位置検出素子と、を
有する反射型光電センサにおいて、 前記投光ビームを挟んで前記位置検出素子と対向する側
に前記投光ビームに近接して、光源の迷光の一部を遮光
する遮光マスクを前記光源とレンズとの間に配置したこ
とを特徴とする反射型光電センサ。 - 【請求項２】 光源と、 前記光源の光を投光ビームとして物体検知領域に集束す
る投光レンズと、 前記投光ビームの出射位置より所定距離隔ててケースに
形成されたピンホールと、 物体検知領域にある物体からの反射光を前記ピンホール
を介して受光する位置に設けられた位置検出素子と、を
有する反射型光電センサにおいて、 前記ケースの表面の光ビームの出射端とピンホールとの
間に投光ビームに近接する遮光マスクを配置したことを
特徴とする反射型光電センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18660393A JP3230625B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 反射型光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18660393A JP3230625B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 反射型光電センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719859A true JPH0719859A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3230625B2 JP3230625B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=16191459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18660393A Expired - Fee Related JP3230625B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 反射型光電センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3230625B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153730A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sharp Corp | 測距センサおよびそれを搭載した機器 |
| JP2008304229A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Univ Nihon | 変位計測システム |
| WO2016121576A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | シャープ株式会社 | 自走式掃除機 |
| CN107064906A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-08-18 | 东莞市美光达光学科技有限公司 | 一种测距透镜模组及激光测距装置 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP18660393A patent/JP3230625B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153730A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sharp Corp | 測距センサおよびそれを搭載した機器 |
| JP2008304229A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Univ Nihon | 変位計測システム |
| WO2016121576A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | シャープ株式会社 | 自走式掃除機 |
| JP2016140444A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | シャープ株式会社 | 自走式掃除機 |
| CN107064906A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-08-18 | 东莞市美光达光学科技有限公司 | 一种测距透镜模组及激光测距装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3230625B2 (ja) | 2001-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |