JPH0754822Y2 - 光学センサ - Google Patents
光学センサInfo
- Publication number
- JPH0754822Y2 JPH0754822Y2 JP103090U JP103090U JPH0754822Y2 JP H0754822 Y2 JPH0754822 Y2 JP H0754822Y2 JP 103090 U JP103090 U JP 103090U JP 103090 U JP103090 U JP 103090U JP H0754822 Y2 JPH0754822 Y2 JP H0754822Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- spherical
- optical member
- light
- reflection mirror
- Prior art date
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、物体を検出する光学センサに関するものであ
る。
る。
〔従来の技術〕 従来、このような光学センサは、例えば第３図に示すよ
うに構成されている。
うに構成されている。
すなわち、光学センサ１は、発光部については、長手方
向に関して順次プリズム面部2a,平面部2b,プリズム面部
2cが一面に形成されている板状の光学部材２と、この光
学部材２の後方に配設された一つの凹状の反射ミラー３
と、上記光学部材２と反射ミラー３との間にて当該反射
ミラー３に対向するようにその光軸上に配設された発光
素子４とから構成されている。
向に関して順次プリズム面部2a,平面部2b,プリズム面部
2cが一面に形成されている板状の光学部材２と、この光
学部材２の後方に配設された一つの凹状の反射ミラー３
と、上記光学部材２と反射ミラー３との間にて当該反射
ミラー３に対向するようにその光軸上に配設された発光
素子４とから構成されている。
上記発光素子４から射出した光が反射ミラー３により反
射されてほぼ平行な光線になった後、上記光学部材２に
入射して、それぞれプリズム面部2a,平面部2b,プリズム
面部2cを通過する。
射されてほぼ平行な光線になった後、上記光学部材２に
入射して、それぞれプリズム面部2a,平面部2b,プリズム
面部2cを通過する。
これにより、プリズム面部2a,2cではプリズムの作用に
基づいて光軸が偏向せしめられ、また平面部2bではその
まま透過して、それぞれ長手方向に並んだ３つの検知領
域5a,5b,5cを照射するようになっている。
基づいて光軸が偏向せしめられ、また平面部2bではその
まま透過して、それぞれ長手方向に並んだ３つの検知領
域5a,5b,5cを照射するようになっている。
こうして、上記検知領域5a,5b,5c内において、物体等が
移動することにより、該検知領域5a,5b,5cからの光量の
変動を、上記発光部と同様の光学系を有する図示しない
受光部により検出して、この受光部の出力信号を適宜に
処理することにより、それぞれ各検知領域5a,5b,5c内に
おける上記物体等の存在または移動が検出されるように
なっている。
移動することにより、該検知領域5a,5b,5cからの光量の
変動を、上記発光部と同様の光学系を有する図示しない
受光部により検出して、この受光部の出力信号を適宜に
処理することにより、それぞれ各検知領域5a,5b,5c内に
おける上記物体等の存在または移動が検出されるように
なっている。
尚、各プリズム面部2a,2cは、それぞれ一定のプリズム
角度を有しており、平行光が入射したとき、一定角度だ
け偏向された平行光が射出するようになっている。
角度を有しており、平行光が入射したとき、一定角度だ
け偏向された平行光が射出するようになっている。
ところで、このような構成の光学センサ１においては、
反射ミラー３として、球面反射ミラーを使用した場合に
は、第４図に示すように、この球面反射ミラー３により
反射された光は、当該球面反射ミラー３による球面収差
を含むことになる。
反射ミラー３として、球面反射ミラーを使用した場合に
は、第４図に示すように、この球面反射ミラー３により
反射された光は、当該球面反射ミラー３による球面収差
を含むことになる。
特に、球面反射ミラー３の周辺部で反射された場合に
は、その球面収差が大きくなってしまうので、上述のよ
うに一定のプリズム角度を有する光学部材２の各プリズ
ム面部2a,2cにより偏向された後に、略全ての光が各検
知領域5a,5b,5cに集光することにはならず、上記球面収
差に起因する光束の広がりを生じ、各検知領域5a,5b,5c
に対する集光効率が低下してしまう。
は、その球面収差が大きくなってしまうので、上述のよ
うに一定のプリズム角度を有する光学部材２の各プリズ
ム面部2a,2cにより偏向された後に、略全ての光が各検
知領域5a,5b,5cに集光することにはならず、上記球面収
差に起因する光束の広がりを生じ、各検知領域5a,5b,5c
に対する集光効率が低下してしまう。
その対策として、反射ミラー３として、非球面反射ミラ
ーを使用して、反射の際の球面収差を排除するようにす
ることも考えられるが、この場合は第５図に示すよう
に、発光素子４からの光束は、光学部材２の各プリズム
面部2a,2cを通過した後は、略全ての光束が各検知領域5
a,5b,5cに集光することから、比較的高い集光効率が得
られることになる。
ーを使用して、反射の際の球面収差を排除するようにす
ることも考えられるが、この場合は第５図に示すよう
に、発光素子４からの光束は、光学部材２の各プリズム
面部2a,2cを通過した後は、略全ての光束が各検知領域5
a,5b,5cに集光することから、比較的高い集光効率が得
られることになる。
しかしながら、上記非球面反射ミラーは、その設計，加
工及び研磨が難しく、金型加工・成型工程において所望
の精度を得ることが困難であると共に、金型製作も含め
た製造コストが高くなってしまう等の問題があった。
工及び研磨が難しく、金型加工・成型工程において所望
の精度を得ることが困難であると共に、金型製作も含め
た製造コストが高くなってしまう等の問題があった。
以上の点に鑑み、本考案の目的は、比較的容易に且つ安
価に製造できる球面反射ミラーを利用して、その球面収
差をできるだけ小さくするように、光学部材のプリズム
面部のプリズム角度を調整することにより、検知領域へ
の集光効率を向上させて、検知精度を高めるようにし
た、光学センサを提供することにある。
価に製造できる球面反射ミラーを利用して、その球面収
差をできるだけ小さくするように、光学部材のプリズム
面部のプリズム角度を調整することにより、検知領域へ
の集光効率を向上させて、検知精度を高めるようにし
た、光学センサを提供することにある。
上記目的は、本考案の光学センサによれば、長手方向に
沿って複数個のプリズム部または平面部として順次に形
成されている光学部材と、この光学部材の後方に配設さ
れた凹状の球面反射ミラーと、この球面反射ミラーの焦
点位置の近傍に配設された一つの光学素子とを備えてお
り、上記光学部材の各プリズム部が、互いに実質的に異
なるプリズム角度を有していると共に、各プリズム部内
にて、上記球面反射ミラーの球面収差を補正するよう
に、その長手方向に沿って、プリズムの角度が調整され
ていることにより、達成される。
沿って複数個のプリズム部または平面部として順次に形
成されている光学部材と、この光学部材の後方に配設さ
れた凹状の球面反射ミラーと、この球面反射ミラーの焦
点位置の近傍に配設された一つの光学素子とを備えてお
り、上記光学部材の各プリズム部が、互いに実質的に異
なるプリズム角度を有していると共に、各プリズム部内
にて、上記球面反射ミラーの球面収差を補正するよう
に、その長手方向に沿って、プリズムの角度が調整され
ていることにより、達成される。
上記構成によれば、球面反射ミラーでの反射の際に生ず
る球面収差が、上記球面反射ミラーに入射する前または
反射された後に、上記光学部材の各プリズム面部のプリ
ズム角度が球面収差を補正するように調整されているこ
とによって、ほぼ排除されることになる。そのため、被
検知物体の存在または移動を検知すべき検知領域に対す
る集光効率、もしくは上記検知領域からの集光効率が上
記球面収差によって低下するようなことがなく、検知精
度が高められることになる。
る球面収差が、上記球面反射ミラーに入射する前または
反射された後に、上記光学部材の各プリズム面部のプリ
ズム角度が球面収差を補正するように調整されているこ
とによって、ほぼ排除されることになる。そのため、被
検知物体の存在または移動を検知すべき検知領域に対す
る集光効率、もしくは上記検知領域からの集光効率が上
記球面収差によって低下するようなことがなく、検知精
度が高められることになる。
以下、本考案の光学センサの一実施例を添付図面に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
第１図および第２図に示すように、光学センサ10は、そ
の発光部に関して、板状の光学部材11と、この光学部材
11の後方にて、これに向かって凹状になるように配設さ
れた球面反射ミラー12と、上記光学部材11と球面反射ミ
ラー12との間にて当該球面反射ミラー12に対向するよう
にその光軸上の焦点近傍に配設された発光素子13とから
構成されている。
の発光部に関して、板状の光学部材11と、この光学部材
11の後方にて、これに向かって凹状になるように配設さ
れた球面反射ミラー12と、上記光学部材11と球面反射ミ
ラー12との間にて当該球面反射ミラー12に対向するよう
にその光軸上の焦点近傍に配設された発光素子13とから
構成されている。
上記板状の光学部材11は、前面が平面であって、かつ後
面が、長手方向に沿ってプリズム面部11a,平面部11b,上
記プリズム面部11aとは実質的にプリズム角度が異なる
プリズム面部11cとして順次に形成されている。
面が、長手方向に沿ってプリズム面部11a,平面部11b,上
記プリズム面部11aとは実質的にプリズム角度が異なる
プリズム面部11cとして順次に形成されている。
以上の構成は、前記第３図に示した従来の光学センサ１
と同様の構成を示しているが、本考案による光学センサ
10においては、上記プリズム11の各プリズム面部11a,11
cが、それぞれ上記球面反射ミラー12の球面収差を補正
するように、その長手方向に沿ってプリズム角度が調整
されており、これによって光学部材11が、いわゆるリニ
アフレネルレンズとして形成されている。
と同様の構成を示しているが、本考案による光学センサ
10においては、上記プリズム11の各プリズム面部11a,11
cが、それぞれ上記球面反射ミラー12の球面収差を補正
するように、その長手方向に沿ってプリズム角度が調整
されており、これによって光学部材11が、いわゆるリニ
アフレネルレンズとして形成されている。
次に、上記実施例における作用を述べる。
上記発光素子13からの射出光束は、球面反射ミラー12に
より反射された後に、上記光学部材11のプリズム面部11
a,11cの作用により図示の場合左方または右方に偏向さ
れて、検知領域14a,14cに関連せしめられており、また
上記光学部材11の平面部11bをそのまま透過することに
より、検知領域14bに関連せしめられている。
より反射された後に、上記光学部材11のプリズム面部11
a,11cの作用により図示の場合左方または右方に偏向さ
れて、検知領域14a,14cに関連せしめられており、また
上記光学部材11の平面部11bをそのまま透過することに
より、検知領域14bに関連せしめられている。
この場合、各検知領域14a,14cに達する光束は、それぞ
れ光学部材11のプリズム面部11a,11cを透過することに
より、上記球面反射ミラー12の球面収差を補正するよう
にプリズム角度が調整されていることにより、この球面
収差が低減され、略全ての光が検知領域14a,14cに向か
って集光することになる。
れ光学部材11のプリズム面部11a,11cを透過することに
より、上記球面反射ミラー12の球面収差を補正するよう
にプリズム角度が調整されていることにより、この球面
収差が低減され、略全ての光が検知領域14a,14cに向か
って集光することになる。
また、検知領域14bに達する光束は、球面反射ミラー12
のほぼ中央部で反射された後に、光学部材11の平面部11
bに対して実質的に光軸に沿って入射することにより、
この平面部11bをそのまま透過する。
のほぼ中央部で反射された後に、光学部材11の平面部11
bに対して実質的に光軸に沿って入射することにより、
この平面部11bをそのまま透過する。
この際、検知領域14bに達する光束は、光学部材11の平
面部11bによって球面収差の補正は特に行なわれない
が、上記球面反射ミラー12のほぼ中央部で反射されてい
ることから、この球面反射ミラー12による球面収差は、
その周辺部での反射による球面収差に比較して充分小さ
いことから、略全ての光束が検知領域14bに向かって集
光することとなる。
面部11bによって球面収差の補正は特に行なわれない
が、上記球面反射ミラー12のほぼ中央部で反射されてい
ることから、この球面反射ミラー12による球面収差は、
その周辺部での反射による球面収差に比較して充分小さ
いことから、略全ての光束が検知領域14bに向かって集
光することとなる。
従って、発光素子13からの光束は、各検知領域14a,14b,
14cに対して、効率良く集光することになるので、図示
しない受光部による検知領域14a,14b,14cにおける被検
知物体の存在または移動の検知精度を高めることにな
る。
14cに対して、効率良く集光することになるので、図示
しない受光部による検知領域14a,14b,14cにおける被検
知物体の存在または移動の検知精度を高めることにな
る。
尚、以上の説明は、全て光学素子が発光素子である場合
について述べたが、これに限らず、受光素子である場合
についても、本考案を適用し得ることは明らかであり、
図示の場合と光の進行方向が逆になるだけで、その作用
効果については同様である。
について述べたが、これに限らず、受光素子である場合
についても、本考案を適用し得ることは明らかであり、
図示の場合と光の進行方向が逆になるだけで、その作用
効果については同様である。
以上述べたように本考案の光学センサによれば、比較的
容易に且つ安価に製造できる球面反射ミラーを利用し
て、その球面収差をできるだけ小さくするように、プリ
ズム面部のプリズム角度を調整することにより、検知領
域に対する集光効率を向上させて、検知精度を向上させ
ることができるという優れた効果を発揮する。
容易に且つ安価に製造できる球面反射ミラーを利用し
て、その球面収差をできるだけ小さくするように、プリ
ズム面部のプリズム角度を調整することにより、検知領
域に対する集光効率を向上させて、検知精度を向上させ
ることができるという優れた効果を発揮する。
第１図は本考案の光学センサの一実施例を示す概略断面
図、第２図は第１図の実施例による光学部材のプリズム
面部における光束の通過状態を示す部分拡大断面図であ
る。 第３図は従来の光学センサの一例を示す概略断面図、第
４図は第３図の従来例における球面ミラーで反射した光
束のプリズム面部の通過状態を示す部分拡大断面図、第
５図は第３図の従来例における非球面ミラーで反射した
光束のプリズム面部の通過状態を示す部分拡大断面図で
ある。 10……光学センサ、11……プリズム、11a,11c……プリ
ズム面部、11b……平面部、12……球面反射ミラー、13
……発光素子、14a,14b,14c……検知領域。
図、第２図は第１図の実施例による光学部材のプリズム
面部における光束の通過状態を示す部分拡大断面図であ
る。 第３図は従来の光学センサの一例を示す概略断面図、第
４図は第３図の従来例における球面ミラーで反射した光
束のプリズム面部の通過状態を示す部分拡大断面図、第
５図は第３図の従来例における非球面ミラーで反射した
光束のプリズム面部の通過状態を示す部分拡大断面図で
ある。 10……光学センサ、11……プリズム、11a,11c……プリ
ズム面部、11b……平面部、12……球面反射ミラー、13
……発光素子、14a,14b,14c……検知領域。
Claims (1)
- 【請求項１】長手方向に沿って複数個のプリズム部また
は平面部として順次に形成されている光学部材と、該光
学部材の後方に配設された凹状の球面反射ミラーと、該
球面反射ミラーの焦点位置の近傍に配設された一の光学
素子とを備えており、上記光学部材の各プリズム部が、
互いに異なるプリズム角度を有していると共に、各プリ
ズム部内にて、上記球面反射ミラーの球面収差を補正す
るように、その長手方向に沿って、プリズムの角度が調
整されていることを特徴とする、光学センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP103090U JPH0754822Y2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 光学センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP103090U JPH0754822Y2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 光学センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0391934U JPH0391934U (ja) | 1991-09-19 |
| JPH0754822Y2 true JPH0754822Y2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=31504962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP103090U Expired - Fee Related JPH0754822Y2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | 光学センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754822Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5584889B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2014-09-10 | オプテックス株式会社 | 自動ドアセンサ用の能動型物体検出装置 |
-
1990
- 1990-01-10 JP JP103090U patent/JPH0754822Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0391934U (ja) | 1991-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |