JPH09304609A - 光強度分布制御素子とそれを用いた投光装置及び光電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光電センサ等に用いられる光強度分布制御素
子において、強い強度を持ち、強度分布が中心部ほど強
く、必要な場合にはビーム径が細い光線を出射すること
ができるようにする。 【解決手段】 発光素子２から光軸と大きな角度をなし
て入射された光線３ほど光軸に近くなるように凹面鏡４
からなる光反射部において反射し、この凹面鏡４におい
て反射された伝搬光をレンズ５からなる光出射部におい
て光軸と平行となるように屈折して出射する構成の光強
度分布制御素子１でもって、発光素子２からの光３を効
率良く前方に出射することができるので、従来の光強度
分布制御素子に比しパワー密度の高い出射光６を出射す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電センサの投光
系に用いられるような投光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５（ａ）は従来の光強度分布制御素
子を用いた投光装置（以下、これを集光器という）の構
成を示す断面図であり、同図（ｂ）はこの集光器から出
射された出射光の強度分布図である。集光器１０１は、
ＬＥＤ等からなる発光素子１０２から光軸と大きな角度
をなす方向に放出された光１０３ａを光軸と平行となる
ように放物面反射鏡１０４において反射し、また、発光
素子１０２から光軸近傍に放出された光１０３ｂを光軸
と平行となるように凸レンズ１０５において屈折するも
のであり、これにより、集光器１０１前方に出射光１０
６を出射する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の集光器１０１においては、同図（ｂ）に示
すように、その出射光１０６の強度分布はシャープでは
なく、また、複数のピークができてしまう。このため、
この集光器１０１では強い光強度を持ち、細いビーム径
の光を必要とする光電センサの性能向上に限界があると
いう問題点がある。本発明は、上述した問題点を解決す
るためになされたものであり、広範囲に光を放出する光
源からの入射光を制御することにより、強い強度を持
ち、強度分布が出射部の中心部ほど強く、したがって、
必要な場合にはビーム径の細い出射光を出射することが
できる光強度分布制御素子と、この光強度分布制御素子
を用いた投光装置及び光電センサを提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、発光素子の発光点又は発光面から入射さ
れた光を伝搬し、その伝搬光の強度分布を制御して出射
する光強度分布制御素子において、発光素子の発光点又
は発光面からの入射光について光軸と大きな角度をなし
て入射された光線ほど光軸に近くなるように光線を反射
して伝搬する凹面鏡からなる光反射部と、この光反射部
により反射された伝搬光を光軸と平行となるように屈折
して出射するレンズからなる光出射部とを備えたもので
ある。この構成においては、発光素子からの入射光を効
率良く前方に出射することができるので、強い強度を持
ち、強度分布が出射部の中心部ほど強く、ビーム径の細
い出射光を得ることができる（図１参照）。

【０００５】また、本発明は、光反射部と光出射部とが
素子の光入射部と共に一体的に構成され、光出射部は素
子の媒質とこの素子が置かれた空間媒質との屈折率差に
より伝搬光を所定の屈折角で折り曲げて出射し、光反射
部は屈折率差により全反射し、又は光反射部の外面に設
けられた反射部材により反射するように構成されている
ものであってもよい。この構成においては、省部品化及
び省工数化を図ることができる（図２（ａ）参照）。

【０００６】また、本発明は、光入射部の一部を発光素
子の発光点もしくは発光面から出射された光の光軸近傍
の光線が前方に出射することを防ぐための光散乱面、光
反射面、又は光吸収面としたものであってもよい。この
構成においては、発光素子の発光点もしくは発光面から
出射された光の光軸近傍の光線を除去することができ、
この光強度分布制御素子を光電センサの投光部として用
いた場合、ノイズ光を除去できるので、光電センサの性
能を向上させることができる（図３（ｂ）参照）。

【０００７】また、本発明は、光入射部の一部を発光素
子の発光点もしくは発光面から出射された光の光軸近傍
の光線を光軸から遠ざかる方向に屈折させる凸面とし、
光出射部の一部を光線を光軸と平行方向に屈折させる凸
面としたものであってもよい。この構成においては、光
反射部で反射した光線を発光素子から光軸近傍に出射さ
れた光線と交差させ、光軸近傍に向かわせるので、光軸
近傍の光線も効率良く前方に出射することができる（図
４（ａ）参照）。

【０００８】また、本発明は、光入射部の凸面を発光素
子の発光点もしくは発光面から出射された光の光軸近傍
の光線が素子内で交差するように屈折させるものとして
もよい。この構成においては、発光素子から光軸近傍か
ら離れて出射された光線も効率良く前方に出射すること
ができ、さらに、その出射光の光強度分布を連続的に出
射部の中心部から周辺部へ減衰させることができる（図
５参照）。

【０００９】また、本発明は、光反射部近傍の反射に寄
与しない部分に光強度分布制御素子を外部に保持させる
ための保持部を設けたものであってもよい。この構成に
おいては、素子を容易に固定することができる（図７参
照）。

【００１０】また、本発明は、上記光強度分布制御素子
と発光素子とから構成される投光装置である。この構成
においては、発光素子より広範囲に出射された光を光強
度分布制御素子により制御し、装置の前方に効率良く出
射させることができる。

【００１１】また、本発明は、発光素子と光強度分布制
御素子との間に、光強度分布制御素子とは屈折率の異な
る部材を備えた投光装置であってもよい。この構成にお
いては、光学的に透明な樹脂等で発光素子と光強度分布
制御素子を結合させることができ、光強度分布制御素子
の位置決めや固定を簡素化できる（図６参照）。

【００１２】また、本発明は、発光点又は発光面から光
を発光する発光素子と、発光素子からの光を入射し、こ
の入射光について光軸と大きな角度をなして入射された
光線ほど光軸に近くなるように光線を反射して伝搬する
凹面鏡からなる光反射部と、この光反射部と一体的に構
成され、光反射部により反射された伝搬光を光軸と平行
となるように屈折して出射するレンズからなる光出射部
とを有した光強度分布制御素子とを備え、発光素子と光
強度分布制御素子とが一体成型されている投光装置であ
る。この構成においては、省部品化及び省工数化を図る
ことができる（図２（ｂ）参照）。

【００１３】また、本発明は、上記投光装置と、この投
光装置から被検出物体に向けて投光され、被検出物体に
おいて反射された反射光を受光する受光手段と、この受
光手段の出力に基づいて、被検出物体に関する信号を処
理する信号処理手段とを備えた光電センサである。この
構成においては、投光装置から投光ビーム径が細くビー
ム強度が強い光線が出射されるため、反射形光電センサ
の白黒誤差を減らすことができる（図１３参照）。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。 （第１実施例）図１（ａ）は第１実施例による光強度分
布制御素子を用いた投光装置の構成図であり、同図
（ｂ）はこの投光装置からの出射光の強度分布を示す図
である。光強度分布制御素子１は、ＬＥＤ等でなる発光
素子２から光軸と大きな角度をなして入射された光３を
凹面鏡４（反射部）において反射して伝搬し、この伝搬
光を凹面レンズ５（出射部）において光軸と平行になる
ように屈折させ、出射するものである。この出射光６の
強度分布は、同図（ｂ）に示すように凹面レンズ５の中
心から周辺に向かって急峻に減衰している。

【００１５】ここで、上記光強度分布制御素子１による
出射光６の強度分布制御について、図８乃至図１２を参
照して説明する。図８（ａ），（ｂ）は発光素子の発光
点を中心とした球面上の光強度を考察するための図であ
り、３０は発光点、３１は球面、θは球面３１上の任意
の点３２と発光点３０とを結んだ直線と光軸３３とがな
す角度、３４は任意の点３２を含む円周を示している。

【００１６】また、図９（ａ）は、発光素子から投光さ
れた光の角度θに対する相対強度ＩLED の分布図（θ＝
０の発光強度を１とした）、同図（ｂ）は、単位角度ｄ
θあたりの球面の円周３４上の光量を積分した光量ＰLE
D の分布図である。同図（ａ）に示すように、相対強度
ＩLED の分布と角度θとの間には、 ＩLED ＝ｃｏｓθ の関係式が成り立ち、発光素子から投光された光の相対
強度ＩLED は中心部から周辺部へ徐々に減衰しているこ
とが分かる。また、全光量∫ＰLED ｄθ＝１とすると、 ＰLED ｄθ＝ｓｉｎθ・ｃｏｓθｄθ となる。同図（ｂ）はこの関係式を図示したものであ
り、同図より発光素子から投光された光の光量ＰLED は
θ＝４５゜で最大値をとることが分かる。

【００１７】図１０（ａ）は、図１（ａ）に示した光強
度分布制御素子１の凹面レンズ５の光出射面での光軸に
平行な光線の光量を光出射面においてレンズ光軸を中心
とした球面の円周上で積分した光量ＰLEN を示す分布図
である。同図（ｂ）は光出射面の位置に対する相対発光
強度ＩLEN を示す分布図である。同図に示されるよう
に、レンズ５の光出射面での出射光６の相対発光強度Ｉ
LEN はレンズ５の中心部分に鋭いピークを持つ光強度分
布となり、このような光強度分布制御素子１を用いるこ
とで、発光素子２から投光された光３を、効率良く前方
に出射することができ、従来のものに比しパワー密度の
高い出射光６を得ることができる。図１０において横軸
の「０」はレンズ５の光軸の中心を示し、「１」はレン
ズ５の端を示している（後述の図１１、図１２も同
様）。

【００１８】図２（ａ）は、第１の実施例の変形例に係
る光強度分布制御素子を用いた投光装置の構成図であ
る。光強度分布制御素子７は、図１に示した光強度分布
制御素子１の光反射部と光出射部とが、発光素子２から
の光を入射する光入射部８と同一部材で一体的に成型さ
れているものである。光反射部９はこの光強度分布制御
素子７が置かれた空間媒質との屈折率差による全反射に
より、または外面に設けられた反射部材により光３を反
射させるものであり、光出射部１０は素子７とこの素子
７が置かれた空間媒質との屈折率差により光３を所定の
屈折角で屈折させて透過させるものである。このような
構成にすることにより、上述の図１に示した光強度分布
制御素子１と同様の出射光６を得ることができ、さら
に、省部品化及び省工数化を図ることができる。

【００１９】図２（ｂ）は、上述の光強度分布制御素子
７と発光素子２とが一体成型された投光装置の構成図で
ある。この投光装置１１は、上述した図１の実施例と同
様の出射光６を得ることができ、さらに、入射部を備え
ていないため、省部品化及び省工数化を図ることができ
る。

【００２０】図３（ａ）は上述の図２（ａ）に示した光
強度分布制御素子７内における伝搬光の様子を示す図で
ある。発光素子２から光軸近傍に出射された光１５は、
光強度分布制御素子７では制御されず、光軸と平行とな
らずに出射される。この光１５は、光強度分布制御素子
７を光電センサに用いた場合にはノイズ光となり、光電
センサの性能向上の妨げとなる。図３（ｂ）はこの問題
を解消する例であり、この光強度分布制御素子１３は、
光入射部８の光軸近傍に光散乱面１４配置したものであ
り、これによりノイズ光となる光を散乱させ除去する。
光散乱面１４は光反射面或いは光吸収面であっても構わ
ない。

【００２１】（第２実施例）図４（ａ）は第２実施例に
よる光強度分布制御素子を用いた投光装置の断面図であ
り、同図（ｂ）はその出射光の強度分布を示す図であ
る。光強度分布制御素子１６は、発光素子２から光軸と
大きな角度をなして出射された光１７ａを光入射部の凹
面部１８ａにおいて入射し、この光１７ａを凹面鏡から
なる光反射部９において反射した後、凹面レンズからな
る光出射部１９ａにより光軸と平行となるように屈折さ
せ出射し、また、発光素子２から光軸と小さな角度をな
して出射された光１７ｂを光入射部の凸面部１８ｂにお
いて入射し、この光１７ｂを凸面レンズからなる光出射
部１９ｂにより光軸と平行となるように屈折させ出射す
るものである。また、発光素子２から光軸近傍に出射さ
れた光１７ｂは、光反射部９で反射された光１７ａと交
差するようになっている。この出射光６の強度分布は同
図（ｂ）に示すように、光出射部のレンズ軸を中心とし
て、２つのピークを持っている。

【００２２】ここで、光強度分布制御素子１６による出
射光６の光強度分布について図１１（ａ），（ｂ）を参
照して説明する。同図（ａ）は、光出射部１９ａ，１９
ｂの光出射面での光軸に平行な光線の光量を光出射面に
おいてレンズ光軸を中心とした円周上で積分した光量Ｐ
LEN を示す図であり、同図（ｂ）は光出射面の位置に対
する相対発光強度ＩLEN を示す図である。上述の第１実
施例の光強度分布制御素子７においては、発光素子２よ
り光軸近傍に出射された光１５は不要なノイズ光となっ
ていたが、本実施例の光強度分布制御素子１６において
は、この発光素子２から光軸近傍に出射された光１７ｂ
を光反射部９において反射された光１７ａと交差するよ
うに光入射部１８ｂにより制御するので、上述の第１実
施例の光強度分布制御素子１と比して、より強い強度を
持つ出射光６を得ることができる。また、出射光６の強
度分布は光出射部１９の中心部ほど強く、シャープとな
る。このようにして、光強度分布制御素子１６によれ
ば、光軸近傍の光１７ｂも効率良く前方に出射すること
ができるので、上述の第１実施例の光強度分布制御素子
１と比べて、より強い光を出射することができる。

【００２３】（第３実施例）図５（ａ）は第３実施例に
よる光強度分布制御素子を用いた投光装置の断面図であ
り、同図（ｂ）はその出射光の強度分布を示す図であ
る。本実施例による光強度分布制御素子２０は上述の第
２実施例において、光入射部の凸面部１８ｂに代えて、
これよりも曲率の小さい凸面部２１ｂとするものであ
る。この凸面部２１ｂは、光軸近傍に出射された光１７
ｂのうち、光軸近傍に入射された光ほど光軸と遠ざかる
方向に屈折させるものであり、これにより、光軸近傍の
光１７ｂは素子２０内において交差するので、その出射
光６の強度分布は、同図（ｂ）に示すように、光出射部
１９ａ，１９ｂのレンズ光軸を中心として、中心部から
周辺部に連続的に減衰したものとなる。

【００２４】ここで、光強度分布制御素子２０による出
射光６の光強度分布について図１２（ａ），（ｂ）を参
照して説明する。同図（ａ）は光出射部１９ａの光出射
面での光軸に平行な光線の光量を光出射面においてレン
ズ光軸を中心とした円周上で積分した光量ＰLEN を示す
図であり、同図（ｂ）は光出射面の位置に対する相対発
光強度ＩLEN を示す図である。光強度分布制御素子２０
からの出射光の強度分布は、光出射部１９の中心部分に
鋭いピークを持ち、端部に向かって連続的に減衰するも
のとなる。上述の図４の例では光強度分布にギャップが
生じるが、本実施例の光強度分布制御素子２０によれ
ば、発光素子２の光軸近傍に出射された光１７ｂが素子
２０内で交差する構成としたため、その光強度分布を光
出射部１９の中心部から周辺部に連続的に減衰したもの
とすることができる。

【００２５】図６は本発明の第３の実施例に係る投光装
置の断面図である。投光素子２２は発光素子２と光強度
分布制御素子１６との間に光学的に透明な樹脂等の部材
２３を設けたものである。このような構造とすることで
発光素子２の位置決めや固定を簡素化できる。また、こ
の光学的に透明な樹脂等の部材２３に当該素子１６と異
なる屈折率の部材を用いることにより、所望の角度に発
光素子２からの放出された光を屈折させて、光強度分布
制御素子１６に入射させることができる。

【００２６】図７は本発明の第３の実施例の変形例を示
す図である。光強度分布制御素子２４は図５の光強度分
布制御素子１６に加えて、その光出射部１９近傍の反射
に寄与しない部分に、外部ケース等にこの素子２４を保
持させるための保持部２５を設けたものである。これに
より、光強度分布制御素子２４の光電センサ等への設置
が容易になる。

【００２７】（第４実施例）図１３は第４実施例を示
す。本実施例は上述の第１乃至第３実施例の光強度分布
制御素子を含む投光装置を反射型光電センサに応用した
ものであり、同図はこの反射型光電センサの構造と、距
離−受光量特性を示すものである。反射型光電センサ４
０は、ＬＥＤ等からなる発光素子２と光強度分布制御素
子から構成される投光部４１より光ビームを照射し、光
ビームが伝搬する領域のうち特定範囲からの光を、フォ
トダイオード等の受光素子４２からなる受光部４３（受
光手段）により受光するものであり、特定範囲を検知領
域として、被検出物体がこの領域を通過した時には、被
検出物体からの反射光を受光部４３により受光してこの
被検出物体の通過等を検知する。なお、４４は発光素子
２を駆動させるＬＥＤ駆動回路を、４５は受光素子２か
らの受光信号を、しきい値設定回路４６により設定され
たしきい値と比較する比較回路（信号処理手段）を示
す。反射型光電センサ４０は、受光素子４２による受光
量がしきい値より大きくなると検知信号を出力するが、
反射率の違う物体、例えば白紙と黒紙の反射率の違いに
より、特に特定領域のセンサ４０からの遠い側において
検出領域の差（白黒誤差）が生じ、検知領域が異なって
しまう。

【００２８】図１４（ａ），（ｂ）は白黒誤差が大きく
反射率の悪い場合と、白黒誤差が小さく反射特性の良い
場合の反射型光電センサの距離−受光量特性を示す図で
ある。白黒誤差を小さくするためには、同図（ｂ）に示
すように、しきい値を下げる、或いは受光素子による受
光量のカーブを急峻にする必要がある。上述の図１３に
示した反射形光電センサ４０は光強度分布制御素子を用
いるため、強度分布が鋭く、しかも、ビーム径の細い出
射光を得ることができる。従って、しきい値を下げるこ
とが可能となり、また、受光量のカーブを急峻にするこ
とができるので、白黒誤差の小さい高性能な反射型光電
センサや距離設定型光電センサを得ることができる。

【００２９】なお、本発明は上記実施例構成に限らず種
々の変形が可能である、例えば、光反射部は、素子の屈
折率差により全反射するものの他、素子の外面に反射部
材として蒸着膜を形成したものであってもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光強度分
布制御素子において、その光反射部と光出射部とによ
り、発光素子から入射された光を制御し、効率良く出射
させることができるようにすることにより、強い強度を
もち、強度分布が中心部ほど強い出射光を得ることがで
きる。また、この光強度分布制御素子を用いることによ
り、ビーム径の細い高性能な光電センサを得ることがで
きる。また、本発明によれば、光入射光部と光反射部と
光出射部とを一体的に構成することにより、省部品化及
び省工数化を図ることができる。また、本発明によれ
ば、光入射部の一部を発光素子から光軸近傍に入射され
た光線が前方に出射することを防ぐための光散乱面、光
反射面、又は光吸収面とすることにより、この光強度分
布制御素子を光電センサに用いた時にノイズ光となる光
軸近傍の光線を除去することができるので、光電センサ
の性能向上を図ることができる。また、本発明によれ
ば、発光素子の発光面から光軸近傍に出射された光線を
強度分布制御素子の光入射部と光出射部により制御し、
発光素子から光軸近傍に出射された光線が光反射部で反
射した光線と交差するような構成とすることにより、光
軸近傍の光線も光軸と平行方向に出射させることがで
き、より強い出射光を得ることができる。また、本発明
によれば、発光素子の発光面から光軸近傍に出射された
光線が当該素子内で交差するような構成とすることによ
り、より強い出射光を得ることができ、さらに、その光
強度分布を光出射部の中心部から周辺部に連続的に減衰
させることができる。

【００３１】また、本発明によれば、光反射部近傍の反
射に寄与しない部分に、光強度分布制御素子を外部に保
持させるための保持部を設けることにより、光強度分布
制御素子を容易に固定することができる。また、本発明
によれば、投光装置を光強度分布制御素子と発光素子と
から構成することにより、発光素子から広範囲に放出さ
れた光を光強度分布制御素子により制御し、装置前方に
効率良く出射させることができる。また、本発明によれ
ば、光強度分布制御素子と発光素子との間に光学的に透
明な樹脂等を備えることにより、素子の位置決めや固定
を簡素化することができ、また、この透明な樹脂等をこ
の素子と屈折率の異なる部材とすれば、所望の角度に光
線を屈折させて、素子内に入射させることができる。ま
た、本発明によれば、発光素子と、光反射部と光出射部
とからなる光強度分布制御素子とを一体成型することに
より、省部品化及び省工数化を図ることができる。ま
た、本発明によれば、上記光強度分布制御素子を備えた
投光装置を光電センサに用いることにより、高性能な反
射型光電センサや距離設定形光電センサを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１実施例による光強度分布制御素子
を用いた投光装置の構成図、（ｂ）はその出射光の強度
分布を示す図である。

【図２】（ａ）は第１実施例による光強度分布制御素子
を用いた投光装置の構成図、（ｂ）は（ａ）の変形例に
よる投光装置の構成図である。

【図３】（ａ）は図２（ａ）の光強度分布制御素子での
光の伝搬状態を示す図、（ｂ）は第１実施例の変形例に
よる光強度分布制御素子を用いた投光装置の構成図であ
る。

【図４】（ａ）は第２実施例による光強度分布制御素子
を用いた投光装置の構成図、（ｂ）はその出射光の強度
分布を示す図である。

【図５】（ａ）は第３実施例による光強度分布制御素子
を用いた投光装置の構成図、（ｂ）はその出射光の強度
分布を示す図である。

【図６】第３実施例の変形例による投光装置の構成図で
ある。

【図７】第３実施例のさらに他の変形例による投光装置
の構成図である。

【図８】（ａ），（ｂ）は発光素子の発光点を中心とし
た球面上の光強度を考察するための図である。

【図９】（ａ）は発光素子から出射された光の相対強度
分布を示す図、（ｂ）は発光素子から出射された光の光
量を示す図である。

【図１０】（ａ）は第１実施例による光強度分布制御素
子から出射された出射光の光量を示す図、（ｂ）は相対
発光強度分布を示す図である。

【図１１】（ａ）は第２実施例による光強度分布制御素
子から出射された出射光の光量を示す図、（ｂ）は相対
発光強度分布を示す図である。

【図１２】（ａ）は第３実施例による光強度分布制御素
子から出射された出射光の光量を示す図、（ｂ）は相対
発光強度分布を示す図である。

【図１３】第４実施例による反射型光電センサの構成
と、このセンサの距離−受光量特性を示す図である。

【図１４】（ａ）は白黒誤差の大きな反射型光電センサ
の距離−受光量特性を示す図、（ｂ）は白黒誤差の小さ
な反射型光電センサの距離−受光量特性を示す図であ
る。

【図１５】（ａ）は従来の光強度分布制御素子を用いた
投光装置の構成図、（ｂ）はその出射光の強度分布を示
す図である。

【符号の説明】

１ 光強度分布制御素子 ２ 発光素子 ３ 光（入射光） ４ 凹面鏡 ５ 凹面レンズ（レンズ） ６ 出射光 ７ 光強度分布制御素子 ８ 光入射部 ９ 光反射部 １０ 光出射部 １１ 投光装置 １３ 光強度分布制御素子 １４ 光散乱面 １６ 光強度分布制御素子 １８ａ，１８ｂ 光入射部 １９ａ，１９ｂ 光出射部 ２０ 光強度分布制御素子 ２１ａ，２１ｂ 光入射部 ２２ 投光装置 ２３ 樹脂等の部材 ２４ 光強度分布制御素子 ２５ 保持部 ４０ 光電センサ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子の発光点又は発光面から入射さ
   れた光を伝搬し、その伝搬光の強度分布を制御して出射
   する光強度分布制御素子において、 前記発光素子の発光点又は発光面からの入射光について
   光軸と大きな角度をなして入射された光線ほど光軸に近
   くなるように光線を反射して伝搬する凹面鏡からなる光
   反射部と、 この光反射部により反射された伝搬光を光軸と平行とな
   るように屈折して出射するレンズからなる光出射部とを
   備えたことを特徴とする光強度分布制御素子。
2. 【請求項２】 前記光反射部と光出射部とが当該素子の
   光入射部と共に一体的に構成され、 前記光出射部は当該素子の媒質と当該素子が置かれた空
   間媒質との屈折率差により伝搬光を所定の屈折角で折り
   曲げて出射し、 前記光反射部は前記屈折率差により全反射し、又は該光
   反射部の外面に設けられた反射部材により反射するよう
   に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光
   強度分布制御素子。
3. 【請求項３】 前記光入射部の一部を前記発光素子の発
   光点もしくは発光面から出射された光の光軸近傍の光線
   が前方に出射することを防ぐための光散乱面、光反射
   面、又は光吸収面としたことを特徴とする請求項２に記
   載の光強度分布制御素子。
4. 【請求項４】 前記光入射部の一部を前記発光素子の発
   光点もしくは発光面から出射された光の光軸近傍の光線
   を光軸から遠ざかる方向に屈折させる凸面とし、前記光
   出射部の一部を前記光線を光軸と平行方向に屈折させる
   凸面としたことを特徴とする請求項２に記載の光強度分
   布制御素子。
5. 【請求項５】 前記光入射部の凸面を前記発光素子の発
   光点もしくは発光面から出射された光の光軸近傍の光線
   が当該素子内で交差するように屈折させるものとしたこ
   とを特徴とする請求項４に記載の光強度分布制御素子。
6. 【請求項６】 前記光反射部近傍の反射に寄与しない部
   分に前記光強度分布制御素子を外部に保持させるための
   保持部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光強
   度分布制御素子。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の光強度分布制御素子と
   発光素子とから構成されることを特徴とする投光装置。
8. 【請求項８】 前記発光素子と前記光強度分布制御素子
   との間に、当該光強度分布制御素子とは屈折率の異なる
   部材を備えたことを特徴とする請求項７に記載の投光装
   置。
9. 【請求項９】 発光点又は発光面から光を発光する発光
   素子と、 前記発光素子からの光を入射し、この入射光について光
   軸と大きな角度をなして入射された光線ほど光軸に近く
   なるように光線を反射して伝搬する凹面鏡からなる光反
   射部と、 この光反射部と一体的に構成され、該光反射部により反
   射された伝搬光を光軸と平行となるように屈折して出射
   するレンズからなる光出射部とを有する光強度分布制御
   素子とを備え、 前記発光素子と光強度分布制御素子とが一体成型されて
   いることを特徴とする投光装置。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載の投光装置と、 この投光装置から被検出物体に向けて投光され、該被検
    出物体において反射された反射光を受光する受光手段
    と、 この受光手段の出力に基づいて、被検出物体に関する信
    号を処理する信号処理手段とを備えていることを特徴と
    する光電センサ。