JPS61203522A - 反射形光電スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は２回・府反射板で反射した光によりＩ検出物
体を検出する度射形光電スイッチに関する。

（ロ）従来の技術 従来よｔ）Ｋ財形光電スイッチは、投光素子と受光素子
とが１つのケースに収納されてスイッチ本体が形成され
、投光素子よシ出射した光が回帰反射板で反射し、その
反射光を受光素子が受けるように構成されている。そし
て、このスイッチ本体と回帰反射板との間に被検出物体
が介在すると。

光が遮断されて受光素子が光を受けなくなシ、被検出物
体を検出するようになっている。

この種の反射形光電スイッチにおいて、被検出物体が鏡
面でない場合には確実に遮光されるので。

正確に検出することができる。しかし、被検出物体が金
属光沢面やフィルム面のような鏡面を有していると、被
検出物体の反射光を受光素子が受けることになシ、被検
出物体の通過を検出することができないという問題があ
った。

そこで、第５図に示す反射形光電スイッチａが考えられ
ている。この光電スイッチａは、投光素子すと受光素子
Ｃの前方光路上にレンズｄ、ｅを介してそれぞれ偏光フ
ィルりｆｌｇが配設されて成シ２両偏光フィルタｆ１ｇ
の偏光面が互いに直交するように構成されている。従っ
て、投光素子すから出射した光のうちＰ偏光成分の光の
みが回帰反射板りに照射される一方、受光素子ＣにはＳ
偏光成分の光のみが受光される。この光電ヌイッチａで
は、鏡面の被検出物体が通過すると、Ｐ偏光成分の光が
そのまま反射されるので、受光素子Ｃは何ら光を受けな
いことになり、被検出物体を検出することＫなる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記の第６図に示した反射形光電スイッチａでは、偏光
度の非常に良好な２つの偏光フイｐりｆ。

ｇを正確に直交させて配置する必要がちシ、偏光度が悪
い場合などでは鏡面の反射光も受光することになシ、高
い精度が要求されるという問題があった。つまシ、第４
図に示すように２回帰反射板りの反射光は受光素子Ｃ点
におけるレベルがＡのように距離に伴い一旦増加した後
減少する一方。

レンズｄ、ｅや鏡面などのノイズ反射光もＢのようにレ
ベμが小さいものの同様に変化する。そこで、受光素子
Ｃの受光レベルをｐｂに設定しているので、検出距離Ｄ
ａ−Ｄｅ間でノイズを受け。

誤動作することになる。逆に、ノイズを受けないように
受光レベルをＰａに設定すると、検出距離がＤｂよりＤ
ａに短かくなるという欠点が生じることになる。

また、光路上にレンズなどの偏光を乱す物体が存すると
、たとえ偏光フィルりｆ、ｇの配置等が完全であっても
鏡面の反射光を受光するという問題があり、バララック
スを大きくするなどの必要性があった。

に）問題点を解決するだめの手段及び作用この発明は、
光を出射する投光部と、この投光部の前方光路上に配設
された偏光フィルタと、この偏光フィルタを通過した光
を反射させる回帰反射板と、この回帰反射板の反射光路
上に並列に配設された２つの偏光フィルタと、この各偏
光フィルタを通過した反射光をそれぞれ受光する２つの
受光部とより成り、この受光側の２つの偏光フィルタの
うち一方が投光側の偏光フィルタと同一の偏波面を有し
、他方が投光側の偏光フィルタと異なる偏波面を有する
ように構成されている。

この発明の作用は、２つの受光部のうち片方が投光側の
偏光フィルタを通過した同じ偏光成分の反射光を受け９
片方が異なる偏光成分の反射光を受けることになシ、こ
の両受光部の出方を比較することによシ回帰反射板の反
射光か否かを判別してスイッチ動作することになる。

（ホ）実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図に示すように、１は反射形光電スイッチで、投光
素子２よシ出射した光３を回帰反射板４で反射させて２
つの受光素子５ａ、５ｂで受け。

被検出物体を検出してスイッチ動作するものである。

この光電スイッチ１は、スイッチ本体１ａの前方に回帰
反射板４が所定間隔を存して配置されて構成され１両者
間に物体が介在するとその物体を検出するようになって
いる。そして、スイッチ本体１ａは１図示しない、１つ
のケース内に投光素子２．受光素子５ａ、５ｂ、３枚の
レンズ６ａ。

６ｂ、６ｃ、及び５つの偏光レンズ７．８ａ、８ｂが収
納されて構成されている。

投光素子２（投光部）は１つのみ設けられ、ランダムな
偏光面をもつ自然光３を出射するように構成されている
。そして、この投光素子２の前方光路上にレンズ６ａが
、このレンズ６ａの前方に偏光フィルタ７が配設されて
いる。

偏光フィルタ７は、投光素子２から出射した光５のうち
所定の偏光成分の光３１例えばＰ偏光成分の光３のみを
通過させるものである。この先６は回帰反射板４で反射
すると共に偏光され１例えばＳ偏光成分となってスイッ
チ本体１ａに戻るように構成されている。

２つの第１及び第２受光素子５ｍ、５ｂ（受光部）は反
射光３ａを受光するもので、投光素子２の上方及び下方
に並列に配設されている。そして。

各受光素子５ａ、５ｂの前方光路上にレンズ６ｂ。

６ｃが、このレンズ６ｂ、６ｏの前方光路上に第１及び
第２偏光フィルタ８ａ、８ｂがそれぞれ投先側レンズ６
ａ及び偏光フィルタ７と並列に配設されている。この第
１偏光フイルタ８ａは偏波面が投光側偏光フィルタ７の
偏波面と異な９．第２偏光フイルタ８ｂの偏波面が投光
側偏光フィルタ７の偏波面と同一に構成されている。つ
まり、投光側偏光フィルタ７を通過した光６（例えば、
Ｐ偏光成分）は回帰反射板４で反射すると偏光され。

第１偏光フイルタ８ａを通過するものの第２偏光フイル
タ８ｂでは遮断される。他方１回帰反射板４以外の鏡面
等で反射した反射光３ａは偏光されず、第１偏光フイル
タ８ａでは遮断され、第２偏光フイルタ８ｂを通過する
。そして、各反射光６ａは各受光素子５ｍ、５ｂに入射
する。

尚、９は投光素子２と受光素子５ａ、５ｂ間に介設され
た遮光板である。

第２図は信号処理回路を示し、投光素子２には駆動回路
１０が接続される一方、各受光素子５ａ。

５ｂには増幅器１１ｍ、１１ｂを介して第１及び第２比
較器１２’ａ、１２ｂが接続されている。この両比較器
１２ａ、１２ｂはそれぞれ基準電圧が印加されており、
各受光素子５ａ、５ｂからの信号が大きいときに出力す
るようになっている。両比較器１２ａ、１２ｂの出力信
号はオア回路１５を介してアンド回路１４に入力される
一方、前記両増幅器１１ａ、１１ｂの出力信号は第６比
較器１５を介してアンド回路に入力されるようになって
いる。この第３比較器１５は両受光素子５ａ。

５ｂの出力電圧を比較し、第１受光素子５ａの出力電圧
が大きい時、出力するようになっている。

次に、この反射形光電スイッチ１のスイッチ動作につい
て説明する。

先ず、投光素子２より出射した光３は、レンズ６ａを通
過した後、偏光フィルタ７で所定の偏光成分（例えばＰ
偏光成分）の光３のみに調整され。

回帰反射板４に進行する。この際６スイツチ本体１ａと
回帰反射板４との間に何ら物体が存しないと、光３は回
帰反射板４に当シ反射すると共に。

偏光し１例えばＳ偏光成分となって反射光３ａはスイッ
チ本体１ａに戻る。そして、この反射光３ａは受光側の
両偏光フィルタ８ａ、８ｂに入射する。

この際、第２偏光フイルタ８ｂは偏波面が投光側偏光フ
ィルタ７と同じであるので、ｙ射光３ａは通過せず、第
２受光素子５ｂは光３ａｉ受けず。

一方、第１偏光フイルタ８ａは偏波面が投光側偏光フィ
ルタ７と異なり、偏光された反射光５ａは通過し、レン
ズ６ｂを介して第１受光素子５ａに入射し、この受光素
子５ａが出力する。

次に、スイッチ本体１ａの前方を鏡面や紙面等の物体が
通過すると、光６が遮断されることになシ、何ら反射光
５ａがないと６両受光素子５ａ。

５ｂ共に出力しないことになる。この際、鏡面などの物
体で反射光６ａが生じた場合、この反射光３ａは反射し
たのみでほぼ偏光されていないので。

偏波面が投光側偏光フィルタ７と同一の第２偏光フイル
タ８ｂを通過し、異なる第１偏光フイルタ８ａはさほど
通過しないことになり、第２受光素子５ｂの出力が大き
くなることになる。

この各状態における信号処理回路の動作は下記に示す表
１のとおりである。

表１ すなわち１回帰反射板４による反射光３ａの場合、第１
受光素子５ａが出力するので、第１比較器１２ａがＨｉ
倍信号第２比較器１２ｂがＬｏ倍信号出力し、第３比較
器１５もＨｉ倍信号出力するため、アンド回路１４がＨ
ｉ倍信号出力することになる。

また、鏡面物体等の正反射体又は紙面物体等の拡散反射
体の近接通過の場合２、何れも第２受光素子５ｂの出力
が第１受光素子５ａの出力よシ大きいので、第６比較器
１５の出力がＬｏ倍信号なり。

アンド回路１４の出力もＬＯ倍信号なる。更に。

拡散反射体が遠方を通過した場合など１両受光素子５ａ
、５ｂの受光量が小さいので、第１及び第２比較器１２
ａ、１２ｂが何れもＬｏ倍信号なう。

アンド回路１４の出力もＬＯ倍信号なる。

よって０回帰反射板４の反射光３ａのときのみアンド回
路１４がＨｉ倍信号出力し、スイッチ動作することにな
る。

尚、この実施例の信号処理回路は一実施例であ９０両受
光素子５ａ、５ｂの出力レベルの差に基づいてスイッチ
制御できるものであればよい。

（へ）発明の効果 以上のように、この発明の反射形光電スイッチによれば
、２つの受光部とこの受光部の前方に偏光フィルタを設
け０両偏光フィルタの片方の偏波面を投光側偏光フィル
タと同一に１片方を異なるように構成したために、鏡面
物体の反射光でも検出してスイッチ動作させることがで
きるので、誤動作を確実に防止することができる。

また、２つの受光部の出力を比較して動作させるので、
相対比較となシ、従来の絶対値比較に比して長距離の検
出を行うことができる。

更に１部品精度や組立精度に高度性がさほど要求されず
１組立効率等が向上することになる。しかも、パララッ
クスが小さくても反射光を正確に区別することができる
。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示し。 第１図は反射形光電スイッチの概略構成図、第２図は同
信号処理回路のブロック図、第３図は従来の反射形光電
スイッチの概略構成図、第４図は受光レベルと距離との
関係を示す図である。 １：反射形光電スイッチ、　２：投光素子。 ３：光、　　３ａ：反射光、　４：回帰反射板。 ５ａ・５ｂ＝受光素子。 ７・８ａ・８ｂ：偏光フィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光を出射する投光部と、この投光部の前方光路上
   に配設された偏光フィルタと、この偏光フィルタを通過
   した光を反射させる回帰反射板と、この回帰反射板の反
   射光路上に並列に配設された２つの偏光フィルタと、こ
   の各偏光フィルタを通過した反射光をそれぞれ受光する
   ２つの受光部とより成り、この受光側の２つの偏光フィ
   ルタのうち一方が投光側の偏光フィルタと同一の偏波面
   を有し、他方が投光側の偏光フィルタと異なる偏波面を
   有することを特徴とする反射形光電スイッチ。