JPS6246284Y2 - - Google Patents
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- JPS6246284Y2 JPS6246284Y2 JP1982202132U JP20213282U JPS6246284Y2 JP S6246284 Y2 JPS6246284 Y2 JP S6246284Y2 JP 1982202132 U JP1982202132 U JP 1982202132U JP 20213282 U JP20213282 U JP 20213282U JP S6246284 Y2 JPS6246284 Y2 JP S6246284Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
考案の分野
この考案は光電センサに関し、特に光結合する
投光素子と受光素子とを有し、投光素子から受光
素子への光が遮られることに応答して検出動作を
するいわゆる遮光型光電センサに関する。[Detailed description of the invention] Field of the invention This invention relates to a photoelectric sensor, in particular, which has a light-emitting element and a light-receiving element that are optically coupled, and detects light in response to interruption of light from the light-emitting element to the light-receiving element. The present invention relates to a so-called light-shielding photoelectric sensor that operates.
従来技術の説明
従来の遮光型光電センサは、そのケースが不透
明な材料で形成されており、空間を隔てて互いに
対向するケース面であつて、投光素子の発する光
が出力され、その光が入力される1対の対向面だ
けが、透明部材で形成されていた。すなわち、従
来の遮光型光電センサのケースは、いわゆる2色
成形や不透明部材と透明部材とを接着することに
より、必要部分、つまり投光,受光窓部だけを透
明にし、その他の部分からは光の侵入等がないよ
うに不透明材料で形成されていたのである。Description of the Prior Art A conventional light-shielding photoelectric sensor has a case made of an opaque material, and the case surfaces face each other with a space between them, from which light emitted by a light emitting element is output. Only the pair of opposing surfaces to which input is made are made of a transparent member. In other words, the case of a conventional light-shielding photoelectric sensor is made by so-called two-color molding or by bonding an opaque member and a transparent member to make only the necessary parts, that is, the light emitting and light receiving windows, transparent, while preventing light from other parts. They were made of opaque material to prevent the intrusion of foreign substances.
ところで、ケースに設けられた投光窓および受
光窓は、投光素子から受光素子への光路の方向や
大きさを決定し、調整する約割を果たすため、こ
れらの窓をできるだけ小さくすることが、この種
の検出センサの検出精度向上のために不可欠であ
り、かつ外部からの光よる誤動作防止に役立つて
いた。 By the way, the light emitting window and light receiving window provided in the case play a role in determining and adjusting the direction and size of the optical path from the light emitting element to the light receiving element, so it is best to make these windows as small as possible. This is essential for improving the detection accuracy of this type of detection sensor, and is useful for preventing malfunctions caused by external light.
しかしながら、ケースの投光窓および受光窓を
小さくすると、投光素子から受光素子への光軸と
投光窓と受光窓との中心軸との間にずれを生じ、
投光素子から受光素子への光の伝送ができなくな
つて、検出センサとしての機能が果たせなくなる
という欠点があつた。それゆえ、従来の遮光型光
電センサでは、その性能に一定の限界があり、被
検出物体が微小な場合には、その検出ができない
等の欠点があつた。 However, when the light emitting window and the light receiving window of the case are made smaller, a misalignment occurs between the optical axis from the light emitting element to the light receiving element and the center axis of the light emitting window and the light receiving window.
There was a drawback that light could no longer be transmitted from the light emitting element to the light receiving element, making it impossible to function as a detection sensor. Therefore, conventional light-blocking photoelectric sensors have certain limitations in their performance, and have drawbacks such as being unable to detect small objects.
考案の目的
この考案は、上記欠点を解消した、検出性能が
大幅に向上した光電センサを提供することであ
る。Purpose of the invention The object of this invention is to provide a photoelectric sensor that eliminates the above-mentioned drawbacks and has significantly improved detection performance.
考案の概要
この考案は、簡単に言えば、投光素子と受光素
子とを或る間隔で対向して保持する保持部材を含
み、その保持部材は投光素子から受光素子への光
の通路を決定する小孔が形成されていて、それに
よつて投光素子と受光素子との光軸がごく細く規
定でき、投光素子と受光素子とを保持した保持部
材をその保持部材の外周面を囲む形状に形成した
ケース内に納め、そのケースは所定の波長以上の
長い波長の光は透過するが、その所定の波長未満
の短い波長の光は透過しない材料で形成されてい
る光電センサである。Summary of the invention Simply put, this invention includes a holding member that holds a light emitting element and a light receiving element facing each other at a certain interval, and the holding member maintains a path of light from the light emitting element to the light receiving element. A small hole is formed to define the optical axis of the light emitting element and the light receiving element, and the holding member holding the light emitting element and the light receiving element is surrounded by the outer peripheral surface of the holding member. It is a photoelectric sensor that is housed in a case formed into a shape, and the case is made of a material that transmits light with a long wavelength greater than a predetermined wavelength, but does not transmit light with a shorter wavelength less than the predetermined wavelength.
この考案上述の目的と特徴は、図面を参照して
行なう以下の好ましい実施例の説明から一層明ら
かとなろう。 The above objects and features of this device will become clearer from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.
好ましい実施例の説明
第1図は、この考案の好ましい実施例のケース
材料の波長と光透過率との関係、ならびに後述す
る投光用ダイオード(LED)および表示用LED
の光の波長と出力を表わす図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 shows the relationship between the wavelength and light transmittance of the case material of the preferred embodiment of this invention, as well as the light emitting diode (LED) and display LED described later.
FIG. 2 is a diagram showing the wavelength and output of light.
図において、横軸はオングストロームで表わす
波長であり、縦横はケースの光透過率または発光
ダイオードの出力を示す。 In the figure, the horizontal axis is the wavelength expressed in angstroms, and the vertical and horizontal axis indicate the light transmittance of the case or the output of the light emitting diode.
図示のように、このケースは、波長が6.5×103
ないし7.0×103オングストローム以上の光はよく
透過するが、波長がそれ未満の光はほとんど通さ
ない。これは、別の見方をすれば、波長が7.5×
103ないし8.0×103オングストローム以上は赤外
線であるから、ケースは、可視赤色光の長波長側
の一部を除く可視光はほとんど通さないことにな
る。つまり、ケースは、視覚的にはほぼ不透明に
見えるのである。このような性質(特性)を有す
るケース材料として、たとえば、「ユーピロン」
(三菱樹脂化学株式会社商品名)等の着色材料樹
脂がある。 As shown, in this case the wavelength is 6.5×10 3
It easily transmits light with a wavelength of 7.0 x 10 3 angstroms or more, but hardly any light with a wavelength shorter than that. From another perspective, this means that the wavelength is 7.5×
Since 10 3 to 8.0×10 3 angstroms or more is infrared rays, the case will hardly allow visible light to pass through, except for part of the long wavelength side of visible red light. In other words, the case appears visually almost opaque. For example, "Iupilon" is a case material with such properties (characteristics).
There are colored material resins such as (trade name of Mitsubishi Plastics Chemical Co., Ltd.).
次に、投光用LEDの光の波長は、この実施例
では約9.5×103オングストロームの赤外線光であ
り、ケースはこの光はよく透過する。 Next, the wavelength of the light from the projecting LED is infrared light of approximately 9.5×10 3 angstroms in this embodiment, and the case easily transmits this light.
また、表示用LEDの光の波長は、約6.8×103オ
ングストロームの赤色可視光であり、ケースはこ
の光を透過するため、ケース内で表示用LEDが
点灯した場合、それを外部から視覚で確認でき
る。 In addition, the wavelength of the light from the display LED is approximately 6.8 x 10 3 angstroms of visible red light, and the case transmits this light, so if the display LED lights up inside the case, it will be visible from the outside. Can be confirmed.
なお、ケース材料の透過する光の波長の境界
値、各LEDの光の波長等は、必要とする光電セ
ンサの用途等に応じて適宜変更できる。 Note that the boundary value of the wavelength of light transmitted through the case material, the wavelength of light of each LED, etc. can be changed as appropriate depending on the required use of the photoelectric sensor.
第2図は、好ましい実施例の分解図である。こ
の光電センサは、投光・受光素子ホルダ4、投光
用LED2、受光用フオトダイオード3、所定の
電子回路が形成されたプリント基板1およびケー
ス5からなる。投光・受光素子ホルダ4は、所定
の間隔を隔てて突出した保持部43を含み、その
保持部43の先端部には、それぞれ小孔421を
有するマスク42が形成されている。このマスク
42の各小孔421に、投光用LEDの発光部2
1および受光用LED3の受光部31が嵌合する
ように(第5図参照)、投光用LED2および受光
用フオトダイオード3がそれぞれ保持部43によ
つて保持される。 FIG. 2 is an exploded view of the preferred embodiment. This photoelectric sensor includes a light emitting/light receiving element holder 4, a light emitting LED 2, a light receiving photodiode 3, a printed circuit board 1 on which a predetermined electronic circuit is formed, and a case 5. The light emitting/receiving element holder 4 includes holding parts 43 that protrude at a predetermined interval, and masks 42 having small holes 421 are formed at the tips of the holding parts 43, respectively. In each small hole 421 of this mask 42, the light emitting part 2 of the LED for light projection is inserted.
The light emitting LED 2 and the light receiving photodiode 3 are each held by the holding part 43 so that the light receiving part 31 of the light emitting LED 1 and the light receiving LED 3 fit together (see FIG. 5).
さらに、投光・受光素子ホルダ4にはプリント
基板1が取付けられる。そしてこのプリント基板
は投光・受光素子ホルダ4の外部出力端子41と
電気的に接続され、また投光用LED2の端子2
2および受光用フオトダイオード3の端子32と
も電気的に接続される。 Further, a printed circuit board 1 is attached to the light emitting/receiving element holder 4. This printed circuit board is electrically connected to the external output terminal 41 of the light emitting/light receiving element holder 4, and is also electrically connected to the terminal 2 of the light emitting LED 2.
2 and the terminal 32 of the photodiode 3 for light reception.
ケース5には、溝52が形成されている。この
溝52は被検出物を検出するために形成された溝
で、後述するようにこの溝内の所定部分に被検出
物が位置したとき、この光電センサが該被検出物
を検出する。なお、ケース5の両側面に形成され
た51は、この光電センサを取付けるための取付
部である。 A groove 52 is formed in the case 5. This groove 52 is a groove formed to detect an object to be detected, and as will be described later, when an object to be detected is located in a predetermined portion within this groove, this photoelectric sensor detects the object. Note that 51 formed on both side surfaces of the case 5 are mounting portions for mounting this photoelectric sensor.
第3図は第2図を組立てたときのこの実施例の
斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view of this embodiment when FIG. 2 is assembled.
また、第4図は、第2図で説明したこの実施例
のケース5および投光・受光素子ホルダ4の平面
図および側面図である。 Moreover, FIG. 4 is a plan view and a side view of the case 5 and the light emitting/light receiving element holder 4 of this embodiment explained in FIG. 2.
次に、第5図は、投光・受光素子ホルダ4とケ
ースとの配置関係ならびに投光光路および受光光
路を決定する小孔421と投光用LEDおよび受
光用フオトダイオードの関係を示す実施例の部分
平断面図である。 Next, FIG. 5 shows an embodiment showing the arrangement relationship between the light emitting/light receiving element holder 4 and the case, and the relationship between the small hole 421 that determines the light emitting optical path and the light receiving optical path, the light emitting LED, and the light receiving photodiode. FIG.
図において、投光・受光素子ホルダ4は不透明
材料で一体整形されている。そしてホルダ4のマ
スク部42の中心に形成された2つの小孔421
の位置関係、言い換えれば小孔421の中心軸を
結ぶ線は一直線に規定されている。この小孔42
1と投光用LED2の投光部21および受光用フ
オトダイオード3の受光部31とがそれぞれ嵌合
する。それゆえ、投光用LED2から発せられた
光は、一方の小孔421から出て、他方の小孔4
21に侵入し、受光用フオトダイオード3によつ
て受光される。 In the figure, the light emitting/light receiving element holder 4 is integrally formed of an opaque material. Two small holes 421 are formed in the center of the mask portion 42 of the holder 4.
In other words, the line connecting the central axes of the small holes 421 is defined as a straight line. This small hole 42
1 and the light projecting portion 21 of the light projecting LED 2 and the light receiving portion 31 of the light receiving photodiode 3 are respectively fitted. Therefore, the light emitted from the light projecting LED 2 comes out from one small hole 421 and the other small hole 4.
21 and is received by the light receiving photodiode 3.
また、この小孔421は、上述のように一体成
形された投光・受光素子ホルダ4に設けられてい
るため、非常に小さな孔としても、その中心軸が
一直線上に並ぶよう規定できる。 Moreover, since this small hole 421 is provided in the integrally molded light emitting/light receiving element holder 4 as described above, even a very small hole can be defined so that its central axes are aligned in a straight line.
投光・受光素子ホルダ4,投光用LED2およ
び受光用フオトダイオード3を覆うケース5は、
前述したように視覚的にはほぼ不透明であるが、
投光用LED2の発する光はよく透過する。それ
ゆえ、ケース5が投光用LED2と受光用フオト
ダイオード3との間の光の伝送を妨げることはな
い。 The case 5 that covers the light emitting/light receiving element holder 4, the light emitting LED 2, and the light receiving photodiode 3 is
As mentioned above, it is visually almost opaque, but
The light emitted by the light projecting LED 2 is easily transmitted. Therefore, the case 5 does not interfere with the transmission of light between the light emitting LED 2 and the light receiving photodiode 3.
しかし、このケース5は外部から受光用フオト
ダイオード3、特にその受光部31へ侵入しよう
とする波長が約6.5×103オングストローム以下の
可視光線や紫外線等を遮断するため、受光用フオ
トダイオード3が外部からのそのような光を受光
し、誤動作することが防止されている。 However, this case 5 blocks visible light, ultraviolet rays, etc. with a wavelength of approximately 6.5×10 3 angstroms or less from entering the light receiving photodiode 3, especially its light receiving portion 31, from the outside. Malfunctions due to reception of such light from the outside are prevented.
第6図はプリント基板1(第2図)上に形成し
た電子回路の一例を示すブロツク図である。この
実施例では、プリント基板1に形成された電子回
路は、電源回路19,発振回路10およびその発
振回路の時定数を決定するコンデンサ11,分周
回路12,投光用LEDのドライバ回路13,受
光用フオトダイオード3の出力を受光する受光回
路14,コンデンサ15、コンパレータ16,パ
ルス変換回路17および出力回路18を含む。こ
の回路の特徴は、投光用LED2が発振回路10
の発振する所定のクロツクパルスに基づいて点灯
され、受光用フオトダイオード3がそのクロツク
パルスのタイミングと同期して受光していた光が
遮られたことに基づいて、検出出力を出力するよ
うにされている。すなわち、受光用フオトダイオ
ード3が受光する光は、通常、発振回路10によ
り発振され分周回路12から出力されるクロツク
パルスと同期した光であるから、それ以外の光、
すなわち受光用フオトダイオード3が外部からの
光を受光し、それによつて受光回路14から出力
される出力がコンパレータ16に与えられたとし
ても、それがクロツクパルスと同期しない限り、
それに基づく出力が出力回路18から出力される
ことはない。 FIG. 6 is a block diagram showing an example of an electronic circuit formed on the printed circuit board 1 (FIG. 2). In this embodiment, the electronic circuits formed on the printed circuit board 1 include a power supply circuit 19, an oscillation circuit 10, a capacitor 11 that determines the time constant of the oscillation circuit, a frequency divider circuit 12, a driver circuit 13 for a light emitting LED, It includes a light receiving circuit 14 that receives the output of the light receiving photodiode 3, a capacitor 15, a comparator 16, a pulse conversion circuit 17, and an output circuit 18. The feature of this circuit is that the light emitting LED 2 is connected to the oscillation circuit 10.
It is turned on based on a predetermined clock pulse oscillated by the light receiving photodiode 3, and outputs a detection output when the light received by the light receiving photodiode 3 is interrupted in synchronization with the timing of the clock pulse. . That is, since the light received by the light-receiving photodiode 3 is normally synchronized with the clock pulse oscillated by the oscillation circuit 10 and output from the frequency dividing circuit 12, other light,
That is, even if the light receiving photodiode 3 receives light from the outside and the output from the light receiving circuit 14 is given to the comparator 16, unless it is synchronized with the clock pulse,
An output based on this is not output from the output circuit 18.
よつて、第6図のような電子回路の変調パルス
信号によつて投光用LED2および受光用フオト
ダイオード3をドライブすることにより、光電セ
ンサ(第5図)の受光用フオトダイオード3が外
部からの赤外線等を受光した場合にも、誤動作す
ることが防止できる。 Therefore, by driving the light emitting LED 2 and the light receiving photodiode 3 with the modulated pulse signal of the electronic circuit as shown in Fig. 6, the light receiving photodiode 3 of the photoelectric sensor (Fig. Malfunctions can be prevented even when receiving infrared rays, etc.
なお、この実施例では所定の電子回路が形成さ
れたプリント基板1を光電センサ内に組み込んだ
構成としたが、この電子回路は外部に設け、光電
センサの出力端子41とこの外部の電子回路とを
接続する構成とすることもできる。 In this embodiment, the printed circuit board 1 on which a predetermined electronic circuit is formed is built into the photoelectric sensor, but this electronic circuit is provided externally, and the output terminal 41 of the photoelectric sensor is connected to the external electronic circuit. It is also possible to have a configuration in which the two are connected.
考案の効果
以上のように、この考案によれば、投光素子と
受光素子との光路が投光・受光素子保持部材に形
成された小孔だけで決定されるため、検出性能の
非常に良好な光電センサとすることができる。Effects of the invention As described above, according to this invention, the optical path between the light emitting element and the light receiving element is determined only by the small hole formed in the light emitting/light receiving element holding member, resulting in very good detection performance. It can be made into a photoelectric sensor.
また、外部ケースを所定の波長以上の光だけを
透過する材料で形成したため、投光用窓,受光用
窓が不要となり、その窓の形成に伴う製造および
組立ての困難性が除去でき、かつケースが一体成
形できるため、耐水性,耐塵に優れた、コストの
安い光電センサを提供することができる。 In addition, since the outer case is made of a material that transmits only light of a predetermined wavelength or more, there is no need for a light emitting window or a light receiving window, which eliminates the manufacturing and assembly difficulties associated with forming such windows. Since it can be integrally molded, it is possible to provide a low-cost photoelectric sensor with excellent water resistance and dust resistance.
第1図はのこの考案の好ましい実施例のケース
材料の波長と光透過率との関係等示す図である。
第2図は実施例の分解斜視図である。第3図は第
2図を組立てたときの斜視図である。第4図は第
2図に示すケースおよび投光・受光素子ホルダの
平面図と側面図である。第5図は実施例の部分的
平断面図である。第6図は一実施例の電子回路の
回路図である。
図において、1は所定の電子回路が形成された
プリント基板、2は投光用LED、3は受光用フ
オトダイオード、4は投光・受光素子ホルダ、5
はケースを示す。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between wavelength and light transmittance of the case material of a preferred embodiment of this invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the embodiment. FIG. 3 is a perspective view of FIG. 2 when assembled. FIG. 4 is a plan view and a side view of the case and light emitting/receiving element holder shown in FIG. 2. FIG. 5 is a partial plan cross-sectional view of the embodiment. FIG. 6 is a circuit diagram of an electronic circuit of one embodiment. In the figure, 1 is a printed circuit board on which a predetermined electronic circuit is formed, 2 is a light emitting LED, 3 is a light receiving photodiode, 4 is a light emitting/light receiving element holder, and 5 is a light emitting/receiving element holder.
indicates a case.
Claims (1)
受光素子に与えられる光が遮られることにより
物体を検知する光電センサであつて、 特定波長の光を発する投光素子と受光素子と
を或る間隔で対向して保持し、かつ投光素子と
受光素子との対向面側には、それぞれ投光光路
および受光光路を調整する小孔を有するマスク
が設けられた投光・受光素子保持部材、 前記投光素子および受光素子に電気的に接続
され、前記投光素子を発光させる電気信号を発
生し、前記受光素子の出力信号の変化に応じて
物体を検出する電子回路、および 前記保持部材の外周面を囲む形状に選ばれ、
所定の波長以上の長い波長の光を透過し、かつ
前記所定の波長未満の短い波長の光は透過しな
い材料で形成されたケースとを含む、光電セン
サ。 (2) 前記電子回路の発生する投光素子発光用電気
信号は、変調パルス信号である、実用新案登録
請求の範囲第1項記載の光電センサ。 (3) 前記所定の波長は、約6.5×103ないし7.0×
103オングストロームである、実用新案登録請
求の範囲第1項記載の光電センサ。 (4) 前記電子回路は、検出表示用発光素子を備
え、前記発光素子の発する光は、前記ケースを
通過する可視光である、実用新案登録請求の範
囲第1項または第3項記載の光電センサ。[Scope of Claim for Utility Model Registration] (1) A photoelectric sensor that includes a light emitting element and a light receiving element and detects an object by blocking the light given from the light emitting element to the light receiving element, which uses light of a specific wavelength. A mask that holds a light emitting element that emits light and a light receiving element facing each other at a certain interval, and that has small holes on the opposing surfaces of the light emitting element and the light receiving element for adjusting the light emitting optical path and the light receiving optical path, respectively. a light emitting/light receiving element holding member, which is electrically connected to the light emitting element and the light receiving element, generates an electric signal that causes the light emitting element to emit light, and responds to a change in the output signal of the light receiving element; an electronic circuit for detecting an object, and a shape selected to surround the outer peripheral surface of the holding member,
and a case formed of a material that transmits light with a long wavelength equal to or more than a predetermined wavelength and does not transmit light with a short wavelength less than the predetermined wavelength. (2) The photoelectric sensor according to claim 1, wherein the electric signal for light emitting element light generated by the electronic circuit is a modulated pulse signal. (3) The predetermined wavelength is about 6.5×10 3 to 7.0×
103 angstrom, the photoelectric sensor according to claim 1 of the utility model registration. (4) The photoelectronic circuit according to claim 1 or 3, wherein the electronic circuit includes a light emitting element for detection and display, and the light emitted by the light emitting element is visible light that passes through the case. sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1982202132U JPS59104554U (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | photoelectric sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP1982202132U JPS59104554U (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | photoelectric sensor |
Publications (2)
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JPS59104554U JPS59104554U (en) | 1984-07-13 |
JPS6246284Y2 true JPS6246284Y2 (en) | 1987-12-12 |
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Family Applications (1)
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JP1982202132U Granted JPS59104554U (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | photoelectric sensor |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS59104554U (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5837806B2 (en) * | 2011-11-21 | 2015-12-24 | 京楽産業.株式会社 | Game machine |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP1982202132U patent/JPS59104554U/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59104554U (en) | 1984-07-13 |
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