KR940001142B1 - Optical detecting apparatus - Google Patents

Optical detecting apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR940001142B1
KR940001142B1 KR1019880008881A KR880008881A KR940001142B1 KR 940001142 B1 KR940001142 B1 KR 940001142B1 KR 1019880008881 A KR1019880008881 A KR 1019880008881A KR 880008881 A KR880008881 A KR 880008881A KR 940001142 B1 KR940001142 B1 KR 940001142B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
lens
light receiving
optical body
reflecting
Prior art date
Application number
KR1019880008881A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR900002057A (en
Inventor
마사미 야마가와
Original Assignee
가부시키가이샤 와 꼬오
고시바 노리다카
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 와 꼬오, 고시바 노리다카 filed Critical 가부시키가이샤 와 꼬오
Priority to KR1019880008881A priority Critical patent/KR940001142B1/en
Publication of KR900002057A publication Critical patent/KR900002057A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR940001142B1 publication Critical patent/KR940001142B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/28—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication
    • G01D5/30—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with deflection of beams of light, e.g. for direct optical indication the beams of light being detected by photocells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

내용 없음.No content.

Description

포토다이오드의 광반사 스펙트럼을 이용한 물체의 검지장치Object detection device using light reflection spectrum of photodiode

제1도는 본 발명에 관한 검지장치의 외관사시도.1 is an external perspective view of a detection device according to the present invention.

제2도는 제1도의 일부단면설명도.2 is a partial cross-sectional view of FIG.

제3도는 제1광학체의 설명도로서, 도면(a)는 외관사시도. 도면(b)는 평면도. 도면(c)는 (b)에서의 c-c선 단면도. 도면(d)는 (b)에서의 d-d선 단면도.3 is an explanatory view of a first optical body, and FIG. Figure (b) is a plan view. (C) is sectional drawing in the c-c line | wire in (b). (D) is sectional drawing of the d-d line in (b).

제4도는 제2광학체의 설명도이며, 그 도면의 (a)는 외관사시도, 그 도면의 (b)는 평면도.4 is an explanatory view of a second optical body, in which (a) is an external perspective view, and (b) is a plan view.

제5도는 종래의 평면 설명도이다.5 is a conventional explanatory view.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 검지장치 2 : 제1광학채1: Detection device 2: 1st optical bond

3 : 제2광학체 3a : 제2반사부3: second optical body 3a: second reflecting unit

4 : 발광소자 5 : 수광소자(受光素子)4 light emitting element 5 light receiving element

6 : 구동제어회로 21 : 투광렌즈부6 drive control circuit 21 light transmitting lens unit

22 : 제1반사부 23 : 수광렌즈부22: first reflecting portion 23: light receiving lens portion

본 발명은 물체의 검지장치로서 특히 정제(錠制)된 약품이나 전자 부품등 비교적 소형의 피검출 물체가 검지공간를 통과하는 것을 정확하게 검지하도록 한 포토 다이오드의 광반사 스팩트럼을 이용한 물체의 검지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting an object using a light reflection spectrum of a photodiode, in particular, for accurately detecting a relatively small object to be detected, such as a purified drug or an electronic component, passing through a sensing space. will be.

이러한 종류의 검지장치로서는 종래 제5도에 나타내는 것과 같은 것이 알려져 있다.As this kind of detection apparatus, what is conventionally shown in FIG. 5 is known.

도면에 있어서, 1은 집광렌즈, 발광소자등으로된 장치 본체를 탑재한 하우징 (1 a)과 구동제어회로(45)로 구성되는 소위 투과형의 검지 장치이다.In the drawing, reference numeral 1 denotes a so-called transmission type detection device composed of a housing 1 a on which a device body made of a condenser lens, a light emitting element, or the like is mounted, and a drive control circuit 45.

4는 발광소자로서의 적외선 발광다이오드(4a)를 복수병설한 투광부이고, 41은 각 발광다이오드(4a)에 대향하는 집광렌즈(41a)를 다수 병설하여서 된 집광부이다.4 is a light-transmitting section in which a plurality of infrared light emitting diodes 4a as light emitting elements are provided in parallel, and 41 is a light-collecting section formed by arranging a plurality of condensing lenses 41a facing each light-emitting diode 4a.

1b는 하우징(1a)의 대략 중앙에 형성되며, 피검지 물체(7)가 통과하는 검지공간이다. 42는 검지공간(1b)을 사이에 두고 집광부(41)에 대향 설치되고, 집광부(41)로부터의 광속(光束)의 입광폭을 제한하여 검출분해 능력을 향상시키기 위한 슬릿트판이다.1b is formed approximately in the center of the housing 1a, and is a detection space through which the object to be detected 7 passes. 42 is a slit plate provided opposite to the light collecting portion 41 with the detection space 1b interposed therebetween, and limiting the light incident width of the light beam from the light collecting portion 41 to improve the detection resolution ability.

44는 상기 슬릿트판(42)을 통하여 집광부(41)로부터 입사하는 광속을 수광하여 광전 변환하기 위한 수광판이며, 평판 형상으로 형성된 실리콘, 포트다이오드 등으로 구성되어 있다.44 is a light receiving plate for receiving and photoelectrically converting light beams incident from the light collecting portion 41 through the slit plate 42, and is composed of silicon, a port diode, or the like formed in a flat plate shape.

또한 43은 슬릿트판(42)과 수광판(44)과의 사이에 설치되는 가시광차단 필터이다.43 is a visible light blocking filter provided between the slit plate 42 and the light receiving plate 44.

구동제어회로(45)는 전원회로(45a), 투광부(4)의 점등(點燈) 구동회로(45b), 수광판(44)으로 부터의 전기신호를 증폭하기위한 신호증폭회로(45c)로 구성되며, 그 출력신호는 도시되지 않은 컴퓨터등으로 보내어져서 처리된다.The drive control circuit 45 is a signal amplifying circuit 45c for amplifying an electric signal from the power supply circuit 45a, the light-emitting driving circuit 45b of the light projecting section 4, and the light receiving plate 44. The output signal is sent to a computer (not shown) for processing.

전원이 투입되면, 투광부(4)에 있어서의 각 발광소자(4a)가 점등함으로써, 검지공간(1b)에 광막이 형성된다.When the power is turned on, each light emitting element 4a in the light transmitting portion 4 lights up, whereby a light film is formed in the detection space 1b.

이 광막의 사이로 전자제품, 정제약품 등의 피검출물체(7)가 통과하면, 광속의 일부를 차광하므로, 수광판(44)으로의 입광량이 변화하고, 이것에 의해서 생긴 미약한 전기적 변화를 증폭회로(45c)로 증폭하여 전기신호로서 출력한다.When a detected object 7, such as an electronic product or a purified drug, passes through the light film, a part of the light beam is blocked, so that the amount of light incident on the light receiving plate 44 changes, and the slight electrical change caused by the light film is changed. The amplification circuit 45c amplifies and outputs an electric signal.

그리고, 출력신호는 전술한 바와 같이 컴퓨터로 처리되어 피검지물체의 수량 검출등에 이용된다.As described above, the output signal is processed by a computer and used for detecting the quantity of the object to be detected.

그러나, 상기 종래의 검지장치에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above conventional detection apparatus has the following problems.

(1) 투광부는 적외선 발광다이오드 등의 발광소자를 다수 사용하여 구성하고 있으므로, 부품코스트, 제조 코스트가 높아질뿐아니라, 소비전류도 증가하여, 검출 코스트가 증가한다. 또한 다수의 발광소자를 사용하므로 발열 대책도 필요하게 된다.(1) Since the light-transmitting part is composed of a plurality of light emitting elements such as an infrared light emitting diode, the component cost and manufacturing cost not only increase, but also the consumption current increases and the detection cost increases. In addition, since a large number of light emitting devices are used, heat generation measures are also required.

(2) 수광판, 즉, 판 형상으로 형성한 수광소자는 면적이 크므로, 원가 코스트가 높아지고, 외부 입사광이 영향에 약하며 그 양향을 받으면 복사전자파 노이즈를 발생시키게 되므로 오동작(誤動作)이 많이 발생한다.(2) The light receiving plate, that is, the light receiving element formed in the shape of a plate has a large area, thus, the cost cost is high, and external incident light is weak to the influence, and when the direction is received, radiation electromagnetic noise is generated. Therefore, many malfunctions occur. do.

(3) 집광렌즈로부터 수광판으로 입사되는 광속을 슬리트판에 의해 일부차단하여, 단면판 형상으로 정형(整形)하고 있으므로 발광소자로부터 방사된 광속의 대부분이 무효광속으로 되고, 일부의 광속밖에 이용할 수 없기 때문에 수광판에서의 검지 감도가 저하한다.(3) Since the light flux incident from the condenser lens to the light receiving plate is partially blocked by the slit plate and shaped into a cross-sectional plate shape, most of the light flux emitted from the light emitting element becomes an ineffective light beam, and only a part of the light flux is used. Since it cannot be detected, the detection sensitivity on the light receiving plate is lowered.

본 발명은 구동제어회로기판상에 발광소자 및 수광소자를 간격져 일체로 설치하고, 이러한 발광소자 및 수광소자에 대향하여 투광렌즈부와 수광렌즈부를 일체로 형성하는 한편, 발광소자로부터 수광 소자에 이르는 빛 경로에 반사경을 설치하여, 검지공간에 광막(光膜)을 형성하는 구성을 실현시킴으로서 상기 종래의 문제점을 해결하려고 하는 것이다.According to the present invention, a light emitting element and a light receiving element are integrally provided on the driving control circuit board, and the light transmitting element and the light receiving lens unit are integrally formed to face the light emitting element and the light receiving element. The conventional problem is solved by providing a reflector in the light path leading to the formation of a light film in the detection space.

본 발명은 투광렌즈부와 수광렌즈부 및 이들 사이에 설치되는 반사경인 제1반사부로 구성되는 제1광학체는 투명수지재로서 일체로 형성되어 있다. 또, 이 제1광학체에 대향하여 검지공간을 형성하는 제2광학체는 반사경인 제2반사부를 가지며, 제1광학체와 마찬가지로 투명 수지재로서 일체로 형성되어 있다. 그리고 발광소자 및 수광 소자를 갖는 구동 제어회로기판으로 형성되어 있다. 상기 제1광학체는 구동제어회로기판에 인접해 설치되어 있으며, 상기 제2광학체는 제1광학체에 소정의 거리를 두고, 즉, 검지공간을 형성하여 대향 설치되어 있으며 이들 각각은 상자체에 일체로 탑재되고 있다. 구동제어 회로에 있어서의 점등 구동회로에 전원이 투입되고, 발광소자가 발광하여 적외선을 방사하면, 그 앞면에 설치된 제1광학체의 투광렌즈부에 의해서 집광되고, 검지공간을 통하여 대향하는 제2광학체의 제2반사부의 반사경의 중앙부로부터 좌반부로 부채꼴 형태의 광속이 조사되어, 반사경면상에 가늘고 긴 빛의 형상을 투영(投映)한다.According to the present invention, a first optical body composed of a light transmitting lens portion, a light receiving lens portion, and a first reflecting portion which is a reflecting mirror provided therebetween is integrally formed as a transparent resin material. The second optical body that forms the detection space opposite the first optical body has a second reflecting portion, which is a reflecting mirror, and is integrally formed as a transparent resin material similarly to the first optical body. And a drive control circuit board having a light emitting element and a light receiving element. The first optical body is provided adjacent to the driving control circuit board, and the second optical body is provided to face the first optical body at a predetermined distance, that is, to form a detection space, and each of them is a box body. It is mounted integrally with. When the power is supplied to the lighting driving circuit in the driving control circuit and the light emitting element emits light and emits infrared rays, the second light is collected by the light transmitting lens unit of the first optical body provided on the front surface thereof and faces the detection space. The fan-shaped light beam is irradiated from the center part of the reflector of the 2nd reflecting part of an optical body to the left half part, and the elongate light shape is projected on the reflecting mirror surface.

이 광속은 여기에서 첫번째로 반사를 하고, 이때 약간 집광되어서 제1광학체의 제1반사부에 투영된다.This light beam is first reflected here, which is slightly condensed and projected onto the first reflecting portion of the first optical body.

이어서 광속은 제1반사부의 반사경으로 두번째의 반사를 하고, 약간 확산하여 대향하는 제2광학체의 제2반사부에서의 반사경의 중앙에서 우반부에 이른다.The light beam then makes a second reflection with the reflector of the first reflecting portion and slightly diffuses to the right half at the center of the reflecting mirror at the second reflecting portion of the opposing second optical body.

여기에서 세번째의 반사가 이루워지고, 광속은 제1광학체의 수광렌즈부를 통하여 수광소자에 입광하고, 광전(光電)변환된다.The third reflection is made here, and the light beam is incident on the light receiving element through the light receiving lens portion of the first optical body, and is photoelectrically converted.

이와같이 하여 검지공간에는 평면 형상의 광막이 형성되고, 피검지 물체는 이 광막을 통과할 때에 검지되는 것이다.In this way, a planar light film is formed in the detection space, and the object to be detected is detected when passing through the light film.

[실시예]EXAMPLE

본 발명의 실시예를 도면에 의거 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도 내지 제4도는 본 발명의 1실시예를 나타내는 도면이다.1 to 4 are diagrams showing one embodiment of the present invention.

제1도는 본 발명에 관한 검지장치이 외관사시도.1 is an external perspective view of a detection device according to the present invention.

제2도는 그 장치의 일부단면 평면도이다.2 is a partial cross-sectional plan view of the device.

도면에서 1은 검지장치이며, 검지공간(1b)을 갖는 상자체(1a)내에 후술하는 각 광학체와 기판을 수납하여 구성되어 있다. 2는 투광렌즈부(21), 수광렌즈부(23)및 제1반사부로서의 구면(球面), 또는 원통면의 블록면경(22)이 투명수지재로 일체로 구성된 제1광학체이다.In the figure, 1 is a detection apparatus, and is comprised by storing each optical body and board | substrate mentioned later in the box body 1a which has the detection space 1b. 2 is a first optical body in which the light transmitting lens portion 21, the light receiving lens portion 23, and a spherical surface serving as the first reflecting portion or a block surface mirror 22 of a cylindrical surface are integrally formed of a transparent resin material.

3은 검지공간(1b)을 사이에 두고, 제1광학체(2)와 대향하여 설치되는 제2광학체이며, 제2반사부인 구면이 오목면 반사경(3a)을 가지며, 투명 수지재에 의해 일체로 형성되어 있다. 4는 발광소자로서 적외선 발광다이오드, 5는 수광소자로서 포토트랜지스터이며, 각각 구동제어 회로기판(6)의 양 끝 부분에 설치되며, 발광소자(4)는 투광렌즈부(21)에, 수광소자(5)는 수광렌즈부(23)에 각각 대향하고 있다.3 is a second optical body provided to face the first optical body 2 with the detection space 1b interposed therebetween, and the spherical surface of the second reflecting portion has a concave reflecting mirror 3a, and is made of a transparent resin material. It is formed integrally. 4 is an infrared light emitting diode as a light emitting element, 5 is a phototransistor as a light receiving element, and is respectively provided at both ends of the drive control circuit board 6, and the light emitting element 4 is mounted on the light transmitting lens unit 21, and the light receiving element. 5 opposes the light receiving lens section 23, respectively.

7은 제1광학체(2)와 제2광학체(3)에 끼워지는 검지공간(1b)을 통과하는 피검지 물체이며, 7a, 7b는 각각 피검지물체(7)가 검지공간(1b)에 전개되는 광막을 통과할때에 형성되는 2가지 경우의 예로서 반사경로를 나타내고 있다.7 denotes an object to be detected passing through the detection space 1b fitted to the first optical body 2 and the second optical body 3, and 7a and 7b indicate that the object 7 detects the detection space 1b, respectively. The reflection path is shown as an example of two cases formed when passing through a light film developed at.

제3도는 제1광학체(2)의 설명도이며, 그 도면의 (a)(b)는 각각 사시도, 평면도이고(c)(d)는 그 도면(b)에 있어서의 C-C선, d-d선 단면도이다.3 is an explanatory view of the first optical body 2, (a) and (b) in the figure are perspective views and plan views, respectively, and (c) and (d) are lines CC and dd in the figure (b). It is a cross section.

제1광학체(2)는 “ㄷ”자형 형상의 기부(基部)에 투광렌즈부(21), 제1반사부로서의 구면, 또는 원통면이 불록면경(22)및 수광렌즈부(23)를 포함하고 투명 수지재로서 일체로 형성되어 있다.The first optical body 2 has a light transmitting lens portion 21, a spherical surface as a first reflecting portion, or a cylindrical surface having a block mirror 22 and a light receiving lens portion 23 on a base having a “c” shape. It is integrally formed as a transparent resin material.

투광렌즈부(21)는 제3도(a)에서는 앞쪽, 도면(b)에서는 아래쪽에 돌출형성되는 제1투광렌즈(21a)와 여기에 대략 대향하는 위치에서 제1투광렌즈(21a)의 반대측에 형성되는 제2투광렌즈(21b)로 구성되어 있다.The transmissive lens portion 21 protrudes downward in the front in FIG. 3A and in the lower portion in FIG. 2B, and is opposite to the first transmissive lens 21a at a position substantially opposite to the first transmissive lens 21a. It consists of the 2nd light-transmitting lens 21b formed in the inside.

제3도(c)에서 나타낸 바와 같이 제1투광렌즈(21a)는 비구면(非球面)이 블록렌즈, 제2투광렌즈(21b)는 비구면이 원통렌즈로 되어 있다.As shown in Fig. 3 (c), the first light transmitting lens 21a is a non-spherical block lens, and the second light transmitting lens 21b is a cylindrical lens.

제1반사부로서의 블록면경(22)은 제3(a)에서 제1광학체(2)의 앞쪽, 도면(b)에서는 아래쪽에 원형오목부분을 돌출시키고, 여기에 진공증착 도금을 하여, 경면(鏡面)을 형성함으로서 돌출부분과 반대면이 불록면경으로서 기능하도록 되어 있다.The block mirror 22 as the first reflecting portion projects the circular recessed portion in front of the first optical body 2 in the third (a) and the lower portion in the drawing (b), and is subjected to vacuum deposition plating on the mirror surface. By forming the surface, the surface opposite to the protruding portion functions as a block mirror.

수광렌즈부(23)는 비구면이 볼록렌즈인 제1수광렌즈(23a), 비구면의 원통렌즈인 제2수광렌즈(23b)로 구성되어 있으나, 각각의 위치 관계와 기타는 투광렌즈부(21)의 경우와 완전히 동일하다.The light receiving lens unit 23 is composed of a first light receiving lens 23a having a convex lens and a second light receiving lens 23b having a cylindrical lens of an aspherical surface. Is exactly the same as

제4도는 제2광학체(3)의 설명도이다. 도면(a)는 사시도, 그 도면(b)는 b-b선 단면도이다.4 is an explanatory diagram of the second optical body 3. (A) is a perspective view, (b) is sectional drawing b-b line.

“ㄷ”자 형상을 이루는 제2광학체(3)는 제1광학체(2)의 제2투광렌즈(21b), 제1반사부로서의 오목면의 반사경(3a)을 가지며, 투명 수시재로서 일체로 형성되어, 그 경면에는 진공증착 도금이 되어 있다.The second optical body 3 having a “c” shape has a second light-transmitting lens 21b of the first optical body 2 and a reflecting mirror 3a of the concave surface as the first reflecting portion. It is integrally formed, and the mirror surface is vacuum-deposited plating.

이 실시예에서는 제1반사부로서의 오목면 반사경(3a)은 각각 구면의 같은 모양, 같은 곡률인 우측 오목면 반사경(3a1)과 좌측 오목면 반사경(3a2)으로 구성되어 있으나, 좌우측으로 분할함이 없이, 하나의 오목면경으로 구성 하더라도 좋을 것임은 물론이다.In this embodiment, the concave reflector 3a as the first reflecting portion is composed of a right concave reflector 3a1 and a left concave reflector 3a2 each having the same shape and same curvature of a spherical surface, but are divided into left and right sides. Of course, it may be configured as one concave mirror.

본 발명은 제1광학체(2), 상기 제1광학체(2)으 후방(도면의 아래쪽)에 인접되고, 발광소자(4), 수광소자(5)를 탑재한 구동제어회로기판(6), 및 제1광학체(2)와 검지공간(1b)을 사이에 두고 대향하는 제2광학체(3)가 상자체(1a)에 각각 수납된 검지장치(1)로 구성되어 있다.According to the present invention, a drive control circuit board 6 in which the first optical body 2 and the first optical body 2 are adjacent to the rear side (lower part of the drawing), and the light emitting element 4 and the light receiving element 5 are mounted. ) And a second optical body 3 facing each other with the first optical body 2 and the detection space 1b interposed therebetween, and constitute the detection device 1 housed in the box 1a, respectively.

다음에 이 실시예의 작용을 설명한다.Next, the operation of this embodiment will be described.

전원 “온”에 의해 구동제어 회로(6)는 도시하지 않은 점등 구동회로에 의해서 발광소자(4)가 적외선을 방사하게 된다. 그러면 앞면에 설치된 투광렌즈부(21)에 의해서 집광되고 검지공간(1b)을 통해서 제2집학체(3)의 좌측 오목면 반사경(3a2)에 조사된다. 즉, 발광소자(4)로부터 투광렌즈부(21)에 입광한 빛은 제1투광렌즈(21a), 제2투광렌즈(21b)를 통과 함으로써, 좌측 오목면 반사경(3a2)을 향하여 부채꼴 모양으로 방사되어서, 경면상에서 옆으로 길고 가느다란 빛의 형상을 투영함과 동시에, 여기에서 첫번째로 반사를 하고, 약간 집광되어 제1반사부의 볼록면경(22)에 투사된다. 이것을 상세히 설명하면, 발광소자(4)로부터 제1투광렌즈(21a)를 통하여 제2투광렌즈(21b)에 도달한 광속(光速)은 제2투광렌즈(21b)가 비구면의 원통렌즈이기 때문에, 이곳을 통과할 때, 상하방향으로 집속되어 제2투광렌즈(21b)와 두께와 거의 같은 두께를 갖는 층상의 광속(光速)이 되어 좌측 오목면 반사경(3a2)에 투사되게 된다. 이와 같이 하여, 광속은 슬리트판을 사용하지 않아도 층상화된다.By the power supply "on", the drive control circuit 6 causes the light emitting element 4 to emit infrared rays by a lighting driver circuit not shown. Then, it is condensed by the light transmitting lens unit 21 provided on the front surface and irradiated to the left concave reflector 3a2 of the second collector body 3 through the detection space 1b. That is, the light incident from the light emitting element 4 to the transmissive lens unit 21 passes through the first and second transmissive lenses 21a and 21b to form a fan shape toward the left concave reflector 3a2. It is radiated so as to project the shape of long and thin light laterally on the mirror surface, at the same time reflecting it first, and slightly condensing and projecting on the convex mirror 22 of the first reflecting portion. In detail, the luminous flux reaching the second light transmitting lens 21b from the light emitting element 4 through the first light transmitting lens 21a is the aspherical cylindrical lens because the second light transmitting lens 21b is an aspherical lens. When passing therethrough, the light is focused in the vertical direction to become a layered beam having a thickness almost the same as that of the second light-transmitting lens 21b, and is projected onto the left concave reflector 3a2. In this way, the luminous flux is layered even without using the slit plate.

이어서 광속은 이 블록면경(22)에서 두번째로 반사를 하면서 약간 확산되고 제2광학체(3)의 우측 오목면 반사경(3a1)에 이른다. 이 경면에 투영되는 빛의 형상은 전술한 좌측 오목면 반사경(3a2)과 동일하게 옆으로 길고 가느다란 것으로 된다.The light beam then diffuses slightly from the block mirror 22 for the second time and reaches the right concave reflector 3a1 of the second optical body 3. The shape of the light projected on the mirror surface is long and slender to the side as in the left concave reflector 3a2 described above.

그리고 이 우측 오목면 반사경(3a1)에서 세번째로 반사를 하여 수광렌즈부(2 3)에 이르며, 그곳에서 집광된 빛은 수광소자(5)에 입광된다.The third concave reflector is reflected from the right concave reflector 3a1 to the light receiving lens unit 2 3, and the light collected therein is received by the light receiving element 5.

이 우측 오목면 반사경(3a1)과 수광렌즈부(23)사이에 전개되는 광속은 전술한 좌측 오목면 반사경(3a2)과 투광렌즈부(21)와의 사이와 동일하게 부채꼴로 되며, 제2수광렌즈(23b), 제1수광렌즈(23a)를 통하여 수광소자(5)의 수광면에 집광된다.The luminous flux developed between the right concave reflector 3a1 and the light receiving lens unit 23 becomes a fan like the one between the left concave reflector 3a2 and the transmissive lens unit 21 described above, and the second light receiving lens 23b, the light receiving surface of the light receiving element 5 is condensed through the first light receiving lens 23a.

이와 같이 하여, 발광소자(4)로부터 출력된 빛은 제1광학체(2)와 제2광학체 ( 3)와의 사이에서 재반사 되는 과정을 반복하는 동작을 하면서 검지공간(1b)에 검지용 광막을 형성한다.In this way, the light output from the light emitting element 4 is used for detection in the detection space 1b while repeating the re-reflection process between the first optical body 2 and the second optical body 3. Form a film.

그리고 제2도에 나타내는 바와 같이 검지공간(1b)에 피검지물체(7)가 통과하면 광막의 일부가 차광되고 수광 소자(5)로 입력되는 입광량이 감소하게 되므로 수광소자 (5)로부터 출력되는 전기 신호는 변화를 나타내게 된다.As shown in FIG. 2, when the object 7 passes through the detection space 1b, part of the light film is blocked and the amount of light incident to the light receiving element 5 is reduced. The electrical signal that is generated will indicate a change.

이 미약한 전기적 변화는 구동제어회로(5)에서의 증폭회로로 증폭되어 출력된다.This weak electrical change is amplified by the amplification circuit in the drive control circuit 5 and output.

그런데 피검지물체(7)가 검지공간(1b)의 광막이 통과할 때에 발생하는 차광부분은 전술한 바와같이 2가지 예로서 발생한다.However, the light shielding portion generated when the object to be detected 7 passes through the light film of the detection space 1b occurs as two examples as described above.

즉, 좌측 오목면 반사경(3a2)으로부터 볼록면경(22)으로 향하는 광속에 형성되는 차광부분(7a)과 볼록면경(22)으로부터 우측 오목면 반사경(3a1)으로 향하는 광속에 형성되는 차광부분(7b)과의 2가지 경우이다.That is, the light shielding part 7a formed in the light beam toward the convex mirror 22 from the left concave reflector 3a2, and the light shielding part 7b formed in the light beam from the convex mirror 22 to the right concave reflector 3a1 There are two cases with).

이러한 차광부분(7a), (7b)도 각각 반사를 반복하여 수광소자(5)에 이른다. 그 결과, 피검출물체(7)가 제2도에 나타내는 것과는 크기의 경우에는, 광막을 통과할때 수광소자(5)에는 입광량의 약 3분의 2가 차광되며, 광량의 변화율은 종래 기술과 비교하여 약 2배인 66%에 달하며, 이 결과 검지감도는 현저히 향상된다.The light shielding portions 7a and 7b also repeat the reflection to reach the light receiving element 5, respectively. As a result, when the object to be detected 7 has a size different from that shown in FIG. 2, about two thirds of the amount of incident light is blocked by the light receiving element 5 when passing through the light film, and the rate of change of the amount of light is Compared with that, it is about twice as much as 66%, and as a result, detection sensitivity is significantly improved.

또한 발광소자(4)로부터 수광소자(5)에 이르는 빛의 경로는 반사를 반복하여 길게 이루어지며 광속은 이긴 광로로 재반사되는 과정을 수행하면서 수광소자(5)로 집광하도록 되어 있다. 말하자면 투광렌즈체(21)의 초점거리가 길게 된다. 이 때문에 외부로부터 입사되는 빛의 영향이 매우 적게 된다.In addition, the path of the light from the light emitting element 4 to the light receiving element 5 is made long by repeating the reflection, and the light beam is focused on the light receiving element 5 while performing the process of being reflected back to the winning optical path. In other words, the focal length of the translucent lens body 21 is increased. For this reason, the influence of light incident from the outside becomes very small.

본 발명은 이상에서 기술한 구성 및 작용에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the configuration and action described above.

(1) 구동제어 회로기판에 발광소자, 수광소자를 일체로 설치함으로써 최단 배선이 가능하게 되며, 소형화가 실현되고 생상성도 향상되어 제조 크스트가 감소된다.(1) By providing light-emitting elements and light-receiving elements integrally on the drive control circuit board, shortest wiring is possible, miniaturization is realized, productivity is improved, and manufacturing crust is reduced.

(2) 발광소자가 1개로 족하므로 보다 소형화가 가능하게되는 한편, 소비전류, 발열양이 감소된다.(2) Since one light emitting element is sufficient, further miniaturization is possible, while the consumption current and the amount of heat are reduced.

(3) 수광소자는 1㎜×1㎜이하의 소편(小片)칩으로 할 수있으며, 종래 기술에서의 포토다이오드의

Figure kpo00001
∼
Figure kpo00002
의 소형화가 가능하다. 따라서, 외부로부터 입력되는 빛에 의한 전자파 노이즈의 영향이 현저하게 감소하여, 검지정밀도가 향상되는 한편, 원가 코스트가 감소된다.(3) The light receiving element may be a small chip of 1 mm x 1 mm or less.
Figure kpo00001
To
Figure kpo00002
It is possible to miniaturize. Therefore, the influence of electromagnetic noise by light input from the outside is significantly reduced, the detection accuracy is improved, and the cost cost is reduced.

(4) 발광소자의 수광소자와의 사이의 광로가 길어지므로 외부의 입사광의 영향을 받기 어렵게 되므로 가시광컷트 필터가 불필요하게 된다.(4) Since the light path between the light emitting element and the light receiving element becomes longer, it is difficult to be influenced by external incident light, so that a visible light cut filter is unnecessary.

(5) 발광소자로부터의 광은 제2투광렌즈에 의해 상하방향으로의 확산이 제한되어 제2투광렌즈의 두께와 거의 같은 두께의 층상의 광속(光束)이 되기 때문에 슬리트판을 통과시켜 광속의 상하부분을 차단하여 층상의 광속을 형성하여 수광소자에 투사하는 종래의 기술에 비하여 광량의 감소 없기 때문에 검지감도가 향상될 뿐 아니라 슬리트판이 불필요하게 되어 소형화가 되며 원가 코스트의 감소가 이루어진다.(5) Since the light from the light emitting element is limited in diffusion in the vertical direction by the second light transmitting lens and becomes a layered light beam having a thickness almost equal to that of the second light transmitting lens, the light is passed through the slit plate to Since the amount of light is not reduced compared to the conventional technique of forming a layered light beam by blocking the upper and lower portions and projecting the light receiving element, the detection sensitivity is not only improved, but also the slitting plate is not necessary, thereby miniaturizing and reducing the cost cost.

(6) 피 검지물체에 의한 차광부부이 2부분에서 형성되므로 차광에 의한 수광 소자로의 입광변화량이 종래에 비하여 약 2배로 되어, 검지 감도가 향상한다.(6) Since the light shielding portion formed by the object to be detected is formed in two parts, the amount of incident light incident on the light receiving element due to light shielding is about twice that of the conventional one, and the detection sensitivity is improved.

(7) 투광렌즈부, 제2반사부 및 수광렌즈부는 제1광학체로서, 제2반사부는 제2광학체로서 각각 일체로 형성되어 있으므로 위치 정밀도가 확보됨과 동시에, 조립이 용이하게 되어 생산성이 향상된다.(7) The transmissive lens portion, the second reflecting portion, and the light receiving lens portion are formed integrally as the first optical body and the second reflecting portion as the second optical body, thereby ensuring positional accuracy and facilitating assembly, thereby improving productivity. Is improved.

Claims (1)

발광소자와 수광소자 사이의 공간을 통과하는 피검출체를 검지하는 장치에 있어서, 투광렌즈부(21)와 수광렌즈부(23)사이에 제1반사부(22)를 갖는 투명 수지래로 일체로 형성된 제1광학체(2)와, 제2반사부(3a)를 갖고 상기 제1광학체(2)와 대향하여 피검출체가 통과하는 공간을 형성하는 투명수지재로 형성된 제2광학체(3)와, 상기 투광렌즈부(21)을 통하여 빛을 상기 제2반사부(3a)로 방사하는 발광소자(4)와 상기 수광렌즈부(23)를 통하여 입사하는 빛에 따라서 이것을 전기신호로 변환하는 수광소자 (5)를 구비한 구동제어 회로기판(6)을 상자에 일체로 설치하고, 상기 투광렌즈부(21)는 발광소자(4)로부터 빛이 입사되는 비구면의 볼록렌즈로 이루어진 제1투광렌즈 (21a)와 입사한 빛을 제2반사부(3a)로 방사하는 비구면의 원통렌즈로 이루어진 제2투광렌즈(21b)로 구성되고, 상기 수광렌즈부(23)는 수광소자(4)로 빛을 집광하는 비구면의 볼록렌즈로 이루어진 제1수광렌즈(23a)와 제2반사부(3a)로부터 입사되는 빛을 수광하는 비구면의 원통렌즈로 이루어진 제2수광렌즈(23b)로 구성되고, 상기 제1반사부(22)는 진공증착 도금막으로 거울면이 형성된 구면 또는 원통면의 볼록거울로 구성되고 상기 제2반사부(3a)는 진공증착 도금막으로 거울면이 형성된 오목거울로 구성된 것을 특징으로 하는 검지장치.In the apparatus for detecting the detected object passing through the space between the light emitting element and the light receiving element, the transparent resin unit having a first reflecting portion 22 between the light transmitting lens portion 21 and the light receiving lens portion 23 A second optical body having a first optical body 2 and a second reflecting portion 3a formed of a transparent resin material facing the first optical body 2 so as to form a space through which the detected object passes; 3) and the light emitting element 4 emitting light through the light transmitting lens unit 21 to the second reflecting unit 3a and the light incident through the light receiving lens unit 23 as an electric signal. A drive control circuit board 6 having a light receiving element 5 for converting is integrally provided in a box, and the light transmitting lens portion 21 is formed of an aspherical convex lens into which light is incident from the light emitting element 4. The second transparent lens 21b is formed of an aspherical cylindrical lens that emits light incident on the first light transmitting lens 21a to the second reflecting portion 3a. The light receiving lens unit 23 is an aspherical surface for receiving light incident from the first light receiving lens 23a and the second reflecting unit 3a, which are made of convex lenses of an aspherical surface for collecting light to the light receiving element 4. The second light receiving lens 23b is formed of a cylindrical lens, and the first reflecting portion 22 is formed of a convex mirror of a spherical or cylindrical surface having a mirror surface formed of a vacuum deposition plating film, and the second reflecting portion 3a. ) Is a vacuum deposition plating film, the detection device, characterized in that consisting of a concave mirror formed mirror surface.
KR1019880008881A 1988-07-16 1988-07-16 Optical detecting apparatus KR940001142B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019880008881A KR940001142B1 (en) 1988-07-16 1988-07-16 Optical detecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019880008881A KR940001142B1 (en) 1988-07-16 1988-07-16 Optical detecting apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR900002057A KR900002057A (en) 1990-02-28
KR940001142B1 true KR940001142B1 (en) 1994-02-14

Family

ID=19276132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019880008881A KR940001142B1 (en) 1988-07-16 1988-07-16 Optical detecting apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR940001142B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR900002057A (en) 1990-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4912316A (en) Detecting apparatus with resinous body
JP4785033B2 (en) Optical water drop sensor
US10281611B2 (en) Proximity sensor and electronic apparatus including the same
JP2786030B2 (en) Photoelectric sensor floodlight
CN101971056B (en) Light barrier and method for detecting objects
US5479010A (en) Photoelectric encoder having a plane mirror disposed parallel to the optical axis of a concave mirror
JP4636678B2 (en) Traffic lights
US20200256990A1 (en) Proximity Sensor and Electronic Device Using the Same
US5675143A (en) Proximity switch
US20180306715A1 (en) Smoke-detecting photosensor
CN114706258A (en) Optical-mechanical structure with multiple light sources
GB2349948A (en) Optical displacement detecting apparatus
TWI447357B (en) Reflective type optical encoder
KR940001142B1 (en) Optical detecting apparatus
KR20010014453A (en) Device for detecting plate-shaped member
US20230060584A1 (en) Optical machine of smoke detector
JP2020041935A (en) Toner deposition amount sensor
JP2007059657A (en) Photo interrupter
JP3278921B2 (en) Photoelectric switch
KR101916590B1 (en) Rain sensor including an aspheric lens
JP3230625B2 (en) Reflective photoelectric sensor
JPH0588791B2 (en)
JP2873650B2 (en) Optical position sensor
JP2588667Y2 (en) Reflective photo sensor
US11886649B2 (en) Optical navigation device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL

G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee