JPH0266817A - 無接点スイッチ - 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】 〔発明の分野〕 この発明は光を利用した無接点スイッチに関するもので
ある。

〔従来技術と課題〕

従来、この種スイッチとして、第５図で示すように発光
素子１０１と受光素子１０２とを対向配置し、上記画素
子１０１，１０２間にじゃ先板ｌＯ３を同図（Ａ）の状
態から同図（Ｂ）で示すように変位させることにより、
上記発光素子１０１からの光１０４をしゃ断してスイッ
チ出力を得るものが知られている。

ところが、上記構成によれば、しや先板１０３が光路を
横切る方向へ変位するため、上記光路に直交する方向の
寸法が大きくなる欠点がある。

また、上記スイッチ出力はしや先板１０３が光１０４を
しゃ断することによって得られるものであるから、上記
光１０４の光束径を太くすると、しや先板１０３が光１
０４をしゃ断完了するまでの時間が長くなって、スイッ
チ出力の応答速度が遅くなる。そのため、光束径を細く
すると、しゃ先板１０３の動作ストロークが短かくなる
。

したがって、このような構成の無接点スイッチを被検出
部に固定すると、その動作点が機械的に決定されている
から、上記固定位置を厳密に規定しないと、スイッチ出
力の動作点が正確に決定されず、これを調整することが
きわめて困難である。

さらに、上記構成の無接点スイッチによれば、発光素子
１０１．受光素子１０２およびしゃ先板１０３の組み合
わせで、１つのスイッチ出力しか得られない欠点がある
。

〔発明の目的〕

この発明は上記欠点を改善するためになされたもので、
動作点の調整が容易で、かつ複数のスイッチ出力を得る
ことが可能であるとともに、小形化が可能な無接点スイ
ッチを提供することを目的としている。

〔発明の構成と効果〕

この発明に係る無接点スイッチは、拡散光を発生する発
光素子と、この発光素子からの光を受ける受光素子と、
この受光素子の受光量が所定のレベルにおいてスイッチ
出力を発生する信号処理回路と、上記発光および受光素
子のいずれか一方を保持した可動体とを備え、上記信号
処理回路からのスイッチ出力によって上記可動体の変位
位置を検出するように構成したことを特徴とする。

また、上記発光および受光素子を共に固定し、これらの
画素子間に配設されたレンズを上記可動体に保持させて
もよい。

この発明によれば、可動体が発光素子と受光素とを結ぶ
軸線に沿って変位する構成であるから、上記軸線に直交
する方向の寸法を小さくして、スイッチのコンパクト化
が図れるとともに、上記可動体の動作ストロークを長く
することが可能である。

また、スイッチ出力は信号処理回路によって、受光素子
の受光量が所定のレベルにおいて発生させることができ
る、上記受光量レベルを調整することにより、スイッチ
出力の動作点を正確に設定することができ、その調整が
きわめて容易である。

さらに、受光素子の受光量が複数の所定レベル値に達す
るごとに、スイッチ出力を発生させるように信号処理回
路を構成すれば、１つのスイッチから複数の動作点でス
イッチ出力を取り出すことができる。

〔実施例の説明〕

以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図はこの発明に係る無接点スイッチの一例を示す概
略的な断面図である。

同図において、１は合成樹脂等からなる筒形のスイッチ
本体で、中空部２には軸線Ｘの方向へ移動可能な合成樹
脂等からなる可動体３が嵌挿されている。

４は上記可動体３に突設されたプランジャ、５は中空部
２に配置されたポールレンズで、このポールレンズ５は
可動体３に形成された開口部６に固定されている。

７．８は上記ポールレンズ５をはさんで上記軸線Ｘ上で
所定間陽春して互に対向配設された発光および受光素子
である。この発光および受光素子７．８は上記スイッチ
本体１の中空部２内に固定されている。また、上記発光
素子７は拡散光１４を発生するものである。

なお、９は上記可動体３のガイド溝、ｌＯは中空部２の
内周面に設けられたモニタ用の受光素子であり、発光素
子９の発光量をモニタして一定にさせるためのものであ
る。

第２図は上記受光素子８からの光出力の信号処理回路２
０の一例を示し、この回路２０はたとえば受光素子８か
らの出力を検出・増幅する受光量検出回路１１と、この
検出回路１１からの出力■と設定出力Ｖｘとを比較する
比較器１２と、比較器１２からの出力Ｘを受けて検出用
スイッチ出力を送出する出力回路１３とから構成されて
いる。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

発光素子７からの拡散光１４はボールレンズ５で集光さ
れて受光素子８に投光される。この状態でプランジャ４
を移動させ、ボールレンズ５を軸線Ｘに沿って変位させ
ると、ボールレンズ５を通過する光１４の角度０が変化
し、ボールレンズ５が発光素子７に近いほどこれを通過
する光１４の角度Ｏが増大するから、受光素子８の受光
量は増加する。

すなわち、第３図（Ａ）で示すように、たとえばボール
レンズ５が軸線Ｘ七のａ、ｂ、ｃ点にあるとき、このボ
ールレンズ５によって集光される光１４の角度０はＯａ
、θｂ、θｃ（Ｏａ〉θｂ〉θＣ）となり、受光素子８
の受光量は第３図（Ｂ）で示す特性にしたがって変化す
る。

したがって、受光素子８の信号処理回路２０において、
一定の受光量Ｖｏでスレッシュホルドレベルを設定して
おけば、受光量が上記レベルｖＯに対して大きいか否か
を比較器１２が判別し、たとえばボールレンズ５がｂ点
に位置したとき、出力回路１３から第３図（Ｃ）で示す
０Ｎ−ＯＦＦのスイッチ出力が送出される。

上記構成から明らかなように、スイッチ本体１の軸線Ｘ
に沿ってプランジャ４、ボールレンズ５、発光および受
光素子７，８を配置したから、スイッチ本体ｌの径方向
の寸法を小さくして、そのコンパクト化が可能である。

また、受光素子８の信号処理回路２０における比較器１
２の設定出力Ｖｘを調整し、たとえば受光量ｖｎにスレ
ッシュホルドレベルを設定しておけば、ボールレンズ５
がｎ点に位置したとき、出力回路１３からＯＮ・ＯＦＦ
のスイッチ出力が送出される。したがって、この無接点
スイッチを被検出部に固定したのち、比較器１２の設定
出力■Ｘを調整すれば、スイッチ出力の動作点を正確に
設定することができ、かつこの動作点の調整がきわめて
容易である。

さらに、第４図で示すように、複数の比較器１２ａ〜１
２ｎおよび出力回路１３ａ〜１３ｎを設け、各比較器１
２ａ〜１２ｎの設定出力Ｖｘａ〜Ｖｘｎを調整すれば、
複数の動作点でスイッチ出力を取り出すことができる。

さらにまた、発光素子７と受光素子８との間に位置する
ボールレンズ５を変位させて、上記受光素子８の受光量
を変える構成であるから、上記発光素子７と受光素子８
との設定間隔を長くすれば、長ストロークのものを容易
に実現することができる。

なお、上記実施例では、発光および受光素子７．８をス
イッチ本体１に固定し、画素子７，８間に配置したボー
ルレンズ５をプランジャ４の操作で変位させるように構
成したが、ボールレンズ５を使用しないで、発光素子７
を可動体３に保持させてもよく、あるいは発光素子７を
固定し、受光素子８を可動体３に保持させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による無接点スイッチの一例を示す概
略的な断面図、第２図は受光素子からの出力の信号処理
回路の一例を示すブロック回路図、第３図は無接点スイ
ッチの動作説明図、第４図は受光素子からの出力の信号
処理回路の他の例を示すブロック回路図、第５図は従来
の無接点スイッチの概略的な説明図である。 ３・・・可動体、５・・・ボールレンズ、７・・・発光
素子、８・・・受光素子、２０・・・信号処理回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）拡散光を発生する発光素子と、この発光素子から
   の光を受ける受光素子と、この受光素子の受光量が所定
   のレベルにおいてスイッチ出力を発生する信号処理回路
   と、上記発光および受光素子のいずれか一方を保持した
   可動体とを備え、上記信号処理回路からのスイッチ出力
   によつて上記可動体の変位位置を検出するように構成し
   たことを特徴とする無接点スイッチ。
2. （２）拡散光を発生する発光素子と、この発光素子から
   の光を受ける受光素子と、この受光素子の受光量が所定
   のレベルにおいてスイッチ出力を発生する信号処理回路
   と、上記発光素子からの拡散光を受光素子に集光させる
   レンズと、このレンズを保持した可動体とを備え、上記
   信号処理回路からのスイッチ出力によつて上記可動体の
   変位位置を検出するように構成したことを特徴とする無
   接点スイッチ。