JPH03199931A

JPH03199931A - 光学センサ

Info

Publication number: JPH03199931A
Application number: JP1339376A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Ito; 博文伊藤; Jiro Mukai; 向井　二郎
Original assignee: NIPPON AREFU KK; Nippon Aleph Corp
Current assignee: NIPPON AREFU KK; Nippon Aleph Corp
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1991-08-30

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】〔産業上の利用分野〕本発明は物体等の検出を行う光学センサに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、このような光学センサは、例えば第４図に示すよ
うに構成されている。

光学センサ１は、全体として凹状に形成された分割ミラ
ー３とこの分割ミラー３に対向するように配設された発
光素子４とから構成されている。

この発光素子４からの光束が、上記分割ミラー３に入射
したとき、それぞれ個々のミラ一部３ａ。

３ｂ、３ｃによって反射されることにより、長手方向に
並んだ３つの検知領域５ａ、５ｂ、５ｃを照射するよう
になっている。すなわち、検知領域の分割を分割ミラー
で行っている。

上記検知ｗ４域５ａ、５ｂ、５ｃ内において物体等が移
動することにより、これら検知領域５ａ。

５ｂ、５ｃからの光量の変動を、図示しない受光素子に
より検出して、上記受光素子の出力信号を適宜に処理す
ることにより、それぞれ各検知領域５ａ、５ｂ、５ｃ内
における上記物体等の存在または移動が検出されるよう
になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このように構成された光学センサ１において
は、各検知領域５ａ、５ｂ、５ｃに対してそれぞれ一つ
のミラ一部３ａ、３ｂ、３ｃが必要であり、しかも各ミ
ラ一部３ａ、３ｂ、３ｃは、加工の際、それぞれ独立的
に加工されることから、加工工程が複雑で時間がかかる
と共に、製造コストが増加するという問題があった。

また、分割ミラー３の代わりに、複数個のレンズを用い
て発光素子４からの光束を、それぞれ各検知領域５　ａ
　＋　　５　ｂ　、５　ｃに導くようにした構成の場合
にも、同様に各検知領域毎に一つのレンズが必要になっ
て部品点数が多くなり、組立も複雑で時間が掛かり、製
造コストが増加するという問題があった。

以上の点に鑑み、本発明の目的は、一つの光学素子及び
光学部材により複数個の検知領域を与えることによって
、製造コストを低減することができる光学センサを提供
するものである。

〔課題を解決するための手段］上記目的は、本発明の光学センサによれば、前面が長手
方向に沿って角度の異なるプリズム面部、好ましくはリ
ニアマルチプリズムまたは平面部として順次形成され、
且つ後面が一つのフレネルレンズ面部として形成されて
いる板状の光学部材と、この光学部材の後方に配設され
た一つの発光素子または受光素子からなる光学素子とか
ら構成されていることにより達成される。

また、それぞれ前面がその長手方向に沿って角度の異な
るプリズム面部または平面部として順次形成され、且つ
後面が一つのフレネルレンズ面部として形成されている
複数の板状の光学部材と、各光学部材の後方にそれぞれ
一つ配設された光学素子とから構成されていてもよい。

〔作　用〕

上記構成によれば、検知領域に対する光軸が、上記光学
部材の各プリズム面部の作用により複数の異なる角度に
偏向せしめられ、または上記光学部材の平面部をそのま
ま透過することにより、この光学部材のただ一つのフレ
ネルレンズ面に対して、物体の存在または移動を検知す
べき検知領域が複数与えられることになる。

また、上記光学部材の加工が比較的容易であり、更に上
記プリズムとフレネルレンズとの二つの光学要素が光学
部材として一体的に構成されていることにより、小型化
することができると共に、プリズムとフレネルレンズの
位置合わせが不要になる。また、光学素子も１個だけで
よいので、部品点数が少なくなり、製造コストを低減す
ることができる。

上記他の構成によれば、検知領域に対する光軸が、それ
ぞれ各光学部材の各プリズム面部または平面部の作用に
基づいて偏向されまたはそのまま透過することにより、
各光学部材のただ一つのフレネルレンズ部に対して、物
体の存在または移動を検知すべき検知領域が、上記光学
部材の長手方向に沿って複数与えられることになる。

上記光学部材の加工が比較的容易で、プリズムとフレネ
ルレンズとの二つの光学要素が光学部材として一体的に
構成されていることにより、小型化できると共に、プリ
ズムとフレネルレンズの位置合わせが不要になり、さら
に各光学部材に対して光学素子が１個だけでよいので、
全体の部品点数が少なくなり、製造コストを低減するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の光学センサの実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。

第１図は、本発明の光学センサの一実施例を示しており
、光学センサ１０は、その発光部に関して、板状の光学
部材１１と、この光学部材１１の後方に配設された発光
素子１２とから構成されている。

上記板状の光学部材１１は、前面がその長手方向に沿っ
てリニアマルチプリズム面部１１ａ、このリニアマルチ
プリズム面部１１ａとは角度が異なるリニアマルチプリ
ズム面部１１ｂとして順次に形成され、且つ後面が一つ
のフレネルレンズ部１１ｃとして形成されている。

すなわち、リニアマルチプリズム面部１１ａとリニアマ
ルチプリズム面部１１ｂとは光軸Ｏ−０゛に対して対称
な角度に形成されている。そして、これらリニアマルチ
プリズム面部１１ａ及びリニアマルチプリズム面部１１
ｂは、−様な同一角度に形成されている。

また、発光素子１２は、上記光学部材１１のフレネルレ
ンズ部１１ｃに対して光軸が垂直になるように配設され
ている。

本発明の光学センサ１０は以上のように構成されており
、上記発光素子１２からの光線は、上記光学部材１１の
フレネルレンズ部１１ｃを透過した後、各リニアマルチ
プリズム面部１１ａ、Ｉｌｂの作用により、図示の場合
リニアマルチプリズム面部１１ａについては上方に偏向
されて、検知領域１３ａに関連せしめられており、また
リニアマルチプリズム面部１１ｂについては下方に偏向
されて、検知領域１３ｂに関連せしめられている。

このように関連せしめられていることから、ただ一つの
発光素子１２からの光束が、上記光学部材１１のフレネ
ルレンズ部１１ｃを通過した後に、この光学部材１１の
各リニアマルチプリズム面部１１ａ、ｌｌｂにより上下
に分割されて、二つの検知領域１３　ａ、　　１３　ｂ
を照射することになる。

第２図は、本発明の光学センサの他の実施例を示してお
り、光学センサ２０は、その発光部に関して、板状の光
学部材２１と、この光学部材２１の後方に配設された発
光素子２２とから構成されている。

上記板状の光学部材２１は、前面がその長平方向に沿っ
てリニアマルチプリズム面部２１ａ、平面部２１ｂ、上
記リニアマルチプリズム面部２１ａとは角度が異なるリ
ニアマルチプリズム面部２１ｃとして順次形成され、且
つ後面が一つのフレネルレンズ部２１ｄとして形成され
ている。

すなわち、リニアマルチプリズム面部２１ａとリニアマ
ルチプリズム面部２１ｃとは光軸Ｏ−０゛に対して対称
な角度に形成されている。そして、これらリニアマルチ
プリズム面部２１ａ及びリニアマルチプリズム面部２１
ｃは、−様な同一角度に形成されている。

上記光学部材２１は、上記フレネルレンズ部２１ｄに対
して光軸が垂直になるように配設されている。

本発明の他の光学センサ２０は以上のように構成されて
おり、上記発光素子２２からの光線は、上記光学部材２
１のフレネルレンズ部２１ｄを透過した後、各リニアマ
ルチプリズム面部２１ａ。

２１ｃまたは平面部２１ｂの作用により、図示の場合リ
ニアマルチプリズム面部２１ａについては上方に偏向さ
れて、検知領域２３ａに関連せしめられており、また平
面部２１ｂについてはそのまま透過することにより、検
知領域２３ｂに関連せしめられていて、さらにリニアマ
ルチプリズム面部２１ｃについては下方に偏向されて、
検知領域２３ｃに関連せしめられている。

このように関連せしめられていることから、ただ一つの
発光素子２２からの光束が、上記光学部材２１のフレネ
ルレンズ部２１ｄを透過した後、光学部材２１の各リニ
アマルチプリズム部２１ａ。

２１ｃ及び平面部２１ｂにより上下に三分割されて、三
つの検知領域２３ａ、２３ｂ、２３ｃを照射することに
なる。

第３図は、それぞれ第１図及び第２図に示した実施例の
応用例を示しており、第３図（Ａ）においては、第１図
における光学部材１１を３つ並べて配設すると共に、各
光学部材１１に対して発光素子１２をそれぞれ一つ設け
ることにより構成されている。

上記光学部材１１に対してそれぞれ一つ設けられた三つ
の発光素子１２によって、上記光学部材１１の各リニア
マルチプリズム部１１ａ、ｌｌｂでそれぞれ二分割され
た六つの検知領域３１ａ。

３　ｌ　ｂ、　　３１　ｃ、　　３１　ｄ、　　３１　
ｅ、　　３１　ｆが与えられるようになっている。

また、第３図（Ｂ）においては、第２図における光学部
材２１を２つ並べて配設すると共に、各光学部材２１に
対して発光素子２２をそれぞれ一つ設けることにより構
成されている。

上記光学部材２１に対してそれぞれ一つ設けられた三つ
の発光素子２２によって、上記光学部材２Ｉの各リニア
マルチプリズム部２１ａ、２１ｃ及び平面部２１ｂでそ
れぞれ三分割された六つの検知領域４１ａ、４１ｂ、４
１ｃ、４１ｄ、４１ｅ。

４１ｆが与えられるようになっている。

尚、以上の説明においては、すべて光学素子が発光素子
である場合について述べたが、これに限らず、受光素子
である場合についても、図示の場合と光束の進行方向が
逆になるだけで、その効果については同様であることは
明らかである。また受光素子として焦電型赤外線検知素
子を利用した場合にも同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の光学センサによれば、一つの
光学素子及び光学部材によって複数個の検知領域を与え
ることにより、製造コストを低減することができ、且つ
センサ全体が小型化されるという優れた効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学センサの一実施例を示し、（Ａ）
はその概略断面図５　（Ｂ）は光学部材の背面図、（Ｃ
）は光学部材の正面図、第２図は本発明の光学センサの他の実施例を示し、（Ａ
）はその概略断面図、（Ｂ）光学部材の背面図、（Ｃ）
は光学部材の正面図、第３図（Ａ）は第１図の光学センサの応用例を示す概略
断面図、第３図（Ｂ）は第１図の光学センサの他の応用例を示す
概略断面図、第４図は従来の光学センサの一例を示す概略断面図であ
る。１０．２０，３０．４０・・・光学センサ；　１１゜２
１　・・・光学部材；　　ｌｌａ、Ｉｌｂ、２１ａ、２
１ｃ・・・リニアマルチプリズム部；　２１ｂ・・・平
面部；１１ｃ、２１ｄ−・・フレネルレンズ部；１２，
２２・・・発光素子；１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ
。２３ｃ、３１ａ　〜３１ｆ、４１ａ　〜４１ｆ−・・検
知領域。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前面が長手方向に沿って角度の異なるプリズム面
部または平面部として順次形成され、且つ後面が一つの
フレネルレンズ面部として形成されている板状の光学部
材と、該光学部材の後方に配設された一つの光学素子と
から構成されていることを特徴とする、光学センサ。
（２）それぞれ前面が長手方向に沿って角度の異なるプ
リズム面部または平面部として順次形成され、且つ後面
が一つのフレネルレンズ面部として形成されている複数
の板状の光学部材と、各光学部材の後方にそれぞれ一つ
配設された光学素子とから構成されていることを特徴と
する、光学センサ。