JPH0443209B2 - - Google Patents

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JPH0443209B2
JPH0443209B2 JP59041781A JP4178184A JPH0443209B2 JP H0443209 B2 JPH0443209 B2 JP H0443209B2 JP 59041781 A JP59041781 A JP 59041781A JP 4178184 A JP4178184 A JP 4178184A JP H0443209 B2 JPH0443209 B2 JP H0443209B2
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JP
Japan
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light
receiving
section
window
light receiving
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JP59041781A
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Japanese (ja)
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JPS60186701A (en
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Haruhiko Momose
Yoshimasa Saito
Motoo Igari
Masaharu Myazaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60186701A publication Critical patent/JPS60186701A/en
Publication of JPH0443209B2 publication Critical patent/JPH0443209B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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
    • G01D5/264Mechanical constructional elements therefor ; Mechanical adjustment thereof

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、赤外線等の光を投射し、その反射光
を検出して物体の有無或いはその物体までの距離
を測定するための光電スイツチに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a photoelectric switch for projecting light such as infrared rays and detecting the reflected light to measure the presence or absence of an object or the distance to the object. .

(従来技術) この種の光電スイツチは、工場内の生産ライン
のセンサとして、その前方を物体が通過したか否
か、或いは高精度を要求される場合としてはその
センサから特定距離内を物体が通過したか否かの
検知に使用される。
(Prior art) This type of photoelectric switch is used as a sensor on a production line in a factory to check whether an object has passed in front of it, or if high accuracy is required, to detect whether an object has passed within a certain distance from the sensor. It is used to detect whether or not it has passed.

このような光電スイツチの投光部分及び受光部
分は、第12図に示すように、遮光筒71の一方
の筒部71aを投光用、他方の筒部71bを受光
用として、その一方の筒部71aの奥に投光素子
721を、また他方の筒部71bに受光素子72
2を取り付け、更に一方の筒部71aの前面には
集光レンズ731を、他方の筒部71bの前面に
も集光レンズ732を取り付けて、その各集光レ
ンズ731,732を遮光性の押え枠74により
押さえて固定ている。75は上記のようにして構
成される投光部と受光部が取り付けられる本体ケ
ースである。
The light emitting part and the light receiving part of such a photoelectric switch are as shown in FIG. A light emitting element 721 is placed at the back of the part 71a, and a light receiving element 72 is placed at the other cylindrical part 71b.
2, a condenser lens 731 is attached to the front surface of one cylindrical portion 71a, a condenser lens 732 is also attached to the front surface of the other cylindrical portion 71b, and each condenser lens 731, 732 is held with a light-shielding holder. It is held and fixed by a frame 74. Reference numeral 75 denotes a main body case to which the light projecting section and the light receiving section configured as described above are attached.

ところで、上記両集光レンズ731,732に
付着した汚れは、光電スイツチの性能に影響を与
えるために、必ず清掃して除去する必要がある
が、上記構成では押え枠74と集光用レンズ73
1,732との間に必ず段差が生じる。このた
め、この段差があると、その清掃を完全に行うこ
とが困難である。
Incidentally, dirt attached to both the condensing lenses 731 and 732 must be cleaned and removed since it affects the performance of the photoelectric switch.
1,732, there will always be a step difference. Therefore, if there is this level difference, it is difficult to completely clean it.

そこで、第13図に示すように、投光用及び受
光用の集光レンズを一体化したレンズ76により
構成して、片側のレンズ部76aを投光用、他側
のレンズ部76bを受光用とし、その前面を偏平
にしたものがある。この構成では前面に段差がな
くなるので、その前面部分の汚れを清掃すること
は容易となる。しかし、この場合には投光用の筒
部71aと受光用の筒部71bの先端部分が、レ
ンズ76の中間部76cによつて光学的に結合し
てしまい、その間で光の廻り込みが起る。
Therefore, as shown in FIG. 13, a lens 76 is constructed in which a condensing lens for light emission and light reception is integrated, and the lens part 76a on one side is used for light emission, and the lens part 76b on the other side is used for light reception. There is one with a flattened front. With this configuration, there is no step on the front surface, so it is easy to clean dirt on the front surface. However, in this case, the tip portions of the light emitting tube portion 71a and the light receiving tube portion 71b are optically coupled by the intermediate portion 76c of the lens 76, causing light to circulate between them. Ru.

この光の廻り込みを完全に無くするためには、
レンズ76の透明の中間部76cを無くする必要
があるが、このようにすると第12図で指摘した
問題が再発するという問題がある。
In order to completely eliminate this light circulation,
It is necessary to eliminate the transparent intermediate portion 76c of the lens 76, but if this is done, the problem pointed out in FIG. 12 will occur again.

(発明の目的) 本発明は斯かる点に鑑みて成されたもので、そ
の目的は、光の廻り込みを防止し、しかも前面の
汚れの清掃が簡単となるようにその前面を偏平に
形成することが容易な光電スイツチを提供するこ
とである。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to form the front surface flat so as to prevent light from going around and to make it easy to clean dirt on the front surface. The object of the present invention is to provide a photoelectric switch that is easy to operate.

(発明の構成) このために本発明は、投光素子と投光用集光レ
ンズを収容する投光用遮光筒部で構成した投光
部、該投光部からの投射光の被検出物体での反射
光を受光する受光素子と受光用集光レンズと該受
光素子及び受光用集光レンズを収容する受光用遮
光筒部で構成した受光部を具備する光電スイツチ
において、上記投光部の前面を覆う防塵用の投光
用窓部、上記受光部の前面に覆う防塵用の受光用
窓部、上記投光用窓部及び上記受光用窓部をそれ
らの並び方向を迂回して連結する連結部からなる
透明のインサート板と、上記投光用窓部、上記受
光用窓部の各々の周囲を囲んでそれらを光学的に
分離する遮光部材とを設け、該遮光部材の上記投
光用窓部と上記受光用窓部とを分離する部分の裏
面と、上記投光用遮光筒部と上記受光用遮光筒部
とを分離する隔壁の先端部分とを、凹凸構造又は
段差構造で嵌め合い結合させて構成したものであ
る。
(Structure of the Invention) For this purpose, the present invention provides a light projecting section constituted by a light projecting light-shielding tube section that accommodates a light projecting element and a light projecting condensing lens, and an object to be detected by the projection light from the light projecting section. In the photoelectric switch, the photoelectric switch is equipped with a light-receiving section composed of a light-receiving element that receives reflected light from the light-receiving element, a light-receiving condensing lens, and a light-receiving light-shielding tube section that accommodates the light-receiving element and the light-receiving condensing lens. A dust-proof light-emitting window that covers the front surface, a dust-proof light-receiving window that covers the front surface of the light-receiving section, the light-emitting window, and the light-receiving window are connected by bypassing their alignment directions. A transparent insert plate consisting of a connecting portion and a light shielding member that surrounds each of the light emitting window portion and the light receiving window portion and optically separating them are provided, and the light shielding member is used for the light emitting The back surface of the part that separates the window part from the light-receiving window part and the tip part of the partition wall which separates the light-emitting light-shielding cylinder part and the light-receiving light-shielding cylinder part are fitted in a concave-convex structure or a stepped structure. It is constructed by combining them.

(実施例) 以下、本発明の光電スイツチの実施例を図を参
照して説明する。本実施例の光電スイツチは、第
1図に示すように、本体ケーヌ1の内側1aに光
学ユニツトその他が設けられ、それらを覆うよう
に上蓋2が閉じられる(第4図、第5図)構成で
ある。そして、本体ケース1の正面1bには、そ
の中心部分に赤外線式の投光部Aが、またその投
光部Aの両側に同一距離だけ離れて受光部B,
B′が設けられている。そして、この投光部A及
び受光部B,B′によつて光学ユニツトが構成さ
れている。また、上記した正面1bに隣接する一
方の側面1cには、検出距離エリアを設定する距
離設定部Cとその設定した距離エリア内に被検出
用の物体が入つた際にそのことを表示する距離表
示部Dが設けられている。更に、背面の角部分に
はコード接続部Hが設けられている。
(Example) Hereinafter, an example of the photoelectric switch of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the photoelectric switch of this embodiment has a structure in which an optical unit and other components are provided inside 1a of a main body 1, and a top cover 2 is closed to cover them (FIGS. 4 and 5). It is. On the front side 1b of the main body case 1, there is an infrared light emitter A in the center, and light receivers B on both sides of the light emitter A at the same distance.
B' is provided. The light projecting section A and the light receiving sections B and B' constitute an optical unit. In addition, on one side surface 1c adjacent to the front surface 1b described above, there is a distance setting section C for setting a detection distance area and a distance for indicating when an object to be detected enters the set distance area. A display section D is provided. Furthermore, a cord connecting portion H is provided at the corner portion of the back surface.

上記投光部A及び受光部B,B′は、その前面
が、第2図及び第3図に示すような防塵板3によ
り覆われている。この防塵板3は、赤色透明部材
等の透光部材で構成されたインサート板31と、
そのインサート板31の前面及び背面を覆うよう
にそのインサート板31に対して一体的に樹脂の
2色成形により形成された遮光性を有する例えば
黒色の遮光部材32により構成されている。
The front surfaces of the light projecting section A and the light receiving sections B, B' are covered with a dustproof plate 3 as shown in FIGS. 2 and 3. This dustproof plate 3 includes an insert plate 31 made of a transparent member such as a red transparent member,
For example, a black light shielding member 32 having a light shielding property is formed integrally with the insert plate 31 by two-color resin molding so as to cover the front and back surfaces of the insert plate 31.

即ち、インサート板31は、受光部B′の防塵
用の窓部31a、投光部Aの防塵用の窓部31
b、受光部Bの防塵用の窓部31cが、突出した
形状で、段部を有するスリツト31d,31dに
より並び方向に分離されて形成され、その各窓部
31a〜31cの連結は各窓部31a〜31cの
並びの方向を迂回して、上下の連結部31e,3
1eにより行われている。
That is, the insert plate 31 has a dust-proof window 31a of the light-receiving section B' and a dust-proof window 31 of the light-emitting section A.
b. The dustproof window 31c of the light receiving section B has a protruding shape and is separated in the alignment direction by slits 31d, 31d having a step, and the windows 31a to 31c are connected to each other. By bypassing the direction of arrangement of 31a to 31c, the upper and lower connecting parts 31e, 3
1e.

一方、遮光部材32は、インサート板31の前
面においては、窓部31a〜31cの各々を囲ん
でそれらを光学的に分離するように窓枠部32a
として形成され、また背面においては、Oリング
4を懸架するための鍔部32bとして形成されて
いる。この鍔部32bに形成された切欠部32c
は後記するレンズの位置決め用である。また窓枠
部32aの部分の内、スリツト31dに埋設され
て表裏間に連続する遮光部32dの裏面には後記
する遮光筒5の先端が嵌るための凹部32eが形
成されている。
On the other hand, on the front surface of the insert plate 31, the light shielding member 32 is provided with a window frame portion 32a so as to surround each of the window portions 31a to 31c and optically isolate them.
It is formed as a flange portion 32b on the back surface for suspending the O-ring 4. Notch 32c formed in this flange 32b
is for positioning the lens, which will be described later. Further, in the window frame portion 32a, a recess 32e into which the tip of a light shielding tube 5 (to be described later) fits is formed on the back surface of a light shielding portion 32d embedded in the slit 31d and continuous between the front and back sides.

従つて、この防塵板3は、窓部31a〜31c
の前面と窓枠部32aの前面との境界部分に段部
等が無く面一となつて偏平となるために、その前
面が塵が付着した場合でも窓部分31a〜31c
の各々の全ての前面を布等で容易に清掃すること
ができる。また、窓部分31a〜31cは相互の
隣接部分が遮光部材32の遮光部32dによつて
分離されているので、窓部分31a〜31cの相
互間において光の廻り込み現象は起らない。更
に、インサート板31に対する遮光部材32の一
体化は、インサート板31の表裏両側にまで遮光
部材32の樹脂を回し込む一体成形であるので、
両者の結合は完全なものとなり、分離の恐れはな
い。
Therefore, this dustproof plate 3 has window portions 31a to 31c.
The boundary between the front surface of the window frame section 32a and the front surface of the window frame section 32a has no step or the like and is flush and flat, so even if dust adheres to the front surface, the window sections 31a to 31c
All front surfaces of each can be easily cleaned with a cloth or the like. Moreover, since adjacent portions of the window portions 31a to 31c are separated by the light shielding portion 32d of the light shielding member 32, a phenomenon of light going around between the window portions 31a to 31c does not occur. Furthermore, since the light shielding member 32 is integrated with the insert plate 31 by integral molding, the resin of the light shielding member 32 is rolled into both the front and back sides of the insert plate 31.
The union between the two will be complete, and there will be no fear of separation.

上記した遮光筒5は、受光部B′用の筒部(図
示せず)、投光部A用の筒部5b、受光部B用の
筒部5cを具備し、各筒部を分離する隔壁5dの
先端部分が上記したように防塵板3の遮光部材3
2の凹部32eに凹凸構造で嵌合し、外周部分5
eの先端が遮光部材32の鍔部32bの内側に段
差構造で嵌合している。このため、例えば筒部5
bと筒部5cの間では、遮光部材32の凹部32
eと隔壁5dの先端との衝合面が光通路となる
が、その通路は曲折するので、光が通過する恐れ
はない。なお、遮光部32dと隔壁5dの先端部
分とは、鍔部32bと外周部5eとの結合のよう
に、段差構造で嵌合させても、同様に光通過を防
止できる。
The light-shielding tube 5 described above includes a tube section (not shown) for the light receiving section B', a tube section 5b for the light projecting section A, and a tube section 5c for the light receiving section B, and a partition wall that separates each tube section. As mentioned above, the tip of 5d is the light shielding member 3 of the dustproof plate 3.
2 with a concave-convex structure, and the outer peripheral portion 5
The tip of e is fitted inside the flange portion 32b of the light shielding member 32 in a stepped structure. For this reason, for example, the cylindrical portion 5
b and the cylindrical portion 5c, the recess 32 of the light shielding member 32
The abutting surface between e and the tip of the partition wall 5d becomes an optical path, but since the path is curved, there is no risk of light passing through. Incidentally, even if the light blocking portion 32d and the tip portion of the partition wall 5d are fitted in a stepped structure, such as the combination of the flange portion 32b and the outer peripheral portion 5e, light passage can be similarly prevented.

受光部B′用の筒部内には受光用の集光レンズ
が、投光部A用の筒部5b内には投光用の集光レ
ンズ62が、受光部B用の筒部5c内には受光用
の集光レンズ63が各々配置されている。集光レ
ンズ62の取り付けは、第4図に示すように、そ
の上下方向に形成された突起62aを防塵板3の
遮光部材32の切欠部32cに嵌め込み、遮光筒
5の上板部5hと下板部5iの先端を押し当てて
行う。他の集光レンズについても同様である。
A condensing lens for light reception is placed in the cylindrical portion for the light receiving section B', a condensing lens 62 for light emission is placed in the cylindrical section 5b for the light emitting section A, and a condensing lens 62 for light emission is placed in the cylindrical section 5c for the light receiving section B. A condensing lens 63 for receiving light is arranged respectively. To attach the condenser lens 62, as shown in FIG. This is done by pressing the tip of the plate portion 5i. The same applies to other condensing lenses.

そして、投光部Bの筒部5bの奥部分には、絞
り7を介して投光素子(発光ダイオード)8が取
り付けられている(第4図)。
A light projecting element (light emitting diode) 8 is attached to the inner part of the cylindrical portion 5b of the light projecting section B via an aperture 7 (FIG. 4).

また、受光部Bの筒部5cの奥には、上片5
f1、下片5f2、及び突起5f3によつてガイド部5
fが形成され、このガイド部5fにホルダ92が
ガイドされている。92aは突起5f3に嵌合する
凹部である。そして、このホルダ92内に位置検
出用受光素子(PSD)102が接着剤等によつ
て固定・保持されている。11は不必要な波長領
域をカツトするためのフイルタである(第5図)。
Further, an upper piece 5 is located at the back of the cylindrical part 5c of the light receiving part B.
f 1 , lower piece 5f 2 , and projection 5f 3 guide part 5
f is formed, and the holder 92 is guided by this guide portion 5f. 92a is a recess that fits into the projection 5f3 . A position detection photodetector (PSD) 102 is fixed and held within this holder 92 with adhesive or the like. 11 is a filter for cutting out unnecessary wavelength ranges (FIG. 5).

この位置検出用受光素子102は、横長の受光
部102aを有し、被検出物体からの反射ビーム
がその受光部102aの長手方向のどの位置で受
光されたかによつて出力電流を変化するよう構成
されている。102bはバイアス端子、102c
と102dは出力端子である。
This position detection light receiving element 102 has a horizontally elongated light receiving section 102a, and is configured to change the output current depending on where in the longitudinal direction of the light receiving section 102a the reflected beam from the object to be detected is received. has been done. 102b is a bias terminal, 102c
and 102d are output terminals.

この位置検出用受光素子102の部分では、そ
のホルダ92が矢印x方向に移動可能に設けら
れ、これによつて位置検出用受光素子102自体
が長手方向に移動可能となつて、その長手方向の
位置調整が可能となつている。即ち、筒部5cの
奥のガイド部5fの上片5f1には孔5gが形成さ
れ、またホルダ92にも長溝92bが形成されて
いる。そして、本体122aが孔5gに、ピン1
22bが長溝92b内に入るように、偏心鋲12
2が装着されている。122cはドライバ用の溝
である。なお、ピン122bの本体122aの軸
心からの偏心量はLである(第7図、第8図)。
In the position detecting light receiving element 102, a holder 92 is provided so as to be movable in the direction of the arrow x, thereby making the position detecting light receiving element 102 itself movable in the longitudinal direction. Position adjustment is possible. That is, a hole 5g is formed in the upper piece 5f1 of the guide part 5f at the back of the cylindrical part 5c, and a long groove 92b is also formed in the holder 92. Then, the main body 122a is inserted into the hole 5g with the pin 1.
22b into the long groove 92b.
2 is installed. 122c is a groove for a driver. Note that the eccentricity of the pin 122b from the axis of the main body 122a is L (FIGS. 7 and 8).

従つて、溝122cにドライバを当てて偏心鋲
122を回転すると、ピン122bが長溝92b
内を移動するために、ホルダ92の全体がガイド
部5fの上片5f1、下片5f2、及び突起5f3にガ
イドされて、矢印x方向に最大2Lの距離だけ移
動する。このため、位置検出用受光素子102も
同様に移動するので、その位置を調整することが
できる。
Therefore, when a driver is applied to the groove 122c and the eccentric stud 122 is rotated, the pin 122b is moved into the long groove 92b.
In order to move inside, the entire holder 92 is guided by the upper piece 5f 1 , the lower piece 5f 2 , and the protrusion 5f 3 of the guide portion 5f, and moves by a maximum distance of 2L in the direction of the arrow x. Therefore, since the position detection light receiving element 102 also moves in the same way, its position can be adjusted.

この点を第9図を参照してもう少し詳細に説明
すると、偏心鋲122を仮に矢印α方向に回転す
ると、力Eがホルダ92に加わると同時に偏心鋲
122を押さえる力Fが加わる。この場合、ホル
ダ92の下面92cを突当面とすると、その下面
92cを中心としてモーメントMが加わり、本来
左右に動かなければならないホルダ92が、その
下面92cを中心とした動きとなる。このとき下
面92cの点ではかなり大きなステツクスリツプ
現象を起すので、左右調整は困難となる。これを
防止するためには、偏心鋲122の力Eの作用す
る面に力Fの突当面をもつてくれば良いことなに
なる。
To explain this point in more detail with reference to FIG. 9, if the eccentric rivet 122 is rotated in the direction of arrow α, a force E is applied to the holder 92 and at the same time a force F is applied to press the eccentric rivet 122. In this case, if the lower surface 92c of the holder 92 is used as the abutment surface, a moment M is applied around the lower surface 92c, and the holder 92, which should normally move from side to side, moves around the lower surface 92c. At this time, a fairly large stick slip phenomenon occurs at the lower surface 92c, making left and right adjustment difficult. In order to prevent this, it is sufficient to provide a contact surface of the force F on the surface of the eccentric rivet 122 on which the force E acts.

本実施例では、スペースの点から上記問題の解
決が困難なため、可能な限り力Fを受ける突当て
面を偏心鋲122の力Eの作用する面に近づける
ために、ホルダ92に凹部92aを設けると共に
ガイド部5fに突起5f3を設け、両者の嵌合面G
で受けるようにした。これにより、突当面を下面
92cとした場合に比べてかなり改善される。
In this embodiment, since it is difficult to solve the above problem in terms of space, a recess 92a is formed in the holder 92 in order to bring the abutment surface that receives the force F as close as possible to the surface on which the force E acts on the eccentric rivet 122. In addition, a protrusion 5f3 is provided on the guide portion 5f, and the mating surface G of both
I decided to accept it. This is much improved compared to the case where the abutting surface is the lower surface 92c.

なお、ここでは一方の受光部Bについて説明し
たが他方の受光部B′の位置検出用受光素子10
1、ホルダ91、偏心鋲121についても全体が
対称的になつている点を除けば全く同一構造であ
る。
Although one light receiving section B has been described here, the position detection light receiving element 10 of the other light receiving section B' has been described.
1. The holder 91 and the eccentric stud 121 have exactly the same structure except that the entire structure is symmetrical.

以上のようにして構成される投光部A、受光部
B,B′は、遮光筒5に対して一体的に1個の光
学ユニツトとして設けられ、本体ケース1への取
り付けは、その本体ケース1の面1b側に形成さ
れた開口部1dに対してOリング4によつて緩
衝・水密構造で取り付けられる。即ち、防塵板3
の遮光部材32の鍔部32bの外面にOリング4
を懸架して、開口部1dの前部分に形成された段
部1d1にそのOリング4が嵌合するように嵌め込
むと、第1図、第4図、第5図等に示すように、
光学ユニツト全体が本体ケース1に対して緩衝・
水密構造で取り付けられる。特に、この取付構造
では、本体ケース1に外力が加わつた場合でも、
その外力はOリング4によつて吸収されるため
に、光学ユニツト自体に加わる力は緩衝され、そ
の光学ユニツトに対する悪影響を回避することが
できる。
The light emitting section A and the light receiving sections B and B' configured as described above are provided integrally with the light shielding tube 5 as one optical unit, and are attached to the main body case 1. It is attached to an opening 1d formed on the surface 1b side of 1 with an O-ring 4 in a buffer/watertight structure. That is, the dustproof plate 3
An O-ring 4 is attached to the outer surface of the flange 32b of the light shielding member 32.
When the O-ring 4 is fitted into the stepped portion 1d1 formed in the front part of the opening 1d, as shown in FIGS. 1, 4, 5, etc. ,
The entire optical unit is buffered against the main body case 1.
Installed in a watertight structure. In particular, with this mounting structure, even when external force is applied to the main body case 1,
Since the external force is absorbed by the O-ring 4, the force applied to the optical unit itself is buffered, and an adverse effect on the optical unit can be avoided.

上記Oリング4としては、それら嵌め込まれる
防塵板3の鍔部32bの外形に類似のほぼ長方形
に成型時に形作られたものが使用される。円形の
Oリングを用いると組立作業性が悪くなるばかり
でなく、防塵板3の角部によつてそのOリングに
力がかかり、そのOリングが局部的に伸びて、防
水が確実でなくなるが、上記のようにほぼ長方形
に作られたOリング4を使用することによつてこ
のような欠点は防止される。
The O-ring 4 used is one that is shaped during molding into a substantially rectangular shape similar to the outer shape of the flange 32b of the dust-proof plate 3 into which the O-ring 4 is fitted. If a circular O-ring is used, not only will it be difficult to assemble, but the corners of the dustproof plate 3 will apply force to the O-ring, causing it to stretch locally, making waterproofing less reliable. By using the O-ring 4, which is made approximately rectangular as described above, such drawbacks are prevented.

検出距離エリアを設定する距離設定部C及びそ
の設定したエリア内に被検出物体が入つたことを
表示する距離表示部Dは、本体ケース1の側面1
cに形成された開口部1eに設けられている(第
1図、第6図)。13はプリント配線板であり、
この部分に距離設定用の可変抵抗14及び距離表
示用の表示用光源(発光ダイオード)15が取付
られており、その可変抵抗14の回転操作部14
aに対して、摘み16が連結板17を介して取り
付けられている。
A distance setting section C for setting the detection distance area and a distance display section D for indicating that the object to be detected has entered the set area are located on the side surface 1 of the main body case 1.
(FIG. 1, FIG. 6). 13 is a printed wiring board;
A variable resistor 14 for distance setting and a display light source (light emitting diode) 15 for displaying the distance are attached to this part, and the rotary operation part 14 of the variable resistor 14
A knob 16 is attached to a via a connecting plate 17.

そして、プリント配線板13は透明部材で成る
表示本体18の2個の突起18a,18bに対し
て位置決めされ、その一方の突起18bの溶着に
より、固定されている。この表示本体18は、係
合突起18c,18dによつて、本体ケース1の
開口部1e内に係合され、引き抜けが防止されて
いる。18eはレンズ部として広い範囲から見え
るように突出した形状に構成した表示窓であり、
その表面はアラシ仕上げされている。
The printed wiring board 13 is positioned relative to the two protrusions 18a and 18b of the display body 18 made of a transparent member, and is fixed by welding one of the protrusions 18b. This display main body 18 is engaged in the opening 1e of the main body case 1 by engaging protrusions 18c and 18d, and is prevented from being pulled out. 18e is a display window formed into a protruding shape so that it can be seen from a wide range as a lens part;
Its surface is polished.

上記摘み16はこの表示本体18に形成された
凹部18f内に防水用のOリング19を介して取
り付けられている。また表示本体18の前面部分
も、本体ケース1の開口部1eの開口面の段部1
e1に対してOリング20を介在させて水密構造と
なつている。
The knob 16 is attached within a recess 18f formed in the display body 18 via a waterproof O-ring 19. Further, the front part of the display main body 18 also has a step 1 on the opening surface of the opening 1e of the main body case 1.
e1 has an O-ring 20 interposed therebetween to form a watertight structure.

21は銘板であり、本体ケース1の段部1e2
表示本体18の前面に両面テープにより貼り付け
られている。22はリング状のシートであり、銘
板21と摘み16との間に介在させて、その銘板
21と摘み16が接着しないようにている。よつ
て、摘み16はその回転に支障は起らない。
A name plate 21 is attached to the stepped portion 1e2 of the main body case 1 and the front surface of the display main body 18 with double-sided tape. A ring-shaped sheet 22 is interposed between the name plate 21 and the knob 16 to prevent the name plate 21 and the knob 16 from adhering to each other. Therefore, the rotation of the knob 16 is not hindered.

従つて、この距離設定部C及び距離表示部Dに
おいては、それらが表示本体18に組み込まれて
1個の表示ブロツクとして一体化されているの
で、その表示ブロツクを単体とした検査が可能と
なるばかりでなく、組立の簡素化や本体ケース1
に組み込む際の位置調整(特にプリント配線板1
3上の可変抵抗と摘み16の間の位置調整、プリ
ント配線板13上の表示用光源15と窓18eと
の間の位置調整等)が不要となる。
Therefore, since the distance setting section C and the distance display section D are incorporated into the display main body 18 and are integrated as one display block, it is possible to inspect the display block as a single unit. Not only that, but also simplified assembly and main body case 1
(Especially when installing printed wiring board 1)
3, position adjustment between the variable resistor on the printed wiring board 13 and the window 18e, etc.) are no longer necessary.

第10図は被検出物体Qを検出する光学系を原
理的に示すもので、集光レンズ62に対する集光
レンズ61,63の離間距離は同一のl0となつて
おり、集光レンズ61,63と位置検出用受光素
子101,102との各々の離間距離はfとなつ
ている。なお、位置検出用受光素子101は半導
体位置検出素子(Position Sensig Device:
PSD)として知られているものが用いられてお
り、出力端子101c,101dにはスポツト光
r′と電極101e,101fまでの距離に反比例
した出力電流が生じる。他方の位置検出用受光素
子102についても同様である。また、位置検出
用受光素子101,102は、集光レンズ61,
63からの距離がいずれもl1に等しくなるように
する必要があるが、これは前記した偏心鋲12
1,122の回転によるホルダ91,92の矢印
x方向の位置調整によつて行う。
FIG. 10 shows the principle of an optical system for detecting the object to be detected Q. The distance between the condensing lenses 61 and 63 with respect to the condensing lens 62 is the same l 0 , and the condensing lenses 61, The distance between each of the position detection light receiving elements 101 and 102 is f. Note that the position detection light receiving element 101 is a semiconductor position sensing device (Position Sensing Device).
PSD) is used, and the output terminals 101c and 101d are equipped with spot lights.
An output current is generated that is inversely proportional to the distance between r' and the electrodes 101e and 101f. The same applies to the other position detection light receiving element 102. Moreover, the light receiving elements 101 and 102 for position detection include a condensing lens 61,
It is necessary to make sure that the distance from 63 is equal to l 1 , which is the same as the eccentric rivet 12 mentioned above.
This is done by adjusting the position of the holders 91 and 92 in the direction of the arrow x by rotating the holders 91 and 92 by 1 and 122 degrees.

さて、投光素子8から赤外線を投光すると、そ
の光は集光レンズ92によつてある幅を持つた光
ビームPとなつて被検出物体Qに投射され、そこ
で反射された反射ビームR,R′が集光レンズ6
1,63によつて集光されて各々位置検出用受光
素子101,102に入射する。
Now, when infrared rays are emitted from the light emitting element 8, the light is turned into a light beam P with a certain width by the condenser lens 92 and projected onto the object to be detected Q, and reflected beams R, R' is the condenser lens 6
1 and 63 and enter the position detection light receiving elements 101 and 102, respectively.

従つて、この位置検出用受光素子101,10
2に生ずる受光スポツトr,r′の内のいずれか一
方の位置を検出することにより、三角測量的に被
検出物体Qまでの距離lを知ることができる。即
ち、距離lが短ければ例えば一方の受光スポツト
rは投光素子8側と反対側(外側)に比較的偏つ
て位置し、長ければ投光素子8側(内側)に比較
的偏つて位置する。よつて、その受光素子102
の出力端子102c,102dの出力電流を比較
すれば、受光スポツトがどの位置にあるかを知る
ことができる。そして、上記両方の出力電流を比
較した比較信号が距離lを示すことになる。
Therefore, the position detection light receiving elements 101, 10
By detecting the position of either one of the light receiving spots r and r' generated at point 2, the distance l to the detected object Q can be determined by triangulation. That is, if the distance l is short, for example, one light receiving spot r will be located relatively biased toward the opposite side (outside) from the light projecting element 8, and if it is long, it will be located relatively biased toward the light projecting element 8 side (inside). . Therefore, the light receiving element 102
By comparing the output currents of the output terminals 102c and 102d, it is possible to know where the light receiving spot is located. Then, a comparison signal obtained by comparing both of the above output currents indicates the distance l.

従つて、距離設定部Cの可変抵抗14によつて
所定の距離に対応した基準レベルを設定しておけ
ば、上記比較信号がその基準レベルを越えたか否
かを検出することにより、被検出物体Qが設定し
た距離内にあるか否かを検出することができる。
そして、その設定距離内にあるとき距離表示部D
の表示用光源15を点灯させるようにすることが
できる。なお、上記受光スポツトrが位置検出用
受光素子102に受光されるか否かにより、被検
出物体の有無も検出することができることは勿論
である。
Therefore, if a reference level corresponding to a predetermined distance is set by the variable resistor 14 of the distance setting section C, the detected object can be detected by detecting whether or not the comparison signal exceeds the reference level. It is possible to detect whether Q is within a set distance.
Then, when the distance is within the set distance, the distance display section D
The display light source 15 can be turned on. It goes without saying that the presence or absence of an object to be detected can also be detected depending on whether or not the light receiving spot r is received by the position detecting light receiving element 102.

他方の位置検出用受光素子101についても全
く同様であり、よつて一方のみで充分であり、両
方の位置検出用受光素子101,102は不要で
あると思われるが、これは検出誤差を補正するた
めに設けたものである。
The same is true for the other position detection light receiving element 101, so it is sufficient to use only one of them, and it seems that both position detection light receiving elements 101 and 102 are unnecessary, but this corrects the detection error. It was established for this purpose.

即ち、投光素子8から発射した光は集光レンズ
62によつて平行な光ビームPとなるのである
が、その光ビームPにはある程度の幅があるため
に、その光ビームPの全部ではなく一部が被検出
物体に投射された場合には、その投射部分からの
反射ビームの光スポツトが位置検出用受光素子に
入るために、そこで検出誤差が生じる。つまり、
第11図に示すように、被検出物体Q′が前記第
10図の場合と同一の距離lにあるにも拘らず、
光ビームPの一部のみがその被検出物体Q′に投
射されるために、位置検出用受光素子102の受
光面の受光スポツトrの位置配分が第10図の場
合と異なり、出力端子102c,102dからの
出力電流を比較した比較信号が第10図の場合と
異なつて、誤差が生じる。
That is, the light emitted from the light projecting element 8 is turned into a parallel light beam P by the condenser lens 62, but since the light beam P has a certain width, the entire light beam P is If a portion of the beam is projected onto the object to be detected, a light spot of the reflected beam from the projected portion enters the position detection light receiving element, causing a detection error there. In other words,
As shown in FIG. 11, even though the detected object Q' is at the same distance l as in the case of FIG. 10,
Since only a part of the light beam P is projected onto the detected object Q', the positional distribution of the light receiving spots r on the light receiving surface of the position detection light receiving element 102 is different from that in FIG. 10, and the output terminals 102c, The comparison signal for comparing the output currents from 102d is different from that shown in FIG. 10, and an error occurs.

そこで、2個の位置検出用受光素子101と1
02を投光素子8に対して対称的に設けている。
このようにすると、上記誤差が生じる場合には、
両位置検出用受光素子101,102の出力電流
の比較信号が互いに反対方向に変化する。よつ
て、両位置検出用受光素子101と102の内側
の端子101c,102cの出力を加算し、外側
の端子101d,102dの出力を加算し、その
両加算信号を比較することにより、誤差が相殺さ
れて、正しい距離lを示す信号を得ることができ
る。
Therefore, two position detection light receiving elements 101 and 1
02 is provided symmetrically with respect to the light projecting element 8.
In this way, if the above error occurs,
Comparison signals of the output currents of both position detection light receiving elements 101 and 102 change in opposite directions. Therefore, by adding the outputs of the inner terminals 101c and 102c of both position detection light receiving elements 101 and 102, adding the outputs of the outer terminals 101d and 102d, and comparing the two added signals, the error can be canceled out. and a signal indicating the correct distance l can be obtained.

(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、防塵板におけ
る投光用窓部及び受光用窓部が遮光部材で分離さ
れ、その遮光部材に対して投光用筒部及び受光用
筒部が結合されているので、投光部と受光部との
間の光の廻り込み現象を防止することができる。
また、防塵板の前面を偏平に形成することが容易
であるので、そのようにすれば、その前面の清掃
を容易且つ完全に行うことができる。特に、測距
光学系はその最低の受光パワーが10nW程度と非
常に小さいため、わずかな光漏れでも大きなノイ
ズとなりS/Nを大幅に低下させるのが、本発明
によれば、これを完全に防止できる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the light emitting window portion and the light receiving window portion of the dustproof plate are separated by the light shielding member, and the light emitting tube portion and the light receiving window portion are separated from each other by the light shielding member. Since the cylindrical portions are connected, it is possible to prevent light from going around between the light projecting portion and the light receiving portion.
Further, since it is easy to form the front surface of the dustproof plate flat, it is possible to easily and completely clean the front surface. In particular, since the minimum light receiving power of the distance measuring optical system is very small at around 10nW, even a small amount of light leakage causes large noise and significantly reduces the S/N. It can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の光電スイツチの蓋
を外した状態の上面図、第2図は防塵板の斜視
図、第3図は同防塵板の長手方向の断面図、第4
図は第1図におけるa−a線に沿つた断面図、第
5図はb−b線に沿つた断面図、第6図はd−d
線に沿つた断面図、第7図は第6図におけるe−
e線に沿つた断面図、第8図は位置検出用受光素
子のホルダのガイド部の平面図、第9図は偏心鋲
による位置調整の説明図、第10図及び第11図
は距離測定の説明用の光学図、第12図及び第1
3図は従来例の光電スイツチを示す断面図であ
る。 A……投光部、B,B′……受光部、C……距
離設定部、D……距離表示部、H……コード接続
部、1……本体ケース、2……蓋、3……防塵
板、31……インサート板、32……遮光部材、
4……Oリング、5……遮光筒、61,62,6
3……集光レンズ、7……絞り、8……投光素
子、91,92……ホルダ、101,102……
位置検出用受光素子、11……フイルタ、12
1,122……偏心鋲、13……プリント配線
板、14……距離設定用の可変抵抗、15……表
示用光源、16……距離設定用の摘み、17……
連結板、18……表示本体、19,20……Oリ
ング、21……銘板、22……シート。
Fig. 1 is a top view of a photoelectric switch according to an embodiment of the present invention with the lid removed, Fig. 2 is a perspective view of the dustproof plate, Fig. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the dustproof plate, and Fig. 4 is a cross-sectional view of the dustproof plate in the longitudinal direction.
The figure is a sectional view taken along the a-a line in Fig. 1, Fig. 5 is a sectional view taken along the bb line, and Fig. 6 is a sectional view taken along the d-d line.
A sectional view along the line, FIG. 7 is e- in FIG. 6.
8 is a plan view of the guide part of the holder of the light receiving element for position detection, FIG. 9 is an explanatory diagram of position adjustment using eccentric studs, and FIGS. 10 and 11 are diagrams for distance measurement. Explanatory optical diagrams, Figures 12 and 1
FIG. 3 is a sectional view showing a conventional photoelectric switch. A... Light emitting section, B, B'... Light receiving section, C... Distance setting section, D... Distance display section, H... Cord connection section, 1... Main body case, 2... Lid, 3... ...Dustproof plate, 31...Insert plate, 32...Light shielding member,
4... O ring, 5... Light shielding tube, 61, 62, 6
3...Condenser lens, 7...Aperture, 8...Light emitter, 91, 92...Holder, 101, 102...
Position detection light receiving element, 11...Filter, 12
1,122...Eccentric stud, 13...Printed wiring board, 14...Variable resistor for distance setting, 15...Light source for display, 16...Knob for distance setting, 17...
Connection plate, 18...display body, 19, 20...O ring, 21...name plate, 22...sheet.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 投光素子と投光用集光レンズを収容する投光
用遮光筒部で構成した投光部、該投光部からの投
射光の被検出物体での反射光を受光する受光素子
と受光用集光レンズと該受光素子及び受光用集光
レンズを収容する受光用遮光筒部で構成した受光
部を具備する光電スイツチにおいて、 上記投光部の前面を覆う防塵用の投光用窓部、
上記受光部の前面を覆う防塵用の受光用窓部、上
記投光用窓部及び上記受光用窓部をそれらの並び
方向を迂回して連結する連結部からなる透明のイ
ンサート板と、 上記投光用窓部、上記受光用窓部の各々の周囲
を囲んでそれらを光学的に分離する遮光部材とを
設け、 該遮光部材の上記投光用窓部と上記受光用窓部
とを分離する部分の裏面と、上記投光用遮光筒部
と上記受光用遮光筒部とを分離する隔壁の先端部
分とを、凹凸構造又は段差構造で嵌め合い結合さ
せたことを特徴とする光電スイツチ。
[Scope of Claims] 1. A light projecting section constituted by a light projecting light-shielding cylinder section that houses a light projecting element and a light projecting condensing lens, and a light projecting section that prevents reflected light from a detected object from being projected from the light projecting section. In a photoelectric switch, the photoelectric switch is equipped with a light-receiving section composed of a light-receiving element that receives light, a condensing lens for receiving light, and a light-receiving light-shielding cylinder section that accommodates the light-receiving element and condensing lens for light reception, and a dust-proofing device that covers the front surface of the light projecting section. window for lighting,
a transparent insert plate comprising a dust-proof light-receiving window that covers the front surface of the light-receiving section, a connecting portion that connects the light-emitting window and the light-receiving window by bypassing their alignment direction; A light shielding member that surrounds each of the light window and the light receiving window and optically separates them is provided, and the light transmitting window and the light receiving window of the light shielding member are separated. A photoelectric switch characterized in that the rear surface of the part and the tip of a partition wall separating the light-emitting light-shielding cylinder part and the light-receiving light-shielding cylinder part are fitted and connected by an uneven structure or a stepped structure.
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