JPH0519910U - 光学式変位センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学式変位センサに被検物体が異常接近した
場合にも、被検物体との間で二次反射した光が受光窓か
ら入射して誤検知することを防止する。 【構成】 投光窓から被検物体へ光束を照射し、被検物
体からの反射光の一部を投光窓近傍に設けた受光窓で受
光し、三角測距の原理によって被検物体の変位量を測定
するようにした光学式変位センサの改良であって、ケー
ス本体１０の前面１０ａには、投光窓１から照射された
光束の被検物体ＯＢからの反射光の二次反射光を受光窓
２に入射させないようにした光反射面３を形成してい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レーザ光などの光束を被検物体に照射し、その反射光を受光する ことによって被検物体の変位量を測定できるようにした光学式変位センサに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

この種の変位センサは、図４に示したように、センサ本体１００に投光部１０ １と受光部１０２とを設けており、投光部１０１には投光レンズＬ１とレーザ発 光素子ＬＤを内蔵し、受光部１０２には受光レンズＬ２と受光素子ＰＳＤを内蔵 し、投光部１０１の投光窓１０１ａと受光部１０２の受光窓１０２ａとをセンサ 本体１００の前面に近接して設けた構造となっている。

【０００３】 そして、このような変位センサでは、投光部１０１よりレーザ光などの光束を 被検物体ＯＢに向けて照射し、被検物体ＯＢから反射されて来る反射光を受光部 １０２の受光素子ＰＳＤで受光し、三角測距の原理を用いて、被検物体ＯＢの変 位量を測定するようになっているが、変位量の有効測定範囲は予め設定されてお り、例えば３０ｍｍ±３ｍｍの範囲内で変位量を求めるようになっているのが通 例である。ところが、被検物体ＯＢが有効測定範囲を越えてセンサ本体１００に 対して極度に接近した場合には、投光部１０１から被検物体ＯＢに向けて照射さ れた光の被検物体ＯＢの表面からの反射光は、一点鎖線で示したように、センサ 本体１００の前面１００ａで反射して、再び被検物体ＯＢの表面を照射し、この ような反射が繰り返し行われた後に、受光部１０２の受光窓１０２ａに入射する ので、あたかも有効測定範囲内に被検物体ＯＢが存在するかのような信号出力を 出してしまうおそれがあった。また、このような二次反射は、被検物体の表面の 反射率が高く、拡散面である程特に著しい現象となっていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 本考案は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、被検物体が極度 に接近した場合にも、被検物体表面とセンサ前面との間で繰り返し反射が行われ ることによって受光窓に入射されることによって生じる誤動作をなくすようにし た光学式変位センサを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために提案される本考案は、投光窓から被検物体へ光束を 照射し、被検物体からの反射光の一部を投光窓近傍に設けた受光窓によって受光 し、三角測距の原理によって被検物体の変位量を測定するようにした光学式変位 センサの改良に係り、特に変位センサ本体の前面には、投光窓から照射された光 束の二次反射光を受光窓に入射させないようにした光反射面を形成したことを特 徴としている。

【０００６】

【作用】

本考案では、被検物体から反射してくる光は、受光窓へ直接入射されるものを 除いて、光反射面によって、受光窓からは入射されないようになっているので、 被検物体が変位センサに異常接近した場合にも、受光窓から二次反射光を受光し てして誤検知することが防止される。

【０００７】

【実施例】

以下に添付図を参照して、本考案の一実施例を説明する。 図１，図２に示したように、変位センサＡは、ケース本体１０の前面１０ａの 上方に投光窓１を設け、その下方に受光窓２を設けている。 投光窓１の内部には、図４に示したようなＬＥＤやＬＤなどの発光素子と投光 レンズが設けられて投光部が構成されており、受光窓２の内部には、同様に図４ に示したように、受光レンズと受光素子が設けられて受光部が構成されている。 ケース本体１０の前面１０ａには、投光部１から光を被検物体ＯＢに照射した とき、被検物体ＯＢから反射してくる光を、投光軸を基準にして受光部２側とは 反対側に反射させる角度を波状に付けた光反射面３が形成され、これによって、 図２の一点鎖線で示したように、上述した二次反射光が受光窓２内へ入射するの を防いでいる。なお、１１はケース本体１０より導出された信号線である。

【０００８】 本考案のこのような反射面３は、ケース本体１０の前面に形成された投光窓１ の周囲に一体的に形成してもよいが、このような光反射面３は肉薄に形成できる ために、ケース本体１０の前面に波状凸面を形成した薄板を取り付けて使用する 構造としてもよい。 図３は、この場合の例を示しており、波状凸面を形成し、投光窓１に対応した 開口３０ａを設けた薄板３０の裏面に突起３０ｂ，３０ｂを形成し、この突起３ ０ｂ，３０ｂをケース本体１０の投光窓１の上下に形成した係合孔１０ｂ，１０ ｂに嵌入させて反射面を形成するようになっている。

【０００９】

【考案の効果】

本考案の光学式変位センサによれば、ケース本体の前面に以上のような構造の 光反射面を設けているため、デザイン的に見ても特異な形状にならず、被検物体 とケース本体前面との間で多重反射した光が受光窓に入射するのを効果的に防止 できるので、被検物体がケース本体に異常接近した場合にも誤検出がなくなる。

【提出日】平成４年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】 そして、このような変位センサでは、投光部１０１よりレーザ光などの光束を 被検物体ＯＢに向けて照射し、被検物体ＯＢから反射されて来る反射光を受光部 １０２の受光素子ＰＳＤで受光し、三角測距の原理を用いて、被検物体ＯＢの変 位量を測定するようになっているが、変位量の有効測定範囲は予め設定されてお り、いろいろな品種があり、例えば３０ｍｍ±３ｍｍのようなセンサがある。と ころが、被検物体ＯＢが有効測定範囲を越えてセンサ本体１００に対して極度に 接近した場合には、投光部１０１から被検物体ＯＢに向けて照射された光の被検 物体ＯＢの表面からの反射光は、一点鎖線で示したように、センサ本体１００の 前面１００ａで反射して、再び被検物体ＯＢの表面を照射し、このような反射が 繰り返し行われた後に、受光部１０２の受光窓１０２ａに入射するので、あたか も有効測定範囲内に被検物体ＯＢが存在するかのような信号出力を出してしまう おそれがあった。また、このような二次反射は、被検物体の表面の反射率が高く 、拡散面である程特に著しい現象となっていた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光学式変位センサの一実施例を示した
斜視図である。

【図２】光反射面の光反射作用を説明する図である。

【図３】本考案の光学式変位センサの他例を示した斜視
図である。

【図４】従来の光学式変位センサの問題点の説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ・・・本考案の光学式変位センサ ＯＢ・・・被検物体 １０・・・ケース本体 １０ａ・・その前面 １・・・投光窓 ２・・・受光窓 ３・・・光反射面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 石田 洋介 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)考案者 広野 淳之 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光窓から被検物体へ光束を照射し、被
   検物体からの反射光の一部を投光窓近傍に設けた受光窓
   で受光し、三角測距の原理によって被検物体の変位量を
   測定するようにした光学式変位センサにおいて、 変位センサ本体の前面には、投光窓から照射された光束
   の二次反射光を受光窓に入射させないようにした光反射
   面を形成したことを特徴とする光学式変位センサ。