JPS6110283Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、光遮蔽仕切板を介在させて投光素子
と受光素子とを同一基板に並設し、投光素子から
被検出物へ光線を投射して被検出物面での反射光
線を受光素子で検出して物体の存在を検知するよ
うにした反射型光電スイツチに関する。

従来、第１図に示すように、レンズ付きの投光
素子１とレンズ付きの受光素子２とを軸心ａ，ｂ
を平行にして両素子間に光遮蔽仕切板３を介在さ
せて同一のプリント基板４に並設し、光遮蔽仕切
板３と本体５との間に形成される投光窓口と受光
窓口に平板で透明な窓板６を嵌着したものが提供
されている。この例では投光素子１からの発射光
束と受光素子２に至る入射光束が交わる斜線を施
した部分、いわゆる動作検出領域に被検出物７が
ある限り、受光素子に反射光が入り被検出物の存
在が検出される。今、被検出物７から光電スイツ
チの前面、即ち窓板６までの距離Ｌを変えて受光
素子２から得られる出力特性を測定すると、例え
ば第５図に示すグラフａのごときものが得られ
る。このグラフａにおいて最大受光出力はＬ＝６
cm付近で、距離Ｌがこれより短かくなると出力が
急減し、第１図にも図示するように投光受光の両
光線軌跡の交わらない部分の死角距離ｌ１内に被
検出物があると光電スイツチは動作不能状態にな
つてしまう。一般に反射型光電スイツチは近距離
物体検出に用いられるので距離ｌ１はできるだけ
小さいことが望ましい。この対策として、第２図
に示すように、基板４に２つの斜面台座８，８を
設けて、これに投光素子１と受光素子２とを設置
して両素子の軸心a′，b′をＶ形に交又させるもの
が提供されている。このようにすると、動作検出
領域が斜線に示すようになり、死角距離ｌ２もか
なり小さくなつて、例えば第５図のグラフｂに示
すような特性になる。このグラフではｌ２が小な
るのみならず、最大受光出力距離2.7cmからの左
側の傾きがグラフａの場合より大となつているか
ら、この例は、必要以上に検出領域が長くて被検
出物以外の物体まで検出して誤動作をまねくと云
う欠点が改善されたものにもなつている。しか
し、この第２の従来例は、投光受光両素子の軸心
の傾けの角度にズレがあると特性が大きく変つて
しまうおそれがあり、また基板４に斜面台座８を
設ける等しい両素子の軸心をＶ形に交又させるた
めに工作と組立の作業性が著しく低下する欠点が
あつた。

本考案はこれら従来例の製造上及び性能上の欠
点を改善するために提供されたもので、以下その
実施例を第３図によつて詳述する。５は両端の開
放した箱型本体で、同本体５の内部には本体５内
の空腔部を左右に分つ光遮蔽仕切板３が形成され
ている。そして投光素子１と受光素子２とは同仕
切板３を両素子間の丁度真中に介在させるように
して基板４に軸心a′，a′を平行にして取付けられ
ている。９は第４図にも示すように一面９ａの平
面で中央部が厚い透明体、この例では凸レンズ
で、凸部の頂上部には直線溝１０が設けられてい
る。この凸レンズ９は、本体５の下面開口におい
て前述光遮蔽仕切板３の両側にできる投光窓口１
１と受光窓口１２に共通に、凸部を内側にして直
線溝１０に仕切板３の外端を嵌入させる状態で、
仕切板３に関して面対称的に本体５の下面開口に
セツトされる。このとき凸レンズ９は外側の平面
９ａが本体５の前面投受光共通窓口の縁と同一面
になるように固定される。この凸レンズに代え
て、プリズムを同様の取付構成でセツトしてもよ
い。本考案では以上凸レンズやプリズムのごとき
ものを凸レンズ相当光学素子と称する。なお図
中、５ａは箱型本体の底板であり、１３はプリン
ト基板４に結線されたシールド線で、１４は表示
灯である。

以上の実施例においては、投光素子１の発射光
束と受光素子２への入射光束は凸レンズ９の作用
によつて互に内方へ寄せられ、そのために検出領
域は斜線に示すごとき菱形となり、死角距離ｌ３
はきわめて小さなものになる。そして凸レンズ９
の外側が平面で、且つ光遮蔽仕切板３の外端が凸
レンズ９の頂上部に喰込んでいるために投光素子
１から受光素子２への光の廻り込みが少なくな
り、Ｓ／Ｎ比が向上する。この実施例の出力特性
は第５図のグラフＣのごときものである。このグ
ラフＣは、前述菱形の図形でも分るように、最大
出力距離が小さく右側の傾きが大で遠距離に行く
にしたがつて、急速に出力が減小するから、遠方
の物体の影響を受けにくいことを示している。さ
らに以上のグラフで、遠方からスイツチに近づく
ときスイツチがONになる動作レベルVONと、動
作中スイツチより遠ざかつてスイツチがOFFに
なる復帰レベルVOFFを記入すれば、本実施例の
グラフＣにおける往復の応答距離差はΔｌで、従
来例のグラフａの応答距離差はΔl′となる。この
場合グラフＣの方がグラフａよりも傾きが大であ
るから、ΔｌはΔl′よりはるかに小さく、Δｌの
発生する近辺で往来する被検出物による出力が安
定する。

本考案は以上のごときものであつて、投光窓口
と受光窓口に共通にセツトする凸レンズ相当光学
素子の形状を工夫すれば、レンズ直前の応答不能
な死角距離ｌ３をきわめて小さくし、検出領域が
シヤープに限定されて被検出物以外の遠方物体の
影響のない出力の光電スイツチを得ることがで
き、凸レンズ相当光学素子の一面を平面にしてこ
れを外側へ置くから投光素子の光線が内面反射し
て受光側へ廻り込むことがなく、全体としてすぐ
れた特性のものを得ることができる。また上記光
学素子の外面が平面で投受光窓の縁と同一平面に
なつているので、凸面が突出しているのに比し傷
がつき難く、ほこりも付着し難く、仮に付着して
も清拭し易いと云う効果がある。そして本考案で
は投光素子と光電素子が基板に軸心平行に取付け
られるから、その基本構造は一般方式の単純な反
射型光電スイツチの素子配置と全く変らず、した
がつて組立の面でも作業性が低下することがない
等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はそれぞれ別の従来例の縦断正
面図、第３図は本考案の一実施例の縦断正面図、
第４図は第３図の要部の斜視図、第５図は以上全
例の特性グラフ図である。 図中、１……投光素子、２……受光素子、３…
…光遮蔽仕切板、４……プリント基板、５……箱
型の本体、６……平板の透明窓板、７……被検出
物、８……斜面台座、９……凸レンズ（凸レンズ
相当光学素子）、１０……直線溝、１１……投光
窓口、１２……受光窓口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 投光素子と受光素子との間に光遮蔽仕切板を
   介在させて両素子を軸心平行に同一基板に並設
   し、投光素子から被検出物へ入射して反射した
   光線を受光素子で検出するようにした反射型光
   電スイツチにおいて、光遮蔽仕切板両側の投光
   窓口と受光窓口に共通に、外面が平面で投光素
   子、受光素子の並び方向の両側縁が薄く中央に
   向つて厚くなつている透明光学素子をその外面
   をスイツチ本体前面と同一平面になるように固
   定設置した反射型光電スイツチ。 透明光学素子の内側面の凸部頂上に直線溝を
   設け、この直線溝に光遮蔽仕切板の外端を嵌入
   させた実用新案登録請求の範囲第１項記載の反
   射型光電スイツチ。