JPS62134603A - 光電スイツチ - Google Patents
光電スイツチInfo
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- JPS62134603A JPS62134603A JP60275722A JP27572285A JPS62134603A JP S62134603 A JPS62134603 A JP S62134603A JP 60275722 A JP60275722 A JP 60275722A JP 27572285 A JP27572285 A JP 27572285A JP S62134603 A JPS62134603 A JP S62134603A
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- Japan
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- lens
- fresnel lens
- photoelectric switch
- lenses
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
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。
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〕
本発明は投受光部に設けられるレンズ構造に特徴を有す
る拡散反射型の光電スイッチに関するものである。
る拡散反射型の光電スイッチに関するものである。
本発明による光電スイッチは、投受光部に用いられるレ
ンズをレンズ面の位置に応じて相異なる離芯率と曲率半
径を持った複数の部分レンズから成るフレネルレンズと
して形成し、光を照射及び受光する範囲を拡大すること
によって至近距離から長距離までの物体を検出すること
ができるようにした拡散反射型の光電スイッチである。
ンズをレンズ面の位置に応じて相異なる離芯率と曲率半
径を持った複数の部分レンズから成るフレネルレンズと
して形成し、光を照射及び受光する範囲を拡大すること
によって至近距離から長距離までの物体を検出すること
ができるようにした拡散反射型の光電スイッチである。
従来の拡散反射型光電スイッチは、第４図に示すように
発光ダイオード等の投光素子１やフォトトランジスタ等
の受光素子２を夫々レンズ３．４の焦点位置近傍に配置
し、投光部５からの光が物体に照射されて受光部６に与
えられたときに物体を検出している。このような従来の
拡散反射型光電スイッチでは、投受光部のレンズ３．４
には球面又は非球面レンズが用いられ、光電スイッチの
物体検知領域は第５図に示すように投光部５から照射さ
れる光の範囲と受光部６の受光範囲とが重なった領域に
設定されていた。そして光電スイッチに近い領域を検知
領域とする場合には、第６図（ａｌに示すように投光素
子ｌと受光素子２が光軸より外側に配置されるように投
受光部５．６を構成し、又光電スイッチより遠く離れた
領域を検知領域とする場合には、第６図（ｂ）に示すよ
うに投受光素子１．２を光軸にほぼ等しい位置に配置す
ることによって長距離の物体を検知するようにしている
。又至近距離を検知領域とするために第６図（Ｃ）に示
すように投光素子１と受光素子２を光軸より大幅にずら
させて構成したものもある。
発光ダイオード等の投光素子１やフォトトランジスタ等
の受光素子２を夫々レンズ３．４の焦点位置近傍に配置
し、投光部５からの光が物体に照射されて受光部６に与
えられたときに物体を検出している。このような従来の
拡散反射型光電スイッチでは、投受光部のレンズ３．４
には球面又は非球面レンズが用いられ、光電スイッチの
物体検知領域は第５図に示すように投光部５から照射さ
れる光の範囲と受光部６の受光範囲とが重なった領域に
設定されていた。そして光電スイッチに近い領域を検知
領域とする場合には、第６図（ａｌに示すように投光素
子ｌと受光素子２が光軸より外側に配置されるように投
受光部５．６を構成し、又光電スイッチより遠く離れた
領域を検知領域とする場合には、第６図（ｂ）に示すよ
うに投受光素子１．２を光軸にほぼ等しい位置に配置す
ることによって長距離の物体を検知するようにしている
。又至近距離を検知領域とするために第６図（Ｃ）に示
すように投光素子１と受光素子２を光軸より大幅にずら
させて構成したものもある。
しかしながら従来の光電スイッチでは１つの光電スイッ
チで至近距離から長距離までを同時に検知することがで
きないという問題点があった。又従来の光電スイッチは
球面又は非球面レンズを用いているためレンズが厚く、
その焦点距離近傍に投受光素子を配置するため光電スイ
ッチ自体を小型化することが困難であった。
チで至近距離から長距離までを同時に検知することがで
きないという問題点があった。又従来の光電スイッチは
球面又は非球面レンズを用いているためレンズが厚く、
その焦点距離近傍に投受光素子を配置するため光電スイ
ッチ自体を小型化することが困難であった。
本発明はこのような従来の拡散反射型の光電スイッチの
問題点に鑑みてなされたものであって、至近距離から遠
距離までの領域を検知領域とすることができる光電スイ
ッチを提供することを目的とする。
問題点に鑑みてなされたものであって、至近距離から遠
距離までの領域を検知領域とすることができる光電スイ
ッチを提供することを目的とする。
本発明は光を検知領域に照射し物体からの反射光によっ
て物体を検知する拡散反射型の光電スイッチであって、
レンズ面の位置に応じて夫々異なる離芯率と曲率半径を
有する複数の部分レンズから成る第１のフレネルレンズ
と、該第１のフレネルレンズの焦点位置に配置された投
光素子とを有し、第１のフレネルレンズの各部分レンズ
により夫々異なる領域に光を照射する光ビームを発する
投光部と、レンズ面の位置に応じて夫々異なる離芯率と
曲率半径を有する複数の部分レンズから成る第２のフレ
ネルレンズと、該第２のフレネルレンズの焦点位置に配
置された受光素子とを有し、投光部の照射領域と重なり
第２のフレネルレンズの各部分レンズにより夫々異なる
領域の光を集光する受光部と、を具備することを特徴と
するものである。
て物体を検知する拡散反射型の光電スイッチであって、
レンズ面の位置に応じて夫々異なる離芯率と曲率半径を
有する複数の部分レンズから成る第１のフレネルレンズ
と、該第１のフレネルレンズの焦点位置に配置された投
光素子とを有し、第１のフレネルレンズの各部分レンズ
により夫々異なる領域に光を照射する光ビームを発する
投光部と、レンズ面の位置に応じて夫々異なる離芯率と
曲率半径を有する複数の部分レンズから成る第２のフレ
ネルレンズと、該第２のフレネルレンズの焦点位置に配
置された受光素子とを有し、投光部の照射領域と重なり
第２のフレネルレンズの各部分レンズにより夫々異なる
領域の光を集光する受光部と、を具備することを特徴と
するものである。
このような特徴を有する本発明によれば、レンズ面の位
置によって異なる離芯率と曲率半径を有する複数の部分
レンズを用いたフレネルレンズによって光電スイッチの
投受光部を構成している。
置によって異なる離芯率と曲率半径を有する複数の部分
レンズを用いたフレネルレンズによって光電スイッチの
投受光部を構成している。
そして夫々のフレネルレンズの各部分レンズの照射領域
及び受光領域を異ならせるようにしているため、任意の
領域に光を照射し又は任意の領域より光を受光する投受
光部が構成される。従って至近距離から遠距離までを検
知領域とすることができる。更にレンズの厚みが従来の
レンズに比べて大幅に減少するため、光学系を小型化し
光電スイッチ自体も小型化することができる。又レンズ
の厚みが均一化しその整形も容易となるため価格を低減
させることができる。
及び受光領域を異ならせるようにしているため、任意の
領域に光を照射し又は任意の領域より光を受光する投受
光部が構成される。従って至近距離から遠距離までを検
知領域とすることができる。更にレンズの厚みが従来の
レンズに比べて大幅に減少するため、光学系を小型化し
光電スイッチ自体も小型化することができる。又レンズ
の厚みが均一化しその整形も容易となるため価格を低減
させることができる。
第１図は本発明による光電スイッチの一実施例を示す一
部切欠断面図である。本実施例の拡散反射型光電スイッ
チは投光部１０及び受光部１１の前面にはフレネル型の
レンズ１２．１３が設けられる。本発明によるフレネル
レンズ１２．１３は同一のものであるのでフレネルレン
ズ１２について以下に説明する。フレネルレンズ１２は
第２図（ａｌ、 （ｂ）に示すようにレンズの軸に応じ
て複数の非球面レンズを分割して部分レンズから形成し
たものである。即ちレンズ１２の上部より夫々異なる部
分レンズ１２ａ〜１２ｆを有するレンズによってフレネ
ルレンズを構成している。夫々の非球面レンズは通常次
式の公式に基づいて算出される。
部切欠断面図である。本実施例の拡散反射型光電スイッ
チは投光部１０及び受光部１１の前面にはフレネル型の
レンズ１２．１３が設けられる。本発明によるフレネル
レンズ１２．１３は同一のものであるのでフレネルレン
ズ１２について以下に説明する。フレネルレンズ１２は
第２図（ａｌ、 （ｂ）に示すようにレンズの軸に応じ
て複数の非球面レンズを分割して部分レンズから形成し
たものである。即ちレンズ１２の上部より夫々異なる部
分レンズ１２ａ〜１２ｆを有するレンズによってフレネ
ルレンズを構成している。夫々の非球面レンズは通常次
式の公式に基づいて算出される。
−Ｅ
Ｒ：曲率半径
Ｅ：離芯率
ここで本発明のフレネルレンズ１２は各部分レンズ１２
ａ〜１２ｆが夫々異なる曲率半径と離芯率を有するレン
ズとする。そしてその焦点位置に発光ダイオード等の投
光素子１を配置したときに夫々の部分レンズ１２ａ〜１
２ｆより重ならず順次界なった領域に光が照射されるよ
うに部分レンズを設定する。例えば第３図に示すように
部分レンズ１２ａよりほぼ平行な光ビームを前方に照射
し、部分レンズ１２ｂより１２ａの光ビームと交叉しな
いように下方にやや広がりををする光ビームとし、部分
レンズ１２ｃ〜１２「についても同様に夫々光ビームが
重ならずに順次下方に照射角度を広がるようにフレネル
レンズ１２の各部分レンズを構成する。受光部１１を構
成するフレネルレンズＩ３についても同様の部分レンズ
を有するフレネルレンズを用いてその焦点位置に受光素
子２を配置するものとする。
ａ〜１２ｆが夫々異なる曲率半径と離芯率を有するレン
ズとする。そしてその焦点位置に発光ダイオード等の投
光素子１を配置したときに夫々の部分レンズ１２ａ〜１
２ｆより重ならず順次界なった領域に光が照射されるよ
うに部分レンズを設定する。例えば第３図に示すように
部分レンズ１２ａよりほぼ平行な光ビームを前方に照射
し、部分レンズ１２ｂより１２ａの光ビームと交叉しな
いように下方にやや広がりををする光ビームとし、部分
レンズ１２ｃ〜１２「についても同様に夫々光ビームが
重ならずに順次下方に照射角度を広がるようにフレネル
レンズ１２の各部分レンズを構成する。受光部１１を構
成するフレネルレンズＩ３についても同様の部分レンズ
を有するフレネルレンズを用いてその焦点位置に受光素
子２を配置するものとする。
こうして構成されたフレネルレンズを用いて投受光部１
０．１１を構成すれば第３図に示すように投光部１０の
フレネルレンズエ２より夫々異なった領域に光が照射さ
れる。又受光部１１もフレネルレンズ１３の夫々の部分
レンズ１３ａ−１３ｆより異なった受光領域の光を焦点
位置に配置された受光素子２に集光する。従ってこれら
の交叉領域が検知領域となり光電スイッチの至近距離か
ら遠方までの領域を検知領域とすることができる。
０．１１を構成すれば第３図に示すように投光部１０の
フレネルレンズエ２より夫々異なった領域に光が照射さ
れる。又受光部１１もフレネルレンズ１３の夫々の部分
レンズ１３ａ−１３ｆより異なった受光領域の光を焦点
位置に配置された受光素子２に集光する。従ってこれら
の交叉領域が検知領域となり光電スイッチの至近距離か
ら遠方までの領域を検知領域とすることができる。
ここで投光部１０の投光素子１の光強度を大きくし、又
受光素子２の出力を高増幅率で増幅することによって遠
方の検知領域を拡大することが可能となる。
受光素子２の出力を高増幅率で増幅することによって遠
方の検知領域を拡大することが可能となる。
尚本実施例ではフレネルレンズ１２．１３の最外部にあ
る部分レンズ１２ａ、１３ａの光ビームを光電スイッチ
の水平の光軸とほぼ平行なものとしているが、これらを
外部に拡大することによって更に広い範囲の領域を検知
する近接スイッチを構成することが可能である。
る部分レンズ１２ａ、１３ａの光ビームを光電スイッチ
の水平の光軸とほぼ平行なものとしているが、これらを
外部に拡大することによって更に広い範囲の領域を検知
する近接スイッチを構成することが可能である。
第１図は本発明による光電スイッチの一実施例を示す一
部切欠断面図、第２図（ａｌは本実施例の光電スイッチ
に用いる多段フレネルレンズの一実施例を示す断面図、
第２図（ｂｌはその正面図、第３図は本実施例によるフ
レネルレンズを用いた投受光部の光の照射、受光領域を
示す図、第４図は従来の光電スイッチの一部切欠断面図
、第５図は照射。 受光領域と検知領域を示す図であり、第６図（ａｌ〜第
６図（Ｃ１は従来の光電スイッチの投受光素子の位置に
対する検知領域の変化を示す図である。 １−・・・−投光素子 ２−・−受光素子 ５，１
０・−−−一一一投光部 ６．１１−−−一受光部
１２．１３−−−・・・・フレネルレンズ １２ａ
〜１２ｆ、１３−ｒ、： 、′、１□ 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第１図 １０−−−−−・−懐九部 ・＝、 １１−・−気先邦 １２．１３−−−−−−’７しネルしンス゛第２図 （ａ） （ｂ） ―Ａ 第３図 第４図 第５図
部切欠断面図、第２図（ａｌは本実施例の光電スイッチ
に用いる多段フレネルレンズの一実施例を示す断面図、
第２図（ｂｌはその正面図、第３図は本実施例によるフ
レネルレンズを用いた投受光部の光の照射、受光領域を
示す図、第４図は従来の光電スイッチの一部切欠断面図
、第５図は照射。 受光領域と検知領域を示す図であり、第６図（ａｌ〜第
６図（Ｃ１は従来の光電スイッチの投受光素子の位置に
対する検知領域の変化を示す図である。 １−・・・−投光素子 ２−・−受光素子 ５，１
０・−−−一一一投光部 ６．１１−−−一受光部
１２．１３−−−・・・・フレネルレンズ １２ａ
〜１２ｆ、１３−ｒ、： 、′、１□ 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第１図 １０−−−−−・−懐九部 ・＝、 １１−・−気先邦 １２．１３−−−−−−’７しネルしンス゛第２図 （ａ） （ｂ） ―Ａ 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- （１）光を検知領域に照射し物体からの反射光によって
物体を検知する拡散反射型の光電スイッチにおいて、 レンズ面の位置に応じて夫々異なる離芯率と曲率半径を
有する複数の部分レンズから成る第１のフレネルレンズ
と、該第１のフレネルレンズの焦点位置に配置された投
光素子とを有し、前記第１のフレネルレンズの各部分レ
ンズにより夫々異なる領域に光を照射する光ビームを発
する投光部と、レンズ面の位置に応じて夫々異なる離芯
率と曲率半径を有する複数の部分レンズから成る第２の
フレネルレンズと、該第２のフレネルレンズの焦点位置
に配置された受光素子とを有し、前記投光部の照射領域
と重なり前記第２のフレネルレンズの各部分レンズによ
り夫々異なる領域の光を集光する受光部と、を具備する
ことを特徴とする光電スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60275722A JP2672492B2 (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60275722A JP2672492B2 (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134603A true JPS62134603A (ja) | 1987-06-17 |
| JP2672492B2 JP2672492B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=17559465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60275722A Expired - Lifetime JP2672492B2 (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 光電スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672492B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03186802A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線式検知装置用集光レンズ |
| JPH03186801A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線式検知装置用集光レンズ |
| JPH03186803A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-14 | Matsushita Electric Works Ltd | 赤外線式検知装置用集光レンズ |
| JPH047382U (ja) * | 1990-05-02 | 1992-01-23 | ||
| JPH0436485U (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-26 | ||
| US5142416A (en) * | 1989-02-20 | 1992-08-25 | Omron Corporation | Reflection-type photoelectric switch, fresnel lens and method of manufacturing said lens |
| JPH0534464A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学式物体検出装置 |
| WO2012118108A1 (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-07 | パナソニック株式会社 | 集光レンズおよび多分割レンズ |
| JP2013197109A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | Omron Corp | 反射型光電センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075049A (ja) * | 1973-11-02 | 1975-06-20 | ||
| JPS5563510U (ja) * | 1978-10-24 | 1980-04-30 | ||
| JPS60133546U (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-05 | オプト工業株式会社 | 光スイツチ用プラスチツクレンズ |
-
1985
- 1985-12-06 JP JP60275722A patent/JP2672492B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN103229076A (zh) * | 2011-03-01 | 2013-07-31 | 松下电器产业株式会社 | 聚光透镜和多分割透镜 |
| US8810928B2 (en) | 2011-03-01 | 2014-08-19 | Panasonic Corporation | Collecting lens and multi-segment lens |
| CN103229076B (zh) * | 2011-03-01 | 2015-08-19 | 松下电器产业株式会社 | 聚光透镜和多分割透镜 |
| JP2013197109A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | Omron Corp | 反射型光電センサ |
| EP2701209A4 (en) * | 2012-03-15 | 2015-12-23 | Omron Tateisi Electronics Co | PHOTOELECTRIC REFLECTION SENSOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2672492B2 (ja) | 1997-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |