JP2001216877A - リフレクタ反射型光電センサ - Google Patents
リフレクタ反射型光電センサInfo
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Abstract
とを区別して、検出物の正確な検出を行うことが可能な
リフレクタ反射型光電センサを提供する。 【解決手段】 リフレクタ21からの反射光は、偏光フ
ィルタ22により第1成分の光のみとされ、第2成分の
光は含まないから、検出物がない場合には、第1受光素
子25は光を受けるが、第2受光素子26は光を受けな
い。また、検出物の表面で、投光素子23からの光がセ
ンサ本体20側に反射した場合は、投光素子23からの
光は楕円偏光のまま、センサ本体20に与えられ、この
楕円偏光が、第1成分と第2成分の光に分けられて、両
受光素子25,26が同じ強度の光を受光する。
Description
電センサに関するものである。
センサ本体に投光素子と受光素子とを備え、このセンサ
本体と対向するようにリフレクタを配し、常には、投光
素子からリフレクタに向けて照射した光の反射光を受光
素子で受光している。そしてセンサ本体とリフレクタと
の間を通過する物体によって光が遮光されたときの受光
レベルの低下に基づき、その物体を検出する。
のリフレクタ反射型光電センサでは、検出物体の表面が
鏡面状となっている場合には、リフレクタによる反射光
と物体からの反射光との区別がつかず誤動作を生じる。
で、リフレクタによる反射光と物体からの反射光とを区
別して、検出物の正確な検出を行うことが可能なリフレ
クタ反射型光電センサの提供を目的とする。
め、請求項1の発明に係るリフレクタ反射型光電センサ
は、センサ本体と、センサ本体に対向して配されたリフ
レクタとを備えてなり、リフレクタの前面には、受けた
光のうち一方向を偏光面とした第1成分の光のみの通過
を許容するリフレクタ側偏光部材が配され、センサ本体
には、リフレクタに光を投光する投光部と、投光部から
リフレクタに出射した光の反射光が入射され、その光を
第1成分の光と、その第1成分と異なる方向を偏光面と
した第2成分の光とに分けるビームスプリッタと、ビー
ムスプリッタからの第1成分の光を受光する第1受光部
と、ビームスプリッタからの第2成分の光を受光する第
2受光部と、第1及び第2の受光部が出力する両方の受
光信号を受けて、センサ本体とリフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたところに
特徴を有する。
電センサは、センサ本体と、センサ本体に対向して配さ
れたリフレクタとからなり、リフレクタの前面には、受
けた光のうち一方向を偏光面とした第1成分の光のみの
通過を許容するリフレクタ側偏光部材が配され、センサ
本体には、リフレクタに光を投光する投光素子と、投光
部からリフレクタに出射した光の反射光を受光する第1
及び第2の受光部と、第1受光部の前面に配されて、第
1成分の光のみの通過を許容する第1受光側偏光部材
と、第2受光部の前面に配されて、第1成分の光と異な
る方向を偏光面とした第2成分の光のみの通過を許容す
る第2受光側偏光部材と、第1及び第2の受光部が出力
する両方の受光信号を受けて、センサ本体とリフレクタ
との間に、検出物が有るか否かを判別する判別部とを備
えたところに特徴を有する。
クタ反射型光電センサにおいて、センサ本体には、投光
部からリフレクタに出射した光の反射光が入射されるハ
ーフミラーが設けられ、ハーフミラーを通過又ハーフミ
ラーで反射した光のうちいずれか一方の光が入射される
位置に、第1受光側偏光部材及び第1受光部が配される
一方、他方の光を受光する位置に、第2受光側偏光部材
及び第2受光部が配されたところに特徴を有する。
電センサは、センサ本体と、センサ本体に対向して配さ
れたリフレクタとからなり、リフレクタは、互いに90
度の角度を有して配された一対の主反射面を備えて、入
射した光を、一方から他方又は他方から一方の主反射面
へと反射させることで、入射した光をオフセットさせて
返す構成とされ、センサ本体には、リフレクタの一方の
主反射面に向けて光を投光する投光部と、投光部からリ
フレクタに出射した光の反射光を受光する第1及び第2
の受光部とが設けられ、第1受光部の前面と、リフレク
タのうち両受光部への光を出射する部分とには、一方向
を偏光面とした第1成分の光のみの通過を許容する第1
偏光部材が配されると共に、投光部の前面と、第2受光
部の前面とには、第1成分の光と異なる方向を偏光面と
した第2成分の光のみの通過を許容する第2偏光部材が
配され、第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信
号を受けて、センサ本体とリフレクタとの間に、検出物
が有るか否かを判別する判別部とを備えたところに特徴
を有する。
電センサは、センサ本体と、センサ本体に対向して配さ
れたリフレクタとからなり、リフレクタは、互いに90
度の角度を有して配された一対の主反射面を備えて、入
射した光を、一方から他方又は他方から一方の主反射面
へと反射させることで、入射した光をオフセットさせて
返す構成とされ、リフレクタの前面には、一方向を偏光
面とした第1成分の光のみの通過を許容する第1リフレ
クタ側偏光部材が配されると共に、センサ本体には、リ
フレクタの一方の主反射面に向けて、第1成分の光と異
なる方向を偏光面とした第2成分の光としてのレーザ光
を投光する投光部と、投光部からリフレクタに出射した
光の反射光を受光する第1及び第2の受光部と、第1受
光部の前面に配されて、第1成分の光のみの通過を許容
する第1受光側偏光部材と、第2受光部の前面に配され
て、第2成分の光のみの通過を許容する第2のセンサ側
偏光部材と、第1及び第2の受光部が出力する両方の受
光信号を受けて、センサ本体とリフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたところに
特徴を有する。
電センサは、センサ本体と、センサ本体に対向して配さ
れたリフレクタとからなり、リフレクタは、互いに90
度の角度を有して配された一対の主反射面を備えて、入
射した光を、一方から他方又は他方から一方の主反射面
へと反射させることで、入射した光をオフセットさせて
返す構成とされ、リフレクタのうち一方の主反射面の前
面には、一方向を偏光面とした第1成分の光のみの通過
を許容する第1リフレクタ側偏光部材が配されると共
に、他方の主反射面の前面には、第1成分の光と異なる
方向を偏光面とした第2成分の光のみの通過を許容する
第2リフレクタ側偏光部材が配され、センサ本体には、
第1及び第2のリフレクタ側偏光部材に向けて光を投光
する投光部と、第2リフレクタ側偏光部材を介してリフ
レクタに入射しかつ第1リフレクタ側偏光部材を介して
センサ本体側に戻る光を受光する第1の受光部と、その
第1受光部の前面に配されて、第1成分の光のみの通過
を許容する第1受光側偏光部材と、第1リフレクタ側偏
光部材を介してリフレクタに入射しかつ第2リフレクタ
側偏光部材を介してセンサ本体側に戻る光を受光する第
2の受光部と、その第2受光部の前面に配されて、第2
成分の光のみの通過を許容する第2のセンサ側偏光部材
と、第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、センサ本体とリフレクタとの間に、検出物が有
るか否かを判別する判別部とを備えたところに特徴を有
する。
電センサは、センサ本体と、センサ本体に対向して配さ
れたリフレクタとからなり、リフレクタは、互いに90
度の角度を有して配された一対の主反射面を備えて、入
射した光を、一方から他方又は他方から一方の主反射面
へと反射させることで、入射した光をオフセットさせて
返す構成とされ、リフレクタの前面には、一方向を偏光
面とした第1成分の光のみの通過を許容するリフレクタ
側偏光部材が配され、センサ本体には、一方の主反射面
と他方の主反射面とに向けて光を投光する投光部と、そ
の投光部の前面に配されて、第1成分の光のみの通過を
許容する投光側偏光部材と、一方から他方の主反射面へ
と反射してリフレクタから戻る光を受光する第1の受光
部と、他方から一方の主反射面へと反射してリフレクタ
から戻る光を受光する第2の受光部と、第1受光部の前
面に配されて、第1成分の光のみの通過を許容する第1
受光側偏光部材と、第2受光部の前面に配されて、第1
成分の光と異なる方向を偏光面とした第2成分の光のみ
の通過を許容する第2受光側偏光部材と、第1及び第2
の受光部が出力する両方の受光信号を受けて、センサ本
体とリフレクタとの間に、検出物が有るか否かを判別す
る判別部とを備えたところに特徴を有する。
電センサは、センサ本体と、センサ本体に対向して配さ
れたリフレクタとからなり、リフレクタは、互いに90
度の角度を有して配された一対の主反射面を備えて、入
射した光を、一方から他方又は他方から一方の主反射面
へと反射させることで、入射した光をオフセットさせて
返す構成とされ、リフレクタの前面には、一方向を偏光
面とした第1成分の光のみの通過を許容するリフレクタ
側偏光部材が配され、センサ本体には、一方の主反射面
と他方の主反射面とに向けて第1成分の光としてのレー
ザ光を投光する投光部と、その投光部の前面に配され
て、第1成分の光のみの通過を許容する投光側偏光部材
と、一方から他方の主反射面へと反射してリフレクタか
ら戻る光を受光する第1の受光部と、他方から一方の主
反射面へと反射してリフレクタから戻る光を受光する第
2の受光部と、第1受光部の前面に配されて、第1成分
の光が入射される第1受光側偏光部材と、第2受光部の
前面に配されて、第1成分の光と異なる方向を偏光面と
した第2成分の光のみの通過を許容する第2受光側偏光
部材と、第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信
号を受けて、センサ本体とリフレクタとの間に、検出物
が有るか否かを判別する判別部とを備えたところに特徴
を有する。
の反射光は、リフレクタの前面に配したリフレクタ側偏
光部材により第1成分の光のみとされ、第2成分の光は
含まない。従って、センサ本体とリフレクタとの間に検
出物がない場合は、第1受光部のみが光(第1成分の
光)を受けて、第1受光部からの受光信号は所定レベル
以上に上がる一方、第2受光部からの受光信号は、所定
レベル以下となる。一方、センサ本体とリフレクタとの
間に検出物がある場合は、その検出物によって、第1及
び第2の受光部からの各受光信号のレベルが、検出物が
ない場合と異なる。即ち、検出物が光を吸収するもの又
は拡散反射するものである非鏡面検出物では、両受光部
の受光信号が共にほぼ同レベルになり、検出物がない場
合の第1受光部の受光信号のレベルより低くなる。ま
た、検出物が投光部からの光をセンサ本体側に強く反射
する全反射型又は偏光面保存型のもの又、拡散反射する
ものであってもセンサ本体と検出物が近接している場合
では、投光部からの光は、リフレクタ側偏光部材を通ら
ず、非偏光光のままセンサ本体に与えられるから、第1
及び第2の受光部が、それぞれ第1及び第2の成分の光
を受光し、両受光部からの受光信号が共に所定レベル以
上となる。
は、第2成分のみの光とされているが、この第2成分の
光がリフレクタで全反射され、かつ、そのリフレクタの
前面に配したリフレクタ側偏光部材により第1成分の光
のみとされて、センサ本体側に戻される。従って、セン
サ本体とリフレクタとの間に検出物がない場合は、第1
受光部のみが光(第1成分の光)を受けて、第1受光部
からの受光信号は所定レベル以上になる一方、第2受光
部からの受光信号は、所定レベル以下となる。一方、セ
ンサ本体とリフレクタとの間に検出物がある場合は、そ
の検出物によって、第1及び第2の受光部からの各受光
信号のレベルが、検出物がない場合と異なる。すなわ
ち、検出物が光を吸収するもの又は拡散反射するもので
ある非鏡面検出物では、両受光部の受光信号は共にほぼ
同レベルとなり、そのレベルは検出物がない場合よりも
低くなる。また、検出物が光をセンサ本体側に強く反射
する全反射型又は偏光面保存型のもの又、拡散反射する
ものであってもセンサ本体と検出物が近接している場合
では、投光部側からの第2成分の光は、検出物の表面で
概ね非偏光光になるか、楕円偏光に変えられるか、偏光
面が保持されるか、又は、第1成分の光に変えられて、
センサ本体に与えられる。しかし、いずれの場合も、検
出物からの反射光は、検出物がないときのリフレクタか
らの反射光とは、強度及び偏光面の向きのいずれかが異
なり、第1及び第2の受光部からの各受光信号のレベル
が、検出物がない場合とは異なる。
つ第1リフレクタ側偏光部材を介してセンサ本体側に戻
る第1成分の光は、第1受光側偏光部材を介して第1受
光部に受光される。また、リフレクタで反射しかつ第2
リフレクタ側偏光部材を介してセンサ本体側に戻る第2
成分の光は、第2受光側偏光部材を介して第2受光部に
受光される。従って、センサ本体とリフレクタとの間に
検出物がない場合は、第1及び第2の受光部からの受光
信号は、共に所定レベル以上になる。一方、センサ本体
とリフレクタとの間に検出物がある場合は、その検出物
によって、第1及び第2の受光部からの各受光信号のレ
ベルが、検出物がない場合と異なる。すなわち、検出物
が光を吸収するもの又は拡散反射するものである非鏡面
検出物では、両受光部の受光信号は共にほぼ同レベルと
なり、そのレベルは検出物がない場合よりも低くなる。
また、検出物が光をセンサ本体側に強く反射する全反射
型又は偏光面保存型のもの又、拡散反射するものであっ
てもセンサ本体と検出物が近接している場合では、投光
部側からの第2成分の光は、検出物の表面で概ね非偏光
光になるか、楕円偏光に変えられるか、偏光面が保持さ
れるか、又は、第1成分の光に変えられて、センサ本体
に与えられる。しかし、いずれの場合も、検出物からの
反射光は、検出物がないときのリフレクタからの反射光
とは、強度及び偏光面の向きのいずれかが異なり、第1
及び第2の受光部からの各受光信号のレベルが、検出物
がない場合とは異なる。
は、第1成分のみの光とされているが、この第1成分の
光がリフレクタで全反射され、かつ、そのリフレクタの
前面に配したリフレクタ側偏光部材により第1成分の光
のみとされて、センサ本体側に戻される。従って、セン
サ本体とリフレクタとの間に検出物がない場合は、第1
受光部のみが光(第1成分の光)を受けて、第1受光部
からの受光信号は所定レベル以上になる一方、第2受光
部からの受光信号は、所定レベル以下となる。一方、セ
ンサ本体とリフレクタとの間に検出物がある場合は、そ
の検出物によって、第1及び第2の受光部からの各受光
信号のレベルが、検出物がない場合と異なる。すなわ
ち、検出物が光を吸収するもの又は拡散反射するもので
ある非鏡面検出物では、両受光部の受光信号は共にほぼ
同レベルとなり、そのレベルは検出物がない場合よりも
低くなる。また、検出物が光をセンサ本体側に強く反射
する全反射型又は偏光面保存型のもの又、拡散反射する
ものであってもセンサ本体と検出物が近接している場合
では、投光部側からの第2成分の光は、検出物の表面で
概ね非偏光光になるか、楕円偏光に変えられるか、偏光
面が保持されるか、又は、第1成分の光に変えられて、
センサ本体に与えられる。しかし、いずれの場合も、検
出物からの反射光は、検出物がないときのリフレクタか
らの反射光とは、強度及び偏光面の向きのいずれかが異
なり、第1及び第2の受光部からの各受光信号のレベル
が、検出物がない場合とは異なる。
リフレクタで反射した反射光を受けた場合と、検出物で
反射した反射光を受けた場合とで、両受光部からの受光
信号の出力状態を相違させたから、この相違に基づき、
判別部が、検出物の有無を正確に判別することができ
る。
第1実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。本実
施形態のリフレクタ反射型光電センサは、センサ本体2
0と、センサ本体20に対向して配されたリフレクタ2
1とを備えてなる。
ば、樹脂、ガラス)で構成されている。一般に、光が全
反射すると、その前後で第1成分と第2成分の光の位相
がずれる。この位相ずれは、投光部からのリフレクタへ
の入射位置によって位相ずれは異なる。従って、このリ
フレクタ21で、例えば投光部から一方向を偏光面とし
た光が反射したときには、その反射光は、位相ずれによ
り、全体的に概ね非偏光状態に変わる。
向いた前面には、リフレクタ側偏光フィルタ22が配さ
れている。このリフレクタ側偏光フィルタ22は、例え
ば図1の上下方向を偏光面とした第1成分の光のみの通
過を許容する構造をなしている。
投光する投光素子23と、リフレクタ21から返ってき
た反射光を受けるビームスプリッタ24と、ビームスプ
リッタ24を通した光を受光する第1受光素子25及び
第2受光素子26とを備える。
1成分の光と、その第1成分と異なる方向を偏光面とし
た第2成分の光とに分ける。そして、ビームスプリッタ
24からの第1成分の光を第1受光素子25が受光し、
ビームスプリッタ24からの第2成分の光を第2受光素
子26が受光する。
S1、及び、第2受光素子26が出力する第2受光信号
S2は、それぞれ図2に示した判別回路40において、
増幅回路41,41で増幅され、かつ、A/D変換器4
2,42でデジタル信号化されて、CPU43に取り込
まれる。そして、CPU43は、以下の説明のように動
作し、センサ本体20とリフレクタ21との間に、検出
物が有るか否かを判別する。
の動作は以下の通りである。投光素子23から投光され
た光R1(図1参照)は、非偏光光として、センサ本体
20とリフレクタ21との間の検出エリアを通過し、リ
フレクタ21で反射してセンサ本体20に戻される。
リフレクタ21の前面に配したリフレクタ側偏光フィル
タ22により第1成分の光のみとされ、第2成分の光は
含まない。従って、センサ本体20とリフレクタ21と
の間に検出物がない場合には、第1受光素子25のみが
光(第1成分の光)を受け、第2受光素子26は光(第
2成分の光)を受けない。これにより、第1受光素子2
5からの第1受光信号S1は、所定レベルVrf1以上に
上がる一方、第2受光素子26からの第2受光信号S2
は、ほぼ0[V]となる。
の間に検出物がある場合は、その検出物によって、第1
及び第2の受光信号S1,S2のレベルが、検出物がな
い場合と異なる
反射するものである非鏡面検出物では、投光素子23か
らの光は、検出物によって遮られ、ほとんどが吸収さ
れ、又は、反射光が拡散され、検出物からの反射光はほ
ぼなにもないに等しいので、第1及び第2の受光素子2
5,26からの受光信号S1,S2が、共にほぼ0
[V]となる。
ンサ本体20側に強く反射するものでは、投光素子23
からの光は、リフレクタ側偏光部材22を通らないから
非偏光光のまま、センサ本体20に与えられる。する
と、この非偏光光は、ビームスプリッタ24に入光し
て、第1成分と第2成分の光に分けられ、両受光素子2
5,26が同じように光を受け、共に、所定レベルVrf
1以上の受光信号S1,S2を出力する。
ぼ0[V]の状態を「L」と呼び、所定レベルVrf1以
上の状態を「H1」と呼んで、上記説明をまとめると以
下のようになる。
「L」のレベルを見るものであったが、単に、S1とS
2の大小関係を見るものであってもよい。
幅器41及びA/D変換器42を通してCPU43に取
り込まれる。CPU43では、上記で示した(S1=
「H1」,S2=「L」)以外の状態になったときに、
検出物が存在していると判別し、図示しない表示部に、
検出物を検出したという信号を出力する。
型光電センサによれば、センサ本体20が、リフレクタ
21で反射した反射光を受けた場合と、検出物で反射し
た反射光を受けた場合とで、両受光信号S1,S2の状
態を相違させたから、この相違に基づいて、判別回路4
0が、検出物の有無を正確に判別することができる。
は、誘電体で構成され、光が全反射されるときに、その
反射の前後で位相ずれが生じる「全反射型」のリフレク
タであったが、このリフレクタ21に代えて、「偏光面
保存型」のリフレクタを備えた構成としてもよい。「偏
光面保存型リフレクタ」は、例えば、反射面を金属で構
成したリフレクタなどを用いることができる。ここで、
「全反射型」のリフレクタを用いた場合は、前記リフレ
クタ側偏光フィルタ22を通してリフレクタ21に与え
られた第1成分の光は、概ね非偏光の反射光となり、こ
れが再びリフレクタ側偏光フィルタ22を通過して、再
び第1成分の光に絞られる。これに対し、「偏光面保存
型」のリフレクタを備えた構成とした場合には、リフレ
クタに与えられた第1成分の光は、第1成分の光のまま
反射光となり、これがそのままリフレクタ側偏光フィル
タ22を通過するから、「全反射型」のリフレクタを用
いた場合に比べて、光がフィルタの濾される回数が1回
減る。これにより、センサ本体20に返される反射光の
強度が上がり、S/N比を高くでき、検出精度を向上さ
せることができる。
示されており、第1実施形態に対し、センサ本体20の
受光部分の構成のみが異なる。その他の構成については
上記第1実施形態と同じであるため、同じ構成について
は、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
示すように、センサ本体20の受光部分にハーフミラー
27を設け、このハーフミラー27にて図3の上方に向
けて反射された光を受光する位置に、前記第1受光素子
25を配してある。また、第1受光素子25の前面に
は、リフレクタ側偏光フィルタ22と同じく第1成分の
光のみの通過を許容する第1受光側偏光フィルタ28が
備えられている。
光する位置には、前記第2受光素子26が配され、その
第2受光素子26の前面には、第1成分の光と異なる方
向を偏光面とした第2成分の光のみの通過を許容する第
2受光側偏光フィルタ29が備えられている。
同様の作用効果を得ることができる。また、本実施形態
のリフレクタ21を、「偏光面保存型」のリフレクタに
置き換えた構成としてもよい。
示されており、前記第1実施形態で説明した第1及び第
2の受光素子25,26を、リフレクタ21に向けて配
してある。そして、前記第2実施形態で説明した第1受
光側偏光フィルタ28を、第1受光素子25の前面に配
し、第2受光側偏光フィルタ29を、第2受光素子26
の前面に配した構成としてある。その他の構成について
は上記第1実施形態と同じであるため、同じ構成につい
ては、同一符号を付し、重複する説明は省略する。この
ような構成としても、第1実施形態と同様の作用効果を
得ることができる。また、本実施形態のリフレクタ21
を、「偏光面保存型」のリフレクタに置き換えた構成と
してもよい。
図7に示されており、リフレクタの構造が前記第1〜第
3実施形態とは大きく異なる。本実施形態のリフレクタ
10は、全反射型のプリズム構造をなし、例えば透明な
樹脂で形成されて、図6に示すように、全体的には、概
ね直角三角柱状をなし、光が出入りする入出光面13
と、互いに90度の角度を有して配された一対の主反射
面11,12とを有する。
形成されているが、他方の主反射面11は、両主反射面
11,12の交線(図5の符号P14で示した位置にお
いて、紙面を垂直に貫通する線)に沿って複数の小斜面
15を連ねた波形構造をなし、図7に示すように、それ
ら小斜面15は、隣合ったもの同士が、互いに90度の
角度を有して配されている。これにより、図6に示すよ
うに、波形構造の主反射面に備えた隣り合う両小斜面1
5,15(図6(A)の符号15A,15B参照)と、
平坦状の主反射面12との3面にて、互いに直角に交わ
った、いわゆるコーナーキューブ構造が構成される。
示すように、入出光面13に入光した光は、波形構造の
主反射面11のうち隣合った両小斜面15A,15Bで
反射して、平坦状の主反射面12に向かい、入出光面1
3からリフレクタ10の外に出射される。ここで、主反
射面12及び両小斜面15A,15Bの3面は、それぞ
れが互いに直角に交わるいわゆるコーナーキューブ構造
となっているから、リフレクタ10は、どのような角度
から光を受けても、この3面に順次に反射した光は、投
光経路と平行な反射経路で、センサ本体20側に戻され
る。
方の主反射面11に向けて光を投光する投光素子23
と、リフレクタ10からの反射光を入射するハーフミラ
ー27と、ハーフミラー27によって分けられた一方の
光を受光する第1受光素子25と、ハーフミラー27に
よって分けられた他方の光を受光する第2受光素子26
とが設けられている。
前面には投光側偏光フィルタ33が配され、第1受光素
子25の前面には第1受光側偏光フィルタ28が配さ
れ、第2受光素子26の前面には第2受光側偏光フィル
タ29が配されている。さらに、リフレクタ10のうち
投光素子23との対向部分には偏光フィルタ31が配さ
れると共に、リフレクタ10のうちハーフミラー27と
の対向部分には偏光フィルタ32が配されている。
ー27との対向部分と、第1受光素子25の前面とに配
された各偏光フィルタ32,28は、一方向を偏光面と
した第1成分の光のみの通過を許容する構成をなす一
方、リフレクタ10のうち投光素子23との対向部分
と、投光素子23の前面と、第2受光素子26の前面と
に配された各偏光フィルタ31,33,29は、第1成
分の光と異なる方向を偏光面とした第2成分の光のみの
通過を許容する構成となっている。
は、以下のように動作する。リフレクタ10からセンサ
本体20への反射光は、リフレクタ10の前面に配した
偏光フィルタ32により第1成分の光のみとされ、第2
成分の光は含まない。従って、センサ本体20とリフレ
クタ10との間に検出物がない場合には、第1受光素子
25のみが光(第1成分の光)を受け、第2受光素子2
6は光(第2成分の光)を受けない。即ち、第1受光素
子25からの受光信号S1は所定レベルに上がり、第2
受光素子26からの受光信号S2は、ほぼ0[V]とな
る。
の間に検出物がある場合は、その検出物によって、第1
及び第2の受光信号S1,S2のレベルが、検出物がな
い場合と異なる
ば、黒い紙)又は拡散反射するもの(例えば、白い紙)
である非鏡面構造のものでは、投光素子23からの光
は、検出物によって遮られ、ほとんどが吸収され、又
は、反射光が拡散され、検出物からの反射光は、第1及
び第2の受光素子25,26の受光信号S1,S2が、
共にほぼ0[V]となる。
の間に拡散反射の検出物であっても、その検出物とセン
サとが接近した状態で、投光部からの光がセンサ本体2
0側に反射した場合、つまり、拡散反射物で強く反射し
た場合は、拡散反射によって非偏光光となった反射光
が、僅かにだが、両受光素子25,26に受光されて、
受光信号S1,S2が、共に0[V]より若干高いレベ
ルになる。
射する全反射型の検出物(例えば、模様が入っているガ
ラス)である場合、投光素子23からの光は投光側偏光
フィルタ33を介して第2成分の光とされるが、全反射
型の検出物で、第1成分と第2成分の光の位相がずらさ
れることによって、概ね非偏光光に変えられ、ハーフミ
ラー27に与えられる。そして、ハーフミラー27で2
つの光に分けられ、そのうちの一方が、第1受光側偏光
フィルタ28を介して第1受光素子25に受光されると
共に、他方が、第2受光側偏光フィルタ29を介して第
2受光素子26に受光される。これにより、両受光素子
25,26は、共に所定レベル以上の受光信号を出力す
る。
光面保存型の鏡面検出物(例えば、鏡)である場合、投
光素子23から投光側偏光フィルタ33を介して出射さ
れた第2成分の光は、偏光面保存型の検出物の表面で反
射して、その第2成分の光のまま、ハーフミラー27に
与えられる。従って、この場合、第2受光素子26のみ
が光(第2成分の光)を受光し、第1受光素子25は光
を受光しない。
の光に変える、例えば、鏡面体にフィルムをラミネート
したような、いわゆる1/4波長板型鏡面構造を有する
ものである場合、投光素子23から投光側偏光フィルタ
33を介して出射された第2成分の光は、検出物の表面
で反射して、第1成分の光とされ、ハーフミラー27に
与えられる。従って、この場合、第1受光素子25のみ
が光(第1成分の光)を受光し、第2受光素子26は光
を受光しない。
する透明体で構成されている場合(透明の封筒、タバコ
の包装フィルム)、投光素子23から投光側偏光フィル
タ33を介して出射された第2成分の光は、透明体を通
過して、位相が1/4波長ずらされて、第1及び第2の
成分の光になる。この光は、リフレクタ10に入射する
ときには、偏光フィルタ31を通って第2成分の光にな
り、リフレクタ10から出射するときには、偏光フィル
タ32を通って第1成分の光になる。そして、この第1
成分の光が、再び、検出物である透明体を通過して位相
が1/4波長ずらされ、第1及び第2の成分の光にな
り、ハーフミラー27に与えられる。従って、この場
合、第1及び第2の受光素子25,26が共に光を受光
する。
する光の強度について検討する。まず、検出物がない場
合には、第2受光素子26に受光される光は、これが投
光側偏光フィルタ33で濾され(1回目)、リフレクタ
10が出射するときに偏光フィルタ32で濾され(2回
目)、さらに、ハーフミラー27で半分にされる。これ
に対し、検出物で反射した場合には、投光素子23から
出射した光は、投光側偏光フィルタ33で濾され(1回
目)、検出物の表面構造に拘わらず、その光の強度のま
ま、ハーフミラー27に与えられて、そこで半分にされ
るから、濾される回数が検出物がない場合に比べて1回
少ない。
光信号S1,S2が、ほぼ0[V]の状態を「L」、検
出物がない場合に第2受光素子26が出力する受光信号
S2のレベル状態を「H」、その「H」より大きいレベ
ルを「G」、小さいレベルを「M」として、次式の関係
のもとに、上記説明をまとめると以下のようになる。
1実施形態と同様に図2に示した判別回路40の回路増
幅器41及びA/D変換器42を通してCPU43に取
り込まれる。そして、CPU43では、上記で示した
(S1=「H」,S2=「L」)以外の状態になったと
きに、検出物が存在していると判別し、図示しない表示
部に、検出物を検出したという信号を出力する。このと
き、受光信号S1,S2の状態の違いに応じて、検出物
の相違も判別することができる。
されており、センサ本体20の構成のみが、前記第4実
施形態と異なる。本実施形態では、リフレクタ10に対
向するように、投光素子23が配されており、両受光素
子25,26は、投光素子23を挟んで、リフレクタ1
0の各主反射面11,12に対応させた配置にしてあ
る。また、第1受光素子25の前面には、第1受光側偏
光フィルタ28が配され、第2受光素子26の前面に
は、第2受光側偏光フィルタ29が配されている。この
ような構成としても、第4実施形態と同様の作用効果を
得ることができる。
されており、前記第5実施形態との相違点は、リフレク
タ10Wが、偏光面保存型の構造をなすと共に、リフレ
クタ10Wの前面全体に亘って、第1成分の光のみの通
過を許容する偏光フィルタ35が配されている。また、
投光素子23の前面には、やはり第1成分の光のみの通
過を許容する偏光フィルタ34が配されている。このよ
うな構成としても、第1実施形態と同様の作用効果を得
ることができると共に、リフレクタに与えられた第1成
分の光は、第1成分の光のまま反射光となり、これがそ
のままリフレクタ側偏光フィルタ22を通過するから、
「全反射型」のリフレクタを用いた場合に比べて、光が
フィルタの濾される回数が1回減る。これにより、セン
サ本体20に返される反射光の強度が上がり、S/N比
を高くでき、検出精度を向上させることができる。
ンサのブロック図
ンサのブロック図
ンサのブロック図
ンサのブロック図
ンサのブロック図
ンサのブロック図
Claims (8)
- 【請求項1】 センサ本体と、前記センサ本体に対向し
て配されたリフレクタとを備えてなり、 前記リフレクタの前面には、受けた光のうち一方向を偏
光面とした第1成分の光のみの通過を許容するリフレク
タ側偏光部材が配され、 前記センサ本体には、 前記リフレクタに光を投光する投光部と、 前記投光部から前記リフレクタに出射した光の反射光が
入射され、その光を前記第1成分の光と、その第1成分
と異なる方向を偏光面とした第2成分の光とに分けるビ
ームスプリッタと、 前記ビームスプリッタからの前記第1成分の光を受光す
る第1受光部と、 前記ビームスプリッタからの前記第2成分の光を受光す
る第2受光部と、 前記第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたことを特
徴とするリフレクタ反射型光電センサ。 - 【請求項2】 センサ本体と、前記センサ本体に対向し
て配されたリフレクタとからなり、 前記リフレクタの前面には、受けた光のうち一方向を偏
光面とした第1成分の光のみの通過を許容するリフレク
タ側偏光部材が配され、 前記センサ本体には、 前記リフレクタに光を投光する投光素子と、 前記投光部から前記リフレクタに出射した光の反射光を
受光する第1及び第2の受光部と、 前記第1受光部の前面に配されて、前記第1成分の光の
みの通過を許容する第1受光側偏光部材と、 前記第2受光部の前面に配されて、前記第1成分の光と
異なる方向を偏光面とした第2成分の光のみの通過を許
容する第2受光側偏光部材と、 前記第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたことを特
徴とするリフレクタ反射型光電センサ。 - 【請求項3】 前記センサ本体には、前記投光部から前
記リフレクタに出射した光の反射光が入射されるハーフ
ミラーが設けられ、 前記ハーフミラーを通過又前記ハーフミラーで反射した
光のうちいずれか一方の光が入射される位置に、前記第
1受光側偏光部材及び前記第1受光部が配される一方、
他方の光を受光する位置に、前記第2受光側偏光部材及
び前記第2受光部が配されたことを特徴とする請求項2
記載のリフレクタ反射型光電センサ。 - 【請求項4】 センサ本体と、前記センサ本体に対向し
て配されたリフレクタとからなり、前記リフレクタは、
互いに90度の角度を有して配された一対の主反射面を
備えて、入射した光を、一方から他方又は他方から一方
の前記主反射面へと反射させることで、入射した光をオ
フセットさせて返す構成とされ、 前記センサ本体には、 前記リフレクタの一方の前記主反射面に向けて光を投光
する投光部と、 前記投光部から前記リフレクタに出射した光の反射光を
受光する第1及び第2の受光部とが設けられ、 前記第1受光部の前面と、前記リフレクタのうち前記両
受光部への光を出射する部分とには、一方向を偏光面と
した第1成分の光のみの通過を許容する第1偏光部材が
配されると共に、 前記投光部の前面と、前記第2受光部の前面とには、前
記第1成分の光と異なる方向を偏光面とした第2成分の
光のみの通過を許容する第2偏光部材が配され、 前記第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたことを特
徴とするリフレクタ反射型光電センサ。 - 【請求項5】 センサ本体と、前記センサ本体に対向し
て配されたリフレクタとからなり、前記リフレクタは、
互いに90度の角度を有して配された一対の主反射面を
備えて、入射した光を、一方から他方又は他方から一方
の前記主反射面へと反射させることで、入射した光をオ
フセットさせて返す構成とされ、 前記リフレクタの前面には、一方向を偏光面とした第1
成分の光のみの通過を許容する第1リフレクタ側偏光部
材が配されると共に、 前記センサ本体には、 前記リフレクタの一方の前記主反射面に向けて、前記第
1成分の光と異なる方向を偏光面とした第2成分の光と
してのレーザ光を投光する投光部と、 前記投光部から前記リフレクタに出射した光の反射光を
受光する第1及び第2の受光部と、 前記第1受光部の前面に配されて、前記第1成分の光の
みの通過を許容する第1受光側偏光部材と、 前記第2受光部の前面に配されて、前記第2成分の光の
みの通過を許容する第2のセンサ側偏光部材と、 前記第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたことを特
徴とするリフレクタ反射型光電センサ。 - 【請求項6】 センサ本体と、前記センサ本体に対向し
て配されたリフレクタとからなり、前記リフレクタは、
互いに90度の角度を有して配された一対の主反射面を
備えて、入射した光を、一方から他方又は他方から一方
の前記主反射面へと反射させることで、入射した光をオ
フセットさせて返す構成とされ、 前記リフレクタのうち一方の前記主反射面の前面には、
一方向を偏光面とした第1成分の光のみの通過を許容す
る第1リフレクタ側偏光部材が配されると共に、他方の
前記主反射面の前面には、前記第1成分の光と異なる方
向を偏光面とした第2成分の光のみの通過を許容する第
2リフレクタ側偏光部材が配され、 前記センサ本体には、 前記第1及び第2のリフレクタ側偏光部材に向けて光を
投光する投光部と、 前記第2リフレクタ側偏光部材を介して前記リフレクタ
に入射しかつ第1リフレクタ側偏光部材を介してセンサ
本体側に戻る光を受光する第1の受光部と、 その第1受光部の前面に配されて、前記第1成分の光の
みの通過を許容する第1受光側偏光部材と、 前記第1リフレクタ側偏光部材を介して前記リフレクタ
に入射しかつ前記第2リフレクタ側偏光部材を介して前
記センサ本体側に戻る光を受光する第2の受光部と、 その第2受光部の前面に配されて、前記第2成分の光の
みの通過を許容する第2のセンサ側偏光部材と、 前記第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたことを特
徴とするリフレクタ反射型光電センサ。 - 【請求項7】 センサ本体と、前記センサ本体に対向し
て配されたリフレクタとからなり、前記リフレクタは、
互いに90度の角度を有して配された一対の主反射面を
備えて、入射した光を、一方から他方又は他方から一方
の前記主反射面へと反射させることで、入射した光をオ
フセットさせて返す構成とされ、 前記リフレクタの前面には、一方向を偏光面とした第1
成分の光のみの通過を許容するリフレクタ側偏光部材が
配され、 前記センサ本体には、 一方の前記主反射面と他方の前記主反射面とに向けて光
を投光する投光部と、 その投光部の前面に配されて、前記第1成分の光のみの
通過を許容する投光側偏光部材と、 一方から他方の前記主反射面へと反射して前記リフレク
タから戻る光を受光する第1の受光部と、 他方から一方の前記主反射面へと反射して前記リフレク
タから戻る光を受光する第2の受光部と、 前記第1受光部の前面に配されて、前記第1成分の光の
みの通過を許容する第1受光側偏光部材と、 前記第2受光部の前面に配されて、前記第1成分の光と
異なる方向を偏光面とした第2成分の光のみの通過を許
容する第2受光側偏光部材と、 前記第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたことを特
徴とするリフレクタ反射型光電センサ。 - 【請求項8】 センサ本体と、前記センサ本体に対向し
て配されたリフレクタとからなり、前記リフレクタは、
互いに90度の角度を有して配された一対の主反射面を
備えて、入射した光を、一方から他方又は他方から一方
の前記主反射面へと反射させることで、入射した光をオ
フセットさせて返す構成とされ、 前記リフレクタの前面には、一方向を偏光面とした第1
成分の光のみの通過を許容するリフレクタ側偏光部材が
配され、 前記センサ本体には、 一方の前記主反射面と他方の前記主反射面とに向けて前
記第1成分の光としてのレーザ光を投光する投光部と、 その投光部の前面に配されて、前記第1成分の光のみの
通過を許容する投光側偏光部材と、 一方から他方の前記主反射面へと反射して前記リフレク
タから戻る光を受光する第1の受光部と、 他方から一方の前記主反射面へと反射して前記リフレク
タから戻る光を受光する第2の受光部と、 前記第1受光部の前面に配されて、前記第1成分の光が
入射される第1受光側偏光部材と、 前記第2受光部の前面に配されて、前記第1成分の光と
異なる方向を偏光面とした第2成分の光のみの通過を許
容する第2受光側偏光部材と、 前記第1及び第2の受光部が出力する両方の受光信号を
受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、検
出物が有るか否かを判別する判別部とを備えたことを特
徴とするリフレクタ反射型光電センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000027749A JP2001216877A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | リフレクタ反射型光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000027749A JP2001216877A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | リフレクタ反射型光電センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001216877A true JP2001216877A (ja) | 2001-08-10 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000027749A Pending JP2001216877A (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | リフレクタ反射型光電センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001216877A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003281982A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Sunx Ltd | リフレクタ及びリフレクタ反射型光電スイッチ |
JP2004063396A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Sunx Ltd | 回帰反射型光電スイッチ |
JP2010078520A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Yamatake Corp | 光電センサ |
CN101515042B (zh) * | 2009-04-03 | 2011-06-08 | 广州秋亮科技有限公司 | 一种探测装置及探测方法 |
CN106534415A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-03-22 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 传感器组件、盖板组件、终端及接近状态检测方法 |
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-
2000
- 2000-02-04 JP JP2000027749A patent/JP2001216877A/ja active Pending
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CN106534415B (zh) * | 2016-12-06 | 2023-04-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 传感器组件、盖板组件、终端及接近状态检测方法 |
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