JPH0567418A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
- Publication number
- JPH0567418A JPH0567418A JP25449491A JP25449491A JPH0567418A JP H0567418 A JPH0567418 A JP H0567418A JP 25449491 A JP25449491 A JP 25449491A JP 25449491 A JP25449491 A JP 25449491A JP H0567418 A JPH0567418 A JP H0567418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- optical sensor
- sensor according
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レンズを用いその焦点面付近に小さい開口を
有する遮光部を設けることにより、外乱光の影響を除去
することを目的とする。 【構成】 受光レンズ３の焦点面上付近に集光スポット
と同程度の開口を有する遮光部４を設けることによっ
て、狭い角度範囲の光しか受光素子５に到達しなくな
り、外乱光による誤動作を防止できる。
有する遮光部を設けることにより、外乱光の影響を除去
することを目的とする。 【構成】 受光レンズ３の焦点面上付近に集光スポット
と同程度の開口を有する遮光部４を設けることによっ
て、狭い角度範囲の光しか受光素子５に到達しなくな
り、外乱光による誤動作を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光素子と受光素子を
持ち、対象物から反射されてくる光を検出する光センサ
に関する。
持ち、対象物から反射されてくる光を検出する光センサ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば自動ドア等ではドアの前に
人が来たことを検出するため、ＬＥＤ等の発光素子から
光を送出しておき、その光の到達範囲に対象物が入って
来たとき、その対象物から反射されてくる光をフォトダ
イオード等によって検出する光センサを用い、所定区域
に移動物体が進入したことを検出する移動物体検出器が
組込まれている。
人が来たことを検出するため、ＬＥＤ等の発光素子から
光を送出しておき、その光の到達範囲に対象物が入って
来たとき、その対象物から反射されてくる光をフォトダ
イオード等によって検出する光センサを用い、所定区域
に移動物体が進入したことを検出する移動物体検出器が
組込まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光センサは受光素子の受光感度指向性がブロ
ードであるため、外乱光を受光し易く、このことから検
出距離が短いという課題を有していた。
うな従来の光センサは受光素子の受光感度指向性がブロ
ードであるため、外乱光を受光し易く、このことから検
出距離が短いという課題を有していた。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するため
に、レンズを用いその焦点面付近に小さい開口を有する
遮光部を設けることにより、外乱光の影響を除去するこ
とを目的とする。
に、レンズを用いその焦点面付近に小さい開口を有する
遮光部を設けることにより、外乱光の影響を除去するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この様な課題を解決する
ために第１の発明は、発光部から出力された光がある物
体から反射された光を受光レンズで集束して受光素子で
検出する光センサにおいて、レンズと受光素子の間でか
つレンズの焦点面上付近にレンズ口径に比べて十分小さ
い開口部を有する遮光部を設けたことを特徴とする。第
２の発明は、第１の発明において発光部は発光素子から
出力された光が投光用のレンズを介して出力される構成
であることを特徴とする。第３の発明は、第１の発明ま
たは第２の発明において、受光素子は遮光部開口を介し
た光以外が到達しないように光学的に密閉されているこ
とを特徴とする。第４の発明は、第１の発明乃至第３の
発明において、投光用レンズと受光用レンズを一体に構
成したことを特徴とする。第５の発明は、第１の発明乃
至第４の発明において、遮光部に複数の開口を有するこ
とを特徴とする。第６の発明は、第５の発明において受
光素子が複数であることを特徴とする。第７の発明は、
第１の発明乃至第６の発明において、受光用レンズを複
数設けたことを特徴とする。第８の発明は、第１の発明
乃至第７の発明において、投光素子、受光素子、投光用
レンズ、受光用レンズの少なくとも一つの取付角度を可
変とすることを特徴とする。第９の発明は、第１の発明
乃至第８の発明において、投光用レンズおよび受光用レ
ンズのうち少なくとも一方が透明平板上に設けられた不
等間隔回折格子からなることを特徴とする。
ために第１の発明は、発光部から出力された光がある物
体から反射された光を受光レンズで集束して受光素子で
検出する光センサにおいて、レンズと受光素子の間でか
つレンズの焦点面上付近にレンズ口径に比べて十分小さ
い開口部を有する遮光部を設けたことを特徴とする。第
２の発明は、第１の発明において発光部は発光素子から
出力された光が投光用のレンズを介して出力される構成
であることを特徴とする。第３の発明は、第１の発明ま
たは第２の発明において、受光素子は遮光部開口を介し
た光以外が到達しないように光学的に密閉されているこ
とを特徴とする。第４の発明は、第１の発明乃至第３の
発明において、投光用レンズと受光用レンズを一体に構
成したことを特徴とする。第５の発明は、第１の発明乃
至第４の発明において、遮光部に複数の開口を有するこ
とを特徴とする。第６の発明は、第５の発明において受
光素子が複数であることを特徴とする。第７の発明は、
第１の発明乃至第６の発明において、受光用レンズを複
数設けたことを特徴とする。第８の発明は、第１の発明
乃至第７の発明において、投光素子、受光素子、投光用
レンズ、受光用レンズの少なくとも一つの取付角度を可
変とすることを特徴とする。第９の発明は、第１の発明
乃至第８の発明において、投光用レンズおよび受光用レ
ンズのうち少なくとも一方が透明平板上に設けられた不
等間隔回折格子からなることを特徴とする。
【０００６】
【作用】前記構成の光センサにおいては、レンズ口径に
比べて十分小さい開口を有する遮光部によって不要部分
の外来光が排除される。
比べて十分小さい開口を有する遮光部によって不要部分
の外来光が排除される。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の光センサの一実施例を示す図であ
り、１はＬＤあるいはＳＬＤ等の発光エネルギの高い光
を発生する発光素子であり、そこで発生した光は投光用
レンズ２を介して外部に照射される。このとき、発光素
子１と投光用レンズ２との位置関係によって、発光素子
１から発生した光が平行化されるか、集束されるかが決
まるようになっている。
する。図１は本発明の光センサの一実施例を示す図であ
り、１はＬＤあるいはＳＬＤ等の発光エネルギの高い光
を発生する発光素子であり、そこで発生した光は投光用
レンズ２を介して外部に照射される。このとき、発光素
子１と投光用レンズ２との位置関係によって、発光素子
１から発生した光が平行化されるか、集束されるかが決
まるようになっている。
【０００８】３は受光用レンズであり、そのレンズに入
る光を集束するようになっており、受光用レンズ３の焦
点面付近にレンズの焦点スポットと同程度の大きさの開
口を有する遮光部４が設けられ、その遮光部４の開口を
通過した光だけが受光素子５に到達するようになってい
る。
る光を集束するようになっており、受光用レンズ３の焦
点面付近にレンズの焦点スポットと同程度の大きさの開
口を有する遮光部４が設けられ、その遮光部４の開口を
通過した光だけが受光素子５に到達するようになってい
る。
【０００９】この例では受光素子５は受光用レンズ３の
光軸から外れた位置に設けられており、このため投光用
レンズ２を介してきょう体６の外部に照射された光のう
ち、斜線を施した部分に移動物体が来たとき反射光が得
られる。図１からもわかるようにこの範囲は非常に奥行
きが深く、従ってこの構成のものは検出可能な距離範囲
は大きい。
光軸から外れた位置に設けられており、このため投光用
レンズ２を介してきょう体６の外部に照射された光のう
ち、斜線を施した部分に移動物体が来たとき反射光が得
られる。図１からもわかるようにこの範囲は非常に奥行
きが深く、従ってこの構成のものは検出可能な距離範囲
は大きい。
【００１０】前述したように受光用レンズ２の焦点面位
置付近に焦点スポットと同程度の大きさの開口を有する
遮光部４が設けられていることから、算出根拠は省略す
るがレンズ径および焦点距離をそれぞれ４．６ｍｍとす
ると、集光スポット径２ｗは２．１μｍになる。仮に遮
光部４の厚さを無視し、その開口径を２ｗとすると、レ
ンズの焦点位置が焦点面上でｗだけずれたとき受光素子
５に到達する光量が半分になると仮定すると、受光相対
感度が５０％になる受光角θは０．０１３゜となる。
置付近に焦点スポットと同程度の大きさの開口を有する
遮光部４が設けられていることから、算出根拠は省略す
るがレンズ径および焦点距離をそれぞれ４．６ｍｍとす
ると、集光スポット径２ｗは２．１μｍになる。仮に遮
光部４の厚さを無視し、その開口径を２ｗとすると、レ
ンズの焦点位置が焦点面上でｗだけずれたとき受光素子
５に到達する光量が半分になると仮定すると、受光相対
感度が５０％になる受光角θは０．０１３゜となる。
【００１１】従ってこの様な遮光部４を設けることによ
って、極めて狭い範囲の入力光だけしか受光しなくなる
ので指向性が鋭くなり、外乱光の妨害を受け難くなる。
って、極めて狭い範囲の入力光だけしか受光しなくなる
ので指向性が鋭くなり、外乱光の妨害を受け難くなる。
【００１２】図２および図３は受光レンズ３の光軸と遮
光部４の開口中心が一致している例を示している。図４
は受光素子５に到達する光を遮光部４の開口だけから取
り入れるようにしたもので、きょう体６内の散乱光によ
る妨害も防止できるので、より外乱光の影響を受け難く
なる。
光部４の開口中心が一致している例を示している。図４
は受光素子５に到達する光を遮光部４の開口だけから取
り入れるようにしたもので、きょう体６内の散乱光によ
る妨害も防止できるので、より外乱光の影響を受け難く
なる。
【００１３】図５（ａ）乃至（ｆ）は投光用レンズと受
光用レンズを一体に構成したものでありこのようにする
と取付が簡単になる。図６は複数の開口を設けたもの、
図７は複数の受光素子を設けたもの、図８は受光レンズ
および受光素子ともに複数設けたものである。
光用レンズを一体に構成したものでありこのようにする
と取付が簡単になる。図６は複数の開口を設けたもの、
図７は複数の受光素子を設けたもの、図８は受光レンズ
および受光素子ともに複数設けたものである。
【００１４】図９は投光素子１、受光素子５、遮光部
４、投光レンズ２、受光レンズ３のうち最低一つの位置
および傾きを可変としたもので、この様にすることによ
って反射光量を最も効率よく受光することができる。図
９の例は発光素子１および投光レンズ２をまとめて構成
して一つの投光ユニット１０とし、受光レンズ３、遮光
部５、受光素子５をまとめて構成して一つの受光ユニッ
ト１１とし、受光ユニット１１を角度設定軸１２で回動
できるようにし、調整を容易にしている。
４、投光レンズ２、受光レンズ３のうち最低一つの位置
および傾きを可変としたもので、この様にすることによ
って反射光量を最も効率よく受光することができる。図
９の例は発光素子１および投光レンズ２をまとめて構成
して一つの投光ユニット１０とし、受光レンズ３、遮光
部５、受光素子５をまとめて構成して一つの受光ユニッ
ト１１とし、受光ユニット１１を角度設定軸１２で回動
できるようにし、調整を容易にしている。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明による光セン
サは、受光レンズの焦点面位置付近にレンズの集光スポ
ットと同程度の大きさの開口を有する遮光部を設けたの
で、指向性を鋭くすることができるので、外乱光の影響
を受け難くなり、誤動作を発生し難くなるという効果を
有する。
サは、受光レンズの焦点面位置付近にレンズの集光スポ
ットと同程度の大きさの開口を有する遮光部を設けたの
で、指向性を鋭くすることができるので、外乱光の影響
を受け難くなり、誤動作を発生し難くなるという効果を
有する。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図
【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す図
【図３】本発明の第３の実施例の構成を示す図
【図４】本発明の第４の実施例の構成を示す図
【図５】本発明の第５の実施例の構成を示す図
【図６】本発明の第６の実施例の構成を示す図
【図７】本発明の第７の実施例の構成を示す図
【図８】本発明の第８の実施例の構成を示す図
【図９】本発明の第９の実施例の構成を示す図
１ 発光素子 ２ 投光レンズ ３ 受光レンズ ４ 遮光部 ５ 受光素子 ６ きょう体 １０ 投光ユニット １１ 受光ユニット １２ 角度設定軸
Claims (9)
- 【請求項１】 発光部から出力された光がある物体から
反射された光を受光レンズで集束して受光素子で検出す
る光センサにおいて、 前記レンズと受光素子の間でかつレンズの焦点面上付近
にレンズ口径に比べて十分小さい開口部を有する遮光部
を設けたことを特徴とする光センサ。 - 【請求項２】 請求項１において、発光部は発光素子か
ら出力された光が投光用のレンズを介して出力される構
成であることを特徴とする光センサ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、受光
素子は遮光部開口を介した光以外が到達しないように光
学的に密閉されていることを特徴とする光センサ。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３において、投光用
レンズと受光用レンズを一体に構成したことを特徴とす
る光センサ。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４において遮光部に
複数の開口を有することを特徴とする光センサ。 - 【請求項６】 請求項５において、受光素子が複数であ
ることを特徴とする光センサ。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６において、受光用
レンズを複数設けたことを特徴とする光センサ。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７において、投光素
子、受光素子、投光用レンズ、受光用レンズの少なくと
も一つの取付角度を可変とすることを特徴とする光セン
サ。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項８において、投光用
レンズおよび受光用レンズのうち少なくとも一方が透明
平板上に設けられた不等間隔回折格子からなることを特
徴とする光センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25449491A JPH0567418A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25449491A JPH0567418A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567418A true JPH0567418A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17265836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25449491A Pending JPH0567418A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567418A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009282222A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Konica Minolta Opto Inc | レンズ素子 |
| WO2015025591A1 (ja) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | 近接センサ |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP25449491A patent/JPH0567418A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009282222A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Konica Minolta Opto Inc | レンズ素子 |
| WO2015025591A1 (ja) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | 近接センサ |
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