WO2014167869A1 - 反射型光電センサ - Google Patents
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- H01L31/02325—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements not being integrated nor being directly associated with the device
Definitions
- the present invention relates to a reflective photoelectric sensor including a light projecting element and a light receiving element.
- a reflection type photoelectric sensor for detection is known.
- a mirror deflection film that deflects the reflected light reflected by the detected object in the optical path from the light projecting element to the light receiving element, and the light deflected by the mirror as the light receiving element.
- a light receiving lens for condensing light for example, Patent Document 1.
- the light receiving element is mounted on the holding substrate, and the holding substrate is connected to be orthogonal to the light receiving substrate provided with the control circuit of the light receiving element.
- the light receiving element and the light receiving substrate are electrically connected, and the light receiving surface of the light receiving element is positioned on an extension line of the optical axis of the light receiving lens.
- the ratio of the light receiving portion (light receiving optical system) including the light receiving substrate, the holding substrate, and the light receiving element to the space inside the housing of the reflective photoelectric sensor increases.
- An object of the present invention is to provide a reflective photoelectric sensor that can reduce the size of the reflective photoelectric sensor in a reflective photoelectric sensor including a light projecting element and a light receiving element.
- the reflective photoelectric sensor projects a light projecting element that projects light, a mirror that deflects light projected by the light projecting element and reflected from the detection target, and condenses the light deflected by the mirror.
- the light receiving substrate extends along the optical axis of the light receiving lens, and the light receiving element is mounted such that the light receiving surface intersects the light receiving substrate.
- the reflective photoelectric sensor further includes a light projecting substrate on which the light projecting element is mounted, and the light projecting substrate is arranged such that the light receiving element is disposed between the light projecting substrate and the light receiving substrate. It is desirable that a gap be provided between the light projecting substrate and the light receiving element in a direction extending along the optical axis of the light receiving lens and facing the light projecting substrate and the light receiving substrate.
- the light receiving element includes a light receiving chip capable of detecting whether or not light is received, and a center position of the light receiving chip in the direction perpendicular to the optical axis of the light receiving lens is the light receiving element. It is desirable to be located at a position different from the center position of the element.
- the light receiving element is preferably mounted on the light receiving substrate so that the light receiving chip is positioned on an extension line of the optical axis of the light receiving lens.
- the light receiving element is mounted on the light receiving substrate so that a center position of the light receiving chip in a direction orthogonal to the optical axis of the light receiving lens is located on an extension line of the optical axis of the light receiving lens. It is desirable that
- the reflective photoelectric sensor preferably further includes a shielding part formed in the gap so as to shield the light receiving element from the light projecting substrate.
- the size of the reflective photoelectric sensor can be reduced.
- the perspective view of a reflection type photoelectric sensor The perspective view which shows the internal structure of a reflection type photoelectric sensor. Sectional drawing which shows the arbitrary cross sections in the left-right direction of a reflective photoelectric sensor. The perspective view which shows the internal structure of a reflection type photoelectric sensor.
- (A), (b) is a front view which shows the internal structure of a reflection type photoelectric sensor.
- FIG. 5 is a front sectional view schematically showing the operation of the reflective photoelectric sensor.
- the reflective photoelectric sensor 10 is formed in a rectangular shape on a rectangular box shape having a long side along the height direction and an upper portion of a narrow and vertically long front surface of the outer shape 11. And a transparent plate 13 covering the opening 12.
- the reflective photoelectric sensor 10 includes an indicator lamp 14 that protrudes from the upper end surface of the exterior 11 and a power supply unit 15 that supplies power.
- Two support holes 16 and 17 through which a fixing member such as a bolt is inserted when the reflective photoelectric sensor 10 is installed are formed in both side surfaces in the width direction of the outer casing 11.
- the two support holes 16 and 17 are formed on the front lower side and the rear upper side that is the opposite side on both side surfaces in the width direction of the exterior 11.
- the indicator lamp 14 is configured to be lit in a different lighting mode depending on the case, for example, when a detected object TG (see FIG. 6) is detected in the detection region or when nothing is detected.
- the longitudinal direction of the exterior 11 of the reflective photoelectric sensor 10 is referred to as the up-down direction Z
- the through direction of the two support holes 16, 17 with respect to the exterior 11 is referred to as the left-right direction X.
- a direction orthogonal to the left-right direction X and the up-down direction Z is referred to as a front-rear direction Y.
- the reflective photoelectric sensor 10 includes a light projecting unit 20 and a light receiving unit 40 provided inside the reflective photoelectric sensor 10.
- the light projecting unit 20 projects light toward the detection target TG.
- the light receiving unit 40 receives light reflected by the detection object TG.
- the light projecting unit 20 includes a light projecting element 21 that can project light onto the detection target TG, and a light projecting lens 22 that condenses the light projected from the light projecting element 21.
- the light projecting unit 20 includes a relay board 23 on which the light projecting element 21 is directly mounted, a light projecting board 24 connected to the relay board 23, the light projecting element 21, and the light projecting element. And a light projection guide portion 25 for supporting the lens 22 therein.
- a two-dot chain line passing through the center of the light projecting element 21 shown in FIG. 3 indicates the optical axis P ⁇ b> 1 of the light projecting element 21.
- the direction in which the optical axis P ⁇ b> 1 of the light projecting element 21 extends is also referred to as the optical axis direction of the light projecting element 21.
- the optical axis direction of the light projecting element 21 coincides with the front-rear direction Y. 3 shows a cross section in the left-right direction X including the optical axis P1 of the light projecting element 21 in the reflective photoelectric sensor 10 shown in FIG.
- the light projecting board 24 is provided at the lower end of the light projecting board 24, and is provided at the upper end of the light projecting board 24 with a connection terminal 26 a that can be electrically connected to the power supply unit 15. And a connection terminal 26b that can be electrically connected to the relay substrate 23.
- the light projecting substrate 24 is formed in a thin plate shape extending along the front-rear direction Y and the vertical direction Z.
- a quarter-arc notch 24 a corresponding to the support hole 16 of the exterior 11 is formed at one end (lower right in FIG. 2) of each light projecting substrate 24.
- a quarter-arc notch 24b corresponding to the support hole 17 of the exterior 11 is formed.
- the light projecting board 24 is a circuit board that controls the light emission of the light projecting element 21.
- the relay board 23 includes a first extending portion 27 extending along the front-rear direction Y and the up-down direction Z, and a second extending portion 28 extending along the left-right direction X and the up-down direction Z. That is, in the relay substrate 23, the first extending portion 27 and the second extending portion 28 are orthogonal to each other so as to form a substantially T shape in plan view from above.
- a connection terminal 29 a that can be electrically connected to the light projecting substrate 24 is formed in the first extending portion 27.
- the second extending portion 28 is formed with a connection terminal 29 b that can be electrically connected to the light projecting element 21.
- the optical axis direction of the light projecting element 21 (the front-rear direction Y in the present embodiment) is different from the direction orthogonal to the light projecting substrate 24 (the left-right direction X in the present embodiment).
- the light projecting element 21 can be electrically connected (mounted) to the light projecting substrate 24.
- the light projection guide unit 25 includes a mirror 31 that deflects reflected light of the light projected on the detection target TG, a mirror holding unit 32 that holds the mirror 31, and a light projection. And a lens barrel 33 extending along the optical axis P1 so as to surround the optical axis P1 of the element 21.
- the side on which light travels along the optical axis P1 of the light projecting element 21 is referred to as a distal end side, and the opposite side is also referred to as a proximal end side.
- the mirror holding part 32 intersects the side along the optical axis direction (front-rear direction Y) of the light projecting element 21 so that the surface on the tip side of the mirror holding part 32 intersects the lens barrel 33. Further, the mirror 31 is held by the mirror holding unit 32 so that the reflected light reflected from the detection target TG can be deflected toward the light receiving unit 40.
- the lens barrel 33 has an outer shape that is substantially U-shaped when viewed from the front-rear direction Y, and penetrates the mirror holding portion 32 along the optical axis P ⁇ b> 1 of the light projecting element 21. is doing.
- the axial center position of the lens barrel 33 penetrating the mirror holding portion 32 is a position above the center position of the mirror holding portion 32 in the vertical direction Z.
- the upper end of the lens barrel 33 and the upper end of the mirror holding portion 32 are coincident with each other.
- the end portion 33b of the lens barrel 33 opposite to the end portion 33a on the light receiving portion 40 side is the end portion 32b of the mirror holding portion 32 opposite to the end portion 32a on the light receiving portion 40 side.
- the width dimension of the lens barrel 33 is shorter than the width dimension of the mirror holding portion 32 in the left-right direction X, and the lens barrel 33 is positioned at the center of the mirror holding portion 32 in the left-right direction X. is doing.
- a through hole 34 is formed through the lens barrel 33 along the optical axis P ⁇ b> 1 of the light projecting element 21.
- the axis center of the lens barrel 33 is the axis center of the through hole 34 and coincides with the optical axis P1 of the light projecting element 21.
- the through hole 34 of the lens barrel 33 has a first diameter portion 34a, a second diameter portion 34b having an inner diameter smaller than the first diameter portion 34a, A third diameter portion 34c having a smaller inner diameter than the first diameter portion 34a and a larger inner diameter than the second diameter portion 34b is formed.
- the light projecting element 21 is inserted into the first diameter portion 34 a on the proximal end side of the through hole 34, and the light projecting lens 22 is inserted into the third diameter portion 34 c on the distal end side of the through hole 34. .
- the second diameter portion 34 b of the through hole 34 is formed in a flange shape in the through hole 34, and is provided to block light greatly deviated from the optical axis among the light projected from the light projecting lens 22. .
- a cylindrical lens cover 35 having an inner diameter smaller than that of the third diameter portion 34c is attached to the tip of the through hole 34.
- the lens cover 35 is formed of a material that does not transmit light. Further, the lens cover 35 has an arrangement aspect that protrudes from the light projection guide portion 25 toward the tip in the optical axis direction (front-rear direction Y) of the light projecting element 21, and when the exterior 11 is mounted, the exterior 11. It contacts with the transparent plate 13 covering the opening.
- the light receiving unit 40 collects the light deflected by the mirror 31 of the light projecting unit 20 and receives light that can receive the light collected by the light receiving lens 41. It includes an element 42 and a light receiving substrate 43 on which the light receiving element 42 is mounted. In addition, the light receiving unit 40 includes a shield plate 44 as an example of a covering member.
- the light receiving lens 41 is chamfered so that both end portions in the left-right direction X are surfaces orthogonal to the left-right direction X, and both end portions in the front-rear direction Y are surfaces orthogonal to the front-rear direction Y. It is chamfered.
- the light receiving lens 41 has engaging portions 45 that are formed to protrude in a rectangular shape toward the outside of the light receiving lens 41 at both ends in the front-rear direction Y.
- the light receiving lens 41 is disposed between the light projecting guide portion 25 and the light receiving element 42 in the vertical direction Z by engaging the engaging portion 45 inside the exterior 11.
- a two-dot chain line passing through the center of the light receiving lens 41 shown in FIG. 3 indicates the optical axis P ⁇ b> 2 of the light receiving lens 41.
- the up-down direction Z is the optical axis direction of the light receiving lens 41.
- the light receiving substrate 43 includes a connection terminal 47 a that can be electrically connected to the power supply unit 15 and a connection terminal 47 b that can be electrically connected to the light receiving element 42.
- the light receiving substrate 43 is formed in a thin plate shape that extends along the front-rear direction Y and the up-down direction Z, similarly to the light projecting substrate 24.
- a quarter-arc notch 48a corresponding to the support hole 16 of the exterior 11 is formed at one end (lower right in FIG. 3) of the light receiving substrate 43, and the exterior is disposed at the other end (upper left in FIG. 3) of the light receiving substrate 43.
- a quarter-arc notch 48 b corresponding to the eleven support holes 17 is formed.
- the connection terminal 47 b connected to the light receiving element 42 is provided in the vicinity of the notch 48 a formed at one end of the light receiving substrate 43.
- the light receiving substrate 43 is a circuit substrate that can determine whether or not the detection object TG is present in the detection region according to the amount of light received by the light receiving element 42. Further, the light receiving substrate 43 is disposed so as to face the light projecting substrate 24 with a gap in the left-right direction X. At this time, the connection terminal 47b of the light receiving substrate 43 faces the light projecting substrate 24, and the connection terminal 47a of the light receiving substrate 43 is provided outside.
- the light receiving element 42 includes a base 51 having a substantially rectangular plate shape, a light receiving chip 52 provided on the base 51, and a protection covering the light receiving chip 52 and the base 51 from above. Cover 53.
- the base 51 contacts the connection terminal 47 b of the light receiving substrate 43, and one end of the base 51 is supported by the light receiving substrate 43.
- the light receiving chip 52 has a rectangular plate shape and is slightly smaller than the base 51. The light receiving chip 52 can detect whether light is received or can detect the amount of light received.
- the light receiving chip 52 is arranged on the base 51 in a state where the center position in the left-right direction X is different from the center position of the light receiving element 42. That is, in the left-right direction X, the center position of the light receiving chip 52 is a distance from the center position of the light receiving element 42 to the side opposite to the side where the light receiving element 42 is mounted on the light receiving substrate 43 (that is, the light projecting substrate 24 side). Offset by L1. Furthermore, in the present embodiment, the center position of the light receiving chip 52 in the direction orthogonal to the optical axis P ⁇ b> 2 of the light receiving lens 41 (left-right direction X) in a state where the light receiving element 42 is mounted on the light receiving substrate 43.
- the distance L1 is set so that the center position of the light receiving chip 52 is positioned on the extension line of the optical axis P2 of the light receiving lens 41.
- the center position of the light receiving chip 52 is located at an intermediate position between the light projecting substrate 24 and the light receiving substrate 43 in the direction in which the light projecting substrate 24 and the light receiving substrate 43 face each other (left-right direction X). Yes.
- the center position of the light receiving chip 52 in the front-rear direction Y coincides with the center position of the light receiving element 42 in the front-rear direction Y, and is positioned on the extension line of the optical axis P2 of the light receiving lens 41. Yes.
- the center position of the light receiving chip 52 is located on an extension line of the optical axis P ⁇ b> 2 of the light receiving lens 41 in the left-right direction X and the front-rear direction Y that are orthogonal to the optical axis P ⁇ b> 2 of the light receiving lens 41.
- the protective cover 53 has a rectangular plate shape substantially the same as the base 51, and is fixed to the base 51 with the light receiving chip 52 covered from above.
- the protective cover 53 is formed of a transparent resin, and can transmit light condensed by the light receiving lens 41.
- the protective cover 53 is provided for the purpose of protecting the light receiving chip 52 so that an object does not directly contact the light receiving chip 52.
- the surface of the light receiving element 42 (protective cover 53) that faces the light receiving lens 41 is a light receiving surface 42a on which the light condensed by the light receiving lens 41 strikes.
- the direction orthogonal to the light receiving surface 42 a is the direction along the optical axis P ⁇ b> 2 of the light receiving lens 41 and is the vertical direction Z.
- the light receiving surface 42a intersects with the optical axis P2 of the light receiving lens 41 (in the present embodiment, orthogonal), and the light receiving surface 42a intersects with the light projecting substrate 24 (in the present embodiment, orthogonal). It is mounted on the light receiving substrate 43.
- the shield plate 44 is formed in a box shape by bending a metal plate material. As shown in FIG. 5B, two engaging surfaces 46 extending in the direction perpendicular to the vertical direction Z are formed on the upper end and the lower end of the shield plate 44, respectively.
- the shield plate 44 is attached to the light receiving substrate 43 by sandwiching the light receiving substrate 43 in the vertical direction Z by the two engaging surfaces 46 between the upper end surface and the lower end surface of the light receiving substrate 43.
- an opening 44 a having a substantially rectangular shape is formed on the surface where the shield plate 44 faces the light receiving lens 41.
- the size of the opening 44 a is set to be approximately the same as that of the light receiving surface 42 a of the light receiving element 42. Thereby, the light collected by the light receiving lens 41 can be received by the light receiving element 42. In addition, when the shield plate 44 is attached to the light receiving substrate 43, the shield plate 44 can shield the light receiving element 42 from the light projecting substrate 24.
- the light receiving element 42 when the light receiving element 42 is mounted on the light receiving substrate 43, the light projecting substrate 24 is arranged in the direction in which the light projecting substrate 24 and the light receiving substrate 43 face each other (left-right direction X). And the light receiving element 42 is provided with a gap L2. As shown in FIG. 5B, the shield plate 44 is attached to the light receiving substrate 43 so as to pass through the gap L2. In this way, since the light receiving element 42 does not come into direct contact with the light projecting substrate 24, noise generated from the light projecting substrate 24 due to driving of the light projecting element 21 is suppressed from being transmitted to the light receiving element 42.
- the shield plate 44 covers the light receiving element 42, noise generated from the light projecting substrate 24 as the light projecting element 21 is driven is suppressed from being transmitted to the light receiving element 42 and the light receiving substrate 43. That is, the shield plate 44 is provided to protect the circuit components of the light receiving element 42 and the light receiving unit 40 from noise.
- the detection object TG when detecting whether or not the detection object TG exists in the detection region, first, light is transmitted from the light projecting element 21 to the detection region via the light projection lens 22 and the transparent plate 13. It is projected toward. When the detection object TG is not present in the detection area, the projected light is not reflected, so that the amount of light received by the light receiving element 42 is “0 (zero)” or very small. It is detected that the detection object TG does not exist in the detection region according to such a light reception amount.
- the detection object TG when the detection object TG is present in the detection region, the light projected from the light projecting element 21 is reflected toward the reflective photoelectric sensor 10 by hitting the detection object TG. Is done. A portion of the reflected light passes through the transparent plate 13 and strikes the mirror 31 of the light projection guide portion 25, thereby being deflected toward the light receiving lens 41. The light deflected by the mirror 31 is collected by the light receiving lens 41 and hits the light receiving chip 52 of the light receiving element 42, so that the light receiving element 42 detects a light amount of a certain amount or more. Thus, it is detected that the detection object TG is present in the detection region according to the amount of received light.
- the distance L3 from the light receiving surface 42a of the light receiving element 42 to the axial center of the lens barrel 33 is the light receiving element 42. Is longer than the distance L4 from the light receiving surface 42a to the center position of the mirror 31. That is, in the light projection guide portion 25, the axis center of the lens barrel 33 is located above the center position of the mirror 31. Therefore, as shown in FIG. 6, for example, when the axial center of the lens barrel 33 is located at the center position of the mirror 31 in a cross-sectional view including the central axis of the lens barrel 33 and orthogonal to the left-right direction X.
- the center position of the mirror 31 means an intermediate position between one end (uppermost end) of the mirror 31 and the other end (lowermost end) of the mirror 31 in the optical axis direction (vertical direction) of the light receiving lens 41. is doing.
- the center position of the light receiving chip 52 is offset by a distance L1 with respect to the center position of the light receiving element 42 in the direction in which the light projecting substrate 24 and the light receiving substrate 43 are opposed (left-right direction X).
- the light receiving lens 41 is positioned on an extension line of the optical axis P2. Therefore, as shown by a two-dot chain line in FIG. 7, it is possible to place the center of the light receiving chip 52 at a place where the light deflected by the mirror 31 is collected by the light receiving lens 41. Therefore, the detection performance of the light receiving element 42 can be improved by increasing the amount of light received by the light receiving chip 52.
- the light receiving element 42 is mounted on the light receiving substrate 43 so that the light receiving surface 42a is orthogonal to the optical axis P2 of the light receiving lens 41 and the light receiving surface 42a is orthogonal to the light receiving substrate 43. Therefore, for example, by mounting the light receiving element 42 on another substrate other than the light receiving substrate 43 and connecting the other substrate so as to be orthogonal to the light receiving substrate 43, the light receiving surface 42 a is light of the light receiving lens 41.
- the following points are different. That is, it is not necessary to newly provide such another substrate, and the reflective photoelectric sensor 10 can be reduced in size by not providing such another substrate.
- the center position of the light receiving chip 52 in the direction orthogonal to the optical axis P2 of the light receiving lens 41 (left-right direction X) is set to a position different from the center position of the light receiving element 42. For this reason, the position of the light receiving chip 52 with respect to the light receiving element 42 can be set to the light projecting substrate 24 side or the light receiving substrate 43 side. Therefore, even if the position where the light is collected changes according to the arrangement mode of the light receiving lens 41, the light receiving element 42 is replaced with another light receiving element 42 in which the position of the light receiving chip 52 is different. It can be easily handled.
- the light receiving chip 52 Since the light receiving chip 52 is positioned on the extended line of the optical axis P2 of the light receiving lens 41, the light condensed by the light receiving lens 41 can be received on the light receiving chip 52. For this reason, it is possible to suppress the amount of light received by the light receiving chip 52 from being increased and the detection performance of the light receiving element 42 from being deteriorated.
- the distance L3 from the light receiving surface 42a to the axial center of the lens barrel 33 is greater than the distance L4 from the light receiving surface 42a to the center of the mirror 31. Is also far away. Therefore, for example, in the same direction, when the distance L3 from the light receiving surface 42a to the axis center of the lens barrel 33 is equal to the distance L4 from the light receiving surface 42a to the center of the mirror, that is, the axis center of the lens barrel 33 and the mirror Compared to the case where the centers of 31 coincide, there are the following differences.
- the area of the mirror 31 that can deflect light is larger on the light receiving element 42 side than the lens barrel 33 in the direction (vertical direction Z) orthogonal to the light receiving surface 42a of the light receiving element 42. it can.
- the area of the mirror 31 that is blocked by the lens barrel 33 even when the light is deflected can be narrowed on the opposite side of the light receiving element 42 from the lens barrel 33. Accordingly, in the light receiving element 42, it is possible to suppress a reduction in the amount of reflected light of the light projected on the detection object TG.
- the light projecting element 21 is provided on the base end side, and the light projecting lens 22 is provided on the front end side.
- the reflection type is more effective in the optical axis direction (front-rear direction Y) of the light projecting element 21.
- the photoelectric sensor 10 can be reduced in size.
- the focal length of the light receiving lens 41 is changed by changing the size or shape of the light receiving lens 41, the light receiving element 42 with respect to the light receiving substrate 43 in the optical axis direction (vertical direction Z) of the light receiving lens 41 is changed.
- the mounting position may be changed. For example, when the focal length is increased by increasing the size of the light receiving lens 41 in order to improve the performance of the reflective photoelectric sensor 10, the mounting position of the light receiving element 42 with respect to the light receiving substrate 43 is simply moved downward. Yes. In this way, the design flexibility with respect to the specification change of the light receiving lens 41 can be ensured.
- the lens cover 35 provided at the tip of the lens barrel 33 protruding from the mirror 31 in the optical axis direction of the light projecting element 21 is in contact with the transparent plate 13. For this reason, it is possible to suppress the light irradiated from the light projecting element 21 to the detection target TG from being reflected by the transparent plate 13, and the reflected light being deflected by the mirror 31 and received by the light receiving element 42. That is, it is possible to suppress the detection accuracy of the reflective photoelectric sensor 10 from being lowered by receiving the light that is not the light reflected by the detection target TG with the light receiving element 42.
- the light receiving chip 52 does not have to be offset with respect to the light receiving element 42 in the left-right direction X.
- the light receiving chip 52 may be offset from the light receiving element 42 in the front-rear direction Y.
- the light receiving chip 52 may be offset with respect to the light receiving element 42 in the left-right direction X and the front-rear direction Y.
- the light receiving element 42 may not necessarily be mounted on the light receiving substrate 43 so as to be orthogonal as long as the light receiving surface 42a intersects the optical axis P2 of the light receiving lens 41. Further, the light receiving element 42 does not necessarily have to be mounted on the light receiving substrate 43 so as to be orthogonal as long as the light receiving surface 42 a intersects the light projecting substrate 24.
- the center position of the light receiving chip 52 in the direction orthogonal to the optical axis P2 of the light receiving lens 41 may not be located on the extension line of the optical axis P2 of the light receiving lens 41. In this case, at least the light receiving chip 52 only needs to be positioned on an extension line of the optical axis P2 of the light receiving lens 41.
- the optical axis P2 of the light receiving lens 41 does not have to be in the vertical direction Z.
- the optical axis P2 of the light receiving lens 41 may be the left-right direction X, the front-rear direction Y, or another direction.
- the shield plate 44 may not be provided, and the gap L2 between the light projecting substrate 24 and the light receiving element 42 may not be provided.
- the light receiving element 42 may be mounted on the light receiving substrate 43 with both ends supported by the light projecting substrate 24 and the light receiving substrate 43.
- the light projecting element 21 and the light projecting lens 22 may be disposed on the distal end side or on the proximal end side.
- the center position of the mirror 31 serving as a reference for the distance L4 may be the center of gravity position on the surface where the light of the mirror 31 can be deflected.
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Abstract
反射型光電センサ(10)は、光を投光する投光素子(21)と、投光素子(21)によって投光され且つ被検出体から反射された光を偏向するミラー(31)と、ミラー(31)で偏向された光を集光する受光レンズ(41)と、受光レンズ(41)で集光された光を受光する受光面(42a)を含む受光素子(42)と、受光面(42a)が受光レンズ(41)の光軸と交差するように受光素子(42)を実装する受光基板(43)と、を備え、受光基板(43)は、受光レンズ(41)の光軸に沿って延設され、受光素子(42)は、受光面(42a)が受光基板(43)と交差するように実装される。
Description
本発明は、投光素子と受光素子とを備える反射型光電センサに関する。
従来から、投光素子から検出領域に投光した光の反射光の有無やその反射光の強度などを受光素子で検出することにより、その検出領域に被検出体が存在しているか否かを検出する反射型光電センサが知られている。この種の反射型光電センサには、投光素子から受光素子までの光路において、被検出体で反射された反射光を偏向させるミラー(偏向膜)と、ミラーで偏向された光を受光素子に集光させる受光レンズとを備えている(例えば、特許文献1)。
上記の反射型光電センサでは、受光素子が保持基板に実装され、その保持基板が、受光素子の制御回路を備えた受光基板と直交するように接続されている。このような構成により、受光素子と受光基板とが電気的に接続され、受光素子の受光面が受光レンズの光軸の延長線上に位置する。
このため、受光基板と保持基板と受光素子とを備える受光部(受光光学系)が、反射型光電センサの筐体内部の空間に占める割合が大きくなる。これにより、反射型光電センサの大型化を招くという課題が生じる。
本発明の目的は、投光素子と受光素子とを備える反射型光電センサにおいて、反射型光電センサの小型化を図ることができる反射型光電センサを提供することにある。
本願発明の一側面は、反射型光電センサである。反射型光電センサは、光を投光する投光素子と、前記投光素子によって投光され且つ被検出体から反射された光を偏向するミラーと、前記ミラーで偏向された光を集光する受光レンズと、前記受光レンズで集光された光を受光する受光面を含む受光素子と、前記受光面が前記受光レンズの光軸と交差するように前記受光素子を実装する受光基板と、を備え、前記受光基板は、前記受光レンズの光軸に沿って延設され、前記受光素子は、前記受光面が前記受光基板と交差するように実装される。
上記反射型光電センサは、前記投光素子を実装する投光基板をさらに備え、前記投光基板は、同投光基板と前記受光基板との間に前記受光素子が配置されるように、前記受光レンズの光軸に沿って延設され、前記投光基板と前記受光基板とが対向する方向において、前記投光基板と前記受光素子との間には隙間が設けられていることが望ましい。
上記反射型光電センサにおいて、前記受光素子は、光を受光したか否かを検出可能な受光チップを含み、前記受光レンズの光軸と直交する方向において、前記受光チップの中心位置は、前記受光素子の中心位置と異なる位置に位置することが望ましい。
上記反射型光電センサにおいて、前記受光素子は、前記受光チップが前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装されることが望ましい。
上記反射型光電センサにおいて、前記受光素子は、前記受光レンズの光軸と直交する方向における前記受光チップの中心位置が前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装されることが望ましい。
上記反射型光電センサは、前記受光素子を前記投光基板から遮蔽するように前記隙間に形成される遮蔽部をさらに備えることが望ましい。
反射型光電センサの小型化を図ることができる。
以下、一実施形態の反射型光電センサについて、図面を参照して説明する。
図1に示すように、反射型光電センサ10は、高さ方向に沿って長い辺を有する矩形箱状をなす外装11と、外装11における幅狭で縦長の前面の上部に矩形状に形成された開口12を覆う透明板13とを備えている。また、反射型光電センサ10は、外装11の上端面から突出する表示灯14と、電力を供給する電源部15とを備えている。外装11の幅方向における両側面には、反射型光電センサ10を設置する際にボルト等の固定部材が挿通される2つの支持孔16,17が貫通形成されている。2つの支持孔16,17は、外装11の幅方向における両側面において、前方下側とその対角となる後方上側に形成されている。表示灯14は、例えば、検出領域に被検出体TG(図6参照)を検出した場合や何も検出できない場合など、その場合に応じて異なる点灯態様で点灯可能に構成されている。なお、本実施形態では、図1において、反射型光電センサ10の外装11の長手方向を上下方向Zと呼称するとともに、外装11に対する2つの支持孔16,17の貫通方向を左右方向Xと呼称し、左右方向X及び上下方向Zと直交する方向を前後方向Yと呼称する。
図2に示すように、反射型光電センサ10は、反射型光電センサ10の内部に設けられた投光部20と、受光部40とを備えている。投光部20は、被検出体TGに向けて光を投光する。受光部40は、被検出体TGで反射された光を受光する。
図3に示すように、投光部20は、被検出体TGに光を投光可能な投光素子21と、投光素子21から投光された光を集光する投光レンズ22とを含む。また、図2に示すように、投光部20は、投光素子21が直接実装される中継基板23と、その中継基板23と接続される投光基板24と、投光素子21及び投光レンズ22を内部に支持する投光ガイド部25とを含む。ここで、図3に示す投光素子21の中心を通る二点鎖線は、投光素子21の光軸P1を示している。以下では、投光素子21の光軸P1の延びる方向を投光素子21の光軸方向ともいう。なお、本実施形態は、投光素子21の光軸方向は前後方向Yと一致している。また、図3は、図2に示す反射型光電センサ10において、投光素子21の光軸P1を含む左右方向Xにおける断面を示す。
図2に示すように、投光基板24は、該投光基板24の下端に設けられ、且つ電源部15と電気的に接続可能な接続端子26aと、該投光基板24の上端に設けられ、且つ中継基板23と電気的に接続可能な接続端子26bとを含む。また、投光基板24は、前後方向Y及び上下方向Zに沿って延びる薄板状に形成されている。各投光基板24の一端(図2では右下)には、外装11の支持孔16に対応する四半円弧状の切欠24aが形成されている。投光基板24の他端(図2では左上側)には、外装11の支持孔17に対応する四半円弧状の切欠24bが形成されている。なお、投光基板24は、投光素子21の発光を制御する回路基板である。
図2に示すように、中継基板23は、前後方向Y及び上下方向Zに沿って延びる第1延部27と、左右方向X及び上下方向Zに沿って延びる第2延部28とを含む。すなわち、中継基板23において、第1延部27と第2延部28は上方からの平面視で略T字状をなすように直交している。図2に示すように、第1延部27には、投光基板24と電気的に接続可能な接続端子29aが形成されている。図3に示すように、第2延部28には、投光素子21と電気的に接続可能な接続端子29bが形成されている。こうした中継基板23によって、投光素子21の光軸方向(本実施形態では前後方向Y)を、投光基板24と直交する方向(本実施形態では左右方向X)とは異ならせた状態で、投光素子21を投光基板24に電気的に接続(実装)することが可能となっている。
図2及び図3に示すように、投光ガイド部25は、被検出体TGに投光された光の反射光を偏向するミラー31と、ミラー31を保持するミラー保持部32と、投光素子21の光軸P1を囲うように同光軸P1に沿って延設された鏡筒33とを含む。ここで、投光ガイド部25において、投光素子21の光軸P1に沿って光が進む側を先端側ともいい、その反対側を基端側ともいう。ミラー保持部32は、ミラー保持部32の先端側の面が、鏡筒33と交差するように投光素子21の光軸方向(前後方向Y)に沿った辺と交差している。また、ミラー31は、ミラー保持部32に保持されることで、被検出体TGから反射された反射光を受光部40の方へ偏向することを可能としている。
図2に示すように、鏡筒33は、前後方向Yから見た場合に正面視略U字状をなす外形を有し、投光素子21の光軸P1に沿ってミラー保持部32を貫通している。ミラー保持部32を貫設する鏡筒33の軸中心位置は、上下方向Zにおいて、ミラー保持部32の中心位置よりも上側の位置となっている。また、本実施形態では、鏡筒33の上端とミラー保持部32の上端は一致している。すなわち、上下方向Zにおいて、鏡筒33の受光部40側の端部33aとは反対側の端部33bは、ミラー保持部32の受光部40側の端部32aとは反対側の端部32bと一致している。また、図2に示すように、左右方向Xにおいて、鏡筒33の幅寸法はミラー保持部32の幅寸法よりも短く、同左右方向Xにおいて、鏡筒33はミラー保持部32の中央に位置している。そして、図3に示すように、鏡筒33には、投光素子21の光軸P1に沿って貫通孔34が貫通形成されている。なお、本実施形態では、鏡筒33の軸中心は、貫通孔34の軸中心であるとともに、投光素子21の光軸P1と一致している。
図3に示すように、鏡筒33の貫通孔34には、基端から先端に向かって、第1径部34aと、第1径部34aよりも内径が小さい第2径部34bと、第1径部34aよりも内径が小さく且つ第2径部34bよりは内径の大きい第3径部34cとが形成されている。そして、貫通孔34の基端側の第1径部34aには投光素子21が挿嵌され、貫通孔34の先端側の第3径部34cには投光レンズ22が挿嵌されている。貫通孔34の第2径部34bは、貫通孔34においてフランジ状に形成され、投光レンズ22から投光された光のうち、光軸から大きく外れた光を遮断するために設けられている。また、貫通孔34の先端には、第3径部34cよりも小さい内径を有する筒状をなすレンズカバー35が装着されている。レンズカバー35は、光を通さない材質で形成されている。また、レンズカバー35は、投光素子21の光軸方向(前後方向Y)において、投光ガイド部25から先端に向かって突出する配置態様を有し、外装11が装着された際に外装11の開口を覆う透明板13と当接する。
図3及び図4に示すように、受光部40は、投光部20のミラー31で偏向された光を集光する受光レンズ41と、受光レンズ41で集光された光を受光可能な受光素子42と、受光素子42が実装される受光基板43とを含む。また、受光部40は、被覆部材の一例としてのシールド板44を備えている。
図4に示すように、受光レンズ41は、左右方向Xにおける両端部が左右方向Xと直交する面となるように面取りされ、前後方向Yにおける両端部が前後方向Yと直交する面となるように面取りされている。受光レンズ41は、前後方向Yにおける両端部において、受光レンズ41の外側に向かって矩形形状に突出形成された係合部45を有している。受光レンズ41は、係合部45を外装11の内側に係合させることで、上下方向Zにおいて、投光ガイド部25と受光素子42との間に配置されている。ここで、図3に示す受光レンズ41の中心を通る二点鎖線は、受光レンズ41の光軸P2を示している。このため、本実施形態では、上下方向Zは、受光レンズ41の光軸方向となっている。
図3に示すように、受光基板43は、電源部15と電気的に接続可能な接続端子47aと、受光素子42と電気的に接続可能な接続端子47bとを含む。また、受光基板43は、投光基板24と同様に、前後方向Y及び上下方向Zに沿って延びる薄板状に形成されている。受光基板43の一端(図3では右下)には、外装11の支持孔16に対応する四半円弧状の切欠48aが形成され、受光基板43の他端(図3では左上)には、外装11の支持孔17に対応する四半円弧状の切欠48bが形成されている。
また、受光素子42と接続される接続端子47bは、受光基板43の一端に形成された切欠48aの近傍に設けられている。なお、受光基板43は、受光素子42が受光する受光量に応じて、検出領域に被検出体TGが存在しているか否かを判定することを可能とする回路基板である。また、受光基板43は、投光基板24と左右方向Xにおいて間隔を設けて対向するように配置されている。この際、受光基板43の接続端子47bは投光基板24と対向し、受光基板43の接続端子47aは外側に設けられる。
図3及び図4に示すように、受光素子42は、略矩形板状をなす基台51と、基台51上に設けられる受光チップ52と、受光チップ52及び基台51を上方から覆う保護カバー53とを含む。受光素子42を受光基板43に実装した状態では、基台51は、受光基板43の接続端子47bと当接し、基台51の片端は受光基板43に支持される。受光チップ52は矩形板状を有し、基台51よりも一回り小さい。また、受光チップ52は、光を受光したか否かを検出したり、受光する光量を検出したりすることを可能としている。
図5(a)に示すように、受光チップ52は、左右方向Xにおける中心位置が受光素子42の中心位置と異なる状態で、基台51上に配置されている。すなわち、左右方向Xにおいて、受光チップ52の中心位置は受光素子42の中心位置から、受光素子42が受光基板43に実装される側とは反対側(すなわち、投光基板24側)に、距離L1分だけオフセットされている。さらに、本実施形態では、受光素子42が受光基板43に実装された状態で、受光レンズ41の光軸P2と直交する方向(左右方向X)における受光チップ52の中心位置が、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置している。つまり、上記の距離L1は、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に、受光チップ52の中心位置が位置するように設定されている。また、本実施形態では、受光チップ52の中心位置は、投光基板24と受光基板43とが対向する方向(左右方向X)において、投光基板24と受光基板43の中間位置に位置している。なお、図3に示すように、前後方向Yにおける受光チップ52の中心位置は、前後方向Yにおける受光素子42の中心位置と一致するとともに、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置している。このため、受光レンズ41の光軸P2と直交する方向である左右方向X及び前後方向Yにおいて、受光チップ52の中心位置は、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置している。
図3及び図4に示すように、保護カバー53は、基台51と略同一の矩形板状をなし、受光チップ52を上方から覆った状態で、基台51に固定されている。保護カバー53は、透明状の樹脂で形成され、受光レンズ41で集光された光を透過可能とされている。保護カバー53は、受光チップ52に直接的に物が接触することのないように、受光チップ52を保護する目的で設けられている。また、受光素子42(保護カバー53)の受光レンズ41と対向する面は、受光レンズ41で集光された光が当たる受光面42aとなっている。本実施形態では、この受光面42aと直交する方向は、受光レンズ41の光軸P2に沿う方向であるとともに、上下方向Zとなっている。
こうして、受光素子42は、受光面42aが受光レンズ41の光軸P2と交差(本実施形態では直交)し、且つ受光面42aが投光基板24と交差(本実施形態では直交)するように受光基板43に実装されている。
図4及び図5(b)に示すように、シールド板44は、金属製の板材を折り曲げ加工することで箱体状に形成されている。図5(b)に示すように、シールド板44の上端及び下端には、上下方向Zと直交する方向に延びる2つの係合面46がそれぞれ形成されている。受光基板43の上端側の面および下端側の面で受光基板43を、2つの係合面46によって上下方向Zおいて挟持することで、シールド板44は、受光基板43に装着されている。また、図2に示すように、シールド板44が受光基板43に装着されたときに、シールド板44が受光レンズ41と対向する面には、略矩形形状をなす開口44aが形成されている。開口44aの大きさは、受光素子42の受光面42aと略同じ大きさに設定されている。これにより、受光レンズ41で集光された光が、受光素子42で受光できる。また、シールド板44が受光基板43に装着されたときに、シールド板44は、投光基板24から受光素子42を遮蔽することを可能としている。
また、図5(a)に示すように、受光素子42は受光基板43に実装された状態では、投光基板24と受光基板43とが対向する方向(左右方向X)において、投光基板24と受光素子42との間に隙間L2が設けられている。図5(b)に示すように、この隙間L2を通るようにしてシールド板44が受光基板43に装着されている。こうして、受光素子42が投光基板24と直接接触することがないため、投光素子21の駆動などにともなって投光基板24から生じるノイズが受光素子42に伝達することが抑制される。さらに、シールド板44が受光素子42を覆うことで、投光素子21の駆動にともなって投光基板24から生じるノイズが、受光素子42及び受光基板43に伝達することが抑制される。すなわち、シールド板44は、受光素子42及び受光部40の回路部品をノイズから守るために設けられている。
次に、本実施形態の反射型光電センサ10の作用について説明する。
図6に示すように、検出領域に被検出体TGがあるか否かを検出する際には、まず光が、投光素子21から投光レンズ22及び透明板13を介して、検出領域に向かって投光される。検出領域に被検出体TGが無い場合には、投光された光が反射されることはないため、受光素子42が受光する受光量は「0(零)」若しくはごく僅かとなる。そのような受光量に応じて、検出領域に被検出体TGが存在していないことが検出される。
一方、図6に示すように、検出領域に被検出体TGがある場合には、投光素子21から投光された光は、被検出体TGに当たることで反射型光電センサ10に向かって反射される。その反射された光の一部は、透明板13を通過して、投光ガイド部25のミラー31に当たることで、受光レンズ41に向かって偏向される。ミラー31で偏向された光が、受光レンズ41で集光されて受光素子42の受光チップ52に当たることで、受光素子42が、ある一定量以上の光量を検出する。こうして、その受光量に応じて、検出領域に被検出体TGが存在していることが検出される。
ここで、図5(a)に示すように、受光レンズ41の光軸方向(上下方向Z)において、受光素子42の受光面42aから鏡筒33の軸中心までの距離L3は、受光素子42の受光面42aからミラー31の中心位置までの距離L4よりも長くなっている。すなわち、投光ガイド部25において、鏡筒33の軸中心はミラー31の中心位置よりも上方に位置している。このため、図6に示すように、鏡筒33の中心軸を含み且つ左右方向Xと直交する断面視において、例えば、鏡筒33の軸中心がミラー31の中心位置に位置している場合に比べて、被検出体TGで反射された光の多くを受光レンズ41に偏向させることができる。こうして、受光チップ52が受光する受光量が多くなることで、受光素子42の検出性能を高めることができる。なお、ここでいうミラー31の中心位置とは、受光レンズ41の光軸方向(上下方向)において、ミラー31の一端(最上端)とミラー31の他端(最下端)との中間位置を意味している。
また、図7に示すように、投光基板24と受光基板43とが対向する方向(左右方向X)において、受光チップ52の中心位置は、受光素子42の中心位置に対して距離L1分オフセットして配置されることで、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置している。このため、図7において2点鎖線で示すように、ミラー31で偏向された光が受光レンズ41で集光される場所に受光チップ52の中心を配置することが可能となる。したがって、受光チップ52が受光する受光量が多くなることで、受光素子42の検出性能を高めることができる。
上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)受光素子42は、受光面42aが受光レンズ41の光軸P2と直交し、且つ受光面42aが受光基板43と直交するように、受光基板43に実装される。このため、例えば、受光素子42を受光基板43以外の別の基板に実装し、その別の基板を受光基板43に対して直交するように接続することで、受光面42aが受光レンズ41の光軸P2と直交するように受光素子42を配置する場合に比べ、次の点で異なる。すなわち、そうした別の基板を新たに設ける必要がないばかりか、そうした別の基板を設けないことで反射型光電センサ10の小型化を図ることができる。
(2)投光基板24と受光素子42との間に隙間L2が設けられていることで、投光素子21の駆動によって投光基板24でノイズが生じたとしても、同ノイズが受光素子42に与える影響を抑制することができる。
(3)受光レンズ41の光軸P2と直交する方向(左右方向X)における受光チップ52の中心位置を、受光素子42の中心位置とは異なる位置とする。このため、受光素子42に対する受光チップ52の位置を、投光基板24側としたり受光基板43側としたりすることができる。したがって、受光レンズ41の配置態様などに応じて光が集光される位置が変化しても、受光素子42を、受光チップ52の位置が異なる他の受光素子42に置き換えることで、その変化に容易に対応することができる。
(4)受光チップ52が、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置することで、受光レンズ41で集光した光を受光チップ52上で受光することが可能となる。このため、受光チップ52が受光する受光量が多くなり、受光素子42の検出性能が低下することを抑制することができる。
(5)受光レンズ41の光軸P2と直交する方向において、受光チップ52の中心位置が受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置するため、受光レンズ41で集光した光の多くを受光チップ52の中心で受光することが可能となる。このため、受光素子42の検出性能を高めることができる。
(6)受光素子42と投光基板24との間の隙間L2にはシールド板44が配置されているため、投光素子21の駆動によって投光基板24でノイズが生じたとしても、同ノイズが受光素子42に与える影響をより抑制することができる。
(7)受光素子42の受光面42aと直交する方向(上下方向Z)において、受光面42aから鏡筒33の軸中心までの距離L3は、受光面42aからミラー31の中心までの距離L4よりも遠くなっている。このため、例えば、同方向において、受光面42aから鏡筒33の軸中心までの距離L3が、受光面42aからミラーの中心までの距離L4と等しい場合、すなわち、鏡筒33の軸中心とミラー31の中心が一致している場合に比べ、次のような違いがある。つまり、上記実施形態では、受光素子42の受光面42aと直交する方向(上下方向Z)において、鏡筒33よりも受光素子42側における、光を偏向可能なミラー31の面積を広く取ることができる。言い換えれば、同上下方向Zにおいて、鏡筒33よりも受光素子42とは反対側における、光を偏向しても鏡筒33で遮られることになるミラー31の面積を狭くすることもできる。したがって、受光素子42において、被検出体TGに投光された光の反射光の受光量が減少することを抑制することができる。
(8)受光素子42の受光面42aと直交する方向(上下方向Z)において、鏡筒33の端部33bと、ミラー保持部32の端部32bとが一致しているため、その端部32b,33b間にミラー31が配置されることがない。このため、光を偏向しても鏡筒33で遮られることになるミラー31の面積をより狭くすることができる。したがって、受光素子42において、被検出体TGに投光された光の反射光の受光量が減少することをさらに抑制することができる。
(9)投光ガイド部25の鏡筒33では、基端側に投光素子21を設け、先端側に投光レンズ22を設けている。このため、投光ガイド部25の鏡筒33の基端側に投光素子21及び投光レンズ22を設ける場合に比べて、投光素子21の光軸方向(前後方向Y)において、反射型光電センサ10の小型化を図ることができる。
(10)受光レンズ41の大きさや形状を変更することで、受光レンズ41の焦点距離が変化した場合には、受光レンズ41の光軸方向(上下方向Z)における受光基板43に対する受光素子42の実装位置を変更してもよい。例えば、反射型光電センサ10の高性能化のために、受光レンズ41を大きくすることで焦点距離が長くなった場合には、受光基板43に対する受光素子42の実装位置を下方に移動させるだけで対応できる。こうして、受光レンズ41の仕様変更に対する設計の柔軟性を確保することができる。
(11)投光素子21の光軸方向にミラー31から突出した鏡筒33の先端に設けられるレンズカバー35は、透明板13と当接している。このため、投光素子21から被検出体TGに照射された光が透明板13で反射し、その反射光がミラー31で偏向され受光素子42で受光されることを抑制することができる。すなわち、被検出体TGで反射された光でない光を受光素子42で受光することで、反射型光電センサ10の検出精度が低下することを抑制することができる。
なお、上記実施形態は以下に示すように変更してもよい。
・受光素子42に対して受光チップ52を左右方向Xにおいてオフセットして配置しなくてもよい。この場合、受光素子42に対して受光チップ52を前後方向Yにおいてオフセットして配置してもよい。また、受光素子42に対して受光チップ52を左右方向X及び前後方向Yにオフセットして配置してもよい。なお、何れの場合であっても、受光素子42が、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置していることが望ましい。また、受光素子42の受光チップ52が、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置していることがより望ましい。
・受光素子42は、受光面42aが受光レンズ41の光軸P2と交差していれば、必ずしも直交するように受光基板43に実装されていなくてもよい。また、受光素子42は、受光面42aが投光基板24と交差していれば、必ずしも直交するように受光基板43に実装されていなくてもよい。
・受光レンズ41の光軸P2と直交する方向(左右方向X)における受光チップ52の中心位置は、受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置していなくてもよい。この場合、少なくとも受光チップ52が受光レンズ41の光軸P2の延長線上に位置していればよい。
・反射型光電センサ10は、受光レンズ41の光軸P2を上下方向Zとしなくてもよい。例えば、受光レンズ41の光軸P2を左右方向Xとしてもよいし、前後方向Yとしてもよいし、その他の方向としてもよい。
・シールド板44を設けてなくてもよいし、投光基板24と受光素子42との間の隙間L2を設けなくてもよい。この場合、投光基板24と受光基板43とに両端を支持される状態で、受光基板43に受光素子42を実装してもよい。
・鏡筒33の貫通孔34において、投光素子21及び投光レンズ22を先端側に配置してもよいし、基端側に配置してもよい。
・距離L4の基準となるミラー31の中心位置は、ミラー31の光を偏向可能な面における重心位置としてもよい。
Claims (6)
- 反射型光電センサであって、
光を投光する投光素子と、
前記投光素子によって投光され且つ被検出体から反射された光を偏向するミラーと、
前記ミラーで偏向された光を集光する受光レンズと、
前記受光レンズで集光された光を受光する受光面を含む受光素子と、
前記受光面が前記受光レンズの光軸と交差するように前記受光素子を実装する受光基板と、を備え、
前記受光基板は、前記受光レンズの光軸に沿って延設され、
前記受光素子は、前記受光面が前記受光基板と交差するように実装される、ことを特徴とする反射型光電センサ。 - 前記投光素子を実装する投光基板をさらに備え、
前記投光基板は、同投光基板と前記受光基板との間に前記受光素子が配置されるように、前記受光レンズの光軸に沿って延設され、
前記投光基板と前記受光基板とが対向する方向において、前記投光基板と前記受光素子との間には隙間が設けられている、請求項1に記載の反射型光電センサ。 - 前記受光素子は、光を受光したか否かを検出可能な受光チップを含み、
前記受光レンズの光軸と直交する方向において、前記受光チップの中心位置は、前記受光素子の中心位置と異なる位置に位置する、請求項2に記載の反射型光電センサ。 - 前記受光素子は、前記受光チップが前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装される、請求項3に記載の反射型光電センサ。
- 前記受光素子は、前記受光レンズの光軸と直交する方向における前記受光チップの中心位置が前記受光レンズの光軸の延長線上に位置するように、前記受光基板に実装される、請求項4に記載の反射型光電センサ。
- 前記受光素子を前記投光基板から遮蔽するように前記隙間に形成される遮蔽部をさらに備える、請求項2~請求項5のうち何れか一項に記載の反射型光電センサ。
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-
2014
- 2014-01-22 WO PCT/JP2014/051190 patent/WO2014167869A1/ja active Application Filing
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