(57)【要約】【課題】スイッチ外部と保護部材との界面で発生する鏡面反射光を受光素子側ではない方向に反射、屈折させることによって、光電センサの誤検知を防ぐと共に、耐久性に優れ、また容易に製造が可能な反射型光電センサを提供する。【解決手段】投光素子からの光を集光して照射する投光レンズを備えた投光部と、前記投光部から照射されて反射体によって反射された光を集光して受光素子に導く受光レンズを備えた受光部と、前記投光部および前記受光部を保護するための保護部材とを設けた反射型光電センサであって、前記保護部材上の、前記投光素子および前記受光素子から等距離線上の位置に略円弧形状の溝部を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光素子と、
前記投光素子から照射されて反射体によって反射された光を受光する受光素子と、
前記投光素子および前記受光素子を保護するための保護部材とを設けた反射型光電センサであって、
前記保護部材上に略円弧形状の溝部を形成することを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項２】
投光素子と、
前記投光素子から照射されて反射体によって反射された光を受光する受光素子と、
前記投光素子および前記受光素子を保護するための保護部材とを設けた反射型光電センサであって、
前記保護部材上に凸部を形成することを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項３】
前記凸部の形状が、略円弧形状であることを特徴とする請求項２に記載の反射型光電センサ。
【請求項４】
前記凸部の形状が、三角形状であることを特徴とする請求項２に記載の反射型光電センサ。
【請求項５】
前記投光素子から照射された光を屈折させるレンズ及び／又は前記反射体によって反射された光を屈折させるレンズを更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の反射型光電センサ。
【請求項６】
前記投光レンズおよび前記受光レンズおよび前記保護部材は、レンズ一体型カバーとして一体に形成されたものであることを特徴とする請求項５に記載の反射型光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は反射型光電センサに関するものであり、より詳しくは、投光素子と受光素子が一体のケーシング内に収納され、投光素子から発せられた光が、検出対象物や反射板等、反射体の表面で反射した際の反射光を受光素子で検知することで、検出対象物の有無を検出する反射型光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
検出対象物の有無を検知する反射型光電センサの一例として、本体ケースに内装される回路基板の前端部に、ホルダに内嵌支持された投光素子と受光素子を並列して取り付けるとともに、ホルダの前端に投光レンズと受光レンズを一体形成した光学レンズを連結し、本体ケースの前端には、投光素子から投射された波長以外の光を減衰させる光学フィルタを装着したものがある。このような反射型光電センサにおいて、投光素子からの光の一部が、ホルダの内壁面、光学レンズ部、あるいは、光学フィルタで鏡面反射することで、このような反射光を受光素子で受光し、実際に検出対象物が存在しないにもかかわらず、検出対象物が存在するという誤検知をしてしまうことがあった。このような問題点を解決するために、例えば図８に示すような、投光素子２４、受光素子２５、および、これら素子に対する光学レンズ２６、２７からなり、投光素子２４と受光素子２５との等距離線上に位置させて略V字形の溝２２を光学レンズ部に形成することで、光学レンズ部での鏡面反射が抑えられ反射光を減少させる光電センサが知られている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特許第３２７８９２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述した特許文献１の光電センサによると、図８のように光学フィルタ２１に略V字型の溝２２が形成されており、例えば軽い力が加わることでも略V字型の溝２２付近である領域Ｃの部分に対して応力が集中することで、亀裂が入りやすく破損の虞があり、衝撃などに対する耐久性が低いと問題点が生じる。
【０００４】
また図９のように、投光レンズ３６および受光レンズ３７を覆うように装着される保護部材３１の一部分に、例えば黒色塗料を塗布したり、あるいは反射性能の低い材質ないし表面色からなるシールを貼り付けることで、光吸収面３２を形成することが考えられる。光吸収面３２に照射された光は光吸収面３２に大部分が吸収されるため、光吸収面３２に相当する箇所における鏡面反射を防ぐことができ、ひいては誤検知を抑制することができる。しかし、いずれの方法においても製造工数が増加し、コスト上昇の要因となってしまう。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、センサ外部と保護部材との界面で発生する鏡面反射光を受光素子側ではない方向に反射、屈折させることによって、光電センサの誤検知を防ぐと共に、耐久性に優れ、また容易に製造が可能な光電センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するべく、第一の発明に係る反射型光電センサは、投光素子と、前記投光素子から照射されて反射体によって反射された光を受光する受光素子と、前記投光素子および前記受光素子を保護するための保護部材とを設けた反射型光電センサであって、前記保護部材上に略円弧形状の溝部を形成することを特徴とする反射型光電センサである。
【０００７】
第二の発明に係る反射型光電センサは、投光素子と、前記投光素子から照射されて反射体によって反射された光を受光する受光素子と、前記投光素子および前記受光素子を保護するための保護部材とを設けた反射型光電センサであって、前記保護部材上に凸部を形成することを特徴とする反射型光電センサである。
【０００８】
第三の発明に係る光電センサは、第二の発明において、前記凸部の形状が、略円弧形状であることを特徴とする反射型光電センサである。
【０００９】
第四の発明に係る光電センサは、第二の発明において、前記凸部の形状が、三角形状であることを特徴とする反射型光電センサである。
【００１０】
第五の発明に係る反射型光電センサは、第一乃至第四の発明において、前記投光素子から照射された光を屈折させるレンズ及び／又は前記反射体によって反射された光を屈折させるレンズを更に備えたことを特徴とする反射型光電センサである。
【００１１】
そして第六の発明に係る光電センサは、第五の発明において、前記投光レンズおよび前記受光レンズおよび前記保護部材は、レンズ一体型カバーとして一体に形成されたものであることを特徴とする反射型光電センサである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る反射型光電センサによれば、光電センサ内部における光の鏡面反射を抑制してセンサの誤検知を防止すると共に、耐久性に優れた構造とすることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る光電センサについて説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る反射型光電センサについて、その概略構成の断面図である図１を参照しながら本発明を説明する。
【００１５】
本実施例における反射型光電センサは、図示しないリフレクタに対して投光素子から光を照射して、上記リフレクタによって反射された光を受光するよう配置され、反射型光電センサとリフレクタとの光路上に検出対象物が存在する場合、検出対象物が光を遮ったことを受光量の変化から検知することで検出対象物の有無を検知する回帰反射型の光電センサであって、基本的には検出対象領域に向けて光を照射する投光部１と、この投光部１から照射され、図示しない反射体により反射された光を受光する受光部２を並べて、箱形のケーシング３に一体に組み込んだ構造をなす。
【００１６】
上記投光部１には投光素子４が設けられており、投光素子４としては例えば発光ダイオード（LED）を用いることができる。ここで、投光素子４から発せられる光は可視光線であってもよいし、赤外線や紫外線であってもよい。また、受光部２は、投光部から発せられた光を受光する受光素子５を有するものである。また、投光部１は、投光する光を集光するための投光凸レンズ６を備えており、受光部２は、検出対象物によって反射された光を集光させて受光素子へと導くための受光凸レンズ７を備えている。
【００１７】
また、上記のケーシング３は、ケース本体８と、投光部１と受光部２との間に、投受光される光の軸方向に沿って配置された遮光壁９を備えており、遮光壁９によってケース本体８の内部空間を２つに分割して、一方を投光部１、他方を受光部２として並べて形成した構造を有する。
無論、設計上の必要に応じて、各凸レンズ６，７を省き、単に投光素子４から発せられる光を集光せずに放射し、同様に集光せずに受光素子５で受光する構造としてもよいし、投光凸レンズ６と受光凸レンズ７のいずれか一方のみ備えるよう構成しても構わない。
【００１８】
このような構造のケーシング３の開口された一端には、その開口部を閉塞するようにプリント配線板１０が配置される。このプリント配線板１０上に発光素子４および受光素子５が、その発光面および受光面の向きを揃えて搭載される。
【００１９】
また、上述したケーシング３のプリント配線板１０を装着した部分とは反対側の他端開口部については、投光凸レンズ６および受光凸レンズ７がそれぞれ装着される。尚、反射型光電センサの投受光面には、図１に示すように、投光素子から発せられる光を透過する材料からなる保護部材１１が装着されている。
【００２０】
以上のような反射型光電センサの基本構成に加えて、本実施例における反射型光電センサにおいては、その斜視図である図２に示すように、略円弧形状の溝部１２を保護部材１１の外側表面に形成した構造としている。
【００２１】
上述の構成とした反射型光電センサによると、ケーシング３の内部、換言すると保護部材１１の界面において、図１の光線Ａに例示するとおり屈折させて外部に放出する、あるいは、鏡面反射をしても光線Ｂのように受光素子側にはほとんど反射しなくなるため、投受光素子間において余計な反射光を検知して誤作動を起こすことがなくなる。なお、図１においては説明の便宜上、各部材界面における屈折は省略して記載している。
【００２２】
また、前述のように前記保護部材１１に形成する溝の形状を略円弧形状とすることで、該溝部の形状を略Ｖ字型とする従来の構造に比べて、応力集中を緩和させることができるため、衝撃等に対して耐久性の優れた反射型光電センサを実現している。
【００２３】
上述した実施の形態においては投光レンズおよび受光レンズとしてそれぞれ凸レンズを用いた構成を説明したが、これに代えて図３に示すように投光凹レンズ６１および受光凹レンズ７１を用いるようにしても良い。凹レンズを用いた構造は主に拡散反射型光電センサにおいて多用され、光電センサに対し比較的近傍かつ幅広な検出領域が要求される場合に適している。
【００２４】
凹レンズを用いた場合における、投光素子から発せられた光線の一例を図２中に光線Ｃとして図示する。凹レンズの性質上、光線Ｃはレンズに入射した際、より受光素子寄りの方向に屈折せしめられるため、溝部１２のような対策を何ら行なかった場合においては、保護部材界面での反射によってより顕著に受光素子側への反射が生じることとなるが、本願発明によればこのような問題を適切に解消することが可能となる。
【００２５】
本実施の形態においては、保護部材１１に略円弧形状の溝を形成することによって、耐久性の高い迷光防止構造を可能としたものであるが、このような実施例に限られるものではなく、例えば図４のように、保護部材１１の内側表面に、少なくとも遮光壁９の厚みより幅広に形成された略円弧形状の溝部１２を形成することによっても、同様の効果を奏する。
【００２６】
また、例えば図５に示すように投光する光の軸方向に対して略円弧形状の凸部１３を形成することや、あるいは、図６に示すように、三角形状の凸部１４を形成することによっても上述の実施の形態と同様の効果が得られる。もちろん、本実施の形態において、凸部１３、１４をそれぞれ保護部材１１の内側表面に形成してもよい。
【００２７】
また、前述の実施の形態に係る反射型光電センサにおいては、投光凸レンズ６、受光凸レンズ７、保護部材１１をそれぞれ別体として構成していたが、図７のように、投光レンズ、受光レンズ、保護部材を一体に形成したレンズ一体型カバー１５を装着すると共に、このレンズ一体型カバー１５に略円弧形状の溝部１６を形成することによっても、同様の効果が得られる。もちろん、図７において略円弧形状の溝部１６の代わりとして、前述の図５、図６に示す凸部を採用しても良い。更には先に説明したように、凸レンズに代えて凹レンズを用いて構成しても構わないことは言うまでも無い。
【００２８】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、上述した実施の形態の構成に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても本発明に含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る反射型光電センサの概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係る反射型光電センサの斜視図。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る反射型光電センサの概略構成図。
【図４】実施の形態において保護部材の内側表面に溝部を形成した反射型光電センサの概略構成図。
【図５】実施の形態において略円弧形状の凸部を設けた反射型光電センサの概略構成図。
【図６】実施の形態において三角形状の凸部を設けた反射型光電センサの概略構成図。
【図７】実施の形態においてレンズ一体型カバーを設けた反射型光電センサの概略構成図。
【図８】従来の反射型光電センサの概略構成図。
【図９】従来の反射型光電センサの概略構成図。
【符号の説明】
【００３０】
１          投光部
２          受光部
３          ケーシング
４          投光素子
５          受光素子
６          投光凸レンズ
６１        投光凹レンズ
７          受光凸レンズ
７１        受光凹レンズ
８          ケース本体
９、９a     遮蔽板    
１０        プリント配線板
１１        保護部材
１２、１６、２２  溝部
１３、１４  凸部
１５        レンズ一体型カバー
３２        光吸収面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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