光電傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種能夠使檢測對象物的檢測范圍小于規(guī)定大小的光電傳感器。光電傳感器具備：光源，透鏡，受光部，第一光闌，以及第二光闌。光源發(fā)出檢測光。透鏡將從光源射出的光聚光到檢測區(qū)域。受光部接受通過了檢測區(qū)域的通過光。第一光闌及第二光闌設在光源和透鏡之間。第一光闌配置在比第二光闌更靠近光源的位置。第一光闌在包含透鏡的光軸的截面上的開口尺寸大于第二光闌在包含光軸的截面上的開口尺寸。光源的有效尺寸大于第一光闌的開口尺寸。透鏡的有效尺寸大于光源的有效尺寸。
【專利說明】光電傳感器

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及光電傳感器。

【背景技術】
[0002] 作為現(xiàn)有技術的光電傳感器之一，有記載在專利文獻1中的光電傳感器。在該 光電傳感器中，在投光器、受光器中的至少一側以規(guī)定間隔分開對置地配置了兩個窄槽 (Slit)。在投光器、受光器中的至少一方和兩個窄槽之間配置有透鏡。通過該兩個窄槽，實 現(xiàn)使從投光器發(fā)出的光或入射到受光器中的光(后面，將從投光器的光源發(fā)出的光或入射 到受光器中的光統(tǒng)稱為檢測光）的指向角變小。
[0003] 在先技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本實開平6-16832號公報 實用新型內(nèi)容
[0006] 但是，在專利文獻1的光電傳感器中，兩個窄槽的開口部形狀相同。因此，為了檢 測對象物體而預定的檢測區(qū)域越是遠離該窄槽，與透鏡的光軸垂直的平面上的對象物體的 檢測范圍變得就越廣。但是，根據(jù)用途，在該光軸方向上具有產(chǎn)品規(guī)格上必要的范圍的檢測 區(qū)域，有時要求不根據(jù)與投光器或受光器之間的距離而使該檢測范圍小于產(chǎn)品規(guī)格上必要 的大小。因此，本實用新型的目的在于，提供一種不根據(jù)與投光器或受光器之間的距離而能 夠使該檢測范圍小于該必要的大小的光電傳感器。
[0007] 本實用新型的第一方式的光電傳感器具備：光源，透鏡，受光部，第一光闌，以及第 二光闌。光源發(fā)出檢測光。透鏡將從光源射出的光聚光到檢測區(qū)域。受光部接受來自檢測 區(qū)域的檢測光。第一光闌及第二光闌設在光源和透鏡之間。第一光闌配置在比第二光闌更 靠近光源的位置。第一光闌在包含透鏡的光軸的截面上的開口尺寸大于第二光闌在該截面 上的開口尺寸。光源在包括上述光軸的上述截面上的有效尺寸大于第一光闌在該截面上的 開口尺寸。透鏡在包含上述光軸的上述截面上的有效尺寸大于光源在該截面上的有效尺 寸。
[0008] 由此，能夠提供在檢測區(qū)域使檢測對象物的檢測范圍小于規(guī)定大小的光電傳感 器。
[0009] 光電傳感器是與回歸反射板組合使用的回歸反射式光電傳感器即可。該回歸反射 式光電傳感器在第二光闌和透鏡之間具有半透射板即可，該半透射板使來自光源的檢測光 和來自檢測區(qū)域的檢測光各自的一部分透射，并使一部分反射。
[0010] 由此，能夠適用于回歸反射式光電傳感器，使檢測范圍小于規(guī)定大小，從而縮小反 射器（Reflector)。
[0011] 第一光闌能夠與第二光闌進行裝卸。
[0012] 由此，能夠變更第一光闌與第二光闌的組合，從而能夠容易變更檢測范圍的大小。
[0013] 該光電傳感器還可以具備聚光單元，該聚光單元設在第一光闌和光源之間，使檢 測光朝向第一光闌聚光。
[0014] 由此，能夠使通過第一光闌和第二光闌的檢測光的強度變高，所以能夠提高從光 源發(fā)出的光的利用效率。
[0015] 本實用新型具備設在光源和透鏡之間的第一光闌和第二光闌。第一光闌配置在比 第二光闌更靠近光源的位置。此外，第一光闌在包含透鏡的光軸的截面上的開口尺寸大于 第二光闌在包含光軸的截面上的開口尺寸。因此，能夠提供在檢測區(qū)域使檢測對象物的檢 測范圍小于規(guī)定大小的光電傳感器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是示出第一實施方式的光電傳感器的光學系統(tǒng)的基本結構的圖。
[0017] 圖2A、圖2B、圖2C是示出復合光闌及復合光闌的卡止構件的具體例的圖。
[0018] 圖3是從光電傳感器的光源到透鏡為止的范圍的放大圖。
[0019] 圖4是示出復合光闌的一例的圖。
[0020] 圖5是用于說明復合光闌的開口尺寸的圖。
[0021] 圖6是示出復合光闌的一例的圖。
[0022] 圖7是示出復合光闌的一例的圖。
[0023] 圖8是示出第二實施方式的光電傳感器的光學系統(tǒng)的基本結構的圖。
[0024] 附圖標記說明
[0025] 1、3光電傳感器
[0026] 2回歸反射板
[0027] 5檢測區(qū)域
[0028] 11 光源
[0029] 16受光部
[0030] 18 透鏡
[0031] 141 第一光闌
[0032] 142 第二光闌
[0033] 15半透射板
[0034] 140a最大光束通過空間

【具體實施方式】
[0035] 〈第一實施方式〉
[0036] 以下，參照附圖，對本實用新型的第一實施方式的光電傳感器1進行說明。圖1是 示出光電傳感器1的光學系統(tǒng)的基本結構的圖。圖3是本實施方式的從光源11到透鏡18 為止的范圍的放大圖。
[0037] 如圖1所示，光電傳感器1具備：光源11，復合光闌14,半透射板15,透鏡18,回歸 反射板2,受光部16。光電傳感器1是與回歸反射板2 -同使用的所謂回歸反射型光電傳 感器。
[0038] 光源11發(fā)出檢測光A，該檢測光A用于檢測存在于檢測區(qū)域5內(nèi)的檢測對象物6。 光源11例如是發(fā)出檢測光A的發(fā)光二極管等投光元件。
[0039] 復合光闌14通過限制從光源11發(fā)出的檢測光A的擴散，來在后述的透鏡18的光 軸Αχ方向上的特定范圍內(nèi)限制設計上的最大允許光斑尺寸（Spot size)為HD的檢測區(qū)域 5內(nèi)的光斑直徑的大小，該特定范圍為在后述的透鏡18的光軸Αχ方向上從透鏡18的主點 Ρ的距離為L0?L0+WL的范圍。復合光闌14設在光源11和透鏡18之間。更具體而言，復 合光闌14靠近光源11配置。并且，復合光闌14配置在后述的透鏡18的兩個焦點中的比 靠近光源11的焦點Pf(參照圖4?圖6)更靠近光源11的位置。
[0040] 圖2A、圖2B、圖2C是表示復合光闌14及復合光闌14的卡止構件的具體例的圖。 圖2A是從垂直于后述透鏡18的光軸Αχ的方向觀察的復合光闌11附近的放大圖。參照圖 2Α，復合光闌14包括第一光闌141和第二光闌142。第一光闌141配置在比第二光闌142更 近靠光源11的位置。圖2Β是從第一光闌141的光軸Αχ方向觀察的放大圖。圖2C是從第 二光闌142的光軸Αχ方向觀察的放大圖。第一光闌141及第二光闌142是具有如SUS(不 銹鋼）那樣的遮光性的構件。
[0041] 如圖2Β所不，第一光闌141是具有規(guī)定直徑的圓形光闌。第一光闌141具有第一 光闌直徑為R1的第一光闌孔1410。此外，第一光闌141具有第一切口部1411及第二切口 部1412。第一切口部1411及第二切口部1412以不同的大小形成。由此，在將第一光闌141 安裝到光闌保持器17上時不會認錯表背面。
[0042] 如圖2C所不，第二光闌142貼在第一光闌141上。第二光闌142是直徑比第一光 闌141小的圓形狀光闌。第二光闌142具有第二光闌直徑為R2的第二光闌孔1420。第二 光闌直徑R2小于第一光闌直徑R1。
[0043] 如圖2Α所示，光闌保持器17具有開口 17a及凹部17b。開口 17a形成為圓形狀。 凹部17b也形成為圓形狀。開口 17a形成在凹部17b的內(nèi)部，開口 17a的直徑R3小于凹部 17b的直徑R4。因此，開口 17a和凹部17b形成階梯狀的階梯。
[0044] 如圖2A所不，第二光闌142被收容在光闌保持器17的凹部17b。第一光闌141貼 緊固定在光闌保持器17的外表面。在光闌保持器17上，未圖示的兩個突起突出設置在第 一光闌141側。該兩個突起嵌入到第一光闌141的第一切口部1411及第二切口部1412,由 此第一光闌141卡止在光闌保持器17。此外，以使第一光闌孔1410和開口 17a的中心一致 的方式，使第一光闌141卡止在光闌保持器17。投光兀件11隔著第一光闌141配置在光闌 保持器17的相反側。第一光闌141及第二光闌142的設置位置和厚度如下文所述。
[0045] 在上述例中，第一光闌141及第二光闌142具有銷孔（Pinhole)，即圓形狀開口。 但是，第一光闌141及第二光闌142也可以具有窄槽（Slit)等矩形開口。以使后述的透鏡 18的光軸Αχ通過第一光闌141和第二光闌142的開口的方式，配置了第一光闌141及第二 光闌142。圖3是從光電傳感器的光源到透鏡為止的范圍的放大圖。在圖3中，將第一光 闌141及第二光闌142具有銷孔時的第一光闌141及第二光闌142的開口直徑分別圖不為 R1、R2。若參照圖3,則第一光闌141的開口直徑R1大于第二光闌142的開口直徑R2。艮口， 第一光闌141在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的開口尺寸R1大于第二光闌142在包含 光軸Αχ的截面上的開口尺寸R2。此外，所謂在包含光軸Αχ的截面上的開口尺寸是指，該開 口部在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的相對于光軸Αχ垂直的方向上的長度。
[0046] 光源11的發(fā)光區(qū)域的直徑DE大于第一光闌141的開口直徑R1。即，光源11在包 含透鏡18的光軸Αχ的截面上的有效尺寸DE大于第一光闌在該截面上的開口尺寸R1。在 此，所謂光源11在包含光軸Αχ的截面上的有效尺寸不僅僅只是表示光源11內(nèi)部的發(fā)光器 件(例如，LED芯片）在該截面上的長度。若將向復合光闌14射出光的光源11的所有區(qū)域 稱作光出射區(qū)域，則所謂光源11在包含光軸Αχ的截面上的有效尺寸是指光出射區(qū)域在該 截面上的長度。即，在光源11具有通過芯柱（stem)等構件僅使一部分區(qū)域通過光的光透 射窗的情況下，光源11在該截面上的有效尺寸是指光透射窗在該截面上的長度。此外，在 光源11包括反射來自發(fā)光器件的光的反射構件的情況下，光源11在該截面上的有效尺寸 是指由從該截面上的第三區(qū)域的兩端分別到光軸的距離之和，第三區(qū)域由第一區(qū)域、第二 區(qū)域、第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的區(qū)域之和決定的區(qū)域。在此，第一區(qū)域是發(fā)光器件在該截 面上所占的區(qū)域。第二區(qū)域是該反射構件在該截面上的區(qū)域中的從發(fā)光器件射出的光被該 區(qū)域反射而能夠入射到開口的區(qū)域。
[0047] 半透射板15使檢測光A和后述的返回光B的各自的一部分透射，并使一部分反 射。半透射板15是所謂的半反射鏡（Half mirror)。在圖1及圖3中，用實線表示入射到 半透射板15中的檢測光A( S卩，來自光源11的檢測光A)，用兩點劃線表示返回光B。在圖3 中，用實線示出檢測光A中的透射半透射板15的光，用虛線表示被半透射板15反射的光。 在圖3中，用虛線表示返回光B中的透射了半透射板15的光，用兩點劃線表示被半透射板 15反射的光。
[0048] 透鏡18將從光源11射出的檢測光A聚光到檢測區(qū)域5。如圖3所示，透鏡的有效 直徑DL大于光源11的有效直徑DE。即，透鏡18在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的有效 尺寸DL大于光源11在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的有效尺寸DE。在此，若將產(chǎn)生透 鏡作用的區(qū)域稱作透鏡有效區(qū)域，則所謂透鏡18在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的有效 尺寸SL是指，透鏡有效區(qū)域在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的長度。因此，將透鏡18上 的為了安裝用于固定透鏡18的構件而使光無法透射的區(qū)域和透鏡18上的為了安裝透鏡固 定構件而不具有透鏡功能的區(qū)域，從透鏡有效區(qū)域中排除出去。
[0049] 回歸反射板2與光源11相向配置，從光源11射出的檢測光Α被回歸反射板2反 射而成為返回光B。返回光B是來自檢測區(qū)域5的檢測光A。檢測光A例如可以是可見光， 但只要是由回歸反射板2回歸的光就可以，不特別限定其波長區(qū)域?；貧w反射板2包括多 個角隅棱鏡（Corner cube)。入射光在回歸反射板2反射之后，沿著與入射光相同的方向返 回。
[0050] 返回光B使檢測光A的路徑向與檢測光A的前進方向相反的方向推進，入射到透 鏡18。如圖1所示，透射了透鏡18的返回光B被半透射板15反射，送入受光部16。
[0051] 受光部16接受返回光B。受光部16例如是光電二極管，根據(jù)返回光B的受光 量改變輸出信號。此外，在半透射板15和受光部16之間，也可以分別設置透鏡、反射鏡 (Mirror)、棱鏡（Prism)等用于引導返回光B的光學器件。
[0052] 接著，對復合光闌14的形狀和檢測區(qū)域5的光斑直徑之間的關系進行說明。如圖 1所示，若設透鏡18的焦點距離為f，在光軸Αχ方向上的虛擬光源和透鏡18的主點P之間 的距離為La，在光軸Αχ方向上的像面Ι-Ι (檢測區(qū)域5內(nèi)的相對光軸Αχ垂直的平面)和主 點Ρ之間的距離為Lb，則通過透鏡的公式，以下的式1成立。此外，在圖1中，所謂虛擬光源 是指，在透鏡18的光軸Αχ方向上的與透鏡18的主點P之間的距離為La時，復合光闌14 在垂直于透鏡18的光軸Αχ的切截面C-C上的開口部分。
[0053] 式 1
[0054] l/f=l/La+l/Lb
[0055] 并且，若設虛擬光源尺寸_面C-C上的開口的直徑）為Wa，光斑尺寸（由像面I-I 上的光斑直徑?jīng)Q定的區(qū)域的直徑）為Wb，則以下式2成立。
[0056] 式 2
[0057] ffb=Lb*ffa/La
[0058] 此時，如圖1所示，欲將光軸Αχ方向上特定范圍內(nèi)的檢測區(qū)域5的光斑尺寸設在 HD以下，該特定范圍為在光軸Αχ方向上從主點Ρ的距離在L0?L0+WL的范圍，則按照以 下順序，決定在第一光闌141及第二光闌142中檢測光Α的光束能夠通過的最大空間即最 大光束通過空間140a。首先，在將Lb從L0變化到L0+WL時，根據(jù)式1求出La。接著，在將 Lb和根據(jù)式1求出的La代入式2中之后，以使得Wb成為HD以下的方式求出Wa。最大光 束通過空間140a是指，在將Lb從L0變化到L0+WL時，體現(xiàn)利用根據(jù)式1求出的La來根據(jù) 式2如上所述般求出的Wa可取的平面上的區(qū)域全體的空間。
[0059] 如圖4中的點圖案（Dot pattern)所示，最大光束通過空間140a是La從 f*(L0+WLV(L0+WL_f)起f*L(V(L〇-f)為止的范圍的圓錐臺。此外，在圖4中，將接近透鏡 18的光源11的焦點圖示為Pf。此外，圖4的（a)部分是從光源11觀察了最大光束通過空 間140a和后述的復合光闌14a的圖，圖4的（b)部分是從與光軸AX垂直的方向觀察了最 大光束通過空間140a和后述的復合光闌14a的圖。在最大光束通過空間140a中最接近透 鏡18的一側的圓的直徑Wmin如式3所示。此外，最大光束通過空間140a中最接近光源11 的一側的圓的直徑Wmax如式4所示。
[0060] 式 3
[0061] ffmin=f*HD/(LO+WL-f)
[0062] 式 4
[0063] ffmax=f*HD/ (L〇-f)
[0064] 在此，在將復合光闌14設計成使得檢測區(qū)域5內(nèi)的光斑尺寸以HD恒定的情況下， 也可如圖4中由陰影線（Hatching)表示截面形狀般以最大光束通過空間140a成為開口的 方式形成復合光闌14a。此時，復合光闌14a具有錐形（圓錐臺狀）的開口部140a。
[0065] 若如上所不求出最大光束通過空間140a，以使得第一光闌141的開口和第二光闌 142的開口合并的空間小于上述最大光束通過空間140a的方式，設計第一光闌141的開口 和第二光闌142的開口。由此，檢測區(qū)域5內(nèi)的光斑尺寸變得小于HD。這種復合光闌14的 一例不于圖5。在圖5中，用一點劃線表不最大光束通過空間140a的外形。圖5的（a)部 分、（b)部分的定義與圖4的（a)部分、（b)部分相同。在圖5中，合并了第一光闌141的開 口和第二光闌142的開口的空間在最大光束通過空間140a的范圍內(nèi)。此時，從光源11射 到光電傳感器1的外部的檢測光A的所有光束通過最大光束通過空間140a的內(nèi)部。因此， 能夠?qū)z測區(qū)域5內(nèi)的光斑尺寸設在HD以下。
[0066] 此外，在第一光闌141的開口的直徑R1 (參照圖3)小于上述Wmax,第二光闌142 的開口的直徑R2(參照圖3)小于上述Wmin時，有可能使第一光闌141的厚度dl和第二光 闌142的厚度d2相加了的長度d a小于由最大光束通過空間140a形成的圓錐臺的高度H。 此外，Η由以下式5定義。
[0067] 式 5
[0068] H=f*L0/(L〇-f)-f*(LO+WL)/(LO+WL-f)
[0069] 此時的復合光闌的一例14b不于圖6。圖6是從與光軸Αχ垂直的方向觀察了復 合光闌14b和光源11的圖。該復合光闌14b由第一光闌141b和第二光闌142b形成。以 滿足以下兩個條件的方式?jīng)Q定第一光闌141b的厚度、第二光闌142b的厚度d2、第一光闌 141b的開口直徑、第二光闌142b的開口直徑、光軸Αχ方向上第一光闌141b的透鏡18側的 表面和主點P之間的距離，以及光軸Αχ方向上第二光闌142b的透鏡18側的表面和主點P 之間的距離。
[0070] [條件 1]
[0071] 從光源11在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的有效尺寸的兩側端部發(fā)射的光線 中，與光軸Αχ交叉且通過第二光闌142b的透鏡18側端部的光線，通過最大光束通過空間 140a的內(nèi)部。圖6不出：從光源11在該截面上的有效尺寸的一側端部E1發(fā)出的光線中， 與光軸Αχ交叉且通過第二光闌142b的透鏡18側的端部(在圖6中，將該端部圖示為P1) 的光線L1通過最大光束通過空間140a的內(nèi)部的例子。同樣，圖6示出：從光源11在截面 上的有效尺寸的另一個端部E2發(fā)出的光線中，與光軸Αχ交叉、且通過第二光闌142b的透 鏡18側的端部(在圖6中，將該端部圖示為P2)的光線L2通過最大光束通過空間140a的 內(nèi)部的例子。
[0072] [條件 2]
[0073] 從光源11在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的有效尺寸的兩側端部發(fā)出的光線 中，與光軸Αχ交叉且通過第一光闌141b的光源11側的端部或第二光闌142b的光源11側 的端部的所有光線通過最大光束通過空間140a的內(nèi)部。圖6示出：從光源11在該截面上 的有效尺寸的一側端部E1發(fā)出的光線中，通過光軸Αχ且通過第一光闌141b的光源11側 的端部(在圖6中，將該端部圖示為Q1)或第二光闌142b的光源11側的端部(在圖6中，將 該端部圖示為R1)的光線L3通過最大光束通過空間140a的內(nèi)部的例子。此外，在從光源 11的端部E1發(fā)出且通過第一光闌141b的光源11側的端部Q1的光線與光軸Αχ交叉的情 況下，從光源11的端部Ε1發(fā)出的光不到達第二光闌142b的光源11側的端部R1。此外，在 從光源11的端部E1發(fā)出且通過第二光闌142b的光源11側的端部R1的光線與光軸Αχ交 叉時，從光源11的端部Ε1發(fā)出且通過第一光闌141b的光源11側的端部R1的光線不到達 光軸Αχ。同樣，圖6示出如下例子：從光源11在該截面上的有效尺寸的另一端部E2發(fā)出 的光線中，通過第一光闌141b的光源11側的端部(在圖6中，將該端部圖示為Q2)或第二 光闌142b的光源11側的端部(在圖6中，將該端部圖示為R2)的光線L4通過最大光束通 過空間140a的內(nèi)部。
[0074] 此時，從光源11射向光電傳感器1的外部的檢測光A的所有光束通過開口部140a 的內(nèi)部。因此，能夠?qū)⑻幱诠廨SΑχ方向上特定范圍內(nèi)的檢測區(qū)域5內(nèi)的光斑尺寸設在HD 以下，該特定范圍為光軸Αχ方向上從主點P的距離為L0?L0+WL的范圍。
[0075] 此外，在圖4?圖6中示出復合光闌14的開口為圓筒形、圓筒形組合及圓錐形的 情況。但是，在利用通過光軸Αχ的切截面形成的，檢測光A所通過的檢測區(qū)域5的相對光軸 Αχ垂直的截面形狀為矩形的情況下，與矩形邊的方向相對應地，通過上述方法設計通過該 截面形成的復合光闌14的開口的截面形狀，由此也可以將復合光闌14形成為棱柱、棱柱組 合及楞錐臺形。圖7作為這種情況下的典型例，示出復合光闌14為四棱柱組合的情況。在 圖7的例中，最大光束通過空間140a也具有四楞錐臺的形狀。即，最大光束通過空間140a 的形狀不限于圓錐臺形。并且，復合光闌14的開口可以是橢圓柱形、橢圓柱形組合及橢圓 錐形。并且，也可以是星形柱形、星形柱形組合及星形錐形等其他形狀。
[0076]〈第二實施方式〉
[0077] 第一實施方式的光電傳感器1是以所謂同軸反射式光電傳感器為例進行了說明， 但是也可以應用于其他種類的光電傳感器。在第二實施方式中，對將本實用新型應用于透 射式光電傳感器的情況進行說明。圖8是示出第二實施方式的光電傳感器3的光學系統(tǒng)的 基本結構的圖。
[0078] 光電傳感器3是所謂透射式光電傳感器，包括投光器3a和受光器3b。投光器3a 相當于從第一實施方式的光電傳感器1除去半透射板15和受光部16的結構。因此，光源 11、復合光闌14及透鏡18的特征與第一實施方式中的特征相同。因此，省略光源11、復合 光闌14及透鏡18的詳細說明。受光器3b是代替第一實施方式的回歸反射板2而設置的。 投光器3a和受光器3b配置成夾住檢測區(qū)域5。如圖8所示，投光器3a和受光器3b相向配 置。投光器3a的透鏡18的光軸與受光器38的后述的透鏡19的光軸一致。受光器3b接 受投光器3a發(fā)出的光。
[0079] 受光器3b包括受光部16和透鏡19。受光部16與第一實施方式的受光部16相 同，因此省略詳細說明。透鏡19將通過檢測區(qū)域5入射到受光器3b的通過光C聚光到受 光部16。通過光C是來自檢測區(qū)域5的檢測光。此外，在本實施方式中，也可以省略透鏡 19。此外，透鏡19不具有限制檢測區(qū)域5的光斑尺寸的功能，所以能夠與透鏡18無關地決 定透鏡參數(shù)。
[0080] 接著，對第一實施方式及第二實施方式的光電傳感器1、3的效果進行說明。在上 述復合光闌14中，第一光闌141配置在比第二光闌142更靠近光源的位置，第一光闌141 在包含透鏡18的光軸Αχ的截面上的開口尺寸S1大于第二光闌142在包含光軸Αχ的截面 上的開口尺寸S2。因此，與現(xiàn)有技術中的兩個窄槽的開口尺寸相同的情況相比，在檢測區(qū)域 5中的遠離透鏡18的區(qū)域中，檢測光Α的擴散得到抑制。
[0081] 并且，在該光電傳感器1、3中，若決定了檢測區(qū)域5的在透鏡18的光軸Αχ方向上 的特定范圍和檢測區(qū)域5的光斑尺寸的上限值HD，該特定范圍為在透鏡18的光軸Αχ方向 上從透鏡18的主點Ρ的距離為[L0, L0+WL]的范圍，則由此決定的錐臺狀的最大光束通過 空間140a就被決定。此外，以出射到光電傳感器1的外部的所有光束(檢測光Α的所有光 束)通過最大光束通過空間140a的內(nèi)部的方式，決定第一光闌141的第二光闌142的開口。 由此，能夠以將上述距離范圍的檢測區(qū)域5的光斑尺寸限制為HD的方式，決定第一光闌141 和第二光闌142的形狀。
[0082] 以上，對本實用新型的一實施方式進行了說明，但是本實用新型不限于上述實施 方式，在不脫離實用新型的主旨的范圍內(nèi)能夠進行多種變更。
[0083] 在上述實施方式中，示出了第一光闌141的開口形狀和第二光闌142的開口形狀 相同、僅開口大小不同的情況，但是第一光闌141的開口形狀也可以不同于第二光闌142的 開口形狀。例如，第一光闌141的開口形狀為圓筒形狀，第二光闌142的開口形狀為四棱柱 狀。此外，從光源11的位置觀察，第二光闌142的開口全體也可以不是從第一光闌141的 開口觀察到的形狀。即，從光源11的位置觀察，第二光闌142的開口的一部分也可以位于 第一光闌141的開口之外。
[0084] 復合光闌14除了包括第一光闌141、第二光闌142之外，還可以包括具有不同開 口的光闌。在復合光闌14由3個以上的光闌形成時，只要以由這些光闌中的兩個光闌滿足 上述[條件1]、[條件2]的方式，決定該兩個光闌的厚度、開口直徑及光軸Αχ方向上的透 鏡18側的表面和主點Ρ之間的距離就可以。在上述實施方式中，示出了分開形成第一光闌 141、第二光闌142的例子，但是也可以一體形成。在復合光闌14包含具有3個以上開口的 光闌的情況下也同樣。由此，能夠?qū)秃瞎怅@14的形狀容易設定成滿足：檢測區(qū)域與透鏡 18的主點Ρ在透鏡18的光軸Αχ方向上的距離和該距離內(nèi)的設計上的最大允許光斑尺寸之 間的關系。
[0085] 復合光闌14也可以是如復合光闌14a那樣，在包含光軸Αχ的截面上的開口尺寸 為在光軸Αχ方向上連續(xù)變化的尺寸。復合光闌14不限于如復合光闌14a那樣的錐體，而 是可以是漏斗形狀（funnel-Shaped)等不同的形狀。
[0086] 當檢測區(qū)域5的光斑尺寸一定(恒定）時，最大光束通過空間140a的形狀為錐臺 形，但是在檢測區(qū)域5的光斑尺寸隨著與透鏡18的主點P的距離發(fā)生變化時，最大光束通 過空間140a的形狀也可以不是錐臺形。
[0087] 光電傳感器1、3也可以在復合光闌14和光源11之間，還設置用于將檢測光A朝向 復合光闌14(第一光闌141)聚光的聚光單元。該聚光單元例如有透鏡、反射鏡等。聚光單 元能夠聚光的區(qū)域(例如，在聚光單元為透鏡的情況下，該區(qū)域?qū)谕哥R的有效直徑。此 夕卜，聚光單元為反射鏡的情況下，對應于光軸Αχ和聚光單元在包含上述光軸Αχ的截面上的 相對光軸Αχ垂直的方向上的相互距離。）比上述的第三區(qū)域廣。因此，能夠加大通過復合光 闌14的檢測光Α的強度，從而能夠提高從光源11發(fā)出的光的利用效率。此外，在光電傳感 器1、3具備聚光單元的情況下，通過具有聚光單元，上述第二區(qū)域比不具有聚光單元時的 第二區(qū)域廣，上述的包含光軸Αχ的截面上的光源11的有效尺寸廣。
[0088] 工業(yè)實用性
[0089] 根據(jù)本實用新型，在檢測區(qū)域，能夠提供能夠使檢測對象物的檢測范圍小于規(guī)定 大小的光電傳感器。
【權利要求】
1. 一種光電傳感器，其特征在于， 包括： 發(fā)出檢測光的光源， 將從上述光源出射的光聚光到檢測區(qū)域的透鏡， 接受來自上述檢測區(qū)域的檢測光的受光部， 設在上述光源和上述透鏡之間的第一光闌和第二光闌； 上述第一光闌配置在比上述第二光闌更靠近上述光源的位置， 上述第一光闌在包含上述透鏡的光軸的截面上的開口尺寸大于上述第二光闌在包含 上述光軸的上述截面上的開口尺寸， 上述光源在包含上述光軸的上述截面上的有效尺寸大于上述第一光闌在包含上述光 軸的上述截面上的上述開口尺寸， 上述透鏡在包含上述光軸的上述截面上的有效尺寸大于上述光源在包含上述光軸的 上述截面上的有效尺寸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的光電傳感器，其特征在于， 上述光電傳感器是與回歸反射板組合使用的回歸反射式光電傳感器， 在上述第二光闌和上述透鏡之間具有半透射板，該半透射板使來自上述光源的上述檢 測光和來自上述檢測區(qū)域的上述檢測光的各自的一部分透射，并使一部分反射。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的光電傳感器，其特征在于，上述第一光闌能夠與第二光闌 進行裝卸。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的光電傳感器，其特征在于，還具備聚光單元，該聚光單元 設在上述第一光闌和上述光源之間，用于使上述檢測光朝向上述第一光闌聚光。
【文檔編號】G01D5/26GK203869701SQ201420128426
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權日:2014年2月23日
【發(fā)明者】上辻康人 申請人:歐姆龍株式會社