本發(fā)明涉及一種距離設(shè)定型光電傳感器，該距離設(shè)定型光電傳感器檢測(cè)相比于設(shè)定距離在近處存在的檢測(cè)體的有無(wú)。

背景技術(shù)：

一直以來(lái)，已知有檢測(cè)相比于設(shè)定距離在近處存在的檢測(cè)體的有無(wú)的距離設(shè)定型光電傳感器(bgs型光電傳感器)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在該距離設(shè)定型光電傳感器中，將2段光電二極管設(shè)置于受光部。而且，使用三角測(cè)距的原理，利用由檢測(cè)體的距離導(dǎo)致在2段光電二極管的受光位置不同這一點(diǎn)，檢測(cè)相比于設(shè)定距離在近處存在的檢測(cè)體。例如，在檢測(cè)體存在于設(shè)定距離的情況下，利用來(lái)自該檢測(cè)體的反射光，在2段光電二極管的n(near)側(cè)受光面和f(far)側(cè)受光面接收相等的光量。另一方面，在檢測(cè)體相比于設(shè)定距離靠近距離設(shè)定型光電傳感器的情況下，利用來(lái)自該檢測(cè)體的反射光，在n側(cè)受光面接收到更多的光量。相反地，在檢測(cè)體相比于設(shè)定距離遠(yuǎn)離距離設(shè)定型光電傳感器的情況下，利用來(lái)自該檢測(cè)體的反射光，在f側(cè)受光面接收更多的光量。而且，在距離設(shè)定型光電傳感器中，通過(guò)檢測(cè)n側(cè)的受光量和f側(cè)的受光量之差，并與閾值進(jìn)行比較，來(lái)檢測(cè)出相比于設(shè)定距離在近處存在的檢測(cè)體。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-256182號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

然而，采用現(xiàn)有的距離設(shè)定型光電傳感器的話，在檢測(cè)體存在于近處的情況下，返回光量增多，受光部處的受光量增多。另一方面，在受光部存在著動(dòng)態(tài)范圍，在接收到超過(guò)該動(dòng)態(tài)范圍的光量的情況下，受光部的電路就會(huì)飽和。而且，在該受光部的電路飽和的情況下，存在著以下問(wèn)題：不能夠正確地檢測(cè)在n側(cè)受光面的受光量與在f側(cè)受光面的受光量之差，并引起誤動(dòng)作。

另一方面，針對(duì)由返回光量的增大所導(dǎo)致的受光部電路的飽和，具有使用根據(jù)受光量自動(dòng)地調(diào)整投光量的apc電路，或是增大受光部的動(dòng)態(tài)范圍等對(duì)策。然而，在使用apc電路的對(duì)策中，存在著電路變復(fù)雜、成本變高的問(wèn)題。另外，在增大動(dòng)態(tài)范圍的對(duì)策中，需要將受光部的電路高壓化或者做成低靈敏度來(lái)擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍。其結(jié)果，存在著檢測(cè)距離變短，另外，電路變復(fù)雜的問(wèn)題。

本發(fā)明正是為了解決上述那樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠通過(guò)防止由于返回光量的增大而導(dǎo)致的受光部電路的飽和來(lái)回避誤動(dòng)作的距離設(shè)定型光電傳感器。

解決問(wèn)題的技術(shù)手段

本發(fā)明所涉及的距離設(shè)定型光電傳感器包括：投光部，其投射光；以及受光部，其具有從n側(cè)受光面到f側(cè)受光面為止延伸配置的受光元件，并接收針對(duì)由投光部投射的光的反射光，該距離設(shè)定型光電傳感器根據(jù)受光部的受光結(jié)果，檢測(cè)相比于設(shè)定距離在近處存在的檢測(cè)體的有無(wú)，在該距離設(shè)定型光電傳感器中，受光部具有遮蔽壁，其相對(duì)于受光元件的n側(cè)受光面，且從與f側(cè)受光面相反一側(cè)的端部起跨越一部分地相對(duì)配置，遮蔽來(lái)自檢測(cè)體的反射光的一部分，該檢測(cè)體存在于將使該受光元件的受光量成為規(guī)定值以上的反射光反射的距離處。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于以上述的方式構(gòu)成，因此能夠通過(guò)防止由于返回光量的增大而導(dǎo)致的受光部電路的飽和來(lái)回避誤動(dòng)作。

附圖說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的距離設(shè)定型光電傳感器的構(gòu)成例的圖。

圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的遮蔽壁的配置例的立體圖。

圖3為表示在現(xiàn)有構(gòu)成中的由于檢測(cè)體的位置而導(dǎo)致的受光量的變化的圖，(a)為到檢測(cè)體的距離為20mm左右的情況，(b)為到檢測(cè)體的距離為80mm左右的情況，(c)為到檢測(cè)體的距離為450mm左右的情況。

圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的距離設(shè)定型光電傳感器中的由于檢測(cè)體的位置而導(dǎo)致的受光量的變化的圖，(a)為到檢測(cè)體的距離為20mm左右的情況，(b)為到檢測(cè)體的距離為80mm左右的情況，(c)為到檢測(cè)體的距離為450mm左右的情況。

圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的距離設(shè)定型光電傳感器的效果的圖。

圖6為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的距離設(shè)定型光電傳感器的遮蔽壁的另一構(gòu)成例的圖，(a)為到檢測(cè)體的距離為20mm左右的情況，(b)為到檢測(cè)體的距離為80mm左右的情況，(c)為到檢測(cè)體的距離為450mm左右的情況。

圖7為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的距離設(shè)定型光電傳感器的衍生效果的圖，(a)為表示現(xiàn)有構(gòu)成的受光元件上的光斑直徑的圖，(b)為表示本發(fā)明的構(gòu)成的受光元件上的光斑直徑的圖(到檢測(cè)體的距離為80mm左右的情況)。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。

實(shí)施方式1

圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的距離設(shè)定型光電傳感器的構(gòu)成例的圖。

距離設(shè)定型光電傳感器包括：投光部，其投射光；以及受光部，其具有從n側(cè)受光面到f側(cè)受光面為止延伸配置的受光元件5，且接收針對(duì)由投光部投射的光的反射光，距離設(shè)定型光電傳感器根據(jù)受光部的受光結(jié)果，檢測(cè)相比于設(shè)定距離在近處存在的檢測(cè)體50的有無(wú)。

如圖1所示，光電傳感器包括驅(qū)動(dòng)電路1、投光元件2、投光光學(xué)系統(tǒng)3、受光光學(xué)系統(tǒng)4、受光元件5、遮蔽壁6、運(yùn)算電路7、放大電路8、比較判定電路9、輸出電路10、顯示電路11以及控制電路12。

另外，在圖1所示的構(gòu)成中，驅(qū)動(dòng)電路1、投光元件2以及投光光學(xué)系統(tǒng)3構(gòu)成投光部，受光光學(xué)系統(tǒng)4、受光元件5、遮蔽壁6、運(yùn)算電路7以及放大電路8構(gòu)成受光部。

驅(qū)動(dòng)電路1生成向投光元件2的電流。

投光元件2通過(guò)由驅(qū)動(dòng)電路1生成的電流驅(qū)動(dòng)而發(fā)光。作為該投光元件2，例如使用led。

投光光學(xué)系統(tǒng)3匯聚由投光元件2發(fā)出的光。由該投光光學(xué)系統(tǒng)3匯聚后的光投射到檢測(cè)區(qū)域。而且，在檢測(cè)體50存在于檢測(cè)區(qū)域的情況下，上述光被該檢測(cè)體50反射。

受光光學(xué)系統(tǒng)4匯聚由存在于檢測(cè)區(qū)域的檢測(cè)體50反射的光。

受光元件5從受光部的n側(cè)受光面到f側(cè)受光面為止延伸配置，將由受光光學(xué)系統(tǒng)4匯聚后的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電流)。作為該受光元件5，使用2段光電二極管、多段光電二極管、psd(位置檢測(cè)元件)或一維ccd中的任一種。通過(guò)該受光元件5，能夠檢測(cè)在n側(cè)受光面上的受光量和在f側(cè)受光面上的受光量。

如圖2所示，遮蔽壁6相對(duì)于受光元件5的n側(cè)受光面，從與f側(cè)受光面相反一側(cè)的端部起跨越一部分地相對(duì)配置。此時(shí)，遮蔽壁6被配置于遮蔽來(lái)自檢測(cè)體50的反射光的一部分的位置，該檢測(cè)體50存在于反射使受光元件5上的受光量成為規(guī)定值以上的反射光的距離處。通過(guò)該遮蔽壁6，能夠防止由于返回光量的增大而導(dǎo)致的在受光部上的受光量的增大，回避受光部電路的飽和。

運(yùn)算電路7檢測(cè)由受光元件5檢測(cè)到的在n側(cè)受光面上的受光量(電流)和在f側(cè)受光面上的受光量(電流)之差。

放大電路8將運(yùn)算電路7處理后的電流轉(zhuǎn)換為電壓并以規(guī)定的放大率放大。通過(guò)該放大電路8放大了的電壓相當(dāng)于受光信號(hào)。

比較判定電路9將通過(guò)放大電路8放大了的電壓與判定閾值進(jìn)行比較，檢測(cè)在檢測(cè)區(qū)域的物體的有無(wú)。此時(shí)，比較判定電路9在通過(guò)放大電路8放大了的電壓大于判定閾值的情況下判定為在檢測(cè)區(qū)域沒(méi)有物體，在通過(guò)放大電路8放大了的電壓為判定閾值以下的情況下判定為在檢測(cè)區(qū)域有物體。作為該比較判定電路9，使用可逆計(jì)數(shù)器等。

輸出電路10輸出表示比較判定電路9的判定結(jié)果的信息。此時(shí)，輸出電路10以表示上述判定結(jié)果的信息為基礎(chǔ)使輸出晶體管工作。

顯示電路11將表示比較判定電路9的判定結(jié)果的信息通過(guò)顯示燈等顯示。

控制電路12控制光電傳感器的各部的動(dòng)作。

然后，對(duì)以上述的方式構(gòu)成的距離設(shè)定型光電傳感器的效果進(jìn)行說(shuō)明。

首先，參照?qǐng)D3，對(duì)在現(xiàn)有構(gòu)成的情況下的由于檢測(cè)體50的位置而導(dǎo)致的受光量的變化進(jìn)行說(shuō)明。另外在圖3中，僅圖示了距離設(shè)定型光電傳感器中的投光元件2、投光光學(xué)系統(tǒng)3、受光光學(xué)系統(tǒng)4以及受光元件5。

圖3的(a)顯示了檢測(cè)體50的位置到距離設(shè)定型光電傳感器非常近的情況(到距離設(shè)定型光電傳感器20mm左右的情況)。該情況下，返回光量多，但由于反射光從斜向反射到受光側(cè)，來(lái)自檢測(cè)體50的反射光的大部分從受光元件5偏離，受光元件5上的受光量變小。即，由于受光元件5的尺寸有限且小，若檢測(cè)體50的位置非常近的話反射光就會(huì)從受光面偏離。

另一方面，圖3的(b)顯示了檢測(cè)體50的位置到距離設(shè)定型光電傳感器較近的情況(到距離設(shè)定型光電傳感器80mm左右的情況)。該情況下，返回光量多，受光元件5上的受光量成為最多。若如此返回光量增大且受光元件5上的受光量增大的話，則電路會(huì)飽和，引起誤動(dòng)作。

另一方面，圖3的(c)顯示了檢測(cè)體50的位置到距離設(shè)定型光電傳感器較遠(yuǎn)的情況(到距離設(shè)定型光電傳感器450mm左右的情況)。該情況下，反射光大致成為平行光，返回光量少，受光元件5上的受光量也變小。

然后，參照?qǐng)D4、5，對(duì)在本發(fā)明的構(gòu)成的情況下的由于檢測(cè)體50的位置而導(dǎo)致受光量的變化進(jìn)行說(shuō)明。另外在圖4中，僅圖示了距離設(shè)定型光電傳感器中的投光元件2、投光光學(xué)系統(tǒng)3、受光光學(xué)系統(tǒng)4、受光元件5以及遮蔽壁6。

如圖4所示，在本發(fā)明中，設(shè)有遮蔽壁6，其相對(duì)于受光元件5的n側(cè)受光面，從與f側(cè)受光面相反一側(cè)的端部起跨越一部分地相對(duì)配置，并遮蔽來(lái)自檢測(cè)體50的反射光的一部分，該檢測(cè)體50存在于將使受光元件5上的受光量成為規(guī)定值以上的反射光反射的距離處。如圖4的(b)所示，通過(guò)該遮蔽壁6，遮蔽在檢測(cè)體50靠近距離設(shè)定型光電傳感器的情況下(到距離設(shè)定型光電傳感器80mm左右的情況下)的反射光的一部分，使返回光量降低。其結(jié)果，能夠使受光元件5上的受光量降低。在圖5所示的例子中，通過(guò)設(shè)置遮蔽壁6，能夠使受光量減少約50％。另外在圖5中，虛線表示沒(méi)有設(shè)置遮蔽壁6的情況(現(xiàn)有構(gòu)成)，實(shí)線表示設(shè)有遮蔽壁6的情況(本發(fā)明的構(gòu)成)。

另外，如圖4的(a)、(c)所示，遮蔽壁6不遮蔽在檢測(cè)體50非?？拷约斑h(yuǎn)離距離設(shè)定型光電傳感器的情況下(到距離設(shè)定型光電傳感器20mm左右以及450mm左右的情況下)的反射光。在圖5所示的例子中可知，在用一點(diǎn)劃線圍住的區(qū)域不受遮蔽壁6的影響。

如此，通過(guò)本發(fā)明，能夠僅對(duì)返回光量增大的檢測(cè)體50的位置進(jìn)行遮蔽來(lái)降低受光量，能夠回避受光元件5的飽和。

另外實(shí)際上，設(shè)置如圖4所示的非常薄的構(gòu)件作為遮蔽壁6是困難的。在此，例如圖6所示那樣，也可以設(shè)置將遮蔽反射光的端邊構(gòu)成為銳角形狀的遮蔽壁6。該遮蔽壁6的端邊被構(gòu)成為：一邊的面61為不遮蔽從相比于反射使受光量成為規(guī)定值以上的反射光的距離而存在于近處的檢測(cè)體50入射到受光元件5的反射光的角度，另一邊的面62為不遮蔽從相比于該距離存在于遠(yuǎn)處的檢測(cè)體50入射到受光元件5的反射光的角度。即，在圖6的(a)的例子中，端邊的一邊的面61構(gòu)成了不遮蔽從檢測(cè)體50入射到受光元件5的反射光的角度，該檢測(cè)體50位于到距離設(shè)定型光電傳感器20mm左右處。另外，在圖6的(c)例子中，端邊的另一邊的面62構(gòu)成了不遮蔽從檢測(cè)體50入射到受光元件5的反射光的角度，該檢測(cè)體50位于到距離設(shè)定型光電傳感器450mm左右處。

如以上那樣，根據(jù)本實(shí)施方式1，在受光部設(shè)有遮蔽壁6，其相對(duì)于受光元件5的n側(cè)受光面，從與f側(cè)受光面相反一側(cè)的端部起跨越一部分地相對(duì)配置，并且遮蔽來(lái)自檢測(cè)體50的反射光的一部分，該檢測(cè)體50存在于將使該受光元件5上的受光量成為規(guī)定值以上的反射光反射的距離處，因此能夠通過(guò)防止由返回光量的增大而導(dǎo)致的受光部的電路的飽和來(lái)回避誤動(dòng)作。另外，能夠不使用現(xiàn)有那樣的apc電路以及具有高動(dòng)態(tài)范圍的受光部地、通過(guò)簡(jiǎn)單的構(gòu)造構(gòu)件抑制返回光量的增大。

另外，如圖7的(a)所示，在現(xiàn)有構(gòu)成中，在來(lái)自返回光量增大的距離處的反射光中，在焦距的關(guān)系上，像會(huì)模糊，受光元件5的受光面上的光斑直徑會(huì)變大。針對(duì)于此，如圖7的(b)所示，通過(guò)如本發(fā)明那樣設(shè)置遮蔽壁6，對(duì)于來(lái)自返回光量增大的距離處的反射光，也能夠減小模糊的量，減小受光元件5的受光面上的光斑直徑。由此提高受光量的檢測(cè)精度。

另外，本申請(qǐng)發(fā)明在該發(fā)明的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行實(shí)施方式的任意的構(gòu)成要素的變形，或?qū)嵤┓绞降娜我獾臉?gòu)成要素的省略。

符號(hào)說(shuō)明

1驅(qū)動(dòng)電路

2投光元件

3投光光學(xué)系統(tǒng)

4受光光學(xué)系統(tǒng)

5受光元件

6遮蔽壁

7運(yùn)算電路

8放大電路

9比較判定電路

10輸出電路

11顯示電路

12控制電路

50檢測(cè)體

61，62面。