[发明专利]反射型光电传感器

说明书

技术领域

本发明涉及具有投出检测用光（下面，称为“检测光”）并接受该检测光被反射而产生的反射光的结构的光学系统的反射型光电传感器。特别地，本发明涉及进行限定了成为检测对象的范围的检测处理的“限定反射型”的反射型光电传感器。

背景技术

在限定反射型光电传感器中，一般在一个框体内配置有包含投光元件及投光透镜的投光部和包含受光元件及受光透镜的受光部，利用受光部接受从投光部出射的检测光被反射而产生的反射光，并基于所生成的受光量信号来检测物体的有无。

另外，限定反射型传感器具有使用聚光光学系统的类型的传感器和使用发散光学系统的类型的传感器这两种。例如在专利文献1中公开了使用聚光光学系统的类型的传感器，例如专利文献2中公开了使用发散光学系统的类型的传感器。

在任何类型的传感器中，都是从投光部出射的检测光传播的范围与入射至受光部而在受光元件中成像的光传播的范围之间的重叠部分成为检测区域，但因光学系统的特性的差异而检测区域的范围及检测能力也产生差异。

图12及图13是分别示意性示出了发散光学系统及聚光光学系统的检测原理的图。在各图中，附图标记101是投光元件，102是受光元件，100A是投光透镜，100B是受光透镜。投光透镜100A及受光透镜100B连接成一个透镜构件，安装在内部有两个导光路105A、105B的透镜保持架103的开放端面上。投光透镜100A配置在导光路105A的前面，受光透镜100B配置在导光路105B的前面。投光元件101及受光元件102分别在导光路105A、105B的后端位置以安装在未图示的基板上的状态被支撑在该基板上。

在图12及图13中用单点划线表示来自投光元件101的检测光，并且用双点划线表示入射至受光元件102的光。

如图12所示，在发散光学系统中，从投光透镜100A出射的检测光扩散至宽的范围，受光透镜100B也从宽的范围收集光。由此，如图12中的斜线部分所示，能够设定在传感器附近大幅扩散的检测区域。

另一方面，如图13所示，在聚光光学系统中，从投光透镜100A出射的检测光会聚到规定位置。受光对象的反射光的范围也随着远离传感器而变窄，因而如图13中的斜线部分所示，检测区域被限定为光学系统的中心轴附近。另外，在传感器附近的位置，投光的范围和受光的范围不交叉，因而产生成为盲区的区域（图中的区域110）。

在前述的专利文献2中，示出了在发散光学系统的传感器中也产生同样的盲区的情况，但如专利文献2所述，在发散光学系统的情况下，通过对透镜的光轴及曲率等进行调整来变更检测光扩散的范围，由此能够使盲区变小。

如上所述，使用了发散光学系统的传感器适合对与传感器相对近的位置的检测（下面，称为“近距离的检测”），但检测光越远离传感器则越扩散而变弱，因而难以确保对与传感器相对远的位置的检测（下面，称为“远距离的检测”）的精度。

相对于此，使用了聚光光学系统的传感器能够将光量密度高的检测光传播到远处。另外，检测光的光束直径较小，因而即使在接受检测光的面倾斜的情况下，也不受该倾斜的影响而能够将检测光向能够入射至受光元件的方向反射。

因而，根据聚光光学系统，能够稳定地进行远距离的检测，但在传感器附近的位置产生盲区，因而难以进行近距离的检测。

这样，双方的光学系统分别有优势与略势。鉴于该点，在专利文献3中记载有如下技术，即，同时内置有远距离用的投光元件和近距离用的投光元件，并且在这些投光元件的后方配置受光元件，由此能够进行近距离的检测及远距离的检测这双方的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3297968号公报

专利文献2：日本特开2011-107019号公报

专利文献3：日本特开2010-258237号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年来，为了适用到各种应用，需要开发出小型且性能高的传感器。另外，为了在市场竞争中胜出，需要以低成本生产出满足上述要求的传感器。

在专利文献3所述的发明中，通过内置两个投光元件并且错开受光元件的位置，能够进行近距离的检测及远距离的检测这双方，但这样的结构导致光学系统的增大。另外，若增加投光元件，则除了电路增多之外耗电量也增大，因而成本上升。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供一种通过对光学系统追加简易的结构来能够进行近距离的检测和远距离的检测这双方的小型且降低成本的反射型光电传感器。