JPH0146039B2 - - Google Patents
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- JPH0146039B2 JPH0146039B2 JP57170808A JP17080882A JPH0146039B2 JP H0146039 B2 JPH0146039 B2 JP H0146039B2 JP 57170808 A JP57170808 A JP 57170808A JP 17080882 A JP17080882 A JP 17080882A JP H0146039 B2 JPH0146039 B2 JP H0146039B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発光器、この発光器に近接配置され
た受光器並びにこれらの発光器及び受光器から一
定距離を置いて設置された反射体、特に、明瞭な
反射散乱ローブ(Reflexionsstreukeule)を有す
る再帰反射体を具備するV型光障壁に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a light emitter, a light receiver placed close to the light emitter, and a reflector placed at a certain distance from the light emitter and the light receiver. The present invention relates to a V-type light barrier with a retroreflector having lobes.
従来のV型光障壁は、そのハウジングからの反
射体の変位に大きく依存して信号が変化するの
で、その用途が制限されている。この信号の依存
性の原因は、ほとんど、この種の光障壁に使用さ
れる反射体(反射箔又は成形プラスチツク反射
体)が光線を正確に逆方向に反射せず、入射角よ
りも極めて散乱角度で又は入射角よりも極めて小
さな散乱角度で反射することにある。換言すれ
ば、一般に光線を正確に再帰反射するために使用
される再帰反射体は、理想的な反射特性を有して
いない。逆に、この再帰反射体は、顕著な反射散
乱ローブを有することが多く、そのために、入射
光がこの反射散乱ローブの角度範囲内において或
る角度を以つて反射されることになる。上記のよ
うなV型光障壁に使用される再帰反射体に上記の
ような反射散乱ローブが存在するということは、
この再帰反射体からV型光障壁に至る距離が増大
すればするほど、受光器に入射する散乱反射光ビ
ームの割合が減少することを意味する。 Conventional V-type light barriers have limited applications because the signal changes are highly dependent on the displacement of the reflector from its housing. This signal dependence is most likely due to the fact that the reflector used in this type of light barrier (reflective foil or molded plastic reflector) does not reflect the light rays exactly in the opposite direction, and the scattering angle is much larger than the angle of incidence. or at a scattering angle that is extremely smaller than the incident angle. In other words, retroreflectors commonly used to accurately retroreflect light rays do not have ideal reflective properties. Conversely, the retroreflector often has a significant reflective scattering lobe such that the incident light is reflected at an angle within the angular range of the reflective scattering lobe. The existence of the above-mentioned reflection scattering lobe in the retroreflector used in the V-type light barrier as above means that
Increasing the distance from this retroreflector to the V-shaped light barrier means that the proportion of the scattered reflected light beam incident on the receiver decreases.
上記のV型光障壁を比較的大きな反射体変位で
使用しなければならない場合には、大きく離れた
点に位置する反射体から反射される光束が少なく
ても系の機能にはさしつかえない程度に、系の感
度を高くしなければならない。しかし、この系の
感度が高いということは、光障壁からの距離が短
い地点においては、反射体よりも極めて小さい反
射物体(本来、障害物として認識されるべき物)
を、認識しないことを意味する。換言すれば、上
記V型光障壁は、このV型光障壁から短い距離を
置いて位置する光反射物体に対しては、その機能
を果さない。 If the V-type light barrier described above must be used with a relatively large reflector displacement, even if the light flux reflected from the reflector located at a large distance is small, it will not affect the function of the system. , the sensitivity of the system must be increased. However, the high sensitivity of this system means that at short distances from the light barrier, reflective objects that are much smaller than the reflector (objects that should originally be recognized as obstacles)
, which means not recognizing it. In other words, the V-type light barrier does not perform its function for light-reflecting objects located at a short distance from the V-type light barrier.
したがつて、本発明の目的は、上記の型に属す
るV型光障壁であつて、光ビームが中断されるこ
となく入射する受光器から出力される信号が、従
来のV型光障壁に比較して、反射体の変位にほと
んど影響されないものを提供することである。こ
れにより、従来のV型光障壁との関係において、
反射体が平均して変動のない受光信号を生じ得る
変位の範囲が広範に拡大され得る。 Therefore, an object of the present invention is to provide a V-type light barrier belonging to the above-mentioned type, in which the signal outputted from the receiver into which the light beam is incident without interruption is lower than that of the conventional V-type light barrier. The object of the present invention is to provide a reflector that is almost unaffected by the displacement of the reflector. As a result, in relation to the conventional V-type light barrier,
The range of displacements over which the reflector can produce, on average, a stable received signal can be greatly expanded.
本発明は、上記の課題を解決するために、発光
器及び受光器が、互いに近接(特に、隣接)する
数個(例えば、2個)の光結像素子であつて、並
列配置された光軸を有するものを含むように構成
される。本発明の技術思想は、光障壁の軸上にビ
ームの交差領域が並ぶように、複数本の光障壁ビ
ームが並列した状態で全く同一の光源から出力さ
れるか又は全く同一の受容素子へ入力されるとい
うことにある。明瞭な散乱角を有する再帰反射体
は、2本の光障壁ビームの交差領域内において従
来よりも相当に大きい変位幅を有しているので、
その再帰反射体の変位が比較的大きく変動しても
受光器の出力信号は、光障壁ビームが妨げられな
ければ、広い範囲に亘つて一定である。数多くの
光結像素子を設けるようにすれば、受光器の出力
信号に有意差のある変化を引起こすことなく再帰
反射体を移動し得る変位幅は、実際上、自由に増
大し得る。極論すれば上記の通りであるが、発光
器及び受光器のそれぞれに対し隣接する2個のみ
の光結像素子を設けることが望ましい。なぜな
ら、これにより、再帰反射体の位置に影響を受け
ることなく安定した出力信号を数多くの実用につ
いて得ることができるからである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides that the light emitter and the light receiver are several (for example, two) optical imaging elements that are close to each other (in particular, adjacent to each other), and that the light emitter and the light receiver are arranged in parallel. It is configured to include one having an axis. The technical idea of the present invention is that a plurality of light barrier beams are output from the same light source or input to the same receiving element in parallel so that the intersection areas of the beams are aligned on the axis of the light barrier. It means being done. A retroreflector with a well-defined scattering angle has a much larger displacement range in the area of intersection of the two light barrier beams than before, so
Despite relatively large variations in the displacement of the retroreflector, the output signal of the receiver remains constant over a wide range unless the light barrier beam is disturbed. By providing a large number of optical imaging elements, the range of displacement over which the retroreflector can be moved without causing a significant change in the output signal of the receiver can be practically freely increased. To put it simply, it is as described above, but it is desirable to provide only two adjacent optical imaging elements for each of the light emitter and the light receiver. This is because a stable output signal can be obtained for many practical applications without being affected by the position of the retroreflector.
特に、それぞれの光障壁ビームの交差領域が、
光障壁の軸上で、少なくとも互いに隣接し、さら
に好ましい形態として重なるように、光結像素子
の光軸が並列されることが望ましい。この並列構
成により、一の交差領域から次の交差領域への、
再帰反射体の軸方向移動に起因する信号の変動は
最小に抑制される。 In particular, the intersection area of each light barrier beam is
It is desirable that the optical axes of the optical imaging elements are arranged in parallel so that they are at least adjacent to each other and more preferably overlap on the axis of the optical barrier. With this parallel configuration, from one intersection area to the next intersection area,
Signal fluctuations due to axial movement of the retroreflector are minimized.
特に、光障壁ビームが中断されず、かつ、反射
体が交差領域を軸方向に移動しつつある時に、受
光器の出力信号が広い範囲に亘つて一定であり、
かつ、最大で30%までしか中心出力信号に対して
変動しないように、交差領域が重なることが望ま
しい。 In particular, when the light barrier beam is uninterrupted and the reflector is moving axially through the intersection region, the output signal of the receiver is constant over a wide range;
In addition, it is desirable that the crossing regions overlap so that they vary by no more than 30% at most with respect to the center output signal.
光結像素子は、実際には、レンズ、特に、対物
レンズである。本発明の好適な実施例は、以下の
特徴を有する。すなわち、光障壁の軸に隣接し
て、平面形状が円形、楕円形又は方形の2個の完
全形レンズが設けられ、それらのレンズの光軸は
中心軸に並列されるとともに、2個の不完全形レ
ンズが上記完全形レンズのそれぞれに近接して並
置され、これら不完全形レンズの光軸は光障壁の
中心軸に対して、偏心し、かつ、完全形レンズの
光軸よりも更に離れてその中心軸に並列される。
この場合、不完全形レンズの光軸は、隣接する完
全形レンズの外側縁にほぼ一致する。すなわち、
上記不完全形レンズは半完全形(完全図形を半載
した)レンズである。 The optical imaging element is in fact a lens, in particular an objective lens. A preferred embodiment of the invention has the following features. That is, two perfect lenses having a circular, elliptical or square planar shape are provided adjacent to the axis of the light barrier, the optical axes of these lenses are parallel to the central axis, and two perfect lenses are provided adjacent to the axis of the light barrier. A perfect lens is juxtaposed in close proximity to each of the perfect lenses, and the optical axes of these imperfect lenses are eccentric with respect to the central axis of the light barrier and further apart from the optical axis of the perfect lenses. parallel to its central axis.
In this case, the optical axis of the imperfect lens approximately coincides with the outer edge of the adjacent perfect lens. That is,
The imperfect lens is a semi-perfect lens (on which half a complete figure is mounted).
好適な実施例の場合には、隣合う完全形レンズ
及び不完全形レンズの光軸は、その2個のレンズ
の中心同士よりも、互いに、さらに近接するの
で、受光器の出力信号が広い範囲に亘つて一定と
なる。 In the preferred embodiment, the optical axes of adjacent perfect lenses and imperfect lenses are closer to each other than the centers of the two lenses, so that the output signal of the optical receiver can spread over a wide range. remains constant over
本発明によるV型光障壁を最も効果的な形ちで
実施するためには、完全形レンズも不完全形レン
ズも必要に応じて修正される球形レンズとされ
る。また、全てのレンズは、その輪廓の平面形状
が方形であつて、かつ、互いに境界を接するよう
に隣接しつつ細長く配置される。 In order to most effectively implement the V-shaped light barrier according to the invention, both the perfect lens and the imperfect lens are spherical lenses that are modified as necessary. Further, all the lenses have a rectangular planar shape and are arranged in a long and narrow manner so as to be adjacent to each other so as to border each other.
本発明による好適な実施例の説明に先行して、
本発明の作用・効果を従来例との比較において浮
彫りにするために、この従来例のV型光障壁の構
成、作用、効果及びその欠点を第1図に基づいて
説明する。 Prior to describing preferred embodiments according to the invention,
In order to highlight the functions and effects of the present invention in comparison with the conventional example, the structure, functions, effects, and drawbacks of this conventional V-type light barrier will be explained based on FIG.
この第1図に示されているように、光源23及
び受光器24が一定間隔Rを以つて光障壁ハウジ
ング22内に配設されている。光源23は、白熱
ランプ又は他の発光源とすることができる。 As shown in FIG. 1, a light source 23 and a light receiver 24 are arranged within the light barrier housing 22 with a constant distance R between them. Light source 23 may be an incandescent lamp or other light source.
光源23から放射された光は、光障壁ハウジン
グ22の前壁内に配設された対物凸レンズ13に
より収束され、平行な発射光ビーム18となる。
この発射光ビーム18は、V型光障壁の中心軸2
0に対し角α/2の傾斜を以つて光障壁ハウジン
グ22から投射される。上記中心軸20は、光源
23及び受光器24を結ぶ線の垂直2等分線に一
致する。 The light emitted from the light source 23 is focused by a convex objective lens 13 disposed in the front wall of the light barrier housing 22 into a parallel emitted light beam 18 .
This emitted light beam 18 is directed towards the central axis 2 of the V-shaped light barrier.
is projected from the light barrier housing 22 at an angle α/2 relative to zero. The central axis 20 coincides with a perpendicular bisector of a line connecting the light source 23 and the light receiver 24.
破線によつて示された再帰反射体21がV型光
障壁の中心軸20上に配設されている。この再帰
反射体21は、反射光ビーム19を、光障壁ハウ
ジング22の前壁内に設けられた対物レンズ14
の方へ返送する程度にはつきりした散乱特性を有
する。光ビーム18及び19は、発光器11を構
成する対物レンズ13及び光源23がどの領域を
通つて光を放出し得るか、並びに、受光器12を
構成する対物レンズ14及び光受容素子24がど
の領域から受光するかを明瞭に示すために、第1
図において再帰反射体21を通過するように描か
れている。対物レンズ13及び14の中心を通る
光軸15及び16は、V型光障壁の中心軸20に
対して平行であり、かつ、この中心軸20から等
距離の位置にある。光軸15及び16間の距離
は、V型光障壁の基準長Bとなる。 A retroreflector 21, indicated by a dashed line, is disposed on the central axis 20 of the V-shaped light barrier. This retroreflector 21 directs the reflected light beam 19 to an objective lens 14 provided in the front wall of the light barrier housing 22.
It has sufficient scattering properties to the extent that it returns to the direction of the object. The light beams 18 and 19 are determined by the area through which the objective lens 13 and the light source 23 constituting the light emitter 11 can emit light, and through which area the objective lens 14 and the light receiving element 24 constituting the light receiver 12 can emit light. In order to clearly show which area the light is received from,
In the figure, it is depicted as passing through the retroreflector 21. Optical axes 15 and 16 passing through the centers of objective lenses 13 and 14 are parallel to and equidistant from central axis 20 of the V-shaped light barrier. The distance between the optical axes 15 and 16 is the reference length B of the V-shaped light barrier.
発射光ビーム18及び反射光ビーム19は、交
差領域17において重なる。再帰反射体21が、
第1図に示されているように、この交差領域17
の中心に位置するときは、上記光受容素子24
は、最大量の光束を受容し、それによつて、最大
の出力信号を生じる。この点を考えれば、上記再
帰反射体21が発射光ビーム18の横断面にほぼ
一致することが重要である。再帰反射体21が中
心軸20上を前後(すなわち、両端矢印Fの方
向)に移動され、光路が妨げられなければ、その
再帰反射体21の移動に伴つて光受容素子24の
出力信号は変化する。 The emitted light beam 18 and the reflected light beam 19 overlap in the intersection region 17 . The retroreflector 21 is
As shown in FIG.
When located at the center of the photoreceptor element 24
receives the greatest amount of luminous flux, thereby producing the greatest output signal. Considering this point, it is important that the retroreflector 21 substantially corresponds to the cross section of the emitted light beam 18. If the retroreflector 21 is moved back and forth on the central axis 20 (that is, in the direction of arrow F at both ends) and the optical path is not obstructed, the output signal of the photoreceptor element 24 will change as the retroreflector 21 moves. do.
上記基準長B及び光ビーム18,19間の角α
の大きさを調整することにより、交差領域17の
位置と長さとを調整することができる。 The reference length B and the angle α between the light beams 18 and 19
By adjusting the size of the intersection area 17, the position and length of the intersection area 17 can be adjusted.
従来のV型光障壁によれば、一般に、上記基準
長Bも角αも一定である。もちろん、これらのパ
ラメータを調整できるV型光障壁も提案されては
いる。しかし、このパラメータ調整によつてV型
光障壁の精度に有害な影響を与えないようにする
ためには、かなり費用が高くなることは避けられ
ない。もし、上記のV型光障壁を、反射体の変位
が大小いずれとなる範囲においても使用しなけれ
ばならないとすれば、必然的に上記基準長B及び
角αの値を極めて小さく選ばなければならない。
しかし、基準長B及び角αの値をこのように選定
すれば、再帰反射体21が光障壁ハウジング22
に極く近接して置かれた場合に、光受容素子24
からの出力信号の極大値が望ましくない程度に高
くなることになる。他方、再帰反射体21が光障
壁ハウジング22から比較的に大きく離れて置か
れた場合には、比較的小さく、かつ、不安定な出
力信号が光受容素子24から生じることになり、
しかも、その信号値も比較的低い。 According to the conventional V-type light barrier, generally both the reference length B and the angle α are constant. Of course, V-type light barriers that can adjust these parameters have also been proposed. However, in order to ensure that this parameter adjustment does not have a detrimental effect on the accuracy of the V-type light barrier, it is unavoidable that the cost is considerably higher. If the V-shaped light barrier described above must be used in a range where the displacement of the reflector is both large and small, the values of the reference length B and angle α must be selected to be extremely small. .
However, if the values of the reference length B and the angle α are selected in this way, the retroreflector 21 can be attached to the light barrier housing 22.
When placed in close proximity to the photoreceptor element 24
The maximum value of the output signal from the output signal will be undesirably high. On the other hand, if the retroreflector 21 were placed a relatively large distance from the light barrier housing 22, a relatively small and unstable output signal would result from the light receiving element 24;
Moreover, the signal value is also relatively low.
上述したような欠点を有する従来のV型光障壁
に対し、これらの欠点を除去する本発明によるV
型光障壁の実施例を第2図ないし第5図に基づき
詳しく説明する。この説明において、第1図の実
施例における各部分と本発明によるV型光障壁の
各部分が一致する場合には同一番号を使用する。 In contrast to the conventional V-type light barrier which has the above-mentioned drawbacks, the V-type light barrier according to the present invention eliminates these drawbacks.
Examples of the molded light barrier will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5. In this description, the same numbers will be used when parts in the embodiment of FIG. 1 and parts of the V-type light barrier according to the invention correspond.
第2図において、第1図に示された従来のV型
光障壁の対物レンズ13,14は、それぞれ、境
界を接する3個の対物レンズ13a,13b及び
13c並びに対物レンズ14a,14b及び14
cに分割され、これらの対物レンズ13a,13
b,13c,14a,14b及び14cのそれぞ
れの光軸15a,15b,15c,16a,16
b及び16cは並列配置される。したがつて、発
射光ビーム18a,18b及び18cのそれぞれ
と反射光ビーム19a,19b及び19cのそれ
ぞれとは、V型光障壁の中心軸20上の異なる点
で互いに交差する。光ビームが光障壁ハウジング
により近い位置で交差すれば、それだけ角αは大
きくなる。したがつて、光ビーム18a及び19
a間の角α1は光ビーム18b及び19b間の角α2
よりも大きく、この角α2は光ビーム18c及び1
9c間の角α3よりも大きい。このように、第2図
のV型光障壁は、最も短い第1基準長B1、少し
長い第2基準長B2及び最も長い第3基準長B3
を有しており、これらの基準長B1,B2及びB
3は、それぞれ、異なる最適な反射体変位を提供
する。 In FIG. 2, the conventional V-type light barrier objectives 13 and 14 shown in FIG.
These objective lenses 13a, 13
Optical axes 15a, 15b, 15c, 16a, 16 of b, 13c, 14a, 14b and 14c, respectively
b and 16c are arranged in parallel. Therefore, each of the emitted light beams 18a, 18b and 18c and each of the reflected light beams 19a, 19b and 19c intersect each other at different points on the central axis 20 of the V-shaped light barrier. The closer the light beam intersects the light barrier housing, the larger the angle α will be. Therefore, the light beams 18a and 19
The angle α 1 between a is the angle α 2 between the light beams 18b and 19b
, and this angle α 2 is larger than the light beams 18c and 1
The angle α between 9c is greater than 3 . In this way, the V-type light barrier in FIG. 2 has the shortest first reference length B1, the slightly longer second reference length B2, and the longest third reference length B3.
These standard lengths B1, B2 and B
3 each provide a different optimal reflector displacement.
本発明のV型光障壁システムによれば、再帰反
射体21が光ビーム18a及び19a又は光ビー
ム18b及び19b又は光ビーム18c及び19
cの交差領域の内部に存在している限り、光受容
素子24は事実上一定の出力信号を発生する。再
帰反射体21が上記交差領域間に配置された場合
には、光受容素子24の出力信号は無効となる。
上記基準長B1,B2及びB3並びに角α1,α2及
びα3を注意深く選定することにより、その出力信
号が無効となる度合を予定値内に抑えることがで
きる。 According to the V-type light barrier system of the present invention, the retroreflector 21 is arranged so that the light beams 18a and 19a or the light beams 18b and 19b or the light beams 18c and 19
As long as it lies within the intersection region of c, the photoreceptor element 24 produces a virtually constant output signal. If the retroreflector 21 is placed between the intersection areas, the output signal of the photoreceptor element 24 will be invalid.
By carefully selecting the reference lengths B1, B2 and B3 and the angles α 1 , α 2 and α 3 , the degree to which the output signal becomes invalid can be kept within a predetermined value.
第3図及び第4図に示された実施例において、
2個の球形対物レンズ13a及び14aは、V型
光障壁の中心軸20のいずれか一方側に接して配
設され、かつ、第4図に示されているように平面
形状が方形の輪廓を有している。上記対物レンズ
13a及び14aの両外側縁に、同じく方形輪廓
を有する、半球体の対物レンズ13b及び14b
が隣接している。外側に位置する2個の対物レン
ズ13b及び14bは半球形であるから、それぞ
れの光軸15b及び16bは内側に位置する完全
球形の対物レンズ13a及び14aの外側縁上に
位置する。このようにすれば、第2基準長B2
は、対物レンズ13a及び13b並びに対物レン
ズ14a及び14bのそれぞれの中心間の距離に
対応しているから、第1基準長B1よりも僅かに
長くなるに過ぎない。したがつて、光ビーム18
a及び19a並びに光ビーム18b及び19bの
それぞれの交差領域は互いにより接近することに
なり、その結果、光受容素子24の出力信号はよ
り一定となる。 In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4,
The two spherical objective lenses 13a and 14a are disposed in contact with either side of the central axis 20 of the V-shaped light barrier, and have a rectangular planar shape as shown in FIG. have. Hemispherical objective lenses 13b and 14b have rectangular contours on both outer edges of the objective lenses 13a and 14a.
is adjacent. Since the two outer objective lenses 13b and 14b are hemispherical, their respective optical axes 15b and 16b are located on the outer edges of the inner completely spherical objective lenses 13a and 14a. In this way, the second reference length B2
corresponds to the distance between the centers of the objective lenses 13a and 13b and the objective lenses 14a and 14b, so it is only slightly longer than the first reference length B1. Therefore, the light beam 18
The respective intersection areas of a and 19a and light beams 18b and 19b will be closer to each other, so that the output signal of photoreceptor element 24 will be more constant.
第5図は、光受容素子24の相対出力信号E
と、第3図の尺度で測定した、光障壁ハウジング
22の正面からの再帰反射体21の変位Xとの間
の関係を示している。 FIG. 5 shows the relative output signal E of the photoreceptor element 24.
and the displacement X of the retroreflector 21 from the front of the light barrier housing 22, measured on the scale of FIG.
第5図によれば、光受容素子24の相対出力信
号Eは、まず、再帰反射体21の変位Xの増加と
ともに増大し、変位X1において極大となる。こ
の変位X1の位置は、光ビーム18a及び19a
の交差点と一致する。次いで、再帰反射体21が
中心軸20上を光障壁ハウジング22からさらに
遠ざかるに伴つて、光受容素子24の相対出力信
号Eは僅かに小さくなり、変位X3において極小
となる。この変位X3の位置は、ほぼ、光ビーム
18a及び19a並びに光ビーム18b及び19
bのそれぞれの交差点の中間点に一致する。最後
に、光受容素子24の相対出力信号Eは、再び、
再帰反射体21の変位Xの増加とともに増大し、
変位X2において極大となる。この変位X2の位置
において、光ビーム18b及び19bが交差す
る。その後、上記相対出力信号Eは一様に減少す
る。 According to FIG. 5, the relative output signal E of the photoreceptor element 24 first increases as the displacement X of the retroreflector 21 increases, and reaches a maximum at the displacement X1 . The position of this displacement X1 is the position of the light beams 18a and 19a
coincides with the intersection of Then, as the retroreflector 21 moves further away from the light barrier housing 22 on the central axis 20, the relative output signal E of the photoreceptor element 24 becomes slightly smaller, reaching a minimum at displacement X3 . The position of this displacement
b coincides with the midpoint of each intersection. Finally, the relative output signal E of the photoreceptor element 24 is again
increases as the displacement X of the retroreflector 21 increases,
It reaches a maximum at displacement X 2 . At this position of displacement X2 , the light beams 18b and 19b intersect. Thereafter, the relative output signal E uniformly decreases.
上記相対出力信号Eの半波高値幅Hは、変位
X1の位置よりも前方から始まつて変位X2のかな
り後方で終る、極めて長い範囲に亘つている。上
記V型光障壁のいき値を半波高値幅Hに対応する
相対出力信号(0.5)に調整することにより、半
波高値幅Hに等しい変位幅に亘つてV型光障壁の
一定の応答が可能となる。明細書中、「一定
(constant)」の語は、V型光障壁のいき値に達す
るために必要となる、識別可能な僅少の信号漸小
をも含めて理解されるべきである。 The half-wave high value width H of the above relative output signal E is the displacement
It extends over a very long range, starting in front of the position X 1 and ending well behind the displacement X 2 . By adjusting the threshold of the V-type light barrier mentioned above to the relative output signal (0.5) corresponding to the half-wave peak width H, it is possible to achieve a constant response of the V-type light barrier over a displacement width equal to the half-wave peak width H. Become. In this specification, the term "constant" is to be understood to include the small discernible signal taper required to reach the V-type light barrier threshold.
正面に位置する対物レンズ13a及び14a並
びに対物レンズ13b及び14bのそれぞれが占
める表面積F1及びF2の値を変え得ることは、本
発明において特に重要である。その理由は、表面
積の割合F1/F2を注意深く選定することにより、
変位X1及びX2の位置(交差点)における信号の
振幅を与件としての反射体及び光障壁に対しほぼ
等しい大きさに設定することができるからであ
る。例えば、測定範囲が相当な吸光状態の曝らさ
れる場合には、表面積F2の値を表面積F1の値よ
りも大きくすることができる。表面積F1及びF2
の値を変えることができても変える必要のない主
要な理由は、より大きな変位の点に位置する反射
体によつて反射された光線が、この反射体の散乱
ローブのために少なくなることである。 It is of particular importance in the invention that the values of the surface areas F 1 and F 2 occupied by the front objective lenses 13a and 14a and the objectives 13b and 14b, respectively, can be varied. The reason is that by carefully selecting the surface area ratio F 1 /F 2 ,
This is because the amplitude of the signal at the positions of the displacements X 1 and X 2 (intersection) can be set to approximately the same magnitude with respect to the reflector and the light barrier as given conditions. For example, the value of surface area F 2 can be greater than the value of surface area F 1 if the measurement range is exposed to significant light absorption conditions. Surface area F 1 and F 2
The main reason why we can but do not need to change the value of is that fewer rays will be reflected by a reflector located at a point of larger displacement due to the scattering lobes of this reflector. be.
第1図は、従来技術によるV型光障壁の概略図
である。第2図は、本発明によるV型光障壁の概
略図であつて、発光器及び受光器のそれぞれが3
個のレンズを具えている場合を示す。第3図は、
本発明によるV型光障壁の他の実施例を示す概略
図である。第4図は、第3図における−線矢
視図であつて、第3図に示すV型光障壁の正面を
示す。第5図は、第3図及び第4図に示すV型光
障壁の受光器の出力信号と反射体の変位との間の
関係を示すグラフである。
11……発光器、12……受光器、13,13
a,13b,13c,14,14a,14b及び
14c……対物レンズ、15,15a,15b,
15c,16,16a,16b及び16c……光
軸、17……交差領域、18,18a,18b及
び18c……発射光ビーム、19,19a,19
b及び19c……反射光ビーム、20……光障壁
の中心軸、21……再帰反射体。
FIG. 1 is a schematic diagram of a V-type light barrier according to the prior art. FIG. 2 is a schematic diagram of a V-type light barrier according to the present invention, in which the emitter and receiver each have three
The case is shown in which the lens is equipped with several lenses. Figure 3 shows
FIG. 3 is a schematic diagram showing another embodiment of a V-type light barrier according to the present invention. FIG. 4 is a view taken along the - line in FIG. 3, and shows the front side of the V-shaped light barrier shown in FIG. 3. FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the output signal of the receiver of the V-type light barrier shown in FIGS. 3 and 4 and the displacement of the reflector. 11... Emitter, 12... Light receiver, 13, 13
a, 13b, 13c, 14, 14a, 14b and 14c...objective lens, 15, 15a, 15b,
15c, 16, 16a, 16b and 16c... Optical axis, 17... Intersection area, 18, 18a, 18b and 18c... Emitted light beam, 19, 19a, 19
b and 19c...Reflected light beam, 20... Central axis of light barrier, 21... Retroreflector.
Claims (1)
と、この発光器と近接して配設され、光受容素子
及び光結像素子から形成された受光器と、及び発
光器からの照射光を受光器に反射するための再帰
反射体とから構成され、前記光源と光受容素子と
を結ぶ線分の垂直二等分線に略等しい中心軸を有
したV型光障壁において、発光器及び受光器を形
成する各光結像素子を近接又は隣接する複数のレ
ンズから成るレンズセツトから形成し、これら一
対のレンズセツトを形成する複数のレンズの各々
の光軸を並置し、各レンズセツトをV型光障壁の
中心軸に対して略対称、且つ垂直に配列したこと
を特徴とするV型光障壁。 2 発光器側のレンズセツトの各レンズを介して
再帰反射体に照射される照射光と、受光器側のレ
ンズセツトの各レンズに対して再帰反射体から投
射される反射光とから形成される複数の光交差領
域がV型光障壁の中心軸上で相互に隣接、又は重
なり合うように、各レンズセツトを形成する複数
のレンズの光軸を並置した特許請求の範囲第1項
記載のV型光障壁。 3 各レンズセツトを形成する複数のレンズを円
形、楕円形、又は方形の完全形レンズ及び/又は
不完全形レンズから形成した特許請求の範囲第1
項又は2項に記載のV型光障壁。 4 各レンズセツトを1個の完全形レンズと1個
の不完全形レンズとから形成し、完全形レンズを
V型光障壁の中心軸に最大限近接するように配設
すると共に、完全形レンズに隣接して不完全形レ
ンズを並設したことを特徴とする特許請求の範囲
第3項に記載のV型光障壁。 5 不完全形レンズを半完全形レンズとし、完全
形レンズ及び不完全形レンズを球形レンズとした
特許請求の範囲第3項又は第4項に記載のV型光
障壁。 6 各レンズセツトを形成する全てのレンズの輪
郭を方形の平面形状とし、相互に隣接して並設
し、且つ細長い帯状配列とした特許請求の範囲第
5項に記載のV型光障壁。[Scope of Claims] 1. A light emitter formed from a light source and a photoimaging element; a light receiver disposed in close proximity to the emitter and formed from a photoreceptor element and a photoimaging element; a retroreflector for reflecting the irradiated light from the device to the light receiver, and the V-shaped light barrier has a central axis substantially equal to the perpendicular bisector of the line connecting the light source and the light receiving element. In this method, each optical imaging element forming a light emitter and a light receiver is formed from a lens set consisting of a plurality of adjacent or adjacent lenses, and the optical axes of each of the plurality of lenses forming the pair of lens sets are juxtaposed. A V-type light barrier, characterized in that each lens set is arranged substantially symmetrically and perpendicularly to the central axis of the V-type light barrier. 2. It is formed from the irradiation light that is irradiated onto the retroreflector through each lens of the lens set on the light emitter side, and the reflected light that is projected from the retroreflector onto each lens of the lens set on the light receiver side. The V-type according to claim 1, wherein the optical axes of the plurality of lenses forming each lens set are arranged in parallel so that the plurality of light intersection regions are adjacent to each other or overlap each other on the central axis of the V-type light barrier. light barrier. 3. Claim 1 in which the plurality of lenses forming each lens set are formed from circular, elliptical, or square perfect lenses and/or imperfect lenses.
V-type light barrier according to item or item 2. 4 Each lens set is formed from one complete lens and one incomplete lens, and the complete lens is disposed as close as possible to the central axis of the V-shaped light barrier, and the complete lens The V-type light barrier according to claim 3, characterized in that an imperfect lens is arranged adjacent to the V-shaped light barrier. 5. The V-type light barrier according to claim 3 or 4, wherein the imperfect lens is a semi-perfect lens, and the perfect lens and the imperfect lens are spherical lenses. 6. The V-shaped light barrier according to claim 5, wherein all the lenses forming each lens set have rectangular planar contours, are arranged adjacent to each other, and are arranged in a long and narrow strip.
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