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JP4178019B2 - Multi-axis photoelectric sensor - Google Patents

Multi-axis photoelectric sensor Download PDF

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JP4178019B2
JP4178019B2 JP2002329472A JP2002329472A JP4178019B2 JP 4178019 B2 JP4178019 B2 JP 4178019B2 JP 2002329472 A JP2002329472 A JP 2002329472A JP 2002329472 A JP2002329472 A JP 2002329472A JP 4178019 B2 JP4178019 B2 JP 4178019B2
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Japan
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photoelectric sensor
lens
axis photoelectric
optical axis
shape
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富一 坂口
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Keyence Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は多光軸光電センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
透過型光電センサの一種に多光軸光電センサが知られている。図1を参照して、多光軸光電センサ1は、互いに対峙して配置される投光器2と受光器3を含む。投光器2と受光器3は、共に、等間隔に間隔を隔てて一列に配置された複数の光電素子つまり投光素子又は受光素子を有し、投光器2から受光器3に向けて出射される数多くの光ビーム4によりライトカーテンを作って、このライトカーテンの少なくとも一部が遮光されると遮光物体検出信号を出力する。この種の多光軸光電センサ1は、作業者の安全を確保するための手段として、例えば機械設備の周辺に配置される。
【0003】
多光軸光電センサ1が形成するライトカーテンの密度つまり多光軸光電センサ1の検出能力は、最小検出体5の直径Dで表現される。最小検出体5は円柱形状の不透明体から構成され、光ビーム4の配列方向に最小検出体5を移動させてライトカーテンを縦断させたときに、少なくとも1光軸の光ビーム4を完全に遮光させることのできる最小検出体4の直径Dが多光軸光電センサ1の検出能力ということになる。
【0004】
すなわち、図2を参照して、多光軸光電センサ1が形成するライトカーテンに不透明円柱体(最小検出体5)を挿入したときにこの不透明円柱体が常に少なくとも1光軸の光ビーム4を完全に遮光するということは、最小検出体5は2光軸の光ビーム4を完全に遮光する直径Dを備えていることになる。したがって、光ビーム4が円形断面を有している場合、この光ビーム4の直径を「d」で表し、光ビーム4の中心軸つまり光軸の離間距離(光軸間距離)を「p」で表すと、最小検出体5の直径Dは、次の式で表すことができる。
【0005】
D(最小検出体の直径)=p(光軸間距離)+d(光ビームの直径)
【0006】
ところで、多光軸光電センサに関してこれまで様々な提案が行われ、また、実施されている。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−255614号公報
【0008】
この特開平10−255614号公報は、光軸間距離をできるだけ小さくするために、図3に示すように、投光器及び受光器のレンズ7を楕円形状にすることを開示している。また、同公報は、レンズホルダの複数の開口の各々にレンズを組み込んだ単位レンズユニットを開示している(同公報の図6、図8参照)。
【0009】
【特許文献2】
特開2001−135208号公報
【0010】
この特開2001−135208号公報は、光電素子と、これに対向して配置されたレンズと、これらの部品の間の光路を形成する部材とからなる光学系部品を複数配置した光学系ユニットを作り、この光学系ユニットを複数用組み込むことで一つの投光器及び受光器を作ることを開示している。
【0011】
【特許文献3】
特開平10−74432号公報
【0012】
特開平10−74432号公報には、上記特開2001−135208号公報と同様に、複数の光学系部品を複数配置した光学系ユニットを開示するものであるが、その他に、同公報の第59段落に「カバー部材37と一体的に形成されたレンズと」とあるように、一つの光学系ユニットに含まれる複数のレンズを一体成形することを開示している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
多光軸光電センサの製造に関連して、例えば、上記特開平10−74432号公報に開示のように複数のレンズを一体成形した場合、レンズ間距離つまり光軸間距離の誤差は成形時のバラツキが主なる原因であり、誤差の程度は0.1mmオーダーである。
【0014】
これに対して、特開平10−255614号公報に開示のように、個々に製造したレンズを組み込む場合、この組み込み時のバラツキが、レンズの製造の際に発生するバラツキに付加されるため、レンズ間距離つまり光軸間距離の誤差の程度は1mmオーダーになる。
【0015】
同様の問題は、上記の特開2001−135208号公報及び特開平10−74432号公報に開示のように光学系ユニットを複数組み込んで多光軸光電センサを作る場合や、特開平10−74432号公報に開示のように複数のレンズを一体成形したレンズプレートを複数組み込んで多光軸光電センサを作る場合にも発生する。
【0016】
すなわち、単位光学系ユニット及び単位レンズプレート内での光軸間距離の誤差は僅かなものであるが、これを複数組み込んで多光軸光電センサを製造する場合、単位光学系ユニット又は単位レンズプレートを組み込む際のバラツキは、比較的大きなものになる。図4を参照して、例えば、多光軸光電センサのレンズ10が円形であり、レンズ10の直径が5mmで、レンズ間距離つまり光軸間距離が20mmとなるように設計して、複数のレンズ10を一体成形したレンズプレート11を製造した場合、設計上の最小検出体の直径Dつまり隣接するレンズ10間の最外周離間距離は25mmであるが、隣接するレンズプレート11、11の組み付けの際のバラツキが最大1mmであるとすると、最小検出体の直径Dつまり隣接するレンズ10間の最外周離間距離は27mmとなってしまう。
【0017】
また、同様の問題は、図5に示すように、複数の多光軸光電センサ1、1を連結して拡大したライトカーテンを作る場合に、隣接する多光軸光電センサ1、1の互いに対向する端に位置する光ビームについても言える。すなわち、隣接する多光軸光電センサ1、1の端面同士を突き合わせて配置したときに、多光軸光電センサ1の端に位置する光学系部品(例えば、端に位置するレンズ10)間の光軸間距離pを、多光軸光電センサ1の中央部分の光軸間距離pと同じになるように設計した場合、多光軸光電センサ1の端に位置する光学系部品の組み付け時のバラツキによって、最大検出体の実質的な直径Dが拡大してしまう。
【0018】
そこで、本発明の目的は、複数の光学系ユニットを組み付けることで一つの多光軸光電センサを作る場合に、光学系ユニットの組み付けの際のバラツキにより最小検出体の直径が実質的に拡大するのを抑えることのできる多光軸光電センサを提供することにある。
【0019】
本発明の他の目的は、複数のレンズを一体成形したレンズプレートを複数組み込んで多光軸光電センサを作る場合に、このレンズプレートの組み付けの際のバラツキにより最小検出体の直径が実質的に拡大するのを抑えることのできる多光軸光電センサを提供することにある。
【0020】
本発明の別の目的は、複数の多光軸光電センサを連結して拡大したライトカーテンを作る場合に、隣接する多光軸光電センサ間の最大検出体の直径が、多光軸光電センサの端に位置する光学系部品の組み付けの際のバラツキによって、実質的に拡大してしまうのを抑えることのできる多光軸光電センサを提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】
かかる技術的課題は、本発明の第1の観点によれば、
多光軸光電センサに内蔵される複数の光学系ユニットの各々のユニットの一方の端に位置する光学系部品投光又は受光する第1の略円形断面の光ビーム形状と、他端に位置する光学系部品投光又は受光する第2の略円形断面の光ビーム形状が、これら第1、第2の光ビームの互いに向かい合う部分を切り欠いた断面形状を有することを特徴とする多光軸光電センサを提供することにより達成される。
【0022】
ユニットの両端の第1、第2の光ビームの断面形状が、これら第1、第2の光ビームの互いに向かい合う部分を切り欠いた形状となるようにするのに、例示として、光学系部品を構成する例えば円形レンズの一部に遮光塗料を塗布する、レンズの外側に配置するカバー部材の一部に遮光材料を設ける、光電素子とレンズとの間の導光路を形成するレンズホルダの内面の断面の一部を直線で構成し、残部を円弧で構成する等の光ビームの断面形状を変えるための手段を挙げることができる。
【0023】
また、本発明の第2の観点によれば、
多光軸光電センサに含まれる複数の光学系ユニットに一体成形された光学系部品が形成する光ビームの断面形状を、各々のユニットの一方の端に位置する第1の光学系部品と、他端に位置する第2の光学系部品との互い向かい合う部分に設けられた遮光手段により、これら第1、第2の光学系部品の光ビームの断面形状が互いに向かい合う部分を切り欠いた形状を有することを特徴とする多光軸光電センサを提供することにより上記の技術的課題が達成される。
【0025】
また、本発明の第3の観点によれば、上記の技術的課題は、
複数のレンズを一体成形したレンズプレートを複数組み込んだ多光軸光電センサであって、該レンズプレートの両端に位置する一方のレンズと他方のレンズの互いに向かい合う部分を切り欠いた形状を有することを特徴とする多光軸光電センサを提供することにより達成される。
【0026】
また、本発明の第4の観点によれば、上記の技術的課題は、
多光軸光電センサの両端に位置する第1、第2の光学系部品により形成される第1、第2の光ビームの断面形状が、中央に位置する光学系部品により形成される第3の光ビームの断面形状に比べて、第1、第2の光ビームの互いに向かい合う部分を切り欠いた形状を有することを特徴とする多光軸光電センサ提供することにより達成される。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施の形態を添付の図6、図7に基づいて説明する。ここに図示の実施の形態は、複数のレンズを一体成形したレンズプレートに関連したものであるが、これは、多光軸光電センサの光ビームの断面形状に関する本発明を具現化する単なる一例に過ぎない。また、レンズプレートに含まれる各レンズの形状は、実質的に光ビームの断面形状を形作るものであり、したがって、レンズの形状の説明は、光ビームの断面形状を実質的に説明しているものであると理解されたい。
【0028】
図6は多光軸光電センサの正面図である。多光軸光電センサ100は、第1〜第3の3つの光学系ユニット101〜103を含み、このユニット101〜103は、投光素子又は受光素子の他に、これら投光素子又は受光素子に関連した光を誘導する実質的に円筒状の導光路(上述した特開平10−255614号公報ではレンズホルダと呼ばれている)などを含み、このレンズホルダはユニット101〜103と一体に成形される。多光軸光電センサ100は、ユニット101〜103と第1〜第6の6つのレンズプレート105〜110とを組み込むことにより、24個の光学系部品を等間隔に離間して一列に並んで配置した24光軸の多光軸光電センサとして作られており、各レンズプレート105〜110には、夫々、4つのレンズ111〜114が一体成形されている。
【0029】
4つのレンズ111〜114のうち、両端に位置する2つのレンズ111、114の間に挟まれた中央の2つのレンズ112、113は円形形状である。これに対して、端に位置する2つの端レンズ111、114は、互いに向かい合う側がレンズの配列方向軸線Lに対して直交する直線115で構成され、残部が円弧116で構成された形状を有する。換言すれば、端レンズ111、114は、中央レンズ112、113の円形輪郭の一部を直線115で切り欠いた形状を有する。
【0030】
これによれば、多光軸光電センサ100の光軸間距離は全て等しいが、隣接する2つのレンズプレート105と106との間、106と107との間、107と108との間、108と109との間、109と111との間の端レンズ116と端レンズ111の最外周離間距離つまり最小検出体の直径は、例えば2つの中央レンズ112と113の設計上の最外周離間距離つまり最小検出体の直径よりも円形形状の一部を切り欠いた分だけ小さくなる。したがって、端レンズ111、116の一部を切欠くことにより、隣接するレンズプレート間の端レンズ111と116との間の最外周離間距離が小さくなった分で、レンズプレート105〜110の組み付けの際のバラツキを吸収することが可能になる。
【0031】
換言すれば、多光軸光電センサ100が形成するライトカーテンの最小検出体の直径を、2つの中央レンズ112と113とで規定される最小検出体の直径と同じにするのであれば、端レンズ111、116の一部を切欠くことにより、レンズプレート105〜110の組み付けの際のバラツキを、端レンズ111、116の切欠き部分で吸収することができる。
【0032】
上記の好ましい実施の形態では、4つのレンズを一体成形したレンズプレートを例に説明したが、図7に示すように2つのレンズ201、202を一体成形したレンズプレート200の場合においても同様である。この場合、レンズプレート200に含まれる2つレンズ201、202が、レンズプレート200の端に位置する端レンズということになり、この2つの端レンズ201、202が、前述した実施の形態の場合と同様に、互いに向かい合う側がレンズの配列方向軸線Lに対して直交する直線115で構成され、残部が円弧116で構成された形状を有する。
【0033】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、図5に例示したように、複数の多光軸光電センサを接続して拡大したライトカーテンを作る場合、各多光軸光電センサの両端に位置する光学系部品の光ビームの断面形状が、多光軸光電センサの中央に位置する光学系部品の略円形断面の光ビームに比べて、両端の光ビームの互いに向かい合う部分つまり内方側の部分を切り欠いた形状にすることで、設計上、隣接する多光軸光電センサ間の最小検出体の直径が比較的小さなるようにすればよい。
【0034】
光ビームの断面形状に関する本発明を具現化するのに、例えば特開平10−74432号公報や特開2001−135208号公報に開示のような光学系ユニットに含まれる光路を形成するユニットと一体成形されるレンズホルダ内部の導光路の断面形状や、この導光路の一部を遮光する遮蔽部材を設けたり、或いは、レンズの一部を遮光する遮蔽部材を設ける又はレンズの一部に遮光性塗料を塗布するなどの手段によってもよい。
【0035】
図8は、光学系ユニット101〜103(図6)に一体的に形成された4つのレンズホルダ300(素子ホルダとも呼ばれる)と、前述したレンズプレート107、108(図6)で説明した一部切欠き端レンズ111、114との組み合わせを例示するものである。
【0036】
4つのレンズホルダ300は、夫々が投光素子又は受光素子301を位置決めした状態で保持することができるものであるが、この図8から理解できるように、4つのレンズホルダ300のうちユニット101〜103の端に位置する端ホルダ300a、300bの導光路302の周囲壁の断面形状が、端レンズ111、114の形状と実質的に同じ形状となるように、互いに対応する部分を直線303で切り欠いた形状を有している。この端レンズ111、114の一部切欠き形状と端ホルダ300a、300bの一部切欠き断面形状との組み合わせにより光ビームの一部切欠き断面形状を形成することができることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】多光軸光電センサの業界で用いられている最小検出体を説明するための図である。
【図2】図1と同様に、最小検出体を説明するための図である。
【図3】従来の多光軸光電センサで採用されたレンズ形状を説明するための図である。
【図4】多光軸光電センサの構成部品の組み付けに伴う最小検出体の直径のバラツキを説明するための図である。
【図5】複数の多光軸光電センサで幅広いライトカーテンを作る場合に、隣接する多光軸光電センサ間での最小検出体の直径のバラツキを説明するための図である。
【図6】実施の形態の多光軸光電センサで採用されたレンズプレートを構成するレンズの形状を説明するための図である。
【図7】図6と同様にレンズプレートに関するものであるが、このレンズプレートに2つのレンズが一体成形される場合の実施の形態を説明するための図である。
【図8】端レンズを一部切欠き形状と、これに対応した断面形状を有するレンズホルダの導光路との組み合わせを説明するための図である。
【符号の説明】
100 多光軸光電センサ
101〜103 光学系ユニット
105〜110 レンズプレート
111〜114 レンズ
111、114 端レンズ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-optical axis photoelectric sensor.
[0002]
[Prior art]
A multi-optical axis photoelectric sensor is known as a type of transmissive photoelectric sensor. Referring to FIG. 1, a multi-optical axis photoelectric sensor 1 includes a projector 2 and a light receiver 3 that are arranged to face each other. Both the projector 2 and the light receiver 3 have a plurality of photoelectric elements, that is, a light projecting element or a light receiving element, arranged in a line at equal intervals, and are emitted from the light projector 2 toward the light receiver 3. When a light curtain is formed by the light beam 4 and at least a part of the light curtain is shielded, a light shielding object detection signal is output. This type of multi-optical axis photoelectric sensor 1 is disposed, for example, around mechanical equipment as a means for ensuring the safety of workers.
[0003]
The density of the light curtain formed by the multi-optical axis photoelectric sensor 1, that is, the detection capability of the multi-optical axis photoelectric sensor 1 is expressed by the diameter D of the minimum detection body 5. The minimum detection body 5 is composed of a cylindrical opaque body. When the minimum detection body 5 is moved in the arrangement direction of the light beams 4 and the light curtain is cut vertically, the light beam 4 having at least one optical axis is completely shielded. The diameter D of the minimum detection body 4 that can be made is the detection capability of the multi-optical axis photoelectric sensor 1.
[0004]
That is, referring to FIG. 2, when an opaque cylindrical body (minimum detection body 5) is inserted into a light curtain formed by the multi-optical axis photoelectric sensor 1, the opaque cylindrical body always emits a light beam 4 having at least one optical axis. That the light is completely shielded means that the minimum detector 5 has a diameter D that completely shields the light beam 4 having two optical axes. Therefore, when the light beam 4 has a circular cross section, the diameter of the light beam 4 is represented by “d”, and the central axis of the light beam 4, that is, the distance between the optical axes (distance between the optical axes) is “p”. , The diameter D of the minimum detection body 5 can be expressed by the following equation.
[0005]
D (diameter of minimum detection object) = p (distance between optical axes) + d (diameter of light beam)
[0006]
By the way, various proposals have been made and implemented regarding the multi-optical axis photoelectric sensor.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-255614
Japanese Patent Laid-Open No. 10-255614 discloses that the lens 7 of the projector and the light receiver is formed in an elliptical shape as shown in FIG. 3 in order to make the distance between the optical axes as small as possible. Further, this publication discloses a unit lens unit in which a lens is incorporated in each of a plurality of openings of a lens holder (see FIGS. 6 and 8 of the publication).
[0009]
[Patent Document 2]
JP 2001-135208 JP
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-135208 discloses an optical system unit in which a plurality of optical system parts each including a photoelectric element, a lens arranged opposite to the photoelectric element, and a member forming an optical path between these parts are arranged. It is disclosed that a single light projector and light receiver are made by incorporating a plurality of optical system units.
[0011]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-74432
Japanese Patent Laid-Open No. 10-74432 discloses an optical system unit in which a plurality of optical system parts are arranged in the same manner as the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2001-135208. It is disclosed that a plurality of lenses included in one optical system unit are integrally molded so that “a lens formed integrally with the cover member 37” is included in the paragraph.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In relation to the manufacture of a multi-optical axis photoelectric sensor, for example, when a plurality of lenses are integrally molded as disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-74432, an error in the distance between lenses, that is, the distance between optical axes, Variation is the main cause, and the degree of error is on the order of 0.1 mm.
[0014]
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-255614, when incorporating individually manufactured lenses, the variation at the time of incorporation is added to the variation generated at the time of manufacturing the lens. The error of the distance between the optical axes, that is, the distance between the optical axes is on the order of 1 mm.
[0015]
The same problem is caused when a multi-optical axis photoelectric sensor is manufactured by incorporating a plurality of optical system units as disclosed in the above-mentioned JP-A-2001-135208 and JP-A-10-74432, or in JP-A-10-74432. This also occurs when a multi-optical axis photoelectric sensor is manufactured by incorporating a plurality of lens plates formed by integrally molding a plurality of lenses as disclosed in the publication.
[0016]
That is, the error of the distance between the optical axes in the unit optical system unit and the unit lens plate is slight, but when a multi-optical axis photoelectric sensor is manufactured by incorporating a plurality of them, the unit optical system unit or the unit lens plate The variation when incorporating is relatively large. Referring to FIG. 4, for example, the lens 10 of the multi-optical axis photoelectric sensor is circular, the diameter of the lens 10 is 5 mm, and the distance between the lenses, that is, the distance between the optical axes is 20 mm. When the lens plate 11 in which the lens 10 is integrally molded is manufactured, the design minimum diameter D, that is, the outermost peripheral separation distance between the adjacent lenses 10 is 25 mm, but the adjacent lens plates 11 and 11 are assembled. If the maximum variation is 1 mm, the diameter D of the minimum detection body, that is, the outermost peripheral separation distance between adjacent lenses 10 is 27 mm.
[0017]
Further, as shown in FIG. 5, when a plurality of multi-optical axis photoelectric sensors 1 and 1 are connected to form an enlarged light curtain, the adjacent multi-optical axis photoelectric sensors 1 and 1 face each other. The same can be said for the light beam located at the end. That is, the light between the optical system components (for example, the lens 10 positioned at the end) located at the end of the multi-optical axis photoelectric sensor 1 when the end faces of the adjacent multi-optical axis photoelectric sensors 1 and 1 are arranged to face each other. When the inter-axis distance p is designed to be the same as the inter-optical axis distance p of the central portion of the multi-optical axis photoelectric sensor 1, variation when assembling the optical system parts positioned at the end of the multi-optical axis photoelectric sensor 1. As a result, the substantial diameter D of the maximum detector is enlarged.
[0018]
Accordingly, an object of the present invention is to substantially increase the diameter of the minimum detection body due to variations in the assembly of the optical system unit when a single multi-optical axis photoelectric sensor is fabricated by assembling a plurality of optical system units. It is an object of the present invention to provide a multi-optical axis photoelectric sensor capable of suppressing the above-described problem.
[0019]
Another object of the present invention is that when a multi-optical axis photoelectric sensor is made by incorporating a plurality of lens plates formed by integrally molding a plurality of lenses, the diameter of the minimum detection body is substantially reduced due to variations in the assembly of the lens plates. An object of the present invention is to provide a multi-optical axis photoelectric sensor capable of suppressing expansion.
[0020]
Another object of the present invention is to form a light curtain expanded by connecting a plurality of multi-optical axis photoelectric sensors, so that the maximum detection body diameter between adjacent multi-optical axis photoelectric sensors is An object of the present invention is to provide a multi-optical axis photoelectric sensor capable of suppressing substantial enlargement due to variations in assembly of optical system components located at the ends.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
Such a technical problem, according to the first aspect of the present invention,
A light beam shape of a first substantially circular cross section that is projected or received by an optical system component located at one end of each of a plurality of optical system units built in the multi-optical axis photoelectric sensor, and located at the other end The light beam shape of the second substantially circular cross-section that is projected or received by the optical system component is a multi-light having a cross-sectional shape in which the portions of the first and second light beams facing each other are notched This is accomplished by providing an axial photoelectric sensor.
[0022]
In order to make the cross-sectional shapes of the first and second light beams at both ends of the unit into a shape in which the portions of the first and second light beams facing each other are cut out, as an example, an optical system component is used. For example, a light shielding paint is applied to a part of a circular lens, a light shielding material is provided on a part of a cover member arranged outside the lens, and an inner surface of a lens holder that forms a light guide path between the photoelectric element and the lens. A means for changing the cross-sectional shape of the light beam, such as forming a part of the cross section with a straight line and the remaining part with a circular arc, can be mentioned.
[0023]
According to the second aspect of the present invention,
The cross-sectional shape of the light beam formed by the optical system component integrally formed with a plurality of optical system units included in the multi-optical axis photoelectric sensor is changed to the first optical system component located at one end of each unit and the other The light-shielding means provided at the portion facing the second optical system component located at the end has a shape in which the cross-sectional shapes of the light beams of the first and second optical system components are cut out from each other. The above-mentioned technical problem is achieved by providing a multi-optical axis photoelectric sensor characterized by the above.
[0025]
According to the third aspect of the present invention, the technical problem is
A multi-optical axis photoelectric sensor incorporating a plurality of lens plates formed by integrally molding a plurality of lenses, and having a shape in which one lens located at both ends of the lens plate and the other lens are cut away from each other. This is accomplished by providing a featured multi-optical axis photoelectric sensor.
[0026]
According to a fourth aspect of the present invention, the technical problem is
A cross-sectional shape of the first and second light beams formed by the first and second optical system parts located at both ends of the multi-optical axis photoelectric sensor is a third shape formed by the optical system part located at the center. compared to the cross-sectional shape of the light beam is achieved by providing a multi-optical axis photoelectric sensor characterized by having a first, shape cut out facing each other part of the second light beam.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The embodiment shown here relates to a lens plate formed by integrally molding a plurality of lenses, but this is merely an example that embodies the present invention regarding the cross-sectional shape of a light beam of a multi-optical axis photoelectric sensor. Not too much. In addition, the shape of each lens included in the lens plate substantially forms the cross-sectional shape of the light beam. Therefore, the description of the shape of the lens substantially explains the cross-sectional shape of the light beam. I want to be understood.
[0028]
FIG. 6 is a front view of the multi-optical axis photoelectric sensor. The multi-optical axis photoelectric sensor 100 includes first to third three optical system units 101 to 103. These units 101 to 103 are arranged in addition to the light projecting element or the light receiving element. It includes a substantially cylindrical light guide for guiding related light (referred to as a lens holder in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 10-255614) and the like, and this lens holder is formed integrally with the units 101-103. The In the multi-optical axis photoelectric sensor 100, the unit 101 to 103 and the first to sixth lens plates 105 to 110 are incorporated, so that 24 optical system parts are arranged in a line at regular intervals. Each of the lens plates 105 to 110 is integrally formed with four lenses 111 to 114, respectively.
[0029]
Of the four lenses 111 to 114, the two central lenses 112 and 113 sandwiched between the two lenses 111 and 114 located at both ends have a circular shape. On the other hand, the two end lenses 111 and 114 positioned at the ends have a shape in which the sides facing each other are configured by a straight line 115 orthogonal to the lens arrangement direction axis L and the remaining portion is configured by an arc 116. In other words, the end lenses 111 and 114 have a shape in which a part of the circular contour of the central lenses 112 and 113 is cut out by the straight line 115.
[0030]
According to this, the optical axis distances of the multi-optical axis photoelectric sensor 100 are all equal, but between two adjacent lens plates 105 and 106, between 106 and 107, between 107 and 108, 109, the outermost peripheral separation distance between the end lens 116 and the end lens 111 between 109 and 111, that is, the diameter of the minimum detection body is, for example, the designed outermost peripheral separation distance, ie, the minimum, of the two central lenses 112 and 113. It becomes smaller than the diameter of the detection body by the cutout of a part of the circular shape. Accordingly, by cutting out part of the end lenses 111 and 116, the outermost peripheral separation distance between the end lenses 111 and 116 between adjacent lens plates is reduced, so that the lens plates 105 to 110 are assembled. It becomes possible to absorb the variation in the case.
[0031]
In other words, if the diameter of the minimum detection body of the light curtain formed by the multi-optical axis photoelectric sensor 100 is the same as the diameter of the minimum detection body defined by the two central lenses 112 and 113, the end lens By notching a part of 111, 116, the variation in assembling the lens plates 105-110 can be absorbed by the notch of the end lenses 111, 116.
[0032]
In the above-described preferred embodiment, a lens plate in which four lenses are integrally molded has been described as an example. However, the same applies to a lens plate 200 in which two lenses 201 and 202 are integrally molded as shown in FIG. . In this case, the two lenses 201 and 202 included in the lens plate 200 are end lenses positioned at the ends of the lens plate 200, and the two end lenses 201 and 202 are the same as those in the above-described embodiment. Similarly, the side opposite to each other is configured by a straight line 115 orthogonal to the lens arrangement direction axis L, and the remaining portion is configured by an arc 116.
[0033]
Although the embodiment of the present invention has been described above, as illustrated in FIG. 5, when an enlarged light curtain is formed by connecting a plurality of multi-optical axis photoelectric sensors, it is positioned at both ends of each multi-optical axis photoelectric sensor. The cross-sectional shape of the light beam of the optical system component is a portion where the light beams of the both ends face each other, that is, the inward side portion, compared to the light beam of the substantially circular cross section of the optical system component located at the center of the multi-optical axis photoelectric sensor By making the shape into a notch, the diameter of the minimum detection body between adjacent multi-optical axis photoelectric sensors may be designed to be relatively small.
[0034]
In order to embody the present invention relating to the cross-sectional shape of a light beam, it is integrally formed with a unit that forms an optical path included in an optical system unit as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-74432 and 2001-135208. A cross-sectional shape of the light guide path inside the lens holder to be provided, a shielding member that shields a part of the light guide path, or a shielding member that shields a part of the lens, or a light shielding paint on a part of the lens It may be by means such as coating.
[0035]
FIG. 8 shows four lens holders 300 (also referred to as element holders) formed integrally with the optical system units 101 to 103 (FIG. 6) and a part of the lens plates 107 and 108 (FIG. 6) described above. The combination with the notch end lenses 111 and 114 is illustrated.
[0036]
Each of the four lens holders 300 can hold the light projecting element or the light receiving element 301 in a positioned state. As can be understood from FIG. Sections corresponding to each other are cut by a straight line 303 so that the cross-sectional shape of the peripheral wall of the light guide path 302 of the end holders 300a and 300b located at the ends of the end 103 is substantially the same as the shape of the end lenses 111 and 114. Has a missing shape. Needless to say, a partially cut-out cross-sectional shape of the light beam can be formed by combining the partially cut-out shape of the end lenses 111 and 114 and the partially cut-out cross-sectional shape of the end holders 300a and 300b.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a minimum detection body used in the industry of a multi-optical axis photoelectric sensor.
FIG. 2 is a diagram for explaining a minimum detection body, similar to FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining a lens shape employed in a conventional multi-optical axis photoelectric sensor.
FIG. 4 is a diagram for explaining a variation in the diameter of a minimum detection body accompanying assembly of components of a multi-optical axis photoelectric sensor.
FIG. 5 is a diagram for explaining a variation in the diameter of a minimum detection body between adjacent multi-optical axis photoelectric sensors when a wide light curtain is formed by a plurality of multi-optical axis photoelectric sensors.
FIG. 6 is a diagram for explaining a shape of a lens constituting a lens plate employed in the multi-optical axis photoelectric sensor of the embodiment.
FIG. 7 relates to a lens plate as in FIG. 6, but is a diagram for explaining an embodiment in which two lenses are integrally formed on this lens plate.
FIG. 8 is a diagram for explaining a combination of a partially cut shape of an end lens and a light guide path of a lens holder having a cross-sectional shape corresponding to the end lens.
[Explanation of symbols]
100 Multi-optical axis photoelectric sensors 101 to 103 Optical system units 105 to 110 Lens plates 111 to 114 Lenses 111 and 114 End lens

Claims (5)

多光軸光電センサに内蔵される複数の光学系ユニットの各々のユニットの一方の端に位置する光学系部品投光又は受光する第1の略円形断面の光ビーム形状と、他端に位置する光学系部品投光又は受光する第2の略円形断面の光ビーム形状が、これら第1、第2の光ビームの互いに向かい合う部分を切り欠いた断面形状を有することを特徴とする多光軸光電センサ。A light beam shape of a first substantially circular cross section that is projected or received by an optical system component located at one end of each of a plurality of optical system units built in the multi-optical axis photoelectric sensor, and located at the other end The light beam shape of the second substantially circular cross-section that is projected or received by the optical system component is a multi-light having a cross-sectional shape in which the portions of the first and second light beams facing each other are notched Axis photoelectric sensor. 多光軸光電センサに含まれる複数の光学系ユニットに一体成形された光学系部品が形成する光ビームの断面形状を、各々のユニットの一方の端に位置する第1の光学系部品と、他端に位置する第2の光学系部品との互い向かい合う部分に設けられた遮光手段により、これら第1、第2の光学系部品の光ビームの断面形状が互いに向かい合う部分を切り欠いた形状を有することを特徴とする多光軸光電センサ。The cross-sectional shape of the light beam formed by the optical system component integrally formed with a plurality of optical system units included in the multi-optical axis photoelectric sensor is changed to the first optical system component located at one end of each unit and the other by the second optical components and shielding means provided on the portion facing each other of which is located on the edge, these first, a shape that the cross-sectional shape of the light beam of the second optical system parts cut away face each other part A multi-optical axis photoelectric sensor comprising: 複数のレンズを一体成形したレンズプレートを複数組み込んだ多光軸光電センサであって、該レンズプレートの両端に位置する一方のレンズと他方のレンズの互いに向かい合う部分を切り欠いた形状を有することを特徴とする多光軸光電センサ。A multi-optical axis photoelectric sensor incorporating a plurality of lens plates formed by integrally molding a plurality of lenses, and having a shape in which one lens located at both ends of the lens plate and the other lens are cut away from each other. A multi-optical axis photoelectric sensor. 前記レンズプレートの両端に位置する一方のレンズと他方のレンズの形状が、これらレンズの互いに向かい合う部分がレンズ配列軸線と直交する直線であり、他の部分が円弧である形状を有する、請求項3に記載の多光軸光電センサ。The shape of one lens and the other lens located at both ends of the lens plate has a shape in which a portion of these lenses facing each other is a straight line orthogonal to the lens arrangement axis and the other portion is an arc. The multi-optical axis photoelectric sensor according to 1. 多光軸光電センサの両端に位置する第1、第2の光学系部品により形成される第1、第2の光ビームの断面形状が、中央に位置する光学系部品により形成される第3の光ビームの断面形状に比べて、第1、第2の光ビームの互いに向かい合う部分を切り欠いた形状を有することを特徴とする多光軸光電センサ。A cross-sectional shape of the first and second light beams formed by the first and second optical system parts located at both ends of the multi-optical axis photoelectric sensor is a third shape formed by the optical system part located at the center. A multi-optical axis photoelectric sensor characterized by having a shape in which portions of the first and second light beams facing each other are cut out as compared to a cross-sectional shape of the light beam.
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