本发明专利技术提供一种提高被检测物体的检测稳定性的回归反射型光电传感器。回归反射型光电传感器具有：传感器主体（１０），其形成投光系统和受光系统，其中，该投光系统投射圆偏振光，该受光系统在包括反向圆偏振光和圆偏振光的光入射的情况下，选择性地接收反向圆偏振光；回归反射部（３０），其将圆偏振光转换为包含反向圆偏振光的光并进行反射。传感器主体具有：投光元件；受光元件；１／４波片（２８），其将垂直偏振光转换为圆偏振光，而将反向圆偏振光转换为垂直偏振光；以及偏振滤光片（２６）。偏振滤光片（２６）在从回归反射部到受光元件（４）的受光路径上，配置于受光元件和相位差板（２８）之间，而且选择性地使垂直偏振光透过。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种回归反射型光电传感器、回归反射型光电传感器的传感器主体以 及回归反射部。
技术介绍
回归反射型光电传感器是指，一种由传感器主体和回归反射板(以下，称之为反 射板(reflector))构成的传感器，其中，该传感器主体具有用于投光以及受光的光学系 统和电路系统。回归反射(也称之为逆向反射、回射)是指如下的光的反射如角隅棱镜 (corner cube)那样，最终的反射光的朝向与投射光所传播过来的方向相同。 图21是示出了回归反射型光电传感器的使用例的图。 如图21所示，回归反射型光电传感器包括传感器主体310和反射板305。传感器 主体310的投光部所投射的光被反射板305反射，而且其反射光被传感器主体310的受光 部接收。 而且，回归反射型光电传感器例如用于在工厂的生产线中检测传送带302所搬运 的被检测物体307。在传感器310和反射板305之间存在被检测物体307时，被检测物体遮 挡着从传感器主体310向反射板305出射的光，因此光不能到达传感器受光部，从而检测出 物体。 图22A 22D是用于说明对于各种被检测物体的检测动作的示意图。 如图22A所示，在从传感器主体310投射的光直接被反射板305反射，而且反射光 直接入射到传感器主体310的受光部的情况下，该反射光的受光量足够多，因此传感器的 输出处于断开(OFF)状态。 如图22B所示，在从传感器主体310投射的光被作为漫反射物体的被检测物体 307A反射，而且漫反射光入射到传感器主体310的受光部的情况下，与反射板305的情形相 比，反射光衰减，因此可检测出受光量的降低，从而传感器的输出处于接通(0N)状态。 如图22C所示，在从传感器主体310投射的光被作为镜面反射物体的被检测物体 307B反射的情况下，与被反射板305反射的情形相比，其反射光几乎没有衰减。因此，在需 要检测这种被检测物体的情况下，如以下通过图23A 图25所说明那样，利用通过反射板 305发生的偏振状态的转换现象，用偏振滤光片来除去由被检测物体307B的表面反射的反 射光，并接受光。通过该方法，即使在来自被检测物体307B的表面的镜面反射光入射到传 感器主体310的受光部的情况下，也能检测出受光量的降低，因此传感器的输出处于接通 状态。 如图22D所示，在从传感器主体310投射的光透过作为透明物体的被检测物体 307C，而且所透过的光被反射板305反射，进而反射光透过被检测物体307C并入射到传感器主体310的受光部的情况下，当透过透明物体时发生光的衰减，则可检测出受光量的降 低，从而传感器的输出处于接通状态。 如图22D所示，回归反射型光电传感器的光学系统经常用于检测透明的物体(玻 璃或塑料)。这是因为，透明物体虽光透过时的衰减量并不太大，但如果是回归反射型，则由 于光2次透过检测物体，因此容易得到光的衰减。 作为用于回归反射型光电传感器的反射板，一般采用的是角隅棱镜阵列的回归反射板。在角隅棱镜阵列的反射板中，在入射光和反射光之间发生偏振转换。 图23A、图23B是用于说明在反射板所发生的偏振转换的第一例的图。 图24A、图24B是用于说明在反射板所发生的偏振转换的第二例的图。 图23B、图23B示出了角隅棱镜的形状。角隅棱镜是指，将3个直角等腰三角形的90°的角在定点对齐而形成三棱锥，并将其内面作为受光面的光学元件。因此，角隅棱镜的3个面相互成90。。在反射板305上，无间隙地排列有角隅棱镜。在该光电传感器中所采用的反射板一般是利用了全反射的结构，由于全反射时在垂直偏振(VerticalPolarization)与水平偏振(Horizontal. Polarization)之间产生相位差，因此偏振状态改变。 图23A、图23B示出了入射了垂直偏振光作为入射光IN时的反射光REF的偏振状 态。图24A、图24B示出了入射了圆偏振光作为入射光IN时的反射光REF的偏振状态。 在全反射反射板中发生偏振状态的转换，在理想的状态下，垂直偏振光转换为水 平偏振光，圆偏振光转换为反向圆偏振光。但是，在实际上，如图23A 图24B所示，不会发 生理想的转换，从而反射光变成包括偏振状态为多个状态的光的光。 再次参照图22A 图22D说明有关反射光的问题。在如图22B所示的情况下，当 物体遮挡了传感器投射到检测物体的光时，被该物体反射的光会成为问题。在该问题中，通 过检测物体与反射板的反射率差、或几何光学的方法，而回避来自检测物体的漫反射光。如 图22C所示，在检测物体为光泽面的情况下，由于被检测物体和反射板之间的反射率差小， 因此采用另外的方法。该方法在传感器的投光部和受光部中对偏振进行控制，使得不接受 镜面反射光。 关于回归反射型光电传感器大体存在两种光学系统，S卩，存在投光部和受光部的 光轴不同的双轴型、和投光部和受光部的光轴一致的同轴型。在这些两种类型中，为了衰减 来自如图22C所示的被检测物体的镜面反射光，一般采用对偏振进行控制的方法。 图25是示出了双轴型传感器主体的结构例的图。 参照图25，双轴型传感器主体310包括投光部和受光部。投光部包括发光二极管 (LED)311、透镜316以及偏振滤光片319H。受光部包括偏振滤光片319V、透镜317以及受 光元件314。作为受光元件314—般采用光电检测器(PD)。 偏振滤光片319H的水平方向为偏振方向，偏振滤光片319V的垂直方向为偏振方 向。也就是说，采用了偏振方向相互垂直的一对偏振滤光片。 从LED311出射的光通过偏振滤光片319H而成为水平偏振光，并照射到被检测物 体上。在不存在被检测物体的情况下，被角隅棱镜反射板反射且偏振方向转换为垂直方向 的光通过偏振滤光片319V，并到达受光元件314。在存在被检测物体的情况下，由于被该被 检测物体镜面反射了的光维持水平偏振的状态，因此被偏振滤光片319V遮挡而不会到达。 因此，与不存在被检测物体的情况相比，在存在被检测物体时在受光元件314检 测出的光的强度变得更低。因此，如图22C所示，即使在被检测物体是具有镜面的物体的情 况下，因物体存在而也会使受光元件所接收的光的强度变低，从而能够检测物体。 图26是示出了同轴型传感器主体的第一结构例的图。 参照图26，同轴型的传感器主体410包括LED411、偏振光束分离器419、透镜416 以及受光元件414。 从LED411出射的光被偏振光束分离器419反射而成为水平偏振光，并照射到被检 测物体上。在不存在被检测物体的情况下，被角隅棱镜反射板反射且偏振方向转换为垂直 方向的光通过偏振光束分离器419，并到达受光元件414。在存在被检测物体的情况下，由 于被检测物体所镜面反射了的光(以虚线示出)维持水平偏振的状态，因此被偏振光束分 离器419遮挡而不会到达受光元件414。 图27是示出了同轴型传感器主体的第二结构例的图。 参照图27，同轴型传感器主体510包括LED511、偏振滤光片519H、519V、半透半反 镜(half mirror) 519、透镜516、以及受光元件514。 从LED511出射的光通过偏振滤光片519H而成为水平偏振光，并被半透半反镜519 反射，然后照射到被检本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种回归反射型光电传感器的传感器主体，其特征在于，具有： 投光元件； 受光元件； 相位差板，其将直线偏振光转换为第一圆偏振光，而将第二圆偏振光转换为上述直线偏振光，该第二圆偏振光与上述第一圆偏振光不同； 偏振滤光片，其在从回归反射板到上述受光元件的受光路径上，配置于上述受光元件和上述相位差板之间，而且选择性地使上述直线偏振光透过。
【技术特征摘要】
JP 2006-10-30 2006-2943011. 一种回归反射型光电传感器的传感器主体，其特征在于，具有 投光元件；受光元件；相位差板，其将直线偏振光转换为第一圆偏振光，而将第二圆偏振光转换为上述直线 偏振光，该第二圆偏振光与上述第一圆偏振光不同；偏振滤光片，其在从回归反射板到上述受光元件的受光路径上，配置于上述受光元件 和上述相位差板之间，而且选择性地使上述直线偏振光透过。2. 如权利要求1所述的回归反射型光电传感器的传感器主体，其特征在于， 上述传感器主体内置于设有透光部的外壳中，该透光部兼用作投光窗和受光窗， 上述相位差板以及上述偏振滤光片均都以覆盖上述透光部的方式配置， 上述受光元件以受光方向与上述投光元件的投光方向交叉的方式配置， 上述传感器主体还具有半透半反镜，该半透半反镜使投射光和接受光中的任一方透过，而反射另一方。3. 如权利要求1所述的回归反射型光电传感器的传感器主体，其特征在于， 上述传感器主体内置于并排设置有投光窗以及受光窗的外壳中，上述相位差板以及上述偏振滤光片均都以覆盖上述投光窗以及上述受光窗的方式配置。4. 如权利要求1所述的回归反射型光电传感器的传感器主体，其特征在于， 上述传感器主体内置于并排设置有投光窗以及受光窗的外壳中， 上述相位差板以覆盖上述投光窗以及上述受光窗的方式配置， 上述偏振滤光片以覆盖上述受光窗的方式配置， 上述投光元件为发射上述直线偏振光的激光发光元件。5. 如权利要求1所述的回归反射型光电传感器的传感器主体，其特征在于， 上述投光元件以及上述受光元件配置在放大部，上述相位差板以及上述偏振滤光片配置在与上述放大部分离的头部， 上述传感器主体还具有光纤，该光纤连接上述放大部和上述头部。6. —种回归反射型光电传感器的回归反射部，用于回归反...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥浓基晴，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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