光電センサとは？製造現場での活用方法と種類やその原理を解説

2026年01月21日

技術コラム

光電センサは光を利用したセンサのことで、その用途の広さから様々な場所で活用されています。
日常的な場面では「テレビやエアコンなどのリモコン」や「自動ドアの開閉」などが使用されています。製造現場においても応答の速さや非接触という点で生産効率の向上に大きく貢献しています。
今回は光電センサの活用方法やその種類についてご紹介いたします。

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この記事の目次

光電センサの原理と特長について
製造現場における光電センサについて
光電センサの種類
まとめ

光電センサの原理と特長について

可視光線の長波長端（760-830 nm）から、1 mmくらいまでの波長範囲の電磁波。肉眼で見ることはできない。波長によって、近赤外線（2.5 μm以下）、赤外線（2.5 μm－25 μm）、遠赤外線（25 μm以上）と区別される。赤外線の波長は、μm（マイクロメートル）単位で表されることが多い。1 μm= 1×10-6 (0.000001) m。
引用元：東洋大学　生物分子科学科　

https://www.toho-u.ac.jp/sci/biomol/glossary/chem/infrared_light.html

これらに仕組みによる光電センサを活用するメリットは以下の通りです。

応答時間が短い

受信する光が高速であり、尚且つ光電センサの内部回路が電子部品で構成されているため、瞬時に検知する事が可能です。
この応答時間が早ければ、他の装置も素早く次の動作に移行できるため、生産性の向上に大きく貢献します。

非接触で検出が可能

光を使うため、物質に接触することなく検出を行うことが出来ます。
接触する事で発生する物質にダメージを与えてしまうリスクや接触する事が危険な物質に触れるリスクをなく作業を行うことが出来ます。
またセンサ自体も物質に触れないため傷つくことがないため、長期的に使用することが可能です。

検出物体に対する制約が少ない

光の変化や変化で検知するため、物質の材料が金属や木材などの固体でも液体であっても問題なく検出することが出来ます。透明な物質であっても問題なく検出可能です。

上記以外にも「検出距離の長さ」や「色の判別が可能」「調整が簡単」といったメリットがございます。

製造現場における光電センサについて

光電センサは物体に触れることなく素早く検出できるため、製造現場では主に下記のような作業で活用されています。

ワークの有無や距離を検知
ラベルやパーツの位置不良を検出
ワークの厚さや形を検知
透明体や微小物体の検出
ワーク表面の凹凸検出
カラーマークや色の濃淡検出
蛍光成分の検出

光電センサの種類

光電センサは非常に種類が多く、投受光や内部の構成、出力回路など様々な方法で分類されます。
一般的には投受光で分類されており、代表的なものだと「透過形」「回帰反射形」「拡散反射形」の3種類が挙げられます。
ここではこの代表的な3種類を図と合わせてご紹介させていただきます。

透過形

図のように発した光を直接受け取れるように投光器と受光器は対向に設置します。
物体が投光器と受光器の間に入り、光を遮ることで物体を検出します。
この方法のメリットとしては、動作の安定度が高いことや検出距離が長いこと、物体のツヤ・色・傾きといった特質にも影響を受けづらい点が挙げられます。

回帰反射形

先ほどの透過形とは異なり、投光器と受光器が一体になっています。対向側には回帰反射板を設置しており、この間に物体がない場合は発した光がそのまま受光器に反射される形になります。
もし物質が投光器から出た光を遮ると、反射し受光器に戻る光が減少するので、その変化を元に検出を行います。
この方法のメリットとしては配線や光軸の調整が簡単な点や光が2度物質を通過するため透明な物体の検出に向いてる点が挙げられます。
一方で鏡面になっている物体の検出や近距離での物体の検出が上手くいかない場合もあるといったデメリットもあります。

拡散反射形

こちらも「回帰反射形」同様に投光器と受光器が一体になっています。対向側には何も設置しないので通常時は光が受光器に戻る事はありません。検出物体がエリアに入った時に物体から反射した光を受光器が受け取ることで検出を行います。
この方法のメリットととしては、取り付けが容易で省スペースで設置が可能な点が挙げれます。また色の判別も可能といったメリットもあります。