CN101008679A - 移动物体检测光断续器和使用它的电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种移动物体检测光断续器,其包括:一个射出光的发光元件、至少两个接受并检测从发光元件射出并被移动物体反射的光的受光元件、根据在接受被移动物体反射的光时的各受光元件的检测输出来检测移动物体移动的检测机构。
Description
技术领域
本发明涉及用于检测移动物体的移动物体检测光断续器和使用它的电子设备。
背景技术
作为这种现有装置是把发光元件的光向移动物体的路径上射出,并通过受光元件接受被沿该路径移动中的移动物体所反射的光,根据这时受光元件的检测输出来检测移动物体(参照日本国特开2001-318164号公报、日本国特开2002-57367号公报、日本国特开2003-126370号公报等)。
有时不仅能检测移动物体的有无而且能检测移动物体的移动(移动本身或是移动方向)。例如如图10和图11所示那样并列设置有两个传感器101、102,而移动物体103在各传感器101、102前方顺序横切而过时,通过各传感器101、102逐次检测移动物体103,并根据各传感器101、102的检测顺序来检测移动物体103的移动方向。若移动物体103是向箭头方向A移动时,则首先是传感器101检测到移动物体103,然后是传感器102检测到移动物体103,所以能根据各传感器101、102的检测顺序检测出移动物体103是向箭头方向A移动的。
各传感器101、102与日本国特开2001-318164号公报、日本国特开2002-57367号公报、日本国特开2003-126370号公报等中记载的装置同样地分别具备有一组发光元件和受光元件,从发光元件射出光并由受光元件接受被移动物体反射的光,根据这时受光元件的受光输出来检测移动物体。
因此,如图10和图11所示那样移动物体103向箭头方向A移动,如果首先是传感器101的检测,然后进行传感器102的检测,则如图12所示那样传感器101受光元件的输出变化,在移动物体103经过了一定的距离Δk后,传感器102的受光元件的输出变化,根据各受光元件检测输出变化的顺序就能检测出移动物体103是向箭头方向A移动。
但目前为了检测移动物体的移动方向是设置了两个传感器101、102,所以与仅检测有无移动物体的情况相比,零件个数变成是两倍。由于是个别设置的两个传感器101、102,所以需要个别设置用于根据这些传感器101、102的检测输出来检测移动方向的电路。因此仅检测移动物体的移动方向,则就导致零件个数增加、结构复杂化、设计复杂化、设置场地增加、组装和调整作业复杂化以及成本增加等。
发明内容
本发明是鉴于上述现有问题而开发的,目的在于提供一种不导致零件个数增加和结构复杂化等,就能检测移动物体的移动方向的移动物体检测光断续器和使用它的电子设备。
为了解决上述课题,本发明的移动物体检测光断续器包括:一个射出光的发光元件、至少两个接受并检测从所述发光元件射出并被移动物体反射的光的受光元件、根据在接受被所述移动物体反射的光时的所述各受光元件的检测输出来检测所述移动物体移动的检测机构。
根据这种本发明的移动物体检测光断续器,把从一个发光元件射出并被移动物体反射的光由两个受光元件的受光,并根据该各受光元件的检测输出来检测移动物体的移动。因此与现有这样使用两组发光元件和受光元件的情况相比,发光元件的个数减少了。随着该发光元件个数的减少,即使把一个发光元件、两个受光元件和检测机构形成一体,也能抑制该移动物体检测光断续器的大型化,能容易谋求该移动物体检测光断续器的一体化。因此,能抑制零件个数增加、结构复杂化、设计复杂化、设置空间增加、组装和调整作业复杂化以及成本增加等。
本发明中也可以使所述各受光元件的受光区域面积相同。
这样,各受光元件的受光量相同,各受光元件检测输出的偏差变小,能提高根据各受光元件检测输出的移动物体移动的检测精度。
且本发明也可以适合所述各受光元件的受光区域面积地来设定该各受光元件的光学系统。
这样能增大或调整各受光元件的受光量,能更可靠地通过各受光元件来接受移动物体所反射的光。
且本发明中所述各受光元件也可以具有多个受光区域。
这时由于每个受光元件都设置了多个受光区域,所以通过求各受光区域检测输出的平均值就能抑制受光元件检测输出的偏差。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的差,在该受光开始时刻的差是规定值以上时,检测出该移动物体的移动。
在把各受光元件沿移动物体的移动方向并列时,随着移动物体的移动则各受光元件顺次接受被移动物体反射的光,各受光元件的受光开始时刻产生差。因此在该受光开始时刻的差是规定值以上时,就能认为检测出了移动物体的移动。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的差,在该受光开始时刻的差进入到规定范围时,检测出该移动物体的移动。
各受光元件的受光开始时刻的差进入到规定范围时,移动物体的移动速度就必须进入到一定的速度范围。因此,在此仅检测出以一定的速度范围移动的移动物体的移动。
且所述检测机构也可以不管接受来自所述移动物体反射光的所述各受光元件的受光开始时刻的顺序,根据该各受光元件的检测输出来检测该移动物体的移动。
在移动物体向一个方向移动时,来自移动物体的反射光被一个受光元件的受光,然后如果反射光被另一个受光元件的受光,则移动物体向相反方向移动时,各受光元件的反射光受光顺序变成相反。因此,不管接受反射光的各受光元件的受光开始时刻的顺序时,不能检测移动物体的移动方向而仅能检测其移动。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的顺序,并根据该顺序来检测该移动物体的移动方向。
这时不仅检测移动物体的移动,还检测其移动方向。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的顺序,仅在该顺序与规定的顺序一致时,检测该移动物体的移动。
例如在移动物体向一个方向移动时,如果各受光元件的受光开始时刻的顺序与规定的顺序一致,则仅检测该移动物体向一个方向移动而不检测向相反方向的移动。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的差,在该受光结束时刻的差是规定值以上时,检测出该移动物体的移动。
或者,所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的差,在该受光结束时刻的差进入到规定范围时,检测出该移动物体的移动。
这样即使使用各受光元件的受光结束时刻的差,也与使用它们受光开始时刻的差时同样地能检测出移动物体的移动。
且本发明中所述检测机构也可以不管接受来自所述移动物体反射光的所述各受光元件的受光结束时刻的顺序,根据该各受光元件的检测输出来检测该移动物体的移动。
这样在不管各受光元件的受光结束时刻的顺序时,不能检测移动物体的移动方向而仅能检测其移动。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的顺序,并根据该顺序来检测该移动物体的移动方向。
这时不仅检测移动物体的移动,还检测其移动方向。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的顺序,仅在该顺序与规定的顺序一致时,检测该移动物体的移动。
这时则仅检测移动物体向一个方向移动而不检测向相反方向的移动。
且本发明中所述检测机构也可以根据所述各受光元件的检测输出来求:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻和该各受光元件的受光结束时刻,并根据这些受光开始时刻和受光结束时刻来检测该移动物体的移动。
这样也可以组合各受光元件的受光开始时刻的差和受光结束时刻的差来检测移动物体的移动。
且本发明中所述检测机构也可以在所述发光元件的发光时刻与所述各受光元件的受光时刻多次连续一致时,根据该各受光元件的检测输出来检测所述移动物体的移动。
在此,由于从发光元件射出并被移动物体反射的光被各受光元件的受光,且发光元件的发光时刻与各受光元件的受光时刻一致,所以在发光时刻与受光时刻多次连续一致时,就认为检测出了移动物体的移动。在各受光元件接受干扰光时由于发光时刻与受光时刻不一致,所以不认为检测出了移动物体的移动。即能不受干扰光影响而检测移动物体的移动。
且本发明中所述检测机构也可以在所述发光元件的发光时刻与所述各受光元件的受光时刻是一致并射入时,且在与受光时刻不一致的高频光时也保持着检测状态。
这时,即使由干扰光的影响而有与发光时刻和受光时刻不一致的高频光射入时,检测机构也保持着以前的检测状态,所以没有由干扰光影响的错误检测状态输出。
且本发明中所述检测机构也可以在所述发光元件的发光时刻与所述各受光元件的受光时刻是一致并射入时,且在与受光时刻不一致的高频光时,不进行所述移动物体移动的检测。
这时,由干扰光的影响而发光时刻与受光时刻不一致时,由于检测机构不进行检测,所以没有由干扰光影响的错误检测状态输出。
且本发明中也可以在所述发光元件的光射出侧或是所述各受光元件的光射入侧设置准直透镜。
该准直透镜能抑制发光元件射出的光扩展而把光的射出范围变狭窄,能使移动物体上的光像变明亮,能明确地检测出各受光元件的受光时刻,提高了根据各受光元件的受光时刻差的移动物体移动的检测精度,使检测变容易。
本发明的电子设备使用了所述本发明的移动物体检测光断续器。
这种电子设备也能达到与所述本发明移动物体检测光断续器同样的作用和效果。
作为电子设备有复印机等OA设备、FA设备和一般家电设备等。
附图说明
图1是表示本发明移动物体检测光断续器一实施例的侧面图;
图2是表示图1的移动物体检测光断续器的剖面图;
图3是表示图1的移动物体检测光断续器中发光芯片与受光芯片概略位置关系的平面图;
图4是表示图1的移动物体检测光断续器中受光芯片的平面图;
图5是表示图1的移动物体检测光断续器中引线框上发光芯片和受光芯片平面图;
图6是表示移动物体在图1的移动物体检测光断续器前方移动时,受光芯片的各受光元件检测输出变化的曲线;
图7是表示图1的移动物体检测光断续器中发光芯片的发光元件、受光芯片的各受光元件以及演算电路的方块图;
图8是表示图1的移动物体检测光断续器中发光元件的发光驱动信号和光信号、以及演算电路的检测输出等的时间图;
图9(a)和图9(b)是分别表示图1的移动物体检测光断续器中发光元件的发光驱动信号、干扰光以及演算电路的检测输出等的时间图;
图10是表示并列设置了两个传感器的现有装置的平面图;
图11是表示图10装置的正面图;
图12是表示图10装置中各传感器检测输出的曲线。
具体实施方式
以下一边参照附图一边详细说明本发明的实施例。
图1、图2、图3是表示本发明移动物体检测光断续器一实施例的侧面图、剖面图和平面图。本实施例的移动物体检测光断续器1在引线框2上安装了发光芯片3和受光芯片4,发光芯片3和受光芯片4通过各自的导线5与引线框2等结线连接。且把透光性树脂6、7注塑成形,把发光芯片3和受光芯片4密封在各自的透光性树脂6、7内,还把遮光性树脂壳体8模制成形,把各透光性树脂6、7密封在遮光性树脂壳体8内,把引线框2、发光芯片3和受光芯片4等通过遮光性树脂壳体8而形成一体。在遮光性树脂壳体8的一个侧壁8a上固定有连接件9,再把透光性树脂壳体10覆盖遮光性树脂壳体8并进行固定。
遮光性树脂壳体8通过其四面的侧壁8a把发光芯片3和受光芯片4包围,并通过其间隔壁8b遮挡开发光芯片3和受光芯片4。发光芯片3和受光芯片4是分别配置在遮光性树脂壳体8的室8c、8d内的状态,从发光芯片3射出的光不能直接向受光芯片4的下述各受光元件4a、4b射入,且干扰光难于向受光芯片4的各受光元件4a、4b射入。
各透光性树脂6、7的一部分成为各个准直透镜6a、7a。发光芯片3上安装有一个发光元件3a,该发光元件3a的光通过透光性树脂6的准直透镜6a和透光性树脂壳体10向箭头方向B射出。
受光芯片4上安装有两个受光元件4a、4b,当移动物体11在移动物体检测光断续器1的前方移动时,从发光芯片3射出的光被移动物体11向箭头方向C反射,该反射光通过透光性树脂壳体10和透光性树脂7的准直透镜7a向受光芯片4的各受光元件4a、4b的至少一个射入。当移动物体检测光断续器1的前方不存在有移动物体11时,则从发光芯片3射出的光不被移动物体11反射,不向受光芯片4射入。
准直透镜6a把来自发光芯片3的光进行会聚并射出,准直透镜7a把来自移动物体11的反射光进行会聚并向受光芯片4射入。若通过准直透镜6a使来自发光芯片3的光会聚,则发光芯片3的光的射出范围变狭窄,在移动物体11上光的像映照得小而明亮。另外,若通过准直透镜7a使来自移动物体11的反射光会聚,则移动物体11上的光的像在受光芯片4或其周边上映照得小而明亮。因此受光芯片4的各受光元件4a、4b在有从发光芯片3射出并被移动物体11反射的光射入时和没有该光射入时,通过它们检测输出的明确变化就能可靠地检测出该光。
各准直透镜6a、7a的光学特性根据受光芯片4的各受光元件4a、4b受光区域面积来设定,以使来自移动物体11的反射光以足够的光通量可靠地射入到受光芯片4的各受光元件4a、4b的受光区域中。
各受光元件4a、4b的受光区域面积相同,在接受到相同的光量时,输出相同电平的检测输出。
在此,受光芯片4的各受光元件4a、4b是如图4所示那样并列设置在受光芯片4上,移动物体11是如图3所示那样沿移动方向D配置。
图5是表示引线框2上发光芯片3和受光芯片4配置的图。如从图3和图5了解的那样,发光芯片3和受光芯片4是沿与移动物体11的移动方向D正交的方向离开配置。
如图2和图3所示那样在移动物体11向移动方向D移动时,首先是移动物体11到达受光芯片4的一个受光元件4a的前方,然后移动物体11到达受光芯片4的另一个受光元件4b的前方。因此,从发光芯片3射出的光首先被到达受光元件4a前方的移动物体11反射并向该受光元件4a射入,然后被到达受光元件4b前方的移动物体11反射并向该受光元件4b射入。
接着,移动物体11从受光芯片4的一个受光元件4a前方通过,然后从受光芯片4的另一个受光元件4b前方通过。因此,首先被移动物体11反射并向受光元件4a射入的光消失,接着被移动物体11反射并向受光元件4b射入的光消失。
图6是表示移动物体11向移动方向D移动而通过移动物体检测光断续器1前方时,受光芯片4的各受光元件4a、4b检测输出变化的曲线。参照图6的曲线,当移动物体11向移动物体检测光断续器1的前方接近过来时,由于来自移动物体11的反射光首先是向受光元件4a射入,所以受光元件4a的检测输出上升,接着来自移动物体11的反射光向受光元件4b射入,所以受光元件4b的检测输出上升。
接着,移动物体11通过移动物体检测光断续器1的前方并离开时,来自移动物体11的反射光首先不向受光元件4a射入而使受光元件4a的检测输出下降,接着来自移动物体11的反射光不向受光元件4b射入而使受光元件4b的检测输出下降。
在移动物体11向与移动方向D相反的方向移动时,由于移动物体11首先通过受光芯片4的受光元件4b前方,接着移动物体11通过受光芯片4的受光元件4a前方,所以是受光元件4b的检测输出上升之后受光元件4a的检测输出上升,且是受光元件4b的检测输出下降之后受光元件4a的检测输出下降。
因此,只要监视受光芯片4的各受光元件4a、4b检测输出的变化,就能检测出移动物体11的移动及其移动方向。
如前所述,各准直透镜6a、7a所起的作用是:在有从发光芯片3射出并被移动物体11反射的光射入时和没有该光射入时,使受光芯片4的各受光元件4a、4b的检测输出明确地进行变化。这样,能提高根据各受光元件4a、4b检测输出变化的移动物体11的移动和移动方向的检测精度,使检测变容易。
且根据受光芯片4的各受光元件4a、4b的受光区域面积来设定各准直透镜6a、7a的光学特性,并使各受光元件4a、4b的受光区域面积相同,所以这样也能提高移动物体11的移动和移动方向的检测精度,使检测变容易。
图7是表示发光芯片3的发光元件3a、受光芯片4的各受光元件4a、4b以及受光芯片4的演算电路4c的方块图。受光芯片4不仅包括各受光元件4a、4b,而且还包括演算电路4c。该演算电路4c通过组合公知的逻辑电路或使用处理器就能实现。
受光芯片4的演算电路4c通过电源电压Vcc的电压端子4d接受电力供给而进行动作,或向发光芯片3的发光元件3a施加发光驱动信号,使发光元件3a发光,并监视受光芯片4的各受光元件4a、4b检测输出的变化,检测移动物体11的移动和移动方向并把表示该检测结果的电压信号Vout从输出端子4e输出。
更详细说就是,受光芯片4的演算电路4c一边向发光芯片3的发光元件3a施加发光驱动信号,一边在该发光驱动信号的时刻分别对受光芯片4的各受光元件4a、4b进行受光元件检测输出的采样,在该被采样的受光元件检测输出有多次连续一致时,就确定受光元件的检测输出。演算电路4c根据其确定了的各受光元件4a、4b检测输出的变化顺序来检测移动物体11的移动和移动方向。
例如如图8所示那样,从演算电路4c向发光芯片3的发光元件3a反复加发光驱动信号,每次从发光芯片3的发光元件3a射出光信号。在此,在到时刻点t1之前期间,移动物体11没到达移动物体检测光断续器1的前方,来自发光芯片3的光信号没被移动物体11反射,受光芯片4的各受光元件4a、4b上都没有光信号射入,各受光元件4a、4b的检测输出维持在低电平。在到时刻点t1之前的期间中,演算电路4c与发光驱动信号同步分别对各受光元件4a、4b进行受光元件检测输出的采样,由于该被采样的受光元件的检测输出有连续三次是低电平时,所以确定该受光元件的检测输出是低电平。
从时刻点t1开始,移动物体11到达移动物体检测光断续器1的前方,来自发光芯片3的光信号被移动物体11反射,受光芯片4的各受光元件4a、4b的至少一个有光信号射入,有光信号射入的受光元件的检测输出变成高电平。这时演算电路4c与发光驱动信号同步分别对各受光元件4a、4b进行受光元件检测输出的采样,该被采样的受光元件的检测输出从有连续三次是高电平的时刻点t2开始,确定该受光元件的检测输出是高电平。
进一步移动物体11从受光元件前方通过,被移动物体11反射的光信号不向该受光元件射入,该受光元件的检测输出变成低电平时,与发光驱动信号同步采样的该受光元件的检测输出连续三次变成低电平,从该时刻点确定该受光元件的检测输出是低电平。
在此,在移动物体11向移动方向D移动并到达移动物体检测光断续器1的前方时,如图6曲线所示那样,首先是受光元件4a的检测输出变成高电平,接着是受光元件4b的检测输出变成高电平。因此演算电路4c不断在发光驱动信号时刻对各受光元件4a、4b的检测输出进行采样,首先若受光元件4a的检测输出连续三次变成高电平,则从该连续三次变成高电平的时刻点开始确定受光元件4a的检测输出是高电平,接着若受光元件4b的检测输出连续三次变成高电平,则从该连续三次变成高电平的时刻点开始确定受光元件4b的检测输出是高电平。
由于首先受光元件4a的检测输出变成高电平,之后受光元件4b的检测输出变成高电平,所以演算电路4c检测出移动物体11是向移动方向D移动,并把表示该检测结果的电压信号Vout从输出端子4e输出。
然后,在移动物体11向移动方向D移动并通过了移动物体检测光断续器1的前方时,如图6曲线所示那样,首先是受光元件4a的检测输出变成低电平,接着是受光元件4b的检测输出变成低电平。因此演算电路4c在发光驱动信号时刻对各受光元件4a、4b的检测输出进行采样,首先若受光元件4a的检测输出连续三次变成低电平,则从该连续三次变成低电平的时刻点开始确定受光元件4a的检测输出是低电平,接着若受光元件4b的检测输出连续三次变成低电平,则从该连续三次变成低电平的时刻点开始确定受光元件4b的检测输出是低电平。
由于首先受光元件4a的检测输出变成低电平,之后受光元件4b的检测输出变成低电平,所以演算电路4c检测出在移动物体检测光断续器1的前方并没有移动物体11存在,并把表示该检测结果的电压信号Vout从输出端子4e输出。
接着,在移动物体11向与移动方向D相反的方向移动并到达移动物体检测光断续器1的前方时,首先是受光元件4b的检测输出变成高电平,接着是受光元件4a的检测输出变成高电平。因此演算电路4c在首先受光元件4b的检测输出连续三次变成高电平时,则从该时刻点开始确定受光元件4b的检测输出是高电平,接着在受光元件4a的检测输出连续三次变成高电平,则从该时刻点开始确定受光元件4a的检测输出是高电平。演算电路4c根据各受光元件4a、4b检测输出变成高电平的顺序来检测出移动物体11是向与移动方向D相反的方向移动,并把表示该检测结果的电压信号Vout从输出端子4e输出。
然后,在移动物体11向与移动方向D相反的方向移动并通过了移动物体检测光断续器1的前方时,首先是受光元件4b的检测输出变成低电平,接着是受光元件4a的检测输出变成低电平。这时演算电路4c在首先受光元件4b的检测输出连续三次变成低电平时,则确定该受光元件4b的检测输出是低电平,接着在受光元件4a的检测输出连续三次变成低电平时,则确定该受光元件4a的检测输出是高电平。演算电路4c根据各受光元件4b、4a的检测输出是顺序变成低电平,所以检测出在移动物体检测光断续器1的前方并没有移动物体11存在,并把表示该检测结果的电压信号Vout从输出端子4e输出。
这样在发光驱动信号的时刻对受光芯片4的各受光元件4a、4b分别进行受光元件检测输出的采样,在该被采样的受光元件的检测输出有连续三次一致时就确定受光元件的检测输出,并根据该被确定的各受光元件4b、4a检测输出的变化顺序来检测移动物体11的移动和移动方向,并把该检测结果输出。
另一方面,即使受光芯片4的演算电路4c在发光驱动信号的时刻对受光元件的检测输出进行采样,如果当该被采样的受光元件的检测输出有连续多次不一致时,也不确定受光元件的检测输出。
例如如图9(a)所示那样,在有与发光驱动信号不同步的干扰光向受光芯片4的各受光元件4a、4b射入时,演算电路4c即使与发光驱动信号同步对各受光元件4a、4b分别对受光元件的检测输出进行采样,也由于该被采样的受光元件的检测输出没有连续三次的高电平,或连续三次的低电平,所以也不确定受光元件的检测输出。
或如图9(b)所示那样,即使是与发光驱动信号同步的干扰光,但只要是发光驱动信号的一定幅度以上的干扰光,则也不确定受光元件的检测输出。演算电路4c对受光元件的检测输出进行采样,当该被采样的检测输出是一定幅度以上时,则即使受光元件的检测输出是连续三次一致,也不确定该检测输出。
如图9(a)或图9(b)所示那样,与发光驱动信号不同时刻的干扰光向受光元件射入时,演算电路4c即使与发光驱动信号同步对受光元件的检测输出进行采样,也由于该被采样的受光元件的检测输出电平连续三次不一致,或是受光元件的检测输出是一定幅度以上而不确定受光元件的检测输出,而是维持表示以前检测结果的电压信号Vout。或是代替维持该以前的检测结果而是把表示不能检测移动物体11,或是把表示非检测的电压信号Vout从输出端子4e输出。
这样能不受干扰光的影响,检测从发光芯片3的发光元件3a射出并被移动物体11反射的光,能检测出移动物体11的移动。
如上所说明,本实施例的移动物体检测光断续器1通过组合发光芯片3的一个发光元件3a和受光芯片4的两个受光元件4a、4b,则不但能检测移动物体11的有无,而且能检测移动或是移动方向,与现有这样使用两组发光元件和受光元件的情况相比,发光元件的个数减少了。随着该发光元件个数的减少,即使把一个发光元件3a、两个受光元件4a、4b和演算电路4c一体化,也能抑制该移动物体检测光断续器1的大型化,能容易谋求该移动物体检测光断续器1的一体化。因此,能抑制零件个数增加、结构复杂化、设计复杂化、设置空间增加、组装和调整作业复杂化以及成本增加等。
在上述实施例中,根据各受光元件4a、4b的检测输出成为高电平的顺序,即根据各受光元件4a、4b受光开始时刻的差来检测移动物体11的移动方向D,但也可以仅在各受光元件4a、4b受光开始时刻的差是规定值以上时,检测移动物体11的移动和移动方向。
且也可以仅在各受光元件4a、4b受光开始时刻的差进入到规定范围时,检测移动物体11的移动和移动方向。这时仅检测以一定速度范围进行移动的移动物体11的移动和移动方向。
且也可以仅在各受光元件4a、4b受光开始时刻的顺序与规定的顺序一致时检测移动物体11的移动。这时仅检测移动物体11向一个方向的移动而不检测相反方向的移动。
在上面的说明中,受光芯片4的各受光元件4a、4b的检测输出变成高电平时,检测移动物体11的移动和移动方向,但即使在受光芯片4的各受光元件4a、4b的检测输出变成低电平时,也能进行那样的检测。
例如在移动物体11向移动方向D移动并通过了移动物体检测光断续器1的前方时,如图6曲线所示那样,首先是受光元件4a的检测输出变成低电平,接着是受光元件4b的检测输出变成低电平。于是演算电路4c不断在发光驱动信号时刻对各受光元件4a、4b的检测输出进行采样,首先若受光元件4a的检测输出连续三次变成低电平,则从该连续三次变成低电平的时刻点开始确定受光元件4a的检测输出是低电平,接着若受光元件4b的检测输出连续三次变成低电平,则从该连续三次变成低电平的时刻点开始确定受光元件4b的检测输出是低电平。
由于首先受光元件4a的检测输出变成低电平,之后受光元件4b的检测输出变成低电平,所以演算电路4c检测出移动物体11是向移动方向D移动,并把表示该检测结果的电压信号Vout从输出端子4e输出。
不仅根据各受光元件4a、4b的检测输出成为低电平的顺序,即根据各受光元件4a、4b受光结束时刻的顺序来检测移动物体11的移动方向D,而且也可以求出各受光元件4a、4b受光结束时刻的差,仅在该受光开始时刻的差是规定值以上时,检测移动物体11的移动和移动方向。
且也可以仅在各受光元件4a、4b受光结束时刻的差进入到规定范围时,检测移动物体11的移动和移动方向。这时仅检测以一定速度范围进行移动的移动物体11的移动和移动方向。
且也可以仅在各受光元件4a、4b受光结束时刻的顺序与规定的顺序一致时检测移动物体11的移动。这时仅检测移动物体11向一个方向的移动而不检测相反方向的移动。
且也可以求出各受光元件4a、4b的受光开始时刻和受光结束时刻,并根据这些受光开始时刻和受光结束时刻来检测移动物体11的移动和移动方向。例如仅在各受光元件4a、4b的受光开始时刻顺序和受光结束时刻顺序一致时,根据该顺序检测移动物体11的移动方向。这样,能提高移动物体11移动方向的检测精度。
作为受光芯片4的各受光元件4a、4b,适用于包含更小尺寸的多个受光区域(受光元件),也可以分别按各受光元件4a、4b把更小尺寸的各受光区域的检测输出平均化。这样,能抑制检测输出对于各受光元件4a、4b受光量的偏差。
本发明并不限定于上述实施例,而能有多种变形。例如作为发光元件和受光元件能适用各种元件。也可以在发光驱动信号的上升和下降的某时刻对受光元件的检测输出进行采样。在受光元件的检测输出电平是连续三次一致时,确定该受光元件的检测输出电平,但也可以把其连续的次数适当进行变更。
本发明不仅包含移动物体检测光断续器,而且包含适用了该移动物体检测光断续器的电子设备。作为电子设备有复印机等OA设备、FA设备和一般家电设备等。
这种电子设备也能达到与所述本发明移动物体检测光断续器同样的作用和效果。
本发明在不脱离其精神和主旨或主要特征的情况下,能以其他各种形式实施。因此,上述实施例不过是在所有点上单进行的例示,不能解释为是限定。本发明的范围是通过发明内容范围所表示的,不受说明书本文的任何拘束。且属于发明内容范围均等范围的变形和变更都在本发明的范围内。
本申请根据2006年1月26日在日本申请的特愿2006-017921号而要求优先权。其说到的全部内容组入在本申请中。
Claims (20)
1、一种移动物体检测光断续器,其特征在于,其包括:
一个射出光的发光元件、
至少两个接受并检测从所述发光元件射出并被移动物体反射的光的受光元件、
根据在接受被所述移动物体反射的光时的所述各受光元件的检测输出来检测所述移动物体移动的检测机构。
2、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述各受光元件的受光区域面积相同。
3、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
适合所述各受光元件的受光区域面积而设定该各受光元件的光学系统。
4、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述各受光元件具有多个受光区域。
5、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的差,在该受光开始时刻的差是规定值以上时,检测出该移动物体的移动。
6、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的差,在该受光开始时刻的差进入到规定范围时,检测出该移动物体的移动。
7、如权利要求5或6所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构不管接受来自所述移动物体反射光的所述各受光元件的受光开始时刻的顺序,而根据该各受光元件的检测输出来检测该移动物体的移动。
8、如权利要求5或6所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的顺序,并根据该顺序来检测该移动物体的移动方向。
9、如权利要求5或6所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻的顺序,仅在该顺序与规定的顺序一致时,检测该移动物体的移动。
10、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的差,在该受光结束时刻的差是规定值以上时,检测出该移动物体的移动。
11、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的差,在该受光结束时刻的差进入到规定范围时,检测出该移动物体的移动。
12、如权利要求10或11所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构不管接受来自所述移动物体反射光的所述各受光元件的受光结束时刻的顺序,而根据该各受光元件的检测输出来检测该移动物体的移动。
13、如权利要求10或11所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的顺序,并根据该顺序来检测该移动物体的移动方向。
14、如权利要求10或11所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光结束时刻的顺序,仅在该顺序与规定的顺序一致时,检测该移动物体的移动。
15、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构根据所述各受光元件的检测输出来求出:接受来自所述移动物体反射光的该各受光元件的受光开始时刻和该各受光元件的受光结束时刻,并根据这些受光开始时刻和受光结束时刻来检测该移动物体的移动。
16、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构在所述发光元件的发光时刻与所述各受光元件的受光时刻多次连续一致时,根据该各受光元件的检测输出来检测所述移动物体的移动。
17、如权利要求16所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构在所述发光元件的发光时刻与所述各受光元件的受光时刻一致并进行射入时,且在与受光时刻不一致的高频光射入时,保持检测状态。
18、如权利要求16所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
所述检测机构在所述发光元件的发光时刻与所述各受光元件的受光时刻一致并进行射入时,且在与受光时刻不一致的高频光射入时,不进行所述移动物体移动的检测。
19、如权利要求1所述的移动物体检测光断续器,其特征在于,
在所述发光元件的光射出侧或是所述各受光元件的光射入侧设置准直透镜。
20、一种电子设备,其特征在于,其使用了权利要求1所述的移动物体检测光断续器。
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