JP2000088517A

JP2000088517A - 光式センサ

Info

Publication number: JP2000088517A
Application number: JP10253839A
Authority: JP
Inventors: Koichi Egawa; 弘一江川; Michitoshi Okada; 道俊岡田; Yuichi Inoue; 祐一井上
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1998-09-08
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】投光部より光を投光し、所定の測定距離範囲
にある検出物体からの反射によって距離関連情報を得る
光式センサにおいて、受光素子の受光量分布のピーク値
の変化を少なくすること。【解決手段】投光手段は投光ビームを集束して物体検
知領域に投光する。そしてこの集束距離Ｌｆが測定距離
範囲の内側となるように投光ビームを集束させる。こう
すれば検出物体までの距離が変化しても、受光手段のＣ
ＣＤ２０上の受光分布のピーク位置が変化するが、ピー
クレベルの変動やピーク幅の変動を少なくすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は検知領域に存在する
物体に向けて光を出射し、その反射光を受光することに
よって物体までの距離や物体の段差や厚さ等を測定する
ようにした光式センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の物体までの距離を検出する光式変
位センサは、位置検出素子であるポジションセンシティ
ブディバイス（ＰＳＤ）を用い、投光ビームを検知領域
に照射し、それと一定距離隔てて配置されたＰＳＤに得
られる反射光の受光位置に基づいて、物体までの距離を
検知するようにしている。図１０は従来の光式変位セン
サの構成を示すブロック図である。本図において光源駆
動回路１より投光素子２を駆動して集束レンズ３を介し
て検知領域に投光ビームを照射している。検出物体が入
射光を正反射する正反射物体である場合、図１０に示す
ように物体に対して投光ビームを傾け、物体からの正反
射光を受光するようにすれば正反射物体の表面から十分
な反射光が受光できる。従って投光ビームから所定角度
隔てた位置に受光レンズ４を介して位置検出素子として
ＰＳＤ５を配置する。このとき投光ビームの照射方向に
物体があれば反射光が得られるが、物体の位置によって
ＰＳＤ５の受光位置が変化し、その両端の電流出力も変
化する。従ってＰＳＤ５の両端に得られる光電流出力を
Ｉ／Ｖ変換器６ａ及び６ｂによって電圧信号に変換し、
その出力を加算器７，減算器８によって加算及び減算す
る。そしてこれらの出力の比を割算器９によって算出す
ることによって、物体までの変位を示す信号を出力して
いる。こうすれば物体の表面の反射率や受光量の総和に
かかわらず受光信号を正規化して、物体までの距離又は
変位に対応する信号が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし検出物体が透明
なガラス板等の物体の場合には、物体の表面だけでなく
その裏面からの反射光も同時に受光することとなる。従
ってＰＳＤ５の位置に対して図１１（ａ）に示すように
表面に対応するｘ_s及び裏面のｘ_bにピークを持つ反射
光が得られる。ＰＳＤ５では受光した光の重心の位置ｘ
₁が電流出力として得られ、この光電流がＩ／Ｖ変換器
６ａ，６ｂによって電圧信号に変換される。このため結
果的に物体までの距離出力はガラス板の表面より遠いも
のとして検出されてしまうという欠点があった。

【０００４】特にガラス板の背景に不透明の物体が存在
する場合には、例えば図１１（ｂ）に示すように背景の
不透明物体からの反射光（ｘ₀）の方がガラス表面の反
射光のレベルより大きく、受光の重心位置が例えばｘ₂
のように大きくずれるため、透明ガラス板の正確な変位
や距離の測定ができなくなるという欠点があった。

【０００５】そこで受光素子をＰＳＤでなくＣＣＤ等の
多数の画素から成る受光素子を用いて光学系を構成する
ようにすれば、受光分布のピーク位置から物体までの距
離信号を得ることができる。

【０００６】このようなＣＣＤを受光素子として用いた
光式センサにおいて、反射光のピーク位置を検出する場
合に、物体に光が照射される投光スポットが大きければ
対象物の絵柄の影響を受け、変位の測定精度が悪くなる
ので、投光ビームを集光して用いている。従って投光ビ
ームを測定距離範囲の中心に集光した場合、測定範囲内
で投光スポットの径に違いが生じる。例えば検出物体が
測定距離範囲の中心付近にあって投光スポット径が小さ
く、受光素子上の受光スポットも小さすぎれば、図１２
（ａ）に示すように受光量のピーク付近を受光する画素
の出力が飽和してピーク位置を求めることができなくな
る恐れがある。図１２（ｂ），（ｃ）に示すように測定
距離範囲の周辺にあって投光スポット径が大きいと受光
量分布のピークが相対的に低くなり、ピーク付近の形状
がなだらかでピーク値付近の変化量が小さくなるため、
ピーク位置を正確に求めることが難しくなる。このよう
に検出物体までの距離によってピークの高さや形状が大
きく異なってしまうという問題点があった。しかし測定
距離範囲内では、検出物体の位置にかかわらずピークの
高さや幅があまり変化しないことが好ましい。尚ＰＳＤ
を使用する場合は、光電変換の部分的な飽和があったと
しても受光量の重心位置検出にはあまり影響せず、上記
現象はＣＣＤ等を受光素子として使用する場合に問題と
して注目されるものである。

【０００７】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであって、測定範囲内では受光レベルの
ピークの高さがあまり変化しない光学系を有する光式セ
ンサを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、投光手段と受光手段及び信号処理手段を備え、所定
の測定距離範囲にある検出物体からの距離関連情報を得
る光式センサであって、前記投光手段は、前記測定距離
範囲外で集束する投光ビームを検出域に出射するもので
あり、前記受光手段は、画素の集合で構成された受光素
子と、前記検出域からの反射光を前記受光素子に集光す
る集光手段と、を有するものであり、前記信号処理手段
は、前記受光素子上の受光量分布のピーク位置から検出
域に存在する検出物体の距離関連情報を求めることを特
徴とするものである。

【０００９】本願の請求項２の発明は、請求項１の光式
センサにおいて、前記投光手段は、投光ビームを測定距
離範囲と光式センサとの間で投光ビームを集束させるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】ここで測定距離範囲とは所定の出力特性を
保証できる範囲として設計者が設定した範囲であり、こ
のような測定範囲が明示されていない場合は、通常の使
用に適した距離と出力との直線性が得られる測定範囲と
する。通常の光式センサでは、受光素子上の受光スポッ
トが受光面からはみ出さない範囲で通常の使用に適した
出力特性が得られる。又通常の使用に適した出力特性の
範囲が信号処理手段が飽和しない範囲に規定される場合
もある。

【００１１】又投光ビームは断面が円形等のビームであ
ってもよく、一定方向に偏平なスリット状のビームであ
ってもよい。スリットビームの場合はスリットビームの
光軸に垂直な投光ビームの断面における短手方向を集束
し、その最小幅の位置を集束位置とする。

【００１２】受光素子としてはＰＳＤでなく多数の画素
から成るＣＣＤ等の受光素子を用いる。受光素子は１次
元であってもよく、２次元であってもよいが、スリット
ビームを用いる場合は２次元の受光素子を用いる。受光
素子は、受光面上の座標で表される各位置における受光
量を電気信号に変換して位置毎の受光量がわかるように
出力するイメージセンサである。

【００１３】又信号処理手段によって検出される距離関
連情報とは、検出物体までの距離だけでなく、段差があ
る検出物体については段差の上下から得られる距離情報
やその差から求まる段差の高さの情報も含まれる。又検
出物体が透明な物体であり、その表面と裏面で反射する
場合には夫々の反射面までの距離を求めることができ、
更にその距離の差から厚さを求めることができるため、
厚さの情報も含まれる。又検出物体が透明でその背景物
体から反射する場合に、背景物体に対する検出物体の高
さを検出することができ、これらを含めて距離関連情報
とする。信号処理手段は、投光手段と受光手段との間の
距離を基線長とし、受光素子上の受光量分布のピーク位
置から三角測量の原理によって検出物体までの距離関連
情報を求める。信号処理手段は、受光量分布のピーク位
置を求めるにあたって受光量の閾値を設け、閾値以下の
受光量信号はピーク位置検出処理の対象から除く等の関
連する処理を行うようにしてもよい。

【００１４】又投光軸上の夫々の点から検出物体が反射
する反射光を受光レンズによって夫々集束する点の軌跡
を求め、受光素子の面をこの軌跡と一致するように受光
素子を配置することが好ましい。このような関係を共役
な関係という。このように配置すれば距離によらずビー
ム照射位置と受光面とが結像関係になるので、受光面上
の像が不必要に広がらず、正反射面が傾いても誤差が生
じない。従って検出物体が正反射物体及び拡散反射物体
のいずれの場合にも、物体までの距離関連情報を得るこ
とができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は本発
明の第１の実施の形態による光式センサ１０の全体構成
を示すブロック図、図２はその内部の構造を示す図であ
る。図１において投光手段１１は、駆動回路１２によっ
て駆動される発光ダイオードやレーザダイオード等の投
光素子１３と、投光素子１３の光を平行光とするコリメ
ートレンズ１４、スリット板１５及びシリンドリカルレ
ンズ１６を有している。スリット板１５には図示のよう
に細長いスリット１５ａが形成されており、このスリッ
ト１５ａは投光手段１１と受光手段１７の並び方向（Ｘ
軸方向）に対して垂直な方向（Ｙ軸方向）に形成されて
いる。シリンドリカルレンズ１６はスリット板１５のス
リット１５ａを通過した狭いスリット状の光を更にＸ軸
方向に集束する。そして図示のようにＹ軸方向に一定の
幅を持ち、Ｘ軸方向に狭くしたスリット状の光ビーム
（以下、スリットビームという）を検出物体１８に向け
て照射するためのものである。ここでシリンドリカルレ
ンズ１６は、この実施の形態による光式センサの測定距
離範囲の範囲より光式センサ１０に近い点を集束点とし
て、スリットビームをＸ軸方向に集束させるものとす
る。又スリットビームのＹ軸方向の幅は投光軸方向に沿
って一定である必要はなく、例えばＺ軸の座標値が大と
なるに従ってスリットビームのＹ軸方向の幅が大きくな
るようにしてもよい。

【００１６】図１，図２に示すように投光手段１１に対
してＸ軸方向に受光手段１７が設けられる。受光手段１
７は反射光を集光する集光手段である受光レンズ１９
と、受光素子、例えば２次元ＣＣＤ２０を含んで構成さ
れている。受光素子は多数の画素から成り、受光面上の
２次元座標に表される各位置における受光量を電気信号
に変換して、位置毎の受光量がわかるように出力する２
次元のイメージセンサである。２次元受光素子として
は、この実施の形態で用いたＣＣＤに限らず、例えばＢ
ＢＤ，ＣＰＤ等の他の固体撮像ディバイスや、ビジコン
撮像管等を使用することもできる。ここでは例えば２５
６画素×２５６画素のＣＣＤ２０を用いるものとする。

【００１７】ＣＣＤ２０には図示のようにＣＣＤドライ
バ２１が接続され、各画素信号はＣＣＤドライバ２１に
よって読出される。読出された信号はＡ／Ｄ変換器２２
によってディジタル値に変換され、画像メモリ２３に転
送される。画像メモリ２３は例えば転送された一画面分
の画素信号を記憶するものである。又画像メモリ２３に
は演算処理部２４が接続されている。演算処理部２４は
マイクロコンピュータを有し、画像メモリ２３のデータ
に基づいて物体までの距離や検出物体の厚み等を検出す
るものである。ＣＣＤドライバ２１，Ａ／Ｄ変換器２
２，画像メモリ２３及び演算処理部２４は、受光素子に
得られる受光量分布に基づいて物体までの距離を算出す
る信号処理手段２５を構成している。

【００１８】次にこの実施の形態による投受光手段の配
置について、図２を用いて更に詳細に説明する。この実
施の形態による光式センサは正反射物体と拡散反射物体
との双方について距離が測定できるように、投光手段１
１はＺ軸から所定角度θだけ傾けて配置する。受光手段
１７も受光軸をＺ軸から角度θだけ傾けて、投光手段１
１より照射され検出物体１８の表面で反射した正反射光
を受光できる位置に配置する。ここで投光軸上の夫々の
点からの反射光を受光レンズ１９によって集束する位置
の軌跡を求め、２次元受光手段であるＣＣＤ２０の面を
この軌跡と一致するように配置しておく。このような投
光軸に対する受光レンズ１９とＣＣＤ２０の配置の関係
を共役な関係という。

【００１９】図３（ａ），（ｂ）はこの場合の反射光の
軌跡を示しており、図３（ａ）は検出物体１８の表面が
Ｚ軸に垂直、即ちＸＹ平面に平行で光式センサ１０から
の距離が変化する場合、図３（ｂ）は更に検出物体１８
の表面がＹ軸方向を軸として傾く場合の反射光の軌跡を
示している。投光軸に対する受光レンズ１９とＣＣＤ２
０を共役な関係に配置しておけば、検出物体１８が拡散
反射物体とすると、図３（ａ），（ｂ）に検出物体の表
面からの反射光の軌跡を示すように、いずれの距離にあ
っても、又傾いていても、スリットビームで照射されて
いる部分はＣＣＤ２０の受光面上に正しく結像される。
又図３（ａ）に示すように検出物体１８が正反射物体の
場合も、正反射光が受光レンズ１９を通過してＣＣＤ２
０の受光面上に結像される。検出物体１８が図３（ｂ）
に示すようにＹ軸に沿って傾いても、正反射光が受光レ
ンズ１９に入射している限り、ＣＣＤ２０上の面に結像
する。更に検出物体がＸ軸方向を軸としてわずかに傾い
た場合も同様である。そしてこれらのいずれの場合に
も、結像する位置は検出物体までの距離によって異なっ
ている。このため検出物体１８の表面が拡散反射面か正
反射面かを問わず、ＣＣＤ２０上の結像の位置から正確
な距離関連情報を得ることができる。

【００２０】さてこの実施の形態では図３に示すように
光式センサ１０から距離Ｌｄを中心としてＬｄ±ΔＬの
範囲、例えば３０ｍｍ±２ｍｍを測定距離範囲とする。
そしてシリンドリカルレンズ１６の集束距離Ｌｆは測定
距離範囲の最も近い位置であるＬｄ−ΔＬより小さく、
例えば２５ｍｍとする。

【００２１】次に測定距離範囲と集束距離Ｌｆ、及びＣ
ＣＤ２０上の受光分布の関係について説明する。まず図
４（ａ）に示すように集束距離Ｌｆが測定距離範囲の中
心Ｌｄに等しい従来例の場合（Ｌｆ＝Ｌｄ）について説
明する。この場合には、図５（ａ）に示すように正反射
物体では距離に対するピーク高さの比率は実線Ａに示す
ものとなる。本図より検出物体までの距離が測定距離範
囲の中心Ｌｄと一致するときに比率が最高となり、これ
を１とすると、Ｌｄ−ΔＬ，Ｌｄ＋ΔＬにかけていずれ
も大幅に比率が低下する。図５（ｂ）は拡散反射物体の
場合であり、この場合実線Ａに示すように距離Ｌｄのと
きを１とすると、距離がＬｄ−ΔＬのときにピークレベ
ルが低くなる。

【００２２】次に図４（ｂ）に示す本実施の形態のよう
に、集束距離Ｌｆが測定距離範囲より内側にある場合
（Ｌｆ＜Ｌｄ−ΔＬ）について説明する。この場合に
は、正反射物体の距離に対するピーク高さ比率は図５
（ａ）に破線Ｂで示すように、測定距離範囲内でほぼ一
定となる。又拡散反射物体の場合にも図５（ｂ）の破線
Ｂで示すように、ピーク高さの比率は測定距離範囲でほ
ぼ一定となる。又図４（ｂ）に示すように、測定距離範
囲で距離が遠くなるにつれて投光スポット径が大きくな
っている。一方投光スポットの径が一定とすると、その
反射光がＣＣＤの面上に受光される面積（以下、倍率と
いう）は距離が近くなれば受光面積が大きく、遠くなれ
ば受光面積が小さくなる。従って図４（ｂ）の場合には
投光スポットの径と倍率とが相殺することとなって、Ｃ
ＣＤ２０の面上ではピークの幅がほぼ一定となる。

【００２３】次に図４（ｃ）に示すように、一方集束距
離Ｌｆが測定距離範囲の外側にある場合（Ｌｆ＞Ｌｄ＋
ΔＬ）について説明する。この場合距離に対するピーク
高さ比率は図５（ｂ）に一点鎖線Ｃで示すように、拡散
反射物体ではあまり比率は変わらないが、図５（ａ）に
一点鎖線Ｃで示すように、正反射物体では測定範囲で距
離が遠ざかるにつれてピーク高さの比率が順次大きくな
っている。又測定距離範囲では距離が遠くなるにつれて
スポット径が徐々に小さくなり、倍率も同様にして小さ
くなるため、遠距離では受光面積が狭く、近距離では受
光面積が広くなる。

【００２４】図６はこれらのことから集束距離Ｌｆを変
えたときにＣＣＤ２０の面上で得られる１本の水平ライ
ンでの受光レベルの分布を示している。尚図６では検出
物体が異なった位置にある場合の受光分布を同時に示し
ているが、実際には検出物体が不透明であればその表面
までの距離によっていずれか１つのピークを持つ受光分
布となる。集束距離Ｌｆが測定距離範囲内にある場合、
典型的にはＬｆ＝Ｌｄの場合には、図６（ａ）に示すよ
うにピーク値の変化が大きいためピークの検出のために
適当な閾値を設定することが難しくなる。従って集束距
離Ｌｆを測定距離範囲外とすることが必要となる。又集
束距離Ｌｆを測定距離範囲の外側とした場合には、図６
（ｃ）に示すようにピーク値の変動は図６（ａ）よりも
小さくなるが、ピーク値の幅の変化が距離によって異な
ることとなる。図６（ｂ）は集束距離Ｌｆが測定距離範
囲よりも近い本実施の形態の距離に対するピークの分布
の変化を示している。このように集束距離Ｌｆが測定距
離範囲よりも近い位置にある場合には、ピークの分布の
幅がほぼ一定でピーク値もほぼ一定となるため、最も好
ましい受光量の分布が得られる。ピーク値を一定とすれ
ば、ノイズと区別するための閾値を高くすることができ
る。

【００２５】図７は本実施の形態による光式センサの使
用例を示す図である。本図に示すように、ベルトコンベ
ア３１上を搬送する比較的小さい検出物体までの距離を
検出する場合等には、スリットビームを用いることによ
ってベルトコンベア３１上の表面の大部分に光を入射さ
せることができる。そしてベルトコンベア３１上で検出
物体３２の通過位置がずれても支障なく距離が測定でき
る。又ベルトコンベア３１と検出物体までの距離が相違
するため異なった距離にピークが得られる。

【００２６】さて図８（ａ）は本実施の形態によるＣＣ
Ｄ２０を受光レンズ１９とは逆の面から見たもの、即ち
モニタ画像として示している。ＣＣＤ２０の水平方向は
投光手段１１と受光手段１７との並び方向、即ちＸ軸方
向（但しＹＺ面内で所定角度傾いている）であり、検出
物体１８が変位すると反射光の像がこれに伴って移動す
る方向でもある。又垂直方向はこれに垂直なＹ軸方向で
ある。又図７（ｂ）及び（ｃ）は夫々図７（ａ）に破線
で示すＣＣＤ２０の２本のラインの水平方向の画素信号
の分布を示している。この場合前述したように２つのピ
ークのレベルや幅はほとんど一定であるため、誤検知の
恐れがなくなり、検出物体の表面までの距離を算出する
ことができる。検出物体とベルトコンベア等の背景物体
とが混在していても検出の対象となる物体までの距離を
求めることができる。

【００２７】又複数のピーク位置を検出し、夫々の距離
を求めてその差分値から背景物体であるベルトコンベア
３１の面と対象となる検出物体３２との段差を検出した
り、検出物体自体の高さを求める用途に光式センサを用
いることができる。即ちＣＣＤ２０上の近側の像２０
ａ、即ち第１の受光分布に基づく距離Ｌａと、遠側の像
２０ｂ、即ち第２の受光分布に基づく距離Ｌｂとを求
め、その差によって段差や検出物体自体の高さを算出す
ることができる。

【００２８】さてこの実施の形態では物体までの距離を
そのまま測定するようにしているが、物体が透明物体で
あれば物体の表面と裏面で一部の光が反射して反射光が
得られる。これらの反射光のレベルが十分大きければ透
明物体までの距離やピークの差から厚さを検出すること
ができる。更に物体に段差がある場合には段差を検出す
ることも可能となる。

【００２９】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。検出対象物が拡散反射面を有するものとする
と、投光軸と受光軸とを夫々Ｚ軸に対して傾けておく必
要はない。そのためこの実施の形態では図９に示すよう
に投光スリットビームをＺ軸に平行となるように配置す
る。そして受光軸のみを傾けるように配置しておく。こ
うすれば光式センサの筐体をより小さく構成することが
できる。この場合にもシリンドリカルレンズの集束距離
Ｌｆを測定距離範囲Ｌｄ±ΔＬの外側とすることは前述
した第１の実施の形態と同様である。

【００３０】尚前述した各実施の形態では、光式センサ
の投受光手段と信号処理手段とを１つの筐体に収納して
いるため、種々の検出物体の検出用途に適用することが
でき、使い易さを向上させることができる。

【００３１】又前述した各実施の形態では、スリットビ
ームを用い２次元のＣＣＤによって物体までの距離を検
出するようにした光式センサについて説明しているが、
本発明はスリットビームにすることなく断面が円形等の
投光ビームを用い、投光ビームを測定距離範囲外で集束
するようにした光式センサに適用することができる。こ
の場合には受光素子として１次元の画素による受光素子
を用いることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、受光素子の受光面上で得られる受光レベルのピーク
値がそれほど変化しない。従って受光素子や信号処理回
路が飽和することを避けることができ、受光量分布から
ピーク位置を検出し、これに基づいて検出物体までの距
離関連情報を得ることについての信頼性を向上させるこ
とができる。又距離だけでなく物体の段差や透明物体の
厚さ等を同時に検出することもできる。又請求項２の発
明では、ピーク値の高さや幅をほぼ一定とすることがで
きるため、より正確に物体までの距離や段差，透明物体
の厚さ等を検出することができる。受光量分布のピーク
位置検出処理に付随して処理の対象とする受光量の閾値
を設定する場合には、ピーク値の変化が少ないので閾値
の設定が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による光式センサの
構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態による光式センサの光学系の
内部構成を示す図である。

【図３】第１の実施の形態による光式センサにおいて、
レンズ１９とＣＣＤ２０を共役な位置に配置した場合の
受光時の構成を示す図である。

【図４】シリンドリカルレンズの集束位置Ｌｄと測定距
離範囲の関係を示す図である。

【図５】（ａ）は正反射物体の測定距離範囲と集束距離
に対する受光比率の変化を示す図であり、（ｂ）は拡散
反射物体における距離に対する受光比率の変化を示すグ
ラフである。

【図６】ＣＣＤ上の任意の水平ラインにおける位置に対
する受光レベルの変化を示すグラフである。

【図７】本発明の第１の実施の形態による光式センサの
使用例及び投光ビームと受光ビームの関係を示す図であ
る。

【図８】第１の実施の形態による光式センサのＣＣＤ２
０上の受光量分布を示す図及び水平ラインの受光量分布
を示すグラフである。

【図９】本発明の第２の実施の形態による光式センサの
使用例及び投光ビームと受光ビームの関係を示す図であ
る。

【図１０】従来の正反射物体を検出する光式変位センサ
の構成を示すブロック図である。

【図１１】従来の光式変位センサにおいて透明体を検出
する場合のＰＳＤの位置に対する受光分布の変化を示す
グラフである。

【図１２】従来のＣＣＤを用いた光式変位センサにおい
て検出物体までの距離と受光レベルの関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１０光式センサ１１投光手段１２駆動回路１３投光素子１４コリメートレンズ１５スリット板１５ａスリット１６シリンドリカルレンズ１７受光手段１８検出物体１９受光レンズ２０ＣＣＤ２１ＣＣＤドライバ２２Ａ／Ｄ変換器２３画像メモリ２４演算処理部２５信号処理手段３１ベルトコンベア３２検出物体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上祐一京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA02 AA24 AA25 AA30 BB15 BB22 FF01 GG04 GG07 HH03 HH04 HH05 JJ19 JJ25 JJ26 LL08 LL10 LL28 NN18 PP15 QQ03 QQ31 2F112 AA08 AA09 BA06 DA06 DA25 DA26 DA28 FA07 FA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投光手段と受光手段及び信号処理手段を
備え、所定の測定距離範囲にある検出物体からの距離関
連情報を得る光式センサであって、前記投光手段は、前記測定距離範囲外で集束する投光ビ
ームを検出域に出射するものであり、前記受光手段は、画素の集合で構成された受光素子と、
前記検出域からの反射光を前記受光素子に集光する集光
手段と、を有するものであり、前記信号処理手段は、前記受光素子上の受光量分布のピ
ーク位置から検出域に存在する検出物体の距離関連情報
を求めるものであることを特徴とする光式センサ。
【請求項２】前記投光手段は、投光ビームを測定距離
範囲と光式センサとの間で投光ビームを集束させるもの
であることを特徴とする請求項１記載の光式センサ。