JP2000298017A - Multi-beam photoelectric sensor and method for mounting the same - Google Patents

Multi-beam photoelectric sensor and method for mounting the same

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JP2000298017A
JP2000298017A JP10862099A JP10862099A JP2000298017A JP 2000298017 A JP2000298017 A JP 2000298017A JP 10862099 A JP10862099 A JP 10862099A JP 10862099 A JP10862099 A JP 10862099A JP 2000298017 A JP2000298017 A JP 2000298017A
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JP
Japan
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light
light receiving
receiving element
light emitting
substrate
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JP10862099A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunsuke Matsushima
俊輔 松島
Yoshiaki Kanbe
祥明 神戸
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive multi-beam photoelectric sensor the size of which is reduced to a relatively small size while the sensor is enabled to detect a wide range of objects in a plurality of directions even when the objects move by forming light beams in a plurality of directions. SOLUTION: A multi-beam photoelectric sensor forms a plurality of light beams by passing light rays from a plurality of light emitting elements 11a-11c through a light emitting optical system 12. The sensor converges the light spots formed on objects 3a-3c when the objects 3a-3c are respectively irradiated with the light beams on the light receiving surface of a light receiving element 21 through a light receiving optical system 22 and finds the distances to the objects 3a-3c based on the output of the element 21. The light emitting elements 11a-11c are arranged perpendicularly to the moving directions of the received light spots and also to the optical axis of the light receiving optical system 22 in accordance with the distances to the objects 3a-3c. In addition, the width of the light receiving surface of the light receiving element 21 is set to such a size or larger that the received light spots can be formed on the light receiving surface correspondingly to all light beams.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、物体に光ビームを
照射することにより物体に光スポットを形成するととも
に、受光光学系を通して受光素子から光スポットを見込
む際の視線方向を受光素子の出力に基づいて求め、基線
長三角測量法の原理を用いて前記視線方向に基づいて物
体までの距離を求めるようにしたマルチビーム式光電セ
ンサおよびその実装方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a light spot on an object by irradiating the object with a light beam, and for changing the line of sight of the light spot from the light receiving element through a light receiving optical system to the output of the light receiving element. More particularly, the present invention relates to a multi-beam photoelectric sensor that obtains a distance to an object based on the line-of-sight direction using the principle of baseline length triangulation and a mounting method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、図9に示す構成の測距型の光
電センサが知られている。この光電センサは、投光手段
1から物体(人を含む)3に光ビームを照射することに
よって物体3に光スポットを形成しておき、受光手段2
から光スポットを見込む際の視線方向に基づいて物体3
までの距離に相当する距離信号を生成するとともに、距
離を規定するしきい値と距離信号との大小を比較するこ
とによって、所定距離範囲における物体3の存否を検出
するものである。
2. Description of the Related Art A distance measuring photoelectric sensor having a configuration shown in FIG. 9 has been known. This photoelectric sensor forms a light spot on the object 3 by irradiating the object (including a person) 3 with a light beam from the light projecting means 1 and the light receiving means 2
Object 3 based on the line-of-sight direction when seeing a light spot from
In addition to generating a distance signal corresponding to the distance up to, the magnitude of a distance signal and a threshold value defining the distance are compared to detect the presence or absence of the object 3 in a predetermined distance range.

【0003】投光手段1は発光ダイオードあるいはレー
ザダイオードを用いた投光素子11を備え、この投光素
子11の光出力を投光光学系12に通すことにより光ビ
ームを生成する。ここでは発光ダイオードを用いるもの
とする。また、投光素子11は駆動回路13を通して与
えられる発振回路10の出力により規定された周期で間
欠的に発光する。
The light projecting means 1 includes a light projecting element 11 using a light emitting diode or a laser diode, and generates a light beam by passing a light output of the light projecting element 11 through a light projecting optical system 12. Here, a light emitting diode is used. The light projecting element 11 emits light intermittently at a period defined by the output of the oscillation circuit 10 given through the drive circuit 13.

【0004】一方、受光手段2は受光面における光量分
布の重心位置に対応した出力が得られる受光素子21を
備える。受光素子21としては、PSD、フォトダイオ
ードアレイ、2分割フォトダイオードなどを用いること
ができる。受光素子21の受光面の前方には光線束を収
束させる受光光学系22が配置され、投光手段1からの
光ビームの照射により物体3に形成される光スポット
を、受光光学系22を通して受光素子21の受光面に収
束させる。受光素子21から受光光学系22の中心を通
して光スポットを見込む視線方向は、図9のように光ビ
ームの照射方向における物体3までの距離に応じて変化
する。受光光学系22は光スポットを受光素子21の受
光面に収束させるから、受光素子21の受光面における
光量分布の重心(以下では受光スポットという)の位置
は上記視線方向の変化に応じて変化することになる。つ
まり、物体3までの距離に応じて受光素子21の受光面
における受光スポットの位置が変化する。
On the other hand, the light receiving means 2 includes a light receiving element 21 capable of obtaining an output corresponding to the position of the center of gravity of the light quantity distribution on the light receiving surface. As the light receiving element 21, a PSD, a photodiode array, a two-division photodiode, or the like can be used. A light receiving optical system 22 for converging a light beam is disposed in front of the light receiving surface of the light receiving element 21, and receives a light spot formed on the object 3 by irradiation of a light beam from the light projecting means 1 through the light receiving optical system 22. The light is converged on the light receiving surface of the element 21. The line-of-sight direction in which the light spot is viewed from the light receiving element 21 through the center of the light receiving optical system 22 changes according to the distance to the object 3 in the light beam irradiation direction as shown in FIG. Since the light receiving optical system 22 converges the light spot on the light receiving surface of the light receiving element 21, the position of the center of gravity of the light amount distribution on the light receiving surface of the light receiving element 21 (hereinafter referred to as the light receiving spot) changes according to the change in the line-of-sight direction. Will be. That is, the position of the light receiving spot on the light receiving surface of the light receiving element 21 changes according to the distance to the object 3.

【0005】ここでは、受光素子21として2分割フォ
トダイオードを用いるものとする。この受光素子21は
図10に示すように2つのフォトダイオード21a,2
1bを並設した構造を有し、受光面における受光スポッ
トの位置(図10の縦軸は受光光量を示し、光量分布の
重心が受光スポットになる)に応じて比率の変化する2
つの電流出力が得られるように構成されている。フォト
ダイオード21a,21bが並ぶ方向は、物体3までの
距離に応じた受光スポットの移動を検出できる方向であ
ればよく、通常は投光光学系12と受光光学系22との
光軸を含む面内であって受光光学系の光軸に直交する方
向に設定されている。
Here, it is assumed that a two-division photodiode is used as the light receiving element 21. This light receiving element 21 has two photodiodes 21a, 2a as shown in FIG.
1b are arranged side by side, and the ratio changes according to the position of the light receiving spot on the light receiving surface (the vertical axis in FIG. 10 indicates the light receiving amount, and the center of the light amount distribution becomes the light receiving spot).
It is configured to obtain two current outputs. The direction in which the photodiodes 21a and 21b are arranged may be any direction as long as the movement of the light receiving spot according to the distance to the object 3 can be detected, and is usually a plane including the optical axis of the light projecting optical system 12 and the light receiving optical system 22. And in a direction perpendicular to the optical axis of the light receiving optical system.

【0006】いま、投光光学系12と受光光学系22と
の光軸が平行であって、投光光学系12の中心と受光光
学系22の中心とが同一平面上に位置するものとする。
また、投光光学系12と受光光学系22との中心間の距
離を基線長BLとし、投光光学系12の中心および受光
光学系22の中心を含む平面と受光素子21の受光面と
は距離Sだけ離れて平行に配置されているものとする。
さらに、投光光学系12の中心と受光光学系22の中心
とを結ぶ方向において投光光学系12の中心から受光素
子21の受光面の中心までの距離をBLDとする。受光
素子21の受光面の中心に受光スポットが形成されると
きの投光光学系12の中心から物体3までの距離をLと
すれば、BL:L=(BLD−BL):Sという関係が
得られ、この状態から物体3が距離ΔLだけ近付いたと
きに、受光素子21の受光面の受光スポットの位置がΔ
xだけ移動したとすると、BL:(L−ΔL)=(BL
D−BL+Δx):Sという関係が得られる。したがっ
て、ΔLをΔxを用いて表すと、ΔL=ΔxL/(BL
D−BL−Δx)になる。
Now, it is assumed that the optical axes of the light projecting optical system 12 and the light receiving optical system 22 are parallel, and the center of the light projecting optical system 12 and the center of the light receiving optical system 22 are located on the same plane. .
The distance between the centers of the light projecting optical system 12 and the light receiving optical system 22 is defined as a base length BL, and the plane including the center of the light projecting optical system 12 and the center of the light receiving optical system 22 and the light receiving surface of the light receiving element 21 It is assumed that they are arranged in parallel at a distance S.
Further, the distance from the center of the light projecting optical system 12 to the center of the light receiving surface of the light receiving element 21 in the direction connecting the center of the light projecting optical system 12 and the center of the light receiving optical system 22 is BLD. Assuming that the distance from the center of the light projecting optical system 12 to the object 3 when the light receiving spot is formed at the center of the light receiving surface of the light receiving element 21 is L, the relationship BL: L = (BLD-BL): S is obtained. From this state, when the object 3 comes closer by the distance ΔL, the position of the light receiving spot on the light receiving surface of the light receiving element 21 becomes Δ
If it moves by x, BL: (L−ΔL) = (BL
D−BL + Δx): S is obtained. Therefore, when ΔL is represented using Δx, ΔL = ΔxL / (BL
D−BL−Δx).

【0007】一方、図10のように、受光素子21から
出力される電流がi1,i2であって物体3が近付いた
ときに電流i1が増加するものとし、電流i1を増加さ
せる向きの受光スポットの移動方向をx方向とすれば、
比例定数をkとしてΔx=k・(i1−i2)になるこ
とが知られている。したがって、物体3までの距離がL
であるときを基準位置として基準位置からの変位をΔL
とすれば、ΔLは(i1−i2)の関数になり、変位Δ
Lが近距離側であると受光素子21の出力電流の差(i
1−i2)は増加する。
On the other hand, as shown in FIG. 10, it is assumed that the current output from the light receiving element 21 is i1, i2, and the current i1 increases when the object 3 approaches, and the light receiving spot in the direction to increase the current i1 If the moving direction of is x direction,
It is known that Δx = k · (i1-i2) where k is a proportional constant. Therefore, the distance to the object 3 is L
Is the reference position, and the displacement from the reference position is ΔL.
Then, ΔL becomes a function of (i1-i2), and the displacement Δ
If L is on the short distance side, the difference (i
1-i2) increases.

【0008】上述の関係を用いることによって、受光素
子21から出力される電流i1,i2に基づいて物体3
までの距離を知ることができる。受光素子21の出力は
電流i1,i2であるから、電流電圧変換器23a,2
3bによって電流i1,i2に比例した電圧V1,V2
に変換され、引算器24により両電圧V1,V2の差
(V1−V2)が求められる。電圧差(V1−V2)は
電流差(i1−i2)に比例するから、変位ΔLは電圧
差(V1−V2)の関数になる。そこで、基準電圧発生
回路26より出力される基準電圧をしきい値として、比
較器25において電圧差(V1−V2)をしきい値と大
小比較すると、物体3までの距離が規定の距離範囲か否
かを判定することができる。ここでは、物体3が基準距
離(設定距離とする)L以内に存在するときに比較器2
5の出力がLレベルとなるようにしきい値を設定してあ
る。つまり、しきい値をVthとすれば、V1−V2≧
Vthのときに比較器25の出力がLレベルになるよう
に比較器25を構成している。上述の例では受光素子2
1の受光面の中央付近に受光スポットが形成されるとき
にi1≒i2になるから、物体3が基準距離Lまでの距
離範囲内に存在することを検出するのであれば、しきい
値Vthはほぼ0に設定すればよい。
By using the above relationship, the object 3 is determined based on the currents i1 and i2 output from the light receiving element 21.
You can know the distance to. Since the output of the light receiving element 21 is the current i1, i2, the current-voltage converters 23a, 23
3b, voltages V1, V2 proportional to currents i1, i2
The difference (V1−V2) between the two voltages V1 and V2 is obtained by the subtractor 24. Since the voltage difference (V1-V2) is proportional to the current difference (i1-i2), the displacement ΔL is a function of the voltage difference (V1-V2). Therefore, when the voltage difference (V1-V2) is compared with the threshold value in the comparator 25 using the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 26 as a threshold value, the distance to the object 3 is determined to be within the specified distance range. Can be determined. Here, when the object 3 exists within the reference distance (set distance) L, the comparator 2
The threshold value is set so that the output of No. 5 becomes L level. That is, if the threshold is Vth, V1−V2 ≧
The comparator 25 is configured so that the output of the comparator 25 becomes L level at Vth. In the above example, the light receiving element 2
Since i1 ≒ i2 when a light receiving spot is formed near the center of the light receiving surface of No. 1, if it is detected that the object 3 exists within the distance range up to the reference distance L, the threshold value Vth is It may be set to almost 0.

【0009】比較器25の出力は出力回路27を通して
外部に取り出される。ここに、投光素子11が発振回路
10の出力によって間欠的に発光しているから、受光素
子21の出力のうち投光素子11の発光期間以外の出力
は雑音になる。そこで、出力回路27では発振回路10
の出力を用いて投光素子11の発光期間に同期させて比
較器25の出力を取り出している。上記構成では、電流
電圧変換回路23a,23b、引算器24、比較器2
5、基準電圧発生回路26、出力回路27により演算手
段が構成される。
The output of the comparator 25 is taken out through an output circuit 27. Here, since the light emitting element 11 emits light intermittently due to the output of the oscillation circuit 10, the output of the light receiving element 21 other than the light emitting period of the light emitting element 11 becomes noise. Therefore, in the output circuit 27, the oscillation circuit 10
The output of the comparator 25 is taken out in synchronization with the light emission period of the light projecting element 11 using the output of (1). In the above configuration, the current-voltage conversion circuits 23a and 23b, the subtractor 24, and the comparator 2
5. The calculation means is constituted by the reference voltage generation circuit 26 and the output circuit 27.

【0010】上述したように物体3が基準距離L以内に
存在すると出力がLレベルになるから、基準距離Lを適
宜に設定しておけば、基準距離L内に物体3が存在する
か否かに応じた出力を得ることができる。基準距離Lを
変更するには、基線長BLあるいは距離BLDあるいは
距離Sを変更するように各部材の配置を変更するか、比
較器25に与えるしきい値Vthを変更すればよい。
As described above, if the object 3 exists within the reference distance L, the output becomes L level. Therefore, if the reference distance L is set appropriately, it is determined whether the object 3 exists within the reference distance L. Can be obtained. In order to change the reference distance L, the arrangement of each member may be changed so as to change the base line length BL, the distance BLD, or the distance S, or the threshold value Vth provided to the comparator 25 may be changed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
電センサのように物体3までの距離に基づいて物体3の
有無を判断する測距型の光電センサでは光ビームを物体
3に照射するから、光ビームが照射される狭い範囲につ
いてしか距離を測定することができないものであり、ま
た凹凸があるような物体3では物体3のどの部位に光ビ
ームが照射されるかによって測定された距離が異なるか
ら、物体3までの距離を再現性よく正確に判定するのが
困難になる。しかも、上述の例では光ビームの照射方向
が固定されているから、複数方向について物体3までの
距離を判断したり、移動する物体3までの距離を判断し
たりすることはできないものである。
In a distance-measuring type photoelectric sensor that determines the presence or absence of the object 3 based on the distance to the object 3 as in the above-described photoelectric sensor, a light beam is applied to the object 3. The distance can be measured only in a narrow range where the light beam is irradiated. In the case of an object 3 having irregularities, the measured distance differs depending on which part of the object 3 is irradiated with the light beam. , It is difficult to accurately determine the distance to the object 3 with good reproducibility. In addition, in the above-described example, since the irradiation direction of the light beam is fixed, it is impossible to determine the distance to the object 3 or the distance to the moving object 3 in a plurality of directions.

【0012】この種の課題を解決するために、投光手段
1と受光手段2との組を1つの器体に複数組設けること
が考えられるが、このような構成を採用すると器体が大
型化し、しかも単に投光手段1と受光手段2との組を複
数個設ける場合に比較しても器体の分だけコスト高にな
るという問題が生じる。
In order to solve this kind of problem, it is conceivable to provide a plurality of sets of the light projecting means 1 and the light receiving means 2 in one body, but if such a configuration is adopted, the body becomes large. In addition, compared with the case where a plurality of sets of the light projecting means 1 and the light receiving means 2 are simply provided, there is a problem that the cost is increased by the amount of the body.

【0013】投光手段1と受光手段2との組を複数組設
ける代わりに、投光素子11と受光素子21とを複数組
設けるとともに回路部分を共用することが考えられる
が、投光素子11と受光素子21との各組の相対的な位
置関係(要するに組となる投光素子11と受光素子12
との距離)を互いに等しくなるように配列する必要があ
り、複数組の投光素子11と受光素子21との実装に高
い精度が要求されることになり、精度管理によってコス
ト高になるという問題が生じる。
Instead of providing a plurality of sets of the light projecting means 1 and the light receiving means 2, it is conceivable to provide a plurality of sets of the light projecting elements 11 and the light receiving elements 21 and share a circuit portion. Relative position relationship between each pair of the light emitting element 11 and the light receiving element 21 (in short, the light emitting element 11 and the light receiving element 12
Are required to be arranged so as to be equal to each other, and a high accuracy is required for mounting the plural sets of the light projecting element 11 and the light receiving element 21, and the cost is increased due to precision management. Occurs.

【0014】この構成に対して特開平9−274839
号公報には、投光手段をマルチビーム光源とし、受光手
段として受光光学系を共用した複数個の受光素子を配列
したものが記載されている。しかしながら、物体の有無
を判断する距離範囲は、上述の原理説明から明らかなよ
うに、主として受光素子の位置によって決まるのである
から、上記公報に記載のもののように複数個の受光素子
を配列すると各受光素子ごとに距離範囲を調節しなけれ
ばならず、精度管理によるコスト高が生じることにな
る。
This configuration is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-274839.
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157210 discloses an arrangement in which a light projecting means is a multi-beam light source and a plurality of light receiving elements sharing a light receiving optical system are arranged as light receiving means. However, the distance range for judging the presence or absence of an object is mainly determined by the position of the light receiving element, as is clear from the above description of the principle. Therefore, when a plurality of light receiving elements are arranged as described in the above publication, The distance range has to be adjusted for each light receiving element, which results in high cost due to accuracy control.

【0015】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、複数方向に光ビームを形成すること
ができるようにして広範囲の物体を検知したり複数方向
の物体を検知したり移動中の物体を検知することを可能
としながらも、比較的小型かつ低コストなマルチビーム
式光電センサを提供することにあり、他の目的は投光素
子と受光素子との位置を精度よく合わせることができる
ようにしたマルチビーム式光電センサの実装方法を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to form a light beam in a plurality of directions to detect an object in a wide range or to detect an object in a plurality of directions. Another object of the present invention is to provide a relatively small and low-cost multi-beam photoelectric sensor that can detect a moving or moving object. An object of the present invention is to provide a mounting method of a multi-beam photoelectric sensor that can be combined.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
個の投光素子を有し各投光素子から強雨の投光光学系を
通して複数本の光ビームを形成する投光手段と、各光ビ
ームが物体に照射されたときに物体に形成される光スポ
ットを受光光学系を通して受光素子の受光面に収束させ
て受光スポットを形成させる受光手段と、受光スポット
の位置に応じた受光素子の出力値に基づいて設定した距
離範囲内の物体の存否を判定する演算手段とを備え、物
体までの距離に応じて受光スポットが移動する方向に直
交する面内の一つの直線上に投光素子が配列され、投光
素子が配列される方向における受光素子の幅寸法がすべ
ての光ビームに対応して受光面上に受光スポットを形成
可能な寸法以上に設定されているものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a light projecting means having a plurality of light projecting elements and forming a plurality of light beams from each of the light projecting elements through a light rain projection optical system. A light receiving means for forming a light receiving spot by converging a light spot formed on the object when each light beam is irradiated on the object through a light receiving optical system to a light receiving surface of a light receiving element, and receiving light according to the position of the light receiving spot Calculating means for determining the presence or absence of an object within a set distance range based on the output value of the element, and projecting the light on one straight line in a plane orthogonal to the direction in which the light receiving spot moves in accordance with the distance to the object. The optical elements are arranged, and the width dimension of the light receiving element in the direction in which the light projecting elements are arranged is set to be equal to or larger than a dimension capable of forming a light receiving spot on the light receiving surface corresponding to all light beams.

【0017】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記投光手段が各投光素子を択一的に発光させるも
のである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitting means causes each light emitting element to emit light alternatively.

【0018】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記投光手段が各投光素子を択一的に発光させ、前
記演算手段が各投光素子の発光期間の判定結果をそれぞ
れ分離して異なる出力として取り出すデコーダを備える
ものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitting means selectively emits light from each of the light emitting elements, and the arithmetic means determines a light emitting period of each light emitting element. It is provided with a decoder that separates and outputs the different outputs.

【0019】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、前記投光手段が各投光素子を循環的に発光させるこ
とにより光ビームを走査し、前記演算手段が、各投光素
子の発光期間の判定結果をそれぞれ分離して異なる出力
として取り出すデコーダと、デコーダの各出力のうち少
なくとも光ビームの走査範囲における両端部の複数本ず
つに対応する出力を一時的に保持するデータラッチと、
光ビームの走査範囲における両端部の複数本ずつに対応
してデータラッチが保持している判定結果の論理積をそ
れぞれ出力する2個のアンド回路とを備えるものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light projecting means scans the light beam by causing each of the light projecting elements to emit light cyclically, and the arithmetic means comprises: A decoder that separates the determination results of the light emission periods and extracts them as different outputs, and a data latch that temporarily holds at least outputs corresponding to a plurality of both ends at the scanning range of the light beam among the outputs of the decoders,
And two AND circuits for respectively outputting the logical product of the judgment results held by the data latch corresponding to each of a plurality of lines at both ends in the scanning range of the light beam.

【0020】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、各投光素子および受光素子が実装さ
れる基板を設け、各投光素子と受光素子とをそれぞれ収
納するとともに投光素子が配列される方向に沿った一側
縁が互いに平行となった一対の溝部を前記基板に設け、
投光素子および受光素子がそれぞれ各溝部の前記一側縁
に当接された形で溝部内に固定されるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a substrate on which each of the light emitting elements and the light receiving elements is mounted is provided, and each of the light emitting elements and the light receiving elements is housed and projected. Providing a pair of grooves on the substrate, one side edge of which is parallel to the direction in which the optical elements are arranged,
The light emitting element and the light receiving element are fixed in the grooves in such a manner that they are in contact with the one side edges of the respective grooves.

【0021】請求項6の発明は、請求項5記載のマルチ
ビーム式光電センサの実装方法であって、前記基板を傾
斜させることにより投光素子および受光素子を前記溝部
の前記一側縁に当接させた状態で、投光素子および受光
素子を前記基板に実装することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the mounting method of the multi-beam photoelectric sensor according to the fifth aspect, wherein the light projecting element and the light receiving element are brought into contact with the one side edge of the groove by tilting the substrate. The light-emitting element and the light-receiving element are mounted on the substrate in a state where they are in contact with each other.

【0022】請求項7の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、各投光素子および受光素子が実装さ
れる基板を設け、投光素子および受光素子と前記基板と
の一方に凸部を設け、前記凸部に係合することにより投
光素子および受光素子を前記基板に位置決めする凹部を
他方に設けたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a substrate on which each of the light emitting element and the light receiving element is mounted is provided, and the light emitting element and the light receiving element and one of the substrates are convex. A concave portion for positioning the light emitting element and the light receiving element on the substrate by engaging with the convex portion.

【0023】請求項8の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、各投光素子および受光素子が実装さ
れる基板を設け、各投光素子および受光素子は前記基板
にフリップチップ実装されているものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a substrate on which each of the light emitting elements and the light receiving elements is mounted is provided, and each of the light emitting elements and the light receiving elements is flip-chip mounted on the substrate. Is what is being done.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本実施形態
は、図1(a)に示すように投光手段1として複数本の
光ビームを投光することができる構成のものを用いてお
り、受光手段2に用いる受光素子21が物体3a〜3c
の距離に応じて受光スポットが移動する方向と直交する
方向に長い受光面を有している点に特徴がある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) In this embodiment, as shown in FIG. 1A, a light projecting means 1 having a structure capable of projecting a plurality of light beams is used. The light receiving element 21 used for the light receiving means 2 is an object 3a to 3c
Is characterized in that it has a long light receiving surface in a direction orthogonal to the direction in which the light receiving spot moves in accordance with the distance of.

【0025】さらに具体的に説明する。図示例では投光
手段1は発光ダイオードアレイよりなる3個の投光素子
11a,11b,11cを備え、投光素子11a〜11
cは投光光学系12を共通に用いて、互いに異なる方向
の光ビームを形成する。ただし、3本の光ビームは同一
平面に含まれるように形成されている。言い換えると、
投光素子11a〜11cは一直線上に配列されている
(この方向をy方向とする)。
This will be described more specifically. In the illustrated example, the light projecting means 1 includes three light projecting elements 11a, 11b, and 11c each composed of a light emitting diode array.
“c” forms light beams in mutually different directions using the light projection optical system 12 in common. However, the three light beams are formed so as to be included in the same plane. In other words,
The light projecting elements 11a to 11c are arranged on a straight line (this direction is defined as the y direction).

【0026】一方、受光手段2は、上述した3本の光ビ
ームを含む平面に直交する方向(以下ではx方向とい
う)において2個のフォトダイオードを配列した2分割
フォトダイオードを受光素子21に用いている。受光素
子21の受光面は従来構成と同様に受光光学系22の光
軸に直交するように配置してある。また、受光素子21
の受光面は上述した3本の光ビームを含む平面に平行な
方向(y方向)において従来の受光素子21よりも長寸
のものを用いている。つまり、3本の光ビームを目的と
する距離範囲内の物体3a〜3cに照射したときに、す
べての物体3a〜3cに形成される光スポットに対応し
た受光スポットが受光面に形成されるように、受光素子
21の受光面のy方向の寸法および位置を設定してあ
る。
On the other hand, the light receiving means 2 uses, as the light receiving element 21, a two-division photodiode in which two photodiodes are arranged in a direction orthogonal to a plane including the three light beams described above (hereinafter referred to as an x direction). ing. The light receiving surface of the light receiving element 21 is arranged so as to be orthogonal to the optical axis of the light receiving optical system 22 as in the conventional configuration. Also, the light receiving element 21
The light receiving surface is longer than the conventional light receiving element 21 in the direction (y direction) parallel to the plane including the three light beams described above. That is, when the three light beams are applied to the objects 3a to 3c within the target distance range, the light receiving spots corresponding to the light spots formed on all the objects 3a to 3c are formed on the light receiving surface. The size and position of the light receiving surface of the light receiving element 21 in the y direction are set.

【0027】原理について説明した基線長BLは本実施
形態においても投光光学系12の中心と受光光学系22
の中心との距離であり、距離BLDは本実施形態では投
光素子11a〜11cが並ぶ直線とx方向における受光
素子21の中心との距離になる。この関係によって投光
素子が1個だけの場合と同様に扱うことができる。
In the present embodiment, the base line length BL explaining the principle is the same as the center of the light projecting optical system 12 and the light receiving optical system 22.
In this embodiment, the distance BLD is the distance between the straight line on which the light projecting elements 11a to 11c are arranged and the center of the light receiving element 21 in the x direction. With this relationship, it can be handled in the same manner as when only one light emitting element is used.

【0028】すなわち、投光素子11a〜11cと受光
素子21とは図1(b)のような演算手段を構成する回
路に接続される。各投光素子11a〜11cは切換スイ
ッチSW1により択一的に選択され、3個の投光素子1
1a〜11cが循環的に発光するようになっている。つ
まり、光ビームは一方向に走査されることになる。切換
スイッチSW1は切換回路14により制御され、切換回
路14は発振回路10の出力に基づいて駆動回路13で
生成される駆動信号に基づいて動作する。ここに、各投
光素子11a〜11cからの光出力は発振回路10の出
力周波数で変調される。発振回路10は選択スイッチS
W2のオンオフによって外部トリガを受けるか否かの選
択が可能になっており、外部トリガを受ける状態が選択
されているときには、トリガ信号が外部から入力された
ときにのみ発振回路10が動作する。発振回路10は受
光素子21の出力信号を処理する回路に給電するための
電源回路28を制御している。
That is, the light projecting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 are connected to a circuit constituting a calculating means as shown in FIG. Each of the light emitting elements 11a to 11c is selectively selected by a changeover switch SW1, and three light emitting elements 1a to 11c are selected.
1a to 11c emit light cyclically. That is, the light beam is scanned in one direction. The changeover switch SW1 is controlled by the changeover circuit 14, and the changeover circuit 14 operates based on the drive signal generated by the drive circuit 13 based on the output of the oscillation circuit 10. Here, the light output from each of the light projecting elements 11 a to 11 c is modulated by the output frequency of the oscillation circuit 10. The oscillation circuit 10 has a selection switch S
It is possible to select whether or not to receive an external trigger by turning on and off W2. When the state of receiving an external trigger is selected, the oscillation circuit 10 operates only when a trigger signal is input from outside. The oscillation circuit 10 controls a power supply circuit 28 for supplying power to a circuit that processes an output signal of the light receiving element 21.

【0029】受光素子21の出力は従来構成と同様に処
理される。つまり、電流出力である受光素子21の2出
力信号はそれぞれ電流電圧変換器23a,23bに入力
され電圧値に変換される。その後、両電流電圧変換器2
3a,23bの出力は引算器24としての差動増幅器に
入力され、受光素子21の2出力の電流差に相当する電
圧差が求められる。上述のように投光素子11a〜11
cが発振回路10からの出力により変調されているから
引算器24の出力は交流になる。そこで、引算器24の
出力からコンデンサCにより直流成分を除去し交流増幅
器29による増幅を行う。交流増幅器29の出力は比較
器25に入力され、基準電圧発生回路26より出力され
るしきい値としての基準電圧と比較される。
The output of the light receiving element 21 is processed in the same manner as in the conventional configuration. That is, the two output signals of the light receiving element 21 which are current outputs are input to the current / voltage converters 23a and 23b, respectively, and are converted into voltage values. Then, the two current-voltage converters 2
The outputs of 3a and 23b are input to a differential amplifier as a subtractor 24, and a voltage difference corresponding to a current difference between two outputs of the light receiving element 21 is obtained. As described above, the light emitting elements 11a to 11
Since c is modulated by the output from the oscillation circuit 10, the output of the subtractor 24 is an alternating current. Therefore, the DC component is removed from the output of the subtracter 24 by the capacitor C, and amplification is performed by the AC amplifier 29. The output of the AC amplifier 29 is input to the comparator 25 and is compared with a reference voltage output from the reference voltage generation circuit 26 as a threshold.

【0030】ここにおいて、受光素子21の出力である
電流i1,i2(図10参照)のうち、物体3a〜3c
が基準距離Lよりも近距離側で電流i1が増加するもの
とし、引算器24においてi1−i2に相当する電圧差
を求めるものとする。また、交流増幅器29の出力電圧
が基準電圧発生回路26から出力される基準電圧よりも
低くなると比較器25の出力がHレベルになるように設
定してあるものとする。
Here, among the currents i1 and i2 (see FIG. 10) output from the light receiving element 21, the objects 3a to 3c
It is assumed that the current i1 increases on the short distance side from the reference distance L, and the voltage difference corresponding to i1-i2 is obtained in the subtractor 24. It is also assumed that the output of the comparator 25 is set to the H level when the output voltage of the AC amplifier 29 becomes lower than the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 26.

【0031】この条件では、物体3a〜3cが基準距離
Lよりも遠方に位置するときには引算器24の出力は負
になり、この出力に対して比較器25の出力がHレベル
になるように基準電圧発生回路26から出力される基準
電圧を設定しておけば、物体3a〜3cが基準距離Lよ
り遠距離に位置するか近距離に位置するかを比較器25
の出力によって知ることができる。他の構成および動作
は従来構成と同様である。
Under this condition, when the objects 3a to 3c are located farther than the reference distance L, the output of the subtractor 24 becomes negative, and the output of the comparator 25 becomes H level with respect to this output. If the reference voltage output from the reference voltage generation circuit 26 is set, the comparator 25 determines whether the objects 3a to 3c are located farther or shorter than the reference distance L.
Can be known by the output of Other configurations and operations are the same as those of the conventional configuration.

【0032】本実施形態の構成において発光素子11a
〜11cを循環的に発光させているのは、受光素子21
の受光面に複数個の受光スポットが形成されると受光ス
ポットの重心位置が個々の物体3a〜3cの距離を反映
できなくなるからである。また、比較器25の出力は個
々の光ビームを区別せずに扱っているから、いずれかの
検知ビームに対して物体3a〜3cが基準距離L内に存
在しているときには、比較器25の出力がLレベルにな
る。つまり、3本の光ビームを用いてそれぞれ物体3a
〜3cまでの距離を判断した結果の論理和に相当する出
力が得られることになる。言い換えると、3本の光ビー
ムにより形成される比較的広い範囲において物体3a〜
3cが所定の距離範囲に存在するか否かを判断すること
ができるのである。
In the configuration of this embodiment, the light emitting element 11a
11c are caused to emit light cyclically because the light receiving element 21
If a plurality of light receiving spots are formed on the light receiving surface, the position of the center of gravity of the light receiving spot cannot reflect the distance between the individual objects 3a to 3c. Further, since the output of the comparator 25 treats the individual light beams without discrimination, when the object 3a to 3c exists within the reference distance L with respect to any of the detection beams, The output goes low. That is, each of the objects 3a is formed by using three light beams.
As a result, an output corresponding to the logical sum of the results of determining the distances up to 3c is obtained. In other words, the objects 3a to 3a are formed in a relatively wide range formed by the three light beams.
It is possible to determine whether 3c is within a predetermined distance range.

【0033】図1(b)に示す構成では電流電圧変換器
23a,23bの出力を引算器24に入力しているが、
電流電圧変換器23a,23bの出力をそれぞれ対数増
幅した後に引算器24を用いてもよい。ここで、電流電
圧変換器23a,23bの出力電圧をそれぞれV1,V
2とすれば、電流電圧変換器23a,23bの出力を引
算器24に入力する構成ではV1−V2を求めている
が、対数増幅を行うとlogV1−logV2=log
(V1/V2)を求めることになる。この値も物体3a
〜3cまでの距離を反映しているから、比較器25によ
り基準電圧と比較するだけで物体3a〜3cが所定距離
範囲に存在する否かを判断することができる。また、対
数増幅を行えば後段において要求されるダイナミックレ
ンジを低減することができる。さらに、比較器25の出
力論理は逆にすることも可能である。つまり、基準距離
L以内の物体3a〜3cに対して比較器25の出力をH
レベルになるようにしてもよい。
In the configuration shown in FIG. 1B, the outputs of the current / voltage converters 23a and 23b are input to the subtractor 24.
The subtracter 24 may be used after the outputs of the current-voltage converters 23a and 23b are logarithmically amplified. Here, the output voltages of the current-voltage converters 23a and 23b are V1 and V, respectively.
Assuming that V2 is 2, V1-V2 is obtained in the configuration in which the outputs of the current-voltage converters 23a and 23b are input to the subtractor 24. However, when logarithmic amplification is performed, logV1-logV2 = log
(V1 / V2) will be obtained. This value is also the object 3a
Since the distances from 3a to 3c are reflected, it is possible to determine whether or not the objects 3a to 3c are within the predetermined distance range only by comparing the reference voltage with the comparator 25. Further, if logarithmic amplification is performed, the dynamic range required in the subsequent stage can be reduced. Further, the output logic of the comparator 25 can be reversed. That is, the output of the comparator 25 is set to H for the objects 3a to 3c within the reference distance L.
The level may be set.

【0034】なお、本実施形態では3個の投光素子11
a〜11cを用いているが、投光素子の個数にはとくに
制限はなく、複数個の投光素子があれば本発明の技術思
想を適用することが可能である。また、上述の例では投
光素子11a〜11cを循環的に発光させる例を示した
が、すべての投光素子11a〜11cを同時に発光させ
るようにしてもよい。この場合、物体3に照射されてい
る光ビームの本数によって、物体3までの距離が等しく
ても受光スポットの重心位置が変化することになるか
ら、物体3までの距離を知ることはできないが、所定の
距離範囲内に物体3が存在するか否かを判断することは
可能である。つまり、すべての投光素子11a〜11c
を同時に発光させるようにすれば物体3を検知するエリ
アを広げることができる。
In this embodiment, three light emitting elements 11
Although a to 11c are used, the number of light projecting elements is not particularly limited, and the technical idea of the present invention can be applied if there are a plurality of light projecting elements. Further, in the above example, an example in which the light emitting elements 11a to 11c emit light cyclically has been described, but all the light emitting elements 11a to 11c may emit light simultaneously. In this case, the position of the center of gravity of the light receiving spot changes depending on the number of light beams applied to the object 3 even if the distance to the object 3 is equal. Therefore, the distance to the object 3 cannot be known. It is possible to determine whether the object 3 exists within a predetermined distance range. That is, all the light projecting elements 11a to 11c
Are emitted at the same time, the area for detecting the object 3 can be expanded.

【0035】(第2の実施の形態)第1の実施の形態で
は複数本の光ビームについて比較器25の出力を個々に
区別していないが、本実施形態は各光ビームごとに比較
器25の出力を区別して取り出すようにしたものであ
る。したがって、図2のように、各投光素子11a〜1
1cの発光と同期して比較器25の出力を別経路に出力
するために比較器25の出力側にデコーダ30を設けて
いる。デコーダ30は切換回路14により切換スイッチ
SW1に同期して制御され、比較器25の出力を3経路
に分割するように構成されている。つまり、デコーダ3
0は切換スイッチSW1により選択される各投光素子1
1a〜11cの発光期間における比較器25の出力をそ
れぞれ異なる端子から出力する機能を有する。
(Second Embodiment) In the first embodiment, the output of the comparator 25 is not individually distinguished for a plurality of light beams, but in the present embodiment, the comparator 25 is provided for each light beam. The output of is distinguished and taken out. Therefore, as shown in FIG.
A decoder 30 is provided on the output side of the comparator 25 in order to output the output of the comparator 25 to another path in synchronization with the light emission of 1c. The decoder 30 is controlled by the changeover circuit 14 in synchronization with the changeover switch SW1, and is configured to divide the output of the comparator 25 into three paths. That is, the decoder 3
0 is each light emitting element 1 selected by the changeover switch SW1.
It has a function of outputting the output of the comparator 25 from different terminals during the light emission periods 1a to 11c.

【0036】この構成によって、各光ビームに対応する
比較器25での判断結果を個別に取り出すことができ、
光ビームごとに物体3a〜3cが所定の距離範囲内に存
在するか否かの判断結果を取り出すことが可能になる。
他の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
According to this configuration, the judgment result of the comparator 25 corresponding to each light beam can be individually taken out.
It is possible to extract a result of determination as to whether or not the objects 3a to 3c exist within a predetermined distance range for each light beam.
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

【0037】(第3の実施の形態)本実施形態は、図3
に示すように、第2の実施の形態の構成においてデコー
ダ30の出力をそれぞれラッチするデータラッチ31a
〜31cを設け、さらに隣接する各一対の光ビームに対
応するデータラッチ31a〜31cの出力の論理積を出
力するアンド回路32a,32bを設けたものである。
つまり、隣接する2個の光ビームによって所定の距離範
囲内の物体が検出されたとすれば、その物体は所定の距
離範囲内において光ビームが形成されている面内で一方
向に移動したと考えることができる。
(Third Embodiment) This embodiment is similar to FIG.
As shown in the figure, a data latch 31a which latches the output of the decoder 30 in the configuration of the second embodiment.
To 31c, and AND circuits 32a and 32b for outputting the logical product of the outputs of the data latches 31a to 31c corresponding to each pair of adjacent light beams.
That is, if an object within a predetermined distance range is detected by two adjacent light beams, it is considered that the object has moved in one direction in a plane where the light beam is formed within the predetermined distance range. be able to.

【0038】たとえば、人(物体と考える)が廊下を通
過する場合を想定すれば、物体までの距離はほぼ一定で
あり移動方向もほぼ一定であって、このような条件下で
物体の通過の有無と移動の向きとの検出が要求されるこ
とがある。本実施形態はこのような用途に用いることが
できるものである。つまり、第1の実施の形態における
y方向に物体が移動するとすれば、3本の光ビームのう
ちの隣接する2本の光ビームに対して物体が検出された
ときに、その2本の光ビームが設定されている側から残
りの1本の光ビームが設定されている側に物体が移動し
たと考えることができるのである。
For example, assuming that a person (considered an object) passes through a corridor, the distance to the object is almost constant and the moving direction is almost constant. Detection of presence or absence and the direction of movement may be required. The present embodiment can be used for such a purpose. That is, if the object moves in the y direction in the first embodiment, when an object is detected for two adjacent light beams among the three light beams, the two light beams are detected. It can be considered that the object has moved from the side where the beam is set to the side where the remaining one light beam is set.

【0039】しかして、図3に示す構成では2個のアン
ド回路32a,32bのいずれかにおいて出力(Hレベ
ル)が得られると、出力が得られたアンド回路32a,
32bに対応する側から他方に向かって物体が移動した
と判断することができる。たとえば、図1(a)の左端
の光ビームに対応する出力がデータラッチ31a、中央
の光ビームに対応する出力がデータラッチ31b、右端
の光ビームに対応する出力がデータラッチ31cにそれ
ぞれ対応するとすれば、アンド回路32aから出力が得
られるときは左から右に物体が移動したことを意味し、
アンド回路32bから出力が得られるときは右から左に
物体が移動したことを意味することになる。なお、デー
タラッチ31a〜31cが出力を反転する時間は検出す
べき物体の移動速度に応じた一定時間に設定されてい
る。ここで、アンド回路32a,32bを正論理とする
場合にはデータラッチ31a〜31cの出力を一定時間
だけHレベルにすればよく、負論理とする場合にはデー
タラッチ31a〜31cの出力を一定時間だけLレベル
にすればよい。
In the configuration shown in FIG. 3, when an output (H level) is obtained in one of the two AND circuits 32a and 32b, the AND circuit 32a, 32A,
It can be determined that the object has moved from the side corresponding to 32b toward the other. For example, assume that the output corresponding to the leftmost light beam in FIG. 1A corresponds to the data latch 31a, the output corresponding to the central light beam corresponds to the data latch 31b, and the output corresponding to the rightmost light beam corresponds to the data latch 31c. Then, when an output is obtained from the AND circuit 32a, it means that the object has moved from left to right,
When an output is obtained from the AND circuit 32b, it means that the object has moved from right to left. The time during which the data latches 31a to 31c invert the output is set to a certain time according to the moving speed of the object to be detected. Here, when the AND circuits 32a and 32b are set to the positive logic, the outputs of the data latches 31a to 31c need only be set to the H level for a certain period of time. The L level may be set only for the time.

【0040】本実施形態では3本の光ビームを形成する
場合について説明したが、4本以上の光ビームを形成す
る場合であれば、両端2本ずつの光ビームに対する出力
の論理積から移動方向を判断すればよい。また、図4に
示すように、アンド回路32a,32bの出力を3値化
することによって移動方向に対応する信号を1出力で取
り出すことも可能である。すなわち、各アンド回路32
a,32bの出力端にそれぞれスイッチ要素SWa,S
Wbを接続し、各アンド回路32a,32bから出力
(Hレベル)が得られると互いに他方のアンド回路32
a,32bに接続されている各スイッチ要素SWa,S
Wbをオフにするようになっている。また、一方のスイ
ッチSWbに接続されているアンド回路32bの出力は
反転回路33を通して取り出される。この反転回路33
はスイッチ要素SWaとともに出力端Tに共通接続され
る。各スイッチ要素SWa,SWbは、接続されている
アンド回路32a,32bから出力が得られていないと
きにはオフになるように構成されている。つまり、スイ
ッチ要素SWa,SWbがともにオフであるときには出
力はハイインピーダンスになる。
In this embodiment, the case where three light beams are formed has been described. However, in the case where four or more light beams are formed, the moving direction is calculated from the logical product of outputs of two light beams at both ends. Should be determined. Also, as shown in FIG. 4, it is possible to take out a signal corresponding to the moving direction with one output by binarizing the outputs of the AND circuits 32a and 32b. That is, each AND circuit 32
switch elements SWa and S
Wb are connected, and when an output (H level) is obtained from each of the AND circuits 32a and 32b, the other AND circuit 32
a, 32b, each switch element SWa, S
Wb is turned off. The output of the AND circuit 32b connected to one switch SWb is taken out through the inverting circuit 33. This inverting circuit 33
Are commonly connected to the output terminal T together with the switch element SWa. Each of the switch elements SWa and SWb is configured to be turned off when an output is not obtained from the connected AND circuits 32a and 32b. That is, when both switch elements SWa and SWb are off, the output becomes high impedance.

【0041】したがって、物体が存在せず両アンド回路
32a,32bからともに出力が得られていないときに
は出力端Tはハイインピーダンスになる。また、図1
(a)の右向きに物体が移動してアンド回路32aから
出力が得られると出力端Tからの信号はHレベルにな
り、左向きに物体が移動してアンド回路32bから出力
が得られると出力端Tからの信号はLレベルになる。他
の構成および動作は第2の実施の形態と同様である。
Therefore, when no object is present and no output is obtained from both AND circuits 32a and 32b, the output terminal T becomes high impedance. FIG.
In (a), when an object moves rightward and an output is obtained from the AND circuit 32a, the signal from the output terminal T becomes H level, and when the object moves leftward and an output is obtained from the AND circuit 32b, the output terminal is output. The signal from T goes to L level. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.

【0042】ところで、上述した各実施形態において判
定精度を高めるには、投光素子11a〜11cを一直線
上に配列するとともに、投光素子11a〜11cが並ぶ
方向と受光素子21の幅方向とを平行に配置することが
要求される。要するに、第1の実施の形態において説明
したx方向において各投光素子11a〜11cと受光素
子21との距離を等しくしなければ、従来構成で説明し
た寸法BLDが投光素子11a〜11cごとにばらつく
ことになる。寸法BLDにばらつきがあると、各投光素
子11a〜11cにより形成される光ビームに対応する
基準距離Lにばらつきが生じることになる。
In order to improve the determination accuracy in each of the above embodiments, the light projecting elements 11a to 11c are arranged in a straight line, and the direction in which the light projecting elements 11a to 11c are arranged and the width direction of the light receiving element 21 are set. Parallel placement is required. In other words, unless the distance between each of the light projecting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 in the x direction described in the first embodiment is equal, the dimension BLD described in the conventional configuration is different for each of the light projecting elements 11a to 11c. Will vary. If the dimension BLD varies, the reference distance L corresponding to the light beam formed by each of the light projecting elements 11a to 11c varies.

【0043】そこで、図5に示すように、投光素子11
a〜11cおよび受光素子21を実装する立体配線基板
40を用いるとともに、投光素子11a〜11cを配置
するための溝部41と、受光素子21を配置するための
溝部42とを設ける。立体配線基板40としてはたとえ
ばMID基板を用いる。各溝部41,42は少なくとも
一側縁が互いに平行な直線になっている。したがって、
各投光素子11a〜11cと受光素子21とを、各溝部
41,42において互いに平行な側縁の直線部分に当接
させた形で溝部41,42に装着することで、投光素子
11a〜11cを一直線上に配列し、かつ受光素子21
との距離がばらつくのを防止することができる。つま
り、この構成を採用すれば、投光素子11a〜11cと
受光素子21との位置精度を立体配線基板40に溝部4
1,42を形成する加工精度程度に高くすることが可能
になる。
Therefore, as shown in FIG.
A three-dimensional wiring board 40 on which the light receiving elements 21 are mounted is provided with a groove 41 for arranging the light projecting elements 11a to 11c and a groove 42 for arranging the light receiving element 21. As the three-dimensional wiring substrate 40, for example, an MID substrate is used. At least one side edge of each of the grooves 41 and 42 is a straight line parallel to each other. Therefore,
Each of the light emitting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 are attached to the grooves 41, 42 in such a manner that the light emitting elements 11a to 11c and the light receiving elements 21 are in contact with the linear portions of the side edges parallel to each other in the grooves 41, 42, respectively. 11c are arranged in a straight line, and the light receiving element 21
It is possible to prevent the distance from the target from varying. In other words, if this configuration is adopted, the positional accuracy between the light projecting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 can be reduced in the groove 4
It is possible to increase the processing accuracy to form the first and second 42.

【0044】ところで、投光素子11a〜11cおよび
受光素子21を次の手順で立体配線基板40に取り付け
るようにすれば、投光素子11a〜11cおよび受光素
子21を溝部41,42の側縁に当接させた状態に取り
付ける作業が容易になる。つまり、投光素子11a〜1
1cおよび受光素子21を各溝部41,42に投入した
状態で図6のように立体配線基板40を傾けることによ
って、溝部41,42のうち互いに平行な側縁に投光素
子11a〜11cおよび受光素子21を当接させ、その
後、銀ペーストなどの接着性材料を用いて投光素子11
a〜11cおよび受光素子21を立体配線基板40に固
定する。このような手順を採用すれば、投光素子11a
〜11cと受光素子21との距離がばらつくのを防止す
ることができる。
If the light projecting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 are mounted on the three-dimensional wiring board 40 in the following procedure, the light projecting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 are located on the side edges of the grooves 41 and 42. The work of mounting in the abutted state is facilitated. That is, the light emitting elements 11a to 11a
By tilting the three-dimensional wiring board 40 as shown in FIG. 6 in a state in which the light-receiving elements 1c and the light-receiving elements 21 are inserted into the respective grooves 41, 42, the light-projecting elements 11a to 11c and the light-receiving elements The light emitting element 11 is brought into contact with the light emitting element 11 using an adhesive material such as silver paste.
a to 11 c and the light receiving element 21 are fixed to the three-dimensional wiring board 40. If such a procedure is adopted, the light emitting element 11a
11c and the light receiving element 21 can be prevented from varying.

【0045】投光素子11a〜11cおよび受光素子2
1と立体配線基板40との位置合わせには、図7に示す
ように、一方に凸部43を形成し、この凸部43に係合
する凹部(孔でもよい)44を他方に設けるようにして
もよい。図示例では、立体配線基板40に形成した各溝
部41,42の底面に凸部43を形成し、投光素子11
a〜11cおよび受光素子21に凹部44を形成するこ
とによって位置決めを行っている。この構成によっても
投光素子11a〜11cと受光素子21との距離のばら
つきを抑制することができる。
Light projecting elements 11a to 11c and light receiving element 2
As shown in FIG. 7, the alignment between 1 and the three-dimensional wiring board 40 is performed by forming a convex portion 43 on one side and providing a concave portion (may be a hole) 44 engaging with the convex portion 43 on the other side. You may. In the illustrated example, a projection 43 is formed on the bottom surface of each of the grooves 41 and 42 formed on the three-dimensional wiring board 40, and the light projecting element 11 is formed.
Positioning is performed by forming a concave portion 44 in the light receiving elements 21a to 11c. Even with this configuration, variation in the distance between the light emitting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 can be suppressed.

【0046】投光素子11a〜11cと受光素子21と
を位置決めする構造としては、図8に示すように、各投
光素子11a〜11cおよび受光素子21を回路基板4
5に対するフリップチップ実装を採用することもでき
る。すなわち、投光素子11a〜11cおよび受光素子
21を半田ボール(または半田バンプ)46を用いて回
路基板45に実装する。この実装技術を採用すれば、半
田ボール46が溶融したときに表面張力によるセルフア
ラインメント効果によって投光素子11a〜11cおよ
び受光素子21が回路基板45に形成された回路パター
ンに自動的に位置合わせされるから、回路パターンを形
成する精度程度で投光素子11a〜11cおよび受光素
子21の位置決めが可能になる。すなわち、このような
実装方法を採用することいよっても投光素子11a〜1
1cと受光素子21との距離のばらつきを抑制すること
ができる。
As a structure for positioning the light emitting elements 11a to 11c and the light receiving element 21, as shown in FIG.
5 can also be employed. That is, the light emitting elements 11 a to 11 c and the light receiving element 21 are mounted on the circuit board 45 using the solder balls (or solder bumps) 46. If this mounting technique is adopted, when the solder ball 46 is melted, the light emitting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 are automatically aligned with the circuit pattern formed on the circuit board 45 by a self-alignment effect due to surface tension. Therefore, the positioning of the light emitting elements 11a to 11c and the light receiving element 21 can be performed with a precision of forming a circuit pattern. That is, even if such a mounting method is adopted, the light emitting elements 11a to 11a
Variations in the distance between 1c and the light receiving element 21 can be suppressed.

【0047】[0047]

【発明の効果】請求項1の発明は、複数個の投光素子を
有し各投光素子から強雨の投光光学系を通して複数本の
光ビームを形成する投光手段と、各光ビームが物体に照
射されたときに物体に形成される光スポットを受光光学
系を通して受光素子の受光面に収束させて受光スポット
を形成させる受光手段と、受光スポットの位置に応じた
受光素子の出力値に基づいて設定した距離範囲内の物体
の存否を判定する演算手段とを備え、物体までの距離に
応じて受光スポットが移動する方向に直交する面内の一
つの直線上に投光素子が配列され、投光素子が配列され
る方向における受光素子の幅寸法がすべての光ビームに
対応して受光面上に受光スポットを形成可能な寸法以上
に設定されているものであり、複数方向に光ビームを形
成するから、広範囲の物体を検知したり複数方向の物体
を検知したり移動中の物体を検知することが可能になっ
ており、しかも各投光素子で1つの投光光学系を共用し
かつ受光素子を1個だけ設けているから比較的小型であ
り、また一般に投光素子は受光素子よりも安価であるか
ら受光素子を複数個設ける場合に比較して安価であって
低コストになるという利点がある。その上、受光素子を
複数個設けるとすれば個々の受光素子ごとの位置合わせ
が必要であって面倒であるが、投光素子を複数個設ける
場合には配列方向のみを考慮すればよいから位置合わせ
が比較的容易である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a light projecting means having a plurality of light projecting elements and forming a plurality of light beams from each light projecting element through a heavy rain light projecting optical system; A light receiving means for forming a light receiving spot by converging a light spot formed on the object when light is irradiated on the object through a light receiving optical system to a light receiving surface of the light receiving element, and an output value of the light receiving element according to a position of the light receiving spot Calculating means for judging the presence or absence of an object within a distance range set based on the distance, and the light emitting elements are arranged on one straight line in a plane orthogonal to the direction in which the light receiving spot moves according to the distance to the object. The width dimension of the light receiving element in the direction in which the light projecting elements are arranged is set to be greater than or equal to a dimension capable of forming a light receiving spot on the light receiving surface corresponding to all the light beams. Extensive because it forms a beam It is possible to detect objects in multiple directions, detect objects in multiple directions, and detect moving objects. In addition, each light emitting element shares one light emitting optical system and one light receiving element In this case, the light emitting device is relatively inexpensive than the light receiving device, so that the light emitting device is inexpensive and lower in cost as compared with the case where a plurality of light receiving devices are provided. In addition, if a plurality of light-receiving elements are provided, it is necessary to perform alignment of each light-receiving element, which is troublesome. However, when providing a plurality of light-emitting elements, only the arrangement direction needs to be considered. Matching is relatively easy.

【0048】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、投光手段が各投光素子を択一的に発光させるもので
あり、各光ビームを個別に照射するから広いエリアで物
体の検知が可能になる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light projecting means selectively emits light from each of the light projecting elements, and irradiates each light beam individually. Detection becomes possible.

【0049】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、投光手段が各投光素子を択一的に発光させ、演算手
段が各投光素子の発光期間の判定結果をそれぞれ分離し
て異なる出力として取り出すデコーダを備えるものであ
り、光ビームを走査するとともに各方向の光ビームに対
応した物体までの距離を分離して抽出することができ、
物体の存在方向を検出することが可能になる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light emitting means selectively emits light from each of the light emitting elements, and the calculating means separates the determination result of the light emitting period of each light emitting element. It is equipped with a decoder that takes out as a different output, and can scan the light beam and separate and extract the distance to the object corresponding to the light beam in each direction,
It is possible to detect the direction in which the object exists.

【0050】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、投光手段が各投光素子を循環的に発光させることに
より光ビームを走査し、演算手段が、各投光素子の発光
期間の判定結果をそれぞれ分離して異なる出力として取
り出すデコーダと、デコーダの各出力のうち少なくとも
光ビームの走査範囲における両端部の複数本ずつに対応
する出力を一時的に保持するデータラッチと、光ビーム
の走査範囲における両端部の複数本ずつに対応してデー
タラッチが保持している判定結果の論理積をそれぞれ出
力する2個のアンド回路とを備えるものであり、各アン
ド回路のうちどちらから出力が得られているかに応じて
物体が侵入した方向を知ることができる。つまり、光ビ
ームを走査している方向において移動する物体であれ
ば、移動方向を知ることが可能になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the light projecting means scans the light beam by causing each light projecting element to emit light cyclically, and the calculating means executes the light emitting period of each light projecting element. A data latch for temporarily holding at least outputs corresponding to a plurality of outputs at both ends in a scanning range of the light beam among the outputs of the decoder, and a light beam. And two AND circuits for respectively outputting the logical product of the judgment results held by the data latch corresponding to each of a plurality of lines at both ends in the scanning range. It is possible to know the direction in which the object has entered depending on whether or not is obtained. That is, if the object moves in the direction in which the light beam is scanned, the moving direction can be known.

【0051】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、各投光素子および受光素子が実装さ
れる基板を設け、各投光素子と受光素子とをそれぞれ収
納するとともに投光素子が配列される方向に沿った一側
縁が互いに平行となった一対の溝部を基板に設け、投光
素子および受光素子がそれぞれ各溝部の一側縁に当接さ
れた形で溝部内に固定されるので、溝部によって投光素
子および受光素子を位置決めすることにより溝部の加工
精度程度で投光素子および受光素子が精度よく位置決め
されることになる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a substrate on which each of the light emitting elements and the light receiving elements is mounted is provided, and each of the light emitting elements and the light receiving elements is housed and projected. A pair of grooves having one side edge parallel to the direction in which the optical elements are arrayed are provided on the substrate, and the light projecting element and the light receiving element are respectively in contact with one side edge of each groove in the groove. Since the light projecting element and the light receiving element are positioned by the groove, the light projecting element and the light receiving element can be accurately positioned with the processing accuracy of the groove.

【0052】請求項6の発明は、請求項5記載のマルチ
ビーム式光電センサの実装方法であって、基板を傾斜さ
せることにより投光素子および受光素子を溝部の一側縁
に当接させた状態で、投光素子および受光素子を基板に
実装するので、投光素子および受光素子を溝部の一側縁
に当接させる作業が容易である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the mounting method of the multi-beam type photoelectric sensor according to the fifth aspect, wherein the light projecting element and the light receiving element are brought into contact with one side edge of the groove by tilting the substrate. In this state, since the light emitting element and the light receiving element are mounted on the substrate, it is easy to make the light emitting element and the light receiving element abut on one side edge of the groove.

【0053】請求項7の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、各投光素子および受光素子が実装さ
れる基板を設け、投光素子および受光素子と基板との一
方に凸部を設け、凸部に係合することにより投光素子お
よび受光素子を基板に位置決めする凹部を他方に設けた
ものであり、投光素子および受光素子と基板とを凹凸係
合によって正確に位置決めすることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a substrate on which each of the light emitting element and the light receiving element is mounted is provided, and a projection is provided on one of the light emitting element and the light receiving element and the substrate. And a concave portion for positioning the light emitting element and the light receiving element on the substrate by engaging with the convex portion is provided on the other side, and the light emitting element and the light receiving element and the substrate are accurately positioned by the concave and convex engagement. be able to.

【0054】請求項8の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、各投光素子および受光素子が実装さ
れる基板を設け、各投光素子および受光素子は基板にフ
リップチップ実装されているので、各投光素子および受
光素子を基板に実装する際に半田の表面張力によるセル
フアラインメント効果によって投光素子および受光素子
を基板に位置合わせした状態で実装することができる。
その結果、基板に形成する回路パターンの精度程度で投
光素子および受光素子を正確に位置決めすることが可能
になる。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, a substrate on which each light emitting element and the light receiving element are mounted is provided, and each light emitting element and the light receiving element are flip-chip mounted on the substrate. Therefore, when each of the light emitting element and the light receiving element is mounted on the substrate, the light emitting element and the light receiving element can be mounted in a state where the light emitting element and the light receiving element are aligned with the substrate by a self-alignment effect due to the surface tension of the solder.
As a result, the light emitting element and the light receiving element can be accurately positioned with the accuracy of the circuit pattern formed on the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示し、(a)は光
学系を示す斜視図、(b)はブロック図である。
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view showing an optical system, and FIG. 1B is a block diagram.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示すブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】同上の他の構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing another configuration example of the above.

【図5】本発明における投光素子と受光素子との実装状
態を示し、(a)は正面図、(b)は断面図である。
5A and 5B show a mounting state of a light projecting element and a light receiving element in the present invention, wherein FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a sectional view.

【図6】同上の実装過程を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a mounting process of the above.

【図7】本発明における投光素子と受光素子との他の実
装状態を示し、(a)は正面図、(b)は断面図であ
る。
7A and 7B show another mounting state of the light emitting element and the light receiving element according to the present invention, wherein FIG. 7A is a front view and FIG. 7B is a sectional view.

【図8】本発明における投光素子と受光素子とのさらに
他の実装状態を示す側面図である。
FIG. 8 is a side view showing still another mounting state of the light emitting element and the light receiving element in the present invention.

【図9】従来例を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a conventional example.

【図10】同上に用いる受光素子の原理説明図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the principle of a light receiving element used in the light emitting element;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 投光手段 2 受光手段 3 物体 3a〜3c 物体 11a〜11c 投光素子 12 投光光学系 21 受光素子 22 受光光学系 30 デコーダ 31a〜31c データラッチ 32a,32b アンド回路 40 立体配線基板 41,42 溝部 43 凸部 44 凹部 45 回路基板 46 半田ボール REFERENCE SIGNS LIST 1 light projecting means 2 light receiving means 3 object 3 a to 3 c object 11 a to 11 c light projecting element 12 light projecting optical system 21 light receiving element 22 light receiving optical system 30 decoder 31 a to 31 c data latch 32 a, 32 b AND circuit 40 three-dimensional wiring board 41, 42 Groove 43 Convex 44 Concave 45 Circuit board 46 Solder ball

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年1月11日(2000.1.1
1)
[Submission Date] January 11, 2000 (2000.1.1)
1)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Correction target item name] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、複数
個の投光素子を有し各投光素子から投光光学系を通して
複数本の光ビームを形成する投光手段と、各光ビームが
物体に照射されたときに物体に形成される光スポットを
受光光学系を通して受光素子の受光面に収束させて受光
スポットを形成させる受光手段と、受光スポットの位置
に応じた受光素子の出力値に基づいて設定した距離範囲
内の物体の存否を判定する演算手段とを備え、物体まで
の距離に応じて受光スポットが移動する方向に直交する
面内の一つの直線上に投光素子が配列され、投光素子が
配列される方向における受光素子の幅寸法がすべての光
ビームに対応して受光面上に受光スポットを形成可能な
寸法以上に設定されているものである。
[Means for Solving the Problems] of claim 1 the invention comprises a light projecting means for forming a plurality of light beams through each light emitting element or al projecting optical system comprises a plurality of light emitting devices, each A light receiving means for forming a light receiving spot by converging a light spot formed on the object when the light beam is irradiated onto the object through a light receiving optical system to a light receiving surface of the light receiving element; and a light receiving element corresponding to the position of the light receiving spot. Calculating means for determining the presence or absence of an object within a set distance range based on the output value, and a light emitting element on one straight line in a plane orthogonal to the direction in which the light receiving spot moves according to the distance to the object Are arranged, and the width dimension of the light receiving element in the direction in which the light projecting elements are arranged is set to be equal to or larger than a dimension capable of forming a light receiving spot on the light receiving surface corresponding to all light beams.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0047[Correction target item name] 0047

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0047】[0047]

【発明の効果】請求項1の発明は、複数個の投光素子を
有し各投光素子から投光光学系を通して複数本の光ビー
ムを形成する投光手段と、各光ビームが物体に照射され
たときに物体に形成される光スポットを受光光学系を通
して受光素子の受光面に収束させて受光スポットを形成
させる受光手段と、受光スポットの位置に応じた受光素
子の出力値に基づいて設定した距離範囲内の物体の存否
を判定する演算手段とを備え、物体までの距離に応じて
受光スポットが移動する方向に直交する面内の一つの直
線上に投光素子が配列され、投光素子が配列される方向
における受光素子の幅寸法がすべての光ビームに対応し
て受光面上に受光スポットを形成可能な寸法以上に設定
されているものであり、複数方向に光ビームを形成する
から、広範囲の物体を検知したり複数方向の物体を検知
したり移動中の物体を検知することが可能になってお
り、しかも各投光素子で1つの投光光学系を共用しかつ
受光素子を1個だけ設けているから比較的小型であり、
また一般に投光素子は受光素子よりも安価であるから受
光素子を複数個設ける場合に比較して安価であって低コ
ストになるという利点がある。その上、受光素子を複数
個設けるとすれば個々の受光素子ごとの位置合わせが必
要であって面倒であるが、投光素子を複数個設ける場合
には配列方向のみを考慮すればよいから位置合わせが比
較的容易である。
[Effect of the Invention] The invention of claim 1 includes a light projecting means for forming a plurality of light beams through each light emitting element or al projecting optical system comprises a plurality of light emitting devices, each light beam is the object A light receiving means for forming a light receiving spot by converging a light spot formed on an object when irradiated on the light receiving surface of the light receiving element through a light receiving optical system, and based on an output value of the light receiving element according to the position of the light receiving spot Calculating means for determining the presence or absence of an object within the set distance range, the light emitting elements are arranged on one straight line in a plane orthogonal to the direction in which the light receiving spot moves according to the distance to the object, The width dimension of the light receiving element in the direction in which the light projecting elements are arranged is set to be equal to or larger than a dimension capable of forming a light receiving spot on the light receiving surface corresponding to all the light beams. Wide range of things because they form It is possible to detect objects in multiple directions and to detect moving objects. In addition, each light emitting element shares one light emitting optical system and only one light receiving element is provided. Is relatively small,
Further, since the light projecting element is generally less expensive than the light receiving element, there is an advantage that the light emitting element is inexpensive and lower in cost than a case where a plurality of light receiving elements are provided. In addition, if a plurality of light-receiving elements are provided, it is necessary to perform alignment of each light-receiving element, which is troublesome. However, when providing a plurality of light-emitting elements, only the arrangement direction needs to be considered. Matching is relatively easy.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 5/026 H01S 3/18 616 Fターム(参考) 2F112 AA07 BA02 BA10 DA02 DA15 DA26 DA32 EA05 EA11 FA01 GA01 5F041 CB22 DA83 DC81 EE11 FF16 5F049 MA01 NB07 RA02 RA07 TA03 TA11 5F073 AB02 AB25 BA09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01S 5/026 H01S 3/18 616 F term (Reference) 2F112 AA07 BA02 BA10 DA02 DA15 DA26 DA32 EA05 EA11 FA01 GA01 5F041 CB22 DA83 DC81 EE11 FF16 5F049 MA01 NB07 RA02 RA07 TA03 TA11 5F073 AB02 AB25 BA09

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の投光素子を有し各投光素子から
強雨の投光光学系を通して複数本の光ビームを形成する
投光手段と、各光ビームが物体に照射されたときに物体
に形成される光スポットを受光光学系を通して受光素子
の受光面に収束させて受光スポットを形成させる受光手
段と、受光スポットの位置に応じた受光素子の出力値に
基づいて設定した距離範囲内の物体の存否を判定する演
算手段とを備え、物体までの距離に応じて受光スポット
が移動する方向に直交する面内の一つの直線上に投光素
子が配列され、投光素子が配列される方向における受光
素子の幅寸法はすべての光ビームに対応して受光面上に
受光スポットを形成可能な寸法以上に設定されているこ
とを特徴とするマルチビーム式光電センサ。
1. A light projecting means having a plurality of light projecting elements and forming a plurality of light beams from each light projecting element through a heavy rain light projecting optical system, and when each light beam is irradiated on an object. A light receiving means for forming a light receiving spot by converging a light spot formed on an object to a light receiving surface of the light receiving element through a light receiving optical system, and a distance range set based on an output value of the light receiving element according to the position of the light receiving spot Calculating means for determining the presence or absence of an object in the light emitting element, the light emitting elements are arranged on one straight line in a plane orthogonal to the direction in which the light receiving spot moves according to the distance to the object, and the light emitting elements are arranged A width dimension of the light receiving element in a direction to be set is set to be equal to or larger than a dimension capable of forming a light receiving spot on a light receiving surface corresponding to all light beams.
【請求項2】 前記投光手段は各投光素子を択一的に発
光させることを特徴とする請求項1記載のマルチビーム
式光電センサ。
2. The multi-beam photoelectric sensor according to claim 1, wherein said light emitting means causes each light emitting element to emit light alternatively.
【請求項3】 前記投光手段は各投光素子を択一的に発
光させ、前記演算手段は各投光素子の発光期間の判定結
果をそれぞれ分離して異なる出力として取り出すデコー
ダを備えることを特徴とする請求項1記載のマルチビー
ム式光電センサ。
3. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device selectively emits light from each of the light-emitting devices, and the calculating device includes a decoder that separates the determination result of the light-emitting period of each light-emitting device and outputs the result as a different output. 2. The multi-beam photoelectric sensor according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記投光手段は各投光素子を循環的に発
光させることにより光ビームを走査し、前記演算手段
は、各投光素子の発光期間の判定結果をそれぞれ分離し
て異なる出力として取り出すデコーダと、デコーダの各
出力のうち少なくとも光ビームの走査範囲における両端
部の複数本ずつに対応する出力を一時的に保持するデー
タラッチと、光ビームの走査範囲における両端部の複数
本ずつに対応してデータラッチが保持している判定結果
の論理積をそれぞれ出力する2個のアンド回路とを備え
ることを特徴とする請求項1記載のマルチビーム式光電
センサ。
4. The light projecting means scans a light beam by causing each light projecting element to emit light cyclically, and the calculating means separates the judgment result of the light emitting period of each light projecting element and outputs a different output signal. A data latch that temporarily holds outputs corresponding to at least a plurality of both ends in the light beam scanning range among outputs of the decoder, and a plurality of both ends in the light beam scanning range 2. The multi-beam photoelectric sensor according to claim 1, further comprising: two AND circuits each outputting a logical product of the determination results held by the data latch corresponding to the above.
【請求項5】 各投光素子および受光素子が実装される
基板を設け、各投光素子と受光素子とをそれぞれ収納す
るとともに投光素子が配列される方向に沿った一側縁が
互いに平行となった一対の溝部を前記基板に設け、投光
素子および受光素子がそれぞれ各溝部の前記一側縁に当
接された形で溝部内に固定されることを特徴とする請求
項1ないし請求項4のいずれかに記載のマルチビーム式
光電センサ。
5. A substrate on which each of the light emitting element and the light receiving element is mounted, wherein each of the light emitting element and the light receiving element is housed, and one side edge along a direction in which the light emitting elements are arranged is parallel to each other. And a pair of grooves formed on the substrate, wherein the light projecting element and the light receiving element are fixed in the grooves so as to abut against the one side edge of each groove, respectively. Item 5. A multi-beam photoelectric sensor according to any one of Items 4.
【請求項6】 請求項5記載のマルチビーム式光電セン
サの実装方法であって、前記基板を傾斜させることによ
り投光素子および受光素子を前記溝部の前記一側縁に当
接させた状態で、投光素子および受光素子を前記基板に
実装することを特徴とするマルチビーム式光電センサの
実装方法。
6. The mounting method of a multi-beam photoelectric sensor according to claim 5, wherein the light projecting element and the light receiving element are brought into contact with the one side edge of the groove by tilting the substrate. Mounting a light emitting element and a light receiving element on the substrate.
【請求項7】 各投光素子および受光素子が実装される
基板を設け、投光素子および受光素子と前記基板との一
方に凸部を設け、前記凸部に係合することにより投光素
子および受光素子を前記基板に位置決めする凹部を他方
に設けたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のい
ずれかに記載のマルチビーム式光電センサ。
7. A light-emitting element by providing a substrate on which each light-emitting element and light-receiving element are mounted, providing a projection on one of the light-emitting element, light-receiving element and the substrate, and engaging with the projection. 5. The multi-beam photoelectric sensor according to claim 1, wherein a concave portion for positioning a light receiving element on the substrate is provided on the other side.
【請求項8】 各投光素子および受光素子が実装される
基板を設け、各投光素子および受光素子は前記基板にフ
リップチップ実装されていることを特徴とする請求項1
ないし請求項4のいずれかに記載のマルチビーム式光電
センサ。
8. A substrate on which each light emitting element and light receiving element are mounted, wherein each light emitting element and light receiving element are flip-chip mounted on the substrate.
The multi-beam photoelectric sensor according to claim 4.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006125862A (en) * 2004-10-26 2006-05-18 Sharp Corp Optical range finding sensor, self-advancing cleaner, and air conditioner
JP2010210456A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Ricoh Co Ltd Optical characteristics measuring apparatus, spectrophotometric colorimetry apparatus, and image forming apparatus
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