JP2019512100A - 光電子装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも一つの光電子トランスミッタと、少なくとも一つの光電子レシーバと、を有する光電子装置が提供される。光電子装置はさらに、個々のデータセットを保存するように適合された少なくとも一つの不揮発性メモリを有する記憶装置を備える。記憶装置の不揮発性メモリから個々のデータセットを少なくとも部分的に読み出すように適合されたデータインターフェイスがさらに提供される。

Description

本発明は、少なくとも一つの光電子トランスミッタおよび少なくとも一つの光電子レシーバを有する光電子装置に関する。光電子トランスミッタおよび光電子レシーバは、例えば光電子装置の支持装置に実装されうる。

光電子トランスミッタおよび／または光電子レシーバ用の少なくとも一つのレンズセクションを有するレンズ要素が支持装置の上、すなわち、光電子トランスミッタおよび／またはレシーバの垂直方向に関して上に設けられる。このため、各レンズセクションは、ビーム形および／またはビーム偏向特性を有する。

こうした光電子装置は、特に物体の特性を光学的にスキャンし、かつ電気的に検出することが可能となるように光電子センサ装置として構成される。こうしたセンサ装置の用途は市販のプリンタ装置、すなわち周知のプリント技術、例えばレーザプリント技術やインクジェットプリント技術を用いた用紙のコンピュータ援用プリント用の装置の分野にある。できる限り全自動で、できる限りユーザフレンドリーなプリンタ（またはプリンタを備えた多機能装置）の動作を可能にするように、プリンタの収容トレイ内に配置される用紙の量や種類、供給される用紙フォーマット、用紙の端の相対的な位置などの、プリンタの異なる動作パラメータが必要に応じて決定、監視される。例えば、スキャンされる用紙の内容の種類（画像対テキスト）やプリント結果に関する正確な構成（例えば、プリンタのプリントユニットの機械的調整）をチェックするように、各プリント結果やスキャンされる用紙の自動的な分析がさらに必要とされる。

適用された光電子装置は、一般的に、測定される各動作パラメータ用に設けられており、放射した光信号と、検出した、例えば反射された光信号とを比較して、それらの光信号の差から各動作パラメータを測定することができるように構成される。光信号は、概して可視光線、または不可視光線、特に赤外線の電磁放射である。この装置は多くの場合、光電子トランスミッタと光電子レシーバの両方を備える。したがってこの装置は、例えば近接センサとして機能しうる。一方、光電子装置が、複数のトランスミッタおよびレシーバを有する変形体も可能であり、例えば、（拡散反射および反射率の高い反射を区別することにより）複数の動作パラメータを特に同時に測定することが可能である。光電子レシーバの各受信した信号は、−任意選択的にＡＤ変換などの処理後に−光電子装置の出力信号として出力されてもよい。

こうした光電子装置の問題点は、原則として、例えばあらゆる使用状況ではないが、如何なる場合でも、こうした装置のエラーフリーの正確な機能を等しく保証することができないことである。その理由の一つは、特に各光電子装置の根底にあるそれらのコンポーネントの製造時に誘発される公差である。一方では、これはレンズ要素または開口要素などの装置の機械コンポーネントに関連する。他方では、装置の電子コンポーネント、特に光電子トランスミッタおよび光電子レシーバも所望の規格から外れる場合がある。動作不良は、一方では規格のずれの種類や程度によって決まり、他方では、光電子装置の使用状況によって決まるため、概して規格からのずれが実際に光電子装置の動作不良を生じさせるかどうかを予測することはできない。例えば、比較的遠くの（例えば、１０ｃｍを上回る）物体の検出用の装置の用途では規格からのずれが影響を及ぼし、装置の信頼できない、すなわち完全に欠陥のある作用を生じさせうる。対照的に、近い物体は問題なく検出しうる。装置の機能は、特に特定用途の枠組みにおける装置の測定環境によっても影響されうる。さらに、複数の規格のずれが互いに影響を及ぼすのかどうか、そして影響を及ぼす場合には、規格のずれが互いにどのように影響を及ぼすのかを個々の状況において予測することはできない。したがって、原則として個々のずれの線形重ね合わせを推測することは不可能である。複数のごく僅かなずれに起因する深刻な、すなわち非直線的な影響も生じうる。

上記の問題に起因して、規格からある程度外れた装置の部品または装置全体は、原則として不合格品として廃棄する必要がある。一方、こうした規格からのずれは、工業大量生産方式の枠組みの中では、少なくとも一般には完全に回避することはできないため、通常は、装置の動作不良や限られた精度の、ある程度のリスクを常に受け入れる必要がある。光電子装置の一つ以上の部品を実際に廃棄する必要があるかどうかは、特に、用途に特有のテストサイクルの枠組みの中で必然的に検査される。一方、少数の用途に関しては、装置は良くても妥当な作業で検査されるため、それにより装置の一般的適用性は失われる。製造されたばかりの装置についての実質的に正しいテストサイクルの根底にある条件が実際の動作の間に変化し、装置の機能を予期せぬ形で損なうおそれがあることも問題である。装置をプリンタに適用する場合、例えばエーロゾルや用紙の塵などが徐々に装置に集積し、それにより光学特性が著しく変化する可能性がある。

本発明の目的は、正確かつ信頼性のある機能を保証し、動作不良を防ぐとともに特に遡及的に簡単に動作不良を修正することができる、安価な光電子装置を提供することである。さらに本発明の目的は、特に基本的な規格と実質的に異なる装置でさえも使用できる、すなわち廃棄する必要がないことである。

この目的は、請求項１の特徴を有する光電子装置、特に、個々のデータセットを保存するように適用された少なくとも一つの不揮発性メモリを有する記憶装置を備えた光電子装置によって充足される。特に光電子装置の外部からの、不揮発性メモリへのアクセスを可能にするデータインターフェイスがさらに設けられる。

個々のデータセットは、それらの各データセットが保存される記憶装置を備えた特定の光電子装置に関連する、個々の複数のデータを備える。換言すれば、データセットは特定の光電子装置またはその特定の特性を表す。この点に関し、これは特定の種類の装置であってもよい。一方、特定のデータセットは装置の種類の特定の例のみに関連してもよい。データセットは、例えばその種類とは関係なく、少なくとも概ね複数の装置には有効ではないが、寧ろ個々の光電子装置との特定の関連性を有する。しかしながら、これは、異なる光電子装置の個々のデータセットが少なくとも部分的に互いに一致するという事実とは矛盾しない。

個々のデータセットは装置の動作に関連する動作パラメータを備えうる。それらのパラメータは、不揮発性メモリから読み出すことができるとともに、その用途に従う装置の動作の一部として考慮されうる。特に、それにより光電子装置の不完全な制御（defective control）が回避される。例えば、一つ以上の制限値、特に最大値を予め定義することにより、光電子コンポーネント（トランスミッタ／レシーバ）の過負荷を排除することができる。個々のデータセットが光電子コンポーネントまたは装置のその他のコンポーネントの個々の規格外れ（deviation）に関する情報を含むことがさらに考えられる。例えば、光電子トランスミッタが特定の放出信号を生成するように所定の補正（offset）により制御される必要があることが、個々のデータセットにより予め定義される。このように装置の信頼性および精度が全体的に向上する。

用語「動作パラメータ（operating parameter）」は、単にスカラー値として理解されるべきではない。例えば、複数の特性値を備えた動作範囲または作動範囲もまた特に本発明の意味においては動作パラメータであってもよい。例えば装置のテストサイクルの一部として判断された光電子装置の校正係数も、等しく動作パラメータであってもよい。従って用語「動作パラメータ」は、本発明の枠内において広義に理解されたい。

不揮発性メモリは、例えばフラッシュメモリとして構成される。実際に使用されるメモリサイズは、個々のデータセットの容量や、予測されるデータセットの容量に適合されうる。このため不揮発性メモリは比較的大きく、例えば１２８バイトである。したがって普通の状況下での各データセットの定義において、メモリサイズが考慮されるべき関連性のある制限を示すことなく、メモリは、異なるサイズのデータセットを柔軟な形で記録することができる。不揮発性メモリは、好ましくは書き換え可能であり、つまり複数回書き込むことができる。これにより、保存された個々のデータセットはまた、特に製造元による個々のデータセットのオリジナルの保存の後、そして特に自己診断に基づいてあるいはユーザにより、遡及的に変更または適合することができる。外部からの不揮発性メモリの書き換えは特にデータインターフェイスを介して行われうる。

個々のデータセットまたはその一部は、不揮発性メモリからデータインターフェイスを介して直接的または間接的に読み出すことができる。これは光電子装置の動作の開始時または必要に応じて動作の進行中に、定期的に、かつ／または（例えば、予め定義された作業によって起動された）その動作に基づいて、行われうる。個々のデータセットは特に光電子装置の構成を補充または置換しうる。データインターフェイスは、特にデータバスインターフェイス、すなわち、好ましくは規格化されたプロトコルに従って通信するコミュニケーションバスのインターフェイスであってもよい。

プリンタの光電子装置の一例の用途では、テスト信号が、例えばプリンタを作動させる毎に光電子トランスミッタによって送信され、それに基づく受信信号が光電子レシーバによって受信される。受信信号と保存された基準値との比較により、個々のデータセットの一つ以上の動作パラメータが、現在の測定環境および装置の状況に適合されうる。

一実施例によれば、個々のデータセットは、スペクトル感度特性、すなわち、光電子装置の、周波数または波長に特有の特性を表す。この点に関し感度特性は、例えば、光電子レシーバの入射光信号に関するスペクトル感度に関連する。付加的または代替的に、感度特性は、距離依存性かつ／または角度依存性であってもよい。この点に関し、個々のデータセットは、例えば異なる距離の複数の物体の検出の際に、または到達する光信号の入射角に関して、光電子レシーバがどのように反応するかについての情報を伝達することができる。

更なる実施例によれば、個々のデータセットは光電子装置の製造履歴の識別データを備え、識別データは、少なくとも一つの部品番号、少なくとも一つのロット番号、および／または、製造時間に関する少なくとも一つの情報を備える。

付加的にまたは代替的に、個々のデータセットは、光電子装置の製造履歴に関する製造工程データを備え、製造工程データは、製造に用いられる工作機械に関する少なくとも一つの情報、製造に用いられるテスト装置に関する少なくとも一つの情報、および／または製造に用いられるテストソフトウェアに関する少なくとも一つの情報を備える。製造工程データにより、動作不良または装置のその他の欠陥の診断が可能となり、各欠陥は、特にそれが新しい場合や予期せぬ形で生じた場合に、製造工程データに基づいて突き止めることが可能であり、あるいはその欠陥をもたらした製造によって誘発された理由に関連付けることができる。この情報は、光電子装置のファームウェアおよび／または個々のデータセット内の特定の較正データがアップデートの一部としてアップデートされる場合に特に重要であり、その後アップデートは光電子装置の個々の製造履歴に基づいて選択される。これにより製造時に特定の工作機械によって機械加工された光電子装置のファームウェアまたは較正データのみをアップデートする必要があることに配慮すればよい。

更なる実施例によれば、個々のデータセットは少なくとも一つの伝達関数（transfer function）を備え、その伝達関数は、光電子装置の少なくとも一つの第１の動作パラメータと、少なくとも一つの第２の動作パラメータと、の間の関係を記述する。この点に関し、伝達関数は特に（例えば物体の距離を測定するための）センサとしての光電子装置の所定の用途に関連する。光電子装置の特定用途向けの較正は、保存された伝達関数を使用する場合、特に各光電子装置が例えばプリンタの使用目的に従って取り付けられた場合には、必ずしも必要ではない。換言すれば、装置の較正に要求されるデータは、特に装置の製造元により一度だけ決定されればよく、次いでそのデータは、顧客またはその装置のユーザに対して、不揮発性メモリにより直接提供される。次いで顧客またはユーザはそのデータを読み出し、測定されたデータの特定用途向けの適合のために用いることができる。一方、伝達関数の保存データは必要に応じてアップデートまたは補充してもよい。

伝達関数は、特に各装置の個々の光学特性および／または電子特性と、装置の特定用途向けのふるまいとを表しうる。伝達関数は、光電子レシーバによって受信された光信号の相対強度を、例えば光信号を発生させたまたは反射した物体の距離に基づいて記述しうる。こうした伝達関数は特に光電子装置の距離センサ、特にプリンタの紙量センサとしての使用時に用いられうる。こうした伝達関数に基づき、レシーバの強度値から物体の距離または紙量を断定することができる。伝達関数は個々の装置に関連付けられるため、その装置が本質的に所定の規格から外れる場合にはその連係も正確に行われる、すなわち、それでもなお装置の所望の機能を保証する。したがって伝達関数は、装置の個体的特性や個々の装置間の相違を電気的な形で補償する役割を果たし、それによりその装置は、伝達関数を考慮しながら特定の一律の機能、すなわちその装置に特有でない機能を果たすことができる。

当然ながら、それぞれ関連する伝達関数が各作用点または動作点に提供され、または装置の動作範囲または作動範囲に提供されうる。したがって伝達関数は、（例えば、紙量センサとしての）装置の適用形態の意味と、装置の動作条件や動作状態（例えば、環境光度または物体の距離範囲）の意味の両方において特定用途向けであってもよい。さらに、増幅率などの動作パラメータの特定値は、各伝達関数について光電子トランスミッタまたはレシーバに対して予め定義される。

伝達関数の第１の動作パラメータは特に、光電子レシーバの受信信号の、光電子トランスミッタの放出信号に対する比に対応する。従って、第１の動作パラメータは、光電子コンポーネントの直接測定したサイズに一致する必要はなく、寧ろそこから得られたサイズ、または、複数の測定サイズおよび／または動作パラメータの組み合わせであってもよい。第１の動作パラメータは好ましくは光電子レシーバの感光部材の電圧または電流によって測定され、測定電圧または測定電流は、光電子トランスミッタが各放出信号を発信するように制御される電圧または電流と関連付けられる。

伝達関数は、２つの動作パラメータ間の関係だけを記述する必要はない。伝達信号はまた３つ以上の関数変数を備えてもよい。これは例えば、２次元の伝達関数が、上位（higher-ranking）の動作パラメータ（例えば、物体の種類やプリンタの種類）と関係を有するパラメータ関数であってもよい。

プリンタにおける光電子装置の活用の一部として、動作パラメータは、特にプリンタに配置された１枚の紙のペーパーエッジの相対位置であってもよい。１枚の紙の（正確な）位置は光電子レシーバによって受信された検出信号の相対強度に基づいて決定されうる。これは例えば、１枚の紙のフロントエッジが所定の位置をとっているかどうかを監視しうる。個々のデータセットは、適用された切換え点（switching points）を備えうる、または切換え点の伝達関数への適応を可能にし、切換え点は、１枚の紙のエッジが所定位置をとっていると判断することができる受信信号の強度を決定する。従来、こうした切換え点は電子装置の実際の伝達関数とは関係なく固定してプログラムされていた、または、較正プロセスの枠内で顧客またはユーザにより多大な作業によって判断される必要がある。

一実施例によれば、個々のデータセットは、少なくとも一つの伝達関数および／または多項関数を特徴づける多項式パラメータを記述するルックアップテーブルを有する。ルックアップテーブルは、（基準値または入力値としての）少なくとも一つの動作パラメータに対する、（出力値としての）少なくとも一つの動作パラメータを提供する２次元またはそれ以上の次元のルックテーブルであり、必要に応じて中間値を補間により決定することができる。多項関数は、（基準値または入力値としての）少なくとも一つの第１の動作パラメータに対する（出力値としての）第２の動作パラメータの従属性を記述する。個々のデータセットの多項式パラメータは、所定の多項関数を特徴づける（characterize）、または、複数の異なる多項関数のうちの一つを固定し、それらの関数を特徴付けることができる。多項関数のルックアップテーブルまたは多項式パラメータの利点は、メモリスペースの要求が小さいことである。動作パラメータ値を独立して計算する必要はなく、または少ない労力だけで計算することができるため、動作パラメータ値はさらに素早く利用が可能である。さらに単純な方法により伝達関数の遡及的な適用が可能であり、特に伝達関数が多項関数によって表される場合に、例えば一つ以上の多項式パラメータを適用することにより、遡及的な適用が可能である。

好ましい実施例によれば、この装置は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を有し、記憶装置が、特定用途向け集積回路に接続される、または特定用途向け集積回路に組み込まれる。

ＡＳＩＣの使用には複数の利点がある。利点の一つは、光電子トランスミッタおよびレシーバが（ローカルの）ＡＳＩＣにより直接制御されることである。例えば接続されたマイクロコントローラによって外部または遠隔から直接制御される場合と比較して、光電子装置のより優れた信号対雑音比（ＳＮ比）が達成され、それにより光電子装置が効率的に、高い精度かつ高い信頼性で、動作される。それでもなおＡＳＩＣは非常に単純かつ安価な構造を有する。こうしたＡＳＩＣは特に大量に、有利な価格で利用可能である。

ＡＳＩＣにより、光電子装置は、従来では製造費用の点から不可能であった知能を搭載することができる。この点に関し、ＡＳＩＣは、その単なる特定用途向けの回路設計を超えた、個々の装置に合わせて調整された動作、特に理想的な動作を可能にするため、不揮発性メモリが特に有利であることが判明した。メモリを読み出すように設けられたデータインターフェイスは、好ましくはＡＳＩＣに組み込まれ、それによりＡＳＩＣはメモリを内部で読み書きすることができ、例えば、ＡＳＩＣと上位の外部制御ユニット（例えば、マイクロコントローラ）との間のＡＳＩＣのバスモジュールを介して、対応するデータを伝達することができる。データをＡＳＩＣからメモリに書き込み、またはメモリから読み出すことができるように、メモリ用の独立したデータインターフェイスを提供することも考えられる。当然、ＡＳＩＣを搭載しない場合も考えられる。

光電子トランスミッタに供給される制御信号の前処理がＡＳＩＣによって行われうる。光電子レシーバによって受信される光信号の前処理がさらに考えられる。有利な実施例によれば、ＡＳＩＣはこの点に関し保存された個々のデータセットを利用することができるとともに、例えば、個々の増幅率（amplification factor）を考慮することができる。ＡＳＩＣは個々のデータセットのアップデート要求を判断し、そのアップデート要求を制御ユニットに規則的なテストサイクルの一部として伝達し、および／または装置の上位の制御ユニットと連携して伝達することがさらに考えられる。

実施例によれば、特定用途向け集積回路は、光電子レシーバの受信信号を処理（例えば、デジタル化）し、かつ、それらを処理した形で光電子装置の出力信号としてデータインターフェイスまたはバスモジュールを介して出力するように適合され、特定用途向け集積回路はさらに、個々のデータセットまたはそれらの一部を不揮発性メモリから読み出し、かつ（処理された受信信号に加えて）それらを、データインターフェイスを介して出力するように適合される。有利な実施例によれば、特定用途向け集積回路は、一方、この点に関し光電子レシーバの受信信号を保存された個々のデータセットに基づいて処理するのに適していない。この相対的に複雑な計算の作業は、いずれにせよほとんどの用途に含まれる外部の信号処理ユニット（マイクロコントローラ）によって行われる。光電子装置のその実施例によれば、それにより低処理能力の相対的に単純設計されたＡＳＩＣが提供される。

更なる実施例によれば、光電子装置が温度センサを備える。それにより、温度センサにより光電子装置内で測定された温度すなわち直接環境の温度を動作パラメータとして考慮することができ、装置の温度に依存した機能の場合、それでもなお規格に準じて動作することができる。温度依存の測定誤差は、特に、装置に接続された外部のマイクロコントローラにより、例えば直接補償される。それに要求される情報は個々のデータセットとともに記憶装置の不揮発性メモリ内に保蔵され、例えば、データセットを読み出した後に制御ユニットまたは装置のマイクロコントローラで利用することができる。

本発明はさらに、上記の実施形態のうちのいずれかによる光電子装置の製造方法に関し、光電子装置のスペクトル感度特性、距離依存性感度特性、および／または角度依存性感度特性が判断される。個々のデータセットが、記憶装置の不揮発性メモリに測定結果に基づいて書き込まれ、それらの個々のデータセットは判断された感度特性を表す。感度特性の判断やチェックは特に、装置の製造元において−製造工程の一部として−、および／または、装置の顧客またはユーザにおいて（例えば、プリンタの製造元において）、光電子装置のテストサイクルの一部として行われうる。

本発明はさらに、上記の実施形態のうちのいずれかによる光電子装置の製造方法に関し、光電子装置が製造工程に従って製造、テストされ、製造に用いられた工作機械に関する少なくとも一つの情報、製造に用いられたテスト装置に関する少なくとも一つの情報、および／または製造に用いられたテストソフトウェアに関する少なくとも一つの情報を備えた個々のデータセットが、その製造工程に基づいて記憶装置の不揮発性メモリに書き込まれる。保存されたデータは特にその装置の顧客またはユーザに直接利用可能であり、概して装置の「電子ＩＤ」、または装置に生じた動作不良の診断のための「電子ＩＤ」としての役割を果たす。例えば、要求されるアップデートを手動で特定する必要はなく、寧ろアップデートを個々のデータセットに基づいて自動で行うことができる点において、装置のエンドユーザもまたその保存されたデータから利益を得ることができる。

本発明はさらに、上記の実施形態のうちのいずれかによる光電子装置から個々のデータを読み出す方法に関し、個々のデータセットは、光電子装置の記憶装置の不揮発性メモリから、その装置のデータインターフェイスを介して、少なくとも部分的に−直接的または間接的に−読み出される。個々のデータセットは、特に（個々の）装置の信頼性の高い正確な動作のために、ファームウェアによって読み出される。

本発明はさらに、上記の実施形態のうちのいずれかによる光電子装置の動作方法に関し、光電子装置の個々のデータセットは、記憶装置の不揮発性メモリから光電子装置のデータインターフェイスを介して少なくとも部分的に読み出され、光電子装置は読み出された個々のデータセットに基づいて動作する。

読み出された個々のデータセットは、少なくとも一つの第１の動作パラメータと、少なくとも一つの第２の動作パラメータとの間の関係を記述する少なくとも一つの伝達関数を備え、伝達関数は、好ましくはセンサとしての、光電子装置の所定の用途に関する。

方法の一実施例によれば、読み出された個々のデータセットは、アップデート要求のためにチェックされる。記憶装置の不揮発性メモリに保存された個々のデータセットのアップデート要求が見つかった場合、それに応じて光電子装置のデータインターフェイスを介してアップデートされる。

ほんの一例として図面を参照しながら、以下に本発明を詳述する。

光電子装置の分解組立図である。 図１の装置の組立てた状態の図である。 光電子装置の電子回路の概略図である。 光電子装置の伝達関数を示す図である。 図４の伝達関数および光電子装置の更なる伝達関数を示す図である。 光電子装置の２つの更なる伝達関数を示す図である。 光電子装置の３つの更なる伝達関数を示す図である。

図中の同一または同様の要素には同じ参照番号が付される。

光電子装置１０が、支持装置１２と、開口要素１４と、レンズ要素１６と、下部１８および上部２０を備えた保持装置と、を備える。それらの全てのコンポーネントは図１では上から斜めに示されており、すなわち、斜視図がコンポーネントの各上側に斜めに指向されている。コンポーネント１２，１４，１６，１８，２０はサンドイッチ状の配列に組立てられて、図２に示す装置１０の状態が得られる。

例えば一つの光電子トランスミッタ２２および２つの光電子レシーバ２４が支持装置１２に実装される。さらに特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）２６が支持装置１２に実装される。

ＡＳＩＣ２６の詳細を示す簡略回路図を図３に示す。ＡＳＩＣ２６は、論理処理装置２８と、不揮発性メモリ３０を有する記憶装置と、を備える。ＡＳＩＣ２６はさらに、電圧調整器３２と、電源３４と、バスモジュール３６（例えば、inter-integrated circuit, Ｉ²Ｃ）と、温度センサ３８と、信号増幅器４０と、アナログ−デジタル変換器４２と、を備える。バスモジュールは、例えば１秒当たり１メガビットの速度のインターフェイスを提供する。電源３４は好ましくは二方向性であり、例えば１０ビットの分解能を有する。電源３４はさらに、＋／−２５ｍＡから＋／−２００ｍＡまでの４つの出力電流範囲に関してプログラムされ、１２ビット電源を効果的に生じさせる。アナログ−デジタル変換器４２は、装置１０の各用途に基づいてその分解能および速度に関して選択的に設定される。したがって複数の設定段階において、低分解能の高速変換（例えば、１０μｓおよび６ビット）と高分解能の低速変換（例えば、１２．８ｍｓおよび１６ビット）との間で選択することが可能である。ＡＳＩＣ２６は好ましくは直流電流で動作され、それにより各装置１０は特にスキャン用途またはタイム・クリティカルな（高速）用途に適している。

ここに示す実施例のＡＳＩＣは、それぞれ発光ダイオードとして構成される２つの光電子トランスミッタ２２ａ，２２ｂと、それぞれフォトダイオードとして構成される２つの光電子レシーバ２４ａ，２４ｂと、に接続される。したがって、図１の支持装置１２とは異なり、それぞれ２つのトランスミッタ２２およびレシーバ２４が、図３のＡＳＩＣ２６の基礎をなす支持装置１２に取り付けられる。トランスミッタ２２およびレシーバ２４は、各増幅率に関して選択的に設定される。

電圧調整器３２は、直流電源（「ＶＣＣ３．３Ｖ」）および接地（「ＧＮＤ」）に接続される。バスモジュール３６は、データライン（「ＳＤＡ」）およびクロックライン（「ＳＣＬ」）に接続される。バスモジュール３６は装置１０のデータインターフェイスとしての役割を果たし、装置１０は例えば外部のマイクロコントローラ（図示せず）と通信する。光電子装置１０の出力信号は、バスモジュール３６によって形成されるインターフェイスを介して（光電子レシーバ２４ａ，２４ｂの受信信号に基づいて）出力されうる。さらにこのインターフェイスを介して外部から不揮発性メモリ３０にアクセスすることも可能である。不揮発性メモリ３０は、独立した電圧入力（「Ｖ_PRG」）を介した追加のプログラミング機能を可能にする。論理装置２８は、特に指定のマイクロコントローラに所謂割込み要求（「ＩＲＱ」）を伝達するための通信線にさらに接続される。

個々のデータセットが、ＡＳＩＣ２６の不揮発性メモリ３０に保存されるとともに、光電子装置１０の少なくとも一つの伝達関数（transfer function）を備えており、個々のデータセットは、そのデータセットを備えたメモリ３０を有する特定の光電子装置１０に関連する。個々のデータセットの伝達関数は、光電子トランスミッタ２２ａおよび光電子レシーバ２４ａによる物体４４（例えば、一枚の紙）の検出を特徴付けうる。個々のデータセットの更なる伝達関数は、光電子トランスミッタ２２ｂおよび光電子レシーバ２４ｂによる更なる物体（図示せず）の検出を特徴付けうる。個々のデータセットはメモリ３０から完全にまたは部分的に（例えば、複数の伝達関数のうちの一つのみを）読み出され、それにより光電子装置１０は個々のデータセットを考慮しながら統一的規格（uniform specification）によるセンサとして確実に動作される。

複数の関数値（functional values）４８を備えた伝達関数４６ａの詳細を図４に示す。伝達関数４６ａは、（図示の）少数の関数値４８またはより多くの関数値４８のみを備え、それらは、図示の補間曲線（interpolated curve）４９上に位置するとともに、例えば複数の関数値４８に基づく補間（interpolation）によって得られる。伝達関数４６ａはまた曲線４９の完全な数学的記述を備える。伝達関数４６ａは、光電子レシーバ２４によって受信した光信号の相対強度５０（「Ｙ軸」）と、光信号を反射した物体４４の距離（spacing）５２（「Ｘ軸」）と、の関係を記述する。この点に関し、相対強度５０は、第１の動作パラメータを表し、物体の距離（distance）５２は、装置１０の第２の動作パラメータを表す。

図５は、図１の伝達関数４６ａと、伝達関数４６ａと異なる更にもう一つの伝達関数４６ｂと、を示す。伝達関数４６ｂは、実質的に伝達関数４６ａと同じセンサ用途に関連するが、僅かに異なる物体（図示せず）に対する関数であり、物体の距離の僅かに異なる範囲内にある。装置１０の対象とする用途に応じて、装置１０は、その基本的な規格に従って２つの伝達関数４６ａ，４６ｂのうちの一つに基づいて動作する。

図６は、装置１０の更なるセンサ用途における更に２つの伝達関数４６ｃ，４６ｄを示す。伝達関数４６ｃ，４６ｄは実質的に互いに異なり、それにより装置１０は、伝達関数４６ｃ、４６ｄを考慮しながら大きく異なって動作する。光電子レシーバ２４によって受信される信号に用いられる増幅率（amplification factor）などの動作パラメータは、それぞれ選択された伝達関数４６ｃ，４６ｄに基づいて簡単に設定することができ、それにより用途に特有の差および装置に特有の差が補償（compensated）される。

さらに３つの伝達関数４６ｅ，４６ｆ，４６ｇを図７に示し、伝達関数４６ｅ，４６ｆ，４６ｇはそれぞれ異なる物体４４の検出に関連する。伝達関数４６ｅ，４６ｆ，４６ｇは、それぞれ、互いに相対強度５０の差（offset）のみで異なるため、装置１０のメモリ３０に伝達関数４６ｅ，４６ｆ，４６ｇのうちの一つと、それ以外の伝達関数４６ｅ，４６ｆ，４６ｇを決定するための計算法則と、だけを保存するのに有利である。状況によっては、関連する伝達関数４６ｅ，４６ｆ、または４６ｇを、各物体４４に基づいて簡単かつ効果的に決定することができる。これは特にメモリ３０に保存されたルックアップテーブルを用いて行われる。代替的に、一つ以上の伝達関数４６ｅ，４６ｆ，４６ｇを記述するように多項関数を用いてもよい。

当然ながら、さらに光電子装置１０の個々のデータ、特に概ね上述したような種類のデータ、例えば各装置１０の製造履歴に関連する情報をメモリ３０に保存してもよい。著しい製造公差がある場合や、大きく異なる用途において、装置１０を確実かつ正確に動作させることのできる、装置１０の統合的な「電子ＩＤ」を提供することができる。それでもなお個々の状況において動作不良が生じる場合は、個々のデータセットを用いることによりそれらの動作不良を診断することが可能であり、任意選択的に装置１０の個々のアップデートによりそれらの動作不良を監視することができる。

１０…光電子装置
１２…支持装置
１４…開口要素
１６…レンズ要素
１８…下部
２０…上部
２２…光電子トランスミッタ
２４…光電子レシーバ
２６…特定用途向け集積回路
２８…論理処理装置
３０…不揮発性メモリ
３２…電圧調整器
３４…電源
３６…バスモジュール
３８…温度センサ
４０…信号増幅器
４２…アナログ−デジタル変換器
４４…物体
４６…伝達関数
４８…関数値
４９…曲線
５０…相対強度
５２…物体距離

Claims (16)

1. 少なくとも一つの光電子トランスミッタ（２２）および少なくとも一つの光電子レシーバ（２４）と、
   個々のデータセットを保存するように適合された少なくとも一つの不揮発性メモリ（３０）を有する記憶装置と、
   前記不揮発性メモリ（３０）へのアクセスを可能にするデータインターフェイス（３６）と、
   を備えた光電子装置（１０）。
2. 前記個々のデータセットは、それぞれ、複数の個々のデータを備えることを特徴とする請求項１に記載の光電子装置（１０）。
3. 前記個々のデータセットは、前記光電子装置（１０）のスペクトル感度特性、前記光電子装置（１０）の距離依存性感度特性、および／または前記光電子装置（１０）の角度依存性感度特性を表すことを特徴とする請求項１または２に記載の光電子装置（１０）。
4. 前記個々のデータセットは、前記光電子装置（１０）の製造履歴の識別データを備え、前記識別データは、少なくとも一つの部品番号、少なくとも一つのロット番号、および／または、製造時間に関する少なくとも一つの情報を備えることを特徴とする請求項１〜３のうち少なくとも一項に記載の光電子装置（１０）。
5. 前記個々のデータセットは、前記光電子装置の製造履歴に関する製造工程データを備え、前記製造工程データは、製造に用いられる工作機械に関する少なくとも一つの情報、製造に用いられるテスト装置に関する少なくとも一つの情報、および／または製造に用いられるテストソフトウェアに関する少なくとも一つの情報を備えることを特徴とする請求項１〜４のうち少なくとも一項に記載の光電子装置（１０）。
6. 前記個々のデータセットは、少なくとも一つの伝達関数（４６）を備え、前記伝達関数（４６）は、前記光電子装置（１０）の少なくとも一つの第１の動作パラメータと、少なくとも一つの第２の動作パラメータと、の間の関係を記述することを特徴とする請求項１〜５のうち少なくとも一項に記載の光電子装置（１０）。
7. 前記第１の動作パラメータは、前記光電子レシーバ（２４）の受信信号の、前記光電子トランスミッタ（２２）の放出信号に対する比に対応することを特徴とする請求項６に記載の光電子装置（１０）。
8. 前記個々のデータセットは、前記少なくとも一つの伝達関数（４６）および／または多項関数を特徴づける多項式パラメータを記述する、ルックアップテーブルを有することを特徴とする請求項６または７に記載の光電子装置（１０）。
9. 前記光電子装置（１０）が、特定用途向け集積回路（２６）を有し、前記記憶装置が、前記特定用途向け集積回路（２６）に接続される、または前記特定用途向け集積回路（２６）に組み込まれることを特徴とする請求項１〜８のうち少なくとも一項に記載の光電子装置（１０）。
10. 前記特定用途向け集積回路（２６）は、前記光電子レシーバ（２４）の受信信号を処理し、出力するように適合され、前記特定用途向け集積回路（２６）はさらに、前記個々のデータセットまたはそれらの一部を前記不揮発性メモリ（３０）から読み出し、出力するように適合されており、一方、前記特定用途向け集積回路（２６）は、前記光電子レシーバ（２４）の前記受信信号を前記個々のデータセットに基づいて処理するのに適していないことを特徴とする請求項９に記載の光電子装置（１０）。
11. 前記光電子装置（１０）が、温度センサ（３８）を備えることを特徴とする請求項１〜１０のうち少なくとも一項に記載の光電子装置（１０）。
12. 請求項１〜１１のうちいずれかに記載の光電子装置（１０）の製造方法であって、
    前記光電子装置（１０）のスペクトル感度特性、距離依存性感度特性、および／または角度依存性感度特性を判断し、
    前記判断された感度特性を表す個々のデータセットを、記憶装置の不揮発性メモリ（３０）に書き込む、
    ことを備えた、光電子装置（１０）の製造方法。
13. 請求項１〜１１のうちいずれかに記載の光電子装置（１０）の製造方法であって、
    前記光電子装置（１０）を製造工程に従って製造、テストし、
    前記製造に用いられた工作機械に関する少なくとも一つの情報、前記製造に用いられたテスト装置に関する少なくとも一つの情報、および／または前記製造に用いられたテストソフトウェアに関する少なくとも一つの情報を備えた個々のデータセットを、その製造工程に基づいて記憶装置の不揮発性メモリ（３０）に書き込む、光電子装置（１０）の製造方法。
14. 請求項１〜１１のうちいずれかに記載の光電子装置（１０）の製造方法であって、
    個々のデータセットを、前記光電子装置（１０）の記憶装置の不揮発性メモリ（３０）から、該光電子装置（１０）のデータインターフェイス（３６）を介して少なくとも部分的に読み出し、
    前記光電子装置（１０）を、前記読み出された個々のデータセットに基づいて動作させる、光電子装置（１０）の製造方法。
15. 前記読み出された個々のデータセットは、少なくとも一つの伝達関数（４６）を備え、前記伝達関数（４６）は、前記光電子装置（１０）の少なくとも一つの第１の動作パラメータと、少なくとも一つの第２の動作パラメータと、の間の関係を記述し、前記伝達関数（４６）は、センサとしての、前記光電子装置（１０）の所定の用途に関連することを特徴とする請求項１４に記載の光電子装置（１０）の製造方法。
16. 前記読み出された個々のデータセットは、アップデート要求のためにチェックされ、前記記憶装置の不揮発性メモリ（３０）に保存された前記個々のデータセットは、決定されたアップデート要求に基づいて、前記光電子装置（１０）の前記データインターフェイス（３６）を介してアップデートされることを特徴とする請求項１４または１５に記載の光電子装置（１０）の製造方法。

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