JP3270176B2 - 三角測距式光電センサ - Google Patents
三角測距式光電センサInfo
- Publication number
- JP3270176B2 JP3270176B2 JP05521393A JP5521393A JP3270176B2 JP 3270176 B2 JP3270176 B2 JP 3270176B2 JP 05521393 A JP05521393 A JP 05521393A JP 5521393 A JP5521393 A JP 5521393A JP 3270176 B2 JP3270176 B2 JP 3270176B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- measured
- photodiodes
- output
- photodiode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定面までの距離が
変化するような対象物を個々に検出するための光電セン
サに関する。
変化するような対象物を個々に検出するための光電セン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図７に示すように、高さの異な
る被測定面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する対象物Ｔが搬送路上
を走行しているとする。この対象物Ｔの各被測定面Ａ〜
Ｄを、搬送路上の位置Ｐに設置された光学センサＳで検
出しようとする場合、従来、次のような二つの手法が採
られている。
る被測定面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する対象物Ｔが搬送路上
を走行しているとする。この対象物Ｔの各被測定面Ａ〜
Ｄを、搬送路上の位置Ｐに設置された光学センサＳで検
出しようとする場合、従来、次のような二つの手法が採
られている。
【０００３】その一つは、図８に示すように、検出位置
Ｐに各被測定面Ａ〜Ｄをそれぞれ検出するための複数個
の反射式光学センサ１Ａ〜１Ｄを並設し、各々の反射式
光学センサ１Ａ〜１Ｄによって各被測定面Ａ〜Ｄを個別
に検出する手法である。各反射式光学センサ１Ａ〜１Ｄ
は、各々投光器２と受光器３とによって構成されてい
る。
Ｐに各被測定面Ａ〜Ｄをそれぞれ検出するための複数個
の反射式光学センサ１Ａ〜１Ｄを並設し、各々の反射式
光学センサ１Ａ〜１Ｄによって各被測定面Ａ〜Ｄを個別
に検出する手法である。各反射式光学センサ１Ａ〜１Ｄ
は、各々投光器２と受光器３とによって構成されてい
る。
【０００４】もう一つは、図９に示すように、光三角測
量法を用いた変位センサ４によって各被測定面Ａ〜Ｄを
検出する手法である。この変位センサ４は、発光ダイオ
ードや半導体レーザのような投光器４1 、ＰＳＤ（Posi
tion Sensitive Detector)と呼ばれる光位置検出素子４
2 、投光レンズ４3 、および受光レンズ４4 などで構成
されている。光位置検出素子４2 は、受光面への光の入
射位置に応じた電流Ｉ1 ，Ｉ2 を出力する素子である。
投光器４1 から照射された光は、それぞれ高さの異なる
被測定面Ａ〜Ｄで反射されると、光位置検出素子４2 の
受光面のそれぞれ異なる位置に入射するので、各被測定
面Ａ〜Ｄに応じて出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 の比率が変化す
る。この変位センサ４は、このような出力電流Ｉ1 ，Ｉ
2 の比率に基づき、対象物の各被測定面Ａ〜Ｄまでの距
離を連続的に検出している。
量法を用いた変位センサ４によって各被測定面Ａ〜Ｄを
検出する手法である。この変位センサ４は、発光ダイオ
ードや半導体レーザのような投光器４1 、ＰＳＤ（Posi
tion Sensitive Detector)と呼ばれる光位置検出素子４
2 、投光レンズ４3 、および受光レンズ４4 などで構成
されている。光位置検出素子４2 は、受光面への光の入
射位置に応じた電流Ｉ1 ，Ｉ2 を出力する素子である。
投光器４1 から照射された光は、それぞれ高さの異なる
被測定面Ａ〜Ｄで反射されると、光位置検出素子４2 の
受光面のそれぞれ異なる位置に入射するので、各被測定
面Ａ〜Ｄに応じて出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 の比率が変化す
る。この変位センサ４は、このような出力電流Ｉ1 ，Ｉ
2 の比率に基づき、対象物の各被測定面Ａ〜Ｄまでの距
離を連続的に検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。まず、複数個の反射式光学センサを用いたもので
は、被測定面の数に応じたセンサを設ける必要があるの
で、装置が大型化するという問題点がある。また、各セ
ンサを近接設置すると、隣同士のセンサが干渉して、誤
動作しやすいという問題点もある。
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。まず、複数個の反射式光学センサを用いたもので
は、被測定面の数に応じたセンサを設ける必要があるの
で、装置が大型化するという問題点がある。また、各セ
ンサを近接設置すると、隣同士のセンサが干渉して、誤
動作しやすいという問題点もある。
【０００６】一方、上述した光位置検出素子（ＰＳＤ）
を用いた変位センサの場合、反射光の入射位置によって
は、出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 の比率が１００〜１０００倍位
にまで変化するので、各出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 を同じ比率
で増幅するのが困難であり、信号処理が複雑化するとい
う問題点がある。また、この種の変位センサは一般に高
価である。
を用いた変位センサの場合、反射光の入射位置によって
は、出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 の比率が１００〜１０００倍位
にまで変化するので、各出力電流Ｉ1 ，Ｉ2 を同じ比率
で増幅するのが困難であり、信号処理が複雑化するとい
う問題点がある。また、この種の変位センサは一般に高
価である。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、被測定面までの距離が変化するような
対象物を比較的精度よく検出することができ、かつ構成
の簡単な光電センサを提供することを目的としている。
たものであって、被測定面までの距離が変化するような
対象物を比較的精度よく検出することができ、かつ構成
の簡単な光電センサを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。請求項１
の三角側距式光電センサは、対象物に向けて光を照射す
る投光器と、前記対象物の被測定面からの反射光を受光
する複数個の受光面をもつフォトダイオードを同一半導
体素子内に並設したフォトダイオードアレーとを備え、
かつ、前記フォトダイオードアレーに入射した反射光
が、隣接するフォトダイオードの中間部位に位置すると
き、前記両フォトダイオードの受光面に反射光の一部が
同時に入射するように、各フォトダイオードの配列ピッ
チを反射光のスポット径に応じて設定し、前記被測定面
が前記各フォトダイオードに関連した作動距離付近にあ
る対象物を、前記フォトダイオードアレーの各出力によ
って検出するようにするとともに、前記各フォトダイオ
ードの検出信号を増幅する増幅器と、前記各増幅器の出
力信号をパルス信号に整形する比較器とを備え、かつ、
前記各増幅器の増幅率または前記各比較器の基準電圧
を、個別に任意設定可能に構成したものである。
的を達成するために、次のような構成をとる。請求項１
の三角側距式光電センサは、対象物に向けて光を照射す
る投光器と、前記対象物の被測定面からの反射光を受光
する複数個の受光面をもつフォトダイオードを同一半導
体素子内に並設したフォトダイオードアレーとを備え、
かつ、前記フォトダイオードアレーに入射した反射光
が、隣接するフォトダイオードの中間部位に位置すると
き、前記両フォトダイオードの受光面に反射光の一部が
同時に入射するように、各フォトダイオードの配列ピッ
チを反射光のスポット径に応じて設定し、前記被測定面
が前記各フォトダイオードに関連した作動距離付近にあ
る対象物を、前記フォトダイオードアレーの各出力によ
って検出するようにするとともに、前記各フォトダイオ
ードの検出信号を増幅する増幅器と、前記各増幅器の出
力信号をパルス信号に整形する比較器とを備え、かつ、
前記各増幅器の増幅率または前記各比較器の基準電圧
を、個別に任意設定可能に構成したものである。
【０００９】
【００１０】
【作用】請求項１に記載の発明によれば、投光器から対
象物に向けて光が照射されると、その反射光がフォトダ
イオードアレーに入射する位置は、センサから対象物の
被測定面までの距離に応じて変化する。その結果、フォ
トダイオードアレーを構成する各フォトダイオードの出
力（ＯＮ／ＯＦＦ状態）もセンサから対象物の被測定面
までの距離に応じて変化する。このとき、反射光が、隣
接するフォトダイオードの中間部位に入射すると、両フ
ォトダイオードから同時に検出信号が出力される。した
がって、フォトダイオードアレーの各出力を識別するこ
とにより、フォトダイオードと同数の作動距離にある各
被測定面が検出されるだけでなく、前記各作動距離間の
略中間に位置する作動距離にある各被測定面も検出する
ことができる。
象物に向けて光が照射されると、その反射光がフォトダ
イオードアレーに入射する位置は、センサから対象物の
被測定面までの距離に応じて変化する。その結果、フォ
トダイオードアレーを構成する各フォトダイオードの出
力（ＯＮ／ＯＦＦ状態）もセンサから対象物の被測定面
までの距離に応じて変化する。このとき、反射光が、隣
接するフォトダイオードの中間部位に入射すると、両フ
ォトダイオードから同時に検出信号が出力される。した
がって、フォトダイオードアレーの各出力を識別するこ
とにより、フォトダイオードと同数の作動距離にある各
被測定面が検出されるだけでなく、前記各作動距離間の
略中間に位置する作動距離にある各被測定面も検出する
ことができる。
【００１１】また、各フォトダイオードの検出信号を増
幅する増幅器の増幅率、あるいは、各増幅器の出力信号
をパルス信号に波形整形する比較器の基準電圧を適宜に
設定することにより、比較器から出力されるパルス信号
のパルス幅を変えることができる。したがって、反射光
が、隣接するフォトダイオードの中間部位に入射したと
き、両フォトダイオードの検出信号に基づいて得られる
各パルス信号が同時に出力される高分解能状態と、何れ
か一方のパルス信号だけを出力させる低分解能状態と
を、任意に設定することができる。
幅する増幅器の増幅率、あるいは、各増幅器の出力信号
をパルス信号に波形整形する比較器の基準電圧を適宜に
設定することにより、比較器から出力されるパルス信号
のパルス幅を変えることができる。したがって、反射光
が、隣接するフォトダイオードの中間部位に入射したと
き、両フォトダイオードの検出信号に基づいて得られる
各パルス信号が同時に出力される高分解能状態と、何れ
か一方のパルス信号だけを出力させる低分解能状態と
を、任意に設定することができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。 ＜第１実施例＞図１は、本発明の第１実施例に係る三角
測距式光電センサの概略構成を示す図である。
明する。 ＜第１実施例＞図１は、本発明の第１実施例に係る三角
測距式光電センサの概略構成を示す図である。
【００１３】この光電センサ１０は、発光ダイオードや
半導体レーザのような投光器１１、投光器１１から照射
された光を集束する投光レンズ１２、対象物の被測定面
Ａ〜Ｄからの反射光を集束する受光レンズ１３、前記反
射光を検出するフォトダイオードアレイ１４、このフォ
トダイオードアレイ１４の各出力を波形整形して個別に
出力する波形整形回路１５などが、ケーシング１６内に
収納されて構成されている。
半導体レーザのような投光器１１、投光器１１から照射
された光を集束する投光レンズ１２、対象物の被測定面
Ａ〜Ｄからの反射光を集束する受光レンズ１３、前記反
射光を検出するフォトダイオードアレイ１４、このフォ
トダイオードアレイ１４の各出力を波形整形して個別に
出力する波形整形回路１５などが、ケーシング１６内に
収納されて構成されている。
【００１４】フォトダイオードアレイ１４は、図２に示
すように、シリコン基板などの半導体素子１７に、各々
矩形状の受光面１８（１８1 〜１８4 ）をもつ４つのフ
ォトダイオード１９（１９1 〜１９4 ）が所定のピッチ
Ｐで並設されている。各フォトダイオード１９は、作動
距離ＬA ，ＬB ，ＬC ，ＬD の付近にある被測定面Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光ＲＬを受光するように配列され
ている。さらに、この実施例では、光電センサの分解能
を高めるために、受光レンズ１３によって受光面１８に
結像された反射光ＲＬが、隣接するフォトダイオード１
９の中間部位に入射したとき、両フォトダイオード１９
の受光面１８に反射光ＲＬの一部が同時に入射するよう
に、各フォトダイオード１９の配列ピッチを反射光ＲＬ
のスポット径に応じて設定している。
すように、シリコン基板などの半導体素子１７に、各々
矩形状の受光面１８（１８1 〜１８4 ）をもつ４つのフ
ォトダイオード１９（１９1 〜１９4 ）が所定のピッチ
Ｐで並設されている。各フォトダイオード１９は、作動
距離ＬA ，ＬB ，ＬC ，ＬD の付近にある被測定面Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光ＲＬを受光するように配列され
ている。さらに、この実施例では、光電センサの分解能
を高めるために、受光レンズ１３によって受光面１８に
結像された反射光ＲＬが、隣接するフォトダイオード１
９の中間部位に入射したとき、両フォトダイオード１９
の受光面１８に反射光ＲＬの一部が同時に入射するよう
に、各フォトダイオード１９の配列ピッチを反射光ＲＬ
のスポット径に応じて設定している。
【００１５】後述する動作説明から明らかになるよう
に、上記のように各フォトダイオード１９を配列するこ
とにより、作動距離ＬA ，ＬB ，ＬC ，ＬD の付近にあ
る被測定面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、各々の中間位置付近にあ
る被測定面ＡＢ，ＢＣ，ＣＤとの７つの被測定面が、４
つのフォトダイオード１９の各出力に基づいて検出され
るようになっている。なお、図２中の符号２０は、各フ
ォトダイオード１９の信号取り出し用電極である。
に、上記のように各フォトダイオード１９を配列するこ
とにより、作動距離ＬA ，ＬB ，ＬC ，ＬD の付近にあ
る被測定面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、各々の中間位置付近にあ
る被測定面ＡＢ，ＢＣ，ＣＤとの７つの被測定面が、４
つのフォトダイオード１９の各出力に基づいて検出され
るようになっている。なお、図２中の符号２０は、各フ
ォトダイオード１９の信号取り出し用電極である。
【００１６】フォトダイオードアレイ１４を構成するフ
ォトダイオード１９の数は、光電センサ１０が検出しよ
うとする作動距離の数に応じて任意に設定されるもの
で、高分解能の本実施例に係る光電センサによれば、Ｎ
個（Ｎは任意の整数）を得ようとすれば、（Ｎ＋１）／
２個のフォトダイオードを並設すればよい。なお、各フ
ォトダイオード１９のピッチＰを変えることにより、任
意の作動距離を設定することができる。また、各フォト
ダイオード１９は、各々所定の検知幅ΔＳをもってお
り、作動距離Ｌ±ΔＳ／２の範囲内にある被測定面を検
出する。検知幅ΔＳは、受光面１８の受光幅Ｗなどによ
って適宜に設定される。
ォトダイオード１９の数は、光電センサ１０が検出しよ
うとする作動距離の数に応じて任意に設定されるもの
で、高分解能の本実施例に係る光電センサによれば、Ｎ
個（Ｎは任意の整数）を得ようとすれば、（Ｎ＋１）／
２個のフォトダイオードを並設すればよい。なお、各フ
ォトダイオード１９のピッチＰを変えることにより、任
意の作動距離を設定することができる。また、各フォト
ダイオード１９は、各々所定の検知幅ΔＳをもってお
り、作動距離Ｌ±ΔＳ／２の範囲内にある被測定面を検
出する。検知幅ΔＳは、受光面１８の受光幅Ｗなどによ
って適宜に設定される。
【００１７】波形整形回路１５は、図３に示すように、
各フォトダイオード１９1 〜１９4の出力を増幅する増
幅器２０1 〜２０4 と、各増幅器２０1 〜２０4 の出力
信号を矩形パルス信号に整形するための比較器２１1 〜
２１4 から構成されている。なお、図中のＶREF は、比
較器２１1 〜２１4 の基準電圧である。本実施例では、
波形整形回路１５を個別部品で構成したが、これらを図
２に示した半導体素子１７に一体形成して、フォトダイ
オードアレイ１４と波形整形回路１５をワンチップ化し
てもよい。
各フォトダイオード１９1 〜１９4の出力を増幅する増
幅器２０1 〜２０4 と、各増幅器２０1 〜２０4 の出力
信号を矩形パルス信号に整形するための比較器２１1 〜
２１4 から構成されている。なお、図中のＶREF は、比
較器２１1 〜２１4 の基準電圧である。本実施例では、
波形整形回路１５を個別部品で構成したが、これらを図
２に示した半導体素子１７に一体形成して、フォトダイ
オードアレイ１４と波形整形回路１５をワンチップ化し
てもよい。
【００１８】次に、上述した三角測距式光電センサの動
作を図４を参照して説明する。図４（ａ）はフォトダイ
オードアレイ１４への反射光ＲＬの入射位置を示し、図
４（ｂ１）〜（ｂ４）は増幅器２０1 〜２０4 の各出力
信号を示し、図４（ｃ１）〜（ｃ４）は比較器２１1 〜
２１4 の各出力信号を示す。
作を図４を参照して説明する。図４（ａ）はフォトダイ
オードアレイ１４への反射光ＲＬの入射位置を示し、図
４（ｂ１）〜（ｂ４）は増幅器２０1 〜２０4 の各出力
信号を示し、図４（ｃ１）〜（ｃ４）は比較器２１1 〜
２１4 の各出力信号を示す。
【００１９】いま、被測定面Ａを有する対象物が光電セ
ンサ１０の略直下に来たとすると、被測定面Ａからの反
射光（散乱光）ＲＬA は、受光レンズ１３で集束され、
フォトダイオードアレイ１４の受光面１８1 にだけ入射
する。その結果、波形整形回路１５の出力端子ＯＵＴ1
だけから、検出信号ＳA が出力される。
ンサ１０の略直下に来たとすると、被測定面Ａからの反
射光（散乱光）ＲＬA は、受光レンズ１３で集束され、
フォトダイオードアレイ１４の受光面１８1 にだけ入射
する。その結果、波形整形回路１５の出力端子ＯＵＴ1
だけから、検出信号ＳA が出力される。
【００２０】また、被測定面Ｂが光電センサ１０の直下
に来ると、反射光ＲＬB がフォトダイオードアレイ１４
の受光面１８2 にだけ入射し、出力端子ＯＵＴ2 だけか
ら検出信号ＳB が出力される。
に来ると、反射光ＲＬB がフォトダイオードアレイ１４
の受光面１８2 にだけ入射し、出力端子ＯＵＴ2 だけか
ら検出信号ＳB が出力される。
【００２１】以下、同様に、被測定面Ｃが検出される
と、出力端子ＯＵＴ3 だけから検出信号Ｓｃが出力さ
れ、被測定面Ｄが検出されると、出力端子ＯＵＴ4 だけ
から検出信号ＳD が出力される。
と、出力端子ＯＵＴ3 だけから検出信号Ｓｃが出力さ
れ、被測定面Ｄが検出されると、出力端子ＯＵＴ4 だけ
から検出信号ＳD が出力される。
【００２２】一方、作動距離ＬA とＬB の中間にあたる
作動距離ＬABに属する被測定面ＡＢを有する対象物が光
電センサ１０の略直下に来たとすると、被測定面ＡＢか
らの反射光ＲＬABは、フォトダイオードアレイ１４の受
光面１８1 と１８2 とに同時に入射する。その結果、波
形整形回路１５の出力端子ＯＵＴ1 およびＯＵＴ2 から
検出信号ＳA ，ＳB が同時に出力される。
作動距離ＬABに属する被測定面ＡＢを有する対象物が光
電センサ１０の略直下に来たとすると、被測定面ＡＢか
らの反射光ＲＬABは、フォトダイオードアレイ１４の受
光面１８1 と１８2 とに同時に入射する。その結果、波
形整形回路１５の出力端子ＯＵＴ1 およびＯＵＴ2 から
検出信号ＳA ，ＳB が同時に出力される。
【００２３】以下、同様に、作動距離ＬBCに属する被測
定面ＢＣが検出されると、出力端子ＯＵＴ2 およびＯＵ
Ｔ3 から検出信号ＳB ，ＳC が同時に出力され、作動距
離ＬCDに属する被測定面ＣＤが検出されると、出力端子
ＯＵＴ3 およびＯＵＴ4 から検出信号ＳC ，ＳD が同時
に出力される。
定面ＢＣが検出されると、出力端子ＯＵＴ2 およびＯＵ
Ｔ3 から検出信号ＳB ，ＳC が同時に出力され、作動距
離ＬCDに属する被測定面ＣＤが検出されると、出力端子
ＯＵＴ3 およびＯＵＴ4 から検出信号ＳC ，ＳD が同時
に出力される。
【００２４】＜第２実施例＞第１実施例では、フォトダ
イオードアレイに入射する反射光のスポット径に関連し
て定まる受光面の配列ピッチによって光電センサの分解
能を固定的に設定したが、本第２実施例では、分解能を
任意設定可能に構成している。
イオードアレイに入射する反射光のスポット径に関連し
て定まる受光面の配列ピッチによって光電センサの分解
能を固定的に設定したが、本第２実施例では、分解能を
任意設定可能に構成している。
【００２５】本実施例に係る光電センサは、第１実施例
と同様の投光器１１、投光レンズ１２、受光レンズ１
３、およびフォトダイオードアレイ１４を備えるととも
に、図５に示したような波形整形回路２５を備えてい
る。この波形整形回路２５は、各増幅器２０1 〜２０4
の増幅率を可変抵抗器ＶＲにより任意設定可能に構成し
てある。
と同様の投光器１１、投光レンズ１２、受光レンズ１
３、およびフォトダイオードアレイ１４を備えるととも
に、図５に示したような波形整形回路２５を備えてい
る。この波形整形回路２５は、各増幅器２０1 〜２０4
の増幅率を可変抵抗器ＶＲにより任意設定可能に構成し
てある。
【００２６】以下、図６を参照して本実施例の動作を説
明する。例えば、増幅器２０1 の増幅率を他の増幅器２
０2 〜２０4 の増幅率よりも小さく設定すると、それに
応じて比較器２１1 の出力信号ＯＵＴ1 のパルス幅が小
さくなる（図６の（ｂ１）、（ｃ１）参照）。そこで、
検出信号ＳA が検出信号ＳB と同時に出力されないレベ
ルにまで増幅器２０1 の増幅率を低く設定することによ
り、作動距離ＬA とＬB の中間位置にある作動距離ＬAB
で光電センサを作動させないようにすることができる。
つまり、ここでは、６つの作動距離（６分解能）をもつ
ことになる。
明する。例えば、増幅器２０1 の増幅率を他の増幅器２
０2 〜２０4 の増幅率よりも小さく設定すると、それに
応じて比較器２１1 の出力信号ＯＵＴ1 のパルス幅が小
さくなる（図６の（ｂ１）、（ｃ１）参照）。そこで、
検出信号ＳA が検出信号ＳB と同時に出力されないレベ
ルにまで増幅器２０1 の増幅率を低く設定することによ
り、作動距離ＬA とＬB の中間位置にある作動距離ＬAB
で光電センサを作動させないようにすることができる。
つまり、ここでは、６つの作動距離（６分解能）をもつ
ことになる。
【００２７】同様にして、他の作動距離ＬBC，ＬCDにつ
いても、増幅器２０2 〜２０4 の増幅率を変えることに
より、任意設定可能である。また、各増幅器２０1 〜２
０4の出力信号のレベルが常に、基準電圧ＶREF 以下に
なるように増幅率を設定すれば、作動距離ＬA ，ＬB ，
ＬC ，ＬD についても、任意設定可能である。要する
に、本実施例では、作動距離（分解能）を、最小で１
つ、最大で７つまでの間で、任意設定することができ
る。
いても、増幅器２０2 〜２０4 の増幅率を変えることに
より、任意設定可能である。また、各増幅器２０1 〜２
０4の出力信号のレベルが常に、基準電圧ＶREF 以下に
なるように増幅率を設定すれば、作動距離ＬA ，ＬB ，
ＬC ，ＬD についても、任意設定可能である。要する
に、本実施例では、作動距離（分解能）を、最小で１
つ、最大で７つまでの間で、任意設定することができ
る。
【００２８】なお、第２実施例では、増幅器２０1 〜２
０4 の増幅率を変えることにより、分解能を任意設定可
能に構成したが、各増幅器２０1 〜２０4 の増幅率を一
定にしておく代わりに、各比較器２１1 〜２１4 の基準
電圧ＶREF を変えることによって分解能を任意設定可能
に構成してもよい。
０4 の増幅率を変えることにより、分解能を任意設定可
能に構成したが、各増幅器２０1 〜２０4 の増幅率を一
定にしておく代わりに、各比較器２１1 〜２１4 の基準
電圧ＶREF を変えることによって分解能を任意設定可能
に構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、投光器から対象物の被測定面
へ向けて照射された光の反射光をフォトダイオードアレ
ーで検出することにより、予め定めれた作動距離にある
対象物を検出するようにしているので、複数個の反射式
光学センサを用いて高さの異なる被測定面を個別に測定
していた従来例に比べて、装置が小型化する。また、一
つの投光器を用いるだけであるので、上記従来例のよう
な光の干渉による誤動作のおそれがない。
１に記載の発明によれば、投光器から対象物の被測定面
へ向けて照射された光の反射光をフォトダイオードアレ
ーで検出することにより、予め定めれた作動距離にある
対象物を検出するようにしているので、複数個の反射式
光学センサを用いて高さの異なる被測定面を個別に測定
していた従来例に比べて、装置が小型化する。また、一
つの投光器を用いるだけであるので、上記従来例のよう
な光の干渉による誤動作のおそれがない。
【００３０】フォトダイオードアレーの出力電流は、そ
のダイナミックレンジが、従来例に係る光位置検出素子
（ＰＳＤ）に比べて狭いので、信号処理を容易に行うこ
とができるとともに、この種の光電センサを安価に実現
することもできる。
のダイナミックレンジが、従来例に係る光位置検出素子
（ＰＳＤ）に比べて狭いので、信号処理を容易に行うこ
とができるとともに、この種の光電センサを安価に実現
することもできる。
【００３１】しかも、被測定面からの反射光が、隣接す
るフォトダイオードの中間部位に入射したときに、両フ
ォトダイオードから出力される信号に基づいて、前記被
測定面を検出するようにしているので、Ｎ個のフォトダ
イオードを使って、２Ｎ−１個の作動距離を得ることが
でき、高分解能の光電センサを容易に実現することもで
きる。
るフォトダイオードの中間部位に入射したときに、両フ
ォトダイオードから出力される信号に基づいて、前記被
測定面を検出するようにしているので、Ｎ個のフォトダ
イオードを使って、２Ｎ−１個の作動距離を得ることが
でき、高分解能の光電センサを容易に実現することもで
きる。
【００３２】また、各フォトダイオードに対応した比較
器から出力されるパルス信号の幅を任意に設定すること
により、Ｎ個のフォトダイオードを使って、最小で１
つ、最大で２Ｎ−１個の間で任意数の作動距離を得るこ
とができ、つまり、分解能を任意に設定することができ
る。
器から出力されるパルス信号の幅を任意に設定すること
により、Ｎ個のフォトダイオードを使って、最小で１
つ、最大で２Ｎ−１個の間で任意数の作動距離を得るこ
とができ、つまり、分解能を任意に設定することができ
る。
【図１】実施例に係る三角測距式光電センサの概略構成
を示した図である。
を示した図である。
【図２】フォトダイオードアレーの平面図である。
【図３】第１実施例に係る光電センサの構成を示したブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】第１実施例の動作説明図である。
【図５】第２実施例に係る光電センサの構成を示したブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】第２実施例の動作説明図である。
【図７】従来の測定例の説明図である。
【図８】反射式光学センサを用いた測定例を示す図であ
る。
る。
【図９】光位置検出素子を用いた変位センサによる測定
例を示す図である。
例を示す図である。
１０…光電センサ １１…投光器 １４…フォトダイオードアレイ １５…波形整形回路 １７…半導体素子 １８1 〜１８4 …受光面 １９1 〜１９4 …フォトダイオード ２０1 〜２０4 …増幅器 ２１1 〜２１4 …比較器
Claims (1)
- 【請求項１】 対象物に向けて光を照射する投光器と、 前記対象物の被測定面からの反射光を受光する複数個の
受光面をもつフォトダイオードを同一半導体素子内に並
設したフォトダイオードアレーとを備え、 かつ、前記フォトダイオードアレーに入射した反射光
が、隣接するフォトダイオードの中間部位に位置すると
き、前記両フォトダイオードの受光面に反射光の一部が
同時に入射するように、各フォトダイオードの配列ピッ
チを反射光のスポット径に応じて設定し、 前記被測定面が前記各フォトダイオードに関連した作動
距離付近にある対象物を、前記フォトダイオードアレー
の各出力によって検出するようにするとともに、 前記各フォトダイオードの検出信号を増幅する増幅器
と、 前記各増幅器の出力信号をパルス信号に整形する比較器
とを備え、 かつ、前記各増幅器の増幅率または前記各比較器の基準
電圧を、個別に任意設定可能に構成した ことを特徴とす
る三角側距式光電センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05521393A JP3270176B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 三角測距式光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05521393A JP3270176B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 三角測距式光電センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241783A JPH06241783A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3270176B2 true JP3270176B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=12992351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05521393A Expired - Fee Related JP3270176B2 (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 三角測距式光電センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3270176B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5544396B2 (ja) * | 2012-05-25 | 2014-07-09 | 京楽産業．株式会社 | 遊技機 |
| JP2014182028A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Omron Corp | 限定領域反射型光電センサ |
| JP6303388B2 (ja) | 2013-10-21 | 2018-04-04 | オムロン株式会社 | 限定領域反射型光学センサ及び電子機器 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP05521393A patent/JP3270176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06241783A (ja) | 1994-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4921345A (en) | Spatial filter type speed measuring apparatus | |
| US20200318965A1 (en) | Position-sensitive optoelectronic detector arrangement, and laser beam receiver using same | |
| US5115124A (en) | Semiconductor photosensor having unitary construction | |
| JPH0376428B2 (ja) | ||
| JP3270176B2 (ja) | 三角測距式光電センサ | |
| US6838654B2 (en) | Photodetection system and circuit for amplification | |
| JP2004361411A (ja) | 受光装置 | |
| JPH0868667A (ja) | 光学式エンコーダ装置 | |
| JPH06241785A (ja) | 三角測距式光電センサ | |
| JPH06249649A (ja) | 三角測距式光電センサ | |
| US5253032A (en) | Active distance measuring apparatus | |
| JPH1038683A (ja) | 光量検出装置 | |
| JP3117227B2 (ja) | 距離検出装置 | |
| JPH0433164B2 (ja) | ||
| EP0824705B1 (en) | Radiation sensor determining the direction of incidence | |
| JPH05323220A (ja) | 同期検出装置 | |
| JPH0688726A (ja) | 測距センサ | |
| JP2991471B2 (ja) | 光ビーム検出装置 | |
| JPS62202566A (ja) | 半導体受光装置 | |
| JPH11142110A (ja) | 電荷結合素子型光検出器及びそれを用いた距離測定装置 | |
| JP2020042049A (ja) | 距離測定装置及び光検出器 | |
| JP3127010B2 (ja) | 測距装置 | |
| JP3930620B2 (ja) | 測距モジュール | |
| JPH06112520A (ja) | 光電変換装置 | |
| JP2000056017A (ja) | 距離測定方法及び距離測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |