JP3451524B2 - 反射型光電センサ - Google Patents
反射型光電センサInfo
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- JP3451524B2 JP3451524B2 JP28308196A JP28308196A JP3451524B2 JP 3451524 B2 JP3451524 B2 JP 3451524B2 JP 28308196 A JP28308196 A JP 28308196A JP 28308196 A JP28308196 A JP 28308196A JP 3451524 B2 JP3451524 B2 JP 3451524B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は反射型光電センサに
関する。特に、本発明は、投光部から回帰反射板に向け
て光を投光し、その反射光を受光部で受光する構成によ
り、受光部における受光量の変化によって光路上にある
物体を検出する反射型光電センサに関する。
関する。特に、本発明は、投光部から回帰反射板に向け
て光を投光し、その反射光を受光部で受光する構成によ
り、受光部における受光量の変化によって光路上にある
物体を検出する反射型光電センサに関する。
【０００２】
（従来の反射型光電センサ）従来の反射型光電センサ１
としては、図１に示すように、センサ本体２に投光部３
と受光部４を備え、投光部３が１つの発光素子５と投光
レンズ６からなり、受光部４が１つの受光素子７と受光
レンズ８からなるものがある。しかして、投光部３から
反射板９に投光ビームＩを投光し、その反射光Ｒを受光
部４で受光するようにし、検出物体Ａが光路中に入った
場合、光が当該検出物体Ａで遮られ、受光部４が受光す
る反射光Ｒの受光量が減少するので、これにより検出物
体Ａの有無を検出するものがある。
としては、図１に示すように、センサ本体２に投光部３
と受光部４を備え、投光部３が１つの発光素子５と投光
レンズ６からなり、受光部４が１つの受光素子７と受光
レンズ８からなるものがある。しかして、投光部３から
反射板９に投光ビームＩを投光し、その反射光Ｒを受光
部４で受光するようにし、検出物体Ａが光路中に入った
場合、光が当該検出物体Ａで遮られ、受光部４が受光す
る反射光Ｒの受光量が減少するので、これにより検出物
体Ａの有無を検出するものがある。
【０００３】しかしながら、上記のような反射型光電セ
ンサ１では、光沢のある金属のように鏡面特性を有する
検出物体Ａが光路中に入った場合、投光部３から出射さ
れた投光ビームＩは検出物体Ａによって鏡面反射され、
受光部４に入射するので、検出物体Ａが光路を通過した
にもかかわらず検出することができないという問題があ
った。
ンサ１では、光沢のある金属のように鏡面特性を有する
検出物体Ａが光路中に入った場合、投光部３から出射さ
れた投光ビームＩは検出物体Ａによって鏡面反射され、
受光部４に入射するので、検出物体Ａが光路を通過した
にもかかわらず検出することができないという問題があ
った。
【０００４】（改良された従来の反射型光電センサ）こ
の問題を解決するため、図２に示すような反射型光電セ
ンサ１１が提案されている。この反射型光電センサ１１
にあっては、投光部３と受光部４にそれぞれ偏光フィル
タ１２，１３を設け、投光部３側の偏光フィルタ１２は
垂直方向に偏光した直線偏光（以下、垂直偏光という）
のみを透過させるように配置し、受光部４側の偏光フィ
ルタ１３は水平方向に偏光した直線偏光（以下、水平偏
光という）のみを透過させるように配置している。ま
た、反射板としては、直線偏光が入射した場合には入射
光の偏光方向に垂直な方向の直線偏光として反射させる
コーナーキューブ又はコーナーキューブの集合体からな
る回帰反射板１４を用いている。
の問題を解決するため、図２に示すような反射型光電セ
ンサ１１が提案されている。この反射型光電センサ１１
にあっては、投光部３と受光部４にそれぞれ偏光フィル
タ１２，１３を設け、投光部３側の偏光フィルタ１２は
垂直方向に偏光した直線偏光（以下、垂直偏光という）
のみを透過させるように配置し、受光部４側の偏光フィ
ルタ１３は水平方向に偏光した直線偏光（以下、水平偏
光という）のみを透過させるように配置している。ま
た、反射板としては、直線偏光が入射した場合には入射
光の偏光方向に垂直な方向の直線偏光として反射させる
コーナーキューブ又はコーナーキューブの集合体からな
る回帰反射板１４を用いている。
【０００５】しかして、投光部３から出射されたランダ
ム光は偏光フィルタ１２によって垂直偏光に変換された
後、回帰反射板１４に入射すると水平偏光として反射さ
れるので、この反射光Ｒは偏光フィルタ１３を通過して
受光部４で受光される。偏光フィルタ１２，１３が理想
的であるとすると、このようにして回帰反射板１４で光
が反射された場合には、偏光フィルタ１３に入射した反
射光は全て（１００％）受光部４で受光されることにな
る。これに対し、光沢のある金属のような鏡面特性を有
する検出物体Ａが光路中に侵入した場合には、検出物体
Ａに入射した垂直偏光は同じく垂直偏光として反射され
るので、偏光フィルタ１３を通過することができず、受
光部４では全く受光されない。したがって、このような
構成の反射型光電センサ１１においては、鏡面特性を有
する検出物体Ａも検出することが可能になる。
ム光は偏光フィルタ１２によって垂直偏光に変換された
後、回帰反射板１４に入射すると水平偏光として反射さ
れるので、この反射光Ｒは偏光フィルタ１３を通過して
受光部４で受光される。偏光フィルタ１２，１３が理想
的であるとすると、このようにして回帰反射板１４で光
が反射された場合には、偏光フィルタ１３に入射した反
射光は全て（１００％）受光部４で受光されることにな
る。これに対し、光沢のある金属のような鏡面特性を有
する検出物体Ａが光路中に侵入した場合には、検出物体
Ａに入射した垂直偏光は同じく垂直偏光として反射され
るので、偏光フィルタ１３を通過することができず、受
光部４では全く受光されない。したがって、このような
構成の反射型光電センサ１１においては、鏡面特性を有
する検出物体Ａも検出することが可能になる。
【０００６】
（検出距離の問題点）ところが、上記のような偏光フィ
ルタ１２，１３と回帰反射板１４を備えた反射型光電セ
ンサ１１にあっては、光路中に白紙のような拡散反射特
性を有する検出物体Ａが侵入した場合には、検出物体Ａ
に入射した垂直偏光はランダム光として拡散反射される
ので、偏光フィルタ１３に入射した反射光Ｒのうち半分
だけ（５０％）が偏光フィルタ１３を通過して受光部４
で受光される。このため、反射型光電センサ１１の長距
離化を図るべく、投光部３及び受光部４と回帰反射板１
４との間の距離Ｘを長くしていった場合、ある限界距離
に達したとき、近距離に存在する白紙のような拡散反射
特性を有する検出物体Ａよりも回帰反射板１４からの受
光量が小さくなり、検出物体Ａと回帰反射板１４との判
別ができなくなるという問題がある。以下、この理由を
具体的に説明する。
ルタ１２，１３と回帰反射板１４を備えた反射型光電セ
ンサ１１にあっては、光路中に白紙のような拡散反射特
性を有する検出物体Ａが侵入した場合には、検出物体Ａ
に入射した垂直偏光はランダム光として拡散反射される
ので、偏光フィルタ１３に入射した反射光Ｒのうち半分
だけ（５０％）が偏光フィルタ１３を通過して受光部４
で受光される。このため、反射型光電センサ１１の長距
離化を図るべく、投光部３及び受光部４と回帰反射板１
４との間の距離Ｘを長くしていった場合、ある限界距離
に達したとき、近距離に存在する白紙のような拡散反射
特性を有する検出物体Ａよりも回帰反射板１４からの受
光量が小さくなり、検出物体Ａと回帰反射板１４との判
別ができなくなるという問題がある。以下、この理由を
具体的に説明する。
【０００７】図４は、白紙のような拡散反射特性を有す
る検出物体（以下、単に白紙という）Ａ及び回帰反射板
が、投光部３や受光部４から距離Ｘ（横軸）に位置して
いるときの受光部４における受光量Ｐ（縦軸）を示す図
であって、１５は回帰反射板１４により反射された反射
光Ｒの受光量特性を示し、１６は従来の反射型光電セン
サを用いた場合の白紙により反射された反射光Ｒの受光
量特性を示す。反射型光電センサ１１は、受光部４にお
ける受光量Ｐに一定の比較レベル（しきい値）Ｐth[11]
を設定され、受光量Ｐが当該比較レベルＰth[11]よりも
大きい場合には検出物体Ａが存在せず、受光量が当該比
較レベルＰth[11]よりも小さい場合には検出物体Ａが存
在していると判定する。従って、白紙を検出できるよう
にするためには、図４に示すように、白紙の最大受光量
よりやや大きいレベルに比較レベルＰth[11]を設定し、
受光量Ｐが当該比較レベルＰth[11]よりも大きい場合に
は検出物体無し、比較レベルＰth[11]より小さい場合に
は検出物体有りとする必要がある。
る検出物体（以下、単に白紙という）Ａ及び回帰反射板
が、投光部３や受光部４から距離Ｘ（横軸）に位置して
いるときの受光部４における受光量Ｐ（縦軸）を示す図
であって、１５は回帰反射板１４により反射された反射
光Ｒの受光量特性を示し、１６は従来の反射型光電セン
サを用いた場合の白紙により反射された反射光Ｒの受光
量特性を示す。反射型光電センサ１１は、受光部４にお
ける受光量Ｐに一定の比較レベル（しきい値）Ｐth[11]
を設定され、受光量Ｐが当該比較レベルＰth[11]よりも
大きい場合には検出物体Ａが存在せず、受光量が当該比
較レベルＰth[11]よりも小さい場合には検出物体Ａが存
在していると判定する。従って、白紙を検出できるよう
にするためには、図４に示すように、白紙の最大受光量
よりやや大きいレベルに比較レベルＰth[11]を設定し、
受光量Ｐが当該比較レベルＰth[11]よりも大きい場合に
は検出物体無し、比較レベルＰth[11]より小さい場合に
は検出物体有りとする必要がある。
【０００８】回帰反射板１４により反射された光の受光
量Ｐは、回帰反射板１４の距離Ｘが遠くなるに従って減
少するので、図４の場合では回帰反射板１４の距離Ｘが
Ｘ1（２〜３ｍくらい）になると、回帰反射板１４の受
光量Ｐが白紙の最大受光量と同レベルになり、回帰反射
板１４の設置距離すなわち検出距離はＸ1程度となり、
この限界距離以上に回帰反射板１４の距離Ｘを長くする
と、回帰反射板１４と近距離にある白紙とを判別できな
くなる。この結果、反射型光電センサ１１の検出距離を
これ以上長距離化することができなかった。
量Ｐは、回帰反射板１４の距離Ｘが遠くなるに従って減
少するので、図４の場合では回帰反射板１４の距離Ｘが
Ｘ1（２〜３ｍくらい）になると、回帰反射板１４の受
光量Ｐが白紙の最大受光量と同レベルになり、回帰反射
板１４の設置距離すなわち検出距離はＸ1程度となり、
この限界距離以上に回帰反射板１４の距離Ｘを長くする
と、回帰反射板１４と近距離にある白紙とを判別できな
くなる。この結果、反射型光電センサ１１の検出距離を
これ以上長距離化することができなかった。
【０００９】（長距離化の困難性）回帰反射板１４と白
紙の受光量Ｐは、指向角（すなわち、回帰反射板を設置
可能な視野角）により変化し、指向角は投光ビームＩの
広がり角θIと受光視野角θRによって決まる。図３
（ａ）に示すように、投光ビームＩの広がり角θIが小
さければ小さいほど投光ビームＩの光量密度が大きくな
り、回帰反射板１４に照射される光量が大きくなって反
射光量が増加する。一方、近距離にある白紙は、図３
（ａ）から分かるように、投光ビームＩの広がり角θI
によって照射光量や反射光量が変化しない（白紙のうち
受光部４で受光される領域を図３では斜線を施して示
す）。従って、白紙の寸法を限度として投光ビームＩの
広がり角θIをできるだけ小さくすると、図４における
白紙の受光量特性１６は変化しないが、回帰反射板１４
の受光量特性１５は上方へシフトするので、反射型光電
センサ１１の検出距離を長くすることができる。
紙の受光量Ｐは、指向角（すなわち、回帰反射板を設置
可能な視野角）により変化し、指向角は投光ビームＩの
広がり角θIと受光視野角θRによって決まる。図３
（ａ）に示すように、投光ビームＩの広がり角θIが小
さければ小さいほど投光ビームＩの光量密度が大きくな
り、回帰反射板１４に照射される光量が大きくなって反
射光量が増加する。一方、近距離にある白紙は、図３
（ａ）から分かるように、投光ビームＩの広がり角θI
によって照射光量や反射光量が変化しない（白紙のうち
受光部４で受光される領域を図３では斜線を施して示
す）。従って、白紙の寸法を限度として投光ビームＩの
広がり角θIをできるだけ小さくすると、図４における
白紙の受光量特性１６は変化しないが、回帰反射板１４
の受光量特性１５は上方へシフトするので、反射型光電
センサ１１の検出距離を長くすることができる。
【００１０】また、図３（ｂ）に示すように、投光ビー
ムＩの広がり角θIがある程度大きい場合には、受光視
野角θRが小さければ小さいほど、白紙で反射された反
射光Ｒのうち受光部４に受光される割合が小さくなって
受光量Ｐが減少する。一方、回帰反射板１４のほぼ全体
が受光視野角θR内に納まっている限りは、受光視野角
θRが小さくなっても受光部４で受光される受光量はほ
とんど変化しない。従って、回帰反射板１４の寸法を限
度として受光視野角θRをできるだけ小さくすると、図
４における回帰反射板１４の受光量特性１５は変化しな
いが、白紙の受光量特性１６は下方へシフトするので、
反射型光電センサ１１の検出距離を長くすることができ
る。
ムＩの広がり角θIがある程度大きい場合には、受光視
野角θRが小さければ小さいほど、白紙で反射された反
射光Ｒのうち受光部４に受光される割合が小さくなって
受光量Ｐが減少する。一方、回帰反射板１４のほぼ全体
が受光視野角θR内に納まっている限りは、受光視野角
θRが小さくなっても受光部４で受光される受光量はほ
とんど変化しない。従って、回帰反射板１４の寸法を限
度として受光視野角θRをできるだけ小さくすると、図
４における回帰反射板１４の受光量特性１５は変化しな
いが、白紙の受光量特性１６は下方へシフトするので、
反射型光電センサ１１の検出距離を長くすることができ
る。
【００１１】従って、反射型光電センサ１１の検出距離
だけを考慮すれば、投光ビームＩの広がり角θI及び／
又は受光視野角θRを回帰反射板１４の寸法ぎりぎりま
で小さくすることにより、反射型光電センサ１１の検出
距離を長距離化することができる。
だけを考慮すれば、投光ビームＩの広がり角θI及び／
又は受光視野角θRを回帰反射板１４の寸法ぎりぎりま
で小さくすることにより、反射型光電センサ１１の検出
距離を長距離化することができる。
【００１２】しかしながら、反射型光電センサ１１の設
置時の作業を考慮すると、投光ビームＩの広がり角θI
や受光視野角θRを小さくすることによって検出距離を
長距離化する方法は、現実的でなく、採用することが困
難であった。すなわち、反射型光電センサ１１の設置時
を考えると、一般には、まずセンサ本体２を所定位置に
設置し、ついでセンサ本体２と対向する位置に回帰反射
板１４を固定した後、センサ本体２の角度を調整してい
る。このとき、センサ本体２における投光ビームＩの広
がり角θIや受光視野角θRが狭いと、センサ本体２の角
度調整作業において、回帰反射板１４を投光ビームＩの
広がり角θI内に位置させて、回帰反射板１４で反射し
た反射光Ｒを受光部４で受光できるようにするのは、非
常に厳しい調整作業となる。このため、調整作業が困難
となり、調整時間も長くなるという問題があった。
置時の作業を考慮すると、投光ビームＩの広がり角θI
や受光視野角θRを小さくすることによって検出距離を
長距離化する方法は、現実的でなく、採用することが困
難であった。すなわち、反射型光電センサ１１の設置時
を考えると、一般には、まずセンサ本体２を所定位置に
設置し、ついでセンサ本体２と対向する位置に回帰反射
板１４を固定した後、センサ本体２の角度を調整してい
る。このとき、センサ本体２における投光ビームＩの広
がり角θIや受光視野角θRが狭いと、センサ本体２の角
度調整作業において、回帰反射板１４を投光ビームＩの
広がり角θI内に位置させて、回帰反射板１４で反射し
た反射光Ｒを受光部４で受光できるようにするのは、非
常に厳しい調整作業となる。このため、調整作業が困難
となり、調整時間も長くなるという問題があった。
【００１３】従って、従来においては、投光ビームＩの
広がり角θIや受光視野角θRは、設置時の調整作業性を
考慮して最低２〜３゜程度に設定されており、これによ
り反射型光電センサ１１の検出距離が制限されていた。
広がり角θIや受光視野角θRは、設置時の調整作業性を
考慮して最低２〜３゜程度に設定されており、これによ
り反射型光電センサ１１の検出距離が制限されていた。
【００１４】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、反射型光電
センサの設置時の作業性を高めると同時に、その検出距
離の長距離化を可能にすることを目的としている。
れたものであり、その目的とするところは、反射型光電
センサの設置時の作業性を高めると同時に、その検出距
離の長距離化を可能にすることを目的としている。
【００１５】
【発明の開示】請求項１に記載の反射型光電センサは、
投光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射
された光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往
復させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型
光電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有し
ており、かつ、回帰反射板からの反射光がアレイセンサ
上の所定範囲にのみ受光するようにしたうえで、前記ア
レイセンサ上における前記所定受光範囲の少なくとも一
部を含んだアレイセンサの一部領域からの出力信号に基
づいて物体を検出することを特徴としている。
投光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射
された光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往
復させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型
光電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有し
ており、かつ、回帰反射板からの反射光がアレイセンサ
上の所定範囲にのみ受光するようにしたうえで、前記ア
レイセンサ上における前記所定受光範囲の少なくとも一
部を含んだアレイセンサの一部領域からの出力信号に基
づいて物体を検出することを特徴としている。
【００１６】ここで、アレイセンサとは、複数の受光素
子（画素）を１次元もしくは２次元状に配列したもので
あって、ＣＣＤ、ラインセンサ、受光素子アレイなどが
ある。
子（画素）を１次元もしくは２次元状に配列したもので
あって、ＣＣＤ、ラインセンサ、受光素子アレイなどが
ある。
【００１７】請求項１に記載の反射型光電センサにあっ
ては、回帰反射板からの反射光はほとんど受光して信号
を出力できるようになっているのに対し、近距離にある
白紙のような検出物体からの反射光は一部分しか受光し
て信号を出力しない。従って、受光視野角の小さな状態
で検知動作することができ、物体有無判別のための比較
レベルを小さくして検出距離を長くすることができる。
しかも、光電センサ設置時には、アレイセンサ全体を用
いて回帰反射板からの反射光をとらえることにより、設
置作業も容易にすることができる。
ては、回帰反射板からの反射光はほとんど受光して信号
を出力できるようになっているのに対し、近距離にある
白紙のような検出物体からの反射光は一部分しか受光し
て信号を出力しない。従って、受光視野角の小さな状態
で検知動作することができ、物体有無判別のための比較
レベルを小さくして検出距離を長くすることができる。
しかも、光電センサ設置時には、アレイセンサ全体を用
いて回帰反射板からの反射光をとらえることにより、設
置作業も容易にすることができる。
【００１８】請求項２に記載の反射型光電センサは、投
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部は、少なくとも一方が移
動可能もしくは回転可能となったアレイセンサ及び受光
レンズを有し、かつ、当該アレイセンサもしくは受光レ
ンズの少なくとも一方を位置調整することによって回帰
反射板からの反射光がアレイセンサ上の所定範囲にのみ
受光するようにしたうえで、前記アレイセンサ上におけ
る前記所定受光範囲の少なくとも一部を含んだアレイセ
ンサ上の一部領域からの出力信号に基づいて物体を検出
することを特徴としている。
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部は、少なくとも一方が移
動可能もしくは回転可能となったアレイセンサ及び受光
レンズを有し、かつ、当該アレイセンサもしくは受光レ
ンズの少なくとも一方を位置調整することによって回帰
反射板からの反射光がアレイセンサ上の所定範囲にのみ
受光するようにしたうえで、前記アレイセンサ上におけ
る前記所定受光範囲の少なくとも一部を含んだアレイセ
ンサ上の一部領域からの出力信号に基づいて物体を検出
することを特徴としている。
【００１９】請求項２に記載の反射型光電センサにあっ
ても、請求項１に記載の光電センサと同様の理由によ
り、検出距離を長くすることができると共に設置時の作
業を簡単にすることができる。しかも、この場合には、
アレイセンサや受光レンズを動かすことによって回帰反
射板からの反射光の受光位置を調整できるので、回帰反
射板からの反射光をとらえるのに、電気的処理やソフト
ウエアによる処理を用いることなく、機械的処理のみで
対応できる。
ても、請求項１に記載の光電センサと同様の理由によ
り、検出距離を長くすることができると共に設置時の作
業を簡単にすることができる。しかも、この場合には、
アレイセンサや受光レンズを動かすことによって回帰反
射板からの反射光の受光位置を調整できるので、回帰反
射板からの反射光をとらえるのに、電気的処理やソフト
ウエアによる処理を用いることなく、機械的処理のみで
対応できる。
【００２０】請求項３に記載の反射型光電センサは、投
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、回帰反射板からの反射光が受光部の
受光面上の所定範囲にのみ受光するようにしたうえで、
前記受光面の前方を移動可能な微小開口を有する遮光板
により、受光面上における前記所定受光範囲の少なくと
も一部を含んだ受光面上の一部領域を有効受光域とする
ことを特徴としている。
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、回帰反射板からの反射光が受光部の
受光面上の所定範囲にのみ受光するようにしたうえで、
前記受光面の前方を移動可能な微小開口を有する遮光板
により、受光面上における前記所定受光範囲の少なくと
も一部を含んだ受光面上の一部領域を有効受光域とする
ことを特徴としている。
【００２１】請求項３に記載の反射型光電センサにあっ
ても、請求項１に記載の光電センサと同様の理由によ
り、検出距離を長くすることができると共に設置時の作
業を簡単にすることができる。しかも、この場合には、
受光素子前方のスリットを動かすことによって回帰反射
板からの反射光の受光位置を調整できるので、回帰反射
板からの反射光をとらえるのに、電気的処理やソフトウ
エアによる処理を用いることなく、機械的処理のみで対
応できる。また、スリットによって受光位置を調整でき
るので、受光部にアレイセンサを用いることなく、フォ
トダイオードのような単体の受光素子を用いることがで
き、コストを安価にできる。
ても、請求項１に記載の光電センサと同様の理由によ
り、検出距離を長くすることができると共に設置時の作
業を簡単にすることができる。しかも、この場合には、
受光素子前方のスリットを動かすことによって回帰反射
板からの反射光の受光位置を調整できるので、回帰反射
板からの反射光をとらえるのに、電気的処理やソフトウ
エアによる処理を用いることなく、機械的処理のみで対
応できる。また、スリットによって受光位置を調整でき
るので、受光部にアレイセンサを用いることなく、フォ
トダイオードのような単体の受光素子を用いることがで
き、コストを安価にできる。
【００２２】請求項４に記載の反射型光電センサは、投
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有して
おり、かつ、回帰反射板からの反射光がアレイセンサ上
の所定範囲にのみ受光するようにしたうえで、前記アレ
イセンサ上における前記所定受光範囲の少なくとも一部
を含んだアレイセンサ上の一部領域からの出力信号に基
づいて、前記アレイセンサ上における回帰反射板の受光
強度分布からの外れを判断することにより、物体を検出
することを特徴としている。
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有して
おり、かつ、回帰反射板からの反射光がアレイセンサ上
の所定範囲にのみ受光するようにしたうえで、前記アレ
イセンサ上における前記所定受光範囲の少なくとも一部
を含んだアレイセンサ上の一部領域からの出力信号に基
づいて、前記アレイセンサ上における回帰反射板の受光
強度分布からの外れを判断することにより、物体を検出
することを特徴としている。
【００２３】請求項４に記載の反射型光電センサにあっ
ては、単に受光強度のみから検出物体の有無を判別する
のでなく、アレイセンサ上における受光強度分布に基づ
いて検出物体の有無を判別するので、判別精度が向上
し、特に近距離にある白紙のような検出物体の有無も精
度よく判別できる。従って、検出距離も長くすることが
できる。しかも、光電センサ設置時には、アレイセンサ
全体を用いて回帰反射板からの反射光をとらえることに
より、設置作業も容易にすることができる。
ては、単に受光強度のみから検出物体の有無を判別する
のでなく、アレイセンサ上における受光強度分布に基づ
いて検出物体の有無を判別するので、判別精度が向上
し、特に近距離にある白紙のような検出物体の有無も精
度よく判別できる。従って、検出距離も長くすることが
できる。しかも、光電センサ設置時には、アレイセンサ
全体を用いて回帰反射板からの反射光をとらえることに
より、設置作業も容易にすることができる。
【００２４】請求項５に記載の反射型光電センサは、投
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部は複数の受光素子からな
るアレイセンサを有しており、かつ、回帰反射板からの
反射光がアレイセンサ上の一部領域からのアレイセンサ
上の所定範囲にのみ受光するようにし、回帰反射板から
の反射光を受光している受光素子のうちの一部の受光素
子の受光量を記憶させたうえで、前記一部の受光素子の
受光量を前記記憶させた受光量と比較することによって
物体を検出することを特徴としている。
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部は複数の受光素子からな
るアレイセンサを有しており、かつ、回帰反射板からの
反射光がアレイセンサ上の一部領域からのアレイセンサ
上の所定範囲にのみ受光するようにし、回帰反射板から
の反射光を受光している受光素子のうちの一部の受光素
子の受光量を記憶させたうえで、前記一部の受光素子の
受光量を前記記憶させた受光量と比較することによって
物体を検出することを特徴としている。
【００２５】請求項５に記載の反射型光電センサにあっ
ては、請求項４に記載の光電センサと同様な理由によ
り、検出物体の有無判別精度を向上させ、検出距離の長
距離化を図ることができ、しかも、設置時の作業を容易
にすることができる。さらに、この場合には、アレイセ
ンサの一部の受光素子のみを用いて検出動作を行なって
いるので、簡略化した受光強度分布によって物体の有無
を判別でき、検出のための信号処理を簡略にすることが
できる。
ては、請求項４に記載の光電センサと同様な理由によ
り、検出物体の有無判別精度を向上させ、検出距離の長
距離化を図ることができ、しかも、設置時の作業を容易
にすることができる。さらに、この場合には、アレイセ
ンサの一部の受光素子のみを用いて検出動作を行なって
いるので、簡略化した受光強度分布によって物体の有無
を判別でき、検出のための信号処理を簡略にすることが
できる。
【００２６】請求項６に記載の反射型光電センサは、投
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部は複数の受光素子からな
るアレイセンサを有しており、回帰反射板からの反射光
を受光している、一部の受光素子の受光量を記憶させた
うえで、前記一部の受光素子どうしと同じ距離をおいて
いる複数の受光素子の受光量を検索することにより、物
体を検出することを特徴としている。
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部は複数の受光素子からな
るアレイセンサを有しており、回帰反射板からの反射光
を受光している、一部の受光素子の受光量を記憶させた
うえで、前記一部の受光素子どうしと同じ距離をおいて
いる複数の受光素子の受光量を検索することにより、物
体を検出することを特徴としている。
【００２７】請求項６に記載の反射型光電センサにあっ
ては、請求項４に記載の光電センサと同様な理由によ
り、検出物体の有無判別精度を向上させ、検出距離の長
距離化を図ることができ、しかも、設置時の作業を容易
にすることができる。さらに、この場合には、回帰反射
板と同じ受光強度分布を検索することによって検出物体
の有無を判別しているので、検出動作中においても回帰
反射板や受光部等が微小量変位する恐れがある場合で
も、確実に検出物体の有無を判別することができ、検出
精度を向上させることができる。
ては、請求項４に記載の光電センサと同様な理由によ
り、検出物体の有無判別精度を向上させ、検出距離の長
距離化を図ることができ、しかも、設置時の作業を容易
にすることができる。さらに、この場合には、回帰反射
板と同じ受光強度分布を検索することによって検出物体
の有無を判別しているので、検出動作中においても回帰
反射板や受光部等が微小量変位する恐れがある場合で
も、確実に検出物体の有無を判別することができ、検出
精度を向上させることができる。
【００２８】請求項７に記載の反射型光電センサは、投
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有して
おり、かつ、回帰反射板からの反射光の、アレイセンサ
上におけるスポット径を記憶させたうえで、前記アレイ
センサ上の反射光のスポット径の大きさに基づいて物体
を検出することを特徴としている。
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有して
おり、かつ、回帰反射板からの反射光の、アレイセンサ
上におけるスポット径を記憶させたうえで、前記アレイ
センサ上の反射光のスポット径の大きさに基づいて物体
を検出することを特徴としている。
【００２９】ここで、反射光のスポット径は任意に定義
することができる。例えば、アレイセンサ上における受
光強度が最大受光強度の１／２になる箇所の距離をもっ
てスポット径とすることができる。
することができる。例えば、アレイセンサ上における受
光強度が最大受光強度の１／２になる箇所の距離をもっ
てスポット径とすることができる。
【００３０】請求項７に記載の反射型光電センサにあっ
ては、単に受光強度のみから検出物体の有無を判別する
のでなく、アレイセンサ上におけるスポットの大きさに
基づいて検出物体の有無を判別するので、判別精度が向
上し、特に近距離にある白紙のような検出物体の有無も
精度よく判別できる。従って、検出距離も長くすること
ができる。しかも、光電センサ設置時には、アレイセン
サ全体を用いて回帰反射板からの反射光をとらえること
により、設置作業も容易にすることができる。
ては、単に受光強度のみから検出物体の有無を判別する
のでなく、アレイセンサ上におけるスポットの大きさに
基づいて検出物体の有無を判別するので、判別精度が向
上し、特に近距離にある白紙のような検出物体の有無も
精度よく判別できる。従って、検出距離も長くすること
ができる。しかも、光電センサ設置時には、アレイセン
サ全体を用いて回帰反射板からの反射光をとらえること
により、設置作業も容易にすることができる。
【００３１】請求項８に記載の反射型光電センサは、投
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有して
おり、かつ、回帰反射板からの反射光の、アレイセンサ
上における受光強度分布又はその傾きを記憶させたうえ
で、前記アレイセンサ上の反射光の受光強度分布の傾き
に基づいて物体を検出することを特徴としている。
光部と受光部と回帰反射板とを備え、投光部より照射さ
れた光を回帰反射板を介して投光部と受光部の間で往復
させ、受光部の受光状態により検出信号を得る反射型光
電センサであって、前記受光部はアレイセンサを有して
おり、かつ、回帰反射板からの反射光の、アレイセンサ
上における受光強度分布又はその傾きを記憶させたうえ
で、前記アレイセンサ上の反射光の受光強度分布の傾き
に基づいて物体を検出することを特徴としている。
【００３２】請求項８に記載の反射型光電センサにあっ
ては、単に受光強度のみから検出物体の有無を判別する
のでなく、アレイセンサ上における受光強度分布の傾き
に基づいて検出物体の有無を判別するので、判別精度が
向上し、特に近距離にある白紙のような検出物体の有無
も精度よく判別できる。従って、検出距離も長くするこ
とができる。しかも、光電センサ設置時には、アレイセ
ンサ全体を用いて回帰反射板からの反射光をとらえるこ
とにより、設置作業も容易にすることができる。
ては、単に受光強度のみから検出物体の有無を判別する
のでなく、アレイセンサ上における受光強度分布の傾き
に基づいて検出物体の有無を判別するので、判別精度が
向上し、特に近距離にある白紙のような検出物体の有無
も精度よく判別できる。従って、検出距離も長くするこ
とができる。しかも、光電センサ設置時には、アレイセ
ンサ全体を用いて回帰反射板からの反射光をとらえるこ
とにより、設置作業も容易にすることができる。
【００３３】
（第１の実施形態）図５は本発明の第１の実施形態によ
る反射型光電センサ２１を示す概略構成図である。この
反射型光電センサ２１は、センサ本体２２と回帰反射板
２３とからなる。回帰反射板２３はセンサ本体２２に対
向させて配置されるものであり、コーナーキューブ又は
コーナーキューブの集合体（配列）からなり、直線偏光
が入射した場合には、入射した直線偏光の偏光方向と垂
直な偏光方向の直線偏光として元の方向へ反射させる特
性を有している。また、センサ本体２２内には、投光部
２４、受光部２５が内蔵されている。
る反射型光電センサ２１を示す概略構成図である。この
反射型光電センサ２１は、センサ本体２２と回帰反射板
２３とからなる。回帰反射板２３はセンサ本体２２に対
向させて配置されるものであり、コーナーキューブ又は
コーナーキューブの集合体（配列）からなり、直線偏光
が入射した場合には、入射した直線偏光の偏光方向と垂
直な偏光方向の直線偏光として元の方向へ反射させる特
性を有している。また、センサ本体２２内には、投光部
２４、受光部２５が内蔵されている。
【００３４】投光部２４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）
や半導体レーザー（ＬＤ）等の発光素子２６と、発光素
子２６から出射された光（ランダム光、偏光）を絞って
当該投光ビームＩの広がり角θIを調整するための投光
レンズ２７とからなる。この投光部２４の前面には偏光
フィルタ２８が配設されており、投光部２４から出射さ
れた投光ビームＩのうち一方向の直線偏光（例えば、垂
直偏光）だけを透過させる。
や半導体レーザー（ＬＤ）等の発光素子２６と、発光素
子２６から出射された光（ランダム光、偏光）を絞って
当該投光ビームＩの広がり角θIを調整するための投光
レンズ２７とからなる。この投光部２４の前面には偏光
フィルタ２８が配設されており、投光部２４から出射さ
れた投光ビームＩのうち一方向の直線偏光（例えば、垂
直偏光）だけを透過させる。
【００３５】なお、発光素子２６として、直線偏光を出
射する半導体レーザーを用いる場合には、上記偏光フィ
ルタ２８を用いないようにすることも可能である。
射する半導体レーザーを用いる場合には、上記偏光フィ
ルタ２８を用いないようにすることも可能である。
【００３６】受光部２５は、一方向に沿って例えば短冊
状をしたフォトダイオード（ＰＤ）やフォトトランジス
タ等の複数の受光素子２９を配列したアレイセンサ３０
と、受光レンズ３１とから構成されている。アレイセン
サ３０は、受光レンズ３１の後方のほぼ焦点位置に位置
しており、回帰反射板２３や検出物体Ａで反射された光
は受光レンズ３１によってアレイセンサ３０の受光面に
集光される。また、アレイセンサ３０を構成する各受光
素子２９からは、互いに独立した個々の信号線を通じて
（あるいは、共通の信号線を通じて時系列的に）それぞ
れの受光量に応じた信号を出力するようになっている。
受光部２５の前面には、偏光フィルタ３２が配設されて
いる。この受光部２５側の偏光フィルタ３２は、投光部
２４側の偏光フィルタ２８と偏光方向が直交するように
配向されており、投光部２４側の偏光フィルタ２８を透
過する直線偏光と偏光方向が直交する直線偏光（例え
ば、水平偏光）だけを透過させるようになっている。
状をしたフォトダイオード（ＰＤ）やフォトトランジス
タ等の複数の受光素子２９を配列したアレイセンサ３０
と、受光レンズ３１とから構成されている。アレイセン
サ３０は、受光レンズ３１の後方のほぼ焦点位置に位置
しており、回帰反射板２３や検出物体Ａで反射された光
は受光レンズ３１によってアレイセンサ３０の受光面に
集光される。また、アレイセンサ３０を構成する各受光
素子２９からは、互いに独立した個々の信号線を通じて
（あるいは、共通の信号線を通じて時系列的に）それぞ
れの受光量に応じた信号を出力するようになっている。
受光部２５の前面には、偏光フィルタ３２が配設されて
いる。この受光部２５側の偏光フィルタ３２は、投光部
２４側の偏光フィルタ２８と偏光方向が直交するように
配向されており、投光部２４側の偏光フィルタ２８を透
過する直線偏光と偏光方向が直交する直線偏光（例え
ば、水平偏光）だけを透過させるようになっている。
【００３７】しかして、この反射型光電センサ２１にあ
っても、投光部２４から出射された投光ビームＩは偏光
板２８を透過して垂直偏光として検知領域に向けて投射
される。光路上に検出物体Ａが存在しない場合には、回
帰反射板２３に入射した垂直偏光は水平偏光として反射
されるので、偏光フィルタ３２を透過してアレイセンサ
３０により受光される。これに対し、通常の検出物体Ａ
が光路上に侵入した場合には、光は検出物体Ａに遮られ
るので、アレイセンサ３０では受光されない。また、検
出物体Ａが光沢を有する金属のように鏡面反射特性を有
する場合も、検出物体Ａに入射した垂直偏光は垂直偏光
のままで反射されるので、アレイセンサ３０に受光され
ない。これに対し、検出物体Ａが白紙である場合には、
入射した垂直偏光は拡散反射光となるので、一部（水平
偏光成分）が偏光フィルタ３２を透過してアレイセンサ
３０に受光される。
っても、投光部２４から出射された投光ビームＩは偏光
板２８を透過して垂直偏光として検知領域に向けて投射
される。光路上に検出物体Ａが存在しない場合には、回
帰反射板２３に入射した垂直偏光は水平偏光として反射
されるので、偏光フィルタ３２を透過してアレイセンサ
３０により受光される。これに対し、通常の検出物体Ａ
が光路上に侵入した場合には、光は検出物体Ａに遮られ
るので、アレイセンサ３０では受光されない。また、検
出物体Ａが光沢を有する金属のように鏡面反射特性を有
する場合も、検出物体Ａに入射した垂直偏光は垂直偏光
のままで反射されるので、アレイセンサ３０に受光され
ない。これに対し、検出物体Ａが白紙である場合には、
入射した垂直偏光は拡散反射光となるので、一部（水平
偏光成分）が偏光フィルタ３２を透過してアレイセンサ
３０に受光される。
【００３８】図６（ａ）は、十分遠く（例えば、４〜５
ｍ以上）に設置されている回帰反射板２３による、アレ
イセンサ３０上の反射光スポット３３と、近距離にある
白紙による、アレイセンサ３０上における反射光スポッ
ト３４を示しており、図６（ｂ）は各反射光スポット３
３，３４をアレイセンサ３０上における受光強度分布と
して示している。回帰反射板２３は光をもと来た方向へ
反射させ、しかも十分に遠くにあるから、アレイセンサ
３０上の反射光スポット３３のスポット径は小さくな
る。一方、近距離にある白紙の反射光スポット３４で
は、大きなスポット径となる。
ｍ以上）に設置されている回帰反射板２３による、アレ
イセンサ３０上の反射光スポット３３と、近距離にある
白紙による、アレイセンサ３０上における反射光スポッ
ト３４を示しており、図６（ｂ）は各反射光スポット３
３，３４をアレイセンサ３０上における受光強度分布と
して示している。回帰反射板２３は光をもと来た方向へ
反射させ、しかも十分に遠くにあるから、アレイセンサ
３０上の反射光スポット３３のスポット径は小さくな
る。一方、近距離にある白紙の反射光スポット３４で
は、大きなスポット径となる。
【００３９】従って、アレイセンサ３０のうち、回帰反
射板２３による反射光スポット３３が映っている受光素
子２９のみを用いて物体検出を行なうようにすれば、受
光視野角θRを小さくすることができ、検出距離を長く
することができる。すなわち、回帰反射板２３による反
射光スポット３３が映っている受光素子２９のみを用い
ると、白紙による反射光スポット３４のうちほんの一部
しか受光されないことになるので、白紙の受光量（受光
強度）Ｐが低下する。図４の受光量特性を示す図を用い
て説明すると、アレイセンサ３０全体を用いているとき
には白紙の受光量特性１６で表わされていたとすると、
一部の受光素子２９のみを用いた場合には、白紙の受光
量Ｐは小さくなるので、受光量特性１７のようになる。
これに伴って比較レベルもＰth[11]からＰth[12]に下げ
ることができ、回帰反射板２３の設置位置（つまり、検
出距離）はＸ1からＸ2に長くなる。
射板２３による反射光スポット３３が映っている受光素
子２９のみを用いて物体検出を行なうようにすれば、受
光視野角θRを小さくすることができ、検出距離を長く
することができる。すなわち、回帰反射板２３による反
射光スポット３３が映っている受光素子２９のみを用い
ると、白紙による反射光スポット３４のうちほんの一部
しか受光されないことになるので、白紙の受光量（受光
強度）Ｐが低下する。図４の受光量特性を示す図を用い
て説明すると、アレイセンサ３０全体を用いているとき
には白紙の受光量特性１６で表わされていたとすると、
一部の受光素子２９のみを用いた場合には、白紙の受光
量Ｐは小さくなるので、受光量特性１７のようになる。
これに伴って比較レベルもＰth[11]からＰth[12]に下げ
ることができ、回帰反射板２３の設置位置（つまり、検
出距離）はＸ1からＸ2に長くなる。
【００４０】しかしながら、常にアレイセンサ３０の一
部の受光素子２９だけを用いるようにしたのでは、従来
例に関して述べたように、反射型光電センサ２１の設置
作業が困難になる。つまり、アレイセンサ３０の実効的
な受光面積が小さくなると、回帰反射板２３からの反射
光Ｒをアレイセンサ３０で受光していないとき、センサ
本体２２の角度をいずれの方向に向ければアレイセンサ
３０で受光できるようになるのか見当がつかず、センサ
本体２２の角度調整が困難になる。
部の受光素子２９だけを用いるようにしたのでは、従来
例に関して述べたように、反射型光電センサ２１の設置
作業が困難になる。つまり、アレイセンサ３０の実効的
な受光面積が小さくなると、回帰反射板２３からの反射
光Ｒをアレイセンサ３０で受光していないとき、センサ
本体２２の角度をいずれの方向に向ければアレイセンサ
３０で受光できるようになるのか見当がつかず、センサ
本体２２の角度調整が困難になる。
【００４１】そこで、この実施形態では、つぎのように
して反射型光電センサ２１の設置作業と検知動作を行な
うようにしている。すなわち、センサ本体２２と回帰反
射板２３を設置する時には、アレイセンサ３０全体を用
いてセンサ本体２２の角度を調整する。アレイセンサ３
０の全体を用いて回帰反射板２３からの反射光スポット
３３がアレイセンサ３０上にくるように角度調整すれ
ば、アレイセンサ３０で受光し易くなるので、センサ本
体２２の角度調整を容易にすることができる。この設置
作業に伴う調整が終了した後に、アレイセンサ３０のう
ち反射光スポット３３が映っている受光素子２９すなわ
ち最大受光量ＰPの受光素子２９を記憶する。さらに、
当該受光素子２９の最大受光量ＰPに対して比較レベル
Ｐth[12]を設定し、当該比較レベルＰth[12]を記憶（更
新）する。
して反射型光電センサ２１の設置作業と検知動作を行な
うようにしている。すなわち、センサ本体２２と回帰反
射板２３を設置する時には、アレイセンサ３０全体を用
いてセンサ本体２２の角度を調整する。アレイセンサ３
０の全体を用いて回帰反射板２３からの反射光スポット
３３がアレイセンサ３０上にくるように角度調整すれ
ば、アレイセンサ３０で受光し易くなるので、センサ本
体２２の角度調整を容易にすることができる。この設置
作業に伴う調整が終了した後に、アレイセンサ３０のう
ち反射光スポット３３が映っている受光素子２９すなわ
ち最大受光量ＰPの受光素子２９を記憶する。さらに、
当該受光素子２９の最大受光量ＰPに対して比較レベル
Ｐth[12]を設定し、当該比較レベルＰth[12]を記憶（更
新）する。
【００４２】こうしてセンサ本体２２と回帰反射板２３
の設置作業が終了して検知動作モードに切り替わると、
記憶された受光素子２９つまり回帰反射板２３の反射ス
ポット３３が生じている受光素子２９だけを用いて物体
検出を行ない、記憶されている比較レベルＰth[12]と当
該受光素子２９の受光量Ｐとの大小比較によって検出物
体Ａの有無を判別する。
の設置作業が終了して検知動作モードに切り替わると、
記憶された受光素子２９つまり回帰反射板２３の反射ス
ポット３３が生じている受光素子２９だけを用いて物体
検出を行ない、記憶されている比較レベルＰth[12]と当
該受光素子２９の受光量Ｐとの大小比較によって検出物
体Ａの有無を判別する。
【００４３】検知動作時用いる受光素子２９の素子数は
１素子としてあり、１素子の大きさは、できるだけ白紙
の受光量が小さくなるように回帰反射板２３の最大スポ
ット径（つまり、回帰反射板２３の距離が近ければ近い
ほどスポット径は大きくなるので、回帰反射板２３の設
置される一番近い距離でのスポット径）より少し大きめ
にするのが適当である。
１素子としてあり、１素子の大きさは、できるだけ白紙
の受光量が小さくなるように回帰反射板２３の最大スポ
ット径（つまり、回帰反射板２３の距離が近ければ近い
ほどスポット径は大きくなるので、回帰反射板２３の設
置される一番近い距離でのスポット径）より少し大きめ
にするのが適当である。
【００４４】ここで、白紙の受光量の最大値でなく、最
大検出距離にある回帰反射板２３の最大受光量ＰPを基
準として比較レベルＰth[12]を設定したが、検知動作モ
ードで用いる素子数が１素子であれば白紙の受光量の最
大値が決まるから、回帰反射板２３の設置できる最大距
離が決まる。従って、こうして定められた最大距離以内
に回帰反射板２３を設置すれば、その回帰反射板２３の
最大受光量ＰPに対して設定された比較レベルＰth[12]
は白紙の最大受光量よりも大きくなる。
大検出距離にある回帰反射板２３の最大受光量ＰPを基
準として比較レベルＰth[12]を設定したが、検知動作モ
ードで用いる素子数が１素子であれば白紙の受光量の最
大値が決まるから、回帰反射板２３の設置できる最大距
離が決まる。従って、こうして定められた最大距離以内
に回帰反射板２３を設置すれば、その回帰反射板２３の
最大受光量ＰPに対して設定された比較レベルＰth[12]
は白紙の最大受光量よりも大きくなる。
【００４５】図７は本発明の反射型光電センサ２１の構
成を示すブロック図、図８は反射型光電センサ２１にお
ける物体検出のためのアルゴリズムを示すフロー図であ
る。センサ本体２２の外面には、センサ本体２２をティ
ーチングモードと検知動作モードとに切り替えるための
モード設定スイッチ３５と、比較レベルを設定するため
のティーチングボタン３６とを備えている。センサ本体
２２は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を用いた信号処
理回路部３７を備えており、モード設定スイッチ３５の
操作に応じて反射型光電センサ２１をティーチングモー
ドと検知動作モードに切り替え、またティーチングモー
ドにおいては、ティーチングボタン３６の操作により比
較レベルＰth[12]を設定（更新）する。
成を示すブロック図、図８は反射型光電センサ２１にお
ける物体検出のためのアルゴリズムを示すフロー図であ
る。センサ本体２２の外面には、センサ本体２２をティ
ーチングモードと検知動作モードとに切り替えるための
モード設定スイッチ３５と、比較レベルを設定するため
のティーチングボタン３６とを備えている。センサ本体
２２は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を用いた信号処
理回路部３７を備えており、モード設定スイッチ３５の
操作に応じて反射型光電センサ２１をティーチングモー
ドと検知動作モードに切り替え、またティーチングモー
ドにおいては、ティーチングボタン３６の操作により比
較レベルＰth[12]を設定（更新）する。
【００４６】信号処理回路部３７は、ティーチングモー
ド時と検知動作モード時のいずれのモード時において
も、発光素子駆動回路３８を制御して発光素子２６をパ
ルス発光させ、投光部２４から光を出射させる。
ド時と検知動作モード時のいずれのモード時において
も、発光素子駆動回路３８を制御して発光素子２６をパ
ルス発光させ、投光部２４から光を出射させる。
【００４７】アレイセンサ３０を構成する各受光素子２
９はそれぞれマルチプレクサ３９の入力端子に接続され
ており、マルチプレクサ３９の１本の出力からは、いず
れかの受光素子２９の受光信号が出力されるようになっ
ている。すなわち、いずれかの受光素子２９を指示する
アドレスがアドレスバス４０を通じて信号処理回路部３
７からマルチプレクサ３９のデコーダ４１へが送信され
ると、当該アドレスがデコーダ４１で解読されてマルチ
プレクサ３９に入力され、マルチプレクサ３９は当該ア
ドレスで指示されている受光素子２９の受光信号のみを
出力させる。
９はそれぞれマルチプレクサ３９の入力端子に接続され
ており、マルチプレクサ３９の１本の出力からは、いず
れかの受光素子２９の受光信号が出力されるようになっ
ている。すなわち、いずれかの受光素子２９を指示する
アドレスがアドレスバス４０を通じて信号処理回路部３
７からマルチプレクサ３９のデコーダ４１へが送信され
ると、当該アドレスがデコーダ４１で解読されてマルチ
プレクサ３９に入力され、マルチプレクサ３９は当該ア
ドレスで指示されている受光素子２９の受光信号のみを
出力させる。
【００４８】マルチプレクサ３９からの出力は、プリア
ンプ４２で増幅された後、信号処理回路部３７からの同
期信号と同期してサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路４３
によってサンプリングされ、さらに信号処理回路部３７
からの同期信号と同期してアナログ／デジタル（以下、
Ａ／Ｄと記す）変換回路４４によって量子化されてデジ
タル信号となる。この受光素子２９の受光量を表わすデ
ジタル信号は信号処理回路部３７へ入力される。
ンプ４２で増幅された後、信号処理回路部３７からの同
期信号と同期してサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路４３
によってサンプリングされ、さらに信号処理回路部３７
からの同期信号と同期してアナログ／デジタル（以下、
Ａ／Ｄと記す）変換回路４４によって量子化されてデジ
タル信号となる。この受光素子２９の受光量を表わすデ
ジタル信号は信号処理回路部３７へ入力される。
【００４９】信号処理回路部３７は、ティーチングモー
ドにおいては、プリアンプ４２、サンプルホールド回路
４３及びＡ／Ｄ変換回路４４を通じて、すべての受光素
子２９からの受光信号を取り込み、比較判別機能によっ
てアレイセンサ３０の最大受光量ＰPを求め、この最大
受光量ＰPを比較レベルＰth[0]（デフォールト値、もし
くは前回の設定値）と比較し、最大受光量ＰPが比較レ
ベルＰth[0]以上であれば、回帰反射板２３からの反射
光Ｒをアレイセンサ３０で正しく受光できていると判断
する。そして、ティーチングボタン３６がオンになる
と、各受光素子２９の受光量を互いに比較し、最大受光
量ＰPの受光素子２９のアドレスＡPをメモリに記憶す
る。さらに、その受光素子２９の受光量に対して比較レ
ベルＰth[12]を設定し、記憶している比較レベルの値を
更新する。
ドにおいては、プリアンプ４２、サンプルホールド回路
４３及びＡ／Ｄ変換回路４４を通じて、すべての受光素
子２９からの受光信号を取り込み、比較判別機能によっ
てアレイセンサ３０の最大受光量ＰPを求め、この最大
受光量ＰPを比較レベルＰth[0]（デフォールト値、もし
くは前回の設定値）と比較し、最大受光量ＰPが比較レ
ベルＰth[0]以上であれば、回帰反射板２３からの反射
光Ｒをアレイセンサ３０で正しく受光できていると判断
する。そして、ティーチングボタン３６がオンになる
と、各受光素子２９の受光量を互いに比較し、最大受光
量ＰPの受光素子２９のアドレスＡPをメモリに記憶す
る。さらに、その受光素子２９の受光量に対して比較レ
ベルＰth[12]を設定し、記憶している比較レベルの値を
更新する。
【００５０】また、信号処理回路部３７は、検知動作モ
ードにおいては、ティーチングモードで最大受光量ＰP
であった受光素子２９のみを用いて（つまり、アドレス
バス４０からデコーダ４１へは当該受光素子２９のアド
レスＡPのみを送信する）検知動作を行ない、比較判別
機能によって当該受光素子２９の受光量Ｐmをティーチ
ングモードで更新された比較レベルＰth[12]と比較する
ことによって検出物体Ａの有無を判別する。
ードにおいては、ティーチングモードで最大受光量ＰP
であった受光素子２９のみを用いて（つまり、アドレス
バス４０からデコーダ４１へは当該受光素子２９のアド
レスＡPのみを送信する）検知動作を行ない、比較判別
機能によって当該受光素子２９の受光量Ｐmをティーチ
ングモードで更新された比較レベルＰth[12]と比較する
ことによって検出物体Ａの有無を判別する。
【００５１】次に、ティーチング動作モードと検知動作
モードにおける、反射型光電センサ２１のアルゴリズム
を図８のフロー図に従って具体的に説明する。まず、セ
ンサ本体２２と回帰反射板２３を所定位置に設置し、電
源をオンにしてセンサ本体２２の角度調整を行なう（Ｓ
５１）。電源オン後は、モード設定スイッチ３５がティ
ーチングモードになっているか、検知動作モードになっ
ているかによって動作が分岐する（Ｓ５２）。
モードにおける、反射型光電センサ２１のアルゴリズム
を図８のフロー図に従って具体的に説明する。まず、セ
ンサ本体２２と回帰反射板２３を所定位置に設置し、電
源をオンにしてセンサ本体２２の角度調整を行なう（Ｓ
５１）。電源オン後は、モード設定スイッチ３５がティ
ーチングモードになっているか、検知動作モードになっ
ているかによって動作が分岐する（Ｓ５２）。
【００５２】モード設定スイッチ３５がティーチングモ
ードになっている場合には、信号処理回路部３７は発光
素子駆動回路３８により発光素子２６を一定のタイミン
グで発光させ、回帰反射板２３で反射した反射光Ｒをア
レイセンサ３０で受光させる。同時に、発光タイミング
と同期させながら、デコーダ４１を介してマルチプレク
サ３９へ出力するアドレスを順次変化させることによ
り、マルチプレクサ３９から出力される受光素子出力を
順次切り替えてゆき［これは、全受光素子２９を用いて
受光視野角を大きくすることに対応する］、各受光素子
２９についてそれぞれ複数回（以下においては、平均操
作についてはいずれもデータ採取回数は６回とするが、
６回に限るものではない）ずつ受光信号を採取するよう
にする。こうして、各受光素子２９毎に６回の受光量デ
ータを時系列データとして受け取ると、信号処理回路部
３７は、各受光素子２９毎に（つまり、各アドレス毎
に）６回の平均値（以下、このようにして求めた各受光
素子２９の受光量の平均値を移動平均という）を求め、
各受光素子２９の移動平均のうちの最大値ＰPを求める
（Ｓ５３）。
ードになっている場合には、信号処理回路部３７は発光
素子駆動回路３８により発光素子２６を一定のタイミン
グで発光させ、回帰反射板２３で反射した反射光Ｒをア
レイセンサ３０で受光させる。同時に、発光タイミング
と同期させながら、デコーダ４１を介してマルチプレク
サ３９へ出力するアドレスを順次変化させることによ
り、マルチプレクサ３９から出力される受光素子出力を
順次切り替えてゆき［これは、全受光素子２９を用いて
受光視野角を大きくすることに対応する］、各受光素子
２９についてそれぞれ複数回（以下においては、平均操
作についてはいずれもデータ採取回数は６回とするが、
６回に限るものではない）ずつ受光信号を採取するよう
にする。こうして、各受光素子２９毎に６回の受光量デ
ータを時系列データとして受け取ると、信号処理回路部
３７は、各受光素子２９毎に（つまり、各アドレス毎
に）６回の平均値（以下、このようにして求めた各受光
素子２９の受光量の平均値を移動平均という）を求め、
各受光素子２９の移動平均のうちの最大値ＰPを求める
（Ｓ５３）。
【００５３】ついで、信号処理回路部３７は、受光素子
２９の移動平均の最大値ＰPを比較レベルＰth[0]（デフ
ォールト値もしくは前回の設定値であって、回帰反射板
２３を最長距離に配置したときの受光量よりやや小さめ
の値に設定されている。）と比較し（Ｓ５４）、受光量
の平均（例えば、６回平均）の最大値ＰPが比較レベル
Ｐth[0]よりも大きければ、設定状態が良好である旨の
確認表示を出力し（Ｓ５５）、移動平均の最大値が比較
レベルＰth[0]より小さければ当該確認表示を出力しな
い（Ｓ５６）。
２９の移動平均の最大値ＰPを比較レベルＰth[0]（デフ
ォールト値もしくは前回の設定値であって、回帰反射板
２３を最長距離に配置したときの受光量よりやや小さめ
の値に設定されている。）と比較し（Ｓ５４）、受光量
の平均（例えば、６回平均）の最大値ＰPが比較レベル
Ｐth[0]よりも大きければ、設定状態が良好である旨の
確認表示を出力し（Ｓ５５）、移動平均の最大値が比較
レベルＰth[0]より小さければ当該確認表示を出力しな
い（Ｓ５６）。
【００５４】操作者は、前記確認表示を見て、回帰反射
板２３が検知範囲内（つまり、投光ビームＩの広がり角
θIと受光視野角θR内）に正しく納まっていると判断す
れば、ティーチングボタン３６を押してオンにする（Ｓ
５７）。これに対し、センサ本体２２が正しく設定され
ていないと判断した場合や、設定をやり直したい場合に
は、ティーチングボタン３６を押すことなく再度センサ
本体２２の角度を調整し、確認表示をみる（Ｓ５２〜Ｓ
５６）。こうしてセンサ本体２２の角度調整を繰り返し
て、センサ本体２２が正しく設定されたと判断すれば、
操作者はティーチングボタン３６を押してオンにする
（Ｓ５７）。
板２３が検知範囲内（つまり、投光ビームＩの広がり角
θIと受光視野角θR内）に正しく納まっていると判断す
れば、ティーチングボタン３６を押してオンにする（Ｓ
５７）。これに対し、センサ本体２２が正しく設定され
ていないと判断した場合や、設定をやり直したい場合に
は、ティーチングボタン３６を押すことなく再度センサ
本体２２の角度を調整し、確認表示をみる（Ｓ５２〜Ｓ
５６）。こうしてセンサ本体２２の角度調整を繰り返し
て、センサ本体２２が正しく設定されたと判断すれば、
操作者はティーチングボタン３６を押してオンにする
（Ｓ５７）。
【００５５】操作者によりティーチングボタン３６が押
されると、信号処理回路部３７は受光素子２９の最大受
光量ＰPと、当該最大受光量ＰPを与える受光素子２９に
対応するアドレスＡPを求める。すなわち、信号処理回
路部３７はマルチプレクサ３９に各受光素子２９のアド
レスを順次送信して各受光素子２９毎の受光量の６回平
均を演算し、その平均値の最大値ＰPとその最大値ＰPを
与える受光素子２９のアドレスＡPを求める（Ｓ５
８）。ついで、受光量の最大値ＰPよりも小さめの値と
なるように比較レベルＰth[12]を設定する。例えば、最
大値ＰPに対して、Ｐth[12]=０.８ＰPとなるように比較
レベルを設定する（Ｓ５９）。こうしてティーチングモ
ードにおいて設定した比較レベルＰth[12]とアドレスＡ
Pをメモリに記憶してティーチングモードを終了する。
されると、信号処理回路部３７は受光素子２９の最大受
光量ＰPと、当該最大受光量ＰPを与える受光素子２９に
対応するアドレスＡPを求める。すなわち、信号処理回
路部３７はマルチプレクサ３９に各受光素子２９のアド
レスを順次送信して各受光素子２９毎の受光量の６回平
均を演算し、その平均値の最大値ＰPとその最大値ＰPを
与える受光素子２９のアドレスＡPを求める（Ｓ５
８）。ついで、受光量の最大値ＰPよりも小さめの値と
なるように比較レベルＰth[12]を設定する。例えば、最
大値ＰPに対して、Ｐth[12]=０.８ＰPとなるように比較
レベルを設定する（Ｓ５９）。こうしてティーチングモ
ードにおいて設定した比較レベルＰth[12]とアドレスＡ
Pをメモリに記憶してティーチングモードを終了する。
【００５６】ティーチングが完了してモード設定スイッ
チ３５を検知動作モードに切り替えると、センサ本体２
２は検知動作を開始する。すなわち、信号処理回路部３
７は、ティーチングモード時に記憶した特定のアドレス
ＡPのみをマルチプレクサ３９に送信し［これは、１つ
の受光素子２９のみを用いて受光視野角θRを小さくす
ることに相当する］、回帰反射板２３からの反射光Ｒを
受光している受光素子２９からの受光信号のみをマルチ
プレクサ３９から出力させる。そして、マルチプレクサ
３９から出力されている受光量の６回移動平均Ｐmを求
める（Ｓ６０）。ついで、求めた移動平均Ｐmとティー
チングモードで設定された比較レベルＰth[12]とを比較
する（Ｓ６１）。そして、受光量の移動平均Ｐmが比較
レベルＰth[12]よりも大きければ検出物体Ａが存在しな
いと判断して検出物体無しと判定し（Ｓ６２）、移動平
均Ｐmが比較レベルＰth[12]よりも小さければ検出物体
有りと判定する（Ｓ６３）。
チ３５を検知動作モードに切り替えると、センサ本体２
２は検知動作を開始する。すなわち、信号処理回路部３
７は、ティーチングモード時に記憶した特定のアドレス
ＡPのみをマルチプレクサ３９に送信し［これは、１つ
の受光素子２９のみを用いて受光視野角θRを小さくす
ることに相当する］、回帰反射板２３からの反射光Ｒを
受光している受光素子２９からの受光信号のみをマルチ
プレクサ３９から出力させる。そして、マルチプレクサ
３９から出力されている受光量の６回移動平均Ｐmを求
める（Ｓ６０）。ついで、求めた移動平均Ｐmとティー
チングモードで設定された比較レベルＰth[12]とを比較
する（Ｓ６１）。そして、受光量の移動平均Ｐmが比較
レベルＰth[12]よりも大きければ検出物体Ａが存在しな
いと判断して検出物体無しと判定し（Ｓ６２）、移動平
均Ｐmが比較レベルＰth[12]よりも小さければ検出物体
有りと判定する（Ｓ６３）。
【００５７】（第２の実施形態）回帰反射板２３の反射
光スポット３３が１つの受光素子２９の大きさに合わせ
て調整されていても、回帰反射板２３の反射光スポット
３３が、図９（ａ）に示すように、隣合う２つの受光素
子２９間に跨がることがある。第１の実施形態のように
検知動作モードにおいて１素子の受光素子のみを用いる
場合には、反射光スポット３３が２つの受光素子２９間
に跨がった場合には、反射光スポット３３が１素子上に
ある場合に比べて受光量が低下する。すなわち、１素子
上に反射光スポット３３がある場合の受光量特性が図１
０の実線１５であるとすると、２素子上に跨がった場合
には、受光量特性は破線１５ａのようになり、検出距離
がΔＸだけ短くなる。
光スポット３３が１つの受光素子２９の大きさに合わせ
て調整されていても、回帰反射板２３の反射光スポット
３３が、図９（ａ）に示すように、隣合う２つの受光素
子２９間に跨がることがある。第１の実施形態のように
検知動作モードにおいて１素子の受光素子のみを用いる
場合には、反射光スポット３３が２つの受光素子２９間
に跨がった場合には、反射光スポット３３が１素子上に
ある場合に比べて受光量が低下する。すなわち、１素子
上に反射光スポット３３がある場合の受光量特性が図１
０の実線１５であるとすると、２素子上に跨がった場合
には、受光量特性は破線１５ａのようになり、検出距離
がΔＸだけ短くなる。
【００５８】そこで、第２の実施形態では、図９（ｂ）
に示すように、隣接する受光素子２９どうしを結線して
２つの受光素子２９の受光量の和Ｐを出力するようにし
ている。それぞれ隣り合う受光素子２９どうしを結線し
て受光量の和Ｐを出力するようにすれば、２つの受光素
子２９間に反射光スポット３３が跨がった場合にも、受
光量Ｐの低下がなく、図１０の実線１５で示すように、
１素子上に反射光スポット３３が納まっている場合と同
じ受光量特性が得られ、検出距離が短くなったり、変動
したりすることがなく、反射型光電センサの動作が安定
する。
に示すように、隣接する受光素子２９どうしを結線して
２つの受光素子２９の受光量の和Ｐを出力するようにし
ている。それぞれ隣り合う受光素子２９どうしを結線し
て受光量の和Ｐを出力するようにすれば、２つの受光素
子２９間に反射光スポット３３が跨がった場合にも、受
光量Ｐの低下がなく、図１０の実線１５で示すように、
１素子上に反射光スポット３３が納まっている場合と同
じ受光量特性が得られ、検出距離が短くなったり、変動
したりすることがなく、反射型光電センサの動作が安定
する。
【００５９】図１１はこの第２の実施形態による反射型
光電センサ７１の構成を示すブロック図である。この反
射型光電センサ７１は、２つのデコーダ４１ａ，４１ｂ
及びマルチプレクサ３９ａ，３９ｂを備えており、２つ
のデコーダ４１ａ，４１ｂの対応する入力端子は同一ア
ドレスで指定される。また、第２のマルチプレクサ３９
ｂの入力には、第１のマルチプレクサ３９ａの入力に対
して受光素子２９を１素子ずつシフトさせて接続されて
おり、両マルチプレクサ３９ａ，３９ｂの出力（受光信
号）の和Ｐがプリアンプ４２等を介して信号処理回路部
３７に入力されるようになっている。
光電センサ７１の構成を示すブロック図である。この反
射型光電センサ７１は、２つのデコーダ４１ａ，４１ｂ
及びマルチプレクサ３９ａ，３９ｂを備えており、２つ
のデコーダ４１ａ，４１ｂの対応する入力端子は同一ア
ドレスで指定される。また、第２のマルチプレクサ３９
ｂの入力には、第１のマルチプレクサ３９ａの入力に対
して受光素子２９を１素子ずつシフトさせて接続されて
おり、両マルチプレクサ３９ａ，３９ｂの出力（受光信
号）の和Ｐがプリアンプ４２等を介して信号処理回路部
３７に入力されるようになっている。
【００６０】従って、信号処理回路部３７からアドレス
を送信すると、２つのマルチプレクサ３９ａ，３９ｂを
経由して隣り合う受光素子２９の受光信号が同時に送ら
れ、隣接する受光素子２９の受光信号の和Ｐが信号処理
回路部３７に入力される。この結果、回帰反射板２３か
らの反射光スポット３３が１素子上にある場合も、２素
子に跨がっている場合も、同様な受光量特性を得ること
ができ、センサ本体２２の設置誤差によって検知距離が
短くなるのを防止できる。
を送信すると、２つのマルチプレクサ３９ａ，３９ｂを
経由して隣り合う受光素子２９の受光信号が同時に送ら
れ、隣接する受光素子２９の受光信号の和Ｐが信号処理
回路部３７に入力される。この結果、回帰反射板２３か
らの反射光スポット３３が１素子上にある場合も、２素
子に跨がっている場合も、同様な受光量特性を得ること
ができ、センサ本体２２の設置誤差によって検知距離が
短くなるのを防止できる。
【００６１】なお、上記実施形態においては、フォトダ
イオードのような受光素子２９を１次元状に配列したア
レイセンサ３０を用いたが、図１２に示すように、フォ
トダイオードのような受光素子２９を２次元状に配列し
たアレイセンサ７２を用いてもよい。この場合には、２
次元状に配列された受光素子２９のうち最大受光量の素
子のみを用いれば、アレイセンサ３０をより細かく分割
して検知動作時に使用する受光素子２９を小さくするこ
とができるので、さらに白紙の受光量を小さくでき、よ
り一層検知距離を長距離化することができる。
イオードのような受光素子２９を１次元状に配列したア
レイセンサ３０を用いたが、図１２に示すように、フォ
トダイオードのような受光素子２９を２次元状に配列し
たアレイセンサ７２を用いてもよい。この場合には、２
次元状に配列された受光素子２９のうち最大受光量の素
子のみを用いれば、アレイセンサ３０をより細かく分割
して検知動作時に使用する受光素子２９を小さくするこ
とができるので、さらに白紙の受光量を小さくでき、よ
り一層検知距離を長距離化することができる。
【００６２】（第３の実施形態）図１３は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光電センサ７３を示す概略
構成図であって、この実施形態はティーチングモードと
検知動作モードにおいて受光視野角θRを変化させるた
めにスリットやスポット孔のような微小開口を用いるこ
とを特徴としている。
に別な実施形態による反射型光電センサ７３を示す概略
構成図であって、この実施形態はティーチングモードと
検知動作モードにおいて受光視野角θRを変化させるた
めにスリットやスポット孔のような微小開口を用いるこ
とを特徴としている。
【００６３】この反射型光電センサ７３においては、受
光部２５は、比較的大面積のフォトダイオードやフォト
トランジスタ等の１つの受光素子７４と、受光レンズ３
１と、スリットやスポット孔のような微小開口７５を開
口された遮光板７６とから構成されている。遮光板７６
は光軸と垂直な方向に可動式となっており、センサ本体
２２外部からの操作により、受光素子７４の前面へ移動
させたり、受光素子７４の前面から除いたりでき、また
受光素子７４の前面の任意の位置で固定できるようにな
っている。例えば、長孔とネジを用いて位置調整可能に
遮光板７６を固定する方法が考えられる。遮光板７６の
大きさは受光素子７４よりも大きく、微小開口７５の大
きさは受光素子７４よりも小さい。特に、微小開口７５
であるスリットの幅やスポット孔の直径は、想定される
回帰反射板２３の反射光スポット３３の大きさよりやや
大きめが好ましい。
光部２５は、比較的大面積のフォトダイオードやフォト
トランジスタ等の１つの受光素子７４と、受光レンズ３
１と、スリットやスポット孔のような微小開口７５を開
口された遮光板７６とから構成されている。遮光板７６
は光軸と垂直な方向に可動式となっており、センサ本体
２２外部からの操作により、受光素子７４の前面へ移動
させたり、受光素子７４の前面から除いたりでき、また
受光素子７４の前面の任意の位置で固定できるようにな
っている。例えば、長孔とネジを用いて位置調整可能に
遮光板７６を固定する方法が考えられる。遮光板７６の
大きさは受光素子７４よりも大きく、微小開口７５の大
きさは受光素子７４よりも小さい。特に、微小開口７５
であるスリットの幅やスポット孔の直径は、想定される
回帰反射板２３の反射光スポット３３の大きさよりやや
大きめが好ましい。
【００６４】図１４に示すものは、当該反射型光電セン
サ７３の構成を示すブロック図である。この反射型光電
センサ７３にあっては、タイミング回路７７から出力さ
れるタイミング信号に同期して発光素子駆動回路３８が
発光素子２６をパルス発光させる。また、受光素子７４
の受光信号はプリアンプ４２で増幅された後、タイミン
グ回路７７からのタイミング信号と同期してサンプルホ
ールド回路４３によりサンプリングされる。比較回路７
８には、予め比較レベル設定回路７９により比較レベル
Ｐth[12]が設定されており、サンプルホールド回路４３
からサンプリング信号が入力されると、比較回路７８は
当該サンプリング信号と比較レベルＰth[12]とを比較す
る。そして、検知動作モードでは、サンプリング信号が
比較レベルＰth[12]より大きい場合には、検出物体無し
と判定し、比較レベルＰth[12]より小さい場合には、検
出物体有りと判定する。
サ７３の構成を示すブロック図である。この反射型光電
センサ７３にあっては、タイミング回路７７から出力さ
れるタイミング信号に同期して発光素子駆動回路３８が
発光素子２６をパルス発光させる。また、受光素子７４
の受光信号はプリアンプ４２で増幅された後、タイミン
グ回路７７からのタイミング信号と同期してサンプルホ
ールド回路４３によりサンプリングされる。比較回路７
８には、予め比較レベル設定回路７９により比較レベル
Ｐth[12]が設定されており、サンプルホールド回路４３
からサンプリング信号が入力されると、比較回路７８は
当該サンプリング信号と比較レベルＰth[12]とを比較す
る。そして、検知動作モードでは、サンプリング信号が
比較レベルＰth[12]より大きい場合には、検出物体無し
と判定し、比較レベルＰth[12]より小さい場合には、検
出物体有りと判定する。
【００６５】しかして、ティーチングモードにおいて、
センサ本体２２の角度調整を行なう場合には、まず図１
５（ａ）に示すように、受光素子７４前面から遮光板７
６を取り除いておく。この状態では、受光視野角θRが
大きくなっており、受光素子７４の受光面全面を用いて
回帰反射板２３からの反射光Ｒを受光できているか否か
を判断し、受光面のいずれかの箇所で回帰反射板２３か
らの反射光Ｒを受光するようセンサ本体２２の角度調整
を行なえるので、センサ本体２２の設置作業を簡単に行
なえる。このとき設定完了時における受光量を記憶す
る。ついで、受光素子７４の前面に遮光板７６を挿入
し、受光量をモニターしながら遮光板７６を移動させ
る。そして、図１５（ｂ）に示すように、遮光板７６の
微小開口７５と反射光スポット３３とが一致し、ティー
チングモード時に記憶した受光量とほぼ等しい受光量が
得られたら、遮光板７６を固定する。
センサ本体２２の角度調整を行なう場合には、まず図１
５（ａ）に示すように、受光素子７４前面から遮光板７
６を取り除いておく。この状態では、受光視野角θRが
大きくなっており、受光素子７４の受光面全面を用いて
回帰反射板２３からの反射光Ｒを受光できているか否か
を判断し、受光面のいずれかの箇所で回帰反射板２３か
らの反射光Ｒを受光するようセンサ本体２２の角度調整
を行なえるので、センサ本体２２の設置作業を簡単に行
なえる。このとき設定完了時における受光量を記憶す
る。ついで、受光素子７４の前面に遮光板７６を挿入
し、受光量をモニターしながら遮光板７６を移動させ
る。そして、図１５（ｂ）に示すように、遮光板７６の
微小開口７５と反射光スポット３３とが一致し、ティー
チングモード時に記憶した受光量とほぼ等しい受光量が
得られたら、遮光板７６を固定する。
【００６６】検知動作モードにおいては、図１５（ｂ）
に示すように、遮光板７６を用いて受光素子７４の受光
面を制限し、受光視野角θRを小さくしているので、白
紙の受光量が小さくなり、それだけ検知距離を長距離化
することができる。
に示すように、遮光板７６を用いて受光素子７４の受光
面を制限し、受光視野角θRを小さくしているので、白
紙の受光量が小さくなり、それだけ検知距離を長距離化
することができる。
【００６７】（第４の実施形態）図１６は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光電センサ８１を示す概略
構成図である。この実施形態は、受光部をアレイセンサ
（分割型の受光素子）８２と受光レンズ３１によって構
成し、アレイセンサ８２を平行移動可能にしたものであ
る。
に別な実施形態による反射型光電センサ８１を示す概略
構成図である。この実施形態は、受光部をアレイセンサ
（分割型の受光素子）８２と受光レンズ３１によって構
成し、アレイセンサ８２を平行移動可能にしたものであ
る。
【００６８】分割型の受光素子であるアレイセンサ８２
としては、受光面を図１７（ａ）に示すように主受光面
（受光素子）８３とその両側の副受光面（受光素子）８
４に分割した３分割受光素子でもよく、図１７（ｂ）に
示すように主受光面８３とその周囲の副受光面８４に分
割した２分割受光素子でもよい。ここで、主受光面８３
の幅もしくは直径は、回帰反射板２３による反射光スポ
ット３３の大きさよりもやや大きめが好ましい。
としては、受光面を図１７（ａ）に示すように主受光面
（受光素子）８３とその両側の副受光面（受光素子）８
４に分割した３分割受光素子でもよく、図１７（ｂ）に
示すように主受光面８３とその周囲の副受光面８４に分
割した２分割受光素子でもよい。ここで、主受光面８３
の幅もしくは直径は、回帰反射板２３による反射光スポ
ット３３の大きさよりもやや大きめが好ましい。
【００６９】図１８は当該反射型光電センサ８１の構成
を示すブロック図である。この反射型光電センサ８１に
あっては、タイミング回路７７により発生したタイミン
グ信号と同期して発光素子駆動回路３８により発光素子
２６がパルス発光している。一方、アレイセンサ８２の
主受光面８３からの出力は直接プリアンプ４２に入力さ
れており、アレイセンサ８２の副受光面８４はトランス
ミッションゲート（電子スイッチ）８５を介してプリア
ンプ４２に接続されており、トランスミッションゲート
８５はセンサ本体２２の外面に設けられたセットボタン
８６により開閉できるようになっている。すなわち、セ
ットボタン８６をオンにするとトランスミッションゲー
ト８５が閉じてアレイセンサ８２全体からの受光信号が
プリアンプ４２に出力され、サンプルホールド回路４３
によりサンプリングされた後、比較回路７８においてア
レイセンサ８２全体の受光量が比較レベルＰth[12]と比
較される。すなわち、受光部２５の受光視野角θRが大
きな状態となる。また、セットボタン８６をオフにする
と、トランスミッションゲート８５が開いて主受光面８
３のみからプリアンプ４２へ受光信号が出力され、比較
回路７８においては、主受光面８３からの受光量が比較
レベルＰth[12]と比較される。すなわち、受光部２５の
受光視野角θRの小さな状態となる。
を示すブロック図である。この反射型光電センサ８１に
あっては、タイミング回路７７により発生したタイミン
グ信号と同期して発光素子駆動回路３８により発光素子
２６がパルス発光している。一方、アレイセンサ８２の
主受光面８３からの出力は直接プリアンプ４２に入力さ
れており、アレイセンサ８２の副受光面８４はトランス
ミッションゲート（電子スイッチ）８５を介してプリア
ンプ４２に接続されており、トランスミッションゲート
８５はセンサ本体２２の外面に設けられたセットボタン
８６により開閉できるようになっている。すなわち、セ
ットボタン８６をオンにするとトランスミッションゲー
ト８５が閉じてアレイセンサ８２全体からの受光信号が
プリアンプ４２に出力され、サンプルホールド回路４３
によりサンプリングされた後、比較回路７８においてア
レイセンサ８２全体の受光量が比較レベルＰth[12]と比
較される。すなわち、受光部２５の受光視野角θRが大
きな状態となる。また、セットボタン８６をオフにする
と、トランスミッションゲート８５が開いて主受光面８
３のみからプリアンプ４２へ受光信号が出力され、比較
回路７８においては、主受光面８３からの受光量が比較
レベルＰth[12]と比較される。すなわち、受光部２５の
受光視野角θRの小さな状態となる。
【００７０】しかして、ティーチングモードにおいて
は、セットボタン８６をオンにしてトランスミッション
ゲート８５を閉じ、アレイセンサ８２の受光面全体８
３，８４を用いて回帰反射板２３からの反射光Ｒを受光
できるようにしてセンサ本体２２の角度調整を行なう。
こうして図１９（ａ）のように受光面全体８３，８４を
用いて回帰反射板２３からの反射光Ｒを受光した後は、
セットボタン８６をオフにしてトランスミッションゲー
ト８５を開く。トランスミッションゲート８５が開く
と、主受光面８３のみを用いて受光するので、副受光面
８４で受光していた場合には、回帰反射板２３の反射光
を受光できなくなる。そこで、図１９（ｂ）に示すよう
に、アレイセンサ８２を移動させて副受光面８４で受光
していた反射光スポット３３が主受光面８３で受光され
るようにアレイセンサ８２を位置調整し、主受光面８３
で回帰反射板２３の反射光スポット３３を受光した状態
でアレイセンサ８２を固定し、ティーチング動作を完了
する。
は、セットボタン８６をオンにしてトランスミッション
ゲート８５を閉じ、アレイセンサ８２の受光面全体８
３，８４を用いて回帰反射板２３からの反射光Ｒを受光
できるようにしてセンサ本体２２の角度調整を行なう。
こうして図１９（ａ）のように受光面全体８３，８４を
用いて回帰反射板２３からの反射光Ｒを受光した後は、
セットボタン８６をオフにしてトランスミッションゲー
ト８５を開く。トランスミッションゲート８５が開く
と、主受光面８３のみを用いて受光するので、副受光面
８４で受光していた場合には、回帰反射板２３の反射光
を受光できなくなる。そこで、図１９（ｂ）に示すよう
に、アレイセンサ８２を移動させて副受光面８４で受光
していた反射光スポット３３が主受光面８３で受光され
るようにアレイセンサ８２を位置調整し、主受光面８３
で回帰反射板２３の反射光スポット３３を受光した状態
でアレイセンサ８２を固定し、ティーチング動作を完了
する。
【００７１】検知動作モードにおいては、トランスミッ
ションゲート８５は開いた状態に固定される。従って、
アレイセンサ８２の一部、すなわち主受光面８３だけを
用いて検知動作するので、小さな受光面積で検知動作す
ることができ、白紙の受光量を小さくして検知距離を長
距離化することができる。
ションゲート８５は開いた状態に固定される。従って、
アレイセンサ８２の一部、すなわち主受光面８３だけを
用いて検知動作するので、小さな受光面積で検知動作す
ることができ、白紙の受光量を小さくして検知距離を長
距離化することができる。
【００７２】上記実施形態では、受光面全体８３，８４
で回帰反射板２３の反射光スポット３３を受光した後、
セットボタン８６をオフにして主受光面８３でのみ受光
できるようにした状態で、アレイセンサ８２を移動させ
て主受光面８３で回帰反射板２３の反射光スポット３３
を受光するようにしたが、主受光面８３でのみ受光する
ように調整する方法はアレイセンサ８２の移動に限るも
のではない。すなわち、図２０（ａ）に示すように、ア
レイセンサ８２を固定して受光レンズ３１を移動させて
アレイセンサ８２上における結像点を移動させるように
してもよい。あるいは、図２０（ｂ）に示すように、ア
レイセンサ８２と受光レンズ３１の位置関係を固定した
ままで、アレイセンサ８２及び受光レンズ３１を（光軸
回り以外の方向に）一体として回転させてもよい。
で回帰反射板２３の反射光スポット３３を受光した後、
セットボタン８６をオフにして主受光面８３でのみ受光
できるようにした状態で、アレイセンサ８２を移動させ
て主受光面８３で回帰反射板２３の反射光スポット３３
を受光するようにしたが、主受光面８３でのみ受光する
ように調整する方法はアレイセンサ８２の移動に限るも
のではない。すなわち、図２０（ａ）に示すように、ア
レイセンサ８２を固定して受光レンズ３１を移動させて
アレイセンサ８２上における結像点を移動させるように
してもよい。あるいは、図２０（ｂ）に示すように、ア
レイセンサ８２と受光レンズ３１の位置関係を固定した
ままで、アレイセンサ８２及び受光レンズ３１を（光軸
回り以外の方向に）一体として回転させてもよい。
【００７３】（第５の実施形態）図２１は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光電センサ９１の構成を示
すブロック図である。この反射型光電センサ９１にあっ
ては、１次元ＣＣＤやラインセンサのようなアレイセン
サと受光レンズ３１とによって受光部２５が構成されて
いる。以下においては、アレイセンサとして１次元ＣＣ
Ｄ９２を用いた場合について説明するが、ラインセンサ
を用いてもよい。
に別な実施形態による反射型光電センサ９１の構成を示
すブロック図である。この反射型光電センサ９１にあっ
ては、１次元ＣＣＤやラインセンサのようなアレイセン
サと受光レンズ３１とによって受光部２５が構成されて
いる。以下においては、アレイセンサとして１次元ＣＣ
Ｄ９２を用いた場合について説明するが、ラインセンサ
を用いてもよい。
【００７４】この反射型光電センサ９１にあっても、セ
ンサ本体２２の外面にはセンサ本体２２をティーチング
モードと検知動作モードとに切り替えるためのモード設
定スイッチ３５と、動作設定するためのティーチングボ
タン３６とを備えている。また、マイクロプロセッサ
（ＣＰＵ）を用いた信号処理回路部３７は、ティーチン
グモード時と検知動作モード時のいずれでも、発光素子
駆動回路３８を制御して発光素子２６をパルス発光さ
せ、投光部２４から光を出射させる。
ンサ本体２２の外面にはセンサ本体２２をティーチング
モードと検知動作モードとに切り替えるためのモード設
定スイッチ３５と、動作設定するためのティーチングボ
タン３６とを備えている。また、マイクロプロセッサ
（ＣＰＵ）を用いた信号処理回路部３７は、ティーチン
グモード時と検知動作モード時のいずれでも、発光素子
駆動回路３８を制御して発光素子２６をパルス発光さ
せ、投光部２４から光を出射させる。
【００７５】信号処理回路部３７は、ＣＣＤ駆動回路９
３を通じてアレイセンサであるＣＣＤ９２を制御し、Ｃ
ＣＤ９２は各画素（受光素子）の受光量を示す受光信号
を順次プリアンプ４２に出力する。ＣＣＤ９２からの出
力は、プリアンプ４２で増幅された後、信号処理回路部
３７からの同期信号と同期してサンプルホールド回路４
３によってサンプリングされ、さらに信号処理回路部３
７からの同期信号と同期してＡ／Ｄ変換回路４４によっ
て量子化されてデジタル信号となる。このＣＣＤ９２の
受光量を表わすデジタル信号は信号処理回路部３７へ入
力される。
３を通じてアレイセンサであるＣＣＤ９２を制御し、Ｃ
ＣＤ９２は各画素（受光素子）の受光量を示す受光信号
を順次プリアンプ４２に出力する。ＣＣＤ９２からの出
力は、プリアンプ４２で増幅された後、信号処理回路部
３７からの同期信号と同期してサンプルホールド回路４
３によってサンプリングされ、さらに信号処理回路部３
７からの同期信号と同期してＡ／Ｄ変換回路４４によっ
て量子化されてデジタル信号となる。このＣＣＤ９２の
受光量を表わすデジタル信号は信号処理回路部３７へ入
力される。
【００７６】信号処理回路部３７は、ティーチングモー
ドにおいては、プリアンプ４２、サンプルホールド回路
４３及びＡ／Ｄ変換回路４４を通じて、ＣＣＤ９２のす
べての画素からの受光信号を取り込み、比較判別機能に
よって画素の最大受光量ＰPを求め、さらにその最大受
光量ＰPと比較レベルＰth[0]（デフォールト値、もしく
は前回の設定値）と比較し、最大受光量ＰPが比較レベ
ルＰth[0]以上であれば、回帰反射板２３からの反射光
ＲをＣＣＤ９２で正しく受光できていると判断し、確認
表示の出力をする。操作者は、この確認表示が出力され
ているか否かを確認しながらセンサ本体２２の角度調整
を行なう。そして、操作者がティーチングボタン３６を
オンにすると、信号処理回路部３７はＣＣＤ９２の各画
素の受光量を互いに比較し、図２２に１点鎖線で示すよ
うに、最大受光量ＰPの画素の画素番号ｎPをメモリに記
憶する。さらに、その画素の受光量ＰPに対して受光量
が例えばＰH＝ＰP／２［又は、（ＰP＋１）／２、又は
（ＰP−１）／２］となる、最大受光量ＰPの画素ｎPの
両側に位置する画素の画素番号ｎH1，ｎH2を求め、その
画素番号ｎH1，ｎH2を記憶する。
ドにおいては、プリアンプ４２、サンプルホールド回路
４３及びＡ／Ｄ変換回路４４を通じて、ＣＣＤ９２のす
べての画素からの受光信号を取り込み、比較判別機能に
よって画素の最大受光量ＰPを求め、さらにその最大受
光量ＰPと比較レベルＰth[0]（デフォールト値、もしく
は前回の設定値）と比較し、最大受光量ＰPが比較レベ
ルＰth[0]以上であれば、回帰反射板２３からの反射光
ＲをＣＣＤ９２で正しく受光できていると判断し、確認
表示の出力をする。操作者は、この確認表示が出力され
ているか否かを確認しながらセンサ本体２２の角度調整
を行なう。そして、操作者がティーチングボタン３６を
オンにすると、信号処理回路部３７はＣＣＤ９２の各画
素の受光量を互いに比較し、図２２に１点鎖線で示すよ
うに、最大受光量ＰPの画素の画素番号ｎPをメモリに記
憶する。さらに、その画素の受光量ＰPに対して受光量
が例えばＰH＝ＰP／２［又は、（ＰP＋１）／２、又は
（ＰP−１）／２］となる、最大受光量ＰPの画素ｎPの
両側に位置する画素の画素番号ｎH1，ｎH2を求め、その
画素番号ｎH1，ｎH2を記憶する。
【００７７】信号処理回路部３７は、検知動作モードに
おいては、ティーチングモードで最大受光量ＰPであっ
た画素ｎPとそのほぼ１／２の受光量ＰHであった画素ｎ
H1，ｎH2からのデータのみを用いて検知動作を行なう。
すなわち、当該画素ｎP，ｎH 1，ｎH2における受光量の
６回移動平均Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）を求
め、求めた各受光量の平均値Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），
Ｐ（ｎH2）がティーチング時に記憶した値とを比較して
一致範囲にあるか否かを判定する。一致範囲にあると判
定すれば、検出物体無しとし、一致範囲になければ検出
物体有りとする。この３つの画素における一致範囲は、
白紙による受光量よりも大きく、また各画素の受光量の
バラツキを含むようなものであればよく、例えば、次の
式のようになるようにすればよい。 ０.８ＰP ≦ Ｐ（ｎP） ≦ １.２ＰP ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎH1） ≦ ０.６ＰP ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎH2） ≦ ０.６ＰP …
おいては、ティーチングモードで最大受光量ＰPであっ
た画素ｎPとそのほぼ１／２の受光量ＰHであった画素ｎ
H1，ｎH2からのデータのみを用いて検知動作を行なう。
すなわち、当該画素ｎP，ｎH 1，ｎH2における受光量の
６回移動平均Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）を求
め、求めた各受光量の平均値Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），
Ｐ（ｎH2）がティーチング時に記憶した値とを比較して
一致範囲にあるか否かを判定する。一致範囲にあると判
定すれば、検出物体無しとし、一致範囲になければ検出
物体有りとする。この３つの画素における一致範囲は、
白紙による受光量よりも大きく、また各画素の受光量の
バラツキを含むようなものであればよく、例えば、次の
式のようになるようにすればよい。 ０.８ＰP ≦ Ｐ（ｎP） ≦ １.２ＰP ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎH1） ≦ ０.６ＰP ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎH2） ≦ ０.６ＰP …
【００７８】この実施形態によれば、反射光スポット３
３の受光量と形状（つまり、受光量分布）が一致してい
るかどうかを検出しているので、検知距離をより長距離
化することができる。すなわち、画素の一部だけしか使
用しないので、回帰反射板２３からの反射光スポットの
受光量特性に比較して白紙からの反射光スポットの受光
量特性が小さくなり、検知距離が長くなる。さらに、回
帰反射板２３の距離を遠くに離した場合、図１９に２点
鎖線で示すように、白紙の受光量が回帰反射板２３の受
光量に対して相対的に大きくなった場合、中央の画素ｎ
Pにおける受光量Ｐ（ｎP）は最大受光量ＰPに非常に近
くなるが、受光量分布の違いにより両側の画素ｎH1，ｎ
H2における受光量Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）が大きく異な
るので、上記式により判別することができ、検知距離
を一層長距離化することができる。また、外乱光などに
も強くなり、検知精度が向上する。
３の受光量と形状（つまり、受光量分布）が一致してい
るかどうかを検出しているので、検知距離をより長距離
化することができる。すなわち、画素の一部だけしか使
用しないので、回帰反射板２３からの反射光スポットの
受光量特性に比較して白紙からの反射光スポットの受光
量特性が小さくなり、検知距離が長くなる。さらに、回
帰反射板２３の距離を遠くに離した場合、図１９に２点
鎖線で示すように、白紙の受光量が回帰反射板２３の受
光量に対して相対的に大きくなった場合、中央の画素ｎ
Pにおける受光量Ｐ（ｎP）は最大受光量ＰPに非常に近
くなるが、受光量分布の違いにより両側の画素ｎH1，ｎ
H2における受光量Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）が大きく異な
るので、上記式により判別することができ、検知距離
を一層長距離化することができる。また、外乱光などに
も強くなり、検知精度が向上する。
【００７９】次に、ティーチング動作モードと検知動作
モードにおける、本実施形態の検出アルゴリズムを図２
３のフロー図に従って説明する。まず、センサ本体２２
と回帰反射板２３を所定位置に設置し、電源をオンにし
てセンサ本体２２の角度調整を行なう（Ｓ１０１）。電
源オン後は、モード設定スイッチ３５がティーチングモ
ードになっているか、検知動作モードになっているかに
よって動作が分岐する（Ｓ１０２）。
モードにおける、本実施形態の検出アルゴリズムを図２
３のフロー図に従って説明する。まず、センサ本体２２
と回帰反射板２３を所定位置に設置し、電源をオンにし
てセンサ本体２２の角度調整を行なう（Ｓ１０１）。電
源オン後は、モード設定スイッチ３５がティーチングモ
ードになっているか、検知動作モードになっているかに
よって動作が分岐する（Ｓ１０２）。
【００８０】モード設定スイッチ３５がティーチングモ
ードになっている場合には、信号処理回路部３７は発光
素子駆動回路３８により発光素子２６を一定のタイミン
グで発光させ、回帰反射板２３で反射した反射光をＣＣ
Ｄ９２で受光させる。同時に、ＣＣＤ駆動回路９３を制
御することによりＣＣＤ９２の各画素から順次受光信号
を出力させ各画素についてそれぞれ６回ずつ受光信号を
採取する。こうして、各画素毎に６回の受光量データを
受け取ると、信号処理回路部３７は、各画素番号毎に６
回の移動平均を求め、各画素の移動平均のうちの最大値
ＰPを求める（Ｓ１０３）。
ードになっている場合には、信号処理回路部３７は発光
素子駆動回路３８により発光素子２６を一定のタイミン
グで発光させ、回帰反射板２３で反射した反射光をＣＣ
Ｄ９２で受光させる。同時に、ＣＣＤ駆動回路９３を制
御することによりＣＣＤ９２の各画素から順次受光信号
を出力させ各画素についてそれぞれ６回ずつ受光信号を
採取する。こうして、各画素毎に６回の受光量データを
受け取ると、信号処理回路部３７は、各画素番号毎に６
回の移動平均を求め、各画素の移動平均のうちの最大値
ＰPを求める（Ｓ１０３）。
【００８１】ついで、信号処理回路部３７は、画素の移
動平均の最大値ＰPを比較レベルＰth[0]（デフォールト
値、もしくは前回の設定値）と比較し（Ｓ１０４）、移
動平均の最大値ＰPが比較レベルＰth[0]よりも大きけれ
ば、設定状態が良好である旨の確認表示を出力し（Ｓ１
０５）、移動平均の最大値が比較レベルＰth[0]より小
さければ当該確認表示を出力しない（Ｓ１０６）。
動平均の最大値ＰPを比較レベルＰth[0]（デフォールト
値、もしくは前回の設定値）と比較し（Ｓ１０４）、移
動平均の最大値ＰPが比較レベルＰth[0]よりも大きけれ
ば、設定状態が良好である旨の確認表示を出力し（Ｓ１
０５）、移動平均の最大値が比較レベルＰth[0]より小
さければ当該確認表示を出力しない（Ｓ１０６）。
【００８２】操作者は、前記確認表示を見て、回帰反射
板２３が検知範囲内（つまり、投光ビームＩの広がり角
θIと受光視野角θR内）に正しく納まっていると判断す
れば、ティーチングボタン３６を押してオンにする（Ｓ
１０７）。これに対し、センサ本体２２が正しく設定さ
れていないと判断した場合や、設定をやり直したい場合
には、ティーチングボタン３６を押すことなく再度セン
サ本体２２の角度を調整し、確認表示をみる。こうして
センサ本体２２の角度調整を繰り返して、センサ本体２
２が正しく設定されたと判断すれば、操作者はティーチ
ングボタン３６を押してオンにする（Ｓ１０７）。
板２３が検知範囲内（つまり、投光ビームＩの広がり角
θIと受光視野角θR内）に正しく納まっていると判断す
れば、ティーチングボタン３６を押してオンにする（Ｓ
１０７）。これに対し、センサ本体２２が正しく設定さ
れていないと判断した場合や、設定をやり直したい場合
には、ティーチングボタン３６を押すことなく再度セン
サ本体２２の角度を調整し、確認表示をみる。こうして
センサ本体２２の角度調整を繰り返して、センサ本体２
２が正しく設定されたと判断すれば、操作者はティーチ
ングボタン３６を押してオンにする（Ｓ１０７）。
【００８３】操作者によりティーチングボタン３６が押
されると、信号処理回路部３７は各画素の受光量を比較
することにより、最大受光量ＰPとその画素番号ｎPを記
憶する。さらに、最大受光量ＰPの約１／２の受光量ＰH
の画素番号ｎH1，ｎH2を検索して当該画素番号ｎH1，ｎ
H2を記憶する（Ｓ１０８）。
されると、信号処理回路部３７は各画素の受光量を比較
することにより、最大受光量ＰPとその画素番号ｎPを記
憶する。さらに、最大受光量ＰPの約１／２の受光量ＰH
の画素番号ｎH1，ｎH2を検索して当該画素番号ｎH1，ｎ
H2を記憶する（Ｓ１０８）。
【００８４】ティーチングが完了してモード設定スイッ
チ３５を検知動作モードに切り替えると、信号処理回路
部３７は、ティーチングモード時に記憶した最大受光量
ＰPと３つの画素番号ｎP，ｎH1，ｎH2のみを用いて検知
動作を行なう。すなわち、３つの画素から出力されてい
る受光量の６回移動平均Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ
（ｎH2）を求める（Ｓ１０９）。ついで、上記式によ
り、３つの画素ｎP，ｎH1，ｎH2の６回移動平均の値Ｐ
（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）が一致範囲に納まっ
ているか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、全ての
受光量Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）が一致範囲
にあれば、検出物体Ａが存在しないと判断して物体無し
の表示を出力し（Ｓ１１１）、一致範囲になければ検出
物体有りの表示を出力する（Ｓ１１２）。
チ３５を検知動作モードに切り替えると、信号処理回路
部３７は、ティーチングモード時に記憶した最大受光量
ＰPと３つの画素番号ｎP，ｎH1，ｎH2のみを用いて検知
動作を行なう。すなわち、３つの画素から出力されてい
る受光量の６回移動平均Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ
（ｎH2）を求める（Ｓ１０９）。ついで、上記式によ
り、３つの画素ｎP，ｎH1，ｎH2の６回移動平均の値Ｐ
（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）が一致範囲に納まっ
ているか否かを判定する（Ｓ１１０）。そして、全ての
受光量Ｐ（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）が一致範囲
にあれば、検出物体Ａが存在しないと判断して物体無し
の表示を出力し（Ｓ１１１）、一致範囲になければ検出
物体有りの表示を出力する（Ｓ１１２）。
【００８５】なお、上記第５の実施形態では１次元ＣＣ
Ｄ９２を用いたが、図２４に示すように、２次元ＣＣＤ
１２１を用いて受光強度分布を比較するようにしてもよ
い。すなわち、ティーチングモードにおいて、回帰反射
板２３の反射光スポット３３による最大受光量ＰPとそ
の画素番号（当該画素にメッシュを施して示す）に対し
て最大受光量ＰPの約１／２の受光量ＰHになる画素番号
（当該画素にハッチングを施して示す）を記憶し、検知
動作モードにおいて当該画素のみを用いて受光量を検知
して受光量が記憶しているものと一致する範囲にあるか
どうか判定することによって検出物体Ａの有無を判別す
るようにすることもできる。
Ｄ９２を用いたが、図２４に示すように、２次元ＣＣＤ
１２１を用いて受光強度分布を比較するようにしてもよ
い。すなわち、ティーチングモードにおいて、回帰反射
板２３の反射光スポット３３による最大受光量ＰPとそ
の画素番号（当該画素にメッシュを施して示す）に対し
て最大受光量ＰPの約１／２の受光量ＰHになる画素番号
（当該画素にハッチングを施して示す）を記憶し、検知
動作モードにおいて当該画素のみを用いて受光量を検知
して受光量が記憶しているものと一致する範囲にあるか
どうか判定することによって検出物体Ａの有無を判別す
るようにすることもできる。
【００８６】（第６の実施形態）この実施形態は、検知
動作モードにおける一致範囲にあるかどうかの判定条件
に特徴がある。その他の構成や信号処理回路部における
処理アルゴリズム等については、第５の実施形態と同じ
である。
動作モードにおける一致範囲にあるかどうかの判定条件
に特徴がある。その他の構成や信号処理回路部における
処理アルゴリズム等については、第５の実施形態と同じ
である。
【００８７】この実施形態においては、第５の実施形態
における図２３のステップＳ１１０の判定条件として、 ０.５ＰP ≦ Ｐ（ｎp） ０.４Ｐ（ｎP） ≦ Ｐ（ｎH1） ≦ ０.６Ｐ（ｎP） ０.４Ｐ（ｎP） ≦ Ｐ（ｎH2） ≦ ０.６Ｐ（ｎP） … を用いる。この判定条件は、ティーチング時の最大受光
量を基準とせず、３つの画素の検知動作モードにおける
受光量の比によって一致範囲を判定している。前記式
では、発光素子２６の発光パワーの経時的な変化によっ
て一致範囲の判定が影響を受けるが、式の第２及び第
３番目の条件によれば、発光素子２６における発光パワ
ーの経時的変化によって影響を受けず、安定した判定を
行なうことができる。また、式の第１番目の条件式
は、検知動作モードにおける最大受光量Ｐ（ｎP）がテ
ィーチング時における最大受光量ＰPの１／２になった
ときをセンサ本体２２のティーチング寿命とするもので
あり、一度ティーチングすればセンサ本体２２の寿命が
くるまで再度ティーチングする必要がないので、手間が
かからず使い勝手が向上する。
における図２３のステップＳ１１０の判定条件として、 ０.５ＰP ≦ Ｐ（ｎp） ０.４Ｐ（ｎP） ≦ Ｐ（ｎH1） ≦ ０.６Ｐ（ｎP） ０.４Ｐ（ｎP） ≦ Ｐ（ｎH2） ≦ ０.６Ｐ（ｎP） … を用いる。この判定条件は、ティーチング時の最大受光
量を基準とせず、３つの画素の検知動作モードにおける
受光量の比によって一致範囲を判定している。前記式
では、発光素子２６の発光パワーの経時的な変化によっ
て一致範囲の判定が影響を受けるが、式の第２及び第
３番目の条件によれば、発光素子２６における発光パワ
ーの経時的変化によって影響を受けず、安定した判定を
行なうことができる。また、式の第１番目の条件式
は、検知動作モードにおける最大受光量Ｐ（ｎP）がテ
ィーチング時における最大受光量ＰPの１／２になった
ときをセンサ本体２２のティーチング寿命とするもので
あり、一度ティーチングすればセンサ本体２２の寿命が
くるまで再度ティーチングする必要がないので、手間が
かからず使い勝手が向上する。
【００８８】（第７の実施形態）第７の実施形態は、回
帰反射板２３からの反射光スポット３３がなんらかの原
因によって１次元ＣＣＤ上を移動する場合に、回帰反射
板２３の反射光スポット３３を自動追従して検出物体Ａ
の有無を判定することを可能にしたものである。原理的
にいうと、本実施形態は、ティーチングモード時に回帰
反射板２３の受光量分布を記憶しておき、検知動作モー
ドにおいては、その受光量分布のスポットがＣＣＤ９２
上にあるかどうかを検索し、あれば検出物体無しとする
ものである。
帰反射板２３からの反射光スポット３３がなんらかの原
因によって１次元ＣＣＤ上を移動する場合に、回帰反射
板２３の反射光スポット３３を自動追従して検出物体Ａ
の有無を判定することを可能にしたものである。原理的
にいうと、本実施形態は、ティーチングモード時に回帰
反射板２３の受光量分布を記憶しておき、検知動作モー
ドにおいては、その受光量分布のスポットがＣＣＤ９２
上にあるかどうかを検索し、あれば検出物体無しとする
ものである。
【００８９】図２５は本実施形態を具体的に説明する図
である。図２５により本実施形態を説明すると、信号処
理回路部３７は、ティーチングモード時に、最大受光量
の値ＰPとその画素番号ｎPを記憶するとともに、最大受
光量ＰPの画素とその両側に位置する受光量ＰH＝ＰP／
２の画素との距離ΔｎH1，ΔｎH2を記憶する。すなわ
ち、画素番号が連続する画素に連続的に付与されている
場合、画素の距離は画素番号の差で表わすことができ、
受光量がＰHの画素の番号をｎH1，ｎH2とすると、画素
番号ｎH1，ｎH2の画素と画素番号ｎPの画素との距離
は、それぞれ ΔｎH1＝ｎP−ｎH1 ΔｎH2＝ｎH2−ｎP で表わされる。
である。図２５により本実施形態を説明すると、信号処
理回路部３７は、ティーチングモード時に、最大受光量
の値ＰPとその画素番号ｎPを記憶するとともに、最大受
光量ＰPの画素とその両側に位置する受光量ＰH＝ＰP／
２の画素との距離ΔｎH1，ΔｎH2を記憶する。すなわ
ち、画素番号が連続する画素に連続的に付与されている
場合、画素の距離は画素番号の差で表わすことができ、
受光量がＰHの画素の番号をｎH1，ｎH2とすると、画素
番号ｎH1，ｎH2の画素と画素番号ｎPの画素との距離
は、それぞれ ΔｎH1＝ｎP−ｎH1 ΔｎH2＝ｎH2−ｎP で表わされる。
【００９０】検知動作モードにおいては、距離がΔ
ｎH1，ΔｎH2の３つの画素ｎP，ｎH1，ｎH2を相対距離
を保ったままで順次移動させながら、各々の受光量Ｐ
（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）の比が記憶している
受光量の比（１：２：１）とほぼ一致するか否かによっ
て、検出物体Ａの有無を判定する。
ｎH1，ΔｎH2の３つの画素ｎP，ｎH1，ｎH2を相対距離
を保ったままで順次移動させながら、各々の受光量Ｐ
（ｎP），Ｐ（ｎH1），Ｐ（ｎH2）の比が記憶している
受光量の比（１：２：１）とほぼ一致するか否かによっ
て、検出物体Ａの有無を判定する。
【００９１】このための判定条件としては、ＣＣＤ９２
の画素番号ｎを順次変化させながら、画素ｎの受光量Ｐ
（ｎ）と、その両側にΔｎH1，ΔｎH2の距離をおいて位
置する画素番号ｎ−ΔｎH1，ｎ＋ΔｎH2の画素の受光量
Ｐ（ｎ−ΔｎH1），Ｐ（ｎ＋ｎ H2）とを求め、次の式
を満たす画素番号ｎがＣＣＤ９２上に存在するか否かと
いう条件を用いる。 ０.５ＰP ≦ Ｐ（ｎ） ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎ−ΔｎH1） ≦ ０.６ＰP ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎ＋ΔｎH2） ≦ ０.６ＰP … この式中の第２番目及び第３番目の式は、発光素子２
６の劣化を考慮して、３つの画素ｎ，ｎ−ΔｎH1，ｎ＋
ｎH2の受光量Ｐ（ｎ），Ｐ（ｎ−ΔｎH1），Ｐ（ｎ＋Δ
ｎH2）の比がほぼ１：２：１になることを条件としてい
る。式中の第１番目の式は中央の受光量Ｐ（ｎ）がテ
ィーチング時の最大受光量ＰPの１／２以下に低下した
場合には、ティーチングをやり直すためである。
の画素番号ｎを順次変化させながら、画素ｎの受光量Ｐ
（ｎ）と、その両側にΔｎH1，ΔｎH2の距離をおいて位
置する画素番号ｎ−ΔｎH1，ｎ＋ΔｎH2の画素の受光量
Ｐ（ｎ−ΔｎH1），Ｐ（ｎ＋ｎ H2）とを求め、次の式
を満たす画素番号ｎがＣＣＤ９２上に存在するか否かと
いう条件を用いる。 ０.５ＰP ≦ Ｐ（ｎ） ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎ−ΔｎH1） ≦ ０.６ＰP ０.４ＰP ≦ Ｐ（ｎ＋ΔｎH2） ≦ ０.６ＰP … この式中の第２番目及び第３番目の式は、発光素子２
６の劣化を考慮して、３つの画素ｎ，ｎ−ΔｎH1，ｎ＋
ｎH2の受光量Ｐ（ｎ），Ｐ（ｎ−ΔｎH1），Ｐ（ｎ＋Δ
ｎH2）の比がほぼ１：２：１になることを条件としてい
る。式中の第１番目の式は中央の受光量Ｐ（ｎ）がテ
ィーチング時の最大受光量ＰPの１／２以下に低下した
場合には、ティーチングをやり直すためである。
【００９２】このような方法によっても、検知動作モー
ド時に検出している受光量分布をティーチングモード時
に記録している回帰反射板２３の反射光スポットの受光
分布と比較することによって検出物体Ａの有無を検知す
るものであるので、回帰反射板２３の反射光スポット３
３であるか否かの判断精度が高くなる。よって、回帰反
射板２３を遠くに設置することができ、検知距離を長距
離化することができる。
ド時に検出している受光量分布をティーチングモード時
に記録している回帰反射板２３の反射光スポットの受光
分布と比較することによって検出物体Ａの有無を検知す
るものであるので、回帰反射板２３の反射光スポット３
３であるか否かの判断精度が高くなる。よって、回帰反
射板２３を遠くに設置することができ、検知距離を長距
離化することができる。
【００９３】図２６は本実施形態における信号処理回路
部３７の処理アルゴリズムを示すフロー図である。ティ
ーチングモードにおいて操作者がティーチングボタン３
６を押すまでの処理（Ｓ１０１〜Ｓ１０７）は、図２３
の場合と同じであるので、対応する処理には同一の符号
を付与することによって説明を省略する。
部３７の処理アルゴリズムを示すフロー図である。ティ
ーチングモードにおいて操作者がティーチングボタン３
６を押すまでの処理（Ｓ１０１〜Ｓ１０７）は、図２３
の場合と同じであるので、対応する処理には同一の符号
を付与することによって説明を省略する。
【００９４】回帰反射板２３の反射スポット３３を受光
していることを確認して操作者がティーチングボタン３
６を押すと、信号処理回路部３７は各画素の受光量を比
較することにより、各画素の受光量のうちの最大受光量
ＰＰとその画素番号ｎＰを求め、その最大受光量ＰＰを
記憶する。さらに、最大受光量ＰＰの約１／２の受光量
ＰＨの画素番号ｎＨ１，ｎＨ２を求め、３つの画素間の
距離ΔｎＨ１＝ｎＰ−ｎＨ１，ΔｎＨ２＝ｎ Ｈ２ −ｎＰ
を求めて記憶する（Ｓ１１３）。
していることを確認して操作者がティーチングボタン３
６を押すと、信号処理回路部３７は各画素の受光量を比
較することにより、各画素の受光量のうちの最大受光量
ＰＰとその画素番号ｎＰを求め、その最大受光量ＰＰを
記憶する。さらに、最大受光量ＰＰの約１／２の受光量
ＰＨの画素番号ｎＨ１，ｎＨ２を求め、３つの画素間の
距離ΔｎＨ１＝ｎＰ−ｎＨ１，ΔｎＨ２＝ｎ Ｈ２ −ｎＰ
を求めて記憶する（Ｓ１１３）。
【００９５】ティーチングが完了してモード設定スイッ
チ３５が検知動作モードに切り替わると、信号処理回路
部３７は、ティーチングモード時に記憶した最大受光量
ＰPと３つの画素間の距離（画素番号の差）ΔｎH1，Δ
ｎH2のみを用いて上記式を満たす画素ｎを検索する。
すなわち、中央の画素ｎの受光量Ｐ（ｎ）とその両側の
画素ｎ−ΔｎH1，ｎ＋ΔｎH2の受光量Ｐ（ｎ−Δ
ｎH1），Ｐ（ｎ＋ΔｎH2）の比が式を満たすか否か
を、距離ΔｎH1，ΔｎH2を保ったままで３つの画素ｎ，
ｎ−ΔｎH1，ｎ＋ΔｎH2を順次移動させながら判定し
（Ｓ１１４）、式を満たす画素ｎが存在するかどうか
を調べる（Ｓ１１５）。そして、式を満たす画素が存
在すれば、検出物体Ａが存在しないと判断して物体無し
の表示を出力し（Ｓ１１１）、式を満たす画素が存在
しなければ検出物体有りの表示を出力する（Ｓ１１
２）。
チ３５が検知動作モードに切り替わると、信号処理回路
部３７は、ティーチングモード時に記憶した最大受光量
ＰPと３つの画素間の距離（画素番号の差）ΔｎH1，Δ
ｎH2のみを用いて上記式を満たす画素ｎを検索する。
すなわち、中央の画素ｎの受光量Ｐ（ｎ）とその両側の
画素ｎ−ΔｎH1，ｎ＋ΔｎH2の受光量Ｐ（ｎ−Δ
ｎH1），Ｐ（ｎ＋ΔｎH2）の比が式を満たすか否か
を、距離ΔｎH1，ΔｎH2を保ったままで３つの画素ｎ，
ｎ−ΔｎH1，ｎ＋ΔｎH2を順次移動させながら判定し
（Ｓ１１４）、式を満たす画素ｎが存在するかどうか
を調べる（Ｓ１１５）。そして、式を満たす画素が存
在すれば、検出物体Ａが存在しないと判断して物体無し
の表示を出力し（Ｓ１１１）、式を満たす画素が存在
しなければ検出物体有りの表示を出力する（Ｓ１１
２）。
【００９６】（第８の実施形態）図２７は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光電センサ１２３の構成を
示すブロック図である。この実施形態は、ティーチング
作業を不要にしたティーチングレスの反射型光電センサ
１２３であって、そのためモード設定スイッチ３５及び
ティーチングボタン３６は備えていない。
に別な実施形態による反射型光電センサ１２３の構成を
示すブロック図である。この実施形態は、ティーチング
作業を不要にしたティーチングレスの反射型光電センサ
１２３であって、そのためモード設定スイッチ３５及び
ティーチングボタン３６は備えていない。
【００９７】この反射型光電センサ１２３にあっては、
回帰反射板２３の反射光スポット３３の最大受光量の下
限値（しきい値）Ｐth[0]と受光量が最大受光量の１／
２となる画素どうしの距離の上限値（しきい値）Δｎ
H12とを予め適当に想定して信号処理回路部３７に記憶
させている。回帰反射板２３の反射光スポット３３の受
光量分布は、最大受光量が大きくて半値幅は小さい。一
方、白紙の反射光スポット３４の受光量分布は、最大受
光量が小さくて半値幅が大きい。従って、経験則や実験
データに基づいて最大受光量に適当なしきい値を設定す
れば、最大受光量が当該しきい値Ｐth[0]よりも大きい
場合には回帰反射板２３の反射光スポット３３であり、
しきい値Ｐth[0]よりも小さい場合には白紙の反射光ス
ポット３４であると判定できる。また、最大受光量の１
／２の受光量の画素間の距離に適当なしきい値ΔｎH12
を設定すれば、当該画素間の距離ｎH2−ｎH1が当該しき
い値ΔｎH12よりも小さい場合には回帰反射板２３の反
射光スポット３３であり、しきい値ΔｎH12よりも大き
い場合には白紙の反射光スポット３４であると判定でき
る。
回帰反射板２３の反射光スポット３３の最大受光量の下
限値（しきい値）Ｐth[0]と受光量が最大受光量の１／
２となる画素どうしの距離の上限値（しきい値）Δｎ
H12とを予め適当に想定して信号処理回路部３７に記憶
させている。回帰反射板２３の反射光スポット３３の受
光量分布は、最大受光量が大きくて半値幅は小さい。一
方、白紙の反射光スポット３４の受光量分布は、最大受
光量が小さくて半値幅が大きい。従って、経験則や実験
データに基づいて最大受光量に適当なしきい値を設定す
れば、最大受光量が当該しきい値Ｐth[0]よりも大きい
場合には回帰反射板２３の反射光スポット３３であり、
しきい値Ｐth[0]よりも小さい場合には白紙の反射光ス
ポット３４であると判定できる。また、最大受光量の１
／２の受光量の画素間の距離に適当なしきい値ΔｎH12
を設定すれば、当該画素間の距離ｎH2−ｎH1が当該しき
い値ΔｎH12よりも小さい場合には回帰反射板２３の反
射光スポット３３であり、しきい値ΔｎH12よりも大き
い場合には白紙の反射光スポット３４であると判定でき
る。
【００９８】図２８はこの反射型光電センサ１２３の検
知アルゴリズムを示すフロー図である。信号処理回路部
３７は、ＣＣＤ９２の全ての画素の受光量を比較するこ
とによって最大受光量ＰPを求め、さらに最大受光量ＰP
の１／２の受光量となる画素の番号ｎH1，ｎH2を求める
（Ｓ１３１）。ついで、条件 ＰP ≧ Ｐth[0] ｎH2−ｎH1 ≦ ΔｎH12 … を満たすかどうかを判定する（Ｓ１３２）。そして、条
件を満たせば検出物体無し（Ｓ１３３）、満たさなけ
れば検出物体有り（Ｓ１３４）と出力する。
知アルゴリズムを示すフロー図である。信号処理回路部
３７は、ＣＣＤ９２の全ての画素の受光量を比較するこ
とによって最大受光量ＰPを求め、さらに最大受光量ＰP
の１／２の受光量となる画素の番号ｎH1，ｎH2を求める
（Ｓ１３１）。ついで、条件 ＰP ≧ Ｐth[0] ｎH2−ｎH1 ≦ ΔｎH12 … を満たすかどうかを判定する（Ｓ１３２）。そして、条
件を満たせば検出物体無し（Ｓ１３３）、満たさなけ
れば検出物体有り（Ｓ１３４）と出力する。
【００９９】このような方式の反射型光電センサ１２３
によれば、ティーチング作業を不要にできるので、反射
型光電センサ１２３の設置作業を簡単にすることができ
る。しかも、受光量分布に従って回帰反射板２３と白紙
等の検出物体Ａとを判別しているので、検知距離を長く
することができる。
によれば、ティーチング作業を不要にできるので、反射
型光電センサ１２３の設置作業を簡単にすることができ
る。しかも、受光量分布に従って回帰反射板２３と白紙
等の検出物体Ａとを判別しているので、検知距離を長く
することができる。
【０１００】（第９の実施形態）図２９は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光電センサによる検出アル
ゴリズムを示すフロー図である。この実施形態は、反射
光スポット３３のサイズを判別することにより受光量分
布から検出対象物の有無を判定する。
に別な実施形態による反射型光電センサによる検出アル
ゴリズムを示すフロー図である。この実施形態は、反射
光スポット３３のサイズを判別することにより受光量分
布から検出対象物の有無を判定する。
【０１０１】この実施形態では、ティーチングモードに
おいては、ティーチングボタン３６が押される（Ｓ１０
１〜Ｓ１０７）と、受光量が所定の比較レベルＰth[0]
以上となる画素数ｎth[0]を求めて記憶する（Ｓ１１
６）。
おいては、ティーチングボタン３６が押される（Ｓ１０
１〜Ｓ１０７）と、受光量が所定の比較レベルＰth[0]
以上となる画素数ｎth[0]を求めて記憶する（Ｓ１１
６）。
【０１０２】検知動作モードにおいても、受光量が同じ
比較レベルＰth[0]以上となる画素数ｎthを求め（Ｓ１
１７）、次の式で表わされる条件を満たしているか否
かを判定する（Ｓ１１８）。 ０.９ｎth[0] ≦ ｎth ≦ １.１ｎth[0] … この条件を満たせば検出物体無し（Ｓ１１１）、満たさ
なければ検出物体有り（Ｓ１１２）と出力する。
比較レベルＰth[0]以上となる画素数ｎthを求め（Ｓ１
１７）、次の式で表わされる条件を満たしているか否
かを判定する（Ｓ１１８）。 ０.９ｎth[0] ≦ ｎth ≦ １.１ｎth[0] … この条件を満たせば検出物体無し（Ｓ１１１）、満たさ
なければ検出物体有り（Ｓ１１２）と出力する。
【０１０３】なお、予め回帰反射板２３の設置距離を想
定できる場合は、それに対応する回帰反射板２３の反射
光スポット３３のサイズに相当する画素数ｎth[0]を設
定しておけば、ティーチングレスにすることもできる。
定できる場合は、それに対応する回帰反射板２３の反射
光スポット３３のサイズに相当する画素数ｎth[0]を設
定しておけば、ティーチングレスにすることもできる。
【０１０４】（第１０の実施の形態）図３０は本発明の
さらに別な実施形態による反射型光電センサによる検出
アルゴリズムを示すフロー図である。この実施形態も、
反射光スポットのサイズを判別することにより受光量分
布から検出物体Ａの有無を判定するものであって、第９
の実施形態に最大受光量に関する条件を加重したもので
ある。
さらに別な実施形態による反射型光電センサによる検出
アルゴリズムを示すフロー図である。この実施形態も、
反射光スポットのサイズを判別することにより受光量分
布から検出物体Ａの有無を判定するものであって、第９
の実施形態に最大受光量に関する条件を加重したもので
ある。
【０１０５】この実施形態では、ティーチングモードに
おいて、ティーチングボタン３６が押される（Ｓ１０１
〜Ｓ１０７）と、受光量が所定の比較レベルＰth[0]以
上となる画素数ｎth[0]と最大受光量ＰPを求めて記憶す
る（Ｓ１３５）。
おいて、ティーチングボタン３６が押される（Ｓ１０１
〜Ｓ１０７）と、受光量が所定の比較レベルＰth[0]以
上となる画素数ｎth[0]と最大受光量ＰPを求めて記憶す
る（Ｓ１３５）。
【０１０６】検知動作モードにおいても、受光量が同じ
比較レベルＰth[0]以上となる画素数ｎthと最大受光量
Ｐ（ｎP）を求め（Ｓ１３６）、次の式の条件を満た
しているか否かを判定する（Ｓ１３７）。 ０.９ＰP ≦ Ｐ（ｎP） ≦ １.１ＰP ０.９ｎth[0] ≦ ｎth ≦ １.１ｎth[0] この式の条件を満たせば検出物体無し（Ｓ１１１）、
満たさなければ検出物体有り（Ｓ１１２）と出力する。
比較レベルＰth[0]以上となる画素数ｎthと最大受光量
Ｐ（ｎP）を求め（Ｓ１３６）、次の式の条件を満た
しているか否かを判定する（Ｓ１３７）。 ０.９ＰP ≦ Ｐ（ｎP） ≦ １.１ＰP ０.９ｎth[0] ≦ ｎth ≦ １.１ｎth[0] この式の条件を満たせば検出物体無し（Ｓ１１１）、
満たさなければ検出物体有り（Ｓ１１２）と出力する。
【０１０７】この実施形態では、最大受光量に関する条
件を加重しているので、図３１に示すように、検出物体
Ａの反射光スポットであるにも関わらず比較レベルＰth
[0]以上の受光量となる画素数ｎth[0]がｎth[0]とほぼ
一致した場合でも、最大受光量Ｐ（ｎP）の違いによっ
て、検出物体有りと判定することができ、検出精度が向
上する。
件を加重しているので、図３１に示すように、検出物体
Ａの反射光スポットであるにも関わらず比較レベルＰth
[0]以上の受光量となる画素数ｎth[0]がｎth[0]とほぼ
一致した場合でも、最大受光量Ｐ（ｎP）の違いによっ
て、検出物体有りと判定することができ、検出精度が向
上する。
【０１０８】（第１１の実施形態）図３２は本発明のさ
らに別な実施形態による反射型光電センサによる検出ア
ルゴリズムを示すフロー図である。この実施形態は、回
帰反射板２３と検出物体Ａ（白紙）の反射光スポットの
受光量分布の傾きの違いにより検出物体Ａの有無を判定
するものである。
らに別な実施形態による反射型光電センサによる検出ア
ルゴリズムを示すフロー図である。この実施形態は、回
帰反射板２３と検出物体Ａ（白紙）の反射光スポットの
受光量分布の傾きの違いにより検出物体Ａの有無を判定
するものである。
【０１０９】この実施形態では、ティーチングモードに
おいて、ティーチングボタン３６が押される（Ｓ１０１
〜Ｓ１０７）と、一定の画素間距離ｋをおいた２つの画
素ｎ，ｎ＋ｋの受光強度を求めてその受光量の差ΔＰ＝
Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ＋ｋ）を順次演算し、そのうちの最大
値ΔＰmaxを記憶し、また最大受光量ＰPの値も記憶する
（Ｓ１３８）。
おいて、ティーチングボタン３６が押される（Ｓ１０１
〜Ｓ１０７）と、一定の画素間距離ｋをおいた２つの画
素ｎ，ｎ＋ｋの受光強度を求めてその受光量の差ΔＰ＝
Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ＋ｋ）を順次演算し、そのうちの最大
値ΔＰmaxを記憶し、また最大受光量ＰPの値も記憶する
（Ｓ１３８）。
【０１１０】検知動作モードにおいては、一定の距離ｋ
をおいた２つの画素ｎ，ｎ＋ｋの受光量を求めてその受
光量の差ΔＰ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ＋ｋ）を順次演
算してその最大値ΔＰmax（ｎ）を求め、また最大受光
量ＰP（ｎ）の値も求める（Ｓ１３９）。
をおいた２つの画素ｎ，ｎ＋ｋの受光量を求めてその受
光量の差ΔＰ（ｎ）＝Ｐ（ｎ）−Ｐ（ｎ＋ｋ）を順次演
算してその最大値ΔＰmax（ｎ）を求め、また最大受光
量ＰP（ｎ）の値も求める（Ｓ１３９）。
【０１１１】ついで、検知動作時における受光量の傾
き、すなわち最大受光量ＰP（ｎ）に対する最大差ΔＰm
ax（ｎ）の比ΔＰmax（ｎ）／ＰP（ｎ）がティーチング
時のものの比ΔＰmax／ＰPと一致しているか否かを判定
する（Ｓ１４０）。すなわち、次の式を満たしている
か否かを判定する。 ０.９〔ΔＰmax／ＰP〕 ≦ 〔ΔＰmax（ｎ）／ＰP（ｎ）〕 ≦１.１〔ΔＰmax／ＰP〕 … そして、満たしていれば、検出物体無し（Ｓ１１１）、
一致していなければ検出物体有り（Ｓ１１２）と判定す
る。
き、すなわち最大受光量ＰP（ｎ）に対する最大差ΔＰm
ax（ｎ）の比ΔＰmax（ｎ）／ＰP（ｎ）がティーチング
時のものの比ΔＰmax／ＰPと一致しているか否かを判定
する（Ｓ１４０）。すなわち、次の式を満たしている
か否かを判定する。 ０.９〔ΔＰmax／ＰP〕 ≦ 〔ΔＰmax（ｎ）／ＰP（ｎ）〕 ≦１.１〔ΔＰmax／ＰP〕 … そして、満たしていれば、検出物体無し（Ｓ１１１）、
一致していなければ検出物体有り（Ｓ１１２）と判定す
る。
【図１】従来の反射型光電センサを示す概略構成図であ
る。
る。
【図２】従来の別な反射型光電センサを示す概略構成図
である。
である。
【図３】（ａ）は同上の反射型光電センサにおいて投光
ビームの広がり角を狭くしたときの受光量の変化を説明
するための図、（ｂ）は受光視野角を小さくしたときの
受光量の変化を説明するための図である。
ビームの広がり角を狭くしたときの受光量の変化を説明
するための図、（ｂ）は受光視野角を小さくしたときの
受光量の変化を説明するための図である。
【図４】センサ本体から回帰反射板もしくは検出物体ま
での距離と受光量との関係を示す図である。
での距離と受光量との関係を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による反射型光電セン
サを示す概略構成図である。
サを示す概略構成図である。
【図６】（ａ）はアレイセンサに回帰反射板からの反射
光スポットと白紙からの反射光スポットが照射された様
子を示す図であり、（ｂ）はアレイセンサ上における回
帰反射板からの反射光スポットと白紙からの反射光スポ
ットの受光強度分布を示す図である。
光スポットと白紙からの反射光スポットが照射された様
子を示す図であり、（ｂ）はアレイセンサ上における回
帰反射板からの反射光スポットと白紙からの反射光スポ
ットの受光強度分布を示す図である。
【図７】同上の反射型光電センサの構成を示す回路ブロ
ック図である。
ック図である。
【図８】同上の反射型光電センサにおける物体検出のた
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
【図９】（ａ）は本発明の第２の実施形態を説明するた
めの比較例を示す図、（ｂ）は本発明の第２の実施形態
を説明する図である。
めの比較例を示す図、（ｂ）は本発明の第２の実施形態
を説明する図である。
【図１０】センサ本体から回帰反射板もしくは検出物体
までの距離と受光量との関係を示す図である。
までの距離と受光量との関係を示す図である。
【図１１】同上の実施形態による反射型光電センサの構
成を示す回路ブロック図である。
成を示す回路ブロック図である。
【図１２】２次元状のアレイセンサを示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態による反射型光電セ
ンサの構成を示す概略図である。
ンサの構成を示す概略図である。
【図１４】同上の反射型光電センサの構成を示す回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は同上の反射型光電センサの設
置時の調整方法を説明する図である。
置時の調整方法を説明する図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態による反射型光電セ
ンサの構成を示す概略図である。
ンサの構成を示す概略図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の反射型光電セ
ンサに用いられるアレイセンサを示す正面図である。
ンサに用いられるアレイセンサを示す正面図である。
【図１８】同上の反射型光電センサの回路ブロック図で
ある。
ある。
【図１９】（ａ）（ｂ）は同上の反射型光電センサの設
置時の調整方法を示す図である。
置時の調整方法を示す図である。
【図２０】（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の反射型光電セ
ンサにおける設置時の別な調整方法を示す図である。
ンサにおける設置時の別な調整方法を示す図である。
【図２１】本発明の第５の実施形態による反射型光電セ
ンサの回路ブロック図である。
ンサの回路ブロック図である。
【図２２】同上の反射型光電センサによる物体検出方法
の説明図である。
の説明図である。
【図２３】同上の反射型光電センサによる物体検出のた
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
【図２４】２次元ＣＣＤを用いた場合を示す図である。
【図２５】本発明の第７の実施形態による反射型光電セ
ンサによる物体検出方法を説明する図である。
ンサによる物体検出方法を説明する図である。
【図２６】同上の反射型光電センサによる物体検出のた
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
【図２７】本発明の第８の実施形態による反射型光電セ
ンサを示す回路ブロック図である。
ンサを示す回路ブロック図である。
【図２８】同上の反射型光電センサによる物体検出のた
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
めのアルゴリズムを示すフロー図である。
【図２９】本発明の第９の実施形態による反射型光電セ
ンサでの物体検出のためのアルゴリズムを示すフロー図
である。
ンサでの物体検出のためのアルゴリズムを示すフロー図
である。
【図３０】本発明の第１０の実施形態による反射型光電
センサでの物体検出のためのアルゴリズムを示すフロー
図である。
センサでの物体検出のためのアルゴリズムを示すフロー
図である。
【図３１】比較レベルを越える検出物体（白紙）の反射
光スポットを受光したときの、回帰反射板及び検出物体
からの反射光スポットの受光量を示す図である。
光スポットを受光したときの、回帰反射板及び検出物体
からの反射光スポットの受光量を示す図である。
【図３２】本発明の第１１の実施形態による反射型光電
センサによる物体検出のためのアルゴリズムを示すフロ
ー図である。
センサによる物体検出のためのアルゴリズムを示すフロ
ー図である。
【符号の説明】
２３ 回帰反射板
２４ 投光部
２５ 受光部
２９ 受光素子
３０ アレイセンサ
３３ 回帰反射板からの反射光スポット
３４ 検出物体（白紙）からの反射光スポット
７２ アレイセンサ
８２ アレイセンサ
８３ 主受光面
８４ 副受光面
９２ ＣＣＤ
Ａ 検出物体
Ｉ 投光ビーム
Ｒ 回帰反射板からの反射光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｑ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/61
G01J 3/00 - 3/52
G01V 8/10 - 8/26
Claims (8)
- 【請求項１】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 前記受光部はアレイセンサを有しており、かつ、回帰反
射板からの反射光がアレイセンサ上の所定範囲にのみ受
光するようにしたうえで、 前記アレイセンサ上における前記所定受光範囲の少なく
とも一部を含んだアレイセンサの一部領域からの出力信
号に基づいて物体を検出することを特徴とする反射型光
電センサ。 - 【請求項２】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 前記受光部は、少なくとも一方が移動可能もしくは回転
可能となったアレイセンサ及び受光レンズを有し、か
つ、当該アレイセンサもしくは受光レンズの少なくとも
一方を位置調整することによって回帰反射板からの反射
光がアレイセンサ上の所定範囲にのみ受光するようにし
たうえで、 前記アレイセンサ上における前記所定受光範囲の少なく
とも一部を含んだアレイセンサ上の一部領域からの出力
信号に基づいて物体を検出することを特徴とする反射型
光電センサ。 - 【請求項３】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 回帰反射板からの反射光が受光部の受光面上の所定範囲
にのみ受光するようにしたうえで、 前記受光面の前方を移動可能な微小開口を有する遮光板
により、受光面上における前記所定受光範囲の少なくと
も一部を含んだ受光面上の一部領域を有効受光域とする
ことを特徴とする反射型光電センサ。 - 【請求項４】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 前記受光部はアレイセンサを有しており、かつ、回帰反
射板からの反射光がアレイセンサ上の所定範囲にのみ受
光するようにしたうえで、前記アレイセンサ上における前記所定受光範囲の少なく
とも一部を含んだアレイセンサ上の一部領域からの出力
信号に基づいて、前記アレイセンサ上における回帰反射
板の受光強度分布からの外れを判断することにより、 物
体を検出することを特徴とする反射型光電センサ。 - 【請求項５】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 前記受光部は複数の受光素子からなるアレイセンサを有
しており、かつ、回帰反射板からの反射光がアレイセン
サ上の一部領域からのアレイセンサ上の所定範囲にのみ
受光するようにし、回帰反射板からの反射光を受光して
いる受光素子のうちの一部の受光素子の受光量を記憶さ
せたうえで、 前記一部の受光素子の受光量を前記記憶させた受光量と
比較することによって物体を検出することを特徴とする
反射型光電センサ。 - 【請求項６】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 前記受光部は複数の受光素子からなるアレイセンサを有
しており、回帰反射板からの反射光を受光している、一
部の受光素子の受光量を記憶させたうえで、 前記一部の受光素子どうしと同じ距離をおいている複数
の受光素子の受光量を検索することにより、物体を検出
することを特徴とする反射型光電センサ。 - 【請求項７】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 前記受光部はアレイセンサを有しており、かつ、回帰反
射板からの反射光の、アレイセンサ上におけるスポット
径を記憶させたうえで、 前記アレイセンサ上の反射光のスポット径の大きさに基
づいて物体を検出することを特徴とする反射型光電セン
サ。 - 【請求項８】 投光部と受光部と回帰反射板とを備え、
投光部より照射された光を回帰反射板を介して投光部と
受光部の間で往復させ、受光部の受光状態により検出信
号を得る反射型光電センサであって、 前記受光部はアレイセンサを有しており、かつ、回帰反
射板からの反射光の、アレイセンサ上における受光強度
分布又はその傾きを記憶させたうえで、 前記アレイセンサ上の反射光の受光強度分布の傾きに基
づいて物体を検出することを特徴とする反射型光電セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28308196A JP3451524B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 反射型光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28308196A JP3451524B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 反射型光電センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111365A JPH10111365A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3451524B2 true JP3451524B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=17660974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28308196A Expired - Lifetime JP3451524B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 反射型光電センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451524B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-10-04 JP JP28308196A patent/JP3451524B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| CN110275218A (zh) * | 2018-03-14 | 2019-09-24 | 欧姆龙株式会社 | 光电传感器以及传感器系统 |
| US10777695B2 (en) | 2018-03-14 | 2020-09-15 | Omron Corporation | Photoelectronic sensor and sensor system |
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|---|---|
| JPH10111365A (ja) | 1998-04-28 |
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