JP7483204B2 - Photoelectric Sensor - Google Patents

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JP7483204B2 JP2020037912A JP2020037912A JP7483204B2 JP 7483204 B2 JP7483204 B2 JP 7483204B2 JP 2020037912 A JP2020037912 A JP 2020037912A JP 2020037912 A JP2020037912 A JP 2020037912A JP 7483204 B2 JP7483204 B2 JP 7483204B2
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Description

本発明は、光電センサに関する。 The present invention relates to a photoelectric sensor.

光電センサは、検出光を検出対象物に向けて投光し、その反射光を検出することで、光電センサから検出対象物までの距離を測定したり、光電センサから所定の距離だけ離れた検出対象物の有無を判定したりするために用いられている。 Photoelectric sensors are used to measure the distance from the photoelectric sensor to the object to be detected, or to determine whether or not an object to be detected is present at a specified distance from the photoelectric sensor, by projecting detection light toward the object to be detected and detecting the reflected light.

例えば、特許文献1には、スポットビームを投光する複数のVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)を光源として用いて、広範囲の物体を検出する技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technology that uses multiple VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting LASERs) that emit spot beams as light sources to detect objects over a wide range.

特開2019-67831号公報JP 2019-67831 A

光電センサによる検出光の検出は、検出対象物の色柄又は表面状態(粗度及びたわみなど)などの影響を受ける。光電センサでは、検出対象物の色柄による影響を受けないようにするために、できるだけ小さいスポットビームを検出光として用いる試みがされている。しかしながら、スポットビームが小さいと、検出光の検出が物体の表面状態による影響を受けやすくなる。例えば、粗度が高い検出対象物では、検出光の検出が困難になる場合がある。 Detection of detection light by a photoelectric sensor is affected by the color and pattern or surface condition (roughness, deflection, etc.) of the object being detected. In order to prevent photoelectric sensors from being affected by the color and pattern of the object being detected, attempts have been made to use as small a spot beam as possible as the detection light. However, if the spot beam is small, the detection of the detection light is more likely to be affected by the surface condition of the object. For example, it may be difficult to detect the detection light when the object is highly rough.

検出対象物の色柄による影響を抑えつつ、表面状態の影響も抑える方法として、細い線状のラインビームを検出光として用いる方法が考えられる。これにより、検出対象物の表面状態による検出への影響がラインビームの幅方向(線の長さ方向)に平均化され、検出対象物における表面状態による検出への影響が抑制される。 One method that can be considered to suppress the effects of the color and pattern of the object being detected while also suppressing the effects of the surface condition is to use a thin, linear line beam as the detection light. This averages the effects of the surface condition of the object being detected across the width of the line beam (the length of the line), suppressing the effects of the surface condition of the object being detected on detection.

しかしながら、検出対象物のサイズが変わる場合には、光電センサの光学系の設定を変更し、ラインビームの長さを調整する手間が生じる。 However, if the size of the object to be detected changes, it is necessary to change the settings of the optical system of the photoelectric sensor and adjust the length of the line beam, which is a time-consuming task.

そこで、本発明は、より簡便に様々なサイズの検出対象物に対応できる光電センサを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a photoelectric sensor that can more easily accommodate detection targets of various sizes.

本発明の一態様に係る光電センサは、検出対象物を検出するための光電センサであって、検出光を投光する複数の光源と、複数の光源の少なくとも1つにより投光された検出光を受光する受光部と、複数の光源による投光を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数の光源の中から少なくとも2つの光源を選択し、選択した少なくとも2つの光源を同時に投光させ、複数の光源から投光される検出光の投光領域が互いに異なる。 A photoelectric sensor according to one aspect of the present invention is a photoelectric sensor for detecting an object to be detected, and includes a plurality of light sources that emit detection light, a light receiving unit that receives the detection light emitted by at least one of the plurality of light sources, and a control unit that controls the light emission by the plurality of light sources, in which the control unit selects at least two light sources from the plurality of light sources and causes the selected at least two light sources to emit light simultaneously, and the detection light emitted from the plurality of light sources has different light emission areas.

この態様によれば、制御部は、検出対象物のサイズに応じて、検出光を投光する複数の光源の数を制御することができる。このとき、光電センサに設けられた光学系の設定を変更する必要がなく、より簡便に様々なサイズの検出対象物に対応できる。 According to this aspect, the control unit can control the number of multiple light sources that emit detection light depending on the size of the detection object. In this case, there is no need to change the settings of the optical system provided in the photoelectric sensor, and it is possible to more easily accommodate detection objects of various sizes.

上記態様において、複数の光源は、電気的に並列に接続されていてもよい。 In the above embodiment, the multiple light sources may be electrically connected in parallel.

この態様によれば、並列に接続された光源の各々にかかる電圧を簡便に制御することができる。このため、より簡便に投光する光源を選択することが可能になる。 According to this aspect, the voltage applied to each of the light sources connected in parallel can be easily controlled. This makes it easier to select the light source to project light from.

上記態様において、複数の光源は、仮想の第1直線に沿って配置されていてもよい。 In the above embodiment, the multiple light sources may be arranged along a virtual first straight line.

この態様によれば、投光部により投光される検出光を受光するための受光部を簡便に設計することが可能になる。 This aspect makes it possible to easily design the light receiving unit for receiving the detection light emitted by the light projecting unit.

上記態様において、受光部は、仮想の第2直線に沿って配置された複数の受光素子を有する受光素子アレイを含み、仮想の第1直線と仮想の第2直線とが交差していてもよい。 In the above embodiment, the light receiving unit may include a light receiving element array having a plurality of light receiving elements arranged along a virtual second straight line, and the virtual first straight line and the virtual second straight line may intersect.

この態様によれば、仮想の第1直線と仮想の第2直線とが交差しているため、ある光源から投光された検出光が、他の光源の検出光を受光するための受光素子アレイに入射されることが抑止される。この結果、より精度よく検出対象物を検出することが可能になる。 According to this aspect, since the virtual first straight line and the virtual second straight line intersect, the detection light emitted from one light source is prevented from being incident on the light receiving element array for receiving the detection light from another light source. As a result, it becomes possible to detect the detection target with greater accuracy.

上記態様において、複数の光源は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)アレイであってもよい。 In the above embodiment, the multiple light sources may be a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) array.

この態様によれば、より簡便に光源をアレイ化することができる。従って、より簡便に光電センサを製造することが可能になる。 According to this aspect, the light sources can be arrayed more easily. Therefore, it becomes possible to manufacture the photoelectric sensor more easily.

上記態様において、光源から投光される検出光は、可視光線帯域の第1光と、赤外光線帯域の第2光と、を含み、第1光と第2光とを分離する分離部を、さらに備え、受光部は、分離された第2光を受光してもよい。 In the above aspect, the detection light emitted from the light source includes a first light in the visible light band and a second light in the infrared light band, and may further include a separation unit that separates the first light from the second light, and the light receiving unit may receive the separated second light.

この態様によれば、受光部による第1光の受光が抑制されるため、外乱光となる可視光帯域の光の影響を受けにくくなる。この結果、より精度よく検出対象物を検出することが可能になる。また、第1光は視認可能であるため、ユーザは、第2光が検出対象物に投光されている範囲を、第1光に基づき認識することができる。 According to this aspect, reception of the first light by the light receiving unit is suppressed, so that the light receiving unit is less susceptible to the effects of light in the visible light band, which is disturbing light. As a result, it is possible to detect the detection target with greater accuracy. In addition, because the first light is visible, the user can recognize the range in which the second light is projected onto the detection target based on the first light.

本発明によれば、より簡便に様々なサイズの検出対象物に対応できる光電センサを提供することができる。 The present invention provides a photoelectric sensor that can more easily accommodate detection targets of various sizes.

第1実施形態に係る検出システムの構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing a configuration of a detection system according to a first embodiment. 同実施形態に係る投光部の一例を示す構成図である。3 is a configuration diagram showing an example of a light projecting unit according to the embodiment. FIG. 光電センサが1つの検出光を検出対象物に向けて投光している様子を示す図である。1 is a diagram showing a state in which a photoelectric sensor projects one detection light toward a detection object; 光電センサが3つの検出光を検出対象物に向けて投光している様子を示す図である。1 is a diagram showing a state in which a photoelectric sensor projects three detection lights toward a detection object. FIG. 第1実施形態に係る受光ユニットの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of a light receiving unit according to the first embodiment. 同実施形態に係る受光部の構成を示す図である。2 is a diagram showing a configuration of a light receiving unit according to the embodiment; FIG. ゲイン調整テーブルの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a gain adjustment table. 第1実施形態に係る光電センサに投光条件が設定される際の処理例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a process when a light projection condition is set for the photoelectric sensor according to the first embodiment. 第1実施形態に係る光電センサが検出対象物を検出する際の処理例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a process performed when the photoelectric sensor according to the first embodiment detects a detection target. 第2実施形態に係る光電センサの構成を示す機能ブロック図である。FIG. 11 is a functional block diagram showing a configuration of a photoelectric sensor according to a second embodiment. 検出対象物に検出光及びガイド光が投光されている様子の一例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of a state in which detection light and guide light are projected onto a detection target; 検出対象物に検出光及びガイド光が投光されている様子の一例を示す図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of a state in which detection light and guide light are projected onto a detection target;

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In each drawing, the same reference numerals are used to denote the same or similar configurations.

[第1実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係る検出システムの構成を示す図である。本実施形態に係る検出システムは、検出対象物の有無を判定し、判定結果を出力するものであり、主として、入力部110、光電センサ10、及び出力部30を備える。
[First embodiment]
1 is a diagram showing the configuration of a detection system according to an embodiment of the present invention. The detection system according to this embodiment determines the presence or absence of a detection target and outputs the determination result, and mainly includes an input unit 110, a photoelectric sensor 10, and an output unit 30.

入力部110は、ユーザからの入力操作を受け付け、入力信号を生成できる。入力部110は、例えば、ボタン、キーボード、マウス、タッチパネル又はスイッチなどの各種の入力操作を受け付ける装置を備えてもよい。入力部110は、例えば、光電センサ10の投光する光源を選択するための操作を受け付けてもよいし、投光する光源の数を選択するための操作を受け付けてもよい。入力部110は、受け付けた操作に応じた入力信号を生成し、例えばIO-LINK通信を利用して入力信号を光電センサ10に送信してもよい。 The input unit 110 can receive input operations from a user and generate an input signal. The input unit 110 may include a device for receiving various input operations, such as a button, a keyboard, a mouse, a touch panel, or a switch. The input unit 110 may receive, for example, an operation for selecting a light source from which the photoelectric sensor 10 will project light, or an operation for selecting the number of light sources to project light. The input unit 110 may generate an input signal according to the received operation, and may transmit the input signal to the photoelectric sensor 10 using, for example, IO-LINK communication.

入力部110は、例えば、光電センサ10が備える光源の数に応じて、それぞれの光源のON又はOFFを個別に設定できる。入力部110は、ユーザからのボタンによる操作を受け付け、複数の光源のON又はOFFを選択して、選択結果を表す入力信号を生成してもよい。あるいは、入力部110は、通信コマンドにより、光源の数に応じたbitパターン(1:ON、0:OFF)でON又はOFFを指定し、指定した結果を光電センサ10に送信してもよい。 The input unit 110 can set each light source to ON or OFF individually, for example, depending on the number of light sources provided in the photoelectric sensor 10. The input unit 110 may receive button operation from the user, select ON or OFF for multiple light sources, and generate an input signal representing the selection result. Alternatively, the input unit 110 may specify ON or OFF using a bit pattern (1: ON, 0: OFF) according to the number of light sources by a communication command, and transmit the specified result to the photoelectric sensor 10.

また、入力部110には、例えば頻繁に使われることが想定される光源のON/OFFのパターンが予め登録されていてもよい。この場合、入力部110は、ユーザによる選択操作によりbitパターンを選択し、選択したbitパターンを光電センサ10に送信してもよい。ここで、選択操作は、例えば入力部110が備えるボタンの操作であってもよいし、通信コマンドを入力する操作であってもよい。 In addition, the input unit 110 may have preregistered ON/OFF patterns of light sources that are expected to be used frequently. In this case, the input unit 110 may select a bit pattern through a selection operation by the user, and transmit the selected bit pattern to the photoelectric sensor 10. Here, the selection operation may be, for example, an operation of a button provided on the input unit 110, or an operation of inputting a communication command.

ここで、光源の数が9個の場合について、3つのbitパターンを例示する。ここで、9個の光源は、2つの端(左端および右端)を結ぶ一直線上に、左端から右端まで等間隔で並んでいるものとして説明する。また、ここで示すbitパターンにおいて、1はON、0はOFFに対応しているものとする。例えば、9個すべての光源をONにするbitパターンは、「111111111」である。また、9個の光源のうち、両端からそれぞれ2つずつの光源をOFFとし、中央の5つの光源をONにするbitパターンは、「001111100」である。さらに、中央の1つの光源のみをONにし、残りの光源をすべてOFFとするbitパターンは、「000010000」である。 Here, three bit patterns are illustrated for a case where there are nine light sources. Here, the nine light sources are described as being arranged at equal intervals from the left end to the right end on a straight line connecting the two ends (the left end and the right end). In the bit patterns shown here, 1 corresponds to ON and 0 corresponds to OFF. For example, a bit pattern that turns all nine light sources ON is "111111111". A bit pattern that turns two light sources on each end of the nine light sources OFF and turns the five central light sources ON is "001111100". A bit pattern that turns only one central light source ON and all the remaining light sources OFF is "000010000".

また、bitパターンは、これらの例に限定されるものではなく、ユーザの操作により任意のbitパターンが適宜設定されてもよい。ユーザは、検出対象物の品種のサイズ等に応じて、設定されたbitパターンから1つのbitパターンを選択し、投光する光源を選択することができる。このとき、bitパターンを選択する操作は、入力部110のボタンの操作、入力部110に通信コマンドを入力する操作、又は入力部110に接続された外部線によりに指示する操作であってよい。 The bit pattern is not limited to these examples, and any bit pattern may be set as appropriate by the user's operation. The user can select one bit pattern from the set bit patterns according to the size of the type of object to be detected, and select the light source to project light. At this time, the operation of selecting the bit pattern may be an operation of pressing a button on the input unit 110, an operation of inputting a communication command to the input unit 110, or an operation of giving an instruction via an external line connected to the input unit 110.

ユーザは、検査対象物が移動するライン上における当該検査対象物の位置、又は検出対象箇所の位置に応じて投光箇所を選択することもできる。ここでも、光源の数が9個であり、これらの光源が一直線上に並んでいるものとして説明する。光電センサ10が設置されている位置に対して左寄りの箇所を検査対象物10が通過する場合には、例えば、左端から2番目の光源のみをONにするbitパターンである「010000000」が用いられてもよい。また、光電センサ10が設置されている位置に対して中央を検査対象物10が通過する場合には、中央の光源のみをONにするbitパターンである「000010000」が用いられてもよい。さらに、光電センサ10が設置されている位置に対して右寄りの箇所を検査対象物10が通過する場合には、右端から2番目の光源のみをONにするbitパターンである「000000010」が用いられてもよい。 The user can also select the location of the light projection depending on the position of the object on the line along which the object moves, or the location of the detection target. Here, too, the explanation is given assuming that there are nine light sources arranged in a straight line. When the object 10 passes through a location to the left of the location where the photoelectric sensor 10 is installed, for example, a bit pattern of "010000000" that turns on only the second light source from the left end may be used. When the object 10 passes through the center of the location where the photoelectric sensor 10 is installed, a bit pattern of "000010000" that turns on only the central light source may be used. Furthermore, when the object 10 passes through a location to the right of the location where the photoelectric sensor 10 is installed, a bit pattern of "000000010" that turns on only the second light source from the right end may be used.

なお、入力部110は、画像を検出する機能を備えていてもよい。入力部110は、当該機能に基づき、例えば検出対象物のサイズを検出し、当該サイズに応じて投光する光源を指定するための入力信号を生成してもよい。 The input unit 110 may have a function for detecting an image. Based on this function, the input unit 110 may detect, for example, the size of the object to be detected, and generate an input signal for specifying a light source to project light according to the size.

本実施形態に係る光電センサ10は、三角測距方式の光電センサであり、複数の光源により検出光を同時に投光し、光電センサ10から所定の距離に位置する検出対象物20により反射された検出光を受光することができる。光電センサ10は、検出光を受光した場合には検出対象物が存在していると判定し、検出光を受光しなかった場合には検出対象物が存在していないと判定することができる。また、光電センサ10は、検出対象物10までの距離を判別することが可能な距離設定型の光電センサであってもよい。光電センサ10は、判定結果を出力部30に出力できる。 The photoelectric sensor 10 according to this embodiment is a triangulation type photoelectric sensor that can simultaneously project detection light from multiple light sources and receive the detection light reflected by a detection object 20 located at a predetermined distance from the photoelectric sensor 10. The photoelectric sensor 10 can determine that a detection object is present when it receives detection light, and can determine that a detection object is not present when it does not receive detection light. The photoelectric sensor 10 may also be a distance setting type photoelectric sensor that can determine the distance to the detection object 10. The photoelectric sensor 10 can output the determination result to the output unit 30.

出力部30は、液晶ディスプレイなどの各種の出力装置であってもよい。出力部30は、各種の情報を出力することができる。出力部30は、例えば、光電センサ10の判定結果を表示してもよい。 The output unit 30 may be any of a variety of output devices, such as a liquid crystal display. The output unit 30 can output various types of information. The output unit 30 may display, for example, the determination result of the photoelectric sensor 10.

図1に示すように、光電センサ10は、制御部120、投光ユニット130、受光ユニット140、投光レンズ150及び受光レンズ152を備える。 As shown in FIG. 1, the photoelectric sensor 10 includes a control unit 120, a light-projecting unit 130, a light-receiving unit 140, a light-projecting lens 150, and a light-receiving lens 152.

制御部120は、例えばCPU(Central Processing Unit)などにより構成されてもよい。制御部120は、入力信号に基づき、投光ユニット130及び受光ユニット140の動作を制御することができる。より具体的には、制御部120は、投光ユニット130が備える複数の光源の中から少なくとも2つの光源を選択し、選択した少なくとも2つの光源を同時に投光させることができる。 The control unit 120 may be configured, for example, by a CPU (Central Processing Unit). The control unit 120 can control the operation of the light projecting unit 130 and the light receiving unit 140 based on an input signal. More specifically, the control unit 120 can select at least two light sources from among the multiple light sources provided in the light projecting unit 130, and can cause the selected at least two light sources to project light simultaneously.

投光ユニット130は、検出光を投光することができる。投光ユニット130は、複数の光源を含む投光部を備えている。当該複数の光源の各々は、スポットビームを検出光として投光することができる。また、当該複数の光源の各々は、例えば、VCSELなどの各種の半導体レーザであってもよい。さらに、複数の光源はアレイ化されていてもよく、光源をVCSELにすることで、簡便に複数の光源をアレイ化することが可能となる。 The light-projecting unit 130 can project detection light. The light-projecting unit 130 has a light-projecting section including a plurality of light sources. Each of the plurality of light sources can project a spot beam as detection light. Each of the plurality of light sources may be, for example, various types of semiconductor lasers such as VCSELs. Furthermore, the plurality of light sources may be arrayed, and by using VCSELs as the light sources, it is possible to easily array the plurality of light sources.

図2は、本実施形態に係る投光部132の一例を示す構成図である。図2に示すように、投光部132は、3つのアノード電極134a~c、3つの光源136a~c、及び接地されたカソード電極138を備える。本実施形態に係る投光部132では、光源136a~cがx軸方向の直線(破線で示された仮想の第1直線160)に沿って配置されている。なお、これらの光源136a~cの中心は、すべてが仮想の第1直線160の上に位置している必要はなく、検出対象物の検出が可能な範囲で、光源136a~cの中心が仮想の第1直線160からずれていてもよい。 Figure 2 is a configuration diagram showing an example of the light projecting unit 132 according to this embodiment. As shown in Figure 2, the light projecting unit 132 includes three anode electrodes 134a-c, three light sources 136a-c, and a grounded cathode electrode 138. In the light projecting unit 132 according to this embodiment, the light sources 136a-c are arranged along a straight line in the x-axis direction (a first imaginary line 160 shown by a dashed line). Note that the centers of these light sources 136a-c do not all need to be located on the first imaginary line 160, and the centers of the light sources 136a-c may be shifted from the first imaginary line 160 as long as the detection target can be detected.

これらの光源136は、電気的に並列に接続されている。このように、本実施形態では、複数の光源136が電気的に並列に接続されているため、複数の光源136のそれぞれにかかる電圧を、簡便に制御することができる。この結果、複数の光源136の投光/非投光を容易に制御し、簡便に投光する光源136を選択することが可能になる。 These light sources 136 are electrically connected in parallel. In this manner, in this embodiment, since the multiple light sources 136 are electrically connected in parallel, the voltage applied to each of the multiple light sources 136 can be easily controlled. As a result, it is possible to easily control whether the multiple light sources 136 emit light or not, and to easily select the light source 136 that emits light.

アノード電極134とカソード電極138との間に所定の電圧がかかると、光源136から検出光が投光される。本実施形態では、複数の光源136が同時に検出光を投光することができる。投光された検出光は、投光レンズ150を通過して光電センサ10から検出対象物20に向けて投光される。このとき、複数の光源136から投光される検出光の投光領域は、互いに異なっている。換言すれば、検出対象物の表面に照射される複数の検出光の領域の各々は、互いに重ならない。 When a predetermined voltage is applied between the anode electrode 134 and the cathode electrode 138, the light source 136 emits detection light. In this embodiment, the multiple light sources 136 can emit detection light simultaneously. The emitted detection light passes through the light-emitting lens 150 and is emitted from the photoelectric sensor 10 toward the detection object 20. At this time, the projection areas of the detection light emitted from the multiple light sources 136 are different from one another. In other words, the areas of the multiple detection lights irradiated onto the surface of the detection object do not overlap with one another.

また、電圧がかかる光源136を選択することで、投光する光源を選択することができる。例えば光源136a~cの各々にスイッチなどが設けられ、制御部120により、当該スイッチのオン/オフを切り替えることで、光源136a~cの各々の投光/非投光が制御されてもよい。 In addition, the light source to be used for emitting light can be selected by selecting the light source 136 to which a voltage is applied. For example, a switch or the like may be provided for each of the light sources 136a-c, and the control unit 120 may control whether each of the light sources 136a-c emits light or not by switching the switch on/off.

本実施形態に係る投光部132には、3つの光源136a~cが設けられているが、投光部132に設けられている光源の数は2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。また、図2では、3つの光源136a~cは、接続点137において接続されているが、これに限らず、それぞれの光源136は、接続点137を介さずに、直接的にカソード電極138に接続されていてもよい。 The light projecting unit 132 according to this embodiment is provided with three light sources 136a-c, but the number of light sources provided in the light projecting unit 132 may be two, or may be four or more. In addition, in FIG. 2, the three light sources 136a-c are connected at a connection point 137, but this is not limited thereto, and each light source 136 may be connected directly to the cathode electrode 138 without going through the connection point 137.

図3及び図4は、光電センサ10により検出光が検出対象物に向けて投光されている様子の一例を示す図である。 Figures 3 and 4 show an example of how detection light is projected by the photoelectric sensor 10 toward the object to be detected.

光電センサ10は、検出対象物のサイズに応じて、投光する検出光の数を変更することができる。図3では、光電センサ10が、1つの検出光40を検出対象物22に向けて投光している。図4では、光電センサ10が、3つの検出光42を検出対象物24に向けて同時に投光している。図4に示す例では、図3で検出される検出対象物22よりも大きいサイズの検出対象物24について、光電センサ10により有無の判定が行われている。このように、本実施形態に係る光電センサ10によれば、検出対象物のサイズに応じて投光する光源を選択することができる。本実施形態では、検出光の数を変更するときに、光電センサ10の光学系における設定の変更などの手間をかけなくてもよいため、簡便に様々な検出対象物のサイズに対応することができる。 The photoelectric sensor 10 can change the number of detection lights to be projected depending on the size of the detection object. In FIG. 3, the photoelectric sensor 10 projects one detection light 40 toward the detection object 22. In FIG. 4, the photoelectric sensor 10 simultaneously projects three detection lights 42 toward the detection object 24. In the example shown in FIG. 4, the photoelectric sensor 10 determines the presence or absence of a detection object 24 that is larger than the detection object 22 detected in FIG. 3. In this way, the photoelectric sensor 10 according to this embodiment can select a light source to project depending on the size of the detection object. In this embodiment, when changing the number of detection lights, there is no need to take the time to change the settings in the optical system of the photoelectric sensor 10, so it is possible to easily accommodate various sizes of detection objects.

また、検出光のスポットサイズを小さくすることで、検出対象物の色柄による影響を抑制することができる。さらに、複数の投光領域が互いに異なるように複数の光源が検出光を同時に投光することで、検出対象物の表面状態による影響を抑制できる。従って、本実施形態に係る光電センサ10によれば、検出対象物の色柄及び表面状態による影響を抑制しつつ、簡便に様々なサイズの検出対象物に対応可能である。 In addition, by reducing the spot size of the detection light, the influence of the color and pattern of the object to be detected can be suppressed. Furthermore, by simultaneously projecting detection light from multiple light sources so that the multiple light projection areas are different from one another, the influence of the surface condition of the object to be detected can be suppressed. Therefore, the photoelectric sensor 10 according to this embodiment can easily accommodate detection objects of various sizes while suppressing the influence of the color and pattern and surface condition of the object to be detected.

図5は、本実施形態に係る受光ユニット140の構成を示す機能ブロック図である。図5に示すように、受光ユニット140は、受光部142、ゲイン調整部144、及び信号処理部146を備える。 Figure 5 is a functional block diagram showing the configuration of the light receiving unit 140 according to this embodiment. As shown in Figure 5, the light receiving unit 140 includes a light receiving section 142, a gain adjustment section 144, and a signal processing section 146.

受光部142は、複数の光源の少なくとも1つにより投光された検出光を受光することができる。より具体的には、受光部142は、検出対象物20により反射された検出光を、受光レンズ152を介して受光することができる。受光部142は、例えば、所定の直線に沿って配置された複数の受光素子を有する受光素子アレイを複数備えていてもよい。より具体的には、受光部142は、例えば、多分割フォトダイオードなどの受光素子アレイを備えてもよいし、一次元のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子アレイを備えてもよい。光電センサ10が距離設定型である場合には、受光部142は、2分割フォトダイオードで構成されてもよい。ここで、2分割フォトダイオードの一方をN(Near)側、もう一方をF(Far)側とも称する。このとき、光電センサ10から検出対象物20までの距離が所定の距離よりも近い場合には、F側の光量よりもN側の光量が大きくなり、光電センサ10から検出対象物20までの距離が所定の距離よりも遠い場合には、N側の光量よりもF側の光量が大きくなるように、2分割フォトダイオードの位置が調整され得る。受光部142は、検出光を受光すると、受光した検出光の光量などに応じた受光信号を生成し、ゲイン調整部144に伝達する。 The light receiving unit 142 can receive detection light emitted by at least one of the multiple light sources. More specifically, the light receiving unit 142 can receive detection light reflected by the detection object 20 through the light receiving lens 152. The light receiving unit 142 may, for example, include a plurality of light receiving element arrays having a plurality of light receiving elements arranged along a predetermined straight line. More specifically, the light receiving unit 142 may, for example, include a light receiving element array such as a multi-segment photodiode, or may include a one-dimensional CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) imaging element array. When the photoelectric sensor 10 is a distance setting type, the light receiving unit 142 may be composed of a two-segment photodiode. Here, one of the two-segment photodiodes is also referred to as the N (Near) side, and the other is also referred to as the F (Far) side. At this time, the position of the two-segment photodiode can be adjusted so that when the distance from the photoelectric sensor 10 to the detection object 20 is closer than a predetermined distance, the amount of light on the N side is greater than the amount of light on the F side, and when the distance from the photoelectric sensor 10 to the detection object 20 is farther than a predetermined distance, the amount of light on the F side is greater than the amount of light on the N side. When the light receiving unit 142 receives the detection light, it generates a light receiving signal according to the amount of light of the received detection light, etc., and transmits it to the gain adjustment unit 144.

図6は、本実施形態に係る受光部142が備える受光素子の一例を示す図である。図6に示すように、受光部142には、6分割フォトダイオード143が配置されている。6分割フォトダイオード143は、投光ユニット130が備える3つの光源136a~cが投光する検出光139a~cを受光する。6分割フォトダイオード143は、x軸と直交しているy軸の方向の直線(破線で示された仮想の第2直線162)に沿って6つのフォトダイオードを備えている。図6には、仮想の第1直線160と平行な仮想の直線161が示されている。ここで、仮想の第2直線162は、仮想の直線161と交差(より具体的には直交)している。このため、6分割フォトダイオード143は、光源136a~cからの検出光を受光できるため、検査対象物の表面状態による検出への影響が平均化されることで、より精度よく検出対象物を検出できる。なお、ここでは、多分割フォトダイオード143の分割数を6として説明したが、多分割フォトダイオードの分割数はこれに限られるものではない。また、ここでは、受光部142が備える受光素子アレイ(6分割フォトダイオード143)の数は1つであるものとして説明したが、受光部142は複数の受光素子アレイを備えてもよい。例えば、受光部142は、光源の数に応じた数の撮像素子アレイを備えていてよい。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a light receiving element provided in the light receiving unit 142 according to this embodiment. As shown in FIG. 6, a six-segment photodiode 143 is arranged in the light receiving unit 142. The six-segment photodiode 143 receives the detection light 139a-c projected by the three light sources 136a-c provided in the light projecting unit 130. The six-segment photodiode 143 has six photodiodes along a straight line (a second imaginary line 162 shown by a dashed line) in the y-axis direction perpendicular to the x-axis. FIG. 6 shows a virtual line 161 parallel to the first imaginary line 160. Here, the second imaginary line 162 intersects (more specifically, perpendicular to) the virtual line 161. Therefore, the six-segment photodiode 143 can receive the detection light from the light sources 136a-c, and the effect on detection due to the surface condition of the inspection object is averaged, thereby making it possible to detect the detection object more accurately. Note that, although the multi-segment photodiode 143 has been described here as having six divisions, the number of divisions of the multi-segment photodiode is not limited to this. Also, although the light receiving unit 142 has been described here as having one light receiving element array (six-segment photodiode 143), the light receiving unit 142 may have multiple light receiving element arrays. For example, the light receiving unit 142 may have image sensor arrays in a number corresponding to the number of light sources.

図5に戻って、受光ユニット140の構成について説明する。ゲイン調整部144は、制御部120による制御に応じて、ゲイン調整を行う機能を有する。具体的には、ゲイン調整部144は、投光する光源の数に応じたゲイン調整を行う。制御部120は、図7に示すようなゲイン調整テーブルを内部パラメータとして保持している。ゲイン調整テーブルには、投光する光源の数に応じたゲイン設定値が記録されている。より具体的には、ゲイン設定値は、投光する光源の数におよそ反比例するように設定されている。制御部120は、ゲイン調整テーブルに基づき、ゲイン設定値をゲイン調整部144に伝達する。ゲイン調整部144は、ゲイン設定値に基づいて受光信号のゲイン調整を行い、調整済信号が生成する。ゲイン調整部144は、例えば、ゲイン設定値に応じて、オペアンプを用いた増幅回路(図示せず。)における抵抗を調整し、受光信号を増幅することで調整済信号を生成してもよい。生成された調整済信号は、信号処理部146に伝達される。 Returning to FIG. 5, the configuration of the light receiving unit 140 will be described. The gain adjustment unit 144 has a function of performing gain adjustment according to the control by the control unit 120. Specifically, the gain adjustment unit 144 performs gain adjustment according to the number of light sources that project light. The control unit 120 holds a gain adjustment table as shown in FIG. 7 as an internal parameter. The gain adjustment table records gain setting values according to the number of light sources that project light. More specifically, the gain setting value is set so as to be approximately inversely proportional to the number of light sources that project light. The control unit 120 transmits the gain setting value to the gain adjustment unit 144 based on the gain adjustment table. The gain adjustment unit 144 performs gain adjustment of the light receiving signal based on the gain setting value, and generates an adjusted signal. For example, the gain adjustment unit 144 may generate an adjusted signal by adjusting the resistance in an amplifier circuit (not shown) using an operational amplifier according to the gain setting value and amplifying the light receiving signal. The generated adjusted signal is transmitted to the signal processing unit 146.

信号処理部146は、取得した各種の信号について、各種の処理を行うことができる。例えば、信号処理部146は、制御信号に基づき、光源が検出光を投光するための投光信号を生成し、投光ユニット130に伝達する。これにより、投光ユニット130の投光が制御される。このように、本実施形態では、制御部120は、信号処理部146を介して、投光ユニット130による検出光の投光を制御することができる。 The signal processing unit 146 can perform various processes on the various acquired signals. For example, the signal processing unit 146 generates a light projection signal for the light source to project detection light based on the control signal, and transmits the signal to the light projection unit 130. This controls the light projection of the light projection unit 130. In this way, in this embodiment, the control unit 120 can control the projection of detection light by the light projection unit 130 via the signal processing unit 146.

また、信号処理部146は、調整済信号に基づいて判定結果を生成し、出力部30に伝達することができる。信号処理部146は、例えば、調整済信号と閾値とを比較し、比較結果に基づいて検出対象物の有無に関する判定結果を生成してもよい。また、信号処理部146は、光電センサ10が距離設定型であり、受光部142が2分割フォトダイオードである場合には、2つの領域(N側とF側)の光量の大小関係に応じて、検出対象物20が所定の距離より遠いか否かを判定することができる。このように、本実施形態では、信号処理部146は、判定部としての機能を有する。 The signal processing unit 146 can also generate a judgment result based on the adjusted signal and transmit it to the output unit 30. The signal processing unit 146 can, for example, compare the adjusted signal with a threshold value and generate a judgment result regarding the presence or absence of an object to be detected based on the comparison result. In addition, when the photoelectric sensor 10 is a distance setting type and the light receiving unit 142 is a two-segment photodiode, the signal processing unit 146 can determine whether the object to be detected 20 is farther than a predetermined distance depending on the magnitude relationship of the light amount between the two regions (N side and F side). Thus, in this embodiment, the signal processing unit 146 functions as a judgment unit.

図8は、本実施形態に係る光電センサ10に投光条件を設定する際の処理例を示すフローチャートである。以下、同図のフローチャートに沿って、光電センサ10における処理例を説明する。 Figure 8 is a flowchart showing an example of processing when setting light projection conditions for the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. Below, an example of processing in the photoelectric sensor 10 will be explained according to the flowchart in the figure.

まず、光電センサ10の入力部110は、ユーザからの入力を受け付ける(ステップS101)。例えば、入力部110は、3つの光源による検出光の投光を設定するためのボタンを押下する操作を受け付ける。入力部110は、操作に応じた入力信号を投光条件として制御部120に送信する。 First, the input unit 110 of the photoelectric sensor 10 accepts input from a user (step S101). For example, the input unit 110 accepts an operation of pressing a button to set the projection of detection light from three light sources. The input unit 110 transmits an input signal corresponding to the operation to the control unit 120 as a projection condition.

次いで、制御部120は、投光条件を切り替える(ステップS103)。例えば、制御部120は、入力信号に基づき、投光ユニット130が備える3つの光源に検出光を投光させるための制御信号をゲイン調整部144及び信号処理部146に伝達する。これにより、ステップS101において入力された投光条件に応じて、投光条件が切り替えられる。 Next, the control unit 120 switches the light projection conditions (step S103). For example, based on the input signal, the control unit 120 transmits a control signal to the gain adjustment unit 144 and the signal processing unit 146 to cause the three light sources provided in the light projection unit 130 to project detection light. This causes the light projection conditions to be switched according to the light projection conditions input in step S101.

次いで、ゲイン調整部144は、図7を参照して説明したゲイン調整テーブルを用いて、ゲイン設定値(例えば、16.7kΩ)に基づきゲイン調整を行う。 Next, the gain adjustment unit 144 performs gain adjustment based on the gain setting value (e.g., 16.7 kΩ) using the gain adjustment table described with reference to FIG. 7.

以上、光電センサ10において投光条件が設定される際の処理例について説明した。次いで、図9を参照して、光電センサ10の検出対象物20を検出する際の処理例について説明する。図9は、本実施形態に係る光電センサ10が検出対象物20を検出する際の処理例を示すフローチャートである。図9に示す処理は、例えば、入力部110が投光を開始するための操作を受け付けた際に開始されてもよい。 Above, an example of the processing when the light projection conditions are set in the photoelectric sensor 10 has been described. Next, with reference to FIG. 9, an example of the processing when the photoelectric sensor 10 detects the detection target 20 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an example of the processing when the photoelectric sensor 10 according to this embodiment detects the detection target 20. The processing shown in FIG. 9 may be started, for example, when the input unit 110 receives an operation to start light projection.

まず、信号処理部146は、設定された投光条件に基づき投光信号を生成する(ステップS201)。ここでは、信号処理部146は、3つの光源が検出光を投光するための投光信号を生成し、投光ユニット130に伝達する。 First, the signal processing unit 146 generates a light projection signal based on the set light projection conditions (step S201). Here, the signal processing unit 146 generates a light projection signal for the three light sources to project detection light, and transmits the signal to the light projection unit 130.

次いで、投光ユニット130は、投光信号に基づき検出光を投光する(ステップS203)。例えば、投光ユニット130は、3つの光源に同時に検出光を投光させる。検出対象物20が所定の位置に存在する場合には、投光された検出光は検出対象物20により反射される。 Next, the light-projecting unit 130 projects detection light based on the light-projecting signal (step S203). For example, the light-projecting unit 130 causes three light sources to simultaneously project detection light. When the detection target 20 is present at a predetermined position, the projected detection light is reflected by the detection target 20.

次いで、受光ユニット140の受光部142は、検出対象物20により反射された検出光を、受光レンズ152を介して受光する(ステップS205)。受光部142は、検出光を受光すると、受光信号を生成してゲイン調整部144に伝達する。ゲイン調整部144は、受光信号を増幅して調整済信号を信号処理部146に伝達する。 Next, the light receiving section 142 of the light receiving unit 140 receives the detection light reflected by the detection object 20 via the light receiving lens 152 (step S205). When the light receiving section 142 receives the detection light, it generates a light receiving signal and transmits it to the gain adjustment section 144. The gain adjustment section 144 amplifies the light receiving signal and transmits the adjusted signal to the signal processing section 146.

次いで、信号処理部146は、調整済信号に基づき判定結果を生成する(S207)。信号処理部146は、例えば、検出対象物20が存在していることを表す判定結果を生成する。あるいは、信号処理部146は、検出対象物20が所定の距離より遠いか否かを判定し、判定結果を生成してもよい。信号処理部146は、生成した判定結果を出力部30に伝達する。 Next, the signal processing unit 146 generates a determination result based on the adjusted signal (S207). For example, the signal processing unit 146 generates a determination result indicating that the object to be detected 20 is present. Alternatively, the signal processing unit 146 may determine whether the object to be detected 20 is farther than a predetermined distance and generate a determination result. The signal processing unit 146 transmits the generated determination result to the output unit 30.

次いで、出力部30は、判定結果を出力する(ステップS209)。例えば、出力部30は、検出対象物20が検出されたことを表す文字情報を表示してもよい。 Next, the output unit 30 outputs the determination result (step S209). For example, the output unit 30 may display text information indicating that the detection target object 20 has been detected.

以上、本実施形態に係る光電センサ10の処理について説明した。本実施形態によれば、制御部120が、投光ユニット130の投光部132が備える複数の光源の中から少なくとも2つの光源を選択し、選択した少なくとも2つの光源を同時に投光させる。このとき、これらの光源が投光する検出光の投光領域が互いに異なっている。本実施形態によれば、投光する光源を変更する際に光電センサ10の光学系の設定を変更する必要がないため、簡便に検出光が投光される範囲を変更することができる。この結果、より簡便に様々なサイズの検出対象物に対応することが可能になる。 The above describes the processing of the photoelectric sensor 10 according to this embodiment. According to this embodiment, the control unit 120 selects at least two light sources from among the multiple light sources provided in the light-projecting unit 132 of the light-projecting unit 130, and causes the selected at least two light sources to project light simultaneously. At this time, the projection areas of the detection light projected by these light sources are different from each other. According to this embodiment, since there is no need to change the settings of the optical system of the photoelectric sensor 10 when changing the light source to be projected, it is possible to easily change the range into which the detection light is projected. As a result, it becomes possible to more easily accommodate detection targets of various sizes.

また、本実施形態に係る光電センサ10によれば、より大きいサイズの検出対象物には、より多くの光源から検出光を投光することができる。この結果、検出対象物の表面状態による影響が平均化され、より精度よく検出対象物を検出することが可能になる。 In addition, with the photoelectric sensor 10 according to this embodiment, detection light can be projected from more light sources onto a larger detection object. As a result, the effect of the surface condition of the detection object is averaged out, making it possible to detect the detection object with greater accuracy.

また、本実施形態によれば、検出光としてスポットビームを用いるため、ラインビームの実現に必要な複雑な光学系を用いる必要がない。従って、本実施形態に係る光電センサ10は、より簡易な光学系により作製することができる。 In addition, according to this embodiment, because a spot beam is used as the detection light, there is no need to use the complex optical system required to realize a line beam. Therefore, the photoelectric sensor 10 according to this embodiment can be manufactured using a simpler optical system.

また、光電センサ10が距離設定型であり、受光部142が2分割フォトダイオードである場合には、検出光のスポットサイズが大きくなると、2分割フォトダイオードの2つの領域に余分な反射光が入るようになる。このため、検出対象物20に色柄がある場合には、色柄による反射光量がノイズとなり、2つの領域における光量のバランスが影響を受ける。このため、スポットビームを小さくしてバランスが影響を受ける確率を低下させることで、検出対象物の色柄の影響を低減し、より精度よく検出対象物20を検出することができる。 In addition, if the photoelectric sensor 10 is a distance setting type and the light receiving section 142 is a two-part photodiode, when the spot size of the detection light becomes large, excess reflected light enters the two areas of the two-part photodiode. Therefore, if the object to be detected 20 has a color or pattern, the amount of reflected light due to the color or pattern becomes noise, affecting the balance of the amount of light in the two areas. Therefore, by making the spot beam smaller and reducing the probability that the balance will be affected, the effect of the color or pattern of the object to be detected can be reduced, and the object to be detected 20 can be detected more accurately.

[第2実施形態]
第2実施形態では第1実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、主に異なる点について説明する。
[Second embodiment]
In the second embodiment, a description of matters common to the first embodiment will be omitted, and differences will be mainly described.

図10は、第2実施形態に係る光電センサ12の構成を示す機能ブロック図である。第2実施形態に係る光電センサ12は、第1実施形態に係る光電センサ10と異なり、分離部153を備えている。分離部153は、特定の波長の光のみを透過させるフィルタを含む。 Figure 10 is a functional block diagram showing the configuration of a photoelectric sensor 12 according to the second embodiment. Unlike the photoelectric sensor 10 according to the first embodiment, the photoelectric sensor 12 according to the second embodiment includes a separation section 153. The separation section 153 includes a filter that transmits only light of a specific wavelength.

また、第2実施形態に係る投光ユニット131が備える光源は、検出光に加えてガイド光を投光する。具体的には、光源は赤外線帯域の光(以下、単に「赤外光」とも称する。)を検出光として投光し、可視光線帯域の光(以下、単に「可視光」とも称する。)をガイド光として投光する。可視光は、例えば赤色光であってもよい。また、赤外光には、850~950nm程度の波長を有する光も含まれるものとする。 The light source provided in the light-projecting unit 131 according to the second embodiment projects guide light in addition to detection light. Specifically, the light source projects light in the infrared band (hereinafter also simply referred to as "infrared light") as detection light, and light in the visible light band (hereinafter also simply referred to as "visible light") as guide light. The visible light may be, for example, red light. Infrared light also includes light having a wavelength of about 850 to 950 nm.

本実施形態では、制御部120は、投光ユニット130が備える光源による検出光の投光を制御するための制御信号だけでなく、光源によるガイド光の投光を制御するための制御信号を信号処理部146に伝達する。具体的には、制御部120は、検出光を投光する光源と、当該光源と所定の位置関係を満たすガイド光を投光する光源とを関連付けて、関連付けた光源が連動して投光するように、光源の投光を制御する。 In this embodiment, the control unit 120 transmits to the signal processing unit 146 not only a control signal for controlling the projection of detection light by the light source provided in the light projection unit 130, but also a control signal for controlling the projection of guide light by the light source. Specifically, the control unit 120 associates a light source that projects detection light with a light source that projects guide light that satisfies a predetermined positional relationship with the light source, and controls the projection of the light sources so that the associated light sources project light in conjunction with each other.

本実施形態では、検出光とガイド光とが交互に並んで検査対象物10に投影されるように投光される。制御部120は、検出光を投光する光源と、当該光源に隣接するガイド光を投光する光源とを関連付けて、関連付けた光源が連動して投光するように光源を制御する。つまり、ある検出光を投光する光源が選択されると、当該光源に隣接するガイド光を投光する光源も選択されて、互いに隣接する検出光及びガイド光が同時に投光される。これにより、1つ1つの光源単位で、検出光を投光する光源が選択されているか否かをユーザが確認することができる。すなわち、ユーザは、いずれの光源が検出光を投光しているのかを確認することができる。このとき、ゲイン調整は、ガイド光の投光と連動して行われてよい。例えば、ガイド光を投光する光源の数に応じたゲイン調整が行われてよい。 In this embodiment, the detection light and the guide light are alternately projected onto the inspection target 10. The control unit 120 associates a light source that projects the detection light with a light source that projects a guide light adjacent to the light source, and controls the light source so that the associated light sources project light in conjunction with each other. In other words, when a light source that projects a certain detection light is selected, a light source that projects a guide light adjacent to the light source is also selected, and the detection light and the guide light adjacent to each other are simultaneously projected. This allows the user to check whether or not the light source that projects the detection light has been selected for each light source. In other words, the user can check which light source is projecting the detection light. At this time, the gain adjustment may be performed in conjunction with the projection of the guide light. For example, the gain adjustment may be performed according to the number of light sources that project the guide light.

図11及び図12を参照して、検出対象物の表面に検出光及びガイド光が投光されている様子の一例について説明する。図11には、検出対象物の表面200に、5個の検出光の投光領域(第1投光領域400)と、10個のガイド光の投光領域(第2投光領域402)とが示されている。5個の第1投光領域400の各々の上下には、第2投光領域402が示されている。図11に示すように、5つの第1投光領域400の各々が互いに重ならないように、検出光が投光されている。 With reference to Figures 11 and 12, an example of how detection light and guide light are projected onto the surface of a detection object will be described. In Figure 11, five detection light projection areas (first light projection areas 400) and ten guide light projection areas (second light projection areas 402) are shown on the surface 200 of the detection object. Second light projection areas 402 are shown above and below each of the five first light projection areas 400. As shown in Figure 11, the detection light is projected so that the five first light projection areas 400 do not overlap each other.

本実施形態では、検出光が赤外光であるため、ユーザは第1投光領域400を視認することができないが、可視光による第2投光領域402を視認することで、検出光の投光領域を推測することができる。特に、投光される検出光の数が変化した場合に、ユーザは、どの範囲に検出光が投光されているのかを簡便に推測することができる。 In this embodiment, since the detection light is infrared light, the user cannot see the first light projection area 400, but can infer the projection area of the detection light by seeing the second light projection area 402 using visible light. In particular, when the number of detection lights projected changes, the user can easily infer the range into which the detection light is projected.

また、図12に示すように、検出光の投光領域(第1投光領域404)とガイド光の投光領域(第2投光領域406)とが、交互に一直線上に並ぶように、検出光及びガイド光が投光されてもよい。 Also, as shown in FIG. 12, the detection light and the guide light may be projected so that the detection light projection area (first light projection area 404) and the guide light projection area (second light projection area 406) are alternately aligned in a straight line.

なお、検出光の投光領域及びガイド光の投光領域は、図11又は図12に示された領域に限定されるものではない。また、複数の第1投光領域の間隔は、適宜設計され得る。例えば、複数の第1投光領域が互いに接するように、複数の光源により検出光が投光されてもよい。さらに、複数の第2投光領域は、互いに重なっていてもよい。 The detection light projection area and the guide light projection area are not limited to the areas shown in FIG. 11 or FIG. 12. The spacing between the multiple first light projection areas can be designed as appropriate. For example, the detection light may be projected by multiple light sources so that the multiple first light projection areas are in contact with each other. Furthermore, the multiple second light projection areas may overlap each other.

図10に戻って、第2実施形態に係る光電センサ12の構成について説明する。検出対象物20により反射された検出光及びガイド光は、光電センサ12に入射すると、分離部153によりガイド光が遮光され、主に検出光が受光レンズ152を通過して受光ユニット141により受光される。受光ユニット141は、受光した検出光に基づき、検出対象物20の有無などを判定することができる。 Returning to FIG. 10, the configuration of the photoelectric sensor 12 according to the second embodiment will be described. When the detection light and guide light reflected by the object to be detected 20 enter the photoelectric sensor 12, the guide light is blocked by the separator 153, and mainly the detection light passes through the light receiving lens 152 and is received by the light receiving unit 141. The light receiving unit 141 can determine the presence or absence of the object to be detected 20 based on the received detection light.

以上説明した第2実施形態に係る光電センサ12によれば、受光ユニット141は、赤外光を検出光として受光し、検出対象物20の有無を判定する。このため、可視光が外乱光として受光されることが抑制されるため、より精度よく検出対象物20の有無を判定することができる。また、ユーザは、可視光であるガイド光を認識することで、投光される光源が変更された際に、検出光が投光される範囲の変化を簡便に推測することが可能になる。 According to the photoelectric sensor 12 of the second embodiment described above, the light receiving unit 141 receives infrared light as detection light and determines the presence or absence of the detection object 20. This prevents visible light from being received as disturbance light, making it possible to more accurately determine the presence or absence of the detection object 20. In addition, by recognizing the guide light, which is visible light, the user can easily estimate the change in the range in which the detection light is projected when the light source to be projected is changed.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。 The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The elements of the embodiments, as well as their arrangement, materials, conditions, shapes, sizes, etc., are not limited to those exemplified, and may be modified as appropriate. In addition, configurations shown in different embodiments may be partially substituted or combined.

また、上記実施形態では、光電センサ10は、光電センサ10から所定の距離だけ離れた位置における検出対象物の有無を判定するものとして説明した。これに限らず、光電センサは、三角測距方式の各種の光電センサであってもよく、例えば検出対象物の変位を検出可能な変位センサなどであってもよい。 In the above embodiment, the photoelectric sensor 10 has been described as determining whether or not an object to be detected is present at a position a predetermined distance away from the photoelectric sensor 10. However, the photoelectric sensor is not limited to this, and may be any of various photoelectric sensors that use a triangulation method, such as a displacement sensor that can detect the displacement of an object to be detected.

また、上記実施形態では、3つの光源136a~cが並列に接続されている例について説明した。これに限らず、一部の光源が直列に接続されていてもよい。この場合、これらの直列に接続された一部の光源は、いずれも同時に投光又は非投光となるように構成されていてもよい。 In the above embodiment, an example in which three light sources 136a-c are connected in parallel has been described. However, this is not limiting, and some of the light sources may be connected in series. In this case, these some of the light sources connected in series may be configured to simultaneously emit light or not emit light.

また、上記実施形態では、投光する光源の数に応じて、ゲイン調整部144がゲイン調整を行う。これに代えて、投光する光源の数に応じて、光源が投光する時間又はパワー(光源に流れる電流)などを変更してもよい。また、投光する光源の数に応じて、受光部142が備えるシャッター(図示せず。)を開く時間を調整することで、受光部142が受光する時間が調整されてもよい。また、受光ユニットは、投光する光源の数に応じて、検出対象物の有無を判定するための閾値を変更してもよい。 In the above embodiment, the gain adjustment unit 144 adjusts the gain according to the number of light sources that project light. Alternatively, the time for which the light source projects light or the power (current flowing through the light source) may be changed according to the number of light sources that project light. The time for which the light receiving unit 142 receives light may be adjusted by adjusting the time for which a shutter (not shown) provided in the light receiving unit 142 is opened according to the number of light sources that project light. The light receiving unit may also change a threshold value for determining the presence or absence of a detection target according to the number of light sources that project light.

また、上記実施形態では、仮想の第1直線160と仮想の第2直線162とが直交している例について説明したが、仮想の第1直線と仮想の第2直線とは直交してなくてもよく、仮想の第1直線と仮想の第2直線とは、検出光が検出可能な範囲で交差していればよい。 In addition, in the above embodiment, an example was described in which the virtual first line 160 and the virtual second line 162 are perpendicular to each other, but the virtual first line and the virtual second line do not have to be perpendicular to each other, and it is sufficient that the virtual first line and the virtual second line intersect within a range where the detection light can be detected.

[付記1]
検出対象物(20,22,24)を検出するための光電センサ(10,12)であって、
検出光(40,42)を投光する複数の光源(136)と、
前記複数の光源(136)の少なくとも1つにより投光された前記検出光(40,42)を受光する受光部(142)と、
前記複数の光源(136)による投光を制御する制御部(120)と、
を備え、
前記制御部(120)は、前記複数の光源(136)の中から少なくとも2つの前記光源(136)を選択し、選択した前記少なくとも2つの光源(136)を同時に投光させ、
前記複数の光源(136)から投光される検出光(40,42)の投光領域が互いに異なる、
光電センサ(10,12)。
[Appendix 1]
A photoelectric sensor (10, 12) for detecting a detection object (20, 22, 24),
A plurality of light sources (136) for projecting detection light (40, 42);
a light receiving unit (142) that receives the detection light (40, 42) emitted by at least one of the plurality of light sources (136);
A control unit (120) that controls light projection by the plurality of light sources (136);
Equipped with
The control unit (120) selects at least two of the light sources (136) from among the plurality of light sources (136) and causes the selected at least two light sources (136) to project light simultaneously;
The detection light (40, 42) projected from the plurality of light sources (136) has different projection areas.
Photoelectric sensor (10, 12).

[付記2]
前記複数の光源(136)は、電気的に並列に接続されている、
付記1に記載の光電センサ(10,12)。
[Appendix 2]
The plurality of light sources (136) are electrically connected in parallel.
2. The photoelectric sensor (10, 12) according to claim 1.

[付記3]
前記複数の光源(136)は、仮想の第1直線に沿って配置されている、
付記1又は2に記載の光電センサ(10,12)。
[Appendix 3]
The plurality of light sources (136) are arranged along an imaginary first straight line.
3. The photoelectric sensor (10, 12) according to claim 1 or 2.

[付記4]
前記受光部(142)は、仮想の第2直線に沿って配置された複数の受光素子を有する受光素子アレイ(143)を含み、
前記仮想の第1直線と前記仮想の第2直線とが交差している、
付記3に記載の光電センサ(10,12)。
[Appendix 4]
The light receiving section (142) includes a light receiving element array (143) having a plurality of light receiving elements arranged along a virtual second straight line,
The first imaginary line and the second imaginary line intersect with each other.
4. The photoelectric sensor (10, 12) according to claim 3.

[付記5]
前記複数の光源(136)は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)アレイを含む、
付記1から4のいずれか1項に記載の光電センサ(10,12)。
[Appendix 5]
The plurality of light sources (136) includes a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) array;
A photoelectric sensor (10, 12) according to any one of appendixes 1 to 4.

[付記6]
前記光源(136)から投光される検出光(40,42)は、可視光線帯域の第1光と、赤外光線帯域の第2光と、を含み、
前記第1光と前記第2光とを分離する分離部(153)を、さらに備え、
前記受光部(142)は、分離された前記第2光を受光する、
付記1から5のいずれか1項に記載の光電センサ(10,12)。
[Appendix 6]
the detection light (40, 42) emitted from the light source (136) includes a first light in a visible light band and a second light in an infrared light band;
Further comprising a separation unit (153) that separates the first light and the second light,
The light receiving unit (142) receives the separated second light.
A photoelectric sensor (10, 12) according to any one of appendixes 1 to 5.

10,12…光電センサ、20,22,24…検出対象物、30…出力部、40,42…検出光、110…入力部、120…制御部、130,131…投光ユニット、132…投光部、134…アノード電極、136…光源、137…接続点、138…カソード電極、140,141…受光ユニット、142…受光部、143…受光素子アレイ、144…ゲイン調整部、146…信号処理部、150…投光レンズ、152…受光レンズ、153…分離部、160…仮想の第1直線、162…仮想の第2直線、200…表面、40,42…検出光、400,404…第1投光領域、402,406…第2投光領域 10, 12...photoelectric sensor, 20, 22, 24...detection object, 30...output section, 40, 42...detection light, 110...input section, 120...control section, 130, 131...light projecting unit, 132...light projecting section, 134...anode electrode, 136...light source, 137...connection point, 138...cathode electrode, 140, 141...light receiving unit, 142...light receiving section, 143...light receiving element array, 144...gain adjustment section, 146...signal processing section, 150...light projecting lens, 152...light receiving lens, 153...separation section, 160...virtual first straight line, 162...virtual second straight line, 200...surface, 40, 42...detection light, 400, 404...first light projecting area, 402, 406...second light projecting area

Claims (6)

検出対象物を検出するための光電センサであって、
検出光を投光する複数の光源と、
前記複数の光源の少なくとも1つにより投光された前記検出光を受光する受光部と、
前記複数の光源による投光を制御する制御部と、
を備える光電センサと、
投光する光源の数を選択するための操作を受け付け、該操作に応じた入力信号を生成する入力部と、
を備え、
前記制御部は、前記入力信号に基づいて前記複数の光源の中から少なくとも2つの前記光源を選択し、選択した前記少なくとも2つの光源を同時に投光させ、
前記複数の光源から投光される検出光の投光領域が互いに異なる、
検出システム
A photoelectric sensor for detecting a detection target,
A plurality of light sources for projecting detection light;
a light receiving unit that receives the detection light projected by at least one of the plurality of light sources;
A control unit that controls light projection from the plurality of light sources;
A photoelectric sensor comprising:
an input unit that receives an operation for selecting the number of light sources to project light and generates an input signal in accordance with the operation;
Equipped with
the control unit selects at least two of the light sources from among the plurality of light sources based on the input signal, and causes the selected at least two light sources to project light simultaneously;
The detection light projected from the plurality of light sources has different projection areas.
Detection system .
前記複数の光源は、電気的に並列に接続されている、
請求項1に記載の検出システム
The plurality of light sources are electrically connected in parallel.
The detection system of claim 1 .
前記複数の光源は、仮想の第1直線に沿って配置されている、
請求項1又は2に記載の検出システム
The plurality of light sources are arranged along a virtual first straight line.
3. A detection system according to claim 1 or 2.
前記受光部は、仮想の第2直線に沿って配置された複数の受光素子を有する受光素子アレイを含み、
前記仮想の第1直線と前記仮想の第2直線とが交差している、
請求項3に記載の検出システム
the light receiving unit includes a light receiving element array having a plurality of light receiving elements arranged along an imaginary second straight line;
The first imaginary line and the second imaginary line intersect with each other.
The detection system of claim 3 .
前記複数の光源は、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting LASER)アレイを含む、
請求項1から4のいずれか1項に記載の検出システム
The plurality of light sources include a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting LASER) array;
A detection system according to any one of claims 1 to 4.
前記光源から投光される検出光は、可視光線帯域の第1光と、赤外光線帯域の第2光と、を含み、
前記第1光と前記第2光とを分離する分離部を、さらに備え、
前記受光部は、分離された前記第2光を受光する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の検出システム
the detection light emitted from the light source includes a first light in a visible light band and a second light in an infrared light band;
a separation unit that separates the first light and the second light,
The light receiving unit receives the separated second light.
A detection system according to any one of claims 1 to 5.
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