JPH06129850A - 光学式センサ - Google Patents
光学式センサInfo
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- JPH06129850A JPH06129850A JP30489092A JP30489092A JPH06129850A JP H06129850 A JPH06129850 A JP H06129850A JP 30489092 A JP30489092 A JP 30489092A JP 30489092 A JP30489092 A JP 30489092A JP H06129850 A JPH06129850 A JP H06129850A
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 投光部をパルス駆動することなしに暗電流を
カットでき、真の受光信号が容易に得られ、投光部を有
しないパッシブ方式にも適用可能な光学式センサを提供
する。 【構成】 検出対象物２からの光を受光素子４により受
光し、これにより受光電流が検出されると共に、該受光
素子４の暗電流の温度特性とほぼ同じ温度特性を持つ遮
光されたダイオード５により暗電流が検出される。上記
受光電流と暗電流の検出データに基づいて暗電流成分を
キャンセルすることができるので、真の受光信号を得る
ことが可能となる。
カットでき、真の受光信号が容易に得られ、投光部を有
しないパッシブ方式にも適用可能な光学式センサを提供
する。 【構成】 検出対象物２からの光を受光素子４により受
光し、これにより受光電流が検出されると共に、該受光
素子４の暗電流の温度特性とほぼ同じ温度特性を持つ遮
光されたダイオード５により暗電流が検出される。上記
受光電流と暗電流の検出データに基づいて暗電流成分を
キャンセルすることができるので、真の受光信号を得る
ことが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対象物の位置や変位を
検出する光学式センサに係り、正確な検出データを得る
技術に関する。
検出する光学式センサに係り、正確な検出データを得る
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光学式センサには、大別する
とアクティブ方式とパッシブ方式の２つがある。パッシ
ブ方式は自らは投光部を有してなく、対象物からの光を
そのまま直接検出するのに対し、アクティブ方式は自ら
保有している投光部から光を対象物に対して照射してそ
の反射光を主に検出する方式である。ところで、通常光
学式センサに使用されている半導体受光素子としてはＰ
Ｎ接合を有するダイオードが使用されているため、光を
全く受けていない状態でも暗電流という電流が僅かに流
れている。この暗電流は、図８に示すように、常温でｐ
Ａ〜ｎＡオーダと僅かであるが、周囲の温度Ｔａに対し
て指数関数的に変化する。この変化率はＳｉやＧｅ等の
材料により決定される。例えば、周囲の温度Ｔａが２０
℃から８０℃まで上昇すると、暗電流Ｉｄは約２００倍
変化する。従って、対象物からの真の受光量がもともと
少ないような光学系の場合や周囲温度が高い場合には、
周囲温度によって決まる暗電流の値が、受光素子が受光
すべき真の受光信号に対して無視できないレベルにな
る。そのため、センサが検出するデータを正確なものに
するには、暗電流をカットする必要がある。
とアクティブ方式とパッシブ方式の２つがある。パッシ
ブ方式は自らは投光部を有してなく、対象物からの光を
そのまま直接検出するのに対し、アクティブ方式は自ら
保有している投光部から光を対象物に対して照射してそ
の反射光を主に検出する方式である。ところで、通常光
学式センサに使用されている半導体受光素子としてはＰ
Ｎ接合を有するダイオードが使用されているため、光を
全く受けていない状態でも暗電流という電流が僅かに流
れている。この暗電流は、図８に示すように、常温でｐ
Ａ〜ｎＡオーダと僅かであるが、周囲の温度Ｔａに対し
て指数関数的に変化する。この変化率はＳｉやＧｅ等の
材料により決定される。例えば、周囲の温度Ｔａが２０
℃から８０℃まで上昇すると、暗電流Ｉｄは約２００倍
変化する。従って、対象物からの真の受光量がもともと
少ないような光学系の場合や周囲温度が高い場合には、
周囲温度によって決まる暗電流の値が、受光素子が受光
すべき真の受光信号に対して無視できないレベルにな
る。そのため、センサが検出するデータを正確なものに
するには、暗電流をカットする必要がある。
【０００３】パッシブ方式の場合、暗電流をカットして
真の受光信号のみを得るのは容易でないが、アクティブ
方式の場合には、投光部をパルス駆動することで回路的
に暗電流をカットすることが可能である。
真の受光信号のみを得るのは容易でないが、アクティブ
方式の場合には、投光部をパルス駆動することで回路的
に暗電流をカットすることが可能である。
【０００４】すなわち、図９に示すように、投光部をパ
ルス駆動すると、受光量もそれに追随してパルス波形を
発生する。受光信号は、真の受光信号と暗電流の和とし
て表わされるが、暗電流はオフセット量Ｉｄとなるの
で、（Ｉｐ−Ｉｄ）を計算すれば暗電流成分をカットし
た真の受光信号を得ることができる。
ルス駆動すると、受光量もそれに追随してパルス波形を
発生する。受光信号は、真の受光信号と暗電流の和とし
て表わされるが、暗電流はオフセット量Ｉｄとなるの
で、（Ｉｐ−Ｉｄ）を計算すれば暗電流成分をカットし
た真の受光信号を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように投光部をパルス駆動するようにすると、そのため
のパルス発生回路が必要であり、かつ、受光部にも受光
電流Ｉｐと暗電流Ｉｄの値をサンプルホールドする回路
が必要である等の理由で回路が複雑になり、装置が大型
化し、コストアップに繋がるといった問題がある。
ように投光部をパルス駆動するようにすると、そのため
のパルス発生回路が必要であり、かつ、受光部にも受光
電流Ｉｐと暗電流Ｉｄの値をサンプルホールドする回路
が必要である等の理由で回路が複雑になり、装置が大型
化し、コストアップに繋がるといった問題がある。
【０００６】なお、図１０に示すような半導体受光素子
を用いた光学式センサ回路が知られている。このセンサ
回路は、フォトダイオード１０１とアンプを同一基板上
に集積したために、電源ラインノイズと電磁ノイズが重
畳してしまう。この問題を解決するために、回路内に受
光のためのフォトダイオード１０１とアンプに加えて、
同一のフォトダイオード１０２とアンプを一組ダミーと
して設け、これらフォトダイオード１０１，１０２が検
出したデータの差動をとることにより、ノイズ成分をカ
ットしている。すなわち、上記センサ回路は、暗電流を
カットすることを目的とするのではなく、ノイズカット
を目的としたものである。
を用いた光学式センサ回路が知られている。このセンサ
回路は、フォトダイオード１０１とアンプを同一基板上
に集積したために、電源ラインノイズと電磁ノイズが重
畳してしまう。この問題を解決するために、回路内に受
光のためのフォトダイオード１０１とアンプに加えて、
同一のフォトダイオード１０２とアンプを一組ダミーと
して設け、これらフォトダイオード１０１，１０２が検
出したデータの差動をとることにより、ノイズ成分をカ
ットしている。すなわち、上記センサ回路は、暗電流を
カットすることを目的とするのではなく、ノイズカット
を目的としたものである。
【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、投光部をパルス駆動することなしに暗電流をカット
でき、真の受光信号が容易に得られ、投光部を有しない
パッシブ方式にも適用可能な光学式センサを提供するこ
とを目的とする。
で、投光部をパルス駆動することなしに暗電流をカット
でき、真の受光信号が容易に得られ、投光部を有しない
パッシブ方式にも適用可能な光学式センサを提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、検出対象物からの光を受光す
る受光素子を備えた光学式センサにおいて、上記受光素
子の暗電流の温度特性とほぼ同じ温度特性を持つダイオ
ードと、該ダイオードに照射される光を遮断する遮断手
段とを備え、上記受光素子及び上記ダイオードによって
検出された各受光信号を演算処理することで真の受光信
号を得るようにしたものである。請求項２記載の発明
は、上記検出対象物に光ビームを照射する投光部を備え
たアクティブ方式であり、該投光部を定電流駆動するよ
うにした請求項１記載の光学式センサである。請求項３
記載の発明は、受光素子の受光面の法線方向が、上記投
光部が出射する光ビームの出射方向とほぼ直交している
請求項２記載の光学式センサである。請求項４記載の発
明は、投光部を備えていないパッシブ方式である請求項
１記載の光学式センサである。請求項５記載の発明は、
上記検出対象物と受光素子との間にピンホールが設けら
れている請求項１乃至４のいずれかに記載の光学式セン
サである。請求項６記載の発明は、検出対象物の厚みも
しくは枚数を検出する請求項１乃至５のいずれかに記載
の光学式センサである。
に請求項１記載の発明は、検出対象物からの光を受光す
る受光素子を備えた光学式センサにおいて、上記受光素
子の暗電流の温度特性とほぼ同じ温度特性を持つダイオ
ードと、該ダイオードに照射される光を遮断する遮断手
段とを備え、上記受光素子及び上記ダイオードによって
検出された各受光信号を演算処理することで真の受光信
号を得るようにしたものである。請求項２記載の発明
は、上記検出対象物に光ビームを照射する投光部を備え
たアクティブ方式であり、該投光部を定電流駆動するよ
うにした請求項１記載の光学式センサである。請求項３
記載の発明は、受光素子の受光面の法線方向が、上記投
光部が出射する光ビームの出射方向とほぼ直交している
請求項２記載の光学式センサである。請求項４記載の発
明は、投光部を備えていないパッシブ方式である請求項
１記載の光学式センサである。請求項５記載の発明は、
上記検出対象物と受光素子との間にピンホールが設けら
れている請求項１乃至４のいずれかに記載の光学式セン
サである。請求項６記載の発明は、検出対象物の厚みも
しくは枚数を検出する請求項１乃至５のいずれかに記載
の光学式センサである。
【０００９】
【作用】請求項１の構成によれば、検出対象物からの光
を受光素子により受光し、これにより受光電流が検出さ
れると共に、該受光素子の暗電流の温度特性とほぼ同じ
温度特性を持つ入射光の遮断されたダイオードにより暗
電流が検出される。上記の受光電流と暗電流から演算処
理することにより、暗電流成分をキャンセルすることが
でき、真の受光信号が得られる。請求項２の構成によれ
ば、投光部を定電流駆動して検出対象物に対して光を照
射し、その反射光を受光素子により受光する。暗電流検
出用ダイオードにより検出した暗電流を受光素子による
受光電流からキャンセルするようにしているので、投光
部をパルス駆動しなくても、正しい受光信号が得られ
る。請求項３の構成によれば、受光素子により、対象物
の変位量に対応した線形な受光出力が得られる。従っ
て、対象物の変位量を検出するための補正回路を必要と
せずに、正しい受光信号が得られる。請求項４の構成に
よれば、投光部を備えていないパッシブ方式の場合に
も、受光素子が検出した受光電流中から、ダイオードが
検出した暗電流をキャンセルすることができるので、正
しい受光信号が得られる。請求項５の構成によれば、ピ
ンホールを介して受光素子によって受光電流が検出さ
れ、一方、ダイオードによって暗電流が検出される。演
算処理することにより、受光電流から暗電流をキャンセ
ルできるので、受光レンズがなくても、真の受光信号が
得られる。請求項６の構成によれば、対象物の位置や変
位を検出することができるので、ガラス板等の厚みや、
紙、紙幣等の枚数を検出することができる。
を受光素子により受光し、これにより受光電流が検出さ
れると共に、該受光素子の暗電流の温度特性とほぼ同じ
温度特性を持つ入射光の遮断されたダイオードにより暗
電流が検出される。上記の受光電流と暗電流から演算処
理することにより、暗電流成分をキャンセルすることが
でき、真の受光信号が得られる。請求項２の構成によれ
ば、投光部を定電流駆動して検出対象物に対して光を照
射し、その反射光を受光素子により受光する。暗電流検
出用ダイオードにより検出した暗電流を受光素子による
受光電流からキャンセルするようにしているので、投光
部をパルス駆動しなくても、正しい受光信号が得られ
る。請求項３の構成によれば、受光素子により、対象物
の変位量に対応した線形な受光出力が得られる。従っ
て、対象物の変位量を検出するための補正回路を必要と
せずに、正しい受光信号が得られる。請求項４の構成に
よれば、投光部を備えていないパッシブ方式の場合に
も、受光素子が検出した受光電流中から、ダイオードが
検出した暗電流をキャンセルすることができるので、正
しい受光信号が得られる。請求項５の構成によれば、ピ
ンホールを介して受光素子によって受光電流が検出さ
れ、一方、ダイオードによって暗電流が検出される。演
算処理することにより、受光電流から暗電流をキャンセ
ルできるので、受光レンズがなくても、真の受光信号が
得られる。請求項６の構成によれば、対象物の位置や変
位を検出することができるので、ガラス板等の厚みや、
紙、紙幣等の枚数を検出することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例につい
て図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施例に
よる光学式センサの受光部分及び受光データの処理回路
部を示す。本光学式センサ１の受光部分は、検出対象物
２からの光を受光する受光レンズ３及び受光素子４を備
えた部分と、暗電流カット用のダイオード５を備えた部
分とでなり、各部分は仕切り９によって分離され、後者
の部分には遮光処置が施されている。上記構成におい
て、検出対象物２からの光は受光レンズ３を介して受光
素子４によって受光される。一方、ダイオード５は遮光
されているため光を一切受光せず、この状態でも僅かに
流れている暗電流がダイオード５によって検出される。
受光素子４及びダイオード５によって検出された電流は
それぞれＩ／Ｖ変換回路６，７で電圧に変換され、減算
回路８において後述するように真の受光信号が算出さ
れ、出力される。なお、暗電流カット用ダイオード５は
暗電流の温度に対する変化が受光素子４と同一のもので
あればよく、面積が異なっていてもよい。また、本光学
式センサ１では、受光素子４とダイオード５とを仕切り
９によって分離しているが、この仕切り構造だけに限ら
れず、ダイオード５は遮光パッケージされていて、光が
遮断されるようになっていてもよい。また、受光素子４
とダイオード５は１チップ化されていてもよく、１チッ
プにすることにより光学式センサの小型化が図れる。
て図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施例に
よる光学式センサの受光部分及び受光データの処理回路
部を示す。本光学式センサ１の受光部分は、検出対象物
２からの光を受光する受光レンズ３及び受光素子４を備
えた部分と、暗電流カット用のダイオード５を備えた部
分とでなり、各部分は仕切り９によって分離され、後者
の部分には遮光処置が施されている。上記構成におい
て、検出対象物２からの光は受光レンズ３を介して受光
素子４によって受光される。一方、ダイオード５は遮光
されているため光を一切受光せず、この状態でも僅かに
流れている暗電流がダイオード５によって検出される。
受光素子４及びダイオード５によって検出された電流は
それぞれＩ／Ｖ変換回路６，７で電圧に変換され、減算
回路８において後述するように真の受光信号が算出さ
れ、出力される。なお、暗電流カット用ダイオード５は
暗電流の温度に対する変化が受光素子４と同一のもので
あればよく、面積が異なっていてもよい。また、本光学
式センサ１では、受光素子４とダイオード５とを仕切り
９によって分離しているが、この仕切り構造だけに限ら
れず、ダイオード５は遮光パッケージされていて、光が
遮断されるようになっていてもよい。また、受光素子４
とダイオード５は１チップ化されていてもよく、１チッ
プにすることにより光学式センサの小型化が図れる。
【００１１】図２に示すように、受光素子４からの信号
Ｉｐは真の受光信号と暗電流の和であり、ダイオード５
からの信号Ｉｄは暗電流であるので、（Ｉｐ−Ｉｄ）の
演算により真の受光信号が算出される。従って、図１の
光学式センサ１の構成は、投光部の有無にかかわらず、
すなわちパッシブ方式でもアクティブ方式でも適用可能
である。従って、従来のように投光部をパルス駆動する
必要はなく、投光部を定電流駆動しても、あるいは、投
光部がなくても、暗電流をカットすることができ、真の
受光信号を得ることができる。それ故、パルス発生回路
及びサンプルホールド回路が不要になる。
Ｉｐは真の受光信号と暗電流の和であり、ダイオード５
からの信号Ｉｄは暗電流であるので、（Ｉｐ−Ｉｄ）の
演算により真の受光信号が算出される。従って、図１の
光学式センサ１の構成は、投光部の有無にかかわらず、
すなわちパッシブ方式でもアクティブ方式でも適用可能
である。従って、従来のように投光部をパルス駆動する
必要はなく、投光部を定電流駆動しても、あるいは、投
光部がなくても、暗電流をカットすることができ、真の
受光信号を得ることができる。それ故、パルス発生回路
及びサンプルホールド回路が不要になる。
【００１２】次に、第２実施例について図３を参照して
説明する。図３は本実施例における光学式センサを示
す。本実施例は線形補正回路が不要な光学式センサ１１
を用いた場合である。本光学式センサ１１は、上方に開
口部を有する凹型のホルダ１６の中に各種の機器が装着
された構成である。このホルダ１６には、発光素子とし
て所定位置に焦点を結ぶ集光レンズを一体化した発光ダ
イオード（以下、ＬＥＤという）１７が装着された部分
１９と、光位置検出器（以下、ＰＳＤという）１４及び
遮光パッケージされた暗電流カット用ダイオード１５が
装着された部分２０とが形成されている。なお、ＰＳＤ
１４の法線方向と光Ｌ１の光軸Ｊとは直交関係にある。
また、ホルダ１６の部分２０の上部には、検出対象物１
２の投射面１８で反射された光を通過させるためのピン
ホール１３が穿孔されている。
説明する。図３は本実施例における光学式センサを示
す。本実施例は線形補正回路が不要な光学式センサ１１
を用いた場合である。本光学式センサ１１は、上方に開
口部を有する凹型のホルダ１６の中に各種の機器が装着
された構成である。このホルダ１６には、発光素子とし
て所定位置に焦点を結ぶ集光レンズを一体化した発光ダ
イオード（以下、ＬＥＤという）１７が装着された部分
１９と、光位置検出器（以下、ＰＳＤという）１４及び
遮光パッケージされた暗電流カット用ダイオード１５が
装着された部分２０とが形成されている。なお、ＰＳＤ
１４の法線方向と光Ｌ１の光軸Ｊとは直交関係にある。
また、ホルダ１６の部分２０の上部には、検出対象物１
２の投射面１８で反射された光を通過させるためのピン
ホール１３が穿孔されている。
【００１３】上記構成において、ＬＥＤ１７から照射さ
れた光Ｌ１は、検出対象物１２の投射面１８で反射さ
れ、その反射光Ｌ２はピンホール１３を通過して、ＰＳ
Ｄ１４によって受光される。また、暗電流カット用ダイ
オード１５によって暗電流が検出される。ＰＳＤ１４及
びダイオード１５で検出された受光信号に基づいて、上
述した第１実施例と同様にして、真の受光信号が算出さ
れる。なお、ＰＳＤ１４の法線方向と光Ｌ１の光軸Ｊと
は直交関係にあるので、ＰＳＤ１４の２つの信号線Ｉ１
とＩ２より、（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）の演算を
行うと、対象物の反射依存性のない線形な出力が得られ
る。本実施例によれば、上記第１実施例と同様に、パル
ス発生回路及びサンプルホールド回路なしに、真の受光
信号Ｉ１とＩ２を得ることができる。従って、簡単な構
成で正確に対象物の位置や変位を検出することが可能と
なる。
れた光Ｌ１は、検出対象物１２の投射面１８で反射さ
れ、その反射光Ｌ２はピンホール１３を通過して、ＰＳ
Ｄ１４によって受光される。また、暗電流カット用ダイ
オード１５によって暗電流が検出される。ＰＳＤ１４及
びダイオード１５で検出された受光信号に基づいて、上
述した第１実施例と同様にして、真の受光信号が算出さ
れる。なお、ＰＳＤ１４の法線方向と光Ｌ１の光軸Ｊと
は直交関係にあるので、ＰＳＤ１４の２つの信号線Ｉ１
とＩ２より、（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）の演算を
行うと、対象物の反射依存性のない線形な出力が得られ
る。本実施例によれば、上記第１実施例と同様に、パル
ス発生回路及びサンプルホールド回路なしに、真の受光
信号Ｉ１とＩ２を得ることができる。従って、簡単な構
成で正確に対象物の位置や変位を検出することが可能と
なる。
【００１４】図４は、投光ビームを検出対象物１２に対
して斜めに照射した場合の第３実施例を示す。上記第２
実施例では、検出対象物１２に対してほぼ垂直に投光し
ているため、検出対象物１２が鏡面体もしくは透明体の
場合にはＰＳＤ１４に反射光が受光されないため、検出
することができない。本実施例の構成においては、正反
射成分を検出するので、検出対象物１２が鏡面体及び透
明体においても検出することができる。その他の効果は
上記第２実施例と同様である。
して斜めに照射した場合の第３実施例を示す。上記第２
実施例では、検出対象物１２に対してほぼ垂直に投光し
ているため、検出対象物１２が鏡面体もしくは透明体の
場合にはＰＳＤ１４に反射光が受光されないため、検出
することができない。本実施例の構成においては、正反
射成分を検出するので、検出対象物１２が鏡面体及び透
明体においても検出することができる。その他の効果は
上記第２実施例と同様である。
【００１５】上記各実施例に示されるように本発明によ
れば、簡単な回路構成で真の受光信号が得られ、真の受
光量が少ない光学系においても周囲温度に左右されず
に、真の受光信号を得ることができる。従って、本セン
サは発熱するような高温機器内にも組込み可能となる。
図５は上記第２実施例の応用例として、プリンタ、複写
機や銀行のＡＴＭ等の機器に組込んだときの例を示す。
紙３２を巻くためのローラ３３に対向する位置には光学
式センサ３１が設けられている。ローラ３３が回転し、
紙３２が光学式センサ３１に対向する位置まで誘導され
ると、光学式センサ３１によって紙３２の厚さが検出さ
れる。この光学式センサ３１は、プリンタ等の紙３２や
紙幣の枚数を検知することや、厚みを検出することなど
に応用される。図６は上記第３実施例の応用例を示す。
透明体もしくは鏡面体４２を光学式センサ４１により検
出する。この光学式センサ４１は、複写機内でのＯＨＰ
シートの枚数検出やガラス板の枚数検出及び厚み検出等
に応用される。図７は光学式センサの耐温度特性良好と
いう特徴を活かして水位を検出する応用例である。水圧
に応じて上下に運動可能なダイヤグラム５３に対向する
位置には光学式センサ５１が設けられている。水圧によ
りスプリング５２の付勢力に抗してダイヤグラム５３が
押し上げられ、このダイヤグラム５３の変位量を光学式
センサ５１が検出し、水位が検出される。なお、ダイヤ
グラム５３を用いることなしに、上記第３実施例に示し
た正反射型によって、水面の位置を直接検出してもよ
い。
れば、簡単な回路構成で真の受光信号が得られ、真の受
光量が少ない光学系においても周囲温度に左右されず
に、真の受光信号を得ることができる。従って、本セン
サは発熱するような高温機器内にも組込み可能となる。
図５は上記第２実施例の応用例として、プリンタ、複写
機や銀行のＡＴＭ等の機器に組込んだときの例を示す。
紙３２を巻くためのローラ３３に対向する位置には光学
式センサ３１が設けられている。ローラ３３が回転し、
紙３２が光学式センサ３１に対向する位置まで誘導され
ると、光学式センサ３１によって紙３２の厚さが検出さ
れる。この光学式センサ３１は、プリンタ等の紙３２や
紙幣の枚数を検知することや、厚みを検出することなど
に応用される。図６は上記第３実施例の応用例を示す。
透明体もしくは鏡面体４２を光学式センサ４１により検
出する。この光学式センサ４１は、複写機内でのＯＨＰ
シートの枚数検出やガラス板の枚数検出及び厚み検出等
に応用される。図７は光学式センサの耐温度特性良好と
いう特徴を活かして水位を検出する応用例である。水圧
に応じて上下に運動可能なダイヤグラム５３に対向する
位置には光学式センサ５１が設けられている。水圧によ
りスプリング５２の付勢力に抗してダイヤグラム５３が
押し上げられ、このダイヤグラム５３の変位量を光学式
センサ５１が検出し、水位が検出される。なお、ダイヤ
グラム５３を用いることなしに、上記第３実施例に示し
た正反射型によって、水面の位置を直接検出してもよ
い。
【００１６】なお、従来技術にて説明した図１０のセン
サ回路では、フォトダイオード１０１とフォトダイオー
ド１０２とは同一のものであり、フォトダイオード１０
１，１０２及びアンプを一体化した回路であるが、本発
明においては暗電流カット用ダイオードは受光素子と同
一のものに限られず、暗電流の温度特性が同一であるな
らば面積が異なっていてもよい。また、本発明における
暗電流カット用ダイオードは受光素子と一体にする必要
はなく、従って、同ダイオードはセンサ本体の外にあっ
てもよい。
サ回路では、フォトダイオード１０１とフォトダイオー
ド１０２とは同一のものであり、フォトダイオード１０
１，１０２及びアンプを一体化した回路であるが、本発
明においては暗電流カット用ダイオードは受光素子と同
一のものに限られず、暗電流の温度特性が同一であるな
らば面積が異なっていてもよい。また、本発明における
暗電流カット用ダイオードは受光素子と一体にする必要
はなく、従って、同ダイオードはセンサ本体の外にあっ
てもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
遮光されたダイオードにより暗電流が検出され、その値
がカットできるので、周囲温度の影響を受けることのな
い真の受光信号を得ることができる。従って、周囲温度
が変化しても簡単な演算回路で真の受光信号を得ること
ができ、正確な検出値が得られ、センサの検出値に対す
る信頼性が向上する。請求項２の発明によれば、上述し
た効果に加えて、投光部をパルス駆動しないので、パル
ス発生回路等が必要なくなり回路構成が簡単になる。従
って、装置の小型化及びコストダウンを図ることができ
る。請求項３の発明によれば、上述した効果に加えて、
線形な出力が得られるので、補正回路が不要となり、よ
り装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。
請求項４の発明によれば、投光部を持たないパッシブ方
式にも使用可能となるのでセンサの応用範囲が拡がる。
請求項５の発明によれば、受光レンズを使用せず、検出
対象物からの光はピンホールを通過するので、検出対象
物からの真の受光量が少なくなるが、この場合にも、ダ
イオードの働きにより暗電流をカットすることができ
る。従って、センサの検出値が正確なものとなり、受光
レンズが不要でコストダウンが図れる。請求項６の発明
によれば、検出対象物の厚みもしくは枚数を検出するこ
とができるので、プリンタ、複写機、銀行のＡＴＭ等の
機器に該センサを設置して使用することができる。
遮光されたダイオードにより暗電流が検出され、その値
がカットできるので、周囲温度の影響を受けることのな
い真の受光信号を得ることができる。従って、周囲温度
が変化しても簡単な演算回路で真の受光信号を得ること
ができ、正確な検出値が得られ、センサの検出値に対す
る信頼性が向上する。請求項２の発明によれば、上述し
た効果に加えて、投光部をパルス駆動しないので、パル
ス発生回路等が必要なくなり回路構成が簡単になる。従
って、装置の小型化及びコストダウンを図ることができ
る。請求項３の発明によれば、上述した効果に加えて、
線形な出力が得られるので、補正回路が不要となり、よ
り装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。
請求項４の発明によれば、投光部を持たないパッシブ方
式にも使用可能となるのでセンサの応用範囲が拡がる。
請求項５の発明によれば、受光レンズを使用せず、検出
対象物からの光はピンホールを通過するので、検出対象
物からの真の受光量が少なくなるが、この場合にも、ダ
イオードの働きにより暗電流をカットすることができ
る。従って、センサの検出値が正確なものとなり、受光
レンズが不要でコストダウンが図れる。請求項６の発明
によれば、検出対象物の厚みもしくは枚数を検出するこ
とができるので、プリンタ、複写機、銀行のＡＴＭ等の
機器に該センサを設置して使用することができる。
【図１】本発明の第１実施例による光学式センサの受光
部分及び受光データの処理回路部の回路図である。
部分及び受光データの処理回路部の回路図である。
【図２】光学式センサの受光信号量を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図３】本発明の第２実施例による光学式センサの断面
図である。
図である。
【図４】本発明の第３実施例による光学式センサの断面
図である。
図である。
【図５】光学式センサの応用例を示す斜視図である。
【図６】光学式センサの応用例を示す斜視図である。
【図７】光学式センサの応用例を示す断面図である。
【図８】周囲温度と暗電流との関係を示す図である。
【図９】従来例による投光部をパルス駆動した場合にお
ける光学式センサの受光信号量を示すタイムチャートで
ある。
ける光学式センサの受光信号量を示すタイムチャートで
ある。
【図１０】従来の光センサ回路図である。
１，１１，３１，４１，５１ 光学式センサ ２，１２ 検出対象物 ３ 受光レンズ ４ 受光素子 ５，１５ 暗電流カット用ダイオード １３ ピンホール １４ 光位置検出器（ＰＳＤ） １７ 発光ダイオード（ＬＥＤ） ３２ 紙 ４２ 透明体
Claims (6)
- 【請求項１】 検出対象物からの光を受光する受光素子
を備えた光学式センサにおいて、 上記受光素子の暗電流の温度特性とほぼ同じ温度特性を
持つダイオードと、該ダイオードに照射される光を遮断
する遮断手段とを備え、上記受光素子及び上記ダイオー
ドによって検出された各受光信号を演算処理することで
真の受光信号を得るようにしたことを特徴とする光学式
センサ。 - 【請求項２】 上記検出対象物に光ビームを照射する投
光部を備えたアクティブ方式であり、該投光部を定電流
駆動するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
光学式センサ。 - 【請求項３】 受光素子の受光面の法線方向が、上記投
光部が出射する光ビームの出射方向とほぼ直交している
ことを特徴とする請求項２に記載の光学式センサ。 - 【請求項４】 投光部を備えていないパッシブ方式であ
ることを特徴とする請求項１に記載の光学式センサ。 - 【請求項５】 上記検出対象物と受光素子との間にピン
ホールが設けられていることを特徴とする請求項１，
２，３または４に記載の光学式センサ。 - 【請求項６】 検出対象物の厚みもしくは枚数を検出す
るようにしたことを特徴とする請求項１，２，３，４ま
たは５に記載の光学式センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30489092A JPH06129850A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 光学式センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30489092A JPH06129850A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 光学式センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129850A true JPH06129850A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17938519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30489092A Withdrawn JPH06129850A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 光学式センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129850A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11132730A (ja) * | 1997-10-30 | 1999-05-21 | Anritsu Corp | 寸法測定装置 |
| JP2007309902A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Olympus Imaging Corp | 光照射装置 |
| DE102012109221A1 (de) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Opto-elektronischer Sensor |
| WO2020179268A1 (ja) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 株式会社デンソー | 光学的測距装置 |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP30489092A patent/JPH06129850A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11132730A (ja) * | 1997-10-30 | 1999-05-21 | Anritsu Corp | 寸法測定装置 |
| JP2007309902A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Olympus Imaging Corp | 光照射装置 |
| DE102012109221A1 (de) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Opto-elektronischer Sensor |
| WO2020179268A1 (ja) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 株式会社デンソー | 光学的測距装置 |
| JP2020143996A (ja) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | 株式会社デンソー | 光学的測距装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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