JPH06137862A - 光学式センサ - Google Patents
光学式センサInfo
- Publication number
- JPH06137862A JPH06137862A JP30930992A JP30930992A JPH06137862A JP H06137862 A JPH06137862 A JP H06137862A JP 30930992 A JP30930992 A JP 30930992A JP 30930992 A JP30930992 A JP 30930992A JP H06137862 A JPH06137862 A JP H06137862A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical sensor
- light receiving
- sensor according
- pinhole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な回路構成でなり、コンパクトかつ低コ
ストで、遠距離から近距離まで広範囲に亘って対象物を
検出可能な光学式センサを提供する。 【構成】 ＬＥＤ３から対象物７に対して光ビームＬ１
を照射し、対象物７で反射した光は、対象物７が位置Ｃ
にある場合には近距離検出用のピンホールＰ１を通過
し、対象物７が位置Ｂにある場合には本来の検出範囲用
のピンホールＰ２を通過してＰＳＤ５によって受光され
る。従って、本来の検出範囲内にある対象物７の検出に
加えて、その範囲よりも近距離にある対象物７も検出す
ることが可能となる。
ストで、遠距離から近距離まで広範囲に亘って対象物を
検出可能な光学式センサを提供する。 【構成】 ＬＥＤ３から対象物７に対して光ビームＬ１
を照射し、対象物７で反射した光は、対象物７が位置Ｃ
にある場合には近距離検出用のピンホールＰ１を通過
し、対象物７が位置Ｂにある場合には本来の検出範囲用
のピンホールＰ２を通過してＰＳＤ５によって受光され
る。従って、本来の検出範囲内にある対象物７の検出に
加えて、その範囲よりも近距離にある対象物７も検出す
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、対象物の検出可能領域を
拡大するための技術に関する。
検出する光学式センサに係り、対象物の検出可能領域を
拡大するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光学式センサにおいては、検出可
能なある範囲外では光検出部への入射光がない、いわゆ
る不感領域が存在するため、この不感領域に対象物が存
在する場合、対象物が検出可能な範囲より近距離にある
か遠距離にあるかの判断ができない。すなわち、図１１
に示すように、受光素子５に反射光Ｌ２が入射するの
は、対象物７が位置Ｂ付近にある場合であり、対象物７
が位置Ａもしくは位置Ｃ付近にある場合には受光素子５
に反射光Ｌ２が全く入射しない。位置Ａ及び位置Ｃは検
出範囲よりそれぞれ遠距離及び近距離にあるから、対象
物７が不感領域内にあって受光素子５に反射光Ｌ２が全
く入射しない場合、近距離か遠距離かの判断ができな
い。
能なある範囲外では光検出部への入射光がない、いわゆ
る不感領域が存在するため、この不感領域に対象物が存
在する場合、対象物が検出可能な範囲より近距離にある
か遠距離にあるかの判断ができない。すなわち、図１１
に示すように、受光素子５に反射光Ｌ２が入射するの
は、対象物７が位置Ｂ付近にある場合であり、対象物７
が位置Ａもしくは位置Ｃ付近にある場合には受光素子５
に反射光Ｌ２が全く入射しない。位置Ａ及び位置Ｃは検
出範囲よりそれぞれ遠距離及び近距離にあるから、対象
物７が不感領域内にあって受光素子５に反射光Ｌ２が全
く入射しない場合、近距離か遠距離かの判断ができな
い。
【０００３】これを解決するために、複数個の受光素子
を配置してそれらの受光素子の受光量差に基づき近距離
か遠距離かを判断するものがある（例えば、特開昭５８
−１４３２１１号公報参照）。また、複数個の受光素子
を配置して対象物が所定の距離より近距離にあると判断
された場合に、投射エネルギーを減少させるかゼロにす
ることにより、近距離か否かを判断するものがある（例
えば、特開昭５８−１７９８２８号公報参照）。
を配置してそれらの受光素子の受光量差に基づき近距離
か遠距離かを判断するものがある（例えば、特開昭５８
−１４３２１１号公報参照）。また、複数個の受光素子
を配置して対象物が所定の距離より近距離にあると判断
された場合に、投射エネルギーを減少させるかゼロにす
ることにより、近距離か否かを判断するものがある（例
えば、特開昭５８−１７９８２８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような光学式センサにあっては、複数個の受光素子が必
要なためセンサヘッドの小型化が図れず、各受光素子ご
とにそれぞれの信号処理回路が必要なため、センサ全体
の回路構成が複雑になり、コストも抑えられないといっ
た問題がある。
ような光学式センサにあっては、複数個の受光素子が必
要なためセンサヘッドの小型化が図れず、各受光素子ご
とにそれぞれの信号処理回路が必要なため、センサ全体
の回路構成が複雑になり、コストも抑えられないといっ
た問題がある。
【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するもの
で、１個の受光素子を用いて簡単な回路構成でなり、コ
ンパクトかつ低コストで、遠距離から近距離まで広い範
囲に亘って対象物を検出可能な光学式センサを提供する
ことを目的とする。
で、１個の受光素子を用いて簡単な回路構成でなり、コ
ンパクトかつ低コストで、遠距離から近距離まで広い範
囲に亘って対象物を検出可能な光学式センサを提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【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、光ビームを対象物に照射する
投光部と、該対象物からの反射光を受光する受光部と、
上記対象物からの反射光を上記受光部に導く光導入部と
を備え、上記受光部の受光量に基づき上記対象物の距離
もしくは変位を検出する光学式センサにおいて、上記１
つの受光部に対して、上記光導入部を複数個設けたもの
である。請求項２記載の発明は、上記複数個の光導入部
のうち少なくとも一つはピンホールである請求項１に記
載の光学式センサである。請求項３記載の発明は、上記
複数個の光導入部は、レンズに遮光部分を形成して該光
導入部を複数個化した請求項１に記載の光学式センサで
ある。請求項４記載の発明は、上記複数個の光導入部の
うち少なくとも一つに、上記対象物からの反射光量を減
衰するためのフィルタを設けた請求項１乃至３に記載の
光学式センサである。請求項５記載の発明は、上記受光
部を構成する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１乃至４に記載の光学式センサである。請求項６記
載の発明は、上記投光部を構成する投光素子をパルス駆
動するようにした請求項１乃至５に記載の光学式センサ
である。請求項７記載の発明は、対象物の厚みもしくは
枚数を検出するようにした請求項１乃至６に記載の光学
式センサである。
に請求項１記載の発明は、光ビームを対象物に照射する
投光部と、該対象物からの反射光を受光する受光部と、
上記対象物からの反射光を上記受光部に導く光導入部と
を備え、上記受光部の受光量に基づき上記対象物の距離
もしくは変位を検出する光学式センサにおいて、上記１
つの受光部に対して、上記光導入部を複数個設けたもの
である。請求項２記載の発明は、上記複数個の光導入部
のうち少なくとも一つはピンホールである請求項１に記
載の光学式センサである。請求項３記載の発明は、上記
複数個の光導入部は、レンズに遮光部分を形成して該光
導入部を複数個化した請求項１に記載の光学式センサで
ある。請求項４記載の発明は、上記複数個の光導入部の
うち少なくとも一つに、上記対象物からの反射光量を減
衰するためのフィルタを設けた請求項１乃至３に記載の
光学式センサである。請求項５記載の発明は、上記受光
部を構成する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１乃至４に記載の光学式センサである。請求項６記
載の発明は、上記投光部を構成する投光素子をパルス駆
動するようにした請求項１乃至５に記載の光学式センサ
である。請求項７記載の発明は、対象物の厚みもしくは
枚数を検出するようにした請求項１乃至６に記載の光学
式センサである。
【０００７】
【作用】請求項１の構成によれば、投光部から対象物に
対して光ビームを照射し、対象物で反射した光は複数個
設けられた光導入部のいずれかを通過して受光部によっ
て受光される。複数個の光導入部の一方を本来の検出範
囲用とし、他方を近距離もしくは遠距離用としておくこ
とにより、本来の検出範囲にある対象物の検出は勿論の
こと、近距離もしくは遠距離にある対象物を検出するこ
とができるので、近距離と遠距離の区別が付くことにな
る。請求項２の構成によれば、投光部から対象物に対し
て光ビームを照射し、対象物で反射した光はピンホール
を介して受光素子によって受光されるので、受光レンズ
がなくても対象物の位置や変位を検出することができ
る。請求項３の構成によれば、レンズに遮光部分を形成
することで光導入部を複数個に分離したので、対象物か
らの反射光の通過路が複数個になり、請求項１と同等の
作用が得られる。請求項４の構成によれば、フィルタを
通過した光は光量が減衰されるので、これを対象物から
の反射光の大きい方の光導入部に設けることにより、受
光部からの検出信号の増幅率を上げることができる。請
求項５の構成によれば、受光部により、対象物の変位量
に対応した線形な受光出力が得られる。請求項６の構成
によれば、投光部から出射される光ビームはパルス駆動
されるので、暗電流をカットすることができる。請求項
７の構成によれば、対象物の位置や変位を検出し、これ
より対象物の厚みもしくは枚数を検出することができ
る。
対して光ビームを照射し、対象物で反射した光は複数個
設けられた光導入部のいずれかを通過して受光部によっ
て受光される。複数個の光導入部の一方を本来の検出範
囲用とし、他方を近距離もしくは遠距離用としておくこ
とにより、本来の検出範囲にある対象物の検出は勿論の
こと、近距離もしくは遠距離にある対象物を検出するこ
とができるので、近距離と遠距離の区別が付くことにな
る。請求項２の構成によれば、投光部から対象物に対し
て光ビームを照射し、対象物で反射した光はピンホール
を介して受光素子によって受光されるので、受光レンズ
がなくても対象物の位置や変位を検出することができ
る。請求項３の構成によれば、レンズに遮光部分を形成
することで光導入部を複数個に分離したので、対象物か
らの反射光の通過路が複数個になり、請求項１と同等の
作用が得られる。請求項４の構成によれば、フィルタを
通過した光は光量が減衰されるので、これを対象物から
の反射光の大きい方の光導入部に設けることにより、受
光部からの検出信号の増幅率を上げることができる。請
求項５の構成によれば、受光部により、対象物の変位量
に対応した線形な受光出力が得られる。請求項６の構成
によれば、投光部から出射される光ビームはパルス駆動
されるので、暗電流をカットすることができる。請求項
７の構成によれば、対象物の位置や変位を検出し、これ
より対象物の厚みもしくは枚数を検出することができ
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を具体化した第１実施例による
光学式センサについて図１を参照して説明する。光学式
センサ１は、上方に開口部を有する凹型のホルダ２の中
に各種の機器が装着されている。このホルダ２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）３が装着さ
れた部分４と、受光素子である光位置検出器（以下、Ｐ
ＳＤという）５が装着された部分６とが形成されてい
る。また、ホルダ２の部分６の上部には、検出対象物７
の投射面８で反射された光を通過させるためのピンホー
ルＰ１及びＰ２が穿孔されている。
光学式センサについて図１を参照して説明する。光学式
センサ１は、上方に開口部を有する凹型のホルダ２の中
に各種の機器が装着されている。このホルダ２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）３が装着さ
れた部分４と、受光素子である光位置検出器（以下、Ｐ
ＳＤという）５が装着された部分６とが形成されてい
る。また、ホルダ２の部分６の上部には、検出対象物７
の投射面８で反射された光を通過させるためのピンホー
ルＰ１及びＰ２が穿孔されている。
【０００９】上記構成において、検出対象物７が位置Ｂ
にある場合、ＬＥＤ３から照射された光Ｌ１は、検出対
象物７の投射面８で反射され、その反射光Ｌ２はピンホ
ールＰ２を通過して、ＰＳＤ５によって受光される。一
方、検出対象物７が位置Ｂより近距離の位置Ｃにある場
合、ＬＥＤ３から照射された光Ｌ１は、検出対象物７の
投射面８で反射され、その反射光はピンホールＰ１を通
過して、ＰＳＤ５によって受光される。すなわち、ピン
ホールＰ１は近距離検出用の光導入部であり、位置Ｃの
近傍を検出するのに対して、ピンホールＰ２は本来の検
出範囲用であり、センサの性能が保証された位置Ｂの近
傍を計測する。本実施例によれば、検出範囲より近距離
の位置Ｃが検出できるので、不感領域は位置Ｂより遠い
領域しかなくなる。それ故、検出範囲より近距離である
か、遠距離であるかの区別ができるようになる。上述し
たように、光導入部であるピンホールＰ１及びＰ２が複
数個設けられ、受光素子であるＰＳＤ５が１個で済むよ
うにしたので、センサヘッド部の小型化及び回路構成の
簡略化を図ることができる。
にある場合、ＬＥＤ３から照射された光Ｌ１は、検出対
象物７の投射面８で反射され、その反射光Ｌ２はピンホ
ールＰ２を通過して、ＰＳＤ５によって受光される。一
方、検出対象物７が位置Ｂより近距離の位置Ｃにある場
合、ＬＥＤ３から照射された光Ｌ１は、検出対象物７の
投射面８で反射され、その反射光はピンホールＰ１を通
過して、ＰＳＤ５によって受光される。すなわち、ピン
ホールＰ１は近距離検出用の光導入部であり、位置Ｃの
近傍を検出するのに対して、ピンホールＰ２は本来の検
出範囲用であり、センサの性能が保証された位置Ｂの近
傍を計測する。本実施例によれば、検出範囲より近距離
の位置Ｃが検出できるので、不感領域は位置Ｂより遠い
領域しかなくなる。それ故、検出範囲より近距離である
か、遠距離であるかの区別ができるようになる。上述し
たように、光導入部であるピンホールＰ１及びＰ２が複
数個設けられ、受光素子であるＰＳＤ５が１個で済むよ
うにしたので、センサヘッド部の小型化及び回路構成の
簡略化を図ることができる。
【００１０】次に、受光レンズを用いた第２実施例につ
いて図２を参照して説明する。上記第１実施例では、受
光レンズのない構成としたが、センサの検出領域が本来
遠い場合に強い受光信号を得るためには、受光レンズ９
を用いて光を集光しなければならない。この受光レンズ
９の両面に遮光部１０を付加することで光導入部を複数
個化することができる。従って、光導入部が上記第１実
施例のピンホールＰ１及びＰ２を設けた場合と同じよう
な構成となり、この光センサ１には上記第１実施例と同
様の効果が生じる。本実施例によれば、本来の検出領域
である位置Ｂからの反射光Ｌ２をレンズ９により受光し
ているので、強い受光信号を得ることが可能となる。な
お、遮光部１０を付加するのは、受光レンズ９の片面の
みでもよい。
いて図２を参照して説明する。上記第１実施例では、受
光レンズのない構成としたが、センサの検出領域が本来
遠い場合に強い受光信号を得るためには、受光レンズ９
を用いて光を集光しなければならない。この受光レンズ
９の両面に遮光部１０を付加することで光導入部を複数
個化することができる。従って、光導入部が上記第１実
施例のピンホールＰ１及びＰ２を設けた場合と同じよう
な構成となり、この光センサ１には上記第１実施例と同
様の効果が生じる。本実施例によれば、本来の検出領域
である位置Ｂからの反射光Ｌ２をレンズ９により受光し
ているので、強い受光信号を得ることが可能となる。な
お、遮光部１０を付加するのは、受光レンズ９の片面の
みでもよい。
【００１１】次に、第３実施例について図３を参照して
説明する。本実施例は線形補正回路が不要の場合の例で
ある。上記第１及び第２実施例の構成では、距離と信号
出力の関係が非線形となるため、線形補正回路が必要で
ある。それに対して、本実施例ではＰＳＤ５の受光面の
法線方向がＬＥＤ３の出射する光Ｌ１の光軸Ｊと直交し
ているので、線形補正回路が不要となる。
説明する。本実施例は線形補正回路が不要の場合の例で
ある。上記第１及び第２実施例の構成では、距離と信号
出力の関係が非線形となるため、線形補正回路が必要で
ある。それに対して、本実施例ではＰＳＤ５の受光面の
法線方向がＬＥＤ３の出射する光Ｌ１の光軸Ｊと直交し
ているので、線形補正回路が不要となる。
【００１２】図４は図３におけるピンホールＰ１の有無
による受光信号量の違いを示す。近距離検出用のピンホ
ールＰ１がない従来の場合は、光学式センサ１から検出
対象物７までの距離が０〜１０ｍｍの範囲における受光
信号量は極めて小さい。一方、ピンホールＰ１がある場
合は、１．２ｍｍより遠方で大きな受光信号量を得るこ
とができる。すなわち、ピンホールＰ１があることで不
感領域を大幅に少なくすることができる。図５は図３に
おけるＰＳＤ５の出力信号例を示す。ここでは、ＰＳＤ
５の２つの信号線からの信号をＩ１，Ｉ２とした場合
の、（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）の演算結果を示
す。本演算は対象物の反射率依存性低減のための方式で
ある。図中、主ピンホール領域はピンホールＰ２を通過
した光を検出し、副ピンホール領域はピンホールＰ１を
通過した光を検出する。同図には、（Ｉ１−Ｉ２）／
（Ｉ１＋Ｉ２）の演算結果が０Ｖより上か下かを比較判
別するコンパレータを付加したときの出力例も併記して
いる。上記演算結果が０Ｖ以上の場合、コンパレータの
出力は−０．７Ｖとなり、上記演算結果が０Ｖ未満の場
合、コンパレータの出力は５Ｖとなるように設定されて
いる。なお、センサと対象物間の距離が３５ｍｍより遠
い部分では不感領域になるが、（Ｉ１＋Ｉ２）の値が極
端に小さくなるので、もう１つ（Ｉ１＋Ｉ２）の値を比
較判別するコンパレータを付加することにより、不感領
域も区別可能となる。
による受光信号量の違いを示す。近距離検出用のピンホ
ールＰ１がない従来の場合は、光学式センサ１から検出
対象物７までの距離が０〜１０ｍｍの範囲における受光
信号量は極めて小さい。一方、ピンホールＰ１がある場
合は、１．２ｍｍより遠方で大きな受光信号量を得るこ
とができる。すなわち、ピンホールＰ１があることで不
感領域を大幅に少なくすることができる。図５は図３に
おけるＰＳＤ５の出力信号例を示す。ここでは、ＰＳＤ
５の２つの信号線からの信号をＩ１，Ｉ２とした場合
の、（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）の演算結果を示
す。本演算は対象物の反射率依存性低減のための方式で
ある。図中、主ピンホール領域はピンホールＰ２を通過
した光を検出し、副ピンホール領域はピンホールＰ１を
通過した光を検出する。同図には、（Ｉ１−Ｉ２）／
（Ｉ１＋Ｉ２）の演算結果が０Ｖより上か下かを比較判
別するコンパレータを付加したときの出力例も併記して
いる。上記演算結果が０Ｖ以上の場合、コンパレータの
出力は−０．７Ｖとなり、上記演算結果が０Ｖ未満の場
合、コンパレータの出力は５Ｖとなるように設定されて
いる。なお、センサと対象物間の距離が３５ｍｍより遠
い部分では不感領域になるが、（Ｉ１＋Ｉ２）の値が極
端に小さくなるので、もう１つ（Ｉ１＋Ｉ２）の値を比
較判別するコンパレータを付加することにより、不感領
域も区別可能となる。
【００１３】図６は図３のピンホールＰ１に対象物７か
らの反射光量を減衰するためのフィルタ１１を設けた例
を示す。上述した図３の場合、位置ＣからピンホールＰ
１を通ってＰＳＤ５に入射する光量と位置Ｂからピンホ
ールＰ２を通ってＰＳＤ５に入射する光量とは数倍異な
り、位置Ｃの方が極端に多い。このため、ＰＳＤ５が受
光した信号を処理するための回路の増幅率の上限は、位
置Ｃにおける受光量によって制限される。従って、本来
の検出位置Ｂに反射率の低い対象物がある場合、処理回
路の増幅率を上げることができないため、検出不可能に
なることがある。そこで、図６に示すようなフィルタ１
１を付加しピンホールＰ１を通過する反射光量を減衰す
ることにより、処理回路の増幅率の上限を位置Ｂにおけ
る受光量に合わせることが可能となる。従って、反射率
の低い対象物でも検出が可能となる。
らの反射光量を減衰するためのフィルタ１１を設けた例
を示す。上述した図３の場合、位置ＣからピンホールＰ
１を通ってＰＳＤ５に入射する光量と位置Ｂからピンホ
ールＰ２を通ってＰＳＤ５に入射する光量とは数倍異な
り、位置Ｃの方が極端に多い。このため、ＰＳＤ５が受
光した信号を処理するための回路の増幅率の上限は、位
置Ｃにおける受光量によって制限される。従って、本来
の検出位置Ｂに反射率の低い対象物がある場合、処理回
路の増幅率を上げることができないため、検出不可能に
なることがある。そこで、図６に示すようなフィルタ１
１を付加しピンホールＰ１を通過する反射光量を減衰す
ることにより、処理回路の増幅率の上限を位置Ｂにおけ
る受光量に合わせることが可能となる。従って、反射率
の低い対象物でも検出が可能となる。
【００１４】次に、第４実施例について図７を参照して
説明する。図７はＬＥＤ３から出射する投光ビームＬ１
を検出対象物７に対して斜めに照射した場合の例を示
す。上記第１乃至第３実施例では、検出対象物７に対し
てほぼ垂直に投光しているため、検出対象物７が鏡面体
もしくは透明体の場合にはＰＳＤ５に反射光が受光され
ないため、検出不可能となる。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７が鏡面体
もしくは透明体の場合でも検出可能である。図７におい
て、本来の検出領域ＢはピンホールＰ２を通過した反射
光により検出され、それより近距離の位置Ｃはピンホー
ルＰ１を通過した反射光により検出される。従って、近
距離の不感領域をなくすことが可能となる。
説明する。図７はＬＥＤ３から出射する投光ビームＬ１
を検出対象物７に対して斜めに照射した場合の例を示
す。上記第１乃至第３実施例では、検出対象物７に対し
てほぼ垂直に投光しているため、検出対象物７が鏡面体
もしくは透明体の場合にはＰＳＤ５に反射光が受光され
ないため、検出不可能となる。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７が鏡面体
もしくは透明体の場合でも検出可能である。図７におい
て、本来の検出領域ＢはピンホールＰ２を通過した反射
光により検出され、それより近距離の位置Ｃはピンホー
ルＰ１を通過した反射光により検出される。従って、近
距離の不感領域をなくすことが可能となる。
【００１５】上記各実施例に示されるように本発明によ
れば、受光素子が１個で済み簡単な回路構成になりセン
サの小型化が図れるので、各種の機器内に組込んで応用
を図ることができる。また、不感領域が遠距離に限られ
るので、本光学式センサと対象物との設定位置にずれが
発生しても、近距離か遠距離かを容易に判断できるよう
になり、検出システムとしての安全性及び信頼性が向上
する。図８は、プリンタ、複写機や銀行のＡＴＭ等の機
器に光学式センサを組込んだ応用例を示す。本応用例で
は、紙３２を誘導するためのローラ３３に対向する位置
に光学式センサ３１が設けられている。ローラ３３の回
転により、紙３２がローラ３３に沿って光学式センサ３
１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や紙幣の枚数及び厚みを検
知することなどに応用される。
れば、受光素子が１個で済み簡単な回路構成になりセン
サの小型化が図れるので、各種の機器内に組込んで応用
を図ることができる。また、不感領域が遠距離に限られ
るので、本光学式センサと対象物との設定位置にずれが
発生しても、近距離か遠距離かを容易に判断できるよう
になり、検出システムとしての安全性及び信頼性が向上
する。図８は、プリンタ、複写機や銀行のＡＴＭ等の機
器に光学式センサを組込んだ応用例を示す。本応用例で
は、紙３２を誘導するためのローラ３３に対向する位置
に光学式センサ３１が設けられている。ローラ３３の回
転により、紙３２がローラ３３に沿って光学式センサ３
１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や紙幣の枚数及び厚みを検
知することなどに応用される。
【００１６】図９は上記正反射型の第４実施例の応用例
を示す。光学式センサ４１が透明体もしくは鏡面体４２
に対向するように設けられ、複写機内でのＯＨＰシート
の枚数の検出やガラス板の枚数の検出及び厚みの検出等
に応用される。図１０は光学式センサのセンサヘッドが
小型であるといった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するダイヤグラム５
３に対向する位置に光学式センサ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
位量が光学式センサ５１により検出され、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４実施例に示した正反射型によって、水面の位置を
直接検出することも可能である。
を示す。光学式センサ４１が透明体もしくは鏡面体４２
に対向するように設けられ、複写機内でのＯＨＰシート
の枚数の検出やガラス板の枚数の検出及び厚みの検出等
に応用される。図１０は光学式センサのセンサヘッドが
小型であるといった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するダイヤグラム５
３に対向する位置に光学式センサ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
位量が光学式センサ５１により検出され、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４実施例に示した正反射型によって、水面の位置を
直接検出することも可能である。
【００１７】なお、上記各実施例において、投光素子を
定電流駆動してもその効果はあるが、投光素子をパルス
駆動すれば、暗電流がカットできるため更に効果が大き
くなる。本実施例の光学式センサを高温で使用すると受
光素子の暗電流が増加するので、定電流駆動時には誤差
が発生するが、投光素子をパルス駆動することにより、
上記の誤差をなくすことが可能となる。また、パルス駆
動により光出力を大きくすることができるので、検出距
離を長くすることが可能となる。
定電流駆動してもその効果はあるが、投光素子をパルス
駆動すれば、暗電流がカットできるため更に効果が大き
くなる。本実施例の光学式センサを高温で使用すると受
光素子の暗電流が増加するので、定電流駆動時には誤差
が発生するが、投光素子をパルス駆動することにより、
上記の誤差をなくすことが可能となる。また、パルス駆
動により光出力を大きくすることができるので、検出距
離を長くすることが可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
対象物が本来の検出範囲より近距離にある場合でも、反
射光は光導入部を通過して１個の受光部によって受光さ
れる。また、対象物が本来の検出範囲より遠距離にある
場合のみ、反射光が受光部によって受光されないので、
近距離か遠距離かの判別が容易になる。そして、このよ
うに受光部を１個で済むようにしたので、センサヘッド
部の小型化を図ることができ、１個の受光部からの信号
を処理すればよいので、全体の回路構成が簡単になる。
請求項２の発明によれば、対象物からの反射光はピンホ
ールを通過させればよいので、受光レンズを使用せず、
コストダウンが図れる。請求項３の発明によれば、レン
ズを使用するので、センサの検出領域が遠い場合でも強
い受光信号を得ることができる。請求項４の発明によれ
ば、フィルタを付加して一方の光導入部を通過する反射
光量を減衰することにより、受光部における処理回路の
増幅率の上限を上げることができ、反射率の低い対象物
でも検出可能となり、検出可能な対象物が増加する。請
求項５の発明によれば、線形な出力が得られるので、線
形のための補正回路が不要になり、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６の発明によれ
ば、受光部の暗電流の影響を受けることがなくなるの
で、対象物の位置や変位の検出データが信頼性の高いも
のとなる。請求項７の発明によれば、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。
対象物が本来の検出範囲より近距離にある場合でも、反
射光は光導入部を通過して１個の受光部によって受光さ
れる。また、対象物が本来の検出範囲より遠距離にある
場合のみ、反射光が受光部によって受光されないので、
近距離か遠距離かの判別が容易になる。そして、このよ
うに受光部を１個で済むようにしたので、センサヘッド
部の小型化を図ることができ、１個の受光部からの信号
を処理すればよいので、全体の回路構成が簡単になる。
請求項２の発明によれば、対象物からの反射光はピンホ
ールを通過させればよいので、受光レンズを使用せず、
コストダウンが図れる。請求項３の発明によれば、レン
ズを使用するので、センサの検出領域が遠い場合でも強
い受光信号を得ることができる。請求項４の発明によれ
ば、フィルタを付加して一方の光導入部を通過する反射
光量を減衰することにより、受光部における処理回路の
増幅率の上限を上げることができ、反射率の低い対象物
でも検出可能となり、検出可能な対象物が増加する。請
求項５の発明によれば、線形な出力が得られるので、線
形のための補正回路が不要になり、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６の発明によれ
ば、受光部の暗電流の影響を受けることがなくなるの
で、対象物の位置や変位の検出データが信頼性の高いも
のとなる。請求項７の発明によれば、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断面
図である。
図である。
【図２】第２実施例による光学式センサの断面図であ
る。
る。
【図３】第３実施例による光学式センサの断面図であ
る。
る。
【図４】ピンホールの有無による受光信号量の違いを示
す図である。
す図である。
【図５】ＰＳＤの出力信号例を示す図である。
【図６】第３実施例の変形例による光学式センサの断面
図である。
図である。
【図７】第４実施例による光学式センサの断面図であ
る。
る。
【図８】光学式センサの応用例を示す斜視図である。
【図９】光学式センサの応用例を示す斜視図である。
【図１０】光学式センサの応用例を示す断面図である。
【図１１】従来の光学式センサの断面図である。
１，３１，４１，５１ 光学式センサ ３ 発光ダイオード（ＬＥＤ） ５ 光位置検出器（ＰＳＤ） ７ 検出対象物 ９ 受光レンズ １０ 遮光部 １１ フィルタ Ｐ１，Ｐ２ ピンホール
Claims (7)
- 【請求項１】 光ビームを対象物に照射する投光部と、
該対象物からの反射光を受光する受光部と、上記対象物
からの反射光を上記受光部に導く光導入部とを備え、上
記受光部の受光量に基づき上記対象物の距離もしくは変
位を検出する光学式センサにおいて、 上記１つの受光部に対して、上記光導入部を複数個設け
たことを特徴とする光学式センサ。 - 【請求項２】 上記複数個の光導入部のうち少なくとも
一つはピンホール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３】 上記複数個の光導入部は、レンズに遮光
部分を形成して該光導入部を複数個化したことを特徴と
する請求項１に記載の光学式センサ。 - 【請求項４】 上記複数個の光導入部のうち少なくとも
一つに、上記対象物からの反射光量を減衰するためのフ
ィルタを設けたことを特徴とする請求項１，２または３
に記載の光学式センサ。 - 【請求項５】 上記受光部を構成する受光素子の受光面
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１，２，
３または４に記載の光学式センサ。 - 【請求項６】 上記投光部を構成する投光素子をパルス
駆動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。 - 【請求項７】 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１，２，３，４，５ま
たは６に記載の光学式センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30930992A JPH06137862A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 光学式センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30930992A JPH06137862A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 光学式センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137862A true JPH06137862A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17991464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30930992A Withdrawn JPH06137862A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | 光学式センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06137862A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006505783A (ja) * | 2002-11-11 | 2006-02-16 | キネティック リミテッド | 近接センサ |
| JP2008268181A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ |
| JP2009210557A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-09-17 | Sanyo Electric Co Ltd | ビーム照射装置およびレーザレーダ |
| JP2011106896A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Mitsutoyo Corp | 非接触プローブ、及び測定機 |
| JP2018054372A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 株式会社デンソーウェーブ | 非同軸系レーザレーダ装置 |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP30930992A patent/JPH06137862A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006505783A (ja) * | 2002-11-11 | 2006-02-16 | キネティック リミテッド | 近接センサ |
| JP2008268181A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Casio Comput Co Ltd | プロジェクタ |
| JP2009210557A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-09-17 | Sanyo Electric Co Ltd | ビーム照射装置およびレーザレーダ |
| JP2011106896A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Mitsutoyo Corp | 非接触プローブ、及び測定機 |
| US8704154B2 (en) | 2009-11-16 | 2014-04-22 | Mitutoyo Corporation | Non-contact probe with an optical filter and measuring machine including the same |
| JP2018054372A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 株式会社デンソーウェーブ | 非同軸系レーザレーダ装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3145699B2 (ja) | 媒体判別および媒体存在のセンサ | |
| US6323954B1 (en) | Process and device for the detection or determination of the position of edges | |
| JP4785044B2 (ja) | 反射型光学センサ及び測定面の表面粗さ検出方法 | |
| US7046378B2 (en) | Device and method for the optical detection of objects | |
| US6018164A (en) | Transparency sensors | |
| JP2589278Y2 (ja) | シート形態の対象物を検出する装置 | |
| US20040061872A1 (en) | Optical displacement sensor | |
| JP3719130B2 (ja) | 液面監視装置 | |
| JPH06137862A (ja) | 光学式センサ | |
| JPS63104864A (ja) | 紙検出装置 | |
| JP2008003650A (ja) | ポインティングデバイス | |
| WO2002099401A1 (fr) | Detecteur de trou d'epingle | |
| US7030402B2 (en) | Optical distance measuring device and printing apparatus using the same | |
| JPH08255536A (ja) | 反射型光電センサ | |
| JP4588339B2 (ja) | 送受光装置および該送受光装置を備えた自動監視装置 | |
| JPH06222156A (ja) | 物体検知装置 | |
| US5828056A (en) | Photoelectric detector with improved clear container feature detection | |
| CN217637390U (zh) | 一种光学传感器 | |
| KR200320686Y1 (ko) | 유체 검출장치 | |
| JPH06129850A (ja) | 光学式センサ | |
| JP4906626B2 (ja) | 光電センサ | |
| JP2754962B2 (ja) | 印刷物の光学式マーク検出器 | |
| JP2004198244A (ja) | 透過率測定装置および絶対反射率測定装置 | |
| US20020191184A1 (en) | Method and device for detection of a translucent area or object by a light barrier | |
| JP6588292B2 (ja) | 検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |