JPH0820233B2 - ホトインタラプタ - Google Patents
ホトインタラプタInfo
- Publication number
- JPH0820233B2 JPH0820233B2 JP31652787A JP31652787A JPH0820233B2 JP H0820233 B2 JPH0820233 B2 JP H0820233B2 JP 31652787 A JP31652787 A JP 31652787A JP 31652787 A JP31652787 A JP 31652787A JP H0820233 B2 JPH0820233 B2 JP H0820233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- receiving element
- light receiving
- light emitting
- emitting element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、物体の傾きを精度良く検出するための反射
型ホトインタラプタに関するものである。
型ホトインタラプタに関するものである。
（従来の技術） 従来のレンズを使用しない傾き検出用の反射型ホトイ
ンタラプタにおいては、第２図（ａ）及び（ｂ）のそれ
ぞれ平面図及び側面図に示されるように発光素子１と受
光素子２とを並べて配列し、発光素子１の表面から出た
光が物体に反射されて受光素子２に受信される。受光素
子２が複数に分割されているので、その各素子毎の受信
した光の量を比較することによつて、物体の傾きを知る
ことができる。
ンタラプタにおいては、第２図（ａ）及び（ｂ）のそれ
ぞれ平面図及び側面図に示されるように発光素子１と受
光素子２とを並べて配列し、発光素子１の表面から出た
光が物体に反射されて受光素子２に受信される。受光素
子２が複数に分割されているので、その各素子毎の受信
した光の量を比較することによつて、物体の傾きを知る
ことができる。
また、レンズを使用するタイプのものにおいては、第
２図（ｃ）及び（ｄ）のそれぞれ平面図及び側面図に示
されるように、面発光源である発光素子１と受光素子２
とを同一面上に並べて配列し、発光素子１から出て物体
に反射した光を、レンズ３で集光して受光素子２で受信
する。物体に反射して来た光は、受光素子２の上に斜線
部４で示すように結像する。各受光素子毎の受信した光
の量を比較することによって、物体の傾きを知ることが
できる。
２図（ｃ）及び（ｄ）のそれぞれ平面図及び側面図に示
されるように、面発光源である発光素子１と受光素子２
とを同一面上に並べて配列し、発光素子１から出て物体
に反射した光を、レンズ３で集光して受光素子２で受信
する。物体に反射して来た光は、受光素子２の上に斜線
部４で示すように結像する。各受光素子毎の受信した光
の量を比較することによって、物体の傾きを知ることが
できる。
（発明が解決しようとする問題点） 前述のレンズを使用しないものにおいては、物体の傾
きを精度よく検出することができず、また、レンズを使
用するものにおいては、発光素子の大きさ又は構造を、
受光素子面上に結像するのに十分なものにする必要があ
り、価格の上昇，構造の複雑化，形状の大型化等の問題
があった。
きを精度よく検出することができず、また、レンズを使
用するものにおいては、発光素子の大きさ又は構造を、
受光素子面上に結像するのに十分なものにする必要があ
り、価格の上昇，構造の複雑化，形状の大型化等の問題
があった。
（問題点を解決するための手段） 本発明のホトインタラプタにおいては、光を物体に照
射する発光素子と、前記物体からの反射光を受光する前
記発光素子より十分に面積の大きい受光素子と、前記発
光素子と物体間の光路および受光素子と物体用の光路に
おいて共用するよう配置されたレンズ系とを備え、前記
受光素子に結像した受光素子の像が受光素子の面積より
大きくなるよう、発光素子とレンズ系との距離および受
光素子とレンズ系との距離の少なくとも一方をレンズ系
の焦点距離と異ならしめた。
射する発光素子と、前記物体からの反射光を受光する前
記発光素子より十分に面積の大きい受光素子と、前記発
光素子と物体間の光路および受光素子と物体用の光路に
おいて共用するよう配置されたレンズ系とを備え、前記
受光素子に結像した受光素子の像が受光素子の面積より
大きくなるよう、発光素子とレンズ系との距離および受
光素子とレンズ系との距離の少なくとも一方をレンズ系
の焦点距離と異ならしめた。
（作用） 以上のような構成によって、発光素子は十分小さいに
も拘わらず、受光素子面上には必要な面積の像を得るこ
とができるので、複数に分割された各受光素子毎に反射
されてきた光量を比較することにより傾きの検出を精度
良く行なうことができる。
も拘わらず、受光素子面上には必要な面積の像を得るこ
とができるので、複数に分割された各受光素子毎に反射
されてきた光量を比較することにより傾きの検出を精度
良く行なうことができる。
（実施例） 第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例を示すも
ので（ａ）は平面図であり（ｂ）は側面図である。
ので（ａ）は平面図であり（ｂ）は側面図である。
小さい面積の発光素子１は、これより十分に面積の大
きい受光素子２と共に基台５に取り付けられている。図
に示されるように発光素子１の発光面と受光素子２の受
光面とは、同一平面上にはない。発光素子１からはリー
ド線11,11が基台５を貫通して外部に引き出され電源に
接続される。受光素子２からは、リード線21,21が同様
にして電源に接続されるようになっている。レンズ３は
適当な支持台７により基台５と結合され、発光素子１及
び受光素子２と、それぞれ所定の位置に保持されるよう
になっている。
きい受光素子２と共に基台５に取り付けられている。図
に示されるように発光素子１の発光面と受光素子２の受
光面とは、同一平面上にはない。発光素子１からはリー
ド線11,11が基台５を貫通して外部に引き出され電源に
接続される。受光素子２からは、リード線21,21が同様
にして電源に接続されるようになっている。レンズ３は
適当な支持台７により基台５と結合され、発光素子１及
び受光素子２と、それぞれ所定の位置に保持されるよう
になっている。
第３図（ａ）〜（ｅ）は、このようなホトインタラプ
タによる傾きの検出の動作を示すものである。小さな発
光素子１から出た光が、同図（ａ）においては、水平な
物体の反射面に反射して次にレンズにより集光され
て、受光素子２を構成する左右の素子PD1及びPD2の表面
に結像する。この結像は斜線で示される領域14のよう
に、反射面と発光素子１及び受光素子２の面が平行で
あれば、PD1とPD2に均等に受光される。同図（ｂ）に示
される右に下った反射面の場合は、反射光による結像
14は左に偏移しPD1の受光量が大きくなる。また同図
（ｃ）に示される左に下った反射面の場合は、反射光
による結像14は右に偏移しPD2の受光量が大きくなる。
タによる傾きの検出の動作を示すものである。小さな発
光素子１から出た光が、同図（ａ）においては、水平な
物体の反射面に反射して次にレンズにより集光され
て、受光素子２を構成する左右の素子PD1及びPD2の表面
に結像する。この結像は斜線で示される領域14のよう
に、反射面と発光素子１及び受光素子２の面が平行で
あれば、PD1とPD2に均等に受光される。同図（ｂ）に示
される右に下った反射面の場合は、反射光による結像
14は左に偏移しPD1の受光量が大きくなる。また同図
（ｃ）に示される左に下った反射面の場合は、反射光
による結像14は右に偏移しPD2の受光量が大きくなる。
同図（ｄ）に示される回路は、このような発光素子１
と受光素子２を構成するPD1及びPD2の接続の一例を示す
ものである。発光素子１は電源から電流を供給されて発
光し、PD1とPD2はそれぞれ受光量に応じて、電流IPD1と
IPD2を発生する。反射面の角度と発生した電流の関係を
示すものが同図（ｅ）である。水平の反射面の場合
は、同図（ｅ）に示すように電流は０となり、右に下っ
た反射面の場合は、角度が大きくなるに従って、IPD1
とIPD2の差は十側に増加し、左に下った反射面の場合
はその角度の増加に伴なってIPD1とIPD2の差は一側に増
加する。このIPD1−IPD2の変化は、傾斜の角度θに対し
て直線的な単調増加を示し、設計により、傾き角度に対
する理想的な出力を得ることができる。
と受光素子２を構成するPD1及びPD2の接続の一例を示す
ものである。発光素子１は電源から電流を供給されて発
光し、PD1とPD2はそれぞれ受光量に応じて、電流IPD1と
IPD2を発生する。反射面の角度と発生した電流の関係を
示すものが同図（ｅ）である。水平の反射面の場合
は、同図（ｅ）に示すように電流は０となり、右に下っ
た反射面の場合は、角度が大きくなるに従って、IPD1
とIPD2の差は十側に増加し、左に下った反射面の場合
はその角度の増加に伴なってIPD1とIPD2の差は一側に増
加する。このIPD1−IPD2の変化は、傾斜の角度θに対し
て直線的な単調増加を示し、設計により、傾き角度に対
する理想的な出力を得ることができる。
次に、第３図（ａ）〜（ｃ）に示されるような発光素
子１の面積より大きな結像を得るための発光素子１と受
光素子２とレンズ系３との関係位置を第４図（ａ）〜
（ｆ）に示す。
子１の面積より大きな結像を得るための発光素子１と受
光素子２とレンズ系３との関係位置を第４図（ａ）〜
（ｆ）に示す。
第４図（ａ）〜（ｆ）においては、作図を簡易化する
ため、発光素子１から発した光が、傾きを検出される物
体の反射面軸Ｘ−Ｘ′を折り返した位置に受光素子２′
をおいて集光させる作図方法とした。
ため、発光素子１から発した光が、傾きを検出される物
体の反射面軸Ｘ−Ｘ′を折り返した位置に受光素子２′
をおいて集光させる作図方法とした。
レンズの焦点距離をf,レンズの中心軸から発光素子１
までの距離をL,及びレンズの中心軸から受光素子までの
距離をＬ′とする。
までの距離をL,及びレンズの中心軸から受光素子までの
距離をＬ′とする。
第４図（ａ）はｆ＝Ｌ＝Ｌ′の場合であって、このと
き小さな面積の発光素子１から発せられた光は点光源に
近く、受光素子面２には極めて小さく集光されるため、
この場合受光素子２がPD1及びPD2に分割されているとす
ると、IPD1−IPD2は、第５図（ａ）に示されるように、
出力の一側の最大値Ａと十側の最大値Ｂとの間の巾が狭
くなり、検出される物体の傾きθに対するリニア出力領
域が狭くなってしまう。
き小さな面積の発光素子１から発せられた光は点光源に
近く、受光素子面２には極めて小さく集光されるため、
この場合受光素子２がPD1及びPD2に分割されているとす
ると、IPD1−IPD2は、第５図（ａ）に示されるように、
出力の一側の最大値Ａと十側の最大値Ｂとの間の巾が狭
くなり、検出される物体の傾きθに対するリニア出力領
域が狭くなってしまう。
一方、第４図（ｂ）はｆ＞Ｌ＝L,,同（ｃ）はｆ＜Ｌ
＝Ｌ′，同（ｄ）はＬ′＜ｆ＝L,同（ｅ）はＬ′＝ｆ＞
L,（ｆ）はＬ′＝ｆ＜Ｌの状態をそれぞれ示すものであ
る。このように、上記の組合せ又は他の組合せによっ
て、発光素子１又は受光素子２の双方又は、何れかを焦
点面から偏移した位置に設けることにより、反射面から
反射されて受光素子２に結像された領域は発光素子の面
積より広くすることができるので、その結果IPD1−IPD2
の特性は第５図（ｂ）に示されるように、一側の最大値
Ａと十側の最大値Ｂとの巾が広くなり、検出される物体
の傾きθに対するリニア出力領域が広くなり、望ましい
特性が得られる。
＝Ｌ′，同（ｄ）はＬ′＜ｆ＝L,同（ｅ）はＬ′＝ｆ＞
L,（ｆ）はＬ′＝ｆ＜Ｌの状態をそれぞれ示すものであ
る。このように、上記の組合せ又は他の組合せによっ
て、発光素子１又は受光素子２の双方又は、何れかを焦
点面から偏移した位置に設けることにより、反射面から
反射されて受光素子２に結像された領域は発光素子の面
積より広くすることができるので、その結果IPD1−IPD2
の特性は第５図（ｂ）に示されるように、一側の最大値
Ａと十側の最大値Ｂとの巾が広くなり、検出される物体
の傾きθに対するリニア出力領域が広くなり、望ましい
特性が得られる。
発光素子レンズ系との距離および受光素子とレンズ系
との距離の少なくとも一方をレンズ系の焦点距離と異な
らしめたことにより、前記レンズ系として特殊レンズを
用いることなく受光素子に結像する発光素子の像を発光
素子の面積よりも大きくできる。
との距離の少なくとも一方をレンズ系の焦点距離と異な
らしめたことにより、前記レンズ系として特殊レンズを
用いることなく受光素子に結像する発光素子の像を発光
素子の面積よりも大きくできる。
上述の例は、受光素子面上の結像を大きくするため
に、ｆとＬとＬ′の配置を変化させるものについて述べ
たが、受光系又は発光系の中に他のレンズ系のような光
学系を追加しても同等の効果を得られるであろう。
に、ｆとＬとＬ′の配置を変化させるものについて述べ
たが、受光系又は発光系の中に他のレンズ系のような光
学系を追加しても同等の効果を得られるであろう。
受光素子の分割については、上述の例では長方形に２
分割してあるが、第６図（ａ）に示すように、受光素子
２を対角線によって分割すると、出力の差を大きくする
ことができ、同（ｂ）のように４分割すると前後左右の
傾きを測定することが可能になり、また同（ｃ）のよう
に数多く分割すると検出精度を向上することができる。
同図の斜線の部分14は集光された結像を示す。
分割してあるが、第６図（ａ）に示すように、受光素子
２を対角線によって分割すると、出力の差を大きくする
ことができ、同（ｂ）のように４分割すると前後左右の
傾きを測定することが可能になり、また同（ｃ）のよう
に数多く分割すると検出精度を向上することができる。
同図の斜線の部分14は集光された結像を示す。
第３図（ｅ）及び第５図（ｂ）においては、IPD1−I
PD2により傾斜角度θを検出する例について述べたが、
第７図に示されるように と角度θの関係によっても検出できる。IPD1＋IPD2の傾
向は、第３図（ｅ）に示される。
PD2により傾斜角度θを検出する例について述べたが、
第７図に示されるように と角度θの関係によっても検出できる。IPD1＋IPD2の傾
向は、第３図（ｅ）に示される。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、レンズ系を用い小さな
面積の発光素子によって、大きな面積の像を受光素子面
上に得ることができるので、精度が良く且つ安価な而も
構造の簡単な傾き検出用のホトインタラプタを得ること
ができる。
面積の発光素子によって、大きな面積の像を受光素子面
上に得ることができるので、精度が良く且つ安価な而も
構造の簡単な傾き検出用のホトインタラプタを得ること
ができる。
第１図（ａ）は本発明の１実施例の要部の平面図，同
（ｂ）はその側断面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は従来
の一例の平面図及び側面図、同（ｃ）及び（ｄ）は従来
の他の例の平面図及び側断面図を示す。第３図（ａ）〜
（ｅ）は傾き検出の方法を示す図であり、第４図（ａ）
〜（ｆ）は発光素子1,受光素子2,レンズ３の関係位置に
よる結像の状態を示し、第５図（ａ）及び（ｂ）は各素
子とレンズの関係位置が第４図（ａ）の場合と同図
（ｂ）〜（ｆ）の場合の受光素子の出力と角度の関係を
示す。第６図は受光素子の分割の種類を例示し、第７図
は受光素子の出力と傾きの関係を求める他の手段を示
す。 １……発光素子、２……受光素子、３……レンズ系、ｆ
……焦点距離、Ｌ……発光素子とレンズ中心軸の距離、
Ｌ′……受光素子とレンズ中心軸の距離
（ｂ）はその側断面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は従来
の一例の平面図及び側面図、同（ｃ）及び（ｄ）は従来
の他の例の平面図及び側断面図を示す。第３図（ａ）〜
（ｅ）は傾き検出の方法を示す図であり、第４図（ａ）
〜（ｆ）は発光素子1,受光素子2,レンズ３の関係位置に
よる結像の状態を示し、第５図（ａ）及び（ｂ）は各素
子とレンズの関係位置が第４図（ａ）の場合と同図
（ｂ）〜（ｆ）の場合の受光素子の出力と角度の関係を
示す。第６図は受光素子の分割の種類を例示し、第７図
は受光素子の出力と傾きの関係を求める他の手段を示
す。 １……発光素子、２……受光素子、３……レンズ系、ｆ
……焦点距離、Ｌ……発光素子とレンズ中心軸の距離、
Ｌ′……受光素子とレンズ中心軸の距離
Claims (1)
- 【請求項１】光を物体に照射する発光素子と、前記物体
からの反射光を受光する前記発光素子より十分に面積の
大きい受光素子と、前記発光素子と物体間の光路および
受光素子と物体間の光路において共用するよう配置され
たレンズ系とを備え、前記受光素子に結像した発光素子
の像が受光素子の面積より大きくなるよう、発光素子と
レンズ系との距離および受光素子とレンズ系との距離の
少なくとも一方をレンズ系の焦点距離と異ならしめたこ
とを特徴とするフォトインタラプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31652787A JPH0820233B2 (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | ホトインタラプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31652787A JPH0820233B2 (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | ホトインタラプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01155203A JPH01155203A (ja) | 1989-06-19 |
| JPH0820233B2 true JPH0820233B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=18078097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31652787A Expired - Fee Related JPH0820233B2 (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | ホトインタラプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820233B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10026830A1 (de) * | 2000-05-30 | 2001-12-06 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Optischer Sensor zur Messung des Abstands und/oder der Neigung einer Fläche |
| JP2020068341A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 京セラ株式会社 | 受発光センサおよびこれを用いたセンサ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61112905A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Sharp Corp | 光応用計測装置 |
| JPH0515043Y2 (ja) * | 1986-03-06 | 1993-04-21 |
-
1987
- 1987-12-14 JP JP31652787A patent/JPH0820233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01155203A (ja) | 1989-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4867570A (en) | Three-dimensional information processing method and apparatus for obtaining three-dimensional information of object by projecting a plurality of pattern beams onto object | |
| US5479010A (en) | Photoelectric encoder having a plane mirror disposed parallel to the optical axis of a concave mirror | |
| US11509822B2 (en) | Imaging device and imaging method | |
| US4346988A (en) | Distance measuring device | |
| JPH0820233B2 (ja) | ホトインタラプタ | |
| JPH09203631A (ja) | 測距センサ | |
| JPS62134603A (ja) | 光電スイツチ | |
| US4579450A (en) | Distance detector device | |
| JP2018028484A (ja) | レーザー距離計測装置 | |
| TW200532173A (en) | Photoelectric sensor | |
| JPH0139524B2 (ja) | ||
| JP3182349B2 (ja) | エンコーダの原点位置検出装置 | |
| US5719663A (en) | Range finder apparatus | |
| JPS61134085A (ja) | 発光素子 | |
| JP3461910B2 (ja) | 標識方向検出装置 | |
| WO2024176849A1 (ja) | 測距装置、測距方法及びプログラム | |
| JPH06229822A (ja) | 光電スイッチ | |
| JPH0714810Y2 (ja) | 測距用投光器 | |
| JP2000266542A (ja) | 光学式傾斜センサ | |
| JPH0711624B2 (ja) | 測距装置 | |
| JP3561433B2 (ja) | 変位測定装置 | |
| KR940001142B1 (ko) | 포트다이오드의 광반사 스펙트럼을 이용한 물체의 검지장치. | |
| JPH01216212A (ja) | 反射型光センサ | |
| JPH08247841A (ja) | 半導体発光装置及びそれを用いた投光器，物体検出装置，画像入力装置並びに情報表示装置 | |
| JP2003344011A (ja) | 変位測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |