JPS62138776A - 反射型ホトインタラプタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は反射型ホトインタラプタに関するものである。

〈発明の概要〉 受光素子と受光素子をある角度を持って併置し、被検出
物体から反射してきた発光素子からの光を受光素子で検
出する反射型ホトインタラプタであり、１つの発光素子
と２つの受光素子を有し、第１の受光素子で被検出物体
からの信号を検出し、第２の受光素子は、発光素子と同
一のパッケージ内等に設け、発光素子の温度変化や経年
変化による出力の変動をモニターし、第１の受光素子の
出力信号と第２の受光素子の出力信号とを比較すること
により、発光素子の温度変化や経年変化に影響を受けず
、信号レベルの低い被検出物体に於いても、安定した出
力を得る。

〈従来の技術〉 従来の反射型ホトインタラプタは、第６図のように１つ
の発光素子１１と１つの受光素子Ｉ２で構成されており
、これを用いて被検出物体１３の有無を検知する。

第７図はその電気回路図で、受光素子（例えばホトトラ
ンジスタ）１２の光電流に比例する電圧■と次段トラン
ジスタＴｒ１　のオン動作させるベース・エミッタ電圧
ＶＢＥを比較し、その大小関係よりトランジスタＴ「　
から出力電圧Ｖ。を得ている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、この構成において出力電圧Ｖ。

は、発光素子（例えば発光ダイオード）１１の温度変化
、経年変化、受光素子１２の暗電流等の影響を受ける。

第８図ｆこ、受光素子１２の出力電圧Ｖ及びトランジス
タＴ　ｒ　２から得られる出力電圧Ｖｏの、上記ｌ晶度
上昇あるいは経年変化に対応する特性例を示している。

なお、これは第６図のように所定の被検出物体Ｉ３を常
時配置する等、被検出物体１３が一定の条件下にある時
の特性図である。

もし、発光素子１１の出力が変化しなければ、受光素子
１２の出力電圧Ｖは実線（イ）のように一定であり、従
って、同一条件下における出力電圧Ｖ。

も所定値Ｖ。ｌ（に維持される。しかし温度変化や経年
変化によって、発光素子１１の出力が変化すれば、受光
素子１２の出力電圧Ｖは点線−）のように変化し、被検
出物体１３が同一条件下にあっても、トランジスタＴｒ
　　のベース・エミッタ電圧ＶＢＥと交った時点（又は
状態時）から、出方電圧Ｖ。

は正規のＶ。１よりＶ。Ｌに反転してしまう。

本発明は、上記したような従来の欠点を解消し、また信
号レベルの低い被検出物体の場合であっても、安定した
出力が得られる反射型ホトインタラプタを提供するもの
である。

く問題点を解決するための手段〉 発光素子と、被検出物体からの反則光を検出する為の第
１の受光素子と、発光素子の温度変化や経年変化をモニ
ターする為の第２の受光素子を持ち、第１の受光素子か
らの検出信号と、第２のモニター信号を比較して出力信
号を得る回路手段を備える。

く作用〉 上記構成において、被検出物体の有無は、検出用の第１
の受光素子の出力信号とモニター用の第２の受光素子の
出力信号とを比較し、これら２っの出力信号の大小関係
により検知される。従って、発光素子の温度変化や経年
変化により、検出用の第１の受光素子の出力が変化して
も、それと同じ変化率でモニター用の受光素子の出力が
変化するため、２つの出力信号の大小関係は変化せず、
被検出物体の有無は初期設定の二つの出力信号の大小関
係による出力を保つ。

〈実施例〉 以下第１図乃至第５図に従って本発明の一実施例を詳細
に説明する。

第１図は電気回路図、第２図は断面図、第３図は第２図
要部部品の外形図である。

ｌは被検出物体１３に光を投射するための発光素子、２
は被検出物体１３からの反射光を受光する第１の受光素
子、３は発光素子Ｉからの光を直接受光する第２の受光
素子である。発光素子１と第２の受光素子３は、ここで
は第３図のように同一の樹脂パスケージ４内に封止して
いる。このパンケージにおいて、第２の受光素子３は発
光素子１のエツジから発せられる光を受光することとな
り、その受光全は後段の処理に充分なものであることが
確められている。５．６は第１．第２の受光素子２，３
の各光電流を光電流に比例して増幅かつ電圧（こ変換す
る演算増幅器で、出力調整用にそれぞれ可変抵抗器ＶＲ
，，ＶＲ２を接続している。７は演算増幅器５．６の各
出力電圧Ｖ、、Ｖ２を入力し大小関係を比較する比較器
である。

なお、上記において、発光素子ｌと第２の受光素子３（
同一パッケージ）、第１の受光素子２、及びその他の回
路部品は、第２図のように基板８にアセンブリされた後
、ホルダー９にセットされる。ＩＯは検知出力を取出す
ためのコネクターである。

さて、受光素子】からの光は被検出物体１３で・反射さ
れ、検出用の第１の受光素子２に入射され、また、同パ
ッケージ４中の第２の受光素子３に直接入射される。２
つの受光素子２，３の出力電流は、それぞれの演算増幅
器５．６の回路で電圧（Ｖ、、Ｖ２）に変換され、これ
らの電圧を比較器７の入力とし、大小関係が比較される
。出力Ｖ。

はこの比較器７から尋出される。

ここでもし、被検出物体１３を検知し出力Ｖ。

がＩＩ　ＨＩＩの初期設定状態から、被検出物体１３の
同一条件下で発光素子ｌめ温度変化、経年変化により、
第４図の実線（Ｎのように、検出用の第１の受光素子２
の出力電圧Ｖ１　が変わったとする。とこのが、同図破
線β）のようにモニター用の第２の受光素子３の出力電
圧Ｖ２　も同じ割合で変化する。

このため、発光素子Ｉに温度変化や経年変化があったと
しても、比較器７の出力Ｖｏは、一定の条件下にあって
は初期状態から所定の値■。ｔｏ　Ｈｎに保たれる。

このように本例によれば、被検出物体Ｉ３の反射率や被
検出物体１３と受発光面からの距離が同じであれば、発
光素子１の温度変化や経年変化によっても出力が反転す
るというようなことがなく、誤動作が防止される。また
、モニター用の第２０）受光素子８により、検出用の第
１の受光素子２における上記の発光素子１の温度変化や
経年変化による影響を実質的にキャンセルするので、検
出信号レベル（Ｓ／Ｎ）の低い被検出物体１３を検知す
る場合であっても、安定した出力が得られる。

なお、本例において、例えばモニター用の第２の受光素
子３の出力を可変抵抗器ｖＲ，等で調整し、初期状態を
設定してやることにより、反射率の異なる色々な被検出
物体１３の有蕪を同様に検知することができる。これは
可変抵抗器■ＲＩの調整でも可能である。

また、２つの被検出物体１３を区別する場合番こおいて
も、同様に初期状態を可変抵抗器ＶＲ１で設定してやれ
ば、発光素子ｌの温度変化、経年変化に影響されること
無く、安定した出力を保つことができる。

すなわち、第５図において、実線（Ａｌは検知すべき例
えば白色の被検出物体１３からの反射光を受光するとき
の出力電圧Ｖ１　を、実線（Ｃ１は検知対象外の例えば
黒色の被検出物体１３からの反射光を受光した場合の出
力電圧■１　を示している。初期状態において、第２の
受光素子３の出力電圧ｖ２を破線（Ｂ）のよう番こ実線
（Ａｌ、Ｃ１間にくるように設定すれば、比較器７の出
力は白色の被検出物体１３であるときはＶｏ　Ｈ”で、
黒色の被検出物体１３であるときはＶｏ　”Ｌ”で区別
して出力される。

そして、発光素子ｌの温度変化や経年変化があっても、
（Ａｌ（Ｂｌ（Ｃ１の人定関係は第５図に図示されると
おり一定で、これらの場合も安定した出力（ｖ。

＋ｔ　ＨｎとＶ。”Ｌ″′）が得られる。

〈発明の効果〉 以上の様に本発明によれば、発光素子の温度変化、経年
変化に対して、安定して信号レベルの低い被検出物体で
も検出可能なホトインタラプタを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、第２図は
構造例を示す断面図、第３図は第２図の要部部品を示す
外形図、第４図及び第５図は動作を説明する特性図、第
６図は従来例を示す概念的構成図、第７図は電気回路図
、第８図は動作を説明する特性図である。 Ｌ・・・発光素子、２・・・第１の受光素子、３・・・
第２の受光素子、５．６・・・演算増幅器、７・・・比
較器。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第１　図 薦３　図 舊磨上部、鋒都り化 第５図 第６図 寥７　図 葭す糀晰釘（ 襄８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検出物体に光を投射する発光素子と、前記被検知
   物体からの反射光を受光する第１の受光素子と、前記発
   光素子からの光を直接受光する第２の受光素子と、前記
   第１の受光素子と第２の受光素子の各出力信号を比較す
   る回路手段と、を備えてなることを特徴とする反射型ホ
   トインタラプタ。 ２、前記発光素子と前記第２の受光素子を同一パッケー
   ジ内に設け、該パッケージ内で前記発光素子からの光を
   直接前記第２の受光素子に受光させてなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の反射型ホトインタラプ
   タ。