JPS63261104A - Light reflection type inclination detector - Google Patents
Light reflection type inclination detectorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、反射型フォトインクラブタ等の光反射型検出
器において、被検出物からの反射光の偏りによって被検
出物の傾きを検出する光反射型傾き検出器に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention detects the inclination of an object to be detected based on the polarization of reflected light from the object in a light reflection type detector such as a reflection type photo ink club. This invention relates to a light reflection type tilt detector.
反射型フォトインクラブタは、例えば第８図又は第９図
に示すような構成となっている。第８図に示す反射型フ
ォトインクラブタ１１は、それぞれ集光レンズ１２・１
３を有する発光素子１４と受光素子１５とをホルダ１６
内に組み込んだものであり、被検出物１７で反射した発
光素子１４からの光を受光素子１５が受光することによ
り、被検出物１７の存在を検出することができるように
なっている。この反射型フォトインクラブタ１１は、ホ
ルダ１６と集光レンズ１２・１３とを設けたことにより
光の漏れを少なくし指向性も鋭くしているので、高い集
光効率を得ることはできるが、大型になるので小型機器
への搭載が困難になる。The reflective photoink clubter has a configuration as shown in FIG. 8 or 9, for example. The reflective photo ink converter 11 shown in FIG. 8 includes condenser lenses 12 and 1, respectively.
The light-emitting element 14 and the light-receiving element 15 having the
The presence of the detected object 17 can be detected by the light receiving element 15 receiving the light from the light emitting element 14 reflected by the detected object 17. This reflective photo ink converter 11 is equipped with a holder 16 and condensing lenses 12 and 13 to reduce leakage of light and sharpen the directivity, so it is possible to obtain high condensing efficiency. , because of its large size, it becomes difficult to install it in small equipment.
一方、第９図に示す反射型フォトインクラブタ１１′は
、リードフレーム１８・１９」二に発光素子チップ２０
と受光素子チップ２１とをそれぞれダイ・ワイヤボンド
した状態で半透明樹脂２２をトランスファ形成したもの
であり、被検出物〕７で反則した発光素子千ツブ２０か
らの光を受光素子チップ２１が受光することにより、被
検出物１７の存在を検出することができるようになって
いる。この反射型フォトインクラブタ１１′は、小型で
安価ではあるが、光の漏れが多く指向性が鈍いので集光
効率が低くなる。On the other hand, the reflective photo ink converter 11' shown in FIG.
A translucent resin 22 is transfer-formed with die-wire bonding and a light-receiving element chip 21, respectively, and the light-receiving element chip 21 receives the light from the light-emitting element 20 that is fouled by the detected object]7. By doing so, the presence of the object to be detected 17 can be detected. Although this reflective photo-ink converter 11' is small and inexpensive, it suffers from a large amount of light leakage and poor directivity, resulting in low light collection efficiency.
ところが、従来の光反射型検出器は、これら反射型フォ
トインクラブタ１１・１１′のように被検出物１７の有
無を検出するだけのものであり、被検出物１７の傾きを
検出することはできないという問題点を有していた。例
えば第１０図に示すように、被検出物１７の傾きを変化
させてこの反射型フォトインクラブタ■１・１１′の出
力を測定すると、第１１図に示すように、水平状態のと
きにピークとなる緩い山型の曲線を描くので、傾きの度
合をある程度知ることばできてもその傾きの方向を知る
ことができず、特に第９図に示す反射型フォトインクラ
ブタ１１′のように指向性が鈍いものの場合には、曲線
の山型がほとんど平坦になり傾きの度合を大まかに知る
ことすら困難になる。However, conventional light reflection type detectors, such as these reflection type photo ink detectors 11 and 11', only detect the presence or absence of the detected object 17, and cannot detect the inclination of the detected object 17. The problem was that it was not possible. For example, as shown in Fig. 10, when the inclination of the object 17 to be detected is changed and the output of the reflective photo ink actuator ■1, 11' is measured, as shown in Fig. 11, when the object 17 is in a horizontal state, Since it draws a gentle mountain-shaped curve with a peak, it is difficult to know the direction of the inclination even if the degree of inclination can be known to some extent. If the directivity is dull, the mountain shape of the curve will be almost flat, making it difficult to even roughly know the degree of inclination.
また、光反射型検出器で被検出物１７の傾きを検出しよ
うとすれば、反射光の偏りを検出することになるので、
鋭い指向性を必要とする。このため、第９図に示すよう
な小型であっても集光効率の悪い反射型フォ１〜インク
ラブタ１１′を利用することはできないが、第８図に示
ずような反射型フォトインクラブタ１１では形状が大型
となるので小型機器への搭載が困難になるという問題点
も有していた。Furthermore, if you try to detect the inclination of the object 17 with a light reflection type detector, you will be detecting the bias of the reflected light.
Requires sharp directionality. For this reason, it is not possible to use the reflective photo ink converters 1 to 11', which have poor light collection efficiency even if they are small, as shown in FIG. 9, but the reflective photo ink converters shown in FIG. 11 also had a problem in that it was difficult to install in small equipment because of its large size.
本発明に係る光反射型傾き検出器は、上記問題点を解決
するために、発光素子チップと受光素子チップとを、発
光素子チップから発した光が被検出物で反射しこの反射
光が受光素子チップで受光できるように配置し、かつ、
この発光素子チップと受光素子チップとにそれぞれ独立
した光路と集光レンズとを設けた光反射型検出器におい
て、受光素子チップの受光面に、被検出物の傾きを変化
させたときの反射光の移動方向に対して傾斜した分離帯
を設けるとともに、この分離帯により二分された各受光
面への受光量に応じて検出出力をそれぞれ独立に出力す
る検出出力端子を設け、かつ、この検出出力端子に、各
検出出力の和及び差を演算した演算出力をそれぞれ独立
に出力する演算回路を接続したことを特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the light reflection type tilt detector according to the present invention has a light emitting element chip and a light receiving element chip. Arranged so that the element chip can receive light, and
In this light reflection type detector in which the light emitting element chip and the light receiving element chip are provided with independent optical paths and condensing lenses, the reflected light is reflected on the light receiving surface of the light receiving element chip when the inclination of the object to be detected is changed. A separation strip is provided that is inclined with respect to the direction of movement of the separator, and a detection output terminal is provided that independently outputs a detection output according to the amount of light received by each light-receiving surface divided into two by the separation strip. The device is characterized in that arithmetic circuits are connected to the terminals to independently output arithmetic outputs obtained by calculating the sum and difference of each detection output.
発光素子チップが発した光は、被検出物で反射し、この
反射光を受光素子チップが受光する。この際、発光素子
チップの光路と受光素子チップの光路とはそれぞれ独立
しているので、被検出物での反射光以外の光が受光素子
チップに漏れるということがほとんどない。また、発光
素子チップ及び受光素子チップはそれぞれ集光レンズを
有しているので、指向性が鋭いものとなる。このため、
受光素子チップの受光面にはほぼビーム状の反則光のみ
が照射することになり、この受光面」−の照射位置は被
検出物の傾きにより変化する。すると、傾斜した分離帯
により二分された各受光面への受光量は、照射位置の移
動に伴って一方は徐々に増加し、他方は徐々に減少する
ことになる。従って、雨検出出力端子からは、被検出物
の傾きの変化に伴って、一方は徐々に増加し他方は徐々
に減少する検出出力をそれぞれ得ることができる。この
場合、雨検出出力の値が一致するときの被検出物の傾き
が基準位置となり、通常は、水平位置、即ち被検出物の
反射面が受光素子チップの受光面と平行になる位置をこ
の基準位置となるように設定している。The light emitted by the light emitting element chip is reflected by the object to be detected, and the light receiving element chip receives this reflected light. At this time, since the optical path of the light-emitting element chip and the optical path of the light-receiving element chip are each independent, there is almost no possibility that light other than the light reflected by the object to be detected leaks to the light-receiving element chip. Further, since the light emitting element chip and the light receiving element chip each have a condenser lens, the directivity becomes sharp. For this reason,
The light-receiving surface of the light-receiving element chip is irradiated with almost only the reflected light in the form of a beam, and the irradiation position of this light-receiving surface changes depending on the inclination of the object to be detected. Then, as the irradiation position moves, the amount of light received by each light-receiving surface divided into two by the inclined separation zone gradually increases on one side and gradually decreases on the other side. Therefore, it is possible to obtain detection outputs from the rain detection output terminals, one of which gradually increases and the other of which gradually decreases as the inclination of the object to be detected changes. In this case, the inclination of the object to be detected when the values of the rain detection outputs match is the reference position, and normally this is the horizontal position, that is, the position where the reflective surface of the object is parallel to the light-receiving surface of the light-receiving element chip. It is set to be the reference position.
演算回路は、これらの検出出力の和と差とを演算し、そ
の結果を演算出力としてそれぞれ出力する。この演算は
、アナログ演算とデジタル演算のどちらでもよいが、デ
ジタル演算を行う場合には検出出力をＡ−Ｄ変換する必
要がある。両検出出力の差は、被検出物が基準位置の場
合に零となり、その前後で被検出物の傾きの変化に伴っ
てリニアに変化するので、この値の正負によって被検出
物の基準位置に対する傾きの方向を知ることができ、か
つ、その絶対値によって傾きの度合を知ることができる
。雨検出出力の和は、受光素子チップの両受光面におけ
る受光量の和を示すものであり、これは受光面の範囲内
であれば照射位置、即ち被検出物の傾きに関係なく一定
となり、素子の経年変化、温度特性等を補償するための
モニタとして利用することが可能となる。The calculation circuit calculates the sum and difference of these detection outputs, and outputs the results as calculation outputs. This calculation may be either an analog calculation or a digital calculation, but when performing a digital calculation, it is necessary to convert the detection output from analog to digital. The difference between the two detection outputs is zero when the detected object is at the reference position, and changes linearly before and after that as the inclination of the detected object changes. The direction of the inclination can be known, and the degree of the inclination can be determined based on its absolute value. The sum of the rain detection outputs indicates the sum of the amount of light received on both light-receiving surfaces of the light-receiving element chip, and this is constant regardless of the irradiation position, that is, the inclination of the object to be detected, as long as it is within the range of the light-receiving surface. It can be used as a monitor to compensate for aging, temperature characteristics, etc. of the element.
本発明の一実施例を第１図乃至第７図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.
この実施例の光反射型傾き検出器は、光反射型傾き検出
素子と演算回路とで構成されている。光反射型傾き検出
素子は、第１図に示すように、リード端子４・４とリー
ド端子５・５′ ・５とをモールド樹脂３で一体成形し
たもののリード端子４・４に発光ダイオード（ＬＥＤ）
によって構成された発光素子チップ１を、リード端子５
・５′ ・５に２個のフォトダイオードＰＤ、 ・Ｐ
Ｄ２によって構成された受光素子チップ２をグイ・ワイ
ヤボンドしている。受光素子チップ２のワイヤポンドは
、フォトダイオードＰＤ＋’ＰＤｚの各アノードをコモ
ン端子であるリード端子５′に接続するとともに、各カ
ソードをそれぞれ両端に配したリード端子５・５に接続
し、第２図に示す回路構成としている。The light reflection type tilt detector of this embodiment is composed of a light reflection type tilt detection element and an arithmetic circuit. As shown in FIG. 1, the light reflection type tilt detection element is made by integrally molding lead terminals 4, 4 and 5, 5', 5 with a molding resin 3, and then attaching a light emitting diode (LED) to the lead terminals 4, 4. )
A light emitting element chip 1 configured by
・5' ・Two photodiodes PD in 5, ・P
The light-receiving element chip 2 made up of D2 is wire-bonded. The wire pond of the photodiode chip 2 connects each anode of the photodiode PD+'PDz to a lead terminal 5' which is a common terminal, and connects each cathode to lead terminals 5 and 5 arranged at both ends, respectively. The circuit configuration is shown in the figure.
モールド樹脂３は、リード端子４・４・５・５′・５を
含めて一体成形されており、その一体成形品に発光素子
チップ１と受光素子チップ２が直接グイ・ワイヤボンド
される。そして、光路ガイドをもつ集光レンズ付光路ガ
イド用ホルダ１ｏに発光素子チップ１と受光素子チップ
２との上方にそれぞれ空間を開けて独立した光路６・６
′を形成するとともに、これらの光路６・６′の上端部
にそれぞれ集光レンズ７・７′を設けている。なお、集
光レンズ付光路ガイド用ホルダ１ｏは、２色成形により
集光レンズ７・７′を一体に成形されたものであっても
よく、また、別に集光レンズ７・７′を固着するもので
あってもよく、発光素子チップ１と受光素子チップ２を
ダイポンドした後、接着剤等によりモールド樹脂３に固
定される。The mold resin 3 is integrally molded including the lead terminals 4, 4, 5, 5', and 5, and the light emitting element chip 1 and the light receiving element chip 2 are directly bonded to the integrally molded product using a wire bond. Then, a space is opened above the light emitting element chip 1 and the light receiving element chip 2, respectively, in the optical path guide holder 1o with a condensing lens having an optical path guide, so that independent optical paths 6 and 6 are created.
', and condenser lenses 7, 7' are provided at the upper ends of these optical paths 6, 6', respectively. Note that the optical path guide holder 1o with a condensing lens may be one in which the condensing lenses 7 and 7' are integrally molded by two-color molding, or the condensing lenses 7 and 7' may be fixed separately. After the light emitting element chip 1 and the light receiving element chip 2 are die-bonded, they are fixed to the mold resin 3 with an adhesive or the like.
このように構成された光反射型傾き検出素子は、リード
端子４・４に電源を接続することにより発光素子チップ
１の発光ダイオード（ＬＥＤ）が発光し、この光が光路
６及び集光レンズ７を介して上方に位置する被検出物８
で反射され、この反射光が集光レンズ７′及び光路６′
を介して受光素子チップ２の受光面に照射される。この
受光素子チップ２は、第３図に示すように、長方形状の
受光面の対角線上に分離帯９が形成され、この分離帯９
によって２分された各受光面がそれぞれフォトダイオー
ドＰＤ、 ・ＰＤ２を構成している。このため、第４
図に示すように、被検出物８が発光素子チップ１と受光
素子チップ２との並び方向に平行な軸を中心として矢印
方向に傾きを変化させた場合、反射光の受光面上での照
射位置は、第５図に示すように、一点鎖線口ａから一点
鎖線円り・Ｃというように受光面の長方形状に沿って移
動する。そして、照射位置のこのような変化に伴って、
フォトダイオードＰＤ、の受光量は徐々に減少するとと
もに、フォトダイオードＰＤ２の受光量は徐々に増加す
る。また、被検出物８が水平位置の場合には、受光面の
照射位置が長方形状の中央である一点鎖線円すの位置と
なり、フォトダイオードＰＤ１ ・ＰＤ２の受光量が同
じになる。従って、フォトダイオードＰＤ、 ・ＰＤ
２がらの検出出力もこの受光量に比例して変化する。In the light reflection type tilt detection element configured in this way, when a power source is connected to the lead terminals 4, the light emitting diode (LED) of the light emitting element chip 1 emits light, and this light passes through the optical path 6 and the condenser lens 7. Detected object 8 located above through
This reflected light passes through the condenser lens 7' and the optical path 6'.
The light is irradiated onto the light-receiving surface of the light-receiving element chip 2 through. As shown in FIG. 3, this light-receiving element chip 2 has a separation band 9 formed on a diagonal line of a rectangular light-receiving surface.
Each light-receiving surface divided into two constitutes a photodiode PD, PD2. For this reason, the fourth
As shown in the figure, when the detected object 8 changes its inclination in the direction of the arrow about an axis parallel to the direction in which the light emitting element chip 1 and the light receiving element chip 2 are lined up, the reflected light irradiates on the light receiving surface. As shown in FIG. 5, the position moves along the rectangular shape of the light-receiving surface from the dot-dashed line opening a to the dot-dashed line circle C. Along with these changes in the irradiation position,
The amount of light received by photodiode PD gradually decreases, and the amount of light received by photodiode PD2 gradually increases. Further, when the object to be detected 8 is in a horizontal position, the irradiation position of the light receiving surface is at the center of the rectangle, which is the dotted line circle, and the amounts of light received by the photodiodes PD1 and PD2 are the same. Therefore, photodiode PD, ・PD
The two detection outputs also change in proportion to the amount of received light.
演算回路は、第６図に示すように、上記光反射型傾き検
出素子のリード端子５・５′ ・５に接続される。各フ
ォトダイオードＰＤ、 ・ＰＤ２は、それぞれこのリ
ード端子５・５′を介してオペアンプＯＰ、 ・ＯＰ
２の入力端子に接続されている。これらのオペアンプＯ
Ｐ、・ｏＰ２は、それぞれ抵抗Ｒ１・Ｒ１を介して負帰
還ががけられ、フォトダイオードＰＤＩ −ＰＤ２の各
検出出力である光電流をそれぞれ検出電圧Ａ−Ｂに変換
するリニア増幅回路を構成している。これらオペアンプ
ＯＰ、 ・ＯＰ２の出力は、ともにオペアンプ○Ｐ３
・ＯＰ４の入力端子にそれぞれ接続されている。The arithmetic circuit is connected to lead terminals 5, 5', and 5 of the light reflection type tilt detection element, as shown in FIG. Each photodiode PD, ・PD2 is connected to the operational amplifier OP, ・OP via these lead terminals 5 and 5', respectively.
It is connected to the second input terminal. These op amps O
P and oP2 are provided with negative feedback through resistors R1 and R1, respectively, and constitute a linear amplifier circuit that converts the photocurrents that are the detection outputs of the photodiodes PDI to PD2 into detection voltages A and B, respectively. There is. The outputs of these operational amplifiers OP and OP2 are both operational amplifier ○P3.
- Each is connected to the input terminal of OP4.
オペアンプ○Ｐ３は、４個の抵抗Ｒ２・・・が外付けさ
れ、反転・非反転入力端子にそれぞれオペアンプＯＰ、
・ＯＰ２からの検出電圧Ａ−Ｂを入力することによ
り、これらの差電圧（Ａ−Ｂ）を出力する減算回路を構
成している。The operational amplifier ○P3 has four resistors R2... externally connected to the inverting and non-inverting input terminals of the operational amplifier OP,
- By inputting the detection voltage A-B from OP2, a subtraction circuit is configured to output the difference voltage (A-B).
また、オペアンプＯＰ ４は、３個の抵抗Ｒ１・・・が
外（（げされ、反転入力端子にオペアンプＯＰ。In addition, the operational amplifier OP4 has three resistors R1... connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP4.
・ＯＰ２からの検出電圧Ａ−Ｂを共に入力することによ
り、これらの和電圧（Ａ−１−Ｂ）を出力する加算回路
を構成している。このオペアンプ○Ｐ：ｌ・ＯＰ４から
の差電圧及び和電圧が演算回路における出力となる。- By inputting the detected voltages A-B from OP2 together, an adder circuit is configured that outputs the sum voltage (A-1-B). The differential voltage and sum voltage from this operational amplifier ○P:l·OP4 become the output of the arithmetic circuit.
上記のように構成された光反射型傾き検出器において、
被検出物８の傾きを変化させた場合における、光反射型
傾き検出素子の検出出力に対応する検出電圧Ａ−Ｂ、並
びに演算回路の出力である差電圧（Ａ、−Ｂ）および和
電圧（Ａ＋Ｂ）の状態を、第７図に示す。この図から明
かなように、被検出物８の傾きが負（−）から正（＋）
に変化するに伴って、検出電圧Ａは徐々に−に昇し、検
出電圧Ｂは徐々に低下する。また、この検出電圧Ａ・Ｂ
は、被検出物８の傾きが零、即ち水平状態のときに同じ
値となる。このため、差電圧（八−Ｂ）は、傾きが負（
−）から正（＋）に変化するに伴って、負の値から正の
値へとリニアに」二昇する。In the light reflection type tilt detector configured as above,
When the inclination of the detected object 8 is changed, the detection voltage A-B corresponding to the detection output of the light reflection type inclination detection element, the difference voltage (A, -B) which is the output of the arithmetic circuit, and the sum voltage ( The state of A+B) is shown in FIG. As is clear from this figure, the slope of the detected object 8 changes from negative (-) to positive (+).
As the voltage changes, the detection voltage A gradually increases to -, and the detection voltage B gradually decreases. In addition, this detection voltage A and B
has the same value when the inclination of the detected object 8 is zero, that is, when it is in a horizontal state. Therefore, the differential voltage (8-B) has a negative slope (
-) to positive (+), it increases linearly from a negative value to a positive value.
被検出物８が水平状態のときには、差電圧（Ａ−Ｂ）は
零の値となる。また、和電圧（Δ十Ｂ）は、傾きの変化
にかかわらず常に一定の値となる。When the detected object 8 is in a horizontal state, the differential voltage (A-B) has a value of zero. Further, the sum voltage (Δ1B) always takes a constant value regardless of the change in slope.
従って、この差電圧（Ａ−Ｂ）の正負と絶対値を調べれ
ば、被検出物８における傾きの方向及びその傾きの程度
を知ることができる。また、和電圧（Ａ＋Ｂ）の値を調
べれば、この光反射型傾き検出素子の経年変化や温度特
性による補償量を得ることができ、これによって差電圧
（Ａ−Ｂ）にフィードハックをかげたり、発光素子チッ
プ１のフォトダイオード（ＬＥＤ）への供給電流を調整
することにより、経年変化や温度特性の影響を受けない
検出を行うことが可能となる。Therefore, by checking the positive/negative and absolute value of this differential voltage (A-B), it is possible to know the direction and degree of the inclination in the detected object 8. In addition, by examining the value of the sum voltage (A + B), it is possible to obtain the amount of compensation due to aging and temperature characteristics of this light-reflection type tilt detection element. By adjusting the current supplied to the photodiode (LED) of the light emitting element chip 1, it becomes possible to perform detection that is not affected by aging or temperature characteristics.
また、本実施例のように、リード端子４・・・５・・・
をモールド樹脂で一体成形したものに発光素子チップ１
と受光素子チップ２をグイ・ワイヤボンドした状態で集
光レンズ付光路ガイド用ホルダ１０を精度よくアセンブ
リすることで、光の漏れがなく集光効率が良いにもかか
わらず小型かつ安価に光反射型傾き検出素子を製造する
ことができるので、本発明に係る光反射型傾き検出器を
ビデオディスク装置等の小型機器におけるチルトセンサ
として用いることが可能となる。さらに、演算回路をＩ
Ｃ化することにより、光反射型傾き検出器の小型化をよ
り一層推進することが可能となる。In addition, as in this embodiment, lead terminals 4...5...
Light emitting element chip 1 is integrally molded with mold resin.
By accurately assembling the optical path guide holder 10 with a condensing lens with the light receiving element chip 2 and the light receiving element chip 2 wire-bonded, it is possible to reflect light in a compact and inexpensive manner with no light leakage and high condensing efficiency. Since the mold tilt detection element can be manufactured, the light reflection type tilt detector according to the present invention can be used as a tilt sensor in small equipment such as a video disk device. Furthermore, the arithmetic circuit is
By using C, it becomes possible to further promote miniaturization of the light reflection type tilt detector.
本発明に係る光反射型傾き検出器は、以上のように、発
光素子チップと受光素子チップとを、発光素子チップか
ら発した光が被検出物で反射しこの反射光が受光素子チ
ップで受光できるように配置し、かつ、この発光素子チ
ップと受光素子チップとにそれぞれ独立した光路と集光
レンズとを設けた光反射型検出器において、受光素子チ
ップの１乙
受光面に、被検出物の傾きを変化させたときの反射光の
移動方向に対して傾斜した分離帯を設けるとともに、こ
の分離帯により二分された各受光面への受光量に応じて
検出出力をそれぞれ独立に出力する検出出力端子を設け
、かつ、この検出出力端子に、各検出出力の和及び差を
演算した演算出力をそれぞれ独立に出力する演算回路を
接続した構成である。As described above, in the light reflection type tilt detector according to the present invention, the light emitted from the light emitting element chip is reflected by the object to be detected, and the reflected light is received by the light receiving element chip. In a light reflection type detector in which the light emitting element chip and the light receiving element chip are arranged in such a way that the light emitting element chip and the light receiving element chip are provided with independent optical paths and condensing lenses, the object to be detected is placed on the light receiving surface of the light receiving element chip. A detection system that provides a separation strip that is inclined with respect to the direction of movement of reflected light when the inclination of It has a configuration in which an output terminal is provided, and arithmetic circuits that independently output arithmetic outputs obtained by calculating the sum and difference of each detection output are connected to this detection output terminal.
これにより、演算回路からの差出力は、被検出物が基準
位置のときに零となり、その前後で被検出物の傾きに従
ってリニアに変化する。このため、光反射型検出器によ
って容易に被検出物の傾きを検出することができるので
、電子機器等での傾き検出を安価かつ容易に行うことが
できるようになる。As a result, the difference output from the arithmetic circuit becomes zero when the detected object is at the reference position, and changes linearly before and after that according to the inclination of the detected object. Therefore, the inclination of the object to be detected can be easily detected using the light reflection type detector, so that inclination detection in electronic equipment or the like can be performed easily and inexpensively.
また、演算回路からの和出力は、被検出物の傾きに関係
なく常に一定となるので、素子の経年変化や温度特性を
補償するためのモニタとして利用することができ、正確
で長寿命の検出装置を構成することが可能となる。In addition, the sum output from the arithmetic circuit is always constant regardless of the inclination of the object to be detected, so it can be used as a monitor to compensate for aging and temperature characteristics of the element, ensuring accurate and long-life detection. It becomes possible to configure the device.
さらに、各発光素子チップ及び受光素子チップは、それ
ぞれ独立した光路を有するので光の漏れが少なく、また
、集光レンズにより集光効率が向上するので、被検出物
の傾き検出を高いＳ／Ｎ比で高精度に行うことができる
ようになる。Furthermore, each light-emitting element chip and light-receiving element chip each has an independent optical path, so there is little light leakage, and the condensing lens improves light condensing efficiency, allowing for high S/N ratio detection of the inclination of the object to be detected. It becomes possible to perform the process with high precision using the ratio.
第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図（ａ）（ｂ）（Ｃ）はそれぞれ光反射型傾き
検出素子の平面図、縦断面正面図、右側面図、第２図は
光反射型傾き検出素子の回路図、第３図は受光素子デツ
プにおける受光面の平面図、第４図はこの受光面と被検
出物との位置関係を示す側面図、第５図はこの受光面上
における反射光の照射位置を示す平面図、第６図は演算
回路の回路図、第７図は演算回路上の各出力と被検出物
の傾きとの関係を示す説明図である。第８図乃至第１１
図は従来例を示すものであって、第８図は反射型フォ１
−インクラブタの構造を示す縦断面正面図、第９図は他
の反射型フォトインクラブタの構造を示す縦断面正面図
、第１０図はこれら反射型フォトインクラブタと被検出
物とのイ装置関係を示す側面図、第１１図はこれら反射
型フォトインクラブタの出力と被検出物の傾きとの関係
を示す説明図である。
１は発光素子チップ、２は受光素子チップ、５・５′は
リード端子（検出出力端子）、６・６′は光路、７・７
′は集光レンズ、８は被検出物、９は分離帯である。
特許出願人 シャープ 株式会社第３図
第５図
第６図
第７図 第８図
男↑ ＡｔＢ １７−−−−−ヱ４
−
第９図
第１１図
］≧ター° ；劇７，１1 to 7 show an embodiment of the present invention, and FIGS. 1(a), (b), and (C) are a plan view, a vertical cross-sectional front view, and The right side view, Fig. 2 is a circuit diagram of the light reflection type tilt detection element, Fig. 3 is a plan view of the light receiving surface in the light receiving element depth, and Fig. 4 is a side view showing the positional relationship between this light receiving surface and the object to be detected. Figure 5 is a plan view showing the irradiation position of the reflected light on the light receiving surface, Figure 6 is a circuit diagram of the arithmetic circuit, and Figure 7 is the relationship between each output on the arithmetic circuit and the inclination of the object to be detected. FIG. Figures 8 to 11
The figure shows a conventional example, and FIG. 8 shows a reflection type photo 1.
- A vertical cross-sectional front view showing the structure of an ink club, FIG. 9 is a vertical cross-sectional front view showing the structure of another reflective photo ink converter, and FIG. 10 is an illustration of these reflective photo ink converters and an object to be detected. FIG. 11, which is a side view showing the relationship between the apparatuses, is an explanatory diagram showing the relationship between the output of these reflective photoink converters and the inclination of the object to be detected. 1 is a light emitting element chip, 2 is a light receiving element chip, 5 and 5' are lead terminals (detection output terminals), 6 and 6' are optical paths, and 7 and 7
' is a condensing lens, 8 is an object to be detected, and 9 is a separation zone. Patent applicant Sharp Co., Ltd. Figure 3 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Male ↑ AtB 17-----E4
- Fig. 9 Fig. 11] ≧ Tar °; Drama 7, 1
Claims (1)
ップから発した光が被検出物で反射しこの反射光が受光
素子チップで受光できるように配置し、かつ、この発光
素子チップと受光素子チップとにそれぞれ独立した光路
と集光レンズとを設けた光反射型検出器において、 受光素子チップの受光面に、被検出物の傾きを変化させ
たときの反射光の移動方向に対して傾斜した分離帯を設
けるとともに、この分離帯により二分された各受光面へ
の受光量に応じて検出出力をそれぞれ独立に出力する検
出出力端子を設け、かつ、この検出出力端子に、各検出
出力の和及び差を演算した演算出力をそれぞれ独立に出
力する演算回路を接続したことを特徴とする光反射型傾
き検出器。[Scope of Claims] 1. A light-emitting element chip and a light-receiving element chip are arranged so that light emitted from the light-emitting element chip is reflected by an object to be detected and this reflected light is received by the light-receiving element chip; In a light reflection type detector in which the light-emitting element chip and the light-receiving element chip are provided with independent optical paths and condensing lenses, the light receiving surface of the light-receiving element chip has the following characteristics: A separation strip inclined with respect to the moving direction is provided, and a detection output terminal is provided that independently outputs a detection output according to the amount of light received by each light-receiving surface divided into two by the separation strip, and the detection output terminal A light reflection type tilt detector, characterized in that an arithmetic circuit that independently outputs arithmetic outputs obtained by calculating the sum and difference of each detection output is connected to the light reflection type tilt detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62095784A JPH0726837B2 (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Light reflection type tilt detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62095784A JPH0726837B2 (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Light reflection type tilt detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63261104A true JPS63261104A (en) | 1988-10-27 |
| JPH0726837B2 JPH0726837B2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=14147091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62095784A Expired - Fee Related JPH0726837B2 (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Light reflection type tilt detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726837B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61112905A (en) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Sharp Corp | Optical measuring apparatus |
| JPS61260113A (en) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Detector for tilt angle of plane |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62095784A patent/JPH0726837B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61112905A (en) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Sharp Corp | Optical measuring apparatus |
| JPS61260113A (en) * | 1985-05-15 | 1986-11-18 | Matsushita Electric Works Ltd | Detector for tilt angle of plane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0726837B2 (en) | 1995-03-29 |
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