JPH0433398B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0433398B2 JPH0433398B2 JP60207871A JP20787185A JPH0433398B2 JP H0433398 B2 JPH0433398 B2 JP H0433398B2 JP 60207871 A JP60207871 A JP 60207871A JP 20787185 A JP20787185 A JP 20787185A JP H0433398 B2 JPH0433398 B2 JP H0433398B2
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- Japan
- Prior art keywords
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- light receiving
- light
- detected
- element part
- 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 - Lifetime
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、受、発光手段間に介在する被検出物
体の位置を検出する為の透過型ホトインタラプタ
に関し、その検出精度を向上させるための改良構
造に係る。
体の位置を検出する為の透過型ホトインタラプタ
に関し、その検出精度を向上させるための改良構
造に係る。
＜発明の概要＞
本発明による透過型ホトインタラプタは、受光
手段として１チツプで構成される被検出物体の移
動方向に沿つて略長方形状に形成される第１受光
素子部と、該第１受光素子部に並置される第２受
光素子部と、この両受光素子部の出力が導入され
両出力の比較により出力反転する比較検出手段と
を備えており、被検出物体の位置を高精度に検出
できる。
手段として１チツプで構成される被検出物体の移
動方向に沿つて略長方形状に形成される第１受光
素子部と、該第１受光素子部に並置される第２受
光素子部と、この両受光素子部の出力が導入され
両出力の比較により出力反転する比較検出手段と
を備えており、被検出物体の位置を高精度に検出
できる。
＜従来の技術＞
従来例による透過型ホトインタラプタの電気回
路図を第６図に示す。
路図を第６図に示す。
この構成では、ケース１のスリツトを通過して
受光素子（PT）２に入射している発光素子
（LED）３の光が、被検出物体の移動により遮弊
された時、受光素子２の出力電流が減少しトラン
ジスタ４をオフ状態とする。このオフ状態で、シ
ミツトトリガ回路５の出力状態も変化し、この変
位点が物体の検出位置として出力される。
受光素子（PT）２に入射している発光素子
（LED）３の光が、被検出物体の移動により遮弊
された時、受光素子２の出力電流が減少しトラン
ジスタ４をオフ状態とする。このオフ状態で、シ
ミツトトリガ回路５の出力状態も変化し、この変
位点が物体の検出位置として出力される。
第７図は遮光距離（横軸）と相対光電流（縦
軸）の関係を示す特性図である。
軸）の関係を示す特性図である。
＜発明が解決しようとする問題点＞
上記のような構造において、従来、受光素子２
の前面に0.5〜0.2mm巾のプラスチツク又は金属の
スリツトを設けて、第７図で表わされるスリツト
巾Ｓをせばめ、検出精度を上げている。しかし、
スリツト巾Ｓのエツチング精度が0.2mm巾程度で
あること、スリツト巾Ｓを少さくし過ぎるとスリ
ツトの透過光が低下し、周波数特性が悪くなる等
の理由で、検出精度は約0.2mm程度が限界である。
の前面に0.5〜0.2mm巾のプラスチツク又は金属の
スリツトを設けて、第７図で表わされるスリツト
巾Ｓをせばめ、検出精度を上げている。しかし、
スリツト巾Ｓのエツチング精度が0.2mm巾程度で
あること、スリツト巾Ｓを少さくし過ぎるとスリ
ツトの透過光が低下し、周波数特性が悪くなる等
の理由で、検出精度は約0.2mm程度が限界である。
また、この構成では、初期に機械的に微調整を
行つたとしても、発光素子３の温度変化（25℃〜
70℃で約30％ダウン）や経年変化により、検出位
置が変動してしまい（第７図のａ→a′へ）、再現
性のある正確な位置検出ができないという欠点が
あつた。
行つたとしても、発光素子３の温度変化（25℃〜
70℃で約30％ダウン）や経年変化により、検出位
置が変動してしまい（第７図のａ→a′へ）、再現
性のある正確な位置検出ができないという欠点が
あつた。
本発明は、この様な欠点を解決し、高精度でし
かも温度変化や経年変化があつても検出位置のか
わらない透過型ホトインタラプタを提供すること
を目的とする。
かも温度変化や経年変化があつても検出位置のか
わらない透過型ホトインタラプタを提供すること
を目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞
前記目的を達成するために本発明は、被検出物
体の移動路を挟んで相対向して配置された受、発
光手段を備えてなる透過型ホトインタラプタにお
いて、 前記受光手段は、１チツプ上に構成された第１
受光素子部と第２受光素子部と比較検出手段とを
有し、前記第１受光素子部は前記被検出物体の移
動方向に沿つて略長方形状に形成され、前記第２
受光素子部は前記第１受光素子部の長手方向端部
で且つ前記被検出物体の移動方向後方に並置さ
れ、前記第１及び第２受光素子の出力は、該両出
力の比較により出力反転する前記比較検出手段に
導入されてなることを特徴とする。
体の移動路を挟んで相対向して配置された受、発
光手段を備えてなる透過型ホトインタラプタにお
いて、 前記受光手段は、１チツプ上に構成された第１
受光素子部と第２受光素子部と比較検出手段とを
有し、前記第１受光素子部は前記被検出物体の移
動方向に沿つて略長方形状に形成され、前記第２
受光素子部は前記第１受光素子部の長手方向端部
で且つ前記被検出物体の移動方向後方に並置さ
れ、前記第１及び第２受光素子の出力は、該両出
力の比較により出力反転する前記比較検出手段に
導入されてなることを特徴とする。
＜作用＞
上記構造の透過型ホトインタラプタにおいて、
被検出物体が第１受光素子部の長手方向端部で且
つ第２受光素子部の並置されない側から移動して
第１受光素子部（移動により出力変化）と第２受
光素子部（一定の出力）が所定の関係になつた
時、比較検出手段がこれを比較出力し、被検出物
体の位置を検出する。ここで、発光手段の温度変
化や経年変化があつても、第１受光素子部、第２
受光素子部は同種の発光を受光するので、これら
の変化を補正し、初期に設定された検出位置は変
動せず、常に同じ位置で被検出物体を検出するこ
ととなる。
被検出物体が第１受光素子部の長手方向端部で且
つ第２受光素子部の並置されない側から移動して
第１受光素子部（移動により出力変化）と第２受
光素子部（一定の出力）が所定の関係になつた
時、比較検出手段がこれを比較出力し、被検出物
体の位置を検出する。ここで、発光手段の温度変
化や経年変化があつても、第１受光素子部、第２
受光素子部は同種の発光を受光するので、これら
の変化を補正し、初期に設定された検出位置は変
動せず、常に同じ位置で被検出物体を検出するこ
ととなる。
なお、カラー複写機の紙の位置検出や、カラー
プリンターの印字ヘツドの原点位置検出、FDD
（フロツピーデイスクドライブユニツト）の磁気
ヘツドの原点位置検出等に５〜10μｍ程度の検出
精度が要求されている。この様に高精度位置検出
のできる透過型ホトインタラプタを安価にしかも
小型に実現でき、非常に有用である。
プリンターの印字ヘツドの原点位置検出、FDD
（フロツピーデイスクドライブユニツト）の磁気
ヘツドの原点位置検出等に５〜10μｍ程度の検出
精度が要求されている。この様に高精度位置検出
のできる透過型ホトインタラプタを安価にしかも
小型に実現でき、非常に有用である。
＜実施例＞
以下第１図〜第５図に従つて本発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
第１図に本実施例による透過型ホトインタラプ
タの電気回路図を示す。発光素子（LED）３よ
り発光された光は、第１の受光素子部である受光
素子２Ａ（PD１、以下単に受光素子２Ａと記す）
及び第２の受光素子部である受光素子２Ｂ（PD2、
以下単に受光素子２Ｂと記す）により検出され、
オペアンプ６Ａ及び６Ｂにより電流・電圧変換さ
れた後、コンパレータ７により比較され検出され
る。
タの電気回路図を示す。発光素子（LED）３よ
り発光された光は、第１の受光素子部である受光
素子２Ａ（PD１、以下単に受光素子２Ａと記す）
及び第２の受光素子部である受光素子２Ｂ（PD2、
以下単に受光素子２Ｂと記す）により検出され、
オペアンプ６Ａ及び６Ｂにより電流・電圧変換さ
れた後、コンパレータ７により比較され検出され
る。
第２図は本実施例の透過型ホトインタラプタの
正面図で、被検出物体の移動路８を狭んで、上記
の発光素子３と受光素子２Ａ及び２Ｂが相対向し
て配置されている。第３図は第２図のＡ−Ａ線断
面図で、受光素子２Ａ及び２Ｂ側の詳細を示して
いる。本図では、特性の向上及びトータルコスト
を低減するために、受光素子２Ａ及び２Ｂと信号
処理回路９（第１図のオペアンプ６Ａ，６Ｂ及び
コンパレータ７）を１チツプ上に構成している。
正面図で、被検出物体の移動路８を狭んで、上記
の発光素子３と受光素子２Ａ及び２Ｂが相対向し
て配置されている。第３図は第２図のＡ−Ａ線断
面図で、受光素子２Ａ及び２Ｂ側の詳細を示して
いる。本図では、特性の向上及びトータルコスト
を低減するために、受光素子２Ａ及び２Ｂと信号
処理回路９（第１図のオペアンプ６Ａ，６Ｂ及び
コンパレータ７）を１チツプ上に構成している。
なお、第３図において被検出物体１０は矢印の
如く左から移動してくるものとし、受光素子２Ａ
は被検出物体１０の移動に比例して受光量が変動
するように略長方形状に形成、配置され、受光素
子２Ｂはさらにその右側等、被検出物体１０の移
動方向後方にあつて、少なくとも受光素子２Ａが
受光している間常に一定の光量を受光するように
配置される。第４図はその拡大図、第５図は動作
を説明する特性図である。
如く左から移動してくるものとし、受光素子２Ａ
は被検出物体１０の移動に比例して受光量が変動
するように略長方形状に形成、配置され、受光素
子２Ｂはさらにその右側等、被検出物体１０の移
動方向後方にあつて、少なくとも受光素子２Ａが
受光している間常に一定の光量を受光するように
配置される。第４図はその拡大図、第５図は動作
を説明する特性図である。
今、第４図の如く、受光素子２Ａの上に左側よ
り、被検出物体１０が移動してきた場合を考え
る。受光素子２Ａの出力電圧VAは、受光素子２
Ａの受光部に被検出物体１０がかかつた点より
徐々に減少していく。減少の割合は、受光素子２
Ａの受光面積SA＝ｘ・Ｈ（ｘ：受光素子２Ａの長
さ、Ｈ：同２Ａの巾）に比例してVA＝ｋ・SA＝
ｋ・Ｈ・ｘとなり、位置ｘの関数となる。一方、
受光素子２Ｂの出力VBは、VB＝k′・SB＝k′・
ａ・H′（ａ：受光素子２Ｂの長さ、H′：同２Ｂの
巾）で一定である。（ｋ，k′は定数である。ｋ
k′）VAの値とVBの値が交差する所でコンパレー
タ７の出力は反転して、この位置を検出する。
り、被検出物体１０が移動してきた場合を考え
る。受光素子２Ａの出力電圧VAは、受光素子２
Ａの受光部に被検出物体１０がかかつた点より
徐々に減少していく。減少の割合は、受光素子２
Ａの受光面積SA＝ｘ・Ｈ（ｘ：受光素子２Ａの長
さ、Ｈ：同２Ａの巾）に比例してVA＝ｋ・SA＝
ｋ・Ｈ・ｘとなり、位置ｘの関数となる。一方、
受光素子２Ｂの出力VBは、VB＝k′・SB＝k′・
ａ・H′（ａ：受光素子２Ｂの長さ、H′：同２Ｂの
巾）で一定である。（ｋ，k′は定数である。ｋ
k′）VAの値とVBの値が交差する所でコンパレー
タ７の出力は反転して、この位置を検出する。
さて、従来技術の欠点であつた検出精度の限界
に関しては、第５図のＡ点（VAとVBの交点）の
様に一点で、誤差なく検出できる。実際、数〜数
10μｍの高精度で位置検出が可能である。
に関しては、第５図のＡ点（VAとVBの交点）の
様に一点で、誤差なく検出できる。実際、数〜数
10μｍの高精度で位置検出が可能である。
また、発光素子３の温度特性や経年変化による
補正作用は次のように説明できる。
補正作用は次のように説明できる。
今、初期設定位置を第５図中のＡ点とする。仮
りに温度上昇により発光素子３の発光出力がダウ
ンした場合を考えると、受光素子２Ａの出力が
VA′となるのに対し、受光素子２Ｂの出力もVB′
となる。従つて、この出力変動があつても、
VA′とVB′を比較すれば、検出位置x0としては
A′＝Ａ点であり、検出位置の変動は発生しない。
りに温度上昇により発光素子３の発光出力がダウ
ンした場合を考えると、受光素子２Ａの出力が
VA′となるのに対し、受光素子２Ｂの出力もVB′
となる。従つて、この出力変動があつても、
VA′とVB′を比較すれば、検出位置x0としては
A′＝Ａ点であり、検出位置の変動は発生しない。
さらに、本例におけるもう一つの利点は微調整
が容易に実現できることである。今、本透過型ホ
トインタラプタを調整無しにある装置にセツトし
た時、検出位置がＡ点であつたとする。使用上、
セツト位置をＢ点にセツトしたい場合は、第１図
の抵抗（Ｒ）１１を可変して受光素子２ＢのVB
をVB″へ移動するだけで、容易に位置調整ができ
る。従来は、透過型ホトインタラプタを機械的に
移動して微調整を行なつており、取付け時の工程
数を増加していたが、上記ではこれがない。
が容易に実現できることである。今、本透過型ホ
トインタラプタを調整無しにある装置にセツトし
た時、検出位置がＡ点であつたとする。使用上、
セツト位置をＢ点にセツトしたい場合は、第１図
の抵抗（Ｒ）１１を可変して受光素子２ＢのVB
をVB″へ移動するだけで、容易に位置調整ができ
る。従来は、透過型ホトインタラプタを機械的に
移動して微調整を行なつており、取付け時の工程
数を増加していたが、上記ではこれがない。
＜発明の効果＞
以上説明したように本発明は、透過型ホトイン
タラプタにおいて、被検出物体の移動方向に沿つ
て略長方形状に形成される第１受光素子部と、該
第１受光素子部に並置される第２受光素子部と、
この両受光素子部の出力が導入され両出力の比較
により出力反転する比較検出手段とを１チツプ上
に備えているのでスリツト幅等に関係なく、被検
出物体の検出位置が誤差なく一点で決定でき、し
かもその検出位置は、発光素子の温度変化や経年
変化による出力変動があつても、検出位置が変ら
ず高精度に安定した位置決めを行なえる透過型ホ
トインタラプタを提供できる。
タラプタにおいて、被検出物体の移動方向に沿つ
て略長方形状に形成される第１受光素子部と、該
第１受光素子部に並置される第２受光素子部と、
この両受光素子部の出力が導入され両出力の比較
により出力反転する比較検出手段とを１チツプ上
に備えているのでスリツト幅等に関係なく、被検
出物体の検出位置が誤差なく一点で決定でき、し
かもその検出位置は、発光素子の温度変化や経年
変化による出力変動があつても、検出位置が変ら
ず高精度に安定した位置決めを行なえる透過型ホ
トインタラプタを提供できる。
第１図は本発明の一実施例による透過型ホトイ
ンタの電気回路図、第２図は本発明の一実施例に
よる透過型ホトインタラプタの正面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第３図の拡大
図、第５図は動作を説明する出力信号−検出位置
特性図、第６図は従来例を示す電気回路図、第７
図は第６図の動作を説明する出力信号−検出位置
特性図である。 ２Ａ，２Ｂ…受光素子、３…発光素子、６Ａ，
６Ｂ…オペアンプ、７…コンパレータ、８…通過
路、１０…被検出物体、１１…可変抵抗。
ンタの電気回路図、第２図は本発明の一実施例に
よる透過型ホトインタラプタの正面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第３図の拡大
図、第５図は動作を説明する出力信号−検出位置
特性図、第６図は従来例を示す電気回路図、第７
図は第６図の動作を説明する出力信号−検出位置
特性図である。 ２Ａ，２Ｂ…受光素子、３…発光素子、６Ａ，
６Ｂ…オペアンプ、７…コンパレータ、８…通過
路、１０…被検出物体、１１…可変抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検出物体の移動路を挟んで相対向して配置
された受、発光手段を備えてなる透過型ホトイン
タラプタにおいて、 前記受光手段は、１チツプ上に構成された第１
受光素子部と第２受光素子部と比較検出手段とを
有し、 前記第１受光素子部は前記被検出物体の移動方
向に沿つて略長方形状に形成され、 前記第２受光素子部は前記第１受光素子部の長
手方向端部で且つ前記被検出物体の移動方向後方
に並置され、 前記第１及び第２受光素子部の出力は、該両出
力の比較により出力反転する前記比較検出手段に
導入されてなることを特徴とする透過型ホトイン
タラプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207871A JPS6266185A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 透過型ホトインタラプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207871A JPS6266185A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 透過型ホトインタラプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266185A JPS6266185A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0433398B2 true JPH0433398B2 (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=16546929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207871A Granted JPS6266185A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 透過型ホトインタラプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266185A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5356076A (en) * | 1976-10-30 | 1978-05-22 | Nippon Gakki Seizo Kk | Photoelectric conversion system sensor |
| JPS5367459A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-15 | Hochiki Co | Photooelectric detector with dual beam |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60207871A patent/JPS6266185A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266185A (ja) | 1987-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |