JPH0528987U - フオトセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検知領域の位置の変更が、容易に且つ低コス
トで行なわれるフォトセンサを提供する。 【構成】 検知領域１３に向かって同じ側から対向する
ように配設された対をなす発光素子１１及び受光素子１
２と、受光素子１２からの受光信号の大きさに基づいて
検出信号を出力する制御回路３０とを備えたフォトセン
サにおいて、発光素子１１及び受光素子１２が、それら
の光軸が互いに平行に延びるように配設されており、検
知領域１３に被検出物１４が存在する場合に、被検出物
１４からの反射光量に応じた受光素子１２の出力信号の
値が所定の範囲内にあるとき、制御回路が検出信号を出
力するようにし、制御回路が判定を行う所定の範囲を調
整し得るように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はフォトセンサに係り、特に被検出物体までの距離が所定範囲にあると きに、検出信号を出力するようにしたフォトセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、フォトセンサのうち反射型フォトセンサは、例えば図５に示すように構 成されている。即ち、反射型フォトセンサの発光・受光部１は、図示しない基板 等に並んで取り付けられた発光素子２及び受光素子３とから構成されている。こ こで、発光素子２及び受光素子３は、その光軸が前方に向かって互いに接近する ように配設されていて、該光軸が交差する領域が検知領域４となっている。

【０００３】 このように構成された反射型フォトセンサにおいては、発光素子２からの光束 が検知領域４の方向を照射して、この検知領域４付近に被検出物５が在る場合に は、該被検出物５により反射された光束が受光素子３に入射し、この受光素子３ の出力信号を図示しない制御回路によって適宜に処理することにより、被検出物 ５の存在が検知され得るようになっている。

【０００４】 この場合、受光素子３からの出力信号は、図６に示すように、被検出物５まで の距離Ｌが前記光軸の交差点までの距離ｌに等しい場合に最大であり、且つ被検 出物５が該交差点から前後にずれるに従って小さくなることから、受光素子３か らの出力信号が所定のレベルより大きい場合に、制御回路により検出信号を出力 することによって、被検出物５が検知領域４に存在することを検出するようにな っている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような構成の反射型フォトセンサにおいては、検知領域４の位 置、即ち発光素子２及び受光素子３の光軸の交差点の位置は、該発光素子２，受 光素子３の光軸方向によって決定される。このため、検知領域４の位置を変更し たい場合には、該発光素子２，受光素子３の光軸方向を変更することが必要にな る。

【０００６】 ここで、発光素子２，３の光軸方向の変更は、該発光素子２，受光素子３の取 付方向を調整可能であるようにすればよいが、該発光素子２，受光素子３の支持 機構が複雑となって、コストが高くなってしまうという問題があることから、該 発光素子２，３が固定されており、これにより検知領域４も固定されているもの が多い。従って、設置の際に検知領域４の位置の調整を行なうことができず、不 便であり且つコストアップにつながると共に、広い範囲に亘って検知領域を任意 に変更することは困難であり、汎用性の点で問題があった。

【０００７】 本考案は、以上の点に鑑み、検知領域の位置の変更が容易に且つ低コストで行 なわれ得るようにした、フォトセンサを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、検知領域に向かって同じ側から対向する ように配設された対をなす発光素子及び受光素子と、該受光素子からの受光信号 の大きさに基づいて検出信号を出力する制御回路とを備えたフォトセンサにおい て、上記発光素子及び受光素子が、それらの光軸が互いに平行に延びるように配 設されており、検知領域に被検出物が存在する場合に、この被検出物からの反射 光量に応じた受光素子の出力信号の値が所定の範囲内にあるとき、上記制御回路 が検出信号を出力するようにし、上記制御回路が判定を行う所定の範囲を調整し 得るように構成したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば、発光素子からの光束は検知領域の方向に進み、この検知領 域に被検出物が存在する場合には、上記発光素子からの光束は該被検出物により 拡散して反射されることによって検知領域から受光素子に入射することになる。 そして、この受光素子に入射する光量は、被検出物までの距離の変化に応じて変 化するから、該受光素子からの出力信号の値が所定の範囲内にあるとき、制御回 路が検出信号を出力することにより、従来の反射型フォトセンサと同様に所定の 距離の範囲内にある被検出物の検知が行なわれ得る。

【００１０】 しかも、制御回路が判定を行なう所定の範囲を適宜調整することによって、容 易に検知領域の位置変更が行なわれ得るので、設置後の検知領域の調整が容易に 且つ低コストで行なわれ得ると共に、広い範囲の検知領域の位置変更が可能であ り、それ故汎用性の高いフォトセンサが提供されることとなる。

【００１１】

【実施例】

以下、図面に示した実施例に基づいて本考案を詳細に説明する。 図１は、本考案によるフォトセンサの一実施例として反射型フォトセンサを示 しており、その発光・受光部１０は、例えば図示しないプリント基板上に実装さ れた発光素子１１及び受光素子１２とから構成されている。

【００１２】 以上の構成は、図５に示した従来の反射型フォトセンサの発光・受光部１と同 様の構成であるが、本考案による反射型フォトセンサの発光・受光部１０におい ては、発光素子１１及び受光素子１２は、その光軸が互いに平行に延びるように プリント基板等に実装されている。

【００１３】 本考案による反射型フォトセンサの発光・受光部１０は以上のように構成され ており、発光素子１１からの光は、真っ直ぐに検知領域１３に向かって進むこと により、該検知領域１３を照射する。そして、発光素子１１にて照明された検知 領域１３内において、距離Ｌの位置に被検出物１４が存在する場合には、発光素 子１１からの光は、該被検出物１４により拡散して反射されて受光素子１２に入 射する。

【００１４】 この場合、発光素子１１及び受光素子１２は、その光軸が互いに平行に延びて いることから、該受光素子１２には、被検出物１４によって反射された拡散光が 入射することになるため、該受光素子１２への入射光量は、図２に示すように、 被検出物１４の距離Ｌの変化に応じて変化することになる。これにより、受光素 子１２の出力信号を、後述するように制御回路２０によって適宜に処理すること により、上記被検出物１４が距離Ｌの検知領域に存在することが検知される。

【００１５】 図３は、図１の発光・受光部１０を制御するための制御回路の電気的構成の一 例を示している。制御回路２０は、ＣＰＵ２１にて駆動回路２２を駆動制御する ことにより発光素子１１を発光せしめると共に、該発光素子１１から出射して被 検出物１４にて拡散して反射された光が受光素子１２に入射する。これにより、 該受光素子１２から出力される出力信号をアンプ２３にて増幅した後、Ａ／Ｄ変 換回路２４によりデジタル信号に変換して、ＣＰＵ２１により該デジタル信号の 大きさが所定範囲内にあるとき、出力回路２５から検出信号を出力するようにな っている。

【００１６】 この場合、検知領域１４の位置の変更は、ＣＰＵ２１内の上記デジタル信号の 判定処理を行なうプログラムを適宜変更することにより、反射型発光・受光部１ ０の構成を変更することなく、容易に行なわれ得ることとなる。即ち、制御回路 ２０が検出信号を出力するのに必要な受光素子１２からの出力信号の値の範囲の 設定を変更するだけで、容易に検知領域１３までの距離Ｌを変更することができ る。そして、機械的調整機構が不要であるためコストも安くて済む。

【００１７】 なお、被検出物１４の種類によってその反射率が変わると受光素子１２への入 射光量が変化するが、その場合は制御回路２０が検出信号を出力するのに必要な 受光素子１２からの出力信号の値の範囲の設定を適宜調整すれば良い。

【００１８】 さらに、図４は図１の発光・受光部１０を制御するための制御回路の電気的構 成の他の例を示している。 制御回路３０は、受光素子１２から出力される出力信号をアンプ３１により増 幅した後、二つのコンパレータ３２，３３及びアンドゲート３４により構成され るウィンドウ型コンパレータ３５によって、該出力信号が所定の電圧範囲内にあ るとき、出力回路３６から検出信号を出力するようになっている。即ち、該コン パレータ３２，３３には、それぞれ異なる基準電圧、即ちコンパレータ３２には 第一の基準電圧Ｖａが、またコンパレータ３３には、該第一の基準電圧Ｖａより 低い第二の基準電圧Ｖｂが印加されており、アンプ３１から第一の基準電圧Ｖａ より低く、且つ該第二の基準電圧Ｖｂより高い電圧の信号が入力されたときにの み、アンドゲート３４から信号が出力され、これに基づいて該出力回路３６が検 出信号を出力する。

【００１９】 このような構成の制御回路３０によれば、検知領域１３に被検出物１４が存在 する場合、受光素子１２の出力信号の電圧Ｖは、アンプ３１により増幅された後 に、第一の基準電圧Ｖａより低く且つ第二の基準電圧Ｖｂより高い電圧となるの で、出力回路３６から検出信号（図２参照）が出力され、かくして検知領域１３ に被検出物１４が存在することが検出され得ることになる。

【００２０】 この場合、検知領域１４の位置の変更は、二つのコンパレータ３２，３３に入 力される基準電圧Ｖａ，Ｖｂを、それぞれ可変電源３２ａ，３３ａを操作するこ とにより、反射型発光・受光部１０の構成を変更することなく、容易に行なわれ 得る。

【００２１】 なお、被検出物の反射率に応じて制御回路が検出信号を出力するのに必要な受 光素子からの出力信号の値の範囲の設定を適宜調整するという考えは、透過型セ ンサにも応用することができ、その場合、被検出物は半透明物体を対象とし、そ の透過率に応じて上記設定を適宜調整するようにすれば良い。

【００２２】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、受光素子からの出力信号が所定の電圧範囲 にあるとき、制御回路が検出信号を出力することにより、従来の反射型フォトセ ンサと同様に所定の距離の範囲内にある被検出物の検知が行なわれ得る。しかも 制御回路が判定を行なう所定の電圧範囲を適宜調整することによって、簡単な構 成により低コストで且つ容易に検知領域の位置変更が行なわれ得るので、設置後 の検知領域の調整が容易に行なわれると共に、広い範囲の検知領域の位置変更が 可能である。

【００２３】 かくして、本考案によれば、検知領域の位置の変更が容易に且つ低コストで行 なわれ得る、汎用性の高い極めて優れたフォトセンサが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるフォトセンサの一実施例である反
射型フォトセンサを示す概略図である。

【図２】図１の反射型フォトセンサにおける受光素子の
出力信号と制御回路の検出信号との関係を示すグラフで
ある。

【図３】図１の反射型フォトセンサの信号処理のための
回路構成の一例を示すブロック図である。

【図４】図１の反射型フォトセンサの信号処理のための
回路構成の他の例を示すブロック図である。

【図５】従来の反射型フォトセンサの一例を示す概略図
である。

【図６】図５の反射型フォトセンサにおける受光素子の
出力信号と制御回路の検出信号との関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０ 発光・受光部 １１ 発光素子 １２ 受光素子 １３ 検知領域 １４ 被検出物 ２０ 制御回路 ２１ ＣＰＵ ２２ 駆動回路 ２３ アンプ ２４ Ａ／Ｄ変換回路 ２５ 出力回路 ３０ 制御回路 ３１ アンプ ３２ コンパレータ ３３ コンパレータ ３４ アンドゲート ３５ ウィンドウ型コンパレータ ３６ 出力回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 検知領域に向かって同じ側から対向する
   ように配設された対をなす発光素子及び受光素子と、該
   受光素子からの受光信号の大きさに基づいて検出信号を
   出力する制御回路とを備えたフォトセンサにおいて、上
   記発光素子及び受光素子が、それらの光軸が互いに平行
   に延びるように配設されており、検知領域に被検出物が
   存在する場合に、該被検出物からの反射光量に応じた受
   光素子の出力信号の値が所定の範囲内にあるとき、上記
   制御回路が検出信号を出力するようにし、上記制御回路
   が判定を行う所定の範囲を調整し得るようにしたことを
   特徴とする、フォトセンサ。