JPH0650929Y2

JPH0650929Y2 - 光電センサ

Info

Publication number: JPH0650929Y2
Application number: JP908387U
Authority: JP
Inventors: 新中村
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2002-01-23
Also published as: JPS63174142U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この考案は、光電センサ、特に搬送されるシート等に付
せられたマークを検出する光電センサに関する。

（ロ）従来の技術一般に、自動包装機等で、ローラによって搬送されるマ
ークを検出するのに、反射形光電センサや透過形光電セ
ンサが使用される。従来の反射形光電センサは、投光部
から発する光をハーフミラー、レンズ等からなる光学系
を経て、被検出シートに照射し、シート又はマークで反
射される光を前記光学系を通して受光部で受け、マーク
を検出する。また、透過形光電センサでは、コの字形の
ケース体の上辺部と下辺部に個別に投光部と受光部を設
け、搬送されるシートを挟み、投光部からの光がシート
を透過して受光部に受光されか否かにより、マークを検
出している。

（ハ）考案が解決しようとする問題点一台の自動包装機では、多種類の包装用のフィルムが使
用されるのが一般的である。それゆえ、例えば反射形光
電センサを自動包装機に付設した場合、不透明フィルム
に印刷されたマークを検出する時、フィルム地とマーク
供に反射光が得られ、その光量によりマーク検出ができ
るが、透明フィルムの印刷マークを安定に検出すること
ができない。むしろ、この場合は、透過形光電センサを
使用することが望ましい。そこでフィルムの種類の如何
に拘らず、安定まマーク検出を行うため、光電スイッチ
をフィルムの種類に応じて取替えて使用しているが、こ
れでは取替えに多大の時間を要するので効率的でない
し、２種の光電センサを購入しなければならず、自動包
装機の価格を高くするという問題があった。

この考案は、上記に鑑み、一個の光電センサで、透明・
不透明の如何に拘らず、あらゆる種類のフィルムに印刷
されたマークを検出可能な、しかも種類に応じて特別に
手動操作による切替えを必要としない光電センサを提供
することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段この考案の光電センサは、検出域をはさんで配置され、
この検出域に光を投光する第１の投光部及び第２の投光
部と、前記第１の投光部が投光する光のうち前記検出域
に存在する被検出物体で反射された反射光を受光すると
ともに、前記第２の投光部が投光する光のうち被検出物
体を透過した透過光を受光する、受光部と、この受光部
で生じる受光信号に基づいて検出信号を出力する信号処
理部と、前記第１の投光部及び第２の投光部を時分割的
に駆動する手段と、から構成されている。

（ホ）作用この光電センサにおいて、第１の投光部及び第２の投光
部よりそれぞれ時分割的に光が発せられる。第１の投光
部よりの光は、検出域を通過するシート及びマークに照
射され、シート及びマークが透明でない場合には、この
シート面で光が反射され、受光部に受光される。一方、
第２の投光部から発せられる光も、第１の投光部より発
せられる光と時間差を有して、シート裏面から照射され
るが、この場合、シートが透明の場合には、シートを透
過して、やはり受光部に受光される。そのため、受光部
には時間を変えて、シートが不透明である場合には第１
の投光部からマークで反射された光によってマーク検出
され、シートが透明である場合には、第２の投光部から
シートを透過した光の受光部出力でマーク検出される。

従って、第１の投光部あるいは第２の投光部の何れか一
方の光によって、受光部で導出される出力信号により、
マーク検知出力が得られると、マーク有の出力となる。

（ヘ）実施例以下、実施例により、考案をさらに詳細に説明する。

第１図は、この考案の一実施例を示す光電センサの光学
系の側面図である。

ケース体１は、コの字状に形成され、空間２を挟んで、
上部ケース部（第１の収納部）３と下部ケース部（第２
の収納部）４を有する。上部ケース部３には、発光ダイ
オード（第１の投光部）５と発光ダイオード５からの光
軸に対して45°の角度を持つハーフミラー７、レンズ８
及び複合型フォトダイオード（受光部）９が設けられ、
下部ケース部４には、発光ダイオード（第２の投光部）
６が設けられている。なお、複合型フォトダイオード９
は、２つのフォトダイオード9a、9bから構成され、両フ
ォトダイオード9a、9bは、同一の受光面積を有する。

この光電センサを用いてシートのマークを検出する場
合、シート10は空間２を図面の裏から表（あるいはその
逆）の方向で通過するように配置される。この場合、シ
ート10の通過位置は、マーク11が発光ダイオード５、レ
ンズ８及び発光ダイオード６の光軸上を通過するように
設定される。そして、発光ダイオード５からの光がハー
フミラー７、レンズ８を経て空間２を通過するシート10
あるいはマーク11に照射され、その反射光がレンズ８、
ハーフミラー７を経て、複合型フォトダイオード９に受
光される。また、シート10が透明の場合には、発光ダイ
オード６を出た光はシート10を透過し、レンズ７、ハー
フミラー８を通過して、やはり複合型フォトダイオード
９に入光される。

第２図は、実施例光電センサの回路構成を示すブロック
図である。

発振回路29で発振されたパルス信号は、分周回路30で分
周され、その分周された交互出力により、発光ダイオー
ド５と発光ダイオード６が交互に時分割的に点灯駆動さ
れるようになっており、これら分周回路30の分周出力
は、OR回路31を閉じてゲート回路25に入力されている。

発光ダイオード５あるいは発光ダイオード６で発光され
た光は、複合型フォトダイオード９の受光領域9a、9bで
受光され、その信号は増幅器21、22である程度増幅され
た後、差動増幅器23によって増幅され、ウインドゥコン
パレータ24に入力される。ウインドゥコンパレータ24
は、0Vを中心にVth₁、Vth₂の２つのしきい値を有し、差
動増幅器23の出力がしきい値Vth₁を上回るか、あるいは
しきい値Vth₂を下回った時に信号出力する。このウイン
ドゥコンパレータ24の出力信号は、ゲート回路25を経て
積分回路26で積分され、波形整形回路27を経て、出力回
路28より２つのパルス信号として出力され、マークが存
在する場合には、この２つのパルス信号によってマーク
有として出力される。

次に、上記実施例光電センサの動作を、代表的な３種の
フィルムを使用した場合を例にして説明する。使用され
るフィルムは、不透明フィルムに反射率の低いマークを
付したもの、透明フィルムに反射率の低いマークを付し
たもの、透明フィルムに反射率の高いマークを付したも
のの３種である。

先ず、不透明フィルムに反射率の低いマークを付したシ
ートを空間２を通して通過させる場合には、第３図
（ａ）に示すように、発光ダイオード５の点灯するタイ
ミング（実線で示す）と発光ダイオード６の点灯するタ
イミング（破線で示す）で双方がそれぞれ発光する。発
光タイオード５からの光は、ハーフミラー７、レンズ８
を通してシート10及びマーク11に照射され、また、発光
ダイオード６からの光は、シート10の裏面より照射され
る。発光ダイオード５より発せられる光は、シート10が
不透明であるため、このシート10で反射され、一方、マ
ーク11でも反射するが、マーク11の反射率が低いので、
レンズ８、ハーフミラー７を介して複合型フォトダイオ
ード９に受光される光量に差が生じ、差動増幅器23の出
力として発光ダイオード５の発光するタイミングにその
レベル差に応じたパルス信号が出力され、これがさらに
ウインドゥコンパレータ24でしきい値を越えた信号のみ
が導出され、ゲート回路25を経て積分回路26に入力され
る。このパルス信号が積分回路26で積分され、波形整形
回路27で波形整形され、出力回路28から所定のパルス幅
の２つの信号が出力される。これによって、マーク検出
が行われる。

次に、第３図（ｂ）に示すように、透明フィルムに反射
率の低いマークを付した場合には、発光ダイオード５か
らの光は、第３図（ａ）の場合と同様であるが、透明フ
ィルムであるため、この場合、発光ダイオード５よりの
光は透過する。これに対して、発光ダイオード６よりの
光は、シート10を透過して、レンズ８、ハーフミラー７
を経て複合型フォトダイオード９に受光される。つま
り、発光ダイオード６が発光するタイミングに、差動増
幅器23に受光量に応じたパルス信号が出力され、同様に
ウインドゥコンパレータ24に所定レベル以上の信号が出
力され、前回と同様のパルス幅を持つ２つの信号が出力
され、マーク検出が行われる。

さらに、透明フィルムに反射率の高いマークを付した場
合には、発光ダイオード５からの光は、ハーフミラー
７、レンズ８を介してマーク11に照射され、マーク11で
反射されて、レンズ８、ハーフミラー７を介して複合型
フォトダイオード９に受光される一方、発光ダイオード
６が点灯されるタイミングには、この発光ダイオード６
からの光がシート10を透過し、やはり複合型フォトダイ
オード９に受光される。従って、差動増幅器23の出力
は、第３図（ｃ）の示すように、＋極性と−極性のパル
ス信号がそれぞれ出力され、ウインドゥコンパレータ24
でしきい値Vth₁、Vth₂の双方を越えた信号がケード回路
25を介して出力され、これが積分回路26、波形整形回路
27を通して出力され、出力回路28からは、やはり２つの
連続するパルス幅信号が出力され、マーク検出が行われ
る。

以上のように、この実施例光電センサでは、発光ダイオ
ード５と複合型フォトダイオード９で反射形光電センサ
を形成し、発光ダイオード６と複合型フォトダイオード
９で透過形光電センサを構成し、これら発光形光電セン
サと透過形光電センサの双方を時分割駆動しているの
で、シート10が透明／不透明であり、マーク11の反射率
が高い／低いものであっても、何れか一方の検知出力が
得られるので、特別に２個の光電センサを用意する必要
がなく、１個の光電センサで検出することができる。

なお、上記実施例のように、受光部に複合型フォトダイ
オードを使用するものでは、シートやマークの種類の相
違による一切の切替え操作や感度調整は不要である。

もっとも、この考案は、受光部の複合型フォトダイオー
ドを使用するもののみならず、単一の受光用フォトダイ
オードを用いる場合にも適用できる。

（ト）考案の効果この考案によれば、第１の収納部と第２の収納部が空間
を介して対面される１個のケース体の、第１の収納部に
は第１の投光部及び受光部を、第２の収納部には第２の
投光部を設けているので、検出すべきシート及びマーク
がいかなるものであっても、反射形光電センサあるいは
透過形光電センサの何れか一方の出力が得られ、確実に
マーク検出を行うことができる。

従って、包装すべきシート及びマークの種類が変わって
も、いちいち光電センサを交換する必要がなく、手間が
省ける上、１個の光電センサでよいので、装置全体を安
価にすることができる。

また、この光電センサは、投光部をそれぞれ第１の収納
部と第２の収納部に設け、受光部は兼用し、投光部を時
分割駆動することにより、反射形及び透過形の光電セン
サの機能を果たすものであるから、受光回路部が１個で
済み、複雑な受光回路部を簡略化することができるの
で、この点からも、より価格の低い光電センサを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例光電センサの光学系の側
面図、第２図は、同実施例光電センサの回路接続図、第
３図は同実施例光電センサの動作を説明するための波形
図である。 1:ケース体、3:上部ケース部、 4:下部ケース部、 5:発光ダイオード（反射形用）、 6:発光ダイオード（透過形用）、 7:ハーフミラー、8:レンズ、 9:複合型フォトダイオード、 29:発振回路、30:分周回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】検出域をはさんで配置され、この検出域に
光を投光する第１の投光部及び第２の投光部と、前記第１の投光部が投光する光のうち前記検出域に存在
する被検出物体で反射された反射光を受光するととも
に、前記第２の投光部が投光する光のうち被検出物体を
透過した透過光を受光する、受光部と、この受光部で生じる受光信号に基づいて検出信号を出力
する信号処理部と、前記第１の投光部及び第２の投光部を時分割的に駆動す
る手段と、を備えてなることを特徴とする光電センサ。