JPH0742484U - 光学的センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は簡易な構成で確実なデータの得られ
る光学的センサを提供することを目的とする。 【構成】 発光素子２からの発光を、移動する遮光体１
によって変化する出力として取り出す光学的センサにお
いて、光ファイバ６の一方端を揃えて並列配置し、他方
端に設けた複数の受光素子３の重畳出力により、遮光体
１の大きさを検出することで構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、簡易な構成で確実に遮光体の大きさを検出できる光学的センサに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、硬貨・紙幣の真偽判定のため、それらの大きさを識別するセンサは種々 検討されている。例えば図４に示す構成のセンサが知られている。図４において 、１は硬貨、２は発光ダイオード、３は受光ダイオード、４は遮光材で、発光ダ イオードから受光ダイオードに照射される光を遮光し、且つ硬貨を滑動させるも の、５はスリットで遮光材上に設けられ、硬貨の直径と比較し１／２程度かそれ 以下の幅とする。またスリット５の開孔の長手方向は硬貨１の滑動の方向と直交 している。

【０００３】 通常は硬貨１のスリットに対するを図示する位置とする。即ち、硬貨１の中心 とスリット５の一方端とを略一致させて、移動させる。受光ダイオードにおける 受光量は硬貨の移動に伴って、図５に示すように変化する。図５において、 Ｔ１は硬貨１がスリット５を通過し始めたため遮光を開始したとき、 Ｔ２は硬貨１がスリット５内に入ったとき、 Ｔ３はスリット５から硬貨１が離脱を始めたとき、 Ｔ４はスリット５から硬貨１が離れ終わったとき、 をそれぞれ示している。

【０００４】 そのため硬貨１の移動速度を別の手段で求めてｖcm／秒のように測定しておけ ば、硬貨１の大きさは（Ｔ３−Ｔ１）ｖ 或いは（Ｔ４−Ｔ２）ｖ と演算することにより求めることが出来る。現在はマイクロコンピュータを使用 することにより所定の演算を行えば、求めた硬貨１の大きさにより正否の判別を 自動的に行うことが出来る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図４に示すセンサを大きさの選別装置として使用するとき、図５に示す受光素 子の受光量の変化を基礎データとして選別しているので、発光ダイオード２・受 光ダイオード３の特性が長期にわたっ一定でなければならない。しかしながら、 発光ダイオード２の発光量の経年変化が受光ダイオード３の経年変化と比較して 大きいことが判っているので、図５に示すＴ１以前または、Ｔ４以後の受光量を 装置設定の当初値と比較し、変化を求めている。その変化が生じているときは、 発光素子の駆動回路に対して、発光量の変化を打ち消すように補正を行う回路を 設けて置き、動作させる必要があった。

【０００６】 また、受光ダイオード３は少なくともスリット５の大きさか、それ以上とする 必要がある。そのためスリット５程度の大きい面積を有する素子とするため、極 めて高価になった。しかも素子の全体が経年的に同一程度に特性変化を起こすと は限らないので、装置の信頼性が低下することが起こった。また、使用時間が長 くなることを考慮して、受光ダイオードの表面を処理しておく必要があった。

【０００７】 本考案の目的は前述の欠点を改善し、簡易な構成であっても確実なデータが求 められる光学的センサを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記の目的を達成するため、発光素子からの発光を、移動する遮光体 によって変化する受光素子の出力として取り出す光学的センサにおいて、下記の 構成とする。即ち、 光ファイバの一方端を揃えて並列に配置し、他方端に設けた複数の受光素子の 重畳出力により、遮光体の大きさを検出することである。

【０００９】 また、発光素子・受光素子間にスリット付きの遮光材を設け、スリットは移動 する遮光体の移動方向に開孔されている構成としている。

【００１０】

【作用】

光ファイバの一方端を揃えて並列に配置し、その並列方向に遮光体を移動させ ることにより、受光素子の受光量は遮光体が移動することに対応する、換言すれ ば遮光体の大きさに対応する量となる。それは受光素子が光ファイバの他方端に 各別に取り付けられていて、それら受光素子の各出力が重畳されるからである。

【００１１】 光ファイバは、移動する遮光体と比較してその端面の大きさが大変小さいので 、遮光体が移動することを光ファイバ各１本の出力変化として捉えることが出来 るため、測定精度が高くなるという効果を有する。

【００１２】 このとき、光ファイバと発光素子との間に遮光材を設けて、遮光材の表面を前 記硬貨のような遮光体を滑動させれば、遮光材に設けたスリットのため、測定精 度が更に高くなる特徴を有する。

【００１３】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の構成を一部電気回路を含んで示す斜視図である。図 １において、１は移動する遮光体、例えば硬貨、２は発光素子、例えば発光ダイ オード、６は光ファイバを全体的に示す。６ａは光ファイバ６の一方端で、光フ ァイバは揃えて並列配置されている。６ｂは光ファイバ６の他方端で、受光素子 ７例えば受光ダイオードを光ファイバと直結させている。受光素子は7-1,7-2 … と符号付けをしている。8-1,8-2 …は抵抗素子で、各受光素子か出力端子の一方 を互いに接続している中間接続素子である。また９は受光素子７の出力を重畳し て取り出すための負荷抵抗素子、１０は受光出力信号取り出しの端子を示す。

【００１４】 遮光体１例えば硬貨が図１に示す矢印の方向に移動するとき、端子１０から取 り出される信号出力は、光ファイバ６を遮光する前、遮光中、遮光しないときに それぞれ変化する。そして硬貨が移動する方向に対し、光ファイバの並列方向の 全体の長さがより長いため、遮光を開始するとき、遮光中から受光を開始すると き、光ファイバ６はそれぞれ１本毎に動作する。したがって受光量の変化が微小 であっても、確実に起こっているので、光ファイバの大きさまでは確実に遮光体 １の大きさを検出できる。従来技術と同様に硬貨の移動速度と、遮光の時間が判 っているときは、演算を行って硬貨の大きさを求めることができる。

【００１５】 次に図２は、他の実施例として、発光素子と光ファイバ間にスリット付きの遮 光材を設けた場合を示している。図２において、１１は遮光材、１２はスリット を示す。他の図１と同一の符号は同様のものを示している。スリット１２は、本 考案においては、遮光材１１において、硬貨１の移動方向と同じ方向に開孔され 、且つその幅は、使用する光ファイバの直径程度に小さな値とすることが適当で ある。その理由は、硬貨の大きさを検出する精度を上げるためである。図２の場 合は出力信号の大きさが図１の場合と比較して、小となっているから、端子１０ から取り出した信号に対する処理を充分に行う必要がある。

【００１６】 図３は光ファイバ１本とスリットとを取り出して検出精度を上げることを説明 する図である。図３において、Ｌは光ファイバの直径、ｒは同半径、ｓは硬貨が 遮光する長さ、ｘはスリットの幅、ｍは光ファイバとスリットの端面との隙間の 面積を示す。今ハッチングを施しているように硬貨が光ファイバの途中までを遮 光しているとき、受光素子からの出力は光ファイバの表面積に比例するから、 Ｌｘ−ｓｘに比例する。即ち（Ｌ−ｓ）ｘに比例する。そのためｍ／Ｌｘの値を ≦０．１となるようにｘの値を選定すると検出精度はＬ・１／１０以下となり、 光ファイバの直径の１／１０以下の大きさまで硬貨の直径を検出することが出来 る。

【００１７】 光ファイバの他方端における受光素子は光ファイバの各１本毎に直結した場合 について説明したが、光ファイバ複数本をまとめて、受光ダイオード１個に対応 接続することもできる。その場合は図２の抵抗素子８の接続がないため、更に構 成が簡略化できる。

【００１８】

【考案の効果】

このようにして本考案によると、光ファイバをまとめて並列配置したため、受 光素子と発光素子との間の空間を自由に使用することが出来て、硬貨など大きさ の選別を必要とする装置におけるセンサの配置の自由度を増加させることができ る。

【００１９】 そして、本考案における大きさの検出精度は簡易・確実に従来より向上させる ことができる。また発光ダイオードについては受光側で信号出力を重畳させるた め、経年変化に対する影響が少なく、発光量の補正装置は使用することは必要で ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の構成を示す図である。

【図２】本考案の他の実施例の構成を示す図である。

【図３】図２の動作説明図である。

【図４】従来の技術を示す図である。

【図５】図４の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１ 移動する遮光体、例えば硬貨 ２ 発光素子 ３，７ 受光素子 ４ 遮光材 ５ スリット ６ 光ファイバ １０ 信号出力取り出し端子

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子からの発光を、移動する遮光体
   によって変化する出力として取り出す光学的センサにお
   いて、 光ファイバの一方端を揃えて並列配置し、他方端に設け
   た複数の受光素子の重畳出力により、遮光体の大きさを
   検出することを特徴とする光学的センサ。
2. 【請求項２】 発光素子・光ファイバ間にスリット付き
   の遮光材を設け、フリットは移動する遮光体の移動方向
   に開孔されていることを特徴とする請求項１記載の光学
   的センサ。