JPS589083A - 光を用いた物体の検出方法 - Google Patents
光を用いた物体の検出方法Info
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- JPS589083A JPS589083A JP56106295A JP10629581A JPS589083A JP S589083 A JPS589083 A JP S589083A JP 56106295 A JP56106295 A JP 56106295A JP 10629581 A JP10629581 A JP 10629581A JP S589083 A JPS589083 A JP S589083A
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- retroreflector
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
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- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
- G01V8/14—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver using reflectors
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は再帰反射板と光検出装置を組合せて物体の有
無の検出方法に関するものである。
無の検出方法に関するものである。
従来光を媒体として物体の有無の検出を行う場合１被検
出物体に光を照射しその光の反射を利用するものと、被
検出物体が光の遮断的な関与を利用して行われるもの等
が一般である。この光の反射を利用して物体の検出を行
うのに投光器と受光器番同一方肉に併置した構造を有し
、投光器から受光器への光路を反射面を介して作り、そ
の反射面からの反射光を検出して行われる反射型の光セ
ンナー等が広く用いられているのが実状で゛あるが、被
検出物体の反射光量はその物体の表面の状態や色等によ
シその強弱が広範囲に渡たる。従って一定の反射光量を
得る事は困難である。そのため反射光を受光器で受けそ
の出力をデジタル信号化して被検出物体の有無を検出す
るような場合、対象被検出物体がその反射光量の高低に
依って制限を受ける場合も生じ、従って信号処理上大き
な欠点と′なる。又強いては被検出物体が検出され得な
い等の誤動作の原因を生む。又反射型の光センサーに於
いては光の非反射物体に近いものは検出され得ない。他
方光の遮断的な関与を利用した従来の速断型光センサー
等に於いては、第１図に示すように投光器（発光素子）
２と受光器（受光素子）３を一定の間隔をもって対向さ
せ、同一筐体内に収納させその光路途上の被検出物体の
有無を受光器への光の到達の有無によって検中するのが
普通であるが、この−合第１図に示す如く投光器２と受
光器３が一定間隔で支持体により連結されている構造を
有しているため、例へばスリット円板４のスリット５．
の有無の検出を想定する場合、スリットの位置は円板の
外周から光センサーの光軸と支持体１の距離ｌよシも大
きく取り得ない。しかし理論上は距離ｌを大きくすれば
問題は生じない力ζ実装の場合は大きな不利になること
は明らかである。これは−例に過ぎないが、速断型光セ
ンサーに於いては実装の場所や被検出物体の大きさに制
約を受けるのが大きな欠点となる要因である。又遮断型
光センサーを用いて物体の有無を検出する場合には、必
ず被検出物体の両側面が光学的に関与する。このことは
被検出物体の片側面の一方だけに光センサーを実装する
ことが出来ないと言う欠点を生む。
出物体に光を照射しその光の反射を利用するものと、被
検出物体が光の遮断的な関与を利用して行われるもの等
が一般である。この光の反射を利用して物体の検出を行
うのに投光器と受光器番同一方肉に併置した構造を有し
、投光器から受光器への光路を反射面を介して作り、そ
の反射面からの反射光を検出して行われる反射型の光セ
ンナー等が広く用いられているのが実状で゛あるが、被
検出物体の反射光量はその物体の表面の状態や色等によ
シその強弱が広範囲に渡たる。従って一定の反射光量を
得る事は困難である。そのため反射光を受光器で受けそ
の出力をデジタル信号化して被検出物体の有無を検出す
るような場合、対象被検出物体がその反射光量の高低に
依って制限を受ける場合も生じ、従って信号処理上大き
な欠点と′なる。又強いては被検出物体が検出され得な
い等の誤動作の原因を生む。又反射型の光センサーに於
いては光の非反射物体に近いものは検出され得ない。他
方光の遮断的な関与を利用した従来の速断型光センサー
等に於いては、第１図に示すように投光器（発光素子）
２と受光器（受光素子）３を一定の間隔をもって対向さ
せ、同一筐体内に収納させその光路途上の被検出物体の
有無を受光器への光の到達の有無によって検中するのが
普通であるが、この−合第１図に示す如く投光器２と受
光器３が一定間隔で支持体により連結されている構造を
有しているため、例へばスリット円板４のスリット５．
の有無の検出を想定する場合、スリットの位置は円板の
外周から光センサーの光軸と支持体１の距離ｌよシも大
きく取り得ない。しかし理論上は距離ｌを大きくすれば
問題は生じない力ζ実装の場合は大きな不利になること
は明らかである。これは−例に過ぎないが、速断型光セ
ンサーに於いては実装の場所や被検出物体の大きさに制
約を受けるのが大きな欠点となる要因である。又遮断型
光センサーを用いて物体の有無を検出する場合には、必
ず被検出物体の両側面が光学的に関与する。このことは
被検出物体の片側面の一方だけに光センサーを実装する
ことが出来ないと言う欠点を生む。
本発明は反射型光センサーと遮断型光センサーのどちら
の欠点をも取り除き１、且つ両省の機能を同時に兼ね備
えた如くした、誓に依る物体の検出方法を提供するもの
である。
の欠点をも取り除き１、且つ両省の機能を同時に兼ね備
えた如くした、誓に依る物体の検出方法を提供するもの
である。
この目的のために本発明は投光と受光の光路が同一の経
路上を辿り得べくした光学係を有する光検出装置（以下
単一光路光検出装置と呼ぶ）と、再帰反射板とその投射
及受光法とを組合せて物体の検出を行うとするものであ
る。
路上を辿り得べくした光学係を有する光検出装置（以下
単一光路光検出装置と呼ぶ）と、再帰反射板とその投射
及受光法とを組合せて物体の検出を行うとするものであ
る。
以下この発明を図により説明をすると、第２図は本発明
の光を用いた物体の検出方法に用いる装置全体の構成図
である。即ち単一光検出装置Ａ１台と一枚の切片状であ
る再帰反射板Ｂから成っている。先づある所定の位置に
再帰反射板Ｂをセットし、仁の再帰反射板Ｂより図示の
如くＤの距離に、−再帰反射板Ｂに対して斜めに光が照
射するように、単一光検出装置Ａを対向的にセットする
。図の単一光検出装置Ａはその断面図を示したものであ
る〜その構造を説明すると、°図の如く投光器（発光ダ
イオード）７と受光器（フォト トランジスター）８と
光路形成のためのハーフミラ−（半透鏡）９とこれらを
収納している本体６より成る。
の光を用いた物体の検出方法に用いる装置全体の構成図
である。即ち単一光検出装置Ａ１台と一枚の切片状であ
る再帰反射板Ｂから成っている。先づある所定の位置に
再帰反射板Ｂをセットし、仁の再帰反射板Ｂより図示の
如くＤの距離に、−再帰反射板Ｂに対して斜めに光が照
射するように、単一光検出装置Ａを対向的にセットする
。図の単一光検出装置Ａはその断面図を示したものであ
る〜その構造を説明すると、°図の如く投光器（発光ダ
イオード）７と受光器（フォト トランジスター）８と
光路形成のためのハーフミラ−（半透鏡）９とこれらを
収納している本体６より成る。
本体６には適当な材質の成形で得られる立方体形状とし
、図示の如く光経路としての光通過用の円形の同じ大き
さの穴１０．１１．１２．が外部に貫通して設けられて
おり、相隣れる面の光通過用の穴１０゜１１、には投光
器７と受光器８が夫々光通過用の円形の穴ｔｏ、ｉｔ、
に関連して取付されている。この場合投光器７及受光器
８は夫々その投光面及受光面を立方体形状の中心側に向
けた状態に取付られる。
、図示の如く光経路としての光通過用の円形の同じ大き
さの穴１０．１１．１２．が外部に貫通して設けられて
おり、相隣れる面の光通過用の穴１０゜１１、には投光
器７と受光器８が夫々光通過用の円形の穴ｔｏ、ｉｔ、
に関連して取付されている。この場合投光器７及受光器
８は夫々その投光面及受光面を立方体形状の中心側に向
けた状態に取付られる。
一方ハーフミラー９は因果の如く立方体形状の内部に設
けられた支持体部１３．１４．に固定される。そしてハ
ーフミラ−９は投光器７と受光器８に対していづれも４
５°の角度関係を保つようＫすることが大切である。尚
本体６は図示のものには限定されず、ハーフミラ−が投
光器７及受゛光器８に対しいづれも４５＠の関係に配位
されればよい。又本体内部の面は反射が行われないよう
適当に処理される事は言う迄でもない。
けられた支持体部１３．１４．に固定される。そしてハ
ーフミラ−９は投光器７と受光器８に対していづれも４
５°の角度関係を保つようＫすることが大切である。尚
本体６は図示のものには限定されず、ハーフミラ−が投
光器７及受゛光器８に対しいづれも４５＠の関係に配位
されればよい。又本体内部の面は反射が行われないよう
適当に処理される事は言う迄でもない。
次ぎに上記のようにして成った単一光検出装置Ａと再帰
反射板Ｂとを対向的に組合せ、且つ単一光検出装置から
再帰反射板に対して斜めに光を照射・する如く設置した
場合の動作について述べると、単一光検出装置Ａの投光
器７より発光駆動されたほぼ平行な光はハーフミラ−９
に向って照射され、そのほぼ半分の光量が通過直進し光
通過用穴１２を通り再帰反射板Ｂに斜めに照射される。
反射板Ｂとを対向的に組合せ、且つ単一光検出装置から
再帰反射板に対して斜めに光を照射・する如く設置した
場合の動作について述べると、単一光検出装置Ａの投光
器７より発光駆動されたほぼ平行な光はハーフミラ−９
に向って照射され、そのほぼ半分の光量が通過直進し光
通過用穴１２を通り再帰反射板Ｂに斜めに照射される。
再帰反射板Ｂからの反射光は再帰反射板の原理によって
元の光路と同じ光路を逆に辿って並びノーーフミラー９
に戻り、更にノ・−７ミラー９を介して反射光量のほぼ
半分が一角方向に進んで、受光器８に受光される。
元の光路と同じ光路を逆に辿って並びノーーフミラー９
に戻り、更にノ・−７ミラー９を介して反射光量のほぼ
半分が一角方向に進んで、受光器８に受光される。
以上あような単一光検出装置Ａと再帰反射板Ｂを組合せ
た構成と構造とによって、再帰反射板Ｂと受光器８間で
光学的に対向の位置関係を形成する。
た構成と構造とによって、再帰反射板Ｂと受光器８間で
光学的に対向の位置関係を形成する。
この再帰反射板Ｂと受光器８の対向関係だけについて考
へる場合、再帰反射板Ｂの反射光は見掛上再帰反射板Ｂ
が発光源として投光器の役目を演じ、対向の受光器８に
向って直接的な光路を形成して光が到達する如くなり得
る。且つ定状的に一定の光量が受光器８に受光されるご
とになる。しかも投゛光器からの光が再帰反射板に照射
される光路と同じ光路（厳密には）・−フミラー９と再
帰反射板Ｂの間）を逆に辿ることは前に述べた通りであ
る。
へる場合、再帰反射板Ｂの反射光は見掛上再帰反射板Ｂ
が発光源として投光器の役目を演じ、対向の受光器８に
向って直接的な光路を形成して光が到達する如くなり得
る。且つ定状的に一定の光量が受光器８に受光されるご
とになる。しかも投゛光器からの光が再帰反射板に照射
される光路と同じ光路（厳密には）・−フミラー９と再
帰反射板Ｂの間）を逆に辿ることは前に述べた通りであ
る。
次ぎに本発明の作用について述べると、前記の構造を有
する単一光検出装置Ａを用いてあらかじめ単一光検出装
置ＡよりＤの距離にセットされた再帰仮射板Ｂに斜めに
ほぼ平行のビーム状の光を照射して、その反射光が投光
の光路と同じ光路を逆に辿って再び単一光検出装置Ａに
受光されている光路上に、被検出物体Ｃが存在するが又
は光路を横切って通過する場合、受光器８への光の到達
の有無によって惑は再帰反射板Ｂと被検出物体Ｃとの反
射光量の８Ｎ比（反射の違い）によって、物体Ｃが検出
され得る。但し被検出物体Ｃはｉｔぼ再帰反射Ｂと平行
に移動通することを想定し、又この場合被検出物体Ｃに
は再帰反射Ｂに照射されている光と同じ斜めの光が照射
される事は言う迄でもない。
する単一光検出装置Ａを用いてあらかじめ単一光検出装
置ＡよりＤの距離にセットされた再帰仮射板Ｂに斜めに
ほぼ平行のビーム状の光を照射して、その反射光が投光
の光路と同じ光路を逆に辿って再び単一光検出装置Ａに
受光されている光路上に、被検出物体Ｃが存在するが又
は光路を横切って通過する場合、受光器８への光の到達
の有無によって惑は再帰反射板Ｂと被検出物体Ｃとの反
射光量の８Ｎ比（反射の違い）によって、物体Ｃが検出
され得る。但し被検出物体Ｃはｉｔぼ再帰反射Ｂと平行
に移動通することを想定し、又この場合被検出物体Ｃに
は再帰反射Ｂに照射されている光と同じ斜めの光が照射
される事は言う迄でもない。
上述の場合、被検出物体に斜めに光が照射されると言う
事が重要である。例へば被検出物体の状態や態様にもよ
るが金波検出物体Ｃが平面状で且つ照射面積より大きく
鏡面状の反射面であることを想定すると、被検出物体Ｃ
の平面の法線に対し入射光に対し・−一の方向に正反射
されて、咳単−光検出装置Ａに反射光は理論止金った〈
受光されない。この事は再帰反射板Ｂど受光器８とが対
向の位置関係にあり、しかも再帰反射板Ｂからの反射光
を定状的に常に受光器８に受光されている光路の光を遮
断した効果を生み、従ってその前後で被検出物体Ｃの有
無が光の受光器８への到達の有無となって、確実に検出
される事になる。従ってもしも被検出物体に斜めでなく
垂直に光を照射した場合は、該単一光検出装置は反射型
光センサーとして機能し、被検出物体からの反射光が受
光されることになシ、遮断的効果を失う結果となる。こ
れはすでに述べた如く、反射型光センサーとしての欠点
につながる。又糾めに光を照射した場合には、白紙のよ
うに素面的に平面に凹凸のある拡散反射面や多少の凹凸
のある平面を有する被検出物体に於いても後述の実施例
で述べる如く再帰反射板からの一定の反射光量と比較し
、これらの被検出物体の反射光量は非常に、小さい値を
示し、即ち８Ｎ比の大角い値が得られて極めてよく光の
速断的効果が得られた。ここに言う迄でもな〈従来の反
射型光センサーに於いては、再帰反射板の反射光は受光
されにくいか、又は理論的には受光されないのが一般で
ある。次に実施例について述べると７実施例１ 再帰反射板Ｂ及被検出物体としてコイン（１０円。
事が重要である。例へば被検出物体の状態や態様にもよ
るが金波検出物体Ｃが平面状で且つ照射面積より大きく
鏡面状の反射面であることを想定すると、被検出物体Ｃ
の平面の法線に対し入射光に対し・−一の方向に正反射
されて、咳単−光検出装置Ａに反射光は理論止金った〈
受光されない。この事は再帰反射板Ｂど受光器８とが対
向の位置関係にあり、しかも再帰反射板Ｂからの反射光
を定状的に常に受光器８に受光されている光路の光を遮
断した効果を生み、従ってその前後で被検出物体Ｃの有
無が光の受光器８への到達の有無となって、確実に検出
される事になる。従ってもしも被検出物体に斜めでなく
垂直に光を照射した場合は、該単一光検出装置は反射型
光センサーとして機能し、被検出物体からの反射光が受
光されることになシ、遮断的効果を失う結果となる。こ
れはすでに述べた如く、反射型光センサーとしての欠点
につながる。又糾めに光を照射した場合には、白紙のよ
うに素面的に平面に凹凸のある拡散反射面や多少の凹凸
のある平面を有する被検出物体に於いても後述の実施例
で述べる如く再帰反射板からの一定の反射光量と比較し
、これらの被検出物体の反射光量は非常に、小さい値を
示し、即ち８Ｎ比の大角い値が得られて極めてよく光の
速断的効果が得られた。ここに言う迄でもな〈従来の反
射型光センサーに於いては、再帰反射板の反射光は受光
されにくいか、又は理論的には受光されないのが一般で
ある。次に実施例について述べると７実施例１ 再帰反射板Ｂ及被検出物体としてコイン（１０円。
１００円の貨幣）に対し、単一光検出装置Ａからの光の
照射角を３０°とし、検出距離５ｍｍの条件のもとでは
再帰反射板の反射光蓋対コインの反射光量の値の比はほ
ぼ１０ ： １．２１となった。又同上の条件で再帰反
射板の反射光量対艶なしの黒紙の反射光量の比はほぼ１
０ ： １．０８の値を得た。その８Ｎ比ゆ前者で８：
１、後者は９．２ ： １であった。この実施例の被検
出物体であるコインに於いては、裏表に凹凸のある模様
等はかなシ乱反射の光が現われる面であるが、反射光量
がＯ近傍に近い艶なしの黒紙と比較し、その反射光量の
値に大きな差異のない結果が得られた。
照射角を３０°とし、検出距離５ｍｍの条件のもとでは
再帰反射板の反射光蓋対コインの反射光量の値の比はほ
ぼ１０ ： １．２１となった。又同上の条件で再帰反
射板の反射光量対艶なしの黒紙の反射光量の比はほぼ１
０ ： １．０８の値を得た。その８Ｎ比ゆ前者で８：
１、後者は９．２ ： １であった。この実施例の被検
出物体であるコインに於いては、裏表に凹凸のある模様
等はかなシ乱反射の光が現われる面であるが、反射光量
がＯ近傍に近い艶なしの黒紙と比較し、その反射光量の
値に大きな差異のない結果が得られた。
実施例２
実施例１と同様の条件下で被検出物体にアメリカコダッ
ク社製の反射率９０チと称する標準白（ＫｏｄｅｈｋＮ
ｅｕｔｒａｌ Ｔ・ｓｔ Ｃａｒ４ ）を採用して測
定を行った”ものでは、再帰反射板の反射光量対コダッ
ク社製標準白紙の反射光量比はほぼ１０ ： １．３の
値となり８Ｎ比は７：１であった。このコダック社製標
準白紙は完全拡散面に近いものである。従って単一光検
出装置には、他の被検出物体に比較してその反射光が入
シ易い条件となシ得るものである。
ク社製の反射率９０チと称する標準白（ＫｏｄｅｈｋＮ
ｅｕｔｒａｌ Ｔ・ｓｔ Ｃａｒ４ ）を採用して測
定を行った”ものでは、再帰反射板の反射光量対コダッ
ク社製標準白紙の反射光量比はほぼ１０ ： １．３の
値となり８Ｎ比は７：１であった。このコダック社製標
準白紙は完全拡散面に近いものである。従って単一光検
出装置には、他の被検出物体に比較してその反射光が入
シ易い条件となシ得るものである。
実施例１．２では、鏡面反射の面や拡散面及凹凸のある
面の反射光量と再帰反射板の反射光量とのＳＮ比が非常
に大きい値が得られる効果がある事を示すものであって
、出力信号をデヂタル信号化する様な場合、容易に且つ
確実に行へる効果がち９、従って確実に物体が検出され
得ることになる。
面の反射光量と再帰反射板の反射光量とのＳＮ比が非常
に大きい値が得られる効果がある事を示すものであって
、出力信号をデヂタル信号化する様な場合、容易に且つ
確実に行へる効果がち９、従って確実に物体が検出され
得ることになる。
）又このような構成であるので、実装時に於いては場所
や被検出物体の大きさには拘束され得ない。
や被検出物体の大きさには拘束され得ない。
以上説明したように本発明では投光と受光の光路が同一
の経路上を通り得べくなした光検出装置を用いてこれと
対向的に設置された再帰反射板に斜めに光を照射し、そ
の反射光が再び元の経路を逆に辿って光検出装置に受光
されるようにした構成によって物体の有無を検出するに
、際して従来の反射型光センサーの欠点である被検出物
体の反射光量の強弱による依存性を妨ぎ、又従来の遮断
型光センサーの欠点である実装に際し、場所や被検出物
体の大きさの制約を受けない自在に実装出来ると言う効
果がある。
の経路上を通り得べくなした光検出装置を用いてこれと
対向的に設置された再帰反射板に斜めに光を照射し、そ
の反射光が再び元の経路を逆に辿って光検出装置に受光
されるようにした構成によって物体の有無を検出するに
、際して従来の反射型光センサーの欠点である被検出物
体の反射光量の強弱による依存性を妨ぎ、又従来の遮断
型光センサーの欠点である実装に際し、場所や被検出物
体の大きさの制約を受けない自在に実装出来ると言う効
果がある。
本発明は上述のような効果があるので、例えばコインの
検出に依って機能する電話機、各種自動販売機、コイン
選別機、各種物体のカウンター機、位置検関係、コンピ
ューター人出力関係等に採用されれば、大きな効果が期
待できる。
検出に依って機能する電話機、各種自動販売機、コイン
選別機、各種物体のカウンター機、位置検関係、コンピ
ューター人出力関係等に採用されれば、大きな効果が期
待できる。
第１図は従来技術に係る遮断型光センサーの一例を示す
説明図、第２図は本発明による１実施例を示す構成図と
一部装置の断面図である。 ム１０．光検出装置の断面、 １３．、、再帰反射板Ｃ
１０，被検出物体
説明図、第２図は本発明による１実施例を示す構成図と
一部装置の断面図である。 ム１０．光検出装置の断面、 １３．、、再帰反射板Ｃ
１０，被検出物体
Claims (1)
- 投光器からの光をハーフミラ−を介して照射しその反射
光が再び元の経路を逆に辿ってハーフミラ−に戻るよう
にされた後、該ハーフミラ−を介して直角方向に設置し
た受光器によって受光されるべくなした光検出装置に於
いて、該投光器にょシ再帰反射板に斜めに照射し、その
光路の途上の物体の有無の検出を行うことを特徴とする
、光を用いた物体の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106295A JPS589083A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 光を用いた物体の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106295A JPS589083A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 光を用いた物体の検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589083A true JPS589083A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14430045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56106295A Pending JPS589083A (ja) | 1981-07-09 | 1981-07-09 | 光を用いた物体の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589083A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1308407A3 (de) * | 2001-11-02 | 2004-03-17 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Einrichtung zum Erfassen der Lage einer Kante eines durchsichtigen Verarbeitungsgutes |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145487U (ja) * | 1974-09-28 | 1976-04-03 |
-
1981
- 1981-07-09 JP JP56106295A patent/JPS589083A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5145487U (ja) * | 1974-09-28 | 1976-04-03 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1308407A3 (de) * | 2001-11-02 | 2004-03-17 | Koenig & Bauer Aktiengesellschaft | Einrichtung zum Erfassen der Lage einer Kante eines durchsichtigen Verarbeitungsgutes |
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