JPS6228610A

JPS6228610A - 近距離センサ

Info

Publication number: JPS6228610A
Application number: JP16819685A
Authority: JP
Inventors: Izumi Adachi; 安達　泉; Akira Kurahashi; 倉橋　明; Mizuo Ando; 安藤　瑞夫
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1987-02-06

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、工業用のロボットや自動制御機器の物体との
距離、位置の制御等に適した比較的短い距離を精度良く
測定することができる半導体入射位置検出装置を用いた
近距離センサに関する。

（従来の技術）前方の近接泣面に物体が存在するか否かを検出するため
に、反射形の光電式近接センサが知られている。

この種の反射形の光電式近接センサは発光素子を駆動し
て前方空間に光ビームを投射し、受光素子で反射光を検
出して物体の存在を検出するように構成されている。そ
してこのような光電式近接センサは、近接した特定の距
離における特定の物体の存在を検出する用途、例えばベ
ルトコンベア上を搬送されて来る物体の検出や計数に広
く応用されている。

（発明が解決しようとする問題点）前記形式の光電式近接センサでも物体が近接するにした
がって、反射光量が増加するから近接しているか、遠ざ
かっているかの検出は不可能ではない。

しかし、前述した光電式近接センサは物体までの距離を
定量化することができないので、物体までの距離との関
係において、種々の制御を行いたいというような用途に
は必ずしも通していない。

本発明の目的は、単一の容器に収容された回路素子によ
り近距離にある物体の距離を定量化して取り出すことが
できる近距離センサを提供することにある。

（問題を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明による近距離センサ
は、容器と、前記容器に設けられた投光用のレンズおよ
び受光用のレンズと、前記容器内に前記投光用のレンズ
に光軸を一致させて配置させられている発光素子と、前
記受光用レンズに対応して前記容器内に配置された半導
体入射位置検出装置と、前記容器内に設けられた前記半
導体入射位置検出装置の出力電流を増幅する増幅用の集
積回路と、前記容器に設けられた前記投光素子。

半導体入射位置検出装置および増幅用の集積回路を外部
回路に接続する接続手段とから構成されている。

（実施例）以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第１図は本発明による近距離センサの実施例の断面図で
ある。第２図は同Ａ−Ａ断面図、第３図は同Ｂ−Ｂ断面
図である。

近距離センサの容器は円筒１とこの容器の底面に嵌合さ
せられているベース４と容器の上面に固定されたフィル
タ２から形成されている。

ベース４は前記容器内に収容された回路と外部回路を接
続するための接続手段を形成するピン５が多数本固定さ
れている。

容器の中段には投光用のレンズ１１と受光用のレンズ１
２を一体に形成したレンズ板３が固定されている。

この実施例では投光用のレンズ１１と受光用のレンズ１
２の焦点距離はともに５ｍｍで、各レンズの光軸間の距
離を５ｍｍにしである。なお各レンズの曲面は非球面で
ある。

ベース４の上に前記投光用のレンズ１１に対応してＬＥ
Ｄよりなる発光素子８、受光用のレンズ１２に対応させ
て半導体入射位置検出装置６を配置しである。

前記各レンズから発光素子８、半導体入射位置検出装置
６までの距離は略５ｍｍである。

さらに前記ベースには、前記半導体入射位置検出装置の
出力端子からの信号電流を増幅するための増幅用の集積
回路７が設けられている。

これらの発光素子８、半導体入射位置検出装置６および
増幅用の集積回路７は、ベースに設けられた接続用の端
子ピン５に接続され、外部回路に接続可能になっている
。

またベース４には、このセンサをロボット等に取り付け
るための孔４ａ、４ｂが設けられている。

前記容器を構成する円筒１およびベース４は、雑音光の
入射を防止するための不透明素材が使用されており、フ
ィルタ２も発光素子８に含まれる波長成分を透過し、他
の雑音光を遮断する特性が与えられている。

第４図は前記センサの使用状態を説明するためのブロッ
ク図である。

発光素子８は外部回路からパルス状の駆動電流が供給さ
れて駆動され、発光はレンズ板３の受光用レンズ７！、
を介して前方空間に投射させられる。

前方の物体Ｏｂからの反射光はレンズ板３の投光用レン
ズ１２により半導体入射位置検出装置６に入射させられ
る。

半導体入射位置検出装置６の両端の端子からの出力電流
は入射位置に関する情報（距離情報）を含んでおり、容
器内の増幅用の集積回路７でそれぞれ増幅されて取り出
される。

この増幅器の出力は端子ピン５を介して外部の距離演算
回路１０に接続されて、ここで距離演算がなされる。

また・第１図、第４図に示すごとく遮光板兼用のアパー
チャ板９を発光素子８と投光用のレンズ１１の間に設け
ることにより測定精度を向上することができる。

なお前記容器を金属にすることにより、内部の回路を外
部から静電的に遮蔽することもできる。

（発明の効果）以上詳しく説明したように、本発明による、近接距離セ
ンサは、容器に投光用のレンズおよび受光用のレンズを
設け、これに対応して容器内に発光素子と半導体入射位
置検出装置を設け、半導体入射位置検出装置の出力を集
積回路で増幅して取り出すように構成しである。

したがって、このセンサを所定の位置に固定しておけば
、近距離にある物体までの距離の情報を取り出すことが
できる。

したがって、このセンサの出力を用いることにより非接
触で、工業用ロボット等による物体の移動、間隔、位置
の制御が可能になる。

このセンサは距離の情報を出力することができるので、
その出力により数値制御も可能となる。

前述した実施例装置は特に１０ｃｍ以下での近接制御に
通している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による近距離センサの実施例の断面図で
ある。第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図である。第４図は使用例を示すブロック図である。１・・・円筒２・・・フィルタ３・・・レンズ板４・・・ベース５・・・端子ビン６・・・半導体入射位置検出装置７・・・増幅用集積回路８・・・発光素子９・・・アパーチャ板１０・・・距離演算回路特許出願人　浜松ホトニクス株式会社代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　５才１図才２図２３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）容器と、前記容器に設けられた投光用のレンズお
よび受光用のレンズと、前記容器内に前記投光用のレン
ズに光軸を一致させて配置させられている発光素子と、
前記受光用レンズに対応して前記容器内に配置された半
導体入射位置検出装置と、前記容器内に設けられた前記
半導体入射位置検出装置の出力電流を増幅する増幅用の
集積回路と、前記容器に設けられた前記投光素子、半導
体入射位置検出装置および増幅用の集積回路を外部回路
に接続する接続手段とから構成した近距離センサ。
（２）前記投光用のレンズおよび受光用のレンズは樹脂
成形で一体に構成されている特許請求の範囲第１項記載
の近距離センサ。
（３）前記レンズは非球面で形成された短焦点距離レン
ズである特許請求の範囲第１項記載の近距離センサ。
（４）前記容器は円筒状の筒と前記筒の一方端に設けら
れ、前記投光素子、半導体入射位置検出装置および増幅
用の集積回路を支持し前記各回路を外部回路に接続する
接続手段をもつベースから構成されている特許請求の範
囲第１項記載の近距離センサ。
（５）前記容器は前記円筒状の筒の前端面にフィルタを
さらに備える特許請求の範囲第１項記載の近距離センサ
。