JP2000131243A - Reflection type sensor - Google Patents
Reflection type sensorInfo
- Publication number
- JP2000131243A JP2000131243A JP10299990A JP29999098A JP2000131243A JP 2000131243 A JP2000131243 A JP 2000131243A JP 10299990 A JP10299990 A JP 10299990A JP 29999098 A JP29999098 A JP 29999098A JP 2000131243 A JP2000131243 A JP 2000131243A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical sensor
- light receiving
- distance
- target object
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は反射型光センサに関
する。特に、所定位置に存在する対象物体の光沢や色な
どの表面状態を識別する反射型光センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflection type optical sensor. In particular, the present invention relates to a reflection type optical sensor for identifying a surface state such as gloss and color of a target object existing at a predetermined position.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、図１に示すような反射型光セ
ンサ１が知られている。これは投光部２から光を照射
し、検出物体４で反射した反射光を受光素子３にて受光
するものであって、判別回路で受光出力の有無を判別す
ることによって検出物体４の有無を判定するとともに、
受光出力の大きさにより検出物体４の表面状態（特に、
検出物体表面の色や光沢度）を検出するものである。2. Description of the Related Art A reflection type optical sensor 1 as shown in FIG. 1 is conventionally known. The light is emitted from the light projecting unit 2 and the light reflected by the detection object 4 is received by the light receiving element 3, and the presence or absence of the detection object 4 is determined by determining the presence or absence of a light reception output by a determination circuit. And determine
The state of the surface of the detection object 4 (particularly,
It detects the color and glossiness of the surface of the detection object.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような反
射型光センサでは、その構成上、検出物体が同じであっ
ても、光センサと検出物体との距離が変動すると、受光
出力が変化する。そのため、例えば検出物体が搬送され
るコンベアと光センサの距離が一定となるように光セン
サを設置してあっても、検出物体がコンベア上をばたつ
きながら搬送されてくるような場合、受光出力の変動か
ら検出物体の色や色変化、光沢度などを検出しようとす
ると、受光出力の変動が検出物体のばたつきによるもの
か、検出物体の色変化や光沢度の変化によるものか区別
がつかず、誤判定を生じる問題があった。However, in such a reflection type optical sensor, the received light output varies when the distance between the optical sensor and the detected object changes, even if the detected object is the same. . Therefore, for example, even if the optical sensor is installed so that the distance between the conveyor on which the detection object is conveyed and the optical sensor is constant, if the detection object is conveyed while fluttering on the conveyor, the light reception output When trying to detect the color, color change, glossiness, etc. of the detection object from the fluctuation, it is indistinguishable whether the fluctuation of the received light output is due to the fluttering of the detection object or the color change or glossiness change of the detection object, There was a problem that erroneous judgment was caused.
【０００４】本発明は上述の技術的問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、検
出物体との距離の変動があっても、これを色変化と識別
することができ、対象物体の色や光沢度といった表面状
態を安定に検出することができる反射型光センサを提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and an object of the present invention is to identify a color change even if the distance to a detected object varies. It is an object of the present invention to provide a reflection type optical sensor capable of stably detecting the surface state such as the color and glossiness of a target object.
【０００５】[0005]
【発明の開示】請求項１に記載した反射型光センサは、
検出物体の表面状態を識別する反射型光センサであっ
て、検出物体で反射した光を受光する受光部と、検出物
体の位置変化や角度変化等の位置情報を取得し、当該位
置情報に基づいて受光部から出力される受光量情報を補
正する補正手段と、前記補正手段により補正された受光
量情報に基づいて、検出物体の表面状態を判別する手段
とを備えたものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The reflection type optical sensor according to claim 1 is
A reflection-type optical sensor that identifies the surface state of a detection object, a light-receiving unit that receives light reflected by the detection object, and position information such as a position change and an angle change of the detection object, and based on the position information. And a means for determining the surface condition of the detected object based on the received light amount information corrected by the correcting means.
【０００６】この反射型光センサは、主として所定位置
に存在する対象物体の表面状態を検知するものである
が、対象物体の位置や角度等が所定位置からずれた場合
でも、その位置情報を取得することによって受光部から
出力される受光量情報を補正することができる。すなわ
ち、所定位置からずれた対象物体から得た受光量情報
を、所定位置に位置する対象物体から得た受光量情報に
相当する情報に補正する。そして、この補正された受光
量情報に基づいて対象物体の光沢度や色等の表面状態を
計測する。This reflection type optical sensor mainly detects the surface condition of a target object located at a predetermined position. Even when the position, angle, etc. of the target object deviate from the predetermined position, the position information is obtained. By doing so, it is possible to correct the received light amount information output from the light receiving unit. That is, the received light amount information obtained from the target object shifted from the predetermined position is corrected to information corresponding to the received light amount information obtained from the target object located at the predetermined position. Then, based on the corrected received light amount information, the surface state of the target object such as glossiness and color is measured.
【０００７】したがって、この光センサによれば、たと
えばコンベア等の搬送手段によって送られている対象物
体を検出するような場合でも、対象物体の位置変動等を
補正することができ、対象物体の表面状態を安定に検出
することができる。Therefore, according to this optical sensor, even in the case of detecting the target object which is being sent by a transporting means such as a conveyor, for example, it is possible to correct the position fluctuation of the target object and to correct the surface of the target object. The state can be detected stably.
【０００８】また、請求項２に記載した反射型光センサ
は、検出物体の表面状態を識別する反射型光センサであ
って、対象物体に向けて光を投射する投光部と、検出物
体で反射した光を受光する受光部と、前記受光部から出
力される受光量情報に基づいて、検出物体の表面状態を
判別する手段と、検出物体の位置変化や角度変化等の位
置情報を取得し、当該位置情報に基づいて投光部から投
射される光の強度を変化させる補正手段とを備えたもの
である。A reflection type optical sensor according to a second aspect of the present invention is a reflection type optical sensor for identifying a surface state of an object to be detected. A light receiving unit that receives the reflected light, a unit that determines the surface state of the detected object based on the received light amount information output from the light receiving unit, and position information such as a position change or an angle change of the detected object. Correction means for changing the intensity of light projected from the light projecting unit based on the position information.
【０００９】この反射型光センサにおいても、対象物体
の位置や角度等が所定位置からずれた場合では、その位
置情報を取得することによって投光部から出力される光
の強度（パワー）を補正することができる。すなわち、
所定位置からずれた対象物体から得た受光量情報が、所
定位置に位置する対象物体から得た受光量情報に相当す
るように対象物体に投射する光の強度を補正する。そし
て、この補正された受光量情報に基づいて対象物体の光
沢度や色等の表面状態を計測する。Also in this reflection type optical sensor, when the position or angle of the target object deviates from a predetermined position, the intensity (power) of the light output from the light projecting unit is corrected by acquiring the position information. can do. That is,
The intensity of the light projected onto the target object is corrected so that the received light amount information obtained from the target object shifted from the predetermined position corresponds to the received light amount information obtained from the target object located at the predetermined position. Then, based on the corrected received light amount information, the surface state of the target object such as glossiness and color is measured.
【００１０】したがって、この光センサによっても、た
とえばコンベア等の搬送手段によって送られている対象
物体を検出するような場合でも、対象物体の位置変動等
を補正することができ、対象物体の表面状態を安定に検
出することができる。Therefore, even with this optical sensor, even in the case of detecting a target object that is being sent by a transport means such as a conveyor, for example, the position fluctuation of the target object can be corrected, and the surface state of the target object can be corrected. Can be detected stably.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図２は本発明
の一実施形態による反射型光センサ１１の構造を示す概
略図であって、この実施形態は、光沢センサとして用い
られる場合を表わしている。この光センサ１１にあって
は、発光素子駆動回路１５や演算処理回路１４等を実装
した回路基板１８上に発光ダイオード（ＬＥＤ）のよう
な発光素子１６を配置し、発光素子１６、発光素子駆動
回路１５、偏光フィルタ１７によって投光部１２を構成
している。また、回路基板１８に実装されたフォトダイ
オードやフォトトランジスタ等の受光量検出用の受光素
子１９と、光位置検出素子（ＰＳＤ）等の受光位置検出
可能な位置検出素子２０と、受光素子１９及び位置検出
素子２０間に配置された偏光ビームスプリッタ２１と、
受光レンズ２２によって受光部１３が構成されている。(First Embodiment) FIG. 2 is a schematic view showing the structure of a reflection type optical sensor 11 according to an embodiment of the present invention. This embodiment is used as a gloss sensor. Is represented. In the optical sensor 11, a light emitting element 16 such as a light emitting diode (LED) is disposed on a circuit board 18 on which a light emitting element driving circuit 15, an arithmetic processing circuit 14, and the like are mounted. The light projecting unit 12 is configured by the circuit 15 and the polarization filter 17. Further, a light receiving element 19 such as a photodiode or a phototransistor mounted on the circuit board 18 for detecting a light receiving amount, a position detecting element 20 such as a light position detecting element (PSD) capable of detecting a light receiving position, a light receiving element 19, A polarizing beam splitter 21 disposed between the position detection elements 20,
The light receiving section 13 is constituted by the light receiving lens 22.
【００１２】しかして、発光素子１６から出射された光
Ｌは、偏光フィルタ１７を通過して直線偏光となり、ケ
ース２３の投光窓２４から光センサ１１外へ投射され、
光センサ１１の前方の所定距離（基準距離）に存在する
対象物体２６の表面に対して斜めに照射される。対象物
体２６の表面で反射された光Ｌは、ケース２３の受光窓
２５を通して光センサ１１内に入り、受光素子１９及び
位置検出素子２０間に配置された偏光ビームスプリッタ
２１で透過光と反射光に分離され、反射光が受光素子１
９で受光され、透過光が位置検出素子２０で受光され
る。The light L emitted from the light emitting element 16 passes through the polarizing filter 17 and becomes linearly polarized light, and is projected from the light projecting window 24 of the case 23 to the outside of the optical sensor 11.
The light is emitted obliquely to the surface of the target object 26 located at a predetermined distance (reference distance) in front of the optical sensor 11. The light L reflected on the surface of the target object 26 enters the optical sensor 11 through the light receiving window 25 of the case 23, and is transmitted and reflected by the polarizing beam splitter 21 disposed between the light receiving element 19 and the position detecting element 20. And the reflected light is reflected by the light receiving element 1
9, and the transmitted light is received by the position detection element 20.
【００１３】ここで、電界の振動方向が、対象物体２６
への光の入射方向と反射方向とがなす面（入射面）に垂
直な直線偏光をＳ偏光といい、電界の振動方向がＳ偏光
の電界振動方向及び光の進行方向と直角な直線偏光をＰ
偏光ということにする。Here, the direction of vibration of the electric field is
S-polarized light is linearly polarized light perpendicular to the plane (incident surface) between the incident direction and the reflected direction of light to the light, and linearly polarized light whose vibration direction is perpendicular to the electric field vibration direction of S-polarized light and the traveling direction of light. P
It is called polarization.
【００１４】偏光フィルタ１７はＳ偏光のみを透過させ
るように配置されている。従って、上記のようにして発
光素子１６から出射された光Ｌは、偏光フィルタ１７を
通過することによって、Ｓ偏光として対象物体２６の表
面に投射される。対象物体２６の表面で反射された光Ｌ
は、受光レンズ２２によって受光素子１９及び位置検出
素子２０上で焦点を結ぶように集光される。偏光ビーム
スプリッタ２１は、Ｓ偏光を反射させＰ偏光を透過させ
るように配置されており、偏光ビームスプリッタ２１を
透過したＰ偏光を受光する位置に位置検出素子２０が配
置され、偏光ビームスプリッタ２１で反射されたＳ偏光
を受光する位置に受光量検出用の受光素子１９が配置さ
れている。The polarizing filter 17 is arranged to transmit only S-polarized light. Therefore, the light L emitted from the light emitting element 16 as described above passes through the polarizing filter 17 and is projected as S-polarized light on the surface of the target object 26. Light L reflected on the surface of target object 26
Is focused by the light receiving lens 22 so as to be focused on the light receiving element 19 and the position detecting element 20. The polarization beam splitter 21 is arranged to reflect the S-polarized light and transmit the P-polarized light, and the position detection element 20 is arranged at a position for receiving the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 21. A light receiving element 19 for detecting the amount of received light is arranged at a position where the reflected S polarized light is received.
【００１５】なお、図２とは逆に、Ｐ偏光を反射させＳ
偏光を透過させるよう偏光ビームスプリッタ２１を配置
し、偏光ビームスプリッタ２１で反射したＰ偏光を受光
する位置に位置検出素子２０を配置し、偏光ビームスプ
リッタ２１を透過したＳ偏光を受光する位置に受光量検
出用の受光素子１９を配置してもよい。It is to be noted that, contrary to FIG.
A polarization beam splitter 21 is disposed so as to transmit polarized light, a position detection element 20 is disposed at a position for receiving P-polarized light reflected by the polarization beam splitter 21, and a light is received at a position for receiving S-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 21. A light receiving element 19 for detecting the amount may be provided.
【００１６】対象物体２６で反射されたＰ偏光成分、つ
まり対象物体２６からの拡散反射成分を受光する位置検
出素子２０の受光位置からは、三角測距法の原理によ
り、対象物体２６の距離を算出することができる。From the light receiving position of the position detecting element 20 that receives the P-polarized component reflected by the target object 26, that is, the diffuse reflection component from the target object 26, the distance of the target object 26 is calculated according to the principle of triangulation. Can be calculated.
【００１７】図３は、図２の光センサ１１の光学系を模
式的に表わしたものであり、発光素子１６（光点）から
光センサ１１の前面までの垂直距離をδ、光センサ１１
の前面から対象物体２６までの垂直距離をｙ、発光素子
１６の光点を通り光センサ１１の前面と垂直な直線２７
と受光レンズ２２の中心を通り光センサ１１の前面と垂
直な直線２８との距離をＢ、前記直線２７又は２８に沿
った発光素子１６の光点と受光レンズ２２の中心との距
離をＣ、受光レンズ２２と位置検出素子２０との距離を
Ｄとしている。また、発光素子１６からの光出射方向
は、光センサ１１の前方方向からθだけ傾いているもの
とし、位置検出素子２０の受光位置ｘは直線２８が通過
する点から計測するものとする。また、図３中のαは、
所定の傾きθ方向へ出射され基準距離に位置する対象物
体２６で反射された光が受光レンズ２２を通って位置検
出素子２０に入射するとき、その受光レンズ２２の中心
を通過する反射光線の上の受光レンズの中心と位置検出
素子２０の集光点との距離である。FIG. 3 schematically shows the optical system of the optical sensor 11 shown in FIG. 2. The vertical distance from the light emitting element 16 (light spot) to the front surface of the optical sensor 11 is δ,
The vertical distance from the front surface of the optical sensor 11 to the target object 26 is y, and a straight line 27 passing through the light spot of the light emitting element 16 and perpendicular to the front surface of the optical sensor 11
B is the distance between a straight line 28 passing through the center of the light-receiving lens 22 and the front surface of the optical sensor 11 and perpendicular to the front surface of the optical sensor 11, and C is the distance between the light spot of the light emitting element 16 and the center of the light-receiving lens 22 along the straight line 27 or 28. The distance between the light receiving lens 22 and the position detecting element 20 is D. The direction in which light is emitted from the light emitting element 16 is inclined by θ from the front direction of the optical sensor 11, and the light receiving position x of the position detecting element 20 is measured from the point where the straight line 28 passes. Further, α in FIG.
When the light emitted in the predetermined inclination θ direction and reflected by the target object 26 located at the reference distance enters the position detecting element 20 through the light receiving lens 22, the reflected light passing through the center of the light receiving lens 22 Is the distance between the center of the light receiving lens of FIG.
【００１８】上記ｘ、ｙ、θ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの間に
は、図３の幾何学的位置関係から分かるように、次の
（１）式および（２）式の関係がある。As can be seen from the geometrical positional relationship shown in FIG. 3, there are the following equations (1) and (2) among the above-mentioned x, y, θ, A, B, C, and D. .
【００１９】[0019]
【数１】 (Equation 1)
【００２０】従って、位置検出素子２０の受光位置ｘを
計測すれば、次の（３）式に基づいて対象物体２６まで
の距離ｙを求めることができる。ただし、（３）式に含
まれているＤはαに依存する変数であり、αは受光レン
ズ２２の特性（焦点距離など）によって異なる。厳密に
いうと、図３のαの値は受光レンズ２２の特性によって
決まり、このαの値によってＤの値が決まり、その結果
上記（１）式、（２）式および次の（３）式が成立する
ことになる。Therefore, if the light receiving position x of the position detecting element 20 is measured, the distance y to the target object 26 can be obtained based on the following equation (3). However, D included in equation (3) is a variable that depends on α, and α varies depending on the characteristics (focal length, etc.) of the light receiving lens 22. Strictly speaking, the value of α in FIG. 3 is determined by the characteristics of the light receiving lens 22, and the value of D is determined by the value of α. As a result, the above equations (1), (2) and the following equation (3) Is established.
【００２１】[0021]
【数２】 (Equation 2)
【００２２】また、対象物体２６の光沢度は対象物体２
６で正反射した光の光量で表示され、この光センサ１１
では、受光素子１９の受光量（正反射光＋拡散反射光）
と位置検出素子２０の受光量（拡散反射光）との差が正
反射光量にあたる。しかし、受光素子１９や位置検出素
子２０の受光出力は、従来例でも述べたように、対象物
との距離が変化することによって変化する。この光セン
サ１１では、対象物体２６が基準距離に存在するときに
センサ出力が最大となるように設置されているため、受
光素子１９の受光量から位置検出素子２０の受光量を引
いた受光量差（以下、センサ出力という）は、図４に示
すようにある基準距離の両側で減少する。これは、距離
が遠くなると光強度が弱くなるためと、光が受光素子１
９や位置検出素子２０の受光面からだんだん外れるため
とによるものである。The gloss of the target object 26 is set to
The light sensor 11 is displayed with the amount of light that is specularly reflected by the light sensor 6.
Then, the amount of light received by the light receiving element 19 (specular reflection light + diffuse reflection light)
And the amount of light received (diffuse reflected light) from the position detection element 20 corresponds to the amount of specular reflection. However, the light receiving outputs of the light receiving element 19 and the position detecting element 20 change as the distance from the object changes, as described in the conventional example. In this optical sensor 11, since the sensor output is set to be maximum when the target object 26 is at the reference distance, the light receiving amount obtained by subtracting the light receiving amount of the position detecting element 20 from the light receiving amount of the light receiving element 19 is obtained. The difference (hereinafter referred to as sensor output) decreases on both sides of a certain reference distance as shown in FIG. This is because the light intensity decreases as the distance increases, and the light is
9 and the light-receiving surface of the position detection element 20.
【００２３】そこで、この反射型光センサ１１の演算処
理回路１４は、対象物体２６の距離変動に対する受光素
子１９及び位置検出素子２０のセンサ出力の変動比また
は補正係数α（変動比の逆数）を次の表１に示すような
補正テーブルとして予め記憶している。そして、三角測
距法により求めた対象物体２６の距離変動量より、その
距離変動量に対応するセンサ出力の変動比または補正係
数αを導き出し、実際のセンサ出力に補正係数αを掛け
て距離変動がない場合の受光量（対象物体２６が基準距
離にある場合の受光量）によるセンサ出力に変換して出
力する。Therefore, the arithmetic processing circuit 14 of the reflection type optical sensor 11 calculates a variation ratio or a correction coefficient α (reciprocal of the variation ratio) of the sensor output of the light receiving element 19 and the position detection element 20 with respect to the variation of the distance of the target object 26. It is stored in advance as a correction table as shown in Table 1 below. Then, a variation ratio or a correction coefficient α of the sensor output corresponding to the distance variation is derived from the distance variation of the target object 26 obtained by the triangulation method, and the actual sensor output is multiplied by the correction coefficient α to obtain the distance variation. Is converted into a sensor output based on the amount of light received when there is no (the amount of light received when the target object 26 is at the reference distance) and output.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】図５は上記のような処理を行なわせるため
の演算処理回路１４を含む反射型光センサ１１の構成を
示す回路ブロック図の一例である。パルス発生回路２９
からは、一定周期でトリガーパルス信号が出力されてお
り、発光素子駆動回路１５はトリガーパルス信号に同期
して発光素子１６から変調パルス光を出射させ、偏光フ
ィルタ１７を透過させたＳ偏光を光センサ１１から対象
物体２６に向けて投射する。FIG. 5 is an example of a circuit block diagram showing a configuration of the reflection type optical sensor 11 including an arithmetic processing circuit 14 for performing the above processing. Pulse generation circuit 29
Outputs a trigger pulse signal at a constant period, the light emitting element drive circuit 15 emits modulated pulse light from the light emitting element 16 in synchronization with the trigger pulse signal, and converts the S-polarized light transmitted through the polarization filter 17 into light. The light is projected from the sensor 11 toward the target object 26.
【００２６】一方、対象物体２６で反射した光は、偏光
ビームスプリッタ２１によってＰ偏光とＳ偏光とに分離
され、Ｓ偏光は受光素子１９で受光され、Ｐ偏光は位置
検出素子２０で受光される。Ｓ偏光を受光した受光素子
１９から出力された光電流Ｉ 0は増幅器３０で増幅され
ると共に電圧信号に変換された後、パルス発生回路２９
からのトリガパルス信号と同期して復調回路３１に入力
され、復調回路３１からは復調された受光信号Ｖ0が出
力される。On the other hand, the light reflected by the object 26 is polarized light.
Separation into P polarized light and S polarized light by the beam splitter 21
S-polarized light is received by the light receiving element 19, and P-polarized light is
The light is received by the detection element 20. Light receiving element that receives S-polarized light
Photocurrent I output from 19 0Is amplified by the amplifier 30
After being converted to a voltage signal, the pulse generation circuit 29
Input to the demodulation circuit 31 in synchronization with the trigger pulse signal from
The demodulated light signal V demodulated from the demodulation circuit 310Comes out
Is forced.
【００２７】同様に、Ｐ偏光を受光した位置検出素子２
０から出力された２つの光電流Ｉ1、Ｉ2はそれぞれ増幅
器３２、３３で増幅されると共に電圧信号に変換された
後、パルス発生回路２９からのトリガーパルス信号と同
期して復調回路３４、３５に入力され、復調回路３４、
３５からは復調された受光信号Ｖ1、Ｖ2が出力される。Similarly, the position detecting element 2 receiving the P-polarized light
The two photocurrents I 1 and I 2 output from 0 are amplified by amplifiers 32 and 33 and converted into voltage signals, respectively, and then synchronized with a trigger pulse signal from a pulse generation circuit 29 to demodulate the circuit. 35, a demodulation circuit 34,
35 outputs demodulated light receiving signals V 1 and V 2 .
【００２８】位置検出素子２０から得られた２つの受光
信号Ｖ1、Ｖ2は加算回路３６で和Ｖ 1＋Ｖ2を演算され、
減算回路３７で差Ｖ1−Ｖ2を演算され、さらに除算回路
３８でそれぞれを除して（４）式のように位置検出素子
２０上の受光位置ｘを求める。但し、εは受光レンズ２
２の中心を通る直線２８と位置検出素子２０の受光面の
中心との距離である。Two light receptions obtained from the position detecting element 20
Signal V1, VTwoIs the sum V 1+ VTwoIs calculated as
The difference V in the subtraction circuit 371-VTwoIs calculated and further divided by
The position detecting elements are divided as shown in equation (4) by dividing each by 38.
The light receiving position x on 20 is obtained. Where ε is the light receiving lens 2
2 and the light-receiving surface of the position detecting element 20
The distance from the center.
【００２９】[0029]
【数３】 (Equation 3)
【００３０】こうして位置検出素子２０上の受光位置ｘ
が求まると、距離演算部３９は、前記（３）式により対
象物体２６の距離ｙを演算し、補正係数出力部４０へ出
力する。補正係数出力部４０は、表１のような補正テー
ブル（補正係数出力部４０に記憶させておくのは、表１
の右端欄と左端欄だけでよい）を有しており、計測した
距離と基準距離の差から対象物体２６の距離変動量を求
め、その距離変動量に対するセンサ出力の補正係数αを
表１に示すような補正テーブルから決定する。例えば、
対象物体２６の距離変動量Δｙが＋２ｍｍであったとす
ると、補正係数出力部４０は補正係数α＝１／０.６を
判別部４１へ出力する。Thus, the light receiving position x on the position detecting element 20
Is obtained, the distance calculation unit 39 calculates the distance y of the target object 26 by the above equation (3), and outputs the distance y to the correction coefficient output unit 40. The correction coefficient output unit 40 stores a correction table such as Table 1 (the correction coefficient output unit 40 stores
Of the target object 26 from the difference between the measured distance and the reference distance, and the correction coefficient α of the sensor output with respect to the distance fluctuation is shown in Table 1. It is determined from a correction table as shown. For example,
Assuming that the distance variation Δy of the target object 26 is +2 mm, the correction coefficient output unit 40 outputs the correction coefficient α = 1 / 0.6 to the determination unit 41.
【００３１】一方、加算回路３６の出力Ｖ1＋Ｖ2（位置
検出素子２０の全受光量に相当する）は、減算回路４２
に送られる。この減算回路４２は、受光素子１９側の復
調回路３１から出力された受光信号Ｖ0を受け取ってお
り、減算回路４２から判別部４１へは、正反射光光量に
対応する信号Ｖ0−（Ｖ1＋Ｖ2）が出力される。判別部
４１は、この信号Ｖ0−（Ｖ1＋Ｖ2）に補正係数出力部
４０から出力された補正係数αを掛け、その補正された
値α［Ｖ0−（Ｖ1＋Ｖ2）］に基づいて対象物体２６の
光沢度を判定する。On the other hand, the output V 1 + V 2 (corresponding to the total amount of light received by the position detecting element 20) of the adding circuit 36 is calculated by the subtracting circuit 42.
Sent to The subtraction circuit 42 receives the light reception signal V 0 output from the demodulation circuit 31 on the light receiving element 19 side, and sends the signal V 0 − (V 1 + V 2 ) is output. The determination unit 41 multiplies the signal V 0 − (V 1 + V 2 ) by the correction coefficient α output from the correction coefficient output unit 40, and multiplies the corrected value α [V 0 − (V 1 + V 2 )]. The gloss level of the target object 26 is determined based on the target.
【００３２】本発明によれば、対象物体２６の距離変動
により光センサ１１の受光量が変動しても、その影響を
補正により除去することができ、対象物体２６と光セン
サ１１との距離が変動しても対象物体２６表面の微妙な
光沢度検出が可能になる。According to the present invention, even if the light receiving amount of the optical sensor 11 fluctuates due to the fluctuation of the distance of the target object 26, the influence can be removed by correction, and the distance between the target object 26 and the optical sensor 11 can be reduced. Even if it fluctuates, it is possible to detect fine glossiness on the surface of the target object 26.
【００３３】なお、上記回路において、距離演算部３
９、補正係数出力部４０及び判別部４１はマイクロコン
ピュータ（ＣＰＵ）によって構成されている。さらに
は、加算回路３６や減算回路３７、４２、除算回路３８
なども同時にマイクロコンピュータで構成してもよい。In the above circuit, the distance calculation unit 3
9, the correction coefficient output unit 40 and the determination unit 41 are configured by a microcomputer (CPU). Further, an addition circuit 36, subtraction circuits 37 and 42, a division circuit 38
And the like may be constituted by a microcomputer at the same time.
【００３４】（第２の実施形態）図６は本発明の別な実
施形態による反射型光センサ５１を示す概略図である。
この光センサ５１にあっては、偏光ビームスプリッタ２
１の代わりに、透過率と反射率の等しいハーフミラーの
ような半透過板５２を用いている。しかして、対象物体
２６にＳ偏光の光を照射し、対象物体２６で反射した光
を半透過板５２で反射及び透過させることによって２分
している。また、受光素子１９の前面には、Ｓ偏光の光
だけを透過させる偏光フィルタ５３が配置され、位置検
出素子２０の前面にはＰ偏光の光だけを透過させる偏光
フィルタ５４が配置されている。(Second Embodiment) FIG. 6 is a schematic view showing a reflection type optical sensor 51 according to another embodiment of the present invention.
In this optical sensor 51, the polarization beam splitter 2
Instead of 1, a semi-transmissive plate 52 such as a half mirror having the same transmittance and reflectance is used. Thus, the target object 26 is irradiated with S-polarized light, and the light reflected by the target object 26 is reflected and transmitted by the semi-transmissive plate 52, thereby dividing the light into two. A polarization filter 53 that transmits only S-polarized light is disposed on the front surface of the light receiving element 19, and a polarization filter 54 that transmits only P-polarized light is disposed on the front surface of the position detection element 20.
【００３５】このような構成の光センサ５１では、受光
素子１９が受光する正反射光の光量が１／２になる点を
除けば、第１の実施形態と同様な方法により、対象物体
２６の位置変動量を補正することができる。よって、こ
のような構成の光センサ５１においても、第１の実施形
態による光センサ５１の場合と同様にして、対象物体２
６の距離変動を補正して対象物体２６の光沢度を安定に
計測することができる。In the optical sensor 51 having such a configuration, except that the amount of the specularly reflected light received by the light receiving element 19 is halved, the method of the first embodiment is the same as that of the first embodiment. The position fluctuation amount can be corrected. Therefore, in the optical sensor 51 having such a configuration, similarly to the case of the optical sensor 51 according to the first embodiment, the target object 2
6, the glossiness of the target object 26 can be measured stably.
【００３６】（第３の実施形態）図７は本発明のさらに
別な実施形態による反射型光センサ６１を示す概略図で
ある。この実施形態による光センサ６１の全体的構成
は、図２及び図５に示した実施形態とほぼ同じである
が、位置検出素子２０に代えて、図８に示すように２つ
の受光面６２ａ、６２ｂを有する２分割受光素子６２、
例えば２分割フォトダイオードを用いている。(Third Embodiment) FIG. 7 is a schematic view showing a reflection type optical sensor 61 according to still another embodiment of the present invention. The overall configuration of an optical sensor 61 according to this embodiment is substantially the same as the embodiment shown in FIGS. 2 and 5, but instead of the position detecting element 20, two light receiving surfaces 62a, as shown in FIG. A two-divided light receiving element 62 having 62b,
For example, a two-division photodiode is used.
【００３７】２分割受光素子６２が光スポット６３を受
光するとき、各受光面６２ａ、６２ｂから出力される光
電流をそれぞれＩA、ＩBとすると、各受光面６２ａ、６
２ｂにおける受光位置（長さ方向Ｘにおける位置）と受
光信号ＶA、ＶBとの関係は図９のように表される。ここ
で、Ｃａ、Ｃｂは各受光面６２ａ、６２ｂの中心位置で
ある。また、この２分割受光素子６２は、図１０及び図
８に示すように、基準位置にある対象物体２６で反射さ
れた光Ｌを２つの受光面６２ａ、６２ｂの中間で受光す
るように配置されている。対象物体２６の距離変動に伴
って光スポット６３の受光位置がＣａからＣｂへ移動す
るとき、両受光面６２ａ、６２ｂから出力される受光信
号の差ＶA−ＶBが変化するので、この受光信号の差ＶA
−ＶBから対象物体２６の距離変動量を求めることがで
きる。この距離変動量とセンサ出力の変動比の関係が図
４に示したものと同じであるとすると、補正係数αは表
２で表される。[0037] 2 when the light receiving device 62 receives light spots 63, each of the light receiving surface 62a, the light current output from 62b respectively I A, When I B, the light-receiving surface 62a, 6
Receiving position in 2b (position in the length direction X) and the light-receiving signal V A, the relationship between V B is expressed as in FIG. Here, Ca and Cb are the center positions of the light receiving surfaces 62a and 62b. As shown in FIGS. 10 and 8, the two-divided light receiving element 62 is arranged so as to receive the light L reflected by the target object 26 at the reference position in the middle between the two light receiving surfaces 62a and 62b. ing. When the light receiving position of the light spot 63 moves from Ca to Cb in accordance with the distance variation of the object 26, since both the light-receiving surface 62a, a difference V A -V B of the light receiving signal output from 62b changes, the light-receiving Signal difference V A
It can determine the distance variation of the object 26 from -V B. Assuming that the relationship between the distance variation and the variation ratio of the sensor output is the same as that shown in FIG. 4, the correction coefficient α is shown in Table 2.
【００３８】[0038]
【表２】 [Table 2]
【００３９】よって、表２の右から第１欄及び第２欄を
補正係数出力部４０に記憶させておくことにより、受光
素子１９の受光量を補正することができる。図１１はこ
の実施形態の演算処理回路１４における演算部分の構成
を示すブロック図、図１２はその補正方法の手順を具体
的に示すフロー図である。すなわち、この演算処理部分
は、復調回路３０から出力された受光素子１９の受光信
号Ｖ0と、復調回路３４、３５から出力された２分割受
光素子６２の各受光信号ＶA、ＶBを取り込む（Ｓ１）。
そして、補正係数出力部４０は、減算回路３７で演算さ
れた受光信号の差｜ＶA−ＶB｜の値に基づいて距離変動
量をレベル分けし（Ｓ２〜Ｓ４）、補正係数αを決定し
（Ｓ５〜Ｓ７）、判別部４１へ出力する。判別部４１
は、加算回路３６及び減算回路４２の出力に基づいてセ
ンサ出力Ｖ0−ＶA−ＶBを求め、この値を補正係数αで
補正し（Ｓ８）、補正されたセンサ出力α（Ｖ0−ＶA−
ＶB）を出力する（Ｓ９）。この結果、対象物体２６の
距離変動が補正され、正確に光沢を計測できるようにな
る。Therefore, by storing the first column and the second column from the right of Table 2 in the correction coefficient output section 40, the amount of light received by the light receiving element 19 can be corrected. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a calculation part in the calculation processing circuit 14 of this embodiment, and FIG. 12 is a flowchart specifically showing a procedure of the correction method. That is, this arithmetic processing portion takes in the light receiving signal V 0 of the light receiving element 19 output from the demodulation circuit 30 and the light receiving signals V A and V B of the two-division light receiving element 62 output from the demodulation circuits 34 and 35. (S1).
Then, the correction coefficient output section 40, the difference of the computed received signal by the subtraction circuit 37 | V A -V B | and Placement distance variation amount based on the value (S2 to S4), determines a correction coefficient α (S5 to S7), and outputs the result to the determination unit 41. Discriminator 41
Obtains the sensor output V 0 -V A -V B based on the output of the adder 36 and subtraction circuit 42, this value is corrected by the correction coefficient alpha (S8), the sensor is corrected output α (V 0 - V A −
V B) to output a (S9). As a result, the distance variation of the target object 26 is corrected, and the gloss can be measured accurately.
【００４０】（第４の実施形態）図１３は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光センサ７１の概略図であ
る。この光センサ７１も光沢度を計測するものである
が、この光センサ７１では、基準距離にある対象物体２
６の傾きを補正することを目的としている。(Fourth Embodiment) FIG. 13 is a schematic view of a reflection type optical sensor 71 according to still another embodiment of the present invention. This optical sensor 71 also measures the degree of gloss.
6 is intended to correct the inclination.
【００４１】光沢計測用の光センサにおいては、対象物
体の距離や角度が変化しても、正反射光を安定に受光さ
せることが必要となる。特に、角度に関しては、対象物
体の角度が変動しても受光量が変動しないように受光面
での光スポット内の光強度の変化をなくすことが設計要
素として重要となる。しかし、対象物体が大きく傾いて
角度が変化した場合には、受光面上の光スポットが受光
素子からはみ出てしまうため、出力が大きく変化する。
そこで、この光沢度計測用の光センサ７１では、対象物
体２６の角度が変動しても受光素子１９で正反射光を安
定に受光できるようにしている。In an optical sensor for measuring gloss, it is necessary to stably receive specularly reflected light even when the distance or angle of the target object changes. In particular, as for the angle, it is important as a design factor to eliminate a change in the light intensity in the light spot on the light receiving surface so that the received light amount does not change even if the angle of the target object changes. However, when the target object is greatly inclined and the angle changes, the light spot on the light receiving surface protrudes from the light receiving element, and the output greatly changes.
Therefore, in the optical sensor 71 for measuring the glossiness, even if the angle of the target object 26 changes, the light receiving element 19 can stably receive the regular reflection light.
【００４２】この光センサ７１にあっては、ＬＥＤのよ
うな発光素子１６から出射された光を偏光フィルタ１７
によってＳ偏光に変換して基準距離にある対象物体２６
に照射している。そして、対象物体２６で反射した光を
偏光ビームスプリッタ２１によってＳ偏光とＰ偏光とに
分離し、偏光ビームスプリッタ２１を透過したＳ偏光を
フォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子１
９で受光させ、偏光ビームスプリッタ２１で反射したＰ
偏光を受光素子アレイ７２で受光させるようにしてい
る。ここで、受光素子１９と受光素子アレイ７２とは等
しい面積と対称な形状を有しており、偏光ビームスプリ
ッタ２１に関して対称に配置されている。また、受光素
子アレイ７２としては、対象物体２６の傾きを想定して
１次元状に複数個の受光素子が配列した１次元受光素子
アレイでもよく、２次元状に複数個の受光素子が配列し
た２次元状受光素子アレイでもよい。In this optical sensor 71, light emitted from the light emitting element 16 such as an LED is
Is converted into S-polarized light by
Irradiation. Then, the light reflected by the target object 26 is separated into S-polarized light and P-polarized light by the polarizing beam splitter 21, and the S-polarized light transmitted through the polarizing beam splitter 21 is received by the light receiving element 1 such as a photodiode or a phototransistor.
9 and reflected by the polarizing beam splitter 21
The polarized light is received by the light receiving element array 72. Here, the light receiving element 19 and the light receiving element array 72 have the same area and a symmetrical shape, and are symmetrically arranged with respect to the polarization beam splitter 21. Further, the light receiving element array 72 may be a one-dimensional light receiving element array in which a plurality of light receiving elements are arranged one-dimensionally assuming the inclination of the target object 26, and a plurality of light receiving elements are arranged two-dimensionally. A two-dimensional light receiving element array may be used.
【００４３】また、図１４に示すように受光素子１９及
び受光素子アレイ７２に照射する光スポットの大きさＭ
（図１５に示す）を受光素子１９及び受光素子アレイ７
２よりも大きくし、図１５（ａ）に示すように、光スポ
ット内で均一な光強度となるようにしてあれば、図１５
（ａ）で破線で示すように多少光スポットの位置がずれ
ても受光素子１９の受光強度は一定となる。Further, as shown in FIG. 14, the size M of the light spot irradiating the light receiving element 19 and the light receiving element array 72 is shown in FIG.
15 (shown in FIG. 15) and the light receiving element array 7
2 and a uniform light intensity within the light spot as shown in FIG.
The light receiving intensity of the light receiving element 19 is constant even if the position of the light spot is slightly shifted as shown by a broken line in FIG.
【００４４】しかし、対象物体２６が大きく傾いて図１
５（ｂ）のように光スポットが大きくずれた場合には、
受光素子１９の受光強度が影響を受け、センサ出力Ｖ0
が変動することになる。その場合には、受光素子１９と
対称な受光素子アレイ７２上でも光スポットがずれ、受
光素子１９と等しい量だけ光スポットがずれることにな
る。一方、受光素子アレイ７２では、光スポットが当た
っている受光領域Ｓ１の面積（つまり、素子数）と光ス
ポットから外れていて光スポットが当たっていない領域
Ｓ２の面積（つまり、素子数）を検知することができる
から、受光素子アレイ７２の受光領域の一部にのみ光ス
ポットが当たっている場合の受光強度と、図１５（ａ）
のように受光素子アレイ７２全体に光スポットが当たっ
ている場合の受光強度の比は、 α＝（Ｓ１＋Ｓ２）／Ｓ１ となる。これは補正係数であるから、受光素子アレイ７
２で求めた補正係数αによりセンサ出力Ｖ0−ＶA−ＶB
を補正することにより、対象物体２６の角度変化に対し
て安定した出力α（Ｖ0−ＶA−ＶB）を得ることができ
る。なお、受光素子アレイ７２における受光面積Ｓ１
は、受光量がある基準値Ｖthを超えた領域の面積（素子
数）としている。However, when the target object 26 is greatly inclined, FIG.
When the light spot is greatly shifted as shown in FIG.
The light receiving intensity of the light receiving element 19 is affected, and the sensor output V 0
Will fluctuate. In that case, the light spot is shifted even on the light receiving element array 72 symmetrical to the light receiving element 19, and the light spot is shifted by an amount equal to the light receiving element 19. On the other hand, in the light receiving element array 72, the area (that is, the number of elements) of the light receiving area S1 where the light spot is hit and the area (that is, the number of elements) of the area S2 that is out of the light spot and not hit with the light spot are detected. 15 (a), the light receiving intensity when the light spot shines only on a part of the light receiving area of the light receiving element array 72.
When the light spot hits the entire light receiving element array 72 as described above, the ratio of the received light intensity is α = (S1 + S2) / S1. Since this is a correction coefficient, the light receiving element array 7
The sensor output V 0 -V A -V B by the correction coefficient α obtained in step 2.
, A stable output α (V 0 −V A −V B ) can be obtained with respect to a change in the angle of the target object 26. The light receiving area S1 in the light receiving element array 72
Is the area (number of elements) of the region where the amount of received light exceeds a certain reference value Vth.
【００４５】さらに、このような構成の光センサ７１で
は、前述のような方法で対象物体２６の距離が変動して
も補正により安定したセンサ出力が得られるから、結
局、この実施形態による光センサ７１では、対象物体２
６に距離変動があったり、角度変動があったりしても、
安定したセンサ出力を得ることができる。Further, in the optical sensor 71 having such a configuration, a stable sensor output can be obtained by correction even if the distance of the target object 26 fluctuates by the above-described method. At 71, the target object 2
Even if there is a distance change or an angle change in 6,
A stable sensor output can be obtained.
【００４６】なお、この実施形態においては、対象物の
反射光を受光レンズにより受光素子１９に集光させるよ
うにしている場合には、上記構成の受光面をレンズ面に
置き換えて、補正係数αを求めればよい。In this embodiment, when the light reflected from the object is condensed on the light receiving element 19 by the light receiving lens, the light receiving surface having the above structure is replaced with a lens surface, and the correction coefficient α Should be obtained.
【００４７】（第５の実施形態）図１６は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光センサ８１を示す概略図
であって、単色カラーセンサ（カラーマークセンサ）と
して用いた場合を示している。この単色カラーセンサと
して用いられる光センサ８１にあっては、ＬＥＤのよう
な発光素子８２から出射された光を投光レンズ８３によ
って集光させながら基準距離にある対象物体２６に垂直
に投射し、対象物体２６で拡散反射した光を受光レンズ
８４で位置検出素子８５上に集光させている。位置検出
素子８５は、正反射光（色情報を含まない）を受光しな
い位置に配置される。(Fifth Embodiment) FIG. 16 is a schematic view showing a reflection type optical sensor 81 according to still another embodiment of the present invention, showing a case where it is used as a single color sensor (color mark sensor). I have. In the optical sensor 81 used as the monochromatic color sensor, the light emitted from the light-emitting element 82 such as an LED is vertically projected onto the target object 26 at a reference distance while being condensed by the light projecting lens 83, Light diffusely reflected by the target object 26 is condensed on the position detecting element 85 by the light receiving lens 84. The position detection element 85 is arranged at a position where it does not receive specularly reflected light (not including color information).
【００４８】対象物体２６の色により受光量が変化する
ので、位置検出素子８５の全受光量からは、対象物体２
６の色を判別することができる。一方、三角測距の原理
により、位置検出素子８５上の受光位置から対象物体２
６の基準距離からの変動量を求めることができる。こう
して対象物体２６の距離変動量を計測すれば、算出され
た距離変動量情報により、予め与えられている補正テー
ブルによって補正係数αを算出することができるので、
対象物体２６がコンベア上などをばたつきながら搬送さ
れてくるような状況においても、補正をかけたセンサ出
力により安定した色（あるいは、色変化）の検出が可能
となる。Since the amount of received light varies depending on the color of the object 26, the total amount of light received by the position detecting element 85 is
6 colors can be determined. On the other hand, according to the principle of triangulation, the target object 2
6 can be obtained from the reference distance. If the distance variation amount of the target object 26 is measured in this manner, the correction coefficient α can be calculated from the calculated distance variation amount information using a correction table provided in advance.
Even in a situation in which the target object 26 is conveyed while fluttering on a conveyor or the like, stable color (or color change) detection can be performed by the corrected sensor output.
【００４９】なお、この実施形態でも、位置検出素子８
５の代わりに２分割受光素子を用いてもよいことはいう
までもない。Note that also in this embodiment, the position detecting element 8
It goes without saying that a two-divided light receiving element may be used instead of 5.
【００５０】（第６の実施形態）図１７は本発明のさら
に別な実施形態による反射型光センサ９１を示す概略図
であって、同軸光学系で構成されたカラーセンサ（同軸
カラーセンサ）である。この光センサ９１にあっては、
ＬＥＤのような発光素子９２の前面に偏光フィルタ９３
を設け、その前方に投受光レンズ９４を配置し、発光素
子９２と投受光レンズ９４の間に斜めにハーフミラー９
５を配置してあり、ハーフミラー９５の側方にはＣＣＤ
のような画像検出用の受光素子（撮像素子）９６を配置
し、受光素子９６の前面にも偏光フィルタ９７を設けて
いる。ここで、２枚の偏光フィルタ９３、９７は、互い
に直交する偏光方向の光を透過させるように配置されて
いる。(Sixth Embodiment) FIG. 17 is a schematic view showing a reflection type optical sensor 91 according to still another embodiment of the present invention, which is a color sensor (coaxial color sensor) constituted by a coaxial optical system. is there. In this optical sensor 91,
A polarizing filter 93 is provided in front of a light emitting element 92 such as an LED.
And a light projecting / receiving lens 94 is disposed in front of the half mirror 9.
5 and a CCD beside the half mirror 95
A light receiving element (imaging element) 96 for image detection as described above is arranged, and a polarizing filter 97 is also provided on the front surface of the light receiving element 96. Here, the two polarizing filters 93 and 97 are arranged so as to transmit light in polarization directions orthogonal to each other.
【００５１】しかして、発光素子９２から出射された光
Ｌは偏光フィルタ９３によって直線偏光に変換された
後、投受光レンズ９４によって平行光に変換され、当該
平行光が対象物体２６に投射される。対象物体２６で反
射された反射光は、再び投受光レンズ９４を通過して集
光され、その集光過程でハーフミラー９５によって反射
され、偏光フィルタ９７を通過した光が受光素子９６で
受光される。The light L emitted from the light emitting element 92 is converted into linearly polarized light by the polarizing filter 93, and then converted into parallel light by the light projecting / receiving lens 94, and the parallel light is projected on the target object 26. . The reflected light reflected by the target object 26 passes through the light projecting / receiving lens 94 again and is collected, is reflected by the half mirror 95 in the light collecting process, and the light passing through the polarizing filter 97 is received by the light receiving element 96. You.
【００５２】このようにして、２つの偏光フィルタ９
３、９７により色情報を含まない対象物体２６からの正
反射光を除去することができ、受光素子９６の受光量か
ら色（あるいは、色の変化）を検出することができる。
また、対象物体２６が基準距離にある場合には、光スポ
ット９８は基準の大きさ（最小スポット径よりも大き
い）となるように調整されている［図１８（ｂ）］の
で、対象物体２６が遠方へ距離変動すると図１８（ａ）
のように光スポット９８が大きくなり、対象物体２６が
近くへ距離変動すると図１８（ｃ）のように光スポット
９８が小さくなり、この光スポット９８の大きさ（受光
素子数）をＣＣＤのような受光素子９６で計測すること
により、予め与えられているデータから対象物体２６の
距離変動量を求めることができる。In this way, the two polarizing filters 9
The specular reflection light from the target object 26 that does not include color information can be removed by the third and 97, and a color (or a change in color) can be detected from the amount of light received by the light receiving element 96.
When the target object 26 is at the reference distance, the light spot 98 is adjusted to have the reference size (larger than the minimum spot diameter) [FIG. 18B]. Fig. 18 (a) when the distance fluctuates far away
As shown in FIG. 18 (c), when the light spot 98 becomes large and the target object 26 fluctuates close to the light spot 98, the size of the light spot 98 becomes small as shown in FIG. By measuring with the appropriate light receiving element 96, the distance variation amount of the target object 26 can be obtained from data given in advance.
【００５３】また、対象物体２６の距離変動量とセンサ
出力とは、例えば図１９に示すような関係があるので、
表３のように距離変動量のレベル（スポット径の大小）
に応じて、距離変動量とセンサ出力の変動比から補正係
数α（センサ出力の変動比の逆数）を求めることができ
る。Since the distance variation of the target object 26 and the sensor output have, for example, a relationship as shown in FIG.
As shown in Table 3, the level of distance variation (spot diameter)
, The correction coefficient α (the reciprocal of the sensor output variation ratio) can be obtained from the distance variation amount and the sensor output variation ratio.
【００５４】[0054]
【表３】 [Table 3]
【００５５】こうして対象物体２６の距離変動量に応じ
た補正係数αが求まれば、その補正係数αを用いて補正
されたセンサ出力より色を検出することにより、安定し
た色の検出が可能となる。When the correction coefficient α corresponding to the distance variation of the target object 26 is obtained in this manner, the color can be detected from the sensor output corrected by using the correction coefficient α, thereby enabling stable color detection. Become.
【００５６】（第１の応用分野）上述した反射型光セン
サには多くの応用分野がある。まず図２０に示すもの
は、紙幣入金装置１０１であって、紙幣を受入れる紙幣
入金部１０２、紙幣の真贋と金種を判別する紙幣認識装
置１０３、本物であると判断した紙幣を種類毎に分類し
て収納する紙幣ストッカ１０４、入金金額等を表示する
表示パネル１０５、紙幣入金部１０２や紙幣認識装置１
０３等を制御する主制御部１０６から構成されている。(First Application Field) The reflection type optical sensor described above has many application fields. First, a bill receiving device 101 shown in FIG. 20 is a bill receiving unit 102 for receiving bills, a bill recognizing device 103 for discriminating authenticity and denomination of bills, and classifying bills determined to be genuine by type. Stocker 104 to be stored and stored, a display panel 105 for displaying the amount of money to be deposited, the bill depositing unit 102 and the bill recognition device 1
The main control unit 106 controls the control unit 03 and the like.
【００５７】図２１は、この紙幣入金装置１０１に用い
られている紙幣認識装置１０３の構造を示す概略断面図
であって、差し込まれた紙幣１０７は上下の搬送ロール
１０８、１０９間に挟まれて取り込まれるようになって
いる。そして、搬送途中において、カラーセンサ用の反
射型光センサ１１０で下方から検知用光Ｌを照射し、図
２２（ａ）に示すように紙幣１０７に沿って光センサ１
１０で紙幣１０７の色を読み取り、その結果得られた図
２２（ｂ）のようなセンサ出力パターンを比較すること
により、紙幣１０７の真贋及び金種を判別する。このよ
うな紙幣認識装置１０３においては、搬送中における紙
幣１０７の詰まりを防止するため、搬送路幅ｈを大きく
とる必要があるが、搬送路幅ｈを大きくとると、紙幣１
０７のばたつきが大きくなる原因となる。FIG. 21 is a schematic sectional view showing the structure of a bill recognizing device 103 used in the bill depositing device 101. The inserted bill 107 is sandwiched between upper and lower transport rolls 108, 109. It is being taken in. Then, during the conveyance, the detection light L is emitted from below by the reflection type optical sensor 110 for the color sensor, and as shown in FIG.
At step 10, the color of the bill 107 is read, and the authenticity and the denomination of the bill 107 are determined by comparing the resulting sensor output patterns as shown in FIG. In such a bill recognition device 103, it is necessary to increase the transport path width h in order to prevent the bills 107 from being clogged during transport.
07 causes fluttering.
【００５８】しかし、このような紙幣認識装置１０３の
カラーセンシング用センサとして、本発明の反射型光セ
ンサ１１０（例えば、第５の実施形態）を用いれば、紙
幣１０７がばたつきながら搬送されていても、紙幣１０
７のばたつき（距離変動量）によるセンサ出力を補正し
たセンサ出力を得ることができるので、安定した金種判
別が可能になる。However, if the reflection type optical sensor 110 (for example, the fifth embodiment) of the present invention is used as the color sensing sensor of the bill recognition device 103, even if the bill 107 is being conveyed while fluttering. , Banknote 10
Since a sensor output obtained by correcting the sensor output due to the flutter of 7 (distance fluctuation amount) can be obtained, stable denomination can be determined.
【００５９】（第２の応用分野）搬送速度が遅い場合に
は、紙幣の短時間のばたつきは小さく、むしろ紙幣が平
均してどの距離を搬送されているかが問題となる。図２
３はこのような問題に対処するための光センサ１１１で
あって、第１の実施形態による光センサとほぼ同様な構
成となっているが、Ｄ／Ａコンバータ１１２の出力によ
って発光素子駆動回路１５を制御し、発光素子１６の駆
動電流ＩDを制御できるようになっている。(Second Application Field) When the transport speed is low, the flutter of the banknotes in a short time is small, and rather, the distance on which the banknotes are transported on average becomes a problem. FIG.
Reference numeral 3 denotes an optical sensor 111 for coping with such a problem, which has substantially the same configuration as the optical sensor according to the first embodiment. And the driving current ID of the light emitting element 16 can be controlled.
【００６０】しかして、この光センサ１１１にあって
は、紙幣認識装置１０３において図２４（ａ）のように
紙幣１０７に沿って検知用の光Ｌを走査させる際、距離
演算部３９により紙幣１０７の無地領域１０７ａ（図２
４（ｂ）のＢＬ領域）を検知しているセンサ出力から紙
幣１０７までの距離を求める。そして、補正係数出力部
４０は、求めた距離と基準距離との距離変動量に基づい
て補正係数αを決める。例えば、基準距離に対する距離
変動量とセンサ出力の変動比との関係が図２５で表わさ
れるとし、無地領域１０７ａでの距離計測で距離変動量
が−１ｍｍであったとすれば、センサ出力の変動比は
０.８であるから、補正係数出力部４０は補正係数αと
して１／０.８の値を出力する。この補正係数αの値を
受け取ると、判別部４１は図２４（ｃ）に示すようにＤ
／Ａコンバータ１１２を通じて発光素子８２の駆動電流
をα（＝１／０.８）倍し、紙幣１０７の絵柄領域１０
７ｂ（図２４（ｂ）のＰＡ領域）ではα倍に輝度を増し
た光Ｌで紙幣１０７の色を検知する。In the optical sensor 111, when the bill recognizing device 103 causes the detection light L to scan along the bill 107 as shown in FIG. Solid area 107a (FIG. 2)
4 (b), the distance to the bill 107 is obtained from the sensor output detecting the BL area. Then, the correction coefficient output unit 40 determines the correction coefficient α based on the distance variation between the obtained distance and the reference distance. For example, if the relationship between the distance variation with respect to the reference distance and the variation ratio of the sensor output is shown in FIG. 25, and if the distance variation is -1 mm in the distance measurement in the plain region 107a, the variation ratio of the sensor output Is 0.8, the correction coefficient output unit 40 outputs a value of 1 / 0.8 as the correction coefficient α. Upon receiving the value of the correction coefficient α, the discriminator 41 determines the value of D as shown in FIG.
The drive current of the light emitting element 82 is multiplied by α (= 1 / 0.8) through the / A converter 112, and the pattern area 10
In 7b (PA area in FIG. 24B), the color of the bill 107 is detected by the light L whose brightness has been increased by α times.
【００６１】（第３の応用分野）次に、普通紙の存在を
検知したり、用紙の種類（普通紙、コート紙、光沢紙な
ど）を判別したりする用途に用いられる場合を図２６及
び図２７に示す。(Third Application Field) Next, FIGS. 26A and 26B show a case where the present invention is used for detecting the presence of plain paper and determining the type of paper (plain paper, coated paper, glossy paper, etc.). As shown in FIG.
【００６２】図２６（ａ）においては、台板１２３上を
用紙１２２が送られている。反射型光センサ１２１は台
板１２３の上方に位置し、下方に向けて投射光を投射す
る。In FIG. 26A, the paper 122 is being fed on the base plate 123. The reflection type optical sensor 121 is located above the base plate 123 and projects the projection light downward.
【００６３】台板１２３はたとえば鏡面体（金属）であ
る。光センサ１２１では、投射光には直線偏光（たとえ
ばＳ偏光又はＰ偏光）の光が用いられる。鏡面体は入射
光の偏波面を保存するので、反射光も投射光と同じ直線
偏光をもつ。用紙１２２が普通紙であれば、入射光は拡
散されるので、反射光はランダム偏光に近くなる。ま
た、用紙１２２がコート紙や光沢紙でも散乱される光が
存在する。したがって、投射光の偏光方向と直交する偏
光方向の成分が現われ、この偏光方向成分は用紙１２２
の種類によって変化するので、用紙１２２の存在とその
種類の判断が可能である。The base plate 123 is, for example, a mirror body (metal). In the optical sensor 121, linearly polarized light (for example, S-polarized light or P-polarized light) is used as the projection light. Since the mirror preserves the plane of polarization of the incident light, the reflected light also has the same linear polarization as the projected light. If the paper 122 is plain paper, the incident light is diffused, so that the reflected light is close to random polarization. In addition, there is light that is scattered even when the paper 122 is coated paper or glossy paper. Therefore, a component in the polarization direction orthogonal to the polarization direction of the projection light appears, and this polarization direction component
Of the paper 122 and its type can be determined.
【００６４】図２６（ｂ）は用紙１２２の折り返し搬送
路の途中に反射型光センサ１２１を設けた例を示してい
る。折り返し搬送のための円筒ローラ１２４も鏡面をも
つ。FIG. 26B shows an example in which a reflection type optical sensor 121 is provided in the middle of the return path of the sheet 122. The cylindrical roller 124 for the return conveyance also has a mirror surface.
【００６５】図２７（ａ）は誘電体よりなる台板１２５
上に用紙１２２を置いた場合を示している。光センサ１
２１からの投射光はランダム偏光を持つものである。ラ
ンダム偏光の光が誘電体に入射すると、その反射光には
Ｓ偏光成分が多く含まれる。一方、用紙１２２（普通
紙）からの反射光ではＳ偏光成分とＰ偏光成分とがほぼ
等しい。したがって、用紙１２２の存在を判別でき、場
合によってはその種類（反射光に含まれるＳ偏光成分の
割合による）の判別も可能となる。FIG. 27A shows a base plate 125 made of a dielectric material.
The case where the paper 122 is placed on the top is shown. Optical sensor 1
The projection light from 21 has random polarization. When randomly polarized light enters the dielectric, the reflected light contains a large amount of S-polarized light components. On the other hand, in the reflected light from the paper 122 (plain paper), the S polarization component and the P polarization component are almost equal. Therefore, the presence of the paper 122 can be determined, and in some cases, the type (by the ratio of the S-polarized light component included in the reflected light) can be determined.
【００６６】図２７（ｂ）において、台板１２６（たと
えば金属）の表面に塗料層１２７が塗布されている。塗
料層１２７においても、Ｓ偏光成分の反射率がＰ偏光成
分のそれよりも高い。In FIG. 27B, a paint layer 127 is applied to the surface of a base plate 126 (eg, metal). Also in the paint layer 127, the reflectance of the S-polarized component is higher than that of the P-polarized component.
【００６７】図２８は用紙トレー１２８内に納められて
いる用紙１２２等の存在及びその種類を検知するもので
ある。検出原理は上述したものと同じである。FIG. 28 is a diagram for detecting the presence and type of the paper 122 and the like stored in the paper tray 128. The detection principle is the same as described above.
【００６８】プリンタやコピーマシンのような印刷機に
おいて（その他ワードプロセッサ、プロッタ、ファック
ス、レコーダ等でもよい）、用紙トレイ１２８に収納さ
れた印刷対象物が紙であるのか、ＯＨＰフィルムである
のか（すなわち、透明体または不透明物質であるか否
か）を検出したり、または紙の種類（普通紙、感熱紙、
コート紙）を検出するために利用される。In a printing machine such as a printer or a copying machine (other word processors, plotters, fax machines, recorders, etc.), whether the printing object stored in the paper tray 128 is paper or OHP film (ie, , Transparent or opaque materials) or the type of paper (plain paper, thermal paper,
Used to detect coated paper.
【００６９】光センサ１２１は用紙トレイ１２８の上方
に配置され、印刷対象物の判別を行ない、その判別結果
を印刷制御装置（図示せず）に出力する。印刷制御装置
は、この判別結果に応じて、印刷処理に際し、搬送経路
の機械的パラメータ、印字方式、印刷濃度等のパラメー
タの調整、設定を行なう。The optical sensor 121 is disposed above the paper tray 128, determines a printing target, and outputs the determination result to a print control device (not shown). The print control device adjusts and sets parameters such as a mechanical parameter of the transport path, a printing method, and a print density in the printing process according to the determination result.
【００７０】光センサ１２１を手差し給紙部分や搬送経
路中に配置し、印刷対象物の判別を行ない、上に述べた
パラメータの調整や設定を行なえるようにすることもで
きる。The optical sensor 121 may be arranged in a manual paper feed portion or in a transport path to determine a printing target and to adjust or set the above-described parameters.
【００７１】図２９はドットピン方式の印字ヘッド１２
９を有するワードプロセッサ等の印字装置である。光セ
ンサ１２１は給紙部１３０ａや搬送路１３０ｂ等に設け
られている。FIG. 29 shows a print head 12 of the dot pin system.
9 is a printing device such as a word processor. The optical sensor 121 is provided in the paper feed unit 130a, the transport path 130b, and the like.
【００７２】図３０はサーマルヘッド１３１を有するフ
ァクシミリ装置であり、光センサ１２１は給紙搬送路１
３２に臨むように配置されている。FIG. 30 shows a facsimile apparatus having a thermal head 131.
32.
【００７３】図３１は感光ドラム１３３を有する複写機
の一部を示し、反射型光センサ１２１は給紙搬送路１３
４に臨むように配置されている。FIG. 31 shows a part of a copying machine having a photosensitive drum 133.
4 are arranged.
【００７４】これらの装置において光センサ１２１の出
力信号は用紙判別装置に与えられる。用紙判別装置が判
別した用紙の種類に応じて、最適なインク量や感光ドラ
ムへの帯電量などの調整が行なわれる。In these devices, the output signal of the optical sensor 121 is given to a paper discriminating device. Adjustment of the optimal amount of ink, the amount of charge on the photosensitive drum, and the like is performed according to the type of paper determined by the paper determination device.
【００７５】印刷装置におけるインク量の制御の一例に
ついて、図３２及び図３３を参照して説明する。An example of controlling the amount of ink in the printing apparatus will be described with reference to FIGS. 32 and 33.
【００７６】図３２はインクジェット方式の印刷装置の
構成の一部を示す。印刷部１３８に搬送される過程で用
紙１２２の存在とその種類が判別される。用紙１２２の
種類は先に説明した普通紙、コート紙及び光沢紙であ
る。FIG. 32 shows a part of the configuration of an ink jet printing apparatus. In the process of being transported to the printing unit 138, the presence and type of the paper 122 are determined. The types of the paper 122 are the plain paper, the coated paper, and the glossy paper described above.
【００７７】光センサ（センサヘッド）１２１は用紙１
２２の搬送路の途上に設けられている。光センサ１２１
からの受光信号は判別回路１３５に送られる。用紙１２
２の種類の判別結果は、制御回路１３６に与えられる。
制御回路１３６はＣＰＵ、メモリ等を含む。インクジェ
ットヘッド１３７におけるインク噴出量が制御回路１３
６により制御される。The optical sensor (sensor head) 121 is a sheet 1
It is provided on the way of the 22 transport paths. Optical sensor 121
Is sent to the determination circuit 135. Paper 12
The two types of determination results are supplied to the control circuit 136.
The control circuit 136 includes a CPU, a memory, and the like. The amount of ink ejected from the inkjet head 137 is controlled by the control circuit 13.
6 is controlled.
【００７８】この光センサ１２１は光沢検出用の光セン
サであって、判別回路１３５は用紙１２２の光沢を検出
することにより、用紙の種類（普通紙、コート紙、光沢
紙）を判別する。The optical sensor 121 is an optical sensor for detecting gloss, and the determination circuit 135 determines the type of paper (plain paper, coated paper, glossy paper) by detecting the gloss of the paper 122.
【００７９】制御回路１３６は図３３に示す処理を行な
い、インクジェットヘッド１３７におけるインク噴出量
を制御する。初期化処理（Ｓ２１）の後、光沢判別信号
ａ、ｂまたはｃを取り込む（Ｓ２２）。信号ａ、ｂ及び
ｃはそれぞれ用紙１２２が普通紙、コート紙および光沢
紙であることをそれぞれ表わしている。これらの判別結
果を表示装置（図示せず）に表示し（Ｓ２３，Ｓ２４〜
Ｓ２６）、インク噴出量を設定する（Ｓ２７〜Ｓ２
９）。The control circuit 136 performs the processing shown in FIG. 33 to control the amount of ink ejected from the ink jet head 137. After the initialization processing (S21), a gloss determination signal a, b or c is fetched (S22). Signals a, b and c indicate that the paper 122 is plain paper, coated paper and glossy paper, respectively. The results of these determinations are displayed on a display device (not shown) (S23, S24-
S26), setting the ink ejection amount (S27 to S2)
9).
【００８０】インク噴出量は一般に普通紙、コート紙、
光沢紙の順に多くなる。用紙１２２の種類に応じた噴出
量データはあらかじめメモリに記憶されているので、判
別結果に応じて噴出量をメモリから読み出して、これに
応じてインクジェットヘッド１３７におけるインク噴出
量を制御する（たとえば圧電素子に加える電圧を制御す
る）（Ｓ３０）。In general, the amount of ink ejected from plain paper, coated paper,
It increases in the order of glossy paper. Since the ejection amount data corresponding to the type of the paper 122 is stored in the memory in advance, the ejection amount is read from the memory in accordance with the determination result, and the ejection amount of the ink in the inkjet head 137 is controlled accordingly (for example, a piezoelectric device). The voltage applied to the element is controlled) (S30).
【００８１】図３４は、光学式センサ装置によって供給
される用紙１２２の種類を判別することにより、複数の
印字ユニットのうちの判別結果に適したものを選択して
駆動する印刷装置の一部を示している。FIG. 34 shows a part of a printing apparatus that selects and drives one of a plurality of printing units suitable for the determination result by determining the type of paper 122 supplied by the optical sensor device. Is shown.
【００８２】インクリボンカートリッジ１４１を有する
印字ヘッド１４２と、インクジェット印字ヘッド１４３
とが案内シャフト１４４に移動自在に設けられている。
これらの印字ヘッド１４２、１４３はモータ１４５によ
って駆動されるタイミングベルト１４６に連結され、任
意の位置に移送される。用紙１２２は送りモータ１４７
によって回転駆動されるプラテンローラ１４８に巻回さ
れて送られる。A print head 142 having an ink ribbon cartridge 141 and an ink jet print head 143
Are movably provided on the guide shaft 144.
These print heads 142 and 143 are connected to a timing belt 146 driven by a motor 145, and are transferred to an arbitrary position. The paper 122 is a feed motor 147
It is wound and sent around a platen roller 148 that is driven to rotate.
【００８３】送られてくる用紙１２２が光センサ１２１
によって検出され、その種類が判別される。判別された
用紙１２２の種類に応じて、いずれか一方の印字ヘッド
１４１又は１４３が選択的に駆動される。感光ドラム方
式、感熱方式、その他の方式の印字ヘッドを設けること
もできる。The sheet 122 sent is the optical sensor 121
And its type is determined. Either one of the print heads 141 or 143 is selectively driven according to the determined type of the paper 122. A print head of a photosensitive drum system, a thermal system, or another system may be provided.
【００８４】図３５に示すように、印字ヘッド１４９と
一緒に光センサ１２１を移動させる構成とすることもで
きる。As shown in FIG. 35, the optical sensor 121 may be moved together with the print head 149.
【００８５】支持ブロック１５０は案内シャフト１５１
に移動自在に支持され、かつスクリュ１５２を回転させ
ることにより任意の位置に移送される。支持ブロック１
５０には印字ヘッド１４９と光センサ１２１とが取り付
けられている。The support block 150 has a guide shaft 151.
And is transferred to an arbitrary position by rotating the screw 152. Support block 1
A print head 149 and an optical sensor 121 are attached to 50.
【００８６】光センサ１２１が用紙１２２の側縁を検出
したときに印字を停止し、用紙送りを行なう。再び印字
ヘッド１４９を移送しながら印字を行ない、光センサ１
２１が用紙１２２の側縁を検出したときに印字を停止
し、用紙送りに移る。When the optical sensor 121 detects the side edge of the sheet 122, the printing is stopped and the sheet is fed. Printing is performed while transporting the print head 149 again.
When the side 21 detects the side edge of the sheet 122, the printing is stopped, and the process proceeds to sheet feeding.
【００８７】光センサ１２１からの出力信号に基づいて
用紙１２２の種類を判別し、それに応じて上述したイン
ク噴出量の制御を行なってもよい。The type of the paper 122 may be determined based on the output signal from the optical sensor 121, and the above-described control of the ink ejection amount may be performed.
【００８８】図３６は用紙１２２の基準位置からのずれ
量δを検出する構成を示している。基準位置はマイクロ
スイッチ１５３によって定められる。マイクロスイッチ
１５３が支持ブロック１５０を検出した位置からどれだ
け移送したときに光センサ１２１が用紙１２２の側縁を
検出したかによって、ずれ量δが計測される。FIG. 36 shows a configuration for detecting the amount of deviation δ of the sheet 122 from the reference position. The reference position is determined by the micro switch 153. The shift amount δ is measured based on how far from the position where the microswitch 153 detects the support block 150 when the optical sensor 121 detects the side edge of the sheet 122.
【００８９】光センサ１２１のみを支持ブロック１５０
に設け、光センサ１２１によって用紙１２２の前端縁、
後端縁、両側縁を検出するようにすることもできる。Only the optical sensor 121 is supported by the support block 150.
At the front edge of the sheet 122 by the optical sensor 121,
The trailing edge and both side edges can be detected.
【図１】従来の反射型光センサの構造を示す概略図であ
る。FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a conventional reflection type optical sensor.
【図２】本発明の一実施形態による反射型光センサの構
造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a reflective optical sensor according to an embodiment of the present invention.
【図３】同上の光センサによる測距原理を説明する図で
ある。FIG. 3 is a diagram illustrating a principle of distance measurement by the optical sensor according to the first embodiment.
【図４】光センサと対象物体との距離変動量とセンサ出
力の変動比との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a distance variation amount between an optical sensor and a target object and a variation ratio of a sensor output.
【図５】同上の光センサの詳細な構成を示すブロック図
である。FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of an optical sensor of the above.
【図６】本発明の別な実施形態による反射型光センサの
構造を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a reflective optical sensor according to another embodiment of the present invention.
【図７】本発明のさらに別な実施形態による反射型光セ
ンサの構造を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a reflection type optical sensor according to still another embodiment of the present invention.
【図８】同上の光センサに用いられている２分割受光素
子の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a two-segment light receiving element used in the above optical sensor.
【図９】同上の２分割受光素子における、受光位置と各
受光面の出力との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a light receiving position and an output of each light receiving surface in the same two-piece light receiving element.
【図１０】同上の２分割受光素子の配置条件を説明する
図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an arrangement condition of the two-divided light receiving element in the above embodiment.
【図１１】同上の光センサの演算処理回路における、演
算部分の構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a calculation part in the calculation processing circuit of the photosensor of the above.
【図１２】同上の演算処理回路における処理手順を示す
フロー図である。FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure in the arithmetic processing circuit of the above.
【図１３】本発明のさらに別な実施形態による反射型光
センサの構造を示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing a structure of a reflection type optical sensor according to still another embodiment of the present invention.
【図１４】同上の光学系の配置を説明する概略図であ
る。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an arrangement of an optical system according to the embodiment.
【図１５】（ａ）（ｂ）は受光素子及び受光素子アレイ
と光スポットとの、大きさ及び位置の関係を説明する図
である。FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating the relationship between the size and position of a light receiving element, a light receiving element array, and a light spot.
【図１６】本発明のさらに別な実施形態による反射型光
センサの構造を示す断面図である。FIG. 16 is a sectional view showing a structure of a reflection type optical sensor according to still another embodiment of the present invention.
【図１７】本発明のさらに別な実施形態による反射型光
センサの構造を示す断面図である。FIG. 17 is a sectional view showing a structure of a reflection type optical sensor according to still another embodiment of the present invention.
【図１８】対象物体の基準距離からの変動量と受光素子
上における光スポットの大きさとの関係を示す図であ
る。FIG. 18 is a diagram illustrating a relationship between a variation amount of a target object from a reference distance and a size of a light spot on a light receiving element.
【図１９】光センサと対象物体との距離変動量とセンサ
出力の変動比との関係を示す図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a relationship between a distance variation amount between an optical sensor and a target object and a variation ratio of a sensor output.
【図２０】紙幣入金装置の構造を示す概略断面図であ
る。FIG. 20 is a schematic sectional view showing the structure of the bill receiving device.
【図２１】同上の紙幣認識装置に用いられている紙幣認
識装置の構造を示す概略断面図である。FIG. 21 is a schematic sectional view showing the structure of a bill recognition device used in the above bill recognition device.
【図２２】（ａ）は同上の紙幣認識装置による紙幣上の
光走査方向を示す図、（ｂ）はそのときのセンサ出力波
形を示す図である。FIG. 22A is a diagram showing a light scanning direction on a bill by the above bill recognition device, and FIG. 22B is a diagram showing a sensor output waveform at that time.
【図２３】別な紙幣認識装置に用いられている光センサ
の構成を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of an optical sensor used in another bill recognition device.
【図２４】（ａ）は同上の光センサによる紙幣上の光走
査方向を示す図、（ｂ）はそのときのセンサ出力波形を
示す図、（ｃ）は発光素子の駆動電流の変化を示す図で
ある。24A is a diagram showing a light scanning direction on a bill by the optical sensor, FIG. 24B is a diagram showing a sensor output waveform at that time, and FIG. 24C is a diagram showing a change in a driving current of the light emitting element. FIG.
【図２５】同上の光センサと対象物体との距離変動量と
センサ出力の変動比との関係を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing the relationship between the distance variation between the optical sensor and the target object and the variation ratio of the sensor output.
【図２６】（ａ）（ｂ）はいずれも搬送中の用紙の検出
に用いられている反射型光センサを示す斜視図である。FIGS. 26A and 26B are perspective views showing a reflection type optical sensor used for detecting a sheet being conveyed.
【図２７】（ａ）（ｂ）はいずれも静置された用紙の検
出に用いられている反射型光センサを示す斜視図であ
る。FIGS. 27A and 27B are perspective views each showing a reflection type optical sensor used for detecting a stationary sheet.
【図２８】用紙トレイ内の用紙の検出に用いられる光セ
ンサを示す斜視図である。FIG. 28 is a perspective view showing an optical sensor used for detecting a sheet in a sheet tray.
【図２９】光センサを備えた印字装置の断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view of a printing device provided with an optical sensor.
【図３０】光センサを備えたファクシミリ装置の断面図
である。FIG. 30 is a sectional view of a facsimile apparatus provided with an optical sensor.
【図３１】光センサを備えた複写機の一部を示す断面図
である。FIG. 31 is a sectional view showing a part of a copying machine having an optical sensor.
【図３２】光センサを備えたインクジェット方式の印刷
装置の概略図である。FIG. 32 is a schematic view of an ink jet printing apparatus including an optical sensor.
【図３３】同上の印刷装置における用紙判別のためのア
ルゴリズムを示すフロー図である。FIG. 33 is a flowchart showing an algorithm for paper discrimination in the above printing apparatus.
【図３４】光センサを備えた別な印刷装置の概略斜視図
である。FIG. 34 is a schematic perspective view of another printing apparatus provided with an optical sensor.
【図３５】印字ヘッドと一体に光センサを設けたさらに
別な印刷装置の一部を示す斜視図である。FIG. 35 is a perspective view showing a part of another printing apparatus provided with an optical sensor integrally with a print head.
【図３６】印字ヘッドと一体に光センサを設けたさらに
別な印刷装置の一部を示す斜視図である。FIG. 36 is a perspective view showing a part of another printing apparatus provided with an optical sensor integrally with a print head.
１２ 投光部 １３ 受光部 １４ 演算処理回路 １６ 発光素子 １７ 偏光フィルタ １９ 受光素子 ２０ 位置検出素子 ２１ 偏光ビームスプリッタ ３９ 距離演算部 ４０ 補正係数出力部 ４１ 判別部 ５２ 半透過板 ５３、５４ 偏光フィルタ ６２ ２分割受光素子 ７２ 受光素子アレイ ８５ 位置検出素子 ９６ ＣＣＤのような受光素子 REFERENCE SIGNS LIST 12 light projecting unit 13 light receiving unit 14 arithmetic processing circuit 16 light emitting element 17 polarizing filter 19 light receiving element 20 position detecting element 21 polarizing beam splitter 39 distance calculating unit 40 correction coefficient output unit 41 discriminating unit 52 semi-transmissive plate 53, 54 polarizing filter 62 2-split photodetector 72 photodetector array 85 position detector 96 photodetector like CCD
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA06 DA32 DA43 DA65 DA66 2G051 AA34 AA90 AB11 BA11 BA20 CA03 CB01 EB01 2G059 AA05 BB10 EE02 EE05 FF01 GG02 JJ22 KK04 MM01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G020 AA08 DA06 DA32 DA43 DA65 DA66 2G051 AA34 AA90 AB11 BA11 BA20 CA03 CB01 EB01 2G059 AA05 BB10 EE02 EE05 FF01 GG02 JJ22 KK04 MM01
Claims (2)
センサであって、 検出物体で反射した光を受光する受光部と、 検出物体の位置変化や角度変化等の位置情報を取得し、
当該位置情報に基づいて受光部から出力される受光量情
報を補正する補正手段と、 前記補正手段により補正された受光量情報に基づいて、
検出物体の表面状態を判別する手段と、を備えた反射型
光センサ。1. A reflection type optical sensor for identifying a surface state of a detection object, comprising: a light receiving section for receiving light reflected by the detection object; and positional information such as a position change and an angle change of the detection object.
A correcting unit that corrects the received light amount information output from the light receiving unit based on the position information, based on the received light amount information corrected by the correcting unit,
Means for determining the surface state of the detection object.
センサであって、 対象物体に向けて光を投射する投光部と、 検出物体で反射した光を受光する受光部と、 前記受光部から出力される受光量情報に基づいて、検出
物体の表面状態を判別する手段と、 検出物体の位置変化や角度変化等の位置情報を取得し、
当該位置情報に基づいて投光部から投射される光の強度
を変化させる補正手段と、を備えた反射型光センサ。2. A reflection type optical sensor for identifying a surface state of a detection object, comprising: a light projection unit for projecting light toward a target object; a light reception unit for receiving light reflected by the detection object; Means for determining the surface state of the detected object based on the received light amount information output from the unit, and obtaining position information such as a position change and an angle change of the detected object,
A correction unit that changes the intensity of light projected from the light projecting unit based on the position information.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10299990A JP2000131243A (en) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | Reflection type sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10299990A JP2000131243A (en) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | Reflection type sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131243A true JP2000131243A (en) | 2000-05-12 |
Family
ID=17879424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10299990A Pending JP2000131243A (en) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | Reflection type sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000131243A (en) |
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003149148A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | East:Kk | Method and device for measuring undesired shine |
| JP2003327346A (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-19 | Sharp Corp | Optical object distinguishing device and printing device using it |
| JP2004053578A (en) * | 2002-05-29 | 2004-02-19 | Sharp Corp | Optical object discriminating apparatus, processing system and transport processing system |
| JP2004294129A (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Fujitsu Ltd | Photographing apparatus |
| DE10317447A1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-11-18 | Nexpress Solutions Llc | Method and sensor device for detecting colors |
| US6852992B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-02-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of diagnosing deterioration of an article |
| US6993202B2 (en) | 2001-02-28 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Decoding apparatus, method, and storage medium for inputting and decoding variable-length coded data |
| JP2007024575A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Sharp Corp | Color data measuring instrument |
| JP2007033103A (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Keyence Corp | Photoelectric sensor |
| JP2009058303A (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Ricoh Co Ltd | Image measuring device, image carrying medium measuring device, and image forming apparatus |
| JP2010210456A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Ricoh Co Ltd | Optical characteristics measuring apparatus, spectrophotometric colorimetry apparatus, and image forming apparatus |
| JP2013061765A (en) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Toshiba Corp | Paper sheet handling device and paper sheet handling method |
| DE102012208248B3 (en) * | 2012-05-16 | 2013-08-29 | Astech Angewandte Sensortechnik Gmbh | Method for distance variation compensated contactless point-reflection measurement of intensities of non-luminous objects, involves computing compensation signals for distance-related variation error of intensities of main reception channel |
| JP2013182254A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Konica Minolta Inc | Measurement device |
| JP2013200224A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Konica Minolta Inc | Glossiness measuring device and image forming apparatus equipped therewith |
| JP2013228370A (en) * | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Ricoh Co Ltd | Colorimetry device, image forming device, colorimetry system and colorimetry method |
| JP2014170313A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Toshiba Corp | Image reader and paper sheet processing device |
| JP2014181909A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Ricoh Co Ltd | Imaging unit, colorimetric device, image forming apparatus, colorimetric system, and distance measuring method |
| JP2014534416A (en) * | 2011-09-23 | 2014-12-18 | ナルコ カンパニー | Fluorometric method for monitoring surface additives in the papermaking process |
| JP2015135336A (en) * | 2015-02-17 | 2015-07-27 | 横河電機株式会社 | Spectral characteristic measuring device, spectral characteristic measuring method, planar measuring object quality monitoring device |
| JP2016051154A (en) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
| US9488468B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-11-08 | Yokogawa Electric Corporation | Displacement sensor, spectral characteristic measuring apparatus, color measuring apparatus, planar measured object quality monitoring apparatus, displacement measuring method, spectral characteristic measuring method, and color measuring method |
| JP2017083313A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | セイコーエプソン株式会社 | Measuring apparatus and printer |
| JP2017090198A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Device for photographing surface flaw on tabular body side face |
| JP2017203347A (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Toto株式会社 | Faucet device |
| WO2019097981A1 (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-23 | 新東工業株式会社 | Evaluation method and evaluation device for surface state of inspection object, control method for evaluation device, and control program for evaluation device |
| WO2019117301A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-20 | 株式会社堀場製作所 | Surface characteristic inspection device and surface characteristic inspection program |
| KR102043241B1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-11-12 | 주식회사 스펙트로 | Apparatus for measuring polarization |
| WO2023119883A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 富士フイルム株式会社 | Inspection device, printing system, inspection system, curing system, substrate manufacturing method, and program |
-
1998
- 1998-10-21 JP JP10299990A patent/JP2000131243A/en active Pending
Cited By (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6993202B2 (en) | 2001-02-28 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Decoding apparatus, method, and storage medium for inputting and decoding variable-length coded data |
| US6852992B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-02-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of diagnosing deterioration of an article |
| JP2003149148A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | East:Kk | Method and device for measuring undesired shine |
| JP2003327346A (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-19 | Sharp Corp | Optical object distinguishing device and printing device using it |
| JP2004053578A (en) * | 2002-05-29 | 2004-02-19 | Sharp Corp | Optical object discriminating apparatus, processing system and transport processing system |
| JP2004294129A (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Fujitsu Ltd | Photographing apparatus |
| US7406198B2 (en) | 2003-03-25 | 2008-07-29 | Fujitsu Limited | Image capture apparatus |
| DE10317447A1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-11-18 | Nexpress Solutions Llc | Method and sensor device for detecting colors |
| JP2007024575A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Sharp Corp | Color data measuring instrument |
| JP2007033103A (en) * | 2005-07-25 | 2007-02-08 | Keyence Corp | Photoelectric sensor |
| JP2009058303A (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Ricoh Co Ltd | Image measuring device, image carrying medium measuring device, and image forming apparatus |
| JP2010210456A (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Ricoh Co Ltd | Optical characteristics measuring apparatus, spectrophotometric colorimetry apparatus, and image forming apparatus |
| JP2013061765A (en) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Toshiba Corp | Paper sheet handling device and paper sheet handling method |
| JP2014534416A (en) * | 2011-09-23 | 2014-12-18 | ナルコ カンパニー | Fluorometric method for monitoring surface additives in the papermaking process |
| JP2013182254A (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Konica Minolta Inc | Measurement device |
| JP2013200224A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Konica Minolta Inc | Glossiness measuring device and image forming apparatus equipped therewith |
| US9116123B2 (en) | 2012-03-26 | 2015-08-25 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Gloss measuring device and image forming device including same |
| JP2013228370A (en) * | 2012-03-28 | 2013-11-07 | Ricoh Co Ltd | Colorimetry device, image forming device, colorimetry system and colorimetry method |
| DE102012208248B3 (en) * | 2012-05-16 | 2013-08-29 | Astech Angewandte Sensortechnik Gmbh | Method for distance variation compensated contactless point-reflection measurement of intensities of non-luminous objects, involves computing compensation signals for distance-related variation error of intensities of main reception channel |
| US9488468B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-11-08 | Yokogawa Electric Corporation | Displacement sensor, spectral characteristic measuring apparatus, color measuring apparatus, planar measured object quality monitoring apparatus, displacement measuring method, spectral characteristic measuring method, and color measuring method |
| US9605949B2 (en) | 2012-10-12 | 2017-03-28 | Yokogawa Electric Corporation | Displacement sensor, spectral characteristic measuring apparatus, color measuring apparatus, planar measured object quality monitoring apparatus, displacement measuring method, spectral characteristic measuring method, and color measuring method |
| JP2014170313A (en) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Toshiba Corp | Image reader and paper sheet processing device |
| JP2014181909A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Ricoh Co Ltd | Imaging unit, colorimetric device, image forming apparatus, colorimetric system, and distance measuring method |
| JP2016051154A (en) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
| JP2015135336A (en) * | 2015-02-17 | 2015-07-27 | 横河電機株式会社 | Spectral characteristic measuring device, spectral characteristic measuring method, planar measuring object quality monitoring device |
| JP2017083313A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | セイコーエプソン株式会社 | Measuring apparatus and printer |
| JP2017090198A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Device for photographing surface flaw on tabular body side face |
| JP2017203347A (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Toto株式会社 | Faucet device |
| JPWO2019097981A1 (en) * | 2017-11-14 | 2020-09-24 | 新東工業株式会社 | Evaluation method of surface condition of inspection object, evaluation device, control method of evaluation device and control program of evaluation device |
| WO2019097981A1 (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-23 | 新東工業株式会社 | Evaluation method and evaluation device for surface state of inspection object, control method for evaluation device, and control program for evaluation device |
| JP7184048B2 (en) | 2017-11-14 | 2022-12-06 | 新東工業株式会社 | Method for evaluating surface condition of inspection object, evaluation device, control method for evaluation device, and control program for evaluation device |
| WO2019117301A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-20 | 株式会社堀場製作所 | Surface characteristic inspection device and surface characteristic inspection program |
| CN111356913A (en) * | 2017-12-15 | 2020-06-30 | 株式会社堀场制作所 | Surface property inspection device and surface property inspection program |
| JPWO2019117301A1 (en) * | 2017-12-15 | 2020-10-22 | 株式会社堀場製作所 | Surface property inspection equipment and surface property inspection program |
| US11353322B2 (en) | 2017-12-15 | 2022-06-07 | Horiba, Ltd. | Surface characteristic inspection apparatus and surface characteristic inspection program |
| JP7273726B2 (en) | 2017-12-15 | 2023-05-15 | 株式会社堀場製作所 | Surface property inspection device and surface property inspection program |
| KR102043241B1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-11-12 | 주식회사 스펙트로 | Apparatus for measuring polarization |
| WO2023119883A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | 富士フイルム株式会社 | Inspection device, printing system, inspection system, curing system, substrate manufacturing method, and program |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000131243A (en) | Reflection type sensor | |
| JP4757136B2 (en) | Recording apparatus and control method | |
| JP6355066B2 (en) | Sensor device and image forming apparatus | |
| US8971749B2 (en) | Optical sensor and image forming apparatus | |
| JP3734247B2 (en) | Discrimination device for type of recording medium, discriminating method, and recording device | |
| US8942583B2 (en) | Optical sensor and image forming apparatus | |
| JP5900726B2 (en) | Optical sensor, image forming apparatus, and discrimination method | |
| JP6083119B2 (en) | Optical sensor and image forming apparatus | |
| US6794669B2 (en) | Media sensing apparatus for detecting an absence of print media | |
| US6713775B2 (en) | Method to correct for sensitivity variation of media sensors | |
| JP2005083850A (en) | Optical-type object identification device and printer | |
| US5847405A (en) | Size or position sensing of intermixed sheets in a sheet stacking tray with sheet edge shadow detection | |
| US7519213B2 (en) | Optical double feed detection | |
| JP4810257B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP4357621B2 (en) | Method and apparatus for detecting the position of a paper pile | |
| US8499918B2 (en) | Paper treating apparatus | |
| US6998628B2 (en) | Method of media type differentiation in an imaging apparatus | |
| JP3362360B2 (en) | Printing equipment | |
| JP2003254721A (en) | Device for discriminating printing sheet, printer, computer program, computer system, and method of discriminating printing sheet | |
| JP4033781B2 (en) | Optical object identification device, processing system, and conveyance processing system | |
| JP4736597B2 (en) | Medium detection device | |
| JP6505512B2 (en) | Optical identification device | |
| JPH091880A (en) | Image forming unit | |
| JP2003246500A (en) | Printing sheet discriminating device, printer, computer program, computer system and printing sheet discriminating method | |
| JPH07144793A (en) | Reflection type optical detecting sensor for paper sheet |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080210 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |