JP2005164261A - 同軸反射型光電センサ - Google Patents
同軸反射型光電センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005164261A JP2005164261A JP2003399812A JP2003399812A JP2005164261A JP 2005164261 A JP2005164261 A JP 2005164261A JP 2003399812 A JP2003399812 A JP 2003399812A JP 2003399812 A JP2003399812 A JP 2003399812A JP 2005164261 A JP2005164261 A JP 2005164261A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- reflected
- half mirror
- receiving element
- light receiving
- 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
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
【課題】 対象物の色判定や対象物上の検出対象の検知等を正確に行うことが可能な同軸反射型光電センサを提供する。
【解決手段】 投光手段14は、互いに異なる波長帯の光を出射する3つのLEDチップ11〜13を隣接配置しかつ一体にパッケージして構成されているから、各LEDチップ11〜13からの光Lを1つのモニタ用受光素子21で受光できる。3つのLEDチップ11〜13全ての出力強度制御は、1つのモニタ用受光素子21からの受光信号に基づいて行われる。
【選択図】 図1
Description
そこで、発光素子からの光を受光するモニタ用受光素子を設けて、このモニタ用受光素子での受光量に応じた受光信号に基づき発光素子の出力強度が所定値になるよう制御する定出力制御動作(或いは自動パワー制御 以下「APC」という)を行わせる必要がある。
ここで、モニタ用受光素子は例えば光電変換特性等にバラツキがあるので、2つの発光素子の出力強度が同じであっても、それぞれに対応するモニタ用受光素子からの受光信号レベルは互いに異なる場合がある。従って、2つの発光素子の出力強度のAPCにバラツキが生じ、正確なマーク検出等が行えなくなるおそれがあった。
(1)「互いに波長帯が異なる複数の光を出射する投光手段と、
前記投光手段からの光を反射光と透過光とに分離し、その反射光または透過光を対象物に向けて照射するハーフミラーと、
前記対象物で反射し、前記ハーフミラーに再び戻ってきて当該ハーフミラーにより分離された反射光または透過光のうち、前記投光手段の位置する方向とは異なる方向に向かう光を受光する受光手段とを備え、
前記受光手段での前記複数の光に対応する受光量比に基づき前記対象物の色判定または前記対象物上の検出対象を検知するもの(マークセンサ)。」
(2)「互いに波長帯が異なる複数の光を出射する投光手段と、
前記投光手段からの光を反射光と透過光とに分離し、その反射光または透過光を対象物に向けて照射するハーフミラーと、
前記対象物で反射し、前記ハーフミラーに再び戻ってきて当該ハーフミラーにより分離された反射光または透過光のうち、前記投光手段の位置する方向とは異なる方向に向かう光を受光する受光手段とを備え、
前記受光手段での前記複数の光に対応する受光量の少なくともいずれか1つの受光量変化に基づき前記対象物上の検出対象を検知するもの(カラーセンサ)。」
本構成によれば、投光手段は、互いに異なる波長帯の光を出射する複数のLEDチップを隣接配置しかつ一体にパッケージして構成されているから、各LEDチップからの光を1つのモニタ用受光素子で受光することが可能となる。そして、複数のLED全ての出力強度制御は、1つのモニタ用受光素子からの受光信号に基づいて行われる。従って、複数の発光素子それぞれに対応して複数のモニタ用受光素子を設けて各発光素子の出力強度を制御する構成に比べて、各LEDチップの出力強度を所定値に安定的に保つことができ、正確な対象物の色判定や対象物上の検出対象の検知等を行うことができる。
例えば、投光手段から出射されハーフミラーで反射した光を対象物に照射し、その対象物で反射した上記ハーフミラーを透過した光を受光手段で受光するようにして、モニタ用受光素子を投光手段に隣接した位置に配置する構成が考えられる。しかし、この構成では、モニタ用受光素子には、投光手段からの光だけでなく、対象物で反射しハーフミラーで反射した光も入光するおそれがあり、このモニタ用受光素子からの受光信号に基づく出力強度制御では、投光手段の出力強度を所定値に保つことができなくなる。
本構成によれば、投光手段と受光手段を横並び状に配する構成なので、ハーフミラーと受光手段との間に例えば受光レンズ等を配するなど、両者間の光路が長くなっても対象物への光の出射方向に沿った方向においてセンサ本体の小型化を図ることができる。
本構成によれば、受光範囲制限手段によって、投光手段から出射された光(ハーフミラーで分離された透過光または反射光)だけを確実に受光することが可能になり、投光手段の出力強度制御をより正確に行うことができる。
本発明の実施形態1を図1ないし図5によって説明する。
本実施形態の同軸反射型光電センサ10は、例えばローラによって搬送されるシート30(対象物)上のマーク31を検出するために使用するものである。
具体的には、投光手段14は、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ出射する3つのLEDチップ11,12,13を備え、制御手段15は、検出動作前に各LEDチップ11〜13を順次発光させて、シート30の下地(マーク31が付されていない部分)とマーク31とに照射させ、その反射光を受ける受光手段16での受光量変化が一番大きい光を出射したLEDチップ11〜13を特定する。そして、制御手段15は、検出動作時には、その特定されたLEDチップのみを発光させて、受光手段16での受光量変化に基づいて上記マーク31を検出する。このような構成により、種々の組み合わせの色のシート30の下地及びマーク31に対してマーク検出を行うことが可能になる。
図1には、本実施形態の同軸反射型光電センサ10の概略的な構成が示されている。同図に示すように、投光手段14から出射された放射光Lは、例えばコリメータレンズ17によって平行光に変換されハーフミラー18側に照射される。
なお、このように投光手段14から出射され対象物(シート30)に向かう光L1と、対象物での全反射して受光手段16に至る光M1との同軸を一致させる構成(いわゆる同軸反射型)とすることで、センサ本体と対象物との距離変動による受光手段16での受光量変化を極力抑えることができる。
本実施形態では、投光手段14は、図1に示すように、3つのLEDチップ11〜13を、互いに隣接配置し、それらを一体にパッケージした構造をなす投光素子14である。3つのLEDチップ11〜13は、互いに波長帯の異なる、赤色の光、緑色の光、青色の光をそれぞれ出射する。
本実施形態では、正確なマーク31検出を行うために、3つのLEDチップ11〜13の出力強度が同じレベルになるようにAPCにより制御する構成になっている。
具体的には、ハーフミラー18を挟んで投光素子14とは反対側にモニタ用受光素子21(例えばフォトダイオード)が配置されており、各LEDチップ11〜13から出射された光Lのうちハーフミラー18を透過した光L2を受光できるようになっている(図2(A)参照)。更に、ハーフミラー18とモニタ用受光素子21との間には、ハーフミラー18からの透過光L2の照射像に対応した形状に開口したスリット板22が設けられており、これにより、例えば外乱光などを排して上記ハーフミラー18からの透過光L2だけをモニタ用受光素子21に入光させることができる。
図3及び図4には、本実施形態の同軸反射型光電センサ10のセンサ本体40の具体的構成(本発明の請求項3の構成に相当)が示されている。
本実施形態によれば、投光手段14は、互いに異なる波長帯の光を出射する3つのLEDチップ11〜13を隣接配置しかつ一体にパッケージして構成されているから、各LEDチップ11〜13からの光Lを1つのモニタ用受光素子21で受光することが可能となる。そして、3つのLEDチップ11〜13全ての出力強度制御は、1つのモニタ用受光素子21からの受光信号に基づいて行われる。従って、複数の発光素子それぞれに対応して複数のモニタ用受光素子を設けて各発光素子の出力強度を制御する構成に比べて、各LEDチップの出力強度を所定値に安定的に保つことができ、正確なマーク検出を行うことができる。
図6は実施形態2を示す。前記実施形態との相違は、投光手段14から出射されハーフミラー18を透過した光L2を集光レンズ17を介してシート30上に照射させ、そこで正反射してハーフミラー18で反射した光M2を受光手段16で受光する構成になっているところにあり、その他の点は前記実施形態1と同様である。従って、実施形態1と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、赤色、緑色、青色の光を出射する投光手段14としたが、その他の光の組み合わせであってもよい。また、2色の光或いは4色以上の光を出射する構成であってもよい。
11〜13…LEDチップ
14…投光手段、投光素子
15…制御手段(出力制御手段)
16…受光手段、受光素子
18…ハーフミラー
21…モニタ用受光素子
22…スリット板(受光範囲制限手段)
30…シート(対象物)
31…マーク(検出対象)
44…全反射ミラー(反射部材)
60…挿通孔
61…包囲壁
L… 投光手段から出射された光
L1…光Lの反射光
L2…光Lの透過光
M…シートで反射した光
M1…光Mの透過光
M2…光Mの反射光
Claims (4)
- 互いに波長帯が異なる複数の光を出射する投光手段と、
前記投光手段からの光を反射光と透過光とに分離し、その反射光または透過光を対象物に向けて照射するハーフミラーと、
前記対象物で反射し、前記ハーフミラーに再び戻ってきて当該ハーフミラーにより分離された反射光または透過光のうち、前記投光手段の位置する方向とは異なる方向に向かう光を受光する受光手段とを備え、
前記受光手段での受光量に基づき前記対象物に関する検出動作を行う同軸反射型光電センサにおいて、
前記投光手段は、互いに異なる波長帯の光を出射する複数のLEDチップを、隣接配置しかつ一体にパッケージしてなり、
前記各LEDチップからの光を受光可能で、その受光量に応じた受光信号を出力する1つのモニタ用受光素子と、
前記モニタ用受光素子からの前記受光信号レベルに基づき前記各LEDチップの出力強度が所定値になるように前記各LEDチップに与える駆動電流レベルを制御する出力制御手段とを備えていることを特徴とする同軸反射型光電センサ。 - 前記モニタ用受光素子は、前記投光手段から出射され前記ハーフミラーで分離された反射光及び透過光のうち、前記対象物に照射されない方の光を受光可能な位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の同軸反射型光電センサ。
- 前記投光手段から出射され前記ハーフミラーで反射した反射光を前記対象物に照射し、その対象物で反射し前記ハーフミラーを透過した光を反射部材で反射させて、前記投光手段と横並び状に配された前記受光手段に導くよう構成されるとともに、
前記モニタ用受光素子は、前記ハーフミラーを挟んで前記投光手段とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項2記載の同軸反射型光電センサ。 - 前記モニタ用受光素子の前方には、前記投光手段からの当該モニタ用受光素子に向かう光だけを通過可能な受光範囲制限手段が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の同軸反射型光電センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003399812A JP2005164261A (ja) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | 同軸反射型光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003399812A JP2005164261A (ja) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | 同軸反射型光電センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005164261A true JP2005164261A (ja) | 2005-06-23 |
Family
ID=34724258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003399812A Pending JP2005164261A (ja) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | 同軸反射型光電センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005164261A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007037652A1 (de) | 2007-08-09 | 2009-02-19 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Vorrichtung und Verfahren zum messtechnischen Erfassen einer Farbe eines Objekts |
JP2013036991A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-02-21 | Olympus Corp | 光学的観察装置 |
JP2015158389A (ja) * | 2014-02-23 | 2015-09-03 | オムロン株式会社 | 光電センサ |
US11163090B2 (en) | 2019-06-25 | 2021-11-02 | Datalogic Ip Tech S.R.L. | Photoelectric sensor with coaxial emission and receiving optical paths |
-
2003
- 2003-11-28 JP JP2003399812A patent/JP2005164261A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007037652A1 (de) | 2007-08-09 | 2009-02-19 | OCé PRINTING SYSTEMS GMBH | Vorrichtung und Verfahren zum messtechnischen Erfassen einer Farbe eines Objekts |
JP2013036991A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-02-21 | Olympus Corp | 光学的観察装置 |
JP2015158389A (ja) * | 2014-02-23 | 2015-09-03 | オムロン株式会社 | 光電センサ |
US11163090B2 (en) | 2019-06-25 | 2021-11-02 | Datalogic Ip Tech S.R.L. | Photoelectric sensor with coaxial emission and receiving optical paths |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10017102B2 (en) | Lighting device with primary light source and phosphor volume with an evaluation unit | |
US9569946B2 (en) | Smoke alarm according to the scattered light principle having a two-color light-emitting diode with different sizes of LED chips | |
US10598327B2 (en) | Laser-based light source | |
JP5030530B2 (ja) | 発光素子アレイおよび紙葉類の認識装置 | |
US20100068673A1 (en) | Laser processing device and its processing method | |
CN110118332B (zh) | 集成LiDAR***的照明装置及汽车 | |
US7449667B2 (en) | Illumination method and apparatus having a plurality of feedback control circuit for controlling intensities of multiple light sources | |
US9029756B2 (en) | Optical displacement detection apparatus and optical displacement detection method | |
JP4033550B2 (ja) | 光学装置、光電スイッチ、ファイバ型光電スイッチおよび色識別センサ | |
JPH11330939A (ja) | 光学装置、光電スイッチ、ファイバ型光電スイッチおよび色識別センサ | |
JP2005164261A (ja) | 同軸反射型光電センサ | |
JP2006135317A (ja) | 強度モニタリングシステムを有するled照明システム | |
KR20110111948A (ko) | 입자 측정장치 | |
JPWO2019234180A5 (ja) | ||
CN107345641B (zh) | 包括激光元件的照明模块 | |
US10451259B2 (en) | Headlight, vehicle with headlight and method for monitoring a headlight | |
JP4421252B2 (ja) | レーザ光送受光装置 | |
JPH06281740A (ja) | 距離測定装置 | |
CN114270176A (zh) | 水分感知装置 | |
JP2001336929A (ja) | 反射型光電センサ | |
JP7445083B2 (ja) | 光源装置 | |
KR20050094748A (ko) | 광전 센서 | |
JP2008016998A (ja) | 光学式読み取り装置とその補正方法 | |
US20150318663A1 (en) | Sensing module and laser device | |
JP2005101308A (ja) | レーザ光送受光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061005 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070709 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070710 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081202 |