JP3146453B2 - 反射型ホトセンサ - Google Patents
反射型ホトセンサInfo
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- JP3146453B2 JP3146453B2 JP34954595A JP34954595A JP3146453B2 JP 3146453 B2 JP3146453 B2 JP 3146453B2 JP 34954595 A JP34954595 A JP 34954595A JP 34954595 A JP34954595 A JP 34954595A JP 3146453 B2 JP3146453 B2 JP 3146453B2
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- Japan
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、常時に投光部から
ビーム状の光を投光しておき、披検出体が接近したとき
には、その披検出体からの反射光を受光部で受け、反射
光のレベルが所定値以上であるときには披検出体の存在
を検知する反射型ホトセンサに関するものである。
ビーム状の光を投光しておき、披検出体が接近したとき
には、その披検出体からの反射光を受光部で受け、反射
光のレベルが所定値以上であるときには披検出体の存在
を検知する反射型ホトセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の反射型ホトセンサ９０の
構成の例を示すものが図６であり、この反射型ホトセン
サ９０は、投光部９１と受光部９２と検出回路９３とで
構成され、投光部９１はＬＥＤなどの発光素子９１ａと
レンズ９１ｂで構成され、受光部９２はホトダイオード
などの受光素子９２ａとレンズ９２ｂとで構成されてい
る。
構成の例を示すものが図６であり、この反射型ホトセン
サ９０は、投光部９１と受光部９２と検出回路９３とで
構成され、投光部９１はＬＥＤなどの発光素子９１ａと
レンズ９１ｂで構成され、受光部９２はホトダイオード
などの受光素子９２ａとレンズ９２ｂとで構成されてい
る。
【０００３】また、検出回路９３には、一方の入力端子
に抵抗器Ｒ1 と抵抗器Ｒ2 とで設定される基準電圧が印
加されるコンパレータ９３ａが設けられ、アースＥ側に
可変抵抗器ＶＲが接続された前記受光素子９２ａからの
出力が前記コンパレータ９３ａの他の一方の入力端子に
接続されている。
に抵抗器Ｒ1 と抵抗器Ｒ2 とで設定される基準電圧が印
加されるコンパレータ９３ａが設けられ、アースＥ側に
可変抵抗器ＶＲが接続された前記受光素子９２ａからの
出力が前記コンパレータ９３ａの他の一方の入力端子に
接続されている。
【０００４】このときに、前記投光部９１と受光部９２
とは略同一方向に投光方向と受光方向とが成るように設
置されているので、披検出体Ｘが存在しないときには受
光素子９２ａに出力を生じることはなく、従って、前記
コンパレータ９３ａの出力端子ＯＵＴに出力を生じるこ
とはない。
とは略同一方向に投光方向と受光方向とが成るように設
置されているので、披検出体Ｘが存在しないときには受
光素子９２ａに出力を生じることはなく、従って、前記
コンパレータ９３ａの出力端子ＯＵＴに出力を生じるこ
とはない。
【０００５】そして、披検出体Ｘが予めに設定された距
離よりも近い距離に出現すると、この披検出体Ｘからの
反射光が受光部９２に達し、受光素子９２ａに基準電圧
を越える出力を生じて、その出力が印加されるコンパレ
ータ９３ａの出力端子ＯＵＴに出力を生じさせ披検出体
Ｘの存在を検知するものとなる。
離よりも近い距離に出現すると、この披検出体Ｘからの
反射光が受光部９２に達し、受光素子９２ａに基準電圧
を越える出力を生じて、その出力が印加されるコンパレ
ータ９３ａの出力端子ＯＵＴに出力を生じさせ披検出体
Ｘの存在を検知するものとなる。
【０００６】ここで、前記反射型ホトセンサ９０におい
ては、発光素子９１ａの光量、および、受光素子９２ａ
の感度には相当量の個体差があり、よって、従来の反射
型ホトセンサ９０では前記検出回路９３中に可変抵抗器
ＶＲが設けられ、この可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調整す
ることで、上記の両素子９１ａ、９２ａの個体差の補正
が行われている。
ては、発光素子９１ａの光量、および、受光素子９２ａ
の感度には相当量の個体差があり、よって、従来の反射
型ホトセンサ９０では前記検出回路９３中に可変抵抗器
ＶＲが設けられ、この可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調整す
ることで、上記の両素子９１ａ、９２ａの個体差の補正
が行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の反射型ホトセンサ９０に含まれる可変抵抗器Ｖ
Ｒは温度、湿度などに対する耐久性が比較的に低く、ま
た、振動などにより設定した抵抗値に変化を生じ易いも
のであるので、前記反射型ホトセンサ９０を、例えば屋
外に設置される自動販売機など、温度変化も激しく、高
湿度を受け易く、且つ、振動も激しい機器に取付けた場
合には可変抵抗器ＶＲに生じる劣化、変動などにより、
反射型ホトセンサ９０全体が比較的に短時間で性能の低
下を来し信頼性を損なうものとなり、この点の解決が課
題とされるものとなっていた。
た従来の反射型ホトセンサ９０に含まれる可変抵抗器Ｖ
Ｒは温度、湿度などに対する耐久性が比較的に低く、ま
た、振動などにより設定した抵抗値に変化を生じ易いも
のであるので、前記反射型ホトセンサ９０を、例えば屋
外に設置される自動販売機など、温度変化も激しく、高
湿度を受け易く、且つ、振動も激しい機器に取付けた場
合には可変抵抗器ＶＲに生じる劣化、変動などにより、
反射型ホトセンサ９０全体が比較的に短時間で性能の低
下を来し信頼性を損なうものとなり、この点の解決が課
題とされるものとなっていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来
の課題を解決するための具体的な手段として、発光素子
とレンズとで成る投光部と、受光素子とレンズとで成る
受光部と、該受光部の出力から披検出体の有無を判定す
る検出回路とから成り、前記発光素子および受光素子の
個体差を補正する感度調整手段が設けられて成る反射型
ホトセンサにおいて、前記感度調整手段は、前記投光部
と受光部との何れか一方に設けられた光学式絞り装置で
あり、該光学絞り装置は、前記発光素子または受光素子
とレンズとを所定の間隔をもって取付けたケースと、一
方の端部に回転軸が設けられてケース内を回動自在に軸
止された絞り板とから成り、前記絞り板は回転軸と反対
側の端部に突起が設けられ、前記ケースには前記回転軸
を中心とする円弧状に複数の調整孔が設けられ、該調整
孔の何れかに前記絞り板の突起を挿入することで、発光
素子または受光素子との間の光路を暫時に遮蔽し感度を
調整することを特徴とする反射型ホトセンサを提供する
ことで課題を解決するものである。
の課題を解決するための具体的な手段として、発光素子
とレンズとで成る投光部と、受光素子とレンズとで成る
受光部と、該受光部の出力から披検出体の有無を判定す
る検出回路とから成り、前記発光素子および受光素子の
個体差を補正する感度調整手段が設けられて成る反射型
ホトセンサにおいて、前記感度調整手段は、前記投光部
と受光部との何れか一方に設けられた光学式絞り装置で
あり、該光学絞り装置は、前記発光素子または受光素子
とレンズとを所定の間隔をもって取付けたケースと、一
方の端部に回転軸が設けられてケース内を回動自在に軸
止された絞り板とから成り、前記絞り板は回転軸と反対
側の端部に突起が設けられ、前記ケースには前記回転軸
を中心とする円弧状に複数の調整孔が設けられ、該調整
孔の何れかに前記絞り板の突起を挿入することで、発光
素子または受光素子との間の光路を暫時に遮蔽し感度を
調整することを特徴とする反射型ホトセンサを提供する
ことで課題を解決するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すもの
は本発明に係る反射型ホトセンサであり、この反射型ホ
トセンサ１は、ＬＥＤなど発光素子２ａとレンズ２ｂと
から成る投光部２と、ホトダイオードなど受光素子３ａ
とレンズ３ｂとから成る受光部３と、コンパレータ４ａ
を含む検出回路４とで構成されるものである点は従来例
のものと同様である。
態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すもの
は本発明に係る反射型ホトセンサであり、この反射型ホ
トセンサ１は、ＬＥＤなど発光素子２ａとレンズ２ｂと
から成る投光部２と、ホトダイオードなど受光素子３ａ
とレンズ３ｂとから成る受光部３と、コンパレータ４ａ
を含む検出回路４とで構成されるものである点は従来例
のものと同様である。
【００１０】ここで、本発明では前記発光素子２ａおよ
び受光素子３ａの個体差を補正するための感度調整手段
として、前記投光部２或いは受光部３の何れか一方に光
学式絞り装置５を設けるものである。尚、上記光学式絞
り装置５は投光部２、受光部３の何れに設ける場合で
も、得られる作用、効果は全くに同様であるので、この
実施形態では投光部２に設けた例で説明を行う。
び受光素子３ａの個体差を補正するための感度調整手段
として、前記投光部２或いは受光部３の何れか一方に光
学式絞り装置５を設けるものである。尚、上記光学式絞
り装置５は投光部２、受光部３の何れに設ける場合で
も、得られる作用、効果は全くに同様であるので、この
実施形態では投光部２に設けた例で説明を行う。
【００１１】また、前記投光部２に発光素子２ａおよび
受光素子３ａの個体差を補正するための感度調整手段で
ある光学式絞り装置５が設けられたことで、前記検出回
路４中で、従来は上記の個体差を補正する目的で設けら
れていた可変抵抗器ＶＲは採用されることはなく、前記
受光素子３ａは抵抗器Ｒ３ によりアースＥに接続され
（従来例の図６も参照されたい）ている。
受光素子３ａの個体差を補正するための感度調整手段で
ある光学式絞り装置５が設けられたことで、前記検出回
路４中で、従来は上記の個体差を補正する目的で設けら
れていた可変抵抗器ＶＲは採用されることはなく、前記
受光素子３ａは抵抗器Ｒ３ によりアースＥに接続され
（従来例の図６も参照されたい）ている。
【００１２】図２に示すものは前記投光部２であり、こ
の投光部２には、発光素子２ａとレンズ２ｂとが、例え
ば樹脂などで成形されたケース２ｃに所定の間隙をもっ
て取付けられている。本発明では前記発光素子２ａとレ
ンズ２ｂとの間隙に前記光学式絞り装置５を設けるもの
であり、具体的には、開口部５１ａが設けられた絞り板
５１を発光素子２ａとレンズ２ｂとの間で光軸Ｚ方向に
平行移動させることで調整を行うものである。
の投光部２には、発光素子２ａとレンズ２ｂとが、例え
ば樹脂などで成形されたケース２ｃに所定の間隙をもっ
て取付けられている。本発明では前記発光素子２ａとレ
ンズ２ｂとの間隙に前記光学式絞り装置５を設けるもの
であり、具体的には、開口部５１ａが設けられた絞り板
５１を発光素子２ａとレンズ２ｂとの間で光軸Ｚ方向に
平行移動させることで調整を行うものである。
【００１３】前記絞り板５１は、前記ケース２ｃの内径
を光軸Ｚに直交する方向で遮蔽する形状として形成され
るものであり、若しも上記した内径が正方形である場合
には、絞り板５１ｂも外形が略正方形の板状として形成
される。そして、前記光軸Ｚに中心を一定させて、例え
ば発光素子２ａの外形と略同一とする孔径の開口部５１
ａが設けられている。
を光軸Ｚに直交する方向で遮蔽する形状として形成され
るものであり、若しも上記した内径が正方形である場合
には、絞り板５１ｂも外形が略正方形の板状として形成
される。そして、前記光軸Ｚに中心を一定させて、例え
ば発光素子２ａの外形と略同一とする孔径の開口部５１
ａが設けられている。
【００１４】このときに、前記絞り板５１の外形は、例
えば左右方向に前記ケース２ｃの内径よりも適宜に大き
く形成されており、ケース２ｃの内径の左右の壁面の発
光素子２ａとレンズ２ｂとの間には、光軸Ｚと直交する
方向に複数の調整溝５２が左右対称に設けられ、この調
整溝５２に落とし込むことで、前記絞り板５１をケース
２ｃに取付けられるものとされている。
えば左右方向に前記ケース２ｃの内径よりも適宜に大き
く形成されており、ケース２ｃの内径の左右の壁面の発
光素子２ａとレンズ２ｂとの間には、光軸Ｚと直交する
方向に複数の調整溝５２が左右対称に設けられ、この調
整溝５２に落とし込むことで、前記絞り板５１をケース
２ｃに取付けられるものとされている。
【００１５】よって、前記調整溝５２が１０個所に設け
られているものであれば、前記絞り板５１は発光素子２
ａとレンズ２ｂとの間で１０個所の何れかの位置に調整
できるものとなる。尚、何れの位置に取付けた場合で
も、絞り板５１は光軸Ｚと直交し、且つ、開口部５１ａ
の中心を光軸Ｚと一致しているものとなる。
られているものであれば、前記絞り板５１は発光素子２
ａとレンズ２ｂとの間で１０個所の何れかの位置に調整
できるものとなる。尚、何れの位置に取付けた場合で
も、絞り板５１は光軸Ｚと直交し、且つ、開口部５１ａ
の中心を光軸Ｚと一致しているものとなる。
【００１６】図３は上記の構成とした光学式絞り装置５
の作用を説明するものであり、絞り板５１が発光素子２
ａ側に最も近接する位置Ｐ１に設置された状態では、こ
の絞り板５１に設けられた開口部５１ａは発光素子２ａ
の外径と略同一とされているので、発光素子２ａから放
射される光は開口部５１ａに遮られることなくレンズ２
ｂの全面に達するものと成る。
の作用を説明するものであり、絞り板５１が発光素子２
ａ側に最も近接する位置Ｐ１に設置された状態では、こ
の絞り板５１に設けられた開口部５１ａは発光素子２ａ
の外径と略同一とされているので、発光素子２ａから放
射される光は開口部５１ａに遮られることなくレンズ２
ｂの全面に達するものと成る。
【００１７】また、絞り板５１がレンズ２ｂ側に最も近
接する位置Ｐ２に設置された状態では、レンズ２ｂの口
径は開口部５１ａにより遮蔽され、例えば、開口部５１
ａとレンズ口径との比が１：２である場合には、光量は
１／４に減衰されるものとなる。そして、上記位置Ｐ１
と位置Ｐ２の中間では両者の中間の減衰率が得られるも
のとなる。
接する位置Ｐ２に設置された状態では、レンズ２ｂの口
径は開口部５１ａにより遮蔽され、例えば、開口部５１
ａとレンズ口径との比が１：２である場合には、光量は
１／４に減衰されるものとなる。そして、上記位置Ｐ１
と位置Ｐ２の中間では両者の中間の減衰率が得られるも
のとなる。
【００１８】従って、反射型ホトセンサ１としての感度
設定を行うときには、例えば検知限界から僅かに高い反
射率を有する反射板と、僅かに低い反射率を有する反射
板との２枚を用意しておき、一方の反射板を投光部２と
受光部３との前方に設置したときには検出が行われ、他
方の反射板では検出が行われない位置の調整溝５２に絞
り板５１を設定すれば良い。
設定を行うときには、例えば検知限界から僅かに高い反
射率を有する反射板と、僅かに低い反射率を有する反射
板との２枚を用意しておき、一方の反射板を投光部２と
受光部３との前方に設置したときには検出が行われ、他
方の反射板では検出が行われない位置の調整溝５２に絞
り板５１を設定すれば良い。
【００１９】このときに、絞り板５１の開口部５１ａ
は、その中心を光軸Ｚと一致させた状態のまま移動する
ものであるので、感度調整を行うときにも、投光部２
（或いは受光部３）の投射方向（受光方向）などに対し
て一切に変化を与えることはないものとなる。
は、その中心を光軸Ｚと一致させた状態のまま移動する
ものであるので、感度調整を行うときにも、投光部２
（或いは受光部３）の投射方向（受光方向）などに対し
て一切に変化を与えることはないものとなる。
【００２０】よって、本発明の反射型ホトセンサ１で
は、調整溝５２はケース２ｃの成形時に同時に形成可能
であるので設けるための費用などを発生せず、例えばプ
レス加工などで簡便に形成できる絞り板５１の追加のみ
で可変抵抗器ＶＲを使用することなく感度調整が行える
ものとなる。
は、調整溝５２はケース２ｃの成形時に同時に形成可能
であるので設けるための費用などを発生せず、例えばプ
レス加工などで簡便に形成できる絞り板５１の追加のみ
で可変抵抗器ＶＲを使用することなく感度調整が行える
ものとなる。
【００２１】このときに、前記絞り板５１は調整溝５２
により確実に保持されているものであるので、振動など
が加えられた場合にも調整が変化することなく、また、
絞り板５１を形成する材質、或いは、処理を適宜に選定
することで耐久性も高いものとすることができるので、
温度、湿度による劣化なども生じないものとすることが
可能である。
により確実に保持されているものであるので、振動など
が加えられた場合にも調整が変化することなく、また、
絞り板５１を形成する材質、或いは、処理を適宜に選定
することで耐久性も高いものとすることができるので、
温度、湿度による劣化なども生じないものとすることが
可能である。
【００２２】図４及び図５に示すものは別の実施形態で
あり、前の実施形態では絞り板５１は光軸Ｚと平行移動
するものとして形成されていたが、本発明はこれを限定
するものではなく、図４に示すように一方の端部に回転
軸５３ａを設けた絞り板５３として形成し、この絞り板
５３を前記回転軸５３ａを回転中心として引き戸状に回
転させ、発光素子２ａとレンズ２ｂとの間の光路を漸次
に遮蔽し調整を行うものとしても良い。
あり、前の実施形態では絞り板５１は光軸Ｚと平行移動
するものとして形成されていたが、本発明はこれを限定
するものではなく、図４に示すように一方の端部に回転
軸５３ａを設けた絞り板５３として形成し、この絞り板
５３を前記回転軸５３ａを回転中心として引き戸状に回
転させ、発光素子２ａとレンズ２ｂとの間の光路を漸次
に遮蔽し調整を行うものとしても良い。
【００２３】この場合、ケース２ｃには前記回転軸５３
ａを中心とする円弧上に複数の調整孔５４を設けてお
き、絞り板５３の回転軸５３ａと反対側の端部に設けら
れた突起５３ｂを何れかの調整孔５４に挿入し、光路に
対する侵入量を変えて光量を調整するものとすれば良い
ものとなる。
ａを中心とする円弧上に複数の調整孔５４を設けてお
き、絞り板５３の回転軸５３ａと反対側の端部に設けら
れた突起５３ｂを何れかの調整孔５４に挿入し、光路に
対する侵入量を変えて光量を調整するものとすれば良い
ものとなる。
【００２４】また、このときに前記絞り板５３の光路を
遮る部分となる遮蔽部５３ｃの形状は、例えば図５に示
すように三角形状に突出するものとしておき、発光素子
２ａからの光量の多い光軸Ｚ近傍を重点的に遮蔽するも
のとして、遮蔽効率を向上させるなどは自在である。
遮る部分となる遮蔽部５３ｃの形状は、例えば図５に示
すように三角形状に突出するものとしておき、発光素子
２ａからの光量の多い光軸Ｚ近傍を重点的に遮蔽するも
のとして、遮蔽効率を向上させるなどは自在である。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、感
度調整手段を、投光部と受光部との何れか一方に設けら
れた光学式絞り装置としたことで、湿度、温度による抵
抗体の劣化により抵抗値に変化を生じて感度調整が狂い
易く、或いは、振動による摺動子の移動で設定値が変動
し感度調整が狂い易い可変抵抗器を使用することなく感
度調整を行えるものとして、この種の反射型ホトセンサ
の信頼性の向上に極めて優れた効果を奏するものであ
る。
度調整手段を、投光部と受光部との何れか一方に設けら
れた光学式絞り装置としたことで、湿度、温度による抵
抗体の劣化により抵抗値に変化を生じて感度調整が狂い
易く、或いは、振動による摺動子の移動で設定値が変動
し感度調整が狂い易い可変抵抗器を使用することなく感
度調整を行えるものとして、この種の反射型ホトセンサ
の信頼性の向上に極めて優れた効果を奏するものであ
る。
【００２６】また、光学式絞り装置を、所定の径の開口
部が設けられた絞り板を、レンズと何れかの素子との間
を光軸方向に移動可能な構成のものとしたことで、感度
調整を行うための部品を実質的に絞り板のみで良いもの
として、安価に実施可能としコストダウンにも優れた効
果を奏する。
部が設けられた絞り板を、レンズと何れかの素子との間
を光軸方向に移動可能な構成のものとしたことで、感度
調整を行うための部品を実質的に絞り板のみで良いもの
として、安価に実施可能としコストダウンにも優れた効
果を奏する。
【図１】 本発明に係る反射型ホトセンサの一実施形態
を示す略示的な配線図である。
を示す略示的な配線図である。
【図２】 同じ実施形態の要部を示す斜視図である。
【図３】 光学式絞り装置の作用を示す説明図である。
【図４】 同じく本発明に係る反射型ホトセンサの別の
実施形態を要部で示す平面図である。
実施形態を要部で示す平面図である。
【図５】 別の実施形態における絞り板を示す平面図で
ある。
ある。
【図６】 従来例を示す略示的な配線図である。
１……反射型ホトセンサ ２……投光部 ２ａ……発光素子 ２ｂ……レンズ ２ｃ……ケース ３……受光部 ３ａ……受光素子 ３ａ……レンズ ４……検出回路 ５……光学的絞り装置 ５１、５３……絞り板 ５２……調整溝 ５３……調整孔 Ｚ……光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｋ 17/78 Ｇ０１Ｓ 17/02 Ａ Ｇ０１Ｖ 9/04 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/02 - 1/06 G01V 9/04 G01S 7/48 - 7/50 G01S 17/00 - 17/88 H01H 35/00 H03K 17/78 G08B 13/18 - 13/196
Claims (1)
- 【請求項１】 発光素子とレンズとで成る投光部と、受
光素子とレンズとで成る受光部と、該受光部の出力から
披検出体の有無を判定する検出回路とから成り、前記発
光素子および受光素子の個体差を補正する感度調整手段
が設けられて成る反射型ホトセンサにおいて、前記感度
調整手段は、前記投光部と受光部との何れか一方に設け
られた光学式絞り装置であり、該光学絞り装置は、前記
発光素子または受光素子とレンズとを所定の間隔をもっ
て取付けたケースと、一方の端部に回転軸が設けられて
ケース内を回動自在に軸止された絞り板とから成り、前
記絞り板は回転軸と反対側の端部に突起が設けられ、前
記ケースには前記回転軸を中心とする円弧状に複数の調
整孔が設けられ、該調整孔の何れかに前記絞り板の突起
を挿入することで、発光素子または受光素子との間の光
路を暫時に遮蔽し感度を調整することを特徴とする反射
型ホトセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34954595A JP3146453B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 反射型ホトセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34954595A JP3146453B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 反射型ホトセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178551A JPH09178551A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3146453B2 true JP3146453B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=18404448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34954595A Expired - Fee Related JP3146453B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 反射型ホトセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3146453B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1995
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