JP3725843B2 - 反射型センサ - Google Patents
反射型センサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3725843B2 JP3725843B2 JP2002197453A JP2002197453A JP3725843B2 JP 3725843 B2 JP3725843 B2 JP 3725843B2 JP 2002197453 A JP2002197453 A JP 2002197453A JP 2002197453 A JP2002197453 A JP 2002197453A JP 3725843 B2 JP3725843 B2 JP 3725843B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- filter
- emitting element
- sensor unit
- receiving element
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/00681—Detecting the presence, position or size of a sheet or correcting its position before scanning
- H04N1/00684—Object of the detection
- H04N1/00687—Presence or absence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/00681—Detecting the presence, position or size of a sheet or correcting its position before scanning
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/00681—Detecting the presence, position or size of a sheet or correcting its position before scanning
- H04N1/00729—Detection means
- H04N1/00734—Optical detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/00681—Detecting the presence, position or size of a sheet or correcting its position before scanning
- H04N1/00742—Detection methods
- H04N1/0075—Detecting a change in reflectivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
- G01S2007/4975—Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
- G01S2007/4975—Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen
- G01S2007/4977—Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction by, e.g. dirt- or ice-coating, e.g. by reflection measurement on front-screen including means to prevent or remove the obstruction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
- G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
- G01S7/4813—Housing arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Controlling Sheets Or Webs (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、検知位置における被検知物の有無を検出するための反射型センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、検知位置に向けて光を照射する発光素子と、この発光素子から発して検知位置に存在する被検知物(例えば用紙)で反射された反射光を受光し、受光量に対応した電気信号を発生する受光素子とを備え、受光素子からの電気信号に基づいて検知位置における被検知物の有無を検出するための反射型センサが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この種の反射型センサでは、例えば被検知物としての用紙から出た紙紛などの塵埃が反射型センサ内に入り込むおそれがある。反射型センサ内に塵埃が入り込むと、発光素子および受光素子の表面が汚染され、これらの素子における発光/受光が良好に行われず、誤検知する場合がある。
この問題を解決するために、反射型センサと検知位置との間に透光性のある平板状フィルタを配置して、塵埃が入り込むのを防止するようにした反射型センサがある。
【0004】
しかしながら、上記構成では、発光素子から照射された光の一部がフィルタ表面で反射して、その反射光が受光素子に入射してしまうので、被検知物の有無を正確に検知できないという問題があった。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、より正確な検知が可能な反射型センサを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するための請求項1記載の発明は、検知位置(D)における被検知物(P)の有無を検出するための反射型センサ(1)であって、上記検知位置に向けて光を照射する発光素子(22)と、この発光素子から発して上記検知位置に存在する被検知物で反射された反射光を受光し、受光量に対応した電気信号を発生する受光素子(32)とを有するセンサ部(11)と、このセンサ部と上記検知位置との間に配置され、上記発光素子から上記検知位置へと向かう光および上記検知位置にある被検知物から上記受光素子へと向かう上記反射光を透過させることができる透過性材料からなり、上記センサ部への塵埃の侵入を防ぐフィルタ(51)とを含み、上記フィルタの上記センサ部側の表面は、上記発光素子に対向する第1の傾斜面(511A)と、上記受光素子に対向する第2の傾斜面(511B)と、上記第1および第2の傾斜面が出会うところに形成される稜線部(L)とを有し、上記センサ部に向かうに従って先細りしたテーパ形状に形成され、上記稜線部は、上記発光素子の光軸(22C)と上記受光素子の光軸(32C)との中間位置を通り、それらの光軸に垂直な平面内で延びていることを特徴とする反射型センサである。
【0006】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、フィルタのセンサ部側表面における反射は、テーパ形状をなす第1および第2の傾斜面において生じる。発光素子から発して第1および第2の傾斜面で反射した光は、受光素子に入射しないか、入射したとしてもその光量はわずかである。
【0007】
一方、検知位置に被検知物が存在しているときには、この被検知物からの反射光は、フィルタを透過して受光素子に入射する。その結果、被検知物の有無に応じて、受光素子の受光光量が大きく変動するから、この受光素子の出力信号に基づいて、被検知物の有無を正確に検知することができる。
なお、この発明において、「被検知物」とは、受光素子から有意な電気信号を生成するに足る光量の光を反射することができる物を意味する。したがって、たとえば、検知位置に提示される用紙等が被検知物に該当することはいうまでもないが、たとえば、白色等の明色部と黒色等の暗色部とで構成された模様(たとえばバーコード状の模様)が用紙等の担持体上に形成されていて、この担持体が検知位置に提示される場合に、当該模様の明色部もまた被検知物に該当する。むろん、この場合には、受光素子の出力信号に基づき、被検知物である明色部が検知位置に存在しない状態を、検知位置に暗色部が存在する状態として認識する処理が行われてもよい。
【0010】
上記フィルタのセンサ部と反対側の表面(検知位置側の表面)は、平坦面に形成されていることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る反射型センサ1の構成を示す概略図である。
この反射型センサ1は、用紙搬送路6を通過する用紙(被検知物)Pが検知位置Dに存在するか否かを検知するためのセンサ部11と、このセンサ部11と用紙搬送路6との間に配置され、用紙から出た紙紛などの塵埃がセンサ部11へ侵入するのを防ぐためのテーパフィルタ51とを含む。
【0012】
センサ部11は、検知位置Dに向けて用紙搬送路6側に光を照射する発光素子22と、この発光素子22から発して用紙搬送路6の検知位置Dの近傍に存在する用紙Pで反射された反射光を受光面321で受光し、受光量に対応した電気信号を発生する受光素子32とを含む。発光素子22の光軸22Cは、用紙搬送路6に直交する方向に延びており、受光素子32の受光面321に直交する光軸32Cは、発光素子22の光軸22Cに対して平行に延びている。
【0013】
テーパフィルタ51は、発光素子22から用紙搬送路6へと向かう光および用紙搬送路6にある用紙Pから受光素子32へと向かう反射光を透過させることができる透過性材料(例えばポリカーボネイト([OC6H4C(CH3)2C6H4OCO]x))により形成された板状部材であって、屈折率が例えば1.586に設定されている。
テーパフィルタ51のセンサ部11側の面は、例えば、発光素子22に対向する第1の傾斜面511Aと、受光素子32に対向する第2の傾斜面511Bとを有し、センサ部11に向かうに従って先細りしたテーパ形状に形成されている。第1および第2の傾斜面511A、511Bは、それぞれ、発光素子22の光軸22Cと受光素子32の光軸32Cとの中間位置に向かうにつれてセンサ部11に近づくように傾斜していて、第1および第2の傾斜面511A、511Bが出会うところには、稜線部Lが形成されている。稜線部Lは、用紙搬送路6側からセンサ部11を見下す平面視において発光素子22と受光素子32との間、より具体的には、発光素子22の光軸22Cと受光素子32の光軸32Cとのほぼ中間位置を通り、光軸22C、32Cに垂直な平面内で延びている。この稜線部Lは、平面視において、光軸22C、32Cを結ぶ線分をほぼ垂直に2等分している。
【0014】
テーパフィルタ51のセンサ部11とは反対側の面(検知位置D側の面)は、用紙搬送路6に沿う平坦面に形成されていて、用紙搬送路6に臨む提示面512を構成している。発光素子22と受光素子32とは、提示面512と平行な方向に沿って並んで配置されている。提示面512の中央位置は検知位置Dとなっており、この検知位置D近傍に用紙Pが存在する場合には、発光素子22から照射された光が用紙Pで反射され、その反射光が受光素子32の受光面321に入射するようになっている。
【0015】
テーパフィルタ51は、例えば、幅方向(提示面512に平行で稜線部Lに直交する方向)の長さが8.6mm(センサ部11の発光素子22および受光素子32の並置方向の長さにほぼ等しい)、幅方向の両端面の厚みが0.5mmに形成されている。テーパフィルタ51の提示面512と稜線部Lとの距離、すなわち、テーパフィルタ51の最も厚い部分の厚みは、幅方向両端面の厚みよりも厚く、例えば1.2mmに形成されている。テーパフィルタ51は、その提示面512と、センサ部11のケーシング4のテーパフィルタ51側の面との距離が例えば3.3mmとなるように配置されている。
【0016】
テーパフィルタ51の材料(屈折率)および厚さ、第1および第2の傾斜面511A、511Bのなす角度、光軸22C、32C間の距離、ならびにテーパフィルタ51とセンサ部11との間の距離は、用紙Pが検知位置Dに存在するときに充分な光量の光が受光素子32に入射し、かつ、用紙Pが検知位置Dに存在しないときには受光素子32に光がほとんど入射しないように設定すればよい。
テーパフィルタ51は、センサ部11への塵埃の侵入を防止し、発光素子22および受光素子32の表面が塵埃により汚染され、これらの素子22、32における発光/受光が良好に行われず、誤検知するといった弊害を防止する。
【0017】
図2は、センサ部11の外観構成を示す斜視図である。
図1および図2を参照して、センサ部11は、発光素子22を有する発光器2と、受光素子32を有する受光器3とを備えている。発光素子22は、テーパフィルタ51側に半球状表面のレンズ23をモールド形成されている。一方、受光素子32は、テーパフィルタ51側に半球状表面のレンズ33をモールド形成されている。各レンズ23、33は、発光素子22から照射された光および受光素子32へと入射する光をそれぞれ透過させることができる透過性材料により形成されている。
【0018】
発光器2および受光器3は、直方体形状のケーシング4により保持されている。ケーシング4内には、仕切り41により仕切られた2つの収容部42、43が形成されている。各収容部42、43は、発光器2のレンズ23および受光器3のレンズ33をそれぞれ収容できる直方体形状の空間で形成されていて、これらの収容部42、43にそれぞれ発光器2および受光器3を収容することにより、発光素子22の光軸22Cおよび受光素子32Cの光軸32Cが互いに平行になる。
【0019】
発光器2および受光器3は、それぞれ2本の接続端子21、31を備えている。各接続端子21、31は、テーパフィルタ51とは反対側に延びており、これらの接続端子21、31を介して、発光器2および受光器3を電源装置(図示せず)に対して電気的に接続することができるようになっている。受光素子32からの電気信号は、接続端子31を介して制御部(図示せず)に与えられ、制御部は、この電気信号に基づいて被検知物の有無を検出できるようになっている。
【0020】
図3は、発光素子22から照射された光の一部を取り出して示す図解図である。図3(a)は、発光素子22から照射された光のうち用紙Pに反射して受光素子32に入射する光を示しており、図3(b)は、発光素子22から照射されてテーパフィルタ51に反射した光のうち受光素子32に最も近づく光を示している。
図3(a)に示すように、発光素子22から照射された光は、発光器2のレンズ23から出る際に屈折し、さらにテーパフィルタ51の第1および第2の傾斜面511A、511Bを通過する際に屈折して、用紙Pに照射される。受光素子32に入射する光の用紙Pにおける照射領域(検知可能領域)Aの幅は、約1.7mmである。用紙Pに反射した光は、テーパフィルタ51の第1および第2の傾斜面511A、511Bを通過する際に屈折し、さらに受光器3のレンズ33に入る際に屈折して、受光素子32の受光面321に入射する。
【0021】
図3(b)に示すように、発光素子22から照射された光のうちテーパフィルタ51に反射する光は、第1および第2の傾斜面511A、511Bのどちらに入射したかによって異なる方向に反射する。すなわち、第1の傾斜面511Aに入射した光は、発光素子22の光軸22Cおよび受光素子32の光軸32Cに対してほぼ平行にセンサ部11側へと反射する。一方、第2の傾斜面511Bに入射した光は、受光素子32の受光面321に対して、発光素子22とは反対側に逸れる。
【0022】
このように、本実施形態では、発光素子22から照射された光のうち、テーパフィルタ51に反射する光を、第1および第2の傾斜面511A、511Bに反射させることにより、その光が受光素子32の受光面321に入射するのを回避させることができる。したがって、用紙Pの有無により、受光素子32の受光量を大きく変化させることができるので、正確な検知を行うことができる反射型センサ1を提供できる。
【0023】
上記実施形態に係る反射型センサ1の検知性能を確認するために、本願発明者は、
(1)フィルタを配置しない場合、
(2)平板状のフィルタ(平板フィルタ)52を配置した場合(図5)、
(3)T字状のフィルタ(T字フィルタ)53を配置した場合(図7)、
(4)上記実施形態に係るテーパフィルタ51を配置した場合(図3)、
のそれぞれについて、受光素子32の受光面321への到達エネルギーEを、下記の計算式により測定した。
【0024】
E={(受光エネルギー)/(発光エネルギー)}×100 (%)
発光エネルギー:発光素子22から照射された光のエネルギー
受光エネルギー:受光素子32に入射した光のエネルギー
なお、平板フィルタ52(図5)およびT字フィルタ53(図7)は、テーパフィルタ51と同様に、ポリカーボネイトにより形成されていて、屈折率が1.586に設定されている。
【0025】
図4は、平板フィルタ52の外観構成およびその配置態様を示す概略図である。センサ部11の構成については、上記実施形態と同様の構成であるので、図に同一符号を付してその説明を省略する。
平板フィルタ52は、例えば、その幅が8.6mmであり、厚さが0.8mmで一様な平板に形成されている。この平板フィルタ52のセンサ部11とは反対側の面(検知位置側表面)は、平坦面からなる提示面522を構成している。平板フィルタ52は、その提示面522と、センサ部11のケーシング4の平板フィルタ52側の面との距離が例えば3.3mmとなるように配置されている。平板フィルタ52のセンサ部11側の面は、平坦面に形成されている。
【0026】
図5は、発光素子22から照射された光の一部を取り出して示す図解図である。図5(a)は、発光素子22から照射された光のうち用紙Pに反射して受光素子32に入射する光を示しており、図5(b)は、発光素子22から照射された光のうち平板フィルタ52のセンサ部11側表面に反射して受光素子32に入射する光を示している。
図5(a)に示すように、発光素子22から照射された光は、発光器2のレンズ23から出る際に屈折し、さらに平板フィルタ52のセンサ部11側の面を通過する際に屈折して、用紙Pに照射される。検知可能領域Bの幅は約0.85mmである。用紙Pに反射した光は、平板フィルタ52のセンサ部11側の面を通過する際に屈折し、さらに受光器3のレンズ33に入る際に屈折して、受光素子32の受光面321に入射する。
【0027】
図3(a)と図5(a)とを比較して、テーパフィルタ51の場合の検知可能領域Aの幅は、平板フィルタ52の場合の検知可能領域Bの幅よりも長く、その結果、受光素子32の受光面321に入射する光量が、平板フィルタ52の場合と比較して多くなっている。
図5(b)に示すように、発光素子22から照射された光のうち平板フィルタ52に反射した光は、その後に受光器3のレンズ33に入る際に屈折し、受光素子32の受光面321に入射する。したがって、平板フィルタ52を用いた場合には、テーパフィルタ51を用いた場合と比較すると、用紙Pが存在する場合の受光素子32の受光量が少なく、用紙Pが存在しない場合でも受光素子32は相当量の光を受光する。したがって、用紙Pの有無による受光量の変化が少ないので、正確な検知は望めない。
【0028】
図6は、T字フィルタ53の外観構成およびその配置態様を示す概略図である。センサ部11の構成については、上記実施形態と同様の構成であるので、図に同一符号を付してその説明を省略する。
T字フィルタ53は、例えば、その幅が8.6mmで、厚さが0.8mmで一様に形成された平板部531と、この平板部531の幅方向中央位置からセンサ部11側に垂直に突出した突出壁部532とを有している。突出壁部532は、発光素子22の光軸22Cと受光素子32の光軸32Cとのほぼ中間位置を通って壁状に延びている。平板部531のセンサ部11とは反対側の面は、平坦面からなる提示面533を構成している。突出壁部532は、例えば、その幅(厚み)が例えば0.8mmに形成されていて、突出壁部532のセンサ部11側の先端面から提示面533までの高さは、例えば2.3mmとなっている。このT字フィルタ53は、その提示面533と、センサ部11のケーシング4のT字フィルタ53側の面との距離が3.3mmとなるように配置されている。
【0029】
図7は、発光素子22から照射された光の一部を取り出して示す図解図である。図7(a)は、発光素子22から照射された光のうち用紙Pに反射して受光素子32に入射する光を示しており、図7(b)は、発光素子22から照射された光のうちT字フィルタ53のセンサ部11側表面に反射して受光素子32に入射する光を示している。
図7(a)に示すように、発光素子22から照射された光は、発光器2のレンズ23から出る際に屈折し、さらにT字フィルタ53のセンサ部11側の面(平板部531のセンサ部11側の面および突出壁部532のセンサ部11側の面)を通過する際に屈折して、用紙Pに照射される。検知可能領域Cの幅は約1.73mmである。用紙Pに反射した光は、T字フィルタ53のセンサ部11側の面(平板部531のセンサ部11側の面および突出壁部532の幅方向両側面)を通過する際に屈折し、さらに受光器3のレンズ33に入る際に屈折して、受光素子32の受光面321に入射する。
【0030】
T字フィルタ53の場合、検知可能領域Cの幅方向中央部には光が入射せず、その結果、受光面321に入射する光量が、図5(a)に示す平板フィルタ52の場合と比較して少なくなっている。
図7(b)に示すように、発光素子22から照射された光のうちT字フィルタ53のセンサ部11側の面(突出壁部532のセンサ部11側の面)に反射した光は、その後に受光器3のレンズ33に入る際に屈折し、受光素子32の受光面321に入射する。
【0031】
T字フィルタ53の場合、受光素子32の受光面321の幅方向中央部から発光素子22とは反対側の部分には、T字フィルタ53のセンサ部11側の面に反射した光が入射しない。これは、発光素子22から照射された光のうち突出壁部532よりも発光器2側を通過する光が、突出壁部532に遮られて、受光器3側に入射しないからであって、その結果、受光面321に入射する光量が、図5(b)に示す平板フィルタ52の場合と比較して少なくなっている。これにより、平板フィルタ52を用いる場合よりも幾分検知性能の向上を見込めるが、用紙Pの有無による受光量の差は、テーパフィルタ51を用いる場合には及ばない。
【0032】
図8は、到達エネルギーEの測定結果を示す図であって、▲1▼被検知物が白紙(反射率=1)の場合、▲2▼被検知物が黒紙(反射率=0.11)の場合、▲3▼被検知物が検知位置にない場合(被検知物無しの場合)のそれぞれについての到達エネルギーEを示すと共に、被検知物が白紙の場合の到達エネルギーと被検知物無しの場合の到達エネルギーとの比(R1)、および被検知物が白紙の場合の到達エネルギーと黒紙の場合の到達エネルギーとの比(R2)をそれぞれ示している。
【0033】
平板フィルタ52を用いた場合、被検知物無しのときの到達エネルギーEは、0.07018%となっている。これに対して、T字フィルタ53を用いた場合、被検知物無しのときの到達エネルギーEは、0.05356%となっている。この結果から、T字フィルタ53を用いた場合の方が平板フィルタ52を用いた場合よりもフィルタのセンサ部11側の面に反射した光の受光量が少ないことが分かる。
【0034】
その一方で、T字フィルタ53を用いた場合における被検知物が白紙のときの到達エネルギーE(=0.50186%)および黒紙のときの到達エネルギーE(=0.09573%)は、平板フィルタ52を用いた場合における被検知物が白紙のときの到達エネルギーE(=0.68561%)および黒紙のときの到達エネルギーE(=0.13082%)よりも小さくなっており、被検知物に反射した光の受光量が平板フィルタ52の場合よりも少なくなっていることが分かる。その結果、T字フィルタ53を用いた場合のR1の値(=9.37)が、平板フィルタ52を用いた場合のR1の値(=9.77)よりも小さくなっており、フィルタのセンサ部11側の面に反射した光の受光量が少ないとは言え、検知性能が高いとは言えない。
【0035】
これに対して、テーパフィルタ51を用いた場合、被検知物無しのときの到達エネルギーEは、0.06353%となっていて、テーパフィルタ51を用いた場合の方が平板フィルタ52を用いた場合(E=0.07018%)よりもフィルタのセンサ部11側の面に反射した光の受光量が少ないことが分かる。
また、テーパフィルタ51を用いた場合における被検知物が白紙のときの到達エネルギーE(=1.23540%)および黒紙のときの到達エネルギーE(=0.18539%)は、平板フィルタ52を用いた場合における被検知物が白紙のときの到達エネルギーE(=0.68561%)および黒紙のときの到達エネルギーE(=0.13082%)よりも大きくなっており、被検知物に反射した光の受光量が平板フィルタ52の場合よりも飛躍的に多くなっていることがわかる。その結果、テーパフィルタ51を用いた場合のR1の値(=19.45)が、平板フィルタ52を用いた場合のR1の値(=9.77)の約2倍となっている。
【0036】
以上の測定結果より、テーパフィルタ51を用いた場合、フィルタに反射した光の受光素子32における受光量を少なくすることができ、かつ、被検知物に反射した光の受光量を飛躍的に多くすることができるので、上記3種類のフィルタ(平板フィルタ52、T字フィルタ53、テーパフィルタ51)の中で、テーパフィルタ51を用いた反射型センサが最も検知性能が高いと言える。
テーパフィルタ51を用いた場合、平板フィルタ52を用いた場合よりもR1の値が約2倍に大きくなるので、反射型センサ1の出力を可変抵抗器などを用いて出力を調整する必要がなくなるという利点がある。
【0037】
テーパフィルタの外形の寸法、材質、屈折率、およびセンサ部11との距離などは、上記数値に限らず、例えば、発光素子22と受光素子32との間の距離や、発光器2および受光器3のレンズ23、33の曲率などに応じて変更してもよい。
また、テーパフィルタは、そのセンサ部11側の面の全体が傾斜面511A、511Bで構成されるのではなく、その一部(例えば幅方向中央部)だけが傾斜面で構成された形状であってもよい。
【0038】
上記実施形態では、用紙搬送路6に沿って搬送される用紙Pが検知位置に存在するかどうかを検出する構成について説明したが、たとえば、複写機などの原稿提示部において原稿サイズを検出する目的で反射型センサを用いることもできる。
また、上記実施形態では、検知位置における用紙Pの有無を検出する場合について説明したが、用紙上に形成された白黒パターンの模様の検出に反射型センサを用いることもできる。
【0039】
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る反射型センサの構成を示す概略図である。
【図2】センサ部の外観構成を示す斜視図である。
【図3】発光素子から照射された光の一部を取り出して示す図解図である。
【図4】平板フィルタの外観構成およびその配置態様を示す概略図である。
【図5】発光素子から照射された光の一部を取り出して示す図解図である。
【図6】T字フィルタの外観構成およびその配置態様を示す概略図である。
【図7】発光素子から照射された光の一部を取り出して示す図解図である。
【図8】到達エネルギーの測定結果を示す図である。
【符号の説明】
1 反射型センサ
11 センサ部
22 発光素子
32 受光素子
51 テーパフィルタ
511A 第1の傾斜面
511B 第2の傾斜面
D 検知位置
L 稜線部
P 用紙
Claims (1)
- 検知位置における被検知物の有無を検出するための反射型センサであって、
上記検知位置に向けて光を照射する発光素子と、この発光素子から発して上記検知位置に存在する被検知物で反射された反射光を受光し、受光量に対応した電気信号を発生する受光素子とを有するセンサ部と、
このセンサ部と上記検知位置との間に配置され、上記発光素子から上記検知位置へと向かう光および上記検知位置にある被検知物から上記受光素子へと向かう上記反射光を透過させることができる透過性材料からなり、上記センサ部への塵埃の侵入を防ぐフィルタとを含み、
上記フィルタの上記センサ部側の表面は、上記発光素子に対向する第1の傾斜面と、上記受光素子に対向する第2の傾斜面と、上記第1および第2の傾斜面が出会うところに形成される稜線部とを有し、上記センサ部に向かうに従って先細りしたテーパ形状に形成され、
上記稜線部は、上記発光素子の光軸と上記受光素子の光軸との中間位置を通り、それらの光軸に垂直な平面内で延びていることを特徴とする反射型センサ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002197453A JP3725843B2 (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | 反射型センサ |
US10/608,017 US6995358B2 (en) | 2002-07-05 | 2003-06-30 | Reflective sensor, filter for reflective sensor, and method of detecting object using the same |
CNB031489931A CN100334439C (zh) | 2002-07-05 | 2003-07-03 | 反射式传感器、过滤板及被检测物检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002197453A JP3725843B2 (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | 反射型センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004037377A JP2004037377A (ja) | 2004-02-05 |
JP3725843B2 true JP3725843B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=29997077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002197453A Expired - Fee Related JP3725843B2 (ja) | 2002-07-05 | 2002-07-05 | 反射型センサ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6995358B2 (ja) |
JP (1) | JP3725843B2 (ja) |
CN (1) | CN100334439C (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL158491A0 (en) * | 2001-04-19 | 2004-05-12 | Eisai Co Ltd | 2-iminopyrrolidine derivatives |
KR20050104376A (ko) * | 2003-02-19 | 2005-11-02 | 에자이 가부시키가이샤 | 고리형상 벤즈아미딘 유도체의 제조방법 |
JP2006298532A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Seiko Epson Corp | プリンタ |
WO2007063862A1 (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-07 | Nidec Sankyo Corporation | 粒子計数器及びそれを備えた粒子計数装置、粒子計数システム及びその使用方法 |
JP4341670B2 (ja) * | 2006-11-17 | 2009-10-07 | ミツミ電機株式会社 | 画像入力装置 |
JP5725731B2 (ja) * | 2010-05-13 | 2015-05-27 | キヤノン株式会社 | 画像検出装置及びそれを有する画像形成装置 |
CN103477242B (zh) * | 2011-04-15 | 2015-08-12 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 光电子装置 |
JP5300910B2 (ja) * | 2011-04-22 | 2013-09-25 | キヤノン株式会社 | シート搬送装置、画像形成装置及び画像読取装置 |
JP5588400B2 (ja) * | 2011-07-21 | 2014-09-10 | パナソニック株式会社 | カラン |
CN103837905A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 苏州工业园区高登威科技有限公司 | 装配线检测装置 |
US11395566B2 (en) | 2016-04-11 | 2022-07-26 | Gpcp Ip Holdings Llc | Sheet product dispenser |
US11412900B2 (en) | 2016-04-11 | 2022-08-16 | Gpcp Ip Holdings Llc | Sheet product dispenser with motor operation sensing |
KR20180088067A (ko) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 주식회사 아모센스 | 센서 패키지용 윈도우 커버 |
JP6866174B2 (ja) * | 2017-02-02 | 2021-04-28 | 新光電子株式会社 | 反射型センサ |
CN109115251A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-01-01 | 广州市合熠电子科技有限公司 | 一种双片状d形透镜区域型颜色光纤传感器 |
CN110595756B (zh) * | 2019-10-12 | 2021-05-14 | 邵芮 | 一种压滤机滤板实用情况检测装置 |
JP7358018B2 (ja) * | 2019-12-19 | 2023-10-10 | アルパイン株式会社 | 近接検知装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62119983A (ja) | 1985-11-20 | 1987-06-01 | Toshiba Corp | 反射型センサ |
DE3541351A1 (de) * | 1985-11-22 | 1987-06-11 | Guetermann & Co | Optische sende- und empfangsvorrichtung zum beruehrungsfreien lesen von zeichen |
JP3034573B2 (ja) | 1990-08-24 | 2000-04-17 | 東ソー株式会社 | ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 |
JPH0740071B2 (ja) | 1990-11-27 | 1995-05-01 | 富士通株式会社 | 用紙検知機構 |
JPH103665A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Nec Corp | 光ディスク装置 |
JPH1062336A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-06 | Mitsuba Corp | 雨滴検出装置 |
JP3423841B2 (ja) * | 1996-08-28 | 2003-07-07 | シャープ株式会社 | 反射型フォトインタラプタ |
JP3800455B2 (ja) | 1997-07-31 | 2006-07-26 | シャープ株式会社 | 反射型光結合装置 |
JP2003207578A (ja) | 2001-11-06 | 2003-07-25 | Toto Ltd | 衛生装置 |
-
2002
- 2002-07-05 JP JP2002197453A patent/JP3725843B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-06-30 US US10/608,017 patent/US6995358B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-07-03 CN CNB031489931A patent/CN100334439C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1469112A (zh) | 2004-01-21 |
US20040004197A1 (en) | 2004-01-08 |
US6995358B2 (en) | 2006-02-07 |
JP2004037377A (ja) | 2004-02-05 |
CN100334439C (zh) | 2007-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3725843B2 (ja) | 反射型センサ | |
KR101640989B1 (ko) | 한정 영역 반사형 광학 센서 및 전자 기기 | |
JPH04127585U (ja) | シート形態の対象物検出装置 | |
US5266797A (en) | Opto-electronic sensor for the measurement of linear values using adjacent emitted-detector pair and focusing and deviating means | |
JPH0415433B2 (ja) | ||
JPH04191691A (ja) | 用紙検知機構 | |
JPH0989538A (ja) | 光学センサ装置 | |
KR20010014453A (ko) | 판상부재 검출장치 | |
JPS6039580A (ja) | 紙検出装置 | |
EP0269058B1 (en) | Document size detector for copying machine | |
CN211764318U (zh) | 一种全反射式标签检测传感*** | |
JP3212485B2 (ja) | 媒体検出装置 | |
JP4057293B2 (ja) | 原稿有無検出センサおよび原稿サイズ検出センサ | |
JP3935898B2 (ja) | 光電センサ | |
JP2000065950A (ja) | フォトセンサユニット | |
JPH08122058A (ja) | 物体端位置検出センサー | |
JPH1149405A (ja) | 反射型光結合装置 | |
JP4515199B2 (ja) | 光学センサ装置に用いられる透光部材 | |
CN215373877U (zh) | 一种用于狭窄空间的3d线扫激光检测装置 | |
JPH08160152A (ja) | 媒体検出方法及び媒体検出装置 | |
JPH08167731A (ja) | 光結合装置 | |
JPH0972727A (ja) | 光学センサ装置 | |
JP6588292B2 (ja) | 検出装置 | |
JP2683927B2 (ja) | 記録装置 | |
JPS6196626A (ja) | 反射形光電スイツチ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040514 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040924 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050913 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050922 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110930 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |