反射型光電センサ
【課題】被検出物体の有無の検出以外に光電センサから被検出物体の反射率を判別することができる反射型光電センサを提供する。
【解決手段】図２（ａ）に示すように投光手段から被検出物体に照射する光Ｐｆを第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６に分割し、各パルス光の投光量Ｅを相違させて、変化率ε１の光Ｐｆを被検出物体に照射する。被検出物体から反射されたパルス光を受光手段により受光し、図２（ｂ）に示すパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２を判別する。被検出物体の反射率δが異なると、図２（ｂ）又は図２（ｃ）に示すようにパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２も変化するので、この両者の相関データに基づいて、判定されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２に応じた被検出物体の反射率δを選択して判別する。
【解決手段】図２（ａ）に示すように投光手段から被検出物体に照射する光Ｐｆを第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６に分割し、各パルス光の投光量Ｅを相違させて、変化率ε１の光Ｐｆを被検出物体に照射する。被検出物体から反射されたパルス光を受光手段により受光し、図２（ｂ）に示すパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２を判別する。被検出物体の反射率δが異なると、図２（ｂ）又は図２（ｃ）に示すようにパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２も変化するので、この両者の相関データに基づいて、判定されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２に応じた被検出物体の反射率δを選択して判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子からの出射光が、その光路上にある被検出物体で反射され、その反射光を受光素子で受光することにより、物体の有無の検出を行う反射型光電センサに係り、詳しくは物体の反射率あるいは光電センサと物体との距離を判別することができる反射型光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の反射型光電センサは、例えば、工場の生産ライン等で、物体の有無を判別するために多用されている。従来の反射型光電センサは、発光素子により発光された光が投光レンズを介して、該投光レンズより前方に配置された紙等の被検出物体に照射される。照射された光は、被検出物体の表面により反射され、この反射光の一部は、受光レンズを通して受光素子で受光され、この光は光信号から電気信号に変換され、さらに増幅器により増幅される。そして、増幅された光の光量が予め設定された閾値を超えた場合に、被検出物体が有ると判定される。
【０００３】
従来の反射型光電センサの発光素子から発光される光が常時検出領域に照射されると、エネルギーが浪費されることになるので、図６（ａ）に示すように、発光素子から所定の周期で同じ形状の縦長矩形のパルス光として被検出物体に照射され、反射されたパルス光は図６（ｂ）に示すように減衰されて受光素子に入るようになっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１３２８０３号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の反射型光電センサは、発光素子から発光されるパルス光が、図６（ａ）に示すように、同じ矩形のパルス波形となるようになっていたので、受光素子により受光されるパルス光の波形が図６（ｂ）に示すように減衰されてはいるが単調な形状のパルス光となる。このため、受光されたパルス光を基に被検出物体の有無の検出を行うことしかできないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、被検出物体の有無の検出以外に、一単位の光が複数のパルス光として被検出物体に照射されたときの各パルス光の受光量レベルと予め定められた所定レベルとを比較し、受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された光の各パルス光の投光量を判別することができ、この投光量に基づいて光電センサから被検出物体までの距離を判別することができる反射型光電センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、被検出物体へ光を照射する投光手段と、上記被検出物体から反射された光を受光する受光手段と、上記受光手段の受光量に基づいて前記被検出物体の有無の判別を行う有無判別手段とを備えた反射型光電センサにおいて、前記投光手段に対して、投光量が異なる複数のパルス光を順次出射させる投光動作を制御する投光量制御手段と、各投光動作毎に、各パルス光による受光量レベルと予め定められた所定レベルとの比較を行う受光量比較手段と、前記受光量比較手段の比較により前記受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された各パルス光の投光量を判別して出力する投光量判別手段と、光電センサから異なる距離に存在する複数の被検出物体による受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化するときの投光されたパルス光の投光量と前記各距離とを対応付けて記憶する距離記憶手段と、前記投光量判別手段から出力される投光量情報に対応する距離を、前記距離記憶手段に記憶されたデータベースの中から読み出すことにより光電センサから前記被検出物体までの距離を判別する距離判別手段とを備えることを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記各投光動作毎に各パルス光による受光量をそれぞれ記憶する受光量記憶手段と、上記受光量記憶手段に記憶された各パルス光の受光量から受光量の変化率を判別して出力する変化率判別手段と、前記変化率判別手段により判別された変化率に基づいて前記距離判別手段により判別された距離を補正する距離補正手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、各投光動作におけるパルス光の数を任意に変更する機能を備えることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、所定時間の中で各投光動作におけるパルス数を任意に変更する機能を備えていることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記投光量制御手段は、各投光動作における各パルス光の投光量を任意に設定可能に構成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
各請求項に記載の発明によれば、被検出物体の有無の検出以外に、光が複数のパルス光として被検出物体に照射されたときの各パルス光の受光量レベルと予め定められた所定レベルとを比較し、受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された光の各パルス光の投光量を判別することができる。この判別された投光量に基づいて光電センサから被検出物体までの距離を判別することができる。この距離を判別することによって、例えば被検出物体の位置や形状あるいは大きさの判定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】反射型光電センサの第１の実施形態を示すブロック回路図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態の光電センサの動作を説明するグラフ。
【図３】反射型光電センサの第２の実施形態を示すブロック回路図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態の光電センサの動作を説明するグラフ。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態の光電センサの動作を説明するグラフ。
【図６】（ａ），（ｂ）は、従来の光電センサの投光波形及び受光波形を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、反射型光電センサの第１の実施形態を図１及び図２に従って説明する。
この第１の実施形態の光電センサは、概略的に見て、図１に示すようにワーク等の被検出物体１１に所定の加工を施す生産ラインのコンベアによって搬送される前記被検出物体１１に光を照射する投光手段１２と、前記被検出物体１１に入反射された光を受光する受光手段１３と、前記投光手段１２及び受光手段１３の動作を制御する制御装置１４とよって構成されている。
【００１４】
そこで、前記投光手段１２、受光手段１３及び制御装置１４の各構成を順次説明する。
前記投光手段１２は、発光回路１５と、該発光回路１５に接続された発光素子１６と、投光レンズ１７とによって構成されている。又、前記受光手段１３は、受光素子１８と、前記被検出物体１１によって反射された光を前記受光素子１８に導く受光レンズ１９と、前記受光素子１８に接続された受光回路２０とによって構成されている。そして、受光素子１８により受光された光を受光回路２０により電気信号に変換して増幅し、制御装置１４に送るようになっている。
【００１５】
次に、前記制御装置１４について説明する。この制御装置１４は、各種の演算処理あるいは判別処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）２１を備えている。このＣＰＵ２１には、各種の動作プログラムを予め記憶するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２２が接続されるとともに、各種のデータを記憶するための記憶手段としての読み出し書き込み可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３が接続されている。このＲＡＭ２３は、受光量記憶手段、反射率記憶手段及び距離記憶手段として機能する。前記ＣＰＵ２１には投光量制御手段２４が設けられ、この投光量制御手段２４によって、図２（ａ）に示すように、１回の投光動作により投光される一単位の光Ｐｆを第１〜第６の矩形のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６に分割された波形とし、各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅが時間ｔの経過と共に段階的に増加するように制御できるようにしている。そして、各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅ１〜Ｅ６の変化率ε１を所望する値に設定できるようにしている。この変化率ε１は、例えば第１のパルス光Ｐｆ１から第６のパルス光Ｐｆ６までの経過時間を基準時間ｔｃとすると、この所定の基準時間ｔｃ当たりの第１のパルス光Ｐｆ１の投光量Ｅ１から第６のパルス光Ｐｆ６の投光量Ｅ６の変化量（Ｅ６−Ｅ１）を意味する。
【００１６】
前記ＣＰＵ２１には、前記受光回路２０からの受光信号に基づいて、被検出物体１１の有無を判別する有無判別手段２５が設けられている。この有無判別手段２５によって、例えば、前記第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６のうち第６のパルス光Ｐｇ６の受光量Ｗ６が所定値を超えた場合に、被検出物体１１が有ると判別するようにしている。
【００１７】
又、前記ＣＰＵ２１には、図２（ｂ）に示すように受光手段１３により受光された第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗに基づいて、一単位のパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２を判別するための変化率判別手段２６が設けられている。この変化率ε２は、前述した変化率ε１と同様に第１のパルス光Ｐｇ１から第６のパルス光Ｐｇ６までの経過時間を基準時間ｔｃとし、この所定の基準時間ｔｃ当たりの第１のパルス光Ｐｇ１の受光量Ｗ１から第６のパルス光Ｐｇ６の受光量Ｗ６の変化量（Ｗ６−Ｗ１）を意味する。
【００１８】
さらに、前記ＣＰＵ２１には、前記変化率判別手段２６によって判別されたパルス光Ｐｇの受光量の変化率ε２に基づいて、被検出物体１１の反射率δを判別するための反射率判別手段２７が設けられている。この反射率判別手段２７は、次のような機能を有している。即ち、被検出物体１１の表面の色彩の違いや表面処理の違い等によって、前記発光素子１６から発光され光Ｐｆの各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６が一定の変化率ε１に設定されている場合においても、被検出物体１１の反射率δの相違によって、例えば反射率δが高い場合には、図２（ｂ）に示すように、受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２が大きくなる。反対に、被検出物体１１の反射率δが低い場合には、図２（ｃ）に示すように受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２が小さくなることが判っている。このため、投光される光Ｐｆの投光量Ｅの変化率ε１と、被検出物体１１の反射率δと、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２との相関データを予め実験あるいは適正な理論を用いて求める。そして、この相関データをデータベースとして、前記ＲＡＭ２３に予め記憶させておき、このデータベースの中から判別された変化率ε２に対応する反射率δを選択する。この選択された反射率δは、制御装置１４に接続された表示装置２８に表示されるようになっている。なお、この表示装置２８には、被検出物体１１の有無の判別結果あるいはその他の各種のデータが表示されるようになっている。
【００１９】
前記ＣＰＵ２１には、前記投光量制御手段２４、有無判別手段２５、変化率判別手段２６及び反射率判別手段２７等の各種のデータを入力する入力装置２９が接続されている。
次に、前記のように構成された反射型光電センサの動作について説明する。
【００２０】
図１において、前記投光手段１２が作動され、前記投光量制御手段２４からの制御信号によって、発光回路１５が作動され、発光素子１６から図２（ａ）に示す投光量Ｅの変化率ε１の光Ｐｆが所定の周期で、被検出物体１１に向かって照射される。この被検出物体１１に照射された光Ｐｆは、被検出物体１１によって反射され、受光素子１８によって受光される。この受光されたパルス光Ｐｇは、受光回路２０に入力されて光信号から電気信号に変換され、例えば図２（ｂ）に示すように、第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６として、有無判別手段２５に入力される。この有無判別手段２５によって、第６のパルス光Ｐｇ６の受光量Ｗ６が予め設定された基準値に達したか否かが判別され、基準値に達した場合には、被検出物体１１が有ると判別されて、表示装置２８にその旨が表示される。
【００２１】
一方、前記受光回路２０からＣＰＵ２１に送信された図２（ｂ）に示すデータは、前記変化率判別手段２６に入力されて、この変化率判別手段２６によって、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２が判別される。この判別された変化率ε２が前記反射率判別手段２７に入力されて、この反射率判別手段２７によって、予めＲＡＭ２３に記憶された投光量Ｅの変化率ε１、被検出物体１１の反射率δ及び受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２の相関データに基づいて、実際の変化率ε２に応じた被検出物体１１の反射率δが選択され、この選択された被検出物体１１の反射率δが表示装置２８に表示される。
【００２２】
ところで、被検出物体１１の反射率δが判別されると、被検出物体１１が例えば紙である場合においては、紙の色彩の赤色、黄色、青色等の相違を判別することができるので、被検出物体１１の色彩の相違を判別するために利用することが可能となる。又、被検出物体１１が例えば切削加工された各種の部品である場合において、部品の表面の仕上げ状態によって反射率δが異なるので、この反射率δを判別することによって、部品の表面仕上げ精度の良否を判別することができる。
【００２３】
上記実施形態の反射型光電センサによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記制御装置１４に投光量制御手段２４を設け、発光素子１６から図２（ａ）に示す第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の光Ｐｆを被検出物体１１に向かって照射し、受光手段１３によって受光されたパルス光Ｐｇの第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇｎの変化率ε２を変化率判別手段２６によって判別するようにした。又、この変化率ε２に基づいて反射率判別手段２７によって、被検出物体１１の反射率δを前述した投光量Ｅの変化率ε１、被検出物体１１の反射率δ及び受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２の相関データの中から選択して判別するようにした。このため、制御装置１４のＣＰＵ２１の機能を変更するのみで、被検出物体１１の反射率δを容易に判別でき、この反射率δによって被検出物体１１の例えば、色彩や加工精度の良否等を判別することができる。
【００２４】
（２）上記実施形態では、ＲＡＭ２３に予め記憶された投光される光Ｐｆの変化率ε１、受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２及び被検出物体１１の反射率δの相関関係を表すデータベースの中から受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２に応じた被検出物体１１の反射率δを選択して設定するようにした。このため、被検出物体１１の反射率δを適正に判別することができるとともに、変化率判別手段２６及び反射率判別手段２７の動作を制御するソフトウェアのプログラムを容易に行うことができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、反射型光電センサの第２の実施形態を図３〜図５に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の反射型光電センサの制御装置１４の構成を変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００２６】
図３に示すように、前記制御装置１４には、投光手段１２から所定の変化率ε１で光Ｐｆが被検出物体１１に照射されたときの前記受光手段１３による各パルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗ１〜Ｗ６のレベルと予め定められた被検出物体１１の検出が可能な所定レベルとの比較を行う受光量比較手段３１が設けられている。この受光量比較手段３１には、前記受光量比較手段３１の比較により前記受光量のレベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された光Ｐｆの各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅ１〜Ｅ６を判別して出力する投光量判別手段３２が設けられている。さらに、この投光量判別手段３２には、該投光量判別手段３２により判別された投光レベルに基づいて光電センサ（投光手段１２）から被検出物体１１までの距離Ｌを判別する距離判別手段３３が接続されている。さらに、前記ＣＰＵ２１には、前記変化率判別手段２６及び距離判別手段３３からの信号に基づいて、前記距離Ｌを補正するための距離補正手段３４が設けられている。
【００２７】
次に、上記受光量比較手段３１、投光量判別手段３２、距離判別手段３３及び距離補正手段３４の機能を順次説明する。
図４（ａ）に示すように、発光素子１６から被検出物体１１に照射される光Ｐｆの第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅの変化率ε１と、図４（ｂ）に示すように受光されたパルス光Ｐｇの第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗの変化率ε２とが同じである場合においても、光電センサから被検出物体１１までの距離Ｌの相違によって、パルス光Ｐｇの波形が図４（ｂ）又は図４（ｃ）に示すように異なる波形となる。即ち、前記距離Ｌが短い場合には、被検出物体１１の反射も正常に行われて、図４（ｂ）に示すように受光されたパルス光Ｐｇの波形は、投光された光Ｐｆの波形とほぼ同様の波形となる。しかし、前記距離Ｌが大きい場合には、図４（ｃ）に示すように、光の減衰によって、検出が可能な最初のパルス光が検出されるのは、投光された第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６のうち例えば第４のパルス光Ｐｆ４と対応する第４のパルス光Ｐｇ４が最初となる。従って、投光された第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６のうち最初に第１のパルス光Ｐｆ１が検出された場合の前記距離Ｌを第１距離Ｌ１とし、以下、第２〜第６のパルス光Ｐｆ２〜Ｐｆ６が順次最初に検出された場合のそれぞれの距離を第２〜第６距離Ｌ２〜Ｌ６として、これらの相関データを実験により求める。そして、この相関データをデータベースとして、前記ＲＡＭ２３に予め記憶させておき、前記受光量比較手段３１、投光量判別手段３２及び距離判別手段３３によって、前記相関データのなかから最初に検出された任意のパルス光に対応する前記距離Ｌ１〜Ｌ６のいずれかを選択するようにしている。
【００２８】
さらに詳述すると、この第２の実施形態においては、光電センサから異なる距離Ｌ１〜Ｌ６に存在する複数の被検出物体１１による各パルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗ１〜Ｗ６のレベルが前記所定レベル以下から以上に変化するときの投光されたパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅ１〜Ｅ６と、前記各距離Ｌ１〜Ｌ６とが対応付けられてＲＡＭ２３にデータベースとして記憶される。そして、前記投光量判別手段３２から出力された投光量（例えば第４のパルス光Ｐｆ４のＥ４）情報に対応する距離Ｌ４を、前記ＲＡＭ２３に記憶されたデータベースの中から読み出すことにより光電センサから前記被検出物体までの距離Ｌ４を判別する。この距離Ｌ４が判別されることによって、例えば、被検出物体１１の高さ、幅等を知ることが可能となる。
【００２９】
ところで、上述した距離Ｌ１〜Ｌ６の判別方法は、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２が投光された光Ｐｆの投光量Ｅの変化率ε１と同じ場合に適用される。しかし、前述したように、被検出物体１１の反射率δが変化すると、第１の実施形態で述べた図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２も変動する。このため、この第２の実施形態においては、パルス光Ｐｇの変化率ε２の相違によって、距離Ｌ１〜Ｌ６の判別動作に誤差が生じないように、前記距離補正手段３４に以下の機能を付与している。
【００３０】
即ち、図５（ａ）に示すように、受光されたパルス光Ｐｇの変化率が基準変化率ε２ｋと同じ変化率の場合に、例えば図５（ｂ）に示すように第４のパルス光Ｐｇ４が最初に検出されるものとすると、図５（ａ）に示すように、変化率ε２ｋよりも判別された変化率ε２が小さい場合には、受光量Ｗが減少するので、図５（ｃ）に示すように第５のパルス光Ｐｇ５が最初に検出されることになる。従って、判別された変化率ε２が基準変化率ε２ｋと異なる場合に、基準変化率ε２ｋと判別され変化率ε２との変化率差と、前記距離Ｌの補正値との相関データを予め実験や適正な理論により求めておき、これを距離の補正演算式として設定し、この補正演算式をＲＯＭ２２に記憶する。そして、距離補正手段３４により前記補正演算式に基づいて、実際の変化率差に対応する距離Ｌの補正値を演算するようにしている。
【００３１】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１の実施形態において、前記反射率判別手段２７に対し、予め記憶媒体に記憶されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの複数の変化率ε２と、各変化率ε２に応じて設定された複数の反射率δとの相関データを、記憶媒体に予めデータベースとして記憶しておき、このデータベースの中から判別された前記変化率ε２に応じた反射率δを選択する機能を付与してもよい。
【００３２】
・第１の実施形態において、図１に示す前記反射率判別手段２７を省略してもよい。この場合には、光電センサの変化率判別手段２６から出力された受光量の変化率情報を光電センサとは別の制御機器に設けられた反射率判別手段２７に送信して、反射率を判別する。
【００３３】
・第２の実施形態において、図３に示す前記距離判別手段３３及び距離補正手段３４を省略してもよい。この場合には、光電センサの投光量判別手段３２から出力された投光量情報を光電センサとは別の制御機器に設けられた距離判別手段３３及び距離補正手段３４に送信して、距離を判別する。
【００３４】
・第２の実施形態において、判別された変化率ε２が基準変化率ε２ｋと異なる場合に、基準変化率ε２ｋと判別され変化率ε２との変化率差と、前記距離Ｌの補正値との相関データを予め実験や適正な理論により求めておき、これを距離の補正データとしてＲＡＭ２３に記憶しておき、距離補正手段３４により前記補正データの中から該当する補正データを選択して、実際の変化率差に対応する距離Ｌの補正値を距離判別手段３３により演算するようにしもよい。
【００３５】
・第１の実施形態において、図２（ａ）に示す光Ｐｆを第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量が段階的に小さくなるように投光量制御手段２４の機能を設定してもよい。
【００３６】
・前記投光量制御手段２４に対し、一単位の光Ｐｆを形成する複数のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆｎの数を任意に変更する機能を付与してもよい。
・前記投光量制御手段２４に対し、所定時間の中でパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆｎの数を任意の数に可変設定する機能を付与してもよい。
【００３７】
・前記投光量制御手段２４に対し、一単位の光Ｐｆを形成するパルス光の各投光量をそれぞれ任意の投光量に可変設定する機能を付与してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
δ…反射率、Ｅ，Ｅ１〜Ｅ６…投光量、Ｌ，Ｌ１〜Ｌ６…距離、Ｗ，Ｗ１，Ｗ６…受光量、ε１，ε２，ε２ｋ…変化率、Ｐｆ，Ｐｇ…パルス光、ε２ｋ…基準変化率、Ｐｆ１〜Ｐｆ６…パルス光、１１…被検出物体、１２…投光手段、１３…受光手段、２４…投光量制御手段、２５…有無判別手段、２６…変化率判別手段、２７…反射率判別手段、３１…受光量比較手段、３２…投光量判別手段、３３…距離判別手段、３４…距離補正手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子からの出射光が、その光路上にある被検出物体で反射され、その反射光を受光素子で受光することにより、物体の有無の検出を行う反射型光電センサに係り、詳しくは物体の反射率あるいは光電センサと物体との距離を判別することができる反射型光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の反射型光電センサは、例えば、工場の生産ライン等で、物体の有無を判別するために多用されている。従来の反射型光電センサは、発光素子により発光された光が投光レンズを介して、該投光レンズより前方に配置された紙等の被検出物体に照射される。照射された光は、被検出物体の表面により反射され、この反射光の一部は、受光レンズを通して受光素子で受光され、この光は光信号から電気信号に変換され、さらに増幅器により増幅される。そして、増幅された光の光量が予め設定された閾値を超えた場合に、被検出物体が有ると判定される。
【０００３】
従来の反射型光電センサの発光素子から発光される光が常時検出領域に照射されると、エネルギーが浪費されることになるので、図６（ａ）に示すように、発光素子から所定の周期で同じ形状の縦長矩形のパルス光として被検出物体に照射され、反射されたパルス光は図６（ｂ）に示すように減衰されて受光素子に入るようになっている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１３２８０３号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の反射型光電センサは、発光素子から発光されるパルス光が、図６（ａ）に示すように、同じ矩形のパルス波形となるようになっていたので、受光素子により受光されるパルス光の波形が図６（ｂ）に示すように減衰されてはいるが単調な形状のパルス光となる。このため、受光されたパルス光を基に被検出物体の有無の検出を行うことしかできないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、被検出物体の有無の検出以外に、一単位の光が複数のパルス光として被検出物体に照射されたときの各パルス光の受光量レベルと予め定められた所定レベルとを比較し、受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された光の各パルス光の投光量を判別することができ、この投光量に基づいて光電センサから被検出物体までの距離を判別することができる反射型光電センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、被検出物体へ光を照射する投光手段と、上記被検出物体から反射された光を受光する受光手段と、上記受光手段の受光量に基づいて前記被検出物体の有無の判別を行う有無判別手段とを備えた反射型光電センサにおいて、前記投光手段に対して、投光量が異なる複数のパルス光を順次出射させる投光動作を制御する投光量制御手段と、各投光動作毎に、各パルス光による受光量レベルと予め定められた所定レベルとの比較を行う受光量比較手段と、前記受光量比較手段の比較により前記受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された各パルス光の投光量を判別して出力する投光量判別手段と、光電センサから異なる距離に存在する複数の被検出物体による受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化するときの投光されたパルス光の投光量と前記各距離とを対応付けて記憶する距離記憶手段と、前記投光量判別手段から出力される投光量情報に対応する距離を、前記距離記憶手段に記憶されたデータベースの中から読み出すことにより光電センサから前記被検出物体までの距離を判別する距離判別手段とを備えることを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記各投光動作毎に各パルス光による受光量をそれぞれ記憶する受光量記憶手段と、上記受光量記憶手段に記憶された各パルス光の受光量から受光量の変化率を判別して出力する変化率判別手段と、前記変化率判別手段により判別された変化率に基づいて前記距離判別手段により判別された距離を補正する距離補正手段とを備えることを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、各投光動作におけるパルス光の数を任意に変更する機能を備えることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、所定時間の中で各投光動作におけるパルス数を任意に変更する機能を備えていることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記投光量制御手段は、各投光動作における各パルス光の投光量を任意に設定可能に構成されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
各請求項に記載の発明によれば、被検出物体の有無の検出以外に、光が複数のパルス光として被検出物体に照射されたときの各パルス光の受光量レベルと予め定められた所定レベルとを比較し、受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された光の各パルス光の投光量を判別することができる。この判別された投光量に基づいて光電センサから被検出物体までの距離を判別することができる。この距離を判別することによって、例えば被検出物体の位置や形状あるいは大きさの判定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】反射型光電センサの第１の実施形態を示すブロック回路図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態の光電センサの動作を説明するグラフ。
【図３】反射型光電センサの第２の実施形態を示すブロック回路図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態の光電センサの動作を説明するグラフ。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態の光電センサの動作を説明するグラフ。
【図６】（ａ），（ｂ）は、従来の光電センサの投光波形及び受光波形を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、反射型光電センサの第１の実施形態を図１及び図２に従って説明する。
この第１の実施形態の光電センサは、概略的に見て、図１に示すようにワーク等の被検出物体１１に所定の加工を施す生産ラインのコンベアによって搬送される前記被検出物体１１に光を照射する投光手段１２と、前記被検出物体１１に入反射された光を受光する受光手段１３と、前記投光手段１２及び受光手段１３の動作を制御する制御装置１４とよって構成されている。
【００１４】
そこで、前記投光手段１２、受光手段１３及び制御装置１４の各構成を順次説明する。
前記投光手段１２は、発光回路１５と、該発光回路１５に接続された発光素子１６と、投光レンズ１７とによって構成されている。又、前記受光手段１３は、受光素子１８と、前記被検出物体１１によって反射された光を前記受光素子１８に導く受光レンズ１９と、前記受光素子１８に接続された受光回路２０とによって構成されている。そして、受光素子１８により受光された光を受光回路２０により電気信号に変換して増幅し、制御装置１４に送るようになっている。
【００１５】
次に、前記制御装置１４について説明する。この制御装置１４は、各種の演算処理あるいは判別処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）２１を備えている。このＣＰＵ２１には、各種の動作プログラムを予め記憶するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２２が接続されるとともに、各種のデータを記憶するための記憶手段としての読み出し書き込み可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２３が接続されている。このＲＡＭ２３は、受光量記憶手段、反射率記憶手段及び距離記憶手段として機能する。前記ＣＰＵ２１には投光量制御手段２４が設けられ、この投光量制御手段２４によって、図２（ａ）に示すように、１回の投光動作により投光される一単位の光Ｐｆを第１〜第６の矩形のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６に分割された波形とし、各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅが時間ｔの経過と共に段階的に増加するように制御できるようにしている。そして、各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅ１〜Ｅ６の変化率ε１を所望する値に設定できるようにしている。この変化率ε１は、例えば第１のパルス光Ｐｆ１から第６のパルス光Ｐｆ６までの経過時間を基準時間ｔｃとすると、この所定の基準時間ｔｃ当たりの第１のパルス光Ｐｆ１の投光量Ｅ１から第６のパルス光Ｐｆ６の投光量Ｅ６の変化量（Ｅ６−Ｅ１）を意味する。
【００１６】
前記ＣＰＵ２１には、前記受光回路２０からの受光信号に基づいて、被検出物体１１の有無を判別する有無判別手段２５が設けられている。この有無判別手段２５によって、例えば、前記第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６のうち第６のパルス光Ｐｇ６の受光量Ｗ６が所定値を超えた場合に、被検出物体１１が有ると判別するようにしている。
【００１７】
又、前記ＣＰＵ２１には、図２（ｂ）に示すように受光手段１３により受光された第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗに基づいて、一単位のパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２を判別するための変化率判別手段２６が設けられている。この変化率ε２は、前述した変化率ε１と同様に第１のパルス光Ｐｇ１から第６のパルス光Ｐｇ６までの経過時間を基準時間ｔｃとし、この所定の基準時間ｔｃ当たりの第１のパルス光Ｐｇ１の受光量Ｗ１から第６のパルス光Ｐｇ６の受光量Ｗ６の変化量（Ｗ６−Ｗ１）を意味する。
【００１８】
さらに、前記ＣＰＵ２１には、前記変化率判別手段２６によって判別されたパルス光Ｐｇの受光量の変化率ε２に基づいて、被検出物体１１の反射率δを判別するための反射率判別手段２７が設けられている。この反射率判別手段２７は、次のような機能を有している。即ち、被検出物体１１の表面の色彩の違いや表面処理の違い等によって、前記発光素子１６から発光され光Ｐｆの各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６が一定の変化率ε１に設定されている場合においても、被検出物体１１の反射率δの相違によって、例えば反射率δが高い場合には、図２（ｂ）に示すように、受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２が大きくなる。反対に、被検出物体１１の反射率δが低い場合には、図２（ｃ）に示すように受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２が小さくなることが判っている。このため、投光される光Ｐｆの投光量Ｅの変化率ε１と、被検出物体１１の反射率δと、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２との相関データを予め実験あるいは適正な理論を用いて求める。そして、この相関データをデータベースとして、前記ＲＡＭ２３に予め記憶させておき、このデータベースの中から判別された変化率ε２に対応する反射率δを選択する。この選択された反射率δは、制御装置１４に接続された表示装置２８に表示されるようになっている。なお、この表示装置２８には、被検出物体１１の有無の判別結果あるいはその他の各種のデータが表示されるようになっている。
【００１９】
前記ＣＰＵ２１には、前記投光量制御手段２４、有無判別手段２５、変化率判別手段２６及び反射率判別手段２７等の各種のデータを入力する入力装置２９が接続されている。
次に、前記のように構成された反射型光電センサの動作について説明する。
【００２０】
図１において、前記投光手段１２が作動され、前記投光量制御手段２４からの制御信号によって、発光回路１５が作動され、発光素子１６から図２（ａ）に示す投光量Ｅの変化率ε１の光Ｐｆが所定の周期で、被検出物体１１に向かって照射される。この被検出物体１１に照射された光Ｐｆは、被検出物体１１によって反射され、受光素子１８によって受光される。この受光されたパルス光Ｐｇは、受光回路２０に入力されて光信号から電気信号に変換され、例えば図２（ｂ）に示すように、第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６として、有無判別手段２５に入力される。この有無判別手段２５によって、第６のパルス光Ｐｇ６の受光量Ｗ６が予め設定された基準値に達したか否かが判別され、基準値に達した場合には、被検出物体１１が有ると判別されて、表示装置２８にその旨が表示される。
【００２１】
一方、前記受光回路２０からＣＰＵ２１に送信された図２（ｂ）に示すデータは、前記変化率判別手段２６に入力されて、この変化率判別手段２６によって、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２が判別される。この判別された変化率ε２が前記反射率判別手段２７に入力されて、この反射率判別手段２７によって、予めＲＡＭ２３に記憶された投光量Ｅの変化率ε１、被検出物体１１の反射率δ及び受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２の相関データに基づいて、実際の変化率ε２に応じた被検出物体１１の反射率δが選択され、この選択された被検出物体１１の反射率δが表示装置２８に表示される。
【００２２】
ところで、被検出物体１１の反射率δが判別されると、被検出物体１１が例えば紙である場合においては、紙の色彩の赤色、黄色、青色等の相違を判別することができるので、被検出物体１１の色彩の相違を判別するために利用することが可能となる。又、被検出物体１１が例えば切削加工された各種の部品である場合において、部品の表面の仕上げ状態によって反射率δが異なるので、この反射率δを判別することによって、部品の表面仕上げ精度の良否を判別することができる。
【００２３】
上記実施形態の反射型光電センサによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記制御装置１４に投光量制御手段２４を設け、発光素子１６から図２（ａ）に示す第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の光Ｐｆを被検出物体１１に向かって照射し、受光手段１３によって受光されたパルス光Ｐｇの第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇｎの変化率ε２を変化率判別手段２６によって判別するようにした。又、この変化率ε２に基づいて反射率判別手段２７によって、被検出物体１１の反射率δを前述した投光量Ｅの変化率ε１、被検出物体１１の反射率δ及び受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２の相関データの中から選択して判別するようにした。このため、制御装置１４のＣＰＵ２１の機能を変更するのみで、被検出物体１１の反射率δを容易に判別でき、この反射率δによって被検出物体１１の例えば、色彩や加工精度の良否等を判別することができる。
【００２４】
（２）上記実施形態では、ＲＡＭ２３に予め記憶された投光される光Ｐｆの変化率ε１、受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２及び被検出物体１１の反射率δの相関関係を表すデータベースの中から受光されたパルス光Ｐｇの変化率ε２に応じた被検出物体１１の反射率δを選択して設定するようにした。このため、被検出物体１１の反射率δを適正に判別することができるとともに、変化率判別手段２６及び反射率判別手段２７の動作を制御するソフトウェアのプログラムを容易に行うことができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
次に、反射型光電センサの第２の実施形態を図３〜図５に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態の反射型光電センサの制御装置１４の構成を変更した構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００２６】
図３に示すように、前記制御装置１４には、投光手段１２から所定の変化率ε１で光Ｐｆが被検出物体１１に照射されたときの前記受光手段１３による各パルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗ１〜Ｗ６のレベルと予め定められた被検出物体１１の検出が可能な所定レベルとの比較を行う受光量比較手段３１が設けられている。この受光量比較手段３１には、前記受光量比較手段３１の比較により前記受光量のレベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された光Ｐｆの各パルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅ１〜Ｅ６を判別して出力する投光量判別手段３２が設けられている。さらに、この投光量判別手段３２には、該投光量判別手段３２により判別された投光レベルに基づいて光電センサ（投光手段１２）から被検出物体１１までの距離Ｌを判別する距離判別手段３３が接続されている。さらに、前記ＣＰＵ２１には、前記変化率判別手段２６及び距離判別手段３３からの信号に基づいて、前記距離Ｌを補正するための距離補正手段３４が設けられている。
【００２７】
次に、上記受光量比較手段３１、投光量判別手段３２、距離判別手段３３及び距離補正手段３４の機能を順次説明する。
図４（ａ）に示すように、発光素子１６から被検出物体１１に照射される光Ｐｆの第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅの変化率ε１と、図４（ｂ）に示すように受光されたパルス光Ｐｇの第１〜第６のパルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗの変化率ε２とが同じである場合においても、光電センサから被検出物体１１までの距離Ｌの相違によって、パルス光Ｐｇの波形が図４（ｂ）又は図４（ｃ）に示すように異なる波形となる。即ち、前記距離Ｌが短い場合には、被検出物体１１の反射も正常に行われて、図４（ｂ）に示すように受光されたパルス光Ｐｇの波形は、投光された光Ｐｆの波形とほぼ同様の波形となる。しかし、前記距離Ｌが大きい場合には、図４（ｃ）に示すように、光の減衰によって、検出が可能な最初のパルス光が検出されるのは、投光された第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６のうち例えば第４のパルス光Ｐｆ４と対応する第４のパルス光Ｐｇ４が最初となる。従って、投光された第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６のうち最初に第１のパルス光Ｐｆ１が検出された場合の前記距離Ｌを第１距離Ｌ１とし、以下、第２〜第６のパルス光Ｐｆ２〜Ｐｆ６が順次最初に検出された場合のそれぞれの距離を第２〜第６距離Ｌ２〜Ｌ６として、これらの相関データを実験により求める。そして、この相関データをデータベースとして、前記ＲＡＭ２３に予め記憶させておき、前記受光量比較手段３１、投光量判別手段３２及び距離判別手段３３によって、前記相関データのなかから最初に検出された任意のパルス光に対応する前記距離Ｌ１〜Ｌ６のいずれかを選択するようにしている。
【００２８】
さらに詳述すると、この第２の実施形態においては、光電センサから異なる距離Ｌ１〜Ｌ６に存在する複数の被検出物体１１による各パルス光Ｐｇ１〜Ｐｇ６の受光量Ｗ１〜Ｗ６のレベルが前記所定レベル以下から以上に変化するときの投光されたパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量Ｅ１〜Ｅ６と、前記各距離Ｌ１〜Ｌ６とが対応付けられてＲＡＭ２３にデータベースとして記憶される。そして、前記投光量判別手段３２から出力された投光量（例えば第４のパルス光Ｐｆ４のＥ４）情報に対応する距離Ｌ４を、前記ＲＡＭ２３に記憶されたデータベースの中から読み出すことにより光電センサから前記被検出物体までの距離Ｌ４を判別する。この距離Ｌ４が判別されることによって、例えば、被検出物体１１の高さ、幅等を知ることが可能となる。
【００２９】
ところで、上述した距離Ｌ１〜Ｌ６の判別方法は、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２が投光された光Ｐｆの投光量Ｅの変化率ε１と同じ場合に適用される。しかし、前述したように、被検出物体１１の反射率δが変化すると、第１の実施形態で述べた図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、受光されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの変化率ε２も変動する。このため、この第２の実施形態においては、パルス光Ｐｇの変化率ε２の相違によって、距離Ｌ１〜Ｌ６の判別動作に誤差が生じないように、前記距離補正手段３４に以下の機能を付与している。
【００３０】
即ち、図５（ａ）に示すように、受光されたパルス光Ｐｇの変化率が基準変化率ε２ｋと同じ変化率の場合に、例えば図５（ｂ）に示すように第４のパルス光Ｐｇ４が最初に検出されるものとすると、図５（ａ）に示すように、変化率ε２ｋよりも判別された変化率ε２が小さい場合には、受光量Ｗが減少するので、図５（ｃ）に示すように第５のパルス光Ｐｇ５が最初に検出されることになる。従って、判別された変化率ε２が基準変化率ε２ｋと異なる場合に、基準変化率ε２ｋと判別され変化率ε２との変化率差と、前記距離Ｌの補正値との相関データを予め実験や適正な理論により求めておき、これを距離の補正演算式として設定し、この補正演算式をＲＯＭ２２に記憶する。そして、距離補正手段３４により前記補正演算式に基づいて、実際の変化率差に対応する距離Ｌの補正値を演算するようにしている。
【００３１】
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１の実施形態において、前記反射率判別手段２７に対し、予め記憶媒体に記憶されたパルス光Ｐｇの受光量Ｗの複数の変化率ε２と、各変化率ε２に応じて設定された複数の反射率δとの相関データを、記憶媒体に予めデータベースとして記憶しておき、このデータベースの中から判別された前記変化率ε２に応じた反射率δを選択する機能を付与してもよい。
【００３２】
・第１の実施形態において、図１に示す前記反射率判別手段２７を省略してもよい。この場合には、光電センサの変化率判別手段２６から出力された受光量の変化率情報を光電センサとは別の制御機器に設けられた反射率判別手段２７に送信して、反射率を判別する。
【００３３】
・第２の実施形態において、図３に示す前記距離判別手段３３及び距離補正手段３４を省略してもよい。この場合には、光電センサの投光量判別手段３２から出力された投光量情報を光電センサとは別の制御機器に設けられた距離判別手段３３及び距離補正手段３４に送信して、距離を判別する。
【００３４】
・第２の実施形態において、判別された変化率ε２が基準変化率ε２ｋと異なる場合に、基準変化率ε２ｋと判別され変化率ε２との変化率差と、前記距離Ｌの補正値との相関データを予め実験や適正な理論により求めておき、これを距離の補正データとしてＲＡＭ２３に記憶しておき、距離補正手段３４により前記補正データの中から該当する補正データを選択して、実際の変化率差に対応する距離Ｌの補正値を距離判別手段３３により演算するようにしもよい。
【００３５】
・第１の実施形態において、図２（ａ）に示す光Ｐｆを第１〜第６のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆ６の投光量が段階的に小さくなるように投光量制御手段２４の機能を設定してもよい。
【００３６】
・前記投光量制御手段２４に対し、一単位の光Ｐｆを形成する複数のパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆｎの数を任意に変更する機能を付与してもよい。
・前記投光量制御手段２４に対し、所定時間の中でパルス光Ｐｆ１〜Ｐｆｎの数を任意の数に可変設定する機能を付与してもよい。
【００３７】
・前記投光量制御手段２４に対し、一単位の光Ｐｆを形成するパルス光の各投光量をそれぞれ任意の投光量に可変設定する機能を付与してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
δ…反射率、Ｅ，Ｅ１〜Ｅ６…投光量、Ｌ，Ｌ１〜Ｌ６…距離、Ｗ，Ｗ１，Ｗ６…受光量、ε１，ε２，ε２ｋ…変化率、Ｐｆ，Ｐｇ…パルス光、ε２ｋ…基準変化率、Ｐｆ１〜Ｐｆ６…パルス光、１１…被検出物体、１２…投光手段、１３…受光手段、２４…投光量制御手段、２５…有無判別手段、２６…変化率判別手段、２７…反射率判別手段、３１…受光量比較手段、３２…投光量判別手段、３３…距離判別手段、３４…距離補正手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物体へ光を照射する投光手段と、
上記被検出物体から反射された光を受光する受光手段と、
上記受光手段の受光量に基づいて前記被検出物体の有無の判別を行う有無判別手段とを備えた反射型光電センサにおいて、
前記投光手段に対して、投光量が異なる複数のパルス光を順次出射させる投光動作を制御する投光量制御手段と、
各投光動作毎に、各パルス光による受光量レベルと予め定められた所定レベルとの比較を行う受光量比較手段と、
前記受光量比較手段の比較により前記受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された各パルス光の投光量を判別して出力する投光量判別手段と、
光電センサから異なる距離に存在する複数の被検出物体による受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化するときの投光されたパルス光の投光量と前記各距離とを対応付けて記憶する距離記憶手段と、
前記投光量判別手段から出力される投光量情報に対応する距離を、前記距離記憶手段に記憶されたデータベースの中から読み出すことにより光電センサから前記被検出物体までの距離を判別する距離判別手段と
を備えることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項２】
請求項１において、前記各投光動作毎に各パルス光による受光量をそれぞれ記憶する受光量記憶手段と、
上記受光量記憶手段に記憶された各パルス光の受光量から受光量の変化率を判別して出力する変化率判別手段と、
前記変化率判別手段により判別された変化率に基づいて前記距離判別手段により判別された距離を補正する距離補正手段と、を備えることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、各投光動作におけるパルス光の数を任意に変更する機能を備えることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、所定時間の中で各投光動作におけるパルス数を任意に変更する機能を備えていることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記投光量制御手段は、各投光動作における各パルス光の投光量を任意に設定可能に構成されていることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項１】
被検出物体へ光を照射する投光手段と、
上記被検出物体から反射された光を受光する受光手段と、
上記受光手段の受光量に基づいて前記被検出物体の有無の判別を行う有無判別手段とを備えた反射型光電センサにおいて、
前記投光手段に対して、投光量が異なる複数のパルス光を順次出射させる投光動作を制御する投光量制御手段と、
各投光動作毎に、各パルス光による受光量レベルと予め定められた所定レベルとの比較を行う受光量比較手段と、
前記受光量比較手段の比較により前記受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化したときの投光された各パルス光の投光量を判別して出力する投光量判別手段と、
光電センサから異なる距離に存在する複数の被検出物体による受光量レベルが前記所定レベル以下から以上に変化するときの投光されたパルス光の投光量と前記各距離とを対応付けて記憶する距離記憶手段と、
前記投光量判別手段から出力される投光量情報に対応する距離を、前記距離記憶手段に記憶されたデータベースの中から読み出すことにより光電センサから前記被検出物体までの距離を判別する距離判別手段と
を備えることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項２】
請求項１において、前記各投光動作毎に各パルス光による受光量をそれぞれ記憶する受光量記憶手段と、
上記受光量記憶手段に記憶された各パルス光の受光量から受光量の変化率を判別して出力する変化率判別手段と、
前記変化率判別手段により判別された変化率に基づいて前記距離判別手段により判別された距離を補正する距離補正手段と、を備えることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、各投光動作におけるパルス光の数を任意に変更する機能を備えることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項４】
請求項１又は２において、前記投光量制御手段は、所定時間の中で各投光動作におけるパルス数を任意に変更する機能を備えていることを特徴とする反射型光電センサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記投光量制御手段は、各投光動作における各パルス光の投光量を任意に設定可能に構成されていることを特徴とする反射型光電センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１１９１３（Ｐ２０１２−２１１９１３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１３１７６５（Ｐ２０１２−１３１７６５）
【出願日】平成２４年６月１１日（２０１２．６．１１）
【分割の表示】特願２００７−１７３４８５（Ｐ２００７−１７３４８５）の分割
【原出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック デバイスＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月１１日（２０１２．６．１１）
【分割の表示】特願２００７−１７３４８５（Ｐ２００７−１７３４８５）の分割
【原出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００１０６２２１）パナソニック デバイスＳＵＮＸ株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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