光学式传感器装置、及其信号处理装置和分支连接器制造方法及图纸

一种光学式传感器装置、光学式传感器的信号处理装置以及光学式传感器用的分支连接器，能够用１个信号处理装置来支持各种应用。连接器（１０１）对位移传感器型检测部中继电源线、驱动脉冲信号（Ｐ）、一对检测信号（Ａ、Ａ＋Ｂ）、读出信号（ｉ）、识别数据（ｊ），但是也可以经分支连接器连接到透射光量型传感器的投光部及受光部上。位移传感器型检测部包含保持识别数据（ｊ）的ＲＯＭ，ＣＰＵ（１５）在通过发送读出信号（ｉ）而从检测部发送来识别数据（ｊ）时，用一对检测信号（Ａ、Ａ＋Ｂ）来执行计测处理。另一方面，在未发送来识别数据（ｊ）的情况下，只用一个检测信号来执行透射型传感器用的计测处理。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一边进行投光处理、一边接收投光后直线传播而到达规定位置的光或由对象物反射而回归的光并进行规定的计测处理的光学式传感器，本专利技术特别涉及用于根据受光信号来进行计测的信号处理装置、使用该信号处理装置的光学式传感器装置、以及该信号处理装置使用的光学式传感器用的分支连接器。
技术介绍
在这种光学式传感器中，有根据透过检测区域的检测光的光量、即光路的遮光状态来检测物体的位置、大小、或者物体的有无的透射光量型传感器，根据来自对象物的反射光的到达位置或成像位置来计测对象物的位移等的位移传感器型传感器，以及根据来自对象物的反射光的光量来检测物体的有无等的反射光量型传感器等。这些传感器一般通过与包含投光元件和受光元件的检测部分离的信号处理装置来处理来自受光元件的检测信号。图5示出有代表性的位移传感器型传感器的位移传感器的结构。该传感器通过电缆将投光部3及受光部4一体化的检测部2a(以下，称为“位移传感器型检测部2a”。)和信号处理装置1a之间电连接。上述检测部2a的投光部3由投光透镜31、激光二极管32、及激光二极管32的驱动电路33等构成。另一方面，受光部4由受光透镜41、PSD(PositionSensitive Device，位敏器件)42、及与来自PSD 42的一对受光信号A、B对应的放大电路43、44、或用于对各受光信号A、B进行加法处理的加法电路45等构成，作为送至信号处理装置1a的检测信号，输出第1受光信号A及通过加法电路45进行运算后的信号A+B。另一方面，在信号处理装置1a中，对每个检测信号，除了设有采样保持电路11、12及A/D变换电路13、14以外，还设有CPU 15、D/A变换电路16、输出电路17等。在上述结构中，信号处理装置1a内的CPU 15每隔规定的时间向检测部2a的驱动电路33提供驱动脉冲信号P，使激光二极管32发光。该激光由对象物5的表面反射后经受光透镜41入射到PSD 42中，根据其入射位置来输出强度不同的2个受光信号A、B，由加法电路45进行加法处理。输出到信号处理装置1a的一对检测信号A、A+B分别由采样保持电路11、12进行采样保持后，由A/D变换电路13、14进行数字变换，输入到CPU15中。CPU 15对数字变换后的检测信号A、A+B进行A/(A+B)的运算处理，进而对其运算结果施加线性校正处理等，来计算到对象物的距离。其计算结果被提供给D/A变换电路16进行模拟变换后，由输出电路17输出。进而CPU15将上述距离的计算结果与规定的阈值进行比较，将其比较判定结果作为二值数据而输出到外部。接着，图6示出透射光量型传感器的结构。该透射光量型传感器的检测部9(以下，称为“透射光量型检测部”。)由分离构成的投光部6及受光部7组成。这些投光部6、受光部7被间隔规定距离而对置配备，并且分别被连接到信号处理装置8上。投光部6包含投光透镜61、激光二极管62、驱动电路63等，而受光部7包含受光透镜71、光电二极管72、放大电路73等。此外，信号处理装置8的内部包含采样保持电路81、A/D变换电路82、CPU 83、D/A变换电路84、输出电路85等。信号处理装置8内的CPU 83与上述位移传感器的CPU 15同样，生成投光驱动脉冲信号并将其提供给投光部6的驱动电路63，使激光二极管62发光。从激光二极管62出射的激光由投光透镜61平行化后，在与受光部7之间没有物体的状态下，直线传播而到达受光部7，入射到光电二极管72中。此外，来自光电二极管72的受光信号Q经放大电路73后作为检测信号被传输到信号处理装置8，由采样保持电路81及A/D变换电路82进行数字变换并输入到CPU 83中。CPU 83根据输入的受光信号所示的受光量来进行下述处理检测物体将检测区域遮蔽到何处(物体的边缘位置)，或者检测遮蔽的宽度(物体的大小)。CPU 83对受光量或根据它而算出的遮光程度经D/A变换电路84从输出电路85进行模拟输出。此外，将受光量与规定的阈值进行比较来判别物体的有无，将其结果以二值数据的形式来输出。在每一个传感器中，信号处理装置1a、8内都包含电源电路，而这些在上述图5、6中未图示。这些电源电路除了接受来自外部电源的电流并供给到装置内的各部以外，还向上述检测部2或投受光部6、7供给驱动电流。如上述图5、6所示，位移传感器型传感器、透射光量型传感器等各传感器用的信号处理装置随着功能的丰富而需要充实的显示部或操作部，用于使CPU工作的程序也越来越复杂。另一方面，这些传感器的信号处理装置尽管在硬件上具备相似的结构，但是以往却作为与传感器的种类对应的专用装置来制造。由于这种情况，发生下述问题信号处理装置的制造成本高，设计新机种所需的时间长，等等，设计及制造效率非常低。此外，传感器的用户需要对各种应用(这里所说的应用，是指根据将什么作为对象物在什么环境条件下或传感器设置条件下检测什么现象或物理量的观点而规定的传感器的应用场合)适当选择使用各种传感器。以往，由于有各种应用，所以相应地销售多种传感器，并且由于传感器的信号处理装置是作为与传感器的种类对应的专用装置而制造的，所以用户不仅必须按照传感器的种类的选择来准备不同的传感器检测部，还必须准备不同的信号处理装置。本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于在于使得能够将位移传感器型传感器、透射光量型传感器等的各检测部连接到相同结构的信号处理装置上，并且在信号处理装置中执行与所连接的检测部的种类对应的计测处理，从而削减制作信号处理装置所花费的成本或按传感器类别来设计信号处理装置的劳力。此外，本专利技术的另一目的在于提供能够用一个机种来支持各种应用的便利性高的光学式传感器的信号处理装置。
技术实现思路
本专利技术的光学式传感器装置具备位移传感器型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的反射光的受光量来输出一对检测信号；透射光量型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的透射光的受光量来输出检测信号；以及信号处理装置，用于处理来自这些检测部的检测信号。上述信号处理装置具备连接器，能够电连接到位移传感器型检测部及透射光量型检测部中的任一个上，而且不能同时连接这些检测部；多个检测信号端子，被包括在上述连接器中，用于中继来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号及来自上述透射光量型检测部的检测信号；以及控制部，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，选择性地执行使用来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号的第1计测处理方式、和使用来自上述透射光量型检测部的检测信号的第2计测处理方式。上述各检测部都具备用于出射光的投光部、和用于接收上述出射光的反射光或透射光的受光部。其中位移传感器型检测部接收从投光部出射后反射的光，将位置检测元件用作受光元件。在本说明书中，位置检测元件是指输出2个受光信号、接收到的光的位置被反映在2个受光信号的大小之比上的受光元件。PSD、二分光电二极管等都被包含在位置检测元件中。此外，上述位移传感器型检测部最好采用下述结构如上述图5所示，将投光部及受光部一体包含在机体内，而且固定配备这些投受光部。但是，也可以如下构成将机体主体部除了上述连接器的连接部之外的部分二分，使分割出的一个部分包含投光部，而另一个部分包含受光部，能够可变设定投受光部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学式传感器装置，具备：位移传感器型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的反射光的受光量来输出一对检测信号；透射光量型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的透射光的受光量来输出检测信号；以及信号处理装置，用于处理来自这些检测部的检测信号；其中， 上述信号处理装置具备： 连接器，能够电连接到上述位移传感器型检测部及透射光量型检测部中的任一个上，而且不能同时连接这些检测部； 多个检测信号端子，被包括在上述连接器中，用于中继来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号及来自上述透射光量型检测部的检测信号；以及 控制部，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，选择性地执行使用来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号的第１计测处理方式、和使用来自上述透射光量型检测部的检测信号的第２计测处理方式。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上佑一，富田公平，井上宏之，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]