位移传感器制造技术

在位移传感器（1）的受光部（102）设置有以彼此不同的倍率处理来自拍摄元件（12）的受光信号的信号处理部（C1、C2、C3）。在该传感器（1）中，在每次通过投光部（101）以及受光部（102）进行检测处理时，利用通过信号处理部（C1）生成的受光量数据测量位移量，而且调整下一次的检测处理的灵敏度。在灵敏度的调整处理中，在信号处理部（C1）所生成的受光量数据中的峰值接近0时，使用由应用了更高的倍率的信号处理部（C2）提取的峰值。另外，在信号处理部（C1）所生成的受光量数据中的峰值饱和时，使用由使用1倍的倍率的信号处理部（C3）提取的峰值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过光学检测处理来测量对象物的位移量的位移传感器，尤其涉及具有能够一边反复进行检测处理和测量处理一边调整检测的灵敏度的功能的位移传感器。
技术介绍
以往的位移传感器具有包括激光二极管等发光元件的投光部和包括PSD (PhaseSensitive Demodulator :相位灵敏调解器)、CCD (Charge Coupled Device:电荷稱合器件)、CM0S (Complementary Metal Oxide Semiconductor :互补金属氧化物半导体)等受光元件的受光部，反复进行从投光部向检测对象物出射光且接收来自检测对象物的反射光的处理(在本说明书中将该处理称为“检测处理”)和利用受光部所生成的受光量数据来测量对象物的位移量的处理。作为测量方式大多使用三角测距方式，即，利用反射光在受光元件 上的入射位置来进行测距的方式，但是除此之外，还具有利用从投光至受光之间的时长的TOF (Time of Flight :激光飞行时间)方式、利用投射的光和接收的反射光之间的相位差的相位差测距方式、投射通过PN码进行了强度调制的光并利用该光与反射光之间的相关运算结果来进行测量的PN码测距方式等。另外，以往的位移传感器，配置在检测对象物的移动路径上，具有一边反复进行检测处理和测量处理一边按照反射光的受光状态调整检测灵敏度的功能。作为表示该以往的例子的文献，列举有专利文献I。在专利文献I记载的位移传感器中，发光元件使用激光二极管，受光元件使用(XD。从CXD输出的图像信号通过放大电路、AD转换电路等被处理，然后在测量处理中使用。在该专利文献I中记载有如下内容，即，求出峰值的最佳值相对图像中出现的受光量的该峰值(具体地说为各水平线的浓度最大值的平均值)的比例，并基于该比例，调整决定检测处理的灵敏度的参数(放大电路的增益、激光二极管的发光时间以及发光强度、CXD的快门时间)。另外，在专利文献I中记载了如下的内容，即，在图像的受光量的峰值到达饱和等级时，通过运算来推定该峰值，利用最佳值相对该峰值的推定值的比例，进行灵敏度调整处理，或者在峰值不够大时，将灵敏度的设定恢复为初始状态。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2001-280951号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题在具有灵敏度调整功能的以往的位移传感器中，在每次进行检测处理时，都求出通过该处理取得的受光量数据与最佳值间的比例，基于该比例，调整下一次检测处理的灵敏度，该调整方法是以在下一次的检测处理中向受光部入射与上一次大致相同的强度的反射光为前提。在检测对象物更换而向受光部入射的入射光量大幅度变动时，很难适当地进行灵敏度调整。利用图7具体说明上述的问题。图7中的(I)表示在安装有多个部件201的基板200的搬运路径的上方配置有位移传感器300，对移动中的基板200进行测量的例子。图7中的(2)是通过上述的处理得到的测量值沿着时间轴变化的曲线图。此外，在此所示的测量值是将传感器300至检测对象物的距离转换为从规定的基准面观察的高度而得到的值，曲线图中的小的值表示以基板200为对象的测量值，曲线图中的大的值表示以部件201为对象的测量值。在该例子中，由于基板200与部件201之间的反射率差异很大，所以在传感器300的检测对象从基板200变换为部件201时，或检测对象从部件201变换为基板200时，变为 刚刚被调整的灵敏度不适当的状态。例如，假设部件201比基板200的反射率高，在配合基板200而将灵敏度设定得高 的状态下，在检测对象变换为部件201时，由于以高灵敏度检测大幅度增加的反射光，所以受光量数据有可能会处于饱和状态。另外，在配合基板200而将灵敏度设定得低的状态下，在检测对象变换为基板200时，受光量数据的值变得非常低，从而难于识别反射光是否入射。在这样受光量数据处于饱和状态或不够大时，不能够正确地求出受光量数据与最佳值间的比例，因此变得难于调整灵敏度。因此，需要在多个循环中调整灵敏度，有可能出现在此期间的测量不稳定，或产生测量错误的情况。在图7中的(2)的曲线图中，利用极粗的实线表示在适当地调整了灵敏度的状态下得到的测量数据，并且在灵敏度没有被充分地调整而测量不稳定或出现测量错误的期间a、b、C、d、e、f中，利用虚线表示理论上应该得到的测量值。如这两种线所示，在检测对象刚变换之后，由于灵敏度不适当，所以测量变得不稳定，因此如果该测量不稳定的期间a e变长，则难于正确识别物体的表面形状的变化。另外，在物体高速移动或将微小的物体作为测量对象时，在调整灵敏度的期间，物体有可能不在传感器300的检测范围内，而出现漏测的情况。在专利文献I记载的专利技术中，在受光量处于饱和状态时，推定受光量来调整灵敏度，但是，不仅推定的结果未必正确，而且也有可能不能够迅速地调整灵敏度。另外，在受光量不够大时，即使恢复为初始的灵敏度，也很难想到能够得到适于测量的受光量。因此，即使为专利文献I记载的专利技术，也不能够完全解决上述的问题。本专利技术着眼于上述的问题，其所要解决的问题在于进行如下的灵敏度调整，S卩，即使因检测对象变换等而在测量处理中使用的受光量数据处于饱和状态或不够大时，也能够迅速地使受光量数据恢复为适当的状态。用于解决问题的手段本专利技术的位移传感器具有投光部，其投射检测用的光，受光部，接收来自投光部的光被对象物反射的反射光，生成表示其受光状态的受光量数据，测量单元，其一边通过投光部以及所述受光部反复进行检测处理，一边利用通过每次检测处理得到的受光量数据来测量对象物的位移量，灵敏度调整单元，其用于调整检测处理的灵敏度。受光部具有受光元件和多个信号处理部，多个信号处理部用于对从该受光元件输出的受光量信号应用彼此不同的倍率来生成受光量数据。测量单元利用由多个信号处理部中的特定的信号处理部生成的受光量数据，执行位移量的测量处理。灵敏度调整单元，响应于检测处理，基于规定的规则来在通过多个信号处理部生成的受光量数据中选择一个受光量数据。并且，基于生成应用于生产了所选择的所述受光量数据的信号处理部的倍率相对应用于特定的信号处理部的倍率的比例和所选择的该受光量数据，求出通过特定的信号处理部生成的受光量数据的值与预先决定的合理值间的相对关系，然后基于该相对关系来调整以后的检测处理的灵敏度。此外，作为相对关系能够求出受光量数据与合理值的比例或两者的差。根据上述的结构，通过多个信号处理部处理从受光元件输出的受光量信号，生成应用了彼此不同的倍率的多个受光量数据。由于在测量处理中使用特定的信号处理部所生成的受光量数据，所以能够调整每次的测量结果，从而只要受光量数据不饱和或不大幅度降低，就能够稳定地进行测量。另一方面，在灵敏度的调整处理中，能够选择通过特定的信号处理部以外的信号 处理部生成的受光量数据，基于应用于所选择的信号处理部的倍率相对应用于特定的信号处理部的倍率的比例和所选择的该受光量数据，求得特定的信号处理部所生成的受光量数据的值与合理值间的相对关系，基于该关系调整下一次的检测处理的灵敏度。因此，即使在特定的信号处理部所生成的受光量数据饱和或不够大的情况下，也能够选择以适当的值表示入射至受光元件的反射光的受光量数据，来适当地调整以后的检测处理的灵敏度。此外，希望本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭田雄介，泷政宏章，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：