[發(fā)明專利]光學(xué)式傳感器及檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811060000.5
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109729289A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安藤信太郎;飯?zhí)镄劢?/a>;清水徹
• 申請（專利權(quán)）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: H04N5/335
• 分類號: H04N5/335;H04N5/351;G01J1/42
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發(fā)明提供一種光學(xué)式傳感器及檢測方法，能抑制環(huán)境光的影響而檢測對象物。光學(xué)式傳感器(100)，檢測對象物(TA)，包括：受光部(20)，多個像素分別接受光，獲得表示每個像素的受光量的受光分布信號；A/D轉(zhuǎn)換部(30)，針對每個像素將受光分布信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；累計(jì)部(55)，針對每個像素來累計(jì)多個經(jīng)轉(zhuǎn)換的受光分布信號；以及判定部(58)，根據(jù)經(jīng)累計(jì)的受光分布信號來判定對象物(TA)的有無。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)式傳感器及檢測方法。

背景技術(shù)

以前，接受來自對象物的反射光并根據(jù)受光狀態(tài)來檢測物體的光學(xué)式傳感器中，如下光學(xué)式傳感器已為人所知：從由攝像元件經(jīng)由模擬/數(shù)字(Analog-Digital，A/D)轉(zhuǎn)換電路所生成的受光量分布數(shù)據(jù)中檢測最大波峰，使用此最大波峰來進(jìn)行感度調(diào)整處理(參照專利文獻(xiàn)1)。此處，若攝像元件的曝光時間長，則有時輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路中的信號超過A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入信號范圍的上限，受光量分布數(shù)據(jù)的受光量飽和。若受光量飽和，則可能無法準(zhǔn)確地檢測最大波峰。因此，專利文獻(xiàn)1的感度調(diào)整處理中，在受光量分布數(shù)據(jù)的最大波峰的受光量已飽和的情況下，減少曝光時間。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2013-190378號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

[發(fā)明所要解決的問題]

但是，在檢測反射率低的對象物的情況下，專利文獻(xiàn)1的光學(xué)式傳感器有最大波峰的受光量低于目標(biāo)值，曝光時間變長的傾向。若延長曝光時間，則受光量分布容易受到環(huán)境光的影響。結(jié)果，如上文所述那樣，有時在經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換電路所得的受光量分布中，最大波峰的受光量飽和。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能抑制環(huán)境光的影響而檢測對象物的光學(xué)式傳感器及檢測方法。

[解決問題的技術(shù)手段]

本發(fā)明的一實(shí)施方式的光學(xué)式傳感器，檢測對象物，包括：受光部，多個像素分別接受光，獲得表示受光量的受光分布信號；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部，針對每個像素將受光分布信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；累計(jì)部，針對每個像素來累計(jì)多個經(jīng)轉(zhuǎn)換的受光分布信號；以及判定部，根據(jù)經(jīng)累計(jì)的受光分布信號來判定對象物的有無。

根據(jù)此實(shí)施方式，獲得表示每個像素的受光量的受光量分布信號，針對每個像素將受光量分布信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并針對每個像素來累計(jì)多個經(jīng)轉(zhuǎn)換的受光分布信號。由此，能在經(jīng)累計(jì)的受光分布信號中，不延長各受光分布信號的曝光時間而充分地增大對象物的反射光的受光量與環(huán)境光的受光量之差，以區(qū)分來自對象物的反射光與環(huán)境光。如此這樣，由于無需延長曝光時間，因此能抑制環(huán)境光的影響而檢測對象物。

在上文所述的實(shí)施方式中，可還包括：投光部，發(fā)出用于向?qū)ο笪锿豆獾墓?；以及差值處理部，獲得經(jīng)轉(zhuǎn)換的投光時的受光分布信號與經(jīng)轉(zhuǎn)換的非投光時的受光分布信號的差值的受光分布信號，且累計(jì)部針對每個像素來累計(jì)多個差值的受光分布信號。

根據(jù)此實(shí)施方式，通過獲得投光時的受光分布信號與非投光時的受光分布信號的差值的受光分布信號，而從投光時的受光分布信號中將由環(huán)境光所引起的環(huán)境光成分除去。

在上文所述的實(shí)施方式中，可還包括距離計(jì)算部，此距離計(jì)算部檢測經(jīng)累計(jì)的受光分布信號中的波峰，算出從光學(xué)式傳感器到與波峰對應(yīng)的位置的距離，且判定部根據(jù)距離來判定對象物的有無。

根據(jù)此實(shí)施方式，通過檢測經(jīng)累計(jì)的受光分布信號中的波峰，算出從光學(xué)式傳感器到與波峰對應(yīng)的位置的距離，并根據(jù)此距離來判定對象物的有無，能在不檢測距對象物的距離以外的物品、例如位于不同距離的背景的情況下，檢測對象物。

在上文所述的實(shí)施方式中，可使受光部包含將多個像素一維或二維地分別排列而成的攝像元件，且受光部所獲得的受光分布信號為攝像元件的每個像素的受光量。