거리 설정형 광전 센서의 작동 원리를 알려주세요.

거리 설정형 광전 센서의 작동 원리를 알려주세요.

검출 물체의 확산 반사광을 이용하여, 검출 물체와 센서의 거리에 따라 수광 소자에 닿는 빛의 위치가 변하는 것으로 센서에서 검출 물체까지의 거리를 판별합니다.
삼각 측량 원리를 검출 원리로 하고 있습니다.

수광 소자로는,
・PSD(위치 감지 소자: Position Sensitive Device)
・2분할 포토다이오드를 사용합니다.

■형 E3G-L *1

PSD를 이용한 검출 방식입니다.
발광 소자에서 나오는 광속은 투광 렌즈에 의해 조여져 검출 대상물 표면에 조사됩니다.
그리고 확산 반사된 광선의 일부는 수광 렌즈를 통과하여 PSD 위에 스팟을 만듭니다.
검출 물체가 비교적 근거리 A 위치에 있을 경우 a점에, 원거리 B 위치에 있을 경우 b점에 광 스팟이 생성됩니다.
　　　

따라서 PSD 상에 ON되는 점, OFF되는 점을 설정해 두고 PSD 상의 스팟 위치(a점, b점)를 검출하면 설정 거리 대비 검출 물체가 가까운지 먼지를 판정할 수 있게 됩니다.

*1 2017년 3월에 생산을 종료할 예정입니다. 대체품 확인 방법은 해당 FAQ를 참조하십시오.


■형 E3Z-LS, 형 E3S-CL, 형 E3Z-LL

2분할 포토다이오드를 이용한 검출 방식입니다.
2분할 포토다이오드의 한쪽(케이스에 가까운 쪽)을 N(Near) 측, 다른 쪽을 F(Far) 측이라고 합니다.
설정된 거리에 감지 대상이 존재할 경우, 반사광은 N측과 F측 중간 지점에서 결상되어 양측 포토다이오드가 동일한 광량을 수광합니다.
또한 설정 거리보다 센서에 가까운 위치에 검출 물체가 존재하는 경우, 반사광은 N측에서 결상합니다.
반대로 설정 거리보다 먼 위치에 검출 물체가 존재하는 경우, 반사광은 F측에서 결상합니다.
센서는 N측의 수광량과 F측의 수광량 차이를 연산함으로써 검출 물체의 위치를 판별합니다.

2분할 포토다이오드의 N측과 F측이 동일한 수광량이 되도록 2분할 포토다이오드의 위치를 조정하여 설정 거리로 합니다.
수광량이 N＞F일 때는 설정 거리보다 검출 물체가 가깝다고 판단하고, N＜F일 때는 설정 거리보다 검출 물체가 멀다고 판단합니다.

■거리 설정형의 특징

・검출 물체의 표면 상태, 색상의 영향을 적게 받습니다.
・배경 물체의 영향을 받기 어렵습니다.