本日は無錫日環センサーサイエンステクノロジー有限公司が、光電センサーの「光斑サイズ」の選び方についてご紹介します。大きな光斑と小さな光斑にはそれぞれ使い分けのコツがあります。

スポットサイズとは、光電センサーが発する光が被測定物体の表面に投影される光点の直径または大きさを指します。これは固定値ではなく、検出距離に応じて変化するパラメータです。異なるモデルではスポットサイズの差が大きく、小さなスポットはマイクロメートルレベルまで可能で、精密な位置決めに適しています。一方、大きなスポットは数十から数百ミリメートルに達し、広範囲の対象をカバーするのに適しています。

光斑サイズを誤って選択すると、微小な物体が光斑に「埋もれて」認識できなくなる可能性があるほか、光斑が小さすぎて粗い表面の凹凸をカバーできないため、信号の跳ね上がりが生じる恐れがあります。以下は選定時のポイントです。

一、小さな光斑：精度が高だが、設置条件が厳しい  

特徴：

光点の直径が小さく、微小な対象を正確に合わせることが可能。

検出精度が高く、微細な位置のずれも識別可能です。

設置角度やサポートの安定性に高い要求があるため、スポットがわずかにずれても対象から外れる可能性があります。

適用シーン：

電子部品の数え上げやチップピンの位置確認など、微小物体の検出。

正確な位置特定とエッジ検出、タグの位置確認や物体輪郭の識別など。

微小物体の位置偏差の測定。

限界性：

測定対象の表面に微細な凹凸がある場合、小さな光斑がその起伏を正確に反映する一方で、振動や取り付け誤差に対して非常に敏感になります。

目標の揺れや設置誤差があると、スポットが検出面から離れやすく、信号が不安定になります。

二、大スポット：誤差対応が優れているが、微細な物体には敏感ではない  

特徴：

光点の直径が大きく、広い範囲をカバーしています。

物体がわずかに移動または揺れても、光斑は依然として対象を覆い、誤差に対する耐性が高い。

設置角度に対する要求は比較的緩やかです。

適用シーン：

コンベア上の貨物などの大きな物体の検出、通過確認。

金属板の無垢状や文様のある表面、木材加工の検査など。

振動が大きい場面、例えば振動輸送ライン上の物資検出など。

限界性：

微小な物体に対して感度が低く、小さな物体は大きな光斑の中で「飲み込まれ」やすくなります。

正確な位置特定やエッジ検出には使用できません。光斑の範囲が対象物の境界を越えており、信号は物体の位置を正確に反映できません。

三、光斑サイズの影響  

比較項目 小型光斑 大型光斑  

精度 高（マイクロメートルレベルまで） 低（ミリメートル以上）  

振動耐性 弱く、対象から離れる可能性あり 強く、大きな変位を許容可能  

取り付け精度への要求 高い 低い  

適した対象 小さな物体、縁部、位置決め 大きな物体、粗い表面  

不適切な場合 振動が大きく、取り付けが不安定な場面 微細な物体、精密な位置決め  

四、光斑サイズは距離に応じて変化する  

別に注意すべき点として、光斑サイズは固定されたものではない。ほとんどの光電センサーでは、検出距離が増すにつれて光斑が徐々に大きくなる傾向がある（発散型ビーム）。ただし、一部の特殊設計のビームは特定の距離範囲内で一定のサイズを維持する場合もある。

選定する際は、製品マニュアルに記載されたスポットサイズと距離の関係グラフを確認し、設置距離においてスポットサイズが現場の要件を満たしているかを確認してください。

五、選型の口決  

小さく測定・正確に測定・位置を測定 → 小さな光斑を選ぶ  

大きく測定・粗く測定・揺れを測定 → 大きな光斑を選ぶ

現場の状況が不明な場合は、設置前に実際の測定対象物で検証テストを行うか、またはサプライヤーに光斑サイズのデータを問い合わせることをお勧めします。

日環センシングの光電センサー製品シリーズは、さまざまな光斑サイズに対応しており、選定の参考となる詳細な光斑距離図もご用意しています。専門的な光電検出ソリューションをお求めの方は、ぜひ日環センシングをフォローしてください。