JP2603616B2 - 反射型光電スイツチ - Google Patents
反射型光電スイツチInfo
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は反射型の光電スイッチに関し、特にローラに
よって搬送されるシート等のマークを検出する反射型の
光電スイッチに関するものである。
よって搬送されるシート等のマークを検出する反射型の
光電スイッチに関するものである。
本発明による光電スイッチは、受光領域が２分割され
た受光部を用いて反射光を受光したその差動増幅出力に
基づいて反射物体のマークを検出するようにしたもので
ある。こうすれば検出対象のシートに投射方向の変動が
あっても夫々の受光領域の出力は同時に変動するため、
誤動作することなく確実にシート上のマークを検出する
ことができる。
た受光部を用いて反射光を受光したその差動増幅出力に
基づいて反射物体のマークを検出するようにしたもので
ある。こうすれば検出対象のシートに投射方向の変動が
あっても夫々の受光領域の出力は同時に変動するため、
誤動作することなく確実にシート上のマークを検出する
ことができる。
従来シート上のマークを検出する反射型の光電スイッ
チにあっては、集束レンズを用いて発光素子の光をシー
トの所定位置に集束させてその反射光レベルの変化によ
ってシート上のマークを検出するようにしている。この
ような反射型光電スイッチは投光軸方向のシートの微小
な変動によって反射光レベルが変化するため、誤った位
置でマークを検出してしまう可能性があるという問題点
があった。そこで投射光を２つに分離してシート上の異
なる一に照射し、夫々の光の反射光レベルの差に基づい
てシート上のマークを検出するマークセンサも知られて
いるが、このような方法では光学系の構成が複雑になる
という問題点があった。
チにあっては、集束レンズを用いて発光素子の光をシー
トの所定位置に集束させてその反射光レベルの変化によ
ってシート上のマークを検出するようにしている。この
ような反射型光電スイッチは投光軸方向のシートの微小
な変動によって反射光レベルが変化するため、誤った位
置でマークを検出してしまう可能性があるという問題点
があった。そこで投射光を２つに分離してシート上の異
なる一に照射し、夫々の光の反射光レベルの差に基づい
てシート上のマークを検出するマークセンサも知られて
いるが、このような方法では光学系の構成が複雑になる
という問題点があった。
本発明はこのような従来の光電スイッチの問題点に鑑
みてなされたものであって、検出対象のシートが投光軸
方向に微小距離変化しても誤動作を起こすことなく確実
にシート上のマークを検出することができる光電スイッ
チを提供することを目的とする。
みてなされたものであって、検出対象のシートが投光軸
方向に微小距離変化しても誤動作を起こすことなく確実
にシート上のマークを検出することができる光電スイッ
チを提供することを目的とする。
（構成） 本発明は所定の位置を移動する検知対象上のマークの
有無を検出する反射型の光電スイッチであって、検知対
象に向けて光を照射する投光部と、投光部より光を照射
する投光軸と同軸に受光軸が設定され、検知対象の移動
方向とほぼ並行に近接して並設された２つの受光領域を
有し、検知対象の反射光を凸レンズを介して受光する受
光部と、受光部の夫々の受光領域の出力が与えられた差
動増幅器と、差動増幅器の差動増幅出力を所定レベルで
弁別することによって検知対象上のマークの有無を検出
する波形整形手段と、を具備することを特徴とするもの
である。
有無を検出する反射型の光電スイッチであって、検知対
象に向けて光を照射する投光部と、投光部より光を照射
する投光軸と同軸に受光軸が設定され、検知対象の移動
方向とほぼ並行に近接して並設された２つの受光領域を
有し、検知対象の反射光を凸レンズを介して受光する受
光部と、受光部の夫々の受光領域の出力が与えられた差
動増幅器と、差動増幅器の差動増幅出力を所定レベルで
弁別することによって検知対象上のマークの有無を検出
する波形整形手段と、を具備することを特徴とするもの
である。
（作用） このような特徴を有する本発明によれば、投光部より
検知対象に向けて光を照射し、受光部ではこの投光軸と
同軸に設定された受光軸を有し検知対象の移動方向とほ
ぼ平行に近接して並設された受光領域によって凸レンズ
を介して反射光を受光している。そしてこれらの受光部
の各領域の出力を差動増幅器によって増幅し、その出力
を弁別している。従って移動中の検知物体の表面にマー
クが付されていれば、反射光が照射位置から凸レンズを
介して２つの受光領域に伝わるため、近接した受信領域
を有する受光出力にわずかの時間差が生じる。従ってそ
の差分値からマークか検出できることとなる。そして検
出物体が投光軸方向に変動して検出距離が変化した場合
には、２つの受光領域の受光レベルが同時に変動するた
め、差動増幅器ではその変化分が相殺されることとな
る。
検知対象に向けて光を照射し、受光部ではこの投光軸と
同軸に設定された受光軸を有し検知対象の移動方向とほ
ぼ平行に近接して並設された受光領域によって凸レンズ
を介して反射光を受光している。そしてこれらの受光部
の各領域の出力を差動増幅器によって増幅し、その出力
を弁別している。従って移動中の検知物体の表面にマー
クが付されていれば、反射光が照射位置から凸レンズを
介して２つの受光領域に伝わるため、近接した受信領域
を有する受光出力にわずかの時間差が生じる。従ってそ
の差分値からマークか検出できることとなる。そして検
出物体が投光軸方向に変動して検出距離が変化した場合
には、２つの受光領域の受光レベルが同時に変動するた
め、差動増幅器ではその変化分が相殺されることとな
る。
（効果） 従って本発明によれば、このような変動に基づく誤動
作が極めて少なくなり、コモンモードノイズの影響を受
けることがなくなる。それ故シートまでの距離に多少の
変動があっても確実にシート上のマークを検出すること
ができる。又投光部からの光をシート上の単一の位置に
照射するようにしてその反射光を並設された受光領域を
有する受光部で受光しているため、１つの光学系で足り
ることとなり、光学系の構成を極めて簡単にすることが
できる。
作が極めて少なくなり、コモンモードノイズの影響を受
けることがなくなる。それ故シートまでの距離に多少の
変動があっても確実にシート上のマークを検出すること
ができる。又投光部からの光をシート上の単一の位置に
照射するようにしてその反射光を並設された受光領域を
有する受光部で受光しているため、１つの光学系で足り
ることとなり、光学系の構成を極めて簡単にすることが
できる。
（実施例の構成） 第２図は本発明による光電スイッチの光学系を知得す
概略図である。本図において発光ダイオード等の光源１
がハーフミラー２を介して集束レンズ３の焦点位置に配
置される。集束レンズ３は投光部を構成する光源１から
の光を集束して図示のように光軸に垂直に搬送されるシ
ート４上に照射するものである。シート４には所定間隔
毎にマーク５が設けられており、集束レンズ３の焦点位
置にマークが位置するように光学系が配置されているも
のとする。そしてシート４からの反射光は集束レンズ３
を介してハーフミラー２に与えられ、反射光の一部はハ
ーフミラー２をそのまま通過して複合型のフォトダイオ
ード６に照射される。ここでフォトダイオード６は２つ
のフォトダイオードPD−a,PD−ｂから成るフォトダイオ
ードが組み合わせて構成されたものとし、夫々隣接して
同一の受光面積を有するもので、これらによって受光部
が構成される。フォトダイオードの受光部は図示のよう
にシートの移動方向とほぼ平行に分割しておくものとす
る。
概略図である。本図において発光ダイオード等の光源１
がハーフミラー２を介して集束レンズ３の焦点位置に配
置される。集束レンズ３は投光部を構成する光源１から
の光を集束して図示のように光軸に垂直に搬送されるシ
ート４上に照射するものである。シート４には所定間隔
毎にマーク５が設けられており、集束レンズ３の焦点位
置にマークが位置するように光学系が配置されているも
のとする。そしてシート４からの反射光は集束レンズ３
を介してハーフミラー２に与えられ、反射光の一部はハ
ーフミラー２をそのまま通過して複合型のフォトダイオ
ード６に照射される。ここでフォトダイオード６は２つ
のフォトダイオードPD−a,PD−ｂから成るフォトダイオ
ードが組み合わせて構成されたものとし、夫々隣接して
同一の受光面積を有するもので、これらによって受光部
が構成される。フォトダイオードの受光部は図示のよう
にシートの移動方向とほぼ平行に分割しておくものとす
る。
次に第１図は本発明による光電スイッチの構成を示す
ブロック図である。本図において複合型フォトダイオー
ド６の夫々のフォトダイオードPD−a,PD−ｂは増幅器11
及び12に与えられる。増幅器11,12はこれらの出力レベ
ルを所定の増幅率で増幅するものであって、夫々の出力
を差動増幅器13に与える。差動増幅器13は２つの増幅器
の出力の差を増幅することによってそのレベル差を検出
するものであり、その出力を波形整形回路14に与える。
波形整形回路14には所定の閾値レベルVthが与えられて
おり、その出力を越える場合には物体検知出力が出力回
路15を介して外部に出力される。
ブロック図である。本図において複合型フォトダイオー
ド６の夫々のフォトダイオードPD−a,PD−ｂは増幅器11
及び12に与えられる。増幅器11,12はこれらの出力レベ
ルを所定の増幅率で増幅するものであって、夫々の出力
を差動増幅器13に与える。差動増幅器13は２つの増幅器
の出力の差を増幅することによってそのレベル差を検出
するものであり、その出力を波形整形回路14に与える。
波形整形回路14には所定の閾値レベルVthが与えられて
おり、その出力を越える場合には物体検知出力が出力回
路15を介して外部に出力される。
（本実施例の動作） 次に波形図を参照しつつ本実施例の光電スイッチの動
作について説明する。第２図に示すように光源１の光は
ハーフミラー２によって反射され、集束レンズ３によっ
て集束された光がシート４の所定の位置に照射される。
そしてシート４の移動に伴ってシート４の表面及びマー
ク５に照射されることとなる。そうすればその投影像が
集束レンズ3,ハーフミラー２を介して複合型のフォトダ
イオード６を通過する。図示のようにシート４上のマー
ク５がフォトダイオード６の分割方向、例えば右側より
矢印方向に移動すると凸レンズである集束レンズによっ
て反射光がフォトダイオードに入射する。このとき集束
レンズ３の焦点の外側にあれば、マーク５の像は左右が
反転して２分割フォトダイオード６上に結像する。従っ
てフォトダイオードPD−ａの入射光が変化し、次いでフ
ォトダイオードPD−ｂへの入射光が変化する。そのため
夫々の増幅器11,12より第３図（ａ），（ｂ）に示すよ
うな受光信号が得られる。この信号が差動増幅器13に与
えられるため差動増幅器13より第３図（ｃ）に示すよう
な差動増幅出力が得られる。そしてこの出力を所定閾値
レベルVthで弁別することによって波形整形回路14より
第３図（ｄ）に示すようにマーク５の検出信号を得るこ
とができる。
作について説明する。第２図に示すように光源１の光は
ハーフミラー２によって反射され、集束レンズ３によっ
て集束された光がシート４の所定の位置に照射される。
そしてシート４の移動に伴ってシート４の表面及びマー
ク５に照射されることとなる。そうすればその投影像が
集束レンズ3,ハーフミラー２を介して複合型のフォトダ
イオード６を通過する。図示のようにシート４上のマー
ク５がフォトダイオード６の分割方向、例えば右側より
矢印方向に移動すると凸レンズである集束レンズによっ
て反射光がフォトダイオードに入射する。このとき集束
レンズ３の焦点の外側にあれば、マーク５の像は左右が
反転して２分割フォトダイオード６上に結像する。従っ
てフォトダイオードPD−ａの入射光が変化し、次いでフ
ォトダイオードPD−ｂへの入射光が変化する。そのため
夫々の増幅器11,12より第３図（ａ），（ｂ）に示すよ
うな受光信号が得られる。この信号が差動増幅器13に与
えられるため差動増幅器13より第３図（ｃ）に示すよう
な差動増幅出力が得られる。そしてこの出力を所定閾値
レベルVthで弁別することによって波形整形回路14より
第３図（ｄ）に示すようにマーク５の検出信号を得るこ
とができる。
ここでシート４上のマーク５が集束レンズ３の焦点位
置を移動するときにシート４が光軸方向に変動しマーク
センタとの距離が変化することがある。この場合にはフ
ォトダイオード２上でマーク５の像がずれるためその出
力レベルが低下する。従って差動増幅器13の出力レベル
も変動するが波形整形回路14に与えられる閾値Vthを越
えている場合にはマーク５の検知信号を出力することが
できる。従って差動出力の振幅が充分大きければシート
４が光軸方向に変動してもシート４上のマーク５の検出
信号を得ることができる。
置を移動するときにシート４が光軸方向に変動しマーク
センタとの距離が変化することがある。この場合にはフ
ォトダイオード２上でマーク５の像がずれるためその出
力レベルが低下する。従って差動増幅器13の出力レベル
も変動するが波形整形回路14に与えられる閾値Vthを越
えている場合にはマーク５の検知信号を出力することが
できる。従って差動出力の振幅が充分大きければシート
４が光軸方向に変動してもシート４上のマーク５の検出
信号を得ることができる。
（他の実施例の説明） 次に第４図は本発明の第２の実施例による光電スイッ
チの光学系を示す概略図である。本実施例では光源とし
て集束レンズ20の中心位置に埋め込まれた発光ダイオー
ド21を用いている。そしてその光軸に沿ってマーク５か
らの反射光を受光する位置に前述した実施例と同じく２
分割型のフォトダイオード６を設ける。本実施例におい
ても前述した第１実施例と同様に分割された各フォトダ
イオードPD−a,PD−ｂの出力を増幅し、差動増幅器13に
与えてシート４上のマーク５を検出する。こうすればハ
ーフミラーを用いることなく光学系の構造を簡略化する
ことができる。
チの光学系を示す概略図である。本実施例では光源とし
て集束レンズ20の中心位置に埋め込まれた発光ダイオー
ド21を用いている。そしてその光軸に沿ってマーク５か
らの反射光を受光する位置に前述した実施例と同じく２
分割型のフォトダイオード６を設ける。本実施例におい
ても前述した第１実施例と同様に分割された各フォトダ
イオードPD−a,PD−ｂの出力を増幅し、差動増幅器13に
与えてシート４上のマーク５を検出する。こうすればハ
ーフミラーを用いることなく光学系の構造を簡略化する
ことができる。
尚上述した各実施例は光源として連続して点灯する投
光部１を用いて説明したが、発光ダイオードをパルス駆
動させることも可能である。この場合には駆動時にゲー
トを開放してマークの反射光を増幅処理することができ
る。こうすれば外乱光によるノイズを除去して誤動作の
可能性を大幅に減少させることが可能となる。
光部１を用いて説明したが、発光ダイオードをパルス駆
動させることも可能である。この場合には駆動時にゲー
トを開放してマークの反射光を増幅処理することができ
る。こうすれば外乱光によるノイズを除去して誤動作の
可能性を大幅に減少させることが可能となる。
第１図は本発明による光電スイッチの一実施例の構成を
示すブロック図、第２図はその光学系の構成を示す概略
図、第３図はシートの搬送に伴って変化する光電スイッ
チの各部のレベル変化を示すタイムチャート、第４図は
本発明の第２の実施例を示す光学系の概略図である。 1,21……発光ダイオード、２……ハーフミラー、3,20…
…集束レンズ、４……シート、５……マーク、６……複
合型フォトダイオード、PD−a,PD−ｂ……フォトダイオ
ード、11,12……増幅器、13……差動増幅器、14……波
形整形回路、15……出力回路
示すブロック図、第２図はその光学系の構成を示す概略
図、第３図はシートの搬送に伴って変化する光電スイッ
チの各部のレベル変化を示すタイムチャート、第４図は
本発明の第２の実施例を示す光学系の概略図である。 1,21……発光ダイオード、２……ハーフミラー、3,20…
…集束レンズ、４……シート、５……マーク、６……複
合型フォトダイオード、PD−a,PD−ｂ……フォトダイオ
ード、11,12……増幅器、13……差動増幅器、14……波
形整形回路、15……出力回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−96203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−70404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161626（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】所定の位置を移動する検知対象上のマーク
の有無を検出する反射型光電スイッチであって、 検知対象に向けて光を照射する投光部と、 前記投光部より光を照射する投光軸と同軸に受光軸が設
定され、検知対象の移動方向とほぼ平行に近接して並設
された２つの受光領域を有し、検知対象の反射光を凸レ
ンズを介して受光する受光部と、 前記受光部の夫々の受光領域の出力が与えられた差動増
幅器と、 前記差動増幅器の差動増幅出力を所定レベルで弁別する
ことによって検知対象上のマークの有無を検出する波形
整形手段と、を具備することを特徴とする反射型光電ス
イッチ。 - 【請求項２】前記受光部は、等分された受光領域の複合
型受光素子を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の反射型光電スイッチ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61128971A JP2603616B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 反射型光電スイツチ |
| EP87107974A EP0248408B1 (en) | 1986-06-02 | 1987-06-02 | A reflection type photo-electric switch |
| AT87107974T ATE85424T1 (de) | 1986-06-02 | 1987-06-02 | Fotoelektrischer schalter des reflektionstyps. |
| DE8787107974T DE3783950T2 (de) | 1986-06-02 | 1987-06-02 | Fotoelektrischer schalter des reflektionstyps. |
| US07/344,558 US4926049A (en) | 1986-06-02 | 1989-04-26 | Reflection type photoelectric switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61128971A JP2603616B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 反射型光電スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284521A JPS62284521A (ja) | 1987-12-10 |
| JP2603616B2 true JP2603616B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=14997933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61128971A Expired - Lifetime JP2603616B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 反射型光電スイツチ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4926049A (ja) |
| EP (1) | EP0248408B1 (ja) |
| JP (1) | JP2603616B2 (ja) |
| AT (1) | ATE85424T1 (ja) |
| DE (1) | DE3783950T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01175138A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-11 | Omron Tateisi Electron Co | 透過形光電スイッチ |
| JPH062348Y2 (ja) * | 1988-02-15 | 1994-01-19 | オムロン株式会社 | 反射型光電スイッチ |
| US5117118A (en) * | 1988-10-19 | 1992-05-26 | Astex Co., Ltd. | Photoelectric switch using an integrated circuit with reduced interconnections |
| JPH0322433U (ja) * | 1989-07-14 | 1991-03-07 | ||
| CH680117A5 (ja) * | 1989-07-15 | 1992-06-30 | Bobst Sa | |
| US5352887A (en) * | 1992-08-28 | 1994-10-04 | Motorola, Inc. | Circuit for detecting a droplet in motion and method therefor |
| DE4332254C1 (de) * | 1993-09-22 | 1995-02-23 | Siemens Ag | Verwendung eines Abstandssensors für Computertomographen |
| JP2002232271A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Fujitsu Ltd | Ｄｃオフセットキャンセル回路、光−電気パルス変換回路、及びパルス整形回路 |
| EP2359744A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-24 | University of Northumbria at Newcastle | Radiation emitting and receiving apparatus |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3423597A (en) * | 1966-06-27 | 1969-01-21 | Jade Corp | Radiation sensitive position sensing apparatus |
| FR2024637A1 (ja) * | 1968-11-30 | 1970-08-28 | Electric Et Musical Ind | |
| US3644739A (en) * | 1969-09-09 | 1972-02-22 | Emi Ltd | Apparatus for detecting positional errors utilizing high-frequency modulation of light source and phasesensitive detector |
| US3723748A (en) * | 1971-06-23 | 1973-03-27 | Ibm | Digital tachometer with symmetrical output |
| DE2636906C3 (de) * | 1976-08-17 | 1983-12-29 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Verfahren zur Erzeugung eines Schaltsignals beim Durchgang eines Kontrastsprunges und Schaltungsanordnung zur Ausführung des Verfahrens |
| JPS57161626A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Matsushita Electric Works Ltd | Infrared detector |
| JPS5896203A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | 自動閾値回路 |
| JPS59125018A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-19 | Matsushita Electric Works Ltd | エンコ−ダ回路 |
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-
1986
- 1986-06-02 JP JP61128971A patent/JP2603616B2/ja not_active Expired - Lifetime
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