JP2655659B2 - 距離センサ - Google Patents
距離センサInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、検出物体からの反射ビームを位置検出素子
で受光し、この位置検出素子からの受光信号に基づいて
その検出物体までの距離を演算するようにした距離セン
サに関する。
で受光し、この位置検出素子からの受光信号に基づいて
その検出物体までの距離を演算するようにした距離セン
サに関する。
（従来の技術） 従来より、検出物体までの距離を検出するための検出
距離センサとして所謂三角測量の原理を利用したものが
供されている。この種の距離センサの一例を第７図及び
第８図に示す。１は投光素子としてのLED（Light Emitt
ing Diode）で、これは投光制御回路２から電流が与え
られると、その電流の大きさに応じた光出力で発光して
レンズ３を介して略平行な光ビームを前方に照射する。
４はLEDの側方にこれから離間した状態に配設された位
置検出素子としての１次元のPSD（Position Sensitive
Device）で、これの受光面上における検出可能位置を示
す受光系は直線的であると共に、その受光系の指向方向
を示す受光系延長線５がLED1の中心を通過するように位
置されている。また、PSD4の受光面にはレンズ６を介し
て前方からの光がスポット光として結像されるようにな
っていて、これの出力端子からそのスポット光の位置に
対応した受光信号（電流信号）I1,I2を出力するように
なっている。7,8はPSD4の出力端子に接続された増幅回
路で、これは、PSD4から出力される受光信号I1,I2を夫
々増幅して電圧信号V1,V2として出力する。９は増幅回
路7,8からの電圧信号V1,V2を受ける減算回路で、これは
電圧信号V1から電圧信号V2を減算するようになってい
る。即ち、後述するように検出物体までの距離検出時に
おいて、増幅回路7,8から出力される各電圧信号V1,V2は
検出物体までの距離との間で直線関係にないので、演算
回路９において検出物体までの距離との間に直線関係を
期待できる演算値（V1−V2）を求めるものである。ここ
で、投光制御回路２は、増幅回路7,8から出力される電
圧信号V1,V2の信号レベルの大きさに応じてLED1に与え
る電流量を変化させるようになっている。尚、このよう
なフィードバック制御を行なう理由としては、検出物体
までの距離が一定にもかかわらずPSD4の受光面に結像さ
れるスポット光の全体光量が変化した場合、これに応じ
てPSD4から出力される受光信号I1,I2の信号レベルが変
化し、結局、本来なら一定値であるべき演算値（V1−
V2）が変化してしまって誤検出となるためである。そこ
で、斯様な誤検出を防ぐため、LED1から投射される全体
の光量レベルを制御して常にPSD4の受光面上に結像され
るスポット光の全体の光量レベルを一定とするものであ
る。
距離センサとして所謂三角測量の原理を利用したものが
供されている。この種の距離センサの一例を第７図及び
第８図に示す。１は投光素子としてのLED（Light Emitt
ing Diode）で、これは投光制御回路２から電流が与え
られると、その電流の大きさに応じた光出力で発光して
レンズ３を介して略平行な光ビームを前方に照射する。
４はLEDの側方にこれから離間した状態に配設された位
置検出素子としての１次元のPSD（Position Sensitive
Device）で、これの受光面上における検出可能位置を示
す受光系は直線的であると共に、その受光系の指向方向
を示す受光系延長線５がLED1の中心を通過するように位
置されている。また、PSD4の受光面にはレンズ６を介し
て前方からの光がスポット光として結像されるようにな
っていて、これの出力端子からそのスポット光の位置に
対応した受光信号（電流信号）I1,I2を出力するように
なっている。7,8はPSD4の出力端子に接続された増幅回
路で、これは、PSD4から出力される受光信号I1,I2を夫
々増幅して電圧信号V1,V2として出力する。９は増幅回
路7,8からの電圧信号V1,V2を受ける減算回路で、これは
電圧信号V1から電圧信号V2を減算するようになってい
る。即ち、後述するように検出物体までの距離検出時に
おいて、増幅回路7,8から出力される各電圧信号V1,V2は
検出物体までの距離との間で直線関係にないので、演算
回路９において検出物体までの距離との間に直線関係を
期待できる演算値（V1−V2）を求めるものである。ここ
で、投光制御回路２は、増幅回路7,8から出力される電
圧信号V1,V2の信号レベルの大きさに応じてLED1に与え
る電流量を変化させるようになっている。尚、このよう
なフィードバック制御を行なう理由としては、検出物体
までの距離が一定にもかかわらずPSD4の受光面に結像さ
れるスポット光の全体光量が変化した場合、これに応じ
てPSD4から出力される受光信号I1,I2の信号レベルが変
化し、結局、本来なら一定値であるべき演算値（V1−
V2）が変化してしまって誤検出となるためである。そこ
で、斯様な誤検出を防ぐため、LED1から投射される全体
の光量レベルを制御して常にPSD4の受光面上に結像され
るスポット光の全体の光量レベルを一定とするものであ
る。
斯様な構成の距離センサによれば、LED1から投射され
る光ビーム内に検出物体10が位置すると、検出物体10に
より光ビームが反射され、これにより、その反射ビーム
がレンズ６を介してPSD4の受光面上にスポット光として
受光される。このとき、PSD4は、LED1及び検出物体10と
の間で三角形を形成する位置にあるから、PSD4の受光面
上に結像されるスポット光は検出物体９までの距離が変
化するに応じて受光系上を移動する。即ち、PSD4の受光
面上に結像されるスポット光は、検出物体10がLED1に近
接しているときは該LED1の反対側に位置し、検出物体10
がLED1から離間するに従って該LED1に向かって移動す
る。従って、PSD4からはスポット光の中心位置に対応し
た受光信号I1,I2が出力されるから、その受光信号I1,I2
に基づいてスポット光の中心位置ひいては検出物体10ま
での距離を三角測量の原理で検出することができる。
る光ビーム内に検出物体10が位置すると、検出物体10に
より光ビームが反射され、これにより、その反射ビーム
がレンズ６を介してPSD4の受光面上にスポット光として
受光される。このとき、PSD4は、LED1及び検出物体10と
の間で三角形を形成する位置にあるから、PSD4の受光面
上に結像されるスポット光は検出物体９までの距離が変
化するに応じて受光系上を移動する。即ち、PSD4の受光
面上に結像されるスポット光は、検出物体10がLED1に近
接しているときは該LED1の反対側に位置し、検出物体10
がLED1から離間するに従って該LED1に向かって移動す
る。従って、PSD4からはスポット光の中心位置に対応し
た受光信号I1,I2が出力されるから、その受光信号I1,I2
に基づいてスポット光の中心位置ひいては検出物体10ま
での距離を三角測量の原理で検出することができる。
（発明が解決しようとする問題点） ところが上述のものの場合、検出物体10が第９図に示
すようにLED1までの距離を等しく維持しながら該LED1か
らの光ビームを横切る場合を例にして考えてみると、検
出物体10からレンズ６に向かう反射ビームは、検出物体
10が光ビームの一端に進入し始めたときは反射ビーム11
だけであったものが、検出物体10が光ビームの途中まで
進入する位置となると反射ビーム11及び12で囲まれた範
囲となり、検出物体10が完全に光ビームを横切った検出
適正状態となると反射ビーム11及び13で囲まれた範囲と
なり、そして、検出物体10が光ビームから脱出する位置
となると反射ビーム13だけとなる。ここで、PSD4の受光
面上に位置するスポット光の中心位置は、検出物体10か
ら反射される反射ビームの範囲の変化に応じて移動する
から、検出物体10から反射される反射ビームが上述した
ように順次変化する場合は、PSD4の受光面に結像される
スポット光の中心位置はLED1方向に移動し、これによ
り、PSD4から出力される受光信号I1,I2は、検出物体10
があたかもPSD4から離反中であるように変化する。換言
すれば、PSD4から出力される受光信号I1,I2が検出物体1
0までの距離に正しく対応しているときは、検出物体10
が光ビームに完全に横切った検出適正状態のときのみだ
けであり、それ以外のとき、即ち検出物体10が光ビーム
の一部に進入した状態にあるときには検出物体10までの
距離に正しく対応していない。この結果、検出物体10が
検出適正状態にないときに該検出物体10までの距離検出
動作が行なわれた場合は、この検出物体10までの距離を
正しく検出することができないことがあるという問題点
がある。
すようにLED1までの距離を等しく維持しながら該LED1か
らの光ビームを横切る場合を例にして考えてみると、検
出物体10からレンズ６に向かう反射ビームは、検出物体
10が光ビームの一端に進入し始めたときは反射ビーム11
だけであったものが、検出物体10が光ビームの途中まで
進入する位置となると反射ビーム11及び12で囲まれた範
囲となり、検出物体10が完全に光ビームを横切った検出
適正状態となると反射ビーム11及び13で囲まれた範囲と
なり、そして、検出物体10が光ビームから脱出する位置
となると反射ビーム13だけとなる。ここで、PSD4の受光
面上に位置するスポット光の中心位置は、検出物体10か
ら反射される反射ビームの範囲の変化に応じて移動する
から、検出物体10から反射される反射ビームが上述した
ように順次変化する場合は、PSD4の受光面に結像される
スポット光の中心位置はLED1方向に移動し、これによ
り、PSD4から出力される受光信号I1,I2は、検出物体10
があたかもPSD4から離反中であるように変化する。換言
すれば、PSD4から出力される受光信号I1,I2が検出物体1
0までの距離に正しく対応しているときは、検出物体10
が光ビームに完全に横切った検出適正状態のときのみだ
けであり、それ以外のとき、即ち検出物体10が光ビーム
の一部に進入した状態にあるときには検出物体10までの
距離に正しく対応していない。この結果、検出物体10が
検出適正状態にないときに該検出物体10までの距離検出
動作が行なわれた場合は、この検出物体10までの距離を
正しく検出することができないことがあるという問題点
がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、検出物体の検出中においてその検出物体が投光素子
からの光ビームに対して検出適正状態にあるか否かを判
定することができる距離センサを提供するにある。
は、検出物体の検出中においてその検出物体が投光素子
からの光ビームに対して検出適正状態にあるか否かを判
定することができる距離センサを提供するにある。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、検出物体に対して略平行光の光ビームを投
射する投光素子と、前記検出物体での反射ビームをその
検出物体との間の距離に応じた位置で受光すべく前記投
光素子の側方にこれと離間した状態で配置され上記受光
位置を示す受光信号を出力する位置検出素子と、この位
置検出素子からの受光信号に基づいて検出物体までの距
離を演算するようにした距離センサにおいて、その長手
方向が前記投光素子と前記位置検出素子とを結ぶ線と平
行となるように前記投光素子の近傍に配置され検出物体
での反射ビームを受光する１次元の位置判定用位置検出
素子を有し、その受光位置に基づいて当該検出物体が検
出適正状態にあるか否かを判定する位置判定手段を設け
たものである。
射する投光素子と、前記検出物体での反射ビームをその
検出物体との間の距離に応じた位置で受光すべく前記投
光素子の側方にこれと離間した状態で配置され上記受光
位置を示す受光信号を出力する位置検出素子と、この位
置検出素子からの受光信号に基づいて検出物体までの距
離を演算するようにした距離センサにおいて、その長手
方向が前記投光素子と前記位置検出素子とを結ぶ線と平
行となるように前記投光素子の近傍に配置され検出物体
での反射ビームを受光する１次元の位置判定用位置検出
素子を有し、その受光位置に基づいて当該検出物体が検
出適正状態にあるか否かを判定する位置判定手段を設け
たものである。
（作用） 光ビーム内に検出物体が検出適正状態で位置すると、
光ビームが検出物体により反射され、その反射ビームが
位置検出素子により受光される。すると、検出物体まで
の距離に応じた受光信号が位置検出素子から出力され、
この受光信号に基づいて検出物体までの距離が演算され
る。
光ビームが検出物体により反射され、その反射ビームが
位置検出素子により受光される。すると、検出物体まで
の距離に応じた受光信号が位置検出素子から出力され、
この受光信号に基づいて検出物体までの距離が演算され
る。
さて、検出物体が光ビームに完全に横切った検出適正
状態にない状態で検出が行なわれた場合は、位置検出素
子からの受光信号は検出物体までの距離に正しく対応し
ていないから、この場合は次のようにして演算で得られ
た検出物体までの距離を利用しないようにすることがで
きる。つまり、検出物体が検出適正状態にならないとい
うことは、その検出物体が投光素子からの光ビームを完
全に横切っていない状態、即ち検出物体上に投光素子か
らの光ビームが完全に存在していないということである
から、位置判定手段において検出物体が検出適正状態に
ないと判定された場合は、このことに基づいて演算によ
って得られた検出物体までの距離を利用しないようにす
ればよい。
状態にない状態で検出が行なわれた場合は、位置検出素
子からの受光信号は検出物体までの距離に正しく対応し
ていないから、この場合は次のようにして演算で得られ
た検出物体までの距離を利用しないようにすることがで
きる。つまり、検出物体が検出適正状態にならないとい
うことは、その検出物体が投光素子からの光ビームを完
全に横切っていない状態、即ち検出物体上に投光素子か
らの光ビームが完全に存在していないということである
から、位置判定手段において検出物体が検出適正状態に
ないと判定された場合は、このことに基づいて演算によ
って得られた検出物体までの距離を利用しないようにす
ればよい。
（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図乃至第６図を
参照して説明するに、従来例を示す第７図及び第８図と
同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部
分についてのみ説明する。即ち、第３図において、１は
投光素子たるLED、２はLED1に電流を与える投光制御回
路、４は位置検出素子たるPSD、7,8はPSD4からの受光信
号I1,I2を増幅して電圧信号V1,V2として出力する増幅回
路、９は増幅回路7,8から出力される電圧信号V1,V2の差
を演算する減算回路である。尚、この場合、PSD4の受光
面上の受光系の延長を示す受光系延長線５は第１図及び
第２図に示すようにLED1の中心を通過している。
参照して説明するに、従来例を示す第７図及び第８図と
同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部
分についてのみ説明する。即ち、第３図において、１は
投光素子たるLED、２はLED1に電流を与える投光制御回
路、４は位置検出素子たるPSD、7,8はPSD4からの受光信
号I1,I2を増幅して電圧信号V1,V2として出力する増幅回
路、９は増幅回路7,8から出力される電圧信号V1,V2の差
を演算する減算回路である。尚、この場合、PSD4の受光
面上の受光系の延長を示す受光系延長線５は第１図及び
第２図に示すようにLED1の中心を通過している。
さて、第３図に示す14は減算回路９に接続されたアナ
ログスイッチで、これのオン，オフに基づいて減算回路
９の演算結果が外部回路に出力されるようになってい
る。この場合、アナログスイッチ14は後述する位置判定
手段15からの信号によりオン，オフするもので、ロウレ
ベル信号が与えられた状態でオンし且つハイレベル信号
が与えられた状態でオフするようになっている。
ログスイッチで、これのオン，オフに基づいて減算回路
９の演算結果が外部回路に出力されるようになってい
る。この場合、アナログスイッチ14は後述する位置判定
手段15からの信号によりオン，オフするもので、ロウレ
ベル信号が与えられた状態でオンし且つハイレベル信号
が与えられた状態でオフするようになっている。
次に位置判定手段15について説明する。この位置判定
手段15において、16は位置判定用のPSDで、これの受光
面上には前述の位置検出用のPSD4の受光系と同一の直線
的な１次元の受光系17が存する。そして、PSD16は、受
光系17の指向方向が前述のPSD4における受光系延長線５
の指向方向と一致すると共に、LED1の中心を通過し且つ
受光系延長線５と直交する受光中心指示線18上に受光系
17の中心が一致するようにしてLED1の近傍に配設されて
いる。また、PSD16の受光面上にはレンズ19を介して前
方からの光がスポット光として結像されるようになって
いて、そのスポット光の位置に応じた受光信号I3,I4を
各出力端子から夫々出力するようになっている。20は差
動増幅回路で、これの反転入力端子（−）及び非反転入
力端子（＋）はPSD16の各出力端子に夫々接続されてい
る。また、差動増幅回路20の非反転入力端子には補正用
電源21が接続されていて、PSD16から差動増幅回路20の
非反転入力端子に出力される受光信号I4の信号レベルを
補正するようになっている。この場合、上記のような補
正を行なう理由としては、PSD16の受光面に結像される
スポット光の中心位置が、そのPSD16の受光系17と受光
中心指示線18とが交差する受光中心点22に丁度位置した
ときは、差動増幅回路20の各入力端子に与えられる受光
信号I3,I4の信号レベルは本来なら一致するはずである
が、PSD16をLED1の近傍の上述した所定位置に寸分狂い
なく配設することは困難であり、このため、PSD16の受
光面に結像されるスポット光の中心位置が受光中心点22
に位置するにしてもそのスポット光の中心位置がPSD16
の受光系17の中心とはならず、結局、このPSD16の出力
端子からの受光信号I3,I4の信号レベルひいては差動増
幅回路20に入力される入力電流の信号レベルが一致しな
いことが往々にしてあるためである。そこで、PSD16の
受光面上のスポット光が受光中心に位置したときに、差
動増幅回路20の入力信号レベルを一致させるべく、補正
用電極21によってPSD16からの受光信号I4の信号レベル
を調整するものである。
手段15において、16は位置判定用のPSDで、これの受光
面上には前述の位置検出用のPSD4の受光系と同一の直線
的な１次元の受光系17が存する。そして、PSD16は、受
光系17の指向方向が前述のPSD4における受光系延長線５
の指向方向と一致すると共に、LED1の中心を通過し且つ
受光系延長線５と直交する受光中心指示線18上に受光系
17の中心が一致するようにしてLED1の近傍に配設されて
いる。また、PSD16の受光面上にはレンズ19を介して前
方からの光がスポット光として結像されるようになって
いて、そのスポット光の位置に応じた受光信号I3,I4を
各出力端子から夫々出力するようになっている。20は差
動増幅回路で、これの反転入力端子（−）及び非反転入
力端子（＋）はPSD16の各出力端子に夫々接続されてい
る。また、差動増幅回路20の非反転入力端子には補正用
電源21が接続されていて、PSD16から差動増幅回路20の
非反転入力端子に出力される受光信号I4の信号レベルを
補正するようになっている。この場合、上記のような補
正を行なう理由としては、PSD16の受光面に結像される
スポット光の中心位置が、そのPSD16の受光系17と受光
中心指示線18とが交差する受光中心点22に丁度位置した
ときは、差動増幅回路20の各入力端子に与えられる受光
信号I3,I4の信号レベルは本来なら一致するはずである
が、PSD16をLED1の近傍の上述した所定位置に寸分狂い
なく配設することは困難であり、このため、PSD16の受
光面に結像されるスポット光の中心位置が受光中心点22
に位置するにしてもそのスポット光の中心位置がPSD16
の受光系17の中心とはならず、結局、このPSD16の出力
端子からの受光信号I3,I4の信号レベルひいては差動増
幅回路20に入力される入力電流の信号レベルが一致しな
いことが往々にしてあるためである。そこで、PSD16の
受光面上のスポット光が受光中心に位置したときに、差
動増幅回路20の入力信号レベルを一致させるべく、補正
用電極21によってPSD16からの受光信号I4の信号レベル
を調整するものである。
一方、23は差動増幅回路20の出力端子に接続された全
波整流器で、これは、差動増幅回路20からの出力信号が
ゼロレベルのときのみロウレベル信号をアナログスイッ
チ14に出力してこれをオンさせ、差動増幅回路20からの
出力信号がプラスレベル或はマイナスレベルのときにハ
イレベル信号をアナログスイッチ14に出力してこれをオ
フさせる。
波整流器で、これは、差動増幅回路20からの出力信号が
ゼロレベルのときのみロウレベル信号をアナログスイッ
チ14に出力してこれをオンさせ、差動増幅回路20からの
出力信号がプラスレベル或はマイナスレベルのときにハ
イレベル信号をアナログスイッチ14に出力してこれをオ
フさせる。
次に上記構成の作用について説明する。
まず、検出物体10の位置が検出適正状態にある場合、
即ちLED1からの光ビームの両端共が検出物体10上に存在
する場合について説明する。
即ちLED1からの光ビームの両端共が検出物体10上に存在
する場合について説明する。
即ち、投光制御回路２からLED1に電流が与えられる
と、第４図に示すようにLED1が発光してレンズ３を介し
て前方に略平行な光ビームを投射する。すると、LED1か
らの光ビームは前方に位置する検出物体10で反射され、
その反射ビームがレンズ６を介してPSD4の受光面にスポ
ット光として結像される。そして、PSD4の各出力端子か
らは、スポット光の位置に応じた受光信号I1,I2が夫々
増幅回路7,8に出力され、ここで増幅されて電圧信号V1,
V2として減算回路９に出力される。そして、減算回路９
において、電圧信号V1,V2の差が演算されその演算結果
が出力される。このとき、上述したようにLED1からの光
ビームの両端が検出物体10上に存在している場合は、検
出物体10で反射して位置判定用のPSD16の受光面上に結
像されるスポット光の中心位置は、第６図（ｂ）で示す
ようにPSD16の受光面上の受光中心点22に位置している
から、差動増幅回路20の各入力信号レベルは一致し、こ
れにより、差動増幅回路20からの出力信号はゼロレベル
となる。従って、位置判定手段15からアナログスイッチ
14にロウレベル信号が出力されて、アナログスイッチ14
がオンし、この結果、減算回路９での演算結果（検出物
体10までの距離に対応している）が外部回路に出力され
る。
と、第４図に示すようにLED1が発光してレンズ３を介し
て前方に略平行な光ビームを投射する。すると、LED1か
らの光ビームは前方に位置する検出物体10で反射され、
その反射ビームがレンズ６を介してPSD4の受光面にスポ
ット光として結像される。そして、PSD4の各出力端子か
らは、スポット光の位置に応じた受光信号I1,I2が夫々
増幅回路7,8に出力され、ここで増幅されて電圧信号V1,
V2として減算回路９に出力される。そして、減算回路９
において、電圧信号V1,V2の差が演算されその演算結果
が出力される。このとき、上述したようにLED1からの光
ビームの両端が検出物体10上に存在している場合は、検
出物体10で反射して位置判定用のPSD16の受光面上に結
像されるスポット光の中心位置は、第６図（ｂ）で示す
ようにPSD16の受光面上の受光中心点22に位置している
から、差動増幅回路20の各入力信号レベルは一致し、こ
れにより、差動増幅回路20からの出力信号はゼロレベル
となる。従って、位置判定手段15からアナログスイッチ
14にロウレベル信号が出力されて、アナログスイッチ14
がオンし、この結果、減算回路９での演算結果（検出物
体10までの距離に対応している）が外部回路に出力され
る。
而して、検出物体10が距離を一定に保った状態でLED1
からの光ビームを横切って移動した場合は、減算回路９
における演算結果が不正確となっている虞があるから、
斯様な場合は次のようにして減算回路９による演算結果
が外部回路に出力されるのを防止することができる。即
ち、第５図（ａ）で示すように検出物体10が矢印Ｂ方向
に進んでLED1からの光ビームに一部進入した状態では、
位置判定用のPSD16に結像されるスポット光は第６図
（ａ）で示す位置となっている。つまり、PSD16の受光
面には光ビームの一部が結像していて、このため、PSD1
6の各出力端子からの受光信号のレベルひいては差動増
幅回路20の各入力端子に対する信号レベルに差異を生じ
ている。この結果、差動増幅回路20からの出力信号は例
えばプラスレベルとなって、これにより位置判定手段15
からハイレベル信号が出力されるため、アナログスイッ
チ23がオフする。このとき、位置検出用のPSD4から出力
された受光信号I1,I2は検出物体までの距離に対応せ
ず、このため減算回路９による演算結果は検出物体10ま
での距離に対応していないから、上述したように位置判
定手段15からの制御によりアナログスイッチ14がオフさ
れていることにより、減算回路９において演算された演
算結果（検出物体10までの距離に対応していない）が外
部回路に出力されることはない。
からの光ビームを横切って移動した場合は、減算回路９
における演算結果が不正確となっている虞があるから、
斯様な場合は次のようにして減算回路９による演算結果
が外部回路に出力されるのを防止することができる。即
ち、第５図（ａ）で示すように検出物体10が矢印Ｂ方向
に進んでLED1からの光ビームに一部進入した状態では、
位置判定用のPSD16に結像されるスポット光は第６図
（ａ）で示す位置となっている。つまり、PSD16の受光
面には光ビームの一部が結像していて、このため、PSD1
6の各出力端子からの受光信号のレベルひいては差動増
幅回路20の各入力端子に対する信号レベルに差異を生じ
ている。この結果、差動増幅回路20からの出力信号は例
えばプラスレベルとなって、これにより位置判定手段15
からハイレベル信号が出力されるため、アナログスイッ
チ23がオフする。このとき、位置検出用のPSD4から出力
された受光信号I1,I2は検出物体までの距離に対応せ
ず、このため減算回路９による演算結果は検出物体10ま
での距離に対応していないから、上述したように位置判
定手段15からの制御によりアナログスイッチ14がオフさ
れていることにより、減算回路９において演算された演
算結果（検出物体10までの距離に対応していない）が外
部回路に出力されることはない。
そして、検出物体10の移動が進んで第５図（ｂ）で示
すようにLED1からの光ビームを完全に横切った位置とな
ると、PSD16の受光面に結像されるスポット光の中心位
置は第６図（ｂ）で示すようにPSD16の受光面上の受光
中心点22に位置する。すると、差動増幅回路20の各入力
端子に入力する信号レベルが一致し、これにより差動増
幅回路20から出力される信号レベルがゼロレベルとな
る。この結果、位置判定手段15からロウレベル信号が出
力されてアナログスイッチ14がオンする。このとき、減
算回路９において演算される演算結果は正しく検出物体
10までの距離に対応しているので、オン状態となったア
ナログスイッチ14を介してその演算結果が外部に出力さ
れるにしても、何ら不都合が生じることはない。
すようにLED1からの光ビームを完全に横切った位置とな
ると、PSD16の受光面に結像されるスポット光の中心位
置は第６図（ｂ）で示すようにPSD16の受光面上の受光
中心点22に位置する。すると、差動増幅回路20の各入力
端子に入力する信号レベルが一致し、これにより差動増
幅回路20から出力される信号レベルがゼロレベルとな
る。この結果、位置判定手段15からロウレベル信号が出
力されてアナログスイッチ14がオンする。このとき、減
算回路９において演算される演算結果は正しく検出物体
10までの距離に対応しているので、オン状態となったア
ナログスイッチ14を介してその演算結果が外部に出力さ
れるにしても、何ら不都合が生じることはない。
そして、検出物体10が第５図（ｃ）で示すようにLED1
からの光ビーム内から脱出する位置となると、PSD16に
結像されるスポット光は第６図（ｃ）で示す位置とな
る。すると、PSD16から出力される受光信号I3,I4に再び
差異を生じ、これにより、差動増幅回路20から出力され
る信号レベルが今度はマイナスレベルとなる。この結
果、位置判定手段15からハイレベル信号が出力されてア
ナログスイッチ14がオフする。このとき、減算回路９に
おいて演算された演算結果は検出物体10までの距離に対
応していないので、その不正確な演算結果が外部に出力
されることはない。
からの光ビーム内から脱出する位置となると、PSD16に
結像されるスポット光は第６図（ｃ）で示す位置とな
る。すると、PSD16から出力される受光信号I3,I4に再び
差異を生じ、これにより、差動増幅回路20から出力され
る信号レベルが今度はマイナスレベルとなる。この結
果、位置判定手段15からハイレベル信号が出力されてア
ナログスイッチ14がオフする。このとき、減算回路９に
おいて演算された演算結果は検出物体10までの距離に対
応していないので、その不正確な演算結果が外部に出力
されることはない。
要するに、上記構成のものによれば、検出物体10がLE
D1からの光ビームに対して検出適正状態にあるか否かを
位置判定手段15により判定するようにしたので、位置判
定手段15が設けられていない従来例と違って、減算回路
９から不正確な虞のある演算結果が出力されることを確
実に防止することができる。
D1からの光ビームに対して検出適正状態にあるか否かを
位置判定手段15により判定するようにしたので、位置判
定手段15が設けられていない従来例と違って、減算回路
９から不正確な虞のある演算結果が出力されることを確
実に防止することができる。
尚、上記実施例では、位置判定手段15からの出力によ
りアナログスイッチ14をオン，オフするように構成した
が、これに代えて、位置判定手段15に出力端子を接続
し、その出力端子を介して出力される位置判定手段15か
らの信号に基づいて減算回路９からの演算結果の良否を
判定すると共に、その判定結果により演算結果を利用す
るか否かを判断するように構成してもよい。
りアナログスイッチ14をオン，オフするように構成した
が、これに代えて、位置判定手段15に出力端子を接続
し、その出力端子を介して出力される位置判定手段15か
らの信号に基づいて減算回路９からの演算結果の良否を
判定すると共に、その判定結果により演算結果を利用す
るか否かを判断するように構成してもよい。
その他、本発明は上記し且つ図面に示したものに限定
されることなく、例えばPSD4及16に代えてイメージセン
サを用いてもよい等、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
されることなく、例えばPSD4及16に代えてイメージセン
サを用いてもよい等、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
［発明の効果］ 本発明は以上の記述から明らかなように、検出物体ま
での距離を三角測量の原理に基づいて検出するようにし
た距離センサにおいて、投光素子の近傍に検出物体まで
の反射ビームを受光するように配置された１次元の位置
判定用位置検出素子を有し、その受光位置に基づいて当
該検出物体が検出適正状態にあるか否かを判定する位置
判定手段を設けたので、検出物体の距離を検出中におい
てその検出物体が投光素子からの光ビームに対して検出
適正状態にあるか否かを判定できるという優れた効果を
奏する。
での距離を三角測量の原理に基づいて検出するようにし
た距離センサにおいて、投光素子の近傍に検出物体まで
の反射ビームを受光するように配置された１次元の位置
判定用位置検出素子を有し、その受光位置に基づいて当
該検出物体が検出適正状態にあるか否かを判定する位置
判定手段を設けたので、検出物体の距離を検出中におい
てその検出物体が投光素子からの光ビームに対して検出
適正状態にあるか否かを判定できるという優れた効果を
奏する。
第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は検出物体の検出状態で示す要部の斜視図、
第２図は要部の配置関係を示す正面図、第３図は全体の
電気的構成を示すブロック図、第４図は検出物体の検出
状態で示す要部の平面図、第５図は検出物体が光ビーム
内を横切るような検出状態で示す要部の平面図、第６図
は検出物体が光ビーム内を横切るような検出状態におい
て位置判定用のPSDに結像するスポット光を示す該PSDの
正面図である。また、第７図乃至第９図は従来例を示す
ものであり、第７図は第４図相当図、第８図は第３図相
当図、第９図は検出物体が光ビーム内を横切るような検
出状態で示す要部の平面図である。 図中、１はLED（投光素子）、４はPSD（位置検出素
子）、10は検出物体、15は位置判定手段、16はPSD（位
置判定用位置検出素子）である。
り、第１図は検出物体の検出状態で示す要部の斜視図、
第２図は要部の配置関係を示す正面図、第３図は全体の
電気的構成を示すブロック図、第４図は検出物体の検出
状態で示す要部の平面図、第５図は検出物体が光ビーム
内を横切るような検出状態で示す要部の平面図、第６図
は検出物体が光ビーム内を横切るような検出状態におい
て位置判定用のPSDに結像するスポット光を示す該PSDの
正面図である。また、第７図乃至第９図は従来例を示す
ものであり、第７図は第４図相当図、第８図は第３図相
当図、第９図は検出物体が光ビーム内を横切るような検
出状態で示す要部の平面図である。 図中、１はLED（投光素子）、４はPSD（位置検出素
子）、10は検出物体、15は位置判定手段、16はPSD（位
置判定用位置検出素子）である。
Claims (1)
- 【請求項１】検出物体に対して略平行光の光ビームを投
射する投光素子と、前記検出物体での反射ビームをその
検出物体との間の距離に応じた位置で受光すべく前記投
光素子の側方にこれと離間した状態で配置され上記受光
位置を示す受光信号を出力する位置検出素子と、この位
置検出素子からの受光信号に基づいて検出物体までの距
離を演算するようにした距離センサにおいて、その長手
方向が前記投光素子と前記位置検出素子とを結ぶ線と平
行となるように前記投光素子の近傍に配置され検出物体
での反射ビームを受光する１次元の位置判定用位置検出
素子を有し、その受光位置に基づいて当該検出物体が検
出適正状態にあるか否かを判定する位置判定手段を設け
たことを特徴とする距離センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326144A JP2655659B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 距離センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326144A JP2655659B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 距離センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167608A JPH01167608A (ja) | 1989-07-03 |
| JP2655659B2 true JP2655659B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=18184543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62326144A Expired - Fee Related JP2655659B2 (ja) | 1987-12-23 | 1987-12-23 | 距離センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655659B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3456930B2 (ja) | 1999-07-16 | 2003-10-14 | サンクス株式会社 | 板状部材検出装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281522A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
| JPS6281521A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置 |
-
1987
- 1987-12-23 JP JP62326144A patent/JP2655659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01167608A (ja) | 1989-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |