JPH033914B2 - - Google Patents
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- JPH033914B2 JPH033914B2 JP58076816A JP7681683A JPH033914B2 JP H033914 B2 JPH033914 B2 JP H033914B2 JP 58076816 A JP58076816 A JP 58076816A JP 7681683 A JP7681683 A JP 7681683A JP H033914 B2 JPH033914 B2 JP H033914B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
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Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は予め設定された検知エリア内に被検知
物体が存在するかどうかを判別して出力回路を制
御する反射型光電スイツチに関するものである。
物体が存在するかどうかを判別して出力回路を制
御する反射型光電スイツチに関するものである。
［背景技術］
従来、この種の反射型光電スイツチとして第１
図に示すように、投光手段１′から投光された拡
散光P′の被検知物体Ｘによる反射光Ｒを受光手段
２′にて受光し、第２図に示すように受光手段
２′の受光出力レベルV2が予め設定された動作レ
ベルVth以上のとき出力回路を作動させるように
して検知エリアDEを設定するようにした拡散反
射型のものがあつた。しかしながら、このような
従来例にあつては、例えば第３図に示すように、
ベルトコンベアBCにて移送される被検知物体Ｘ
を検出するために、反射型光電スイツチＹの検知
エリアDEをベルトコンベヤBCの巾に対応して設
定した場合において、検知エリアDEの後方に被
検知物体Ｘよりも光反射率の大きい物体Ｚ（例え
ばステンレス板のような鏡面板）があれば誤動作
が起きるという不都があつた。すなわち、受光手
段２′の受光出力レベルV2は被検知物体Ｘの光反
射率に比例するとともに、投、受光手段１，２と
被検知物体Ｘとの距離ｌの２乗に反比例するの
で、検知エリアDEを設定するには上記光反射率
および距離ｌを考慮して判別制御手段の動作レベ
ルVthを設定すれば良いことになるが、このよう
にして設定された検知エリアDEの後方に被検知
物体Ｘよりも光反射率の大きい物体Ｚが存在すれ
ば、この物体Ｚによる反射光R′が受光された場
合の受光出力レベルV2は検知エリアDE内に存在
している被検知物体Ｘによる反射光Ｒが受光され
た場合の受光出力レベルV2と同一となつて、物
体Ｚが恰も検知エリアDE内に存在するかのよう
に誤確認されてしまうという問題があつた。図中
１２は発光ダイオードのような投光素子、１４′
は投光用光学系、２０′はホトトランジスタ、ホ
トダイオード、太陽電池、CdSなどによる受光素
子、３は受光用光学系である。
図に示すように、投光手段１′から投光された拡
散光P′の被検知物体Ｘによる反射光Ｒを受光手段
２′にて受光し、第２図に示すように受光手段
２′の受光出力レベルV2が予め設定された動作レ
ベルVth以上のとき出力回路を作動させるように
して検知エリアDEを設定するようにした拡散反
射型のものがあつた。しかしながら、このような
従来例にあつては、例えば第３図に示すように、
ベルトコンベアBCにて移送される被検知物体Ｘ
を検出するために、反射型光電スイツチＹの検知
エリアDEをベルトコンベヤBCの巾に対応して設
定した場合において、検知エリアDEの後方に被
検知物体Ｘよりも光反射率の大きい物体Ｚ（例え
ばステンレス板のような鏡面板）があれば誤動作
が起きるという不都があつた。すなわち、受光手
段２′の受光出力レベルV2は被検知物体Ｘの光反
射率に比例するとともに、投、受光手段１，２と
被検知物体Ｘとの距離ｌの２乗に反比例するの
で、検知エリアDEを設定するには上記光反射率
および距離ｌを考慮して判別制御手段の動作レベ
ルVthを設定すれば良いことになるが、このよう
にして設定された検知エリアDEの後方に被検知
物体Ｘよりも光反射率の大きい物体Ｚが存在すれ
ば、この物体Ｚによる反射光R′が受光された場
合の受光出力レベルV2は検知エリアDE内に存在
している被検知物体Ｘによる反射光Ｒが受光され
た場合の受光出力レベルV2と同一となつて、物
体Ｚが恰も検知エリアDE内に存在するかのよう
に誤確認されてしまうという問題があつた。図中
１２は発光ダイオードのような投光素子、１４′
は投光用光学系、２０′はホトトランジスタ、ホ
トダイオード、太陽電池、CdSなどによる受光素
子、３は受光用光学系である。
一方、このような問題を解決するために、第４
図に示すように、投光手段１′による投光ベーム
Ａと受光手段２′の受光ビームＢとが交錯する領
域を検知エリアDEとし、受光手段２′の受光出力
レベルV2が第５図のように予め設定された動作
レベルVth以上のとき出力回路を作動させるよう
にした判別制御手段（図示せず）を設けた限定反
射型のものがあつた。
図に示すように、投光手段１′による投光ベーム
Ａと受光手段２′の受光ビームＢとが交錯する領
域を検知エリアDEとし、受光手段２′の受光出力
レベルV2が第５図のように予め設定された動作
レベルVth以上のとき出力回路を作動させるよう
にした判別制御手段（図示せず）を設けた限定反
射型のものがあつた。
しかしながら、このような従来例にあつては検
知エリアDEを設定するために投、受光手段１′，
２′の光学系を機械的に調整しなければならず、
特に検知エリアDEを正確に設定する場合におけ
る設定作業が面倒であるという問題があつた。ま
た、例えば第６図に示すように、被検知物体Ｘが
反射型光電スイツチＹに近づくように移動してお
り、予め設定された距雄lsすなわち検知エリア
DEの後端で被検知物Ｘの移動を停止させたい場
合において、被検知物体Ｘの光反射率の違いによ
つて検知エリアDEが異なるので停止位置がずれ
るという問題があつた。つまり被検知物体Ｘによ
る反光Ｒのレベルに基いて検知エリアDEを設定
しているので、被検知物体Ｘの光反射率によつて
検知エリアDEが変化してしまうという問題があ
つた。
知エリアDEを設定するために投、受光手段１′，
２′の光学系を機械的に調整しなければならず、
特に検知エリアDEを正確に設定する場合におけ
る設定作業が面倒であるという問題があつた。ま
た、例えば第６図に示すように、被検知物体Ｘが
反射型光電スイツチＹに近づくように移動してお
り、予め設定された距雄lsすなわち検知エリア
DEの後端で被検知物Ｘの移動を停止させたい場
合において、被検知物体Ｘの光反射率の違いによ
つて検知エリアDEが異なるので停止位置がずれ
るという問題があつた。つまり被検知物体Ｘによ
る反光Ｒのレベルに基いて検知エリアDEを設定
しているので、被検知物体Ｘの光反射率によつて
検知エリアDEが変化してしまうという問題があ
つた。
［発明の目的］
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであ
り、検知エリアの後方に存在する光反射率の大き
い物体による誤動作を防止でき、また、被検知物
体の光反射率に関係なく検知エリアを設定でき、
しかも検知エリアの設定作業が容易な反射型光電
スイツチを提供することを目的とするものであ
る。
り、検知エリアの後方に存在する光反射率の大き
い物体による誤動作を防止でき、また、被検知物
体の光反射率に関係なく検知エリアを設定でき、
しかも検知エリアの設定作業が容易な反射型光電
スイツチを提供することを目的とするものであ
る。
［発明の開示］
実施例 １
第７図乃至第１０図は第１の発明の一実施例を
示すもので、１は被検知物体Ｘに対してパルス変
調光よりなる光ビームＰを投光す投光手段であ
り、投光タイミングを設定する同期信号を発生す
る発振回路１０と、ドライブ回路１１と、発光ダ
イオードあるいはレーザーダイオードなどの投光
素子１２と、ハーフミラー１３および投光レンズ
（後述する集光レンズ３ａを利用）よりなる投光
用光学系とで構成されている。２は被検知物体Ｘ
による光ビームＰの反射光Ｒ集光する第１の集光
レンズ３ａと、第１の集光レンズ３ａによる反射
光Ｒの集光点の光軸方向の変位を光軸と直交方向
（矢印Ｍ）の変位に変換する第２の集光レンズ３
ｂとよりなる集光手段であり、第２の集光レンズ
３ｂはその光軸を第１の集光レンズ３ａの光軸に
対して所定距離ΔLだけずらして配設してある。
４は集光手段２にて集光された集光スポツトＳの
位置を検出する位置検出手段であり、集光レンズ
３ｂの集光面に配設され、集光スポツトＳの位置
に対応した位置信号を出力する。実施例１ではこ
の位置検出手段４として第９図に示すような位置
検出素子（PSDと略称する）２０を用いており、
このPSD２０はシリコン３１の表面にＰ層３１
ａ、裏面にはＮ層３１ｂ、中間にＩ層３１ｃを形
成したものであり、集光スポツトＳの位置に対応
した出力電流IA、IBが出力されるようになつてい
る。第１０図はPSD２０の等価回路を示すもの
で、図中Piは電流源、DOは理想的ダイオード、
COは接合容量、Rtは並例抵抗、ROは電極間抵抗
である。５は判別制御手段であり、位置検出手段
４出力に基いて被検知物体Ｘが所定の検知エリア
DE内に存在するかどうかを判別して出力回路６
を制御するようになつている。この判別制御手段
５は、PSD２０からの出力電流IA、IBを信号出力
電圧VAVBに増幅変換する受光回路２１ａ，２１
ｂと、対数増巾回路２２ａ，２２ｂと、対数増巾
回路２２ａ出力lnVAから対数増巾回路２２ｂ出
力lnVBを減算する減算回路２３と、減算回路２
３出力lnVA／VBが検知エリア設定ボリウムVRに
て設定された予め設定された範囲のときＨレベル
を出力する比較回路２４と、投光手段１２からの
光ビームＰの投光タイミング（発振回路１０から
出力される同期信号）に同期して比較回路２４出
力をサンプリングすることにより、被検知物体Ｘ
が検知エリアDE内に存在するかどうかを確実に
判別するようにした信号処理回路２５とで形成さ
れ、信号処理回路２５出力にて負荷制御用のリレ
ー、負荷制御用の半導体スイツチ素子などよりな
る出力回路６を制御するようになつている。な
お、受光回路２１ａ，２１ｂはパルス信号のみを
通し直流光信号をカツトしたり、特定の周波数の
みを通すバンドパスフイルタ回路を含むものであ
る。
示すもので、１は被検知物体Ｘに対してパルス変
調光よりなる光ビームＰを投光す投光手段であ
り、投光タイミングを設定する同期信号を発生す
る発振回路１０と、ドライブ回路１１と、発光ダ
イオードあるいはレーザーダイオードなどの投光
素子１２と、ハーフミラー１３および投光レンズ
（後述する集光レンズ３ａを利用）よりなる投光
用光学系とで構成されている。２は被検知物体Ｘ
による光ビームＰの反射光Ｒ集光する第１の集光
レンズ３ａと、第１の集光レンズ３ａによる反射
光Ｒの集光点の光軸方向の変位を光軸と直交方向
（矢印Ｍ）の変位に変換する第２の集光レンズ３
ｂとよりなる集光手段であり、第２の集光レンズ
３ｂはその光軸を第１の集光レンズ３ａの光軸に
対して所定距離ΔLだけずらして配設してある。
４は集光手段２にて集光された集光スポツトＳの
位置を検出する位置検出手段であり、集光レンズ
３ｂの集光面に配設され、集光スポツトＳの位置
に対応した位置信号を出力する。実施例１ではこ
の位置検出手段４として第９図に示すような位置
検出素子（PSDと略称する）２０を用いており、
このPSD２０はシリコン３１の表面にＰ層３１
ａ、裏面にはＮ層３１ｂ、中間にＩ層３１ｃを形
成したものであり、集光スポツトＳの位置に対応
した出力電流IA、IBが出力されるようになつてい
る。第１０図はPSD２０の等価回路を示すもの
で、図中Piは電流源、DOは理想的ダイオード、
COは接合容量、Rtは並例抵抗、ROは電極間抵抗
である。５は判別制御手段であり、位置検出手段
４出力に基いて被検知物体Ｘが所定の検知エリア
DE内に存在するかどうかを判別して出力回路６
を制御するようになつている。この判別制御手段
５は、PSD２０からの出力電流IA、IBを信号出力
電圧VAVBに増幅変換する受光回路２１ａ，２１
ｂと、対数増巾回路２２ａ，２２ｂと、対数増巾
回路２２ａ出力lnVAから対数増巾回路２２ｂ出
力lnVBを減算する減算回路２３と、減算回路２
３出力lnVA／VBが検知エリア設定ボリウムVRに
て設定された予め設定された範囲のときＨレベル
を出力する比較回路２４と、投光手段１２からの
光ビームＰの投光タイミング（発振回路１０から
出力される同期信号）に同期して比較回路２４出
力をサンプリングすることにより、被検知物体Ｘ
が検知エリアDE内に存在するかどうかを確実に
判別するようにした信号処理回路２５とで形成さ
れ、信号処理回路２５出力にて負荷制御用のリレ
ー、負荷制御用の半導体スイツチ素子などよりな
る出力回路６を制御するようになつている。な
お、受光回路２１ａ，２１ｂはパルス信号のみを
通し直流光信号をカツトしたり、特定の周波数の
みを通すバンドパスフイルタ回路を含むものであ
る。
（実施例１の動作）
いま、投光素子１２からの光はハーフミラー１
３により反射され、集光レンズ３ａにて形成され
る光ビームＰが被検知物体Ｘに投射されるように
なつており、被検知物体Ｘによる反射光Ｒは集光
レンズ３ａにて受光されハーフミラー１３を透過
して集光される。ここに被検知物体Ｘが第１１図
ｂに示すように距離lbの位置にあるとき、被検知
物体Ｘからの反射光Ｒの集光レンズ３ａによる集
光点はQbとなり、集光レンズ３ｂを介しての
PSD２０上の集光スポツトＳの中心位置はQb′点
となる。この場合、PSD２０の一端からQb′点ま
での距離xbに対応する出力電流IA、IBが得られ、
判別制御手段５にて出力電流IA、IBの比の対数値
（lnVA／VB）を演算することにより被検知物体Ｘ
までの距離lbに対応する距離データが演算され、
被検知物体Ｘが検知エリアDE内に存在するかど
うかが判別される。次に被検知物体Ｘが同図ａに
示すように距離laまで近づいた場合、あるいは同
図ｃに示すように距離lcに遠ざかつた場合、集光
レンズ３ａによる集光点は光軸方向に右方あるい
は左方向に変位するが、この変位は集光レンズ３
ｂによつて光軸と直光方向（矢印Ｚ）の変位に変
換され、集光レンズ３ｂを介してのPSD２０上
の集光スポツトＳの中心位置はQa′あるいは
Qc′点となる。したがつてPSD２０から距離xaあ
るいはxcに対応する出力電流IA、IBが得られ、判
別制御手段５にて出力電流IA、IBの比の対数値
（lnVA／VB）を演算することにより被検知物体Ｘ
までの距離laあるいはlcが演算され、被検知物体
Ｘが検知エリアDE内に存在するかどうかが判別
される。但し、la＜lb＜lc、xa＞xb＞xcである。
３により反射され、集光レンズ３ａにて形成され
る光ビームＰが被検知物体Ｘに投射されるように
なつており、被検知物体Ｘによる反射光Ｒは集光
レンズ３ａにて受光されハーフミラー１３を透過
して集光される。ここに被検知物体Ｘが第１１図
ｂに示すように距離lbの位置にあるとき、被検知
物体Ｘからの反射光Ｒの集光レンズ３ａによる集
光点はQbとなり、集光レンズ３ｂを介しての
PSD２０上の集光スポツトＳの中心位置はQb′点
となる。この場合、PSD２０の一端からQb′点ま
での距離xbに対応する出力電流IA、IBが得られ、
判別制御手段５にて出力電流IA、IBの比の対数値
（lnVA／VB）を演算することにより被検知物体Ｘ
までの距離lbに対応する距離データが演算され、
被検知物体Ｘが検知エリアDE内に存在するかど
うかが判別される。次に被検知物体Ｘが同図ａに
示すように距離laまで近づいた場合、あるいは同
図ｃに示すように距離lcに遠ざかつた場合、集光
レンズ３ａによる集光点は光軸方向に右方あるい
は左方向に変位するが、この変位は集光レンズ３
ｂによつて光軸と直光方向（矢印Ｚ）の変位に変
換され、集光レンズ３ｂを介してのPSD２０上
の集光スポツトＳの中心位置はQa′あるいは
Qc′点となる。したがつてPSD２０から距離xaあ
るいはxcに対応する出力電流IA、IBが得られ、判
別制御手段５にて出力電流IA、IBの比の対数値
（lnVA／VB）を演算することにより被検知物体Ｘ
までの距離laあるいはlcが演算され、被検知物体
Ｘが検知エリアDE内に存在するかどうかが判別
される。但し、la＜lb＜lc、xa＞xb＞xcである。
以上のように、被検知物体Ｘまでの距離ｌが変
化すると、集光レンズ３ａによる集光点が光軸方
向に変位し、集光レンズ３ｂによる集光点が光軸
と直交方向（矢印Ｍ）に変位し、PSD２０上の
集光スポツトＳの位置が距離ｌに応じて変位する
ことになり、判別制御手段５ではこの集光スポツ
トＳの位置に応じたPSD２０の出力電流IA、IBの
比（IA／IB）の対数値ln（IA／IB）に基いて被検知
物体Ｘが検知エリアDE内に存在するかどうかを
判別して出力回路６を制御するわけである。この
場合、被検知物体Ｘによる反射光Ｒのレベルと関
係なく検知エリアDEが設定されるようになつて
いるので、検知エリアDE内の後方に存在する光
反射率の大きい物体による誤動作が防止できると
ともに、被検知物体Ｘの光反射率に関係なく検知
エリアDEを設定でき、さらに集光レンズ３ａ、
ハーフミラー１３などの投受光用光学系の汚れの
影響を受けることがない。
化すると、集光レンズ３ａによる集光点が光軸方
向に変位し、集光レンズ３ｂによる集光点が光軸
と直交方向（矢印Ｍ）に変位し、PSD２０上の
集光スポツトＳの位置が距離ｌに応じて変位する
ことになり、判別制御手段５ではこの集光スポツ
トＳの位置に応じたPSD２０の出力電流IA、IBの
比（IA／IB）の対数値ln（IA／IB）に基いて被検知
物体Ｘが検知エリアDE内に存在するかどうかを
判別して出力回路６を制御するわけである。この
場合、被検知物体Ｘによる反射光Ｒのレベルと関
係なく検知エリアDEが設定されるようになつて
いるので、検知エリアDE内の後方に存在する光
反射率の大きい物体による誤動作が防止できると
ともに、被検知物体Ｘの光反射率に関係なく検知
エリアDEを設定でき、さらに集光レンズ３ａ、
ハーフミラー１３などの投受光用光学系の汚れの
影響を受けることがない。
実施例 ２
第１３図は他の実施例を示すもので、前述の第
８図判別制御手段５の対数増巾回路２２ａ，２２
ｂに代えて、加算回路３２、減算回路３３を設け
るとともに、減算回路３３に代えて割算回路３４
を設けたものであり、加算回路３２、減算回路３
３および割算回路３４にてVA−VB／VA＋VBを演算し、そ の値に基いて比較回路２４で検知エリアDE内に
被検知物体Ｘが存在するかどうかを判別するよう
にしたものであり、全体構成および動作は前述の
実施例１と全く同様である。
８図判別制御手段５の対数増巾回路２２ａ，２２
ｂに代えて、加算回路３２、減算回路３３を設け
るとともに、減算回路３３に代えて割算回路３４
を設けたものであり、加算回路３２、減算回路３
３および割算回路３４にてVA−VB／VA＋VBを演算し、そ の値に基いて比較回路２４で検知エリアDE内に
被検知物体Ｘが存在するかどうかを判別するよう
にしたものであり、全体構成および動作は前述の
実施例１と全く同様である。
以上のように、第１の発明にあつては投光手段
１から被検知物体Ｘに光ビームＰを投光し、被検
知物体Ｘによる光ビームＳの反射光Ｒを集光する
集光手段２を集光レンズ３ａおよび集光レンズ３
ａの集光点の光軸方向の変位を光軸と直交方向
（矢印Ｍ）の変位に変換する集光レンズ３ｂとで
集光手段を形成し、被検知物体Ｘまでの距離ｌに
応じて集光スポツトＳを光軸と直交方向（矢印
Ｍ）に移動させ、この集光スポツトＳの位置を位
置検出手段４にて検出し、位置検出手段４出力に
基いて判別制御手段５にて被検知物体Ｘが所定の
検知エリアDE内に存在するかどうかを判別して
いるので、検知エリアDEの後方に光反射率の大
きい物体が存在しても誤動作が起きることがな
く、また、被検知物体Ｘの光反射率に関係なく検
知エリアDEを設定でき、しかも検知エリアDEの
微調整を検知エリア設定ボリウムなどにより電気
的に行なうことができ、検知エリアDEを正確に
設定する場合における設定作業が容易になるとい
う効果を有している。
１から被検知物体Ｘに光ビームＰを投光し、被検
知物体Ｘによる光ビームＳの反射光Ｒを集光する
集光手段２を集光レンズ３ａおよび集光レンズ３
ａの集光点の光軸方向の変位を光軸と直交方向
（矢印Ｍ）の変位に変換する集光レンズ３ｂとで
集光手段を形成し、被検知物体Ｘまでの距離ｌに
応じて集光スポツトＳを光軸と直交方向（矢印
Ｍ）に移動させ、この集光スポツトＳの位置を位
置検出手段４にて検出し、位置検出手段４出力に
基いて判別制御手段５にて被検知物体Ｘが所定の
検知エリアDE内に存在するかどうかを判別して
いるので、検知エリアDEの後方に光反射率の大
きい物体が存在しても誤動作が起きることがな
く、また、被検知物体Ｘの光反射率に関係なく検
知エリアDEを設定でき、しかも検知エリアDEの
微調整を検知エリア設定ボリウムなどにより電気
的に行なうことができ、検知エリアDEを正確に
設定する場合における設定作業が容易になるとい
う効果を有している。
ところで、前述の実施例１、２において、光ビ
ームＰの径ΔPを大きくすることにより被検知物
体Ｘの凹凸の影響を受け難くした場合、被検知物
体Ｘが光ビームＰを横切るように例えば投光方向
と直交する方向（矢印Ｍ）に移動すると、被検知
物体Ｘに光ビームＰが完全に照射（P1〜P3部分
が照射）されているか否かによつて誤動作が発生
するという問題があつた。すなわち、いま、光ビ
ームＰが第１４図ａに示すように被検知物体Ｘに
完全に照射されている場合にあつては、PSD２
０上の光スポツトＳの中心位置はx2となり、被検
知物体Ｘの距離ｌに対応する位置情報として集光
スポツトＳの中心位置x2に基いた出力電流IA、IB
が出力されることになる。一方、被検知物体Ｘが
光ビームＰを横切るように移動し、同図ｂ，ｃに
示すように、光ビームＰのP1部分、あるいはP3
部分のみが被検知物体Ｘに照射されている場合、
すなわち被検知物体Ｘが光ビームＰに入る時ある
いは出る時、PSD２０上の集光スポツトＳの径
が小さくなるとともに、その中心位置はそれぞれ
x1、x3となる。この場合、PSD２０からは集光
スポツトＳの中心位置x1、x3に対応した出力電流
IA、IBが出力され、位置検出手段４から誤つた位
置信号が出力されることになり、被検知物体Ｘが
検知エリアDE内に存在しないにも拘らず判別制
御手段５から物体検知信号が出力されて出力回路
６が作動してしまうという問題があつた。以下に
示す第２の発明は上記の問題点を解決するように
したものである。
ームＰの径ΔPを大きくすることにより被検知物
体Ｘの凹凸の影響を受け難くした場合、被検知物
体Ｘが光ビームＰを横切るように例えば投光方向
と直交する方向（矢印Ｍ）に移動すると、被検知
物体Ｘに光ビームＰが完全に照射（P1〜P3部分
が照射）されているか否かによつて誤動作が発生
するという問題があつた。すなわち、いま、光ビ
ームＰが第１４図ａに示すように被検知物体Ｘに
完全に照射されている場合にあつては、PSD２
０上の光スポツトＳの中心位置はx2となり、被検
知物体Ｘの距離ｌに対応する位置情報として集光
スポツトＳの中心位置x2に基いた出力電流IA、IB
が出力されることになる。一方、被検知物体Ｘが
光ビームＰを横切るように移動し、同図ｂ，ｃに
示すように、光ビームＰのP1部分、あるいはP3
部分のみが被検知物体Ｘに照射されている場合、
すなわち被検知物体Ｘが光ビームＰに入る時ある
いは出る時、PSD２０上の集光スポツトＳの径
が小さくなるとともに、その中心位置はそれぞれ
x1、x3となる。この場合、PSD２０からは集光
スポツトＳの中心位置x1、x3に対応した出力電流
IA、IBが出力され、位置検出手段４から誤つた位
置信号が出力されることになり、被検知物体Ｘが
検知エリアDE内に存在しないにも拘らず判別制
御手段５から物体検知信号が出力されて出力回路
６が作動してしまうという問題があつた。以下に
示す第２の発明は上記の問題点を解決するように
したものである。
実施例 ３
第１５図は第２の発明の一実施例を示すもの
で、前記実施例において、第３の集光レンズ３ｃ
を設けたものであり、集光レンズ３ｃはその光軸
を集光レンズ３ａの光軸に対して光軸と直交方向
（矢印Ｍ）に所定距離ΔLだけずらせて配設されて
いる。但し、集光レンズ３ｃは集光レンズ３ｂ互
いに逆方向にずらせて配設され、両集光レンズ３
ｂ，３ｃは集光レンズ３ａの光軸に対して対称位
置に配設されている。４ａは集光レンズ３ｃの集
光面に配設され集光スポツトＳの位置に対応した
位置信号を出力するPSD２０ａよりなる第２の
位置検出手段であり、位置検出手段４，４ａ出力
を合成した信号（IA＋IA′）（IB＋IB′）が判別制御
手段５に入力され被検知物体Ｘが所定の検知エリ
ア内に存在するかどうかを判別して出力回路６を
制御するようになつている。ここに両位置検出手
段４，４ａは被検知物体Ｘにて光ビームＰの一部
（例えばP1、P3部分）が反射された場合に相反的
な位置信号（IA、IB）、（IA′、IB′）が出力される
ようにしてある。なお、判別制御手段５を第１３
図のようにしても良いことは言うまでもない。
で、前記実施例において、第３の集光レンズ３ｃ
を設けたものであり、集光レンズ３ｃはその光軸
を集光レンズ３ａの光軸に対して光軸と直交方向
（矢印Ｍ）に所定距離ΔLだけずらせて配設されて
いる。但し、集光レンズ３ｃは集光レンズ３ｂ互
いに逆方向にずらせて配設され、両集光レンズ３
ｂ，３ｃは集光レンズ３ａの光軸に対して対称位
置に配設されている。４ａは集光レンズ３ｃの集
光面に配設され集光スポツトＳの位置に対応した
位置信号を出力するPSD２０ａよりなる第２の
位置検出手段であり、位置検出手段４，４ａ出力
を合成した信号（IA＋IA′）（IB＋IB′）が判別制御
手段５に入力され被検知物体Ｘが所定の検知エリ
ア内に存在するかどうかを判別して出力回路６を
制御するようになつている。ここに両位置検出手
段４，４ａは被検知物体Ｘにて光ビームＰの一部
（例えばP1、P3部分）が反射された場合に相反的
な位置信号（IA、IB）、（IA′、IB′）が出力される
ようにしてある。なお、判別制御手段５を第１３
図のようにしても良いことは言うまでもない。
（実施例３の動作）
いま被検知物体Ｘに光ビームＰが完全に照射さ
れている場合、PSD２０，２０ａ上の集光スポ
ツトS2，S2′の中心位置は共にx2となり、両PSD
２０，２０ａの出力電流（IA、IB）、（IA、IB）は
等しくなり、その合成した信号（IA＋IA′）、（IB′
＋IB′）は当然のことながらx2に対応する位置信
号であり、被検知物体Ｘまでの距離ｌに正確に対
応るものである。一方、被検知物体Ｘに光ビーム
ＰのP1部分のみが照射されている場合、PSD２
０上の集光スポツトS1の中心位置はx3となり、
PSD２０ａ上の集光スポツトS1′の中心位置はx1
となる。したがつて、PSD２０，２０ａの出力
電流（IA、IB）、（IA′、IB′）を合成した信号（IA＋
IA′）（IB＋IB′）は集光スポツトＳ，S′がx1＋x3／
２ （＝x2）の位置にある場合、すなわち、被検知物
体Ｘに光ビームＰが完全に照射されている場合に
得られる信号と同一になり、被検知物体Ｘまでの
距離ｌに対応するものである。同様にして被検知
物体Ｘに光ビームＰのP3部分のみが照射されて
いる場合にあつても、被検知物体Ｘまでのズ距離
ｌに正確に対応した信号が判別制御手段５に入力
されることになり、被検知物体Ｘに光ビームＰが
完全に照射されているか否かに拘らず、常に正確
な位置情報が判別制御手段５に入力されるので、
被検知物体Ｘが光ビームＰを横切る場合の誤動作
を防止できることになる。
れている場合、PSD２０，２０ａ上の集光スポ
ツトS2，S2′の中心位置は共にx2となり、両PSD
２０，２０ａの出力電流（IA、IB）、（IA、IB）は
等しくなり、その合成した信号（IA＋IA′）、（IB′
＋IB′）は当然のことながらx2に対応する位置信
号であり、被検知物体Ｘまでの距離ｌに正確に対
応るものである。一方、被検知物体Ｘに光ビーム
ＰのP1部分のみが照射されている場合、PSD２
０上の集光スポツトS1の中心位置はx3となり、
PSD２０ａ上の集光スポツトS1′の中心位置はx1
となる。したがつて、PSD２０，２０ａの出力
電流（IA、IB）、（IA′、IB′）を合成した信号（IA＋
IA′）（IB＋IB′）は集光スポツトＳ，S′がx1＋x3／
２ （＝x2）の位置にある場合、すなわち、被検知物
体Ｘに光ビームＰが完全に照射されている場合に
得られる信号と同一になり、被検知物体Ｘまでの
距離ｌに対応するものである。同様にして被検知
物体Ｘに光ビームＰのP3部分のみが照射されて
いる場合にあつても、被検知物体Ｘまでのズ距離
ｌに正確に対応した信号が判別制御手段５に入力
されることになり、被検知物体Ｘに光ビームＰが
完全に照射されているか否かに拘らず、常に正確
な位置情報が判別制御手段５に入力されるので、
被検知物体Ｘが光ビームＰを横切る場合の誤動作
を防止できることになる。
以上のように、第２の発明にあつては、第１の
発明において、光軸が第１の集光レンズ３ａの光
軸に対してそれぞれ所定距離ΔLだけ互いに逆方
向にずれた第２、第３の集光レンズ３ｂ，３ｃを
設けるとともに集光レンズ３ｂ，３ｃの集光面に
それぞれ集光スポツトＳ，S′の位置に対応した位
置信号を出力する第１、第２の位置検出手段４，
４ａを設け、判別制御手段５にて両位置検出手段
４，４ａ出力を合成した信号に基いて被検知物体
Ｘが所定の検知エリアDE内に存在するかどうか
を判別して出力回路６を制御するようにし、被検
知物体Ｘに光ビームＰの一部が反射された場合に
両位置検出手段４，４ａから相反的な信号が出力
されるようにしており、被検知物体Ｘに光ビーム
Ｐの一部が照射される場合に両位置検出手段４，
４ａから出力される異常な位置信号が補正される
ことになつて、正確な位置情報が判別制御手段５
に入力されるので、ビーム径を大きくした光ビー
ムＰを被検知物体Ｘが横切る場合にあつても誤動
作が生じることがないという効果を有している。
勿論、第１の発明と同様の効果を有することは言
うまでもない。
発明において、光軸が第１の集光レンズ３ａの光
軸に対してそれぞれ所定距離ΔLだけ互いに逆方
向にずれた第２、第３の集光レンズ３ｂ，３ｃを
設けるとともに集光レンズ３ｂ，３ｃの集光面に
それぞれ集光スポツトＳ，S′の位置に対応した位
置信号を出力する第１、第２の位置検出手段４，
４ａを設け、判別制御手段５にて両位置検出手段
４，４ａ出力を合成した信号に基いて被検知物体
Ｘが所定の検知エリアDE内に存在するかどうか
を判別して出力回路６を制御するようにし、被検
知物体Ｘに光ビームＰの一部が反射された場合に
両位置検出手段４，４ａから相反的な信号が出力
されるようにしており、被検知物体Ｘに光ビーム
Ｐの一部が照射される場合に両位置検出手段４，
４ａから出力される異常な位置信号が補正される
ことになつて、正確な位置情報が判別制御手段５
に入力されるので、ビーム径を大きくした光ビー
ムＰを被検知物体Ｘが横切る場合にあつても誤動
作が生じることがないという効果を有している。
勿論、第１の発明と同様の効果を有することは言
うまでもない。
第１図は従来例の構成を示す図、第２図および
第３図は同上の動作説明図、第４図は従来例の構
成を示す図、第５図および第６図は同上の動作説
明図、第７図は本発明一実施例の構成を示す図、
第８図は同上の要部ブロツク回路図、第９図は同
上に用いるPSDの断面図、第１０図はPSDの等
価回路図、第１１図および第１２図は同上の動作
説明図、第１３図は他の実施例の要部ブロツク
図、第１４図は同上の問題点を示す図、第１５図
はさらに別の実施例の構成および動作を示す図で
ある。 １は投光手段、３ａ〜３ｃは集光レンズ、４，
４ａは位置検出手段、５は判別制御手段、６は出
力回路である。
第３図は同上の動作説明図、第４図は従来例の構
成を示す図、第５図および第６図は同上の動作説
明図、第７図は本発明一実施例の構成を示す図、
第８図は同上の要部ブロツク回路図、第９図は同
上に用いるPSDの断面図、第１０図はPSDの等
価回路図、第１１図および第１２図は同上の動作
説明図、第１３図は他の実施例の要部ブロツク
図、第１４図は同上の問題点を示す図、第１５図
はさらに別の実施例の構成および動作を示す図で
ある。 １は投光手段、３ａ〜３ｃは集光レンズ、４，
４ａは位置検出手段、５は判別制御手段、６は出
力回路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検知物体に対して光ビームを投光する投光
手段と、被検知物体による光ビームの反射光を集
光する第１の集光レンズと、光軸が第１の集光レ
ンズの光軸に対して所定距離だけずらせて配設さ
れ第１の集光レンズによる反射光の集光点の光軸
方向の変位を光軸と直交方向の変位に変換する第
２の集光レンズと、第２の集光レンズの集光面に
配設され集光スポツトの位置に対応した位置記号
を出力する位置検出手段と、位置検出手段出力に
基いて被検知物体が所定の検知エリア内に存在す
るどうかを判別して出力回路を制御する判別制御
手段とを具備して成る反射型光電スイツチ。 ２ 被検知物体に対して光ビームを投光する投光
手段と、被検知物体による光ビームの反射光を集
光する第１の集光レンズと、光軸が第１の集光レ
ンズの光軸に対してそれぞれ所定距離だけ互いに
逆方向にずらせて配設され第１の集光レンズによ
る集光点の光軸方向の変位を光軸と直交方向の変
位に変換する第２、第３の集光レンズと、第２の
集光レンズの集光面に配設され集光スポツトの位
置に対応した位置信号を出力する第１の位置検出
手段と、第３の集光レンズの集光面に配設され集
光スポツトの位置に対応した位置信号を出力する
第２の位置検出手段と、両位置検出手段出力を合
成した信号に基いて被検知物体が所定の検知エリ
ア内に存在するかどうかを判別して出力回路を制
御する判別制御手段とを具備し、被検知物体にて
光ビームの一部が反射された場合に両位置検出手
段から相反的な信号が出力されるようにして成る
反射型光電スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076816A JPS59202084A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 反射型光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076816A JPS59202084A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 反射型光電スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59202084A JPS59202084A (ja) | 1984-11-15 |
| JPH033914B2 true JPH033914B2 (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=13616192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58076816A Granted JPS59202084A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 反射型光電スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59202084A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63252276A (ja) * | 1987-04-08 | 1988-10-19 | Takenaka Denshi Kogyo Kk | ミラ−反射型変位センサ− |
| JPH0380942U (ja) * | 1989-12-08 | 1991-08-19 | ||
| JPH0656944U (ja) * | 1993-11-02 | 1994-08-05 | オムロン株式会社 | 反射形光電スイッチ |
| KR20120053276A (ko) * | 2010-11-17 | 2012-05-25 | 삼성전자주식회사 | 적외선 센서 모듈 |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58076816A patent/JPS59202084A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59202084A (ja) | 1984-11-15 |
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