JPH04259882A - 光電スイッチ - Google Patents
光電スイッチInfo
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- JPH04259882A JPH04259882A JP3021276A JP2127691A JPH04259882A JP H04259882 A JPH04259882 A JP H04259882A JP 3021276 A JP3021276 A JP 3021276A JP 2127691 A JP2127691 A JP 2127691A JP H04259882 A JPH04259882 A JP H04259882A
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- JP
- Japan
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- light
- circuit
- photoelectric switch
- pulse
- sample
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- Pending
Links
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを投受光して
被検知対象物の存在を検知する反射式の光電スイッチに
関するものである。
被検知対象物の存在を検知する反射式の光電スイッチに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の光電スイッチの従来例としては
、特開昭６３−２５０２１５号公報や、特開昭５７−１
４７１８号公報に記載されている。図４に従来の三角測
距方式による反射式光電スイッチのブロック図を示す。 被検知対象物Ｘに対して光ビームＰを投光する投光手段
１は、投光タイミングを設定するクロックパルスを発生
させる発振回路１０と、発光素子１２を駆動する駆動回
路１１と、凸レンズよりなる投光用光学系１３等で構成
されている。そして、発光素子１２から発せられた光を
投光用光学系１３にて光ビームＰとして、検知エリアに
投光するようになっている。
、特開昭６３−２５０２１５号公報や、特開昭５７−１
４７１８号公報に記載されている。図４に従来の三角測
距方式による反射式光電スイッチのブロック図を示す。 被検知対象物Ｘに対して光ビームＰを投光する投光手段
１は、投光タイミングを設定するクロックパルスを発生
させる発振回路１０と、発光素子１２を駆動する駆動回
路１１と、凸レンズよりなる投光用光学系１３等で構成
されている。そして、発光素子１２から発せられた光を
投光用光学系１３にて光ビームＰとして、検知エリアに
投光するようになっている。
【０００３】上記投光手段１から所定距離をもって側方
に配設され、被検知対象物Ｘによる光ビームＰの反射光
Ｒを集光する受光用光学系２も凸レンズにて形成されて
いる。この受光用光学系２の集光面に配設され集光スポ
ットの位置に対した位置信号１ａ，１ｂを出力する位置
検出素子４は、例えばＰＳＤのような１次元位置検出素
子や、分割フォトダイオードなどにより構成されており
、この位置信号は相反した信号となっている。
に配設され、被検知対象物Ｘによる光ビームＰの反射光
Ｒを集光する受光用光学系２も凸レンズにて形成されて
いる。この受光用光学系２の集光面に配設され集光スポ
ットの位置に対した位置信号１ａ，１ｂを出力する位置
検出素子４は、例えばＰＳＤのような１次元位置検出素
子や、分割フォトダイオードなどにより構成されており
、この位置信号は相反した信号となっている。
【０００４】この位置検出素子４の出力に基づいて被検
知対象物Ｘが所定の検知エリアに存在するかどうかを判
別して、出力回路６を制御する判別制御手段が演算処理
回路５と、論理回路３１等で構成されている。演算処理
回路５は、位置検出素子４から出力される位置信号を夫
々増幅する受光回路２１ａ，２１ｂ、受光回路２１ａ，
２１ｂの出力を対数増幅する対数変換回路２２ａ，２２
ｂ、対数変換回路２２ａ，２２ｂの出力を使い等価的に
割算を行う減算回路２３、発振回路１０のクロックパル
スに同期し、比較回路２４，２９の比較結果をラッチす
る同期回路２５，３０等で構成されている。
知対象物Ｘが所定の検知エリアに存在するかどうかを判
別して、出力回路６を制御する判別制御手段が演算処理
回路５と、論理回路３１等で構成されている。演算処理
回路５は、位置検出素子４から出力される位置信号を夫
々増幅する受光回路２１ａ，２１ｂ、受光回路２１ａ，
２１ｂの出力を対数増幅する対数変換回路２２ａ，２２
ｂ、対数変換回路２２ａ，２２ｂの出力を使い等価的に
割算を行う減算回路２３、発振回路１０のクロックパル
スに同期し、比較回路２４，２９の比較結果をラッチす
る同期回路２５，３０等で構成されている。
【０００５】同期回路２５には位置判別結果が保持され
、同期回路３０には最低光量判別結果が保持される。 これら位置判別結果や最低光量レベル判別結果をデータ
として判別データラッチ回路３２，３３にてそれぞれ投
光パルスに同期して取り込み、独立に記憶するようにな
っている。そして、判別データラッチ回路３２，３３か
らの位置判別結果と最低光量レベル判別結果により論理
回路３１にて物体の有無判別を行っている。
、同期回路３０には最低光量判別結果が保持される。 これら位置判別結果や最低光量レベル判別結果をデータ
として判別データラッチ回路３２，３３にてそれぞれ投
光パルスに同期して取り込み、独立に記憶するようにな
っている。そして、判別データラッチ回路３２，３３か
らの位置判別結果と最低光量レベル判別結果により論理
回路３１にて物体の有無判別を行っている。
【０００６】図５に相互干渉防止を施した従来例のブロ
ック図を示す。この従来例では、投光パルスが生じてい
ないタイミングにノイズ光が入光する状態をモニターす
るために、図示するように干渉モニター用タイミング発
生回路１３、干渉モニター用同期回路１４及びタイミン
グ発生回路１５を設けたものである。この従来例では、
投光パルスが生じていないタイミングにノイズ光が入光
すると、同期回路１４によりタイミング発生回路１５を
制御して、一時的にパルスの投光タイミングをスイッチ
ング的に遅らせたり、速めたり、休止させたりするもの
である。
ック図を示す。この従来例では、投光パルスが生じてい
ないタイミングにノイズ光が入光する状態をモニターす
るために、図示するように干渉モニター用タイミング発
生回路１３、干渉モニター用同期回路１４及びタイミン
グ発生回路１５を設けたものである。この従来例では、
投光パルスが生じていないタイミングにノイズ光が入光
すると、同期回路１４によりタイミング発生回路１５を
制御して、一時的にパルスの投光タイミングをスイッチ
ング的に遅らせたり、速めたり、休止させたりするもの
である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例のように
、同期データラッチにより、ノイズ光対策をしたもので
、光学系でレンズの視野を小さくし、併設された光電ス
イッチの光が入って来ないようにした対策がしてあって
も、似通った投光周期を有する複数の光電スイッチを併
設した場合や、そして、特に検出物体からの正反射光に
よる光等が入ってくると、さらに相互に干渉し、誤動作
しやすい状態になるという問題があった。
、同期データラッチにより、ノイズ光対策をしたもので
、光学系でレンズの視野を小さくし、併設された光電ス
イッチの光が入って来ないようにした対策がしてあって
も、似通った投光周期を有する複数の光電スイッチを併
設した場合や、そして、特に検出物体からの正反射光に
よる光等が入ってくると、さらに相互に干渉し、誤動作
しやすい状態になるという問題があった。
【０００８】そして、従来例の対策では、タイミングを
停止するものは、検知応答性能を悪化させるし、投光パ
ルスが生じていないタイミングにノイズ光が入光する状
態をモニターするために、タイミング発生回路１３、同
期回路１４等のモニター用の回路が必要で、モニターに
よりノイズ光を検出しても、タイミングをずらすだけで
は、全く同じ回路動作で動く光電スイッチ（例えば、同
一メーカーの同一品種）では、共にタイミングのずれた
状態では効果がなくなる。
停止するものは、検知応答性能を悪化させるし、投光パ
ルスが生じていないタイミングにノイズ光が入光する状
態をモニターするために、タイミング発生回路１３、同
期回路１４等のモニター用の回路が必要で、モニターに
よりノイズ光を検出しても、タイミングをずらすだけで
は、全く同じ回路動作で動く光電スイッチ（例えば、同
一メーカーの同一品種）では、共にタイミングのずれた
状態では効果がなくなる。
【０００９】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、相互干渉を安定に回避することを目的として光
電スイッチを提供するものである。
あって、相互干渉を安定に回避することを目的として光
電スイッチを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、光ビームを投
受光して被検知対象物の存在を検知する反射式の光電ス
イッチであって、パルス発振器と、パルス発振器と同期
して受光信号を検波する同期回路とを備えた光電スイッ
チにおいて、受光信号の大小に応じてパルス発振器の発
振周波数を変化させる制御手段を設けたものである。
受光して被検知対象物の存在を検知する反射式の光電ス
イッチであって、パルス発振器と、パルス発振器と同期
して受光信号を検波する同期回路とを備えた光電スイッ
チにおいて、受光信号の大小に応じてパルス発振器の発
振周波数を変化させる制御手段を設けたものである。
【００１１】また、被検知対象物が所定の距離範囲内に
存在するか否かを判定する距離判別手段と、距離判別手
段から出力される距離信号値に従ってパルス発振器の発
振周波数を変化させる制御手段を設けたものである。
存在するか否かを判定する距離判別手段と、距離判別手
段から出力される距離信号値に従ってパルス発振器の発
振周波数を変化させる制御手段を設けたものである。
【００１２】
【作 用】而して、受光信号の大小に応じてパルス発
振器の発振周波数を変化させることで、他の光電スイッ
チの投光パルスやノイズ光による誤検知を少なくしてい
る。また、請求項２では、光量差がノイズと信号で少な
い時、タイミング変化量が少なくなる点に対し改善して
いる。
振器の発振周波数を変化させることで、他の光電スイッ
チの投光パルスやノイズ光による誤検知を少なくしてい
る。また、請求項２では、光量差がノイズと信号で少な
い時、タイミング変化量が少なくなる点に対し改善して
いる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１にブロック図を示す。図示するように、受光
量に対して比例関係を有する一定電圧を得るサンプル・
ホールド回路１６と、サンプル・ホールド回路１６から
の変化した出力電圧に応じて発振周波数を可変とする電
圧制御発振器１７とを設けたものである。
する。図１にブロック図を示す。図示するように、受光
量に対して比例関係を有する一定電圧を得るサンプル・
ホールド回路１６と、サンプル・ホールド回路１６から
の変化した出力電圧に応じて発振周波数を可変とする電
圧制御発振器１７とを設けたものである。
【００１４】すなわち、受光量に対して比例関係の連続
一定電圧をサンプル・ホールド回路１６により得て、サ
ンプル・ホールド回路１６の出力電圧を電圧制御発振器
１７に入力して発振周期を制御することで、受光信号が
ある時に、それに見合った発振周期のパルスを駆動する
ものである。また、電圧制御発振器１７の周波数に同期
した同期回路２５，３０にて受光信号を検波する。
一定電圧をサンプル・ホールド回路１６により得て、サ
ンプル・ホールド回路１６の出力電圧を電圧制御発振器
１７に入力して発振周期を制御することで、受光信号が
ある時に、それに見合った発振周期のパルスを駆動する
ものである。また、電圧制御発振器１７の周波数に同期
した同期回路２５，３０にて受光信号を検波する。
【００１５】従って、他の光電スイッチなどからの外来
光に対してであろうと、自身の光に対しても発振周期は
変化することとなる。従って、同一品種の光電スイッチ
であっても、似通った周期になることが少なくなる。 尚、サンプル・ホールド回路１６が制御手段を構成して
いる。図２に具体回路図を示す。サンプル・ホールド回
路１６はオペアンプＯＰ１ と、充電用コンデンサＣ１
と、同期してスイッチングするＦＥＴからなるスイッチ
ング素子Ｑ１ 等から構成されている。サンプル・ホー
ルド回路１６の入力は、対数変換回路２２ｂの出力に対
して無信号時は一定の基準電圧になるように考慮したも
のであり、無信号時、サンプル・ホールド回路１６は基
準値を出力している。
光に対してであろうと、自身の光に対しても発振周期は
変化することとなる。従って、同一品種の光電スイッチ
であっても、似通った周期になることが少なくなる。 尚、サンプル・ホールド回路１６が制御手段を構成して
いる。図２に具体回路図を示す。サンプル・ホールド回
路１６はオペアンプＯＰ１ と、充電用コンデンサＣ１
と、同期してスイッチングするＦＥＴからなるスイッチ
ング素子Ｑ１ 等から構成されている。サンプル・ホー
ルド回路１６の入力は、対数変換回路２２ｂの出力に対
して無信号時は一定の基準電圧になるように考慮したも
のであり、無信号時、サンプル・ホールド回路１６は基
準値を出力している。
【００１６】電圧制御発振器１７は、オペアンプＯＰ２
，ＯＰ４、コンパレータＯＰ３ 、トランジスタＱ２
、コンデンサＣ、抵抗Ｒ１ ・・・等から構成されて
いる。発振周波数は、Ｖｓ／（４・Ｖｔｈ・Ｃ・Ｒ１
）で表される。充電電流Ｉｃは、Ｖｓ／（２Ｒ１ ）で
あり、放電電流Ｉｂは、Ｉａ−Ｉｃ＝Ｖｉｎ／２・（１
／Ｒ１ −１／Ｒ２ ）である。
，ＯＰ４、コンパレータＯＰ３ 、トランジスタＱ２
、コンデンサＣ、抵抗Ｒ１ ・・・等から構成されて
いる。発振周波数は、Ｖｓ／（４・Ｖｔｈ・Ｃ・Ｒ１
）で表される。充電電流Ｉｃは、Ｖｓ／（２Ｒ１ ）で
あり、放電電流Ｉｂは、Ｉａ−Ｉｃ＝Ｖｉｎ／２・（１
／Ｒ１ −１／Ｒ２ ）である。
【００１７】ヒステリシス幅Ｖｔｈは、Ｒ７ ♯Ｒ８
／（Ｒ７ ♯Ｒ８ ＋Ｒ６ ）・Ｖである。尚、記号♯
は並列接続の意味を表している。また、充電時間ｔ１
は、Ｃ・Ｖｔｈ／Ｉｃで、放電時間ｔ２ は、Ｃ・Ｖｔ
ｈ／Ｉｂであり、発振周波数ｆは、ｆ＝１／（ｔ１ ＋
ｔ２ ）で前述の式となる。次に、オペアンプＯＰ４
等からなる回路は単安定マルチバイブレータであり、デ
ューテイを１／１００ほどのパルス発振としている。
／（Ｒ７ ♯Ｒ８ ＋Ｒ６ ）・Ｖである。尚、記号♯
は並列接続の意味を表している。また、充電時間ｔ１
は、Ｃ・Ｖｔｈ／Ｉｃで、放電時間ｔ２ は、Ｃ・Ｖｔ
ｈ／Ｉｂであり、発振周波数ｆは、ｆ＝１／（ｔ１ ＋
ｔ２ ）で前述の式となる。次に、オペアンプＯＰ４
等からなる回路は単安定マルチバイブレータであり、デ
ューテイを１／１００ほどのパルス発振としている。
【００１８】このような構成とすることで、自分自身の
投光パルスによる信号レベルに従い自動的に、投光タイ
ミングを連続可変させることで、他の光電スイッチの投
光パルスやノイズ光による同期タイミングでの誤検知に
より影響は、そのタイミング時の受光量状態で投光タイ
ミングが連続値的（アナログ的）に変化しているため、
誤検知を再び起こすことは少ないものである。
投光パルスによる信号レベルに従い自動的に、投光タイ
ミングを連続可変させることで、他の光電スイッチの投
光パルスやノイズ光による同期タイミングでの誤検知に
より影響は、そのタイミング時の受光量状態で投光タイ
ミングが連続値的（アナログ的）に変化しているため、
誤検知を再び起こすことは少ないものである。
【００１９】図３は他の実施例を示し、サンプル・ホー
ルド回路１６の入力信号が、受光信号量に対するもので
なく、減算回路２３の出力である距離信号となっている
点が異なるものである。尚、上記実施例においては、電
圧制御発振器１７により発振周波数を連続的に変化させ
ていたが、該発振周波数の変化をプリセット方式で何段
かのデジタル的に変化させるようにしてもよい。
ルド回路１６の入力信号が、受光信号量に対するもので
なく、減算回路２３の出力である距離信号となっている
点が異なるものである。尚、上記実施例においては、電
圧制御発振器１７により発振周波数を連続的に変化させ
ていたが、該発振周波数の変化をプリセット方式で何段
かのデジタル的に変化させるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上述のように、光ビームを投受
光して被検知対象物の存在を検知する反射式の光電スイ
ッチであって、パルス発振器と、パルス発振器と同期し
て受光信号を検波する同期回路とを備えた光電スイッチ
において、受光信号の大小に応じてパルス発振器の発振
周波数を変化させる制御手段を設けたものであるから、
受光信号の大小に応じてパルス発振器の発振周波数を変
化させることで、他の光電スイッチの投光パルスやノイ
ズ光による誤検知を少なくすることができるものであり
、光電スイッチを併設した場合でも相互に干渉し誤動作
することを防止することができ、また、従来のように干
渉防止のためにモニター用回路を設けることもなく、相
互干渉を安定に回避することができる効果を奏するもの
である。
光して被検知対象物の存在を検知する反射式の光電スイ
ッチであって、パルス発振器と、パルス発振器と同期し
て受光信号を検波する同期回路とを備えた光電スイッチ
において、受光信号の大小に応じてパルス発振器の発振
周波数を変化させる制御手段を設けたものであるから、
受光信号の大小に応じてパルス発振器の発振周波数を変
化させることで、他の光電スイッチの投光パルスやノイ
ズ光による誤検知を少なくすることができるものであり
、光電スイッチを併設した場合でも相互に干渉し誤動作
することを防止することができ、また、従来のように干
渉防止のためにモニター用回路を設けることもなく、相
互干渉を安定に回避することができる効果を奏するもの
である。
【００２１】まで、請求項２では、被検知対象物が所定
の距離範囲内に存在するか否かを判定する距離判別手段
と、距離判別手段から出力される距離信号値に従ってパ
ルス発振器の発振周波数を変化させる制御手段を設けた
ものであるから、光量差がノイズと信号で少ない時、タ
イミング変化量が少なくなる点に対し改善することがで
きる。
の距離範囲内に存在するか否かを判定する距離判別手段
と、距離判別手段から出力される距離信号値に従ってパ
ルス発振器の発振周波数を変化させる制御手段を設けた
ものであるから、光量差がノイズと信号で少ない時、タ
イミング変化量が少なくなる点に対し改善することがで
きる。
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】具体回路図である。
【図３】他の実施例のブロック図である。
【図４】従来例のブロック図である。
【図５】他の従来例のブロック図である。
１ 投光手段
１６ サンプル・ホールド回路
１７ 電圧制御発振器
２５ 同期回路
３０ 同期回路
Claims (2)
- 【請求項１】 光ビームを投受光して被検知対象物の
存在を検知する反射式の光電スイッチであって、パルス
発振器と、パルス発振器と同期して受光信号を検波する
同期回路とを備えた光電スイッチにおいて、受光信号の
大小に応じてパルス発振器の発振周波数を変化させる制
御手段を設けたことを特徴とする光電スイッチ。 - 【請求項２】 被検知対象物が所定の距離範囲内に存
在するか否かを判定する距離判別手段と、距離判別手段
から出力される距離信号値に従ってパルス発振器の発振
周波数を変化させる制御手段を設けたことを特徴とする
請求項１記載の光電スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3021276A JPH04259882A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3021276A JPH04259882A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 光電スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259882A true JPH04259882A (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=12050606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3021276A Pending JPH04259882A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 光電スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04259882A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06169248A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Sunx Ltd | 光電スイッチ |
-
1991
- 1991-02-15 JP JP3021276A patent/JPH04259882A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06169248A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Sunx Ltd | 光電スイッチ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990907 |