JPH0433164B2 - - Google Patents
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- JPH0433164B2 JPH0433164B2 JP60166144A JP16614485A JPH0433164B2 JP H0433164 B2 JPH0433164 B2 JP H0433164B2 JP 60166144 A JP60166144 A JP 60166144A JP 16614485 A JP16614485 A JP 16614485A JP H0433164 B2 JPH0433164 B2 JP H0433164B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光ビームを測定対象物に投射し、そ
の反射光により測定対象物との距離を測定し、こ
の測定値が設定されたしきい値を越えた場合に、
検出信号を出力する距離設定用光電スイツチに関
する。
の反射光により測定対象物との距離を測定し、こ
の測定値が設定されたしきい値を越えた場合に、
検出信号を出力する距離設定用光電スイツチに関
する。
従来における距離設定用光電スイツチとしては
次のようなものが用いられている。第４図に示す
ように、投光素子１および投光レンズ２によつて
測定対象物３に光点を形成し、この光点を受光レ
ンズ４を用いて受光素子５上に受光点として結像
させる。この受光点は、測定対象物３が同図にお
いて位置を変えａ→ｂ→ｃと移動すると、それに
応じて受光素子５上をa′→b′→c′と移動する。す
なわち、測定対象物３との距離は受光量の変化に
よるのではなく、受光素子５上の受光点の位置を
知ることにより明らかになる。
次のようなものが用いられている。第４図に示す
ように、投光素子１および投光レンズ２によつて
測定対象物３に光点を形成し、この光点を受光レ
ンズ４を用いて受光素子５上に受光点として結像
させる。この受光点は、測定対象物３が同図にお
いて位置を変えａ→ｂ→ｃと移動すると、それに
応じて受光素子５上をa′→b′→c′と移動する。す
なわち、測定対象物３との距離は受光量の変化に
よるのではなく、受光素子５上の受光点の位置を
知ることにより明らかになる。
この受光素子５には、一次元の位置検出素子で
あるPSD（Position Sensitive Device）が一般に
よく使用される。そして、２種類の出力電流i1，
i2がこの受光素子５から出力され、これらは各々
減算器１２および加算器１３に入力され、（v1−
v2）、（v1＋v2）出力に変換される。この後に割算
器１４により（v1−v2）／（v1＋v2）出力に変換
されることによつて、受光量に関係なく測定対象
物３との距離に応じた電圧値を得ることができ
る。
あるPSD（Position Sensitive Device）が一般に
よく使用される。そして、２種類の出力電流i1，
i2がこの受光素子５から出力され、これらは各々
減算器１２および加算器１３に入力され、（v1−
v2）、（v1＋v2）出力に変換される。この後に割算
器１４により（v1−v2）／（v1＋v2）出力に変換
されることによつて、受光量に関係なく測定対象
物３との距離に応じた電圧値を得ることができ
る。
この割算器１４の出力電圧と測定対象物３との
距離の関係は、第５図に示すような比例関係とな
る。測定対象物３との距離ａ，ｂ，ｃは、割算器
１４の出力a″，b″，c″に対応して求められる。し
たがつて、この割算器１４の後に比較器１５を設
けることによつて、ある設定距離ｘより測定対象
物３が近いか、あるいは遠いかの判別が可能であ
る。すなわち、同図において、しきい値設定回路
１６によりしきい値ｙを設定すれば、設定距離ｘ
を基準にして測定対象物３の遠近を判別でき、さ
らにこの場合に、遠近のいずれかあるいはいずれ
にも新たなしきい値を設定することにより、接近
し過ぎた場合および離反し過ぎた場合に検出信号
が出力される。
距離の関係は、第５図に示すような比例関係とな
る。測定対象物３との距離ａ，ｂ，ｃは、割算器
１４の出力a″，b″，c″に対応して求められる。し
たがつて、この割算器１４の後に比較器１５を設
けることによつて、ある設定距離ｘより測定対象
物３が近いか、あるいは遠いかの判別が可能であ
る。すなわち、同図において、しきい値設定回路
１６によりしきい値ｙを設定すれば、設定距離ｘ
を基準にして測定対象物３の遠近を判別でき、さ
らにこの場合に、遠近のいずれかあるいはいずれ
にも新たなしきい値を設定することにより、接近
し過ぎた場合および離反し過ぎた場合に検出信号
が出力される。
ところが、割算器１４を使用した場合の従来の
距離設定用の光電スイツチにおいて、次に述べる
ような問題点があつた。割算器１４は、温度特性
が悪い、ダイナミツクレンジが狭い、応答速度が
遅い、並びに直線性が悪い等のさまざまな欠点が
ある。したがつて、割算器１４の使用は距離測定
精度に多大な影響を与え、割算器１４で得られる
精度以上の測定精度を距離設定用の光電スイツチ
全体として得ることができないという問題点があ
つた。
距離設定用の光電スイツチにおいて、次に述べる
ような問題点があつた。割算器１４は、温度特性
が悪い、ダイナミツクレンジが狭い、応答速度が
遅い、並びに直線性が悪い等のさまざまな欠点が
ある。したがつて、割算器１４の使用は距離測定
精度に多大な影響を与え、割算器１４で得られる
精度以上の測定精度を距離設定用の光電スイツチ
全体として得ることができないという問題点があ
つた。
この発明は前記問題点に鑑みてなされたもので
あり、割算器を使用せずに測定対象物との距離を
測定でき、この測定値が設定されたしきい値を越
えた場合に検出信号を出力する距離設定用光電ス
イツチを提供することを目的とする。
あり、割算器を使用せずに測定対象物との距離を
測定でき、この測定値が設定されたしきい値を越
えた場合に検出信号を出力する距離設定用光電ス
イツチを提供することを目的とする。
上記問題点を解決するための具体的手段は、測
定対象物に光ビームを投射し、この反射光を結像
手段により受光素子上に結像し、この結像位置に
対応して前記受光素子から得られる第１及び第２
の出力によつて測定対象物との距離を測定し、こ
の測定値が設定されたしきい値を越えた場合に検
出信号を出力する距離設定用光電スイツチにおい
て、前記受光素子の一方の出力を一定の増幅率で
増幅する第１の増幅回路と、前記受光素子の他方
の出力を増幅率を可変させて増幅する第２の増幅
回路と、前記２つの増幅回路の出力を比較して検
出信号を出力する比較回路を具備するようにした
ことである。
定対象物に光ビームを投射し、この反射光を結像
手段により受光素子上に結像し、この結像位置に
対応して前記受光素子から得られる第１及び第２
の出力によつて測定対象物との距離を測定し、こ
の測定値が設定されたしきい値を越えた場合に検
出信号を出力する距離設定用光電スイツチにおい
て、前記受光素子の一方の出力を一定の増幅率で
増幅する第１の増幅回路と、前記受光素子の他方
の出力を増幅率を可変させて増幅する第２の増幅
回路と、前記２つの増幅回路の出力を比較して検
出信号を出力する比較回路を具備するようにした
ことである。
この発明は前述のような手段を採つたので、第
２の増幅回路の可変抵抗の抵抗値を選択すること
により基準位置を設定し、測定対象物が変位を行
い、前記基準位置から接近あるいは離反した場合
に検出信号が出力される。
２の増幅回路の可変抵抗の抵抗値を選択すること
により基準位置を設定し、測定対象物が変位を行
い、前記基準位置から接近あるいは離反した場合
に検出信号が出力される。
この発明にかかる距離設定用光電スイツチを以
下詳細に説明する。なお、従来技術と同一部分は
同一記号を付している。
下詳細に説明する。なお、従来技術と同一部分は
同一記号を付している。
まず、第１の実施例について説明する。第１図
に示すように、投光素子１から発光される光ビー
ムが、投光レンズ２によつて測定対象物３上に投
射され光点を形成する。この光点を受光レンズ４
を用いて、受光素子５上に受光点として結像させ
る。この受光点は、測定対象物が同図においてａ
→ｂ→ｃと移動すると、それに応じてa′→b′→
c′と移動する。この受光素子５にはPSDを用いて
いる。
に示すように、投光素子１から発光される光ビー
ムが、投光レンズ２によつて測定対象物３上に投
射され光点を形成する。この光点を受光レンズ４
を用いて、受光素子５上に受光点として結像させ
る。この受光点は、測定対象物が同図においてａ
→ｂ→ｃと移動すると、それに応じてa′→b′→
c′と移動する。この受光素子５にはPSDを用いて
いる。
第２図に示すように、測定対象物３がａの位置
にある場合（第１図参照）に、その受光点a′は、
図においてPSD５の右側部位に位置する。前述
したように、測定対象物３が前記位置からｂを経
てｃへと移動すると、それに応じて受光点は
PSD５上をa′→b′→c′と同図において左方向に移
動する。
にある場合（第１図参照）に、その受光点a′は、
図においてPSD５の右側部位に位置する。前述
したように、測定対象物３が前記位置からｂを経
てｃへと移動すると、それに応じて受光点は
PSD５上をa′→b′→c′と同図において左方向に移
動する。
この場合において、測定対象物３がａの位置に
ある際に、PSD５から出力される電流i1，i2（i1は
PSD５の第２図において右端部から出力される
電流、i2左端部から出力される電流）は、PSD５
の第２図において左端部から受光点a′までの距離
をl1、右端部から受光点a′までの距離をl2とする
と、 i1：i2＝l1：l2 の関係になる。
ある際に、PSD５から出力される電流i1，i2（i1は
PSD５の第２図において右端部から出力される
電流、i2左端部から出力される電流）は、PSD５
の第２図において左端部から受光点a′までの距離
をl1、右端部から受光点a′までの距離をl2とする
と、 i1：i2＝l1：l2 の関係になる。
このPSD５の出力電流i1は、第１図に示すよう
に、利得調整用可変抵抗VR2によつて負帰還され
ているオペアンプOP２の負端子に入力される。
このオペアンプOP２の正端子は接地されている。
一方、PSD５の出力電流i2は、抵抗R1によつて負
帰還されているオペアンプOP１の負端子に入力
される。このオペアンプOP１の正端子も接地さ
れている。オペアンプOP１の出力は比較回路６
の負端子に、オペアンプOP２の出力は比較回路
６の正端子に入力される。
に、利得調整用可変抵抗VR2によつて負帰還され
ているオペアンプOP２の負端子に入力される。
このオペアンプOP２の正端子は接地されている。
一方、PSD５の出力電流i2は、抵抗R1によつて負
帰還されているオペアンプOP１の負端子に入力
される。このオペアンプOP１の正端子も接地さ
れている。オペアンプOP１の出力は比較回路６
の負端子に、オペアンプOP２の出力は比較回路
６の正端子に入力される。
この場合に比較回路６の正端子側の電圧Ｖ（＋）
は、 Ｖ（＋）＝i1VR2 一方、負端子側の電圧Ｖ（−）は、 Ｖ（−）＝i2R1 となる。而して比較回路６は、正負の入力電圧が
合致した時にその出力を反転する。また、前述し
たように、 i1：i2＝l1：l2 であるので、 R1：VR2＝l2：l1 となるように、可変抵抗VR2の値を設定すること
により測定対象物３がａの位置（第１図参照）を
基準として、この位置ａから離反した際に検出信
号が出力される。測定対象物３の他の位置を基準
として検出信号を出力させる場合には、上記場合
と同様にオペアンプOP２の可変抵抗VR2の抵抗
値を、前記位置に来た時に比較回路６の正負の入
力が合致するように変化させてやれば良い。
は、 Ｖ（＋）＝i1VR2 一方、負端子側の電圧Ｖ（−）は、 Ｖ（−）＝i2R1 となる。而して比較回路６は、正負の入力電圧が
合致した時にその出力を反転する。また、前述し
たように、 i1：i2＝l1：l2 であるので、 R1：VR2＝l2：l1 となるように、可変抵抗VR2の値を設定すること
により測定対象物３がａの位置（第１図参照）を
基準として、この位置ａから離反した際に検出信
号が出力される。測定対象物３の他の位置を基準
として検出信号を出力させる場合には、上記場合
と同様にオペアンプOP２の可変抵抗VR2の抵抗
値を、前記位置に来た時に比較回路６の正負の入
力が合致するように変化させてやれば良い。
この第１の実施例においては、第２の増幅回路
をオペアンプOP２と可変抵抗VR2により構成し
たが、抵抗によつて負帰還されたオペアンプおよ
び可変減衰器で構成してももちろん良い。
をオペアンプOP２と可変抵抗VR2により構成し
たが、抵抗によつて負帰還されたオペアンプおよ
び可変減衰器で構成してももちろん良い。
また、この第１の実施例においては、オペアン
プOP１の出力を比較回路６の負端子に、オペア
ンプOP２の出力を比較回路６の正端子に入力し
たが、逆に接続しても良い。さすれば、この切り
換えにより、接近した場合および離反した場合の
いずれにおいても、検出信号を出力するようにで
きる。すなわち、この実施例のように比較回路６
の入力端子を接続すると、測定対象物３がａの位
置から離反した場合に検出信号が出力される。し
たがつて、逆に接続すればａの位置から接近した
場合に検出信号が出力される。なお、オペアン
プ、比較回路等を増設することにより比較回路６
の入力の正負の切り換えをせずに、基準位置から
接近した場合および離反した場合のいずれにおい
ても検出信号を出力することが可能となり、ある
いは、基準位置を複数個設定でき、極め細かな検
出が可能となる。
プOP１の出力を比較回路６の負端子に、オペア
ンプOP２の出力を比較回路６の正端子に入力し
たが、逆に接続しても良い。さすれば、この切り
換えにより、接近した場合および離反した場合の
いずれにおいても、検出信号を出力するようにで
きる。すなわち、この実施例のように比較回路６
の入力端子を接続すると、測定対象物３がａの位
置から離反した場合に検出信号が出力される。し
たがつて、逆に接続すればａの位置から接近した
場合に検出信号が出力される。なお、オペアン
プ、比較回路等を増設することにより比較回路６
の入力の正負の切り換えをせずに、基準位置から
接近した場合および離反した場合のいずれにおい
ても検出信号を出力することが可能となり、ある
いは、基準位置を複数個設定でき、極め細かな検
出が可能となる。
次に、第２の実施例について説明する。この実
施例は、前述した第１の実施例において、測定対
象物３（第１図参照）との距離と受光素子５の受
光点の位置の相関関係がリニアではないので、可
変抵抗VR2の抵抗値の設定の困難さを解消するこ
とを目的としている。
施例は、前述した第１の実施例において、測定対
象物３（第１図参照）との距離と受光素子５の受
光点の位置の相関関係がリニアではないので、可
変抵抗VR2の抵抗値の設定の困難さを解消するこ
とを目的としている。
第３図に示すように、受光素子（PSD）５か
ら生じた電流i2は、電流−電圧変換回路７ａによ
り電圧に変換される。この出力電圧は増幅器８ａ
で増幅された後、加算器９に入力される。一方、
受光素子５の電流i1は、電流−電圧変換回路７ｂ
により電圧に変換された後、２つに分流される。
その一つは増幅器８ｂで増幅され、前記加算器９
に入力される。また、他方は増幅器８ｃで増幅さ
れ可変減衰器１０に入力される。加算器９の出力
は比較器１１の負端子に入力され、可変減衰器１
０の出力は比較器１１の正端子に入力される。比
較器１１は両入力が合致した時に検出信号を出力
するので、可変減衰器１０の減衰量を可変するこ
とにより、検出信号を出力する測定対象物３の位
置である基準位置を種々選択できる。なお、この
第２の実施例において、電流−電圧変換回路７ａ
および増幅器８ａにより第１の増幅回路を構成
し、電流−電圧変換回路７ｂ、増幅器８ｂ，８ｃ
および可変減衰器１０により第２の増幅回路を構
成し、加算器９および比較器１１により比較回路
を構成している。
ら生じた電流i2は、電流−電圧変換回路７ａによ
り電圧に変換される。この出力電圧は増幅器８ａ
で増幅された後、加算器９に入力される。一方、
受光素子５の電流i1は、電流−電圧変換回路７ｂ
により電圧に変換された後、２つに分流される。
その一つは増幅器８ｂで増幅され、前記加算器９
に入力される。また、他方は増幅器８ｃで増幅さ
れ可変減衰器１０に入力される。加算器９の出力
は比較器１１の負端子に入力され、可変減衰器１
０の出力は比較器１１の正端子に入力される。比
較器１１は両入力が合致した時に検出信号を出力
するので、可変減衰器１０の減衰量を可変するこ
とにより、検出信号を出力する測定対象物３の位
置である基準位置を種々選択できる。なお、この
第２の実施例において、電流−電圧変換回路７ａ
および増幅器８ａにより第１の増幅回路を構成
し、電流−電圧変換回路７ｂ、増幅器８ｂ，８ｃ
および可変減衰器１０により第２の増幅回路を構
成し、加算器９および比較器１１により比較回路
を構成している。
このような構成であるので、増幅器８ａ，８ｂ
の増幅率を、測定対象物３との距離を受光素子５
上の受光点の相関関係がリニアになるように選択
することにより、可変減衰器１０の減衰量と前記
基準位置の相関関係はリニアになり、減衰量の設
定が容易になる。
の増幅率を、測定対象物３との距離を受光素子５
上の受光点の相関関係がリニアになるように選択
することにより、可変減衰器１０の減衰量と前記
基準位置の相関関係はリニアになり、減衰量の設
定が容易になる。
これらの実施例において、受光素子５にPSD
を用いたが別にこれに限定されるものではなく、
例えば２分割フオトダイオードを代わりに用いて
も同様の効果が得られる。
を用いたが別にこれに限定されるものではなく、
例えば２分割フオトダイオードを代わりに用いて
も同様の効果が得られる。
以上の説明から明らかなように、この発明は、
距離設定用光電スイツチを割算器を使用すること
なく構成したので、測定対象物の変位により基準
位置から接近あるいは離反した測定対象物の状態
を、距離設定用光電スイツチの温度特性および直
線性を損なうことなく、また広いダイナミツクレ
ンジで、かつ応答速度も速く検出できる。しか
も、回路構成が簡単なので部品点数が少なく、そ
れゆえ、製造工程が簡素化でき低価格であるとい
う効果も得られる。
距離設定用光電スイツチを割算器を使用すること
なく構成したので、測定対象物の変位により基準
位置から接近あるいは離反した測定対象物の状態
を、距離設定用光電スイツチの温度特性および直
線性を損なうことなく、また広いダイナミツクレ
ンジで、かつ応答速度も速く検出できる。しか
も、回路構成が簡単なので部品点数が少なく、そ
れゆえ、製造工程が簡素化でき低価格であるとい
う効果も得られる。
第１図はこの発明にかかる距離設定用光電スイ
ツチの第１の実施例の簡略化した回路図、第２図
はこの距離設定用光電スイツチに用いられる受光
素子の機能説明図、第３図はこの距離設定用光電
スイツチの第２の実施例の簡略化した回路図、第
４図は従来の距離設定用光電スイツチのブロツク
図、第５図はこの距離設定用光電スイツチの測定
対象物との距離と割算器出力の相関図である。 １…投光素子、２…投光レンズ、３…測定対象
物、４…受光レンズ、５…受光素子、６…比較回
路、７ａ，７ｂ…電流−電圧変換回路、８ａ，８
ｂ，８ｃ…増幅器、９…加算器、１０…可変減衰
器、１１…比較器、OP１，OP２…オペアンプ。
ツチの第１の実施例の簡略化した回路図、第２図
はこの距離設定用光電スイツチに用いられる受光
素子の機能説明図、第３図はこの距離設定用光電
スイツチの第２の実施例の簡略化した回路図、第
４図は従来の距離設定用光電スイツチのブロツク
図、第５図はこの距離設定用光電スイツチの測定
対象物との距離と割算器出力の相関図である。 １…投光素子、２…投光レンズ、３…測定対象
物、４…受光レンズ、５…受光素子、６…比較回
路、７ａ，７ｂ…電流−電圧変換回路、８ａ，８
ｂ，８ｃ…増幅器、９…加算器、１０…可変減衰
器、１１…比較器、OP１，OP２…オペアンプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 測定対象物に光ビームを投射し、この反射光
を結像手段により一次元位置検出素子である受光
素子上に結像し、この結像位置に対応して前記受
光素子から得られる第１及び第２の出力によつて
測定対象物との距離を測定し、この測定値が設定
されたしきい値を越えた場合に検出信号を出力す
る距離設定用光電スイツチにおいて、 前記受光素子の一方の出力を一定の増幅率で増
幅する第１の増幅回路と、 前記受光素子の他方の出力を増幅率を可変させ
て増幅する第２の増幅回路と、 前記２つの増幅回路の出力を比較して検出信号
を出力する比較回路を有することを特徴とする距
離設定用光電スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166144A JPS6227688A (ja) | 1985-07-27 | 1985-07-27 | 距離設定用光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60166144A JPS6227688A (ja) | 1985-07-27 | 1985-07-27 | 距離設定用光電スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227688A JPS6227688A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH0433164B2 true JPH0433164B2 (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=15825861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60166144A Granted JPS6227688A (ja) | 1985-07-27 | 1985-07-27 | 距離設定用光電スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6227688A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5663130B2 (ja) * | 2008-03-18 | 2015-02-04 | アズビル株式会社 | 反射型光電スイッチおよび物体検出方法 |
| JP5651289B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2015-01-07 | アズビル株式会社 | 反射型光電スイッチおよび物体検出方法 |
| JP5667337B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2015-02-12 | アズビル株式会社 | 反射型光電スイッチおよび物体検出方法 |
| JP5616009B2 (ja) * | 2008-09-22 | 2014-10-29 | アズビル株式会社 | 反射型光電センサおよび物体検出方法 |
| JP5545920B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2014-07-09 | アズビル株式会社 | 反射型光電スイッチおよび物体検出方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5995413A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-01 | Canon Inc | 距離検出装置 |
-
1985
- 1985-07-27 JP JP60166144A patent/JPS6227688A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5995413A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-01 | Canon Inc | 距離検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227688A (ja) | 1987-02-05 |
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