JPH0674760A - 光学式変位センサ - Google Patents
光学式変位センサInfo
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- JPH0674760A JPH0674760A JP15387593A JP15387593A JPH0674760A JP H0674760 A JPH0674760 A JP H0674760A JP 15387593 A JP15387593 A JP 15387593A JP 15387593 A JP15387593 A JP 15387593A JP H0674760 A JPH0674760 A JP H0674760A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】一見して被測定物体の変位量を把握することを
可能とする。 【構成】投光部１から投光される光ビームの被測定物体
による反射光を受光部２で受光する。受光部２では、受
光面上に結像される受光スポットの位置に応じた一対の
位置信号を出力する。受光部２の出力に応じて演算処理
部３が被測定物体の変位量を求める。演算処理部３の出
力から被測定物体が、測定範囲の中心部、その外側で測
定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にあるかを変
位量判別部５で判別する。この変位量判別部５の判別結
果に応じて発光ダイオードＬＥＤ1，ＬＥＤ2 の発光状
態を変化させて表示部Ａで被測定物体の変位量を示す。
可能とする。 【構成】投光部１から投光される光ビームの被測定物体
による反射光を受光部２で受光する。受光部２では、受
光面上に結像される受光スポットの位置に応じた一対の
位置信号を出力する。受光部２の出力に応じて演算処理
部３が被測定物体の変位量を求める。演算処理部３の出
力から被測定物体が、測定範囲の中心部、その外側で測
定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にあるかを変
位量判別部５で判別する。この変位量判別部５の判別結
果に応じて発光ダイオードＬＥＤ1，ＬＥＤ2 の発光状
態を変化させて表示部Ａで被測定物体の変位量を示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三角測量方式で被測定
物体の変位量を求める光学式変位センサに関するもので
ある。
物体の変位量を求める光学式変位センサに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】この種の光学式変位センサとしては図５
に示すものがある。この光学式変位センサでは、光ビー
ムを投光する投光部１と、この投光部１からの光ビーム
の被測定物体による反射光を受光する受光部２と、この
受光部２の出力に応じて被測定物体の変位量を求める演
算処理部３とで構成されている。
に示すものがある。この光学式変位センサでは、光ビー
ムを投光する投光部１と、この投光部１からの光ビーム
の被測定物体による反射光を受光する受光部２と、この
受光部２の出力に応じて被測定物体の変位量を求める演
算処理部３とで構成されている。
【０００３】投光部１は、投光素子１１と、この投光素
子１１から投光する光信号の基本周波数の信号を発生す
る発振回路１４と、この発振回路１４の出力に変調を加
える変調回路１３と、この変調回路１３の出力に基づい
て投光素子１１を駆動する駆動回路１２とで構成されて
いる。なお、図５では図示していないが、投光素子１１
の発する光信号は投光レンズを用いて光ビームに変換し
て投光するようにしてあり、また変調回路１３は外部光
との識別が行えるように変調を加えている。
子１１から投光する光信号の基本周波数の信号を発生す
る発振回路１４と、この発振回路１４の出力に変調を加
える変調回路１３と、この変調回路１３の出力に基づい
て投光素子１１を駆動する駆動回路１２とで構成されて
いる。なお、図５では図示していないが、投光素子１１
の発する光信号は投光レンズを用いて光ビームに変換し
て投光するようにしてあり、また変調回路１３は外部光
との識別が行えるように変調を加えている。
【０００４】受光部２は、受光素子としての位置検出素
子２１と、この位置検出素子２１から出力される位置信
号Ｉ1 ，Ｉ2 を夫々増幅する増幅回路２２1 ，２２
2 と、増幅回路２２1 ，２２2 の出力をさらに増幅し増
幅率を変えることができる可変増幅回路２３1 ，２３2
と、可変増幅回路２３1 ，２３2 の出力を復調するなど
の処理を施す信号処理回路２４1 ，２４2 とで構成して
ある。
子２１と、この位置検出素子２１から出力される位置信
号Ｉ1 ，Ｉ2 を夫々増幅する増幅回路２２1 ，２２
2 と、増幅回路２２1 ，２２2 の出力をさらに増幅し増
幅率を変えることができる可変増幅回路２３1 ，２３2
と、可変増幅回路２３1 ，２３2 の出力を復調するなど
の処理を施す信号処理回路２４1 ，２４2 とで構成して
ある。
【０００５】上記位置検出素子２１では反射光を図示し
ない受光レンズを通して受光し、この位置検出素子２０
の受光面上に結像される受光スポットの位置に応じた一
対の位置信号Ｉ1 ，Ｉ2 を出力する。また、信号処理部
２４1 ，２４2 は変調回路１３による変調光だけを復調
することにより、変調回路１３と共に外乱光による誤測
定を防止するために設けてあり、この信号処理部２
４1 ，２４2 では発振回路１４の発振出力に基づいて復
調を行う。
ない受光レンズを通して受光し、この位置検出素子２０
の受光面上に結像される受光スポットの位置に応じた一
対の位置信号Ｉ1 ，Ｉ2 を出力する。また、信号処理部
２４1 ，２４2 は変調回路１３による変調光だけを復調
することにより、変調回路１３と共に外乱光による誤測
定を防止するために設けてあり、この信号処理部２
４1 ，２４2 では発振回路１４の発振出力に基づいて復
調を行う。
【０００６】ここで、上記受光部２には、上記構成に加
えて、各増幅回路２２1 ，２２2 の出力を夫々加算する
加算回路２５と、この加算回路２５の出力を整流する整
流回路２６と、整流回路２６の整流出力に基づいて可変
増幅回路２３1 ，２３2 の増幅率を可変する増幅率制御
部２７とを設けてある。この回路部では、例えば被測定
物体が光を全反射するものである場合に、増幅回路２２
1 ，２２2 及び可変増幅回路２３1 ，２３2 の出力が飽
和したり、あるいは被測定物体が光を反射しにくい場合
に、上記増幅出力が小さ過ぎたりして、適切な信号処理
を行えないことを防止するために設けてある。
えて、各増幅回路２２1 ，２２2 の出力を夫々加算する
加算回路２５と、この加算回路２５の出力を整流する整
流回路２６と、整流回路２６の整流出力に基づいて可変
増幅回路２３1 ，２３2 の増幅率を可変する増幅率制御
部２７とを設けてある。この回路部では、例えば被測定
物体が光を全反射するものである場合に、増幅回路２２
1 ，２２2 及び可変増幅回路２３1 ，２３2 の出力が飽
和したり、あるいは被測定物体が光を反射しにくい場合
に、上記増幅出力が小さ過ぎたりして、適切な信号処理
を行えないことを防止するために設けてある。
【０００７】演算処理部３は、各信号処理部２４1 ，２
４2 の夫々の出力の減算を行う減算回路３１と、夫々の
出力を加算する加算回路３２と、減算回路３１及び加算
回路３２の夫々の出力の割算を行う割算回路３３と、割
算回路３３の出力である測距値に応じた出力を生じる出
力回路３４とで構成してある。つまり、演算処理部３に
おいては、減算回路３１で（Ｉ1 −Ｉ2 ）を求めると共
に、加算回路３２で（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を求め、割算回路３
３で（Ｉ1 −Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を求める。但し、
上記Ｉ1 ，Ｉ2 は信号処理部２４1 ，２４2 の出力を示
す。
４2 の夫々の出力の減算を行う減算回路３１と、夫々の
出力を加算する加算回路３２と、減算回路３１及び加算
回路３２の夫々の出力の割算を行う割算回路３３と、割
算回路３３の出力である測距値に応じた出力を生じる出
力回路３４とで構成してある。つまり、演算処理部３に
おいては、減算回路３１で（Ｉ1 −Ｉ2 ）を求めると共
に、加算回路３２で（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を求め、割算回路３
３で（Ｉ1 −Ｉ2 ）／（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）を求める。但し、
上記Ｉ1 ，Ｉ2 は信号処理部２４1 ，２４2 の出力を示
す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の光
学式変位センサでは、上述した三角測量方式を採用して
いるので、被測定物体がこの変位センサから離れ過ぎた
り、あるいは逆に接近しすぎたりすると、反射光の受光
スポットが位置検出素子３１の有効受光面外に外れ、正
常な測距を行えなくなる。従って、通常は測定可能範囲
が設定されている。
学式変位センサでは、上述した三角測量方式を採用して
いるので、被測定物体がこの変位センサから離れ過ぎた
り、あるいは逆に接近しすぎたりすると、反射光の受光
スポットが位置検出素子３１の有効受光面外に外れ、正
常な測距を行えなくなる。従って、通常は測定可能範囲
が設定されている。
【０００９】しかしながら、この種の光学式変位センサ
のうちで、アナログ回路のみで信号処理を行っているも
のでは、測定値を示す表示部がなく、測定値を表示する
ためには、出力回路３４の出力にディジタルボルトメー
タなどの表示装置を接続する必要があった。しかし、こ
の種のディジタルボルトメータで測定値をみても、一見
して被測定物体の変位量を視覚的に把握することができ
ないという欠点がある。
のうちで、アナログ回路のみで信号処理を行っているも
のでは、測定値を示す表示部がなく、測定値を表示する
ためには、出力回路３４の出力にディジタルボルトメー
タなどの表示装置を接続する必要があった。しかし、こ
の種のディジタルボルトメータで測定値をみても、一見
して被測定物体の変位量を視覚的に把握することができ
ないという欠点がある。
【００１０】本発明は上述の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、一見して被測定物体の
変位量を把握することができる光学式変位センサを提供
することにある。
あり、その目的とするところは、一見して被測定物体の
変位量を把握することができる光学式変位センサを提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、光ビームを投光する投光部
と、投光部からの光ビームの被測定物体による反射光を
受光し、受光面上に結像される受光スポットの位置に応
じた一対の位置信号を出力する受光部と、受光部の出力
に応じて被測定物体の変位量を求める演算処理部と、演
算処理部の出力から被測定物体が、測定範囲の中心部、
その外側で測定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域
にあるかを判別する判別手段と、この判別手段の結果に
応じて発光素子の発光状態を変化させて被測定物体の変
位量を示す表示手段とを備えている。
記目的を達成するために、光ビームを投光する投光部
と、投光部からの光ビームの被測定物体による反射光を
受光し、受光面上に結像される受光スポットの位置に応
じた一対の位置信号を出力する受光部と、受光部の出力
に応じて被測定物体の変位量を求める演算処理部と、演
算処理部の出力から被測定物体が、測定範囲の中心部、
その外側で測定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域
にあるかを判別する判別手段と、この判別手段の結果に
応じて発光素子の発光状態を変化させて被測定物体の変
位量を示す表示手段とを備えている。
【００１２】なお、さらに被測定物体が測定範囲の中心
部の外側で測定範囲内にある場合、中心部から遠い側に
あるのか、近い側にあるのかを示すことを可能とする場
合には、請求項２に示すように、上記判別手段が、演算
処理部の出力から被測定物体が、測定範囲の中心部、中
心部の外側の遠い側の測定範囲内、中心部の外側の近い
側の測定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にある
かを判別し、表示手段が判別手段の結果に応じて発光素
子の発光状態を変化させて被測定物体の変位量を示すよ
うにすればよい。
部の外側で測定範囲内にある場合、中心部から遠い側に
あるのか、近い側にあるのかを示すことを可能とする場
合には、請求項２に示すように、上記判別手段が、演算
処理部の出力から被測定物体が、測定範囲の中心部、中
心部の外側の遠い側の測定範囲内、中心部の外側の近い
側の測定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にある
かを判別し、表示手段が判別手段の結果に応じて発光素
子の発光状態を変化させて被測定物体の変位量を示すよ
うにすればよい。
【００１３】
【作用】請求項１の発明は、上述のように構成すること
により、被測定物体が、測定範囲の中心部、その外側で
測定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にあるか
を、発光素子の発光状態を変化させて示し、一見して被
測定物体の変位量を把握することを可能する。
により、被測定物体が、測定範囲の中心部、その外側で
測定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にあるか
を、発光素子の発光状態を変化させて示し、一見して被
測定物体の変位量を把握することを可能する。
【００１４】請求項２の発明では、上記判別手段が、演
算処理部の出力から被測定物体が、中心部の外側の遠い
側の測定範囲内、及び中心部の外側の近い側の測定範囲
内のいずれの領域にあるかも判別し、表示手段でそれを
識別して表示することにより、被測定物体が測定範囲の
中心部の外側で測定範囲内にある場合に、中心部から遠
い側にあるか、近い側にあるかを示すことを可能とす
る。
算処理部の出力から被測定物体が、中心部の外側の遠い
側の測定範囲内、及び中心部の外側の近い側の測定範囲
内のいずれの領域にあるかも判別し、表示手段でそれを
識別して表示することにより、被測定物体が測定範囲の
中心部の外側で測定範囲内にある場合に、中心部から遠
い側にあるか、近い側にあるかを示すことを可能とす
る。
【００１５】
【実施例】図１及び図２に本発明の一実施例を示す。本
実施例では、図５で説明した出力回路３４の出力に、視
覚的に被測定物体の距離を把握できる図１に示す表示部
Ａを設けてある点に特徴がある。この表示部Ａでは、表
示手段として発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 を用い
てあり、この発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 の発光
制御を発光制御部４で行い、被測定物体の変位量を変位
量判別部５で判別する。
実施例では、図５で説明した出力回路３４の出力に、視
覚的に被測定物体の距離を把握できる図１に示す表示部
Ａを設けてある点に特徴がある。この表示部Ａでは、表
示手段として発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 を用い
てあり、この発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 の発光
制御を発光制御部４で行い、被測定物体の変位量を変位
量判別部５で判別する。
【００１６】変位量判別部５は、被測定物体が、測定範
囲の中心部、その外側で測定範囲内、及び測定範囲外の
いずれの領域にあるかを判別するものであり、複数のコ
ンパレータＣＰ1 〜ＣＰ4 、ナンドゲートＮＡＮＤ1 ，
ＮＡＮＤ2 、インバータゲートＮＯＴ1 ，ＮＯＴ2 及び
各コンパレータＣＰ1 〜ＣＰ4 の基準電圧を作成する抵
抗Ｒ1 〜Ｒ6 とで構成してある。
囲の中心部、その外側で測定範囲内、及び測定範囲外の
いずれの領域にあるかを判別するものであり、複数のコ
ンパレータＣＰ1 〜ＣＰ4 、ナンドゲートＮＡＮＤ1 ，
ＮＡＮＤ2 、インバータゲートＮＯＴ1 ，ＮＯＴ2 及び
各コンパレータＣＰ1 〜ＣＰ4 の基準電圧を作成する抵
抗Ｒ1 〜Ｒ6 とで構成してある。
【００１７】この変位量判別部５では、コンパレータＣ
Ｐ1 ，ＣＰ2 で出力回路３４の出力を夫々基準電圧と比
較し、コンパレータＣＰ1 の出力とコンパレータＣＰ2
の出力をインバータゲートＮＯＴ2 で反転した出力との
ナンドをナンドゲートＮＡＮＤ2 でとることにより、被
測定物体が測定範囲の内外のいずれにあるかどうかを判
別する。
Ｐ1 ，ＣＰ2 で出力回路３４の出力を夫々基準電圧と比
較し、コンパレータＣＰ1 の出力とコンパレータＣＰ2
の出力をインバータゲートＮＯＴ2 で反転した出力との
ナンドをナンドゲートＮＡＮＤ2 でとることにより、被
測定物体が測定範囲の内外のいずれにあるかどうかを判
別する。
【００１８】また、コンパレータＣＰ3 ，ＣＰ4 で出力
回路３４の出力を夫々基準電圧と比較し、コンパレータ
ＣＰ3 の出力とコンパレータＣＰ4 の出力をインバータ
ゲートＮＯＴ1 で反転した出力とのナンドをナンドゲー
トＮＡＮＤ1 でとることにより、被測定物体が測定範囲
の中心部の内外のいずれにあるかどうかを判別する。な
お、各コンパレータＣＰ1 〜ＣＰ4 には正負電源の間に
直列接続された抵抗Ｒ 1 〜Ｒ6 の分圧電圧が基準電圧Ｖ
ｂ〜Ｖｅとして与えられる。なお、基準電圧Ｖｂ〜Ｖｅ
は、Ｖｃ＜Ｖｅ＜０＜Ｖｄ＜Ｖｂ＜となっている。
回路３４の出力を夫々基準電圧と比較し、コンパレータ
ＣＰ3 の出力とコンパレータＣＰ4 の出力をインバータ
ゲートＮＯＴ1 で反転した出力とのナンドをナンドゲー
トＮＡＮＤ1 でとることにより、被測定物体が測定範囲
の中心部の内外のいずれにあるかどうかを判別する。な
お、各コンパレータＣＰ1 〜ＣＰ4 には正負電源の間に
直列接続された抵抗Ｒ 1 〜Ｒ6 の分圧電圧が基準電圧Ｖ
ｂ〜Ｖｅとして与えられる。なお、基準電圧Ｖｂ〜Ｖｅ
は、Ｖｃ＜Ｖｅ＜０＜Ｖｄ＜Ｖｂ＜となっている。
【００１９】発光制御部４は、一定周期及びデューティ
の矩形波信号を発生する発振回路４１と、この発振回路
４１の出力を反転させるインバータゲートＮＯＴ4 と、
ナンドゲートＮＡＮＤ2 の出力を反転させるインバータ
ゲートＮＯＴ3 と、夫々のインバータゲートＮＯＴ3 ，
ＮＯＴ4 のアンドをとるアンドゲートＡＮＤ1 とで構成
してある。ここで、発振回路４１はいわゆるタイマＩＣ
（５５５など）４１ａを用いて構成され、その周期及び
デューティは外付けの抵抗ｒ1 ，ｒ2 及びコンデンサｃ
1 で決まる。また、ナンドゲートＮＡＮＤ1 の出力はタ
イマＩＣ４１ａのリセット端子に入力されている。
の矩形波信号を発生する発振回路４１と、この発振回路
４１の出力を反転させるインバータゲートＮＯＴ4 と、
ナンドゲートＮＡＮＤ2 の出力を反転させるインバータ
ゲートＮＯＴ3 と、夫々のインバータゲートＮＯＴ3 ，
ＮＯＴ4 のアンドをとるアンドゲートＡＮＤ1 とで構成
してある。ここで、発振回路４１はいわゆるタイマＩＣ
（５５５など）４１ａを用いて構成され、その周期及び
デューティは外付けの抵抗ｒ1 ，ｒ2 及びコンデンサｃ
1 で決まる。また、ナンドゲートＮＡＮＤ1 の出力はタ
イマＩＣ４１ａのリセット端子に入力されている。
【００２０】以下、この表示部Ａの動作を説明する。い
ま、被測定物体が測定範囲の中心部にあるとすると、測
距信号Ｓ1 はＶｅ＜Ｓ1 ＜Ｖｄの範囲にある。このた
め、コンパレータＣＰ3 の出力がハイレベル、コンパレ
ータＣＰ4 の出力がローレベルとなり、コンパレータＣ
Ｐ4 の出力はインバータゲートＮＯＴ1 で反転されるの
で、ナンドゲートＮＡＮＤ1 の入力は共にハイレベルと
なり、その出力はローレベルとなる。この場合にはタイ
マＩＣ４１ａがリセットされ、矩形波信号を発生しな
い。つまり、発振回路４１の出力はローレベルに保持さ
れる。
ま、被測定物体が測定範囲の中心部にあるとすると、測
距信号Ｓ1 はＶｅ＜Ｓ1 ＜Ｖｄの範囲にある。このた
め、コンパレータＣＰ3 の出力がハイレベル、コンパレ
ータＣＰ4 の出力がローレベルとなり、コンパレータＣ
Ｐ4 の出力はインバータゲートＮＯＴ1 で反転されるの
で、ナンドゲートＮＡＮＤ1 の入力は共にハイレベルと
なり、その出力はローレベルとなる。この場合にはタイ
マＩＣ４１ａがリセットされ、矩形波信号を発生しな
い。つまり、発振回路４１の出力はローレベルに保持さ
れる。
【００２１】このとき、被測定物体が測定範囲の中心部
にある（Ｖｅ＜Ｓ1 ＜Ｖｄ）ので、コンパレータＣＰ1
の出力がハイレベル、コンパレータＣＰ2 の出力がロー
レベルとなり、コンパレータＣＰ2 の出力はインバータ
ゲートＮＯＴ2 で反転されるので、ナンドゲートＮＡＮ
Ｄ2 の入力は共にハイレベルとなり、その出力はローレ
ベルとなる。
にある（Ｖｅ＜Ｓ1 ＜Ｖｄ）ので、コンパレータＣＰ1
の出力がハイレベル、コンパレータＣＰ2 の出力がロー
レベルとなり、コンパレータＣＰ2 の出力はインバータ
ゲートＮＯＴ2 で反転されるので、ナンドゲートＮＡＮ
Ｄ2 の入力は共にハイレベルとなり、その出力はローレ
ベルとなる。
【００２２】このときアンドゲートＡＮＤ1 にはナンド
ゲートＮＡＮＤ2 の出力をインバータゲートＮＯＴ3 で
反転したハイレベル出力、及び発振回路４１の出力をイ
ンバータゲートＮＯＴ4 で反転したハイレベル出力が入
力されるので、アンドゲートＡＮＤ1 の出力はハイレベ
ルとなり、これにより各発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥ
Ｄ2 が連続点灯される。このように発光ダイオードＬＥ
Ｄ1 ，ＬＥＤ2 が連続点灯させることにより、被測定物
体が測定範囲の中心部にあることを示す。
ゲートＮＡＮＤ2 の出力をインバータゲートＮＯＴ3 で
反転したハイレベル出力、及び発振回路４１の出力をイ
ンバータゲートＮＯＴ4 で反転したハイレベル出力が入
力されるので、アンドゲートＡＮＤ1 の出力はハイレベ
ルとなり、これにより各発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥ
Ｄ2 が連続点灯される。このように発光ダイオードＬＥ
Ｄ1 ，ＬＥＤ2 が連続点灯させることにより、被測定物
体が測定範囲の中心部にあることを示す。
【００２３】次に、被測定物体が測定範囲内にあるが、
中心部からは外れた位置にあるとする（Ｖｃ＜Ｓ1 Ｖｅ
またはＶｄ＜Ｓ1 ＜Ｖｂ）と、コンパレータＣＰ1 ，Ｃ
Ｐ2の出力状態は変化せず、従って上述したように、ナ
ンドゲートＮＡＮＤ2 の出力はローレベルであり、アン
ドゲートＡＮＤ1 の一方の入力にはハイレベル信号が入
力される。
中心部からは外れた位置にあるとする（Ｖｃ＜Ｓ1 Ｖｅ
またはＶｄ＜Ｓ1 ＜Ｖｂ）と、コンパレータＣＰ1 ，Ｃ
Ｐ2の出力状態は変化せず、従って上述したように、ナ
ンドゲートＮＡＮＤ2 の出力はローレベルであり、アン
ドゲートＡＮＤ1 の一方の入力にはハイレベル信号が入
力される。
【００２４】一方、コンパレータＣＰ3 ，ＣＰ4 のいず
れかの出力は反転するので、ナンドゲートＮＡＮＤ1 の
入力のいずれかがローレベルとなることにより、ナンド
ゲートＮＡＮＤ1 の出力はハイレベルである。従って、
このときの出力でタイマＩＣ４１ａのリセット状態が解
除され、発振回路４１が発振動作を開始する。このよう
に発振回路４１が発振動作を開始すると、この発振回路
４１の出力をインバータゲートＮＯＴ4 で反転した出力
がアンドゲートＡＮＤ1 に入力され、この反転出力に応
じてアンドゲートＡＮＤ1 の出力は交互にハイ，ローレ
ベルに反転する。従って、発光ダイオードＬＥＤ1 ，Ｌ
ＥＤ2 が点滅する。このようにして、被測定物体が測定
範囲の中心部の外側で測定範囲内にあることを示す。
れかの出力は反転するので、ナンドゲートＮＡＮＤ1 の
入力のいずれかがローレベルとなることにより、ナンド
ゲートＮＡＮＤ1 の出力はハイレベルである。従って、
このときの出力でタイマＩＣ４１ａのリセット状態が解
除され、発振回路４１が発振動作を開始する。このよう
に発振回路４１が発振動作を開始すると、この発振回路
４１の出力をインバータゲートＮＯＴ4 で反転した出力
がアンドゲートＡＮＤ1 に入力され、この反転出力に応
じてアンドゲートＡＮＤ1 の出力は交互にハイ，ローレ
ベルに反転する。従って、発光ダイオードＬＥＤ1 ，Ｌ
ＥＤ2 が点滅する。このようにして、被測定物体が測定
範囲の中心部の外側で測定範囲内にあることを示す。
【００２５】そして、被測定物体が測定範囲外にある
（Ｓ1 ＜ＶｃまたはＶｂ＜Ｓ1 ）場合には、コンパレー
タＣＰ3 ，ＣＰ4 側の回路の動作状態は変化さず、発振
回路４１は発振動作を行う。しかし、この場合にはコン
パレータＣＰ1 ，ＣＰ2 のいずれかの出力が反転し、ナ
ンドゲートＮＡＮＤ2 のいずれか一方の入力がローレベ
ルとなるので、その出力がハイレベルになり、アンドゲ
ートＡＮＤ1 の一方の入力がローレベルとなる。このた
め、アンドゲートＡＮＤ1 により発振回路４１の反転出
力が発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 に出力されるこ
とが阻止され、これにより発光ダイオードＬＥＤ1 ，Ｌ
ＥＤ2 は消灯する。これにより、被測定物体が測定範囲
外にあることを示す。
（Ｓ1 ＜ＶｃまたはＶｂ＜Ｓ1 ）場合には、コンパレー
タＣＰ3 ，ＣＰ4 側の回路の動作状態は変化さず、発振
回路４１は発振動作を行う。しかし、この場合にはコン
パレータＣＰ1 ，ＣＰ2 のいずれかの出力が反転し、ナ
ンドゲートＮＡＮＤ2 のいずれか一方の入力がローレベ
ルとなるので、その出力がハイレベルになり、アンドゲ
ートＡＮＤ1 の一方の入力がローレベルとなる。このた
め、アンドゲートＡＮＤ1 により発振回路４１の反転出
力が発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 に出力されるこ
とが阻止され、これにより発光ダイオードＬＥＤ1 ，Ｌ
ＥＤ2 は消灯する。これにより、被測定物体が測定範囲
外にあることを示す。
【００２６】このように発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥ
Ｄ2 の点灯状態を変えて被測定物体の変位量を示すこと
により、一見して被測定物体の変位量を把握することが
できる。発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 の発光状態
と、被測定物体の変位量との関係を図２に示す。 （実施例２）図３に本発明の他の実施例を示す。上述し
た実施例では、被測定物体が測定範囲の中心部の外側で
測定範囲内にある場合、中心部から遠い側にあるのか、
近い側にあるのかを判別することができなかった。そこ
で、本実施例では被測定物体が測定範囲の中心部の外側
で測定範囲内にある場合、中心部から遠い側にあるの
か、近い側にあるのかを表示できるようにしたものであ
る。
Ｄ2 の点灯状態を変えて被測定物体の変位量を示すこと
により、一見して被測定物体の変位量を把握することが
できる。発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 の発光状態
と、被測定物体の変位量との関係を図２に示す。 （実施例２）図３に本発明の他の実施例を示す。上述し
た実施例では、被測定物体が測定範囲の中心部の外側で
測定範囲内にある場合、中心部から遠い側にあるのか、
近い側にあるのかを判別することができなかった。そこ
で、本実施例では被測定物体が測定範囲の中心部の外側
で測定範囲内にある場合、中心部から遠い側にあるの
か、近い側にあるのかを表示できるようにしたものであ
る。
【００２７】具体的には、図３に示すように、測距信号
Ｓ1 を０レベルである基準電圧Ｖｆと比較するコンパレ
ータＣＰ5 と、このコンパレータＣＰ5 の出力がハイレ
ベルであるときオンとなるスイッチＳＷ1 と、スイッチ
ＳＷ1 のオン時に抵抗ｒ2 に並列に接続される抵抗ｒ3
とを図１の回路に付加したものである。なお、基本動作
的には本実施例の動作は実施例１と同じであるので、本
実施例の特徴とする動作についてのみ説明する。
Ｓ1 を０レベルである基準電圧Ｖｆと比較するコンパレ
ータＣＰ5 と、このコンパレータＣＰ5 の出力がハイレ
ベルであるときオンとなるスイッチＳＷ1 と、スイッチ
ＳＷ1 のオン時に抵抗ｒ2 に並列に接続される抵抗ｒ3
とを図１の回路に付加したものである。なお、基本動作
的には本実施例の動作は実施例１と同じであるので、本
実施例の特徴とする動作についてのみ説明する。
【００２８】いま、例えば被測定物体が測定範囲の中心
部の外側で測定範囲内にあり、中心部から遠い側にある
場合に、測距信号Ｓ1 が正方向に大きくなるとすれば、
０＜Ｖｄ＜Ｓ1 ＜Ｖｂとなる。このとき、コンパレータ
ＣＰ5 の出力はローレベルとなるので、スイッチＳＷ1
がオフとなり、発信回路４１は抵抗ｒ2 とコンデンサＣ
1 との時定数で決まる周期Ｔ1 で発振動作する。
部の外側で測定範囲内にあり、中心部から遠い側にある
場合に、測距信号Ｓ1 が正方向に大きくなるとすれば、
０＜Ｖｄ＜Ｓ1 ＜Ｖｂとなる。このとき、コンパレータ
ＣＰ5 の出力はローレベルとなるので、スイッチＳＷ1
がオフとなり、発信回路４１は抵抗ｒ2 とコンデンサＣ
1 との時定数で決まる周期Ｔ1 で発振動作する。
【００２９】逆に、被測定物体が測定範囲の中心部の外
側で測定範囲内にあり、中心部から近い側にある場合
に、測距信号Ｓ1 が負方向に大きくなり、Ｖｃ＜Ｓ1 ＜
Ｖｅ＜０となる。このとき、コンパレータＣＰ5 の出力
はハイレベルとなるので、スイッチＳＷ1 がオンとな
り、抵抗ｒ2 に並列に抵抗ｒ3 が接続され、発信回路４
１は抵抗ｒ2 ，ｒ3 とコンデンサＣ1 との時定数で決ま
る上記周期Ｔ1 よりも短い周期Ｔ2 で発振動作する。
側で測定範囲内にあり、中心部から近い側にある場合
に、測距信号Ｓ1 が負方向に大きくなり、Ｖｃ＜Ｓ1 ＜
Ｖｅ＜０となる。このとき、コンパレータＣＰ5 の出力
はハイレベルとなるので、スイッチＳＷ1 がオンとな
り、抵抗ｒ2 に並列に抵抗ｒ3 が接続され、発信回路４
１は抵抗ｒ2 ，ｒ3 とコンデンサＣ1 との時定数で決ま
る上記周期Ｔ1 よりも短い周期Ｔ2 で発振動作する。
【００３０】このようにすれば、被測定物体が測定範囲
の中心部の外側で測定範囲内にあり、中心部から遠い側
にあるか、あるいは近い側にあるかにより、図４に示す
ように発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 の点滅周期を
変えることができ、被測定物体が測定範囲の中心部の外
側で測定範囲内にある場合に、中心部から遠い側にある
か、近い側にあるかを示すことができ、さらに詳しく被
測定物体の変位量を把握することができる。
の中心部の外側で測定範囲内にあり、中心部から遠い側
にあるか、あるいは近い側にあるかにより、図４に示す
ように発光ダイオードＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 の点滅周期を
変えることができ、被測定物体が測定範囲の中心部の外
側で測定範囲内にある場合に、中心部から遠い側にある
か、近い側にあるかを示すことができ、さらに詳しく被
測定物体の変位量を把握することができる。
【００３１】ところで、通常、この種の光学式変位セン
サでは、少なくとも投光素子１１と位置検出素子２１か
らなるセンサ部と、センサ部に組み込まれる以外の回路
で構成されたコントローラ部とは、信号線を介して数メ
ートル離れているため、センサ部のセッティングの際に
測定値を確認することが困難であり、非常に手間のかか
る作業となるという問題がある。そこで、本実施例では
発光ダイオードＬＥＤ 1 ，ＬＥＤ2 をセンサ部側に設け
ることにより、センサ部のセッティングの際に測定値を
容易に確認することができるようにしてある。
サでは、少なくとも投光素子１１と位置検出素子２１か
らなるセンサ部と、センサ部に組み込まれる以外の回路
で構成されたコントローラ部とは、信号線を介して数メ
ートル離れているため、センサ部のセッティングの際に
測定値を確認することが困難であり、非常に手間のかか
る作業となるという問題がある。そこで、本実施例では
発光ダイオードＬＥＤ 1 ，ＬＥＤ2 をセンサ部側に設け
ることにより、センサ部のセッティングの際に測定値を
容易に確認することができるようにしてある。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明は上述のように、光ビー
ムを投光する投光部と、投光部からの光ビームの被測定
物体による反射光を受光し、受光面上に結像される受光
スポットの位置に応じた一対の位置信号を出力する受光
部と、受光部の出力に応じて被測定物体の変位量を求め
る演算処理部と、演算処理部の出力から被測定物体が、
測定範囲の中心部、その外側で測定範囲内、及び測定範
囲外のいずれの領域にあるかを判別する判別手段と、こ
の判別手段の結果に応じて発光素子の発光状態を変化さ
せて被測定物体の変位量を示す表示手段とを備えている
ので、被測定物体が、測定範囲の中心部、その外側で測
定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にあるかを、
発光素子の発光状態を変化させて示すことができ、一見
して被測定物体の変位量を把握することができる。
ムを投光する投光部と、投光部からの光ビームの被測定
物体による反射光を受光し、受光面上に結像される受光
スポットの位置に応じた一対の位置信号を出力する受光
部と、受光部の出力に応じて被測定物体の変位量を求め
る演算処理部と、演算処理部の出力から被測定物体が、
測定範囲の中心部、その外側で測定範囲内、及び測定範
囲外のいずれの領域にあるかを判別する判別手段と、こ
の判別手段の結果に応じて発光素子の発光状態を変化さ
せて被測定物体の変位量を示す表示手段とを備えている
ので、被測定物体が、測定範囲の中心部、その外側で測
定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にあるかを、
発光素子の発光状態を変化させて示すことができ、一見
して被測定物体の変位量を把握することができる。
【００３３】請求項２の発明では、上記判別手段が、演
算処理部の出力から被測定物体が、中心部の外側の遠い
側の測定範囲内、及び中心部の外側の近い側の測定範囲
内のいずれの領域にあるかも判別し、表示手段でそれを
識別して表示するので、被測定物体が測定範囲の中心部
の外側で測定範囲内にある場合に、中心部から遠い側に
あるか、近い側にあるかを示すことができ、さらに詳し
く被測定物体の変位量を把握することができる。
算処理部の出力から被測定物体が、中心部の外側の遠い
側の測定範囲内、及び中心部の外側の近い側の測定範囲
内のいずれの領域にあるかも判別し、表示手段でそれを
識別して表示するので、被測定物体が測定範囲の中心部
の外側で測定範囲内にある場合に、中心部から遠い側に
あるか、近い側にあるかを示すことができ、さらに詳し
く被測定物体の変位量を把握することができる。
【図１】本発明の一実施例の表示部の回路図である。
【図２】同上における表示方法の説明図である。
【図３】他の実施例の表示部の回路図である。
【図４】同上における表示方法の説明図である。
【図５】変位センサの主要部を示すブロック図である。
Ａ 表示部 １ 投光部 ２ 受光部 ３ 演算処理部 ４ 発光制御部 ５ 変位量判別部 ２１ 位置検出素子 ＬＥＤ1 ，ＬＥＤ2 発光ダイオード
Claims (2)
- 【請求項１】 光ビームを投光する投光部と、投光部か
らの光ビームの被測定物体による反射光を受光し、受光
面上に結像される受光スポットの位置に応じた一対の位
置信号を出力する受光部と、受光部の出力に応じて被測
定物体の変位量を求める演算処理部と、演算処理部の出
力から被測定物体が、測定範囲の中心部、その外側で測
定範囲内、及び測定範囲外のいずれの領域にあるかを判
別する判別手段と、この判別手段の結果に応じて発光素
子の発光状態を変化させて被測定物体の変位量を示す表
示手段とを備えて成ることを特徴とする光学式変位セン
サ。 - 【請求項２】 上記判別手段が、演算処理部の出力から
被測定物体が、測定範囲の中心部、中心部の外側の遠い
側の測定範囲内、中心部の外側の近い側の測定範囲内、
及び測定範囲外のいずれの領域にあるかを判別し、表示
手段が判別手段の結果に応じて発光素子の発光状態を変
化させて被測定物体の変位量を示して成ることを特徴と
する請求項１記載の光学式変位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15387593A JPH0674760A (ja) | 1992-06-25 | 1993-06-24 | 光学式変位センサ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16661892 | 1992-06-25 | ||
| JP4-166618 | 1992-06-25 | ||
| JP15387593A JPH0674760A (ja) | 1992-06-25 | 1993-06-24 | 光学式変位センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674760A true JPH0674760A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=26482369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15387593A Withdrawn JPH0674760A (ja) | 1992-06-25 | 1993-06-24 | 光学式変位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674760A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264082A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Sunx Ltd | 厚さ測定装置 |
| CN108571936A (zh) * | 2017-03-14 | 2018-09-25 | 欧姆龙株式会社 | 位移测量装置 |
| CN109084685A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | 株式会社基恩士 | 共焦位移传感器 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP15387593A patent/JPH0674760A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264082A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Sunx Ltd | 厚さ測定装置 |
| CN108571936A (zh) * | 2017-03-14 | 2018-09-25 | 欧姆龙株式会社 | 位移测量装置 |
| JP2018151282A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | オムロン株式会社 | 変位計測装置 |
| CN109084685A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | 株式会社基恩士 | 共焦位移传感器 |
| JP2019002721A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | 株式会社キーエンス | 共焦点変位計 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |