JPH0827189B2 - 光電スイッチ - Google Patents
光電スイッチInfo
- Publication number
- JPH0827189B2 JPH0827189B2 JP12507790A JP12507790A JPH0827189B2 JP H0827189 B2 JPH0827189 B2 JP H0827189B2 JP 12507790 A JP12507790 A JP 12507790A JP 12507790 A JP12507790 A JP 12507790A JP H0827189 B2 JPH0827189 B2 JP H0827189B2
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- JP
- Japan
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- light
- amplifier
- signal processing
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (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］ 本発明は、光を投受光して物体の検知あるいは物体ま
での距離の算出を行う光電スイッチに関するものであ
る。
での距離の算出を行う光電スイッチに関するものであ
る。
［従来の技術］ 従来のこの種の光電スイッチの受光部は、第３図に示
すように、投光素子（図示せず）から投光された光の物
体による反射光を受光する受光素子１と、この受光素子
１の出力をアナログ増幅する増幅器２′と、この増幅器
２′の出力である受光出力が得られた時点の投光素子に
よる投光時点からの遅れから物体までの距離を演算した
り、あるいは増幅器２′の出力の大小によって物体の有
無を判定したりする信号処理部３とを備えている。
すように、投光素子（図示せず）から投光された光の物
体による反射光を受光する受光素子１と、この受光素子
１の出力をアナログ増幅する増幅器２′と、この増幅器
２′の出力である受光出力が得られた時点の投光素子に
よる投光時点からの遅れから物体までの距離を演算した
り、あるいは増幅器２′の出力の大小によって物体の有
無を判定したりする信号処理部３とを備えている。
ところで、この種の光電スイッチでは拡散反射する材
質の物体のみを検知対象としており、表面が鏡面となっ
た全反射物体（例えば、鏡体や金属等）は検知対象とは
なっていなかった。つまり、全反射物体は拡散反射物体
に比べて受光素子１による受光量が１桁から２桁多い。
このため、増幅器２′の出力が飽和してしまい、拡散反
射物体用の信号処理部３で物体の有無等の検知を行うと
正確な出力が得られないという問題があった。また、投
光素子以外の光、例えば照明光や太陽光等が受光素子１
に入った場合にも、増幅器２′が飽和してしまうことが
あり、この場合にも上述の場合と同様の問題が起こる。
質の物体のみを検知対象としており、表面が鏡面となっ
た全反射物体（例えば、鏡体や金属等）は検知対象とは
なっていなかった。つまり、全反射物体は拡散反射物体
に比べて受光素子１による受光量が１桁から２桁多い。
このため、増幅器２′の出力が飽和してしまい、拡散反
射物体用の信号処理部３で物体の有無等の検知を行うと
正確な出力が得られないという問題があった。また、投
光素子以外の光、例えば照明光や太陽光等が受光素子１
に入った場合にも、増幅器２′が飽和してしまうことが
あり、この場合にも上述の場合と同様の問題が起こる。
そこで、実願昭63−94333号によって増幅器２′の出
力の飽和状態を検知するようにした光電スイッチが提案
されている。この光電スイッチでは、第４図に示すよう
に増幅器２′の出力VAの飽和を検知する飽和検知手段４
を増幅器２′の出力に設け、この飽和検知手段４をNPN
トランジスタQ1で構成してある。
力の飽和状態を検知するようにした光電スイッチが提案
されている。この光電スイッチでは、第４図に示すよう
に増幅器２′の出力VAの飽和を検知する飽和検知手段４
を増幅器２′の出力に設け、この飽和検知手段４をNPN
トランジスタQ1で構成してある。
この光電スイッチでは、第５図（ａ）に示す増幅器
２′の出力VAがトランジスタQ1のベース・エミッタ間電
圧（約0.7V）以下に低下したときに、トランジスタQ1が
オフし、このトランジスタQ1のコレクタ電位である出力
V0が同図（ｂ）に示すように制御電源Vccになり、この
出力V0から後段回路が増幅器２′の飽和状態を認識する
ようにしてある。なお、増幅器２′は所定バイアス電圧
Vbを基準にして、受光素子１の出力を増幅した出力を負
方向に重畳した信号を出力するもので、増幅器２′の出
力がVbであるときには全く光が受光されていない状態を
示し、また0Vに近いほど増幅器２′の出力VAが大きいこ
とを示す。また、第５図（ｃ）は投光素子の光の投光状
態を示すもので、この光電スイッチでは同図に示すよう
に投光素子が間欠的に光を投光している。なお、実願平
１−2753号においては、トランジスタQ1の代わりに比較
器を用いて、飽和判定レベルの設定が自在となるように
した光電スイッチも提案されている。
２′の出力VAがトランジスタQ1のベース・エミッタ間電
圧（約0.7V）以下に低下したときに、トランジスタQ1が
オフし、このトランジスタQ1のコレクタ電位である出力
V0が同図（ｂ）に示すように制御電源Vccになり、この
出力V0から後段回路が増幅器２′の飽和状態を認識する
ようにしてある。なお、増幅器２′は所定バイアス電圧
Vbを基準にして、受光素子１の出力を増幅した出力を負
方向に重畳した信号を出力するもので、増幅器２′の出
力がVbであるときには全く光が受光されていない状態を
示し、また0Vに近いほど増幅器２′の出力VAが大きいこ
とを示す。また、第５図（ｃ）は投光素子の光の投光状
態を示すもので、この光電スイッチでは同図に示すよう
に投光素子が間欠的に光を投光している。なお、実願平
１−2753号においては、トランジスタQ1の代わりに比較
器を用いて、飽和判定レベルの設定が自在となるように
した光電スイッチも提案されている。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、この種の光電スイッチでは増幅器２′の出
力自体から増幅器２′の飽和を検知していたため、その
飽和が例えば鏡体によるものか、あるいは金属によるも
のであるかといった判別を行うことができず、これでは
単に増幅器２′が飽和しているため正常な信号処理を行
えないことを示すだけでしかないものであった。また、
従来では飽和検知出力として飽和検知手段４の出力をそ
のまま用いていたので、信号処理部３の信号処理方法に
応じて飽和検知出力の出力モード（オン，オフ）を切り
換えることができない問題もあった。つまり、信号処理
部３が反射光の受光時をオンとして信号処理を行うライ
トオンモード、及び反射光の非受光時にオンとして信号
処理を行うダークオンモードにいずれで動作するかに応
じて、飽和検知出力をオン出力とするか、オフ出力とす
るかといった切換を行うことができないという問題があ
った。
力自体から増幅器２′の飽和を検知していたため、その
飽和が例えば鏡体によるものか、あるいは金属によるも
のであるかといった判別を行うことができず、これでは
単に増幅器２′が飽和しているため正常な信号処理を行
えないことを示すだけでしかないものであった。また、
従来では飽和検知出力として飽和検知手段４の出力をそ
のまま用いていたので、信号処理部３の信号処理方法に
応じて飽和検知出力の出力モード（オン，オフ）を切り
換えることができない問題もあった。つまり、信号処理
部３が反射光の受光時をオンとして信号処理を行うライ
トオンモード、及び反射光の非受光時にオンとして信号
処理を行うダークオンモードにいずれで動作するかに応
じて、飽和検知出力をオン出力とするか、オフ出力とす
るかといった切換を行うことができないという問題があ
った。
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、反射光量の多い物体を判別するこ
とが可能で、且つ信号処理部の信号処理モードに応じて
飽和検知出力の出力モードを切り換えることができる光
電スイッチを提供することにある。
目的とするところは、反射光量の多い物体を判別するこ
とが可能で、且つ信号処理部の信号処理モードに応じて
飽和検知出力の出力モードを切り換えることができる光
電スイッチを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は光を投光する投
光素子と、この投光素子から投光された光の物体による
反射光を受光する受光素子と、受光出力を増幅すると共
に、反射率の大きな物体による反射光であっても飽和し
ない増幅出力が得られる増幅器と、この増幅器の最終増
幅出力から物体の有無の検知あるいは物体までの距離の
算出を行う信号処理部と、上記増幅器の非飽和の増幅出
力と所定の基準値とを比較して反射率の大きな物体の識
別を行う比較部と、上記比較部の比較結果の出力モード
を上記信号処理部の信号処理モードに応じて切り換える
出力モード切換手段とを備えている。
光素子と、この投光素子から投光された光の物体による
反射光を受光する受光素子と、受光出力を増幅すると共
に、反射率の大きな物体による反射光であっても飽和し
ない増幅出力が得られる増幅器と、この増幅器の最終増
幅出力から物体の有無の検知あるいは物体までの距離の
算出を行う信号処理部と、上記増幅器の非飽和の増幅出
力と所定の基準値とを比較して反射率の大きな物体の識
別を行う比較部と、上記比較部の比較結果の出力モード
を上記信号処理部の信号処理モードに応じて切り換える
出力モード切換手段とを備えている。
［作用］ 本発明は、上述のように受光出力を増幅すると共に、
反射率の大きな物体による反射光であっても飽和しない
増幅出力が得られる増幅器を備えることにより、増幅器
の非飽和の増幅出力から例えば鏡体と金属とで異なるレ
ベルの出力が得られるようにし、またこの増幅器の非飽
和の増幅出力と所定の基準値とを比較して反射率の大き
な物体の識別を行う比較部を備えることにより、上記基
準値を鏡体と金属とを識別可能な値に設定して、鏡体と
金属とが識別可能となるようにし、また比較結果の出力
モードを信号処理部の信号処理モードに応じて切り換え
る出力モード切換手段を備えることにより、信号処理部
の信号処理モードに応じて飽和検知出力の出力モードを
切り換えることができるようにしたものである。
反射率の大きな物体による反射光であっても飽和しない
増幅出力が得られる増幅器を備えることにより、増幅器
の非飽和の増幅出力から例えば鏡体と金属とで異なるレ
ベルの出力が得られるようにし、またこの増幅器の非飽
和の増幅出力と所定の基準値とを比較して反射率の大き
な物体の識別を行う比較部を備えることにより、上記基
準値を鏡体と金属とを識別可能な値に設定して、鏡体と
金属とが識別可能となるようにし、また比較結果の出力
モードを信号処理部の信号処理モードに応じて切り換え
る出力モード切換手段を備えることにより、信号処理部
の信号処理モードに応じて飽和検知出力の出力モードを
切り換えることができるようにしたものである。
［実施例］ 第１図及び第２図に本発明の一実施例を示す。本実施
例では、第５図回路の増幅器２′の代わりに、反射率の
大きな物体（例えば、鏡体や金属）による反射光であっ
ても飽和しない増幅出力が得られる増幅器２を備え、こ
の増幅器２としては内部に２段の増幅回路2a,2bを備え
るものを用い、初段の増幅回路2aの増幅率を反射光量が
多くても飽和しない増幅率に設定してある。このため、
増幅回路2aの非飽和の増幅出力から例えば鏡体と金属と
で異なるレベルの出力が得られる。また、本実施例で
は、第５図回路の飽和検知手段４の代わりに、オペアン
プ4aで構成された比較部４を備え、上記増幅回路2aの非
飽和の増幅出力を比較部４で基準値Vrefと比較する。こ
こで、比較部４で増幅回路2aの増幅出力との比較を行う
基準値Vrefは上記鏡体と金属とを識別できる値（鏡体で
ある場合に増幅出力が基準値Vrefを越える値）に設定し
てある。さらに、本実施例では比較部４の比較結果であ
る出力V0の出力モードを信号処理部３の信号処理モード
に応じて切り換える出力モード切換手段としての論理回
路部５を比較部４の出力に備えており、信号処理部３の
信号処理モードに応じて比較結果（鏡体による飽和検知
出力）の出力モードを切り換えることができるようにな
っている。なお、本実施例の論理回路部５では、飽和検
知出力が得られた場合に第２図（ｂ）に示すように、比
較部４の基準値Vrefを増幅回路2aの出力VAが越えて、比
較器4aの出力V0が同図（ｃ）に示すようにハイレベルに
なった場合に、例えば信号処理部３の出力（例えば、距
離検知のための信号処理出力）Vsに関係なく、最終判定
出力としての検知出力を同図（ｄ）に示すようにハイレ
ベルとしたり、あるいは同図（ｅ）に示すようにローレ
ベルとしたりすることができるようになっている。な
お、この切換え外部設定端子Ｔにより行う。
例では、第５図回路の増幅器２′の代わりに、反射率の
大きな物体（例えば、鏡体や金属）による反射光であっ
ても飽和しない増幅出力が得られる増幅器２を備え、こ
の増幅器２としては内部に２段の増幅回路2a,2bを備え
るものを用い、初段の増幅回路2aの増幅率を反射光量が
多くても飽和しない増幅率に設定してある。このため、
増幅回路2aの非飽和の増幅出力から例えば鏡体と金属と
で異なるレベルの出力が得られる。また、本実施例で
は、第５図回路の飽和検知手段４の代わりに、オペアン
プ4aで構成された比較部４を備え、上記増幅回路2aの非
飽和の増幅出力を比較部４で基準値Vrefと比較する。こ
こで、比較部４で増幅回路2aの増幅出力との比較を行う
基準値Vrefは上記鏡体と金属とを識別できる値（鏡体で
ある場合に増幅出力が基準値Vrefを越える値）に設定し
てある。さらに、本実施例では比較部４の比較結果であ
る出力V0の出力モードを信号処理部３の信号処理モード
に応じて切り換える出力モード切換手段としての論理回
路部５を比較部４の出力に備えており、信号処理部３の
信号処理モードに応じて比較結果（鏡体による飽和検知
出力）の出力モードを切り換えることができるようにな
っている。なお、本実施例の論理回路部５では、飽和検
知出力が得られた場合に第２図（ｂ）に示すように、比
較部４の基準値Vrefを増幅回路2aの出力VAが越えて、比
較器4aの出力V0が同図（ｃ）に示すようにハイレベルに
なった場合に、例えば信号処理部３の出力（例えば、距
離検知のための信号処理出力）Vsに関係なく、最終判定
出力としての検知出力を同図（ｄ）に示すようにハイレ
ベルとしたり、あるいは同図（ｅ）に示すようにローレ
ベルとしたりすることができるようになっている。な
お、この切換え外部設定端子Ｔにより行う。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、受光出力を増幅すると共に、
反射率の大きな物体による反射光であっても飽和しない
増幅出力が得られる増幅器を備えているので、増幅器の
非飽和の増幅出力から例えば鏡体と金属とで異なるレベ
ルの出力が得られ、またこの増幅器の非飽和の増幅出力
と所定の基準値とを比較して反射率の大きな物体の識別
を行う比較部を備えているので、上記基準値を鏡体と金
属とを識別可能な値に設定すれば、鏡体と金属とが識別
可能となり、また比較結果の出力モードを信号処理部の
信号処理モードに応じて切り換える出力モード切換手段
を備えているので、信号処理部の信号処理モードに応じ
て飽和検知出力の出力モードを切り換えることができ
る。
反射率の大きな物体による反射光であっても飽和しない
増幅出力が得られる増幅器を備えているので、増幅器の
非飽和の増幅出力から例えば鏡体と金属とで異なるレベ
ルの出力が得られ、またこの増幅器の非飽和の増幅出力
と所定の基準値とを比較して反射率の大きな物体の識別
を行う比較部を備えているので、上記基準値を鏡体と金
属とを識別可能な値に設定すれば、鏡体と金属とが識別
可能となり、また比較結果の出力モードを信号処理部の
信号処理モードに応じて切り換える出力モード切換手段
を備えているので、信号処理部の信号処理モードに応じ
て飽和検知出力の出力モードを切り換えることができ
る。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は同上の動
作説明図、第３図は従来例の回路図、第４図は他の従来
例の回路図、第５図は同上の動作説明図である。 １は受光素子、２は増幅器、2aは増幅回路、３は信号処
理部、４は比較部、５は論理回路部である。
作説明図、第３図は従来例の回路図、第４図は他の従来
例の回路図、第５図は同上の動作説明図である。 １は受光素子、２は増幅器、2aは増幅回路、３は信号処
理部、４は比較部、５は論理回路部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｂ 13/181 9419−2Ｅ Ｈ０１Ｈ 35/00 Ｃ Ｈ０３Ｋ 17/78 Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】光を投光する投光素子と、この投光素子か
ら投光された光の物体による反射光を受光する受光素子
と、受光出力を増幅すると共に、反射率の大きな物体に
よる反射光であっても飽和しない増幅出力が得られる増
幅器と、この増幅器の最終増幅出力から物体の有無の検
知あるいは物体までの距離の算出を行う信号処理部と、
上記増幅器の非飽和の増幅出力と所定の基準値とを比較
して反射率の大きな物体の識別を行う比較部と、上記比
較部の比較結果の出力モードを上記信号処理部の信号処
理モードに応じて切り換える出力モード切換手段とを備
えた光電スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12507790A JPH0827189B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12507790A JPH0827189B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0420891A JPH0420891A (ja) | 1992-01-24 |
| JPH0827189B2 true JPH0827189B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=14901261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12507790A Expired - Fee Related JPH0827189B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 光電スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827189B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP12507790A patent/JPH0827189B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420891A (ja) | 1992-01-24 |
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Legal Events
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