JPS59180475A - Reflection type photoelectric switch - Google Patents

Reflection type photoelectric switch

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JPS59180475A
JPS59180475A JP58056292A JP5629283A JPS59180475A JP S59180475 A JPS59180475 A JP S59180475A JP 58056292 A JP58056292 A JP 58056292A JP 5629283 A JP5629283 A JP 5629283A JP S59180475 A JPS59180475 A JP S59180475A
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JP
Japan
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light
detected
condensing
output
detection area
Prior art date
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Application number
JP58056292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoo Igari
素生 井狩
Yoshihiko Okuda
善彦 奥田
Aritaka Yorifuji
依藤 有貴
Yoshiaki Kanbe
祥明 神戸
Hitoshi Miyashita
宮下 均
Haruhiko Momose
百瀬 治彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Priority to JP58056292A priority Critical patent/JPS59180475A/en
Publication of JPS59180475A publication Critical patent/JPS59180475A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04Systems determining the presence of a target

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the prevention of malfunctioning due to an object with a large light reflectivity by determining whether an object to be detected exists within a specified detection area to control an output circuit depending on a position detecting means which outputs a position signal corresponding to the position of a focusing spot arranged on a focusing surface. CONSTITUTION:Light from a projection element 12 is reflected with a half mirror 13 and a light beam P formed with a condenser lens 3a projected on an object X to be detected. A light R reflected from the object X being detected is received with the condenser lens 3a, focused passing through the half mirror 13 and reaches a focusing spot S on a PSD20 through a relay lens 3c. Thus, it is determined whether the object X to be detected exists or not within a specified detection area DE to control an output circuit 6 based on the output of a position detecting means 4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 木発り1」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
型光電スイッチに関するものである[背景技術1 従来、この棟の反射型光重スイッチとして第1図に示す
ように、投光手段(1)′から投光された拡散光伊)′
の被検知物体(3)による反射光[有])を受光手段(
2)′にて受光し、第2図に示すように受光手段t21
’の受光出力レベル■が予め設定された動作レベルvt
h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
った。しかしながら、このような従来例にあっては、例
えば第5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(イ)を検出するために、反射型
光電スイッチ(ト)の検知エリア(DE)’tベルトコ
ンベア(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閃よりも光反射
率の大きい物体(Z)(例えばステシレス板のような鏡
面板)があれば誤動作が起きるという不都合かあった。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] "Kibari 1" relates to a reflective photoelectric switch that determines whether a detected object exists within a preset detection area and controls an output circuit. [Background technology 1 Conventionally, as shown in Fig. 1, a reflective light heavy switch in this building uses diffused light emitted from a light projecting means (1)'.
The light receiving means (
2) The light is received by the light receiving means t21 as shown in FIG.
''s received light output level ■ is the preset operating level vt
There is a diffuse reflection type that sets a detection area (DE) by activating an output circuit when the temperature is higher than h. However, in such a conventional example, as shown in FIG. When the detection area (DE) is set according to the width of the belt conveyor (BC),
If there is an object (Z) with a higher light reflectance than the detected object behind the detection area (DE) (for example, a mirror plate such as a stainless steel plate), a malfunction may occur.

すなわち、受光手段(2)′の受光出力レベルV2Vi
被検知物体閃の光反射率に正比例するとともに、投、受
光手段tll’+21’と被検知物体(X)との距離(
溺の2来に反比例するので、検知エリア(DE)’に設
定するには上記光反射率および距離(4)全考慮して判
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00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) Kよる反射光(ト
)yが受光された場合の受光出力レベルV2 I”J検
知エリア(DE)内に存在している゛被検知物体(3)
による反射光(ト))が受光された場合の受光出力レベ
ル■2と同一となって、物体(Z)が恰も検知エリア(
DE)内に存在するかのように誤認識されてし甘うとい
う問題があった。図中02)は発光タイオードのような
投光素子、(141’は投光用光学系、シ0;はホトト
ランジスタ、ホトタイオード、太陽電池、CdSなどよ
りなる受光素子、(31は受光用光学系である。   
□一方、このような問題全解消するために、第4図に示
すように、投光手段(1)′による投光ビームAと受光
手段(幻′の受光ビームBとがダ鉛する領域を検知エリ
ア(DE)とし、受光手段(2)′の受光出力しベル■
2が第5図のように予め設定された動作しベルvth以
上のとき出力回路全作動させるようにした判別制御手段
(図示せず)を設けた限定反引型のものがあった。
That is, the light receiving output level V2Vi of the light receiving means (2)'
It is directly proportional to the light reflectance of the detected object flash, and the distance (
Since it is inversely proportional to the degree of drowning, in order to set the detection area (DE)', it is sufficient to set the operation level vth of the discrimination control means by considering all of the above-mentioned light reflectance and distance (4). Detection area (DE) set in this way
An object with a higher light reflectance than the detected object 00 is behind the
If the object (Z) exists, the received light output level V2 when the reflected light (g)y by this object (Z) K is received. )
The light received by
There was a problem that it was often mistakenly recognized as if it existed in DE). In the figure, 02) is a light emitting element such as a light emitting diode, (141' is a light emitting optical system, 0 is a light receiving element such as a phototransistor, photodiode, solar cell, CdS, etc., and (31 is a light receiving optical system) It is.
□On the other hand, in order to completely eliminate such problems, as shown in Fig. 4, the area where the projected beam A from the projecting means (1)' and the received light beam B of the light receiving means (phantom') overlap is Set the detection area (DE), output the light received by the light receiving means (2)', and turn on the bell.
As shown in FIG. 5, there is a limited repulsion type which is provided with a discrimination control means (not shown) that operates in a preset manner and operates all the output circuits when the voltage Vth is greater than or equal to the level Vth.

しかしながら、このような従来例にあっては検知エリア
(DE)k設定するために投、受光手段(げ(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
倒でおるという問題があった。また、例えば第6図に示
すように、被検知物体(X)が反射型光電スイッチ(至
)に近づくように移動しており、予め設定された距@ 
(に3s )すなわち検知エリア(DE)の後端で被検
知物体(3)の移動を停止させたい場合において、被検
知物体(3)の光反射率の違いによって検知エリア(D
E)が異なるので停止位置がずれるという問題があった
。つまり、被検知物体(3)による反射光(ト))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(3)の光反射率によって検知エリア(DE
)が変化してしまうという問題があった。
However, in such a conventional example, in order to set the detection area (DE), it is necessary to mechanically adjust the optical system of the light emitting and receiving means (ge (2)'. ), the setting work is troublesome when accurately setting the sensor.Furthermore, as shown in Fig. 6, for example, if the object to be detected (X) is moved closer to the reflective photoelectric switch ( and the preset distance @
(3s) In other words, when you want to stop the movement of the detected object (3) at the rear end of the detection area (DE), the difference in the light reflectance of the detected object (3) causes the detection area (D
Since E) is different, there is a problem that the stopping position is shifted. In other words, since the detection area (DE) is set based on the level of the reflected light (g) from the detected object (3),
The detection area (DE) is determined by the light reflectance of the object to be detected (3).
) would change.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の点に鑑みて為されtものであり、倹矧エ
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ッチを提供することを目的とする
ものである。
The present invention has been made in view of the above points, and is capable of preventing malfunctions caused by objects with high light reflectance existing behind the light area, and also enables the detection area to be fixed regardless of the light reflectance of the object to be detected. The object of the present invention is to provide a reflective photoelectric switch that allows for easy setting of the detection area.

〔発明の開示〕[Disclosure of the invention]

(実施例1) 第7図乃至第10図は本発明−実施例を示すもので、(
l)は被検知物体(3)に対してパルス変調光よりなる
光ビームCP)を投光する投光手段であり、投光タイ三
シクを設定する同期信彊を発生する発振回路(10)と
、ドライブ回路(11)と、発光タイオートあるいはし
−ザータイオードなどの投光素子0′lJと、ハーフミ
ラー03)および投光しシズ(後述する集光レンズ(3
a)とオリ用)よりなる投光用光学系0勺とで構成され
ている。(2)は被検知物体(イ)による光ピーt、 
(P)の反射光■を集光する集光しンズ(3a)、集光
点を光軸からずらせるように光路を屈曲させる光路屈曲
手段たるくさび形づリズム(3b)および集光点を適当
な位置に移1fdJさせるりし−しンズ(3c)よりな
る集光手段であり、くさび形プリズム(3b)は検知エ
リア(DE)内の被検知物体■からの反射光■が集光し
ニアJ(3a)によって集光される集光点の近傍に配設
されている。なお、くさび形づリズム(3c)に代えて
平行平面ガラス、回折格子、ミラー、レンズの一部分な
どを用いて光路屈曲手段を形成しても良い。(41は集
光手段(2)にて集光された集光スポット(S)の位置
を検出する位置検出手段であり、集光スボッl−(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) f20)を用いており、
とのP S D 120)は平板状シリコン(3すの表
面にPIN(31a)、裏面にN層(,51b)、中間
に1層(、:51c)を形成したものであり、集光スポ
ット(S)の位置に対応した出力電流LA%lBが出力
されるようになっている。第10図はp S D zo
)の等価回路を示すもので、図中(Pi)は電流源、(
Do)は理想的タイオード、(Co)は接合容量、(R
t)け並列抵抗、(Ro)は電極間抵抗である。(5i
は判別制御手段であり、位置検出手段(4)出力に互い
て被検、91+物体(3)がb「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)全制
挽]するようになっている。この判別?bす御手段t5
ji’よ、PSDシO)からの出力箱、流11A 、I
B全偵彊此1圧VA 、■に増rl>変換する受光回路
(2]−a)(21b)と 、対数増巾回路(22a)
(22b)と、対数増巾回路(22a)出力−gnVA
から対数、増巾回路(22b)出カ石nVBを減費する
減算回路力;と、減算回路(23)出力、、e n V
 A/V Bが検知エリア設定ボリウム(V R’ )
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(智と、投光素子(1匂からの光ビーム
(P)の投光タイミング(発振回路(+01から出方さ
れる同期信号)に同期して比較回路(24)出力をサン
プリシジすることにより、被検知物体閃が検知エリア(
DE)内に存在するかどうや・全確実に判別するように
した信号処理回路嬶)とで形成され、信号処理回路(2
5)出力にて負荷制御用のリレー、負荷制御用の半導体
スイッチ素子などよりなる出力回路(6)を制御するよ
うになっている。なお、受光回路(21a )(21b
)はパルス光信号のみを通し直流光信号をカットしたり
、特定の周波数のみを通すバンドパスフィルタ回路金倉
むものである。
(Example 1) Figures 7 to 10 show examples of the present invention.
1) is a light projection means for projecting a light beam CP consisting of pulse modulated light onto the object to be detected (3), and an oscillation circuit (10) that generates a synchronized signal to set the light projection tie. , a drive circuit (11), a light emitting element 0'lJ such as a light emitting diode or a laser diode, a half mirror 03), and a light emitting element (a condenser lens (3) to be described later).
It consists of a light projection optical system consisting of a) and an optical system for light emitting light. (2) is the light peak t caused by the detected object (a),
A condensing lens (3a) that condenses the reflected light (P), a wedge-shaped rhythm (3b) serving as an optical path bending means that bends the optical path so as to shift the condensing point from the optical axis, and a condensing point It is a condensing means consisting of a laser beam (3c) that is moved to an appropriate position, and the wedge-shaped prism (3b) condenses the reflected light from the object to be detected in the detection area (DE). It is arranged in the vicinity of the condensing point where the light is condensed by the near J (3a). Note that instead of the wedge-shaped rhythm (3c), the optical path bending means may be formed using parallel plane glass, a diffraction grating, a mirror, a part of a lens, or the like. (41 is a position detection means for detecting the position of the condensing spot (S) condensed by the condensing means (2), and the condensing spot (S)
Outputs a position signal corresponding to the position of . In the first embodiment, a position detecting element (abbreviated as PSD f20) as shown in FIG. 9 is used as the position detecting means (4).
The PSD 120) is a flat silicon plate (with a PIN (31a) on the front surface, an N layer (, 51b) on the back side, and one layer (: 51c) in the middle), and a light-converging spot. The output current LA%lB corresponding to the position (S) is output.
), in which (Pi) is a current source, (
Do) is the ideal diode, (Co) is the junction capacitance, (R
t) is the parallel resistance, and (Ro) is the inter-electrode resistance. (5i
is the discrimination control means, and the output of the position detection means (4) indicates that the object 91+object (3) is detected in the fixed detection area (DE).
), and the output circuit (6) is fully controlled. This discrimination? b control means t5
ji', output box from PSD shiO), stream 11A, I
B full reconnaissance this 1 pressure VA, increase to rl> converting light receiving circuit (2]-a) (21b), logarithmic amplification circuit (22a)
(22b) and logarithmic amplification circuit (22a) output -gnVA
From the logarithm, the subtraction circuit power to reduce the output power nVB of the amplification circuit (22b); and the output of the subtraction circuit (23), , e n V
A/V B is the detection area setting volume (V R')
A comparator circuit that outputs an H level when the preset range is set in By sampling the output of the comparison circuit (24) in synchronization with the synchronization signal), the flash of the object to be detected is detected in the detection area (
The signal processing circuit (2) is formed with a signal processing circuit (2) that can reliably determine whether or not it exists in the DE).
5) The output controls an output circuit (6) consisting of a relay for load control, a semiconductor switch element for load control, etc. Note that the light receiving circuits (21a) (21b
) is a bandpass filter circuit that passes only pulsed optical signals and cuts DC optical signals, or passes only specific frequencies.

(実施例1の1作) いま、投光素子+121からの光はハーフミラ−θ3)
により反射され、集光し、7ズ(凸a)にて形成される
光ビーム(P)が被検知物体(3)に投射されるように
なっており、被検知物体(3)による反射光(R)け集
光しン′j、(,3a)にて受光されハーフミラ−03
)全透過して集光される。ここ例、被検知物体(3)が
第11図(b)に示すように検知エリア(DE)の略中
央であるところの距離ibの位置にあるとき、被検知物
体(3)からの反射光億)の集光レンズ(3a)による
集光点ViQbとなり、くさび形プリズム(3b)によ
る光路の屈曲がなく、リレーレジ、1(3c)k介して
ノPSDC20)上の集光スポット(S)の中心位置は
光軸上のQ’b点となり、PSD(財))の出力電流I
べ IBI−i略等しくなる。次に被検知物体(3)が
同図(a)に示すように距wi−eatで近づいた場合
、集光レンズ(凸a)による集光点は本来Qa”となる
はずであるが、くさび形プリズム(3b)により光路が
屈曲されてQaとなり、リレーレンズ(3c)を介して
P S D (20)上の集光スポット(S)の中心位
置は013点となる。したがってPSD(20)の出力
電流IA、1Bの比(IA/ IB)#″i1よりも大
きくなり、被検知物体(3)が近づくにつれてより大き
くなる。ここに、被検知物体(力までの距離−eaと、
集光点Qa′の光軸からのずれΔXの関係は以下のよう
になる。すなわち、集光しシズ(3a)から集光点(Q
a)すなわち(Qa’) 1での距離ヲya、集光レン
ズ(3a)からくさび形プリズム(3b)までの距離を
yb、くさひ形づリズム(3b)から集光点(Qa)t
での距離’kycs集光レジ′j、(3a)の焦点距離
をfとすれば、 −&a−i となる。次に、くさび形プリズム(凸b)の頂角をθ、
ル(折率k n %光路の屈曲度合すなわち振れ角をδ
とすれは、 δ・(n −1’)θ・・−・・・−・ ■であり、光
軸〃・らのずれΔXけΔz ” yc・δであるので、 となる。
(One piece of Example 1) Now, the light from the light emitting element +121 is a half mirror -θ3)
The light beam (P) that is reflected and condensed by the 7th lens (convex a) is projected onto the object to be detected (3), and the light beam reflected by the object to be detected (3) (R) The light is received by the focused beam 'j, (, 3a) and sent to the half mirror 03.
) The light is completely transmitted and concentrated. In this example, when the detected object (3) is located at a distance ib, which is approximately the center of the detection area (DE) as shown in FIG. 11(b), the reflected light from the detected object (3) The condensing point ViQb is formed by the condensing lens (3a) of 100m), and the optical path is not bent by the wedge prism (3b), and the condensing spot (S) on the PSDC 20) is The center position is point Q'b on the optical axis, and the output current I of PSD (Incorporated)
IBI-i will be approximately equal. Next, when the detected object (3) approaches at a distance wi-eat as shown in Figure (a), the focal point of the condensing lens (convex a) should originally be Qa'', but The optical path is bent by the shaped prism (3b) and becomes Qa, and the center position of the condensed spot (S) on PSD (20) via the relay lens (3c) becomes point 013.Therefore, PSD (20) The ratio of the output currents IA and 1B (IA/IB) #″i1 becomes larger, and becomes larger as the detected object (3) approaches. Here, the detected object (distance to force - ea,
The relationship between the deviation ΔX of the focal point Qa' from the optical axis is as follows. In other words, from the condensing point (3a) to the condensing point (Q
a) That is, the distance at (Qa') 1 is ya, the distance from the condenser lens (3a) to the wedge-shaped prism (3b) is yb, and the distance from the wedge-shaped prism (3b) to the condensing point (Qa)t
If the focal length of (3a) is f, then -&a-i is obtained. Next, the apex angle of the wedge-shaped prism (convex b) is θ,
(refractive index k n % The degree of bending of the optical path, that is, the deflection angle is δ
The deviation is δ·(n −1′)θ··········■, and the deviation between the optical axes ΔX and Δz” yc·δ is as follows.

(艷)式から明らかなように、集光点Qaの光軸からの
ずれΔxVi距離−eaの関数であることがわかる。
As is clear from the equation (艷), it can be seen that the deviation of the focal point Qa from the optical axis is a function of the distance ΔxVi distance−ea.

つまり、被検知物体(3)号での距離ff1aが集光点
(Qa)の光軸からのずれΔχ?検出することにより検
出できるわけである。A劇し芒央蕃串H山接遺←L櫨牟
叩5)−は無・う−・ま−で・(−・な−い万第12図
はPSD(イ))上の集光スポット(S) ’lr示し
ている。
In other words, is the distance ff1a at the detected object (3) the deviation Δχ from the optical axis of the focal point (Qa)? It can be detected by detecting it. A play, Aoba Kushi H mountain connection ← L Kashimu 5) - is nothing, U-, Ma-de (-, Na-o, Figure 12 is the PSD (A)) Focusing spot (S) 'lr shows.

一方、被検知物体閃が同図(c)に示すように距離&ま
で遠ざ〃・つた場合、集光レン′j、(さa)による集
光点は本来Qc〃となるにすであるが、くさび形プリズ
ム(3b)により光路が屈曲されてQcとなり、リレー
レンズ(3C)を介してのP S D mi上の集光ス
ポット<8)の中心位置はQ 01点となる。したがっ
て、PSDシ0)の出力電流I A 、 IBの比(工
Δ/I)t)は1よりも小さくなり、被検知物体閃が遠
さ力・るにつnてより小さくなる。
On the other hand, when the detected object flash moves away to a distance & as shown in the same figure (c), the focal point by the condensing lens 'j, (sa) will originally be Qc. However, the optical path is bent by the wedge prism (3b) to become Qc, and the center position of the condensed spot <8) on PSDmi via the relay lens (3C) becomes point Q01. Therefore, the ratio (Δ/I)t) of the output currents IA and IB of the PSD 20) becomes smaller than 1, and the farther away the detected object flash is, the smaller it becomes.

以上のように、被検知物体(ト))までの距離看が変化
すると、集光し:/ズ(3a)による集光点が光帖力向
に移動するとともにくさび′形プリズム(3b)による
光路の屈曲度合(振れ角δ)が変化し、PSD岡上の集
光スポット(S)の位1h″が距1’1iF−13に応
じて移動することになり、判別制御手段(5)では、こ
の集光スポット(S)の位h′に応じたPSDシ0)の
出力電流IA、IBの比CIA/ IF)の対数値13
n(IA/ IB )に基いて被検知物体(X)が検知
エリア(DE)内に存在する力・どう力・全判別して出
力回路(6)を制御1するわけである。この場合、被検
知物体(3)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っているので、
検知エリア(DE)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[トできるとともに、被検知物体
囚)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(凸a)、ハーフ三う−θ島など
の投受光用光学系の汚れの影響金堂けることがない。
As described above, when the distance to the object to be detected (g) changes, the focal point by /z (3a) moves in the direction of the light beam force and the wedge'-shaped prism (3b) The degree of bending of the optical path (deflection angle δ) changes, and the PSD Okagami focal spot (S) moves in accordance with the distance 1'1iF-13. Logarithm value 13 of the ratio CIA/IF) of the output currents IA and IB of the PSD SH0) according to the position h' of the focused spot (S)
Based on n(IA/IB), the force, force, and total force of the object to be detected (X) existing within the detection area (DE) is determined, and the output circuit (6) is controlled 1. In this case, the detection area (DE) is set regardless of the level of the reflected light (R) from the detected object (3), so
It is possible to prevent malfunctions due to objects with high light reflectivity that exist behind the detection area (DE), and also allows the detection area < DE) to be set regardless of the light reflectance of the detected object. (Convex a), half-three-θ islands, etc. are not affected by contamination of the light emitting/receiving optical system.

(実施例2) 第13メ1は他の実施例を示すもので、AfJ述の第8
図判別制御手段(6)の対数増巾回路(22a)(22
b)に代えて、加算回路の謁、減算回路(33)を設け
ると七もに、減算回路匡に代えて割算回路□□□を設け
たものであり、加算回路の匈、減算回路(33)および
いて比較回路例で検知エリア(DE)内に被検知物体(
3)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。
(Example 2) The 13th item 1 shows another example, and the 8th item described by AfJ
Logarithmic amplification circuit (22a) (22) of figure discrimination control means (6)
In place of b), if an addition circuit and a subtraction circuit (33) are provided, a division circuit (□□□) is provided in place of the subtraction circuit. 33) And in the comparison circuit example, there is a detected object (
3) exists, and the overall configuration and operation are exactly the same as in the first embodiment described above.

以上・のように、第1の発明にあっては投光手段+11
力・ら被検知物体(X)に光ビーム(■すを投光し、級
(か知物体(3)による光ビーム(P)の反射光(■す
を゛力先するにより、被検知物体(X)才での距^、j
、13に応じて集光スボツl−(S)を移動゛さぞ、こ
の集光スポット(S)の位置を位置検出手段(4)にて
検出し、位II!検出手段(4)出力に基いて判別制御
手段f5iにて薔検知物体(X)が所定の検知エリア(
DE)内に存在するかどうが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(D E )孕設定
でき、し〃・も検知エリア(DE)の微調整を検知エリ
ア設定ポリウムなどンこより電気的に行なうことかでき
、検知エリア(DE)を正ζ「、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呆を拘しているところ
で、前述の実施例1.2において、光ビーム(P)の径
(ΔP)を大きくするこ々にまり扱検知物体(3)の凹
凸の影響を受は難くした場合、被検知物体へ)が光ビー
ム(1))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)K光ビー
ム(P)が完全に照射(P、〜P3部分が照射)されて
いるか否かによって誤動作が発生するという問題があっ
た。fなわち、いま、光ビーム(P)が第14図に示す
ように被検知物体(Nに完全に照射されている場合にあ
っては、PSD(2fllj上の集光スポット(S)の
中心位置はX2となり、被検知物体(3)の距離!に対
応する位置情報として集光スポット(S)の中心位置x
2に基いた出力電流IA 、 IBが出力されることに
なる。なお、第14図は脱甲」を簡単にするためにリレ
ーレンズIズ(3c)を用いない場合全示しており、集
光スポット(S)の中心位置XI % X 2 、X 
3けPSDシO)の一端金基準とした距離で示している
。一方、被検知物体囚が光ビーム(P)を横切るように
移動し、第15図(a) (b)に示すように、光ビー
ムψ)のP】部分、あるいIri Pa部分のみが被検
知物体(3)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ψ)に入る時あるいけ出る時、P
 S D (20)上の集光スポット(S)の径が小さ
くなるとともに、その中心位置はそれぞれX+、X3 
となる。この場合、PSD(2017)・らは集光スポ
ット(S)の中心位tffx+、x31c対AU、 L
 fc出力電k I A 、IBが出力され、位置検出
手段(4)から画っだ位置佑号が出力されるこ、l!:
になり、被検知物体(Nが検知エリア(DE)内に存在
しないにも拘らず判別制佃1手段(5)から物体検知信
号が出力されて出方回路(6)が作動してしまうという
問題があった。以下に承す第2の発明は上記の問題点全
解決するようにしたものである。
As mentioned above, in the first invention, the light projecting means +11
A light beam (■) is projected onto the object to be detected (X) from a force, and by directing the reflected light (■) of the light beam (P) by the sensing object (3), the object to be detected is (X) Distance at age ^, j
, 13. Now, the position of this focusing spot (S) is detected by the position detecting means (4), and the position II! Based on the output of the detection means (4), the discrimination control means f5i determines whether the rose detection object (X) is in a predetermined detection area (
Since the detection area (DE) determines whether the detected object (X
) The detection area (DE) can be set regardless of the light reflectance of the detection area (DE). ) is set to a positive ζ ", the setting work becomes easier. In the above-mentioned Example 1.2, increasing the diameter (ΔP) of the light beam (P) If it is difficult to be affected by the unevenness of the sensing object (3), the sensing object (to the sensing object) will move in a direction perpendicular to the light projection direction (arrow M) so as to cross the light beam (1)). Then, there was a problem that malfunctions occurred depending on whether or not the object to be detected (X) was completely irradiated with the K light beam (P) (parts P, ~P3 were irradiated). When the beam (P) is completely irradiated onto the detected object (N) as shown in Fig. 14, the center position of the condensed spot (S) on PSD (2flj) is X2, The center position x of the focused spot (S) is the positional information corresponding to the distance of the object (3)!
Output currents IA and IB based on 2 are output. In addition, Fig. 14 shows the case where the relay lens I (3c) is not used in order to simplify the removal of the armor, and the center position of the condensing spot (S) XI % X 2 , X
Distances are shown based on the gold standard. On the other hand, the object to be detected moves across the light beam (P), and as shown in FIGS. When the sensing object (3) is irradiated, that is, when the sensing object (X) enters or exits the light beam ψ), P
As the diameter of the focused spot (S) on S D (20) becomes smaller, its center position becomes X+ and X3, respectively.
becomes. In this case, PSD (2017) et al.
The fc output voltages k I A and IB are output, and the position detecting means (4) outputs the position code, l! :
Therefore, even though the detected object (N) does not exist within the detection area (DE), an object detection signal is output from the discrimination control means (5) and the output circuit (6) is activated. There was a problem.The second invention described below is intended to solve all of the above problems.

(実施例3) 第16図は第2の発明の一実施例をボずものさび形プリ
ズム(凸b)、l!−の聞にハーフミラー(凸d)へ を配設し、このハーフ三う〜(3cl)と、ハーフミラ
ー(3d)による反射光の集光点の近傍に配設され光路
を屈曲させるくさび形プリズム(3b)’とリレーレン
ズ(3c)’よりなる第2の集光手段(2a)を設け、
第2の集光手段(2a)の身光面に集光スポット(S)
′の位IVtに対応した位置佑づを出力するPSD(2
0a)よりなる第2の位置検出手段(4a)を設け、実
施例1と同様の判別制御手段(5)にて両位置検IJ)
手段14)(4a)出力全合成した信号(IA@−IA
’) (■B−+lB’)に基いて被検知物体閃が所定
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
(61を制仙;するようになっている。ここに、両位置
検出手f&+41(4a)は被検知物体(X)にて光ビ
ーム(P)の一部(例えばP l 、P a部分)が反
射された場合に相反的な位置信号(IA、IB)、(I
A’、IB’)が出力されるようにしである。但し、く
さび形ラリズム(3bH3b)’および位置検出手段t
4)(4a)はハーフミラー(3d)に対して光学的距
離関係ケ同一にして、くさび形プリズム(3b)(3b
)′の頂角を逆向きKR定することにより、光ビームC
P)の−・部が被検知物体(X)にて反射されたとき、
PSD(+!01 (20a )の出力電流(IA、1
B)、(I六′、IB′)が相反的になるようにしであ
る。如釦S−sモ涜−←ノズ・右−4=:b−+=+べ
=う=−′4)−y4鳴・1苧また剛悴鋳察チ者イP−
5−DAル幻−−ニアa州功2翫」匡4ん−↓匂&ム二
話ニーの一@″飲濠グ千7カ竜1〔嚢ごじ1瞑J−ぐ・
I”T千−t−B−勺マ〜=< 1−a−t−1−?:
Y判別制御手段f5+k 第13図のようにしても良い
(Embodiment 3) Fig. 16 shows an embodiment of the second invention with a wedge-shaped prism (convex b), l! - A half mirror (convex d) is arranged between the half mirror (3cl) and a wedge shape that is arranged near the convergence point of the reflected light by the half mirror (3d) and bends the optical path. A second condensing means (2a) consisting of a prism (3b)' and a relay lens (3c)' is provided,
A light condensing spot (S) on the light surface of the second light condensing means (2a)
PSD (2
A second position detection means (4a) consisting of 0a) is provided, and a discrimination control means (5) similar to Embodiment 1 detects both positions IJ).
Means 14) (4a) Output fully synthesized signal (IA@-IA
') Based on (■B-+lB'), it is determined whether or not the detected object flash exists within a predetermined detection area, and the output circuit (61 is output).Here, both The position detection hand f&+41 (4a) generates reciprocal position signals (IA, IB) when a part of the light beam (P) (for example, P l , P a part) is reflected by the detected object (X), (I
A', IB') are output. However, the wedge-shaped ralism (3bH3b)' and the position detection means t
4) (4a) is a wedge-shaped prism (3b) (3b) with the same optical distance relationship as that of the half mirror (3d).
)' by setting the apex angle of the light beam C in the opposite direction KR.
When the - part of P) is reflected by the detected object (X),
Output current (IA, 1) of PSD (+!01 (20a)
B), (I6', IB') are made to be reciprocal. Nyobutsu S-smo sacrilege-←Nozu・Right-4=:b-+=+Be=U=-'4)-y4mei・1 苧also Goetsu Casting Inspector IP-
5-DA Ru Illusion--Nia a state gong 2 翫"匡 4- ↓ smell & muji story 1 @"drinking moat 1,700 dragons 1 [bag goji 1 meditation J-gu・
I"T thousand-t-B-勺ま~=< 1-a-t-1-?:
Y discrimination control means f5+k The arrangement shown in FIG. 13 may be used.

(実施例3のIIJ作) 第17図は夾施し+j 3の原塊をηくず図であり、以
下第17図に基いて動作を脱りJする。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
、P S D(20) (20a ) 上(7)S=S
?eスポット(s)(s)′ノ中心位眉は共にX2とな
り、両PSDe2o(20a)の出力電流(xA、IB
)、(IA’、IB’) は等しくなり、その合成した
侶づ(Il、−+f六′)、(IB+11セ′)は当然
のことなからX2に対応する位置もぢであり、被検知物
体(X)までの距離看に1僅に対比・するものである。
(Created by IIJ of Example 3) Figure 17 is an η scrap diagram of the original lump of treasury +j 3, and below, based on Figure 17, the operation will be removed and J will be performed. Now, when the detected object (X) is completely irradiated with the light beam (P), P S D (20) (20a) Upper (7) S=S
? The eyebrows at the center of e spots (s) and (s)' are both X2, and the output currents (xA, IB) of both PSDe2o (20a)
), (IA', IB') are equal, and their combined positions (Il, -+f6') and (IB+11se') are naturally located at the position corresponding to X2, and the position to be detected is This is a slight contrast to the distance to object (X).

一方、被検知物体(3)に光ビーム(P)のPI部分の
みが拙射されている場合、P S D 吹上の集光スポ
ット(S)の中心位B: 11 xsとなり、P S 
D (20a)上の集光スポット(S7の中心位置にX
I♂なる。したがって、P S D(2o) (20a
 )(7)出カ°市流(IA、l B )、CIA’、
IB’ )を合成した伯す(IA−+−IA’八(IB
+1+う′)−集光スホッl−(S) (s’+がXl
+X3(−X2)の位置にあ2 る場合、すなJ〕ち、被検知物体■に光ビームCP)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■までの距離tに正確て対応するものであ
る。同様にして被検知物体頭に光ビームP)の23部分
のみが照射されている場合にあっても、被検知物体(イ
)までの距離tに正確に対応した48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■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、
仮検知物体囚が光ビーム(■を横切る場合の誤1iIJ
 I¥、を防止できることになる。
On the other hand, when only the PI portion of the light beam (P) is emitted onto the object to be detected (3), the center position B of the condensed spot (S) on the Fukiage becomes 11 xs, and P S
Focused spot on D (20a) (X at center position of S7)
Become I♂. Therefore, P S D(2o) (20a
) (7) Output (IA, l B ), CIA',
IA-+-IA'8 (IB') synthesized from
+1+U') - Focusing light - (S) (s'+ is Xl
If it is at the +X3 (-X2) position, the signal will be the same as the signal obtained when the light beam CP) is completely irradiated on the detected object ■, exactly corresponds to the distance t. Similarly, even if only part 23 of the light beam P) is irradiated onto the head of the detected object, the discrimination control means (5 ), and accurate position information is always input to the discrimination control means (5) regardless of whether or not the light beam P) is completely irradiated to the detected object (2).
Error 1iIJ when the tentatively detected object crosses the light beam (■
This means that I¥, can be prevented.

以上のように、第2の発明は、第1の発明において、第
1の集光手段(2)の集光レンJ(3a)と光路屈曲手
段たるくさび形プリリズム(3b)との間に挿入された
光分割手段たるハーフミラ−(凸d)および該ハーフミ
ラ−(3d)による反射光の集光点の近傍に配設され光
路を屈曲させる光路屈曲手段たるくさび形プリズム(3
b)よりなる第2の集光手段(2a)を設けるとともに
、第2の集光手段(2a)の集光面に配設され集光スポ
ット(S)′の位置に対応した位置信号全出方する第2
の位置検出手段(4a)k設け、判別制御手段(5)に
て自位置検出手段f4)(4a)出方全合成した信号に
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全判別して出力−路(6)?制御す
るようにし、被検知物体(3)にて光ビーム(P)の一
部が反射された場合に自位置検出手段f4N、4a)か
ら相反的な信づが出力されるようにしており、被検知物
体(3)に光ビーム(P)の一部が照射される場合に自
位置検出手段(41(4a );6−ら出力される14
常な位置信号が補正されることになって、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)金級検知物体(3)が横切る
場合にあっ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。
As described above, in the first invention, the second invention provides a method for inserting the lens between the condensing lens J (3a) of the first condensing means (2) and the wedge-shaped prism (3b) serving as the optical path bending means. a half mirror (convex d) serving as a light splitting means, and a wedge-shaped prism (3
b) A second light condensing means (2a) consisting of The second way
Position detecting means (4a) k are provided, and the detection control means (5) detects the detected object (X) in a predetermined detection area (DE) based on the output signal which is fully synthesized by the self-position detecting means f4) (4a). Check whether it exists within and output - path (6)? When a part of the light beam (P) is reflected by the detected object (3), the self-position detection means f4N, 4a) outputs a reciprocal signal. When the detected object (3) is partially irradiated with the light beam (P), the self-position detecting means (41 (4a); 6- outputs 14
Since the normal position signal is corrected and accurate position information is input to the discrimination control means (5), when the light beam (P) with a larger beam diameter crosses the gold-grade detection object (3) This has the advantage that malfunctions do not occur even if the Of course, it goes without saying that this invention has the same effects as the first invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来例の構成を示す図、第2図および第5図は
同上の動作説F3)−3図、第4図は他の従来例の構成
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
要部ブロック回路図、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、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
部ブロック回路図、第14図および第15図は同上の問
題点を示す図、第16図はさらに別の実施例の構灰全示
す図、第17図は同上の動作説明図である11iは投光
手段、(21(2a )は集光手段、(3a)は集光し
ンズ、(3bH3b)’はくさひたフリズム、(3d)
はハーフミラー、(41(4a)は位置検出手段、(6
)は判別制御手段、(6)は出力回路である。 代理人 弁理士  石 1)長 化 第1図 ↓′14′ 第3図
Fig. 1 is a diagram showing the configuration of a conventional example, Figs. 2 and 5 are diagrams showing the same operation theory F3)-3, Fig. 4 is a diagram showing the configuration of another conventional example, and Figs. 7 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a block circuit diagram of a main part of the same, FIG. 9 is a sectional view of the PSD used in the same, and FIG. 11 and 12 are operation explanatory diagrams of the same as above, FIG. 13 is a block circuit diagram of the main part of another embodiment, and FIG. 14 and 15 are diagrams showing problems of the same as above. , FIG. 16 is a diagram showing the complete structure of yet another embodiment, and FIG. 17 is an explanatory diagram of the same operation. Shins, (3bH3b)' Hakusahita Frism, (3d)
is a half mirror, (41 (4a) is a position detection means, (6
) is a discrimination control means, and (6) is an output circuit. Agent Patent Attorney Ishi 1) Long Figure 1↓'14' Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 il+  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
集光レンズおよび検知エリア内の被検知物体からの反射
光が該集光レシズによって集光される集光点の近傍に配
設され光路を屈曲させる集光路、屈・曲′手段よりなる
集光手段と、集光手段の集光面に配設され集光スポット
の位置に対応した位@償−Qf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貝偏して成る反射型光電スイッチ。 (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6る集
光しンズおよび検知エリア内の被検知物体からの反射光
が該集光しンズによって集光される集光点の近傍に配設
され光路を屈曲させる光路屈曲手段よりなる第1の集光
手段と、第1の集光手段の集光面に配設され集光スポッ
トの位置に対応した位置信号を出力する第1の泣ml険
出手段と、第1の集光手段の集光レンズと光路屈曲手段
との間に押入された光分割手段および該光分割手段によ
る反射光の集光点の近傍に配設された光路を屈曲させる
光路屈曲手段よりなる第2の集光手段と、第2の集光手
段の集光面に配設され集光スポッ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、自位置検出手
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iトイ検出手取から相反
的な信号が出力されるようにして成る反射型光電スイッ
チ。
[Claims] il+ Light projecting means for projecting a light beam onto the object to be detected, a condenser lens for condensing the reflected light of the light beam by the object to be detected, and a light beam reflecting from the object to be detected within the detection area. A light collecting path arranged near a light focusing point where the reflected light is focused by the focusing lens and bending the optical path, a light collecting means comprising a bending/bending means, and a light collecting means disposed on a light collecting surface of the light collecting means. and a position detection means that outputs compensation -Qf corresponding to the position of the condensed light spot, and controls an output circuit by determining whether or not the object to be detected exists within a predetermined detection area based on the output of the position detection means. A reflective photoelectric switch comprising a discrimination control means and a discrimination control means. (2) A light projecting means that projects a light beam onto the detected object, a condensing lens that collects the reflected light of the light beam from the detected object, and the reflection from the detected object within the detection area. a first condensing means comprising an optical path bending means disposed near a condensing point where light is condensed by the condensing lens and bending the optical path; a first light emitting means for outputting a position signal corresponding to the position of the focused light spot; a light splitting means inserted between the condensing lens of the first light focusing means and the optical path bending means; a second condensing means comprising an optical path bending means disposed near a convergence point of the reflected light by the light splitting means, and a condensing means disposed on a condensing surface of the second condensing means; A second position detection means outputs a position signal corresponding to the position of the light spot, and a second position detection means determines whether or not the detected object exists within a predetermined detection area based on a signal obtained by combining the output of the self-position detection means. A reflective type comprising a discrimination control means for controlling an output circuit, and a reciprocal signal is output from the dual-position i-toy detection handle when a part of the light beam is reflected by the object to be detected. Photoelectric switch.
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