JPS59202085A - 反射型光電スイツチ - Google Patents
反射型光電スイツチInfo
- Publication number
- JPS59202085A JPS59202085A JP58076817A JP7681783A JPS59202085A JP S59202085 A JPS59202085 A JP S59202085A JP 58076817 A JP58076817 A JP 58076817A JP 7681783 A JP7681783 A JP 7681783A JP S59202085 A JPS59202085 A JP S59202085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- circuit
- detected
- output
- detection area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
Landscapes
- 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)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Electronic Switches (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
【発明の詳細な説明】
し技術分野]
本発明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。
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。
し背景技術]
従来、この種の反射型光電スイッチとして第1図に示す
ように、投光手段(1)′から投光された拡散光(P)
′の被検知物体(3)による反射光(R)’を受光手段
(2)′にて受光し、第2図に示すように受光手段(2
)′の受光出力しベルV2が予め設定された動作レベル
vth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)k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(X)を検出するために、反
射型光電スイッチ(Y)の検知エリア(DE)’にベル
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(X)より
も光反射率の大きい物体(Z)があれば誤動作が起きる
という不都合があった。すなわち、受光手段(2)′の
受光出力しベル■2は被検知物体(X)の光反射率に正
比例するとともに、投、受光手段+I+’[21’と被
検知物体(X)との距離(Aの2乗に反比例するので、
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))を考慮して判別制御手段の動作レベルv
th6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(X)
よりも光反射率の大きい物体C7,)が存在すれば、こ
の物体(Z)による反射光(R)′が受光された場合の
受光出力しベルV2は検知エリア(DE)内に存在して
いる被検知物体(X)による反射光(R)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
識されてしまうという問題があった。図中(12)は発
光タイオードのような投光素子、(I3)は投光用光学
系、(20)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、(3)は受光用
光学系である。
ように、投光手段(1)′から投光された拡散光(P)
′の被検知物体(3)による反射光(R)’を受光手段
(2)′にて受光し、第2図に示すように受光手段(2
)′の受光出力しベルV2が予め設定された動作レベル
vth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)k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(X)を検出するために、反
射型光電スイッチ(Y)の検知エリア(DE)’にベル
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(X)より
も光反射率の大きい物体(Z)があれば誤動作が起きる
という不都合があった。すなわち、受光手段(2)′の
受光出力しベル■2は被検知物体(X)の光反射率に正
比例するとともに、投、受光手段+I+’[21’と被
検知物体(X)との距離(Aの2乗に反比例するので、
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))を考慮して判別制御手段の動作レベルv
th6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(X)
よりも光反射率の大きい物体C7,)が存在すれば、こ
の物体(Z)による反射光(R)′が受光された場合の
受光出力しベルV2は検知エリア(DE)内に存在して
いる被検知物体(X)による反射光(R)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
識されてしまうという問題があった。図中(12)は発
光タイオードのような投光素子、(I3)は投光用光学
系、(20)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、(3)は受光用
光学系である。
そこで、第4図および第5図に示すように、被検知物体
■)に対して光ビーム(P)’に投光する投光手段fi
+と、投光手段+11から所定間隔ΔLをもって配設さ
れ被検知物体(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)と、受光用光学系(2
)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+j′を出力する位置検出手段(4)と、位
置検出手段(4)出力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を判別して
出力回路(6)を制御する測距制御手段(5)とを具偏
し、三角測量方式によって被検知物体(X)tでの距離
!全判別して検知エリア(DE)内に被検知物体(X)
が存在すれば出力回路(6)を作動させて物体検知(、
−f号を出力するようにしたものが考えられている。こ
こに被検知物体(X)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tl+は投光タイ三ン
タを設定する同期信号を発生する発振回路(lO)と、
ドライブ回路(1りと、発光タイオードあるいはレーザ
ータイオートなどの投光素子(I2)と、光じ一ム(P
) ’x影形成る]:7ヂンサレ−)ズよりなる投光用
光学系(13)とで形成されている。投光手段il+か
ら所定間隔ΔLkもって倶j方に並置された受光手段(
2)は、投光手段(1)および被検知物体X)に対して
三角測量的に配置されておシ、この受光手段(2)は被
検知物体(X)による反射光(R)を集光するための凸
レンズよりなる受光用光学系(3)と、受光用光学系(
3)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ffrf伯りを出力する位置検出手段(4)
とで構成されている。この位置検出手段(4)は、受光
用光学系(3)の集光曲内に配設され集光スポット(S
)の移靭1方向に連設された2個の受光素子(20a)
(20b)にて形成されている。この受光素子(20a
)(20b)としてはホトトランジスタ、ホトタイオー
ド、太陽電池、CdSなどが用いられる。壕だ、位置検
出手段(4)として第8図(a)に示す位置検出素子(
以下PSDと略する)I30)a:用いても良く、との
PS D I30)は平板状シリ]ンt311の表面に
P層(31a)、裏面にN層(、:51b )、中間に
1層(31c)゛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IA 、 IBが出
力されるようになっている。第8図(b)はP S D
(30)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) tri
接合容量、(Rt)は並列抵抗、 □(RO)は電極
間抵抗である。測距制御手段(5)は、受光素子(20
a)(20b)からの出力電流IA。
■)に対して光ビーム(P)’に投光する投光手段fi
+と、投光手段+11から所定間隔ΔLをもって配設さ
れ被検知物体(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)と、受光用光学系(2
)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+j′を出力する位置検出手段(4)と、位
置検出手段(4)出力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を判別して
出力回路(6)を制御する測距制御手段(5)とを具偏
し、三角測量方式によって被検知物体(X)tでの距離
!全判別して検知エリア(DE)内に被検知物体(X)
が存在すれば出力回路(6)を作動させて物体検知(、
−f号を出力するようにしたものが考えられている。こ
こに被検知物体(X)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tl+は投光タイ三ン
タを設定する同期信号を発生する発振回路(lO)と、
ドライブ回路(1りと、発光タイオードあるいはレーザ
ータイオートなどの投光素子(I2)と、光じ一ム(P
) ’x影形成る]:7ヂンサレ−)ズよりなる投光用
光学系(13)とで形成されている。投光手段il+か
ら所定間隔ΔLkもって倶j方に並置された受光手段(
2)は、投光手段(1)および被検知物体X)に対して
三角測量的に配置されておシ、この受光手段(2)は被
検知物体(X)による反射光(R)を集光するための凸
レンズよりなる受光用光学系(3)と、受光用光学系(
3)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ffrf伯りを出力する位置検出手段(4)
とで構成されている。この位置検出手段(4)は、受光
用光学系(3)の集光曲内に配設され集光スポット(S
)の移靭1方向に連設された2個の受光素子(20a)
(20b)にて形成されている。この受光素子(20a
)(20b)としてはホトトランジスタ、ホトタイオー
ド、太陽電池、CdSなどが用いられる。壕だ、位置検
出手段(4)として第8図(a)に示す位置検出素子(
以下PSDと略する)I30)a:用いても良く、との
PS D I30)は平板状シリ]ンt311の表面に
P層(31a)、裏面にN層(、:51b )、中間に
1層(31c)゛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IA 、 IBが出
力されるようになっている。第8図(b)はP S D
(30)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) tri
接合容量、(Rt)は並列抵抗、 □(RO)は電極
間抵抗である。測距制御手段(5)は、受光素子(20
a)(20b)からの出力電流IA。
IBを信号電圧VA、VBに増巾変換する受光回路(2
1a)(21b)と、対数増巾回路(22a)(22b
)と、対数増巾回路(22a)出力−enVA から対
数増巾回路(22b)出力−gnvBを減算する減算回
路(社):・と、減算回路(23)出力−enVA/V
Bと検知エリア設定ボリウム(VR)にて設定された基
準、電圧Vsとを比較して減9回路郭)出力−gn V
A/VBが基準l電圧Vs以下のときHレベルを出力す
る比較回路(24)と、投光素子(I2)からの光し一
ム(P)の投光タイ三ンジ(発振回路(10)から出力
される同期信号)に同期して比較回路(24)出力をサ
ンづリシタ(同ル」検波)すると七により、被検知物体
(X)が検知エリア1、DE)内に存在するかどうかを
確実に判別するようにした信ぢ処理回路(25)と、信
号処理回路外から所定期間以上連続して信号が出力され
た場合あるいは出力されない場合にのみ出力回路(6)
の制御信号を出す積分回路(支))とで形成され、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。
1a)(21b)と、対数増巾回路(22a)(22b
)と、対数増巾回路(22a)出力−enVA から対
数増巾回路(22b)出力−gnvBを減算する減算回
路(社):・と、減算回路(23)出力−enVA/V
Bと検知エリア設定ボリウム(VR)にて設定された基
準、電圧Vsとを比較して減9回路郭)出力−gn V
A/VBが基準l電圧Vs以下のときHレベルを出力す
る比較回路(24)と、投光素子(I2)からの光し一
ム(P)の投光タイ三ンジ(発振回路(10)から出力
される同期信号)に同期して比較回路(24)出力をサ
ンづリシタ(同ル」検波)すると七により、被検知物体
(X)が検知エリア1、DE)内に存在するかどうかを
確実に判別するようにした信ぢ処理回路(25)と、信
号処理回路外から所定期間以上連続して信号が出力され
た場合あるいは出力されない場合にのみ出力回路(6)
の制御信号を出す積分回路(支))とで形成され、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を含むものである。図中
Q力は出力回路(6)の動作表示部、8281は出力回
路(6)の誤結線忙よるA電流をしゃ断する過電流保護
回路、イ9)は電源投入あるいはしゃ断出力回路(6)
の誤動作を防止する誤動作防止回路である。
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を含むものである。図中
Q力は出力回路(6)の動作表示部、8281は出力回
路(6)の誤結線忙よるA電流をしゃ断する過電流保護
回路、イ9)は電源投入あるいはしゃ断出力回路(6)
の誤動作を防止する誤動作防止回路である。
いま、被検知物体(X)が第6図(a)に示すように反
射型光電スイッチ(Y)から距離13a、Ab、13c
の位置a、b、cに存在する場合において、集光曲内に
配設された受光素子(20a)(20b>に対する集光
スポット(S)の位置は第6図(b)のようになり、被
検知物体凶)が光ビーム(P)の投光方向に移動すると
、受光素子(20a)(20b)に入射する光t1の比
率が変化することになり、受光素子(2−OaH20b
)の出力電流IA 、 IBは集光スポット(S)の
位置に対応した位置信号となる。測距制御手段(51で
は受光回路(21a)(21b)にてこの出力電流IA
、IBに比例した電圧VA 、 VB を形成し、対数
増巾回路(22a )(22b ’) にて対数増巾
した電圧−enVA、−enVBを減算回路(23)に
て減算することによシ減算回路日から受光素子(20a
)(20b)に入射する光量の比率の対数値−gnVA
/VEか出力されることになる。この減算回路(231
出カーenVA/VBけ被検知物体(X)の移動に応じ
て変化し、反射型光711′スイツチ(Y)から衿検知
物体(X)才での距離1に対する減算回路い・出力石n
V A / V B は第7図に示すようになる。
射型光電スイッチ(Y)から距離13a、Ab、13c
の位置a、b、cに存在する場合において、集光曲内に
配設された受光素子(20a)(20b>に対する集光
スポット(S)の位置は第6図(b)のようになり、被
検知物体凶)が光ビーム(P)の投光方向に移動すると
、受光素子(20a)(20b)に入射する光t1の比
率が変化することになり、受光素子(2−OaH20b
)の出力電流IA 、 IBは集光スポット(S)の
位置に対応した位置信号となる。測距制御手段(51で
は受光回路(21a)(21b)にてこの出力電流IA
、IBに比例した電圧VA 、 VB を形成し、対数
増巾回路(22a )(22b ’) にて対数増巾
した電圧−enVA、−enVBを減算回路(23)に
て減算することによシ減算回路日から受光素子(20a
)(20b)に入射する光量の比率の対数値−gnVA
/VEか出力されることになる。この減算回路(231
出カーenVA/VBけ被検知物体(X)の移動に応じ
て変化し、反射型光711′スイツチ(Y)から衿検知
物体(X)才での距離1に対する減算回路い・出力石n
V A / V B は第7図に示すようになる。
したがって、比較回路(241の検知エリア設定ボリウ
ム(VR)にて・基J準7電、圧(VS)を適当に設定
することにより、正確な検知エリア(DE)が容易にH
,(定でき、減算回路匈I B、1.カーe3nVA/
VBが基準電圧、Vi s以上となったとき比較回路(
24)出力がHしベルとなり、信号処理回路(25)
e介して出力回路(6)が作動される。この場合、?1
11距制御子制御5)は、受光素子(20a)(20b
>出力レベル比を演鋳し、そのレベル比が予め設定され
た基準1・電・、圧Vsのとき出力回路(6)を作動さ
せるように力っており、被検知物体(X)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止で
きるとともに、被検知物体(X)の光反射率に関係々く
検知エリア(DE)を設定でき、さらに投、受光用光学
系(13i[31の汚れの影響を受けることがない。
ム(VR)にて・基J準7電、圧(VS)を適当に設定
することにより、正確な検知エリア(DE)が容易にH
,(定でき、減算回路匈I B、1.カーe3nVA/
VBが基準電圧、Vi s以上となったとき比較回路(
24)出力がHしベルとなり、信号処理回路(25)
e介して出力回路(6)が作動される。この場合、?1
11距制御子制御5)は、受光素子(20a)(20b
>出力レベル比を演鋳し、そのレベル比が予め設定され
た基準1・電・、圧Vsのとき出力回路(6)を作動さ
せるように力っており、被検知物体(X)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止で
きるとともに、被検知物体(X)の光反射率に関係々く
検知エリア(DE)を設定でき、さらに投、受光用光学
系(13i[31の汚れの影響を受けることがない。
ところで、このような従来例において、被検知物体(X
)が鏡面体である暮、杏に被検知物体(X) tでの距
離2と集光スポット(S)の位置とか対応せず、訪動作
が生じるという問題があった。すなわち、鏡面体よりな
る被検知物体■)が第9図に示すように光電スイッチ(
Y)に正対している場合、錠σrによって投光手段tl
+の虚fJ (l a )ができ、受光手段(2)によ
る反射光(Ra)の集光スポット(S)の位置は被検知
物体X)が距離2石の位置にあるとぎに対応する。した
がって、被検知物体(X)の位yfiが誤って’l′l
J別され、被検知物体(X)が検知エリア(DE)内に
存在するにも拘らず出力回路(6)が動作し々いという
問題があった。
)が鏡面体である暮、杏に被検知物体(X) tでの距
離2と集光スポット(S)の位置とか対応せず、訪動作
が生じるという問題があった。すなわち、鏡面体よりな
る被検知物体■)が第9図に示すように光電スイッチ(
Y)に正対している場合、錠σrによって投光手段tl
+の虚fJ (l a )ができ、受光手段(2)によ
る反射光(Ra)の集光スポット(S)の位置は被検知
物体X)が距離2石の位置にあるとぎに対応する。した
がって、被検知物体(X)の位yfiが誤って’l′l
J別され、被検知物体(X)が検知エリア(DE)内に
存在するにも拘らず出力回路(6)が動作し々いという
問題があった。
1発明の目的]
本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、検知エリア
の後方に存在する光反射率の大きい物体による誤OJ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、被検知物体が鏡面体であ
っても誤動作することが万い反射型光電スイッチを提供
することにあるし発明の開示] (実施例1) 第10図は本発明一実施例を示すもので、第4図および
第5図に示した三角測量方式の測距制御手段(5)ヲ有
する従来例において、鏡面体より被検知物体(X)が検
知エリア(DE)内に存在するかどうかを反射光(R)
#光量レベルに基いて判別して出力回路(6)全制御
する光量制御手段(7)ヲ設けたものであシ、図中(8
)は誤動作防止手段、(9)は余裕表示手段である。こ
こに測距制御手段(5)の受光回路(21a)(21b
)は反転アンプ(G+)と、非反転アンプ(G2)と、
抵抗(R+)〜(R3)と、コンデンサ(2)〜(C3
)とで形成され、位置検出手段(4)の受光素子(20
a)(20b)からの出力電流は変換インピータンスで
ある抵抗(R1)によって電圧VA’、■B′に変換さ
れ、非反転アンプ(G2)により増巾されてVA、VB
がそれぞれ得られるようになっている。まだ、抵抗(R
1)およびコンデンサ(C+)にてローパスフィルタが
形成され、コンデンサ(C2)と抵抗(R2)およびコ
ンデy ”i’ (C3)と抵抗(R3)にてバイパス
フィルタが形成されておシ、外乱光によるノイズを除去
するようになっている。対数増1〕回路(22a)(2
2b)は反転アシづ(G3)とタイオード(D+)とで
形成され、受光回路(21a)(21b)出カVA、V
B−i対数圧紬して石nVA、−gnVB全出カする。
の後方に存在する光反射率の大きい物体による誤OJ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、被検知物体が鏡面体であ
っても誤動作することが万い反射型光電スイッチを提供
することにあるし発明の開示] (実施例1) 第10図は本発明一実施例を示すもので、第4図および
第5図に示した三角測量方式の測距制御手段(5)ヲ有
する従来例において、鏡面体より被検知物体(X)が検
知エリア(DE)内に存在するかどうかを反射光(R)
#光量レベルに基いて判別して出力回路(6)全制御
する光量制御手段(7)ヲ設けたものであシ、図中(8
)は誤動作防止手段、(9)は余裕表示手段である。こ
こに測距制御手段(5)の受光回路(21a)(21b
)は反転アンプ(G+)と、非反転アンプ(G2)と、
抵抗(R+)〜(R3)と、コンデンサ(2)〜(C3
)とで形成され、位置検出手段(4)の受光素子(20
a)(20b)からの出力電流は変換インピータンスで
ある抵抗(R1)によって電圧VA’、■B′に変換さ
れ、非反転アンプ(G2)により増巾されてVA、VB
がそれぞれ得られるようになっている。まだ、抵抗(R
1)およびコンデンサ(C+)にてローパスフィルタが
形成され、コンデンサ(C2)と抵抗(R2)およびコ
ンデy ”i’ (C3)と抵抗(R3)にてバイパス
フィルタが形成されておシ、外乱光によるノイズを除去
するようになっている。対数増1〕回路(22a)(2
2b)は反転アシづ(G3)とタイオード(D+)とで
形成され、受光回路(21a)(21b)出カVA、V
B−i対数圧紬して石nVA、−gnVB全出カする。
減算回路(篩は差動アン″″j(G4)にて形成され、
対数増巾回路(22a)(22b)出力−gnVA 、
−gnVBの差を演算して一#nVA/VB を出力
する。コシパレータ(Gイ)よりなる比較回路(24)
は減算回路(z3)出力−1?nVA、/VBと抵抗(
R4)および検知エリア設定用ボリウム(VRl)にて
電源電圧Vccを分圧して得られる基準電圧■8を比較
し、従来例と同様、減算回路(5))から出力される測
距信号に基いて被検知物体(X)が検知エリア(DE)
内かどうかを判別して物体検知信号Vxを出力する。光
量制御手段(7)はコシパレータ(G6)にて形成され
、受光回路(21a)の非反転アンプ(G−出力VAと
、抵抗(R5)および検知エリア設定用ボリウム(VR
2)にて電源電圧Vccを分圧して?’Jられる基跡電
圧Vs’とを比較し、非反転アンプ(G2)出力VAが
基準電圧Vs’よりも大のとき反射光(R)の光量レベ
ルに基いて判別される物体検知信’3’ V x ’が
出力される。誤動作防止手段(8)は対数アンプ(C7
)k用いた動作レベル設定部とコシパレータ(C8)よ
りなる比較回路部とアンド回路(AND )よりなるゲ
ート部とで形成され、対ik増巾回路(22b)がら動
作レベル78以上の信号が得られているかによって正常
動作可能な受光信号VBか得られているかどうかを判別
し、オア回路(OR)を介して信号処理回路(25)に
入力される物体検知イ目号Vx、Vx’をアシド回路(
AND )にて阻止自在にしている。余裕表示手段(9
)は対数アンプ(C9)を用いた余裕レベル設定部と、
コシパレータ(Goo)よりなる比較回路部と余裕表示
部(9a)とて形成され、 ′−−− 1余
裕レベル■9は動作しベル■8よりも若干高く設定され
、対数増巾回路(23b)出力V13が余裕しベルv9
より大のとき余裕表示部(9a>が点灯して対数増巾回
路(23b)出力VBのしベルが正常動作範囲に対して
余裕のある(し:/ス表面の汚れや光学系の光軸変化が
あっても十分正常動作する)こと全表示する。この余裕
表示手段(9)は光電スイッチ(至)の設置調整、つり
メシテナシスを行なうときに重宝である。
対数増巾回路(22a)(22b)出力−gnVA 、
−gnVBの差を演算して一#nVA/VB を出力
する。コシパレータ(Gイ)よりなる比較回路(24)
は減算回路(z3)出力−1?nVA、/VBと抵抗(
R4)および検知エリア設定用ボリウム(VRl)にて
電源電圧Vccを分圧して得られる基準電圧■8を比較
し、従来例と同様、減算回路(5))から出力される測
距信号に基いて被検知物体(X)が検知エリア(DE)
内かどうかを判別して物体検知信号Vxを出力する。光
量制御手段(7)はコシパレータ(G6)にて形成され
、受光回路(21a)の非反転アンプ(G−出力VAと
、抵抗(R5)および検知エリア設定用ボリウム(VR
2)にて電源電圧Vccを分圧して?’Jられる基跡電
圧Vs’とを比較し、非反転アンプ(G2)出力VAが
基準電圧Vs’よりも大のとき反射光(R)の光量レベ
ルに基いて判別される物体検知信’3’ V x ’が
出力される。誤動作防止手段(8)は対数アンプ(C7
)k用いた動作レベル設定部とコシパレータ(C8)よ
りなる比較回路部とアンド回路(AND )よりなるゲ
ート部とで形成され、対ik増巾回路(22b)がら動
作レベル78以上の信号が得られているかによって正常
動作可能な受光信号VBか得られているかどうかを判別
し、オア回路(OR)を介して信号処理回路(25)に
入力される物体検知イ目号Vx、Vx’をアシド回路(
AND )にて阻止自在にしている。余裕表示手段(9
)は対数アンプ(C9)を用いた余裕レベル設定部と、
コシパレータ(Goo)よりなる比較回路部と余裕表示
部(9a)とて形成され、 ′−−− 1余
裕レベル■9は動作しベル■8よりも若干高く設定され
、対数増巾回路(23b)出力V13が余裕しベルv9
より大のとき余裕表示部(9a>が点灯して対数増巾回
路(23b)出力VBのしベルが正常動作範囲に対して
余裕のある(し:/ス表面の汚れや光学系の光軸変化が
あっても十分正常動作する)こと全表示する。この余裕
表示手段(9)は光電スイッチ(至)の設置調整、つり
メシテナシスを行なうときに重宝である。
以下、実施例の具体的動作について詣、す」する。
い捷、被検知物体(X)が鏡面体である場合と、拡散面
体である場合とにおける反射光(R)の光量レベルと距
離!の関係は第11図に示すようになる。なお、鏡面体
Iは測距制御手段(5)によって所定誤差内で被検知物
体(X)’!i=検知できるような正反射成分を不する
ものであシ、鏡面体■は鏡面体Iよシも正反射成分が大
きいため測距制御手段(5)によって所定誤差内で被検
知物体(X)を検知できないものである。ここに、正反
射成分の大きい(1)面体■よりなる被検知物体(X)
の反射光(R)の光量レベルは他の鏡面体Iおよび拡散
面体よシなる被検知物体(X)の反射光(R)の光景レ
ベルよシも大きいので、光力〕制灸1手段(7)の検知
エリア設定用ボリウム(VR2)を適当に設定してiI
ジノ作レベルが図中点線で示すレベル(以下優先光量レ
ベルと称する)ように設定すれば、被検知物体(X)が
鏡面体■であっても検知エリア(DE)内に存在する力
・どうかが適確に判別できることになる。すなわち、鏡
面体■よりなる被検知物体(X)が検知エリア(DE)
内にあっても、測距制御手段(5)からは従来例と同様
に物体検知信号■が得られないが、受光回路(21a)
出力VAが検知エリア設定用ポリウム(VR2)にて設
定された基準電圧V、I以上になったとき、光量制御手
段(7)から物体検知信号■X′が出力され、信号処理
回路□□□5)および積分回路f2f3)を介して出力
回路(6)が駆動され、光電スイッチ(Y)は正常に動
作する。ところで、上記優先光量レベルを設定して検知
エリア(DE)を設定するポリウム(VR2)は測距制
御手段(7)の検知エリア(DE)を設定するポリウム
(VR+)と連動させることにより、両制御手段(5i
(7)にて設定される検知エリア(DE)k合致させ
るようになっており、両ポリウム(VRI) (VR2
)として2連ボリウムを用いている。
体である場合とにおける反射光(R)の光量レベルと距
離!の関係は第11図に示すようになる。なお、鏡面体
Iは測距制御手段(5)によって所定誤差内で被検知物
体(X)’!i=検知できるような正反射成分を不する
ものであシ、鏡面体■は鏡面体Iよシも正反射成分が大
きいため測距制御手段(5)によって所定誤差内で被検
知物体(X)を検知できないものである。ここに、正反
射成分の大きい(1)面体■よりなる被検知物体(X)
の反射光(R)の光量レベルは他の鏡面体Iおよび拡散
面体よシなる被検知物体(X)の反射光(R)の光景レ
ベルよシも大きいので、光力〕制灸1手段(7)の検知
エリア設定用ボリウム(VR2)を適当に設定してiI
ジノ作レベルが図中点線で示すレベル(以下優先光量レ
ベルと称する)ように設定すれば、被検知物体(X)が
鏡面体■であっても検知エリア(DE)内に存在する力
・どうかが適確に判別できることになる。すなわち、鏡
面体■よりなる被検知物体(X)が検知エリア(DE)
内にあっても、測距制御手段(5)からは従来例と同様
に物体検知信号■が得られないが、受光回路(21a)
出力VAが検知エリア設定用ポリウム(VR2)にて設
定された基準電圧V、I以上になったとき、光量制御手
段(7)から物体検知信号■X′が出力され、信号処理
回路□□□5)および積分回路f2f3)を介して出力
回路(6)が駆動され、光電スイッチ(Y)は正常に動
作する。ところで、上記優先光量レベルを設定して検知
エリア(DE)を設定するポリウム(VR2)は測距制
御手段(7)の検知エリア(DE)を設定するポリウム
(VR+)と連動させることにより、両制御手段(5i
(7)にて設定される検知エリア(DE)k合致させ
るようになっており、両ポリウム(VRI) (VR2
)として2連ボリウムを用いている。
(実施例2)
第12図は他の実施例を示すもので、基準電圧設定部全
オペアンプ(Go)を用いて形成し、抵抗(R8)〜(
Ro)の値を適邑に設定してDANP定数を変化する′
ことにより、基準電圧Vs’を第7図に示すように変化
させて、光量制御1手段(7)の検知エリア(DE)X
R定するようにしたものであり、基準電圧Vs’の変化
の仕方は検知対象となる鏡面体■、■による反射光(R
)の光量レベルの距離pに応じた変化を考慮して最適な
変化に設定されるこ々になる。
オペアンプ(Go)を用いて形成し、抵抗(R8)〜(
Ro)の値を適邑に設定してDANP定数を変化する′
ことにより、基準電圧Vs’を第7図に示すように変化
させて、光量制御1手段(7)の検知エリア(DE)X
R定するようにしたものであり、基準電圧Vs’の変化
の仕方は検知対象となる鏡面体■、■による反射光(R
)の光量レベルの距離pに応じた変化を考慮して最適な
変化に設定されるこ々になる。
(実施例3)
第1牛図はさらに他の実施例を示すもので、]ンパレー
タ(G+2a)〜(G+□n)よりなる比較回路にて形
成されるレベル検出部と、レベル検出部の各比較回路出
力にて制御1されるスイッチ部(S W )とより力る
スイッチ回路で基準電圧設定部を構成したもので、基準
電圧Vsに応じて抵抗(14a)(15a)、(14b
)(15b)−114n )(工5n)による分圧電圧
V sa’ 、Vsb’ 、−−Vsn”fr:基準電
圧V slとして出力するようになっており、スイッチ
部(S W )はトランジスタ、リレーなどのスイッチ
素子にて形成される。図中(Rt2a)(R+3a ’
)、(Rnb XR+:+b ) は基準電圧発
生用抵抗て′ある(実施例缶) 第15図はさらに他の実施例を示すもので、投光手段f
ilのドライづ回路(flit構成するトランジスタ(
Q)の]レレフに挿入されたLEDよりなる投光素子(
12)と直列にポリウム(VR3)を挿入して、このポ
リウム(VR3)を測距制御手段(5)の検知エリア1
1−%用のポリウム(VRl)と連動させて投光ビーム
(P)の光1ff、に制御するものであり、検知エリア
(DE)’!i=変化させた場合にあっても検知エリア
(DE)内の被検知物体(X)による反射光(R)の光
量レベルが略一定となって増巾回路のタイナミックレン
ジを小さくすることができ、又第16図に点線で示すよ
うに優先光量レベルを略一定にすることができる。図中
(R16)(R17)は抵抗である。
タ(G+2a)〜(G+□n)よりなる比較回路にて形
成されるレベル検出部と、レベル検出部の各比較回路出
力にて制御1されるスイッチ部(S W )とより力る
スイッチ回路で基準電圧設定部を構成したもので、基準
電圧Vsに応じて抵抗(14a)(15a)、(14b
)(15b)−114n )(工5n)による分圧電圧
V sa’ 、Vsb’ 、−−Vsn”fr:基準電
圧V slとして出力するようになっており、スイッチ
部(S W )はトランジスタ、リレーなどのスイッチ
素子にて形成される。図中(Rt2a)(R+3a ’
)、(Rnb XR+:+b ) は基準電圧発
生用抵抗て′ある(実施例缶) 第15図はさらに他の実施例を示すもので、投光手段f
ilのドライづ回路(flit構成するトランジスタ(
Q)の]レレフに挿入されたLEDよりなる投光素子(
12)と直列にポリウム(VR3)を挿入して、このポ
リウム(VR3)を測距制御手段(5)の検知エリア1
1−%用のポリウム(VRl)と連動させて投光ビーム
(P)の光1ff、に制御するものであり、検知エリア
(DE)’!i=変化させた場合にあっても検知エリア
(DE)内の被検知物体(X)による反射光(R)の光
量レベルが略一定となって増巾回路のタイナミックレン
ジを小さくすることができ、又第16図に点線で示すよ
うに優先光量レベルを略一定にすることができる。図中
(R16)(R17)は抵抗である。
(実施例5)
第17図はさらに他の実施例を示すもので、差動アンプ
(GI3)を用いて投光ビーム(P)の光量を制御する
ようにしたもので、差動アンづ(G I 3)の←゛端
子は動作レベル設定用ポリウム(、R23)にて設定さ
れた基準電圧が印加され、任端子には基準電圧■が印加
されている。図中(R+8)〜(R2+)H抵抗である
。
(GI3)を用いて投光ビーム(P)の光量を制御する
ようにしたもので、差動アンづ(G I 3)の←゛端
子は動作レベル設定用ポリウム(、R23)にて設定さ
れた基準電圧が印加され、任端子には基準電圧■が印加
されている。図中(R+8)〜(R2+)H抵抗である
。
(実施例6)
第18し1ばさらに他の実施例を示すもので、第14図
実施例と同様のスイッチ回路を用いて投光手段(1)の
ドライブ回路(If)k制御するようにしたものである
。
実施例と同様のスイッチ回路を用いて投光手段(1)の
ドライブ回路(If)k制御するようにしたものである
。
(実施例7)
第19図はさらに他の実施例を示すもので、スイッチ(
SWa ) (SWb ’)よりなる制御選択手段(4
0+’を設けたものであり、スイッチ(SWa )’i
=ミニオシスイッチ(swb )全オフすることにより
、6Iす距制御手段(5)から出力される物体検知信号
■にて田力回m(6)が制御され、スイッチ(SWa
)をオフしてスイッチ(SWb)iオシすることにより
、光景制御手段(7)から出力される物体検知信’QV
x’にて出力回路(6)が制御され、さらに両スイッチ
(SW’a ) (SWb )を共にオンすることによ
り、両1’l &I手手段5i (7)から出力される
物体検知信9Vx 、V)c’に基いて出力回路(6)
が制御されるようになっている。したがって、現場の状
況に応じてDI)J作七−トをワンタッチで変えること
ができ、汎用性の大きい光電スイッチ(Y)が得られる
ことになる。
SWa ) (SWb ’)よりなる制御選択手段(4
0+’を設けたものであり、スイッチ(SWa )’i
=ミニオシスイッチ(swb )全オフすることにより
、6Iす距制御手段(5)から出力される物体検知信号
■にて田力回m(6)が制御され、スイッチ(SWa
)をオフしてスイッチ(SWb)iオシすることにより
、光景制御手段(7)から出力される物体検知信’QV
x’にて出力回路(6)が制御され、さらに両スイッチ
(SW’a ) (SWb )を共にオンすることによ
り、両1’l &I手手段5i (7)から出力される
物体検知信9Vx 、V)c’に基いて出力回路(6)
が制御されるようになっている。したがって、現場の状
況に応じてDI)J作七−トをワンタッチで変えること
ができ、汎用性の大きい光電スイッチ(Y)が得られる
ことになる。
し発明の効果]
本発明は上述のように、被検知物体に対して光ビームを
投光する投光手段と、投光手段から所定間隔ケもって配
設され被検知物体による光ビームの反射光を集光する受
光用光学系と、受光用光学系の集光面に配設され集光ス
ホットの位置に対応した位置信+3を出力する位置”検
出手段と、位置検出平膜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
を制御する測距制御手段とを具備して成る反射型光電ス
イッチにおいて、鋭面体よりなる被検知物体が該検知エ
リア内に存在するかどうかを反射光の光量レベルに基い
て判別して出力回路を制御する光量制御手段を設けたも
のであシ、検知エリアの抜力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[−′1係なく検知エリアを設定でき、しかも
、被検知物体が鏡面体であっても誤制作することがない
反射柳光電スイッチ全提供することができる。
投光する投光手段と、投光手段から所定間隔ケもって配
設され被検知物体による光ビームの反射光を集光する受
光用光学系と、受光用光学系の集光面に配設され集光ス
ホットの位置に対応した位置信+3を出力する位置”検
出手段と、位置検出平膜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
を制御する測距制御手段とを具備して成る反射型光電ス
イッチにおいて、鋭面体よりなる被検知物体が該検知エ
リア内に存在するかどうかを反射光の光量レベルに基い
て判別して出力回路を制御する光量制御手段を設けたも
のであシ、検知エリアの抜力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[−′1係なく検知エリアを設定でき、しかも
、被検知物体が鏡面体であっても誤制作することがない
反射柳光電スイッチ全提供することができる。
@1図は促米例の構成を示す図、第2図および9R3図
は同上の動作説明図、第4図(グ他の征米例の桟戚1を
不す図、第5図は同上の要部づDツク回路図、第6図お
よび第7図は向上の動作説り1図、第8図(a)ld
P S Dの断面図、同図(b)はPSDの等価回路図
、第9図は第4図従来例の問題点を示す図、第10図は
本発明一実施例の要部回路図、第11図は同上の動作説
明図、第12図は他の実施例の要部回路図、第13図は
同上の動作説明図、第14図および(X15図はそれぞ
れさらに他の実施例の要部回路図、第16図は第15図
実施例の動作説明図、第17図乃至第19図はそれぞれ
さらに他の実施例のを都回路図である。 tl+は投光手段、(3)は受光用光学系、(4)に位
置検出−1J=紋、f5iシ11’I i[+= ft
1ll伺]手殺、(6)は出力回路、(7)は光h;制
御手段である。 代理人 弁理士 石 1)長 化 第1図 第2図 第3図 第1I図 第12図 第13図 (d) (e) (f)
(CI) (h)
は同上の動作説明図、第4図(グ他の征米例の桟戚1を
不す図、第5図は同上の要部づDツク回路図、第6図お
よび第7図は向上の動作説り1図、第8図(a)ld
P S Dの断面図、同図(b)はPSDの等価回路図
、第9図は第4図従来例の問題点を示す図、第10図は
本発明一実施例の要部回路図、第11図は同上の動作説
明図、第12図は他の実施例の要部回路図、第13図は
同上の動作説明図、第14図および(X15図はそれぞ
れさらに他の実施例の要部回路図、第16図は第15図
実施例の動作説明図、第17図乃至第19図はそれぞれ
さらに他の実施例のを都回路図である。 tl+は投光手段、(3)は受光用光学系、(4)に位
置検出−1J=紋、f5iシ11’I i[+= ft
1ll伺]手殺、(6)は出力回路、(7)は光h;制
御手段である。 代理人 弁理士 石 1)長 化 第1図 第2図 第3図 第1I図 第12図 第13図 (d) (e) (f)
(CI) (h)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 +11被検知物体に対して光ビームを投光する投光手段
と、投光手段から所定間隔をもって配設され被検知物体
による光ビームの反射光を集光する受光用光学系と、受
光用光学系の集光面に配設され集光スボ・ントの位置に
対応した位置信号を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拘jする測距制
御手段とを具備して成る反射型光電スイッチにおいて、
鏡面体よりなる被検知物体が該検知エリア内に存在する
かどうかを反射光の光量レベルに基いて判別して出力回
路を制御する光量制御手段を設けたことを特徴とする反
射型光電スイッチ。 (2)検知エリアを設定するエリア設定手段に連動して
投光手段から投光される光ビームの光量を制御するよう
にして成ることを特徴とする特許請求設定手段を連動せ
しめて成る特許請求の範囲第1項記載の反射型光電スイ
ッチ。 (4)出力回路を測距制御手段にてfD:J御するか光
量制御手段にて制御するかあるいは両制穐j手段にて制
御するかを選択する制御選択手段を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の反射型光電スイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58076817A JPS59202085A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 反射型光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58076817A JPS59202085A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 反射型光電スイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59202085A true JPS59202085A (ja) | 1984-11-15 |
JPH0326792B2 JPH0326792B2 (ja) | 1991-04-11 |
Family
ID=13616221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58076817A Granted JPS59202085A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 反射型光電スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59202085A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6355629U (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-14 | ||
JPH0227214A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電スイッチ |
JPH0385477A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-10 | Stanley Electric Co Ltd | 物体検出装置 |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58076817A patent/JPS59202085A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6355629U (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-14 | ||
JPH0540593Y2 (ja) * | 1986-09-25 | 1993-10-14 | ||
JPH0227214A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-01-30 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電スイッチ |
JPH0385477A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-10 | Stanley Electric Co Ltd | 物体検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0326792B2 (ja) | 1991-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0324636B2 (ja) | ||
JPS59202085A (ja) | 反射型光電スイツチ | |
JPH03102727A (ja) | 光電スイッチ | |
JP2747187B2 (ja) | 光電スイッチ | |
JP2933804B2 (ja) | 光電スイッチ | |
JPH0830653B2 (ja) | 距離検出装置 | |
JPS6361112A (ja) | 物体検知装置 | |
JPS59139520A (ja) | 反射型光電スイツチ | |
JP2942046B2 (ja) | 光学的測距センサー | |
JP3238953B2 (ja) | 物体検知装置 | |
JPH0327076B2 (ja) | ||
JPS59202731A (ja) | 光電スイツチ | |
JPH033914B2 (ja) | ||
JP2888492B2 (ja) | 距離情報出力装置 | |
JPH0536733B2 (ja) | ||
JPH0443829Y2 (ja) | ||
JPH01156694A (ja) | 光電スイッチ | |
JPH0766061B2 (ja) | 自動開閉式扉の事故防止装置 | |
JPS63260318A (ja) | 光電スイツチ | |
JPH02213220A (ja) | 反射型光電スイッチ | |
JP3263139B2 (ja) | 物体検知装置 | |
JPH0453589Y2 (ja) | ||
JP3193481B2 (ja) | 測距装置 | |
JPH0529077B2 (ja) | ||
JPS61102817A (ja) | 光電スイツチ |