JPS61150522A - Photoelectric switch - Google Patents

Photoelectric switch

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Publication number
JPS61150522A
JPS61150522A JP27891184A JP27891184A JPS61150522A JP S61150522 A JPS61150522 A JP S61150522A JP 27891184 A JP27891184 A JP 27891184A JP 27891184 A JP27891184 A JP 27891184A JP S61150522 A JPS61150522 A JP S61150522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
detected
output
circuit
detected object
Prior art date
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Pending
Application number
JP27891184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Nagaoka
長岡 曉
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
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP27891184A priority Critical patent/JPS61150522A/en
Publication of JPS61150522A publication Critical patent/JPS61150522A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To detect exactly a distance without being influenced by a reflection factor of a body to be detected, by making a switch contain plural photodetecting means for outputting a signal of a level corresponding to an incident light quantity, when a position of the body to be detected, and an operating means for executing an operation processing related to an output from the photodetecting means. CONSTITUTION:A light which has been transmitted in optical fibers 26a, 26b is made incident to photodetectors 27a, 27b being photodetecting means. The electrodes 27a, 27b output a signal of a level corresponding to an incident light quantity. This output is amplified by amplifying circuits 28a, 28b, respectively, and voltages V1, V2 are inputted to an operating circuit 29, respectively. In the operating circuit 29, an operation for deriving the V1/V2 is executed. An output of the operating circuit 29 is provided to a non-inversion terminal of a comparing circuit 30, and to an inversion terminal of the comparing circuit 30, a reference voltage VC is applied. An output from the comparing circuit 30 is connected to, for instance, a display device, and whether a body to be detected 24 has been detected or not, etc. are displayed.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、光電スイッチに関し、詳しくは光ファイバを
用いて構成される光電スイッチに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photoelectric switch, and more particularly to a photoelectric switch constructed using optical fibers.

背景技術 第4図は、先行技術の光電スイッチ1の構成を示す系統
図である、たとえば発光ダイオードなどによって実現さ
れる光源2からの光は、投光用の光ファイバ3を介して
被検出体4に照射される。
BACKGROUND ART FIG. 4 is a system diagram showing the configuration of a photoelectric switch 1 according to the prior art. Light from a light source 2 realized by, for example, a light emitting diode is transmitted to a detected object via an optical fiber 3 for projecting light. 4.

被検出体4からの反射光は、受光用の光ファイバ5を介
して、受光素子6に導かれる。受光素子6の出力は、比
較器7の一方入力端子に与えられ、比較器7の他方久方
端子には、基準電圧■1が入力される。
The reflected light from the detected object 4 is guided to the light receiving element 6 via the light receiving optical fiber 5. The output of the light receiving element 6 is applied to one input terminal of the comparator 7, and the reference voltage 1 is input to the other input terminal of the comparator 7.

第5図は、第4図の被検出体4と投光用光ファイバ5と
の距離Xと、受光素子6による受光量との関係を示すグ
ラフである。第5図のラインノ1がこの関係を示す、第
4図および第5図を用いて光電スイッチ1の作動状態を
説明する。被検出体4が受光用の光ファイバ5にあまり
に近接すると、投光用光7フイパ3から被検出体4に照
射された光の反射光は、光ファイバ5にたとえば斜め方
向から入射するなどして、その受光量は低いレベルとな
る。前記ff1MXが次第に大きくなると、光7アイパ
5に入射される光量は増大するが、距離Xがあまりに大
きくなると、被検出体4からの反射光の分散などにより
、光ファイバ5に入射する反射光の光量は再び減少する
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance X between the detected object 4 and the light emitting optical fiber 5 in FIG. 4 and the amount of light received by the light receiving element 6. The operating state of the photoelectric switch 1 will be explained using FIGS. 4 and 5, in which line No. 1 in FIG. 5 shows this relationship. If the detected object 4 is too close to the light receiving optical fiber 5, the reflected light of the light irradiated onto the detected object 4 from the light emitting light 7 fiber 3 may enter the optical fiber 5 from an oblique direction, for example. Therefore, the amount of light received is at a low level. As ff1MX gradually increases, the amount of light incident on the optical fiber 5 increases, but if the distance The light intensity decreases again.

ここで比較器7の他方入力側に与乏られてνする基準電
圧V1に相当する受光量を、第5図の仮想線ライン!2
で示す。この受光量は、前記距離ではX=XOとして定
められる基準距離に対応する。
Here, the amount of received light corresponding to the reference voltage V1 applied to the other input side of the comparator 7 and ν is expressed by the imaginary line ! in FIG. 2
Indicated by This amount of received light corresponds to the reference distance defined as X=XO at the distance.

すなわち受光索子6に受光される光量のレベルが、第5
図のライン12を超えると、X=XOの距離以下におい
て、被検出体4が存在すると判断されることになる。
That is, the level of the amount of light received by the light receiving cable 6 is
Beyond the line 12 in the figure, it is determined that the detected object 4 exists at a distance equal to or less than X=XO.

このような先行技術では、予め定められるレベルを超え
る光量の入射が、受光索子6にあるかないかで被検出体
4の検出の有無が判断されるため、前述のように#&5
図のラインノ2のレベルと対応する第4図の距離X=X
Oに被検出体4が存在しても、投光用の光7アイパ3か
ら照射される光に関して、たとえば反射率などが低い場
合、受光素子6には、第5図のライン12で示されるレ
ベル未満の光量しか入射しないことになる。したがって
比較器7で、被検出体4が前記距離X=XOには無いも
のと判断されてしまうという問題点があった。
In such prior art, whether or not the object to be detected 4 is detected is determined based on whether or not the amount of light incident on the light receiving probe 6 exceeds a predetermined level.
Distance in Figure 4 corresponding to the level of Line No. 2 in Figure 4 = X
Even if the object 4 to be detected is present at O, if the reflectance of the light irradiated from the projecting light 7 eyeper 3 is low, for example, the light receiving element 6 will receive the light as shown by the line 12 in FIG. This means that only the amount of light that is below the level will be incident. Therefore, there is a problem in that the comparator 7 determines that the detected object 4 is not within the distance X=XO.

また逆に、前記距@X=XOに被検出体4が存在しても
、その反射率が高い場合、受光素子6に入射される光量
が大きいので、比較器7に出力される信号のレベルは、
前記距離X=XOよりも近い距離にある光量のレベルと
なってしまう。このようにして、ill!離の誤認が発
生してしまうとし1う問題点があった。
Conversely, even if the detected object 4 exists at the distance @X = teeth,
The level of the amount of light will be at a distance closer than the distance X=XO. In this way, ill! There is a problem in that erroneous recognition of distance may occur.

目    的 本発明の目的は、上述の問題点を解決し、被検出体の反
射率などの影響を受けることなく、距離を確実に検出す
ることができる光電スイッチを提供することである。
Purpose An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a photoelectric switch that can reliably detect distance without being affected by the reflectance of the object to be detected.

実施例 第1図は、本発明の一実施例の光電スイッチ20の構成
を示す系統図である。光電スイッチ20の構成を説明す
る。たとえば発光グイオードなどによって実現される光
源21からの光は、投光用光7アイパ22を介して伝送
され、球しンX′23によって集光されで、被検出体2
4に照射される。
Embodiment FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of a photoelectric switch 20 according to an embodiment of the present invention. The configuration of the photoelectric switch 20 will be explained. For example, light from a light source 21 realized by a light emitting diode or the like is transmitted via a light projecting light 7 eyeper 22, is focused by a sphere X'23, and is directed to the object to be detected.
4.

被検出体24からの反射光は、球レンズ25によつで集
光され、一対の受光用光ファイバ26a、26bに入射
される。ここで球しンX′25お上り一対の受光用光7
アイバ26a、26bが、光学手段を構成する。
The reflected light from the object to be detected 24 is focused by a ball lens 25 and input into a pair of light receiving optical fibers 26a and 26b. Here, the bulb X'25 and a pair of light receiving lights 7
Eyebars 26a and 26b constitute optical means.

光フアイバ26内を伝送された光は、受光手段である受
光素子27a、27b(総称する参照符を27とする)
に入射される。受光素子27m+、27bは、入射光量
に対応したレベルの信号を出力する。
The light transmitted through the optical fiber 26 is transmitted to light receiving elements 27a and 27b (collectively referred to as 27) which are light receiving means.
is incident on the The light receiving elements 27m+ and 27b output signals at a level corresponding to the amount of incident light.

この出力は、それぞれ増幅回路28a、28bによって
増幅され、電圧Vl、V2がそれぞれ演算回路29に入
力される。演算回路29では、V2/v1を求める演算
が行なわれる。演算回路29の出力は、比較回路30の
非反転端子に与えられ、比較回路30の反転端子には、
基準電圧VCが与えられる。比較回路30からの出力は
たとえば表示装置に接続され、被検出体24の検出の有
無なとせを表示する。ここで演算回路29およ1比較回
路30が、演算手段を構成する。
These outputs are amplified by amplifier circuits 28a and 28b, respectively, and voltages Vl and V2 are input to an arithmetic circuit 29, respectively. The arithmetic circuit 29 performs an arithmetic operation to obtain V2/v1. The output of the arithmetic circuit 29 is given to the non-inverting terminal of the comparator circuit 30, and the inverting terminal of the comparator circuit 30 is given to the
A reference voltage VC is provided. The output from the comparator circuit 30 is connected to a display device, for example, and displays whether or not the object to be detected 24 is detected. Here, the calculation circuit 29 and the 1 comparison circuit 30 constitute calculation means.

第2図は、充電スイッチ20の作動状態′を説明する簡
略化した系統図であり、第3図は充電スイッチ20の作
動状態を説明するグラフである。第1図〜第3図を参照
して、充電スイッチ20の作動状態を説明する。第1図
示の投光用光ファイバ22、球レンズ23、被検出体2
゛4、球レンズ25および受光用の一対の光ファイバ2
6 a=26 bは、第2図示のように配置される。す
なわち球しンX’23.25および被検出体24がJ三
角測量のできる位置に配置される。
FIG. 2 is a simplified system diagram illustrating the operating state of the charging switch 20, and FIG. 3 is a graph illustrating the operating state of the charging switch 20. The operating state of the charging switch 20 will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. Light projecting optical fiber 22, ball lens 23, and detected object 2 shown in the first diagram
4. A ball lens 25 and a pair of optical fibers 2 for receiving light.
6 a=26 b are arranged as shown in the second diagram. That is, the sphere X'23.25 and the detected object 24 are placed at a position where J triangulation can be performed.

被検出体24が、仮想IIIA73で示される位置にあ
るとき、その反射光は光ファイバ26a、26bの中間
点付近に入射する。被検出体24が、実線!3で示され
る位置よりも、球レンズ23側であって、仮想!f4で
示される位置にあると艶、その反射光の大部分は、光7
アイパ26bに入射する。また第2図の実線J!3に関
して、被検出体24が、球レンズ23とは反jtfl!
!に離れた位置であって、仮想#1!5で示される位置
にあるとさ、その反射光の大部分は、光7アイパ26a
に入射する。                   
′被検出体24が、仮想線J!4で示される位置にある
とき、11図の増幅回路28a、28bから出力される
電圧Vl、V2のレベルは、それぞれ第3図(1)のラ
インノロ、ノアで示される。ここで比較回路30に与え
られる基準電圧VCは、被検出体24が、第2図の実線
!3で示される位置にある状態に対応したレベルとして
設定されている。
When the detected object 24 is at the position indicated by virtual IIIA73, its reflected light enters near the midpoint between the optical fibers 26a and 26b. The detected object 24 is a solid line! It is closer to the ball lens 23 than the position indicated by 3, and is virtual! If it is at the position indicated by f4, most of the reflected light will be reflected by light 7.
The light enters the eyeper 26b. Also, the solid line J! in Figure 2! Regarding 3, the detected object 24 is opposite to the ball lens 23!
! , and is located at the position indicated by virtual #1!5, most of the reflected light is reflected by the optical
incident on .
'The object to be detected 24 is located on the virtual line J! At the position indicated by 4, the levels of the voltages V1 and V2 output from the amplifier circuits 28a and 28b in FIG. 11 are respectively shown by the line noro and the NOR in FIG. 3(1). Here, the reference voltage VC applied to the comparator circuit 30 is determined by the solid line in FIG. It is set as a level corresponding to the state at the position indicated by 3.

したがって比較回路30の出方は、表示装置(図示せず
 )に、被検出体24が第2図の実線!3で示される位
置にないことが表示される。
Therefore, the way the comparison circuit 30 appears is that the detected object 24 is shown in the solid line in FIG. 2 on the display device (not shown). It is displayed that it is not in the position indicated by 3.

被検出体24が、第2図の実線13で示される位置にあ
るとき、#S1図の増幅回路28a、28bからの出力
電圧Vl、V2のレベルは、第3図(2)のラインノ8
.!9で示される。したがってこのとき、第1図の演算
回路29で演算して得られる電圧Vl、V2の比の値は
基本的に1であり、比較回路30からの出力によって、
被検出体24が第2図の実$1’3で示される位置にあ
ることが、表示装置に表示される。
When the detected object 24 is at the position indicated by the solid line 13 in FIG. 2, the levels of the output voltages Vl and V2 from the amplifier circuits 28a and 28b in FIG.
.. ! 9. Therefore, at this time, the value of the ratio of voltages Vl and V2 obtained by calculation in the calculation circuit 29 of FIG. 1 is basically 1, and the output from the comparison circuit 30
It is displayed on the display device that the detected object 24 is located at the position indicated by the symbol $1'3 in FIG.

被検出体24が、第2図の仮想線!5で示される位置に
あるとき、第1図の増幅回路28a、28bから出力さ
れる電圧Vl、V2は、第3図く3)のライン!io、
、piiで示される。したがって演算回路29で演算し
て得られる電圧V】、V2の比の値は、基本的に1より
小さく、したがって゛比較回路30からの出力によって
、被検出体24が第2図の実線13で示される位置にな
いことが表示される。
The detected object 24 is the virtual line in FIG. 2! 5, the voltages Vl and V2 output from the amplifier circuits 28a and 28b in FIG. 1 are on the line 3) in FIG. io,
, pii. Therefore, the value of the ratio of the voltages V] and V2 obtained by calculation in the arithmetic circuit 29 is basically smaller than 1. Therefore, the output from the comparator circuit 30 causes the detected object 24 to correspond to the solid line 13 in FIG. It is displayed that it is not in the indicated position.

このようにして、第1図示の充電スイッチ20において
は、被検出体24が第2図の実線ノ3で示さ扛る位置に
あるとき、被検出体24のたとえば反射率などによって
KMを生じることなく、その位置を検出できる。
In this manner, in the charging switch 20 shown in the first diagram, when the detected object 24 is at the position indicated by the solid line No. 3 in FIG. It is possible to detect the location without any problem.

効  果 以上のように本発明にしたがえば、被検出体からの光は
、光学手段を介して受光、伝送される。
Effects As described above, according to the present invention, light from an object to be detected is received and transmitted via optical means.

光学手段からの光が受光される複数の受光手段は、被検
出体の位置が変化したとき、光学手段からの入射光量が
変化するように配置される。またこの受光手段からは、
入射光量に対応するレベルの信号が出力され、演算手段
に与えられる。演算手段は、それぞれの受光手段からの
出力のレベルに関連する演算処理を行う。このようにし
て被検出体の位置に関連する演算を、被検出体のたとえ
ば反射率などによって妨げられることなく確叉に検出す
ることができる。
The plurality of light receiving means that receive light from the optical means are arranged so that the amount of incident light from the optical means changes when the position of the object to be detected changes. Also, from this light receiving means,
A signal at a level corresponding to the amount of incident light is output and given to the calculation means. The calculation means performs calculation processing related to the level of the output from each light receiving means. In this way, calculations related to the position of the detected object can be reliably detected without being hindered by, for example, the reflectance of the detected object.

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

第1図は本発明の一実施例の光電スイッチ20の構成を
示す系統図、第2図は光電スイッチ20の作動状態を説
明する系統図、第3図は充電スイッチ20の作動状態を
説明するグラフ、第4図は先行技術の光電スイッチ1の
構成を説明する系統図、第5図は第4図の距離Xと受光
素子6による受光量との関係を示すグラフである。 20・・・光電スイッチ、21・・・光源、22・・・
投光用光ファイバ、24・・・被検出体、26a、26
b・・・受光用光7アイバ、27a、27b・・・受光
素子、29・・・演算回路、30・・・比較回路、Vl
、V2・・・電圧 代理人  弁理士 四散 圭一部 履a工坏 第3図 第4図 ■1 第5図 圧’#X
FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of a photoelectric switch 20 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system diagram explaining the operating state of the photoelectric switch 20, and FIG. 3 is a system diagram showing the operating state of the charging switch 20. 4 is a system diagram illustrating the configuration of the prior art photoelectric switch 1, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance X in FIG. 4 and the amount of light received by the light receiving element 6. 20... Photoelectric switch, 21... Light source, 22...
Optical fiber for light projection, 24... Detected object, 26a, 26
b... Light receiving light 7 eyeball, 27a, 27b... Light receiving element, 29... Arithmetic circuit, 30... Comparison circuit, Vl
, V2...Voltage agent Patent attorney Shisan Keiichi part operator a engineer Figure 3 Figure 4 ■1 Figure 5 pressure'#X

Claims (1)

【特許請求の範囲】 被検出体からの光の光経路に介在され、この光を受光し
て伝送する光学手段と、 被検出体の位置が変化したとき、光学手段からの入射光
量が変化するように配置され、入射光量に対応したレベ
ルの信号を出力する複数の受光手段と、 受光手段からの出力に関する演算処理を行う演算手段と
を含むことを特徴とする光電スイッチ。
[Claims] Optical means that is interposed in the optical path of light from an object to be detected and that receives and transmits the light; and when the position of the object to be detected changes, the amount of incident light from the optical means changes. What is claimed is: 1. A photoelectric switch comprising: a plurality of light-receiving means arranged as shown in FIG.
JP27891184A 1984-12-25 1984-12-25 Photoelectric switch Pending JPS61150522A (en)

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JP27891184A JPS61150522A (en) 1984-12-25 1984-12-25 Photoelectric switch

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JP (1) JPS61150522A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6483179A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Opt Kk Photoelectric switch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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