JPS61178610A - 反射型距離センサ - Google Patents
反射型距離センサInfo
- Publication number
- JPS61178610A JPS61178610A JP1907885A JP1907885A JPS61178610A JP S61178610 A JPS61178610 A JP S61178610A JP 1907885 A JP1907885 A JP 1907885A JP 1907885 A JP1907885 A JP 1907885A JP S61178610 A JPS61178610 A JP S61178610A
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- JP
- Japan
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- signal
- light
- signals
- light emitting
- drive circuit
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- Granted
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、被測定体との距離を光学的手段により測定す
るようにした反射型距離センサ、特には距離検出要素と
して半導体位置検出素子を用いた反射型距離センサにｌ
！Ｉ′する。
るようにした反射型距離センサ、特には距離検出要素と
して半導体位置検出素子を用いた反射型距離センサにｌ
！Ｉ′する。
【従来技術］
第４図には従来における反射型距離センサの一例が示さ
れている。この第４図において、１は被測定体２に投光
するように設けられた発光ダイオード或はレーザビーム
発生器等より成る発光素子、３は発光素子１による投光
の被測定体２での反射光を被測定体２との距離に応じた
受光点で受光するように設けられた周知構成の一次元型
半導体位置検出素子で、これはその受光点の位置に応じ
た第１電流信号１１及び第２電流信号Ｉ２を出力する。
れている。この第４図において、１は被測定体２に投光
するように設けられた発光ダイオード或はレーザビーム
発生器等より成る発光素子、３は発光素子１による投光
の被測定体２での反射光を被測定体２との距離に応じた
受光点で受光するように設けられた周知構成の一次元型
半導体位置検出素子で、これはその受光点の位置に応じ
た第１電流信号１１及び第２電流信号Ｉ２を出力する。
４及び５は増幅手段で、これらは前記第１電流信号１１
及び第２電流信号Ｉ２を増幅して夫々第１信号１′を及
び第２信号１′２として出力する。６はアナログ加ｔｉ
ｉ器で、これは第１信号１′！及び第２信号Ｉ′２に基
づいて、Ｉ−ｔ＋Ｉ−２を演算し、その演算結果をアナ
ログ除算器７に与える。８はアナログ減ｎ器で、これは
第１位置信号１−を及び第２位行信号１−２に基づいて
、１＝ｔ Ｉ−２を演算し、その演算結果をアナロ
グ除算器７に与える。そして、上記アナログ除算器７は
、（Ｉ′ｔ−１−２）／ （［−ｔ ＋１−’２ ）を
演算するものであり、その演算結果は周知のように被測
定体２との間の距離を示す検出距離信号となる。尚、９
は発光素子１を駆動するためのドライブ回路である。
及び第２電流信号Ｉ２を増幅して夫々第１信号１′を及
び第２信号１′２として出力する。６はアナログ加ｔｉ
ｉ器で、これは第１信号１′！及び第２信号Ｉ′２に基
づいて、Ｉ−ｔ＋Ｉ−２を演算し、その演算結果をアナ
ログ除算器７に与える。８はアナログ減ｎ器で、これは
第１位置信号１−を及び第２位行信号１−２に基づいて
、１＝ｔ Ｉ−２を演算し、その演算結果をアナロ
グ除算器７に与える。そして、上記アナログ除算器７は
、（Ｉ′ｔ−１−２）／ （［−ｔ ＋１−’２ ）を
演算するものであり、その演算結果は周知のように被測
定体２との間の距離を示す検出距離信号となる。尚、９
は発光素子１を駆動するためのドライブ回路である。
上記従来の反射型距離センサは、比較的小形で且つ比較
的精度の良い距離検出を行なうことができるため広範囲
に使用されている。しかしながら、このように半導体位
置検出素子３を距離検出要素とした反射型距離センサで
は、アナログ除算器７にてアナログ除算を行なうように
構成されているが、斯様なアナログ除算を行なうために
は極めて複雑な回路構成が必要であり、このため全体の
構造の複雑化を来たしてコスト高になる問題点があるば
かりか、その距離検出精度を高く保つことが困難になる
欠点もあった。また、従来の反射型距離センサでは、半
導体位置検出素子３の受光レベルが零の状態にある非測
定時即ち１１＝Ｉ２ ＝０（ひいてはＩ−ｔ ＝Ｉ−ｚ
）の状態時において、アナログ除算器７の演算結果が
（１−ｔ−Ｔ−２）／ （１−ｔ ＋Ｉ−ｚ ）＝Ｏに
なると共に、半導体位置検出素子３が受光状態にある測
定状態時においてＩ＝ｔ＝Ｉ−ｚとなったときにも、ア
ナログ除算器７の演算結果が（１”ｔ−１’−ｚ ）／
（１′ｔ ＋ Ｉ −２） ＝０／２１−１ ＝Ｏに
なるものであり、従ってアナログ除口器７の出力だけで
は検出距離信号が正しく計測されたものか否かが分らな
いことがあり、この点が未解決の課題となっていた。
的精度の良い距離検出を行なうことができるため広範囲
に使用されている。しかしながら、このように半導体位
置検出素子３を距離検出要素とした反射型距離センサで
は、アナログ除算器７にてアナログ除算を行なうように
構成されているが、斯様なアナログ除算を行なうために
は極めて複雑な回路構成が必要であり、このため全体の
構造の複雑化を来たしてコスト高になる問題点があるば
かりか、その距離検出精度を高く保つことが困難になる
欠点もあった。また、従来の反射型距離センサでは、半
導体位置検出素子３の受光レベルが零の状態にある非測
定時即ち１１＝Ｉ２ ＝０（ひいてはＩ−ｔ ＝Ｉ−ｚ
）の状態時において、アナログ除算器７の演算結果が
（１−ｔ−Ｔ−２）／ （１−ｔ ＋Ｉ−ｚ ）＝Ｏに
なると共に、半導体位置検出素子３が受光状態にある測
定状態時においてＩ＝ｔ＝Ｉ−ｚとなったときにも、ア
ナログ除算器７の演算結果が（１”ｔ−１’−ｚ ）／
（１′ｔ ＋ Ｉ −２） ＝０／２１−１ ＝Ｏに
なるものであり、従ってアナログ除口器７の出力だけで
は検出距離信号が正しく計測されたものか否かが分らな
いことがあり、この点が未解決の課題となっていた。
［発明の目的］
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、半導体位置検出素子を距離検出要素としたもので
ありながらアナログ除算を伴わない極めて簡単な回路構
成にて検出距離信号を得ることができて、コストダウン
並びに検出精度の向上を図ることができると共に、測定
条件が変わる場合にあっても距ＩＩＩＩｌ測定精度が変
動する事態を広範囲に渡って抑制し得、さらには検出距
離信号が正しく測定されたものか否かを確実且つ容易に
知ることが可能になる等の効果を奏する反射型距離セン
サを提供するにある。
的は、半導体位置検出素子を距離検出要素としたもので
ありながらアナログ除算を伴わない極めて簡単な回路構
成にて検出距離信号を得ることができて、コストダウン
並びに検出精度の向上を図ることができると共に、測定
条件が変わる場合にあっても距ＩＩＩＩｌ測定精度が変
動する事態を広範囲に渡って抑制し得、さらには検出距
離信号が正しく測定されたものか否かを確実且つ容易に
知ることが可能になる等の効果を奏する反射型距離セン
サを提供するにある。
［発明の要約］
本発明は上記目的を達成するために、−次元型半導体位
置検出素子並びに増幅手段によって得られた第１の信号
１−を及び第２の信号１−２に基づいて、前記位置検出
素子の受光口が一定となるように前記発光素子の投光聞
を制御するドライブ回路を設けると共に、第１の信号１
＝を及び第２の信号Ｉ′２に基づいて、Ｋ＝Ｉ−ｔ
Ｉ′ｇを演算し、その演算結果Ｋを検出距離信号とし
て出力する減算手段を設け、さらに前記ドライブ回路の
出力レベルが所定レベル以内にあるときに動作確認信号
を出力するレベル判定手段を設ける構成としたものであ
り、これにＪ：って比較的回路禍成が簡単な加算、減算
及び乗算によってのみ検出距離信号を得るようになすと
共に、発光素子による投光母を半導体位置検出素子の受
光量に応じてフィードバック制御し得るようにし、さら
に動作確認信号によって測定状態にあるか否かを容易に
知ることができるようにしたものである。
置検出素子並びに増幅手段によって得られた第１の信号
１−を及び第２の信号１−２に基づいて、前記位置検出
素子の受光口が一定となるように前記発光素子の投光聞
を制御するドライブ回路を設けると共に、第１の信号１
＝を及び第２の信号Ｉ′２に基づいて、Ｋ＝Ｉ−ｔ
Ｉ′ｇを演算し、その演算結果Ｋを検出距離信号とし
て出力する減算手段を設け、さらに前記ドライブ回路の
出力レベルが所定レベル以内にあるときに動作確認信号
を出力するレベル判定手段を設ける構成としたものであ
り、これにＪ：って比較的回路禍成が簡単な加算、減算
及び乗算によってのみ検出距離信号を得るようになすと
共に、発光素子による投光母を半導体位置検出素子の受
光量に応じてフィードバック制御し得るようにし、さら
に動作確認信号によって測定状態にあるか否かを容易に
知ることができるようにしたものである。
［実施例１
以下、本発明の一実施例について第１図及び第２図を参
照しながら説明するに、前記第４図と同一部分には同一
符号を付すことによりその説明を省略しながら述べる。
照しながら説明するに、前記第４図と同一部分には同一
符号を付すことによりその説明を省略しながら述べる。
即ら、１０は増幅手段４及び５からの第１の信号］−！
及び第２の信号Ｉ′２を受けるドライブ回路で、これは
各信号１′ｔ、Ｉ−ｚに閃づいて、Ｉｔ＝１＋｛１−（
１−１＋１１−２））を演算しく但しｍは増幅率）、そ
の演算結果ＩＬに応じた駆動電流Ｉしにて発光素子１を
点灯させるように構成されている。１１は同じく第１の
信号Ｉ′！及び第２の信号Ｉ＝２を受ける減算手段で、
これは各信号１−１．１′２に基づいてに＝Ｉ−ｔ−１
′２を演算し、その演算結果を検出距離信号として出力
するように構成されている。１２はドライブ回路１０の
出力レベルを検出するように設番プられたレベル判定手
段で、これは出力レベル（発光索子１の駆動電流ＩＬの
レベル）が所定レベル以内のときに動作確認信号を出力
する。１３は表示灯で、これは前記動作確認信号が出力
されたときに点灯される。尚、第２図には、ドライブ回
路１０の具体的構成の一例が示されており、この第２図
において、１４はオペアンプ、１５は基準電圧源、Ｒｔ
、Ｒ２、Ｒｍは抵抗である。但し、Ｒｌ＝ Ｒ２、Ｒ
ｍ ／ Ｒｔ ＝ ｍ ニ設定すレル。
及び第２の信号Ｉ′２を受けるドライブ回路で、これは
各信号１′ｔ、Ｉ−ｚに閃づいて、Ｉｔ＝１＋｛１−（
１−１＋１１−２））を演算しく但しｍは増幅率）、そ
の演算結果ＩＬに応じた駆動電流Ｉしにて発光素子１を
点灯させるように構成されている。１１は同じく第１の
信号Ｉ′！及び第２の信号Ｉ＝２を受ける減算手段で、
これは各信号１−１．１′２に基づいてに＝Ｉ−ｔ−１
′２を演算し、その演算結果を検出距離信号として出力
するように構成されている。１２はドライブ回路１０の
出力レベルを検出するように設番プられたレベル判定手
段で、これは出力レベル（発光索子１の駆動電流ＩＬの
レベル）が所定レベル以内のときに動作確認信号を出力
する。１３は表示灯で、これは前記動作確認信号が出力
されたときに点灯される。尚、第２図には、ドライブ回
路１０の具体的構成の一例が示されており、この第２図
において、１４はオペアンプ、１５は基準電圧源、Ｒｔ
、Ｒ２、Ｒｍは抵抗である。但し、Ｒｌ＝ Ｒ２、Ｒ
ｍ ／ Ｒｔ ＝ ｍ ニ設定すレル。
しかして、上記構成において、発光素子１の駆動ｆｆｉ
流ＩＬ＝１＋｛１（１−ｔ＋ｌ−ｚ））ｍは、増幅率ｍ
が非常に大きい場合には、（（１−（１＝ｔ ＋Ｉ−２
））＝Ｏのときしかバランスせず、従ってそのバランス
条件は、Ｉ−ｔ＋ｌ−２＝１のときに限られる。斯様な
条件１−１＋１−２＝１を前述した第４図におけるアナ
ログ除算器７による演粋内容即ち（１′ｔ −１−２）
／ （１”ｔ ＋Ｉ′２ ）に代入すると、（１−ｔ
ｌ−２）／１となり、結果的にＩ＝ｔ−１−２の
減算のみ行なえば被測定体２との間の距離を示す検出距
離信号を得ることができる。よって、減算手段１１によ
る演算結果に−Ｉ−ｔ−１′２は第４図に示す従来回路
と同様に検出距離信号に対応するものとなる。要するに
、本実施例によれば、ドライブ回路１０及び減算手段１
１において、アナログ値の加算、減算２乗算を行なうだ
けで検出距離信号Ｋを得ることができるものであり、斯
様な加鐸。
流ＩＬ＝１＋｛１（１−ｔ＋ｌ−ｚ））ｍは、増幅率ｍ
が非常に大きい場合には、（（１−（１＝ｔ ＋Ｉ−２
））＝Ｏのときしかバランスせず、従ってそのバランス
条件は、Ｉ−ｔ＋ｌ−２＝１のときに限られる。斯様な
条件１−１＋１−２＝１を前述した第４図におけるアナ
ログ除算器７による演粋内容即ち（１′ｔ −１−２）
／ （１”ｔ ＋Ｉ′２ ）に代入すると、（１−ｔ
ｌ−２）／１となり、結果的にＩ＝ｔ−１−２の
減算のみ行なえば被測定体２との間の距離を示す検出距
離信号を得ることができる。よって、減算手段１１によ
る演算結果に−Ｉ−ｔ−１′２は第４図に示す従来回路
と同様に検出距離信号に対応するものとなる。要するに
、本実施例によれば、ドライブ回路１０及び減算手段１
１において、アナログ値の加算、減算２乗算を行なうだ
けで検出距離信号Ｋを得ることができるものであり、斯
様な加鐸。
減算１乗算のための回路構成はアナログ除算のための回
路構成に比して大幅に簡単になる。従って上記した本実
施例によれば、全体の構造を簡単化できて、コストダウ
ンを図り得ると共に距離検出精度を高く保つことができ
るようになる。また、上記実施例では、発光素子１によ
る投光量を半導体位置検出素子３の受光量に応じてフィ
ードバック制御してその受光量が一定となるように構成
としたから、被測定体２との間の距離或はその被測定休
２の種類が変わって半導体位置検出素子３による受光Ｒ
が変動する場合でも、半導体位置検出素子３．増幅手段
４．５が飽和する事態を未然に防止でき、以て正確な距
離測定を広範囲に渡って行なうことができる。さらに、
上記実施例においては、ドライブ回路１０の出力レベル
が所定レベル以内のときく換言すれば測定状態にあるど
き）には、表示灯１３が点灯するように構成したから、
その点灯により測定状態にあるか否か（即ち検出距離信
号が正しく測定されたものか否か）を容易且つ確実に知
ることができる。
路構成に比して大幅に簡単になる。従って上記した本実
施例によれば、全体の構造を簡単化できて、コストダウ
ンを図り得ると共に距離検出精度を高く保つことができ
るようになる。また、上記実施例では、発光素子１によ
る投光量を半導体位置検出素子３の受光量に応じてフィ
ードバック制御してその受光量が一定となるように構成
としたから、被測定体２との間の距離或はその被測定休
２の種類が変わって半導体位置検出素子３による受光Ｒ
が変動する場合でも、半導体位置検出素子３．増幅手段
４．５が飽和する事態を未然に防止でき、以て正確な距
離測定を広範囲に渡って行なうことができる。さらに、
上記実施例においては、ドライブ回路１０の出力レベル
が所定レベル以内のときく換言すれば測定状態にあるど
き）には、表示灯１３が点灯するように構成したから、
その点灯により測定状態にあるか否か（即ち検出距離信
号が正しく測定されたものか否か）を容易且つ確実に知
ることができる。
尚、上記実施例における表示灯１３は必要に応じて設け
れば良く、例えば第３図に示す本発明の他の実施例のよ
うに、レベル判定手段１２からの動作［認信号をモニタ
端子１６に与えるようになし、このモニタ端子１６の出
力に基づいて測定状態にあるか否かをモニタする構成と
しても良い。
れば良く、例えば第３図に示す本発明の他の実施例のよ
うに、レベル判定手段１２からの動作［認信号をモニタ
端子１６に与えるようになし、このモニタ端子１６の出
力に基づいて測定状態にあるか否かをモニタする構成と
しても良い。
また、上記各実施例において、発光素子１及び半導体位
置検出素子３による投光及び受光をパルス変調光にて行
なうようにすれば外乱光による悪影響を抑制することが
できる。
置検出素子３による投光及び受光をパルス変調光にて行
なうようにすれば外乱光による悪影響を抑制することが
できる。
その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例に限定
されるものではなく、例えばドライブ回路として他の構
成のものを使用しても良い等その要旨を逸脱しない範囲
で適宜変形して実施し得るものである。
されるものではなく、例えばドライブ回路として他の構
成のものを使用しても良い等その要旨を逸脱しない範囲
で適宜変形して実施し得るものである。
［発明の効果］
本発明によれば以上の説明によって明らかなように、被
測定体との距離を半導体位置検出素子を用いて検出する
ようにした反射型距離センサにおいて、アナログ除算を
伴わない極めて簡単な回路構成によって検出距離信号を
得ることができて、コストダウン並びに検出精度の向上
を図り（すると共に、距離測定精度が変動する事態を広
範囲に渡って抑制し得、さらには検出距離信号が正しく
測定されたものか否かを確実且つ容易に知ることが可能
になる等の数々の優れた効果を奏するものである。
測定体との距離を半導体位置検出素子を用いて検出する
ようにした反射型距離センサにおいて、アナログ除算を
伴わない極めて簡単な回路構成によって検出距離信号を
得ることができて、コストダウン並びに検出精度の向上
を図り（すると共に、距離測定精度が変動する事態を広
範囲に渡って抑制し得、さらには検出距離信号が正しく
測定されたものか否かを確実且つ容易に知ることが可能
になる等の数々の優れた効果を奏するものである。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すものぐ、第
１図は全体のブロック図、第２図は要部の回路構成図で
ある。また、第３図は本発明の他の実施例を示す第１図
相当図、第４図は従来例説明用の第１図相当図である。 図中、１は発光素子、２は被測定体、３は一次元型半導
体位置検出素子、４，５は増幅手段、１０はドライブ回
路、１１は減算手段、１２はレベル判定手段、１３は表
示灯、１６はモニタ端子を示す。 第１ 図 ｚ 第２図 口ｍ
１図は全体のブロック図、第２図は要部の回路構成図で
ある。また、第３図は本発明の他の実施例を示す第１図
相当図、第４図は従来例説明用の第１図相当図である。 図中、１は発光素子、２は被測定体、３は一次元型半導
体位置検出素子、４，５は増幅手段、１０はドライブ回
路、１１は減算手段、１２はレベル判定手段、１３は表
示灯、１６はモニタ端子を示す。 第１ 図 ｚ 第２図 口ｍ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定体に投光する発光素子と、前記投光の前記被
測定体での反射光を被測定体との距離に応じた受光点で
受光するように設けられその受光点の位置に応じた第１
電流信号Ｉ＿１及び第２電流信号Ｉ＿２を出力する一次
元型半導体位置検出素子と、前記第１電流信号Ｉ＿１及
び第２電流信号Ｉ＿２を増幅して夫々第１信号Ｉ′＿１
及び第２信号Ｉ′＿２として出力する増幅手段と、前記
第１信号Ｉ′＿１及び第２信号Ｉ′＿２に基づいて前記
位置検出素子の受光量が一定になるように前記発光素子
の投光量を制御するドライブ回路と、前記第１信号Ｉ′
＿１及び第２信号Ｉ′＿２に基づいて、Ｋ＝Ｉ′＿１−
１′＿２を演算し、その演算結果Ｋを検出距離信号とし
て出力する減算手段と、前記ドライブ回路の出力レベル
を検出するように設けられこれが所定レベル以内にある
ときに動作確認信号を出力するレベル判定手段とを具備
して成る反射型距離センサ。 ２、ドライブ回路は、第１信号Ｉ′＿１及び第２信号Ｉ
′＿２に基づいてＩ＿Ｌ＝１＋｛１−（Ｉ′＿１＋Ｉ′
＿２）｝ｍを演算し（但しｍは増幅率）、その演算結果
Ｉ＿Ｌに応じた駆動電流にて発光素子の投光量を制御す
るように構成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の反射型距離センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1907885A JPS61178610A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 反射型距離センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1907885A JPS61178610A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 反射型距離センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61178610A true JPS61178610A (ja) | 1986-08-11 |
| JPH0426691B2 JPH0426691B2 (ja) | 1992-05-08 |
Family
ID=11989402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1907885A Granted JPS61178610A (ja) | 1985-02-01 | 1985-02-01 | 反射型距離センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61178610A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108218A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744809A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-13 | Sankusu:Kk | Distance measuring apparatus |
-
1985
- 1985-02-01 JP JP1907885A patent/JPS61178610A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744809A (en) * | 1980-08-28 | 1982-03-13 | Sankusu:Kk | Distance measuring apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108218A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式変位測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0426691B2 (ja) | 1992-05-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |