JPS62261221A - 反射式光電スイツチ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は投射した光の反射光量を受光し、この受光出力
を所足忙と比較して対象物の有無を検知する反射式光電
スイッチに関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来の反射式光電スイッチ°は、対象物にパルス光を投
射し、このパルス光が反射して受光素子に到達する受光
素を検出し、この受光量が所定の値に達したときに対象
物が存在すると判断して検出信号を出力する。パルス光
を用いるのは周囲から入射する漏洩光と区別するためで
ある。しかし受光素子に到達する反射光量は対象物の大
きさ、その反射率などにより異なり、受光素子の受光面
積、によっても異なるから基撫となる受光量をその都度
定めなければならず熟練を要し％特に移動する対象物に
対してはその安定した動作点を得るのが極めて困維であ
るという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、対象物の大きさや反射系の相違または
受光素子の受光面積の相違に対し無関係に所鷲の感度で
検出できる反射式光電スイッチを提供することにある。

〔発明の要点〕

本発明の要点は、パルス電流で点灯し対象物に投射する
光源と、前記対象物からの反射光を共通の受光範囲内で
受光するほぼ同一特性の一対の受光素子と、この一対の
受光素子によりそれぞれ得られるパルス電圧と互いに他
方の受光素子により得られる前記パルス電圧を所定の比
率で分圧した分圧電圧とを比較する２個の差動増幅器と
、この２個の差動増幅器のうちの出力の最大値を所定の
。

レベルと比較するコンパレータとを備えてなるもので、
それぞれの受光素子により得られる出力が互いに他方の
出力に対し所定の割合に達したとき。

検出信号を出力することにより、検出物体の大きさや反
射率または受光面積に無関係に所定位置で検出可能とし
たものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づいて詳
細に説明する。第１図において、発光ダイオードｌは発
振回路２からのパルス電流Ｉにより発光し、光学系を介
して対象物別に投光する。

一対のほぼ園−特性のホトダイオード３，４は互いに並
べて配置され、それぞれ抵抗５．６と直列に接続して制
御電源Ｖｃｃに接続されている。ホトダイオード３と抵
抗５の接げ点はコンデンサ７を介して差動増幅器９の反
転入力端に接続され、ホトダイオード４と抵抗６の接続
点はコンデンサ８を介して差動増幅器ｌＯの反転入力端
に接続されている。また差動増幅器９の反転入力端の入
力は分圧抵抗１１　、１２で分圧され、差動増幅器】０
の非反転入力端に接続され、差動増幅器１ｏの反転入力
端の入力は分子抵抗１３　、１４で分圧され、差動増幅
器９の非反転入力端に接続されている。すなわちそれぞ
れのホトダイオード３．４のオン・オフにより得られる
出力の交流分はそれぞれ比較器９　、１０の反転入力と
するとともに互に仙のホトダイオード４．３のオン・オ
フにより得られる出力の交流分をそれぞ４分圧抵抗１３
　、１４と分圧抵抗１１　、１２で分圧して、この電圧
を両差動増幅器９．１０の、！！！：遣′区モとして印
加する。抵抗１！’ｌ　、　１６はそれぞれ差動増＠器
９．ｌＯの出力端と反転入力端に接続された帰還抵抗で
ある。差動増＠器９の出力端（まトランジスタ１７のベ
ースに接続され、差動増幅器１０の出力端ハトランジス
タ１８のベースに接続され、この両トランジスタ１７　
、１８のエミ、り側は共通の抵抗１９にＷＨされている
。またこの両トランジスタ１７゜１８のコレクタ側には
制御電源Ｖｃｃが印加されている。このように両トラン
ジスタ１７　、１８のエミッタが共通の抵抗１９に接げ
されていると、抵抗１９の両端の電圧降下Ｃ′に圧ｖ５
）は両差動増幅器９．１０の大きい方の出力電圧が電圧
ｖ５として以降の回路を動作させる。両トランジスタ１
７　、１８のエミッタはコンパレータ加を介してアンド
回路２１の一方の入力端に接続さね、ている。このアン
ド回路２１の他方の入力端には＠娠回路２の出力端が接
続されている。アンド回路２】の出力端は積分回路ｎを
介して出力トランジスタ乙のベースに接続され、トラン
ジスタｎが出力回路を形成する。

発振回路２の発振で発光ダイオードｌにパルス電流Ｉ（
第４図（イ）参照）が流れ、発光ダイオードｌがパルス
点灯してこの光を光学系により対象物鋼に投射する。対
象物腕は投射光を反射して第２図に示すような反射光域
δを形成する。第２図はこの反射光域５と両ホトダイオ
ード３，４の配置を示す。両ホトダイオード３，４は対
象物２４からの反射光を受光すると導通するのでこの反
射光がパルス光ではそれぞれのホトダイオード３．４の
アノードとカソードとの間に生ずるパルス電圧（第４図
（口１（ハ）参照）となり、コンデンサ７．８を介して
外部から進入する漏洩光で生ずる直流成分が除去さｊｌ
、それぞれパルス電圧Ｖ、　、　Ｖ２として差動増幅器
９．１０の反転入力端に人力する。また電圧Ｖｌは分圧
抵抗１１　、１２で分圧され、て差動増幅器１０の非反
転入力端に某憔電圧Ｖ３として印加され、電圧Ｖ２は分
圧抵抗１３，１／ｉで分圧されて差動増幅器９の非反転
入力端に基准電圧ｖ４として印加さね、る。

この両電圧ｖ１．ｖ２は対象物２４の移動により反射光
域がＹ矢印方向に移動するものと仮定し、ホトダイオー
ド３の左辺３ａと反射光域の右辺５ａとの距離をＸセす
ると第３図実線で示すように距離Ｘの増加とともに、ま
ず′電圧■１が上昇し、研いて電圧Ｖ２が上昇し、遂に
両電圧Ｖ、、Ｖ２ともに一定値に達する。また、基厘電
圧■３は破喪で示すように電圧ｖ１よりも所定比ぶて低
い値となる。ここで差動増幅器１０は某Ｍ電圧Ｖ３とパ
ルス電圧Ｖ２さの差を増幅しく第４図に）参照）、第３
図に示す町点より右の領域で正の出力電圧を発生し、ト
ランジス４Ｉ１８を導通させて抵抗１９に電圧Ｖ５を゛
発生する。コンパレータ加はこの電圧■５が所定のレベ
ルを超えたときに受光出力電圧Ｖ、　（第４図（ホ参照
）を発生し、ＡＮＤ回路２１の一方の入力端に入力する
。このＡＮＤ回路２】の他方の入力端には発振回路２の
出力電圧が印加されているから、この発振回路２の出力
電圧と受光出力電圧■６とが同期したとき、言い換えれ
ば受光出力電圧ｖ６がノイズでないときにこれを通過さ
せ、積分回路だに入力する。積分回路ｎは受光出力゛電
圧■６を積分して直流出力にに換し、かつノイズを除去
してトランジスタｎを導通して第３図および第４図（へ
）に示すように対象物Ｕの検出信号を出力する。

差動増輔器９は差動増幅器１０と同様に基進電圧Ｖ４と
パルス電圧■ｌとを比較するもので、第２図において、
反射光域５の移動がＹ矢印の方向と逆のとき第３図につ
いて説明したと同様の動作となる・。

こうして対象物の位置によりホトダイオードの受光面積
が変化し、または対象物の大きさや反射率の相違により
、両電圧Ｖ１＊　ｖ２に相違が生じても両基准電圧Ｖ３
．Ｖ４も両人力゛電圧Ｖ、、Ｖ２に比例して変化するか
ら差＠増幅器の検出感度には影響ない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、並べて配置した一対の受光素子により
得られる出力電圧が互いに他方の出力電圧に対し所定の
割合以上になったとき検出出力を出して対象物が存在す
ると判断するようにしたので、対象物の大きさ、反射率
などにかかわらず、一定位置で検出でき効果は大きい。

また、この構成によると受光素子の温度特性などの影響
も互いに打消しあうという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による反射式光電スイッチの一実施例を
示す結線図、第２図はホトダイオードの配置と反射光域
の移動を示す平面図、第３図は反射光域の移動とホトダ
イオードにより得られる出力電圧との関係と、検出動作
を示す線図、第４図は要部波形図である。 １・・・発光ダイオード、３．４・・・ホトダイオード
、９．１０・・・差動増幅器、加・・・コンパレータ、
２４・・・対象第１図 第２図　　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）パルス電流で点灯し対象物に投射する光源と、前記
   対象物からの反射光を共通の反射光域内で受光するほぼ
   同一特性の一対の受光素子と、この一対の受光素子によ
   りそれぞれ得られるパルス電圧と互いに他方の受光素子
   により得られる前記パルス電圧を所定の比率で分圧した
   分圧電圧とを比較する２個の差動増幅器と、この２個の
   差動増幅器のうちの出力の最大値を所定のレベルと比較
   するコンパレータとを備えてなることを特徴とする反射
   式光電スイッチ。