JPH01257227A - 光検知装置 - Google Patents
光検知装置Info
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- JPH01257227A JPH01257227A JP63084592A JP8459288A JPH01257227A JP H01257227 A JPH01257227 A JP H01257227A JP 63084592 A JP63084592 A JP 63084592A JP 8459288 A JP8459288 A JP 8459288A JP H01257227 A JPH01257227 A JP H01257227A
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- Japan
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- circuit
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 7
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- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
- H03K5/082—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、光電スイッチや測定装置等に用いられ、発光
部からの光を受光したか否かを検知判別する光検知装置
に関する、。
部からの光を受光したか否かを検知判別する光検知装置
に関する、。
(従来の技術)
従来の光検知回路を第5図によって説明する。
図において、11は発光部、12は受光部で、これらは
nいに対向して配置されている。これら発光部11およ
び受光部12との間には、光スィッチとして用いる場合
、対像物体(移動体)15が設けられ、その移動により
発光部11からの光が受光部12に受光されたり、或い
は遮光されたりする。上記発光部11としては、電気信
号が印加されることにより発光する周知の発光素子、ま
た、受光部12としては、受光量に応じた大きざの電気
信号を出力する周知の受光素子を用いている。。
nいに対向して配置されている。これら発光部11およ
び受光部12との間には、光スィッチとして用いる場合
、対像物体(移動体)15が設けられ、その移動により
発光部11からの光が受光部12に受光されたり、或い
は遮光されたりする。上記発光部11としては、電気信
号が印加されることにより発光する周知の発光素子、ま
た、受光部12としては、受光量に応じた大きざの電気
信号を出力する周知の受光素子を用いている。。
上記電気信号、すなわち受光信号は増幅器13によって
増幅される。これら、受光部12および増幅器13の組
合せを光電変換部14と呼ぶ。
増幅される。これら、受光部12および増幅器13の組
合せを光電変換部14と呼ぶ。
16は比較回路で、その(−)側入力端には、抵抗17
によって設定された電圧、すなわち閾値が入力され、(
+)側入り端に印加される前記光電変換部14からの受
光信号と比較される。
によって設定された電圧、すなわち閾値が入力され、(
+)側入り端に印加される前記光電変換部14からの受
光信号と比較される。
なお、発光部11および受光部12の前面にはそれぞれ
集光レンズが配lされているが、これらについては以後
の説明も含め省略している。
集光レンズが配lされているが、これらについては以後
の説明も含め省略している。
上記構成において、発光部11には図示のようにパルス
状の信号が供給されており、この(ii号に従ってパル
ス状の光を発する。この光は対象物体15が遮光位置に
なければ受光部12に達し、ここで光電変換され、光電
変換部14から受光信号として出力される。そして、比
較回路16で闇値Vsと比較され、この比較結果が出力
される。すなわち、対や物体15が遮光位置になければ
、発光部11への入力信号に同期したパルス状の信号が
出力される。
状の信号が供給されており、この(ii号に従ってパル
ス状の光を発する。この光は対象物体15が遮光位置に
なければ受光部12に達し、ここで光電変換され、光電
変換部14から受光信号として出力される。そして、比
較回路16で闇値Vsと比較され、この比較結果が出力
される。すなわち、対や物体15が遮光位置になければ
、発光部11への入力信号に同期したパルス状の信号が
出力される。
これに対し、対象物体15が遮光位置にあると、比較回
路16の信号はrLJレベルのままとなる。
路16の信号はrLJレベルのままとなる。
このように、対象物体15が所定位置に存在するか否か
を、比較回路1Gの出力信号により判別する。
を、比較回路1Gの出力信号により判別する。
(発明が解決しようとする課題)
上記の比較回路16は、受光信号の大きざが予め設定し
た閾値Vs以上か否かで出力が反転する。
た閾値Vs以上か否かで出力が反転する。
従来の装置ではこの闇値が固定であるため、経時変化に
よって発光部11の発光量が低下したり、もや、油膜等
の周囲11境によって受光量が低下した揚台、受光信号
が閾値を越えられなくなるので、そのままでは動作エラ
ーが発生してしまう。このため、経時変化や周囲の環境
に合わせて前記闇値を再調整しなくてはならない。
よって発光部11の発光量が低下したり、もや、油膜等
の周囲11境によって受光量が低下した揚台、受光信号
が閾値を越えられなくなるので、そのままでは動作エラ
ーが発生してしまう。このため、経時変化や周囲の環境
に合わせて前記闇値を再調整しなくてはならない。
本発明の目的は、経時変化や周囲の環境の変化等にJ:
つて動作エラーが生じることのない光検知装置を促供す
ることにある。
つて動作エラーが生じることのない光検知装置を促供す
ることにある。
(課題を解決するための手段)
本発明による光検知装置は、発光部からの光を受光部で
受光し、この受光量に応じた大きさの受光信号を生じる
光電変換部を右する1、また、前記発光部の点灯時間間
隔より充分大きな時定数を有し、かつ前記受光信号が入
力され、この受光信号のピーク値を前記時定数で保持す
るピークホールド回路を設けている。さらに、このピー
クホールド回路で保持されたピーク値を入力し、これを
閾値として前記受光信号と比較する比較回路を設けてい
る。
受光し、この受光量に応じた大きさの受光信号を生じる
光電変換部を右する1、また、前記発光部の点灯時間間
隔より充分大きな時定数を有し、かつ前記受光信号が入
力され、この受光信号のピーク値を前記時定数で保持す
るピークホールド回路を設けている。さらに、このピー
クホールド回路で保持されたピーク値を入力し、これを
閾値として前記受光信号と比較する比較回路を設けてい
る。
(作用)
本発明では、受光信号のピーク値をホールドし、このホ
ールドビーク値を受光信号に対する閾値としているので
、経時変化による発光mの低下や、もや、油膜零による
受光量の低下が生じても、その分圏値も低下するので、
動作エラーが生じることはなく、常に正確な光検知を行
なうことができる。
ールドビーク値を受光信号に対する閾値としているので
、経時変化による発光mの低下や、もや、油膜零による
受光量の低下が生じても、その分圏値も低下するので、
動作エラーが生じることはなく、常に正確な光検知を行
なうことができる。
(実施例)
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、光電変換部14は、従来と同様に、発
光部11からの光を受光部12で受光し、受光量に応じ
た大きさの受光信号を増幅H13を介して出力する。
光部11からの光を受光部12で受光し、受光量に応じ
た大きさの受光信号を増幅H13を介して出力する。
19はピークホールド回路で、上記受光信号を入力し、
そのピーク値を予め設定した時定数で保持する。この時
定数は、発光部11の点灯時間間隔に比べて充分大きく
設定する。例えば、発光部11はパルス状の信号により
数10IJs〜数ms程度の発光時間で点滅を繰返して
いる(周波数で表現すると数kllz〜1QQkl(z
程度)。これに対して、前記時定数は数秒から数10秒
程度に充分大きく設定する。
そのピーク値を予め設定した時定数で保持する。この時
定数は、発光部11の点灯時間間隔に比べて充分大きく
設定する。例えば、発光部11はパルス状の信号により
数10IJs〜数ms程度の発光時間で点滅を繰返して
いる(周波数で表現すると数kllz〜1QQkl(z
程度)。これに対して、前記時定数は数秒から数10秒
程度に充分大きく設定する。
20は圧縮回路で、上記ピークホールド回路19で保持
されたピーク値を所定の比率1/にで圧縮する。
されたピーク値を所定の比率1/にで圧縮する。
21は比較回路で、その(+)側入力端は前記光電変換
部14の出力である受光信号が入力され、また、←)側
入力端には上記圧縮回路20で1/にの大きさに圧力さ
れた信号が閾値として入力される。
部14の出力である受光信号が入力され、また、←)側
入力端には上記圧縮回路20で1/にの大きさに圧力さ
れた信号が閾値として入力される。
第2図は第1図で示したピークホールド回路19、圧縮
回路20、比較回路21の回路構成例を示す。
回路20、比較回路21の回路構成例を示す。
図において、ピークホールド回路19は、オペレーショ
ナルアンブリファイア(以下、オペアンプと呼ぶ)23
と、その出力端に設けられたダイオード24および時定
数設定用の抵抗25、コンデンサ26とで構成されてい
る。このピークホールド回路19の出力は、バッファで
あるオペアンプ27を介して圧縮回路20に加えられる
。この圧縮回路20は、抵抗28、2’)による分圧比
で前記ピークホールド回路19の出力を圧縮し、これを
比較回路を構成するオペアンプ21の(−)個入力端に
閾値として供給する。なお、このオペアンプ21の(+
)個入力端には前述したように受光信号が入力される。
ナルアンブリファイア(以下、オペアンプと呼ぶ)23
と、その出力端に設けられたダイオード24および時定
数設定用の抵抗25、コンデンサ26とで構成されてい
る。このピークホールド回路19の出力は、バッファで
あるオペアンプ27を介して圧縮回路20に加えられる
。この圧縮回路20は、抵抗28、2’)による分圧比
で前記ピークホールド回路19の出力を圧縮し、これを
比較回路を構成するオペアンプ21の(−)個入力端に
閾値として供給する。なお、このオペアンプ21の(+
)個入力端には前述したように受光信号が入力される。
上記構成において、発光部11は前述したように一定の
発光時間で点滅を繰返しており、対象物体15が遮光範
囲内に存在しなければ発光部11の光は受光部12で受
光され、その受光量に応じた大きさの受光信号(第4図
のα)となる。この受光信号は比較回路21の(ト)個
入力端に加えられると共に、ピークホールド回路19に
よりそのピーク値が充分に大きな時定数で保持される。
発光時間で点滅を繰返しており、対象物体15が遮光範
囲内に存在しなければ発光部11の光は受光部12で受
光され、その受光量に応じた大きさの受光信号(第4図
のα)となる。この受光信号は比較回路21の(ト)個
入力端に加えられると共に、ピークホールド回路19に
よりそのピーク値が充分に大きな時定数で保持される。
ざらに、この保持されたピーク値は圧縮回路20により
所定の比率1/Kに圧縮され、比較回路21の閾値とな
る(第4図のβ)。
所定の比率1/Kに圧縮され、比較回路21の閾値とな
る(第4図のβ)。
ここで、ピークホールド回路19の時定数は発光部11
の点灯時間間隔より充分大きいので、閾値(ユ第4図の
βのように直線状のレベルとなる。
の点灯時間間隔より充分大きいので、閾値(ユ第4図の
βのように直線状のレベルとなる。
比較回路21は、受光信号αが閾値βを越寸毎に出力が
r l−I Jレベルとなる。したがって、比較回路2
1からは受光信号αに同期した検知信号γが得られる。
r l−I Jレベルとなる。したがって、比較回路2
1からは受光信号αに同期した検知信号γが得られる。
ここで、前記受光信号αの大きさは、経時変化や周囲環
境等により、例えば第4図い)(2)(Qのように変化
することがある。このように受光信号αが変化しても、
閾値βは、この受光信号αを所定の比率1/K(図の例
では1/3)で圧縮した値であるため、受光信号αの変
化に伴って閾値βも変化する。このため、経時変化等に
起因する受光信号αの低下が生じても従来のように動作
エラーが生じることはない。
境等により、例えば第4図い)(2)(Qのように変化
することがある。このように受光信号αが変化しても、
閾値βは、この受光信号αを所定の比率1/K(図の例
では1/3)で圧縮した値であるため、受光信号αの変
化に伴って閾値βも変化する。このため、経時変化等に
起因する受光信号αの低下が生じても従来のように動作
エラーが生じることはない。
すなわち、受光信号αが経時変化等により第4図(ハ)
から(Qに低下した場合、従来のようにvAifiが、
例えば第4図い)のβのレベルで固定されていると、仲
の場合の受光信号αは明らかにW4値を越えることがで
きず、比較回路21の出力は、遮光状態でないにもかか
わらずrLJレベルのままとなり、動作エラーとなる。
から(Qに低下した場合、従来のようにvAifiが、
例えば第4図い)のβのレベルで固定されていると、仲
の場合の受光信号αは明らかにW4値を越えることがで
きず、比較回路21の出力は、遮光状態でないにもかか
わらずrLJレベルのままとなり、動作エラーとなる。
これに対し、本発明での閾値βは、比較対象である受光
信号αのピーク値を大きな時定数で保持し、かつこれを
比率1/にで圧縮した値であるため、対象物体15によ
る遮光状態でなく、発光部11からの光が受光部12に
達していれば、この受光信号αが経時変化等により低下
していても、第4図の) (B) (C5で示す如く、
それぞれ対応する閾値βを越えることができ、比較回路
21は、それぞれ発光部11への入力信号に同期して「
Hルーベルに変化する検知信号γを出力する。すなわち
、対象物体15が所定の位置に存在するか否かを、検知
信号γにより適確に判別することができ、従来のような
動作エラーは生じない。
信号αのピーク値を大きな時定数で保持し、かつこれを
比率1/にで圧縮した値であるため、対象物体15によ
る遮光状態でなく、発光部11からの光が受光部12に
達していれば、この受光信号αが経時変化等により低下
していても、第4図の) (B) (C5で示す如く、
それぞれ対応する閾値βを越えることができ、比較回路
21は、それぞれ発光部11への入力信号に同期して「
Hルーベルに変化する検知信号γを出力する。すなわち
、対象物体15が所定の位置に存在するか否かを、検知
信号γにより適確に判別することができ、従来のような
動作エラーは生じない。
次に、第3図の実施例では、ピークホールド回路19を
構成するオペアンプ23の出力端に、別のオペアンプ3
1の出力によりオン動作するアナログスイッチ32を設
けている。また、この実施例では、」ンパレータとして
用いるオペアンプ33を新たに設けており、その(ト)
個入力端にはバッファ27を経た前記ピークホールド回
路19の出力が印加され、また(−)個入力端には抵抗
34により設定された基準電圧が入力され、前記ピーク
ホールド回路19の出力がこの基tI!電圧を越えたか
を判別する。
構成するオペアンプ23の出力端に、別のオペアンプ3
1の出力によりオン動作するアナログスイッチ32を設
けている。また、この実施例では、」ンパレータとして
用いるオペアンプ33を新たに設けており、その(ト)
個入力端にはバッファ27を経た前記ピークホールド回
路19の出力が印加され、また(−)個入力端には抵抗
34により設定された基準電圧が入力され、前記ピーク
ホールド回路19の出力がこの基tI!電圧を越えたか
を判別する。
このコンパレータ33は、受光信号がノイズ成分から分
離1ノで比較検出するのに充分なレベル以上かどうかを
検出するもので、上記基準電圧は、上記レベルを判定で
きる値に設定する。
離1ノで比較検出するのに充分なレベル以上かどうかを
検出するもので、上記基準電圧は、上記レベルを判定で
きる値に設定する。
このコンパレータ33の出力と、前記比較回路21の出
力とはアンドゲート35を介して出力される。
力とはアンドゲート35を介して出力される。
すなわら、コンパレータ33による判定により、受光信
号が充分なレベル以下であれば、ノイズ成分による誤信
号の可能性が大きいので、コンパレータ33のr L
Jレベル出力により、アンドゲート35によって比較回
路21の出力をロックする。すなわち、ノイズ成分によ
る誤動作を防止することができる。
号が充分なレベル以下であれば、ノイズ成分による誤信
号の可能性が大きいので、コンパレータ33のr L
Jレベル出力により、アンドゲート35によって比較回
路21の出力をロックする。すなわち、ノイズ成分によ
る誤動作を防止することができる。
なお、コンパレータとして周知のヒステリシス特性を付
加させれば、さらに良好な比較判別を行なうことができ
る。
加させれば、さらに良好な比較判別を行なうことができ
る。
以上のように本発明によれば、素子のII Ili変化
により受光信号のレベル低下があっても、従来のように
比較回路の閾値等を再調整する必費(1なく、しから動
作エラーを防止できる。また、発光部と受光部との間に
霧やほこり等が侵入したことによる使用雰囲気のゆっく
りした変化にも追従でき、このような場合にも動作エラ
ーを生じることなく、適確な検出動作を行なうことがで
きる。
により受光信号のレベル低下があっても、従来のように
比較回路の閾値等を再調整する必費(1なく、しから動
作エラーを防止できる。また、発光部と受光部との間に
霧やほこり等が侵入したことによる使用雰囲気のゆっく
りした変化にも追従でき、このような場合にも動作エラ
ーを生じることなく、適確な検出動作を行なうことがで
きる。
第1図は本発明による光検知¥i置の一実施例を示すブ
ロック図、第2図は第1図における要部構成を示す回路
図、第3図は本発明の伯の実施例を示す回路図、第4図
は本発明の検知動作を説明するタイムチャート、第5図
は従来の装置のブロック図である。 11・・発光部、12・・受光部、14・・光電変換部
、19・・ピークホールド回路、21・・比較回路を構
成するオペアンプ、α・・受光信号、β・・閾値、γ・
・検出信号。
ロック図、第2図は第1図における要部構成を示す回路
図、第3図は本発明の伯の実施例を示す回路図、第4図
は本発明の検知動作を説明するタイムチャート、第5図
は従来の装置のブロック図である。 11・・発光部、12・・受光部、14・・光電変換部
、19・・ピークホールド回路、21・・比較回路を構
成するオペアンプ、α・・受光信号、β・・閾値、γ・
・検出信号。
Claims (1)
- (1)発光部からの光を受光部で受光し、この受光量に
応じた大きさの受光信号を生じる光電変換部と、 前記発光部の点灯時間間隔に比べて充分大きな時定数を
有し、かつ前記受光信号が入力され、この受光信号のピ
ーク値を前記時定数で保持するピークホールド回路と、 このピークホールド回路で保持されたピーク値を入力し
、これを閾値として前記受光信号と比較する比較回路と
、 を備えたことを特徴とする光検知装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63084592A JPH01257227A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 光検知装置 |
EP89105264A EP0336235A3 (en) | 1988-04-06 | 1989-03-23 | Light identifying system |
US07/394,067 US5008531A (en) | 1988-04-06 | 1989-08-15 | Pulsed light identifying system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63084592A JPH01257227A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 光検知装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01257227A true JPH01257227A (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=13834953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63084592A Pending JPH01257227A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | 光検知装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5008531A (ja) |
EP (1) | EP0336235A3 (ja) |
JP (1) | JPH01257227A (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4036407C2 (de) * | 1990-11-15 | 1994-06-01 | Telefunken Microelectron | Sensorsystem |
DE4137008A1 (de) * | 1991-11-11 | 1993-05-13 | Heribert F Dr Ing Broicher | Vorrichtung zur feststellung von qualitaetsaenderungen von massenguetern auf laufenden foerderbaendern |
JP3159331B2 (ja) * | 1992-03-31 | 2001-04-23 | ソニー株式会社 | 信号入力判定装置及び比較回路 |
US5206500A (en) * | 1992-05-28 | 1993-04-27 | Cincinnati Microwave, Inc. | Pulsed-laser detection with pulse stretcher and noise averaging |
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