JPH0324636B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0324636B2 JPH0324636B2 JP58032355A JP3235583A JPH0324636B2 JP H0324636 B2 JPH0324636 B2 JP H0324636B2 JP 58032355 A JP58032355 A JP 58032355A JP 3235583 A JP3235583 A JP 3235583A JP H0324636 B2 JPH0324636 B2 JP H0324636B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detected object
- output
- circuit
- position detection
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-AKLPVKDBSA-N silicon-31 atom Chemical compound [31Si] XUIMIQQOPSSXEZ-AKLPVKDBSA-N 0.000 description 1
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
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/46—Indirect determination of position data
- G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［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ツチに関するものであ
る。
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ツチに関するものであ
る。
［背景技術］
第１図及び第２図は、この種の反射型光電スイ
ツチの基本例を示すもので、図中１は被検知物体
Ｘに対してパルス変調光よりなる光ビームＰを投
光する投光手段であり、投光タイミングを設定す
る同期信号を発生する発振回路１０と、ドライブ
回路１１と、発光ダイオード、レーザーダイオー
ドなどの投光素子１２と、光ビームＰを形成する
コンデンサレンズよりなる投光用光学系１３とで
形成されている。２は投光手段１から所定間隔l0
をもつて並置された受光手段であり、投、受光手
段１，２は被検知物体Ｘに対して三角測量的に配
置されている。
ツチの基本例を示すもので、図中１は被検知物体
Ｘに対してパルス変調光よりなる光ビームＰを投
光する投光手段であり、投光タイミングを設定す
る同期信号を発生する発振回路１０と、ドライブ
回路１１と、発光ダイオード、レーザーダイオー
ドなどの投光素子１２と、光ビームＰを形成する
コンデンサレンズよりなる投光用光学系１３とで
形成されている。２は投光手段１から所定間隔l0
をもつて並置された受光手段であり、投、受光手
段１，２は被検知物体Ｘに対して三角測量的に配
置されている。
この受光手段２は被検知物体Ｘによる反射光を
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
ポツトＳの位置に対応した位置信号を出力する位
置検出手段４とで構成されており、この位置検出
手段４は、凸レンズよりなる受光用光学系３の集
光面内に配設され、距離ｌが変化した場合におけ
る集光スポツトＳの移動方向（矢印Ｍ）に連設さ
れた２個の受光素子２０ａ，２０ｂにて形成され
ている。但し、この位置検出手段４として位置検
出素子（いわゆるPSD）を用いても良い。基本
例では、この受光素子２０ａ，２０ｂとしてホト
トランジスタ、ホトダイオード、太陽電池、CdS
などが用いられる。
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
ポツトＳの位置に対応した位置信号を出力する位
置検出手段４とで構成されており、この位置検出
手段４は、凸レンズよりなる受光用光学系３の集
光面内に配設され、距離ｌが変化した場合におけ
る集光スポツトＳの移動方向（矢印Ｍ）に連設さ
れた２個の受光素子２０ａ，２０ｂにて形成され
ている。但し、この位置検出手段４として位置検
出素子（いわゆるPSD）を用いても良い。基本
例では、この受光素子２０ａ，２０ｂとしてホト
トランジスタ、ホトダイオード、太陽電池、CdS
などが用いられる。
５は判別制御手段であり、位置検出手段４出力
に基づいて被検知物体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
御するようになつている。この判別制御手段５
は、受光素子２０ａ，２０ｂからの出力電流IA，
IBを信号電圧VA，VBに増幅変換する受光回路２
１ａ，２１ｂと、対数増幅回路２２ａ，２２ｂ
と、対数増幅回路２２ａ出力lnVAから対数増幅
回路２２ｂ出力lnVBを減算する減算回路２３と、
減算回路２３出力ln（VA／VB）と検知エリア設定
ボリウムＲにて設定された動作レベルVSを比較
して減算回路２３出力ln（VA／VB）が動作レベル
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１２からの光ビームＰの投光タイミ
ング（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出力をサンプリングするこ
とにより、被検知物体Ｘが検知エリアDE内に存
在するかどうかを確実に判別するようにした信号
処理回路２５とで形成され、信号処理回路２５出
力にて負荷制御用のリレー、負荷制御用の半導体
スイツチなどよりなる出力回路６を制御するよう
になつている。なお、受光回路２１ａ，２１ｂは
パルス光信号のみを通し、直流光信号をカツトし
たり、特定の周波数のみを通すバンドパスフイル
タ回路を含むものである。
に基づいて被検知物体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
御するようになつている。この判別制御手段５
は、受光素子２０ａ，２０ｂからの出力電流IA，
IBを信号電圧VA，VBに増幅変換する受光回路２
１ａ，２１ｂと、対数増幅回路２２ａ，２２ｂ
と、対数増幅回路２２ａ出力lnVAから対数増幅
回路２２ｂ出力lnVBを減算する減算回路２３と、
減算回路２３出力ln（VA／VB）と検知エリア設定
ボリウムＲにて設定された動作レベルVSを比較
して減算回路２３出力ln（VA／VB）が動作レベル
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１２からの光ビームＰの投光タイミ
ング（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出力をサンプリングするこ
とにより、被検知物体Ｘが検知エリアDE内に存
在するかどうかを確実に判別するようにした信号
処理回路２５とで形成され、信号処理回路２５出
力にて負荷制御用のリレー、負荷制御用の半導体
スイツチなどよりなる出力回路６を制御するよう
になつている。なお、受光回路２１ａ，２１ｂは
パルス光信号のみを通し、直流光信号をカツトし
たり、特定の周波数のみを通すバンドパスフイル
タ回路を含むものである。
今、被検知物体Ｘが第３図ａに示すように反射
型光電スイツチＹから距離la，lb，lcの位置ａ，
ｂ，ｃに存在する場合において、集光面内に配設
された受光素子２０ａ，２０ｂに対する集光スポ
ツトＳの位置はそれぞれ第３図ｂのようになり、
被検知物体Ｘの位置が光ビームＰの投光方向に変
化すると、集光スポツトＳが矢印Ｍ方向に移動し
て受光素子２０ａ，２０ｂに入射する光量の比率
が変化することになり、受光素子２０ａ，２０ｂ
の出力電流IA，IBは集光スポツトＳの位置に対応
した位置信号となる。
型光電スイツチＹから距離la，lb，lcの位置ａ，
ｂ，ｃに存在する場合において、集光面内に配設
された受光素子２０ａ，２０ｂに対する集光スポ
ツトＳの位置はそれぞれ第３図ｂのようになり、
被検知物体Ｘの位置が光ビームＰの投光方向に変
化すると、集光スポツトＳが矢印Ｍ方向に移動し
て受光素子２０ａ，２０ｂに入射する光量の比率
が変化することになり、受光素子２０ａ，２０ｂ
の出力電流IA，IBは集光スポツトＳの位置に対応
した位置信号となる。
判別制御手段５では受光回路２１ａ，２１ｂに
てこの電流IA，IBに比例した電圧VA，VBを形成
し、対数増幅回路２２ａ，２２ｂにて対数増幅し
た電圧lnVA，lnVBを減算回路２３にて減算する
ことにより、減算回路２３から受光素子２０ａ，
２０ｂに入射する光量の比率の対数値ln（VA／
VB）が出力されることになる。この減算回路２
３出力ln（VA／VB）は、反射型光電スイツチＹか
ら被検知物体Ｘまでの距離ｌに応じて変化し、距
離ｌに対する減算回路２３出力ln（VA／VB）は、
第４図に示すようになる。
てこの電流IA，IBに比例した電圧VA，VBを形成
し、対数増幅回路２２ａ，２２ｂにて対数増幅し
た電圧lnVA，lnVBを減算回路２３にて減算する
ことにより、減算回路２３から受光素子２０ａ，
２０ｂに入射する光量の比率の対数値ln（VA／
VB）が出力されることになる。この減算回路２
３出力ln（VA／VB）は、反射型光電スイツチＹか
ら被検知物体Ｘまでの距離ｌに応じて変化し、距
離ｌに対する減算回路２３出力ln（VA／VB）は、
第４図に示すようになる。
従つて、比較回路２４の検知エリア設定ボリウ
ムVRにて動作レベルVSを適当に設定することに
より、正確な検知エリアDEが容易に設定でき、
減算回路２３出力ln（VA／VB）が動作レベルVS以
上となつたとき、比較回路２４出力がＨレベルと
なり、信号処理回路２５を介して出力回路６が作
動される。
ムVRにて動作レベルVSを適当に設定することに
より、正確な検知エリアDEが容易に設定でき、
減算回路２３出力ln（VA／VB）が動作レベルVS以
上となつたとき、比較回路２４出力がＨレベルと
なり、信号処理回路２５を介して出力回路６が作
動される。
この場合、判別制御手段５は、受光素子２０
ａ，２０ｂ出力のレベル比を演算し、そのレベル
比が予め設定された動作レベルVSのとき、出力
回路６を作動させるようになつており、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つているので、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の光反射率に関係なく検知エリアDEを設定
でき、さらに投、受光用光学系１３，３の汚れの
影響を受けることがないようになつている。
ａ，２０ｂ出力のレベル比を演算し、そのレベル
比が予め設定された動作レベルVSのとき、出力
回路６を作動させるようになつており、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つているので、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の光反射率に関係なく検知エリアDEを設定
でき、さらに投、受光用光学系１３，３の汚れの
影響を受けることがないようになつている。
ところで、このような基本例において、被検知
物体Ｘが光ビームＰを遮るように例えば、光ビー
ムＰの投光方向と直交する方向（矢印Ｚ）に移動
し、光ビームＰが一定のビーム径（ΔP）を有し
ている場合において、被検知物体Ｘに光ビームＰ
が完全に照射（P1〜P3部分が照射）されている
か否かによつて誤動作が発生するという問題があ
つた。すなわち、光ビームＰが第５図ａに示すよ
うに、被検知物体Ｘに完全に照射されている場合
にあつては、位置検出手段４上の集光スポツトＳ
のスポツト径はx1−x3であり、その中心位置はx2
となり、被検知物体Ｘの距離l2に対応する位置情
報として集光スポツトＳの中心位置x2に基づいた
位置信号IA，IBが出力されることになる。
物体Ｘが光ビームＰを遮るように例えば、光ビー
ムＰの投光方向と直交する方向（矢印Ｚ）に移動
し、光ビームＰが一定のビーム径（ΔP）を有し
ている場合において、被検知物体Ｘに光ビームＰ
が完全に照射（P1〜P3部分が照射）されている
か否かによつて誤動作が発生するという問題があ
つた。すなわち、光ビームＰが第５図ａに示すよ
うに、被検知物体Ｘに完全に照射されている場合
にあつては、位置検出手段４上の集光スポツトＳ
のスポツト径はx1−x3であり、その中心位置はx2
となり、被検知物体Ｘの距離l2に対応する位置情
報として集光スポツトＳの中心位置x2に基づいた
位置信号IA，IBが出力されることになる。
同様にして、被検知物体Ｘまでの距離がl1，l3
で光ビームＰが被検知物体Ｘに完全に照射されて
いる場合、その場合の集光スポツトＳの中心位置
x1，x3に基づいた位置信号IA，IBが被検知物体Ｘ
の距離l1，l3に対応する位置情報として出力され
る。この場合、集光スポツトＳの中心位置ｘは、
ｘ＝（l0×ｆ）／ｌとなる。但し、ｆは受光用光
学系３の焦点距離である。
で光ビームＰが被検知物体Ｘに完全に照射されて
いる場合、その場合の集光スポツトＳの中心位置
x1，x3に基づいた位置信号IA，IBが被検知物体Ｘ
の距離l1，l3に対応する位置情報として出力され
る。この場合、集光スポツトＳの中心位置ｘは、
ｘ＝（l0×ｆ）／ｌとなる。但し、ｆは受光用光
学系３の焦点距離である。
しかしながら、今、光ビームＰを遮るように例
えば、Ｚ方向に移動する被検知物体Ｘが第５図ｂ
のような位置にあり、光ビームＰのP1部分のみ
が被検知物体Ｘに照射されている場合には、位置
検出手段４上の集光スポツトＳのスポツト径は微
小な値となり、集光スポツトＳの中心位置はほぼ
x1となる。この場合、集光スポツトＳの中心位置
に基づいた位置信号IA，IBが被検知物体Ｘの位置
情報として出力され、この位置情報は、被検知物
体Ｘが距離l1に存在する場合のものと同一である
ので、被検知物体Ｘの位置を実際の位置よりも近
いと判断してしまうという問題がある。
えば、Ｚ方向に移動する被検知物体Ｘが第５図ｂ
のような位置にあり、光ビームＰのP1部分のみ
が被検知物体Ｘに照射されている場合には、位置
検出手段４上の集光スポツトＳのスポツト径は微
小な値となり、集光スポツトＳの中心位置はほぼ
x1となる。この場合、集光スポツトＳの中心位置
に基づいた位置信号IA，IBが被検知物体Ｘの位置
情報として出力され、この位置情報は、被検知物
体Ｘが距離l1に存在する場合のものと同一である
ので、被検知物体Ｘの位置を実際の位置よりも近
いと判断してしまうという問題がある。
また、被検知物体Ｘが第５図ｃのような位置に
移動し、光ビームＰのP3部分のみが被検知物体
Ｘに照射している場合には、位置検出手段４上の
集光スポツトＳの中心位置はほぼx3となり、集光
スポツトＳの中心位置x3に基づいた位置信号IA，
IBが被検知物体Ｘの位置情報として出力され、あ
たかも被検知物体Ｘが距離l3の位置にあると認識
され、実際の位置よりも遠いと判断してしまうと
いう問題があつた。つまり、被検知物体Ｘが光ビ
ームＰに入るときと出るときに誤動作が生じるこ
とになる。
移動し、光ビームＰのP3部分のみが被検知物体
Ｘに照射している場合には、位置検出手段４上の
集光スポツトＳの中心位置はほぼx3となり、集光
スポツトＳの中心位置x3に基づいた位置信号IA，
IBが被検知物体Ｘの位置情報として出力され、あ
たかも被検知物体Ｘが距離l3の位置にあると認識
され、実際の位置よりも遠いと判断してしまうと
いう問題があつた。つまり、被検知物体Ｘが光ビ
ームＰに入るときと出るときに誤動作が生じるこ
とになる。
ところで、集光スポツトＳの中心位置のずれ
Δx（x1−x2、x3−x2）は、 Δx＝（ΔP×ｆ）／2l であり、集光スポツトＳの中心位置ｘは前述のよ
うに、 ｘ＝（l0×ｆ）／ｌ であり、 （Δx／ｘ）＝（ΔP／2l0） を小さくすれば上記誤動作を軽減できることにな
るが、投光手段１と受光手段２との間の距離l0を
長くすること、及びビーム径ΔPを細くすること
に対しては種々の制限があり、根本的解決にはな
らないものである。
Δx（x1−x2、x3−x2）は、 Δx＝（ΔP×ｆ）／2l であり、集光スポツトＳの中心位置ｘは前述のよ
うに、 ｘ＝（l0×ｆ）／ｌ であり、 （Δx／ｘ）＝（ΔP／2l0） を小さくすれば上記誤動作を軽減できることにな
るが、投光手段１と受光手段２との間の距離l0を
長くすること、及びビーム径ΔPを細くすること
に対しては種々の制限があり、根本的解決にはな
らないものである。
［発明の目的］
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであ
つて、被検知物体が投光手段から投光される光ビ
ームを遮るように移動し、光ビームがビーム径を
有している場合における誤動作を防止することを
目的としたものである。
つて、被検知物体が投光手段から投光される光ビ
ームを遮るように移動し、光ビームがビーム径を
有している場合における誤動作を防止することを
目的としたものである。
［発明の開示］
実施例 １
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。第６図乃至第８図は本発明一実施例を示す
もので、前述の基本例と同様の投光手段１を有
し、投光手段１の両側に夫々所定間隔l0をもつて
受光手段２1，２2を配設したものである。投光手
段１の光軸に対して対称に配置された受光手段２
１，２2の受光用光学系３1，３2は被検知物体Ｘに
よる光ビームＰの反射光をそれぞれ集光するよう
になつており、両受光用光学系３1，３2の集光面
には集光スポツトＳの位置に対応した位置信号を
出力する位置検出手段４1，４2がそれぞれ配設さ
れている。
する。第６図乃至第８図は本発明一実施例を示す
もので、前述の基本例と同様の投光手段１を有
し、投光手段１の両側に夫々所定間隔l0をもつて
受光手段２1，２2を配設したものである。投光手
段１の光軸に対して対称に配置された受光手段２
１，２2の受光用光学系３1，３2は被検知物体Ｘに
よる光ビームＰの反射光をそれぞれ集光するよう
になつており、両受光用光学系３1，３2の集光面
には集光スポツトＳの位置に対応した位置信号を
出力する位置検出手段４1，４2がそれぞれ配設さ
れている。
位置検出手段４1，４2として位置検出素子３０
１，３０2を用いたものであり、この位置検出素子
３０1，３０2は第８図ａに示すように、平板状シ
リコン３１の表面にＰ層３１ａ、裏面にＮ層３１
ｂ、中間にＩ層３１ｃを形成したものであり、集
光スポツトS1，S2の位置に対応した信号電流I1A，
I1B，I2A，I2Bが出力されるようになつている。こ
の信号電流I1A，I2Aは集光スポツトS1，S2の一方
向の移動に際してその移動量に比例して増加する
信号であり、信号電流I1B，I2Bは移動量に比例し
て減少する信号である。第８図ｂは、位置検出素
子３０の等価回路を示すもので、図中Piは電流
源、D0は理想的ダイオード、C0は接合容量、Ro
は並列抵抗、Rtは電極間抵抗である。
１，３０2を用いたものであり、この位置検出素子
３０1，３０2は第８図ａに示すように、平板状シ
リコン３１の表面にＰ層３１ａ、裏面にＮ層３１
ｂ、中間にＩ層３１ｃを形成したものであり、集
光スポツトS1，S2の位置に対応した信号電流I1A，
I1B，I2A，I2Bが出力されるようになつている。こ
の信号電流I1A，I2Aは集光スポツトS1，S2の一方
向の移動に際してその移動量に比例して増加する
信号であり、信号電流I1B，I2Bは移動量に比例し
て減少する信号である。第８図ｂは、位置検出素
子３０の等価回路を示すもので、図中Piは電流
源、D0は理想的ダイオード、C0は接合容量、Ro
は並列抵抗、Rtは電極間抵抗である。
なお、実施例では受光手段２1，２2と投光手段
１との間隔は同一となつているが、夫々異なつた
間隔に設定しても良く、この場合、後述する判別
制御手段５の演算にて補正すれば良い。また、受
光用光学系３1，３2の光軸を投光手段１の光ビー
ムＰと交叉させるようにしても良く、更にまた、
実施例では受光用光学系３1，３2と投光用光学系
１３と、位置検出素子３０1，３０2は互いに平行
となつているが、必ずしも平行でなくても良い。
１との間隔は同一となつているが、夫々異なつた
間隔に設定しても良く、この場合、後述する判別
制御手段５の演算にて補正すれば良い。また、受
光用光学系３1，３2の光軸を投光手段１の光ビー
ムＰと交叉させるようにしても良く、更にまた、
実施例では受光用光学系３1，３2と投光用光学系
１３と、位置検出素子３０1，３０2は互いに平行
となつているが、必ずしも平行でなくても良い。
位置検出手段４1，４2の出力は、前述の基本例
と同様の判別制御手段５出力に基づいて被検知物
体Ｘが所定検知エリアDE内に存在するかどうか
を判別して出力回路６を制御するようになつてお
り、両位置検出手段４1，４2からは被検知物体Ｘ
に光ビームＰの一部が照射された場合において相
反的な位置信号が出力されるので、光ビームＰの
一部が被検知物体Ｘに照射された場合における異
常位置信号を補正することができ、被検知物体Ｘ
に光ビームＰが完全に照射されない場合の誤動作
を防止することができるようになつている。
と同様の判別制御手段５出力に基づいて被検知物
体Ｘが所定検知エリアDE内に存在するかどうか
を判別して出力回路６を制御するようになつてお
り、両位置検出手段４1，４2からは被検知物体Ｘ
に光ビームＰの一部が照射された場合において相
反的な位置信号が出力されるので、光ビームＰの
一部が被検知物体Ｘに照射された場合における異
常位置信号を補正することができ、被検知物体Ｘ
に光ビームＰが完全に照射されない場合の誤動作
を防止することができるようになつている。
すなわち、実施例１にあつては、位置検出素子
３０1，３０2から出力される信号電流I1A，I2Aの
和を位置信号IAとして受光回路２１ａに入力する
とともに、位置検出素子３０1，３０2から出力さ
れる信号電流I1B，I2Bの和を位置信号IBとして受
光回路２１ｂに入力し、基本例と同様に位置信号
IA，IBに比例した電圧VA，VBを形成し、対数増
幅回路２２ａ，２２ｂにて対数増幅した電圧
lnVA，lnVBを減算回路２３にて減算し、減算回
路２３出力ln（VA／VB）に基づいて被検知物体Ｘ
までの距離ｌを判別して出力回路６を制御するよ
うになつている。
３０1，３０2から出力される信号電流I1A，I2Aの
和を位置信号IAとして受光回路２１ａに入力する
とともに、位置検出素子３０1，３０2から出力さ
れる信号電流I1B，I2Bの和を位置信号IBとして受
光回路２１ｂに入力し、基本例と同様に位置信号
IA，IBに比例した電圧VA，VBを形成し、対数増
幅回路２２ａ，２２ｂにて対数増幅した電圧
lnVA，lnVBを減算回路２３にて減算し、減算回
路２３出力ln（VA／VB）に基づいて被検知物体Ｘ
までの距離ｌを判別して出力回路６を制御するよ
うになつている。
（実施例１の動作）
今、被検知物体Ｘに光ビームＰが完全に照射さ
れている場合、位置検出手段４1上の集光スポツ
トS1のスポツト径は、x1−x3となり、その中心位
置はx2となるとともに、位置検出手段４2上の集
光スポツトS2のスポツト径は、x1′−x3′となり、
その中心位置はx2′となり、同一の位置検出手段
４1，４2を投光手段１の光ビームＰに対して対称
に配置しているので、x1＝x1′，x2＝x2′，x3＝
x3′となる。従つて、位置検出手段４1，４2の各
位置検出素子３０1，３０2に対応する信号電流
I1A，I1B、I2A，I2Bが出力され、この場合、I1A＝
I2A、I1B＝I2Bとなつており、信号電流I1A、I2Aの和
（2I1A＝IA）と、信号電流I1B，I2Bの和（2I1B＝IB）
との比、すなわちVA／VBは、I1A／I1Bとなり、基
本例と全く同様にして被検知物体Ｘまでの距離ｌ
が判別され、出力回路６が制御される。
れている場合、位置検出手段４1上の集光スポツ
トS1のスポツト径は、x1−x3となり、その中心位
置はx2となるとともに、位置検出手段４2上の集
光スポツトS2のスポツト径は、x1′−x3′となり、
その中心位置はx2′となり、同一の位置検出手段
４1，４2を投光手段１の光ビームＰに対して対称
に配置しているので、x1＝x1′，x2＝x2′，x3＝
x3′となる。従つて、位置検出手段４1，４2の各
位置検出素子３０1，３０2に対応する信号電流
I1A，I1B、I2A，I2Bが出力され、この場合、I1A＝
I2A、I1B＝I2Bとなつており、信号電流I1A、I2Aの和
（2I1A＝IA）と、信号電流I1B，I2Bの和（2I1B＝IB）
との比、すなわちVA／VBは、I1A／I1Bとなり、基
本例と全く同様にして被検知物体Ｘまでの距離ｌ
が判別され、出力回路６が制御される。
一方、被検知物体Ｘに光ビームＰのP1部分の
みが照射されている場合、各位置検出手段４1，
４2上の集光スポツトS1，S2の中心位置は、x1，
x3′となり、この中心位置x1，x3′は、 x1＝ｆ／ｌ（ｌ＋ΔP／２） x3′＝ｆ／ｌ（l0−ΔP／２） となる。ここに、位置検出手段４1，４2の信号電
流I1A，I2Aの和IA及び信号電流I1B，I2Bの和IBをと
ることにより、 x1＋x3′＝ｆ／ｌ（l0＋ΔP／２）＋ｆ／ｌ（l0−ΔP
／２） ＝２×（ｆ／ｌ）l0＝２・x2 に対応する位置情報が得られることになり、上式
から明らかなようにx1＋x3′／２は、被検知物体
Ｘの正確な距離ｌを示しており、判別制御手段５
にてln（IA／IB）を演算することにより、被検知物
体Ｘの位置を正確に判断できることになる。同様
にして被検知物体Ｘに光ビームＰのP3部分のみ
が照射された場合にも被検知物体Ｘの位置を正確
に判断でき、被検知物体Ｘが光ビームＰと直交す
る方向（Ｚ方向）に移動し、光ビームＰが一定の
ビーム径ΔPを有する場合にあつても、被検知物
体Ｘの位置が正確に判断され、被検知物体Ｘが光
ビームＰに入るときと、出るときにおける誤動作
を防止できる。
みが照射されている場合、各位置検出手段４1，
４2上の集光スポツトS1，S2の中心位置は、x1，
x3′となり、この中心位置x1，x3′は、 x1＝ｆ／ｌ（ｌ＋ΔP／２） x3′＝ｆ／ｌ（l0−ΔP／２） となる。ここに、位置検出手段４1，４2の信号電
流I1A，I2Aの和IA及び信号電流I1B，I2Bの和IBをと
ることにより、 x1＋x3′＝ｆ／ｌ（l0＋ΔP／２）＋ｆ／ｌ（l0−ΔP
／２） ＝２×（ｆ／ｌ）l0＝２・x2 に対応する位置情報が得られることになり、上式
から明らかなようにx1＋x3′／２は、被検知物体
Ｘの正確な距離ｌを示しており、判別制御手段５
にてln（IA／IB）を演算することにより、被検知物
体Ｘの位置を正確に判断できることになる。同様
にして被検知物体Ｘに光ビームＰのP3部分のみ
が照射された場合にも被検知物体Ｘの位置を正確
に判断でき、被検知物体Ｘが光ビームＰと直交す
る方向（Ｚ方向）に移動し、光ビームＰが一定の
ビーム径ΔPを有する場合にあつても、被検知物
体Ｘの位置が正確に判断され、被検知物体Ｘが光
ビームＰに入るときと、出るときにおける誤動作
を防止できる。
実施例 ２
第９図はさらに他の実施例を示すもので、位置
検出手段４1，４2として実施例１と同様の位置検
出素子３０1，３０2を用い、判別制御手段５にて
位置データDpとして、 １／２（I1A−I1B／I1A＋I1B＋I2A−I2B／I2A＋I2B） を演算し、この位置データDpに基づいて被検知
物体Ｘの距離を判断して比較回路２４にて被検知
物体Ｘが検知エリアDE内に存在するかどうかを
判別して出力回路６を制御するようになつてい
る。２１a1，２１b1，２１a2，２１b2は受光回
路、２３1，２３2は減算回路、２８1，２８2は除
算回路、２９は加算回路である。
検出手段４1，４2として実施例１と同様の位置検
出素子３０1，３０2を用い、判別制御手段５にて
位置データDpとして、 １／２（I1A−I1B／I1A＋I1B＋I2A−I2B／I2A＋I2B） を演算し、この位置データDpに基づいて被検知
物体Ｘの距離を判断して比較回路２４にて被検知
物体Ｘが検知エリアDE内に存在するかどうかを
判別して出力回路６を制御するようになつてい
る。２１a1，２１b1，２１a2，２１b2は受光回
路、２３1，２３2は減算回路、２８1，２８2は除
算回路、２９は加算回路である。
（実施例２の動作）
いま、第８図ｃに示すように、位置検出素子３
０1の検出長をＬ、集光スポツトS1の移動量をＸ、
位置検出素子３０1の全長に亘る抵抗をRS、負荷
抵抗をRLとし、RS≫RLが成立するように負荷抵
抗RLを設定すれば、（V1A−V1B）／（V1A＋V1B）
＝2X／Ｌが成立することになり、集光スポツト
S1の移動量Ｘに対応した位置情報が得られること
になる。従つて、実施例では、 V1A−V1B／V1A＋V1B、V2A−V2B／V2A＋V2B を独立に演算して位置情報とし、更に、 V1A−V1B／V1A＋V1B（すなわち、I1A−I1B／I1A＋I1B
）と、 V2A−V2B／V2A＋V2B（すなわち、I2A−I2B／I2A＋I2B
）との相加平 均を演算することにより、より正確な位置情報を
得ている。このようにすると、２つの受光手段２
１，２2に入射する光量に差があつても正確な測距
が可能となる。
０1の検出長をＬ、集光スポツトS1の移動量をＸ、
位置検出素子３０1の全長に亘る抵抗をRS、負荷
抵抗をRLとし、RS≫RLが成立するように負荷抵
抗RLを設定すれば、（V1A−V1B）／（V1A＋V1B）
＝2X／Ｌが成立することになり、集光スポツト
S1の移動量Ｘに対応した位置情報が得られること
になる。従つて、実施例では、 V1A−V1B／V1A＋V1B、V2A−V2B／V2A＋V2B を独立に演算して位置情報とし、更に、 V1A−V1B／V1A＋V1B（すなわち、I1A−I1B／I1A＋I1B
）と、 V2A−V2B／V2A＋V2B（すなわち、I2A−I2B／I2A＋I2B
）との相加平 均を演算することにより、より正確な位置情報を
得ている。このようにすると、２つの受光手段２
１，２2に入射する光量に差があつても正確な測距
が可能となる。
［発明の効果］
本発明は上述のように、移動する被検知物体に
対して光ビームを投光する投光手段と、投光手段
の両側に夫々所定間隔をもつて配設され、被検知
物体による光ビームの反射光を集光る第１、第２
の受光用光学系と、第１、第２の受光用光学系の
集光面にそれぞれ配設され集光スポツトの位置に
対応した位置信号を出力する第１、第２の位置検
出素子と、第１の位置検出素子の出力をI1A，I1B
とし、第２の位置検出素子の出力をI2A，I2Bとし
て、両位置検出素子出力を式 I1A＋I2A／I1B＋I2B について演算を行い、この出力に基いて被検知物
体が所定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判別制御手段とを具備してい
るものであるから、被検知物体が光ビームの一部
を遮る場合において第１、第２の位置検出素子か
ら出力される相反的な位置信号に基づいて異常位
置データを補正することができ、被検知物体が投
光手段から投光される光ビームを遮るように移動
し、光ビームがビーム径を有している場合におい
ても、誤動作を防止することができる効果を奏す
るものである。
対して光ビームを投光する投光手段と、投光手段
の両側に夫々所定間隔をもつて配設され、被検知
物体による光ビームの反射光を集光る第１、第２
の受光用光学系と、第１、第２の受光用光学系の
集光面にそれぞれ配設され集光スポツトの位置に
対応した位置信号を出力する第１、第２の位置検
出素子と、第１の位置検出素子の出力をI1A，I1B
とし、第２の位置検出素子の出力をI2A，I2Bとし
て、両位置検出素子出力を式 I1A＋I2A／I1B＋I2B について演算を行い、この出力に基いて被検知物
体が所定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判別制御手段とを具備してい
るものであるから、被検知物体が光ビームの一部
を遮る場合において第１、第２の位置検出素子か
ら出力される相反的な位置信号に基づいて異常位
置データを補正することができ、被検知物体が投
光手段から投光される光ビームを遮るように移動
し、光ビームがビーム径を有している場合におい
ても、誤動作を防止することができる効果を奏す
るものである。
第１図は本発明に係る基本例の構成を示す図、
第２図は同上のブロツク回路図、第３図乃至第５
図は同上の動作説明図、第６図は本発明の一実施
例の概略構成及び動作を示す図、第７図は同上の
ブロツク回路図、第８図は同上の位置検出素子の
構成及び動作を示す図、第９図は同上の実施例２
のブロツク回路図である。 １は投光手段、３1，３2は受光用光学系、５は
判別制御手段、３０1，３０2は位置検出素子であ
る。
第２図は同上のブロツク回路図、第３図乃至第５
図は同上の動作説明図、第６図は本発明の一実施
例の概略構成及び動作を示す図、第７図は同上の
ブロツク回路図、第８図は同上の位置検出素子の
構成及び動作を示す図、第９図は同上の実施例２
のブロツク回路図である。 １は投光手段、３1，３2は受光用光学系、５は
判別制御手段、３０1，３０2は位置検出素子であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 移動する被検知物体に対して光ビームを投光
する投光手段と、投光手段の両側に夫々所定間隔
をもつて配設され、被検知物体による光ビームの
反射光を集光する第１、第２の受光用光学系と、
第１、第２の受光用光学系の集光面にそれぞれ配
設され集光スポツトの位置に対応した位置信号を
出力する第１、第２の位置検出素子と、第１の位
置検出素子の出力をI1A，I1Bとし、第２の位置検
出素子の出力をI2A，I2Bとして、両位置検出素子
出力を式 I1A＋I2A／I1B＋I2B について演算を行い、この出力に基いて被検知物
体が所定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判別制御手段とを具備して成
る反射型光電スイツチ。 ２ 上記演算を式 １／２（I1A−I1B／I1A＋I1B＋I2A−I2B／I2A＋I2B
） について行うことを特徴とする特許求の範囲第１
項記載の反射型光電スイツチ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58032355A JPS59158029A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 反射型光電スイツチ |
| US06/582,888 US4633077A (en) | 1983-02-28 | 1984-02-23 | Photoelectric switch with limit setting means to prevent disablement when the amplifier is saturated |
| IT47757/84A IT1180673B (it) | 1983-02-28 | 1984-02-27 | Interuttore fotoelettrico |
| GB08405109A GB2139446B (en) | 1983-02-28 | 1984-02-28 | Photoelectric switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58032355A JPS59158029A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 反射型光電スイツチ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207265A Division JPH03179211A (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | 反射型光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158029A JPS59158029A (ja) | 1984-09-07 |
| JPH0324636B2 true JPH0324636B2 (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=12356648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58032355A Granted JPS59158029A (ja) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | 反射型光電スイツチ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4633077A (ja) |
| JP (1) | JPS59158029A (ja) |
| GB (1) | GB2139446B (ja) |
| IT (1) | IT1180673B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808848B2 (en) | 2000-09-29 | 2004-10-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary cells |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227613A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-05 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 位置検出装置 |
| JPH0454472Y2 (ja) * | 1986-03-31 | 1992-12-21 | ||
| DE3728691A1 (de) * | 1986-08-28 | 1988-03-10 | Nissan Motor | Lichtempfindlicher positionssensor |
| FR2677834B1 (fr) * | 1986-09-16 | 1993-12-31 | Thomson Csf | Systeme d'imagerie laser a barrette detectrice. |
| US4788439A (en) * | 1987-02-05 | 1988-11-29 | Santa Barbara Research Center | Multiple detector fog suppression and edge enhancement |
| DE3844606C2 (de) * | 1987-02-06 | 1995-07-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Optischer Sensor |
| US4786815A (en) * | 1987-02-12 | 1988-11-22 | K. J. Law Engineers, Inc. | Non-contact sensor with particular utility for measurement of road profile |
| JP2507394B2 (ja) * | 1987-02-24 | 1996-06-12 | 松下電工株式会社 | 測距装置 |
| GB2206690B (en) * | 1987-06-30 | 1991-12-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Optically scanning displacement sensor |
| JPH01170886A (ja) * | 1987-12-26 | 1989-07-05 | Chinon Ind Inc | 反射形光電スイッチ |
| NL8902422A (nl) * | 1989-09-29 | 1991-04-16 | Philips Nv | Meetinrichting. |
| DE4224292C1 (de) * | 1992-07-23 | 1994-02-17 | Deutsche Aerospace | Verfahren zur Erkennung und Diskriminierung von Masken-, Halbmasken- und Schrägzielen unter Verwendung von optronischen Zündsensoren mit Dual-Gate-Pulslaufzeitmeßverfahren |
| US6362466B1 (en) * | 1999-10-15 | 2002-03-26 | Orest Fedan | Optical object detection having circuitry applying logarithmic function to the average of filtered output |
| JP2001215550A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Canon Inc | 光電変換装置、調光回路およびｃｍｏｓセンサ |
| JP2008103969A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Takenaka Electronic Industrial Co Ltd | 反射形センサ |
| US20100096535A1 (en) * | 2008-10-19 | 2010-04-22 | Nanomotion Ltd. | Position sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57211008A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Omron Tateisi Electronics Co | Distance measuring device |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3759614A (en) * | 1971-02-10 | 1973-09-18 | Eastman Kodak Co | Dual photocell range finder apparatus |
| US3736057A (en) * | 1971-04-12 | 1973-05-29 | Eastman Kodak Co | Zone range finder apparatus |
| GB1471357A (en) * | 1973-08-08 | 1977-04-27 | Omron Tateisi Electronics Co | Photoelectric detector |
| US4251144A (en) * | 1978-03-08 | 1981-02-17 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Rangefinding system |
| GB2066014B (en) * | 1979-12-14 | 1984-05-02 | Plessey Co Ltd | Focus indicator |
| DE3009534A1 (de) * | 1980-03-12 | 1981-09-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Anordnung zur optoelektronischen entfernungsmessung |
| JPS577508A (en) * | 1980-06-16 | 1982-01-14 | Seiko Koki Kk | Distance detector |
| JPS57195634U (ja) * | 1981-06-05 | 1982-12-11 | ||
| JPS5895210A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-06-06 | Ricoh Co Ltd | 距離検出装置 |
| DE3310601C2 (de) * | 1982-03-24 | 1994-02-10 | Canon Kk | Entfernungsmeßvorrichtung |
| NL8202058A (nl) * | 1982-05-19 | 1983-12-16 | Philips Nv | Opto-elektronisch fokusfout-detektiestelsel. |
| GB2122835B (en) * | 1982-06-30 | 1986-08-06 | Eastman Kodak Co | Rangefinder |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP58032355A patent/JPS59158029A/ja active Granted
-
1984
- 1984-02-23 US US06/582,888 patent/US4633077A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-02-27 IT IT47757/84A patent/IT1180673B/it active
- 1984-02-28 GB GB08405109A patent/GB2139446B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57211008A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-24 | Omron Tateisi Electronics Co | Distance measuring device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808848B2 (en) | 2000-09-29 | 2004-10-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary cells |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8447757A0 (it) | 1984-02-27 |
| GB2139446A (en) | 1984-11-07 |
| GB2139446B (en) | 1986-09-10 |
| IT1180673B (it) | 1987-09-23 |
| US4633077A (en) | 1986-12-30 |
| JPS59158029A (ja) | 1984-09-07 |
| GB8405109D0 (en) | 1984-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0324636B2 (ja) | ||
| US4913546A (en) | Range finder | |
| JPH05164552A (ja) | 測距装置 | |
| EP0115184B1 (en) | An automatic focus control device | |
| JPH0752104B2 (ja) | 反射型光電スイッチ | |
| JP2613655B2 (ja) | 光電スイッチ | |
| JPH0536733B2 (ja) | ||
| JPH033914B2 (ja) | ||
| JP2544733B2 (ja) | 光電スイツチ | |
| JPH0358475B2 (ja) | ||
| JPH05334582A (ja) | 光電式分離型煙感知器 | |
| JPS61218909A (ja) | 光電式物体検知装置 | |
| JPH0332757B2 (ja) | ||
| JPH10103915A (ja) | 面位置検出装置 | |
| JPH01156694A (ja) | 光電スイッチ | |
| JPS59139520A (ja) | 反射型光電スイツチ | |
| JPH0750656Y2 (ja) | 光電センサ | |
| JPH0327076B2 (ja) | ||
| JPH0480566B2 (ja) | ||
| JPH0830653B2 (ja) | 距離検出装置 | |
| JPH0326792B2 (ja) | ||
| JPS60147612A (ja) | 測距装置 | |
| JPH065165B2 (ja) | 光電式物体検知装置 | |
| JPH0345192Y2 (ja) | ||
| JPH06241785A (ja) | 三角測距式光電センサ |