JPS59180475A - 反射型光電スイツチ - Google Patents
反射型光電スイツチInfo
- Publication number
- JPS59180475A JPS59180475A JP58056292A JP5629283A JPS59180475A JP S59180475 A JPS59180475 A JP S59180475A JP 58056292 A JP58056292 A JP 58056292A JP 5629283 A JP5629283 A JP 5629283A JP S59180475 A JPS59180475 A JP S59180475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- detected
- condensing
- output
- detection area
- 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.)
- Pending
Links
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
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
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)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (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】
〔技術分野〕
木発り1」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
型光電スイッチに関するものである[背景技術1 従来、この棟の反射型光重スイッチとして第1図に示す
ように、投光手段(1)′から投光された拡散光伊)′
の被検知物体(3)による反射光[有])を受光手段(
2)′にて受光し、第2図に示すように受光手段t21
’の受光出力レベル■が予め設定された動作レベルvt
h以上のとき出力回路を作動させるようにして検知エリ
ア(DE)を設定するようにした拡散反射型のものがあ
った。しかしながら、このような従来例にあっては、例
えば第5図に示すように、ベルトコンベア(BC)にて
移送される被検知物体(イ)を検出するために、反射型
光電スイッチ(ト)の検知エリア(DE)’tベルトコ
ンベア(BC)の巾に対応して設定した場合において、
検知エリア(DE)の後方に被検知物体閃よりも光反射
率の大きい物体(Z)(例えばステシレス板のような鏡
面板)があれば誤動作が起きるという不都合かあった。
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
型光電スイッチに関するものである[背景技術1 従来、この棟の反射型光重スイッチとして第1図に示す
ように、投光手段(1)′から投光された拡散光伊)′
の被検知物体(3)による反射光[有])を受光手段(
2)′にて受光し、第2図に示すように受光手段t21
’の受光出力レベル■が予め設定された動作レベルvt
h以上のとき出力回路を作動させるようにして検知エリ
ア(DE)を設定するようにした拡散反射型のものがあ
った。しかしながら、このような従来例にあっては、例
えば第5図に示すように、ベルトコンベア(BC)にて
移送される被検知物体(イ)を検出するために、反射型
光電スイッチ(ト)の検知エリア(DE)’tベルトコ
ンベア(BC)の巾に対応して設定した場合において、
検知エリア(DE)の後方に被検知物体閃よりも光反射
率の大きい物体(Z)(例えばステシレス板のような鏡
面板)があれば誤動作が起きるという不都合かあった。
すなわち、受光手段(2)′の受光出力レベルV2Vi
被検知物体閃の光反射率に正比例するとともに、投、受
光手段tll’+21’と被検知物体(X)との距離(
溺の2来に反比例するので、検知エリア(DE)’に設
定するには上記光反射率および距離(4)全考慮して判
別制御手段の動作レベルvthを設定すれば良いことに
なるが、このようにして設定された検知エリア(DE)
の後方に被検知物体00よりも光反射率の大きい物体(
Z)が存在すれば、この物体(Z) Kよる反射光(ト
)yが受光された場合の受光出力レベルV2 I”J検
知エリア(DE)内に存在している゛被検知物体(3)
による反射光(ト))が受光された場合の受光出力レベ
ル■2と同一となって、物体(Z)が恰も検知エリア(
DE)内に存在するかのように誤認識されてし甘うとい
う問題があった。図中02)は発光タイオードのような
投光素子、(141’は投光用光学系、シ0;はホトト
ランジスタ、ホトタイオード、太陽電池、CdSなどよ
りなる受光素子、(31は受光用光学系である。
□一方、このような問題全解消するために、第4図に示
すように、投光手段(1)′による投光ビームAと受光
手段(幻′の受光ビームBとがダ鉛する領域を検知エリ
ア(DE)とし、受光手段(2)′の受光出力しベル■
2が第5図のように予め設定された動作しベルvth以
上のとき出力回路全作動させるようにした判別制御手段
(図示せず)を設けた限定反引型のものがあった。
被検知物体閃の光反射率に正比例するとともに、投、受
光手段tll’+21’と被検知物体(X)との距離(
溺の2来に反比例するので、検知エリア(DE)’に設
定するには上記光反射率および距離(4)全考慮して判
別制御手段の動作レベルvthを設定すれば良いことに
なるが、このようにして設定された検知エリア(DE)
の後方に被検知物体00よりも光反射率の大きい物体(
Z)が存在すれば、この物体(Z) Kよる反射光(ト
)yが受光された場合の受光出力レベルV2 I”J検
知エリア(DE)内に存在している゛被検知物体(3)
による反射光(ト))が受光された場合の受光出力レベ
ル■2と同一となって、物体(Z)が恰も検知エリア(
DE)内に存在するかのように誤認識されてし甘うとい
う問題があった。図中02)は発光タイオードのような
投光素子、(141’は投光用光学系、シ0;はホトト
ランジスタ、ホトタイオード、太陽電池、CdSなどよ
りなる受光素子、(31は受光用光学系である。
□一方、このような問題全解消するために、第4図に示
すように、投光手段(1)′による投光ビームAと受光
手段(幻′の受光ビームBとがダ鉛する領域を検知エリ
ア(DE)とし、受光手段(2)′の受光出力しベル■
2が第5図のように予め設定された動作しベルvth以
上のとき出力回路全作動させるようにした判別制御手段
(図示せず)を設けた限定反引型のものがあった。
しかしながら、このような従来例にあっては検知エリア
(DE)k設定するために投、受光手段(げ(2)′の
光学系を機械的に調整しなければならず、特に検知エリ
ア(DE)を正確に設定する場合における設定作業が面
倒でおるという問題があった。また、例えば第6図に示
すように、被検知物体(X)が反射型光電スイッチ(至
)に近づくように移動しており、予め設定された距@
(に3s )すなわち検知エリア(DE)の後端で被検
知物体(3)の移動を停止させたい場合において、被検
知物体(3)の光反射率の違いによって検知エリア(D
E)が異なるので停止位置がずれるという問題があった
。つまり、被検知物体(3)による反射光(ト))のレ
ベルに基いて検知エリア(DE)を設定しているので、
被検知物体(3)の光反射率によって検知エリア(DE
)が変化してしまうという問題があった。
(DE)k設定するために投、受光手段(げ(2)′の
光学系を機械的に調整しなければならず、特に検知エリ
ア(DE)を正確に設定する場合における設定作業が面
倒でおるという問題があった。また、例えば第6図に示
すように、被検知物体(X)が反射型光電スイッチ(至
)に近づくように移動しており、予め設定された距@
(に3s )すなわち検知エリア(DE)の後端で被検
知物体(3)の移動を停止させたい場合において、被検
知物体(3)の光反射率の違いによって検知エリア(D
E)が異なるので停止位置がずれるという問題があった
。つまり、被検知物体(3)による反射光(ト))のレ
ベルに基いて検知エリア(DE)を設定しているので、
被検知物体(3)の光反射率によって検知エリア(DE
)が変化してしまうという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みて為されtものであり、倹矧エ
リアの後方に存在する光反射率の大きい物体による誤動
作を防止でき、また、被検知物体の光反射率に関係なく
検知エリアを設定でき、しかも検知エリアの設定作業が
容易な反射型光電スイッチを提供することを目的とする
ものである。
リアの後方に存在する光反射率の大きい物体による誤動
作を防止でき、また、被検知物体の光反射率に関係なく
検知エリアを設定でき、しかも検知エリアの設定作業が
容易な反射型光電スイッチを提供することを目的とする
ものである。
(実施例1)
第7図乃至第10図は本発明−実施例を示すもので、(
l)は被検知物体(3)に対してパルス変調光よりなる
光ビームCP)を投光する投光手段であり、投光タイ三
シクを設定する同期信彊を発生する発振回路(10)と
、ドライブ回路(11)と、発光タイオートあるいはし
−ザータイオードなどの投光素子0′lJと、ハーフミ
ラー03)および投光しシズ(後述する集光レンズ(3
a)とオリ用)よりなる投光用光学系0勺とで構成され
ている。(2)は被検知物体(イ)による光ピーt、
(P)の反射光■を集光する集光しンズ(3a)、集光
点を光軸からずらせるように光路を屈曲させる光路屈曲
手段たるくさび形づリズム(3b)および集光点を適当
な位置に移1fdJさせるりし−しンズ(3c)よりな
る集光手段であり、くさび形プリズム(3b)は検知エ
リア(DE)内の被検知物体■からの反射光■が集光し
ニアJ(3a)によって集光される集光点の近傍に配設
されている。なお、くさび形づリズム(3c)に代えて
平行平面ガラス、回折格子、ミラー、レンズの一部分な
どを用いて光路屈曲手段を形成しても良い。(41は集
光手段(2)にて集光された集光スポット(S)の位置
を検出する位置検出手段であり、集光スボッl−(S)
の位置に対応した位置信号を出力する。実施例1ではこ
の位置検出手段(4)として第9図に示すような位置検
出素子(PSDと略称する) f20)を用いており、
とのP S D 120)は平板状シリコン(3すの表
面にPIN(31a)、裏面にN層(,51b)、中間
に1層(、:51c)を形成したものであり、集光スポ
ット(S)の位置に対応した出力電流LA%lBが出力
されるようになっている。第10図はp S D zo
)の等価回路を示すもので、図中(Pi)は電流源、(
Do)は理想的タイオード、(Co)は接合容量、(R
t)け並列抵抗、(Ro)は電極間抵抗である。(5i
は判別制御手段であり、位置検出手段(4)出力に互い
て被検、91+物体(3)がb「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)全制
挽]するようになっている。この判別?bす御手段t5
ji’よ、PSDシO)からの出力箱、流11A 、I
B全偵彊此1圧VA 、■に増rl>変換する受光回路
(2]−a)(21b)と 、対数増巾回路(22a)
(22b)と、対数増巾回路(22a)出力−gnVA
から対数、増巾回路(22b)出カ石nVBを減費する
減算回路力;と、減算回路(23)出力、、e n V
A/V Bが検知エリア設定ボリウム(V R’ )
にて設定された予め設定された範囲のときHレベルを出
力する比較回路(智と、投光素子(1匂からの光ビーム
(P)の投光タイミング(発振回路(+01から出方さ
れる同期信号)に同期して比較回路(24)出力をサン
プリシジすることにより、被検知物体閃が検知エリア(
DE)内に存在するかどうや・全確実に判別するように
した信号処理回路嬶)とで形成され、信号処理回路(2
5)出力にて負荷制御用のリレー、負荷制御用の半導体
スイッチ素子などよりなる出力回路(6)を制御するよ
うになっている。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ットしたり
、特定の周波数のみを通すバンドパスフィルタ回路金倉
むものである。
l)は被検知物体(3)に対してパルス変調光よりなる
光ビームCP)を投光する投光手段であり、投光タイ三
シクを設定する同期信彊を発生する発振回路(10)と
、ドライブ回路(11)と、発光タイオートあるいはし
−ザータイオードなどの投光素子0′lJと、ハーフミ
ラー03)および投光しシズ(後述する集光レンズ(3
a)とオリ用)よりなる投光用光学系0勺とで構成され
ている。(2)は被検知物体(イ)による光ピーt、
(P)の反射光■を集光する集光しンズ(3a)、集光
点を光軸からずらせるように光路を屈曲させる光路屈曲
手段たるくさび形づリズム(3b)および集光点を適当
な位置に移1fdJさせるりし−しンズ(3c)よりな
る集光手段であり、くさび形プリズム(3b)は検知エ
リア(DE)内の被検知物体■からの反射光■が集光し
ニアJ(3a)によって集光される集光点の近傍に配設
されている。なお、くさび形づリズム(3c)に代えて
平行平面ガラス、回折格子、ミラー、レンズの一部分な
どを用いて光路屈曲手段を形成しても良い。(41は集
光手段(2)にて集光された集光スポット(S)の位置
を検出する位置検出手段であり、集光スボッl−(S)
の位置に対応した位置信号を出力する。実施例1ではこ
の位置検出手段(4)として第9図に示すような位置検
出素子(PSDと略称する) f20)を用いており、
とのP S D 120)は平板状シリコン(3すの表
面にPIN(31a)、裏面にN層(,51b)、中間
に1層(、:51c)を形成したものであり、集光スポ
ット(S)の位置に対応した出力電流LA%lBが出力
されるようになっている。第10図はp S D zo
)の等価回路を示すもので、図中(Pi)は電流源、(
Do)は理想的タイオード、(Co)は接合容量、(R
t)け並列抵抗、(Ro)は電極間抵抗である。(5i
は判別制御手段であり、位置検出手段(4)出力に互い
て被検、91+物体(3)がb「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)全制
挽]するようになっている。この判別?bす御手段t5
ji’よ、PSDシO)からの出力箱、流11A 、I
B全偵彊此1圧VA 、■に増rl>変換する受光回路
(2]−a)(21b)と 、対数増巾回路(22a)
(22b)と、対数増巾回路(22a)出力−gnVA
から対数、増巾回路(22b)出カ石nVBを減費する
減算回路力;と、減算回路(23)出力、、e n V
A/V Bが検知エリア設定ボリウム(V R’ )
にて設定された予め設定された範囲のときHレベルを出
力する比較回路(智と、投光素子(1匂からの光ビーム
(P)の投光タイミング(発振回路(+01から出方さ
れる同期信号)に同期して比較回路(24)出力をサン
プリシジすることにより、被検知物体閃が検知エリア(
DE)内に存在するかどうや・全確実に判別するように
した信号処理回路嬶)とで形成され、信号処理回路(2
5)出力にて負荷制御用のリレー、負荷制御用の半導体
スイッチ素子などよりなる出力回路(6)を制御するよ
うになっている。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ットしたり
、特定の周波数のみを通すバンドパスフィルタ回路金倉
むものである。
(実施例1の1作)
いま、投光素子+121からの光はハーフミラ−θ3)
により反射され、集光し、7ズ(凸a)にて形成される
光ビーム(P)が被検知物体(3)に投射されるように
なっており、被検知物体(3)による反射光(R)け集
光しン′j、(,3a)にて受光されハーフミラ−03
)全透過して集光される。ここ例、被検知物体(3)が
第11図(b)に示すように検知エリア(DE)の略中
央であるところの距離ibの位置にあるとき、被検知物
体(3)からの反射光億)の集光レンズ(3a)による
集光点ViQbとなり、くさび形プリズム(3b)によ
る光路の屈曲がなく、リレーレジ、1(3c)k介して
ノPSDC20)上の集光スポット(S)の中心位置は
光軸上のQ’b点となり、PSD(財))の出力電流I
べ IBI−i略等しくなる。次に被検知物体(3)が
同図(a)に示すように距wi−eatで近づいた場合
、集光レンズ(凸a)による集光点は本来Qa”となる
はずであるが、くさび形プリズム(3b)により光路が
屈曲されてQaとなり、リレーレンズ(3c)を介して
P S D (20)上の集光スポット(S)の中心位
置は013点となる。したがってPSD(20)の出力
電流IA、1Bの比(IA/ IB)#″i1よりも大
きくなり、被検知物体(3)が近づくにつれてより大き
くなる。ここに、被検知物体(力までの距離−eaと、
集光点Qa′の光軸からのずれΔXの関係は以下のよう
になる。すなわち、集光しシズ(3a)から集光点(Q
a)すなわち(Qa’) 1での距離ヲya、集光レン
ズ(3a)からくさび形プリズム(3b)までの距離を
yb、くさひ形づリズム(3b)から集光点(Qa)t
での距離’kycs集光レジ′j、(3a)の焦点距離
をfとすれば、 −&a−i となる。次に、くさび形プリズム(凸b)の頂角をθ、
ル(折率k n %光路の屈曲度合すなわち振れ角をδ
とすれは、 δ・(n −1’)θ・・−・・・−・ ■であり、光
軸〃・らのずれΔXけΔz ” yc・δであるので、 となる。
により反射され、集光し、7ズ(凸a)にて形成される
光ビーム(P)が被検知物体(3)に投射されるように
なっており、被検知物体(3)による反射光(R)け集
光しン′j、(,3a)にて受光されハーフミラ−03
)全透過して集光される。ここ例、被検知物体(3)が
第11図(b)に示すように検知エリア(DE)の略中
央であるところの距離ibの位置にあるとき、被検知物
体(3)からの反射光億)の集光レンズ(3a)による
集光点ViQbとなり、くさび形プリズム(3b)によ
る光路の屈曲がなく、リレーレジ、1(3c)k介して
ノPSDC20)上の集光スポット(S)の中心位置は
光軸上のQ’b点となり、PSD(財))の出力電流I
べ IBI−i略等しくなる。次に被検知物体(3)が
同図(a)に示すように距wi−eatで近づいた場合
、集光レンズ(凸a)による集光点は本来Qa”となる
はずであるが、くさび形プリズム(3b)により光路が
屈曲されてQaとなり、リレーレンズ(3c)を介して
P S D (20)上の集光スポット(S)の中心位
置は013点となる。したがってPSD(20)の出力
電流IA、1Bの比(IA/ IB)#″i1よりも大
きくなり、被検知物体(3)が近づくにつれてより大き
くなる。ここに、被検知物体(力までの距離−eaと、
集光点Qa′の光軸からのずれΔXの関係は以下のよう
になる。すなわち、集光しシズ(3a)から集光点(Q
a)すなわち(Qa’) 1での距離ヲya、集光レン
ズ(3a)からくさび形プリズム(3b)までの距離を
yb、くさひ形づリズム(3b)から集光点(Qa)t
での距離’kycs集光レジ′j、(3a)の焦点距離
をfとすれば、 −&a−i となる。次に、くさび形プリズム(凸b)の頂角をθ、
ル(折率k n %光路の屈曲度合すなわち振れ角をδ
とすれは、 δ・(n −1’)θ・・−・・・−・ ■であり、光
軸〃・らのずれΔXけΔz ” yc・δであるので、 となる。
(艷)式から明らかなように、集光点Qaの光軸からの
ずれΔxVi距離−eaの関数であることがわかる。
ずれΔxVi距離−eaの関数であることがわかる。
つまり、被検知物体(3)号での距離ff1aが集光点
(Qa)の光軸からのずれΔχ?検出することにより検
出できるわけである。A劇し芒央蕃串H山接遺←L櫨牟
叩5)−は無・う−・ま−で・(−・な−い万第12図
はPSD(イ))上の集光スポット(S) ’lr示し
ている。
(Qa)の光軸からのずれΔχ?検出することにより検
出できるわけである。A劇し芒央蕃串H山接遺←L櫨牟
叩5)−は無・う−・ま−で・(−・な−い万第12図
はPSD(イ))上の集光スポット(S) ’lr示し
ている。
一方、被検知物体閃が同図(c)に示すように距離&ま
で遠ざ〃・つた場合、集光レン′j、(さa)による集
光点は本来Qc〃となるにすであるが、くさび形プリズ
ム(3b)により光路が屈曲されてQcとなり、リレー
レンズ(3C)を介してのP S D mi上の集光ス
ポット<8)の中心位置はQ 01点となる。したがっ
て、PSDシ0)の出力電流I A 、 IBの比(工
Δ/I)t)は1よりも小さくなり、被検知物体閃が遠
さ力・るにつnてより小さくなる。
で遠ざ〃・つた場合、集光レン′j、(さa)による集
光点は本来Qc〃となるにすであるが、くさび形プリズ
ム(3b)により光路が屈曲されてQcとなり、リレー
レンズ(3C)を介してのP S D mi上の集光ス
ポット<8)の中心位置はQ 01点となる。したがっ
て、PSDシ0)の出力電流I A 、 IBの比(工
Δ/I)t)は1よりも小さくなり、被検知物体閃が遠
さ力・るにつnてより小さくなる。
以上のように、被検知物体(ト))までの距離看が変化
すると、集光し:/ズ(3a)による集光点が光帖力向
に移動するとともにくさび′形プリズム(3b)による
光路の屈曲度合(振れ角δ)が変化し、PSD岡上の集
光スポット(S)の位1h″が距1’1iF−13に応
じて移動することになり、判別制御手段(5)では、こ
の集光スポット(S)の位h′に応じたPSDシ0)の
出力電流IA、IBの比CIA/ IF)の対数値13
n(IA/ IB )に基いて被検知物体(X)が検知
エリア(DE)内に存在する力・どう力・全判別して出
力回路(6)を制御1するわけである。この場合、被検
知物体(3)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っているので、
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[トできるとともに、被検知物体
囚)の光反射率に関係なく検知エリア<DE)を設定で
き、さらに集光レンズ(凸a)、ハーフ三う−θ島など
の投受光用光学系の汚れの影響金堂けることがない。
すると、集光し:/ズ(3a)による集光点が光帖力向
に移動するとともにくさび′形プリズム(3b)による
光路の屈曲度合(振れ角δ)が変化し、PSD岡上の集
光スポット(S)の位1h″が距1’1iF−13に応
じて移動することになり、判別制御手段(5)では、こ
の集光スポット(S)の位h′に応じたPSDシ0)の
出力電流IA、IBの比CIA/ IF)の対数値13
n(IA/ IB )に基いて被検知物体(X)が検知
エリア(DE)内に存在する力・どう力・全判別して出
力回路(6)を制御1するわけである。この場合、被検
知物体(3)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っているので、
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[トできるとともに、被検知物体
囚)の光反射率に関係なく検知エリア<DE)を設定で
き、さらに集光レンズ(凸a)、ハーフ三う−θ島など
の投受光用光学系の汚れの影響金堂けることがない。
(実施例2)
第13メ1は他の実施例を示すもので、AfJ述の第8
図判別制御手段(6)の対数増巾回路(22a)(22
b)に代えて、加算回路の謁、減算回路(33)を設け
ると七もに、減算回路匡に代えて割算回路□□□を設け
たものであり、加算回路の匈、減算回路(33)および
いて比較回路例で検知エリア(DE)内に被検知物体(
3)が存在するかどうかを判別するようにしたものであ
り、全体構成および動作は前述の実施例1と全く同様で
ある。
図判別制御手段(6)の対数増巾回路(22a)(22
b)に代えて、加算回路の謁、減算回路(33)を設け
ると七もに、減算回路匡に代えて割算回路□□□を設け
たものであり、加算回路の匈、減算回路(33)および
いて比較回路例で検知エリア(DE)内に被検知物体(
3)が存在するかどうかを判別するようにしたものであ
り、全体構成および動作は前述の実施例1と全く同様で
ある。
以上・のように、第1の発明にあっては投光手段+11
力・ら被検知物体(X)に光ビーム(■すを投光し、級
(か知物体(3)による光ビーム(P)の反射光(■す
を゛力先するにより、被検知物体(X)才での距^、j
、13に応じて集光スボツl−(S)を移動゛さぞ、こ
の集光スポット(S)の位置を位置検出手段(4)にて
検出し、位II!検出手段(4)出力に基いて判別制御
手段f5iにて薔検知物体(X)が所定の検知エリア(
DE)内に存在するかどうがを判別しているので、検知
エリア(DE)の後方に光反射率の大きい物体が存在し
ても誤動作が起きることがなく、また、被検知物体(X
)の光反射率に関係なく検知エリア(D E )孕設定
でき、し〃・も検知エリア(DE)の微調整を検知エリ
ア設定ポリウムなどンこより電気的に行なうことかでき
、検知エリア(DE)を正ζ「、に設定する場合におけ
る設定作業が容易になるという効呆を拘しているところ
で、前述の実施例1.2において、光ビーム(P)の径
(ΔP)を大きくするこ々にまり扱検知物体(3)の凹
凸の影響を受は難くした場合、被検知物体へ)が光ビー
ム(1))を横切るように例えば投光方向と直交する方
向(矢印M)に移動すると、被検知物体(X)K光ビー
ム(P)が完全に照射(P、〜P3部分が照射)されて
いるか否かによって誤動作が発生するという問題があっ
た。fなわち、いま、光ビーム(P)が第14図に示す
ように被検知物体(Nに完全に照射されている場合にあ
っては、PSD(2fllj上の集光スポット(S)の
中心位置はX2となり、被検知物体(3)の距離!に対
応する位置情報として集光スポット(S)の中心位置x
2に基いた出力電流IA 、 IBが出力されることに
なる。なお、第14図は脱甲」を簡単にするためにリレ
ーレンズIズ(3c)を用いない場合全示しており、集
光スポット(S)の中心位置XI % X 2 、X
3けPSDシO)の一端金基準とした距離で示している
。一方、被検知物体囚が光ビーム(P)を横切るように
移動し、第15図(a) (b)に示すように、光ビー
ムψ)のP】部分、あるいIri Pa部分のみが被検
知物体(3)に照射されている場合、すなわち被検知物
体、(X)が光ビームψ)に入る時あるいけ出る時、P
S D (20)上の集光スポット(S)の径が小さ
くなるとともに、その中心位置はそれぞれX+、X3
となる。この場合、PSD(2017)・らは集光スポ
ット(S)の中心位tffx+、x31c対AU、 L
fc出力電k I A 、IBが出力され、位置検出
手段(4)から画っだ位置佑号が出力されるこ、l!:
になり、被検知物体(Nが検知エリア(DE)内に存在
しないにも拘らず判別制佃1手段(5)から物体検知信
号が出力されて出方回路(6)が作動してしまうという
問題があった。以下に承す第2の発明は上記の問題点全
解決するようにしたものである。
力・ら被検知物体(X)に光ビーム(■すを投光し、級
(か知物体(3)による光ビーム(P)の反射光(■す
を゛力先するにより、被検知物体(X)才での距^、j
、13に応じて集光スボツl−(S)を移動゛さぞ、こ
の集光スポット(S)の位置を位置検出手段(4)にて
検出し、位II!検出手段(4)出力に基いて判別制御
手段f5iにて薔検知物体(X)が所定の検知エリア(
DE)内に存在するかどうがを判別しているので、検知
エリア(DE)の後方に光反射率の大きい物体が存在し
ても誤動作が起きることがなく、また、被検知物体(X
)の光反射率に関係なく検知エリア(D E )孕設定
でき、し〃・も検知エリア(DE)の微調整を検知エリ
ア設定ポリウムなどンこより電気的に行なうことかでき
、検知エリア(DE)を正ζ「、に設定する場合におけ
る設定作業が容易になるという効呆を拘しているところ
で、前述の実施例1.2において、光ビーム(P)の径
(ΔP)を大きくするこ々にまり扱検知物体(3)の凹
凸の影響を受は難くした場合、被検知物体へ)が光ビー
ム(1))を横切るように例えば投光方向と直交する方
向(矢印M)に移動すると、被検知物体(X)K光ビー
ム(P)が完全に照射(P、〜P3部分が照射)されて
いるか否かによって誤動作が発生するという問題があっ
た。fなわち、いま、光ビーム(P)が第14図に示す
ように被検知物体(Nに完全に照射されている場合にあ
っては、PSD(2fllj上の集光スポット(S)の
中心位置はX2となり、被検知物体(3)の距離!に対
応する位置情報として集光スポット(S)の中心位置x
2に基いた出力電流IA 、 IBが出力されることに
なる。なお、第14図は脱甲」を簡単にするためにリレ
ーレンズIズ(3c)を用いない場合全示しており、集
光スポット(S)の中心位置XI % X 2 、X
3けPSDシO)の一端金基準とした距離で示している
。一方、被検知物体囚が光ビーム(P)を横切るように
移動し、第15図(a) (b)に示すように、光ビー
ムψ)のP】部分、あるいIri Pa部分のみが被検
知物体(3)に照射されている場合、すなわち被検知物
体、(X)が光ビームψ)に入る時あるいけ出る時、P
S D (20)上の集光スポット(S)の径が小さ
くなるとともに、その中心位置はそれぞれX+、X3
となる。この場合、PSD(2017)・らは集光スポ
ット(S)の中心位tffx+、x31c対AU、 L
fc出力電k I A 、IBが出力され、位置検出
手段(4)から画っだ位置佑号が出力されるこ、l!:
になり、被検知物体(Nが検知エリア(DE)内に存在
しないにも拘らず判別制佃1手段(5)から物体検知信
号が出力されて出方回路(6)が作動してしまうという
問題があった。以下に承す第2の発明は上記の問題点全
解決するようにしたものである。
(実施例3)
第16図は第2の発明の一実施例をボずものさび形プリ
ズム(凸b)、l!−の聞にハーフミラー(凸d)へ を配設し、このハーフ三う〜(3cl)と、ハーフミラ
ー(3d)による反射光の集光点の近傍に配設され光路
を屈曲させるくさび形プリズム(3b)’とリレーレン
ズ(3c)’よりなる第2の集光手段(2a)を設け、
第2の集光手段(2a)の身光面に集光スポット(S)
′の位IVtに対応した位置佑づを出力するPSD(2
0a)よりなる第2の位置検出手段(4a)を設け、実
施例1と同様の判別制御手段(5)にて両位置検IJ)
手段14)(4a)出力全合成した信号(IA@−IA
’) (■B−+lB’)に基いて被検知物体閃が所定
の検知エリア内に存在するかどうかを判別して出力回路
(61を制仙;するようになっている。ここに、両位置
検出手f&+41(4a)は被検知物体(X)にて光ビ
ーム(P)の一部(例えばP l 、P a部分)が反
射された場合に相反的な位置信号(IA、IB)、(I
A’、IB’)が出力されるようにしである。但し、く
さび形ラリズム(3bH3b)’および位置検出手段t
4)(4a)はハーフミラー(3d)に対して光学的距
離関係ケ同一にして、くさび形プリズム(3b)(3b
)′の頂角を逆向きKR定することにより、光ビームC
P)の−・部が被検知物体(X)にて反射されたとき、
PSD(+!01 (20a )の出力電流(IA、1
B)、(I六′、IB′)が相反的になるようにしであ
る。如釦S−sモ涜−←ノズ・右−4=:b−+=+べ
=う=−′4)−y4鳴・1苧また剛悴鋳察チ者イP−
5−DAル幻−−ニアa州功2翫」匡4ん−↓匂&ム二
話ニーの一@″飲濠グ千7カ竜1〔嚢ごじ1瞑J−ぐ・
I”T千−t−B−勺マ〜=< 1−a−t−1−?:
Y判別制御手段f5+k 第13図のようにしても良い
。
ズム(凸b)、l!−の聞にハーフミラー(凸d)へ を配設し、このハーフ三う〜(3cl)と、ハーフミラ
ー(3d)による反射光の集光点の近傍に配設され光路
を屈曲させるくさび形プリズム(3b)’とリレーレン
ズ(3c)’よりなる第2の集光手段(2a)を設け、
第2の集光手段(2a)の身光面に集光スポット(S)
′の位IVtに対応した位置佑づを出力するPSD(2
0a)よりなる第2の位置検出手段(4a)を設け、実
施例1と同様の判別制御手段(5)にて両位置検IJ)
手段14)(4a)出力全合成した信号(IA@−IA
’) (■B−+lB’)に基いて被検知物体閃が所定
の検知エリア内に存在するかどうかを判別して出力回路
(61を制仙;するようになっている。ここに、両位置
検出手f&+41(4a)は被検知物体(X)にて光ビ
ーム(P)の一部(例えばP l 、P a部分)が反
射された場合に相反的な位置信号(IA、IB)、(I
A’、IB’)が出力されるようにしである。但し、く
さび形ラリズム(3bH3b)’および位置検出手段t
4)(4a)はハーフミラー(3d)に対して光学的距
離関係ケ同一にして、くさび形プリズム(3b)(3b
)′の頂角を逆向きKR定することにより、光ビームC
P)の−・部が被検知物体(X)にて反射されたとき、
PSD(+!01 (20a )の出力電流(IA、1
B)、(I六′、IB′)が相反的になるようにしであ
る。如釦S−sモ涜−←ノズ・右−4=:b−+=+べ
=う=−′4)−y4鳴・1苧また剛悴鋳察チ者イP−
5−DAル幻−−ニアa州功2翫」匡4ん−↓匂&ム二
話ニーの一@″飲濠グ千7カ竜1〔嚢ごじ1瞑J−ぐ・
I”T千−t−B−勺マ〜=< 1−a−t−1−?:
Y判別制御手段f5+k 第13図のようにしても良い
。
(実施例3のIIJ作)
第17図は夾施し+j 3の原塊をηくず図であり、以
下第17図に基いて動作を脱りJする。いま、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
、P S D(20) (20a ) 上(7)S=S
?eスポット(s)(s)′ノ中心位眉は共にX2とな
り、両PSDe2o(20a)の出力電流(xA、IB
)、(IA’、IB’) は等しくなり、その合成した
侶づ(Il、−+f六′)、(IB+11セ′)は当然
のことなからX2に対応する位置もぢであり、被検知物
体(X)までの距離看に1僅に対比・するものである。
下第17図に基いて動作を脱りJする。いま、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
、P S D(20) (20a ) 上(7)S=S
?eスポット(s)(s)′ノ中心位眉は共にX2とな
り、両PSDe2o(20a)の出力電流(xA、IB
)、(IA’、IB’) は等しくなり、その合成した
侶づ(Il、−+f六′)、(IB+11セ′)は当然
のことなからX2に対応する位置もぢであり、被検知物
体(X)までの距離看に1僅に対比・するものである。
一方、被検知物体(3)に光ビーム(P)のPI部分の
みが拙射されている場合、P S D 吹上の集光スポ
ット(S)の中心位B: 11 xsとなり、P S
D (20a)上の集光スポット(S7の中心位置にX
I♂なる。したがって、P S D(2o) (20a
)(7)出カ°市流(IA、l B )、CIA’、
IB’ )を合成した伯す(IA−+−IA’八(IB
+1+う′)−集光スホッl−(S) (s’+がXl
+X3(−X2)の位置にあ2 る場合、すなJ〕ち、被検知物体■に光ビームCP)が
完全に照射されている場合に得られる信号と同一になり
、被検知物体■までの距離tに正確て対応するものであ
る。同様にして被検知物体頭に光ビームP)の23部分
のみが照射されている場合にあっても、被検知物体(イ
)までの距離tに正確に対応した48号が判別制御手段
(5)に入力されることになり、被検知物体■に光ビー
ムP)が完全に照射されているか否かに拘らず、常に正
確な位置情報が判別制御手段(5)に入力されるので、
仮検知物体囚が光ビーム(■を横切る場合の誤1iIJ
I¥、を防止できることになる。
みが拙射されている場合、P S D 吹上の集光スポ
ット(S)の中心位B: 11 xsとなり、P S
D (20a)上の集光スポット(S7の中心位置にX
I♂なる。したがって、P S D(2o) (20a
)(7)出カ°市流(IA、l B )、CIA’、
IB’ )を合成した伯す(IA−+−IA’八(IB
+1+う′)−集光スホッl−(S) (s’+がXl
+X3(−X2)の位置にあ2 る場合、すなJ〕ち、被検知物体■に光ビームCP)が
完全に照射されている場合に得られる信号と同一になり
、被検知物体■までの距離tに正確て対応するものであ
る。同様にして被検知物体頭に光ビームP)の23部分
のみが照射されている場合にあっても、被検知物体(イ
)までの距離tに正確に対応した48号が判別制御手段
(5)に入力されることになり、被検知物体■に光ビー
ムP)が完全に照射されているか否かに拘らず、常に正
確な位置情報が判別制御手段(5)に入力されるので、
仮検知物体囚が光ビーム(■を横切る場合の誤1iIJ
I¥、を防止できることになる。
以上のように、第2の発明は、第1の発明において、第
1の集光手段(2)の集光レンJ(3a)と光路屈曲手
段たるくさび形プリリズム(3b)との間に挿入された
光分割手段たるハーフミラ−(凸d)および該ハーフミ
ラ−(3d)による反射光の集光点の近傍に配設され光
路を屈曲させる光路屈曲手段たるくさび形プリズム(3
b)よりなる第2の集光手段(2a)を設けるとともに
、第2の集光手段(2a)の集光面に配設され集光スポ
ット(S)′の位置に対応した位置信号全出方する第2
の位置検出手段(4a)k設け、判別制御手段(5)に
て自位置検出手段f4)(4a)出方全合成した信号に
基いて被検知物体(X)が所定の検知エリア(DE)内
に存在するかどうか全判別して出力−路(6)?制御す
るようにし、被検知物体(3)にて光ビーム(P)の一
部が反射された場合に自位置検出手段f4N、4a)か
ら相反的な信づが出力されるようにしており、被検知物
体(3)に光ビーム(P)の一部が照射される場合に自
位置検出手段(41(4a );6−ら出力される14
常な位置信号が補正されることになって、正確な位置情
報が判別制御手段(5)に入力されるので、ビーム径を
大きくした光ビーム(P)金級検知物体(3)が横切る
場合にあっても誤動作が生じることがないという効果を
有している。勿論、第1の発明と同様の効果を有するこ
とは言うまでもない。
1の集光手段(2)の集光レンJ(3a)と光路屈曲手
段たるくさび形プリリズム(3b)との間に挿入された
光分割手段たるハーフミラ−(凸d)および該ハーフミ
ラ−(3d)による反射光の集光点の近傍に配設され光
路を屈曲させる光路屈曲手段たるくさび形プリズム(3
b)よりなる第2の集光手段(2a)を設けるとともに
、第2の集光手段(2a)の集光面に配設され集光スポ
ット(S)′の位置に対応した位置信号全出方する第2
の位置検出手段(4a)k設け、判別制御手段(5)に
て自位置検出手段f4)(4a)出方全合成した信号に
基いて被検知物体(X)が所定の検知エリア(DE)内
に存在するかどうか全判別して出力−路(6)?制御す
るようにし、被検知物体(3)にて光ビーム(P)の一
部が反射された場合に自位置検出手段f4N、4a)か
ら相反的な信づが出力されるようにしており、被検知物
体(3)に光ビーム(P)の一部が照射される場合に自
位置検出手段(41(4a );6−ら出力される14
常な位置信号が補正されることになって、正確な位置情
報が判別制御手段(5)に入力されるので、ビーム径を
大きくした光ビーム(P)金級検知物体(3)が横切る
場合にあっても誤動作が生じることがないという効果を
有している。勿論、第1の発明と同様の効果を有するこ
とは言うまでもない。
第1図は従来例の構成を示す図、第2図および第5図は
同上の動作説F3)−3図、第4図は他の従来例の構成
を示す図、第5図および第6図は同上の動作説明図、第
7図は本発明一実施例の構成を示す図、第8図は同上の
要部ブロック回路図、第9図は同上に用いるPSDの断
面図、第10図はPSDの等価回路、第11図および第
12図は同上の動作説明図、第13図は他の実施例の要
部ブロック回路図、第14図および第15図は同上の問
題点を示す図、第16図はさらに別の実施例の構灰全示
す図、第17図は同上の動作説明図である11iは投光
手段、(21(2a )は集光手段、(3a)は集光し
ンズ、(3bH3b)’はくさひたフリズム、(3d)
はハーフミラー、(41(4a)は位置検出手段、(6
)は判別制御手段、(6)は出力回路である。 代理人 弁理士 石 1)長 化 第1図 ↓′14′ 第3図
同上の動作説F3)−3図、第4図は他の従来例の構成
を示す図、第5図および第6図は同上の動作説明図、第
7図は本発明一実施例の構成を示す図、第8図は同上の
要部ブロック回路図、第9図は同上に用いるPSDの断
面図、第10図はPSDの等価回路、第11図および第
12図は同上の動作説明図、第13図は他の実施例の要
部ブロック回路図、第14図および第15図は同上の問
題点を示す図、第16図はさらに別の実施例の構灰全示
す図、第17図は同上の動作説明図である11iは投光
手段、(21(2a )は集光手段、(3a)は集光し
ンズ、(3bH3b)’はくさひたフリズム、(3d)
はハーフミラー、(41(4a)は位置検出手段、(6
)は判別制御手段、(6)は出力回路である。 代理人 弁理士 石 1)長 化 第1図 ↓′14′ 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 il+ 被検知物体に対して光ビームを投光する投光
手段と、被検知物体による光ビームの反射光を集光する
集光レンズおよび検知エリア内の被検知物体からの反射
光が該集光レシズによって集光される集光点の近傍に配
設され光路を屈曲させる集光路、屈・曲′手段よりなる
集光手段と、集光手段の集光面に配設され集光スポット
の位置に対応した位@償−Qf出力する位置検出手段と
、位置検出手段出力に基いて被検知物体が所定の検知エ
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貝偏して成る反射型光電スイッチ。 (2)被検知物体に対して光ビームを投光する投光手段
と、被検知物体による光ビームの反射光を集光す6る集
光しンズおよび検知エリア内の被検知物体からの反射光
が該集光しンズによって集光される集光点の近傍に配設
され光路を屈曲させる光路屈曲手段よりなる第1の集光
手段と、第1の集光手段の集光面に配設され集光スポッ
トの位置に対応した位置信号を出力する第1の泣ml険
出手段と、第1の集光手段の集光レンズと光路屈曲手段
との間に押入された光分割手段および該光分割手段によ
る反射光の集光点の近傍に配設された光路を屈曲させる
光路屈曲手段よりなる第2の集光手段と、第2の集光手
段の集光面に配設され集光スポットの位置に対応した位
置信号を出力する第2の位置検出手段と、自位置検出手
段出力を合成した信号に基いて被検知物体が所定の検知
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、被検知物体にて光ビーム
の一部が反射された場合に両位iトイ検出手取から相反
的な信号が出力されるようにして成る反射型光電スイッ
チ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58056292A JPS59180475A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 反射型光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58056292A JPS59180475A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 反射型光電スイツチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59180475A true JPS59180475A (ja) | 1984-10-13 |
Family
ID=13023024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58056292A Pending JPS59180475A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 反射型光電スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59180475A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6199229A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | オムロン株式会社 | 反射形光電スイツチ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4919810A (ja) * | 1972-04-15 | 1974-02-21 | ||
JPS55119006A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-12 | Anritsu Corp | Displacement measuring instrument |
JPS57172269A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Omron Tateisi Electronics Co | Limited reflection type photoelectric detector |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58056292A patent/JPS59180475A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4919810A (ja) * | 1972-04-15 | 1974-02-21 | ||
JPS55119006A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-12 | Anritsu Corp | Displacement measuring instrument |
JPS57172269A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Omron Tateisi Electronics Co | Limited reflection type photoelectric detector |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6199229A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | オムロン株式会社 | 反射形光電スイツチ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6226076B1 (en) | Distance measuring apparatus using pulse light | |
JPH0324636B2 (ja) | ||
JPH0727659B2 (ja) | 光ピツクアツプ | |
JPS59180475A (ja) | 反射型光電スイツチ | |
JPH02287113A (ja) | 測距装置 | |
JP2857754B2 (ja) | 2重反射を用いたオートフォーカシング装置 | |
WO1992006359A1 (en) | Laser autofocus apparatus and method | |
US4570059A (en) | Automatic lens focus with respect to the surface of a workpiece | |
JPS6169011A (ja) | 自動焦点調節装置 | |
JPH033914B2 (ja) | ||
JPH0949965A (ja) | 焦点位置検出装置 | |
US5353090A (en) | Camera | |
JPH07182666A (ja) | 光ピックアップシステム | |
JPS59139520A (ja) | 反射型光電スイツチ | |
JPS6337827A (ja) | 光ピツクアツプ装置 | |
JPH0536733B2 (ja) | ||
JP3350826B2 (ja) | 限定反射型光電センサ | |
JP2757541B2 (ja) | 焦点検出装置及びそれを備えた観察装置 | |
JPH0418249B2 (ja) | ||
JPH0384737A (ja) | フォーカス制御方法 | |
JPS59139519A (ja) | 反射型光電スイツチ | |
JPS6238614A (ja) | 反射型光電スイツチ | |
JP2578238Y2 (ja) | 光ディスク装置の信号検出系 | |
JPH07113610A (ja) | 物体表面の光軸方向変位検出装置 | |
JPS62285234A (ja) | 反射型光学デイスクの読取り装置 |