ES2247038T3 - Celula fotoelectrica. - Google Patents
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Abstract
Célula fotoeléctrica que comprende un circuito receptor optoelectrónico dotado de un componente fotorreceptor cuya área fotorreceptora es susceptible de recibir una ráfaga luminosa, presentando la célula un medio (I1) que asigna al circuito fotorreceptor un modo de funcionamiento réflex o un modo de funcionamiento de proximidad, caracterizada por el hecho de que: - el área fotorreceptora del componente (11) presenta dos zonas fotorreceptoras (Z1, Z2) yuxtapuestas y diferenciadas por su naturaleza microelectrónica, - la primera zona (Z1) es una zona de fotodiodo, la segunda zona (Z2) es una zona de detección analógica de posición de la ráfaga luminosa, - la primera zona fotorreceptora (Z1) está dotada de una primera salida (A1) activa en el modo de funcionamiento réflex e inactiva en el modo de funcionamiento de proximidad, - la segunda zona fotorreceptora (Z2) está dotada de una segunda salida (A2) y de una tercera salida (A3) activas en el modo de funcionamiento de proximidad e inactivas en el modo de funcionamiento réflex, constituyendo la segunda salida (A2) la vía cercana, y constituyendo respectivamente la tercera salida (A3) la vía lejana, de la segunda zona fotorreceptora (Z2) de detección analógica de posición de la ráfaga luminosa.
Description
Célula fotoeléctrica.
La presente invención se refiere a una célula
fotoeléctrica que comprende un circuito receptor optoelectrónico
dotado de un componente fotorreceptor cuya área fotorreceptora es
susceptible de recibir una ráfaga luminosa, presentando la célula un
medio que asigna al circuito fotorreceptor un modo de funcionamiento
réflex o un modo de funcionamiento de proximidad.
Como se sabe, una célula fotoeléctrica de tipo
"réflex" emite un haz luminoso hacia un reflector y detecta un
objeto por interrupción del haz luminoso reflejado. Una célula
fotoeléctrica de tipo "proximidad" emite un haz luminoso hacia
el objeto a detectar y aprovecha en triangulación el haz luminoso
reflejado por el objeto para determinar si su distancia es inferior
o superior a una distancia denominada alcance de detección. Una
célula fotoeléctrica que puede operar en modo réflex o en modo
proximidad está descrita en el documento EP 923 140. La parte
receptora de esta célula presenta varias zonas optosensibles
conectadas a un circuito de tratamiento por medio de interruptores
que permiten elegir el modo de funcionamiento de la célula. Las
zonas consideradas son zonas de fotodiodo de las que algunas son
activables por medio de interruptores. El documento FR 2 787 589
describe una célula cuya área fotosensible puede estar parcialmente
enmascarada en modo réflex y completamente libre en modo
proximidad.
Parece ser que a veces, en particular con
objetivos débilmente reflectores situados a una distancia bastante
grande, la relación señal/ruido de la célula corre el riesgo de ser
demasiado débil.
La invención tiene por objeto mejorar para
determinadas aplicaciones la parte fotorreceptora de una célula
utilizable tanto en modo réflex como en modo proximidad.
Según la invención,
- el área fotorreceptora del componente presenta
dos zonas fotorreceptoras yuxtapuestas y diferenciadas por su
naturaleza microelectrónica,
- la primera zona es una zona de fotodiodo y la
segunda zona es una zona de detección analógica de posición de la
ráfaga luminosa,
- la primera zona fotorreceptora está dotada de
una primera salida activa en el modo de funcionamiento réflex, e
inactiva en el modo de funcionamiento de proximidad,
- la segunda zona fotorreceptora está dotada de
una segunda salida y de una tercera salida (A3) activas en el modo
de funcionamiento de proximidad e inactivas en el modo de
funcionamiento réflex, constituyendo la segunda salida la vía
cercana, y constituyendo respectivamente la tercera salida la vía
lejana, de la segunda zona fotorreceptora de detección analógica de
posición de la ráfaga luminosa.
La zona de detección analógica de posición tiene
una tercera salida que está activa en modo de funcionamiento de
proximidad y que puede o bien ser distinta de la primera salida, o
bien confundirse con la primera salida.
La primera y la segunda salidas son conmutables
de manera exclusiva una con respecto a la otra en un circuito de
tratamiento por medio de un conmutador de selección de modo de
funcionamiento, que constituye el medio de asignación de modo. El
componente es así de tres salidas y presenta un cátodo común a las
dos zonas.
A continuación se va a realizar la descripción de
un modo de realización no limitativo de la invención con respecto a
los dibujos anexos.
La figura 1 representa esquemáticamente un modo
de realización del circuito fotorreceptor de una célula conforme a
la invención.
La figura 2 es otro esquema del circuito de la
figura 1.
El circuito receptor optoelectrónico 10 ilustrado
en la figura 1 forma parte de una célula fotoeléctrica C y comprende
un componente fotorreceptor 11 conectado a un circuito 12 de
tratamiento que está destinado a proporcionar una señal S de
presencia de objeto. La parte emisora de la célula C no ha sido aquí
representada.
El componente 11 es un chip que comprende una
zona Z1 rectangular o sensiblemente cuadrada y una zona adyacente Z2
rectangular yuxtapuesta a Z1 en una dirección X, más larga que Z1 y
de igual anchura que Z1. Ésta puede ser también de anchura
diferente. En este modo de realización, las zonas Z1 y Z2 están
diferenciadas por su naturaleza microelectrónica, estando la zona Z1
del componente 11 constituida en fotodiodo, mientras que la zona Z2
del componente está constituida en zona de detección analógica de
posición, por ejemplo del tipo PSD o análogo.
La zona Z1 de fotodiodo funciona suministrando a
una vía conectada a un ánodo A1, una corriente sensiblemente
proporcional a la intensidad recibida. La zona Z2 de detección
analógica de posición está capacitada, mientras recibe una ráfaga
luminosa cuya posición es variable con la distancia del objetivo,
para proporcionar por dos vías, a saber una vía "cercana" y una
vía "lejana", señales analógicas respectivas cuya variación
sirve de base para una comparación conducente a determinar la
distancia del objetivo. La zona Z2 comprende a este efecto, hacia
sus extremos según la dirección X, un ánodo A2 que sirve de borne
"cercano" y un ánodo A3 que sirve de borne "lejano". Las
zonas Z1 y Z2 presentan un cátodo común K. La diferenciación de las
zonas Z1 y Z2 se realiza mediante todos los medios habituales en la
tecnología de los semiconductores.
Uno u otro de los ánodos A1 y A2 está conectado a
una entrada 12a del circuito 12 por medio de un conmutador I1 de
comando manual o automático, local o a distancia, mientras que el
ánodo A3 está conectado de forma permanente a otra entrada 12b del
circuito 12.
En la posición indicada en la figura 1, el
conmutador I1 activa el ánodo A1 y desactiva el ánodo A2, de modo
que la célula está configurada en modo réflex. En la posición
indicada en la figura 2, el conmutador I1 desactiva el ánodo A1 y
activa el ánodo A2, de modo que la célula está configurada en modo
proximidad. El esquema de la figura 2 ilustra, por otra parte la
conexión de los ánodos A1, A2 y A3 con el circuito 12 mediante una
etapa preamplificadora 13 y mediante una etapa amplificadora 14; la
etapa 14 comprende un amplificador 15 aguas abajo del conmutador I1
y un amplificador 16 en la conexión de A1 con el circuito 12. En
modo réflex, la zona Z1 (el ánodo A1) está activa(o), la zona
Z2 (los ánodos A2, A3) está (están) inactiva(os). En modo
proximidad, la zona Z1 (el ánodo A1) está inactiva(o) y la
zona Z2 (los ánodos A2, A3) está (están) activa(os).
Claims (3)
1. Célula fotoeléctrica que comprende un circuito
receptor optoelectrónico dotado de un componente fotorreceptor cuya
área fotorreceptora es susceptible de recibir una ráfaga luminosa,
presentando la célula un medio (I1) que asigna al circuito
fotorreceptor un modo de funcionamiento réflex o un modo de
funcionamiento de proximidad, caracterizada por el hecho de
que:
- el área fotorreceptora del componente (11)
presenta dos zonas fotorreceptoras (Z1, Z2) yuxtapuestas y
diferenciadas por su naturaleza microelectrónica,
- la primera zona (Z1) es una zona de fotodiodo,
la segunda zona (Z2) es una zona de detección analógica de posición
de la ráfaga luminosa,
- la primera zona fotorreceptora (Z1) está dotada
de una primera salida (A1) activa en el modo de funcionamiento
réflex e inactiva en el modo de funcionamiento de proximidad,
- la segunda zona fotorreceptora (Z2) está dotada
de una segunda salida (A2) y de una tercera salida (A3) activas en
el modo de funcionamiento de proximidad e inactivas en el modo de
funcionamiento réflex, constituyendo la segunda salida (A2) la vía
cercana, y constituyendo respectivamente la tercera salida (A3) la
vía lejana, de la segunda zona fotorreceptora (Z2) de detección
analógica de posición de la ráfaga luminosa.
2. Célula según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que el medio de asignación del
modo de funcionamiento réflex o de proximidad es un conmutador (I1),
siendo la primera y la segunda salidas (A1, A2) conmutables respecto
a un circuito (12) de tratamiento por medio del conmutador (I1).
3. Célula según la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que las dos zonas (Z1, Z2)
tienen un cátodo común.
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