JPH0476071B2 - - Google Patents
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- JPH0476071B2 JPH0476071B2 JP59030763A JP3076384A JPH0476071B2 JP H0476071 B2 JPH0476071 B2 JP H0476071B2 JP 59030763 A JP59030763 A JP 59030763A JP 3076384 A JP3076384 A JP 3076384A JP H0476071 B2 JPH0476071 B2 JP H0476071B2
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- JP
- Japan
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- light
- receiving means
- light receiving
- lens
- circuit
- Prior art date
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-
- 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)
- Geophysics And Detection Of Objects (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、被検出物体の存在の有無などを光学
的に検出する光学的検出装置に関する。
的に検出する光学的検出装置に関する。
背景技術
第１図は、先行技術を示す検出装置１の断面図
である。投光用光フアイバ２と、受光用光フアイ
バ３は或る角度をもつて支持台４によつて支持さ
れている。投光用光フアイバ２によつて投光され
る投光領域と、受光用光フアイバ３によつて受光
される受光領域との交差領域である検知領域５
は、被検出物体（図示せず）の存在の有無を検知
するための領域である。検知領域５に被検出物体
があるとき、受光用光フアイバ３によつて受光さ
れる光量が変化することによつて、被検出物体の
存在の有無を検知することができる。
である。投光用光フアイバ２と、受光用光フアイ
バ３は或る角度をもつて支持台４によつて支持さ
れている。投光用光フアイバ２によつて投光され
る投光領域と、受光用光フアイバ３によつて受光
される受光領域との交差領域である検知領域５
は、被検出物体（図示せず）の存在の有無を検知
するための領域である。検知領域５に被検出物体
があるとき、受光用光フアイバ３によつて受光さ
れる光量が変化することによつて、被検出物体の
存在の有無を検知することができる。
この先行技術の検出装置では、被検出物体の反
射率の相違により誤動作が生じることがあつた。
また投光用光フアイバ２と受光用フアイバ３を、
或る角度をもつて支持しているため装置が大きく
なるという欠点もあつた。
射率の相違により誤動作が生じることがあつた。
また投光用光フアイバ２と受光用フアイバ３を、
或る角度をもつて支持しているため装置が大きく
なるという欠点もあつた。
目 的
本発明の目的は、反射率の異なる被検出物体に
対しても誤動作を生じることなく、被検出物体の
存在の有無を検知することができ、また被検出物
体の移動距離も測定することができ、形状を小さ
くすることができる光学的検出装置を提供するこ
とである。
対しても誤動作を生じることなく、被検出物体の
存在の有無を検知することができ、また被検出物
体の移動距離も測定することができ、形状を小さ
くすることができる光学的検出装置を提供するこ
とである。
発明の構成
本発明は、集束レンズと、
集束レンズの光軸からずれた位置に設けられ、
集束レンズの光軸方向一方端側で集束レンズに光
を投光する投光手段と、 集束レンズの前記光軸方向一方端側で光軸に関
して投光手段と対称な位置に設けられ、集束レン
ズの光軸方向他方端側に設けられる被検出物体に
よる集束レンズを介する直接反射光を受光する第
１受光手段と、 集束レンズの前記光軸方向一方端側で光軸上に
設けられ、被検出物体による集束レンズを介する
拡散反射光を受光する第２受光手段と、 第１受光手段の出力の対数値を求める第１対数
回路と、 第２受光手段の出力の対数値を求める第２対数
回路と、 第１対数回路と第２対数回路との各出力の差を
求める減算回路とを含むことを特徴とする光学的
検出装置である。
集束レンズの光軸方向一方端側で集束レンズに光
を投光する投光手段と、 集束レンズの前記光軸方向一方端側で光軸に関
して投光手段と対称な位置に設けられ、集束レン
ズの光軸方向他方端側に設けられる被検出物体に
よる集束レンズを介する直接反射光を受光する第
１受光手段と、 集束レンズの前記光軸方向一方端側で光軸上に
設けられ、被検出物体による集束レンズを介する
拡散反射光を受光する第２受光手段と、 第１受光手段の出力の対数値を求める第１対数
回路と、 第２受光手段の出力の対数値を求める第２対数
回路と、 第１対数回路と第２対数回路との各出力の差を
求める減算回路とを含むことを特徴とする光学的
検出装置である。
実施例
第２図は、本発明の一実施例の光学的検出装置
１０の光の経路を示す簡略化された図である。光
学的検出装置１０は投光手段１１、第１受光手段
１２、第２受光手段１３、および集束レンズ１４
から成る。以下の説明では、この集束レンズ１４
を、レンズ１４と略称することがある。投光手段
１１、第１受光手段１２および第２受光手段１３
は光フアイバによつて実現される。光学的検出装
置１０は、光フアイバとレンズで構成されるので
形状を小さくすることができる。投光手段１１か
ら投光された光はレンズ１４によつて収束され被
検出物体１５に照射される。投光手段１１から投
光された光の経路は、参照符ｇ１によつて示され
ている。被検出物体１５は光の経路ｇ１とレンズ
１４の光軸ｇ２の交差地点Ｇに位置している。
１０の光の経路を示す簡略化された図である。光
学的検出装置１０は投光手段１１、第１受光手段
１２、第２受光手段１３、および集束レンズ１４
から成る。以下の説明では、この集束レンズ１４
を、レンズ１４と略称することがある。投光手段
１１、第１受光手段１２および第２受光手段１３
は光フアイバによつて実現される。光学的検出装
置１０は、光フアイバとレンズで構成されるので
形状を小さくすることができる。投光手段１１か
ら投光された光はレンズ１４によつて収束され被
検出物体１５に照射される。投光手段１１から投
光された光の経路は、参照符ｇ１によつて示され
ている。被検出物体１５は光の経路ｇ１とレンズ
１４の光軸ｇ２の交差地点Ｇに位置している。
被検出物体１５から反射された直接反射光は第
１受光手段１２に入射される。このときの直接反
射光の経路は参照符ｇ３によつて示されている。
１受光手段１２に入射される。このときの直接反
射光の経路は参照符ｇ３によつて示されている。
距離ｒ１はレンズ１４からの出射地点と光軸ｇ
２との間の距離である。距離ｒ１ａはレンズ１４
への入射地点と光軸ｇ２との間の距離である。経
路ｇ１と光軸ｇ２との交差地点Ｇで示される位置
に被検出物１５があるため距離ｒ１ａは距離ｒ１
と等しくなる。距離ｒ２は投光手段１１の出射位
置と光軸ｇ２との間の距離である。距離ｒ２ａは
第１受光手段１２の入射位置と光軸ｇ２との間の
距離である。距離ｒ１，ｒ１ａが等しいため、距
離ｒ２ａは距離ｒ２と等しくなる。
２との間の距離である。距離ｒ１ａはレンズ１４
への入射地点と光軸ｇ２との間の距離である。経
路ｇ１と光軸ｇ２との交差地点Ｇで示される位置
に被検出物１５があるため距離ｒ１ａは距離ｒ１
と等しくなる。距離ｒ２は投光手段１１の出射位
置と光軸ｇ２との間の距離である。距離ｒ２ａは
第１受光手段１２の入射位置と光軸ｇ２との間の
距離である。距離ｒ１，ｒ１ａが等しいため、距
離ｒ２ａは距離ｒ２と等しくなる。
このようにして経路ｇ１，ｇ３は、光軸ｇ２に
関して対称であり、したがつて透光手段１１と第
１受光手段１２とは、光軸ｇ２に関して対称な位
置に設けられている。
関して対称であり、したがつて透光手段１１と第
１受光手段１２とは、光軸ｇ２に関して対称な位
置に設けられている。
レンズ１４によつて拡散された拡散反射光を経
路ｇ４，ｇ５によつて示されている。このときの
経路ｇ４，ｇ５の交差地点が第２受光手段１３の
受光端面上になるように第２受光手段１３を配置
している。
路ｇ４，ｇ５によつて示されている。このときの
経路ｇ４，ｇ５の交差地点が第２受光手段１３の
受光端面上になるように第２受光手段１３を配置
している。
投光手段１１は、レンズ１４の光軸ｇ２から第
２図の上方にずれた位置に設けられ、この投光手
段１１は、レンズ１４の光軸方向ｇ２の一方端側
（第２図の左方）でレンズ１４に光を投光する。
第１受光手段１２は、レンズ１４の前記光軸方向
一方端側（第２図の左方）で光軸ｇ２に関して投
光手段１１と対称な位置に設けられる。この第14
受光手段１２は、レンズ１４の光軸方向他方端側
（第２図の右方）に設けられる被検出物体１５に
よるレンズ１４を介する直接反射光を受光する。
第２受光手段１３は、レンズ１４の前記光軸方向
一方端側（第２図の左方）で光軸ｇ２上に設けら
れ、被検出物体１５によるレンズ１４を介する拡
散反射光を受光する。こうして本件光学的検出装
置は、拡散反射光と直接反射光とを、１つの構成
で受光して検出することができるように構成され
る。投光手段１１からの光の直接反射光を受光す
る役目をするのは第１受光手段１２であり、拡散
反射光を受光する役目をするのは第２受光手段１
３である。第１受光手段１２は、投光手段１１か
らの直線反射光を受光するために、光軸ｇ２に対
して投光手段１１と光軸ｇ２に関して対称に配置
されており、これによつて直接反射光は入射角と
反射角とが等しくなるように第１受光手段１２に
入射される。拡散反射光を受光する第２受光手段
１３は、光軸ｇ２に関して投光手段１１と対称な
位置からずれた位置に配置され、すなわちこの実
施例では第２受光手段１３は集束レンズの光軸上
に設けられる。
２図の上方にずれた位置に設けられ、この投光手
段１１は、レンズ１４の光軸方向ｇ２の一方端側
（第２図の左方）でレンズ１４に光を投光する。
第１受光手段１２は、レンズ１４の前記光軸方向
一方端側（第２図の左方）で光軸ｇ２に関して投
光手段１１と対称な位置に設けられる。この第14
受光手段１２は、レンズ１４の光軸方向他方端側
（第２図の右方）に設けられる被検出物体１５に
よるレンズ１４を介する直接反射光を受光する。
第２受光手段１３は、レンズ１４の前記光軸方向
一方端側（第２図の左方）で光軸ｇ２上に設けら
れ、被検出物体１５によるレンズ１４を介する拡
散反射光を受光する。こうして本件光学的検出装
置は、拡散反射光と直接反射光とを、１つの構成
で受光して検出することができるように構成され
る。投光手段１１からの光の直接反射光を受光す
る役目をするのは第１受光手段１２であり、拡散
反射光を受光する役目をするのは第２受光手段１
３である。第１受光手段１２は、投光手段１１か
らの直線反射光を受光するために、光軸ｇ２に対
して投光手段１１と光軸ｇ２に関して対称に配置
されており、これによつて直接反射光は入射角と
反射角とが等しくなるように第１受光手段１２に
入射される。拡散反射光を受光する第２受光手段
１３は、光軸ｇ２に関して投光手段１１と対称な
位置からずれた位置に配置され、すなわちこの実
施例では第２受光手段１３は集束レンズの光軸上
に設けられる。
レンズ１４ａの一端面１４ａから時点Ｇまでの
距離を距離ｌ１とする。光の経路ｇ１と光軸ｇ２
との角度をθ１とする。このときの距離ｌ１は第
１式で示される。
距離を距離ｌ１とする。光の経路ｇ１と光軸ｇ２
との角度をθ１とする。このときの距離ｌ１は第
１式で示される。
l1＝r1１／tanθ1 ……(1)
レンズ１４の中心部の屈折率をn0とし、レンズ
１４の屈折率分布定数を√としピツチをＰとす
る。このときのレンズの長さはＺ＝Ｐ2π／√Ａとな る。レンズ１４の他端面１４ｂと第２受光手段１
３との距離で距離ｌ２とする。ｌ１とｌ２との関
係は(2)式で表わせる。
１４の屈折率分布定数を√としピツチをＰとす
る。このときのレンズの長さはＺ＝Ｐ2π／√Ａとな る。レンズ１４の他端面１４ｂと第２受光手段１
３との距離で距離ｌ２とする。ｌ１とｌ２との関
係は(2)式で表わせる。
l1＝１／n0√Ａ×n0l2√Ａ（co
s√AZ＋sin√AZ）／n0l2√Ａ（sin√AZ−sin√AZ）……
(2) レンズの入射位置と出射位置との関係は第３式
にて表わせる。
s√AZ＋sin√AZ）／n0l2√Ａ（sin√AZ−sin√AZ）……
(2) レンズの入射位置と出射位置との関係は第３式
にて表わせる。
第１、２、３式によつて光学的検出装置１０の
各部の距離を求めることができる。
各部の距離を求めることができる。
投光手段１１から投光された光は被検出物体１
５に照射され、被検出物体１５からの直接反射光
および拡散反射光を検出することによつて、被検
出物体の存在の有無を検知することができる。
５に照射され、被検出物体１５からの直接反射光
および拡散反射光を検出することによつて、被検
出物体の存在の有無を検知することができる。
予め定めた反射率を有する被検出物体１５を地
点Ｇに配置したとき第１受光手段１２および第２
受光手段１３に入射される受光量をそれぞれ基準
受光量P1，P2とする。被検出物体１５を変える
ことによつて反射率が変化し、受光量が基準受光
量のＳ％になつたときを想定する。このときの第
１受光手段１２および第２受光手段１３の受光量
をそれぞれ受光量PS１，PS２とする。受光量PS
１，PS２はそれぞれ第４式、第５式によつて表
すことができる。
点Ｇに配置したとき第１受光手段１２および第２
受光手段１３に入射される受光量をそれぞれ基準
受光量P1，P2とする。被検出物体１５を変える
ことによつて反射率が変化し、受光量が基準受光
量のＳ％になつたときを想定する。このときの第
１受光手段１２および第２受光手段１３の受光量
をそれぞれ受光量PS１，PS２とする。受光量PS
１，PS２はそれぞれ第４式、第５式によつて表
すことができる。
PS1＝P1×Ｓ／100 ……(4)
PS2＝P2×Ｓ／100 ……(5)
受光量PS１，PS２の比率は第６式で示されて
いる。
いる。
PS1／PS2＝P1×Ｓ／100／P2×Ｓ／100＝P1／P2……(6
) 第６式で示されるように受光量PS1，PS2の比
率は基準となる受光量P1，P2の比率で表すこと
ができる。すなわち反射率の異なる被検出物体で
あつても比率をとることによつて正しい値を求め
ることができる。
) 第６式で示されるように受光量PS1，PS2の比
率は基準となる受光量P1，P2の比率で表すこと
ができる。すなわち反射率の異なる被検出物体で
あつても比率をとることによつて正しい値を求め
ることができる。
第３図は第１受光手段１２の簡略化された断面
図、第４図は第２受光手段１３の簡略化された断
面図である。第１受光手段１２は、コア１２ａと
クラツド１２ｂから成る。コア１２ａは、クラツ
ド１２ｂより屈折率が高い。このため第１受光手
段１２は、コア１２ａに入射された光を伝搬する
ことができる。コア１２ａの直径は直径ｄ１ａで
ありクラツド１２ｂの直径、直径ｄ１である。第
２受光手段１３は、またコア１３ａとクラツド１
３ｂから成る。第２受光手段１３の構成は、第１
受光手段１２と同様である。コア１３ａの直径
は、直径ｄ２ａであるクラツド１３ｂの直径は直
径ｄ２である。
図、第４図は第２受光手段１３の簡略化された断
面図である。第１受光手段１２は、コア１２ａと
クラツド１２ｂから成る。コア１２ａは、クラツ
ド１２ｂより屈折率が高い。このため第１受光手
段１２は、コア１２ａに入射された光を伝搬する
ことができる。コア１２ａの直径は直径ｄ１ａで
ありクラツド１２ｂの直径、直径ｄ１である。第
２受光手段１３は、またコア１３ａとクラツド１
３ｂから成る。第２受光手段１３の構成は、第１
受光手段１２と同様である。コア１３ａの直径
は、直径ｄ２ａであるクラツド１３ｂの直径は直
径ｄ２である。
第５図は、被検出物体１５が距離Δlaだけ移動
したときの光学的検出装置１０の光の経路を示す
簡略化した図である。被検出物体１５が参照符
GLで示される位置より距離Δlaだけ移動したと
きを想定する。投光手段１１から投光された光の
経路ｇ１は地点Ｇを通つて参照符GMで示される
地点に到達する。このときの直接反射光は、光の
経路ｇ３ａを通つて第１受光手段１２の受光端面
に入射される。距離ｒ１ｂは光の路ｇ３ａの入射
位置から光軸ｇ２までの距離である。被検出物体
１５が参照符GLで示される位置から距離Δlaだ
け離れているため距離ｒ１ｂは、このとき距離rl
１より長くなる。そのため距離ｒ２ｂもまた距離
ｒ２よりも長くなる。このため光の経路ｇ３ａは
第１受光手段１２の受光端面の中心部からはずれ
ることになる。第１受光手段１２に入射される受
光量はこのため小さくなる。
したときの光学的検出装置１０の光の経路を示す
簡略化した図である。被検出物体１５が参照符
GLで示される位置より距離Δlaだけ移動したと
きを想定する。投光手段１１から投光された光の
経路ｇ１は地点Ｇを通つて参照符GMで示される
地点に到達する。このときの直接反射光は、光の
経路ｇ３ａを通つて第１受光手段１２の受光端面
に入射される。距離ｒ１ｂは光の路ｇ３ａの入射
位置から光軸ｇ２までの距離である。被検出物体
１５が参照符GLで示される位置から距離Δlaだ
け離れているため距離ｒ１ｂは、このとき距離rl
１より長くなる。そのため距離ｒ２ｂもまた距離
ｒ２よりも長くなる。このため光の経路ｇ３ａは
第１受光手段１２の受光端面の中心部からはずれ
ることになる。第１受光手段１２に入射される受
光量はこのため小さくなる。
一方、光の経路ｇ４ａ，ｇ５ａによつて示され
る拡散反射光は第２受光手段１３の受光端面から
距離ｘだけ離れた地点xa上で結像する。地点xa
上で想像した拡散反射光は第２受光手段１３の受
光端面に達したとき幅2δ分の大きさを有する像と
なる。幅2δが第２受光手段１３のコア１３ａの直
径ｄ２ａよりも小さいとき拡散反射光の中心が光
軸ｇ２を通るため第２受光手段１３に入射される
受光量は不変と考えることができる。レンズの明
るさをＦとしたとき、幅2δとコア１３ａの直径ｄ
２ａとの関係は、次式で示される。
る拡散反射光は第２受光手段１３の受光端面から
距離ｘだけ離れた地点xa上で結像する。地点xa
上で想像した拡散反射光は第２受光手段１３の受
光端面に達したとき幅2δ分の大きさを有する像と
なる。幅2δが第２受光手段１３のコア１３ａの直
径ｄ２ａよりも小さいとき拡散反射光の中心が光
軸ｇ２を通るため第２受光手段１３に入射される
受光量は不変と考えることができる。レンズの明
るさをＦとしたとき、幅2δとコア１３ａの直径ｄ
２ａとの関係は、次式で示される。
d2a≧2δ＝２×Ｆ ……(7)
第１受光手段１２に入射される受光量を、受光
量Ｐ１とし、第２受光手段１３に入射される受光
量を受光量Ｐ２とする。受光量Ｐ１は被検出物体
１５の移動距離によつて変化し受光量Ｐ２は不変
のままである。
量Ｐ１とし、第２受光手段１３に入射される受光
量を受光量Ｐ２とする。受光量Ｐ１は被検出物体
１５の移動距離によつて変化し受光量Ｐ２は不変
のままである。
第６図は被検出物体１５の移動距離と受光量Ｐ
１，Ｐ２の比の関係を示すためのグラフである。
第６図で示されるように被検出物体１５が参照符
GLで示される位置から移動する距離に応じて、
受光量Ｐ１，Ｐ２の比Ｐ１／Ｐ２は小さくなる。
比Ｐ１／Ｐ２を検出することによつて被検出物体
１５の移動距離を測定することができる。
１，Ｐ２の比の関係を示すためのグラフである。
第６図で示されるように被検出物体１５が参照符
GLで示される位置から移動する距離に応じて、
受光量Ｐ１，Ｐ２の比Ｐ１／Ｐ２は小さくなる。
比Ｐ１／Ｐ２を検出することによつて被検出物体
１５の移動距離を測定することができる。
第７図は光学的検出装置１０の構成を示すブロ
ツク図である。投光系回路２０は発振回路２１、
駆動回路２２、および投光素子２３からなる。発
振回路２１は投光手段１１に光を投光させるため
に信号を発生させる。駆動回路２２は発振回路２
１からの信号によつて投光素子２３を能動化させ
る。投光素子２３は光を発生させる。投光素子２
３によつて発生された光は投光手段１１を介して
投光される。
ツク図である。投光系回路２０は発振回路２１、
駆動回路２２、および投光素子２３からなる。発
振回路２１は投光手段１１に光を投光させるため
に信号を発生させる。駆動回路２２は発振回路２
１からの信号によつて投光素子２３を能動化させ
る。投光素子２３は光を発生させる。投光素子２
３によつて発生された光は投光手段１１を介して
投光される。
発振回路２１は信号を発生させると同時に信号
を発生させたという情報を信号処理回路２４に出
力する。受光系回路２５は受光素子２５ａ，２５
ｂからなる。受光素子２５ａは第１受光手段１２
からの光を受光する。受光素子２５ｂは第２受光
手段１３からの光を受光する。受光素子２５ａ，
２５ｂによつて受光された光信号は処理系回路２
６に入力される。受光回路２７は受光素子２５ａ
からの光信号を電気信号Ｖ１に変換させる。対数
増幅回路２８は、受光回路２７からの電気信号Ｖ
１を対数増幅させる。対数増幅回路２８によつ
て、対数増幅された電気信号は電気信号lnV１に
変換され、減算回路２９に出力される。
を発生させたという情報を信号処理回路２４に出
力する。受光系回路２５は受光素子２５ａ，２５
ｂからなる。受光素子２５ａは第１受光手段１２
からの光を受光する。受光素子２５ｂは第２受光
手段１３からの光を受光する。受光素子２５ａ，
２５ｂによつて受光された光信号は処理系回路２
６に入力される。受光回路２７は受光素子２５ａ
からの光信号を電気信号Ｖ１に変換させる。対数
増幅回路２８は、受光回路２７からの電気信号Ｖ
１を対数増幅させる。対数増幅回路２８によつ
て、対数増幅された電気信号は電気信号lnV１に
変換され、減算回路２９に出力される。
一方、受光素子２５ｂによつて受光された光信
号は受光回路３０に入力される。受光回路３０は
受光素子２５ｂからの光信号を電気信号Ｖ２に変
換させる。対数増幅回路３１は受光回路３０から
の電気信号Ｖ２を対数増幅させ、電気信号lnV２
に変換させる。対数増幅回路３１によつて対数増
幅された電気信号lnV２は減算回路２９に出力さ
れる。減算回路２９は電気信号lnV１，lnV２の
差を求める。
号は受光回路３０に入力される。受光回路３０は
受光素子２５ｂからの光信号を電気信号Ｖ２に変
換させる。対数増幅回路３１は受光回路３０から
の電気信号Ｖ２を対数増幅させ、電気信号lnV２
に変換させる。対数増幅回路３１によつて対数増
幅された電気信号lnV２は減算回路２９に出力さ
れる。減算回路２９は電気信号lnV１，lnV２の
差を求める。
対数増幅された電気信号の差を求めることはす
なわち電気信号Ｖ１，Ｖ２の比を求めることと等
しくなる。減算回路２９によつて減算された出力
は比較回路３２に入力される。比較回路３２は、
可変抵抗器３２ａを有している。比較回路３２
は、減算回路２９から入力された信号と可変抵抗
器３２ａによつて定められた値と比較することに
よつて被検出物体１５の存在の有無を検出するこ
とができる。また比較回路３２は被検出物体１５
の移動距離も求めることができる。比較回路３２
によつて比較された結果は信号処理回路２４に入
力される。信号処理回路２４は、比較回路３２か
らの信号を処理し出力回路３３に処理結果を出力
する。出力回路３３は被検出物体１５の存在の有
無または被検出物体１５の移動距離を表示させ
る。
なわち電気信号Ｖ１，Ｖ２の比を求めることと等
しくなる。減算回路２９によつて減算された出力
は比較回路３２に入力される。比較回路３２は、
可変抵抗器３２ａを有している。比較回路３２
は、減算回路２９から入力された信号と可変抵抗
器３２ａによつて定められた値と比較することに
よつて被検出物体１５の存在の有無を検出するこ
とができる。また比較回路３２は被検出物体１５
の移動距離も求めることができる。比較回路３２
によつて比較された結果は信号処理回路２４に入
力される。信号処理回路２４は、比較回路３２か
らの信号を処理し出力回路３３に処理結果を出力
する。出力回路３３は被検出物体１５の存在の有
無または被検出物体１５の移動距離を表示させ
る。
投光手段１１、第１受光手段１２および第２受
光手段１３は光フアイバによつて実現されるが投
光素子および受光素子をレンズ１４に直接接続す
ることによつて光フアイバを用いなくてもよい。
また光フアイバのかわりに他の装置を用いてもよ
い。
光手段１３は光フアイバによつて実現されるが投
光素子および受光素子をレンズ１４に直接接続す
ることによつて光フアイバを用いなくてもよい。
また光フアイバのかわりに他の装置を用いてもよ
い。
レンズ１４は、自己集束形のレンズによつて実
現されるが投光手段１１からの光を被検出物体１
５に照射するものであり被検出物体１５からの直
接反射光および拡散反射光を受光するものである
ならば、他のレンズを用いてもよい。また自己集
束形のレンズ１４のかわりに光を被検出物体１５
に照射するレンズと、被検出物体１５からの直接
反射光を受光するレンズと、被検出物体１５から
の拡散反射光を受光するレンズなどの組合わせに
よつて実現してもよい。
現されるが投光手段１１からの光を被検出物体１
５に照射するものであり被検出物体１５からの直
接反射光および拡散反射光を受光するものである
ならば、他のレンズを用いてもよい。また自己集
束形のレンズ１４のかわりに光を被検出物体１５
に照射するレンズと、被検出物体１５からの直接
反射光を受光するレンズと、被検出物体１５から
の拡散反射光を受光するレンズなどの組合わせに
よつて実現してもよい。
効 果
以上のように本発明によれば第１受光手段によ
つて被検出物体からの直接反射光を受光し、第２
受光手段によつて被検出物体からの拡散反射光を
受光することによつて反射率の異なる被検出物体
に対しても誤動作を生じることなく、被検出物体
の存在の有無を検知することができる。また被検
出物体の移動距離も測定することができ、光学的
検出装置の形状を小さくすることができる。
つて被検出物体からの直接反射光を受光し、第２
受光手段によつて被検出物体からの拡散反射光を
受光することによつて反射率の異なる被検出物体
に対しても誤動作を生じることなく、被検出物体
の存在の有無を検知することができる。また被検
出物体の移動距離も測定することができ、光学的
検出装置の形状を小さくすることができる。
しかも本発明では、集束レンズの一方側に投光
手段と第１受光手段と第２受光手段とを配置し、
集束レンズをこれらの各手段に共通に用いるよう
にして、構成の小形化を図ることができるように
なる。
手段と第１受光手段と第２受光手段とを配置し、
集束レンズをこれらの各手段に共通に用いるよう
にして、構成の小形化を図ることができるように
なる。
さらに本発明によれば、第１および第２受光手
段の各出力を第１および第２対数回路に与え、さ
らにそれらの第１および第２対数回路の出力を減
算することによつて、直接反射光と拡散反射光と
の比を求めることができ、これによつて被検出物
体１５の検出感度を高くすることができ、また測
定中に投光手段の光出力が変動したときの誤動作
を防ぐことができるようになる。
段の各出力を第１および第２対数回路に与え、さ
らにそれらの第１および第２対数回路の出力を減
算することによつて、直接反射光と拡散反射光と
の比を求めることができ、これによつて被検出物
体１５の検出感度を高くすることができ、また測
定中に投光手段の光出力が変動したときの誤動作
を防ぐことができるようになる。
第１図は先行技術を示す検出装置１の断面図、
第２図は本発明の一実施例の光学的検出装置１０
の光の経路を示す簡略化された図、第３図は第１
受光手段１２の簡略化された断面図、第４図は第
２受光手段１３の簡略化された断面図、第５図は
被検出物体１５が距離Δlaだけ移動したときの光
学的検出装置１０の光の経路を示す簡略化された
図、第６図は第１受光手段１２および第２受光手
段１３の受光量を比と被検出物体１５の移動距離
の関係を示すためのグラフ、第７図は光学的検出
装置１０の構成を示すためのブロツク図である。 １０……光学的検出装置、１１……投光手段、
１２……第１受光手段、１３……第２受光手段、
１４……レンズ、１５……被検出物体、２０……
投光系回路、２５……受光系回路、２６……処理
系回路。
第２図は本発明の一実施例の光学的検出装置１０
の光の経路を示す簡略化された図、第３図は第１
受光手段１２の簡略化された断面図、第４図は第
２受光手段１３の簡略化された断面図、第５図は
被検出物体１５が距離Δlaだけ移動したときの光
学的検出装置１０の光の経路を示す簡略化された
図、第６図は第１受光手段１２および第２受光手
段１３の受光量を比と被検出物体１５の移動距離
の関係を示すためのグラフ、第７図は光学的検出
装置１０の構成を示すためのブロツク図である。 １０……光学的検出装置、１１……投光手段、
１２……第１受光手段、１３……第２受光手段、
１４……レンズ、１５……被検出物体、２０……
投光系回路、２５……受光系回路、２６……処理
系回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 集束レンジと、 集束レンズの光軸からずれた位置に設けられ、
集束レンズの光軸方向一方端側で集束レンズに光
を投光する投光手段と、 集束レンズの前記光軸方向一方端側で光軸に関
して投光手段と対称な位置に設けられ、集束レン
ズの光軸方向他方端側に設けられる被検出物体に
よる集束レンズを介する直接反射光を受光する第
１受光手段と、 集束レンズの前記光軸方向一方端側で光軸上に
設けられ、被検出物体による集束レンズを介する
拡散反射光を受光する第２受光手段と、 第１受光手段の出力の対数値を求める第１対数
回路と、 第２受光手段の出力の対数値を求める第２対数
回路と、 第１対数回路と第２対数回路との各出力の差を
求める減算回路とを含むことを特徴とする光学的
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030763A JPS60173487A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光学的検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59030763A JPS60173487A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光学的検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173487A JPS60173487A (ja) | 1985-09-06 |
| JPH0476071B2 true JPH0476071B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=12312717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59030763A Granted JPS60173487A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光学的検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173487A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2183889B (en) * | 1985-10-07 | 1989-09-13 | Hagai Sigalov | Optical control means |
| FR2687469A1 (fr) * | 1992-02-19 | 1993-08-20 | Alsthom Gec | Capteur de position d'une piece mobile. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55106878U (ja) * | 1979-01-23 | 1980-07-25 |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59030763A patent/JPS60173487A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60173487A (ja) | 1985-09-06 |
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