JPH053414A - 光センサにおける自動増幅度調整回路 - Google Patents
光センサにおける自動増幅度調整回路Info
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- JPH053414A JPH053414A JP18011291A JP18011291A JPH053414A JP H053414 A JPH053414 A JP H053414A JP 18011291 A JP18011291 A JP 18011291A JP 18011291 A JP18011291 A JP 18011291A JP H053414 A JPH053414 A JP H053414A
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】反射対象物からの反射信号が対象物が存在しな
い程度まで低下したときには、受光回路の増幅率を極度
に低減させて、外乱ノイズに対する誤動作を防止する光
センサ用の自動増幅度調整回路を提供する。 【構成】対象物Oからの反射光量を一定に保つように、
投光器1から発射される投光ビームを変調させるパルス
振幅を自動的に変化させて、対象物Oの違いによる光量
差を補正するフィ−ドバック制御系3を有し、受光回路
2の増幅度は、受光量の低いものに対しては増加させ、
高いものに対しては減少させる基本動作をなすが、対象
物Oからの反射光ではない程度に極端に受光量が少ない
ときには、上記受光回路2の増幅度を所定の低減レベル
まで低下させる構成となっている。
い程度まで低下したときには、受光回路の増幅率を極度
に低減させて、外乱ノイズに対する誤動作を防止する光
センサ用の自動増幅度調整回路を提供する。 【構成】対象物Oからの反射光量を一定に保つように、
投光器1から発射される投光ビームを変調させるパルス
振幅を自動的に変化させて、対象物Oの違いによる光量
差を補正するフィ−ドバック制御系3を有し、受光回路
2の増幅度は、受光量の低いものに対しては増加させ、
高いものに対しては減少させる基本動作をなすが、対象
物Oからの反射光ではない程度に極端に受光量が少ない
ときには、上記受光回路2の増幅度を所定の低減レベル
まで低下させる構成となっている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投光器から変調した投
光ビ−ムを発射し、対象物体からの光ビ−ムを位置検出
素子で受光し、その信号により物体からセンサまでの距
離を三角測距方式で検知する光センサに好適に使用され
る自動増幅調整回路に関する。
光ビ−ムを発射し、対象物体からの光ビ−ムを位置検出
素子で受光し、その信号により物体からセンサまでの距
離を三角測距方式で検知する光センサに好適に使用され
る自動増幅調整回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種のセンサは、投光振幅を変調
するフィ−ドバック方式で割算を行う方法と、単に受光
信号を演算処理的に割算を行う方法があるが、前者は図
3に示し、この制御系に自動増幅度調整機能を備えたも
のを図4に示した。この制御系では、投光パルスの振幅
量を比較器で比較し、基準値より大きい時には受光回路
の増幅率を大きくし、逆に基準値より小さい時には、受
光回路の増幅率を小さくする基本動作をなし、比較器に
はある程度のヒステリシスをもたせてあり、受光増幅と
フィ−ドバック系によって振動状態にならないようにな
っている。なお、これらの例においては、増幅率の切換
は、反射光量のない、対象物体のない状態では、増幅率
最大、受光振幅最大となっている。
するフィ−ドバック方式で割算を行う方法と、単に受光
信号を演算処理的に割算を行う方法があるが、前者は図
3に示し、この制御系に自動増幅度調整機能を備えたも
のを図4に示した。この制御系では、投光パルスの振幅
量を比較器で比較し、基準値より大きい時には受光回路
の増幅率を大きくし、逆に基準値より小さい時には、受
光回路の増幅率を小さくする基本動作をなし、比較器に
はある程度のヒステリシスをもたせてあり、受光増幅と
フィ−ドバック系によって振動状態にならないようにな
っている。なお、これらの例においては、増幅率の切換
は、反射光量のない、対象物体のない状態では、増幅率
最大、受光振幅最大となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の構成では、次のような問題点があった。すなわち、
受光信号がない時に、受光増幅率が最大となるため、外
乱ノイズに対する誤動作(最終出力の距離出力がでたら
め)が出やすい。比較的反射率の高い安定な対象物体を
一定間隔時間で検出する時など、物がない時に突然ノイ
ズ量の多い状態に変化する。なぜなら、一般に増幅率が
高いか低いかで出力に現われる自然ノイズ振幅量は変化
するから、ノイズ系は、物体があり安定な時は小さく、
無な時大きくなり、そういう動作では光センサの信頼度
を低めるからである。
来の構成では、次のような問題点があった。すなわち、
受光信号がない時に、受光増幅率が最大となるため、外
乱ノイズに対する誤動作(最終出力の距離出力がでたら
め)が出やすい。比較的反射率の高い安定な対象物体を
一定間隔時間で検出する時など、物がない時に突然ノイ
ズ量の多い状態に変化する。なぜなら、一般に増幅率が
高いか低いかで出力に現われる自然ノイズ振幅量は変化
するから、ノイズ系は、物体があり安定な時は小さく、
無な時大きくなり、そういう動作では光センサの信頼度
を低めるからである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の自動増幅調整回
路は、このような問題点を解消するために提案されたも
ので、投光器から変調した投光ビ−ムを対象物体に発射
し、該対象物体からの光ビ−ムを位置検出素子で受光
し、その信号により物体からセンサまでの距離を三角測
距方式で検知するセンサの改良であって、対象物からの
反射光量を一定に保つように、上記投光器から発射され
る投光ビームを変調させるパルス振幅を自動的に変化さ
せて、対象物体の違いによる光量差を補正するフィ−ド
バック制御系を有し、受光回路の増幅度は、受光量の低
いものに対しては増加させ、高いものに対しては減少さ
せる基本動作をなすが、対象物体からの反射光ではない
程度に極端に受光量が少ないときには、上記受光回路の
増幅度を所定の低減レベルまで低下させる構成となって
いる。このような本発明では、フィードバック制御系で
は、振幅変調出力で自動調整の切換を行ない、最大発
光、最大受光増幅率になったときもなお受光信号量が少
ない状態をモニタするために加算出力を基準値と比較す
るフィ−ドバック系外のブロックを設け、このブロック
によって受光回路のゲインの切換を行なえるようにした
ものである。
路は、このような問題点を解消するために提案されたも
ので、投光器から変調した投光ビ−ムを対象物体に発射
し、該対象物体からの光ビ−ムを位置検出素子で受光
し、その信号により物体からセンサまでの距離を三角測
距方式で検知するセンサの改良であって、対象物からの
反射光量を一定に保つように、上記投光器から発射され
る投光ビームを変調させるパルス振幅を自動的に変化さ
せて、対象物体の違いによる光量差を補正するフィ−ド
バック制御系を有し、受光回路の増幅度は、受光量の低
いものに対しては増加させ、高いものに対しては減少さ
せる基本動作をなすが、対象物体からの反射光ではない
程度に極端に受光量が少ないときには、上記受光回路の
増幅度を所定の低減レベルまで低下させる構成となって
いる。このような本発明では、フィードバック制御系で
は、振幅変調出力で自動調整の切換を行ない、最大発
光、最大受光増幅率になったときもなお受光信号量が少
ない状態をモニタするために加算出力を基準値と比較す
るフィ−ドバック系外のブロックを設け、このブロック
によって受光回路のゲインの切換を行なえるようにした
ものである。
【0005】このような本発明は、フィードバック系の
制御範囲内でゲインの自動切換を行ない、その系を越え
た状態では、自動切換を行なわさせず、ゲインを極度に
小さくしたものであるから、対象物体のない状態での動
作は安定となる。
制御範囲内でゲインの自動切換を行ない、その系を越え
た状態では、自動切換を行なわさせず、ゲインを極度に
小さくしたものであるから、対象物体のない状態での動
作は安定となる。
【0006】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照しな
がら説明する。図1は、本発明の実施例となるブロック
図を示している。基本の制御系は、投光器10を構成す
る投光素子から対象物Oに投光したときの反射光を、受
光器を構成する位置検出素子11で受け、その位置検出
素子11の両端からの出力電流i1と、i2の大きさを
検知することによって物体までの距離を測定する構成と
なっている。このi1とi2は、受光回路2の増幅部の
出力波形を半周期毎に取り出して得られる。すなわち投
光器1から投光される変調信号は、その周期をTとした
とき、tnにおける増幅部の出力をV1H,V2H,それか
らT/2経過したときの増幅部の出力をV1L,V2Lとすれ
ば、 i1=k(V1H−V1L) i2=k(V2H−V2L) としてi1,i2が決定され、これらの値がそれぞれ減
算、加算され、更に電圧に変換される。このようなフィ
ードバック制御系3では、受光信号と基準値V1との差
分が差分積分回路15によって比較積分され、その差が
なくなるように、振幅変調16のゲインを変化させる構
成となっており、その差分信号は更に比較器17で基準
V2と比較され、フィードバック制御系3の感度をあげ
るように論理回路18に信号を送る。論理回路18で
は、比較器17から受けた信号に応じて、受光回路2の
増幅度、つまりゲインを切り換え制御しており、この場
合のゲインは、受光信号レベルが低いときには、その値
を上昇させ、高いときにはその値を低下させる基本動作
をなす。ところが、このようなフィードバック制御系3
において、加算器14からの検知信号が、対象物Oが存
在しない程度のレベルまで低下した場合には、前述した
ように、受光回路2のゲインを極度に低い値に低減させ
るようになっており、このため、比較器19の基準値V
3は対象物Oが存在しないとき検知される検知信号のレ
ベルに合わせて設定している。したがって、このような
フィードバック制御系3では、対象物Oが存在する状態
では、加算出力は、基準値V1に極めて近状態にあり、
基準値V3とV2にはかなりのレベル差があることが必要
とされる。
がら説明する。図1は、本発明の実施例となるブロック
図を示している。基本の制御系は、投光器10を構成す
る投光素子から対象物Oに投光したときの反射光を、受
光器を構成する位置検出素子11で受け、その位置検出
素子11の両端からの出力電流i1と、i2の大きさを
検知することによって物体までの距離を測定する構成と
なっている。このi1とi2は、受光回路2の増幅部の
出力波形を半周期毎に取り出して得られる。すなわち投
光器1から投光される変調信号は、その周期をTとした
とき、tnにおける増幅部の出力をV1H,V2H,それか
らT/2経過したときの増幅部の出力をV1L,V2Lとすれ
ば、 i1=k(V1H−V1L) i2=k(V2H−V2L) としてi1,i2が決定され、これらの値がそれぞれ減
算、加算され、更に電圧に変換される。このようなフィ
ードバック制御系3では、受光信号と基準値V1との差
分が差分積分回路15によって比較積分され、その差が
なくなるように、振幅変調16のゲインを変化させる構
成となっており、その差分信号は更に比較器17で基準
V2と比較され、フィードバック制御系3の感度をあげ
るように論理回路18に信号を送る。論理回路18で
は、比較器17から受けた信号に応じて、受光回路2の
増幅度、つまりゲインを切り換え制御しており、この場
合のゲインは、受光信号レベルが低いときには、その値
を上昇させ、高いときにはその値を低下させる基本動作
をなす。ところが、このようなフィードバック制御系3
において、加算器14からの検知信号が、対象物Oが存
在しない程度のレベルまで低下した場合には、前述した
ように、受光回路2のゲインを極度に低い値に低減させ
るようになっており、このため、比較器19の基準値V
3は対象物Oが存在しないとき検知される検知信号のレ
ベルに合わせて設定している。したがって、このような
フィードバック制御系3では、対象物Oが存在する状態
では、加算出力は、基準値V1に極めて近状態にあり、
基準値V3とV2にはかなりのレベル差があることが必要
とされる。
【0007】図2は、自動増幅調整回路の更に具体的な
構成を示している。図2において、受光回路1、2内に
は、可変増幅器、フィルタ、整流同期を設け、その出力
は反転増幅器によって構成された加算回路で加算され、
その加算出力が、差分積分回路に入力されるようになっ
ている。そして、この差分積分回路には、平滑用のコン
デンサCが接続されている。この差分積分回路には、マ
ルチレベルコンパレータ(比較器21〜2n)が接続さ
れている。この出力は論理回路ROGに接続されてい
て、論理回路ROGは、受光回路内の可変増幅器の帰還
抵抗のスイッチSWをオン、オフさせるようになってい
る。又、差分積分回路の出力は、バッファ回路にも接続
されていて、発振器も変調回路を通して、バッファ回路
に接続され発振するようになっている。更に、本発明で
は、反転増幅器と差分積分回路の間に比較器COMPが
接続され、その出力は論理回路ROGに接続され、受光
回路のスイッチSW(0)のオン・オフを論理回路RO
Gでするようになっている。
構成を示している。図2において、受光回路1、2内に
は、可変増幅器、フィルタ、整流同期を設け、その出力
は反転増幅器によって構成された加算回路で加算され、
その加算出力が、差分積分回路に入力されるようになっ
ている。そして、この差分積分回路には、平滑用のコン
デンサCが接続されている。この差分積分回路には、マ
ルチレベルコンパレータ(比較器21〜2n)が接続さ
れている。この出力は論理回路ROGに接続されてい
て、論理回路ROGは、受光回路内の可変増幅器の帰還
抵抗のスイッチSWをオン、オフさせるようになってい
る。又、差分積分回路の出力は、バッファ回路にも接続
されていて、発振器も変調回路を通して、バッファ回路
に接続され発振するようになっている。更に、本発明で
は、反転増幅器と差分積分回路の間に比較器COMPが
接続され、その出力は論理回路ROGに接続され、受光
回路のスイッチSW(0)のオン・オフを論理回路RO
Gでするようになっている。
【0008】この動作を説明すれば、反転増幅器の加算
された出力が基準電圧のVref1と比較され、それよ
り小さいとその出力はHレベルとなり、マルチコンパレ
ータの比較器21から2nまでのその出力レベルに応じ
た比較器までLレベルに落し、その出力が論理回路RO
Gに入力され、論理回路ROGは、可変増幅器の帰還抵
抗のスイッチSW〜SW(n)まで、そのLレベルに応
じたスイッチまでをオフとし、可変増幅器のゲインを上
げる。また、反転増幅器の加算された出力が基準電圧の
Vref1と比較され、それより大きいとその出力はL
レベルとなり、マルチコンパレータの比較器21から2
nまでのその出力レベルに応じた比較器までHレベルに
あげ、その出力が論理回路ROGに入力され、論理回路
ROGは、可変増幅器の帰還抵抗のスイッチSW〜SW
(n)までの、そのHレベルに応じたスイッチまでをオ
ンとし、可変増幅器のゲインを下げる。そして、本発明
では、比較器COMPによって、反転増幅器の加算出力
がVref3より小さいとその出力は、Hレベルにな
り、論理回路ROGは、特別スイッチSW(0)をオン
として閉じ、ゲインを更に小さくする。
された出力が基準電圧のVref1と比較され、それよ
り小さいとその出力はHレベルとなり、マルチコンパレ
ータの比較器21から2nまでのその出力レベルに応じ
た比較器までLレベルに落し、その出力が論理回路RO
Gに入力され、論理回路ROGは、可変増幅器の帰還抵
抗のスイッチSW〜SW(n)まで、そのLレベルに応
じたスイッチまでをオフとし、可変増幅器のゲインを上
げる。また、反転増幅器の加算された出力が基準電圧の
Vref1と比較され、それより大きいとその出力はL
レベルとなり、マルチコンパレータの比較器21から2
nまでのその出力レベルに応じた比較器までHレベルに
あげ、その出力が論理回路ROGに入力され、論理回路
ROGは、可変増幅器の帰還抵抗のスイッチSW〜SW
(n)までの、そのHレベルに応じたスイッチまでをオ
ンとし、可変増幅器のゲインを下げる。そして、本発明
では、比較器COMPによって、反転増幅器の加算出力
がVref3より小さいとその出力は、Hレベルにな
り、論理回路ROGは、特別スイッチSW(0)をオン
として閉じ、ゲインを更に小さくする。
【0009】上記の動作説明に加えて、可変増幅器は比
較器1と比較器21から2nまでの出力に従って段階的
に制御し、増幅率を変える構成となっており、マルチレ
ベルコンパレータの基準電圧Vref21からVref
2nは任意の標準動作時に起こり得る電圧レベルに設定
している。更に、比較器COMPの基準電圧Vret3
は一定レベルVret1の約10分の1に設定している
が、変調回路は従来構成と同様に、積分出力電圧の幅だ
けの振幅をもつ、発振周波数fのAM変調となってい
る。
較器1と比較器21から2nまでの出力に従って段階的
に制御し、増幅率を変える構成となっており、マルチレ
ベルコンパレータの基準電圧Vref21からVref
2nは任意の標準動作時に起こり得る電圧レベルに設定
している。更に、比較器COMPの基準電圧Vret3
は一定レベルVret1の約10分の1に設定している
が、変調回路は従来構成と同様に、積分出力電圧の幅だ
けの振幅をもつ、発振周波数fのAM変調となってい
る。
【0010】
【発明の効果】本発明の自動増幅調整回路によれば、反
射対象物が存在しない程度に検知信号が低下したときに
は、受光回路のゲインを低減させることによって、外乱
ノイズによる誤動作を防止できる。また、このようにし
て受光回路のゲインを低減させても、再び反射対象物か
ら所定レベル以上の反射信号を受けた場合には、受光回
路のゲインを上昇させるので、光センサの信頼性を損ね
ることがない。
射対象物が存在しない程度に検知信号が低下したときに
は、受光回路のゲインを低減させることによって、外乱
ノイズによる誤動作を防止できる。また、このようにし
て受光回路のゲインを低減させても、再び反射対象物か
ら所定レベル以上の反射信号を受けた場合には、受光回
路のゲインを上昇させるので、光センサの信頼性を損ね
ることがない。
【図1】本発明の一実施例を示したブロック図である。
【図2】本発明のより具体的な回路構成図である。
【図3】従来の自動増幅度調整回路の構成を示したブロ
ック図である。
ック図である。
【図4】従来の別の自動増幅度調整回路の構成を示した
ブロック図である。
ブロック図である。
1・・・投光器 11・・・位置検出素子 2・・・受光回路 15・・・差分積分回路 16・・・振幅変調回路 17・・・比較器 18・・・論理回路 19・・・比較器 3・・・フィードバック制御系
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 投光器から変調した投光ビ−ムを対象物体に発射し、該
対象物体からの光ビ−ムを位置検出素子で受光し、その
信号により物体からセンサまでの距離を三角測距方式で
検知するセンサにおいて、対象物からの反射光量を一定
に保つように、上記投光器から発射される投光ビームを
変調させるパルス振幅を自動的に変化させて、対象物体
の違いによる光量差を補正するフィ−ドバック制御系を
有し、受光回路の増幅度は、受光量の低いものに対して
は増加させ、高いものに対しては減少させる基本動作を
なすが、対象物体からの反射光ではない程度に極端に受
光量が少ないときには、上記受光回路の増幅度を所定の
低減レベルまで低下させる構成とした光センサにおける
自動増幅度調整回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18011291A JPH053414A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 光センサにおける自動増幅度調整回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18011291A JPH053414A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 光センサにおける自動増幅度調整回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053414A true JPH053414A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16077633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18011291A Pending JPH053414A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 光センサにおける自動増幅度調整回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053414A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439917B2 (en) | 1999-12-10 | 2002-08-27 | Nec Corporation | Mechanism for preventing electronic unit from being pulled out from housing under condition that electronic unit is connected with plug |
| JP2006210974A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Tietech Co Ltd | 反射型光電スイッチ |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP18011291A patent/JPH053414A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439917B2 (en) | 1999-12-10 | 2002-08-27 | Nec Corporation | Mechanism for preventing electronic unit from being pulled out from housing under condition that electronic unit is connected with plug |
| JP2006210974A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Tietech Co Ltd | 反射型光電スイッチ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000328 |