JPH06196994A - 光電スイッチ - Google Patents
光電スイッチInfo
- Publication number
- JPH06196994A JPH06196994A JP34411292A JP34411292A JPH06196994A JP H06196994 A JPH06196994 A JP H06196994A JP 34411292 A JP34411292 A JP 34411292A JP 34411292 A JP34411292 A JP 34411292A JP H06196994 A JPH06196994 A JP H06196994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light receiving
- detected
- photoelectric switch
- lens
- 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
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- Electronic Switches (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被検出物体の色の相違による反射率の差から
生じる検出誤差を低減した光電スイッチを提供する。 【構成】 発光素子３からの光をレンズ４を介して被検
出物体８に投光し、その拡散反射光の一部をレンズ５を
介して受光素子６１で受光する。受光素子６１は少なく
とも３分割された受光部６１ａ，６１ｂ，６１ｃを有
し、互いに隣接する受光部の受光光量差に応じて被検出
物体８の有無を検出する。
生じる検出誤差を低減した光電スイッチを提供する。 【構成】 発光素子３からの光をレンズ４を介して被検
出物体８に投光し、その拡散反射光の一部をレンズ５を
介して受光素子６１で受光する。受光素子６１は少なく
とも３分割された受光部６１ａ，６１ｂ，６１ｃを有
し、互いに隣接する受光部の受光光量差に応じて被検出
物体８の有無を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、発光素子からの出射
光が、その光路上にある被検出物体で反射され、その反
射光を受光素子で受光することにより物体の有無検出を
行う光電スイッチに関する。
光が、その光路上にある被検出物体で反射され、その反
射光を受光素子で受光することにより物体の有無検出を
行う光電スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の光電スイッチは、たとえば工場
の生産ライン等で物体の有無を判別する目的で数多く用
いられており、人間の目に変るセンサとしてＦＡ（ファ
クトリーオートメーション）化の重要な役目を果してい
る。
の生産ライン等で物体の有無を判別する目的で数多く用
いられており、人間の目に変るセンサとしてＦＡ（ファ
クトリーオートメーション）化の重要な役目を果してい
る。
【０００３】図２に従来の光電スイッチの構成の一例を
示す。
示す。
【０００４】ここで、１は光電スイッチ全体を示し、発
光素子駆動回路２により発光させられた発光素子３から
の光は投光レンズ４を介して光電スイッチ１の外部に出
射される。投光レンズ４より前方（光の出射方向側）に
配置された紙などの、ある一定の大きさを持つ被検出物
体８に発光素子３からの光が照射されると、この被検出
物体８で拡散反射される。拡散反射された反射光の一部
は、光電スイッチ１の受光レンズ５により集光される。
受光レンズ５により集光された被検出物体８からの反射
光は被検出物体８の位置と受光レンズ５とを結ぶ光軸の
延長上にある受光素子６で受光される。符号１０は受光
素子６の位置での反射光のスポットを示し、このスポッ
ト１０は被検出物体８の位置に応じて図示のように変化
する。受光素子６で受光された光は光信号から電気信号
に変換され、さらに増幅器７により増幅される。
光素子駆動回路２により発光させられた発光素子３から
の光は投光レンズ４を介して光電スイッチ１の外部に出
射される。投光レンズ４より前方（光の出射方向側）に
配置された紙などの、ある一定の大きさを持つ被検出物
体８に発光素子３からの光が照射されると、この被検出
物体８で拡散反射される。拡散反射された反射光の一部
は、光電スイッチ１の受光レンズ５により集光される。
受光レンズ５により集光された被検出物体８からの反射
光は被検出物体８の位置と受光レンズ５とを結ぶ光軸の
延長上にある受光素子６で受光される。符号１０は受光
素子６の位置での反射光のスポットを示し、このスポッ
ト１０は被検出物体８の位置に応じて図示のように変化
する。受光素子６で受光された光は光信号から電気信号
に変換され、さらに増幅器７により増幅される。
【０００５】被検出物体８の位置と受光素子６の出力と
の関係は図３に示すようになる。受光素子６の出力レベ
ル、すなわち増幅器７からの出力のレベルと基準レベル
Ｖｔｈを比較器９により比較し、例えば受光素子６の出
力レベルが基準レベルＶｔｈより大きければスイッチ動
作としてｏｎ出力を、小さければｏｆｆ出力を発生する
ことにより被検出物体８の有無を判別する。
の関係は図３に示すようになる。受光素子６の出力レベ
ル、すなわち増幅器７からの出力のレベルと基準レベル
Ｖｔｈを比較器９により比較し、例えば受光素子６の出
力レベルが基準レベルＶｔｈより大きければスイッチ動
作としてｏｎ出力を、小さければｏｆｆ出力を発生する
ことにより被検出物体８の有無を判別する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の光電
スイッチ１においては、被検出物体８の色により反射率
が異なるため、被検出物体８が同じ位置にあっても色に
応じて受光素子６での受光量に差が生じ、従って、図３
からわかるように、色ごとに被検出物体８の検出位置が
異なってしまう。
スイッチ１においては、被検出物体８の色により反射率
が異なるため、被検出物体８が同じ位置にあっても色に
応じて受光素子６での受光量に差が生じ、従って、図３
からわかるように、色ごとに被検出物体８の検出位置が
異なってしまう。
【０００７】すなわち、図４に示すように、被検出物体
８として反射率の低い黒紙を用い、この物体８の検出位
置を決める比較器９の基準レベルＶｔｈを設定しておく
と、被検出物体８として反射率の高い白紙を用いた場合
には同じ基準レベルＶｔｈになる位置が異なり、図４に
示すような検出誤差が発生し、従って、設定した検出位
置以外でスイッチ動作を行ってしまう。
８として反射率の低い黒紙を用い、この物体８の検出位
置を決める比較器９の基準レベルＶｔｈを設定しておく
と、被検出物体８として反射率の高い白紙を用いた場合
には同じ基準レベルＶｔｈになる位置が異なり、図４に
示すような検出誤差が発生し、従って、設定した検出位
置以外でスイッチ動作を行ってしまう。
【０００８】そこで、この発明の目的は、以上のような
被検出物体の色の相違による反射率の差から生じる検出
誤差を低減した光電スイッチを提供することにある。
被検出物体の色の相違による反射率の差から生じる検出
誤差を低減した光電スイッチを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、少なくとも３つ以上に分割して
配置された受光部を有する受光素子を、投光側光学系光
軸と受光側光学系光軸とがつくる平面内に配置して、受
光レンズにより集光された被検出物体からの反射光を被
検出物体の位置に対応して、分割された受光部に受光さ
せる。
に、この発明によれば、少なくとも３つ以上に分割して
配置された受光部を有する受光素子を、投光側光学系光
軸と受光側光学系光軸とがつくる平面内に配置して、受
光レンズにより集光された被検出物体からの反射光を被
検出物体の位置に対応して、分割された受光部に受光さ
せる。
【００１０】
【作用】この発明では、受光素子が少なくとも３分割さ
れた受光部を有するので、少なくとも３個の受光部それ
ぞれについて被検出物体位置に対応した出力が得られ
る。これら３個の受光部からの出力の検出位置に対する
特性曲線の各交点の間を検出範囲とすると、被検出物体
に反射率差（色のちがい）がある場合でも、各受光部出
力の交点の位置座標が変らないことから、被検出物体の
色のちがいによる検出範囲の変化がなく、従って検出誤
差を生じない。
れた受光部を有するので、少なくとも３個の受光部それ
ぞれについて被検出物体位置に対応した出力が得られ
る。これら３個の受光部からの出力の検出位置に対する
特性曲線の各交点の間を検出範囲とすると、被検出物体
に反射率差（色のちがい）がある場合でも、各受光部出
力の交点の位置座標が変らないことから、被検出物体の
色のちがいによる検出範囲の変化がなく、従って検出誤
差を生じない。
【００１１】さらにまた、ゲイン調整手段によって、少
なくとも３分割された受光部のゲインをそれぞれ可変に
すると、これら受光部の出力の交点が変化するので、そ
れによって検出範囲を可変させることができる。
なくとも３分割された受光部のゲインをそれぞれ可変に
すると、これら受光部の出力の交点が変化するので、そ
れによって検出範囲を可変させることができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】図１にこの発明の一実施例を示す。
【００１４】図１において、図２と同様の個所には同一
符号を付して、その詳細な説明は省略する。ここで、６
１は少なくとも３つ以上に分割して配置された受光部６
１ａ，６１ｂ，６１ｃを有する受光素子である。これら
受光部６１ａ，６１ｂ，６１ｃを投光側および受光側光
学系の光軸、すなわち発光素子３と投光レンズ４の作る
光軸および受光レンズ５と受光素子６１の作る光軸が作
る平面内に配置し、かつ各受光部６１ａと６１ｂ，６１
ｂと６１ｃを分割する分割面が上記平面と垂直になるよ
うに配置する。７１は増幅器であって、各受光部６１
ａ，６１ｂ，６１ｃで光電変換されて得られた電気信号
を個別に増幅する。これら増幅出力を検出判定回路１１
に供給して、後に図５により説明するように、所定の組
合せ、すなわち所定のロジックが成立するときに検出出
力を発生する。
符号を付して、その詳細な説明は省略する。ここで、６
１は少なくとも３つ以上に分割して配置された受光部６
１ａ，６１ｂ，６１ｃを有する受光素子である。これら
受光部６１ａ，６１ｂ，６１ｃを投光側および受光側光
学系の光軸、すなわち発光素子３と投光レンズ４の作る
光軸および受光レンズ５と受光素子６１の作る光軸が作
る平面内に配置し、かつ各受光部６１ａと６１ｂ，６１
ｂと６１ｃを分割する分割面が上記平面と垂直になるよ
うに配置する。７１は増幅器であって、各受光部６１
ａ，６１ｂ，６１ｃで光電変換されて得られた電気信号
を個別に増幅する。これら増幅出力を検出判定回路１１
に供給して、後に図５により説明するように、所定の組
合せ、すなわち所定のロジックが成立するときに検出出
力を発生する。
【００１５】光電スイッチ１の発光素子駆動回路２によ
り発光させられた発光素子３からの光は投光レンズ４を
介して光色スイッチ１の外部に出射される。投光レンズ
４の出射光線上に紙などの、ある一定の大きさを持つ被
検出物体８があると、その被検出物体８からの拡散反射
光の一部は受光レンズ５で集光され、複数に分割された
受光部６１ａ，６１ｂ，６１ｃをもつ受光素子６１に受
光される。被検出物体８の位置に対応して受光素子６１
上の異なった位置に反射光が集光されるので、例えば受
光素子６１として３分割された受光部６１ａ，６１ｂ，
６１ｃを用いた場合、被検出物体８の位置と各受光部か
らの出力とは図５のような関係をもつようになる。ここ
で、受光部６１ａ＝ＰＤ３，受光部６１ｂ＝ＰＤ２，受
光部６１ｃ＝ＰＤ１とする。このとき、分割されている
受光部のうち、隣り合う受光部６１ａと６１ｂ、および
６１ｂと６１ｃの各間隔が、受光レンズ５により集光さ
れた被検出物体８からの反射光の集光スポットサイズよ
り小さい場合は、図５に示すように、各受光部出力は交
点ＰとＱを持つ。そこで、
り発光させられた発光素子３からの光は投光レンズ４を
介して光色スイッチ１の外部に出射される。投光レンズ
４の出射光線上に紙などの、ある一定の大きさを持つ被
検出物体８があると、その被検出物体８からの拡散反射
光の一部は受光レンズ５で集光され、複数に分割された
受光部６１ａ，６１ｂ，６１ｃをもつ受光素子６１に受
光される。被検出物体８の位置に対応して受光素子６１
上の異なった位置に反射光が集光されるので、例えば受
光素子６１として３分割された受光部６１ａ，６１ｂ，
６１ｃを用いた場合、被検出物体８の位置と各受光部か
らの出力とは図５のような関係をもつようになる。ここ
で、受光部６１ａ＝ＰＤ３，受光部６１ｂ＝ＰＤ２，受
光部６１ｃ＝ＰＤ１とする。このとき、分割されている
受光部のうち、隣り合う受光部６１ａと６１ｂ、および
６１ｂと６１ｃの各間隔が、受光レンズ５により集光さ
れた被検出物体８からの反射光の集光スポットサイズよ
り小さい場合は、図５に示すように、各受光部出力は交
点ＰとＱを持つ。そこで、
【００１６】
【数１】
【００１７】を満たす交点ＰとＱの範囲を検出範囲とし
て、この範囲に被検出物体８が有る場合と無い場合とで
オン，オフのスイッチ動作を行うように検出判定回路を
構成すると、被検出物体８の色が異なって受光部出力が
変化しても、図５に実線と点線で示すように、各受光部
出力の交点の位置座標が変らないので、検出範囲は変化
せず、従って被検出物体８の色による検出誤差を生じる
ことがない。
て、この範囲に被検出物体８が有る場合と無い場合とで
オン，オフのスイッチ動作を行うように検出判定回路を
構成すると、被検出物体８の色が異なって受光部出力が
変化しても、図５に実線と点線で示すように、各受光部
出力の交点の位置座標が変らないので、検出範囲は変化
せず、従って被検出物体８の色による検出誤差を生じる
ことがない。
【００１８】さらに加えて、分割された受光部６１ａ，
６１ｂ，６１ｃの各々にゲイン調整手段を設けることに
より、図６に示すように、検出範囲の可変が可能とな
る。図６は、受光部６１ｃ＝ＰＤ１と受光部６１ａ＝Ｐ
Ｄ３のゲインを変化させた場合に検出範囲が変化する様
子を示す。
６１ｂ，６１ｃの各々にゲイン調整手段を設けることに
より、図６に示すように、検出範囲の可変が可能とな
る。図６は、受光部６１ｃ＝ＰＤ１と受光部６１ａ＝Ｐ
Ｄ３のゲインを変化させた場合に検出範囲が変化する様
子を示す。
【００１９】
【発明の効果】以上から明らかなように、この発明によ
れば、受光素子が少なくとも３つ以上に分割された受光
部を有することにより、同じ位置にある色の異なった被
検出物体を検出するときの検出誤差が発生することがな
い。さらに加えて、この発明によれば、分割されたそれ
ぞれの受光部にゲイン調整手段を設けることにより、検
出範囲を変化させることができる光電スイッチを提供す
ることが可能となる。
れば、受光素子が少なくとも３つ以上に分割された受光
部を有することにより、同じ位置にある色の異なった被
検出物体を検出するときの検出誤差が発生することがな
い。さらに加えて、この発明によれば、分割されたそれ
ぞれの受光部にゲイン調整手段を設けることにより、検
出範囲を変化させることができる光電スイッチを提供す
ることが可能となる。
【図１】この発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】従来の光電スイッチの一例の構成を示す図であ
る。
る。
【図３】従来の光電スイッチにおける検出の説明図であ
る。
る。
【図４】従来の光電スイッチにおける検出誤差の説明図
である。
である。
【図５】この発明における検出範囲の説明図である。
【図６】この発明における受光部出力のゲイン調整機能
の説明図である。
の説明図である。
１ 光電スイッチ ２ 発光素子駆動回路 ３ 発光素子 ４ 投光レンズ ５ 受光レンズ ６ 受光素子 ７ 増幅器 ８ 被検出物体 ９ 比較器 １０ 反射光スポット １１ 検出判定回路 ６１ 受光素子 ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ 分割された受光部 ７１ 増幅器
Claims (2)
- 【請求項１】 発光素子からの光を投光レンズを介して
所定の大きさを持った被検出物体に向けて導く投光側光
学系と、該投光側光学系の光路上にある前記被検出物体
からの反射光を集光する受光レンズおよび該受光レンズ
により集光された反射光を受光する受光素子を有する受
光側光学系とを具え、前記投光レンズから予め設定され
た距離に被検出物体がある場合にのみ、検出信号を出力
する光電スイッチにおいて、前記受光素子は少なくとも
３つ以上に分割して配置された受光部を有し、各受光部
を前記投光側光学系の光軸と前記受光側光学系の光軸と
がつくる平面内に配置し、かつ各受光部を分割する分割
面が前記平面と垂直となるように配置し、隣り合う受光
部の受光光量差に応じて前記被検出物体の有無を検出す
るようにしたことを特徴とする光電スイッチ。 - 【請求項２】 前記３つ以上に分割された受光部のそれ
ぞれにゲイン調整手段を設けたことを特徴とする請求項
１記載の光電スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34411292A JPH06196994A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34411292A JPH06196994A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光電スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196994A true JPH06196994A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18366730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34411292A Pending JPH06196994A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 光電スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06196994A (ja) |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34411292A patent/JPH06196994A/ja active Pending
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