JPH062348Y2 - 反射型光電スイッチ - Google Patents
反射型光電スイッチInfo
- Publication number
- JPH062348Y2 JPH062348Y2 JP1988018535U JP1853588U JPH062348Y2 JP H062348 Y2 JPH062348 Y2 JP H062348Y2 JP 1988018535 U JP1988018535 U JP 1988018535U JP 1853588 U JP1853588 U JP 1853588U JP H062348 Y2 JPH062348 Y2 JP H062348Y2
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- JP
- Japan
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- light
- photoelectric switch
- output
- reflection plate
- receiving element
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の分野〕 本考案は投光部の光を回帰反射板に照射しその反射光を
受光部により受光して光行路を形成し、検出物体によっ
て光行路が遮られたときに物体を検出するようにした回
帰反射型の光電スイッチに関するものである。
受光部により受光して光行路を形成し、検出物体によっ
て光行路が遮られたときに物体を検出するようにした回
帰反射型の光電スイッチに関するものである。
従来投受光部を一つのケース内に収納し投光部より回帰
反射板に光を投光し反射光を受光すると共に、検出物体
の遮光によって検出信号を得る回帰反射型の光電スイッ
チが知られている。このような回帰反射型の光電スイッ
チは、検出物体の表面が金属光沢等の鏡面を有する場合
には投光部からの光が鏡面で反射して受光部に与えられ
るため、検出物体の通過にかかわらずこれを検出できな
いことがあるという問題点があった。
反射板に光を投光し反射光を受光すると共に、検出物体
の遮光によって検出信号を得る回帰反射型の光電スイッ
チが知られている。このような回帰反射型の光電スイッ
チは、検出物体の表面が金属光沢等の鏡面を有する場合
には投光部からの光が鏡面で反射して受光部に与えられ
るため、検出物体の通過にかかわらずこれを検出できな
いことがあるという問題点があった。
そこで特開昭59-119628号に示されているように、相異
なる波長、例えば赤色光と赤外光の光を２つの投光素子
を用いて回帰反射板に照射し、回帰反射板は赤外光の光
のみを反射させるようにしてその反射光のレベルの比較
によって回帰反射板と検出物体とを識別するようにした
回帰反射型の光電スイッチが提案されている。
なる波長、例えば赤色光と赤外光の光を２つの投光素子
を用いて回帰反射板に照射し、回帰反射板は赤外光の光
のみを反射させるようにしてその反射光のレベルの比較
によって回帰反射板と検出物体とを識別するようにした
回帰反射型の光電スイッチが提案されている。
しかしながらこのような従来の反射型光電スイッチによ
れば、青や紫等の印刷色の物体を回帰反射板と識別する
ことができないという欠点があった。即ち青や紫等の色
彩の物体は第６図に示すように赤色光を吸収し波長の長
い赤外光を反射する。そのため赤色光を吸収する回帰反
射板を用いた場合には、遠距離にある回帰反射板と近距
離の青色の印刷物体が区別できず検出できないという欠
点があった。又従来の反射型光電スイッチでは２組の投
光部が必要となり、光学系の部品点数が多くなるという
欠点があった。更に２つの投光部の光軸はわずかにずれ
ているため、検出物体がいずれか一方の光軸の光ビーム
のみを遮断した場合には誤って検出信号を出力する恐れ
があるという問題点もあった。
れば、青や紫等の印刷色の物体を回帰反射板と識別する
ことができないという欠点があった。即ち青や紫等の色
彩の物体は第６図に示すように赤色光を吸収し波長の長
い赤外光を反射する。そのため赤色光を吸収する回帰反
射板を用いた場合には、遠距離にある回帰反射板と近距
離の青色の印刷物体が区別できず検出できないという欠
点があった。又従来の反射型光電スイッチでは２組の投
光部が必要となり、光学系の部品点数が多くなるという
欠点があった。更に２つの投光部の光軸はわずかにずれ
ているため、検出物体がいずれか一方の光軸の光ビーム
のみを遮断した場合には誤って検出信号を出力する恐れ
があるという問題点もあった。
本考案はこのような従来の反射型光電スイッチの問題点
に鑑みてなされたものであって、検出物体の色彩にかか
わらず全ての遮光物体を確実に検出できるようにすると
共に、比較的簡単な光学系で鏡面を有する検出物体も誤
動作なく正確に検出できるようにすることを技術的課題
とする。
に鑑みてなされたものであって、検出物体の色彩にかか
わらず全ての遮光物体を確実に検出できるようにすると
共に、比較的簡単な光学系で鏡面を有する検出物体も誤
動作なく正確に検出できるようにすることを技術的課題
とする。
（課題を解決するための手段） 本考案は光電スイッチ本体内に設けられた投光部及び受
光部と、光電スイッチ本体から離れた位置に配置され照
射された光を反射する回帰反射板と、を有し、投光部か
らの光を回帰反射板を介して往復させてその光行路を検
出物体が遮断することにより物体を検出する反射型光電
スイッチであって、投光部は赤色光及び赤外光を発光す
る投光素子を有するものであり、回帰反射板は赤色光を
反射し赤外光を吸収する反射板であり、受光素子は赤色
光及び赤外光の光に夫々感度を有するカラーセンサであ
り、反射型光電スイッチは、受光素子の各カラーセンサ
の出力を加算し所定の閾値と比較する第１の判別手段
と、受光素子の各カラーセンサの出力偏差を検出し所定
の閾値と比較する第２の判別手段と、第１，第２の判別
手段の論理積出力を与える論理積手段と、を具備し、該
論理積出力に基づいて物体の有無を判別するようにした
ことを特徴とするものである。
光部と、光電スイッチ本体から離れた位置に配置され照
射された光を反射する回帰反射板と、を有し、投光部か
らの光を回帰反射板を介して往復させてその光行路を検
出物体が遮断することにより物体を検出する反射型光電
スイッチであって、投光部は赤色光及び赤外光を発光す
る投光素子を有するものであり、回帰反射板は赤色光を
反射し赤外光を吸収する反射板であり、受光素子は赤色
光及び赤外光の光に夫々感度を有するカラーセンサであ
り、反射型光電スイッチは、受光素子の各カラーセンサ
の出力を加算し所定の閾値と比較する第１の判別手段
と、受光素子の各カラーセンサの出力偏差を検出し所定
の閾値と比較する第２の判別手段と、第１，第２の判別
手段の論理積出力を与える論理積手段と、を具備し、該
論理積出力に基づいて物体の有無を判別するようにした
ことを特徴とするものである。
（作用） このような特徴を有する本考案によれば、１つの投光素
子から相異なる波長の赤色光と赤外光の光を発光して同
一の光軸で回帰反射板に与えている。回帰反射板はその
うち赤外光を吸収し赤色光を反射し、反射光は光電スイ
ッチ本体内に設けられた双方の波長の光に感度を有する
受光素子に与えられる。そしてその反射光のレベルの比
較によって回帰反射板と光電スイッチ間の光行路を通過
する物体を検出している。即ち一般の反射物体ではカラ
ーセンサのいずれも出力が極めて低いため第１の判別手
段より物体の存在が検知され、又検出物体が鏡面を有す
る検出物体や白色又は青色を有する物体である場合には
出力に偏差が得られるためそ偏差を閾値と比較すること
によって第２の判別手段より物体検知信号が得られる。
そしてこれらの論理積によって全ての物体の有無を判別
するようにしている。
子から相異なる波長の赤色光と赤外光の光を発光して同
一の光軸で回帰反射板に与えている。回帰反射板はその
うち赤外光を吸収し赤色光を反射し、反射光は光電スイ
ッチ本体内に設けられた双方の波長の光に感度を有する
受光素子に与えられる。そしてその反射光のレベルの比
較によって回帰反射板と光電スイッチ間の光行路を通過
する物体を検出している。即ち一般の反射物体ではカラ
ーセンサのいずれも出力が極めて低いため第１の判別手
段より物体の存在が検知され、又検出物体が鏡面を有す
る検出物体や白色又は青色を有する物体である場合には
出力に偏差が得られるためそ偏差を閾値と比較すること
によって第２の判別手段より物体検知信号が得られる。
そしてこれらの論理積によって全ての物体の有無を判別
するようにしている。
（考案の効果） このように本考案によれば、回帰反射板として赤外光を
吸収し赤色光を反射するものを用いるため、青色や紫色
の物体を含め全ての物体を確実に検出することができる
という効果が得られる。又１つの投光素子によって相異
なる波長の光を発光するようにしているため、光学系の
構成が極めて簡単となり光電スイッチ全体を小型化する
ことができる。更に光電スイッチから照射される赤色光
及び赤外光の光の投光軸が分離することがないので、い
ずれか一方の光軸が遮断されることによる物体の誤検知
を未然に防止することができるという効果が得られる。
吸収し赤色光を反射するものを用いるため、青色や紫色
の物体を含め全ての物体を確実に検出することができる
という効果が得られる。又１つの投光素子によって相異
なる波長の光を発光するようにしているため、光学系の
構成が極めて簡単となり光電スイッチ全体を小型化する
ことができる。更に光電スイッチから照射される赤色光
及び赤外光の光の投光軸が分離することがないので、い
ずれか一方の光軸が遮断されることによる物体の誤検知
を未然に防止することができるという効果が得られる。
（実施例の構成） 第１図は本考案の第１実施例による反射型光電スイッチ
の光学系の構造を示す図である。本図において光電スイ
ッチのケース１にはプリント基板２上に投光素子３、例
えば発光ダイオードと、受光素子４、例えばフォトダイ
オードとが取付けられている。投光素子３は例えば第２
図(a)に示すようなＧａＡｌＡｓヘテロ接合構造を有す
る発光ダイオードとし、第２図(b)に分光特性を示すよ
うに赤色光及び赤外光の光を発光することができるもの
を用いる。例えば本実施例に用いた発光ダイオードは波
長660nmの強い赤色光及び880nmの弱い赤外光を同時に発
光する発光ダイオードとする。さて投受光素子３，４に
は夫々対向する位置に集光レンズ５及び６が設けられて
いる。集光レンズ５は投光素子３から照射された光を光
電スイッチ本体から所定距離離れた回帰反射板７に照射
するものである。回帰反射板７は赤外光を吸収し赤色光
のみを反射するように構成されるものであって、赤外光
を吸収し赤色光を透過する塗料を混合したアクリル樹脂
から成るコーナーキューブの集合体を一体成形して構成
する。回帰反射板７は例えば第３図に示すように880nm
の赤外光はほとんど反射せず660nmの赤色光の60%以上を
反射する分光特性を有するものとする。
の光学系の構造を示す図である。本図において光電スイ
ッチのケース１にはプリント基板２上に投光素子３、例
えば発光ダイオードと、受光素子４、例えばフォトダイ
オードとが取付けられている。投光素子３は例えば第２
図(a)に示すようなＧａＡｌＡｓヘテロ接合構造を有す
る発光ダイオードとし、第２図(b)に分光特性を示すよ
うに赤色光及び赤外光の光を発光することができるもの
を用いる。例えば本実施例に用いた発光ダイオードは波
長660nmの強い赤色光及び880nmの弱い赤外光を同時に発
光する発光ダイオードとする。さて投受光素子３，４に
は夫々対向する位置に集光レンズ５及び６が設けられて
いる。集光レンズ５は投光素子３から照射された光を光
電スイッチ本体から所定距離離れた回帰反射板７に照射
するものである。回帰反射板７は赤外光を吸収し赤色光
のみを反射するように構成されるものであって、赤外光
を吸収し赤色光を透過する塗料を混合したアクリル樹脂
から成るコーナーキューブの集合体を一体成形して構成
する。回帰反射板７は例えば第３図に示すように880nm
の赤外光はほとんど反射せず660nmの赤色光の60%以上を
反射する分光特性を有するものとする。
光電スイッチの前面に設けられた集光レンズ６は反射光
を受光素子４に集束させるものである。受光素子４は異
なった波長の光を分離して信号を得るカラーセンサであ
って、例えば第４図(a)にチップ構造を示すように１チ
ップ内に接合深さの違う２つのフォトダイオードを設け
て夫々の分光特性の相違を利用して色彩を判別するもの
とする。このフォトダイオードは等価的には第４図(b)
に示すように２つのフォトダイオードPD-a,PD-bとして
表示される。これらのフォトダイオードPD-a,PD-bは例
えば第４図(c)に示すような波長に対する特性を夫々有
している。
を受光素子４に集束させるものである。受光素子４は異
なった波長の光を分離して信号を得るカラーセンサであ
って、例えば第４図(a)にチップ構造を示すように１チ
ップ内に接合深さの違う２つのフォトダイオードを設け
て夫々の分光特性の相違を利用して色彩を判別するもの
とする。このフォトダイオードは等価的には第４図(b)
に示すように２つのフォトダイオードPD-a,PD-bとして
表示される。これらのフォトダイオードPD-a,PD-bは例
えば第４図(c)に示すような波長に対する特性を夫々有
している。
次に本実施例の検出回路部の構成について第５図を参照
しつつ説明する。まず２つのフォトダイオードPD-a,PD-
bの出力は夫々増幅率がｍ倍及びｎ倍の増幅器１０，１
１に与えられる。これらの増幅器の出力Ｖａ及びＶｂは
夫々加算器１２，減算器１３に与えられる。加算器１２
は２つの増幅器の出力を加算する（Ｖａ＋Ｖｂ）もので
あって、その出力は第１の比較器１４に与えられる。又
減算器１３は増幅器１０の出力Ｖａより増幅器１１の出
力Ｖｂを減算する（Ｖａ−Ｖｂ）ものであって、その出
力は第２の比較器１５に与えられる。比較器１４，１５
には夫々閾値Ｖth1,Ｖth2が与えられたときに「Ｈ」レ
ベルの出力を夫々論理積手段であるアンド回路１６に与
える。ここで増幅器１０，加算器１２及び比較器１４は
受光素子であるカラーセンサの２つの出力差を増幅し所
定の閾値レベルで比較する第１の判別手段１８を構成し
ており、増幅器１１，減算器１３及び比較器１５は受光
素子であるカラーセンサの出力偏差を検出し所定の閾値
と比較する第２の判別手段１９を構成している。アンド
回路１６はこれらの論理積信号を出力回路１７に与える
ものである。出力回路１７はアンド回路１６の出力に基
づいて物体検知の有無を外部に出力するものである。
しつつ説明する。まず２つのフォトダイオードPD-a,PD-
bの出力は夫々増幅率がｍ倍及びｎ倍の増幅器１０，１
１に与えられる。これらの増幅器の出力Ｖａ及びＶｂは
夫々加算器１２，減算器１３に与えられる。加算器１２
は２つの増幅器の出力を加算する（Ｖａ＋Ｖｂ）もので
あって、その出力は第１の比較器１４に与えられる。又
減算器１３は増幅器１０の出力Ｖａより増幅器１１の出
力Ｖｂを減算する（Ｖａ−Ｖｂ）ものであって、その出
力は第２の比較器１５に与えられる。比較器１４，１５
には夫々閾値Ｖth1,Ｖth2が与えられたときに「Ｈ」レ
ベルの出力を夫々論理積手段であるアンド回路１６に与
える。ここで増幅器１０，加算器１２及び比較器１４は
受光素子であるカラーセンサの２つの出力差を増幅し所
定の閾値レベルで比較する第１の判別手段１８を構成し
ており、増幅器１１，減算器１３及び比較器１５は受光
素子であるカラーセンサの出力偏差を検出し所定の閾値
と比較する第２の判別手段１９を構成している。アンド
回路１６はこれらの論理積信号を出力回路１７に与える
ものである。出力回路１７はアンド回路１６の出力に基
づいて物体検知の有無を外部に出力するものである。
（実施例の動作） 投光素子３の発光ダイオードは第２図(b)に示すような
スペクトル、即ち赤色光と赤外光を発光しており、これ
らの光は集光レンズ５を介して反射型光電スイッチ本体
と離れた位置に設けられた回帰反射板７に照射される。
回帰反射板７は赤外光を吸収し赤色光のみを同一方向に
反射する。従って赤色光のみが集光レンズ６を介して受
光素子４であるフォトダイオードに与えられる。以下の
表１は光電スイッチの各部の動作状態を示すものであ
る。
スペクトル、即ち赤色光と赤外光を発光しており、これ
らの光は集光レンズ５を介して反射型光電スイッチ本体
と離れた位置に設けられた回帰反射板７に照射される。
回帰反射板７は赤外光を吸収し赤色光のみを同一方向に
反射する。従って赤色光のみが集光レンズ６を介して受
光素子４であるフォトダイオードに与えられる。以下の
表１は光電スイッチの各部の動作状態を示すものであ
る。
（Ｉ）検出物体無 検出物体がなく光行路を遮断しない場合には、受光素子
４の２つのフォトダイオードPD-a,PD-bは第４図(c)に示
すような感度特性を有するため、PD-aには比較的高いレ
ベル、PD-bには低いレベルの光電流が得られる。表１で
は検出物体が存在しない場合に光電流の相対値を５及び
１として表示している。ここで増幅器１０，１１の増幅
度ｍ，ｎはフォトダイオードPD-a,PD-bのばらつきや回
帰反射板７，投光素子のばらつきを吸収するために設定
するものであり、夫々ｍ＝10，ｎ＝30とし比較器１４の
基準電圧Ｖth1＝２，比較器１５の基準電圧Ｖth2＝０と
すると、２つのフォトダイオードの光電流出力は増幅器
１０，１１によって夫々増幅され、表１に示すように加
算器１２，減算器１３の出力が得られる。そして前述し
た閾値で弁別すれば比較器１４，１５は「Ｈ」レベルの
出力を出すため、論理積条件が成立し物体検知出力が無
となる。
４の２つのフォトダイオードPD-a,PD-bは第４図(c)に示
すような感度特性を有するため、PD-aには比較的高いレ
ベル、PD-bには低いレベルの光電流が得られる。表１で
は検出物体が存在しない場合に光電流の相対値を５及び
１として表示している。ここで増幅器１０，１１の増幅
度ｍ，ｎはフォトダイオードPD-a,PD-bのばらつきや回
帰反射板７，投光素子のばらつきを吸収するために設定
するものであり、夫々ｍ＝10，ｎ＝30とし比較器１４の
基準電圧Ｖth1＝２，比較器１５の基準電圧Ｖth2＝０と
すると、２つのフォトダイオードの光電流出力は増幅器
１０，１１によって夫々増幅され、表１に示すように加
算器１２，減算器１３の出力が得られる。そして前述し
た閾値で弁別すれば比較器１４，１５は「Ｈ」レベルの
出力を出すため、論理積条件が成立し物体検知出力が無
となる。
（II）一般の遮光物体 光行路を遮光する物体８が光を完全に遮光する場合に
は、２つのフォトダイオードPD-a,PD-bの光電流がいず
れもほとんど零となるため、表１に示すように比較器１
４の出力は「Ｌ」，比較器１５の出力は不定になるが、
アンド回路１６の論理積出力が「Ｌ」となるため物体を
検出することができる。
は、２つのフォトダイオードPD-a,PD-bの光電流がいず
れもほとんど零となるため、表１に示すように比較器１
４の出力は「Ｌ」，比較器１５の出力は不定になるが、
アンド回路１６の論理積出力が「Ｌ」となるため物体を
検出することができる。
（III）鏡面を有する物体 鏡面を有する物体が光電スイッチ本体と回帰反射板７と
の間に存在する場合には、強い反射光が受光素子に入射
する。しかし鏡面の反射率は波長によらず一定であるた
め、受光素子４には赤外光も同時に入光する。従って第
２図(b)，第３図及び第４図(c)に示す特性の光学系から
例えば表１に示すように、PD-a,PD-bより例えば60,30に
相当する光電流が得られる。この場合には比較器１４の
出力が「Ｈ」，比較器１５の出力は「Ｌ」となるため、
物体検知出力が得られる。
の間に存在する場合には、強い反射光が受光素子に入射
する。しかし鏡面の反射率は波長によらず一定であるた
め、受光素子４には赤外光も同時に入光する。従って第
２図(b)，第３図及び第４図(c)に示す特性の光学系から
例えば表１に示すように、PD-a,PD-bより例えば60,30に
相当する光電流が得られる。この場合には比較器１４の
出力が「Ｈ」，比較器１５の出力は「Ｌ」となるため、
物体検知出力が得られる。
（IV）白色を有する検出物体 この場合にも波長によらず一定の反射光が得られるので
その電流レベルは例えば表１に示すように小さいが、鏡
面を有する物体と同様の出力が得られる。従ってアンド
回路１６の論理積条件が成立して鏡面の場合と同じく物
体検知出力が得られる。
その電流レベルは例えば表１に示すように小さいが、鏡
面を有する物体と同様の出力が得られる。従ってアンド
回路１６の論理積条件が成立して鏡面の場合と同じく物
体検知出力が得られる。
（Ｖ）青色を有する検出物体 青色物体の反射率は第６図に示すように赤色光（本実施
例では660nm）に対して反射率が低く赤外光（本実施例
では880nm）に対しては反射率が高いので、２つのフォ
トダイオードPD-a,PD-bの光電流は夫々例えば表１のよ
うに１及び３となり、比較器１４，１５は鏡面物体と同
じく「Ｈ」，「Ｌ」を出力する。従って物体検知信号を
得ることができる。第６図に示すように印刷色は全て赤
外光反射率≧赤色光反射率の関係が成り立つため、全て
の検出物体を確実に検出することができる。
例では660nm）に対して反射率が低く赤外光（本実施例
では880nm）に対しては反射率が高いので、２つのフォ
トダイオードPD-a,PD-bの光電流は夫々例えば表１のよ
うに１及び３となり、比較器１４，１５は鏡面物体と同
じく「Ｈ」，「Ｌ」を出力する。従って物体検知信号を
得ることができる。第６図に示すように印刷色は全て赤
外光反射率≧赤色光反射率の関係が成り立つため、全て
の検出物体を確実に検出することができる。
（他の実施例の説明） 又上述した第１実施例は受光素子４として１チップ内に
結合深さの違う２つのフォトダイオードを設けて分光特
性を異ならせるようにしているが、第７図(a)に示すよ
うに２つのフォトダイオードPD-a,PD-bを同一チップ内
に構成すると共にその受光領域を異ならせ、その前面に
薄膜干渉フィルタ２１ａ，２１ｂを設けて分光特性を異
ならせるようにすることもできる。この場合も等価回路
は第２図(b)と同様に第７図(b)に示すように表すことが
でき、その分光特性は第７図(c)に示すように薄膜干渉
フィルタ２１ａ，２１ｂの透過特性に対応したものとな
る。この場合にも前述した光電スイッチと同様の検出回
路構成で検出物体の表面反射の有無にかかわらず物体を
検出することができる。
結合深さの違う２つのフォトダイオードを設けて分光特
性を異ならせるようにしているが、第７図(a)に示すよ
うに２つのフォトダイオードPD-a,PD-bを同一チップ内
に構成すると共にその受光領域を異ならせ、その前面に
薄膜干渉フィルタ２１ａ，２１ｂを設けて分光特性を異
ならせるようにすることもできる。この場合も等価回路
は第２図(b)と同様に第７図(b)に示すように表すことが
でき、その分光特性は第７図(c)に示すように薄膜干渉
フィルタ２１ａ，２１ｂの透過特性に対応したものとな
る。この場合にも前述した光電スイッチと同様の検出回
路構成で検出物体の表面反射の有無にかかわらず物体を
検出することができる。
又上述した第１実施例は投光素子３である発光ダイオー
ドを連続して点灯するようにしたものを示しているが、
効率を向上させ外来光の影響を少なくするために投光素
子をパルス点灯するようにしてもよい。又２つの増幅器
の出力比を除算器によって検出することもできる。第８
図はこのように構成した検出回路部のブロック図を示す
ものであって、投光素子３を発振回路２２のクロック信
号によりパルス点灯して用いている。そして２つのフォ
トダイオードPD-a,PD-bの出力をコンデンサＣ１，Ｃ２
を介して交流成分のみを次段の同一の増幅率を有する増
幅器２３，２４に与える。増幅器２３，２４は夫々の出
力Ｖａ，ＶｂをコンデンサＣ３，Ｃ４を介して加算器２
５に与え、増幅器２４はその出力Ｖｂを更に除算器２６
にも与えている。加算器２５はこれらの出力を加算する
ものであり、その出力を除算器２６及び比較器２７に与
える。除算器２６はこれらの割り算（Ｖａ＋Ｖｂ）／Ｖ
ｂを行うものであって、その出力は比較器２８に与えら
れる。比較器２７，２８は夫々２つの閾値Ｖｔｈ３，Ｖ
ｔｈ４が与えられ、これらの閾値を越える入力信号が得
られたときに「Ｈ」レベルの出力をアンド回路２９に与
えるものである。アンド回路２９の出力は積分回路３０
によって発振回路２２のパルスが平均化され比較器３１
に伝えられる。比較器３１には同様にして所定の閾値レ
ベルＶｔｈ５が与えられ、その出力は出力回路３２を介
して物体検知信号として外部に与えられる。ここで増幅
器２３，加算器２５及び比較器２７はカラーセンサの２
つの出力を加算し所定の閾値レベルと比較する第１の判
別手段１８を構成しており、増幅器２４，加算器２５，
除算器２６及び比較器２８はカラーセンサの２つの出力
偏差を検出し所定の閾値レベルと比較する第２の判別手
段１９を構成している。又アンド回路２９はこれらの２
つの判別手段の論理積出力を与える論理積手段を構成し
ている。
ドを連続して点灯するようにしたものを示しているが、
効率を向上させ外来光の影響を少なくするために投光素
子をパルス点灯するようにしてもよい。又２つの増幅器
の出力比を除算器によって検出することもできる。第８
図はこのように構成した検出回路部のブロック図を示す
ものであって、投光素子３を発振回路２２のクロック信
号によりパルス点灯して用いている。そして２つのフォ
トダイオードPD-a,PD-bの出力をコンデンサＣ１，Ｃ２
を介して交流成分のみを次段の同一の増幅率を有する増
幅器２３，２４に与える。増幅器２３，２４は夫々の出
力Ｖａ，ＶｂをコンデンサＣ３，Ｃ４を介して加算器２
５に与え、増幅器２４はその出力Ｖｂを更に除算器２６
にも与えている。加算器２５はこれらの出力を加算する
ものであり、その出力を除算器２６及び比較器２７に与
える。除算器２６はこれらの割り算（Ｖａ＋Ｖｂ）／Ｖ
ｂを行うものであって、その出力は比較器２８に与えら
れる。比較器２７，２８は夫々２つの閾値Ｖｔｈ３，Ｖ
ｔｈ４が与えられ、これらの閾値を越える入力信号が得
られたときに「Ｈ」レベルの出力をアンド回路２９に与
えるものである。アンド回路２９の出力は積分回路３０
によって発振回路２２のパルスが平均化され比較器３１
に伝えられる。比較器３１には同様にして所定の閾値レ
ベルＶｔｈ５が与えられ、その出力は出力回路３２を介
して物体検知信号として外部に与えられる。ここで増幅
器２３，加算器２５及び比較器２７はカラーセンサの２
つの出力を加算し所定の閾値レベルと比較する第１の判
別手段１８を構成しており、増幅器２４，加算器２５，
除算器２６及び比較器２８はカラーセンサの２つの出力
偏差を検出し所定の閾値レベルと比較する第２の判別手
段１９を構成している。又アンド回路２９はこれらの２
つの判別手段の論理積出力を与える論理積手段を構成し
ている。
第８図の実施例では夫々増幅器２３，２４の増幅率をい
ずれも10，比較器２７，２８の閾値Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ４
を例えば20及び4.5としておくものとする。そうすれば
表２に示すように全ての場合に対して物体検知信号を得
ることができる。
ずれも10，比較器２７，２８の閾値Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ４
を例えば20及び4.5としておくものとする。そうすれば
表２に示すように全ての場合に対して物体検知信号を得
ることができる。
尚本表において検出物体の状態I〜Vは前述した第１実施
例と同様であり、物体が光行路を遮光する場合には比較
器２７，２８のいずれかが「Ｌ」レベルを出力するた
め、物体検知信号を出力することができる。
例と同様であり、物体が光行路を遮光する場合には比較
器２７，２８のいずれかが「Ｌ」レベルを出力するた
め、物体検知信号を出力することができる。
尚上述した各実施例はフォトダイオードの増幅出力を加
算もしくは減算して比較器と比較し、またはその一方の
出力との比を所定の閾値が設定された比較器とを比較す
るようにしているが、他の種々の信号処理方式によって
物体の有無を検出することが可能である。
算もしくは減算して比較器と比較し、またはその一方の
出力との比を所定の閾値が設定された比較器とを比較す
るようにしているが、他の種々の信号処理方式によって
物体の有無を検出することが可能である。
第１図は本考案の一実施例による反射型光電スイッチの
光学系の構造を示す概略図、第２図(a)は投光素子とし
て用いた多色発光型の発光ダイオードの構造を示す図、
第２図(b)はその等価回路を示す図、第２図(c)はその発
光特性を示すグラフ、第３図は回帰反射板の感度特性を
示すグラフ、第４図(a)は受光素子として用いるカラー
センサの構造を示す図、第４図(b)はそのカラーセンサ
の等価回路を示す図、第４図(c)はその感度特性を示す
グラフ、第５図は本実施例の光電スイッチの電気的構成
を示すブロック図、第６図は各色の物体の波長に対する
反射率の変化を示すグラフ、第７図(a)は本考案の他の
実施例による受光素子の構造を示す図、第７図(b)はそ
のカラーセンサの等価回路を示す図、第７図(c)はその
感度特性を示すグラフ、第８図は本考案の他の実施例に
よる反射型光電スイッチの電気的構成を示すブロック図
である。 ３………投光素子、４………受光素子、５，６………集
光レンズ、７………回帰反射板、１０，１１，２３，２
４………増幅器、１２，２５………加算器、１３………
減算器、１４，１５，２７，２８，３１………比較器、
１６，２９………アンド回路、１７，３２………出力回
路、１８………第１の判別手段、１９………第２の判別
手段、２２………発振回路、２６………除算器、３０…
…積分回路
光学系の構造を示す概略図、第２図(a)は投光素子とし
て用いた多色発光型の発光ダイオードの構造を示す図、
第２図(b)はその等価回路を示す図、第２図(c)はその発
光特性を示すグラフ、第３図は回帰反射板の感度特性を
示すグラフ、第４図(a)は受光素子として用いるカラー
センサの構造を示す図、第４図(b)はそのカラーセンサ
の等価回路を示す図、第４図(c)はその感度特性を示す
グラフ、第５図は本実施例の光電スイッチの電気的構成
を示すブロック図、第６図は各色の物体の波長に対する
反射率の変化を示すグラフ、第７図(a)は本考案の他の
実施例による受光素子の構造を示す図、第７図(b)はそ
のカラーセンサの等価回路を示す図、第７図(c)はその
感度特性を示すグラフ、第８図は本考案の他の実施例に
よる反射型光電スイッチの電気的構成を示すブロック図
である。 ３………投光素子、４………受光素子、５，６………集
光レンズ、７………回帰反射板、１０，１１，２３，２
４………増幅器、１２，２５………加算器、１３………
減算器、１４，１５，２７，２８，３１………比較器、
１６，２９………アンド回路、１７，３２………出力回
路、１８………第１の判別手段、１９………第２の判別
手段、２２………発振回路、２６………除算器、３０…
…積分回路
Claims (1)
- 【請求項１】光電スイッチ本体内に設けられた投光部及
び受光部と、光電スイッチ本体から離れた位置に配置さ
れ照射された光を反射する回帰反射板と、を有し、前記
投光部からの光を前記回帰反射板を介して往復させその
光行路を検出物体が遮断することにより物体を検出する
反射型光電スイッチにおいて、 前記投光部は赤色光及び赤外光を発光する投光素子を有
するものであり、 前記回帰反射板は前記赤色光を反射し赤外光を吸収する
反射板であり、 前記受光素子は前記赤色光及び赤外光の光に夫々感度を
有するカラーセンサであり、 前記反射型光電スイッチは、 前記受光素子の各カラーセンサの出力を加算し所定の閾
値と比較する第１の判別手段と、 前記受光素子の各カラーセンサの出力偏差を検出し所定
の閾値と比較する第２の判別手段と、 前記第１，第２の判別手段の論理積出力を与える論理積
手段と、を具備し、該論理積出力に基づいて物体の有無
を判別するようにしたことを特徴とする反射型光電スイ
ッチ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988018535U JPH062348Y2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 反射型光電スイッチ |
| ES198989102523T ES2034421T3 (es) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Aparato de conmutacion fotoelectrica del tipo de reflexion. |
| AT89102523T ATE77703T1 (de) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Photoelektrisches schaltgeraet vom reflektionstyp. |
| EP89102523A EP0329083B1 (en) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Photoelectric switching apparatus of reflection type |
| DE8989102523T DE68901868T2 (de) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Photoelektrisches schaltgeraet vom reflektionstyp. |
| US07/551,046 US5008529A (en) | 1988-02-15 | 1990-07-06 | Photoelectric switching apparatus of reflection type projecting red and infrared light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988018535U JPH062348Y2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 反射型光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01122632U JPH01122632U (ja) | 1989-08-21 |
| JPH062348Y2 true JPH062348Y2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=11974325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988018535U Expired - Lifetime JPH062348Y2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 反射型光電スイッチ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5008529A (ja) |
| EP (1) | EP0329083B1 (ja) |
| JP (1) | JPH062348Y2 (ja) |
| AT (1) | ATE77703T1 (ja) |
| DE (1) | DE68901868T2 (ja) |
| ES (1) | ES2034421T3 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0438406A (ja) * | 1990-06-04 | 1992-02-07 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 球状飛行物体位置測定装置及びその測定方法 |
| WO1992019990A1 (fr) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Belgian Electronic Research, B.E.R., S.A. | Dispositif de detection autoreglable et autoadaptatif |
| US5210406A (en) * | 1991-06-10 | 1993-05-11 | Beran Mark A | Presence detector housing and mount |
| US5179274A (en) * | 1991-07-12 | 1993-01-12 | Texas Instruments Incorporated | Method for controlling operation of optical systems and devices |
| DE4221113C1 (de) * | 1992-06-26 | 1993-12-09 | Sick Optik Elektronik Erwin | Komparatorschaltung zur Auslösung eines Schaltvorganges beim Durchgang eines veränderlichen Meßsignals durch eine Schaltschwelle |
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| CN1154139C (zh) | 1996-02-21 | 2004-06-16 | 和泉电气株式会社 | 光电开关器件及开关方法 |
| US5828320A (en) * | 1997-09-26 | 1998-10-27 | Trigg Industries, Inc. | Vehicle overheight detector device and method |
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| DE102007028117A1 (de) * | 2007-06-19 | 2008-12-24 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Verfahren und optischer Sensor zum Nachweis von Objekten im Bereich einer sicherheitsmäßig zu überwachenden Einrichtung, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt |
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| US20110012019A1 (en) * | 2009-07-14 | 2011-01-20 | Lan-Rong Dung | Mirror switch apparatus |
| WO2016187345A1 (en) | 2015-05-18 | 2016-11-24 | Lasermotive, Inc. | Light curtain safety system |
| DE102015111379A1 (de) | 2015-07-14 | 2017-01-19 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor |
| DE102016122808A1 (de) * | 2016-11-25 | 2018-05-30 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Optische Sende-/Empfangsvorrichtung |
| US10393918B2 (en) | 2017-03-28 | 2019-08-27 | Banner Engineering Corp. | Retro-reflective sensor with multiple detectors |
Family Cites Families (12)
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| US4309604A (en) * | 1978-07-24 | 1982-01-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Apparatus for sensing the wavelength and intensity of light |
| US4224608A (en) * | 1978-11-13 | 1980-09-23 | Detection Systems, Inc. | Single terminal detection system |
| FR2442457A1 (fr) * | 1978-11-27 | 1980-06-20 | Optel | Dispositif photoelectrique a double faisceau et systeme reflechissant selectif |
| CA1187959A (en) * | 1981-11-06 | 1985-05-28 | Kalervo Virtanen | Signalling device for vehicles |
| DE3237035C1 (de) * | 1982-10-06 | 1984-01-26 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Reflexionslichtschranke |
| JPS59119628A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-10 | オムロン株式会社 | 反射形光電スイツチ |
| JPH07115773B2 (ja) * | 1986-01-29 | 1995-12-13 | 株式会社ニコン | 基板搬送装置 |
| US4822996A (en) * | 1986-04-03 | 1989-04-18 | King-Seeley Thermos Company | Ice bin level sensor with time delay |
| JP2603616B2 (ja) * | 1986-06-02 | 1997-04-23 | オムロン株式会社 | 反射型光電スイツチ |
| US4947036A (en) * | 1986-10-03 | 1990-08-07 | Conax Buffalo Corporation | Self-monitoring optical sensor having a ratiometric output signal |
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-
1988
- 1988-02-15 JP JP1988018535U patent/JPH062348Y2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-02-14 EP EP89102523A patent/EP0329083B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-14 AT AT89102523T patent/ATE77703T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-02-14 DE DE8989102523T patent/DE68901868T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-14 ES ES198989102523T patent/ES2034421T3/es not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-06 US US07/551,046 patent/US5008529A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE77703T1 (de) | 1992-07-15 |
| DE68901868T2 (de) | 1993-01-14 |
| EP0329083B1 (en) | 1992-06-24 |
| EP0329083A3 (en) | 1990-02-14 |
| DE68901868D1 (de) | 1992-07-30 |
| US5008529A (en) | 1991-04-16 |
| JPH01122632U (ja) | 1989-08-21 |
| EP0329083A2 (en) | 1989-08-23 |
| ES2034421T3 (es) | 1993-04-01 |
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