JPS59204785A - 光学的検出装置 - Google Patents
光学的検出装置Info
- Publication number
- JPS59204785A JPS59204785A JP58081575A JP8157583A JPS59204785A JP S59204785 A JPS59204785 A JP S59204785A JP 58081575 A JP58081575 A JP 58081575A JP 8157583 A JP8157583 A JP 8157583A JP S59204785 A JPS59204785 A JP S59204785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- emitting means
- receiving means
- processing circuit
- 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.)
- Granted
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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
- G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、発光手段からの直接光、または発光手段から
の光を対象物に反射して得られる反射光を受光して検出
する光学的検出方法に関する。
の光を対象物に反射して得られる反射光を受光して検出
する光学的検出方法に関する。
このような光学的検出は、対象物の表面位置を検出した
りするために必要となる。従来では、外乱光の悪影響を
減少するために光学的フィルタを受光手段の前に設けて
いるけれども、外乱光に対する確実な対策とはなってい
ない。まだ他の先行技術は、発光手段から光を変調して
発射しているけれども、このような先行技術では、受光
手段における検出回路が複雑となり、しかも検出時間が
長い。
りするために必要となる。従来では、外乱光の悪影響を
減少するために光学的フィルタを受光手段の前に設けて
いるけれども、外乱光に対する確実な対策とはなってい
ない。まだ他の先行技術は、発光手段から光を変調して
発射しているけれども、このような先行技術では、受光
手段における検出回路が複雑となり、しかも検出時間が
長い。
本発明の目的は、外乱光による悪影響を防ぎ、しかも検
出に要する時間が短くてすむ光学的検出方法を提供する
ことである。
出に要する時間が短くてすむ光学的検出方法を提供する
ことである。
第１図は、本発明の一実施例のブロック図である。受光
手段１は、発光手段１５からの光を参照符３０で示され
るように直接に受光し、あるいはまた参照符４１で示さ
れるように対象物４２に反射した光を受光する。発光手
段１５は、発光ダイオード等によって実現される。受光
手段１は、半導体素子内に相互に直交する４個の電極２
，３゜４．５が設けられている。電極２，３，４．５か
ら導出される光電流ＩＸＩ 、ＩＸ２ 、ＩＹＩ 、Ｉ
Ｙ２は、電流電圧変準回路６，７，８．９によって電圧
値に変化されて信号ＸＩ 、Ｘ２．Ｙｌ 、Ｙ２に変換
される。受光手段１からの光電流Ｉ ｘ １ ＊Ｉ ｘ
２ ｅ Ｉ ’！ １ ｔ Ｉ ｙ２は、受光する光
量に対応したレベル、たとえば正比例したレベルである
。
手段１は、発光手段１５からの光を参照符３０で示され
るように直接に受光し、あるいはまた参照符４１で示さ
れるように対象物４２に反射した光を受光する。発光手
段１５は、発光ダイオード等によって実現される。受光
手段１は、半導体素子内に相互に直交する４個の電極２
，３゜４．５が設けられている。電極２，３，４．５か
ら導出される光電流ＩＸＩ 、ＩＸ２ 、ＩＹＩ 、Ｉ
Ｙ２は、電流電圧変準回路６，７，８．９によって電圧
値に変化されて信号ＸＩ 、Ｘ２．Ｙｌ 、Ｙ２に変換
される。受光手段１からの光電流Ｉ ｘ １ ＊Ｉ ｘ
２ ｅ Ｉ ’！ １ ｔ Ｉ ｙ２は、受光する光
量に対応したレベル、たとえば正比例したレベルである
。
電流電圧変換回路６，７，８．９からの出力は、サンプ
ルホールド回路１１，１６；１２，１７；１３．１８；
１４，１９に与えられる。これらのうち、サンプルホー
ルド回路１１．１６からの出力は、演算回路２０に与え
られて演算され、また同様にしてサンプルホールド回路
１２，１７；１３．１８；１４，１９からの出力は、演
算回路２１．２２．２３にそれぞれ与えられる。タイミ
ング制御回路１０は、発光手段１５を第２図の参照符Ｗ
１に示される期間だけ電力付勢して発光させ、参照符Ｗ
２で示される期間だけ消勢し、このように間欠的に発光
手段１５が点灯する。
ルホールド回路１１，１６；１２，１７；１３．１８；
１４，１９に与えられる。これらのうち、サンプルホー
ルド回路１１．１６からの出力は、演算回路２０に与え
られて演算され、また同様にしてサンプルホールド回路
１２，１７；１３．１８；１４，１９からの出力は、演
算回路２１．２２．２３にそれぞれ与えられる。タイミ
ング制御回路１０は、発光手段１５を第２図の参照符Ｗ
１に示される期間だけ電力付勢して発光させ、参照符Ｗ
２で示される期間だけ消勢し、このように間欠的に発光
手段１５が点灯する。
第２図において受光手段１によって検出される外乱光に
よる電流電圧変換回路６からの信号Ｘ１は、参照符ｌ！
１で示されており、まだ発光手段１５の点灯中における
電流電圧変換回路６からの出力Ｘ１は、参照符ｒ２で示
される。
よる電流電圧変換回路６からの信号Ｘ１は、参照符ｌ！
１で示されており、まだ発光手段１５の点灯中における
電流電圧変換回路６からの出力Ｘ１は、参照符ｒ２で示
される。
タイミング制御回路１０は、発光手段１５を点灯する直
前における電流電圧変換回路６からの信号Ｘ １ ｎ
、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ ２ ｎをサ
ンプルホールド回路１１，１２，１３．１４に保持する
。
前における電流電圧変換回路６からの信号Ｘ １ ｎ
、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ ２ ｎをサ
ンプルホールド回路１１，１２，１３．１４に保持する
。
次に、発光手段１５を期間Ｗ１だけ点灯し、このときに
おける電流電圧変換回路６，７，８．９の／へＮ 出力Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、
Ｙ ２ ｎをサンプルホールド回路１６，１７，１８
，１９にそれぞれ保持する。減算器２０，２１，２２，
２３は第１式〜第４式の演算を行なう。
おける電流電圧変換回路６，７，８．９の／へＮ 出力Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、
Ｙ ２ ｎをサンプルホールド回路１６，１７，１８
，１９にそれぞれ保持する。減算器２０，２１，２２，
２３は第１式〜第４式の演算を行なう。
ΔＸＩ ｎ＝Ｘ１ ｎ−ＸＩ ｎ ・・・（１１
ΔＸ ２ ｎ−Ｘ ２ ｎ−Ｘ ２ ｎ ・・・
（２１ΔＹｌ ｎ＝Ｙ１ ｎ−ｙｔ ｎ −（３
１ΔＹ２ｎ＝Ｙ２ｎ−Ｙ２ｎ ・・１４１演算器
２４．２５では、光点Ａの２次元座標（Ｘｎ、Ｙｎ）を
第５式および第６式に基づいて演算して求める。
ΔＸ ２ ｎ−Ｘ ２ ｎ−Ｘ ２ ｎ ・・・
（２１ΔＹｌ ｎ＝Ｙ１ ｎ−ｙｔ ｎ −（３
１ΔＹ２ｎ＝Ｙ２ｎ−Ｙ２ｎ ・・１４１演算器
２４．２５では、光点Ａの２次元座標（Ｘｎ、Ｙｎ）を
第５式および第６式に基づいて演算して求める。
タイミング制御回路１ｏはサンプルホールド回路２６．
２７を動作させ、これによってサンプリング中において
不安定である値Ｘ ｎ 、 Ｙ ｎが整定したのち、そ
れらの値Ｘ ｎ 、 Ｙ ｎを保持して導出する。
２７を動作させ、これによってサンプリング中において
不安定である値Ｘ ｎ 、 Ｙ ｎが整定したのち、そ
れらの値Ｘ ｎ 、 Ｙ ｎを保持して導出する。
上述の実施例ではサンプル値Ｘ １ ｎ ＠ Ｘ ２
ｎ ＋Ｙｌｎ、Ｙ２ｎは、発光手段１５が点灯する直前
の値であったけれども、本発明の他の実施例として発光
手段１５の点灯直後においてサンプルされてもよい。
ｎ ＋Ｙｌｎ、Ｙ２ｎは、発光手段１５が点灯する直前
の値であったけれども、本発明の他の実施例として発光
手段１５の点灯直後においてサンプルされてもよい。
第３図は、本発明の他の実施例のブロック図である。こ
の実施例は、前述の実施例に類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。受光手段１の電極２，３，４．５
からの出力は、電流電圧変換回路６，７，８．９によっ
て電圧値に変換され、サンプルホールド回路５１，５２
，５３，５４にそれぞれ与えられてサンプルホールドさ
れる。サンプルホールド回路５１，５２，５３，５４か
らの出力は、マルチプレクサ５５によって選択的にかつ
順次的に切換えられ、アナログデジタル変換器５６によ
ってデジタル値に変換されたのち、マイクロコンピュー
タなどによって実現される処理回路５０に与えられる。
の実施例は、前述の実施例に類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。受光手段１の電極２，３，４．５
からの出力は、電流電圧変換回路６，７，８．９によっ
て電圧値に変換され、サンプルホールド回路５１，５２
，５３，５４にそれぞれ与えられてサンプルホールドさ
れる。サンプルホールド回路５１，５２，５３，５４か
らの出力は、マルチプレクサ５５によって選択的にかつ
順次的に切換えられ、アナログデジタル変換器５６によ
ってデジタル値に変換されたのち、マイクロコンピュー
タなどによって実現される処理回路５０に与えられる。
処理回路５０は、サンプルホールド回路５１，５２，５
３．５４を制御するとともに、マルチプレクサ５５の動
作を制御し、またアナログデジタル変換器５６を制御す
る。駆動回路５７は、処理回路５０からの出力に応答し
て発光手段１５を間欠的に、駆動する。
３．５４を制御するとともに、マルチプレクサ５５の動
作を制御し、またアナログデジタル変換器５６を制御す
る。駆動回路５７は、処理回路５０からの出力に応答し
て発光手段１５を間欠的に、駆動する。
第４図を参照して動作を説明する。ステップｍ１からス
テップｍ２に移り、発光手段１５の点灯直前における受
光手段１の出力に対応した電流電圧変換器６，７，８．
９の出力Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 。
テップｍ２に移り、発光手段１５の点灯直前における受
光手段１の出力に対応した電流電圧変換器６，７，８．
９の出力Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 。
Ｙ １ ｎ 、 Ｙ ２ ｎ （第５図参照）をサンプ
ルホールド回路５１，５２，５３，５４によってサンプ
ルホールドし、処理回路５０に取込む。これらの値ＸＩ
、Ｘ２．Ｙｌ、Ｙ２は、外乱光による信号レベルであり
、その値が受光手段１の飽和光量であるかが判断される
。、飽和光量でないときには、ステップｍ４に移り発光
手段１５が点灯される。ステップｍ５では、この発光手
段１５０点灯時における直接光３０または反射光４１を
受光し、電流／へ＼ 電圧変換回路６，７，８．９からはサンプル値Ｘへ Ｉ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ ２
ｎをサンプルしてホールドし、処理回路５０に入力す
る。その後、ステップｍ６では発光手段１５を消灯する
。ステラ△ へ プｍ７ではサンプル値Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、
Ｙ １ ｎ 。
ルホールド回路５１，５２，５３，５４によってサンプ
ルホールドし、処理回路５０に取込む。これらの値ＸＩ
、Ｘ２．Ｙｌ、Ｙ２は、外乱光による信号レベルであり
、その値が受光手段１の飽和光量であるかが判断される
。、飽和光量でないときには、ステップｍ４に移り発光
手段１５が点灯される。ステップｍ５では、この発光手
段１５０点灯時における直接光３０または反射光４１を
受光し、電流／へ＼ 電圧変換回路６，７，８．９からはサンプル値Ｘへ Ｉ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ ２
ｎをサンプルしてホールドし、処理回路５０に入力す
る。その後、ステップｍ６では発光手段１５を消灯する
。ステラ△ へ プｍ７ではサンプル値Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、
Ｙ １ ｎ 。
へ
Ｙ２ｎが受光手段１の飽和光量未満であるかを判断し、
そうであればステップｍ８に移る。ステップｍ８では、
発光手段１５の消灯直後における電流電圧変換回路６，
７，８．９からの出力のサンプル値Ｘ １ ｎ 、 Ｘ
２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ ２ ｎをサンプル
して処理回路５２に入力する。ステップｍ９ではとの値
Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ
２ ｎが受光手段１の飽和光量未満であるかを判断し
、そうであればステップｍｌＯに移る。ステップｍｌＯ
では、第７式〜第１０式の演算を行なって値ΔＸ１ｎ、
ΔＸ ２ ｎ 、ΔＹ １ ｎ 、ΔＹ２ｎを求める。
そうであればステップｍ８に移る。ステップｍ８では、
発光手段１５の消灯直後における電流電圧変換回路６，
７，８．９からの出力のサンプル値Ｘ １ ｎ 、 Ｘ
２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ ２ ｎをサンプル
して処理回路５２に入力する。ステップｍ９ではとの値
Ｘ １ ｎ 、 Ｘ ２ ｎ 、 Ｙ １ ｎ 、 Ｙ
２ ｎが受光手段１の飽和光量未満であるかを判断し
、そうであればステップｍｌＯに移る。ステップｍｌＯ
では、第７式〜第１０式の演算を行なって値ΔＸ１ｎ、
ΔＸ ２ ｎ 、ΔＹ １ ｎ 、ΔＹ２ｎを求める。
△ Ｘ１ｎ＋Ｘ１ｎ
ΔＸ １ ｎ ＝Ｘ １ ｎ −＝（７１Ｘ ２ ｎ
＋ Ｘ ２ ｎ ΔＸ ２ ｎ ＝Ｘ ２ ｎ −＝・（８１Ｙ１ｎ＋Ｙ
１ｎ ΔＹｌ ｎ＝Ｙ１ ｎ −”１９） Ｙ２ｎ＋Ｙ２ｎ ΔＹ２ ｎ＝Ｙ２ ｎ −−−−Ｉｆｆ）これらの第７
式〜第１０式の第２項目の値は、発光手段１５０点灯直
前と直後の値の平均値であり、これによって発光手段１
５の消灯時と点灯時における受光手段１によるサンプル
値ΔＸｌｎを正確に求めることができる。
＋ Ｘ ２ ｎ ΔＸ ２ ｎ ＝Ｘ ２ ｎ −＝・（８１Ｙ１ｎ＋Ｙ
１ｎ ΔＹｌ ｎ＝Ｙ１ ｎ −”１９） Ｙ２ｎ＋Ｙ２ｎ ΔＹ２ ｎ＝Ｙ２ ｎ −−−−Ｉｆｆ）これらの第７
式〜第１０式の第２項目の値は、発光手段１５０点灯直
前と直後の値の平均値であり、これによって発光手段１
５の消灯時と点灯時における受光手段１によるサンプル
値ΔＸｌｎを正確に求めることができる。
第７式〜第ｉｏ式の値Δｘ１ｎｌΔＸ ２ ｎ ＊ΔＹ
ｌｎ、ΔＹ２ｎの値に基づいてステップｍ １１では第
１１式および第１２式を演算し、これによって光点Ａ
（Ｘ ｎ 、 Ｙ ｎ ）を算出し、ステップｍ１０に
おいてその値を導出する。
ｌｎ、ΔＹ２ｎの値に基づいてステップｍ １１では第
１１式および第１２式を演算し、これによって光点Ａ
（Ｘ ｎ 、 Ｙ ｎ ）を算出し、ステップｍ１０に
おいてその値を導出する。
Δ Ｙｌｎ −ΔＹ２ｎ
ステップｍ１３において演算動作が終了したことが判断
されると、ステップｍ１４において終了動作を行なう。
されると、ステップｍ１４において終了動作を行なう。
ステップｍ３ 、ｍ７ 、ｍ９において受光手段１によ
って受光される光量が飽和光量以上であるときには、ス
テップｍ１５に移り、そのサンプル値が異常であると判
断し、ステップｍ２に戻る。
って受光される光量が飽和光量以上であるときには、ス
テップｍ１５に移り、そのサンプル値が異常であると判
断し、ステップｍ２に戻る。
以上のように本発明によれば、発光手段の点灯直前また
は直後の受光手段による検出値と、発光手段の点灯中に
おける受光手段の検出値との差に基づいて、演算を行な
うようにしたので、外乱光による誤検出を防ぐことがで
きるとともに、構成が比較的簡単であり、したがって迅
速な検出を行なうことができる。
は直後の受光手段による検出値と、発光手段の点灯中に
おける受光手段の検出値との差に基づいて、演算を行な
うようにしたので、外乱光による誤検出を防ぐことがで
きるとともに、構成が比較的簡単であり、したがって迅
速な検出を行なうことができる。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の動作を説明するだめの波形図、第３図は本発明の他
の実施例のブロック図、第４図は第３図の実施例の動作
を説明するためのフローチャート、第５図は第３図およ
び第４図に示された実施例の動作を説明するだめの波形
図である。 １・・・受光手段、２，３，４．５・・・電極、６，７
゜８．９・・・電流電圧変換回路、１０・・・タイミン
グ制御回路、１１〜１４．１６〜１９，２６，２７゜５
１〜５４・・・サンプルホールド回路、１５・・・発光
手段、２０．２１．２２．２３・・・減算器、２４゜２
５・・・演算回路、５０・・・処理回路、５５・・・マ
ルチプレクサ、５６・・・アナログデジタル変換器、５
７・・・駆動回路 代理人 弁理士 西教圭一部
図の動作を説明するだめの波形図、第３図は本発明の他
の実施例のブロック図、第４図は第３図の実施例の動作
を説明するためのフローチャート、第５図は第３図およ
び第４図に示された実施例の動作を説明するだめの波形
図である。 １・・・受光手段、２，３，４．５・・・電極、６，７
゜８．９・・・電流電圧変換回路、１０・・・タイミン
グ制御回路、１１〜１４．１６〜１９，２６，２７゜５
１〜５４・・・サンプルホールド回路、１５・・・発光
手段、２０．２１．２２．２３・・・減算器、２４゜２
５・・・演算回路、５０・・・処理回路、５５・・・マ
ルチプレクサ、５６・・・アナログデジタル変換器、５
７・・・駆動回路 代理人 弁理士 西教圭一部
Claims (1)
- 間欠的に発光する手段と、その発光手段からの光を直接
にまたは対象物に反射した光を受光し光量に対応したレ
ベルを有する信号を導出する手段とを含み、発光手段の
点灯直前または直後の受光手段の検出値と、発光手段の
点灯中における受光手段の検出値との差に基いて演算を
行なうことを特徴とする光学的検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58081575A JPS59204785A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 光学的検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58081575A JPS59204785A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 光学的検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59204785A true JPS59204785A (ja) | 1984-11-20 |
| JPH0369042B2 JPH0369042B2 (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=13750100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58081575A Granted JPS59204785A (ja) | 1983-05-09 | 1983-05-09 | 光学的検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59204785A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62245110A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-26 | Anritsu Corp | 変位測定装置 |
| JPS6347479A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | 五反田 基博 | 磁気キ− |
| JPS6395380A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-26 | Ohkura Electric Co Ltd | 記録紙及び記録紙ホルダの検出器 |
| JPS63128220A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Koito Ind Co Ltd | 距離測定装置用演算回路 |
| JPS6396464U (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-22 | ||
| JPS6466510A (en) * | 1987-09-07 | 1989-03-13 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Distance measuring apparatus |
| JPH0179183U (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-26 | ||
| JPH0189384U (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-13 | ||
| JPH02306108A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-19 | Hamamatsu Photonics Kk | ３次元位置認識装置 |
| JPH02306109A (ja) * | 1989-05-19 | 1990-12-19 | Hamamatsu Photonics Kk | ３次元位置認識装置 |
Citations (3)
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| JPS54121164A (en) * | 1978-03-10 | 1979-09-20 | Minolta Camera Co Ltd | Photometric circuit of distance detector |
| JPS54148551A (en) * | 1978-05-15 | 1979-11-20 | Ricoh Co Ltd | Photo detecting system |
| JPS5714704A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Rikagaku Kenkyusho | Signal processing system for semiconductor position detecting sensor |
-
1983
- 1983-05-09 JP JP58081575A patent/JPS59204785A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0369042B2 (ja) | 1991-10-30 |
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