[发明专利]受光检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及受光检测电路，具体地说，涉及在光帘(light curtain)的受 光器中使用的受光检测电路。

背景技术

作为产业机械等的安全装置，使用光帘(例如，非专利文献1)。

图1是表示以往的光帘的结构的概略图。光帘11包括：具有由发光二极 管(LED)构成的多个投光元件12的投光器13；以及具有内置了受光元件的 多个受光电路14的受光器15。在投光器13中，多个投光元件12排成一列。 在受光器15中，多个受光电路14排成一列以便与各个投光元件12成对。在 各个受光电路14上连接有开关电路16，进而将各个开关电路16的输出端子 结线而连接到高通滤波器电路17的输入端子，并将通过了高通滤波器17的 信号送到控制电路18。

投光器13和受光器15对置而设置以便夹住检测区域。并且，从各个投 光元件12向对应的受光电路14射出光束，由多条光束显现用于检测进入的 帘(curtain)或者遮帘(blind)。其中，各个投光元件12并不是始终发光， 而是以一定的定时循环地依次发出光脉冲(因此，以下，将脉冲状射出的光 束称为光脉冲P)。

在这样构成的光帘11中，若手或异物等进入到投光器13与受光器15 之间的检测区域，则由于通过该部分的光脉冲P被遮断，所以通过受光器15 检测出进入。

图2是表示由以光电二极管(PD)构成的受光元件19、I/V变换电路(电 流/电压变换电路)20以及滤波器电路21构成的受光电路14的具体的电路结 构的电路图。I/V变换电路20由通过电阻22而施加了负反馈的运算放大器 23构成，在运算放大器23的同相输入端子与地之间连接有基准电源24。受 光元件19连接在运算放大器23的反相输入端子与地之间。此外，滤波器电 路21包括：放大器25、电容器26、电阻27以及直流电源28。电容器26连 接在放大器25的输入端子与I/V变换电路20的输出端子之间。电阻27和直 流电源28串联连接，且连接在放大器25的输入与地之间。并且，由以τ形连 接的电容器26与电阻27构成用于截止低频分量的高通滤波器。

在该受光电路14中，将在接收到光脉冲P时流到受光元件19的电流信 号通过I/V变换电路20变换为电压信号，并通过具有电容器26和电阻27的 滤波器电路21截止稳定光或外部干扰光，并通过I/V变换电路20和放大器 25放大受光信号而输出。然后，通过开关电路16选择与发出光脉冲的投光 元件12对置的受光电路14的输出信号，并经由高通滤波器电路17而输入到 控制电路18。

【非专利文献】

【非专利文献1】欧姆龙株式会社商品信息“online”平成21年1月6 日检索、因特网，<http://www.fa.omron.co.jp/product/family/1581/index_p.html>

在以往的光帘11中，在受光电路的特性中，存在如下问题：(1)返回 到初始电压为止的时间(稳定时间)长，(2)增益偏差大，(3)从放大器 输出的偏移电压的偏差大，要求解决这些课题。以下，说明这些解决课题。

(关于稳定时间)

首先，说明返回到原始的初始电压为止的稳定时间。图3(a)表示矩形 状的光脉冲P，图3(b)、(c)表示在接收到图3(a)的光脉冲P时从放 大器25输出的受光信号。图3(b)表示受光信号的理论上的波形，图3(c) 表示考虑了受光电路14的特性的受光信号的实际波形。在理论上的波形中， 示出如图3(b)那样的急陡的上升和下降，但在实际的波形中，如图3(c) 所示那样受光信号钝化而平缓地变化，在光脉冲P遮断(OFF)之后，下冲 (undershoot)的同时缓慢地返回到初始电压。此时，将在光脉冲P变化为遮 断时起到受光信号返回到初始电压为止的时间称为稳定时间。