專利名稱：反射型光電開關(guān)以及物體測定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射型光電開關(guān)，特別是測定到物體的距離比規(guī)定的基準距離遠還是 近的反射型光電開關(guān)以及物體測定方法。
背景技術(shù)：
以往，作為反射型光電開關(guān)的一種，已知有測定從光電開關(guān)到物體的距離比規(guī)定 的基準距離遠還是近的距離設(shè)定反射型(Background Suppression，以下簡稱為BGS)光電 開關(guān)(例如，參照專利文獻1，專利文獻2)。根據(jù)這樣的BGS光電開關(guān)，可不測定背景僅測 定物體。另一方面，作為利用激光器發(fā)出的光的干涉的距離計，提出一種利用激光器的輸 出光和測定對象的返回光在半導(dǎo)體激光器內(nèi)部的干涉(自混合效應(yīng))的激光計測器(例 如，參考非專利文獻1、非專利文獻2、非專利文獻3)。圖12顯示FP型(法布里-珀羅型) 半導(dǎo)體激光器的復(fù)合諧振器模型。在圖12中，101為半導(dǎo)體激光器，102為半導(dǎo)體結(jié)晶解理 面，103為光電二極管，104為測定對象。設(shè)激光的振蕩波長為λ，從離測定對象104近的解理面102到測定對象104的距 離為L，當滿足以下的諧振條件時，來自測定對象的返回光和諧振器101內(nèi)的激光相互增 強，激光輸出稍有增加。L = qA /2. . . (1)在式子(1)中，q為整數(shù)。即使測定對象104的散射光非常微弱，但是由于半導(dǎo)體 激光器的諧振器101中的所表現(xiàn)的反射率增加，產(chǎn)生放大作用，從而可充分地觀測。由于半導(dǎo)體激光器與注入電流的大小相對應(yīng)發(fā)射出頻率不同的激光，在調(diào)制振蕩 頻率的時候，不需要外部調(diào)制器，可通過注入電流直接調(diào)制。圖13顯示以某一定的比例使 半導(dǎo)體激光器的振蕩波長變化時的振蕩波長和光電二極管103的輸出波形之間的關(guān)系。 當滿足式子(I)L = qX/2的時候，返回光和諧振器101內(nèi)的激光的相位差為0° (同相 位)，此時返回光和諧振器101內(nèi)的激光為最大相互增強；若L = q λ /2+ λ /4時，相位差為 180° (逆相位)，此時返回光和諧振器101內(nèi)的激光為最大相互減弱。因此，如果變化半導(dǎo) 體激光器的振蕩波長，激光輸出為強弱交替反復(fù)出現(xiàn)，此時，激光輸出由設(shè)置在諧振器101 的光電二極管103測定，得到如圖13所顯示的一定周期的階梯狀波形。這樣的波形一般稱 為干涉波紋。該階梯狀的波形，即各個干涉波紋稱為模跳脈沖(下面稱為MHP)。MHP是不同于 模跳現(xiàn)象的現(xiàn)象。例如，在到測定對象104的距離為L1，MHP的個數(shù)為10個時，一半的距離 L2中，MHP的個數(shù)為5個。S卩，在某一特定時間內(nèi)令半導(dǎo)體激光器的振蕩波長變化的時候， MHP的個數(shù)與測定距離呈比例變化。于是，通過光電二極管103檢測11朋，測定11朋的頻率， 可容易地計測距離。利用上述的自混合型的激光計測器，可實現(xiàn)BGS光電開關(guān)。BGS光電開關(guān)只要通過 與規(guī)定的基準距離相比較進行物體在近距離還是遠距離的0N/0FF判定即可。因此，在自混合型的激光計測器作為BGS光電開關(guān)使用時，只要判斷測定的MHP的平均周期相對于物體 在基準距離的位置時的MHP的已知基準周期是長還是短即可。相對于物體在基準距離的位 置時的MHP的已知基準周期，測定到的MHP的平均周期為長的情況下，ON判定為物體在比 基準距離更近的距離，又，測定到的MHP的周期為短的情況下，OFF判定為物體在比基準距 離更遠的距離。
專利文獻1日本特開昭63-102135號公報專利文獻2日本特開昭63-187237號公報非專利文獻1 上田正，山田諄，紫藤進，《利用半導(dǎo)體激光器的自混合效應(yīng)的距 離計》1994年度電氣關(guān)系學會東海支部聯(lián)合大會演講論文集，1994年非專利文獻2 山田諄，紫藤進，津田紀生，上田正，《關(guān)于利用半導(dǎo)體激光的自 混合效應(yīng)的小型距離計的研究》，愛知工業(yè)大學研究報告，第31號B，p. 35-42，1996年非專利文獻 3 Guido Giuliani, Michele Norgia, Silvano Donati and Thierry Bosch, [Laser diode self-mixing technique for sensing applications], JOURNAL OF OPTICS A:PUREAND APPLIED OPTICS，p.283-294，2002 年發(fā)明所要解決的問題如上所述，利用自混合型的激光計測器，可實現(xiàn)BGS光電開關(guān)。但是，僅求得 MHP的平均周期與基準周期進行比較的話，判定精度會變差。因此，發(fā)明人利用專利申請 2007-015020號提出的方法，求出MHP的周期的次數(shù)分布，求出中央值或最頻值等的分布的 代表值，根據(jù)該周期的分布的代表值和周期的次數(shù)分布計算到物體的距離，將算出的距離 和基準距離進行比較，可提高判定精度。然后，這樣的方法中，需要存儲器和計算機，從而導(dǎo) 致BGS光電開關(guān)的造價升高的問題。又，當物體位于比基準距離近的地方的情況下，MHP的周期分布如圖14的分布40 那樣，朝向比基準周期Th長的方向偏移。相反的，當物體在比基準距離遠的地方的情況下， MHP的周期分布如圖14的分布41所示，朝向比基準周期Th短的方向偏移。這樣，通過比較 周期比基準周期Th長的MHP的個數(shù)Nlong和周期比基準周期Th短的MHP的個數(shù)Nshort， 可通過簡單且便宜的結(jié)構(gòu)判定物體的遠近。在該判定方法中，如果Nlong > Nshort成立， 則判定物體在比基準距離近的地方，如果Nlong < Nshort成立，則判定物體在比基準距離 遠的地方。但是，在對周期比基準周期Th長的MHP的個數(shù)Nlong和周期比基準周期Th短的 MHP的個數(shù)Nshort進行比較的判定方法中，例如將外部散亂光等干擾也作為MHP計數(shù)，或者 信號的跳變導(dǎo)致有無法被計數(shù)的MHP，從而測定的MHP的周期有時會產(chǎn)生誤差，因此，有可 能在物體在基準距離附近的位置時有判定的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而作成的，其目的在于利用自混合型的激光計測器， 以簡單且便宜的構(gòu)造來實現(xiàn)精度良好的反射型光電開關(guān)。又，本發(fā)明的目的還在于實現(xiàn)能夠校正周期的測定誤差并能高精度地判定物體遠 近的反射型光電開關(guān)。解決問題用的手段
本發(fā)明提供一種反射型光電開關(guān)，包含發(fā)射激光的半導(dǎo)體激光器；使該半導(dǎo)體激光器動作的激光驅(qū)動器；檢測含有干涉波形的電氣信號的檢測單元，所述干涉波形由于 從該半導(dǎo)體激光器發(fā)射出的激光和位于所述半導(dǎo)體激光器前方的物體的返回光的自混合 效應(yīng)而產(chǎn)生；每次輸入干涉波形時都測定包含在所述檢測單元的輸出信號中的所述干涉波 形的周期的周期測定單元；計數(shù)單元，在將所述物體在基準距離的位置時的所述干涉波形 的周期作為基準周期時，所述計數(shù)單元將由所述周期測定單元測定的干涉波形的周期的次 數(shù)區(qū)分為以下四種小于所述基準周期的第一規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)Ni，大于等于所述基 準周期的第一規(guī)定倍數(shù)且小于基準周期的周期的次數(shù)N2，大于等于所述基準周期且小于基 準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)N3，和大于等于所述基準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的周期 的次數(shù)N4，其中第一規(guī)定倍數(shù)小于第二規(guī)定倍數(shù)；判定單元，該判定單元比較所述次數(shù)m、 N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所述次數(shù)m為最大時，判定所述物體在比所述基準距離 遠的位置，當次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之 和(N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)N2和N3的大小，當所述次數(shù)N2大時，判定所述物體 在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N3大時，則判定所述物體在比所述基準距離近的 位置。又本發(fā)明的一構(gòu)成例進一步包括通過N2，= N2-N1算出所述次數(shù)N2的校正值 N2，的次數(shù)校正單元，所述判定單元比較所述次數(shù)m、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所 述次數(shù)W為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4為最大時， 判定所述物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所 述次數(shù)的校正值N2’和次數(shù)N3的大小，當所述校正值N2’大時，判定所述物體在比所述基 準距離遠的位置，當所述次數(shù)N3大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。又本發(fā)明的一構(gòu)成例進一步包括通過N3，= N3+N1算出所述次數(shù)N3的校正值 N3，的次數(shù)校正單元，所述判定單元比較所述次數(shù)m、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所 述次數(shù)W為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4為最大時， 判定所述物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所 述次數(shù)N2和次數(shù)的校正值N3’的大小，當所述次數(shù)N2大時，判定所述物體在比所述基準距 離遠的位置，當所述校正值N3’大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。又，在本發(fā)明的反射型光電開關(guān)的一構(gòu)成例中，所述激光驅(qū)動器驅(qū)動所述半導(dǎo)體 激光器，使得至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)增加的期間的第一振蕩期間和至少包括振蕩波長 連續(xù)單調(diào)減少的期間的第二振蕩期間交互存在；并進一步包括歸一化單元，所述歸一化 單元在分別按各振蕩期間以各振蕩期間的次數(shù)對所述計數(shù)單元求得的次數(shù)Ni、N2、N3、N4 進行歸一化之后，對各歸一化后的次數(shù)N1、N2、N3、N4，分別求得第一振蕩期間和第二振蕩期 間的次數(shù)的和附，，、N2，，、N3，，、N4” ；和通過N2，= N2，，-Nl，，計算所述次數(shù)N2，，的校正值N2， 的次數(shù)校正單元；所述判定單元比較所述次數(shù)m”、N4”和次數(shù)之和(N2”+N3”)的大小，當 所述次數(shù)Ni”為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4”為最大 時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大時，則比 較所述次數(shù)的校正值N2’和次數(shù)N3”的大小，當所述校正值N2’大時，判定所述物體在比所 述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N3”大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。又在本發(fā)明的反射型光電開關(guān)的一構(gòu)成例中，所述激光驅(qū)動器驅(qū)動所述半導(dǎo)體激光器，使得至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)增加的期間的第一振蕩期間和至少包括振蕩波長連 續(xù)單調(diào)減少的期間的第二振蕩期間交互存在；并進一步包括歸一化單元，所述歸一化單 元在分別按各振蕩期間以各振蕩期間的次數(shù)對所述計數(shù)單元求得的次數(shù)m、N2、N3、N4進 行歸一化之后，對于各歸一化后的次數(shù)N1、N2、N3、N4，分別求得第一振蕩期間和第二振蕩期 間的次數(shù)的和附”、N2”、N3”、N4” ；和通過N3，= N3” +Ni”計算所述次數(shù)N3”的校正值N3， 的次數(shù)校正單元；所述判定單元比較所述次數(shù)m”、N4”和次數(shù)之和(N2”+N3”)的大小，當 所述次數(shù)Ni”為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4”為最大 時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大時，則比 較所述次數(shù)N2”和次數(shù)的校正值N3’的大小，當所述次數(shù)N2”大時，判定所述物體在比所述 基準距離遠的位置，當所述校正值N3’大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
又本發(fā)明的反射型光電開關(guān)的一構(gòu)成例中，所述第一規(guī)定倍數(shù)為0. 5，所述第二規(guī) 定倍數(shù)為1.5。又本發(fā)明提供一種物體檢測方法，其包含將驅(qū)動電流提供給半導(dǎo)體激光器，驅(qū)動 所述半導(dǎo)體激光器動作的振蕩步驟；檢測含有干涉波形的電信號的檢測步驟，所述干涉波 形由于從該半導(dǎo)體激光器發(fā)射出的激光和位于所述半導(dǎo)體激光器前方的物體的返回光的 自混合效應(yīng)而產(chǎn)生；每次輸入干涉波形時都測定包含在由所述檢測步驟得到的輸出信號中 的所述干涉波形的周期的周期測定步驟；計數(shù)步驟，在將所述物體在所述基準距離的位置 時的所述干涉波形的周期作為基準周期時，將由所述周期測定步驟測定的干涉波形的周期 的次數(shù)區(qū)分為以下四種小于所述基準周期的第一規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)Ni，大于等于所 述基準周期的第一規(guī)定倍數(shù)且小于基準周期的周期的次數(shù)N2，大于等于所述基準周期且小 于基準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)N3，和大于等于所述基準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的 周期的次數(shù)N4，其中第一規(guī)定倍數(shù)小于第二規(guī)定倍數(shù)；判定步驟，比較所述次數(shù)Ni、N4和 次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所述次數(shù)m為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的 位置，當所述次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在比所述準距離近的位置，當所述次數(shù)之和 (N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)N2和N3的大小，當所述次數(shù)N2大時，判定所述物體 在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N3大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位 置。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可消除周期測定時的模跳脈沖的欠缺和過多的干擾檢測的影響，能 正確地判定從反射型光電開關(guān)到物體的距離比基準距離近還是遠。又，在本發(fā)明中，周期測 定單元和計數(shù)單元和判定單元能通過簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，從而能以簡單且便宜的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)精 確度好的反射型光電開關(guān)。 又，在本發(fā)明中，通過設(shè)置次數(shù)校正單元，可更加有效地消除周期測定時過多的干 擾檢測的影響，從而提高對物體遠近的判定精度。


圖1是顯示本發(fā)明第一實施方式的BGS光電開關(guān)的構(gòu)成的框圖。圖2是顯示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體激光器的振蕩波長的時間變化的一個 實例的示意圖。
圖3是示意性顯示本發(fā)明第一實施方式的電流-電壓變換放大部的輸出電壓波形 以及過濾部輸出電壓波形的波形圖。圖4是顯示本發(fā)明第一實施方式的BGS光電開關(guān)的周期區(qū)別部的構(gòu)成的框圖。圖5是示意性顯示本發(fā)明第一實施方式的BGS光電開關(guān)的過濾部的輸出電壓波形 的波形圖 。圖6是顯示本發(fā)明第一實施方式中發(fā)生波形欠缺時的模跳脈沖的周期的次數(shù)分 布的示意圖。圖7是顯示本發(fā)明第一實施方式中周期根據(jù)噪聲一分為二時的模跳脈沖的周期 的次數(shù)分布的示意圖。圖8是顯示本發(fā)明第二實施方式中BGS光電開關(guān)的周期區(qū)別部的構(gòu)成的框圖。圖9是顯示噪聲導(dǎo)致模跳脈沖周期分割和波形欠缺、且顯示物體沒有靜止時的模 跳脈沖周期的次數(shù)分布的示意圖。圖10是顯示本發(fā)明第四實施方式的BGS光電開關(guān)的周期區(qū)別部的構(gòu)成的框圖。圖11是顯示本發(fā)明第五實施方式的BGS光電開關(guān)的構(gòu)成的框圖。圖12是顯示現(xiàn)有的激光計測器中的半導(dǎo)體激光器的復(fù)合諧振器模型的示意圖。圖13是顯示半導(dǎo)體激光器的振蕩波長和內(nèi)置光電二極管的輸出波形的關(guān)系的示 意圖。圖14是顯示物體距離和模跳脈沖周期的次數(shù)分布的關(guān)系的示意圖。
具體實施例方式[第一實施方式]下面，參考

本發(fā)明的實施方式。圖1是顯示涉及本發(fā)明第一實施方式的 BGS光電開關(guān)的構(gòu)造的框圖。圖1的BGS光電開關(guān)具有發(fā)射激光的半導(dǎo)體激光器1，將半導(dǎo)體激光器1的光輸 出變換為電信號的光電二極管2，對半導(dǎo)體激光器1發(fā)出的光進行集光發(fā)射、并對物體10的 返回光進行集光入射到半導(dǎo)體激光器1的透鏡3，驅(qū)動半導(dǎo)體激光器1的激光驅(qū)動器4，將 光電二極管2的輸出電流變換為電壓并放大的電流-電壓變換放大部5，從電流-電壓變換 放大部5的輸出電壓中除去載波的過濾部6，測定過濾部6的輸出電壓中包含的MHP的周 期，并根據(jù)基于基準周期的值對MHP的周期的次數(shù)進行區(qū)別的周期區(qū)別部7，根據(jù)周期區(qū)別 部7的區(qū)別結(jié)果判定物體10是在比基準距離近的距離還是遠的距離的判定部8，顯示判定 部8的判定結(jié)果的顯示部9。光電二極管2和電流_電壓變換放大部5構(gòu)成測定單元。下面，為了便于說明，假 設(shè)半導(dǎo)體激光器1使用沒有模跳現(xiàn)象型(VCSEL型、DFB激光型)的。激光驅(qū)動器4將隨著時間以一定變化率反復(fù)增減的三角波驅(qū)動電流作為注入電 流提供給半導(dǎo)體激光器1。這樣，半導(dǎo)體激光器1被驅(qū)動為，與注入電流的大小成比例的，使 振蕩波長以一定變化率連續(xù)增加的第一振蕩期間和振蕩波長以一定變化率連續(xù)減少的第 二振蕩期間交互反復(fù)出現(xiàn)。圖2是顯示半導(dǎo)體激光器1的振蕩波長的時間變化的圖。在圖 2中，Pl為第一振蕩期間，P2為第二振蕩期間，λ a為各期間振蕩波長的最小值，λ b為各期 間振蕩波長的最大值，Tt為三角波的周期。在本實施方式中，振蕩波長的最大值Xb和振蕩波長的最小值λ a通常分別為一定的值，它們的差Xb-λ a也通常為一定的值。半導(dǎo)體激光器1發(fā)出的激光通過透鏡3集光，入射到物體10。由物體10反射的光 通過透鏡3集光，入射到半導(dǎo)體激光器1。但是，透鏡3的集光不是必須的。光電二極管2 設(shè)置在半導(dǎo)體激光器1的內(nèi)部或是其附近，半導(dǎo)體激光器1的光輸出變換為電流。電流-電 壓變換放大部5將光電二極管2的輸出電流變換為電壓并放大。
過濾部6具有從調(diào)制波中抽取重疊信號的功能。圖3(A)是顯示電流-電壓變換 放大部5的輸出電壓波形的示意圖，圖3 (B)是顯示過濾部6的輸出電壓波形的示意圖。這 些附圖表示了從相當于光電二極管2的輸出的圖3(A)的波形(調(diào)制波)，去除圖2的半導(dǎo) 體激光器1的振蕩波形(載波)來抽取圖3 (B)的MHP波形(干涉波形)的過程。周期區(qū)別部7測定包含在過濾部6的輸出電壓中的MHP的周期，根據(jù)基于物體10 在規(guī)定的基準距離位置時的MHP的已知周期(以下，稱為基準周期Th)的值對MHP的周期 的次數(shù)進行區(qū)別。圖4為顯示周期區(qū)別部7的構(gòu)成的框圖。周期區(qū)別部7包括周期測定部70和計 數(shù)部71。周期測定部70包括上升檢測部72和時間測定部73。圖5為說明周期測定部70的動作的圖，且是顯示過濾部6的輸出電壓波形即MHP 的波形的示意圖。在圖5中，Hl為用來檢測MHP的上升的閾值。上升檢測部72通過比較過濾部6的輸出電壓和閾值H1，來檢測MHP的上升。時間 測定部73基于上升檢測部72的檢測結(jié)果，測定從MHP的上升到下次上升的時間tuu(即， MHP的周期)。時間測定部73在每次對MHP的上升進行檢測時進行上述測定。計數(shù)部71將由周期測定部70測定的MHP的周期T的次數(shù)區(qū)別為以下四種小于基 準周期Th的0. 5倍(0. 5Th > Τ)的周期的次數(shù)m，大于等于基準周期Th的0. 5倍且小于基 準周期Th (0. 5Th ^ T < Th)的周期的次數(shù)N2，大于等于基準周期Th且小于基準周期Th的 1. 5倍(Th彡T < 1. 5Th)的周期的次數(shù)N3，和大于等于基準周期Th的1. 5倍(1. 5Th ( Τ) 的周期的次數(shù)Ν4。如上所述，周期區(qū)別部7對MHP的周期的次數(shù)進行區(qū)別。周期區(qū)別部7分別在各測 定期間(在本實施例中，指分別在第一振蕩期間Pl和第二振蕩期間Ρ2)測定MHP的周期， 對周期的次數(shù)進行區(qū)別。接著，判定部8根據(jù)周期區(qū)別部7的測定結(jié)果判定物體10比基準距離近還是遠。 判定部8比較MHP的周期的次數(shù)Ni、Ν4和次數(shù)之和(Ν2+Ν3)的大小，如果次數(shù)m為最大， 那么判定物體10在比基準距離遠的位置，如果次數(shù)N4為最大，那么判定物體10在比基準 距離近的位置。如果次數(shù)之和(N2+N3)為最大，則判定部8比較次數(shù)N2和N3的大小，當次 數(shù)N2比次數(shù)N3大的時候，判定物體10在比基準距離遠的位置，如果次數(shù)N3比次數(shù)N2大， 判定物體10在比基準距離近的位置。判定部8在每個周期區(qū)別部7對MHP的周期進行測定并區(qū)別的測定期間(在本實 施例方式中，分別在第一振蕩期間Pl和第二振蕩期間P2)進行上述判定。顯示部9顯示判定部8的判定結(jié)果。圖6、圖7是說明本實施方式的判定原理的圖，圖6是顯示產(chǎn)生波形欠缺時的MHP 的周期的次數(shù)分布的示意圖，圖7是顯示周期因噪聲一分為二時的MHP的周期的次數(shù)分布 的示意圖。在圖6、圖7中，TO為MHP的原本的周期次數(shù)分布a的代表值(中央值或是出現(xiàn)頻率最大的值等)。例如如果由于MHP的強度較小，周期測定時產(chǎn)生MHP的欠缺(檢測遺漏)的話，則產(chǎn)生欠缺的地方的MHP的周期為原本周期的大約2倍，由該欠缺產(chǎn)生的MHP的周期次數(shù)分 布為以2T0為中心的正態(tài)分布(圖6的b)。該次數(shù)分布b與MHP的原本的周期次數(shù)分布a 為相似形。另一方面，如果周期測定時將噪聲誤作為MHP檢測的話，則MHP的周期以隨機的比 例分為兩部分。此時，作為對噪聲進行過剩計數(shù)的結(jié)果，被分為兩部分的MHP的周期次數(shù)分 布相對于0. 5T0為對稱分布(圖7的c)。在本實施方式中，如上所述，將MHP的周期的次數(shù)分為4種，如果小于基準周期Th 的ο. 5倍的周期的次數(shù)m為最大，則該次數(shù)m不是由噪聲造成的，將其視為MHP原本的周 期，并判定物體10在比基準距離遠的位置。如果大于等于基準周期Th的1. 5倍的周期的 次數(shù)N4為最大，則該次數(shù)N4不是由MHP的欠缺造成的，將其視為MHP的原本周期，判定物 體10在比基準距離近的位置。又，在無法通過次數(shù)m或N4判定物體10的遠近的情況下， 無視次數(shù)m和N4，對大于等于基準周期Th的0. 5倍且小于基準周期Th的周期的次數(shù)N2， 和大于等于基準周期Th且小于基準周期Th的1. 5倍的周期的次數(shù)N3的大小進行比較，從 而判定物體10的遠近。這樣，在本實施方式中，可消除在測定周期時MHP的欠缺和過剩的噪聲檢測造成 的影響，正確地判斷從BGS光電開關(guān)到物體10的距離(更確切地說是半導(dǎo)體激光器1到物 體10的距離)比基準距離遠還是近。周期區(qū)別部7和判定部8可通過具有CPU、存儲裝置以及接口的計算機以及存儲在 存儲裝置中的程序?qū)崿F(xiàn)，也可通過硬件實現(xiàn)。本實施方式中，僅僅測定MHP的周期、區(qū)別周 期和比較次數(shù)大小即可實現(xiàn)，因此可以簡單的構(gòu)成實現(xiàn)周期區(qū)別部7和判定部8。[第二實施方式]下面，對本發(fā)明第二實施方式進行說明。在本實施方式中，BGS光電開關(guān)整體構(gòu)成 與第一實施方式相同，故采用圖1的符號進行說明。圖8是顯示本發(fā)明第二實施方式的BGS光電開關(guān)的周期區(qū)別部7的構(gòu)成的框圖。 本實施方式的周期區(qū)別部7相對于第一實施方式的構(gòu)成增加了次數(shù)校正部74。周期測定部 70和計數(shù)部71的動作與第一實施方式的相同。次數(shù)校正部74根據(jù)下列式子計算出大于等于基準周期Th的0. 5倍且小于基準周 期Th的周期的次數(shù)N2的校正值N2’，和大于等于基準周期Th且小于基準周期Th的1. 5倍 的周期的次數(shù)N3的校正值N3’。N2，= N2-N1(2)N3，= N3+N1(3)接著，次數(shù)校正部74將計數(shù)部71求得的次數(shù)N1、N2、N3、N4和自身所求得的校正 值N2’、N3’通知給判定部8。與第一實施方式相同，周期區(qū)別部7分別對每個測定期間的 MHP周期進行區(qū)別，計算次數(shù)的校正值。又，次數(shù)校正部74，也可計算校正值N2’、N3’中的 某一個。接著，本實施方式的判定部8比較MHP的周期的次數(shù)附和N4和次數(shù)之和(N2+N3) 的大小，如果次數(shù)m為最大，則判定物體10在比基準距離遠的地方，如果次數(shù)N4為最大，則判定物體10在比基準距離近的地方。又，判定部8在次數(shù)之和(N2+N3)為最大的情況下， 比較次數(shù)校正值N2’和次數(shù)N3的大小，當校正值N2’比次數(shù)N3大的時候，判定物體10在 比基準距離遠的地方，當次數(shù)N3比校正值N2’大的時候，判定物體10在比基準距離近的地 方。判定部8在各測定期間進行上述判定。又，在次數(shù)校正部74計算校正值N3’的時候，判定部8進行下列的判定。即，判定 部8比較MHP的周期的次數(shù)Μ和N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，如果次數(shù)m為最大，判 定物體10在比基準距離遠的地方，如果次數(shù)N4為最大，判定物體10在比基準距離近的地 方。又，判定部8在次數(shù)之和(N2+N3)為最大的情況下，比較次數(shù)N2’和次數(shù)校正值N3’的 大小，當次數(shù)N2比次數(shù)校正值N3’大的時候，判定物體10在比基準距離遠的地方，當次數(shù) 校正值N3’比次數(shù)N2大的時候，判定物體10在比基準距離近的地方。BGS光電開關(guān)的其他構(gòu)成與第一實施方式中所說明的相同。作為在周期測定時噪聲過剩計數(shù)的結(jié)果，被分為兩部分的MHP的周期的次數(shù)分布 c如圖7所示，與MHP原本的周期次數(shù)分布a重疊得較多。因此，在本實施方式中，如式子 (2)那樣對大于等于基準周期Th的0. 5倍且小于基準周期Th的周期的次數(shù)N2進行校正， 如式子(3)那樣對大于等于基準周期Th且小于基準周期Th的1. 5倍的周期的次數(shù)N3進 行校正。 這樣，在本實施方式中，可更有效去除周期測定時過剩的噪聲檢測的影響，與第一 實施方式相比，進一步提高了對物體10的遠近的判定精度。[第三實施方式]下面，對本發(fā)明第三實施方式進行說明。在本發(fā)明實施方式中，由于BGS光電開關(guān) 的構(gòu)成與第一實施方式相同，采用圖1、圖4的符號進行說明。周期區(qū)別部7的周期測定部70的動作與第一實施方式相同。本實施方式的計數(shù)部71與第一實施方式相同，由周期測定部70測定的MHP的周 期τ的次數(shù)被區(qū)別為以下四種小于基準周期Th的0. 5倍(0. 5Th > Τ)的次數(shù)Ni，大于等 于基準周期Th的0. 5倍且小于基準周期Th(0. 5Th彡T < Th)的周期的次數(shù)N2，大于等于 基準周期Th且小于基準周期Th的1. 5倍(Th < T < 1. 5Th)的周期的次數(shù)N3，和大于等于 基準周期Th的1. 5倍(1. 5Th彡T)的周期的次數(shù)N4。與第一實施方式相同，判定部8比較MHP的周期的次數(shù)m、N4和次數(shù)之和(N2+N3) 的大小，如果次數(shù)m為最大，那么判定物體10在比基準距離遠的位置，如果次數(shù)N4為最 大，那么判定物體10在比基準距離近的位置。如果次數(shù)之和(N2+N3)為最大，則判定部8 以基準周期Th的整數(shù)倍周期nTh (η為2以上的整數(shù))為基準，將周期nTh附近且小于周期 nTh的周期T的次數(shù)加到次數(shù)N2上，將周期nTh的附近且大于等于周期nTh的周期T的次 數(shù)加到N3上。然后，判定部8比較加算后的次數(shù)N2和N3的大小，如果次數(shù)N2大于次數(shù) N3，判定物體10在比基準距離遠的地方，如果次數(shù)N3比次數(shù)N2大，判定物體10在比基準 距離近的地方。BGS光電開關(guān)的其他構(gòu)成與第一實施方式所說明的相同。本實施方式說明了在測定MHP的周期時發(fā)生MHP欠缺的情況下的校正方法，周期 測定部70的測定結(jié)果在N3 < N2 < (N3+N4)成立時有效。又，在并用本實施方式和第二實施方式的情況下，需要使用校正值N2’。對該校正值N2’和次數(shù)N3進行上述加算。[第四實施方式] 在第一 第三實施方式中，如果物體10沒有靜止則有誤判的可能性。這是因為， 如果位于半導(dǎo)體激光器前方的物體10在振蕩期間向接近BGS光電開關(guān)的方向移動，則在第 一振蕩期間Pl中MHP的個數(shù)增加(MHP的周期變短)，同時在第二振蕩期間P2中MHP的個 數(shù)減少(MHP的周期變長)。圖9顯示了噪聲造成MHP的周期分割和波形欠缺，且顯示了物體10沒有靜止的情 況下的MHP的周期的次數(shù)分布。如果假設(shè)噪聲導(dǎo)致的MHP周期的分割和波形欠缺的頻率比 例在第一振蕩期間Pl和第二振蕩期間P2大致相同，由于在次數(shù)歸一化后進行判定，因此即 使物體10移動，也可正確地判定從BGS光電開關(guān)到物體10為止的距離(更正確地說是從 半導(dǎo)體激光器1到物體10為止的距離)比基準距離遠還是近。在本實施方式中，BGS光電開關(guān)的整體構(gòu)成和第一實施方式的相同，采用圖1的符 號進行說明。圖10為本發(fā)明第四實施方式的BGS光電開關(guān)的周期區(qū)別部7的構(gòu)成的框圖。本實 施方式的周期區(qū)別部7與第一實施方式的構(gòu)成相比，增加了歸一化部75和次數(shù)校正部76。 周期測定部70和計數(shù)部71的動作和第一實施方式的相同。在本實施方式中，在第一振蕩期間Pl中計數(shù)部71求得的次數(shù)N1、N2、N3、N4分別 作為Nl (Pl)、N2 (Pl)、N3 (Pl)、N4 (Pl)，在第二振蕩期間P2中計數(shù)部71求得的次數(shù)N1、N2、 N3、N4 分別作為 Nl (P2)、N2 (P2)、N3 (P2)、N4 (P2)。如下列式子那樣，歸一化部75在各振蕩期間以各振蕩期間的次數(shù)對次數(shù)Ni、N2、 N3、N4進行歸一化之后，對于歸一化后的次數(shù)N1、N2、N3、N4分別求出第一振蕩期間Pl和第 二振蕩期間P2的次數(shù)之和附”、N2”、N3”、N4”。Ni” = (Nl(Pl)/ (Ni (Pl) +N2 (Pl) +N3 (Pl) +N4 (Pl))}+{N1(P2)/ (Ni (P2) +N2 (P2) +N3 (P2) +N4 (P2))}(4)N2”= {N2 (Pl)/ (Ni (Pl) +N2 (Pl) +N3 (Pl) +N4 (Pl))}+ {N2 (P2)/ (Ni (P2) +N2 (P2) +N3 (P2) +N4 (P2))}(5)N3”= {N3 (Pl)/ (Ni (Pl) +N2 (Pl) +N3 (Pl) +N4 (Pl))}+ {N3(P2)/ (Ni (P2) +N2 (P2) +N3 (P2) +N4 (P2))}(6)N4，，= {N4 (Pl)/ (Ni (Pl) +N2 (Pl) +N3 (Pl) +N4 (Pl))}+ {N4 (P2)/ (Ni (P2) +N2 (P2) +N3 (P2) +N4 (P2))}(7)次數(shù)校正部76如下那樣計算出次數(shù)N2 ”的校正值N2 ’，和次數(shù)N3 ”的校正值N3 ’。
N2，=N2”-N1”(8)N3，=N3”+N1”(9)接著，次數(shù)校正部76將歸一化部75求得的次數(shù)m”、N2”、N3”、N4”和自身求得的 校正值N2’和N3’通知給判定部8。在本實施方式中，由于求得第一振蕩期間P1和第二振 蕩期間P2的和，周期區(qū)別部7在各振蕩周期(三角波周期)動作。又，次數(shù)校正部76計算 出校正值N2’、N3’中的某一個即可。接著，本實施方式的判定部8比較MHP的周期的次數(shù)附”和N4”和次數(shù)之和 (N2”+N3”)的大小，如果次數(shù)N1”為最大，則判定物體10在比基準距離遠的地方，如果次數(shù) N4”為最大，則判定物體10在比基準距離近的地方。又，在次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大的 情況下，判定部8比較次數(shù)校正值N2’和次數(shù)N3”的大小，當校正值N2’比次數(shù)N3”大的時 候，判定物體10在比基準距離遠的地方，當次數(shù)N3”比校正值N2’大的時候，判定物體10 在比基準距離近的地方。判定部8在各振蕩周期(三角波周期)進行上述判定。又，在次數(shù)校正部76計算校正值N3’的時候，判定部8進行下列的判定。即，判定 部8比較MHP的周期的次數(shù)附”和N4”和次數(shù)之和(N2”+N3”)的大小，如果次數(shù)N1 ”為最 大，則判定物體10在比基準距離遠的地方，如果次數(shù)N4”為最大，則判定物體10在比基準 距離近的地方。又，判定部8在次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大的情況下，比較次數(shù)N2”和次 數(shù)的校正值N3’的大小，當次數(shù)N2”比次數(shù)的校正值N3’大的時候，判定物體10在比基準 距離遠的地方，當次數(shù)的校正值N3’比次數(shù)N2”大的時候，則判定物體10在比基準距離近 的地方。BGS光電開關(guān)的其他構(gòu)成與第一實施方式所說明的相同。在本實施方式中，與第二實施方式相同，可有效去除周期測定時過剩的噪聲檢測 的影響，即使物體10移動了，也可正確判定物體10的遠近。[第五實施例]在第一 第四實施例中，從作為受光器的光電二極管的輸出信號中抽出MHP波 形，但是也能夠不使用光電二極管抽出MHP波形。圖11是本發(fā)明第五實施方式的BGS光電 開關(guān)的構(gòu)成的框圖，與圖1同樣的構(gòu)成采用相同的符號。本實施方式的BGS光電開關(guān)中，使 用電壓檢測部11替代第一 第四實施方式中的光電二極管2和電流-電壓變換放大部5。電壓檢測部11檢測并放大半導(dǎo)體激光器1的端子間電壓，即檢測陽極-陰極間的 電壓。由半導(dǎo)體激光器1發(fā)射的激光和物體10返回的光而產(chǎn)生干涉時，在半導(dǎo)體激光器1 的端子間電壓出現(xiàn)MHP波形。從而，可從半導(dǎo)體激光器1的端子間電壓抽出MHP波形。過濾部6，與第一 第四實施方式中的一樣，具有從調(diào)制波中抽出重疊信號的功 能，其從電壓檢測部11的輸出電壓抽出MHP波形。半導(dǎo)體激光器1、激光驅(qū)動器4、周期區(qū)別部7、判定部8和顯示部9的動作和第 一 第四實施方式的相同。這樣，在本實施方式中，可不使用光電二極管抽出MHP波形，與第一 第四實施方 式相比，能夠減少BGS光電開關(guān)的部件數(shù)量，能夠降低制造BGS光電開關(guān)的成本。本發(fā)明適用于反射型光電開關(guān)。
權(quán)利要求
一種反射型光電開關(guān)，其特征在于，包含發(fā)射激光的半導(dǎo)體激光器；使該半導(dǎo)體激光器動作的激光驅(qū)動器；檢測含有干涉波形的電氣信號的檢測單元，所述干涉波形由于從該半導(dǎo)體激光器發(fā)射出的激光和位于所述半導(dǎo)體激光器前方的物體的返回光的自混合效應(yīng)而產(chǎn)生；每次輸入干涉波形時都測定包含在所述檢測單元的輸出信號中的所述干涉波形的周期的周期測定單元；計數(shù)單元，在將所述物體在基準距離的位置時的所述干涉波形的周期作為基準周期時，所述計數(shù)單元將由所述周期測定單元測定的干涉波形的周期的次數(shù)區(qū)分為以下四種小于所述基準周期的第一規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)N1，大于等于所述基準周期的第一規(guī)定倍數(shù)且小于基準周期的周期的次數(shù)N2，大于等于所述基準周期且小于基準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)N3，和大于等于所述基準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)N4，其中第一規(guī)定倍數(shù)小于第二規(guī)定倍數(shù)；判定單元，該判定單元比較所述次數(shù)N1、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所述次數(shù)N1為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)N2和N3的大小，當所述次數(shù)N2大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N3大時，則判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的反射型光電開關(guān)，其特征在于，其進一步包括通過N2’ = N2-N1算出所述次數(shù)N2的校正值N2’的次數(shù)校正單元，所述判定單元比較所述次數(shù)m、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所述次數(shù)m為最大 時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在 比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)的校正值 N2’和次數(shù)N3的大小，當所述校正值N2’大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置， 當所述次數(shù)N3大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的反射型光電開關(guān)，其特征在于，其進一步包括通過N3’ = N3+N1算出所述次數(shù)N3的校正值N3’的次數(shù)校正單元，所述判定單元比較所述次數(shù)m、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所述次數(shù)m為最大 時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在 比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)N2和次數(shù) 的校正值N3’的大小，當所述次數(shù)N2大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所 述校正值N3’大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的反射型光電開關(guān)，其特征在于，所述激光驅(qū)動器驅(qū)動所述半導(dǎo)體激光器，使得至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)增加的期間 的第一振蕩期間和至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)減少的期間的第二振蕩期間交互存在；并進一步包括歸一化單元，所述歸一化單元在分別按各振蕩期間以各振蕩期間的次數(shù)對所述計數(shù)單 元求得的次數(shù)附、N2、N3、N4進行歸一化之后，對各歸一化后的次數(shù)附、N2、N3、N4,分別求 得第一振蕩期間和第二振蕩期間的次數(shù)的和W”、N2”、N3”、N4” ；和通過N2’ =擬”-附”計算所述次數(shù)擬”的校正值擬’的次數(shù)校正單元； 所述判定單元比較所述次數(shù)m”、N4”和次數(shù)之和(N2”+N3”)的大小，當所述次數(shù)m” 為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4”為最大時，判定所述 物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大時，則比較所述次數(shù) 的校正值N2’和次數(shù)N3”的大小，當所述校正值N2’大時，判定所述物體在比所述基準距離 遠的位置，當所述次數(shù)N3”大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的反射型光電開關(guān)，其特征在于，所述激光驅(qū)動器驅(qū)動所述半導(dǎo)體激光器，使得至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)增加的期間 的第一振蕩期間和至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)減少的期間的第二振蕩期間交互存在； 并進一步包括歸一化單元，所述歸一化單元在分別按各振蕩 期間以各振蕩期間的次數(shù)對所述計數(shù)單 元求得的次數(shù)Ni、N2、N3、N4進行歸一化之后，對于各歸一化后的次數(shù)m、N2、N3、N4,分別 求得第一振蕩期間和第二振蕩期間的次數(shù)的和m”、N2”、N3”、N4” ；和通過N3’ =吧”+附”計算所述次數(shù)吧”的校正值吧’的次數(shù)校正單元； 所述判定單元比較所述次數(shù)m”、N4”和次數(shù)之和(N2”+N3”)的大小，當所述次數(shù)m” 為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4”為最大時，判定所述 物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大時，則比較所述次數(shù) N2”和次數(shù)的校正值N3’的大小，當所述次數(shù)N2”大時，判定所述物體在比所述基準距離遠 的位置，當所述校正值N3’大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項所述的反射型光電開關(guān)，其特征在于，所述第一規(guī)定倍數(shù) 為0. 5，所述第二規(guī)定倍數(shù)為1. 5。
7.一種物體檢測方法，其檢測到物體的距離比規(guī)定的基準距離遠還是近，其特征在于， 包含將驅(qū)動電流提供給半導(dǎo)體激光器，驅(qū)動所述半導(dǎo)體激光器動作的振蕩步驟； 檢測含有干涉波形的電信號的檢測步驟，所述干涉波形由于從該半導(dǎo)體激光器發(fā)射出 的激光和位于所述半導(dǎo)體激光器前方的物體的返回光的自混合效應(yīng)而產(chǎn)生；每次輸入干涉波形時都測定包含在由所述檢測步驟得到的輸出信號中的所述干涉波 形的周期的周期測定步驟；計數(shù)步驟，在將所述物體在所述基準距離的位置時的所述干涉波形的周期作為基準周 期時，將由所述周期測定步驟測定的干涉波形的周期的次數(shù)區(qū)分為以下四種小于所述基 準周期的第一規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)Ni，大于等于所述基準周期的第一規(guī)定倍數(shù)且小于基 準周期的周期的次數(shù)N2，大于等于所述基準周期且小于基準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的周期的 次數(shù)N3，和大于等于所述基準周期的第二規(guī)定倍數(shù)的周期的次數(shù)N4，其中第一規(guī)定倍數(shù)小 于第二規(guī)定倍數(shù)；判定步驟，比較所述次數(shù)m、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當所述次數(shù)m為最大時， 判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在比所 述準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)N2和N3的大小， 當所述次數(shù)N2大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N3大時，判定 所述物體在比所述基準距離近的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的物體檢測方法，其特征在于，其進一步包括 通過N2’ = N2-N1算出所述次數(shù)N2的校正值N2’的次數(shù)校正步驟；所述判定步驟比較所述次數(shù)Ni、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當次數(shù)m為最大時， 判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在比所述基 準距離近的位置，當次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)的校正值N2’和次數(shù)N3 的大小，當所述校正值N2’大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N3 大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
9.如權(quán)利要求7所述的物體檢測方法，其特征在于，其進一步包括 通過N3’ = N3+N1算出所述次數(shù)N3的校正值N3’的次數(shù)校正步驟，所述判定步驟比較所述次數(shù)Ni、N4和次數(shù)之和(N2+N3)的大小，當次數(shù)m為最大時， 判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4為最大時，判定所述物體在比所 述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2+N3)為最大時，則比較所述次數(shù)N2和次數(shù)的校 正值N3’的大小，當所述次數(shù)N2大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述校 正值N3’大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
10.如權(quán)利要求7所述的物體檢測方法，其特征在于，所述振蕩步驟使所述半導(dǎo)體激光器動作以使得至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)增加的期 間的第一振蕩期間和至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)減少的期間的第二振蕩期間交互存在； 并進一步包括歸一化步驟，在分別按各振蕩期間以各振蕩期間的次數(shù)對由所述計數(shù)步驟得到的次數(shù) N1、N2、N3、N4進行歸一化之后，對于各歸一化后的次數(shù)N1、N2、N3、N4，分別求得第一振蕩期 間和第二振蕩期間的次數(shù)的和附”、N2”、N3”、N4” ；和通過N2’ =擬”-附”計算所述次數(shù)擬”的校正值擬’的次數(shù)校正步驟； 所述判定步驟比較所述次數(shù)m”、N4”和次數(shù)之和(N2”+N3”)的大小，當次數(shù)Ni”為最 大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4”為最大時，判定所述物體 在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大時，則比較所述次數(shù)的校 正值N2’和次數(shù)N3”的大小，當所述校正值N2’大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的 位置，當所述次數(shù)N3”大時，判定所述物體在所述比基準距離近的位置。
11.如權(quán)利要求7所述的物體檢測方法，其特征在于，所述振蕩步驟使所述半導(dǎo)體激光器動作以使得至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)增加的期 間的第一振蕩期間和至少包括振蕩波長連續(xù)單調(diào)減少的期間的第二振蕩期間交互存在； 并進一步包括歸一化步驟，在分別按各振蕩期間以各振蕩期間的次數(shù)對由所述計數(shù)步驟得到的次數(shù) N1、N2、N3、N4進行歸一化之后，對于各歸一化后的次數(shù)N1、N2、N3、N4，分別求得第一振蕩期 間和第二振蕩期間的次數(shù)的和附”、N2”、N3”、N4” ；和通過N3’ =吧”+附”計算所述次數(shù)吧”的校正值吧’的次數(shù)校正步驟； 所述判定步驟比較所述次數(shù)m”、N4”和次數(shù)之和(N2”+N3”)的大小，當所述次數(shù)m” 為最大時，判定所述物體在比所述基準距離遠的位置，當所述次數(shù)N4”為最大時，判定所述 物體在比所述基準距離近的位置，當所述次數(shù)之和(N2”+N3”)為最大時，則比較所述次數(shù) N2”和次數(shù)的校正值N3’的大小，當所述次數(shù)N2”大時，判定所述物體在比基準距離遠的位置，當所述校正值N3’大時，判定所述物體在比所述基準距離近的位置。
12.如權(quán)利要求7 11中任一項所述的物體檢測方法，其特征在于，所述第一規(guī)定倍數(shù) 為0. 5，所述第二規(guī)定倍數(shù)為1. 5。
全文摘要
本發(fā)明利用自混合型激光計測器，以簡單且便宜的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)精度良好的反射型光電開關(guān)。該反射型觀點開關(guān)包括半導(dǎo)體激光器(1)，檢測包含由半導(dǎo)體激光器(1)發(fā)射的激光和物體(10)返回的光的自混合效應(yīng)所產(chǎn)生的干涉波形的電信號的檢測單元(光電二極管(2)、電流-電壓變換放大部(5))，以基于基準周期的值對干涉波形的周期的次數(shù)進行區(qū)別的周期區(qū)別部(7)，根據(jù)周期區(qū)別部(7)的測定結(jié)果判定物體(10)比基準距離近還是遠的判定部(8)。
文檔編號H03K17/968GK101888230SQ20091014102
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者上野達也 申請人:株式會社山武