JP2550652B2 - 光電スイツチ - Google Patents
光電スイツチInfo
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- JP2550652B2 JP2550652B2 JP63080109A JP8010988A JP2550652B2 JP 2550652 B2 JP2550652 B2 JP 2550652B2 JP 63080109 A JP63080109 A JP 63080109A JP 8010988 A JP8010988 A JP 8010988A JP 2550652 B2 JP2550652 B2 JP 2550652B2
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- digital signal
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルス光を投光する投光素子と、この投光
素子からのパルス光，または対象物体から反射されたパ
ルス光を受光して受光信号を発する受光素子とを備え、
この投光素子と受光素子との間に存在する対象物体の有
無を検出する光電スイッチに関する。
素子からのパルス光，または対象物体から反射されたパ
ルス光を受光して受光信号を発する受光素子とを備え、
この投光素子と受光素子との間に存在する対象物体の有
無を検出する光電スイッチに関する。
この種の光電スイッチの従来装置を第３図に示し、こ
の第３図に示す光電スイッチのタイムチャートを第４図
に示す。第４図におけるａ〜ｆは第３図のブロック図に
示したａ〜ｆの各部における信号波形である。
の第３図に示す光電スイッチのタイムチャートを第４図
に示す。第４図におけるａ〜ｆは第３図のブロック図に
示したａ〜ｆの各部における信号波形である。
第３図において、１は発振回路であり、この発振回路
１からは連続パルスａを発し、この連続パルスａは分周
回路２に入力されて分周され、この分周された分周パル
ス（以下、この分周パルスを投光パルスと称す）ｂで投
光素子としての発光ダイオード３を発光させる。受光素
子としてのホトトランジスタ４は発光ダイオード３から
の光を受光して光電変換する。ここで、ホトトランジス
タ４は発光ダイオード３からの投光された光が対象物体
に当たって反射された反射光を受光するようにされてお
り、対象物体が存在しない場合にはホトトランジスタ４
は受光せず、第４図では時刻t1に始めて受光する場合を
示している。ホトトランジスタ４が受光して光電変換さ
れた電気信号は増幅回路５により交流成分のみが増幅さ
れ、コンデンサ６を介して直流分が除去されてほぼ鋸歯
状の受光信号ｃが得られ、この受光信号ｃがコンパレー
タ７に入力する。コンパレータ７は受光信号ｃのレベル
を弁別し、論理処理に適したデジタル信号ｄに変換す
る。このデジタル信号ｄはANDゲート８の一方の入力端
に入力し、このANDゲート８の他方の入力端には分周回
路２からの投光パルスｂが入力される。したがって、AN
Dゲート８の出力は投光パルスｂとデジタル信号ｄが同
期したときにのみ出力パルスｅを発する。検知回路９は
ANDゲート８からの出力パルスｅが所定数連続したとき
出力信号ｆを確定する回路であり、第４図では出力パル
スｅが２パルス連続した場合を示しており、時刻t2に出
力信号ｆがローレベル（以下、このローレベルをＬと称
す）からハイレベル（以下、このハイレベルをＨと称
す）に転じて対象物体の存在を確認する。
１からは連続パルスａを発し、この連続パルスａは分周
回路２に入力されて分周され、この分周された分周パル
ス（以下、この分周パルスを投光パルスと称す）ｂで投
光素子としての発光ダイオード３を発光させる。受光素
子としてのホトトランジスタ４は発光ダイオード３から
の光を受光して光電変換する。ここで、ホトトランジス
タ４は発光ダイオード３からの投光された光が対象物体
に当たって反射された反射光を受光するようにされてお
り、対象物体が存在しない場合にはホトトランジスタ４
は受光せず、第４図では時刻t1に始めて受光する場合を
示している。ホトトランジスタ４が受光して光電変換さ
れた電気信号は増幅回路５により交流成分のみが増幅さ
れ、コンデンサ６を介して直流分が除去されてほぼ鋸歯
状の受光信号ｃが得られ、この受光信号ｃがコンパレー
タ７に入力する。コンパレータ７は受光信号ｃのレベル
を弁別し、論理処理に適したデジタル信号ｄに変換す
る。このデジタル信号ｄはANDゲート８の一方の入力端
に入力し、このANDゲート８の他方の入力端には分周回
路２からの投光パルスｂが入力される。したがって、AN
Dゲート８の出力は投光パルスｂとデジタル信号ｄが同
期したときにのみ出力パルスｅを発する。検知回路９は
ANDゲート８からの出力パルスｅが所定数連続したとき
出力信号ｆを確定する回路であり、第４図では出力パル
スｅが２パルス連続した場合を示しており、時刻t2に出
力信号ｆがローレベル（以下、このローレベルをＬと称
す）からハイレベル（以下、このハイレベルをＨと称
す）に転じて対象物体の存在を確認する。
第４図では時刻t4にホトトランジスタ４が他の光電ス
イッチなどからの光を受光して鋸歯状のノイズ波cnが発
生した場合を示しているが、通常このノイズ波cnが存在
しない状態では、時刻t3に対象物体が存在しなくなった
とすると、時刻t1から数えて第４発目，第５発目の投光
パルスｂに同期してデジタル信号ｄが発生していないの
で、検知回路９は２パルス続いて出力パルスｅがないこ
とを確認して時刻t5に出力信号ｆをＨからＬ（縦の点線
で示すように）に転じる。しかしながら、時刻t4にノイ
ズ波cnが発生し、コンパレータ７により弁別されたノイ
ズ波cnに対応するデジタル信号dnが第５発目の投光パル
スｂに同期するとANDゲート８から出力パルスenが出力
される。この結果、時刻t5にＬに転じるべき出力信号ｆ
がＨまま継続するという誤動作が起こる。これは、AND
ゲート８による同期期間（ゲート期間）は投光パルスｂ
の時間幅として十分短くされているが、ホトトランジス
タ４の受光信号ｃ、したがってデジタル信号ｄが長くな
るためであり、他の光電スイッチなどから混入する外乱
光により誤動作するおそれがあるという欠点を有する。
イッチなどからの光を受光して鋸歯状のノイズ波cnが発
生した場合を示しているが、通常このノイズ波cnが存在
しない状態では、時刻t3に対象物体が存在しなくなった
とすると、時刻t1から数えて第４発目，第５発目の投光
パルスｂに同期してデジタル信号ｄが発生していないの
で、検知回路９は２パルス続いて出力パルスｅがないこ
とを確認して時刻t5に出力信号ｆをＨからＬ（縦の点線
で示すように）に転じる。しかしながら、時刻t4にノイ
ズ波cnが発生し、コンパレータ７により弁別されたノイ
ズ波cnに対応するデジタル信号dnが第５発目の投光パル
スｂに同期するとANDゲート８から出力パルスenが出力
される。この結果、時刻t5にＬに転じるべき出力信号ｆ
がＨまま継続するという誤動作が起こる。これは、AND
ゲート８による同期期間（ゲート期間）は投光パルスｂ
の時間幅として十分短くされているが、ホトトランジス
タ４の受光信号ｃ、したがってデジタル信号ｄが長くな
るためであり、他の光電スイッチなどから混入する外乱
光により誤動作するおそれがあるという欠点を有する。
そこで、本発明の目的は、前述した従来装置の欠点を
除去し、受光信号の時間幅が長い場合であっても外乱光
による受光信号を除去して誤動作の少ない光電スイッチ
を提供することにある。
除去し、受光信号の時間幅が長い場合であっても外乱光
による受光信号を除去して誤動作の少ない光電スイッチ
を提供することにある。
前述した目的を達成するため本発明は、発振回路の出
力を分周した投光パルスで発光する投光素子と、この投
光素子の光を受光して光電変換する受光素子と、この受
光素子により光電変換された電気信号を所定のレベルで
弁別し論理処理に適したデジタル信号に変換するコンパ
レータと、前記投光パルスの立上り時にコンパレータか
らのデジタル信号を記憶する記憶素子、この記憶素子の
出力と前記投光パルスとの論理積をとる論理素子とから
なり、前記投光パルスの立上り時にコンパレータから受
光信号に相当するデジタル信号が入力されていると該デ
ジタル信号を無効とし、前記投光パルスの立上りを除く
パルス期間にコンパレータから受光信号に相当するデジ
タル信号が入力すると立上りパルスを発生する立上りパ
ルス発生回路およびこの立上りパルス発生回路の出力が
所定パルス数続いた時に出力信号を発する検知回路を備
えたことを特徴とする。
力を分周した投光パルスで発光する投光素子と、この投
光素子の光を受光して光電変換する受光素子と、この受
光素子により光電変換された電気信号を所定のレベルで
弁別し論理処理に適したデジタル信号に変換するコンパ
レータと、前記投光パルスの立上り時にコンパレータか
らのデジタル信号を記憶する記憶素子、この記憶素子の
出力と前記投光パルスとの論理積をとる論理素子とから
なり、前記投光パルスの立上り時にコンパレータから受
光信号に相当するデジタル信号が入力されていると該デ
ジタル信号を無効とし、前記投光パルスの立上りを除く
パルス期間にコンパレータから受光信号に相当するデジ
タル信号が入力すると立上りパルスを発生する立上りパ
ルス発生回路およびこの立上りパルス発生回路の出力が
所定パルス数続いた時に出力信号を発する検知回路を備
えたことを特徴とする。
このような本発明における光電スイッチにおいては、
立上りパルス発生回路を構成する記憶素子に、投光パル
スの立上り時に受光信号の有無を記憶し、この記憶素子
に受光信号有りが記憶されると、その投光パルスによる
受光信号を無効とすることにより、他の光電スイッチか
らの光などによる外乱光を除去する。
立上りパルス発生回路を構成する記憶素子に、投光パル
スの立上り時に受光信号の有無を記憶し、この記憶素子
に受光信号有りが記憶されると、その投光パルスによる
受光信号を無効とすることにより、他の光電スイッチか
らの光などによる外乱光を除去する。
本発明の実施の形態を第１図を用いて説明する。本発
明は、発振回路１からの連続パルスａを分周回路２で分
周した投光パルスｂにより駆動されて発光する投光素子
としての発光ダイオード３と、この発光ダイオード３か
らの光を受光して光電変換する受光素子としてのホトト
ランジスタ４と、このホトトランジスタ４からの電気信
号を増幅回路５で増幅し、コンデンサ６により直流分を
除去した受光信号ｃを弁別してデジタル信号に変換する
コンパレータ７と、このコンパレータ７からのデジタル
信号を入力するパルス発生回路10およびこの立上りパル
ス発生回路10からの出力信号ｇが所定パルス数連続した
ときに出力信号ｆを発する検知回路９からなる。前記立
上りパルス発生回路10は、コンパレータ７からのデジタ
ル信号ｄを入力端D1のデータ入力とし、前記投光パルス
ｂをクロック入力とするＤ型フリップフロップ（以下、
このＤ型フリップフロップを単にFFと称す）11およびこ
のFF11の出力、コンパレータ７の出力そして分周回路
２の出力を入力とするANDゲート12により構成され、こ
の立上りパルス発生回路10は投光パルスｂの立上り時に
受光信号ｃ（デジタル信号ｄ）が入力しているとその受
光信号ｃ（デジタル信号ｄ）を無効とし、前記投光パル
スｂの立上りを除くパルス期間に受光信号ｃ（デジタル
信号ｄ）が入力すると立上りパルスを発生する。
明は、発振回路１からの連続パルスａを分周回路２で分
周した投光パルスｂにより駆動されて発光する投光素子
としての発光ダイオード３と、この発光ダイオード３か
らの光を受光して光電変換する受光素子としてのホトト
ランジスタ４と、このホトトランジスタ４からの電気信
号を増幅回路５で増幅し、コンデンサ６により直流分を
除去した受光信号ｃを弁別してデジタル信号に変換する
コンパレータ７と、このコンパレータ７からのデジタル
信号を入力するパルス発生回路10およびこの立上りパル
ス発生回路10からの出力信号ｇが所定パルス数連続した
ときに出力信号ｆを発する検知回路９からなる。前記立
上りパルス発生回路10は、コンパレータ７からのデジタ
ル信号ｄを入力端D1のデータ入力とし、前記投光パルス
ｂをクロック入力とするＤ型フリップフロップ（以下、
このＤ型フリップフロップを単にFFと称す）11およびこ
のFF11の出力、コンパレータ７の出力そして分周回路
２の出力を入力とするANDゲート12により構成され、こ
の立上りパルス発生回路10は投光パルスｂの立上り時に
受光信号ｃ（デジタル信号ｄ）が入力しているとその受
光信号ｃ（デジタル信号ｄ）を無効とし、前記投光パル
スｂの立上りを除くパルス期間に受光信号ｃ（デジタル
信号ｄ）が入力すると立上りパルスを発生する。
以下、本発明の一実施例を第１図および第１図の主要
部の信号波形を示す第２図を参照しながら説明する。な
お、この実施例では、発振回路１から出力される連続パ
ルスａ、分周回路２から出力される投光パルスｂ、ホト
トランジスタ４から出力される受光信号ｃおよびコンパ
レータ７から出力されるデジタル信号ｄは第３図および
第４図により説明した従来装置と同一であるので、第２
図では投光パルスｂとデジタル信号ｄを代表して示して
いる。
部の信号波形を示す第２図を参照しながら説明する。な
お、この実施例では、発振回路１から出力される連続パ
ルスａ、分周回路２から出力される投光パルスｂ、ホト
トランジスタ４から出力される受光信号ｃおよびコンパ
レータ７から出力されるデジタル信号ｄは第３図および
第４図により説明した従来装置と同一であるので、第２
図では投光パルスｂとデジタル信号ｄを代表して示して
いる。
この実施例に示した光電スイッチが外乱光を受光する
ことなく、投光パルスｂに対応した受光信号ｃが得られ
る場合について説明すると、デジタル信号ｄはホトトラ
ンジスタ４や増幅回路５などの遅れにより時刻t1に発せ
られた投光パルスｂよりも僅かに遅れて立上り、ほぼ一
定時間経過後立下がる。したがって、時刻t1で発せられ
る投光パルスｂが立上った時、コンパレータ７からのデ
ジタル信号ｄはＬの状態にある。これにより立上りパル
ス発生回路10のFF11にはＬが記憶され、FF11の出力端
からの出力ｑはＨの状態にある。そして、投光パルスb,
デジタル信号d,出力ｑがすべてＨになる瞬時のみANDゲ
ート12からＨの出力パルスｇが出力される。検知回路９
はこの出力パルスｇが２発続いた時刻t2にその出力信号
ｆをＬからＨにする。今、外乱光のない場合を説明して
いるので、第２図に示すノイズ波に対応するデジタル信
号dnがないものとして説明すると、時刻t1から数えて第
４発目，第５発目の投光パルスの立上り時にはデジタル
信号ｄが存在しないことからANDゲート12からＨの出力
信号ｇは出力されず、これにより検知回路９は時刻t5に
出力信号ｆをＨからＬに転じる。
ことなく、投光パルスｂに対応した受光信号ｃが得られ
る場合について説明すると、デジタル信号ｄはホトトラ
ンジスタ４や増幅回路５などの遅れにより時刻t1に発せ
られた投光パルスｂよりも僅かに遅れて立上り、ほぼ一
定時間経過後立下がる。したがって、時刻t1で発せられ
る投光パルスｂが立上った時、コンパレータ７からのデ
ジタル信号ｄはＬの状態にある。これにより立上りパル
ス発生回路10のFF11にはＬが記憶され、FF11の出力端
からの出力ｑはＨの状態にある。そして、投光パルスb,
デジタル信号d,出力ｑがすべてＨになる瞬時のみANDゲ
ート12からＨの出力パルスｇが出力される。検知回路９
はこの出力パルスｇが２発続いた時刻t2にその出力信号
ｆをＬからＨにする。今、外乱光のない場合を説明して
いるので、第２図に示すノイズ波に対応するデジタル信
号dnがないものとして説明すると、時刻t1から数えて第
４発目，第５発目の投光パルスの立上り時にはデジタル
信号ｄが存在しないことからANDゲート12からＨの出力
信号ｇは出力されず、これにより検知回路９は時刻t5に
出力信号ｆをＨからＬに転じる。
次に、この実施例における光電スイッチに外乱光によ
って時刻t4にノイズ波に相当するデジタル信号dnが発生
した場合について説明すると、時刻t1から数えて第５発
目の投光パルスｂが立上った時、デジタル信号ｄのＨ状
態はFF11に記憶される。FF11にＨが記憶されると、その
出力端の出力ｑがＬになるので、ANDゲート12の出力
はＬのままである。したがって、投光パルスｂの立上り
に同期したデジタル信号ｄ（受光信号ｃ）が存在する場
合、その投光パルスによる受光信号ｃは無効として除去
し、これによって検知回路９からの出力信号ｆがＨから
Ｌに転じてノイズ波による誤動作が防止される。なお、
前述のように、FF11が受光信号のＨを記憶している状態
から、次の投光パルスｂが発生した時、デジタル信号ｄ
がＬであればFF11にはＬが記憶されて待機状態になる。
って時刻t4にノイズ波に相当するデジタル信号dnが発生
した場合について説明すると、時刻t1から数えて第５発
目の投光パルスｂが立上った時、デジタル信号ｄのＨ状
態はFF11に記憶される。FF11にＨが記憶されると、その
出力端の出力ｑがＬになるので、ANDゲート12の出力
はＬのままである。したがって、投光パルスｂの立上り
に同期したデジタル信号ｄ（受光信号ｃ）が存在する場
合、その投光パルスによる受光信号ｃは無効として除去
し、これによって検知回路９からの出力信号ｆがＨから
Ｌに転じてノイズ波による誤動作が防止される。なお、
前述のように、FF11が受光信号のＨを記憶している状態
から、次の投光パルスｂが発生した時、デジタル信号ｄ
がＬであればFF11にはＬが記憶されて待機状態になる。
以上に説明したとおり本発明においては、記憶素子を
有する立上りパルス発生回路を設け、この立上りパルス
発生回路の記憶素子に投光パルスの立上り時における受
光信号の有無を記憶させ、この記憶素子に受光信号有り
が記憶された場合にはその投光パルスによる受光信号を
無効にするように構成したことにより、他の光電スイッ
チからの光などの外乱光やノイズによる信号を除去する
ことが可能となり、外乱光やノイズ信号などによる誤動
作を防止することができる。
有する立上りパルス発生回路を設け、この立上りパルス
発生回路の記憶素子に投光パルスの立上り時における受
光信号の有無を記憶させ、この記憶素子に受光信号有り
が記憶された場合にはその投光パルスによる受光信号を
無効にするように構成したことにより、他の光電スイッ
チからの光などの外乱光やノイズによる信号を除去する
ことが可能となり、外乱光やノイズ信号などによる誤動
作を防止することができる。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は光電スイッチのブロック図、第２図は第１図の主要部
の動作を示す波形図、第３図は従来装置を示す光電スイ
ッチのブロック図、第４図は第３図の主要部の動作を示
す波形図である。 3:発光ダイオード、4:ホトトランジスタ、7:コンパレー
タ、9:検知回路、10:立上りパルス発生回路、11:D型フ
リップフロップ、12:ANDゲート。
は光電スイッチのブロック図、第２図は第１図の主要部
の動作を示す波形図、第３図は従来装置を示す光電スイ
ッチのブロック図、第４図は第３図の主要部の動作を示
す波形図である。 3:発光ダイオード、4:ホトトランジスタ、7:コンパレー
タ、9:検知回路、10:立上りパルス発生回路、11:D型フ
リップフロップ、12:ANDゲート。
Claims (1)
- 【請求項１】発振回路の出力を分周した投光パルスで発
光する投光素子と、この投光素子の光を受光して光電変
換する受光素子と、この受光素子により光電変換された
電気信号を所定のレベルで弁別し論理処理に適したデジ
タル信号に変換するコンパレータと、前記投光パルスの
立上り時にコンパレータからのデジタル信号を記憶する
記憶素子、この記憶素子の出力と前記投光パルスとの論
理積をとる論理素子とからなり、前記投光パルスの立上
り時にコンパレータから受光信号に相当するデジタル信
号が入力されていると該デジタル信号を無効とし、前記
投光パルスの立上りを除くパルス期間にコンパレータか
ら受光信号に相当するデジタル信号が入力すると立上り
パルスを発生する立上りパルス発生回路およびこの立上
りパルス発生回路の出力が所定パルス数続いた時に出力
信号を発する検知回路を備えたことを特徴とする光電ス
イッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080109A JP2550652B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63080109A JP2550652B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 光電スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01253313A JPH01253313A (ja) | 1989-10-09 |
| JP2550652B2 true JP2550652B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=13709018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63080109A Expired - Lifetime JP2550652B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 光電スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550652B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5030891A (en) * | 1988-11-30 | 1991-07-09 | Omron Tateisi Electronic Co. | Photoelectric switch |
| JPH04373213A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Rinnai Corp | 器具の制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5282066A (en) * | 1975-12-27 | 1977-07-08 | Omron Tateisi Electronics Co | Circuit for photoelectric switch |
| JPS5377544A (en) * | 1976-12-20 | 1978-07-10 | Toshiba Corp | Optical detector |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63080109A patent/JP2550652B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01253313A (ja) | 1989-10-09 |
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