JP2551154B2 - 光電スイッチ - Google Patents
光電スイッチInfo
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- JP2551154B2 JP2551154B2 JP1173425A JP17342589A JP2551154B2 JP 2551154 B2 JP2551154 B2 JP 2551154B2 JP 1173425 A JP1173425 A JP 1173425A JP 17342589 A JP17342589 A JP 17342589A JP 2551154 B2 JP2551154 B2 JP 2551154B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
- H03K17/795—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar transistors
- H03K17/7955—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar transistors using phototransistors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/02—Measuring characteristics of individual pulses, e.g. deviation from pulse flatness, rise time or duration
- G01R29/027—Indicating that a pulse characteristic is either above or below a predetermined value or within or beyond a predetermined range of values
- G01R29/0273—Indicating that a pulse characteristic is either above or below a predetermined value or within or beyond a predetermined range of values the pulse characteristic being duration, i.e. width (indicating that frequency of pulses is above or below a certain limit)
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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手段とこのパルス光
を受光し、受光信号を発する受光手段を備え、この投光
手段と受光手段との間に存在する対象物体の有無などを
検出する光電スイッチに関する。
を受光し、受光信号を発する受光手段を備え、この投光
手段と受光手段との間に存在する対象物体の有無などを
検出する光電スイッチに関する。
この種の光電スイッチとして従来第６図に示すものが
知られている。第６図において、投光手段は発振回路１
の出力端に発光ダイオード２が接続されている。受光手
段は発光ダイオード２の発光するパルス光を受光し電気
信号に変換するホトトラジスタ３を有し電気信号を増幅
する増幅回路４と、この増幅回路４の出力端とコンパレ
ータ６の入力端との間に接続されたコンデンサ５と、コ
ンパレータ６の出力端に接続された検出回路７を備えて
いる。
知られている。第６図において、投光手段は発振回路１
の出力端に発光ダイオード２が接続されている。受光手
段は発光ダイオード２の発光するパルス光を受光し電気
信号に変換するホトトラジスタ３を有し電気信号を増幅
する増幅回路４と、この増幅回路４の出力端とコンパレ
ータ６の入力端との間に接続されたコンデンサ５と、コ
ンパレータ６の出力端に接続された検出回路７を備えて
いる。
この光電スイッチの動作を第７図に示す各部の波形を
参照しながら説明する。発振回路１により第７図に示す
パルス電流（ａ）を発生し、発光ダイオード２を発光さ
せる。増幅回路４は発光ダイオード２からのパルス光を
ホトトランジスタ３で受光して電気信号に変換し、この
電気信号を増幅して第７図（ｂ）に示す波形を得る。コ
ンデンサ５は増幅された信号の直流分をカットしてコン
パレータ６に伝達し、コンパレータ６は所定レベルで入
力する信号を弁別し、第７図（ｃ）のような論理処理に
適したデジタル信号とする。検出回路７はコンパレータ
６のパルス出力が所定数連続したとき第７図（ｄ）に示
すような検出信号を発する。
参照しながら説明する。発振回路１により第７図に示す
パルス電流（ａ）を発生し、発光ダイオード２を発光さ
せる。増幅回路４は発光ダイオード２からのパルス光を
ホトトランジスタ３で受光して電気信号に変換し、この
電気信号を増幅して第７図（ｂ）に示す波形を得る。コ
ンデンサ５は増幅された信号の直流分をカットしてコン
パレータ６に伝達し、コンパレータ６は所定レベルで入
力する信号を弁別し、第７図（ｃ）のような論理処理に
適したデジタル信号とする。検出回路７はコンパレータ
６のパルス出力が所定数連続したとき第７図（ｄ）に示
すような検出信号を発する。
従来の光電スイッチは第８図に示すように複数の発光
手段20A,21Aと受光手段20B,21Bが隣接して設置された場
合、受光手段20Bは対象物体22により受光手段20Aからの
光をさえぎられているにもかかわらず、投光手段21Aか
らの光を受光しているから対象物体22の検出ができない
という欠点があり、複数の光電スイッチの設置に対して
はそれぞれの光軸間隔を充分離さねばならないという問
題があった。
手段20A,21Aと受光手段20B,21Bが隣接して設置された場
合、受光手段20Bは対象物体22により受光手段20Aからの
光をさえぎられているにもかかわらず、投光手段21Aか
らの光を受光しているから対象物体22の検出ができない
という欠点があり、複数の光電スイッチの設置に対して
はそれぞれの光軸間隔を充分離さねばならないという問
題があった。
本発明の目的は、複数の光電スイッチを隣接して設け
る場合何等の支障もなく確実に対象物体を検出できる光
電スイッチを提供することにある。
る場合何等の支障もなく確実に対象物体を検出できる光
電スイッチを提供することにある。
上述の課題を解決するため本発明は、投光パルスで発
光する投光素子と、この投光素子の投光したパルス光を
受光し電気信号に変換する受光素子を有し前記電気信号
を増幅する増幅回路と、この増幅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、このコンパレータのパルス出力が
所定数連続したとき検出信号を発する検出回路とを備え
た光電スイッチにおいて、前記コンパレータと検出回路
との間に前記コンパレータの出力のパルス幅が所定の範
囲に入っているか否かを検出し所定パルス幅のとき前記
コンパレータの出力を有効とするパルス幅弁別回路を設
けるとともに前記増幅回路に飽和特性防止機能をもたせ
たものである。
光する投光素子と、この投光素子の投光したパルス光を
受光し電気信号に変換する受光素子を有し前記電気信号
を増幅する増幅回路と、この増幅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、このコンパレータのパルス出力が
所定数連続したとき検出信号を発する検出回路とを備え
た光電スイッチにおいて、前記コンパレータと検出回路
との間に前記コンパレータの出力のパルス幅が所定の範
囲に入っているか否かを検出し所定パルス幅のとき前記
コンパレータの出力を有効とするパルス幅弁別回路を設
けるとともに前記増幅回路に飽和特性防止機能をもたせ
たものである。
パルス幅弁別回路は投光素子の発する光パルスをコン
パレータの出力パルスとして弁別し、このパルス幅のみ
を有効とするので、それ以外のパルス幅の信号を検出回
路に伝達しない。また増幅回路は飽和特性防止機能をも
っているから光パルス入力が大きくてもパルス幅は変化
しない。
パレータの出力パルスとして弁別し、このパルス幅のみ
を有効とするので、それ以外のパルス幅の信号を検出回
路に伝達しない。また増幅回路は飽和特性防止機能をも
っているから光パルス入力が大きくてもパルス幅は変化
しない。
第１図ないし第４図に本発明によるこ光電スイッチの
一実施例を示し、第６図と同一のものには第６図と同一
の符号が付されている。第１図において、、発振回路
１、発光ダイオード２、ホトトランジスタ３、コンデン
サ５、コンパレータ６、検出回路７などは従来のものと
同一であるからこの説明は省略する。本発明が従来のも
のと異なる点はコンパレータ６と検出回路７との間にパ
ルス幅弁別回路８が設けられ、さらに増幅回路４が飽和
防止機能を有することである。
一実施例を示し、第６図と同一のものには第６図と同一
の符号が付されている。第１図において、、発振回路
１、発光ダイオード２、ホトトランジスタ３、コンデン
サ５、コンパレータ６、検出回路７などは従来のものと
同一であるからこの説明は省略する。本発明が従来のも
のと異なる点はコンパレータ６と検出回路７との間にパ
ルス幅弁別回路８が設けられ、さらに増幅回路４が飽和
防止機能を有することである。
パルス幅弁別回路８は第２図に示すように遅延回路81
とワンショット回路82の直列回路がＤ型フリップフロッ
プ（このＤ型フリップフロップを以下単にFFと略称す
る）84のＴ入力端に接続され、遅延回路81の入力端とFF
84のＤ入力端の間に反転回路83が接続され、さらにFF84
のＱ出力端とＲ入力端との間が接続されている。
とワンショット回路82の直列回路がＤ型フリップフロッ
プ（このＤ型フリップフロップを以下単にFFと略称す
る）84のＴ入力端に接続され、遅延回路81の入力端とFF
84のＤ入力端の間に反転回路83が接続され、さらにFF84
のＱ出力端とＲ入力端との間が接続されている。
このパルス幅弁別回路８の動作を第３図の波形図を参
照しながら説明する。ここで（ｃ）はコンパレータ６の
出力、すなわちパルス幅弁別回路８の入力、（ｆ）は遅
延回路81の出力、（ｇ）はワンショット回路82の出力、
（ｅ）はFF84の出力である。コンパレータ６の出力パル
ス（ｃ）が入力すると遅延回路81が動作開始する。この
とき時刻t1のようにパルス（ｃ）の幅が所定の時間T1よ
り短いと遅延回路81は出力（ｆ）を発しない。時刻t2に
は出力パルス（ｃ）の幅は時間T1より長いから遅延回路
81の出力（ｆ）によりワンショット回路82が起動し、ワ
ンショット回路82の出力（ｇ）は時間幅T2のパルスを発
する。そしてFF84はワンショット回路82の出力パルスの
後端で反転回路83の出力を記憶する。このときもし、時
刻t3のようにコンパレータ６の出力パルス（ｃ）の幅が
時間T1＋T2より長ければ反転回路83の出力は“0"となっ
ているからFF84には“0"が記憶さたままであり、パルス
幅弁別回路８の出力は変化しない。すなわちコンパレー
タ６の出力パルス（ｃ）の幅が時間T1〜時間T1＋T2の範
囲のときはワンショット回路82の出力の後端では反転回
路83の出力は“1"になっているからFF84には“1"が記憶
され、FF84の出力は“1"となり、この出力をFF84自身の
リセット出力としてFF84の記憶内容は再び“0"に戻る。
照しながら説明する。ここで（ｃ）はコンパレータ６の
出力、すなわちパルス幅弁別回路８の入力、（ｆ）は遅
延回路81の出力、（ｇ）はワンショット回路82の出力、
（ｅ）はFF84の出力である。コンパレータ６の出力パル
ス（ｃ）が入力すると遅延回路81が動作開始する。この
とき時刻t1のようにパルス（ｃ）の幅が所定の時間T1よ
り短いと遅延回路81は出力（ｆ）を発しない。時刻t2に
は出力パルス（ｃ）の幅は時間T1より長いから遅延回路
81の出力（ｆ）によりワンショット回路82が起動し、ワ
ンショット回路82の出力（ｇ）は時間幅T2のパルスを発
する。そしてFF84はワンショット回路82の出力パルスの
後端で反転回路83の出力を記憶する。このときもし、時
刻t3のようにコンパレータ６の出力パルス（ｃ）の幅が
時間T1＋T2より長ければ反転回路83の出力は“0"となっ
ているからFF84には“0"が記憶さたままであり、パルス
幅弁別回路８の出力は変化しない。すなわちコンパレー
タ６の出力パルス（ｃ）の幅が時間T1〜時間T1＋T2の範
囲のときはワンショット回路82の出力の後端では反転回
路83の出力は“1"になっているからFF84には“1"が記憶
され、FF84の出力は“1"となり、この出力をFF84自身の
リセット出力としてFF84の記憶内容は再び“0"に戻る。
このようにコンパレータ６の出力幅が時間T1より長く
時間T1＋T2より短いとき、パルス幅弁別回路８は検出回
路７にパルスを送り、このパルスが連続しているとき検
出回路７は検出出力を発する。遅延回路81を省略した場
合は、パルス幅弁別回路８はパルス幅が時間T2以下のパ
ルスを有効とし、所定のパルス幅時間T1より長いパルス
を除去するのみとなる。
時間T1＋T2より短いとき、パルス幅弁別回路８は検出回
路７にパルスを送り、このパルスが連続しているとき検
出回路７は検出出力を発する。遅延回路81を省略した場
合は、パルス幅弁別回路８はパルス幅が時間T2以下のパ
ルスを有効とし、所定のパルス幅時間T1より長いパルス
を除去するのみとなる。
ところでこのようなパルス幅弁別回路８を設けた場
合、受光信号が大きすぎると増幅回路４に増幅の飽和現
象が起きパルス幅が変ってしまうからこのパルス幅弁別
回路８で誤弁別をしてしまうという問題がある。そこで
増幅回路４に第４図に示す飽和特性防止機能をもたせ
た。第４図において増幅回路４はホトトランジスタ３を
有し、このホトトランジスタ３のコレクタと制御電源VC
の間に接続された抵抗31と、ホトトランジスタ３のコレ
クタとベースの間に接続された抵抗32がバイアス抵抗と
してホトトランジスタ３とともに受光回路を形成してい
る。また増幅回路４は演算増幅器41の非反転入力のバイ
アスが制御電源VCとOVとの間に接続された分圧抵抗42,4
3の直列回路で与えられ、ホトトランジスタ３のコレク
タがコンデンサ44と抵抗45の直列回路を介して反転入力
側に接続さている。演算増幅器41の出力と反転入力との
間には従来帰還抵抗46が接続されるのみであった。この
ため第５図に示すようなホトトランジスタ３のコレクタ
信号ｈが入力すると演算増幅器４の出力b1は動作範囲を
超えるから飽和し受光パルスの幅すなわちコレクタ信号
ｈの幅より長くなってしまう。そこで本実施例では３個
のダイオード47,48,49の直列回路を第４図に示すように
演算増幅器41の出力端と反転入力との間に接続した。こ
のようにすると３個のダイオード47,48,49の順方向電圧
降下を超えたときこのダイオード47,48,49に電流が流れ
始め、帰還抵抗の抵抗値を下げて増幅率を下げ、演算増
幅器41の出力電圧が上昇し、その幅が第４図（b2）に示
すように長くなることを防止する。したがって受光信号
の強弱にかかわらず、正しいパルス幅の弁別が可能とな
る。
合、受光信号が大きすぎると増幅回路４に増幅の飽和現
象が起きパルス幅が変ってしまうからこのパルス幅弁別
回路８で誤弁別をしてしまうという問題がある。そこで
増幅回路４に第４図に示す飽和特性防止機能をもたせ
た。第４図において増幅回路４はホトトランジスタ３を
有し、このホトトランジスタ３のコレクタと制御電源VC
の間に接続された抵抗31と、ホトトランジスタ３のコレ
クタとベースの間に接続された抵抗32がバイアス抵抗と
してホトトランジスタ３とともに受光回路を形成してい
る。また増幅回路４は演算増幅器41の非反転入力のバイ
アスが制御電源VCとOVとの間に接続された分圧抵抗42,4
3の直列回路で与えられ、ホトトランジスタ３のコレク
タがコンデンサ44と抵抗45の直列回路を介して反転入力
側に接続さている。演算増幅器41の出力と反転入力との
間には従来帰還抵抗46が接続されるのみであった。この
ため第５図に示すようなホトトランジスタ３のコレクタ
信号ｈが入力すると演算増幅器４の出力b1は動作範囲を
超えるから飽和し受光パルスの幅すなわちコレクタ信号
ｈの幅より長くなってしまう。そこで本実施例では３個
のダイオード47,48,49の直列回路を第４図に示すように
演算増幅器41の出力端と反転入力との間に接続した。こ
のようにすると３個のダイオード47,48,49の順方向電圧
降下を超えたときこのダイオード47,48,49に電流が流れ
始め、帰還抵抗の抵抗値を下げて増幅率を下げ、演算増
幅器41の出力電圧が上昇し、その幅が第４図（b2）に示
すように長くなることを防止する。したがって受光信号
の強弱にかかわらず、正しいパルス幅の弁別が可能とな
る。
以上述べたように本発明によればパルス幅弁別回路の
作用により所定のパルス幅の受光信号のみを有効として
検出するようにし、かて増幅回路は飽和特性防止機能を
もたせてあるから、たとえ他の光電スイッチを近接して
設けても他の光電スイッチの投光パルス幅を変えておけ
ばその受光により誤動作することがさけられる。また蛍
光灯などが発するパルス光等に対しても誤動作を防止で
きるという効果がある。
作用により所定のパルス幅の受光信号のみを有効として
検出するようにし、かて増幅回路は飽和特性防止機能を
もたせてあるから、たとえ他の光電スイッチを近接して
設けても他の光電スイッチの投光パルス幅を変えておけ
ばその受光により誤動作することがさけられる。また蛍
光灯などが発するパルス光等に対しても誤動作を防止で
きるという効果がある。
第１図ないし第４図は本発明による光電スイッチの一実
施例を示し、第１図は光電スイッチのブロック図、第２
図はパルス幅弁別回路のブロック図、第３図は第１図の
各部の動作を示すタイムチャート、第４図は増幅回路の
結線図、第５図は増幅回路各部の従来の各部のパルスと
本発明による各部のパルスとの比較を示すタイムチャー
ト、第６図ないし第８図は従来の光電スイッチの一例を
示し、第６図はブロック図、第７図は第６図各部の信号
波形を示すタイムチャート、第８図は２組の光電スイッ
チを近接して設けた場合の状態を示す平面図である。 2:発光ダイオード、3:ホトトランジスタ、4:増幅回路、
6:コンパレータ、7:検出回路、8:パルス幅弁別回路。
施例を示し、第１図は光電スイッチのブロック図、第２
図はパルス幅弁別回路のブロック図、第３図は第１図の
各部の動作を示すタイムチャート、第４図は増幅回路の
結線図、第５図は増幅回路各部の従来の各部のパルスと
本発明による各部のパルスとの比較を示すタイムチャー
ト、第６図ないし第８図は従来の光電スイッチの一例を
示し、第６図はブロック図、第７図は第６図各部の信号
波形を示すタイムチャート、第８図は２組の光電スイッ
チを近接して設けた場合の状態を示す平面図である。 2:発光ダイオード、3:ホトトランジスタ、4:増幅回路、
6:コンパレータ、7:検出回路、8:パルス幅弁別回路。
Claims (1)
- 【請求項１】投光パルスで発光する投光素子と、この投
光素子の投光したパルス光を受光し電気信号に変換する
受光素子を有し、前記電気信号を増幅する増幅回路と、
この増幅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、こ
のコンパレータのパルス出力が所定数連続したとき検出
信号を発する検出回路とを備えた光電スイッチにおい
て、前記コンパレータと検出回路との間に前記コンパレ
ータの出力のパルス幅が所定の範囲に入っているか否か
を検出し所定パルス幅のとき前記コンパレータの出力を
有効とするパルス幅弁別回路を設けるとともに前記増幅
回路に飽和特性防止機能をもたせたことを特徴とする光
電スイッチ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173425A JP2551154B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 光電スイッチ |
| US07/519,141 US5075542A (en) | 1989-07-05 | 1990-05-04 | Photoelectric switch using pulse width discrimination |
| DE4015912A DE4015912A1 (de) | 1989-07-05 | 1990-05-17 | Fotoelektrischer schalter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173425A JP2551154B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338111A JPH0338111A (ja) | 1991-02-19 |
| JP2551154B2 true JP2551154B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=15960216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1173425A Expired - Lifetime JP2551154B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 光電スイッチ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5075542A (ja) |
| JP (1) | JP2551154B2 (ja) |
| DE (1) | DE4015912A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753939A1 (en) * | 1990-05-11 | 1997-01-15 | Idec Izumi Corporation | Photoelectrical switching circuit |
| DE10117838A1 (de) | 2001-04-02 | 2002-10-17 | Omron Electronics Mfg Of Germa | Verfahren zur Störlichtunterdrückung und Messgerät |
| JP5877766B2 (ja) * | 2012-08-02 | 2016-03-08 | アツミ電氣株式会社 | ビームセンサの信号処理回路 |
| JP6289409B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2018-03-07 | アズビル株式会社 | 光電センサ |
| CN106067791B (zh) * | 2016-06-06 | 2018-11-23 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种实现脉冲编解码的光电转换电路 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3618693A1 (de) * | 1985-06-12 | 1986-12-18 | Yoshida Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren und vorrichtung zur feststellung der anwesenheit eines menschlichen koerpers |
| JPH0651043B2 (ja) * | 1986-03-04 | 1994-07-06 | 株式会社吉田製作所 | 歯科治療装置 |
| JPS6426007U (ja) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | ||
| JPH021096A (ja) * | 1987-12-24 | 1990-01-05 | Hochiki Corp | 赤外線遮断式検出器 |
| US5057683A (en) * | 1988-10-28 | 1991-10-15 | Astex Co., Ltd. | Error preventive circuit for a photoelectric switch |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP1173425A patent/JP2551154B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-04 US US07/519,141 patent/US5075542A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-17 DE DE4015912A patent/DE4015912A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5075542A (en) | 1991-12-24 |
| DE4015912A1 (de) | 1991-01-17 |
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