JP2906476B2 - 光電スイッチの投光回路 - Google Patents

光電スイッチの投光回路

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【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、所望の時に光量を変更し得る光電スイッ
チの投光回路に関する。
(ロ)従来の技術 従来、光電スイッチの投光回路は、投光素子としてLE
D(発光ダイオード)を用い、このLEDに電流制限用の抵
抗、駆動用のトランジスタを直列に接続し、発振器から
のパルス信号をトランジスタに加えて、トランジスタを
ON/OFFして、LEDをパルス点灯している。この種の光電
スイッチは、使用周囲温度の範囲が−25℃〜55℃と広い
ため、投光電流が投光用LEDの周囲温度上限での定格値
に制限されている(第8図のIA参照)。
(ハ)発明が解決しようとする課題 上記したように、従来の光電スイッチでは、投光電流
が周囲温度上限での定格値に制限されるため、投光光量
が少なく、たとえ赤色LEDを用いてもビーム位置を確認
し辛く、受光部等の光軸合わせに手間取るという問題が
あった。
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであ
って、光軸調整時には光量を増加させてビーム位置合わ
せを容易になし得る光電スイッチを提供することを目的
としている。
(ニ)課題を解決するための手段及び作用 この発明の光電スイッチの投光回路は、投光素子と、
この投光素子を駆動する駆動回路とを備える光電スイッ
チの投光回路において、前記投光素子からの投光光量を
増減し得る切替手段を備え、この切替手段により、光軸
調整時に光量を大きくし得るようにしている。第8図に
示す通りであり、光電スイッチに内蔵されるLEDの周囲
温度の上限をTAとすると、この時の順電流はIA以下にし
ておく必要がある。しかし、周囲温度が人間が作業を行
える温度TBであるなら、順電流はIBまで流すことが可能
である。
この発明の光電スイッチの投光回路では、光軸調整時
には切替手段により、例えば投光電流を大にして投光光
量を増大させ、通常の動作時は切替手段により投光光量
を減少させている。この通常の動作時は、従来の光電ス
イッチの投光回路の投光光量と同じ程度である。
(ホ)実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明す
る。
<実施例1> 第1図は、この発明の一実施例を示す光電スイッチの
投光回路の回路図である。同図において、電源+VとGN
D間に投光用のLED2、抵抗R1、トランジスタ3の直列回
路が接続されている。トランジスタ3のベースにはパル
ス駆動回路1よりパルス信号が入力されるようになって
いる。このパルス駆動回路1の具体回路例を第2図に示
している。もっとも、このパルス駆動回路1は、よく知
られた回路である。再び第1図において、抵抗R1とトラ
ンジスタ3の直列回路に並列に、抵抗R2、スイッチ4の
直列回路が接続されている。
この実施例回路において、スイッチ4をOFFした状態
では、第3図に示すようにパルス駆動回路1よりパルス
信号が入力される度にトランジスタ3がONし、投光電流
が流れ、LED2がパルス点灯する。スイッチ4がONされる
と、抵抗R1とトランジスタ3に並列に抵抗R2が接続され
るため、LED2に直流電流IDCが付加して流れ、投光電流
は第3図の右部に示すように、直流電流IDCにパルス電
流が重畳されたものとなる。そのため、スイッチ4のON
でLED2の発光光量が大となる。
この実施例では、スイッチ4のON、OFFによって投光
電流波形の交流成分が影響を受けず、受光側で直流成分
を微分回路によりカットすれば受光レベルは一定であ
り、光量を増大させたまま感度調整を行うことができ
る。また、投光間隔も一定であるため応答速度も変化せ
ず実使用状態と同一条件となる。
<実施例2> 第4図は、この発明の他の実施例を示す光電スイッチ
の投光回路の回路図である。この実施例投光回路は、電
源+VとGND間にLED2、抵抗R1、R1a、トランジスタ3の
直列回路が接続されている。そして、トランジスタ3の
ベースには、やはりパルス駆動回路1よりパルス信号が
入力されるようになっている。抵抗R1aの両端には、こ
の抵抗R1aを短絡するためのスイッチ4が接続されてい
る。このスイッチ4によってパルス駆動電流を切替えて
いる。
この実施例回路において、スイッチ4をOFFした状態
ではLED2に投光電流を流す回路に電流制限抵抗としてR1
とR1aが接続され、比較的大なる抵抗となるので、LED2
に流れる投光電流は第5図に示す波形となる。スイッチ
4がONされると、抵抗R1aが短絡され電流制限抵抗はR1
のみとなる。そのためLED2に流れる投光電流はレベル大
となり、スイッチ4がOFFされている場合に比し、投光
光量が大となる。
<実施例3> 第6図は、この発明のさらに他の実施例を示す光電ス
イッチの投光回路のパルス駆動回路の回路図である。第
2図に示した一般的なパルス駆動回路において、出力端
子O1より出力されるパルス信号のパルス幅はC11×R13
依存し、パルス間隔はC11×R11に依存する。したがっ
て、第6図に示したこの実施例では、抵抗R11に並列に
抵抗R11aをスイッチ4aで断接するように構成している。
なお、図示していないが、投光回路は電源+VとGND間
にLED、抵抗及びトランジスタの直列回路が接続されて
おり、このトランジスタにパルス駆動回路が接続されて
おり、このトランジスタにパルス駆動回路からパルス信
号が入力される。
この実施例回路において、スイッチ4aがOFFの時は、
パルス幅はC11とR11で決定され、第7図の左部に示すパ
ルス間隔となる。スイッチ4がONされると、抵抗R11
抵抗R11aが並列に接続されることになり、パルス間隔は
C11とR11・R11a/(R11+R11a)に依存し、第7図の右部
に示すようにパルス間隔が短くなる。そして単位時間当
りのパルス数が増加し、光量が増大する。
この実施例も、実施例1と同様、スイッチの入れ、切
りにかかわらずパルス電流のレベルは変化しないため、
光量を増大させたまま感度調整が可能である。
<実施例4> 第9図は、この発明のさらに他の実施例を示す光電ス
イッチの投光回路を示す回路図である。この実施例は回
路接続としては第1図に示したものと同様であるが、ス
イッチ4として自動復帰型を使用した点に特徴がある。
スイッチ4をONし、光量を増大させた状態でスイッチ4
をOFFにするのを忘れると、光電スイッチ回路の破壊やL
EDを劣化させるおそれがあるので、スイッチ4を自動復
帰型としている。第4図に示す回路のスイッチ4、第6
図に示す回路のスイッチ4aも同様に自動復帰型とするこ
とにより、復帰操作の忘れを防止できる。
<実施例5> 第10図は、この発明のさらに他の実施例を示す光電ス
イッチの投光回路を示す回路図である。この実施例は、
第9図のスイッチ4に代えてトランジスタ5を接続し、
このトランジスタ5を自動復帰型のスイッチ4とワンシ
ョットディレイ回路6とでON/OFFするようにしたもので
ある。この投光回路では、スイッチ4をONすると、この
ON信号に応答してワンショットディレイ回路6が一定時
間だけON信号を出力し、このON信号によりトランジスタ
5がONし、その時間だけLED2の光量が増加する。スイッ
チ4が自動復帰しても一定時間だけワンショットディレ
イ6がON信号を出力し、LED2の投光量が増大しているの
て、光軸調整時に両手で使用できるので、操作性が良
い。その上一定時間の経過でOFFするので、光量を増加
状態から元に戻し忘れすることがない。ワンショットデ
ィレイ回路6として、第11図のものを使用しているが、
もちろん市販のモノステーブル・マルチバイブレータを
用いてもよい。第4図、第6図に示す回路にも、ワンシ
ョットディレイ回路6を追加して、同様の効果を得るこ
とができる。
<実施例6> 第12図は、この発明のさらに他の実施例を示す光電ス
イッチの投光回路を示す回路図である。この実施例は、
第1図の実施例投光回路のスイッチ4に直列にLED7を接
続したものである。スイッチ4がONしていると、LED7も
点灯しており、これを目視することにより、スイッチ4
の切り(OFF)忘れを防止する。
<実施例7> 第13図は、この発明のさらに他の実施例を示す光電ス
イッチの投光回路を示す回路図である。この実施例投光
回路は、上記実施例6と同趣旨でスイッチ4がONしてい
る間点灯表示するLED7を備えている。もっとも実施例6
の回路と相違し、スイッチ4を2極とし、LED7と抵抗R3
とスイッチ4の1極4bを直列に接続して電源+VとGND
間に接続している。スイッチ4が投入されると2極の接
点4a、4bがともにONするので、LED2の光量が増大すると
ともに、LED7が点灯する。
<実施例8> 第14図は、この発明のさらに他の実施例を示す光電ス
イッチの投光回路を示す回路図である。この実施例投光
回路は、他の実施例と同様、電源+VとGND間に投光用
のLED2、抵抗R1、トランジスタ3の直列回路が接続さ
れ、パルス駆動回路1によってトランジスタ3がON/OFF
され、LED2がパルス点灯されるようになっている。
この実施例回路の特徴は、抵抗R1とトランジスタ3の
直列回路に抵抗R2とトランジスタ5からなる直列回路を
並列に接続し、一方、スイッチ4aのONで明滅回路8を動
作させ、トランジスタ5を明滅回路8のON/OFF出力に同
期してON/OFFする。明滅回路8の具体列としては第6図
に示した回路と同様のものが使用される。
この実施例投光回路では、通常はスイッチ4aをONして
いる。この状態では、トランジスタ5はOFFしており、
パルス駆動回路1からのパルス信号により、トランジス
タ3のみがON/OFFされ、LED2には第15図に示す投光電流
が流れる。このパルスの高さは光量に比例している。通
常、検出動作に高速が要求されるためパルス幅T1は約5
μs、パルス間隔T2は、約13μs程度かそれ以下に短く
される。この速度での明滅は人間の目で感じることがで
きず一定の強さで投光されているように見える。
スイッチ4aが開かれると(OFFすると)、明滅回路8
が動作し、トランジスタ5をパルス駆動する。このとき
の投光電流波形は第15図の右半部に示すものとなる。ト
ランジスタ3のON/OFFによるパルス電流は変化せず、期
間T3ではIDCが増量される。また期間T4では増量されな
い。これら期間T3、T4は人間の目が十分明滅を感じるよ
うに決定される。この期間T3、T4の決定は、第6図の回
路において、時定数を決定するコンデンサC11、抵抗
R11、R13の値を適当に選べはよい。明滅回路8として
は、第6図に示した発振回路の他に市販のタイマ等を用
いてもよいし、あるいはパルス駆動回路1のパルス信号
を分周して作成してもよい。
明滅回路8の動作により、LED2が明滅し、光軸調整時
にはスポット位置が目視できる周期で明滅し、そのため
視認性が向上し、調整作業が楽になる。また、期間T4
は、電流は増加されない(あるいは増加量が少ない)た
め、光量増加による消費電流の増加を抑えることができ
る。また、同一の消費電流を流すなら期間T3の光量をさ
らに増加することができ、明と暗でのコントラストを大
きく取ることができる。
(ヘ)発明の効果 この発明によれば、投光素子からの投光光量を増減し
得る切替手段を備えているため、光軸調整時にはこの切
替手段を切替えて、通常動作時の投光光量よりも大なる
光量を投光し得るので、ビーム位置を確認し易く出来、
したがって光軸調整が容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実施例1の光電スイッチの投光回
路を示す回路図、第2図は、同実施例投光回路のパルス
駆動回路の具体回路を示す回路接続図、第3図は、同実
施例投光回路の動作を説明するための波形図、第4図
は、この発明の実施例2の光電スイッチの投光回路を示
す回路図、第5図は、同実施例投光回路の動作を説明す
るための波形図、第6図は、この発明の実施例3の光電
スイッチのパルス駆動回路の具体回路を示す回路接続
図、第7図は、同実施例の動作を説明するための波形
図、第8図は、LEDの周囲温度−順電流特性を示す図、
第9図は、この発明の実施例4の光電スイッチの投光回
路を示す回路図、第10図は、この発明の実施例5の光電
スイッチの投光回路を示す回路図、第11図は、同投光回
路を構成するワンショットディレイ回路の具体例を示す
回路接続図、第12図は、この発明の実施例6の光電スイ
ッチの投光回路を示す回路図、第13図は、この発明の実
施例7の光電スイッチの投光回路を示す回路図、第14図
は、この発明の実施例8の光電スイッチの投光回路を示
す回路図、第15図は、同実施例投光回路の動作を説明す
るための波形図である。 1:パルス駆動回路、2:LED、 3:トランジスタ、4・4a:スイッチ、 R1・R2・R1a:電流制限用の抵抗。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】投光素子と、この投光素子を駆動する駆動
    回路とを備える光電スイッチの投光回路において、 前記投光素子からの投光光量を増減し得る切替手段を備
    え、この切替手段により、光軸調整時に光量を大きくし
    得るようにしたことを特徴とする光電スイッチの投光回
    路。
  2. 【請求項2】前記切替手段に、投光光量の増加側への切
    替から光軸調整終了で減少側への復帰する際に、復帰忘
    れを防止するための手段を付設したことを特徴とする請
    求項1記載の光電スイッチの投光回路。
  3. 【請求項3】前記切替手段が、投光光量を増加側へ切替
    えられた際に、投光光量を周期的に増減させる変調手段
    を備えたことを特徴とする請求項1記載の光量スイッチ
    の投光回路。
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