JPH01282923A - 光電スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は低消費電力化を図るようにした光電スイッチに
関するものである。

〔従来技術〕

従来光電スイッチは、例えば第６図に示すようにクロッ
ク信号を発生する発振回路１の出力によって投光素子２
をパルス点灯すると共に、投光素子２と対向する位置又
は物体からの反射光を受光する位置に受光素子３を設け
、その出力を増幅回路４によって増幅している。そして
増幅出力を波形整形回路５によって波形整形し、発振回
路１０発振出力をゲート信号としてゲート回路６を介し
て更にその出力を積分回路７．波形整形回路８を介して
出力回路９より出力するようにしていた。

そして増幅回路４．波形整形回路５等には夫々図示のよ
うに電流源１０．１１が供給されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるにこのような従来の光電スイッチによれば、受光
素子３からの受光信号を増幅回路４．波形整形回路５を
介して増幅及び波形整形しているが、信号として必要な
時間帯は発振回路の出力によって投光素子２が駆動され
る間、即ち点灯している間のみである。投光素子２が消
灯している間も増幅回路４より何らかの出力が得られる
が、その信号は外来光等の影響を除くためにゲート回路
６によって取り除かれクロック周期のみの受光信号が積
分回路７に与えられる。従って増幅回路４や波形整形回
路５への電流供給は投光素子が消灯している時間帯では
不要である。特にパルス点灯周期が短い高速型の光電ス
イッチでは増幅回路４や波形整形５の消費電流が大きく
、無駄な電力消費となっていた。

本発明はこのような従来の光電スイッチの問題点に鑑み
てなされたものであって、発振回路の出力によって投光
素子を駆動すると共にその必要な間のみ増幅回路や波形
整形回路等に電源を供給することによって低消費電力化
を図るようにすることを技術的課題とする。

〔発明の構成と効果〕

（課題を解決するための手段） 本発明はクロック信号を発生する発振回路と、発振出力
に基づいてパルス点灯される投光素子と、投光素子から
得られる信号を受光する受光素子と、受光素子の出力を
増幅し波形整形する波形整形回路と、を有する光電スイ
ッチであって、発振回路の投光パルスに同期した信号に
よって増幅回路及び波形整形回路に与える電流を断続す
る電流制御手段を有することを特徴とするものである。

（作用） このような特徴を有する本発明によれば、発振回路によ
って投光素子をパルス点灯すると共にその発振出力に同
期した電流切換信号によって増幅回路及び波形整形回路
に与える電流源の電流を断続するようにしている。こう
すれば必要な間のみ増幅回路と波形整形回路に電源が供
給され、受光素子より得られる受光信号が必要な間のみ
波形整形されて信号処理されることとなる。

（発明の効果） そのため本発明によれば、増幅回路や波形整形回路等に
不要な電流が供給されることがなく低消費電力化を進め
ることができる。従ってパルス点灯周期が短い高速型の
光電スイッチにおいても、比較的大きい電流を消費する
増幅回路や波形整形回路の消費電力を大幅に低減するこ
とができるという効果が得られる。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明の一実施例による光電スイッチのブロッ
ク図である０本図において従来例と同一部分は同一符号
を付している０本実施例においても発振回路１により一
定の周期でクロック信号を発振しており、その出力は投
光素子２に与えられる。発振回路１のクロック信号は例
えばデユーティ比が数％程度であり発振回路１のクロッ
ク周期の前後に一定の幅を持つクロック信号が電流切換
回路２１にも与えられる。電流切換回路２１はこの信号
に基づいて後述する電流源２２及び２３に制御信号を与
えてその電流を断続するものである。

又投光素子２からの光は物体の検知領域を介して受光素
子３に与えられる。反射型光電スイッチでは検知領域を
通過する物体からの反射光によって受光領域に受光信号
が与えられる。受光素子の出力は増幅回路４を介して波
形整形回路５に与えられる。波形整形回路５は入力信号
を所定の闇値で弁別することによって方形波信号を出力
するものであり、その出力はゲート回路６に与えられる
。

ゲート回路６は前述した発振回路１の発振周期、即ち投
光素子の駆動信号に対応する期間ゲートが開放され、そ
の間の波形整形回路５からの出力のみを積分回路７に伝
えるものである。積分回路７はこの信号を積分して積分
出力を波形整形回路８に与える。波形整形回路８には一
定の闇値が設定されており、この閾値を越える場合には
出力回路９を介して外部に物体検知出力が与えられる。

又電流切換回路２１の出力は電流源２２．２３に与えら
れる。電流源２２．２３は夫々増幅回路４及び波形整形
回路５に与えられている。ここで電流切換回路２１．電
流源２２．２３は増幅回路４及び波形整形回路５に与え
る電流を制御する電流制御手段を構成している。

次に本実施例の動作についてタイムチャートを参照しつ
つ説明する。第２図（ａｌは発振回路１の発振出力を示
すものであり、この出力によって投光素子２が時間Ｔ１
に点灯、Ｔ２に消灯となるようにパルス点灯されると共
にゲート信号としてゲート回路６にも伝えられる。又第
２図（Ｃ１に示すように発振信号と同期しこの前後に一
定の時間幅を持つ電流制御信号が電流切換回路２１に与
えられる。

電流切換回路２１はこの信号に基づいて電流源２２．２
３を駆動するものである。さて第２図（ｂｌに示すよう
に時刻ｔ、に物体が通過して投光素子２から照射した光
の反射光が受光されたものとすると、電流切換信号に対
応する期間のみで増幅回路を介して増幅されるため第２
図（′ｂ）に示すように増幅回路４より増幅信号が得ら
れる。この信号が第２図（ｄ）に示すように所定の闇値
レベルを越える場合には波形整形回路５より波形整形信
号が得られ、ゲート回路６を介して積分回路７に与えら
れる。従って積分回路７より第２図＋ｅ）に示すような
信号が出力されることとなる。そして積分出力が所定の
闇値を越える場合には第２図（ｆ）に示すように波形整
形出力が得られ物体の検知信号を外部に出力することが
できる。ここで増幅回路４．波形整形回路５に電流を供
給する周期Ｔ３は供給しない周期Ｔ４より充分短くこの
比を例えば２０；１とする。

そして周期Ｔ３の期間に消費される電流をＩｓ。

Ｔ４の期間に使用される電流を■４とし、その間の平均
電流をＩｔとすれば、高速性を要求するため増幅回路４
及び波形整形回路５には比較的大電流を流す必要がなる
ため、ｒ、＝１０１ｉ程度の電流比となっている。従う
て本実施例による例えば光電スイッチの平均電流は常に
電流Ｉ、を流す場合に較べて約１４％程度となり、大幅
に低消費電力化を図ることができる。

尚本実施例は発振回路の投光パルスの前後に一定の時間
幅を有する電流制御信号によって一対の電流源２２．２
３を介して増幅回路４．波形整形回路５に電流を供給す
るようにしているが、第３図［ａ）、　（ｂ）に示すよ
うに発振回路１のクロック信号を直接電流源２２．２３
に与えて電流の供給を制御してもよい。又第４図ｔａｌ
、　（ｂ）に示すように投光パルスの投光前の一定期間
から投光が終了するまでの開電流を供給するようにして
もよい。こうすれば増幅回路、波形整形回路が充分安定
した状態で投光が開始されることとなるため、検出性能
を安定化することができる。又第５図（ａ）、　（ｂ＞
に示すように発振信号の一部を電流切換信号として用い
てその間のみ増幅回路と波形整形回路に電流を供給する
ことによって更に低電流化を進めることができる。これ
らのいずれの場合にも本発明では投光パルスに同期した
間のみ増幅回路と波形整形回路を動作させるため、ゲー
ト回路を用いなくても一定の外乱光の除去効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例による光電スイッチの全体構
成を示すブロック図、第２図は本実施例の各部の波形を
示すタイムチャート、第３図（ａ）。 （ｂｌ、第４図（ａｌ、　（ｂ）及び第５図（ａ）、　
（ｂ）は本発明の夫々異なる実施例による投光パルスと
電流切換信号を示すタイムチャート、第６図は従来の光
電スイッチの一例を示すブロック図である。 ｌ・−・−・発振回路　　２・−・−・投光素子　　３
−・・・−受光素子　　４・−・−増幅回路　　５．８
−・−波形整形回路　　６−−−−−・・ゲート回路　
　？　−一−−−・・積分回路２１−−−−・−電流切
換回路　　２２．２３−・−・・−電流源第２図 （ｆ）盃４１カ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）クロック信号を発生する発振回路と、前記発振出
   力に基づいてパルス点灯される投光素子と、前記投光素
   子から得られる信号を受光する受光素子と、前記受光素
   子の出力を増幅し波形整形する波形整形回路と、を有す
   る光電スイッチにおいて、 前記発振回路の投光パルスに同期した信号によって前記
   増幅回路及び波形整形回路に与える電流を断続する電流
   制御手段を有することを特徴とする光電スイッチ。