JPH01320821A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は発光素子から発した光が受光素子に到達する光
量の多少により対象物体の在合を判別する光電スイッチ
をこ関する。

（従来の技術） この種光電スイッチとして従来第２図に示すものが知ら
れている。この第２図の回路とその動作を第３図の波形
図を参照しながら説明する。第２図において、発振回路
１の出力端は抵抗２を介して発光素子３に接続され、こ
の発光素子３に第３図に示すようなパルス電流Ｉｐを流
し、パルス発光させる。発光素子３に対向する受光素子
４は増幅器５に接続され、増幅器５は受光素子４の出力
信号を増幅し電圧Ｖｐζこ示す波形にする。この増幅器
５の出力端はコンパレータ６ａに接続されてこのコンパ
レータ６ａで電圧ｖｐの波形を所定の基準レベルｖＬｏ
で弁別踵論理処理に適したデジタル信号Ｖｄとし、この
コンパレータ６ａの出力端に接続された検出回路７によ
り検出信号ｖ０１を得て、出力トランジスタ９のペース
に印加してトランジスタ９をオン・オフし図示しない対
象物体の在合を確認する。増幅器５の出力端にはさらに
コンパレータ６ａより高い所定の基準レベルＶＬＩのコ
ンパレータ６ｂおよびコンパレータ６ａよりも低い所定
の基準レベルＶＬｚのコンパレータ６Ｃが接続され、各
コンパレータ６ｂ、６ｃはそれぞれのレベルＶＬＩ　、
　ＶＬ２　で増幅器５の出力を弁別して電圧Ｖｄ１．　
Ｖｄｚを出力する。コンパレータ６ｂ。

６ｃの出力端が接続された自己診断回路８は受光信号が
十分なものであるか、または漏洩光がなく受光信号の連
断が完全になされているか診断する。

前記コンパレータ６ｂ、６ｃの基準レベルは、増幅器５
の出力Ｖｐがコンパレータ６Ｃの基準レベルＶＬ２以下
のときは発光素子３から投光された光が受光素子４に入
射せずに十分な遮光状態にあり、増幅器５の出力ｖｐが
コンパレータ６ｂの基準レベルＶＬＩを越えると十分な
受光状態にあるように選ばれ、従って自己診断回路８は
増幅器５の出力ｖｐカコンパレータ６Ｃの基準レベルＶ
Ｌ２　ヲ超克ているがコンパレーク６ｂの基準レベルＶ
ＬＩを越えない状態Ｅこあるときに出力を発するように
構成されている。これはコンパレータ６ｃの出力Ｖｄｚ
とコンパレータ６ｂの出力Ｖｄｔを反転した信号との論
理積をとることｌこより得られる。ここで、増幅器５の
出力Ｖｐがコンパレータ６ｂ、６ｃの基準レベルＶＬｔ
とＶＬ２の間にある状態とは、発光素子３から投光され
た光が受光素子４で受光されて検出回路７から検出信号
ＶＯＩが得られて検出状態にあるが光電スイッチが安定
して動作するに十分な受光出力がない状態である。この
ような状態は例えば光電スイッチの使用中に投受光レン
ズのレンズ面が汚れた場合などに発生する。このような
場合には光電スイッチとしての機能が損なわれる以前に
自己診断回路８から警報を発してレンズ開場 の清櫟等を促し光電スイッチを用いた装置全体の故障を
未然に防止する。

（発明が解決しようとする課題） このような自己診断機能を有する光電スイッチは確実な
動作ができ信頼性が高いという長所はあるが、その半面
、検出回路の出力トランジスタのほかに自己診断のため
の出力トランジスタを備えているから光′亀スイッチと
して出力素子が増加し、さらに外部装置に接続するリー
ド線が増加し、その配線などコストアンプの要因、小形
化の妨げになるなどの問題点があった。またこれらの出
力をシーケンスコントローラに入力するためにはシーケ
ンスコントローラの入力回路数も増加せねばならずそれ
だけ大形高価なシーケンスコントローラを要するという
問題があった。

本発明の目的は、１個の出力回路から本来の光電スイッ
チとしての出力のほかに自己診断結果を外部に伝達可能
な光電スイッチを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の課題を解決するため本発明はパルス点灯された発
光素子の発する発光信号を受光して電気信号に変換する
受光素子と、この受光素子の出力を所定のレベルで弁別
して出力する第１のコンパレータと、この第１のコンパ
レータより高い弁別レベルを有する第２のコンパレータ
と、前記第１のコンパレータより低い弁別レベルを有す
る第３ノコンパレータと、この第２．第３のコンパレー
タのそれぞれの出力に従って前記受光信号への入出力を
記憶する記憶回路と、この記憶回路の記憶を遅らせる遅
延回路と、前記第１のコンノ１６レークの出力と前記記
憶回路の出力とを入力とし、この両入力の何れかを選択
し出力するノ８択回路とを備え、前記記憶回路と選択回
路とが外部回路ｆこより制御されるものである。

（作用） 光電スイッチの受光信号の減衰は急速に進行するもので
はないので常時自己診断する必要はなく、必要番こより
、または定期点検時に実施すればよい点ζこ着目し、光
電スイッチの動作期間中に自己診断回路の診断結果を記
憶回路で記憶しておき、必要に応じ外部制御回路の入力
により選択回路で記憶回路に切換えてこの記憶回路が記
憶している診断結果を出力するもので、出力トランジス
タ数を増加することなく、１つの出力回路から随時自己
診断結果を出力することができる。記憶回路の記憶はこ
の記憶回路の出力を第１のコンパレータの出力に切換え
るときに自動的にリセットされる。

（実施例） 本発明による光電スイッチの一実施例を第１図に示し、
第２図と同一のものζこは第２図と同一の符号を付した
。第１図において、発光素子３は従来のものと同様に発
振回路１の発生するパルス電流で発光し、受光素子で受
光する。受光側の増幅回路５．３個のコンパレータ６ａ
、６ｂ、６ｃ。

検出回路７、自己診断回路８などは従来のものと同様で
あるからこの説明は省略する。本発明が従来のものと異
なる点は遅延回路１１、記憶回路１２、選択回路１３が
設けられ、記憶回路１２と選択回路１３は外部制御回路
１４からの信号により制御されることである。なお、１
４１は光電スイッチの外部接続端子である。記憶回路１
２は自己診断回路８の出力端が遅延回路１１を介して接
続され、外部制御回路でリセットされるように接続され
ている。この遅延回路１１は自己診断回路８からの異常
診断結果が一定時間継続したときその診断結果を記憶す
るようｔこされている。選択回路１３はインパーク１５
．２つのＡＮＤ回路１６．１７、ＯＲ回路１８などを備
え、検出回路７の出力がＡＮＤ回路１６の一方の入力端
に接続され、他方の入力端には外部制御回路１４が接続
されている。

また記憶回路１２の出力端がＡＮＤ回路１７の一方の入
力端一こ接続され、他方の入力端には外部制御回路１４
がインバータ１５を介して接続されている。そして両Ａ
ＮＤ回路１６．１７の出力端がＯＲ回路２１のそれぞれ
の入力端に接続され、ＯＲ回路１８の出力端が出力トラ
ンジスタ９のベースに接続されている。

この光電スイッチ本来の動作と自己診断回路８の動作に
ついては既に第２図について述べたものと同様であるか
らこの説明は省略し、以下上として遅延回路１１、記憶
回路１２、選択回路１３について説明する。この光電ス
イッチを始動径外部制御回路１４の出力をノ・イレベル
ｌこすると、この出力はＡＮＤ回路１６の他方の入力端
に印加されるからＡＮＤ回路１６が開く、このときＡＮ
Ｄ回路１７の他方の入力端の入力はインバータ１５を介
してローレベルになりＡＮＤ回路１７は閉じる。

したがって受光素子４が受光し、コンパレータ６ａの所
定のレベルで弁別され検出回路７で検出された信号がＡ
ＮＤ回路１６とＯＦＬ回路１８とを通過してトランジス
タ９のベースに印加され、トランジスタ９から出力され
る普通の動作状態を続ける。この間に自己診断回路８の
診断結果が遅延回路１１を介して記憶回路１２に記憶さ
れる。

この光電スイッチの光学系の診断結果を知るには外部制
御回路１４の出力をローレベルにすればＡＮＤ回路１６
は閉じ、ＡＮＤ回路１７が開くから記憶回路１２の記憶
している診断結果はＡＮＤ回路１７とＯＲ回路１８を介
してトランジスタ９のベースに印加されるから、このト
ランジスタ９の出力から知ることができる。記憶回路１
２は外部制御回路１４の出力がローレベルからハイレベ
ルに立上るとき、または外部制御回路１４の出力がロー
レベルζこなってから所定時間後にリセットされ、次の
本来の光電スイッチとしての動作に移ったとき記憶する
ようにされている。

（発明の効果） 本発明によれば光電スイッチの出力トランジスタを１個
としても外部回路の出力をハイレベルとローレベルに変
化させ威ることにより、この１個の出力トランジスタか
ら本来の光電スイッチとしての出力と、記憶された自己
診断結果の出力とを切換えて送出するようにしたから回
路も操作も簡単であり、かつ外部機器への配線数が削減
でき、小形化もできるという効果がある。また、この光
電スイッチェ木；＊で制御される外部機器の入力回路の
数を減するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光電スイッチの一実施例を示す結
線図、第２図は従来の光電スイッチの一例を示す結線図
、第３図はこの種光電スイッチの動作を示す波形図であ
る。 ３：発光素子、４：受光素子、６ａ、６ｂ、６Ｃ：コン
パレータ、８：自己診断回路、１１：遅延回路、１２：
記憶回路、１３：選択回路、１４：外部制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）パルス点灯された発光素子の発する発光信号を受光
   して電気信号に変換する受光素子と、この受光素子の出
   力を所定のレベルで弁別して出力する第１のコンパレー
   タと、この第１のコンパレータより高い弁別レベルを有
   する第２のコンパレータと、前記第１のコンパレータよ
   り低い弁別レベルを有する第３のコンパレータと、この
   第２、第３のコンパレータのそれぞれの出力に従って前
   記受光信号への入力を診断しその結果を出力する自己診
   断回路とを備えた光電スイッチにおいて、前記自己診断
   回路の出力を記憶する記憶回路と、この記憶回路の記憶
   を遅らせる遅延回路と、前記第１のコンパレータの出力
   と前記記憶回路の出力とを入力とし、この両入力の何れ
   かを選択し出力する選択回路とを備え、前記記憶回路と
   選択回路とが外部回路により制御されることを特徴とす
   る光電スイッチ。