JPH0346597Y2

JPH0346597Y2 -

Info

Publication number: JPH0346597Y2
Application number: JP1982057829U
Authority: JP
Priority date: 1982-04-21
Filing date: 1982-04-21
Publication date: 1991-10-02
Also published as: JPS58160440U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、光電スイツチに係り、特に変調光
を用いて物体の検知を行ないスイツチング出力を
得る光電スイツチの改良に関する。

周知のように、この種光電スイツチは、発光素
子である発光ダイオードをパルス駆動し、検出物
体で遮断・反射・透過・吸収などの変化を受けた
パルス光を受光し、受光信号を増幅・弁別等の信
号処理をしてこれを２値化したスイツチング出力
を発するものである。そして、発光ダイオード駆
動パルス電流の電流値を大きくして光出力を増大
させ、遠方にある物体でも確実に検出できるよう
にしている。

しかしながら、このような従来の光電スイツチ
においては、発光ダイオードに駆動パルス電流を
供給する線路と受光素子の微弱な受光信号を増幅
回路に導く線路（これをＡ線路とする）とは極め
て接近して配設されるのが通例である。そのため
に、駆動パルス電流の立上り、立下りの変化によ
る電磁誘導作用によつてＡ線路にスパイク状のノ
イズ電圧が誘起される。つまり、受光信号がない
にも拘らず増幅回路の出力にはあるレベルの信号
が出力される。特に、この考案が対象とする大電
流駆動の光電スイツチでは、スパイクノイズも大
きいものになり、増幅回路の出力には正規の受光
信号の如く現われ、これが誤動作の原因となつて
いた。

一方、本出願人は先に、駆動パルスの反転した
出力パルスをゲートパルスとするNOT回路を用
いた構成とすることにより、外乱光雑音の影響を
防止し、誤動作を生じないようにした光電検出装
置について提案したが（特公昭52−33308号公報
参照）、この例では、ゲートパルスは駆動パルス
を反転させたパルスであるため（デユーテイ比
１：１）、駆動パルス電流の立上り、立下りの変
化によりスパイク状のノイズの影響は除去するこ
とができるが、発光パルスが立上つていないとき
の太陽光等の外乱光に対しては全てノイズとして
受光してしまい、誤動作し易くなつてしまうとい
う問題点があつた。

この考案は、このような従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的とするところは、上述し
たスパイクノイズの影響を除去し誤動作を防止す
るようにした光電スイツチを提供することであ
る。

この考案は、上記目的を達成するために、発光
素子と、受光素子と、上記発光素子を所定の駆動パルス信号で間欠的
に発光駆動させる駆動回路と、上記受光素子の受光信号に基づいて出力信号を
発生する受光信号処理回路とからなる光電スイツ
チおいて、上記駆動パルス信号と重ならないよう上記駆動
パルス信号の立下り時以降の時点から生起する一
定幅のゲートパルスを発生するゲートパルス発生
回路と、上記ゲートパルス期間中のみ上記受光信号を通
過させるゲート回路を受光素子と受光信号処理回
路の間に設けたことを特徴とする。

以下、この考案の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図は、この考案を適用した反射型光電スイ
ツチの電気的構成を示す概略図で、第２図おおよ
び第３図は各部の信号波形を示すタイムチヤート
である。

第１図において、この反射型光電スイツチは、
発光ダイオード１が発した光を検出物体２が反射
し、この反射光をホトダイオード３が受光するこ
とで物体２の存在を検知する。

発光ダイオード１を間欠的に発光駆動する駆動
回路は、パルス発生回路４と、分周回路を構成す
る３個のＴ形フリツプフロツプFF₁，FF₂および
FF₃と、駆動パルスｄを形成するAND回路５と、
この駆動パルスｄに応じて発光ダイオード１に駆
動パルス電流を供給するドライバ回路６とで構成
されている。

またホトダイオード３の受光信号を処理する受
光信号処理回路は、増幅回路７と、コンパレータ
８と、この考案に係るゲート回路９と、フリツプ
フロツプ回路１０と、シフトレジスタを構成する
５個のＤ形フリツプフロツプFF₅，FF₆，FF₇，
F₈およびFF₉と、AND回路１１，１２と、RSフ
リツプフロツプFF₁₀と、出力回路１３とで構成
される。

AND回路１４は、この考案に係るゲートパル
スｅを作成するもので、このゲートパルスｅは上
記駆動パルスｄと重ならないようゲートパルスｅ
の立下り時点から生起し、駆動パルスｄと同じく
一定のパルス幅となつている（第２図参照）。な
お、NAND回路１５はフリツプフロツプ回路１
０をリセツトする信号ｋを作成する。

次にこのような構成とした反射型光電スイツチ
の動作を第２図および第３図に従つてこの考案に
係る部分を中心に説明する。発光ダイオード１は
駆動パルスｄに基づきパルス駆動されており、前
述したように増幅回路７にはスパイクノイズがホ
トダイオード３からの受光信号とともに入力され
る。ホトダイオード３には正規の反射光の他に周
囲からの光が入力されるから、増幅回路７の出力
には各種の信号が現われる。すなわち、イは各駆
動パルスｄの立上り・立下りに同期するスパイク
ノイズであり、ロはスパイクノイズに重畳する受
光信号を示す、受光信号は駆動パルスｄの立下り
部分にそのピーク部分があり、駆動パルスｄの立
下り以降の部分においては受光信号のみとなつて
いる。また、信号ハはホトダイオード３が適宜受
光する周囲光によるノイズである。なお、Ａはコ
ンパレータ８の弁別レベルであり、コンパレータ
８の出力ｈは、この弁別レベルＡで上記各信号
イ，ロ，ハを２値化したものとなる。信号ロに相
当する２値化信号波形はスパイクノイズの立上り
部分による信号ニと、駆動パルスｄのパルス幅内
に存在し受光信号の前半部分である信号ホと、駆
動パルスｄの立下り以降に存在し、受光信号の後
半部分である信号ヘとからなつている。従つて、
ゲート回路９で駆動パルスｄの立下り部分から生
起するゲートパルスｅと信号ｈとの論理積をとれ
ば、信号ヘのみが有効となる。このようにして、
各駆動パルスｄに同期して確実に発生する不可抗
力のスパイクノイズの影響を除去して、受光信号
ｉのみを抽出できる。

そして、この実施例では、このようにして抽出
された受光信号ｉが一定数（５個）連続すること
を監視し、これによつて出力回路１３が動作する
ようになつている。すなわち、第３図に示すよう
に、５段シフトレジスタを構成するFF₅，FF₆，
FF₇，FF₈およびFF₉の全せのＱ出力が“Ｈ”と
なつてき、FF₁₀のＱ出力は“Ｈ”となる。また、
受光信号ｉが４個以下の場合には、FF₁₀のセツ
ト入力Ｓは“Ｌ”であるから、Ｑ出力は“Ｌ”と
なり、出力回路１３は動作しない。つまり、単発
的なノイズがゲートパルスｅのタイミング受光信
号ｉに含まれていても、このシフトレジスタの機
能によつて出力回路１３は動作しない。これによ
つて本装置の正常動作はさらに確実に担保され
る。

なお、第２図に示す如く、本実施例では、ゲー
トパルスｅは駆動パルスｄの発振周期の1/7とし
たので、 (1) 外来ノイズの影響をなくすことができる、 (2) 投光パルスのパワーを上げることができる、 (3) 消費電流を下げることができる、という効果を有することになる。

なお、本実施例の如きデユーテイ比の小さいも
のに上記従来例に示した特公昭52−33308号に記
載の技術を適用しても（すなわち、駆動パルスに
NOTをかけたもの）、消灯時のすべての期間にゲ
ートをかけてその期間は受光できることになつて
しまい、外乱光などの外来ノイズを受け易くな
り、結果的に誤動作し易くなつてしまう。

以上の説明から明らかなように、この考案に係
る光電スイツチは、発光素子からの投光パルスの
パワーを上げ、そのことにより消費電流を下げる
ことを可能とするとともに、外乱光などのスパイ
クノイズ等の影響を確実に除去することができ、
それによつて誤動作の防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案を適用した反射型光電スイ
ツチの電気的構成を示す概略ブロツク図、第２図
および第３図は各部の信号波形を示すタイムチヤ
ートである。１……発光ダイオード（発光素子）、３……ホ
トダイオード（受光素子）、４……パルス発生回
路、５………AND回路、６……ドライバ回路、
７……増幅回路、８……コンパレータ、９……ゲ
ート回路、FF₁，FF₂，FF₃，FF₁₀……フリツプ
フロツプ、ｄ……駆動パルス、ｅ……ゲートパル
ス、ｉ……受光信号、ロ……スパイクノイズに重
畳した受光信号。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】発光素子と、受光素子と、上記発光素子を所定の駆動パルス信号で間欠的
に発光駆動させる駆動回路と、上記受光素子の受光信号に基づいて出力信号を
発生する受光信号処理回路とからなる光電スイツ
チにおいて、上記駆動パルス信号と重ならないよう上記駆動
パルス信号の立下り時以降の時点から生起する一
定幅のゲートパルスを発生するゲートパルス発生
回路と、上記ゲートパルス期間中のみ上記受光信号を通
過させるゲート回路を受光素子と受光信号処理回
路の間に設けたことを特徴とする光電スイツチ。