JPH044772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光電スイツチを複数個並置する場合
において、自己の発光パルスとこの発光パルスの
周期より短い周期の他の光電スイツチによる雑音
光とが重なる直前にパルスが重畳することを予測
して、次に入光してくる雑音光を無視することに
より誤動作を防止する光電スイツチに関する。

〔従来の技術〕

従来、パルス変調光形の光電スイツチにおい
て、他光源による雑音光を防止する技術として
は、発光パルスに同期した受光パルス入力だけを
取り出し、その他の期間に入つた受光入力は無視
するという、いわゆる同期ゲート方式があり、非
連続的な雑音光に対して効果を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記のような技術は、光電スイツ
チを単独で使用する場合は雑音光を排除可能であ
るが、第４図に示すように、光電スイツチを複数
個並置して被検出物の位置を連続検出する場合
に、光電スイツチＡ，Ｂの投光部１Ｔ，２Ｔの光
の投射範囲及び受光部１Ｒ，２Ｒの受光範囲が広
いと、光電スイツチＡが被検出物体Ｄを検出して
いないにも関わらず、光電スイツチＢの投光部２
Ｔからの光が被検出物体Ｄにより反射し、光電ス
イツチＡの受光部１Ｒに入射する。そして投光部
１Ｔ，２Ｔからはそれぞれ異つた周期のパルス光
が投射されるようになつているが、パルスの周期
は似通つている場合が多く、そのため投光部１
Ｔ，２Ｔのパルス光のタイミングが全く異なるこ
ともあり、その場合には、自身の投光部のパルス
光を受光していないにも関わらず、検出信号を出
力してしまう。こうなると他の光電スイツチの投
射光の影響は同期ゲート方式だけでは排除するこ
とができない。

この従来例を具体的に、14クロツクパルスを発
光の繰り返し周期とする光電スイツチと11クロツ
クパルスを発光の繰り返し周期とする光電スイツ
チとを近接して並置する場合を例にとり、この作
用を説明する。

上記のような光電スイツチを並置すると第５図
に示す如く異周期のパルスは必ずいつかは重なる
ことになる。この重なり合うパルスの位置で他の
光電スイツチのパルス光を受光したならば、本来
検出すべき被検出物体を検出していないにも関わ
らず検出したことになつてしまう。

このため従来は、投光部１Ｔ，２Ｔ及び受光部
１Ｒ，２Ｒの投光範囲及び受光範囲を狭くして、
他の光電スイツチからの投射光が別の光電スイツ
チの受光部に入射しないようにすることが考えら
れている。しかしながらこうすると、いわゆる透
過型の光電スイツチでは、対応する投光部と受光
部との光軸を合わせることが困難になり、振動や
衝撃等により光軸が少しでもずれた場合、動作に
不都合を来たす欠点があり、また反射光を利用す
るいわゆる反射型の光電スイツチの場合には、被
検出物体Ｄの面の粗さの感応領域内への侵入方向
等の条件により、初期設定の動作条件が僅かでも
変動されると、同様に動作に不都合を来すという
欠点がある。

更に別の対応策として、投光部を複数個並置し
た場合、これらが同時に投光しないように投光タ
イミングをずらして順次投光し、対応したタイミ
ングの受光信号のみを選択通過させるようなゲー
ト回路を設けて相互の影響を避けようとする考え
方もある。しかしながら、投光タイミングをずら
し順次投光していくための制御回路が必要とな
り、且つこの制御回路から各々の投・受光部に同
期信号を伝えるための電気的接続が必要となるた
め、構成が複雑化し、調整作業が煩雑になる他、
それぞれの光電スイツチを独立に使えない欠点が
ある。

本発明は上記の問題点を解決する光軸調整が容
易に行えるような範囲の受光範囲を持ちながら、
複数並置した場合に相互の電気的接続を必要とせ
ず、他の光電スイツチの投射光による影響を除去
し誤動作を防止することができる光電スイツチを
提供することを目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

この目的を達成する本発明を、第１図の概念図
に基づいて説明する。即ち、基準クロツクパルス
を発生するパルス発振器１と、 該発振器１により発生するクロツクパルスを分
周して、一定繰り返し周期の発光パルスと、少な
くとも該発光パルスと同一周期で且つ隣接する他
の投光部から発せられる異なる繰り返し周期の発
光パルスとの周期差に相当するクロツク数だけず
らせた一の出力パルス及び中間に前記発光パルス
が位置するように所定クロツク数だけずらせた二
の出力パルスを含む複数種の出力パルスを作成す
る分周器２と、 該分周器２により作成される一定繰り返し周期
の発光パルスに応じて投光ビームを発生する投光
部３と、 受光した信号を入光パルス信号に変換し、該入
光パルス信号をゲート回路１０とゲート制御回路
５に伝達する受光部４と、 該受光部４より伝達された入光パルス信号を、
発光パルスでゲートするゲート回路１０と、 前記分周器２の一の出力パルスと入光パルスが
重なつた際に、その直後の二の出力パルスのパル
ス間に相当するパルス幅のゲート信号を作成し、
該ゲート信号で前記ゲート回路１０のゲートを閉
じるゲート制御回路５と、 よりなる前記発光パルスの繰り返し周期と相違
する繰り返し周期の入光ノイズを防止することを
特徴としている。

〔作用〕

以上の構成によれば、例えば14クロツクパルス
を発光の繰り返し周期とする本発明の光電スイツ
チと11クロツクパルスを発光の繰り返し周期とす
る他の光電スイツチとを近接して並置する場合に
おいてどのように作用するかを説明する。

即ち、パルス発振器１で発光させたクロツクパ
ルスを分周器２は第３図ｅに示す如く分周し、一
定繰り返し周期の発光パルスｅを作成する。ゲー
ト制御回路５はこの発光パルスｅより約３クロツ
ク遅れたパルスｂで入光パルス信号ｆの有無を検
出し、入光パルス信号ｆの発生を検出した場合に
は、次の発光パルスの出力時には必ず他の光電ス
イツチによる入光パルスｆとが重なることを予測
して、発光パルスｅの周期のパルス幅でなる単一
パルスｉを作成する。この単一パルスｉをゲート
パルスとしてゲート回路１０の制御を行えば、自
己の発光パルスｅと他の光電スイツチによる入光
信号ｆが重なる期間の入光情報を無視することが
可能となる。ここで、パルスｂの発光パルスｅよ
り遅れるクロツク数は、並置される光電スイツチ
の周期の差を考慮して設定されるものである。

〔実施例〕

本発明に係る光電スイツチを第２図で示す１実
施例の回路図および第３図で示す各部動作波形図
にて更に詳細に説明する。

１は基準クロツクパルスａを発生するパルス発
振器である。

２は前記クロツクパルスａとリセツトパルスを
入力とし、リセツトパルスにより動作を開始し、
クロツクパルスａを分周し、第３図に示すように
同一周期の４種類のパルス、ｂ，ｃ，ｄ，ｅを出
力する分周器であり、16進カウンター用IC等で
構成されている。そして、互いに並設する光電ス
イツチの周期に合わせてカウンター進数を設定変
更するものである。

３は分周器２の出力パルス信号ｅを発光パルス
とする投光部である。

４は受光した光信号を入光パルス信号ｆに変換
する受光部である。

５はゲート制御回路で、入光パルス信号ｆを反
転させるインバータ６と、この反転出力と分周器
２の出力パルスｂとを入力とするORゲート７
と、このORゲート７の出力パルスｇをセツト入
力とするとともに分周器２の出力パルスｄをクロ
ツク入力とするＤ型フリツプ・フロツプ８と、こ
のＤ型フリツプ・フロツプ８の出力ｈをＤ入力と
し、前記出力パルスｄの反転信号をクロツク入力
とするＤ型フリツプ・フロツプ９とよりなる。

ここでＤ型フリツプ・フロツプ８，９はＪ−Ｋ
型等の他型のフリツプ・フロツプで構成してもよ
い。

１０はゲート回路で、分周器２の出力パルスｅ
つまり発光パルスｅを入力とするインバータ１６
を直列に多段構成するかコンデンサーと抵抗で構
成等してなる遅延回路１１の出力パルスと発光パ
ルスｅをインバータ１６により反転させたパルス
とを入力とするANDゲート１２と、このANDゲ
ート１２の出力パルスと入光パルスｆとを入力と
するANDゲート１３と、このANDゲート１３の
出力パルスをクロツク入力とするとともに分周器
２の出力パルスｄをリセツト入力とするＤ型フリ
ツプ・フロツプ１４と、前記Ｄ型フリツプ・フロ
ツプ９の出力パルスｉと分周器２の出力パルスｃ
を入力とするNORゲート１５とよりなる。

17は積分回路であり、デジタル回路で構成さ
れ、ゲート回路１０の出力パルスを計数するもの
であり、現在普通に用いられている構成の回路で
ある。又、抵抗及びコンデンサで構成するリニア
回路を用いてもよいが、コンパクトにまとめる為
には、デジタル回路のほうが良い。

以上のように構成してあるので、発光パルスｅ
と相違する周期の入光パルス信号ｆを受光した場
合、入光パルスｆの反転信号と分周器２の出力パ
ルスｂを入力とする前記ORゲート７は波形ｇの
ような単一パルスを出力する。このパルスｇはＤ
型フリツプ・フロツプ回路８のセツト入力に与え
られ、分周器２の出力パルスｄはクロツク入力に
与えられるので、Ｄ型フリツプ・フロツプ８の出
力のパルスｈは、前記単一パルスｇの立ち下がり
で高レベルとなりパルスｄの反転信号の立ち下が
りで低レベルとなる。このパルスｈを入力とし、
前記出力パルスｄの反転パルスをクロツク入力と
するＤ型フリツプ・フロツプ回路９はパルスｄの
反転パルスの立ち上がりで高レベルとなり、次の
立ち上がりで低レベルとなるパルスｉを出力す
る。即ち、発光パルスｅより短い周期の入光パル
スｆが存在する場合を例として説明すれば、発光
パルスｅと発光パルスｅより短い周期の入光パル
スｆが重なると予測される期間の入光情報を無視
するために、発光パルスｅの周期のパルス幅でな
る単一パルスｉを作成する。

この出力信号ｉとパルスｃとはNORゲート１
５に与えられるので、出力波形はｊとなる。即
ち、発光パルスｅとこの発光パルスｅより短い周
期のパルスとが重なると予測される期間に出力さ
れるパルスのみを除いたパルスｊが作成できたの
である。

また、発光パルスｅより長い周期の入光パルス
ｆが存在する場合も、分周器２の出力パルスｂ，
ｃ，ｄを変更することにより同様に行うことがで
きる。

次に、発光パルスｅを遅延回路１１で極短時間
遅延させた遅延パルスと、発光パルスｅの反転信
号とはANDゲート１２に与えられるので、発光
パルスｅの立ち下がりで高レベルとなり遅延パル
スの立ち下がりで低レベルとなる極短時間のパル
ス幅で繰り返し周期が発光パルスｅと同一の波形
をANDゲート１２は出力する。このように遅延
させ、パルス幅を小さくすることにより、発光パ
ルスｅより僅かに、後れて入光するパルスの立ち
下がりを検出し、外乱光の影響を除去することが
できる。即ち、このANDゲート１２の出力と入
光パルスｆとはANDゲート１３に与えられるの
で、自己の発光パルスｅと同期した入光パルス信
号の立ち下がりを検出することが可能となる。

このANDゲート１３の出力パルスはＤ型フリ
ツプ・フロツプ１４のクロツク端子に、分周器２
の出力パルスｄはリセツト端子に与えられるので
自己の入光パルスから所定のパルス幅でなる出力
信号を得ることができる。

前記作成したパルスｊとフリツプ・フロツプ１
４の出力信号とは次段の積分回路１７のANDゲ
ートの入力され、この出力はデジタル的に計数さ
れ、この形数された信号を波形整形回路１８を介
して出力回路１９は被検出物体の検出信号として
出力するのである。

〔発明の効果〕 以上のように、本発明は発光パルスの周期が相
違する光電スイツチをペアに並設し、自己の発光
パルスと自己の発光パルスと相違する周期の入光
パルス信号とが重なることを、重なる直前の発光
パルスで検出し、次の入光パルス信号即ち、互い
に重なる期間の入光信号を無視して前記他の光電
スイツチの投射光による誤動作を防止することを
可能とするとともに、自己の発光パルスと同期し
た入光パルス信号のみを検出することを可能にし
ているから、他光源による雑音光を排除し、自己
の発光パルスによる入光信号のみを検出すること
ができるのである。

又、雑音光のうち実際の誤動作の原因となる期
間の発光パルスに対する入光情報のみが無視され
る為、応答時間を遅くすることなく検出精度を高
めることができる。

更に、上記理由から投光、受光範囲を狭くする
必要がないので光軸を合わせやすく、且つ複数個
の光電スイツチを並置する場合にそれらの相互間
に電気的な接続を要しないという効果の大きい光
電スイツチを提供することが可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示すブロツク図、第２
図は本発明の実施例を示す回路図、第３図は本発
明の実施例の各部の動作波形図、第４図は従来例
を示す概略図、第５図は従来例の動作波形図であ
る。 １……パルス発振器、２……分周器、３……投
光部、４……受光部、５……ゲート制御回路、１
０……ゲート回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基準クロツクパルスを発生するパルス発振器
   と、該パルス発振器により発生する基準クロツク
   パルスを分周して、一定繰り返し周期の発光パル
   スと、少なくとも該発光パルスと同一周期で且つ
   隣接する他の投光部から発せられる異なる繰り返
   し周期の発光パルスとの周期差に相当するクロツ
   ク数だけずらせた一の出力パルス及び中間に前記
   発光パルスが位置するように所定クロツク数だけ
   ずらせた二の出力パルスを含む複数種の出力パル
   スを作成する分周器と、 該分周器により作成される一定繰り返し周期の
   発光パルスに応じて投光ビームを発生する投光部
   と、 受光した信号を入光パルス信号に変換し、該入
   光パルス信号をゲート回路とゲート制御回路に伝
   達する受光部と、 該受光部より伝達された入光パルス信号を、前
   記発光パルスでゲートするゲート回路と、 前記分周器の一の出力パルスと入光パルスが重
   なつた際に、その直後の二の出力パルスのパルス
   間に相当するパルス幅のゲート信号を作成し、該
   ゲート信号で前記ゲート回路のゲートを閉じる前
   記ゲート制御回路と、 よりなる前記発光パルスの繰り返し周期と相違す
   る繰り返し周期の入光ノイズを防止する光電スイ
   ツチ。