JPH06120796A - ２線式光電スイッチ - Google Patents
２線式光電スイッチInfo
- Publication number
- JPH06120796A JPH06120796A JP29215792A JP29215792A JPH06120796A JP H06120796 A JPH06120796 A JP H06120796A JP 29215792 A JP29215792 A JP 29215792A JP 29215792 A JP29215792 A JP 29215792A JP H06120796 A JPH06120796 A JP H06120796A
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- Japan
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２線式光電スイッチにおいて、出力がオンか
らオフ時の耐雑音性能を向上させるようにすること。 【構成】 投光部より周期的に光を検知領域に照射す
る。そして受光素子９，比較回路１３を介して信号を受
光し弁別する。弁別出力を複数のＤ型ＦＦ２１ａ〜２１
ｈに与える。そしてＤ型ＦＦ２１ａ〜２１ｄの出力が全
てＨとなれば物体を検知し、出力回路５を閉成する。同
時に周期変更回路２７によって発振周期を１／２となる
ようにしている。そしてＤ型ＦＦ２１ａ〜２１ｈが全て
Ｌとなれば検知出力をオフとし、発振周期の元の周期に
復帰させる。
らオフ時の耐雑音性能を向上させるようにすること。 【構成】 投光部より周期的に光を検知領域に照射す
る。そして受光素子９，比較回路１３を介して信号を受
光し弁別する。弁別出力を複数のＤ型ＦＦ２１ａ〜２１
ｈに与える。そしてＤ型ＦＦ２１ａ〜２１ｄの出力が全
てＨとなれば物体を検知し、出力回路５を閉成する。同
時に周期変更回路２７によって発振周期を１／２となる
ようにしている。そしてＤ型ＦＦ２１ａ〜２１ｈが全て
Ｌとなれば検知出力をオフとし、発振周期の元の周期に
復帰させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２線式の光電スイッチに
関し、特に耐雑音性能を向上するようにした２線式光電
スイッチに関するものである。
関し、特に耐雑音性能を向上するようにした２線式光電
スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流２線式の光電スイッチは図４に示す
ように一対の端子１，２間に負荷３，直流電源４が直列
に接続されており、端子１，２間にこの端子を開閉する
出力回路５と信号処理回路６が接続される。図５は信号
処理回路の詳細な構成を示すブロック図、図６はその動
作を示すタイムチャートである。これらの図に示すよう
に信号処理回路６は発振回路１１を有しており、図６
（ａ）に示す発振出力によって投光素子駆動回路７を介
して投光素子８が断続的に駆動される。又この投光素子
８によって照射される検知領域からの反射光を受光する
ための受光素子９が設けられる。受光素子９の出力は信
号処理回路６に与えられる。信号処理回路６は図５に示
すように増幅回路１２，比較回路１３を有しており、こ
の比較出力によって物体が到来したときには図６（ｂ）
に示すように受光信号が識別される。又発振回路１１の
出力は複数のＤ型フリップフロップ１４ａ〜１４ｄにク
ロック信号として供給される。Ｄ型フリップフロップ１
４ａ〜１４ｄは図示のように縦続接続されてシフトレジ
スタを構成しており、比較出力を図６（ｃ）〜（ｆ）に
示すように投光クロックに応じて順次遅延するものであ
る。そして各フリップフロップの出力が全てＨレベルと
なれば、図６（ｇ），（ｉ）に示すようにアンド回路１
５の論理積条件が成立して、ＲＳフリップフロップ１６
を介して物体検知信号を出力する。又すべてのＤ型フリ
ップフロップ１４ａ〜４ｄの出力がＬレベルとなれば、
アンド回路１７の論理積条件が成立し、図６（ｈ），
（ｊ）に示すようにＲＳフリップフロップ１６がリセッ
トされ物体検知信号が停止する。この物体検知信号によ
って出力回路５が開閉することとなる。
ように一対の端子１，２間に負荷３，直流電源４が直列
に接続されており、端子１，２間にこの端子を開閉する
出力回路５と信号処理回路６が接続される。図５は信号
処理回路の詳細な構成を示すブロック図、図６はその動
作を示すタイムチャートである。これらの図に示すよう
に信号処理回路６は発振回路１１を有しており、図６
（ａ）に示す発振出力によって投光素子駆動回路７を介
して投光素子８が断続的に駆動される。又この投光素子
８によって照射される検知領域からの反射光を受光する
ための受光素子９が設けられる。受光素子９の出力は信
号処理回路６に与えられる。信号処理回路６は図５に示
すように増幅回路１２，比較回路１３を有しており、こ
の比較出力によって物体が到来したときには図６（ｂ）
に示すように受光信号が識別される。又発振回路１１の
出力は複数のＤ型フリップフロップ１４ａ〜１４ｄにク
ロック信号として供給される。Ｄ型フリップフロップ１
４ａ〜１４ｄは図示のように縦続接続されてシフトレジ
スタを構成しており、比較出力を図６（ｃ）〜（ｆ）に
示すように投光クロックに応じて順次遅延するものであ
る。そして各フリップフロップの出力が全てＨレベルと
なれば、図６（ｇ），（ｉ）に示すようにアンド回路１
５の論理積条件が成立して、ＲＳフリップフロップ１６
を介して物体検知信号を出力する。又すべてのＤ型フリ
ップフロップ１４ａ〜４ｄの出力がＬレベルとなれば、
アンド回路１７の論理積条件が成立し、図６（ｈ），
（ｊ）に示すようにＲＳフリップフロップ１６がリセッ
トされ物体検知信号が停止する。この物体検知信号によ
って出力回路５が開閉することとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の光電スイッチでは、出力のオフ時の漏れ電流を
小さくする必要があるため、投光パルスのデューティ比
ｔ／Ｔを小さくする必要がある。従って受光パルス幅を
確保するためには周期Ｔを大きくする必要がある。その
ため遅延回路の応答時間が長くなり、これを解決するた
めにはＤ型フリップフロップで構成されるシフトレジス
タの段数を少なくすることが考えられる。この場合には
雑音による誤動作が起こり易くなるという欠点があっ
た。
な従来の光電スイッチでは、出力のオフ時の漏れ電流を
小さくする必要があるため、投光パルスのデューティ比
ｔ／Ｔを小さくする必要がある。従って受光パルス幅を
確保するためには周期Ｔを大きくする必要がある。その
ため遅延回路の応答時間が長くなり、これを解決するた
めにはＤ型フリップフロップで構成されるシフトレジス
タの段数を少なくすることが考えられる。この場合には
雑音による誤動作が起こり易くなるという欠点があっ
た。
【０００４】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、応答時間を変化させることなく
耐雑音性能を向上させるようにすることを技術的課題と
する。
なされたものであって、応答時間を変化させることなく
耐雑音性能を向上させるようにすることを技術的課題と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は負荷及び電源が
直列に接続される一対の端子と、発振回路と、発振回路
の出力に基づいて物体検知領域に光を照射する投光部
と、投光部より照射された物体検知領域からの光を受光
する受光部と、受光部より第１の基準数だけ連続して受
光信号が得られたときに物体を検知すると共に、第１の
基準数より多い第２の基準数だけ連続して受光信号が得
られなくなったときに物体検知出力をオフとする信号処
理手段と、信号処理手段により物体が検知されたときに
発振回路を第１の発振周期とし、信号処理手段により物
体が検知されないときに第１の発振周期より長い第２の
発振周期とする周期制御手段と、信号処理手段の出力に
よって第１，第２の端子間を短絡する出力部と、を具備
することを特徴とするものである。
直列に接続される一対の端子と、発振回路と、発振回路
の出力に基づいて物体検知領域に光を照射する投光部
と、投光部より照射された物体検知領域からの光を受光
する受光部と、受光部より第１の基準数だけ連続して受
光信号が得られたときに物体を検知すると共に、第１の
基準数より多い第２の基準数だけ連続して受光信号が得
られなくなったときに物体検知出力をオフとする信号処
理手段と、信号処理手段により物体が検知されたときに
発振回路を第１の発振周期とし、信号処理手段により物
体が検知されないときに第１の発振周期より長い第２の
発振周期とする周期制御手段と、信号処理手段の出力に
よって第１，第２の端子間を短絡する出力部と、を具備
することを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、物体
が検知されていない状態では周期制御手段によって第２
の長い周期で発振回路が発振しており、この出力に基づ
いて投光部より断続的に光を物体検知領域に照射してい
る。そして受光部より第１の基準数だけ信号が得られれ
ば物体が到来したものと判別して物体検知信号を出力す
る。そのとき発振回路の周期を第１の短い周期として投
光パルスの周期も短くしている。そして物体が移動し第
２の基準数だけ連続して受光信号が得られなくなれば、
物体検知信号をオフとし発振周期を元の第１の周期に変
更するようにしている。
が検知されていない状態では周期制御手段によって第２
の長い周期で発振回路が発振しており、この出力に基づ
いて投光部より断続的に光を物体検知領域に照射してい
る。そして受光部より第１の基準数だけ信号が得られれ
ば物体が到来したものと判別して物体検知信号を出力す
る。そのとき発振回路の周期を第１の短い周期として投
光パルスの周期も短くしている。そして物体が移動し第
２の基準数だけ連続して受光信号が得られなくなれば、
物体検知信号をオフとし発振周期を元の第１の周期に変
更するようにしている。
【０００７】
【実施例】次に本発明の一実施例による直流２線式光電
スイッチの実施例について説明する。本実施例の光電ス
イッチの基本的な構成は前述した図４に示す従来例のも
のと同一であり、信号処理回路とその周辺回路の部分が
異なっている。図１及び図２は受光側の主要部の構成を
示すブロック図である。これらの図において前述した従
来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。図２に示すように、本実施例においても受光素子９
の出力は増幅回路１２を介して比較回路１３に与えられ
る。比較回路１３は所定の閾値で増幅出力を弁別するこ
とによって整形された受光信号を得るものであり、その
出力はＤ型フリップフロップ２１ａに与えられる。Ｄ型
フリップフロップ２１ａ〜２１ｈは図１に示すように縦
続接続されて８段のシフトレジスタを構成している。そ
してＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｄのＱ出力はア
ンド回路２２に、Ｑバー出力はアンド回路２３に与えら
れる。又Ｄ型フリップフロップ２１ｅ〜２１ｈのＱバー
出力はアンド回路２４に与えられる。アンド回路２３，
２４の出力はアンド回路２５に夫々与えられている。ア
ンド回路２３，２４，２５は各Ｄ型フリップフロップ２
１ａ〜２１ｈのＱバー出力の論理積をとるものである。
アンド回路２２はその論理積出力によって図１に示すＲ
Ｓフリップフロップ２６をセットするものであり、アン
ド回路２５はその論理積出力によってＲＳフリップフロ
ップ２６をリセットするものである。
スイッチの実施例について説明する。本実施例の光電ス
イッチの基本的な構成は前述した図４に示す従来例のも
のと同一であり、信号処理回路とその周辺回路の部分が
異なっている。図１及び図２は受光側の主要部の構成を
示すブロック図である。これらの図において前述した従
来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。図２に示すように、本実施例においても受光素子９
の出力は増幅回路１２を介して比較回路１３に与えられ
る。比較回路１３は所定の閾値で増幅出力を弁別するこ
とによって整形された受光信号を得るものであり、その
出力はＤ型フリップフロップ２１ａに与えられる。Ｄ型
フリップフロップ２１ａ〜２１ｈは図１に示すように縦
続接続されて８段のシフトレジスタを構成している。そ
してＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｄのＱ出力はア
ンド回路２２に、Ｑバー出力はアンド回路２３に与えら
れる。又Ｄ型フリップフロップ２１ｅ〜２１ｈのＱバー
出力はアンド回路２４に与えられる。アンド回路２３，
２４の出力はアンド回路２５に夫々与えられている。ア
ンド回路２３，２４，２５は各Ｄ型フリップフロップ２
１ａ〜２１ｈのＱバー出力の論理積をとるものである。
アンド回路２２はその論理積出力によって図１に示すＲ
Ｓフリップフロップ２６をセットするものであり、アン
ド回路２５はその論理積出力によってＲＳフリップフロ
ップ２６をリセットするものである。
【０００８】さて図１においてＲＳフリップフロップ２
６のＱ出力は物体検知信号として出力回路５に与えら
れ、その出力開閉素子を駆動する。又ＲＳフリップフロ
ップ２６のＱ出力は図２の周期変更回路２７にも与えら
れる。周期変更回路２７は発振回路２８の発振周期を切
換えるものである。発振回路２８は周期変更回路２７か
らの信号によって発振周期を第１及び第２の周期に切換
え、その信号を各Ｄ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｈ
にクロック信号として与えると共に、図４に示す投光素
子駆動回路７に投光パルスとして与えている。ここで４
つのＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｄによって第１
の基準数が４として設定され、Ｄ型フリップフロップ２
１ａ〜２１ｈによって第２の基準数が８として設定され
ている。又第１の周期は第２の周期の２倍の時間を有す
るものとし、第１の周期と第１の基準数の積及び第２の
周期と第２の基準数の積とを同一としている。
６のＱ出力は物体検知信号として出力回路５に与えら
れ、その出力開閉素子を駆動する。又ＲＳフリップフロ
ップ２６のＱ出力は図２の周期変更回路２７にも与えら
れる。周期変更回路２７は発振回路２８の発振周期を切
換えるものである。発振回路２８は周期変更回路２７か
らの信号によって発振周期を第１及び第２の周期に切換
え、その信号を各Ｄ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｈ
にクロック信号として与えると共に、図４に示す投光素
子駆動回路７に投光パルスとして与えている。ここで４
つのＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｄによって第１
の基準数が４として設定され、Ｄ型フリップフロップ２
１ａ〜２１ｈによって第２の基準数が８として設定され
ている。又第１の周期は第２の周期の２倍の時間を有す
るものとし、第１の周期と第１の基準数の積及び第２の
周期と第２の基準数の積とを同一としている。
【０００９】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。図３（ａ）〜（ｎ）は図１，
図２のａ〜ｎの各点の波形を示すタイムチャートであ
る。図３（ａ）は発振回路２８の発振波形を示してお
り、この出力が投光素子駆動回路７に与えられ投光素子
８が周期的に駆動される。時刻t1以前には物体検知領域
に物体がなく、受光素子９には信号が得られないものと
する。この場合には図３（ｂ）に示すように物体検知信
号がなく、各Ｄ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｈのＱ
出力もＬレベルとなっている。さて時刻t1に物体検知領
域に物体が到来し受光素子９に物体からの反射光が受光
されたものとする。そうすれば増幅回路９を介して受光
信号が増幅され、比較回路１３の閾値を越えた信号が得
られる。この場合には図３（ａ），（ｂ）に示すように
投光パルスに対応した信号となる。この信号は投光パル
スと同期したシフトパルスによって、Ｄ型フリップフロ
ップ２１ａ，２１ｂ・・・を順次シフトすることとな
る。そして４つのＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｄ
の出力がＨレベルとなる時刻t2には、アンド回路２２の
論理積条件が成立し、フリップフロップ２６がセットさ
れる。このＱ出力が出力回路５に加わり端子１，２間を
短絡状態とする。同時に周期変更回路２７にこの信号が
与えられ、発振回路２８の発振周期は時刻t2以後に示す
ように元の周期より短く、例えば１／２となる。この状
態では出力回路５が閉成状態であり、負荷３に負荷電流
が流れるため、直流２線式光電スイッチの消費電流が大
きくなっても問題はない。こうして投光パルスの周期が
短くなると、Ｄ型フリップフロップ２１ｅ〜２１ｈにも
図示のように信号がシフトすることとなる。この場合応
答時間は時刻t1〜t2までの間となる。発振回路１１のオ
フ時での第１の周期を図６の通常の周期Ｔと同一のもの
とすれば、応答時間は従来例の場合と同一の時間とな
る。
トを参照しつつ説明する。図３（ａ）〜（ｎ）は図１，
図２のａ〜ｎの各点の波形を示すタイムチャートであ
る。図３（ａ）は発振回路２８の発振波形を示してお
り、この出力が投光素子駆動回路７に与えられ投光素子
８が周期的に駆動される。時刻t1以前には物体検知領域
に物体がなく、受光素子９には信号が得られないものと
する。この場合には図３（ｂ）に示すように物体検知信
号がなく、各Ｄ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｈのＱ
出力もＬレベルとなっている。さて時刻t1に物体検知領
域に物体が到来し受光素子９に物体からの反射光が受光
されたものとする。そうすれば増幅回路９を介して受光
信号が増幅され、比較回路１３の閾値を越えた信号が得
られる。この場合には図３（ａ），（ｂ）に示すように
投光パルスに対応した信号となる。この信号は投光パル
スと同期したシフトパルスによって、Ｄ型フリップフロ
ップ２１ａ，２１ｂ・・・を順次シフトすることとな
る。そして４つのＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｄ
の出力がＨレベルとなる時刻t2には、アンド回路２２の
論理積条件が成立し、フリップフロップ２６がセットさ
れる。このＱ出力が出力回路５に加わり端子１，２間を
短絡状態とする。同時に周期変更回路２７にこの信号が
与えられ、発振回路２８の発振周期は時刻t2以後に示す
ように元の周期より短く、例えば１／２となる。この状
態では出力回路５が閉成状態であり、負荷３に負荷電流
が流れるため、直流２線式光電スイッチの消費電流が大
きくなっても問題はない。こうして投光パルスの周期が
短くなると、Ｄ型フリップフロップ２１ｅ〜２１ｈにも
図示のように信号がシフトすることとなる。この場合応
答時間は時刻t1〜t2までの間となる。発振回路１１のオ
フ時での第１の周期を図６の通常の周期Ｔと同一のもの
とすれば、応答時間は従来例の場合と同一の時間とな
る。
【００１０】さて時刻t3に物体が物体検知領域から移動
した場合には、図３（ｂ）に示すように比較回路１３か
ら受光パルスが得られなくなる。この場合には発振回路
２８が第２の周期で発振が継続しているため、その出力
は短時間でシフトレジスタの全てのＤ型フリップフロッ
プ２１ａ〜２１ｈの出力が反転する。そして時刻t3に示
すように８つのＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｈの
出力がＬレベルとなれば、アンド回路２３，２４の論理
積条件が成立するため、アンド回路２５を介してＲＳフ
リップフロップ２６がリセットされる。従って出力回路
５の出力は開放状態となり、周期変更回路２７によって
発振回路２８の周期も元の周期に戻ることとなる。
した場合には、図３（ｂ）に示すように比較回路１３か
ら受光パルスが得られなくなる。この場合には発振回路
２８が第２の周期で発振が継続しているため、その出力
は短時間でシフトレジスタの全てのＤ型フリップフロッ
プ２１ａ〜２１ｈの出力が反転する。そして時刻t3に示
すように８つのＤ型フリップフロップ２１ａ〜２１ｈの
出力がＬレベルとなれば、アンド回路２３，２４の論理
積条件が成立するため、アンド回路２５を介してＲＳフ
リップフロップ２６がリセットされる。従って出力回路
５の出力は開放状態となり、周期変更回路２７によって
発振回路２８の周期も元の周期に戻ることとなる。
【００１１】尚本実施例は直流２線式光電スイッチにつ
いて説明しているが、本発明は交流２線式の光電スイッ
チにも適用することが可能である。
いて説明しているが、本発明は交流２線式の光電スイッ
チにも適用することが可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、発振回路の発振周期を変更し出力がオン状態では投
光パルスの周期を短くして基準数を大きくすることによ
って耐雑音性を向上させることができる。
ば、発振回路の発振周期を変更し出力がオン状態では投
光パルスの周期を短くして基準数を大きくすることによ
って耐雑音性を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例による直流２線式光電スイッ
チの主要部を示すブロック図（その１）である。
チの主要部を示すブロック図（その１）である。
【図２】本発明の一実施例による直流２線式光電スイッ
チの主要部を示すブロック図（その２）である。
チの主要部を示すブロック図（その２）である。
【図３】本実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図４】従来の直流２線式光電スイッチの一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】従来の信号処理回路を示す回路図である。
【図６】従来直流２線式光電スイッチの動作を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
１，２ 端子 ３ 負荷 ４ 電源 ５ 出力回路 ６ 信号処理回路 ７ 投光素子駆動回路 ８ 投光素子 ９ 受光素子 ２１ａ〜２１ｈ Ｄ型フリップフロップ ２２〜２５ アンド回路 ２６ ＲＳフリップフロップ ２７ 周期変更回路 ２８ 発振回路
Claims (2)
- 【請求項１】 負荷及び電源が直列に接続される一対の
端子と、 発振回路と、 前記発振回路の出力に基づいて物体検知領域に光を照射
する投光部と、 前記投光部より照射された物体検知領域からの光を受光
する受光部と、 前記受光部より第１の基準数だけ連続して受光信号が得
られたときに物体を検知すると共に、前記第１の基準数
より多い第２の基準数だけ連続して受光信号が得られな
くなったときに物体検知出力をオフとする信号処理手段
と、 前記信号処理手段により物体が検知されたときに前記発
振回路を第１の発振周期とし、前記信号処理手段により
物体が検知されないときに第１の発振周期より長い第２
の発振周期とする周期制御手段と、 前記信号処理手段の出力によって第１，第２の端子間を
短絡する出力部と、を具備することを特徴とする２線式
光電スイッチ。 - 【請求項２】 前記周期制御手段の第１，第２の発振周
期は、前記第１の発振周期と信号処理手段の第１の基準
数の積及び第２の発振周期と第２の基準数との積が等し
いものであることを特徴とする請求項１記載の２線式光
電スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29215792A JPH06120796A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | ２線式光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29215792A JPH06120796A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | ２線式光電スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120796A true JPH06120796A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17778288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29215792A Pending JPH06120796A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | ２線式光電スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120796A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009058305A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Sharp Corp | パルス変調型光検出装置 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP29215792A patent/JPH06120796A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009058305A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Sharp Corp | パルス変調型光検出装置 |
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