JPH065222U - 光電スイッチの投光素子駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感度調整をしても、常に光軸を目視確認する
ことのできる光電スイッチの投光素子駆動回路を提供す
る。 【構成】 回路の動作タイミングを定める投光パルスを
発振するパルス発振部１と、投光パルスの振幅を任意の
レベルに調整するレベル調整部２と、レベル調整部２の
出力パルスを受けてスイッチング動作をする増幅部３
と、増幅部３の出力電流を受けて動作し、電流が流れれ
ば可視光を発するＬＥＤ４と、増幅部３と並列に接続さ
れ、増幅部３の動作状態に係わらずＬＥＤ４に電流を流
す電流バイパス部５を備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、感度調整機能を有する光電スイッチの投光素子駆動回路に関し、 特に、発光素子として可視光ＬＥＤを使用した場合に、感度調整をしても常に目 視による光軸位置の確認が可能である投光素子駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光電スイッチは、例えば、検知範囲内に目標物が存在するか否かを検出する装 置であって、回路構成の一例を示すと図２の通りである。 この光電スイッチ２１は、検査光を発光する投光素子２２と、投光素子を駆動 する投光素子駆動回路２３と、目標物からの反射光を受ける受光素子２４と、受 光回路２５と、交流増幅回路２６と、投光素子が発光した状態での受光信号のみ を通過させるゲート回路２７と、受光信号のレベルを検知する検波回路２８と、 検波回路２８の出力に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作するスイッチング回路２９と、出 力回路３０とで構成されている。尚、スイッチング回路２９の出力レベルに応じ て２色表示灯３１が動作する。

【０００３】 かかる光電スイッチ２１においては、目標物などに合わせて感度調整をするこ とがあるが、投光素子駆動回路２３において感度調整をする場合には、従来、例 えば図３や図４に示す回路を用いていた。 図３に示す投光素子駆動回路２３は、回路の動作タイミングを定める投光パル スを発振する発振回路ＯＳと、投光パルスに応じて動作する定電流源Ｉと、投光 素子たる発光ダイオードＬＤと、発光ダイオードＬＤを駆動するトランジスタＱ と、コレクタ抵抗Ｒ₅ と、感度調整用の可変抵抗ＶＲ₂ と、ダイオードＤ₁ と、 抵抗Ｒ₁ とで構成されている。発振回路ＯＳからの投光パルスは、ゲート回路２ ７に供給される一方、定電流源回路Ｉにも供給されており、投光パルスに合わせ てトランジスタＱが動作して、発光ダイオードＬＤが断続的に発光する。かかる 回路において可変抵抗ＶＲ₂ を調整すると、トランジスタＱの動作時のコレクタ 電流値が変化するので、これに応じて、発光ダイオードＬＤの明るさが変化して 感度が調整される。

【０００４】 図４に示す投光素子駆動回路もほぼ同じであるが、発振回路ＯＳが出力する投 光パルスを可変抵抗ＶＲ₁ とダイオードＤ₂ の直列回路に加え、可変抵抗ＶＲ₁ の可動片の電圧をトランジスタＱのベース端子に供給する点、及び、トランジス タＱのエミッタ端子が抵抗Ｒ₃ を介してＧＮＤに接続される点などが異なる。そ して、発振回路ＯＳからの投光パルスに応じてトランジスタＱがスイッチング動 作をして、発光ダイオードＬＤが断続的に発光する。かかる回路において可変抵 抗ＶＲ₁ を調整すると、トランジスタＱのベース端子に供給される投光パルスの 電圧振幅が変化するので、これに応じて発光ダイオードＬＤの明るさが変化して 感度が調整される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図３、図４の投光素子駆動回路は以上のように動作するので、可変抵抗ＶＲ₁ ，ＶＲ₂ を調整した場合にはトランジスタＱが定常的にＯＦＦ状態になることが あり、その為に、発光ダイオードＬＤに電流が流れなくなる場合がある。 従って、投光素子として可視光ＬＥＤを使用した場合、可変抵抗ＶＲ₁ ，ＶＲ ₂ の調整により目視での光軸の確認が困難となる場合があり、その為に感度調整 がしずらいという問題点があり、特に、微少検出物体の検知を目的とするファイ バ式光電スイッチには上記の回路を採用できないという問題点があった。

【０００６】 この考案は、この問題点に着目してなされたものであって、感度調整をしても 、常に光軸を目視確認することのできる光電スイッチの投光素子駆動回路を提供 することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成する為、この考案に係る投光素子駆動回路は、回路の動作 タイミングを定める投光パルスを発振するパルス発振部と、この投光パルスの 振幅を任意のレベルに調整するレベル調整部と、このレベル調整部の出力パル スを受けてスイッチング動作をする増幅部と、この増幅部の出力電流を受けて 動作し、電流が流れれば可視光を発する投光素子と、前記増幅部と並列に接続 され、前記増幅部の動作状態に係わらず前記投光素子に電流を流す電流バイパス 部とを特徴的に備えている。

【０００８】

【作用】

パルス発振部は、回路の動作タイミングを定める投光パルスを発振する。 レベル調整部は、パルス発振部が発振する投光パルスを受けて、この投光パ ルスの振幅を任意のレベルに調整する。 増幅部は、レベル調整部で振幅調整された投光パルスを受けて動作し、ＯＮ 状態とＯＦＦ状態を繰り返えすスイッチング動作をする。

【０００９】 投光素子は、この増幅部の出力電流を受けて動作し、電流が流れれば可視光 を発する。 電流バイパス部は、前記増幅部と並列に接続されており、従って、前記増幅 部の動作状態に係わらず、常に前記投光素子に電流を流している。 この電流バイパス部の作用の為、投光素子は、可視光で常に発光していること になり、従って、レベル調整部をいかに操作しても投光素子が所定値以下の明る さとなることはない。

【００１０】

【実施例】

以下、実施例に基づいて、この考案を更に詳細に説明する。 図１は、この考案の一実施例である光電スイッチの投光素子駆動回路の回路図 を示したものである。この投光素子駆動回路は、パルス発振部１と、レベル調整 部２と、増幅部３と、投光素子たる可視光ＬＥＤ４と、電流バイパス部５とで構 成されている。

【００１１】 パルス発振部１は、この回路の動作タイミングを定める投光パルスを発振する 部分である。そして、ダイオードＤ₁ ，抵抗Ｒ₁ を介して電源電圧Ｖ_CCと接続さ れており、投光パルスは、ゲート回路（図２参照）に供給されると共にレベル調 整部２に供給されている。 レベル調整部２は、光電スイッチの感度を調整する為の可変抵抗ＶＲ₁ と、ダ イオードＤ₂ とで構成されており、可変抵抗ＶＲ₁ の可動片の電圧を増幅部３に 供給している。

【００１２】 増幅部３は、スイッチング動作をするトランジスタＱと、エミッタ端子とＧＮ Ｄ間に接続されるエミッタ抵抗Ｒ₃ と、コレクタ端子側に接続されるコレクタ抵 抗Ｒ₂ などで構成されている。そして、レベル調整部２から供給される投光パル スのＨ又はＬのレベルに応じて、ＯＮ動作又はＯＦＦ動作をする。なお、増幅部 ３には、ダイオードＤ₁ ，抵抗Ｒ₁ を介して電源電圧Ｖ_CCが供給されている。

【００１３】 可視光ＬＥＤ４は、電流が流れれば可視光を発する発光ダイオードであって、 増幅部３の一部をなし、コレクタ抵抗Ｒ₂ とトランジスタＱのコレクタ端子との 間に接続されている。尚、コレクタ抵抗Ｒ₂ と可視光ＬＥＤ４の接続点と、ＧＮ Ｄとの間にはコンデンサＣが接続されている。 電流バイパス部５は、分流用抵抗Ｒ₄ などで構成されており、抵抗Ｒ₁ 、ダイ オードＤ₁ 、コレクタ抵抗Ｒ₂ 、可視光ＬＥＤ４、及び分流用抵抗Ｒ₄ とで閉回 路が形成され、トランジスタＱのＯＮ又はＯＦＦの動作状態に係わらず、常に所 定値以上の直流電流を流している。

【００１４】 以上の構成からなる図１の回路について、以下、回路動作を説明する。 先ず、可変抵抗ＶＲ₁ が適宜に調整され、トランジスタＱがＯＮ／ＯＦＦ動作 を繰り返している場合を説明する。 パルス発振部１からの投光パルスは、可変抵抗ＶＲ₁ を経てトランジスタＱの ベース端子に供給される。ここで、可変抵抗ＶＲ₁ の可動片とＧＮＤ間のパルス 電圧の振幅をｅボルトとすると、このパルス電圧は、トランジスタＱのベース・ エミッタ間及びエミッタ抵抗Ｒ₃ に加わるので、トランジスタＱのエミッタ電流 もパルス電流となり、その振幅は、（ｅ−ｅ_be）／Ｒ₃ となる。つまり、トラン ジスタＱのエミッタには、投光パルスの発振タイミングに合わせたパルス波状の 電流が流れることになる。尚、トランジスタＱのベース・エミッタ間の電圧をｅ _be とした。

【００１５】 トランジスタＱのコレクタには、このエミッタ電流とほぼ同じ値の電流が流れ るので、可視光ＬＥＤ４には、このコレクタ電流（パルス電流）に分流用抵抗Ｒ ₄ の電流（直流電流）を加算した値の電流が流れることになる。 次に、このような動作状態において、可変抵抗ＶＲ₁ を図１の下向きに大きく 可変した場合を考える。

【００１６】 可変抵抗ＶＲ₁ を下向きに大きく可変すると、これに応じてトランジスタＱの ベース電位が降下して、最終的には、トランジスタＱが定常的にＯＦＦ状態とな り、投光パルスの発振タイミングに係わらずトランジスタＱのコレクタ電流は常 に０となる。 しかし、可視光ＬＥＤ４には、抵抗Ｒ₁ 、ダイオードＤ₁ 、コレクタ抵抗Ｒ₂ 、分流用抵抗Ｒ₄ を介した直流電流が流れているので、可視光ＬＥＤ４は依然と して発光状態を維持する。つまり、感度調整などにおいて、可変抵抗ＶＲ₁ をい かに調整したとしても、可視光ＬＥＤ４の視認性が損なわれることがなく、従っ て、例えば光軸の目視確認も可能となる。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案に係る光電スイッチの投光素子駆動回路は、パ ルス発振部、レベル調整部、増幅部、可視光を発する投光素子の他に、増幅部と 並列に接続されて増幅部の動作状態に係わらず投光素子に電流を流す電流バイパ ス部を設けている。

【００１８】 その為、レベル調整部の操作によって増幅部の動作状態が変化した場合にも、 投光素子には、常に所定値以上の電流が流れることになり、投光素子が消灯する ことがない。つまり、感度調整中において容易に光軸位置を目視確認することが でき、スムーズに感度調整を完了することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例である光電スイッチの投光
素子駆動回路の回路図である。

【図２】光電スイッチのブロック図を図示したものであ
る。

【図３】従来の投光素子駆動回路の一例を図示したもの
である。

【図４】従来の投光素子駆動回路の別の一例を図示した
ものである。

【符号の説明】

１ パルス発振部 ２ レベル調整部 ３ 増幅部 ４ 可視光の投光素子 ５ 電流バイパス部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回路の動作タイミングを定める投光パルス
   を発振するパルス発振部と、この投光パルスの振幅を任
   意のレベルに調整するレベル調整部と、このレベル調整
   部の出力パルスを受けてスイッチング動作をする増幅部
   と、この増幅部の出力電流を受けて動作し、電流が流れ
   れば可視光を発する投光素子と、前記増幅部と並列に接
   続され、前記増幅部の動作状態に係わらず前記投光素子
   に電流を流す電流バイパス部とを備えることを特徴とす
   る光電スイッチの投光素子駆動回路。