JPS5856836B2 - 光電スイツチ - Google Patents
光電スイツチInfo
- Publication number
- JPS5856836B2 JPS5856836B2 JP55021807A JP2180780A JPS5856836B2 JP S5856836 B2 JPS5856836 B2 JP S5856836B2 JP 55021807 A JP55021807 A JP 55021807A JP 2180780 A JP2180780 A JP 2180780A JP S5856836 B2 JPS5856836 B2 JP S5856836B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- signal
- circuit
- detection
- synchronous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は同期式の光電スイッチに関する。
この種の従来の光電スイッチは、パルス発振回路からの
駆動パルスを発光ダイオードに与えて発光させ、この発
光ダイオードからの光パルスが被検出体から反射、若し
くは被検出体を透過することによる検出光パルスの増減
をフォトダイオードに受光させ、このフォトダイオード
の検出信号を交流増幅回路で増幅し、この増幅した信号
をゲート回路により前記駆動パルスに基づいて通過させ
、この通過信号を検波回路によって検波し、この検波信
号を積分回路により積分して、その積分信号のレベルに
よりシュミット回路をオンオフさせる構成であり、交流
増幅回路に適当な帯域特性をもたせることによって、正
規信号外を主として増幅させ、外乱光や、外乱電気雑音
等に基づく雑音信号成分を増幅しないようにし、又、駆
動パルスによってゲート回路を制御することによって、
雑音信号の混入率を小とすることができ、更に、積分回
路で積分することによって、雑音信号の混入により直ち
に誤動作することを防止できる等の利点がある。
駆動パルスを発光ダイオードに与えて発光させ、この発
光ダイオードからの光パルスが被検出体から反射、若し
くは被検出体を透過することによる検出光パルスの増減
をフォトダイオードに受光させ、このフォトダイオード
の検出信号を交流増幅回路で増幅し、この増幅した信号
をゲート回路により前記駆動パルスに基づいて通過させ
、この通過信号を検波回路によって検波し、この検波信
号を積分回路により積分して、その積分信号のレベルに
よりシュミット回路をオンオフさせる構成であり、交流
増幅回路に適当な帯域特性をもたせることによって、正
規信号外を主として増幅させ、外乱光や、外乱電気雑音
等に基づく雑音信号成分を増幅しないようにし、又、駆
動パルスによってゲート回路を制御することによって、
雑音信号の混入率を小とすることができ、更に、積分回
路で積分することによって、雑音信号の混入により直ち
に誤動作することを防止できる等の利点がある。
しかしながら、上記従来の構成でζＪ、検出感度を上げ
るために交流増幅回路の利得を高くしたり或いは応答時
間を速くするために積分回路の時定数を小とすると、外
乱光や外乱電気信号等による雑音信号以外にフォトダイ
オードや交流増幅回路から発生する雑音信号によっても
積分回路の積分信号がレベル上昇し、シュミット回路の
オン、オフ出力信号がチャタリングを生じたり或いは常
にオン出力信号となる限界が存在するようになる。
るために交流増幅回路の利得を高くしたり或いは応答時
間を速くするために積分回路の時定数を小とすると、外
乱光や外乱電気信号等による雑音信号以外にフォトダイ
オードや交流増幅回路から発生する雑音信号によっても
積分回路の積分信号がレベル上昇し、シュミット回路の
オン、オフ出力信号がチャタリングを生じたり或いは常
にオン出力信号となる限界が存在するようになる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、雑音信号を相殺し得て雑音信号による誤動作を確実に
防止でき、高感度、高速応答が要求されるものの場合に
好適する光電スイッチを提供するにある。
、雑音信号を相殺し得て雑音信号による誤動作を確実に
防止でき、高感度、高速応答が要求されるものの場合に
好適する光電スイッチを提供するにある。
以下本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。
１はパルス発生回路であり、その出力端子１ａから周期
Ｔ及びパルス幅ＴＰの駆動パルスＰを発生し、出力端子
１ｂから該駆動パルスＰと同期するように周期Ｔ及びパ
ルス幅Ｔｃの第１の同期パルスＧ１を発生し、出力端子
１ｃから該同期パルスＧ１と重複しないように位相がず
れるようにして周期Ｔ及びパルス幅ＴＧの第２の同期パ
ルスＧ２を発生する。
Ｔ及びパルス幅ＴＰの駆動パルスＰを発生し、出力端子
１ｂから該駆動パルスＰと同期するように周期Ｔ及びパ
ルス幅Ｔｃの第１の同期パルスＧ１を発生し、出力端子
１ｃから該同期パルスＧ１と重複しないように位相がず
れるようにして周期Ｔ及びパルス幅ＴＧの第２の同期パ
ルスＧ２を発生する。
２は発光素子たる発光ダイオードであり、これは前記駆
動パルスＰが与えられて被検出体３に向けて光パルスを
発光する。
動パルスＰが与えられて被検出体３に向けて光パルスを
発光する。
４はこの被検出体３から反射される検出光パルスを受光
する受光素子たるフォトダイオードであり、その検出光
パルスに応じた検出信号を発生する。
する受光素子たるフォトダイオードであり、その検出光
パルスに応じた検出信号を発生する。
５は交流増幅回路であり、これは前記フォトダイオード
４からの検出信号Ｒが与えられてこれを増幅することに
より検出信号Ａを出力する。
４からの検出信号Ｒが与えられてこれを増幅することに
より検出信号Ａを出力する。
６はこの検出信号Ａが入力端子６ａに与えられる同期検
波回路であり、その同期端子６ｂには前記第１の同期パ
ルスＧ１が与えられ、同期端子６ｃには前記第２の同期
パルスＧ２が与えられる。
波回路であり、その同期端子６ｂには前記第１の同期パ
ルスＧ１が与えられ、同期端子６ｃには前記第２の同期
パルスＧ２が与えられる。
そして、この同期検波回路６は同期端子６ｂに同期パル
スＧ１が与えられている間だけ検出信号Ａを正位相に検
波し検波信号Ｄ１を出力し、又同期端子６ｃに同期パル
スＧ２が与えられている間だけ検出信号Ａを負位相に検
波し検波信号Ｄ２を出力する。
スＧ１が与えられている間だけ検出信号Ａを正位相に検
波し検波信号Ｄ１を出力し、又同期端子６ｃに同期パル
スＧ２が与えられている間だけ検出信号Ａを負位相に検
波し検波信号Ｄ２を出力する。
そして、これら正、負の位相の検波信号は、ともに出力
端子６ｄから検波信号りとして出力される。
端子６ｄから検波信号りとして出力される。
７は上記検波信号りが入力される積分回路であり、これ
は検波信号りを積分して積分信号■を出力する。
は検波信号りを積分して積分信号■を出力する。
８６′！この積分信号■が入力されるレベル検出回路た
るシュミット回路であり、これは、積分信号■がオンレ
ベルＬａ以上になるとオンしてバイレベルＨの出力信号
Ｑを生じ、積分信号■がオンレベルＬａ以上に下降する
とオフしてローレベルＬの出力信号Ｑを生ずる。
るシュミット回路であり、これは、積分信号■がオンレ
ベルＬａ以上になるとオンしてバイレベルＨの出力信号
Ｑを生じ、積分信号■がオンレベルＬａ以上に下降する
とオフしてローレベルＬの出力信号Ｑを生ずる。
そして、この出力信号Ｑは電流増幅回路９を介して出力
端子１０に与えられる。
端子１０に与えられる。
次に、上記構成の本実施例の作用につき第２図を参照し
て説明する。
て説明する。
パルス発生回路１は第２図ａｌｂ、Ｃのように１駆動パ
ルスＰ、同期パルス（）１ 、 （）２を発生しており
、その駆動パルスＰに基づいて発光ダイオード２が光パ
ルスを発光している。
ルスＰ、同期パルス（）１ 、 （）２を発生しており
、その駆動パルスＰに基づいて発光ダイオード２が光パ
ルスを発光している。
そして、この光パルスを被検出体３が反射して検出光パ
ルスをフォトダイオード４に受光させると、フォトダイ
オード４は第２図ｇのＡの区間に示すように正規信号と
して検出信号Ｒを発生する。
ルスをフォトダイオード４に受光させると、フォトダイ
オード４は第２図ｇのＡの区間に示すように正規信号と
して検出信号Ｒを発生する。
この検出信号Ｒは交流増幅回路５で増幅され、第２図ｅ
で示すように増幅信号Ａを発生する。
で示すように増幅信号Ａを発生する。
更に、この増幅信号Ａは同期検波回路６に与えられ、第
１の同期パルスＧ１の存在期間において正の位相に検波
されて第２図ｆで示すように検波信号り、となるが、第
２の同期パルスＧ２の存在期間においては該信号Ａは存
在せず第２図ｆで示すように検波信号Ｄ２は生じない。
１の同期パルスＧ１の存在期間において正の位相に検波
されて第２図ｆで示すように検波信号り、となるが、第
２の同期パルスＧ２の存在期間においては該信号Ａは存
在せず第２図ｆで示すように検波信号Ｄ２は生じない。
これにより、積分回路７は正規信号に基づく検波信号■
）１を順次積分してその積分信号■のレベルは第２図ｇ
で示すように段階的に上昇するようになり、これがオン
レベルＬａに達するとシュミット回路８の出力信号Ｑが
第２図りで示すようにバイレベルＨとなり、被検出体３
の検出動作を完了する。
）１を順次積分してその積分信号■のレベルは第２図ｇ
で示すように段階的に上昇するようになり、これがオン
レベルＬａに達するとシュミット回路８の出力信号Ｑが
第２図りで示すようにバイレベルＨとなり、被検出体３
の検出動作を完了する。
一方、フォトダイオード４が被検出体３からの検出光パ
ルスを受光しない非検出状態において、照明器具、フォ
トダイオード４或いは交流増幅回路５等の存在に起因し
て交流増幅回路５から第２図ｅのＢの区間で示すように
雑音信号たる増幅信号Ａが発生した場合には、検波信号
り、 、 Ｄ２？を夫々第２図ｆで示すようになる。
ルスを受光しない非検出状態において、照明器具、フォ
トダイオード４或いは交流増幅回路５等の存在に起因し
て交流増幅回路５から第２図ｅのＢの区間で示すように
雑音信号たる増幅信号Ａが発生した場合には、検波信号
り、 、 Ｄ２？を夫々第２図ｆで示すようになる。
そして、積分回路７は、検波信号１）１が与えられた時
には積分信号■のレベルを上昇させ検波信号Ｄ２が与え
られた時には積分信号■のレベルを下降させることにな
り、積分信号■としては第２図ｇで示すようにレベル上
昇、下降を繰返してオンレベルＬａに達することはなく
、結果として雑音信号は相殺されることになり、シュミ
ット回路８の出力信号Ｑは第２図りで示すようにローレ
ベルＬのままとなり、誤動作することはない。
には積分信号■のレベルを上昇させ検波信号Ｄ２が与え
られた時には積分信号■のレベルを下降させることにな
り、積分信号■としては第２図ｇで示すようにレベル上
昇、下降を繰返してオンレベルＬａに達することはなく
、結果として雑音信号は相殺されることになり、シュミ
ット回路８の出力信号Ｑは第２図りで示すようにローレ
ベルＬのままとなり、誤動作することはない。
又、第２図ｅのＣの区間で示すように、一般に正規信号
と雑音信号とが混存している場合には、積分信号■は第
２図ｇのように正規信号に対してはレベル上昇を行ない
且つ雑音信号に対してはレベル上昇、下降を繰返して行
なうようになり、結果として正規信号のみによってオレ
ンベルＬａに達し、検出動作を完了する。
と雑音信号とが混存している場合には、積分信号■は第
２図ｇのように正規信号に対してはレベル上昇を行ない
且つ雑音信号に対してはレベル上昇、下降を繰返して行
なうようになり、結果として正規信号のみによってオレ
ンベルＬａに達し、検出動作を完了する。
而して、以上の動作について更に数式により説明を加え
る。
る。
増幅信号Ａは正規信号成分Ｓと雑音信号成分Ｎの和とな
り、これを時間ｔの関数として示すと、 Ａ（ｔ）−８（ｔ）＋Ｎ（ｔ） ・・・・・・
（１）となる。
り、これを時間ｔの関数として示すと、 Ａ（ｔ）−８（ｔ）＋Ｎ（ｔ） ・・・・・・
（１）となる。
この増幅信号Ａを駆動パルスＰと重複する第１の同期パ
ルスＧ１及び同期パルスＧ１と重複しない第２の同期パ
ルスＧ２で制御される同期検波回路６で検波した検波信
号りを積分回路７に加えるので、駆動パルスＰの１周期
Ｔに対する積分回路７の積分信号■は、 となる。
ルスＧ１及び同期パルスＧ１と重複しない第２の同期パ
ルスＧ２で制御される同期検波回路６で検波した検波信
号りを積分回路７に加えるので、駆動パルスＰの１周期
Ｔに対する積分回路７の積分信号■は、 となる。
但し、γは積分回路７の時定数である。従って、フォト
ダイオード４、交流増幅回路５の存在に起因する雑音信
号或いは螢光灯等の照明器具による外乱光（高周波雑音
信号）、外乱電気雑音信号に起因する雑音信号のように
時間的にホワイトな雑音信号に対しては雑音信号成分は
相殺されることになって、積分信号■（ま、 となり、このような雑音信号の影響は全くない。
ダイオード４、交流増幅回路５の存在に起因する雑音信
号或いは螢光灯等の照明器具による外乱光（高周波雑音
信号）、外乱電気雑音信号に起因する雑音信号のように
時間的にホワイトな雑音信号に対しては雑音信号成分は
相殺されることになって、積分信号■（ま、 となり、このような雑音信号の影響は全くない。
又、電源線に同期した照明器具等による外乱光に起因す
る雑音信号或い６ま電動機等に起因する電気雑音信号の
ように周期的な雑音信号に対しては、このような雑音信
号Ｎをフーリエ級数で表わすと、となるので、 積分信号■は、 となり、積分回路７の時定数γ及び同期パルスＧｌ ＋
（）２のパルス幅ＴＧ等を雑音信号を相殺するように
適宜選定すれば、その影響を実質的に問題にならない程
度に小とすることができるものであり、しかも上記ＩＮ
の数周期にわたる平均は略零となるので、積分回路７に
よって複数の信号を積分することによって周期的な雑音
であっても影響を受けないものとなる。
る雑音信号或い６ま電動機等に起因する電気雑音信号の
ように周期的な雑音信号に対しては、このような雑音信
号Ｎをフーリエ級数で表わすと、となるので、 積分信号■は、 となり、積分回路７の時定数γ及び同期パルスＧｌ ＋
（）２のパルス幅ＴＧ等を雑音信号を相殺するように
適宜選定すれば、その影響を実質的に問題にならない程
度に小とすることができるものであり、しかも上記ＩＮ
の数周期にわたる平均は略零となるので、積分回路７に
よって複数の信号を積分することによって周期的な雑音
であっても影響を受けないものとなる。
尚、上記実施例では螢光ダイオード２からの光パルスを
被検出体３に反射させてフォトダイオード４に受光させ
るようにしたが、これに限らず、発光素子と受光素子を
対向させて、発光素子からの光パルスを被検出体を透過
させて受光素子に受光させるようにしてもよい。
被検出体３に反射させてフォトダイオード４に受光させ
るようにしたが、これに限らず、発光素子と受光素子を
対向させて、発光素子からの光パルスを被検出体を透過
させて受光素子に受光させるようにしてもよい。
その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ限
定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変形して実施し得ることは勿論である。
定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変形して実施し得ることは勿論である。
本発明は以上説明したように、検出信号を駆動パルスと
同期した第１の同期パルスと前記第１の同期パルスと重
複せず且つこれより位相がずれた第２の同期パルスとに
よって制御される同期検波回路に与え、これら第１及び
第２の同期パルスに応じた検波信号を積分回路によって
積分させてそのレベルを検出させる構成としたので、雑
音信号を相殺し得て雑音信号による誤動作を確実に防止
し得、特にＳ／Ｎ比の悪い信号であっても確実に動作さ
せることができ、高感度、高速応答を要求されるものに
好適する。
同期した第１の同期パルスと前記第１の同期パルスと重
複せず且つこれより位相がずれた第２の同期パルスとに
よって制御される同期検波回路に与え、これら第１及び
第２の同期パルスに応じた検波信号を積分回路によって
積分させてそのレベルを検出させる構成としたので、雑
音信号を相殺し得て雑音信号による誤動作を確実に防止
し得、特にＳ／Ｎ比の悪い信号であっても確実に動作さ
せることができ、高感度、高速応答を要求されるものに
好適する。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電気的構成を
示すブロック線図、第２図は作用説明用の各部の波形図
である。 図面中、１はパルス発生回路、２は発光ダイオード（発
光素子）、４はフォトダイオード（受光素子）、６は同
期検波回路、７は積分回路、８４まシュミット回路（レ
ベル検出回路）を示す。
示すブロック線図、第２図は作用説明用の各部の波形図
である。 図面中、１はパルス発生回路、２は発光ダイオード（発
光素子）、４はフォトダイオード（受光素子）、６は同
期検波回路、７は積分回路、８４まシュミット回路（レ
ベル検出回路）を示す。
Claims (1)
- １ 所定周期の駆動パルス及びこの駆動パルスと同期し
た第１の周期パルス並びにこの第１の同期パルスと重複
せず且つこれより位相がずれた第２の同期パルスを発生
するパルス発生回路と、前記駆動パルスが与えられて光
パルスを発光する発光素子と、この発光素子の光パルス
に基づく検出光パルスを受光する受光素子と、この受光
素子の検出信号を増幅する交流増幅回路と、この交流増
幅回路の増幅信号を前記第１の同期パルスに基づいて正
の位相に及び前記第２の同期パルスに基づいて負の位相
に検波する同期検波回路と、この同期検波回路の検波信
号を積分する積分回路と、この積分回路の積分信号のレ
ベル検出を行なうレベル検出回路とを具備してなる光電
スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55021807A JPS5856836B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | 光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55021807A JPS5856836B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | 光電スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56118685A JPS56118685A (en) | 1981-09-17 |
| JPS5856836B2 true JPS5856836B2 (ja) | 1983-12-16 |
Family
ID=12065316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55021807A Expired JPS5856836B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | 光電スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856836B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6065689U (ja) * | 1984-08-15 | 1985-05-09 | 八木アンテナ株式会社 | 物体感知装置 |
-
1980
- 1980-02-22 JP JP55021807A patent/JPS5856836B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56118685A (en) | 1981-09-17 |
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