JPS5929318A

JPS5929318A - 光電スイツチ装置

Info

Publication number: JPS5929318A
Application number: JP14008782A
Authority: JP
Inventors: 依藤　有貴
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1984-02-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電源内蔵型の光電スイッチ装置に関するもの
で、光信号を受信してスイッチング回路を作動させるよ
うにした光電スイッチ回路と、入力電源を整流降圧して
前記光電スイッチ回路に電源を供給する電源回路とを一
体化して成る光電スイッチ装置において、受光信号レベ
ルが大きくなると表示素子の輝度が増大する動作余裕表
示回路と、入力電圧が一定電圧であるかどうかを検出す
る定電圧検出回路とを光電スイッチ回路に設け、入力電
圧が一定電圧に達するまで前記動作余裕表示回路を不動
作にする如くして成ることを特徴とする光電スイッチ装
置に係るものである。

本発明の目的とするところは、動作余裕表示回路の表示
によシ最適状態に光電スイッチ装置を設置できるように
するとともに、電源投入時の誤動作を防止し、しかも電
源回路の立上りをはやくすることにある。

従来の光電スイッチ装置は、第１図のように構成されて
ふ−リ、（＋）ｉｆ光電スイッチ回路であり、発振回路
（１０）出力によって投光部（１すを制御して間欠パル
ス光を投光し、被検知物体による拡散反射光を受光部θ
匂で受光し、信号処理部（ｌりにて受光部０２）出力が
被検知物体による信号であるかどうかを判別して出力リ
レーＲＹよりなるスイッチシジ回路しυを駆動するとと
もに動作表示用発光タイオードＬＤを点灯させるように
なっている。図中θ＜Ｕ増巾回路、（＋５１はレベル判
別回路、０６１同期回路、θηは波形引き伸ばし回路、
０ＦＱＶｉ波形整形回路、（１９）り二積分回路、（２
０）は出力回路であり、レベル判別回路Ｏａ＋用力が発
振回路（１０）出力すなわち投光部（川からの間欠パル
ス光と同期しているか否かを判別することによって外来
ノイズ光による誤動作を防止し、波形引き伸ばし回路０
７）および波形整形回路θ８）によって所定周期のパル
ス出力を連続信号に変換し、積分回路０！１）および出
力回路（２ｏ）によって所定長さの連続信号が得られた
ときのみ出力リレーＲｙを駆動するようにし７て単発ノ
イズに対する誤動作を防止している。

つぎに、上記光電スイッチ回路（１）へ回路電源十ＶＣ
を供給する電源回路（２）の構成および動作について説
明する。

１）　Ｂけ入力端子Ｔ、　Ｔ２に印加される商用電源よ
りなる入力電源ｖ１を整流するタイオードブリッジ、Ｃ
８＋は平滑コンデンサ、Ｔｒはトラシスｓ　Ｑｎはスイ
ッチンジ素子としてのトランジスタ、ＲＥは電流検出用
抵抗であシ、入力端子Ｔ、　Ｔ、間に印加される入力電
源ＶｉをタイオードブリッジＤＢおよび平滑コンデ：／
すＣｓ、にて整流平滑した直流電源ＶＤＣがトランス１
゛ｒの１次巻線り、とトランジスタＱ。とＸ流検出用抵
抗ＲＥとの直列回路に接続されている。なお、入力電源
Ｖｉが直流電源の場合はタイオードブリッジＤＢは無極
性化回路として機能する。ＺＮＲＩ″ｉｉサージアブソ
ーバある。また、トラシスＴｒの１次巻線Ｌ１には抵抗
Ｒ〔とコンデ′ＪすＣＣの直列回路よりなるス１ぐイク
吸収回路が並列接続されている。

トランジスタＱ。のベー又は起動用抵抗ＲＢＩを介して
前記タイツ−ドブリッジＤＢの正極に接続されると共に
トランジスタＱｏのベース・１三ツタ間には前記トラン
スＴｒの２次巻線Ｌ２、抵抗ＲＢ２、スピードアップ用
コシヂン’Ｊ　ＣＢ、の直列回路が接続されている。し
たがって、トランジスタＱ。よりなるスイッチンジ素子
の制御端にトラシスＴ「の２次巻線り、が正帰還接続さ
れたことになって発振部（３）が形成される。（４）は
制御部であシ、検出入力端子ＩＮにトランジスタＱｏの
１兄ツタが接続され・制御出力端子ＯＵＴがトランジス
タＱｏのベースに接続され、この制御部（４）はトラン
ジスタＱ。を一定周期でオンさせるとともにトうｙジス
タＱ。に流れる電流が所定値になったときすなわち検出
入力端子ＩＮの電圧が所定値になったときトランジスタ
Ｑ。をオフさせる制御信号ＶＯＵＴを制御出力端子ＯＵ
’ｒから出力して発振部（３）を制御する。Ｌ、はトラ
ンスＴｒに設けられた出力巻線であり、この出力巻線り
、に誘起される交流電源を整流用タイオードＤ１および
平滑用コンデンサＣ５ｘにより整流平滑して回路電源＋
ＶＣが形成され、前記光電スイッチ回路（１）および制
御部（４）に供給される。なお、光電スイッチ回路（１
）内の抵抗ＲＤおよびコンデンサＣＤはプカツプリンク
回路である。

＋８２図は制御部（４）を具体的に示しだもので、制御
部（４）は電源部（４１）、発振回路部（４り、比較部
（４３）、保持回路（４４）、出力部（４５）により構
成され、電源部（４１）の電源入力端子ＶＣＣにはトラ
ンジスタＱ１の］レクタが接続され、トランジスタＱ１
のベースはツェナータイオードＺＤを介して接地される
と共に抵抗Ｒ１を介して自己の］レクタに接続され、１
三ツタは安定化出力として他の回路の電源と１．て接続
される。発振回路部（４２）では電源・接地間に抵抗Ｒ
，Ｒ，の直列回路および抵抗Ｒ５、コンデンサＣ１の直
列回路が夫々並列に接続され、コンパレータ（７，の反
転入力端子は抵抗Ｒ，Ｒ３の接続点に、非反転入力端子
は抵抗１ン５、］ンヂンサＣＩの接続点に夫々接続され
ており、更Ｋ　］：／パレータＣＰ、の反転入力端子は
抵抗Ｒい　トラ：、ＩジスタＱ２の直列回路を介し７て
、非反転入力端子はトランジスタＱ３を介して夫々接地
されている。また、トランジスタＱｔ　Ｑ３のベースは
夫々抵抗Ｒ，Ｒ，を介してコシパレータＣＰ、の出力端
子に接続され、この出力端子は抵抗Ｒ８を介して後続す
る保持回路（４４）のトランジスタＱ５のベースに接続
されている。一方、比較部（４３）では電源轡接地間に
抵抗ＲｏＲ＋ｏの直列回路が接続され、コンパレータＣ
Ｐ２Ｏ反転入力端子は抵抗Ｒ＠ＲＩＯの接続点に、非反
転入力端子は検出入力端子ＩＮに接続され、出力端子は
抵抗Ｒ１＋を介して保持回路（２）のトランジスタＱ＾
のベースに接続されている。保持回路（ロ）では抵抗Ｒ
＋ｔ、トランジスタＱ、による第１の直列回路と、抵抗
Ｒ１いトランジスタＱ、による第２の直列回路とが電源
・接地間に互いに並列に接続されており、トランジスタ
Ｑ４のベースは抵抗ＲＩ６を介してトランジスタＱ１の
コレクタに、トランジスタＱ７のベースは抵抗ＲＩ３を
介してトランジスタＱ４の］レクタに夫々接続され、ト
ランジスタＱ４Ｑｙのベースは発振回路部Ｉ４２、比較
部０□□□の出力により駆動される前記トランジスタＱ
ｓＱ＝のコレクタ・エミッタを介して夫々接地されてい
る。出力部（痢では制御出力端子ＯＵＴにトランジスタ
Ｑｓのコレクタが接続され、１三ツタは接地されると共
に、ベースは抵抗Ｒ，６を介して前記保持回路イ４）の
トランジスタＱ１のコレクタに接続されている。

しかして制御部（４）のみについての動作を説明すると
、電源入力端子ＶＣＣに回路電源十ＶＣが加えられると
電源部ｎ＋）により安定化した電源電圧が各部に与えら
れ、発振回路部（４匂はコシヂンサＣＩの充放電により
一定の周期で発振を開始する。また、比較部←３）は抵
抗Ｒ，Ｒ，ｏＫよって分圧して得られた比較基準電圧と
検出入力端子ＩＮへ印加された電圧とを比較し、検出入
力端子ＩＮへの印加電圧が比較基準電圧を上回るとその
出方をゝＷレベルに転する。一方、保持回路（４荀はト
ランジスタＱ５Ｑ、ｌのオシ・オフによシ双安定動作を
行うもので、トランジスタＱ５がオンするとトラ′Ｊ！
；スタＱ４がオフ、トランジスタ鳩、がオシとなり、逆
にトランジスタＱ６がオンするとトランジスタＱ４がオ
シ、トランジスタＱ、が才）といったように動作する。

すなわち、発振回路部（４２）の発振出力の立上りで出
力部（４５１のトラ：／！；スタＱ６はオフし、比較部
（４３）の出力がゝゝＨ″レベルになると再びオンに転
じ、その後も同様にこれを繰り返す。

今、第１図の入力端子Ｔ、　Ｔ、に例えば商用電源の如
き交流電源が入力電源Ｖｉとして加えられると、タイオ
ードブリッジＤＢおよびコ、７−ｉ！ンサｃｓ１を介し
て整流・平滑された直流電源ＶＤＣがトラシスＴｒの１
次巻線り、と１−ランジスタＱ。の直列回路に加わる。

このとき、起動用抵抗ＲＢ、を介してトランジスタＱ。

Ｋベース電流が供給されトランジスタＱＯは導通を始め
トラシス１゛ｒの２次巻線Ｌ２の正帰還作用によりトラ
ンジスタＱ。は急速にオンする。トラ　、ンジスタＱ０
がオンすると、そのコレクタ電流（トランス１’ｒの１
次電■ＩＣは直線的に増加を続けるが、その電流値はト
ランジスタＱ。と直列に挿入された抵抗ＲＥによって検
出され、一定値に達すると制御部（４）によりトランジ
スタＱ０のベースは接地レベルにクランプされてオフに
転じ、１次電流ｉｃの最大値ＩＣＰＫは一定に保たれる
。なお、トランジスタＱｏのオフ時には２次巻線Ｉ１．
に発生する逆起電力によりトランジスタＱ。のターンオ
フはいっそう速められ、スイッチングロスも極めて少な
い。一方、トランスＴｒの出力巻線側においては、タイ
オードＩ）、の極性によシトランジスタＱ。のオ“ン期
間Ｔｏｎ　Ｋｄ導通せず、トランジスタＱ。のオフ期間
Ｔｏｆｆにエネル千−の放出が行われ、光スイツチ回路
（１）に回路電源＋ＶＣを供給する。また、制御部（４
）は一定の期間クランづを続けた後、再びトランジスタ
ＱＯのベースを解放し、発振周期も一定に制御するので
、１次電流ＩＣの最大値ＩＣＰＫが一定に保たれること
と相まって入力電源Ｖｉの電源電圧が犬ＩＩＪＫ変化し
た場合にあっても、電源回路（２）から光電スイッチ回
路ｆｉ＋に一定の電圧を供給することができることにな
る。仁こで、制御部（４）の電源入力端子ＶＣＣには電
源回路（２）の出力である回路電源＋ＶＣが印加されて
いるので、電源回路（２）の発振部（３）ハ入力電源Ｖ
ｌの投入直後においては自励発振定行ない、回路電源＋
ＶＣが充分立上ってから制御部（４）による他励発振を
行なって定常状態に移行するようにしでいた。しかるに
、このものにあっては、受光信号レベルの大きさを表示
する表示回路がないだめ、最適状態に光電スイッチ装置
を設置することが困難である上％電源投入時に誤動作す
る危険があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、以１実施例
により詳細ＶＣ説明する。

第８図において、（１）は光電スイッチ回路であり、（
１″４は受光部で、被検知物体による拡散反射光を受光
し、信号処理部θ場で受光部（１匂の出力が被検知物体
による信号であるかどうかを判別しτスイッチング回路
（２１）を駆動するとともに動作表示用発光タイ」−ド
ＬＤを点灯させる。動作表示用発光タイオードＬＤは、
光電スイッチ回路（＋）の動作状態を示すもので、受光
信号が入光すれば点灯し、入光しなければ消灯するもの
で、信号しノベルを表示するものではない。（四は動作
余裕表示回路で、受光信号レベルの大きさを表示するも
ので、受光信号が大きくなるしこしたがって第４図に示
す表示素子（２４）の輝度が増大するものである。（２
３）は定電圧検出回路で、入力電圧Ｖが一定電圧である
かどうかを検出するものである。尚、第８図において、
発掘回路（＋０１　、投光部（ｌりおよび同期回路（川
を省略している。

今、電源投入時において、光電スイッチ回路ｆ＋）の入
力電圧■が一定電圧に達するまでは、定電圧検出回路（
ハ）のトランジスタＱ＋＋はオフで、出力回路シ（１）
の１−ラシジスタＱ３．がオシとなり、トランジスタＱ
＋３は積分回路θ９）の出力に関係なく、オフになって
動作表示用発光タイオードＬＤおよび出力リレーＲｙは
動作しない。同時に動作余裕表示回路−のコシパレータ
ＣＰ、、の動作を禁止する。つぎに、入力１６圧が一定
電圧に達すると、定電圧検出回路□□□のトランジスタ
ＱＩＩがオシになり、出力回路（２Ｌ１）のトランジス
タＱ１ｇがオフになってトランジスタＱ１３　ｉＪ：　
按分回路（＋９）の出力に応じてオシ、オフする。又、
トランジスタＱ１□のオシによって動作余裕表示回路−
の］：／パレータＣＰ、□は動作し、受光信号レベルの
犬きさを表示素子伐Ｉにより表示する。

電源回路（２）の制御部（４）の電源入力端子ＶＣＣに
光電スイッチ回路（１）を接続した場合、できるだけは
やく電源入力端子ＶＣＣの電圧を所定の電圧レベルまで
上昇させ、制御部（４）を安定な動作に至らしめる必要
があり、所定の電圧レベルに達してはじめて回路全体が
安定な動作をする。その際、光電スイッチ回路ｆｌ）の
電流値が大きく変化すると電源入　　　　”力端子Ｖｃ
ｃの電圧の立上りが遅れ、安定な動作に至らないことが
ある。つまり、出力回路（２【袷、動作余裕表示回路（
四の不定状態、とりわけ動作余裕表示回路−の不定状態
によりパルス点灯のパルス周期が乱れて過電流が流れ、
これを原因として電源入力端子ＶＣＣの電圧立上シが遅
れることがある。

しかるに、本発明にあってンま、」〕述のように、入力
↑（℃圧■が一定ｌｉｔ圧に達するまでは出力回路シロ
）および動作余裕表示回路□□□を不動作状態にするこ
とによって、電源投入時の誤動作を防止でき、しかも、
電源回路（２）の立上りをはやくできる０叙上のように
本発明は、受光信号レベルが大きくなると表示素子の輝
度が増大する動作余裕表示回路と、入力電圧が一定電圧
であるかどうかを検出する定電圧検出回路とを光電スイ
ッチ回路に設け、入力電圧が一定電圧に達するまで前記
動作余裕表示回路を不動作にする如くしだから、電源投
入時の誤動作を防止できる上、電源回路の立上りをはや
くでき、しかも、動作余裕表示回路の表示により最適状
態に光電スイッチ装置を設置できるという効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光電スイッチ装置の回路図、第２図は同
上の制御部の回路図、第８図は本発明の一実施例の回路
図、第４図は同」−の光電スイッチ回路の一部具体回路
図である。ｆｉｌ・・・光電スイッチ回路、（２）・・電源回路、
（２Ｉ）・・・スイツチンジ回路、翰・・・動作余裕表
示回路、瞥・・・定電圧検出回路、例・・・表示素子、
Ｖｉ・・・入力電源。代理人　弁理士　　石　１）長　七

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光信号を受信してスイッチング回路を作動させる
ようにした光電スイッチ回−路と、入力電源を整流降圧
して前記光電スイッチ回路に電源を供給する電源回路上
を一体化して成る光電スイッチ装置において、受光信号
レベルが大きくなると表示素子の輝度が増大する動作余
裕表示回路と、入力電圧が一定電圧であるかどうかを検
出する定電圧検出回路とを光電スイッチ回路に設け、入
力電圧が一定電圧に達するまで前記動作余裕表示回路を
不動作にする如くして成ることを特徴とする光電スイッ
チ装置。