JPS62136920A - 光変調形検出装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 未発明は、発光素子力島らパルス変調された光を投光し
、物体の有無を検知する。、例えば充電スイッチやホト
インタラプタ等の光変調形検出装置に　　　　□関する
ものである。

〈発明の概要〉 未発明は、シフトレジスタのセット、リセット機能を利
用し、シフトレジスタのシリアル出力全直接信号出力と
するものであり、外乱光ノイズによる誤動作を防止し、
またＩＣ化が容易に行なえるものである。

〈従来の技術〉 従来の光変調形検出装置は、受光素子が受光したパルス
光を、発光素子パルス駆動するパルス駆動信号に同期し
たサンプリングパルスによりサンプリングし、これを積
分回路により積分し、この積分出力をシュミット回路に
より一定レベルでスイッチングさせて出力とするものが
一般的である。

この光変調形検出装置の一例を第４図に示す。

アンプ２０１判定回路２１．同期検出回路２′２．積分
回路２３１判定回路２４．および出力回路２５て構成さ
れている。

本装置の動作タイミングチャート？第５図に示す。発光
素子１８は、発振回路ｌ６７５・ら発光素子駆動回路１
７に通してその発光信号（ｒｌによりパルス駆動され、
パルス変調されたパルス光が発光素子１８から投射され
る。このパルス変調されたパルス光は、発光素子１８と
受光素子Ｉ９との間？通過する物体Ｓに反射又は透過し
て受光素子１９に入射する。

したがって、受光素子１９に入射するパルス光は物体Ｓ
の通過によってオン／オフされることになる。この時、
受光素子１９には、発光素子Ｉ８からのパルス光の外、
第４図、第５図に示すような外乱光（ｔｌが入る場合が
ある。その結果、ＡＣアンプ２０で増幅された受光信号
［ｕｌは第５図の動作タイミングチャートに示す波形と
なる。この信号（ｕｌは判定回路２１で波形整形（判定
出力（Ｖ））され次に同期検出回路２２を通して同期検
出回路出力（ｗ＋に変換される。そして、同期検出回路
２２の出力は積分回路２３に入力され、積分出力（ｘｉ
が判定回路２４により再び波形整形され、出力信号ｆｙ
）となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記構成の光変調形検出装置では、前記
外乱光ノイズによる誤動作を防止するため、長い時定数
の積分回路２３が必要になり、回路の応答が遅くなると
いう問題があった。又、この積分回路２３はコンデンサ
の充放電を利用しており、素子バラツキによる動作時間
のバラツキが大きく、さらには小型化、ＩＣ化において
支障もあっ念。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
はコンデンサ等のりアクタンス素子を用いずに遅延検出
信号を得ることができ、外乱光ノイズに強く、小型化、
ＩＣ化に適した光変調形検出装置を提供することにある
。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、発光素子力為ら投射されたパルス光を受光し
念受光素子が出力する受光信号の信号処理１回路全、シ
リアル出力の反転信号がシリアル入カニ帰還されており
、所定周期のクロックパルスによりデータがシフトする
ように構成されたシフトレジスタと、前記シリアル出力
に応じたシフトレジスタのセット、リセット制御（シリ
アル出力がハイレベルのとき例えば受光信号があること
を条件（Ｃシフトレジスタをセットし、シリアル出力が
ロウレベルのとき逆に受光信号がないことを条件にシフ
トレジスタをリセットする）を行なう状態検出回路とか
ら構成し、前記シフトレジスタ出力全信号出力とするＸ
うにしたものである。

く作　用〉 上記構成の信号処理回路を用いることにより、コンデン
サ等のりアクタンス素子を用いずに、外乱光ノイズによ
る誤動作に強い検出装置が得られる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を第１図乃至＠３図に基ついて
説明する。

先ず、第２図に従って全体の概略的構成について述べる
。

本発明に係る光変調形検出装置は、発振回路１６発光素
子駆動回路１７１発光素子１８．受光素子１９、ＡＣア
ンプ２０１判定回路２１．信号処理回路１１および出力
回路２８で構成されている。

信号処理回路１１は第１図に示すように、検出ポイント
（Ａｌ　、　（Ｂｌにおけるデータ（受光信号？増幅、
波形整形した判定回路２１の出力１）全取込み・保持す
るための２つのタイミングゲート付Ｒ−Ｓフリップフロ
ップ（以後Ｒ−５Ｆ／Ｆと記す）１゜２と、シリアル出
力の反転信号Ｑがシリアル入力りに帰還され、所定周期
のクロックパルスｈによりデータがシフトするように構
成されたシフトレジスタ３と、該シフトレジスタ３のシ
リアル出力Ｑ、Ｑとクロックパルスｈ、及び検出ポイン
トＢ）でのデータを保持するＲ−５Ｆ／Ｆｌの出力Ｑ、
Ｑに応じてシフトレジスタ３のセット・リセットを制御
するアンドゲート４，５、さらに検出ポインＩｌｌでの
データを保持するＲ−５Ｆ／Ｆ２の出力に応じて前記シ
フトレジスタ３のクロックパルスｈの入力を制御するア
ンドゲート６からなる状態この構成におりて、シフトレ
ジスタ３の各此シリアル出力Ｑｎは、Ｒ−５Ｆ／Ｆｌ、
２の出力に応シて、クロックパルスｈにより、下記の第
１表に示すように変化する。以下、第３因のタイミング
チャートとともに動作を説明する。

データが１　ｂｉｔシフトする そして先頭にはＱｎが入力 される。

すなわち、検出ポインｌ−（Ａｌ　（非発光タイミング
）において判定出力ｉ（受光信号）が°°ロウレベル″
の時、すなわち外乱光ノイズがない場合、Ｆ／Ｆ　２は
リセット状態にあり、出力Ｑは常に゛ハイレベル”にあ
る。従って、クロックパルスｈはＡＮＤＮ−ゲート通し
てシフトレジスタ３及びＡＮＤゲート４．５に入力され
ている。

一方、検出ポイン）　（Ｂｌ　（発光タイミング）にお
いて判定出力ｉ（受光信号）がパハイレベル”の時Ｆ／
Ｆ　１はセットされ、アンドゲート４には競ハイレベル
”が、アンドゲート５には″Ｏロウレベルが入力される
。この時、シフトレジスタ３の出力Ｑが°９ハイレベル
”であると、アンドゲート４の出力は”ハイレベル”と
なり、シフトレジスタ８にセット信号が入力され、シフ
トレジスタ３の全ビットが”ハイレベル”にセットされ
る。

し力１し、検出ポイントａ３）において判定出力ｉ（受
光信号）が６０ウレベル”の時Ｆ／Ｆ　１はリセット状
態となり、アンドゲート１１には゛１０ウレベル”が、
アンドゲート１３には”ハイレベル”が入力される。こ
の時゛、シフトレジスタ３の出力Ｑが゛ハイレベル”の
ｉｔであると、アンドゲート４．５（アンドゲート５に
反転出力Ｑが入力）の出力は共にイ者ロウレベル”であ
り、クロックパルスｈに応じてデータが１ビツトシフト
されることとなる。シフトレジスタ３の段数分、判定出
力ｉ（受光信号）が゛°クロウベル”の状態か続いて初
めて、シフトレジスタ３の出力Ｑは”ロウレベル”に反
転する。

シフトレジスタ３の出力Ｑが６０ウレベル”である場合
は、検出ポイント（Ｂｌにおいて判定出力ｉ（受光信号
）が５０ウレベル”である時、クロックパルスｈに応じ
てアンドゲート５の出力が″ノ１イレベル”となるので
、シフトレジスタ３にリセット信号が入力され、シフト
レジスタ３の全ビットが１′ロウレベル”にリセットさ
れる。しかし、この場合において、検出ポイントβ）の
判定出力ｉ（受光信号）が′°ハイレベル”である時、
アンドゲート４．５の出力は共に”ロウレベル”となり
クロックパルスｈに応じてデータが１ビツトシフトする
。後者の状態がシフトレジスタ３の段数分続けば、その
出力Ｑは６０ウレベル”から”ハイレベル”に反転する
。

なお、上述したシフトレジスタ３の動作において、例え
ば、シフト中に検出ポイン１−（Ｂｌのみに同期する外
乱光ノイズか発生する場合は、シフトレジスタ３がセッ
トされてしまう時があるが、ノイズが除去されれば、再
びシフト動作を開始して所定期間後フリップフロップ３
の出力ａｆ反転することができる。又、本実施例の如く
、Ｆ／Ｆ　２及びアンドゲート６を設けて、外乱光ノイ
ズがあるときはシフトレジスタ３の状態をそのま捷保持
するようにしてもよい。

検出ポイン）　（Ａｌ　（非発光タイミング）は外乱光
ノイズ検出のために準備されたもので、検出ポインＨＡ
Ｉにおいて判定出力ｉ（受光信号）が°′ハイレベル”
の時、Ｆ／Ｆ２はセットされ、そのＱ出力ヲ′”ロウレ
ベル”としてアントゲ−１−１４ｋＯＦ　Ｆ　ｔ、、シ
フトレジスタ８及びアンドゲート４．５へのクロックパ
ルスｈの入力をストラフスル。

従って、この時は検出ポイント（Ｂ）での受光信号及び
シフトレジスタ３出力Ｑのいかんにか力１わらずシフト
レジスタ３出力Ｑはその寸ま保持するようシてしてｂる
。

第２図の判定回路２５へはシフトレジスタ３の最終段の
出力Ｑがそのまま入力される。

なお、本装置が透過型であり、発光素子１８と受光素子
１９との間に物体Ｓが介在する場合には第３図１で示す
期間だけ上記パルス光が遮断されることになる。又、本
装置が反射型の場合、発光素子１８と受光素子１９との
間に物体Ｓが介在する場合のみ、パルス光が受光素子１
９に入射し、物体Ｓが介在しなめ場合は受光素子４に入
射しなｈので、透過型の場合と出力の極性が逆になるだ
けであり、透過型の場合と全く同様に使用可能である。

すなわち、本装置によれば透過型９反射型の別なく、外
乱光の影響を受けない検知信号が得られる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の光変調形検出装置は、シ
リアル出力の反転信号がシリアル入力に帰還され所定周
期のクロックパルスによりデータがシフトするように構
成されたシフトレジスタと上記シリアル出力と上記フリ
ップフロップ出力に応じてシフトレジスタのセット、リ
セットの制御を行なう状態検出回路とからなる信号処理
回路を備エテいるので、コンデンサ等のりアクタンス素
子を用いることなく、外乱光による影響を除去すること
ができる。従って、上記リアクタンス素子等のバラツキ
による応答速度等の動作のバラツキ全低減することがで
き、かつ応答速度を速めることができる。さらに上記リ
アクタンス素子が不要となるため、ＩＣ化等の小型化に
適したものである等の効果に奏する。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明の一実施例を示す要部詳細ブロック図、
第２図は同全体の概略的構成を示すブロック図、第５図
は第４図の各部信号波形例を示すタイミングチャートで
ある。 ｌ：タイミングゲート付Ｒ−Ｓフリップフロ・ｙプ、３
：シフトレジスタ、７：状態検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パルス信号に同期して発光素子から投射されるパル
   ス光を受光素子に入射し、この受光素子から得た受光信
   号により発光素子と受光素子との光路中に介在する物体
   を検出する光変調形検出装置において、 シリアル出力の反転信号がシリアル入力に帰還され、所
   定周期のクロックパルスによりデータがシフトするよう
   に構成されたシフトレジスタと、上記受光信号、クロッ
   クパルス及び上記シフトレジスタの出力を入力とし、上
   記シフトレジスタのセット、リセットを制御する状態検
   出回路とからなり、上記シフトレジスタのシリアル出力
   を信号出力とする信号処理回路を備えたことを特徴とす
   る光変調形検出装置。