JPH01233912A

JPH01233912A - 光スイッチ装置

Info

Publication number: JPH01233912A
Application number: JP6139588A
Authority: JP
Inventors: Tamio Hatano; 波多野　民生
Original assignee: TOKYO DENSHI KOGYO KK; Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Current assignee: TOKYO DENSHI KOGYO KK; Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Priority date: 1988-03-15
Filing date: 1988-03-15
Publication date: 1989-09-19
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH061896B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、発光素子と受光素子を用いた光スイッチ装
置に関する。

（従来の技術）スイッチ装置としては、第８図（ａ）に示すように接触
形のスイッチ１０と、第８図（ｂ、）に示すように非接
触形のスイッチ２０とがある。

接触形のスイッチ１０は、可動接点１０ａが固定接点１
０１〜Ｉｏｎに任意の一つを選択することにより、固定
接点１０ａ側の信号を可動接点側へ伝達することができ
る。非接触形のスイッチ２０は、発光素子２０ａに信号
が供給されるとき発光し、この光がフォトトランジスタ
２０１〜２Ｏｎのいずれか１つに照射されると、そのト
ランジスタから出力が得られるように成されている。

（発明が解決しようとする課題）非接触形のスイッチは、フォトトランジスタに入力する
外部光が問題となる。そのために、誤動作しないように
通常は、外部シールド部品により外来か゛らの光を遮蔽
する手段が設けられる。

第９図は、光スイッチ装置の動作波形を示している。同
図（ａ）は、発光素子２０ａが発光するのに供給される
信号であり、同図（ｂ）は、スイッチ対象となるフォト
トランジスタ（例えば第８図のようにフォトトランジス
タ２０１）に対向する期間を示している。そして第９図
（Ｃ）はフォトトランジスタ２０１の出力、同図（ｄ）
はフォトトランジスタ２０１をサンプリングするサンプ
リングクロックである。第９図の例では、フォトトラン
ジスタ２０１の出力に乱れは無く、正常な位置でサンプ
リングデータ（同図（ｅ））が得られている。

第１０図は、外乱があった場合のフォトトランジスタの
出力を示している。この場合は、外乱のためにタイミン
グＴｌで示すように不要な位置でデータがサンプリング
される。

光スイッチ装置は、上記のように外乱光により誤動作す
ることがある。このために外部からの外乱光を完全に遮
蔽する必要があり、その遮蔽装置には高価”なものを必
要とする。しかしながら遮蔽装置は、永久に完全とは限
らず破損する場合もある。このような場合、直ぐに修復
可能であれば問題ないが、取付は場所によっては修復が
困難な場合もある。

そこでこの発明は、外乱光による影響を受けにくく信頼
性の高い光スイッチ装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）この発明は、発光素子を駆動するために、スイッチパル
スよりも周波数の高いクロックを該発光素子に供給し、
この発光素子に感応するフォトトランジスタの出力パル
スを、前記スイッチパルスの所定論理レベル期間内に計
数手段により計数するようにする。そして、判定手段に
より計数手段の計数値が所定値以上のときのみをスイッ
チ出力として判定するものである。

（作用）上記の手段により、フォトトランジスタの出力が外乱光
により乱れていても、高い周波数のパルスの数でスイッ
チのオンまたはオフを判定できるので誤動作を防止でき
る。これは、外乱光によるフォトトランジスタの出力は
パルスと明らかに区別できることによる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例であり、発光素子３１は、
制御回路３０からのバースト信号により駆動される。バ
ースト信号は、周波数が高いパルスであり周期的に出力
される（第４図（ａ）参照）。発光素子３１からの発光
は、フォトトランジスタ４０１〜４０ｎのいずれかに与
えられる。

各フォトトランジスタ４０１〜４０ｎコレクタには共通
のバイアス電源Ｖｃｃが与えられ、各エミッタはそれぞ
れ抵抗Ｒ１，Ｒｎを介して接地されるとともに、オア回
路５１に接続される。オア回路５１の出力は、カウンタ
５２のクロックに供給される。カウンタ５２は、人力ク
ロックを計数して、所定値（ｍ）以上のクロックが人力
したときのカウントアツプ出力（ＵＰ）を、アンド回路
５０１゜５Ｏｎに供給する。これにより、アンド回路５
０１及び５０ｎは、フォトトランジスタ４０１〜４０ｎ
からの出力を導通可能となり、これをラッチ回路５３に
供給する。ラッチ回路５３は、制御回路３０からのラッ
チパルスＬＰにより入力データをラッチする。また、制
御回路３０は、スイッチ出力検出期間にゲート信号ＣＰ
を出力し、インバータ５４を介してカウンタ５２に供給
する。

カウンタ５２はゲート信号の前縁でイネーブルとなり、
後縁でリセットされる。

この発明の一実施例は上記のように構成され、第２図乃
至第４図はその動作波形を示して（°）る。

第２図において、同図（２ａ）は、ゲートパルスＧＰで
あり制御回路３０から出力され、これに同期してバース
ト信号が出力される。よって、発光素子３１からの発光
出力は第２図（２ｂ）に示すようになる。第２図（２ｃ
）は、スイッチのオン期間を示すもので、例えば第１図
に示すように、フォトトランジスタ４０１が選択された
状態を示している。第２図（ｄ）は、発光出力に同期し
て出力されるフォトトランジスタ４０１の出力である。

この出力は、カウンタ５２で計数される。モしてカウン
タ５２は、所定値（ｍ）を計数するとカウントアツプ出
力ＵＰを出力する（第２図（２ｅ））。これによりアン
ド回路５０１は、フォトトランジスタ４０１の出力を導
出することができ、ラッチ回路５３に供給する。ここで
、ラッチ回路５３には、制御回路３０からのラッチパル
スＬＰが供給される。よって、ラッチ回路５３は、アン
ド回路５０】からの出力つまり、フォトトランジスタ４
０１からの出力をラッチすることができる。ラッチ回路
５３のラッチデータは、制御回路３０により読み取られ
る。

第３図は、第２図の期間Ｔの部分を拡大して示している
。つまり、カウンタ５２は、ゲートパルスＧＰの前縁で
イネーブルされ、フォトトランジスタ出力の計数を始め
る。そして値がｍになると、カウントアツプ出力ＵＰを
出力し、ゲートパルスＧＰの後縁でリセットされる。な
お、上記の説明ではカウンタ５２のカウントアツプ出力
ＵＰをナンド回路のゲート用として用いたが、基本的に
は、カウンタ５２の内容をデコードする判定手段があれ
ばよい。

第４図は、更に別の本実施例の動作タイミングの例を示
している。

この例は、例えば、第１図の状態で、フォトトランジス
タ４０１に外乱光が入射した例を示している。この場合
は、フォトトランジスタ４０１の出力は、例えば第４図
（４ｃ）に示すＸ部のようになり、パルスがマスクされ
る場合がある。このような自体が生じると、カウンタ５
２のスレッショールドレベルＶＴＩ＋により、カウンタ
５２が実際に計数対象するパルスは、第４図（４ｄ）に
示すように、計数値が不足してカウントアツプ出力ＵＰ
の欠落を生じることになる。

これを防止するためには、第５図に示すように、低域成
分と高周波成分であるパルスを分離する分離回路６０を
、カウンタ５２の入力側に設けることにより解決できる
。すなわち、入力部７０１の信号は、抵抗７０２および
コンデンサ７０３からなる積分回路を介して比較器７０
４の一方に供給されるとともに、比較器７０４の他方の
人力部に直接供給される。これにより、比較器７０４に
入力する信号ＡＳＢは、第６図に示すようになる。

つまり積分回路で低域成分（外乱成分）が抽出され、比
較器７０４で元の信号に対して減算要素として作用する
。この°結果比較器７０４の出力Ｃは、第６図にも示す
ように、高周波成分つまりパルスのみとなり、カウンタ
５２に入力すべきパルスが外乱成分のためにマスクされ
ることは無い。

この発明は上記の実施例に限定されるものではない。第
７図はこの発明の他の実施例であり、第１図の実施例と
異なる部分は、カウンタ５２に供給するゲートパルスＧ
Ｐの発生手段である。つまり、オア回路５１の出力は、
単安定マルチバイブレータ８０１．：　（＃給される。

これにより、単安定マルチバイブレータ８０はオア回路
５１からの最初のパルスで、一定期間のパルスを出力し
、これがインバータ５４を介してカウンタ５２に供給さ
れる。他の部分は、先の実施例と同じであるから第１図
と同一符号を付している。この場合のゲートパルスＧＰ
は、オア回路５１からノイズが出力された場合にも応答
することがあるので、例えば第３図（３ｅ）に示すよう
に期間Ｔよりも長い期間Ｔ′に設定される。しかし第５
図に示す分離回路７０をオア回路５１の出力部に接続す
れば、期間Ｔ′はほぼＴと同じでも問題はない。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明は、外乱光による影響を受
けにくく信頼性の高い光スィッチを得ることができる。

またこれに附随して、外乱を遮蔽するための手段も安価
な簡易形のものでよい。

さらに、遮蔽手段が破損した場合でも誤動作の割合いを
低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
乃至第４図は第１図の装置の動作を説明するために示し
た動作波形図、第５図はこの発明の他の実施例における
一部の回路を示す図、第６図は第５図の回路の各部信号
波形例を示す図、第７図はこの発明の更に他の実施例を
示す図、第８図は従来のスイッチ装置の例を示す図、第
９図及び第１０図は従来の光スイッチ装置の動作を説明
するために示した動作波形図である。３０・・・制御回路、３１・・・発光素子、４０１〜４
０ｎ・・・フォトトランジスタ、５０１〜５０ｎ・・・
アンド回路、５１・・・オア回路、５２・・・カウンタ
、７０・・・分離回路、８０・・・単安定マルチバイブ
レーク。 ←工← （ｆ）うγテノぐル人（ＬＰ）第２図第３図第５図第６図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発光素子とフォトトランジスタを対向させて、該
フォトトランジスタの出力の変化を検出することにより
スイッチ情報を得る光スイッチ装置において、前記発光素子を駆動するために、スイッチパルスよりも
周波数の高いクロックを該発光素子に供給する駆動手段
と、前記発光素子の発光を受けるフォトトランジスタの出力
が供給され、前記スイッチパルスの所定論理レベル期間
内に前記フォトトランジスタの出力パルスを計数する計
数手段と、前記計数手段の計数値が所定値以上のときのみをスイッ
チ出力として判定する判定手段とを具備したことを特徴
とする光スイッチ装置。
（２）前記フォトトランジスタの出力を前記計数手段に
導く経路には、前記トランジスタからの出力パルスと、
これに重畳される低域成分を分離する分離手段が設けら
れていることを特徴とする請求項第１項記載の光スイッ
チ装置。
（３）前記計数手段は、前記フォトトランジスタの最初
の出力パルスに応答して、一定期間のイネーブル信号を
出力するタイマー回路によりパルス計数期間が規定され
ることを特徴とする請求項第１項又は第２項記載の光ス
イッチ装置。