JPH01320818A - 光電スイッチ - 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） 本発明は発光素子から発した光が受光素子ζこ到達する
光量の多少により対象物体の往古を判別する光電スイッ
チに関する。

（従来の技術） この稽光電スイッチとして従来第２図に示すものが知ら
れている。この第２図の回路とその動作を第３図の波形
図を参照しながら説明する。第２図において、発振回路
１の出力端は抵抗２を介して発光素子３に接続され、こ
の発光素子３に第３図に示すようなパルス電流Ｉｐを流
し、パルス発光させる。発光素子３に対向する受光素子
４は増幅器５１こ接続され、増幅器５は受光素子４の出
力信号を増幅し電圧Ｖｐに示す波形にする。この増幅器
５の出力端はコンパレータ６ａｌこ接続されてこのコン
パレータ６ａで電圧Ｖｐの波形を所定の基準レベルｖＬ
Ｏで弁別し、論理処理に適したデジタル信号Ｖｄとし、
このコンパレータ６ａの出力端ζこ接続された検出回路
７により検出信号Ｖ　０１を得て、出力トランジスタ９
のベースｌこ印加してトランジスタ９をオン・オフし図
示しない対象物体の在合を確認する。増幅器５の出力端
にはさらにコンパレータ６ａより高い所定の基準レベル
Ｖｒ、ｔのコンパレータ６ｂおよびコンパレータ６ａよ
りも低い所定の基準レベルＶＬ２のコンパレータ６ｃが
接続され、各コンパレータ６ｂ、５ｃはそれぞれのレベ
ルＶｊｘ　、　ＶＬ２で増幅器５の出力を弁別して電圧
Ｖｄｌ、　Ｖｄ２を出力する。コンパレータ６ｂ。

６Ｃの出力端が接続された自己診断回路８は受光信号が
十分なものであるか、または漏洩光がなく受光信号の遮
断が完全になされているか診断する。

前記コンパレータ６ｂ、６Ｃの基準レベルは、増幅器５
の出力Ｖｐがコンパレータ６Ｃの基準レベルＶＬ２以下
のときは発光素子３から投光された光が受光素子４に入
射せずに十分な遮光状態にあり、増幅器５の出力Ｖｐが
コンパレータ６ｂの基準レベルＶＬＩを越えると十分な
受光状態にあるように選ばれ、従って自己診断回路８は
増幅器５の出力Ｖｐがコンパレータ６ｃの基準レベルＶ
Ｌ２を越えているがコンパレータ６ｂの基準レベルＶＬ
Ｉを越えない状態にあるときに出力を発するように構成
されている。これはコンパレータ６Ｃの出力■ｄ２とコ
ンパレータ６ｂの出力Ｖｄ１を反転した信号との論理積
をとることをこより得られる。ここで、増幅器５の出力
Ｖｐがコンパレータ６ｂ　、６ｃの基準レベルＶＬＩと
ＶＬ２の間にある状態とは、発光素子３から投光された
光が受光索子４で受光されて検出回路７から検出信号Ｖ
ＯＩが得られて検出状態にあるが光電スイッチが安定し
て動作するに十分゛　な受光出力がない状態である。こ
のような状態は例えば光電スイッチの使用中をこ投受光
レンズのレンズ面が汚れた場合などに発生する。このよ
うな場合には光電スイッチとしての機能が損なわれる以
前に自己診断回路８から警報を発してレンズ面の清挿等
を促し光電スイッチを用いた装置全体の故障を未然に防
止する。

（発明が解決しようとする課題） このような自己診断回路を有する光１スイッチは動作が
安定し信頼性が高いという長所はあるが、その半面、検
出回路の出力トランジスタのほかに自己診断のための出
力トランジスタを備えているから光電スイッチとして出
力素子が増加し、さらに外部装置に接続するリード線が
増加し、その配線などコストアップの要因、小形化の妨
げになるなどの問題点があった。またこれらの出力をシ
ーケンスコントローラに入力するためにはシーケンスコ
ントローラの入力回路数も増加せねばならずそれだけ大
形高価なシーケンスコントローラを要するという問題が
あった。

本発明の目的は、１個の出力トランジスタから本来の光
電スイッチとしての出力のほかに自己診断結果を外部に
伝達可能な光電スイッチを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の課題を解決するため本発明はパルス点灯された発
光素子の発する光信号を受光して電気信号に変換する受
光素子と、この受光素子の出力を所定のレベルで弁別し
て出力する第１のコンパレータと、この第１のコンパレ
ータより高い弁別レベルを有する第２のコンパレータと
、　’　７ｍ　ｇ己第１のコンパレータより低い弁別レ
ベルを有する第３のコンパレータと、この第２．第３の
コンパレータの出力に従って前記受光素子−一の入力を
診断し、その結果を出力する自己診断回路とを備えた光
電スイッチにおいて、電源投入後この電源電圧の上昇を
所定時間遅らせる遅延回路と、前記第１のコンパレータ
の出力と前記自己診断回路の出力とを入力としこの両入
力の何れかを前記遅延回路で選択し出力する選択回路と
を設けたものである。

（作用） 光電スイッチの受光信号の減衰は急速に進行するもので
はないので常時自己診断をする必要はなく、例えば１日
１回電源投入時に診断すればよいことに着目し５′１源
が投入されてから遅れて電圧が上昇する遅延回路を設け
％電源投入直後、第２゜第３のコンパレークと自己診断
回路で光電スイッチの動作の良否を診断し、遅延回路の
電圧が所定値に上昇するまではこの診断結果を出力し、
電圧が所定値に達すると選択回路で本来の光電スイッチ
の出力ζこ切換え、１１固の出力トランジスタで光電ス
イッチとしての検出出力と自己診断結果を出力する光電
スイッチを提供する。

（実施例） 本発明による光電スイッチの一実施例を第１図に示し、
第２図と同一のものには第２図と同一の符号を付した。

第１図において、発光素子３は従来のものと同じように
発振回路１の発生するパルス電流で発光し、受光素子４
で受光する。受光側の増幅回路５．３個のコンパレータ
６ａ　、　６ｂ　、　６ｃ検出回路７、自己診断回路８
などは従来のものと同様であるからこの説明は省略する
。本発明が従来のものと異なる点は選択回路１１と遅延
回路１２が設けられていることである。選択回路１１は
インバータ１３．２つのＡＮＤ回路１４，１５、ＯＲ回
路１６を備え、検出回路７の出力がＡＮＤ回路１４の一
方の入力端に接続され、自己診断回路８の出力がＡＮＤ
回路１５の一方の入力端に接続されている。両ＡＮＤ回
路１４．１５の出力端はＯＲ回路１６のそれぞれの入力
端に接続されている。

そしてＯＲ回路１６の出力端が出力トランジスタ９のベ
ースに接続されている。遅延回路１２は制御電源Ｖｃｃ
が抵抗１７を介してコンデンサ１８を充電するように接
続され、抵抗１７の抵抗値とコンデンサ１８の容量でコ
ンデンサ１８を充電する遅延時間が決定される。抵抗１
７とコンデンサ１８の接続点はＡＮＤ回路１４の他方の
入力端とインバータ１３を介してＡＮＤ回路１５の他方
の入力端に接続されている。

この光電スイッチの本来の光電スイッチとしての動作と
自己診断回路８の動作については第２図（こついて述べ
たものと全く同様であるからこの説明は省略し、以下上
として選択回路１１と遅延回路１２の動作ｔこついて説
明する。

制御電源Ｖｃｃが投入されたときこの光電スイッチの大
部分は直ちに始動するが、このときコンデンサ１８の電
圧は未だ低いからＡＮＤ回路１４の他方の入力端の入力
はローレベルであり、検出回路７の出力は遮断され、Ａ
ＮＤ回路１４の出力はローレベルである。しかしＡＮＤ
回路１５の他方の入力端はインバータ１３を介してハイ
レベルになるから自己診断回路８の出力はＡＮＤ回路１
５とＯＲ回路１６を通過して出力トランジスタ９のベー
スに印加される。すなわち、この光電スイッチは制御電
源Ｖｃｃが投入された当初選択回路１１で選択されて自
己診断回路８により診断された結果が出力トランジスタ
９から出力される。次にコンデンサ１８が充電され所定
電圧・に達するとＡＮＤ回路１５の他方の入力端にはイ
ンバータ１３を介してローレベルの信号が入力するから
ＡＮＤ回路１５は遮断される。しかしＡＮＤ回路１４の
他方の入力端にはハイレベルの信号が入力するからＡＮ
Ｄ回路１４は開き、受光素子４が受光した信号がコンパ
レータ６ａで弁別されて、その出力が出力トランジスタ
９のベースに印加される。すなわち制御電源Ｖｃｃが投
入されて遅延回路１２で電圧上昇が遅れた所定時間後、
選択回路１１により本来の光電スイッチの動作に切換え
られる。

上述のようにこの光電スイッチは受光側に制御電源Ｖｃ
ｃが投入された当初、その光学系を自己診断し、所定時
間後選択回路１８で本来の動作に切換えられる。したが
って光電スイッチの始動当初は勿論随時制御電源Ｖｃｃ
を遮断して診断することができる。

（発明の効果） 本発明によればこの光電スイッチは電源投入時遅延回路
により選択回路を切換えて電源投入から所定時間は自己
診断結果を出力し、所定時間後に自動的に対象物体の在
合を検出する本来の動作に移るようにしたから１つの出
力トランジスタで自己診断結果と対象物体の検出結果が
出力でき、外部配線数が削減できるという効果がある。

しかも光電スイッチを始動するとき必ず診断でき、さら
に随時診断も可能であるという効果がある。またシーケ
ンスコントローラに接続する場合、この入力回路数が少
なくてよく、シーケンスコントローラも小形化できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光電スイッチの一実施例を示す結
線図、第２図は従来の光電スイッチの一例を示す結線図
、第３図はこの様光電スイッチの動作を説明する各部の
波形図である。 ３；発光素子、４；受光素子、６ａ、６ｂ、６ｃ　：コ
ンパレータ、８；自己診断回路、１１：選択回路、１２
；遅延回路。 −１１＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）パルス点灯された発光素子の発する光信号を受光し
   て電気信号に変換する受光素子と、この受光素子の出力
   を所定のレベルで弁別して出力する第１のコンパレータ
   と、この第１のコンパレータより高い弁別レベルを有す
   る第２のコンパレータと、前記第１のコンパレータより
   低い弁別レベルを有する第３のコンパレータと、この第
   ２、第３のコンパレータの出力に従って前記受光素子へ
   の入力を診断しその結果を出力する自己診断回路とを備
   えた光電スイッチにおいて、電源投入後この電源電圧の
   上昇を所定時間遅らせる遅延回路と、前記第１のコンパ
   レータの出力と前記自己診断回路との出力を入力としこ
   の両入力の何れかを前記遅延回路で選択し出力する選択
   回路とを設けたことを特徴とする光電スイッチ。