JPH01320819A - 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に到達する光
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） この種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
図を診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を介して発光索子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源■ｐを永
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５に接続され、増幅器５は受光索子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６ａに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ＶＬＯで
弁別し、論理処理に適したデジタ／’（ｉｌｌＶｄとし
、このコンパレータ６ａの出力端に接続された検出回路
７により検出信号■０１を得て、出力トランジスタ９０
ベースに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ＶＬ
Ｉのコンパレータ６ｂおよびコンパレータ６ａよりモ低
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、６ｃはそれぞれのレベルＶＬ
Ｉ　、　ＶＬ２で増幅器５の出力を弁別して電圧■ｄ１
．　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（受光信号の遮
断が完全になされているが診断する。

前記コンパレータ６ｂ、６ｃの基準レベルハ、増１１器
５の出力■ｐ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、ｍ１ｌＱ？ｆ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ＶＬ２を越えているかコンパレータ６ｂの基準
レベルｖＬ１ヲ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
Ｖｄｚとコンパレータ６ｂの出力■ｄ１を反転した信号
との論理積をとることにより得られる。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Ｖ
ＬＩとＶＬ２の間にある状態とは、発光素子３から投光
された光が受光素子４で受光されて検出回路７から検出
信号ＶＯＩ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。

こり）ような状態は例えば光電スイッチの使用中に投受
光レンズのレンズ面が汚れた場合などに発止する。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掃
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機能を有する光電スイッチは確実な
動作ができ信頼性が高いという長所はあるが、その手簡
、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
て出力糸子か増加し、さらに外部装置に接続するリード
線か増加し、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間組点があった。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はならずそれだ
け大形高価なシーケンスコントローラを要するという間
順があった。

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
光素子の発する発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
して出力する記１σ）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３１７）　コｙ　／＜　ｖ−夕と、この第２．第
３σ）コンパレータのそれぞれ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
電圧の上昇な所定時間遅らせる第１の遅延回路と、前記
自己診断回路が始動するとこの自己診断回路の出力を記
憶する記憶回路と、この記憶回路の記憶動作を所定時間
遅らせる第２の遅延回路と、前記第１のコンパレータの
出力と前記記憶回路の出力とを入力としこの動入力の何
れかを前記第１の遅延回路の動作で選択し出力する選択
回路と、前記電源が遮断されたとき前記記憶回路に電力
を供給する電力保持回路とを設け、前記電源を短時間遮
断してこの電源再投入後所定時間前記選択回路が前記記
憶回路の記憶した結果を出力するものである。

（作　用） 光電スイッチの受光信号の減杖は急速に進行するもので
はないので常時診断する必要はな（、必要によりまたは
定期点検時に実施すれはよいことに着目し、光電スイッ
チの動作期間中の自己診断回路による診断結果を記憶回
路で記憶しておき、必要により電源を一時遮断しこの電
源投入後、第１の遅延回路の電圧が所定電圧に回復する
までの間に選択回路で検出回路を記憶回路に切換えて自
己診断結果を出力する。電力保持回路は電源遮断時記憶
回路に電力を給電する役目をする。なお、記憶回路は電
源か長時間遮断され電力保持回路が動作しなくなったと
きりセントされる。

（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１０発生するパルス電源で発光し、受光素子４
で受光する。受光側ＣＩ）ＩＩ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１２！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、遅延回路１１、記憶回路１２、選
択回路１３、電圧保持回路１４、遅延回路１５が設けら
れた点にある。記憶回１ｉり１２は自己診断回ｊｉ３８
の出力端が遅延回路１１を介して接続されている。この
遅延回路１１は例えは自己診断回路８からの診断結果が
一定時間の間継続■ＣＣ１７）電圧で充電するように接
続された電力保持回路１４のコンデンサ１７が放電され
たときにリセットされるように接続されている。選択回
ｊｉｆｉ１３はインバータ１８．２−Ｚ）　（７）　Ａ
　Ｎ　Ｄ　［ｇｌ回路　９　、２０゜ＯＲ回路２１を備
え、検出回路７の出力がＡＮＤ回路１９の一方の入力端
に接続され、記憶回路１２の出力端がＡＮＤ回路２０の
一方の入力端に接続され、両ＡＮＤ回路１９，２０の他
方の入力端には後で述べる遅延回路１５の出力端がそこ
で述べるように接続されている。両ＡＮＤ回路１９，２
０の出力端がＯＲ回路２１のそれぞれの入力端に接続さ
れ、ＯＲ回路２１σ）出力端が出力トランジスタ９０ベ
ースに接続されている。遅延回路１５は制御電源Ｖｃｃ
が抵抗２２を介してコンデンサ２３を充電するように接
続され、抵抗２２の抵抗値とコンデンサ２３の容量で遅
延時間か決定される。

コンデンサ２３の一端はＡＮＤ回路１９の他方の入力端
と、インバータ１８を介してＡＮＤ回路加の他方の入力
端に接続されている。

この光電スイッチ本来の動作と、自己診断回路８の動作
については既に第２図について述べたからこの説明は省
略し、以下主として遅延回ｊ！１３１１、記憶回路１２
、選択回路１３、電力保持回路１４、遅延回路１５の動
作について説明する。記憶回路１２はこの光電スイッチ
を停止するため制御電源Ｖｃｃを所定時間以上停止した
ときにリセットされ、電源Ｖｃｃが投入されるとコンデ
ンサ１７がダイオ一ド１６を介して直ちに充電されるか
らそのときの自己診断回路８の診断結果が遅延回路１１
を介して記憶される。この光電スイッチに制御電源Ｖｃ
ｃが投入されていないとき、勿論両コンデンサ１７．２
３は放電された状態である。制御電源Ｖｃｃが投入され
たとき、光電スイッチの大部分は始動するが、このとき
コンデンサ２３の電圧は未だ低いからＡＮＤ回路１９の
他方の入力端はローレベルであり、ＡＮＤ回路１９は閉
じられ、ＡＮＤ回路１９の出力はローレベルである。し
かしＡＮＤ［ｉａｌ路２０の他方の入力端はインバータ
１８に伝達可能状態となっている。このとき記憶回路１
２はコンデンサ１７か放電されたときりセントされた状
態から自己診断回路の診断結果が遅延回路１１を介して
伝達されると診断結果を記憶し、この記憶状態がＡＮＤ
回路２０．ＯＲ回路２１を介してトランジスタ９から出
力される。コンデンサ２３が充電され、この電圧が所定
値に達するとＡＮＤ回路２０の他方の入力端はインバー
タ１８を介してローレベルに転するからＡＮＤ回路２０
は閉じる。しかしＡＮＤ回路１９の他方の入力端はハイ
レベルに転するからＡＮＤ回路１９は開き、検出回１／
！６７の出力か出力トランジスタ９０ベースに印加され
るようになる。こうしてこの光電スイッチは常時の動作
に入る。次にこの光電スイッチの常時の動作中に光学系
の自己診断を結果を必要とする場合は、制＃電源Ｖｃｃ
を一時遮断し、コンデンサ２３を放電した後再投入する
とコンデンサ２３が充電される間に既に述べたようにし
て記憶回路１２が記憶した診断結果かトランジスタ９か
ら出力される。このとき制御電のＶＣＣが一時遮断され
ても電力保持回４１４の電圧が記憶回路１２に印加され
ているから記憶回１１！３１２の動作には支障ない。

（発明の効果） 本発明によれは記憶回路が光電スイッチの自己診断結果
を記憶しているから、光電スイッチの光学系を診断した
いときに一時制御１！源を遮断して再投入すれば電源再
投入から所定時間、選択回路により記憶回路が記憶して
いる診断結果に切換えてこれを出力することができる。

また記憶回路の電源は電力保持回路から給電しているか
ら、制御電源を一時遮断しても支障ない。このようにし
て１つの出力トランジスタだけでシーケンスコントロー
ラのような外部制御装置を制御することができ外部への
配線数も少な（、小形化か可能にな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図はこの種光電スイッチσン動作を説明するため
の各部の波形図である。 ３：発光素子、４：受光素子、６　ａ、６　ｂ、６　ｃ
：コンパレータ、８：自己診断回路、１１．１５＝遅延
回路、１２：記憶回路、１３：選択回路、１４：電力保
持回路。

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発光信号を受光
   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のコンパレータのそれぞれの出力に従って前
   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第１の遅延回路と
   、前記自己診断回路が始動するとこの自己診断回路の出
   力を記憶する記憶回路と、この記憶回路の記憶動作を所
   定時間遅らせる第２の遅延回路と、前記第１のコンパレ
   ータの出力と前記記憶回路の出力とを入力としこの両入
   力の何れかを前記第１の遅延回路の動作で選択し出力す
   る選択回路と、前記電源が遮断されたとき前記記憶回路
   に電力を供給する電力保持回路とを設け、前記電源を短
   時間遮断してこの電源再投入後所定時間前記選択回路が
   前記記憶回路の記憶した結果を出力することを特徴とす
   る光電スイッチ。