JPH01320820A - 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） この棟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５に接続され、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６ａに接続されて電圧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
たデジタル信号Ｖｄ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ＶＯＩを得て
、出力トランジスタ９０ヘースに印加してトランジスタ
９をオン会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ＶＬＩ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ＶＩ、２の
コンパレータ６　Ｃカ接＋？ｔｃｃｔｔ、、！：７ンハ
レータ６ｂ、６ｃはそれぞれのレベルＶｊ１．　ＶＬ２
で増幅器５の出力を弁別して電圧Ｖｄｘ　、　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６　ｂ。

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
はれ、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を超克ているがコン
パレータ６ｂの基準レベルＶＬＩ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Ｖｄ２とコンパレータ６ｂの出力Ｖ
ｄ１を反転した信号との論理績をとることにより得られ
る。ここで、増幅器５の出力Ｖｐかコンパレータ６ｂ、
６ｃの基準レベルＶＬＩとＶＬ２の間にある状態とは、
発光索子３が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。この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ｉ２．ｉ３のコンパレ
ータのそれぞれの出力に従って前記受光信号への入力を
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、前記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を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記憶回路の出力
とを入力としこの両入力の倒れかを電源電圧の有無によ
り選択し出力する選択回路と、前記電龜が遮断されたと
き前記記憶回路と選択回路に給電する電力保持回路とを
設け、電源を短時間遮断したとき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′ｌ；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、必要に
より、または定期点検時に実施すればよい点に着目し、
光電スイッチの動作期間中に自己診断回路の診断結果を
記憶回路で記憶しておき、必要に応じ電源を短時間遮断
することにより、この間選択回路を記憶回路に自動的に
切換えて、この記憶回路が記憶している診断結果を出力
するもので、出力トランジスタ数を増加することなく、
１つの出力トランジスタから随時短時間自己診断結果を
出力することができる。電力保持回路は電源遮断時記憶
回路と選択回路に電力を給電する役目をし、この電力保
時回路の電力が消耗したとき記憶回路がリセットされる
。

（実施例） 本発明による光電スイッチの−・実施例を第１図に示し
、第２図と同一のものには第２図と同一符号を付した。

第１図において、発光索子３は従来のものと同様に発振
回路１０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、遅延回路１１、記憶回路１２、選択回路１
３、電力保持回路１４が設けられていることである。記
憶回路１２は自己診断回路８の出力端が遅延口Ｗ６１１
を介して接続されている。遅延回路１１は自己診断回路
８の異常診断結果が一定時間以上継続した場合にその診
断結果を記憶するようにしている。また記憶回路１２は
後で述べる電力保持回路１４のコンデンサ１７が放電す
るとリセットされるように接続されている。選択回路１
３は、インバータ１８．２つのＡＮＤ回ｊ１１！５１９
，２０、ＯＲ回路２１を備え、検出回ｊ！８７の出力端
がＡＮＤ回ｊ！２１１９の一方σン入力端に接続され、
他方の入力端には制御電源Ｖｃｃが接続されている。ま
た記憶回路１２の出力端がＡＮＤ回路２０の一方の入力
端に接続され、他方の入力端には制御電源Ｖｃｃかイン
バータ１８を介して接続されている。そして両Ａ　Ｎ’
　Ｄ回路１９゜２０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２１の出力端かＦＥＴ形
出カトランジスタ９０ベースに接続されている。この選
択回路１３とトランジスタ９を駆動する電源は制御電源
Ｖｃｃでダイオード１６を介してコンデンサ１７を充電
するように接続された電力保持回１８１４のダイオード
１６とコンデンサ１７の接続点に接続されている。

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図について述べた内容と全（同様であ
るからこの説明は省略し、以下主として遅延回路１１、
記憶回路１２、選択回路１３、電力保持回路１４の動作
について説明する。光電スイッチに制御電源Ｖｃｃが投
入されていないとき、勿論コンデンサ１７は放電された
状態である。制御電源Ｖｃｃが投入されるとＡＮＤ’回
路１９の他方の入力端は制御電源Ｖｃｃが印加されハイ
レベルになるからＡＮＤ回路１９は開く、このときＡＮ
Ｄ回路２０の他方の入力端は制８電源Ｖｃｃがインバー
タ１８を介して印加されるからローレベルになり、ＡＮ
Ｄ回路２０は閉じる。したがって、受光素子４が受光し
、コンパレータ６ａの所定のレベルで弁別され検出回路
７で検出された信号がＡＮＤ回路１９とＯＲ回路２１を
通過してトランジスタ９０ベースニ印加され、トランジ
スタ９から出力され、通常の光電スイッチとしての動作
状態を続ける。この間に自己診断回路８の診断結果が遅
延回路１１を介して記憶回路１２に記憶される。

この光電スイッチの光学系の診断結果を知るには制御電
源Ｖｃｃを遮断すれは記憶回路１２、選択回路１３、出
力トランジスタ９は電力保持回路１４のコンデンサ１７
の電荷で駆動され、ＡＮＤ回路１９は閉じ、ＡＮＤ回路
２０は開（。したがって記憶回路１２の記憶している診
断結果はＡＮＤ回路２０とＯＲ回路２１を通過してトラ
ンジスタ９０ヘースに印加されるがらこのトランジスタ
９の出力から知ることができる。記憶回路１２は制御電
源Ｖｃｃが長時間遮断されてコンデンサ１７の電荷が放
電されるとリセットされる。

（発明の効果） 本発明によれば、光電スイッチの動作中、この制御電源
を遮断することにより、選択回路がコン−１〇− パレータの出力を自己診断回路の出力に切換えるように
したから、この間に記憶回路が記憶していた光学系の自
己診断結果を出力することができる。

またこの間記憶回路、選択回路、出力トランジスタの駆
動電源は電力保持回路から給電するようにされている。

このようにして１つの出力トランジスタから本来の光電
スイッチの動作と自己診断結果を出力させることができ
、この光電スイッチで制御される外部機器への配線数が
削減でき、かつ小形化ができるという効果がある。また
、この外部機器の入力（ロ）路の数を減するという効果
もある。

【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の動作を示す波形図で
ある。

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
   記受光信号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、前記自己診断
   回路の出力を記憶する記憶回路と、この記憶回路の記憶
   を遅らせる遅延回路と、前記第１のコンパレータの出力
   と前記記憶回路の出力とを入力としこの両入力の何れか
   を電源電圧の有無により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と選択回路に給電
   する電力保持回路とを設け、電源を短時間遮断したとき
   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。