JPH0212413B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は透明度の比較的高い被検出体をも検
出しうるようにした光電スイツチに関する。

従来この種の光電スイツチは発光素子や受光素
子の温度特性による光量変化が被検出体の検出に
大きな影響を与え、また長期的にみた光量の経年
変化やレンズの汚れ等による光量変化も被検出体
の検出に大きな影響を与え、とくにこの影響は被
検出体の透明度が高い程大きくなる欠点がある。

この発明はこのような従来の欠点を解消しよう
とするもので以下図によつてこの発明の一実施例
を説明する。

すなわち第１図はこの発明における光電スイツ
チのブロツク図を示すもので、投光器１は周知の
光電スイツチの投光器と同様に数ＫHzの変調光を
照射するようにされている。受光器２は投光器１
からの変調光を被検出体を介して受けるとともに
その光量に比例した、すなわちその出力特性に直
線性を有する、たとえばフオトダイオード等の素
子により構成される。受光器２の出力端はこの出
力に比例した出力を発生する増幅器３の入力端に
接続される。この増幅器はたとえば演算増幅器等
の高入力インピンダンスを有する増幅器により構
成される。この増幅器の出力端はハイパスフイル
タ４の入力端に接続され、このハイパスフイルタ
の出力端は整流回路５の入力端に接続される。こ
の整流回路の出力端はコンパレータ６の一方の入
力端に接続され、同時に整流回路５の出力端はピ
ークホールド回路７の入力端に接続される。この
ピークホールド回路の出力端は倍率回路８の入力
端に接続され、この倍率回路の出力端はコンパレ
ータ６の他方の入力端に接続される。このコンパ
レータの出力端は出力回路９の入力端に接続され
る。

また整流回路５の出力端はたとえば出力信号の
立上りを検出する信号検出回路１０の入力端に接
続され、この信号検出回路の出力端はたとえばア
ナログスイツチやダイオードスイツチにより構成
される放電スイツチ１１を介してピークホールド
回路７に接続される。

一方、ピークホールド回路７の出力端にはロー
パスフイルタ１２の入力端が接続され、このロー
パスフイルタの出力端はコンパレータ１３の一方
の入力端に接続される。コンパレータ１３の他方
の入力端には定電圧回路１４が接続され、さらに
コンパレータ１３の出力端は出力回路９の入力端
に接続される。

上記構成において投光器１から投射された変調
光はたとえば透明度の高い被検出体を通過して受
光器２に入り、ここでその変調光は電気に変換さ
れ、さらに増幅器３により増幅され、その光量に
比例した電気出力が得られる。この増幅器の出力
はハイパスフイルタ４を通過することにより外乱
光の成分が取除かれ、さらに整流回路５により整
流される。その後整流回路５の出力の一つがコン
パレータ６の一方の入力端に入力され、さらにコ
ンパレータ６の出力は出力回路９の入力端に入力
される。また整流回路５の出力はピークホールド
回路７および倍率回路８を通つてコンパレータ６
の他方の入力端に入力される。

また整流回路５の出力は信号検出回路１０を通
ることによりその立上りが検出され放電スイツチ
１１をオンあるいはオフしてピークホールド回路
７の放電信号となる。

さらにピークホールド回路７の出力はローパス
フイルタ１２を通つてコンパレータ１３の一方の
入力端に入力され、ここで定電圧回路１４の電圧
と比較され、その比較出力は出力回路９の入力端
に入力される。そして出力回路９においてたとえ
ば発光ダイオード等を点灯あるいは消灯させるこ
とにより、光軸のずれやレンズの汚れ等の検出が
行われる。

第２図は第１図のブロツク図における信号の流
れを示している。

今、この図を参照して、透過率90％の被検出体
を例にとりその動作を説明する。すなわち波形(A)
は整流回路５の出力を表わしている。被検出体が
ないときの電気出力レベルをIoとすると被検出体
があるときの電気出力レベルは0.9×Ioとなる。
ピークホールド回路７はそのピーク値Ioを検出保
持し、この出力が倍率回路８を通ることによりコ
ンパレータ６の他方の入力端は、その倍率をαと
すると、α×Ioに設定される。これは波形(B)によ
つて表わされている。つづいて被検出体が有の状
態になり波形(A)は0.9Ioに下がる。ここで時点ta
において異常事態が発生し、光量レベルが急激に
0.9Io′に落ちたとする。次に被検出体が通過して
時点tbにおいてその被検出体が無の状態に戻り、
光量レベルがIo′に複帰する。このときの立上り
を信号検出回路１０で検出し、この信号によりス
イツチ１１を働かせ、ピークホールド回路５の放
電を実行すれば、コンパレータ６は反転し、被検
出体の有無が検出できるとともに、以後被検出体
がないときのレベルIo′、被検出体があるときの
レベル0.9Io′、そして判定レベルα×Io′として正
確な検出ができる。

またコンパレータ６の出力における立下りを信
号検出回路１０により検出し、放電スイツチ１１
を一瞬オンまたはオフしてピークホールド回路７
の放電を実行することで検出毎にその光量状態の
出力Ioを検出し、検出の安定性を図ることができ
る。

なお第３図は被検出体がない状態で何らかの原
因で異常が発生し、急激に光量レベルが低下した
例である。

この発明は上述のように投光器からの変調光を
被検出体を介して受光器によつて受けるととも
に、この受光器の出力をこの出力に比例した出力
を発生する増幅器に入力し、この増幅器の出力を
ハイパスフイルタを介して整流回路に入力し、こ
の整流回路の出力をコンパレータの一方の入力端
に、また整流回路の出力をピークホールド回路、
倍率回路を介してコンパレータの他方の入力端に
それぞれ入力し、さらにコンパレータの出力を出
力回路に入力する一方、整流回路の出力を信号検
出回路、放電スイツチを介してピークホールド回
路に入力するようにしているので、被検出体があ
るときのレベルおよび判定レベルがともに光量に
比例する電気出力に比例して変化し、したがつて
電気出力の変化にまつたく影響されずに被検出体
の有無を検出することができ、とくに透過率の高
い透明な被検出体を安定した状態で検出すること
ができる。しかも受光素子の温度特性による光量
変化にまつたく影響されないで検出でき、かつ長
期的に見たばあいにも光量の経年変化やレンズの
汚れ等による光量変化にもまつたく影響されずに
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における光電スイツチの一実
施例を示すブロツク図、第２図は第１図における
信号の流れを示す流れ図、第３図は被検出体がな
い状態での異常を説明する流れ図である。 １…投光器、２…受光器、３…増幅器、４…ハ
イパスフイルタ、５…整流回路、６…コンパレー
タ、７…ピークホールド回路、８…倍率回路、９
…出力回路、１０…信号検出回路、１１…放電ス
イツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 投光器からの変調光を被検出体を介して受光
   器によつて受けるとともに、この受光器の出力を
   この出力に比例した出力を発生する増幅器に入力
   し、この増幅器の出力をハイパスフイルタを介し
   て整流回路に入力し、この整流回路の出力をコン
   パレータの一方の入力端に、また上記整流回路の
   出力をピークホールド回路、倍率回路を介してコ
   ンパレータの他方の入力端にそれぞれ入力し、さ
   らに上記コンパレータの出力を出力回路に入力す
   る一方、上記整流回路の出力を信号検出回路、放
   電スイツチを介して上記ピークホールド回路に入
   力するようにした光電スイツチ。