JPH04175009A - 光電スイッチ - Google Patents

光電スイッチ

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JPH04175009A
JPH04175009A JP32407690A JP32407690A JPH04175009A JP H04175009 A JPH04175009 A JP H04175009A JP 32407690 A JP32407690 A JP 32407690A JP 32407690 A JP32407690 A JP 32407690A JP H04175009 A JPH04175009 A JP H04175009A
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JP
Japan
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circuit
output
led
light receiving
pulse
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Pending
Application number
JP32407690A
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English (en)
Inventor
Kenichi Sakanoue
坂之上 健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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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〕 この発明は、パルス党を投光する投光回路部とこの投光
回路部からのパルス光を受光して電気信号を出力する受
光回路部とを備え、前記投光回路部と受光回路部との間
に存在する被検出物体の有無等を検出する光電スイッチ
に関する。
〔従来の技術〕
この種の従来装置を第5図のブロック図に示す。
第5図において、1はパルス電圧を発生するパルス発生
回路13と、このパルス発生回路13の出力により駆動
されるLED駆動回路12と、このLED駆動回路12
からのLED駆動電流により光を放射するL E D 
11とからなる投光回路部、2はL E D 11から
の光を受光し電気信号に変換する受光素子21と。
この受光素子21からの電気信号を増幅する増幅回路器
と、この増幅回路nの出力に基づいて被検出物体の存在
の有無を判別する信号処理回路ムとからなる受光回路部
である。この光電スイッチの動作を第6図の波形図を用
いて説明する。
#!6図1alに示すようにパルス発生回路13から所
定周期で矩形のパルス電圧が出力されると、LED駆動
回路12からは第6図1b+に示すようζこLED駆動
電流が出力される。L E D nにLED駆動電流が
流れるとL E D 11から元が放射される。L E
 D 11からの九を直接または被検出物体により反射
された反射光を受光素子21が受光すると受光素子21
により光1!変換され、その電気信号が増幅回路ηによ
り増幅される。増幅回路nからの出力信号は第6図1c
lに示すような波形となり所定レベルの基準電圧Voと
比較され、比較回路おから第6図1dl Jと示すよう
に12値化信号として出力される。比較回路乙からの2
値化信号1dlは信号処理回路別によりパルス発生回路
13からのパルス電圧1alと同期しているかどうかの
検波や所定回数継続しているかどうかを判断する計数等
の処理が行われた後、負荷等を駆動するスイッチングト
ランジスタのスイッチング信号として出力される。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述した従来装置においては、LEDllが矩形のLE
DIIA動電流1blにより駆動されており、受光回路
部2の受光した電気信号のレベルは時間の経過と共lこ
KM的に上昇する。この状態は第6図1c)に示され、
電気信号のレベルのピーク値はLED駆動電流1blの
矩形波の豆下り時より遅れる。このように受光した電気
信号が時間の経過と共に直線的に上昇することにより比
較回路おからの2値化信号1dlはパルス発生回路13
からのパルス電圧1a) lこ対して時間tまたけ遅れ
ることになる。この連れ時間は゛光電スイッチが複数個
並設される場合には隣接する光電スベッチとの相互干渉
を防止するために小さくしなければならない。このため
、比較回路おの基準電圧Voのレベルを下げるとノイズ
lこよる誤動作が多くなる。
なおLED駆動時に大きな駆動電流が流れると電源電圧
の一時的な電圧降下が起こり、受光回路部の信号に影響
を与える。また矩形のパルス電圧またはパルス電流のよ
うに、π上つや又下りが急峻な波形ではとのV上りや!
下りがプリント配線基板の間の浮遊容量や電磁誘導によ
り投光回路部から受光回路部へノイズとして混入する。
このノイズによる誤動作を防止するためにはノイズ除去
回路等の特殊で高価な部品を設けねばならないという欠
点を有する。
そこで本発明の目的は前述した従来装置の欠点を除去し
、簡単な構成で容易に投光回路部のパルス電圧に対して
受光した電気信号の遅れを短くするとともIこノイズに
よる誤動作のない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〕 前述の目的を達成するために第1発明は、矩形のパルス
電圧を発生するパルス発生回路、このパルス発生回路か
ら出力されるパルス電圧lこより駆動されるLED駆動
回路、このLED駆動回路からの出力電流により光を放
射するLEDからなる投光回路部と、前記LEDから放
射される光を受光し電気信号に変える受光素子、この受
光素子からの電気信号を増幅する増幅回路、この増幅回
路からの出力信号を所定レベルの基準電圧と比較する比
較回路、この比較回路の出力に基づいて被検出物体の存
在を判別する信号処理回路からなる受光回路部とを備え
た光電スイッチにおいて、前記パルス発生回路のパルス
電圧を立上りの急峻な三角波にする波形整形回路を設け
、この波形整形回路の出力信号によりLED駆動回路を
駆動するようにしたことを特徴とする。
第2発明は矩形のパルス電圧を発生するパルス発生回路
、このパルス発生回路から出力されるパルス電圧により
駆動されるLEDIA動回路、 このLED駆動回路か
らの出力電流により光を放射するLEDからなる投光回
路部と、前記LEDから放射される光を受光し電気信号
に変える受光素子、この受′yt、素子からの電気信号
を所定レベルの基準電圧と比較する比較回路、この比較
回路の出力に基づいて被検出物体の存在を判別する信号
処理回路からなる受光回路部とを備えた光電スイッチに
おいて、前記パルス発生回路のパルス電圧を立上りの急
峻な三角波にする波形整形回路を設けるとともに前記信
号処理回路が前記比較回路の出力とパルス発生回路の出
力を遅延回路で遅延したパルス電圧と同期をとる同期・
検波回路、この同期・検波回路の出力に基づいて被検出
物体の存在を判別する出力判定回路からなることを特徴
とし、第1発明と第2発明における波形整形回路はコン
デンサと抵抗とからなる微分回路であることを特徴とす
る。
〔作用〕
第1発明においては、パルス発生回路からの矩形のパル
ス電圧を波形整形回路によりV上りの急峻な三角波とし
てLEDを駆動することにより、受光回路部の受光した
電気信号は指数関数的に成長してパルス発生回路からの
パルス電圧のV下り以前にピークに達する2、この電気
信号が指数関数的に成長してピークに達することにより
、比較回路の基準電圧のレベルを下げることなく遅れ時
間の短い2値化信号が得られる。
また#!2発明においては波形整形回路を設けてパルス
発生回路のパルス電圧を立上りの急峻な三角波にしたか
ら!下りは当然ゆるやかな波形になる。したがって、投
光回路部から受光回路部に混入するノイズはこの三角波
の立上りのときのみとなり、XL下り時には混入し難い
。そこでパルス発生回路のパルス電圧を遅延回路で僅か
運らせて、比較回路の出力との同期をとれば、このノイ
ズと三角波のV上り時に起る電源電圧の変動の影響を除
去することができる。
〔実施例〕
以下1本発明による光電スイッチの実施例を第1図ない
し第4図に基づいて詳細に説明し、第5図と同一のもの
には同図と同一の符号を付してその説明を省略する。
第1図は第1発明による光電スイッチの一笑施例を示す
ブロック図であり、第5図に示した従来装置と相違する
点は投光回路$1のパルス発生回路13とLED駆動回
路12との間にコンデンサ15と抵抗16とからなる波
形整形回路14を設けた点である。
波形整形回路14はパルス発生回路13からの矩形のパ
ルス電圧を文上りの急峻な三角波に波形整形する機能を
有している。
この光電スイッチの動作を第2図に示す波形図を用いて
説明する。@2図1alに示すようにパルス発生回路1
3からは従来装置と同様に所定周期で矩形のパルス電圧
が出力され、このパルス電圧が波形整形回路14により
立上りの急峻な三角波に波形整形される。これによりL
ED駆動回路12からLEDllに第2図1b+に示す
ように立上りの急峻な三角波0) L E D駆動電流
が流れてL E D nから光が放射される。L E 
D 11から放射された元は受光回路部2の受ft、ネ
子21により受光されて電気信号に変換され増幅回路η
により増幅される。増幅回路nにより増幅された電気信
号は比較回路乙により所定レベルの基準電圧Voと比較
される。ここで、寛II号L E D 11が立上りの
急峻な三角波のLED駆動電流により駆動されているこ
とにより指数関数的に成長し、そのピークもパルス発生
回路13のパルス電圧1alのV下り以前となる。従っ
て、比較回路おからの2値化信号1dlのパルス発生回
路13のパルス電圧に対する遅れ時間tiも従来装置の
遅れ時間t2に比べて短くなり、比較回路乙の基準電圧
V。
のレベルを下げることなく遅れ時間を短くすることがで
きる。
第3図は第2発明による光電スイッチの一実施例を示す
ブロック図である。第3図において、パルス発生回路1
3の出力端がコンデンサ15.抵抗16からなる波形整
形回路14によりV上りの急峻な三角波に波形整形され
る点は第1発明と同様であり。
以下LED駆動回路12.LEDII が投光回路部1
を構成している。また受光回路部2を構成する受光素子
2】、増幅回路n、比較回路nも第1発明と同様である
。しかし第2発明においてはパルス発生回路13のパル
ス電圧が遅延回路δを介して同期・検波回路かに送られ
、遅延回路部の出力に同期した比較回路乙の信号のみが
出力判定回路nに送られる。
この光電スイッチの動作を第4図に示す波形図を用いて
説明する。第4図1alに示すようにパルス発生回路1
3からは第1発明または従来装置と同様に所定周期で矩
形のパルス電圧が出力され、このパルス電圧が波形整形
回路1jHこより又上りの急峻な三角波に波形整形され
る。これによりLED躯動回動回路12L E D 1
1にw14図1b+に示すような又上りの急峻な三角波
のLED駆動電流が流れてLEDllから光が放射され
る。この三角波のV上り時、図示しない電源からは大電
流が流れるため電源電圧は11K4図(c)4こ示すよ
うに電圧Vdだけ一時的に低下する。L E D 11
から放射された光は受光回路部2の受光素子21により
受光され、電気信号に変換される。そして増幅器nによ
り増幅された出力信号は第4図1dlに示すようにノイ
ズVnが混入している。したがって、比較回路nで基準
電圧■0と比較された2値化値号は第4図1alに示す
ように2つの連続した矩形波として同期・検波回路あに
入力する。ここでパルス発生回路13のパルス電圧1a
lは遅延回路5により第4図1flに示すように時間t
3だけ遅れたパルス電圧となり、同期・検波回路にに入
力し、このパルス電圧1flに同期した幅のWc4図f
glに示すようなパルス電圧のみが出力判定回路υに送
られる。こうして受光して電気信号に変換された信号1
dlの立上り時に出易いノイズが除去された正常なパル
ス信号を受けて出力判定回路茨は。
パルス数が所定回数連成しているか否か判断する計数な
どの処理をした後、負荷などを駆動するスイッチングト
ランジスタのスイッチング信号として出力する。
〔発明の効果j 以上説明したように本発明によればパルス発生回路のパ
ルス電圧をV上りの急峻な三角波にする波形整形回路を
設け、この波形整形回路の出力信号によりLED&動回
路金回路するように構成したことにより、投光回路部の
パルス電圧に対する受光回路部で受光する電気信号の遅
れ時間を短くすることができ、さらに受光素子で受光し
、電気信号にf換して比較回路により基準電圧と比較し
て得た2値化値号と、パルス発生回路の出力を遅延回路
で迦らせたパルス信号との同期をとり、2値化値号の又
上り時に現われ易いノイズによる信号を除去し、耐ノイ
ズ性が良好で安価な光電スイッチを提供することができ
るという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明による光電スイッチの実施
例を示し、第1図は第1発明の一実施例を示すブロック
図、第2図は第1図の動作を説明する波形図、第3図は
第2発明の一実施例を示すブロック図、第4図は第3図
の動作を説明する波形図、第5図ぢよび第6図は従来の
充電スイッチの一例を示し、第5図はブロック図、第6
図は第5図の動作を示す波形図である。 l:投光回路部、2:受光回路部、 u : LED。 12:LED駆動回路、13:パルス発生回路、14 
: [形整形回路、15:コンデンサ%16:抵抗。 2]:受ft、累子、22=増幅回路、ム:比較回路。 24:信号処理回路、5:遅延回路、26二同期・検波
回路、27二出力判定回路。 第1 口 第3(21

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)矩形のパルス電圧を発生するパルス発生回路、この
    パルス発生回路から出力されるパルス電圧により駆動さ
    れるLED駆動回路、このLED駆動回路からの出力電
    流により光を放射するLEDからなる投光回路部と、前
    記LEDから放射される光を受光し電気信号に変換する
    受光素子、この受光素子からの電気信号を増幅する増幅
    回路、この増幅回路からの出力信号を所定レベルの基準
    電圧と比較する比較回路、この比較回路の出力に基づい
    て被検出物体の存在を判別する信号処理回路からなる受
    光回路部とを備えた光電スイッチにおいて、前記パルス
    発生回路のパルス電圧を立上りの急峻な三角波にする波
    形整形回路を設け、この波形整形回路の出力信号により
    LED駆動回路を駆動するようにしたことを特徴とする
    光電スイッチ。 2)矩形のパルス電圧を発生するパルス発生回路、この
    パルス発生回路から出力されるパルス電圧により駆動さ
    れるLED駆動回路、このLED駆動回路からの出力電
    流により光を放射するLEDからなる投光回路部と、前
    記LEDから放射される光を受光し電気信号に変える受
    光素子、この受光素子からの電気信号を所定レベルの基
    準電圧と比較する比較回路、この比較回路の出力に基づ
    いて被検出物体の存在を判別する信号処理回路からなる
    受光回路部とを備えた光電スイッチにおいて、前記パル
    ス発生回路のパルス電圧を立上りの急峻な三角波にする
    波形整形回路を設けるとともに前記信号処理回路が前記
    比較回路の出力と前記パルス発生回路の出力を遅延回路
    で遅延したパルス電圧と同期をとる同期・検波回路、こ
    の同期・検波回路の出力に基づいて被検出物体の存在を
    判別する出力判定回路からなることを特徴とする光電ス
    イッチ。 3)請求項1または2記載の光電スイッチにおいて、波
    形整形回路はコンデンサと抵抗とからなる微分回路であ
    ることを特徴とする光電スイッチ。
JP32407690A 1990-07-03 1990-11-27 光電スイッチ Pending JPH04175009A (ja)

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JP17613790 1990-07-03
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60184919A (ja) * 1984-03-01 1985-09-20 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関用触媒マフラ−装置
JPS6464267A (en) * 1987-09-03 1989-03-10 Oki Electric Ind Co Ltd Led driving circuit
JPH01298774A (ja) * 1988-05-27 1989-12-01 Nec Corp 発光ダイオード駆動回路

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