JPH0433397B2 - - Google Patents

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JPH0433397B2
JPH0433397B2 JP60256029A JP25602985A JPH0433397B2 JP H0433397 B2 JPH0433397 B2 JP H0433397B2 JP 60256029 A JP60256029 A JP 60256029A JP 25602985 A JP25602985 A JP 25602985A JP H0433397 B2 JPH0433397 B2 JP H0433397B2
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light receiving
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Kyoshi Kumada
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Sharp Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発光素子と受光素子とを備え、発光
素子からパルス変調されたパルス光を投光し、物
体に反射し或いは物体を透過して受光素子に入射
されたパルス光の有無を検知することにより物体
の有無を検出する、光電スイツチ或いはホトイン
タラプタ等に係る光変調型検出装置に関するもの
である。
〔従来技術〕
従来の光変調型検出装置は、パルス駆動信号に
てパルス駆動されることにより発光素子から投射
されたパルス光を受光素子にて受光し、この受光
したパルス光を上記パルス駆動信号に同期したサ
ンプリングパルスによりサンプリングし、これを
積分回路に入力して得た積分出力をシユミツト回
路により一定レベルでスイツチングさせて出力と
するものが一般的である。この種の光変調型検出
装置には第5図に示す構成のものがあり、その動
作は以下の通りである。
発振回路22から発生されるパルス信号を受け
ることにより、発光素子駆動回路23からは第6
図sに示す発光信号が出力される。この発光信号
を受けることにより発光素子24がパルス駆動さ
れ、パルス変調された光を投射する。この光は発
光素子24と受光素子25との間を通過する物体
32により反射され或いは物体32を透過して受
光素子25に入射される。従つて、受光素子25
に入射的されるパルス光は同図tに示す物体32
の通過によつてオン・オフされることになる。と
ころで、受光素子25には、発光素子24からの
パルス光の他、例えば同図uに示す外乱光が入射
されることがある。その結果、これらの信号が
ACアンプ26にて増幅され、その出力側には同
図vに示す受光信号が現れる。この受光信号は判
定回路27にて波形整形されて同図wに示す判定
出力とされ、同期検出回路28を通じて同図xに
示す同期検出回路出力とされる。この出力は積分
回路29にて積分されることにより同図yに示す
積分出力とされ、さらに判定回路30にて再び波
形整形され、出力回路31を通じて同図zに示す
出力が得られる。そして、この出力により物体3
2の有無が判断されるものである。
しかしながら、上記の構成では、外乱光による
誤動作を防止するために、長い時定数の積分回路
29が必要であり、そのため、回路の応答速度が
遅くなる。また、積分回路29における積分はコ
ンデンサの充放電を利用して行うものであるた
め、素子のばらつきによる動作時間のばらつきが
大きく、さらには、大容量のコンデンサが必要で
あるため、IC化等の小型化が阻まれるものとな
つていた。
そこで、上記のような長い時定数の積分回路を
使用することなく、物体の有無を検出し得る装置
として、実公昭56−42632号公報あるいは特開昭
59−99386号公報に開示されているものが先に提
案されている。
前者は、周期パルスに基づいて投光部からパル
ス光を投光し、物体の存在により受光部から得ら
れた受光信号に基づいてカウントを行い、カウン
ト値が所定値に達することによつて物体の存在を
検出するものである。そして、同期パルスのタイ
ミング以外のタイミングにて受光部から受光信号
が発生した場合には、カウンターをリセツトする
ことにより、誤検出を防止するようにしている。
一方、後者は、同期パルスの立ち上がりおよび
立ち下がりのタイミングにて受光信号を読み込む
各フリツプフロツプの出力の論理積をとり、これ
によつて得られた信号の所定レベルの持続時間が
所定時間以上か否かを判定することにより、物体
の有無を検出するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記両者の構成では、所定数のパル
ス光が物体の存在によつて受光部へ連続的に、か
つ外乱光を伴うことなく入射した場合にのみ、物
体を検出し得るものである。従つて、物体が存在
する状態において、一時的にも外乱光が受光部へ
入射した場合には、その物体の存在を検出するこ
とができない虞があるという問題点を有してい
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の光変調型検出装置は、上記の課題を解
決すために、パルス信号に同期して発光素子から
投射されるパルス光を受光素子に入射し、この受
光素子から得た受光信号により発光素子と受光素
子との光路中に介在する物体を検出する光変調型
検出装置において、上記の発光素子の発光時と非
発光時とのタイミングにて、受光素子での受光の
有無を検出し、その検出結果を保持する受光検出
保持手段と、所定周期のクロツクパルスをカウン
トし、カウント値を保持可能なカウンターと、こ
のカウンターのカウント値が設定値となる毎に出
力信号をハイレベル及びロウレベルに交互に反転
させて出力する出力反転手段と、上記の受光検出
保持手段の出力、クロツクパルス及び出力反転手
段の出力を入力とし、発光素子の発光時のタイミ
ングにて、受光検出保持手段により受光素子での
受光状態が非受光から受光になつた状態、または
受光から非受光になつた状態が検出されたときに
は、カウンターへクロツクパルスを入力してカウ
ンターによりカウントが行われるように制御し、
出力反転手段の出力が反転したときには、カウン
ターをリセツトさせると共に、カウンターへのク
ロツクパルスの入力を遮断するように制御し、発
光素子の非発光時のタイミングにて、受光検出保
持手段により受光素子での受光が検出されたとき
には、カウンターへのクロツクパルスの入力を遮
断してカウンターによりカウント値が保持される
ように制御する状態検出手段とを備えていること
を特徴としている。
〔作用〕
上記の構成によれば、発光素子の非発光時のタ
イミングにて、受光検出保持手段により受光素子
での受光が検出されたときには、状態検出手段に
より、カウンターへのクロツクパルスの入力を遮
断してカウンターにてカウント値が保持されるよ
うに制御される。従つて、物体が存在する状態に
おいて、一時的に外乱光が受光素子へ入射した場
合には、そのときのカウンターのカウント値が保
持され、外乱光が途絶えたときに、引続き保持さ
れているカウント値からのカウントが再開され
る。このような動作によつて、一時的に外乱光が
入射した場合であつても、物体を正確かつ迅速に
検出することができる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図乃至第4図に基づい
て以下に説明する。
本発明に係る光変調型検出装置は、第1図に示
すように、パルス信号を発生する発振回路1、上
記パルス信号を受けて発光素子3を駆動する発光
素子駆動回路2、パルス光を投射する発光素子
3、上記パルス光を受けてこれを光電変換する受
光素子4、受光素子4出力を増幅して受光信号と
するACアンプ5、ACアンプ5出力を波形整形す
る判定回路6、受光信号即ち判定出力をサンプリ
ングして検出信号を出力する信号処理回路7及び
出力回路8から構成されている。
上記の信号処理回路7は、発振回路1のパルス
信号と同期しかつ各々タイミングの異なる2つの
検出ポイントA,Bを有しており、その構成は第
2図の如くである。即ち、上記検出ポイントA,
Bにおけるデータを各々取り込み保持する受光検
出保持手段としての2つのフリツプフロツプ9,
10、4進のカウンター20を構成する2つのフ
リツプフロツプ11,12、このカウンター20
のカウント値が一定値、即ち本構成においては
「3」になつたことを検知するための、上記フリ
ツプフロツプ11,12の各Q端子出力が入力さ
れたANDゲート13、このANDゲートの出力状
態を一定期間保持するフリツプフロツプ14、フ
リツプフロツプ14の出力により出力を反転させ
るフリツプフロツプ15、このフリツプフロツプ
15のQ,端子出力と上記フリツプフロツプ1
0のQ,端子出力とが入力されたAND−ORゲ
ート16、フリツプフロツプ9の端子出力とク
ロツクパルスとが入力されたANDゲート17、
及びこのANDゲート17出力とAND−ORゲー
ト16出力とが入力されたANDゲート18から
成り、このANDゲート18出力は上記フリツプ
フロツプ11に入力されている。そして、上記
AND−ORゲート16及びANDゲート17,1
8にて状態検出手段としての状態検出回路19が
構成されている。ANDゲート13およびフリツ
プフロツプ14,15にて出力反転手段が構成さ
れている。尚、フリツプフロツプ9,10は入力
ゲート付きのR−Sフリツプフロツプとなつてお
り、検出ポイントA,Bにおけるタイミング信号
A,Bがハイレベルの時、受光信号即ち判定出力
が各々フリツプフロツプ9,10のS端子に入力
されそれぞれがセツトされる。そして、所定期間
後に入力されるリセツト信号C,Dによりリセツ
トされるように構成されている。
上記の構成において、発振回路1のパルス信号
により発光素子駆動回路2からは第3図aに示す
発光信号が得られ、これを受けて発光素子3から
パルス光が投射される。発光素子3と受光素子4
との間における同図bに示す物体21の通過及び
同図cに示す外乱光により、受光素子4、ACア
ンプ5及び判定回路6を通じて、ACアンプ5か
らは同図dに示す受光信号が、また判定回路6か
らは同図eに示す判定出力が各々得られる。この
判定出力は次段の信号処理回路7に入力される。
この信号処理回路7は発光素子3の非発光時の検
出ポイントAにて外乱光の有無を検知し、外乱光
がある場合には発光時の検出ポイントBにおける
受光信号を無視する。そして、外乱光が無い場合
のみ発光時の検出ポイントBにおける受光信号を
検知し、検知信号即ち同図fに示す信号処理回路
出力を送出するものである。この信号は終段の出
力回路8に入力され、同図gに示す出力となる。
この出力により物体21の存在が明らかにされ
る。
次に、上記信号処理回路7の動作を以下に述べ
る。なお、第2図に示す信号処理回路7における
各部の信号は、第4図のh乃至qに示す如くであ
る。非発光時の検出ポイントAにおけるサンプリ
ングタイミング、即ち非発光タイミングAにおい
て受光信号がロウレベルのとき、即ち、外乱光が
無い場合、フリツプフロツプ9はリセツト状態で
あり、端子出力は常にハイレベルとなつてい
る。従つて、ANDゲート17に入力される同図
hに示すクロツクパルスは、このANDゲート1
7を経てANDゲート18に入力される。
一方、発光時の検出ポイントBにおけるサンプ
リングタイミング、即ち発光タイミングBにおい
て、本装置が反射型であるとすると、物体21が
無い場合には受光信号はロウレベルとなり、フリ
ツプフロツプ10はリセツト状態にある。従つ
て、そのQ端子出力はロウレベル、端子出力は
ハイレベルに保持されている。このとき、フリツ
プフロツプ15のQ端子出力がロウレベル、端
子出力がハイレベルであるとすると、AND−OR
ゲート16の出力はハイレベルとなり、上記クロ
ツクパルスはANDゲート18を経てカウンター
20を構成するフリツプフロツプのCl(クロツク)
端子に入力される。これによりカウント値が1追
加される。本装置の起動時、即ちカウンター20
におけるフリツプフロツプ11,12の各Q端子
出力が共にロウレベルの時にはカウント値は
「0」である。そして、クロツクパルスを3回カ
ウントすることによりカウント値が「3」になる
と、フリツプフロツプ11,12のQ端子出力は
いずれもハイレベルになる。従つて、ANDゲー
ト13の出力はハイレベルとなつてフリツプフロ
ツプ14がセツトされ、そのQ端子出力がハイレ
ベルとなる。これにより、フリツプフロツプ15
出力が反転され、Q端子出力がハイレベル、端
子出力がロウレベルになると同時にカウンター2
0、即ちフリツプフロツプ11,12がリセツト
される。上記フリツプフロツプ15のQ端子出力
がハイレベル、端子出力がロウレベルとなるこ
とによりAND−ORゲート16出力がロウレベル
となり、ANDゲート18がオフされる。このた
め、カウンター20へのクロツクパルスの入力が
阻止され、カウンター20のカウント値は「0」
のまま保持される。
ここで、物体21が発光素子3と受光素子4と
の間を通過すると、発光素子3からのパルス光が
物体21に反射された受光素子4に入射される。
これにより、発光タイミングBにおいて受光信号
がハイレベルとなり、フリツプフロツプ10がセ
ツトされ、Q端子出力がハイレベル、端子出力
がロウレベルとなる。また、フリツプフロツプ1
5のQ端子出力はハイレベル、端子出力はロウ
レベルとなつているから、AND−ORゲート16
出力はハイレベルとなり、クロツクパルスが
ANDゲート18を通じて再びカウンター20に
入力される。そして、このカウンター20におい
てカウント値が「3」になるまでクロツクパルス
のカウントが行われる。カウント値が「3」に達
すると、上述の場合と同様にフリツプフロツプ1
5の出力が反転され、そのQ端子出力がロウレベ
ルになり、これと同時にカウンター20がリセツ
トされる。そして、AND−ORゲート16の出力
もロウレベルとなり、ANDゲート18がオフさ
れるためカウンター20へのクロツクパルスの入
力が阻止され、カウンター20はカウント値が
「0」のまま保持される。
一方、物体21が無い状態において外乱光が受
光素子4に入射された場合には以下の動作が行わ
れる。外乱光入射前にはそれぞれフリツプフロツ
プ9,10は共にQ端子出力がロウレベル、端
子出力がハイレベル、フリツプフロツプ15はQ
端子出力がハイレベル、出力がロウレベル、そ
してAND−ORゲート16出力はロウレベルの状
態になり、クロツクパルスはANDゲート18に
て阻止され、カウンター20はカウント値が
「0」の状態にあるものとする。ここに外乱光が
入射されると、非発光タイミングAにて受光信号
がハイレベルとなりフリツプフロツプ9がセツト
される。従つてその端子出力はロウレベルとな
り、クロツクパルスはANDゲート17にて阻止
される。このため、発光タイミングBにて受光信
号がハイレベルとなり、フリツプフロツプ10が
セツトされ、AND−ORゲート16の出力がハイ
レベルとなり、ANDゲート18がオンされても
クロツクパルスはカウンター20に入力されず、
この信号は無視される。これにより、フリツプフ
ロツプ15出力、即ち信号処理回路7の出力は、
同図qに示す波形の信号処理回路出力となる。こ
の信号は第3図に示す出力回路8に入力され、こ
の出力回路8からは外乱光の影響を受けない同図
gに示す出力が得られる。
ところで、上記のように、非発光タイミングA
にて外乱光が生じた場合にカウンター20へのク
ロツクパルスの入力が遮断されることにより、カ
ウンター20はそのときの状態に保持される。即
ち、カウンター20のカウント値がそのときのカ
ウント値に保持される。このような動作により、
物体21が存在する状態において、一時的に外乱
光が受光素子4へ入射した場合には、そのときの
カウンター20のカウント値が保持され、外乱光
が途絶えたときに、引続き保持されているカウン
ト値からのカウントが再開される。従つて、物体
21が存在している状態において、一時的に外乱
光が発生した場合であつても、物体21を正確か
つ迅速に検出することができる。
〔発明の効果〕
本発明の光変調型検出装置は、以上のように、
上記の発光素子の発光時と非発光時とのタイミン
グにて、受光素子での受光の有無を検出し、その
検出結果を保持する受光検出保持手段と、所定周
期のクロツクパルスをカウントし、カウント値を
保持可能なカウンターと、このカウンターのカウ
ント値が設定値となる毎に出力信号をハイレベル
及びロウレベルに交互に反転させて出力する出力
反転手段と、上記の受光検出保持手段の出力、ク
ロツクパルス及び出力反転手段の出力を入力と
し、発光素子の発光時のタイミングにて、受光検
出保持手段により受光素子での受光状態が非受光
から受光になつた状態、または受光から非受光に
なつた状態が検出されたときには、カウンターへ
クロツクパルスを入力してカウンターによりカウ
ントが行われるように制御し、出力反転手段の出
力が反転したときには、カウンターをリセツトさ
せると共に、カウンターへのクロツクパルスの入
力を遮断するように制御し、発光素子の非発光時
のタイミングにて、受光検出保持手段により受光
素子での受光が検出されたときには、カウンター
へのクロツクパルスの入力を遮断してカウンター
によりカウント値が保持されるように制御する状
態検出手段とを備えている構成である。
これにより、物体が存在する状態において、一
時的に外乱光が受光素子へ入射した場合に、その
ときのカウンターのカウント値を保持し、外乱光
が途絶えたときに、引続き保持しているカウント
値からのカウントを再開することができる。従つ
て、一時的に外乱光が生じた場合であつても、物
体を正確かつ迅速に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は第1図に示した信号処理回路の回路図、
第3図は第1図に示した各部の信号を示すタイミ
ングチヤート、第4図は第2図に示した各部の信
号を示すタイミングチヤート、第5図は従来例を
示すブロツク図、第6図は第5図に示した各部の
信号を示すタイミングチヤートである。 1は発振回路、3は発光素子、4は受光素子、
7は信号処理回路、9,10はフリツプフロツプ
(受光検出保持手段)、11,12はフリツプフロ
ツプ、13はANDゲート(出力反転手段)、1
4,15はフリツプフロツプ(出力反転手段)、
17,18はANDゲート、16はAND−ORゲ
ート、19は状態検出回路(状態検出手段)、2
0はカウンターである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パルス信号に同期して発光素子から投射され
    るパルス光を受光素子に入射し、この受光素子か
    ら得た受光信号により発光素子と受光素子との光
    路中に介在する物体を検出する光変調型検出装置
    において、 上記の発光素子の発光時と非発光時とのタイミ
    ングにて、受光素子での受光の有無を検出し、そ
    の検出結果を保持する受光検出保持手段と、 所定周期のクロツクパルスをカウントし、カウ
    ント値を保持可能なカウンターと、 このカウンターのカウント値が設定値となる毎
    に出力信号をハイレベル及びロウレベルに交互に
    反転させて出力する出力反転手段と、 上記の受光検出保持手段の出力、クロツクパル
    ス及び出力反転手段の出力を入力とし、発光素子
    の発光時のタイミングにて、受光検出保持手段に
    より受光素子での受光状態が非受光から受光にな
    つた状態、または受光から非受光になつた状態が
    検出されたときには、カウンターへクロツクパル
    スを入力してカウンターによりカウントが行われ
    るように制御し、出力反転手段の出力が反転した
    ときには、カウンターをリセツトさせると共に、
    カウンターへのクロツクパルスの入力を遮断する
    ように制御し、発光素子の非発光時のタイミング
    にて、受光検出保持手段により受光素子での受光
    が検出されたときには、カウンターへのクロツク
    パルスの入力を遮断してカウンターによりカウン
    ト値が保持されるように制御する状態検出手段と
    を備えていることを特徴とする光変調型検出装
    置。
JP60256029A 1985-11-15 1985-11-15 光変調型検出装置 Granted JPS62116286A (ja)

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JP60256029A JPS62116286A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 光変調型検出装置

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JP60256029A JPS62116286A (ja) 1985-11-15 1985-11-15 光変調型検出装置

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JPS62116286A JPS62116286A (ja) 1987-05-27
JPH0433397B2 true JPH0433397B2 (ja) 1992-06-02

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JPS6420486A (en) * 1987-07-15 1989-01-24 Hamamatsu Photonics Kk Object detecting device
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JPS62116286A (ja) 1987-05-27

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