JPH0445794B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0445794B2 JPH0445794B2 JP57162833A JP16283382A JPH0445794B2 JP H0445794 B2 JPH0445794 B2 JP H0445794B2 JP 57162833 A JP57162833 A JP 57162833A JP 16283382 A JP16283382 A JP 16283382A JP H0445794 B2 JPH0445794 B2 JP H0445794B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- circuit
- output
- pulse
- gate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 発明の分野
この発明は、パルス変調光形の光電スイツチ、
すなわちパルス光を投射し、このパルス光に同期
した受光信号のみを取り出して検出動作を行なう
ようにしたタイプの光電スイツチに関し、特に自
己のパルス光と周期の似通つた他の光電スイツチ
のパルス光等の周期性のある雑音光に対して誤動
作することがないように回路構成を改善したパル
ス変調光形の光電スイツチに関する。
すなわちパルス光を投射し、このパルス光に同期
した受光信号のみを取り出して検出動作を行なう
ようにしたタイプの光電スイツチに関し、特に自
己のパルス光と周期の似通つた他の光電スイツチ
のパルス光等の周期性のある雑音光に対して誤動
作することがないように回路構成を改善したパル
ス変調光形の光電スイツチに関する。
(ロ) 従来技術とその問題点
パルス変調光形の光電スイツチでは、投光パル
スに同期した受光入力だけを取り出し、その他の
期間に入つた受光入力は禁止する、いわゆる同期
ゲート方式を採用しているため、非連続的な雑音
光に対しては誤動作防止の効果がある。しかしな
がら光電スイツチを第1図aに示すように、複数
個並置して使用する場合も多い。このような場
合、光電スイツチの投光部1T,2Tの光の投射
範囲及び受光部1R,2Rの受光範囲が広いと、
光電スイツチ1の投光部1Tからの光が被検出物
体3によつて遮られているにもかかわらず、光電
スイツチ2の投光部2Tからの光が光電スイツチ
1の受光部1Rに入射する。そして投光部1T,
2Tからはそれぞれ異つた位相,周期のパルス光
が投射されるようになつているが、パルス光の周
期は似通つている場合が多く、そのため投光部1
T,2Tのパルス光のタイミングが全く重なるこ
ともあり、こうなると他の光電スイツチの投射光
の影響は同期ゲート方式だけでは排除することが
できない。
スに同期した受光入力だけを取り出し、その他の
期間に入つた受光入力は禁止する、いわゆる同期
ゲート方式を採用しているため、非連続的な雑音
光に対しては誤動作防止の効果がある。しかしな
がら光電スイツチを第1図aに示すように、複数
個並置して使用する場合も多い。このような場
合、光電スイツチの投光部1T,2Tの光の投射
範囲及び受光部1R,2Rの受光範囲が広いと、
光電スイツチ1の投光部1Tからの光が被検出物
体3によつて遮られているにもかかわらず、光電
スイツチ2の投光部2Tからの光が光電スイツチ
1の受光部1Rに入射する。そして投光部1T,
2Tからはそれぞれ異つた位相,周期のパルス光
が投射されるようになつているが、パルス光の周
期は似通つている場合が多く、そのため投光部1
T,2Tのパルス光のタイミングが全く重なるこ
ともあり、こうなると他の光電スイツチの投射光
の影響は同期ゲート方式だけでは排除することが
できない。
このため従来は第1図bに示すように、投光部
1T,2T及び受光部1R,2Rの投光範囲及び
受光範囲を狭くして、他の光電スイツチからの投
射光が別の光電スイツチの受光部に入射しないよ
うにすることが考えられている。しかしながらこ
うすると、対応する投光部と受光部との光軸を合
せることが因難になり、振動や衝撃等により光軸
が少しでもずれた場合、動作に不都合を来たす等
の欠点がある。
1T,2T及び受光部1R,2Rの投光範囲及び
受光範囲を狭くして、他の光電スイツチからの投
射光が別の光電スイツチの受光部に入射しないよ
うにすることが考えられている。しかしながらこ
うすると、対応する投光部と受光部との光軸を合
せることが因難になり、振動や衝撃等により光軸
が少しでもずれた場合、動作に不都合を来たす等
の欠点がある。
また第1図cに示すように、投光部1T,2T
と受光部1R,2Rとを交互に配置することを考
えられているが、被検出物体3の表面反射率が良
好な場合には、反射光が他の光電スイツチの受光
部に入射てしまうので不都合である。
と受光部1R,2Rとを交互に配置することを考
えられているが、被検出物体3の表面反射率が良
好な場合には、反射光が他の光電スイツチの受光
部に入射てしまうので不都合である。
更に投光部を複数個並置した場合、これらが同
時に投光しないように投光タイミングをずらして
順次投光し、対応したタイミングの受光信号のみ
を選択通過させるようなゲート回路を設けて相互
の影響を避けようとする考え方もある。しかしな
がら、投光タイミングをずらし順次投光していく
ための制御回路が必要となり、かつこの制御回路
ら各々の投・受光部に同期信号を伝えるための電
気的接続が必要となるため、構成が複雑化し、結
線作業が煩雑になる他、それぞれの光電スイツチ
を独立に使えない欠点がある。
時に投光しないように投光タイミングをずらして
順次投光し、対応したタイミングの受光信号のみ
を選択通過させるようなゲート回路を設けて相互
の影響を避けようとする考え方もある。しかしな
がら、投光タイミングをずらし順次投光していく
ための制御回路が必要となり、かつこの制御回路
ら各々の投・受光部に同期信号を伝えるための電
気的接続が必要となるため、構成が複雑化し、結
線作業が煩雑になる他、それぞれの光電スイツチ
を独立に使えない欠点がある。
(ハ) 発明の目的
本発明は上記に鑑み、光軸調整が容易に行なえ
るような投・受光範囲をもちながら、多数並置し
た場合に相互の電気的な接続を必要とせず、他の
光電スイツチの投射光などの雑音光による影響を
除去し誤動作を防止することができる光電スイツ
チを提供することを目的とする。
るような投・受光範囲をもちながら、多数並置し
た場合に相互の電気的な接続を必要とせず、他の
光電スイツチの投射光などの雑音光による影響を
除去し誤動作を防止することができる光電スイツ
チを提供することを目的とする。
(ニ) 発明の構成と効果
本発明によれば、パルス発振器と、このパルス
発振器から出力されるパルスに応じてパルス点灯
する発光素子と、前記発光素子からの光を受けて
受光信号を生じる受光素子と、この受光信号を前
記パルス発振器からのパルスによつてゲートする
ためのゲート回路と、このゲート回路を含み、複
数段からなり、ゲート回路に入力される信号を計
数する計数回路と、前記ゲート回路の出力と前記
計数回路の最終段の出力の不一致を検出する論理
回路と、この論理回路の不一致出力に応答して、
前記パルス発振器のパルス周期を短くする制御回
路とを備えているので、受光素子に雑音光が入射
して受光信号が生じたときに、自他の投射光が何
パルスにもわたつて重なるということが避けら
れ、雑音光による誤動作を防ぐことができる。ま
た、パルス周期が短くなる結果、応答時間を早め
ることが可能となる。
発振器から出力されるパルスに応じてパルス点灯
する発光素子と、前記発光素子からの光を受けて
受光信号を生じる受光素子と、この受光信号を前
記パルス発振器からのパルスによつてゲートする
ためのゲート回路と、このゲート回路を含み、複
数段からなり、ゲート回路に入力される信号を計
数する計数回路と、前記ゲート回路の出力と前記
計数回路の最終段の出力の不一致を検出する論理
回路と、この論理回路の不一致出力に応答して、
前記パルス発振器のパルス周期を短くする制御回
路とを備えているので、受光素子に雑音光が入射
して受光信号が生じたときに、自他の投射光が何
パルスにもわたつて重なるということが避けら
れ、雑音光による誤動作を防ぐことができる。ま
た、パルス周期が短くなる結果、応答時間を早め
ることが可能となる。
さらに投・受光範囲を狭くする必要がないの
で、光軸の合わせやすさを損うことがなく、かつ
複数個の光電スイツチを並置する場合にそれら相
互間に電気的な接続を行なう必要もない。また、
遮光状態から入光状態に、また入光状態から遮光
状態と変化する時にのみパルス周期を短くし、通
常時は、パルス周期を長くできるので、発光素子
の長寿命化、消費電力の低減も図れる。
で、光軸の合わせやすさを損うことがなく、かつ
複数個の光電スイツチを並置する場合にそれら相
互間に電気的な接続を行なう必要もない。また、
遮光状態から入光状態に、また入光状態から遮光
状態と変化する時にのみパルス周期を短くし、通
常時は、パルス周期を長くできるので、発光素子
の長寿命化、消費電力の低減も図れる。
(ホ) 実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。第2図において、投光部1T
は、低抗14,16,17,18,19,コンデ
ンサ15、ダイオード20,22、コンパレータ
21からなるRC自励式パルス発振器を備え、こ
の低抗14とコンデンサ15の時定数回路に直列
にトランジスタ13を接続して低抗11,12と
ともに制御回路を構成している。パルス発振器の
パルスは低抗23,24、トランジスタ25より
なる電流増巾回路をへて、更に低抗26をへて発
光ダイオード(LED)27に送られる。受光部
1Rは、フオトトランジスタ29と、抵抗28,
31〜34、コンデンサ30、コンパレータ35
からなる波形整形回路とを備え、フオトトランジ
スタ29の出力信号のうち、一定レベル以上の波
高値をもつ信号のみを波形整形回路により矩形波
に変換するようにしている。こうして矩形波にさ
れた受光信号は、5個のフリツプフロツプ36〜
40よりなるシフトレジスタに導びかれる。これ
ら各フリツプフロツプは、前記パルス発振器のパ
ルスをクロツクパルスとしており、このクロツク
パルスのタイミングで入力が行なわれるようにな
つている。そのため特に初段のフリツプフロツプ
36は、受光信号をパルス発振器のパルスにより
ゲートするゲート回路としての機能を果たしてい
る。各フリツプフロツプの出力はORゲート41
及びANDゲート42に導びかれており、受光信
号が5個連続してこのシフトレジスタに取り込ま
れたとき、ANDゲート42の出力が“H”にな
る。またORゲート41は5個のフリツプフロツ
プのうちいずれか1個の出力で“H”となつてい
る場合に“H”となり、全てのフリツプフロツプ
の出力が“L”のとき、すなわちクロツクパルス
の5個分の時間連続して受光信号がない場合に
“L”となる。従つてシフトレジスタはデイジタ
ル型の積分回路として機能していることが分る
(なお、アナログ型の積分回路を用いることをで
きるが、この場合にはORゲート41,ANDゲー
ト42の代わりには積分出力のレベル検出回路を
2個設け、一方の検出レベルを一定時間内に1個
の受光信号があつた場合の積分出力に対応させ、
他方の検出レベルを5個の受光信号が連続して生
じたときに達する積分出力に対応させておけばよ
い)。ORゲート41,ANDゲート42の出力は
NANDゲート43,44、NORゲート46、
NOT回路45よりなるフリツプフロツプに入力
される。また、シフトレジスタの初段のフリツプ
フロツプ36の出力と最終段のフリツプフロツプ
40の出力とを排他的論理和回路73に導いて、
この出力によつてトランジスタ13を制御するよ
うにしている。
ながら説明する。第2図において、投光部1T
は、低抗14,16,17,18,19,コンデ
ンサ15、ダイオード20,22、コンパレータ
21からなるRC自励式パルス発振器を備え、こ
の低抗14とコンデンサ15の時定数回路に直列
にトランジスタ13を接続して低抗11,12と
ともに制御回路を構成している。パルス発振器の
パルスは低抗23,24、トランジスタ25より
なる電流増巾回路をへて、更に低抗26をへて発
光ダイオード(LED)27に送られる。受光部
1Rは、フオトトランジスタ29と、抵抗28,
31〜34、コンデンサ30、コンパレータ35
からなる波形整形回路とを備え、フオトトランジ
スタ29の出力信号のうち、一定レベル以上の波
高値をもつ信号のみを波形整形回路により矩形波
に変換するようにしている。こうして矩形波にさ
れた受光信号は、5個のフリツプフロツプ36〜
40よりなるシフトレジスタに導びかれる。これ
ら各フリツプフロツプは、前記パルス発振器のパ
ルスをクロツクパルスとしており、このクロツク
パルスのタイミングで入力が行なわれるようにな
つている。そのため特に初段のフリツプフロツプ
36は、受光信号をパルス発振器のパルスにより
ゲートするゲート回路としての機能を果たしてい
る。各フリツプフロツプの出力はORゲート41
及びANDゲート42に導びかれており、受光信
号が5個連続してこのシフトレジスタに取り込ま
れたとき、ANDゲート42の出力が“H”にな
る。またORゲート41は5個のフリツプフロツ
プのうちいずれか1個の出力で“H”となつてい
る場合に“H”となり、全てのフリツプフロツプ
の出力が“L”のとき、すなわちクロツクパルス
の5個分の時間連続して受光信号がない場合に
“L”となる。従つてシフトレジスタはデイジタ
ル型の積分回路として機能していることが分る
(なお、アナログ型の積分回路を用いることをで
きるが、この場合にはORゲート41,ANDゲー
ト42の代わりには積分出力のレベル検出回路を
2個設け、一方の検出レベルを一定時間内に1個
の受光信号があつた場合の積分出力に対応させ、
他方の検出レベルを5個の受光信号が連続して生
じたときに達する積分出力に対応させておけばよ
い)。ORゲート41,ANDゲート42の出力は
NANDゲート43,44、NORゲート46、
NOT回路45よりなるフリツプフロツプに入力
される。また、シフトレジスタの初段のフリツプ
フロツプ36の出力と最終段のフリツプフロツプ
40の出力とを排他的論理和回路73に導いて、
この出力によつてトランジスタ13を制御するよ
うにしている。
次に第2図のA〜G点の各信号波形がそれぞれ
示されている第3図のタイムチヤートを参照しな
がら動作について説明する。
示されている第3図のタイムチヤートを参照しな
がら動作について説明する。
当初受光信号が生じていない場合、フリツプフ
ロツプ36〜40の出力は全て“L”となつてい
るとすると、排他的論理和回路73の出力は
“H”であるからトランジスタ13はオフであり、
コンデンサ15には抵抗71を通じて充電がなさ
れる。そのため抵抗71とコンデンサ15の時定
数により決まる周期でパルスが発生する。第3図
AはLED27の点灯電流の波形であるが、これ
はパルス発振器のパルスの波形でもあり、またシ
フトレジスタのクロツクパルスの波形でもある。
このLED27からの投射光が図示しない被検出
物体によつて遮られており、このときに他の光電
スイツチのLEDから発射されたパルス光がフオ
トトランジスタ29に入射して、第3図Bに示す
ような受光信号が生じたとする。この受光信号B
のタイミングとクロツクパルスAのタイミングと
が重なると、フリツプフロツプ36の出力Eは第
3図Eに示すように“H”となる。したがつて、
排他的論理和回路73の出力Dが“L”となつて
トランジスタ13がオンになり、コンデンサ15
の充電が早まる。そのため他の光電スイツチから
の次のパルス光とパルス発振器のパルスとが重な
らないことになり、次のパルスが生じたときフリ
ツプフロツプ36の出力Eは“L”、フリツプフ
ロツプ37の出力は“H”、他のフリツプフロツ
プ38〜40の出力は“L”となる。そのため排
他的論理和回路73の出力Dは“H”となつて、
パルス発振器のパルス周期はもとに戻る。
ロツプ36〜40の出力は全て“L”となつてい
るとすると、排他的論理和回路73の出力は
“H”であるからトランジスタ13はオフであり、
コンデンサ15には抵抗71を通じて充電がなさ
れる。そのため抵抗71とコンデンサ15の時定
数により決まる周期でパルスが発生する。第3図
AはLED27の点灯電流の波形であるが、これ
はパルス発振器のパルスの波形でもあり、またシ
フトレジスタのクロツクパルスの波形でもある。
このLED27からの投射光が図示しない被検出
物体によつて遮られており、このときに他の光電
スイツチのLEDから発射されたパルス光がフオ
トトランジスタ29に入射して、第3図Bに示す
ような受光信号が生じたとする。この受光信号B
のタイミングとクロツクパルスAのタイミングと
が重なると、フリツプフロツプ36の出力Eは第
3図Eに示すように“H”となる。したがつて、
排他的論理和回路73の出力Dが“L”となつて
トランジスタ13がオンになり、コンデンサ15
の充電が早まる。そのため他の光電スイツチから
の次のパルス光とパルス発振器のパルスとが重な
らないことになり、次のパルスが生じたときフリ
ツプフロツプ36の出力Eは“L”、フリツプフ
ロツプ37の出力は“H”、他のフリツプフロツ
プ38〜40の出力は“L”となる。そのため排
他的論理和回路73の出力Dは“H”となつて、
パルス発振器のパルス周期はもとに戻る。
このようにパルス周期を短するようにしている
ため、他の光電スイツチからのパルス光が入射し
たとしても他の光電スイツチの投光タイミングが
5パルスにわたつて重なることはなく、ANDゲ
ート42の出力が“H”となることはない。被検
出物体が移動し、遮光状態から入光状態になつて
自らの投射光が受光されるようになると、最初全
て“L”であつたフリツプフロツプ36〜40が
初段から順次“H”となつていくので、全てのフ
リツプフロツプが“H”となるまでの5パルスの
間、排他的論理和回路73の出力Dが“L”とな
つてパルス周期が短くなる。同様に入光状態から
遮光状態へと移つたときにもフリツプフロツプ3
6,40の出力は5パルスの間異るので、その間
パルス周期が短くなる。つまりこのような場合、
シフトレジスタを駆動するクロツクパルスの周期
が短くなるため、光電スイツチの応答時間が短く
なる。この短くなつたときのパルス周期が応答時
間を決めるため、必要とされる応答時間に設定し
ておけば、出力が反転するような状態でない通常
の状態ではパルス周期が長くなつてLED27に
流す平均電流が少なくなり、LED27自体の劣
化を防ぎ、かつ光電スイツチの低消費電力化に役
立つ。
ため、他の光電スイツチからのパルス光が入射し
たとしても他の光電スイツチの投光タイミングが
5パルスにわたつて重なることはなく、ANDゲ
ート42の出力が“H”となることはない。被検
出物体が移動し、遮光状態から入光状態になつて
自らの投射光が受光されるようになると、最初全
て“L”であつたフリツプフロツプ36〜40が
初段から順次“H”となつていくので、全てのフ
リツプフロツプが“H”となるまでの5パルスの
間、排他的論理和回路73の出力Dが“L”とな
つてパルス周期が短くなる。同様に入光状態から
遮光状態へと移つたときにもフリツプフロツプ3
6,40の出力は5パルスの間異るので、その間
パルス周期が短くなる。つまりこのような場合、
シフトレジスタを駆動するクロツクパルスの周期
が短くなるため、光電スイツチの応答時間が短く
なる。この短くなつたときのパルス周期が応答時
間を決めるため、必要とされる応答時間に設定し
ておけば、出力が反転するような状態でない通常
の状態ではパルス周期が長くなつてLED27に
流す平均電流が少なくなり、LED27自体の劣
化を防ぎ、かつ光電スイツチの低消費電力化に役
立つ。
第1図a,b,cは光電スイツチの投光部と受
光部の位置関係を示す概略的な平面図、第2図は
本発明の一実施例の回路図、第3図は第2図のA
〜Gの各点における信号波形を示すタイムチヤー
トである。 1T,2T…投光部、1R,2R…受光部、3
…被検出物体、27…投光用LED、29…フオ
トトランジスタ(受光素子)、36〜40…フリ
ツプフロツプ、73…排他的論理和回路。
光部の位置関係を示す概略的な平面図、第2図は
本発明の一実施例の回路図、第3図は第2図のA
〜Gの各点における信号波形を示すタイムチヤー
トである。 1T,2T…投光部、1R,2R…受光部、3
…被検出物体、27…投光用LED、29…フオ
トトランジスタ(受光素子)、36〜40…フリ
ツプフロツプ、73…排他的論理和回路。
Claims (1)
- 1 パルス発振器と、このパルス発振器から出力
されるパルスに応じてパルス点灯する発光素子
と、前記発光素子からの光を受けて受光信号を生
じる受光素子と、この受光信号を前記パルス発振
器からのパルスによつてゲートするためのゲート
回路と、このゲート回路を含み、複数段からな
り、ゲート回路に入力される信号を計数する計数
回路と、前記ゲート回路の出力と前記計数回路の
最終段の出力の不一致を検出する論理回路と、こ
の論理回路の不一致出力に応答して、前記パルス
発振器のパルス周期を短くする制御回路とを備え
たことを特徴とする光電スイツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162833A JPS5873889A (ja) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | 光電スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162833A JPS5873889A (ja) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | 光電スイツチ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55089555A Division JPS6051043B2 (ja) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | 光電スイッチ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12162593A Division JP2709017B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873889A JPS5873889A (ja) | 1983-05-04 |
| JPH0445794B2 true JPH0445794B2 (ja) | 1992-07-27 |
Family
ID=15762105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57162833A Granted JPS5873889A (ja) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | 光電スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873889A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6487U (ja) * | 1987-06-18 | 1989-01-05 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4068130A (en) * | 1976-11-16 | 1978-01-10 | Chloride Incorporated | Smoke detector with means for changing light pulse frequency |
-
1982
- 1982-09-18 JP JP57162833A patent/JPS5873889A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5873889A (ja) | 1983-05-04 |
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