JPH047958B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、外乱光の侵入による誤動作防止の改
善を図るとともに、応答速度の向上をも図つた、
例えば光電スイツチやホトインタラプタ等の光変
調形検出装置に関する。

（従来の技術） 従来の光変調形検出装置は、発光素子をパルス
駆動するパルス駆動信号に同期したサンプリング
パルスを用い、このサンプリングパルスによる単
なる同期検出によりパルス光の有無を検知してい
た。

この光変調形検出装置の一例を第５図に示し、
動作タイミングチヤートを第６図ａ〜ｈに示す。

光変調形検出装置は、発振回路２０、発光素子
駆動回路２１、発光素子２２、受光素子２３、
ACアンプ２４、判定回路２５、同期検出回路２
６、積分回路２７、判定回路２８、および出力回
路２９で構成されている。

発光素子２２は、発振回路２０からのパルス信
号により、発光素子駆動回路２１によつてパルス
駆動され、パルス変調された光を発射するように
なつている。このパルス変調された光は、発光素
子２２と受光素子２３との間を通過する物体３０
に反射または透過して受光素子２３に入射され
る。したがつて、受光素子２３に入射されるパル
ス光は物体３０の通過によつてON／OFFされる
ことになる。

ところで、受光素子２３には、発光素子２２か
らのパルス光の外、例えば第６図ｃに示すような
外乱光が入射される場合がある。その結果、AC
アンプ２４で増幅された信号は第６図ｄに示す波
形となる。この信号は判定回路２５で波形整形さ
れ、同期検出回路２６で第６図ｆに示す波形に変
換される。この同期検出回路２６の出力は、積分
回路２７に入力されて第６図ｇに示す波形に変換
された後、その積分出力が判定回路２８によつて
再び波形整形され、第６図ｈに示す波形の検出信
号となつて、出力回路２９から出力されることに
なる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の光変調形検出装置で
は、例えば透過型の場合、物体３０が発光素子２
２と受光素子２３との間に存在して受光素子２２
から発せられる光が受光素子２３に入らない期間
に、蛍光灯、リモコン等のパルス状の外乱光ノイ
ズが直接または物体３０に反射して受光素子２３
に入射した場合の誤動作を防止するため、長い時
定数の積分回路２７が必要になり、回路の応答が
遅くなるという問題があつた。また、大きな容量
のコンデンサを用いるため、小型化、IC化にお
いて支障があつた。

本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、外乱光の侵入による誤動作を確実に防
止するとともに、応答速度の向上をも図つた光変
調形検出装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明の光変調形
検出装置は、パルス信号を発振する発振回路と、
この発振回路から出力されるパルス信号により駆
動される発光素子と、この発光素子から出力され
るパルス光を受光する受光素子と、この受光素子
の出力を入力とし、この入力レベルが所定のしき
い値レベルを越えると判定信号を出力する判定回
路と、この判定回路の出力と前記発振回路から出
力されるパルス信号とを入力とする同期検出回路
とからなり、前記同期検出回路は、前記パルス信
号に同期しかつパルス信号の非出力時のタイミン
グでデータの取り込みを行う第１のフリツプフロ
ツプと、前記パルス信号に同期しかつパルス信号
の出力時のタイミングでデータの取り込みを行う
第２のフリツプフロツプと、これら第１のフリツ
プフロツプおよび第２のフリツプフロツプの各出
力を入力とするゲート回路と、このゲート回路の
出力を入力データとするとともにその出力を前記
ゲート回路の入力側に帰還させる第３のフリツプ
フロツプとを備え、前記第１のフリツプフロツプ
の出力が前記パルス信号の非出力時のタイミング
で受光したことを示しているときには、前記ゲー
ト回路に帰還された前記第３のフリツプフロツプ
の出力を前記第３のフリツプフロツプの入力と
し、前記第１のフリツプフロツプの出力が前記パ
ルス信号の非出力時のタイミングで受光していな
いことを示しているときには、前記第２のフリツ
プフロツプの出力を前記ゲート回路を通じて前記
第３のフリツプフロツプの入力とするものであ
る。

（作 用） ゲート回路は、例えば第１のフリツプフロツプ
の非反転出力を一方の入力とする第１のアンド回
路と、第１のフリツプフロツプの反転出力および
第２のフリツプフロツプの反転出力を入力とする
第２のアンド回路と、第１のアンド回路の出力お
よび第２のアンド回路の出力を入力とするオア回
路とを備え、第３のフリツプフロツプの非反転出
力が第１のアンド回路の他方の入力に導かれた構
成とする。

上記構成により、第１のフリツプフロツプは、
パルス信号の非出力時のタイミングで取り込んだ
データが受光を示す「Ｈ」レベルの信号であると
きには外乱であると見なし、例えば非反転出力に
「Ｈ」レベル、反転出力に「Ｌ」レベルの信号を
出力する。その結果、第２のアンド回路の一方の
入力が「Ｌ」レベルとなることから、その出力を
入力とするオア回路の一方の入力が「Ｌ」レベル
となる。また、第１のアンド回路の一方の入力が
「Ｈ」レベルとなることから、このときにはパル
ス信号の出力時のタイミングでデータの取り込み
を行う第２のフリツプフロツプの出力に関係な
く、第３のフリツプフロツプの出力が第１のアン
ド回路およびオア回路を通じて第３のフリツプフ
ロツプに入力され、前の出力状態を保持すること
になる。

一方、第１のフリツプフロツプは、パルス信号
の非出力時のタイミングで取り込んだデータが受
光を示さない「Ｌ」レベルの信号であるときに
は、例えば非反転出力に「Ｌ」レベル、反転出力
に「Ｈ」レベルの信号を出力する。その結果、第
１のアンド回路の一方の入力が「Ｌ」レベルとな
ることから、その出力を入力とするオア回路の一
方の入力が「Ｌ」レベルとなる。また、第２のア
ンド回路の一方の入力が「Ｈ」レベルとなること
から、このときにはパルス信号の出力時のタイミ
ングでデータの取り込みを行う第２のフリツプフ
ロツプの反転出力が、第２のアンド回路およびオ
ア回路を通じて第３のフリツプフロツプに入力さ
れ、そのまま出力されることになる。

つまり、発光素子がパルス発光していないタイ
ミングで光を検知した場合には、次のタイミング
の検知結果に関係なく前の出力状態を保持するこ
とにより、外乱光ノイズによる誤動作を防止する
ようになつている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図
ａ〜ｇを参照して説明する。

本発明に係る光変調形検出装置は、発振回路
１、発光素子駆動回路２、発光素子３、受光素子
４、ACアンププ５、判定回路６、同期検出回路
７および出力回路８で構成されている。

いま、前記した従来例の場合と同様に外乱光が
存在する場合を考えると、受光素子４には、発光
素子３から発射されたパルス光〔第２図ａ参照〕
の他にこの外乱光〔第２図ｃ参照〕が入射される
ことになる。そして、受光素子４の検出信号は
ACアンプ５で増幅されて第２図ｄに示す波形と
なり、判定回路６で第２図ｅに示すデジタル信号
に変換され、同期検出回路７に入力される。

同期検出回路７は、発光パルスに同期しかつタ
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、非発光時（すなわち、パルス信号であ
る発光素子の非出力時）の検出ポイントＡで外乱
光の有無を検知し、外乱光がある場合は直前の出
力状態を保持し、外乱光が無い場合のみ発光時
（すなわち、パルス信号である発光信号の出力時）
の検出ポイントＢで入力信号を取り込み出力する
ものである。

この同期検出回路７の回路構成を第３図に示
す。

同期検出回路７は、前記した検出ポイントＡ，
Ｂでのデータを取り込み保持する２つのＤ−フリ
ツプフロツプ９，１０と、２つのアンド回路１
１，１２および１つのオア回路１３からなるゲー
ト回路１４と、判定結果を保持する１つのＤ−フ
リツプフロツプ（第３のフリツプフロツプ）１５
とからなる。Ｄ−フリツプフロツプ（第１のフリ
ツプフロツプ）９のクロツク端子CLには検出ポ
イントＡのタイミングパルスが入力され、Ｄ−フ
リツプフロツプ（第２のフリツプフロツプ）１０
のクロツク端子CLには、検出ポイントＢのタイ
ミングパルスが入力されている。そして、検出ポ
イントＡでのデータを保持するＤ−フリツプフロ
ツプ９の反転出力と検出ポイントＢでのデータ
を保持するＤ−フリツプフロツプ１０の反転出力
Ｑとが１つのアンド回路（第２のアンド回路）１
２に入力され、Ｄ−フリツプフロツプ９の非反転
出力Ｑと判定結果を保持するＤ−フリツプフロツ
プ１５の非反転出力Ｑとが１つのアンド回路（第
１のアンド回路）１１に入力されている。

上記構成の同期検出回路７は第４図に示す真理
値表に従つて動作する。すなわち、検出ポイント
Ａにおいて、判定回路６の出力〔第２図ｅ参照〕
が「Ｈ」レベルであれば外乱光であると見なし、
Ｄ−フリツプフロツプ９の非反転出力Ｑが「Ｈ」
レベル、反転出力が「Ｌ」レベルとなり、検出
ポイントＢでのレベルに関係なくＤ−フリツプフ
ロツプ１５の非反転出力Ｑがゲート回路１４を通
じてＤ−フリツプフロツプ１５に入力され、前の
出力状態を保持することになる。一方、検出ポイ
ントＡにおいて、判定回路６の出力が「Ｌ」レベ
ルのときのみＤ−フリツプフロツプ９の反転出力
Ｑが「Ｈ」レベル（非反転出力Ｑは「Ｌ」レベ
ル）となり、検出ポイントＢでのデートの反転出
力がゲート回路１４を通じてＤ−フリツプフロ
ツプ１５に入力され、出力回路８に伝えられる。

したがつて、同期検出回路７の出力は第２図ｆ
に示す波形となり、外乱光の影響を受けない出力
特性となる〔第２図ｇ参照〕。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光変調形検出装
置によれば、積分回路を付加することなく外乱光
の影響を除去することができる。したがつて、従
来装置に比べて回路の応答速度の向上が可能であ
り、また、大容量のコンデンサが不要であるた
め、小型化、IC化に適した検出装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の光変調形検出装
置の一実施例を示し、第１図は概略ブロツク図、
第２図ａ〜ｇはタイミングチヤート、第３図は同
期検出回路の論理回路図、第４図は第３図に示す
論理回路の真理値表、第５図は従来の光変調形検
出装置の概略ブロツク図、第６図ａ〜ｈはタイミ
ングチヤートである。 ３……発光素子、４……受光素子、７……同期
検出回路、９……Ｄ−フリツプフロツプ（第１の
フリツプフロツプ）、１０……Ｄ−フリツプフロ
ツプ（第２のフリツプフロツプ）、１１……アン
ド回路（第１のアンド回路）、１２……アンド回
路（第２のアンド回路）、１３……オア回路、１
４……ゲート回路、１５……Ｄ−フリツプフロツ
プ（第３のフリツプフロツプ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルス信号を発振する発振回路と、この発振
   回路から出力されるパルス信号により駆動される
   発光素子と、この発光素子から出力されるパルス
   光を受光する受光素子と、この受光素子の出力を
   入力とし、この入力レベルが所定のしきい値レベ
   ルを越えると判定信号を出力する判定回路と、こ
   の判定回路の出力と前記発振回路から出力される
   パルス信号とを入力とする同期検出回路とからな
   り、 前記同期検出回路は、前記パルス信号に同期し
   かつパルス信号の非出力時のタイミングでデータ
   の取り込みを行う第１のフリツプフロツプと、前
   記パルス信号に同期しかつパルス信号の出力時の
   タイミングでデータの取り込みを行う第２のフリ
   ツプフロツプと、これら第１のフリツプフロツプ
   および第２のフリツプフロツプの各出力を入力と
   するゲート回路と、このゲート回路の出力を入力
   データとするとともにその出力を前記ゲート回路
   の入力側に帰還させる第３のフリツプフロツプと
   を備え、前記第１のフリツプフロツプの出力が前
   記パルス信号の非出力時のタイミングで受光した
   ことを示しているときには、前記ゲート回路に帰
   還された前記第３のフリツプフロツプの出力を前
   記第３のフリツプフロツプの入力とし、前記第１
   のフリツプフロツプの出力が前記パルス信号の非
   出力時のタイミングで受光していないことを示し
   ているときには、前記第２のフリツプフロツプの
   出力を前記ゲート回路を通じて前記第３のフリツ
   プフロツプの入力とすることを特徴とする光変調
   形検出装置。