JPH059660Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、各種産業において、光信号により位
置、形状等を検査する場合に利用され、発光素子
等の特性により発生するスパイクノイズの影響を
除去することを可能にする光電スイツチに関す
る。

〔従来の技術〕

従来、光電スイツチの発光素子として通常は発
光ダイオード（LED）を使用し、これをパルス
点灯してパルス光を投射させる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、駆動パルスを入力とする発光素子はパ
ルス光のピーク値を大きくするため、ピーク値が
100mA〜500mAものパルス電流をLEDに流すの
で、この発光素子の大電流に対する応答特性か
ら、出力信号は立ち上がりと立ち下がり時に鋭い
スパイクノイズが発生する。受光素子に被検出物
体からの反射光が入光していない場合でも、受光
素子の出力に前記スパイクノイズが混入するのが
避けられず誤動作の原因になつていた。

本考案はこの問題に鑑みて、スパイクノイズの
影響を発光タイミングを遅延させ、スパイクノイ
ズの存在していないタイミングで受光信号を計数
することによりスパイクノイズの影響を防止する
こと目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成せんとして以下の構成
にするものである。

まず、所定周期の駆動パルスを作成する。この
駆動パルスを遅延回路が遅延させ、該駆動パルス
信号とパルス信号が重畳する発光パルスを作成す
る。

この駆動パルスのパルス信号と発光パルスのパ
ルス信号が重畳する出力状態を第４図にて説明す
る。

図中斜線で示す駆動パルスのパルス信号及び発
光パルスのパルス信号は互いに高低両レベルが採
用されうるものであり、遅延回路は発光パルス信
号内に矢印で示す駆動パルスの立ち上がり又は立
ち上がりエツジ（即ち、後端エツジであり、第２
図、第３図では立ち下がりエツジとなる）が存在
するように駆動パルスを遅延させるものである。

この発光パルスに応じて発光素子が発光し、発
光信号を投射する。この投射された光範囲に被検
出物体が存在していれば、被検出物体による反射
光を受光回路が受光し、被検出物体が存在してい
なければ、発光信号は透過する。受光回路は前記
反射光を受光し、電気信号に変換するとともに、
高レベルと低レベルに２値化する。この２値化さ
れた信号をフリツプ・フロツプ回路は前記駆動パ
ルスの後端エツジ（高レベルを有効パルスとすれ
ば立ち下がり、低レベルを有効パルスとすれば立
ち上がり）のタイミングで記憶する。

上記のような回路動作により、発光タイミング
を駆動パルスより遅延させ、発光パルス立ち上が
り時または立ち下がり時に発生したスパイクノイ
ズが受光素子に混入しても、フリツプ・フロツプ
回路が受光回路によつて２値化された信号を記憶
するタイミングとして、スパイクノイズの混入し
ている期間を避けることができ、自身の発光パル
スの有無の判別のために正規に必要とするタイミ
ング時の信号のみを記憶することができるのであ
る。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１図、第２図及び第３図に
れさらに詳細に説明する。なお、駆動パルスが立
ち上がつた後に発光パルスが立ち上がり、この後
に駆動パルスが立ち下がる場合を例に採つて説明
する。

第１図で、Ａは分周回路、Ｂは遅延回路、Ｃは
発光回路、Ｄは受光回路、Ｅはフリツプ・フロツ
プである。

分周回路Ａは、一定周期のクロツクパルスａを
発生する発振回路１のクロツクパルスａを分周し
て所定周期の駆動パルスｂと、このパルスｂより
所定のクロツクパルス数位相がずれた出力パルス
ｃを発生するカウンターICより構成される。

遅延回路Ｂは、インバータを直列に数段配置す
る、コンデンサーと抵抗で構成する又は遅延ケー
ブルを設ける等して遅延時間δを所定の時間に設
定し、前記駆動パルスｂを遅延させた遅延パルス
ｄを出力し、発光回路Ｃに供給する。

発光回路Ｃは、前記供給された遅延パルスｄを
電流増幅し発光パルスを作成する電流増幅回路２
と前記発光パルスに基づき発光を繰り返し、発光
信号を被検出物体４に投射する発光素子３よりな
る。

受光回路Ｄは、被検出物体４より反射して入光
してくる入光信号を電気信号ｅに変換する受光素
子５とこの電気信号ｅを高レベルと低レベルに弁
別し２値化信号ｆを出力するレベル弁別回路６よ
りなり、受光素子５は、ホトダイオード等の半導
体素子でコンパクトに作成してある。レベル弁別
回路６はコンパレータで構成するのが一般的だ
が、インバータ、シユミツト・トリガー回路等で
構成して電気信号ｅを所定の高さで弁別してもよ
い。この２値化信号ｆをフリツプ・フロツプＥに
供給する。

フリツプ・フロツプＥは、出力パルスｃをクリ
ヤ端子９の入力、２値化信号ｆをＤ入力端子７の
入力、駆動パルスｂをクロツク入力端子８の入力
とするＤ型フリツプ・フロツプで構成する。但
し、フリツプ・フロツプＥの素子として、他の半
導体素子例えばＪ−Ｋ型フリツプ・フロツプ等を
用いてもよい。

上記構成でなる実施例は第２図に示すタイミン
グチヤートのような動作をする。即ち、発振回路
１は、基準クロツクパルスａを発生し、基準クロ
ツクパルスａは、分周回路Ａにより分周され、所
定周期の駆動パルスｂと、駆動パルスｂと同周期
で位相がやや進んだ出力パルスｃを発生する。駆
動パルスｂは、遅延回路Ｂに入力されるとともに
インバータを介してフリツプ・フロツプＥのクロ
ツク入力端子８に供給され、一方出力パルスｃは
フリツプ・フロツプ回路Ｅのクリヤ入力端子９に
供給される。

遅延回路Ｂに供給された駆動パルスｂが遅延回
路Ｂにより、遅延される時間δを第３図にて説明
する。即ち、駆動パルスｂの立ち下がりエツジｈ
が、前記レベル弁別回路６で出力される２値化信
号ｆのノイズパルスｊを除いた部分の有効パルス
ｋ内に位置するように遅延時間δは設定され、光
電スイツチの適応条件及び発光素子等の回路条件
で設定値は定められる。このように駆動パルスｂ
が遅延された遅延パルスｄは発光回路Ｃに供給さ
れる。

遅延パルスｄは電流増幅回路２により本回路の
他の信号と比較して非常に大きな電流（100mA
〜500mA）に増幅され、発光パルス（波形は遅
延パルスｄと同形）となる。この発光パルスに応
じて発光素子３が発光する時、発光素子３の特性
により発光パルスの立ち上がりと立ち下がり時に
鋭いスパイクノイズが発生する。このスパイクノ
イズの影響により受光素子５が出力する受光信号
は第２図ｅのようになる。

この電気信号ｅはレベル弁別回路６により高レ
ベルと低レベルに弁別され、スパイクノイズによ
るノイズパルスｊと有効パルスｋを含んだ２値化
信号ｆを出力する。

この２値化信号ｆはフリツプ・フロツプＥのＤ
入力端子７に供給され、駆動パルスｂはインバー
タを介してフリツプ・フロツプＥのクロツク入力
端子８に供給されるので、フリツプ・フロツプＥ
は駆動パルスｂのエツジｈのタイミングで、Ｄ入
力端子７に入力された２値化信号ｆをホールドす
る。このホールドされている信号は、クリヤ端子
９に入力されている駆動パルスｂと位相のずれた
出力パルスｃによりクリヤされることにより、フ
リツプ・フロツプＥの出力端子Ｑは出力波形ｉを
出力するのである。

この実施例において、出力パルスｉは、発光信
号を駆動パルスｂより設定時間δ遅延させ、駆動
パルスｂの立ち下がりエツジが２値化信号ｆの有
効パルスｋの幅内に位置せしめ、パルスの立ち下
がりエツジｈで受光信号をホールドし、ノイズパ
ルスｊの存在しない時に計数している。ここで、
駆動パルスｂの立ち下がりｈで計数するのをイン
バータ等で反転させ立ち上がりで計数してもよ
い。即ち、駆動パルスｂのパルス信号と発光パル
スのパルス信号が重畳するように、発光パルス駆
動パルスｂより遅延させることにより、受光素子
５の出力信号ｅの立ち上がり時のスパイクノイズ
の影響を除去するのである。

又、発光信号の立ち下がり時に発生するスパイ
クノイズに関しては、フリツプ・フロツプＥでホ
ールドしている間に存在しているために、何ら考
慮する必要がない。

このようにして作成した出力信号ｉに基づいて
信号処理回路１０は、各種産業機器に適合するよ
うに制御信号を作成することによつて、光電スイ
ツチが正確な目として機能するのである。

〔考案の効果〕

以上でなる本考案は、発光信号を計数用信号よ
り所定の時間遅延させることにより、発光時に発
生するパイクノイズの影響による誤動作を防止す
ることを可能にする。又半導体で回路構成した場
合には、投光素子及び受光素子以外は１チツプで
作成可能であるため、量産化及び低廉化を可能に
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例のブロツク図、第２
図は、本考案のタイミングチヤート図、第３図
は、遅延パルス、駆動パルス及び２値化信号の拡
大説明図、第４図は、パルス信号の状態を示す図
である。 Ａ……分周回路、Ｂ……遅延回路、Ｃ……発光
回路、Ｄ……受光回路、Ｅ……フリツプ・フロツ
プ、１……発振回路、２……電流増幅回路、３…
…受光素子、５……受光素子、６……レベル弁別
回路、７……Ｄ入力端子、８……クロツク入力端
子、９……クリヤ入力端子、１０……信号処理回
路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 所定周期の駆動パルスを作成する駆動パルス発
   生回路と、 前記駆動パルスを遅延させ、該駆動パルスと重
   畳する発光パルスを作成する遅延回路と、 該遅延回路により作成された発光パルスに応じ
   て発光する発光回路と、 該発光回路により発光する信号を受光し、高レ
   ベルと低レベルに２値化する受光回路と、 該受光回路により２値化された信号を前記駆動
   パルスの後端エツジのタイミングで記憶するフリ
   ツプフロツプと、 を有する光電スイツチ。