JPS6020005Y2 - フオトセンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は発光素子と受光素子から成るフォトセンサに関
する。

自動機器類では物体の位置や可動部分の位置の検知等の
フォトセンサを用いることが多い。

このような目的に多用されているフォトセンサの一例を
第１図に示す。

同図において、１は発光ダイオード、２はフォトトラン
ジスタである。

発光ダイオード１は電流調整用抵抗３を介して電源（＋
Ｖｏ）に接続され、駆動電流６の値に応じた光量で発光
する。

発光ダイオード１から出る光が被検知物５で遮られた場
合はフォトトランジスタ２はオフし、光電流７はオフす
る。

被検知物５で遮光されない場合は、受光量に応じた値の
光電流７が流れる。

増幅器４は光電流７をあるスレッシュホールド値で２値
化し、出力端子８にディジタル信号を出力する。

ところで発光ダイオード１の駆動電流６の値を正しく保
っておいても、発光ダイオード１やフォトトランジスタ
２の特性劣化や発受光面の汚れ等により、誤動作を起こ
すことがある。

特に発光量や受光感度が低下し、非遮光状態での光電流
値がスレッシュホールド値付近まで低下すると、散発的
な誤動作を発生しやすくなる。

そこで定期的な保守を行なう必要がある。

従来は、この保守作業を行なう場合、光電流７の値を電
流計算等の計器で測定したり、被検知物５を実際に移動
させて動作確認するという方法をとっており、保守作業
にかなりの手間と器具を必要としていた。

したがって本考案の目的は、保守性を改善したフォトセ
ンサを提供することにある。

しかして本考案のフォトセンサの特徴は、発光素子の駆
動電流をオン、オフさせるためのスイッチを発光素子の
駆動電流路に設けるとともに、定電圧素子またはインピ
ーダンス素子を並列接続したスイッチを該駆動電流路に
直列に挿入するにある。

第２図に本考案によるフォトセンサの一実施例を示す。

本実施例と第１図の従来例との相違は、発光ダイオード
１の駆動電流路にスイッチ９，１０を直列に設け、一方
のスイッチ１０と並列にダイオード１１を接続した点で
ある。

通常動作時はスイッチ１０を閉じてダイオード１１の両
端を短絡し、またスイッチ９を閉じる。

したがって、従来と全く同一の条件で発光ダイオード１
は駆動される。

保守は次の手順にしたがって行なう。

まずスイッチ９を開いて発光ダイオード１の駆動電流を
オフする。

つまり被検知物で遮光した場合と等価な状態になる。

この時の出力端子８の信号をチェックする。

次にスイッチ９を閉じ、スイッチ１０を開く。

ダイオード（定電圧素子とみなせる）１１が発光ダイオ
ード１の駆動電流路に直列に入るので、駆動電流６の値
が減少する。

この電流値の減少量つまりダイオード１１の順方向電圧
降下の値を適切に選定しておけば、出力端子８の信号を
チェックすることにより、発光ダイオード１およびフォ
トトランジスタ２の汚れや特性劣化の程度を知ることか
で−き、交換や清掃の必要を判定できる。

本実施例について第３図によってさらに説明しよう。

時点ａでスイッチ９を開き、出力信号８が“０”レベル
になったことを確認した後、スイッチ９を閉じ（スイッ
チ１０は予め閉じている）、フォトセンサを動作状態に
する。

出力信号８は゛１パレベルである。

時点すで被検知物５によって遮光されると、光電流７が
スレッシュホールド値（ＩｔＨ）より低下し、出力信号
８が“ｏｆｆになり、被検知物５が正常に検知される。

遮光状態が解かれると、光電流７は再び上昇し、出力信
号（８）は°１゛に戻る。

保守の必要性のチェックのために時点Ｃでスイッチ１０
を開く。

光電流７は減少するがスレッシュホールド値以上である
ので出力信号８は“１パのままである。

つまり保守は不要である。その後、時点ｄでスイッチ１
０を再び開く。

この場合は光電流７がスレッシュホールド値を下回わり
、出力信号８が“０゛に反転する。

つまりフォトセンサの動作マージンが少なくなっており
、発光ダイオード１やフォトトランジスタ２の清掃や交
換等の保守作業を実施する必要がある。

このように、本考案によれば、スイッチ操作のみによっ
てフォトセンサの保守の要否を容易にチェックでき、保
守時間を短縮できる。

尚、前記のスイッチ９，１０は機械的なものに限らず、
リレーや半導体スイッチ等を用いることもできる。

後者の場合、これらスイッチを人手を介入させずに自動
的に定期的に開閉させ、さらにその時の出力信号８も自
動的にチェックさせる二°とも可能である。

また、ダイオード１１は１個に限られるものではなく、
駆動電流の減少を最適化するために任意数を直列接続す
ることも可能である。

またダイオード１１としてツェナーダイオード等の純然
たる定電圧素子を用いてもよい。

さらには抵抗等のインピーダンス素子を用いてもよい。

要は、スイッチ１０の開閉に応じて発光ダイオード１の
駆動電流を所定の値に変化させる目的を達成できればよ
い。

さらに付言すれば、本考案によるフォトセンサは、発光
素子と受光素子が発光ダイオードとフォトトランジスタ
に限定されるものではないことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフォトセンサを示す回路図、第２図は本
考案によるフォトセンサの一実施例を示す回路図、第３
図は同上実施例の動作を説明するためのタイムチャート
である。 １・・・・・・発光ダイオード、２・・・・・・フォト
トランジスタ、３・・・・・・抵抗、４・・・・・・増
幅器、５・・・・・・被検知物、９，１０・・・・・・
スイッチ、１１・・・・・・ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発光素子と、該発光素子の駆動回路に設けられた駆動電
   流オン・オフ用の第１スイツチと、上記発光素子からの
   光を受光する位置に配置された受光素子と、該受光素子
   の出力電流を所定の閾値を比較して、該受光素子と上記
   発光素子との間の物体の有無を示す信号を出力する回路
   とからなるフォトセンサにおいて、上記発光素子と上記
   第１スイツチとの間に定電圧素子またはインピーダンス
   素子を並列接続した常時は閉状態に保持される第２スイ
   ツチを設け、上記第１スイツチがオン状態にある間に上
   記第２スイツチを１時的に開閉し、発光量を弱めたとき
   の上記出力信号の状態変化から上記発光素子または受光
   素子の劣化状態をチェックできるようにしたことを特徴
   とするフォトセンサ。