JPS60821B2 - 光電スイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光電スイッチに関するものである。

第１図は従来のこの種の光電スイッチの回路ブロック図
を示し、発光器１は発振回路２の矩形の発振信号にて駆
動されて発光回路３より変調光を反射板４に向けて発光
させる。一方受光器５は同一のケース内に設けられたも
ので、かかる受光器５では反射板４から反射して入光す
る発光回路３よりの変調光を定常入力光としているもの
で、受光回路６にて変調光を電気信号に変換し、増中回
路７で直流増中した増中受光信号をレベル弁別回路８で
レベル弁別して矩形の信号に波形整形し、この波形整形
せる信号とゲート回路９で前記発振回路２の発振出力と
の論理積をとる。このゲート回路９の出力は更に積分回
路１０で積分され、その積分出力は波形整形回路１１で
レベル弁別されて出力回路１２を作動させる。ところで
かかる回路の場合第２図ａの発振回路２の発振信号と、
第２図ｂのレベル弁別回路８の出力信号とで論理積を取
って第２図ｃのようなゲート回路９の出力を得るように
なっているため、例えば第２図ｂのようにレベル弁別回
路８の出力にノイズｎが重畳し、前記発振出力の発生タ
イミングで、ノイズｎの発生タイミングが合致した場合
ゲート回路９の出力にノイズｎ′が出力してしまって完
全にノイズｎを除去できないという欠点があった。

また同期パルスたる発振出力のパルス中と、繰返し周期
の比が大きいため、次段の積分回路１０が複雑な構成と
なり、その応答速度も遅くなるという欠点があった。そ
こで積分回路１０を簡単な回路構成するために提案され
たのが第３図に示す回路である。

この回路はゲート回路９の替りにセット優先型のＲＳー
フリツプフロツブ１４を用いたもので、ＲＳ−フリツプ
フロツプ１４はセット端子Ｓにレベル弁別回路８の出力
を、リセット端子Ｒに発振回路２の発振出力を夫々入力
するもので、受光回路６の受光素子「増中回路７の応答
遅れにより受光信号が発光信号（発振出力）より遅れる
ことを利用して予め発振出力によりリセットされ、その
後レベル弁別回路８の出力によりセットされるようにな
っている。従ってかかる回路の場合オンデュティが例え
ば４０仏ｓｅｃでオフデュティが４６０ムｓｅｃの発振
出力を用いている場合（第４図ａ）約５〜１５ムｓｅｃ
の遅れでレベル弁別回路８の出力が（第４図ｂ）のよう
に発生し、そしてＲＳーフリップフロップ１４からは第
４図ｃのようにレベル弁別回路８の出力を一定時間引延
ばした形の出力が発生し、このデュティの大きい信号が
積分回路１０１こて積分されることになる。その結果積
分回路１０は簡易化されることになって応答速度の遠い
光電スイッチが得られるのである。ところがかかる第３
図回路の場合第４図ｂに示すようにレベル弁別回路８の
出力にノイズｎが重畳すると、このノイズｎによってＲ
Ｓ−フリツプフロツプ１４の出力に第４図ｃのようにノ
イズ成分ｎ″が発生し、誤動作の原因となるという問題
があった。また第５図のようにゲート回路９と、セット
優先型のＲＳーフリツブフロップ１４とを用いた回路が
提案されているが、かかる回路はゲート回路９の出力を
ＲＳ−フリツプフロツプ１４のセット端子Ｓに、また発
振回路２の発振信号をリセット端子Ｒに夫々入力させる
ようになっているもので、かかる回路の場合はゲート回
路９が閉じているときには第６図ｂのようにレベル弁別
回路８にノイズｎが発生してもゲート回路９からノイズ
ｎ′は出力しないがしゲート回路９が開いているときに
は第６図ｃのようにノイズｎ′がゲ−ト回路９より発生
し、そのためＲＳ−フリップフロツプ１４からこれに対
応し．てノイズ成分ｎ″が第６図ｄのように発生し、上
述の従来例と同様に誤動作するという問題があった。

第６図ａは発振回路２の発振出力（同期信号）を示す。
尚、第５図、第３図の従来例ではＲＳーフリップフロッ
プ１４の出力は受光信号の遅れ時間だけ、オフ時間中と
なって連続的にレベル弁別回路８の出力を引延ばすこと
ができなかった。

本発明は、上述の問題点に鑑みて為したもので、その目
的とするところはノイズを除去することができるととも
に、受光信号を連続して引延ばすことができて、ノイズ
等による波形の乱れを有する受光信号に対しても安定な
連続信号に変換することができ、また積分回路を一層簡
単にすることができ、応答速度が遠い光亀スイッチを提
供するにある。

以下本発明を実施例によって説明する。

第７図は一実施例の回路ブロック図を示し、かかる回路
は受光器５と発光器１とを同一のケースに内蔵した反射
型の光電スイッチを構成するもので第３図従来回路にお
けるＲＳ−フリツプフロップ１４の替りにエッジトリガ
型の○−フリツプフロップ１５を用いた点において相違
するものであって、Ｄーフリツプフロツプ１５はデータ
端子Ｄａねにレベル弁別回路８の出力を、クロツク端子
Ｃｌｏｃｋに発振回路２の出力を夫々接続してある。而
して、今発光器１の発光回路３より発光された変調光が
反射板４にて反射され受光器５の受光回路６に入力して
いるとすると、受光回路６に受光信号が発生して増中回
路７にて増中される。

この増中された受光信号はしベル弁別回路８‘こてレベ
ル弁別されて第８図ｂの前半で示す矩形のパルスに整形
されてデータとしてＤ−フリップフロツプ１５のデータ
端子Ｄａｔａに入力する。Ｄーフリツプフロツプ１５は
エッジトリガタイプであって、発振回路２の発振信号（
同期信号）の立ち下がりでデータを読み込みデータがな
くなってからの最初の発振信号の立ち下がりでリセット
されるため、受光信号（データ）の存在する間出力をＨ
レベルに保持する。即ちレベル弁別回路８の出力を連続
して引延ばすことができるのである。（第８図ｃの前半
）従ってこの連続した信号は積分回路１０で積分し、こ
の積分出力を更に波形整形回路１１で波形整形して、そ
の波形出力で出力回路１２を作動させる。この場合実施
例が回帰反射型の光電スイッチであるので、受光信号が
ある際は出力回路１２は例えばオフ動作するのである。
次に反射板４を介して変調光の経路が遮断されて受光信
号がなくなってレベル弁別回路８の出力がなくなると、
レベル弁別回路８の出力がなくなってから最初の発振出
力の立ち下がりのタイミングでＤーフリツプフロツプ１
５の出力はＬレベルとなり、このＬレベル期間中に積分
回路１０の積分出力が放電によって低下し、更にこの低
下が波形整形回路１１でレベル検出されて出力回路１２
を反転動作させる。ところで、受光信号がない期間中に
第８図ｂのようなレベル弁別回路８の出力にノイズｎが
乗ると、Ｄーフリップフロップ１５は発振出力の立ち下
がり以外のタイミングではデータの読み込みを行なわな
いためノイズ成分を出力することがなくなる。

また立ち下がりのタイミングでノイズｎが乗ったとして
も、ノイズ成分ｎ′を出力するが、この場合確率的に微
視的で無視することができ、実用上何らさしつかえがな
いのである。上記実施例は○−フＩＪップフロップ１５
で信号処理手段を構成したものであるが、クロックの立
ち上りでデータを読み込むような回路を用いても勿論よ
い。本発明は上述のように構成してＤーフリツプフロッ
プを用いてあるので、発振回路の発振出力の立ち下がり
以外のタイミングで発生する雑音は完全に除去すること
ができ、確率的にも殆んど無視できる立下がりのタイミ
ングで発生するノイズに対応するノイズ成分を出力する
だけであるから実用上差しつかえがないというものであ
って、ゲート回路を用いずにＤーフリツプフロツプ１個
のみで済み、しかもレベル弁別回路の出力（受光信号）
がある限り、その出力を連続して引延ばすことができ、
その結果積分中に放電期間が存在しないため、積分回路
の回路構成を簡易にすることができ、その応答時間も速
くなるという効果を奏する。図面の簡単な説明第１図は
従来例の回路ブロック図「第２図ａ〜ｃは同上の動作説
明用のタイムチャート、第３図は別の従釆例の回路ブロ
ック図、第４図ａ〜ｃは同上の動作説明用のタイムチャ
ート、第５図はその他の従来例の回路ブロック図、第６
図ａ〜ｄは同上の動作説明用のタイムチャート、第７図
は本発明の一実施例の回路ブ。

ツク図、第８図ａ〜ｃは同上の動作説明用のタイムチャ
ートであり、２は発振回路、３は発光回路、６は受光回
路、８はしベル弁別回路、１２は出力回路、１５は○ー
フリツプフロツプである。第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定周期で矩形の発振信号を出力する発振回路と、
   この発振回路の発振信号で駆動され変調光を発光する発
   光回路と、発光回路から投光された変調光を受光して電
   気信号に変換する受光回路と、この受光回路より出力し
   て直流増巾された受光信号をレベル弁別して矩形の信号
   を出力するレベル弁別回路と、レベル弁別回路の出力を
   データとして前記発振回路の発振信号の立下がりのタイ
   ミングで読み込み、データの読み込みがなくなって最初
   の発振信号の立下がりでリセツトされるまで出力を連続
   保持する信号処理手段とを具備し、信号処理手段の出力
   に基づいて出力回路を制御するようにして成る光電スイ
   ツチ。