JPS6291019A - 光電スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光電スイッチを複数個並置する場合において
、自己の発光パルスとこの発光パルスの周期より長い周
期の他の光電スイッチによる雑音光とが重なる直前のパ
ルスの重畳を予測して、次に入光してくる雑音光を無視
することにより誤動作を防止する光電スイッチに関する
。

〔従来の技術〕

従来、パルス変調光形の光電スイッチにおいて、他光源
による雑音光を防止する技術としては、発光パルスに同
期した受光パルス入力だけを取り出し、その他の期間に
入った受光入力は無視するという、いわゆる同期ゲート
方式があり、非連続的な雑音光に対して効果を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記のような技術は、光電スイ。

チを単独で使用する場合は雑音光を排除可能であるが、
第４図に示すように、光電スイッチを複数個並置して被
検出物の位置を連続検出する場合に、光電スイッチＡ、
Ｂの投光部ＩＴ、２Ｔの光の投射範囲及び受光部ＩＲ，
２Ｒの受光範囲が広いと、光電スイッチＡが被検出物体
３を検出していないにも関わらず、光電スイッチＢの投
光部２Ｔからの光が被検出物体３により反射し、光電ス
イッチへの受光部ＩＲに入射する。そして投光部ＩＴ。

２Ｔからはそれぞれ異った周期のパルス光が投射される
ようになっているが、パルスの周期は似通っている場合
が多（、そのため投光部ＩＴ、２Ｔのパルス光のタイミ
ングが全（重なることもあり、その場合には、自身の投
光部のパルス光を受光していないにも関わらず、検出信
号を出力してしまう。こうなると他の光電スイッチの投
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。

この従来例を具体的に、１１クロツクパルスを発光の繰
り返し周期とする光電スイッチと１４クロツクパルスを
発光の操り返し周期とする光電スイノヂとを近接して並
置する場合を例にとり、この作用を説明する。

上記のような光電スイッチを並置すると第５図に示す如
く異周期のパルスは必ずいつかは重なることになる。こ
の重なり合うパルスの位置で他の光電スイッチのパルス
光を受光したならば、本来検出すべき被検出物体を検出
していないにも関わらず検出したことになってしまう。

このため従来は、投光部ＩＴ、２Ｔ及び受光部ＩＲ，２
Ｒの投光範囲及び受光範囲を狭くして、他の光電スイッ
チからの投射光が別の光電スイッ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、いわゆる透過型の光電スイッチでは、対応する
投光部と受光部との光軸を合わせることが困難になり、
振動や衝撃等により光軸が少しでもずれた場合、動作に
不都合を来たす欠点があり、また反射光を利用するいわ
ゆる反射型の光電スイッチの場合には、被検出物体３の
面の粗さの感応領域内への侵入方向等の条件により、初
期設定の動作条件が僅かでも　　（変動されると、同様
に動作に不都合を来すという欠点がある。

更に別の対応策として、投光部を複数個並置した場合、
これらか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、且つこの制御回路から各々の投・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、調整作業が煩雑になる他、それぞれの光電
スイッチを独立に使えない欠点がある。

本発明は上記の問題点を解決する光軸調整が容易に行え
るような範囲の受光範囲を持ちながら、複数並置した場
合に相互の電気的接続を必要とせず、他の光電スイッチ
の投射光による影響を除去し誤動作を防止することがで
きる光電スイッチを提供することを目的とする。

問題点を解決する手段〕 この目的を達成する本発明を、第１図の概念図に基づい
て説明する。即ち、基準クロックパルスを発生するパル
ス発振器１と、 該発振器１により発生するクロックパルスを分周して、
一定繰り返し周期の発光パルスを作成する分周器２と、 該分周器２により作成される一定繰り返し周期の発光パ
ルスに応じて投光ビームを発生する投光部３と、 受光した信号を入光パルス信号に変換し、該入光パルス
信号をゲート回路１０とゲート制御回路５に伝達する受
光部４と、 該受光部４より伝達された入光パルス信号を、発光パル
スでゲートするゲート回路１０と、前記受光部４により
変換された入光パルス信号の周期が前記発光パルスの繰
り返し周期より長い場合、入光パルスと発光パルスとが
互いに重なる前に予測して、発光パルスの周期の自然数
倍の周期のパルスのみでなるゲート信号を作成し、該ゲ
ート信号で前記ゲート回路１０のゲートを閉じるゲート
制御回路５と、 よりなり発光パルスの繰り返し周期より長い繰り返し周
期の入光ノイズを防止することを特徴としている。

〔作用〕

以上の構成によれば、例えば１１クロツクパルスを発光
の繰り返し周期とする本発明の光電スイッチと１４クロ
ツクパルスを発光の繰り返し周期とする他の光電スイッ
チとを近接して並置する場合においてどのように作用す
るかを説明する。

即ち、パルス発振器１で発生させたクロックパルスを分
周器２は第３図ｅに示す如く分周し、一定繰り返し周期
の発光パルスｅを作成する。ゲート制御回路５はこの発
光パルスｅより約３クロック進んだパルスｂで入光パル
ス信号ｆの有無を検出し、入光パルス信号ｆの発生を検
出した場合には、次の発光パルスの出力時には必ず他の
光電スイッチによる大光パルスｆとが重なることを予測
して、発光パルスｅの周期のパルス幅でなる単一パルス
ｉを作成する。この単一パルスｉをゲートパルスとして
ゲート回路１０の制御を行えば、自己の発光パルスｅと
他の光電スイッチによる入光信号ｆが重なる期間の入光
情報を無視することが可能となる。ここで、パルスｂの
発光パルスｅより進むクロック数は、並置される光電ス
イッチの周期の差を考慮して設定されるものである。

〔実施例〕

本発明に係る光電スイッチを第２図で示す１実施例の回
路図および第３図で示す各部動作波形図にて更に詳細に
説明する。

１は基準クロックパルスａを発生するパルス発振器であ
る。

２は前記クロックパルスａとリセットパルスを入力とし
、リセットパルスにより動作を開始し、クロックパルス
ａを分周し、第３図に示すように同一周期の４種類のパ
ルス、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを出力する分周器であり、１６進
カウンター用ＩＣ等で構成されている。そして、互いに
並設する光電スイッチの周期に合わせてカウンター進数
を設定変更するものである。

３は分周器２の出力パルスｅを発光パルスとする投光部
である。

４は受光した光信号を大光パルス信号ｆに変換する受光
部である。

５はゲート制御回路で、大光パルス信号ｆを反転させる
インバータ６と、この反転出力と分周器２の出力パルス
ｂとを入力とするＯＲゲート７と、このＯＲゲート７の
出力パルスｇをセント入力とするとともに分周器２の出
力パルスｄをクロック入力とするＤ型フリップ・フロッ
プ８と、このＤ型フリップ・フロップ８の出力りをＤ入
力とし、前記出力パルスｄの反転信号をクロック入力と
するＤ型フリップ・フロップ９とよりなる。

ここでＤ型フリップ・フロップ８，９はＪ−に型等の他
型のフリップ・フロップで構成してもよい。

１０はゲート回路で、分周器２の出力パルスｅつまり発
光パルスｅを入力とするインバータ１６によりを直列に
多段構成またはコンデンサーと抵抗で構成等してなる遅
延回路１１の出力パルスと発光パルスｅをインバータ１
６により反転させたパルスとを入力とするＡＮＤゲート
１２と、このＡＮＤゲート１２の出力パルスと入光パル
スｆとを入力とするＡＮＤゲート１３と、このＡＮＤゲ
ート１３の出力パルスをクロック入力とするとともに分
周器２の出力パルスｄをリセット入力とするＤ型フリッ
プ・フロップ１４と、前記り型フリップ・フロップ９の
出力パルスｉと分周器２の出力パルスＣを入力とするＮ
ＯＲゲート１５とよりなる。

１７は積分回路であり、デジタル回路で構成され、ゲー
ト回路１０の出力パルスを計数するものであり、現在普
通に用いられている構成の回路である。又、抵抗及びコ
ンデンサで構成するリニヤ回路を用いてもよいが、コン
パクトにまとめる為には、デジタル回路のほうが良い。

以上のような構成しであるので、発光パルスｅと相違す
る周期の入光パルス信号ｆを受光した場合、入光パルス
ｆの反転信号と分周器２の出力パルスｂを入力とする前
記ＯＲゲート７は波形ｇのような単一パルスを出力する
。このパルスｇはＤ型フリップ・フロップ回路８のセン
ト入力に与えられ、分周器２の出力パルスｄはクロック
入力に与えられるので、Ｄ型フリップ・フロップ８の出
力のパルスｈは、前記単一パルスｇの立ぢ下がりで高レ
ベルとなりパルスｄの反転信号の立ち下がりで低レベル
となる。このパルスｈを入力とし、前記出力パルスｄの
反転パルスをクロック入力とするＤ型フリップ・フロッ
プ回路１３はパルスｄの反転パルスの立ち上がりで高レ
ベルとなり、次の立ち上がりで低レベルとなるパルスｉ
を出力する。

即ち、発光パルスｅと発光パルスｅより長い周期の入光
パルスｆが重なると予測される期間の入光情報を無視す
るために、発光パルスｅの周期のパルス幅でなる単一パ
ルスｉを作成する。

この出力信２号ｉとパルスＣとはＮＯＲゲート１５に与
えられるので、出力波形はｊとなる。即ち、発光パルス
ｅとこの発光パルスｅより長い周期のパルスとが重なる
と予測される期間に出力されるパルスのみを除いたパル
スｊが作成できたのである。

次に、発光パルスｅを遅延回路１１で極短時間遅延させ
た遅延パルスと、発光パルスｅの反転信号とはＡＮＤゲ
ート１２に与えられるので、発光パルスｅの立ち下がり
で高レベルとなり遅延パルスの立ち下がりで低レベルと
なる極短時間のパルス幅で繰り返し周期が発光パルスｅ
と同一の波形をＡＮＤゲート１２は出力する。このよう
に遅延させ、パルス幅を小さくすることにより、発光パ
ルスｅより僅かに　後れて入光するパルスの立ち下がり
を検出し、外乱光の影響を除去することができる。即ち
、このＡＮＤゲート１２の出力と大光パルスｆとはＡＮ
Ｄゲート１３に与えられるので、自己の発光パルスｅと
同期した入光パルス信号の立ち下がりを検出することが
可能となる。

このＡＮＤゲート１３の出力パルスはＤ型フリップ・フ
ロップ１４のクロック端子に、分周器２の出力パルスｄ
はリセント端子に与えられるので自己の大光パルスから
所定のパルス幅でなる出力信号を得ることができる。

前記作成したパルスＪとフリップ・フロップ１４の出力
信号とは次段の積分回路１７のＡＮＤゲートの入力され
、この出力はデジタル的に計数され、この計数された信
号を波形整形回路１８を介して出力回路１９は被検出物
体の検出信号として出力するのである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は発光パルスの周期が相違する光
電スイッチをペアに並設し、自己の発光パルスと自己の
発光パルスよりも長い周期の入光パルス信号とが重なる
ことを、重なる直前の発光パルスで検出し、次の入光パ
ルス信号即ち、互いに重なる期間の入光信号を無視して
前記他の光電スイッチの投射光による誤動作を防止する
ことを可能とするとともに、自己の発光パルスと同期し
た入光パルス信号のみを検出することを可能にしている
から、他光源による雑音光を排除し、自己の発光パルス
による入光信号のみを検出することができるのである。

又、雑音光のうち実際の誤動作の原因となる期間の発光
パルスに対する入光情報のみが無視される為、応答時間
を遅くすることなく検出制度を高めることができる。

更に、上記理由から投光、受光範囲を狭くする必要がな
いので光軸を合わせやすく、且つ複数個の光電スイッチ
を並置する場合にそれらの相互間に電気的な接続を要し
ないという効果の大きい光電スイッチを提供することが
可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要を示すブロック図、第２図は本発
明の実施例を示す回路図、第３図は本発明の実施例の各
部の動作波形図、第４図は従来例を示す概略図、 第５図は従来例の動作波形図である。 １：パルス発振器、　２：分周器、 ３：投光部、　　　　４：受光部、 ５：ゲート制御回路、１０；ゲート回路。 手続補正書 昭和６１年１０月１３日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 特願昭６０−２３２２１１号 ２、発明の名称 光電スイッチ ３、補正をする者 事件との関係二　特許出願人 リード電機株式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付 自発的 ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲、発明の詳細な説明の欄及び図
面。 ７、補正の内容 る。 ２）明細書筒２頁１２行目、「・・・重なる直前のパル
スの重畳を予測して・・・」とあるを「・・・重なる直
前にパルスが重畳することを予測して・・・」と補正す
る。 ３）明細書第３頁９行目、１１行目、第５頁２〜３行目
に「被検出物体３」とあるを「被検出物体Ｄ」と補正す
る。 ４）明細書第７頁６行目に、「よりなり発光パルス・・
・」とあるを「よりなる前記発光パルス・・・」と補正
する。 ５）明細書第１０頁２〜３行目に、「・・・インバータ
１６によりを直列に多段構成またはコンデンサーと抵抗
で」とあるを「・・・インバータ１６を直列に多段構成
するかコンデンサーと抵抗で」と補正する。 ６）明細書筒１０頁２０行目に、「以上のような構成し
であるので、・・・」とあるを「以上のように構成しで
あるので、・・・」と補正する。 ７）明細書第１２頁第２０行目に、「・・・られるのて
自己の」とあるを「・・・られるので自己の」と補正す
る。 ８）明細書第１２頁第２０に、「検出制度」とあるを、
「検出精度」と補正する。 ９）図面を添付別紙のとおり補正する。 ２、特許請求の範囲 （１）基準クロックパルスを発生するパルス発振器と、
該パルス発振器により発生する基準クロックパルスを分
周して、一定繰り返し周期の発光パルスを作成する分周
器と、 該分周器により作成される一定繰り返し周期の発光パル
スに応じて投光ビームを発生する投光部と、 受光した信号を入光パルス信号に変換し、該入光パルス
信号をゲート回路とゲート制御回路に伝達する受光部と
、 該受光部より伝達された大光パルス信号を、前記発光パ
ルスでゲートするゲート回路と、前記受光部により変換
された入光パルス信号の周期が前記発光パルスの繰り返
し周期より長い場合、入光パルスと発光パルスとが互い
に重なる前に予測して、発光パルスの周期の自然数倍の
周期のパルスのみでなるゲート信号を作成し、該ゲート
信号で前記ゲート回路のゲートを閉じるゲート制御回路
と、 よりなる前記発光パルスの繰り返し周期より長い繰り返
し周期の入光ノイズを防止する光電スイッチ・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基準クロックパルスを発生するパルス発振器と、
   該パルス発振器により発生する基準クロックパルスを分
   周して、一定繰り返し周期の発光パルスを作成する分周
   器と、 該分周器により作成される一定繰り返し周期の発光パル
   スに応じて投光ビームを発生する投光部と、 受光した信号を入光パルス信号に変換し、該入光パルス
   信号をゲート回路とゲート制御回路に伝達する受光部と
   、 該受光部より伝達された入光パルス信号を、前記発光パ
   ルスでゲートするゲート回路と、 前記受光部により変換された入光パルス信号の周期が前
   記発光パルスの繰り返し周期より長い場合、入光パルス
   と発光パルスとが互いに重なる前に予測して、発光パル
   スの周期の自然数倍の周期のパルスのみでなるゲート信
   号を作成し、該ゲート信号で前記ゲート回路のゲートを
   閉じる前記ゲート制御回路と、 よりなる前記発光パルスの繰り返し周期より長い繰り返
   し周期の入光ノイズを防止する光電スイッチ。