JPS63250215A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、受光素子からの受光信号を投光回路からの同
期信号に基づいて同期検波する構成の光電スイッチに関
する。

（従来の技術） 例えば発光素子と受光素子とを対向させて用いる透過形
の光電スイッチにおいて、発光素子から投光される周期
的なパルス光を受光素子で受光し、この受光素子からの
受光信号を投光回路からの同期信号に基づいて同期検波
するものが供されている。これは、例えば照明器具等の
ノイズ光により光電スイッチが誤動作するのを防１！ニ
するためで、受光素子からの受光信号が投光タイミング
従って同期信号のタイミングと連続して所定回数以上一
致したときのみ受光状態と判断し、所定回数に達するま
でに受光信号が途絶えたときは遮光状態と判断する構成
である。これにより、連続して同期信号のタイミングと
一致する可能性の少ないノイズ光に対応する受光信号を
除去することができる。

ところが、このように同期検波によりノイズ光対策を施
した光電スイッチであっても、従来、互いに似通った投
光周期を有する段数の光電スイッチをＪｋ設した場合は
相互に干渉して誤動作し易いという問題があった。これ
は、投光周期が近似していると、双方の発光素子からの
パルス光の投光タイミングが極めて近接した状態が継続
してしまい、単に同期検波によるのみでは双方を区別す
ることができなくなるためである。そこで、このような
光電スイッチ間の相互干渉を防ぐため、発光素子から投
光される光の投光範囲を絞って他の光電スイッチの受光
素子に投光されないようにする方法があるが、これでは
光軸が狭くなるので調整が難しく、その上、振動や衝撃
によって光軸が少しでもずれると誤動作を生じる。また
、双方の光電スイッチの発光素子と受光素子との配置を
逆にすることにより、一方の充電スイッチの発光素子と
他方の光電スイッチの受光素子とが対向することがない
ようにして干渉を防止する°方法もあるが、この方法で
は、反射率の高い検出物体を検出する際には一方の光電
スイッチの発光素子からのパルス光が検出物体で反射し
て該発光素子と並設する他方の光電スイッチの受光素子
に入射し、結局干渉を起こしてしまう。更に、発光素子
からのパルス光の投光周期を切換えスイッチにより切換
えるように構成したものも供されてはいるが、このもの
では切換えスイッチを設けるために全体が大形化してし
まうという聞届がある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上説明したように、受光素子からの受光信号を投光回
路からの同期信号に基づいて検出する光電スイッチでは
、複数使用時に相互干渉により誤動作するおそれがあり
、従来これを確実１１つ全体の大形化を招くことなく防
止することが困難であるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、複数使用時にも相互干渉を確実に防止し得、しかもそ
れでいながら大形化を招くことかない光電スイッチを提
供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、発光素子からパルス光を周期的に投光させる
ための投光回路と、受光素子からの受光信号を前記投光
回路から同期信号を受けて同期検波する受光回路とを備
えた光電スイッチにおいて、前記投光回路における前記
パルス光の投光周期を変化可能に構成すると共に、前記
受光信号に前記パルス光の投光タイミングと時間的に近
接するノイズが含まれるか否かを検出するノイズ検出回
路を設け、このノイズ検出回路によりノイズを検出した
ときには前記投光回路の投光周期を変化させるようにし
たことを特徴とする。

（作用） 受光素子により受光されるノイズで投光タイミングと離
れているものは、同期検波により除去される。また、パ
ルス光の投光タイミングと時間的に近接するノイズは同
期検波によっても除去されないおそれが生ずるが、この
場合にはノイズ検出回路によりこれが検出されてパルス
°光の投光周期が変化される。これにより、パルス光の
投光タイミングがノイズと大きく離されることになるた
め、ノイズは同期検波により除去されるようになる。

（実施例） 以下、本発明を透過型の光電スイッチに適用した一実施
例について図面を参照して説明する。

まず第１図において、１は投光回路である。この投光回
路１において、２は発振回路で、端子Ｓがロウレベルの
とき駆動回路３に基準周期のパルス信号を出力し、端子
Ｓの入力レベルがｌ＼イレベルのとき基準周期よりも周
期の長いパルス信号を出力する。駆動回路３は発振回路
２からのパルス信号に基づいて、発光素子４にパルス信
号と同期したパルス７ｕ流を与え、これにより発光素子
４から周期的なパルス光が投光される。以上のようにこ
の投光回路１においては、発光索子４から投光されるパ
ルス光の投光周期を、発振回路２の端子Ｓの人力レベル
に応じて変化することができるように構成されている。

一方、５は受光回路である。

この受光回路５において、６は受光素子で、発光素子４
と対向して設置されている。７は増幅回路で、受光素子
６からの受光信号の交流成分を増幅するようになってい
る。８は比較回路で、増幅回路７からの増幅信号がこれ
に設定された基準レベルを上回ると同期回路９に与える
二値化信号を７１イレベルとし、下回るとロウレベルと
する。同期回路９は、発振回路２から同期信号（パルス
信号）を人力するタイミングで比較回路８からの二値化
信号がハイレベルであるとそれらが一致するタイミング
で積分回路１０に同期一致信号を出力する。

積分回路１０は、同期回路９からの同期一致信号を積分
し、その積分レベルが設定レベルを上回ると出力回路１
１に出力する積分レベルニ値化信号をハイレベルとし、
下回るとロウレベルとする。

出力回路１１は、積分回路１０からの積分レベル二値化
信号がハイレベルであると受光検出信号を出力し、ロウ
レベルであると断つ。以上のように受光回路５において
は、受光索子６で受光した受光信号が投光タイミング従
って同期信号と連続して所定回数一致すると出力回路１
１・から受光検出信号を出力する。

さて、１２はノイズ検出回路としてのＤタイプのフリッ
プフロップで、これのクロック端子ＣＫには発振回路２
からのパルス信号が与えられ、データ端子りには比較回
路８からの二値化信号が与えられ、出力端子Ｑは発振回
路２の端子Ｓに接続されている。従って、発振回路２か
らパルス信号が出力されるタイミングで比較回路８から
の二値化信号がロウレベルであると出力端子Ｑの出力が
ロウレベルとなり、比較回路８からの出力がハイレベル
であるとハイレベルとなる。

次に上記＋１′４成の作用について説明する。発振回路
２からのパルス信号（第２図（ａ）参照）に基づいて、
駆動回路３から発光素子４にパルス電流が与えられて、
発光索子４から基準周期のパルス光が投光される。する
と、パルス光に対応した受光信号が受光索子６で受光さ
れて増幅回路７に送られ、受光信号のうちの交流成分が
増幅される（同図（ｂ）参照）。そして、比較回路８に
おいて増幅信号が基準レベルを」二回ると二値化信号が
ロウレベルからハイレベルとなり、下回るとハイレベル
からロウレベルとなる。この二値化信号においてハイレ
ベルとなるタイミングは、投光タイミング従って同期信
号と略一致するものであるから、同期回路９において除
去されることなく同期一致信号（同図（ｄ）参照）とし
て積分回路１０に送られる。ここで、発振回路２から同
期回路９に与えられる同期信号は、同時にフリップフロ
ップ１２のクロック端子ＣＫに与えられる。このとき、
第２図から明らかなように比較回路８から出力される二
値化信号の立上りタイミングは、同期信号の立上がりタ
イミングよりも若干遅れ、これによりフリップフロップ
１２の出力端子Ｑの出力はロウレベルが維持される。従
って、発振回路２の端子Ｓの人力レベルはロウレベルが
維持されるから、発光素子４からのパルス光の投光周期
は基準周期のままである。そして、同期一致信号が積分
回路１０に連続して所定回数与えられると出力回路１１
からの受光検出信号が出力され、同期一致信号が所定回
数に達するまでに途絶えると受光検出信号が断たれる。

さて、」二足構成の光電スイッチでは、蛍光灯等の変調
光等が受光素子６に入光したときは増幅回路７において
その受光信号の交流成分が増幅され、比較回路８で二値
化されてしまうが、蛍光灯等の変調光の変調周期は発光
索子４のパルス光の投光周期と大きく異なっていること
により投光タイミング従って同期信号と一致するり能性
が極めて少ないので、同期回路９においてノイズを確実
に除去することができる。ところが、同種のセンサを複
数個・１トベた場合は、隣接した他方の光電スイッチか
らのパルス光（ノイズ光）が受光素子６に入光するに加
え、お互いの投光周期が近似しているので、隣接した光
電スイッチからのパルス光が連続して投光タイミングと
一致して相互干渉を起こすおそれを生じるが、本実施例
の光電スイッチでは次のようにして相互干渉を防止して
いる。

今、発光索子４から投光周期が基準周期であるパルス光
（第３図（ａ）参照）が投光され、それを受光索子６で
受光（同図（ｂ）参照）しているときに、隣接する他方
の光電スイッチから投光周期が近似するノイズ光が受光
索子６に投光されたとする。このとき、ノイズ光の入光
タイミングが発光素子４における投光タイミングと離れ
ている層きはそのノイズ光に対応したノイズ信号（同図
（Ｃ）参照）は同期回路９において除去される。

しかしながら、お互いの光電スイッチの投光周期は元金
に一致していないので、ノイズ光の入光タイミングが投
光タイミングに徐々に接近するようになる。この場合、
例えば他方の光電スイッチの投光周期の方が少し長いと
きは、ノイズ光の入力タイミングはパルス光の投光タイ
ミングに時間的に前の方から徐々に接近することになり
、投光タイミング従って同期信号が立上がったときに、
比較回路８からの二値化信号がノイズによりハイレベル
となるようになる（同図（ｅ）参照）。而してこのこと
に基づいてフリップフロップ１２の出力端子Ｑがロウレ
ベルからハイレベルに転じ、これにより発振回路２から
駆動回路３に与えているパルス信号の周期が基準周期か
ら長くな゛す、以て発光索子４のパルス光の投光周期が
長くなる。すると、次のパルス光の投光タイミング（同
図（ａ）において破線で示す）が変化されてそれまでの
タイミングより遅れるようになり、その投光タイミング
はそれまでと同じタイミングで入光するノイズ光の入力
タイミングから大きく離されることになる。この結果、
そのノイズは同期回路９により確実に除去されるように
なる。斯様にして受光素子６が発光素子４からの受光状
態において、他方のセンサから投光周期が近似するノイ
ズ光が入光するにしても、そのノイズ光に対応するノイ
ズが連続して同期回路９から積分回路１ｏに送られるこ
とはなく、以て相互干渉することが防＋ｌされる。

また、第４図に示すように発光素子４と受光素子６との
間が遮光された遮光状態において他方のセンサからノイ
ズ光が受光素子６に入力するにしても、上述の受光状態
と同様にしてノイズが投光タイミングと近接すると、フ
リップフロップ１２によりこのことが検出されてパルス
光の投光周期が基準周期よりも長くなる。これによりノ
イズが連続して投光タイミングと一致することはなく、
以て、相互干渉を確実に防止することができる。

尚、他方のセンサの投光周期がパルス光の投光周期より
も短い場合は、ノイズ光の入光タイミングは投光タイミ
ングに時間的に後がら接近することになって投光周期を
変化することができないように思われるが、並設した同
じ構成である他方の光電スイッチからみれば、一方のセ
ンサからのノイズ光の入光タイミングは、このセンサの
投光タイミングの前の方から接近することになり、これ
により他方のセンサの投光周期が異なって、相互干渉を
確実に防止することができる。

更に、本実施例によれば、切換えスイッチを設けること
なく投光周期を変化させることができるので、全体が大
形化することもない。

また、本実施例では、受光索子６に入光するノイズ光の
うち投光タイミングと時間的に前の方に近接するものを
検出して投光周期を変化させるように構成したが、これ
をノイズ光のうち投光タイミングと時間的に前後方にお
いて近接するものを検出して、投光周期を変化させるよ
うに構成してもよい。

その他、本発明を反射型の光電スイッチに適用してもよ
い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき
る。

［発明の効果コ 本発明は以上の記述から明らかなように、ノイズ検出回
路により投光タイミングと時間的に近接するノイズを検
出したときには投光回路の投光周期を変化させるように
したから、互いに似通った投光周期を有する複数の光電
スイッチを並設したときでも、相互干渉を確実に防＋Ｌ
することができる。しかも、これを切換えスイッチ等を
用いることなく構成できるから、全体の大形化を防１１
−できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示していて、第１図は全体の
ブロック図、第２図は各信号の波形図、第３図は入光状
態における各信号の波形図、第４図は遮光状態における
各信号の波形図である。 図面中、１は投光回路、４は発光素子、５は受光回路、
６は受光素子、１２はフリップフロップ（ノイズ検出回
路）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発光素子からパルス光を周期的に投光させるための
   投光回路と、受光素子からの受光信号を前記投光回路か
   ら同期信号を受けて同期検波する受光回路とを備えたも
   のにおいて、前記投光回路における前記パルス光の投光
   周期を変化可能に構成すると共に、前記受光信号に前記
   パルス光の投光タイミングと時間的に近接するノイズが
   含まれるか否かを検出するノイズ検出回路を設け、この
   ノイズ検出回路によりノイズを検出したときには前記投
   光回路の投光周期を変化させるようにしたことを特徴と
   する光電スイッチ。