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技術 デジタル信号入力回路

出願人 多摩川精機株式会社
発明者 三浦啓正
出願日 2012年10月23日 (8年2ヶ月経過) 出願番号 2012-233437
公開日 2014年5月12日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2014-086518
状態 拒絶査定
技術分野 フオトカプラ・インタラプタ
主要キーワード 出力信号処理 NPN プログラマブルコントローラ PNP型 デジタル入力 オープン状態 NPN型トランジスタ GNDレベル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年5月12日)のものです。
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図面 (7)

課題

本発明は、フォトカプラに対してNPN型トランジスタ又はPNP型出力トランジスタの何れの出力も接続可能としてデジタル入力を容易化することを目的とする。

解決手段

本発明によるデジタル信号入力回路は、逆並列接続された一対の発光素子(D1,D2)を有するフォトカプラ(2)と、前記発光素子体(20)の一端側(3)に並列配置の第1、第2抵抗(6,21)を介して接続された電源電圧(Vcc)及びグランド(GND)と、前記発光素子体(20)の他端側(5)に接続された1個のみの入力端子(7)とを備え、前記入端子(7)に対してNPN型出力トランジスタ(TR1)及びPNP型出力トランジスタ(TR2)の何れでも接続できるようにした構成である。

概要

背景

従来、用いられていたこの種のデジタル信号入力回路としては、例えば、特許文献1に開示されたプログラマブルコントローラにおいては、図示していないが、一対の逆並列発光素子を用いた構成が提供されている。
また、特許文献等を開示していないが、一般に多用されているデジタル信号入力回路としては、図4〜図6で示される構成を挙げることができる。

図4は従来のデジタル信号入力回路を示す回路図であり、LEDからなる発光素子D1に対応してフォトダイオードからなる受光素子1が設けられ、前記発光素子D1と受光素子1とによってフォトカプラ2が構成されている。

前記発光素子D1の一端側3には第1入力端子4が接続され、前記他端側5には第1抵抗6を介して第2入力端子7が接続されている。
前述の図4のデジタル信号入力回路10を用いる場合、例えば、図5で示されるように、前記第1入力端子4に電源電圧Vccが接続され、前記第2入力端子7にはリミットスイッチ等の出力側NPN型出力トランジスタTR1のコレクタCが接続され、エミッタEはグランドGNDに接続されて用いられる場合と、図6で示されるように、前記第1入力端子4にリミットスイッチ等のPNP型出力トランジスタTR2のコレクタCが接続され、前記第2入力端子7は電源電圧Vccに接続されている。

概要

本発明は、フォトカプラに対してNPN型トランジスタ又はPNP型出力トランジスタの何れの出力も接続可能としてデジタル入力を容易化することを目的とする。本発明によるデジタル信号入力回路は、逆並列接続された一対の発光素子(D1,D2)を有するフォトカプラ(2)と、前記発光素子体(20)の一端側(3)に並列配置の第1、第2抵抗(6,21)を介して接続された電源電圧(Vcc)及びグランド(GND)と、前記発光素子体(20)の他端側(5)に接続された1個のみの入力端子(7)とを備え、前記入端子(7)に対してNPN型出力トランジスタ(TR1)及びPNP型出力トランジスタ(TR2)の何れでも接続できるようにした構成である。

目的

本発明は、以上のような課題をなくすためになされたもので、特に、双方向受信型フォトカプラを用い、その発光素子体の一端側に抵抗を介して電源電圧とグランドを接続し、その他端側にのみ1個の入力端子を接続し、この入力端子にNPN型及びPNP型の出力トランジスタを接続することができるようにすることである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

互いに極性が異なる状態で逆並列接続された一対の発光素子(D1,D2)からなる発光素子体(20)と、前記発光素子体(20)からの光を受光するための受光素子(1)と、からなるフォトカプラ(2)と、前記各発光素子体(20)の一端側(3)に並列接続された第1、第2抵抗(6,21)を介して共通接続された電源電圧(Vcc)及びグランド(GND)と、前記各発光素子体(20)の他端側(5)に接続された1個のみの共通の入力端子(7)と、よりなり、前記入端子(7)には、NPN型出力トランジスタ(TR1)又はPNP型出力トランジスタ(TR2)からの各出力の何れも接続することができる構成であることを特徴とするデジタル信号入力回路

請求項2

前記NPN型及びPNP型出力トランジスタ(TR1,TR2)は、リミットスイッチの出力側に設けられていることを特徴とする請求項1記載のデジタル信号入力回路。

技術分野

0001

本発明は、デジタル信号入力回路に関し、特に、フォトカプラ発光素子体の一方の端子に接続された1個のみの共通の入力端子を介して、NPN型及びPNP型出力トランジスタの何れからの出力信号も入力できるようにするための新規な改良に関する。

背景技術

0002

従来、用いられていたこの種のデジタル信号入力回路としては、例えば、特許文献1に開示されたプログラマブルコントローラにおいては、図示していないが、一対の逆並列発光素子を用いた構成が提供されている。
また、特許文献等を開示していないが、一般に多用されているデジタル信号入力回路としては、図4図6で示される構成を挙げることができる。

0003

図4は従来のデジタル信号入力回路を示す回路図であり、LEDからなる発光素子D1に対応してフォトダイオードからなる受光素子1が設けられ、前記発光素子D1と受光素子1とによってフォトカプラ2が構成されている。

0004

前記発光素子D1の一端側3には第1入力端子4が接続され、前記他端側5には第1抵抗6を介して第2入力端子7が接続されている。
前述の図4のデジタル信号入力回路10を用いる場合、例えば、図5で示されるように、前記第1入力端子4に電源電圧Vccが接続され、前記第2入力端子7にはリミットスイッチ等の出力側のNPN型出力トランジスタTR1のコレクタCが接続され、エミッタEはグランドGNDに接続されて用いられる場合と、図6で示されるように、前記第1入力端子4にリミットスイッチ等のPNP型出力トランジスタTR2のコレクタCが接続され、前記第2入力端子7は電源電圧Vccに接続されている。

先行技術

0005

特開平7−36368号公報

発明が解決しようとする課題

0006

従来の特許文献1の構成の場合、入力側の電源極性等の切り換えのために、スイッチ素子及びプログラマブルコントローラを必要とし、装置の大型化及びコストアップ化を避けることは困難であった。

0007

また、前述の図4から図6に示された従来構成の場合、図5の構成では、NPN型出力トランジスタTR1は、信号がオンの時に出力がGNDレベルになってフォトカプラ2がオンとなり、信号がオフの時は信号がオープン状態となってフォトカプラ2には電流が流れずオフとなる。

0008

また、図6の構成では、PNP型出力トランジスタTR2は、信号がオンの時に出力が電源電圧Vcc、例えば24Vとなり、フォトカプラ2がオンとなる。
従って、前述のように、図5のNPN型出力トランジスタTR1を用いる場合も、図6のように、PNP型出力トランジスタを用いる場合も、何れも共通のデジタル信号入力回路10を用いることができるようにするには、このデジタル信号入力回路10の入力側には一対の入力端子が必ず必要となり、出力トランジスタの接合型の違いによってその接続構成を変更しなければならなかった。

0009

本発明は、以上のような課題をなくすためになされたもので、特に、双方向受信型フォトカプラを用い、その発光素子体の一端側に抵抗を介して電源電圧とグランドを接続し、その他端側にのみ1個の入力端子を接続し、この入力端子にNPN型及びPNP型の出力トランジスタを接続することができるようにすることである。

課題を解決するための手段

0010

本発明によるデジタル信号入力回路は、互いに極性が異なる状態で逆並列接続された一対の発光素子からなる発光素子体と、前記発光素子体からの光を受光するための受光素子と、からなるフォトカプラと、前記各発光素子体の一端側に並列接続された第1、第2抵抗を介して共通接続された電源電圧及びグランドと、前記各発光素子体の他端側に接続された1個のみの共通の入力端子と、よりなり、前記入力端子には、NPN型出力トランジスタ又はPNP型出力トランジスタからの各出力の何れも接続することができる構成であり、また、前記NPN型及びPNP型出力トランジスタは、リミットスイッチの出力側に設けられている構成である。

発明の効果

0011

本発明によるデジタル信号入力回路は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、互いに極性が異なる状態で逆並列接続された一対の発光素子からなる発光素子体と、前記発光素子体からの光を受光するための受光素子と、からなるフォトカプラと、前記各発光素子体の一端側に並列接続された第1、第2抵抗を介して共通接続された電源電圧及びグランドと、前記各発光素子体の他端側に第3抵抗を介して接続された1個のみの共通の入力端子と、よりなり、前記入力端子には、NPN型出力トランジスタ又はPNP型出力トランジスタからの各出力信号の何れも接続することができる構成であることにより、何れの接合型の出力トランジスタの場合でも信号がオンの時はフォトカプラがオンとなり、信号がオフの時はフォトカプラがオフとなり、1個のみの入力端子しか必要でないため、構成が簡素化されてコネクタが安価となり、小型化が可能となる。
また、前記NPN型及びPNP型出力トランジスタは、リミットスイッチの出力側に設けられていることにより、リミットスイッチ等の出力信号処理が容易となる。

図面の簡単な説明

0012

本発明によるデジタル信号入力回路を示す回路図である。
図1の1個のみの入力端子にNPN型出力トランジスタが接続された場合を示す構成図である。
図1の1個のみの入力端子にPNP型出力トランジスタが接続された場合を示す構成図である。
従来のデジタル信号入力回路を示す回路図である。
図1の他の従来例を示す回路図である。
図1の他の従来例を示す回路図である。

0013

本発明は、フォトカプラの発光素子体の一方の端子に接続された1個のみの共通の入力端子を介して、NPN及びPNP型出力トランジスタの何れからの出力信号も入力できるようにしたデジタル信号入力回路を提供することを目的とする。

0014

以下、図面と共に本発明によるデジタル信号入力回路の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図1において、LEDからなる発光素子D1に対応してフォトダイオードからなる受光素子1が設けられ、前記発光素子D1には他の発光素子D2が並列に設けられ、前記各発光素子D1,D2により発光素子体20が構成されている。

0015

前記発光素子体20の各発光素子D1,D2は、互いに極性が異なる状態で逆並列接続されており、この発光素子体20の両端をなす一端側3と他端側5のうち、前記一端側3には、一対の第1抵抗6及び第2抵抗21が互いに並列接続となるように接続され、前記第1抵抗6の入力端6aには電源電圧Vccが接続されていると共に、前記第2抵抗21の入力端21aはグランドGNDに接続されている。
前記発光素子体20の他端側5には、1個のみの入力端子7が設けられている。

0016

図2の構成は、図1のデジタル信号入力回路10の前記入力端子7に対して、リミットスイッチ等の出力側に設けられたNPN型出力トランジスタTR1のコレクタCが接続され、このNPN型出力トランジスタTR1のエミッタEがグランドGNDに接続されている。

0017

図3の構成は、図1のデジタル信号入力回路10の前記入力端子7に対して、リミットスイッチ等の出力側に設けられたPNP型出力トランジスタTR2のコレクタCが接続され、このPNP型出力トランジスタTR2のエミッタEが電源電圧Vccに接続されている。

0018

前述の構成において、図2の構成の場合、前記フォトカプラ2が双方向受信型であるため、前記入力端子7に対してNPN型出力トランジスタTR1が接続されていることにより、リミットスイッチ等の信号がオンの時は、前記電源電圧Vccから第1抵抗6、フォトカプラ2、入力端子7及びNPN型出力トランジスタTR1を経てグランドGNDへの経路で電流が流れるためフォトカプラ2がオンとなる。
また、リミットスイッチ等からの信号がオフの時は、信号はオープン状態となるため、フォトカプラ2には電流が流れず、オフとなる。

実施例

0019

また、図3のようにPNP型出力トランジスタTR2を用いた場合、リミットスイッチ等の信号がオンの時、入力端子7、フォトカプラ2、一端側3、第2抵抗21及びグランドGNDの経路で電流が流れてフォトカプラ2がオンとなる。
また、リミットスイッチ等からの信号がオフの時は、信号がオープン状態となるため、フォトカプラ2には電流が流れずオフとなる。
従って、図2及び図3の何れの場合も、リミットスイッチ等の出力の信号がオンの時は、フォトカプラ2がオンとなり、信号がオフの時はフォトカプラ2がオフとなる。

0020

本発明によるデジタル信号入力回路は、フォトカプラの発光素子体の一方の端子に接続された1個のみの共通の入力端子に、NPN型及びPNP型出力トランジスタの何れからの出力信号も入力できることである。

0021

1受光素子
2フォトカプラ
3 一端側
5 他端側
6 第1抵抗
7入力端子
20発光素子体
21 第2抵抗
21a入力端
D1,D2発光素子
Vcc電源電圧
GNDグランド
TR1NPN型出力トランジスタ
TR2PNP型出力トランジスタ

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