(57)【要約】【課題】消費電力の変化を抑制して発熱量を安定させ、検出精度を向上することができる検出センサを提供する。【解決手段】検出センサ１ａ，１ｂの出力回路４ａ，４ｂにおいて、駆動回路５には定電流回路６からの駆動電流が流れることで出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオンとする第１の経路と、その駆動電流を第１の経路から迂回するように流して出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオフとする第２の経路とが設けられる。検出回路３における被検出物Ｍの検出に基づいてオン又はオフされ、その駆動電流の経路を第１及び第２の経路のいずれかに切り替えるトランジスタＱ２，Ｑ３が設けられる。このトランジスタＱ２，Ｑ３により、定電流回路６を常時動作させ消費電力の変化を抑制できるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物の検出を行う検出手段での検出結果に応じた検出信号を外部に出力すべくオンオフ動作される出力トランジスタと、
前記検出手段から検出結果に応じて出力される制御信号に基づいて、前記出力トランジスタを動作させるための駆動電流を該出力トランジスタに供給する定電流回路を有してなる駆動回路と
を備えた検出センサの出力回路であって、
前記駆動回路には、前記駆動電流が流れることで前記出力トランジスタをオンとする第１の経路と、前記駆動電流をその第１の経路から迂回するように流して前記出力トランジスタをオフとする第２の経路とが設けられ、前記検出手段からの制御信号に基づいて前記駆動電流の経路を前記第１及び第２の経路のいずれかに切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする検出センサの出力回路。
【請求項２】
請求項１に記載の検出センサの出力回路において、
前記出力トランジスタは、ＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタのいずれかで構成されるものであり、
前記駆動回路は、前記ＮＰＮトランジスタ又は前記ＰＮＰトランジスタのいずれを使用しても動作可能に構成されていることを特徴とする検出センサの出力回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の検出センサの出力回路において、
前記切替手段は、トランジスタで構成されていることを特徴とする検出センサの出力回路。
【請求項４】
検出コイルと、該検出コイルに所定周波数の電流を流すとともに被検出物の近接状態において発振振幅が変化するよう構成された発振回路及び該発振回路の発振振幅レベルと所定の基準レベルとの比較を行う比較回路を有し該比較回路の比較結果に基づいて制御信号を出力する検出回路とを備えてなる検出手段と、
前記検出手段からの制御信号に基づいて動作する請求項１〜３のいずれか１項に記載の出力回路と
を備えたことを特徴とする検出センサ。
【請求項５】
請求項４に記載の検出センサにおいて、
前記検出回路及び前記出力回路は、前記出力トランジスタを含めて１つのＩＣで構成されている、若しくは前記出力トランジスタを除いた回路が１つのＩＣで構成されていることを特徴とする検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイポーラ等の出力トランジスタにて構成される出力回路及びその出力回路を備えた検出センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近接センサ、光電センサ、超音波センサ或いは圧力センサ等の検出センサにおいては、出力トランジスタを用いて構成される出力回路が備えられており、その出力トランジスタのオンオフに基づいて、出力する検出信号をＨ／Ｌレベル又はＬ／Ｈレベルに切り替えている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示されている検出センサには、出力トランジスタにＮＰＮトランジスタ（文献ではトランジスタ３４）が用いられており、その出力トランジスタのコレクタは出力端子に接続され、エミッタはグランド端子に接続され、更にベースは検出回路の検出出力端子に接続されている。検出回路内には、図示されていないが検出出力端子から出力トランジスタに駆動電流（ベース電流）を供給するための定電流回路が通常に備えられている。
【０００４】
そして、検出信号をＬレベルとするには、出力トランジスタをオンさせるべく検出回路内の定電流回路が動作されて駆動電流が生成され、該出力トランジスタにその駆動電流が供給される。この駆動電流の供給で出力トランジスタがオンすることにより、出力端子がグランドに接続され、検出信号がＬレベルとなる。
【０００５】
一方、検出信号をＨレベルとするには、出力トランジスタをオフさせるべく検出回路内の定電流回路の動作が停止されて駆動電流の生成が停止され、該出力トランジスタへの駆動電流の供給が停止される。この駆動電流の供給停止で出力トランジスタがオフすることにより、出力端子がグランドから切り離され、出力端子に接続される負荷側の回路にて検出信号がＨレベルとなる。
【特許文献１】実開平５−９２６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記構成の出力回路では、検出信号をＨ／Ｌレベルに切り替える度に、出力トランジスタをオンオフさせるための駆動電流を生成又はその生成を停止する必要があり、その度に検出回路内の定電流回路を動作又はその動作を停止する必要がある。従って、出力回路での消費電力が変化するため、該出力回路での発熱量も変化する。
【０００７】
これにより、センサ本体の温度が安定しないために、検出センサの温度特性にて検出精度が低下することが懸念される。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、消費電力の変化を抑制して発熱量を安定させ、検出精度を向上することができる検出センサの出力回路及び検出センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被検出物の検出を行う検出手段での検出結果に応じた検出信号を外部に出力すべくオンオフ動作される出力トランジスタと、前記検出手段から検出結果に応じて出力される制御信号に基づいて、前記出力トランジスタを動作させるための駆動電流を該出力トランジスタに供給する定電流回路を有してなる駆動回路とを備えた検出センサの出力回路であって、前記駆動回路には、前記駆動電流が流れることで前記出力トランジスタをオンとする第１の経路と、前記駆動電流をその第１の経路から迂回するように流して前記出力トランジスタをオフとする第２の経路とが設けられ、前記検出手段からの制御信号に基づいて前記駆動電流の経路を前記第１及び第２の経路のいずれかに切り替える切替手段が設けられていることをその要旨とする。
【０００９】
この発明では、駆動回路には、定電流回路からの駆動電流（この場合、正側及び負側の両者を含む）が流れることで出力トランジスタをオンとする第１の経路と、その駆動電流を第１の経路から迂回するように流して出力トランジスタをオフとする第２の経路とが設けられる。切替手段は、被検出物の検出に基づく検出手段からの制御信号にてその駆動電流の経路を第１及び第２の経路のいずれかに切り替えて出力トランジスタをオン又はオフさせ、出力端子から被検出物の検出に対応するＨ／Ｌレベルの検出信号を出力させる。これにより、出力トランジスタのオンオフにかかわらず検出センサの検出動作時に定電流回路が常時動作されるため、該定電流回路での消費電力の変化が抑制される。そのため、定電流回路、ひいては検出センサでの発熱量が安定するため、検出センサの検出精度の向上に寄与できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検出センサの出力回路において、前記出力トランジスタは、ＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタのいずれかで構成されるものであり、前記駆動回路は、前記ＮＰＮトランジスタ又は前記ＰＮＰトランジスタのいずれを使用しても動作可能に構成されていることをその要旨とする。
【００１１】
この発明では、駆動回路は、出力トランジスタにＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタのいずれを使用しても動作が可能な共用構成とされる。そのため、駆動回路の共通化によるコスト低減を図ることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の検出センサの出力回路において、前記切替手段は、トランジスタで構成されていることをその要旨とする。
この発明では、駆動電流の経路の切り替えを行う切替手段を一般的なスイッチ素子であるトランジスタとしたことで、出力回路を容易に構成できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、検出コイルと、該検出コイルに所定周波数の電流を流すとともに被検出物の近接状態において発振振幅が変化するよう構成された発振回路及び該発振回路の発振振幅レベルと所定の基準レベルとの比較を行う比較回路を有し該比較回路の比較結果に基づいて制御信号を出力する検出回路とを備えてなる検出手段と、前記検出手段からの制御信号に基づいて動作する請求項１〜３のいずれか１項に記載の出力回路とを備えた検出センサである。
【００１４】
この発明では、被検出物の近接を検出する検出センサの出力回路において、出力トランジスタのオンオフにかかわらず検出センサの検出動作時に定電流回路が常時動作されるため、該定電流回路での消費電力の変化が抑制される。そのため、定電流回路、ひいてはその検出センサでの発熱量が安定するため、検出センサの検出精度が向上する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の検出センサにおいて、前記検出回路及び前記出力回路は、前記出力トランジスタを含めて１つのＩＣで構成されている、若しくは前記出力トランジスタを除いた回路が１つのＩＣで構成されていることをその要旨とする。
【００１６】
この発明では、検出回路及び出力回路が出力トランジスタを含めて１つのＩＣで構成される、若しくは検出回路及び出力回路が出力トランジスタを除いて１つのＩＣで構成されるため、いずれにしても検出センサを簡素に構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
従って、上記記載の発明によれば、消費電力の変化を抑制して発熱量を安定させ、検出精度を向上することができる検出センサの出力回路及び検出センサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明する。
図１（ａ）に示す検出センサ１ａは、近接する金属等の被検出物Ｍを検出する近接センサである。被検出物Ｍを検出するための検出コイル２が検出回路３に接続されており、検出回路３は、検出コイル２での電流変化等に基づいて該検出コイル２に被検出物Ｍが近接したことを検出する。因みに、検出回路３には、検出コイル２に所定周波数の電流を流すとともに被検出物Ｍの近接状態において発振振幅が変化するよう構成された発振回路３ａと、該発振回路３ａの発振振幅レベルと所定の基準レベルとの比較を行う比較回路３ｂとが備えられており、該検出回路３は、その比較回路３ｂの比較結果（検出結果）に基づいた制御信号を出力回路４ａに出力する。また、これら検出回路３及び出力回路４ａは１つのＩＣで構成されている。
【００１９】
出力回路４ａは、前記検出回路３にて制御される駆動回路５と、該駆動回路５の駆動に基づいてオンオフされる出力トランジスタＱ１とから構成されている。この駆動回路５は、更にＰＮＰトランジスタ（ＰＮＰ形バイポーラトランジスタ）Ｑ２と、ＮＰＮトランジスタ（ＮＰＮ形バイポーラトランジスタ）Ｑ３と、定電流回路６とから構成されている。
【００２０】
駆動回路５において、ＰＮＰトランジスタＱ２のエミッタはＶｃｃレベルの電源線Ｌ１に接続され、該トランジスタＱ２のコレクタは定電流回路６を介してＮＰＮトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ３のエミッタはＧＮＤレベルのグランド線Ｌ２に接続されている。因みに、電源線Ｌ１及びグランド線Ｌ２は検出センサ１ａの外部電源端子Ｔ１，Ｔ２にそれぞれ接続され、外部から外部電源端子Ｔ１，Ｔ２を介してＶｃｃレベルの直流電源が供給される。ＰＮＰトランジスタＱ２及びＮＰＮトランジスタＱ３の両ベースには、検出回路３から同一論理レベルの制御信号がそれぞれ入力される。
【００２１】
また、駆動回路５には４つの内部端子ｔ１〜ｔ４が備えられており、内部端子ｔ１は電源線Ｌ１上に設けられ、内部端子ｔ２はＰＮＰトランジスタＱ２と定電流回路６との間のノードＮ１に接続されている。内部端子ｔ３は定電流回路６とＮＰＮトランジスタＱ３との間のノードＮ２に接続され、内部端子ｔ４はグランド線Ｌ２上に設けられている。
【００２２】
出力トランジスタＱ１は、ＮＰＮトランジスタからなり、そのベースが内部端子ｔ３を介して定電流回路６とＮＰＮトランジスタＱ３との間のノードＮ２に接続されている。つまり、出力トランジスタＱ１のベースは、そのＮＰＮトランジスタＱ３のオンに基づいてグランド線Ｌ２に接続され、該トランジスタＱ３のオフに基づいて定電流回路６に接続され、正側の駆動電流（ベース電流）が供給される。また、出力トランジスタＱ１のエミッタはグランド線Ｌ２に接続され、コレクタは検出センサ１ａの出力端子Ｔｏｕｔに接続される。出力端子Ｔｏｕｔからは、検出センサ１ａの検出信号が外部に出力される。
【００２３】
尚、図１（ａ）のように、ＮＰＮトランジスタからなる出力トランジスタＱ１を使用する場合、内部端子ｔ１，ｔ２は短絡される。つまり、ＰＮＰトランジスタＱ２とは無関係に定電流回路６が電源線Ｌ１に接続されるようになっている。このＰＮＰトランジスタＱ２は、後述の図１（ｂ）のように、ＰＮＰトランジスタからなる出力トランジスタＱ４を用いたときに使用するものであり、出力トランジスタＱ１，Ｑ４のいずれを使用した場合でも駆動回路５を共用構成とするために設けられている。これに伴い、内部端子ｔ１〜ｔ４についても駆動回路５を共用構成とするために設けられている。
【００２４】
このような構成の検出センサ１ａでは、検出コイル２に被検出物Ｍが近接したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、各トランジスタＱ２，Ｑ３のベースに出力する制御信号をＨレベルとする。すると、ＮＰＮトランジスタＱ３はオンとなり、定電流回路６はグランド線Ｌ２に接続される。従って、出力トランジスタＱ１のベースには定電流回路６からの駆動電流が供給されず、該出力トランジスタＱ１はオフとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔはグランド線Ｌ２と切り離され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号は図示しない負荷側の回路によりＨレベルとなる。
【００２５】
一方、検出コイル２から被検出物Ｍが離間したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、各トランジスタＱ２，Ｑ３のベースに出力する制御信号をＬレベルとする。すると、ＮＰＮトランジスタＱ３はオフとなり、定電流回路６はグランド線Ｌ２から切り離される。従って、出力トランジスタＱ１のベースには定電流回路６から駆動電流が供給され、該出力トランジスタＱ１はオンとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔはグランド線Ｌ２に接続され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号はＬレベル（ＧＮＤレベル）となる。
【００２６】
つまり、検出センサ１ａは、検出信号のＨ／Ｌレベルの切り替えを定電流回路６からの駆動電流（この場合、正側の駆動電流）の電流路をグランド線Ｌ２側又は出力トランジスタＱ１側のいずれかに切り替えることで対応しつつ、その定電流回路６を検出センサ１ａの検出動作時において常時動作させている。
【００２７】
因みに、図１（ｂ）に示す検出センサ１ｂは、同一構成の駆動回路５を用いつつ、ＰＮＰトランジスタからなる出力トランジスタＱ４を用いて出力回路４ｂを構成した仕様のものである。尚、この検出センサ１ｂにおいても、検出回路３と出力回路４ｂとが１つのＩＣで構成される。
【００２８】
出力トランジスタＱ４のベースは内部端子ｔ２を介して定電流回路６とＰＮＰトランジスタＱ２との間のノードＮ１に接続されている。つまり、出力トランジスタＱ４のベースは、そのＰＮＰトランジスタＱ２のオンに基づいて電源線Ｌ１に接続され、該トランジスタＱ２のオフに基づいて定電流回路６に接続され、負側の駆動電流（ベース電流）が供給される。また、出力トランジスタＱ４のエミッタは電源線Ｌ１に接続され、コレクタは検出センサ１ｂの出力端子Ｔｏｕｔに接続される。尚、この形態では、内部端子ｔ３，ｔ４は短絡される。つまり、ＮＰＮトランジスタＱ３とは無関係に定電流回路６がグランド線Ｌ２に接続される。
【００２９】
そして、検出コイル２に被検出物Ｍが近接したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、各トランジスタＱ２，Ｑ３のベースに出力する制御信号をＨレベルとする。すると、ＰＮＰトランジスタＱ２はオフとなり、定電流回路６は電源線Ｌ１から切り離される。従って、出力トランジスタＱ４のベースには定電流回路６から駆動電流が供給され、該出力トランジスタＱ４はオンとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔは電源線Ｌ１に接続され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号はＨレベル（Ｖｃｃレベル）となる。
【００３０】
一方、検出コイル２から被検出物Ｍが離間したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、各トランジスタＱ２，Ｑ３のベースに出力する制御信号をＬレベルとする。すると、ＰＮＰトランジスタＱ２はオンとなり、定電流回路６は電源線Ｌ１に接続される。従って、出力トランジスタＱ４のベースには定電流回路６からの駆動電流が供給されず、該出力トランジスタＱ４はオフとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔは電源線Ｌ１と切り離され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号は図示しない負荷側の回路によりＬレベルとなる。
【００３１】
つまり、この構成の検出センサ１ｂについても、検出信号のＨ／Ｌレベルの切り替えを定電流回路６からの駆動電流（この場合、負側の駆動電流）の電流路を電源線Ｌ１側又は出力トランジスタＱ４側のいずれかに切り替えることで対応しつつ、その定電流回路６を検出センサ１ｂの検出動作時において常時動作させている。
【００３２】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態の出力回路４ａ，４ｂにおいて、駆動回路５には、定電流回路６からの駆動電流が流れることで出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオンとする第１の経路と、その駆動電流を第１の経路から迂回するように流して出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオフとする第２の経路とが設けられている。その切り替えを行うトランジスタＱ２，Ｑ３は、検出回路３における被検出物Ｍの検出（制御信号）に基づいてオン又はオフされ、その駆動電流の経路を第１及び第２の経路のいずれかに切り替えて出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオン又はオフさせ、出力端子Ｔｏｕｔから被検出物Ｍの検出に対応するＨ／Ｌレベルの検出信号を出力させる。これにより、出力トランジスタＱ１，Ｑ４のオンオフにかかわらず検出センサ１ａ，１ｂの検出動作時に定電流回路６が常時動作されるため、該定電流回路６での消費電力の変化が抑制される。そのため、定電流回路６、ひいては検出センサ１ａ，１ｂでの発熱量が安定するため、検出センサ１ａ，１ｂの検出精度を向上することができる。特に、被検出物Ｍの近接を検出する検出センサ１ａ，１ｂにおいては有効である。
【００３３】
（２）本実施の形態の駆動回路５は、出力トランジスタＱ１，Ｑ４にＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタのいずれを使用しても動作が可能な共用構成とされている。そのため、駆動回路５の共通化によるコスト低減を図ることができる。
【００３４】
（３）本実施の形態では、駆動電流の経路の切り替えを行う切替手段を一般的なスイッチ素子であるトランジスタＱ２，Ｑ３としたことで、出力回路４ａ，４ｂを容易に構成できる。
【００３５】
（４）本実施の形態では、検出回路３及び出力回路４ａ，４ｂが１つのＩＣで構成されているため、検出センサ１ａ，１ｂを簡素に構成することができる。
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３６】
図２（ａ）に示す検出センサ１１ａは、検出コイル２及び検出回路３を有するとともに、出力回路１２ａが、前記図１（ｂ）の構成の駆動回路５に対しＰＮＰトランジスタＱ２を省略して若干変更を加えた駆動回路１３を用いて構成されている。尚、この検出センサ１１ａにおいても、検出回路３と出力回路１２ａとが１つのＩＣで構成される。
【００３７】
具体的に、駆動回路１３において、定電流回路６の高電位側のノードＮ１はトランジスタで構成されるスイッチＳＷ１を介して電源線Ｌ１に接続されるとともに、該ノードＮ１は同じくトランジスタで構成されるスイッチＳＷ２を介して内部端子ｔ２（出力トランジスタＱ４）にも接続されている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、検出回路３からの制御信号に基づいてオンオフされる。因みに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は相補動作を行うように構成されており、例えば制御信号がＨレベルでスイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンされ、制御信号がＬレベルでスイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフされる。
【００３８】
このような構成の検出センサ１１ａでは、検出コイル２に被検出物Ｍが近接したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ３のベース及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２に出力する制御信号をＨレベルとする。すると、スイッチＳＷ１がオフされて定電流回路６が電源線Ｌ１から切り離されるとともに、スイッチＳＷ２がオンされて定電流回路６と出力トランジスタＱ４のベースとが接続される。従って、出力トランジスタＱ４のベースには定電流回路６から駆動電流が供給され、該出力トランジスタＱ４はオンとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔは電源線Ｌ１に接続され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号はＨレベル（Ｖｃｃレベル）となる。
【００３９】
一方、検出コイル２から被検出物Ｍが離間したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ３のベース及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２に出力する制御信号をＬレベルとする。すると、スイッチＳＷ１がオンされて定電流回路６が電源線Ｌ１に接続されるとともに、スイッチＳＷ２がオフされて定電流回路６と出力トランジスタＱ４のベースとが切り離される。従って、出力トランジスタＱ４のベースには定電流回路６からの駆動電流が供給されず、該出力トランジスタＱ４はオフとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔは電源線Ｌ１と切り離され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号は図示しない負荷側の回路によりＬレベルとなる。
【００４０】
つまり、この構成の検出センサ１１ａについても、検出信号のＨ／Ｌレベルの切り替えを定電流回路６からの駆動電流（この場合、負側の駆動電流）の電流路を電源線Ｌ１側又は出力トランジスタＱ４側のいずれかに切り替えることで対応しつつ、その定電流回路６を検出センサ１１ａの検出動作時において常時動作させている。
【００４１】
因みに、図２（ｂ）に示す検出センサ１１ｂは、同一構成の駆動回路１３を用いつつ、ＮＰＮトランジスタからなる出力トランジスタＱ１を用いて出力回路１２ｂを構成した仕様のものである。尚、この検出センサ１１ｂにおいても、検出回路３と出力回路１２ｂとが１つのＩＣで構成される。
【００４２】
出力トランジスタＱ１のベースは内部端子ｔ３を介して定電流回路６とＮＰＮトランジスタＱ３との間のノードＮ２に接続されている。つまり、出力トランジスタＱ１のベースは、そのＮＰＮトランジスタＱ３のオンに基づいてグランド線Ｌ２に接続され、該トランジスタＱ３のオフに基づいて定電流回路６に接続され、正側の駆動電流（ベース電流）が供給される。また、出力トランジスタＱ１のエミッタはグランド線Ｌ２に接続され、コレクタは検出センサ１１ｂの出力端子Ｔｏｕｔに接続される。尚、この形態では、内部端子ｔ１，ｔ２は短絡される。つまり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は検出回路３からの制御信号がＨ／Ｌレベルになってもそのいずれかがオンするため、定電流回路６は、オンされたスイッチＳＷ１，ＳＷ２を介して常に電源線Ｌ１に接続される。
【００４３】
そして、検出コイル２に被検出物Ｍが近接したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ３のベース及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２に出力する制御信号をＨレベルとする。すると、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンされて定電流回路６が電源線Ｌ１に接続されるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオンされて定電流回路６がグランド線Ｌ２に接続される。従って、出力トランジスタＱ１のベースには定電流回路６からの駆動電流が供給されず、該出力トランジスタＱ１はオフとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔはグランド線Ｌ２と切り離され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号は図示しない負荷側の回路によりＨレベルとなる。
【００４４】
一方、検出コイル２から被検出物Ｍが離間したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ３のベース及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２に出力する制御信号をＬレベルとする。すると、スイッチＳＷ２がオフ、スイッチＳＷ１がオンされて定電流回路６が電源線Ｌ１に接続されるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ３がオフされて定電流回路６がグランド線Ｌ２から切り離される。従って、出力トランジスタＱ１のベースには定電流回路６から駆動電流が供給され、該出力トランジスタＱ１はオンとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔはグランド線Ｌ２に接続され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号はＬレベル（ＧＮＤレベル）となる。
【００４５】
つまり、この構成の検出センサ１１ｂについても、検出信号のＨ／Ｌレベルの切り替えを定電流回路６からの駆動電流（この場合、正側の駆動電流）の電流路をグランド線Ｌ２側又は出力トランジスタＱ１側のいずれかに切り替えることで対応しつつ、その定電流回路６を検出センサ１１ｂの検出動作時において常時動作させている。
【００４６】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態の出力回路１２ａ，１２ｂにおいて、駆動回路１３には、定電流回路６からの駆動電流が流れることで出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオンとする第１の経路と、その駆動電流を第１の経路から迂回するように流して出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオフとする第２の経路とが設けられている。その切り替えを行うトランジスタＱ３及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、検出回路３における被検出物Ｍの検出（制御信号）に基づいてオン又はオフされ、その駆動電流の経路を第１及び第２の経路のいずれかに切り替えて出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオン又はオフさせ、出力端子Ｔｏｕｔから被検出物Ｍの検出に対応するＨ／Ｌレベルの検出信号を出力させる。これにより、出力トランジスタＱ１，Ｑ４のオンオフにかかわらず検出センサ１１ａ，１１ｂの検出動作時に定電流回路６が常時動作されるため、該定電流回路６での消費電力の変化が抑制される。そのため、定電流回路６、ひいては検出センサ１１ａ，１１ｂでの発熱量が安定するため、検出センサ１１ａ，１１ｂの検出精度を向上することができる。
【００４７】
（２）本実施の形態の駆動回路１３においても、出力トランジスタＱ１，Ｑ４にＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタのいずれを使用しても動作が可能な共用構成とされている。そのため、駆動回路１３の共通化によるコスト低減を図ることができる。
【００４８】
（３）本実施の形態においても、駆動電流の経路の切り替えを行う切替手段を一般的なスイッチ素子であるトランジスタＱ３及びトランジスタで構成されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２で構成したことで、出力回路１２ａ，１２ｂを容易に構成できる。また、
（４）本実施の形態においても、検出回路３及び出力回路１２ａ，１２ｂが１つのＩＣで構成されているため、検出センサ１１ａ，１１ｂを簡素に構成することができる。
【００４９】
（第３の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施の形態を図面に従って説明する。
図３（ａ）に示す検出センサ２１ａは、検出コイル２及び検出回路３を有するとともに、出力回路２２ａが新たな構成の駆動回路２３を用いている。尚、この検出センサ２１ａにおいても、検出回路３と出力回路２２ａとが１つのＩＣで構成される。
【００５０】
具体的に、駆動回路２３において、ＮＰＮトランジスタＱ１１のコレクタはダイオード接続されたＮＰＮトランジスタＱ１２，Ｑ１３及び定電流回路２４を介して電源線Ｌ１に接続され、エミッタはグランド線Ｌ２に接続されている。電源線Ｌ１及びグランド線Ｌ２は同様に各外部電源端子Ｔ１，Ｔ２に接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１１のベースには検出回路３から制御信号が入力される。
【００５１】
同じく検出回路３からの制御信号がベースに入力されるＮＰＮトランジスタＱ１４は、エミッタがグランド線Ｌ２に接続され、コレクタがＮＰＮトランジスタＱ１５のエミッタに接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１５のコレクタは、定電流回路２５を介して電源線Ｌ１に接続されている。
【００５２】
定電流回路２５とＮＰＮトランジスタＱ１５との間のノードＮ１１は、ダイオードＤ１１，Ｄ１２を介してＮＰＮトランジスタＱ１６のベースに接続されている。ＮＰＮトランジスタＱ１６のコレクタは電源線Ｌ１に接続され、エミッタは前記トランジスタＱ１５のベースに接続されている。また、ＮＰＮトランジスタＱ１５のベースは、抵抗Ｒ１１を介して該トランジスタＱ１５のエミッタに接続されるとともに、同じく抵抗Ｒ１１を介して駆動回路２３の内部端子ｔ３に接続されている。
【００５３】
また、定電流回路２５とＮＰＮトランジスタＱ１５との間のノードＮ１１にはＮＰＮトランジスタＱ１７のコレクタが接続され、該トランジスタＱ１７のエミッタはＮＰＮトランジスタＱ１８のベースに接続されている。このＮＰＮトランジスタＱ１８のエミッタは前記ＮＰＮトランジスタＱ１６のエミッタとＮＰＮトランジスタＱ１５のベースとの間のノードＮ１２に接続され、該トランジスタＱ１８のコレクタは駆動回路２３の内部端子ｔ２に接続されている。前記ＮＰＮトランジスタＱ１７のベースは、前記定電流回路２４とＮＰＮトランジスタＱ１３との間のノードＮ１３に接続されている。
【００５４】
ＰＮＰトランジスタからなる出力トランジスタＱ４は、ベースがＬＥＤ２６を介して内部端子ｔ２、即ち前記トランジスタＱ１８のコレクタに接続されている。出力トランジスタＱ４のエミッタは電源線Ｌ１に接続され、コレクタは検出センサ２１ａの出力端子Ｔｏｕｔに接続される。尚、この形態では、内部端子ｔ３，ｔ４は短絡される。つまり、ＮＰＮトランジスタＱ１４とは無関係にＮＰＮトランジスタＱ１５のエミッタがグランド線Ｌ２に接続される。このＮＰＮトランジスタＱ１４は、後述の図３（ｂ）のように、ＮＰＮトランジスタからなる出力トランジスタＱ１を用いたときに使用するものであり、出力トランジスタＱ１，Ｑ４のいずれを使用した場合でも駆動回路２３を共用構成とするために設けられている。これに伴い、内部端子ｔ１〜ｔ４についても駆動回路２３を共用構成とするために設けられている。
【００５５】
因みに、この形態の検出回路３は、被検出物Ｍの近接に基づいて制御信号をＬレベルとし、被検出物Ｍの離間に基づいて制御信号をＨレベルとし、前記第１，第２の実施の形態と論理が逆となっている。
【００５６】
このような構成の検出センサ２１ａでは、検出コイル２に被検出物Ｍが近接したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１４のベースに出力する制御信号をＬレベルとする。すると、ＮＰＮトランジスタＱ１１はオフとなり、そのオフに基づいて定電流回路２４から駆動電流が供給されてＮＰＮトランジスタＱ１７がオン、次いで定電流回路２５から駆動電流が供給されてＮＰＮトランジスタＱ１８がオン、更に該定電流回路２５から駆動電流が供給されてＮＰＮトランジスタＱ１５がオンされる。
【００５７】
ＮＰＮトランジスタＱ１５がオンされると、定電流回路２５からの駆動電流がノードＮ１１から該トランジスタＱ１５を介してグランド線Ｌ２に流れるとともに、ＮＰＮトランジスタＱ１８のオンに基づいて、出力トランジスタＱ４のベースに負側の駆動電流（ベース電流）が供給される。これにより、ＬＥＤ２６の点灯とともに出力トランジスタＱ４がオンされ、出力端子Ｔｏｕｔが電源線Ｌ１に接続されることで、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号はＨレベル（Ｖｃｃレベル）となる。
【００５８】
一方、検出コイル２から被検出物Ｍが離間したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１４のベースに出力する制御信号をＨレベルとする。すると、ＮＰＮトランジスタＱ１１はオンとなり、そのオンに基づいて定電流回路２４からの駆動電流が該トランジスタＱ１１を介してグランド線Ｌ２に流れ、トランジスタＱ１７への駆動電流の供給が停止される。そのため、ＮＰＮトランジスタＱ１７がオフ、次いでＮＰＮトランジスタＱ１８がオフとなる。
【００５９】
定電流回路２５からの駆動電流はＮＰＮトランジスタＱ１６に供給され、該トランジスタＱ１６はオンされる。このトランジスタＱ１６のオンに基づいて、ＮＰＮトランジスタＱ１５のベースに電源線Ｌ１から駆動電流が供給されて該トランジスタＱ１５のオン状態が維持され、定電流回路２５からの駆動電流がノードＮ１１からトランジスタＱ１５を介してグランド線Ｌ２に引き続き流れる。
【００６０】
また、ＮＰＮトランジスタＱ１８がオフになると、出力トランジスタＱ４のベースに駆動電流が供給されず、ＬＥＤ２６の消灯とともに、出力トランジスタＱ４はオフとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔは電源線Ｌ１と切り離され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号は図示しない負荷側の回路によりＬレベルとなる。
【００６１】
つまり、この構成の検出センサ２１ａについても、検出信号のＨ／Ｌレベルの切り替えを定電流回路２４，２５からの駆動電流の電流路をノードＮ１１，Ｎ１３にて切り替えることで対応しつつ、その定電流回路２４，２５を検出センサ２１ａの検出動作時において常時動作させている。
【００６２】
因みに、図３（ｂ）に示す検出センサ２１ｂは、同一構成の駆動回路２３を用いつつ、ＮＰＮトランジスタからなる出力トランジスタＱ１を用いて出力回路２２ｂを構成した仕様のものである。尚、この検出センサ２１ｂにおいても、検出回路３と出力回路２２ｂとが１つのＩＣで構成される。
【００６３】
出力トランジスタＱ１のベースは内部端子ｔ３を介してＮＰＮトランジスタＱ１４，Ｑ１５間のノードＮ１４に接続されている。ここで、ＮＰＮトランジスタＱ１５は検出センサ２１ａの検出動作時において常時オンしているため、出力トランジスタＱ１のベースは、ＮＰＮトランジスタＱ１４のオンに基づいてグランド線Ｌ２に接続され、該トランジスタＱ１４のオフに基づいて定電流回路２５に接続され、正側の駆動電流（ベース電流）が供給される。また、出力トランジスタＱ１のエミッタはグランド線Ｌ２に接続され、コレクタは検出センサ１１ｂの出力端子Ｔｏｕｔに接続される。尚、この形態では、内部端子ｔ１，ｔ２にはＬＥＤ２６が接続される。
【００６４】
そして、検出コイル２に被検出物Ｍが近接したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１４のベースに出力する制御信号をＬレベルとする。すると、ＮＰＮトランジスタＱ１１はオフとなり、そのオフに基づいて定電流回路２４から駆動電流が供給されてＮＰＮトランジスタＱ１７がオン、次いで定電流回路２５から駆動電流が供給されてＮＰＮトランジスタＱ１８がオン、更に該定電流回路２５から駆動電流が供給されてＮＰＮトランジスタＱ１５がオンされる。因みに、ＮＰＮトランジスタＱ１８がオンされることで、ＬＥＤ２６が点灯する。
【００６５】
また、制御信号のＬレベルに基づいてＮＰＮトランジスタＱ１４がオフとなることで、ＮＰＮトランジスタＱ１５のオンに基づく定電流回路２５からの駆動電流がノードＮ１１から該トランジスタＱ１５を介して出力トランジスタＱ１のベースに供給される。そして、出力トランジスタＱ１がオンされ、出力端子Ｔｏｕｔがグランド線Ｌ２に接続されて、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号はＬレベル（ＧＮＤレベル）となる。
【００６６】
一方、検出コイル２から被検出物Ｍが離間したことを検出回路３が検出すると、該検出回路３は、ＮＰＮトランジスタＱ１１，Ｑ１４のベースに出力する制御信号をＨレベルとする。すると、ＮＰＮトランジスタＱ１１はオンとなり、そのオンに基づいて定電流回路２４からの駆動電流が該トランジスタＱ１１を介してグランド線Ｌ２に流れ、トランジスタＱ１７への駆動電流の供給が停止される。そのため、ＮＰＮトランジスタＱ１７がオフ、次いでＮＰＮトランジスタＱ１８がオフとなる。因みに、ＮＰＮトランジスタＱ１８がオフされることで、ＬＥＤ２６が消灯する。
【００６７】
定電流回路２５からの駆動電流はＮＰＮトランジスタＱ１６に供給され、該トランジスタＱ１６はオンされる。このトランジスタＱ１６のオンに基づいて、ＮＰＮトランジスタＱ１５のベースに電源線Ｌ１から駆動電流が供給されて該トランジスタＱ１５のオン状態が維持される。
【００６８】
また、制御信号のＨレベルに基づいてＮＰＮトランジスタＱ１４がオンとなることで、ＮＰＮトランジスタＱ１５のオンに基づく定電流回路２５からの駆動電流がノードＮ１１から該トランジスタＱ１５，Ｑ１４を介してグランド線Ｌ２に流れる。そのため、出力トランジスタＱ１のベースには駆動電流の供給が停止されるため、出力トランジスタＱ４はオフとなる。これにより、出力端子Ｔｏｕｔはグランド線Ｌ２と切り離され、出力端子Ｔｏｕｔから出力される検出信号は図示しない負荷側の回路によりＨレベルとなる。
【００６９】
つまり、この構成の検出センサ２１ｂについても、検出信号のＨ／Ｌレベルの切り替えを定電流回路２４，２５からの駆動電流の電流路をノードＮ１１，Ｎ１４にて切り替えることで対応しつつ、その定電流回路２４，２５を検出センサ２１ｂの検出動作時において常時動作させている。
【００７０】
次に、本実施の形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施の形態の出力回路２２ａ，２２ｂにおいて、駆動回路２３には、定電流回路２４，２５からの駆動電流が流れることで出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオンとする第１の経路と、その駆動電流を第１の経路から迂回するように流して出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオフとする第２の経路とが設けられている。その切り替えを行うトランジスタＱ１１，Ｑ１４等は、検出回路３における被検出物Ｍの検出（制御信号）に基づいてオン又はオフされ、その駆動電流の経路を第１及び第２の経路のいずれかに切り替えて出力トランジスタＱ１，Ｑ４をオン又はオフさせ、出力端子Ｔｏｕｔから被検出物Ｍの検出に対応するＨ／Ｌレベルの検出信号を出力させる。これにより、出力トランジスタＱ１，Ｑ４のオンオフにかかわらず検出センサ２１ａ，２１ｂの検出動作時に定電流回路２４，２５が常時動作されるため、該定電流回路２４，２５での消費電力の変化が抑制される。そのため、定電流回路２４，２５、ひいては検出センサ２１ａ，２１ｂでの発熱量が安定するため、検出センサ２１ａ，２１ｂの検出精度を向上することができる。
【００７１】
（２）本実施の形態の駆動回路２３においても、出力トランジスタＱ１，Ｑ４にＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタのいずれを使用しても動作が可能な共用構成とされている。そのため、駆動回路５の共通化によるコスト低減を図ることができる。
【００７２】
（３）本実施の形態においても、駆動電流の経路の切り替えを行う切替手段を一般的なスイッチ素子であるトランジスタＱ１１，Ｑ１４等で構成したことで、出力回路２２ａ，２２ｂを容易に構成できる。
【００７３】
（４）本実施の形態においても、検出回路３及び出力回路２２ａ，２２ｂが１つのＩＣで構成されているため、検出センサ２１ａ，２１ｂを簡素に構成することができる。
尚、本発明の実施の形態は、以下のように変更してもよい。
【００７４】
・上記各実施の形態では、出力トランジスタＱ１，Ｑ４をＮＰＮトランジスタやＰＮＰトランジスタといったバイポーラトランジスタにて構成したが、その他のトランジスタ、例えばＭＯＳトランジスタ等、電界効果トランジスタにて構成してもよい。
【００７５】
・上記各実施の形態では、駆動回路５，１３，２３をＮＰＮ形の出力トランジスタＱ１とＰＮＰ形の出力トランジスタＱ４とで共用構成としたが、各出力トランジスタＱ１，Ｑ４で個別の構成としてもよい。
【００７６】
・上記各実施の形態では、検出回路３及び出力回路４ａを出力トランジスタＱ１，Ｑ４を含めて１つのＩＣで構成したが、検出回路３及び出力回路４ａを出力トランジスタＱ１，Ｑ４を除いた回路を１つのＩＣで構成してもよい。このようにしても、検出センサ１ａ，１ｂ，１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂを簡素に構成することができる。
【００７７】
・上記各実施の形態では、検出センサ１ａ，１ｂ，１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂは近接センサであったが、その他のセンサ、例えば光電センサや超音波センサ、圧力センサ等としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１の実施の形態における検出センサを示す回路図であり、（ａ）はＮＰＮ形の出力トランジスタを用いた仕様、（ｂ）はＰＮＰ形の出力トランジスタを用いた仕様である。
【図２】第２の実施の形態における検出センサを示す回路図であり、（ａ）はＰＮＰ形の出力トランジスタを用いた仕様、（ｂ）はＮＰＮ形の出力トランジスタを用いた仕様である。
【図３】第３の実施の形態における検出センサを示す回路図であり、（ａ）はＰＮＰ形の出力トランジスタを用いた仕様、（ｂ）はＮＰＮ形の出力トランジスタを用いた仕様である。
【符号の説明】
【００７９】
２…検出手段を構成する検出コイル、３…検出手段を構成する検出回路（３ａ…発振回路、３ｂ…比較回路）、４ａ，４ｂ，１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ…出力回路、５，１３，２３…駆動回路、６，２４，２５…定電流回路、Ｍ…被検出物、Ｑ１，Ｑ４…出力トランジスタ、Ｑ２，Ｑ３…切替手段を構成するトランジスタ、ＳＷ１，ＳＷ２…切替手段を構成するスイッチ、Ｑ１１，Ｑ１４等…切替手段を構成するトランジスタ、Ｔｏｕｔ…出力端子。
【図１】
2007235487.tif 000003
【図２】
2007235487.tif 000004
【図３】
2007235487.tif 000005