CN1392390A - 光学式传感器装置、及其信号处理装置和分支连接器 - Google Patents

Abstract

一种光学式传感器装置、光学式传感器的信号处理装置以及光学式传感器用的分支连接器，能够用1个信号处理装置来支持各种应用。连接器(101)对位移传感器型检测部中继电源线、驱动脉冲信号(P)、一对检测信号(A、A+B)、读出信号(i)、识别数据(j)，但是也可以经分支连接器连接到透射光量型传感器的投光部及受光部上。位移传感器型检测部包含保持识别数据(j)的ROM，CPU(15)在通过发送读出信号(i)而从检测部发送来识别数据(j)时，用一对检测信号(A、A+B)来执行计测处理。另一方面，在未发送来识别数据(j)的情况下，只用一个检测信号来执行透射型传感器用的计测处理。

Description

光学式传感器装置、及其信号处理装置 和分支连接器

                        技术领域

本发明涉及一边进行投光处理、一边接收投光后直线传播而到达规定位置的光或由对象物反射而回归的光并进行规定的计测处理的光学式传感器，本发明特别涉及用于根据受光信号来进行计测的信号处理装置、使用该信号处理装置的光学式传感器装置、以及该信号处理装置使用的光学式传感器用的分支连接器。

                        背景技术

在这种光学式传感器中，有根据透过检测区域的检测光的光量、即光路的遮光状态来检测物体的位置、大小、或者物体的有无的透射光量型传感器，根据来自对象物的反射光的到达位置或成像位置来计测对象物的位移等的位移传感器型传感器，以及根据来自对象物的反射光的光量来检测物体的有无等的反射光量型传感器等。这些传感器一般通过与包含投光元件和受光元件的检测部分离的信号处理装置来处理来自受光元件的检测信号。

图5示出有代表性的位移传感器型传感器的位移传感器的结构。该传感器通过电缆将投光部3及受光部4一体化的检测部2a(以下，称为“位移传感器型检测部2a”。)和信号处理装置1a之间电连接。

上述检测部2a的投光部3由投光透镜31、激光二极管32、及激光二极管32的驱动电路33等构成。另一方面，受光部4由受光透镜41、PSD(PositionSensitive Device，位敏器件)42、及与来自PSD 42的一对受光信号A、B对应的放大电路43、44、或用于对各受光信号A、B进行加法处理的加法电路45等构成，作为送至信号处理装置1a的检测信号，输出第1受光信号A及通过加法电路45进行运算后的信号A+B。

另一方面，在信号处理装置1a中，对每个检测信号，除了设有采样保持电路11、12及A/D变换电路13、14以外，还设有CPU 15、D/A变换电路16、输出电路17等。

在上述结构中，信号处理装置1a内的CPU 15每隔规定的时间向检测部2a的驱动电路33提供驱动脉冲信号P，使激光二极管32发光。该激光由对象物5的表面反射后经受光透镜41入射到PSD 42中，根据其入射位置来输出强度不同的2个受光信号A、B，由加法电路45进行加法处理。

输出到信号处理装置1a的一对检测信号A、A+B分别由采样保持电路11、12进行采样保持后，由A/D变换电路13、14进行数字变换，输入到CPU15中。

CPU 15对数字变换后的检测信号A、A+B进行A/(A+B)的运算处理，进而对其运算结果施加线性校正处理等，来计算到对象物的距离。其计算结果被提供给D/A变换电路16进行模拟变换后，由输出电路17输出。进而CPU15将上述距离的计算结果与规定的阈值进行比较，将其比较判定结果作为二值数据而输出到外部。

接着，图6示出透射光量型传感器的结构。该透射光量型传感器的检测部9(以下，称为“透射光量型检测部”。)由分离构成的投光部6及受光部7组成。这些投光部6、受光部7被间隔规定距离而对置配备，并且分别被连接到信号处理装置8上。投光部6包含投光透镜61、激光二极管62、驱动电路63等，而受光部7包含受光透镜71、光电二极管72、放大电路73等。此外，信号处理装置8的内部包含采样保持电路81、A/D变换电路82、CPU 83、D/A变换电路84、输出电路85等。

信号处理装置8内的CPU 83与上述位移传感器的CPU 15同样，生成投光驱动脉冲信号并将其提供给投光部6的驱动电路63，使激光二极管62发光。从激光二极管62出射的激光由投光透镜61平行化后，在与受光部7之间没有物体的状态下，直线传播而到达受光部7，入射到光电二极管72中。此外，来自光电二极管72的受光信号Q经放大电路73后作为检测信号被传输到信号处理装置8，由采样保持电路81及A/D变换电路82进行数字变换并输入到CPU 83中。

CPU 83根据输入的受光信号所示的受光量来进行下述处理：检测物体将检测区域遮蔽到何处(物体的边缘位置)，或者检测遮蔽的宽度(物体的大小)。CPU 83对受光量或根据它而算出的遮光程度经D/A变换电路84从输出电路85进行模拟输出。此外，将受光量与规定的阈值进行比较来判别物体的有无，将其结果以二值数据的形式来输出。

在每一个传感器中，信号处理装置1a、8内都包含电源电路，而这些在上述图5、6中未图示。这些电源电路除了接受来自外部电源的电流并供给到装置内的各部以外，还向上述检测部2或投受光部6、7供给驱动电流。

如上述图5、6所示，位移传感器型传感器、透射光量型传感器等各传感器用的信号处理装置随着功能的丰富而需要充实的显示部或操作部，用于使CPU工作的程序也越来越复杂。另一方面，这些传感器的信号处理装置尽管在硬件上具备相似的结构，但是以往却作为与传感器的种类对应的专用装置来制造。

由于这种情况，发生下述问题：信号处理装置的制造成本高，设计新机种所需的时间长，等等，设计及制造效率非常低。

此外，传感器的用户需要对各种应用(这里所说的应用，是指根据将什么作为对象物在什么环境条件下或传感器设置条件下检测什么现象或物理量的观点而规定的传感器的应用场合)适当选择使用各种传感器。以往，由于有各种应用，所以相应地销售多种传感器，并且由于传感器的信号处理装置是作为与传感器的种类对应的专用装置而制造的，所以用户不仅必须按照传感器的种类的选择来准备不同的传感器检测部，还必须准备不同的信号处理装置。

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于在于使得能够将位移传感器型传感器、透射光量型传感器等的各检测部连接到相同结构的信号处理装置上，并且在信号处理装置中执行与所连接的检测部的种类对应的计测处理，从而削减制作信号处理装置所花费的成本或按传感器类别来设计信号处理装置的劳力。

此外，本发明的另一目的在于提供能够用一个机种来支持各种应用的便利性高的光学式传感器的信号处理装置。

                          发明内容

本发明的光学式传感器装置具备：位移传感器型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的反射光的受光量来输出一对检测信号；透射光量型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的透射光的受光量来输出检测信号；以及信号处理装置，用于处理来自这些检测部的检测信号。上述信号处理装置具备：连接器，能够电连接到位移传感器型检测部及透射光量型检测部中的任一个上，而且不能同时连接这些检测部；多个检测信号端子，被包括在上述连接器中，用于中继来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号及来自上述透射光量型检测部的检测信号；以及控制部，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，选择性地执行使用来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号的第1计测处理方式、和使用来自上述透射光量型检测部的检测信号的第2计测处理方式。

上述各检测部都具备用于出射光的投光部、和用于接收上述出射光的反射光或透射光的受光部。其中位移传感器型检测部接收从投光部出射后反射的光，将位置检测元件用作受光元件。

在本说明书中，位置检测元件是指输出2个受光信号、接收到的光的位置被反映在2个受光信号的大小之比上的受光元件。PSD、二分光电二极管等都被包含在位置检测元件中。

此外，上述位移传感器型检测部最好采用下述结构：如上述图5所示，将投光部及受光部一体包含在机体内，而且固定配备这些投受光部。但是，也可以如下构成：将机体主体部除了上述连接器的连接部之外的部分二分，使分割出的一个部分包含投光部，而另一个部分包含受光部，能够可变设定投受光部的相对位置关系或投受光部各光轴所成的角度。

另一方面，透射光量型检测部接收从投光部出射后、未被遮光就到达规定位置的光(透射光)，除了如上述图6所示采用投光部和受光部分离的结构之外，也可以采用将投受光部相连并固定两者间隔的结构。

位移传感器型、透射光量型两者的检测部都可以采用经中继连接器(包含后述的分支连接器)或电缆间接地连接到连接器上的结构，或者也可以采用直接连接到连接器上的结构。

各检测部的投光部包含激光二极管、LED等发光元件，而受光部包含PSD、光电二极管等受光元件。在信号处理装置或检测部中可以设置为上述投光部生成投光驱动信号的驱动信号生成部。该投光驱动信号是用于使发光元件每隔规定的时间发光的驱动脉冲信号，在驱动信号生成部被设置在信号处理装置中的情况下，上述投光驱动信号经连接器被输出到检测部。

各检测部输出的“检测信号”是根据来自受光元件的受光输出而得到的、从检测部经连接器而输入到信号处理装置中的信号，除了可以表示物体的有无之外，还可以表示物体的位置、大小、到物体的距离等。

上述位移传感器型检测部如上所述具备输出2个受光信号的受光元件，但是作为上述一对检测信号，除了可以如上述图5所示设定一个受光信号A、和各受光信号A、B的加法结果A+B以外，还可以将各受光信号A、B直接用作一对检测信号。

在信号处理装置或检测部中，作为信号预处理部，可以设置按与上述投光驱动信号同步的定时来取入检测信号的采样保持电路或设置用于对取入的受光信号进行数字变换的A/D变换电路。在本发明中，为了能够处理来自位移传感器型检测部的一对检测信号，最好对每个检测信号分别设置上述采样保持电路或A/D变换电路。另一方面，也可以将采样保持电路或A/D变换电路设置在检测部侧，在信号处理装置侧设置接受数字数据的接口电路。然而，从有利于检测部小型化的观点出发，上述各电路最好包含在信号处理装置侧。

对于上述连接器的检测信号端子，可以对来自位移传感器型检测部的一对检测信号及来自透射光量型检测部的检测信号分别设置专用的端子，也可以在位移传感器型检测部和透射光量型检测部之间共用检测信号端子。

上述控制部最好由微型计算机的CPU构成，例如，可以设定为能够按照用户的切换操作来选择执行第1、第2计测处理方式中的某一个。由此能够在上述连接器上连接有位移传感器型检测部的情况下，执行通过使用一对检测信号的运算来进行的第1计测处理方式，而在上述连接器上连接有透射光量型检测部的情况下，执行通过使用单独的检测信号的运算来进行的第2计测处理方式，能够处理来自任一个检测部的检测信号。根据这种结构，能够削减制作信号处理装置所花费的成本或按传感器来设计信号处理装置的劳力，并且能够用信号处理装置的一个机种来支持需要位移传感器型检测部的应用和需要透射光量型检测部的应用，能够为用户提供高的便利性。

此外，本发明可以规定为下述信号处理装置，具备：连接器，具备用于中继检测信号的多个检测信号端子；以及控制部，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，选择性地执行使用从上述检测信号端子中的2个端子输入的2个检测信号的第1计测处理方式、和使用从上述检测信号端子中的1个端子输入的1个检测信号的第2计测处理方式。

根据上述结构的信号处理装置，在连接器上连接有输出一对检测信号的位移传感器型检测部的情况下，能够从检测信号端子中的2个端子输入各检测信号，执行使用这些检测信号的第1计测处理方式。而在连接器上连接有透射光量型检测部的情况下，能够从其中一个检测信号端子输入检测信号来执行第2计测处理方式。

该结构中所说的检测信号端子也与上述同样，可以对位移传感器型检测部、透射光量型检测部分别设定不同的端子，也可以在检测部间共用端子。

在上述信号处理装置的优选形态中，设定为：上述连接器具备用于将表示所连接的检测部的种类的识别数据中继到控制部的端子，上述控制部按照经连接器取入的识别数据的内容来选择执行上述第1、第2计测处理方式中的某一个。例如如果检测部侧包含保存有上述识别数据的存储器，在接通电源时等情况下从上述存储器中读出识别数据，则控制部判别连接着的设备的种类，自动判别并执行与该设备对应的检测处理，无需通过手动来进行切换操作等，就能够执行与传感器的种类对应的计测处理。在为了从控制部侧读出存储器内的识别数据而需要向上述存储器发送读出指示命令(以下，称为“读出信号”。)的情况下，上述连接器被配线为除了中继上述识别数据之外，还中继读出信号。

此外，在另一优选形态的信号处理装置中，在可连接到连接器上的位移传感器型检测部中，包含登录有表示本装置种类的识别数据的存储器，并且在连接器侧设置用于向上述存储器中继识别数据的读出信号的端子、和用于将从存储器中读出的识别数据中继到控制部的端子。此外，上述控制部被设定为：输出上述读出信号后，在识别数据被传输来的情况下选择执行第1计测处理方式，而在识别数据未被传输来的情况下选择执行第2计测处理方式。

根据该形态，透射光量型检测部无需包含存储器，所以通过使用具备登录有识别数据的存储器的位移传感器型检测部、和与以往同样结构的透射光量型检测部，能够按照所连接的检测部的种类来自动切换计测处理。

这里，不是将登录有识别数据的存储器设置在透射光量型检测部中，而是设置在位移传感器型检测部中，有下述背景。即，在使用位移传感器型检测部的情况下，例如如果是位移传感器，则有时将为了进行真的位移量和传感器的输出值之间的线性校正而需要的数据保存到存储器中，将该存储器设置在检测部中。因此，如果将这种位移传感器型检测部中设置的用于保存线性校正数据的存储器的剩余存储区域用作用于登录识别数据的存储器，则无需专门设置识别数据登录存储器。

此外，不限于用于保存线性校正数据的存储器，输出一对检测信号的位移传感器型检测部与透射光量型检测部相比，信号处理更复杂，在检测部中内置CPU或存储器的可能性相应地更高。不管出于任何目的，只要在检测部中内置有存储器，就能够将其剩余的存储区域用来登录识别数据。此外，也可以使线性校正数据或其他数据的内容或形式本身具有作为识别数据的意义。

另一方面，在透射光量型检测部的情况下，透射光的剖面是圆形，或者透射光的剖面上有强度分布，所以本来就难以保持遮光状态(遮光物体的位置或大小)和传感器输出值之间的线性，最多要求遮光状态相同则传感器输出值也相同这一重现性。因此，难以认为本来在透射光量型检测部中就准备有线性校正存储器，如果在该检测部中设置识别数据登录存储器，则很可能要专门为了该目的而追加存储器。

根据以上状况，如果使透射光量型检测部或输出一对检测信号的位移传感器型检测部中的某一个具有识别数据，则一般最好使位移传感器型检测部具有识别数据。

发送上述读出信号并取入识别数据的处理可以只在接通装置电源时等执行，也可以总是在输出上述投光驱动信号前等进行。在此情况下，即使在接通信号处理装置的电源的状态下连接检测部，也能够在连接后立即开始与上述检测部对应的计测处理，能够大幅度提高便利性。

此外，在本发明中，作为用于将透射光量型检测部连接到上述某一种结构的信号处理装置上的设备，提供下述分支连接器：具备用于分别连接到透射光量型检测部的投光部和受光部上的连接部，并且具备与上述某一种结构的信号处理装置的连接器对应的连接口，被配备在该连接器和透射光量型检测部之间来使用。

该分支连接器可以如下构成：分别直接、或者经其他中继连接器或电缆间接连接到上述信号处理装置的连接器、及透射光量型检测部的投受光部上。通过该分支连接器能够分离从上述信号处理装置到投光部侧的信号线路和到受光部侧的信号线路，能够实现信号处理装置和透射光量型检测部之间的电连接。

此外，在优选形态的分支连接器中，在与信号处理装置的连接器对应的连接口上设有一组电源线的中继端子，并且对上述投光部及受光部各设有一组上述电源线的中继线，使从信号处理装置中继的电源线分支并连接到投光部侧及受光部侧的各中继线上。此外，在另一形态的分支连接器中，在与信号处理装置的连接器对应的连接口上设有两组电源线的中继端子，并且对投光部及受光部各设有一组上述电源线的中继线，使从信号处理装置中继的两组电源线按每一组分开并连接到投光部侧及受光部侧的各中继线上。

根据上述2种形态的结构，如果在信号处理装置中配备电源，或者从外部向信号处理装置供给电源，则能够从信号处理装置向检测部供给驱动电源，所以在投光部或受光部中无需另外配备电源电路，能够使用与图6所示的现有技术同样结构的检测部。

在像第2种形态那样从信号处理装置的连接器侧接受两组电源线的情况下，需要在信号处理装置侧的连接器上也设置两组电源线的中继端子，而在将该连接器连接到位移传感器型检测部上的情况下，在上述连接器和位移传感器型检测部之间插入的中继连接器等中不中继某一个电源线即可。

此外，从别的观点出发而规定的本发明的光学式传感器的信号处理装置具备：连接器，具备用于中继来自所连接的检测部的检测信号的检测信号端子；计测处理方式输入部，输入对要执行的计测处理方式的指示；以及控制部，根据输入到计测处理方式输入部中的指示来选择预先准备的多个计测处理方式中的一个，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，对该检测信号应用上述选择出的计测处理方式来执行计测处理。

根据该信号处理装置，预先准备有多个计测处理方式，所以能够连接使用适合各计测处理方式的不同种类的检测部，或者在可能的情况下对1个检测部应用不同的计测处理方式。因此，能够削减制作信号处理装置所花费的成本或按传感器来设计信号处理装置的劳力，并且提供能够用一个机种来支持各种应用的便利性高的光学式传感器的信号处理装置。

作为上述结构的信号处理装置上连接的检测部，假定包括位移传感器型检测部、光量型检测部等。光量型检测部包含透射光量型检测部、反射光量型检测部。反射光量型检测部的投光部、受光部等基本上由与透射光量型检测部同样的构成要素构成，输出的检测信号是与受光量对应的1个信号这一点也和透射光量型检测部相同，但是不同点在于投光部和受光部被配置得使从投光部出射的光不直接入射到受光部，而是在检测区域中有对象物体的情况下，使来自对象物的反射光入射到受光部。

在该信号处理装置中预先准备的计测处理方式是多个，意味着准备了多个可以评价为不同方式的计测处理方法。例如，用位移传感器型检测部输出的一对检测信号通过包含除法在内的运算来求距离的计测处理、与通过1个阈值对光量型检测部输出的1个检测信号进行受光量大小判别的计测处理是不同的方式。另一方面，如果不管检测部是透射光量型，还是反射光量型，在通过1个阈值对1个检测信号进行判别这一点上都是相同的话，作为计测处理方式则没有什么不同。如果只是阈值的值不同，或者只是受光量的大小和判别输出之间的逻辑(将受光状态和遮光状态中的哪一个作为输出“通(ON)”状态)反转的程度不同，则作为计测处理方式没有什么不同。作为不同方式的计测处理的另一个例子，有输入CCD等图像传感器输出的图像信号来求光像的位置的处理(其中也可以有互不相同的各种具体处理方式)等。

从使信号处理装置小型化的观点出发，最好只设置1个具备检测信号端子的连接器。此外，如果从信号处理装置的壳体中引出包含检测信号线的电缆，并在该电缆的一端设置具备检测信号端子的连接器，则能够使信号处理装置进一步小型化。另一方面，也可以设置多个具备检测信号端子的连接器，同时连接多个检测部。

在上述信号处理装置的优选实施形态中，控制部选择性地执行使用位移传感器型检测部的一对检测信号的计测处理方式和使用光量型检测部的检测信号的计测处理方式。根据该实施形态，可以将信号处理装置的一个机种连接到位移传感器型检测部上，也可以连接到光量型检测部上。

在优选实施形态中，上述计测处理方式输入部是用于将来自所连接的检测部的识别数据中继到上述控制部的端子；上述控制部能够根据由上述识别数据中继端子中继的识别数据的内容或识别数据是否已被中继来选择执行上述计测处理方式中的一个。在此情况下，识别数据的内容、识别数据已被输入、识别数据未被输入等成为用来选择计测处理方式的指示。

可以将识别数据中继端子设置在具备检测信号端子的连接器中。此外，也可以共用检测信号端子和识别数据中继端子，按不同的定时来取入检测信号和识别数据。

在另一优选实施形态中，作为计测处理方式输入部，可以设置手动的模式切换开关，通过手动操作该开关来输入用于选择计测处理方式的指示。根据该实施形态，即使不使检测部侧具有识别数据，也能够选择适合该检测部的计测处理方式。

在另一优选实施形态中，作为计测处理方式输入部，可以具备从外部输入模式切换信号的模式切换信号输入部。在此情况下，模式切换信号的内容成为用于选择计测处理方式的指示。在该实施形态中，即使不使检测部侧具有识别数据，也能够选择适合该检测部的计测处理方式。

适合特定种类的检测部的计测处理方式不限于一种，有时可以对同一检测部应用不同的计测处理方式。例如，对位移传感器型检测部，不限于用一对检测信号来求位移量这样通常的计测处理，也可以用位置检测元件的2个输出的和信号，通过将该和信号与阈值进行比较来进行判别受光量大小的处理。在此情况下，位移传感器型检测部起到与反射光量型检测部同样的作用。有时希望根据应用来区分使用基于位移量的判别和基于光量的判别，或者组合两个判别结果后进行判断，而如果像上述实施形态那样，使用能够选择性地执行使用位移传感器型检测部的一对检测信号的计测处理方式和使用光量型检测部的输出信号的计测处理方式的控制部，并且通过手动的模式切换开关或来自外部的模式切换信号来输入用于选择计测处理方式的指示，则在这种应用中，也能够只用1个检测部和1个信号处理装置的组合来应付。特别是在通过来自外部的模式切换信号来输入指示的情况下，通过外部的控制装置等发出指示，根据通过检测部前方的对象物的种类来切换计测处理方式等，能够进行高度自动化的检测处理。

                         附图说明

图1是本发明一实施例的信号处理装置的外观的透视图。

图2示出信号处理装置的电路结构。

图3是位移传感器型检测部的结构方框图及其与连接器的连接例。

图4是透射光量型检测部的结构方框图及其与连接器的连接例。

图5是现有的位移传感器的结构方框图。

图6是现有的透射光量型传感器的结构方框图。

                     具体实施方式

图1示出本发明一实施例的信号处理装置1的外观。该信号处理装置1在机体100的内部包含后述的图2所示的各电路，并且在机体100的顶面上形成有显示部103和设定部104。此外，从机体100的端面引出软线102，进而在该软线102的前端安装有用于电连接到检测部上的连接器101。

上述设定部104配备有用于可变设定数值或机体工作模式等的多个按钮开关105。显示部103由可变显示数值或字母的类型的多个数字显示器106、和通知指示灯107等构成。在这些设定部104及显示部103上覆盖有可开闭的盖子108。

此外，在机体100的两个侧面上形成有面对信号传递连接器110的开口部109。在将该信号处理装置1用作位移传感器时，为了计测物体的高度差或厚度等，将这些连接器110连接到其他信号处理装置1上以用于交换信号。在各开口部109上分别经导向槽111、112配合有可滑动的盖部113，在无需上述连接的情况下，开口部109处于由上述盖部封闭的状态。

该信号处理装置1被设定为除了可以连接到投光部及受光部被一体化的位移传感器型检测部上来进行用于计测对象物位移的计测处理以外，还可以被连接到投光部及受光部分离的透射光量型检测部上来进行检测物体的处理。

图2示出上述机体100内包含的电路结构。

本实施例的信号处理装置1基本上具备与上述图5所示的现有位移传感器专用的信号处理装置1a同样结构的电路，这里通过对与图5相同的结构附以同一标号，来省略详细说明。该图2的各电路在被安装到基板上的状态下被包含在上述机体100内。此外，这里未图示：在CPU 15上，作为输入输出部，连接有上述操作部104的各开关105和显示部103的显示器106及指示灯107等。

图中的18是上述图5中未图示的电源电路。该电源电路18从外部电源接受12～24V的直流电源供给，除了将其供给到机体内的各部以外，还作为检测部的供给电源，生成并输出5V电位。

CPU 15与现有装置同样，被设定为除了生成并输出发光驱动脉冲信号P以外，还经各采样保持电路11、12及A/D变换电路13、14输入一对检测信号A、A+B，通常根据这些信号来执行位移传感器用的距离计测。此外，本实施例的CPU 15在接通电源时或复位处理时被设定为向检测部侧发送用于读出后述识别数据j的读出信号i并取入识别数据j，在未得到该识别数据j的情况下，被设定为切换到透射光量型传感器用的计测处理，只用一个检测信号A+B来进行计测。

如果以规定的时间间隔来连续输出上述读出信号i并经常取入识别数据，则在接通电源后连接检测部、或者在执行计测处理时切换连接的情况下，都能够迅速应付。

上述连接器101除了配备有分别具有5V、0V电位的2根电源线以外，还配备有用于传输发光驱动脉冲信号P的信号线、用于输入一对检测信号A、A+B的2根信号线、上述读出信号i的传输用信号线、及用于中继识别数据j的输入用信号线的端子。该用于中继识别数据j的端子相当于上述计测处理方式输入部。

此外，在该信号处理装置1上连接有透射光量型检测部的情况下，需要向投光部、受光部分别供给电源，所以在本实施例中，在信号处理装置1内使5V、0V各电源线分别分支，并且在连接器101上对每个分支出的线设有端子。

图3示出将位移传感器型检测部2连接到上述图1、2所示的信号处理装置1的连接器101上的具体例。该位移传感器型检测部2除了具备与上述图5所示的结构同样的结构以外，还包含保存有上述识别数据j的ROM 46。在该ROM 46中，还以表的形式保存有为了校正真的位移量和传感器的输出值之间的线性而需要的数据。信号处理装置1从ROM 46中还读出用于校正线性的数据，利用该数据来进行线性校正处理。这样，即使将信号处理装置1上连接的位移传感器型检测部2与其他位移传感器型检测部进行互换，也能够维持测定精度。

对于该图3中与图5同样的结构，通过附以与上述相同的标号来省略说明。

该位移传感器型检测部2经中继用连接器102被连接到上述连接器101，并且在必要时，能够在中继用连接器102和位移传感器型检测部2之间插入电缆。从中继用连接器102中继上述2组电源线中的一组、驱动脉冲信号P、各检测信号A、A+B、读出信号i、识别数据j的各信号用的信号线。通过这种连接，在检测部2的投受光部3、4和信号处理装置1的CPU 15之间，以与以往同样的形式来交换信号。此外，根据从CPU 15发送的读出信号i来取出上述ROM 46内的识别数据j，输出到CPU 15。

图4示出用于将构成透射光量型检测部9的投光部6及受光部7连接到上述信号处理装置1的连接器101上的具体例。该透射光量型检测部9的结构与图6的结构完全相同，这里通过附以与上述相同的标号，来省略各结构的说明。

在该图4的例子中，在上述连接器101上安装分支连接器200，将信号线路二分，进而对分支出的各信号线路分别经中继用连接器或电缆(未图示。)连接投光部6、受光部7。

如上所述，从连接器101中继5V、0V两组电源线。该电源线在分支连接器200内被分为每个组，一组被导向投光部6侧，另一组被导向受光部7侧。此外，在分支连接器200上对投光部6形成有电源线及驱动脉冲信号P的中继线，并且对受光部7形成有电源线及检测信号A+B用的中继线。对于检测信号A、识别数据j、读出信号i，分支连接器200均不中继。

通过上述图4的连接，经连接器101及分支连接器200向投光部6供给驱动信号P，激光二极管62发光。此外，在按照该发光工作从受光部7侧的光电二极管72输出检测信号Q时，该检测信号Q由分支连接器200及连接器101的检测信号A+B的端子中继后，被输入到信号处理装置1的采样保持电路12中。

在上述实施例中，在信号处理装置1内使电源线分支，将分支出的各电源线经连接器101及分支连接器200导向投光部6及受光部7，但是不限于此，也可以从信号处理装置1只中继1组电源线，在分支连接器200内使电源线分支，导向投光部6及受光部7。

在上述结构的信号处理装置1中，在接通电源时或复位时，CPU 15输出读出信号i来检查检测部的种类。这里，如图上述图3所示，在连接器101上连接有位移传感器型检测部2时，按照上述读出信号i来读出ROM 46内的识别数据j并输入到CPU 15。通过输入该识别数据j，CPU 15判断为应该进行位移传感器用的信号处理，用检测信号A、A+B来计测到对象物的距离。此外，将该计测结果与规定的阈值进行比较，判别对象物的长度(或高度)是否合适等。

另一方面，如图4所示，在连接器101上连接有透射光量型检测部9的投光部6及受光部7的情况下，与上述读出信号i对应的识别数据j未被发送过来，所以判断为应该进行透射光量型传感器用的信号处理。然后，只用检测信号A+B(实际上为检测信号Q)来执行计测遮光程度的处理，进而将其计测结果与规定的阈值进行比较，来判别物体是否侵入到投受光部6、7之间等。

在上述连接器101上连接透射光量型传感器9的投受光部6、7的情况下，来自受光部7的检测信号Q不限于连接到检测信号A+B用的输入端子上，也可以连接到检测信号A用的输入端子上。此外，在用作位移传感器的情况下，也可以原封不动地输入加法前的受光信号A、B，来取代A、A+B各检测信号，在CPU 15内进行信号的加法处理。

此外，在上述实施例中，根据识别数据j的有无来切换信号处理装置1进行的计测处理，但是也可以代之以在上述操作部104上设定模式切换开关，通过手动操作来切换计测处理。如果这样用手动来切换模式，则能够使用图5所示的现有型位移传感器型检测部2a。

此外，如果在连接有图3所示的位移传感器型检测部2的状态下用手动来切换模式，则能够用检测信号A+B来执行光量型计测处理，能够将位移传感器型检测部2用作反射光量型检测部。此外，也可以设置用于输入来自外部的模式切换信号的信号输入部，来取代手动的模式切换开关，接受模式切换信号的指示来切换计测处理。

                        发明的效果

如上所述，在本发明中，从所连接的检测部取入检测信号，对取入的检测信号应用从预先准备的多个计测处理方式中选择出的计测处理方式来执行计测处理，所以能够用相同结构的信号处理装置来支持不同种类的检测部，能够大幅度减少制作信号处理装置所花费的成本或按传感器的种类来设计信号处理装置的劳动。此外，能够提供下述便利性：使用信号处理装置的一个机种，就能够通过选择所连接的检测部或计测处理方式来支持各种应用。

Claims (11)

1、一种光学式传感器装置，具备：位移传感器型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的反射光的受光量来输出一对检测信号；透射光量型检测部，出射光并根据该出射光的来自检测区域的透射光的受光量来输出检测信号；以及信号处理装置，用于处理来自这些检测部的检测信号；其中，

上述信号处理装置具备：

连接器，能够电连接到上述位移传感器型检测部及透射光量型检测部中的任一个上，而且不能同时连接这些检测部；

多个检测信号端子，被包括在上述连接器中，用于中继来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号及来自上述透射光量型检测部的检测信号；以及

控制部，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，选择性地执行使用来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号的第1计测处理方式、和使用来自上述透射光量型检测部的检测信号的第2计测处理方式。

2、一种光学式传感器的信号处理装置，具备：

连接器，具备用于中继检测信号的多个检测信号端子；以及

控制部，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，选择性地执行使用从上述检测信号端子中的2个端子输入的2个检测信号的第1计测处理方式、和使用从上述检测信号端子中的1个端子输入的1个检测信号的第2计测处理方式。

3、一种光学式传感器的信号处理装置，具备：

连接器，能够电连接到位移传感器型检测部及透射光量型检测部中的任一个上，而且不能同时连接这些检测部，该位移传感器型检测部出射光并根据该出射光的来自检测区域的反射光的受光量来输出一对检测信号，该透射光量型检测部出射光并根据该出射光的来自检测区域的透射光的受光量来输出检测信号；

多个检测信号端子，被包括在上述连接器中，用于中继来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号及来自上述透射光量型检测部的检测信号；以及

控制部，取入由上述检测信号端子中继的检测信号，选择性地执行使用来自上述位移传感器型检测部的一对检测信号的第1计测处理方式、和使用来自上述透射光量型检测部的检测信号的第2计测处理方式。

4、如权利要求2或3所述的光学式传感器的信号处理装置，其中，上述连接器具备用于将表示所连接的检测部的种类的识别数据中继到控制部的端子，上述控制部按照经连接器取入的识别数据的内容来选择执行上述第1、第2计测处理方式中的某一个。

5、如权利要求2或3所述的光学式传感器的信号处理装置，其中，

上述连接器具备：能够与包含登录有表示本装置种类的识别数据的存储器的位移传感器型检测部相连、并且用于将识别数据的读出信号中继到该位移传感器型检测部的存储器的端子；以及用于将从存储器中读出的识别数据中继到控制部的端子；

上述控制部输出上述读出信号后，在识别数据被传输的情况下选择执行上述第1计测处理方式，而在识别数据未被传输的情况下选择执行上述第2计测处理方式。

6、一种光学式传感器用的分支连接器，具备用于分别连接到透射光量型检测部的投光部和受光部上的连接部，该透射光量型检测部出射光并根据该出射光的来自检测区域的透射光的受光量来输出检测信号；并且具备与权利要求2～5中某一个信号处理装置的连接器对应的连接口；配置在上述连接器和上述透射光量型检测部之间来使用。

7、如权利要求6所述的光学式传感器用的分支连接器，其中，

在与上述信号处理装置的连接器对应的连接口上设有一组电源线的中继端子，并且对上述投光部及受光部各设有一组上述电源线的中继线，使从上述信号处理装置中继的电源线分支并连接到投光部侧及受光部侧的各中继线上。

8、如权利要求6所述的光学式传感器用的分支连接器，其中，

在与上述信号处理装置的连接器对应的连接口上设有两组电源线的中继端子，并且对上述投光部及受光部各设有一组上述电源线的中继线，使从上述信号处理装置中继的两组电源线按组分开并连接到投光部侧及受光部侧的各中继线上。

9、一种光学式传感器的信号处理装置，具备：

连接器，具备用于中继来自所连接的检测部的检测信号的检测信号端子；

计测处理方式输入部，输入对要执行的计测处理方式的指示；以及

控制部，根据输入到上述计测处理方式输入部中的指示来选择预先准备的多个计测处理方式中的一个，取入由上述检测信号端子中继的上述检测信号，对该检测信号应用上述选择出的计测处理方式来执行计测处理。

10、如权利要求9所述的光学式传感器的信号处理装置，其中，上述控制部选择性地执行使用位移传感器型检测部的一对检测信号的计测处理方式和使用光量型检测部的检测信号的计测处理方式。

11、如权利要求9或10所述的光学式传感器的信号处理装置，其中，

上述计测处理方式输入部是用于将来自所连接的检测部的识别数据中继到上述控制部的端子；

上述控制部根据由上述识别数据中继端子中继的识别数据的内容或识别数据是否已被中继来选择执行上述计测处理方式中的一个。

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