JP2002359547A - 多光軸光電スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 干渉光の検出精度を向上することができる多
光軸光電スイッチを提供する。 【解決手段】 多光軸光電スイッチは、投光器１３と受
光器１５とから構成され、特に受光器１５は、干渉検出
用コンパレータ２２ａ〜２２ｅと、その出力が入力に接
続されるＯＲ回路２７と、受光用マイクロコンピュータ
１９とを主体として構成されている。受光用マイクロコ
ンピュータ１９は、非投光タイミングとなる干渉光判定
期間において、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅ
を介して少なくとも１つの受光素子からの受光信号を検
出した場合に干渉光を受光したと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の投光素子か
ら検出エリアに向けて照射される光を所定のタイミング
で同期して複数の受光素子で受光するように構成し、当
該複数の受光素子における受光信号に基づいて受光素子
への干渉光を検出するようにした多光軸光電スイッチに
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多光軸光電スイッチとして、例
えば特許３０４６４００号公報に開示されるものがあ
る。これは、投光器が有する複数の投光素子から検出エ
リアに向けて光を照射し、これらの投光素子に対応する
受光器の受光素子を順次有効化するもので、対応する投
光素子からの光を受光して遮光状態を判断し、その遮光
状態を判断する非投光タイミングで複数の受光素子から
の受光信号を順次有効化させることにより投光素子以外
の光源即ち干渉光による入光状態がないかどうかを検出
する。これにより、遮光状態の検出動作において、干渉
光による誤検出等が発生することを迅速に排除すること
ができるという利点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の投光
素子からの投光タイミングの周期が例えば略同じに構成
されているこの種の多光軸光電スイッチを複数個（例え
ば２個）非同期で設置したいという要望がある。図１１
は、例えば５つのＬＥＤ（投光素子）１及びフォトダイ
オード（受光素子）２をそれぞれ有する投光器３及び受
光器４が設置されていた場合にその下方に並行してそれ
ぞれ同様の構成を有する投光器Ａ及び受光器Ｂを近接設
置する構成を概略的に示している。尚、投光器３及び投
光器Ａや、受光器４及び受光器Ｂは同一構成であるが、
説明を理解しやすくするため異なる符号を付して以下説
明する。

【０００４】この図１１において、複数のＬＥＤ１を有
する投光器３に対応して複数のフォトダイオード２を有
する受光器４が設けられ、このときの複数のＬＥＤ１の
それぞれの投光タイミングに同期して受光器４のそれぞ
れのフォトダイオード２が受光するように位置してい
る。このとき、投光器Ａが有するＬＥＤ１から照射され
る光が受光器Ｂに向かうように位置しているが、同時に
受光器４にも干渉光として照射される位置関係となって
いる。

【０００５】しかるに、例えばこのようにこの種の光電
スイッチがお互いに近接位置関係になっているときに
は、次のような問題が生じる虞がある。図１２は、この
問題点を概略的に示すタイミングチャートである。すな
わち、図１２（ａ）において、投光器３は、所定の投光
タイミングで最下部に位置する投光素子１（以降、ｃｈ
１と称する）から最上部に位置する投光素子１（以降、
ｃｈ５と称する）の順番（ｃｈ１→ｃｈ２→ｃｈ３→ｃ
ｈ４→ｃｈ５）で順次投光し、受光器４は同期信号（図
示せず）に基づいて投光タイミングの投光素子に対応す
る受光素子からの受光信号を順に有効化する（図１２
（ｃ）〜（ｇ）参照）。このとき、投光器３から照射さ
れた光が正常に受光器４で受光され受光信号となり（図
１２（ｈ），）、受光信号を変換した信号が例えばし
きい値を上回るときに投光器３からの投光信号を検出す
ることができる（図１２（ｉ），）。

【０００６】その後、投光器３からの非投光期間に干渉
光を検出するためｃｈ１からｃｈ５について順次有効化
される（図１２，）。このとき、投光器Ａの投光が
投光器３の投光タイミングに対して略同じ周期で非同期
で行われていると、投光器Ａのｃｈ１の投光タイミング
が、受光器４の例えばｃｈ４またはｃｈ５に対応する干
渉光を検出する期間となるところで受光器４側で受光信
号の有効化を行い干渉光の検出を試みたとしても、この
ときの干渉光（投光器Ａのｃｈ１の投光）が検出されな
い場合がある（図１２，）。

【０００７】なぜなら、投光器Ａのｃｈ１に対応する投
光素子１から受光器４のｃｈ４またはｃｈ５に対応する
受光素子２までの距離が比較的遠く、また例えば角度も
深くなるため受光信号は検出されたとしても、その受光
信号は検出可能となるしきい値よりも極端に低く、受光
器４は投光器Ａによる干渉光を検出できないことになる
からである。

【０００８】また、投光器Ａのｃｈ１の投光が干渉光と
して受光器４のｃｈ１に入光したとしても、干渉光がこ
の有効化されたタイミング（例えば受光器４のｃｈ１）
で受光されないと干渉光として認識できない構成となっ
ている。

【０００９】この結果、受光器４において、ｃｈ４また
はｃｈ５等に対応する受光素子２でしきい値を上回る程
度に検出される受光信号を得ることができず、受光器４
は干渉光を受けていないと判定し、次周期以降において
投光及び受光を繰り返すことになり、実際には干渉光が
入光しているにもかかわらず通常の動作が続けられるこ
とになるという不具合が生じる。

【００１０】この後、例えば投光器３のｃｈ１から受光
器４のｃｈ１に対して被検出物体Ｐにより遮光されると
きに（図１２（ａ），点線部分参照）、有効化された
受光器４に対応するｃｈ１の検出時に投光器Ａのｃｈ２
に対応する照射された光を検出する場合もある（図１２
（ｈ），）。尚、この場合には、投光器Ａのｃｈ２に
おける投光素子１から受光器４のｃｈ１に対応する受光
素子２までの距離が比較的近く、また例えば角度も浅く
なるため、受光信号はしきい値を上回る程度に検出され
（図１２（ｈ）参照）、検出信号が検出される（図１２
（ｉ）参照）。このようにして投光器３及び受光器４か
らなる多光軸光電スイッチにおいては、被検出物体Ｐに
遮光されているにもかかわらず、投光器Ａからの光によ
って干渉光の入光がない状態であると判定され、不具合
となる虞がある。すなわち、特に略同じ周期で投光器Ａ
より干渉光の入光が行われることになるため、被検出物
体Ｐに遮光されていることが時間経過したとしても遮光
状態として判断されない虞がある。

【００１１】また、このような従来構成の説明におい
て、簡易的に５個のＬＥＤ１及びフォトダイオード２等
からなる多光軸光電スイッチにつきその例を示している
が、実際には多くのＬＥＤ１及びフォトダイオード２か
ら多光軸光電スイッチを構成するのが一般的であり、上
述した不具合による影響が顕著に現れるという事情もあ
る。

【００１２】これらの不具合に対して、複数の受光素子
を順次有効化する時間（図１２におけるまたはに示
す時間）を各ｃｈごとに長く設定するように構成するこ
とで、干渉光の入光状態を判定することは可能である
が、干渉光の入光状態を検出するための時間を各ｃｈご
とに大幅に長く設定する必要があり、検出エリアにおけ
る遮光状態を判断する時間に対する干渉光の入光状態を
検出する時間が大幅に長くなり、この場合には多光軸光
電スイッチとしての検出性能を低下させてしまうことに
なり好ましくない。

【００１３】また、遮光状態を判断する１周期単位でチ
ャンネルごとに検出するように構成することも考えられ
るが、全チャンネル分に対応する干渉光の入光状態を検
出する時間が上述と同様に大幅に長くなるため、多光軸
光電スイッチとしての検出性能を低下させてしまうこと
になるため同様に好ましくない。

【００１４】また、本課題においては、上下方向に多光
軸光電スイッチを並行して設置する場合を示している
が、説明をわかりやすくするための概略設置位置を示し
ており、図１１において、横方向に多光軸光電スイッチ
を設置した場合等でも同様に問題が生じる虞もある。

【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、受光素子に対する干渉光の入光状態を
判定する期間を大幅に長期化することなく、多光軸光電
スイッチ等の光源が別途近隣に存在したとしても、干渉
光の検出精度を向上することができる多光軸光電スイッ
チを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の多光軸光電スイッチは、検出エリアに
向けて光を照射すべく所定の投光タイミングで順次投光
される複数の投光素子と、これらの投光素子と対応して
設けられ、前記検出エリアからの光を受光する複数の受
光素子と、これら各受光素子からの受光信号を対応する
前記複数の投光素子の前記投光タイミングに同期させて
有効化する制御手段と、この制御手段により有効化され
た前記受光素子からの受光信号に基づいて前記検出エリ
アにおける遮光状態を判断する判断手段と、前記複数の
投光素子の非投光タイミングで前記複数の受光素子から
の受光信号を同時に有効化する干渉光判定期間を設け、
この干渉光判定期間に前記受光素子のうち少なくとも１
つの受光素子からの受光信号を検出したときは干渉光を
受光したと判定する干渉光判定手段とを備えた構成に特
徴を有している。

【００１７】このような構成によれば、次のように作用
する。すなわち複数の投光素子及び複数の受光素子がそ
れぞれ対応して順次投光及び受光し、制御手段は検出エ
リアにおける遮光状態を判断する。また、干渉光判定手
段は、複数の投光素子の非投光タイミングで複数の受光
素子からの受光信号を同時に有効化させ、干渉光判定期
間に受光素子のうち少なくとも１つの受光素子からの受
光信号を検出したときに、干渉光を受光したと判定す
る。

【００１８】これにより、本発明の多光軸光電スイッチ
の近隣に、例えば、投光タイミングの周期が略同じに構
成されている投光素子を有する多光軸光電スイッチ等の
光源が非同期で存在したとしても、その干渉光の検出精
度を向上することができる。また、受光素子に対する干
渉光の入光状態を判定する期間を長期化することなく判
定することができる。

【００１９】このとき、干渉光判定期間において複数の
受光素子からの受光信号の論理和を取得することによ
り、複数の受光素子のうち少なくとも１つの受光素子か
らの受光信号を検出するように干渉光判定手段を構成す
ることもできる（請求項２）。このような構成によれ
ば、干渉光判定手段は、干渉光判定期間において受光素
子からの受光信号の論理和を取得することにより、少な
くとも１つの受光素子からの受光信号を検出する。これ
により、ハード構成（論理和）を付け加えることで簡易
的に実現することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下本発明を、
５光軸の光電スイッチに適用した第１実施形態につき、
図１から図４を参照して説明する。図３は、本実施形態
を説明するための光電スイッチの配置関係を示してい
る。光電スイッチ１１は、５つ（複数）の投光素子とな
るＬＥＤ１２ａ〜１２ｅを有する投光器１３と、５つ
（複数）の受光素子となるフォトダイオード（以降、Ｐ
Ｄと称する）１４ａ〜１４ｅを有する受光器１５とによ
り構成されている。

【００２１】また、投光器１３のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅ
と、受光器１５のＰＤ１４ａ〜１４ｅとはそれぞれ略水
平に対向して位置しており、被検出物体Ｐがこの間を通
過することにより後述する電気的構成により検出エリア
における遮光状態を判断するように構成されている。

【００２２】以下、投光器１３と同様の構成を有する投
光器Ａ’と、受光器１５と同様の構成を有する受光器
Ｂ’とが、それぞれの下方に並行して近接設置されてお
り、発明が解決する課題欄で説明した同一タイミングで
干渉光を検出する場合につきその実施形態を示す。この
ときその相互の位置は、投光器Ａ’が有するＬＥＤ１２
ａ〜１２ｅにより照射される光が受光器Ｂ’に向けて設
置されているが、同時に受光器１５にも干渉光が照射さ
れる位置関係となっている。

【００２３】図１は、光電スイッチ１１の主体となる電
気的構成を示している。投光器１３は、全体の制御を行
う投光用マイクロコンピュータ１６を主体として、この
投光用マイクロコンピュータ１６に接続される選択回路
１７と、この選択回路１７に接続されるドライブ回路１
８ａ〜１８ｅと、このドライブ回路１８ａ〜１８ｅのそ
れぞれに接続される複数のＬＥＤ１２ａ〜１２ｅと等か
ら構成されている。

【００２４】投光用マイクロコンピュータ１６は、受光
用マイクロコンピュータ１９に接続されており、この受
光用マイクロコンピュータ１９からの同期信号を入力す
るように構成され、この同期信号に基づいて接続された
選択回路１７に対してドライブ回路１８ａないし１８ｅ
を順次選択するための選択信号を出力するようになって
いる。

【００２５】選択回路１７は、この選択信号によりドラ
イブ回路１８ａ〜１８ｅを順次選択して駆動させ、駆動
するドライブ回路１８ａ〜１８ｅを介してそれぞれ接続
されたＬＥＤ１２ａ〜１２ｅから所定の投光タイミング
でｃｈ１〜ｃｈ５の投光信号を検出エリアに向けて順次
照射するようになっている。

【００２６】また、受光器１５は、全体の制御を行う受
光用マイクロコンピュータ１９と、検出エリアに向けて
照射された光を受光すると受光信号を出力するＰＤ１４
ａ〜１４ｅと、これらのＰＤ１４ａ〜１４ｅにそれぞれ
接続される増幅回路２１ａ〜２１ｅと、この増幅回路２
１ａ〜２１ｅのそれぞれの出力端子に接続される干渉検
出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅと、増幅回路２１ａ〜
２１ｅのそれぞれの出力端子に入力端子が接続される受
光用コンパレータ２３ａ〜２３ｅと、これらの受光用コ
ンパレータ２３ａ〜２３ｅのそれぞれの出力端子に入力
端子が接続されるアナログスイッチ２５ａ〜２５ｅと、
これらのアナログスイッチ２５ａ〜２５ｅを受光用マイ
クロコンピュータ１９からの選択信号にしたがってオン
オフ制御する選択回路２６と、干渉検出用コンパレータ
２２ａ〜２２ｅのそれぞれの出力の論理和をとり受光用
マイクロコンピュータ１９に出力する論理和回路（以
降、ＯＲ回路と称する）２７とから構成されている。

【００２７】増幅回路２１ａ〜２１ｅは、ＰＤ１４ａ〜
１４ｅにおいて検出エリアからの光を受光して出力され
た受光信号を増幅し、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜
２２ｅ及び受光用コンパレータ２３ａ〜２３ｅにそれぞ
れ出力するようになっている。

【００２８】遮光判断用比較手段としての受光用コンパ
レータ２３ａ〜２３ｅは、あらかじめ設定された略同一
の第１しきい値（本発明の第１判定レベルに相当）をそ
れぞれ有しており、増幅回路２１ａ〜２１ｅにおいて増
幅された受光信号がこの第１しきい値以上となるときに
は電源電圧Ｖｃｃ程度のハイレベルの信号（以降、
「Ｈ」信号と称する）を出力し、第１しきい値以上とな
らないときには略ＧＮＤレベルに一致するロウレベルの
信号（以降、「Ｌ」信号と称する）を出力するように構
成されている。

【００２９】干渉光判定用比較手段としての干渉検出用
コンパレータ２２ａ〜２２ｅは、あらかじめ設定された
略同一の第２しきい値（本発明の第２判定レベルに相
当）をそれぞれ有しており、増幅回路２１ａ〜２１ｅに
おいて増幅された受光信号がこの第２しきい値以上とな
るときには「Ｈ」信号を出力し、第２しきい値以上とな
らないときには「Ｌ」信号を出力するように構成されて
いる。

【００３０】尚、このとき、第１しきい値と第２しきい
値とは異なる値に設定されており、特に第１しきい値に
対して第２しきい値が小さく設定されている。

【００３１】アナログスイッチ２５ａ〜２５ｅは、選択
回路２６によりオンオフ制御されて、オン状態となると
それぞれ受光用コンパレータ２３ａ〜２３ｅの出力を通
過させることにより受光用マイクロコンピュータ１９の
端子３０に入力させるようになっている。尚、オフ状態
のときには受光用コンパレータ２３ａ〜２３ｅの出力は
受光用マイクロコンピュータ１９に入力されることはな
く、入力電圧は例えば「Ｌ」レベルが維持されるように
なっている。

【００３２】受光用マイクロコンピュータ１９は、アナ
ログスイッチ２５ａ〜２５ｅの各出力をあらかじめ設定
された受光信号を有効化する期間に端子３０から入力す
ることにより検出エリアにおける状態を判断するように
なっている。

【００３３】図２は、ＯＲ回路２７の具体的構成の一例
を示している。電源電圧Ｖｃｃにおいて駆動されるＯＲ
回路２７の回路構成において、電源電圧Ｖｃｃからプル
アップ抵抗２８を介してトランジスタ２９ａ〜２９ｅの
コレクタにそれぞれ接続され、トランジスタ２９ａ〜２
９ｅのエミッタはそれぞれＧＮＤに接続されている。そ
して、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅは、これ
らのトランジスタ２９ａ〜２９ｅのベースにそれぞれ接
続されている。これは、いわゆるワイヤードＯＲ回路と
して構成しており、負論理のＯＲ回路として機能するよ
うになっている。

【００３４】図１に戻って、受光用マイクロコンピュー
タ１９は、前述したように投光用マイクロコンピュータ
１６に同期信号を出力すると共に、接続された選択回路
２６に対してアナログスイッチ２５ａ〜２５ｅの選択信
号を出力するようになっている。尚、この制御について
は後述する。

【００３５】また、受光用マイクロコンピュータ１９
は、ＯＲ回路２７において取得された論理和の信号をあ
らかじめ設定された後述する有効化する期間（本発明に
おける干渉光判定期間、以降干渉光判定期間と称する）
に検出するようになっている。

【００３６】選択回路２６は、受光用マイクロコンピュ
ータ１９からの選択信号を入力し、選択されたアナログ
スイッチ２５ａ〜２５ｅを後述するように順次オンオフ
制御するようになっている。

【００３７】尚、本発明における判断手段は、遮光判断
用比較手段としての受光用コンパレータ２３ａ〜２３ｅ
と、受光用マイクロコンピュータ１９とから構成されて
いる。また、干渉光判定手段は、干渉光判定用比較手段
としての干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅと、Ｏ
Ｒ回路２７と、受光用マイクロコンピュータ１９とから
構成されている。

【００３８】次に上記構成の作用につき、図４をも参照
して説明する。図４は、上記構成の動作を概略的にタイ
ミングチャートで示している。はじめに、受光用マイク
ロコンピュータ１９は、同期するための同期信号を内蔵
したクロックを基準にして投光用マイクロコンピュータ
１６に出力する。投光用マイクロコンピュータ１６は、
この同期信号に基づいて選択回路１７に対して選択信号
を出力する。このとき選択回路１７は、選択信号により
ドライブ回路１８ａを選択するので、マイクロコンピュ
ータ１９は、ドライブ回路１８ａに対して投光指令を与
え、これにより、ＬＥＤ１２ａから投光タイミングで順
次パルス光が投光される。

【００３９】一方、受光用マイクロコンピュータ１９
は、投光用マイクロコンピュータ１６に同期信号を出力
すると、選択回路２６に選択信号を出力する。このと
き、選択回路２６は、選択信号によりアナログスイッチ
２５ａをオン状態とするように制御し、ｃｈ１となるＰ
Ｄ１４ａからの受光信号をあらかじめ定められた投光タ
イミングを含む所定期間だけ有効化する。このとき、受
光用コンピュータ１９は、ＰＤ１４ａ，増幅回路２１，
受光用コンパレータ２３ａ及びアナログスイッチ２５ａ
を介して端子３１に入力する信号を検出する。

【００４０】投光器１３のＬＥＤ１２ａから投光される
と、ＰＤ１４ａが受光し、増幅回路２１ａはこのときの
受光信号を増幅出力し、受光用コンパレータ２３ａは第
１しきい値とこの増幅された受光信号を比較する。この
とき検出エリアにおいて遮光されていなければ、増幅さ
れた受光信号との比較出力から端子３０に「Ｈ」信号が
入力され、遮光されていれば「Ｌ」信号が入力される。
受光用マイクロコンピュータ１９は、投光用マイクロコ
ンピュータ１６に出力した同期信号に基づいて、所定の
タイミングで端子３０に入力される信号が「Ｈ」信号で
あるか否かを判定し、この結果から検出エリアにおいて
遮光されているか否かを判断する。

【００４１】その後、投光用コンピュータ１６は、選択
回路１７に対して選択信号を出力しドライブ回路１８ｂ
を選択するので、ＬＥＤ１２ｂから所定の投光タイミン
グでパルス光が投光される。

【００４２】また、受光用コンピュータ１９は、ｃｈ１
において有効化された所定期間だけ経過すると、選択回
路２６に選択信号を出力し、選択回路２６はこの選択信
号に基づいてアナログスイッチ２５ａをオフ状態とし、
アナログスイッチ２５ｂをオン状態として所定期間だけ
同様に有効化することで、この有効化された期間に投光
信号を受光し、増幅された受光信号の第１しきい値と比
較した結果を受光用マイクロコンピュータ１９の端子３
０に入力することになる。

【００４３】このようにして投光器１３の選択回路１７
は、ドライブ回路１８ａ〜１８ｅを順次選択し、ＬＥＤ
１２ａ〜１２ｅを介して当該順序で順次投光する。ま
た、受光器１５の選択回路２６は、これらの選択された
投光タイミングの期間を含んで受光信号を順次有効化す
る期間を設け、この有効化された期間内に増幅された受
光信号の第１しきい値と比較した結果が受光用マイクロ
コンピュータ１９の端子３０に入力されることになる
（図４，参照）。

【００４４】この後、投光用マイクロコンピュータ１６
は、あらかじめ設定された所定のタイミングでＬＥＤ１
２ａ〜１２ｅから非投光とし、受光用マイクロコンピュ
ータ１９は、同様のタイミングで干渉光の検出を開始す
る。

【００４５】受光用マイクロコンピュータ１９は、端子
３１に対する入力電圧の検出を開始する（干渉光判定期
間の開始）。このとき端子３１の入力には「Ｈ」レベル
が維持される。干渉光として投光器Ａ’のｃｈ１〜ｃｈ
５から順次投光されると、ＰＤ１４ａ〜１４ｅはこの干
渉光を受光信号として検出し、増幅回路２１ａ〜２１ｅ
はこの受光信号を増幅する。干渉検出用コンパレータ２
２ａ〜２２ｅは、この増幅された受光信号を第２しきい
値（本発明における第２判定レベルに相当）と比較す
る。このとき、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅ
は、第２しきい値以上となるときに「Ｈ」信号を出力
し、このとき端子３１には「Ｌ」信号が入力される。逆
に第２しきい値以上とならないときには、「Ｌ」信号を
出力し、このとき端子３１には「Ｈ」信号が入力され
る。

【００４６】受光用マイクロコンピュータ１９は、干渉
光判定期間内に少なくとも一瞬でも「Ｌ」信号を入力し
たとき（図８におけるに示す期間）、干渉光を受光し
たと判定し、投光用マイクロコンピュータ１６に投光待
機指令を出力する。投光用マイクロコンピュータ１６
は、投光待機指令を入力するとある所定の期間だけ投光
タイミングを例えば内蔵のクロックをカウントすること
で遅らせて待機する（図４，Ａに示す部分）。一方、受
光用マイクロコンピュータ１９は、その間にも端子３１
に対する入力電圧を検出し、同様に干渉光判定期間内に
「Ｌ」信号を入力すると、再度干渉光を受光したと判定
し、同様に投光用マイクロコンピュータ１６に投光待機
指令を出力し、投光器１３に投光タイミングを遅らせて
待機させる。

【００４７】例えば、図４に示すように干渉光として投
光器Ａ’の出力（ｃｈ１〜ｃｈ５）があると、ｃｈ１の
出力から順次端子３１に入力される。このとき、投光器
Ａ’のｃｈ１からの出力も端子３１に「Ｌ」信号として
入力される。なぜなら、特に投光器Ａ’に対して受光器
１５のｃｈ１における受光素子１４ａの設置位置が距離
が比較的短く、また、角度が浅く設置されているためで
ある。

【００４８】投光器Ａ’によるｃｈ１〜ｃｈ５の干渉光
が順次受光素子１４ａ〜１４ｅのいずれかに入力される
と、ある所定の期間だけ投光タイミングが遅れる。最終
的に投光器Ａ’のｃｈ５による干渉光が入力された後、
受光用マイクロコンピュータ１９はさらに所定の期間だ
け干渉光を検出し、「Ｈ」信号のみであるということを
確認すると、投光用マイクロコンピュータ１６に投光開
始指令を出力する。また、受光用マイクロコンピュータ
１９は、端子３０の入力に対する検出を開始し有効化す
る。

【００４９】一方、投光用マイクロコンピュータ１６
は、投光開始指令を入力すると、選択回路１７，ドライ
ブ回路１８ａ〜１８ｅを介してＬＥＤ１２ａ〜１２ｅか
ら順次投光し、受光用マイクロコンピュータ１９は、そ
の投光タイミングに同期させて選択回路２６を介してア
ナログスイッチ２５ａ〜２５ｅを順次開閉し、受光用コ
ンパレータ２５ａ〜２５ｅにおける増幅された受光信号
と第１しきい値との比較出力を有効化する。このように
受光用マイクロコンピュータ１９は、ＬＥＤ１２ａ〜１
２ｅとＰＤ１４ａ〜１４ｅの間における検出エリアの遮
光状態を判断する（図４，）。受光用マイクロコンピ
ュータ１９は、端子３０の入力に「Ｌ」信号が入力され
ることにより、遮光したと判断する。尚、図４のの時
点においては、ｃｈ１で遮光したと判断している。

【００５０】このような第１実施形態によれば、受光用
マイクロコンピュー１９は、ち少なくとも１つのＰＤ１
４ａ〜１４ｅからの受光信号を干渉光判定期間で検出し
たときには、干渉光を受光したと判定するので、近隣に
投光タイミングの周期が略同じに構成されている投光器
Ａ’が非同期で存在したとしても、その干渉光の検出精
度を向上することができる。また、ＰＤ１４ａ〜１４ｅ
に対する干渉光の入光状態を判定する期間を長期化する
ことなく判定することができる。

【００５１】干渉光判定期間においてＰＤ１４ａ〜１４
ｅからの受光信号の論理和を取得することにより、ＰＤ
１４ａ〜１４ｅのうち少なくとも１つの受光信号を検出
する。これにより、簡易的なハード構成（ＯＲ回路２
７）を付け加えることで実現することができる。

【００５２】受光信号の論理和をワイヤードＯＲ回路で
構成しているので、少ない素子数で構成でき、コストを
低減することができる。

【００５３】受光用マイクロコンピュータ１９は、受光
用コンパレータ２３ａ〜２３ｅにより第１しきい値で遮
光状態を判断し、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２
ｅにより第２しきい値で干渉光を受光したと判定する。
このとき、第１しきい値に対して第２しきい値が異な
り、また、小さく設定されているので、遮光状態を判断
する感度に比して他の光源（投光器Ａ’）からの干渉光
を感度良く検出することができ、遮光状態の判断に対し
て干渉光を鋭敏に判定することができる。

【００５４】（第２実施形態）図５及び図６は、本発明
の第２実施形態を示すもので、第１実施形態と異なると
ころは、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅの出力
に対して電圧の保持手段を設けた構成としたところであ
る。尚、第１実施形態と同一部分については同一の符号
を付してその説明を省略し、以下異なる部分についての
み説明する。

【００５５】図５は、第１実施形態の説明時に示した図
１における受光回路３２に替えた構成である。干渉検出
用コンパレータ２２ｅの直後には、保持手段３３ｅが設
けられている。また、保持手段３３ｅはＯＲ回路２７の
入力端子に接続されている。尚、ここではｃｈ５に対し
て示しているが、ｃｈ１〜ｃｈ４の受光回路に対しても
同様にそれぞれ干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｄ
の直後に保持手段３３ａ〜３３ｄが設けられている。

【００５６】保持手段３３ａ〜３３ｅは、例えばリトリ
ガブルワンショットマルチバイブレータにより構成され
るオフディレイ回路からなるもので、トリガ入力
（「Ｈ」信号）があるとその所定の期間だけ電圧を保持
するものである。

【００５７】その他の部分については同一の構成である
ためその説明を省略する。上記構成の作用につき図６を
も参照して説明する。第１実施形態と異なるところは、
端子３１に対する入力電圧が保持される点にある。増幅
回路２１ａ〜２１ｅは、干渉光判定期間において投光器
Ａ’からの干渉光による受光信号を増幅し、干渉検出用
コンパレータ２２ａ〜２２ｅは、この増幅された受光信
号と第２しきい値とを比較する。第２しきい値以上とな
る場合に「Ｈ」信号を出力する。そして保持手段３３ａ
〜３３ｅは、この「Ｈ」信号をある所定の期間だけ維持
する。ＯＲ回路２７は、この所定の期間だけ維持された
「Ｈ」信号を入力し、受光用マイクロコンピュータ１９
に「Ｌ」信号を出力する。受光用マイクロコンピュータ
１９は、端子３１の入力電圧を検出し、「Ｌ」レベルと
なったときに干渉光を受光したと判定する。干渉光を検
出しているときには受光用マイクロコンピュータ１９の
端子３１には「Ｌ」信号が維持されることになる（図
４，’）。受光用マイクロコンピュータ１９は、端子
３１の入力電圧を検出し、「Ｈ」レベルとなったときに
干渉光を受光していないと判定し、遮光状態を判断する
ことになる（図４，）。

【００５８】このような第２実施形態によれば、保持手
段３３ａ〜３３ｅは、干渉光を検出する干渉光判定期間
において受光信号を設定された期間だけ保持するため、
干渉光を受光信号により検出する際に比較的短いパルス
上の受光信号を検出したときにおいても、干渉光の有無
を判定することができるので、すばやく処理を行う必要
がなくなり受光用マイクロコンピュータ１９として汎用
な安価なものを使用することができる。

【００５９】（第３実施形態）図７は、本発明の第３実
施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところは、
投光タイミング直前に干渉光を検出するように構成した
ところである。尚、第１実施形態と同一部分については
同一の符号を付してその説明を省略し、以下異なる部分
についてのみ説明する。

【００６０】干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅの
それぞれの出力はＯＲ回路２７に接続されていると共
に、アナログスイッチ２４ａ〜２４ｅの入力端子に接続
されている。アナログスイッチ２４ａ〜２４ｅの出力端
子は、それぞれ相互に接続されると共に、受光用マイク
ロコンピュータ３４に入力接続されている。

【００６１】アナログスイッチ２４ａ〜２４ｅは、選択
回路２６によりオンオフ制御されて、オン状態となると
それぞれ干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅの出力
を受光用マイクロコンピュータ１９の端子３４に入力す
るようになっている。尚オフ状態のときには干渉検出用
コンパレータ２２ａ〜２２ｅの出力は受光用マイクロコ
ンピュータ１９の端子３４に入力されることはなく、入
力電圧は例えば「Ｌ」レベルが維持されるようになって
いる。

【００６２】選択回路２６がアナログスイッチ２４ａ〜
２４ｅ，２５ａ〜２５ｅをオンオフ制御する場合に、例
えばアナログスイッチ２４ａ及び２５ａを略同時にオン
オフ制御できるように接続されている（図７参照）。同
様にアナログスイッチ２４ｂ及び２５ｂ、アナログスイ
ッチ２４ｃ及び２５ｃ、アナログスイッチ２４ｄ及び２
５ｄ、アナログスイッチ２４ｅ及び２５ｅ、はそれぞれ
略同時にオンオフ制御できるように選択回路２６が接続
されている。

【００６３】次に上記構成の作用について説明する。受
光用マイクロコンピュータ１９は、検出エリアにおける
遮光状態をｃｈごとに順次判断する直前に、ｃｈごとに
補助干渉光判定期間を設けている。投光用マイクロコン
ピュータ１６は、同期信号を受光用マイクロコンピュー
タ１９から入力し、受光用マイクロコンピュータ１９
は、この同期信号に基づいてこの補助干渉光判定期間に
おいて選択回路２６を介してアナログスイッチ２４ａ
（ｃｈ１）をオン制御し、受光用マイクロコンピュータ
１９は端子３４の入力電圧を検出して有効化する。

【００６４】このとき、干渉検出用コンパレータ２２ａ
は、投光タイミングとなる直前のタイミング（補助干渉
光判定期間）において、第２しきい値と増幅された受光
信号とを比較し、干渉光を受光していない場合端子３４
に「Ｌ」信号が入力される。受光用コンピュータ１９
は、端子３４に「Ｌ」信号を入力するときには干渉光を
受光していないと判定し、「Ｈ」信号を入力するときに
は干渉光を受光したと判定する。受光用マイクロコンピ
ュータ１９は、投光用マイクロコンピュータ１６に再投
光指令を出力し、干渉光を受光したと判定したときには
所定の期間をおいて再度非投光タイミングで受光し、干
渉光を再度受光する。受光用マイクロコンピュータ１９
は、補助干渉光判定期間において干渉光を受光していな
いと判定すると、第１実施形態において説明したよう
に、検出エリアにおける遮光状態を端子３０に対する入
力電圧から判断する。

【００６５】その後、ｃｈ２からｃｈ５まで上述と同様
に繰り返され、ｃｈ１からｃｈ５までの補助干渉光判定
期間及び遮光状態をｃｈごとに判断する期間が終了した
後、受光用マイクロコンピュータ１９は、端子３１に対
する入力電圧から干渉光判定期間において干渉光を受光
したか否かを判定する。このようにして干渉光の有無を
判定し、また、検出エリアにおける遮光状態を判断す
る。

【００６６】このような第３実施形態によれば、受光用
マイクロコンピュータ１９は、投光タイミングの直前に
干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅ，アナログスイ
ッチ２４ａ〜２４ｅを介して補助干渉光判定期間におい
て干渉光を受光するか否かを判定する。この場合、例え
ば干渉光を受光していれば遮光状態を判断する処理を一
旦停止する。これにより、遮光状態を判断する直前で干
渉光が対応するＰＤ１４ａ〜１４ｅにおいて受光してい
るか否かを判定することができ、干渉光の有無の判定に
対して確実性を増すことができる。

【００６７】（第４実施形態）図８は、本発明の第４実
施形態を示すもので、第３実施形態と異なるところは、
干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅをＯＲ回路２７
接続用と、アナログスイッチ２４ａ〜２４ｅ接続用とで
別々に設け、このときの第２しきい値が異なるように設
定したところである。尚、第３実施形態と同一部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略し、以下異な
る部分についてのみ説明する。

【００６８】それぞれの増幅回路２１ａ〜２１ｅの出力
端子には、受光用コンパレータ２３ａ〜２３ｅのほか
に、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅがそれぞれ
並列に２つずつ接続されている。一方の干渉検出用コン
パレータ２２ａ〜２２ｅの出力端子は、ＯＲ回路２７の
入力端子に接続されている。また他方の干渉検出用コン
パレータ２２ａ〜２２ｅの出力端子は、それぞれアナロ
グスイッチ２４ａ〜２４ｅに接続されており、これらの
アナログスイッチ２４ａ〜２４ｅの出力端子は相互に接
続され、受光用マイクロコンピュータ１９の端子３４に
接続されている。一方の干渉検出用コンパレータ２２ａ
〜２２ｅのしきい値と、他方の干渉検出用コンパレータ
２２ａ〜２２ｅのしきい値とは異なるように設定されて
いる。

【００６９】このような第４実施形態によれば、第２判
定レベルとしての第２しきい値を一方及び他方の干渉検
出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅに対してそれぞれ設定
することで、干渉光判定期間と補助干渉光判定期間とで
干渉光を判定するしきい値が異なるようにすることがで
きる。

【００７０】（第５実施形態）図９は、本発明の第５実
施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところは、
選択回路２６に代替して全選択可能回路３５を設けたと
ころである。尚、第１実施形態と同一部分については同
一の符号を付してその説明を省略し、以下異なる部分に
ついてのみ説明する。干渉検出用コンパレータ２２ａ〜
２２ｅの出力端子は、それぞれアナログスイッチ２４ａ
〜２４ｅの入力端子にそれぞれ接続されており、アナロ
グスイッチ２４ａ〜２４ｅの出力端子はＯＲ回路２７の
入力端子に接続されている。

【００７１】全選択可能回路３５は、アナログスイッチ
２４ａ〜２４ｅ，２５ａ〜２５ｅを順次選択できる構成
であると共に、受光用マイクロコンピュータ１９の選択
信号によりアナログスイッチ２４ａ〜２４ｅを複数ひい
てはすべてオン状態とすることが可能に構成されてい
る。

【００７２】上記構成の作用につき、説明する。受光用
マイクロコンピュータ１９は、同期信号を投光用マイク
ロコンピュータ１６に出力し、この同期信号に基づいて
全選択可能回路３５にアナログスイッチ２４ａ〜２４
ｅ，２５ａ〜２５ｅを順次選択させて、第１実施形態の
説明と同様に端子３０に対する入力を順次有効化して遮
光状態を判断する。そして、全選択可能回路３５は、ア
ナログスイッチ２４ａ〜２４ｅ，２５ａ〜２５ｅをすべ
て選択してオン状態とし、干渉光判定期間としてＯＲ回
路２７を介して端子３１の入力電圧を検出する。そし
て、受光用マイクロコンピュータ１９は、干渉光の有無
を検出することになる。

【００７３】その他については第１実施形態と同様であ
るためその説明を省略する。このような第５実施形態に
よれば、全選択可能回路３５は、アナログスイッチ２４
ａ〜２４ｅ，２５ａ〜２５ｅをすべて選択してオン状態
とし、干渉光判定期間として有効化する。すなわち、第
１実施形態と同様の効果が得られる。

【００７４】また、全選択可能回路３５が、例えばあら
かじめ特に干渉光を検出しやすいチャンネル（ｃｈ）が
判明している場合には、そのｃｈの受光信号のみを有効
化することができる。

【００７５】（第６実施形態）図１０は、本発明の第６
実施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところ
は、干渉検出用コンパレータ２２ａ〜２２ｅと受光用コ
ンパレータ２３ａ〜２３ｅとが兼用される構成としたと
ころである。以下、第１実施形態と同様の部分について
は同一の符号を用いてその説明を省略し、異なる部分に
ついて説明する。増幅回路２１ａ〜２１ｅの出力端子に
は、それぞれコンパレータ３６ａ〜３６ｅの入力端子が
接続されている。また、コンパレータ３６ａ〜３６ｅの
出力端子は、ＯＲ回路２７の入力端子に接続されると共
に、アナログスイッチ２５ａ〜２５ｅの入力端子に接続
されている。その他については同一なため、その説明を
省略する。このような第６実施形態によれば、干渉検出
用コンパレータ２２ａ〜２２ｅと受光用コンパレータ２
３ａ〜２３ｅとがそれぞれ兼用されるので、コストを低
減することができる。

【００７６】（他の実施形態）本発明は、上述した実施
形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範
囲に属する限り様々な形態を取り得る。尚、以下に示す
拡張または変形が特に可能である。干渉光判定期間にお
いて判定対象となる複数の受光素子からの受光信号は、
ある一部の複数個の受光素子からの受光信号を判定対象
としても良い。

【００７７】干渉光判定期間として多光軸光電スイッチ
のそれぞれの投光素子が照射した後の１周期毎に設ける
ようにしたが、投光タイミングでなければよい（非投光
タイミング）。

【００７８】上述実施形態においては、すべての受光素
子に対応する論理和を取得するように構成したが、例え
ば受光器の端部に位置している複数の受光素子に対応し
た複数の受光信号に基づく論理和を取得するように簡易
的に構成してもよい。

【００７９】上記実施形態においては、投光用マイクロ
コンピュータ１６および受光用マイクロコンピュータ１
９を有線接続して投光信号と受光信号との同期を得るよ
うに構成したが、同期用光バースト信号をにより光同期
信号に基づいて同期を得るように構成しても良い。

【００８０】上記実施形態においては、投光器Ａ’に対
して受光器１５のｃｈ１における受光素子１４ａの設置
位置が角度が浅く設置されている一例を示したが、この
設置関係に限定されるものではなく、特に相互に横方向
に設置されていても良い。

【００８１】上記実施形態においては、保持手段３３ａ
〜３３ｅは、干渉光を検出する干渉光判定期間において
受光信号を設定された期間だけ保持するように構成した
が、補助干渉光判定期間において保持するように構成し
ても良い。これにより、干渉光を受光信号により検出す
る際に比較的短いパルス上の受光信号を検出したときに
おいても、干渉光の有無を判定することができるので、
すばやく処理を行う必要がなくなり安価な受光用マイク
ロコンピュータ１９を使用することができる。

【発明の効果】上記説明したように、本発明の多光軸光
電スイッチによれば、干渉光判定手段は、複数の投光素
子の非投光タイミングで複数の受光素子からの複数の受
光信号を同時に有効化させる干渉光判定期間を設け、そ
の干渉光判定期間に受光素子のうち少なくとも１つの受
光素子からの受光信号を検出したときに、干渉光を受光
したと判定するようにしたので、本発明の多光軸光電ス
イッチの近隣に、例えば、投光タイミングの周期が略同
じに構成されている多光軸光電スイッチ等の光源が非同
期で存在したとしても、その干渉光の検出精度を向上す
ることができ、さらに、受光素子に対する干渉光の入光
状態を判定する期間を長期化することなく判定すること
ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す電気的構成図

【図２】ＯＲ回路の具体的一例を示す電気的構成図

【図３】光電スイッチの配置例を示す図

【図４】各信号のタイミングを示すフローチャート

【図５】本発明の第２実施形態を示す保持手段を設けた
受光回路の電気的構成図

【図６】各信号のタイミングを示すフローチャート

【図７】本発明の第３実施形態を示す図１相当図

【図８】本発明の第４実施形態を示す図１相当図

【図９】本発明の第５実施形態を示す図１相当図

【図１０】本発明の第６実施形態を示す図１相当図

【図１１】従来例の問題点を示す光電スイッチの配置例
を示す図

【図１２】図４相当図

【符号の説明】

１２ａ〜１２ｅはＬＥＤ（投光素子）、１４ａ〜１４ｅ
はフォトダイオード（受光素子）、１９は受光用マイク
ロコンピュータ（制御手段、判断手段、干渉光判定手
段）、２２ａ〜２２ｅは干渉検出用コンパレータ（干渉
光判定用比較手段）、２３ａ〜２３ｅは受光用コンパレ
ータ（遮光判断用比較手段）、２７はＯＲ回路、３３ｅ
は保持手段である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出エリアに向けて光を照射すべく所定
   の投光タイミングで順次投光される複数の投光素子と、 これらの投光素子と対応して設けられ、前記検出エリア
   からの光を受光する複数の受光素子と、 これら各受光素子からの受光信号を対応する前記複数の
   投光素子の前記投光タイミングに同期させて有効化する
   制御手段と、 この制御手段により有効化された前記受光素子からの受
   光信号に基づいて前記検出エリアにおける遮光状態を判
   断する判断手段と、 前記複数の投光素子の非投光タイミングで前記複数の受
   光素子からの受光信号を同時に有効化する干渉光判定期
   間を設け、この干渉光判定期間に前記受光素子のうち少
   なくとも１つの受光素子からの受光信号を検出したとき
   は干渉光を受光したと判定する干渉光判定手段とを備え
   たことを特徴とする多光軸光電スイッチ。
2. 【請求項２】 前記干渉光判定手段は、前記干渉光判定
   期間において前記受光素子からの受光信号の論理和を取
   得することにより前記受光素子のうち少なくとも１つの
   受光素子からの受光信号を検出することを特徴とする請
   求項１記載の多光軸光電スイッチ。