JP2004235959A - Multiple optical axis photoelectric switch - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の投光手段及び受光手段に順次投受光動作を行なわせ、各投光手段及び受光手段において形成される光軸をスキャンすることで被検出物の検出を行なう多光軸光電スイッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
多光軸光電スイッチにおいては、一般に、受光器側の受光感度を向上させるため、受光信号を増幅するアンプ(増幅器)を備えることが多い。その場合、投光器と受光器との設置間隔が例えば仕様において想定した距離よりも短くなると、受光信号レベルが高くなりすぎる過入光状態に陥ることがある。
【0003】
受光器側が過入光状態になると、受光アンプの内部に配置されているカップリングコンデンサが過充電になり、増幅器で増幅された受光信号が正極性で出力される場合には、その受光信号の出力に伴って信号レベルが負極正側に現われるアンダーシュートが発生する。アンダーシュートが発生すると、投光器,受光器間における平行移動特性や角度特性に穴ができたり、各光軸間の干渉防止性能が低下したり、スキャン周期の制約から光軸数の最大値を低下させる必要が生じたりする。
【0004】
特許文献1は、斯様な問題を解決するために、受光器側が過入光状態になったことを検出すると、受光アンプの増幅率を低下させるように調整する構成を採用したものである。
【0005】
【特許文献1】
特許第3353016号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1では、受光アンプの出力信号の波高値に基づいて過入光状態を検出しているため、検出感度が敏感になり過ぎる傾向があり、以下のような問題が発生する場合があった。例えば、振動等により投光器または受光器が僅かに変位しただけでも過入光状態を検出することがあり、本来は正常な受光状態であるにもかかわらず受光アンプの増幅率を過剰に低下させ、投光信号が受光不能となり遮光状態を検出してしまう。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、受光器側の過入光状態の解消を、より良好に行なう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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の多光軸光電スイッチは、複数の投光手段を備えてなる投光器と、
この投光器に対向して配置され、前記複数の投光手段によって投光された光を夫々受光する複数の受光手段と、これら複数の受光手段に対応して設けられ、各受光手段より出力される受光信号を増幅する増幅手段とを備えてなる受光器と、
前記複数の投光手段及び受光手段に順次投受光動作を行なわせ、各投光手段及び受光手段において形成される光軸をスキャンするように制御する投受光制御手段とを備えて構成されるものにおいて、
前記受光器は、
各投光素子の投光タイミング後に、前記増幅手段より出力される対応する受光信号のレベルが逆極性側に変化したことを検出する過入光検出手段と、
この過入光検出手段による検出状態に基づいて、受光信号が逆極性側で示す信号レベルが小さくなるように、前記増幅手段の増幅率と、前記投光器側の投光出力レベルとの少なくとも一方を変化させることで調整動作を行なう調整手段とを備えることを特徴とする。
【0009】
即ち、受光信号レベルが過剰に高くなることで増幅手段より出力される増幅信号の極性が正規の出力状態の逆方向に現われる場合、過入光検出手段は、その波形状態を直接検出する。従って、従来のように受光信号が正規の極性を示す期間のレベルに基づいて過入光状態を検出するものとは異なり、受光信号における逆極性レベルの発生を確実且つ安定的に検出することが可能となる。そして、調整手段は、受光信号の逆極性レベルが小さくなるように調整動作を行なうので、受光レベル調整を良好に行なうことができる。
【0010】
この場合、請求項2に記載したように、前記調整手段を、受光信号のレベルが逆極性側に変化している時間を計測し、その計測時間に基づいて調整動作を行なうように構成すると良い。即ち、前記計測時間の長さは、受光信号の逆極性レベルの大きさとの相関性があるので、計測時間の長さに応じて調整動作における調整量を設定すれば、受光レベル調整をより良好に行なうことができる。
【0011】
また、以上の場合において、請求項3に記載したように、前記過入光検出手段を、前記増幅手段より出力される受光信号のレベルを、対応する投光素子の投光タイミングから所定時間の経過後に基準レベルと比較することで過入光状態の検出を行なうように構成し、
前記調整手段を、前記増幅手段の増幅率と、前記投光器側の投光出力レベルとの少なくとも一方を記憶させる記憶手段を備え、当該記憶手段に記憶されているデータに基づいて前記増幅率または投光出力レベルの少なくとも一方を変化させることで調整動作を行ない、前記調整動作の終了後に、前記記憶手段に記憶されているデータを更新するように構成すると良い。
【0012】
斯様に構成すれば、過入光検出手段は、増幅手段より出力される受光信号のレベルに基づいて過入光状態の検出を確実に行なうことができる。そして、調整手段は、調整周期毎に、記憶手段に記憶されているデータに基づいて調整動作を行なうので、受光信号に発生するオーバーシュートまたはアンダーシュートが極力小さくなるように、増幅手段の増幅率または投光出力レベルを調整することができる。
【0013】
更に、請求項4に記載したように、前記調整手段を、前記増幅手段の増幅率と、前記投光器側の投光出力レベルとの少なくとも一方を、全受光素子または全投光素子につき一括して可変可能に構成するのが好ましい。斯様に構成すれば、各光軸毎に調整を行なうものに比較して、構成をより簡単にすることができると共に、調整に要する時間を短縮することも可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1実施例)
以下、本発明の第1の実施例について図1乃至図5を参照して説明する。多光軸光電スイッチの電気的構成の概略を示す図1において、投光器1は、複数の投光素子としての5個のLED2a乃至2eを備え、マイクロコンピュータなどからなる投光制御回路(投受光制御手段)3からの投光信号Spに基いて投光回路4により順次LED2a乃至2eを発光させる。これに対して、受光器5には、投光器1のLED2a乃至2eに対応するように5個の受光部6a乃至6eが設けられている。
【0015】
各受光部6a乃至6eは、直流電源端子VCとアースとの間に接続された受光素子としてのフォトダイオード7及びバイアス抵抗8の直列回路と、それらの共通接続端子に入力端子を接続した前置増幅回路(増幅手段)9とからなり、フォトダイオード7は入射される光を光電変換し、変換された微弱な電気信号を前置増幅回路9により増幅して受光信号として出力するようになっている。
【0016】
FET10a乃至10eは、各受光部6a乃至6eに対応して設けられ、そのドレイン・ソース端子間は抵抗8に並列に接続されており、ゲートは積分回路11a乃至11eの出力端子に接続されている。各積分回路11a乃至11eの入力端子は夫々AND回路12a乃至12eの出力端子に接続されている。
【0017】
積分回路11a乃至11eは、AND回路12a乃至12eを介して与えられる制御パルス信号Sxを積分してその積分値としての積分電圧を夫々に接続されたFET10a乃至10eのゲートに与えるようになっている。そして、FET10a乃至10eは、ゲートに与えられた積分電圧の値に応じてドレイン・ソース間の導通状態を変化させ、これにより並列に接続されたバイアス抵抗8との合成抵抗値を変化させるようになっている。
【0018】
選択回路13は、各受光部6a乃至6eに対応して設けられた5個のアナログスイッチ14a乃至14eと5個のDタイプのフリップフロップ(以下、DFFと称す)15a乃至15eから構成される。また、受光回路(投受光制御手段)16は、受光制御回路17,主増幅回路18,比較器19及び出力回路21から構成される。受光制御回路(過入光検出手段)17はCPU,ROM,RAMなどを有するマイクロコンピュータで構成され、後述する検出プログラムが予め記憶されている。
【0019】
そして、前記受光部6a乃至6eにおける前置増幅回路9の出力端子は、夫々アナログスイッチ14a乃至14eを介して主増幅回路18の入力端子に接続され、主増幅回路18の出力端子は比較器19の入力端子及び受光制御回路17の入力端子Bに接続されている。その入力端子Bは、受光制御回路17の内部に配置されているA/D変換器20の入力端子に接続されている。
【0020】
この場合、比較器19には比較基準電圧として検出レベルに相当する電圧V1が設定されている。そして、比較器19は、与えられた増幅出力Voが電圧V1を超えるときに、「H」レベルの検出信号Saを受光制御回路17の入力端子Aに与える。また、A/D変換器20は、入力されるアナログ信号を両極性で受け入れて、デジタル信号を例えば反転オフセット2進形式で出力する。
【0021】
AND回路12a乃至12eの各一方の入力端子は、夫々アナログスイッチ14a乃至14eのゲートに接続されると共に、DFF15a乃至15eの出力端子Q1乃至Q5に接続されており、各他方の入力端子は受光制御回路17の出力端子Cに接続されている。DFF15aのデータ入力端子Dは受光制御回路17の出力端子Dに接続されており、DFF15b乃至15eのデータ入力端子Dは夫々DFF15a乃至15dの出力端子Q1乃至Q4に接続されている。また、DFF15a乃至15eのクロック入力端子CKは受光制御回路17の出力端子Eに接続されており、クロック信号Sckが与えられる。
【0022】
受光制御回路17の入力端子Fは外部入力端子P1に接続されており、その端子P1には投光制御回路3の出力端子から同期信号線を介して同期信号としての投光信号Spが与えられる。また、受光制御回路17の出力端子Gは出力回路21を介して端子Rに接続されており、この端子Rを介して図示しない負荷回路側に検出信号Szを与える。
尚、FET10,積分回路11,AND回路12,選択回路13,受光制御回路17は、調整手段21を構成している。
【0023】
次に、本実施例の作用について、図2乃至図5をも参照して説明する。まず、(1)検出動作について説明するが、基本的な動作で特許文献1と同様のものについてはその明細書中の段落番号を明示して説明を簡略化し、異なる部分のみを詳細に説明する。尚、図2は、受光制御回路17によって行なわれる検出動作及び感度調整動作(検出プログラム)の内容を示すフローチャートであり、図3は、図2のステップS3である検出ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【0024】
また、図4は、受光制御回路17の入力端子Fに投光制御回路3より投光信号Sp(スタートパルスSp0とこれに続く5個の同期パルスSp1乃至Sp5とからなる)が与えられた場合に、受光制御回路17が出力する信号のタイミング、並びにそれに伴うDFF15の信号出力タイミングを示すタイミングチャートである。受光制御回路17は、投光信号Spが与えられると検出プログラムの実行を開始すると共に、出力端子D,EよりデータパルスSd,クロックパルスSckを出力する。
【0025】
まず、特許文献1の段落
【0033】〜
【0037】までの動作は同様であるから、その概略を説明する。投光器1は、投光信号Spに基いて投光制御回路3によりLED2a乃至2eを順次発光させる。受光器5は、5個のLED2a乃至2eの夫々に対応する受光部6a乃至6eにより順次受光し、フォトダイオード7により光電変換した信号を前置増幅回路9に入力する。前置増幅回路9はその電気信号を増幅し受光信号として出力する。
【0026】
受光制御回路17は、スタートパルスSp0が与えられて検出プログラムをスタートすると、出力端子DからデータパルスSdを1個出力する。続いて、出力端子Eから1個目のクロックパルスSck1を出力し、DFF15a乃至15e夫々のクロック入力端子CKに与える。すると、DFF15aのみが出力端子Q1から「H」レベルの信号を出力し、アナログスイッチ14aは、受光部6aからの受光信号を有効化して主増幅回路18に出力する。
【0027】
受光制御回路17は、以上のように受光部6aの1チャンネル目の光軸の選択を行い(ステップS1)、その受光信号を主増幅回路18に入力する(ステップS2)。そして、受光制御回路17は、入力端子Fに与えられる同期パルスSp1乃至Sp5に応じて出力端子EからクロックパルスSck2乃至Sck6を順次出力し、2チャンネル目以降の光軸に対応する受光部6b乃至6eの選択動作を行う。
【0028】
そして、主増幅回路18は、受光部6aから入力された受光信号を増幅し、その増幅出力Voを比較器19及び受光制御回路17の入力端子Bに与える。前述のように、比較器19には検出レベルに相当する基準電圧V1が設定されている。そして、増幅出力Voのレベルがそれらの基準電圧V1を超えるときに比較器19は「H」レベルの受光検出信号Saを出力する。
【0029】
また、受光制御回路17は、受光信号の検出タイミングに続くアンダーシュート検出期間において、A/D変換器20の出力データを参照して基準データと比較する。そして、その出力データが基準データを負側に超えているか否かによって受光信号波形にアンダーシュート(即ち、過入光状態)が発生しているか否かを判断する(図5(b)参照)。尚、図5は、(a)のような波形の投光信号が出力された場合に過入光状態となり、(b)受光信号波形にアンダーシュートが発生した場合を示す。
【0030】
即ち、受光信号の振幅レベルは正極性で現われるのが正規の出力状態であるのに対して、その振幅レベルが負極正側に振れることでアンダーシュートが発生することになる。
ここで、特許文献1の記述に整合させるのであれば、アンダーシュートが発生している場合は「過入光検出信号Sb出力あり」に対応する。
【0031】
以降の動作も、基本的には特許文献1の段落
【0039】〜
【0051】と同様である。即ち、受光制御回路17は検出ルーチンS3に移行し、図3に示す検出ルーチンのプログラムを実行する。受光制御回路17は、ステップR1にて比較器19から受光検出信号Saが入力されているか否かを判断し、入力されていればステップR2に移行する。受光制御回路17は、5光軸分に相当する1スキャンにわたり受光検出信号Saが入力されていれば(「YES」)ステップR3に移行し、受光判定信号を出力する。一方、受光制御回路17は、ステップR1或いはR2で「NO」と判断すると、ステップR4に移行して受光判定信号の出力を停止する。
【0032】
そして、受光制御回路17は、検出ルーチンS3が終了すると、再び図2に示す検出プログラムのステップS4に移行し、過入光検出信号Sbが入力されているか判断する。適切な入光状態であれば(「NO」)ステップS5に移行する。ステップS5で検出動作を行った光軸が最終チャンネルでなければ(「NO」)ステップS6に進み、次のチャンネルに相当する光軸の受光部6bを選択する。
【0033】
この場合、受光制御回路17は、クロックパルスSck2を出力する。すると、DFF15aは出力端子Q1に「L」レベルの信号を出力し、DFF15bは出力端子Q2に「H」レベルの信号を出力する。この結果、アナログスイッチ14bのゲートに「H」レベルの信号が与えられ、受光部6bから出力される受光信号が有効化されて主増幅回路18に入力される。受光制御回路17は、前述同様検出プログラムに従い検出動作を行う。そして、受光部6eからの受光信号が主増幅回路18に入力されてそのレベルを判定した後ステップS5で「YES」と判断すると、1スキャンの検出動作が終了する。
【0034】
(2)検出動作中における自動感度調整動作
次に、選択回路13により有効化した各受光部6a乃至6eから出力される受光信号のレベルが高く、各受光部6a乃至6eに対する入光量が過大である場合(過入光状態)の感度調整動作について説明する。この場合、A/D変換器20より出力されるデータが負側のしきい値を超えるので、受光制御回路17は、前述の検出動作を行った後ステップS4にて「YES」と判断し、ステップS7に移行する。
【0035】
すると、受光制御回路17は、直ちに出力端子Cから制御パルス信号Sxを出力する。この時、DFF15aの出力端子Q1からはまだ「H」レベルの信号が出力されており、積分回路11aの入力端子にはAND回路12aを介して「H」レベルの制御パルス信号Sxが入力される。積分回路11aは、制御パルス信号Sxに応じた積分電圧をFET10aのゲートに与える。オフ状態であったFET10aは、ゲートにバイアスが与えられることでドレイン・ソース端子間の導通状態を変化させる。
【0036】
すると、FET10aは、導通状態が変化して等価抵抗値が小さくなるので、バイアス抵抗8との並列回路における合成抵抗値も小さくなる。これにより、フォトダイオード7に対するバイアス電圧が低下し、受光感度が低下する。
【0037】
以下同様にして、受光制御回路17は、上述の動作を繰り返すことで、受光部6aからの受光信号のレベルがオーバーシュートを発生させる過入光レベルを越えないように、略一定の出力頻度で制御パルス信号Sxを出力する定常状態になる。これにより、受光制御回路17は、例えば、受光部6a乃至6eの夫々に対応した出力頻度で制御パルス信号Sxを出力するようになり、その受光感度を過入光レベル未満の略一定のレベルに自動的に制御する。
【0038】
即ち、本実施例では、受光信号に伴うアンダーシュートの発生を検出する方式のみが相違しており、その発生に伴って受光側の感度、前置増幅回路9の増幅率を調整する動作は特許文献1と同様に行なわれる。
【0039】
以上のように本実施例によれば、多光軸光電スイッチの受光器5に配置された受光制御回路17は、各LED2a乃至2eの投光タイミング後に、前置増幅回路9より出力される対応する受光信号にアンダーシュートが発生したことを検出する。具体的には、前置増幅回路9より出力される受光信号のレベルを、対応するLED2の投光タイミングから所定時間の経過後に基準データと比較して検出を行なう。そして、調整手段21は、その検出状態に基づいて、受光信号に発生するアンダーシュートのレベルが小さくなるように、前置増幅回路9の増幅率を変化させることで調整動作を行なうようにした。
【0040】
従って、従来のように受光信号が正規の極性を示す期間のレベルに基づいて過入光状態を検出するものとは異なり、受光信号における逆極性レベルの発生を確実且つ安定的に検出することが可能となる。そして、調整手段21は、受光信号の逆極性レベルが小さくなるように調整動作を行なうので、受光レベル調整を良好に行なって過入光状態を解消することができる。
【0041】
また、このようにアンダーシュートの発生を所定のタイミングで直接検出する方式によれば、従来のように受光信号が正規の極性を示す期間のレベルに基づいて過入光状態を検出する方式に比較して、前置増幅回路9に増幅可能範囲が狭い、増幅率が小さい安価なオペアンプを用いても容易に検出を行なうことが可能となる。
【0042】
(第2実施例)
図6及び図7は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。図6は、第1実施例における図1相当図の要部のみを示すものである。第2実施例では、前置増幅回路9とアナログスイッチ14との間に、受光信号検出用の比較器31とアンダーシュート検出用の比較器(過入光検出手段)32との2つが配置されており、その段階で信号は二系統に分かれている。
【0043】
そして、比較器31の出力信号DS1は、アナログスイッチ14(及び主増幅回路18)を介して受光制御回路17の入力端子Aに与えられる。従って、第1実施例の比較器19は削除されている。また、比較器32の出力信号DS2は、アナログスイッチ33(及び主増幅回路18と同等の図示しない増幅回路)を介して受光制御回路17の入力端子Bに与えられる。アナログスイッチ14,アナログスイッチ33(過入光検出手段)は、第1実施例と同様にDFF15の出力信号で開閉制御される。
【0044】
尚、比較器32はアンダーシュート検出用であるから、入力信号レベルが負側のしきい値を超えると、ハイレベルの信号が出力されるように入出力電圧範囲が調整されている。
また、具体的には図示しないが、第1実施例において、受光制御回路17の入力端子B側に配置されていたA/D変換器20も削除されている。
【0045】
次に、第2実施例の作用について図7をも参照して説明する。図7(a),(b)は、第1実施例における図5(a),(b)と同様である。受光制御回路17は、各光軸に対応するアナログスイッチ14,33が開くタイミングにおいて、比較器31からの出力信号DS1の出力状態により受光検出を行なうと共に、比較器32からの出力信号DS2の出力状態によってアンダーシュート検出を行なう。即ち、受光制御回路17は、入力端子Bの信号レベルが「H」であるか否かによってアンダーシュートを検出する。
以上のように構成された第2実施例による場合も、第1実施例と同様の効果が得られる。
【0046】
(第3実施例)
図8及び図9は本発明の第3実施例を示すものであり、第2実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。電気的構成の要部を示す図8において、第3実施例では、第2実施例の構成からアナログスイッチ33が削除されている。そして、2つの比較器31,32の出力端子は、OR回路34の入力端子に夫々接続されており、そのOR回路34の出力端子は、アナログスイッチ14の入力側に接続されている。その他の構成は第1実施例などと同様である。
【0047】
次に、第3実施例の作用について図9をも参照して説明する。OR回路34は、比較器31,32より出力される受光信号とアンダーシュート検出信号との何れか一方が「H」レベルになると、出力端子が「H」レベルになる。従って、図9(c)に示すように、受光信号にアンダーシュートが発生している場合は、正規の受光信号の出力期間とアンダーシュートの発生期間とを合わせた期間だけ「H」レベルを示す信号が出力される。
【0048】
即ち、比較器31,32より出力される受光信号とアンダーシュート検出信号とはOR回路34により共通化され、信号DS1として受光制御回路17の入力端子Aに出力される。そして、受光制御回路17は、入力端子Aを参照し、信号DS1について受光検出期間とアンダーシュート検出期間との夫々の期間において夫々の検出を行なうようになっている。
以上のように構成された第3実施例による場合も、第1又は第2実施例と同様の効果が得られる。
【0049】
(第4実施例)
図10及び図11は本発明の第4実施例を示すものであり、第2実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。電気的構成の要部を示す図10において、第4実施例では、第2実施例における比較器32が比較器(過入光検出手段)35に置き換わっている。
【0050】
そして、第4実施例では、通常動作時とは異なる調整動作モードにおいて、図11(a)に示すように、投光器1側からは、各光軸につき、物体検出等のために出力される主投光信号に続いて、アンダーシュート検出用に副投光信号が出力されるように構成されている。その副投光信号のレベルは主投光信号よりも低いレベルに設定されている。
【0051】
比較器35の比較用基準値は、副投光信号を検出するために比較器31よりも低いレベルに設定されている(図11(b)参照)。この場合、受光信号にアンダーシュートが発生していない場合、またはアンダーシュートが発生していてもその振幅が小さければ、図11(b)に示すように、受光器側で比較器35により副投光信号の成分が検出される。
【0052】
これに対して、図11(c)に示すように、アンダーシュートの発生レベルが大きくなると、レベルが小さい副投光信号成分はアンダーシュートによって吸収されてしまい、比較器35によっては検出されなくなる。
そこで、受光制御回路17は、調整動作モードにおいて、受光信号中に副投光信号成分が観測される状態になるように感度調整を行なう。
【0053】
以上のように構成された第4実施例によれば、投光器1は、各光軸につき主投光信号に続いて副投光信号を出力し、受光制御回路17は、受光信号中に副投光信号成分が観測される状態になるように感度調整を行なうようにしたので、アンダーシュートの影響を低減するように調整を行なうことができる。
【0054】
(第5実施例)
図12は本発明の第5実施例を示すものであり、第4実施例と異なる部分についてのみ説明する。第5実施例では、第4実施例とは異なり、副投光信号としてパルス幅が主投光信号よりも狭いものを用いる。斯様な場合でも、受光器側においてアンダーシュートの影響を受けた場合の受光信号波形における副投光信号成分の現れ方は第4実施例と同様となるから、同様の方式で副投光信号成分を検出して調整を行なうことができる。
【0055】
(第6実施例)
図13乃至図15は本発明の第6実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。電気的構成の要部を示す図13において、第6実施例では、第1実施例の構成からFET10,積分回路11,AND回路12が削除されている。そして、受光制御回路41は、出力端子Cより制御パルス信号Sxに代えて制御データDxを出力するようになっており、その制御データDxは、投光器42の投光回路43に与えられている。また、受光制御回路41は内部にメモリ(記憶手段)44を備えており、投光回路43はD/A変換器45を内蔵している。
【0056】
図14は、投光回路43の内部構成を示すものである。LED2のアノードは駆動電源VCCに接続されており、カソードは、LED駆動用のNPNトランジスタ46のコレクタに接続されている。そして、各トランジスタ46のベースは、トランジスタ46を駆動するシフトレジスタ47の各出力端子に夫々接続されており、エミッタは、NチャネルMOSFET48のドレインに共通に接続されている。そして、FET48のソースはNチャネルMOSFET49のドレインに接続されており、FET49のソースはグランドに接続されている。
【0057】
上段のFET48のゲートには投光パルス信号が与えられ、FET48は、各LED2が発光するタイミングに応じてONするようになっている。そして、下段のFET49のゲートには、D/A変換器45によって変換出力されるアナログ信号が与えられている。
即ち、第1実施例では、アンダーシュートの発生を検出すると受光側の受光感度(前置増幅器9の増幅率)を調整したが、第6実施例では、FET49のオン抵抗を変化させることで投光回路43による投光出力レベルを調整するようになっている。尚、受光制御回路41,D/A変換器45,FET49は、調整手段50を構成している。
【0058】
次に、第6実施例の作用について図15をも参照して説明する。図15は、第1実施例における図2相当図である。受光制御回路41は、第1実施例とは異なり、A/D変換器20の出力データによりアンダーシュートを検出すると、その出力データに応じた値の制御データDxを投光回路43に出力するようになっている。
【0059】
即ち、ステップS1の実行後は、メモリ44より読み出した制御データDxを投光回路43に出力する(ステップS10)。メモリ44には、予め初期データが記憶されている。この時、その制御データDxはD/A変換器45によってD/A変換され、そのアナログ信号電圧がFET49のゲートに与えられる。すると、FET49はそのゲート電圧に応じたオン抵抗を示すようになるので、投光タイミングにおいて上段のFET48がオンすると共に、何れかのトランジスタ46がオンして対応するLED2が発光する際にそのLED2に流れる電流は、FET49のオン抵抗に応じて設定される。
【0060】
そして、ステップS4に代わるステップS11において、受光制御回路41は、A/D変換器20の出力データが過入光レベル(アンダーシュート発生レベル)か否かよりを判断し、過入光レベルであれば(「YES」)、ステップS10でメモリ44より読み出した制御データDxを、その過入光レベルの度合い(判定しきい値との差)に応じて減少させ、投光回路43に出力する(ステップS12)。
【0061】
すると、投光回路43においてはFET49のゲート電圧が低下するので、オン抵抗は上昇し、LED2が駆動される場合に流れる電流値は低下して、投光出力レベルは低下する。従って、アンダーシュートの発生は抑制される方向に調整される。
【0062】
それから、受光制御回路41は変更した制御データDxをメモリ44に書き込んで更新すると(ステップS13)、ステップS5に移行する。また、ステップS11において、過入光レベルでない場合も(「NO」) ステップS5に移行する。
【0063】
以上のように第6実施例によれば、調整手段50は、メモリ44に記憶されている制御データDxに基づいて投光回路42の投光出力レベルを一括して変化させることで調整動作を行ない、前記調整動作の終了後に、メモリ44に記憶されている制御データDxを更新するようにした。
【0064】
従って、調整周期毎に、メモリ44に記憶されているデータに基づいて調整動作が行われるので、受光信号に発生するアンダーシュートが極力小さくなるように、より短い時間で投光出力レベルを調整することができる。そして、各光軸毎に調整を行なうものに比較して構成をより簡単にすることができると共に、調整に要する時間を短縮することも可能となる。
【0065】
(第7実施例)
図16は本発明の第7実施例を示すものであり、第6実施例と異なる部分についてのみ説明する。第7実施例では、第6実施例におけるNPNトランジスタ46がPNPトランジスタ51に置き換わっている。そして、LED2のカソードは、トランジスタ51のエミッタに接続されており、トランジスタ51のコレクタはグランドに接続されている。
【0066】
また、FET49は削除されており、FET48に代えて、PチャネルMOSFET52が配置されている。そのFET52のドレインには各LED2のアノードが共通に接続されており、ソースにはD/A変換器45によって変換出力されるアナログ信号が与えられている。そして、FET52のゲートには、投光パルス信号がNOT回路53を介して与えられている。尚、受光制御回路41,D/A変換器45,FET52は、調整手段54を構成している。
【0067】
以上のように構成された第7実施例によれば、各投光タイミングにおいてFET52がオンする場合に、そのFET52を介してLEDのアノードに印加される電圧は、D/A変換器45を介して出力されるアナログ電圧となる。従って、第7実施例では、第6実施例におけるLED2の駆動電流に代わって、LED2の駆動電圧を変化させることになり、第6実施例と同様の効果が得られる。
【0068】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形又は拡張が可能である。
正規の受光信号極性が負である場合は、オーバーシュートを検出するように構成すれば良い。
第1実施例の構成において、第6実施例のように前置増幅回路9の増幅率をデジタル制御するように構成しても良い。
調整手段を、受光信号のレベルが逆極性側に変化している時間、即ちアンダーシュート発生時間を計測し、その計測時間に基づいて調整動作を行なうように構成しても良い。即ち、前記計測時間の長さは受光信号の逆極性レベルの大きさとの相関性があるので、計測時間の長さに応じて調整動作における調整量を設定すれば、受光レベル調整を良好に行なうことができる。
受光信号のレベルが逆極性側に変化していることを検出するには、その他、例えば、前置増幅回路9の出力信号レベルのゼロクロス点通過を検出することで、行っても良い。
第4又は第5実施例において副投光信号を用いたが、副投光信号を主投光信号と同程度の振幅レベルとパルス幅とを有する信号としても良い。その場合、受光側は、比較器31のみを設け、1つの光軸に付きそれら2つの信号が連続して受光される場合に正常と判定し、アンダーシュートの発生により副投光信号の受光レベルが低下して、最初の主投光信号のみが受光された場合に過入光状態の発生を判定するように構成すれば良い。
【0069】
【発明の効果】
請求項1記載の多光軸光電スイッチによれば、過入光検出手段は、各投光素子の投光タイミング後に、増幅手段より出力される対応する受光信号のレベルが逆極性側に変化したことを検出し、調整手段は、過入光検出手段による検出状態に基づいて、受光信号が逆極性側で示す信号レベルが小さくなるように、増幅手段の増幅率と投光器側の投光出力レベルとの少なくとも一方を変化させることで調整動作を行なう。
【0070】
従って、従来のように受光信号が正規の極性を示す期間のレベルに基づいて過入光状態を検出するものとは異なり、受光信号における逆極性レベルの発生を確実且つ安定的に検出することが可能となる。そして、調整手段は、受光信号の逆極性レベルが小さくなるように調整動作を行なうので、受光レベル調整を良好に行なって過入光状態を解消することができる。
【0071】
請求項2記載の多光軸光電スイッチによれば、調整手段は、受光信号のレベルが逆極性側に変化している時間を計測し、その計測時間に基づいて調整動作を行なうので受光レベル調整をより良好に行なうことができる。
【0072】
請求項3記載の多光軸光電スイッチによれば、過入光検出手段は、受光信号のレベルを、対応する投光素子の投光タイミングから所定時間の経過後に基準レベルと比較して過入光状態の検出を行なう。そして、調整手段は、記憶手段に記憶されているデータに基づいて増幅率または投光出力レベルの少なくとも一方を変化させて調整動作を行ない、調整動作の終了後に記憶手段に記憶されているデータを更新する。従って、増幅手段より出力される受光信号のレベルに基づいて過入光状態の検出を確実に行なうことができる。また、調整周期毎に、受光信号に発生するオーバーシュートまたはアンダーシュートが極力小さくなるように、増幅手段の増幅率または投光出力レベルを調整することができる。
【0073】
請求項4記載の多光軸光電スイッチによれば、調整手段は、増幅手段の増幅率と、投光器側の投光出力レベルとの少なくとも一方を、全受光素子または全投光素子につき一括して可変可能とするので、各光軸毎に調整を行なうものに比較して、構成をより簡単にすることができると共に、調整に要する時間を短縮することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であり、多光軸光電スイッチの電気的構成の概略を示す図
【図2】受光制御回路によって行なわれる検出動作及び感度調整動作(検出プログラム)の内容を示すフローチャート
【図3】図2のステップS3である検出ルーチンの内容を示すフローチャート
【図4】受光制御回路の入力端子Fに投光信号Spが与えられた場合における各信号のタイミングチャート
【図5】(b)は、(a)のような波形の投光信号が出力された場合に過入光状態となり、受光信号波形にアンダーシュートが発生した場合の波形を示す図
【図6】本発明の第2実施例であり、図1相当図の要部のみを示す図
【図7】各信号のタイミングチャート
【図8】本発明の第3実施例を示す図6相当図
【図9】図7相当図
【図10】本発明の第4実施例を示す図6相当図
【図11】図7相当図
【図12】本発明の第5実施例を示す図11相当図
【図13】本発明の第6実施例を示す図1相当図
【図14】投光回路内部の電気的構成を示す図
【図15】図2相当図
【図16】本発明の第7実施例を示す図14相当図
【符号の説明】
1は投光器、2はLED(投光素子)、3は投光制御回路(投受光制御手段)、5は受光器、7はフォトダイオード(受光素子)、9は前置増幅回路(増幅手段)、16は受光回路(投受光制御手段)、17は受光制御回路(過入光検出手段)、21は調整手段、32は比較器(過入光検出手段)、33はアナログスイッチ(過入光検出手段)、35は比較器(過入光検出手段)、44はメモリ(記憶手段)、50,54は調整手段を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a multi-optical axis photoelectric converter which causes a plurality of light emitting means and light receiving means to sequentially perform light emitting and receiving operations, and detects an object by scanning an optical axis formed by each light emitting means and light receiving means. About the switch.
[0002]
[Prior art]
In general, a multi-optical axis photoelectric switch is often provided with an amplifier (amplifier) for amplifying a light receiving signal in order to improve light receiving sensitivity on the light receiving side. In that case, if the installation interval between the light emitter and the light receiver becomes shorter than the distance assumed in the specification, for example, the light receiving signal level may become too high, resulting in an excessively incident light state.
[0003]
When the light receiving side becomes over-illuminated, the coupling capacitor disposed inside the light receiving amplifier becomes overcharged, and when the light receiving signal amplified by the amplifier is output with a positive polarity, the light receiving signal An undershoot in which the signal level appears on the negative positive side with the output occurs. When an undershoot occurs, holes are created in the parallel movement characteristics and angle characteristics between the projector and the receiver, the interference prevention performance between each optical axis is reduced, and the maximum number of optical axes is reduced due to the limitation of the scan cycle. Or need to be done.
[0004]
In order to solve such a problem,
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3353016
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a multi-optical axis photoelectric switch capable of better eliminating the excessive light incident state on the light receiving device side.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a multi-optical axis photoelectric switch according to
A plurality of light receiving means arranged to face the light projector and respectively receiving the light emitted by the plurality of light emitting means; provided in correspondence with the plurality of light receiving means; output from each light receiving means; A light receiver comprising amplification means for amplifying a light reception signal,
A plurality of light projecting means and light receiving means for sequentially performing light emitting and receiving operations, and a light emitting and receiving control means for controlling to scan an optical axis formed by each light emitting means and light receiving means. At
The light receiver,
Excessive light detecting means for detecting that the level of the corresponding light receiving signal output from the amplifying means has changed to the opposite polarity side after the light emitting timing of each light emitting element,
Based on the detection state of the excessively incident light detecting means, at least one of the amplification factor of the amplifying means and the light emitting output level of the light projecting device side is adjusted so that the signal level of the light receiving signal on the opposite polarity side is reduced. An adjusting means for performing an adjusting operation by changing the adjusting means.
[0009]
That is, when the polarity of the amplified signal output from the amplifying unit appears in the opposite direction to the normal output state due to the excessively high light receiving signal level, the excessively incident light detecting unit directly detects the waveform state. Therefore, unlike the conventional method in which the over-light state is detected based on the level of the period during which the received light signal has the normal polarity, it is possible to reliably and stably detect the occurrence of the reverse polarity level in the received light signal. It becomes possible. Then, since the adjusting means performs the adjusting operation so that the reverse polarity level of the light receiving signal is reduced, the light receiving level can be adjusted favorably.
[0010]
In this case, it is preferable that the adjusting unit measures the time during which the level of the received light signal changes to the opposite polarity side and performs the adjusting operation based on the measured time. . That is, since the length of the measurement time has a correlation with the magnitude of the reverse polarity level of the received light signal, if the adjustment amount in the adjustment operation is set in accordance with the length of the measurement time, the light reception level adjustment can be improved. Can be performed.
[0011]
Further, in the above case, as described in
The adjustment means includes a storage means for storing at least one of an amplification factor of the amplification means and a light emission output level on the side of the projector, and the amplification factor or the projection rate is determined based on data stored in the storage means. Preferably, the adjustment operation is performed by changing at least one of the light output levels, and after the adjustment operation is completed, the data stored in the storage unit is updated.
[0012]
According to this structure, the excessively incident light detecting means can reliably detect the excessively incident light state based on the level of the light receiving signal output from the amplifying means. Since the adjusting means performs the adjusting operation based on the data stored in the storing means at each adjusting cycle, the amplification factor of the amplifying means is set so that the overshoot or undershoot generated in the light receiving signal is minimized. Alternatively, the light output level can be adjusted.
[0013]
Further, as set forth in
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1 schematically showing an electrical configuration of a multi-optical axis photoelectric switch, a
[0015]
Each of the light receiving units 6a to 6e includes a series circuit of a photodiode 7 and a bias resistor 8 serving as a light receiving element connected between a DC power supply terminal VC and the ground, and a front end having an input terminal connected to a common connection terminal thereof. An amplifier circuit (amplifying means) 9 is provided. The photodiode 7 photoelectrically converts incident light, amplifies the converted weak electric signal by the
[0016]
The FETs 10a to 10e are provided corresponding to the respective light receiving units 6a to 6e, and the drain and source terminals thereof are connected in parallel with the resistor 8, and the gates are connected to the output terminals of the integration circuits 11a to 11e. . The input terminals of the integration circuits 11a to 11e are connected to the output terminals of the AND circuits 12a to 12e, respectively.
[0017]
The integration circuits 11a to 11e integrate the control pulse signal Sx supplied via the AND circuits 12a to 12e, and apply an integration voltage as an integrated value to the gates of the FETs 10a to 10e connected to the integration circuits. . Then, the FETs 10a to 10e change the conduction state between the drain and the source according to the value of the integrated voltage given to the gate, thereby changing the combined resistance value with the bias resistor 8 connected in parallel. Has become.
[0018]
The
[0019]
Output terminals of the
[0020]
In this case, a voltage V1 corresponding to the detection level is set in the
[0021]
One input terminal of each of the AND circuits 12a to 12e is connected to the gates of the analog switches 14a to 14e and connected to the output terminals Q1 to Q5 of the
[0022]
An input terminal F of the light
Note that the
[0023]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, (1) the detection operation will be described. For the basic operation similar to that of
[0024]
FIG. 4 shows a case in which a light projection signal Sp (consisting of a start pulse Sp0 and five subsequent synchronization pulses Sp1 to Sp5) is supplied to the input terminal F of the light
[0025]
First, the paragraph of
[0033] ~
Since the operations up to this point are the same, an outline thereof will be described. The
[0026]
When receiving the start pulse Sp0 and starting the detection program, the light receiving
[0027]
The light
[0028]
Then, the
[0029]
Further, the light receiving
[0030]
In other words, while the amplitude level of the light receiving signal appears to have a positive polarity in the normal output state, the amplitude level swings to the positive side of the negative electrode, thereby causing an undershoot.
Here, in order to match the description of
[0031]
Subsequent operations are also basically the same as in the paragraph of
[0039]
The operation is the same as described above. That is, the light receiving
[0032]
When the detection routine S3 ends, the light
[0033]
In this case, the light receiving
[0034]
(2) Automatic sensitivity adjustment operation during detection operation
Next, the sensitivity adjustment in the case where the level of the light receiving signal output from each of the light receiving sections 6a to 6e activated by the
[0035]
Then, the light receiving
[0036]
Then, since the conduction state of the FET 10a changes and the equivalent resistance value decreases, the combined resistance value in the parallel circuit with the bias resistor 8 also decreases. As a result, the bias voltage for the photodiode 7 decreases, and the light receiving sensitivity decreases.
[0037]
In the same manner, the light receiving
[0038]
That is, the present embodiment differs from the first embodiment only in the method of detecting the occurrence of undershoot due to the received light signal. This is performed in the same manner as in
[0039]
As described above, according to the present embodiment, the light receiving
[0040]
Therefore, unlike the conventional method in which the over-light state is detected based on the level of the period during which the received light signal has the normal polarity, it is possible to reliably and stably detect the occurrence of the reverse polarity level in the received light signal. It becomes possible. Since the adjusting means 21 performs the adjusting operation so that the reverse polarity level of the light receiving signal is reduced, the light receiving level can be satisfactorily adjusted to eliminate the excessive light incident state.
[0041]
Further, according to the method of directly detecting the occurrence of undershoot at a predetermined timing as described above, compared with the conventional method of detecting an excessively incident light state based on the level of a period in which a received light signal has a normal polarity. Thus, even if an inexpensive operational amplifier having a narrow amplification range and a small amplification factor is used as the
[0042]
(Second embodiment)
FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only the different parts will be described below. FIG. 6 shows only a main part of the first embodiment corresponding to FIG. In the second embodiment, a comparator 31 for detecting a received light signal and a comparator (excess light detection means) 32 for detecting an undershoot are arranged between the
[0043]
Then, the output signal DS1 of the comparator 31 is supplied to the input terminal A of the light
[0044]
Since the comparator 32 is for undershoot detection, the input / output voltage range is adjusted so that a high-level signal is output when the input signal level exceeds a negative threshold value.
Although not specifically shown, the A /
[0045]
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIGS. 7A and 7B are the same as FIGS. 5A and 5B in the first embodiment. The light
According to the second embodiment configured as described above, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
[0046]
(Third embodiment)
FIGS. 8 and 9 show a third embodiment of the present invention. The same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Hereinafter, only different parts will be described. In FIG. 8 showing a main part of the electrical configuration, in the third embodiment, the analog switch 33 is deleted from the configuration of the second embodiment. The output terminals of the two comparators 31 and 32 are respectively connected to the input terminals of the OR circuit 34, and the output terminal of the OR circuit 34 is connected to the input side of the analog switch 14. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0047]
Next, the operation of the third embodiment will be described with reference to FIG. When one of the light receiving signal output from the comparators 31 and 32 and the undershoot detection signal goes to the “H” level, the output terminal of the OR circuit goes to the “H” level. Therefore, as shown in FIG. 9C, when an undershoot occurs in the received light signal, the “H” level is indicated only for a period obtained by combining the output period of the normal received light signal and the undershoot occurrence period. A signal is output.
[0048]
That is, the light receiving signal output from the comparators 31 and 32 and the undershoot detection signal are shared by the OR circuit 34 and output to the input terminal A of the light
Also in the case of the third embodiment configured as described above, the same effects as in the first or second embodiment can be obtained.
[0049]
(Fourth embodiment)
FIGS. 10 and 11 show a fourth embodiment of the present invention. The same parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described below. In FIG. 10 showing the main part of the electrical configuration, in the fourth embodiment, the comparator 32 in the second embodiment is replaced by a comparator (excessive light detection means) 35.
[0050]
In the fourth embodiment, in the adjustment operation mode different from that during the normal operation, as shown in FIG. 11A, the main light output from the
[0051]
The reference value for comparison of the comparator 35 is set to a lower level than that of the comparator 31 to detect the sub-light emission signal (see FIG. 11B). In this case, if undershoot does not occur in the received light signal, or if the undershoot occurs but its amplitude is small, as shown in FIG. A component of the optical signal is detected.
[0052]
On the other hand, as shown in FIG. 11C, when the level of occurrence of undershoot increases, the sub-light emission signal component having a low level is absorbed by the undershoot and is not detected by the comparator 35.
Therefore, in the adjustment operation mode, the light
[0053]
According to the fourth embodiment configured as described above, the
[0054]
(Fifth embodiment)
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention, and only parts different from the fourth embodiment will be described. In the fifth embodiment, unlike the fourth embodiment, a sub-light emission signal having a pulse width narrower than that of the main light emission signal is used. Even in such a case, the appearance of the sub-light emission signal component in the light-receiving signal waveform when the light-receiving device is affected by the undershoot is the same as in the fourth embodiment. Adjustments can be made by detecting the components.
[0055]
(Sixth embodiment)
13 to 15 show a sixth embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described below. In FIG. 13 showing a main part of the electrical configuration, in the sixth embodiment, the
[0056]
FIG. 14 shows the internal configuration of the
[0057]
A light emission pulse signal is given to the gate of the
That is, in the first embodiment, when the occurrence of undershoot is detected, the light-receiving sensitivity (amplification factor of the preamplifier 9) on the light-receiving side is adjusted. In the sixth embodiment, the light-receiving sensitivity is changed by changing the on-resistance of the
[0058]
Next, the operation of the sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 2 in the first embodiment. Unlike the first embodiment, the light receiving
[0059]
That is, after execution of step S1, the control data Dx read from the memory 44 is output to the light emitting circuit 43 (step S10). Initial data is stored in the memory 44 in advance. At this time, the control data Dx is D / A converted by the D /
[0060]
Then, in step S11 instead of step S4, the light receiving
[0061]
Then, in the
[0062]
Then, the light receiving
[0063]
As described above, according to the sixth embodiment, the adjusting unit 50 performs the adjusting operation by changing the light emitting output level of the
[0064]
Therefore, the adjustment operation is performed based on the data stored in the memory 44 in each adjustment cycle, so that the light emission output level is adjusted in a shorter time so that the undershoot generated in the light receiving signal is minimized. be able to. In addition, the configuration can be made simpler than that in which adjustment is performed for each optical axis, and the time required for adjustment can be shortened.
[0065]
(Seventh embodiment)
FIG. 16 shows a seventh embodiment of the present invention. Only parts different from the sixth embodiment will be described. In the seventh embodiment, the NPN transistor 46 in the sixth embodiment is replaced with a PNP transistor 51. The cathode of the
[0066]
Further, the
[0067]
According to the seventh embodiment configured as described above, when the
[0068]
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and the following modifications or extensions are possible.
When the normal light receiving signal polarity is negative, it may be configured to detect overshoot.
In the configuration of the first embodiment, the amplification factor of the
The adjusting means may be configured to measure a time during which the level of the light receiving signal changes to the opposite polarity side, that is, an undershoot occurrence time, and to perform the adjusting operation based on the measured time. That is, since the length of the measurement time has a correlation with the magnitude of the reverse polarity level of the received light signal, if the adjustment amount in the adjustment operation is set according to the length of the measurement time, the light reception level can be adjusted well. be able to.
To detect that the level of the light receiving signal has changed to the opposite polarity side, for example, the detection may be performed by detecting the passage of the output signal level of the
Although the sub-projection signal is used in the fourth or fifth embodiment, the sub-projection signal may be a signal having the same amplitude level and pulse width as the main projection signal. In this case, on the light receiving side, only the comparator 31 is provided, and it is determined that the signal is normal when the two signals are continuously received on one optical axis. Is reduced, and when only the first main light emission signal is received, the occurrence of the excessive light incident state may be determined.
[0069]
【The invention's effect】
According to the multi-optical axis photoelectric switch of the first aspect, the excess light detection means changes the level of the corresponding light reception signal output from the amplification means to the opposite polarity side after the light emission timing of each light emission element. The adjusting means detects the amplification factor of the amplifying means and the light emitting output level on the light emitting side based on the detection state of the excessive light detecting means so that the signal level of the received light signal on the opposite polarity side becomes small. The adjustment operation is performed by changing at least one of the above.
[0070]
Therefore, unlike the conventional method in which the over-light state is detected based on the level of the period during which the received light signal has the normal polarity, it is possible to reliably and stably detect the occurrence of the reverse polarity level in the received light signal. It becomes possible. Then, since the adjusting means performs the adjusting operation so that the reverse polarity level of the light receiving signal becomes small, the light receiving level can be satisfactorily adjusted to eliminate the excessive light incident state.
[0071]
According to the multi-optical axis photoelectric switch of the second aspect, the adjusting means measures the time during which the level of the light receiving signal changes to the opposite polarity side, and performs the adjusting operation based on the measured time. Can be performed more favorably.
[0072]
According to the multi-optical axis photoelectric switch of the third aspect, the excessive light detecting means compares the level of the light receiving signal with the reference level after a predetermined time has elapsed from the light emitting timing of the corresponding light emitting element. The light state is detected. Then, the adjusting means performs the adjusting operation by changing at least one of the amplification factor or the light emission output level based on the data stored in the storing means, and after the adjusting operation is completed, the data stored in the storing means is changed. Update. Therefore, it is possible to reliably detect the excessive light incident state based on the level of the light receiving signal output from the amplifying unit. Further, the amplification factor or the light output level of the amplifying means can be adjusted so that the overshoot or undershoot generated in the light receiving signal is minimized in each adjustment cycle.
[0073]
According to the multi-optical axis photoelectric switch of the fourth aspect, the adjusting means collectively sets at least one of the amplification factor of the amplifying means and the light emitting output level of the light emitting device side for all light receiving elements or all light emitting elements. Since it is variable, the configuration can be made simpler and the time required for the adjustment can be shortened as compared with the case where the adjustment is performed for each optical axis.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an electric configuration of a multi-optical axis photoelectric switch according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing the contents of a detection operation and a sensitivity adjustment operation (detection program) performed by a light receiving control circuit.
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of a detection routine which is step S3 in FIG. 2;
FIG. 4 is a timing chart of each signal when a light projection signal Sp is given to an input terminal F of a light receiving control circuit.
FIG. 5B is a diagram showing a waveform when an incident light state occurs when a light emission signal having a waveform as shown in FIG.
FIG. 6 is a second embodiment of the present invention, showing only essential parts of FIG.
FIG. 7 is a timing chart of each signal.
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 6, showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 7;
FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 6, showing a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 7;
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 11, showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 1, showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing an electrical configuration inside a light emitting circuit;
FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 2;
FIG. 16 is a view corresponding to FIG. 14, showing a seventh embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
1 is a light emitter, 2 is an LED (light emitting element), 3 is a light emitting control circuit (light emitting and receiving control means), 5 is a light receiver, 7 is a photodiode (light receiving element), 9 is a preamplifier circuit (amplifying means). , 16 is a light receiving circuit (light emitting / receiving control means), 17 is a light receiving control circuit (excessive light detecting means), 21 is an adjusting means, 32 is a comparator (excessive light detecting means), 33 is an analog switch (excessive light detecting means). Detecting means), 35 is a comparator (excessive light detecting means), 44 is a memory (storage means), and 50 and 54 are adjusting means.
Claims (4)
この投光器に対向して配置され、前記複数の投光手段によって投光された光を夫々受光する複数の受光手段と、これら複数の受光手段に対応して設けられ、各受光手段より出力される受光信号を増幅する増幅手段とを備えてなる受光器と、
前記複数の投光手段及び受光手段に順次投受光動作を行なわせ、各投光手段及び受光手段において形成される光軸をスキャンするように制御する投受光制御手段とを備えて構成される多光軸光電スイッチにおいて、
前記受光器は、
各投光素子の投光タイミング後に、前記増幅手段より出力される対応する受光信号のレベルが逆極性側に変化したことを検出する過入光検出手段と、
この過入光検出手段による検出状態に基づいて、受光信号が逆極性側で示す信号レベルが小さくなるように、前記増幅手段の増幅率と、前記投光器側の投光出力レベルとの少なくとも一方を変化させることで調整動作を行なう調整手段とを備えることを特徴とする多光軸光電スイッチ。A floodlight comprising a plurality of floodlighting means,
A plurality of light receiving means arranged to face the light projector and respectively receiving the light emitted by the plurality of light emitting means; provided in correspondence with the plurality of light receiving means; output from each light receiving means; A light receiver comprising amplification means for amplifying a light reception signal,
A plurality of light emitting / receiving control means for controlling the plurality of light emitting means and the light receiving means to sequentially perform light emitting / receiving operations and scanning an optical axis formed by each light emitting means and the light receiving means. In the optical axis photoelectric switch,
The light receiver,
Excessive light detecting means for detecting that the level of the corresponding light receiving signal output from the amplifying means has changed to the opposite polarity side after the light emitting timing of each light emitting element,
Based on the detection state of the excessively incident light detecting means, at least one of the amplification factor of the amplifying means and the light emitting output level of the light projecting device side is adjusted so that the signal level of the light receiving signal on the opposite polarity side is reduced. A multi-optical axis photoelectric switch, comprising: adjusting means for performing an adjusting operation by changing the optical axis.
前記調整手段は、
前記増幅手段の増幅率と、前記投光器側の投光出力レベルとの少なくとも一方を記憶させる記憶手段を備え、
当該記憶手段に記憶されているデータに基づいて前記増幅率または投光出力レベルの少なくとも一方を変化させることで調整動作を行ない、
前記調整動作の終了後に、前記記憶手段に記憶されているデータを更新することを特徴とする請求項1または2記載の多光軸光電スイッチ。The excess light detection means detects the excessive light state by comparing the level of the light reception signal output from the amplifying means with a reference level after a lapse of a predetermined time from the light emission timing of the corresponding light emitting element. Configured to do,
The adjusting means,
A storage unit for storing at least one of an amplification factor of the amplification unit and a light emission output level on the light emitter side,
Performing an adjustment operation by changing at least one of the amplification factor or the light emission output level based on the data stored in the storage means;
3. The multi-optical axis photoelectric switch according to claim 1, wherein data stored in said storage means is updated after the adjustment operation is completed.
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