JP2008300201A - 多光軸光電センサ - Google Patents

Abstract

【課題】外乱光の入光位置を外部に報知することが可能な多光軸光電センサを提供する。
【解決手段】複数の投光素子Ｔと、それらに対向配置される複数の受光素子Ｊと、複数の受光素子Ｊが並ぶ配置領域３０Ａをその並び方向で複数に分割して形成される各分割領域Ｒ毎に、当該分割領域Ｒ内の受光素子Ｊに外乱光が入光したかどうかを判定する外乱光判定手段３４と、を備え、各分割領域Ｒに対する外乱光判定手段３４の判定結果に基づき外乱光の入光位置を報知する報知手段Ｈを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、多光軸光電センサに関し、特に、外乱光対策に関する。

例えば、物体が検出エリアに侵入したことを検出する多光軸光電センサが知られている。この多光軸光電センサは、複数の投光素子を有する投光器と、この複数の投光素子とそれぞれ対向して光軸を構成するように配置された複数の受光素子を有する受光器とを備えている。この多光軸光電センサは、各投光素子が対向する受光素子に対して所定の投光周期で順次発光してこの受光素子が受光する投受光動作を繰り返すと共にこの受光素子の受光信号に基づいて各光軸の遮光を検出し、検出エリア内への侵入物体を検出するものである。

この多光軸光電センサは、より広い領域で物体が侵入したことを検出するために、複数台数が近接して配置されることがある。このように、多光軸光電センサを複数台配置する場合には、近接して配置された同種類の多光軸光電センサが放つ光が受光素子に入射して誤動作することがある。

しかも、この外乱光には同種類の多光軸光電センサが放つ光の他にも様々なものがある。例えば、この外乱光には、工場内の照明のように侵入物体の検出に対して継続的に影響を与えるものや、溶接作業の際に発生する一時的な光、警告灯のように周期的に発生させる光があり、これらの光は、多光軸光電センサの一部の受光素子だけに入光することがある。また、この外乱光には、工場内を巡回する搬送車の回転灯が発する光のように、不特定の方向から受光素子に入光するものがある。従って、このような外乱光が受光素子に入光して誤動作することを防止する必要があり、そのための技術として特許文献１及び特許文献２が知られている。
特開２００３−３４７９１６公報 特開２００５−１１４５５１公報

しかしながら、上記各文献の技術では、外乱光に対する対応が多光軸光電センサの内部処理で行われているだけ、実際にどの光軸に外乱光が入光しているのかをユーザが知ることができない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、外乱光の入光位置を外部に報知することが可能な多光軸光電センサを提供するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る多光軸光電センサは、複数の投光素子と、前記複数の投光素子それぞれに対向配置される複数の受光素子と、前記複数の受光素子が並ぶ配置領域をその並び方向で複数に分割して形成される各分割領域毎に、当該分割領域内の受光素子に前記投光素子からの光とは異なる外乱光が入光したかどうかを判定する外乱光判定手段と、を備え、前記各分割領域に対する前記外乱光判定手段の判定結果に基づき外乱光の入光位置を報知する報知手段を備える。
本発明によれば、複数の受光素子の配置領域を分割してなる各分割領域毎に外乱光が入光したかどうかを判定し、その各分割領域に対する判定結果に基づき外乱光の入光位置を報知する構成である。従って、ユーザはその報知パターンに基づき外乱光の入光位置を知ることができる。

第２の発明は、第１の発明の多光軸光電センサであって、前記報知手段は、前記各分割領域毎に対応付けられた複数の表示部を備え、前記各表示部は、当該表示部に対応付けられた分割領域の近傍に配置され、当該分割領域に対する前記外乱光判定手段の判定結果に応じた表示動作を行う。
本発明によれば複数の表示部がそれぞれ自己に対応付けられた分割領域に対する外乱光判定手段の判定結果に応じた表示動作を行うから、ユーザは外乱光の入光位置を視覚的に容易に知ることができる。しかも、各表示部は、当該表示部に対応付けられた分割領域の近傍に配置されているから、対応付けられた分割領域から離れた位置に配置した構成に比べて、ユーザは外乱光の入光位置を容易に知ることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明の多光軸光電センサであって、前記各投光素子の投光タイミングに同期して当該投光素子と対向する受光素子での受光量を検出し、この受光量に基づき前記投光素子からの光がそれに対向する受光素子に入光しているかどうかを判定する入光判定手段を備え、前記報知手段は、前記外乱光判定手段による判定時には前記外乱光の入光位置の報知動作を行い、前記入光判定手段による判定時には、その判定結果に応じた報知動作を行う構成である。
本発明によれば、報知手段は外乱光が入光したかどうかを報知する役割と、各受光素子がそれと対向配置された投光素子からの光（正規光）を受光したかどうかを報知する役割との両方を兼ねるため、それぞれ報知手段を独立に設けた構成に比べて部品点数を低減させることができる。なお、外乱光判定手段による判定時と入光判定手段による判定時とで報知パターンを変えることが好ましい。

第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明の多光軸光電センサであって、前記各分割領域毎に設けられた複数の外乱光検出素子を備え、前記判定手段は、前記各外乱光検出素子での受光量を検出し、この受光量に基づき前記外乱光が入光したかどうかを判定する構成とされ、前記各外乱光検出素子での受光量の検出タイミングは、投光領域内に当該外乱光検出素子が位置している投光素子の投光タイミングと異なる。
本発明によれば、各外乱光検出素子での受光量の検出タイミングは、その外乱光検出素子に投光した光が入光する投光素子の投光タイミングと異なるから、外乱光の検出において投光素子からの光の影響を抑制することができる。

第５の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明の多光軸光電センサであって、前記判定手段は、前記複数の投光素子の全てが投光していない非投光時期に前記受光素子での受光量を検出し、この受光量に基づき前記外乱光が入光したかどうかを判定する構成とされている。
本発明によれば、物体検出用としての受光素子を外乱光の検出用としても利用する構成であるから、それぞれ個別の受光素子を設けた構成に比べて部品点数を低減することができる。

第６の発明は、第５の発明の多光軸光電センサであって、前記非投光時期は、前記各受光素子に対応付けられた各投光素子の投光タイミングの直前及び直後のうち少なくとも一方の時期である。
本発明によれば、外乱光が入光したかどうかを、各投光素子の投光タイミングの直前及び直後のうち少なくとも一方の時期に当該投光素子に対応付けられた受光素子での受光量に基づき判定する構成である。従って、物体検出のための投光素子の投光動作を止めることなく、効率よく外乱光の入光判定を行うことができる。

第７の発明は、第１から第６のいずれか一つの発明の多光軸光電センサであって、前記複数の分割領域は、それぞれの内に位置する前記受光素子の数が同一である。
分割領域によってそこに位置する受光素子の数を異ならせる構成であってもよい。例えば外乱光の入光位置を詳細に知りたい範囲では各分割領域内に位置する受光素子数を少なくし、それほど詳細に知る必要がない範囲では各分割領域内に位置する受光素子数を多くする、といった構成である。しかし、このような構成では想定外の外乱光が入光した場合に不都合が生じ得る。これに対して、本発明は、全ての分割領域には、同一数の受光素子が位置する構成であるから、想定外の外乱光が入光しても不都合が生じにくい。

第８の発明は、第７の発明の多光軸光電センサであって、前記受光素子の数は１つである。
本発明によれば、各受光素子１つずつについて外乱光が入光したかどうかの判定結果が報知動作に反映されるから、外乱光の入光位置をより精度よく知ることができる。

第９の発明は、第１から第８のいずれか一つの発明の多光軸光電センサであって、前記報知手段は、前記外乱光の光強度に応じて報知パターンを異ならせる構成である。
本発明によれば、外乱光の光強度の程度をも報知パターンから知ることができる。

第１０の発明は、第１から第９のいずれか一つの発明の多光軸光電センサであって、前記外乱光判定手段で外乱光が入光したと判定された回数を、前記分割領域ごと、または、前記受光素子ごとにカウントするカウント手段を備え、前記報知手段は、前記カウント手段のカウント数が複数回に達したことを条件に報知動作を行う。
報知手段は、同一の分割領域または同一の受光素子について外乱光が入光したという判定が複数回されたことを条件に報知動作を行うから、１回の判定結果によって報知動作を行う構成に比べて信用性が高い。

第１１の発明は、第１から第１０のいずれか一つの発明の多光軸光電センサであって、メモリと、前記外乱光判定手段で外乱光が入光したと判定された場合に、当該外乱光の入光位置に関する情報、及び、上記外乱光の判定時刻を前記メモリに記録する記録手段とを備える。
本発明によれば、外乱光が入光したと判定された場合に、その外乱光の入光位置に関する情報、及び、上記外乱光の判定時刻が履歴としてメモリに記録される。したがって、メモリの記録内容から外乱光の入光タイミングや入光位置を知ることができる。従って、これを基に例えば外乱光が入光し易い受光素子の受光範囲を狭めたりするなど、外乱光対策を行うことができる。

本発明によれば、複数の受光素子の配置領域を分割してなる各分割領域毎に外乱光が入光したかどうかを判定し、その各分割領域に対する判定結果に基づき外乱光の入光位置を報知する構成である。従って、ユーザはその報知パターンに基づき外乱光の入光位置を知ることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図１〜図６を参照して説明する。
（多光軸光電センサの外観構成）
本発明に係る多光軸光電センサ１は、図１に示すように、所定の検出領域Ｗを介して対向配置される投光器１０と受光器３０とを備える。投光器１０は全体として柱状をなし、受光器３０との対向面１０Ａに例えば１６個の投光素子（例えば発光ダイオード）Ｔ１〜Ｔ１６が一列状に配列されている。受光器３０は全体として柱状をなし、投光器１０との対向面３０Ａに例えば１６個の受光素子（例えばフォトダイオード）Ｊ１〜Ｊ１６が一列状に配列されている。互いに対向する投光素子Ｔと受光素子Ｊとでそれぞれ光軸Ｌを形成する。なお、以下の説明で用いる文字Ｎは、図示する光軸Ｌ（Ｌ１〜Ｌ１６）の任意の順位（１〜１６）を示す。光軸Ｌの任意の順位は、後述するシフトレジスタ１３，３５のカウンタの値と対応するものである。

本実施形態では、受光器３０の対向面３０Ａ（「複数の受光素子が並ぶ配置領域」の一例）が上下方向（「受光素子の並び方向」の一例）において例えば４つに均等分割され、各分割領域Ｒ１〜Ｒ４にはそれぞれ例えば４つの受光素子Ｊが配置されている。また、各分割領域Ｒ１〜Ｒ４の近傍には、それぞれに対応付けられた表示灯Ｈ１〜Ｈ４（報知手段、表示部の一例）が設けられている。
（多光軸光電センサの電気的構成）
図２には、多光軸光電センサ１の電気的構成が示されている。

（１）投光器
各投光素子Ｔはそれぞれ駆動回路１１に接続され、この駆動回路１１は、ＡＮＤ回路１２及び投光側シフトレジスタ１３を介して投光側ＣＰＵ１４に接続されている。投光側ＣＰＵ１４は、受光器３０が備える受光側ＣＰＵ３４が出力する同期信号Ｄを受信し、投光信号Ｅ（図１参照）をＡＮＤ回路１２に送信すると共に、駆動回路制御信号Ｆを投光側シフトレジスタ１３に送信する。

投光信号Ｅは、各投光素子Ｔを所定の周期Ｕ（図３参照）で投光させるための信号である。駆動回路制御信号Ｆは、各投光素子Ｔの投光タイミングを決定するための信号である。投光側シフトレジスタ１３は、駆動回路制御信号Ｆを受信すると、カウンタの値に対応させて選択信号を各ＡＮＤ回路１２に送信する。

各ＡＮＤ回路１２は、投光信号Ｅ及び選択信号を受信すると、各駆動回路１１に信号を出力する。各駆動回路１１は、各ＡＮＤ回路１２からの信号を受信すると、各投光素子Ｔに駆動電流を供給する。各投光素子Ｔは、駆動電流が供給されることにより投光する。この多光軸光電センサ１は、投光信号Ｅ、駆動回路制御信号Ｆ及び選択信号よって、１６個の投光素子Ｔ１〜Ｔ１６を所定の周期Ｕで順次投光させる投光スキャン動作を繰り返して行う。本実施形態では、上述したように、投光スキャン動作が、駆動回路１１、ＡＮＤ回路１２、投光側シフトレジスタ１３ 、投光側ＣＰＵ１４、受光側ＣＰＵ３４によって行われる。従って、駆動回路１１、ＡＮＤ回路１２、投光側シフトレジスタ１３ 、投光側ＣＰＵ１４、受光側ＣＰＵ３４は投光制御手段を構成する。

（２）受光器
各受光素子Ｊは、それぞれ受光アンプ３１に接続されると共に、各スイッチ素子３２を介してＡ／Ｄ変換器３３に接続されている。受光側ＣＰＵ３４は、Ａ／Ｄ変換器３３から出力される信号を受信し、この信号に基づいて受光があったか否かを検出する。

受光側ＣＰＵ３４は、メモリ３６に記憶されたプログラムによってゲート制御信号Ｐを受光側シフトレジスタ３５に送信する。このゲート制御信号Ｐは、各投光素子Ｔに対する前記投光信号Ｅと周期及び位相を一致させた遮光検出タイミング、この遮光検出タイミング信号よりも位相が僅かに進んだ外乱光検出タイミング（第１外乱光判定期間ｔ１、検査期間）と、この遮光検出タイミング信号よりも位相が僅かに遅れた外乱光検出タイミング（第２外乱光判定期間ｔ２、検査期間）とを含んだ時間に亘り各スイッチ素子３２をＯＮ状態にする信号である。受光側シフトレジスタ３５は、投光側シフトレジスタ１３と同様に、選択信号を順次各スイッチ素子３２に送信する。これにより、各受光素子Ｊからの受光信号が、Ａ／Ｄ変換器３３を介して受光側ＣＰＵ３４に送信される。

受光側ＣＰＵ３４は、遮光検出タイミング（投光タイミングの一例）においては、各投光素子Ｔが投光動作を行っており、Ａ／Ｄ変換器３３から送信された受光信号（受光量）が物体検出用閾値を超過した否かを判断して遮光判定（入光判定）を行う。この遮光判定は、受光アンプ３１、スイッチ素子３２、Ａ／Ｄ変換器３３、受光側ＣＰＵ３４、受光側シフトレジスタ３５を用いて行われる。従って、受光アンプ３１、スイッチ素子３２、Ａ／Ｄ変換器３３、受光側ＣＰＵ３４、受光側シフトレジスタ３５は、入光判定手段を構成する。

また、受光側ＣＰＵ３４は、外乱光検出タイミング（非投光時期の一例）においては、各投光素子Ｔが投光動作を行っておらず、Ａ／Ｄ変換器３３から送信された受光信号（受光量）が外乱光検知閾値を超過した否かを判断して外乱光の有無を判定する。この外乱光の有無の判定をする外乱光判定手段は、受光アンプ３１、スイッチ素子３２、Ａ／Ｄ変換器３３、受光側ＣＰＵ３４、受光側シフトレジスタ３５によって構成される。

（受光側ＣＰＵが実行する制御）
受光側ＣＰＵ３４は、多光軸光電センサ１の電源を投入し、図示しない操作部で通常モードに設定すると、図４に示す制御をスキャン周期Ｑで繰り返し実行する。受光側ＣＰＵ３４は、まずＳ１で、メモリ３６に記憶された受光側シフトレジスタ３５のカウンタの値Ｎを「１」にセットする。このカウンタの値Ｎを「１」にセットすると、受光側シフトレジスタ３５が、選択信号Ｓ１（図１参照）を、受光アンプ３１を介して受光素子Ｊ１に接続されたスイッチ素子３２に送信する。 これによって、スイッチ素子３２がオン状態となり、受光素子Ｊ１（第１光軸Ｌ１）の受光信号が、Ａ／Ｄ変換器３３に送信される。Ｓ１では、さらにメモリ３６に記憶された判定回数（外乱光を検出したと判定した回数 カウント数の一例）Ｋを「０」にセットし、その後待機状態となる。

受光側ＣＰＵ３４が受光タイミングになったと判断したときは（Ｓ２：Ｙ）、Ｓ３で外乱光判定処理と遮光判定処理を行う。具体的には、上記遮光判定処理では、受光側ＣＰＵ３４が前記同期信号Ｄを投光側ＣＰＵ１４に送信する。これにより投光素子Ｔ１が投光動作を行う。さらに、この遮光判定処理では、受光側ＣＰＵ３４が、投光素子Ｔ１の投光動作に同期（上記遮光検出タイミング）してＡ／Ｄ変換器３３によって送信される受光信号をメモリ３６に読み込む。読み込まれた受光信号の大きさは、投光素子Ｔ１が投光動作を開始したときの受光素子Ｊ１の受光量（投光時受光レベル）であり、この投光時受光レベルを予め定めた物体検出用閾値と比較する。この受光側ＣＰＵ３４は、前記投光時受光レベルが物体検出用閾値を超過したと判断したときは物体（図示せず）が検出領域Ｗ内で検出されない（光軸Ｌが入光状態である）と判断し、前記投光時受光レベルが物体検出用閾値を下回ったときは物体が検出領域Ｗ内で検出された（光軸Ｌが遮光状態である）と判断し、例えば図示しない動作表示灯を点灯させたり、出力回路３８を介して検出信号を外部機器に出力したりするなどの報知動作を行う。また、上記表示灯Ｈ１〜Ｈ４の少なくとも１つを所定の発光パターンで発光させるようにしてもよい。この場合、表示灯Ｈは、遮光判定の結果を報知する役割と外乱光の検出結果を報知する役割の両方を兼ねることになる。従って、遮光判定時と外乱光の検出時とで発光パターンを異ならせることが好ましい。

外乱光判定処理では、外乱光を検出したか否かが判断する。受光側ＣＰＵ３４が、上記第１外乱光判定期間ｔ１及び第２外乱光判定期間ｔ２にＡ／Ｄ変換器３３によって送信される受光信号をメモリ３６に読み込む。読み込まれた受光信号の大きさ（非投光時受光レベル）を予め定めた外乱光検知閾値と比較し、非投光時受光レベルが外乱光検知閾値を超過した場合には、外乱光を検出したと判断する。なお、本実施形態では、外乱光検知閾値は複数設けられ、それら複数の外乱光検知閾値（例えば第１外乱光検知閾値＞第２外乱光検知閾値）は互いにレベルが異なる。

受光側ＣＰＵ３４は、上記非投光時受光レベルが少なくとも第２外乱光検知閾値を超過した場合に外乱光を検出したと判定する。外乱光が検出されなければ（Ｓ４：Ｎ）、Ｓ５で受光側シフトレジスタ３５のカウンタの値Ｎに１を加算し、続いて、このカウンタの値Ｎが１６に達したか否かを判断する（Ｓ６）。このとき、受光側ＣＰＵ３４はカウント手段として機能する。

Ｓ３で外乱光が検出されると（Ｓ４：Ｙ）、Ｓ７で上記判定回数Ｋに１を加算するとともに、このときに現在処理対象となっている受光素子Ｊの番号Ｎ（入光位置に関する情報）及び現在時刻をメモリ３６に履歴として記録する。このとき、受光側ＣＰＵ３４は記録手段として機能する。そして、Ｓ８でこの判定回数Ｋが基準回数（＞２回）に達したかどうかを判断する。基準回数に達していなければ（Ｓ８：Ｎ）、そのままＳ５に進み、基準回数に達していれば（Ｓ８：Ｙ）、Ｓ９で報知動作を上記表示灯Ｈ１〜Ｈ４に実行しＳ５に進む。具体的には、現在処理対象となっている受光素子Ｊが位置する分割領域Ｒに対応付けれた表示灯Ｈを表示させる。例えば現在処理対象が受光素子Ｊ１であれば、分割領域Ｒ１に対応付けられた表示灯Ｈ１が点灯する。例えば現在処理対象が受光素子Ｊ１０であれば、分割領域Ｒ３に対応付けられた表示灯Ｈ３が発光する。

また、各表示灯Ｈの発光パターンは、非投光時受光レベルが第１外乱光検知閾値を超過した場合と、第１外乱光検知閾値を超過していないが第２外乱光検知閾値を超過した場合とで異なる。つまり、非投光時受光レベル（外乱光の強度）に応じて発光パターンが異なるのである。例えば点灯色を変えたり、点滅間隔を変えたりする。なお、各分割領域Ｒに位置する受光素子Ｊのうち外乱光が検出された受光素子Ｊの数に応じて発光パターンを変える構成であってもよい。なお、各発光パターンが何を意味するかについては、例えば多光軸光電センサ１と共に同封された取扱説明書に記載された対応表等をもとに確認することができる。

そして、Ｓ６で、カウンタの値Ｎが１６に達した場合には（Ｓ６：Ｎ）、Ｓ２に戻り、１６に達した場合には（Ｓ６：Ｙ）内部的な処理をして終了する。そして、スキャン周期Ｑに同期した次のスキャン開始タイミングで再び図４に示す処理を実行する。このようにして全ての光軸Ｌについて遮光判定及び外乱光判定を順次実行する。

（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、複数の受光素子Ｊの配置領域である対向面３０Ａを分割してなる各分割領域Ｒ毎に外乱光が入光したかどうかを判定し、その各分割領域Ｒに対する判定結果に基づき外乱光の入光位置を報知する構成である。従って、ユーザはその報知パターンに基づき外乱光の入光位置を知ることができる。例えば図５は、外乱光が検出されたことを示す発光パターンで表示灯Ｈ４が発光した場合の図である。この場合には、分割領域Ｒ４の前面に上下に延びるスリット孔４０が形成されたスリット部材４１を装着する。このスリット孔４０の幅寸法ｄが狭いほど外乱光を遮ることができる。従って、表示灯Ｈ４の発光パターンが、非投光時受光レベルが第２外乱光検知閾値を超過したことに対応するパターンであった場合には、ある程度上記幅寸法ｄが大きいスリット板４０を装着すれば済む。これに対して、表示灯Ｈ４の発光パターンが、非投光時受光レベルが第１外乱光検知閾値を超過したことに対応するパターンであった場合には、上記幅寸法ｄがより小さいスリット板４０を装着することが好ましい。なお、各発光パターンに対してどの幅寸法のスリット板４０を装着すべきかについては、例えば多光軸光電センサ１とともに同封された取扱説明書に記載された対応表等からユーザは確認することができる。なお、図５とは異なり、受光素子Ｊの並び方向における各受光素子Ｊの受光幅（図５で紙面上下方向の幅）を調整するスリット板であってもよい。

また、各表示灯Ｈがそれぞれ自己に対応付けられた分割領域Ｒに対する外乱光検出の判定結果に応じた表示動作を行うから、ユーザは外乱光の入光位置を視覚的に容易に知ることができる。しかも、各表示灯Ｈは、それに対応付けられた各分割領域Ｒの近傍に配置されている。ここで、表示灯Ｈ１〜Ｈ４と分割領域Ｒとが対応付けられていれば、各表示灯Ｈをそれに対応する分割領域Ｒの近傍に配置する必要は必ずしもない。例えば図６に示すように、表示灯Ｈ１〜Ｈ４を、所定の一箇所にまとめて配置してもよい。しかし、本実施形態の構成であれば、図６に示す構成に比べて、ユーザは外乱光の入光位置を容易に知ることができる。

なお、図１に示すように、投光器１０側にも上記表示灯Ｈ１〜Ｈ４それぞれと同じ発光パターンで発光する表示灯Ｈ１'〜Ｈ４'を設けてもよい。そうすれば、ユーザは投光器１０側で作業しているときでも受光器３０における外乱光の入光位置を知ることができる。

また、本実施形態では、例えば上記通常モードから光軸調整モードに設定を変更すると、受光側ＣＰＵ３４は光軸調整処理を実行する。この光軸調整処理は、上述した遮光処理と同じ処理を行って、各光軸Ｌごとに遮光状態か入光状態かを判定する。そして、遮光状態であると判定された光軸Ｌ（受光素子Ｊ）が位置する分割領域Ｒに対応する表示灯ｈを発光させるのである。このときの発光パターンは、上記外乱光判定時や遮光判定時と異ならせることが好ましい。ユーザは、各表示灯Ｈ１〜Ｈ４の発光パターンをもとにどの辺りの光軸が一致していないかを知ることができ、これを元に投光器１０と受光器３０との相対的な位置を変更して光軸調整を行う。このようなに本実施形態では、表示灯Ｈ１〜Ｈ４は外乱光が入光したかどうかを報知する役割と、各受光素子がそれと対向配置された投光素子からの光（正規光）を受光したかどうかを報知する役割との両方を兼ねるため、それぞれの役割ごとの表示灯を独立に設けた構成に比べて部品点数を低減させることができる。

また、物体検出用としての受光素子Ｊを外乱光の検出用としても利用する構成であるから、それぞれ個別の受光素子を設けた構成に比べて部品点数を低減することができる。

また、外乱光が入光したかどうかを、各投光素子Ｔの投光タイミングの直前及び直後に当該投光素子Ｔに対応付けられた受光素子Ｊでの受光量に基づき判定する構成である。従って、外乱光検出を行うために、物体検出のための投光素子Ｔの投光動作を止めることなく、効率よく外乱光の入光判定を行うことができる。

本実施形態とは異なり、各分割領域Ｒに位置する受光素子の数を異ならせる構成であってもよい。例えば外乱光の入光位置を詳細に知りたい範囲では各分割領域内に位置する受光素子数を少なく（各分割領域を小さく）し、それほど詳細に知る必要がない範囲では各分割領域内に位置する受光素子数を多く（各分割領域を大きく）する、といった構成である。多光軸光電センサ１の用途や使用環境から、予め特に外乱光の影響を受けやすい光軸が特定できる場合には有効である。図７には、その一例として中央寄りの光軸が特に外乱光の影響を受けやすいことを前提に分割領域が設定された受光器３０'が示されている。この受光器３０'は、図６に示す受光器３０における中央寄りの２つ分割領域Ｒ２，Ｒ３を、更に分割して分割領域Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂ，Ｒ３Ａ，Ｒ３Ｂとしている。各分割領域Ｒ２Ａ，Ｒ２Ｂ，Ｒ３Ａ，Ｒ３Ｂには、それぞれ２つずつの受光素子Ｊが配置されている。また、これに対応して、表示灯Ｈ２Ａ，Ｈ２Ｂ，Ｈ３Ａ，Ｈ３Ｂが設けられている。勿論、この図７に示した構成は一例であり、両端側を中央側よりも細かく分割して分割領域を形成した構成や、一端側から他端側に向かうにつれて分割領域が狭くなる構成であってもよい。
しかし、このような構成では想定外の外乱光が入光した場合に不都合が生じ得る。これに対して、本実施形態は、全ての分割領域には、同一数の受光素子が位置する構成であるから、想定外の外乱光が入光しても不都合が生じにくい。

本実施形態では、表示灯Ｈは、同一の受光素子Ｊについて外乱光が入光したという判定が複数回されたことを条件に報知動作を行うから、１回の判定結果によって報知動作を行う構成に比べて信用性が高い。なお、同一の受光素子Ｊかどうかを問わず同一分割領域Ｒ内の受光素子Ｊについて外乱光が入光したという判定が複数回されたことを条件に報知動作を行うようにしてもよい。

本実施形態によれば、外乱光が入光したと判定された場合に、その外乱光の入光位置に関する情報、及び、上記外乱光の判定時刻が履歴としてメモリに記録される（図４のＳ７）。したがって、メモリの記録内容から外乱光の入光タイミングや入光位置を知ることができる。従って、これを基に外乱光がどこからのものなのかなどを推測することができる。例えば履歴の判定時刻が周期的であった場合には、例えば周期的に発光動作をするパトライトからの光が外乱光として影響していることが分かる。

＜実施形態２＞
図８は実施形態２を示す。前記実施形態１との相違は、外乱光判定手段の構成にあり、その他の点は前記実施形態１と同様である。従って、実施形態１と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。

本実施形態では、図８に示すように、受光器５０の対向面３０Ａには、各分割領域Ｒ内に外乱光検出素子Ｍ１〜Ｍ４がそれぞれ設けられている。この外乱光検出素子Ｍは外乱光を検出するための専用の受光素子（例えばフォトダイオード）である。受光側ＣＰＵ３４は、各外乱光検出素子Ｍでの受光レベルを、例えば投光スキャン動作と投光スキャン動作との間の期間（図３のｔ３参照 非投光期間の一例）に順次読み込んで各光軸Ｌごとの外乱光検出の判定を行う。

このように、物体検出用の受光素子Ｊと外乱光検出用の素子Ｍとを別々の素子とすれば、それぞれの検出時の受光量が干渉して互いの判定結果に影響を及ぼし合うことを抑制できる。しかも、各外乱光検出素子Ｍでの受光量の検出タイミングは、その外乱光検出素子Ｍに投光した光が入光する投光素子Ｔの投光タイミングと異なるから、外乱光の検出において投光素子Ｔからの光の影響を抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）「外乱光判定手段」としては、非投光期間における受光素子の受光量に基づき判定する構成に限らず、例えば投光期間における受光素子の受光量が所定の上限値を超えたかどうかで外乱光の有無を判定する構成であってもよい。

（２）「報知手段」としては、上記実施形態のように表示灯Ｈの発光パターンによって外乱光の入光位置を報知する構成に限らず、その入光位置に関する文字・記号情報を表示部に表示させる構成であってもよい。また、音声によって報知する構成であってもよい。

（３）上記実施形態では、表示灯Ｈは外乱光の光強度に応じて異なる発光パターンで発光する構成としたが、これに限らず、外乱光の光強度に応じた数値を表示部に表示させる構成であってもよい。この場合、その数値に対してどの幅寸法のスリット板４０を装着すべきかについては、例えば多光軸光電センサ１とともに同封された取扱説明書に記載された対応表等からユーザは確認することができる。

（４）外乱光の検出タイミングは、必ずしも全投光素子Ｔが投光していない期間である必要はない。例えばある投光素子Ｔの投光タイミングと、その投光素子Ｔからの光が照射されることがない分割領域Ｒに位置する受光素子についての外乱光の検出タイミングとは重なっても構わない。要するに、各外乱光検出素子での受光量の検出タイミングが、投光領域内に当該外乱光検出素子が位置している投光素子の投光タイミングと重なっていなければよい。

（５）上記実施形態では、分割領域Ｒ内の全て受光素子Ｊの受光量に基づいて外乱光検出を判定する構成であったが、例えば分割領域Ｒ内の一部の受光素子Ｊ（例えば１つ）の受光量に基づき判定する構成であってもよい。また、分割領域内の全ての受光素子Ｊの受光量の合計値や平均値に基づき判定する構成であってもよい。

（６）例えば図９に示す受光器６０のように、受光素子１つに対して、各１つずつ表示灯Ｈ１〜Ｈ１６を設ける構成であってもよい。この構成によれば、各受光素子１つずつについて外乱光が入光したかどうかの判定結果が報知動作に反映されるから、外乱光の入光位置をより精度よく知ることができる。

本発明の実施形態１に係る多光軸光電センサの外観構成を示す斜視図 多光軸光電センサの電気的構成を示す図 投光タイミング及び受光タイミングを示すタイムチャート 受光側ＣＰＵの処理内容を示すフローチャート スリット板を装着した受光器の斜視図 表示灯を一箇所に配置した受光器の斜視図 分割領域の大きさを異ならせた受光器の斜視図 実施形態２の受光器の斜視図 変形例の受光器の斜視図

符号の説明

１…多光軸光電センサ
３１…受光アンプ（入光判定手段、外乱光判定手段）
３２…スイッチ素子（入光判定手段、外乱光判定手段）
３３…Ａ／Ｄ変換器（入光判定手段、外乱光判定手段）
３４…受光側ＣＰＵ（入光判定手段、外乱光判定手段、カウント手段、記録手段）
３５…受光側シフトレジスタ（入光判定手段、外乱光判定手段）
３６…メモリ
Ｈ１〜Ｈ４…表示灯（報知手段、表示部）
Ｊ１〜Ｊ１６…受光素子
Ｍ１〜Ｍ４…外乱光検出素子
Ｒ１〜Ｒ４…分割領域
Ｔ１〜Ｔ１６…投光素子

Claims (11)

1. 複数の投光素子と、
   前記複数の投光素子それぞれに対向配置される複数の受光素子と、
   前記複数の受光素子が並ぶ配置領域をその並び方向で複数に分割して形成される各分割領域毎に、当該分割領域内の受光素子に前記投光素子からの光とは異なる外乱光が入光したかどうかを判定する外乱光判定手段と、を備え、
   前記各分割領域に対する前記外乱光判定手段の判定結果に基づき外乱光の入光位置を報知する報知手段を備える多光軸光電センサ。
2. 請求項１に記載の多光軸光電センサであって、
   前記報知手段は、前記各分割領域毎に対応付けられた複数の表示部を備え、
   前記各表示部は、当該表示部に対応付けられた分割領域の近傍に配置され、当該分割領域に対する前記外乱光判定手段の判定結果に応じた表示動作を行う。
3. 請求項１または請求項２に記載の多光軸光電センサであって、
   前記各投光素子の投光タイミングに同期して当該投光素子と対向する受光素子での受光量を検出し、この受光量に基づき前記投光素子からの光がそれに対向する受光素子に入光しているかどうかを判定する入光判定手段を備え、
   前記報知手段は、前記外乱光判定手段による判定時には前記外乱光の入光位置の報知動作を行い、前記入光判定手段による判定時には、その判定結果に応じた報知動作を行う構成である。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の多光軸光電センサであって、
   前記各分割領域毎に設けられた複数の外乱光検出素子を備え、
   前記判定手段は、前記各外乱光検出素子での受光量を検出し、この受光量に基づき前記外乱光が入光したかどうかを判定する構成とされ、
   前記各外乱光検出素子での受光量の検出タイミングは、投光領域内に当該外乱光検出素子が位置している投光素子の投光タイミングと異なる。
5. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の多光軸光電センサであって、
   前記判定手段は、前記複数の投光素子の全てが投光していない非投光時期に前記受光素子での受光量を検出し、この受光量に基づき前記外乱光が入光したかどうかを判定する構成とされている。
6. 請求項５に記載の多光軸光電センサであって、
   前記非投光時期は、前記各受光素子に対応付けられた各投光素子の投光タイミングの直前及び直後のうち少なくとも一方の時期である。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の多光軸光電センサであって、
   前記複数の分割領域は、それぞれの内に位置する前記受光素子の数が同一である。
8. 請求項７に記載の多光軸光電センサであって、
   前記受光素子の数は１つである。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の多光軸光電センサであって、
   前記報知手段は、前記外乱光の光強度に応じて報知パターンを異ならせる構成である。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の多光軸光電センサであって、
    前記外乱光判定手段で外乱光が入光したと判定された回数を、前記分割領域ごと、または、前記受光素子ごとにカウントするカウント手段を備え、
    前記報知手段は、前記カウント手段のカウント数が複数回に達したことを条件に報知動作を行う。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の多光軸光電センサであって、
    メモリと、
    前記外乱光判定手段で外乱光が入光したと判定された場合に、当該外乱光の入光位置に関する情報、及び、上記外乱光の判定時刻を前記メモリに記録する記録手段とを備える。

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