JP2017073322A - 光電スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 受光量や距離の検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定画面を視認性良く表示することができる光電スイッチを提供する。
【解決手段】 検出光２ａを検出領域に向けて投光する投光手段と、検出領域からの反射光２ｂを受光し、受光信号を生成する受光手段と、受光信号に基づいて、検出値を取得する検出値取得手段と、検出値を予め定められた設定値と比較してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて、検出信号を生成する検出信号生成手段と、７以上のセグメントにより構成されるセグメント表示パネル２２を有し、セグメントを選択的に点灯させることによって検出値を表示するマルチセグメント表示手段と、画素の２次元配列により構成される画面表示パネル２３を有し、設定値を入力するための設定画面２３０を表示するドットマトリクス表示手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光電スイッチに係り、さらに詳しくは、検出領域からの反射光又は透過光を受光してワーク判定を行う光電スイッチの改良に関する。

光電スイッチは、光を用いてワークを検出する検出装置であり、検出光を投光し、ワークによる反射光や透過光等を受光してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて検出信号を生成する。光電スイッチには、ワークを含む検出領域からの反射光又は透過光の受光量に応じてワーク判定を行う受光量方式の光電スイッチと、ワークまでの距離を計測してワーク判定を行う距離計測方式の光電スイッチと、ワーク表面の色を判別してワーク判定を行う色判別方式の光電スイッチとがある。

受光量方式の光電スイッチは、ワーク表面の反射率又は色の違い、ワークまでの距離の違い、ワーク表面の傾き（チルト角）の違い等により受光量が変動することを利用してワーク判別を行うものであり、多くの用途に適用することができる汎用的な光電スイッチである。一方、距離計測方式の光電スイッチは、ワークの形状による特徴をワークまでの距離として計測してワーク判定を行うものであり、ワーク表面の反射率及び色の変動、ワーク表面の傾き（チルト角）の変動の影響を受け難い。また、色判別方式の光電スイッチは、ワーク表面の色によりワーク判定を行うものであり、ワーク表面の反射率の変動、ワークまでの距離の変動、ワーク表面の傾き（チルト角）の変動の影響を受け難い。

この種の光電スイッチには、受光量や距離の検出値を表示するための７セグメント表示装置を有するものがある（例えば、特許文献１）。また、各種の設定画面を表示するためのドットマトリクス表示装置を備えた光電スイッチもある（例えば、特許文献１及び２）。７セグメント表示装置は、７つのセグメントからなるセグメント表示パネルにより構成され、セグメントを選択的に点灯させることによって検出値が表示される。一方、ドットマトリクス表示装置は、画素が２次元配列された画面表示パネルにより構成される。

７セグメント表示装置は、ドットマトリクス表示装置に比べ、視認性に優れているが、桁数が固定であるなど、同時に表示可能な情報量が限られ、また、視認性の良い文字情報の表示が困難である。一方、ドットマトリクス表示装置は、ワーク判定用の設定値を入力するための設定画面を表示することができ、また、記号や図形など、文字以外の情報であっても表示可能であるが、数字表示に関しては７セグメント表示装置よりも視認性が良くない。

特開２０１５−８１８７０号公報 特開２０１５−７９４１６号公報

上述した従来の光電スイッチでは、７セグメント表示装置又はドットマトリクス表示装置のいずれかしか備えていない。このため、受光量や距離の検出値は視認性良く表示し、設定画面や図形なども表示可能にするという要求を同時に実現することができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、受光量や距離の検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定画面を視認性良く表示することができる光電スイッチを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様による光電スイッチは、検出光を検出領域に向けて投光する投光手段と、上記検出領域からの反射光又は透過光を受光し、受光信号を生成する受光手段と、上記受光信号に基づいて、検出値を取得する検出値取得手段と、上記検出値を予め定められた設定値と比較してワーク判定を行い、上記ワーク判定の結果に基づいて、検出信号を生成する検出信号生成手段と、７以上のセグメントにより構成されるセグメント表示パネルを有し、上記セグメントを選択的に点灯させることによって上記検出値を表示するマルチセグメント表示手段と、画素の２次元配列により構成される画面表示パネルを有し、上記設定値を入力するための設定画面を表示するドットマトリクス表示手段とを備える。

この様な構成によれば、マルチセグメント表示手段及びドットマトリクス表示手段の両方を備えるため、受光量や距離の検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定値を入力するための設定画面を視認性良く表示することができる。特に、設定画面の表示中であっても検出値を確認することができる。

本発明の第２の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記セグメント表示パネルの上記セグメントが、発光ダイオードにより構成され、上記画面表示パネルが、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネル又は有機発光ダイオードパネルにより構成される。

この様な構成によれば、セグメント表示パネルの輝度が高く、応答性も良いため、検出値表示の視認性が向上する。また、画面表示パネルの視野角が広く、高コントラストであり、応答性も良いため、設定画面表示の視認性が向上する。

本発明の第３の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルが、同一の筐体に配置されるように構成される。この様な構成によれば、検出値及び設定値を同時に確認する際の操作性が向上する。

本発明の第４の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルが、筐体の同一面に配置されるように構成される。この様な構成によれば、検出値及び設定値の比較が容易である。

本発明の第５の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記ドットマトリクス表示手段が、上記ワーク判定の結果、上記検出値の履歴情報又は受光量レベルを表示するように構成される。この様な構成によれば、文字や記号などとともにワーク判定の結果、検出値の履歴情報又は受光量レベルを表示することができる。

本発明の第６の態様による光電スイッチは、上記構成に加え、上記投光手段、上記受光手段、上記検出値取得手段及び上記検出信号生成手段を含むヘッドユニットと、上記検出信号を外部機器へ出力するための出力チャンネルごとに、上記設定値を含む２以上の検出設定情報を保持し、運転モード時の動作条件を上記ヘッドユニットに指示するコントローラとを備え、上記セグメント表示パネルが、上記ヘッドユニット及び上記コントローラに配置され、上記画面表示パネルが、上記コントローラに配置されるように構成される。この様な構成によれば、コントローラにおいて、設定値を入力しながら受光量や距離の検出値を容易に確認することができる。

本発明による光電スイッチでは、マルチセグメント表示手段及びドットマトリクス表示手段の両方を備えるため、検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定画面を視認性良く表示することができる。

本発明の実施の形態１による光電スイッチ１の一構成例を示した斜視図である。 図１のヘッドユニット１０内の機能構成の一例を示したブロック図である。 図２の主制御部１００の構成例を示したブロック図である。 図１のコントローラ２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。 コントローラ２０のセグメント表示パネル２２及び画面表示パネル２３の構成例を示した平面図である。 図４のコントローラ２０の動作の一例を示した説明図である。 図４のコントローラ２０における検出設定時の動作の一例を示した説明図である。 図４のコントローラ２０における検出設定時の動作の一例を示した説明図である。 図４のコントローラ２０における検出設定時の動作の一例を示した説明図である。 図４のコントローラ２０における検出設定時の動作の一例を示した説明図である。 本発明の実施の形態２による光電スイッチ１の動作の一例を示した説明図であり、コントローラ２０の動作例が示されている。 本発明の実施の形態３による光電スイッチ１ａの構成例を示した斜視図である。

実施の形態１．
＜光電スイッチ１＞
図１は、本発明の実施の形態１による光電スイッチ１の一構成例を示した斜視図であり、ヘッドユニット１０及びコントローラ２０が示されている。この光電スイッチ１は、アンプ分離型の光電スイッチであり、ヘッドユニット１０及びコントローラ２０により構成される。図１では、便宜上、投受光軸の方向をヘッドユニット１０の前後方向とし、コントローラ２０の表示面を右側面として説明するが、ヘッドユニット１０及びコントローラ２０の使用時における姿勢を限定するものではない。

ヘッドユニット１０及びコントローラ２０は、配線ケーブル３を介して接続されている。配線ケーブル３は、ヘッドユニット１０内の回路素子に電力を供給するための電源ケーブルと、制御用信号や検出信号を伝送するための信号ケーブルとにより構成される。

ヘッドユニット１０は、検出光２ａを検出領域に向けて投光し、検出領域からの反射光２ｂを受光してワーク判定を行い、ワーク判定の結果に基づいて検出信号を出力する検出装置である。ワーク判定は、ワーク表面の色を判別して行われ、ワークの良否又はワークの有無を示す検出信号が出力される。

ヘッドユニット１０の筐体１１には、表示灯１２、操作キー１３，１５、セグメント表示パネル１４及び取付穴１６が設けられている。検出光２ａは、筐体１１の前面から出射し、検出領域からの反射光２ｂが当該前面に入射する。

表示灯１２は、ワーク判定の結果に応じて点灯するＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）インジケータであり、筐体上面の前端に配設されている。操作キー１３は、ワーク判定用の基準色を指定する際に使用される押下式のセットキーであり、筐体１１の上面に配設されている。

操作キー１５は、ワーク判定用の設定値を指定する際に使用される押下式の方向キーであり、アップキー及びダウンキーにより構成される。ヘッドユニット１０は、アップキーに対する押下操作に基づいて、数値をインクリメントし、ダウンキーに対する押下操作に基づいて、数値をデクリメントする。操作キー１５は、筐体１１の背面に配設されている。

セグメント表示パネル１４は、検出値を表示するための７セグメント表示装置であり、７つのセグメントにより構成される。例えば、セグメント表示パネル１４の各セグメントは、ＬＥＤにより構成される。セグメント表示パネル１４は、筐体１１の背面に配設されている。

取付穴１６は、ヘッドユニット１０を工場設備や建屋に固定するためのネジ穴であり、筐体１１の右側面に設けられている。配線ケーブル３の接続部は、筐体１１の下面に配設されている。

コントローラ２０は、ワーク判定用の設定値を含む２以上の検出設定情報を保持し、運転モード時の動作条件をヘッドユニット１０に指示する制御ユニットである。このコントローラ２０の筐体２１には、セグメント表示パネル２２、画面表示パネル２３、操作キー２４〜２６、表示灯２７，２８及び配線接続部２９が設けられている。

セグメント表示パネル２２、画面表示パネル２３、操作キー２４〜２６、表示灯２７及び２８は、筐体２１の右側面に設けられている。また、配線ケーブル３の接続部は、筐体２１の前面に配設されている。

セグメント表示パネル２２は、検出値を表示するための７セグメント表示装置であり、７つのセグメントにより構成される。例えば、セグメント表示パネル２２の各セグメントは、ＬＥＤにより構成される。ＬＥＤは、順方向に電流を流すことによって発光する半導体素子である。

画面表示パネル２３は、ワーク判定用の設定値を入力するための設定画面を表示するドットマトリクス表示装置であり、画素の２次元配列により構成される。例えば、画面表示パネル２３は、各画素にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などのスイッチング素子が配置されるアクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルや、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）パネルにより構成される。

ＯＬＥＤパネルは、発光層が有機化合物からなる発光ダイオードを構成し、発光層中に注入された電子と正孔とが再結合することによるエネルギーを利用して発光する。セグメント表示パネル２２及び画面表示パネル２３は、上下方向に配列されている。

操作キー２４は、設定値を指定し、或いは、画面を切り替える際に使用される押下式の方向キーであり、上下左右の４つの方向キーにより構成される。操作キー２５は、動作モードを切り替えるための押下式のモード切替キーである。操作キー２６は、ワーク判定用の基準色を指定する際に使用される押下式のセットキーである。

表示灯２７は、ワーク判定の結果に応じて点灯するＬＥＤインジケータである。表示灯２８は、検出の安定度を表示するためのＬＥＤインジケータである。配線接続部２９は、検出信号を外部機器へ出力するための配線ケーブル接続孔であり、筐体２１の背面に配設されている。

＜ヘッドユニット１０＞
図２は、図１のヘッドユニット１０内の機能構成の一例を示したブロック図である。このヘッドユニット１０は、主制御部１００、投光駆動部１０１、投光用ＬＥＤ１０２、受光用ＰＤユニット１０３、アンプ部１０４、メモリ１０５、電源部１０６、通信部１０７、表示部１０８及び操作部１０９により構成される。

主制御部１００は、投受光を制御し、受光信号に基づいてワーク判定を行う。投光駆動部１０１は、主制御部１００の指示に基づいて、投光用ＬＥＤ１０２を駆動する。例えば、主制御部１００は、受光用ＰＤユニット１０３からの受光量に基づいて、受光量を一定の範囲内に収めるために投光駆動部１０１に指示する投光量を制御する。

反射率の高いワークの場合、受光量が相対的に大きくなるため、主制御部１００は、投光駆動部１０１に対し、受光量に基づいて相対的に小さい投光量を指示する。一方、反射率の低いワークの場合には、受光量が相対的に小さくなるため、主制御部１００は、投光駆動部１０１に対し、受光量に基づいて相対的に大きい投光量を指示する。

投光駆動部１０１は、主制御部１００の投光量指示と投光タイミング指示とに基づいて、投光用ＬＥＤ１０２をパルス駆動する。投光用ＬＥＤ１０２がパルス駆動される場合、投光用ＬＥＤ１０２のパルス発光量を図示しないモニタＰＤで測定し、測定されるパルス発光量が所定の目標値と一致するように投光駆動部１０１が制御されても良い。この場合、主制御部１００は、目標値を調整することにより、投光用ＬＥＤ１０２の発光量を調整することができる。

投光用ＬＥＤ１０２は、検出光２ａを生成する発光素子である。この投光用ＬＥＤ１０２は、白色光を検出光２ａとして生成する半導体チップからなり、回路基板に面実装される。例えば、補色の関係にある２つの色の光を混ぜることによって白色の検出光２ａが生成される。

検出光２ａは、図示しない投光レンズを介して出射される。投光レンズは、検出光２ａを検出領域に結像させる。投光レンズには、色収差を抑える色収差補正レンズ、例えば、分散率が互いに異なる２以上の光学レンズにより構成されるアクロマートレンズが用いられる。一方、検出領域からの反射光２ｂは、図示しない受光レンズを介して入射される。受光レンズは、反射光２ｂを受光用ＰＤユニット１０３の受光面に結像させる。

受光用ＰＤユニット１０３は、検出領域からの反射光２ｂを２以上の特定波長に対応して選択的に受光し、特定波長ごとの受光量にそれぞれ対応する２以上の受光信号を生成する。この受光用ＰＤユニット１０３は、２以上のＰＤ（Photo Diode：フォトダイオード）が回路基板上に２次元的に配列された多分割ＰＤユニットであり、２次元位置に応じて特定波長の色成分の光を選択的に透過させるカラーフィルタが受光面に配置される。

アンプ部１０４は、受光用ＰＤユニット１０３から入力される受光信号を増幅して主制御部１００へ出力する増幅器ユニットである。このアンプ部１０４は、ゲインを切り替えることができる。受光信号は、特定波長の色成分ごとに増幅して主制御部１００へ出力される。

アンプ部１０４のゲインは、主制御部１００による投光用ＬＥＤ１０２の発光量の調整と同様に、受光用ＰＤユニット１０３からの受光量を表す受光信号に基づいて、受光量を一定の範囲内に収めるために主制御部１００により制御される。主制御部１００は、受光信号に基づいてアンプ部１０４のゲインと投光用ＬＥＤ１０２の発光量との両方を制御するようにしても良い。

メモリ１０５には、ワーク判定用の設定値、基準色の色情報などが保持される。電源部１０６は、配線ケーブル３を介してコントローラ２０に接続され、主制御部１００の制御に基づいて、主制御部１００や投光駆動部１０１に直流電源を供給する。通信部１０７は、配線ケーブル３を介してコントローラ２０に接続され、制御用信号を受信して主制御部１００へ出力し、主制御部１００から入力された検出信号をコントローラ２０へ送信する。

表示部１０８は、主制御部１００の制御に基づいて、検出値をセグメント表示パネル１４に表示する。操作部１０９は、操作キー１３及び１５の押下操作に基づいて、操作信号を生成し、主制御部１００へ出力する。

＜主制御部１００＞
図３は、図２の主制御部１００の構成例を示したブロック図である。この主制御部１００は、投光量制御部１１０、色情報取得部１１１、基準色指定部１１２、基準色記憶部１１３、一致度算出部１１４、判定閾値指定部１１５、判定閾値記憶部１１６、検出信号生成部１１７及び検出設定取得部１１８により構成される。

投光量制御部１１０は、アンプ部１０４から入力される受光信号に基づいて、投光駆動部１０１を制御し、投光用ＬＥＤ１０２による投光量を調整する。例えば、反射光２ｂの受光量が一定レベルを上回った場合に、投光量を下げる一方、受光量が当該一定レベルを下回った場合に、投光量を上げて元の状態に戻す制御が行われる。

この投光量制御部１１０では、アンプ部１０４から入力される受光信号に基づいて、アンプ部１０４を制御し、ゲインが切り替えられる。例えば、反射光２ｂの受光量が一定レベルを上回った場合に、アンプ部１０４のゲインを下げる一方、反射光２ｂの受光量が当該一定レベルを下回った場合に、アンプ部１０４のゲインを上げて元の状態に戻す制御が行われる。これらの投光量制御は、ＲＧＢのいずれかの受光量に基づいて行われる。或いは、ＲＧＢの各受光量を組み合わせて得られるパラメータに基づいて行われる。

色情報取得部１１１は、２以上の特定波長にそれぞれ対応する２以上の受光信号に基づいて、色情報を取得し、一致度算出部１１４及び基準色指定部１１２へ出力する。取得される色情報は、３色の受光量レベルに基づいて定められる。例えば、赤色光の受光量レベルをＲ_１、緑色光の受光量レベルをＧ_１、青色光の受光量レベルをＢ_１とし、受光量の和をＭ_ｋ＝Ｒ_ｋ＋Ｇ_ｋ＋Ｂ_ｋとすれば、３色の受光量レベルの比率ｒ_ｋ＝Ｒ_ｋ／Ｍ_ｋ，ｇ_ｋ＝Ｇ_ｋ／Ｍ_ｋ，ｂ_ｋ＝Ｂ_ｋ／Ｍ_ｋを用いた組（ｒ_１，ｇ_１，ｂ_１）により色が表される。色情報（ｒ_１，ｇ_１，ｂ_１）は、周期的に繰り返し取得される。

基準色指定部１１２は、操作部１０９からの取込指示に基づいて、色情報取得部１１１により取得された色情報（ｒ_０，ｇ_０，ｂ_０）を基準色の色情報に指定する。基準色記憶部１１３には、基準色指定部１１２によって登録された基準色の色情報（ｒ_０，ｇ_０，ｂ_０）が保持される。

一致度算出部１１４は、色情報取得部１１１により取得された色情報（ｒ_１，ｇ_１，ｂ_１）を基準色記憶部１１３に登録された基準色の色情報（ｒ_０，ｇ_０，ｂ_０）と比較し、両色情報の一致度Ｃを検出値として算出し、検出信号生成部１１７へ出力する。一致度Ｃは、色の一致の度合いを示すパラメータであり、比較対象の色がワーク判定の基準として登録された色にどれだけ類似しているのかが定量的に評価される。

例えば、一致度Ｃは、０以上９９９以下の範囲の整数を用いて表される。比較対象の色が基準色と完全に一致していれば、一致度Ｃは９９９である。表示部１０８は、一致度算出部１１４により算出された一致度Ｃを検出値としてセグメント表示パネル１４に表示する。なお、色情報として、各色の受光量レベルの比率であるｒ_ｋ，ｇ_ｋ，ｂ_ｋの組（ｒ_ｋ，ｇ_ｋ，ｂ_ｋ）を例示したが、本発明では、色情報の構成をこれに限らない。例えば、赤色光の受光量レベル、緑色光の受光量レベル、青色光の受光量レベルの組（Ｒ_ｋ，Ｇ_ｋ，Ｂ_ｋ）を色情報としても良い。また、ＲＧＢ表色系に限られず、Ｌａｂ等の表色系に基づく各色成分の値からなる組を色情報としても良い。

検出信号生成部１１７は、一致度算出部１１４により算出された一致度Ｃを予め定められた判定閾値Ｃｄと比較してワーク判定を行い、検出信号を生成して通信部１０７へ出力する。検出信号は、ワーク判定の結果に基づいて生成される。運転モードでは、色情報が新たに取得されるごとに、一致度Ｃが算出され、ワーク判定が行われる。

基準色指定部１１２は、操作部１０９からの取込指示に基づいて、基準色を指定し、基準色記憶部１１３内に格納する。判定閾値指定部１１５は、操作部１０９からの操作信号に基づいて、判定閾値Ｃｄを設定値として指定し、判定閾値記憶部１１６内に格納する。判定閾値Ｃｄは、操作キー１５を操作することにより、任意に指定し、或いは、変更することができる。判定閾値記憶部１１６には、各種の設定値を含む検出設定情報が保持される。

検出設定取得部１１８は、通信部１０７を介してコントローラ２０から、運転モード時の動作条件を示す検出設定情報を取得し、判定閾値記憶部１１６内に格納する。検出信号生成部１１７は、この検出設定情報に基づいて、検出信号を生成する。

＜コントローラ２０＞
図４は、図１のコントローラ２０内の機能構成の一例を示したブロック図である。このコントローラ２０は、主制御部２００、通信部２０１、電源供給部２０２、操作部２０３、メモリ２０４、入出力部２０５、マルチセグメント表示部２０６及びドットマトリクス表示部２０７により構成される。

主制御部２００は、操作部２０３からの操作信号に基づいて、ヘッドユニット１０の動作を規定する検出設定情報を生成し、メモリ２０４内に格納する。メモリ２０４には、検出信号を外部機器へ出力するための出力チャンネルごとに、設定値を含む２以上の検出設定情報が保持される。

通信部２０１は、配線ケーブル３を介してヘッドユニット１０に接続され、ヘッドユニット１０との通信を行う。電源供給部２０２は、配線ケーブル３を介してヘッドユニット１０に接続され、ヘッドユニット１０に電力を供給する。

操作部２０３は、操作キー２４〜２６の押下操作に基づいて、操作信号を生成し、主制御部２００へ出力する。入出力部２０５は、配線接続部２９と接続し、図示しない配線ケーブルを介して外部機器が接続されれば、検出信号を外部機器へ出力し、或いは、制御信号が入力される。

マルチセグメント表示部２０６は、セグメント表示パネル２２を駆動し、セグメントを選択的に点灯させることにより、検出値をセグメント表示パネル２２に表示する。ドットマトリクス表示部２０７は、画面表示パネル２３を駆動し、設定値を入力するための設定画面を画面表示パネル２３に表示する。また、ドットマトリクス表示部２０７は、ワーク判定の結果、検出値の履歴情報又は受光量レベルを画面表示パネル２３に表示する。

＜セグメント表示パネル２２及び画面表示パネル２３＞
図５は、コントローラ２０のセグメント表示パネル２２及び画面表示パネル２３の構成例を示した平面図である。このセグメント表示パネル２２は、４つの表示ユニット２２ａにより構成され、４桁の数値に対応する。

表示ユニット２２ａは、上下方向を長手方向とする矩形状であり、７つのセグメントが配置され、これらのセグメントを選択的に点灯させることにより、０から９までのアラビア数字が表示される。各表示ユニット２２ａは、前後方向に配列されている。

画面表示パネル２３は、前後方向を長手方向とする矩形状であり、設定値を入力するための設定画面２３０などが表示される。この画面表示パネル２３は、セグメント表示パネル２２の下方に配置されている。

設定画面２３０には、設定値の他に、出力状態２３１、検出モード２３２、入力バンク２３３、出力チャンネル２３４、操作ガイドシンボル２３５及び２３６が表示されている。出力状態２３１及び検出モード２３２は、上下方向に配列されている。また、入力バンク２３３及び出力チャンネル２３４は、設定値の表示領域よりも上側に配置されている。出力状態２３１には、検出信号の出力状態が表示される。

検出モード２３２には、Ｃ＋Ｉモード、Ｃモード及びＩモードがある。Ｃ＋Ｉモードは、色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と明暗（受光量）とを用いて検出値を取得する動作モードである。Ｃモードは、色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いて検出値を取得する動作モードである。Ｉモードは、明暗（受光量）を用いて検出値を取得する動作モードである。

出力チャンネル２３４は、検出信号を出力する出力線に対応し、出力チャンネル２３４ごとに、検出モード及び設定値を検出設定情報として指定することができる。入力バンク２３３は、全ての出力チャンネル２３４ごとの検出設定情報からなる検出設定テーブルである。

操作ガイドシンボル２３５は、上方向キー又は下方向キーを操作することにより、設定値が変更可能であることを示すシンボルマークであり、設定値「９５０」の近傍の画面右下に表示されている。操作ガイドシンボル２３６は、左方向キー又は右方向キーを操作することにより、入力バンク又は出力チャンネルが変更可能であることを示すシンボルマークであり、入力バンク２３３や出力チャンネル２３４が表示される画面上段に配置されている。

例えば、主制御部２００は、左右の方向キーに対する押下操作に基づいて、入力バンク２３３又は出力チャンネル２３４を変更する。また、主制御部２００は、上下の方向キーに対する押下操作に基づいて、設定値を変更する。この様にシンボルマークに対応した操作キー２４を操作することにより、設定値の変更や画面の遷移を指示することができる。つまり、操作ガイドシンボル２３５及び２３６の表示により、操作キー２４と表示画面の操作体系とが明示的に関連づけられている。よって、コントローラ２０において、設定値を入力しながら受光量や一致度Ｃの検出値を容易に確認することができる。

図６は、図４のコントローラ２０の動作の一例を示した説明図であり、画面表示パネル２３に表示される設定画面２３０、検出画面２４０、履歴画面２５０及びチューニング画面２６０が示されている。主制御部２００は、設定画面２３０を表示した状態で、操作キー２４の上方向キー又は下方向キーに対する押下操作に基づいて、設定値を変更又は調整する。

図中の（ａ）には、バイナリ出力選択時の設定画面２３０が示されている。この設定画面２３０は、検出値をバイナリ信号として外部機器へ出力する場合の設定画面であり、出力チャンネル２３４の上限数は１５である。主制御部２００は、この設定画面２３０を表示した状態で、操作キー２４の左方向キー又は右方向キーに対する押下操作に基づいて、出力チャンネルを変更する。

図中の（ｂ）には、１出力×１６バンク入力選択時の設定画面２３０が示されている。この設定画面２３０は、１つの出力チャンネル２３４に対し、１６の入力バンク２３３を指定する場合の設定画面である。主制御部２００は、この設定画面２３０を表示した状態で、操作キー２４の左方向キー又は右方向キーに対する押下操作に基づいて、入力バンクを変更する。

図中の（ｃ）には、色情報をグラフ化して表示する検出画面２４０が示されている。この検出画面２４０には、受光量バー表示領域２４１及び色座標表示領域２４２が設けられている。受光量バー表示領域２４１には、色成分ごとの受光量レベルがバーの長さによって表示される。相対的な受光量レベル、例えば受光量レベルの比率ｒ_ｋ，ｇ_ｋ，ｂ_ｋがバーの長さによって表示されても良く、絶対的な受光量レベルがバーの長さによって表示されても良い。色座標表示領域２４２には、色情報の座標位置が表示される。

図中の（ｄ）には、検出値の取得履歴をグラフ化して表示する履歴画面２５０が示されている。この履歴画面２５０には、横軸を時間軸とし、縦軸を一致度Ｃの検出値として、これまでに取得された検出値が折れ線又は曲線により表示される。履歴画面２５０は、モード切替キーに対する短押し操作によって表示される。

図中の（ｅ）には、セットキー操作時のチューニング画面２６０が示されている。このチューニング画面２６０は、基準色を指定するための設定画面であり、セットキーを操作することによって表示される。

主制御部２００は、操作キー２５に対する短押し操作に基づいて、図中の（ａ）及び（ｂ）の設定画面２３０と、図中の（ｃ）の検出画面２４０と、図中の（ｄ）の履歴画面２５０と、図中の（ｅ）のチューニング画面２６０とを択一的に順次に切り替える。

図７〜図１０は、図４のコントローラ２０における検出設定時の動作の一例を示した説明図であり、動作条件の詳細を設定する場合に画面表示パネル２３に表示される詳細設定画面２７０が示されている。図７の（ａ）には、選択中の検出モードを表示するモード表示画面が示されている。このモード表示画面は、検出モード「Ｃ＋Ｉ」の表示画面であり、モード切替キーに対する長押し操作に基づいて表示される。

図７の（ｂ）には、検出モードを選択するためのモード設定画面が示されている。このモード設定画面は、モード切替キーに対する短押し操作又は左右の方向キーの操作に基づいて表示される。選択可能な検出モードには、「Ａｕｔｏ」、「Ｃ＋Ｉ」、「Ｃ」、「Ｉ」及び「個別設定」があり、上下の方向キーを操作することにより、いずれかの検出モードを選択することができる。

検出モード「Ａｕｔｏ」は、全ての出力チャンネルに対し、検出モード「Ｃ＋Ｉ」又は「Ｃ」のいずれかを自動的に選択する動作モードである。検出モード「個別設定」は、出力チャンネルごとに、ユーザが個別に検出モードを選択する動作モードである。

図７の（ｃ）には、検出モード「Ｉ」を選択した場合の色成分設定画面が示されている。色成分設定画面は、ワーク検出に用いる色成分を選択するための設定画面であり、モード切替キーに対する短押し操作又は左右の方向キーの操作に基づいて表示される。メニュー項目には、「Ａｕｔｏ」、「ＲＧＢ」、「Ｒ」、「Ｇ」及び「Ｂ」があり、上下の方向キーを操作することにより、いずれかのメニュー項目を選択することができる。

図７の（ｄ）には、検出モード「個別設定」を選択した場合のモード設定画面が示されている。このモード設定画面は、出力チャンネル「ｏｕｔ１」の設定画面であり、モード切替キーと左右の方向キーとの同時操作に基づいて表示される。また、左右の方向キーを操作することにより、出力チャンネル及び入力バンクを切り替えることができる。

選択可能な検出モードには、「Ａｕｔｏ」、「Ｃ＋Ｉ」、「Ｃ」及び「Ｉ」があり、上下の方向キーを操作することにより、いずれかの検出モードを選択することができる。図７の（ｅ）には、出力チャンネル「ｏｕｔ１」に対し、検出モード「Ｉ」を選択した場合の色成分設定画面が示されている。

図７の（ｆ）には、応答速度を選択するためのレスポンス設定画面が示されている。このレスポンス設定画面は、モード切替キーに対する短押し操作又は左右の方向キーの操作に基づいて表示される。

図８の（ａ）には、出力論理を選択するための論理設定画面が示されている。出力論理には、ノーマリーオープン「Ｎ．Ｏ．」又はノーマリークローズ「Ｎ．Ｃ．」のいずれかを選択することができる。

図８の（ｂ）には、入力種別を選択するための入力設定画面が示されている。入力種別には、「オフ」、「チューニング入力」、「ライトオフ」、「エラー出力」、「安定度出力」などを選択することができる。

入力種別「チューニング入力」は、外部機器から入力されるトリガ信号を基準色の取込に利用する動作設定である。入力種別「ライトオフ」は、外部機器から入力される制御信号を投光用光源の消灯に利用する動作設定である。

図８の（ｃ）には、アドバンス設定モードを選択するための設定画面が示されている。図８の（ｄ）には、通常設定モードの終了を表示する終了表示画面が示されている。この終了表示画面は、アドバンス設定モードを選択しなかった場合に表示される。

図８の（ｅ）には、アドバンス設定モードを選択した場合の設定画面が示されている。この設定画面は、検出値をアナログ信号として外部機器へ出力する場合の出力電流の下限値を指定するための電流設定画面である。

図８の（ｆ）には、出力電流の上限値を指定するための電流設定画面が示されている。この電流設定画面は、検出値をアナログ信号として外部機器へ出力する場合の出力電流の下限を指定するための設定画面である。

図９の（ａ）には、アナログ信号の試験出力を選択するためのテスト設定画面が示されている。図９の（ｂ）には、アナログ信号の試験出力を選択した場合の電流設定画面が示されている。この電流設定画面では、信号出力の電流値が指定される。

図９の（ｃ）には、スキャンサイクルを選択するための設定画面が示されている。スキャンサイクルを他の光電スイッチと異ならせることにより、干渉による誤検出を低減させることができる。

図９の（ｄ）には、グラフィックモードの動作条件を選択するための履歴設定画面が示されている。この履歴設定画面では、動作条件「オントリガー」又は「オンピーク」のいずれかを選択することができる。

図９の（ｅ）には、輝度設定画面が示されている。この輝度設定画面は、画面表示パネル２３の輝度を指定するための設定画面であり、「１００％」、「３０％」又は「ディスプレイオフ」のいずれかを選択することができる。「ディスプレイオフ」は、セグメント表示パネル２２及び画面表示パネル２３を消灯させる動作設定である。

図９の（ｆ）には、投光用光源の試験点灯を選択するためのテスト設定画面が示されている。図１０の（ａ）には、投光用光源の試験点灯を選択した場合の設定画面が示されている。この設定画面は、投光量レベルを指定するための光量設定画面である。

図１０の（ｂ）には、パスワードによるキーロック機能を選択するための認証設定画面が示されている。この認証設定画面では、キーロック状態を解除する際のユーザ認証に使用するパスワードが指定される。

図１０の（ｃ）には、キーロック機能を選択した場合のパスワード設定画面が示されている。このパスワード設定画面は、キーロック状態を解除する際のユーザ認証に使用するパスワードを指定するための設定画面である。図１０の（ｄ）には、アドバンス設定モードの終了を表示する終了表示画面が示されている。

本実施の形態によれば、マルチセグメント表示部２０６及びドットマトリクス表示部２０７の両方を備えるため、受光量や一致度Ｃの検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定値を入力するための設定画面２３０，２７０を表示することができる。特に、設定画面２３０，２７０の表示中であっても検出値を確認することができる。

また、セグメント表示パネル２２の輝度が高く、応答性も良いため、検出値表示の視認性が向上する。また、画面表示パネル２３の視野角が広く、高コントラストであり、応答性も良いため、設定画面表示の視認性が向上する。

また、セグメント表示パネル２２及び画面表示パネル２３が同一の筐体２１に配置されるため、検出値及び設定値を同時に確認する際の操作性が向上する。さらに、セグメント表示パネル２２及び画面表示パネル２３が筐体２１の同一面に配置されるため、検出値及び設定値の比較が容易である。

実施の形態２．
実施の形態１では、ヘッドユニット１０が色判別方式の検出装置である場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ヘッドユニット１０が距離計測方式の検出装置である場合について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態２による光電スイッチ１の動作の一例を示した説明図であり、コントローラ２０の動作例が示されている。この光電スイッチ１のヘッドユニット１０は、ワークまでの距離Ｄを計測してワーク判定を行う距離計測方式の検出装置である。例えば、このヘッドユニット１０は、セグメント表示パネル１４に代えて、アクティブマトリクス駆動方式のＯＬＥＤパネルを備える。ＯＬＥＤパネルには、検出値及び設定値が同時に表示される。

図中の（ａ）には、画面表示パネル２３に表示される設定画面２３０が示されている。この設定画面２３０には、設定値と入出力線の状態とが表示され、上下の方向キーを操作することによって設定値を変更することができる。

図中の（ｂ）には、距離Ｄの検出値をグラフ化して表示する検出画面２４０が示されている。この検出画面２４０には、検出距離がバーの長さによって表示される。図中の（ｃ）には、検出値の取得履歴をグラフ化して表示する履歴画面２５１が示されている。この履歴画面２５１には、検出距離のピーク値及びボトム値が表示される。

図中の（ｄ）には、検出値の取得履歴をグラフ化して表示する履歴画面２５２が示されている。この履歴画面２５２には、横軸を時間軸とし、縦軸を距離Ｄの検出値として、これまでに取得された検出値が折れ線又は曲線により表示される。

図中の（ｅ）には、動作条件の詳細を設定する場合の詳細設定画面２７０が示されている。この詳細設定画面２７０は、応答速度を選択するためのレスポンス設定画面であり、上下の方向キーを操作することによって設定値を変更することができる。

本実施の形態によれば、マルチセグメント表示部２０６及びドットマトリクス表示部２０７の両方を備えるため、受光量や距離Ｄの検出値を視認性良く表示することができるとともに、設定値を入力するための設定画面２３０，２７０を表示することができる。

実施の形態３．
実施の形態１及び２では、アンプ分離型の光電スイッチに本発明を適用する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、アンプ一体型の光電スイッチに本発明を適用する場合について説明する。

図１２は、本発明の実施の形態３による光電スイッチ１ａの構成例を示した斜視図であり、アンプ一体型の光電スイッチ１ａが示されている。この光電スイッチ１ａは、ヘッドユニットのみにより構成され、コントローラ２０を備えていない。

図中の（ａ）には、筐体１１の上面１１ａにセグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８が設けられた光電スイッチ１ａが示されている。この光電スイッチ１ａでは、セグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８が左右方向に配列されている。上面１１ａは、投受光面（前面）に隣接する筐体１１の隣接面である。

セグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８は、ユーザから見て縦方向に配列されるため、検出値及び設定値を見比べることが容易である。なお、セグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８を筐体１１の背面１１ｂに設けるような構成であっても良い。

図中の（ｂ）には、前後方向に細長い筐体１１の上面１１ａにセグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８が設けられた光電スイッチ１ａが示されている。この光電スイッチ１ａでは、セグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８が前後方向に配列されている。

セグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８は、ユーザから見て横方向に配列されるため、検出値及び設定値を見比べることが容易である。なお、セグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８を前後方向に細長い筐体１１の背面１１ｂに設けるような構成であっても良い。

図中の（ｃ）には、筐体１１の上面１１ａにセグメント表示パネル１７が設けられ、筐体１１の背面１１ｂに画面表示パネル１８が設けられた光電スイッチ１ａが示されている。背面１１ｂは、投受光面（前面）に対向する筐体１１の対向面である。

セグメント表示パネル１７及び画面表示パネル１８が同一の筐体１１に配置されるため、検出値及び設定値を同時に確認する際の操作性が向上する。なお、セグメント表示パネル１７を筐体１１の背面１１ｂに設け、画面表示パネル１８を筐体１１の上面１１ａに設けるような構成であっても良い。

なお、実施の形態１では、色判別方式の光電スイッチ１の例について説明し、実施の形態２では、距離計測方式の光電スイッチ１の例について説明したが、本発明は、ワーク検出の方法をこれに限定するものではない。例えば、受光量方式の光電スイッチにも本発明は適用することができる。

また、実施の形態１〜３では、画面表示パネル１８又は２３がＯＬＥＤパネルである場合の例について説明したが、本発明は、ドットマトリクス表示手段の構成をこれに限定するものではない。例えば、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネルを画面表示パネル１８又は２３として備えるような構成であっても良い。

また、実施の形態１〜３では、検出領域からの反射光２ｂを受光してワーク判定を行う光電スイッチの例について説明したが、検出領域からの透過光を受光してワーク判定を行う光電スイッチにも本発明は適用することができる。

１，１ａ 光電スイッチ
２ａ 検出光
２ｂ 反射光
３ 配線ケーブル
１０ ヘッドユニット
１１ 筐体
１２ 表示灯
１３，１５ 操作キー
１４ セグメント表示パネル
１６ 取付穴
１７ セグメント表示パネル
１８ 画面表示パネル
２０ コントローラ
２１ 筐体
２２ セグメント表示パネル
２２ａ 表示ユニット
２３ 画面表示パネル
２３０ 設定画面
２４０ 検出画面
２５０〜２５２ 履歴画面
２６０ チューニング画面
２７０ 詳細設定画面
２４〜２６ 操作キー
２７，２８ 表示灯
２９ 配線接続部
１００ 主制御部
１０１ 投光駆動部
１０２ 投光用ＬＥＤ
１０３ 受光用ＰＤユニット
１０４ アンプ部
１０５ メモリ
１０６ 電源部
１０７ 通信部
１０８ 表示部
１０９ 操作部
１１０ 投光量制御部
１１１ 色情報取得部
１１２ 基準色指定部
１１３ 基準色記憶部
１１４ 一致度算出部
１１５ 判定閾値指定部
１１６ 判定閾値記憶部
１１７ 検出信号生成部
１１８ 検出設定取得部
２００ 主制御部
２０１ 通信部
２０２ 電源供給部
２０３ 操作部
２０４ メモリ
２０５ 入出力部
２０６ マルチセグメント表示部
２０７ ドットマトリクス表示部

Claims (6)

1. 検出光を検出領域に向けて投光する投光手段と、
   上記検出領域からの反射光又は透過光を受光し、受光信号を生成する受光手段と、
   上記受光信号に基づいて、検出値を取得する検出値取得手段と、
   上記検出値を予め定められた設定値と比較してワーク判定を行い、上記ワーク判定の結果に基づいて、検出信号を生成する検出信号生成手段と、
   ７以上のセグメントにより構成されるセグメント表示パネルを有し、上記セグメントを選択的に点灯させることによって上記検出値を表示するマルチセグメント表示手段と、
   画素の２次元配列により構成される画面表示パネルを有し、上記設定値を入力するための設定画面を表示するドットマトリクス表示手段とを備えたことを特徴とする光電スイッチ。
2. 上記セグメント表示パネルの上記セグメントは、発光ダイオードにより構成され、
   上記画面表示パネルは、アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネル又は有機発光ダイオードパネルにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の光電スイッチ。
3. 上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルは、同一の筐体に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光電スイッチ。
4. 上記セグメント表示パネル及び上記画面表示パネルは、筐体の同一面に配置されることを特徴とする請求項３に記載の光電スイッチ。
5. 上記ドットマトリクス表示手段は、上記ワーク判定の結果、上記検出値の履歴情報又は受光量レベルを表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光電スイッチ。
6. 上記投光手段、上記受光手段、上記検出値取得手段及び上記検出信号生成手段を含むヘッドユニットと、
   上記検出信号を外部機器へ出力するための出力チャンネルごとに、上記設定値を含む２以上の検出設定情報を保持し、運転モード時の動作条件を上記ヘッドユニットに指示するコントローラとを備え、
   上記セグメント表示パネルは、上記ヘッドユニット及び上記コントローラに配置され、
   上記画面表示パネルは、上記コントローラに配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光電スイッチ。

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