JPH04267458A - 光結合装置およびこれを利用した情報機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検出物の有無を無接
点で検出する光結合装置及びこれを利用したプリンタ、
複写機等の情報機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光結合装置（フオトインタラプタ
）は、図６の如く、発光素子２３、受光素子２４、演算
増幅器２５およびトランジスタ２６からなる。

【０００３】そして、発光素子２３に電流を流して発光
させると、受光素子２４にて受光量に応じた電流が発生
し、演算増幅器２５で増幅された結果が、演算増幅器２
５の中で設定されたスレツシユ光量以上であるか否かの
判別をした後、トランジスタ２６を駆動して出力をＨｉ
ｇｈまたはＬｏｗの出力を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、光結合装置が搭
載される情報機器、例えば複写機においては、その高機
能化とともに光結合装置の使用個数が増加している。機
種によつては数百ケの使用もある。

【０００５】この為、図７の如く、複写機内の制御装置
２７に対して、光結合装置２９Ａ〜２９Ｌの検知状態を
制御装置２７に出力する為には、個々の光結合装置と制
御装置２７との間に信号ライン２８を並列に複数本接続
する必要があり、機器内での配線が非常に煩雑となり、
機器の小型化の妨げとなつている。

【０００６】本発明は、上記に鑑み、配線の簡易化を実
現し、機器の小型化を促す光結合装置およびこれを利用
した情報機器の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、図１，２の如く、発光素子９、受光素子
１０および該発光素子９、受光素子１０を駆動制御する
制御素子１３を備え、被検出物体の有無を無接点で検出
する光結合装置において、前記制御素子１３は、一連の
データビツト列を双方向に伝送する信号伝送回線２と、
前記データビツト列と同期のとれたクロツク信号を送る
クロツク信号伝送回線１との二本の回線により外部制御
装置１４に接続され、識別用データビツト列を記憶する
第一記憶手段６と、前記外部制御装置１４から信号伝送
回線２を介して送られてくるデータビツト列と、第一記
憶手段６に記憶された識別用データビツト列とが一致し
ているか否かを判別する判別手段５と、該判別手段５が
データビツト列の一致を判別したとき、発光素子９、受
光素子１０を駆動する駆動回路８と、同じく判別手段５
がデータビツト列の一致を判別したとき、前記外部制御
装置１４からクロツク信号伝送回線１を介して送られて
くるクロツク信号を計数する計数手段１１と、該計数手
段１１の計数を制御する制御用データビツト列を記憶す
る第二記憶手段７と、前記計数手段１１の計数値が、第
二記憶手段７に記憶された制御用データビツト列の内容
によつて記憶された計数値になつたとき、受光素子１０
の検知状態を信号伝送回線２を介して外部制御装置１４
に出力する出力制御回路１２とが有せしめられたもので
ある。

【０００８】また、請求項２による課題解決手段は、図
３の如く、請求項１記載の光結合装置が複数個配設され
、これら光結合装置が外部制御装置１４に対してクロツ
ク信号伝送回線１および信号伝送回線２の二本の回線上
より分岐して接続されたものである。

【０００９】

【作用】上記課題解決手段において、外部制御装置１４
から送られてくるデータビツト列を読み込み、このデー
タビツト列と、第一記憶手段６に記憶された識別用デー
タビツト列とが一致するか否かを判別手段５によつて行
う。

【００１０】このとき、一致していない場合は、次のデ
ータビツト列が入力されるまで待機状態となる。一方、
一致した場合は、発光素子９、受光素子１０の電源をＯ
Ｎする。

【００１１】このとき、計数手段１１は、クロツク信号
伝送回線１からクロツク信号が送信された状態よりクロ
ツク信号を計数し、第二記憶手段７に記憶された制御用
データビツトの内容によつて決定された計数値となつた
場合、受光素子１０の検知状態を信号伝送回線２を通し
て外部制御回路１４へクロツク信号の１パルス分の期間
出力する。但し、出力されるのは、識別用データビツト
と、送られたデータビツトの内容が一致した場合のみと
する。

【００１２】その後、発光素子９、受光素子１０の電源
をＯＦＦした後、計数手段１１の計数値を０として待機
状態となる。

【００１３】上記光結合装置を、クロツク信号伝送回線
１と信号伝送回線２より途中分岐して多数個接続し、そ
の中の何個かを光結合装置の各第一記憶手段６に記憶さ
せた識別用データビツト列の内容を同一とし、更に第二
記憶手段７に記憶された制御用データビツト列を各々違
うものとした場合、外部制御回路１４より信号伝送回線
２を通して識別データビツト列と同一のデータビツト列
を出力することにより、データビツト列が一致した数個
の光結合装置が同時に動作し、各光結合装置の受光素子
の検知状態を信号伝送回線２を通して、クロツク信号に
同期した連続的なデータビツトとして外部制御回路１４
が受け取ることが可能となる。

【００１４】従つて、複数個の光結合装置の検知データ
を、情報機器の制御装置に二本の回線により信号伝送す
ることができるから、一つのデータビツト送信により複
数の光結合装置の状態を検知することも可能となる。こ
のため、信号線の削減を図れ、且つ、高速な通信をも可
能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図５に
基づいて説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例に係る光結合装置
の制御ブロツク図、図２は同じくそのフローチヤート、
図３は同じくその光結合装置を用いた複写機のシステム
例を示す図、図４は同じくその光結合装置の信号ライン
のタイミングチヤート、図５は同じくその光結合装置の
構成を示す断面図である。

【００１７】本実施例の光結合装置（透過型フオトイン
タラプタ）は、被検出物体が通過路上を通過したか否か
を無接点で検出するものであつて、図１の如く、発光素
子９、受光素子１０および該発光素子９、受光素子１０
を駆動制御する制御素子（ＩＣ）１３から成る。

【００１８】発光素子９、受光素子１０は、図５の如く
、被検出物体の通過する通過路１７を挟んで対向するよ
う、プリント基板２０上に搭載されており、制御素子１
３は、プリント基板２０の裏面に半田付けされている。 そして、発光素子９、受光素子１０は、プリント基板２
０に搭載された状態で外装ケース１９内に収納保持され
ている。なお、外装ケース１９の通過路１７の受発光面
には、投光窓１６及び採光窓１８が形成されており、図
中、２２はコネクタである。

【００１９】前記制御素子１３は、図１の如く、クロツ
ク信号伝送回線１と、信号伝送回線（データバス）２と
の二本の回線により外部制御装置１４に接続されている
。

【００２０】そして、制御素子１３は、外部制御装置１
４から信号伝送回線２を介して送られてきたデータビツ
ト列を読み込む直列入力用シフトレジスタ４と、識別用
データビツト列（アドレス）を記憶する第一記憶手段（
アドレスメモリー）６と、直列シフトレジスタ４に読み
込まれたデータとアドレスの内容が一致したか否かを判
別する判別手段（アドレス一致検出回路）５と、アドレ
ス一致検出回路５がデータビツト列の一致を判別したと
き、発光素子９、受光素子１０を駆動する駆動回路８と
、同じくアドレス一致検出回路５がデータビツト列の一
致を判別したとき、外部制御回路１４より送られるクロ
ツク信号をカウントする計数手段（タイミングカウンタ
ー）１１と、タイミングカウンター１１を制御する制御
用データビツト列を記憶する第二記憶手段（制御データ
メモリー）７と、タイミングカウンター１１のカウント
値が、制御データメモリー７に記憶された制御用データ
ビツト列の内容によつて記憶されたカウント値になつた
とき、受光素子１０の検知状態をタイミングカウンター
１１よりの信号を受けて信号伝送回線２を介して外部制
御装置１４に出力する出力制御回路１２と、外部制御装
置１４よりクロツク信号伝送回線１を介して送られるク
ロツク信号を受け、制御素子１３内でのクロツクタイミ
ングを制御するクロツク制御回路３とから構成されてい
る。

【００２１】上記結合装置の動作を図２により説明する
。

【００２２】まず、制御装置１４に接続されたクロツク
信号伝送回線１は、光結合装置を動作させない場合、Ｈ
ｉｇｈレベル状態を保持している。また、信号伝送ライ
ン２は、上記の状態ではＬｏｗレベル状態を保持してい
る。

【００２３】ここで、光結合装置の検出状態を知る必要
が生じた場合、光結合装置が検知状態を出力するのに必
要な期間だけ外部制御装置１４がクロツク信号を発生す
る。更に、信号伝送回線２には、このクロツク信号に同
期してデータビツト列を出力する。

【００２４】このとき、光結合装置においては、上記ク
ロツク信号が送られた状態より信号伝送回線２からクロ
ツク信号に同期して直列入力用シフトレジスタ４にデー
タビツト列（アドレス信号）を読み込む（Ｓｔｅｐ１）
。

【００２５】このとき、シフトレジスタ４は、アドレス
メモリー６に記憶されるアドレスのデータビツト数以上
の読み込みは行わない様、クロツク制御回路３は読み込
み用タイミングクロツク３ａをストツプする。

【００２６】次に、アドレスメモリー６に記憶されたア
ドレスと、シフトレジスタ４に読み込んだアドレス信号
が一致しているか否かを判別する（Ｓｔｅｐ２）。アド
レス一致検出回路５によつてアドレスの一致がないと判
断された場合、クロツク信号がなくなるまでその状態を
保持した後、待機状態にもどる。一方、アドレスの一致
があつた場合、駆動回路８へ信号が伝達され、駆動回路
８は発光素子９、受光素子１０をＯＮする（Ｓｔｅｐ３
）。

【００２７】このとき、タイミングカウンター１１はク
ロツク信号をカウントしており、制御用データメモリー
７に記憶された制御用データビツト列の内容によつて決
定されるカウント値、例えば制御用データビツト列が０
０１では、１１発目のカウント値、０１０であれば１２
発目、０１１であれば１３発目といつた様な規則性を持
つたカウント値と、タイミングカウンター１１のカウン
ト値とが一致しているか判別する（Ｓｔｅｐ４）。一致
した場合、受光素子１０の検知状態を、出力制御回路１
２によつてクロツク信号の１パルスの期間だけ信号伝送
回線２へ出力した後、駆動回路８に対し信号を送り、発
光素子９、受光素子１０の電源をＯＦＦする（Ｓｔｅｐ
５）。なお、タイミングカウンター１１が外部制御装置
１４より送られるクロツク信号の最後をカウントした時
、制御素子１３の回路のリセツトを行い待機状態に戻る
。

【００２８】ここで、図３に上記光結合装置を複数個外
部制御装置に接続した複写機のシステム図を示す。この
図では、アドレスは４ビツト、制御用データビツトは２
ビツトとしており、この場合、光結合装置は２４×２２
＝６４ケまで接続ができる。図４はその出力タイミング
チヤートである。

【００２９】クロツク信号の立ち下りに同期して変化す
るアドレスビツトが４ビツトあり、例えばこれが０００
１という信号であれば、図３中アドレスが０００１であ
るレンズホームポジシヨン、ミラーホームポジシヨン、
カセツト種類検出（１）（２）といつた４種の光結合装
置３０Ａ〜３０Ｄが選別されたことになり、各光結合装
置３０Ａ〜３０Ｄの受発光素子が駆動する。

【００３０】このとき、４種類の光結合装置３０Ａ〜３
０Ｄには、制御用データビツトが００〜１１までの４種
類の状態に分かれている為、クロツク信号に同期して、
まず００の制御データビツトであるレンズホームポジシ
ヨンの光結合装置３０Ａが、信号伝送回線２に受光素子
の検知状態を出力する。次に、０１の制御ビツトをもつ
ミラーホームポジシヨンの光結合装置３０Ｂが信号伝送
回線２に受光素子の検知状態を出力する。以下、１１の
制御ビツトをもつ光結合装置３０Ｄまで繰り返される。

【００３１】このように、光結合装置の制御素子１３に
、識別用データビツト列を記憶する第一記憶手段６と、
外部制御装置１４より信号伝送回線１２を通じて送られ
てくる一種のデータビツト列を認識し、第一記憶手段６
に記憶された識別用データビツト列と一致しているか否
かの判別を行う判別手段５と、判別手段５が識別用デー
タビツト列との一致を判断したとき、発光素子９及び受
光素子１０を駆動する駆動回路８と、同じく判別手段５
がデータビツト列の一致を判別したとき、外部制御装置
１４よりクロツク信号伝送回線１を通じて送られてくる
クロツク信号のカウントを行う計数手段１１と、計数手
段１１のカウントを制御する制御用ビツト列を記憶する
第二記憶手段７と、計数手段１１のカウント値が、第二
記憶手段に記憶された制御用データビツト列によつて決
定されるカウント値となつたとき、信号伝送回線２を通
じて外部制御回路１４へ受光素子１０の検知状態を出力
する出力制御回路１２とを設けることにより、二本の回
線１，２にて、複数個の光結合装置３０Ａ〜３０Ｌを情
報機器の外部制御装置１４に接続することが可能となり
、配線材料の削減及び機器内配線の省略化による小型化
が実現できる。

【００３２】また、一つのアドレス指定により複数の光
結合装置の状態を検知できるため、高速通信が可能とな
り、データ通信時間を短くすることができ、しかも必要
としない光結合装置の受・発光素子の電源を切るから、
省電力化に貢献できる。

【００３３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。

【００３４】例えば、上記実施例では、光結合装置とし
て透過型フオトインタラプタについて説明したが、反射
型フオトインタラプタであつてもよい。

【００３５】また、制御素子は、受光素子１０とワンチ
ツプ化する構成としてもよい。

【００３６】さらに、上記実施例では、制御装置より送
信されるデータビツト列は識別用データビツト列のみと
なつているが、他の信号データビツトを追加することも
可能である。

【００３７】例えば、制御装置において、送信する信号
データビツト列のパリテイを調べ、識別用データビツト
列の後にパリテイビツトとして追加して送信し、光結合
装置側においては、受信した識別用データビツト列のパ
リテイを調べ送信されたパリテイビツトとの比較をし、
制御装置から光結合装置への通信に間違がないか調べる
こともできる。

【００３８】また、光結合装置において受信したデータ
ビツト列と、記憶されたデータビツトが一致した場合、
上記実施例では、光結合装置の検知状態のみを制御装置
へ送信しているだけであるが、これに加えデータビツト
列の一致があつたことを知らせる信号を追加して送信し
てもよい。そうすることにより、接続された光結合装置
の故障診断が可能となる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、光結合装置の制御素子に、識別用データビツト
列を記憶する第一記憶手段と、外部制御装置から信号伝
送回線を介して送られてくるデータ列と、第一記憶手段
に記憶された識別用データビツト列とが一致しているか
否かを判別する判別手段と、判別手段がデータビツト列
の一致を判別したとき、発光素子、受光素子を駆動する
駆動回路と、同じく判別手段がデータビツト列の一致を
判別したとき、外部制御装置からクロツク信号伝送回線
を介して送られてくるクロツク信号を計数する計数手段
と、計数手段の計数を制御する制御用データビツト列を
記憶する第二記憶手段と、計数手段の計数値が、第二記
憶手段に記憶された制御用データビツト列の内容によつ
て記憶された計数値になつたとき、受光素子の検知状態
を信号伝送回線を介して外部制御装置に出力する出力制
御回路とを設けているので、多数個の光結合装置を二本
の回線にて情報機器の制御装置に接続できる。

【００４０】したがつて、リード線の削減を図れ、機器
内の配線の省線化による小型化が可能となる。

【００４１】また、一つのアドレス指定により複数の光
結合装置の状態を検知できるため、高速通信が可能とな
り、データ通信時間を短くすることができ、しかも必要
のない光結合装置の受・発光素子の電源を切る為、省電
力化も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例に係る光結合装置の制
御ブロツク図である。

【図２】図２は同じくそのフローチヤートである。

【図３】図３は同じくその光結合装置を用いた複写機の
システム例を示す図である。

【図４】図４は同じくその光結合装置の信号ラインのタ
イミングチヤートである。

【図５】図５は同じくその光結合装置の構成を示す断面
図である。

【図６】図６は従来の光結合装置に係る電気回路図であ
る。

【図７】図７は従来の光結合装置を用いた複写機のシス
テム図である。

【符号の説明】

１　　　　クロツク信号伝送回線 ２　　　　信号伝送回線 ５　　　　判別手段 ６　　　　第一記憶手段 ７　　　　第二記憶手段 ８　　　　駆動回路 ９　　　　発光素子 １０　　　　受光素子 １１　　　　計数手段 １２　　　　出力制御回路 １３　　　　制御素子 １４　　　　外部制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発光素子、受光素子および該発光素子
   、受光素子を駆動制御する制御素子を備え、被検出物体
   の有無を無接点で検出する光結合装置において、前記制
   御素子は、一連のデータビツト列を双方向に伝送する信
   号伝送回線と、前記データビツト列と同期のとれたクロ
   ツク信号を送るクロツク信号伝送回線との二本の回線に
   より外部制御装置に接続され、識別用データビツト列を
   記憶する第一記憶手段と、前記外部制御装置から信号伝
   送回線を介して送られてくるデータビツト列と、第一記
   憶手段に記憶された識別用データビツト列とが一致して
   いるか否かを判別する判別手段と、該判別手段がデータ
   ビツト列の一致を判別したとき、発光素子、受光素子を
   駆動する駆動回路と、同じく判別手段がデータビツト列
   の一致を判別したとき、前記外部制御装置からクロツク
   信号伝送回線を介して送られてくるクロツク信号を計数
   する計数手段と、該計数手段の計数を制御する制御用デ
   ータビツト列を記憶する第二記憶手段と、前記計数手段
   の計数値が、第二記憶手段に記憶された制御用データビ
   ツト列の内容によつて記憶された計数値になつたとき、
   受光素子の検知状態を信号伝送回線を介して外部制御装
   置に出力する出力制御回路とが有せしめられたことを特
   徴とする光結合装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の光結合装置が複数個配
   設され、これら光結合装置が外部制御装置に対してクロ
   ツク信号伝送回線および信号伝送回線の二本の回線上よ
   り分岐して接続されたことを特徴とする情報機器。