JPH08335431A - 多光軸光電スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの低い多光軸光電スイッチを提供
すること。 【解決手段】２個の受光素子を有し相互に接続可能にし
た第１の受光ユニット２１、２２と前記第１の受光ユニ
ットと対をなす２個の発光素子を有し相互に接続可能に
した第１の投光ユニット１１、１２と、３個の受光素子
を有し相互に接続可能にした第２の受光ユニット２３
と、前記第２の受光ユニットと対をなす３個の発光素子
を有し相互に接続可能にした第２の投光ユニット１３と
を有し、前記第１の受光ユニットおよび投光ユニット並
びに前記第２の受光ユニットおよび投光ユニットを適宜
に選択連結して多光軸光電スイッチを構成し、このユニ
ットの交換、追加、取り除きにより光軸数を容易に増
減、設定できるようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の発光素子を
備えた投光部と、上記発光素子と同数の受光部とからな
る多光軸光電スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、一定の範囲を検知する光電ス
イッチとしては、図５に示すように単光軸を有する発光
素子１００と受光素子１０１とを多数並設するものが知
られている。しかしながら、上記光電スイッチにおいて
は、光電スイッチ同士をあまり接近させると相互干渉が
生じるため、検知性能が低下する。加えて、配線及び結
線が面倒であり、且つ全ての光軸を各々対向させる必要
があるため、取付け工数がかかる等の課題を有してい
た。このため、光電スイッチとしては、図６に示すよう
に多数の発光素子を備える投光部１０３と、これと同数
の受光部１０４とから成る多光軸光電スイッチを用いる
ことが望ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の多光軸光電スイッチでは、一体的に形成された台座
部に発光素子又は受光素子が設けられた構造であるた
め、光軸数を自由に増減することができない。このた
め、必要な光軸数の多光軸光電スイッチを各々作製して
おく必要があり、その量は膨大なものとなる。この結
果、多光軸光電スイッチの製造コストが増加するという
課題がある。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、製造コストの低い多光軸光電スイッチを提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、２
個の受光素子を有し相互に接続可能にした第１の受光ユ
ニットと、前記第１の受光ユニットと対をなす２個の発
光素子を有し相互に接続可能にした第１の投光ユニット
と、３個の受光素子を有し相互に接続可能にした第２の
受光ユニットと、前記第２の受光ユニットと対をなす３
個の発光素子を有し相互に接続可能にした第２の投光ユ
ニットとを有し、前記第１の受光ユニットおよび投光ユ
ニット並びに前記第２の受光ユニットおよび投光ユニッ
トを適宜に選択連結して多光軸光電スイッチとすること
により達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明では、２個の受光素子を配
列した第１の受光ユニット、２個の発光素子を配列した
第１の投光ユニット、３個の受光素子を配列した第２の
受光ユニット、３個の発光素子を配列した第２の投光ユ
ニットのそれぞれを形成し、第１および第２の受光およ
び投光ユニットを単独あるいはそれぞれを選択連結して
所要の多光軸光電スイッチを構成する。

【０００７】このように、第１および第２の受光および
投光ユニットを組み合わせて多光軸光電スイッチを構成
すると、被検出物の大きさが変更されて、発光素子及び
受光素子の数を増減させる必要がある場合であっても、
第１或いは第２の受光および投光ユニットを連結、取り
外し、あるいは第１および第２の受光および投光ユニッ
ト相互の置換することにより容易に対処することができ
る。すなわち、必要な光軸数の多光軸光電スイッチを各
々作製する必要がなくなり、多光軸光電スイッチの製造
コストの低減が図れる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を、図１乃至図４を参照し
て、以下に説明する。図１は７つの光軸を有する多光軸
光電スイッチの例の斜視図であり、投光部１と、受光部
２とが対向して設けられている。投光部１と受光部２と
には、それぞれ図示しない７個の発光素子と７個の受光
素子３とが配置されており、これら発光素子と受光素子
３とは各々光軸同士が一致するような構造を成してい
る。

【０００９】投光部１は、３つの投光ユニットを連結し
て構成されていて、各投光ユニットは、２個の発光素子
を備え、投光部１の端部に位置する基礎投光ユニット１
１と、２個の発光素子を備え、投光部１の中間部に位置
する増設投光ユニット１２と、３個の発光素子を備え、
投光部１の端部に位置するエンド投光ユニット１３とを
直線状に連結して構成されている。

【００１０】受光部２は、投光部１の各投光ユニットと
対をなし、３つの受光ユニットを連結して構成されてい
て、各受光ユニットは、基礎投光ユニット１１に対向す
る２個の受光素子を備え、受光部２の端部に位置する基
礎受光ユニット２１と、増設投光ユニット１２に対向す
る２個の受光素子を備え、受光部２の中間部に位置する
増設受光ユニット２２と、エンド投光ユニット１３に対
向する３個の受光素子を備え、受光部２の端部に位置す
るエンド受光ユニット２３とを直線状に連結して構成さ
れている。

【００１１】ここで、投光部１と受光部２とは同一構造
で形成しているので、以下受光部２について詳細に説明
し、投光部１についてはその説明を省略する。

【００１２】基礎受光ユニット２１、増設受光ユニット
２２およびエンド受光ユニット２３は、ほぼ直方体に形
成されていて互いに連結したときに当接する面すなわち
接合面の輪郭はほぼ同一にされており、受光ユニットを
連結した場合に接合部で段差が生じないようにされてい
る。そして、接合面と直交する正面の正面壁には、内部
まで貫通する貫通穴１０が所定の間隔を隔てて形成され
ていて、その所定の間隔は、受光ユニットを相互に連結
しても、その連結部を挟んで両側にある貫通穴１０との
間で保持される位置に定められている。

【００１３】つまり、基礎受光ユニット２１と増設受光
ユニット２２（いずれの受光ユニット同士でも良いが）
を連結したとき、基礎受光ユニット２１に形成されてい
る２つの貫通穴１０の中心間の間隔と基礎受光ユニット
２１の接合面側の貫通穴１０の中心と連結した増設受光
ユニット２２の接合面側の貫通穴１０の中心との間隔と
がほぼ一致するように各受光ユニットの貫通穴１０の位
置が定められている。

【００１４】基礎受光ユニット２１、増設受光ユニット
２２およびエンド受光ユニット２３の内部には受光素子
３を実装した基板がそれぞれ取り付けられていて、この
受光素子３が各受光ユニットのそれぞれの貫通穴１０に
配置されている。なお、第１図の符号２４、２６は取付
け穴、２５は動作状態を表示する表示部を示している。

【００１５】図２は受光ユニットを相互に連結する連結
構造の例を示すもので、各受光ユニットの接合面の一方
には、断面略方形状の溝６２が形成され、この溝６２内
には雄端子６５が設けられ、接合面の他方には、溝６２
より若干小さな凸部６６が形成され、この凸部６６に
は、雄端子６５と接続される図示しない雌端子が設けら
れている。また、各受光ユニットの側面には溝６２まで
貫通された係止穴６４が形成され、凸部６６の側面６８
・６８にはつめ部６７が設けられている。

【００１６】この構造で例えば基礎受光ユニット２１の
他方の接合面の凸部６６を増設受光ユニット２２の一方
の接合面の溝６２に差し込むと、雄端子６５と雌端子と
が接続されると共に、つめ部６７が係止穴６４に嵌まり
込み、これにより、基礎受光ユニット２１と増設受光ユ
ニット２２とが電気的に接続されると共に、基礎受光ユ
ニット２１と増設受光ユニット２２が連結される。

【００１７】同様にして増設受光ユニット２２の他方の
接合面の凸部６６をエンド受光ユニット２３の一方の接
合面の溝６２に差し込むと、雄端子６５と雌端子とが接
続されると共に、つめ部６７が係止穴６４嵌まり込み、
これにより、増設受光ユニット２２とエンド受光ユニッ
ト２３とが電気的に接続されると共に、増設受光ユニッ
ト２２とエンド受光ユニット２３が連結される。

【００１８】図１に示されるような７つの光軸を有する
多光軸光電スイッチで光軸を増加する場合、その増加が
１つであるとき、増設受光ユニット２２を３個の受光素
子を備える増設受光ユニットに置き換える（基礎受光ユ
ニット２１を３個の受光素子を備える基礎受光ユニット
に置き換えても良い）ことにより、その増加が２つであ
るとき、２個の受光素子を備える増設受光ユニットを追
加することにより、以下、増加する数に対応して２個の
受光素子を備える増設受光ユニットおよび３個の受光素
子を備える増設受光ユニットを適宜に追加する。この受
光ユニットの置き換えや追加に従って投光ユニットも受
光ユニットに対応するものに置き換えや追加をする。

【００１９】また、図１に示されるような７つの光軸を
有する多光軸光電スイッチで光軸を減少する場合、その
減少が１つであるとき、エンド受光ユニット２３を２個
の受光素子を備えるエンド受光ユニットに置き換えるこ
とにより、その減少が２つであるとき、増設受光ユニッ
ト２２を取り除くことにより、さらに減少するとき、増
設受光ユニット２２とエンド受光ユニット２３とを１つ
の２個の受光素子を備えるエンド受光ユニットの置き換
えることにより減少させる。この受光ユニットの置き換
えや取り除きに従って投光ユニットも受光ユニットに対
応するものに置き換えや取り除きをする。

【００２０】多光軸光電スイッチを組み立てる場合に
は、所要の光軸数に対して、２個の発光素子を備える投
光ユニットおよび２個の受光素子を備える受光ユニッ
ト、３個の発光素子を備える投光ユニットおよび３個の
受光素子を備える受光ユニットを適宜に選出し、選出し
た投光ユニットおよび受光ユニットをそれぞれ連結して
組み立てる。

【００２１】このようにして組み立てられた多光軸光電
スイッチの動作を次に説明する。図３は多光軸光電スイ
ッチの回路で、投光部１は、発振回路５１、カウンタ５
２及びシフトレジスタ５３等を含む制御回路５０と、発
光素子５６と、上記制御回路５０からの制御信号により
発光素子５６を発光駆動させる投光回路５５とを有す
る。

【００２２】一方、受光部２は、受光素子３と、この受
光素子３を能動駆動させる受光回路５７と、スイッチン
グ素子Ｒ１〜Ｒｎ、信号処理回路６０等を含み上記受光
素子３の検出タイミングを制御する検出回路５８と、こ
の検出回路５８からの信号を出力する出力回路６１とを
有する。

【００２３】制御回路５０では、図４の（ａ）に示すよ
うに発信回路５１から発信される基準クロック信号をシ
フトレジスタ５３に与え、また、このシフトレジスタ５
３に図４の（ｂ）で示すタイミングパルスを与える。基
準クロックの立ち上がりでタイミングパルスがハイレベ
ルのとき、シフトレジスタ５３はパルスＴ１を形成す
る。そのパルスＴ１を基準クロックによってシフトさ
せ、図４の（ｃ）〜（ｅ）に示すようにパルス間隔が順
次にずれた駆動パルス信号Ｔ１〜Ｔ６を作成して、各投
光回路１〜６に順次に出力する。これによって発光素子
５６が順次に発光駆動される。

【００２４】一方、検出回路５８もまた、制御回路５０
と同様に基準クロックとタイミングパルスとによって前
記駆動パルスＴ１〜Ｔ６と同期した図４の（ｇ）〜
（ｉ）に示す駆動パルスＴ１〜Ｔ６を作成してスイッチ
ング素子Ｒ１〜Ｒｎを順次に開き受光回路５７からの出
力を順次に信号処理回路６０に入力する。そして、検出
回路５８はこの検出信号を出力回路６１を介して後段の
処理回路に出力する。

【００２５】このようにして、発光素子５６を順次発光
させ、この発光タイミングに同期して受光素子５６から
の検出信号を順次的に取り込むようにしたので、ある発
光素子５６の発光時にその発光素子５６に対応する受光
素子３以外の受光素子３に光が入射されることがあって
も、その入射光に基づく信号は無効にされ、正確な検出
を行うことができる。

【００２６】尚、基礎ユニットおよびエンドユニットと
して増設ユニットを用いることも可能である。この場
合、コネクタやスイッチの回路などを備えた端末体を形
成すれば足りる。また、各ユニットの連結を機械的に強
化するために、投光面、受光面を開口したケースなどを
用いても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
被検出物の大きさが変更されて、発光素子及び受光素子
の数を増減させる必要があっても、２個の素子を備える
ユニットと、３個の素子を備えるユニットにより多光軸
光電スイッチが構成されているので、いかなる数の素子
が必要である場合にも容易に対処することができる。ま
た、必要な光軸数の多光軸光電スイッチを各々作製する
必要がないので、多光軸光電スイッチの製造コストを飛
躍的に低減することができるという効果を秦する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の多光軸光電スイッチの斜視
図。

【図２】図１で示す実施例のユニット連結構造の斜視
図。

【図３】図１で示す実施例の多光軸光電スイッチのスイ
ッチング回路。

【図４】図３のスイッチング回路のタイムチャート図。

【図５】単光軸を並設した光電スイッチを示す斜視図。

【図６】従来の多光軸光電スイッチを示す斜視図。

【符号の説明】

１ 投光部 ２ 受光部 ３ 受光素子 １１ 基礎投光ユニット １２ 増設投光ユニット １３ エンド投光ユニット ２１ 基礎受光ユニット ２２ 増設受光ユニット ２３ エンド受光ユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個の受光素子を有し相互に接続可能にし
   た受光ユニットと、前記第１の受光ユニットと対をなす
   ２個の発光素子を有し相互に接続可能にした第１の投光
   ユニットと、３個の受光素子を有し相互に接続可能にし
   た第２の受光ユニットと、前記第２の受光ユニットと対
   をなす３個の発光素子を有し相互に接続可能にした第２
   の投光ユニットを有し、前記第１の受光ユニットおよび
   投光ユニット並びに前記第２の受光ユニットおよび投光
   ユニットを適宜に選択連結してなることを特徴とする多
   光軸光電スイッチ。