JPS61135222A - 個別ヒステリシス付き多光軸光電スイツチ - 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】 技術分野 本発明は、複数対の投光器と受光器とを備え、各対の投
光器から受光器に向かう光が遮断されているか否かを微
小時間差をもって個別に検知する走査を繰り返すととも
に、その走査によって得られた複数の検知信号をシリア
ルな信号に変換して順次しきい値と比較し、そのしきい
値よりも上回るか否かに応じてそれら検知信号をハイレ
ベルとローレベルとに変化する２値信号に変換して出力
する多光軸光電スイッチに係り、特に検知信号を２値信
号に変換するに際して、前記複数の受光器に対応する検
知信号の各々に個別にヒステリシスを付与し得るように
した個別ヒステリシス付き多光軸光電スイッチに関する
ものである。

従来の技術 複数対の投光器と受光器とを備えた多光軸光電スイッチ
は、従来では、加工機やプレス機械の安全装置、あるい
はコンベアライン上における物体の存否を検出する装置
等、一平面もしくは立体的な空間内における物体の有無
を検出するために用いられているのが一般的であった。

そのため、従来の多光軸光電スイッチでは、複数の受光
器の全部が同時に受光状態にあるか否かを判断し、その
判断結果に応じた出力信号を出力すれば十分であり、通
常、隣接する光軸間の距離が有無判断の対象とされる物
体の大きさに比べて十分小さく、物体が存在する場合に
はそれら光軸の少なくとも一つが完全に遮断されるよう
になってい名ことから、各受光器が受光状態にあるか否
かの判断は、各受光器から出力される光の検知信号を一
律に設定されたしきい値と比較すれば足りた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この多光軸光電スイッチを物体の大きさや形状
等を検出する用途、例えば、コンベアライン上を搬送さ
れる物体の高さを検出するために用いる場合には、前記
物体の有無を検出するための従来の多光軸光電スイッチ
の場合とは異なり、各受光器が受光状態にあるか否かを
個別に認識することが必要となる。そのため、従来のよ
うに、各受光器から出力される検知信号を一律に設定さ
れたしきい値と比較し、その比較結果に基づいて各受光
器が受光状態にあるか否かを判断しようとすると、光軸
が部分的に遮断され、受光器から出力される検知信号が
そのしきい値に近い大きさになった場合において、当該
受光器の受光状態を表す出力信号が短周期で反転を繰り
返し、安定した出力信号が得られないという問題がある
。

そこで゛、各受光器から出力される検知信号と比較する
しきい値を２つ用意し、各検知信号を受光の有無に対応
した２値信号に変換するに際してヒステリシスを付与す
ることが考えられる。各検知信号を受光の有無に対応し
た２値信号に変換するに際してヒステリシスを付与する
ようにすれば、光軸が部分的に遮断されて検知信号が一
方のしきい値とほぼ同じ大きさとなっても、２値信号は
一定め状態に保たれ、個々の受光器から受光の有無に応
じた安定した出力信号を得ることができるのである。

しかし、前記物体の有無を検出するための従来の多光軸
光電スイッチでは、一光軸に対して一出力線が設けられ
、各受光器から出力される検知信号は物体の有無が最終
的に判断されるまでパラレルに処理されるようになって
いたため、その従来の多光軸光電スイッチの構成を物体
の大きさや形状等を検出する用途の多光軸光電スイッチ
に適用し、しかも上述のように個々の受光器の出力信号
の安定化を図ろうとすると、ヒステリシスを付与するた
めの回路が光軸の数と同数必要となり、部品点数が増え
て装置が大形化するとともに、コストが高くなることを
免れ得ない。

問題点を解決するための手段 これに対して種々検討した結果、本発明者は、先に特願
昭５９−１９９１９０号で提案した発明と同様に各受光
器からパラレルに出力される検知信号を時分割のシリア
ルな信号に変換し、その上そのシリアルな信号に変換し
た検知信号に対して個別にヒステリシスを与えるように
すれば、ヒステリシスを付与する回路を各光軸に共通に
用いることが可能となり、前述のような問題を解消でき
るのではないかという着想を得た。

本発明に係る個別ヒステリシス付き多光軸光電スイッチ
は、このような知見に基づいて為されたものであり、そ
の要旨とするところは、複数対の投光器と受光器とを備
え、各対の投光器から受光器に向かう光が遮断されてい
るか否かを微小時間差をもって個別に検知する走査を繰
り返すとともに、その走査によって得られた複数の検知
信号をシリアルな信号に変換して順次しきい値と比較し
、そのしきい値よりも上回るか否かに応じてそれら検知
信号をハイレベルとローレベルとに変化する２値信号に
変換して出力する多光軸光電スイッチにおいて、前記走
査に従って前記しきい値と比較されるべき検知信号を供
給する受光器が切り換えられる毎に、当該受光器からの
検知信号に対応した前記２値信号を記憶するとともに、
次の走査時に当該受光器からの検知信号がそのしきい値
と比較される際に、前回の走査時に当該受光器に対応し
て記憶された前記２値信号を出力する記憶手段を設ける
一方、その記憶手段から出力された２値信号が前回の走
査時において前記しきい値を上回る検知信号に対応する
ものである場合には、そのしきい値を、互いに高さが異
なる２つのしきい値のうちの低い方のしきい値に設定し
、それ以外の場合には、それら２つのしきい値のうちの
高い方のしきい値に設定するしきい値変更手段を設け、
それによって前記複数の受光器に対応する検知信号の各
々に個別にヒステリシスを付与し得るようにしたことに
ある。なお、ここにおいて、２つのしきい値のうちの低
い方のしきい値とは、受光器で受光される光量の少ない
ときの検知信号のレベルに近い側のレベルを有するしき
い値をいい、高い方のしきい値とは受光器で受光される
光量の多いときの検知信号のレベルに近い側のレベルを
有するしきい値をいう。

また、前記複数の検知信号をシリアルな信号に変換する
に際しては、受光器を選択的に作動させるようにしても
よく、あるいは同時に作動する複数の受光器からの検知
信号を順次選択出力するようにしてもよい。また、各投
光器から発せられた光がそれら投光器に対して対となる
受光器にだけ受光されるような場合には、投光器を順次
作動させることによってシリアルな信号を得るようにす
ることも可能である。

作用および効果 このような個別ヒステリシス付き多光軸光電スイッチに
よれば、各受光器からの検知信号が２値信号に変換され
るに際して、各受光器に共通の回路によってそれら検知
信号に個別にヒステリシスが付与される。このため、大
形化およびコストの上昇を回避しつつ、各受光器が受光
状態にあるか否かを表す２値信号を個別に安定して出力
することが可能となる。

しかも、本発明では、各受光器が受光状態にあるか否か
を表す複数の２値信号は時分割されたシリアルな信号と
して出力されるようになっているため、このシリアルな
信号を受光器の取付部から所定のコントローラに供給す
るようにすれば、各光軸に対応して信号線を設けること
が不要となり、従来の多光軸光電スイッチに比べて配線
や結線。

さらにはコネクタ等を簡略化できる利点がある。

なお、シリアルな２値信号として出力される各受光器か
らの検知信号は、そのまま、あるいは必要に応じてパラ
レルな信号に変換されて処理されることとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図はコンベアライン上を搬送される物体の高さを検
出するだめの多光軸光電スイッチの全体的な構成を示す
ブロック図である。図から明らかなように、この光電ス
イッチは投光部１０．受光部１２．およびコントロール
部１４から成っており、投光部１０と受光部１２とはベ
ルトコンベア１６を挟んで対向する位置に設けられてい
る。投光部１０は後に詳述するように投光器としての複
数の発光ダイオードを備えており、受光部１２はそれと
同数の受光器たるフォトトランジスタ（またはフォトダ
イオード）を備えている。投光部１０の発光ダイオード
は上下に一定の間隔を隔てて一列に配設されており、受
光部１２のフォトトランジスタは各発光ダイオードに対
応する位置に設けられている。したがって、各発光ダイ
オードから発せられた光は、遮光物体がない場合には、
第１図に破線で示すように、互いに平行な光軸１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄに沿って受光部１２のフォトト
ランジスタへ到達することとなり、全てのフォトトラン
ジスタで発光ダイオードからの光が受光されることとな
る。しかし、同図に二点鎖線で示すように、それらの光
軸１８ａ〜１８ｄを含む平面である検出平面内にコンベ
ア１６によって物体２０が搬送されて来ると、その物体
２０よりも低い位置にある光軸（ここでは、光軸１８Ｃ
，１８ｄ）の光が遮断され、その光を遮断された光軸に
対応するフォトトランジスタが受光しないこととなるた
め、それによって物体２０の高さを検知することが可能
となる。

コントロール部１４は、電源線２２によって投光部１０
および受光部１２に電力を供給する電源回路と、受光部
１２から信号線２４を経て送られて来るシリアル信号を
パラレル信号に戻して出力線２６　ａ、　　２６　ｂ、
　　２６　ｃ、　　２６　ｄに出力する出力部を備えて
いる。また、投光部１０は信号線２８を経て受光部１２
およびコントロール部１４へ後に詳述する同期信号を供
給するようになっている。投光部１０．受光部１２およ
びコントロール部１４はそれぞれ別個のケースに収容さ
れており、コントロール部１４と受光部１２とは電源線
２２および信号線２４．２８を含むコードによって接続
され、投光部ＩＯと受光部１２とは電源線２２および信
号線２８を含むコードで接続されている。

以下、投光部１０．受光部１２およびコントロール部１
４の構成を順次説明する。

まず、第２図に投光部１０を示す。この図から明らかな
ように、投光部１０は同期信号発生−路３０、発光ダイ
オード３２ａ、３２ｂ、３２ｃ。

３２ｄおよびそれら発光ダイオードの駆動回路３４ａ、
３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを備えている。同期信号発生回
路３０は発振回路やリングカウンタ等を備え、同期信号
を発生して端子３６から出力するとともに、同期信号に
同期した駆動信号を順次出力して発光ダイオードの駆動
回路３４ａ〜３４ｄに供給し、発光ダイオード３２ａ〜
３２ｄを微小時間差をもって順次発光させるようになっ
ている。第５図にこれら同期信号発生回路３０から出力
される信号のタイミングチャートを示す。なお、第２図
において、３８ａ、３８ｂ、３８ｃおよび３８ｄはそれ
ぞれ発光ダイオード３２ａ〜３２ｄに対応して設けられ
たレンズである。

次に、第３図に基づいて受光部１２を説明する。

受光部１２は前記投光部１０の各発光ダイオード３２ａ
、３２ｂ、３２ｃおよび３２ｄに対向するフォトトラン
ジスタ４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｄを備えてい
る。フォトトランジスタ４０ａ〜４０ｄは発光ダイオー
ド３２ａ〜３２ｄからの光を受光したとき、それぞれそ
の受光量に応じた大きさを有する正の検知信号を出力し
て初段増幅器４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび４２ｄに供
給し、初段増幅器４２ａ〜４２ｄはそれら検知信号を増
幅してアナログマルチプレクサ４４に供給する。そして
、アナログマルチプレクサ４４は、初段増幅器４２ａ〜
、ｔ　２　ｄからの検出信号をそれぞれ対応する発光ダ
イオード３２ａ〜３２ｄの発光時期に合わせて選択し、
それら増幅器４２ａ〜４４ｄからの各検知信号を時分割
のシリアルな信号に変換して波形成形回路４６に供給す
る。

そのために、マルチプレクサ４４にカウンタ４８が接続
され、このカウンタ４８のクロック端子ＧＫとクリア端
子ＣＬとに、前記投光部１０の端子３６から信号線２８
を経て受光部１２の端子５０に供給される同期信号と、
同期分離回路５２の出力信号とがそれぞれ入力されるよ
うになっている。同期分離回路５２は入力されるパルス
信号の時間間隔が設定値を超えたときハイレベル信号を
発するものであり、第６図に示すように、発光ダイオー
ドが３２ａから３２ｄまで順次発光させられるときの１
組の同期パルス内における各パルス間の時間間隔Ｔ１が
短く、発光ダイオード３２ｄが発光させられた後、次に
発光ダイオード３２ａが発光させられるまでの時間間隔
Ｔ２が長いことを利用して、発光ダイオード３２２〜３
２ｄが１回ずつ発光させられる毎にクリア信号をカウン
タ４８のクリア端子ＣＬに供給するようになっている。

また、同期信号は反転回路５３を経てカウンタ４８のク
ロック端子ＣＫに供給されるようになっている。これに
よってカウンタ４８の内容は一連の発光ダイオード３２
ａ〜３２ｄが１個発光させられる毎に１ずつ増加し、最
後の発光ダイオード（本実施例においては発光ダイオー
ド３２ｄ）が発光させられた後クリアされることとなり
、このカウンタ４８の出力信号に基づいてアナログマル
チプレクサ４４が各発光ダイオード３２ａ〜３２ｄに対
応したフォトトランジスタ４０ａ〜４０ｄからの検知信
号を選択して波形成形回路４６に供給することとなるの
である。理解を容易にするために、アナログマルチプレ
クサ４４によって各フォトトランジスタ４０ａ〜４０ｄ
に対応するラインが選択されるタイミングを第７図に示
す。なお、第３図においては理解を容易にするためにア
ナログマルチプレクサ４４が接点を有するものとして示
されているが、実際には電子式のものであって接点を有
するものではない。また、第３図において、５４ａ、５
４ｂ、５４ｃ、５４ｄはそれぞれフォトトランジスタ４
０ａ〜４０ｄに対応して設けられたレンズである。

前記波形成形回路４６は演算増幅器５６を主体に構成さ
れており、アナログマルチプレクサ４４からのシリアル
信号は第一抵抗器５８と第二抵抗器６０とによって分圧
されてこの演算増幅器５６の非反転入力端子に供給され
るようになっている。

また、この演算増幅器５６の非反転入力端子には後述の
シフトレジスタ６２からの信号が第三抵抗器６４と第二
抵抗器６０とによって分圧されて供給されるようになっ
ている。つまり、演算増幅器　　　′５６の非反転入力
端子には、抵抗器５８と６０とによって分圧されたシリ
アル信号と、抵抗器６４と６０とによって分圧されたシ
フトレジスタ６２からの信号との加算電圧が加えられる
ようになっているのである。

一方、演算増幅器５６の反転入力端子には、電源電圧を
第四抵抗器６６と第五抵抗器６８とによって分圧された
基準電圧が供給されるようになっている。そして、演算
項＠器５６は前記非反転入力端子に加えられる加算電圧
がこの基準電圧よりも高いとき出力信号をハイレベルに
設定し、道に低いときローレベルに設定して出力するよ
うになっている。なお、本実施例では、抵抗器６６と６
８とによって設定された基準電圧は、光軸の１／２が遮
断された場合におけるフォトトランジスタからの検知信
号が抵抗器５８と６０とで分圧された電圧１／２Ｖ、と
、シフトレジスタ６２からの（正確には後述の反転回路
７８からの）ハイレベルの信号が抵抗器６４と６０とに
よって分圧された電圧ΔＶとを加えた値に等しい電圧と
されている。

前記演算増幅器５６から出力された信号はリセットセッ
トフリップフロノブ（以下、Ｒ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、と略称す
る）７０のリセット端子Ｒに供給される。

また、Ｒ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、　７０のセット端子Ｓには前記
同期信号が微分回路７２を経て入力されるようになって
おり、このＲ−５Ｆ、Ｆ、　７０の出力端子Ｑからの信
号が前記シフトレジスタ６２のデータ入力端子りに供給
されるとともに、出力回路７４を経て端子７６から出力
されるようになっている。

シフトレジスタ６２は受光器と同数（ここでは４段）の
記憶部を有する直列入力並列出力タイプとされており、
データ入力端子りに供給されている信号の内容をクロッ
ク端子ＧＫに入力されるパルスの立ち上がり毎に取り込
むとともに、各段の内容をそれぞれ次段にシフトし、ま
た最高段の内容力Ｒ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、　７０からの信号の
ハイレベルのものに対応するものである場合には、その
最高段に対応する出力端子Ｑ４からハイレベルの信号を
出力し、そのハイレベル信号を反転回路７８で反転して
前述のように第三抵抗器６４を経て演算増幅器５Ｇの非
反転入力端子に供給するようになっている。そして、こ
のようなシフトレジスタ６２のクロック端子ＣＫに前記
反転回路５３で反転された同期信号が入力されるように
なっている。

一方、コントロール部１４は第４図に示すような出力部
を備えている。この図において、８０は前記受光部１２
の端子７６と信号線２４によって接続される端子であっ
て、前記Ｒ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、　７０から出力されたシリア
ル信号はこの端子８０を経てシフトレジスタ８２のデー
タ入力端子りに供給されるようになっている。また、８
４は信号線２日に接続される端子であって、この端子８
４に供給された同期信号°は反転回路８６で反転され、
シフトレジスタ８２のクロック端子・ＣＫに供給される
ようになっている。

シフトレジスタ８２は前記受光部１２のシフトレジスタ
６２と同様の構成とされており、したがってこのシフト
レジスタ８２の各段の記憶部には前記シフトレジスタ６
２の各段に記憶された内容と同じ内容が記憶される。例
えば、シフトレジスタ６２の最高段にフォトトランジス
タ４０ａからの検知信号に対応する内容が記憶されてい
る場合には、シフトレジスタ８２の最高段にもフォトト
ランジスタ４０ａからの検知信号に対応する内容が記憶
されるのである。そして、このシフトレジスタ８２の各
段に記憶された内容がそれら各段に対応して設けられた
出力端子Ｑ□、Ｑ２．Ｑ３およびＱ４からデータラッチ
８８の各入力端子Ａ。

Ｂ、ＣおよびＤにパラレルに供給されるようになってい
る。

また、前記端子８４に供給された同期信号は同期分離回
路９０にも供給されるようになっている。

この同期分離回路９０は前述の同期分離回路５２と同様
のものであり、１組の同期パルスが供給されて一定時間
後から一定幅のハイレベルの信号を発し、このハイレベ
ルの信号をデータラッチ８日のストローブ端子ＳＴＢに
供給する。

データラッチ８８はニストロープ端子ＳＴＢに供給され
る信号の立ち上がりに応答して各入力端子Ａ、Ｂ、Ｃお
よびＤに入力されている信号をランチし、次にラッチ動
作が行われるまで保持するものであって、それらラッチ
した各信号を出力端子ＱＡ、ＱＢ、ＱｃおよびＱ、から
出力するようになっている。そして、それらデータラッ
チ８８の各出力端子Ｑ　Ａ　＝　Ｑ　□から出力された
信号がそれぞれ出力回路９２ａ、９２ｂ、９２ｃおよび
９２ｄを経て出力端子９４ａ、９４ｂ、９４Ｃおよび９
４ｄに供給され、それら出力端子９４３〜９４ｄに接続
された出力線２６ａ〜２６ｄから出力されるようになっ
ている。端子８０に供給されたシリアル信号がパラレル
信号に変換されて出力されるようになっているのである
。なお、本実施例では、前述のように、同期分離回路９
０から出力されるハイレベル信号の立ち上がりに応答し
てデータラッチ８８のラッチ動作が行われることから、
各出力線２６ａ〜２６ｄからはそれぞれフォトトランジ
スタ４０ｄ、４０ｃ、、４０ｂおよび４０ａに対応した
出力信号が出力されることとなる。

このような多光軸光電スイッチにおいて、いま、第１図
に示したように、投光部１０と受光部１２との間に物体
２０が存在し、投光部１０の各発光ダイオード３２２〜
３２ｄから発せられた光のうち、発光ダイオード３２ａ
と３２ｂとから発せられた光だけが受光部１２で受光さ
れ、発光ダイオード３２ｃと３２ｄとから発せられた光
は物体２０で完全に遮断される場合を考える。この場合
には、第８図に示すように、受光部１２のフォトトラン
ジスタ４０ａおよび４０ｂからは、それらに対応する発
光ダイオード３２ａおよび３２ｂが発光される毎に、そ
れらの発光に僅かに遅れてハイレベル（電圧■。）の検
知信号が出力され、それらの信号がアナログマルチプレ
クサ４４から時分割のシリアル信号に変換されて出力さ
れる。なお、フォトダイオード４０ｃおよび４０ｄから
はローレベルの検知信号が出力されている。

ところで、光軸が完全に遮断されるか、あるいは全く遮
断されない場合には、演算増幅器５６の反転入力端子に
加えられる基準電圧および非反転入力端子に加えられる
シフトレジスタ６２からの信号電圧Δ■がそれぞれ前述
のように設定されていることから、その光軸に対応する
フォトトランジスタからの検知信号の基準電圧に対する
高低関係は、シフトレジスタ６２からの信号電圧ΔＶが
加えられるか否かに拘わらず一定となる。したがって、
上述のような場合には、演算増幅器５６の出力はフォト
トランジスタ４０ａ、４０ｂからの検知信号が人力され
る毎にハイレベルとなり、それ以外の場合にはローレベ
ルとなる。そして、このような信号がＲ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、
　７０のリセット端子Ｒに入力される。一方、Ｒ−５Ｆ
、Ｆ、　７０のセット端子Ｓには前述のように微分回路
７２で微分された同期信号が入力されるため、Ｒ−５Ｆ
、Ｆ、　７０の出力端子Ｑから出力される信号は第８図
に示すようになる。

そして、このような出力信号のレベル状態が同期信号の
立ち下がりに応答してシフトレジスタ６２に記憶される
。つまり、この場合には、１組の同期信号に基づく発光
ダイオード３２ａ〜３２ｄの一連の発光が終了した段階
において、シフトレジスタ７６の最高段とその前段には
それぞれフォトトランジスタ４０ａ、４０ｂからのハイ
レベルの検知信号に対応するローレベルの内容が記憶さ
れ、また初段とその次の段にはフォトトランジスタ４０
ｄ、４０Ｃからのローレベルの検知信号に対応するハイ
レベルの内容がそれぞれ記憶されるのである。なお、コ
ントロール部１４のシフトレジスタ８２にもシフトレジ
スタ６２と同様の内容が記憶され、その内容がデータラ
・ノチ８８でラッチされて、前述のように、各出力線２
６ａ〜２６ｃｌからそれぞれフォトトランジスタ４０ａ
〜４０ｄに対応した出力信号が出力されることとなる。

また、上述の説明から明らかなように、本実施例では、
シフトレジスタ６２および８２に記憶されたハイレベル
の内容が光軸を遮断された状態に対応し、ローレベルに
対応する内容が光軸を遮断されていない状態に対応して
いる。

次に、シフトレジスタ６２の各段の記憶部に上述のよう
な内容が記憶されている状態において、物体２０の高さ
が高くなり、フォトトランジスタ４０ｂに対応する光軸
の半分強を占める部分が遮断された場合を考える。この
場合、発光ダイオード３２ａが発光させられると、その
光は遮断されることなくフォトトランジスタ４０ａで受
光されるため、第９図のＩに示すように、演算増幅器５
６の非反転入力端子には第８図に示したものと同様の検
知信号が供給される。一方、このときには、シフトレジ
スタ６２の最高段には前回のフォトトランジスタ４０ａ
の受光に基づ＜　Ｒ−３Ｆ、Ｆ、　７０の出力信号のロ
ーレベルに対応した内容が記憶されているので、非反転
入力端子には反転回路７８の出力に基づく電圧ΔＶも加
えられる。したがって、この場合には、第９図のＩに示
すように、フォトトランジスタ４０ａからの検知信号の
電圧Ｖ０にΔＶを加算した電圧が基準電圧と比較され、
その結果得られた演算増幅器５６のハイレベルの出力が
Ｒ−５Ｆ、Ｆ、　７０のリセット端子Ｒに供給される。

その結果、前述の場合と同様、シフトレジスタ６２には
フォトトランジスタ４０ａからの検知信号に対応してロ
ーレベルに応じた内容が記憶されることとなる。

また、発光ダイオード３２ｂが発光させられた場合にも
、上記発光ダイオード３２ａが発光させられた場合と同
様、フォトトランジスタ４０ｂからの検出信号の電圧に
Δ■を加算した電圧が基準電圧と比較されることとなる
が、この場合には第９図の■に示すように検知信号の電
圧にΔ■を加えても基準電圧よりも小さくなるため、演
算増幅器５６の出力信号はローレベルとなり、Ｒ−３Ｆ
、Ｆ。

７０のリセット端子Ｒにリセット端子が入力されないこ
とから、Ｒ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、　７０の出力信号はハイレベ
ルに維持されることとなる。したがって、同期信号のパ
ルスの立ち下がりに応答してこのハイレベルの内容がシ
フトレジスタ６２に記憶される。

また、発光ダイオード３２ｃおよび３２ｄが発光される
場合には、シフトレジスタ６２の最高段の内容がハイレ
ベルであるため、反転回路７８からはハイレベルの信号
が出力されず、各フォトトランジスタ４０ｃおよび４０
ｄからの検知信号はそれぞれそのまま基準電圧と比較さ
れる。その結果演算増幅器５６からは前回の走査と同様
ローレベルの信号が出力され、これによってＲ−５Ｆ、
Ｆ、　７０の出力信号に対応したハイレベルの内容がシ
フトレジスタ６２に記憶されることとなる。つまり、上
記一連の検知走査によってシフトレジスタ６２の内容が
新たな検知状態に対応して更新されるのであり、これと
同時にシフトレジスタ８２の内容も更新されて、各フォ
トトランジスタ４０ａ〜４０ｄに対応する出力線２６ａ
〜２６ｄからはその新たな内容に応じた出力信号が出力
されるのである。

一方、上述のようにシフトレジスタ６２の内容が更新さ
れた状態において、物体２０の高さが僅かに低くなわ、
発光ダイオード３２ｂに対応した光軸がほぼ半分遮断さ
れた状態を考える。この状態において、発光ダイオード
３２ｂが発光させられると、フォトトランジスタ４０ｂ
から出力される検知信号の電圧は第９図の■に示すよう
に基準電圧よりもほぼΔ■だけ低い１／２ＶＯとなる。

したがって、この検知信号の電圧にΔ■が加えられると
、演算増幅器５６の出力は検知信号の変動によって不安
定なものとなるが、この場合にはシフトレジスタ６２の
最高段にはＲ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、　７０の出力信号のハイレ
ベルに対応した内容が記憶されているので、反転回路７
８の出力はローレベルとなり、検知信号の電圧がそのま
ま基準電圧と比較される。したがって、演算増幅器５６
の出力はローレベルに維持され、出力は安定したものと
なる。

つまり、フォトトランジスタ４０ｂから出力される検知
信号に対してヒステリシスが付与されているのである。

また、各発光ダイオード３２ａ、３２ｃ、３２ｄの発光
に基づく動作は前回の走査時と同じであり、したがって
各出力線２６ａ〜２６ｄからは前回と同様の内容の出力
信号が出力されることとなる。

なお、上述の説明では、フォトトランジスタ４０ｂで受
光される光量が変動する場合について述べたが、これは
他のフォトトランジスタで受光される光量が変動する場
合にも同様に言えることであり、このことから明らかな
ように、本実施例では、各フォトトランジスタ４０ａ〜
４０ｂから出力される検知信号に対して個々にヒステリ
シスが付与されているのである。また、以上の説明から
明らかなように、本実施例では、シフトレジスタ６２が
記憶手段とされるとともにミ演算増幅器５６を主体に構
成された波形成形回路４６がしきい値変更手段とされて
いるのであり、また演算増幅器５６の反転入力端子に加
えられる基準電圧が検知信号に対して相対的に異なる２
つのしきい値とされているのである。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これは文字通り
例示であり、本発明はこの実施例に限定して解釈される
べきものではない。

例えば、前記実施例では、多光軸光電スイッチがシリア
ル信号をパラレル信号に変換するコントロール部１４を
含むものとして説明したが、このようなコントロール部
１４は必要に応じて設けられるものであって、本発明に
おける多光軸光電スイッチを厳密に言えば、投光部１０
と受光部１２とから成っているものと言うことができる
。なお、シリアル信号をパラレル信号に変換す為ための
回路は受光部１２のケース内に一体に組み込むことも可
能である。この場合には、シフトレジスタ６２に直接デ
ータラッチ８８を接続することによってパラレル信号を
得ることが可能となる。

また、前記実施例では、投光器および受光器としてそれ
ぞれ発光ダイオードおよびフォトダイオードが用いられ
ていたが、それら以外の素子を用いることも可能であり
、それら投光器と受光器の対も前記実施例のように４対
に限られるものではなく、目的に応じて適宜変更される
ものである。

また、前記実施例では、記憶手段として直列入力並列出
力タイプのシフトレジスタが採用されていたが、並列入
力並列出力タイプ等の他の形式のシフトレジスタを用い
ることも可能であり、さらにはシフトレジスタ以外のメ
モリを用いることも可能である。

また、前記実施例では、しきい値である基準電圧が一定
電圧値に保たれる一方、前回の走査において記憶された
受光状態に基づいて各フォトトランジスタからの検知信
号がレベルシフトされ、これによってしきい値が検知信
号に対して相対的に変化させられて、各検知信号に対し
て個別にヒステリシスが付与されるようになっていたが
、前回の走査において記憶された受光状態に基づいて基
準電圧を直接変化させることにより、ヒステリシスを付
与するようにすることも可能である。このようにするに
は、前記実施例において、シフトレジスタ６２の最高段
から出力される信号を反転させて演算増幅器５６の非反
転入力端子に供給する代わりに、その信号を反転させる
ことなく適当な抵抗値を有する抵抗器を介して演算増幅
器５６の反転入力端子に供給するようにすればよい。な
お、以上の場合とは逆に、演算増幅器５６の反転入力端
子に各フォトトランジスタからの検知信号を供給する一
方、非反転入力端子にしきい値電圧を供給するようにし
ても、本発明に係る光電スイッチを構成することが可能
である。

また、前記実施例では、しきい値変更手段としての波形
成形回路４６と記憶手段としてのシフトレジスタ６２と
の間にＲ−Ｓ　Ｆ、Ｆ、　７０が介在させられて、光軸
が遮断された状態と遮断されていない状態とに応じてそ
れぞれハイレベルとローレベルの内容がシフトレジスタ
６２に記憶され、シフトレジスタ６２の最高段からはハ
イレベルの内容のときにハイベルの信号が出力されるよ
うになっていたが、シフトレジスタ６２に波形成形回路
４６の出力を直接記憶させて、シフトレジスタ６２の記
憶内容と光軸の遮断状態との関係を反対にし、光軸が遮
断されていない状態に対応する記憶内容のときにシフト
レジスタ６２からハイレベルの出力信号を出力させるよ
うにしても、本発明に係る多光軸光電スイッチを構成す
ることが可能である。

また、前記実施例では、各フォトトランジスタ４０ａ〜
４０ｄからの検知信号が受光量に応じた大きさを存する
正の信号として出力されるようになっていたが、この検
知信号は受光量が多いほど絶対値が小さくなる正の信号
としてもよく、あるいは受光量が多いほど絶対値が太き
（なる負の信号としてもよい。ただし、いずれの場合に
おいても、各受光器で受光する光量が増加する過程で検
知信号が比較されるしきい値は、受光量が多いときの検
知信号のレベルに近い側のレベルに設定し、受光量が減
少する過程で検知信号が比較されるしきい値は受光量が
少ないときの検知信号のレベルに近い側のレベルに設定
することが必要となる。

なお、上述のいずれの場合においても、両しきい値の検
知信号に対する相対的な大きさは目的に応じて適宜変更
することが可能である。

また、前記実施例では、コントロール部工４に供給され
るシリアル信号は演算増幅器５６から出力されるように
なっていたが、シフトレジスタ６２から出力するように
することも可能である。

また、前記実施例では、ベルトコンベア上を搬送される
物体２０の高さを検出するために、複数対の投光器と受
光器とがベルトコンベア１６を挟んで一平面状において
互いに対向して配設された透過型の多光軸光電スイッチ
に本発明が通用されていたが、本発明は立体的な空間内
における物体の形状を検出するための多光軸光電スイッ
チや、投光器と受光器とが同じ側に設けられる反射型の
多光軸光電スイッチにも適用され得るものである。

その他、波形成形回路の具体的な回路構成等、−々列挙
はしないが、本発明がその趣旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々なる変形、改良等を施した態様で実施し得るこ
とは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である多光軸光電スイッチの全
体的な構成を示すブロック図である。第２図、第３図お
よび第４図はそれぞれ第１図における投光部、受光部お
よびコントロール部の詳細を示す回路図である。第５図
は投光部に関連したタイミングチャートであり、第６図
乃至第９図は受光部に関連したタイミングチャートであ
る。 １０：投光部　　　　　１２：受光部 １４：コントロール部　１６：ベルトコンベア１８ａ、
１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ：光軸２０：物体　　　　　　
２４：信号線 ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ ：発光ダイオード（投光器） ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ ：フォトトランジスタ（受光器） ４４：アナログマルチプレクサ ４６：波形成形回路（しきい値変更手段）５２：同期分
離回路　　５６：演算増幅器５８．６０，６４．６６．
６８：抵抗器６２：シフトレジスタ（記憶手段） ７０：リセットセットフリップフロップ８２：シフトレ
ジスタ ８８：デークラッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数対の投光器と受光器とを備え、各対の投光器
   から受光器に向かう光が遮断されているか否かを微小時
   間差をもって個別に検知する走査を繰り返すとともに、
   その走査によって得られた複数の検知信号をシリアルな
   信号に変換して順次しきい値と比較し、そのしきい値よ
   りも上回るか否かに応じてそれら検知信号をハイレベル
   とローレベルとに変化する２値信号に変換して出力する
   多光軸光電スイッチであって、 前記走査に従って前記しきい値と比較されるべき検知信
   号を供給する受光器が切り換えられる毎に、当該受光器
   からの検知信号に対応した前記２値信号を記憶するとと
   もに、次の走査時に当該受光器からの検知信号がそのし
   きい値と比較される際に、前回の走査時に当該受光器に
   対応して記憶された前記２値信号を出力する記憶手段を
   設ける一方、その記憶手段から出力された２値信号が前
   回の走査時において前記しきい値を上回る検知信号に対
   応するものである場合には、そのしきい値を、互いに高
   さが異なる２つのしきい値のうちの低い方のしきい値に
   設定し、それ以外の場合には、それら２つのしきい値の
   うちの高い方のしきい値に設定するしきい値変更手段を
   設け、それによって前記複数の受光器に対応する検知信
   号の各々に個別にヒステリシスを付与し得るようにした
   ことを特徴とする個別ヒステリシス付き多光軸光電スイ
   ッチ。
2. （２）前記記憶手段が前記受光器の数と同じ段数の記憶
   部を有するシフトレジスタであり、その最高段の出力信
   号が前記しきい値変更手段に供給される２値信号とされ
   ている特許請求の範囲第１項記載の多光軸光電スイッチ
   。