JPH0625871Y2 - 光電スイッチ - Google Patents

光電スイッチ

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JPH0625871Y2
JPH0625871Y2 JP1989091285U JP9128589U JPH0625871Y2 JP H0625871 Y2 JPH0625871 Y2 JP H0625871Y2 JP 1989091285 U JP1989091285 U JP 1989091285U JP 9128589 U JP9128589 U JP 9128589U JP H0625871 Y2 JPH0625871 Y2 JP H0625871Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この考案は、多光路光電スイッチに関するものであり、
特に、多光路光電スイッチの光路配置の自由度を高くす
る改良に関するものである。
[従来の技術] 所定の空間平面に、被検出物があるか否かを測定する場
合に、第6図に示すような多光路の光電スイッチが用い
られる。発光部2には、複数の発光素子4が列状に収納
されている。受光部6には、複数の受光素子(図示せ
ず)が、各発光素子4に対向するように収納されてい
る。
したがって、各発光素子4と各受光素子との間には、光
路10が形成される。被検出物が光路10を遮ると、発光素
子4からの光が受光素子に入射しなくなるので、被検出
物の存在を検出することができる。すなわち、第6図に
示す装置においては、2点鎖線で示す検出平面12内の、
被検出物の存在の有無を検出することができる。
[考案が解決しようとする課題] しかしながら、従来の光電スイッチには、次のような技
術的課題があった。
第一に、検出する平面の大きさを変える場合には、光路
数の異なる光電スイッチ(発光部2および受光部6)を
別途用意しなければならない。すなわち、検出平面12の
大きさを容易に変更できなかった。さらに、検出平面12
の大きさに応じて、種々の光路数を有する光電スイッチ
を用意しなければならず、製造コストが増加するという
問題もあった。
第二に、障害物等を避けるため、検出平面12の一部のみ
を非検出領域としたい場合がある。この場合には、第7
図に示すように、光電素子を設けない部分5を有する光
電スイッチ(発光部2および受光部6)を用意する必要
がある。光電素子を設けない部分5の位置は、場合によ
り変るので、種々の光電素子配列を有する光電スイッチ
(発光部2および受光部6)を用意しなければならな
い。このため、光電スイッチの種類が増加し、製造コス
トが増加するという問題もあった。
この考案は、上記のような従来の課題を解決して、検出
平面の大きさおよび光電素子配列を容易に変更すること
ができるとともに、安価に製造することのできる光電ス
イッチを提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 請求項1に係る光電スイッチは、 発光部および受光部の少なくとも一方は、発光素子もし
くは受光素子およびその処理回路を筐体内に備えた複数
のユニットを電気的・機械的に順次接続することにより
構成されるものであって、 前記処理回路を有さず、信号処理に必要な信号を前段の
ユニットと後段のユニットとの間に伝達する伝達線路を
有する中継ユニットを接続することにより、検出を行わ
ない領域を形成することを特徴としている。
[作用] この考案に係る光電スイッチは、機械的および電気的接
続手段を備えたユニットを接続することによって構成さ
れる。したがって、検出平面を所望の大きさに形成する
ことが容易である。さらに、中継ユニットを接続するこ
とにより、容易に非検出領域を形成することができる。
[実施例] この考案の一実施例による光電スイッチを第1図に示
す。発光部2と受光部6とが対向するように配置されて
いる。発光部2および受光部6ともに、ユニット22,24,
25,26,28,62,64,65,66,68を連結して構成されている。
各ユニットには、光透過体30によって覆われた光路窓が
設けられ、その直下に光電素子が収納されている。発光
部2には、発光素子である発光ダイオードやレーザダイ
オード等が、光電素子として設けられ、受光部6には、
受光素子であるフォトダイオード等が、光電素子として
設けられている。発光部2の各発光素子と受光部6の各
受光素子とは、互いに対向する位置に設けられており、
複数の光路が形成されている。
但し、中継ユニット25と65の間には、光路が形成されて
いない。すなわち、第1図の一点鎖線で示す空間200
は、非検出領域となっている。
−機械的構成− 発光部2と受光部6の構成は、ほぼ同じであるから、以
下発光部2についてその構造を説明する。発光部2を構
成する各ユニットは着脱可能である。第2図(Aないし
E)は各ユニットを取外した状態を示す図である。第2
図Aは、基本ユニット22を示している。第2図B、C
は、増設ユニット24,26を示している。第2図Dは、エ
ンドユニット28を示している。第2図Eは、中継ユニッ
ト25を示している。
第1図に示す光電スイッチの発光部2は、基本ユニット
22に中継ユニット25を接続し、この中継ユニット25に増
設ユニット26を接続し、以下、増設ユニット24、エンド
ユニット28と接続したものである。
基本ユニット22は、太部22aと細部22bとから構成されて
いる。太部22aおよび細部22bには、4個の光路窓32が形
成され、その直下には発光素子が収納されている。細部
22bの光路窓32はフィルター効果を有するレンズ33で覆
われており、太部22aの光路窓は、さらに光透過体30に
よって覆われ、保護されている。細部22bの両側面に
は、ガイド溝38が設けられている。このガイド溝38は、
増設ユニット24,26を接続する際に、接続を容易にする
ためのものである。また、細部22bには、増設ユニット2
4,26の接続を確実にするため、弾力性を有する凸部40
が、機械的接続手段として設けられている。さらに、細
部22bの先端部には、電気的接続手段である雌コネクタ4
4が設けられている。
基本ユニット22の線I−Iにおける断面を、第3図Aに
示す。発光素子42は、回路基板46に接続されている。回
路基板46には、発光素子42を発光させるための回路や、
タイミングをとるための回路および検出出力を演算する
ための回路等が形成されている(後述)。これらの回路
の信号のうち、必要なものは、雌コネクタ44に引き出さ
れている。なお、穴48,49は、固定および取り付け用の
ものである。
なお、受光部6の基本ユニット62には、上記の他、検出
出力表示用の発光ダイオードが、太部に設けられてい
る。
次に、増設ユニットについて説明する。この実施例にお
いては、第2図Bに示す増設ユニット24および第2図C
に示す増設ユニット26を用いている。まず、第2図Bの
増設ユニット24の構造を説明する。この増設ユニット24
は、太くて中空に形成された中空部24aと、細く形成さ
れた細部24bとから構成される。
中空部24aおよび細部24bには、4個の光路窓32が形成さ
れている。細部24bの光路窓32はレンズ33で覆われてい
る。中空部24aの光路窓は、光透過体30によって覆わ
れ、保護されている。発光素子は、細部24bの光路窓32
の直下に設けられ、中空部24aの側には設けられていな
い。
細部24bの両側面には、ガイド溝38が設けられている。
このガイド溝38は、他の増設ユニット24,26を接続する
際に、接続を容易にするためのものである。また、細部
24bには、増設ユニット24,26の接続を確実にするため、
弾力性を有する凸部40が、機械的接続手段として設けら
れている。さらに、細部24の先端部には、電気的接続手
段である雌コネクタ44が設けられている。
増設ユニット24の線II-IIにおける断面を、第3図Bに
示す。発光素子42は、回路基板46に接続されている。回
路基板46には、発光素子42を発光させるための回路や、
タイミングをとるための回路および検出出力を演算する
ための回路等が形成されている(後述)。これらの回路
の信号のうち、必要なものは、雌コネクタ44および雄コ
ネクタ45に引き出されている。この断面図からも明らか
なように、細部24bの構造は、基本ユニット22の細部22b
とほぼ同じである。
中空部24aの内部側面には、凸部50が形成されている。
この凸部50は、基本ユニット22のガイド溝38と係合する
ように設けられている。すなわち、基本ユニット22の細
部22bに、増設ユニット24の中空部24aを被せるようにし
て接続する時に、接続を容易にするためのものである。
中空部24aには、機械的接続手段である係合穴52が設け
られている。この係合穴52に、基本ユニット22の凸部40
が係合して、確実な接続がなされる。
また、この際に、基本ユニット22の雌コネクタ44と、増
設ユニット24の中空部24aの内部の雄コネクタ45とが接
合され、電気的な接続もなされる。
接続した状態においては、基本ユニット22の発光素子42
の上部に、増設ユニット24の光透過体30が位置し、受光
部6に向けて光を送り出す光路が形成される。
次に、第2図Cに示す増設ユニット26について説明す
る。この増設ユニット26は、第2図Bの増設ユニット24
と基本的構成は全く同じである。しかし、図からも明ら
かなように、中空部26aと細部26bとが、ほぼ90度の角度
をもって形成されている。したがって、この増設ユニッ
ト26を用いることにより、発光素子42の配設方向を90度
曲げることができる。例えば、第10図に示す検出平面12
等も容易に形成することができる。すなわち、種々の形
の検出平面を容易に形成できる。第2図Cの線III-III
における断面を、第3図Cに示す。
なおこの実施例では、中空部26aと細部26bがほぼ90度の
角度をもつものを示したが、45度等の角度を有するもの
も用意しておけば、検出平面の形状を自由にかつ容易に
形成することができる。
次に、第2図Eの中継ユニット25について説明する。こ
の中継ユニット25の外観は、第2図Bに示す増設ユニッ
ト24とほとんど同じである。したがって、増設ユニット
24,26と同じように、他のユニットと相互に接続可能で
ある。
第2図Eの線V−Vにおける断面を、第3図Eに示す。
中空部25aの構造は、増設ユニット24とまったく同じで
ある。しかし、細部25bの内部には、回路基板46が設け
られていない。なお、発光素子42は、設けても設けなく
てもよい。細部25bの両端に設けられた雄コネクタ45と
雌コネクタ44との間は、伝送線路であるケーブル47によ
って接続されている。
なお、ケーブル47の代りに、これと同じ結線状態を持つ
回路基板46を設けてもよい。
また、場合によって、第2図Cに示すような増設ユニッ
ト26の内部構造を第3図Eのようにして、中継ユニット
を構成することもできる。
中継ユニット25は、検出を行わない領域を形成するばか
りでなく、必要な信号をケーブルによって次段ユニット
に伝達する役割も有する。
最後に、第2図Dのエンドユニット28について説明す
る。エンドユニット28は、連結した増設ユニット24,26
の終端の細部24b(26b)をカバーするためのものである。
その構造は、取り付け穴54が形成されていることを除
き、増設ユニット24,26の中空部24a,26aとほぼ同じであ
る。なお、第3図Dは、第2図Dの線IV-IVにおける断
面図である。
−電気的構成− 次に、第1図に示す光電スイッチの電気回路構成を、第
4図に示す。左側が発光部2であり、右側が受光部6で
ある。発光部2において、一点鎖線で囲った1ブロック
が各ユニットを示している。各ユニット間の白丸印は、
コネクタ44,45によって接続されていることを示してい
る。中継ユニット26は、コネクタ44とコネクタ44の同一
信号線を接続している。上記構成は、受光部6について
も同様である。
発光部2の基本ユニット22には、発振回路70が設けられ
ており、その発振出力は第5図のS1に示すとおりであ
る。カウンタ72は、この発振出力S1を分周して分周出力
S2とする。一方、発振出力S1は、インバータ71にも与え
られ、反転発振出力S3となってアンドゲート73に入力さ
れる。アンドゲート73のもう一方の入力には、分周出力
S2が与えられている。したがって、アンドゲート73の出
力S4は、分周出力S2がHレベルにある時のみ、反転発振
出力S3があらわれたものとなる。このアンドゲート73の
出力S4を基準クロックと呼ぶ。
また、タイミングパルス発生器74は、分周出力S2を受け
て、これを反転し、遅延するものである。したがって、
タイミングパルス発生器74は、第5図のS5に示すような
タイミングパルスS5を発生する。
このタイミングパルスS5および基準パルスS4は、シフト
レジスタ76に与えられる。シフトレジスタ76は、タイミ
ングパルスS5がHレベルの時に、基準クロックS4の最初
のパルスが入力されると、その出力から駆動タイミング
信号T1を出力する。その後は、基準クロックS4のパルス
が入力される毎に、順次駆動タイミング信号T2,T3,T4・・
・T8と出力して行く。なお、基準クロックS4は16個のパ
ルスを1群としているので、駆動タイミング信号T8が出
力された後も基準クロックS4が出力される。しかし、こ
の実施例では、光路を8個とし、駆動タイミング信号T9
以降を出力するためのシフトレジスタを設けていないの
で、駆動タイミング信号T9以降は出力されない。言い換
えると、この実施例においては、増設ユニットを接続し
て、最大16個の光路を形成することが可能である。ま
た、分周出力S2の長さを変えることにより、形成可能な
光路数を増減することもできる。
上記のようにして、シフトレジスタ76,77,78の出力か
ら、駆動タイミング信号T1,T2・・・・T8が、順次出力され
る(第5図参照)。これにより、発光回路DRV1,DRV2,DR
V3・・・・DRV8に対して、順次駆動タイミング信号が与えら
れ、発光ダイオードLED1,LED2,LED3・・・・LED8が順次発光
する。このように、発光ダイオードを順次発光させるこ
ととしたのは、隣接する発光ダイオードからの影響を排
除するためである。
なお、上記のような回路を実現するため、各ユニット間
において、基準クロックS4、シフトレジスタの中間出力
TS、電源、グランド等がコネクタにより接続されてい
る。また、中継ユニット25は、これらの信号を前段のユ
ニットから後段のユニットへと伝達する役目を負ってい
る。
なお、基準クロックS4は、第5図からも明らかなよう
に、期間INTの間は出力されない。これは、隣接して設
けられた他の光電スイッチがある場合のことを考慮した
ものである。すなわち、この期間INTの間に、隣接する
他の光電スイッチの発光を行わせるようにして、誤動作
を防止するものである。
次に、受光側6の回路動作を説明する。同期をとるため
に、外部ケーブル150によって、発光側2の基準クロッ
クS4が受光側6に伝送される。受光側6は、この基準ク
ロックS4に基づき、発光タイミングに同期するように受
光を行う。
送られてきた基準クロックS4は、タイミングパルス発生
器84に入力される。タイミングパルス発生器84は、基準
クロックS4を反転して、積分するものである。その積分
回路の時定数により、基準クロックS4のパルスがなま
り、タイミングパルス発生器84の出力は、第5図のS6の
ようになる。この出力S6をタイミングパルスとして、シ
フトレジスタ86に与え、発光側2との同期をとってい
る。すなわち、このタイミングパルスS6がHレベルの時
に、基準クロックS4の最初のパルスによって、受光タイ
ミング信号T1が出力される。その後は、基準クロックS4
のパルス毎に、受光タイミング信号T2,T3・・・・T8が順次
出力される。
受光タイミング信号T1,T2,T3・・・・T8は、それぞれ、スイ
ッチゲートR1,R2,R3・・・・R8に与えられる。フォトダイオ
ードPD1,PD2,PD3・・・・PD8で電流に変換され、受光回路RC
V1,RCV2,RCV3・・・・RCV8を経た信号は、このスイッチゲー
トR1,R2,R3・・・・R8を介して、信号処理回路P1,P2,P3・・・・
P8に与えられる。したがって、発光した発光ダイオード
に対向して設けられたフォトダイオードからの信号のみ
が、信号処理回路に与えられる。
信号処理回路P1,P2,P3・・・・P8からの出力は、アンドゲー
ト92,93,94,95,96,97によってくくられている。すなわ
ち、各ユニットの出力は、中間検出出力TDとして、次段
のユニットに送られる。したがって、何れかのフォトダ
イオードが光を受光しなかった場合には、アンドゲート
93の出力が、Lレベルとなる。出力回路81は、これを受
けて、検出表示用発光ダイオード152を点灯させるとと
もに、検出出力を出す。
なお、この実施例においては、検出の安定化を図るた
め、検出のしきい値を高く設定した安定化検出出力も用
意している。この回路構成は、フォトダイオードによる
検出のしきい値が高いことを除いて、上記の検出回路と
同じである。第4図においては、出力回路82と安定検出
表示の発光ダイオード154だけを表わし、他は省略して
いる。
上記のような機能を実現するため、各ユニット間におい
ては、基準クロックS4、検出中間出力TD(通常検出およ
び安定化検出)、シフトレジスタの中間出力TS、電源、
グランド等が、コネクタによって接続されている。ま
た、中継ユニット55は、これらの信号を前段のユニット
から後段のユニットへと伝達する役目を負っている。
なお、上記実施例では、受光側6に基準クロックS4のみ
を送り、受光側6でタイミングパルスS6を生成するよう
にしている。他の実施例においては、タイミングパルス
S5も受光側6に送るようにしてもよい。
[考案の効果] この考案に係る光電スイッチは、 発光部および受光部の少なくとも一方は、発光素子もし
くは受光素子およびその処理回路を筐体内に備えた複数
のユニットを電気的・機械的に順次接続することにより
構成されるものであって、 前記処理回路を有さず、信号処理に必要な信号を前段の
ユニットと後段のユニットとの間に伝達する伝達線路を
有する中継ユニットを接続することにより、検出を行わ
ない領域を形成することを特徴としている。
したがって、検出平面を所望の大きさに形成することが
容易であるとともに、中継ユニットを接続することによ
り、容易に非検出領域を形成することができる。
すなわち、検出平面の大きさおよび光電素子配列を容易
に変更することができるとともに、安価に製造すること
のできる光電スイッチを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の一実施例による光電スイッチの外観
を示す図、 第2図Aは基本ユニットを示す図、 第2図Bは増設ユニットを示す図、 第2図Cは他の増設ユニットを示す図、 第2図Dはエンドユニットを示す図、 第2図Eは中継ユニットを示す図、 第3図Aは第2図Aの線I−Iにおける断面図、 第3図Bは第2図Bの線II-IIにおける断面図、 第3図Cは第2図Cの線III-IIIにおける断面図、 第3図Dは第2図Dの線IV-IVにおける断面図、 第3図Eは第2図Eの線V−Vにおける断面図、 第4図は第1図の光電スイッチの電気回路を示す図、 第5図は第4図の回路の動作を説明するためのタイムチ
ャート、 第6図は従来の光電スイッチを示す図、 第7図は一部に非検出領域を設けた、従来の光電スイッ
チを示す図である。 2……発光部 6……受光部 22,62……基本ユニット 24,26,64,66……増設ユニット 25,65……中継ユニット 47……ケーブル

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の発光素子を有する発光部、 発光部の発光素子に対向するように設けられた複数の受
    光素子を有する受光部、 を備えた光電スイッチにおいて、 発光部および受光部の少なくとも一方は、発光素子もし
    くは受光素子およびその処理回路を筐体内に備えた複数
    のユニットを電気的・機械的に順次接続することにより
    構成されるものであって、 前記処理回路を有さず、信号処理に必要な信号を前段の
    ユニットと後段のユニットとの間に伝達する伝達線路を
    有する中継ユニットを接続することにより、検出を行わ
    ない領域を形成することを特徴とする光電スイッチ。
JP1989091285U 1989-08-01 1989-08-01 光電スイッチ Expired - Lifetime JPH0625871Y2 (ja)

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