(57)【要約】【課題】電源起動後、投光回路が使用可能状態になるための時間を短縮する。【解決手段】内部温度を計測する温度計測部３と、規定時間を経過したかを判断する第１判断部４１と、内部温度の変化が規定温度範囲内であるかを判断する第２判断部４２と、内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に第１判断部４１を動作させる制御部４３と、内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に、駆動回路２を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、規定時間を経過したと判断された場合に、駆動回路２を第２の間欠サイクルで動作させる切替部とを備え、第１の間欠サイクルは、第２の間欠サイクルに対して短いサイクルである。【選択図】図１
2018117314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を投光する投光部と、
前記投光部を駆動する駆動回路と、
内部温度を計測する温度計測部と、
規定時間を経過したかを判断する第１判断部と、
前記温度計測部により計測された内部温度の変化が規定温度範囲内であるかを判断する第２判断部と、
前記第２判断部により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に前記第１判断部を動作させる制御部と、
前記第２判断部により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に、前記駆動回路を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、前記第１判断部により規定時間を経過したと判断された場合に、前記駆動回路を第２の間欠サイクルで動作させる切替部とを備え、
前記第１の間欠サイクルは、前記第２の間欠サイクルに対して短いサイクルである
ことを特徴とする投光回路。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２判断部により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に、当該内部温度の変化量に応じて、前記規定時間を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の投光回路。
【請求項３】
光を投光する投光部と、
前記投光部を駆動する駆動回路と、
規定時間を経過したかを判断する判断部と、
電源が起動された場合に前記判断部を動作させる制御部と、
電源が起動された場合に、前記駆動回路を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、前記判断部により規定時間が経過したと判断された場合に、前記駆動回路を第２の間欠サイクルで動作させる切替部とを備え、
前記第１の間欠サイクルは、前記第２の間欠サイクルに対して短いサイクルである
ことを特徴とする投光回路。
【請求項４】
光を投光する投光部と、
前記投光部を駆動する駆動回路と、
内部温度を計測する温度計測部と、
前記温度計測部により計測された温度が規定温度に達したかを判断する判断部と、
電源が起動された場合に、前記駆動回路を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、前記判断部により規定温度に達したと判断された場合に、前記駆動回路を第２の間欠サイクルで動作させる切替部とを備え、
前記第１の間欠サイクルは、前記第２の間欠サイクルに対して短いサイクルである
ことを特徴とする投光回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、間欠サイクルで投光を行う投光回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば自動車工場での生産ラインにおいて、ベルトコンベア上を流れる車体を検出するため、光電センサが用いられている。この光電センサでは、投光回路から光（可視光、赤外光等）を照射し、当該光を受光回路で受光することで、照射光の経路間に入った車体（検出対象物）を検出している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、検出対象物との距離を確保するため、又は検出対象物の大きさ及び形状の自由度を高めるため、光電センサには長距離検出性能が常に求められる。ここで、照射時の光量を大きくすれば長距離検出が可能であるが、投光回路に用いられるＬＥＤの信頼性の観点からＬＥＤに供給する電流量には限界がある。また、光電センサは小型筐体が求められているため、照明器具のように複数のＬＥＤを用いて照射を行うこともできない。そこで、通常は、ＬＥＤに与える投光信号を間欠信号とし、短時間だけＬＥＤへ供給する電流を強くすることで、許容電力値を満足する設計としている。そして、受光回路では、受光した微小な間欠信号を内部信号処理で積算又は復調することで、センシングを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５７５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、一般的に、投光回路及び受光回路は温度の影響を受け易い。特に、受光回路では、微小な光電流を数千倍から数十万倍にも増幅している。そして、受信後の信号レベルで検出対象物の有無を判定するため、投光時の温度安定性はもちろんのこと、受光回路での温度安定性も重要となっている。さらに、光電センサ特有の問題として、小型筐体であるが故に、内部発熱の影響が大きい。とりわけ、投光回路と受光回路とが同一筐体に備えられた反射型の光電センサでは、内部発熱の影響が顕著に出る。
【０００６】
すなわち、高出力を求められる投光回路は発熱体になり、微小信号を増幅する受光回路は発熱体の影響を受け易い。特に、電源起動時は機器の内部温度が一定ではないため、投光回路及び受光回路が誤動作してしまう恐れがある。
【０００７】
そこで、従来では、電源起動から数時間の暖機運転を行っている。しかしながら、この場合、光電センサが安定動作するまでの間、生産ラインを停止して置く必要があるため、生産性低下に繋がる。例えば、光電センサ以外の理由により生産ラインが停止した後、再度生産ラインを稼働する場合であっても、光電センサの内部温度が安定するまでの間、生産が再開できないため、生産スケジュールに影響を与えてしまう。
よって、電源起動後、光電センサが使用可能状態になるまでの時間短縮が望まれていた。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電源起動後、投光回路が使用可能状態になるための時間を短縮できる投光回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る投光回路は、光を投光する投光部と、投光部を駆動する駆動回路と、内部温度を計測する温度計測部と、規定時間を経過したかを判断する第１判断部と、温度計測部により計測された内部温度の変化が規定温度範囲内であるかを判断する第２判断部と、第２判断部により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に第１判断部を動作させる制御部と、第２判断部により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に、駆動回路を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、第１判断部により規定時間を経過したと判断された場合に、駆動回路を第２の間欠サイクルで動作させる切替部とを備え、第１の間欠サイクルは、第２の間欠サイクルに対して短いサイクルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、上記のように構成したので、電源起動後、投光回路が使用可能状態になるための時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る投光回路の構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る投光回路の動作例を示す図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂは、この発明の実施の形態１に係る投光回路による効果を説明する図であって、図３Ａは従来の投光回路での駆動サイクル及び内部温度を示す図であり、図３Ｂは実施の形態１に係る投光回路での駆動サイクル及び内部温度を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る投光回路の構成例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る投光回路の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る投光回路の構成例を示す図である。
投光回路は、図１に示すように、ＬＥＤ（投光部）１、駆動回路２、温度計測部３、判断回路４、ブースト信号供給源５、間欠信号供給源６及び切替器７を備えている。また、判断回路４は、第１判断部４１、第２判断部４２及び制御部４３を有している。
【００１３】
ＬＥＤ１は、光を投光する。
駆動回路２は、ＬＥＤ１を駆動する。
温度計測部３は、内部温度を計測するアナログ回路である。投光回路では、ＬＥＤ１が主な発熱体であるため、温度計測部３はＬＥＤ１の周辺温度を内部温度として計測する。一方、投光回路は微小筐体内に構成されるため、温度計測部３は当該筐体内に設けられていればよい。なお、温度計測部３により計測される温度は、変化量がわかる温度であればよく、絶対温度である必要はない。
【００１４】
第１判断部４１は、規定時間を経過したかを判断する。
第２判断部４２は、温度計測部３により計測された内部温度の変化が規定温度範囲内であるかを判断する。
制御部４３は、電源が起動された場合及び第２判断部４２により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に第１判断部４１を動作させ、第１判断部４１により規定時間を経過したと判断された場合に第２判断部４２を動作させる。また、制御部４３は、第２判断部４２により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に、その内部温度の変化量に応じて第１判断部４１で用いる規定時間を設定してもよい。
【００１５】
ブースト信号供給源５は、第１の間欠サイクルであるブースト信号又は連続したブースト信号を出力する。なお、第１の間欠サイクルは、後述する第２の間欠サイクルに対して短いサイクルである。
間欠信号供給源６は、第２の間欠サイクルである間欠信号を出力する。なお、間欠信号は、従来技術における間欠信号と同様である。
【００１６】
切替器７は、判断回路４による判断結果に基づき、駆動回路２への出力を、ブースト信号供給源５からのブースト信号又は間欠信号供給源６からの間欠信号に切替える。ここで、切替器７は、電源が起動された場合又は判断回路４により内部温度の変化が規定温度範囲よりも大きいと判断された場合に、駆動回路２に対してブースト信号を出力する。また、切替器７は、判断回路４により規定時間が経過したと判断された場合には、駆動回路２に対して間欠信号を出力する。
【００１７】
なお、ブースト信号供給源５、間欠信号供給源６及び切替器７は、「電源が起動された場合又は第２判断部４２により内部温度の変化が規定温度範囲よりも大きいと判断された場合に、駆動回路２を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、第１判断部４１により規定時間が経過したと判断された場合に、駆動回路２を第２の間欠サイクルで動作させる切替部」を構成する。
【００１８】
次に、上記のように構成された投光回路の動作例について、図２を参照しながら説明する。
投光回路では、電源が起動されると、切替器７が駆動回路２に対してブースト信号を出力する。そして、駆動回路２はブースト信号に応じて第１の間欠サイクル又は連続して動作し、ＬＥＤ１を駆動する（ブースト期間）。
このように、電源起動時に、間欠動作の間隔を通常サイクルに対して狭めることで、速やかな温度上昇を促し、暖機運転時間を短縮化を図る。なお、ブースト信号は、ＬＥＤ１の許容電力値を満足するよう適宜設計される。
【００１９】
一方、判断回路４では、電源が起動された後、規定時間（図２ではＴ）を経過したかを判断している。そして、判断回路４が規定時間を経過したと判断すると、切替器７が駆動回路２に対して間欠信号を出力するように切替える。そして、駆動回路２は間欠信号に応じて第２の間欠サイクルで動作し、ＬＥＤ１を駆動する（通常サイクル期間）。
【００２０】
そして、判断回路４は、温度計測部３により計測された内部温度の変化が規定温度範囲内であるかを判断する。この際、判断回路４は、例えば、所定期間での内部温度の変化が±１℃の範囲内であるかを判断する。
【００２１】
ここで、判断回路４が内部温度の変化が規定温度範囲よりも大きいと判断すると、切替器７が駆動回路２に対してブースト信号を再度出力するように切替える。そして、駆動回路２はブースト信号に応じて第１の間欠サイクル又は連続して動作し、ＬＥＤ１を駆動する（ブースト期間）。
すなわち、内部温度の変化が規定温度範囲よりも大きい場合には、内部温度が安定していないため、間欠動作の間隔を通常サイクルに対して狭めることで暖機運転を再度行う。また図２では、制御部４３が、内部温度の変化量に応じて第１判断部４１で用いる規定時間をＴからｔ１だけ短くしている。その後、上記動作を繰り返す。
【００２２】
一方、判断回路４が内部温度の変化が規定温度範囲内であると判断すると、切替器７は駆動回路２に対する間欠信号の出力を継続する。すなわち、内部温度の変化が規定温度範囲内である場合には、内部温度が安定しているため、通常サイクルのままとする。
【００２３】
このように、もともと信頼性確保のために間欠動作を行う投光回路において、電源起動時には間欠動作の間隔を狭めることで、図３に示すように、間欠サイクルが一定である従来構成に対し、速やかな温度上昇を促すことができ、その結果、暖機運転時間を短縮できる。図３Ｂでは起動時にＬＥＤ１を連続して動作させた場合を示している。これにより、上記投光回路を備えた光電センサが生産ラインに用いられる場合にも、生産ラインの停止時間を短くできる。なお、上記光電センサは、反射型でもよいし、透過型でもよい。
また、暖機運転時間の長さは、ブースト信号の間欠サイクルの長さに比例する。例えば、冷凍食品を流す生産ラインに光電センサが用いられる場合には、周囲が冷えているため、暖機し難い。よって、この場合には、間欠サイクルを短くする。
【００２４】
また、実施の形態１に係る投光回路では、規定時間経過後、内部温度の変化が大きい場合にはブースト期間と通常サイクル期間とを繰り返すため、内部温度が安定状態となる温度がわからない場合でも、適用可能となる。
【００２５】
以上のように、この実施の形態１によれば、光を投光するＬＥＤ１と、ＬＥＤ１を駆動する駆動回路２と、内部温度を計測する温度計測部３と、規定時間を経過したかを判断する第１判断部４１と、温度計測部３により計測された内部温度の変化が規定温度範囲内であるかを判断する第２判断部４２と、第２判断部４２により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に第１判断部４１を動作させる制御部４３と、第２判断部４２により内部温度の変化が規定範囲より大きいと判断された場合に、駆動回路２を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、第１判断部４１により規定時間を経過したと判断された場合に、駆動回路２を第２の間欠サイクルで動作させる切替部とを備え、第１の間欠サイクルは、第２の間欠サイクルに対して短いサイクルであるように構成したので、電源起動後、投光回路が使用可能状態になるための時間を短縮できる。これにより、上記投光回路を備えた光電センサを生産ラインに用いた場合に、生産ラインの立ち上げ時間を短縮できるため、生産性向上が期待できる。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態１では、内部温度が安定する温度がわからない場合の構成を示した。それに対し、実施の形態２では、起動してから内部温度が安定するまでの時間がわかっている場合の構成を示す。
図４はこの発明の実施の形態２に係る投光回路の構成例を示す図である。この図４に示す実施の形態２に係る投光回路は、図１に示す実施の形態１に係る投光回路に対し、温度計測部３を取除き、判断回路４及び切替器７を判断回路４ｂ及び切替器７ｂに変更している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
判断回路４ｂは、判断部４１ｂ及び制御部４３ｂを有している。
判断部４１ｂは、規定時間を経過したかを判断する。
制御部４３ｂは、電源が起動された場合に判断部４１ｂを動作させる。
【００２８】
切替器７ｂは、電源が起動された場合に、駆動回路２に対して間欠信号を出力し、駆動回路２を第１の間欠サイクル又は連続して動作させる。また、切替器７ｂは、判断部４１ｂにより規定時間が経過したと判断された場合に、駆動回路２に対してブースト信号を出力し、駆動回路２を第２の間欠サイクルで動作させる。
なお、判断部４１ｂで用いる規定時間は、起動してから、切替器７ｂで駆動回路２に対してブースト信号を出力することで内部温度が安定する温度に達するまでの時間である。
【００２９】
なお、ブースト信号供給源５、間欠信号供給源６及び切替器７は、「電源が起動された場合に、駆動回路２を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、判断部４１ｂにより規定時間が経過したと判断された場合に、駆動回路２を第２の間欠サイクルで動作させる切替部」を構成する。
【００３０】
次に、上記のように構成された投光回路の動作例について説明する。
投光回路では、電源が起動されると、切替器７ｂが駆動回路２に対してブースト信号を出力する。そして、駆動回路２はブースト信号に応じて第１の間欠サイクル又は連続して動作し、ＬＥＤ１を駆動する。このように、電源起動時に、間欠動作の間隔を通常サイクルに対して狭めることで、速やかな温度上昇を促し、暖機運転時間を短縮する（ブースト期間）。
【００３１】
なお、判断回路４ｂでは、電源が起動された後、規定時間を経過したかを判断している。そして、判断回路４ｂが規定時間を経過したと判断すると、切替器７ｂが駆動回路２に対して間欠信号を出力するように切替える。そして、駆動回路２は間欠信号に応じて第２の間欠サイクルで動作し、ＬＥＤ１を駆動する（通常サイクル期間）。
【００３２】
このように、もともと信頼性確保のために間欠動作を行う投光回路において、電源起動時には間欠動作の間隔を狭めることで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。  また、実施の形態２に係る投光回路では、規定時間経過後は、内部温度が安定していると判断し、通常の間欠サイクル期間へ移行する。よって、実施の形態１に係る投光回路に対し、簡素に構成できる。
【００３３】
実施の形態３．
実施の形態１では、内部温度が安定する温度がわからない場合の構成を示した。それに対し、実施の形態３では、内部温度が安定する温度がわかっている場合の構成を示す。
図５はこの発明の実施の形態３に係る投光回路の構成例を示す図である。この図５に示す実施の形態３に係る投光回路は、図１に示す実施の形態１に係る投光回路に対し、判断回路４及び切替器７を判断回路４ｃ及び切替器７ｃに変更している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
判断回路４ｃは、判断部４２ｃ及び制御部４３ｃを有している。
判断部４２ｃは、温度計測部３により計測された内部温度が規定温度に達したかを判断する。なお、規定温度は、内部温度が安定状態となる温度である。
制御部４３ｃは、電源が起動された場合に判断部４２ｃを動作させる。
【００３５】
切替器７ｃは、判断回路４ｃによる判断結果に基づき、駆動回路２への出力を、ブースト信号供給源５からのブースト信号又は間欠信号供給源６からの間欠信号に切替える。ここで、切替器７ｃは、電源が起動された場合に、駆動回路２に対してブースト信号を出力する。また、切替器７ｃは、判断部４２ｃにより内部温度が規定温度に達したと判断された場合に、駆動回路２に対して間欠信号を出力する。
【００３６】
なお、ブースト信号供給源５、間欠信号供給源６及び切替器７ｃは、「電源が起動された場合に、駆動回路２を第１の間欠サイクル又は連続して動作させ、判断部４２ｃにより規定温度に達したと判断された場合に、駆動回路２を第２の間欠サイクルで動作させる切替部」を構成する。
【００３７】
次に、上記のように構成された投光回路の動作例について説明する。
投光回路では、電源が起動されると、切替器７ｃが駆動回路２に対してブースト信号を出力する。そして、駆動回路２はブースト信号に応じて第１の間欠サイクル又は連続して動作し、ＬＥＤ１を駆動する（ブースト期間）。このように、電源起動時に、間欠動作の間隔を通常サイクルに対して狭めることで、速やかな温度上昇を促し、暖機運転時間を短縮する。
【００３８】
なお、判断回路４ｃでは、電源が起動された後、温度計測部３により計測された内部温度が規定温度に達したかを判断している。そして、判断回路４ｃが内部温度が規定温度に達したと判断すると、切替器７ｃが駆動回路２に対して間欠信号を出力するように切替える。そして、駆動回路２は間欠信号に応じて第２の間欠サイクルで動作し、ＬＥＤ１を駆動する（通常サイクル期間）。
【００３９】
このように、もともと信頼性確保のために間欠動作を行う投光回路において、電源起動時には間欠動作の間隔を狭めることで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、実施の形態３に係る投光回路では、規定温度に達した後は、内部温度が安定していると判断し、通常の間欠サイクル期間へ移行する。よって、実施の形態１に係る投光回路に対し、簡素に構成できる。
【００４０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ＬＥＤ（投光部）
２  駆動回路
３  温度計測部
４，４ｂ，４ｃ  判断回路
５  ブースト信号供給源
６  間欠信号供給源
７，７ｂ，７ｃ  切替器
４１  第１判断部
４１ｂ  判断部
４２  第２判断部
４２ｃ  判断部
４３，４３ｂ，４３ｃ  制御部
【図１】
2018117314.tif 000003
【図２】
2018117314.tif 000004
【図３】
2018117314.tif 000005
【図４】
2018117314.tif 000006
【図５】
2018117314.tif 000007