(57)【要約】【課題】投光部側と受光部側にそれぞれ発振回路を有している非同期型の光電センサの場合でも、擬似的に同期信号を作成して、入力パルス信号に対して受光部側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりした場合でも、誤動作せずに、受光したパルス信号を正確に回路処理できるようにすること。【解決手段】入力パルスの周期と発振器２７の周期とを同一にすると共に、入力パルスと発振器２７から出力されるクロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する。クロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) とで常時入力パルスの受信を監視し、クロックパルスＣ(j) あるいは BarＣ(j) のどちらで入力パルスを受信したかにより、シフトレジスタ２５の信号をシフトさせるためのクロックパルスＣ(j) または BarＣ(j) を使い分ける。【選択図】図３
2008028570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器と、この第１の発振器からのクロックパルスに同期されて信号を送信する送信部とを備えている送信装置と、
前記送信装置の送信部から送信された信号を受信する受信部と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器と、この第２の発振器からのクロックパルスに同期して前記受信部で受信した信号を処理する信号処理回路とを備えている受信装置とを有する送受信装置において、
前記第１の発振器からのクロックパルスと前記第２の発振器のクロックパルスの周期を同一にすると共に、両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定し、
前記送信装置の送信部からのパルス信号を、前記第２の発振器のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定し、
前記受信装置の信号処理回路で使用するクロックパルスは、クロックパルスＣ(j) でパルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) を用い、反転クロックパルス BarＣ(j) でパルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) を用いて信号処理回路の同期をとるようにしていることを特徴とする送受信装置間の信号の同期方法。
【請求項２】
同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器（１１）と、この第１の発振器（１１）からのクロックパルスに同期されてパルス変調光を投光する投光素子（１３）とを有する投光部（１）と、
前記投光部（１）の投光素子（１３）からのパルス変調光を受光する受光素子（２１）と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器（２７）と、前記受光素子（２１）から出力される入力パルス信号を一旦保持するフリップフロップ（２４）と、このフリップフロップ（２４）の出力を取り込んで前記第２の発振器（２７）のクロックパルス毎に順次シフトさせるシフトレジスタ（２５）と、このシフトレジスタ（２５）の出力にて検出対象物体（３）の有無を判定する検出判定回路（２８）とを有する受光部（２）とを備えている光電センサにおいて、
前記第１の発振器（１１）のクロックパルスと前記第２の発振器（２７）のクロックパルスとの周期を同一にすると共に、両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する設定手段と、
前記受光素子（２１）からの入力パルス信号を、前記第２の発振器（２７）のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定すると共に、前記シフトレジスタ（２５）に送るクロックパルスを、前記クロックパルスＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) とし、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ（２５）の回路動作の同期をとる同期信号作成回路（２６）とを備えていることを特徴とする光電センサ。
【請求項３】
前記同期信号作成回路（２６）を、
前記入力パルス信号を前記クロックパルスＣ(j) にて同期してセット出力を出す第１のフリップフロップ（３１）と、
前記入力パルス信号を前記反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期してセット出力を出す第２のフリップフロップ（３２）と、
前記第１のフリップフロップ（３１）からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第２のフリップフロップ（３２）からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) を通過させるゲート回路（Ｇ４）（Ｇ６）と、
前記第２のフリップフロップ（３２）からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第１のフリップフロップ（３１）からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) を通過させるゲート回路（Ｇ５）（Ｇ７）と、
前記ゲート回路（Ｇ４）（Ｇ６）またはゲート回路（Ｇ５）（Ｇ７）から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ（２５）に回路動作用の同期信号として送るゲート回路（Ｇ８）とで構成していることを特徴とする請求項２に記載の光電センサ。
【請求項４】
前記受光素子（２１）からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲート（Ｇ１）（Ｇ２）を設け、この第２のインバータゲート（Ｇ２）からの入力パルス信号とは同極性の信号を前記フリップフロップ（２４）のセット入力端子（Ｓ）に入力し、前記第１のインバータゲート（Ｇ１）からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ（２４）のリセット入力端子（Ｒ）に入力させていることを特徴とする請求項２に記載の光電センサ。
【請求項５】
前記検出対象物体（３）の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ（２５）にシフトされていき、このシフトレジスタ（２５）を構成している複数段のフリップフロップ（４１）〜（４５）の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ（３５）を有していることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項６】
前記フリップフロップ（３５）のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ（３５）のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いていることを特徴とする請求項５に記載の光電センサ。
【請求項７】
前記投光部（１）の第１の発振器（１１）の出力を増幅する増幅回路（１２）を設け、この増幅回路（１２）の増幅度及び第１の発振器（１１）の周波数をそれぞれ可変可能とし、
前記受光部（２）の受光素子（２１）の出力を増幅する増幅回路（２２）及びこの増幅回路（２２）の出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路（２３）とを設け、前記増幅回路（２２）の増幅度、波形整形回路（２３）のシュミットレベル及び第２の発振器（２７）の周波数をそれぞれ可変可能としていることを特徴とする請求項５に記載の光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信側と受信側とにそれぞれ発振器を備え、送信側及び受信側で信号処理を行なう場合に両発振器から出力される信号をそれぞれ同期信号として用いる送受信装置間の信号の同期方法及びこの同期方法を用いた光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、位置検出やコンベア等で搬送されてくる物品を検出する光電センサ、あるいは光電スイッチ呼ばれているものの種類として、大きく分けて同期型の光電センサと、非同期型の光電センサとがある。
【０００３】
同期型の光電センサは投光部側と受光部側の全体で１個だけの発振器を備えていて、投光部の投光素子からパルス変調光を投光し、受光部の受光素子が投光部からのパルス変調光を受光し、この投光部と受光部との同期信号は、受光部内の発振器からの同一のクロックパルスを用いている。すなわち、受光部からの同期信号により同期させたパルス変調光が投光部から投光され、受光部側では、同一の同期信号（クロックパルス）にてパルス変調光を受光して、受光信号の有無により検出対象物体の有無の判定を行なっている。
【０００４】
一方、非同期型の光電センサでは、投光部側と受光部側とに別個に発振器を備えていて、別個の発振器の出力であるそれぞれのクロックパルスを同期信号として用いている。同期型の光電センサでは、投光部と受光部とを同期をとるためにケーブル等にて投光部と受光部とを接続しているが、非同期型の光電センサでは、投光部と受光部とはケーブル等では接続はしないため、投光部と受光部とが遠く離れて設置される場合によく用いられている。
【０００５】
非同期型の光電センサとしては、例えば、下記の特許文献１に挙げるものがある。
【０００６】
【特許文献１】特公平４−４８２８６号公報
【０００７】
この特許文献１に記載されている技術は、投光手段から投光される一定繰り返し周期のパルス変調光を受光手段側で受光し、この受光した入光信号を１パルス毎に該入光信号を起点として入光信号の周期よりもシフト量が大となるように所定の回数シフトさせ、入光信号に基づく後段部の２つの出力パルスを計数用信号とするシフトレジスタを備えている。
そして、先に受光した入光信号をシフトレジスタでシフトさせ計数用信号として取り出し、一定周期後に受光した入光信号によりゲート信号を得て、ゲート信号によって前記計数用信号を出力している。
【０００８】
この特許文献１に記載されているシフトレジスタの前段には、Ｄ型のフリップフロップを用いており、入光信号は、このＤ型フリップフロップのプリセット入力端子に入力される回路構成となっている。入光信号をプリセット入力端子から入力させると、クロックパルスと同期していなくても全て入光信号として取り入れてしまうことになる。
すなわち、光ノイズ（外乱光）はすべて入光信号と間違えて取り込んでしまうことになる。特に、投光手段から投光される一定周期の信号と、同一の周期からなる光ノイズが受光された場合には、正常に動作せず、誤動作をしてしまう。
【０００９】
ところで、この特許文献１に参考文献として下記の特許文献２が挙げられている。この特許文献２は、審査官が審査の過程において、拒絶理由通知を発した際に引用文献（参考文献）として用いられたものである。
【００１０】
【特許文献２】特公昭５６−２８０４９号公報
【００１１】
この特許文献２に記載の技術は、非同期型の光電スイッチ（光電センサ）回路であり、この光電センサの投光部側には、発振回路を備えており、この発振回路からの出力パルスにより投光素子の発光をパルス変調している。また、受光部側には投光部側とは別個に備えている発振回路と、受光パルスを信号処理する信号処理回路とを備え、この信号処理回路は、受光パルスを一旦保持するフリップフロップと、このフリップフロップの出力を順次シフトさせるシフトレジスタと、前記フリップフロップをリセットさせる遅延回路とを備えている。
【００１２】
この特許文献２では、発振回路からの所定周期のクロックパルスに応じて受光パルス（パルス信号）を直列に読み込み、順次シフトされる直列入力並列出力型のシフトレジスタと、このシフトレジスタの並列出力が全部「１」となったときにセットされ、全部「０」となったときにリセットされるフリップフロップを有している。
そして、例えば、５個のパルス信号を連続して受光した場合には、シフトレジスタの出力が全部「１」となって検出対象物体を検出を行なっている。
【００１３】
特許文献２に記載されている非同期型の光電センサでは、投光部側と受光部側とでは同期をとっていないために、受光部側では投光部側から到来するパルス信号をフリップフロップで一旦保持し、次段のフリップフロップへ信号をシフトさせ、次のパルス信号が到来する前に前記フリップフロップをリセットさせるようにしている。
【００１４】
しかしながら、この特許文献２では、例えば、５個の受光パルス（パルス信号）を受光した場合に、初めて物体を検出したと判定して物体検出信号を出力するようにしているが、４個のパルス信号を受光して、５個目のパルス信号を受光する前の５個目のクロックパルスにて物体検出信号を出力している。
かかる場合には、４個のパルス信号が光ノイズとしたら、誤って物体検出信号を出力することになる。
【００１５】
また、この特許文献２においては、投光部の投光素子から投光されるパルスは、投光部内の発振回路からのクロックパルスにて同期して出力され、受光部側では、該受光部内の発振回路からのクロックパルスにて投光部からのパルス信号を受光するようにしている。
かかる場合、投光部からのパルス信号と、受光部のクロックパルスとの間に相対的な位相のズレが必ず生じていくのであるが、その現象が引き起こす影響に対しての対策がなされておらず、そのため、誤動作が生じるという問題を有している。
【００１６】
すなわち、受光したパルス信号に対して受光部側のクロックパルスの位相が進んでいる場合や、クロックパルスの位相が遅れている場合において、パルス信号を正常に検出する場合や、正常に検出しない場合が生じる。これは、投光部側と受光部側とにそれぞれクロックパルスを出力する発振回路を個別に設けて、両者のクロックパルス間の同期をとっていないことから来るものであり、非同期型の光電センサとしては宿命的なものでもある。
【００１７】
つまり、投光部側の発振回路と、受光部側の発振回路の周波数を同一にして、投光部からのパルス信号と受光部側のクロックパルスとを合わせようとしても、パルス信号に対してのクロックパルスの位相は進んだり、遅れたりする。これは、以下の理由による。
（１）投光部側と受光部側の発振回路を構成する電子部品を同じロットで同じ仕様値のものを使用して製作しても、出来上がった発振回路の時定数は全く同じにならないこと。
（２）投光部側と受光部側のそれぞれの発振回路の初期値を同じ値に調整しても、電源投入後に電流が流れて温度が上昇変化すると、投光部側のクロックパルスと受光部側のクロックパルスとの時定数は一致しなくなること。
（３）投光部側と受光部側との電源は別々に持たせているため、同時に電源投入しても、各々の電圧が一定になるまでの時間は厳密には一致をしないので、それぞれの発振回路がパルスの発生を開始する時間も厳密にピッタリとは一致しないこと。
【００１８】
上述した電子部品材料物性などの物理的理由と電気回路の過渡現象的理由により、パルス信号とクロックパルスの位相が相対的に時間の経過と共にずれていくと、あるタイムチャート上の時点で誤動作する（正常動作をしない。）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持った送受信装置間の信号の同期方法及びこの同期方法を用いた光電センサを提供するものである。
（１）投光部側と受光部側にそれぞれ発振回路を有している非同期型の光電センサの場合でも、擬似的に同期信号を作成して、投光部側からのパルス信号に対して受光部側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりした場合でも、誤動作せずに、受光したパルス信号を正確に回路処理できるようにすること。
（２）投光部側からの光信号と同一の周期の光ノイズが到来した場合でも、誤動作を容易に回避できるようにすること。
（３）同一の回路で、反射形の光電センサでも、透過形の光電センサでも適用ができること。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そこで、本発明の請求項１に記載の送受信装置間の信号の同期方法では、同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器と、この第１の発振器からのクロックパルスに同期されて信号を送信する送信部とを備えている送信装置と、
前記送信装置の送信部から送信された信号を受信する受信部と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器と、この第２の発振器からのクロックパルスに同期して前記受信部で受信した信号を処理する信号処理回路とを備えている受信装置とを有する送受信装置において、
前記第１の発振器からのクロックパルスと前記第２の発振器のクロックパルスの周期を同一にすると共に、両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定し、
前記送信装置の送信部からのパルス信号を、前記第２の発振器のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定し、
前記受信装置の信号処理回路で使用するクロックパルスは、クロックパルスＣ(j) でパルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) を用い、反転クロックパルス BarＣ(j) でパルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) を用いて信号処理回路の同期をとるようにしていることを特徴としている。
【００２１】
請求項２に記載の光電センサでは、同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器１１と、この第１の発振器１１からのクロックパルスに同期されてパルス変調光を投光する投光素子１３とを有する投光部１と、
前記投光部１の投光素子１３からのパルス変調光を受光する受光素子２１と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器２７と、前記受光素子２１から出力される入力パルス信号を一旦保持するフリップフロップ２４と、このフリップフロップ２４の出力を取り込んで前記第２の発振器２７のクロックパルス毎に順次シフトさせるシフトレジスタ２５と、このシフトレジスタ２５の出力にて検出対象物体３の有無を判定する検出判定回路２８とを有する受光部２とを備えている光電センサにおいて、
前記第１の発振器１１のクロックパルスと前記第２の発振器２７のクロックパルスとの周期を同一にすると共に、両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する設定手段と、
前記受光素子２１からの入力パルス信号を、前記第２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定すると共に、前記シフトレジスタ２５に送るクロックパルスを、前記クロックパルスＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) とし、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ２５の回路動作の同期をとる同期信号作成回路２６とを備えていることを特徴としている。
【００２２】
請求項３に記載の光電センサでは、前記同期信号作成回路２６を、
前記入力パルス信号を前記クロックパルスＣ(j) にて同期してセット出力を出す第１のフリップフロップ３１と、
前記入力パルス信号を前記反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期してセット出力を出す第２のフリップフロップ３２と、
前記第１のフリップフロップ３１からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第２のフリップフロップ３２からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) を通過させるゲート回路Ｇ４、Ｇ６と、
前記第２のフリップフロップ３２からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第１のフリップフロップ３１からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) を通過させるゲート回路Ｇ５、Ｇ７と、
前記ゲート回路Ｇ４、Ｇ６またはゲート回路Ｇ５、Ｇ７から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ２５に回路動作用の同期信号として送るゲート回路Ｇ８とで構成していることを特徴としている。
【００２３】
請求項４に記載の光電センサでは、前記受光素子２１からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲートＧ１、Ｇ２を設け、この第２のインバータゲートＧ２からの入力パルス信号とは同極性の信号を前記フリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力し、前記第１のインバータゲートＧ１からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒに入力させていることを特徴としている。
【００２４】
請求項５に記載の光電センサでは、前記検出対象物体３の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ２５にシフトされていき、このシフトレジスタ２５を構成している複数段のフリップフロップ４１〜４５の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ３５を有していることを特徴としている。
【００２５】
請求項６に記載の光電センサでは、前記フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いていることを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の光電センサでは、前記投光部１の第１の発振器１１の出力を増幅する増幅回路１２を設け、この増幅回路１２の増幅度及び第１の発振器１１の周波数をそれぞれ可変可能とし、
前記受光部２の受光素子２１の出力を増幅する増幅回路２２及びこの増幅回路２２の出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路２３とを設け、前記増幅回路２２の増幅度、波形整形回路２３のシュミットレベル及び第２の発振器２７の周波数をそれぞれ可変可能としていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の請求項１に記載の受信装置の同期方法によれば、前記第１の発振器からのクロックパルスと前記第２の発振器のクロックパルスの周期を同一にすると共に、両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定し、前記送信装置の送信部からのパルス信号を、前記第２の発振器のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定し、前記受信装置の信号処理回路に送るクロックパルスを、クロックパルスＣ(j) でパルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) とし、反転クロックパルス BarＣ(j) でパルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) として信号処理回路の同期をとるようにしているので、受信側のクロックパルスで同期をとる場合には、受信信号をクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) により全周期にわたって常時監視していることになり、受信するパルス信号に対して受信装置側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、信号処理回路にて信号を正確に処理することが可能になる。例えば、信号処理回路中にシフトレジスタなどを用いた場合でも、このようにすれば受信するパルス信号に応じた信号を確実にシフトさせることができる。
【００２８】
請求項２に記載の光電センサによれば、前記第１の発振器１１のクロックパルスと前記第２の発振器２７のクロックパルスとの周期を同一にすると共に、両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する設定手段と、前記受光素子２１からの入力パルス信号を、前記第２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j)
のどちらで同期して受信したかを判定すると共に、前記シフトレジスタ２５に送るクロックパルスを、前記クロックパルスＣ(j) で信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) とし、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ２５の同期をとる同期信号作成回路２６とを備えているので、投光部１とは別個の発振器２７を受光部２側に設けていても、到来する入力パルスをクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) とで全周期にわたって常時監視しているものであり、これにより、入力パルスに対してクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、フリップフロップ２４から取り込んだ信号をシフトレジスタ２５で確実にシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常動作をさせることができる。
【００２９】
請求項３に記載の光電センサによれば、前記同期信号作成回路２６を、第１のフリップフロップ３１と、第２のフリップフロップ３２と、ゲート回路Ｇ４、Ｇ６と、ゲート回路Ｇ５、Ｇ７と、前記ゲート回路Ｇ４、Ｇ６またはゲート回路Ｇ５、Ｇ７から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ２５に同期信号として送るゲート回路Ｇ８とで構成しているので、同期信号作成回路２６を簡単な構成で、しかも低コストに構成することができる。また、同期信号作成回路２６や全体回路はＩＣ化することができる。
【００３０】
請求項４に記載の光電センサによれば、前記受光素子２１からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲートＧ１、Ｇ２を設け、この第２のインバータゲートＧ２からの入力パルスとは同極性の信号を前記フリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力し、前記第１のインバータゲートＧ１からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒに入力させているので、入力パルスにてフリップフロップ２４がセットされた後は、必ずリセットされることになり、順次到来する入力パルス信号を漏れなく検出することができる。
【００３１】
請求項５に記載の光電センサによれば、前記検出対象物体３の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ２５にシフトされていき、このシフトレジスタ２５を構成している複数段のフリップフロップ４１〜４５の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ３５を有しているので、光ノイズが受光されたり、外乱によって入力パルス信号が消滅したりしても、検出対象物体３の有無を確実に検出でき、光ノイズや外乱によって誤動作するのを防止することができる。
【００３２】
請求項６に記載の光電センサによれば、前記フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いているので、光電センサを反射形として用いる場合でも、透過形として用いる場合でも同じ回路構成のものを使用でき、別個に回路を構成する場合とは異なり、安価に光電センサを製作することができる。
【００３３】
請求項７に記載の光電センサによれば、光ノイズが正規のパルス変調光と周期等が全く同一の場合には、投光部１の発振器１１と、受光部２の発振器２７の発生周波数を可変抵抗を用いて変えることで、光ノイズによる誤動作を防止することができる。なお、この場合、可変させた周波数（周期）のデューティ比は５０％とする。また、一定レベル以上の光ノイズが発生している場合では、投光部１の増幅回路１２のレベルを上げると共に、受光部２の波形整形回路２３でのシュミットレベルを上げることで、正規のパルス変調光を効果的に受光することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は非同期型の光電センサのブロック図を示しており、周知のようにこの非同期型の光電センサは投光部１と、この投光部１からのパルス変調光を受光して、検出対象物体３の有無を判定し、この判定出力を出す受光部２とで構成されている。
なお、図１は非同期型で、反射形の光電センサのブロック図を示し、図２は非同期型で、透過形の光電センサのブロック図を示している。反射形であっても、透過形であっても回路構成としては同じである。
【００３５】
投光部１は、任意の周波数を発振して該投光部１のクロックパルス（同期信号）として出力する発振器１１と、この発振器１１の出力を増幅する増幅回路１２と、この増幅回路１２からのクロックパルスにてパルス変調されてパルス信号を出力する発光ダイオードからなる投光素子１３とで構成されている。
上記発振器１１は、パルス幅、周波数は可変可能としており、また、増幅回路１２でも増幅度は可変可能としている。
【００３６】
また、受光部２は、投光部１の投光素子１３からのパルス信号を受光するフォトトランジスタやフォトダイオードからなる受光素子２１と、この受光素子２１からの出力を増幅する増幅回路２２と、この増幅回路２２からの出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路２３と、この波形整形回路２３からの出力である入力パルス信号を瞬時的に保持するフリップフロップ２４と、このフリップフロップ２４からの信号を順次取り込むシフトレジスタ２５と、このシフトレジスタ２５をシフトさせるための波形整形回路２３からの入力パルス信号と発振器２７からの加工前の元のクロックパルスにて同期信号を作成して、作成したクロックパルスをシフトレジスタ２５に同期信号として出力する同期信号作成回路２６と、この同期信号作成回路２６に加工前の元のクロックパルスを与える発振器２７と、前記シフトレジスタ２５からの信号により検出対象物体３の有無の判定を行なって判定出力を出力する検出判定回路２８とで構成されている。
【００３７】
なお、受光部２の増幅回路２２では、増幅度は可変可能とし、波形整形回路２３でのシュミットレベルも可変可能としている。また、発振器２７においては、パルス幅と周波数は可変可能であり、設定上は、この発振器２７も投光部１の発振器１１も同一の周波数としている。さらに、投光部１の発振器１１のデューティ比も、受光部２の発振器２７のデューティ比も同じにして、それぞれ５０％のデューティ比としている。また、投光部１及び受光部２の電源部等の回路は省略している。
【００３８】
図３は前記同期信号作成回路２６等の具体回路図を示し、また、シフトレジスタ２５では、例えば５つのＤ型のフリップフロップ４１〜４５で構成されている。このシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１〜４５の段数は、ここでは５段としているが、これに限られるものではなく、任意の段数で構成されるものである。また、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４１〜４５のＱ出力をそれぞれＳＦ１〜ＳＦ５としている。
【００３９】
波形整形回路２３からの信号である入力パルス信号が図中のａ点に入力され、インバータゲートＧ１、インバータゲートＧ２を介してＲＳ型のフリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力される。また、フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒへは、前記インバータゲートＧ１の出力信号が入力されている。そして、フリップフロップ２４の出力端子Ｑからの信号は、シフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１のＤ入力端子に入力される。
【００４０】
同期信号作成回路２６は、ＲＳＴ型の第１のフリップフロップ３１及び第２のフリップフロップ３２と、３つのインバータゲートＧ３〜Ｇ５と、２つのアンドゲートＧ６、Ｇ７と、オアゲートＧ８等で構成されている。
前記インバータゲートＧ１の出力は、フリップフロップ２４と同様に、第１のフリップフロップ３１のリセット入力端子Ｒと、第２のフリップフロップ３２のリセット入力端子Ｒにそれぞれ入力されている。また、前記インバータゲートＧ２の出力は第１のフリップフロップ３１のセット入力端子Ｓと、第２のフリップフロップ３２のセット入力端子Ｓにそれぞれ入力されている。
【００４１】
発振器２７からは図５（ｅ）に示すようなデューティ比が５０％のクロックパルスＣ(j) が出力されており、このクロックパルスＣ(j) が第１のフリップフロップ３１のトリガ端子Ｔに入力されると共に、アンドゲートＧ７の一方の入力端に入力されている。
発振器２７からのクロックパルスＣ(j) をインバータゲートＧ３にて反転させたクロックパルスが反転クロックパルス BarＣ(j) として第２のフリップフロップ３２のトリガ端子Ｔに入力されると共に、アンドゲートＧ６の一方の入力端に入力されている。
【００４２】
第１のフリップフロップ３１のＱ出力は、インバータゲートＧ４を介して反転されてアンドゲートＧ６の他方の入力端に入力され、また、第２のフリップフロップ３２のＱ出力は、インバータゲートＧ５を介して反転されてアンドゲートＧ７の他方の入力端に入力されている。
アンドゲートＧ６とアンドゲートＧ７の出力はそれぞれオアゲートＧ８に入力され、このオアゲートＧ８の出力から同期信号としてクロックパルスＣ(j) 、またはクロックパルス BarＣ(j) がシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されている。
【００４３】
なお、本発明の明細書に添付している図面に記載している回路図は、実際の回路製作時の設計図面ではないので、タイミング調整用の回路素子は記載していない。発明の内容を説明するために必要な論理回路のみを記載している。
インバータゲートＧ１及びＧ２などは代表回路図として描いている。実際の回路を製作する時にはフリップフロップ２４のセットやリセットに必要な時間（使用するフリップフロップ素子の応答速度）に合わせて入力信号のタイミング調整を行なうので、実際の回路製作の設計図では、インバータゲートＧ１もインバータゲートＧ２も１個以上の奇数個のインバータの直列接続にする。
【００４４】
図４は前記シフトレジスタ２５と検出判定回路２８の具体回路図を示している。検出判定回路２８は、２つのアンドゲートＧ１０及びＧ１１と、５つのインバータゲートＧ２１〜２５と、ＲＳ型のフリップフロップ３５とで構成されている。
シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力（ＳＦ１〜ＳＦ５）はアンドゲートＧ１０の入力端にそれぞれ入力されると共に、各インバータゲートＧ２１〜２５を介してアンドゲートＧ１１の各入力端に入力されている。
【００４５】
一方のアンドゲートＧ１０の出力はフリップフロップ３５のセット入力端子Ｓに入力され、他方のアンドゲートＧ１１の出力はフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力されている。そして、フリップフロップ３５のＱ出力は、反射形の光電センサの物体検出信号として出力するのに用いられ、フリップフロップ３５のＱbar 出力は、透過形の光電センサの物体検出信号として出力するのに用いられる。
【００４６】
ここで、反射形の光電センサの場合では、図１に示すように受光素子２１がパルス信号を受光しない場合には検出対象物体３が存在しない場合であり、パルス信号を連続して受光した場合には検出対象物体３が存在する場合である。
これとは逆に、透過形の光電センサでは、図２に示すように、検出対象物体３が存在しない場合には、パルス信号を受光しており、検出対象物体３が存在している場合には投光素子１３からのパルス変調光が検出対象物体３にて遮られて、パルス信号を受光しない場合である。
【００４７】
次に、本発明の図３に示すフリップフロップ２４及び同期信号作成回路２６の動作を説明するが、非同期型の光電センサは、同期型の光電センサとは異なり、投光部１と受光部２にはそれぞれ個別に発振器１１、２７を備えているために、同期信号としてのクロックパルスの処理に工夫を要する。
同期型の光電センサでは、１つの発振器からの同一のクロックパルスを用いているため、受光した入力パルス信号と受光部側の信号処理回路用クロックパルスとは同期がとれているが、非同期型の光電センサでは、投光部１側から連続して到来する入力パルス信号と、受光部２側の信号処理回路用クロックパルスとは個別で同一ではないので同期がとれておらず、そのため、この同期方法について工夫を要する。
【００４８】
すなわち、受光部２側は、図３に示すように、フリップフロップ２４で入力パルスを記憶させて、後段のシフトレジスタ２５へシフトさせるのであるが、フリップフロップ２４で記憶させた入力パルスをどのようなクロックパルスにてシフトさせていくかが重要となる。
また、入力パルス信号が５つ連続して入力された場合に、物体検出信号を出力するとした場合には、フリップフロップ２４で入力パルスを確実に記憶し、入力パルスをフリップフロップ２４にてセットした後は、次の入力パルスが到来するまでには必ず当該フリップフロップ２４をリセットしておく必要がある。そして、フリップフロップ２４にてセットした信号を後段のシフトレジスタ２５へクロックパルスにてシフトさせるのである。
【００４９】
また、受光部２側のクロックパルスと、該クロックパルスの反転信号にて、常時入力パルスの受信を監視しており、クロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで入力パルスを受信したかにより、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５の出力をシフトさせるためのクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) を使い分けて、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５の信号を確実にシフトさせるようにしている。これが本発明の要旨である。
【００５０】
先ず、フリップフロップ２４での入力パルス（受光信号）の取り込みとシフトレジスタ２５のクロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) の自動選択の方法について、図３、図５及び図６により説明する。なお、図３のａ点〜ｋ点の波形は、図５及び図６の（ａ）〜（ｋ）に対応させている。
【００５１】
図５は、発振器２７から出力されるクロックパルスＣ(j) で入力パルスを取り込んだ場合の各部のタイミングチャートを示し、最初に図５（ａ）に示す入力パルスが到来すると、図５（ｂ）に示すように、インバータゲートＧ１により少し遅延した反転信号が出力される。さらに、インバータゲートＧ２により更に少し遅延して入力パルスが出力される（図５（ｃ）参照）。
電源投入時の初期状態では、各フリップフロップ２４、３１、３２はリセットされている状態であり、１つ目の入力パルスＡ１を受信すると、インバータゲートＧ２からのセットパルスＳ１にてフリップフロップ２４がセットされる。その後、インバータゲートＧ１からのリセットパルスＲ１（図５（ｂ）参照）にてフリップフロップ２４がリセットされる。以後、図５（ｄ）に示すように、フリップフロップ２４は同様に入力パルスＡを受信する毎に、セット、リセットを繰り返す。
【００５２】
ここで、入力パルスＡとは周波数（周期）を同じとし、図５（ｅ）に示すデューティ比を５０％としたクロックパルスＣ(j) が第１のフリップフロップ３１のトリガ端子Ｔに入力され、また、このクロックパルスＣ(j) をインバータゲートＧ３で反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) （図５（ｆ）参照）が、第２のフリップフロップ３２のトリガ端子Ｔに入力されている。
図５では、クロックパルスＣ(j) の場合に第１のフリップフロップ３１をセット状態に保持し（図５（ｅ）（ｇ）参照）、第１のフリップフロップ３１のＱ出力はＨレベルを出力している。
【００５３】
そして、図５（ｆ）に示すように、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりの時点では、第２のフリップフロップ３２のセット入力端子Ｓに入力されるレベルがＬレベルのため、第２のフリップフロップ３２はＬレベルが取り込まれて、Ｑ出力は図５（ｈ）に示すようにＬレベルとなっている。
【００５４】
第１のフリップフロップ３１のＱ出力は上述したようにＨレベルであり（図５（ｇ）参照）、インバータゲートＧ４の出力はＬレベルとなって、アンドゲートＧ６の出力はＬレベルの状態となって反転クロックパルス BarＣ(j) は出力されない（図５（ｉ）参照）。
第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＬレベルであり（図５（ｈ）参照）、そのため、インバータゲートＧ５の出力はＨレベルとなって、アンドゲートＧ７の出力は図５（ｊ）に示すように、クロックパルスＣ(j) が出力されている。そして、シフトレジスタ２５のクロックパルスを供給するオアゲートＧ８には、クロックパルスＣ(j) が入力されることになり、オアゲートＧ８の出力は、図５（ｋ）に示すようにクロックパルスＣ(j) が出力される。
【００５５】
このオアゲートＧ８からのクロックパルスＣ(j) がシフトレジスタ２５の同期信号として、各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子に入力されて、入力パルスＡに応じたＨレベルの信号をクロックパルスＣ(j) 毎に順次シフトさせる。
【００５６】
図６は、入力パルスＡに対して発振器２７からのクロックパルスの位相がずれていって、入力パルスＡを反転クロックパルス BarＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートを示し、（ａ）〜（ｄ）は図５と同じであるが、（ｅ）（ｆ）に示すように、クロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) との位相が反転している。
反転クロックパルス BarＣ(j) の場合に第２のフリップフロップ３２をセット状態に保持し（図６（ｆ）（ｈ）参照）、第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＨレベルを出力している。そして、図６（ｅ）に示すクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点では第１のフリップフロップ３１に入力されるレベルがＬレベルのため、第１のフリップフロップ３１はＬレベルを取り込んで、Ｑ出力はＬレベルが出力されている（図６（ｇ）参照）。
【００５７】
かかる状態において、図３に示すように、第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＨレベルのため、アンドゲートＧ５の出力はＬレベルであり、そのため、アンドゲートＧ７の一方の入力端にクロックパルスＣ(j) が入力されていても、該アンドゲートＧ７の出力はＬレベルを維持している。
第１のフリップフロップ３１のＱ出力はＬレベルのため、アンドゲートＧ４の出力はＨレベルとなり、アンドゲートＧ６の出力からは反転クロックパルス BarＣ(j) が出力される。
【００５８】
そして、シフトレジスタ２５のクロックパルスを供給するオアゲートＧ８にはアンドゲートＧ６から反転クロックパルス BarＣ(j) が入力され、オアゲートＧ８からは図６（ｋ）に示すように、反転クロックパルス BarＣ(j) が出力される。
この反転クロックパルス BarＣ(j) がシフトレジスタ２５の同期信号として各段のフリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力され、入力パルスＡ毎に応じたＨレベルの信号を反転クロックパルス BarＣ(j) 毎に順次シフトさせる。
【００５９】
このようにして、入力パルスＡの到来毎にフリップフロップ２４にてセットし、その後直ぐにフリップフロップ２４をリセットして、次に到来する入力パルスＡに対して待機状態を保持している。また、入力パルスＡを受信する際に用いるクロックパルス（クロックパルスＣ(j) 、反転クロックパルス BarＣ(j) ）の位相がずれた場合でも、Ｃ(j) または BarＣ(j) のいずれかのクロックパルスにて、フリップフロップ２４にてセットした受光信号を確実にシフトレジスタ２５内でシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常に動作をさせることができる。
【００６０】
図７は、本発明を用いれば、投光部１の発振器１１の発生するクロックパルス（受光信号となる）と、受光部２の発振器２７の発生するクロックパルス（Ｃ(j) と BarＣ(j) とで信号処理回路のクロックパルスとなる）の相対的な位相がずれていても大丈夫であることを図示している。
すなわち、クロックパルスの位相がどのようにずれていっても、受光信号（入力パルス）を正確に取り込むことが可能であることを示すタイミングチャートを示している。
先ず、図７のＡは、受光信号（入力パルス）に対してクロックパルスＣ(j) の位相が進んでいる場合を示し、この場合には、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６１】
図７のＢは、受光信号に対してクロックパルスの位相が遅れてきて受光信号の立ち下がりと反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりがほぼ同じ場合を示し、この場合、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。
図７のＣは、クロックパルスが更に遅れていって、受光信号とクロックパルスＣ(j) との立ち上がりがほぼ同じ場合であり、この場合にはクロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６２】
図７のＤは、受光信号に対してクロックパルスが遅れている場合であり、クロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
図７のＥは、クロックパルスが受光信号に対して更に遅れている場合であって、受光信号の立ち下がりと、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりがほぼ同じ場合であり、クロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６３】
図７のＦは、受光信号の立ち上がりと反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりとがほぼ同じ場合であり、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。そして、このＦ以降は上記Ａに戻り、これを繰り返す。
【００６４】
図３に示すシフトレジスタ２５で用いる同期信号としてのクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の選択は、同期信号作成回路２６で自動的に行なわれるものであり、到来する入力パルス（受光信号）をフリップフロップ２４にて確実にセット、リセットし、また、入力パルス毎に同期信号作成回路２６にて自動的に選択したクロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) にてシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５をシフトさせることができる。
【００６５】
なお、図７に示すタイミングチャートにおいて、入力パルス（受光信号）とクロックパルスとの間の立ち上がり、立ち下がりとが図面上で同じとなっている場合は、両者の相対的な位相のズレにより、入力パルスのＨレベル、またはＬレベルをクロックパルスにて取り込むようになっている。
【００６６】
上述のように、投光部１の発振器１１と受光部２の発振器２７との周波数（周期）を同一とし、且つデューティ比をそれぞれ５０％としていることで、入力パルスに対して受光部２側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりした場合でも、入力パルスに同期してシフトレジスタ２５での信号を順次シフトさせることができる。
【００６７】
次に、２つの発振器１１、２７の周期を同一とし、且つデューティ比をそれぞれ５０％としている理由について説明する。図８〜図１０は、入力パルスとクロックパルスとの周期は同じで、入力パルスのデューティ比は５０％以下であり、クロックパルスのデューティ比は５０％とした場合である。
図８は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００６８】
しかし、図９に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j) 、または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。
そのため、図３に示す第１のフリップフロップ３１、第２のフリップフロップ３２をセットすることができず、フリップフロップ３１、３２のＱ出力はＬレベルとなり、２つのアンドゲートＧ６、７からはそれぞれ反転クロックパルス BarＣ(j) とクロックパルスＣ(j) とが出力される。これにより、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫには反転クロックパルス BarＣ(j) とクロックパルスＣ(j) とが同時に入力されることになり、シフトレジスタ２５を正常に動作させることができなくなる。よって、入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００６９】
また、図１０に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７０】
このように、入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスのデューティ比も５０％にする必要がある。
【００７１】
次に、図１１〜図１３に示すように、入力パルス及びクロックパルスＣ(j) のデューティ比を共に５０％以下にした場合について説明する。先ず、図１１は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７２】
しかし、図１２に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j)
または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。そのため、上述した理由により入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００７３】
また、図１３に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７４】
このように、入力パルス及びクロックパルスＣ(j) のデューティ比を共に５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスとクロックパルスＣ(j) のデューティ比も共に５０％にする必要がある。
【００７５】
次に、図１４〜図１６に示すように、入力パルスのデューティ比は５０％とし、クロックパルスＣ(j) のデューティ比を５０％以下にした場合について説明する。
図１４は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７６】
しかし、図１５に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j)
または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。そのため、上述した理由により入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００７７】
また、図１６に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７８】
このように、入力パルスのデューティ比を５０％としていても、クロックパルスＣ(j) のデューティ比を５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスとクロックパルスＣ(j) のデューティ比も共に５０％にする必要がある。
【００７９】
図１７及び図１８は、本実施形態とは異なり、受光部２の発振器２７からのクロックパルスＣ(j) のみで入力パルスを取り込むようにした場合を示している。図１７では、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合においてはクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００８０】
しかし、図１８に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j) で入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００８１】
すなわち、図３において同期信号作成回路２６が存在せず、発振器２７からのクロックパルスＣ(j) が直接シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されていると、図１８に示すように、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点では、入力パルスはＬレベルとなっているので、このＬレベルの信号が順次シフトされていくことになる。
そのため、入力パルスが連続して到来しているにも関わらず、入力パルスのＬレベルの部分をシフトすることになり、入力パルスを正確に検出して取り込むことができなくなる。
【００８２】
特に、反転クロックパルス BarＣ(j) を用いずに、クロックパルスＣ(j) のみで入力パルスを取り込もうとした場合には、入力パルスに対してクロックパルスＣ(j) の位相が相対的に進んだり、遅れたりしてズレてくるため、図１７に示すように、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりの時点で、入力パルスが存在しない限り入力パルスを取り込むことができない。
【００８３】
そのため、図１８に示すように、入力パルスが到来しているにも関わらず、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点で、入力パルスが位置していない時は、クロックパルスＣ(j) で入力パルスを検出することができない。すなわち、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりが入力パルスより外れてから、クロックパルスＣ(j) の位相が入力パルスに対して徐々に遅れていき、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりが入力パルスと重なるまで、クロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができないという誤動作が生じることになる。
【００８４】
このように本実施形態では、同期信号作成回路２６により、受光素子２１からの入力パルス信号を、受光部２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定すると共に、シフトレジスタ２５に送るクロックパルスを、クロックパルスＣ(j) でパルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) とし、反転クロックパルス BarＣ(j) でパルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ２５の同期をとるようにしている。
これにより、投光部１とは別個の発振器２７を受光部２側に設けていても、到来する入力パルスをクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) とで全周期にわたって常時監視しているので、入力パルスに対してクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、フリップフロップ２４から取り込んだ信号をシフトレジスタ２５で確実にシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常動作をさせることができる。
【００８５】
上述のようにして、フリップフロップ２４を介して入力された入力パルスが同期信号作成回路２６で自動的に選択した同期信号（クロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) ）にて順次シフトされていく。次に、このシフトレジスタ２５からの信号にて検出対象物体３の有無の判定を行なう検出判定回路２８の動作について、図４及び図１９を用いて説明する。
なお、動作説明は、図１に示す反射形で、クロックパルスはＣ(j) の場合で説明する。反射形の場合であるので、検出対象物体３を検出しない場合には、受光部２の受光素子２１は入力パルスを受光せず、検出対象物体３を検出した場合に、投光部１の投光素子１３からのパルス変調光が検出対象物体３に当たって反射し、検出対象物体３からの反射したパルス変調光、つまり入力パルスを受光素子２１が受光する場合である。
【００８６】
図４におけるａ点〜ｌ点と、図１９に示す（ａ）〜（ｌ）の波形とは対応している。先ず、図１９（ａ）に示すように、時刻ｔ０にて入力パルスＡ１がフリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力され、同時にＱ出力は図１９（ｂ）に示すようにＨレベルとなる。次に、図４及び図１９（ｃ）に示すように、上述したように自動的に選択されたクロックパルスＣ(j) がオアゲートＧ８からシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されている。
【００８７】
時刻ｔ１でクロックパルスＣ(j) の立ち上がりにてフリップフロップ２４のＱ出力のＨレベルの信号がシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１に取り込まれて、フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図１９（ｄ）参照）。
次に、２つ目の入力パルスＡ２が到来し、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) により取り込まれ、同時に２段目のフリップフロップ４２にＱ出力ＳＦ１がシフトされてＱ出力ＳＦ２がＨレベルとなる。同様に時刻ｔ３で３つ目の入力パルスＡ３が取り込まれ、さらに、時刻ｔ４で４つ目の入力パルスＡ４が取り込まれ、フリップフロップ４２、４３のＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３が後段のフリップフロップ４３、４４にシフトされる。
【００８８】
次に、時刻ｔ５で５つ目の入力パルスＡ５がクロックパルスＣ(j) にてシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１に取り込まれたときに、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５は全てＨレベルとなり、そのため、図１９（ｉ）に示すようにアンドゲートＧ１０の出力はＨレベルとなる。
なお、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＨレベルとなると、図４に示すインバータゲートＧ２１〜Ｇ２５によりアンドゲートＧ１１の入力はＬレベルとなるので、このアンドゲートＧ１１の出力はＬレベルとなっている（図１９（ｊ）参照）。
【００８９】
アンドゲートＧ１０の出力がＨレベルとなると、図４に示すフリップフロップ３５のセット入力端子ＳがＨレベルとなって、フリップフロップ３５のＱ出力は図１９（ｋ）に示すようにＨレベルとなる（時刻ｔ５参照）。このフリップフロップ３５のＱ出力がＨレベルとなるということは、５つの入力パルスＡが所定の周期で連続して到来したということであり、検出対象物体３を検出したという判定検出出力を出力することになる。なお、フリップフロップ３５のＱbar 出力は、時刻ｔ５でＨレベルからＬレベルとなる（図１９（ｌ）参照）。
【００９０】
上記の場合は、５つの入力パルスＡが所定の周期で連続して受信された場合には、検出対象物体３が存続するということである。この検出対象物体３の検出に際しては、ここでは入力パルスＡが５つ受信された場合としているが、入力パルスＡの数は任意に設定することはもちろん可能である。かかる場合には、入力パルスＡの数に対応する分だけシフトレジスタ２５のフリップフロップの段数も設定することになる。
【００９１】
次に、検出対象物体３が通り過ぎて、入力パルスＡが受信されなくなると、時刻ｔ６でフリップフロップ２４のＱ出力はＬレベルとなっており、このＬレベルがクロックパルスＣ(j) にてシフトレジスタ２５に取り込まれる。すると図１９（ｄ）に示すように、シフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１のＱ出力はＬレベルとなる。
このフリップフロップ４１のＱ出力がＬレベルとなると、図１９（ｉ）に示すようにアンドゲートＧ１０の出力はＬレベルとなる。また、このとき、フリップフロップ３５のＱ出力はＨレベルのままである。
【００９２】
時刻ｔ７から時刻ｔ９において、入力パルスＡは存在しないので、クロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５内でＬレベルがシフトされていき、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４４のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ４はそれぞれＬレベルとなる。
次に、時刻ｔ１０でも入力パルスＡは存在しないので、クロックパルスＣ(j)
にてフリップフロップ２４のＱ出力のＬレベルが取り込まれることで、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はすべてＬレベルとなる。
【００９３】
シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５は全てＬレベルとなると、アンドゲートＧ１１の入力は全てＨレベルとなるので、該アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなる（図１９（ｊ）参照）。
アンドゲートＧ１１のＱ出力がＨレベルとなることで、フリップフロップ３５のリセット入力端子ＲにはＨレベルの信号が入力されて、該フリップフロップ３５をリセットする。フリップフロップ３５がリセットされると、フリップフロップ３５のＱ出力は時刻ｔ１０でＬレベルとなり（図１９（ｋ）参照）、Ｑbar 出力はＨレベルとなる（図１９（ｌ）参照）。
【００９４】
ここでは、入力パルスＡが連続して５つ受信されない場合には、検出対象物体３が存在しないということとしており、そのため、フリップフロップ３５のＱ出力がＬレベルを出力することで、検出対象物体３は検出していないということである。そして、フリップフロップ３５はリセットされた状態で、次の入力パルスＡが受信されるのを待機することになる。
【００９５】
なお、本発明の回路を透過形の光電センサとして使用する場合は、連続して所定数の入力パルスが受信されない場合は、検出対象物体３が有りで、連続して所定数の入力パルスが受信された場合には、検出対象物体３は無しということである。そのため、図４に示すフリップフロップ３５のＱbar 出力がＨレベルとなった時に、検出対象物体３が有りで、Ｑbar 出力がＬレベルとなっている時は、検出対象物体３は無しということになる。
したがって、フリップフロップ３５のＱ出力とＱbar 出力とを使い分けることで、同じ回路構成で、反射形の光電センサにも、また、透過形の光電センサにも適用することができる。
【００９６】
なお、上記の説明では、クロックパルスがＣ(j) の場合として説明したが、クロックパルスが反転クロックパルス BarＣ(j) の場合でも同様なので、詳細な説明は省略する。
【００９７】
次に、正規の入力パルス信号以外の外乱光（光ノイズ）を受光素子２１が受光した場合について図２０により説明する。図２０（ａ）は入力パルスを示しているが、今の状態では入力パルスは受光されておらず、（ｂ）に示すように３つのパルス状の光ノイズを受光素子２１が受光して、フリップフロップ２４のＱ出力から出力された場合を示している。
【００９８】
先ず、１つ目の光ノイズＮ１が受光され、時刻ｔ１でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１に取り込まれ、フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図２０（ｄ）参照）。
次に、２つ目の光ノイズＮ２が受光され、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５に取り込まれ、２段目のフリップフロップ４２のＱ出力ＳＦ２はＨレベルとなる（（ｅ）参照）。
【００９９】
時刻ｔ３では、光ノイズは存在しないので、その時のＬレベルがシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１に取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる。また、このときシフトレジスタ２５はクロックパルスＣ(j) により順次シフトされていくので、３段目のフリップフロップ４３のＱ出力ＳＦ３はＨレベルとなる。
３つ目の光ノイズＮ３が受光されたときは、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点とは重ならないので、この光ノイズＮ３はシフトレジスタ２５には取り込まれない。そして、時刻ｔ４〜時刻ｔ６でそれぞれクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５はシフトされていき、時刻ｔ７の時点で、シフトレジスタ２５のすべてのフリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はＬレベルとなる。
【０１００】
時刻ｔ７でシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＬレベルとなるので、アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなって、このＨレベルの信号がフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力される。しかし、光ノイズが発生している間は、判定出力であるフリップフロップ３５のＱ出力、Ｑbar 出力は、光ノイズの発生より前の状態を保持しているので、図２０（ｋ）（ｌ）に示すように変化はない。つまり、以前の状態を保持している。
【０１０１】
このように、光ノイズが連続して複数が受光されても、光ノイズと入力パルス及びクロックパルスとの周期を異にするため、たとえ２つの光ノイズＮ１、Ｎ２によりシフトレジスタ２５でシフトされていっても、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力が全てＨレベルとならず、そのため、光ノイズが受光されても、検出対象物体３の判定出力は誤って出力されることはない。
【０１０２】
ここで、光ノイズが正規のパルス変調光と周期等が全く同一の場合には、投光部１の発振器１１と、受光部２の発振器２７の発生周波数を可変抵抗を用いて変えることで、光ノイズによる誤動作を防止することができる。なお、この場合、可変させた周波数（周期）のデューティ比は５０％とする。
また、一定レベル以上の光ノイズが発生している場合では、投光部１の増幅回路１２のレベルを上げると共に、受光部２の波形整形回路２３でのシュミットレベルを上げることで、正規のパルス変調光を効果的に受光することができる。
【０１０３】
次に、何らかの外乱によって正規のパルス変調光が部分的に消えてしまって、入力パルスが一部消滅した場合について図２１により説明する。図２１（ａ）に示すように、本来、５つの入力パルスＡ１〜Ａ５が受光されるべきであるが、検出対象物体３以外のゴミ等の異物が風などにより飛んで来て、パルス変調光の光路を遮り、受光部２の受光素子２１が正規のパルス信号を受光するのを妨げた場合である。図２１に示す例では、３つ目と４つ目の入力パルスＡ３、Ａ４が受光されなかった場合を示している。
【０１０４】
１つ目の入力パルスＡ１と、２つ目の入力パルスＡ２では、それぞれ時刻ｔ１、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) により取り込まれ、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４１、４２のＱ出力ＳＦ１、ＳＦ２をそれぞれシフトさせていく。
時刻ｔ３では、入力パルスＡ３は受光していないため、フリップフロップ２４の出力はＬレベルであり、そのため、時刻ｔ３でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１はＬレベルが取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。このとき、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４２、４３はシフトされてＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３はＨレベルとなっている（（ｅ）（ｆ）参照）。
【０１０５】
次に、４つ目の入力パルスＡ４も受光していないため、フリップフロップ２４の出力はＬレベルであり、そのため、時刻ｔ４でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１はＬレベルが取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。このとき、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４３、４４はシフトされてＱ出力ＳＦ３、ＳＦ４はＨレベルとなっている（（ｆ）（ｇ）参照）。
【０１０６】
５つ目の入力パルスＡ５は受光されているので、時刻ｔ５でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目フリップフロップ４１はＨレベルの信号が取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。
また、シフトレジスタ２５の５段目のフリップフロップ４５のＱ出力ＳＦ５もＨレベルとなる（（ｈ）参照）。５つ目の入力パルスＡ５が受光されても、時刻ｔ５では、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４２、４３のＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３がＬレベルとなっているので、アンドゲートＧ１０の出力はＬレベルである（図２１（ｉ）参照）。
【０１０７】
そして、時刻ｔ６以降の５つ目のクロックパルスＣ(j) の立ち上がりの時刻ｔ１０まで、フリップフロップ２４のＱ出力のＬレベルをシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５が順次シフトしていき、この時刻ｔ１０の時点で、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はすべてＬレベルとなる。
時刻ｔ１０でシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＬレベルとなるので、アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなって、このＨレベルの信号がフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力される。しかし、外乱が発生している間は、判定出力であるフリップフロップ３５のＱ出力、Ｑbar 出力は、外乱の発生より前の状態を保持しているので、図２１（ｋ）（ｌ）に示すように変化はない。つまり、以前の状態を保持している。
【０１０８】
なお、図２１において、正常な入力パルスは５個連続としているが、検出対象物体３を検出している場合には、さらに多くの入力パルスが連続して受光されるので、実際には入力パルスＡ５以降も、入力パルスは連続して受信されるようになっている。
そのため、入力パルスＡ５から続けて入力されるパルスを５個連続して受信した場合には、検出対象物体３を検出することになり、図２１に示すように、途中で入力パルスＡ３、Ａ４が消滅した場合でも、実際には支障なく検出対象物体３を検出している。
【０１０９】
図２２は、図４に対する検出判定回路２８の他の回路例を示し、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱbar 出力をアンドゲートＧ１２にて論理積をとり、このアンドゲートＧ１２の出力をフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力したものである。回路動作は図４の場合と同様なので、説明は省略する。
【０１１０】
ここで、投光部１からのパルス変調光が、万が一光ノイズと一致した場合には、発振器１１、２７の時定数を決めている抵抗とコンデンサの内の抵抗を可変抵抗にし、パルス変調光の周期、パルス波高値などを変化させることで、光ノイズと全く異なるパルスを自由に、且つ容易に生成することができる。これにより、パルス変調光と光ノイズが一致した場合でも完全に光ノイズを排除することができる。
特に、ポテンショメータなどで、パルス変調光の周期、パルス波高値などを自由に可変させることで、多数の光電センサを隣り同士が接する程、隣接して配置して互いに受光信号が干渉しないように調整を行なう場合でも、例えば、工場の生産ラインの現場で行なうことができるものであり、しかも、光電センサ間の干渉を防止することができる。
【０１１１】
また、本発明の要旨である同期信号作成回路２６を、第１のフリップフロップ３１と、第２のフリップフロップ３２と、インバータゲートＧ１〜Ｇ５、アンドゲートＧ６、Ｇ７と、オアゲートＧ８とで構成しているので、同期信号作成回路２６を簡単な構成で、しかも、低コストに構成することができる。
また、この同期信号作成回路２６はもちろん、図１に示す回路において、投光素子１３を除いた投光部１全体の回路や、受光素子２１を除いた受光部２全体の回路をＩＣ化することができる。
【０１１２】
更には、フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いているので、光電センサを反射形として用いる場合でも、透過形として用いる場合でも同じ回路構成のものを使用でき、別個に回路を構成する場合とは異なり、安価に光電センサを製作することができる。
【０１１３】
なお、本発明の同期信号作成回路２６は、光電センサに適用される場合について説明したが、光電センサに限られるものではない。例えば、独自に個別の発振器と信号処理回路を保有している独立した複数の電子システム間で光パルス信号や電子パルス信号を用いた独立システム同士の相互同期制御などが可能である。
従来技術では、独自に電源部、パルス発生部、パルス信号の送受信や信号処理や制御用などのディジタル回路やその他の回路部を保有している電子システムでは、例えば、２つの電子システム間においては、それぞれの個別パルス発生部が発生する個別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることによってのみ可能となる２つの独立した電子システム間の完全な連携信号処理や制御などは実現できていなかった。従来技術では、個別パルス発生部が発生する２つの別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることは出来ない（ディジタル回路における信号の動作は、専用のクロックパルスに同期させていることが多く、すこし複雑なディジタル回路ではほとんどがそうしている。）。
本発明では、２つの電子システム間において２つの個別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることができる方式について、その具体的な事例として、「２つの独立したミニ電子システムである非同期型の光電センサの投光部及び受光部」間において当該発明を説明したものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の形態における反射形の場合の光電センサのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における透過形の場合の光電センサのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における同期信号作成回路等の具体回路図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるシフトレジスタ及び検出判定回路の具体回路図である。
【図５】（ａ）〜（ｋ）は本発明の実施の形態における入力パルスをクロックパルスＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｋ）は本発明の実施の形態における入力パルスを反転クロックパルス BarＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態におけるクロックパルスの位相がどのようにずれていっても入力パルスを正確に取り込むことを示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスＣ(j) のみを用いた場合の説明図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスＣ(j) のみを用いた場合の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態における検出判定回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態における光ノイズを受光した場合のタイミングチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態における外乱によって入力パルスが消滅した場合のタイミングチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態における検出判定回路の他の回路例を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  投光部
２  受光部
３  検出対象物体
１１  発振器
１２  増幅回路
１３  投光素子
２１  受光素子
２２  増幅回路
２３  波形整形回路
２４  フリップフロップ
２５  シフトレジスタ
２６  同期信号作成回路
２７  発振器
２８  検出判定回路
３１  第１のフリップフロップ
３２  第２のフリップフロップ
Ｇ１〜Ｇ５  インバータゲート
Ｇ６、Ｇ７  アンドゲート
Ｇ８  オアゲート
【図１】
2008028570.tif 000003
【図２】
2008028570.tif 000004
【図３】
2008028570.tif 000005
【図４】
2008028570.tif 000006
【図５】
2008028570.tif 000007
【図６】
2008028570.tif 000008
【図７】
2008028570.tif 000009
【図８】
2008028570.tif 000010
【図９】
2008028570.tif 000011
【図１０】
2008028570.tif 000012
【図１１】
2008028570.tif 000013
【図１２】
2008028570.tif 000014
【図１３】
2008028570.tif 000015
【図１４】
2008028570.tif 000016
【図１５】
2008028570.tif 000017
【図１６】
2008028570.tif 000018
【図１７】
2008028570.tif 000019
【図１８】
2008028570.tif 000020
【図１９】
2008028570.tif 000021
【図２０】
2008028570.tif 000022
【図２１】
2008028570.tif 000023
【図２２】
2008028570.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月27日(2006.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器と、この第１の発振器からのクロックパルスに同期されて該クロックパルスと周期及びデューティ比が同一のパルス信号を送信する送信部とを備えている送信装置と、
前記送信装置の送信部から送信されたパルス信号を受信する受信部と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器と、この第２の発振器からのクロックパルスに同期して前記受信部で受信したパルス信号を処理する信号処理回路とを備えている受信装置とを有し、
前記第１の発振器からのクロックパルスと前記第２の発振器のクロックパルスの周期を同一にすると共に、前記送信部からのパルス信号を受信可能にすべく第１の発振器及び第２の発振器の両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定し、
前記受信装置の第２の発振器からのクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) により前記送信装置の送信部からのパルス信号を同期して受信する受信手段により該パルス信号を受信するようにしておき、
前記送信装置の送信部からのパルス信号を前記第２の発振器のクロックパルスＣ(j) または前記反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して前記受信手段により受信したかを、前記受信装置の受信部にて受信した前記送信部からのパルス信号と、該受信手段の同期信号としての第２の発振器のクロックパルスＣ(j) 及び反転クロックパルス BarＣ(j) とに基づいて判定し、
前記受信装置の信号処理回路で使用するクロックパルスは、前記判定の結果に基づいて前記クロックパルスＣ(j) で前記送信部からのパルス信号を受信した場合には該クロックパルスＣ(j) を用い、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で前記送信部からのパルス信号を受信した場合には該反転クロックパルス BarＣ(j)
を用いて信号処理回路の同期をとるようにしていることを特徴とする送受信装置間の信号の同期方法。
【請求項２】
同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器（１１）と、この第１の発振器（１１）からのクロックパルスに同期されて該クロックパルスと周期及びデューティ比が同一のパルス変調光を投光する投光素子（１３）とを有する投光部（１）と、
前記投光部（１）の投光素子（１３）からのパルス変調光を受光する受光素子（２１）と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器（２７）と、前記受光素子（２１）から出力される入力パルス信号を一旦保持するフリップフロップ（２４）と、このフリップフロップ（２４）の出力を取り込んで前記第２の発振器（２７）のクロックパルス毎に順次シフトさせるシフトレジスタ（２５）と、このシフトレジスタ（２５）の出力にて検出対象物体（３）の有無を判定する検出判定回路（２８）とを有する受光部（２）とを有し、
前記第１の発振器（１１）のクロックパルスと前記第２の発振器（２７）のクロックパルスとの周期を同一にすると共に、前記投光素子（１３）からのパルス変調光を受信可能にすべく第１の発振器（１１）及び第２の発振器（２７）の両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する設定手段を設け、
前記受光部（２）の第２の発振器（２７）からのクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) により前記投光部（１）の投光素子（１３）からの入力パルス信号を同期して受信する受信手段（３１）（３２）と、
前記受光素子（２１）からの入力パルス信号を前記第２の発振器（２７）のクロックパルスＣ(j) または前記反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して前記受信手段（３１）（３２）により受信したかを、前記受光部（２）の受光素子（２１）にて受光した入力パルス信号と、該受信手段（３１）（３２）の同期信号としての第２の発振器（２７）のクロックパルスＣ(j) 及び反転クロックパルス BarＣ(j) とに基づいて判定する判定手段と、
前記シフトレジスタ（２５）に送るクロックパルスを、前記判定手段の判定結果に基づいて前記クロックパルスＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該クロックパルスＣ(j) とし、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ（２５）の回路動作の同期信号を決定する同期信号決定手段と
からなる同期信号作成回路（２６）を備えていることを特徴とする光電センサ。
【請求項３】
前記同期信号作成回路（２６）を、
前記入力パルス信号を前記クロックパルスＣ(j) にて同期してセット出力を出す第１のフリップフロップ（３１）と、
前記入力パルス信号を前記反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期してセット出力を出す第２のフリップフロップ（３２）と、
前記第１のフリップフロップ（３１）からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第２のフリップフロップ（３２）からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) を通過させるゲート回路（Ｇ４）（Ｇ６）と、
前記第２のフリップフロップ（３２）からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第１のフリップフロップ（３１）からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) を通過させるゲート回路（Ｇ５）（Ｇ７）と、
前記ゲート回路（Ｇ４）（Ｇ６）またはゲート回路（Ｇ５）（Ｇ７）から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ（２５）に回路動作用の同期信号として送るゲート回路（Ｇ８）とで構成していることを特徴とする請求項２に記載の光電センサ。
【請求項４】
前記受光素子（２１）からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲート（Ｇ１）（Ｇ２）を設け、この第２のインバータゲート（Ｇ２）からの入力パルス信号とは同極性の信号を前記フリップフロップ（２４）のセット入力端子（Ｓ）に入力し、前記第１のインバータゲート（Ｇ１）からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ（２４）のリセット入力端子（Ｒ）に入力させていることを特徴とする請求項２に記載の光電センサ。
【請求項５】
前記検出対象物体（３）の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ（２５）にシフトされていき、このシフトレジスタ（２５）を構成している複数段のフリップフロップ（４１）〜（４５）の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ（３５）を有していることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項６】
前記フリップフロップ（３５）のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ（３５）のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いていることを特徴とする請求項５に記載の光電センサ。
【請求項７】
前記投光部（１）の第１の発振器（１１）の出力を増幅する増幅回路（１２）を設け、この増幅回路（１２）の増幅度及び第１の発振器（１１）の周波数をそれぞれ可変可能とし、
前記受光部（２）の受光素子（２１）の出力を増幅する増幅回路（２２）及びこの増幅回路（２２）の出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路（２３）とを設け、前記増幅回路（２２）の増幅度、波形整形回路（２３）のシュミットレベル及び第２の発振器（２７）の周波数をそれぞれ可変可能としていることを特徴とする請求項５に記載の光電センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信側と受信側とにそれぞれ発振器を備え、送信側及び受信側で信号処理を行なう場合に両発振器から出力される信号をそれぞれ同期信号として用いる送受信装置間の信号の同期方法及びこの同期方法を用いた光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、位置検出やコンベア等で搬送されてくる物品を検出する光電センサ、あるいは光電スイッチと呼ばれているものの種類として、大きく分けて同期型の光電センサと、非同期型の光電センサとがある。
【０００３】
同期型の光電センサは投光部側と受光部側の全体で１個だけの発振器を備えていて、投光部の投光素子からパルス変調光を投光し、受光部の受光素子が投光部からのパルス変調光を受光し、この投光部と受光部との同期信号は、受光部内の発振器からの同一のクロックパルスを用いている。すなわち、受光部からの同期信号により同期させたパルス変調光が投光部から投光され、受光部側では、同一の同期信号（クロックパルス）にてパルス変調光を受光して、受光信号の有無により検出対象物体の有無の判定を行なっている。
【０００４】
一方、非同期型の光電センサでは、投光部側と受光部側とに別個に発振器を備えていて、別個の発振器の出力であるそれぞれのクロックパルスを同期信号として用いている。同期型の光電センサでは、投光部と受光部とを同期をとるためにケーブル等にて投光部と受光部とを接続しているが、非同期型の光電センサでは、投光部と受光部とはケーブル等では接続はしないため、投光部と受光部とが遠く離れて設置される場合によく用いられている。
【０００５】
非同期型の光電センサとしては、例えば、下記の特許文献１に挙げるものがある。
【０００６】
【特許文献１】特公平４−４８２８６号公報
【０００７】
この特許文献１に記載されている技術は、投光手段から投光される一定繰り返し周期のパルス変調光を受光手段側で受光し、この受光した入光信号を１パルス毎に該入光信号を起点として入光信号の周期よりもシフト量が大となるように所定の回数シフトさせ、入光信号に基づく後段部の２つの出力パルスを計数用信号とするシフトレジスタを備えている。
そして、先に受光した入光信号をシフトレジスタでシフトさせ計数用信号として取り出し、一定周期後に受光した入光信号によりゲート信号を得て、ゲート信号によって前記計数用信号を出力している。
【０００８】
この特許文献１に記載されているシフトレジスタの前段には、Ｄ型のフリップフロップを用いており、入光信号は、このＤ型フリップフロップのプリセット入力端子に入力される回路構成となっている。入光信号をプリセット入力端子から入力させると、クロックパルスと同期していなくても全て入光信号として取り入れてしまうことになる。
すなわち、光ノイズ（外乱光）はすべて入光信号と間違えて取り込んでしまうことになる。特に、投光手段から投光される一定周期の信号と、同一の周期からなる光ノイズが受光された場合には、正常に動作せず、誤動作をしてしまう。
【０００９】
ところで、この特許文献１に参考文献として下記の特許文献２が挙げられている。この特許文献２は、審査官が審査の過程において、拒絶理由通知を発した際に引用文献（参考文献）として用いられたものである。
【００１０】
【特許文献２】特公昭５６−２８０４９号公報
【００１１】
この特許文献２に記載の技術は、非同期型の光電スイッチ（光電センサ）回路であり、この光電センサの投光部側には、発振回路を備えており、この発振回路からの出力パルスにより投光素子の発光をパルス変調している。また、受光部側には投光部側とは別個に備えている発振回路と、受光パルスを信号処理する信号処理回路とを備え、この信号処理回路は、受光パルスを一旦保持するフリップフロップと、このフリップフロップの出力を順次シフトさせるシフトレジスタと、前記フリップフロップをリセットさせる遅延回路とを備えている。
【００１２】
この特許文献２では、発振回路からの所定周期のクロックパルスに応じて受光パルス（パルス信号）を直列に読み込み、順次シフトされる直列入力並列出力型のシフトレジスタと、このシフトレジスタの並列出力が全部「１」となったときにセットされ、全部「０」となったときにリセットされるフリップフロップを有している。
そして、例えば、５個のパルス信号を連続して受光した場合には、シフトレジスタの出力が全部「１」となって検出対象物体を検出を行なっている。
【００１３】
特許文献２に記載されている非同期型の光電センサでは、投光部側と受光部側とでは同期をとっていないために、受光部側では投光部側から到来するパルス信号をフリップフロップで一旦保持し、次段のフリップフロップへ信号をシフトさせ、次のパルス信号が到来する前に前記フリップフロップをリセットさせるようにしている。
【００１４】
しかしながら、この特許文献２では、例えば、５個の受光パルス（パルス信号）を受光した場合に、初めて物体を検出したと判定して物体検出信号を出力するようにしているが、４個のパルス信号を受光して、５個目のパルス信号を受光する前の５個目のクロックパルスにて物体検出信号を出力している。
かかる場合には、４個のパルス信号が光ノイズとしたら、誤って物体検出信号を出力することになる。
【００１５】
また、この特許文献２においては、投光部の投光素子から投光されるパルスは、投光部内の発振回路からのクロックパルスにて同期して出力され、受光部側では、該受光部内の発振回路からのクロックパルスにて投光部からのパルス信号を受光するようにしている。
かかる場合、投光部からのパルス信号と、受光部のクロックパルスとの間に相対的な位相のズレが必ず生じていくのであるが、その現象が引き起こす影響に対しての対策がなされておらず、そのため、誤動作が生じるという問題を有している。
【００１６】
すなわち、受光したパルス信号に対して受光部側のクロックパルスの位相が進んでいる場合や、クロックパルスの位相が遅れている場合において、パルス信号を正常に検出する場合や、正常に検出しない場合が生じる。これは、投光部側と受光部側とにそれぞれクロックパルスを出力する発振回路を個別に設けて、両者のクロックパルス間の同期をとっていないことから来るものであり、非同期型の光電センサとしては宿命的なものでもある。
【００１７】
つまり、投光部側の発振回路と、受光部側の発振回路の周波数を同一にして、投光部からのパルス信号と受光部側のクロックパルスとを合わせようとしても、パルス信号に対してのクロックパルスの位相は進んだり、遅れたりする。これは、以下の理由による。
（１）投光部側と受光部側の発振回路を構成する電子部品を同じロットで同じ仕様値のものを使用して製作しても、出来上がった発振回路の時定数は全く同じにならないこと。
（２）投光部側と受光部側のそれぞれの発振回路の初期値を同じ値に調整しても、電源投入後に電流が流れて温度が上昇変化すると、投光部側のクロックパルスと受光部側のクロックパルスとの時定数は一致しなくなること。
（３）投光部側と受光部側との電源は別々に持たせているため、同時に電源投入しても、各々の電圧が一定になるまでの時間は厳密には一致をしないので、それぞれの発振回路がパルスの発生を開始する時間も厳密にピッタリとは一致しないこと。
【００１８】
上述した電子部品材料物性などの物理的理由と電気回路の過渡現象的理由により、パルス信号とクロックパルスの位相が相対的に時間の経過と共にずれていくと、あるタイムチャート上の時点で誤動作する（正常動作をしない。）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持った送受信装置間の信号の同期方法及びこの同期方法を用いた光電センサを提供するものである。
（１）投光部側と受光部側にそれぞれ発振回路を有している非同期型の光電センサの場合でも、擬似的に同期信号を作成して、投光部側からのパルス信号に対して受光部側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりした場合でも、誤動作せずに、受光したパルス信号を正確に回路処理できるようにすること。
（２）投光部側からの光信号と同一の周期の光ノイズが到来した場合でも、誤動作を容易に回避できるようにすること。
（３）同一の回路で、反射形の光電センサでも、透過形の光電センサでも適用ができること。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
そこで、本発明の請求項１に記載の送受信装置間の信号の同期方法では、同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器と、この第１の発振器からのクロックパルスに同期されて該クロックパルスと周期及びデューティ比が同一のパルス信号を送信する送信部とを備えている送信装置と、
前記送信装置の送信部から送信されたパルス信号を受信する受信部と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器と、この第２の発振器からのクロックパルスに同期して前記受信部で受信したパルス信号を処理する信号処理回路とを備えている受信装置とを有し、
前記第１の発振器からのクロックパルスと前記第２の発振器のクロックパルスの周期を同一にすると共に、前記送信部からのパルス信号を受信可能にすべく第１の発振器及び第２の発振器の両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定し、
前記受信装置の第２の発振器からのクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) により前記送信装置の送信部からのパルス信号を同期して受信する受信手段により該パルス信号を受信するようにしておき、
前記送信装置の送信部からのパルス信号を前記第２の発振器のクロックパルスＣ(j) または前記反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して前記受信手段により受信したかを、前記受信装置の受信部にて受信した前記送信部からのパルス信号と、該受信手段の同期信号としての第２の発振器のクロックパルスＣ(j) 及び反転クロックパルス BarＣ(j) とに基づいて判定し、
前記受信装置の信号処理回路で使用するクロックパルスは、前記判定の結果に基づいて前記クロックパルスＣ(j) で前記送信部からのパルス信号を受信した場合には該クロックパルスＣ(j) を用い、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で前記送信部からのパルス信号を受信した場合には該反転クロックパルス BarＣ(j)
を用いて信号処理回路の同期をとるようにしていることを特徴としている。
【００２１】
請求項２に記載の光電センサでは、同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器１１と、この第１の発振器１１からのクロックパルスに同期されて該クロックパルスと周期及びデューティ比が同一のパルス変調光を投光する投光素子１３とを有する投光部１と、
前記投光部１の投光素子１３からのパルス変調光を受光する受光素子２１と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器２７と、前記受光素子２１から出力される入力パルス信号を一旦保持するフリップフロップ２４と、このフリップフロップ２４の出力を取り込んで前記第２の発振器２７のクロックパルス毎に順次シフトさせるシフトレジスタ２５と、このシフトレジスタ２５の出力にて検出対象物体３の有無を判定する検出判定回路２８とを有する受光部２とを有し、
前記第１の発振器１１のクロックパルスと前記第２の発振器２７のクロックパルスとの周期を同一にすると共に、前記投光素子１３からのパルス変調光を受信可能にすべく第１の発振器１１及び第２の発振器２７の両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する設定手段を設け、
前記受光部２の第２の発振器２７からのクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) により前記投光部１の投光素子１３からの入力パルス信号を同期して受信する受信手段３１、３２と、
前記受光素子２１からの入力パルス信号を前記第２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) または前記反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して前記受信手段３１、３２により受信したかを、前記受光部２の受光素子２１にて受光した入力パルス信号と、該受信手段３１、３２の同期信号としての第２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) 及び反転クロックパルス BarＣ(j) とに基づいて判定する判定手段と、
前記シフトレジスタ２５に送るクロックパルスを、前記判定手段の判定結果に基づいて前記クロックパルスＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該クロックパルスＣ(j) とし、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ２５の回路動作の同期信号を決定する同期信号決定手段と
からなる同期信号作成回路２６を備えていることを特徴としている。
【００２２】
請求項３に記載の光電センサでは、前記同期信号作成回路２６を、
前記入力パルス信号を前記クロックパルスＣ(j) にて同期してセット出力を出す第１のフリップフロップ３１と、
前記入力パルス信号を前記反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期してセット出力を出す第２のフリップフロップ３２と、
前記第１のフリップフロップ３１からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第２のフリップフロップ３２からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) を通過させるゲート回路Ｇ４、Ｇ６と、
前記第２のフリップフロップ３２からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第１のフリップフロップ３１からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) を通過させるゲート回路Ｇ５、Ｇ７と、
前記ゲート回路Ｇ４、Ｇ６またはゲート回路Ｇ５、Ｇ７から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ２５に回路動作用の同期信号として送るゲート回路Ｇ８とで構成していることを特徴としている。
【００２３】
請求項４に記載の光電センサでは、前記受光素子２１からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲートＧ１、Ｇ２を設け、この第２のインバータゲートＧ２からの入力パルス信号とは同極性の信号を前記フリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力し、前記第１のインバータゲートＧ１からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒに入力させていることを特徴としている。
【００２４】
請求項５に記載の光電センサでは、前記検出対象物体３の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ２５にシフトされていき、このシフトレジスタ２５を構成している複数段のフリップフロップ４１〜４５の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ３５を有していることを特徴としている。
【００２５】
請求項６に記載の光電センサでは、前記フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いていることを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の光電センサでは、前記投光部１の第１の発振器１１の出力を増幅する増幅回路１２を設け、この増幅回路１２の増幅度及び第１の発振器１１の周波数をそれぞれ可変可能とし、
前記受光部２の受光素子２１の出力を増幅する増幅回路２２及びこの増幅回路２２の出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路２３とを設け、前記増幅回路２２の増幅度、波形整形回路２３のシュミットレベル及び第２の発振器２７の周波数をそれぞれ可変可能としていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の請求項１に記載の受信装置の同期方法によれば、受信側のクロックパルスで同期をとる場合には、受信信号をクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) により全周期にわたって常時監視していることになり、受信するパルス信号に対して受信装置側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、信号処理回路にて信号を正確に処理することが可能になる。例えば、信号処理回路中にシフトレジスタなどを用いた場合でも、このようにすれば受信するパルス信号に応じた信号を確実にシフトさせることができる。
【００２８】
請求項２に記載の光電センサによれば、投光部１とは別個の発振器２７を受光部２側に設けていても、到来する入力パルスをクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) とで全周期にわたって常時監視しているものであり、これにより、入力パルスに対してクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、フリップフロップ２４から取り込んだ信号をシフトレジスタ２５で確実にシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常動作をさせることができる。
【００２９】
請求項３に記載の光電センサによれば、前記同期信号作成回路２６を、第１のフリップフロップ３１と、第２のフリップフロップ３２と、ゲート回路Ｇ４、Ｇ６と、ゲート回路Ｇ５、Ｇ７と、前記ゲート回路Ｇ４、Ｇ６またはゲート回路Ｇ５、Ｇ７から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ２５に同期信号として送るゲート回路Ｇ８とで構成しているので、同期信号作成回路２６を簡単な構成で、しかも低コストに構成することができる。また、同期信号作成回路２６や全体回路はＩＣ化することができる。
【００３０】
請求項４に記載の光電センサによれば、前記受光素子２１からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲートＧ１、Ｇ２を設け、この第２のインバータゲートＧ２からの入力パルスとは同極性の信号を前記フリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力し、前記第１のインバータゲートＧ１からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒに入力させているので、入力パルスにてフリップフロップ２４がセットされた後は、必ずリセットされることになり、順次到来する入力パルス信号を漏れなく検出することができる。
【００３１】
請求項５に記載の光電センサによれば、前記検出対象物体３の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ２５にシフトされていき、このシフトレジスタ２５を構成している複数段のフリップフロップ４１〜４５の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ３５を有しているので、光ノイズが受光されたり、外乱によって入力パルス信号が消滅したりしても、検出対象物体３の有無を確実に検出でき、光ノイズや外乱によって誤動作するのを防止することができる。
【００３２】
請求項６に記載の光電センサによれば、前記フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いているので、光電センサを反射形として用いる場合でも、透過形として用いる場合でも同じ回路構成のものを使用でき、別個に回路を構成する場合とは異なり、安価に光電センサを製作することができる。
【００３３】
請求項７に記載の光電センサによれば、光ノイズが正規のパルス変調光と周期等が全く同一の場合には、投光部１の発振器１１と、受光部２の発振器２７の発生周波数を可変抵抗を用いて変えることで、光ノイズによる誤動作を防止することができる。なお、この場合、可変させた周波数（周期）のデューティ比は５０％とする。また、一定レベル以上の光ノイズが発生している場合では、投光部１の増幅回路１２のレベルを上げると共に、受光部２の波形整形回路２３でのシュミットレベルを上げることで、正規のパルス変調光を効果的に受光することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は非同期型の光電センサのブロック図を示しており、周知のようにこの非同期型の光電センサは投光部１と、この投光部１からのパルス変調光を受光して、検出対象物体３の有無を判定し、この判定出力を出す受光部２とで構成されている。
なお、図１は非同期型で、反射形の光電センサのブロック図を示し、図２は非同期型で、透過形の光電センサのブロック図を示している。反射形であっても、透過形であっても回路構成としては同じである。
【００３５】
投光部１は、任意の周波数を発振して該投光部１のクロックパルス（同期信号）として出力する発振器１１と、この発振器１１の出力を増幅する増幅回路１２と、この増幅回路１２からのクロックパルスにてパルス変調されてパルス信号を出力する発光ダイオードからなる投光素子１３とで構成されている。
上記発振器１１は、パルス幅、周波数は可変可能としており、また、増幅回路１２でも増幅度は可変可能としている。
【００３６】
また、受光部２は、投光部１の投光素子１３からのパルス信号を受光するフォトトランジスタやフォトダイオードからなる受光素子２１と、この受光素子２１からの出力を増幅する増幅回路２２と、この増幅回路２２からの出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路２３と、この波形整形回路２３からの出力である入力パルス信号を瞬時的に保持するフリップフロップ２４と、このフリップフロップ２４からの信号を順次取り込むシフトレジスタ２５と、このシフトレジスタ２５をシフトさせるための波形整形回路２３からの入力パルス信号と発振器２７からの加工前の元のクロックパルスにて同期信号を作成して、作成したクロックパルスをシフトレジスタ２５に同期信号として出力する同期信号作成回路２６と、この同期信号作成回路２６に加工前の元のクロックパルスを与える発振器２７と、前記シフトレジスタ２５からの信号により検出対象物体３の有無の判定を行なって判定出力を出力する検出判定回路２８とで構成されている。
【００３７】
なお、受光部２の増幅回路２２では、増幅度は可変可能とし、波形整形回路２３でのシュミットレベルも可変可能としている。また、発振器２７においては、パルス幅と周波数は可変可能であり、設定上は、この発振器２７も投光部１の発振器１１も同一の周波数としている。さらに、投光部１の発振器１１のデューティ比も、受光部２の発振器２７のデューティ比も同じにして、それぞれ５０％のデューティ比としている。また、投光部１及び受光部２の電源部等の回路は省略している。
【００３８】
図３は前記同期信号作成回路２６等の具体回路図を示し、また、シフトレジスタ２５では、例えば５つのＤ型のフリップフロップ４１〜４５で構成されている。このシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１〜４５の段数は、ここでは５段としているが、これに限られるものではなく、任意の段数で構成されるものである。また、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４１〜４５のＱ出力をそれぞれＳＦ１〜ＳＦ５としている。
【００３９】
波形整形回路２３からの信号である入力パルス信号が図中のａ点に入力され、インバータゲートＧ１、インバータゲートＧ２を介してＲＳ型のフリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力される。また、フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒへは、前記インバータゲートＧ１の出力信号が入力されている。そして、フリップフロップ２４の出力端子Ｑからの信号は、シフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１のＤ入力端子に入力される。
【００４０】
同期信号作成回路２６は、ＲＳＴ型の第１のフリップフロップ３１及び第２のフリップフロップ３２と、３つのインバータゲートＧ３〜Ｇ５と、２つのアンドゲートＧ６、Ｇ７と、オアゲートＧ８等で構成されている。
前記インバータゲートＧ１の出力は、フリップフロップ２４と同様に、第１のフリップフロップ３１のリセット入力端子Ｒと、第２のフリップフロップ３２のリセット入力端子Ｒにそれぞれ入力されている。また、前記インバータゲートＧ２の出力は第１のフリップフロップ３１のセット入力端子Ｓと、第２のフリップフロップ３２のセット入力端子Ｓにそれぞれ入力されている。
【００４１】
発振器２７からは図５（ｅ）に示すようなデューティ比が５０％のクロックパルスＣ(j) が出力されており、このクロックパルスＣ(j) が第１のフリップフロップ３１のトリガ端子Ｔに入力されると共に、アンドゲートＧ７の一方の入力端に入力されている。
発振器２７からのクロックパルスＣ(j) をインバータゲートＧ３にて反転させたクロックパルスが反転クロックパルス BarＣ(j) として第２のフリップフロップ３２のトリガ端子Ｔに入力されると共に、アンドゲートＧ６の一方の入力端に入力されている。
【００４２】
第１のフリップフロップ３１のＱ出力は、インバータゲートＧ４を介して反転されてアンドゲートＧ６の他方の入力端に入力され、また、第２のフリップフロップ３２のＱ出力は、インバータゲートＧ５を介して反転されてアンドゲートＧ７の他方の入力端に入力されている。
アンドゲートＧ６とアンドゲートＧ７の出力はそれぞれオアゲートＧ８に入力され、このオアゲートＧ８の出力から同期信号としてクロックパルスＣ(j) 、またはクロックパルス BarＣ(j) がシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されている。
【００４３】
なお、本発明の明細書に添付している図面に記載している回路図は、実際の回路製作時の設計図面ではないので、タイミング調整用の回路素子は記載していない。発明の内容を説明するために必要な論理回路のみを記載している。
インバータゲートＧ１及びＧ２などは代表回路図として描いている。実際の回路を製作する時にはフリップフロップ２４のセットやリセットに必要な時間（使用するフリップフロップ素子の応答速度）に合わせて入力信号のタイミング調整を行なうので、実際の回路製作の設計図では、インバータゲートＧ１もインバータゲートＧ２も１個以上の奇数個のインバータの直列接続にする。
【００４４】
図４は前記シフトレジスタ２５と検出判定回路２８の具体回路図を示している。検出判定回路２８は、２つのアンドゲートＧ１０及びＧ１１と、５つのインバータゲートＧ２１〜２５と、ＲＳ型のフリップフロップ３５とで構成されている。
シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力（ＳＦ１〜ＳＦ５）はアンドゲートＧ１０の入力端にそれぞれ入力されると共に、各インバータゲートＧ２１〜２５を介してアンドゲートＧ１１の各入力端に入力されている。
【００４５】
一方のアンドゲートＧ１０の出力はフリップフロップ３５のセット入力端子Ｓに入力され、他方のアンドゲートＧ１１の出力はフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力されている。そして、フリップフロップ３５のＱ出力は、反射形の光電センサの物体検出信号として出力するのに用いられ、フリップフロップ３５のＱbar 出力は、透過形の光電センサの物体検出信号として出力するのに用いられる。
【００４６】
ここで、反射形の光電センサの場合では、図１に示すように受光素子２１がパルス信号を受光しない場合には検出対象物体３が存在しない場合であり、パルス信号を連続して受光した場合には検出対象物体３が存在する場合である。
これとは逆に、透過形の光電センサでは、図２に示すように、検出対象物体３が存在しない場合には、パルス信号を受光しており、検出対象物体３が存在している場合には投光素子１３からのパルス変調光が検出対象物体３にて遮られて、パルス信号を受光しない場合である。
【００４７】
次に、本発明の図３に示すフリップフロップ２４及び同期信号作成回路２６の動作を説明するが、非同期型の光電センサは、同期型の光電センサとは異なり、投光部１と受光部２にはそれぞれ個別に発振器１１、２７を備えているために、同期信号としてのクロックパルスの処理に工夫を要する。
同期型の光電センサでは、１つの発振器からの同一のクロックパルスを用いているため、受光した入力パルス信号と受光部側の信号処理回路用クロックパルスとは同期がとれているが、非同期型の光電センサでは、投光部１側から連続して到来する入力パルス信号と、受光部２側の信号処理回路用クロックパルスとは個別で同一ではないので同期がとれておらず、そのため、この同期方法について工夫を要する。
【００４８】
すなわち、受光部２側は、図３に示すように、フリップフロップ２４で入力パルスを記憶させて、後段のシフトレジスタ２５へシフトさせるのであるが、フリップフロップ２４で記憶させた入力パルスをどのようなクロックパルスにてシフトさせていくかが重要となる。
また、入力パルス信号が５つ連続して入力された場合に、物体検出信号を出力するとした場合には、フリップフロップ２４で入力パルスを確実に記憶し、入力パルスをフリップフロップ２４にてセットした後は、次の入力パルスが到来するまでには必ず当該フリップフロップ２４をリセットしておく必要がある。そして、フリップフロップ２４にてセットした信号を後段のシフトレジスタ２５へクロックパルスにてシフトさせるのである。
【００４９】
また、受光部２側のクロックパルスと、該クロックパルスの反転信号にて、常時入力パルスの受信を監視しており、クロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで入力パルスを受信したかにより、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５の出力をシフトさせるためのクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) を使い分けて、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５の信号を確実にシフトさせるようにしている。これが本発明の要旨である。
【００５０】
先ず、フリップフロップ２４での入力パルス（受光信号）の取り込みとシフトレジスタ２５のクロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) の自動選択の方法について、図３、図５及び図６により説明する。なお、図３のａ点〜ｋ点の波形は、図５及び図６の（ａ）〜（ｋ）に対応させている。
【００５１】
図５は、発振器２７から出力されるクロックパルスＣ(j) で入力パルスを取り込んだ場合の各部のタイミングチャートを示し、最初に図５（ａ）に示す入力パルスが到来すると、図５（ｂ）に示すように、インバータゲートＧ１により少し遅延した反転信号が出力される。さらに、インバータゲートＧ２により更に少し遅延して入力パルスが出力される（図５（ｃ）参照）。
電源投入時の初期状態では、各フリップフロップ２４、３１、３２はリセットされている状態であり、１つ目の入力パルスＡ１を受信すると、インバータゲートＧ２からのセットパルスＳ１にてフリップフロップ２４がセットされる。その後、インバータゲートＧ１からのリセットパルスＲ１（図５（ｂ）参照）にてフリップフロップ２４がリセットされる。以後、図５（ｄ）に示すように、フリップフロップ２４は同様に入力パルスＡを受信する毎に、セット、リセットを繰り返す。
【００５２】
ここで、入力パルスＡとは周波数（周期）を同じとし、図５（ｅ）に示すデューティ比を５０％としたクロックパルスＣ(j) が第１のフリップフロップ３１のトリガ端子Ｔに入力され、また、このクロックパルスＣ(j) をインバータゲートＧ３で反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) （図５（ｆ）参照）が、第２のフリップフロップ３２のトリガ端子Ｔに入力されている。
図５では、クロックパルスＣ(j) の場合に第１のフリップフロップ３１をセット状態に保持し（図５（ｅ）（ｇ）参照）、第１のフリップフロップ３１のＱ出力はＨレベルを出力している。
【００５３】
そして、図５（ｆ）に示すように、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりの時点では、第２のフリップフロップ３２のセット入力端子Ｓに入力されるレベルがＬレベルのため、第２のフリップフロップ３２はＬレベルが取り込まれて、Ｑ出力は図５（ｈ）に示すようにＬレベルとなっている。
【００５４】
第１のフリップフロップ３１のＱ出力は上述したようにＨレベルであり（図５（ｇ）参照）、インバータゲートＧ４の出力はＬレベルとなって、アンドゲートＧ６の出力はＬレベルの状態となって反転クロックパルス BarＣ(j) は出力されない（図５（ｉ）参照）。
第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＬレベルであり（図５（ｈ）参照）、そのため、インバータゲートＧ５の出力はＨレベルとなって、アンドゲートＧ７の出力は図５（ｊ）に示すように、クロックパルスＣ(j) が出力されている。そして、シフトレジスタ２５のクロックパルスを供給するオアゲートＧ８には、クロックパルスＣ(j) が入力されることになり、オアゲートＧ８の出力は、図５（ｋ）に示すようにクロックパルスＣ(j) が出力される。
【００５５】
このオアゲートＧ８からのクロックパルスＣ(j) がシフトレジスタ２５の同期信号として、各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子に入力されて、入力パルスＡに応じたＨレベルの信号をクロックパルスＣ(j) 毎に順次シフトさせる。
【００５６】
図６は、入力パルスＡに対して発振器２７からのクロックパルスの位相がずれていって、入力パルスＡを反転クロックパルス BarＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートを示し、（ａ）〜（ｄ）は図５と同じであるが、（ｅ）（ｆ）に示すように、クロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) との位相が反転している。
反転クロックパルス BarＣ(j) の場合に第２のフリップフロップ３２をセット状態に保持し（図６（ｆ）（ｈ）参照）、第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＨレベルを出力している。そして、図６（ｅ）に示すクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点では第１のフリップフロップ３１に入力されるレベルがＬレベルのため、第１のフリップフロップ３１はＬレベルを取り込んで、Ｑ出力はＬレベルが出力されている（図６（ｇ）参照）。
【００５７】
かかる状態において、図３に示すように、第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＨレベルのため、アンドゲートＧ５の出力はＬレベルであり、そのため、アンドゲートＧ７の一方の入力端にクロックパルスＣ(j) が入力されていても、該アンドゲートＧ７の出力はＬレベルを維持している。
第１のフリップフロップ３１のＱ出力はＬレベルのため、アンドゲートＧ４の出力はＨレベルとなり、アンドゲートＧ６の出力からは反転クロックパルス BarＣ(j) が出力される。
【００５８】
そして、シフトレジスタ２５のクロックパルスを供給するオアゲートＧ８にはアンドゲートＧ６から反転クロックパルス BarＣ(j) が入力され、オアゲートＧ８からは図６（ｋ）に示すように、反転クロックパルス BarＣ(j) が出力される。
この反転クロックパルス BarＣ(j) がシフトレジスタ２５の同期信号として各段のフリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力され、入力パルスＡ毎に応じたＨレベルの信号を反転クロックパルス BarＣ(j) 毎に順次シフトさせる。
【００５９】
このようにして、入力パルスＡの到来毎にフリップフロップ２４にてセットし、その後直ぐにフリップフロップ２４をリセットして、次に到来する入力パルスＡに対して待機状態を保持している。また、入力パルスＡを受信する際に用いるクロックパルス（クロックパルスＣ(j) 、反転クロックパルス BarＣ(j) ）の位相がずれた場合でも、Ｃ(j) または BarＣ(j) のいずれかのクロックパルスにて、フリップフロップ２４にてセットした受光信号を確実にシフトレジスタ２５内でシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常に動作をさせることができる。
【００６０】
図７は、本発明を用いれば、投光部１の発振器１１の発生するクロックパルス（受光信号となる）と、受光部２の発振器２７の発生するクロックパルス（Ｃ(j) と BarＣ(j) とで信号処理回路のクロックパルスとなる）の相対的な位相がずれていても大丈夫であることを図示している。
すなわち、クロックパルスの位相がどのようにずれていっても、受光信号（入力パルス）を正確に取り込むことが可能であることを示すタイミングチャートを示している。
先ず、図７のＡは、受光信号（入力パルス）に対してクロックパルスＣ(j) の位相が進んでいる場合を示し、この場合には、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６１】
図７のＢは、受光信号に対してクロックパルスの位相が遅れてきて受光信号の立ち下がりと反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりがほぼ同じ場合を示し、この場合、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。
図７のＣは、クロックパルスが更に遅れていって、受光信号とクロックパルスＣ(j) との立ち上がりがほぼ同じ場合であり、この場合にはクロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６２】
図７のＤは、受光信号に対してクロックパルスが遅れている場合であり、クロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
図７のＥは、クロックパルスが受光信号に対して更に遅れている場合であって、受光信号の立ち下がりと、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりがほぼ同じ場合であり、クロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６３】
図７のＦは、受光信号の立ち上がりと反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりとがほぼ同じ場合であり、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。そして、このＦ以降は上記Ａに戻り、これを繰り返す。
【００６４】
図３に示すシフトレジスタ２５で用いる同期信号としてのクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の選択は、同期信号作成回路２６で自動的に行なわれるものであり、到来する入力パルス（受光信号）をフリップフロップ２４にて確実にセット、リセットし、また、入力パルス毎に同期信号作成回路２６にて自動的に選択したクロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) にてシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５をシフトさせることができる。
【００６５】
なお、図７に示すタイミングチャートにおいて、入力パルス（受光信号）とクロックパルスとの間の立ち上がり、立ち下がりとが図面上で同じとなっている場合は、両者の相対的な位相のズレにより、入力パルスのＨレベル、またはＬレベルをクロックパルスにて取り込むようになっている。
【００６６】
上述のように、投光部１の発振器１１と受光部２の発振器２７との周波数（周期）を同一とし、且つデューティ比をそれぞれ５０％としていることで、入力パルスに対して受光部２側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりした場合でも、入力パルスに同期してシフトレジスタ２５での信号を順次シフトさせることができる。
【００６７】
次に、２つの発振器１１、２７の周期を同一とし、且つデューティ比をそれぞれ５０％としている理由について説明する。図８〜図１０は、入力パルスとクロックパルスとの周期は同じで、入力パルスのデューティ比は５０％以下であり、クロックパルスのデューティ比は５０％とした場合である。
図８は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００６８】
しかし、図９に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j) 、または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。
そのため、図３に示す第１のフリップフロップ３１、第２のフリップフロップ３２をセットすることができず、フリップフロップ３１、３２のＱ出力はＬレベルとなり、２つのアンドゲートＧ６、７からはそれぞれ反転クロックパルス BarＣ(j) とクロックパルスＣ(j) とが出力される。これにより、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫには反転クロックパルス BarＣ(j) とクロックパルスＣ(j) とが同時に入力されることになり、シフトレジスタ２５を正常に動作させることができなくなる。よって、入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００６９】
また、図１０に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７０】
このように、入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスのデューティ比も５０％にする必要がある。
【００７１】
次に、図１１〜図１３に示すように、入力パルス及びクロックパルスＣ(j) のデューティ比を共に５０％以下にした場合について説明する。先ず、図１１は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７２】
しかし、図１２に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j)
または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。そのため、上述した理由により入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００７３】
また、図１３に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７４】
このように、入力パルス及びクロックパルスＣ(j) のデューティ比を共に５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスとクロックパルスＣ(j) のデューティ比も共に５０％にする必要がある。
【００７５】
次に、図１４〜図１６に示すように、入力パルスのデューティ比は５０％とし、クロックパルスＣ(j) のデューティ比を５０％以下にした場合について説明する。
図１４は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７６】
しかし、図１５に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j)
または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。そのため、上述した理由により入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００７７】
また、図１６に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７８】
このように、入力パルスのデューティ比を５０％としていても、クロックパルスＣ(j) のデューティ比を５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスとクロックパルスＣ(j) のデューティ比も共に５０％にする必要がある。
【００７９】
図１７及び図１８は、本実施形態とは異なり、受光部２の発振器２７からのクロックパルスＣ(j) のみで入力パルスを取り込むようにした場合を示している。図１７では、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合においてはクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００８０】
しかし、図１８に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j) で入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００８１】
すなわち、図３において同期信号作成回路２６が存在せず、発振器２７からのクロックパルスＣ(j) が直接シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されていると、図１８に示すように、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点では、入力パルスはＬレベルとなっているので、このＬレベルの信号が順次シフトされていくことになる。
そのため、入力パルスが連続して到来しているにも関わらず、入力パルスのＬレベルの部分をシフトすることになり、入力パルスを正確に検出して取り込むことができなくなる。
【００８２】
特に、反転クロックパルス BarＣ(j) を用いずに、クロックパルスＣ(j) のみで入力パルスを取り込もうとした場合には、入力パルスに対してクロックパルスＣ(j) の位相が相対的に進んだり、遅れたりしてズレてくるため、図１７に示すように、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりの時点で、入力パルスが存在しない限り入力パルスを取り込むことができない。
【００８３】
そのため、図１８に示すように、入力パルスが到来しているにも関わらず、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点で、入力パルスが位置していない時は、クロックパルスＣ(j) で入力パルスを検出することができない。すなわち、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりが入力パルスより外れてから、クロックパルスＣ(j) の位相が入力パルスに対して徐々に遅れていき、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりが入力パルスと重なるまで、クロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができないという誤動作が生じることになる。
【００８４】
このように本実施形態では、同期信号作成回路２６により、受光素子２１からの入力パルス信号を、受光部２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定すると共に、シフトレジスタ２５に送るクロックパルスを、クロックパルスＣ(j) でパルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) とし、反転クロックパルス BarＣ(j) でパルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ２５の同期をとるようにしている。
これにより、投光部１とは別個の発振器２７を受光部２側に設けていても、到来する入力パルスをクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) とで全周期にわたって常時監視しているので、入力パルスに対してクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、フリップフロップ２４から取り込んだ信号をシフトレジスタ２５で確実にシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常動作をさせることができる。
【００８５】
上述のようにして、フリップフロップ２４を介して入力された入力パルスが同期信号作成回路２６で自動的に選択した同期信号（クロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) ）にて順次シフトされていく。次に、このシフトレジスタ２５からの信号にて検出対象物体３の有無の判定を行なう検出判定回路２８の動作について、図４及び図１９を用いて説明する。
なお、動作説明は、図１に示す反射形で、クロックパルスはＣ(j) の場合で説明する。反射形の場合であるので、検出対象物体３を検出しない場合には、受光部２の受光素子２１は入力パルスを受光せず、検出対象物体３を検出した場合に、投光部１の投光素子１３からのパルス変調光が検出対象物体３に当たって反射し、検出対象物体３からの反射したパルス変調光、つまり入力パルスを受光素子２１が受光する場合である。
【００８６】
図４におけるａ点〜ｌ点と、図１９に示す（ａ）〜（ｌ）の波形とは対応している。先ず、図１９（ａ）に示すように、時刻ｔ０にて入力パルスＡ１がフリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力され、同時にＱ出力は図１９（ｂ）に示すようにＨレベルとなる。次に、図４及び図１９（ｃ）に示すように、上述したように自動的に選択されたクロックパルスＣ(j) がオアゲートＧ８からシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されている。
【００８７】
時刻ｔ１でクロックパルスＣ(j) の立ち上がりにてフリップフロップ２４のＱ出力のＨレベルの信号がシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１に取り込まれて、フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図１９（ｄ）参照）。
次に、２つ目の入力パルスＡ２が到来し、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) により取り込まれ、同時に２段目のフリップフロップ４２にＱ出力ＳＦ１がシフトされてＱ出力ＳＦ２がＨレベルとなる。同様に時刻ｔ３で３つ目の入力パルスＡ３が取り込まれ、さらに、時刻ｔ４で４つ目の入力パルスＡ４が取り込まれ、フリップフロップ４２、４３のＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３が後段のフリップフロップ４３、４４にシフトされる。
【００８８】
次に、時刻ｔ５で５つ目の入力パルスＡ５がクロックパルスＣ(j) にてシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１に取り込まれたときに、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５は全てＨレベルとなり、そのため、図１９（ｉ）に示すようにアンドゲートＧ１０の出力はＨレベルとなる。
なお、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＨレベルとなると、図４に示すインバータゲートＧ２１〜Ｇ２５によりアンドゲートＧ１１の入力はＬレベルとなるので、このアンドゲートＧ１１の出力はＬレベルとなっている（図１９（ｊ）参照）。
【００８９】
アンドゲートＧ１０の出力がＨレベルとなると、図４に示すフリップフロップ３５のセット入力端子ＳがＨレベルとなって、フリップフロップ３５のＱ出力は図１９（ｋ）に示すようにＨレベルとなる（時刻ｔ５参照）。このフリップフロップ３５のＱ出力がＨレベルとなるということは、５つの入力パルスＡが所定の周期で連続して到来したということであり、検出対象物体３を検出したという判定検出出力を出力することになる。なお、フリップフロップ３５のＱbar 出力は、時刻ｔ５でＨレベルからＬレベルとなる（図１９（ｌ）参照）。
【００９０】
上記の場合は、５つの入力パルスＡが所定の周期で連続して受信された場合には、検出対象物体３が存続するということである。この検出対象物体３の検出に際しては、ここでは入力パルスＡが５つ受信された場合としているが、入力パルスＡの数は任意に設定することはもちろん可能である。かかる場合には、入力パルスＡの数に対応する分だけシフトレジスタ２５のフリップフロップの段数も設定することになる。
【００９１】
次に、検出対象物体３が通り過ぎて、入力パルスＡが受信されなくなると、時刻ｔ６でフリップフロップ２４のＱ出力はＬレベルとなっており、このＬレベルがクロックパルスＣ(j) にてシフトレジスタ２５に取り込まれる。すると図１９（ｄ）に示すように、シフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１のＱ出力はＬレベルとなる。
このフリップフロップ４１のＱ出力がＬレベルとなると、図１９（ｉ）に示すようにアンドゲートＧ１０の出力はＬレベルとなる。また、このとき、フリップフロップ３５のＱ出力はＨレベルのままである。
【００９２】
時刻ｔ７から時刻ｔ９において、入力パルスＡは存在しないので、クロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５内でＬレベルがシフトされていき、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４４のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ４はそれぞれＬレベルとなる。
次に、時刻ｔ１０でも入力パルスＡは存在しないので、クロックパルスＣ(j)
にてフリップフロップ２４のＱ出力のＬレベルが取り込まれることで、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はすべてＬレベルとなる。
【００９３】
シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５は全てＬレベルとなると、アンドゲートＧ１１の入力は全てＨレベルとなるので、該アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなる（図１９（ｊ）参照）。
アンドゲートＧ１１のＱ出力がＨレベルとなることで、フリップフロップ３５のリセット入力端子ＲにはＨレベルの信号が入力されて、該フリップフロップ３５をリセットする。フリップフロップ３５がリセットされると、フリップフロップ３５のＱ出力は時刻ｔ１０でＬレベルとなり（図１９（ｋ）参照）、Ｑbar 出力はＨレベルとなる（図１９（ｌ）参照）。
【００９４】
ここでは、入力パルスＡが連続して５つ受信されない場合には、検出対象物体３が存在しないということとしており、そのため、フリップフロップ３５のＱ出力がＬレベルを出力することで、検出対象物体３は検出していないということである。そして、フリップフロップ３５はリセットされた状態で、次の入力パルスＡが受信されるのを待機することになる。
【００９５】
なお、本発明の回路を透過形の光電センサとして使用する場合は、連続して所定数の入力パルスが受信されない場合は、検出対象物体３が有りで、連続して所定数の入力パルスが受信された場合には、検出対象物体３は無しということである。そのため、図４に示すフリップフロップ３５のＱbar 出力がＨレベルとなった時に、検出対象物体３が有りで、Ｑbar 出力がＬレベルとなっている時は、検出対象物体３は無しということになる。
したがって、フリップフロップ３５のＱ出力とＱbar 出力とを使い分けることで、同じ回路構成で、反射形の光電センサにも、また、透過形の光電センサにも適用することができる。
【００９６】
なお、上記の説明では、クロックパルスがＣ(j) の場合として説明したが、クロックパルスが反転クロックパルス BarＣ(j) の場合でも同様なので、詳細な説明は省略する。
【００９７】
次に、正規の入力パルス信号以外の外乱光（光ノイズ）を受光素子２１が受光した場合について図２０により説明する。図２０（ａ）は入力パルスを示しているが、今の状態では入力パルスは受光されておらず、（ｂ）に示すように３つのパルス状の光ノイズを受光素子２１が受光して、フリップフロップ２４のＱ出力から出力された場合を示している。
【００９８】
先ず、１つ目の光ノイズＮ１が受光され、時刻ｔ１でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１に取り込まれ、フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図２０（ｄ）参照）。
次に、２つ目の光ノイズＮ２が受光され、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５に取り込まれ、２段目のフリップフロップ４２のＱ出力ＳＦ２はＨレベルとなる（（ｅ）参照）。
【００９９】
時刻ｔ３では、光ノイズは存在しないので、その時のＬレベルがシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１に取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる。また、このときシフトレジスタ２５はクロックパルスＣ(j) により順次シフトされていくので、３段目のフリップフロップ４３のＱ出力ＳＦ３はＨレベルとなる。
３つ目の光ノイズＮ３が受光されたときは、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点とは重ならないので、この光ノイズＮ３はシフトレジスタ２５には取り込まれない。そして、時刻ｔ４〜時刻ｔ６でそれぞれクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５はシフトされていき、時刻ｔ７の時点で、シフトレジスタ２５のすべてのフリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はＬレベルとなる。
【０１００】
時刻ｔ７でシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＬレベルとなるので、アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなって、このＨレベルの信号がフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力される。しかし、光ノイズが発生している間は、判定出力であるフリップフロップ３５のＱ出力、Ｑbar 出力は、光ノイズの発生より前の状態を保持しているので、図２０（ｋ）（ｌ）に示すように変化はない。つまり、以前の状態を保持している。
【０１０１】
このように、光ノイズが連続して複数が受光されても、光ノイズと入力パルス及びクロックパルスとの周期を異にするため、たとえ２つの光ノイズＮ１、Ｎ２によりシフトレジスタ２５でシフトされていっても、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力が全てＨレベルとならず、そのため、光ノイズが受光されても、検出対象物体３の判定出力は誤って出力されることはない。
【０１０２】
ここで、光ノイズが正規のパルス変調光と周期等が全く同一の場合には、投光部１の発振器１１と、受光部２の発振器２７の発生周波数を可変抵抗を用いて変えることで、光ノイズによる誤動作を防止することができる。なお、この場合、可変させた周波数（周期）のデューティ比は５０％とする。
また、一定レベル以上の光ノイズが発生している場合では、投光部１の増幅回路１２のレベルを上げると共に、受光部２の波形整形回路２３でのシュミットレベルを上げることで、正規のパルス変調光を効果的に受光することができる。
【０１０３】
次に、何らかの外乱によって正規のパルス変調光が部分的に消えてしまって、入力パルスが一部消滅した場合について図２１により説明する。図２１（ａ）に示すように、本来、５つの入力パルスＡ１〜Ａ５が受光されるべきであるが、検出対象物体３以外のゴミ等の異物が風などにより飛んで来て、パルス変調光の光路を遮り、受光部２の受光素子２１が正規のパルス信号を受光するのを妨げた場合である。図２１に示す例では、３つ目と４つ目の入力パルスＡ３、Ａ４が受光されなかった場合を示している。
【０１０４】
１つ目の入力パルスＡ１と、２つ目の入力パルスＡ２では、それぞれ時刻ｔ１、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) により取り込まれ、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４１、４２のＱ出力ＳＦ１、ＳＦ２をそれぞれシフトさせていく。
時刻ｔ３では、入力パルスＡ３は受光していないため、フリップフロップ２４の出力はＬレベルであり、そのため、時刻ｔ３でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１はＬレベルが取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。このとき、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４２、４３はシフトされてＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３はＨレベルとなっている（（ｅ）（ｆ）参照）。
【０１０５】
次に、４つ目の入力パルスＡ４も受光していないため、フリップフロップ２４の出力はＬレベルであり、そのため、時刻ｔ４でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１はＬレベルが取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。このとき、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４３、４４はシフトされてＱ出力ＳＦ３、ＳＦ４はＨレベルとなっている（（ｆ）（ｇ）参照）。
【０１０６】
５つ目の入力パルスＡ５は受光されているので、時刻ｔ５でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目フリップフロップ４１はＨレベルの信号が取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。
また、シフトレジスタ２５の５段目のフリップフロップ４５のＱ出力ＳＦ５もＨレベルとなる（（ｈ）参照）。５つ目の入力パルスＡ５が受光されても、時刻ｔ５では、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４２、４３のＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３がＬレベルとなっているので、アンドゲートＧ１０の出力はＬレベルである（図２１（ｉ）参照）。
【０１０７】
そして、時刻ｔ６以降の５つ目のクロックパルスＣ(j) の立ち上がりの時刻ｔ１０まで、フリップフロップ２４のＱ出力のＬレベルをシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５が順次シフトしていき、この時刻ｔ１０の時点で、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はすべてＬレベルとなる。
時刻ｔ１０でシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＬレベルとなるので、アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなって、このＨレベルの信号がフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力される。しかし、外乱が発生している間は、判定出力であるフリップフロップ３５のＱ出力、Ｑbar 出力は、外乱の発生より前の状態を保持しているので、図２１（ｋ）（ｌ）に示すように変化はない。つまり、以前の状態を保持している。
【０１０８】
なお、図２１において、正常な入力パルスは５個連続としているが、検出対象物体３を検出している場合には、さらに多くの入力パルスが連続して受光されるので、実際には入力パルスＡ５以降も、入力パルスは連続して受信されるようになっている。
そのため、入力パルスＡ５から続けて入力されるパルスを５個連続して受信した場合には、検出対象物体３を検出することになり、図２１に示すように、途中で入力パルスＡ３、Ａ４が消滅した場合でも、実際には支障なく検出対象物体３を検出している。
【０１０９】
図２２は、図４に対する検出判定回路２８の他の回路例を示し、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱbar 出力をアンドゲートＧ１２にて論理積をとり、このアンドゲートＧ１２の出力をフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力したものである。回路動作は図４の場合と同様なので、説明は省略する。
【０１１０】
ここで、投光部１からのパルス変調光が、万が一光ノイズと一致した場合には、発振器１１、２７の時定数を決めている抵抗とコンデンサの内の抵抗を可変抵抗にし、パルス変調光の周期、パルス波高値などを変化させることで、光ノイズと全く異なるパルスを自由に、且つ容易に生成することができる。これにより、パルス変調光と光ノイズが一致した場合でも完全に光ノイズを排除することができる。
特に、ポテンショメータなどで、パルス変調光の周期、パルス波高値などを自由に可変させることで、多数の光電センサを隣り同士が接する程、隣接して配置して互いに受光信号が干渉しないように調整を行なう場合でも、例えば、工場の生産ラインの現場で行なうことができるものであり、しかも、光電センサ間の干渉を防止することができる。
【０１１１】
また、本発明の要旨である同期信号作成回路２６を、第１のフリップフロップ３１と、第２のフリップフロップ３２と、インバータゲートＧ１〜Ｇ５、アンドゲートＧ６、Ｇ７と、オアゲートＧ８とで構成しているので、同期信号作成回路２６を簡単な構成で、しかも、低コストに構成することができる。
また、この同期信号作成回路２６はもちろん、図１に示す回路において、投光素子１３を除いた投光部１全体の回路や、受光素子２１を除いた受光部２全体の回路をＩＣ化することができる。
【０１１２】
更には、フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いているので、光電センサを反射形として用いる場合でも、透過形として用いる場合でも同じ回路構成のものを使用でき、別個に回路を構成する場合とは異なり、安価に光電センサを製作することができる。
【０１１３】
なお、本発明の同期信号作成回路２６は、光電センサに適用される場合について説明したが、光電センサに限られるものではない。例えば、独自に個別の発振器と信号処理回路を保有している独立した複数の電子システム間で光パルス信号や電子パルス信号を用いた独立システム同士の相互同期制御などが可能である。
従来技術では、独自に電源部、パルス発生部、パルス信号の送受信や信号処理や制御用などのディジタル回路やその他の回路部を保有している電子システムでは、例えば、２つの電子システム間においては、それぞれの個別パルス発生部が発生する個別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることによってのみ可能となる２つの独立した電子システム間の完全な連携信号処理や制御などは実現できていなかった。従来技術では、個別パルス発生部が発生する２つの別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることは出来ない（ディジタル回路における信号の動作は、専用のクロックパルスに同期させていることが多く、すこし複雑なディジタル回路ではほとんどがそうしている。）。
本発明では、２つの電子システム間において２つの個別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることができる方式について、その具体的な事例として、「２つの独立したミニ電子システムである非同期型の光電センサの投光部及び受光部」間において当該発明を説明したものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の形態における反射形の場合の光電センサのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における透過形の場合の光電センサのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における同期信号作成回路等の具体回路図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるシフトレジスタ及び検出判定回路の具体回路図である。
【図５】（ａ）〜（ｋ）は本発明の実施の形態における入力パルスをクロックパルスＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｋ）は本発明の実施の形態における入力パルスを反転クロックパルス BarＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態におけるクロックパルスの位相がどのようにずれていっても入力パルスを正確に取り込むことを示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスＣ(j) のみを用いた場合の説明図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスＣ(j) のみを用いた場合の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態における検出判定回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態における光ノイズを受光した場合のタイミングチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態における外乱によって入力パルスが消滅した場合のタイミングチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態における検出判定回路の他の回路例を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  投光部
２  受光部
３  検出対象物体
１１  発振器
１２  増幅回路
１３  投光素子
２１  受光素子
２２  増幅回路
２３  波形整形回路
２４  フリップフロップ
２５  シフトレジスタ
２６  同期信号作成回路
２７  発振器
２８  検出判定回路
３１  第１のフリップフロップ
３２  第２のフリップフロップ
Ｇ１〜Ｇ５  インバータゲート
Ｇ６、Ｇ７  アンドゲート
Ｇ８  オアゲート
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月7日(2007.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器（１１）と、この第１の発振器（１１）からのクロックパルスに同期されて該クロックパルスと周期及びデューティ比が同一のパルス変調光を投光する投光素子（１３）とを有する投光部（１）と、
前記投光部（１）の投光素子（１３）からのパルス変調光を受光する受光素子（２１）と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器（２７）と、前記受光素子（２１）から出力される入力パルス信号を一旦保持するフリップフロップ（２４）と、このフリップフロップ（２４）の出力を取り込んで順次シフトさせるシフトレジスタ（２５）と、このシフトレジスタ（２５）の出力にて検出対象物体（３）の有無を判定する検出判定回路（２８）と、前記受光素子（２１）、フリップフロップ（２４）及びシフトレジスタ（２５）の信号経路とは別経路に設けられていて、前記シフトレジスタ（２５）にて取り込んだ信号を順次シフトさせるのに前記第２の発振器（２７）からのクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) を該シフトレジスタ（２５）の回路動作の同期信号として生成する同期信号作成回路（２６）とを有する受光部（２）とを有し、
前記第１の発振器（１１）のクロックパルスと前記第２の発振器（２７）のクロックパルスとの周期を同一にすると共に、前記投光素子（１３）からのパルス変調光を受信可能にすべく第１の発振器（１１）及び第２の発振器（２７）の両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する設定手段を設け、
前記同期信号作成回路（２６）を、
前記フリップフロップ（２４）への入力パルス信号と同時に入力されて、前記受光部（２）の第２の発振器（２７）からのクロックパルスＣ(j) により前記投光部（１）の投光素子（１３）からの入力パルス信号を同期して受信する第１の受信手段（３１）と、
前記フリップフロップ（２４）への入力パルス信号と同時に入力されて、前記受光部（２）の第２の発振器（２７）からの反転クロックパルス BarＣ(j) により前記投光部（１）の投光素子（１３）からの入力パルス信号を同期して受信する第２の受信手段（３２）と、
前記受光素子（２１）からの入力パルス信号を前記第２の発振器（２７）のクロックパルスＣ(j) または前記反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して前記受信手段（３１）（３２）により受信したかを、前記受光部（２）の受光素子（２１）にて受光した入力パルス信号と、該受信手段（３１）（３２）の同期信号としての第２の発振器（２７）のクロックパルスＣ(j) 及び反転クロックパルス BarＣ(j) とに基づいて判定する判定手段と、
前記シフトレジスタ（２５）に送るクロックパルスを、前記判定手段の判定結果に基づいて前記クロックパルスＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該クロックパルスＣ(j) とし、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ（２５）の回路動作の同期信号を決定する同期信号決定手段と
で構成し、
前記第１の受信手段（３１）にて入力パルス信号が受信された場合には前記同期信号作成回路（２６）からのクロックパルスＣ(j) にて同期して前記シフトレジスタ（２５）に入力される入力パルス信号を順次取り込み、
前記第２の受信手段（３２）にて入力パルス信号が受信された場合には前記同期信号作成回路（２６）からの反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期して前記シフトレジスタ（２５）に入力される入力パルス信号を順次取り込むようにしていることを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
前記同期信号作成回路（２６）を、
前記入力パルス信号を前記クロックパルスＣ(j) にて同期してセット出力を出す第１のフリップフロップ（３１）と、
前記入力パルス信号を前記反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期してセット出力を出す第２のフリップフロップ（３２）と、
前記第１のフリップフロップ（３１）からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第２のフリップフロップ（３２）からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) を通過させるゲート回路（Ｇ４）（Ｇ６）と、
前記第２のフリップフロップ（３２）からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第１のフリップフロップ（３１）からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) を通過させるゲート回路（Ｇ５）（Ｇ７）と、
前記ゲート回路（Ｇ４）（Ｇ６）またはゲート回路（Ｇ５）（Ｇ７）から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ（２５）に回路動作用の同期信号として送るゲート回路（Ｇ８）とで構成していることを特徴とする請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記受光素子（２１）からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲート（Ｇ１）（Ｇ２）を設け、この第２のインバータゲート（Ｇ２）からの入力パルス信号とは同極性の信号を前記フリップフロップ（２４）のセット入力端子（Ｓ）に入力し、前記第１のインバータゲート（Ｇ１）からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ（２４）のリセット入力端子（Ｒ）に入力させていることを特徴とする請求項１に記載の光電センサ。
【請求項４】
前記検出対象物体（３）の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ（２５）にシフトされていき、このシフトレジスタ（２５）を構成している複数段のフリップフロップ（４１）〜（４５）の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ（３５）を有していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項５】
前記フリップフロップ（３５）のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ（３５）のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いていることを特徴とする請求項４に記載の光電センサ。
【請求項６】
前記投光部（１）の第１の発振器（１１）の出力を増幅する増幅回路（１２）を設け、この増幅回路（１２）の増幅度及び第１の発振器（１１）の周波数をそれぞれ可変可能とし、
前記受光部（２）の受光素子（２１）の出力を増幅する増幅回路（２２）及びこの増幅回路（２２）の出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路（２３）とを設け、前記増幅回路（２２）の増幅度、波形整形回路（２３）のシュミットレベル及び第２の発振器（２７）の周波数をそれぞれ可変可能としていることを特徴とする請求項４に記載の光電センサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信側と受信側とにそれぞれ発振器を備えた光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、位置検出やコンベア等で搬送されてくる物品を検出する光電センサ、あるいは光電スイッチと呼ばれているものの種類として、大きく分けて同期型の光電センサと、非同期型の光電センサとがある。
【０００３】
同期型の光電センサは投光部側と受光部側の全体で１個だけの発振器を備えていて、投光部の投光素子からパルス変調光を投光し、受光部の受光素子が投光部からのパルス変調光を受光し、この投光部と受光部との同期信号は、受光部内の発振器からの同一のクロックパルスを用いている。すなわち、受光部からの同期信号により同期させたパルス変調光が投光部から投光され、受光部側では、同一の同期信号（クロックパルス）にてパルス変調光を受光して、受光信号の有無により検出対象物体の有無の判定を行なっている。
【０００４】
一方、非同期型の光電センサでは、投光部側と受光部側とに別個に発振器を備えていて、別個の発振器の出力であるそれぞれのクロックパルスを同期信号として用いている。同期型の光電センサでは、投光部と受光部とを同期をとるためにケーブル等にて投光部と受光部とを接続しているが、非同期型の光電センサでは、投光部と受光部とはケーブル等では接続はしないため、投光部と受光部とが遠く離れて設置される場合によく用いられている。
【０００５】
非同期型の光電センサとしては、例えば、下記の特許文献１に挙げるものがある。
【０００６】
【特許文献１】特公平４−４８２８６号公報
【０００７】
この特許文献１に記載されている技術は、投光手段から投光される一定繰り返し周期のパルス変調光を受光手段側で受光し、この受光した入光信号を１パルス毎に該入光信号を起点として入光信号の周期よりもシフト量が大となるように所定の回数シフトさせ、入光信号に基づく後段部の２つの出力パルスを計数用信号とするシフトレジスタを備えている。
そして、先に受光した入光信号をシフトレジスタでシフトさせ計数用信号として取り出し、一定周期後に受光した入光信号によりゲート信号を得て、ゲート信号によって前記計数用信号を出力している。
【０００８】
この特許文献１に記載されているシフトレジスタの前段には、Ｄ型のフリップフロップを用いており、入光信号は、このＤ型フリップフロップのプリセット入力端子に入力される回路構成となっている。入光信号をプリセット入力端子から入力させると、クロックパルスと同期していなくても全て入光信号として取り入れてしまうことになる。
すなわち、光ノイズ（外乱光）はすべて入光信号と間違えて取り込んでしまうことになる。特に、投光手段から投光される一定周期の信号と、同一の周期からなる光ノイズが受光された場合には、正常に動作せず、誤動作をしてしまう。
【０００９】
ところで、この特許文献１に参考文献として下記の特許文献２が挙げられている。この特許文献２は、審査官が審査の過程において、拒絶理由通知を発した際に引用文献（参考文献）として用いられたものである。
【００１０】
【特許文献２】特公昭５６−２８０４９号公報
【００１１】
この特許文献２に記載の技術は、非同期型の光電スイッチ（光電センサ）回路であり、この光電センサの投光部側には、発振回路を備えており、この発振回路からの出力パルスにより投光素子の発光をパルス変調している。また、受光部側には投光部側とは別個に備えている発振回路と、受光パルスを信号処理する信号処理回路とを備え、この信号処理回路は、受光パルスを一旦保持するフリップフロップと、このフリップフロップの出力を順次シフトさせるシフトレジスタと、前記フリップフロップをリセットさせる遅延回路とを備えている。
【００１２】
この特許文献２では、発振回路からの所定周期のクロックパルスに応じて受光パルス（パルス信号）を直列に読み込み、順次シフトされる直列入力並列出力型のシフトレジスタと、このシフトレジスタの並列出力が全部「１」となったときにセットされ、全部「０」となったときにリセットされるフリップフロップを有している。
そして、例えば、５個のパルス信号を連続して受光した場合には、シフトレジスタの出力が全部「１」となって検出対象物体の検出を行なっている。
【００１３】
特許文献２に記載されている非同期型の光電センサでは、投光部側と受光部側とでは同期をとっていないために、受光部側では投光部側から到来するパルス信号をフリップフロップで一旦保持し、次段のフリップフロップへ信号をシフトさせ、次のパルス信号が到来する前に前記フリップフロップをリセットさせるようにしている。
【００１４】
しかしながら、この特許文献２では、例えば、５個の受光パルス（パルス信号）を受光した場合に、初めて物体を検出したと判定して物体検出信号を出力するようにしているが、４個のパルス信号を受光して、５個目のパルス信号を受光する前の５個目のクロックパルスにて物体検出信号を出力している。
かかる場合には、４個のパルス信号が光ノイズとしたら、誤って物体検出信号を出力することになる。
【００１５】
また、この特許文献２においては、投光部の投光素子から投光されるパルスは、投光部内の発振回路からのクロックパルスにて同期して出力され、受光部側では、該受光部内の発振回路からのクロックパルスにて投光部からのパルス信号を受光するようにしている。
かかる場合、投光部からのパルス信号と、受光部のクロックパルスとの間に相対的な位相のズレが必ず生じていくのであるが、その現象が引き起こす影響に対しての対策がなされておらず、そのため、誤動作が生じるという問題を有している。
【００１６】
すなわち、受光したパルス信号に対して受光部側のクロックパルスの位相が進んでいる場合や、クロックパルスの位相が遅れている場合において、パルス信号を正常に検出する場合や、正常に検出しない場合が生じる。これは、投光部側と受光部側とにそれぞれクロックパルスを出力する発振回路を個別に設けて、両者のクロックパルス間の同期をとっていないことから来るものであり、非同期型の光電センサとしては宿命的なものでもある。
【００１７】
つまり、投光部側の発振回路と、受光部側の発振回路の周波数を同一にして、投光部からのパルス信号と受光部側のクロックパルスとを合わせようとしても、パルス信号に対してのクロックパルスの位相は進んだり、遅れたりする。これは、以下の理由による。
（１）投光部側と受光部側の発振回路を構成する電子部品を同じロットで同じ仕様値のものを使用して製作しても、出来上がった発振回路の時定数は全く同じにならないこと。
（２）投光部側と受光部側のそれぞれの発振回路の初期値を同じ値に調整しても、電源投入後に電流が流れて温度が上昇変化すると、投光部側のクロックパルスと受光部側のクロックパルスとの時定数は一致しなくなること。
（３）投光部側と受光部側との電源は別々に持たせているため、同時に電源投入しても、各々の電圧が一定になるまでの時間は厳密には一致をしないので、それぞれの発振回路がパルスの発生を開始する時間も厳密にピッタリとは一致しないこと。
【００１８】
上述した電子部品材料物性などの物理的理由と電気回路の過渡現象的理由により、パルス信号とクロックパルスの位相が相対的に時間の経過と共にずれていくと、あるタイムチャート上の時点で誤動作する（正常動作をしない。）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は上述の問題点に鑑みて提供したものであって、少なくとも以下の目的を持った光電センサを提供するものである。
（１）投光部側と受光部側にそれぞれ発振回路を有している非同期型の光電センサの場合でも、擬似的に同期信号を作成して、投光部側からのパルス信号に対して受光部側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりした場合でも、誤動作せずに、受光したパルス信号を正確に回路処理できるようにすること。
（２）投光部側からの光信号と同一の周期の光ノイズが到来した場合でも、誤動作を容易に回避できるようにすること。
（３）同一の回路で、反射形の光電センサでも、透過形の光電センサでも適用ができること。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
【００２１】
そこで、本発明の請求項１に記載の光電センサでは、同期信号としてのクロックパルスを出力する第１の発振器１１と、この第１の発振器１１からのクロックパルスに同期されて該クロックパルスと周期及びデューティ比が同一のパルス変調光を投光する投光素子１３とを有する投光部１と、
前記投光部１の投光素子１３からのパルス変調光を受光する受光素子２１と、同期信号としてのクロックパルスを出力する第２の発振器２７と、前記受光素子２１から出力される入力パルス信号を一旦保持するフリップフロップ２４と、このフリップフロップ２４の出力を取り込んで順次シフトさせるシフトレジスタ２５と、このシフトレジスタ２５の出力にて検出対象物体（３）の有無を判定する検出判定回路２８と、前記受光素子２１、フリップフロップ２４及びシフトレジスタ２５の信号経路とは別経路に設けられていて、前記シフトレジスタ２５にて取り込んだ信号を順次シフトさせるのに前記第２の発振器２７からのクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) を該シフトレジスタ２５の回路動作の同期信号として生成する同期信号作成回路２６とを有する受光部２とを有し、
前記第１の発振器１１のクロックパルスと前記第２の発振器２７のクロックパルスとの周期を同一にすると共に、前記投光素子１３からのパルス変調光を受信可能にすべく第１の発振器１１及び第２の発振器２７の両クロックパルスのデューティ比をそれぞれ５０％に設定する設定手段を設け、
前記同期信号作成回路２６を、
前記フリップフロップ２４への入力パルス信号と同時に入力されて、前記受光部２の第２の発振器２７からのクロックパルスＣ(j) により前記投光部１の投光素子１３からの入力パルス信号を同期して受信する第１の受信手段３１と、
前記フリップフロップ２４への入力パルス信号と同時に入力されて、前記受光部２の第２の発振器２７からの反転クロックパルス BarＣ(j) により前記投光部１の投光素子１３からの入力パルス信号を同期して受信する第２の受信手段３２と、
前記受光素子２１からの入力パルス信号を前記第２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) または前記反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して前記受信手段３１、３２により受信したかを、前記受光部２の受光素子２１にて受光した入力パルス信号と、該受信手段３１、３２の同期信号としての第２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) 及び反転クロックパルス BarＣ(j) とに基づいて判定する判定手段と、
前記シフトレジスタ２５に送るクロックパルスを、前記判定手段の判定結果に基づいて前記クロックパルスＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該クロックパルスＣ(j) とし、前記反転クロックパルス BarＣ(j) で入力パルス信号を受信した場合には該反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ２５の回路動作の同期信号を決定する同期信号決定手段と
で構成し、
前記第１の受信手段３１にて入力パルス信号が受信された場合には前記同期信号作成回路２６からのクロックパルスＣ(j) にて同期して前記シフトレジスタ２５に入力される入力パルス信号を順次取り込み、
前記第２の受信手段３２にて入力パルス信号が受信された場合には前記同期信号作成回路２６からの反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期して前記シフトレジスタ２５に入力される入力パルス信号を順次取り込むようにしていることを特徴としている。
【００２２】
請求項２に記載の光電センサでは、前記同期信号作成回路２６を、
前記入力パルス信号を前記クロックパルスＣ(j) にて同期してセット出力を出す第１のフリップフロップ３１と、
前記入力パルス信号を前記反転クロックパルス BarＣ(j) にて同期してセット出力を出す第２のフリップフロップ３２と、
前記第１のフリップフロップ３１からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第２のフリップフロップ３２からセット出力が出力された場合には前記反転クロックパルス BarＣ(j) を通過させるゲート回路Ｇ４、Ｇ６と、
前記第２のフリップフロップ３２からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) の出力を阻止すると共に、前記第１のフリップフロップ３１からセット出力が出力された場合には前記クロックパルスＣ(j) を通過させるゲート回路Ｇ５、Ｇ７と、
前記ゲート回路Ｇ４、Ｇ６またはゲート回路Ｇ５、Ｇ７から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ２５に回路動作用の同期信号として送るゲート回路Ｇ８とで構成していることを特徴としている。
【００２３】
請求項３に記載の光電センサでは、前記受光素子２１からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲートＧ１、Ｇ２を設け、この第２のインバータゲートＧ２からの入力パルス信号とは同極性の信号を前記フリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力し、前記第１のインバータゲートＧ１からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒに入力させていることを特徴としている。
【００２４】
請求項４に記載の光電センサでは、前記検出対象物体３の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ２５にシフトされていき、このシフトレジスタ２５を構成している複数段のフリップフロップ４１〜４５の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ３５を有していることを特徴としている。
【００２５】
請求項５に記載の光電センサでは、前記フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いていることを特徴としている。
【００２６】
請求項６に記載の光電センサでは、前記投光部１の第１の発振器１１の出力を増幅する増幅回路１２を設け、この増幅回路１２の増幅度及び第１の発振器１１の周波数をそれぞれ可変可能とし、
前記受光部２の受光素子２１の出力を増幅する増幅回路２２及びこの増幅回路２２の出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路２３とを設け、前記増幅回路２２の増幅度、波形整形回路２３のシュミットレベル及び第２の発振器２７の周波数をそれぞれ可変可能としていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２７】
【００２８】
請求項１に記載の光電センサによれば、投光部１とは別個の発振器２７を受光部２側に設けていても、到来する入力パルスをクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) とで全周期にわたって常時監視しているものであり、これにより、入力パルスに対してクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、フリップフロップ２４から取り込んだ信号をシフトレジスタ２５で確実にシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常動作をさせることができる。
【００２９】
請求項２に記載の光電センサによれば、前記同期信号作成回路２６を、第１のフリップフロップ３１と、第２のフリップフロップ３２と、ゲート回路Ｇ４、Ｇ６と、ゲート回路Ｇ５、Ｇ７と、前記ゲート回路Ｇ４、Ｇ６またはゲート回路Ｇ５、Ｇ７から出力される反転クロックパルス BarＣ(j) またはクロックパルスＣ(j) を前記シフトレジスタ２５に同期信号として送るゲート回路Ｇ８とで構成しているので、同期信号作成回路２６を簡単な構成で、しかも低コストに構成することができる。また、同期信号作成回路２６や全体回路はＩＣ化することができる。
【００３０】
請求項３に記載の光電センサによれば、前記受光素子２１からの入力パルス信号を直列に通過させる２つの第１及び第２のインバータゲートＧ１、Ｇ２を設け、この第２のインバータゲートＧ２からの入力パルスとは同極性の信号を前記フリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力し、前記第１のインバータゲートＧ１からの入力パルス信号とは反転極性の信号を前記フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒに入力させているので、入力パルスにてフリップフロップ２４がセットされた後は、必ずリセットされることになり、順次到来する入力パルス信号を漏れなく検出することができる。
【００３１】
請求項４に記載の光電センサによれば、前記検出対象物体３の有無に対応した入力パルス信号が連続して前記シフトレジスタ２５にシフトされていき、このシフトレジスタ２５を構成している複数段のフリップフロップ４１〜４５の全ての出力が「１」となった時にセットされ、全ての出力が「０」となった時にリセットされるフリップフロップ３５を有しているので、光ノイズが受光されたり、外乱によって入力パルス信号が消滅したりしても、検出対象物体３の有無を確実に検出でき、光ノイズや外乱によって誤動作するのを防止することができる。
【００３２】
請求項５に記載の光電センサによれば、前記フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いているので、光電センサを反射形として用いる場合でも、透過形として用いる場合でも同じ回路構成のものを使用でき、別個に回路を構成する場合とは異なり、安価に光電センサを製作することができる。
【００３３】
請求項６に記載の光電センサによれば、光ノイズが正規のパルス変調光と周期等が全く同一の場合には、投光部１の発振器１１と、受光部２の発振器２７の発生周波数を可変抵抗を用いて変えることで、光ノイズによる誤動作を防止することができる。なお、この場合、可変させた周波数（周期）のデューティ比は５０％とする。また、一定レベル以上の光ノイズが発生している場合では、投光部１の増幅回路１２のレベルを上げると共に、受光部２の波形整形回路２３でのシュミットレベルを上げることで、正規のパルス変調光を効果的に受光することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は非同期型の光電センサのブロック図を示しており、周知のようにこの非同期型の光電センサは投光部１と、この投光部１からのパルス変調光を受光して、検出対象物体３の有無を判定し、この判定出力を出す受光部２とで構成されている。
なお、図１は非同期型で、反射形の光電センサのブロック図を示し、図２は非同期型で、透過形の光電センサのブロック図を示している。反射形であっても、透過形であっても回路構成としては同じである。
【００３５】
投光部１は、任意の周波数を発振して該投光部１のクロックパルス（同期信号）として出力する発振器１１と、この発振器１１の出力を増幅する増幅回路１２と、この増幅回路１２からのクロックパルスにてパルス変調されてパルス信号を出力する発光ダイオードからなる投光素子１３とで構成されている。
上記発振器１１は、パルス幅、周波数は可変可能としており、また、増幅回路１２でも増幅度は可変可能としている。
【００３６】
また、受光部２は、投光部１の投光素子１３からのパルス信号を受光するフォトトランジスタやフォトダイオードからなる受光素子２１と、この受光素子２１からの出力を増幅する増幅回路２２と、この増幅回路２２からの出力を波形整形するシュミット回路からなる波形整形回路２３と、この波形整形回路２３からの出力である入力パルス信号を瞬時的に保持するフリップフロップ２４と、このフリップフロップ２４からの信号を順次取り込むシフトレジスタ２５と、このシフトレジスタ２５をシフトさせるための波形整形回路２３からの入力パルス信号と発振器２７からの加工前の元のクロックパルスにて同期信号を作成して、作成したクロックパルスをシフトレジスタ２５に同期信号として出力する同期信号作成回路２６と、この同期信号作成回路２６に加工前の元のクロックパルスを与える発振器２７と、前記シフトレジスタ２５からの信号により検出対象物体３の有無の判定を行なって判定出力を出力する検出判定回路２８とで構成されている。
【００３７】
なお、受光部２の増幅回路２２では、増幅度は可変可能とし、波形整形回路２３でのシュミットレベルも可変可能としている。また、発振器２７においては、パルス幅と周波数は可変可能であり、設定上は、この発振器２７も投光部１の発振器１１も同一の周波数としている。さらに、投光部１の発振器１１のデューティ比も、受光部２の発振器２７のデューティ比も同じにして、それぞれ５０％のデューティ比としている。また、投光部１及び受光部２の電源部等の回路は省略している。
【００３８】
図３は前記同期信号作成回路２６等の具体回路図を示し、また、シフトレジスタ２５では、例えば５つのＤ型のフリップフロップ４１〜４５で構成されている。このシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１〜４５の段数は、ここでは５段としているが、これに限られるものではなく、任意の段数で構成されるものである。また、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４１〜４５のＱ出力をそれぞれＳＦ１〜ＳＦ５としている。
【００３９】
波形整形回路２３からの信号である入力パルス信号が図中のａ点に入力され、インバータゲートＧ１、インバータゲートＧ２を介してＲＳ型のフリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力される。また、フリップフロップ２４のリセット入力端子Ｒへは、前記インバータゲートＧ１の出力信号が入力されている。そして、フリップフロップ２４の出力端子Ｑからの信号は、シフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１のＤ入力端子に入力される。
【００４０】
同期信号作成回路２６は、ＲＳＴ型の第１のフリップフロップ３１及び第２のフリップフロップ３２と、３つのインバータゲートＧ３〜Ｇ５と、２つのアンドゲートＧ６、Ｇ７と、オアゲートＧ８等で構成されている。
前記インバータゲートＧ１の出力は、フリップフロップ２４と同様に、第１のフリップフロップ３１のリセット入力端子Ｒと、第２のフリップフロップ３２のリセット入力端子Ｒにそれぞれ入力されている。また、前記インバータゲートＧ２の出力は第１のフリップフロップ３１のセット入力端子Ｓと、第２のフリップフロップ３２のセット入力端子Ｓにそれぞれ入力されている。
【００４１】
発振器２７からは図５（ｅ）に示すようなデューティ比が５０％のクロックパルスＣ(j) が出力されており、このクロックパルスＣ(j) が第１のフリップフロップ３１のトリガ端子Ｔに入力されると共に、アンドゲートＧ７の一方の入力端に入力されている。
発振器２７からのクロックパルスＣ(j) をインバータゲートＧ３にて反転させたクロックパルスが反転クロックパルス BarＣ(j) として第２のフリップフロップ３２のトリガ端子Ｔに入力されると共に、アンドゲートＧ６の一方の入力端に入力されている。
【００４２】
第１のフリップフロップ３１のＱ出力は、インバータゲートＧ４を介して反転されてアンドゲートＧ６の他方の入力端に入力され、また、第２のフリップフロップ３２のＱ出力は、インバータゲートＧ５を介して反転されてアンドゲートＧ７の他方の入力端に入力されている。
アンドゲートＧ６とアンドゲートＧ７の出力はそれぞれオアゲートＧ８に入力され、このオアゲートＧ８の出力から同期信号としてクロックパルスＣ(j) 、またはクロックパルス BarＣ(j) がシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されている。
【００４３】
なお、本発明の明細書に添付している図面に記載している回路図は、実際の回路製作時の設計図面ではないので、タイミング調整用の回路素子は記載していない。発明の内容を説明するために必要な論理回路のみを記載している。
インバータゲートＧ１及びＧ２などは代表回路図として描いている。実際の回路を製作する時にはフリップフロップ２４のセットやリセットに必要な時間（使用するフリップフロップ素子の応答速度）に合わせて入力信号のタイミング調整を行なうので、実際の回路製作の設計図では、インバータゲートＧ１もインバータゲートＧ２も１個以上の奇数個のインバータの直列接続にする。
【００４４】
図４は前記シフトレジスタ２５と検出判定回路２８の具体回路図を示している。検出判定回路２８は、２つのアンドゲートＧ１０及びＧ１１と、５つのインバータゲートＧ２１〜２５と、ＲＳ型のフリップフロップ３５とで構成されている。
シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力（ＳＦ１〜ＳＦ５）はアンドゲートＧ１０の入力端にそれぞれ入力されると共に、各インバータゲートＧ２１〜２５を介してアンドゲートＧ１１の各入力端に入力されている。
【００４５】
一方のアンドゲートＧ１０の出力はフリップフロップ３５のセット入力端子Ｓに入力され、他方のアンドゲートＧ１１の出力はフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力されている。そして、フリップフロップ３５のＱ出力は、反射形の光電センサの物体検出信号として出力するのに用いられ、フリップフロップ３５のＱbar 出力は、透過形の光電センサの物体検出信号として出力するのに用いられる。
【００４６】
ここで、反射形の光電センサの場合では、図１に示すように受光素子２１がパルス信号を受光しない場合には検出対象物体３が存在しない場合であり、パルス信号を連続して受光した場合には検出対象物体３が存在する場合である。
これとは逆に、透過形の光電センサでは、図２に示すように、検出対象物体３が存在しない場合には、パルス信号を受光しており、検出対象物体３が存在している場合には投光素子１３からのパルス変調光が検出対象物体３にて遮られて、パルス信号を受光しない場合である。
【００４７】
次に、本発明の図３に示すフリップフロップ２４及び同期信号作成回路２６の動作を説明するが、非同期型の光電センサは、同期型の光電センサとは異なり、投光部１と受光部２にはそれぞれ個別に発振器１１、２７を備えているために、同期信号としてのクロックパルスの処理に工夫を要する。
同期型の光電センサでは、１つの発振器からの同一のクロックパルスを用いているため、受光した入力パルス信号と受光部側の信号処理回路用クロックパルスとは同期がとれているが、非同期型の光電センサでは、投光部１側から連続して到来する入力パルス信号と、受光部２側の信号処理回路用クロックパルスとは個別で同一ではないので同期がとれておらず、そのため、この同期方法について工夫を要する。
【００４８】
すなわち、受光部２側は、図３に示すように、フリップフロップ２４で入力パルスを記憶させて、後段のシフトレジスタ２５へシフトさせるのであるが、フリップフロップ２４で記憶させた入力パルスをどのようなクロックパルスにてシフトさせていくかが重要となる。
また、入力パルス信号が５つ連続して入力された場合に、物体検出信号を出力するとした場合には、フリップフロップ２４で入力パルスを確実に記憶し、入力パルスをフリップフロップ２４にてセットした後は、次の入力パルスが到来するまでには必ず当該フリップフロップ２４をリセットしておく必要がある。そして、フリップフロップ２４にてセットした信号を後段のシフトレジスタ２５へクロックパルスにてシフトさせるのである。
【００４９】
また、受光部２側のクロックパルスと、該クロックパルスの反転信号にて、常時入力パルスの受信を監視しており、クロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで入力パルスを受信したかにより、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５の出力をシフトさせるためのクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) を使い分けて、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５の信号を確実にシフトさせるようにしている。これが本発明の要旨である。
【００５０】
先ず、フリップフロップ２４での入力パルス（受光信号）の取り込みとシフトレジスタ２５のクロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) の自動選択の方法について、図３、図５及び図６により説明する。なお、図３のａ点〜ｋ点の波形は、図５及び図６の（ａ）〜（ｋ）に対応させている。
【００５１】
図５は、発振器２７から出力されるクロックパルスＣ(j) で入力パルスを取り込んだ場合の各部のタイミングチャートを示し、最初に図５（ａ）に示す入力パルスが到来すると、図５（ｂ）に示すように、インバータゲートＧ１により少し遅延した反転信号が出力される。さらに、インバータゲートＧ２により更に少し遅延して入力パルスが出力される（図５（ｃ）参照）。
電源投入時の初期状態では、各フリップフロップ２４、３１、３２はリセットされている状態であり、１つ目の入力パルスＡ１を受信すると、インバータゲートＧ２からのセットパルスＳ１にてフリップフロップ２４がセットされる。その後、インバータゲートＧ１からのリセットパルスＲ１（図５（ｂ）参照）にてフリップフロップ２４がリセットされる。以後、図５（ｄ）に示すように、フリップフロップ２４は同様に入力パルスＡを受信する毎に、セット、リセットを繰り返す。
【００５２】
ここで、入力パルスＡとは周波数（周期）を同じとし、図５（ｅ）に示すデューティ比を５０％としたクロックパルスＣ(j) が第１のフリップフロップ３１のトリガ端子Ｔに入力され、また、このクロックパルスＣ(j) をインバータゲートＧ３で反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) （図５（ｆ）参照）が、第２のフリップフロップ３２のトリガ端子Ｔに入力されている。
図５では、クロックパルスＣ(j) の場合に第１のフリップフロップ３１をセット状態に保持し（図５（ｅ）（ｇ）参照）、第１のフリップフロップ３１のＱ出力はＨレベルを出力している。
【００５３】
そして、図５（ｆ）に示すように、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりの時点では、第２のフリップフロップ３２のセット入力端子Ｓに入力されるレベルがＬレベルのため、第２のフリップフロップ３２はＬレベルが取り込まれて、Ｑ出力は図５（ｈ）に示すようにＬレベルとなっている。
【００５４】
第１のフリップフロップ３１のＱ出力は上述したようにＨレベルであり（図５（ｇ）参照）、インバータゲートＧ４の出力はＬレベルとなって、アンドゲートＧ６の出力はＬレベルの状態となって反転クロックパルス BarＣ(j) は出力されない（図５（ｉ）参照）。
第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＬレベルであり（図５（ｈ）参照）、そのため、インバータゲートＧ５の出力はＨレベルとなって、アンドゲートＧ７の出力は図５（ｊ）に示すように、クロックパルスＣ(j) が出力されている。そして、シフトレジスタ２５のクロックパルスを供給するオアゲートＧ８には、クロックパルスＣ(j) が入力されることになり、オアゲートＧ８の出力は、図５（ｋ）に示すようにクロックパルスＣ(j) が出力される。
【００５５】
このオアゲートＧ８からのクロックパルスＣ(j) がシフトレジスタ２５の同期信号として、各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子に入力されて、入力パルスＡに応じたＨレベルの信号をクロックパルスＣ(j) 毎に順次シフトさせる。
【００５６】
図６は、入力パルスＡに対して発振器２７からのクロックパルスの位相がずれていって、入力パルスＡを反転クロックパルス BarＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートを示し、（ａ）〜（ｄ）は図５と同じであるが、（ｅ）（ｆ）に示すように、クロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) との位相が反転している。
反転クロックパルス BarＣ(j) の場合に第２のフリップフロップ３２をセット状態に保持し（図６（ｆ）（ｈ）参照）、第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＨレベルを出力している。そして、図６（ｅ）に示すクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点では第１のフリップフロップ３１に入力されるレベルがＬレベルのため、第１のフリップフロップ３１はＬレベルを取り込んで、Ｑ出力はＬレベルが出力されている（図６（ｇ）参照）。
【００５７】
かかる状態において、図３に示すように、第２のフリップフロップ３２のＱ出力はＨレベルのため、アンドゲートＧ５の出力はＬレベルであり、そのため、アンドゲートＧ７の一方の入力端にクロックパルスＣ(j) が入力されていても、該アンドゲートＧ７の出力はＬレベルを維持している。
第１のフリップフロップ３１のＱ出力はＬレベルのため、アンドゲートＧ４の出力はＨレベルとなり、アンドゲートＧ６の出力からは反転クロックパルス BarＣ(j) が出力される。
【００５８】
そして、シフトレジスタ２５のクロックパルスを供給するオアゲートＧ８にはアンドゲートＧ６から反転クロックパルス BarＣ(j) が入力され、オアゲートＧ８からは図６（ｋ）に示すように、反転クロックパルス BarＣ(j) が出力される。
この反転クロックパルス BarＣ(j) がシフトレジスタ２５の同期信号として各段のフリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力され、入力パルスＡ毎に応じたＨレベルの信号を反転クロックパルス BarＣ(j) 毎に順次シフトさせる。
【００５９】
このようにして、入力パルスＡの到来毎にフリップフロップ２４にてセットし、その後直ぐにフリップフロップ２４をリセットして、次に到来する入力パルスＡに対して待機状態を保持している。また、入力パルスＡを受信する際に用いるクロックパルス（クロックパルスＣ(j) 、反転クロックパルス BarＣ(j) ）の位相がずれた場合でも、Ｃ(j) または BarＣ(j) のいずれかのクロックパルスにて、フリップフロップ２４にてセットした受光信号を確実にシフトレジスタ２５内でシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常に動作をさせることができる。
【００６０】
図７は、本発明を用いれば、投光部１の発振器１１の発生するクロックパルス（受光信号となる）と、受光部２の発振器２７の発生するクロックパルス（Ｃ(j) と BarＣ(j) とで信号処理回路のクロックパルスとなる）の相対的な位相がずれていても大丈夫であることを図示している。
すなわち、クロックパルスの位相がどのようにずれていっても、受光信号（入力パルス）を正確に取り込むことが可能であることを示すタイミングチャートを示している。
先ず、図７のＡは、受光信号（入力パルス）に対してクロックパルスＣ(j) の位相が進んでいる場合を示し、この場合には、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６１】
図７のＢは、受光信号に対してクロックパルスの位相が遅れてきて受光信号の立ち下がりと反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりがほぼ同じ場合を示し、この場合、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。
図７のＣは、クロックパルスが更に遅れていって、受光信号とクロックパルスＣ(j) との立ち上がりがほぼ同じ場合であり、この場合にはクロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６２】
図７のＤは、受光信号に対してクロックパルスが遅れている場合であり、クロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
図７のＥは、クロックパルスが受光信号に対して更に遅れている場合であって、受光信号の立ち下がりと、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりがほぼ同じ場合であり、クロックパルスＣ(j) にて受光信号を取り込む。
【００６３】
図７のＦは、受光信号の立ち上がりと反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりとがほぼ同じ場合であり、反転クロックパルス BarＣ(j) にて受光信号を取り込む。そして、このＦ以降は上記Ａに戻り、これを繰り返す。
【００６４】
図３に示すシフトレジスタ２５で用いる同期信号としてのクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の選択は、同期信号作成回路２６で自動的に行なわれるものであり、到来する入力パルス（受光信号）をフリップフロップ２４にて確実にセット、リセットし、また、入力パルス毎に同期信号作成回路２６にて自動的に選択したクロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) にてシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５をシフトさせることができる。
【００６５】
なお、図７に示すタイミングチャートにおいて、入力パルス（受光信号）とクロックパルスとの間の立ち上がり、立ち下がりとが図面上で同じとなっている場合は、両者の相対的な位相のズレにより、入力パルスのＨレベル、またはＬレベルをクロックパルスにて取り込むようになっている。
【００６６】
上述のように、投光部１の発振器１１と受光部２の発振器２７との周波数（周期）を同一とし、且つデューティ比をそれぞれ５０％としていることで、入力パルスに対して受光部２側のクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりした場合でも、入力パルスに同期してシフトレジスタ２５での信号を順次シフトさせることができる。
【００６７】
次に、２つの発振器１１、２７の周期を同一とし、且つデューティ比をそれぞれ５０％としている理由について説明する。図８〜図１０は、入力パルスとクロックパルスとの周期は同じで、入力パルスのデューティ比は５０％以下であり、クロックパルスのデューティ比は５０％とした場合である。
図８は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００６８】
しかし、図９に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j) 、または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。
そのため、図３に示す第１のフリップフロップ３１、第２のフリップフロップ３２をセットすることができず、フリップフロップ３１、３２のＱ出力はＬレベルとなり、２つのアンドゲートＧ６、７からはそれぞれ反転クロックパルス BarＣ(j) とクロックパルスＣ(j) とが出力される。これにより、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫには反転クロックパルス BarＣ(j) とクロックパルスＣ(j) とが同時に入力されることになり、シフトレジスタ２５を正常に動作させることができなくなる。よって、入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００６９】
また、図１０に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７０】
このように、入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスのデューティ比も５０％にする必要がある。
【００７１】
次に、図１１〜図１３に示すように、入力パルス及びクロックパルスＣ(j) のデューティ比を共に５０％以下にした場合について説明する。先ず、図１１は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７２】
しかし、図１２に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j)
または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。そのため、上述した理由により入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００７３】
また、図１３に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７４】
このように、入力パルス及びクロックパルスＣ(j) のデューティ比を共に５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスとクロックパルスＣ(j) のデューティ比も共に５０％にする必要がある。
【００７５】
次に、図１４〜図１６に示すように、入力パルスのデューティ比は５０％とし、クロックパルスＣ(j) のデューティ比を５０％以下にした場合について説明する。
図１４は、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合はクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７６】
しかし、図１５に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j)
または反転クロックパルス BarＣ(j) でも入力パルスを取り込むことができない。そのため、上述した理由により入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００７７】
また、図１６に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が更に遅れてきて、反転クロックパルス BarＣ(j) の立ち上がりと入力パルスとが重なっている場合では、反転クロックパルス BarＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００７８】
このように、入力パルスのデューティ比を５０％としていても、クロックパルスＣ(j) のデューティ比を５０％以下とした場合には、入力パルスのＬレベルの期間のときにクロックパルスＣ(j) 、あるいは反転クロックパルス BarＣ(j) の両方共に入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスとクロックパルスＣ(j) のデューティ比も共に５０％にする必要がある。
【００７９】
図１７及び図１８は、本実施形態とは異なり、受光部２の発振器２７からのクロックパルスＣ(j) のみで入力パルスを取り込むようにした場合を示している。図１７では、入力パルスの位置とクロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点が重なっている場合であり、この場合においてはクロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができる。
【００８０】
しかし、図１８に示すように、入力パルスに対してクロックパルスの位相が遅れてきて、入力パルスが存在しない位置にクロックパルスＣ(j) の立ち上がりが位置している場合では、クロックパルスＣ(j) で入力パルスを取り込むことができない。そのため、入力パルスが到来しているにも関わらず、入力パルスを検出することができない。
【００８１】
すなわち、図３において同期信号作成回路２６が存在せず、発振器２７からのクロックパルスＣ(j) が直接シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されていると、図１８に示すように、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点では、入力パルスはＬレベルとなっているので、このＬレベルの信号が順次シフトされていくことになる。
そのため、入力パルスが連続して到来しているにも関わらず、入力パルスのＬレベルの部分をシフトすることになり、入力パルスを正確に検出して取り込むことができなくなる。
【００８２】
特に、反転クロックパルス BarＣ(j) を用いずに、クロックパルスＣ(j) のみで入力パルスを取り込もうとした場合には、入力パルスに対してクロックパルスＣ(j) の位相が相対的に進んだり、遅れたりしてズレてくるため、図１７に示すように、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりの時点で、入力パルスが存在しない限り入力パルスを取り込むことができない。
【００８３】
そのため、図１８に示すように、入力パルスが到来しているにも関わらず、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点で、入力パルスが位置していない時は、クロックパルスＣ(j) で入力パルスを検出することができない。すなわち、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりが入力パルスより外れてから、クロックパルスＣ(j) の位相が入力パルスに対して徐々に遅れていき、クロックパルスＣ(j) の立ち上がりが入力パルスと重なるまで、クロックパルスＣ(j) にて入力パルスを取り込むことができないという誤動作が生じることになる。
【００８４】
このように本実施形態では、同期信号作成回路２６により、受光素子２１からの入力パルス信号を、受光部２の発振器２７のクロックパルスＣ(j) またはこのクロックパルスＣ(j) を反転させた反転クロックパルス BarＣ(j) のどちらで同期して受信したかを判定すると共に、シフトレジスタ２５に送るクロックパルスを、クロックパルスＣ(j) でパルス信号を受信した場合にはクロックパルスＣ(j) とし、反転クロックパルス BarＣ(j) でパルス信号を受信した場合には反転クロックパルス BarＣ(j) としてシフトレジスタ２５の同期をとるようにしている。
これにより、投光部１とは別個の発振器２７を受光部２側に設けていても、到来する入力パルスをクロックパルスＣ(j) と反転クロックパルス BarＣ(j) とで全周期にわたって常時監視しているので、入力パルスに対してクロックパルスの位相が進んだり、遅れたりしても、フリップフロップ２４から取り込んだ信号をシフトレジスタ２５で確実にシフトさせることができ、そのため、誤動作なく正常動作をさせることができる。
【００８５】
上述のようにして、フリップフロップ２４を介して入力された入力パルスが同期信号作成回路２６で自動的に選択した同期信号（クロックパルスＣ(j) または反転クロックパルス BarＣ(j) ）にて順次シフトされていく。次に、このシフトレジスタ２５からの信号にて検出対象物体３の有無の判定を行なう検出判定回路２８の動作について、図４及び図１９を用いて説明する。
なお、動作説明は、図１に示す反射形で、クロックパルスはＣ(j) の場合で説明する。反射形の場合であるので、検出対象物体３を検出しない場合には、受光部２の受光素子２１は入力パルスを受光せず、検出対象物体３を検出した場合に、投光部１の投光素子１３からのパルス変調光が検出対象物体３に当たって反射し、検出対象物体３からの反射したパルス変調光、つまり入力パルスを受光素子２１が受光する場合である。
【００８６】
図４におけるａ点〜ｌ点と、図１９に示す（ａ）〜（ｌ）の波形とは対応している。先ず、図１９（ａ）に示すように、時刻ｔ０にて入力パルスＡ１がフリップフロップ２４のセット入力端子Ｓに入力され、同時にＱ出力は図１９（ｂ）に示すようにＨレベルとなる。次に、図４及び図１９（ｃ）に示すように、上述したように自動的に選択されたクロックパルスＣ(j) がオアゲートＧ８からシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のクロック端子ＣＬＫに入力されている。
【００８７】
時刻ｔ１でクロックパルスＣ(j) の立ち上がりにてフリップフロップ２４のＱ出力のＨレベルの信号がシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１に取り込まれて、フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図１９（ｄ）参照）。
次に、２つ目の入力パルスＡ２が到来し、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) により取り込まれ、同時に２段目のフリップフロップ４２にＱ出力ＳＦ１がシフトされてＱ出力ＳＦ２がＨレベルとなる。同様に時刻ｔ３で３つ目の入力パルスＡ３が取り込まれ、さらに、時刻ｔ４で４つ目の入力パルスＡ４が取り込まれ、フリップフロップ４２、４３のＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３が後段のフリップフロップ４３、４４にシフトされる。
【００８８】
次に、時刻ｔ５で５つ目の入力パルスＡ５がクロックパルスＣ(j) にてシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１に取り込まれたときに、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５は全てＨレベルとなり、そのため、図１９（ｉ）に示すようにアンドゲートＧ１０の出力はＨレベルとなる。
なお、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＨレベルとなると、図４に示すインバータゲートＧ２１〜Ｇ２５によりアンドゲートＧ１１の入力はＬレベルとなるので、このアンドゲートＧ１１の出力はＬレベルとなっている（図１９（ｊ）参照）。
【００８９】
アンドゲートＧ１０の出力がＨレベルとなると、図４に示すフリップフロップ３５のセット入力端子ＳがＨレベルとなって、フリップフロップ３５のＱ出力は図１９（ｋ）に示すようにＨレベルとなる（時刻ｔ５参照）。このフリップフロップ３５のＱ出力がＨレベルとなるということは、５つの入力パルスＡが所定の周期で連続して到来したということであり、検出対象物体３を検出したという判定検出出力を出力することになる。なお、フリップフロップ３５のＱbar 出力は、時刻ｔ５でＨレベルからＬレベルとなる（図１９（ｌ）参照）。
【００９０】
上記の場合は、５つの入力パルスＡが所定の周期で連続して受信された場合には、検出対象物体３が存続するということである。この検出対象物体３の検出に際しては、ここでは入力パルスＡが５つ受信された場合としているが、入力パルスＡの数は任意に設定することはもちろん可能である。かかる場合には、入力パルスＡの数に対応する分だけシフトレジスタ２５のフリップフロップの段数も設定することになる。
【００９１】
次に、検出対象物体３が通り過ぎて、入力パルスＡが受信されなくなると、時刻ｔ６でフリップフロップ２４のＱ出力はＬレベルとなっており、このＬレベルがクロックパルスＣ(j) にてシフトレジスタ２５に取り込まれる。すると図１９（ｄ）に示すように、シフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１のＱ出力はＬレベルとなる。
このフリップフロップ４１のＱ出力がＬレベルとなると、図１９（ｉ）に示すようにアンドゲートＧ１０の出力はＬレベルとなる。また、このとき、フリップフロップ３５のＱ出力はＨレベルのままである。
【００９２】
時刻ｔ７から時刻ｔ９において、入力パルスＡは存在しないので、クロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５内でＬレベルがシフトされていき、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４４のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ４はそれぞれＬレベルとなる。
次に、時刻ｔ１０でも入力パルスＡは存在しないので、クロックパルスＣ(j)
にてフリップフロップ２４のＱ出力のＬレベルが取り込まれることで、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はすべてＬレベルとなる。
【００９３】
シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５は全てＬレベルとなると、アンドゲートＧ１１の入力は全てＨレベルとなるので、該アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなる（図１９（ｊ）参照）。
アンドゲートＧ１１のＱ出力がＨレベルとなることで、フリップフロップ３５のリセット入力端子ＲにはＨレベルの信号が入力されて、該フリップフロップ３５をリセットする。フリップフロップ３５がリセットされると、フリップフロップ３５のＱ出力は時刻ｔ１０でＬレベルとなり（図１９（ｋ）参照）、Ｑbar 出力はＨレベルとなる（図１９（ｌ）参照）。
【００９４】
ここでは、入力パルスＡが連続して５つ受信されない場合には、検出対象物体３が存在しないということとしており、そのため、フリップフロップ３５のＱ出力がＬレベルを出力することで、検出対象物体３は検出していないということである。そして、フリップフロップ３５はリセットされた状態で、次の入力パルスＡが受信されるのを待機することになる。
【００９５】
なお、本発明の回路を透過形の光電センサとして使用する場合は、連続して所定数の入力パルスが受信されない場合は、検出対象物体３が有りで、連続して所定数の入力パルスが受信された場合には、検出対象物体３は無しということである。そのため、図４に示すフリップフロップ３５のＱbar 出力がＨレベルとなった時に、検出対象物体３が有りで、Ｑbar 出力がＬレベルとなっている時は、検出対象物体３は無しということになる。
したがって、フリップフロップ３５のＱ出力とＱbar 出力とを使い分けることで、同じ回路構成で、反射形の光電センサにも、また、透過形の光電センサにも適用することができる。
【００９６】
なお、上記の説明では、クロックパルスがＣ(j) の場合として説明したが、クロックパルスが反転クロックパルス BarＣ(j) の場合でも同様なので、詳細な説明は省略する。
【００９７】
次に、正規の入力パルス信号以外の外乱光（光ノイズ）を受光素子２１が受光した場合について図２０により説明する。図２０（ａ）は入力パルスを示しているが、今の状態では入力パルスは受光されておらず、（ｂ）に示すように３つのパルス状の光ノイズを受光素子２１が受光して、フリップフロップ２４のＱ出力から出力された場合を示している。
【００９８】
先ず、１つ目の光ノイズＮ１が受光され、時刻ｔ１でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１に取り込まれ、フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図２０（ｄ）参照）。
次に、２つ目の光ノイズＮ２が受光され、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５に取り込まれ、２段目のフリップフロップ４２のＱ出力ＳＦ２はＨレベルとなる（（ｅ）参照）。
【００９９】
時刻ｔ３では、光ノイズは存在しないので、その時のＬレベルがシフトレジスタ２５のフリップフロップ４１に取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる。また、このときシフトレジスタ２５はクロックパルスＣ(j) により順次シフトされていくので、３段目のフリップフロップ４３のＱ出力ＳＦ３はＨレベルとなる。
３つ目の光ノイズＮ３が受光されたときは、クロックパルスＣ(j) の立ち上がり時点とは重ならないので、この光ノイズＮ３はシフトレジスタ２５には取り込まれない。そして、時刻ｔ４〜時刻ｔ６でそれぞれクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５はシフトされていき、時刻ｔ７の時点で、シフトレジスタ２５のすべてのフリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はＬレベルとなる。
【０１００】
時刻ｔ７でシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＬレベルとなるので、アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなって、このＨレベルの信号がフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力される。しかし、光ノイズが発生している間は、判定出力であるフリップフロップ３５のＱ出力、Ｑbar 出力は、光ノイズの発生より前の状態を保持しているので、図２０（ｋ）（ｌ）に示すように変化はない。つまり、以前の状態を保持している。
【０１０１】
このように、光ノイズが連続して複数が受光されても、光ノイズと入力パルス及びクロックパルスとの周期を異にするため、たとえ２つの光ノイズＮ１、Ｎ２によりシフトレジスタ２５でシフトされていっても、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力が全てＨレベルとならず、そのため、光ノイズが受光されても、検出対象物体３の判定出力は誤って出力されることはない。
【０１０２】
ここで、光ノイズが正規のパルス変調光と周期等が全く同一の場合には、投光部１の発振器１１と、受光部２の発振器２７の発生周波数を可変抵抗を用いて変えることで、光ノイズによる誤動作を防止することができる。なお、この場合、可変させた周波数（周期）のデューティ比は５０％とする。
また、一定レベル以上の光ノイズが発生している場合では、投光部１の増幅回路１２のレベルを上げると共に、受光部２の波形整形回路２３でのシュミットレベルを上げることで、正規のパルス変調光を効果的に受光することができる。
【０１０３】
次に、何らかの外乱によって正規のパルス変調光が部分的に消えてしまって、入力パルスが一部消滅した場合について図２１により説明する。図２１（ａ）に示すように、本来、５つの入力パルスＡ１〜Ａ５が受光されるべきであるが、検出対象物体３以外のゴミ等の異物が風などにより飛んで来て、パルス変調光の光路を遮り、受光部２の受光素子２１が正規のパルス信号を受光するのを妨げた場合である。図２１に示す例では、３つ目と４つ目の入力パルスＡ３、Ａ４が受光されなかった場合を示している。
【０１０４】
１つ目の入力パルスＡ１と、２つ目の入力パルスＡ２では、それぞれ時刻ｔ１、時刻ｔ２でクロックパルスＣ(j) により取り込まれ、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４１、４２のＱ出力ＳＦ１、ＳＦ２をそれぞれシフトさせていく。
時刻ｔ３では、入力パルスＡ３は受光していないため、フリップフロップ２４の出力はＬレベルであり、そのため、時刻ｔ３でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１はＬレベルが取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。このとき、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４２、４３はシフトされてＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３はＨレベルとなっている（（ｅ）（ｆ）参照）。
【０１０５】
次に、４つ目の入力パルスＡ４も受光していないため、フリップフロップ２４の出力はＬレベルであり、そのため、時刻ｔ４でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目のフリップフロップ４１はＬレベルが取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＬレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。このとき、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４３、４４はシフトされてＱ出力ＳＦ３、ＳＦ４はＨレベルとなっている（（ｆ）（ｇ）参照）。
【０１０６】
５つ目の入力パルスＡ５は受光されているので、時刻ｔ５でクロックパルスＣ(j) によりシフトレジスタ２５の第１段目フリップフロップ４１はＨレベルの信号が取り込まれ、該フリップフロップ４１のＱ出力ＳＦ１はＨレベルとなる（図２１（ｄ）参照）。
また、シフトレジスタ２５の５段目のフリップフロップ４５のＱ出力ＳＦ５もＨレベルとなる（（ｈ）参照）。５つ目の入力パルスＡ５が受光されても、時刻ｔ５では、シフトレジスタ２５のフリップフロップ４２、４３のＱ出力ＳＦ２、ＳＦ３がＬレベルとなっているので、アンドゲートＧ１０の出力はＬレベルである（図２１（ｉ）参照）。
【０１０７】
そして、時刻ｔ６以降の５つ目のクロックパルスＣ(j) の立ち上がりの時刻ｔ１０まで、フリップフロップ２４のＱ出力のＬレベルをシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５が順次シフトしていき、この時刻ｔ１０の時点で、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５はすべてＬレベルとなる。
時刻ｔ１０でシフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱ出力ＳＦ１〜ＳＦ５がＬレベルとなるので、アンドゲートＧ１１の出力はＨレベルとなって、このＨレベルの信号がフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力される。しかし、外乱が発生している間は、判定出力であるフリップフロップ３５のＱ出力、Ｑbar 出力は、外乱の発生より前の状態を保持しているので、図２１（ｋ）（ｌ）に示すように変化はない。つまり、以前の状態を保持している。
【０１０８】
なお、図２１において、正常な入力パルスは５個連続としているが、検出対象物体３を検出している場合には、さらに多くの入力パルスが連続して受光されるので、実際には入力パルスＡ５以降も、入力パルスは連続して受信されるようになっている。
そのため、入力パルスＡ５から続けて入力されるパルスを５個連続して受信した場合には、検出対象物体３を検出することになり、図２１に示すように、途中で入力パルスＡ３、Ａ４が消滅した場合でも、実際には支障なく検出対象物体３を検出している。
【０１０９】
図２２は、図４に対する検出判定回路２８の他の回路例を示し、シフトレジスタ２５の各フリップフロップ４１〜４５のＱbar 出力をアンドゲートＧ１２にて論理積をとり、このアンドゲートＧ１２の出力をフリップフロップ３５のリセット入力端子Ｒに入力したものである。回路動作は図４の場合と同様なので、説明は省略する。
【０１１０】
ここで、投光部１からのパルス変調光が、万が一光ノイズと一致した場合には、発振器１１、２７の時定数を決めている抵抗とコンデンサの内の抵抗を可変抵抗にし、パルス変調光の周期、パルス波高値などを変化させることで、光ノイズと全く異なるパルスを自由に、且つ容易に生成することができる。これにより、パルス変調光と光ノイズが一致した場合でも完全に光ノイズを排除することができる。
特に、ポテンショメータなどで、パルス変調光の周期、パルス波高値などを自由に可変させることで、多数の光電センサを隣り同士が接する程、隣接して配置して互いに受光信号が干渉しないように調整を行なう場合でも、例えば、工場の生産ラインの現場で行なうことができるものであり、しかも、光電センサ間の干渉を防止することができる。
【０１１１】
また、本発明の要旨である同期信号作成回路２６を、第１のフリップフロップ３１と、第２のフリップフロップ３２と、インバータゲートＧ１〜Ｇ５、アンドゲートＧ６、Ｇ７と、オアゲートＧ８とで構成しているので、同期信号作成回路２６を簡単な構成で、しかも、低コストに構成することができる。
また、この同期信号作成回路２６はもちろん、図１に示す回路において、投光素子１３を除いた投光部１全体の回路や、受光素子２１を除いた受光部２全体の回路をＩＣ化することができる。
【０１１２】
更には、フリップフロップ３５のＱ出力を反射形の光電センサの出力として用い、該フリップフロップ３５のＱbar 出力を透過形の光電センサの出力として用いているので、光電センサを反射形として用いる場合でも、透過形として用いる場合でも同じ回路構成のものを使用でき、別個に回路を構成する場合とは異なり、安価に光電センサを製作することができる。
【０１１３】
なお、本発明の同期信号作成回路２６は、光電センサに適用される場合について説明したが、光電センサに限られるものではない。例えば、独自に個別の発振器と信号処理回路を保有している独立した複数の電子システム間で光パルス信号や電子パルス信号を用いた独立システム同士の相互同期制御などが可能である。
従来技術では、独自に電源部、パルス発生部、パルス信号の送受信や信号処理や制御用などのディジタル回路やその他の回路部を保有している電子システムでは、例えば、２つの電子システム間においては、それぞれの個別パルス発生部が発生する個別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることによってのみ可能となる２つの独立した電子システム間の完全な連携信号処理や制御などは実現できていなかった。従来技術では、個別パルス発生部が発生する２つの別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることは出来ない（ディジタル回路における信号の動作は、専用のクロックパルスに同期させていることが多く、すこし複雑なディジタル回路ではほとんどがそうしている。）。
本発明では、２つの電子システム間において２つの個別のクロックパルス信号を完全に同期させてやることができる方式について、その具体的な事例として、「２つの独立したミニ電子システムである非同期型の光電センサの投光部及び受光部」間において当該発明を説明したものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の形態における反射形の場合の光電センサのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における透過形の場合の光電センサのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における同期信号作成回路等の具体回路図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるシフトレジスタ及び検出判定回路の具体回路図である。
【図５】（ａ）〜（ｋ）は本発明の実施の形態における入力パルスをクロックパルスＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｋ）は本発明の実施の形態における入力パルスを反転クロックパルス BarＣ(j) で取り込んだ場合のタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態におけるクロックパルスの位相がどのようにずれていっても入力パルスを正確に取り込むことを示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスのデューティ比を５０％以下とした場合の説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態における入力パルスとクロックパルスとのデューティ比を共に５０％以下にした場合の説明図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスのデューティ比を５０％以下にした場合の説明図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスＣ(j) のみを用いた場合の説明図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態におけるクロックパルスＣ(j) のみを用いた場合の説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態における検出判定回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態における光ノイズを受光した場合のタイミングチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態における外乱によって入力パルスが消滅した場合のタイミングチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態における検出判定回路の他の回路例を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  投光部
２  受光部
３  検出対象物体
１１  発振器
１２  増幅回路
１３  投光素子
２１  受光素子
２２  増幅回路
２３  波形整形回路
２４  フリップフロップ
２５  シフトレジスタ
２６  同期信号作成回路
２７  発振器
２８  検出判定回路
３１  第１のフリップフロップ
３２  第２のフリップフロップ
Ｇ１〜Ｇ５  インバータゲート
Ｇ６、Ｇ７  アンドゲート
Ｇ８  オアゲート