(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体検出用の光軸を形成するように対をなして設けられた複数の投光素子及び受光素子と、
一の投光素子を投光サイクルの開始時に発光させるための識別用発光時間及び各投光素子を以後順次発光させるための検出用発光時間に基づいて各投光素子を隣接順に所定の投光タイミングで繰り返し発光させる投光回路と、
前記一の投光素子と対をなし予め出力が有効化された受光素子が受光状態となった後に非受光状態となるまでの受光時間が前記識別用発光時間に対応した所定の識別用受光時間と一致する度に、前記投光タイミングに同期させて前記各投光素子の対となる受光素子の出力を有効化する有効化手段と、
有効化された受光素子から出力される受光信号を検出することに基づいて前記物体検出用の光軸の遮光状態を検出する遮光状態検出手段とを備えた光電センサが複数夫々非同期で動作するように並設されるものであって、
前記各投光回路は、前記識別用発光時間が並設される他の複数の光電センサの識別用発光時間の和と不一致な値に設定されていることを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
物体検出用の光軸を形成するようにして設けられた一対の投光素子及び受光素子と、
識別用発光時間に基づいて前記投光素子を所定の投光タイミングで繰り返し発光させる投光回路と、
常に出力が有効化された前記受光素子が受光状態となった後に非受光状態となるまでの受光時間が前記識別用発光時間に対応した所定の識別用受光時間と一致するかを判定することに基づいて前記物体検出用の光軸の遮光状態を検出する遮光状態検出手段とを備えた光電センサが複数夫々非同期で動作するように並設されるものであって、
前記各投光回路は、前記識別用発光時間が並設される他の複数の光電センサの識別用発光時間の和と不一致な値に設定されていることを特徴とする光電センサ。
【請求項３】
前記投光回路は、前記識別用発光時間が、並設された他の光電センサに設定された識別用発光時間に対して互いに異なる２の累乗比の関係になるように設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光電センサ。
【請求項４】
前記投光回路は、複数の識別用発光時間が選択的に設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光電センサ。
【請求項５】
前記有効化手段は、前記複数の識別用発光時間に対応した複数の識別用受光時間が選択的に設定可能に構成されていることを特徴とする請求項４記載の光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対をなす投光素子及び受光素子間で光信号を送受することにより物体の検出を行う光電センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光電センサ例えば透過型で光同期式の多光軸光電センサは、複数の投光素子を備えた投光装置と、これらと対をなす複数の受光素子を備えた受光装置とが対向するように独立に配置されて構成されている。そして、各投光素子及び受光素子間に形成された複数の光軸の遮光状態を検出することにより、所定の検出エリア内における物体の侵入の検出が行われるようになっている。
【０００３】
この多光軸光電センサにおいて、投光装置及び受光装置間での光同期式による同期の取得は、次のようにして行われる。まず、投光装置には、全投光素子の発光を一巡させる投光サイクルの開始時に発光させる投光素子（以下、識別用投光素子と称す）の発光時間（以下、識別用発光時間と称す）、及び、各投光素子を順次発光させるための投光タイミングが予め設定されている。また、受光装置には、前記識別用発光時間と略等しい値になるようにして、識別用投光素子と対をなす受光素子（以下、識別用受光素子と称す）の受光時間（以下、識別用受光時間と称す）が予め設定されている。
【０００４】
次に、投光サイクルの開始時において、受光装置では、識別用受光素子の出力のみが有効化されており、投光装置では、識別用投光素子を識別用発光時間だけ発光させることにより光信号（以下、識別光と称す）が出射される。続いて、受光装置では、識別用受光素子にて識別光が受光信号として検出され、検出された受光信号を計時した検出時間が識別用受光時間と一致した場合に投光装置との同期がとられる。
【０００５】
このようにして投光装置及び受光装置間の同期が取得されると、引き続き、投光装置では、投光タイミングに従って各投光素子から光信号（以下、検出光と称す）が順次出射され、受光装置では、投光タイミングに同期させて、発光する投光素子と対をなす受光素子の出力のみが順次有効化され、有効化された受光素子から出力される受光信号の検出が行われる。そして、各光軸の遮光状態を検出することにより、検出エリア内における物体の侵入の検出が行われる。
【０００６】
この多光軸光電センサにおいて、このように発光する投光素子と対をなす受光素子の出力のみ有効化させているのは、複数の投光素子及び受光素子が近距離に隣接して配設されているので、例えば、所定の光軸に物体が侵入してその光軸が遮られた場合に、その遮られた光軸の受光素子に隣接する光軸の投光素子から出射された検出光が入射して入光状態と見なされるのを防止して、各光軸で物体の侵入を確実に検出できるようにするためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この多光軸光電センサは、複数のものを並設させることによって、検出エリアを広げるような用途にも使用されている。しかしながら、複数のものを並設させた場合には、所定の投光装置の識別用投光素子から出射された識別光がそれと対をなす受光装置の識別用受光素子だけでなく、並設された受光装置の識別用受光素子にも入光してしまう虞がある。このため、各投光装置の識別用発光時間を互いに異なるように設定し、各投光装置と対をなす各受光装置の識別用受光時間もそれに合わせて互いに異なるように設定することで、各多光軸光電センサ間で、他の投光装置から出射された識別光によって自身の受光装置の同期がとられてしまうような識別光の誤検出による誤同期の発生を防止している。
【０００８】
ここで、図４（ａ）乃至（ｃ）は、例えば４対の投光素子及び受光素子で構成された多光軸光電センサを３組並設させた場合の各投光装置から出射される光信号の投光タイミングを示すタイミングチャート図である。この図４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、各識別光の識別用発光時間は、『３：２：１』の比率に設定されており、これにより、互いの多光軸光電センサ間での識別光の誤検出が防止されている。
【０００９】
しかしながら、並設された各多光軸光電センサは夫々非同期で動作しており、また、各投光装置を動作させるための基準クロックを発生させる発振回路の個体差等によって、各投光サイクルの時間幅に若干のズレが発生するため、各投光サイクルの位相関係は常に変動している。このため、比率が『２』及び『１』に設定された光信号の位相関係が、例えば図４（ｄ）及び（ｅ）に示すように重複しない程度に接近した場合には、両光信号が合成され、図４（ｆ）に示すような比率が『３』に設定された光信号と同等の合成光が形成される。
【００１０】
このとき、もし、比率が『３』に設定された多光軸光電センサが投光サイクルの開始時の状態（受光待機状態）にあった場合には、この多光軸光電センサの識別用受光素子に、比率が『３』の合成光が入光することになり、識別光の誤検出による誤同期が発生してしまう。そして、一端、誤同期が発生してしまうと、以後、合成光の比率が『３』ではなくなる迄、この多光軸光電センサでは、投光装置及び受光装置間での正常な同期がとれなくなり、検出エリア内への物体の侵入が正確に検出できなくなってしまうという問題が発生していた。
【００１１】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、複数のものを並設させた場合に、互いの識別光の誤検出が防止できる光電センサを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の光電センサは、物体検出用の光軸を形成するように対をなして設けられた複数の投光素子及び受光素子と、一の投光素子を投光サイクルの開始時に発光させるための識別用発光時間及び各投光素子を以後順次発光させるための検出用発光時間に基づいて各投光素子を隣接順に所定の投光タイミングで繰り返し発光させる投光回路と、前記一の投光素子と対をなし予め出力が有効化された受光素子が受光状態となった後に非受光状態となるまでの受光時間が前記識別用発光時間に対応した所定の識別用受光時間と一致する度に、前記投光タイミングに同期させて前記各投光素子の対となる受光素子の出力を有効化する有効化手段と、有効化された受光素子から出力される受光信号を検出することに基づいて前記物体検出用の光軸の遮光状態を検出する遮光状態検出手段とを備えた光電センサが複数夫々非同期で動作するように並設されるものであって、前記各投光回路は、前記識別用発光時間が並設される他の複数の光電センサの識別用発光時間の和と不一致な値に設定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、物体の侵入を検出するための検出エリアを広げるために、複数の光電センサを並設させた場合において、各投光回路の一の投光素子が各自に設定された識別用発光時間に基づいて連続的に切り替わるように発光した場合に、それらの光信号の合成光によって見かけ上の発光時間が長くなっても、この合成光が各有効化手段の識別用受光時間に一致しないようにすることができ、この合成光によって各有効化手段の同期がとられてしまうような識別光の誤検出による誤同期の発生を防止することができる。
【００１３】
請求項２記載の光電センサは、物体検出用の光軸を形成するようにして設けられた一対の投光素子及び受光素子と、識別用発光時間に基づいて前記投光素子を所定の投光タイミングで繰り返し発光させる投光回路と、常に出力が有効化された前記受光素子が受光状態となった後に非受光状態となるまでの受光時間が前記識別用発光時間に対応した所定の識別用受光時間と一致するかを判定することに基づいて前記物体検出用の光軸の遮光状態を検出する遮光状態検出手段とを備えた光電センサが複数夫々非同期で動作するように並設されるものであって、前記各投光回路は、前記識別用発光時間が並設される他の複数の光電センサの識別用発光時間の和と不一致な値に設定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、複数の光電センサを並設させた場合において、各投光回路の投光素子が各自に設定された識別用発光時間に基づいて連続的に切り替わるように発光した場合には、それらの光信号の合成光によって見かけ上の発光時間は長くなるが、この合成光は各遮光状態検出手段の識別用受光時間には一致しないので、この合成光による識別光の誤検出を防止することができる。
【００１４】
請求項３記載の光電センサでは、前記投光回路は、前記識別用発光時間が、並設された他の光電センサに設定された識別用発光時間に対して互いに異なる２の累乗比の関係になるように設定されていることを特徴とする。
このような構成によれば、２の累乗比の関係を利用して、所定の受光装置の識別用発光時間が、他の受光装置の識別用発光時間の和と不一致になるようにすることが容易にできる。
【００１５】
請求項４記載の光電センサでは、前記投光回路は、複数の識別用発光時間が選択的に設定可能に構成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、投光回路において、識別用発光時間を簡単に設定することができる。これにより、複数の光電センサを並設させる用途において、各投光回路の識別用発光時間が互いに異なる値になるように簡単に設定することができる。
【００１６】
請求項５記載の光電センサでは、前記有効化手段は、前記複数の識別用発光時間に対応した複数の識別用受光時間が選択的に設定可能に構成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、有効化手段において、識別用受光時間を簡単に設定することができる。これにより、複数の光電センサを並設させる用途において、各有効化手段では、自身と組をなす投光回路に設定された識別用発光時間に対応した識別用受光時間を簡単に設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光電センサを透過型で光同期式の多光軸光電センサに適用した場合の一実施例について、図１乃至図３を参照しながら説明する。
【００１８】
まず、図２は、物体の侵入を検出するための検出エリア１１を広げるために、例えば３組の多光軸光電センサ１乃至３を並設させた場合の配置例を示すものである。この図２に示すように、各多光軸光電センサ１乃至３は、夫々投光回路たる投光装置１ａ乃至３ａ及び受光装置１ｂ乃至３ｂを対向させるようにして独立に配置されて構成されている。また、各多光軸光電センサ１乃至３は近距離に並設されているので、詳細は後述するが、各投光装置１ａ乃至３ａから出射される光信号は所定の広がり角で広がり、全ての受光装置１ｂ乃至１ｃに照射されるようになっている。
【００１９】
続いて図１は、多光軸光電センサ１の電気ブロック構成を示すものである。尚、各多光軸光電センサ１乃至３の構成は同等なので、１つの多光軸光電センサ１を例に挙げて、以下、その投光装置１ａ及び受光装置１ｂの構成について説明する。
【００２０】
［投光装置１ａの構成説明］
投光装置１ａには、投光素子たるＬＥＤ４ａ乃至４ｄ（ＬＥＤ４ａは一の投光素子に対応）を駆動制御するための投光側ＣＰＵ（central processing unit）５が内蔵されており、この投光側ＣＰＵ５に設けられたＬＥＤ選択端子はシフトレジスタ６の入力端子に接続され、投光信号出力端子はＡＮＤ回路７ａ乃至７ｄの一方の入力端子に接続されている。
【００２１】
また、投光側ＣＰＵ５に設けられた比率設定端子には、比率設定回路８の出力端子が接続されている。この比率設定回路８は、一端がハイレベルにプルアップされ他端が出力端子に接続された３つの抵抗８ａ乃至８ｃ、及び、抵抗８ａ乃至８ｃのうちの何れか１つのものの出力端子側の一端をロウレベルにプルダウンするためのスイッチ８ｄで構成されており、スイッチ８ｄを切り替えることによって、異なる３種類の投光信号Ｔ１乃至Ｔ３（後述、図３参照）が選択可能になっている。
【００２２】
シフトレジスタ６の４つの出力端子は、ＡＮＤ回路７ａ乃至７ｄの他方の入力端子に接続されている。ＡＮＤ回路７ａ乃至７ｄの出力端子は、ＬＥＤ駆動回路９ａ乃至９ｄの入力端子に接続され、ＬＥＤ駆動回路９ａ乃至９ｄの出力端子は、ＬＥＤ４ａ乃至４ｄの入力端子に接続されている。そして、これら投光側ＣＰＵ５、比率設定回路８、シフトレジスタ６、ＡＮＤ回路７ａ乃至７ｄ、ＬＥＤ駆動回路９ａ乃至９ｄ及びＬＥＤ４ａ乃至４ｄで投光装置１ａが構成されている。
【００２３】
［受光装置１ｂの構成説明］
受光装置１ｂには、ＬＥＤ４ａ乃至４ｄと対をなす４つの受光素子たるＰＤ１０ａ乃至１０ｄが備えられており、投光装置１ａと受光装置１ｂとを対向させて配置することによって、対をなすＬＥＤ４ａ乃至４ｄ及びＰＤ１０ａ乃至１０ｄ間に物体検出用の光軸１１ａ乃至１１ｄが形成されるようになっている。そして、これらの光軸１１ａ乃至１１ｄによって、物体の侵入を検出するための検出エリア１１が形成されている。
【００２４】
各ＰＤ１０ａ乃至１０ｄの出力端子は、受光アンプ１２ａ乃至１２ｄの入力端子に接続されている。受光アンプ１２ａ乃至１２ｄの出力端子は、制御端子に与えられる制御信号によって入出力間がオンオフするアナログスイッチ１３ａ乃至１３ｄの入力端子に接続されている。アナログスイッチ１３ａ乃至１３ｄの出力端子は、共通に接続されて、所定の基準電圧との大小を比較するコンパレータ１４の入力端子に接続されている。コンパレータ１４の出力端子は、受光装置１ｂ全体の電気的な制御を行うための受光用ＣＰＵ１５に設けられた受光信号検出端子に接続されると共に、オフディレイ回路１６の入力端子に接続されている。オフディレイ回路１６の出力端子は、受光用ＣＰＵ１５に設けられた同期検出端子に接続されている。
【００２５】
受光用ＣＰＵ１５に設けられたＰＤ選択端子は、シフトレジスタ１７の入力端子に接続され、シフトレジスタ１７の４つの出力端子は、アナログスイッチ１３ａ乃至１３ｄの制御端子に接続されている。
【００２６】
受光用ＣＰＵ１５に設けられた比率設定端子には、比率設定回路１８の出力端子が接続されている。この比率設定回路１８は、投光装置１ａに設けられた比率設定回路８と同等に抵抗１８ａ乃至１８ｃ及びスイッチ１８ｄを備えて構成されたものである。また、受光用ＣＰＵ１５には、各光軸１１ａ乃至１１ｄの遮光状態（即ち、検出エリア１１内における物体の侵入）を検出するための遮光状態検出手段たる遮光状態検出機能１９が備えられ、この遮光状態検出機能１９にて検出された結果は、出力回路２０に出力されるようになっている。
【００２７】
出力回路２０は、図示はしないが、例えば前記検出結果に基づいて外部表示灯の点灯・消灯を行ったり、前記検出結果を所定フォーマットに変換して外部装置に出力するような用途に用いられる。そして、これらアナログスイッチ１３ａ乃至１３ｄ、シフトレジスタ１７、受光用ＣＰＵ１５、及び、比率設定回路１８で有効化手段たる有効化回路２１が構成され、また、ＰＤ１０ａ乃至１０ｄ、受光アンプ１２ａ乃至１２ｄ、有効化回路２１、コンパレータ１４、オフディレイ回路１６及び出力回路２０で受光装置１ｂが構成されている。
【００２８】
［投光装置１ａの作用説明］
次に、投光装置１ａ乃至３ａの作用について説明するに、各投光装置１ａ乃至３ａの作用は同等なので、１つの投光装置１ａを例に挙げて、以下、その作用について説明する。
投光装置１ａに備えられた各ＬＥＤ４ａ乃至４ｄは物体の侵入を検出するための検出エリア１１を横切って光信号を出射するようになっている。ＬＥＤ４ａから出射される光信号（以下、識別光と称す）は、物体を検出するために使用されると共に、受光装置１ｂとの同期をとるために使用される。また、ＬＥＤ４ｂ乃至４ｄから出射される光信号（以下、検出光と称す）は、物体を検出するためのみに使用される。
【００２９】
投光側ＣＰＵ５は、図示しない発振回路から出力される基準クロックに基づいて動作し、図示しないＲＯＭに書き込まれた投光制御プログラムを読み出すことによって投光装置１ａ全体の電気的な制御を行うようになっている。
【００３０】
この投光側ＣＰＵ５では、比率設定回路８のスイッチ８ｄを切り替えることで、図３（ａ）乃至（ｃ）に示す３種類の投光信号Ｔ１乃至Ｔ３が選択的に出力可能になっている。これら投光信号Ｔ１乃至Ｔ３は、投光サイクルが同等に設定され、ＬＥＤ４ａから識別光を出射するための識別用投光信号ＰＳ０、及び、他のＬＥＤ４ｂ乃至４ｄから検出光を出射するための検出用投光信号ＰＳ１乃至ＰＳ３が、１投光サイクル内に夫々異なる所定の投光タイミングで出力されるように設定されている。尚、検出用投光信号ＰＳ１乃至ＰＳ３はパルス状に生成され、識別用投光信号ＰＳ０は、検出用投光信号ＰＳ１乃至ＰＳ３に比べて出力期間が十分長くなるようにして、例えば１００ｋＨｚの周波数でオンオフを繰り返すバースト状に生成される。
【００３１】
また、識別用投光信号ＰＳ０の出力時間は、投光信号Ｔ１乃至Ｔ３の順に、２の累乗比の関係を有する『４：２：１』の比率に設定されており、この比率に応じて、ＬＥＤ４ａの発光時間即ち識別用発光時間が決定される。尚、各投光装置１ａ乃至１ｃでは、識別用発光時間の比率が互いに異なるように設定されているため、夫々の識別用発光時間は、他のものの出力時間の和とは不一致になっている。
【００３２】
選択された投光信号は、ＡＮＤ回路７ａ乃至７ｄの一方の入力端子に一斉に出力される。このとき、投光側ＣＰＵ５のＬＥＤ選択端子からは、１パルスのＬＥＤ選択信号がシフトレジスタ６に対して出力され、このＬＥＤ選択信号は、シフトレジスタ６によってシフトされながら、前記投光信号に同期してシフトレジスタ６の各出力端子から順番に出力される。これにより、識別用投光信号ＰＳ０及び検出用投光信号ＰＳ１乃至ＰＳ３は、ＡＮＤ回路７ａ乃至７ｄを介して、ＬＥＤ駆動回路９ａ乃至９ｄに順番に出力される。そして、投光タイミングに基づいて各ＬＥＤ４ａ及び４ｄが順番に発光し、これによって、ＬＥＤ４ａからは識別光が出射され、ＬＥＤ４ｂ乃至４ｄからは検出光が出射される。尚、これら各ＬＥＤ４ａ乃至４ｄが順次発光する一連の動作は、所定間隔で連続的に繰り返される投光サイクルに従って、繰り返し行われるようになっている。
【００３３】
［受光装置１ｂの作用説明］
次に、受光装置１ｂ乃至３ｂの作用について説明するに、各受光装置１ｂ乃至３ｂの作用は同等なので、１つの受光装置１ｂを例に挙げて、以下、その作用について説明する。
受光装置１ｂでは、各投光サイクルにおいて、まず、ＬＥＤ４ａと対をなすＰＤ１０ａにて識別光を検出することにより、対をなす投光装置１ａとの同期がとられ、続いて、ＬＥＤ４ｂ乃至４ｄと対をなすＰＤ１０ｂ乃至１０ｄにて順次検出光を検出することにより、検出エリア１１内における物体の侵入の検出が行われるようになっている。以下、１投光サイクルにおける作用について説明する。
【００３４】
尚、各受光装置１ｂ乃至３ｂは、比率設定回路１８のスイッチ１８ｄを切り替えることにより、識別用発光時間と略同等にして２の累乗比の関係を有する『４：２：１』の比率に設定された識別用受光時間が選択可能に構成されており、各受光装置１ｂ乃至３ｂには、対をなす投光装置１ａ乃至３ａに設定されたＬＥＤ４ａの識別用発光時間と同じ比率の識別用受光時間が予め設定されている。
【００３５】
＜投光装置１ａ及び受光装置１ｂ間での同期の取得＞
投光装置１ａ及び受光装置１ｂ間の同期がとられていない投光サイクルの開始時において、受光側ＣＰＵ１５では、識別光を出射するＬＥＤ４ａと対をなすＰＤ１０ａの入出力間のみが導通（有効化）され、他のＰＤ１０ｂ乃至１０ｄの入出力間が遮断（無効化）されるように、アナログスイッチ１３ａ乃至１３ｄに対して制御信号が与えられている。
【００３６】
この状態で、ＬＥＤ４ａから出射されたバースト状の識別光がＰＤ１０ａに入光すると、ＰＤ１０ａでは、前記識別光が受光信号に光電変換されて出力される。図３（ｄ）は、各ＬＥＤ４ａ乃至４ｄから出射された全ての光信号が例えばＰＤ１０ａに入光したと仮定した場合の受光信号の出力波形を示す一例である。この図３（ｄ）に示すように、受光信号の出力波形はエッジが鈍った状態になっている。そして、この受光信号は、受光アンプ１２ａにて増幅され、アナログスイッチ１３ａを介して、コンパレータ１４に出力される。（尚、実際には、投光サイクルの途中でアナログスイッチ１２ａの入出力間が遮断されるため、遮断後の受光信号は、コンパレータ１４へは出力されなくなる。）
コンパレータ１４では、増幅された受光信号と所定の基準電圧との大小比較が行われ、受光信号が基準電圧よりも大きいときにはハイレベルが出力され、それ以外のときにはロウレベルが出力される。このようにして前記受光信号はコンパレータ１４によって波形が矩形状に整形され、受光側ＣＰＵ１５及びオフディレイ回路１６に与えられる。
【００３７】
オフディレイ回路１６では、コンパレータ１４からの受光信号のオフタイミングが所定時間だけ遅延される。図３（ｅ）は、（ｄ）の受光信号がオフディレイ回路１６から出力された場合の出力波形を示すものであり、この図３（ｅ）に示すように、バースト状の受光信号は、パルス状の矩形波に整形される。
【００３８】
受光側ＣＰＵ１５では、オフディレイ回路１６から与えられた受光信号のパルス幅に基づいてＰＤ１０ａでの識別光の受光時間（即ち、ＬＥＤ４ａが受光状態となった後に非受光状態となるまでの受光時間）の計測が行われ、設定された識別用受光時間と一致するかの判定が行われる。これにより、対をなす投光装置１ａから出射された識別光と、他の投光装置２ａ或いは３ａから出射されたものとの判別が行われる。そして、計測された受光時間と識別用受光時間との一致が検出された時点にて、ＬＥＤ４ａから出射された識別光との同期（即ち、投光装置１ａ及び受光装置１ｂ間での同期）がとられる。
【００３９】
続いて、受光側ＣＰＵ１５では、シフトレジスタ１７を制御することによって、ＬＥＤ４ｂ乃至４ｄが検出光を発光するのに同期させながらＬＥＤ４ｂ乃至４ｄと対をなすＰＤ１０ｂ乃至１０ｄの出力を有効化させるための制御信号が生成される。図３（ｆ）乃至（ｈ）は、（ａ）乃至（ｃ）の投光信号Ｔ１乃至Ｔ３に対して同期がとられた場合にシフトレジスタ１７の各出力端子から順次出力される制御信号Ｃ１乃至Ｃ３の出力タイミングを示すものである。この図３（ｆ）乃至（ｈ）に示すように、各ＬＥＤ４ｂ乃至４ｄの発光に同期させて、各アナログスイッチ１３ｂ乃至１３ｄを導通させることにより、ＬＥＤ４ｂ乃至４ｄと対をなすＰＤ１０ｂ乃至１０ｄの出力のみが有効化され、ＰＤ１０ｂ乃至１０ｄから出力された受光信号がコンパレータ１４に与えられる。
【００４０】
コンパレータ１４では、識別光による受光信号の時と同様の処理が行われ、矩形状に整形された各受光信号は、受光側ＣＰＵ１５及びオフディレイ回路１６に出力される。続いて、受光側ＣＰＵ１５では、遮光状態検出機能１９によって、検出された受光信号の計数が行われ、この計数値と検出光を受光するためのＰＤ１０ｂ乃至１０ｄの個数（３個）との比較が行われる。そして、前記計数値と前記個数とが一致した場合には、全ての光軸１１ａ乃至１１ｄが遮光されていないとの判定に基づいて、検出エリア１１内への物体の侵入無しとの判定がなされる。また、前記比較が一致しない場合には、所定の光軸が遮光されたとの判定に基づいて、検出エリア１１内への物体の侵入有りとの判定がなされる。そして、この判定結果が、出力回路２０に出力される。
尚、受光側ＣＰＵ１５では、検出エリア１１内への物体の侵入有りとの判定が連続して所定回数だけなされた場合に、前記物体の侵入有りとの判定結果が出力回路２０へ出力されるようになっている。
【００４１】
また、受光装置１ｂでは、識別光による受光信号によっても、検出エリア１１内への物体の侵入の有無の判定が行われるようになっている。これは、投光装置１ａでは、投光サイクルが所定間隔で連続的に繰り返されているため、受光側ＣＰＵ１５にて、所定期間だけ識別光による受光信号が検出されない場合に、検出エリア１１内への物体の侵入有りとの判定をなすことにより行われる。
【００４２】
［各多光軸光電センサ１乃至３の非同期動作時における作用説明］
さて、上記構成において、並設された各多光軸光電センサ１乃至３は夫々非同期で動作しており、また、各投光装置１ａ乃至３ａを動作させるための基準クロックを発生させる発振回路の個体差等によって、各投光サイクルの時間幅に若干のズレが発生するため、各投光サイクルの位相関係は常に変動している。このため、比率が『２』及び『１』に設定された投光信号Ｔ２及びＴ３の位相関係が、例えば図３（ｉ）及び（ｊ）に示すように重複しない程度に接近した場合には、両投光信号Ｔ２及びＴ３に基づく識別光は合成され、図３（ｋ）に示すように比率が『３』に設定された投光信号Ｔ４に基づく識別光と同等の合成光が形成される。しかしながら、各受光装置１ｂ乃至３ｂの各ＰＤ１０ａ乃至１０ａに、比率が『３』に合成された合成光が入光しても、各受光装置１ｂ乃至３ｂの識別用受光時間に比率が『３』に設定されたものは存在しないので、この合成光によって各多光軸光電センサ１乃至３間での識別光の誤検出による誤同期は発生しない。
【００４３】
以上説明したように本実施例によれば、物体の侵入を検出するための検出エリア１１を広げるために、３つの光電センサ１乃至３を並設させた場合において、所定の投光装置の識別用発光時間が、他の投光装置の識別用発光時間の和と不一致な値になるように、各投光装置１ａ乃至３ａの識別用発光時間を設定したので、例えば２つの投光装置２ａ及び３ａのＬＥＤ４ａ及び４ａが各自に設定された識別用発光時間に基づいて連続的に切り替わるように発光した場合に、それらの識別光の合成光によって見かけ上の発光時間が長くなっても、この合成光が受光装置１ｂの識別用受光時間に一致しないようにすることができ、この合成光によって受光装置１ｂの同期がとられてしまうような識別光の誤検出による誤同期の発生を防止することができる。即ち、各光電センサ１乃至３では、複数の投光装置から出射された識別光の合成光によって自身の受光装置の同期がとられてしまうような識別光の誤検出を防止することができる。
【００４４】
また、各投光装置１ａ乃至３ａでは、並設された他の投光装置に設定された識別用発光時間に対して互いに異なる２の累乗比の関係を有する比率（『４：２：１』の比率）になるように自身の識別用発光時間を設定したので、この２の累乗比の関係を利用して、容易に自身の識別用発光時間が他の投光装置の識別用発光時間の和と不一致になるようにすることができる。
【００４５】
また、投光装置１ａ乃至３ａは、比率調整回路８によって、複数の識別用発光時間が選択的に設定可能に構成されているので、比率調整回路８のスイッチ８ｄを切り替えるだけで、識別用発光時間を簡単に設定することができる。これにより、３つの光電センサ１乃至３が並設された場合にも、各投光装置１ａ乃至３ａの識別用発光時間が互いに異なる値になるように簡単に設定することができる。
【００４６】
また、受光装置１ｂ乃至３ｂは、比率調整回路１８によって、対をなす投光装置１ａ乃至３ａの識別用発光時間に対応した比率の識別用受光時間が選択的に設定可能に構成されているので、比率調整回路１８のスイッチ１８ｄを切り替えるだけで、識別用受光時間を簡単に設定することができる。これにより、各受光装置１ｂ乃至３ｂでは、３つの光電センサ１乃至３が並設された場合にも、自身と組をなす投光装置１ａ乃至３ａに設定された識別用発光時間に対応した識別用受光時間を簡単に設定することができる。
【００４７】
尚、本発明は、上記し、且つ図面に示す実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形、拡張が可能である。
本発明の一実施例では、光電センサを複数対の投光素子及び受光素子を備えた多光軸光電センサに適用したが、これに限定されるものではなく、一対の投光素子及び受光素子を備えた単光軸光電センサに適用してもよい。例えば単光軸光電センサとしては、物体検出用の光軸を形成するようにして設けられた一対の投光素子及び受光素子、投光回路、及び、遮光状態検出手段で構成してもよい。この場合、投光回路では、投光素子を識別用発光時間に基づいて所定の投光タイミングで繰り返し発光させるようにし、遮光状態検出手段では、常に出力が有効化された受光素子が受光状態となった後に非受光状態となるまでの受光時間が前記識別用発光時間に対応した所定の識別用受光時間と一致するかを判定することに基づいて前記物体検出用の光軸の遮光状態を検出するようにする。そして、複数の単光軸光電センサを並設させる用途において、所定の投光回路の識別用発光時間を、並設された他の複数の投光回路の識別用発光時間の和と不一致な値に設定する。これにより、各投光回路の投光素子が各自に設定された識別用発光時間に基づいて連続的に切り替わるように発光した場合には、それらの光信号の合成光によって見かけ上の発光時間は長くなるが、この合成光は各遮光状態検出手段の識別用受光時間には一致しないので、この合成光による識別光の誤検出を防止することができる。
【００４８】
本発明の一実施例では、一の投光素子から出射される光信号を、投光回路及び有効化手段間の同期を取得するために使用すると共に、物体を検出するために使用したが、これに限定されるものではなく、例えば、投光回路及び有効化手段間の同期を取得するためだけに使用してもよい。また、一の投光素子から、同期光及び検出光の順に光信号を出射するようにして、同期光によって投光回路及び有効化手段間の同期を取得し、検出光によって物体を検出するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の光電センサは、複数の光電センサを並設させた場合において、所定の投光回路の識別用発光時間が、他の投光回路の識別用発光時間の和と不一致な値になるように、各投光回路の識別用発光時間を設定したので、各投光回路の一の投光素子が各自に設定された識別用発光時間に基づいて連続的に切り替わるように発光した場合に、それらの光信号の合成光によって見かけ上の発光時間が長くなっても、この合成光が各有効化手段の識別用受光時間に一致しないようにすることができ、この合成光によって各有効化手段の同期がとられてしまうような識別光の誤検出による誤同期の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す光電センサの電気ブロック構成図
【図２】３つの光電センサを並設させた場合の配置図
【図３】光電センサの動作を示す各信号のタイミングチャート図
【図４】従来例を示す投光回路の投光タイミング図
【符号の説明】
図面中、１〜３は多光軸光電センサ（光電センサ）、１ａ〜３ａは投光装置（投光回路）、１ｂ〜３ｂは受光装置、４ａ〜４ｄはＬＥＤ（投光素子）、８，１８は比率調整回路、１０ａ〜１０ｄはＰＤ（受光素子）、１１ａ〜１１ｄは光軸、１１は検出エリア、１９は遮光状態検出機能（遮光状態検出手段）、２１は有効化回路（有効化手段）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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