(57)【要約】      （修正有）【課題】受光信号に応じて適切な増幅率を迅速に設定できる構成を提供する。【解決手段】複数の発光ダイオード２ａ〜２ｄを順次投光させる投光制御回路３及び投光回路４と、投光制御手段による各投光手段の投光動作に応じて、各投光手段と対応する各受光手段を順次受光動作させる受光制御回路１７と備えている。さらに、各フォトダイオード７より出力される受光信号を増幅した増幅信号を生成する増幅手段としての前置増幅回路９が設けられており、受光制御回路１７のメモリには、増幅信号のレベルの増大に応じて前置増幅回路９に用いる増幅率を次第に低く設定するように増幅率を決定する設定情報が記憶されている。受光制御回路１７は、所定数のフォトダイオード７と対応する増幅信号のレベルと設定情報とに基づいて前置増幅回路９の増幅率を設定するように構成されている。【選択図】図２
2007235459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投光手段を備えた投光器と、
前記投光器に対向して配置され、前記複数の投光手段によって投光された光をそれぞれ受光する複数の受光手段を備えてなる受光器と、
前記複数の投光手段を順次投光させる投光制御手段と、
前記投光制御手段による各投光手段の投光動作に応じて、各投光手段と対応する各受光手段を順次受光動作させる受光制御手段と、
各受光手段より出力される受光信号を増幅した増幅信号を生成する増幅手段と、
前記増幅手段の増幅率を前記増幅信号のレベルに応じて異なる増幅率で設定する設定情報を有し、所定数の前記受光手段と対応する前記増幅信号のレベルと、前記設定情報とに基づいて前記増幅手段の前記増幅率を設定する増幅率設定手段と、
を備えたことを特徴とする多光軸光電センサ。
【請求項２】
前記増幅率設定手段は、複数の前記受光手段と対応する複数の前記増幅信号のレベルの最大値と、前記設定情報とに基づいて、前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする請求項１に記載の多光軸光電センサ。
【請求項３】
前記増幅率設定手段は、複数の前記受光手段と対応する複数の前記増幅信号のレベルの平均値と、前記設定情報とに基づいて、前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする請求項１に記載の多光軸光電センサ。
【請求項４】
前記増幅率設定手段は、複数の前記受光手段と対応する複数の前記増幅信号のレベルから異常信号レベルを除いた前記所定数の増幅信号のレベルに基づいて、前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多光軸光電センサ。
【請求項５】
前記異常信号レベルは、所定の信号レベル範囲を外れるレベルであることを特徴とする請求項４に記載の多光軸光電センサ。
【請求項６】
前記増幅率設定手段は、いずれか一の受光手段に対応する前記増幅手段の前記増幅率を設定するに際し、前記一の受光手段よりも前に動作する１又は複数の他の受光手段の前記増幅信号のレベルと、前記設定情報とに基づいて、当該一の受光手段と対応する前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の多光軸光電センサ。
【請求項７】
前記増幅手段は、各受光手段とそれぞれ対応するように複数設けられており、
それら複数の前記増幅手段は、前記増幅率設定手段からの制御ラインに共通接続されており、
前記増幅率設定手段は、前記受光制御手段による受光動作と対応させて、当該受光制御手段による受光動作中の前記増幅手段の前記増幅率を設定する増幅率設定信号を、前記制御ラインに対して出力することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の多光軸光電センサ。
【請求項８】
前記設定情報は、前記増幅信号のレベルを複数の領域に区分けし、各領域ごとに前記増幅率が決められるものであり、
前記増幅率設定手段は、前記設定情報を参照し、所定数の前記受光手段と対応する前記増幅信号のレベルが含まれる前記領域に応じた前記増幅率を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の多光軸光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多光軸光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、投光器の複数の投光素子に順次投光動作を行わせ、受光部から出力される受光信号に基いて光軸の遮光状態を検出するようにした多光軸光電センサが提供されている。この種の多光軸光電センサは、例えば次のように構成されている。すなわち、多数の光軸を構成すべく対をなす投光素子および受光素子を複数対設け、制御回路からの投光信号により投光素子に順次検出エリア内に向けて発光させる。一方、受光器側においては、受光素子とその受光信号を増幅する増幅回路が設けられ、受光信号を増幅した増幅信号が生成されるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２３５９５９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような多光軸光電スイッチは、最大検出距離を長くする目的で、一般に、受光器側の受光感度を最大に設定している。一方、この種の多光軸光電スイッチは、受光器側において、投光素子からの光の有無を検出して遮光状態を検出する構成であることから、受光器側における受光感度の調整を行わない構成としたものが一般的である。しかしながら、このことは、最大検出距離でも確実に検出動作を行えるように大きい受光感度を設定しているので、逆に、投光器および受光器の間隔を短く設定する場合には、受光器の感度が不必要に高く設定されることになる。これにより、受光器側においては、他の光電スイッチからの干渉光や外乱光が入射した場合や外来ノイズが混入した場合に、誤検出を起し易くなる不具合がある。
【０００４】
このような不具合を解消するために、自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）を設けて受光感度を自動的に調整するようにしたものがある。しかしながら従来のＡＧＣ回路では、受光した信号に応じて、ＡＧＣ回路にパルスを与え、増幅率を変更するものであったため、増幅率を急激に変更させにくく、高速化に対応しにくかった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、受光信号に応じて適切な増幅率を迅速に設定できる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の多光軸光電センサは、
複数の投光手段を備えた投光器と、
前記投光器に対向して配置され、前記複数の投光手段によって投光された光をそれぞれ受光する複数の受光手段を備えてなる受光器と、
前記複数の投光手段を順次投光させる投光制御手段と、
前記投光制御手段による各投光手段の投光動作に応じて、各投光手段と対応する各受光手段を順次受光動作させる受光制御手段と、
各受光手段より出力される受光信号を増幅した増幅信号を生成する増幅手段と、
前記増幅手段の増幅率を前記増幅信号のレベルに応じて異なる増幅率で設定する設定情報を有し、所定数の前記受光手段と対応する前記増幅信号のレベルと、前記設定情報とに基づいて前記増幅手段の前記増幅率を設定する増幅率設定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の多光軸光電センサにおいて、
前記増幅率設定手段は、複数の前記受光手段と対応する複数の前記増幅信号のレベルの最大値と、前記設定情報とに基づいて、前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載の多光軸光電センサにおいて、
前記増幅率設定手段は、複数の前記受光手段と対応する複数の前記増幅信号のレベルの平均値と、前記設定情報とに基づいて、前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多光軸光電センサにおいて、
前記増幅率設定手段は、前記増幅率設定手段は、複数の前記受光手段と対応する複数の前記増幅信号のレベルから異常信号レベルを除いた前記所定数の増幅信号のレベルに基づいて、前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載の多光軸光電センサにおいて、前記異常信号レベルは、所定の信号レベル範囲を外れるレベルであることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の多光軸光電センサにおいて、
前記増幅率設定手段は、いずれか一の受光手段に対応する前記増幅手段の前記増幅率を設定するに際し、前記一の受光手段よりも前に動作する１又は複数の他の受光手段の前記増幅信号のレベルと、前記設定情報とに基づいて、当該一の受光手段と対応する前記増幅手段の前記増幅率を設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の多光軸光電センサにおいて、
前記増幅手段は、各受光手段とそれぞれ対応するように複数設けられており、
それら複数の前記増幅手段は、前記増幅率設定手段からの制御ラインに共通接続されており、
前記増幅率設定手段は、前記受光制御手段による受光動作と対応させて、当該受光制御手段による受光動作中の前記増幅手段の前記増幅率を設定する増幅率設定信号を、前記制御ラインに対して出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の多光軸光電センサにおいて、
前記設定情報は、前記増幅信号のレベルを複数の領域に区分けし、各領域ごとに前記増幅率が決められるものであり、
前記増幅率設定手段は、前記設定情報を参照し、所定数の前記受光手段と対応する前記増幅信号のレベルが含まれる前記領域に応じた前記増幅率を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、所定数の受光手段と対応する増幅信号のレベルと設定情報とに基づいて増幅手段の増幅率が設定される。この設定情報は、増幅手段の増幅率を増幅信号のレベルに応じて異なる増幅率で設定するものであるため、受光信号に応じて適切な増幅率を迅速に設定できることとなる。
【００１５】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、複数の受光手段と対応する複数の増幅信号のレベルの最大値と設定情報とに基づいて増幅率が設定される。従って、増幅信号の飽和を効果的に防止できることとなる。
【００１６】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、複数の受光手段と対応する複数の増幅信号のレベルの平均値と設定情報とに基づいて増幅率が設定される。従って、複数の増幅信号のレベルを適切に反映した増幅率を迅速に決定できることとなる。
【００１７】
＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によれば、複数の受光手段と対応する複数の増幅信号のレベルから異常信号レベルを除いた所定数の増幅信号のレベルに基づいて、増幅手段の増幅率を設定する。従って、ノイズを除去した適切なレベルに基づく増幅率の設定が可能となる。
【００１８】
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、所定の信号レベル範囲を外れるものを除いて増幅率が定められるため、より適切な設定が可能となる。
【００１９】
＜請求項６の発明＞
請求項６の発明によれば、いずれか一の受光手段に対応する増幅手段の増幅率を設定するに際し、一の受光手段よりも前に動作する１又は複数の他の受光手段の増幅信号のレベルと、設定情報とに基づいて、当該一の受光手段と対応する増幅手段の増幅率を設定するようにしている。従って、各増幅手段の増幅率を前に動作するもののレベルに基づいて迅速に設定できることとなる。
【００２０】
＜請求項７の発明＞
請求項７の発明によれば、増幅手段は、各受光手段とそれぞれ対応するように複数設けられており、それら複数の増幅手段は、増幅率設定手段からの制御ラインに共通接続されているため構成の簡素化を効果的に図ることができる。そして、受光制御手段による受光動作と対応させて、当該受光制御手段による受光動作中の増幅手段の増幅率を設定する増幅率設定信号を制御ラインに対して出力するようにしている。よって、構成の簡素化及びコスト低減を効果的に図りつつ各増幅手段の増幅率を受光信号に応じて適切かつ迅速に設定できることとなる。
【００２１】
＜請求項８の発明＞
請求項８の発明は、設定情報において、増幅信号のレベルが複数の領域に区分けされ、各領域ごとに前記増幅率が決められており、増幅率設定手段は、設定情報を参照し、所定数の前記受光手段と対応する増幅信号のレベルが含まれる領域に応じた増幅率を設定している。このようにすれば、増幅率の複数段階に設定可能となる。また、複数段階に設定するようにしているため、無段階に設定する場合と比較して増幅率設定のための回路構成を簡素化しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜実施形態１＞
１．全体構成
以下、本発明を自動的に各光軸の受光感度を調整するようにした４光軸のエリアセンサに適用した場合の第１の実施例について、図面を参照しながら説明する。電気的構成の概略を示す図１において、投光器１は、複数の投光素子としての４個の発光ダイオード２ａないし２ｄを備え、マイクロコンピュータなどからなる投光制御回路３からの投光信号に基いて投光回路４により順次発光ダイオード２ａないし２ｅを発光させる。これに対して、受光器５には、投光器１の発光ダイオード２ａないし２ｄに対応するように４個の受光部６ａないし６ｄが設けられている。
【００２３】
各受光部６ａないし６ｄは、直流電源端子ＶＣとアースとの間に接続された受光素子としてのフォトダイオード７およびバイアス抵抗８の直列回路と、それらの共通接続端子に入力端子を接続した前置増幅回路９とからなり、フォトダイオード７は入射される光を光電変換し、変換された微弱な電気信号を前置増幅回路９により増幅して受光信号として出力するようになっている。
【００２４】
選択手段としての選択回路１３は、各受光部６ａないし６ｄに対応して設けられた４個のアナログスイッチ１４ａないし１４ｄと４個のＤタイプのフリップフロップ１５ａないし１５ｄから構成される。また、制御手段としての受光回路１６は、受光制御回路１７，主増幅回路１８，比較器および出力回路２１から構成される。受光制御回路１７は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータからなり、後述するプログラムがあらかじめ記憶されている。
【００２５】
そして、前記受光部６ａないし６ｄにおける前置増幅回路９の出力端子は、それぞれアナログスイッチ１４ａないし１４ｄを介して主増幅回路１８の入力端子に接続され、主増幅回路１８の出力端子は比較器１９の入力端子及びＡ／Ｄ変換器２３に接続されている。
【００２６】
比較器１９には比較基準電圧として検出レベルに相当する電圧Ｖ１が設定されている。そして、比較器１９は、与えられた増幅出力Ｖｏが電圧Ｖ１を超えるときに、「Ｈ」レベルの検出信号Ｓａを受光制御回路１７に与える。
【００２７】
フリップフロップ１５ｄのデータ入力端子Ｄは受光制御回路１７の出力端子Ｐ２に接続されており、フリップフロップ１５ｃのデータ入力端子Ｄはフリップフロップ１５ｂに、フリップフロップ１５ｂのデータ入力端子Ｄはフリップフロップ１５ａに接続されている。フリップフロップ１５ａないし１５ｄのクロック入力端子ＣＫは受光制御回路１７の出力端子Ｐ１に接続され、受光制御回路１７からクロック信号Ｓｃｋが与えられるようになっている。
【００２８】
受光制御回路１７の入力端子Ｐ５は外部入力端子Ｐ０に接続されており、その端子Ｐ０には投光制御回路３の出力端子から同期信号線を介して同期信号としての投光信号Ｓｐが与えられるようになっている。また、受光制御回路１７の出力端子Ｐ６は出力回路２１を介して端子Ｒに接続されており、この端子Ｒを介して図示しない負荷回路側に検出信号Ｓｚを与えるようになっている。
【００２９】
２．検出動作
次に、検出動作について説明する。まず、検出動作の概要を説明する。
上述したように、本実施形態に係る多光軸光電センサ１００は、複数の発光ダイオード２ａ〜２ｄ（発光ダイオード２ａ〜２ｄは投光手段に相当する）を備えた投光器１と、投光器１に対向して配置され、複数の発光ダイオード２ａ〜２ｄによって投光された光をそれぞれ受光する複数のフォトダイオード７（フォトダイオード７は受光手段に相当する。）を備えてなる受光器５とを有している。なお、図１では、受光部６ａの内部のみを詳細に示し、他の受光部については省略している。
【００３０】
そして、複数の発光ダイオード２ａ〜２ｄを順次投光させるべく投光制御手段としての投光制御回路３及び投光回路４が設けられている。また、この投光制御回路３及び投光回路４による各発光ダイオード２ａ〜２ｄの投光動作に応じて、各発光ダイオード２ａ〜２ｄと対応する各フォトダイオード７を順次受光動作させる受光制御回路１７が設けられている。
【００３１】
投光器１においては、投光信号Ｓｐに基いて投光制御回路３により発光ダイオード２ａないし２ｄを順次発光させる。一方、受光器５においては、４個の発光ダイオード２ａないし２ｄのそれぞれに対応する受光部６ａないし６ｄにより順次光を受け、フォトダイオード７により光電変換してその信号を前置増幅回路９に入力し、前置増幅回路９はその微弱な電気信号を増幅して増幅信号として出力端子から出力する。
【００３２】
受光制御回路１７は、入力端子Ｐ５に与えられる同期信号としての投光信号Ｓｐに基いて検出動作を行う。受光制御回路１７の入力端子Ｐ５に与えられる投光信号Ｓｐは、スタートパルスとこれに続く４個の同期パルスとからなるもので、スタートパルスは同期パルスのパルス幅よりも広い所定のパルス幅に設定されている。そして、受光制御回路１７は、検出をスタートすると、まず、入力端子Ｐ５に与えられた投光パルスＳｐの入力時間が所定時間以上であるときにこれをスタートパルスであると判断し、出力端子Ｐ２からデータパルスＳｄを１個出力する。
【００３３】
続いて、受光制御回路１７は、このデータパルスＳｄの出力状態で出力端子Ｐ１から１個目のクロックパルスＳｃｋを出力し、フリップフロップ１５ａないし１５ｄのそれぞれのクロック入力端子ＣＫに与える。これにより、フリップフロップ１５ａないし１５ｄのうち、データ入力端子Ｄに「Ｈ」レベルのデータパルスＳｄが与えられているフリップフロップ１５ｄのみが出力端子Ｑ１から「Ｈ」レベルの信号を出力するようになる。すると、アナログスイッチ１４ｄは、、受光部６ｄからの増幅信号を有効化して主増幅回路１８に出力するようになる。また、このとき、他のアナログスイッチ１４ａないし１４ｃは、ゲートに「Ｈ」レベルの信号が与えられていないので、受光部６ａないし６ｃから増幅信号が出力されていても無効化される。
【００３４】
受光制御回路１７は、このようにして受光部６ｄの選択動作を行うことにより１チャンネル目の光軸の選択を行い、前置増幅回路からの増幅信号を主増幅回路１８に入力するようになる。なお、受光制御回路１７は、続いて入力端子Ｐ５に与えられる同期パルスに応じて、出力端子Ｐ１からクロックパルスＳｃｋを順次出力し、２チャンネル目以降の光軸に対応する受光部６ａないし６ｃの選択動作を行うようになっている。
【００３５】
主増幅回路１８は、受光部６ｄから入力された増幅信号をさらに増幅し、その増幅信号のレベルＬｄ（ここでは電圧レベル）を比較器１９に与える。前述のように、比較器１９には検出レベルに相当する基準電圧Ｖ１が設定されている。そして、増幅信号のレベルＬｄが基準電圧Ｖ１を超えるときに「Ｈ」レベルの受光検出信号Ｓａを出力する。
【００３６】
さらに次の、受光部６ｃからの受光信号を有効化するために、受光制御回路１７は、クロックパルスＳｃｋを出力する。これにより、フリップフロップ１５ｄは、データ入力端子Ｄに「Ｌ」レベルの信号が与えられていることにより出力端子Ｑ１に「Ｌ」レベルの信号を出力するようになり、フリップフロップ１５ｃは、データ入力端子Ｄにフリップフロップ１５ｄの出力端子Ｑ１から与えられていた「Ｈ」レベルの信号により、出力端子Ｑ２に「Ｈ」レベルの信号を出力するようになる。つまり、フリップフロップ１５ｄの出力端子Ｑ１から出力されていた「Ｈ」レベルの信号がフリップフロップ１５ｃの出力端子Ｑ２の出力にシフトするのである。なお、以下においては、このようにクロックパルスＳｃｋを出力することにより、フリップフロップ１５ｄ，１５ｃ，１５ｂ，１５ａの各出力端子Ｑ１ないしＱ４の「Ｈ」レベルの出力状態を順次シフトするようになっている。
【００３７】
アナログスイッチ１４ｃのゲートに「Ｈ」レベルの信号が与えられることにより、受光部６ｃから出力される受光信号が有効化され、主増幅回路１８に入力されるようになる。受光制御回路１７は、前述同様にして、検出動作を行うようになる。そして、受光制御回路１７は、４チャンネル目の光軸に相当する受光部６ａからの増幅信号が主増幅回路１８に入力されてそのレベルを判定した後、１スキャンの検出動作が終了し、こんどは再び１チャンネル目の光軸に相当する受光部６ｄからの増幅信号を有効化するようになる。
【００３８】
次に、図３のフローチャートを参照して検出処理の流れを説明する。
検出処理が始まると、まずＳ１にてＫ＝１に設定する。このＫは、検出対象の光軸番号を示すものであり、Ｓ１では、初期値として１に設定する。次に、Ｓ２において、Ｋ番目の光軸（以下、光軸Ｋともいう）についての上述の検出動作を行う。最初は初期値としてＫ＝１が設定されるので、１番目の光軸１（受光部６ｄに対応する光軸）の検出動作を行うこととなる。
【００３９】
本実施形態では、図１の下から光軸１（受光部６ｄに対応する光軸）、光軸２（受光部６ｃに対応する光軸）、光軸３（受光部６ｂに対応する光軸）、光軸４（受光部６ａに対応する光軸）と定められている。上述したように、Ｓ２の検出動作において、各受光部６ａないし６ｄからの増幅信号のレベルＬｄは比較器１９にて基準電圧Ｖ１と比較され、基準電圧Ｖ１を超えるときに「Ｈ」レベルの受光検出信号され入光判定がなされる。また、各受光部６ａないし６ｄからの増幅信号は、比較器１９を介さずに、受光制御回路１７の入力端子Ｐ３にも入力されるようになっている。
【００４０】
次に、Ｓ２にて、受光制御回路１７に入力された増幅信号のレベルＬｄが遮光レベルか否かを判定する。即ち、増幅信号のレベルＬｄが遮光レベル（基準電圧Ｖ１以下のレベル）の場合、Ｓ２においてＹｅｓに進み、増幅率の読出しを行わない。即ち、本実施形態では、増幅信号のレベルＬｄが遮光レベルであった場合には、増幅率の判断には適さないものとしてＳ３の処理を行わないようにしている。一方、増幅信号のレベルＬｄが遮光レベルでない場合（基準電圧Ｖ１を超えており、比較器１９から「Ｈ」レベルの受光検出信号が出力されている場合、Ｓ３にて増幅信号のレベルＬｄに対応する増幅率Ａｄを、受光制御回路１７内のメモリから読み出す。
【００４１】
即ち、本実施形態では、各受光部ごとに、各受光手段より出力される受光信号を増幅した増幅信号を生成する前置増幅回路９が設けられているが、この前置増幅回路９の増幅率の値を受光制御回路１７にて直接設定するようにしている。具体的には、受光制御回路１７のメモリには、増幅信号のレベルの増大に応じて、前置増幅回路９に用いる増幅率を次第に低く設定するように増幅率を決定する設定情報が記憶されている。Ｓ３では、現在取得した増幅信号のレベルＬｄに基づいて設定情報を参照し、増幅率Ａｄを決定している。
【００４２】
そして、次の光軸番号Ｋ＋１が全光軸数Ｎを超えないか否かを判断する。全光軸数Ｎを超えない場合とは、即ち、検出動作が最終の光軸まで至っていないことを意味し、その場合には、Ｓ４にてＹｅｓに進む。Ｋ＋１がＮを超える場合、即ち、検出動作が最終の光軸まで至っている場合にはＳ４においてＮｏに進み、Ｋ＋１からＮを引いた値（即ち１）をＫ＋１に設定する（Ｓ５）。そして、Ｋ＋１番目の光軸Ｋ＋１における前置増幅回路９の増幅率をＳ３にて決定された増幅率Ａｄに設定する（Ｓ６）。増幅率を設定した後は、Ｓ７において、ＫにＫ＋１の値が代入され、Ｓ２に戻って同様の処理が繰り返されることとなる。
【００４３】
本実施形態では、所定数の発光ダイオード２ａ〜２ｄ（受光手段）と対応する増幅信号のレベルと設定情報とに基づいて前置増幅回路９（増幅手段）の前記増幅率を設定しており、受講制御回路１７のＣＰＵが増幅率設定手段に相当している。さらに、いずれか一のフォトダイオード７（受光手段）に対応する前置増幅回路９の増幅率を設定するに際し、その一のフォトダイオード７よりも前に動作する１又は複数の（図３の例では１）他のフォトダイオード７の増幅信号のレベルと受光制御回路１７に記憶される設定情報とに基づいて、その一の受光手段と対応する前置増幅回路９の増幅率を設定している。
【００４４】
増幅率は具体的には４つのレベルに設定可能とされており、設定情報は増幅信号のレベルに応じていずれの増幅率を選ぶのかを定めるものである。具体的には、設定情報は、図４のように、増幅信号のレベルを領域ごと区分けし、各領域ごとに増幅率を定める構成をなしている。本実施形態では、増幅信号ＬｄがＬｄ１未満の場合には、増幅率としてＡｄ１を設定し、ＬｄがＬｄ１〜Ｌｄ２の場合にはＡｄ２を設定しＬｄがＬｄ２〜Ｌｄ３の場合にはＡｄ３を設定し、Ｌｄ４を超える場合にはＡｄ４を設定するように定められている。例えば、Ｓ３において前段のＬｄがＬｄ１〜Ｌｄ２の範囲内のものであると判断される場合には、その後段のＫ＋１の光軸に対応する前置増幅回路９の増幅率はＡｄ２に定められることとおなる。
【００４５】
増幅率設定手段としての受光制御回路１７は、設定情報に基づいて増幅信号のレベルの領域に応じた増幅率を設定する構成をなしており、具体的には、端子Ｃ１，Ｃ２の信号の組合せを４種類に変化させることで、４段階の増幅率設定を可能としている。制御端子Ｃ１，Ｃ２からはそれぞれＨレベル又はＬレベルの信号が出力可能とされており、Ｃ１，Ｃ２をそれぞれＨレベル，Ｈレベル、又はＨレベル、Ｌレベル、又はＬレベル、Ｈレベル、又はＬレベル、ＬレベルとすることでＴ１からＴ２への負帰還の度合いが４段階に変化し、アンプ４０での増幅度合いも４段階に変化することとなる。
【００４６】
上述したように、前置増幅回路９は、各フォトダイオード７とそれぞれ対応するように複数設けられており、図２に示すようにそれら複数の前置増幅回路９は、受光制御回路１７からの制御ラインＬ１，Ｌ２に共通接続されている。即ち、制御ラインＬ１が各前置増幅回路９の端子Ｇ１，Ｇ３、Ｇ５、Ｇ７に共通接続されている。また、制御ラインＬ２は、各前置増幅回路９の端子Ｇ２，Ｇ４、Ｇ６、Ｇ８にそれぞれ共通接続されている。
【００４７】
受光制御回路１７は、受光動作と対応させて受光動作中の前置増幅回路９の増幅率を設定する増幅率設定信号を、制御ラインＬ１，Ｌ２に対して出力する。即ち、制御ラインＬ１、Ｌ２からの信号は全ての前置増幅回路９の端子、即ち、端子Ｇ１，Ｇ２，端子Ｇ３，Ｇ４，端子Ｇ５，Ｇ６、端子Ｇ７，Ｇ８に入力されるようになっているが、受光動作中の受光部以外は増幅信号が無効化されるため問題はない。
【００４８】
本実施形態の構成によれば、所定数の受光手段と対応する増幅信号のレベルと設定情報とに基づいて増幅手段の増幅率が設定される。この設定情報は、増幅信号のレベルの増大に応じて増幅手段に用いる増幅率を次第に低く設定するように増幅率を決定するものであるため、受光信号に応じて適切な増幅率を迅速に設定できることとなる。
【００４９】
また、いずれか一の受光手段に対応する増幅手段の増幅率を設定するに際し、一の受光手段よりも前に動作する１又は複数の他の受光手段の増幅信号のレベルと、設定情報とに基づいて、当該一の受光手段と対応する増幅手段の増幅率を設定するようにしている。従って、各増幅手段の増幅率を前に動作するもののレベルに基づいて迅速に設定できることとなる。
【００５０】
また、増幅手段は、各受光手段とそれぞれ対応するように複数設けられており、それら複数の増幅手段は、増幅率設定手段からの制御ラインに共通接続されているため構成の簡素化を効果的に図ることができる。そして、受光制御手段による受光動作と対応させて、当該受光制御手段による受光動作中の増幅手段の増幅率を設定する増幅率設定信号を制御ラインに対して出力するようにしている。よって、構成の簡素化及びコスト低減を効果的に図りつつ各増幅手段の増幅率を受光信号に応じて適切かつ迅速に設定できることとなる。
【００５１】
また、上記実施形態では、設定情報において、増幅信号のレベルが複数の領域に区分けされ、各領域ごとに前記増幅率が決められており、増幅率設定手段は、設定情報を参照し、所定数の前記受光手段と対応する増幅信号のレベルが含まれる領域に応じた増幅率を設定している。このようにすれば、増幅率の複数段階に設定可能となる。また、複数段階に設定するようにしているため、無段階に設定する場合と比較して増幅率設定のための回路構成を簡素化しやすくなる。
【００５２】
＜実施形態２＞
次に、図５のフローチャートを参照して実施形態２について説明する。
本実施形態では、処理の流れが実施形態１と異なり、図１、図２に示す構成は実施形態１と同一である。よって異なる部分について詳細に説明する。本実施形態では、フォトダイオード７（受光手段）と対応する複数の増幅信号のレベルＬｄの最大値と設定情報とに基づいて、前置増幅回路９の増幅率を設定している。
【００５３】
また、複数のフォトダイオード８（受光手段）と対応する複数の増幅信号のレベルＬｄから異常信号レベル（具体的には、所定の信号レベル範囲を外れるレベル）を除いた所定数の増幅信号のレベルＬｄに基づいて、前置増幅回路９（増幅手段）の増幅率を設定している。
【００５４】
図５のＳ１０、Ｓ２０は実施形態１のＳ１、Ｓ２と同一であるの詳細は省略する。Ｓ３０では、増幅信号レベルＬｄが第１の閾値Ｓｈ以上であるか否かを判断する。Ｓｈ未満である場合にはＳ３０にてＮｏに進みＳ４０にてＬｄが第２の閾値Ｓｌ以下であるかを判断する。Ｓｌを超えている場合にはＳ４０にてＮｏに進む。Ｓ３０、Ｓ４０では、異常高レベル、異常低レベルの除去処理を行っている。そして、Ｓ５０にて前に取り込んだ記憶される信号レベルＳＭよりも大きいか否かを判断する。大きい場合にはＳ５０にてＹｅｓに進み、ＳＭに現在読み込んだ信号レベルＬｄを代入する。
【００５５】
小さい場合にはＤ５０にてＮｏに進む。Ｓ５０、Ｓ６０の処理では、現在読み込んだレベルＬｄが今までで最大の場合に、それを最大値として更新、記憶する処理を行っている。そして、Ｓ７０にて全光軸終了したかを判断し、終了していない場合には、Ｓ７０にてＮｏに進み、Ｋをインクリメントする（Ｓ８０）。終了した場合には、最大値ＳＭに基づいて増幅率Ａｄを設定する。ここでは、全ての前置増幅回路の増幅率が一律に設定される。増幅率は、図４と同様の設定情報により、最大値ＳＭに基づいて定められる。即ち、最大値ＳＭの属する領域の増幅率に定められる。そして、Ｓ１００にてＫをクリアし、次のサイクルに移行する。
【００５６】
本実施形態でも、所定数の受光手段と対応する増幅信号のレベルと設定情報とに基づいて増幅手段の増幅率が設定される。この設定情報は、増幅信号のレベルの増大に応じて増幅手段に用いる増幅率を次第に低く設定するように増幅率を決定するものであるため、受光信号に応じて適切な増幅率を迅速に設定できることとなる。
【００５７】
また、複数の受光手段と対応する複数の増幅信号のレベルの最大値と設定情報とに基づいて増幅率が設定される。従って、増幅信号の飽和を効果的に防止できることとなる。
【００５８】
また、複数の受光手段と対応する複数の増幅信号のレベルから異常信号レベルを除いた所定数の増幅信号のレベルに基づいて、増幅手段の増幅率を設定する。従って、ノイズを除去した適切なレベルに基づく増幅率の設定が可能となる。
【００５９】
＜実施形態３＞
次に実施形態３について説明する。
実施形態３は、実施形態１の図３のフローチャートを図８のものに変更した点、設定情報として図９に示す内容が用いられる点が異なり、その他の構成は、実施形態１と同一である。よって、図１、図２の構成が用いられる前提で説明する。
【００６０】
なお、図８の処理は増幅率設定の処理であり、比較器１９の信号に基づいて入光及び遮光を判定する処理は、図８の処理とは別処理（例えば並列処理）として行われるようになっている。
増幅率設定処理が開始されると、予め設定される複数の光軸のうちの最初の光軸の増幅信号を読み取る。本実施形態では、増幅率設定用の光軸として予め３つの光軸（光軸１、光軸２、光軸３（図１参照））が設定されており、その３つの設定光軸のうちの最初の光軸１の増幅信号を読み取る（Ｓ２１０）。そして、それら設定される３つの光軸のうちの次の光軸にチャンネル送りする（Ｓ２２０）。
【００６１】
Ｓ２３０の判断処理において、３番目の光軸３まで既に読み取りが終わっている場合には、Ｓ２３０にてＹに進む。終わっていない場合には、Ｓ２３０にてＮに進んでＳ２１０に戻り、チャンネル送り後の次の光軸の増幅信号を読み取る。３つの設定光軸についての増幅信号の読み取りが終了した場合には、Ｓ２３０にてＹに進むことになるので、Ｓ２４０にてその３つの増幅信号のレベルから最大値を選ぶ。このＳ２４０においては、そのまま最大値を選ぶようにしてもよく、予め設定される異常高レベル用閾値を超えるもの、或いは異常低レベル用閾値を下回るもの、若しくはその両方を除いた中から最大値を選ぶようにしてもよい。即ち、ノイズ除去を行ってから最大値を選ぶようにしてもよい。
【００６２】
そして、Ｓ２５０にてその選択された最大値が、信号大の領域に該当するかを判断する。即ち、図９のように、信号大の領域として「Ｌｄ２を超えるレベル」と設定されており、Ｓ２４０で選ばれた最大値がこの領域に該当する場合には、対応する増幅率Ａｄ３が選択される（Ｓ２６０）。また、Ｓ２５０にて、Ｎとなる場合には、Ｓ２７０にて上述の最大値が信号中の領域に該当するかを判断する。図９のように、中レベルの領域として「Ｌｄ１〜Ｌｄ２の範囲のレベル」と設定されており、上記最大値がこの領域に該当する場合にはＳ２７０にてＹに進み、対応する増幅率Ａｄ２に設定する。また、Ｓ２７０にてＮとなる場合は、上記最大値がＬｄ１未満となる場合なので、Ｓ３００に進み、Ｌｄ１未満似対応する増幅率Ａｄ１に設定する。Ｓ２６０、Ｓ２８０、Ｓ３００にて設定される増幅率は、全光軸の増幅率として設定されることとなる。本実施形態の構成によれば、予め設定される一部の光軸の増幅信号のレベルに基づいて全光軸の増幅率が設定されることとなる。従って、全光軸の増幅信号のレベルを読み取らなても設定が可能となり、処理の迅速化を図ることができる。また、複数の増幅信号レベルの中から最大値を選択して増幅率を定めているため、極めて飽和しにくい構成となっている。
【００６３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態１ないし３のいずれにおいても、図２の前置増幅回路９に代えて、図６のような前置増幅回路を用いてもよい。図６の構成では、負帰還部分Ｑの構成が図２の構成と異なっているが、それ以外は実施形態１と同様である。本図では、Ｇ１、Ｇ２のレベルによってＦＥＴＦ１，Ｆ２が駆動されるようになっており、Ｆ１，Ｆ２の駆動の組合わせによって負帰還抵抗が４段階に変化する構成をなしている。
（２）増幅率設定手段は、複数の受光手段と対応する複数の増幅信号のレベルの平均値と、設定情報とに基づいて、増幅手段の増幅率を設定するように構成されていてもよい。即ち、受光制御回路１７において全ての受光手段から増幅信号を取得し、その増幅信号の平均値を求めるようにする。そして、その平均値と対応する領域を図４の設定情報において参照し、増幅率を定めるようにしてもよい。この場合、平均値に基づいて全ての増幅率を一律に設定することができる。このようにすると、複数の増幅信号のレベルを適切に反映した増幅率を迅速に決定できることとなる。
【００６４】
（３）上記実施形態の構成に代えて、図７のようにしてもよい。
本実施形態では、感度調整手段としてのＦＥＴ１０ａないし１０ｄが各受光部６ａないし６ｄにそれぞれに対応して設けられており、そのドレイン・ソース端子間は抵抗８に並列に接続されており、ゲートは受光制御回路１７に接続されている。そして、ＦＥＴ１０ａないし１０ｄは、ゲートに与えられた電圧の値に応じてドレイン・ソース間の導通状態を変化させ、これにより並列に接続されたバイアス抵抗８との合成抵抗値を変化させるようになっている。ＦＥＴ１０ａないし１０ｄに与えられる電圧は、端子Ｃ１，Ｃ２の信号の組合せによって４段階に変化可能とされている。
【００６５】
（４）図５や図８では、異常信号レベルとして所定の信号レベル範囲を外れるレベルを例示したが、このような定義でなくてもよい。例えば、複数の受光手段と対応する複数の増幅信号のレベルから最大値及び最小値のいずれか一方又は両方を異常信号レベルと把握し、この異常信号レベルを除いた所定数の増幅信号のレベルに基づいて増幅手段の増幅率を設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態１に係る多光軸光電センサの電気的構成を概略的に示す概略図
【図２】図１の要部を拡大して示す図
【図３】検出処理の一例を示すフローチャート
【図４】設定情報を説明する説明図
【図５】実施形態２の検出処理を例示するフローチャート
【図６】図２の前置増幅回路の変形例を示す図
【図７】他の実施形態を例示する図
【図８】実施形態３の増幅率設定処理を例示するフローチャート
【図９】実施形態３に用いる設定情報を説明する説明図
【符号の説明】
【００６７】
１…投光器
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…発光ダイオード（投光手段）
３…投光制御回路（投光制御手段）
４…投光回路（投光制御手段）
５…受光器
７…フォトダイオード（受光手段）
９…前置増幅回路（増幅手段）
１７…受光制御回路（受光制御手段、記憶手段、増幅率設定手段）
Ｌ１，Ｌ２…制御ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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