JP4623261B2

JP4623261B2 - Optical axis adjustment method in photoelectric sensor

Info

Publication number: JP4623261B2
Application number: JP2004032875A
Authority: JP
Inventors: 晋水原; 義和真嶋
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2024-02-10
Also published as: JP2005226997A

Description

この発明は、光軸調整モードの制御動作が組み込まれた光電センサに係り、特に、当該光軸調整モードの制御動作中にあっては、投光器と受光器との間の信号伝達ゲインを周期的にかつ所定の最大値と最小値との間の各成分値を一様に含む波形に従って変化させるようにした光電センサに関する。 The present invention relates to a photoelectric sensor in which a control operation in an optical axis adjustment mode is incorporated, and in particular, during the control operation in the optical axis adjustment mode, the signal transmission gain between the projector and the light receiver is periodically changed. In addition, the present invention relates to a photoelectric sensor that is changed according to a waveform that uniformly includes each component value between a predetermined maximum value and a minimum value.

回帰反射型光電センサや透過型光電センサにあっては、一般に、その設置時に投光器と受光器との間の正確な光学中心軸合わせ（以下、光軸合わせという）が要求される。特に、投受光面が汚れやすい環境に設置される場合等、長期に亘り感度を良好に保ってメンテナンスフリーを実現するためには、より確実な光軸合わせが必須のものとなる。 In general, a retroreflective photoelectric sensor or a transmissive photoelectric sensor requires accurate optical center axis alignment (hereinafter referred to as optical axis alignment) between a projector and a light receiver when installed. In particular, in a case where the light emitting / receiving surface is installed in an environment in which the light projecting / receiving surface is easily contaminated, more reliable optical axis alignment is essential in order to maintain good sensitivity for a long period of time and realize maintenance-free operation.

一例として、従来の透過型光電センサの投受光器の配置例を図１２に示す。同図において、符号３は投光器、符号３０は投光器のケース、符号３１は投光用窓、符号３２は投光器の電源表示灯、符号３３は電源線３３１とグランド線３３２とを含む電気コードをそれぞれ示している。また、符号４は受光器、符号４０は受光器のケース、符号４１は受光用窓、符号４２は制御出力表示灯、符号４３は電源線４３１とグランド線４３２と制御出力線４３３とを含む電気コードをそれぞれ示している。 As an example, FIG. 12 shows an arrangement example of a projector / receiver of a conventional transmissive photoelectric sensor. In the figure, reference numeral 3 denotes a projector, reference numeral 30 denotes a projector case, reference numeral 31 denotes a projector window, reference numeral 32 denotes a projector power indicator lamp, and reference numeral 33 denotes an electric cord including a power line 331 and a ground line 332, respectively. Show. Reference numeral 4 denotes a light receiver, reference numeral 40 denotes a case of the light receiver, reference numeral 41 denotes a light receiving window, reference numeral 42 denotes a control output indicator lamp, and reference numeral 43 denotes an electric power including a power line 431, a ground line 432, and a control output line 433. Each code is shown.

同図に示されるように、透過型の光電センサにあっては、投光器３の投光用窓３１から投射される検出光が受光器４の受光用窓４１に入光するように、投光用窓３１と受光用窓４１とが対向して配置される。ところで、この種の透過型光電センサにあっては、例えば図１３に示されるように、外径数ｃｍ程度のサイズの投光器と受光器とを、数メートル隔てて使用することが多い。このような場合、投光器及び受光器の設置部の機械的精度だけで光軸合わせを行うことは非常に困難であるため、一般には、設置部に位置調整機構を設けて、光電センサを設置した後に光軸合わせを行うといった手法が採用されている。 As shown in the figure, in the transmissive photoelectric sensor, the light is projected so that the detection light projected from the light projection window 31 of the light projector 3 enters the light reception window 41 of the light receiver 4. The work window 31 and the light receiving window 41 are arranged to face each other. By the way, in this type of transmissive photoelectric sensor, for example, as shown in FIG. 13, a projector having a size of several centimeters in outer diameter and a light receiver are often used separated by several meters. In such a case, it is very difficult to perform optical axis alignment only with the mechanical accuracy of the installation part of the projector and the light receiver, so in general, a position adjustment mechanism is provided in the installation part, and a photoelectric sensor is installed. A method of aligning the optical axis later is employed.

従来の光軸調整方法の説明図が図１４に示されている。一般には、図１３に示したように投光器３と受光器４とを設置した後、図１４（ａ）に示されるように投光器３若しくは受光器４を上下（左右）に傾けることにより、センサ出力がＯＮする（制御出力表示灯４２が点灯する）角度範囲（＋θ〜−θ）を確認し、その角度範囲の中央（θ＝±０）を光軸として設置する方法が採用されている。しかしながら、このような方法には、以下の図１４（ｂ）に示されるような不具合が指摘されている。 An explanatory diagram of a conventional optical axis adjusting method is shown in FIG. In general, after the projector 3 and the light receiver 4 are installed as shown in FIG. 13, the sensor output is obtained by tilting the projector 3 or the receiver 4 up and down (left and right) as shown in FIG. Is turned on (the control output indicator lamp 42 is lit), and a method of confirming the angle range (+ θ to −θ) and setting the center (θ = ± 0) of the angle range as the optical axis is employed. However, such a method has a problem as shown in FIG. 14B below.

図１４（ｂ）において、縦軸は受光器４の受光量、横軸は受光器４の首振り角度（光軸との角度ずれ量）θをそれぞれ示している。そして、実線Ａは光電センサの定格検出距離近辺で使用した場合に見られる入光余裕度があまりないときの受光量の変化を、一点鎖線Ｂは光電センサの定格検出距離よりも十分短い距離に設置した場合に見られる入光余裕度が十分にあるときの受光量の変化をそれぞれ示している。同図から分かるように、いずれの場合も受光量が最大になる位置が『光軸が一致した状態』であり、その状態から投光器若しくは受光器を傾けるに従って受光量が低下する。同図に見て取れる通り、入光余裕度があまりないときには、実線Ａに示されるようにセンサ出力がＯＮする角度範囲（ａ）が狭いため、その中心を見極めることは容易である。しかしながら、入光余裕度が十分にあるときには、一点鎖線Ｂに示されるようにセンサ出力がＯＮする角度範囲（ｂ）が広いものとなるため、その中央に位置する光軸を見分けることが困難となる。 In FIG. 14B, the vertical axis represents the amount of light received by the light receiver 4, and the horizontal axis represents the swing angle (amount of angular deviation from the optical axis) θ of the light receiver 4. The solid line A shows the change in the amount of received light when there is not much light incident margin when used near the rated detection distance of the photoelectric sensor, and the alternate long and short dash line B shows a distance sufficiently shorter than the rated detection distance of the photoelectric sensor. The figure shows the change in the amount of received light when there is a sufficient light incident margin when it is installed. As can be seen from the figure, the position where the amount of received light reaches the maximum is “a state where the optical axes coincide with each other”, and the amount of received light decreases as the projector or the light receiver is tilted from this state. As can be seen in the figure, when there is not much light incident margin, the angle range (a) where the sensor output is turned on is narrow as shown by the solid line A, so it is easy to determine the center. However, when the incident margin is sufficient, it is difficult to discern the sensor output as shown in chain line B is the angular range (b) is wide as the Do because that turns ON, the optical axis located at the center It becomes.

そこで、昨今では、光軸調整時に投光器若しくは受光器を上下・左右に傾ける際、受光出力のピークを検出し表示するようにした光電センサが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、従来のそのような光電センサにあっては、制御回路にマイコン等を使用した複雑な演算機能が必要となるため、単純に物体の存在有無を検出するだけの安価で小規模な光電センサにそのような光軸調整モードを実装することはできない。 Therefore, in recent years, a photoelectric sensor has been proposed that detects and displays the peak of the received light output when the projector or the light receiver is tilted up and down and left and right during optical axis adjustment (see, for example, Patent Document 1). However, since such a conventional photoelectric sensor requires a complicated calculation function using a microcomputer or the like in the control circuit, it is an inexpensive and small-scale photoelectric sensor that simply detects the presence or absence of an object. Such an optical axis adjustment mode cannot be implemented.

また、図１５の一点鎖線で示されるように、入光余裕度が有りすぎて受光量が受光アンプの飽和レベルを超えてしまうような状況では、受光ピークを探すことはできず、従って適切に光軸合わせを行うことができない。殊に、透過型の光電センサにあっては、近年、定格検出距離が１０ｍ〜１５ｍ程のものが一般的となっており、これを例えば１．５ｍの距離で使用した場合には、入光余裕度が１００倍（（１５ｍ／１．５ｍ）^２））にもなり、このような場合には、上述したように受光量が受光アンプの飽和レベルを超えてしまうため、受光ピークを探すことはできない。
特開平１１−２２５０５８号公報 Also, as shown by the one-dot chain line in FIG. 15, in a situation where there is too much light incident margin and the amount of light received exceeds the saturation level of the light receiving amplifier, it is not possible to search for the light receiving peak. The optical axis cannot be aligned. In Koto, in the transmission type photoelectric sensor, in recent years, when the rated detection distance is used at a distance of about one it is commonly carried out, which, for example, 1.5 m 10M～15m is incident The margin becomes 100 times ((15 m / 1.5 m) ² )). In such a case, the amount of light received exceeds the saturation level of the light receiving amplifier as described above, and therefore the light receiving peak is searched for. I can't.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-225058

この発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、従来のように光軸調整時に投光器若しくは受光器を上下・左右に傾けて光軸合わせ行う手法を採用しつつも、定格検出距離等に影響されず確実に光軸合わせを行えるようにした光電センサにおける光軸調整方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems of the prior art, and the object of the present invention is to tilt the projector or light receiver vertically and horizontally when adjusting the optical axis as in the prior art. It is an object of the present invention to provide an optical axis adjustment method in a photoelectric sensor that allows an optical axis alignment to be performed reliably without being influenced by a rated detection distance or the like while adopting an alignment method .

この発明の他の目的とするところは、従来のように光軸調整時に投光器若しくは受光器を上下・左右に傾けて光軸合わせ行う手法を採用しつつも、定格検出距離等に影響されず確実に光軸合わせを行えるようにした光軸調整モードの制御動作が組み込まれた光電センサを提供することにある。 Another object of the present invention is to ensure that the optical axis alignment is performed by tilting the projector or receiver vertically and horizontally when adjusting the optical axis, as in the prior art, but not affected by the rated detection distance. It is an object of the present invention to provide a photoelectric sensor incorporating a control operation in an optical axis adjustment mode that enables optical axis alignment.

この発明の他の目的並びに作用効果については、明細書の以下に記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。 Other objects and operational effects of the present invention will be easily understood by those skilled in the art by referring to the following description of the specification.

この発明の光電センサにおける光軸調整方法は、投光器と受光器との間の信号伝達ゲインを周期的にかつ所定の最大値と最小値との間の各成分値を一様に含む波形に従って変化させながら投光器と受光器とを動作させた状態において、投光器の光軸と受光器の光軸との位置関係を変化させ、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度に基づいて両光軸の整合点を探すことを特徴とする。 According to the optical axis adjustment method of the photoelectric sensor of the present invention, the signal transmission gain between the projector and the light receiver changes periodically according to a waveform that uniformly includes each component value between a predetermined maximum value and minimum value. In the state where the projector and the receiver are operated, the positional relationship between the optical axis of the projector and the optical axis of the receiver is changed, and both are determined based on the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp on the receiver side. It is characterized by searching for a matching point of the optical axis.

ここで『信号伝達ゲイン』とあるが、この変化は、投光器の投光回路に含まれる波形発生器の発生波形、投光器の投光回路に含まれる増幅器のゲイン、又は受光器の受光回路に含まれる増幅器のゲイン、のいずれかの制御により実現することができる。 Here, “signal transmission gain” is used, but this change is included in the waveform generated by the waveform generator included in the light projecting circuit of the projector, the gain of the amplifier included in the light projecting circuit of the projector, or the light receiving circuit of the light receiver. It can be realized by controlling any one of the gains of the amplifiers.

また、『投光器と受光器』とあるが、本発明は、投光器と受光器とが別体の透過型光電センサのみならず、設置時の光軸合わせが必要とされる回帰反射型光電センサ等の反射型光電センサの光軸調整方法にも適用可能である。 In addition, although there are “sender and light receiver”, the present invention is not limited to a transmission type photoelectric sensor in which the light projector and the light receiver are separate, but also a retroreflective type photoelectric sensor that requires alignment of the optical axis at the time of installation, etc. The present invention can also be applied to the optical axis adjustment method of the reflection type photoelectric sensor.

そして、本発明の光電センサにおける光軸調整方法によれば、光軸合わせ実行時において、投光器と受光器との間の信号伝達ゲインが周期的にかつ所定の最大値と最小値との間の各成分値を一様に含む波形に従って変化されるから、投光器の光軸と受光器の光軸との相対位置の変化に応じて、受光器の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度が視認可能な程度に変化をする。したがって、従来のように光軸調整時に投光器若しくは受光器を上下・左右に傾けて光軸合わせ行う手法を採用しつつも、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度に基づいて、定格検出距離等に影響されず確実に光軸合わせを行うことが可能となる。 According to the optical axis adjustment method in the photoelectric sensor of the present invention, the signal transmission gain between the light projector and the light receiver is periodically and between a predetermined maximum value and minimum value when performing optical axis alignment. Since it changes according to a waveform that uniformly contains each component value, the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp of the receiver is visually recognized according to the change in the relative position between the optical axis of the projector and the optical axis of the receiver. Change as much as possible. Therefore, while adopting a method of aligning the optical axis by tilting the projector or receiver vertically and horizontally when adjusting the optical axis as in the past, based on the blinking duty or effective luminance of the control output indicator on the receiver side, The optical axis can be reliably aligned without being affected by the rated detection distance or the like.

別の一面から見た本発明は、投光器と、制御出力表示灯を備えた受光器とを有し、投光器には、光軸調整モードの制御動作が選択可能に組み込まれており、光軸調整モードの制御動作において、投光器から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形は、所定の最大光強度と最小光強度との間の各光強度成分を一様に含んだ波形とされている、ことを特徴とする光電センサとして捉えることができる。 Another aspect of the present invention includes a projector and a light receiver including a control output indicator lamp, and the projector is incorporated so that the control operation in the optical axis adjustment mode can be selected. In the mode control operation, the envelope waveform of the optical pulse train periodically projected from the projector is a waveform that uniformly includes each light intensity component between the predetermined maximum light intensity and the minimum light intensity. It can be grasped as a photoelectric sensor characterized by that.

そして、本発明の光電センサによれば、光軸調整モードが選択されているときには、投光器と受光器との間の信号伝達ゲインが周期的にかつ所定の最大値と最小値との間の各成分値を一様に含む波形に従って変化されるから、投光器の光軸と受光器の光軸との相対位置の変化に応じて、受光器の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度が視認可能な程度に変化をする。したがって、従来のように光軸調整時に投光器若しくは受光器を上下・左右に傾けて光軸合わせ行う手法を採用しつつも、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度に基づいて、定格検出距離等に影響されず確実に光軸合わせを行うことが可能となる。 According to the photoelectric sensor of the present invention, when the optical axis adjustment mode is selected, each of the signal transmission gains between the projector and the light receiver is periodically and between a predetermined maximum value and minimum value. Since it changes according to the waveform that uniformly contains the component value, the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp of the receiver can be visually recognized according to the change in the relative position between the optical axis of the projector and the optical axis of the receiver. Change to a certain extent. Therefore, while adopting a method of aligning the optical axis by tilting the projector or receiver vertically and horizontally when adjusting the optical axis as in the past, based on the blinking duty or effective luminance of the control output indicator on the receiver side, The optical axis can be reliably aligned without being affected by the rated detection distance or the like.

尚、本発明の光電センサにあっても、『信号伝達ゲイン』の変化は、投光器の投光回路に含まれる波形発生器の発生波形、投光器の投光回路に含まれる投光素子への入力を増幅する増幅器のゲイン、又は受光器の受光回路に含まれる受光素子からの出力を増幅する増幅器のゲイン、のいずれかの制御により実現することができる。また、『投光器と受光器』とあるが、本発明は、投光器と受光器とが別体の透過型光電センサのみならず、設置時の光軸合わせが必要とされる回帰反射型光電センサ等の反射型光電センサにも適用可能である。 Even in the photoelectric sensor of the present invention, the change in “signal transmission gain” is caused by the waveform generated by the waveform generator included in the projector circuit of the projector and the input to the light projecting element included in the projector circuit of the projector. It can be realized by controlling either the gain of the amplifier that amplifies the signal or the gain of the amplifier that amplifies the output from the light receiving element included in the light receiving circuit of the light receiver . In addition, although there are “sender and light receiver”, the present invention is not limited to a transmission type photoelectric sensor in which the light projector and the light receiver are separate, but also a retroreflective type photoelectric sensor that requires alignment of the optical axis during installation, etc. The present invention can also be applied to the reflection type photoelectric sensor.

本発明の光電センサにおいて、好ましくは、光軸調整モードの制御動作の選択は、投光器側の電気コードに含まれる制御入力線を介して入力される信号に基づいて行われる。 In the photoelectric sensor of the present invention, preferably, the control operation in the optical axis adjustment mode is selected based on a signal input via a control input line included in the electric cord on the projector side.

このような態様によれば、ＰＬＣ等の上位装置からの指示信号に基づいて光軸調整モードに移行するように構成することができるから、複数組のセンサを隣接して設けるような場合にも、一括して或いは適宜の順番で光軸調整モードに移行させることも可能となる。。 According to such an aspect, since it can be configured to shift to the optical axis adjustment mode based on an instruction signal from a host device such as a PLC, even when a plurality of sets of sensors are provided adjacent to each other. It is also possible to shift to the optical axis adjustment mode in a batch or in an appropriate order. .

また、本発明の光電センサにおいて、好ましくは、投光器から周期的に投光される光パルス列が、最大値から最小値へ、もしくは最小値から最大値へ連続的に変化するものであってもよい。また、投光器から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形を、鋸歯状波や三角波等のように、直線的な包絡線を有する波形としてもよい。 In the photoelectric sensor of the present invention, it is preferable that the optical pulse train periodically projected from the projector may continuously change from the maximum value to the minimum value or from the minimum value to the maximum value. . Further, the envelope waveform of the optical pulse train is periodically projected from the projector, as in such a sawtooth wave or a triangular wave, may be a waveform having a linear envelope.

このような態様によれば、ランダムな包絡線を有する波形を生成する場合に比して、制御出力表示灯のオン・オフ動作が安定するため、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度の変化をより一層容易に視認することが可能となる。 According to such an aspect, since the on / off operation of the control output indicator lamp is stabilized as compared with the case where a waveform having a random envelope is generated, the change in blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp Can be visually recognized even more easily.

また、本発明の光電センサにおいて、投光器と受光器とが想定される間隔で配置されているときに、投受光器の光軸が一致していない状態では前記制御出力表示灯が点滅状態となり、かつ光軸が一致している状態では前記制御出力表示灯が連続点灯状態となるように、前記信号伝達ゲインの最小値の値が決定されてもよい。 Further, in the photoelectric sensor of the present invention, when the projector and the light receiver are arranged at an assumed interval, the control output indicator lamp is in a blinking state in a state where the optical axes of the projector and the light receiver do not coincide with each other. In addition, the minimum value of the signal transmission gain may be determined so that the control output indicator lights continuously in a state where the optical axes match.

更に別に一面から見た本発明は、投光器と制御出力表示灯を備えた受光器とを有し、受光器には、光軸調整モードの制御動作が選択可能に組み込まれ、更に受光素子からの出力を増幅する受光増幅器が含まれており、光軸調整モードの制御動作において、受光器に含まれる受光増幅器のゲイン制御波形は、所定の最大ゲイン値と最小ゲイン値との間の各ゲイン値成分を一様に含んだ波形である、ことを特徴とする光電センサとして捉えることができる。 Furthermore, the present invention viewed from another aspect includes a light projector and a light receiver having a control output indicator lamp. The light receiver includes a control operation in an optical axis adjustment mode so that it can be selected . A light receiving amplifier that amplifies the output is included, and in the control operation of the optical axis adjustment mode, the gain control waveform of the light receiving amplifier included in the light receiver has each gain value between a predetermined maximum gain value and a minimum gain value. It can be understood as a photoelectric sensor characterized by a waveform that uniformly contains components.

すなわち、上述したように、信号伝達ゲインの変化は、受光器に含まれる受光増幅器のゲインの制御により実現することも可能であるため、このように、受光器に含まれる受光増幅器のゲイン制御波形を、所定の最大ゲイン値と最小ゲイン値との間の各ゲイン値成分を一様に含んだ波形とすることによっても、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度に基づいて、定格検出距離等に影響されず確実に光軸合わせを行うことが可能となる。 That is, as described above, the change in the signal transmission gain can be realized by controlling the gain of the light receiving amplifier included in the light receiver, and thus, the gain control waveform of the light receiving amplifier included in the light receiver. , Based on the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp on the receiver side, by making the waveform uniformly including each gain value component between the predetermined maximum gain value and the minimum gain value, The optical axis can be reliably aligned without being affected by the rated detection distance or the like.

尚、上記発明の光電センサにおいても、受光増幅器のゲイン制御波形を、鋸歯状波や三角波等のように、直線的な包絡線を有する波形とすれば、ランダムな包絡線を有する波形を生成する場合に比して、制御出力表示灯のオン・オフ動作が安定するため、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度の変化をより一層容易に視認することが可能となる。また、受光増幅器のゲイン波形が、最大値から最小値へ、もしくは最小値から最大値へ連続的に変化するものであってもよい。 In the photoelectric sensor of the above invention as well, if the gain control waveform of the light receiving amplifier is a waveform having a linear envelope such as a sawtooth wave or a triangular wave, a waveform having a random envelope is generated. Compared to the case, since the on / off operation of the control output indicator lamp is stabilized, it becomes possible to more easily visually recognize the change in the blinking duty or the effective luminance of the control output indicator lamp. Further, the gain waveform of the light receiving amplifier may continuously change from the maximum value to the minimum value or from the minimum value to the maximum value.

更に別の一面から見た本発明は、光軸調整モードの制御動作が選択可能に組み込まれており、光軸調整モードの制御動作において、投光器から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形は、所定の最大光強度と最小光強度との間の各光強度成分を一様に含んだ波形とされている、ことを特徴とする光電センサの投光器として捉えることができる。 According to another aspect of the present invention, the control operation in the optical axis adjustment mode is incorporated so as to be selectable. In the control operation in the optical axis adjustment mode, the envelope of the optical pulse train periodically projected from the projector The waveform is a waveform that uniformly includes each light intensity component between a predetermined maximum light intensity and a minimum light intensity, and can be regarded as a light projector of a photoelectric sensor.

このような投光器を用いれば、光軸調整モードにあっては、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度が視認可能な程度に変化をする。したがって、従来のように光軸調整時に投光器若しくは受光器を上下・左右に傾けて光軸合わせ行う手法を採用しつつも、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度に基づいて、定格検出距離等に影響されず確実に光軸合わせを行うことが可能となる。 If such a projector is used, in the optical axis adjustment mode, the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp on the light receiver side changes to such an extent that it can be visually recognized. Therefore, while adopting a method of aligning the optical axis by tilting the projector or receiver vertically and horizontally when adjusting the optical axis as in the past, based on the blinking duty or effective luminance of the control output indicator on the receiver side, The optical axis can be reliably aligned without being affected by the rated detection distance or the like.

尚、この発明の光電センサの投光器においても、光軸調整モードの制御動作の選択は、投光器側の電気コードに含まれる制御入力線を介して入力される信号に基づいて行われるようにすることもでき、また、投光器から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形を、鋸歯状波や三角波等のように、直線的な包絡線を有する波形とするとより好ましいであろう。さらに、投光器から周期的に投光される光パルス列が、最大値から最小値へ、もしくは最小値から最大値へ連続的に変化するものであってもよい。 Also in the projector of the photoelectric sensor of the present invention, the selection of the control operation in the optical axis adjustment mode is performed based on the signal input via the control input line included in the electric cord on the projector side. In addition, it is more preferable that the envelope waveform of the optical pulse train periodically projected from the projector is a waveform having a linear envelope, such as a sawtooth wave or a triangular wave. Furthermore, the optical pulse train periodically projected from the projector may continuously change from the maximum value to the minimum value, or from the minimum value to the maximum value .

更に別の一面から見た本発明は、制御出力表示灯を有すると共に、光軸調整モードの制御動作が選択可能に組み込まれ、更に受光素子からの出力を増幅する受光増幅器が含まれており、光軸調整モードの制御動作において、受光器に含まれる受光増幅器のゲイン制御波形は、所定の最大ゲイン値と最小ゲイン値との間の各ゲイン値成分を一様に含んだ波形である、ことを特徴とする光電センサの受光器として捉えることができる。 The present invention viewed from another aspect includes a control output indicator lamp, a control operation in an optical axis adjustment mode is selectively incorporated, and further includes a light receiving amplifier that amplifies the output from the light receiving element, In the control operation of the optical axis adjustment mode, the gain control waveform of the light receiving amplifier included in the light receiver is a waveform that uniformly includes each gain value component between a predetermined maximum gain value and a minimum gain value. It can be grasped as a light receiver of a photoelectric sensor characterized by

上述したように、信号伝達ゲインの変化は、受光器に含まれる受光増幅器のゲインの制御により実現することも可能であるため、このように、受光器に含まれる受光増幅器のゲイン制御波形を、所定の最大ゲイン値と最小ゲイン値との間の各ゲイン値成分を一様に含んだ波形とすることによっても、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度に基づいて、定格検出距離等に影響されず確実に光軸合わせを行うことが可能となる。 As described above, the change in the signal transmission gain can be realized by controlling the gain of the light receiving amplifier included in the light receiver, and thus, the gain control waveform of the light receiving amplifier included in the light receiver is Rating detection based on the blinking duty or effective brightness of the control output indicator on the receiver side by making the waveform uniformly include each gain value component between the predetermined maximum gain value and minimum gain value The optical axis can be reliably aligned without being affected by the distance or the like.

尚、本発明の光電センサの受光器においても、受光増幅器のゲイン波形を、鋸歯状波や三角波等のように、直線的な包絡線を有する波形とすればより好ましいことは上述した通りである。加えて、受光増幅器のゲイン波形が、最大値から最小値へ、もしくは最小値から最大値へ連続的に変化するものであってもよい。 In the photoelectric sensor receiver of the present invention, as described above, it is more preferable that the gain waveform of the light receiving amplifier is a waveform having a linear envelope, such as a sawtooth wave or a triangular wave. . In addition, the gain waveform of the light receiving amplifier may continuously change from the maximum value to the minimum value or from the minimum value to the maximum value.

以上の説明で明らかなように、本発明の光電センサによれば、ユーザは、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度に基づき、容易かつ確実に両光軸の整合点を探すことが可能となる。 As apparent from the above description, according to the photoelectric sensor of the present invention, the user can easily and surely find the matching point of both optical axes based on the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp. Become.

以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明のほんの一例を示すものに過ぎず、本発明の要旨とするところは、特許請求の範囲の記載によってのみ規定されるものである。 In the following, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is merely an example of the present invention, and the gist of the present invention is defined only by the description of the claims.

本発明の１実施形態である透過型光電センサの投受光器の配置例が図１に示されている。同図において、符号１は投光器、符号１０は投光器のケース、符号１１は投光用窓、符号１２は投光器の電源表示灯、符号１３は電源線１３１とグランド線１３２と制御入力線１３３とを含む電気コードをそれぞれ示している。また、符号２は受光器、符号２０は受光器のケース、符号２１は受光用窓、符号２２は制御出力表示灯、符号２３は電源線２３１とグランド線２３２と制御出力線２３３とを含む電気コードをそれぞれ示している。 FIG. 1 shows an arrangement example of a light projecting / receiving device of a transmission type photoelectric sensor according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a projector, reference numeral 10 denotes a projector case, reference numeral 11 denotes a projector window, reference numeral 12 denotes a projector power indicator, reference numeral 13 denotes a power line 131, a ground line 132, and a control input line 133. Each electric cord is shown. Reference numeral 2 is a light receiver, reference numeral 20 is a case of the light receiver, reference numeral 21 is a light receiving window, reference numeral 22 is a control output indicator lamp, and reference numeral 23 is an electric including a power line 231, a ground line 232, and a control output line 233. Each code is shown.

同図に示されるように、本実施形態の透過型光電センサにあっても、従前のそれと同様に、投光器１の投光用窓１１から投射される検出光が受光器２の受光用窓２１に入光するように、投光用窓１１と受光用窓２１とが対向して配置される。従前のものと異なる点は、投光器１の電気コード１３に、光軸調整モード切替のための制御入力線１３３が含まれている点にある。したがって後述するように、投光器１の回路構成が従前のものとは異なっている。尚、図示はされていないが、本実施形態で示される透過型光電センサの定格検出距離は１０ｍ〜１５ｍであり、投受光器共に、そのサイズは、高さ３ｃｍ、奥行き２ｃｍ、幅１ｃｍの小型のものが採用されている。 As shown in the figure, even in the transmission type photoelectric sensor of the present embodiment, the detection light projected from the light projection window 11 of the light projector 1 is received by the light reception window 21 of the light receiver 2 in the same manner as before. The light projecting window 11 and the light receiving window 21 are arranged so as to face each other. The difference from the conventional one is that the electric cord 13 of the projector 1 includes a control input line 133 for switching the optical axis adjustment mode. Therefore, as will be described later, the circuit configuration of the projector 1 is different from the conventional one. Although not shown, the rated detection distance of the transmissive photoelectric sensor shown in the present embodiment is 10 m to 15 m, and the size of both the projector and the light receiver is 3 cm in height, 2 cm in depth, and 1 cm in width. Is adopted.

本発明が適用された透過型光電センサの投光器の回路構成が図２に示されている。同図に示されるように、この投光器は、発光ダイオード１０１、トランジスタ１０２（ＴＲ１）、エミッタ抵抗１０３を含む投光部１００と、５０μｓｅｃ周期で幅２．５μの方形波出力を生成する投光波形発信器１０４と、１００ｍｍｓｅｃ周期で所定の最高値と最低値とを有する三角波出力を生成する三角波発生器１０５とを含んでなる。 FIG. 2 shows a circuit configuration of a projector of a transmission photoelectric sensor to which the present invention is applied. As shown in the figure, the projector includes a light emitting unit 100 including a light emitting diode 101, a transistor 102 (TR1), and an emitter resistor 103, and a light projection waveform that generates a square wave output having a width of 2.5 μ with a period of 50 μsec. The transmitter 104 includes a triangular wave generator 105 that generates a triangular wave output having a predetermined maximum value and a minimum value at a period of 100 mmsec.

符号１０６で示されるのは、直流電源入力端子１０６ａと三角波形出力入力端子１０６ｂとを２者択一的に切り替え可能に有するスイッチ部１０６であり、直流電源を取り込むか三角波発生器１０５の出力を取り込むかを決定する。このスイッチ部１０６の切り替えは、制御入力線１２２からの制御信号に基づき作動する制御部１０７により行われる。 Reference numeral 106 denotes a switch unit 106 having a DC power supply input terminal 106a and a triangular waveform output input terminal 106b that can be switched between two alternatives. The switch unit 106 takes in DC power or outputs the output of the triangular wave generator 105. Decide whether to import. The switching of the switch unit 106 is performed by the control unit 107 that operates based on a control signal from the control input line 122.

符号１０８で示されるのは、ＮＯＴ回路であり、投光波形発信器１０４の出力を反転する。また、符号１０９（ＴＲ２）で示されるのは第２のトランジスタであり、ＮＯＴ回路１０８の出力がそのベース端子に入力され、また第１のトランジスタ１０２（ＴＲ１）の前段で、直流電源或いは三角波発生器１０５の出力がコレクタ端子側に入力可能に接続されている。尚、符号１１０、１１１はいずれも抵抗器を示している。 Reference numeral 108 denotes a NOT circuit, which inverts the output of the projection waveform transmitter 104. Reference numeral 109 (TR2) denotes a second transistor. The output of the NOT circuit 108 is input to the base terminal thereof, and a DC power supply or a triangular wave is generated before the first transistor 102 (TR1). The output of the device 105 is connected to the collector terminal side so that input is possible. Reference numerals 110 and 111 denote resistors.

以下に、この投光回路の動作を説明する。通常時、すなわち光軸調整モードにないときには、制御部１０７の制御により、スイッチ部１０６の端子は直流電源端子１０６ａが選択されている。この場合には、ＮＯＴ回路１０８の存在により、投光波形発信器１０４の出力がオフしている期間（４７．５μｓｅｃ幅、５０μｓｅｃ周期）は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のベース端子に入力があるため、端子１０６ａから入力される直流電源は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のコレクタ−エミッタ間を流れ、トランジスタ１０２（ＴＲ１）へのベース入力はない。一方、投光波形発信器１０４の出力がオンしている期間（２．５μ幅、５０μ周期）は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のベース端子に入力がないため、端子１０６ａから入力される直流電源は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のコレクタ−エミッタ間を流れることなく、トランジスタ１０２（ＴＲ１）のベース端子に入力する。このため、通常時には、５０μｓｅｃ毎に２．５μｓｅｃの間、発光ダイオード１０１からの投光が行われることとなる。 The operation of this light projecting circuit will be described below. During normal operation, that is, when not in the optical axis adjustment mode, the DC power supply terminal 106 a is selected as the terminal of the switch unit 106 under the control of the control unit 107. In this case, due to the presence of the NOT circuit 108, the base terminal of the transistor 109 (TR2) is input during the period (47.5 μsec width, 50 μsec period) during which the output of the projection waveform transmitter 104 is off. The DC power input from the terminal 106a flows between the collector and the emitter of the transistor 109 (TR2), and there is no base input to the transistor 102 (TR1). On the other hand, during the period when the output of the projection waveform transmitter 104 is on (2.5 μ width, 50 μ period), there is no input to the base terminal of the transistor 109 (TR 2), so the DC power input from the terminal 106 a is The signal is input to the base terminal of the transistor 102 (TR1) without flowing between the collector and the emitter of the transistor 109 (TR2). For this reason, light is normally emitted from the light emitting diode 101 every 2.5 μsec every 50 μsec.

一方、光軸調整モードにあるときには、制御部１０７の制御により、スイッチ部１０６の端子は三角波形出力入力端子１０６ｂが選択されている。この場合には、ＮＯＴ回路１０８の存在により、投光波形発信器１０４の出力がオフしている期間（４７．５μｓｅｃ幅、５０μｓｅｃ周期）は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のベース端子に入力があるため、端子１０６ｂから入力される三角波形信号は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のコレクタ−エミッタ間を流れ、トランジスタ１０２（ＴＲ１）へのベース入力はない。一方、投光波形発信器１０４の出力がオンしている期間（２．５μｓｅｃ幅、５０μｓｅｃ周期）は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のベース端子に入力がないため、端子１０６ｂから入力される三角波形信号は、トランジスタ１０９（ＴＲ２）のコレクタ−エミッタ間を流れることなく、トランジスタ１０２（ＴＲ１）のベース端子に入力する。このため、光軸調整モードにあるときには、５０μｓｅｃ毎に２．５μｓｅｃの間、発光ダイオード１０１からの投光が行われることとなる。より具体的には、後述するように、光軸調整モードにあるときには、発光ダイオード１０１から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形は、所定の最大光強度と最小光強度との間の各光強度成分を一様に含んだ波形となる。 On the other hand, when in the optical axis adjustment mode, the triangular waveform output input terminal 106 b is selected as the terminal of the switch unit 106 under the control of the control unit 107. In this case, due to the presence of the NOT circuit 108, the base terminal of the transistor 109 (TR2) is input during the period (47.5 μsec width, 50 μsec period) during which the output of the projection waveform transmitter 104 is off. The triangular waveform signal input from the terminal 106b flows between the collector and the emitter of the transistor 109 (TR2), and there is no base input to the transistor 102 (TR1). On the other hand, during the period when the output of the projection waveform transmitter 104 is on (2.5 μsec width, 50 μsec cycle), since there is no input to the base terminal of the transistor 109 (TR2), the triangular waveform signal input from the terminal 106b. Is input to the base terminal of the transistor 102 (TR1) without flowing between the collector and emitter of the transistor 109 (TR2). For this reason, when in the optical axis adjustment mode, light is emitted from the light emitting diode 101 for 2.5 μsec every 50 μsec. More specifically, as described later, when in the optical axis adjustment mode, the envelope waveform of the optical pulse train periodically projected from the light emitting diode 101 is between a predetermined maximum light intensity and a minimum light intensity. It becomes a waveform that uniformly includes each light intensity component.

本発明が適用された透過型光電センサの受光器の回路構成が図３に示されている。同図に示されるように、この受光器は、フォトダイオード２０１と、電源とアースとの間に直列接続された抵抗器２０２と、それらの接続点に現れる電圧の変化分を取り出す結合コンデンサ２０３と、結合コンデンサ２３で取り出された交流信号を増幅して出力する増幅回路（ＡＭＰ）２０４と、受光増幅アンプの出力を所定のしきい値と比較して２値化信号（受光有無信号）を出力するコンパレータ２０５と、ノイズ除去回路（フリップフロップ２０６、発信器２０７、８ビットシフトレジスタ２０８、フリップフロップ２０９から構成される）と、制御出力表示灯４２のオン・オフ動作を制御する制御出力表示灯制御回路２１０と、を有してなる。 FIG. 3 shows a circuit configuration of a light receiver of a transmission photoelectric sensor to which the present invention is applied. As shown in the figure, this photoreceiver includes a photodiode 201, a resistor 202 connected in series between a power source and ground, and a coupling capacitor 203 for extracting a change in voltage appearing at the connection point. Amplification circuit (AMP) 204 that amplifies and outputs the AC signal taken out by coupling capacitor 23, and outputs a binarized signal (light reception presence / absence signal) by comparing the output of light reception amplification amplifier with a predetermined threshold value Comparator 205, a noise elimination circuit (consisting of flip-flop 206, transmitter 207, 8-bit shift register 208, flip-flop 209), and control output indicator lamp for controlling on / off operation of control output indicator lamp 42 And a control circuit 210.

ここで、ノイズ除去回路は、ローパスフィルタとしての役割を果たすものであり、データ入力端子ＩＮとクロック入力端子ＣＬＫを有するｎステージ（この例では８ステージとして説明する）のシフトレジスタ２０８と、コンパレータ２０５の出力（受光有無信号）が‘Ｈ’のときセットされ、発信器２０７からの所定周期（この例では１００μｓｅｃ周期）のタイミング規定パルスが入力されるとリセットされるＲＳフリップフロップ２０６と、シフトレジスタの各ステージ出力の論理積を取る図示されないＡＮＤゲートと、同様に各ステージ出力の反転論理和を取るＮＯＲゲートと、ＡＮＤゲートの出力でセットされＮＯＲゲートの出力でリセットされるＲＳフリップフロップ２０９とを備えている。 Here, the noise removal circuit serves as a low-pass filter, and includes an n-stage shift register 208 (explained as 8 stages in this example) having a data input terminal IN and a clock input terminal CLK, and a comparator 205. RS flip-flop 206, which is set when the output (light reception presence / absence signal) of the signal is 'H', and is reset when a timing regulation pulse of a predetermined period (100 μsec period in this example) is input from the transmitter 207, and a shift register An AND gate (not shown) that takes the logical product of the outputs of each stage, a NOR gate that similarly takes the inverted OR of each stage output, and an RS flip-flop 209 that is set at the output of the AND gate and reset at the output of the NOR gate; It has.

シフトレジスタ２０８のクロック入力端子ＣＬＫには、発信器２０７からの取込タイミング規定パルスが入力される。すなわち、ノイズ除去回路においては、取り込みタイミング規定パルスに基づいて、コンパレータ２０５から出力される複数の受光有無信号‘Ｈ’，‘Ｌ’が、フリップフロップ２０６を介してシフトレジスタ２０８の各ステージへと順次シフト入力される。 A capture timing regulation pulse from the transmitter 207 is input to the clock input terminal CLK of the shift register 208. That is, in the noise removal circuit, a plurality of light reception presence / absence signals 'H' and 'L' output from the comparator 205 are sent to each stage of the shift register 208 via the flip-flop 206 based on the capture timing regulation pulse. Sequential shifts are input.

そして、シフトレジスタ２０８の各ステージ（この例ではステージ１〜８）がすべて‘Ｈ’を示す‘１’のとき、ＡＮＤゲートの出力が‘Ｈ’となり、フリップフロップ２０９はセット状態となる。このときフリップフロップ２０９の出力（この例では、センサ出力）は、自身の投光パルスを正常に受け取ったことを示す‘Ｈ’となる。一方、シフトレジスタ２０８の各ステージがすべて‘Ｌ’を示す‘０’のときには、ＮＯＲ回路の出力が‘Ｈ’、ＡＮＤゲートの出力が‘Ｌ’となり、フリップフロップ２０９はリセット状態となる。これにより、フリップフロップ２０９の出力は、再びＡＮＤゲートからのセット入力があるまで出力状態は‘Ｌ’となる。 When all stages of the shift register 208 (stages 1 to 8 in this example) are “1” indicating “H”, the output of the AND gate is “H”, and the flip-flop 209 is set. At this time, the output of the flip-flop 209 (in this example, the sensor output) becomes ‘H’ indicating that the light projection pulse has been normally received. On the other hand, when all the stages of the shift register 208 are “0” indicating “L”, the output of the NOR circuit is “H”, the output of the AND gate is “L”, and the flip-flop 209 is reset. As a result, the output state of the flip-flop 209 is ‘L’ until there is a set input from the AND gate again.

尚、理解を容易とするために、受光器内の信号状態を示す波形図を図９に示す。同図には、上から順に、投光信号、受光信号（増幅回路（ＡＭＰ）２０４の出力）（図３、ａ点）、受光モニタタイミング（発信器２０７の出力（この例では投光周期５０μｓｅｃを考慮した１００μｓｅｃ周期の出力））（図３、ｂ点）、シフトレジスタ入力（図３、ｃ点）、シフトレジスタの各ステージの状態（同図では第１〜第４ステージまでを示し、残りは省略されている。）が時系列的に示されている。 For easy understanding, FIG. 9 shows a waveform diagram showing signal states in the light receiver. In the figure, in order from the top, the light projection signal, the light reception signal (output of the amplifier circuit (AMP) 204) (FIG. 3, point a), the light reception monitor timing (output of the transmitter 207 (in this example, the light projection period is 50 μsec). 100 μsec cycle output)) (FIG. 3, b point), shift register input (FIG. 3, c point), the state of each stage of the shift register (the figure shows the first to fourth stages, the rest Is omitted).

このように、本発明の光電センサにおいては、受光器側において、投光器から送り出された光パルスが所定回数繰り返し受け取られたときのみ、‘Ｈ’を出力するローパスフィルタが具備されている。また、一度‘Ｈ’の出力がなされると、シフトレジスタ２０８の各ステージがすべて‘０’となるまで‘Ｈ’の出力が継続されるから、それによりヒステリシス特性が付与されている。 As described above, the photoelectric sensor of the present invention is provided with the low-pass filter that outputs 'H' only when the light pulse sent out from the projector is repeatedly received a predetermined number of times. Further, once the output of “H” is made, the output of “H” is continued until all the stages of the shift register 208 become “0”, so that the hysteresis characteristic is given.

次に、本発明の要部となる投光器内の信号状態を図４乃至図６を参照しつつ説明する。 Next, a signal state in the projector which is a main part of the present invention will be described with reference to FIGS.

図４は、第１実施形態における投光信号の状態を示す図である。第１実施形態では、図２の符号１０５で示す三角波発生器においては、図４（ａ）に示されるように最低値をバイアス（ＶＢＥ）分とする鋸歯状波が生成される。その結果、光軸調整モードにあるときには、発光ダイオード１０１から周期的（５０μｓｅｃ周期）に投光される光パルス列の包絡線波形は、図４（ｂ）に示されるように、所定の最大光強度と最小光強度（この例ではほぼゼロレベル）との間の各光強度成分を一様に含んだ鋸状波形となる。 FIG. 4 is a diagram illustrating a state of the light projection signal in the first embodiment. In the first embodiment, the triangular wave generator denoted by reference numeral 105 in FIG. 2 generates a sawtooth wave having a minimum value as a bias (VBE) as shown in FIG. As a result, when in the optical axis adjustment mode, the envelope waveform of the optical pulse train projected periodically (50 μsec period) from the light emitting diode 101 has a predetermined maximum light intensity as shown in FIG. And a sawtooth waveform uniformly including each light intensity component between the light intensity and the minimum light intensity (substantially zero level in this example).

また、図５は、第２実施形態における投光信号の状態を示す図である。第２実施形態では、図２の符号１０５で示す三角波発生器においては、図５（ａ）に示されるように最低値をバイアス（ＶＢＥ）分とする三角波が生成される。その結果、光軸調整モードにあるときには、発光ダイオード１０１から周期的（５０μｓｅｃ周期）に投光される光パルス列の包絡線波形は、図５（ｂ）に示されるように、所定の最大光強度と最小光強度（この例ではほぼゼロレベル）との間の各光強度成分を一様に含んだ三角波形となる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a state of a light projection signal in the second embodiment. In the second embodiment, the triangular wave generator denoted by reference numeral 105 in FIG. 2 generates a triangular wave having a minimum value as a bias (VBE) as shown in FIG. As a result, when in the optical axis adjustment mode, the envelope waveform of the optical pulse train projected periodically (50 μsec period) from the light emitting diode 101 has a predetermined maximum light intensity as shown in FIG. And a triangular waveform uniformly including each light intensity component between the light intensity and the minimum light intensity (substantially zero level in this example).

また、図６は、第３実施形態における投光信号の状態を示す図である。第３実施形態では、図２の符号１０５で示す三角波発生器においては、図６（ａ）に示されるように最低値を、バイアス（ＶＢＥ）と所定の電圧Ｖ１とを加えた値とする鋸歯状波が生成される。尚、『所定の電圧Ｖ１』の値は、適宜設定されるものであり、具体的には、その光電センサの投光器と受光器とを所定の距離隔てて、かつ光軸を一致させた場合を想定し、そのとき受光器側でしきい値を超えるのに必要な最低光量に相当する値を意味している。尚、このような波形生成の作用効果については、後に図８を参照しつつ説明する。そして、その結果、光軸調整モードにあるときには、発光ダイオード１０１から周期的（５０μｓｅｃ周期）に投光される光パルス列の包絡線波形は、図４（ｂ）に示されるように、所定の最大光強度と最小光強度（この例ではほぼＶ１レベル）との間の各光強度成分を一様に含んだ鋸歯状波形となる。 FIG. 6 is a diagram illustrating a state of a light projection signal in the third embodiment. In the third embodiment, in the triangular wave generator denoted by reference numeral 105 in FIG. 2, a sawtooth having a minimum value as a value obtained by adding a bias (VBE) and a predetermined voltage V1 as shown in FIG. 6 (a). A wave is generated. The value of “predetermined voltage V1” is set as appropriate. Specifically, the case where the light emitter and the light receiver of the photoelectric sensor are separated from each other by a predetermined distance and the optical axes are made to coincide with each other. assumed, that time is meant a value corresponding to the minimum amount required to Exceeding threshold by the photodetector side. Note that the effect of such waveform generation will be described later with reference to FIG. As a result, when in the optical axis adjustment mode, the envelope waveform of the optical pulse train projected periodically (50 μsec period) from the light emitting diode 101 has a predetermined maximum value as shown in FIG. It has a sawtooth waveform that uniformly includes each light intensity component between the light intensity and the minimum light intensity (approximately V1 level in this example).

光軸ずれと制御信号出力との関連を示す波形図が図７に示されている。光軸調整モード実行中において、同図（ａ）に示すような包絡線波形を有する光パルス列（図４参照）を発生しつつ、同図（ｂ）に示すように投光器と受光器との光軸合わせを行う。すると、光軸が一致していない場合には、同図（ｃ）に示されるように、制御出力（センサ出力）がオフしている期間がオンしている期間より長いこととなる。そして、光軸が一致してくると、同図（ｄ）に示されるように、制御出力がオンしている期間がオフしている期間より長くなる。これらの変化は、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度としてユーザに視認される。したがって、本発明によれば、ユーザは、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度に基づき、容易かつ確実に両光軸の整合点を探すことが可能となるのである。尚、図７では、先に図４に示したような鋸波状の包絡線波形を有する光パルス列を発生するものとしたが、先に図８で示したような三角波状の包絡線波形を有する光パルス列を発生したときも、上述の原理により、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度に基づき、両光軸の整合点を探すことが可能となる。 A waveform diagram showing the relationship between the optical axis deviation and the control signal output is shown in FIG. During execution of the optical axis adjustment mode, while generating an optical pulse train (see FIG. 4) having an envelope waveform as shown in FIG. 4A, the light from the projector and the light receiver as shown in FIG. Align the axis. Then, if the optical axes do not match, the period during which the control output (sensor output) is off is longer than the period during which the control output (sensor output) is off, as shown in FIG. When the optical axes coincide, the period during which the control output is on becomes longer than the period during which the control output is off, as shown in FIG. These changes are visually recognized by the user as the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp . Therefore, according to the present invention, the user, based on the blink duty or effective brightness of the control output indicator, it is of becomes possible to find a matching point of easily and reliably both optical axes. In FIG. 7, an optical pulse train having a sawtooth envelope waveform as shown in FIG. 4 is generated. However, a triangular wave envelope waveform as shown in FIG. Even when an optical pulse train is generated, it is possible to find a matching point between both optical axes based on the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp according to the principle described above.

光軸ずれと制御信号出力との関連を示す波形図（その２）が図８に示されている。光軸調整モード実行中において、同図（ａ）に示すように、最小光強度をほぼＶ１レベルとする包絡線波形を有する光パルス列（図６参照）を発生しつつ、光軸合わせを行う。尚、先に説明したが、この例は、光電センサの投光器と受光器の距離が予め分かっている場合に実施可能な例である。そして、この場合には、投光器と受光器とを所定距離隔てている状態において、光軸が一致していない場合には、同図（ｂ）に示されるように、制御出力（センサ出力）がオフしている期間がオンしている期間より長くる。そして、光軸が一致してくるにしたがって、同図（ｃ）に示されるように、制御出力がオンしている期間がオフしている期間より長くなる。更に、光軸が完全に一致すると、同図（ｄ）に示されるように、制御出力はオンし続けることとなる。このように、予め投光器と受光器との距離が分かっている場合には、図２の符号１０５で示す三角波発生器において、図６（ａ）に示されるように、最低値を、バイアス（ＶＢＥ）と、所定の電圧Ｖ１とを加えた値とすることで、より一層確実かつ簡易に光軸合わせを行うことが可能となる。 FIG. 8 shows a waveform diagram (part 2) showing the relationship between the optical axis deviation and the control signal output. During execution of the optical axis adjustment mode, optical axis alignment is performed while generating an optical pulse train (see FIG. 6) having an envelope waveform having a minimum light intensity of approximately V1 level as shown in FIG. In addition, although demonstrated previously, this example is an example which can be implemented when the distance of the light projector and light receiver of a photoelectric sensor is known beforehand. In this case, in the state where the projector and the light receiver are separated by a predetermined distance, if the optical axes do not coincide with each other, the control output (sensor output) is as shown in FIG. The off period is longer than the on period. As the optical axes coincide with each other, the period during which the control output is on becomes longer than the period during which the control output is off, as shown in FIG. Further, when the optical axes are completely coincident with each other, the control output is kept on as shown in FIG. As described above, when the distance between the projector and the light receiver is known in advance, in the triangular wave generator denoted by reference numeral 105 in FIG. 2, the minimum value is set to the bias (VBE) as shown in FIG. ) And a predetermined voltage V1 are added to make it possible to align the optical axes more reliably and easily.

次に、本発明の変形例を示す。本発明が適用された受光器の回路図（変形例）が図１０に示されている。上述の実施形態では、投光器と受光器との間の信号伝達ゲインは、投光器の投光回路に含まれる波形発生器の発生波形制御により行われたが、本発明の変形例では、この信号伝達ゲインを増幅回路（ＡＭＰ）２０４の制御により行っている。すなわち、図１０に示されるように、この変形例に示される光電センサは、受光器の増幅回路２０４の増幅率を制御可能なゲイン制御回路３００を更に有している。この変形例における光軸ずれと制御信号出力との関連を示す波形図が図１１に示されている。すなわち、変形例では、光軸調整モード実行中においては、同図（ａ）に示すような通常の光パルス列を発生しつつ、同図（ｂ）に示すように投光器と受光器との光軸合わせを行う。ここで、その受光量は、ゲイン制御回路３００の存在により、同図（ｃ）、（ｄ）に示されるように、鋸波状（或いは三角波状）の包絡線波形を有するパルス列とされる。したがって、上述の実施形態と同様に、光軸が一致していない場合には、同図（ｃ）に示されるように、制御出力（センサ出力）がオフしている期間がオンしている期間より長いこととなる。そして、光軸が一致してくると、同図（ｄ）に示されるように、制御出力がオンしている期間がオフしている期間より長くなる。これらの変化は、同様に、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度としてユーザに視認される。 Next, the modification of this invention is shown. A circuit diagram (modification) of a light receiver to which the present invention is applied is shown in FIG. In the above-described embodiment, the signal transmission gain between the projector and the light receiver is performed by the generated waveform control of the waveform generator included in the projector circuit of the projector, but in the modification of the present invention, this signal transmission is performed. Gain is controlled by control of an amplifier circuit (AMP) 204. That is, as shown in FIG. 10, the photoelectric sensor shown in this modification further includes a gain control circuit 300 that can control the amplification factor of the amplification circuit 204 of the light receiver. A waveform diagram showing the relationship between the optical axis deviation and the control signal output in this modification is shown in FIG. That is, in the modified example, during execution of the optical axis adjustment mode, the normal optical pulse train as shown in FIG. 10A is generated, and the optical axes of the projector and the receiver are shown in FIG. Align. Here, due to the presence of the gain control circuit 300, the received light amount is a pulse train having a sawtooth (or triangular) envelope waveform, as shown in FIGS. Therefore, as in the above-described embodiment, when the optical axes do not coincide with each other, the period in which the control output (sensor output) is off is on as shown in FIG. It will be longer. When the optical axes coincide, the period during which the control output is on is longer than the period during which the control output is off, as shown in FIG. These changes are also visually recognized by the user as the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp .

このように、本発明における信号伝達ゲインの変化は、投光器の投光回路に含まれる波形発生器の発生波形の制御以外にも、受光器の受光回路に含まれる増幅器のゲインの制御によっても実現可能である。更には、図示は省略するが、投光器の投光回路に含まれる増幅器のゲイン制御によって当該信号伝達ゲインを変化させるようにすることも可能である。 As described above, the change in the signal transmission gain in the present invention is realized not only by controlling the waveform generated by the waveform generator included in the light projecting circuit of the projector but also by controlling the gain of the amplifier included in the light receiving circuit of the light receiver. Is possible. Further, although not shown, the signal transmission gain can be changed by gain control of an amplifier included in the light projecting circuit of the light projector.

尚、上記実施の形態では、透過型光電センサをその一例として示したが、本発明は、透過型のもののみならず、設置時の光軸合わせ必要とされる回帰反射型光電センサ等の反射型光電センサにも適用可能である。 In the above embodiment, a transmissive photoelectric sensor is shown as an example. However, the present invention is not limited to a transmissive sensor, but a reflective sensor such as a retroreflective photoelectric sensor that requires alignment of the optical axis during installation. The present invention is also applicable to a type photoelectric sensor.

また、上記実施の形態では、制御出力表示灯の点滅デューティー或いは実効輝度を目視により確認するものとしたが、これらは、ＰＬＣ等の上位装置で回路的に確認処理するようにすることもできる。 In the above-described embodiment, the blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp is visually confirmed. However, these can be confirmed in a circuit by a host device such as a PLC.

本発明の透過型光電センサの投受光器の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the light projector / receiver of the transmission type photoelectric sensor of this invention. 本発明が適用された投光器の回路図である。It is a circuit diagram of a projector to which the present invention is applied. 本発明が適用された受光器の回路図（その１）である。It is the circuit diagram (the 1) of the light receiver to which this invention was applied. 投光器内の信号状態を示す波形図（その１）である。It is a wave form diagram (the 1) which shows the signal state in a light projector. 投光器内の信号状態を示す波形図（その２）であるIt is a wave form diagram (the 2) which shows the signal state in a light projector. 投光器内の信号状態を示す波形図（その３）であるIt is a wave form diagram (the 3) which shows the signal state in a light projector. 光軸ずれと入出力信号との関連を示す波形図（その１）である。It is a wave form diagram (the 1) which shows the relationship between an optical axis offset and an input / output signal. 光軸ずれと入出力信号との関連を示す波形図（その２）であるIt is a wave form diagram (the 2) which shows the relationship between an optical axis offset and an input / output signal. 受光器内の信号状態を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the signal state in a light receiver. 本発明が適用された受光器の回路図（変形例）である。It is a circuit diagram (modification) of a light receiver to which the present invention is applied. 光軸ずれと入出力信号との関連を示す波形図（変形例）である。It is a wave form diagram (modification example) which shows the relationship between an optical axis offset and an input / output signal. 従来の透過型光電センサの投受光器の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the light projector / receiver of the conventional transmissive photoelectric sensor. 通常の設置状況下における光軸調整の説明図である。It is explanatory drawing of the optical axis adjustment under a normal installation condition. 従来の光軸調整方法の説明図（その１）である。It is explanatory drawing (the 1) of the conventional optical axis adjustment method. 従来の光軸調整方法の説明図（その２）である。It is explanatory drawing (the 2) of the conventional optical axis adjustment method.

１投光器
２受光器
３投光器
４受光器
１０投光器のケース
１１投光面
１２電源表示灯
１３電気コード
２０受光器のケース
２１受光面
２２制御出力表示灯
２３電気コード
３０投光器のケース
３１投光面
３２電源表示灯
３３電気コード
４０受光器のケース
４１受光面
４２制御出力表示灯
４３電気コード
１００投光部
１０１発光ダイオード（ＬＥＤ）
１０２トランジスタ（ＴＲ１）
１０３エミッタ抵抗
１０４投光波形発信器
１０５三角波発生器
１０６スイッチ部
１０７制御部
１０８ＮＯＴ回路
１０９トランジスタ（ＴＲ２）
１１０，１１１抵抗器
１３１電源線
１３２グランド線
１３３制御入力線
２０１フォトダイオード
２０２抵抗器
２０３結合コンデンサ
２０４増幅器（ＡＭＰ）
２０５コンパレータ（比較器）
２０６ＲＳフリップフロップ
２０７発信器
２０８８ビットシフトレジスタ
２０９ＲＳフリップフロップ
２１０制御出力表示灯制御回路
２３１電源線
２３２グランド線
２３３制御出力線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Emitter 2 Light receiver 3 Emitter 4 Light receiver 10 Emitter case 11 Emitter surface 12 Power indicator 13 Electric cord 20 Receiver case 21 Receiving surface 22 Control output indicator 23 Electric code 30 Emitter case 31 Emitter surface 32 Power indicator 33 Electric cord 40 Receiver case 41 Light receiving surface 42 Control output indicator 43 Electric cord 100 Emitter 101 Light emitting diode (LED)
102 Transistor (TR1)
103 Emitter resistance 104 Emitted waveform transmitter 105 Triangular wave generator 106 Switch unit 107 Control unit 108 NOT circuit 109 Transistor (TR2)
110, 111 Resistor 131 Power line 132 Ground line 133 Control input line 201 Photo diode 202 Resistor 203 Coupling capacitor 204 Amplifier (AMP)
205 Comparator
206 RS flip-flop 207 Transmitter 208 8-bit shift register 209 RS flip-flop 210 Control output indicator control circuit 231 Power supply line 232 Ground line 233 Control output line

Claims

投光器と受光器との間の信号伝達ゲインを周期的にかつ所定の最大値と最小値との間の各成分値を一様に含む波形に従って変化させながら投光器と受光器とを動作させた状態において、投光器の光軸と受光器の光軸との位置関係を変化させ、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度の変化に基づいて両光軸の整合点を探すことを特徴とする光電センサにおける光軸調整方法。 The projector and the receiver are operated while the signal transmission gain between the projector and the receiver is changed periodically according to a waveform that uniformly includes each component value between a predetermined maximum value and minimum value. In this case, the positional relationship between the optical axis of the projector and the optical axis of the light receiver is changed, and the matching point of both optical axes is searched based on the change of the blinking duty or the effective luminance of the control output indicator lamp on the light receiver side. An optical axis adjustment method in the photoelectric sensor.

信号伝達ゲインの変化は、投光器の投光回路に含まれる波形発生器の発生波形、投光器の投光回路に含まれる投光素子への入力を増幅する増幅器のゲイン、又は受光器の受光回路に含まれる受光素子からの出力を増幅する増幅器のゲイン、のいずれかの制御により実現される、ことを特徴とする請求項１に記載の光電センサにおける光軸調整方法。 The change in the signal transmission gain is caused by the waveform generated by the waveform generator included in the light projecting circuit of the projector, the gain of the amplifier that amplifies the input to the light projecting element included in the light projecting circuit of the projector, or the light receiving circuit of the light receiver. The optical axis adjustment method for a photoelectric sensor according to claim 1, wherein the optical axis adjustment method is realized by controlling any one of gains of an amplifier that amplifies an output from the light receiving element included.

投光器と、制御出力表示灯を備えた受光器とを有し、
投光器には、光軸調整モードの制御動作が選択可能に組み込まれており、
受光器には、受光素子からの出力を増幅する受光増幅器が含まれており、
光軸調整モードの制御動作において、投光器から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形は、所定の最大光強度と最小光強度との間の各光強度成分を一様に含んだ波形であり、かつ受光器に含まれる受光増幅器のゲインは一定であり、
投光器と受光器とを動作させた状態において、投光器の光軸と受光器の光軸との位置関係を変化させることで、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度の変化に基づいて両光軸の整合点を探すことが可能であることを特徴とする光電センサ。 A projector and a light receiver with a control output indicator;
In the projector, the control operation of the optical axis adjustment mode is incorporated so that it can be selected.
The light receiver includes a light receiving amplifier that amplifies the output from the light receiving element,
In the control operation of the optical axis adjustment mode, the envelope waveform of the optical pulse train periodically emitted from the projector is a waveform that uniformly includes each light intensity component between the predetermined maximum light intensity and the minimum light intensity. And the gain of the light receiving amplifier included in the light receiver is constant ,
Based on changes in the blinking duty or effective brightness of the control output indicator lamp on the receiver side by changing the positional relationship between the optical axis of the projector and the optical axis of the receiver while the projector and receiver are in operation. A photoelectric sensor characterized by being able to find a matching point between both optical axes .

投光器から周期的に投光される光パルス列が、最大値から最小値へ、もしくは最小値から最大値へ連続的に変化するものである、ことを特徴とする請求項３に記載の光電センサ。 4. The photoelectric sensor according to claim 3, wherein the optical pulse train periodically projected from the projector changes continuously from the maximum value to the minimum value or from the minimum value to the maximum value.

投光器と制御出力表示灯を備えた受光器とを有し、
受光器には、光軸調整モードの制御動作が選択可能に組み込まれ、更に受光素子からの出力を増幅する受光増幅器が含まれており、
光軸調整モードの制御動作において、投光器から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形は、一定レベルを有する直線状波形であり、受光器に含まれる受光増幅器のゲイン制御波形は、所定の最大ゲイン値と最小ゲイン値との間の各ゲイン値成分を一様に含んだ波形であり、
投光器と受光器とを動作させた状態において、投光器の光軸と受光器の光軸との位置関係を変化させることで、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度の変化に基づいて両光軸の整合点を探すことが可能であることを特徴とする光電センサ。 A projector and a receiver with a control output indicator;
The optical receiver includes an optical axis adjustment mode control operation that can be selected, and further includes a light receiving amplifier that amplifies the output from the light receiving element.
In the control operation of the optical axis adjustment mode, the envelope waveform of the optical pulse train periodically emitted from the projector is a linear waveform having a certain level, and the gain control waveform of the light receiving amplifier included in the light receiver is a predetermined value. Is a waveform that uniformly includes each gain value component between the maximum gain value and the minimum gain value of
Based on changes in the blinking duty or effective brightness of the control output indicator lamp on the receiver side by changing the positional relationship between the optical axis of the projector and the optical axis of the receiver while the projector and receiver are in operation. A photoelectric sensor characterized by being able to find a matching point between both optical axes.

受光増幅器のゲイン制御波形が、最大値から最小値へ、もしくは最小値から最大値へ連続的に変化するものである、ことを特徴とする請求項５に記載の光電センサ。 6. The photoelectric sensor according to claim 5, wherein the gain control waveform of the light receiving amplifier is continuously changed from the maximum value to the minimum value or from the minimum value to the maximum value.

光電センサの投光器と共に使用されるものであって、前記投光器から周期的に投光される光パルス列の包絡線波形は、一定レベルを有する直線状波形であり、
制御出力表示灯を有すると共に、光軸調整モードの制御動作が選択可能に組み込まれ、更に受光素子からの出力を増幅する受光増幅器が含まれており、
光軸調整モードの制御動作において、受光器に含まれる受光増幅器のゲイン制御波形は、所定の最大ゲイン値と最小ゲイン値との間の各ゲイン値成分を一様に含んだ波形であり、
前記投光器と共に動作させた状態において、投光器の光軸と受光器の光軸との位置関係を変化させることで、受光器側の制御出力表示灯の点滅デューティー又は実効輝度の変化に基づいて両光軸の整合点を探すことが可能であることを特徴とする光電センサの受光器。 An envelope waveform of an optical pulse train that is used with a projector of a photoelectric sensor and is periodically projected from the projector is a linear waveform having a certain level,
In addition to having a control output indicator lamp, the control operation of the optical axis adjustment mode is incorporated so as to be selectable, and further includes a light receiving amplifier that amplifies the output from the light receiving element,
In the control operation of the optical axis adjustment mode, the gain control waveform of the light receiving amplifier included in the light receiver is a waveform that uniformly includes each gain value component between a predetermined maximum gain value and a minimum gain value,
In the state of operating together with the projector, by changing the positional relationship between the optical axis of the projector and the optical axis of the light receiver, both lights are changed based on the change in blinking duty or effective luminance of the control output indicator lamp on the receiver side. A photoelectric sensor photoreceiver characterized in that an alignment point of an axis can be searched.

受光増幅器のゲイン波形が、最大値から最小値へ、もしくは最小値から最大値へ連続的に変化するものである、ことを特徴とする請求項７に記載の光電センサの受光器。 8. The photoelectric sensor receiver according to claim 7, wherein the gain waveform of the light receiving amplifier continuously changes from a maximum value to a minimum value or from a minimum value to a maximum value.

前記投光器と前記受光器とが想定される間隔で配置されているときに、投受光器の光軸が一致していない状態では前記制御出力表示灯が点滅状態となり、かつ光軸が一致している状態では前記制御出力表示灯が連続点灯状態となるように、前記信号伝達ゲインの最小値の値が決定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の光電センサにおける光軸調整方法。 When the light projector and the light receiver are arranged at an assumed interval, the control output indicator lights in a blinking state and the optical axes match when the optical axes of the light projector and light receiver do not match. 2. The optical axis adjustment method for a photoelectric sensor according to claim 1, wherein a value of the minimum value of the signal transmission gain is determined so that the control output indicator light is in a continuously lit state in a state where the light is present. .