JPH0416790A - フォトセンサ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は例えば各種の機械装置の動作を制御装置とし
て利用することができるフォトセンサ駆動装置に関する
。

「従来の技術」 例えばＩＣ試験器では被試験ＩＣを搬送通路に沿って搬
送し、測定部で被試験ＩＣを動作させ、良否の試験を行
ない。更に良否の結果に従って良品と不良品に分類して
収納するオートハンドラが用いられている。

このオートハンドラにはＩＣの搬送通路に沿って多数（
２００〜３００個）のフォトセンサ（光学式物体検出器
）が設けられ、ＩＣが正常に搬送されているか否かを監
視し、搬送状態に異常が発生した場合は直ちにこれを検
出し、搬送動作を速かに停止させる等の制御を行なって
いる。

第７図乃至第１０図に従来のフォトセンサ駆動装置の構
成を示す。

第７図の例ではフォトダイオードＤ、、Ｄ、を直流電源
ＬＡ、ＩＢで点灯させ、その光２を対向して設けたフォ
トトランジスタＦＴ、、ＦＴ、に受光させ、検出回路３
Ａ、３Ｂから物体４の有無を表わす信号Ｘ＋、Ｘｔを出
力させ、この検出信号Ｘ、、Ｘ、を利用して各種制御を
行なわせるように構成した場合を示す。

第８図の例では検出回路３Ａ及び３Ｂからトリガ信号Ｔ
ＧＩ及びＴＧ２を出力させ、このトリガ信号ＴＧ、、Ｔ
Ｇｚをパルス電ｓ５Ａ、５Ｂに与え、このパルスｔｆＡ
５Ａ、５Ｂからトリガ信号Ｔ　Ｇ　＋　とＴＧ、に同期
してパルス状の電圧を発生させ、この電圧によってフォ
トダイオードＤＤ２を点灯させるように構成した場合を
示す。

第９図及び第１ＯＶはフォトセンサＩＯＡ〜１ＯＮから
発信される検出信号Ｘ、、Ｘ２・・・を取込む側の構成
を示している。

従来の各フォトセンサｌ０Ａ−ＩＯＮはそれぞれケーブ
ル６を通じてデータ収集装置７に接続され、それぞれが
入カポ−）７Ａ〜７Ｎを介して中央演算処理装置８に接
続それ、データの取込を行なっている。第９図と第１０
図の違いは第９図ではバッファ増幅器ＡＰをデータ収集
装置７に内蔵させた場合を示し、第１０１Ｄではバッフ
ァ増幅器ＡＰをフォトセンサ１０Ａ〜ＩＯＮの近くに配
置した場合を示す。

「発明が解決しようとする課題」 第７図に示した構造によればフォトダイオードＤ１とＤ
つは直流点灯しているから、互いに近接して複数のフォ
トセンサを配置するとフォトセンサ相互で光の漏れによ
る干渉を生し、誤動作するおそれがある。

また多数のフォトダイオードを直流点灯させる場合、そ
の直流電源の電流容量が大きくなる欠点がある。因みに
フォトダイオード１個に１００ｍＡ流すとして３００個
を点灯させるには３０Ａの電流容量が必要となる。

第８図に示した構造によればフォトダイオードＤ、とり
、はトリガ信号ＴＧ、　とＴＧ、に同期して間欠的に点
灯するから相互間で光の干渉が起きる率は低い。

然し乍らトリガ信号ＴＧ１とＴＧ２は相互に同期してい
ないからトリガ信号ＴＧ、とＴＧ、の位相が合致してし
まう状態が起きることがある。

トリガ信号ＴＧ、とＴＧ２の位相が合致した状態では光
の干渉が起き誤動作の要因となる。

更に各フォトダイオードＤ、、Ｄ、毎にパルス電源５Ａ
、５Ｂを設け、その数が多いことから専用スペースをと
り小形化の障害となっている。

また第７図及び第８図に示した直流を源ＩＡＩＢ及びパ
ルス電ｆＩＪ５Ａ、５Ｂは共に各フォトセンサにそれぞ
れ近接して設けることが場所の制約から許されない。こ
のため直流電源ＩＡ、ＩＢ及びパルスＷｆｉ５Ａ、５Ｂ
は各フォトセンサから離れて設けることになるため、フ
ォトセンサと点灯用電源との間の配線の束が太くなり配
線が占るスペースも大きくなってしまう欠点がある。ま
たその配線作業に要する人手も多くなり製造コストが襄
くなる欠点がある。

また第９図及び第１０１１ａ４こ示したように各フォト
センサＩＯＡ〜ＩＯＮから出力される検知信号も、各フ
ォトセンサＩＯＡ〜ＩＯＮ毎にケーブル６が必要なため
、二〇ケーフル６の配線の束も太くなり、装置が大きく
なってしまう欠点がある。

また第８図に示した構造のようにパルス状に点灯させた
としても、そのパルス状の点灯が同時点灯する状態が起
きることを考慮すればフォトダイオードを点灯させるた
めの電源の容量も大きくしておかなくてはならない欠点
もある。

この発明の目的はフォトセンサ相互において生じる光の
干渉を除去すると共にフォトセンサから引出される配線
の本数を少なくし、配線作業を簡素化し、更に電力消費
量を少なくすることができるフォトセンサ駆動装置を提
供しようとするものである。

「課題を解決するための手段」 この発明ではフォトダイオードとフォトトランジスタと
によって構成されるフォトセンサを複数駆動し、物体の
有無を検知するフォトセンサ駆動装置において、 複数のフォトセンサの各フォトダイオードを順次１個ず
つ点灯させる切替走査器と、 点灯されたフォトダイオードと対向して設けられたフォ
トトランジスタから出力される物体の有無を表わすデー
タ信号を順次取込むデータ収集装置と、 によって構成したフォトセンサ駆動装置を構成したもの
である。

この発明の構成によれば、複数のフォトセンサは切替走
査器によって順次１個ずつ点灯制御されるからフォトセ
ンサ毎に光が干渉することはなく、信顧性の高いフォト
センサ駆動装置を構成することができる。

然も点灯に要する電力量は常時１個のフォトダイオード
分の電力量で済む。よってフォトダイオードの点灯用電
源を小形化し、また安価に作ることができる。

更に複数のフォトダイオードを順次１個ずつ点灯させる
切替走査器は簡単なラッチ回路を縦続接続して構成でき
るため、小形に作ることができる。

よって各フォトダイオード毎に切替走査器を構成するラ
ッチ回路を配置し、このラッチ回路を縦続接続すればよ
いから配線の量を大幅に少なくすることができる。

「実施例」 第１図にこの発明の一実施例を示す。第１図において、
ＩＯＡ　　ＩＯＢ・・・ＩＯＮはそれぞれフォトセンサ
を示す。各フォトセンサＩＯＡ〜ＩＯＮはそれぞれフォ
トダイオードＤとフォトトランジスタＦＴとによって構
成される。

この発明においては各フォトセンサＩＯＡ〜ＩＯＮを構
成するフォトダイオードＤを順次１個ずつ点灯させる切
替走査器１１を設ける。

切替走査器１１は複数のラッチ回路１１Ａ〜１１Ｎを縦
続接続して構成することができる。ラッチ回路１１Ａ〜
ＩＩＮの内部の構成を第２図に示す。

各ラッチ回路１１Ａ−１１Ｎはこの例ではＤ型フリップ
フロップＤＦＦとドライバＤＲとによって構成した場合
を示す。各ラッチ回路１１Ａ〜１１Ｎは入力用コネクタ
ＣＮＩと出力用コネクタＣＮＯとを有する。

入力用コネクタＣＮＩと出力用コネクタＣＮＯの各端子
Ｔ、、Ｔ２とＴｓ　、Ｔ６は共通接続され電源端子とし
て利用する。

入力用コツフタＣＮＩの端子Ｔ３はＤ型フリンプフロノ
プＤＦＦのデータ端子りに接続し、出力用コネクタＣＮ
Ｏの端子Ｔ、にＤ型フリンプフロップＤＦＦの出力端子
ＱとドライバＤＲの入力端子を接続する。

入力用コぶフタＣＮＩの端子Ｔ４をＤ型フリップフロッ
プＤＦＦのクロック端子ＣＫと出力用コネクタＣＮＯの
端子Ｔ、に接続する。

ドライバＤＲの出力端子は各ラッチ回路１１Ａ〜ＩＩＮ
の各出力端子Ｔ　ｔｏを通して各フォトセンサＩＯＡ〜
ＩＯＮのフォトダイオードＤのカソードに接続し、フォ
トダイオードＤのアノードは出力端子Ｔ、に接続され、
出力端子Ｔ、は抵抗器Ｒを通して入力用コネクタＣＮＩ
の端子Ｔｌ＋に接続される。

このように構成されたラッチ回路１１Ａ−１１Ｎの各入
力用コネクタＣＮＩと出力用コネクタＣＮ○とを第１１
Ｆに示すようにケーブル１３によって順次縦続接続し、
入力用コネクタＣＮＩの端子Ｔ、と１２間に直流電圧Ｖ
１を与え、端子Ｔ、に点灯データ信号ＤＡＴを与え、端
子Ｔ４にクロックＣＰを与えることによって、各ラッチ
回路１１Ａ〜ＩＩＮは点灯データ信号ＤＡＴを順次後段
に伝達し、自己が点灯データ信号ＤＡＴをラッチしてい
るときだけフォトダイオードＤを点灯させる。

ケーブル１３の先端にはクロック信号源１４と、点灯デ
ータ信号源１５が接続され、クロック信号源１４から第
３図Ａに示すクロックＣＰが与えられ、点灯データ信号
源１５から第３図已に示す点灯データ信号ＤＡＴが与え
られる。

点灯データ信号ＤＡＴはクロックＣＰの一周期分のパル
ス幅を有し、各ラッチ回路１１Ａ〜１１Ｎを構成するＤ
型フリップフロップＤＦＦはクロックＣＰの各立上りの
タイミングで前段のラッチ回路の出力の状態を読込む。

従って初段のラッチ回路１１Ａに第３図Ｂに示す点灯デ
ータ信号ＤＡＴを与えることによって、この点灯データ
信号ＤＡＴはクロックＣＰの１周期毎に順次次段のラッ
チ回路に伝達される。この結果各ラッチ回路１１Ａ〜Ｉ
ＩＮに接続されたフォトダイオードＤがクロックＣＰの
１周期に相当する時間ずつ点灯する。終段のラッチ回路
１１Ｎが点灯データＤＡＴをラッチすると、そのラッチ
出力信号を点灯データ信号源１５に戻し、次のクロック
ＣＰの立上りで初段のラッチ回路１１Ａに点灯データ信
号ＤＡＴを送給し、点灯データ信号ＤＡＴを循環させる
。

このように構成することにより複数のフォトセンサＩＯ
Ａ〜ＩＯＮに設けられたフォトダイオードＤは順次１個
ずつ点灯される。従ってデータ収集装置７がフォトトラ
ンジスタＦＴの信号をフォトダイオードＤの点灯と同期
して取込むことによって、フォトダイオードＤの光が他
のフォトセンサに干渉しても、その干渉の影響を除去す
ることができる。

第４図及び第５図にデータ収集装置側の実施例を示す。

データ収集装置７の側にも切替走査器１７を設ける。こ
のデータ収集装置７側に設ける切替走査器１７もラッチ
回路１７Ａ〜１７Ｎの縦続接続によって構成することが
できる。

第５図にデータ収集装置７側に設けられる切替走査器１
７に用いられるラッチ回路の構成を示す。

切替走査器１７を構成するラッチ回路１７Ａ〜１７Ｎも
入力用コネクタＣＮＩと出力用コネクタＣＮＯとを有し
、入力用コネクタＣＮＩの端子ＴＴｔと出力用コネクタ
ＣＮＯの端子Ｔａ　、　Ｔ’ｒは共に共通接続されて電
源端子として利用される。

入力用コネクタＣＮＩの端子Ｔ３と出力用コツフタＣＮ
Ｏの端子Ｔ、は共通接続され、更にＤ型フリップフロッ
プＤＦＦのクロック端子ＤＫに接続される。

人力用コネクタＣＮＩの端子Ｔ４をＤ型フリップフロッ
プＤＦＦのデータ端子りに接続し、Ｄ型フリ・７プフロ
ツプＤＦＦの出力端子Ｑをゲー）Ｇの一方の入力端子と
出力用コネクタＣＮＯの端子Ｔ、に接続する。

入力用コネクタＣＮＩの端子Ｔ、と出力用コネクタＣＮ
Ｏの端子Ｔ１゜を共通接続し、この共通接続した端子Ｔ
、とＴ１０をゲートＧの出力端子に接続する。

ゲートＧの他方の入力端子にはフォトトランジスタＦＴ
から出力される信号をバッファ増幅器ＡＰを通して入力
する。

入力用コネクタＣＮＩと出力用コネクタＣＮＯは第４図
に示すようにケーブル１８で縦続接続され、各人力用コ
ネクタＣＮＩの端子Ｔ、にクロック信号１ｊＡ１９から
第６図Ａに示すクロックＣＰが与えられ、このクロック
ＣＰがＤ型フリップフロップＤＦＦのクロック端子ＣＫ
に与えられる。

これと共に初段のラッチ回路１７Ａの入力用コネクタＣ
ｌｌの端子Ｔ、にストローブ信号源２１から第６１１ｆ
ｆｌＢに示すストローブパルスＳＴＢが与えられる。

ストローブパルスＳＴＢはクロックＣＰの一周期に対応
するパルス幅を具備し、クロックＣＰの立上りのタイミ
ング毎に縦続接続されたラッチ回路１７Ａ、１７Ｂ・・
・１７Ｎを順次移動し、時分割してゲートＧが開に制御
される。

ゲートＧが開に制御されているタイミングにおいて、こ
のゲートＧに接続されているフォトトランジスタＦＴと
対向しているフォトダイオードＤが点灯するようにタイ
ミングが合致される。

つまりゲートＧが開に制御されるタイミングは縦続接続
されたラッチ回路１７Ａ〜１７Ｎの接続段数によって規
定されるから、フォトダイオードＤの点灯タイミングと
フォトトランジスタＦＴのデータの取込タイミングを合
致させることができる。

従って各ラッチ回路１７Ａ〜１７Ｎの各ゲートＧから出
力されるデータＸをデータ収集装置７に設けたシリアル
・パラレル変換器２２に取込みシリアル信号をパラレル
信号に変換してメモリ２３に書込む。

シリアル・パラレル変換器２２は例えば１６ビツトのシ
フトレジスタによって構成することができ、ラッチ回路
１７Ａ〜１７Ｎから送られて来るシリアル信号を１６ビ
ツトずつ取込み、この１６ビツトの信号を中央演算処理
装置２６によりパラレルデータバス２４で取出しバス切
換バッファ２５を介してメモリ２３の例えば第１番地に
書込む。

次にパラレル・シリアル変換器２２に取込んだシリアル
データはパラレル信号に変換してメモリ２３の第２番地
に書込む。

このようにしてシリアル信号を１６ピントずつメモリ２
３の各番地に書込むことにより、メモリ２３の第１番地
の第１ビツト目は先頭のう、子回路１７Ａのデータであ
り、第１番地の第１６ピント目のデータは１６番目のラ
ッチ回路のデータである。結局メモリ２３に書込まれた
データのアドレスとそのアドレスのビット位置によって
どのラッチ回路のデータであるかを区別して読出すこと
ができる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば各フォトセンサ
ＩＯＡ〜ＩＯＮの各フォトダイオードＤを時分割して点
灯させ、更にその各フォトダイオードＤと対向して配置
したフォトトランジスタＦＴが出力するデータをフォト
ダイオードＤの点灯タイミングに同期させて読込む構成
としたから、複数のフォトセンサＩＯＡ〜ＩＯＮを互に
近接させて配置した結果フォトダイオードＤの光が他の
フォトセンサに干渉しても、その干渉による影響を除去
することができる。よって信頼性の高いフォトセンサ駆
動装置を構成することができる。

また各フォトセンサＩＯＡ〜ＩＯＮをケーブル１３及び
１８によってシリアルに接続する構造にしたから配線の
量を少なくすることができる。よって配線に要する人手
を減らすことができコストダウンが期待できる。更に装
置の小型化も達することができる利点が得られる。

尚上述では切替走査器１１及び１７を構成する各ラッチ
回路１１Ａ〜ＩＩＮ及び１７Ａ〜１７Ｎのそれぞれをケ
ーブル１３及び１８によってシリアルに接続した場合を
説明したが、複数のラッチ回路を群に分け、群別に集積
回路化し、集積回路内で各ラッチ回路をシリアル接続す
ることも考えられる。

このように所定個数毎にラッチ回路を集積回路化するこ
とによって外部に施される配線の量を更に少なくするこ
とができる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の実施例で用いた切替走査器を構成するラッチ
回路の具体的な実施構造を説明するための接続図、第３
図は第１図の動作を説明するための波形図、第４図はこ
の出願の請求項（３）記載のフォトセンサ駆動装置の実
施例を説明するためのブロック図、第５図は第４図の実
施例で用いたラッチ回路の具体的な実施構造を説明する
ための接続図、第６図はその動作を説明するための波形
図、第７回乃至第１０図は従来の技術を説明するための
接続図である。 １０Ａ〜１ＯＮ：フォトセンサ、Ｄ：フォトダイオード
、ＦＴ、フォトトランジスタ、１１１７：切替走査器、
１２Ａ〜１２Ｎ、１７Ａ〜１７Ｎ：ラッチ回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、フォトダイオードとフォトトランジスタとに
   よって構成されるフォトセンサを複数 駆動し、物体の有無を検知するフォトセン サ駆動装置において、 Ｂ、上記複数のフォトセンサの各フォトダイオードを順
   次１個ずつ点灯させる切替走査 器と、 Ｃ、点灯されたフォトダイオードと対向して設けられた
   フォトトランジスタから出力さ れる物体の有無を表わすデータ信号を順次 取込むデータ収集装置と、 によって構成したフォトセンサ駆動装置。
2. （２）クロックの供給によってデータ入力端子に与えら
   れたデータの論理を読込むラッチ回路が多段縦続接続さ
   れ、この多段縦続接続された各ラッチ回路の出力信号に
   よって上記複数のフォトダイオードを順次１個ずつ点灯
   させる切替走査器を構成したフォトセンサ駆動装置。
3. （３）クロックの供給によってデータ入力端子に与えら
   れている論理を読込むラッチ回路が多段縦続接続され、
   この多段縦続接続された各ラッチ回路の出力信号によっ
   てゲートを開閉制御し、このゲートを通して各フォトセ
   ンサの出力信号を共通のデータバスに送り出すように構
   成したフォトセンサ駆動装置。