KR0146961B1

KR0146961B1 - 광전 스위치

Info

Publication number: KR0146961B1
Application number: KR1019890016502A
Authority: KR
Inventors: 토미가즈 사까구찌; 마사히데 마쯔사마
Original assignee: 타키자키 다께미쯔; 가부시끼가이샤 키엔스
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1998-09-15
Also published as: EP0369386B1; EP0369386A3; DE68921699T2; US5003169A; JPH0690900B2; ES2069564T3; DE68921699D1; EP0369386A2; JPH02135630A; KR900008318A

Abstract

내용없음

Description

광전 스위치

제1도는 본 발명의 광전 스위치의 한 실시예를 보여주는 사시도,

제2도-제5도는 기본 유니트를 보여주는 도면으로서, 제2도는 정면도, 제3도는 평면도, 제4도는 제2도의 선 Ⅰ-Ⅰ에서의 단면도, 제5도는 좌측면도,

제6도-제10도는 중계 유니트를 보여주는 도면으로서, 제6도는 정면도, 제7도는 평면도, 제8도는 제6도의 선 Ⅱ-Ⅱ에서의 단면도, 제9도는 후측면도, 제10도는 좌측면도,

제11도-제14도는 엔드 유니트를 보여주는 도면이며, 제11도는 정면도, 제12도는 평면도, 제13도는 선 Ⅲ-Ⅲ에서의 단면도, 제14도는 좌측면도,

제15도-제18도는 엔드 유니트의 다른 실시예를 보여주는 도면으로서, 제15도는 정면도, 제16도는 평면도, 제17도는 제21도의 선 Ⅳ-Ⅳ에서의 단면도, 제18도는 좌측면도,

제19도는 제1도에 도시된 광전 스위치의 전기회로를 나타내는 도면,

제20도는 제19도의 회로의 동작을 설명하기 위한 타임챠트,

제21도는 각 유니트의 접속방법을 보여주는 도면,

제22도-제24도는 제21도의 각 유니트를 접속한 상태를 보여주는 도면으로서, 제22도는 정면도, 제23도는 평면도, 제24도는 제22도의 선 Ⅴ-Ⅴ에서의 단면도,

제25도의 a-d는 중계 유니트를 사용하지 않는 경우와 중계 유니트를 2개 접속한 경우의 평면도,

제26도는 일정한 각도로 구부려진 중계 유니트를 접속한 광전 스위치의 사시도,

제27도 a는 일정한 각도로 구부려진 중계 유니트의 사시도,

제27도 b는 제27도 a의 선 Ⅵ-Ⅵ에서의 단면도,

제28도는 가동 접속부를 갖는 중계 유니트의 사시도,

제29도는 다른 구성예에서의 가동 접속부 부근을 보여주는 단면도,

제30도는 다른 구성예에서의 가동 접속부 부근을 보여주는 단면도,

제31도 a는 비검출영역을 설치하는 경우에 사용하는 중계 유니트의 사시도,

제31도 b는 제 31도 a의 선 Ⅶ-Ⅶ에서의 단면도,

제32도는 다른 접속 방법의 접속부를 보여주는 사시도,

제33도 및 제34도는 다른 접속방법을 보여주는 도면으로서, 제33도는 접속부의 분해도, 제34도는 커넥터 구조를 보여준 도면,

제35도는 종래의 광전 스위치를 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7: 발광소자 8:발광부

9:수광소자 10:수광부

11:기본유니트 12:중계유니트

13:엔드유니트 14:기판

15:하우징 16:단차

17:기초부 18:피접속부

19a,19b,19c,19d:구멍 20:렌즈

21:보호카바 22:검출표시등

23:안정표시등 24:걸림부

25:지점 26:안내홈

27:숫커넥터 28:암커넥터

29:부착구멍 30:부착구멍

31:단자 32:접속부

33:피접속부 34a,34b,34c,34d:구멍

35:기판 40:암커넥터

43:접속부 45a,45b:구멍

46:보호카바 47:돌조부

48:걸림구멍 49:숫커넥터

50:접속부 51:기판

52:엔드유니트 60:발진회로

61:카운터 62:인버터

63:AND 게이트 64:타이밍 펄스 발생기

65,66:시프트 레지스터 70:외부 케이블

71:타이밍 펄스 발생기 72,73:시프트 레지스터

74,75,76,77:AND 게이트 78:출력회로

79:검출표시용 발광 다이오드 80:출력회로

81:안정검출 표시용 발광 다이오드 90:중계유니트

91:접속부 92:피접속부

93:접속부 94:피접속부

95:가동접속부 96:중계유니트

97,99:힌지틀 98,100:구멍

101,102:핀체 103:숫커넥터

104:기판 105:유연성기판

106,108:힌지틀 107:돌출부

109:오목부 110:중계유니트

111:접속부 112:피접속부

113:숫커넥터 114:암커넥터

115:케이블 116,124:제 1의 유니트

117:네모꼴 홈 120,130:제 2의 유니트

121:돌출부 122:손톱부

123,133:암커넥터 125,126:돌출부

127:숫단자 128:숫커넥터

129:부착홈 131:홈

132:암단자 134:부착홈

본 발명은 복수개의 발광소자를 나란히 배치한 발광부와 발광소자에 대향하도록 복수개의 수발광소자를 나란히 배치한 수광부를 대치시켜서, 다광로를 형성해서 사용하는 광전스위치에 관한 것으로서, 특히, 광로배치의 자유도를 높게한 광전 스위치에 관한 것이다.

종래, 일정한 공간 평면내에 있어서, 피검출물의 존재의 유무를 측정하는 경우, 제 35도에 도시된 광전 스위치가 사용되고 있다. 수광부(1)에는 복수개의 수광소자(2)가 일렬로 배치되어 있으며, 또한 발광부(3)에는 복수개의 발광소자(4)가 각 수광소자(2)에 대향하도록 배치되어 있다.

따라서, 각 수광소자(2)와 각 발광소자(4)의 사이에는 복수의 광로(5)가 형성되어 있으며, 피검출물이 검출평면(6)(2점 쇄선으로 표시)내에 들어가고, 적어도 하나의 광로(5)가 차단되면, 적어도 하나의 발광소자(4)로부터의 빛이 수광소자(2)에 입사되지 않기 때문에, 피검출물의 존재를 검출할 수가 있다.

그러나, 이와같은 종래의 광전 스위치에는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째로, 종래의 광전 스위치는 발광부(3)와 수광부(1)의 길이가 일정하기 때문에, 피검출물의 크기에 대응하여 검출평면(6)의 크기를 바꾸기 위해서는 길이가 상이한 광전스위치를 별도로 준비하지 않으면 안된다.

둘째로, 검출될 물체(이하에서는 피검출물이라 한다)의 형상에 따라서는, 예컨대 구멍이 뚫린 피검출물인때에는 검출평면(6)의 일부에 비검출 영역으로 제공하는 경우가 있다. 이 경우, 비검출부분을 갖는 광전스위치를 추가로 준비할 필요가 있다. 또한, 비검출 영역의 장소를 변경시키기 위하여 발광 및 수광소자의 배열이 상이한 광전 스위치를 별도로 준비하지 않으면 안된다.

따라서 본 발명의 목적은 피검출물의 크기의 변화에 용이하게 대응할 수 있는 광전 스위치를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기와 같은 목적은 복수개의 발광소자를 나란히 배치한 발광부와, 발광소자와 대향하도록 배치된 복수개의 수광소자를 가진 수광부를 포함하는 광전 스위치에 있어서, 발광부 및 수광부는 : 소자 및 전기회로를 수용하는 하우징으로서, 하우징의 거리 중앙부에 단차가 설치되고, 이 단차로부터 하우징의 한쪽단을 향하여 뻗어 있는 피접속부와, 단차로부터 하우징 다른쪽 단을 향하여 뻗어 있고 피접속부보다 굵게 형성된 기초로부터 이루어진 하우징과, 소자가 배열되도록 평면에 등간격으로 나있는 개구부를 포함하는 기본 유니트; 기본 유니트의 피접속부를 끼워 삽입할 수 있으며, 소자 및 전기회로를 수용하는 하우징으로써, 하우징의 거의 중앙부에 단차를 설치하고, 단차로 부터 하우징의 한쪽끝을 향하여 뻗어있는 피접속부와 단차로부터 하우징의 다른쪽 끝으로 향하여 피접속부를 끼워넣을 수 있는 중공 접속부로 이루어진 하우징과, 소자가 배열되도록 정면에 등간격으로 나있는 개구부를 포함하는 중계 유니트; 전술한 기본 유니트 또는 중계 유니트의 피접속부를 끼워 삽입할 수 있는 중공 접속부가 설치된 하우징으로서, 그 정면에 등간격으로 개구부가 나있고, 그 개구부에 소자가 미리 배열되어 있지 않은 엔드유니트를 포함하며 발광부 또는 수광부가 바람직한 소자수를 가지도록, 기본 유니트가 적어도 1개이상의 중계유니트를 통하여 엔드유니트에 접속되는 것을 특징을 하는 광전 스위치.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 원리 및 응용을 상세히 설명한다.

제 1도는 6개의 발광소자(7)를 종일열로 배치한 발광부(8)와 6개의 수광소자(9)를 종일열로 배치한 수광부(10)를 대치하도록 설치하여, 6개의 광로를 형성한 본 발명에 따른 광전 스위치의 제1 실시예이다. 발광부(8)에는 발광소자인 발광 다이오드나 레이져 다이오드등이, 수광부(10)에는 수광소자인 포토 다이오드등이 배치되어 있다. 이들 발광소자(7)와 수광소자(9)는 발광소자(7)로 부터 투사된 빛이 수광소자(9)로 유효하게 입사하도록 구성되어 있다.

발광부(8)와 수광부(10)는 배치되는 소자 및 전기회로의 구조가 상이하지만; 외형의 구조는 거의 동일하다. 따라서, 수광부(10)에 대해서만 설명한다.

수광부(10)는 기초대인 기본유니트(11)와, 기본유니트(11)의 상부에 1또는 복수개의 접속이 가능한 중계유니트(12)와, 기본유니트(11) 및 중계유니트(12)의 상부에 접속이 가능한 엔드유니트(13)로 구성된다.

제 1도는 기본유니트(11)와 1개의 중계유니트(12)와 엔드유니트(13)를 접속한 기본구성으로 이루어지는 광전스위치를 보여주고 있다.

기본유니트(11)는 제 2도-제 5도에 상세히 도시되어 있다. 기본유니트(11)는 수광소자(9) 및 전기회로 소자를 부착한 기판(14)을 내부에 배치한 가늘고 긴 하우징(15)이다. 하우징은 거의 중앙부에 단차(16)가 형성되어 있으며, 이 단차(16)를 경계로 해서 기초부(17)와 기초부(17)의 외형보다 가늘게 형성된 피접속부(18)로 구성되어 있다. 피접속부(18)와 기초부(17)의 정면에는 일정간격 λ₁을 거쳐 4개의 구멍 (19a), (19b), (19c), (19d)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 구멍(19a)와 (19b) 사이의 간격, (19b)와 (19c) 사이의 간격, (19c)와 (19d)의 간격은 같으며, (19d)와 피접속부(18)의 끝단면간의 간격 λ₂는 λ₁보다 짧도록 되어 있다. 각각의 구멍 (19a~19d) 내의 기판(14)상에는 수광소자(9)가 놓여져 있다. 구멍(19a), (19b), (19c), (19d)은 필터효과를 갖는 렌즈(20)로 덮어져 있다. 기초부(17) 측의 구멍 (19a), (19b)에는 렌즈(20)외에, 내약품성이 뛰어나 불소계수지 등의 광투과체로 이루어지는 보호카바(21)가 덮여져 있다. 또한, 기초부(17)측의 구멍 (19a), (19b) 사이에는 피검출물을 검출했을때에 적색점등하는 검출표시등(22)과, 광전스위치의 동작상태를 표시하는 것으로서 안정동작시에 록색점등하는 안정표시등(23)이 설치되어 있다.

피접속부(18)는 선단으로 향하여 약간 끝이 가는 형상으로 형성되어 있는 동시에, 피접속부(18)에 있는 구멍(19c)의 양측면(제 3도 참조)에는 걸림부(24)가 형성되어 있다. 이 걸림부(24)는 피접속부(18)의 측면과 한면이 되도록 형성되어 있으며, 지점(25)을 중심으로 하여 탄성력을 갖는 탄성편(24a)과 탄성편(24a)의 기단측에 형성되어, 피접속부(18)의 측면으로부터 돌출한 걸림돌출부(24b)로 구성되어 있다. 더우기, 피접속부(18)의 양측면의 중앙부에는 길이방향에 따라서, 잎이 넓어지는 형성된 안내홈(26)이 형성되어 있다. 피접속부(18)의 선단면(제 5도 참조)에는 중계유니트(12) 및 엔드유니트(13)의 숫커넥터(27a), (27b)와 전기적인 접속을 하기 위한 암커넥터(28)가 설치되어 있다.

더우기, 부착구멍(29), (30)은 기본유니트(11)를 바람직한 검출위치로 고정하기 위한 것이다.

제 6도-제 10도에 제시하는 중계유니트(12)는 기본유니트(11)에 접속가능한 것으로서, 기본유니트(11)와 거의 같은 형상으로 되어 있다. 중계유니트(12)의 거의 중앙부에 단차(31)가 형성되어, 이 단차(31)를 경계로 하여 속빈형상의 접속부(32)와 이 접속부(32)의 외형보다도 가늘게 형성된 피접속부(33)로 구성되어 있다. 피접속부(33)와 접속부(32)의 정면에 간격 λ₂을 거쳐 구멍(34a), (34b), (34c), (34d)가 형성되고, 구멍(34d)과 피접속부(33)의 끝단면간의 간격 1₂로 이루어져 있다. 피접속부(33) 내에는 전기회로부재를 부착한 기판(35)이 설치되어 있다. 구멍(34c),(34d)내의 기판(35)위에는 수광소자(9),(9)가 배치되어 있다. 구멍(34c), (34d)는 필터효과를 갖는 렌즈로 덮여져 있다. 접속부(32)의 구멍(34a), (34b)는 내약품성이 뛰어난 불소계수지등의 광투과체로 이루어지는 보호카바(37)로 덮여져 있다.

이 피접속부(33)의 측면에는 기본유니트(11)의 피접속부(18)의 측면에 형성한 걸림부(24)와 같은 형상의 걸림부(38)가 형성되어 있다. 즉, 탄성편(38a), 걸림 돌출부(38b), 안내홈(39)은 기본유니트(11)에서의 탄성편(24a), 걸림돌출부(24b), 안내홈(26)과 동일형상인 것이다. 제 10도에 도시된 것처럼, 피접속부(33)의 선단에는 유니트(12) 또는 (중계유니트(12) 또는 엔드유니트(13))의 숫커넥터(27), (69)와 전기적인 접속을 하기 위한 암커넥터(40)가 설치되어 있다.

접속부(32)의 내부의 양측면의 중앙부에는 길이방향에 따라 돌조부(41)가 형성되어 있다. 이 돌조부(41)의 폭은 기단측으로 부터 단차(31)에 걸쳐 폭이 넓어지도록 되어 있다. 이 돌조부(41)는 다른 중계유니트(12) 또는 엔드유니트(13)의 안내홈(26), (39)과 걸어맞춰지는 것이다. 접속부(32)에는 기본유니트(11) 또는 다른 중계유니트(12)의 걸림돌출부(24a), (38b)와 걸어맞추기 위한 걸림구멍(42)이 형성되어 있다.

제 6도 내지 제 8도에는, 2개의 수광소자(9)를 배치한 중계유니트(12)를 보여주고 있으나, 배치하는 수광소자(9)의 수는 임의로 설정할 수 있다는 것은 두말할 것 없으며, 예컨대, 1개의 소자를 갖는 중계유니트와 2개의 소자를 갖는 중계유니트를 사용하면, 어떠한 갯수의 수광소자(9)가 필요한 경우에도 용이하게 대응할 수 있다.

제 11도-제 14도에 도시된 엔드유니트(13)는 기본유니트(11) 또는 중계유니트(12)의 피접속부(18)(33)에 끼워지게 되는 것으로서, 속빈 형상의 접속부(43)를 구비한 하우징이다. 엔드유니트(13)의 정면에는 간격 λ₂을 두고 구멍(45a), (45b)가 형성되어 있다. 구멍(45a), (45b)는 이 엔드유니트(13)와 기본유니트(11) 또는 중계유니트(13)의 피접속부(18),(33)를 끼워 맞췄을때, 피접속부의 구멍(19a), (19b), (34c), (34d)과 겹쳐 맞춰지게 되는 것으로서, 내약품성이 우수한 불소계수지등의 광투과체로 이루어지는 보호카바(46)에 의하여 덮여져 있다. 또한, 엔드유니트(13)의 선단부에는 부착구멍(44)이 형성되어 있다.

접속부(43)의 내부의 양측면의 중앙부에는 길이방향에 따라 돌조부(47)가 형성되어 있다. 이 돌조부(47)의 폭은 기단측으로 부터 선단에 걸쳐 폭이 넓어지도록 되어 있다. 이 돌조부(47)는 기본유니트(11) 또는 중계유니트(12)의 안내홈(26), (39)과 걸어 맞춰지는 것이다. 접속부(43)에는 기본유니트(11) 또는 중계유니트(12)의 걸림 돌출부(24b), (38b)와 걸어 맞추기 위한 걸림구멍(48)이 형성되어 있다.

엔드유니트(13)의 선단부의 내벽면에는 기본유니트(11) 또는 중계유니트(12)의 암 커넥터(28), (40)와 전기적인 접속을 하기 위한 숫 커넥터(49)가 설치되어 있다. 더우기, 엔드유니트로서는 제 11-14도에 도시된 구조에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 제 15도-제 18도에서와 같이 엔드유니트로 대체될 수 있다. 접속부(50)와 내부에 수광소자(9)를 배치한 구멍 및 전기회로 부재를 부착한 기판(51)이 내부에 수납된 엔드유니트(52)와 같은 것이라도 무방하다.

다음에, 전기회로구성 및 그의 동작에 대해 제 19도 및 제 20도를 참조하여 설명한다.

제 19도에서 좌측의 블록이 발광부(8)이고 우측의 불록이 수광부(10)이다. 발광부(8) 및 수광부(10)에서 실선으로 둘러싸인 1블록이 각 유니트를 표시하고 있다. 각 유니트 사이의 0 표는 숫 커넥터(27a), (27b)와 암 커넥터(28), (40)에 의하여 접속되는 것을 표시하고 있다. 더우기, 다음 설명에서는 발광측의 유니트에는 「'」을 부가해서 설명한다.

제 19도에서 λ₂은 외부전원으로 부터 전압을 입력하기 위한 입력단자이며, G는 어스단자이다. 그리고, 기본유니트 및 중계유니트에 전압을 공급하기 위한 전원(67), (82)이 설치되어 있다.

발광측 기본유니트(11)의 발진회로(60)의 출력신호 S₁은 카운터(61)로 입력되어 있다. 카운터(61)에서는 이 발진 출력 S₁을 분주해서 분주 출력신호 S₂로 되게 한다. 한편, 발진출력 신호 S₁은 인버터(62)에서 반전되고, 반전발진 출력신호 S₂로 되어 AND 게이트(63)으로 입력된다. AND 게이트(63)의 또 한편의 입력에는 분주 출력신호 S₂가 주어지고, AND 게이트(63)의 출력신호가 기준클럭 S₄로 된다.

또한 타이밍 펄스 발생기(64)는 카운터(61)의 분주 출력신호 S₂를 받아서, 이것을 반전하여 지연시킴으로, 타이밍 펄스 발생기(64)로 부터는 타이밍 신호 S₅가 출력된다.

이 타이밍 신호 S₅및 기준클럭 S₄는 제 1의 시프트 레지스터(65)로 보내진다. 시프트 레지스터(65)는 타이밍 신호 S₅가 하이레벨시에, 기준클럭 S₄의 최초의 펄스가 입력되면, 그의 출력으로 부터 구동타이밍신호 T₁을 출력한다. 그 후에는, 기준클럭 S₄의 펄스가 입력될 때마다, 순차구동 타이밍 신호 T₂, T₃, T₄로 출력하고, T₄의 출력과 함께 제 1의 캐리어 신호 S₆를 출력한다. 제 2의 시프트 레지스터(66)는 커넥터 접속단자 K₁'을 거쳐 보내온 제 1의 캐리어 신호 S₆을 기준클럭 S₄에 동기해서 순차로 시프트하고, T₅, T₆를 출력함과 동시에 제 2의 캐리어 신호 S₇을 출력한다. 더우기, 본 실시예에서는 기준클럭 S₄는 16개의 펄스를 1군으로 하고 있기 때문에 구동타이밍 신호 T₆가 출력된 후에도 기준클럭 S₄가 출력된다. 그러나, 제 1도의 광전 스위치에서는 광로를 6개로 하고, 구동 타이밍 신호 T₆이후를 출력하기 위한 시프트 레지스터를 설치하지 않고 있으므로, 구동 타이밍 신호 S₆이후는 출력되지 않는다. 바꾸어 말하면, 중계 유니트를 계속하여 최대 16개의 광로를 형성할 수 있다. 또한, 분주 출력신호 S₂의 길이를 바꿈으로써, 광로수를 증감할 수도 있다.

이와같이 하여, 시프트 레지스터(65), (66)로 부터 구동 타이밍 신호 T₁, T₂, ...T₆가 순차출력된다(제 20도 참조). 이에 따라, 발광소자 구동회로 DRV₁, DRV₂, ...., DRV₆에 대하여 순차구동 타이밍 신호가 주어지고, 발광소자 LED₁, LED₂, ..., LED₆,가 순차 발광한다. 이와같이, 발광소자를 순차발광시키도록 한 것은 인접하는 발광소자로 부터의 영향을 배제하기 위해서이다.

더우기, 기준 클럭 S₄는 제 20도에서도 분명한 바와 같이, 기간 INF 동안에는 출력되지 않는다. 이것은 인접해 설치된 다른 광전 스위치가 어떠한 경우를 고려한 것이다. 즉, 이기간 INT 동안에, 인접하는 다른 광전 스위치의 발광을 행하게 해서, 그릇된 동작을 방지하는 것이다.

한편, 수광부는 다음과 같이 동작한다 : 수광부(10)에 있어서는 발광부(8)와의 동기를 취하기 위해 외부 케이블(70)에 의해 발광측의 기준클럭 S₄가 수광측으로 전송된다. 수광측은 이 기준 클럭 S₄에 기인하여 발광 타이밍에 동기하도록 수광을 행한다.

송출되어온 기준클럭 S₄는 타이밍 펄스발생기(71)에 입력된다. 타이밍 펄스발생기(71)는 기준클럭 S₄를 반전하고, 적분해서 출력하는 것이다. 적분회로의 시정수에 의하여 기준클럭 S₄의 펄스가 약화되어, 타이밍 펄스 발생기(71)의 출력신호는 제 20도의 S₈와 같이 된다. 이 출력신호 S₈를 타이밍 신호로서 제 3의 시프트 레지스터(72)로 제공하고, 발광측과의 동기를 취하고 있다. 즉 이 타이밍신호 S₈가 하이레벨시에 기준클럭 S₄의 최초의 펄스에 의하여 수광타이밍신호 T₁이 출력된다. 그 후는, 기준클럭 4의 펄스마다, 수과타이밍신호 T₂, T₃, T₄가 순차출력되고, T₄의 출력과 함께 제 3의 캐리어 신호 S₉가 출력된다. 시프트 레지스터(73)는 캐리어 신호 S₉를 커넥터 접속단자 K₁을 거쳐 받고, 기준 클럭 S₄에 동기해서 샤프트하는 동시에 제 4의 캐리어 신호 S₁₀을 출력한다.

수광 타이밍 신호 T₁, T₂, ...T₆는 각각 아날로그 스위치 R₁, R₂, ...R₆에 주어진다. 수광소자 PD₁, PD₂, ...PD₆에 의하여 전류로 전환되고, 수광회로 RCV₁, RCV₂, ...RCV₆를 거친 신호는, 이 아날로그 스위치 R₁, R₂, ...R₆를 통하여 신호처리 회로 P₁, P₂, ...P₆로 보내진다. 따라서, 발광한 발광소자에 대향해서 설치된 수광소자로 부터의 신호만이 신호 처리회로로 보내진다.

신호 처리회로 P₁, P₂, ..P₄로 부터의 출력은 수광측 기본유니트(11)내의 전수광소자의 수광상태판별용의 AND 게이트(74)로 입력되고, PD₁, PD₂, ...PD₄중 어느 것인가 수광하지 않았을 경우에는 AND 게이트(75)로 보내진다. 한편 수광측 중계유니트(12)의 신호 처리회로 P₅, P₆의 출력은 수광측 중계유니트(12)내의 전수광 소자의 수광상태 판별용의 AND 게이트(76)로 입력되고, PD₅, PD₆중 어느 것이든 수광하지 않았을 경우에는 AND 게이트(76)의 출력은 로우레벨로 된다. 이 AND 게이트(76)의 출력은 AND 게이트(77)의 한쪽의 입력측으로 보내진다. AND 게이트(77)는 수광측 엔드유니트(13)가 접속되어 있지 않는 때에는 그의 다른쪽의 입력측이 로우레벨로 되어 있으므로 게이트는 개방되지 않고 AND 게이트(76)로 부터의 출력은 AND 게이트(77)로 전달되지 않는다. 한편 수광측 엔드유니트(13)가 접속되면, 수광측 엔드유니트(13)측으로 부터 커넥터 접속단자 H₂를 통하여 AND 게이트(77)의 다른쪽의 입력측으로 전압이 인가되므로 AND 게이트(77)는 다른쪽의 입력측으로 전압이 인가되므로 AND 게이트(77)는 게이트(76)의 출력을 커넥터 접속단자 H₁을 통하여 AND 게이트(75)로 전달한다. AND 게이트(75)는 AND 게이트(74) 및 게이트(77)의 출력에 기인하여 수광측 기본유니트(11), 수광 중계유니트(12) 쌍방의 수광상태를 나타내는 신호를 출력신호(78)로 출력한다. 출력회로(78)는 이것을 받아서 검출표시용 발광 다이오드(79)를 점등시키는 동시에 검출출력을 내보낸다. 이 결과, 발광소자 LED₁-LED₆로 부터 발송된 빛이 수광소자 PD₁-PD₆중 적어도 하나에 미치지 않았을 때에 검출표시용 발광 다이오드(79)가 점등한다.

이 실시예에 있어서, 검출의 안정화를 도모하기 위하여, 검출의 문턱값을 높이 설정한 안정화 검출출력도 준비하고 있다. 이 회로구성은, 검출의 문턱값이 높은 것을 제외하고, 검출회로와 동일하며, 그이 기초가 되는 신호는 각 신호 처리회로로 부터 출력되고 있다. 제 19도에 있어서는 출력회로(80)와 안정검출 표시의 발광 다이오드(81)만을 표시하고 기타는 생략하고 있다.

상기 구조에 있어서, 제 21도에 도시된 본 발명의 다광로 광전 스위치를 조립하는 경우에는 이하의 방법으로 행한다.

제 21도에서와 같이, 기본유니트(11)의 피접속부(18)를 중계유니트(12)의 접속부(32)로 삽입하고, 다시 중계유니트(12)의 피접속부(33)를 엔드유니트(13)로 삽입한다. 이때 기본유니트(11)의 걸림부(24) 및 중계유니트(12)의 걸림부(38)에서의 걸림돌출부(24b) 및 (38b)와, 중계유니트(12) 및 엔드유니트(13)의 걸림구멍(42), (48)이 탄성편 (24a), (38a)의 탄성력에 의하여 걸어 맞춰지므로, 제 22도 내지 제 23도에서와 같이, 기본유니트(11)와 중계유니트(12) 및 중계유니트(12)와 엔드유니트(13)가 기계적으로 접속된다.

또한, 기계적 접속과 동시에, 제 24도에서와 같이, 기본유니트(11)의 암 커넥터(28)와 중계유니트(12)의 숫 커넥터(27)가 접속되고, 또한 중계유니트(12)의 암커넥터(40)와 엔드유니트(13)의 숫 커넥터(49)가 접속되므로, 기본유니트(11)와 중계유니트(12) 및 중계유니트(12)와 엔드유니트(13)가 전기적으로 접속된다.

제 25도 a-d는 상기 구성으로 이루어지는 기본유니트(11)와 중계유니트(12)와 엔드유니트(13)를 사용하여 광전 스위치의 수광부(1)의 조립구성을 보여주고 있다. 즉, 기본유니트(11)에 직접 엔드유니트(13) 또는 엔드유니트(52)를 접속함으로써, 제 25도 a, b에서와 같은 4개 혹은 5개의 수광소자(9)를 갖는 수광부(1)를 제작할 수 있으며, 한편 중계유니트(12)를 2개 접속함으로써, 제 25도 c, d에서와 같은 8개 혹은 9개의 수광소자(9)를 갖는 수광부(1)를 제작할 수 있으며, 중게유니트(13)를 3개이상 접속하면, 어떠한 개수의 수광소자(9)를 갖는 수광부(1)라도 제작할 수가 있다.

다음에, 제 26도-30도에 제시하는 중계유니트에 대하여 설명한다. 제 26도 내지 제 27도에 제시하는 중계유니트(90)는 접속부(91)와 피접속부(92)가 일정각도 θ(도면에서는 90도)로 구부려져서 형성되어 있다. 이 중계유니트(90)의 취부구조는 구부려져 있는 점을 제외하면 중계유니트(12)와 같다. 따라서, 각종 각도를 갖는 중계유니트를 준비해두면, 검출평면의 형상을 자유롭게 그리고 용이하게 변화시킬 수 있다.

또한, 일정한 각도로 고정된 중계유니트(90) 대신에, 제 28도에서와 같은 접속부(93)와 피접속부(94)와의 사이에 각도 조절수단인 가동접속부(95)를 설치하고, 접속부(93)와 피접속부(94)의 각도를 임의로 변화시키도록 한 중계유니트(96)를 사용할 수도 있다.

제 29도는, 가동접속부(95)에 있어서, 접속부(93)와 피접속부(94)를 직선으로 신장했을 경우의 가동접속부(95) 부근의 단면도를 나타낸다. 접속부(93)의 가동접속부(95)측의 일단부는 도면상에서는 단면이 거의 돌출형상이며, 힌지틀(97)에는 구멍(98)이 형성되어 있다. 또한, 피접속부(94)의 가동접속부(95)측의 일단부는 도면상에서는 단면이 거의 오목형상이며, 힌지틀(99)에서는 구멍(100)이 형성되어 있다. 그리하여 힌지틀(99)이 한지틀(97)을 포위하도록 맞춰졌을때, 구멍(98)와 (100)이 겹쳐져서, 일체로 된 힌지구멍(130)이 형성된다. 이 힌지구멍에 중계유니트의 정면 및 이면으로 부터 2개의 힌지체(101), (102)를 삽입해서, 힌지틀(97), (99)을 밀착시켜서, 접속부(93)와 피접속부(94)를 가동적으로 고정한다.

더우기, 숫 커넥터(103)와 기판(104)은 유연성기판(플렉시블 기판)(105)에 의하여 접속되어 있다. 또한 힌지틀 (97), (99) 상호의 접촉면은 핀체의 삽입에 의하여 어느 정도의 응력을 가지고 압압되어 있으며, 가일층 긴밀성을 높이기 위하여 패킹(106)되어 있다. 이에 따라, 접속부(93)와 피접속부(94)의 각도를 임의의 각도로 유지할 수 있다. 가동 접속부(95)의 다른 구서예를 제 30도에 제시한다. 기본 구보는 제 29도와 동일하며, 동일부재에는 동일부호를 첨부하고 있다.

제 30도에는 피접속부(94)의 힌지틀(106)의 내주면에 반구형상의 돌출부(107)을 같은 간격으로 설치하고, 이에 대응하는 접속부(93)측의 힌지틀(108)의 외주면에 반구형상의 오목부(109)를 설치하고 있다. 접속부(93)와 피접속부(94)가 형성하는 각도를 바꾸기 위하여 피접속부(94)를 회전시킨다. 이때, 일단 돌출부(107)가 오목부(109) 밖으로 나와, 위치 결정이 불안정한 상태로 된다. 더우기, 피접속부(93)를 회전시키면, 돌출부(107)는 인접하는 오목부(109)에 처박혀져서 안정한다. 이와같이 돌출부(107) 및 오목부(109)의 핏치에 따라서, 접속부(93)와 피접속부(94)의 각도를 바꿀 수 있다. 또한, 돌출부(107)를 접속부(93)측에, 오목부(109)를 피접속부(94)측에 설치해도 무방하다.

다음에, 제 31도에서 광전 스위치의 검출평면의 일부를 비검출영역으로 하는 경우에 사용하는 중계유니트(110)에 대하여 설명한다. 제 31도에서, 접속부(111)의 구조는 중계유니트(12)와 동일하지만, 피접속부(112)의 내부에는 기파닝 설치되지 않고 있다. 수광소자의 설치는 임의적이다. 피접속부(112)의 양단에 설치된 숫 커넥터(113)와 암 커넥터(114) 사이에는 전송선로인 케이블(115)에 의하여 접속되어 있다. 또한, 케이블(115) 대신에, 이와 같은 결선 상태를 갖는 회로기판을 설치해도 좋다.

또한 경우에 따라서, 제 27도 a에서와 같은 일정한 각도로 구부려진 중계유니트(90)의 내부구조를 제 27도 b처럼 할 수도 있다.

제 32도는 유니트(기본유니트, 중계유니트, 엔드유니트) 상호간의 다른 접속 구조를 보여주고 있다. 이하의 설명에서는 접속되는 유니트를 제 1의 유니트라고 칭하고, 접속하는 유니트를 제 2의 유니트라고 칭한다.

제 1의 유니트(116)의 상면에는 제 32도에서와 같이 단면이 거의 네모꼴 모양인 홈(117)이 형성되어 있으며, 이 홈(117)내에는 숫커넥터(118)가 설치되어 있다. 그리고, 제 1의 유니트(116)의 약측면에는, 홈(117)까지 관통된 걸림구멍(119)이 형성되어 있다. 한편, 제 2의 유니트(12)에는 홈(117)보다 약간 작은 돌출부(121)가 형성되어 있으며, 이 돌출부(121)의 양측면에는 손톱부(122)가 설치되어 있다. 또한 돌출부(121)의 하면에는 숫 커넥터(118)와 접속되는 암 커넥터(123)(도시되지 않음)가 설치되어 있다. 상기 구조에 있어서, 돌출부(121)을 홈(117)에 삽입하면, 숫 커넥터(118)와 암 커넥터(123)가 접속되는 동시에, 손톱부(112)가 걸림구멍(119)에 삽입한다. 이에 따라, 제 1의 유니트(116)와 제 2의 유니트(120)가 기계적, 전기적으로 접속된다.

제 33도는 다시 다른 접속구조를 보여주고 있다. 제 1의 유니트(124)의 상면에는 거의 T자형의 돌출부(125), (126)가 형성되어 있으며, 그 돌출부(125)의 상면에는 숫단자(127)을 구비한 숫 커넥터(128)가 고정되어 있다. 제 1의 유니트(124)의 정면과 이면에는 부착홈(129)이 형성되어 있다. 한편, 제 2의 유니트(130)의 하면에는 제 1의 유니트(124)의 돌출부(125),(126)와 거의 같은 형상의 홈(131)이 형성되어 있으며, 이홈(131)의 상부에는 제 34도에서 보여주는 암단자(132)를 구비한 암 커넥터(133)가 형성되어 있다. 또한, 제 2의 유니트(130)의 정면에는 부착홈(134)이 형성되어 있으며, 이 부착홈(134)의 하부는 내부 방향으로 끝이 가느다란 형상이 되도록 형성되어 있다.

상기 구조에 있어서, 제 1의 유니트(124)와 제 2의 유니트(130)를 접속할 때에는 제 1의 유니트(124)의 돌출부(125),(126)을 제 2의 유니트(130)의 홈(133)에 삽입하고, 숫 커넥터(128)와 암 커넥터(133)를 접속한다. 더우기, 선단에 탄성부(135a), (135a)가 형성된 접속부재(136)를 부착홈(129), (134)에 삽입한다. 이에 의하여, 제 1의 유니트(124)는 아래쪽으로, 제 2의 유니트(130)는 위쪽으로 삽입되어 확실히 접속할 수가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 기술되어 있지만, 본 발명으로 부터 벗어나지 않고 당업자에 의해 변형 및 변경이 쉽게 이루어질 수 있으며, 본 발명의 사상과 권리범위내의 변형 및 변경은 첨부된 청구범위에 포함된다.

Claims

복수개의 발광소자를 나란히 배치한 발광부와, 발광소자와 대향하도록 배치된 복수개의 수광소자를 가진 수광부를 포함하는 광전스위치에 있어서, 발광부 및 수광부는 : 소자 및 전기회로를 수용하는 하우징으로서, 하우징의 거의 중앙부에 단차가 설치되고, 이 단차로 부터 하우징 한쪽단을 향하여, 뻗어있는 피접속부와, 단차로 부터 하우징 다른쪽을 향하여 뻗어 있고, 피접속부보다 굵게 형성된 기초부로 이루어진 하우징과, 소자가 배열되도록 정면에 등간격으로 나있는 개구부를 포함하는 기본유니트와; 기본유니트의 피접속부를 끼워 삽입할 수 있으며, 소자 및 전기회로를 수용하는 하우징으로써 하우징의 거의 중앙부에 단차를 설치하고, 단차로 부터 하우징 한쪽 끝을 향하여, 뻗어있는 피접속부와 단차로 부터 하우징 다른쪽 끝으로 향하여 상기 기본유니트의 피접속부를 끼워 넣을 수 있는 중공 접속부로 이루어지고, 상기 접속부는 상기 피접속부 보다 넓으며, 상기 피접속부는 최소한 하나의 다른 소자가 배치된 등간격으로 정면에 형성되어 있는 개구부를 가지며, 상기 접속부는 상기 피접속부가 삽입될 때 피접속부의 개구부와 정렬되는 등간격으로 정면에 형성되어 있는 개구부를 가지도록 된 하우징을 포함하는 중계유니트와; 상기 기본유니트 또는 중계유니트의 피접속부를 끼워 삽입할 수 있는 중공접속부가 설치된 하우징으로서, 그 정면에 등간격으로 개구부가 형성되어 있고, 그 개구부에 소자가 미리 배열되지 않은 엔드유니트를 포함하며, 발광부 또는 수광부가 바람직한 소자수를 가지도록, 기본유니트가 적어도 1개 이상의 중계유니트를 통하여 엔드유니트에 접속되는 것을 특징으로 하는 광전스위치.
제 1항에 있어서, 각각의 발광부 및 수광부는 : 상기 기본유니트와 중계유니트가 그 사이에 원하는 각을 형성하도록 상기 기본유니트의 피접속부와 상기 중계유니트의 접속부 사이에 연결되어 있는 기둥 접속 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전스위치.
제 1항에 있어서, 각각의 발광부 및 수광부는 : 또다른 중계유니트를 더 포함하는데, 상기 중계유니트는 전기회로를 포함하지 않지만 상기 중계유니트를 통하여 신호처리 동작에 필요한 신호를 전송하는 신호 전송수단을 가지는 것을 특징으로 하는 광전스위치.
제 1항에 있어서, (a) 상기 발광부에서, 상기 기본유니트는 : 기준 클럭 신호를 발생시키는 기준 클럭 신호 발생수단; 상기 기준 클럭 신호에 따라 타이밍 신호를 발생시키는 타이밍 신호 발생 수단; 상기 발광부의 기본유니트에서 발광소자의 광방출을 제어하고, 상기 기준 클록신호와 동기적으로 상기 타이밍 신호를 시프팅하고 제 1캐리어 신호를 발생시키는 제 1시프트 레지스터를 포함하고, 상기 중계유니트는 : 상기 발광부의 중계유니트에서 발광소자의 광방출을 제어하고, 상기 기준 클록 신호와 동기적으로 상기 타이밍 신호를 시프팅하고, 제 2캐리어 신호를 발생시키는 제 2시프트 레지스터를 포함하고, (b) 상기 수광부에서, 상기 기본 유니트는 : 상기 수광부의 기본유니트에서 수광소자에 의해 제공된 광검출 신호를 게이팅하는 다수의 게이트 수단; 상기 게이트 수단을 제어하고, 상기 기준 클록 신호와 동기로 상기 타이밍 신호를 시프팅하고 제 3캐리어 신호를 출력하는 제 3시프트 레지스터; 상기 게이트 수단의 출력에 응답하여, 상기 수광부의 기본유니트에서 모든 수광소자가 광빔을 수신할 때를 표시하는 신호를 출력하는 제1 수광상태 판별수단을 포함하며, 상기 중계유니트는 : 상기 수광부의 중계유니트에서 수광소자에 의해 제공된 광검출신호를 게이팅하는 다수의 게이트 수단; 상기 게이트 수단의 동작을 제어하고, 상기 기준 클록 신호와 동기로 제3 캐리어 신호를 시프팅하고, 제 4캐리어 신호를 발생시키는 제4 시프트 레지스터; 상기 게이트 수단의 출력을 받아들이고 상기 수광부의 중계유니트에서 모든 수광소자가 광빔을 받아들일 때를 표시하는 신호를 출력하는 제2 수광상태 판별수단을 포함하며, 또한 상기 수광부의 기본유니트는 : 상기 제1 및 2 수광상태 판별수단의 출력을 받아들이는 수광상태 판별회로; 상기 두 수광상태 판별회로에 의해 드라이브되는 출력회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전스위치.
복수개의 발광소자를 나란히 배치한 발광부와, 발광소자와 대향하도록 배치된 복수개의 수광소자를 가진 수광부를 포함하는 광전스위치에 있어서, 발광부 및 수광부는 : 소자 및 전기회로가 내재하는 하우징으로서, 하우징의 정면에 등간격으로 개구부가 형성되어 있고, 개구부에 소자를 배치하고, 하우징의 일단에 저면에 숫 커넥터가 구비된 걸림 오목부를 설치하고, 걸림 오목부의 내부 양측면에 하우징의 측면까지 관통한 걸림구멍이 형성된 하우징을 포함하는 기본유니트와; 소자 및 전기회로가 내재하는 하우징으로서, 하우징의 정면에 등간격으로 구멍이 형성되어 있으며 상기 개구부에 그외의 소자가 배치되어 있으며, 하우징의 저면에 숫 커넥터가 구비된 걸림 오목부가 설치되고, 걸림 오목부의 내부 양측면에 하우징의 측면에 형성된 걸림 구멍이 형성되며, 다른쪽 끝단에 암 커넥터를 구비한 걸림 돌출부를 설치하고, 걸림 돌출부의 양측면에 걸림 손톱을 설치한 하우징을 포함하는 중계유니트와; 소자 및 전기회로가 내재하는 하우징으로서, 하우징 정면에 등간격으로 개구부가 형성되어 있으며, 개구부에 소자를 배치하고, 하우징의 한쪽 끝단에 암 커넥터를 구비한 걸림 돌출부를 설치하고, 걸림 돌출부의 양측면에 걸림 손톱을 설치한 하우징을 포함하는 엔드유니트를 포함하며, 발광부 및 수광부가 바람직한 소자수를 가지도록 기본유니트가 적어도 1개 이상의 중계유니트를 통하여 엔드유니트에 접속되는 것을 특징으로 하는 광전스위치.
복수개의 발광소자를 나란히 배치한 발광부와, 발광소자와 대향하도록 배치된 복수개의 수광소자를 가진 수광부를 포함하는 광전스위치에 있어서, 상기 각각의 발광부 및 수광부는 기본유니트, 적어도 하나의 중계유니트, 상기 중계유니트를 통하여 상기 기본유니트에 연결된 엔드유니트를 포함하며, 상기 기본유니트는 : 상기 기본유니트를 상기 중계유니트에 기계적으로 연결시키는 수단을 가지며, 상기 중계유니트 및 엔드유니트에 전력을 공급하는 전력원을 수용하고 있는 하우징; 상기 기본유니트에 상기 중계유니트를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 하우징의 끝에 제공되어 있는 수단을 포함하며, 상기 중계유니트는 : 상기 중계유니트에 상기 기본유니트 및 엔드유니트를 기계적으로 연결시키는 수단을 가진 하우징; 상기 중계유니트에 기본유니트를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 하우징의 끝에 제공되어 있는 제1 수단; 상기 중계유니트에 상기 엔드유니트를 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 하우징의 다른 끝에 제공되어 있는 제2 수단,을 포함하며 상기 엔드유니트는 : 상기 엔드유니트에 상기 중계유니트를 기계적으로 연결시키는 수단을 가진 하우징; 상기 엔드유니트에 상기 중계유니트를 기계적으로 연결시키기 위하여 상기 하우징의 끝에 제공되어 있는 수단,을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전스위치.
제 5항에 있어서, 상기 기계적으로 연결하는 수단과 전기적으로 연결하는 수단은 하나의 유니트를 구성하는 것을 특징으로 하는 광전스위치.