多光軸光電センサ及び受光器
【課題】消費電流を低減するとともに配線数の増加を抑制することが可能な多光軸光電センサを提供すること。
【解決手段】受光器２０において、各受光ユニット５０ａ〜５０ｎは、それぞれ駆動回路６３を備える。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと内包するシフトレジスタにより転送するパルス信号ＳＩに基づいて、複数の受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧を順次供給するようにした。従って、前段の受光ユニットから制御信号を受け取る必要が無い、即ち、制御信号を必要としない。
【解決手段】受光器２０において、各受光ユニット５０ａ〜５０ｎは、それぞれ駆動回路６３を備える。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと内包するシフトレジスタにより転送するパルス信号ＳＩに基づいて、複数の受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧を順次供給するようにした。従って、前段の受光ユニットから制御信号を受け取る必要が無い、即ち、制御信号を必要としない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多光軸光電センサ及び受光器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多光軸光電センサは、図９に示すように、投光器１に一列に配列された複数の投光素子２が備えられるとともに、受光器３に一列に配列された複数の受光素子４が備えられている。投光器１と受光器３は、各投光素子２と受光素子４が相対向するように配置される。そして、投光器１の投光素子２が所定の投光タイミングにて順次投光される投光スキャン動作を所定周期で繰り返し行うとともに、各投光素子２と対応する受光素子４からの受光信号に基づいて、検出エリア内への物体侵入が検出される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
多光軸光電センサは、検出エリアの拡大（図９において上下方向）や、同一範囲においてより小さな物体を検出可能とするために、投光器１と受光器３にそれぞれ設けられる素子２，４及び両素子２，４を駆動するための素子の数が多くなってきている。そして、投光器１と受光器３において、各素子２，４が常に駆動されているため、多光軸光電センサの消費電流が増大する。また、多光軸光電センサに対して、素子２，４の数の増加に従って応答時間を短くすることが要求されている、しかし、応答時間を短くするためには各受光素子４が接続された受光アンプを高速化する必要があり、消費電流が増大する。
【０００４】
このため、特許文献２のように、複数の受光回路をブロック化し、前段の受光回路ブロックが動作を開始したときに、自ブロック受光回路ブロックに駆動電圧を供給し、自ブロックの動作順序がきたら受光動作を開始する。
【特許文献１】特開２００５−５１３１７号公報
【特許文献２】特開２００７−２６７３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２の方法では、ブロック間に次段の受光回路ブロックの電圧供給を行うための制御線を新たに設ける必要があるため、受光回路ブロック間のライン数が増加する。しかし、素子を搭載する回路基板の幅に制限があるため、他の信号ラインとともに回路基板上のパターン及び回路基板を接続する信号配線が細くなる。このため、信号配線を接続する作業により注意が必要になって作業時間が増大することや、パターン及び信号配線により伝達される信号に対するノイズの影響が大きくなる場合がある。このような場合を想定してシールド対策を行わなければならなくなり、部品点数や組立工数の増加や、コストアップを招くという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、消費電流を低減するとともに配線数の増加を抑制することが可能な多光軸光電センサ及び受光器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と、前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段を備えた受光器と、からなる多光軸光電センサにおいて、前記受光器は、前記投光器と前記受光器とを同期動作させるためのクロック信号と、前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号とが入力され、複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段とを備え、前記複数の駆動手段は、前記クロック信号に基づいて前記パルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する。
【０００８】
上記構成によれば、増幅手段は、クロック信号とパルス信号とに基づいて順次駆動されるため、消費電流が低減されるとともに、制御線等を必要としないため、駆動手段を構成する素子が搭載され素子を接続する配線が形成された基板や、基板間を配線にて接続する場合に、その配線数の増加を抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多光軸光電センサにおいて、前記駆動手段は、後段の前記増幅手段に前記パルス信号を出力するときに前記選択信号を生成する。この構成によれば、次段の増幅手段が動作を開始するタイミングで、受光信号が出力されるため、複数の増幅手段が確実に順次動作して受光信号を出力することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の多光軸光電センサにおいて、前記増幅手段は、前記パルス信号の電圧を駆動電圧として動作する。この構成によれば、増幅手段がパルス信号により動作するため、受光器全体の消費電力を低減することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の多光軸光電センサにおいて、前記増幅手段は、前記パルス信号に応答して選択状態と非選択状態とを切替え、前記選択状態のときに前記非選択状態よりも多くの電流を消費するように構成され、前記選択状態のときに前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する。この構成によれば、全ての増幅手段が電流を消費する構成と比べて、受光器全体の消費電力を低減することができる。また、非選択状態から選択状態への変更時間が短く、受光器の立ち上がりまでの待ち時間を要さない。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項記載の多光軸光電センサにおいて、所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成される。この構成によれば、任意の数の受光手段を備えた多光軸光電センサが提供される。また、受光手段の数を容易に変更することが可能となる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と対向配置されて多光軸光電センサを構成する受光器であって、前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段と、前記複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段とを備え、前記複数の駆動手段は、前記投光手段と前記受光手段とを同期動作させるためのクロック信号に基づいて前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する。
【００１４】
上記構成によれば、増幅手段は、クロック信号とパルス信号とに基づいて順次駆動されるため、消費電流が低減されるとともに、制御線等を必要としないため、駆動手段を構成する素子が搭載され素子を接続する配線が形成された基板や、基板間を配線にて接続する場合に、その配線数の増加を抑えることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の受光器において、所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成される。この構成によれば、任意の数の受光手段を備えた受光器が提供される。また、受光手段の数を容易に変更することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、消費電流を低減するとともに配線数の増加を抑制することが可能な多光軸光電センサ及び受光器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、多光軸光電センサは、互いに対向配置される投光器１０と受光器２０とからなる。
【００１８】
投光器１０は、一列に配列された複数（ｎ個）の投光ユニット３０ａ〜３０ｎからなり、隣接する各投光ユニットは機械的及び電気的に互いに接続可能に構成されている。各投光ユニット３０ａ〜３０ｎには、投光手段としてそれぞれ複数（図１において４個）の投光素子が一列に配列されている。投光素子４１ａ〜４１ｄの配列方向は、投光ユニット３０ａ〜３０ｎの接続方向と一致している。従って、投光器１０に備えられたすべての投光素子は一列に配列されている。
【００１９】
受光器２０は、一列に配列された複数の受光ユニット５０ａ〜５０ｎからなり、隣接する各受光ユニットは機械的及び電気的に互いに接続可能に構成されている。各受光ユニット５０ａ〜５０ｎには、受光手段としてそれぞれ複数（図１において４個）の受光素子６１ａ〜６１ｄが一列に配列されている。受光素子６１ａ〜６１ｄの配列方向は、受光ユニット５０ａ〜５０ｎの接続方向と一致している。従って、受光器２０に備えられたすべての受光素子６１ａ〜６１ｄは一列に配列されている。
【００２０】
投光器１０の第１ユニット３０ａは受光器２０の第１ユニット５０ａと同期線Ｌ１を介して接続されている。この同期線Ｌ１を介して接続されるユニット３０ａ，５０ａを基本ユニットという。そして、第２〜第ｎユニット３０ｂ〜３０ｎ，５０ｂ〜５０ｎを増設ユニットという。
【００２１】
投光器１０の基本ユニット３０ａは、該ユニット３０ａと増設ユニット３０ｂ〜３０ｎに備えられた投光素子４１ａ〜４１ｄを順次駆動するための制御信号を生成する。更に、基本ユニット３０ａは、同期信号を出力する。基本ユニット３０ａ及び各増設ユニット３０ｂ〜３０ｎは、それぞれ制御信号に応答して投光素子４１ａ〜４１ｄを駆動する。これにより、投光器１０の各投光素子４１ａ〜４１ｄが順次駆動されて物体検出のための検出光が出射される。
【００２２】
受光器２０の基本ユニット５０ａは、同期線Ｌ１を介して入力される同期信号に基づいて、ユニット５０ａと増設ユニット５０ｂ〜５０ｎに備えられた受光素子６１ａ〜６１ｄを順次駆動するための制御信号を生成する。基本ユニット５０ａ及び各増設ユニット５０ｂ〜５０ｎは、それぞれ制御信号に応答して各受光素子６１ａ〜６１ｄに検出光が入射されているか否かを判断し、検出光が入射されている場合に受光信号を出力する。そして、基本ユニット５０ａは、各ユニット５０ａ〜５０ｎの受光信号に基づいて検出信号を出力する。
【００２３】
各ユニット３０ａ〜３０ｎ，５０ａ〜５０ｎの電気的構成を説明する。
図２に示すように、投光器１０の基本ユニット３０ａは、投光素子４１ａ〜４１ｄ、投光制御手段としての投光制御回路４２、選択手段及駆動手段としての駆動回路４３、投光回路４５ａ〜４５ｄを備えている。
【００２４】
投光制御回路４２は、ＣＰＵ等を含み、クロック信号ＳＣ、駆動パルス信号ＳＩ０を駆動回路４３に出力する。
駆動回路４３は、シフトレジスタを含み、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ０を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ１を出力する。そして、駆動回路４３は、駆動パルス信号ＳＩ０の転送タイミングにて各投光回路４５ａ〜４５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。つまり、駆動回路４３は、各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次供給する。
【００２５】
更に、駆動回路４３は、クロック信号ＳＣと駆動パルス信号ＳＩの転送動作に従って、各選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄの出力タイミングに応じて各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して動作電圧としての駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。駆動回路４３が各投光回路４５ａ〜４５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを供給する期間は、投光回路４５ａ〜４５ｄの内部レベルが安定するまでに要する期間や、投光素子４１ａ〜４１ｄの投光時間、等により予め設定され、例えばクロック信号ＳＣの１周期の期間である。
【００２６】
各投光回路４５ａ〜４５ｄは、供給された駆動電圧Ｖｃｃに基づいて作動し、駆動回路４３から入力される選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄに応答してそれぞれ投光素子４１ａ〜４１ｄを駆動する。これにより、各投光素子４１ａ〜４１ｄから順次に光信号が出射される。
【００２７】
増設ユニット３０ｂは、基本ユニット３０ａと同様に、投光素子４１ａ〜４１ｄ、駆動回路４３、投光回路４５ａ〜４５ｄを備えている。駆動回路４３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ２を出力する。そして、駆動回路４３は、駆動パルス信号ＳＩ１の転送タイミングにて各投光回路４５ａ〜４５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。更に、駆動回路４３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００２８】
増設ユニット３０ｎは、基本ユニット３０ａと同様に、投光素子４１ａ〜４１ｄ、駆動回路４３、投光回路４５ａ〜４５ｄを備えている。駆動回路４３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩｎ−１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩｎを出力する。そして、駆動回路４３は、駆動パルス信号ＳＩｎ−１の転送タイミングにて各投光回路４５ａ〜４５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。また、駆動回路４３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００２９】
従って、各ユニット３０ａ〜３０ｎの駆動回路４３は、それぞれのユニットの投光回路４５ａ〜４５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを順次供給するとともに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次出力し、駆動電圧Ｖｃｃ及び選択信号が供給された投光回路に接続された投光素子から光信号が出射される。つまり、駆動回路４３は、投光回路４５ａ〜４５ｄ毎に、駆動電圧Ｖｃｃの供給を制御する。
【００３０】
基本ユニット３０ａの投光制御回路４２は、増設ユニット３０ｎから出力される駆動パルス信号ＳＩｎを受け取ると、次の投光サイクルのための駆動パルス信号ＳＩ０を出力する。この構成により、投光サイクルが繰り返され、物体検出のための検出光が循環的に出射される。
【００３１】
受光器２０の基本ユニット５０ａは、受光素子６１ａ〜６１ｄ、受光制御手段としての受光制御回路６２、選択手段，駆動手段としての駆動回路６３、増幅手段としての受光アンプ６５ａ〜６５ｄを備えている。受光制御回路６２はＣＰＵ等を含み、同期線Ｌ１を介して入力される同期信号に基づいて、投光器１０と同期するように生成したクロック信号ＳＣ、駆動パルス信号ＳＩ０を駆動回路６３に出力する。
【００３２】
駆動回路６３は、シフトレジスタを含み、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ０を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ１を出力する。そして、駆動回路６３は、駆動パルス信号ＳＩ０の転送タイミングにて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。つまり、駆動回路６３は、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次供給する。
【００３３】
更に、駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと駆動パルス信号ＳＩの転送動作に従って、各選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄの出力タイミングに応じて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して動作電圧としての駆動電圧Ｖｃｃを所定時間供給する。駆動回路６３が各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを供給する期間は、受光アンプ６５ａ〜６５ｄの内部レベルが安定するまでに要する期間や、対応する投光素子４１ａ〜４１ｄの投光時間、等により予め設定され、例えばクロック信号ＳＣの１周期の期間である。
【００３４】
各受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、供給された駆動電圧Ｖｃｃに基づいて作動し、駆動回路６３から入力される選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄに応答してそれぞれ受光素子６１ａ〜６１ｄの出力信号を増幅した受光信号を受光制御回路６２に出力する。各受光素子６１ａ〜６１ｄは、入射光に応じたレベルの信号を出力する。
【００３５】
増設ユニット５０ｂは、基本ユニット５０ａと同様に、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３、受光アンプ６５ａ〜６５ｄを備えている。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ２を出力する。そして、駆動回路６３は、駆動パルス信号ＳＩ１の転送タイミングにて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。更に、駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００３６】
増設ユニット５０ｎは、基本ユニット５０ａと同様に、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３、受光アンプ６５ａ〜６５ｄを備えている。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩｎ−１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩｎを出力する。そして、駆動回路６３は、駆動パルス信号ＳＩｎ−１の転送タイミングにて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。また、駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００３７】
従って、各ユニット５０ａ〜５０ｎの駆動回路４３は、それぞれのユニットの受光アンプ６５ａ〜６５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを順次供給するとともに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次出力し、駆動電圧Ｖｃｃ及び選択信号が供給された受光アンプに接続された受光素子の出力信号が対応する受光アンプにより増幅されて受光信号ＤＳとして出力される。つまり、駆動回路６３は、受光アンプ６５ａ〜６５ｄ毎に、駆動電圧Ｖｃｃの供給を制御する。
【００３８】
基本ユニット５０ａの受光制御回路６２は、増設ユニット５０ｎから出力される駆動パルス信号ＳＩｎを受け取ると、次の受光サイクルのための駆動パルス信号ＳＩ０を出力する。この構成により、投光サイクルに同期して受光サイクルが繰り返され、入射される検出光に応じた受光信号ＤＳが出力される。
【００３９】
次に、駆動回路の構成を説明する。
図３は、受光器２０の増設ユニット５０ｂ，５０ｃの一例を示す回路図である。
増設ユニット５０ｂの駆動回路６３は、４個の受光素子６１ａ〜６１ｄに対応する４個のフリップフロップ回路（以下、ＦＦ回路）７１ａ〜７１ｄを含む。各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは直列に接続されている。即ち、第１ＦＦ回路７１ａの入力端子Ｄには駆動パルス信号ＳＩ１が入力され、非反転出力端子Ｑは第２ＦＦ回路７１ｂの入力端子Ｄに接続され、第２ＦＦ回路７１ｂの非反転出力端子Ｑは第３ＦＦ回路７１ｃの入力端子Ｄに接続され、第３ＦＦ回路７１ｃの非反転出力端子Ｑは第４ＦＦ回路７１ｄの入力端子Ｄに接続され、第４ＦＦ回路７１ｄの非反転出力端子Ｑから駆動パルス信号ＳＩ２が出力される。
【００４０】
初段（１段目）のＦＦ回路７１ａのクロック端子と３段目のＦＦ回路７１ｃのクロック端子には、クロック信号ＳＣが入力される。２段目のＦＦ回路７１ｂのクロック端子と最終段（４段目）のＦＦ回路７１ａのクロック端子には、それぞれインバータ回路８１ｂ，８１ｄによりクロック信号ＳＣを反転した反転クロック信号ＳＣｘが入力される。
【００４１】
各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、クロック端子に入力される信号の立ち上がりエッジのタイミングで、入力端子Ｄに入力される信号と等しいレベルの信号を出力端子Ｑから出力する。従って、各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、１パルスの駆動パルス信号ＳＩ（ＳＩ１）が入力されると、図４に示すように、クロック信号ＳＣのレベル変化に応じてパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄを順次出力する。各パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄのパルス幅は、クロック信号ＳＣの１周期と等しい。そして、初段及び３段目のＦＦ回路７１ａ，７１ｃがクロック信号ＳＣの立ち上がりエッジのタイミングでＨレベル（駆動電圧Ｖｃｃレベル）のパルス信号ＳＩａ，ＳＩｃを出力し、２段目及び４段目のＦＦ回路７１ｂ，７１ｄが反転クロック信号ＳＣｘの立ち上がりエッジ、即ちクロック信号ＳＣの立ち下がりエッジのタイミングでＨレベルのパルス信号ＳＩｂ，ＳＩｄを出力する。即ち、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄがクロック信号ＳＣの半周期ずつずれて出力される。従って、ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、クロック信号ＳＣの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して駆動パルス信号ＳＩ１（ＳＩ）を順次転送するシフトレジスタ６４を構成する。そして、最終段のＦＦ回路７１ｄから出力されるパルス信号ＳＩｄが、シフトレジスタ６４の出力信号ＳＩ２として出力される。
【００４２】
図３に示すように、各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄの出力端子Ｑは、対応する信号生成回路としてのアンド回路８３ａ〜８３ｄの入力端子にそれぞれ接続されるとともに、対応する受光アンプ６５ａ〜６５ｄの電源端子（Ｖｃｃと表記）にそれぞれ接続されている。
【００４３】
各受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、電源端子に供給されるＨレベル、即ち駆動電圧Ｖｃｃレベルのパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄにより動作する。上記したように、パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄは、クロック信号ＳＣの半周期ずつずれてＨレベルとなるとともに、クロック信号ＳＣの１周期分Ｈレベルとなる。従って、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、それぞれクロック信号ＳＣの半周期ずつずれて、クロック信号ＳＣの１周期分の期間動作する。
【００４４】
アンド回路８３ａとアンド回路８３ｃには、クロック信号ＳＣをそれぞれインバータ回路８１ｂ，８１ｄにより反転した反転クロック信号ＳＣｘが入力される。アンド回路８３ｂ、８３ｄにはクロック信号ＳＣが入力される。
【００４５】
アンド回路８３ａは、２つの入力信号がともにＨレベルのときにＨレベルの信号を出力し、２つの入力信号の少なくとも一方がＬレベルのときにＬレベルの信号を出力する。ＦＦ回路７１ａがクロック信号ＳＣの立ち上がりエッジのタイミングでＨレベルのパルス信号ＳＩａを出力するとき、インバータ回路８２ａから出力される反転クロック信号ＳＣｘはＬレベルである。従って、アンド回路８３ａはＬレベルの選択信号ＳＬａを出力する。この時、受光アンプ６５ａは、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａ、つまり駆動電圧Ｖｃｃが供給され、動作を開始する。
【００４６】
上記のＦＦ回路７１ａは、クロック信号ＳＣの１周期の間、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａを出力する。そして、クロック信号ＳＣの立ち上がりから半周期遅れてインバータ回路８２ａがＨレベルの反転クロック信号ＳＣｘを出力すると、アンド回路８３ａはＨレベルの選択信号ＳＬａを出力する。受光アンプ６５ａは、Ｈレベルの選択信号ＳＬａに応答して、受光素子６１ａの出力信号を増幅した受光信号ＤＳを出力する。
【００４７】
上記のＦＦ回路７１ａは、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａをクロック信号ＳＣの１周期分出力した後、Ｌレベルのパルス信号ＳＩａを出力する。従って、受光アンプ６５ａは、このＬレベルのパルス信号ＳＩａ、つまり駆動電圧Ｖｃｃの供給が停止され、動作しなくなる。
【００４８】
アンド回路８３ｂ〜８３ｄは、アンド回路８３ａと同様に動作する。従って、各アンド回路８３ｂ〜８３ｄは、Ｈレベルのパルス信号ＳＩｂ〜ＳＩｄからクロック信号ＳＣ（反転クロック信号ＳＣｘ）の半周期遅れてＨレベルの選択信号ＳＬｂ〜ＳＬｄをそれぞれ出力する。各受光アンプ６５ｂ〜６５ｄは、それぞれＨレベルの選択信号ＳＬｂ〜ＳＬｄに応答して、受光素子６１ｂ〜６１ｄの出力信号を増幅した受光信号ＤＳを順次出力する。
【００４９】
増設ユニット５０ｂを構成するＦＦ回路７１ａ〜７１ｄ等の素子は１枚の基板に実装され、この基板は図１に示す増設ユニット５０ｂの内部に固定されている。更に、この基板には素子を接続する信号配線と、及び素子に駆動電圧を供給するための電源配線とが、パターンとして形成されている。
【００５０】
図３に示すように、増設ユニット５０ｃは、増設ユニット５０ｂと同様に構成されている。増設ユニット５０ｃ内に固定された基板は、増設ユニット５０ｂ内に固定された基板と配線により接続されている。即ち、両ユニット５０ｂ，５０ｃの基板は、クロック信号ＳＣと駆動パルス信号ＳＩ２と受光信号ＤＳとをそれぞれ伝達する配線（ケーブル）と、上記の駆動電圧を供給するための電源配線とにより接続されている。即ち、上記信号ＳＣ，ＳＩ２，ＤＳにより、受光アンプ６６ａ〜６６ｄに対する駆動電圧の供給・停止、受光動作の開始、検出結果である受光信号の伝達を行うことができるため、他に制御信号を追加する必要がない。
【００５１】
そして、増設ユニット５０ｃの駆動回路６３を構成するＦＦ回路７１ａ（図面中央右側）の接続関係は、増設ユニット５０ｂの駆動回路６３を構成するＦＦ回路７１ｃの接続関係と同様である。従って、増設ユニット５０ｂを構成するシフトレジスタ６４の最終段に設けられたＦＦ回路７１ｄ（図面中央左側）に対して、増設ユニット５０ｃを構成するシフトレジスタ６４の初段に設けられたＦＦ回路７１ａの動作タイミングは、増設ユニット５０ｂのＦＦ回路７１ｂに対するＦＦ回路７１ｃの動作タイミングと等しくなる。
【００５２】
更に、図２に示す基本ユニット５０ａや、他の増設ユニットにおいても同様に構成され、同じタイミングにて各ＦＦ回路が動作する。つまり、受光器２０を構成するユニット５０ａ〜５０ｎにおいて、４ｎ個のＦＦ回路が４ｎ段のシフトレジスタを構成し、４ｎ個の受光アンプに対して順次駆動電圧Ｖｃｃを供給し、所定期間（クロック信号ＳＣの１周期）順次動作させる。
【００５３】
このため、受光アンプ６５ａ〜６５ｄにおける消費電流は、従来例のように全ての受光アンプ６５ａ〜６５ｄを同時に駆動する場合や、ブロック毎に駆動する場合に比べて少なくなる。従って、受光器２０における消費電流を低減することができる。尚、投光器１０においても駆動回路４３が同様に構成されているため、投光器１０における消費電流を低減することができる。
【００５４】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）受光器２０において、各受光ユニット５０ａ〜５０ｎは、それぞれ駆動回路６３を備える。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと内包するシフトレジスタにより転送するパルス信号ＳＩに基づいて、複数の受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを順次供給するようにした。その結果、前段の受光ユニットから制御信号を受け取る必要が無い、即ち、制御信号を必要としないため、受光アンプ等を搭載した基板上のパターン数、及び受光ユニット間を接続する配線の数を、従来例に比べて少なくすることができる。パターン数、配線数が少なくなると、基板や配線を含むケーブルの太さなどの制限に応じて、パターン幅や配線の太さを、従来例よりも太くすることができる。その結果、パターンや配線により伝達される信号に対するノイズの影響を少なくすることができる。
【００５５】
（２）駆動回路６３は、クロック信号ＳＣとパルス信号ＳＩとに基づいて、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して、クロック信号ＳＣの半周期ずつずらして、同クロック信号ＳＣの１周期分だけ駆動電圧Ｖｃｃを供給するようにした。その結果、受光器２０の両端の受光アンプがそれぞれ単独で動作する場合を除いて、同時に２つの受光アンプのみが動作することになる。その結果、受光器２０全体の消費電流を低減することができる。
【００５６】
（３）駆動回路６３は、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃ（パルス信号）を供給してからクロック信号ＳＣの半周期後に選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給するようにした。このため、選択するタイミングよりも前に駆動電圧Ｖｃｃが供給されるため、増幅のための準備を整える時間が確保され、安定した信号を出力することができる。
【００５７】
（４）投光器１０において、受光器２０の駆動回路６３と同様に構成された駆動回路４３を備えることにより、受光器２０における効果を同様に得ることができる。
（５）投光器１０の各ユニット３０ａ〜３０ｎ、受光器２０の各ユニット５０ａ〜５０ｎはそれぞれ独立したユニットとして構成され、電気的に接続される。その結果、接続するユニットの数を変更することにより、投光素子及び受光素子の数を容易に変更した多光軸光電センサを構築することができる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図５に従って説明する。
説明の便宜上、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００５９】
図５は、受光器２０の増設ユニット５１ｂ，５１ｃの一例を示す回路図である。
増設ユニット５１ｂ，５１ｃは、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３ａ、受光アンプ６６ａ〜６６ｄを備えている。尚、図示しないが、これら増設ユニット５１ｂ，５１ｃが接続される基本ユニット及び他の増設ユニットも同様に構成されている。そして、必要とする場合に符号を用いて基本ユニット５１ａ、増設ユニット５１ｎとして説明する。
【００６０】
駆動回路６３ａは、第１の実施の形態と同様に、受光素子６１ａ〜６１ｄに対応する４個のフリップフロップ回路（以下、ＦＦ回路）７１ａ〜７１ｄにより構成されるシフトレジスタ６４を有している。
【００６１】
初段のＦＦ回路７１ａに対応するアンド回路８３ａの入力端子は、同ＦＦ回路７１ａの出力端子Ｑと、次段のＦＦ回路７１ｂの出力端子Ｑが接続されている。従って、初段のアンド回路８３ａには、２段分のＦＦ回路７１ａ，７１ｂからそれぞれ出力されるパルス信号ＳＩａ，ＳＩｂが入力される。同様に、３段目のＦＦ回路７１ｃに対応するアンド回路８３ｃの入力端子は、同ＦＦ回路７１ｃの出力端子Ｑと、次段のＦＦ回路７１ｄの出力端子Ｑが接続されている。従って、３段目のアンド回路８３ｃには、２段分のＦＦ回路７１ｃ，７１ｄからそれぞれ出力されるパルス信号ＳＩｃ，ＳＩｄが入力される。つまり、本実施の形態の駆動回路６３ａは、第１の実施の形態の駆動回路６３と比べて、２つのインバータ回路８２ａ，８２ｃが省略されている。
【００６２】
第１の実施の形態において説明したように、各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、それぞれパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄを出力し、各パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄの位相は、クロック信号ＳＣ（反転クロック信号ＳＣｘ）の半周期分ずれている。ＦＦ回路７１ａはクロック信号ＳＣの立ち上がりエッジのタイミングでＨレベルのパルス信号ＳＩａを出力し、そのＦＦ回路７１ａの次段のＦＦ回路７１ｂは、反転クロック信号ＳＣｘの立ち上がりエッジのタイミングでパルス信号ＳＩｂを出力する。つまり、第１の実施の形態におけるインバータ回路８２ａが出力する信号の立ち上がりエッジのタイミングと、ＦＦ回路７１ｂが出力するパルス信号ＳＩｂの立ち上がりエッジのタイミングは実質的に同じ（ゲート遅延によりわずかなタイミングのずれが生じる場合がある）である。
【００６３】
以上記述したように、本実施の形態によれば以下の効果を奏する。
（１）本実施の形態の駆動回路６３ａは、第１の実施の形態の駆動回路６３と同じタイミングで、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを供給するとともに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給することができる。更に、本実施の形態の駆動回路６３ａは、第１の実施の形態の駆動回路６３と比べて２つのインバータ回路８２ａ，８２ｃが省略されているため、回路規模が小さく、部品点数が少なく、低消費電力化及び低コスト化となる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図６及び図７に従って説明する。
説明の便宜上、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００６５】
図６は、受光器２０の増設ユニット５１ｂ，５１ｃの一例を示す回路図である。
増設ユニット５１ｂ，５１ｃは、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３、受光アンプ６６ａ〜６６ｄを備えている。尚、図示しないが、これら増設ユニット５１ｂ，５１ｃが接続される基本ユニット及び他の増設ユニットも同様に構成されている。そして、必要とする場合に符号を用いて基本ユニット５１ａ、増設ユニット５１ｎとして説明する。
【００６６】
駆動回路６３を構成する４個のフリップフロップ回路（以下、ＦＦ回路）７１ａ〜７１ｄの出力端子Ｑは、各受光アンプ６６ａ〜６６ｄの制御端子Ｃｏｎｔにそれぞれ接続されている。従って、各受光アンプ６６ａ〜６６ｄの制御端子Ｃｏｎｔには、パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄが入力される。受光アンプ６６ａ〜６６ｄの電源端子Ｖｃｃには、駆動電圧が供給されている。
【００６７】
図７に示すように、受光アンプ６６ａは、９つのトランジスタＴ１〜Ｔ９と、６つの抵抗Ｒ１〜Ｒ６、３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３と、１つのスイッチＳＷから構成されている。本実施形態においては、第１、第４、第５、第７、第８、第９トランジスタＴ１，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９はＮＰＮトランジスタであり、第２、第３、第５トランジスタＴ２，Ｔ３，Ｔ５はＰＮＰトランジスタである。
【００６８】
受光素子６１ａのアノードには低電位電圧ＶＥＥが供給され、受光素子６１ａのカソードは第１トランジスタＴ１のベース（制御端子）に接続されている。また、受光素子６１ａには並列に第１コンデンサＣ１が接続されている。第１トランジスタＴ１のエミッタには低電位電圧ＶＥＥが供給されている。
【００６９】
第２トランジスタＴ２のコレクタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、そのベースは第３トランジスタＴ３のベースに接続されている。第３コンデンサＣ３の両端には駆動電圧Ｖｃｃと低電位電圧ＶＥＥが供給されている。第３トランジスタＴ３のエミッタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、第３トランジスタＴ３のコレクタは同第３トランジスタＴ３のベースと第４トランジスタＴ４のコレクタに接続されている。
【００７０】
第４トランジスタＴ４のベースは第６，第８，第９トランジスタＴ６，Ｔ８，Ｔ９のベースに接続され、第４，第６，第８，第９トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ９のエミッタには低電位電圧ＶＥＥが供給されている。第９トランジスタＴ９のベースは同第９トランジスタＴ９のコレクタと、第６抵抗Ｒ６の一端に接続され、第６抵抗Ｒ６の他端は第５抵抗Ｒ５の一端に接続され、第５抵抗Ｒ５の他端には駆動電圧Ｖｃｃが供給されている。第５抵抗Ｒ５と第６抵抗Ｒ６との間の接続点には第４抵抗Ｒ４の一端が接続され、第４抵抗Ｒ４の他端にはパルス信号ＳＩａが供給されている。
【００７１】
上記第１トランジスタＴ１ベース−コレクタ間には第１抵抗Ｒ１が接続されている。また、第１トランジスタＴ１のコレクタは第２コンデンサＣ２の一端が接続され、第２コンデンサＣ２の他端は第５トランジスタＴ５のベースに接続されている。第５トランジスタＴ５のエミッタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、第５トランジスタＴ５のコレクタは第６トランジスタＴ６のコレクタに接続されている。また、第５トランジスタＴ５のベース−コレクタ間には第２抵抗Ｒ２が接続されている。
【００７２】
第５トランジスタＴ５と第６トランジスタＴ６との間の接続点には第３抵抗Ｒ３の一端が接続され、第３抵抗Ｒ３の他端は第７トランジスタＴ７のベースに接続されている。第７トランジスタＴ７のコレクタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、第７トランジスタＴ７のエミッタは第８トランジスタＴ８のコレクタに接続されている。第７トランジスタＴ７と第８トランジスタＴ８の間の接続点はスイッチＳＷに接続されている。スイッチＳＷは端子ＳＥＬを介して入力される選択信号ＳＬａに応答してオンオフする。選択信号ＳＬａがオン状態のとき、スイッチＳＷに接続される端子ＯＵＴを介して受光信号ＤＳが出力される。
【００７３】
受光アンプ６６ａには、駆動回路６３からＨレベル又はＬレベルのパルス信号ＳＩａが供給される。そのパルス信号ＳＩａは、第４抵抗Ｒ４を介して第５抵抗Ｒ５と第６抵抗Ｒ６の間の接続点に供給される。そして、第５抵抗Ｒ５には、駆動電圧Ｖｃｃによる電流が流れる。従って、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるとき、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の接続ノードが駆動電圧Ｖｃｃレベルとなり、第９トランジスタＴ９には第６抵抗Ｒ６を介して電流が供給され、そのトランジスタＴ９は、コレクタ−ベース間電圧に応じた電流を流す。この時トランジスタＴ９に流れる電流を正規電流とする。
【００７４】
一方、Ｌレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるとき、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の接続ノードは、駆動電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４とで分圧した電圧となり、この電圧に応じて、第９トランジスタＴ９には、正規電流より少ない電流が流れる。この時の電流を待機電流とする。
【００７５】
第９トランジスタＴ９は、第４，第６，第８トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８とともにカレントミラー回路を構成する。そして、本実施形態では各トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ９は同じサイズにて形成されている。従って、第４，第６，第８トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８には、第９トランジスタＴ９に流れる電流と同量の電流が流れる。従って、第５，第７トランジスタＴ５，Ｔ７とともに増幅部を構成する第６，第８トランジスタＴ６，Ｔ８には、受光アンプ６６ａが選択状態のときに正規電流が流れ、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流が流れる。
【００７６】
そして、第４トランジスタＴ４に接続された第３トランジスタＴ３にも同量の電流が流れる。更に、第３トランジスタＴ３は第２トランジスタＴ２とカレントミラー回路を構成し、両トランジスタＴ２，Ｔ３は同じサイズにて形成されているため、第２トランジスタＴ２には第３トランジスタＴ３と同量の電流が流れる。
【００７７】
第２トランジスタＴ２に流れる電流は、受光部を構成する受光素子６１ａ及び第１トランジスタＴ１に供給される。そして、第２トランジスタＴ２に流れる電流は、上記したように、受光アンプ６６ａが選択状態のときに正規電流であり、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流である。
【００７８】
従って、第４〜第６抵抗Ｒ４〜６及び第９トランジスタＴ９は、受光アンプ６６ａが選択状態のときに正規電流を供給し、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流を供給する電源供給手段を構成する。そして、受光アンプ６６ａには、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流が流れるため、選択状態の時に比べて消費電力が少なくなる。また、受光アンプ６６ａは、非選択状態の時に待機電流が流れるため、電源の供給を停止する場合に比べて、正規電流が供給された場合に正常に動作するまでの時間が短い。つまり、電源の供給を停止する場合に比べて、本実施形態の受光アンプ６６ａは、短時間で受光可能な状態となるため、電源の供給／停止を行う場合に比べて、受光するタイミングに近いタイミングで正規電流を供給すればよくなる。
【００７９】
第２トランジスタＴ２から流れ出た電流は第１抵抗Ｒ１と第１トランジスタＴ１に流れ込む。第１トランジスタＴ１は、バイアス電流を流すための電流調整用第１抵抗Ｒ１を介して電流が流れることで動作する。この時、受光素子６１ａが受光すると、第１抵抗Ｒ１から流れる電流が分流され、第１トランジスタＴ１のエミッタを流れる電流量が変化する。その電流量の変化に応じて、第２コンデンサＣ２に加わる電位（詳しくは第２トランジスタのエミッタ、第１トランジスタのコレクタ、第１抵抗Ｒ１，第２コンデンサＣ２の接続点）が変化し、第２コンデンサＣ２を介してその電位変化が第５，第７トランジスタへと伝えられる。第２抵抗Ｒ２は第５トランジスタＴ５の、第３抵抗Ｒ３は第７トランジスタＴ７のバイアス電流調整のための抵抗値である。両第５，第７トランジスタＴ５，Ｔ７は増幅回路の役割を果たし、その出力電力は受光信号ＤＳとして、選択信号ＳＬａのオンオフに応答して端子ＯＵＴより出力される。
【００８０】
以上記述したように、本実施の形態によれば以下の効果を奏する。
（１）受光ユニット５１ａ〜５１ｎは、それぞれ駆動回路６３を備える。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣ（反転クロック信号ＳＣｘ）に基づいて駆動パルス信号ＳＩ１を転送して、受光アンプ６６ａ〜６６ｄに対して、Ｈレベル又はＬレベルのパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄを供給する。受光アンプ６６ａ〜６６ｄの第９トランジスタＴ９は、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるときに正規電流を受光素子６１ａなどに供給する。そして、Ｌレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるときに正規電流より少ない待機電流を受光素子６１ａなどに供給するようにした。その結果、受光器全体の消費電力を低減することが出来る。
【００８１】
（２）非選択状態にある受光アンプには待機電流が供給されているため、正規電流が供給されてから受光可能な状態になるまでの時間が短くなる、つまり制御信号に基づいて複数の増幅手段に、電源を完全に切ることなく動作制御を加えることができるため、受光器の立ち上がりまでの待ち時間を要さなくなる。
【００８２】
（３）多光軸光電センサは、複数の受光アンプ６６ａ〜６６ｄをそれぞれ順次切替えて選択する選択タイミングを有し、この選択タイミング中における同期信号に基づく受光タイミングで受光処理を行う受光タイミング選択信号が供給される。このため、電源供給手段は選択信号に基づいて所定数の増幅手段に対して、タイミングを切り替えて必要な受光処理を行う。従って、正規電流を供給する増幅手段を選択することができ、全体としての消費電力が少なくなる。
【００８３】
尚、上記本実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記各実施の形態において、駆動回路の構成を適宜変更しても良い。例えば、図８に示す駆動回路６３ｂは、受光ユニットの構成に対応する数（図８において４個）のインバータ回路８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄを直列に接続するとともに、初段のインバータ回路８４ａにクロック信号ＳＣを供給する。従って、インバータ回路８４ａ，８４ｃは、クロック信号ＳＣと逆相の信号、即ち反転クロック信号ＳＣｘを出力し、インバータ回路８４ｂ，８４ｄはクロック信号ＳＣと同相の信号を出力する。そして、クロック信号ＳＣと各インバータ回路８４ａ〜８４ｄの出力信号を、上記各実施形態と同様に、ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄとアンド回路８３ａ〜８３ｄに供給する。このように構成された駆動回路６３ｂを用いても、上記実施の形態と同様に、消費電流を低減することができる。
【００８４】
・上記各実施の形態において、各受光ユニットの構成を適宜変更しても良い。例えば、第２の実施の形態の駆動回路６３ａと、第３の実施の形態の受光アンプ６６ａ〜６６ｄとを組み合わせて受光ユニットを構成してもよい。
【００８５】
・上記実施の形態では、増設ユニット５０ｂを構成するＦＦ回路７１ａ〜７１ｄ等の素子を１枚の基板に実装したが、１枚の基板に１つの受光素子に対応する回路を構成する素子を搭載する、即ち増設ユニット５０ｂに４枚の基板を固定し、各基板間を配線ケーブルにより接続する構成としてもよい。また、１つの基板に２つ以上の受光素子に対応する回路を構成する素子を実装し、各基板間を配線ケーブルにより接続する構成としてもよい。
【００８６】
尚、基板上に駆動回路６３を構成する素子を実装し、基板と受光アンプを配線ケーブルにより接続するようにしてもよい。また、基板上に駆動回路６３を構成する素子と受光アンプ６６ａ〜６６ｄを実装し、基板と受光素子６１ａ〜６１ｄを配線ケーブルにより接続するようにしてもよい。これらの場合、受光素子、又は受光素子と受光アンプとを基板に実装し、この基板と駆動回路６３を構成する素子を実装した基板とを配線ケーブルにより接続するようにしてもよい。
【００８７】
・上記各実施の形態は、各投光ユニット３０ａ〜３０ｎに４個の投光素子４１ａ〜４１ｄを備え、各受光ユニット５０ａ〜５０ｎに４個の受光素子６１ａ〜６１ｄを備えたが、投光素子と受光素子の数は適宜変更されても良い。また、異なる数の投光素子を備えた投光ユニット、例えば４個の投光素子を備えたユニットと８個の投光素子を備えたユニットを接続して投光器を構成しても良い。同様に、異なる数の受光素子を備えた受光ユニットを接続して受光器を構成しても良い。
【００８８】
・上記各実施の形態は、各ユニット３０ａ〜３０ｎ，５０ａ〜５０ｎ毎に電源を管理する構成としたが、各ユニットの回路を複数のサブユニットに分割してサブユニット毎に電源を管理する構成としてもよい。また、電源を供給する回路が電気的に分離されていればよく、投光器，受光器をそれぞれ１つのユニットから構成してもよい。
【００８９】
・上記各実施の形態は、基本ユニット３０ａ，５０ａに制御回路４２，６２を備えたが、制御回路４２，６２を独立したユニット（制御ユニット）としてもよい。また、投光制御回路４２と受光制御回路６２とを備えた投受光制御ユニットとしてもよい。
【００９０】
・上記各実施の形態の駆動回路６３，６３ａは、シフトレジスタ６４によりパルス信号ＳＩを転送する構成としたが、シフトレジスタ以外によりパルス信号しを転送する構成としてもよい。
【００９１】
・上記各実施の形態において、投光回路４５ａ〜４５ｄ、受光アンプ６５ａ〜６５ｄに供給する電流量を増加させてもよい。この場合、投光回路４５ａ〜４５ｄ、受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、供給される電流量に応じた速度で作動する。例えば、受光アンプ６５ａ〜６５ｄに供給する電流量を２倍とした場合、受光器２０を構成する全ての受光アンプ６５ａ〜６５ｄにおける消費電流は、従来例の４／ｎとなる。従って、４個の受光ユニットを接続して構成した受光器は、従来例と同じ消費電流となるが、各受光器を構成する受光アンプ６５ａ〜６５ｄの応答速度を上げることができる。また、５個以上の受光ユニットを接続して構成した受光器では、消費電流を削減するとともに、受光アンプ６５ａ〜６５ｄの応答速度を上げることができる。
【００９２】
・上記各実施の形態のユニットを組み合わせて多光軸光電センサを構成してもよい。また、上記各実施の形態のユニットと、受光アンプが常時動作するユニットとを組み合わせて多光軸光電センサを構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】第１の実施の形態の多光軸光電センサを示す斜視図。
【図２】多光軸光電センサの電気的構成を示すブロック図。
【図３】ユニットの回路図。
【図４】受光処理時のタイミングチャート。
【図５】第２の実施の形態のユニットの回路図。
【図６】第３の実施の形態のユニットの回路図。
【図７】第３の実施の形態の受光アンプの回路図。
【図８】別の駆動回路の回路図。
【図９】従来の多光軸光電センサを示す斜視図。
【符号の説明】
【００９４】
１０…投光器、２０…受光器、５０ａ〜５０ｎ，５１ａ〜５１ｎ…受光ユニット、６１ａ〜６１ｎ…受光素子、６５ａ〜６５ｄ、６６ａ〜６６ｄ…受光アンプ、６３，６３ａ，６３ｂ…駆動回路、６４…シフトレジスタ、ＳＣ…クロック信号、ＳＩ，ＳＩ０〜ＳＩｎ…パルス信号、ＳＬａ〜ＳＬｄ…選択信号，Ｖｃｃ…駆動電圧。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多光軸光電センサ及び受光器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多光軸光電センサは、図９に示すように、投光器１に一列に配列された複数の投光素子２が備えられるとともに、受光器３に一列に配列された複数の受光素子４が備えられている。投光器１と受光器３は、各投光素子２と受光素子４が相対向するように配置される。そして、投光器１の投光素子２が所定の投光タイミングにて順次投光される投光スキャン動作を所定周期で繰り返し行うとともに、各投光素子２と対応する受光素子４からの受光信号に基づいて、検出エリア内への物体侵入が検出される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
多光軸光電センサは、検出エリアの拡大（図９において上下方向）や、同一範囲においてより小さな物体を検出可能とするために、投光器１と受光器３にそれぞれ設けられる素子２，４及び両素子２，４を駆動するための素子の数が多くなってきている。そして、投光器１と受光器３において、各素子２，４が常に駆動されているため、多光軸光電センサの消費電流が増大する。また、多光軸光電センサに対して、素子２，４の数の増加に従って応答時間を短くすることが要求されている、しかし、応答時間を短くするためには各受光素子４が接続された受光アンプを高速化する必要があり、消費電流が増大する。
【０００４】
このため、特許文献２のように、複数の受光回路をブロック化し、前段の受光回路ブロックが動作を開始したときに、自ブロック受光回路ブロックに駆動電圧を供給し、自ブロックの動作順序がきたら受光動作を開始する。
【特許文献１】特開２００５−５１３１７号公報
【特許文献２】特開２００７−２６７３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２の方法では、ブロック間に次段の受光回路ブロックの電圧供給を行うための制御線を新たに設ける必要があるため、受光回路ブロック間のライン数が増加する。しかし、素子を搭載する回路基板の幅に制限があるため、他の信号ラインとともに回路基板上のパターン及び回路基板を接続する信号配線が細くなる。このため、信号配線を接続する作業により注意が必要になって作業時間が増大することや、パターン及び信号配線により伝達される信号に対するノイズの影響が大きくなる場合がある。このような場合を想定してシールド対策を行わなければならなくなり、部品点数や組立工数の増加や、コストアップを招くという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、消費電流を低減するとともに配線数の増加を抑制することが可能な多光軸光電センサ及び受光器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と、前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段を備えた受光器と、からなる多光軸光電センサにおいて、前記受光器は、前記投光器と前記受光器とを同期動作させるためのクロック信号と、前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号とが入力され、複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段とを備え、前記複数の駆動手段は、前記クロック信号に基づいて前記パルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する。
【０００８】
上記構成によれば、増幅手段は、クロック信号とパルス信号とに基づいて順次駆動されるため、消費電流が低減されるとともに、制御線等を必要としないため、駆動手段を構成する素子が搭載され素子を接続する配線が形成された基板や、基板間を配線にて接続する場合に、その配線数の増加を抑えることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多光軸光電センサにおいて、前記駆動手段は、後段の前記増幅手段に前記パルス信号を出力するときに前記選択信号を生成する。この構成によれば、次段の増幅手段が動作を開始するタイミングで、受光信号が出力されるため、複数の増幅手段が確実に順次動作して受光信号を出力することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の多光軸光電センサにおいて、前記増幅手段は、前記パルス信号の電圧を駆動電圧として動作する。この構成によれば、増幅手段がパルス信号により動作するため、受光器全体の消費電力を低減することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の多光軸光電センサにおいて、前記増幅手段は、前記パルス信号に応答して選択状態と非選択状態とを切替え、前記選択状態のときに前記非選択状態よりも多くの電流を消費するように構成され、前記選択状態のときに前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する。この構成によれば、全ての増幅手段が電流を消費する構成と比べて、受光器全体の消費電力を低減することができる。また、非選択状態から選択状態への変更時間が短く、受光器の立ち上がりまでの待ち時間を要さない。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項記載の多光軸光電センサにおいて、所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成される。この構成によれば、任意の数の受光手段を備えた多光軸光電センサが提供される。また、受光手段の数を容易に変更することが可能となる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と対向配置されて多光軸光電センサを構成する受光器であって、前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段と、前記複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段とを備え、前記複数の駆動手段は、前記投光手段と前記受光手段とを同期動作させるためのクロック信号に基づいて前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する。
【００１４】
上記構成によれば、増幅手段は、クロック信号とパルス信号とに基づいて順次駆動されるため、消費電流が低減されるとともに、制御線等を必要としないため、駆動手段を構成する素子が搭載され素子を接続する配線が形成された基板や、基板間を配線にて接続する場合に、その配線数の増加を抑えることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の受光器において、所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成される。この構成によれば、任意の数の受光手段を備えた受光器が提供される。また、受光手段の数を容易に変更することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、消費電流を低減するとともに配線数の増加を抑制することが可能な多光軸光電センサ及び受光器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、多光軸光電センサは、互いに対向配置される投光器１０と受光器２０とからなる。
【００１８】
投光器１０は、一列に配列された複数（ｎ個）の投光ユニット３０ａ〜３０ｎからなり、隣接する各投光ユニットは機械的及び電気的に互いに接続可能に構成されている。各投光ユニット３０ａ〜３０ｎには、投光手段としてそれぞれ複数（図１において４個）の投光素子が一列に配列されている。投光素子４１ａ〜４１ｄの配列方向は、投光ユニット３０ａ〜３０ｎの接続方向と一致している。従って、投光器１０に備えられたすべての投光素子は一列に配列されている。
【００１９】
受光器２０は、一列に配列された複数の受光ユニット５０ａ〜５０ｎからなり、隣接する各受光ユニットは機械的及び電気的に互いに接続可能に構成されている。各受光ユニット５０ａ〜５０ｎには、受光手段としてそれぞれ複数（図１において４個）の受光素子６１ａ〜６１ｄが一列に配列されている。受光素子６１ａ〜６１ｄの配列方向は、受光ユニット５０ａ〜５０ｎの接続方向と一致している。従って、受光器２０に備えられたすべての受光素子６１ａ〜６１ｄは一列に配列されている。
【００２０】
投光器１０の第１ユニット３０ａは受光器２０の第１ユニット５０ａと同期線Ｌ１を介して接続されている。この同期線Ｌ１を介して接続されるユニット３０ａ，５０ａを基本ユニットという。そして、第２〜第ｎユニット３０ｂ〜３０ｎ，５０ｂ〜５０ｎを増設ユニットという。
【００２１】
投光器１０の基本ユニット３０ａは、該ユニット３０ａと増設ユニット３０ｂ〜３０ｎに備えられた投光素子４１ａ〜４１ｄを順次駆動するための制御信号を生成する。更に、基本ユニット３０ａは、同期信号を出力する。基本ユニット３０ａ及び各増設ユニット３０ｂ〜３０ｎは、それぞれ制御信号に応答して投光素子４１ａ〜４１ｄを駆動する。これにより、投光器１０の各投光素子４１ａ〜４１ｄが順次駆動されて物体検出のための検出光が出射される。
【００２２】
受光器２０の基本ユニット５０ａは、同期線Ｌ１を介して入力される同期信号に基づいて、ユニット５０ａと増設ユニット５０ｂ〜５０ｎに備えられた受光素子６１ａ〜６１ｄを順次駆動するための制御信号を生成する。基本ユニット５０ａ及び各増設ユニット５０ｂ〜５０ｎは、それぞれ制御信号に応答して各受光素子６１ａ〜６１ｄに検出光が入射されているか否かを判断し、検出光が入射されている場合に受光信号を出力する。そして、基本ユニット５０ａは、各ユニット５０ａ〜５０ｎの受光信号に基づいて検出信号を出力する。
【００２３】
各ユニット３０ａ〜３０ｎ，５０ａ〜５０ｎの電気的構成を説明する。
図２に示すように、投光器１０の基本ユニット３０ａは、投光素子４１ａ〜４１ｄ、投光制御手段としての投光制御回路４２、選択手段及駆動手段としての駆動回路４３、投光回路４５ａ〜４５ｄを備えている。
【００２４】
投光制御回路４２は、ＣＰＵ等を含み、クロック信号ＳＣ、駆動パルス信号ＳＩ０を駆動回路４３に出力する。
駆動回路４３は、シフトレジスタを含み、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ０を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ１を出力する。そして、駆動回路４３は、駆動パルス信号ＳＩ０の転送タイミングにて各投光回路４５ａ〜４５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。つまり、駆動回路４３は、各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次供給する。
【００２５】
更に、駆動回路４３は、クロック信号ＳＣと駆動パルス信号ＳＩの転送動作に従って、各選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄの出力タイミングに応じて各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して動作電圧としての駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。駆動回路４３が各投光回路４５ａ〜４５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを供給する期間は、投光回路４５ａ〜４５ｄの内部レベルが安定するまでに要する期間や、投光素子４１ａ〜４１ｄの投光時間、等により予め設定され、例えばクロック信号ＳＣの１周期の期間である。
【００２６】
各投光回路４５ａ〜４５ｄは、供給された駆動電圧Ｖｃｃに基づいて作動し、駆動回路４３から入力される選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄに応答してそれぞれ投光素子４１ａ〜４１ｄを駆動する。これにより、各投光素子４１ａ〜４１ｄから順次に光信号が出射される。
【００２７】
増設ユニット３０ｂは、基本ユニット３０ａと同様に、投光素子４１ａ〜４１ｄ、駆動回路４３、投光回路４５ａ〜４５ｄを備えている。駆動回路４３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ２を出力する。そして、駆動回路４３は、駆動パルス信号ＳＩ１の転送タイミングにて各投光回路４５ａ〜４５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。更に、駆動回路４３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００２８】
増設ユニット３０ｎは、基本ユニット３０ａと同様に、投光素子４１ａ〜４１ｄ、駆動回路４３、投光回路４５ａ〜４５ｄを備えている。駆動回路４３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩｎ−１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩｎを出力する。そして、駆動回路４３は、駆動パルス信号ＳＩｎ−１の転送タイミングにて各投光回路４５ａ〜４５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。また、駆動回路４３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各投光回路４５ａ〜４５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００２９】
従って、各ユニット３０ａ〜３０ｎの駆動回路４３は、それぞれのユニットの投光回路４５ａ〜４５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを順次供給するとともに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次出力し、駆動電圧Ｖｃｃ及び選択信号が供給された投光回路に接続された投光素子から光信号が出射される。つまり、駆動回路４３は、投光回路４５ａ〜４５ｄ毎に、駆動電圧Ｖｃｃの供給を制御する。
【００３０】
基本ユニット３０ａの投光制御回路４２は、増設ユニット３０ｎから出力される駆動パルス信号ＳＩｎを受け取ると、次の投光サイクルのための駆動パルス信号ＳＩ０を出力する。この構成により、投光サイクルが繰り返され、物体検出のための検出光が循環的に出射される。
【００３１】
受光器２０の基本ユニット５０ａは、受光素子６１ａ〜６１ｄ、受光制御手段としての受光制御回路６２、選択手段，駆動手段としての駆動回路６３、増幅手段としての受光アンプ６５ａ〜６５ｄを備えている。受光制御回路６２はＣＰＵ等を含み、同期線Ｌ１を介して入力される同期信号に基づいて、投光器１０と同期するように生成したクロック信号ＳＣ、駆動パルス信号ＳＩ０を駆動回路６３に出力する。
【００３２】
駆動回路６３は、シフトレジスタを含み、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ０を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ１を出力する。そして、駆動回路６３は、駆動パルス信号ＳＩ０の転送タイミングにて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。つまり、駆動回路６３は、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次供給する。
【００３３】
更に、駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと駆動パルス信号ＳＩの転送動作に従って、各選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄの出力タイミングに応じて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して動作電圧としての駆動電圧Ｖｃｃを所定時間供給する。駆動回路６３が各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを供給する期間は、受光アンプ６５ａ〜６５ｄの内部レベルが安定するまでに要する期間や、対応する投光素子４１ａ〜４１ｄの投光時間、等により予め設定され、例えばクロック信号ＳＣの１周期の期間である。
【００３４】
各受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、供給された駆動電圧Ｖｃｃに基づいて作動し、駆動回路６３から入力される選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄに応答してそれぞれ受光素子６１ａ〜６１ｄの出力信号を増幅した受光信号を受光制御回路６２に出力する。各受光素子６１ａ〜６１ｄは、入射光に応じたレベルの信号を出力する。
【００３５】
増設ユニット５０ｂは、基本ユニット５０ａと同様に、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３、受光アンプ６５ａ〜６５ｄを備えている。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩ１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩ２を出力する。そして、駆動回路６３は、駆動パルス信号ＳＩ１の転送タイミングにて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。更に、駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００３６】
増設ユニット５０ｎは、基本ユニット５０ａと同様に、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３、受光アンプ６５ａ〜６５ｄを備えている。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣに基づいて作動し、駆動パルス信号ＳＩｎ−１を順次転送し、駆動パルス信号ＳＩｎを出力する。そして、駆動回路６３は、駆動パルス信号ＳＩｎ−１の転送タイミングにて各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給する。また、駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄとに基づいて、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを所定期間供給する。
【００３７】
従って、各ユニット５０ａ〜５０ｎの駆動回路４３は、それぞれのユニットの受光アンプ６５ａ〜６５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを順次供給するとともに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを順次出力し、駆動電圧Ｖｃｃ及び選択信号が供給された受光アンプに接続された受光素子の出力信号が対応する受光アンプにより増幅されて受光信号ＤＳとして出力される。つまり、駆動回路６３は、受光アンプ６５ａ〜６５ｄ毎に、駆動電圧Ｖｃｃの供給を制御する。
【００３８】
基本ユニット５０ａの受光制御回路６２は、増設ユニット５０ｎから出力される駆動パルス信号ＳＩｎを受け取ると、次の受光サイクルのための駆動パルス信号ＳＩ０を出力する。この構成により、投光サイクルに同期して受光サイクルが繰り返され、入射される検出光に応じた受光信号ＤＳが出力される。
【００３９】
次に、駆動回路の構成を説明する。
図３は、受光器２０の増設ユニット５０ｂ，５０ｃの一例を示す回路図である。
増設ユニット５０ｂの駆動回路６３は、４個の受光素子６１ａ〜６１ｄに対応する４個のフリップフロップ回路（以下、ＦＦ回路）７１ａ〜７１ｄを含む。各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは直列に接続されている。即ち、第１ＦＦ回路７１ａの入力端子Ｄには駆動パルス信号ＳＩ１が入力され、非反転出力端子Ｑは第２ＦＦ回路７１ｂの入力端子Ｄに接続され、第２ＦＦ回路７１ｂの非反転出力端子Ｑは第３ＦＦ回路７１ｃの入力端子Ｄに接続され、第３ＦＦ回路７１ｃの非反転出力端子Ｑは第４ＦＦ回路７１ｄの入力端子Ｄに接続され、第４ＦＦ回路７１ｄの非反転出力端子Ｑから駆動パルス信号ＳＩ２が出力される。
【００４０】
初段（１段目）のＦＦ回路７１ａのクロック端子と３段目のＦＦ回路７１ｃのクロック端子には、クロック信号ＳＣが入力される。２段目のＦＦ回路７１ｂのクロック端子と最終段（４段目）のＦＦ回路７１ａのクロック端子には、それぞれインバータ回路８１ｂ，８１ｄによりクロック信号ＳＣを反転した反転クロック信号ＳＣｘが入力される。
【００４１】
各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、クロック端子に入力される信号の立ち上がりエッジのタイミングで、入力端子Ｄに入力される信号と等しいレベルの信号を出力端子Ｑから出力する。従って、各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、１パルスの駆動パルス信号ＳＩ（ＳＩ１）が入力されると、図４に示すように、クロック信号ＳＣのレベル変化に応じてパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄを順次出力する。各パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄのパルス幅は、クロック信号ＳＣの１周期と等しい。そして、初段及び３段目のＦＦ回路７１ａ，７１ｃがクロック信号ＳＣの立ち上がりエッジのタイミングでＨレベル（駆動電圧Ｖｃｃレベル）のパルス信号ＳＩａ，ＳＩｃを出力し、２段目及び４段目のＦＦ回路７１ｂ，７１ｄが反転クロック信号ＳＣｘの立ち上がりエッジ、即ちクロック信号ＳＣの立ち下がりエッジのタイミングでＨレベルのパルス信号ＳＩｂ，ＳＩｄを出力する。即ち、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄがクロック信号ＳＣの半周期ずつずれて出力される。従って、ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、クロック信号ＳＣの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに同期して駆動パルス信号ＳＩ１（ＳＩ）を順次転送するシフトレジスタ６４を構成する。そして、最終段のＦＦ回路７１ｄから出力されるパルス信号ＳＩｄが、シフトレジスタ６４の出力信号ＳＩ２として出力される。
【００４２】
図３に示すように、各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄの出力端子Ｑは、対応する信号生成回路としてのアンド回路８３ａ〜８３ｄの入力端子にそれぞれ接続されるとともに、対応する受光アンプ６５ａ〜６５ｄの電源端子（Ｖｃｃと表記）にそれぞれ接続されている。
【００４３】
各受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、電源端子に供給されるＨレベル、即ち駆動電圧Ｖｃｃレベルのパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄにより動作する。上記したように、パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄは、クロック信号ＳＣの半周期ずつずれてＨレベルとなるとともに、クロック信号ＳＣの１周期分Ｈレベルとなる。従って、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、それぞれクロック信号ＳＣの半周期ずつずれて、クロック信号ＳＣの１周期分の期間動作する。
【００４４】
アンド回路８３ａとアンド回路８３ｃには、クロック信号ＳＣをそれぞれインバータ回路８１ｂ，８１ｄにより反転した反転クロック信号ＳＣｘが入力される。アンド回路８３ｂ、８３ｄにはクロック信号ＳＣが入力される。
【００４５】
アンド回路８３ａは、２つの入力信号がともにＨレベルのときにＨレベルの信号を出力し、２つの入力信号の少なくとも一方がＬレベルのときにＬレベルの信号を出力する。ＦＦ回路７１ａがクロック信号ＳＣの立ち上がりエッジのタイミングでＨレベルのパルス信号ＳＩａを出力するとき、インバータ回路８２ａから出力される反転クロック信号ＳＣｘはＬレベルである。従って、アンド回路８３ａはＬレベルの選択信号ＳＬａを出力する。この時、受光アンプ６５ａは、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａ、つまり駆動電圧Ｖｃｃが供給され、動作を開始する。
【００４６】
上記のＦＦ回路７１ａは、クロック信号ＳＣの１周期の間、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａを出力する。そして、クロック信号ＳＣの立ち上がりから半周期遅れてインバータ回路８２ａがＨレベルの反転クロック信号ＳＣｘを出力すると、アンド回路８３ａはＨレベルの選択信号ＳＬａを出力する。受光アンプ６５ａは、Ｈレベルの選択信号ＳＬａに応答して、受光素子６１ａの出力信号を増幅した受光信号ＤＳを出力する。
【００４７】
上記のＦＦ回路７１ａは、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａをクロック信号ＳＣの１周期分出力した後、Ｌレベルのパルス信号ＳＩａを出力する。従って、受光アンプ６５ａは、このＬレベルのパルス信号ＳＩａ、つまり駆動電圧Ｖｃｃの供給が停止され、動作しなくなる。
【００４８】
アンド回路８３ｂ〜８３ｄは、アンド回路８３ａと同様に動作する。従って、各アンド回路８３ｂ〜８３ｄは、Ｈレベルのパルス信号ＳＩｂ〜ＳＩｄからクロック信号ＳＣ（反転クロック信号ＳＣｘ）の半周期遅れてＨレベルの選択信号ＳＬｂ〜ＳＬｄをそれぞれ出力する。各受光アンプ６５ｂ〜６５ｄは、それぞれＨレベルの選択信号ＳＬｂ〜ＳＬｄに応答して、受光素子６１ｂ〜６１ｄの出力信号を増幅した受光信号ＤＳを順次出力する。
【００４９】
増設ユニット５０ｂを構成するＦＦ回路７１ａ〜７１ｄ等の素子は１枚の基板に実装され、この基板は図１に示す増設ユニット５０ｂの内部に固定されている。更に、この基板には素子を接続する信号配線と、及び素子に駆動電圧を供給するための電源配線とが、パターンとして形成されている。
【００５０】
図３に示すように、増設ユニット５０ｃは、増設ユニット５０ｂと同様に構成されている。増設ユニット５０ｃ内に固定された基板は、増設ユニット５０ｂ内に固定された基板と配線により接続されている。即ち、両ユニット５０ｂ，５０ｃの基板は、クロック信号ＳＣと駆動パルス信号ＳＩ２と受光信号ＤＳとをそれぞれ伝達する配線（ケーブル）と、上記の駆動電圧を供給するための電源配線とにより接続されている。即ち、上記信号ＳＣ，ＳＩ２，ＤＳにより、受光アンプ６６ａ〜６６ｄに対する駆動電圧の供給・停止、受光動作の開始、検出結果である受光信号の伝達を行うことができるため、他に制御信号を追加する必要がない。
【００５１】
そして、増設ユニット５０ｃの駆動回路６３を構成するＦＦ回路７１ａ（図面中央右側）の接続関係は、増設ユニット５０ｂの駆動回路６３を構成するＦＦ回路７１ｃの接続関係と同様である。従って、増設ユニット５０ｂを構成するシフトレジスタ６４の最終段に設けられたＦＦ回路７１ｄ（図面中央左側）に対して、増設ユニット５０ｃを構成するシフトレジスタ６４の初段に設けられたＦＦ回路７１ａの動作タイミングは、増設ユニット５０ｂのＦＦ回路７１ｂに対するＦＦ回路７１ｃの動作タイミングと等しくなる。
【００５２】
更に、図２に示す基本ユニット５０ａや、他の増設ユニットにおいても同様に構成され、同じタイミングにて各ＦＦ回路が動作する。つまり、受光器２０を構成するユニット５０ａ〜５０ｎにおいて、４ｎ個のＦＦ回路が４ｎ段のシフトレジスタを構成し、４ｎ個の受光アンプに対して順次駆動電圧Ｖｃｃを供給し、所定期間（クロック信号ＳＣの１周期）順次動作させる。
【００５３】
このため、受光アンプ６５ａ〜６５ｄにおける消費電流は、従来例のように全ての受光アンプ６５ａ〜６５ｄを同時に駆動する場合や、ブロック毎に駆動する場合に比べて少なくなる。従って、受光器２０における消費電流を低減することができる。尚、投光器１０においても駆動回路４３が同様に構成されているため、投光器１０における消費電流を低減することができる。
【００５４】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）受光器２０において、各受光ユニット５０ａ〜５０ｎは、それぞれ駆動回路６３を備える。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣと内包するシフトレジスタにより転送するパルス信号ＳＩに基づいて、複数の受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃを順次供給するようにした。その結果、前段の受光ユニットから制御信号を受け取る必要が無い、即ち、制御信号を必要としないため、受光アンプ等を搭載した基板上のパターン数、及び受光ユニット間を接続する配線の数を、従来例に比べて少なくすることができる。パターン数、配線数が少なくなると、基板や配線を含むケーブルの太さなどの制限に応じて、パターン幅や配線の太さを、従来例よりも太くすることができる。その結果、パターンや配線により伝達される信号に対するノイズの影響を少なくすることができる。
【００５５】
（２）駆動回路６３は、クロック信号ＳＣとパルス信号ＳＩとに基づいて、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して、クロック信号ＳＣの半周期ずつずらして、同クロック信号ＳＣの１周期分だけ駆動電圧Ｖｃｃを供給するようにした。その結果、受光器２０の両端の受光アンプがそれぞれ単独で動作する場合を除いて、同時に２つの受光アンプのみが動作することになる。その結果、受光器２０全体の消費電流を低減することができる。
【００５６】
（３）駆動回路６３は、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに対して駆動電圧Ｖｃｃ（パルス信号）を供給してからクロック信号ＳＣの半周期後に選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給するようにした。このため、選択するタイミングよりも前に駆動電圧Ｖｃｃが供給されるため、増幅のための準備を整える時間が確保され、安定した信号を出力することができる。
【００５７】
（４）投光器１０において、受光器２０の駆動回路６３と同様に構成された駆動回路４３を備えることにより、受光器２０における効果を同様に得ることができる。
（５）投光器１０の各ユニット３０ａ〜３０ｎ、受光器２０の各ユニット５０ａ〜５０ｎはそれぞれ独立したユニットとして構成され、電気的に接続される。その結果、接続するユニットの数を変更することにより、投光素子及び受光素子の数を容易に変更した多光軸光電センサを構築することができる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図５に従って説明する。
説明の便宜上、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００５９】
図５は、受光器２０の増設ユニット５１ｂ，５１ｃの一例を示す回路図である。
増設ユニット５１ｂ，５１ｃは、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３ａ、受光アンプ６６ａ〜６６ｄを備えている。尚、図示しないが、これら増設ユニット５１ｂ，５１ｃが接続される基本ユニット及び他の増設ユニットも同様に構成されている。そして、必要とする場合に符号を用いて基本ユニット５１ａ、増設ユニット５１ｎとして説明する。
【００６０】
駆動回路６３ａは、第１の実施の形態と同様に、受光素子６１ａ〜６１ｄに対応する４個のフリップフロップ回路（以下、ＦＦ回路）７１ａ〜７１ｄにより構成されるシフトレジスタ６４を有している。
【００６１】
初段のＦＦ回路７１ａに対応するアンド回路８３ａの入力端子は、同ＦＦ回路７１ａの出力端子Ｑと、次段のＦＦ回路７１ｂの出力端子Ｑが接続されている。従って、初段のアンド回路８３ａには、２段分のＦＦ回路７１ａ，７１ｂからそれぞれ出力されるパルス信号ＳＩａ，ＳＩｂが入力される。同様に、３段目のＦＦ回路７１ｃに対応するアンド回路８３ｃの入力端子は、同ＦＦ回路７１ｃの出力端子Ｑと、次段のＦＦ回路７１ｄの出力端子Ｑが接続されている。従って、３段目のアンド回路８３ｃには、２段分のＦＦ回路７１ｃ，７１ｄからそれぞれ出力されるパルス信号ＳＩｃ，ＳＩｄが入力される。つまり、本実施の形態の駆動回路６３ａは、第１の実施の形態の駆動回路６３と比べて、２つのインバータ回路８２ａ，８２ｃが省略されている。
【００６２】
第１の実施の形態において説明したように、各ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄは、それぞれパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄを出力し、各パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄの位相は、クロック信号ＳＣ（反転クロック信号ＳＣｘ）の半周期分ずれている。ＦＦ回路７１ａはクロック信号ＳＣの立ち上がりエッジのタイミングでＨレベルのパルス信号ＳＩａを出力し、そのＦＦ回路７１ａの次段のＦＦ回路７１ｂは、反転クロック信号ＳＣｘの立ち上がりエッジのタイミングでパルス信号ＳＩｂを出力する。つまり、第１の実施の形態におけるインバータ回路８２ａが出力する信号の立ち上がりエッジのタイミングと、ＦＦ回路７１ｂが出力するパルス信号ＳＩｂの立ち上がりエッジのタイミングは実質的に同じ（ゲート遅延によりわずかなタイミングのずれが生じる場合がある）である。
【００６３】
以上記述したように、本実施の形態によれば以下の効果を奏する。
（１）本実施の形態の駆動回路６３ａは、第１の実施の形態の駆動回路６３と同じタイミングで、各受光アンプ６５ａ〜６５ｄに駆動電圧Ｖｃｃを供給するとともに選択信号ＳＬａ〜ＳＬｄを供給することができる。更に、本実施の形態の駆動回路６３ａは、第１の実施の形態の駆動回路６３と比べて２つのインバータ回路８２ａ，８２ｃが省略されているため、回路規模が小さく、部品点数が少なく、低消費電力化及び低コスト化となる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態を図６及び図７に従って説明する。
説明の便宜上、第１の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００６５】
図６は、受光器２０の増設ユニット５１ｂ，５１ｃの一例を示す回路図である。
増設ユニット５１ｂ，５１ｃは、受光素子６１ａ〜６１ｄ、駆動回路６３、受光アンプ６６ａ〜６６ｄを備えている。尚、図示しないが、これら増設ユニット５１ｂ，５１ｃが接続される基本ユニット及び他の増設ユニットも同様に構成されている。そして、必要とする場合に符号を用いて基本ユニット５１ａ、増設ユニット５１ｎとして説明する。
【００６６】
駆動回路６３を構成する４個のフリップフロップ回路（以下、ＦＦ回路）７１ａ〜７１ｄの出力端子Ｑは、各受光アンプ６６ａ〜６６ｄの制御端子Ｃｏｎｔにそれぞれ接続されている。従って、各受光アンプ６６ａ〜６６ｄの制御端子Ｃｏｎｔには、パルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄが入力される。受光アンプ６６ａ〜６６ｄの電源端子Ｖｃｃには、駆動電圧が供給されている。
【００６７】
図７に示すように、受光アンプ６６ａは、９つのトランジスタＴ１〜Ｔ９と、６つの抵抗Ｒ１〜Ｒ６、３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３と、１つのスイッチＳＷから構成されている。本実施形態においては、第１、第４、第５、第７、第８、第９トランジスタＴ１，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９はＮＰＮトランジスタであり、第２、第３、第５トランジスタＴ２，Ｔ３，Ｔ５はＰＮＰトランジスタである。
【００６８】
受光素子６１ａのアノードには低電位電圧ＶＥＥが供給され、受光素子６１ａのカソードは第１トランジスタＴ１のベース（制御端子）に接続されている。また、受光素子６１ａには並列に第１コンデンサＣ１が接続されている。第１トランジスタＴ１のエミッタには低電位電圧ＶＥＥが供給されている。
【００６９】
第２トランジスタＴ２のコレクタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、そのベースは第３トランジスタＴ３のベースに接続されている。第３コンデンサＣ３の両端には駆動電圧Ｖｃｃと低電位電圧ＶＥＥが供給されている。第３トランジスタＴ３のエミッタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、第３トランジスタＴ３のコレクタは同第３トランジスタＴ３のベースと第４トランジスタＴ４のコレクタに接続されている。
【００７０】
第４トランジスタＴ４のベースは第６，第８，第９トランジスタＴ６，Ｔ８，Ｔ９のベースに接続され、第４，第６，第８，第９トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ９のエミッタには低電位電圧ＶＥＥが供給されている。第９トランジスタＴ９のベースは同第９トランジスタＴ９のコレクタと、第６抵抗Ｒ６の一端に接続され、第６抵抗Ｒ６の他端は第５抵抗Ｒ５の一端に接続され、第５抵抗Ｒ５の他端には駆動電圧Ｖｃｃが供給されている。第５抵抗Ｒ５と第６抵抗Ｒ６との間の接続点には第４抵抗Ｒ４の一端が接続され、第４抵抗Ｒ４の他端にはパルス信号ＳＩａが供給されている。
【００７１】
上記第１トランジスタＴ１ベース−コレクタ間には第１抵抗Ｒ１が接続されている。また、第１トランジスタＴ１のコレクタは第２コンデンサＣ２の一端が接続され、第２コンデンサＣ２の他端は第５トランジスタＴ５のベースに接続されている。第５トランジスタＴ５のエミッタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、第５トランジスタＴ５のコレクタは第６トランジスタＴ６のコレクタに接続されている。また、第５トランジスタＴ５のベース−コレクタ間には第２抵抗Ｒ２が接続されている。
【００７２】
第５トランジスタＴ５と第６トランジスタＴ６との間の接続点には第３抵抗Ｒ３の一端が接続され、第３抵抗Ｒ３の他端は第７トランジスタＴ７のベースに接続されている。第７トランジスタＴ７のコレクタには駆動電圧Ｖｃｃが供給され、第７トランジスタＴ７のエミッタは第８トランジスタＴ８のコレクタに接続されている。第７トランジスタＴ７と第８トランジスタＴ８の間の接続点はスイッチＳＷに接続されている。スイッチＳＷは端子ＳＥＬを介して入力される選択信号ＳＬａに応答してオンオフする。選択信号ＳＬａがオン状態のとき、スイッチＳＷに接続される端子ＯＵＴを介して受光信号ＤＳが出力される。
【００７３】
受光アンプ６６ａには、駆動回路６３からＨレベル又はＬレベルのパルス信号ＳＩａが供給される。そのパルス信号ＳＩａは、第４抵抗Ｒ４を介して第５抵抗Ｒ５と第６抵抗Ｒ６の間の接続点に供給される。そして、第５抵抗Ｒ５には、駆動電圧Ｖｃｃによる電流が流れる。従って、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるとき、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の接続ノードが駆動電圧Ｖｃｃレベルとなり、第９トランジスタＴ９には第６抵抗Ｒ６を介して電流が供給され、そのトランジスタＴ９は、コレクタ−ベース間電圧に応じた電流を流す。この時トランジスタＴ９に流れる電流を正規電流とする。
【００７４】
一方、Ｌレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるとき、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６との間の接続ノードは、駆動電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ４とで分圧した電圧となり、この電圧に応じて、第９トランジスタＴ９には、正規電流より少ない電流が流れる。この時の電流を待機電流とする。
【００７５】
第９トランジスタＴ９は、第４，第６，第８トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８とともにカレントミラー回路を構成する。そして、本実施形態では各トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ９は同じサイズにて形成されている。従って、第４，第６，第８トランジスタＴ４，Ｔ６，Ｔ８には、第９トランジスタＴ９に流れる電流と同量の電流が流れる。従って、第５，第７トランジスタＴ５，Ｔ７とともに増幅部を構成する第６，第８トランジスタＴ６，Ｔ８には、受光アンプ６６ａが選択状態のときに正規電流が流れ、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流が流れる。
【００７６】
そして、第４トランジスタＴ４に接続された第３トランジスタＴ３にも同量の電流が流れる。更に、第３トランジスタＴ３は第２トランジスタＴ２とカレントミラー回路を構成し、両トランジスタＴ２，Ｔ３は同じサイズにて形成されているため、第２トランジスタＴ２には第３トランジスタＴ３と同量の電流が流れる。
【００７７】
第２トランジスタＴ２に流れる電流は、受光部を構成する受光素子６１ａ及び第１トランジスタＴ１に供給される。そして、第２トランジスタＴ２に流れる電流は、上記したように、受光アンプ６６ａが選択状態のときに正規電流であり、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流である。
【００７８】
従って、第４〜第６抵抗Ｒ４〜６及び第９トランジスタＴ９は、受光アンプ６６ａが選択状態のときに正規電流を供給し、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流を供給する電源供給手段を構成する。そして、受光アンプ６６ａには、非選択状態のときに正規電流より少ない待機電流が流れるため、選択状態の時に比べて消費電力が少なくなる。また、受光アンプ６６ａは、非選択状態の時に待機電流が流れるため、電源の供給を停止する場合に比べて、正規電流が供給された場合に正常に動作するまでの時間が短い。つまり、電源の供給を停止する場合に比べて、本実施形態の受光アンプ６６ａは、短時間で受光可能な状態となるため、電源の供給／停止を行う場合に比べて、受光するタイミングに近いタイミングで正規電流を供給すればよくなる。
【００７９】
第２トランジスタＴ２から流れ出た電流は第１抵抗Ｒ１と第１トランジスタＴ１に流れ込む。第１トランジスタＴ１は、バイアス電流を流すための電流調整用第１抵抗Ｒ１を介して電流が流れることで動作する。この時、受光素子６１ａが受光すると、第１抵抗Ｒ１から流れる電流が分流され、第１トランジスタＴ１のエミッタを流れる電流量が変化する。その電流量の変化に応じて、第２コンデンサＣ２に加わる電位（詳しくは第２トランジスタのエミッタ、第１トランジスタのコレクタ、第１抵抗Ｒ１，第２コンデンサＣ２の接続点）が変化し、第２コンデンサＣ２を介してその電位変化が第５，第７トランジスタへと伝えられる。第２抵抗Ｒ２は第５トランジスタＴ５の、第３抵抗Ｒ３は第７トランジスタＴ７のバイアス電流調整のための抵抗値である。両第５，第７トランジスタＴ５，Ｔ７は増幅回路の役割を果たし、その出力電力は受光信号ＤＳとして、選択信号ＳＬａのオンオフに応答して端子ＯＵＴより出力される。
【００８０】
以上記述したように、本実施の形態によれば以下の効果を奏する。
（１）受光ユニット５１ａ〜５１ｎは、それぞれ駆動回路６３を備える。駆動回路６３は、クロック信号ＳＣ（反転クロック信号ＳＣｘ）に基づいて駆動パルス信号ＳＩ１を転送して、受光アンプ６６ａ〜６６ｄに対して、Ｈレベル又はＬレベルのパルス信号ＳＩａ〜ＳＩｄを供給する。受光アンプ６６ａ〜６６ｄの第９トランジスタＴ９は、Ｈレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるときに正規電流を受光素子６１ａなどに供給する。そして、Ｌレベルのパルス信号ＳＩａが供給されるときに正規電流より少ない待機電流を受光素子６１ａなどに供給するようにした。その結果、受光器全体の消費電力を低減することが出来る。
【００８１】
（２）非選択状態にある受光アンプには待機電流が供給されているため、正規電流が供給されてから受光可能な状態になるまでの時間が短くなる、つまり制御信号に基づいて複数の増幅手段に、電源を完全に切ることなく動作制御を加えることができるため、受光器の立ち上がりまでの待ち時間を要さなくなる。
【００８２】
（３）多光軸光電センサは、複数の受光アンプ６６ａ〜６６ｄをそれぞれ順次切替えて選択する選択タイミングを有し、この選択タイミング中における同期信号に基づく受光タイミングで受光処理を行う受光タイミング選択信号が供給される。このため、電源供給手段は選択信号に基づいて所定数の増幅手段に対して、タイミングを切り替えて必要な受光処理を行う。従って、正規電流を供給する増幅手段を選択することができ、全体としての消費電力が少なくなる。
【００８３】
尚、上記本実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記各実施の形態において、駆動回路の構成を適宜変更しても良い。例えば、図８に示す駆動回路６３ｂは、受光ユニットの構成に対応する数（図８において４個）のインバータ回路８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄを直列に接続するとともに、初段のインバータ回路８４ａにクロック信号ＳＣを供給する。従って、インバータ回路８４ａ，８４ｃは、クロック信号ＳＣと逆相の信号、即ち反転クロック信号ＳＣｘを出力し、インバータ回路８４ｂ，８４ｄはクロック信号ＳＣと同相の信号を出力する。そして、クロック信号ＳＣと各インバータ回路８４ａ〜８４ｄの出力信号を、上記各実施形態と同様に、ＦＦ回路７１ａ〜７１ｄとアンド回路８３ａ〜８３ｄに供給する。このように構成された駆動回路６３ｂを用いても、上記実施の形態と同様に、消費電流を低減することができる。
【００８４】
・上記各実施の形態において、各受光ユニットの構成を適宜変更しても良い。例えば、第２の実施の形態の駆動回路６３ａと、第３の実施の形態の受光アンプ６６ａ〜６６ｄとを組み合わせて受光ユニットを構成してもよい。
【００８５】
・上記実施の形態では、増設ユニット５０ｂを構成するＦＦ回路７１ａ〜７１ｄ等の素子を１枚の基板に実装したが、１枚の基板に１つの受光素子に対応する回路を構成する素子を搭載する、即ち増設ユニット５０ｂに４枚の基板を固定し、各基板間を配線ケーブルにより接続する構成としてもよい。また、１つの基板に２つ以上の受光素子に対応する回路を構成する素子を実装し、各基板間を配線ケーブルにより接続する構成としてもよい。
【００８６】
尚、基板上に駆動回路６３を構成する素子を実装し、基板と受光アンプを配線ケーブルにより接続するようにしてもよい。また、基板上に駆動回路６３を構成する素子と受光アンプ６６ａ〜６６ｄを実装し、基板と受光素子６１ａ〜６１ｄを配線ケーブルにより接続するようにしてもよい。これらの場合、受光素子、又は受光素子と受光アンプとを基板に実装し、この基板と駆動回路６３を構成する素子を実装した基板とを配線ケーブルにより接続するようにしてもよい。
【００８７】
・上記各実施の形態は、各投光ユニット３０ａ〜３０ｎに４個の投光素子４１ａ〜４１ｄを備え、各受光ユニット５０ａ〜５０ｎに４個の受光素子６１ａ〜６１ｄを備えたが、投光素子と受光素子の数は適宜変更されても良い。また、異なる数の投光素子を備えた投光ユニット、例えば４個の投光素子を備えたユニットと８個の投光素子を備えたユニットを接続して投光器を構成しても良い。同様に、異なる数の受光素子を備えた受光ユニットを接続して受光器を構成しても良い。
【００８８】
・上記各実施の形態は、各ユニット３０ａ〜３０ｎ，５０ａ〜５０ｎ毎に電源を管理する構成としたが、各ユニットの回路を複数のサブユニットに分割してサブユニット毎に電源を管理する構成としてもよい。また、電源を供給する回路が電気的に分離されていればよく、投光器，受光器をそれぞれ１つのユニットから構成してもよい。
【００８９】
・上記各実施の形態は、基本ユニット３０ａ，５０ａに制御回路４２，６２を備えたが、制御回路４２，６２を独立したユニット（制御ユニット）としてもよい。また、投光制御回路４２と受光制御回路６２とを備えた投受光制御ユニットとしてもよい。
【００９０】
・上記各実施の形態の駆動回路６３，６３ａは、シフトレジスタ６４によりパルス信号ＳＩを転送する構成としたが、シフトレジスタ以外によりパルス信号しを転送する構成としてもよい。
【００９１】
・上記各実施の形態において、投光回路４５ａ〜４５ｄ、受光アンプ６５ａ〜６５ｄに供給する電流量を増加させてもよい。この場合、投光回路４５ａ〜４５ｄ、受光アンプ６５ａ〜６５ｄは、供給される電流量に応じた速度で作動する。例えば、受光アンプ６５ａ〜６５ｄに供給する電流量を２倍とした場合、受光器２０を構成する全ての受光アンプ６５ａ〜６５ｄにおける消費電流は、従来例の４／ｎとなる。従って、４個の受光ユニットを接続して構成した受光器は、従来例と同じ消費電流となるが、各受光器を構成する受光アンプ６５ａ〜６５ｄの応答速度を上げることができる。また、５個以上の受光ユニットを接続して構成した受光器では、消費電流を削減するとともに、受光アンプ６５ａ〜６５ｄの応答速度を上げることができる。
【００９２】
・上記各実施の形態のユニットを組み合わせて多光軸光電センサを構成してもよい。また、上記各実施の形態のユニットと、受光アンプが常時動作するユニットとを組み合わせて多光軸光電センサを構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】第１の実施の形態の多光軸光電センサを示す斜視図。
【図２】多光軸光電センサの電気的構成を示すブロック図。
【図３】ユニットの回路図。
【図４】受光処理時のタイミングチャート。
【図５】第２の実施の形態のユニットの回路図。
【図６】第３の実施の形態のユニットの回路図。
【図７】第３の実施の形態の受光アンプの回路図。
【図８】別の駆動回路の回路図。
【図９】従来の多光軸光電センサを示す斜視図。
【符号の説明】
【００９４】
１０…投光器、２０…受光器、５０ａ〜５０ｎ，５１ａ〜５１ｎ…受光ユニット、６１ａ〜６１ｎ…受光素子、６５ａ〜６５ｄ、６６ａ〜６６ｄ…受光アンプ、６３，６３ａ，６３ｂ…駆動回路、６４…シフトレジスタ、ＳＣ…クロック信号、ＳＩ，ＳＩ０〜ＳＩｎ…パルス信号、ＳＬａ〜ＳＬｄ…選択信号，Ｖｃｃ…駆動電圧。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と、前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段を備えた受光器と、からなる多光軸光電センサにおいて、
前記受光器は、
前記投光器と前記受光器とを同期動作させるためのクロック信号と、前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号が入力され、
複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、
前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段と
を備え、
前記複数の駆動手段は、前記クロック信号に基づいて前記パルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、
前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する、
ことを特徴とする多光軸光電センサ。
【請求項２】
前記駆動手段は、後段の前記増幅手段に前記パルス信号を出力するときに前記選択信号を生成する、
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】
前記増幅手段は、前記パルス信号の電圧を駆動電圧として動作する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項４】
前記増幅手段は、前記パルス信号に応答して選択状態と非選択状態とを切替え、前記選択状態のときに前記非選択状態よりも多くの電流を消費するように構成され、前記選択状態のときに前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項５】
所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の多光軸光電センサ。
【請求項６】
複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と対向配置されて多光軸光電センサを構成する受光器であって、
前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段と、
前記複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、
前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段と
を備え、
前記複数の駆動手段は、前記投光手段と前記受光手段とを同期動作させるためのクロック信号に基づいて前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、
前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する、
ことを特徴とする受光器。
【請求項７】
所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成されたことを特徴とする請求項６に記載の受光器。
【請求項１】
複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と、前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段を備えた受光器と、からなる多光軸光電センサにおいて、
前記受光器は、
前記投光器と前記受光器とを同期動作させるためのクロック信号と、前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号が入力され、
複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、
前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段と
を備え、
前記複数の駆動手段は、前記クロック信号に基づいて前記パルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、
前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する、
ことを特徴とする多光軸光電センサ。
【請求項２】
前記駆動手段は、後段の前記増幅手段に前記パルス信号を出力するときに前記選択信号を生成する、
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】
前記増幅手段は、前記パルス信号の電圧を駆動電圧として動作する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項４】
前記増幅手段は、前記パルス信号に応答して選択状態と非選択状態とを切替え、前記選択状態のときに前記非選択状態よりも多くの電流を消費するように構成され、前記選択状態のときに前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の多光軸光電センサ。
【請求項５】
所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の多光軸光電センサ。
【請求項６】
複数の投光手段を備え該複数の投光手段を予め設定される順序で選択して信号光を出射する投光器と対向配置されて多光軸光電センサを構成する受光器であって、
前記複数の投光手段に対向配置され対応する投光手段から出射される信号光が入射される複数の受光手段と、
前記複数の受光手段にそれぞれ接続された複数の増幅手段と、
前記複数の増幅手段にそれぞれ接続された複数の駆動手段と
を備え、
前記複数の駆動手段は、前記投光手段と前記受光手段とを同期動作させるためのクロック信号に基づいて前記受光手段が受光動作を開始するパルス信号を順次転送するように直列に接続され、転送により出力するパルス信号と前記クロック信号とに基づいて前記パルス信号から遅れて選択信号をそれぞれ出力し、
前記複数の増幅手段は、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記パルス信号に基づいて動作し、それぞれ対応する前記駆動手段から出力される前記選択信号に応答して前記受光手段の出力信号に応じた受光信号を出力する、
ことを特徴とする受光器。
【請求項７】
所定数の前記受光手段と、前記受光手段にそれぞれ接続された所定数の増幅手段と、前記所定数の増幅手段に接続された前記駆動手段とによりユニットが構成され、各ユニットは機械的に接続可能に形成され、前記受光器は複数のユニットから構成されたことを特徴とする請求項６に記載の受光器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１５４３５２（Ｐ２０１０−１５４３５２Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３１４７８（Ｐ２００８−３３１４７８）
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００１０６２２１）サンクス株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００１０６２２１）サンクス株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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