具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，对图中的相同或相当的部分标注相同的标号而不重复其说明。

<A.光电传感器的应用例>

首先，对本实施方式的透射型的光电传感器1的应用例进行说明。

图1是示出配置本实施方式的透射型的光电传感器1的状态的示意图。图1示出检测在输送机10上输送的工件12的示例。更具体来说，光电传感器1包括投光器2、受光器4和控制器6。另外，除控制器6外的投光器2和受光器4也有时被称为“光电传感器”。投光器2和受光器4被配置成相互独立，由受光器4来接收从投光器2照射的投光束8。即，投光器2和受光器4分别由不同的壳体构成。

工件12对来自投光器2的光进行遮光，由此受光器4的受光状态(检测出的光量)发生变化，能够根据该变化检测是否存在工件12。

关于控制器6，如后所述，也可以从控制器6给出用于控制从投光器2照射投光束8的定时以及照射状态的指令。

<B.光电传感器的结构>

接下来，对本实施方式的透射型的光电传感器1的结构进行说明。图2是示出本实施方式的透射型的光电传感器1的结构的示意图。

参照图2，光电传感器1的投光器2包括发光部22和电源电路24。电源电路24接受从外部电源供给的电力，将规定电压所需的电力提供给发光部22。发光部22例如由LED(LightEmitting Diode：发光二极管)等发光元件及透镜等构成，产生照射到检测介质的投光束8。

光电传感器1的受光器4包括受光部42、检测电路44和信号输出电路46。受光部42由光电二极管等受光元件构成，当来自投光器2的投光束8入射时，输出与该入射的投光束8的强度对应的信号。检测电路44根据来自受光部42的信号，输出与入光状态/遮光状态对应的信号。信号输出电路46根据来自受光部42的信号对控制器6(图1)等输出检测信号。

<C.配线结构以及在该配线结构中产生的课题>

接下来，对本发明的相关技术的光电传感器101的配线结构进行说明，并对由该配线结构产生的课题进行说明。

图3是示出本发明的相关技术的光电传感器101的配线结构的一例的示意图。参照图3，本发明的相关技术的光电传感器101包括投光器102和受光器104，它们经由连接部130进行电力的供给以及信号输出。即，连接部130被输入来自外部电源的电力，并且，从连接部130输出输出信号OUT1和OUT2(第1和第2输出信号)。

投光器102的发光部22与光电传感器1的投光器2的发光部22实质上相同，受光器104的受光部42、检测电路44以及信号输出电路46与受光器4的受光部42、检测电路44以及信号输出电路46实质上相同。另一方面，投光器102的电源电路124接受从外部电源供给的电力，向发光部22供给规定电压的电力。

本发明的相关技术的光电传感器101以及本实施方式的光电传感器1(详细内容后述)均输出两个信号作为检测信号。通过使用这样的两个信号，能够检测出在受光器104和受光器4中可能产生的不良情况。关于该不良情况的检测方法，在后面详细叙述。

关于投光器102的配线结构，提供给连接部130的电源电位VCC经由电源线131与投光器102的电源电路124的一端连接，提供给连接部130的接地电位GND经由接地线132与投光器102的电源电路124的另一端连接。

关于受光器104的配线结构，提供给连接部130的电源电位VCC经由电源线133与受光器104的信号输出电路46的一端连接，提供给连接部130的接地电位GND经由接地线134与受光器104的信号输出电路46的另一端连接。

虽然未图示，但是也可以将由电源线133和接地线134供给的电力供给至检测电路44。该情况下，电源线133和接地线134还与未图示的电源电路连接。

晶体管462和晶体管466与提供给信号输出电路46的电源电位VCC并联地连接。

晶体管462的一端与第1信号线135连接。在第1信号线135出现的电位成为输出信号OUT1。即，晶体管462相当于与和受光器104的外部相连的电源线133(第2电源线)连接、用于输出输出信号OUT1(第1输出信号)的第1开关元件。

同样，晶体管466的一端与第2信号线136连接。在第2信号线136出现的电位成为输出信号OUT2。即，晶体管466相当于与和受光器104的外部相连的电源线133(第2电源线)连接、用于输出输出信号OUT2(第2输出信号)的第2开关元件。

在根据本实施方式的光电传感器1中示出输出相互反转的值作为与光的强度对应的两个输出信号的示例。即，输出相互反转的两个信号作为检测信号。

晶体管462的栅极与来自检测电路44的驱动线442连接，晶体管466的栅极经由反相电路444被输入与驱动线442连接的驱动线446。检测电路44根据来自受光部42的检测信号而驱动驱动线442。由于驱动线446与输入驱动线442的反相电路444的输出连接，因此驱动线442和驱动线446被相互互补地驱动。作为一例，如果在受光部42检测出规定的受光量，则驱动线442激活，另一方面，驱动线446为非激活。相反，如果在受光部42没有检测出规定的受光量，则驱动线442为非激活，另一方面，驱动线446被激活。这样，一方的驱动线被激活，而另一方的驱动线为非激活。即，检测电路44根据检测出的光的强度，将晶体管462(第1开关元件)和晶体管466(第2开关元件)切换为互不相同的导通状态。

这样，检测电路44根据检测出的光的强度对晶体管462(第1开关元件)和晶体管466(第2开关元件)各自的导通状态进行切换。

通过采用这样的输出逻辑，例如，当在受光部42检测出规定的受光量的情况下，设输出信号OUT1为Hi(激活状态/高电位)时，输出信号OUT2为Low(非激活状态/低电位)。相反，当在受光部42没有检测出规定的受光量的情况下，输出信号OUT1为Low，输出信号OUT2为Hi。

另外，也可以使输出信号OUT1和输出信号OUT2与受光量的关系相反。即，当在受光部42检测出规定的受光量的情况下，设输出信号OUT1为Low(非激活状态/低电位)时，输出信号OUT2为Hi(激活状态/高电位)。

在控制器6(参照图1)中，根据输出信号OUT1和输出信号OUT2的值的组合，能够检测出异常的有无。

投光器102和受光器104也可以经由设置于连接部130的端子连接起来。作为将连接部130和投光器102连接的电缆和/或将连接部130和受光器104连接的电缆，有时还采用将多个电缆连接起来的结构。在那样的情况下，也有时经由任意的连接器将电缆与连接部130之间、电缆间、电缆与投光器102或受光器104之间连接起来。

在这样的配线结构中，将连接部130和投光器102或受光器104连接的导线存在产生断线的可能性。特别是，距连接部130的距离越长，产生断线的可能性越大。

对图3所示的光电传感器101中的断线的检测功能进行说明。图4是示出本发明的相关技术的光电传感器101中发生断线时的输出信号的变化的图。在图4中，除了没有发生任何断线的正常状态外，针对(A)受光器104的电源线133断线的情况、(B)受光器104的接地线134断线的情况、(C)第1信号线135断线的情况、(D)第2信号线136断线的情况、(E)投光器102的电源线131断线的情况、以及(F)投光器102的接地线132断线的情况分别示出不存在检测介质的情况(入光状态)以及存在检测介质的情况(遮光状态)下的输出信号OUT1和输出信号OUT2的输出结果。

在没有发生任何断线的正常状态下，在不存在检测介质的情况下(入光状态：无检测介质)，输出信号OUT1为高电位(Hi)，输出信号OUT2为低电位(Low)。另一方面，在存在检测介质的情况下(遮光状态：有检测介质)，输出信号OUT1为低电位(Low)，输出信号OUT2为高电位(Hi)。根据这些输出信号判断是否存在检测介质。

(A)在受光器104的电源线133断线的情况下，由于不供给用于输出输出信号OUT1和输出信号OUT2的电力，因此，与是否存在检测介质无关地，输出信号OUT1和输出信号OUT2均维持在低电位(Low)。在该状态下，由于输出信号OUT1的值和输出信号OUT2的值不是相互反转的，因此能够检测为异常。

(B)在受光器104的接地线134断线的情况下，由于不再向受光器104进行电力供给，因此晶体管462和晶体管466成为非导通状态，因此，输出信号OUT1和输出信号OUT2均为低电位(Low)。因此，输出信号OUT1的值和输出信号OUT2的值不会在高电位(Hi)与低电位(Low)之间相互反转，能够检测为异常。

(C)在第1信号线135断线的情况下，输出信号OUT1在电路上成为开路，因此输出信号OUT1和输出信号OUT2均为低电位(Low)。因此，输出信号OUT1的值和输出信号OUT2的值不会在高电位(Hi)与低电位(Low)之间相互反转，能够检测为异常。

(D)在第2信号线136断线的情况下，输出信号OUT2在电路上成为开路，因此在不存在检测介质的情况下(无检测介质)，输出信号OUT1为高电位(Hi)，输出信号OUT2为低电位(Low)。另一方面，在存在检测介质的情况下(有检测介质)，输出信号OUT1和输出信号OUT2均为低电位(Low)。在不存在检测介质的情况下，成为与正常时相同的值的组合，因此，在该状态下无法检测出，但是，当检测状态变化时，输出信号OUT1的值和输出信号OUT2的值不会在高电位(Hi)与低电位(Low)之间相互反转，从而能够检测为异常。

如上所述，无论在与受光器104连接的哪一个导线发生断线，都能够检测出异常。另外，即使使图4所示的逻辑相反，同样的关系也成立。该情况下，只要将表中的输出信号OUT1改称为输出信号OUT2，将输出信号OUT2改称为输出信号OUT1即可。

与此相对，对于在与投光器102连接的导线产生的断线，则无法进行是异常的检测。具体而言，无论在(E)投光器102的电源线131断线的情况、以及(F)投光器102的接地线132断线的情况中的任何一个情况下，都成为不从投光器102照射投光束8的状态。在该状态下，在受光器104中，无法区分是存在检测介质而对投光束8进行了遮光、还是没有从投光器102照射投光束8。该状态与检测介质的有无无关，是恒定的。

即，即使在向投光器102进行电力供给的路径上发生某些不良情况而成为无法进行投光束8的照射的状态，由于从受光器104输出与遮光状态对应的输出信号OUT1和输出信号OUT2，因此无法区分正常的状态和异常的状态。即，即使检测状态发生变化，也无法检测出异常。

在本实施方式的透射型的光电传感器1中，提供还能够检测出如上所述的在与投光器102连接的导线可能产生的断线的结构。

<D.用于解决课题的结构(之一)>

接下来，对本实施方式的光电传感器1的配线结构的一例进行说明。

图5是示出本实施方式的光电传感器1的配线结构的一例的示意图。参照图5，本实施方式的光电传感器1包括投光器2和受光器4，它们经由连接部30进行电力的供给以及信号输出。

本实施方式的光电传感器1输出相互反转的两个信号作为检测信号。通过使用该相互反转的两个信号，不仅能够检测受光器4，还能够检测出在投光器2可能产生的不良情况。关于该不良情况的检测方法，在后面详细叙述。投光器2除了具有发光部22和电源电路24外，还具有信号输出电路26。信号输出电路26是输出与投光器2的状态对应的信号的电路。

关于投光器2的配线结构，提供给连接部30的电源电位VCC经由电源线31被输入到投光器2的信号输出电路26中，并且还与电源电路24的一端连接。提供给连接部30的接地电位GND经由接地线32被输入到投光器2的信号输出电路26中，并且还与电源电路24的另一端连接。即，投光器2的电源电路24经由与投光器2的外部相连的电源线31(第1电源线)以及接地线32接受电力的供给。在本实施方式的光电传感器1中，电源线31和接地线32延伸至连接部30。

提供给信号输出电路26的电源电位VCC与晶体管262连接。

投光器2的电源电路24包括监视电路25，监视电路25也接受经由电源线31(第1电源线)以及接地线32供给的电力而进行动作。在晶体管262的栅极与监视电路25之间配置有驱动线266。监视电路25控制晶体管262(第3开关元件)的导通状态。即，监视电路25根据投光器2的状态使驱动线266激活或非激活。更具体来说，只要投光器2处于健全的状态、或者只要向电源电路24供给电力，就将驱动线266维持在激活状态。

关于受光器4的配线结构，二次电源线38在连接部30与受光器4的电源线33连接。即，提供给信号输出电路26的电源电位VCC在通过信号输出电路26的晶体管262之后，经由二次电源线38和电源线33被提供给信号输出电路46。这样，受光器4包括配置在二次电源线38(第3电源线)的一端与电源线31(第1电源线)之间的晶体管262(第3开关元件)。

关于受光器4的信号输出电路46的电路结构、以及与第1信号线35和第2信号线36之间的配线结构，由于与上述图3相同，因此不重复进行详细的说明。

如图5所示，在光电传感器1中设有二次电源线38(第3电源线)，该二次电源线38的一端在投光器2的内部与电源线31(第1电源线)电连接，并且，另一端在受光器4的外部与电源线33(第2电源线)电连接。另外，电源线33(第2电源线)和接地线34延伸至连接部30。通过采用这样的结构，与如上所述的相关技术相比较，能够提高断线等异常检测的精度。

在控制器6(参照图1)中，根据输出信号OUT1和输出信号OUT2的值的组合，能够检测出异常的有无。作为这样的检测出的异常之一，存在如上所述的在将连接部30和投光器2或受光器4连接的导线中产生断线。

以下，对图5所示的光电传感器1中的断线的检测功能进行说明。图6是示出本实施方式的光电传感器1中发生断线时的输出信号的变化的图。在图6中，除了没有发生任何断线的正常状态外，针对(A)受光器4的电源线33断线的情况、(B)受光器4的接地线34断线的情况、(C)第1信号线35断线的情况、(D)第2信号线36断线的情况、(E)投光器2的电源线31断线的情况、以及(F)投光器2的接地线32断线的情况、(G)投光器2的二次电源线38断线的情况分别示出不存在检测介质的情况(入光状态)以及存在检测介质的情况(遮光状态)下的输出信号OUT1和输出信号OUT2的输出结果。

如图6所示，根据本实施方式的光电传感器1，在没有发生任何断线的正常状态下，与上述的相关技术的光电传感器101相同，根据输出信号OUT1和输出信号OUT2能够判断是否存在检测介质。

此外，如图6所示，根据本实施方式的光电传感器1，对于(A)受光器4的电源线33断线的情况、(B)受光器4的接地线34断线的情况、(C)第1信号线35断线的情况、(D)第2信号线36断线的情况中的任何一种情况，与上述的相关技术的光电传感器101相同，都能够检测为异常。

此外，根据本实施方式的光电传感器1，与上述的相关技术的光电传感器101不同，无论在(E)投光器2的电源线31断线的情况、以及(F)投光器2的接地线32断线的情况中的任何一种情况下，都能够检测为异常。

更具体来说，(E)在投光器2的电源线31断线的情况下，由于对投光器2和受光器4的任何一个都不再供给电力，因此，用于输出输出信号OUT1和输出信号OUT2的电力也将不复存在。其结果，与是否存在检测介质无关地，输出信号OUT1和输出信号OUT2均维持在低电位(Low)。在该状态下，由于输出信号OUT1的值和输出信号OUT2的值不是相互反转的值，因此能够检测为异常。

(F)在投光器2的接地线32断线的情况下，由于对投光器2的电源电路24不再供给电力，因此用于激活晶体管262的监视电路25也停止动作。其结果，经由二次电源线38向受光器4进行电力供给的路径被切断，与是否存在检测介质无关地，输出信号OUT1和输出信号OUT2均维持在低电位(Low)。在该状态下，由于输出信号OUT1的值和输出信号OUT2的值不是相互反转的值，因此能够检测为异常。

在本实施方式的光电传感器1中，与图3所示的光电传感器101相比较，作为连接连接部30和投光器2的导线，追加了二次电源线38。关于该二次电源线38，虽然也存在断线的可能性，但是对于该二次电源线38的断线也能够检测出。

(G)在投光器2的二次电源线38断线的情况下，从投光器2向受光器4进行电力供给的路径被切断，与是否存在检测介质无关地，输出信号OUT1和输出信号OUT2均维持在低电位(Low)。在该状态下，由于输出信号OUT1的值和输出信号OUT2的值不是相互反转的值，因此能够检测为异常。

另外，即使使图6所示的逻辑相反，同样的关系也成立。该情况下，只要将表中的输出信号OUT1改称为输出信号OUT2，将输出信号OUT2改称为输出信号OUT1即可。

如上所述，在本实施方式的光电传感器1中，即使在连接连接部30和投光器2的导线、以及连接连接部30和受光器4的导线中的任何一个导线发生断线的情况下，都能够可靠地检测出该异常。

<E.变形例＞

关于上述的本实施方式的光电传感器1，还能够采用以下那样的变形例。

(e1：监视电路)

在图5所示的电源电路24的监视电路25中，也可以更精密地监视投光器2的状态。例如，假定污垢附着于投光器2的发光部22的透镜面(光照射面)、或者构成发光部22的发光元件由于使用寿命而光束量降低那样的事态。还可以在监视电路25中设置检测这样的异常事态的功能。

图7是示出本实施方式的变形例1的光电传感器1A的配线结构的一例的示意图。参照图7，本实施方式的变形例1的光电传感器1A在接近投光器2A的发光部22的位置配置有照射状态检测传感器23。照射状态检测传感器23相当于监视从发光部22照射的投光束8的状态的检测器。更具体来说，照射状态检测传感器23由光电二极管等构成，判断从投光器2A的发光部22照射的投光束8的强度或照度是否在规定值以上，并将其检测结果输出至监视电路25A。

在监视电路25A中，在以预先确定的状态照射投光束8的情况下，将晶体管262(第3开关元件)维持在导通状态。更具体来说，在监视电路25A中，与从电源电路24对发光部22供给规定的电力无关地，在来自照射状态检测传感器23的检测结果表示投光束8的强度低于规定值的情况下，将驱动线266转变为非激活状态(Low)。由此，由于晶体管262成为非导通状态，因此，向受光器4进行电力供给的路径被切断。其结果，与是否存在检测介质无关地，输出信号OUT1和输出信号OUT2均成为低电位(Low)，作为异常被检测出。

在图7中，作为典型例，示出了监视从投光器2A的发光部22照射的投光束8的强度的示例，但是不限于此，也可以监视投光器2的任意的状态。作为监视对象，例如可以举出周围温度、内部温度、外部电源的质量(电压值、电压变动率等)、搭载于电源电路24的电解电容器的容量等。

此外，也可以监视投光电路的电压。当LED等发光元件断开时，投光电路的驱动电压降低，因此也可以监视该电压降低，将投光器的输出信号设为Low。

(e2：简化结构)

在上述的本实施方式的光电传感器1中采用如下结构：通过将投光器2和受光器4包括在直到输出信号OUT1和输出信号OUT2被输出的路径中，检测出断线等异常。在这样的技术思想下，还可以进一步简化投光器2中的电路结构。以下，对简化投光器2的电路结构的示例进行说明。

图8是示出本实施方式的变形例2的光电传感器1B的配线结构的一例的示意图。参照图8，在本实施方式的变形例2的光电传感器1B中，简化了投光器2B的信号输出电路26B的电路结构。更具体来说，省略了晶体管262等，将二次电源线38的一端与电源线31电连接。即使是这样的简单的电路结构，也能够检测出在电源线31等产生的断线。

(e3：短路检测功能)

在上述说明中，对检测在连接连接部30和投光器2或受光器4的导线中可能产生的断线的功能进行了说明，但是，还能够检测出在这些导线间可能产生的短路。

通常，能够根据所提供的电流量的大小等检测出电源电位VCC的导线与接地电位GND的导线之间的短路。此外，关于电源电位VCC或接地电位GND的导线与输出信号OUT1或输出信号OUT2的导线的短路，在多数情况下，输出信号OUT1或输出信号OUT2表示与状态对应的值，因此，根据这些输出信号OUT1和输出信号OUT2的值能够检测出异常的发生。

另外，也可以在投光器2的信号输出电路26和受光器4的信号输出电路46的一方或双方中安装用于使短路的检测容易的附加电路。

(e4：遮光指令输入)

在上述的图5、图7、图8所示的光电传感器的结构中，在投光器2，2A，2B与连接部30之间连接的导线为3根，与连接受光器4和连接部30的导线数的4根相比较少1根。包裹从连接部30到2，2A，2B的导线数的电缆和包裹从连接部30到受光器4的导线数的电缆采用相同的电缆比较合理、经济。在上述示例中，还可以利用包含4根导线的电缆将从连接部30到投光器2，2A，2B和受光器4的每一个连接起来。

在采用这样的包含4根导线的电缆的情况下，对于投光器2，2A，2B，也可以将剩余的1根导线用作其它用途。

作为一例，也可以从控制器6等给出用于控制从投光器2，2A，2B照射投光束8的定时或照射状态的指令。例如，当来自控制器6的指令被激活时，可以考虑遮蔽(mask)来自投光器2，2A，2B的投光束8的照射那样的指令(遮光指令输入)。通过使用这样的遮光指令输入，能够防止在某些作业中等误检测检测介质那样的事态。

(e5：输出信号)

在上述说明中，例示了输出信号OUT1和输出信号OUT2取相互反转的值的结构，但是无需限定于这样的结构。例如，输出信号OUT1和输出信号OUT2也可以均输出相同的值。此外，还可以输出预先确定的动作频率的信号作为单一的输出信号。

在使输出信号OUT1和输出信号OUT2均输出相同的值的情况下，由于信号线的断线，会输出互不相同的值，因此能够检测出异常。例如，当在输出信号OUT1为低电位(Low)和输出信号OUT2为低电位(Low)的状态下某一个断线时，由于低电位和保持低电位的状态，因此无法检测出异常状态，但是能够通过检测介质的状态的变化来检测出异常状态。

<F.优点>

根据本实施方式的光电传感器，与相关技术的光电传感器相比较，仅通过在连接部与投光器之间追加1根导线，无论是在投光器和受光器中的任何一个产生的断线，都能够可靠地检测出。

根据本实施方式的光电传感器，根据输出信号的值的组合，能够实时地检测出异常的有无，因此，无需在控制器等中安装用于检测异常的复杂的逻辑等。

根据本实施方式的光电传感器，除了能够检测出在从连接部到投光器的导线产生断线引起的异常外，还能够检测出投光器内部的异常。例如，通过采用如上所述的照射状态检测传感器，能够检测出由于发光元件的使用寿命而使光束量降低的情况或透镜被污损的情况等无法适当地照射投光束的状态，并对该异常的状态进行外部输出。

通常，在采用投光停止等使用输入线用于在任意的定时确认正常动作的结构的情况下，需要电源线、接地线、投光器输入线、受光器信号线、受光器信号线共计5个端子，但是，根据本实施方式的光电传感器，使用4个端子即可，因此，能够有效且高效地使用端口。

应该认为本次公开的实施方式在全部方面都是例示，而不是限制性的。本发明的范围不由上述说明而是由权利要求书来示出，且包含与权利要求书均等的意思以及范围内的所有变更。

标号说明

1，1A，1B，101：光电传感器；2，2A，2B，102：投光器；4，104：受光器；6：控制器；8：投光束；10：输送机；12：工件；22：发光部；23：照射状态检测传感器；24，124：电源电路；25，25A：监视电路；26，26B，46：信号输出电路；30，130：连接部；31，33，131，133：电源线；32，34，132，134：接地线；35，135：第1信号线；36，136：第2信号线；38：二次电源线；42：受光部；44：检测电路；262，462，466：晶体管；266，442，446：驱动线；444：反相电路；GND：接地电位；OUT1，OUT2：输出信号。