光電センサ
【課題】設置が容易で被検出体を検出することが可能とすること。
【解決手段】投光ヘッド４０は、投光軸Ｌ１が上側斜角に設定された拡散光Ｐ１をスリット４０ｂから出射する。受光ヘッド５０は、スリット５０ｂに対して、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定され先端面からの距離に比例して上下方向の幅が広くなる受光領域Ａ１の光を入射する。そして、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０により形成される検出領域は、長方形状の範囲となり、検出領域の中心軸は、水平方向に沿って延び、平に搬送される板状のワークの板面と平行となる。
【解決手段】投光ヘッド４０は、投光軸Ｌ１が上側斜角に設定された拡散光Ｐ１をスリット４０ｂから出射する。受光ヘッド５０は、スリット５０ｂに対して、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定され先端面からの距離に比例して上下方向の幅が広くなる受光領域Ａ１の光を入射する。そして、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０により形成される検出領域は、長方形状の範囲となり、検出領域の中心軸は、水平方向に沿って延び、平に搬送される板状のワークの板面と平行となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型の光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送される被検出体（ワーク）の検出に、透過型の光電センサが用いられている。光電センサは、投光器から投光された光を受光器に受光するように光路を形成することにより、この光路をワークが遮ることによりワークの有無やワークの端部を検出する、即ち光路によりワークの検出領域を形成する。そして、光電センサは、受光量の変化により、ワーク又はその先端を検出する。
【０００３】
板状のワークを検出する場合、投光器及び受光器の配置方法として、光路をワークの板面に対して直角に形成する方法、光路をワークの板面と平行に形成する方法、がある。
光路をワークの板面に対して直角に形成した場合、先端に凹凸を有するワークの検出には、ワーク先端の形状に応じて形成する光路の位置を調整する手間が必要である。また、投光器又は受光器をワークの搬送経路の上方に配置しなければならないため、配置に制約を受ける場合がある。
【０００４】
光路をワークの板面と平行に形成した場合、ワークの厚みによって光量の変化量が異なる。このため、光量の変化が少ないワーク、即ち液晶基板やプリント基板などのように薄いワークの場合には、狭い幅の光路を形成することにより対応可能となるが、光路を形成する投光器と受光器の位置精度を高くする必要があり、配置が難しくなる。
【０００５】
このため、光路の光軸がワークの板面に対して斜めとなるように光路を形成する方法が考えられる。例えば、特許文献１に開示された物体検出方法は、投光器と受光器を板厚方向にずれを持たせて対向配置することにより、投光器から投光される並行光線束の中心と、受光領域の中心とを結ぶ線分が板面に対して傾ける。このように光路を形成することにより、光路を遮るワークの長さ（光軸と直交方向におけるワークの長さ）が、板厚より長くなり、光量の変化が多くなるため、検出が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１８６１８５号公報（第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光路をワークの板面に対して斜めに形成するために投光器及び受光器のいずれか一方を垂直方向にオフセットしているため、ワークの大きさや設置場所に応じて投光器と受光器との間隔を変更した場合には、ワークが検出領域に包含できなくなる。このため、その間隔に応じてずれ量を調整しなければならなくなり、設置に制約や手間がかかる場合がある。
【０００８】
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、設置が容易で被検出体を検出することが可能な光電センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、投光器と受光器とから構成され、前記受光器の受光量の変化に基づいて検出領域内の被検出体の有無を検出する光電センサであって、前記投光器と前記受光器とには、前記投光器と前記受光器が互いに正対した状態で、互いに正対する投光窓部と受光窓部とがそれぞれ形成され、前記投光窓部から投光される光は、正対した状態で少なくとも前記受光窓部を包含する拡散光に設定され、前記投光窓部から投光される光の投光軸及び前記受光窓部を通じて受光される受光領域の受光軸の少なくとも一方の軸が、前記投光器と前記受光器の正対方向に対して上側斜角に設定され、他方の軸が下側斜角に設定され、前記投光器と前記受光器とが正対した状態で、前記投光器と前記受光器との間に帯状平行の前記検出領域を形成する。
【００１０】
この構成によれば、被検出体により遮られる光は、平行光を出射する光電センサに比べて多くなる。つまり、被検出体の有無による光量の変化が大きくなるため、しきい値が設定し易く、被検出体の有無を容易に検出することができる。また、投光器と受光器との間に形成される検出領域は、投光器と受光器との距離にかかわらず、同じ高さに形成される。このため、投光器と受光器の距離を変更しても、被検出体が検出領域から外れることはない。即ち、この光電センサは、投光器と受光器との間の距離にかかわらず、被検出体を検出領域に包含する。従って、投光器と受光器の設置を容易に行うことができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載したように、前記投光器から投光される光は、その光芒が、前記投光軸を傾けた方向に応じて、前記光芒の上端が前記受光窓部の上端部と一致する、又は前記光芒の下端が前記受光窓部の下端部と一致するように前記投光軸の斜角が設定されている。このような構成により、検出領域の上端又は下端が容易に判断することができ、被検出体に対して投光器及び受光器の設置（高さ）を容易に行うことができる。
【００１２】
なお、請求項３に記載したように、前記受光器における受光領域は、前記受光軸を傾けた方向に応じて、前記受光領域の上端が前記投光窓部の上端部と一致する、又は前記受光領域の下端が前記投光窓部の下端部と一致するように前記受光軸の斜角が設定されている。このような構成により、検出領域の上端又は下端が容易に判断することができ、被検出体に対して投光器及び受光器の設置（高さ）を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の光電センサにおいて、投光素子と受光素子を含むコントローラ部と、前記投光素子から出射される光を前記投光器に導く投光用の光ファイバと、前記受光器に受光された光を前記受光素子に導く受光用の光ファイバと、を有し、前記投光器は、光軸が前記投光軸と一致するように固定された投光レンズを含み、前記投光用の光ファイバは、該ファイバの出射軸が前記投光レンズの光軸と一致するように固定され、前記受光器は、光軸が前記受光軸と一致するように固定された受光レンズを含み、前記受光用の光ファイバは、該ファイバの入射軸が前記受光レンズの光軸と一致するように固定されてなる。
【００１４】
この構成によれば、投光器と受光器を、電気回路を含む投光器又は受光器と比べて小型化することができる。また、投光器と受光器の設置場所における電気的ノイズの影響を受けにくくなるため、耐ノイズ性が向上し、容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、設置が容易で被検出体を検出することが可能な光電センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】光電センサの概略構成図。
【図２】投光ヘッド及び受光ヘッドの側面図。
【図３】投光ヘッド及び受光ヘッドの斜視図。
【図４】投光ヘッド及び受光ヘッドの説明図。
【図５】（ａ）（ｂ）は、投光領域、受光領域、検出領域の説明図。
【図６】ワーク検出の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、一実施の形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、光電センサは、コントローラ部１０と、このコントローラ部１０に基端が取着された一対の光ファイバ２０，３０を含む、所謂ファイバセンサである。各光ファイバ２０，３０の先端には、それぞれセンサヘッド４０，５０が取着されている。
【００１８】
コントローラ部１０は、該コントローラ部１０全体を制御する制御回路１１を備え、この制御回路１１には、投光手段としての投光回路１２、受光手段としての受光回路１３、表示灯１４、入出力回路１５が接続されている。
【００１９】
投光回路１２は、投光素子１２ａと、該投光素子を駆動する駆動回路とを備えている。投光素子１２ａには、光ファイバ２０の基端面が対向配置されている。投光回路１２は、制御回路１１からの制御信号を受けて投光素子１２ａを駆動し、該投光素子１２ａから光を出射させる。その投光素子１２ａから出射された光は、光ファイバ２０の基端面から該ファイバ２０内に入射され、その光ファイバ２０の先端に取着されたセンサヘッド４０へと導かれる。センサヘッド４０は、光ファイバ２０により導かれた光を空間に出射する。
【００２０】
受光回路１３は、受光素子１３ａと、該受光素子１３ａを駆動するとともに該受光素子１３ａからの信号を受ける受光回路とを備えている。受光素子１３ａには、光ファイバ３０の基端面が対向配置されている。光ファイバ３０の先端に取着されたセンサヘッド５０は、センサヘッド４０と対向配置され、そのセンサヘッド４０から出射された光が入射される。なお、センサヘッド４０，５０は、被検出体，板状部材としてのワークＷを搬送する搬送装置（例えばベルトコンベア）に対して、ワークの搬送方向と直交する方向に沿って対向するように配置されている。センサヘッド５０は、入射した光を光ファイバ３０内に導くように構成されている。その光ファイバ３０に入射された光は、受光素子１３ａに導かれる。
【００２１】
即ち、光ファイバ２０とセンサヘッド４０は、投光素子１２ａにて生成された光を空間に向って出射する投光ファイバと投光ヘッド（投光器）である。また、光ファイバ３０とセンサヘッド５０は、空間から入射された光を受光素子１３ａへと導く受光ファイバ及び受光ヘッド（受光器）である。
【００２２】
受光素子１３ａは、その受光量に応じた電圧（又は電流）の信号を出力する。受光回路１３は、受光素子１３ａから出力される信号を増幅し、その増幅信号を測定値にアナログ−デジタル変換して出力する。本実施の形態において、受光回路１３は、受光量に比例した測定値を出力するように設定されている。例えば、受光回路１３は、受光素子に光が入射されない場合に測定値「０」を出力し、受光素子に光が入射された場合に正の値の測定値を出力する。
【００２３】
制御回路１１は、しきい値（判定値）が記憶されたレジスタを有し、測定値としきい値とを大小比較した比較結果に基づいて、センサヘッド４０，５０間に形成した検出領域内のワークＷの有無を検出する。従って、搬送されるワークＷに対して、検出領域を形成しておくことにより、ワークＷの先端を検出することができる。
【００２４】
そして、制御回路１１は、検出結果に応じて表示灯１４を点灯／消灯する。また、制御回路１１は、検出結果に応じた信号を入出力回路１５を介して外部に出力する。なお、制御回路１１は、入出力回路１５を介して、しきい値等の設定値を外部装置から受け取り、そのしきい値をレジスタに格納する。
【００２５】
図３に示すように、投光ヘッド４０のハウジング４１は、上下方向に沿って延びると共に一側方が開口した矩形箱型形状の本体ケース４２と、その本体ケース４２の開口部を閉塞する板状の蓋部材４３とから構成されている。図２に示すように、本体ケース４２には、光ファイバ２０を固定するための固定溝４２ａと、光ファイバ２０の芯線２１を固定するための固定溝４２ｂとが形成されている。図３に示す蓋部材４３は、これらの溝４２ａ，４２ｂに収容されたファイバ２０及び芯線２１を覆うように形成されている。
【００２６】
図３に示すように、投光ヘッド４０は、先端面４０ａに開口し上下方向に沿って延びるスリット（投光窓部）４０ｂが形成されている。本実施形態では、このスリット４０ｂは、本体ケース４２に形成された凹部と蓋部材４３とにより形成されている。そして、ハウジング４１には、スリット４０ｂの内側に投光レンズ４４が収容されている。光ファイバ２０を介して投光ヘッド４０に導かれた光は、投光レンズ４４を介してスリット４０ｂから出射される。
【００２７】
図２に示すように、投光レンズ４４は、該レンズ４４の光軸Ｌ１がハウジング４１の先端面４０ａと直交する方向から上方に傾くように固定されている。そして、ハウジング４１は、投光レンズ４４の光軸Ｌ１と、光ファイバ２０の出射軸（芯線２１の中心軸）とが一致するように、形成されている。したがって、投光レンズ４４の光軸Ｌ１が、この投光レンズ４４から出射される光の投光軸となる。つまり、投光ヘッド４０は、先端面４０ａと直交する方向から上方に傾いた投光軸の光（検出光）を出射するように構成されている。
【００２８】
更に、ハウジング４１は、投光ヘッド４０から所定の角度をもって広がる拡散光線束が出射されるように、光ファイバ２０の芯線２１先端と投光レンズ４４と間隔が設定されている。詳述すると、ハウジング４１は、スリット４０ｂの下端部を通過する光が、先端面４０ａと垂直な方向に沿って出射され、スリット４０ｂの上端部を通過する光が、先端面４０ａと垂直な方向から上方に傾いた方向に沿って出射されるように、光ファイバ２０（芯線２１）及び投光レンズ４４の固定位置が設定されている。
【００２９】
図３に示すように、受光ヘッド５０のハウジング５１は、上下方向に沿って延びると共に一側方が開口した矩形箱型形状の本体ケース５２と、その本体ケース５２の開口部を閉塞する板状の蓋部材５３とから構成されている。図２に示すように、本体ケース５２には、光ファイバ３０を固定するための固定溝５２ａと、光ファイバ３０の芯線３１を固定するための固定溝５２ｂとが形成されている。図３に示す蓋部材５３は、これらの溝５２ａ，５２ｂに収容されたファイバ３０及び芯線３１を覆うように形成されている。
【００３０】
図３に示すように、受光ヘッド５０は、先端面５０ａに開口し上下方向に沿って延びるスリット（受光窓部）５０ｂが形成されている。本実施形態では、このスリット５０ｂは、本体ケース５２に形成された凹部と蓋部材５３とにより形成されている。また、このスリット５０ｂの大きさは、投光ヘッド４０のスリット４０ｂと同じ大きさにて形成されている。更に、スリット５０ｂの下端からハウジング５１の下面までの距離は、スリット４０ｂの下端からハウジング４１の下面までの距離と同じに設定されている。そして、ハウジング５１には、スリット５０ｂの内側に受光レンズ５４が収容されている。スリット５０ｂからハウジング５１内に入射された光は、受光レンズ５４を介して光ファイバ３０に入射される。
【００３１】
図２に示すように、受光レンズ５４は、該レンズ５４の光軸Ｌ２がハウジング５１の先端面５０ａと直交する方向から下方に傾くように固定されている。そして、ハウジング５１は、受光レンズ５４の光軸Ｌ２と、光ファイバ３０の入射軸（芯線３１の中心軸）とが一致するように、形成されている。したがって、受光レンズ５４の光軸Ｌ２が、この受光レンズ５４から入射される光の受光軸となる。つまり、受光ヘッド５０は、先端面５０ａと直交する方向から下方に傾いた受光軸の光（検出光）を入射するように構成されている。
【００３２】
更に、ハウジング５１は、受光ヘッド５０から所定の角度をもって広がる範囲の光がスリット５０ｂから入射されるように、光ファイバ３０の芯線３１先端と受光レンズ５４と間隔が設定されている。詳述すると、ハウジング５１は、先端面５０ａと垂直な方向に沿ってスリット５０ｂの上端部を通過する光が光ファイバ３０に入射され、先端面５０ａと垂直な方向から下方に傾いた方向から到来しスリット５０ｂの下端部を通過する光が光ファイバ３０に入射されるように、光ファイバ３０（芯線３１）及び受光レンズ５４の固定位置が設定されている。
【００３３】
上記のように構成された光電センサの作用を説明する。
図２に示すように、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０は、それぞれの先端面４０ａ，５０ａが正対するように一点鎖線で示す固定部材６０，７０にそれぞれ固定される。そして、投光ヘッド４０のハウジング４１下面の高さと受光ヘッド５０のハウジング５１下面の高さとが同じである。
【００３４】
図４に示すように、投光ヘッド４０は、投光軸Ｌ１が上側斜角に設定され、スリット４０ｂから拡散光Ｐ１を出射する。そして、投光軸Ｌ１は、投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１が、投光ヘッド４０と正対する受光ヘッド５０のスリット５０ｂを包含する領域に照射されるように設定されている。
【００３５】
受光ヘッド５０は、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定され、スリット５０ｂに対して、先端面５０ａからの距離に比例して上下方向の幅が広くなる受光領域Ａ１の光を入射する。そして、受光軸Ｌ２は、受光ヘッド５０と正対する投光ヘッド４０のスリット４０ｂを包含する領域の光が受光ヘッド５０内に入射するように設定されている。
【００３６】
なお、図４に示す拡散光Ｐ１は、投光ヘッド４０から出射される光の拡がりを概念的に示すものであり、光の到達距離を示していない。また、図４に示す受光領域Ａ１は、該領域Ａ１の拡がりを概念的に示すものであり、受光可能な距離を示すものではない。
【００３７】
そして、投光ヘッド４０の先端面４０ａと、受光ヘッド５０の先端面５０ａは、互いに正対し、先端面４０ａに形成されたスリット４０ｂと、先端面５０ａに形成されたスリット５０ｂは、互いに同じ位置、形状に形成されている。従って、投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１は、その投光ヘッド４０と正対する受光ヘッド５０のスリット５０ｂを包含する領域に対して出射される。
【００３８】
更に、投光ヘッド４０から投光される光である拡散光Ｐ１は、その光芒の下端が受光ヘッド５０のスリット５０ｂの下端と一致するように設定されている。一方、受光ヘッド５０における受光領域Ａ１の上端は、投光ヘッド４０のスリット４０ｂの上端と一致するように設定されている。
【００３９】
従って、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０により形成される検出領域ＤＡは、図５（ａ）に示すように、投光用のスリット４０ｂの下端から受光用のスリット５０ｂの上端までの長方形状の範囲となる。そして、この検出領域ＤＡの中心軸Ｌ０は、水平方向に沿って延びる。従って、板面を水平に搬送される板状の被検出体（ワークＷ）に対して、検出領域ＤＡの中心軸Ｌ０が平行となる。
【００４０】
なお、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離の最大値は、拡散光Ｐ１の光量と、受光素子１３ａの感度に応じて設定される。そして、投光軸Ｌ１の斜角を、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０とを、ワークＷの検出が可能で最も離間させたとき、即ち、最大値の距離に設定したときに、拡散光Ｐ１の光芒の上端が、受光ヘッド５０の上端と一致するように設定するとよい。このように設定すると、投光軸Ｌ１を上側斜角に設定するとともに、拡散光Ｐ１の光量に対するスリット５０ｂにおける入射光量の差、即ちロスを少なくすることができる。そして、受光ヘッド５０における受光軸Ｌ２の角度の絶対値を、投光軸Ｌ１の角度の絶対値と等しくすることにより、投光ヘッド４０から直接的にスリット５０ｂに入射する光を効率よく光ファイバ３０に導くことができる。
【００４１】
図６は、投光ヘッド４０から出射される検出光である拡散光Ｐ１を、その拡散光Ｐ１の光路を拡がりに応じて実線及び破線で示している。このように拡がりのある拡散光Ｐ１であり、更に、拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定されているため、ワークＷにより遮られる光は、水平方向に平行光を出射する光電センサに比べて多くなる。つまり、ワークＷの有無による光量の変化が大きくなるため、しきい値が設定し易く、検出が容易となる。
【００４２】
そして、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離を変更する場合、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の少なくとも一方を水平方向に移動させる。例えば、図５（ｂ）に示すように、投光ヘッド４０を水平方向に移動させて受光ヘッド５０との距離を図５（ａ）に示す距離よりも短くする。投光ヘッド４０の移動方向は、正対する投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０の先端面４０ａ，５０ａと直交する方向である。従って、投光用のスリット４０ｂ下端から受光用のスリット５０ｂ上端までの長さ、つまり検出領域ＤＡの上下方向の幅は、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間にかかわらず、一定となる。つまり、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の間の距離を変更しても、両ヘッド４０，５０間に形成される検出領域ＤＡの幅は、一定に保たれ、その領域ＤＡの中心軸Ｌ０は、水平方向に沿って延びる、つまり板状のワークＷの板面と平行となる。言い換えれば、検出領域ＤＡの中心軸Ｌ０を、板状のワークＷの板面と平行に保ったまま、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離を変更することができる。つまり、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０を水平方向に沿って配置する、即ち投光ヘッド４０と受光ヘッド５０を同じ高さに固定すればよく、設置に制約が少なく、また設置の手間が従来例に比べて減少する。
【００４３】
そして、検出領域ＤＡは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との距離にかかわらず、同じ高さで同じ幅を持つ帯状平行に形成される。このため、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の距離を変更しても、ワークＷが検出領域ＤＡから外れることはない。即ち、この光電センサは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離にかかわらず、ワークＷを検出領域ＤＡに包含することができる。
【００４４】
光沢のある板面を有するプリント基板などのワークＷの場合、投光ヘッド４０から出射された拡散光Ｐ１は、ワークＷの板面にて反射し、その反射光が受光ヘッド５０のスリット５０ｂからヘッド５０内に進入する。しかし、投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１は上側斜角に設定されているため、ワークＷからの反射光は、上側斜角にて受光ヘッド５０内に進入する。本実施形態の受光ヘッド５０は、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定されている、即ち下側斜角にてスリット５０ｂに進入する光を光ファイバ３０に導くように構成されている。従って、上側斜角にて進入する光、即ち反射光は、光ファイバ３０に導かれないため、ワークＷの検出における反射光の影響を抑えることができる。
【００４５】
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）投光ヘッド４０は、スリット４０ｂから出射する拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定されている。従って、ワークＷにより遮られる光は、平行光を出射する光電センサに比べて多くなる。つまり、ワークＷの有無による光量の変化が大きくなるため、しきい値が設定し易く、ワークＷの有無を容易に検出することができる。
【００４６】
（２）投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定され、その拡散光Ｐ１は、正対する受光ヘッド５０のスリット５０ｂを包含するように形成されている。従って、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間に形成される検出領域ＤＡは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との距離にかかわらず、同じ高さに形成される。このため、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の距離を変更しても、ワークＷが検出領域ＤＡから外れることはない。即ち、この光電センサは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離にかかわらず、ワークＷを検出領域ＤＡに包含する。従って、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の設定を容易に行うことができる。
【００４７】
（３）投光ヘッド４０の投光軸Ｌ１は、スリット４０ｂの下端部を通過した光がスリット５０ｂの下端部を通過するように設定されている。一方、受光ヘッド５０の受光軸Ｌ２は、受光領域Ａ１の上端が投光ヘッド４０のスリット４０ｂ上端と一致するように設定されている。従って、検出領域ＤＡの上端又は下端が容易に判断することができ、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０の設置（高さ）を容易に行うことができる。
【００４８】
（４）投光ヘッド４０は、スリット４０ｂから出射する拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定され、受光ヘッド５０は、スリット５０ｂから光ファイバ３０に導く受光領域Ａ１の受光軸が下側斜角に設定されている。ワークＷの板面にて反射された光は、拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１に対応して上側斜角にてスリット５０ｂから受光ヘッド５０内に進入する。しかし、受光ヘッド５０は、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定されているため、ヘッド５０内に進入した光は、光ファイバ３０に導かれない。このため、ワークＷの検出における反射光の影響を抑えることができる。
【００４９】
（５）コントローラ部１０に投光素子１２ａと受光素子１３ａを備え、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０を光ファイバ２０，３０によりコントローラ部１０と接続するようにした。その結果、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０を、電気回路を含むヘッドと比べて小型化することができる。また、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の設置場所における電気的ノイズの影響を受けにくくなるため、耐ノイズ性が向上し、容易に検出することができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施の形態は、投光ヘッド４０の投光軸Ｌ１を上側斜角に設定し、受光ヘッド５０の受光軸Ｌ２を下側斜角に設定したが、投光ヘッドの投光軸を下側斜角に設定し、受光ヘッドの受光軸を上側斜角に設定してもよい。
【００５１】
・上記実施の形態は、投光ヘッド４０の投光軸Ｌ１を上側斜角に設定し、受光ヘッド５０の受光軸Ｌ２を下側斜角に設定したが、投光ヘッドの投光軸と受光ヘッドの受光軸のうちの少なくとも一方のみを上側斜角又は下側斜角に設定してもよい。
【００５２】
・上記実施の形態は、スリット４０ｂの下端部を通過する光が、スリット５０ｂの下端部を通過する、つまり、拡散光Ｐ１の下端がスリット５０ｂの下端と一致するように設定したが、拡散光Ｐ１の下端が、スリット５０ｂの下欄よりも下側に照射されるように傾いて出射されるように投光軸が設定されてもよい。また、スリット５０ｂの上端により規定される受光領域の上端がスリット４０ｂの上端と一致するように設定したが、必ずしも一致させる必要はない。
【００５３】
・上記実施の形態は、板状のワークＷを検出する場合について説明したが、光電センサは、ワークＷとして板状部材に限らず、検出領域に包含される様々な形状の物体を検出することが可能である。そして、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０は、被検出体を包含するように検出領域を形成することができればよく、その構成は上記形態に限定されない。
【００５４】
・上記実施の形態は、投光素子１２ａ及び受光素子１３ａをコントローラ部１０に備え、コントローラ部１０とセンサヘッド４０，５０を光ファイバ２０，３０にて接続したファイバセンサに具体化したが、投光素子１２ａ及び受光素子１３ａをそれぞれ投光ヘッド４０と受光ヘッド５０に備えたセンサに具体化してもよい。
【００５５】
また、投光ヘッドに投光回路を備えた光電センサ、受光ヘッドに受光回路を備えた光電センサに具体化してもよい。
また、コントローラ部１０を投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の何れか一方と一体化した光電センサに具体化してもよい。
【００５６】
上記各形態から把握される技術的思想を以下に記載する。
（イ） 投光器と受光器とから構成され、前記受光器の受光量の変化に基づいて検出領域内の被検出体の有無を検出する光電センサであって、
前記投光器と前記受光器とには、前記投光器と前記受光器が互いに正対した状態で、互いに正対する投光窓部と受光窓部とがそれぞれ形成され、
前記投光窓部から投光される光は、正対した状態で少なくとも前記受光窓部を包含する拡散光に設定され、
前記投光器と前記受光器の正対方向に対して上側斜角と下側斜角の何れか一方を第１の斜角とするとともに何れか他方を第２の斜角とし、
前記投光窓部から投光される光の投光軸が前記第１の斜角に設定されるとともに、前記投光軸を傾けた方向に応じて、その光芒の上端が前記受光窓部の上端部と一致する、又は前記光芒の下端が前記受光窓部の下端部と一致するように前記投光軸の斜角が設定され、
前記投光器と前記受光器とが正対した状態で、前記投光器と前記受光器との間に帯状平行の検出領域が形成されること、
を特徴とする光電センサ。
【００５７】
（ロ） 前記受光窓部を通じて受光される受光領域の受光軸が前記第２の斜角に設定されるとともに、前記受光器における受光領域は、前記受光軸を傾けた方向に応じて、前記受光領域の上端が前記投光窓部の上端部と一致する、又は前記受光領域の下端が前記投光窓部の下端部と一致するように前記受光軸の斜角が設定されていること、
を特徴とする上記（イ）に記載の光電センサ。
【符号の説明】
【００５８】
４０ センサヘッド（投光ヘッド：投光器）
５０ センサヘッド（受光ヘッド：受光器）
Ｐ１ 出射光（拡散光）
Ａ１ 受光領域
Ｌ１ 投光軸
Ｌ２ 受光軸
ＤＡ 検出領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型の光電センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、搬送される被検出体（ワーク）の検出に、透過型の光電センサが用いられている。光電センサは、投光器から投光された光を受光器に受光するように光路を形成することにより、この光路をワークが遮ることによりワークの有無やワークの端部を検出する、即ち光路によりワークの検出領域を形成する。そして、光電センサは、受光量の変化により、ワーク又はその先端を検出する。
【０００３】
板状のワークを検出する場合、投光器及び受光器の配置方法として、光路をワークの板面に対して直角に形成する方法、光路をワークの板面と平行に形成する方法、がある。
光路をワークの板面に対して直角に形成した場合、先端に凹凸を有するワークの検出には、ワーク先端の形状に応じて形成する光路の位置を調整する手間が必要である。また、投光器又は受光器をワークの搬送経路の上方に配置しなければならないため、配置に制約を受ける場合がある。
【０００４】
光路をワークの板面と平行に形成した場合、ワークの厚みによって光量の変化量が異なる。このため、光量の変化が少ないワーク、即ち液晶基板やプリント基板などのように薄いワークの場合には、狭い幅の光路を形成することにより対応可能となるが、光路を形成する投光器と受光器の位置精度を高くする必要があり、配置が難しくなる。
【０００５】
このため、光路の光軸がワークの板面に対して斜めとなるように光路を形成する方法が考えられる。例えば、特許文献１に開示された物体検出方法は、投光器と受光器を板厚方向にずれを持たせて対向配置することにより、投光器から投光される並行光線束の中心と、受光領域の中心とを結ぶ線分が板面に対して傾ける。このように光路を形成することにより、光路を遮るワークの長さ（光軸と直交方向におけるワークの長さ）が、板厚より長くなり、光量の変化が多くなるため、検出が容易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１８６１８５号公報（第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光路をワークの板面に対して斜めに形成するために投光器及び受光器のいずれか一方を垂直方向にオフセットしているため、ワークの大きさや設置場所に応じて投光器と受光器との間隔を変更した場合には、ワークが検出領域に包含できなくなる。このため、その間隔に応じてずれ量を調整しなければならなくなり、設置に制約や手間がかかる場合がある。
【０００８】
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、設置が容易で被検出体を検出することが可能な光電センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、投光器と受光器とから構成され、前記受光器の受光量の変化に基づいて検出領域内の被検出体の有無を検出する光電センサであって、前記投光器と前記受光器とには、前記投光器と前記受光器が互いに正対した状態で、互いに正対する投光窓部と受光窓部とがそれぞれ形成され、前記投光窓部から投光される光は、正対した状態で少なくとも前記受光窓部を包含する拡散光に設定され、前記投光窓部から投光される光の投光軸及び前記受光窓部を通じて受光される受光領域の受光軸の少なくとも一方の軸が、前記投光器と前記受光器の正対方向に対して上側斜角に設定され、他方の軸が下側斜角に設定され、前記投光器と前記受光器とが正対した状態で、前記投光器と前記受光器との間に帯状平行の前記検出領域を形成する。
【００１０】
この構成によれば、被検出体により遮られる光は、平行光を出射する光電センサに比べて多くなる。つまり、被検出体の有無による光量の変化が大きくなるため、しきい値が設定し易く、被検出体の有無を容易に検出することができる。また、投光器と受光器との間に形成される検出領域は、投光器と受光器との距離にかかわらず、同じ高さに形成される。このため、投光器と受光器の距離を変更しても、被検出体が検出領域から外れることはない。即ち、この光電センサは、投光器と受光器との間の距離にかかわらず、被検出体を検出領域に包含する。従って、投光器と受光器の設置を容易に行うことができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載したように、前記投光器から投光される光は、その光芒が、前記投光軸を傾けた方向に応じて、前記光芒の上端が前記受光窓部の上端部と一致する、又は前記光芒の下端が前記受光窓部の下端部と一致するように前記投光軸の斜角が設定されている。このような構成により、検出領域の上端又は下端が容易に判断することができ、被検出体に対して投光器及び受光器の設置（高さ）を容易に行うことができる。
【００１２】
なお、請求項３に記載したように、前記受光器における受光領域は、前記受光軸を傾けた方向に応じて、前記受光領域の上端が前記投光窓部の上端部と一致する、又は前記受光領域の下端が前記投光窓部の下端部と一致するように前記受光軸の斜角が設定されている。このような構成により、検出領域の上端又は下端が容易に判断することができ、被検出体に対して投光器及び受光器の設置（高さ）を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の光電センサにおいて、投光素子と受光素子を含むコントローラ部と、前記投光素子から出射される光を前記投光器に導く投光用の光ファイバと、前記受光器に受光された光を前記受光素子に導く受光用の光ファイバと、を有し、前記投光器は、光軸が前記投光軸と一致するように固定された投光レンズを含み、前記投光用の光ファイバは、該ファイバの出射軸が前記投光レンズの光軸と一致するように固定され、前記受光器は、光軸が前記受光軸と一致するように固定された受光レンズを含み、前記受光用の光ファイバは、該ファイバの入射軸が前記受光レンズの光軸と一致するように固定されてなる。
【００１４】
この構成によれば、投光器と受光器を、電気回路を含む投光器又は受光器と比べて小型化することができる。また、投光器と受光器の設置場所における電気的ノイズの影響を受けにくくなるため、耐ノイズ性が向上し、容易に検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、設置が容易で被検出体を検出することが可能な光電センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】光電センサの概略構成図。
【図２】投光ヘッド及び受光ヘッドの側面図。
【図３】投光ヘッド及び受光ヘッドの斜視図。
【図４】投光ヘッド及び受光ヘッドの説明図。
【図５】（ａ）（ｂ）は、投光領域、受光領域、検出領域の説明図。
【図６】ワーク検出の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、一実施の形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、光電センサは、コントローラ部１０と、このコントローラ部１０に基端が取着された一対の光ファイバ２０，３０を含む、所謂ファイバセンサである。各光ファイバ２０，３０の先端には、それぞれセンサヘッド４０，５０が取着されている。
【００１８】
コントローラ部１０は、該コントローラ部１０全体を制御する制御回路１１を備え、この制御回路１１には、投光手段としての投光回路１２、受光手段としての受光回路１３、表示灯１４、入出力回路１５が接続されている。
【００１９】
投光回路１２は、投光素子１２ａと、該投光素子を駆動する駆動回路とを備えている。投光素子１２ａには、光ファイバ２０の基端面が対向配置されている。投光回路１２は、制御回路１１からの制御信号を受けて投光素子１２ａを駆動し、該投光素子１２ａから光を出射させる。その投光素子１２ａから出射された光は、光ファイバ２０の基端面から該ファイバ２０内に入射され、その光ファイバ２０の先端に取着されたセンサヘッド４０へと導かれる。センサヘッド４０は、光ファイバ２０により導かれた光を空間に出射する。
【００２０】
受光回路１３は、受光素子１３ａと、該受光素子１３ａを駆動するとともに該受光素子１３ａからの信号を受ける受光回路とを備えている。受光素子１３ａには、光ファイバ３０の基端面が対向配置されている。光ファイバ３０の先端に取着されたセンサヘッド５０は、センサヘッド４０と対向配置され、そのセンサヘッド４０から出射された光が入射される。なお、センサヘッド４０，５０は、被検出体，板状部材としてのワークＷを搬送する搬送装置（例えばベルトコンベア）に対して、ワークの搬送方向と直交する方向に沿って対向するように配置されている。センサヘッド５０は、入射した光を光ファイバ３０内に導くように構成されている。その光ファイバ３０に入射された光は、受光素子１３ａに導かれる。
【００２１】
即ち、光ファイバ２０とセンサヘッド４０は、投光素子１２ａにて生成された光を空間に向って出射する投光ファイバと投光ヘッド（投光器）である。また、光ファイバ３０とセンサヘッド５０は、空間から入射された光を受光素子１３ａへと導く受光ファイバ及び受光ヘッド（受光器）である。
【００２２】
受光素子１３ａは、その受光量に応じた電圧（又は電流）の信号を出力する。受光回路１３は、受光素子１３ａから出力される信号を増幅し、その増幅信号を測定値にアナログ−デジタル変換して出力する。本実施の形態において、受光回路１３は、受光量に比例した測定値を出力するように設定されている。例えば、受光回路１３は、受光素子に光が入射されない場合に測定値「０」を出力し、受光素子に光が入射された場合に正の値の測定値を出力する。
【００２３】
制御回路１１は、しきい値（判定値）が記憶されたレジスタを有し、測定値としきい値とを大小比較した比較結果に基づいて、センサヘッド４０，５０間に形成した検出領域内のワークＷの有無を検出する。従って、搬送されるワークＷに対して、検出領域を形成しておくことにより、ワークＷの先端を検出することができる。
【００２４】
そして、制御回路１１は、検出結果に応じて表示灯１４を点灯／消灯する。また、制御回路１１は、検出結果に応じた信号を入出力回路１５を介して外部に出力する。なお、制御回路１１は、入出力回路１５を介して、しきい値等の設定値を外部装置から受け取り、そのしきい値をレジスタに格納する。
【００２５】
図３に示すように、投光ヘッド４０のハウジング４１は、上下方向に沿って延びると共に一側方が開口した矩形箱型形状の本体ケース４２と、その本体ケース４２の開口部を閉塞する板状の蓋部材４３とから構成されている。図２に示すように、本体ケース４２には、光ファイバ２０を固定するための固定溝４２ａと、光ファイバ２０の芯線２１を固定するための固定溝４２ｂとが形成されている。図３に示す蓋部材４３は、これらの溝４２ａ，４２ｂに収容されたファイバ２０及び芯線２１を覆うように形成されている。
【００２６】
図３に示すように、投光ヘッド４０は、先端面４０ａに開口し上下方向に沿って延びるスリット（投光窓部）４０ｂが形成されている。本実施形態では、このスリット４０ｂは、本体ケース４２に形成された凹部と蓋部材４３とにより形成されている。そして、ハウジング４１には、スリット４０ｂの内側に投光レンズ４４が収容されている。光ファイバ２０を介して投光ヘッド４０に導かれた光は、投光レンズ４４を介してスリット４０ｂから出射される。
【００２７】
図２に示すように、投光レンズ４４は、該レンズ４４の光軸Ｌ１がハウジング４１の先端面４０ａと直交する方向から上方に傾くように固定されている。そして、ハウジング４１は、投光レンズ４４の光軸Ｌ１と、光ファイバ２０の出射軸（芯線２１の中心軸）とが一致するように、形成されている。したがって、投光レンズ４４の光軸Ｌ１が、この投光レンズ４４から出射される光の投光軸となる。つまり、投光ヘッド４０は、先端面４０ａと直交する方向から上方に傾いた投光軸の光（検出光）を出射するように構成されている。
【００２８】
更に、ハウジング４１は、投光ヘッド４０から所定の角度をもって広がる拡散光線束が出射されるように、光ファイバ２０の芯線２１先端と投光レンズ４４と間隔が設定されている。詳述すると、ハウジング４１は、スリット４０ｂの下端部を通過する光が、先端面４０ａと垂直な方向に沿って出射され、スリット４０ｂの上端部を通過する光が、先端面４０ａと垂直な方向から上方に傾いた方向に沿って出射されるように、光ファイバ２０（芯線２１）及び投光レンズ４４の固定位置が設定されている。
【００２９】
図３に示すように、受光ヘッド５０のハウジング５１は、上下方向に沿って延びると共に一側方が開口した矩形箱型形状の本体ケース５２と、その本体ケース５２の開口部を閉塞する板状の蓋部材５３とから構成されている。図２に示すように、本体ケース５２には、光ファイバ３０を固定するための固定溝５２ａと、光ファイバ３０の芯線３１を固定するための固定溝５２ｂとが形成されている。図３に示す蓋部材５３は、これらの溝５２ａ，５２ｂに収容されたファイバ３０及び芯線３１を覆うように形成されている。
【００３０】
図３に示すように、受光ヘッド５０は、先端面５０ａに開口し上下方向に沿って延びるスリット（受光窓部）５０ｂが形成されている。本実施形態では、このスリット５０ｂは、本体ケース５２に形成された凹部と蓋部材５３とにより形成されている。また、このスリット５０ｂの大きさは、投光ヘッド４０のスリット４０ｂと同じ大きさにて形成されている。更に、スリット５０ｂの下端からハウジング５１の下面までの距離は、スリット４０ｂの下端からハウジング４１の下面までの距離と同じに設定されている。そして、ハウジング５１には、スリット５０ｂの内側に受光レンズ５４が収容されている。スリット５０ｂからハウジング５１内に入射された光は、受光レンズ５４を介して光ファイバ３０に入射される。
【００３１】
図２に示すように、受光レンズ５４は、該レンズ５４の光軸Ｌ２がハウジング５１の先端面５０ａと直交する方向から下方に傾くように固定されている。そして、ハウジング５１は、受光レンズ５４の光軸Ｌ２と、光ファイバ３０の入射軸（芯線３１の中心軸）とが一致するように、形成されている。したがって、受光レンズ５４の光軸Ｌ２が、この受光レンズ５４から入射される光の受光軸となる。つまり、受光ヘッド５０は、先端面５０ａと直交する方向から下方に傾いた受光軸の光（検出光）を入射するように構成されている。
【００３２】
更に、ハウジング５１は、受光ヘッド５０から所定の角度をもって広がる範囲の光がスリット５０ｂから入射されるように、光ファイバ３０の芯線３１先端と受光レンズ５４と間隔が設定されている。詳述すると、ハウジング５１は、先端面５０ａと垂直な方向に沿ってスリット５０ｂの上端部を通過する光が光ファイバ３０に入射され、先端面５０ａと垂直な方向から下方に傾いた方向から到来しスリット５０ｂの下端部を通過する光が光ファイバ３０に入射されるように、光ファイバ３０（芯線３１）及び受光レンズ５４の固定位置が設定されている。
【００３３】
上記のように構成された光電センサの作用を説明する。
図２に示すように、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０は、それぞれの先端面４０ａ，５０ａが正対するように一点鎖線で示す固定部材６０，７０にそれぞれ固定される。そして、投光ヘッド４０のハウジング４１下面の高さと受光ヘッド５０のハウジング５１下面の高さとが同じである。
【００３４】
図４に示すように、投光ヘッド４０は、投光軸Ｌ１が上側斜角に設定され、スリット４０ｂから拡散光Ｐ１を出射する。そして、投光軸Ｌ１は、投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１が、投光ヘッド４０と正対する受光ヘッド５０のスリット５０ｂを包含する領域に照射されるように設定されている。
【００３５】
受光ヘッド５０は、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定され、スリット５０ｂに対して、先端面５０ａからの距離に比例して上下方向の幅が広くなる受光領域Ａ１の光を入射する。そして、受光軸Ｌ２は、受光ヘッド５０と正対する投光ヘッド４０のスリット４０ｂを包含する領域の光が受光ヘッド５０内に入射するように設定されている。
【００３６】
なお、図４に示す拡散光Ｐ１は、投光ヘッド４０から出射される光の拡がりを概念的に示すものであり、光の到達距離を示していない。また、図４に示す受光領域Ａ１は、該領域Ａ１の拡がりを概念的に示すものであり、受光可能な距離を示すものではない。
【００３７】
そして、投光ヘッド４０の先端面４０ａと、受光ヘッド５０の先端面５０ａは、互いに正対し、先端面４０ａに形成されたスリット４０ｂと、先端面５０ａに形成されたスリット５０ｂは、互いに同じ位置、形状に形成されている。従って、投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１は、その投光ヘッド４０と正対する受光ヘッド５０のスリット５０ｂを包含する領域に対して出射される。
【００３８】
更に、投光ヘッド４０から投光される光である拡散光Ｐ１は、その光芒の下端が受光ヘッド５０のスリット５０ｂの下端と一致するように設定されている。一方、受光ヘッド５０における受光領域Ａ１の上端は、投光ヘッド４０のスリット４０ｂの上端と一致するように設定されている。
【００３９】
従って、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０により形成される検出領域ＤＡは、図５（ａ）に示すように、投光用のスリット４０ｂの下端から受光用のスリット５０ｂの上端までの長方形状の範囲となる。そして、この検出領域ＤＡの中心軸Ｌ０は、水平方向に沿って延びる。従って、板面を水平に搬送される板状の被検出体（ワークＷ）に対して、検出領域ＤＡの中心軸Ｌ０が平行となる。
【００４０】
なお、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離の最大値は、拡散光Ｐ１の光量と、受光素子１３ａの感度に応じて設定される。そして、投光軸Ｌ１の斜角を、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０とを、ワークＷの検出が可能で最も離間させたとき、即ち、最大値の距離に設定したときに、拡散光Ｐ１の光芒の上端が、受光ヘッド５０の上端と一致するように設定するとよい。このように設定すると、投光軸Ｌ１を上側斜角に設定するとともに、拡散光Ｐ１の光量に対するスリット５０ｂにおける入射光量の差、即ちロスを少なくすることができる。そして、受光ヘッド５０における受光軸Ｌ２の角度の絶対値を、投光軸Ｌ１の角度の絶対値と等しくすることにより、投光ヘッド４０から直接的にスリット５０ｂに入射する光を効率よく光ファイバ３０に導くことができる。
【００４１】
図６は、投光ヘッド４０から出射される検出光である拡散光Ｐ１を、その拡散光Ｐ１の光路を拡がりに応じて実線及び破線で示している。このように拡がりのある拡散光Ｐ１であり、更に、拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定されているため、ワークＷにより遮られる光は、水平方向に平行光を出射する光電センサに比べて多くなる。つまり、ワークＷの有無による光量の変化が大きくなるため、しきい値が設定し易く、検出が容易となる。
【００４２】
そして、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離を変更する場合、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の少なくとも一方を水平方向に移動させる。例えば、図５（ｂ）に示すように、投光ヘッド４０を水平方向に移動させて受光ヘッド５０との距離を図５（ａ）に示す距離よりも短くする。投光ヘッド４０の移動方向は、正対する投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０の先端面４０ａ，５０ａと直交する方向である。従って、投光用のスリット４０ｂ下端から受光用のスリット５０ｂ上端までの長さ、つまり検出領域ＤＡの上下方向の幅は、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間にかかわらず、一定となる。つまり、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の間の距離を変更しても、両ヘッド４０，５０間に形成される検出領域ＤＡの幅は、一定に保たれ、その領域ＤＡの中心軸Ｌ０は、水平方向に沿って延びる、つまり板状のワークＷの板面と平行となる。言い換えれば、検出領域ＤＡの中心軸Ｌ０を、板状のワークＷの板面と平行に保ったまま、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離を変更することができる。つまり、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０を水平方向に沿って配置する、即ち投光ヘッド４０と受光ヘッド５０を同じ高さに固定すればよく、設置に制約が少なく、また設置の手間が従来例に比べて減少する。
【００４３】
そして、検出領域ＤＡは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との距離にかかわらず、同じ高さで同じ幅を持つ帯状平行に形成される。このため、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の距離を変更しても、ワークＷが検出領域ＤＡから外れることはない。即ち、この光電センサは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離にかかわらず、ワークＷを検出領域ＤＡに包含することができる。
【００４４】
光沢のある板面を有するプリント基板などのワークＷの場合、投光ヘッド４０から出射された拡散光Ｐ１は、ワークＷの板面にて反射し、その反射光が受光ヘッド５０のスリット５０ｂからヘッド５０内に進入する。しかし、投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１は上側斜角に設定されているため、ワークＷからの反射光は、上側斜角にて受光ヘッド５０内に進入する。本実施形態の受光ヘッド５０は、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定されている、即ち下側斜角にてスリット５０ｂに進入する光を光ファイバ３０に導くように構成されている。従って、上側斜角にて進入する光、即ち反射光は、光ファイバ３０に導かれないため、ワークＷの検出における反射光の影響を抑えることができる。
【００４５】
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）投光ヘッド４０は、スリット４０ｂから出射する拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定されている。従って、ワークＷにより遮られる光は、平行光を出射する光電センサに比べて多くなる。つまり、ワークＷの有無による光量の変化が大きくなるため、しきい値が設定し易く、ワークＷの有無を容易に検出することができる。
【００４６】
（２）投光ヘッド４０から出射される拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定され、その拡散光Ｐ１は、正対する受光ヘッド５０のスリット５０ｂを包含するように形成されている。従って、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間に形成される検出領域ＤＡは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との距離にかかわらず、同じ高さに形成される。このため、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の距離を変更しても、ワークＷが検出領域ＤＡから外れることはない。即ち、この光電センサは、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０との間の距離にかかわらず、ワークＷを検出領域ＤＡに包含する。従って、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の設定を容易に行うことができる。
【００４７】
（３）投光ヘッド４０の投光軸Ｌ１は、スリット４０ｂの下端部を通過した光がスリット５０ｂの下端部を通過するように設定されている。一方、受光ヘッド５０の受光軸Ｌ２は、受光領域Ａ１の上端が投光ヘッド４０のスリット４０ｂ上端と一致するように設定されている。従って、検出領域ＤＡの上端又は下端が容易に判断することができ、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０の設置（高さ）を容易に行うことができる。
【００４８】
（４）投光ヘッド４０は、スリット４０ｂから出射する拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１が上側斜角に設定され、受光ヘッド５０は、スリット５０ｂから光ファイバ３０に導く受光領域Ａ１の受光軸が下側斜角に設定されている。ワークＷの板面にて反射された光は、拡散光Ｐ１の投光軸Ｌ１に対応して上側斜角にてスリット５０ｂから受光ヘッド５０内に進入する。しかし、受光ヘッド５０は、受光軸Ｌ２が下側斜角に設定されているため、ヘッド５０内に進入した光は、光ファイバ３０に導かれない。このため、ワークＷの検出における反射光の影響を抑えることができる。
【００４９】
（５）コントローラ部１０に投光素子１２ａと受光素子１３ａを備え、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０を光ファイバ２０，３０によりコントローラ部１０と接続するようにした。その結果、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０を、電気回路を含むヘッドと比べて小型化することができる。また、投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の設置場所における電気的ノイズの影響を受けにくくなるため、耐ノイズ性が向上し、容易に検出することができる。
【００５０】
なお、上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施の形態は、投光ヘッド４０の投光軸Ｌ１を上側斜角に設定し、受光ヘッド５０の受光軸Ｌ２を下側斜角に設定したが、投光ヘッドの投光軸を下側斜角に設定し、受光ヘッドの受光軸を上側斜角に設定してもよい。
【００５１】
・上記実施の形態は、投光ヘッド４０の投光軸Ｌ１を上側斜角に設定し、受光ヘッド５０の受光軸Ｌ２を下側斜角に設定したが、投光ヘッドの投光軸と受光ヘッドの受光軸のうちの少なくとも一方のみを上側斜角又は下側斜角に設定してもよい。
【００５２】
・上記実施の形態は、スリット４０ｂの下端部を通過する光が、スリット５０ｂの下端部を通過する、つまり、拡散光Ｐ１の下端がスリット５０ｂの下端と一致するように設定したが、拡散光Ｐ１の下端が、スリット５０ｂの下欄よりも下側に照射されるように傾いて出射されるように投光軸が設定されてもよい。また、スリット５０ｂの上端により規定される受光領域の上端がスリット４０ｂの上端と一致するように設定したが、必ずしも一致させる必要はない。
【００５３】
・上記実施の形態は、板状のワークＷを検出する場合について説明したが、光電センサは、ワークＷとして板状部材に限らず、検出領域に包含される様々な形状の物体を検出することが可能である。そして、投光ヘッド４０及び受光ヘッド５０は、被検出体を包含するように検出領域を形成することができればよく、その構成は上記形態に限定されない。
【００５４】
・上記実施の形態は、投光素子１２ａ及び受光素子１３ａをコントローラ部１０に備え、コントローラ部１０とセンサヘッド４０，５０を光ファイバ２０，３０にて接続したファイバセンサに具体化したが、投光素子１２ａ及び受光素子１３ａをそれぞれ投光ヘッド４０と受光ヘッド５０に備えたセンサに具体化してもよい。
【００５５】
また、投光ヘッドに投光回路を備えた光電センサ、受光ヘッドに受光回路を備えた光電センサに具体化してもよい。
また、コントローラ部１０を投光ヘッド４０と受光ヘッド５０の何れか一方と一体化した光電センサに具体化してもよい。
【００５６】
上記各形態から把握される技術的思想を以下に記載する。
（イ） 投光器と受光器とから構成され、前記受光器の受光量の変化に基づいて検出領域内の被検出体の有無を検出する光電センサであって、
前記投光器と前記受光器とには、前記投光器と前記受光器が互いに正対した状態で、互いに正対する投光窓部と受光窓部とがそれぞれ形成され、
前記投光窓部から投光される光は、正対した状態で少なくとも前記受光窓部を包含する拡散光に設定され、
前記投光器と前記受光器の正対方向に対して上側斜角と下側斜角の何れか一方を第１の斜角とするとともに何れか他方を第２の斜角とし、
前記投光窓部から投光される光の投光軸が前記第１の斜角に設定されるとともに、前記投光軸を傾けた方向に応じて、その光芒の上端が前記受光窓部の上端部と一致する、又は前記光芒の下端が前記受光窓部の下端部と一致するように前記投光軸の斜角が設定され、
前記投光器と前記受光器とが正対した状態で、前記投光器と前記受光器との間に帯状平行の検出領域が形成されること、
を特徴とする光電センサ。
【００５７】
（ロ） 前記受光窓部を通じて受光される受光領域の受光軸が前記第２の斜角に設定されるとともに、前記受光器における受光領域は、前記受光軸を傾けた方向に応じて、前記受光領域の上端が前記投光窓部の上端部と一致する、又は前記受光領域の下端が前記投光窓部の下端部と一致するように前記受光軸の斜角が設定されていること、
を特徴とする上記（イ）に記載の光電センサ。
【符号の説明】
【００５８】
４０ センサヘッド（投光ヘッド：投光器）
５０ センサヘッド（受光ヘッド：受光器）
Ｐ１ 出射光（拡散光）
Ａ１ 受光領域
Ｌ１ 投光軸
Ｌ２ 受光軸
ＤＡ 検出領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光器と受光器とから構成され、前記受光器の受光量の変化に基づいて検出領域内の被検出体の有無を検出する光電センサであって、
前記投光器と前記受光器とには、前記投光器と前記受光器が互いに正対した状態で、互いに正対する投光窓部と受光窓部とがそれぞれ形成され、
前記投光窓部から投光される光は、正対した状態で少なくとも前記受光窓部を包含する拡散光に設定され、
前記投光窓部から投光される光の投光軸及び前記受光窓部を通じて受光される受光領域の受光軸の少なくとも一方の軸が、前記投光器と前記受光器の正対方向に対して上側斜角に設定され、他方の軸が下側斜角に設定され、
前記投光器と前記受光器とが正対した状態で、前記投光器と前記受光器との間に帯状平行の前記検出領域を形成すること、
を特徴とする光電センサ。
【請求項２】
前記投光器から投光される光は、その光芒が、前記投光軸を傾けた方向に応じて、前記光芒の上端が前記受光窓部の上端部と一致する、又は前記光芒の下端が前記受光窓部の下端部と一致するように前記投光軸の斜角が設定されていること、を特徴とする請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記受光器における受光領域は、前記受光軸を傾けた方向に応じて、前記受光領域の上端が前記投光窓部の上端部と一致する、又は前記受光領域の下端が前記投光窓部の下端部と一致するように前記受光軸の斜角が設定されていること、を特徴とする請求項２に記載の光電センサ。
【請求項４】
投光素子と受光素子を含むコントローラ部と、
前記投光素子から出射される光を前記投光器に導く投光用の光ファイバと、
前記受光器に受光された光を前記受光素子に導く受光用の光ファイバと、
を有し、
前記投光器は、光軸が前記投光軸と一致するように固定された投光レンズを含み、前記投光用の光ファイバは、該ファイバの出射軸が前記投光レンズの光軸と一致するように固定され、
前記受光器は、光軸が前記受光軸と一致するように固定された受光レンズを含み、前記受光用の光ファイバは、該ファイバの入射軸が前記受光レンズの光軸と一致するように固定されてなる、
ことを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の光電センサ。
【請求項１】
投光器と受光器とから構成され、前記受光器の受光量の変化に基づいて検出領域内の被検出体の有無を検出する光電センサであって、
前記投光器と前記受光器とには、前記投光器と前記受光器が互いに正対した状態で、互いに正対する投光窓部と受光窓部とがそれぞれ形成され、
前記投光窓部から投光される光は、正対した状態で少なくとも前記受光窓部を包含する拡散光に設定され、
前記投光窓部から投光される光の投光軸及び前記受光窓部を通じて受光される受光領域の受光軸の少なくとも一方の軸が、前記投光器と前記受光器の正対方向に対して上側斜角に設定され、他方の軸が下側斜角に設定され、
前記投光器と前記受光器とが正対した状態で、前記投光器と前記受光器との間に帯状平行の前記検出領域を形成すること、
を特徴とする光電センサ。
【請求項２】
前記投光器から投光される光は、その光芒が、前記投光軸を傾けた方向に応じて、前記光芒の上端が前記受光窓部の上端部と一致する、又は前記光芒の下端が前記受光窓部の下端部と一致するように前記投光軸の斜角が設定されていること、を特徴とする請求項１に記載の光電センサ。
【請求項３】
前記受光器における受光領域は、前記受光軸を傾けた方向に応じて、前記受光領域の上端が前記投光窓部の上端部と一致する、又は前記受光領域の下端が前記投光窓部の下端部と一致するように前記受光軸の斜角が設定されていること、を特徴とする請求項２に記載の光電センサ。
【請求項４】
投光素子と受光素子を含むコントローラ部と、
前記投光素子から出射される光を前記投光器に導く投光用の光ファイバと、
前記受光器に受光された光を前記受光素子に導く受光用の光ファイバと、
を有し、
前記投光器は、光軸が前記投光軸と一致するように固定された投光レンズを含み、前記投光用の光ファイバは、該ファイバの出射軸が前記投光レンズの光軸と一致するように固定され、
前記受光器は、光軸が前記受光軸と一致するように固定された受光レンズを含み、前記受光用の光ファイバは、該ファイバの入射軸が前記受光レンズの光軸と一致するように固定されてなる、
ことを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の光電センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２３７１６７（Ｐ２０１０−２３７１６７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８７９２４（Ｐ２００９−８７９２４）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【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１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００１０６２２１）サンクス株式会社 (578)
【Ｆターム（参考）】
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