棒状導光体および光センサ
【課題】送信側において反射効率の良いセンサ光を放出可能とする、受信側において効率的に光を伝達し受光ロスの低減を可能とする。
【解決手段】センサ光源３１に対向する端面１１ａを有する棒状であり、その側面１１ｂに対して傾斜する反射面１２ａを有する複数のドット状反射部１２が形成された棒状導光体、該棒状導光体である光送信部の側面に光受信部を対向配置した光センサ、前記センサ光源３１にかえて光検出部３２を用いた棒状導光体１１Ｂ、該棒状導光体である光受信部の側面に光送信部を対向配置した光センサを提供する。
【解決手段】センサ光源３１に対向する端面１１ａを有する棒状であり、その側面１１ｂに対して傾斜する反射面１２ａを有する複数のドット状反射部１２が形成された棒状導光体、該棒状導光体である光送信部の側面に光受信部を対向配置した光センサ、前記センサ光源３１にかえて光検出部３２を用いた棒状導光体１１Ｂ、該棒状導光体である光受信部の側面に光送信部を対向配置した光センサを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサの光送受信に用いて好適な棒状導光体、およびこの棒状導光体を用いた光センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動ドアにおける安全確認などのために従来から光送受信による検知を利用した光センサが用いられている。このような用途では、通常、光送信機と受信機をそれぞれ同数の複数個使用するケースが多い。
光センサとして機能させるためには、光送信機では光を充分な強さで照射する能力が、光受信機では送信されてきた光を充分な感度で受信する能力が、それぞれ必須である。従って、例えば、光受信機の感度が充分でない場合、より感度の良い高級なセンサ、すなわち、高価なセンサを用いるか、あるいは、送受信のエラーを防ぐためにも、使用する光送受信機の個数を増やす等の対策が必要となる。
【０００３】
例えば、エレベータなどの自動ドアの開閉用途においては、近年、検知領域の拡大や検知精度といったセンシング能力の向上が求められており、自動ドアの両サイドに取り付ける光送受信機の個数を増やすことで対応を行っている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−００６５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のように、光送受信機の設置個数を増加させた場合は、増加個数分のコストが上昇してしまう。また、光送受信機の設置個数が多ければ、設置に際し、送信側と受信側とでそれぞれ光軸合わせなどの調整を光送受信機の個数分行う必要があり、作業コストの増大を招く。
光送受信機の設置個数の増加によって、光送受信機そのものの設置スペースや、光送受信機用の配線の取り回し空間が不足する可能性があった。光送受信機の設置個数を増加させた場合は、検知エラー率が上昇することも懸念される。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、例えば、自動ドアの開閉用途などに用いた場合、十分なセンシング能力を確保しつつ、光センサの低コストを実現できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するべく以下の構成を提案する。
第１の発明は、光センサの光受信部に対向して配置された、前記光センサの光送信部としての棒状導光体であって、前記棒状導光体の前記光受信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、前記棒状導光体の長手方向端面にセンサ光源を設け、前記棒状導光体の長手方向端面から入射したセンサ光は、前記棒状導光体の前記側面における複数の前記ドット状反射部の反射面のそれぞれで反射し、前記光受信部で受光される棒状導光体を提供する。
第２の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項１記載の棒状導光体を提供する。
第３の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して３０度以上８０度以下で傾斜される請求項２記載の棒状導光体を提供する。
第４の発明は、前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項３記載の棒状導光体を提供する。
第５の発明は、前記センサ光が不可視光である請求項４記載の棒状導光体を提供する。
第６の発明は、光送信部としての請求項１乃至５のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光受信部とを備える光センサを提供する。
第７の発明は、光センサの光送信部に対向して配置された、前記光センサの光受信部としての棒状導光体であって、前記棒状導光体の前記光送信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、前記棒状導光体の長手方向端面に光検出部を設け、前記光送信部からのセンサ光は、前記側面における複数の前記ドット状反射部の少なくとも１つの反射面で反射し、前記光検出部で検出される棒状導光体を提供する。
第８の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項６記載の棒状導光体を提供する。
第９の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して角度が３０度以上８０度以下で傾斜される請求項７記載の棒状導光体を提供する。
第１０の発明は、前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項８記載の棒状導光体を提供する。
第１１の発明は、光受信部としての請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光送信部とを備える光センサを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ドット状反射部の反射面に高い反射効率を確保でき、棒状導光体にて光を反射させる際の光ロスを低減できるから、棒状導光体から出射させたセンサ光の到達距離を長くすることができる。その結果、本発明は、光送受信に用いて好適な棒状導光体、およびこの棒状導光体を用いた光センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る光センサの第１実施形態を示す模式図である。
【図２】図１における光センサとその棒状導光体の斜視図である。
【図３】図１の棒状導光体におけるドット状反射部の拡大断面図である。
【図４】図１の棒状導光体におけるドット状反射部の拡大平面図である。
【図５】エレベータのドア装置を示す要部平面図である。
【図６】検出駆動制御手段を示す模式図である。
【図７】本発明に係る光センサの他の実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明に係る光センサの他の実施形態を示す模式図である。
【図９】本発明に係る光センサの他の実施形態を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る光センサのドット状反射部の他の例を示す模式図である。
【図１１】本発明における光センサとその棒状導光体の他の例を示す模式図である。
【図１２】本発明における光センサとその棒状導光体の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る光センサとその棒状導光体の１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１に例示する光センサ１は、発光側装置１０と、この発光側装置１０から離隔させて配置され前記発光側装置１０から出射されたセンサ光Ｌを受光する受光側装置２０とを具備して構成されている。
【００１１】
前記発光側装置１０は、センサ光の発光を行う発光部３１（センサ光源）と、この発光部３１からセンサ光が入射する透明の棒状導光体１１とを具備して構成されている。前記受光側装置２０は、センサ光の受光を行う光検出部３２と、透明の棒状導光体１１とを具備して構成されている。
【００１２】
この光センサ１は、発光側装置１０の棒状導光体１１と受光側装置２０の棒状導光体１１とを互い離隔させて平行配置した構成になっている。
この光センサ１では、受光側装置２０の棒状導光体１１として、発光側装置１０の棒状導光体１１と同様の構造のものを用いている。図中、発光側装置１０の棒状導光体１１に符号１１Ａ、受光側装置２０の棒状導光体１１に符号１１Ｂを付記する。
【００１３】
棒状導光体１１の形成材料は、屈折率１．４以上の透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂、ガラスなどを用いることができる。棒状導光体１１の形成材料としてはこれらの材料の中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル樹脂を好適に用いることができる。
【００１４】
発光側装置１０の棒状導光体１１Ａは、その長手方向片端に、前記発光部３１に対向する端面１１ａを有している。棒状導光体１１Ａには、前記発光部３１から出力されたセンサ光が前記端面１１ａから入射する。
前記棒状導光体１１Ａの長手方向の一つの側面１１ｂには、該側面１１ｂに対して傾斜する反射面１２ａを有するドット状反射部１２が複数設けられている。前記ドット状反射部１２は、前記一つの側面１１ｂ（以下、第１側面とも言う）に形成された切り欠き状の凹所である。このドット状反射部１２は、第１側面１１ｂにおいて、棒状導光体１１Ａの長手方向の複数箇所に互いに間隔を開けて形成されている。
【００１５】
この棒状導光体１１Ａは、前記発光部３１から前記端面１１ａを介して入射するセンサ光を、前記ドット状反射部１２の反射面１２ａで反射させて、前記一つの側面１１ｂに対向する側面１１ｃ（以下、第２側面とも言う）から出射させる。なお、第２側面１１ｃにはドット状反射部１２は形成されていない。
【００１６】
図１、図２、図３に示すように、前記ドット状反射部１２は、第１側面１１ｂから窪む断面三角形状（第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに直交し、棒状導光体１１の長手方向に沿う縦断面における断面形状が三角形状）の凹部となっている。
ドット状反射部１２の反射面１２ａは、棒状導光体１１の第１側面１１ｂから第２側面１１ｃの側に行くにしたがって棒状導光体１１長手方向において前記端面１１ａとは反対の後端部に接近する平坦面となっている。この反射面１２ａは、棒状導光体１１長手方向に直交する仮想垂直面１１ｄに対する傾斜角度α１が１０以上６０度以下、第２側面１１ｃに対して傾斜角度αが３０度以上８０度以下で傾斜する傾斜面となっている。図示例の棒状導光体１１において、第１側面１１ｂと第２側面１１ｃとは互いに平行になっているので、前記反射面１２ａは、換言すれば、第１側面１１ｂに対して傾斜角度αが３０度以上８０度以下で傾斜する傾斜面となっている。
【００１７】
ドット状反射部１２は、棒状導光体１１内を前記端面１１ａから棒状導光体１１後端部に向かって伝搬するセンサ光を、前記反射面１２ａにて、ドット状反射部１２内側の空気と棒状導光体１１との光屈折率差によって反射して第２側面１１ｃから出射させる。図３に示すように、棒状導光体１１Ａの第２側面１１ｃから出射されるセンサ光Ｌは、発光部３１から棒状導光体１１に入射されたセンサ光Ｌ（入射光Ｌ１）がドット状反射部１２の反射面１２ａにて反射した反射光Ｌ２である。
【００１８】
棒状導光体１１Ａは、前記反射面１２ａの傾斜角度αを前記範囲とすることによって、反射面１２ａにおける光の反射効率を高くすることができ、第２側面１１ｃから出射させるセンサ光Ｌに高い光強度を容易に確保できる。前記反射面１２ａの第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは、４０度以上６０度以下がより好ましく、４５度以上５０度以下がさらに好ましい。
【００１９】
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂも、前記ドット状反射部１２が形成された第１側面１１ｂと、該棒状導光体１１Ｂの長手方向に沿って延在しかつ前記第１側面１１ｂに対向する側面である第２側面１１ｃとを有する。
光センサ１において、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａと受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂとは、第２側面１１ｃ、１１ｃ同士を互いに対向させて設けられている。
発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの第２側面１１ｃから出射されたセンサ光は、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａと受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂとの間に確保された検知領域Ｋを介して受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂに入射可能である。
【００２０】
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂはその長手方向片端の端面１１ａを前記光検出部３２に対向させて設けられている。
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂは、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａから前記検知領域Ｋを介して受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂに入射したセンサ光Ｌを、第１側面１１ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａによって反射して、長手方向片端の端面１１ａから光検出部３２へ出射する。受光側装置２０は、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａから出射されたセンサ光を棒状導光体１１Ｂを介して光検出部３２にて受光する。
【００２１】
棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａは、該棒状導光体１１Ｂの第１側面１１ｂから第２側面１１ｃの側に行くにしたがって棒状導光体１１長手方向において前記端面１１ａとは反対の後端部に接近する平坦面となっている。この反射面１２ａの棒状導光体１１長手方向に直交する仮想垂直面１１ｄに対する傾斜角度α１、第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａのドット状反射部１２の反射面１２ａと同様である。すなわち、この反射面１２ａの前記仮想垂直面１１ｄに対する傾斜角度α１は１０以上６０度以下、第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは３０度以上８０度以下である。
また、既述のように、図示例の棒状導光体１１において、第１側面１１ｂと第２側面１１ｃとは互いに平行になっているので、前記反射面１２ａは、換言すれば、第１側面１１ｂに対して傾斜角度αが３０度以上８０度以下で傾斜する傾斜面となっている。
【００２２】
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２は、棒状導光体１１Ｂに第２側面１１ｃから入射したセンサ光を、前記反射面１２ａにて、ドット状反射部１２内側の空気と棒状導光体１１との光屈折率差によって反射して長手方向の端面１１ａから出射させる。前記反射面１２ａにて反射されたセンサ光は棒状導光体１１Ｂ内を伝搬して前記端面１１ａから出射されて光検出部３２にて受光される。
【００２３】
棒状導光体１１Ｂは、前記反射面１２ａの傾斜角度αを前記３０度以上８０度以下の範囲とすることによって、反射面１２ａにおける光の反射効率を高くすることができ、長手方向の端面１１ａから出射させるセンサ光に高い光強度を容易に確保できる。前記反射面１２ａの第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは、４０度以上６０度以下がより好ましく、４５度以上５０度以下がさらに好ましい。
【００２４】
発光側装置１０の発光部３１としては、ＬＥＤ（発光ダイオード。LED:Light Emitting Diode）、ＬＤ（レーザダイオード）などの発光素子を用いることができる。また、受光側装置２０の光検出部３２としては、フォトダイオード等の受光素子を採用できる。発光部３１及び光検出部３２は、それぞれ配線部３３を介して給電回路、制御回路等の電気回路に接続される。
発光部３１は、可視光を発光（出力）するものであっても良いが、例えば赤外光あるいは紫外光といった不可視光を発光するものであっても良い。光検出部３２は、発光部３１が発光する光に応じて、この光を受光可能なものを選択使用する。
【００２５】
図１等に示すように、発光側装置１０、受光側装置２０は、発光部３１又は光検出部３２であるセンサ体３０を、棒状導光体１１の前記端面１１ａ側の端部に取り付けた取付用部材３４によって、棒状導光体１１の端面１１ａに対向配置した状態に取り付けたものである。
【００２６】
光センサ１は、発光側装置１０の発光部３１が出力したセンサ光を棒状導光体１１Ａから出射し、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａから出射されたセンサ光を、受光側装置２０の光検出部３２が棒状導光体１１Ｂを介して受光する光送受信方式のセンサである。
この光センサ１において、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａは、発光部３１に臨む端面１１ａから入射したセンサ光をドット状反射部１２の反射面１２ａで反射して受光側装置２０に向かって出射（送信）する光送信部、受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂは、光送信機（発光側装置１０）から送信されたセンサ光を受光（受信）する光受信部として機能する。
【００２７】
発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの複数のドット状反射部１２は、棒状導光体１１Ａの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ａの長手方向に沿って一列に並べられている。
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂの複数のドット状反射部１２は、棒状導光体１１Ｂの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ｂの長手方向に沿って一列に並べられている。
【００２８】
光センサ１は、発光側装置１０と受光側装置２０との間の検知領域Ｋに遮光性の障害物Ｈが侵入したときに、障害物Ｈが無い場合に比べて受光側装置２０の光検出部３２における受光量が低下する。この光センサ１は、光検出部３２における受光量の低下により、発光側装置１０と受光側装置２０との間の検知領域Ｋへの障害物Ｈの侵入を検出できる。検知領域Ｋへの障害物Ｈの侵入検知は、例えば光検出部３２の受光量が予め設定した閾値よりも低くなった場合に検知信号を出力する検出回路を光検出部３２に接続すること等によって実現できる。
【００２９】
図２、図３は、棒状導光体１１の具体例を示す。
図２、図３に例示した棒状導光体１１は、その長手方向に直交する断面が矩形状の棒状に形成されている。
棒状導光体１１の厚さ方向ｔの寸法は、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。棒状導光体１１の幅方向ｒの寸法は、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。
なお、棒状導光体１１の断面形状（長手方向に直交する断面の形状）は矩形状に限定されない。また、発光側装置１０に設けられる棒状導光体１１Ａの形状と、受光側装置２０に設けられる棒状導光体１１Ｂの形状とが互いに異なっていても良い。
【００３０】
発光側装置１０に設けられる棒状導光体１１Ａ（以下、発光側の棒状導光体とも言う）としては、センサ光源（発光部３１）からの光入射が可能な端面１１ａ、ドット状反射部１２が形成される第１側面１１ｂ（反射部加工面）、ドット状反射部１２の反射面１２ａにて反射したセンサ光の出射が可能な第２側面１１ｃ（出射側面）を有する構成であれば良く、図示例の断面形状に限定されない。また、受光側装置２０に設けられる棒状導光体１１Ｂ（以下、受光側の棒状導光体とも言う）としては、光検出部３２への光出射が可能な端面１１ａ、ドット状反射部１２が形成される第１側面１１ｂ（反射部加工面）、センサ光が入射可能な第２側面１１ｃ（入射側面）を有する構成であれば良く、図示例の断面形状に限定されない。
【００３１】
棒状導光体１１の端面１１ａは、例えば棒状導光体１１の軸線に対して概ね直交する向きの平坦面に形成される。この端面１１ａの棒状導光体１１の軸線に対する角度は９０度に限定されない。また、前記端面１１ａの形状は、発光部３１からのセンサ光の入射、光検出部３２へのセンサ光の出射が可能なものであれば良く、特に限定は無い。
前記端面１１ａは、例えば棒状導光体１１の軸線に垂直の仮想垂直面に対して７〜９度傾斜する傾斜面とすることも可能である。前記端面１１ａを棒状導光体１１の軸線に垂直の仮想垂直面に対して７〜９度傾斜する傾斜面とした構成は、該端面１１ａと発光部３１との間、端面１１ａと光検出部３２との間にて乱反射する光の発生を抑える点で好適である。
【００３２】
図３に示すように、図示例の棒状導光体１１のドット状反射部１２は、第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに直交し、棒状導光体１１の長手方向に沿う縦断面における断面形状が反射面１２ａを斜辺とする直角三角形をなしている。また、図４に示すように、ドット状反射部１２は平面視形状、つまり、第１側面１１ｂに開口したドット状反射部２の形状が略矩形とされる。
反射面１２ａは、既述のように、棒状導光体１１の第１側面１１ｂから第２側面１１ｃの側に行くにしたがって棒状導光体１１長手方向において前記端面１１ａとは反対の後端部に接近する平坦面となっている。
【００３３】
棒状導光体１１を第１側面１１ｂ側から見たときのドット状反射部１２の形状（ドット状反射部１２の平面視形状）は、図４に示すように、縦横比（アスペクト比）（平均値）が、１０：１から１：１の範囲であることが好ましく、５：１から１：１の範囲がさらに好ましく、また、１：１がより好ましい。ここで、縦横比とは、平面視でドット状反射部１２が内接する最小面積の長方形の長辺と短辺の比（長辺：短辺）をいう。縦横比がこの範囲以外であると、ドット状反射部１２からの第２側面１１ｃへの反射光が充分でない可能性があるため好ましくない。縦横比とは、ドット状反射部２の平面視した形状が長方形の場合には長方形の長辺と短辺の比（長辺：短辺）をいう。β１＞β２の場合はβ１：β２、β１＜β２の場合はβ２：β１となる。ドット状反射部１２の開口形状が長方形以外の図形の場合には、平面視でドット状反射部２が内接する最小面積の長方形の長辺と短辺の比（長辺：短辺）をいう。
【００３４】
反射面１２ａの表面粗さ（最大高さＲｙ）（JIS B 0601-1994）は、１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下が好適である。表面粗さをこの範囲にすることによって、反射面１２ａにおける光の反射効率を高めることができる。
【００３５】
ドット状反射部１２が形成された棒状導光体１１は、例えば合成樹脂材料の射出成形によって作成できる。射出成形による棒状導光体１１の形成は、ドット状反射部１２を形成済みの棒状導光体を短時間かつ低コストで得ることができる。
【００３６】
図３に示すように、ドット状反射部１２の深さ寸法γは、反射面１２ａの大きさに影響を与える。ドット状反射部１２の深さ寸法γが小さすぎれば反射面１２ａのサイズを充分に確保できなくなる。深さ寸法γが小さすぎる場合、発光側装置１０では、棒状導光体１１Ａからのセンサ光の出射量が不充分となる。また、この場合、受光側装置２０では、光検出部３２での棒状導光体１１Ｂからの受光量が不足する可能性がある。
逆に、前記深さ寸法γが大きすぎれば、反射面１２ａの形成精度の確保が難しくなり、反射面１２ａへのセンサ光照射に伴う散乱光の発生が増大し、センサとしての制御性、障害物Ｈの検知精度が低下する可能性があるため好ましくない。そのため、ドット状反射部１２の深さ寸法は、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがさらに好ましい。
【００３７】
図３、図４に示すように、ドット状反射部１２の開口サイズβ１は、反射面１２ａの大きさに影響を与える。前記開口サイズβ１が小さすぎれば反射面１２ａのサイズを充分に確保できなくなる。開口サイズβ１が小さすぎる場合、発光側装置１０では、棒状導光体１１Ａからのセンサ光の出射量が不充分となる。また、この場合、受光側装置２０では、光検出部３２での棒状導光体１１Ｂからの受光量が不足する可能性がある。
逆に、開口サイズβ１が大きすぎれば反射面１２ａの形成精度の確保が難しくなり、反射面１２ａへのセンサ光照射に伴う散乱光の発生が増大し、センサとしての制御性、障害物Ｈの検知精度が低下する可能性があるため好ましくない。そのため、ドット状反射部１２の開口サイズβ１は１μｍ〜１ｍｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがさらに好ましい。
【００３８】
本実施形態においては、ドット状反射凹部１２のドットピッチが１μｍ〜１ｍｍに設定されることが好ましく、５０μｍ〜５００μｍに設定されることがより好ましい。これは、図４に示すように、センサ光源３１からの入射方向である端面１１ａに垂直なセンサ光の光軸方向ｃにおけるドットピッチｐ１が上記の範囲に設定されることが上記の範囲に設定されることを意味する。
【００３９】
次に、発光側の棒状導光体１１のドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αについて説明する。
図１に例示した光センサ１は、発光側の棒状導光体１１Ａと受光側の棒状導光体１１Ｂとが互いに平行に設けられ、棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの第２側面１１ｃ同士が検知領域Ｋを介して棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの軸線に対する直交方向に対向配置されている。この構成においては、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａからセンサ光Ｌを第２側面１１ｃに垂直に近い角度で出射させることが好ましい。したがって、図１の場合は、発光側の棒状導光体１１Ａのドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αを４５度程度に設定することが好ましい。
【００４０】
発光側装置１０の棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対する反射面１２ａの傾斜角度αは、棒状導光体１１から受光側装置へのセンサ光の照射効率（照射量）を最大とし光の利用効率を高めるべく設定することが好ましい。
この反射面１２ａの傾斜角度αは、発光側、受光側の棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの位置関係や、発光側の棒状導光体１１Ａの受光側の棒状導光体１１Ｂに対する傾斜角度に応じて、発光側の棒状導光体１１Ａから出射されるセンサ光を出来るだけ多く受光側の棒状導光体１１Ｂに照射できるように設定することが好ましい。
【００４１】
ここで、一例として、互いに平行に設けられた棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの位置に、棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの軸線方向（図１上下方向）の相対的なずれが存在する場合について説明する。この場合、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａは、前記反射面１２ａの傾斜角度αの設定によって、各ドット状反射部１２の反射面１２ａから受光側の棒状導光体１１Ｂへ向かうセンサ光Ｌの出来るだけ多くを受光側の棒状導光体１１Ｂに照射することが好ましい。
また、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａが受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂに対して傾斜して配置されている場合も、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの前記反射面１２ａの傾斜角度αの設定によって、該棒状導光体１１Ａから出射されるセンサ光Ｌの出来るだけ多くを受光側の棒状導光体１１Ｂに照射することが好ましい。
【００４２】
本実施形態の発光側装置１０において、センサ光源（発光部３１）からの光は、反射面１２ａにて反射し、反射面１２ａから第２側面１１ｃ側へほぼ一定の方向に向かうため、センサ光Ｌの単位面積（棒状導光体１１の単位長さ）あたりの輝度は充分に大きくなる。このため、前記発光側装置１０を用いた場合は、受光側装置２０を発光側装置１０から距離をおいて配置する場合でも優れた検出性が得られ、光センサの動作確実性も向上できる。
【００４３】
本実施形態における光センサにおいては、図１に示すように、発光側の棒状導光体１１Ａの各ドット状反射部１２の反射面１２ａから受光側の棒状導光体１１Ｂへ向かうセンサ光Ｌの光軸を、受光側の棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせした構成に限定されない。
受光側の棒状導光体１１Ｂでは、その第２側面１１ｃを介してドット状反射部１２からずれた位置から入射したセンサ光は、棒状導光体１１Ｂの外周面での反射を繰り返して棒状導光体１１Ｂ内を進行し、ドット状反射部１２の反射面１２ａに到達して反射され光検出部３２にて受光される。したがって、この光センサは、発光側の棒状導光体１１Ａから出射されたセンサ光Ｌの光軸が、受光側の棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせされていなくても、優れた検出性能を確保できる。
【００４４】
図５は、本実施形態の光センサをエレベータのドア開閉用センサとして使用した場合について説明する図である。
【００４５】
図５において、１はエレベータの乗場、２は乗場１に立設された乗場三方枠の縦柱、３は乗場三方枠及び乗場１の床面によって形成された乗場出入口、４ａ及び４ｂは乗場出入口３を開閉する乗場戸である。また、５はエレベータ昇降路内を昇降するかご、６はかご５の床面及び袖壁７によって形成されたかご出入口、８ａ及び８ｂはかご出入口を開閉するかご戸である。なお、上記乗場戸４ａ、４ｂ及びかご戸８ａ、８ｂは、水平方向に移動して各出入口３及び６を開閉する両開き方式のものを示している。
【００４６】
９ａ及び９ｂはかご戸８ａ及び８ｂの各出入口側端部に上下に渡って設けられたセフティシューである。セフティシュー９ａ及び９ｂは、かご戸８ａ及び８ｂ裏面の各戸当り側端部に、かご戸８ａ及び８ｂの開閉方向に進退自在に設けられている。また、セフティシュー９ａ及び９ｂは、その一部が常時にかご戸８ａ及び８ｂの各戸当り側端面からかご出入口６側に突出するように配置されている。そして、このセフティシュー９ａ又は９ｂが戸閉動作時にかご戸８ａ及び８ｂに対して戸開方向に移動されることにより、検出スイッチ（図示せず）が動作されて、戸の反転動作が行われる。
【００４７】
本実施形態の光センサは、上記セフティシュー９ａに発光側装置１０が設けられ、セフティシュー９ｂに受光側装置２０が設けられている。この光センサは、セフティシュー９ａ及び９ｂ間の検知領域Ｋにおける異物の有無、即ち乗降客の有無を非接触で検出できる構成を有している。
光センサは、例えば、一方のセフティシュー９ａのセフティシュー９ｂに対向する開閉先端部分にその高さ方向に亘って棒状導光体１１を延在配置した発光側装置１０と、他方のセフティシュー９ｂのセフティシュー９ａに対向する開閉先端部分にその高さ方向に亘って棒状導光体１１を延在配置した受光側装置２０とから構成される。発光側装置１０と受光側装置２０とは、それぞれ、センサ体３０（発光部３１、光検出部３２）が下端位置になるようにセフティシュー９ａ，９ｂに設けられている。
かかる構成の光センサでは、発光側装置１０からのビームが、棒状導光体１１の全長に亘って対応の受光側装置２０に向けて出射されることにより、受光側装置２０の受光量に基づいて、乗降客の有無が判定される。
【００４８】
具体的に、受光側装置２０は、かご出入口６の所定の高さの範囲に渡って棒状導光体１１が位置するように、セフティシュー９ｂの突出部（先端部分）内に、上下に連続するように配置されている。同様に、発光側装置１０も、かご出入口６の所定の高さの範囲に渡って配置されるように、セフティシュー９ａの各突出部内に、上下に棒状導光体１１が延在するように配置されている。
【００４９】
図６に示すように、光検出部３２は受光量検測部４１に接続されている。受光量検測部４１には、光検出部３２がその受光量に応じて出力する信号（例えば電気信号）が入力される。受光量検測部４１は、受光側装置２０の光検出部３２から入力された信号から、光検出部３２の受光量を割り出す（受光量を検出する）。光検出部３２が棒状導光体１１から受光する受光量は、棒状導光体１１の延在する高さ範囲として設定される矩形の検知領域Ｋに障害物Ｈが存在するとき、障害物Ｈがない状態における受光量に比べて障害物Ｈで阻害されるセンサ光Ｌ０（図１参照）分減少する。そして、判定部４２は、受光量検測部４１によって検出された総受光量に基づいて、セフティシュー９ａ及び９ｂ間の検知領域Ｋにおける異物の有無を判定する。具体的に、判定部４２は、受光量検測部４１によって検出された各受光量があらかじめ設定された所定の閾値に満たない場合に、異物（障害物）有りを判定する。
【００５０】
そして、駆動制御部４３は、判定部４２によって異物有りが判定されると、その異物が戸（乗場戸４ａ及び４ｂ、かご戸８ａ及び８ｂ）に挟まれたり衝突したりすることを回避するため、戸を反転動作させたり、戸閉速度を遅らせたりする等の制御を行う。
本実施形態によれば、受光側の棒状導光体１１の端面１１ａに対向配置した光検出部３２によって、棒状導光体１１の全長に亘った範囲の検知が可能となるため、製造コストを抑えることができる。また、この実施形態によれば、ビーム状のセンサ光を光受信部と光送信部との間で各々精度あわせを行う必要がなく、また、一定の閾値よりも検出量が低下することで検知するため、誤検知の発生を低下して、検知精度よく検出可能とすることができる。
【００５１】
本実施形態によれば、前記棒状導光体１１は、ドット状反射部１２の反射面１２ａに高い反射効率を確保できるから、前記反射面１２ａにて光を反射させる際の光ロスを低減できる。このため、この棒状導光体１１は、第２側面１１ｃから出射させたセンサ光の到達距離を長くすることができる。しかも、この棒状導光体１１は、ドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αの設定によって、受光側装置へのセンサ光入射量を容易に確保できる。
一方、受光側の棒状導光体１１は、前記反射面１２ａにて光を反射させる際の光ロスの低減によって、光検出部３２での受光量の確保が容易となるから、発光側装置からの距離を大きく設定できる。
【００５２】
上述のように高い反射効率を確保できる反射面１２ａを有するドット状反射部１２を形成した構成の棒状導光体１１は従来知られていない。
従来のエッジライト方式の導光棒は、より反射効率を上げることを考えた場合、二次加工(研磨加工)が必須であり、非常に高価な製品となり現実的な使用は難しい。また、合わせてセンサ光を充分に引き出すための角度設定も難しいという欠点を有していた。
これに対して前記棒状導光体１１は、ドット状反射部１２が形成容易な断面三角形状であり、ドット状反射部１２を含む全体を射出成形によって形成可能である。この棒状導光体１１は、二次加工（研磨加工）を行わなくても、平坦で高い反射効率を確保できる反射面１２ａを有するドット状反射部１２を低コストで容易に形成できる。
【００５３】
つまり、本実施形態によれば、射出成形によって形成された合成樹脂製の棒状導光体１１は、その樹脂成形（射出成形）によって、平滑な反射面１２ａを有するドット状反射部１２を形成できる。これに対して、例えばアクリル棒等の樹脂棒の一部にレーザ加工やＮＣ加工等の機械加工を施した方式の場合は、平滑面の形成が非常に難しく反射効率を上げることが困難であるため、反射効率を上げるためには二次加工(研磨加工)する必要がある。
本実施形態では、棒状導光体１１の射出成形時に平滑な反射面１２ａを有するドット状反射部１２を形成できるため、反射効率を上げるための二次加工（研磨加工）の必要がなく、低価格な製品を実現することができる。
しかも、前記棒状導光体１１は、その樹脂成形（射出成形）時に、ドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αを設定でき、設定した傾斜角度αの反射面１２ａを確実かつ容易に形成できるため、センサ光を充分に引き出すための反射面１２ａの角度設定も容易に行える。
【００５４】
前記光センサ１は、光送信機と受信機をそれぞれ同数の複数個使用する構成の光センサに比べて、使用するセンサ数を少なく抑えることが可能であるから、製造コスト及び設置コストの低減、省スペース化を容易に実現できる。
また、棒状導光体１１は、発光側、受光側のいずれにも使用できるため、量産による低コスト化を容易に実現できるといった利点もある。
【００５５】
なお、発光側、受光側の棒状導光体１１は、必ずしも同じ構造のものとする必要は無く、互いに異なる構造のものを用いても良い。
【００５６】
上述の実施形態においては、それぞれ棒状導光体１１を有する発光側装置１０と受光側装置２０とを用いたが、光センサとしては、図７〜図９に示す実施形態（後述）のように、発光側装置、受光側装置のうちどちらか片方のみ棒状導光体１１を有する構成も採用可能である。
【００５７】
次に、図７に例示した光センサ１Ａを説明する。
図７に示すように、この光センサ１Ａは、棒状導光体１１を含む既述の発光側装置１０と、光検出部３２自体である受光側装置２０ａとを有する構成となっている。この光センサ１Ａの受光側装置２０ａは、その受光面を発光側装置１０の棒状導光体１１（詳細にはその第２側面１１ｃ）に対向させて設置され、発光側装置１０の棒状導光体１１から出射されたセンサ光Ｌを直接受光する。また、この光センサ１Ａでは、発光側装置１０の棒状導光体１１と受光側装置２０ａとの間に、棒状導光体１１から前記受光側装置２０ａに向かって先細りのほぼ三角形状の検知領域Ｋが確保される。
【００５８】
図７の光センサ１Ａは、発光側装置１０の発光部３１から棒状導光体１１に入射され棒状導光体１１の長手方向複数箇所のドット状反射部１２の反射面１２ａにて反射されて第２側面１１ｃから出射されるセンサ光Ｌを、ひとつの受光側装置２０ａにて受光する構成となっている。発光側装置１０の棒状導光体１１の各ドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αは、各反射面１２ａからのセンサ光Ｌが受光側装置２０ａに向かうように、個々に設定される。
【００５９】
この光センサ１Ａは、光送信部として機能する発光側装置１０の棒状導光体１１が、光受信部として機能する受光側装置２０ａに向かってセンサ光を出射（送信）する。
【００６０】
発光側装置１０の棒状導光体１１としては、図８に示すように、弓形に湾曲形成したものを用いても良い。図８の棒状導光体１１に符号１１Ｃを付記する。この棒状導光体１１Ｃは、第２側面１１ｃを湾曲の内周側、第１側面１１ｂを湾曲の外周側とされている。
受光側装置２０ａは、棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対向配置される。
【００６１】
なお、棒状導光体１１を含む発光側装置１０と、発光側装置１０の棒状導光体１１から出射されたセンサ光Ｌを直接受光する受光側装置２０ａとを用いる光センサとしては、受光側装置２０ａをひとつのみ用いる構成に限定されず、受光側装置２０ａを複数設けた構成とすることも可能である。受光側装置２０ａを複数用いて構成した光センサとしては、例えば、複数の受光側装置２０ａを発光側装置１０の棒状導光体１１に沿って配列設置した列（受光部列）を、棒状導光体１１から離隔した位置に設けた構成などを挙げることができる。複数の受光側装置２０ａは、それぞれ、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ａの長手方向に沿って一列に並べられたドット状反射部１２に対向させて配置する。
この光センサにおいては、発光側装置１０の棒状導光体１１が光送信部、受光部列の受光側装置２０ａが光受信部として機能する。
【００６２】
図９に例示した光センサ１Ｂは、棒状導光体１１を含む既述の受光側装置２０と、発光部３１自体である発光側装置１０ａを前記受光側装置２０の棒状導光体１１に沿って複数配列した発光部列３１Ａとを有する構成となっている。発光部列３１Ａは受光側装置２０の棒状導光体１１から離隔させて設けられている。発光部列３１Ａの各発光側装置１０ａは、棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対向させて設けられ、棒状導光体１１に向けて出射したセンサ光Ｌを前記第２側面１１ｃから棒状導光体１１に入射させる。この光センサ１Ｂでは、発光部列３１Ａと受光側装置２０との間が検知領域Ｋとされる。
【００６３】
発光側装置１０ａは、例えば、受光側装置２０の棒状導光体１１の複数のドット状反射部１２に対応させてドット状反射部１２と同数を設置し、それぞれセンサ光Ｌの光軸をドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせする。つまり、発光部列３１Ａの各発光部３１（センサ光源）は、それぞれ、受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ｂの長手方向に沿って一列に並べられたドット状反射部１２に対向して、その配列方向に沿って配置されている。
この光センサ１Ｂにおいては、発光部列３１Ａの各発光部３１が光送信部、受光側装置２０の棒状導光体１１が光受信部として機能する。
【００６４】
また、棒状導光体１１を含む既述の受光側装置２０と、この受光側装置２０の棒状導光体２０にセンサ光を直接照射する発光側装置１０ａとを用いる光センサとしては、図９の構成に限定されない。この光センサとしては、例えば、複数の発光側装置１０ａを、受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂからの距離を互いに異ならせて設置し、発光部列３１Ａを形成しない構成も採用可能である。また、発光側装置１０ａは棒状導光体１１にセンサ光を入射可能とするために棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対向させて設けられていれば良く、必ずしも、センサ光Ｌの光軸をドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせする必要は無い。
【００６５】
また、上記の実施形態では、ドット状反射部１２を棒状導光体１１に１列に形成したが、ドット状反射部１２の列（ドット列）を２列以上並列に形成することもできる。この場合、図１０に示すように、ドット列間のドットピッチｐ２は、１μｍ〜１ｍｍに設定されることが好ましく、５０μｍ〜５００μｍに設定されることがより好ましい。
また、ドットピッチｐ１，ｐ２は同じとすることもできるし、異なる値に設定することも可能である。
【００６６】
棒状導光体１１は、その長手方向におけるドット状反射部１２のドットピッチｐ１を、端面１１ａから離隔するに従い小さくなるように設定することも可能である。この棒状導光体１１を発光側装置１０に用いた場合は、発光部３１に近いドット状反射部１２における反射光強度に比べ発光部３１から遠い位置にあるドット状反射部１２における反射光強度が低くなる傾向を解消あるいは緩和できる。したがって、この棒状導光体１１は、受光側装置へ向けて出射するセンサ光強度の均等化を図ることができ、検出精度ムラの発生を抑えることができる。
また、この棒状導光体１１は受光側装置２０にも用いることができる。この場合は、光検出部３２が、棒状導光体１１の長手方向複数箇所のドット状反射部１２から受光する光の強度を均等化できる。すなわち、この棒状導光体１１は、光検出部３２から遠い位置にあるドット状反射部１２からの光検出部３２が受光する受光強度が、光検出部３２から近いドット状反射部１２からの光検出部３２が受光する受光強度よりも低くなる傾向を解消あるいは緩和でき、検出精度ムラの発生を抑えることができる。
【００６７】
また、棒状導光体１１は、発光部３１からの距離の増大に伴う反射光強度低下を補償するために、図１１に示すように、発光部３１から遠い位置にあるドット状反射部１２を、発光部３１に近いドット状反射部１２に比べ反射面１２ａの面積を大きくしたドット状反射部１２ｋとすることができる。
図１１に例示した棒状導光体１１は、反射面１２ａの面積が互いに異なる２種類のドット状反射部１２を有する構成となっている。但し、棒状導光体１１はこれに限定されず、例えば、その長手方向複数箇所に、反射面１２ａの面積が互いに異なるドット状反射部１２を、端面１１ａからの距離が増大するに従い反射面１２ａの面積が大きくなる順で配列形成した構成等も採用可能である。
この棒状導光体は、発光側装置１０のみならず、受光側装置２０にも適用可能である。
【００６８】
また、上記の実施形態では、第１側面１１ｂにドット状反射部１２を設けたが、図１２に示すように、検知領域Ｋ側に位置する第２側面１１ｃにドット状反射部１２を設けることもできる。この場合でも、反射面１２ａのセンサ光源３１と反対側が凹部となるようにドット状反射部１２が形成されることになる。
図１２のドット状反射部１２に符号１２Ａを付記する。但し、このドット状反射部１２Ａの反射面１２ｃは、棒状導光体１１の第２側面１１ｃから第１側面１１ｂの側に行くにしたがって、センサ体３０に対向する端面１１ａに接近するように第２側面１１ｃに対して傾斜する平坦面に形成される。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ、１Ｂ…光センサ、１０…発光側装置、１０ａ…光送信部（発光側装置）、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ…棒状導光体、１１ａ…端面、１１ｂ…第１側面、１１ｃ…第２側面、１２…ドット状反射部、２０…受光側装置、２０ａ…光受信部（受光側装置）、３０…光素子、３１…発光部（センサ光源）、光送信部、３１Ａ…光送信部（発光部列）、３２…光検出部、Ｌ…センサ光、Ｋ…検知領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサの光送受信に用いて好適な棒状導光体、およびこの棒状導光体を用いた光センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動ドアにおける安全確認などのために従来から光送受信による検知を利用した光センサが用いられている。このような用途では、通常、光送信機と受信機をそれぞれ同数の複数個使用するケースが多い。
光センサとして機能させるためには、光送信機では光を充分な強さで照射する能力が、光受信機では送信されてきた光を充分な感度で受信する能力が、それぞれ必須である。従って、例えば、光受信機の感度が充分でない場合、より感度の良い高級なセンサ、すなわち、高価なセンサを用いるか、あるいは、送受信のエラーを防ぐためにも、使用する光送受信機の個数を増やす等の対策が必要となる。
【０００３】
例えば、エレベータなどの自動ドアの開閉用途においては、近年、検知領域の拡大や検知精度といったセンシング能力の向上が求められており、自動ドアの両サイドに取り付ける光送受信機の個数を増やすことで対応を行っている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−００６５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のように、光送受信機の設置個数を増加させた場合は、増加個数分のコストが上昇してしまう。また、光送受信機の設置個数が多ければ、設置に際し、送信側と受信側とでそれぞれ光軸合わせなどの調整を光送受信機の個数分行う必要があり、作業コストの増大を招く。
光送受信機の設置個数の増加によって、光送受信機そのものの設置スペースや、光送受信機用の配線の取り回し空間が不足する可能性があった。光送受信機の設置個数を増加させた場合は、検知エラー率が上昇することも懸念される。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、例えば、自動ドアの開閉用途などに用いた場合、十分なセンシング能力を確保しつつ、光センサの低コストを実現できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するべく以下の構成を提案する。
第１の発明は、光センサの光受信部に対向して配置された、前記光センサの光送信部としての棒状導光体であって、前記棒状導光体の前記光受信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、前記棒状導光体の長手方向端面にセンサ光源を設け、前記棒状導光体の長手方向端面から入射したセンサ光は、前記棒状導光体の前記側面における複数の前記ドット状反射部の反射面のそれぞれで反射し、前記光受信部で受光される棒状導光体を提供する。
第２の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項１記載の棒状導光体を提供する。
第３の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して３０度以上８０度以下で傾斜される請求項２記載の棒状導光体を提供する。
第４の発明は、前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項３記載の棒状導光体を提供する。
第５の発明は、前記センサ光が不可視光である請求項４記載の棒状導光体を提供する。
第６の発明は、光送信部としての請求項１乃至５のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光受信部とを備える光センサを提供する。
第７の発明は、光センサの光送信部に対向して配置された、前記光センサの光受信部としての棒状導光体であって、前記棒状導光体の前記光送信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、前記棒状導光体の長手方向端面に光検出部を設け、前記光送信部からのセンサ光は、前記側面における複数の前記ドット状反射部の少なくとも１つの反射面で反射し、前記光検出部で検出される棒状導光体を提供する。
第８の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項６記載の棒状導光体を提供する。
第９の発明は、前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して角度が３０度以上８０度以下で傾斜される請求項７記載の棒状導光体を提供する。
第１０の発明は、前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項８記載の棒状導光体を提供する。
第１１の発明は、光受信部としての請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光送信部とを備える光センサを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ドット状反射部の反射面に高い反射効率を確保でき、棒状導光体にて光を反射させる際の光ロスを低減できるから、棒状導光体から出射させたセンサ光の到達距離を長くすることができる。その結果、本発明は、光送受信に用いて好適な棒状導光体、およびこの棒状導光体を用いた光センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る光センサの第１実施形態を示す模式図である。
【図２】図１における光センサとその棒状導光体の斜視図である。
【図３】図１の棒状導光体におけるドット状反射部の拡大断面図である。
【図４】図１の棒状導光体におけるドット状反射部の拡大平面図である。
【図５】エレベータのドア装置を示す要部平面図である。
【図６】検出駆動制御手段を示す模式図である。
【図７】本発明に係る光センサの他の実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明に係る光センサの他の実施形態を示す模式図である。
【図９】本発明に係る光センサの他の実施形態を示す模式図である。
【図１０】本発明に係る光センサのドット状反射部の他の例を示す模式図である。
【図１１】本発明における光センサとその棒状導光体の他の例を示す模式図である。
【図１２】本発明における光センサとその棒状導光体の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る光センサとその棒状導光体の１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１に例示する光センサ１は、発光側装置１０と、この発光側装置１０から離隔させて配置され前記発光側装置１０から出射されたセンサ光Ｌを受光する受光側装置２０とを具備して構成されている。
【００１１】
前記発光側装置１０は、センサ光の発光を行う発光部３１（センサ光源）と、この発光部３１からセンサ光が入射する透明の棒状導光体１１とを具備して構成されている。前記受光側装置２０は、センサ光の受光を行う光検出部３２と、透明の棒状導光体１１とを具備して構成されている。
【００１２】
この光センサ１は、発光側装置１０の棒状導光体１１と受光側装置２０の棒状導光体１１とを互い離隔させて平行配置した構成になっている。
この光センサ１では、受光側装置２０の棒状導光体１１として、発光側装置１０の棒状導光体１１と同様の構造のものを用いている。図中、発光側装置１０の棒状導光体１１に符号１１Ａ、受光側装置２０の棒状導光体１１に符号１１Ｂを付記する。
【００１３】
棒状導光体１１の形成材料は、屈折率１．４以上の透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂、ガラスなどを用いることができる。棒状導光体１１の形成材料としてはこれらの材料の中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル樹脂を好適に用いることができる。
【００１４】
発光側装置１０の棒状導光体１１Ａは、その長手方向片端に、前記発光部３１に対向する端面１１ａを有している。棒状導光体１１Ａには、前記発光部３１から出力されたセンサ光が前記端面１１ａから入射する。
前記棒状導光体１１Ａの長手方向の一つの側面１１ｂには、該側面１１ｂに対して傾斜する反射面１２ａを有するドット状反射部１２が複数設けられている。前記ドット状反射部１２は、前記一つの側面１１ｂ（以下、第１側面とも言う）に形成された切り欠き状の凹所である。このドット状反射部１２は、第１側面１１ｂにおいて、棒状導光体１１Ａの長手方向の複数箇所に互いに間隔を開けて形成されている。
【００１５】
この棒状導光体１１Ａは、前記発光部３１から前記端面１１ａを介して入射するセンサ光を、前記ドット状反射部１２の反射面１２ａで反射させて、前記一つの側面１１ｂに対向する側面１１ｃ（以下、第２側面とも言う）から出射させる。なお、第２側面１１ｃにはドット状反射部１２は形成されていない。
【００１６】
図１、図２、図３に示すように、前記ドット状反射部１２は、第１側面１１ｂから窪む断面三角形状（第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに直交し、棒状導光体１１の長手方向に沿う縦断面における断面形状が三角形状）の凹部となっている。
ドット状反射部１２の反射面１２ａは、棒状導光体１１の第１側面１１ｂから第２側面１１ｃの側に行くにしたがって棒状導光体１１長手方向において前記端面１１ａとは反対の後端部に接近する平坦面となっている。この反射面１２ａは、棒状導光体１１長手方向に直交する仮想垂直面１１ｄに対する傾斜角度α１が１０以上６０度以下、第２側面１１ｃに対して傾斜角度αが３０度以上８０度以下で傾斜する傾斜面となっている。図示例の棒状導光体１１において、第１側面１１ｂと第２側面１１ｃとは互いに平行になっているので、前記反射面１２ａは、換言すれば、第１側面１１ｂに対して傾斜角度αが３０度以上８０度以下で傾斜する傾斜面となっている。
【００１７】
ドット状反射部１２は、棒状導光体１１内を前記端面１１ａから棒状導光体１１後端部に向かって伝搬するセンサ光を、前記反射面１２ａにて、ドット状反射部１２内側の空気と棒状導光体１１との光屈折率差によって反射して第２側面１１ｃから出射させる。図３に示すように、棒状導光体１１Ａの第２側面１１ｃから出射されるセンサ光Ｌは、発光部３１から棒状導光体１１に入射されたセンサ光Ｌ（入射光Ｌ１）がドット状反射部１２の反射面１２ａにて反射した反射光Ｌ２である。
【００１８】
棒状導光体１１Ａは、前記反射面１２ａの傾斜角度αを前記範囲とすることによって、反射面１２ａにおける光の反射効率を高くすることができ、第２側面１１ｃから出射させるセンサ光Ｌに高い光強度を容易に確保できる。前記反射面１２ａの第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは、４０度以上６０度以下がより好ましく、４５度以上５０度以下がさらに好ましい。
【００１９】
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂも、前記ドット状反射部１２が形成された第１側面１１ｂと、該棒状導光体１１Ｂの長手方向に沿って延在しかつ前記第１側面１１ｂに対向する側面である第２側面１１ｃとを有する。
光センサ１において、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａと受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂとは、第２側面１１ｃ、１１ｃ同士を互いに対向させて設けられている。
発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの第２側面１１ｃから出射されたセンサ光は、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａと受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂとの間に確保された検知領域Ｋを介して受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂに入射可能である。
【００２０】
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂはその長手方向片端の端面１１ａを前記光検出部３２に対向させて設けられている。
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂは、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａから前記検知領域Ｋを介して受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂに入射したセンサ光Ｌを、第１側面１１ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａによって反射して、長手方向片端の端面１１ａから光検出部３２へ出射する。受光側装置２０は、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａから出射されたセンサ光を棒状導光体１１Ｂを介して光検出部３２にて受光する。
【００２１】
棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａは、該棒状導光体１１Ｂの第１側面１１ｂから第２側面１１ｃの側に行くにしたがって棒状導光体１１長手方向において前記端面１１ａとは反対の後端部に接近する平坦面となっている。この反射面１２ａの棒状導光体１１長手方向に直交する仮想垂直面１１ｄに対する傾斜角度α１、第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａのドット状反射部１２の反射面１２ａと同様である。すなわち、この反射面１２ａの前記仮想垂直面１１ｄに対する傾斜角度α１は１０以上６０度以下、第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは３０度以上８０度以下である。
また、既述のように、図示例の棒状導光体１１において、第１側面１１ｂと第２側面１１ｃとは互いに平行になっているので、前記反射面１２ａは、換言すれば、第１側面１１ｂに対して傾斜角度αが３０度以上８０度以下で傾斜する傾斜面となっている。
【００２２】
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２は、棒状導光体１１Ｂに第２側面１１ｃから入射したセンサ光を、前記反射面１２ａにて、ドット状反射部１２内側の空気と棒状導光体１１との光屈折率差によって反射して長手方向の端面１１ａから出射させる。前記反射面１２ａにて反射されたセンサ光は棒状導光体１１Ｂ内を伝搬して前記端面１１ａから出射されて光検出部３２にて受光される。
【００２３】
棒状導光体１１Ｂは、前記反射面１２ａの傾斜角度αを前記３０度以上８０度以下の範囲とすることによって、反射面１２ａにおける光の反射効率を高くすることができ、長手方向の端面１１ａから出射させるセンサ光に高い光強度を容易に確保できる。前記反射面１２ａの第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに対する傾斜角度αは、４０度以上６０度以下がより好ましく、４５度以上５０度以下がさらに好ましい。
【００２４】
発光側装置１０の発光部３１としては、ＬＥＤ（発光ダイオード。LED:Light Emitting Diode）、ＬＤ（レーザダイオード）などの発光素子を用いることができる。また、受光側装置２０の光検出部３２としては、フォトダイオード等の受光素子を採用できる。発光部３１及び光検出部３２は、それぞれ配線部３３を介して給電回路、制御回路等の電気回路に接続される。
発光部３１は、可視光を発光（出力）するものであっても良いが、例えば赤外光あるいは紫外光といった不可視光を発光するものであっても良い。光検出部３２は、発光部３１が発光する光に応じて、この光を受光可能なものを選択使用する。
【００２５】
図１等に示すように、発光側装置１０、受光側装置２０は、発光部３１又は光検出部３２であるセンサ体３０を、棒状導光体１１の前記端面１１ａ側の端部に取り付けた取付用部材３４によって、棒状導光体１１の端面１１ａに対向配置した状態に取り付けたものである。
【００２６】
光センサ１は、発光側装置１０の発光部３１が出力したセンサ光を棒状導光体１１Ａから出射し、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａから出射されたセンサ光を、受光側装置２０の光検出部３２が棒状導光体１１Ｂを介して受光する光送受信方式のセンサである。
この光センサ１において、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａは、発光部３１に臨む端面１１ａから入射したセンサ光をドット状反射部１２の反射面１２ａで反射して受光側装置２０に向かって出射（送信）する光送信部、受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂは、光送信機（発光側装置１０）から送信されたセンサ光を受光（受信）する光受信部として機能する。
【００２７】
発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの複数のドット状反射部１２は、棒状導光体１１Ａの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ａの長手方向に沿って一列に並べられている。
受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂの複数のドット状反射部１２は、棒状導光体１１Ｂの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ｂの長手方向に沿って一列に並べられている。
【００２８】
光センサ１は、発光側装置１０と受光側装置２０との間の検知領域Ｋに遮光性の障害物Ｈが侵入したときに、障害物Ｈが無い場合に比べて受光側装置２０の光検出部３２における受光量が低下する。この光センサ１は、光検出部３２における受光量の低下により、発光側装置１０と受光側装置２０との間の検知領域Ｋへの障害物Ｈの侵入を検出できる。検知領域Ｋへの障害物Ｈの侵入検知は、例えば光検出部３２の受光量が予め設定した閾値よりも低くなった場合に検知信号を出力する検出回路を光検出部３２に接続すること等によって実現できる。
【００２９】
図２、図３は、棒状導光体１１の具体例を示す。
図２、図３に例示した棒状導光体１１は、その長手方向に直交する断面が矩形状の棒状に形成されている。
棒状導光体１１の厚さ方向ｔの寸法は、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。棒状導光体１１の幅方向ｒの寸法は、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。
なお、棒状導光体１１の断面形状（長手方向に直交する断面の形状）は矩形状に限定されない。また、発光側装置１０に設けられる棒状導光体１１Ａの形状と、受光側装置２０に設けられる棒状導光体１１Ｂの形状とが互いに異なっていても良い。
【００３０】
発光側装置１０に設けられる棒状導光体１１Ａ（以下、発光側の棒状導光体とも言う）としては、センサ光源（発光部３１）からの光入射が可能な端面１１ａ、ドット状反射部１２が形成される第１側面１１ｂ（反射部加工面）、ドット状反射部１２の反射面１２ａにて反射したセンサ光の出射が可能な第２側面１１ｃ（出射側面）を有する構成であれば良く、図示例の断面形状に限定されない。また、受光側装置２０に設けられる棒状導光体１１Ｂ（以下、受光側の棒状導光体とも言う）としては、光検出部３２への光出射が可能な端面１１ａ、ドット状反射部１２が形成される第１側面１１ｂ（反射部加工面）、センサ光が入射可能な第２側面１１ｃ（入射側面）を有する構成であれば良く、図示例の断面形状に限定されない。
【００３１】
棒状導光体１１の端面１１ａは、例えば棒状導光体１１の軸線に対して概ね直交する向きの平坦面に形成される。この端面１１ａの棒状導光体１１の軸線に対する角度は９０度に限定されない。また、前記端面１１ａの形状は、発光部３１からのセンサ光の入射、光検出部３２へのセンサ光の出射が可能なものであれば良く、特に限定は無い。
前記端面１１ａは、例えば棒状導光体１１の軸線に垂直の仮想垂直面に対して７〜９度傾斜する傾斜面とすることも可能である。前記端面１１ａを棒状導光体１１の軸線に垂直の仮想垂直面に対して７〜９度傾斜する傾斜面とした構成は、該端面１１ａと発光部３１との間、端面１１ａと光検出部３２との間にて乱反射する光の発生を抑える点で好適である。
【００３２】
図３に示すように、図示例の棒状導光体１１のドット状反射部１２は、第１側面１１ｂ及び第２側面１１ｃに直交し、棒状導光体１１の長手方向に沿う縦断面における断面形状が反射面１２ａを斜辺とする直角三角形をなしている。また、図４に示すように、ドット状反射部１２は平面視形状、つまり、第１側面１１ｂに開口したドット状反射部２の形状が略矩形とされる。
反射面１２ａは、既述のように、棒状導光体１１の第１側面１１ｂから第２側面１１ｃの側に行くにしたがって棒状導光体１１長手方向において前記端面１１ａとは反対の後端部に接近する平坦面となっている。
【００３３】
棒状導光体１１を第１側面１１ｂ側から見たときのドット状反射部１２の形状（ドット状反射部１２の平面視形状）は、図４に示すように、縦横比（アスペクト比）（平均値）が、１０：１から１：１の範囲であることが好ましく、５：１から１：１の範囲がさらに好ましく、また、１：１がより好ましい。ここで、縦横比とは、平面視でドット状反射部１２が内接する最小面積の長方形の長辺と短辺の比（長辺：短辺）をいう。縦横比がこの範囲以外であると、ドット状反射部１２からの第２側面１１ｃへの反射光が充分でない可能性があるため好ましくない。縦横比とは、ドット状反射部２の平面視した形状が長方形の場合には長方形の長辺と短辺の比（長辺：短辺）をいう。β１＞β２の場合はβ１：β２、β１＜β２の場合はβ２：β１となる。ドット状反射部１２の開口形状が長方形以外の図形の場合には、平面視でドット状反射部２が内接する最小面積の長方形の長辺と短辺の比（長辺：短辺）をいう。
【００３４】
反射面１２ａの表面粗さ（最大高さＲｙ）（JIS B 0601-1994）は、１μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下が好適である。表面粗さをこの範囲にすることによって、反射面１２ａにおける光の反射効率を高めることができる。
【００３５】
ドット状反射部１２が形成された棒状導光体１１は、例えば合成樹脂材料の射出成形によって作成できる。射出成形による棒状導光体１１の形成は、ドット状反射部１２を形成済みの棒状導光体を短時間かつ低コストで得ることができる。
【００３６】
図３に示すように、ドット状反射部１２の深さ寸法γは、反射面１２ａの大きさに影響を与える。ドット状反射部１２の深さ寸法γが小さすぎれば反射面１２ａのサイズを充分に確保できなくなる。深さ寸法γが小さすぎる場合、発光側装置１０では、棒状導光体１１Ａからのセンサ光の出射量が不充分となる。また、この場合、受光側装置２０では、光検出部３２での棒状導光体１１Ｂからの受光量が不足する可能性がある。
逆に、前記深さ寸法γが大きすぎれば、反射面１２ａの形成精度の確保が難しくなり、反射面１２ａへのセンサ光照射に伴う散乱光の発生が増大し、センサとしての制御性、障害物Ｈの検知精度が低下する可能性があるため好ましくない。そのため、ドット状反射部１２の深さ寸法は、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがさらに好ましい。
【００３７】
図３、図４に示すように、ドット状反射部１２の開口サイズβ１は、反射面１２ａの大きさに影響を与える。前記開口サイズβ１が小さすぎれば反射面１２ａのサイズを充分に確保できなくなる。開口サイズβ１が小さすぎる場合、発光側装置１０では、棒状導光体１１Ａからのセンサ光の出射量が不充分となる。また、この場合、受光側装置２０では、光検出部３２での棒状導光体１１Ｂからの受光量が不足する可能性がある。
逆に、開口サイズβ１が大きすぎれば反射面１２ａの形成精度の確保が難しくなり、反射面１２ａへのセンサ光照射に伴う散乱光の発生が増大し、センサとしての制御性、障害物Ｈの検知精度が低下する可能性があるため好ましくない。そのため、ドット状反射部１２の開口サイズβ１は１μｍ〜１ｍｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがさらに好ましい。
【００３８】
本実施形態においては、ドット状反射凹部１２のドットピッチが１μｍ〜１ｍｍに設定されることが好ましく、５０μｍ〜５００μｍに設定されることがより好ましい。これは、図４に示すように、センサ光源３１からの入射方向である端面１１ａに垂直なセンサ光の光軸方向ｃにおけるドットピッチｐ１が上記の範囲に設定されることが上記の範囲に設定されることを意味する。
【００３９】
次に、発光側の棒状導光体１１のドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αについて説明する。
図１に例示した光センサ１は、発光側の棒状導光体１１Ａと受光側の棒状導光体１１Ｂとが互いに平行に設けられ、棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの第２側面１１ｃ同士が検知領域Ｋを介して棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの軸線に対する直交方向に対向配置されている。この構成においては、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａからセンサ光Ｌを第２側面１１ｃに垂直に近い角度で出射させることが好ましい。したがって、図１の場合は、発光側の棒状導光体１１Ａのドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αを４５度程度に設定することが好ましい。
【００４０】
発光側装置１０の棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対する反射面１２ａの傾斜角度αは、棒状導光体１１から受光側装置へのセンサ光の照射効率（照射量）を最大とし光の利用効率を高めるべく設定することが好ましい。
この反射面１２ａの傾斜角度αは、発光側、受光側の棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの位置関係や、発光側の棒状導光体１１Ａの受光側の棒状導光体１１Ｂに対する傾斜角度に応じて、発光側の棒状導光体１１Ａから出射されるセンサ光を出来るだけ多く受光側の棒状導光体１１Ｂに照射できるように設定することが好ましい。
【００４１】
ここで、一例として、互いに平行に設けられた棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの位置に、棒状導光体１１Ａ、１１Ｂの軸線方向（図１上下方向）の相対的なずれが存在する場合について説明する。この場合、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａは、前記反射面１２ａの傾斜角度αの設定によって、各ドット状反射部１２の反射面１２ａから受光側の棒状導光体１１Ｂへ向かうセンサ光Ｌの出来るだけ多くを受光側の棒状導光体１１Ｂに照射することが好ましい。
また、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａが受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂに対して傾斜して配置されている場合も、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの前記反射面１２ａの傾斜角度αの設定によって、該棒状導光体１１Ａから出射されるセンサ光Ｌの出来るだけ多くを受光側の棒状導光体１１Ｂに照射することが好ましい。
【００４２】
本実施形態の発光側装置１０において、センサ光源（発光部３１）からの光は、反射面１２ａにて反射し、反射面１２ａから第２側面１１ｃ側へほぼ一定の方向に向かうため、センサ光Ｌの単位面積（棒状導光体１１の単位長さ）あたりの輝度は充分に大きくなる。このため、前記発光側装置１０を用いた場合は、受光側装置２０を発光側装置１０から距離をおいて配置する場合でも優れた検出性が得られ、光センサの動作確実性も向上できる。
【００４３】
本実施形態における光センサにおいては、図１に示すように、発光側の棒状導光体１１Ａの各ドット状反射部１２の反射面１２ａから受光側の棒状導光体１１Ｂへ向かうセンサ光Ｌの光軸を、受光側の棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせした構成に限定されない。
受光側の棒状導光体１１Ｂでは、その第２側面１１ｃを介してドット状反射部１２からずれた位置から入射したセンサ光は、棒状導光体１１Ｂの外周面での反射を繰り返して棒状導光体１１Ｂ内を進行し、ドット状反射部１２の反射面１２ａに到達して反射され光検出部３２にて受光される。したがって、この光センサは、発光側の棒状導光体１１Ａから出射されたセンサ光Ｌの光軸が、受光側の棒状導光体１１Ｂのドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせされていなくても、優れた検出性能を確保できる。
【００４４】
図５は、本実施形態の光センサをエレベータのドア開閉用センサとして使用した場合について説明する図である。
【００４５】
図５において、１はエレベータの乗場、２は乗場１に立設された乗場三方枠の縦柱、３は乗場三方枠及び乗場１の床面によって形成された乗場出入口、４ａ及び４ｂは乗場出入口３を開閉する乗場戸である。また、５はエレベータ昇降路内を昇降するかご、６はかご５の床面及び袖壁７によって形成されたかご出入口、８ａ及び８ｂはかご出入口を開閉するかご戸である。なお、上記乗場戸４ａ、４ｂ及びかご戸８ａ、８ｂは、水平方向に移動して各出入口３及び６を開閉する両開き方式のものを示している。
【００４６】
９ａ及び９ｂはかご戸８ａ及び８ｂの各出入口側端部に上下に渡って設けられたセフティシューである。セフティシュー９ａ及び９ｂは、かご戸８ａ及び８ｂ裏面の各戸当り側端部に、かご戸８ａ及び８ｂの開閉方向に進退自在に設けられている。また、セフティシュー９ａ及び９ｂは、その一部が常時にかご戸８ａ及び８ｂの各戸当り側端面からかご出入口６側に突出するように配置されている。そして、このセフティシュー９ａ又は９ｂが戸閉動作時にかご戸８ａ及び８ｂに対して戸開方向に移動されることにより、検出スイッチ（図示せず）が動作されて、戸の反転動作が行われる。
【００４７】
本実施形態の光センサは、上記セフティシュー９ａに発光側装置１０が設けられ、セフティシュー９ｂに受光側装置２０が設けられている。この光センサは、セフティシュー９ａ及び９ｂ間の検知領域Ｋにおける異物の有無、即ち乗降客の有無を非接触で検出できる構成を有している。
光センサは、例えば、一方のセフティシュー９ａのセフティシュー９ｂに対向する開閉先端部分にその高さ方向に亘って棒状導光体１１を延在配置した発光側装置１０と、他方のセフティシュー９ｂのセフティシュー９ａに対向する開閉先端部分にその高さ方向に亘って棒状導光体１１を延在配置した受光側装置２０とから構成される。発光側装置１０と受光側装置２０とは、それぞれ、センサ体３０（発光部３１、光検出部３２）が下端位置になるようにセフティシュー９ａ，９ｂに設けられている。
かかる構成の光センサでは、発光側装置１０からのビームが、棒状導光体１１の全長に亘って対応の受光側装置２０に向けて出射されることにより、受光側装置２０の受光量に基づいて、乗降客の有無が判定される。
【００４８】
具体的に、受光側装置２０は、かご出入口６の所定の高さの範囲に渡って棒状導光体１１が位置するように、セフティシュー９ｂの突出部（先端部分）内に、上下に連続するように配置されている。同様に、発光側装置１０も、かご出入口６の所定の高さの範囲に渡って配置されるように、セフティシュー９ａの各突出部内に、上下に棒状導光体１１が延在するように配置されている。
【００４９】
図６に示すように、光検出部３２は受光量検測部４１に接続されている。受光量検測部４１には、光検出部３２がその受光量に応じて出力する信号（例えば電気信号）が入力される。受光量検測部４１は、受光側装置２０の光検出部３２から入力された信号から、光検出部３２の受光量を割り出す（受光量を検出する）。光検出部３２が棒状導光体１１から受光する受光量は、棒状導光体１１の延在する高さ範囲として設定される矩形の検知領域Ｋに障害物Ｈが存在するとき、障害物Ｈがない状態における受光量に比べて障害物Ｈで阻害されるセンサ光Ｌ０（図１参照）分減少する。そして、判定部４２は、受光量検測部４１によって検出された総受光量に基づいて、セフティシュー９ａ及び９ｂ間の検知領域Ｋにおける異物の有無を判定する。具体的に、判定部４２は、受光量検測部４１によって検出された各受光量があらかじめ設定された所定の閾値に満たない場合に、異物（障害物）有りを判定する。
【００５０】
そして、駆動制御部４３は、判定部４２によって異物有りが判定されると、その異物が戸（乗場戸４ａ及び４ｂ、かご戸８ａ及び８ｂ）に挟まれたり衝突したりすることを回避するため、戸を反転動作させたり、戸閉速度を遅らせたりする等の制御を行う。
本実施形態によれば、受光側の棒状導光体１１の端面１１ａに対向配置した光検出部３２によって、棒状導光体１１の全長に亘った範囲の検知が可能となるため、製造コストを抑えることができる。また、この実施形態によれば、ビーム状のセンサ光を光受信部と光送信部との間で各々精度あわせを行う必要がなく、また、一定の閾値よりも検出量が低下することで検知するため、誤検知の発生を低下して、検知精度よく検出可能とすることができる。
【００５１】
本実施形態によれば、前記棒状導光体１１は、ドット状反射部１２の反射面１２ａに高い反射効率を確保できるから、前記反射面１２ａにて光を反射させる際の光ロスを低減できる。このため、この棒状導光体１１は、第２側面１１ｃから出射させたセンサ光の到達距離を長くすることができる。しかも、この棒状導光体１１は、ドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αの設定によって、受光側装置へのセンサ光入射量を容易に確保できる。
一方、受光側の棒状導光体１１は、前記反射面１２ａにて光を反射させる際の光ロスの低減によって、光検出部３２での受光量の確保が容易となるから、発光側装置からの距離を大きく設定できる。
【００５２】
上述のように高い反射効率を確保できる反射面１２ａを有するドット状反射部１２を形成した構成の棒状導光体１１は従来知られていない。
従来のエッジライト方式の導光棒は、より反射効率を上げることを考えた場合、二次加工(研磨加工)が必須であり、非常に高価な製品となり現実的な使用は難しい。また、合わせてセンサ光を充分に引き出すための角度設定も難しいという欠点を有していた。
これに対して前記棒状導光体１１は、ドット状反射部１２が形成容易な断面三角形状であり、ドット状反射部１２を含む全体を射出成形によって形成可能である。この棒状導光体１１は、二次加工（研磨加工）を行わなくても、平坦で高い反射効率を確保できる反射面１２ａを有するドット状反射部１２を低コストで容易に形成できる。
【００５３】
つまり、本実施形態によれば、射出成形によって形成された合成樹脂製の棒状導光体１１は、その樹脂成形（射出成形）によって、平滑な反射面１２ａを有するドット状反射部１２を形成できる。これに対して、例えばアクリル棒等の樹脂棒の一部にレーザ加工やＮＣ加工等の機械加工を施した方式の場合は、平滑面の形成が非常に難しく反射効率を上げることが困難であるため、反射効率を上げるためには二次加工(研磨加工)する必要がある。
本実施形態では、棒状導光体１１の射出成形時に平滑な反射面１２ａを有するドット状反射部１２を形成できるため、反射効率を上げるための二次加工（研磨加工）の必要がなく、低価格な製品を実現することができる。
しかも、前記棒状導光体１１は、その樹脂成形（射出成形）時に、ドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αを設定でき、設定した傾斜角度αの反射面１２ａを確実かつ容易に形成できるため、センサ光を充分に引き出すための反射面１２ａの角度設定も容易に行える。
【００５４】
前記光センサ１は、光送信機と受信機をそれぞれ同数の複数個使用する構成の光センサに比べて、使用するセンサ数を少なく抑えることが可能であるから、製造コスト及び設置コストの低減、省スペース化を容易に実現できる。
また、棒状導光体１１は、発光側、受光側のいずれにも使用できるため、量産による低コスト化を容易に実現できるといった利点もある。
【００５５】
なお、発光側、受光側の棒状導光体１１は、必ずしも同じ構造のものとする必要は無く、互いに異なる構造のものを用いても良い。
【００５６】
上述の実施形態においては、それぞれ棒状導光体１１を有する発光側装置１０と受光側装置２０とを用いたが、光センサとしては、図７〜図９に示す実施形態（後述）のように、発光側装置、受光側装置のうちどちらか片方のみ棒状導光体１１を有する構成も採用可能である。
【００５７】
次に、図７に例示した光センサ１Ａを説明する。
図７に示すように、この光センサ１Ａは、棒状導光体１１を含む既述の発光側装置１０と、光検出部３２自体である受光側装置２０ａとを有する構成となっている。この光センサ１Ａの受光側装置２０ａは、その受光面を発光側装置１０の棒状導光体１１（詳細にはその第２側面１１ｃ）に対向させて設置され、発光側装置１０の棒状導光体１１から出射されたセンサ光Ｌを直接受光する。また、この光センサ１Ａでは、発光側装置１０の棒状導光体１１と受光側装置２０ａとの間に、棒状導光体１１から前記受光側装置２０ａに向かって先細りのほぼ三角形状の検知領域Ｋが確保される。
【００５８】
図７の光センサ１Ａは、発光側装置１０の発光部３１から棒状導光体１１に入射され棒状導光体１１の長手方向複数箇所のドット状反射部１２の反射面１２ａにて反射されて第２側面１１ｃから出射されるセンサ光Ｌを、ひとつの受光側装置２０ａにて受光する構成となっている。発光側装置１０の棒状導光体１１の各ドット状反射部１２の反射面１２ａの傾斜角度αは、各反射面１２ａからのセンサ光Ｌが受光側装置２０ａに向かうように、個々に設定される。
【００５９】
この光センサ１Ａは、光送信部として機能する発光側装置１０の棒状導光体１１が、光受信部として機能する受光側装置２０ａに向かってセンサ光を出射（送信）する。
【００６０】
発光側装置１０の棒状導光体１１としては、図８に示すように、弓形に湾曲形成したものを用いても良い。図８の棒状導光体１１に符号１１Ｃを付記する。この棒状導光体１１Ｃは、第２側面１１ｃを湾曲の内周側、第１側面１１ｂを湾曲の外周側とされている。
受光側装置２０ａは、棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対向配置される。
【００６１】
なお、棒状導光体１１を含む発光側装置１０と、発光側装置１０の棒状導光体１１から出射されたセンサ光Ｌを直接受光する受光側装置２０ａとを用いる光センサとしては、受光側装置２０ａをひとつのみ用いる構成に限定されず、受光側装置２０ａを複数設けた構成とすることも可能である。受光側装置２０ａを複数用いて構成した光センサとしては、例えば、複数の受光側装置２０ａを発光側装置１０の棒状導光体１１に沿って配列設置した列（受光部列）を、棒状導光体１１から離隔した位置に設けた構成などを挙げることができる。複数の受光側装置２０ａは、それぞれ、発光側装置１０の棒状導光体１１Ａの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ａの長手方向に沿って一列に並べられたドット状反射部１２に対向させて配置する。
この光センサにおいては、発光側装置１０の棒状導光体１１が光送信部、受光部列の受光側装置２０ａが光受信部として機能する。
【００６２】
図９に例示した光センサ１Ｂは、棒状導光体１１を含む既述の受光側装置２０と、発光部３１自体である発光側装置１０ａを前記受光側装置２０の棒状導光体１１に沿って複数配列した発光部列３１Ａとを有する構成となっている。発光部列３１Ａは受光側装置２０の棒状導光体１１から離隔させて設けられている。発光部列３１Ａの各発光側装置１０ａは、棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対向させて設けられ、棒状導光体１１に向けて出射したセンサ光Ｌを前記第２側面１１ｃから棒状導光体１１に入射させる。この光センサ１Ｂでは、発光部列３１Ａと受光側装置２０との間が検知領域Ｋとされる。
【００６３】
発光側装置１０ａは、例えば、受光側装置２０の棒状導光体１１の複数のドット状反射部１２に対応させてドット状反射部１２と同数を設置し、それぞれセンサ光Ｌの光軸をドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせする。つまり、発光部列３１Ａの各発光部３１（センサ光源）は、それぞれ、受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂの第１側面１１ｂに棒状導光体１１Ｂの長手方向に沿って一列に並べられたドット状反射部１２に対向して、その配列方向に沿って配置されている。
この光センサ１Ｂにおいては、発光部列３１Ａの各発光部３１が光送信部、受光側装置２０の棒状導光体１１が光受信部として機能する。
【００６４】
また、棒状導光体１１を含む既述の受光側装置２０と、この受光側装置２０の棒状導光体２０にセンサ光を直接照射する発光側装置１０ａとを用いる光センサとしては、図９の構成に限定されない。この光センサとしては、例えば、複数の発光側装置１０ａを、受光側装置２０の棒状導光体１１Ｂからの距離を互いに異ならせて設置し、発光部列３１Ａを形成しない構成も採用可能である。また、発光側装置１０ａは棒状導光体１１にセンサ光を入射可能とするために棒状導光体１１の第２側面１１ｃに対向させて設けられていれば良く、必ずしも、センサ光Ｌの光軸をドット状反射部１２の反射面１２ａに位置合わせする必要は無い。
【００６５】
また、上記の実施形態では、ドット状反射部１２を棒状導光体１１に１列に形成したが、ドット状反射部１２の列（ドット列）を２列以上並列に形成することもできる。この場合、図１０に示すように、ドット列間のドットピッチｐ２は、１μｍ〜１ｍｍに設定されることが好ましく、５０μｍ〜５００μｍに設定されることがより好ましい。
また、ドットピッチｐ１，ｐ２は同じとすることもできるし、異なる値に設定することも可能である。
【００６６】
棒状導光体１１は、その長手方向におけるドット状反射部１２のドットピッチｐ１を、端面１１ａから離隔するに従い小さくなるように設定することも可能である。この棒状導光体１１を発光側装置１０に用いた場合は、発光部３１に近いドット状反射部１２における反射光強度に比べ発光部３１から遠い位置にあるドット状反射部１２における反射光強度が低くなる傾向を解消あるいは緩和できる。したがって、この棒状導光体１１は、受光側装置へ向けて出射するセンサ光強度の均等化を図ることができ、検出精度ムラの発生を抑えることができる。
また、この棒状導光体１１は受光側装置２０にも用いることができる。この場合は、光検出部３２が、棒状導光体１１の長手方向複数箇所のドット状反射部１２から受光する光の強度を均等化できる。すなわち、この棒状導光体１１は、光検出部３２から遠い位置にあるドット状反射部１２からの光検出部３２が受光する受光強度が、光検出部３２から近いドット状反射部１２からの光検出部３２が受光する受光強度よりも低くなる傾向を解消あるいは緩和でき、検出精度ムラの発生を抑えることができる。
【００６７】
また、棒状導光体１１は、発光部３１からの距離の増大に伴う反射光強度低下を補償するために、図１１に示すように、発光部３１から遠い位置にあるドット状反射部１２を、発光部３１に近いドット状反射部１２に比べ反射面１２ａの面積を大きくしたドット状反射部１２ｋとすることができる。
図１１に例示した棒状導光体１１は、反射面１２ａの面積が互いに異なる２種類のドット状反射部１２を有する構成となっている。但し、棒状導光体１１はこれに限定されず、例えば、その長手方向複数箇所に、反射面１２ａの面積が互いに異なるドット状反射部１２を、端面１１ａからの距離が増大するに従い反射面１２ａの面積が大きくなる順で配列形成した構成等も採用可能である。
この棒状導光体は、発光側装置１０のみならず、受光側装置２０にも適用可能である。
【００６８】
また、上記の実施形態では、第１側面１１ｂにドット状反射部１２を設けたが、図１２に示すように、検知領域Ｋ側に位置する第２側面１１ｃにドット状反射部１２を設けることもできる。この場合でも、反射面１２ａのセンサ光源３１と反対側が凹部となるようにドット状反射部１２が形成されることになる。
図１２のドット状反射部１２に符号１２Ａを付記する。但し、このドット状反射部１２Ａの反射面１２ｃは、棒状導光体１１の第２側面１１ｃから第１側面１１ｂの側に行くにしたがって、センサ体３０に対向する端面１１ａに接近するように第２側面１１ｃに対して傾斜する平坦面に形成される。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ、１Ｂ…光センサ、１０…発光側装置、１０ａ…光送信部（発光側装置）、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ…棒状導光体、１１ａ…端面、１１ｂ…第１側面、１１ｃ…第２側面、１２…ドット状反射部、２０…受光側装置、２０ａ…光受信部（受光側装置）、３０…光素子、３１…発光部（センサ光源）、光送信部、３１Ａ…光送信部（発光部列）、３２…光検出部、Ｌ…センサ光、Ｋ…検知領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光センサの光受信部に対向して配置された、前記光センサの光送信部としての棒状導光体であって、
前記棒状導光体の前記光受信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、
前記棒状導光体の長手方向端面にセンサ光源を設け、
前記棒状導光体の長手方向端面から入射したセンサ光は、前記棒状導光体の前記側面における複数の前記ドット状反射部の反射面のそれぞれで反射し、前記光受信部で受光される棒状導光体。
【請求項２】
前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項１記載の棒状導光体。
【請求項３】
前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して３０度以上８０度以下で傾斜される請求項２記載の棒状導光体。
【請求項４】
前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項３記載の棒状導光体。
【請求項５】
前記センサ光が不可視光である請求項４記載の棒状導光体。
【請求項６】
光送信部としての請求項１乃至５のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光受信部とを備える光センサ。
【請求項７】
光センサの光送信部に対向して配置された、前記光センサの光受信部としての棒状導光体であって、
前記棒状導光体の前記光送信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、
前記棒状導光体の長手方向端面に光検出部を設け、
前記光送信部からのセンサ光は、前記側面における複数の前記ドット状反射部の少なくとも１つの反射面で反射し、前記光検出部で検出される棒状導光体。
【請求項８】
前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項６記載の棒状導光体。
【請求項９】
前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して角度が３０度以上８０度以下で傾斜される請求項７記載の棒状導光体。
【請求項１０】
前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項８記載の棒状導光体。
【請求項１１】
光受信部としての請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光送信部とを備える光センサ。
【請求項１】
光センサの光受信部に対向して配置された、前記光センサの光送信部としての棒状導光体であって、
前記棒状導光体の前記光受信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、
前記棒状導光体の長手方向端面にセンサ光源を設け、
前記棒状導光体の長手方向端面から入射したセンサ光は、前記棒状導光体の前記側面における複数の前記ドット状反射部の反射面のそれぞれで反射し、前記光受信部で受光される棒状導光体。
【請求項２】
前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項１記載の棒状導光体。
【請求項３】
前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して３０度以上８０度以下で傾斜される請求項２記載の棒状導光体。
【請求項４】
前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項３記載の棒状導光体。
【請求項５】
前記センサ光が不可視光である請求項４記載の棒状導光体。
【請求項６】
光送信部としての請求項１乃至５のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光受信部とを備える光センサ。
【請求項７】
光センサの光送信部に対向して配置された、前記光センサの光受信部としての棒状導光体であって、
前記棒状導光体の前記光送信部に対向する側とは反対側の側面に、その側面に対して傾斜する反射面を有するドット状反射部を複数設け、
前記棒状導光体の長手方向端面に光検出部を設け、
前記光送信部からのセンサ光は、前記側面における複数の前記ドット状反射部の少なくとも１つの反射面で反射し、前記光検出部で検出される棒状導光体。
【請求項８】
前記ドット状反射部の反射面は、平滑な平面である請求項６記載の棒状導光体。
【請求項９】
前記ドット状反射部の反射面は、前記側面に対して角度が３０度以上８０度以下で傾斜される請求項７記載の棒状導光体。
【請求項１０】
前記ドット状反射部は、平面視にて略矩形状とされ、その縦横比は１０：１から１：１までの範囲である請求項８記載の棒状導光体。
【請求項１１】
光受信部としての請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の棒状導光体と、前記光送信部とを備える光センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１０８０５５（Ｐ２０１２−１０８０５５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５８２７９（Ｐ２０１０−２５８２７９）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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