(57)【要約】【課題】検出対象物がガラス等の透明部材である場合でも、その物体検出を確実に行うことのできる光電センサ装置を提供する。【解決手段】物体の検出領域に向けて光を投光する投光部と、前記検出領域を介して前記投光部から投光された光を受光する受光部とを備え、前記受光部での受光量から前記検出領域における透明部材の有無を検出する光電センサ装置において、前記透明部材に向けて前記投光部から投光されて前記透明部材に照射される光の入射角度θを前記透明部材の表面における反射率が無視できなくなる角度、例えば４０°以上となるように傾けて設定したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の検出領域に向けて光を投光する投光部と、前記検出領域を介して前記投光部から投光された光を受光する受光部とを備え、前記受光部での受光量から前記検出領域における透明部材の有無を検出する光電センサ装置であって、
前記検出領域に侵入する透明部材に対して、前記投光部から投光する光の入射角度θを前記透明部材の表面における反射率が無視できなくなる角度以上となるように傾けて設定したことを特徴とする光電センサ装置。
【請求項２】
前記透明部材は板体からなり、
前記投光部は、前記検出領域に侵入する透明部材の板面に対して４０°の入射角度θとなる向きから光を照射するものである請求項１に記載の光電センサ装置。
【請求項３】
前記投光部および前記受光部は、検出領域を挟んで対向配置され、若しくは投受光方向を揃えて並べて設けられて前記検出領域を挟んでリフレクタに対向配置されるものである請求項１に記載の光電センサ装置。
【請求項４】
物体の検出領域に向けて光を投光する投光部と、前記検出領域を介して前記投光部から投光された光を受光する受光部とを備えた光電センサ装置を用い、前記受光部での受光量から前記検出領域における透明部材の有無を検出するに際し、
前記投光部と前記受光部との間に形成される光軸を、前記検出領域に侵入する透明部材の表面に対して傾けると共に、その傾きの角度を、前記投光部から投光する光の前記透明部材の表面に対する入射角度が、該透明部材の表面おける光の反射率が無視できなくなる角度θ以上となるように設定したことを特徴とする透明部材の検出方法。
【請求項５】
前記透明部材の表面おける光の反射率が無視できなくなる入射角度θは、４０°以上である請求項４に記載の透明部材の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明部材を検出するに好適な光電センサ装置および透明部材の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
投光部から照射された光を検出領域を介して受光部にて検出し、その受光量から上記検出領域における物体の有無を検出する光電センサ装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。この種の光電センサ装置は、検出領域に存在する物体によって前記投光部から照射された光が遮られ、この結果、前記受光部での受光量が減少することに着目して物体検出を行うものである。具体的にはこの種の光電センサ装置は、例えば図３(ａ)に示すように投光部１および受光部２を、検出対象物Ａが位置付けられる検出領域を挟んで対向配置して構成される。或いは図３(ｂ)に示すように投光部１および受光部２を、その投受光方向を揃えて並べて設けると共に、これらの投光部１および受光部２を検出対象物Ａが位置付けられる検出領域を挟んでリフレクタ（反射体）３に対向配置して構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７-９３３３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで従来一般的な光電センサ装置においては、前述した投光部１および受光部２を検出対象とする物体Ａに正対させて設けているに過ぎない。これ故、検出対象物Ａがガラス等の透明部材である場合、前記投光部１から照射された光の殆どが前記検出物体（透明部材）Ａを透過するので、前記受光部２における受光量の変化が少なく、物体検出を高精度に、しかも確実に行うことができないと言う不具合がある。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、検出対象物がガラス等の透明部材である場合でも、その物体検出を確実に行うことのできる光電センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するべく本発明に係る光電センサ装置は、物体の検出領域に向けて光を投光する投光部と、前記検出領域を介して前記投光部から投光された光を受光する受光部とを備え、前記受光部での受光量から前記検出領域における透明部材の有無を検出するものであって、
特に前記検出領域に侵入する透明部材の強度反射率が該透明部材に対する前記光の入射角によって変化することに着目してなされており、前記透明部材に向けて前記投光部から投光する光の入射角度θを前記透明部材の表面における反射率が無視できなくなる角度、例えば４０°以上となるように傾けて設定したことを特徴としている。
【０００７】
ちなみに前記透明部材は板体からなり、また前記投光部および前記受光部は、検出領域を挟んで対向配置され、若しくは投受光方向を揃えて並べて設けられて前記検出領域を挟んでリフレクタに対向配置される。
また本発明に係る透明部材の検出方法は、物体の検出領域に向けて光を投光する投光部と、前記検出領域を介して前記投光部から投光された光を受光する受光部とを備えた光電センサ装置を用いて前記受光部での受光量から前記検出領域における透明部材の有無を検出するに際し、
前記投光部と前記受光部との間に形成される光軸を、前記検出領域に侵入する透明部材の表面に対して傾けると共に、その傾きの角度を、前記投光部から投光する光の前記透明部材の表面に対する入射角度θが、該透明部材の表面おける光の反射率が無視できなくなる角度、例えば４０°以上となるように設定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の光電センサ装置によれば、前記投光部から透明部材に向けて照射する光の前記透明部材の表面に対する入射角度θが４０°以上に設定されているので、該透明部材の表面における前記光の反射率を十分に大きくすることができ、これによって透明部材の有無に応じた前記受光部での受光量の変化を十分に大きくすることができる。この結果、簡易にしてその検出精度の向上を図った光電センサ装置を実現することができる。
【０００９】
また本発明に係る透明部材の検出方法によれば、光電センサの投光部と受光部との間に形成される光軸を、前記検出領域に侵入する透明部材の表面に対して４０°以上の入射角となるように傾けるだけで、透明部材の有無を確実に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る光電センサ装置の要部概略構成図。
【図２】板状の透明部材に対する光の入射角θと光の透過率との関係を示す図。
【図３】従来一般的な光電センサ装置の要部概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る光電センサ装置と、この光電センサを用いた透明部材の検出方法について説明する。
この光電センサ装置は、例えばガラス等の透明な検出対象物（透明体）が搬送される搬送路を横切る光路を形成して設けられ、該搬送路に沿って搬送される検出対象物（透明体）が上記光路を形成した検出領域に到達したか否かの検出に用いられる。尚、ガラス等の透明体が、予め定められた位置に位置付けされたか否かの検出に用いることも可能である。
【００１２】
図１(ａ),(ｂ)は、本発明の実施形態に係る光電センサ装置の要部概略構成図であり、１は検出領域に向けて光を照射する投光部、２は前記検出領域を介して前記投光部１から照射された光を受光する受光部である。ちなみに前記検出部1は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）からなる発光素子と、この発光素子の発光面に対峙させて設けられて該発光素子から発せられた光を平行光線束に集光して検出領域に投光する投光レンズとを備えて構成される。また前記受光部２は、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子と、この受光素子の受光面に対峙させて設けられて前記検出領域から到来する光を集光して前記受光素子の受光面に導く受光レンズとを備えて構成される。
【００１３】
これらの投光部1および受光部２は、例えば図１(ａ)に示すように検出対象物Ａが位置付けられる検出領域、具体的には所定の搬送路に沿って搬送される検出対象物Ａの検出位置を挟んで、その投光面と受光面とを正対させて配置されて光電センサ装置を構築する。或いは前記投光部1および受光部２は、図１(ｂ)に示すようにその投受光方向検出領域に向けて並べて設けられると共に、前記検出領域を挟む位置に設けられたリフレクタ（反射体）３に正対させて設けられて光電センサ装置を構築する。
【００１４】
特に本発明に係る光電センサ装置は、前記投光部１と受光部２との間に形成される光軸（光学的中心軸）の向きを、前記検出領域に位置付けられる、例えば板状の検出対象物Ａの主面（主たる表面）に対してその入射角θが４０°以上となるように傾けて設定されたことを特徴としている。ちなみに上記入射角θが４０°以上となる光軸の向きは、前記検出対象物Ａでの光の表面反射率が大きく増加し、換言すればガラス等の透明部材からなる検出対象物Ａにおける光の透過率が大きく減少する角度である。
【００１５】
即ち、ガラス等の透明部材Ａに光を照射した場合、その光は空気の屈折率ｎ１と透明部材Ａの屈折率ｎ２とに応じて、その入射角θに応じた屈折作用を呈することのみならず、その透過率も上記入射角θに応じて変化する。図２は厚みが２ｍｍで屈折率ｎ２が略１.５１６であるアクリル板における光の入射角θに対する透過率の変化を示している。このような透過率の変化は、屈折率ｎ２がアクリル板と略同程度のポリカーボネイト等の透明な合成樹脂材や、一般的にＢＫ７と称されるガラス素材においても同様に存在する。特に図２に例示するようにアクリル板においては、入射角θが略３０°以下の領域においては、主としてその素材に起因する４％程度の表面反射が存在するだけであり、光の透過率は９０％以上である。これ故、透明部材からなる検出対象物（アクリル板）Ａに対して３０°以下の入射角θで光を照射しても、該検出対象物Ａの存在によって変化する受光部２での受光量の変化は１０％にも満たず、外乱光等を考慮した場合、上述した僅かな受光量の変化を高精度に検出することは一般的には困難である。
【００１６】
しかしながら光の入射角θが３０°を越えると検出対象物（アクリル板）Ａでの透過率が次第に低下し、入射角θが４０°付近になると入射角０°のときと比べて明らかに透過率が減少する。このとき検出対象物Ａの有無によって変化する前記受光部２での受光量の変化は略１０％となり、その受光量の変化を確実に検出することが容易となる。尚、入射角θが６０°を越えるとその透過率が８５％以下と大きく低下するので、好ましくは入射角θは６０°以上にすることが望ましい。しかし実際の入射角θをどの程度にするかは本発明が適用される状況に応じて、前述した４０°以上の角度に適宜設定すれば良い。但し、本発明を実施するに際して、入射角θが９０°未満であることが必要であることは当業者ならば容易に理解できるであろう。
【００１７】
特に光電センサ装置が図１(ａ)に示すようにリフレクタ３を介して検出領域を往復する光路を形成している場合、検出対象物（アクリル板）Ａは２度に亘って前記投光部１からの光を大きく減衰させることになるので、検出対象物Ａの有無による前記受光部２での受光量の変化を大きくして、その検出精度を効率的に高めることが可能となる。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば検出対象物Ａとしては必ずしも板状のものでなくても良く、予め特定された検出対象部位を有するものであっても良い。この場合には、予め特定された検出対象部位の検出面に対して前記投光部１から投光される光を前述した条件の下で照射するようにその光学系を設定しておけば十分である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【符号の説明】
【００１８】
Ａ  板状の透明部材（検出物体）
１  投光部
２  受光部
３  リフレクタ（反射体）
【図１】
2010203834.tif 000003
【図２】
2010203834.tif 000004
【図３】
2010203834.tif 000005