(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の照射範囲を有する平行光が検知面に向かうと共に当該検知面で反射した反射光が受光部に向かうように構成される光学系と、
前記光学系を前記検知面に対して位置調整する位置調整手段と、
前記光学系の前記反射光を基に前記検知面の状態を検知する検知手段と、
前記光学系の前記平行光および前記反射光が通る通路を形成する筒状部材と、
前記位置調整手段による調整および／または前記検知手段の校正の際に用いられ、当該調整と共に位置調整される治具と、
前記光学系の前記平行光および前記反射光が通る開口部を有し、前記筒状部材により形成される前記通路を遮る位置に配設される板状部材と、
を備え、
前記治具は、
前記調整および／または前記校正のための調整校正用検知面を生成するための生成部と、
前記生成部での前記調整校正用検知面にて反射した調整校正用反射光の軌跡が映る前記板状部材の面に前記治具の外部の光があたらないように入光を制限する制限部と、
前記制限部と前記治具の外部とを互いに連通する窓部と、
前記窓部に位置し、前記板状部材の前記面に映る前記調整校正用反射光の軌跡を当該窓部を介して前記治具の外部から視認可能にする鏡部材と、を有することを特徴とする検知器。
【請求項２】
前記治具は、前記筒状部材に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の検知器。
【請求項３】
前記治具は、前記板状部材を保持する保持部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の検知器。
【請求項４】
前記治具は、前記光学系と当該治具の前記生成部との離間距離を予め定められた値に変更する変更手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検知器。
【請求項５】
所定の照射範囲を有する平行光が検知面に向かうと共に当該検知面で反射した反射光が受光部に向かうように構成される光学系と、当該光学系を当該検知面に対して位置調整する位置調整手段と、当該光学系の当該反射光を基に当該検知面の状態を検知する検知手段と、当該光学系の当該平行光および当該反射光が通る通路を形成する筒状部材と、前記光学系の前記平行光および前記反射光が通る開口部を有し、前記筒状部材により形成される前記通路を遮る位置に配設される板状部材と、を備える検知器に取り付けられ、当該位置調整手段による調整および／または当該検知手段の校正の際に用いられる治具であって、
前記調整と共に位置調整され、当該調整および／または前記校正のための調整校正用検知面を生成するための生成部と、
前記生成部での前記調整校正用検知面にて反射した調整校正用反射光の軌跡が映る前記板状部材の面に前記治具の外部の光があたらないように入光を制限する制限部と、
前記制限部と前記治具の外部とを互いに連通する窓部と、
前記窓部に位置し、前記板状部材の前記面に映る前記調整校正用反射光の軌跡を当該窓部を介して前記治具の外部から視認可能にする鏡部材と、を有することを特徴とする治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知面の被検知物を検知する検知器および検知器に取り付けられる治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浄水場や河川、湖沼等に異物例えば油膜が存在している場合には、取水中止等の措置を行う必要があることから、常時の油膜検知が必要である。そのような要求に対応すべく、種々の油膜検出装置が提案されている。さらに説明すると、水面に光を照射してその反射光の強度を測定することで反射率を求め、これによって水面での油膜の有無を検出するという油膜検出方法を用いた油膜検出装置が知られている。このような検出装置によれば、水面の状態（水位の変動や波立ち、浮遊物の有無等）に影響されることなく、広範囲にわたって面積の小さな油膜であっても検出できる。
【０００３】
このような非接触の油膜検出装置については、従来から種々の構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、検出光を２次元的に走査し、検出対象面における検出光の照射範囲として所望の平面を形成する２次元走査部を備えた油膜検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／０２２６４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、検知面の被検知物を検知する検知器では、検知場所に設置する際や設置後の定期的な点検の際に検知器を検知面に対して位置調整を行う必要がある。また、このような検知器では、定期的に校正を行う必要がある。このような位置調整や校正は、常に行うものではないものの、検出精度を確保するためには必要な作業であることから、作業性向上の要望がある。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、検出面に対する位置調整および／または校正の作業を容易に行うことが可能な検知器および治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明が適用される検知器は、所定の照射範囲を有する平行光が検知面に向かうと共に当該検知面で反射した反射光が受光部に向かうように構成される光学系と、前記光学系を前記検知面に対して位置調整する位置調整手段と、前記光学系の前記反射光を基に前記検知面の状態を検知する検知手段と、前記光学系の前記平行光および前記反射光が通る通路を形成する筒状部材と、前記位置調整手段による調整および／または前記検知手段の校正の際に用いられ、当該調整と共に位置調整される治具と、前記光学系の前記平行光および前記反射光が通る開口部を有し、前記筒状部材により形成される前記通路を遮る位置に配設される板状部材と、を備え、前記治具は、前記調整および／または前記校正のための調整校正用検知面を生成するための生成部と、前記生成部での前記調整校正用検知面にて反射した調整校正用反射光の軌跡が映る前記板状部材の面に前記治具の外部の光があたらないように入光を制限する制限部と、前記制限部と前記治具の外部とを互いに連通する窓部と、前記窓部に位置し、前記板状部材の前記面に映る前記調整校正用反射光の軌跡を当該窓部を介して前記治具の外部から視認可能にする鏡部材と、を有することを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、前記治具は、前記筒状部材に着脱自在に取り付けられることを特徴とすることができる。また、前記治具は、前記板状部材を保持する保持部をさらに有することを特徴とすることができる。さらに、前記治具は、前記光学系と当該治具の前記生成部との離間距離を予め定められた値に変更する変更手段をさらに有することを特徴とすることができる。
【０００９】
本発明が適用される治具は、所定の照射範囲を有する平行光が検知面に向かうと共に当該検知面で反射した反射光が受光部に向かうように構成される光学系と、当該光学系を当該検知面に対して位置調整する位置調整手段と、当該光学系の当該反射光を基に当該検知面の状態を検知する検知手段と、当該光学系の当該平行光および当該反射光が通る通路を形成する筒状部材と、前記光学系の前記平行光および前記反射光が通る開口部を有し、前記筒状部材により形成される前記通路を遮る位置に配設される板状部材と、を備える検知器に取り付けられ、当該位置調整手段による調整および／または当該検知手段の校正の際に用いられる治具であって、前記調整と共に位置調整され、当該調整および／または前記校正のための調整校正用検知面を生成するための生成部と、前記生成部での前記調整校正用検知面にて反射した調整校正用反射光の軌跡が映る前記板状部材の面に前記治具の外部の光があたらないように入光を制限する制限部と、前記制限部と前記治具の外部とを互いに連通する窓部と、前記窓部に位置し、前記板状部材の前記面に映る前記調整校正用反射光の軌跡を当該窓部を介して前記治具の外部から視認可能にする鏡部材と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、検出面に対する位置調整および／または校正の作業を容易に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１−１】本実施の形態に係る油膜検知器の構成例を示すブロック図である。
【図１−２】本実施の形態に係る油膜検知器の別の構成例を示すブロック図である。
【図１−３】本実施の形態に係る油膜検知器の別の構成例を示すブロック図である。
【図２】油膜検知器を検知場所に設置する場合の設置例を示す概略図である。
【図３】油膜検知器を護岸に設置する際の手順を説明するための図である。
【図４】油膜検知器を護岸に設置する際の手順を説明するための図である。
【図５−１】治具を説明する正面図である。
【図５−２】治具の上部を説明する斜視図である。
【図６】治具を油膜検知器のフードに取り付けて行う位置調整を説明する図である。
【図７】治具を油膜検知器のフードに取り付けて行う位置調整を説明する図である。
【図８】治具を油膜検知器のフードに取り付けて行う校正を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１−１は、本実施の形態に係る油膜検知器Ｅ１の構成例を示すブロック図である。
同図に示す油膜検知器Ｅ１は、液面に油膜が存在するときの光の反射率と存在しないときの光の反射率とが違うという性質を利用して、検知面（同図の水面Ｗ）に被検知物である油膜があるか否かを検知するための装置である。この水面Ｗとしては、例えば浄水場や河川、湖沼等の水面を指すものであり、水面Ｗの位置が高くなったり低くなったり、また、水面Ｗが波立ったりするものである。
【００１３】
この油膜検知器Ｅ１は、レーザ光Ｌ１を発光するレーザ光源１００と、レーザ光源１００により発光されたレーザ光Ｌ１が所定の範囲を照射するように作用する照射部２００と、を備えている。更に説明すると、照射部２００は、レーザ光Ｌ１を走査することにより所定の範囲を照射するレーザ光Ｌ２を出力する。レーザ光Ｌ２は、レーザ光Ｌ２の光路上流側の横断面積と光路下流側の横断面積との大きさの差が無い乃至ほとんど無いいわゆる平行光である。
なお、本明細書で平行光というときには、１本のレーザ光を走査することによりビーム群に構成された光の横断面積が光路上の位置によって実質的に変わりがないレーザ光をいうものとする。
【００１４】
また、油膜検知器Ｅ１は、水面Ｗに照射するレーザ光Ｌ３の光軸と水面Ｗで反射したレーザ光Ｌ４の光軸とが同軸となるようにレーザ光Ｌ３，Ｌ４を導く同軸落射部３００と、同軸落射部３００からのレーザ光Ｌ５を受光する受光部４００と、を備えている。この同軸落射部３００は、入射した光の一部を反射して残りを透過させるハーフミラー３１０を有する。このハーフミラー３１０は、反射光と透過光の強さがほぼ等しくなるように形成されている板状部材である。なお、照射部２００、同軸落射部３００およびハーフミラー３１０は、光学系の一例であり、受光部４００、演算部５００および判断部６００は、検知手段の一例であり、レーザ光Ｌ３は、平行光の一例であり、レーザ光Ｌ４は、反射光の一例である。
更に説明すると、同軸落射部３００は、照射部２００からのレーザ光Ｌ２をハーフミラー３１０に反射させ、その反射光であるレーザ光Ｌ３を水面Ｗに全反射するように導き、かつ、水面Ｗで全反射したレーザ光Ｌ４をハーフミラー３１０に透過させ、その透過光であるレーザ光Ｌ５を受光部４００に受光されるように導く。レーザ光Ｌ４は、レーザ光Ｌ３の入射角に等しい角度で水面Ｗから反射していく。すなわち、レーザ光Ｌ３の入射角とレーザ光Ｌ４の反射角とは互いに等しい。
【００１５】
このように、照射部２００は、水面Ｗの油膜検知に用いる検出光を、所定の範囲を照射する平行光として出力するように構成されている。そして、同軸落射部３００は、検出光をハーフミラー３１０を介して水面Ｗに全反射させ、その全反射した検出光をハーフミラー３１０を介して受光部４００に向かわせるように構成されている。
このため、検出光を広い範囲に照射することが可能であり、水面Ｗの高さが変動して油膜検知器Ｅ１に対する距離が変わっても、受光部４００による油膜検出に必要な検出光の受光に影響を受けず、また、水面Ｗが波立ったりしても、同様に、油膜検出に必要な検出光の受光に影響を受けない。
【００１６】
また、油膜検知器Ｅ１は、受光部４００が受光したレーザ光Ｌ５を所定の信号に変換することでレーザ光Ｌ５の強度情報を得て水面Ｗの反射率を演算する演算部５００と、演算部５００による演算結果を基に、水面Ｗに油膜が存在するか否かを判断する判断部６００と、判断部６００により水面Ｗに油膜が存在するとの判断がされるとユーザに通知する通知部７００と、を備えている。
【００１７】
ここで、レーザ光源１００としては、図示しないレーザダイオードと、レーザダイオードに所定の電圧が印加されるように制御する図示しない駆動回路と、で構成する例が考えられる。
【００１８】
また、同軸落射部３００の構成については上述したとおりである。
また、受光部４００としては、レーザ光Ｌ５を集光するための図示しない集光レンズと、集光した光の強度に応じた電気信号に変換する図示しないフォトダイオードと、で構成する例が考えられる。
【００１９】
また、演算部５００及び判断部６００としては、予め定められた動作制御プログラム（ファームウェア）に従ってデジタル演算処理を実行する図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＣＰＵの作業用メモリ等として用いられる図示しないＲＡＭ(Random Access Memory)と、ＣＰＵにより実行される処理プログラムや処理プログラムにて用いられる各種のデータが格納される図示しないＲＯＭ(Read Only Memory)と、で構成する例が考えられる。
また、通知部７００としては、ユーザに対して視覚的に通知する図示しない表示画面で構成する例が考えられ、また、汎用の通信手段にて遠隔のユーザに通知するための通信インターフェースで構成する例が考えられる。
【００２０】
図１−２は、本実施の形態に係る油膜検知器Ｅ２の別の構成例を示すブロック図である。なお、油膜検知器Ｅ２の基本的な構成は、上述した油膜検知器Ｅ１（図１−１参照）と共通するため、同じ構成には同じ符号を用い、また、その説明を省略することがある。
同図に示す油膜検知器Ｅ２は、レーザ光源（図示省略）、照射部２００、集光部８００、受光部４００、演算部（図示省略）、判断部（図示省略）及び通知部（図示省略）を備えている。集光部８００は、放物面または楕円曲面の反射面を有する放物面鏡または凹面鏡により構成されている。
【００２１】
油膜検知器Ｅ２が備える集光部８００には、照射部２００から出力されたレーザ光が貫通する窓孔８１０が形成されていると共に、その下面には、水面Ｗからの反射光を反射させる放物面または楕円曲面からなる反射面８２０が形成されている。
すなわち、油膜検知器Ｅ２は、照射部２００からのレーザ光を、集光部８００の窓孔８１０を貫通させて水面Ｗに向かわせ、水面Ｗからの反射光を集光部８００の反射面８２０で反射させ、受光部４００に導くように構成されている。
【００２２】
図１−３は、本実施の形態に係る油膜検知器Ｅ３の別の構成例を示すブロック図である。なお、油膜検知器Ｅ３の基本的な構成は、上述した油膜検知器Ｅ１，Ｅ２（図１−１または図１−２参照）と共通するため、同じ構成には同じ符号を用い、また、その説明を省略することがある。
ここで、油膜検知器Ｅ３が油膜検知器Ｅ２と相違する構成について具体的に説明する。油膜検知器Ｅ３は、照射部２００が集光部８００の干渉を受けない位置に配置され、集光部８００には窓孔８１０（図１−２参照）が形成されていない点で異なる。すなわち、油膜検知器Ｅ３の照射部２００は、集光部８００に遮られることなく、レーザ光を、水面Ｗに向かわせ、水面Ｗからの反射光を集光部８００の反射面８２０で反射させ、受光部４００に導くように構成されている。
【００２３】
次に、油膜検知器Ｅの検知場所への設置について説明する。なお、説明の便宜上、油膜検知器Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を油膜検知器Ｅということがある。
図２は、油膜検知器Ｅを検知場所に設置する場合の設置例を示す概略図である。
図２に示すように、油膜検知器Ｅは、護岸に立設した状態で据え付けられている支柱１１と、支柱１１の上部から側方に延びる取り付けアーム１２と、支柱１１の上端に取り付けられ、油膜検知についての操作および制御を行うための操作・制御部１３と、を備えている。付言すると、取り付けアーム１２は、油膜検知器Ｅの設置作業性を向上させるために、支柱１１の長手方向（図２の上下方向）に延びる軸周りに関して位置変更可能な構造を有している（図２および図３参照）。すなわち、油膜検知器Ｅの設置時には、取り付けアーム１２は、支柱１１よりも水面Ｗ側に位置させたり(図２参照)、支柱１１よりも護岸側に位置させたり（図３参照）することが可能である。
【００２４】
支柱１１および取り付けアーム１２は、水面Ｗの油膜検知を行うために護岸に固定された構造部材であり、本実施の形態では、いずれも管状部材で構成されている。また、取り付けアーム１２の上部には、丸穴が形成された板状の突出片１２ａが起立して設けられている。この取り付けアーム１２の突出片１２ａには、風等による本体部２２の揺れ防止のためのワイヤ３１が取り付けられている。なお、ワイヤ３１の一端部は、突出片１２ａの丸穴に固定され、図示しない他端部は、より強固な構造物に固定されている。
操作・制御部１３は、ユーザの操作を受け付けるための各種の操作部１３ａと、操作部１３ａの操作に基づいて各種の制御を行う図示しない制御部と、検知結果をユーザに表示する表示部１３ｂと、図示しない通信インターフェースと、を有するように構成されている。
【００２５】
また、油膜検知器Ｅは、取り付けアーム１２と係合可能な取り付けプレート２１と、取り付けプレート２１がボルトで締結され、取り付けプレート２１を介して取り付けアーム１２の先端に取り付けられている本体部２２と、を備えている。
本体部２２は、例えばダイキャスト等により製造されたカバーに覆われている重量物である。本体部２２の上部には、アイボルト２２ａが設けられている。
【００２６】
また、本体部２２の下部には、油膜検知を行う際に外光の影響を軽減するための筒状部材の一例としてのフード２３が設けられている。このフード２３は、金属製、より具体的にはアルミニウム製である。
油膜検知器Ｅのフード２３の下方は開放し、レーザ光Ｌ３が照射される空間が形成されている。付言すると、レーザ光Ｌ３は、フード２３を通って油膜検知器Ｅから水面Ｗに向けて照射され、また、レーザ光Ｌ４は、フード２３を通って油膜検知器Ｅの受光部４００（図１−１〜図１−３参照）に受光される。
【００２７】
本体部２２は、図示しないケーブルにて電気的に操作・制御部１３と接続されている。本体部２２は、操作・制御部１３の制御によってレーザ光Ｌ３を水面Ｗに向けて照射し、水面Ｗで反射したレーザ光Ｌ４を受光すると操作・制御部１３に信号として出力する。
なお、取り付けアーム１２および取り付けプレート２１は、位置調整手段の一例である。
【００２８】
ここで、図２に示す本体部２２は、図１−１、図１−２および図１−３に示すレーザ光源１００、照射部２００、同軸落射部３００（または集光部８００）及び受光部４００を備え、また、同図に示す操作・制御部１３は、演算部５００、判断部６００及び通知部７００を備えている。
なお、支柱１１および取り付けアーム１２は構造部材の一例であり、また、取り付けプレート２１は、取り付け部材の一例である。
【００２９】
図３および図４は、油膜検知器Ｅを護岸に設置する際の手順を説明するための図である。図３は、油膜検知器Ｅの設置途中の状態を示す概略図であり、図４は、油膜検知器Ｅの設置完了の状態を示す斜視図である。なお、図４は、図３に示すアイボルト２２ａの図示を省略している。
図３に示すように、作業者は、支柱１１を護岸に固定した後に、その支柱１１に取り付けアーム１２および操作・制御部１３を不図示のボルトにより取り付ける。なお、同図では、取り付けアーム１２が支柱１１よりも護岸側に位置している。
ここで、取り付けアーム１２は、管形状のアーム本体部４１と、アーム本体部４１の先端部に形成されたフランジ部４２と、フランジ部４２に隣接し、フランジ部４２よりも縮径して形成された環状部４３と、フランジ部４２と環状部４３との間に位置し、環状部４３よりも縮径して形成された凹部４４と、を備えている。
【００３０】
また、作業者は、本体部２２に取り付けプレート２１をボルト３４により取り付ける。これにより、取り付けプレート２１と本体部２２とが互いに固定されて一体になる。
ここで、取り付けプレート２１は、板状のプレート本体部５１と、プレート本体部５１から一方向（同図の右方向）に突出する一対の取り付け片５２と、プレート本体部５１から他方向（同図の左方向）に突出する折曲げ部５３と、プレート本体部５１を逆Ｕ字状に切り欠いて形成され、取り付けアーム１２の凹部４４に入り込む形状の切り欠き部５４と、を備えている。なお、取り付けプレート２１は、図４に示すように、プレート本体部５１に形成されるねじ穴（不図示）に螺合するボルト３３を備えている。ボルト３３のねじ部先端は、取り付けプレート２１にボルト３４を介して取り付けられている本体部２２と接している。ボルト３３を図示しないドライバーにより回転させると、送りねじ作用によって、取り付けプレート２１のプレート本体部５１と本体部２２との間の離間距離を変更することが可能になる。
【００３１】
そして、同図に示すように、作業者は、取り付けアーム１２の突出片１２ａと本体部２２のアイボルト２２ａとをワイヤ３１で互いにつないだ後に、本体部２２を手に持って取り付けプレート２１を取り付けアーム１２と係合させる。なお、ワイヤ３１を用いるのは、作業中の本体部２２の落下による破損等を防止するためである。
ここで、取り付けプレート２１のプレート本体部５１を取り付けアーム１２の凹部４４に係合させると、本体部２２は、固定されていないものの、取り付けプレート２１を介して取り付けアーム１２および支柱１１に保持される。このため、作業者は本体部２２から手を離すことができる。そして、作業者は、取り付けアーム１２が支柱１１よりも水面Ｗ側に位置するように（図２参照）取り付けアーム１２を支柱１１に対して回転させる。その後に、ボルトを締め増しして取り付けアーム１２および操作・制御部１３を支柱１１に固定する。
【００３２】
この状態は、本体部２２は、取り付けプレート２１を介して取り付けアーム１２に係合しているだけであり、本体部２２は、取り付けアーム１２に固定されていない。したがって、本体部２２は、取り付けアーム１２に対する相対的な位置を変更することが可能である。より具体的に説明すると、取り付けプレート２１および本体部２２は、取り付けアーム１２の軸周りに回転させることが可能である。
なお、取り付けアーム１２は、図４に示すように、フランジ部４２に形成されるねじ穴（不図示）にねじ込まれたストッパ４５を備えている。このストッパ４５は、光軸調整を行う際に取り付けプレート２１および本体部２２が取り付けアーム１２に対して相対的に回転する範囲を制限するためのものである。また、光軸調整の微調整の際には、取り付けプレート２１に設けられている調整穴５５，５６，５７と取り付けアーム１２に設けられている不図示の溝部とを利用して行われる。
【００３３】
また、取り付けプレート２１と本体部２２との間の調整について説明すると、ボルト３４をきつく締め付けるまでは、本体部２２を取り付けプレート２１に対して回転させることが可能である。したがって、ボルト３４を緩めておくことで、取り付けプレート２１に対する本体部２２の姿勢を変更することが可能である。
【００３４】
作業者は、かかる作用を利用して、本体部２２を回転させて水面Ｗに対する位置調整を行う。すなわち、油膜検知器Ｅの受光部４００（図１−１〜図１−３参照）の受信レベルを表示部１３ｂ（図２参照）に表示させた状態で、本体部２２を取り付けアーム１２または取り付けプレート２１に対して回転移動させて光軸調整する。
図４に示すように、光軸調整した後には、取り付けプレート２１を本体部２２にボルト３４により固定し、また、取り付けアーム１２に４本のボルト３２により固定する。これにより、油膜検知器Ｅは、各構成部材が一体として組み立てられる。また、油膜検知器Ｅは、水面Ｗの油膜検知が可能になる。このようにして油膜検知器Ｅは検知場所に設置される。
【００３５】
次に、油膜検知器Ｅから水面Ｗに照射するレーザ光Ｌ３の光軸調整および校正について説明する。
図５−１は、治具７を説明する正面図であり、図５−２は、治具７の上部を説明する斜視図である。
図５−１に示すように、治具７は、上部に位置する円筒形状の上側部材７１と、中間部に位置する円筒形状の中間部材７２と、下部に位置して収容可能な形状の下側部材７３と、を備えている。
また、治具７の一部を構成する上側部材７１、中間部材７２および下側部材７３は、治具７の内部を暗い状態に維持するために、不透明の部材を用いて形成する。また、ターゲット板６も不透明な部材を用いて形成される。
なお、上側部材７１、中間部材７２および下側部材７３は、比較的軽量な合成樹脂製であり、例えばポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride)を用いて形成することが考えられる。付言すると、治具７を軽い合成樹脂製の部材とすることで、持ち運びや管理が容易であり、かつ、取り付け構造を簡素なものにすることに寄与している。
【００３６】
治具７の下側部材７３は、底面部７３ａを有し、この底面部７３ａに容器７４が載置されている。この容器７４は、光軸調整時ないし校正時の検知面Ｗｓを生成するためのものである。すなわち、容器７４に水を入れるとその水面が検知面Ｗｓとして生成され、検知面Ｗｓで反射した反射光Ｌ４ｓ（図６参照）は、ターゲット板６の面６ｂに照射される。このような反射光Ｌ４ｓを利用することで、光軸調整ないし校正を行うことが可能である。なお、容器７４は、生成部の一例であり、検知面Ｗｓは、調整校正用検知面の一例であり、反射光Ｌ４ｓは、調整校正用反射光の一例である。
さらには、容器７４に水と油を入れると、水面Ｗに油膜が検知面として生成される。このように、任意の種類の検知面を容器７４に形成することで、その検知面の場合の反射率の情報を取得することができる。このため、予め反射率を知っている物質を用いて油膜検知器Ｅを作動させることで、油膜検知器Ｅが正常に作動するか否かを判定することが可能である。
【００３７】
上側部材７１、中間部材７２および下側部材７３の各々は、隣り合う部材同士をねじ結合するためのねじ結合部７５を有する。すなわち、上側部材７１と中間部材７２とは、ねじ結合部７５により互いに結合されている。また、中間部材７２と下側部材７３とは、ねじ結合部７５により互いに結合されている。
このねじ結合部７５は、いずれか一方の部材に不図示の雄ねじを形成し、他方の部材に不図示の雌ねじを形成することで、構成されている。したがって、隣り合う部材同士を組み立てたり分解したりすることを容易に行うことができる。
【００３８】
さらに説明すると、治具７の中間部材７２の長さを変更することで、ハーフミラー３１０または照射部２００（図１−１〜図１−３参照）と容器７４の検知面Ｗｓとの光路長を変えることができる。言い換えると、治具７は、ターゲット板６の面６ｂと容器７４の検知面Ｗｓとの間の離間距離Ｆを変更するための中間部材７２およびねじ結合部７５を備えている。中間部材７２およびねじ結合部７５は、変更手段の一例である。
このように、位置調整の精度を、油膜検知器Ｅが設置される場所において油膜検知器Ｅと水面Ｗとの距離に応じたレベルにすることでより適切な調整を行うことができる。したがって、油膜検知器Ｅと水面Ｗとの距離に応じた長さの中間部材７２を用いることで、位置調整に必要かつ十分な精度を確保することができる。
なお、本実施の形態では、ポリ塩化ビニルの中間部材７２を用いているが、たとえば上側部材７１と下側部材７３とを不図示の蛇腹状の部材を採用する等の他の構成例も考えられる。
【００３９】
治具７の上側部材７１は、開放端に形成された上端部７１ａを有する。そして、上側部材７１は、治具７を油膜検知器Ｅのフード２３に取り付けると、フード２３の中にターゲット板６が位置するようにターゲット板６を保持するための保持部７６を上端部７１ａに有する。すなわち、ターゲット板６は、フード２３に取り付けられるのではなく、治具７を介して油膜検知器Ｅに取り付けられる。ターゲット板６は、板状部材の一例である。ターゲット板６の詳細は後述する。
付言すると、保持部７６は、ターゲット板６を上側部材７１の上端部７１ａの略中央位置に配置する。また、保持部７６は、ターゲット板６を上側部材７１と面一となるように配置する。さらに説明すると、ターゲット板６は、保持部７６に置かれている状態で保持されており、治具７からの取り外しを容易に行うことができる。
【００４０】
ここで、ターゲット板６について説明する。ターゲット板６は、板状部材であり、円形状に形成されている。ターゲット板６は、比較的軽量な合成樹脂製であり、例えばポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride)を用いて形成することが考えられる。
ターゲット板６は、中央部に穿設されている開口部６１を備えている。この開口部６１は、レーザ光Ｌ３が通過するための穴である（図６参照）。本実施の形態では、開口部６１を円形状に形成しているが、他の形状とすることも考えられる。
また、ターゲット板６は、図５−２に示すように、一方の面６ａと他方の面６ｂと外周面６ｄを有する。そして、ターゲット板６の面６ｂには、複数の溝部６ｃが形成されている（図７の（ｂ）参照）。この溝部６ｃは、光軸調整の際に用いられる目印である。水面Ｗの油膜を確実に検知するためには、反射光Ｌ４が受光部４００に確実に向かうようにされていなければならない。そのためには、反射光Ｌ４がハーフミラー３１０または集光部８００に入射されるように光軸が調整されている必要がある。そのため、ターゲット板６の溝部６ｃは、反射光Ｌ４がハーフミラー３１０または集光部８００から外れないようにするための目印になるように形成されている。本実施の形態では、溝部６ｃを円形状に形成しているが、例えば十字形状などの他の形状を形成することが考えられる。なお、溝部６ｃをターゲット板６の面６ｂのみならず、面６ａにも形成することも考えられる。
【００４１】
治具７の上側部材７１は、治具７をフード２３に取り付けるための取り付け部７７を上端部７１ａに有する。この取り付け部７７は、図５−２に示すように、上端部７１ａの円周方向に沿って略等間隔で切欠き部７７ａが設けられることで形成されている。取り付け部７７は、切欠き部７７ａにより剛性が低下した部分であり、したがって、取り付け部７７を容易に変形させることが可能である。
また、上側部材７１は、位置調整の作業を行う作業者のための窓部７８と、窓部７８の下側に位置する鏡８と、を有する。この鏡８は、ターゲット板６の面６ｂの斜め下方に位置している。鏡８は、ターゲット板６の面６ｂに映し出される走査軌跡９１（図７参照）を作業者が視認できるようにするためのものである。鏡８は、鏡部材の一例である。
【００４２】
さらに説明すると、治具７は、ターゲット板６の面６ｂに治具７の外部の光（外乱光）があたる量を制限する上側部材７１を備えている。さらには、治具７は、外乱光の影響を低減するために、上側部材７１に接続されている中間部材７２を備えている。すなわち、治具７の内部７ａは、暗い状態が維持されている。
このため、レーザ光源１００の出力が低パワーの場合にも、ターゲット板６の面６ｂに映し出される走査軌跡９１（図７参照）を明るい環境で視認することができる。すなわち、油膜検知器Ｅの周囲を暗くしなくても、油膜検知器Ｅの位置調整を行うことができ、また、校正を行うことができる。なお、上側部材７１は、制限部の一例である。
【００４３】
次に、油膜検知器Ｅの位置調整について説明する。
図６および図７は、治具７を油膜検知器Ｅのフード２３に取り付けて行う位置調整を説明する図である。図６の治具７は、図５−１の線Ａ−Ａによる断面で図示したものである。また、図７の（ａ）は、フード２３の下方からターゲット板６を見た状態の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す矢印Ｂから見た底面図である。
図６に示すように、治具７は、取り付け部７７に締結具７９を装着することで、油膜検知器Ｅに固定される。すなわち、締結具７９で取り付け部７７を締め付けると、取り付け部７７は変形してフード２３に押し付けられ、治具７がフード２３に取り付けられる。
このように、締結具７９の締め付けにより、治具７をフード２３に取り付ける作業を行い、また、治具７をフード２３から取り外す作業も締結具７９を緩めることにより行うことができる。したがって、作業者は、治具７の取り付けおよび取り外し作業を容易かつ迅速に行うことができる。
【００４４】
レーザ光Ｌ３の光軸調整を行う時には、フード２３の内周面２３ｂ側にターゲット板６が配設される。すなわち、フード２３の下端面２３ａが治具７の保持部７６に当接することで、治具７がフード２３に対して位置決めされる。これにより、治具７の保持部７６に載置されているターゲット板６は、フード２３の中の所定の位置に配設される。
【００４５】
ターゲット板６をフード２３に配置した状態でレーザ光Ｌ３を走査すると、ターゲット板６の開口部６１からレーザ光Ｌ３が下方に照射される。より具体的には、レーザ光Ｌ３は、フード２３の内周面２３ｂにより形成される通路を介してターゲット板６の開口部６１を通り、治具７の内部７ａに進入する。
そして、レーザ光Ｌ３は、容器７４の検知面Ｗｓで反射すると、反射光Ｌ４ｓとしてターゲット板６の面６ｂに進む。反射光Ｌ４ｓは、図７の（ａ）に示すように、ターゲット板６の面６ｂに所定の走査軌跡９１を映し出す。
【００４６】
さらに説明すると、作業者は、身をかがんで下方からターゲット板６の面６ｂを覗かなくても、図６に示すように、治具７の窓部７８に配置されている鏡８を見下ろす姿勢で走査軌跡９１を視認することができる。このため、作業者は、図７の（ｂ）に示すように、走査軌跡９１と開口部６１との位置を確認しながら、油膜検知器Ｅの本体部２２を取り付けアーム１２または取り付けプレート２１（図２または図４参照）に対して調整する作業を容易に行うことができる。
具体的には、作業者は、走査軌跡９１が開口部６１の中心部に位置するように調整を行う（図７の（ｂ）に破線で示す走査軌跡９１を参照）。その際には、複数の溝部６ｃの位置を目安にすることができる。
【００４７】
付言すると、走査軌跡９１が開口部６１の中心部に位置すると、図７の（ｂ）に示すように、開口部６１では、レーザ光Ｌ４が通過していくので、走査軌跡９１が映し出されないものの、開口部６１の周りに走査軌跡９１の一部が映し出されるので、調整作業を容易に行うことができる。なお、本実施の形態では、走査軌跡９１として、十字形状を一例として示しているが、花びら形状や丸形状等の他の形状となる場合がある。
このようにして、レーザ光Ｌ３を走査した状態で、容器７４の検知面Ｗｓで反射した反射光Ｌ４ｓの走査軌跡９１を視認しながら、反射光Ｌ４を受光部４００に向かわせるための光軸調整を容易に行うことができる。
【００４８】
ここで、レーザ光Ｌ３の光軸調整は、油膜検知器Ｅを製造する過程で行われる。より具体的に説明すると、油膜検知器Ｅは、レーザ光源１００の出射方向を調整する不図示の調整機構を本体部２２の中に備えている。そして、油膜検知器Ｅの組み立て時に、不図示の調整機構により、レーザ光源１００の出射方向を調整する（光源側での調整、内部の光軸調整）。
【００４９】
また、レーザ光Ｌ３の光軸調整は、例えば、護岸への油膜検知器Ｅの設置の際または定期点検の際に行われる。すなわち、この場合の光軸調整は、主に、取り付けアーム１２または取り付けプレート２１（図２または図４参照）に対する油膜検知器Ｅの本体部２２の位置調整（外部の光軸調整）である。そして、このような外部の光軸調整は、油膜検知器Ｅの作動時に常に行われるのではなく、その頻度は低い。そのために、ターゲット板６および治具７を取り付ける取り付け構造をフード２３ではなく、治具７側のみに設けるのが好ましい。また、その取り付け構造は、簡易なものであるのが望ましい。
さらに説明すると、フード２３の内周面２３ｂの直径は、高い精度で製造されているわけではなく、油膜検知器Ｅごとに異なる。したがって、取り付け構造は、フード２３の寸法にばらつきがあっても対応することが可能なものである必要がある。このような事情に鑑み、本実施の形態では、締結具７９を取り付け部７７に取り付ける構造を治具７に採用している。
【００５０】
次に、油膜検知器Ｅの校正について説明する。なお、このような校正は、光軸調整をした後に行われる。
図８は、治具７を油膜検知器Ｅのフード２３に取り付けて行う校正を説明する図である。
図８に示すように、校正時には、フード２３内にターゲット板６を配置していない。したがって、レーザ光Ｌ３が反射面Ｗｓで反射したレーザ光Ｌ４ｓのすべてが受光部４００（図１−１〜図１−３参照）に入光する。また、この校正時には、窓部７８から鏡８を視認することはしない。
なお、油膜検出器Ｅは、光の強さと反射率との相関関係を予め取得し、この相関関係を基にして測定時の光の強さから検知面Ｗの異物の反射率を算出する。そして、油膜検出器Ｅは、算出した反射率が予め定められた閾値よりも大きいかどうかを判断し、大きいと判断すると所定の通知を行う。油膜検出器Ｅの校正は、異物の反射率を算出するのに用いる相関関係のデータを取得するために行われる。
【符号の説明】
【００５１】
１２…取り付けアーム、２１…取り付けプレート、２２…本体部、２３…フード、６…ターゲット板、６ａ，６ｂ…面、６１…開口部、７…治具、７１…上側部材、７２…中間部材、７３…下側部材、７４…容器、７５…ねじ結合部、７６…保持部、７７…取り付け部、７８…窓部、７９…締結具、８…鏡、９１…走査軌跡、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３…油膜検知器、Ｆ…離間距離、Ｌ４ｓ…反射光、Ｗｓ…検知面
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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