(57)【要約】【課題】  被検出体のエッジが所定の位置にあるか否かを簡易にして、しかも容易に判定することのできるエッジセンサのティーチング方法およびエッジセンサを提供する。【解決手段】  被検出体をラインセンサ１と点光源２ａとの間を移動させた際、ラインセンサ１上のエッジ位置の最大および最小をアナログ出力のそれぞれ最大値および最小値としてティーチングすると共に、光路中４の所定の位置に被検出体７を位置付けた際のラインセンサ１上のエッジ位置を閾値としてティーチングする。【選択図】      図１
2006349403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光セルを一方向に所定のピッチで配列したラインセンサと、
このラインセンサの上記複数の受光セルに向けて該ラインセンサの全受光幅に到達する拡がり角を有する単色光を投光する点光源と、
前記ラインセンサと前記点光源との間に位置付けられた被検出体のエッジの位置を前記ラインセンサ上のエッジ位置から求めてアナログレベルの信号として出力するアナログ出力部と、
前記単色光の光路中の所定の位置に前記被検出体があることを前記ラインセンサの出力から判定してディジタル信号として出力するディジタル出力部と
を具備したエッジセンサのティーチング方法であって、
前記ラインセンサと前記点光源との間に前記被検出体を移動させて、前記ラインセンサ上のエッジ位置の最大および最小をアナログ出力のそれぞれ最大値および最小値として前記アナログ出力部が出力するレベルをティーチングすると共に、前記ディジタル出力部が前記光路中の所定の位置に前記被検出体があることを判定する前記ラインセンサ上のエッジ位置を閾値として前記被検出体のエッジ位置をティーチングすることを特徴とするエッジセンサのティーチング方法。
【請求項２】
前記最大エッジ位置は、予め定めた所定の位置以上とし、前記最小エッジ位置は、予め定めた所定の位置以下とするものである請求項１に記載のエッジセンサのティーチング方法。
【請求項３】
前記閾値は、前記ラインセンサ上の最大エッジ位置以下および最小エッジ位置以上の所定範囲内の位置として設定されるものである請求項１に記載のエッジセンサのティーチング方法。
【請求項４】
前記ティーチングの際、前記ラインセンサの検出範囲外の位置に前記被検出体を位置付けてティーチングしたとき、前記閾値が前記最大エッジ位置より大きい若しくは最小エッジ位置より小さい値であるときまたは上記最大エッジ位置と最小エッジ位置の差が所定の値以下であるときティーチングできなかったとするものである請求項１〜３のいずれかに記載のエッジセンサのティーチング方法。
【請求項５】
複数の受光セルを一方向に所定のピッチで配列したラインセンサと、
このラインセンサの上記複数の受光セルに向けて該ラインセンサの全受光幅に到達する拡がり角を有する単色光を投光する点光源と、
前記単色光の光路中に前記被検出体を移動させて前記被検出体のエッジ位置をティーチングする際、前記ラインセンサが検出したエッジ位置の最大並びに最小および所定の位置に前記被検出体があるとき前記ラインセンサが検出したエッジ位置の閾値をそれぞれ保持する設定部と、
前記設定部に保持された上記最大エッジ位置および最小エッジ位置と後述するアナログ出力部が出力するアナログ出力信号の最大レベルおよび最小レベルとの関係を線形化して前記被検出体のエッジ位置に対するアナログ出力値を求めるスパン演算部と、
このスパン演算部が求めた前記被検出体の位置に応じた所定レベル値の信号として出力するアナログ出力部と、
前記ラインセンサが検出したエッジ位置が前記設定部に設定された閾値に達したとき、その出力論理を変化させるディジタル出力部と
を備えることを特徴とするエッジセンサ。
【請求項６】
前記エッジ位置は、前記ラインセンサが検出した該エッジ位置の境界部分の光量変化を所定の近似曲線関数を用いて近似し、この所定の近似曲線関数を用いて前記画像上で指定光量となる位置を補間演算によって求めて検出するものである請求項５に記載のエッジセンサ。
【請求項７】
前記最大エッジ位置は、予め定めた所定の位置以上とし、前記最小エッジ位置は、予め定めた所定の位置以下とするものである請求項５に記載のエッジセンサ。
【請求項８】
前記閾値は、前記ラインセンサが検出するエッジ位置の最大エッジ位置未満および最小エッジ位置を超える所定範囲内の位置として設定されるものである請求項５に記載のエッジセンサ。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載のエッジセンサであって、
更にティーチングの際、前記ラインセンサの検出範囲外の位置に前記被検出体を位置付けたとき、前記閾値が前記最大エッジ位置より大きい値若しくは最小エッジ位置より小さい値であるときまたは上記最大エッジ位置と最小エッジ位置の差が所定の値以下であるときティーチングエラーとして報知する報知手段を備えることを特徴とするエッジセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出体のエッジ位置を高精度に検出することのできるエッジセンサのティーチング方法およびエッジセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、フィルムコンデンサや電池などで、例えば絶縁フィルムと導電箔を正確に巻き取る場合、ロールから巻き戻されて一方向に高速に搬送される帯状体の縁部（エッジ）の幅方向における位置変位を高速度に、しかも高精度に検出して、蛇行しないように巻き取ることが必要である。
従来、フィルムやシート等の物品に向けて投光部（光源）から平行光を照射し、この投光部に対峙させて設けたＣＣＤ等の受光部（ラインセンサ）で、上記物品（検査対象物）により遮られなかった平行光を受光し、該受光部における平行光の受光領域と非受光領域（遮光領域）との境界を前記物品（検査対象物）の縁部（エッジ）の位置として検出し、この検出した縁部（エッジ位置）の変動量から蛇行量を計算してサーボモータでロールを動かし、フィルムやシートが蛇行しないように制御していた。
【０００３】
また最近ではレーザ光等の単色平行光を用い、物品（検査対象物）のエッジにおける上記単色平行光のフレネル回折に着目して前記ラインセンサ（受光部）の受光面上における光強度分布から上記物品（検査対象物）の縁部（エッジ）の位置を高精度に検出するエッジ検出装置も提唱されている（例えば、特許文献１を参照）。
そこで発明者は、複数の受光セルを一方向に所定のピッチで配列したラインセンサと、このラインセンサの上記複数の受光セルに向けて該ラインセンサの全受光幅に到達する拡がり角を有する単色光を投光する点光源を有するエッジ検出装置を提唱した（例えば、特許文献２を参照）。このエッジ検出装置は、点光源から放射される発散光により被検出体（フィルム）のエッジ位置をラインセンサに拡大投影して計測するものである。
【０００４】
或いは、半導体製造工程においては、半導体ウエハを所定のサイズに切断加工するダイシングやウエハの厚みを薄くする表面研磨が行われている。これらの工程にあっては、ウエハのダイシングまたは表面研磨によるウエハの破損を防止する目的で透明または半透明のフィルムが該ウエハの一面を覆うように貼付されている。このフィルムの面積は、ウエハの面積よりもやや大き目に形成されているので、フィルムの外周部分はウエハの外周よりも外側へはみ出したものとなっている。また、ごく薄い誘電体フィルムにアルミを蒸着し、このフィルムを捲き回して形成したフィルムコンデンサにあっては、誘電体フィルムに所定の紋様（電極）をアルミ蒸着したものがある。このフィルムコンデンサは、誘電体に蒸着されたアルミ電極のエッジ位置が所定の位置に位置付けられるように該エッジ位置を検出しながらフィルムを捲回して製造される。
【０００５】
上記の半導体製造工程やフィルムコンデンサの製造工程にあっては、ウエハのエッジ位置または誘電体フィルムに形成された電極のエッジ位置を高精度に検出することが重要である。そこで発明者は、これら透光性物体（フィルム）と不透光性物体（ウエハ、アルミ電極）との境界の位置を結像光学系によって高精度に検出するエッジ検出方法及び検出装置を提唱した（例えば、特許文献３を参照）。
【０００６】
ちなみにフィルムのエッジが所定の位置にあるか否かを判定するべく用いられるエッジセンサは、専らエッジ位置の計測よりも被検出体（フィルム等）のエッジ位置が所定の位置にあるか否かを検出して、その結果をＯＫかＮＧかで判定することが多い。具体的に例示すればこの種のセンサは、連続して供給される例えばフィルムの様な帯状体の蛇行制御に用いられることが多い。それ故、この種の目的に使用されるエッジセンサにあっては、被検出体の移動量の絶対値や寸法等の値は、さほど重要ではない。つまり、被検出体が所定の位置にあるときのアナログ信号の出力レベル、或いはディジタル信号の出力論理が定まっていればよい。
【特許文献１】特開２００４−１７７３３５号公報
【特許文献２】特願２００４−３６６３４号
【特許文献３】特願２００４−２０２０６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、点光源（レーザ）から放射される発散光を利用した前述の検出装置にあっては、被検出体を所定の位置（被検出体と受光器間距離；以下、ワーキングディスタンスまたはＷＤと称することがある）に位置付けないと光学系の拡大率が変化してしまう。具体的には、図４に示すように複数の受光セルを一方向に所定のピッチで配列したラインセンサ１と、このラインセンサ１の上記複数の受光セルに向けて該ラインセンサ１の全受光幅に到達する拡がり角を有する単色光を投光する点光源２ａを備え、前記ラインセンサ１と前記点光源２ａとの間に位置付けられた被検出体７のエッジの位置を前記ラインセンサ１の出力レベルから求めるエッジセンサは、被検出体７のエッジ位置が拡大されてラインセンサ１の受光面に到達する。したがって、この種の検出装置は、被検出体７を所定の位置（ワーキングディスタンス）に位置付けないと拡大率が変化してしまい、それ故、被検出体７のエッジ位置を精度良く求めることができないという問題があった。
【０００８】
また結像光学系を利用した検出装置は、図５に示すように被検出体７に拡散光をすべく設けられた光源２ｂおよび拡散板２ｃを有する投光部２と、この投光部２から放射される拡散光にて照明された被検出体７の像をラインセンサ１上に拡大または縮小して結像させるレンズ９を備えて構成される。このように構成された検出装置は、ラインセンサ１の受光面の所定の位置に被検出体７のエッジがレンズ９を介して結像するようになっている。このため、結像光学系を利用した検出装置は、所定のＷＤの被検出体７を位置付けないと被検出体７の大きさ（拡大率）が変化し、エッジ位置を精度良く求めることができないという問題がある。
【０００９】
勿論、上述した発散光または結像光学系を用いず、被計測体の外形判別や位置決めに適した平行光を用いれば、非検出体を所定の位置（ＷＤ）に位置付けることが不要になる。しかしながら精度の高い平行光を作るには、光学系を高精度に調整する必要があり、またコストが高くなるという問題もある。
またフィルムの蛇行制御のような被検出体のエッジが所定の位置にあるか否かを判定するべく用いられるエッジセンサは、被検出体が所定の位置にあるときのアナログ信号の出力レベル、或いはディジタル信号の出力論理が定まっていればよい。このためこの種のエッジセンサにあっては、被検出体の位置を予めセンサに設定する所謂ティーチングが容易にできることが望まれている。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、その目的は、被検出体のエッジが所定の位置にあるか否かを簡易にして、しかも容易に判定することのできるエッジセンサのティーチング方法およびエッジ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】
【００１１】
上述した目的を達成すべく本発明に係るエッジセンサのティーチング方法およびこのティーチング方法を適用したエッジセンサは、
複数の受光セルを一方向に所定のピッチで配列したラインセンサと、このラインセンサの上記複数の受光セルに向けて該ラインセンサの全受光幅に到達する拡がり角を有する単色光を投光する点光源と、前記ラインセンサと前記点光源との間に位置付けられた被検出体のエッジの位置を前記ラインセンサ上のエッジ位置から求めてアナログレベルの信号として出力するアナログ出力部と、前記単色光の光路中の所定の位置に前記被検出体があることを前記ラインセンサ上のエッジ位置から判定してディジタル信号として出力するディジタル出力部とを具備したエッジセンサのティーチング方法であって、
前記ラインセンサと前記点光源との間に前記被検出体を移動させて、前記ラインセンサ上のエッジ位置の最大および最小をアナログ出力のそれぞれ最大値および最小値として前記アナログ出力部が出力するレベルをティーチングすると共に、前記ディジタル出力部が所定の位置に前記被検出体があることを判定する前記ラインセンサ上のエッジ位置を閾値として前記被検出体の位置をティーチングすることを特徴としている。
【００１２】
好ましくは、前記最大位置は、予め定めた所定の位置以上とし、前記最小位置は、予め定めた所定の位置以下とすることが望ましい。また前記前記閾値は、前記ラインセンサ上のエッジ位置の最大位置以下および最小位置以上の所定範囲内の位置として設定される。
したがって、上述のエッジセンサのティーチング方法は、ＷＤの位置によって被検出体の拡大率が変化したとしても、予め被検出体のエッジ位置が所定の位置に到達したか否かをティーチングしているので被検出体のエッジ位置を正しく判定ことができる。
【００１３】
好ましくは、前記ティーチングの際、前記ラインセンサの検出範囲外の位置に前記被検出体を位置付けてティーチングしたとき、前記閾値が前記最大位置より大きい若しくは最小位置より小さい値であるときまたは上記最大位置と最小位置の差が所定の値以下であるときティーチングできなかったとすることが望ましい。
したがって、上述のエッジセンサのティーチング方法は、エッジセンサに対する不正なティーチング、具体的にはラインセンサの検出範囲外や閾値の設定不良（閾値＞最大位置、閾値＜最小位置）、または最大位置と最小位置が近接した値に設定されて分解能が極端に粗くなるようなティーチングが行われたとしてもティーチングできなかった（ティーチングエラー）としている。
【００１４】
また、前述のエッジセンサのティーチング方法を適用した本発明のエッジセンサは、複数の受光セルを一方向に所定のピッチで配列したラインセンサと、このラインセンサの上記複数の受光セルに向けて該ラインセンサの全受光幅に到達する拡がり角を有する単色光を投光する点光源と、この点光源と前記ラインセンサとの間に被検出体を移動させてティーチングする際、前記ラインセンサが検出したエッジ位置の最大および最小をアナログ出力のそれぞれ最大値および最小値とし、ティーチングにより前記光路中の所定の位置に前記被検出体を位置付けた際、前記ラインセンサが検出したエッジ位置を閾値としてそれぞれ保持する設定部と、この設定部に保持された上記最大エッジ位置および最小エッジ位置と後述するアナログ出力部が出力するアナログ出力信号の最大レベルおよび最小レベルとの関係を線形化して前記被検出体のエッジ位置に対するアナログ出力値を求めるスパン演算部と、このスパン演算部が求めた前記被検出体の位置に応じた所定レベル値の信号として出力するアナログ出力部と、前記ラインセンサが検出したエッジ位置が前記設定部に設定された閾値に達したとき、その出力論理を変化させるディジタル出力部とを備えることを特徴としている。
【００１５】
好ましくは前記エッジ位置は、前記ラインセンサが検出した該エッジ位置の境界部分の光量変化を所定の近似曲線関数を用いて近似し、この所定の近似曲線関数を用いて前記画像上で指定光量となる位置を補間演算により求めて上記検出体のエッジ位置を検出することが望ましい。ここに所定の近時曲線関数は、例えばハイパボリックセカント関数、ガウス関数、２次有理関数または指数有理関数等であり、被検出体の構成材料、形状等の違いによってエッジ位置を検出するのに最適な関数を適用する。
【００１６】
また前記最大エッジ位置は、予め定めた所定のエッジ位置以上とし、前記最小エッジ位置は、予め定めた所定のエッジ位置以下として設定され、前記閾値は、前記ラインセンサが検出するエッジ位置の最大位置未満および最小位置を超える所定範囲内のエッジ位置として設定されることが望ましい。
したがって、上述のエッジセンサは、被検出体のエッジ位置が所定の位置に到達したか否かを判定する判定基準値をティーチングによって予め保持しているので、ＷＤの位置によって被検出体の拡大率が異なったとしてもティーチングをし直すことでエッジ位置を正しく判定することができる。そしてこのエッジセンサは、被検出体のエッジ位置の応じた予め設定されたレベルのアナログ信号またはディジタル信号の出力論理（例えば、オン若しくはオフまたは＋５Ｖ若しくは＋１Ｖ等）を出力することができる。
【００１７】
また、本発明のエッジセンサは、更にティーチングの際、前記ラインセンサの検出範囲外の位置に前記被検出体を位置付けたとき、前記閾値が前記最大位置より大きい値若しくは最小位置より小さい値であるときまたは上記最大位置と最小位置の差が所定の値以下であるときティーチングエラーとして報知する報知手段を備えて構成される。
したがって、上述のエッジセンサは、エッジセンサに対する不正なティーチング、具体的にはラインセンサの検出範囲外や閾値の設定不良（閾値＞最大位置、閾値＜最小位置）、または最大位置と最小位置が近接した値に設定されて分解能が極端に粗くなるようなティーチングが行われたとしてもティーチングエラーとして報知し、再設定を促すことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１〜４に記載のエッジセンサのティーチング方法およびこれらのティーチング方法を適用した請求項５〜９に記載のエッジセンサによれば、光源（レーザ放射光等）から放射される発散光を利用したエッジセンサのようにワーキングディスタンス（ＷＤ）の違いによって拡大率が変化するセンサであっても、被検出体のエッジ位置の応じたアナログ出力レベルや所定の位置に被検出体のエッジがあることを判定する閾値を予めティーチングによって設定しているので高精度にエッジ位置を検出することができる。
【００１９】
また本発明は、ワーキングディスタンス（ＷＤ）の位置によって拡大率を任意に変えることができるので、被検出体の測定幅を任意に変えることが可能となり、エッジセンサの自由度、即ちエッジセンサが適用可能なアプリケーションの範囲を増やすことができる。また本発明のエッジセンサのティーチング方法は、エッジセンサから出力されるアナログ出力のスパンや所定の位置に被検出体があるか否かの判定位置を予めティーチングによって設定しているので、被検出体の検出位置、即ちＷＤによって拡大率が変わったとしてもティーチングし直せば被検出体のエッジ位置を確実に判定することができる。また本発明のエッジセンサは、点光源（レーザ放射光）から放射される発散光を用いているので、光学レンズを用いて平行光を作る必要がなく、点光源（レーザ放射光）をそのまま使った安価なエッジセンサの構成が可能になる等、実用上多大なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のエッジセンサのティーチング方法を適用したエッジセンサの一実施形態について添付図面（図１〜図３）を参照しながら説明する。尚、これらの図は、本発明を実施する形態の一例であるが、これらの図によって本発明が限定されるものではない。
図１は、被検出体であるフィルムのエッジ位置を検出するエッジセンサの要部概略構成図である。
【００２１】
このエッジセンサは、概略的には一方向に所定のピッチで配列した複数の受光セルを備えたラインセンサ（受光部）１と、このラインセンサ１の受光面に対峙して設けられて該ラインセンサ１の複数の受光セルの全幅に向けて単色光４を投光する投光部２とを備えている。ラインセンサ１は、例えば１０２個の受光セルを８５μｍのピッチで配列し、長辺８.７ｍｍ×短辺０.０８ｍｍの受光面を形成したものからなっている。またマイクロコンピュータ等により実現される装置本体３は、前記ラインセンサ１の出力（各受光セルの受光量）を解析することで前記単色光４の光路に位置付けられた被検出体（フィルム）７の前記受光セルの配設方向におけるエッジ位置を高精度に検出する役割を担う。
【００２２】
ちなみに投光部２は、所定の拡がり角を有する単色光（レーザ光）をそのまま前記ラインセンサ１に向けて投光するレーザダイオード（ＬＤ）等の点光源２ａを備えて構成される。このような投光部２は、例えば前述したラインセンサ１と共に所定の隙間（空間部）４を形成したコの字状の筐体５に上記隙間を挟んで互いに対峙させて一体に組み込まれて一つのセンシングユニットとして形成される。尚、点光源２ａとしてレーザダイオード（ＬＤ）を用いた場合、ＬＤは楕円状の強度分布を有するレーザ光を射出するので、このレーザ光の長軸方向がラインセンサ１の長手方向となるように光学系を設定することが望ましい。
【００２３】
一方、装置本体３は、前記ラインセンサ１の出力（各受光セルの受光量）を取り込み、その受光量からエッジ位置の判定結果をアナログレベル（電圧値：例えば＋１Ｖ〜＋５Ｖ）およびディジタルレベル（論理値：例えばオン・オフ）をそれぞれ出力するようになっている。詳しくは装置本体３は、上記ラインセンサ１の受光面上における光強度分布を読み出す入力バッファ部３ａ、読み出した光強度分布を全入光時１.０になるように調整する正規化部３ｂ、正規化された光強度分布からフレネル回折を使ってラインセンサ１上のエッジ位置を計算するエッジ検出部３ｃを備えている。
【００２４】
エッジ検出部３ｃが行うエッジ位置の計算方法は、詳しくは、特許文献１に記載されているので詳細は該特許文献１に譲るが、その要点を略述すれば、エッジ検出部３ｃは、被検出体７のエッジで生じたフレネル回折によるラインセンサ１の出力分布（光強度分布）を検出し、この検出した光強度分布をハイパボリックセカンド関数sech(ｘ)を用いて近似してエッジ位置を検出している。即ち、エッジ検出部３ｃは、フレネル回折によるラインセンサ１の受光面上での光強度分布を、特にその最初の立ち上がり部分（１山目）における光強度変化をハイパボリックセカンド関数sech(ｘ)によって近似した光強度分布に従って前記ラインセンサ１の各受光セルによる受光強度を解析して被検出体７のエッジ位置を求めている。尚、上述のハイパボリックセカント関数以外にも、例えばガウス関数、２次有理関数または指数有理関数等を適用してもよい。要は、被検出体の構成材料、形状等によってエッジ位置を検出するのに最適な関数を適用すればよい。
【００２５】
このようにして被検出体７のエッジを求めるべく構成されたエッジ検出部３ｃの出力は、被検出体７のエッジ位置検出に先立って、装置本体３に所定の初期設定（ティーチング）を行う設定部１０に与えられる。この設定部１０は、ティーチングによって例えば図２（ａ）に示すように投光部２からラインセンサ１に向かって放射される光の光路を被検出体７が遮る光量が最小になる場所、換言すればラインセンサ１上の入光部分の位置が最大となる被検出体７の位置および図２（ｂ）に示すように被検出体７が遮る光量が最大になる場所、換言すればラインセンサ１上の入光部分の位置が最小になる被検出体７の位置にそれぞれ被検出体７を位置付けたとき、ラインセンサ１が検出したエッジ位置をそれぞれ保持する最大位置保持部１０ａおよび最小位置保持部１０ｂを備える。またこの設定部１０には、被検出体７のエッジが所定の位置にあるか否かを判定するエッジ位置を保持する閾値保持部１０ｃが設けられている。この閾値保持部１０ｃには、前述した最大位置値保持部１０ａに設定された最大位置と最小位置保持部１０ｂにそれぞれ保持された最小位置の範囲内のエッジ位置がティーチングによって予め保持されるようになっている。つまりこの閾値保持部１０ｃに保持されるエッジ位置（閾値）は、被検出体７を例えば図２（ｃ）に示すように前述した最大位置保持部１０ａに被検出体７を設定したときのエッジ位置より小さく、かつ、最小位置保持部１０ｂに被検出体７を設定したときのエッジ位置より大きい。
【００２６】
ちなみに、これら最大位置並び最小位置および閾値はティーチングの際、それぞれの設定を切り換える設定モード切替スイッチ１０ｄによって切り換えられて、それぞれの保持部（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）に各値を保持させる設定スイッチ１０ｅによって設定される。
尚、設定部１０には、前記ティーチングの際、ラインセンサ１の検出範囲外の位置に被検出体７を位置付けてティーチングしたとき、或いは閾値保持部１０ｃに設定された閾値が最大位置保持部１０ａに保持された値（最大位置）より大きい若しくは最小位置保持部１０ｂに保持された値（最小位置）より小さい値であるとき、または最大位置保持部１０ａに保持された値（最大位置）と最小位置保持部１０ｂに保持された値（最小位置）との差がラインセンサの受光幅に比べて小さい場合、センサの分解能が粗くなるため、ティーチングエラーとして報知する報知部１０ｆが設けられている。
【００２７】
また装置本体３には、前述したティーチングによって最大位置保持部１０ａおよび最小位置保持部１０ｂにそれぞれ保持されたラインセンサ１上のエッジ位置と、後述するアナログ出力部１２が出力するアナログ出力の最大最小レベルとを線形化して対応付けするスパン演算部１１を備える。このスパン演算部１１は、例えばラインセンサ１の遮光部分の位置（遮光量）とアナログ出力部１２が出力するアナログレベルが図３に示すような関係にあるとき、つまりラインセンサ１の遮蔽量が最大になったとき（最小位置保持部１０ｂに設定された値のとき）のアナログ出力部１２のレベルを［＋１Ｖ］とし、遮光量が最小になったとき（最大位置保持部１０ａに設定された値のとき）のアナログ出力部１２のレベルが［＋５Ｖ］となるようなスパン（傾き）を演算し、ラインセンサ１の入光部分の位置比例したアナログ信号（ＡＯ）を出力する演算を行う。このスパン演算部１１の出力信号は、上述したようにラインセンサ１上エッジ位置、換言すればラインセンサ１の入光部分の位置に比例したアナログレベルの電圧（例えば＋１Ｖ〜＋５Ｖ）を出力するアナログ出力部１２に与えられる。
【００２８】
尚、スパン演算部１１でスパンを求めるためにティーチングさせる位置は、アナログ出力部１２が出力する上述した［＋１Ｖ］（最小位置）または［＋５Ｖ］（最大位置）に限られるものではなく、任意の２点の電圧値（例えば＋３.０Ｖのセンタ位置と＋４.５Ｖの最大位置の手前等）としてもかまわない。
またエッジ検出３ｃから出力されたエッジ位置は、設定部１０の閾値保持部１０ｃに保持された値と比較する比較部１３に与えられる。この比較部１３は、被検出体７がティーチングによって予め設定された場所、つまり被検出体７のエッジ位置が所定の場所にあるか否かを判定すべく閾値保持部１０ｃに設定された値と比較する。具体的には、エッジ検出３ｃを介して出力されるラインセンサ１上のエッジ位置が、被検出体７によって遮蔽される遮蔽量に比例して減少する場合、閾値保持部１０ｃに保持された値が［３.０ｍｍ］でありエッジ検出３ｃから出力されるエッジ位置が［３.０ｍｍ］未満の場合（例えば、２.９ｍｍ）、比較部１３は、被検出体７のエッジが所定の位置に到達したと判定する。一方、エッジ検出３ｃから出力される信号のレベルが［３.０ｍｍ］以上の場合（例えば、３.１ｍｍ）、比較部１３は、被検出体７のエッジが所定の位置に到達していないと判定する。
【００２９】
装置本体３には、このようにして比較部１３が判定した結果を論理値（例えば、オン若しくはオフまたは５Ｖ若しくは０Ｖ等）の二値レベルとして出力するディジタル出力部１４が設けられている。
尚、上述した閾値保持部１０ｃに設定される値は、所定のエッジ位置のみに限定されるものではなく、上述した最大位置保持部１０ａに保持された値（最大値）以下で、かつ最小位置保持部１０ｂに保持された値（最小値）以上の値であれば、所定の値の範囲内にあることで被検出体７のエッジが所定の位置にある（所定の位置に到達した）として判定してもかまわない。
【００３０】
かくして上述した本発明のエッジセンサのティーチング方法を適用したエッジセンサによれば、被検出体のエッジ位置が所定の位置に到達したか否かを予めティーチングしてセンタに設定しているので、ワーキングディスタンス（ＷＤ）の位置によって被検出体の拡大率が異なったとしてもティーイングをし直せばエッジ位置を正しく判定ことができる。
特に本発明のエッジセンサは、エッジセンサに対する不正なティーチング、具体的にはラインセンサの検出範囲外や閾値の設定不良（閾値＞最大位置、閾値＜最小位置）、または最大位置と最小位置が近接した値に設定されて分解能が極端に粗くなるようなティーチングが行われたとしてもティーチングできなかった（ティーチングエラー）として、報知するようになっているので適切にティーチングすることができる。
【００３１】
また被検出体７のエッジ位置検出に先立ってティーチングを行っているので、ワーキングディスタンス（ＷＤ）によって拡大率が変化してしまうようなエッジセンサであってもティーチングし直せば被検出体７のエッジ位置を精度良く判定することができる。つまり、光学レンズを用いてラインセンサ１に与えられる光を平行光にする必要がないのでセンサを簡易な構造としてエッジセンサを構成することができる。また結像光学系のエッジセンサでも、テレセントリックレンズを使わず、単レンズで構成することができる。このため、エッジセンサを安価に構成することが可能である。
【００３２】
また本発明のエッジセンサは、被検出体７のエッジ位置に応じたアナログレベルの出力信号を出力することができるので被検出体７のエッジ位置検出も行うことができる。
尚、本発明のエッジセンサのティーチング方法およびエッジセンサは、上記した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えて実施してもかまわない。例えば、被検出体のエッジ位置が所定の位置に到達したか否かの閾値をティーチングするとき１点でなく、ディジタル出力をオンする位置と、オフする位置の２点をティーチングしてその中間に相当する位置を閾値として閾値保持部１０ｃに記憶しても良い。さらに、ディジタル出力１４と閾値保持部１０ｃを複数用意して、最上限、上限、下限、最下限など複数の判定出力ができるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッジセンサのティーチング方法を適用したエッジセンサの概略構成を示す図。
【図２】図１に示すエッジセンサにおけるティーチング方法の一例を示す図。
【図３】図１に示すエッジセンサにおけるラインセンサの遮光量とアナログ出力部の出力レベルとの関係を例示する図。
【図４】従来のレーザ発散光を用いた検出装置が被検出体を検出する原理を示す図。
【図５】従来の結像光学系による検出装置が被検出体を検出する原理を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１      ラインセンサ
２      投光部
２ａ    点光源
３      装置本体
３ａ    入力バッファ
３ｂ    正規化
３ｃ    エッジ検出
４      単色光
５      筐体
７      被検出体
１０      設定部
１１      スパン演算部
１２      アナログ出力部
１３      比較部
１４      ディジタル出力部
【図１】
2006349403.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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