(57)【要約】【課題】受光素子に設けた開口絞りは、受光面における受光領域を大幅に狭くするため、リフレクタからの反射光の受光量が大幅に低減する。ゆえに、適当な受光量を確保するために、受光スポットを適切な位置に小さく絞ることが要求される。【解決手段】投光素子１００より反対側の受光面２２０の上半分を覆うように、遮光マスク２６０を備えている。被検知物体５０からの反射光の一部は、受光光軸２２より上側に集光され、遮光マスク２６０によって遮光される。この受光レベルの低減により、信号処理部３０は、被検知物体５０ありと判別し、物体検出信号を外部に出力する。【選択図】　図４
2004125759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射する投光手段と、
前記投光手段により照射された光を反射する反射手段と、
前記反射手段から反射された光を、受光面において受光する受光手段とを備え、
前記受光面における受光量に基づいて被検知物の存在を検知する物体検知装置において、
前記反射手段からの反射光が前記受光手段に形成する光スポットの、前記投光手段より離れた側の部分において、実質的に前記受光面による受光が行われないようにすること、
を特徴とする物体検知装置。
【請求項２】
請求項１の物体検知装置において、
前記受光面を、前記投光手段より離れた側の部分に配置しないようにすることを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１の物体検知装置において、
前記受光手段は、前記反射手段からの反射光が前記受光手段に形成する光スポットの前記投光手段より離れた側の部分を遮光する遮光マスクを備えたことを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかの物体検知装置において、
前記受光手段は、入射される光を集束する集光手段を備え、
前記遮光マスクは、前記受光面と前記集光手段との間に位置していることを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかの物体検知装置において、
前記投光手段および前記受光手段は、相互に垂直な方向性の偏光軸を有する偏光手段を備え、
前記反射手段は、前記投光手段から前記偏光手段を介して入射された偏光の偏光面を変換して、反射することを特徴とするもの。
【請求項６】
受光面における受光量に基づいて被検知物の存在を検知する物体検知方法であって、
被検知物に対して、光を照射し、
被検知物により反射された光の、照射側に対して離れた側の部分において、実質的に前記受光面による受光が行われないようにすること、
を特徴とする物体検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射板または被検知物体に対して光を照射し、それらの反射光の受光量に基づいて被検知物体の存在を判別する装置に関するものであり、特に、その判別における誤動作の問題を解決する。
【０００２】
【従来の技術】
反射板または被検知物体に対して光を照射し、それらの反射光の受光量に基づいて被検知物体の存在を判別する従来の一般的な装置として、反射型光電センサとこれに対向配置されたリフレクタ（反射板）を備えた装置が知られている。図１０に、この装置の全体構成を示す。
【０００３】
反射型光電センサ８００は、投光部、受光部および信号処理部８６０を備えている。投光部は、投光レンズ８２４に対して光を照射するＬＥＤ等の投光素子８２０と、投光光軸８２２上に配置され、投光素子８２０から照射された光を集光し、投光光軸８２２方向にほぼ平行な光に変換する投光レンズ８２４とを備えている。受光部は、リフレクタ８８０からの反射光を集光し、受光素子８４０にて受光スポットを形成する受光レンズ８４６と、受光光軸８４４上に配置され、受光レンズ８４６を介して反射光を受光する受光面８４２を有する受光素子８４０とを備えている。なお、投光素子８２０と受光素子８４０は、反射型光電センサ８００本体において機械的に並設されており、受光光軸８４４は、投光光軸８２２に対しておよそ平行である。
【０００４】
信号処理部８６０は、投光素子８２０に対して投光指令を行うためのパルス波を供給し、また、受光素子８４０の受光面８４２における受光量に応じて、被検知物体が存在することを報知するための物体検出信号を外部に出力する。リフレクタ８８０は、投光レンズ８２４を介して入射された光を受光光軸８４４方向に反射させて、受光素子８４０に反射光を返す。
【０００５】
反射型光電センサ８００の信号処理部８６０は、受光素子８４０の受光面８４２における受光量に基づいて、反射型光電センサ８００とリフレクタ８８０との間における被検知物体の存在を判別する。つまり、被検知物体が存在しない場合、受光素子８４０は、リフレクタ８８０からの反射光を受光するため、信号処理部８６０は、その受光レベルに基づいて被検知物体なしと判別し、物体検出信号を外部に出力しない。また、被検知物体が存在する場合、基本的に、投光素子８２０から照射された光は、被検知物体で大部分は吸収・散乱されるため、リフレクタ８８０に到達しない。ゆえに、受光素子８４０は、リフレクタ８８０からの反射光を受光せず、受光面８４２における受光量が低減する。信号処理部８６０は、受光レベルの低減により、被検知物体ありと判別し、物体検出信号を外部に出力する。なお、リフレクタ４０からの反射光が、被検知物体によって遮光され、受光レベルが低減する場合もある。
【０００６】
しかしながら、被検知物体が、反射型光電センサ８００から所定の距離内（以下、光抜け領域とする）に位置するときには、投光素子８２０から照射された光が、被検知物体にて反射され、受光素子８４０にて受光されてしまう。この受光レベルにより、信号処理部８６０にて被検知物体なしと誤って判別され、本来出力されるはずの物体検出信号が出力されない場合がある。
【０００７】
このような光抜け領域内における被検知物体の存在の判別において生じる誤動作の問題を解決するため、従来の反射型光電センサ８００は、被検知物体９００と反射型光電センサ８００間の距離の変化に伴い、受光素子８４０での受光スポットの大きさと位置が変化することに着眼して、受光素子８４０の前面に、図１１に示すような開口絞り９２０を設けている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、被検知物体９００の距離の変動による受光量の変動を低減することができ、被検知物体９００の距離の変動による影響を受けずに、安定して被検知物体９００の存在を判別することができる。
【０００８】
また、投光素子８２０の前面に、極めて小さな穴を有する投光側絞りを設けているものもある（例えば、特許文献２参照）。これは、図１２に示すように、光抜け領域内であって、受光面８４２から決まる受光視野内に、投光スポットが入らないようにしている。ゆえに、光抜け領域内の被検知物体９００にて反射される光は、受光素子８４０により受光されることはなく、上記問題を解決することができる。
【０００９】
また、図１０に示す装置において、被検知物体９００が、強く光を反射する鏡面をもつ鏡面体である場合には、この光抜け領域による誤判別の問題は、より大きなものとなる。この問題を解決するため、偏光フィルムを用いた従来の反射型光電センサ８００は、投光素子８２０および受光素子８４０の前面に、偏光フィルムを設けている。図１３に、この反射型光電センサ８００と、これに対向配置されたリフレクタ８８０を備えた装置の全体構成を示す。
【００１０】
図１０において用いた同一符号の各構成については、基本的に上述した機能を有し、さらに、投光光軸８２２上に、投光レンズ８２４と間接的に投光側偏光フィルム９４２と、受光光軸８４４上に、受光レンズ８４６と間接的に受光側偏光フィルム９４４とを備えている。この投光側偏光フィルム９４２は、入射光のうち所定方向Ａに偏光した光のみを透過させる機能を有し、受光側偏光フィルム９４４は、入射光を方向Ａに直交する方向Ｂに偏光した光のみを透過させる機能を有している。また、リフレクタ８８０は、入射された直線偏光について、その偏光面と直交する偏光面を有する直線偏光に変換して、反射する機能を有する。
【００１１】
この装置では、投光素子８２０から照射された光は、投光レンズ８２４および投光側偏光フィルム９４２を介して、方向Ａの偏光面を有する直線偏光となって、鏡面体９０２に到達する。鏡面体９０２は、その直線偏光を反射型光電センサ８００側に反射する。鏡面体９０２からの反射光は、方向Ａの偏光を保持したままであるため、方向Ｂの偏光面を有する光しか透過しない受光側偏光フィルム９４４において遮光される。ゆえに、受光素子８４０は、鏡面体９０２からの反射光を受光することができず、信号処理部８６０は、被検知物体（鏡面体９０２）ありと判別して、物体検出信号を外部に出力する。これにより、被検知物体が鏡面体９０２であっても、正確にその存在を判別することができる。また、被検知物体が存在しない場合には、投光側偏光フィルム９４２を介して照射された直線偏光は、リフレクタ８８０にて、方向Ａの偏光面から方向Ｂの偏光面を有する直線偏光に変換されるため、受光側偏光フィルム９４４にて透過され、受光素子８４０に到達する。この受光レベルにより、信号処理部８８０は、被検知物体なしと判別し、物体検出信号を出力しない。
【００１２】
しかしながら、鏡面体９０２が、反射型光電センサ８００から所定の距離内（以下、偏光抜け領域とする）に位置するときには、投光素子８２０から照射された光が、鏡面体９０２にて反射され、受光素子８４０にて受光されてしまう（図１３参照）。これは、偏光フィルムの偏光度が、実際には「１００」ではないため、偏光フィルムの直近で強烈な鏡面反射が起こった場合には、偏光フィルムによってその反射光を完全に遮光できないことが原因である。ゆえに、受光面８４２における受光レベルにより、信号処理部８６０にて被検知物体（鏡面体９０２）なしと誤って判別され、物体検出信号が出力されない場合がある。
【００１３】
このような偏光抜け領域内における鏡面体９０２の存在の判別において生じる誤動作の問題を解決するため、受光素子８４０にて、上述した開口絞り９２０を採用することが考えられる。これにより、偏光抜け領域内における鏡面体９０２からの反射光が、受光側偏光フィルム９４４を透過した場合であっても、開口絞り９２０によりその反射光をマスクし、信号処理部８６０にて被検知物体（鏡面体９０２）ありと判別することができる。
【００１４】
また、投光素子８２０にて、上述した絞りを採用することも考えられる。これにより、偏光抜け領域内の鏡面体９０２にて反射される光は、受光素子８４０により受光されることはなく、上記問題を解決することができる。
【００１５】
【特許文献１】
特開平０８−２５５５３６号公報（図２）
【特許文献２】
特開平０７−０１９８５９号公報（図１）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受光素子８４０に設けた上述の開口絞り９２０は、受光面８４２における受光領域を大幅に狭くするため、被検知物体が存在しない場合でも、リフレクタ８８０からの反射光の受光量が大幅に低減する。ゆえに、適当な受光量を確保するために、受光スポットを適切な位置に小さく絞ることが要求される。つまり、受光スポットの位置、大きさを決定する受光レンズ８４６の性能が非常に高くなければならない。
【００１７】
ここで、受光レンズ８４６は、金型の形状や面精度、金型温度、樹脂温度、圧力、速度、保持時間などの多くのパラメータを、微妙に調整して成形されるものである。ゆえに、受光レンズ８４６の性能を向上するにあたり、非常にコストがかかるという問題ある。また、レンズの性能を追求するため、複屈折の小さいＰＭＭＡ（アクリル）を用いる場合があるが、ＰＭＭＡは耐環境性に劣っている。受光レンズに高度な性能を求める必要がなければ、耐環境性に優れたＰＣ（ポリカーボネート）を使用することができる。しかし、これらのプラスチックレンズを受光レンズ８４６として用いる場合、残留応力やプラスチックの材料特性に起因して複屈折の性質を有するため、さらにコストがかかるという問題がある。
【００１８】
また、上述の開口絞りを投光素子８２０に設けた場合、汎用のＬＥＤチップは、電極が中央にあるため、開口絞りにより投光量は極端に低減される。ゆえに、検出距離が短くなるという問題がある。さらに、検出距離を確保するために、ＬＥＤチップの電極位置を変更すると、その生産コストがかかるという問題が生じる。
【００１９】
この発明は、被検知物体の存在の判別における誤動作の問題を解決するとともに、受光レンズの性能・コストの問題を解決し、検出距離を確保することができる物体検知装置および物体検知方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明は、以下の着想に基づくものである。上述した光抜け領域内の被検知物体９００からの反射光（または、偏光抜け領域内の鏡面体９０２からの反射光）であって、受光素子８４０に到達するものは、受光光軸８４４より上側（投光素子８２０に対して反対側）に集光される。ゆえに、少なくとも受光光軸８４４より上側において受光を行わないようにすれば、被検知物体９００の存在の誤判別を回避でき、さらには、受光光軸８４４より下側の光を受光することができて、受光面８４２における受光領域を適度に確保できる。つまり、リフレクタ８８０からの反射光の受光量を適度に確保でき、被検知物体の検出距離を確保できる。なお、下記の実施形態において、遮光マスクを設けるのは一実施例であり、その他の方法によっても、投光素子より離れた側の部分において、受光面による受光が行われないようにすることができる。
【００２１】
（１）　この発明の物体検知装置は、光を照射する投光手段と、前記投光手段により照射された光を反射する反射手段と、前記反射手段から反射された光を、受光面において受光する受光手段とを備え、前記受光面における受光量に基づいて被検知物の存在を検知する装置であって、前記反射手段からの反射光が前記受光手段に形成する光スポットの、前記投光手段より離れた側の部分において、実質的に前記受光面による受光が行われないようにすることを特徴とする。
【００２２】
つまり、被検知物から受光素子に到達した反射光は、投光手段より離れた側の部分において集光されるため、その部分において受光が行われないようにすれば、当該被検知物の存在を正確に判別でき、さらには、反射手段による反射光の受光量を適度に確保できる。また、適度な受光量の確保により、被検知物の検出距離を確保することができる。
【００２３】
（２）　この発明の物体検知装置は、前記受光面を、前記投光手段より離れた側の部分に配置しないようにすることを特徴とする。これにより、被検知物の存在を正確に判別できるとともに、反射手段による反射光の受光量を適度に確保（検出距離を確保）することができる。また、汎用の投光手段を採用することができ、投光手段のコスト削減を図ることができる。
【００２４】
（３）　この発明の物体検知装置は、前記受光手段は、前記反射手段からの反射光が前記受光手段に形成する光スポットの前記投光手段より離れた側の部分を遮光する遮光マスクを備えたことを特徴とする。これにより、受光手段が、入射光を集束する集光手段（集光レンズ）を備えている場合に、集光レンズの性能・コストの問題を解決することができる。また、汎用の投光手段を採用することができ、投光手段のコスト削減を図ることができる。例えば、投光手段や受光手段に、複屈折の大きいプラスチックレンズを用いることができる。
【００２５】
（４）　この発明の物体検知装置は、前記受光手段は、入射される光を集束する集光手段を備え、前記遮光マスクは、前記受光面と前記集光手段との間に位置していることを特徴とする。これにより、受光手段が、集光手段（集光レンズ）を備えている場合に、集光レンズの性能・コストの問題を解決することができる。また、汎用の投光手段を採用することができ、投光手段のコスト削減を図ることができる。例えば、投光手段や受光手段に、複屈折の大きいプラスチックレンズを用いることができる。
【００２６】
（５）　この発明の物体検知装置は、前記投光手段および前記受光手段は、相互に垂直な方向性の偏光軸を有する偏光手段を備え、前記反射手段は、前記投光手段から前記偏光手段を介して入射された偏光の偏光面を変換して、反射することを特徴とする。つまり、被検知物から受光素子に到達した反射光は、投光手段より離れた側の部分において集光されるため、その部分において受光が行われないようにすれば、当該被検知物の存在を正確に判別でき、さらには、反射手段による反射光の受光量を適度に確保できる。また、適度な受光量の確保により、被検知物の検出距離を確保することができる。
【００２７】
（６）　この発明の物体検知方法は、受光面における受光量に基づいて被検知物の存在を検知する方法であって、被検知物に対して、光を照射し、被検知物により反射された光の、照射側に対して離れた側の部分において、実質的に前記受光面による受光が行われないようにすることを特徴とする。
【００２８】
これにより、被検知物により反射された光の受光量に基づいて、被検知物の存在を判別する方法において、当該被検知物の存在を正確に判別でき、さらには、被検知物からの反射光の受光量を適度に確保できる。また、適度な受光量の確保により、被検知物の検出距離を確保することができる。
【００２９】
なお、この発明において、「投光手段」とは、光を照射する手段であり、下記の実施形態では、投光部１０に該当する。「反射手段」とは、投光手段により照射された光を反射する手段であり、下記の実施形態では、リフレクタ４０に該当する。「受光手段」とは、反射手段から反射された光を受光面において受光する手段であり、下記の実施形態では、受光部２０に該当する。
【００３０】
「遮光マスク」とは、遮光機能を有するものをいい、下記の実施形態では、遮光マスク２６０に該当する。「集光手段」とは、入射される光を集束する手段であり、下記の実施形態では、受光レンズ２４０に該当する。「偏光手段」とは、偏光軸を有する手段であり、下記の実施形態では、投光側偏光フィルム１４０、受光側偏光フィルム２８０に該当する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
１．　第一の実施形態
図１、図２に、この発明の第一の実施形態における物体検知装置の全体構成を示す。なお、図１においては、被検知物体５０を記載しておらず、図２においては、信号処理部３０について記載していない。
【００３２】
物体検知装置は、投光部１０、受光部２０および信号処理部３０を備えた反射型光電センサとこれに対向配置されたリフレクタ４０（反射板）を備えている。反射型光電センサの投光部１０は、後述する投光信号の周期にしたがい投光レンズ１２０に対して光を照射するＬＥＤ等の投光素子１００と、投光光軸１２上に配置され、投光素子１００から照射された光を集光し、投光光軸１２方向にほぼ平行な光に変換する投光レンズ１２０とを備えている。
【００３３】
受光部２０は、リフレクタ４０からの反射光を集光し、受光素子２００にて受光スポットを形成する受光レンズ２４０と、受光光軸２２上に配置され、受光レンズ２４０を介して反射光を受光する受光面２２０を有する受光素子２００とを備えている。さらに、受光光軸２２に対して投光素子１００と反対側の受光面２２０を覆うように、受光素子２００に取り付けた遮光マスク２６０を備えている。なお、投光素子１００と受光素子２００は、反射型光電センサ本体において機械的に並設されている。また、投光素子１００と受光素子２００との距離は、リフレクタ４０までの距離に比べて十分小さいので、受光光軸２２は、投光光軸１２に対しておよそ平行である。本来は、受光した光の中心軸より上を遮光マスクで覆えば、被検知物体からの反射光による誤検出を防止することができる。ただし、この実施形態では、受光した光の中心軸と受光光軸とがほぼ同じであるため、受光光軸より上を遮光マスクで覆うようにしている。
【００３４】
信号処理部３０は、投光素子１００に対する投光指令である投光信号を供給し、また、受光素子２００の受光面２２０における受光量に応じて、物体検出信号を外部に出力する。図３に、信号処理部３０の概略構成を示す。信号処理部３０は、投光素子１００側に、パルス発振部３２０および投光回路部３２２を備え、受光素子２００側に、受光信号増幅部３４０、比較部３４４を備える。パルス発振部３２０は、所定の周期でパルス信号を投光回路部３２２に出力する。投光回路部３２２は、パルス発振部３２０からのパルス信号を増幅し、投光信号として投光素子１００に出力する。これにより、投光素子１００は、入力される投光信号の周期（パルス信号の周期）で、リフレクタ４０に対して投光する。
【００３５】
受光信号増幅部３４０は、受光素子２００から受光量に対応する受光信号を受けて増幅し、比較部３４４に出力する。比較部３４４は、増幅された受光信号と、所定レベルの判別信号とを比較し、判別信号より低レベルであれば物体検出信号を外部に出力する。また、判別信号より高レベルであれば、物体検出信号を出力しない。ここで、判別信号は、被検知物体５０の存在を判別するためのものであり、そのレベルは、被検知物体５０が存在しないときのリフレクタ４０からの反射光による受光信号のレベルより小さく設定される。また、判別の精度を上げるため、受光信号の処理の際に、投光信号と同期をとったり、比較結果も一つではなく、複数回の結果に基づいて、物体検出信号を出力することもある。
【００３６】
リフレクタ４０は、投光レンズ１２０を介して入射された光を受光光軸２２方向に反射させて、受光素子２００に反射光を返す。ゆえに、被検知物体５０が存在しない場合、信号処理部３０は、リフレクタ４０からの反射光の受光レベルに基づいて、被検知物体５０なしと判別し、物体検出信号を出力しない。
【００３７】
以下に、反射型光電センサとリフレクタ４０との間の光抜け領域外に光を吸収・散乱する性質を有する被検知物体５０（鏡面体でないもの）が存在する場合と、光抜け領域内に当該被検知物体５０が存在する場合の動作を説明する。ここで、光抜け領域とは、反射型光電センサから所定の距離内の領域であり、上述したように、その領域に被検知物体５０が位置するときには、投光素子１００から照射された光が、被検知物体５０にて反射され、判別信号レベル（しきい値）以上の光が、受光素子２００に受光されてしまう領域のことである。
【００３８】
（１）光抜け領域外に、被検知物体５０が存在する場合
光抜け領域外に、光を吸収・散乱する性質を有する被検知物体５０が存在する場合について、図２を用いて説明する。反射型光電センサの信号処理部３０は、上述したように所定の周期の投光信号を投光素子１００に出力する。投光素子１００は、その周期により投光レンズ１２０に対して光を照射し、投光レンズ１２０は、その光を集束して投光光軸１２方向にほぼ平行な光に変換する。この光のほとんどは、被検知物体５０に吸収・散乱され、リフレクタ４０に光が到達しない。ゆえに、受光素子２００は、リフレクタ４０からの反射光を受光することができない。また、被検知物体５０からの僅かな反射光を受光する場合でも、受光量が著しく低減する。この受光レベルの低減により、信号処理部３０は、受光信号と判別信号のレベルを比較し、判別信号より低レベルであると判断する。つまり、被検知物体５０ありと判別し、物体検出信号を外部に出力する。なお、リフレクタからの反射光も被検知物体が遮る場合も、同様である。
【００３９】
（２）光抜け領域内に、被検知物体５０が存在する場合
光抜け領域内に、光を吸収・散乱する性質を有する被検知物体５０が存在する場合について、図４を用いて説明する。投光素子１００から照射された光は、投光レンズ１２０を介して被検知物体５０に到達する。被検知物体５０は、投光素子１００からの光を反射型光電センサ側に反射する。その反射光の一部は、受光レンズ２４０を介して受光素子２００方向に入射される。
【００４０】
図４に示すように、その反射光は、受光レンズ２４０を介して受光光軸２２より上側（投光素子１００に対して反対側）に集光される。このため、受光素子２００に取り付けた遮光マスク２６０は、受光面２２０において受光光軸２２より上側に位置するため、被検知物体５０からの反射光をマスクする。
【００４１】
これにより、光抜け領域内に存在する被検知物体５０からの反射光は、受光素子２００の受光面２２０において受光されない（その受光レベルは、著しく低減する）。この受光レベルの低減により、信号処理部３０は、被検知物体５０ありと判別し、物体検出信号を外部に出力する。つまり、光抜け領域外に被検知物体５０が存在するときでも、受光レベルが低減する場合と同様の処理が、信号処理部３０においてなされる。
【００４２】
以上のように、被検知物体５０から受光素子２００に到達した反射光は、投光素子１００に対して反対側（受光光軸２２より上側）において集光されるため、その部分において遮光するよう遮光マスク２６０を設けている。これにより、被検知物体５０の存在を正確に判別できるとともに、リフレクタ４０からの反射光の受光量を適度に確保できる。つまり、適度な受光量の確保により、被検知物体５０の検出距離を確保することができる。さらには、受光面２２０の半分しか覆わないよう遮光マスク２６０を設けているため、受光レンズ２４０により受光スポットを極めて小さく絞る必要はなく、その機能や製造コストの問題を解決することができる。
【００４３】
２．　第二の実施形態
図５に、この発明の第二の実施形態における物体検知装置の全体構成を示す。第一の実施形態にて用いた同一符号の各構成については、基本的に上述した機能を有している。さらに、投光光軸１２上に、投光レンズ１２０と間接的に投光側偏光フィルム１４０と、受光光軸２２上に、受光レンズ２４０と間接的に受光側偏光フィルム２８０とを備えている。この投光側偏光フィルム１４０は、入射光を所定方向Ａに偏光した光のみを通過させる機能を有し、受光側偏光フィルム２８０は、入射光を方向Ａに直交する方向Ｂに偏光した光のみを通過させる機能を有している。また、この実施形態におけるリフレクタ４０は、入射された直線偏光について、その偏光面と直交する偏光面を有する直線偏光に変換して（例えば、方向Ａの偏光面を有する直線偏光から、方向Ａと直交する方向Ｂの偏光面を有する直線偏光に変換）、反射する機能を有する。
【００４４】
なお、方向Ａの偏光面を有する直線偏光とは、例えば、紙面に対して平行な方向で振動する成分のみを有する光のことであり、方向Ａに直交する方向Ｂの偏光面を有する直線偏光とは、例えば、紙面に対して垂直な方向で振動する成分のみを有する光のことである。また、投光側偏光フィルム１４０は、方向Ａに振動する光を透過し、それに垂直な軸方向に振動する光を吸収することにより、上記機能を実行する。また、受光側偏光フィルム２８０は、方向Ｂに振動する光を透過し、それに垂直な軸方向に振動する光を吸収することにより、上記機能を実行する。
【００４５】
以下に、偏光抜け領域内に、光を強く反射する鏡面をもつ鏡面体５２が存在する場合の動作を図５を用いて説明する。ここで、偏光抜け領域とは、反射型光電センサから所定の距離内の領域であり、上述したように、その領域に鏡面体５２が位置するときには、投光素子１００から照射された光が、鏡面体５２にて反射され、判別信号レベル（しきい値）以上の光が、受光素子２００に受光されてしまう領域のことである。
【００４６】
投光素子１００から照射された光は、投光レンズ１２０および投光側偏光フィルム１４０を介して、方向Ａの偏光面を有する直線偏光となって、鏡面体５２に到達する。鏡面体５２は、その直線偏光を反射型光電センサ側に反射する。その反射光の一部は、受光側偏光フィルム２８０および受光レンズ２４０を介して受光素子２００方向に入射される。
【００４７】
図５に示すように、鏡面体５２からの反射光は、受光レンズ２４０を介して受光光軸２２より上側（投光素子１００に対して反対側）に集光される。このため、受光素子２００に取り付けた遮光マスク２６０は、受光面２２０において受光光軸２２より上側に位置するため、鏡面体５２からの反射光をマスクする。
【００４８】
これにより、鏡面体５２からの反射光は、受光素子２００の受光面２２０において受光されない（その受光レベルは、著しく低減する）。この受光レベルの低減により、信号処理部３０は、被検知物体（鏡面体５２）が存在すると判別し、物体検出信号を外部に出力する。なお、偏光抜け領域外に、鏡面体５２が存在する場合には、鏡面体５２からの反射光が、受光側偏光フィルム２８０を透過しないために、信号処理部３０において誤動作を生じることはない。
【００４９】
３．　他の実施の形態
図６Ａに、上述の第一、第二の実施形態で用いた遮光マスク２６０と受光素子２００との関係を、受光レンズ２４０側（リフレクタ４０側）から見た平面図で示す。この図において、リフレクタ４０からの反射光により形成される受光スポット７００を示す。また、光抜け領域に存在する被検知物体からの反射光により形成される光領域７２０を示す。なお、遮光マスク２６０の下端を、受光光軸２２上に位置するようにしているが、図６Ｂ、図６Ｃに示すように、受光光軸２２より上側もしくは下側に位置するように受光素子２００に取り付けてもよい。
【００５０】
また、上述の第一、第二の実施形態では、リフレクタ４０を備え、その反射光の受光レベルにより被検知物体の存在を判別している。しかしながら、被検知物体にて反射された反射光の受光レベルにより、被検知物体の存在を判別する装置にもこの発明を適用できる。また、被検知物体の存在を判別する場合に限らず、被検知物体に光を照射することにより、被検知物体の形状等を判別する装置（例えば、被検知物体が所定の長さを有するか否かを判別する装置）にもこの発明を適用できる。
【００５１】
また、上述の第一、第二の実施形態では、図２、図４、図５において、受光レンズ２４０として平とつ形状のとつレンズを一例として説明している。しかしながら、これに限られるものではなく、両とつ形状、おうとつ形状のとつレンズでもよい。
【００５２】
また、上述の第一、第二の実施形態では、受光素子２００に隣接して、遮光マスク２６０を取り付けている。しかしながら、遮光マスク２６０の位置はこれに限られるものではなく、投光素子１００より離れた側において、受光面２２０における受光が行われないようにする位置であればよい。例えば、図７Ａに示すように、受光素子２００と受光レンズ２４０との間に、遮光マスク２６０を設けてもよい。また、図７Ｂ、Ｃに示すように、受光レンズ２４０に隣接する位置に、遮光マスク２６０を設けてもよい。また、図８Ａに示すように、受光側偏光フィルム２８０に近接する位置に、遮光マスク２６０を設けてもよい。
【００５３】
また、上述の第一、第二の実施形態では、遮光マスク２６０を設ける場合を一例として説明している。しかしながら、この発明は、遮光マスク２６０を設ける場合に限られるものではなく、投光素子１００より離れた側において、受光面２２０における受光が行われないような、受光面２２０の位置でもよい。例えば、図８Ｂに示すように、受光面２２０を受光光軸２２より下側（投光素子１００側）にしか設けないような位置である。また、図８Ｃに示すように、受光光軸２２より下側（投光素子１００側）における受光レンズ２４０の表面または裏面曲面をコーディングしてもよい。
【００５４】
なお、上記各実施形態では、リフレクタによる光スポット７００の、投光手段より遠い側において、受光を行わないようにしている。これにより、被検出物からの反射による光領域（光スポット）７２０の光を受光しないようにして、誤動作を防止している。
【００５５】
しかし、図９Ａに示すように、受光素子２００に隣接して、投光手段よりも遠い側に、誤動作防止用の受光素子２０１を設けることによって、誤動作を防止するようにしてもよい。図９Ａに示すように、被検出物がない場合には、光スポット７００は、受光素子２００の受光面２２０上に照射される。また、この光スポット７００は、受光素子２０１の受光面２２１には照射されない。したがって、この実施形態では、受光素子２００の受光量がそのしきい値（上述の判別信号のレベル）以上であって、受光素子２０１の受光量がそのしきい値を下回っていた場合には、被検出物はないものと判断する。
【００５６】
なお、被検出物が光抜け領域にある場合には、図９Ｂに示すように、光領域７２０は、受光面２２１だけでなく、受光面２２０にも照射する。この場合には、受光素子２００の受光量がしきい値を超えることがあるが、受光素子２０１の受光量もしきい値を超えるので、被検出物が存在するものと判断することができる。したがって、誤検出を防止することができる。
【００５７】
なお、受光面２２０と２２１は、可能な限り近接していることが好ましい。また、受光素子２００のしきい値よりも、受光素子２０１のしきい値を小さくすることにより、誤操作を有効に防止することができる。なお、受光面２２１は、光スポット７００の外側に設ける必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態における物体検知装置の全体構成を示す図である。
【図２】第一の実施形態における物体検知装置の全体構成を示す図である。
【図３】第一の実施形態における信号処理部３０の構成を示す図である。
【図４】第一の実施形態において、光抜け領域に被検知物体が存在するときの図である。
【図５】第二の実施形態において、偏光抜け領域に被検知物体が存在するときの図である。
【図６】遮光マスク２６０と受光素子２００との関係を示す図である。
【図７】他の実施形態における遮光マスク２６０の設置位置を示す図である。
【図８】他の実施形態における遮光マスク２６０の設置位置、受光面２２０の形状、受光レンズ２４０を示す図である。
【図９】他の実施形態におけるの受光素子を示す図である。
【図１０】従来の物体検知装置の全体構成を示す図である。
【図１１】従来の物体検知装置において、光抜け領域に被検知物体が存在するときの図である。
【図１２】投光素子の前面に投光側絞りを設けた従来技術を示す図である。
【図１３】従来の物体検知装置において、偏光抜け領域に被検知物体が存在するときの図である。
【符号の説明】
１０・・・・投光部
２０・・・・受光部
３０・・・・信号処理部
４０・・・・リフレクタ
５０・・・・被検知物体
１００・・・・投光素子
１２０・・・・投光レンズ
１４０・・・・投光側偏光フィルム
２００・・・・受光素子
２２０・・・・受光面
２４０・・・・受光レンズ
２６０・・・・遮光マスク
２８０・・・・受光側偏光フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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