(57)【要約】【課題】  光の利用効率が向上されるとともに、検出精度が高い光電センサを提供する。【解決手段】  ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより発生される光Ｌは、光ファイバケーブル２０を通じてセンサへッド部１０の投光光学系１１に伝送され、投光光学系１１から対象物Ｗへ投射される。対象物Ｗに投射された光Ｌのうち、対象物Ｗから反射された光Ｌが受光光学系１２に入射される。受光光学系１２に入射された光Ｌは、受光素子１３に導かれる。受光素子１３は入射される光Ｌを検出し、検出した光Ｌの光量に基づいて受光信号Ｓ１を生成する。受光素子１３により生成された受光信号Ｓ１は、受光回路１４および電線ケーブル３０を介して本体部４０の信号処理制御部４３へ伝送される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を検出領域に投射し、検出領域からの光を受光する光電センサであって、
光を発生する光源、および前記光源を制御するとともに信号処理を行う制御部を含む本体部と、
前記本体部と分離して設けられ、光を投射するための投光部および光を受光する受光素子を含むヘッド部と、
前記本体部の前記光源により発生された光を前記ヘッド部の前記投光部に導く光ファイバケーブルと、
前記ヘッド部の前記受光素子の出力信号を前記本体部の前記制御部に伝送する電線ケーブルとを備えたことを特徴とする光電センサ。
【請求項２】
前記光源は、異なる波長の光を発生する複数の投光素子を含むことを特徴とする請求項１記載の光電センサ。
【請求項３】
前記電線ケーブルは、前記本体部の前記制御部から出力される信号を前記ヘッド部に伝送し、
前記ヘッド部は、前記本体部から伝送された信号に基づく表示を行う表示部をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の光電センサ。
【請求項４】
前記本体部は、前記光源および前記制御部を内蔵するとともに複数の外面を有する本体ケーシングを有し、
前記光ファイバケーブルおよび前記電線ケーブルは、前記本体ケーシングの複数の外面のうちいずれか一の外面から外部に延びることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項５】
前記本体部は、前記制御部の信号処理に基づく情報を表示するための本体表示部をさらに含み、
前記本体表示部は、前記本体ケーシングの前記一の外面と異なる他の外面に設けられたことを特徴とする請求項４記載の光電センサ。
【請求項６】
前記本体部は、
前記電線ケーブルと前記制御部とを接続する接続部と、
前記電線ケーブルを前記接続部に固定する第１の固定手段とをさらに含むことを特徴とする請求項４または５記載の光電センサ。
【請求項７】
前記本体部は、前記光ファイバケーブルを前記本体ケーシングに固定する第２の固定手段をさらに含むことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項８】
前記ヘッド部は、前記投光部により投光される光のうち第１の方向の偏光を通過させる第１の偏光手段と、前記受光素子により受光される光のうち前記第１の方向と異なる第２の方向の偏光を通過させる第２の偏光手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項９】
前記ヘッド部は、前記投光部および前記受光素子を内蔵するとともに複数の外面を有するヘッド部ケーシングを有し、
前記光ファイバケーブルおよび前記電線ケーブルは、前記ヘッド部ケーシングの複数の外面のうち第１の外面から外部に延びることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項１０】
前記複数の外面は、前記第１の外面に対向する第２の外面を含み、
前記投光部は、前記ヘッド部ケーシングの前記第２の外面に設けられ、
前記第２の外面は、検出領域からの光を前記受光素子に導く受光部を有することを特徴とする請求項９記載の光電センサ。
【請求項１１】
前記複数の外面は、前記第１の外面に対向する第２の外面と、前記第１および第２の外面とは異なる第３の外面とを含み、
前記投光部は、前記ヘッド部ケーシングの前記第３の外面に設けられ、
前記第３の外面は、検出領域からの光を前記受光素子に導く受光部を有することを特徴とする請求項９記載の光電センサ。
【請求項１２】
前記複数の外面は、互いに対向する第２および第３の外面と、第２および第３の外面と異なる第４の外面とを含み、
前記投光部は、前記ヘッド部ケーシングの前記第２の外面に設けられ、
前記第１の外面は、前記第３の外面と前記第４の外面との間に傾斜するように設けられ、
前記第２の外面は、検出領域からの光を前記受光素子に導く受光部を有することを特徴とする請求項９記載の光電センサ。
【請求項１３】
前記電線ケーブルは、前記本体部の前記制御部から出力される信号を前記ヘッド部に伝送し、
前記ヘッド部は、前記本体部から伝送された信号に基づく表示を行う表示部をさらに含むことを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の光電センサ。
【請求項１４】
前記表示部は、前記第１の外面と異なる外面に設けられたことを特徴とする請求項１３記載の光電センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光素子および受光素子を備える光電センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
検出領域に投光し、その反射光または透過光を受光することにより検出領域における対象物の有無、対象物の位置、対象物の色等を検出するために光電センサが用いられる。
【０００３】
分離型の光電センサでは、投光および受光を行うセンサヘッド部と各種信号の処理を行う本体部とが分離されている。
【０００４】
従来の分離型の光電センサとしては、センサヘッド部に光源および受光素子を内蔵し、本体部に各種回路が内蔵されているものがある。本体部の回路とセンサヘッド部の光源および受光素子とが２本の電線ケーブルにより接続されている。
【０００５】
本体部から一方の電線ケーブルを通してセンサヘッド部の光源の発光状態が制御される。それに伴い、センサヘッド部の受光素子が対象物からの反射光を受光する。受光素子の出力信号は、他方の電線ケーブルを通して本体部へ送られる。
【０００６】
また、従来の他の光電センサとして、本体部に光源および受光素子を内蔵し、本体部とセンサヘッド部とが２本の光ファイバケーブルにより接続されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この光電センサにおいては、本体部の発光素子により発生された光が、一方の光ファイバケーブルを通してセンサへッド部へ導かれる。また、対象物からの反射光がセンサへッド部から他方の光ファイバケーブルを通して本体部の受光素子へ導かれる。
【特許文献１】特開平１１−３３０９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来の光電センサは以下に示すような課題を有していた。
【０００９】
本体部とセンサヘッド部とが電線ケーブルにより接続されている光電センサでは、発光素子の発光状態を制御するための信号および受光素子の出力信号が、２ｍ〜１０ｍ程度の距離に渡って隣接した２本の電線ケーブルで伝送されるため、２本の電線ケーブル間で信号が干渉し合い、ノイズレベルが上昇し、Ｓ／Ｎ比（信号／雑音比）が劣化する。それにより、検出の精度が低くなり、信頼性が低下する。
【００１０】
一方、本体部とセンサヘッド部とが２本の光ファイバケーブルにより接続されている光電センサでは、本体部の発光素子により発生される光が一方の光ファイバケーブルを通してセンサへッド部へ伝送されるとともに、対象物からの反射光がセンサへッド部から他方の光ファイバケーブルを通して受光素子に導かれるため、光の伝送による光量の減衰が著しくなる。例えば、１本の光ファイバケーブルにより光量が約６５％減衰する場合、発光素子の発光量のうち約４２％の光量しか受光することができない。
【００１１】
このように、センサヘッド部および本体部間を２本の光ファイバケーブルにより接続した光電センサでは、光の利用効率が低い。
【００１２】
本発明の目的は、光の利用効率が向上されるとともに、検出精度が高い光電センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る光電センサは、光を検出領域に投射し、検出領域からの光を受光する光電センサであって、光を発生する光源、および光源を制御するとともに信号処理を行う制御部を含む本体部と、本体部と分離して設けられ、光を投射するための投光部および光を受光する受光素子を含むヘッド部と、本体部の光源により発生された光をヘッド部の投光部に導く光ファイバケーブルと、ヘッド部の受光素子の出力信号を本体部の制御部に伝送する電線ケーブルとを備えたものである。
【００１４】
本発明に係る光電センサにおいては、本体部に光源および制御部が設けられ、ヘッド部に投光部および受光素子が設けられ、本体部とヘッド部とが光ファイバケーブルおよび電線ケーブルにより接続されている。本体部の光源より発生された光は光ファイバケーブルを通じてヘッド部の投光部に導かれ、ヘッド部の受光素子の出力信号は電線ケーブルを通じて本体部の制御部に伝送される。
【００１５】
これにより、検出領域からの光が光ファイバケーブルを通さずにヘッド部の受光素子により受光されるので、光の減衰が低減され、受光量が向上する。
【００１６】
また、ヘッド部の受光素子から電線ケーブルを通して本体部の制御部に伝送される出力信号が、本体部の制御部が光源を制御するために出力する信号と干渉することが防止される。その結果、誤検出が防止され、検出精度が向上する。
【００１７】
さらに、本体部の光源により発生された光が光ファイバケーブルを通じてヘッド部の投光部へ伝送されるので、受光素子の受光時における光の光量ムラが低減される。
【００１８】
光源は、異なる波長の光を発生する複数の投光素子を含んでもよい。この場合、本体部の複数の投光素子により発生された異なる波長の光が光ファイバケーブルを通じてヘッド部の投光部へ伝送されるので、受光素子の受光時における各波長の光の光量ムラが低減される。したがって、色ムラがなくなり、色の誤検出が十分に防止され、信頼性が向上する。
【００１９】
電線ケーブルは、本体部の制御部から出力される信号をヘッド部に伝送し、ヘッド部は、本体部から伝送された信号に基づく表示を行う表示部をさらに含んでもよい。
【００２０】
この場合、本体部の制御部から出力される信号がヘッド部に伝送され、ヘッド部においては、表示部により本体部から伝送された信号に基づく表示が行われる。
【００２１】
これにより、使用者は本体部から離れた場所でヘッド部の表示部を視認することにより、検出状態または受光状態を確認することができる。それにより、ヘッド部の位置決めを容易かつ正確に行うことができる。
【００２２】
本体部は、光源および制御部を内蔵するとともに複数の外面を有する本体ケーシングを有し、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルは、本体ケーシングの複数の外面のうちいずれか一の外面から外部に延びてもよい。
【００２３】
この場合、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルが一の外面から外部に延びるので、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルをともに所定の方向に延ばすことが容易となる。それにより、本体部の設置が容易となる。
【００２４】
本体部は、制御部の信号処理に基づく情報を表示するための本体表示部をさらに含み、本体表示部は、本体ケーシングの一の外面と異なる他の外面に設けられてもよい。
【００２５】
この場合、本体表示部は、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルが外部に延びる一の外面に設けられないので、制御部の信号処理に基づく情報の表示が光ファイバケーブルおよび電線ケーブルに遮られることがない。したがって、作業者は、本体表示部の表示をあらゆる方向から視認することができる。
【００２６】
本体部は、電線ケーブルと制御部とを接続する接続部と、電線ケーブルを接続部に固定する第１の固定手段とをさらに含んでもよい。この場合、電線ケーブルが第１の固定手段により接続部に固定されるので、電線ケーブルと接続部との接続が確実となる。それにより、電線ケーブルの接続部からの脱落が防止される。
【００２７】
本体部は、光ファイバケーブルを本体ケーシングに固定する第２の固定手段をさらに含んでもよい。この場合、光ファイバケーブルが第２の固定手段により本体ケーシングに固定されるので、光ファイバケーブルと本体ケーシングとの接続が確実となる。それにより、光ファイバケーブルの本体ケーシングからの脱落が防止される。
【００２８】
ヘッド部は、投光部により投光される光のうち第１の方向の偏光を通過させる第１の偏光手段と、受光素子により受光される光のうち第１の方向と異なる第２の方向の偏光を通過させる第２の偏光手段とをさらに含んでもよい。
【００２９】
この場合、投光部により投光される光のうち第１の方向の偏光が検出領域に投射され、検出領域からの光のうち第２の方向の偏光が受光素子により受光される。これにより、対象物での正反射光を低減し、拡散反射光を受光することができる。
【００３０】
なお、第１の方向は第２の方向に対して直交する方向であることが好ましい。この場合、正反射光を十分に除去することができる。
【００３１】
ヘッド部は、投光部および受光素子を内蔵するとともに複数の外面を有するヘッド部ケーシングを有し、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルは、ヘッド部ケーシングの複数の外面のうち第１の外面から外部に延びてもよい。
【００３２】
この場合、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルがヘッド部ケーシングの複数の外面のうち第１の外面から外部に延びるので、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルをともに所定の方向に延ばすことが容易となる。それにより、ヘッド部の設置が容易となる。
【００３３】
複数の外面は、第１の外面に対向する第２の外面を含み、投光部は、ヘッド部ケーシングの第２の外面に設けられ、第２の外面は、検出領域からの光を受光素子に導く受光部を有してもよい。
【００３４】
光ファイバケーブルにより光源から導かれる光を第１の外面側から経路を曲げることなく第２の外面に設けられた投光部に導くことができる。それにより、ヘッド部ケーシング内での光学系を単純化することができるとともに、第１の外面と第２の外面との間の寸法を小さくすることができる。その結果、ヘッド部の小型化が可能となる。
【００３５】
複数の外面は、第１の外面に対向する第２の外面と、第１および第２の外面とは異なる第３の外面とを含み、投光部は、ヘッド部ケーシングの第３の外面に設けられ、第３の外面は、検出領域からの光を受光素子に導く受光部を有してもよい。この場合、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルの延びる方向と交差する方向にある対象物を検知することが可能となる。
【００３６】
複数の外面は、互いに対向する第２および第３の外面と、第２および第３の外面と異なる第４の外面とを含み、投光部は、ヘッド部ケーシングの第２の外面に設けられ、第１の外面は、第３の外面と第４の外面との間に傾斜するように設けられ、第２の外面は、検出領域からの光を受光素子に導く受光部を有してもよい。
【００３７】
第３の外面と第４の外面との間に傾斜するように設けられた第１の外面に光ファイバケーブルおよび電線ケーブルが設けられているので、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルを第３の外面の方向および第４の外面の方向に曲折して延ばすことが容易となる。その結果、ヘッド部ケーシングの第３および第４の外面のうち所望の外面を支持面に取り付けることが可能となる。
【００３８】
電線ケーブルは、本体部の制御部から出力される信号をヘッド部に伝送し、ヘッド部は、本体部から伝送された信号に基づく表示を行う表示部をさらに含んでもよい。
【００３９】
この場合、本体部の制御部から出力される信号がヘッド部に伝送され、ヘッド部においては、表示部により本体部から伝送された信号に基づく表示が行われる。
【００４０】
これにより、使用者は本体部から離れた場所でヘッド部の表示部を視認することにより、検出状態または受光状態を確認することができる。それにより、ヘッド部の位置決めを容易かつ正確に行うことができる。
【００４１】
表示部は、第１の外面と異なる外面に設けられてもよい。この場合、表示部は、光ファイバケーブルおよび電線ケーブルとは異なる外面に設けられているので、本体部から伝送された信号に基づく表示が光ファイバケーブルおよび電線ケーブルに遮られることがない。したがって、作業者は、表示部の表示をあらゆる方向から視認することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明に係る光電センサにおいては、本体部に光源および制御部が設けられ、ヘッド部に投光部および受光素子が設けられ、本体部とヘッド部とが光ファイバケーブルおよび電線ケーブルにより接続されている。本体部の光源より発生された光は光ファイバケーブルを通じてヘッド部の投光部に導かれ、ヘッド部の受光素子の出力信号は電線ケーブルを通じて本体部の制御部に伝送される。
【００４３】
これにより、検出領域からの光が光ファイバケーブルを通さずにヘッド部の受光素子により受光されるので、光の減衰が低減され、受光量が向上する。
【００４４】
また、ヘッド部の受光素子から電線ケーブルを通して本体部の制御部に伝送される出力信号が、本体部の制御部が光源を制御するために出力する信号と干渉することが防止される。その結果、誤検出が防止され、検出精度が向上する。
【００４５】
さらに、本体部の光源により発生された光が光ファイバケーブルを通じてヘッド部の投光部へ伝送されるので、受光素子の受光時における光の光量ムラが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の一実施の形態に係る光電センサについて図１〜図２５に基づき説明する。
【００４７】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る光電センサの外観斜視図である。第１の実施の形態に係る光電センサは、対象物の色を判別する色判別センサである。
【００４８】
第１の実施の形態に係る光電センサ１００は、センサへッド部１０、光ファイバケーブル２０、電線ケーブル３０、本体部４０および出力ケーブル５０を備える。
【００４９】
図１に示すように、センサへッド部１０から延びる光ファイバケーブル２０のコネクタＣ１は、本体部４０のコネクタＣ３に接続される。また、センサへッド部１０から延びる電線ケーブル３０のコネクタＣ２は、本体部４０のコネクタＣ４に接続される。本体部４０から延びる出力ケーブル５０は図示しない他の外部機器に接続される。
【００５０】
センサへッド部１０には投光光学系１１および受光光学系１２が設けられている。投光光学系１１から出射される光Ｌは対象物Ｗで反射されることにより、受光光学系１２に入射する。
【００５１】
図２は、第１の実施の形態に係る光電センサ１００の内部構成を示すブロック図である。
【００５２】
光電センサ１００のセンサへッド部１０は、投光光学系１１、受光光学系１２、受光素子１３および受光回路１４を備える。光電センサ１００の本体部４０は、投光制御部４１、複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃ、信号処理制御部４３、出力回路４４、設定入力部４５および本体側表示部４６を備える。
【００５３】
投光制御部４１は複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの発光動作を制御する。具体的には、複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの各々の発光タイミングを示す投光タイミング信号ＳＴを複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃおよび信号処理制御部４３に出力する。
【００５４】
複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる。複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより発生される光Ｌは、光ファイバケーブル２０を通じてセンサへッド部１０の投光光学系１１に導かれる。光ファイバケーブル２０は単一の光ファイバを含む。
【００５５】
投光光学系１１および受光光学系１２は、例えば、レンズ等により構成されている。投光光学系１１においては、光ファイバケーブル２０を通じて導かれた光Ｌが外部に出射される。受光光学系１２においては、投光光学系１１により外部に出射された光Ｌのうち、対象物Ｗにより反射された光Ｌが入射する。
【００５６】
受光光学系１２に入射した光Ｌは、受光素子１３に導かれる。受光素子１３は受光量に対応する受光信号Ｓ１を生成する。
【００５７】
受光回路１４は、受光素子１３により生成された受光信号Ｓ１を増幅して電線ケーブル３０を通じて本体部４０の信号処理制御部４３へ伝送する。
【００５８】
信号処理制御部４３は、受光信号Ｓ１に対して所定の信号処理を行い、対象物Ｗの検出および非検出を示す検出信号Ｓ２を出力回路４４を介して外部へ出力する。信号処理制御部４３による信号処理の詳細は後述する。
【００５９】
また、信号処理制御部４３は、入力される受光信号Ｓ１および使用者による設定入力部４５の操作に基づいて所定の情報を本体側表示部４６に表示させる。設定入力部４５の操作および本体側表示部４６の表示内容についての詳細は後述する。
【００６０】
このように、本実施の形態に係る光電センサ１００においては、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃが本体部４０に設けられ、受光素子１３がセンサへッド部１０に設けられる。また、本体部４０の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃとセンサへッド部１０の投光光学系１１とが光ファイバケーブル２０により接続され、センサへッド部１０の受光回路１４と本体部４０の信号処理制御部４３とが電線ケーブル３０により接続される。
【００６１】
それにより、対象物Ｗからの反射光が光ファイバを通らずに受光素子１３により受光されるので、光の減衰が低減される。具体的には、既存の分離型の光電センサ（本体部とセンサへッド部とが２本の光ファイバケーブルにより接続されているもの）に比べ約５０％の受光量の向上が図られる。
【００６２】
また、センサへッド部１０の受光回路１４から電線ケーブル３０を通して本体部４０の信号処理制御部４３に伝送される受光信号Ｓ１が、本体部４０の投光制御部４１から投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃに与えられる投光タイミング信号ＳＴと干渉することが防止される。その結果、誤検出が防止される。
【００６３】
さらに、本体部４０の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより発生された光Ｌが光ファイバケーブル２０を通過することにより、後述するように光Ｌの光量ムラが低減される。
【００６４】
ここで、光ファイバケーブル２０による光Ｌの光量ムラの低減の効果について説明する。
【００６５】
図３は投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃから出射される光の光量分布の測定結果を示す図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線で示される光の直径方向の光量分布を示すグラフである。
【００６６】
図３および図４に示すように、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃから出射される光の光量分布には著しい光量ムラが生じる。図４によれば、光の中心付近であっても、最小値が最大値に対して約半分となるような光量ムラが発生している。これは、例えばＬＥＤチップの電極に接続されるボンディングワイヤによる影等に起因するものである。
【００６７】
図５は、単一の光ファイバからなる光ファイバケーブル２０の断面および光の通過状況を示す模式図である。図５（ａ）は光ファイバケーブル２０の横断面を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）のｉ−ｉ線断面の一部を示している。
【００６８】
図５の光ファイバケーブル２０において、図２の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃから出射される光Ｌは、一本の光ファイバＦｓを通じてセンサへッド部１０の投光光学系１１へ導かれる。
【００６９】
光ファイバケーブル２０内部において、光Ｌは一本の光ファイバＦｓ内をランダムな方向で通過および反射しつつ投光光学系１１に導かれる。これにより、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃから出射される光Ｌの光量ムラは、光ファイバＦｓ内を通過することにより均一化される。
【００７０】
図６は投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃから出射される光が図５の光ファイバケーブル２０を通過した場合の光Ｌの光量分布の測定結果を示す図であり、図７は図６のＹ−Ｙ線に示される光Ｌの直径方向の光量分布を示すグラフである。
【００７１】
図６および図７に示すように、図５の光ファイバケーブル２０を通過した光の光量分布は、光のスポットの縁部で急激な立ち上がりおよび立ち下がりを示し、中心付近でほぼ安定している。このように、図３および図４に示す光の光量分布に比べて光量ムラが著しく低減されている。
【００７２】
したがって、本体部４０の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより発生された光Ｌが光ファイバケーブル２０を通過することにより、受光素子１３には光量ムラの低減された光Ｌが入射する。その結果、受光素子１３においては、入射される光の光量ムラによる誤検出が十分に防止される。本体部４０に１つの投光素子を有する場合についても同様である。
【００７３】
図１のセンサへッド部１０内部に設けられる複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃについて説明する。図８は、センサへッド部１０内部における複数の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの配置を示す模式的断面図である。
【００７４】
図８において、ホルダ９には、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃ、投光レンズ３および２つのダイクロイックミラー５ａ，５ｂが配設されている。投光レンズ３の前方には光ファイバケーブル２０が取り付けられる。
【００７５】
投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの各々の発光色は異なる。例えば、投光素子４２ａは緑色の光を出射し、投光素子４２ｂは青色の光を出射し、投光素子４２ｃは赤色の光を出射する。
【００７６】
投光素子４２ｃはその光軸Ｌｃが投光レンズ３の光軸Ｌｘと平行となり、かつ、ダイクロイックミラー５ａ，５ｂによる光の屈折を考慮してややずれるように配置されている。投光素子４２ｂはその光軸Ｌｂが投光レンズ３の光軸Ｌｘに対して略垂直に交差するように配置されている。投光素子４２ａはその光軸Ｌａが投光レンズ３の光軸Ｌｘに対して０度よりも大きく９０度よりも小さい角度(鋭角)で交差するように配置されている。投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃの光軸Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは同一平面上に配置される。それにより、センサへッド部１０そのものの薄型化が可能となる。
【００７７】
ダイクロイックミラー５ａ，５ｂはそれぞれ特定の波長域の光を反射し、それ以外の波長の光を透過する。本例では、ダイクロイックミラー５ａは、投光素子４２ａの発光波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過する。また、ダイクロイックミラー５ｂは、投光素子４２ｂの発光波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過する。
【００７８】
ダイクロイックミラー５ｂは、投光素子４２ｃから出射された光を透過して投光レンズ３に導き、かつ投光素子４２ｂから出射された光を反射して投光レンズ３に導くように配置されている。また、ダイクロイックミラー５ａは、ダイクロイックミラー５ｂを透過した投光素子４２ｃからの光およびダイクロイックミラー５ｂで反射された投光素子４２ｂからの光を透過して投光レンズ３に導き、かつ投光素子４２ａから出射された光を反射して投光レンズ３に導くように配置されている。
【００７９】
投光素子４２ａからダイクロイックミラー５ａまでの光路長およびダイクロイックミラー５ａから投光レンズ３までの光路長の合計と、投光素子４２ｂからダイクロイックミラー５ｂまでの光路長およびダイクロイックミラー５ｂから投光レンズ３までの光路長の合計と、投光素子４２ｃから投光レンズ３までの光路長とは、光の波長を考慮してほぼ等しく設定されている。
【００８０】
また、光量の最も大きい投光素子４２ｃの光がダイクロイックミラー５ａ，５ｂを透過するように投光素子４２ｃが配置され、光量が投光素子４２ｃより大きく投光素子４２ａより小さい投光素子４２ｂの光がダイクロイックミラー５ａを透過するように投光素子４２ｂが配置され、光量の最も小さい投光素子４２ａの光がダイクロイックミラー５ａ，５ｂと透過しないように投光素子４２ａが配置されている。これにより、投光レンズ３に導かれる光量の均一化が図られている。
【００８１】
投光レンズ３は、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃからの光を光ファイバケーブル２０の一方の端部に集光するように配置されている。光ファイバケーブル２０は、投光レンズ３により集光された光Ｌを図２のセンサへッド部１０の投光光学系１１に導く。これにより、センサへッド部１０の投光光学系１１から対象物Ｗへ投光レンズ３により集光された光Ｌが出射される。
【００８２】
投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、図２の投光制御部４１により制御される発光タイミングに応じて、時分割で順に点灯される。
【００８３】
投光素子４２ａが点灯された場合には、投光素子４２ａから出射された緑色の光がダイクロイックミラー５ａで反射され、投光レンズ３および図２の光ファイバケーブル２０によりセンサへッド部１０の投光光学系１１に導かれ、検出領域に投射される。
【００８４】
投光素子４２ｂが点灯された場合には、投光素子４２ｂから出射された青色の光がダイクロイックミラー５ｂで反射され、反射された光がダイクロイックミラー５ａを透過し、投光レンズ３および図２の光ファイバケーブル２０によりセンサへッド部１０の投光光学系１１に導かれ、検出領域に投射される。
【００８５】
投光素子４２ｃが点灯された場合には、投光素子４２ｃから出射された赤色の光がダイクロイックミラー５ｂおよびダイクロイックミラー５ａを透過し、投光レンズ３および図２の光ファイバケーブル２０によりセンサへッド部１０の投光光学系１１に導かれ、検出領域に投射される。
【００８６】
検出領域に対象物Ｗが存在する場合、対象物Ｗから反射する光Ｌが受光光学系１２を介して受光素子１３に導かれる。受光素子１３により受光される赤色の光の受光量、緑色の光の受光量および青色の光の受光量に基づいて対象物Ｗの色が検出される。
【００８７】
ここで、図２の信号処理制御部４３による信号処理について説明する。
【００８８】
信号処理制御部４３による信号処理は、投光制御部４１から与えられる投光タイミング信号ＳＴ、使用者が設定入力部４５を操作することにより設定される後述の色設定値等に基づいて行われる。
【００８９】
例えば、投光制御部４１は、初めに投光素子４２ａを発光させる。この場合、他の投光素子４２ｂ，４２ｃは発光しない。この時点において、受光素子１３には緑色の光Ｌが入射する。受光素子１３は入射される緑色の光Ｌを検出し、受光信号Ｓ１を生成する。
【００９０】
ここで、信号処理制御部４３には、投光制御部４１から投光素子４２ａを発光させる投光タイミング信号ＳＴが入力されるとともに、受光素子１３により生成された受光信号Ｓ１が受光回路１４から入力される。これにより、投光制御部４１は、対象物Ｗに緑色の光Ｌが投射された場合の反射光の受光量を得ることができる。
【００９１】
続いて、投光制御部４１は、投光素子４２ｂを発光させる。この場合、他の投光素子４２ａ，４２ｃは発光しない。この時点において、受光素子１３には青色の光Ｌが入射する。受光素子１３は入射される青色の光Ｌを検出し、受光信号Ｓ１を生成する。
【００９２】
上記と同様に、信号処理制御部４３には、投光制御部４１から投光素子４２ｂを発光させる投光タイミング信号ＳＴが入力されるとともに、受光素子１３により生成された受光信号Ｓ１が受光回路１４から入力される。これにより、投光制御部４１は、対象物Ｗに青色の光Ｌが投射された場合の反射光の受光量を得ることができる。
【００９３】
さらに、投光制御部４１は、投光素子４２ｃを発光させる。この場合、他の投光素子４２ａ，４２ｂは発光しない。この時点において、受光素子１３には赤色の光Ｌが入射する。受光素子１３は入射される赤色の光Ｌを検出し、受光信号Ｓ１を生成する。
【００９４】
上記と同様に、信号処理制御部４３には、投光制御部４１から投光素子４２ｃを発光させる投光タイミング信号ＳＴが入力されるとともに、受光素子１３により生成された受光信号Ｓ１が受光回路１４から入力される。これにより、投光制御部４１は、対象物Ｗに赤色の光Ｌが投射された場合の反射光の受光量を得ることができる。
【００９５】
対象物Ｗから反射して得られる３色の反射光の受光量を比較すると対象物Ｗの色を判別することができる。これは、対象物Ｗに入射する光Ｌの波長が異なると、対象物Ｗから反射される光Ｌの光量が異なるためである。
【００９６】
信号処理制御部４３は、受光素子１３に入射される３色の受光量に基づいて、対象物Ｗの色を判別するため、各色についての受光量の比率を算出する。以下、この受光量の比率を色検出値と呼ぶ。
【００９７】
一方で、信号処理制御部４３には、予め使用者により特定の色に対応する受光量の比率が設定されている。以下、予め使用者により設定される特定の受光量の比率を色設定値と呼ぶ。
【００９８】
信号処理制御部４３は、算出された色検出値と色設定値とを比較し、比較結果に基づいて検出信号Ｓ２を生成し、出力回路４４を介して外部に出力する。
【００９９】
次いで、図２の設定入力部４５および本体側表示部４６について説明する。図９は、図２の設定入力部４５および本体側表示部４６の一例を示す模式図である。
【０１００】
図９において、設定入力部４５はモード設定スイッチ４ｄ、自動調整スイッチ４ｅおよび設定値変更スイッチ４ｆ，４ｇを備える。また、本体側表示部４６は複数の出力表示灯４ａおよび７セグメントＬＥＤ４ｂ，４ｃを備える。
【０１０１】
モード設定スイッチ４ｄは、使用者が動作モードを変更するために用いられる。自動調整スイッチ４ｅは、色設定値を自動的に調整するために用いられる。設定値変更スイッチ４ｆ，４ｇは、色設定値を手動で変更するために用いられる。本実施の形態では、４種類の色設定値を設定することができる。
【０１０２】
出力表示灯４ａは対象物Ｗの検出状態（検出および非検出）を点灯および非点灯により表示する。本実施の形態では、４種類の色設定値に対応する４つの検出状態が表示される。
【０１０３】
７セグメントＬＥＤ４ｂは、例えば、現在の受光量または現在の一致度をほぼリアルタイムに表示する。ここで、現在の受光量は、現在の３色の受光量の合計である。７セグメントＬＥＤ４ｃは、例えば、使用者により設定される色設定値を表示する。
【０１０４】
上記のように、第１の実施の形態に係る光電センサ１００においては、本体部４０の投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃにより発生された光Ｌが光ファイバケーブル２０を通過することにより、光Ｌの光量ムラが低減されるので、色ムラがなくなり、色の誤検出が十分に防止され、信頼性が向上している。
【０１０５】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る光電センサは、以下の点を除き第１の実施の形態に係る光電センサ１００と同様の構成および動作を有する。
【０１０６】
図１０は、第２の実施の形態に係る光電センサの内部構成を示すブロック図である。
【０１０７】
第２の実施の形態に係る光電センサ２００は、第１の実施の形態に係る光電センサ１００の構成に加えて、センサへッド部１０内部に表示回路１５および表示灯１６を備える。
【０１０８】
図１０に示すように、センサへッド部１０の表示回路１５は電線ケーブル３０により本体部４０の信号処理制御部４３に接続されている。
【０１０９】
本体部４０の信号処理制御部４３は、電線ケーブル３０を介してセンサへッド部１０の表示回路１５へ表示制御信号Ｓ３を伝送する。センサへッド部１０の表示回路１５は、信号処理制御部４３から伝送される表示制御信号Ｓ３に基づいて表示灯１６の点灯動作を制御する。
【０１１０】
図１１は、第２の実施の形態に係る光電センサ２００の表示灯１６の一例を示すセンサへッド部１０の外観斜視図である。
【０１１１】
図１１（ａ）によれば、センサへッド部１０の上面には１つの表示灯１６が設けられている。
【０１１２】
本例では、本体部４０の信号処理制御部４３からセンサへッド部１０の表示回路１５へ検出状態を示す表示制御信号Ｓ３が伝送される。それにより、表示回路１５は、表示制御信号Ｓ３に基づいて表示灯１６の点灯および非点灯を制御する。この場合、表示灯１６は対象物Ｗの検出状態を点灯および非点灯により表示する。
【０１１３】
一方、図１１（ｂ）によれば、センサへッド部１０の上面には３つの発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃからなる表示灯１６が設けられている。
【０１１４】
本例では、本体部４０の信号処理制御部４３からセンサへッド部１０の表示回路１５へ現在の受光量およびしきい値を示す表示制御信号Ｓ３が伝送される。この場合、表示回路１５は、表示制御信号Ｓ３に基づいて表示灯１６の複数の発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの点灯および非点灯を制御する。
【０１１５】
表示回路１５は、例えば、現在の受光量がしきい値の９０％未満の場合に複数の発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの全てが非点灯となるように制御する。
【０１１６】
また、表示回路１５は、現在の受光量がしきい値の９０％以上で、かつ、しきい値未満の場合に複数の発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうち発光部１６ｃのみが点灯するように制御する。
【０１１７】
さらに、表示回路１５は、現在の受光量がしきい値以上で、かつ、しきい値の１１０％未満の場合に複数の発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうち２つの発光部１６ｂ，１６ｃが点灯するように制御する。
【０１１８】
また、表示回路１５は、現在の受光量がしきい値の１１０％以上の場合に複数の発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの全てが点灯するように制御する。
【０１１９】
本例では、表示制御信号Ｓ３は現在の受光量およびしきい値を示しているが、表示制御信号Ｓ３は余裕度（＝（現在の受光量）／（しきい値）×１００）を示していてもよい。この場合、予め表示回路１５に余裕度に応じた発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの点灯パターンを設定しておくことで、表示回路１５により表示制御信号Ｓ３および所定の点灯パターンに基づいて複数の発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの発光状態が制御される。
【０１２０】
この他、表示制御信号Ｓ３は、上記余裕度に基づく発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの点灯パターンを示していてもよい。この場合、表示回路１５は表示制御信号Ｓ３に基づいて、発光部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの発光状態を制御する。
【０１２１】
このように、第２の実施の形態に係る光電センサ２００によれば、使用者はセンサへッド部１０の表示灯１６により、本体部４０から離れた対象物Ｗの近くでセンサへッド部１０の表示灯１６を視認することにより、光電センサ２００による検出状態等または受光状態を確認する。それにより、センサへッド部１０の位置決めを容易かつ正確に行うことができる。
【０１２２】
（本発明の一実施の形態に係る本体部の構造の詳細）
本発明の一実施の形態に係る光電センサ１００の本体部４０の構造の詳細について説明する。
【０１２３】
図１２は、本発明の一実施の形態に係る光電センサ１００の本体部４０の構造を示す斜視図である。図１２において、本体部４０は本体ケーシング４００を有する。
【０１２４】
本体ケーシング４００は、図２または図１０の投光制御部４１、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃ、信号処理制御部４３および出力回路４４を内蔵する。また、本体ケーシング４００は略直方体形状を有し、上面ＵＰ、下面ＢＴ、前面ＦＷ、背面ＢＫおよび側面ＳＬ，ＳＲを有する。
【０１２５】
以下の説明においては、図１２の矢印Ｘ，Ｙ，Ｚに示すように、前面ＦＷおよび背面ＢＫに垂直な方向をＸ方向と呼び、側面ＳＬ，ＳＲに垂直な方向をＹ方向と呼び、上面ＵＰおよび下面ＢＴに垂直な方向をＺ方向と呼ぶ。
【０１２６】
図１２に示すように、本発明の本体部４０の下面ＢＴには、Ｙ方向に延びるようにレール固定溝４０ｄが形成されている。レール固定溝４０ｄは、例えば、ＤＩＮ（ドイツ工業規格）レールＤＩに嵌合させることができる。
【０１２７】
本体ケーシング４００の内部にはコネクタＣ４が設けられている。コネクタＣ４は複数のコネクタピンＣＰを有し、複数のコネクタピンＣＰはＸ方向に等間隔かつＺ方向に延びるように設けられている。
【０１２８】
本体ケーシング４００の上面ＵＰには、Ｘ方向に延びる矩形の開口部が設けられている。コネクタＣ２は直方体形状を有し、その下端に上述のコネクタピンＣＰと嵌合可能な複数の孔部が設けられている。コネクタＣ４には、電線ケーブル３０の一端に設けられたコネクタＣ２が、上面ＵＰの開口部を通じて矢印Ｇ１に示すように挿入される。これにより、コネクタＣ２とコネクタＣ４とが接続される。
【０１２９】
さらに、本体ケーシング４００の内部にはコネクタＣ３が設けられている。コネクタＣ３はＸ方向に延びる孔部ＣＨを有する。
【０１３０】
本体ケーシング４００の背面ＢＫには、円状の開口部が設けられている。光ファイバケーブル２０の一端が背面ＢＫの開口部を通じて矢印Ｇ２に示すようにコネクタＣ３の孔部ＣＨに挿入される。これにより、コネクタＣ３と光ファイバケーブル２０とが接続される。
【０１３１】
ここでは、本体部４０と光ファイバケーブル２０との接続は、本体部４０のコネクタＣ３および光ファイバケーブル２０の一端により行われるとしているが、これに限らず、図１に示すように、本体部４０のコネクタＣ３と光ファイバケーブル２０の一端に予め設けられたコネクタＣ１との間で行われてもよい。
【０１３２】
本体部４０のコネクタＣ４と電線ケーブル３０のコネクタＣ２との接続の詳細について、図１３〜図１５に基づき説明する。
【０１３３】
図１３および図１４は、電線ケーブル３０のコネクタＣ２と本体部４０のコネクタＣ４との接続を説明するための図である。図１５は、本体部４０のコネクタＣ４に設けられる可動部材の一例を示す斜視図である。
【０１３４】
図１３および図１４では、電線ケーブル３０のコネクタＣ２と本体部４０のコネクタＣ４との接続を説明するために、本体部４０の側面ＳＬの一部を切り欠いた図が示されている。また、図１３および図１４においても、図１２と同様にＸ，Ｙ，Ｚ方向が定められている。
【０１３５】
図１３（ａ）に示すように、電線ケーブル３０のコネクタＣ２がコネクタＣ４に対して矢印ＴＵ１の方向に挿入される。コネクタＣ２の側面の下端側の角部には切り欠きＮＣが設けられている。
【０１３６】
図１３（ｂ）において、矢印ＴＵ２に示すように、電線ケーブル３０のコネクタＣ２がコネクタＣ４内へ徐々に挿入される。これにより、電線ケーブル３０の切り欠きＮＣの上端部が可動部材６０の突起片６２の上端部と当接する。
【０１３７】
この状態で、さらに、電線ケーブル３０のコネクタＣ２が矢印ＴＵ２の方向に挿入されると、可動部材６０が回動軸６０Ｈを中心として回動する。
【０１３８】
可動部材６０は図１５で示す構造を有する。図１５によれば、可動部材６０は、長手形状を有し、長手方向の中央部近傍に回動軸６０Ｈが設けられている。それにより、可動部材６０は回動軸６０Ｈを中心として矢印に示す方向に回動可能である。
【０１３９】
可動部材６０の上端側には、レバー部６１ａおよびコネクタ当接部６１ｂを有する固定片６１が一体的に設けられている。可動部材６０の上端と固定片６１との間にくぼみ部６１ｃが形成されている。
【０１４０】
上記可動部材６０の構造により、図１３（ｂ）において、突起片６２は回動軸６０Ｈを中心として矢印ＴＵ３の方向に回動し、固定片６１は回動軸６０Ｈを中心として矢印ＴＵ４の方向に回動する。
【０１４１】
図１４（ｃ）に示すように、電線ケーブル３０のコネクタＣ２がコネクタＣ４の底面まで挿入され、可動部材６０が回動することにより、電線ケーブル３０のコネクタＣ２の上端が固定片６１のコネクタ当接部６１ｂ（図１５）の下端により係止される。
【０１４２】
このように、コネクタ当接部６１ｂの下端が電線ケーブル３０のコネクタＣ２の上端を係止することにより、電線ケーブル３０のコネクタＣ２が本体部４０のコネクタＣ４に接続された状態で固定される。
【０１４３】
一方、本体部４０のコネクタＣ４から電線ケーブル３０のコネクタＣ２を取り外す場合には、可動部材６０が回動軸６０Ｈを中心に図１３（ｂ）の矢印ＴＵ４と逆方向に回動し、コネクタＣ２の上端から固定片６１が取り外される。
【０１４４】
この場合、可動部材６０の突起片６２が電線ケーブル３０のコネクタＣ２の切り欠きＮＣの上端を押し上げる。これにより、電線ケーブル３０のコネクタＣ２が本体部４０のコネクタＣ４から容易に取り外される。
【０１４５】
図１４（ｄ）に示すように、本体部４０のコネクタＣ４に電線ケーブル３０のコネクタＣ２が接続され、固定されている状態において、本体部４０の上面ＵＰを覆うようにカバー４０ｋが軸ＫＨを中心として矢印ＴＵ５の方向に開閉自在に設けられている。
【０１４６】
ここで、コネクタＣ２から延びる電線ケーブル３０は、図１５で示されるくぼみ部６１ｃに嵌め込まれる。電線ケーブル３０は、カバー４０ｋに設けられた後述のケーブル導出部を通じて、背面ＢＫからＸ方向に延びるように固定される。
【０１４７】
図１６は、カバー４０ｋが開いた状態の本体部４０の平面図および背面図である。図１６においても、図１２と同様にＸ，Ｙ，Ｚ方向が定められている。
【０１４８】
図１６（ａ），（ｂ）に示すように、本体部４０のコネクタＣ４には電線ケーブル３０のコネクタＣ２が接続され、可動部材６０によりコネクタＣ２が固定されている。また、電線ケーブル３０は可動部材６０のくぼみ部６１ｃを通じて背面ＢＫからＸ方向に延びる。
【０１４９】
図１７は、カバー４０ｋが閉じた状態の本体部４０の側面図および背面図である。図１７においても、図１２と同様にＸ，Ｙ，Ｚ方向が定められている。なお、図１７（ａ）においては、電線ケーブル３０のコネクタＣ２の接続状態が破線で示されている。
【０１５０】
図１７（ｂ）に示すように、カバー４０ｋには電線ケーブル３０を外部に通すためのケーブル導出部４０ｑが設けられている。それにより、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、本体部４０のコネクタＣ４に電線ケーブル３０のコネクタＣ２が接続され、カバー４０ｋが開いた状態においても、電線ケーブル３０はカバー４０ｋのケーブル導出部４０ｑを通して本体部４０の背面ＢＫからＸ方向に延びるように接続される。
【０１５１】
さらに、上記の図１６および図１７においては、本体部４０のコネクタＣ３に接続される光ファイバケーブル２０が示されている。光ファイバケーブル２０も上述の電線ケーブル３０と同様に本体部４０の背面ＢＫからＸ方向に延びる。
【０１５２】
本体部４０のコネクタＣ３と光ファイバケーブル２０との接続の詳細について、図１８に基づき説明する。図１８は、光ファイバケーブル２０と本体部４０のコネクタＣ３との接続を説明するための図である。図１８においても、図１２と同様にＸ，Ｙ，Ｚ方向が定められている。以下の説明において、光ファイバケーブル２０の断面は円形である。
【０１５３】
図１８では、コネクタＣ３と光ファイバケーブル２０との接続を説明するために、本体部４０における光ファイバケーブル２０の接続部の断面が示されている。
【０１５４】
図１８（ａ）において、光ファイバケーブル２０が本体部４０に内蔵されたコネクタＣ３に対して矢印ＴＳ１の方向に挿入される。コネクタＣ３の内部にはケーブル突き当て面７０が設けられている。光ファイバケーブル２０の端部がケーブル突き当て面７０に当接される。
【０１５５】
図１８（ａ）に示すように、本体部４０の光ファイバケーブル２０の接続部においては、コネクタＣ３とともに光ファイバケーブル２０を固定するためのホルダ部材２０Ｈ、パッキン２０Ｐ、昇降部材９０および回動部材８０が設けられている。
【０１５６】
ホルダ部材２０Ｈには光ファイバケーブル２０を挿入するための上述の孔部ＣＨが設けられている。孔部ＣＨは、Ｘ方向に延びるように形成されており、上述の本体部４０の背面ＢＫに設けられた開口部を通じて外部と連通している。これにより、外部からＸ方向に光ファイバケーブル２０の挿入および抜き取りが可能となっている。
【０１５７】
また、孔部ＣＨの一部を形成するようにパッキン２０Ｐが設けられている。このパッキン２０Ｐの内径は、光ファイバケーブル２０の外径と同じまたはやや小さい。これにより、光ファイバケーブル２０が孔部ＣＨに挿入された場合、光ファイバケーブル２０の外径とパッキン２０Ｐとの間には隙間ができない。その結果、外部の光が孔部ＣＨから本体部４０内に漏れることが防止される。
【０１５８】
ホルダ部材２０Ｈにおいて、本体部４０の前面ＦＷ側には、昇降部材９０および回動部材８０が設けられている。接続部の中央付近に昇降部材９０が昇降可能（Ｚ方向に移動可能）に設けられ、昇降部材９０の上部に近接して回動部材８０が設けられている。
【０１５９】
昇降部材９０の上端部には滑らかな角部９０ｂが形成されている。回動部材８０は、所定の長手形状を有し、一端側にヒンジ８０Ｈが設けられている。回動部材８０はヒンジ８０Ｈを中心に回動可能である。また、ヒンジ８０Ｈの設けられた回動部材８０の一端部には滑らかな角部８０ｂが設けられている。さらに、回動部材８０の他端側にはレバー部８０ａが設けられている。
【０１６０】
図１８（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル２０が孔部ＣＨに挿入され、光ファイバケーブル２０の端部がコネクタＣ３のケーブル突き当て面７０に到達した状態で、レバー部８０ａが矢印ＴＳ２の方向に回動すると、角部８０ｂが矢印ＴＳ３の方向（矢印ＴＳ２と反対の方向）に回動する。
【０１６１】
その結果、回動部材８０の角部８０ｂと昇降部材９０の角部９０ｂとが当接し、摺動する。これにより、昇降部材９０は矢印ＴＳ４に示すように下方に移動する。
【０１６２】
図１８（ｃ）に示すように、さらに回動部材８０が回動し、垂直な状態になった場合、回動部材８０の角部８０ｂにより下方へ移動した昇降部材９０の下端部は光ファイバケーブル２０の上部を押圧した状態で停止する。これにより、光ファイバケーブル２０は、その上部および下部がホルダ部材２０Ｈおよび昇降部材９０の下端部により挟持され、固定される。その結果、本体部４０において、光ファイバケーブル２０がコネクタＣ３のケーブル突き当て面７０に当接した状態で固定される。
【０１６３】
このように、本体ケーシング４００の背面ＢＫからＸ方向に光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０が延びている。その結果、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０をともに所定の方向に延ばすことが容易となる。それにより、本体部４０の設置が容易となる。
【０１６４】
また、図９で示したように本体側表示部４６が上面ＵＰに形成されている。ここで、本体部４０に接続される光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０は背面ＢＫから外部に延びるので、本体側表示部４６の表示内容が光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０に遮られることがない。したがって、作業者は、本体側表示部４６の表示をあらゆる方向から視認することができる。
【０１６５】
さらに、電線ケーブル３０のコネクタＣ２および電線ケーブル３０が図１５の可動部材６０により本体部４０に固定されるので、本体部４０のコネクタＣ４と電線ケーブル３０のコネクタＣ２との接続が確実となる。それにより、電線ケーブル３０のコネクタＣ２が本体部４０のコネクタＣ４から脱落することが防止される。
【０１６６】
その上、光ファイバケーブル２０が図１８のホルダ部材２０Ｈ、回動部材８０および昇降部材９０により本体部４０に固定されるので、本体部４０のコネクタＣ３と光ファイバケーブル２０との接続が確実となる。それにより、光ファイバケーブル２０が本体部４０のコネクタＣ３から脱落することが防止される。
【０１６７】
本発明の一実施の形態に係る本体部４０の構造について説明したが、本体部４０は、上記の他、以下の構造を有してもよい。
【０１６８】
図１９は、本発明の一実施の形態に係る本体部４０の構成の他の例を示す模式図である。図１９の本体部４０は、以下の点で図１２の本体部４０と構成が異なる。図１９の本体部４０において、本体部４０のコネクタＣ４は本体部４０の背面ＢＫから電線ケーブル３０のコネクタＣ２を挿入できるように配置されている。
【０１６９】
図１９の本体ケーシング４００に内蔵されるコネクタＣ４は、複数のコネクタピンＣＰの各々がＺ方向に等間隔かつＸ方向に延びるように設けられている。
【０１７０】
本体ケーシング４００の背面ＢＫには、Ｚ方向に延びる矩形の開口部が設けられている。コネクタＣ４には、電線ケーブル３０の一端に設けられたコネクタＣ２が、背面ＢＫの開口部を通じて矢印Ｇ３に示すように挿入される。これにより、コネクタＣ２とコネクタＣ４とが接続される。
【０１７１】
本例においても、本体ケーシング４００の背面ＢＫには、円状の開口部が設けられている。光ファイバケーブル２０の一端が背面ＢＫの開口部を通じて矢印Ｇ４に示すようにコネクタＣ３の孔部ＣＨに挿入される。これにより、コネクタＣ３と光ファイバケーブル２０とが接続される。
【０１７２】
図１９の本体部４０においても、電線ケーブル３０および光ファイバケーブル２０の各接続部には電線ケーブル３０のコネクタＣ２を固定するための可動部材６０ならびにホルダ部材２０Ｈ、回動部材８０および昇降部材９０が設けられている。
【０１７３】
したがって、電線ケーブル３０のコネクタＣ２および電線ケーブル３０が可動部材６０により本体部４０に固定される。また、光ファイバケーブル２０が、ホルダ部材２０Ｈ、回動部材８０および昇降部材９０により本体部４０に固定される。なお、本例では、電線ケーブル３０は図１５のくぼみ部６１ｃに挿入されない。
【０１７４】
図２０は、本発明の一実施の形態に係る本体部４０の構造のさらに他の例を示す模式図である。図２０の本体部４０は、以下の点で図１２の本体部４０と構成が異なる。図２０の本体部４０において、本体部４０のコネクタＣ４は本体部４０の背面ＢＫから電線ケーブル３０のコネクタＣ２を挿入できるように配置されている。
【０１７５】
図２０の本体ケーシング４００に内蔵されるコネクタＣ４は、複数のコネクタピンＣＰの各々がＹ方向に等間隔かつＸ方向に延びるように設けられている。
【０１７６】
本体ケーシング４００の背面ＢＫには、Ｙ方向に延びる矩形の開口部が設けられている。コネクタＣ４においては、電線ケーブル３０の一端に設けられたコネクタＣ２が、背面ＢＫの開口部を通じて矢印Ｇ５に示すように挿入される。これにより、コネクタＣ２とコネクタＣ４とが接続される。
【０１７７】
本例においても、本体ケーシング４００の背面ＢＫには、円状の開口部が設けられている。光ファイバケーブル２０の一端が背面ＢＫの開口部を通じて矢印Ｇ４に示すようにコネクタＣ３の孔部ＣＨに挿入される。これにより、コネクタＣ３と光ファイバケーブル２０とが接続される。
【０１７８】
図２０の本体部４０においても、電線ケーブル３０および光ファイバケーブル２０の各接続部には電線ケーブル３０のコネクタＣ２を固定するための可動部材６０ならびにホルダ部材２０Ｈ、回動部材８０および昇降部材９０が設けられている。したがって、本体部４０は電線ケーブル３０および光ファイバケーブル２０との接続時に各々を固定する。なお、本例では、電線ケーブル３０は図１５のくぼみ部６１ｃに挿入されない。
【０１７９】
上記構造により、本例においても、コネクタＣ４に接続されたコネクタＣ２から延びる電線ケーブル３０は、本体部４０の背面ＢＫから外部に延びる。したがって、図２０の本体部４０においても、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０が背面ＢＫから外部に延びるので、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０をともに所定の方向に延ばすことが容易となる。それにより、本体部４０の設置が容易となる。
【０１８０】
上記図１２、図１９および図２０の本体部４０の側面ＳＬ，ＳＲには、上述の本体側表示部４６が設けられず、光ファイバケーブル２０、電線ケーブル３０および出力ケーブル５０が設けられていない。したがって、複数の本体部４０をその側面ＳＬ，ＳＲが互いに接するようにＤＩＮレールＤＩに取り付けることができる。その結果、取り付け場所の省スペース化が図られる。
【０１８１】
（本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部の構造の詳細）
本発明の一実施の形態に係る光電センサ１００のセンサへッド部１０の構造の詳細について説明する。
【０１８２】
図２１は、本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部１０の構造の一例を示す模式図である。図２１において、センサへッド部１０はヘッド部ケーシング１０Ｋを有する。
【０１８３】
ヘッド部ケーシング１０Ｋは、図２または図１０の投光光学系１１、受光光学系１２、受光素子１３、受光回路１４、表示回路１５および表示灯１６を内蔵する。また、ヘッド部ケーシング１０Ｋは略直方体形状を有し、上面ｕｐ、下面ｂｔ、前面ｆｗ、背面ｂｋおよび側面ｓｌ，ｓｒを有する。
【０１８４】
以下の説明においては、図２１の矢印Ｘ，Ｙ，Ｚに示すように、前面ｆｗおよび背面ｂｋに垂直な方向をＸ方向と呼び、側面ｓｌ，ｓｒに垂直な方向をＹ方向と呼び、上面ｕｐおよび下面ｂｔに垂直な方向をＺ方向と呼ぶ。
【０１８５】
図２１（ａ）はセンサへッド部１０の外観斜視図である。図２１（ａ）によれば、センサへッド部１０の前面ｆｗに投光光学系１１および受光光学系１２が設けられている。また、センサへッド部１０の上面ｕｐに図１１（ａ）の表示灯１６が設けられている。
【０１８６】
センサへッド部１０の両側面ｓｌ，ｓｒをＹ方向へ貫通するように２つの取り付け孔１０Ｈが設けられている。センサへッド部１０の背面ｂｋからは、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０が延びている。
【０１８７】
上述のように、投光光学系１１から出射される光Ｌは、対象物Ｗにより反射され、受光光学系１２に入射する。
【０１８８】
図２１（ｂ）に図２１（ａ）のＱ−Ｑ線における断面構造が示されている。図２１（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル２０はセンサへッド部１０の背面ｂｋから延びる。図２１（ｂ）によれば、光ファイバケーブル２０により本体部４０から導かれる光は、光ファイバケーブル２０の軸方向と同一の方向で投光光学系１１を通過し、前面ｆｗからＸ方向へ投光される。
【０１８９】
図２１（ｂ）に示すように、電線ケーブル３０はセンサへッド部１０の背面ｂｋから延びる。図２１（ｂ）によれば、外部からの光Ｌが受光光学系１２を通して受光素子１３に入射される。その結果、受光素子１３により生成され、受光回路１４により増幅された受光信号Ｓ１（図２および図１０）は電線ケーブル３０を通じて本体部４０に与えられる。
【０１９０】
このように、図２１のセンサへッド部１０においては、背面ｂｋから光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０がＸ方向に延びている。その結果、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０をともに所定の方向に延ばすことが容易となる。それにより、センサへッド部１０の設置が容易となる。
【０１９１】
また、本例では、光ファイバケーブル２０により本体部４０から導かれる光を背面ｂｋから経路を曲げることなく前面ｆｗに設けられた投光光学系１１に導くことができる。それにより、センサへッド部１０内における投光光学系１１の構造を単純化することができるので、図２１（ｂ）の矢印Ｄ１で示すように背面ｂｋと前面ｆｗとの間の寸法を小さくすることができる。その結果、センサへッド部１０の小型化が可能となる。
【０１９２】
さらに、本例では、表示灯１６が、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０の延びる背面ｂｋとは異なる上面ｕｐに設けられているので、本体部４０から伝送された図１０の表示制御信号Ｓ３に基づく表示が光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０に遮られることがない。したがって、作業者は、表示灯１６の表示をあらゆる方向から視認することができる。
【０１９３】
本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部１０の構造について説明したが、本体部４０は、上記の他、以下の構造を有してもよい。
【０１９４】
図２２は、本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部１０の構造の他の例を示す模式図である。
【０１９５】
図２２（ａ）は、センサへッド部１０の下面ｂｔから光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０が延びる例を示す図である。図２２（ａ）のセンサへッド部１０は、以下の点で図２１のセンサへッド部１０と構造が異なる。
【０１９６】
図２２（ａ）によれば、図２１のセンサへッド部１０と同様に、センサへッド部１０の前面ｆｗに投光光学系１１および受光光学系１２が設けられ、センサへッド部１０の上面ｕｐに図１１（ａ）の表示灯１６が設けられている。
【０１９７】
センサへッド部１０の下面ｂｔから光ファイバケーブル２０が延びている。光ファイバケーブル２０により本体部４０から導かれる光は、投光光学系１１が備える反射板１１Ｍにより反射され、前面ｆｗからＸ方向に出射される。
【０１９８】
さらに、センサへッド部１０の下面ｂｔから電線ケーブル３０が延びている。これにより、投光光学系１１から出射された光Ｌが、対象物Ｗにより反射され、受光光学系１２を通じて受光素子１３に入射される。その結果、受光素子１３により生成され、受光回路１４により増幅された受光信号Ｓ１（図２および図１０）は電線ケーブル３０を通じて本体部４０に与えられる。
【０１９９】
このように、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０がセンサへッド部１０の下面ｂｔから外部に延びるので、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０をともに所定の方向に延ばすことが容易となる。それにより、センサへッド部１０の設置が容易となる。
【０２００】
また、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０がセンサへッド部１０の下面ｂｔから外部に延びることにより、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０の延びる方向と交差する方向にある対象物Ｗについて色の判別を行うことが可能となる。
【０２０１】
図２２（ｂ）は、センサへッド部１０の下面ｂｔと背面ｂｋとの角部から光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０が延びる例を示す図である。図２２（ｂ）のセンサへッド部１０は、以下の点で図２１のセンサへッド部１０と構造が異なる。
【０２０２】
図２２（ｂ）によれば、図２１のセンサへッド部１０と同様に、センサへッド部１０の前面ｆｗに投光光学系１１および受光光学系１２が設けられ、センサへッド部１０の上面ｕｐに図１１（ａ）の表示灯１６が設けられている。
【０２０３】
センサへッド部１０の下面ｂｔと背面ｂｋとの角部に、傾斜したケーブル引出し面ｔｋが形成されている。ケーブル引出し面ｔｋから光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０が延びている。光ファイバケーブル２０により本体部４０から導かれる光は、投光光学系１１が備える反射板１１Ｍにより反射され、前面ｆｗからＸ方向に出射される。
【０２０４】
投光光学系１１から出射された光Ｌは、対象物Ｗにより反射され、受光光学系１２を通じて受光素子１３に入射される。その結果、受光素子１３により生成され、受光回路１４により増幅された受光信号Ｓ１（図２および図１０）は電線ケーブル３０を通じて本体部４０に与えられる。
【０２０５】
光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０はともにフレキシブル性を有する。これにより、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０は、矢印で示すように、背面ｂｋ側および下面ｂｔ側のいずれに対しても延ばすことが可能である。
【０２０６】
その結果、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０を背面ｂｋ側に曲折して延ばした場合に、センサへッド部１０の下面ｂｔを所定の支持面Ｗ１（例えば、水平面）に取り付けることが可能となる。
【０２０７】
また、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０を下面ｂｔ側に曲折して延ばした場合に、センサへッド部１０の背面ｂｋを所定の支持面Ｗ２（例えば、垂直面）に取り付けることが可能となる。
【０２０８】
このように、図２２（ｂ）のセンサへッド部１０によれば、光ファイバケーブル２０および電線ケーブル３０を背面ｂｋ側および下面ｂｔ側のいずれにも延ばすことができるので、センサへッド部１０を種々の支持面に容易に取り付けることができる。
【０２０９】
本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部１０においては、投光光学系１１および受光光学系１２の各々が偏光板を備えてもよい。図２３は、偏光板を備えるセンサへッド部１０の投光光学系１１から受光光学系１２への光の経路を説明するための図である。
【０２１０】
図２３に示すように、本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部１０の投光光学系１１からは光Ｌが垂直方向に出射される。それにより、光Ｌは対象物Ｗの表面で拡散反射および正反射する。上述のように、投光光学系１１から投光される光Ｌには、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃに基づく３色の光が含まれる。
【０２１１】
受光素子１３が検出する３色の拡散反射光の受光量の比率は、対象物Ｗの色に依存して変化する。しかしながら、受光素子１３が検出する３色の正反射光の受光量の比率は、対象物Ｗの色に依存せず、一定となる。
【０２１２】
したがって、受光素子１３へ３色の拡散反射光とともに３色の正反射光が入射されると、対象物Ｗの色の検出精度が低くなる。そこで、受光素子１３に入射される３色の正反射光を除去することが望ましい。
【０２１３】
図２３に示すように、センサへッド部１０の投光光学系１１および受光光学系１２の各々に、正反射による光Ｌが受光素子１３に入射されないように第１の偏光板１１１および第２の偏光板１２１を設ける。
【０２１４】
図２３の第１の偏光板１１１は、本体部４０から光ファイバケーブル２０により導かれる光のうち、第１の方向に振動する偏光（例えば、Ｐ偏光）を通過させる。一方、第２の偏光板１２１は、対象物Ｗから反射される光のうち、第２の方向に振動する偏光（例えば、Ｓ偏光）を通過させる。第１の方向および第２の方向は互いに異なる。本例では、第１の方向および第２の方向は互いに直交する。
【０２１５】
この場合、投光光学系１１から出射される光Ｌのうち第１の方向に振動する偏光のみが第１の偏光板１１１を通過することにより対象物Ｗに投射される。また、対象物Ｗにおける正反射光（第１の方向に振動する偏光）および対象物Ｗにおける散乱反射光が受光光学系１２に受光される。そして、受光光学系１２において、正反射光、すなわち第１の方向に振動する偏光は第２の偏光板１２１により遮断される。これにより、受光光学系１２においては、対象物Ｗからの散乱反射光のうち第２の方向に振動する光のみが通過される。
【０２１６】
その結果、受光素子１３には、正反射光を十分に除去することができる。したがって、対象物Ｗの色を正確に判別することが可能となる。
【０２１７】
なお、第１の方向および第２の方向は、必ずしも直交する方向である必要はない。この場合、正反射光が受光素子１３に入射されることにより、受光素子１３が色の検出をする際に最低限必要な受光量を確保することができる。
【０２１８】
[実験例]
本発明者は、上記の第１の偏光板１１１および第２の偏光板１２１（以下、偏光板と総称する。）の有無および対象物Ｗの傾きが受光素子１３に入射される光の光量（以下、全入射光量と呼ぶ。）および色検出値に与える影響を確認すべく以下の実験を行った。なお、実験は２つの対象物Ｗについて行った。一方の対象物を対象物Ｊ１とし、他方の対象物を対象物Ｊ２とする。対象物Ｊ２は対象物Ｊ１よりも表面が粗くなっている。
【０２１９】
初めに、本発明者は、対象物Ｊ１を図２３に示すように配置した。そして、投光光学系１１より投光される光Ｌに対して垂直な面ＷＨを基準とした対象物Ｊ１の傾きαに応じて、偏光板を備える光電センサ１００および偏光板を用いない光電センサ（以下、偏光板無光電センサと呼ぶ。）により上記の全入射光量および色検出値を測定した。
【０２２０】
なお、対象物Ｊ１の傾きαは、面ＷＨから右回りの角度を正とし、面ＷＨから左回りの角度を負とする。測定は、対象物Ｊ１の傾きが−２０度から＋２０度の範囲で５度おきに行った。全入射光量についての測定結果は下記表１の通りである。
【０２２１】
以下の測定結果において、全入射光量についての測定結果は対象物Ｊ１の傾きが０度の場合を基準とした比率により示している。
【０２２２】
【表１】
2005134363.tif 000003
【０２２３】
また、色検出値についての測定結果は下記表２の通りである。
【０２２４】
【表２】
2005134363.tif 000004
【０２２５】
これら、全入射光量および色検出値についての測定結果に基づくグラフが図２４に示されている。図２４は、対象物Ｊ１の傾きに応じて測定された全入射光量および色検出値の測定結果を示すグラフである。
【０２２６】
図２４（ａ）に対象物Ｊ１の傾きに応じて測定された全入射光量の測定結果が示されている。図２４（ａ）によれば、偏光板無光電センサにより測定された全入射光量の比率は、対象物Ｊ１の傾きαが正の方向に大きくなるにつれて、徐々に小さくなっている。しかしながら、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、急激に大きくなっている。
【０２２７】
一方、偏光板を備える光電センサ１００により測定された全入射光量の比率は、対象物Ｊ１の傾きαが正の方向に大きくなるにつれて、徐々に小さくなっている。また、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、徐々に大きくなっている。
【０２２８】
偏光板無光電センサと偏光板を備える光電センサ１００とを比較すると、全入射光量の比率は対象物Ｊ１の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはともに同様の変化を示すが、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなる場合には、偏光板無光電センサによる測定結果が大きく変化するのに対して偏光板を備える光電センサ１００による測定結果は大きく変化しない。
【０２２９】
この偏光板無光電センサによる測定結果の大きな変化は、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、正反射光が受光素子１３に入射するためと考えられる。したがって、偏光板を備える光電センサ１００によれば、偏光板を用いない光電センサに比べて対象物Ｗの傾きαにかかわらず、安定した全入射光量を得ることができることが明らかとなった。
【０２３０】
図２４（ｂ）に対象物Ｊ１の傾きに応じて測定された色検出値の測定結果が示されている。図２４（ｂ）によれば、偏光板無光電センサにより測定された色検出値は、対象物Ｊ１の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはほとんど変化しない。しかしながら、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、急激に小さくなっている。
【０２３１】
一方、偏光板を備える光電センサ１００により測定された色検出値は、対象物Ｊ１の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはほとんど変化しない。また、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなる場合にもほとんど変化しない。
【０２３２】
偏光板無光電センサと偏光板を備える光電センサ１００とを比較すると、色検出値は対象物Ｊ１の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはともに同様の変化を示すが、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなる場合には、偏光板無光電センサによる測定結果が大きく変化するのに対して偏光板を備える光電センサ１００による測定結果は大きく変化しない。
【０２３３】
この偏光板無光電センサによる測定結果の大きな変化は、対象物Ｊ１の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、正反射光が受光素子１３に入射するためと考えられる。したがって、偏光板を備える光電センサ１００によれば、偏光板を用いない光電センサに比べて対象物Ｗの傾きαにかかわらず、安定した色検出値を得ることができることが明らかとなった。
【０２３４】
本発明者は、対象物Ｊ２についても、上述の対象物Ｊ１に対する試験と同様の試験を行った。
【０２３５】
全入射光量についての測定結果は下記表３の通りである。
【０２３６】
【表３】
2005134363.tif 000005
【０２３７】
また、色検出値についての測定結果は下記表４の通りである。
【０２３８】
【表４】
2005134363.tif 000006
【０２３９】
これら、全入射光量および色検出値についての測定結果に基づくグラフが図２５に示されている。図２５は、対象物Ｊ２の傾きに応じて測定された全入射光量および色検出値の測定結果を示すグラフである。
【０２４０】
図２５（ａ）に対象物Ｊ２の傾きに応じて測定された全入射光量の測定結果が示されている。図２５（ａ）によれば、偏光板無光電センサにより測定された全入射光量の比率は、対象物Ｊ２の傾きαが正の方向に大きくなるにつれて、徐々に小さくなっている。しかしながら、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、急激に大きくなっている。
【０２４１】
一方、偏光板を備える光電センサ１００により測定された全入射光量の比率は、対象物Ｊ２の傾きαが正の方向に大きくなるにつれて、徐々に小さくなっている。また、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、徐々に大きくなっている。
【０２４２】
偏光板無光電センサと偏光板を備える光電センサ１００とを比較すると、全入射光量の比率は対象物Ｊ２の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはともに同様の変化を示すが、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなる場合には、偏光板無光電センサによる測定結果が大きく変化するのに対して偏光板を備える光電センサ１００による測定結果は大きく変化しない。
【０２４３】
この偏光板無光電センサによる測定結果の大きな変化は、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、正反射光が受光素子１３に入射するためと考えられる。したがって、偏光板を備える光電センサ１００によれば、偏光板を用いない光電センサに比べて対象物Ｗの傾きαにかかわらず、安定した全入射光量を得ることができることが明らかとなった。
【０２４４】
図２５（ｂ）に対象物Ｊ２の傾きに応じて測定された色検出値の測定結果が示されている。図２５（ｂ）によれば、偏光板無光電センサにより測定された色検出値は、対象物Ｊ２の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはほとんど変化しない。しかしながら、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、急激に小さくなっている。
【０２４５】
一方、偏光板を備える光電センサ１００により測定された色検出値は、対象物Ｊ２の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはほとんど変化しない。また、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなる場合にもほとんど変化しない。
【０２４６】
偏光板無光電センサと偏光板を備える光電センサ１００とを比較すると、色検出値は対象物Ｊ２の傾きαが正の方向に大きくなる場合にはともに同様の変化を示すが、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなる場合には、偏光板無光電センサによる測定結果が大きく変化するのに対して偏光板を備える光電センサ１００による測定結果は大きく変化しない。
【０２４７】
この偏光板無光電センサによる測定結果の大きな変化は、対象物Ｊ２の傾きαが負の方向に大きくなるにつれて、正反射光が受光素子１３に入射するためと考えられる。したがって、偏光板を備える光電センサ１００によれば、偏光板を用いない光電センサに比べて対象物Ｗの傾きαにかかわらず、安定した色検出値を得ることができることが明らかとなった。
【０２４８】
以上、対象物Ｊ１および対象物Ｊ２に対する試験結果から、偏光板を備える光電センサ１００によれば、偏光板を用いない光電センサに比べて対象物Ｗの表面状態、対象物Ｗの傾き等にかかわらず、安定して精度の高い色の判別ができることが明らかとなった。
【０２４９】
以上、第１および第２の実施の形態において、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃは光源に相当し、投光制御部４１および信号処理制御部４３は制御部に相当し、本体部４０は本体部に相当し、投光光学系１１は投光部に相当し、受光素子１３は受光素子に相当し、センサへッド部１０はヘッド部に相当する。
【０２５０】
また、光ファイバケーブル２０は光ファイバケーブルに相当し、電線ケーブル３０は電線ケーブルに相当し、投光素子４２ａ，４２ｂ，４２ｃは複数の投光素子に相当し、表示灯１６は表示部に相当する。
【０２５１】
さらに、本体ケーシング４００が本体ケーシングに相当し、本体側表示部４６は本体表示部に相当し、本体部４０のコネクタＣ４は接続部に相当し、可動部材６０は第１の固定手段に相当し、ホルダ部材２０Ｈ、パッキン２０Ｐ、昇降部材９０および回動部材８０は第２の固定手段に相当する。
【０２５２】
その上、第１の偏光板１１１は第１の偏光手段に相当し、第２の偏光板１２１は第２の偏光手段に相当し、ヘッド部ケーシング１０Ｋがヘッド部ケーシングに相当し、受光光学系１２は受光部に相当する。
【０２５３】
また、本体部４０の背面ＢＫは一の外面に相当し、センサへッド部１０の背面ｂｋおよびケーブル引出し面ｔｋは第１の外面に相当し、前面ｆｗは第２の外面に相当し、背面ｂｋおよび下面ｂｔは第３の外面に相当し、下面ｂｔは第４の外面に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０２５４】
本発明の光電センサは、検出領域に投光し、その反射光または透過光を受光することにより検出領域における対象物の有無、対象物の位置、対象物の色等を検出することに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２５５】
【図１】第１の実施の形態に係る光電センサの外観斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る光電センサの内部構成を示すブロック図である。
【図３】投光素子から出射される光の光量分布の測定結果を示す図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線で示される光の直径方向の光量分布を示すグラフである。
【図５】単一の光ファイバからなる光ファイバケーブルの断面および光の通過状況を示す模式図である。
【図６】投光素子から出射される光が図５の光ファイバケーブルを通過した場合の光の光量分布の測定結果を示す図である。
【図７】図６のＹ−Ｙ線に示される光Ｌの直径方向の光量分布を示すグラフである。
【図８】センサへッド部内部における複数の投光素子の配置を示す模式的断面図である。
【図９】図２の設定入力部および本体側表示部の一例を示す模式図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る光電センサの内部構成を示すブロック図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る光電センサの表示灯の一例を示すセンサへッド部の外観斜視図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る光電センサの本体部の構造を示す斜視図である。
【図１３】電線ケーブルのコネクタと本体部のコネクタとの接続を説明するための図である。
【図１４】電線ケーブルのコネクタと本体部のコネクタとの接続を説明するための図である。
【図１５】本体部のコネクタに設けられる可動部材の一例を示す斜視図である。
【図１６】カバーが開いた状態の本体部の平面図および背面図である。
【図１７】カバーが閉じた状態の本体部の側面図および背面図である。
【図１８】光ファイバケーブルと本体部のコネクタとの接続を説明するための図である。
【図１９】本発明の一実施の形態に係る本体部の構成の他の例を示す模式図である。
【図２０】本発明の一実施の形態に係る本体部の構造のさらに他の例を示す模式図である。
【図２１】本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部の構造の一例を示す模式図である。
【図２２】本発明の一実施の形態に係るセンサへッド部の構造の他の例を示す模式図である。
【図２３】偏光板を備えるセンサへッド部の投光光学系から受光光学系への光の経路を説明するための図である。
【図２４】対象物の傾きに応じて測定された全入射光量および色検出値の測定結果を示すグラフである。
【図２５】対象物の傾きに応じて測定された全入射光量および色検出値の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２５６】
１０  センサへッド部
１０Ｋ  ヘッド部ケーシング
１１  投光光学系
１２  受光光学系
１３  受光素子
１６  表示灯
２０  光ファイバケーブル
２０Ｈ  ホルダ部材
２０Ｐ  パッキン
３０  電線ケーブル
４０  本体部
４１  投光制御部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  投光素子
４３  信号処理制御部
４６  本体側表示部
６０  可動部材
８０  回動部材
９０  昇降部材
１００，２００  光電センサ
１１１  第１の偏光板
１２１  第２の偏光板
４００  本体ケーシング
ＢＫ，ｂｋ  背面
ｂｔ  下面
Ｃ４  コネクタ
ｆｗ  前面
ｔｋ  ケーブル引出し面
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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