(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ被検出物体の検出を正確に行うことを可能とするための光ファイバセンサヘッド及びその製造方法並びにウエハ検出装置を提供する。【解決手段】本体ケース３１のうち光ファイバＦ１、Ｆ２の各先端部分の並び方向における一側面が検出面３１Ａとされ、この検出面３１Ａに光ファイバの挿入方向に沿って並ぶ投光窓３２及び受光窓３３が形成されている。投光用光ファイバＦ１先端面の前方に、ここからの光を反射して投光窓３２に導く投光用反射部材３９が設けられ、受光用光ファイバＦ２先端面の前方に、受光窓３３を通った光を反射して受光用光ファイバＦ２に入射させる受光用反射部材４３が設けられ、かつ、受光用反射部材４３の方が、投光用反射部材３９よりも光ファイバの挿入方向において前方に配されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光用光ファイバと、受光用光ファイバと、それらの光ファイバの各先端部分が挿入される本体ケースとを備えて、前記投光用光ファイバの先端面から出射された光を前記本体ケース外部の所定の検出領域に向けて照射する一方で、前記検出領域から前記本体ケース側に戻ってきた光を前記受光用光ファイバの先端面に入射させるよう構成された光ファイバセンサヘッドにおいて、前記本体ケースは、互いに平行に並ぶ１対の貫通孔が形成されるとともに、それら１対の貫通孔の並び方向における一側面が前記検出領域側に向けられる検出面とされ、
前記１対の貫通孔には一端側から前記投光用及び受光用の光ファイバの先端部分がそれぞれ挿入され、
前記本体ケースには、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバの先端部分より前方側において、前記検出面から、前記１対の貫通孔のうち前記検出面に近い方の貫通孔を貫きつつ前記検出面から遠い方の貫通孔に連通する第１光通過路と、その第１光通過路より前記光ファイバの挿入方向における前方の位置において前記光ファイバの挿入方向に沿って前記第１光通過路と並び、かつ前記検出面から前記検出面に近い方の貫通孔に連通する第２光通過路とがそれぞれ形成され、
前記検出面から遠い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第１光通過路を通すように反射、また、前記第１光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第１反射部材が設けられ、
前記検出面に近い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第２光通過路を通すように反射、また、前記第２光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第２反射部材が設けられていることを特徴とする光ファイバセンサヘッド。
【請求項２】
前記検出面に近い方の貫通孔に前記受光用光ファイバが挿入され、前記検出面に遠い方の貫通孔に投光用光ファイバが挿入されることを特徴とする請求項１記載の光ファイバセンサヘッド。
【請求項３】
前記第１及び第２の光通過路は、少なくとも前記検出面側の開口端に光透過性カバーが嵌められて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ファイバセンサヘッド。
【請求項４】
投光用光ファイバと、受光用光ファイバと、それらの光ファイバの各先端部分が挿入される本体ケースとを備えて、前記投光用光ファイバの先端面から出射された光を前記本体ケース外部の所定の検出領域に向けて照射する一方で、前記検出領域から前記本体ケース側に戻ってきた光を前記受光用光ファイバの先端面に入射させるよう構成された光ファイバセンサヘッドの製造方法において、
前記光ファイバセンサヘッドは、
前記本体ケースは、互いに平行に並ぶ１対の貫通孔が形成されるとともに、それら１対の貫通孔の並び方向における一側面が前記検出領域側に向けられる検出面とされ、
前記１対の貫通孔には一端側から前記投光用及び受光用の光ファイバの先端部分がそれぞれ挿入され、
前記本体ケースには、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバの先端部分より前方側において、前記検出面から、前記１対の貫通孔のうち前記検出面に近い方の貫通孔を貫きつつ前記検出面から遠い方の貫通孔に連通する第１光通過路と、その第１光通過路より前記光ファイバの挿入方向における前方の位置において前記光ファイバの挿入方向に沿って前記第１光通過路と並び、かつ前記検出面から前記検出面に近い方の貫通孔に連通する第２光通過路とがそれぞれ形成され、
前記検出面から遠い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第１光通過路を通すように反射、また、前記第１光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第１反射部材が設けられ、
前記検出面に近い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第２光通過路を通すように反射、また、前記第２光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第２反射部材が設けられて構成され、
前記第１及び第２の両反射部材を、前記各貫通孔に対してその貫通孔の軸方向に沿った回動軸を中心に回動可能に設ける工程と、
前記投光用光ファイバからの光が前記第１及び第２の光通過路のいずれか一方の光通過路から前記検出領域に向けて照射され、前記検出領域から他方の光通過路を通じて戻ってきた光が受光用光ファイバに入射するよう前記両反射部材を回動調整する工程と、
この調整された状態で前記両反射部材を位置決め固定する工程とを含むことを特徴とする光ファイバセンサヘッドの製造方法。
【請求項５】
複数のウエハが間隔を隔てて収容されたカセット内の各ウエハの有無を検出するためのウエハ検出装置であって、
前記ウエハ同士の間に進入し前記各ウエハを搬送する搬送部に設けられる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光ファイバセンサヘッドと、
その光ファイバセンサヘッドの検出面に対向するように前記搬送部に配され、前記光ファイバセンサヘッドからの光を反射して再びこの光ファイバセンサヘッド側に戻す反射体と、
前記光ファイバセンサヘッドから導出された投光用光ファイバの基端面に光を入射させる投光手段と、
前記光ファイバから導出された受光用光ファイバの基端面からの光を受光する受光手段とを備えて、
前記光ファイバセンサヘッドと前記反射体とを、前記各ウエハに対してその端面側を挟むように配して、前記光ファイバセンサヘッドと前記反射体との間に存在し得るウエハの有無によって変化する前記受光手段での受光量変化に基づき前記ウエハの検出動作を行うことを特徴とするウエハ検出装置。
【請求項６】
前記投光窓からは平行光よりも広がりをもった光が照射されるよう構成され、かつ、前記光ファイバセンサヘッドの前記投光用光ファイバから出射され前記第１及び第２の反射部材のうちの一方の反射部材にて反射しそれに対応する前記第１及び第２の光通過路のうちの一方の光通過路を通過する光の光路上、及び、他方の前記光通過路からそれに対応する他方の反射部材にて反射して前記受光用光ファイバの先端面に導かれる光の光路上の少なくともいずれか一方には、前記投光用光ファイバから前記検出領域に照射された光が検出対象のウエハの上または下に位置する他のウエハ表面にて反射されて受光用光ファイバに入射することを規制する光芒絞り手段が設けられていることを特徴とする請求項５記載のウエハ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバセンサヘッド及びその製造方法並びにウエハ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下記特許文献１などに開示されているように、従来から、サイドビュータイプの光ファイバセンサヘッドがある。これは、例えば図８に示すように、投光用及び受光用の光ファイバ１，２と、それらの各先端部分が挿入されるとともにそれら先端部分の並び方向と平行をなす一側面が検出面３Ａとされる本体ケース３とを備えて構成されている。投光用光ファイバ１先端面から出射された光は、その前方に配された反射部（図示せず）にて９０度向きを変えられて前記検出面３Ａに形成された投光窓４に導かれ、ここから所定の検出領域に向けて照射される。そして例えば対向配置されるリフレクタ６にて反射し、検出面３Ａに形成された受光窓５内に入光した光は、受光用光ファイバ２の先端面の前方に配された反射部（図示せず）にてやはり９０度向きを変えられて受光用光ファイバ２の先端面に入射するようになっている。つまり、従来の光ファイバセンサは、光ファイバ１，２の挿入方向に対して直交する方向に投光窓４及び受光窓５が並設された構成になっていた。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３４００７４９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のサイドビュータイプのセンサは、複数枚が所定間隔を隔てて配された各ウエハ７の検出装置に使用されることがある。具体的には、ウエハ搬送用の二股アーム（図示せず）の一方のアーム先端部分に上述した光ファイバセンサヘッドが検出面３Ａを他方のアーム先端部分側に向けて設けられ、その検出面３Ａに対向するようにリフレクタ６が他方のアーム先端部分に配置されて構成されている。
【０００５】
この場合、二股アームはウエハ搬送の際にウエハ７同士の隙間に進入させる必要がある。従って、光ファイバセンサヘッドは、導出される光ファイバ１，２が邪魔にならないように光ファイバ１，２の挿入方向を二股アームの進入方向（図８で矢印方向）に沿わせるように設ける。つまり、同図に示すように、投光窓４と受光窓５との並び方向がウエハ７に対して直交するよう位置することになる。これでは、ウエハ７が投光窓４及び受光窓５の前方のどこに位置するかによって受光窓５に入光する入光量が比較的大きく変動し、受光用光ファイバ２を通じて送られる光の光量変化に基づいてウエハの検出を正確に行うことができないという問題があった。また、上記光ファイバセンサヘッドではウエハ７の厚み方向に沿って投光窓４及び受光窓５が並ぶ構成なのでその分だけ厚みが必要となり装置の小型化の障害となっていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化を図りつつ被検出物体の検出を正確に行うことを可能とするための光ファイバセンサヘッド及びその製造方法並びにウエハ検出装置を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る光ファイバセンサヘッドは、投光用光ファイバと、受光用光ファイバと、それらの光ファイバの各先端部分が挿入される本体ケースとを備えて、前記投光用光ファイバの先端面から出射された光を前記本体ケース外部の所定の検出領域に向けて照射する一方で、前記検出領域から前記本体ケース側に戻ってきた光を前記受光用光ファイバの先端面に入射させるよう構成された光ファイバセンサヘッドにおいて、前記本体ケースは、互いに平行に並ぶ１対の貫通孔が形成されるとともに、それら１対の貫通孔の並び方向における一側面が前記検出領域側に向けられる検出面とされ、前記１対の貫通孔には一端側から前記投光用及び受光用の光ファイバの先端部分がそれぞれ挿入され、前記本体ケースには、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバの先端部分より前方側において、前記検出面から、前記１対の貫通孔のうち前記検出面に近い方の貫通孔を貫きつつ前記検出面から遠い方の貫通孔に連通する第１光通過路と、その第１光通過路より前記光ファイバの挿入方向における前方の位置において前記光ファイバの挿入方向に沿って前記第１光通過路と並び、かつ前記検出面から前記検出面に近い方の貫通孔に連通する第２光通過路とがそれぞれ形成され、前記検出面から遠い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第１光通過路を通すように反射、また、前記第１光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第１反射部材が設けられ、前記検出面に近い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第２光通過路を通すように反射、また、前記第２光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第２反射部材が設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光ファイバセンサヘッドにおいて、前記検出面に近い方の貫通孔に前記受光用光ファイバが挿入され、前記検出面に遠い方の貫通孔に投光用光ファイバが挿入されるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光ファイバセンサヘッドにおいて、前記第１及び第２の光通過路は、少なくとも前記検出面側の開口端に光透過性カバーが嵌められて構成されているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項４の発明に係る光ファイバセンサヘッドの製造方法は、投光用光ファイバと、受光用光ファイバと、それらの光ファイバの各先端部分が挿入される本体ケースとを備えて、前記投光用光ファイバの先端面から出射された光を前記本体ケース外部の所定の検出領域に向けて照射する一方で、前記検出領域から前記本体ケース側に戻ってきた光を前記受光用光ファイバの先端面に入射させるよう構成された光ファイバセンサヘッドの製造方法において、前記光ファイバセンサヘッドは、前記本体ケースは、互いに平行に並ぶ１対の貫通孔が形成されるとともに、それら１対の貫通孔の並び方向における一側面が前記検出領域側に向けられる検出面とされ、前記１対の貫通孔には一端側から前記投光用及び受光用の光ファイバの先端部分がそれぞれ挿入され、前記本体ケースには、前記貫通孔に挿入された前記光ファイバの先端部分より前方側において、前記検出面から、前記１対の貫通孔のうち前記検出面に近い方の貫通孔を貫きつつ前記検出面から遠い方の貫通孔に連通する第１光通過路と、その第１光通過路より前記光ファイバの挿入方向における前方の位置において前記光ファイバの挿入方向に沿って前記第１光通過路と並び、かつ前記検出面から前記検出面に近い方の貫通孔に連通する第２光通過路とがそれぞれ形成され、前記検出面から遠い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第１光通過路を通すように反射、また、前記第１光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第１反射部材が設けられ、前記検出面に近い方の貫通孔には、前記光ファイバが挿入される側とは反対側の他端側から挿入され、当該光ファイバから出射された光を前記第２光通過路を通すように反射、また、前記第２光通過路から入光した光を当該光ファイバ先端面側に反射させる第２反射部材が設けられて構成され、前記第１及び第２の両反射部材を、前記各貫通孔に対してその貫通孔の軸方向に沿った回動軸を中心に回動可能に設ける工程と、前記投光用光ファイバからの光が前記第１及び第２の光通過路のいずれか一方の光通過路から前記検出領域に向けて照射され、前記検出領域から他方の光通過路を通じて戻ってきた光が受光用光ファイバに入射するよう前記両反射部材を回動調整する工程と、この調整された状態で前記両反射部材を位置決め固定する工程とを含むところに特徴を有する。
【００１１】
請求項５の発明に係るウエハ検出装置は、複数のウエハが間隔を隔てて収容されたカセット内の各ウエハの有無を検出するためのウエハ検出装置であって、前記ウエハ同士の間に進入し前記各ウエハを搬送する搬送部に設けられる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光ファイバセンサヘッドと、その光ファイバセンサヘッドの検出面に対向するように前記搬送部に配され、前記光ファイバセンサヘッドからの光を反射して再びこの光ファイバセンサヘッド側に戻す反射体と、前記光ファイバセンサヘッドから導出された投光用光ファイバの基端面に光を入射させる投光手段と、前記光ファイバから導出された受光用光ファイバの基端面からの光を受光する受光手段とを備えて、前記光ファイバセンサヘッドと前記反射体とを、前記各ウエハに対してその端面側を挟むように配して、前記光ファイバセンサヘッドと前記反射体との間に存在し得るウエハの有無によって変化する前記受光手段での受光量変化に基づき前記ウエハの検出動作を行うところに特徴を有する。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５記載のウエハ検出装置において、前記投光窓からは平行光よりも広がりをもった光が照射されるよう構成され、かつ、前記光ファイバセンサヘッドの前記投光用光ファイバから出射され前記第１及び第２の反射部材のうちの一方の反射部材にて反射しそれに対応する前記第１及び第２の光通過路のうちの一方の光通過路を通過する光の光路上、及び、他方の前記光通過路からそれに対応する他方の反射部材にて反射して前記受光用光ファイバの先端面に導かれる光の光路上の少なくともいずれか一方には、前記投光用光ファイバから前記検出領域に照射された光が検出対象のウエハの上または下に位置する他のウエハ表面にて反射されて受光用光ファイバに入射することを規制する光芒絞り手段が設けられているところに特徴を有する。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
本構成によれば、検出領域に向けて光を照射させるとともに検出領域からの光を入光させる投光部及び受光部として機能する、第１及び第２の光通過路が検出面において光ファイバの挿入方向に沿った方向に並設された構成であるから、光ファイバが邪魔になることなく狭い空間に光ファイバセンサヘッドを配置することができる。また、例えば、上述した従来説明のようにウエハを検出する場合でも投光窓及び受光窓の並び方向を、二股アームの進入方向に沿わせた姿勢で配置することができ、光ファイバの挿入方向に直交する方向に投光窓及び受光窓が並設された従来構成に比べて正確なウエハ検出が可能となる。
【００１４】
＜請求項２の発明＞
本構成によれば、検出面に近い方の光ファイバが受光用の光ファイバとされているから、検出面から遠い方の光ファイバを受光用の光ファイバとした構成に比べて受光窓から受光用反射部材までの光路を短くでき、その分だけ受光量低下を抑制できる。
【００１５】
＜請求項３の発明＞
本構成によれば、投光窓及び受光窓が、検出面に形成された開口部に光透過性カバーを嵌めた構成になっているから、埃等が存在する環境下で使用しても、反射部材に埃等が付着して光反射率が低下することを防止できる。
【００１６】
＜請求項４の発明＞
例えば製造段階において、両反射部材を回動させることで、投光及び受光の光軸方向を調整することができる。ここで、本発明とは異なり、例えば、検出面から遠い方の貫通孔に挿入された第１反射部材を、検出面から近い方の貫通孔に挿入された第２反射部材よりも前方に配置し、それらに対応して検出面に連通する光通過路を形成する構成も考えられる。しかしながら、この構成では、例えば検出面に近い方の反射部材の回動調整を行う際に、その作業者の手によって検出面から遠い方の反射部材と検出領域を結ぶ光路が遮られてしまうことがあり光軸調整作業ができないという問題が生じ得る。
【００１７】
これに対して、本構成であれば、検出面に近い方の貫通孔に挿入された第２反射部材が、検出面から遠い方の貫通孔に挿入された第１反射部材よりも光ファイバの挿入方向において前方に位置する構成になっている。従って、いずれの反射部材を回動操作する場合であっても投受光の光路を遮るといったことなく光軸調整作業を行うことができる。
【００１８】
＜請求項５の発明＞
上述した従来説明のようにウエハを検出する場合でも投光窓及び受光窓の並び方向を、二股アームの進入方向に沿わせた姿勢で配置することができ、光ファイバの挿入方向に直交する方向に投光窓及び受光窓が並設された従来構成に比べて装置の小型化及び正確なウエハ検出が可能となる。
【００１９】
＜請求項６の発明＞
投光窓からは拡散光が照射されるから、平行光が照射される場合に比べて、例えば三角プリズムを対向配置させる回帰反射型の光ファイバセンサとして使用する場合でも光ファイバセンサヘッドの投光窓から照射され三角プリズムにて反射した光を再び光ファイバセンサヘッドの受光窓に戻すように光ファイバセンサヘッドと三角プリズムとを配置することが容易になる。しかも、光芒絞り手段によって検出対象のウエハ表面での反射による影響を抑えることができ、もってウエハ検出の精度を高めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施形態について図１から図７を参照して説明する。
１．本実施形態の構成
図１において、符号１０はラックであって、側方に開放した筺体状をなし、その対向する一対の内側面１１，１１には、水平方向に延びる複数の凹溝１２が上下方向に所定の間隔を開けて形成されている。そして、複数の円板状のウエハＷが、それらの縁部を両内側面１１，１１の凹溝１２に係合させた状態で、両内側面１１，１１間に差し渡され、これにより、複数のウエハＷが上下方向で所定の隙間を開けて収容された状態となっている。
【００２１】
このラック１０から所望のウエハＷを取り出すためのハンド１３（搬送部に相当）は、図１に示すように、全体としてＵ字状をなし、そのＵ字の両先端部分１３Ａ，１３Ａがラック１０への挿入方向に向けられている。このハンド１３は、基端側が例えば図示しないロボットアームに取り付けられており、このロボットアームによって、まず、両先端部分１３Ａ，１３Ａ間にウエハＷの前端部分が介在する位置まで移動し、後述するウエハ検出装置によってウエハＷが検出されたときには、そのウエハＷの下側に移動して当該ウエハＷを持ち上げて搬送するよう動作する。
【００２２】
＜ウエハ検出装置の全体構成＞
さて、本実施形態に係るウエハ検出装置は、投受光を行う投光窓３２及び受光窓３３が形成された本体ケース３１から投光用及び受光用の光ファイバＦ１，Ｆ２が導出されてなる光ファイバセンサヘッド（以下、「センサヘッド３０」）と、それら投光用及び受光用の光ファイバＦ１，Ｆ２に接続されるコントロール部２０とを備えて構成されている。
【００２３】
＜コントロール部の構成＞
コントロール部２０内の電気回路部２１には、例えば、図２（Ａ）に示すように、コントロール部２０の動作を表示する動作表示灯２２が設けられると共に、ＬＥＤ（発光ダイオード）からなる投光素子２３及び例えばフォトダイオードからなる受光素子２４が設けられており、投光素子２３に前記投光用光ファイバＦ１が接続され、受光素子２４に受光用光ファイバＦ２が接続されている。
【００２４】
この電気回路部２１の電気的構成は図２（Ｂ）に示すようである。前記投光素子２３は投光素子駆動回路２５にて駆動され、例えば所定周期でパルス点灯され、この投光素子２３からの光が投光用光ファイバＦ１を通じてセンサヘッド３０の本体ケース３１内に導かれその本体ケース３１の投光窓３２から出射される。そして、所定の検出領域から本体ケース３１の受光窓３３内に入ってきた光が、受光用光ファイバＦ２を通ってコントロール部２０側に導かれ、受光素子２４に入射するようになっている。この受光素子２４からの受光信号は検出回路２６にて増幅され、受光した光の強度に応じてウエハＷの検出動作を行うようになっている。この検出動作は、受光素子２４に入射する光の変化に基づき行われるもので、それが所定レベルを下回るようになったときにウエハＷが存在するとして検出信号を出力回路２７に出力するようになっており、これに基づき出力回路２７は前記動作表示灯２２を点灯させるとともに、図示しない外部回路（例えば上記ロボットアームの制御部）に信号を出力する。
【００２５】
＜センサヘッドの構成＞
センサヘッド３０の構成について図３を参照しつつ説明する。なお、同図では、紙面上方を前方とし、紙面下方を後方として説明する。
センサヘッド３０の本体ケース３１は、全体として扁平角筒状をなし、対向する２組の側面の領域の狭い組の側面の一方の面（同図で右側の面）が検出領域に向けられる検出面３１Ａとなっている。この検出面３１Ａの前端側には、後述するように、受光窓３３と投光窓３２とがこの順で検出面３１Ａの前端から本体ケース３１の長手方向（前後方向）に沿って並んで形成されている。
【００２６】
また、本体ケース３１には、その長手方向における全長に亘って延びる１対の貫通孔３４，３５が上記狭い組の両側面の並び方向（左右方向）に沿って横並びに形成されている。つまり、一方の貫通孔３４（以下、「受光側貫通孔３４」ということがある）は上記狭い組の側面のうち検出面３１Ａ寄りに形成されており、他方の貫通孔３５（以下、「投光側貫通孔３５」ということがある）は上記狭い組の側面のうち検出面３１Ａとは異なる側面寄り配置されている。
【００２７】
このうち、検出面３１Ａに遠い方の貫通孔３５（投光側貫通孔３５）には、後方から投光用光ファイバＦ１の先端部分が挿入されている。一方、検出面３１Ａに近い方の貫通孔３４（受光側貫通孔３４）には、後方から受光用光ファイバＦ２の先端部分が挿入されている。
【００２８】
各光ファイバＦ１，Ｆ２の各先端部分は、外部被膜が剥がされて芯線Ｓが露出され、この芯線Ｓは環状のスリーブ３６にそれぞれ嵌入されている。このスリーブ３６は各貫通孔３４，３５の内壁面に例えば接着剤によって固着されている。なお、スリーブ３６の前端は他の部分より内径が小さくなった径小部３６Ａとなっており、この径小部３６Ａの後面に光ファイバＦ１，Ｆ２の芯線Ｓの先端が係止されている。このような構成により各光ファイバＦ１，Ｆ２の光軸方向が位置決めされている。
【００２９】
また、投光側貫通孔３５内においてスリーブ３６の前方には、このスリーブ３６の前端面に接触するように投光レンズ部材３７が挿入されている。投光用光ファイバＦ１から出射された光は、投光レンズ部材３７を通過することでその投光レンズ部材３７の特性に応じた広がり光に変えられる。つまり、投光レンズ部材３７の特性に応じて投光窓３２が出射される光の光芒の広がりを調整することができる。
【００３０】
同様に、受光側貫通孔３４内においてスリーブ３６の前方には、このスリーブ３６の前端面に接触するように受光レンズ部材３８が挿入されている。受光窓３３が進入してきた光は、受光レンズ部材３８を通過することでその受光レンズ部材３８の特性に応じた光量の光が集光されて受光用光ファイバＦ２内に入射する。つまり、受光レンズ部材３８の特性に応じて検出領域から受光窓３３に入光し受光用光ファイバＦ２に入光する受光範囲を調整することができる。
【００３１】
次に、投光側貫通孔３５の前端部分には、投光レンズ部材３７を透過して光を、略直角に反射させて検出面３１Ａ側に導く反射面３９Ａを有する投光用反射部材３９が嵌合されている。また、投光側貫通孔３５及び受光側貫通孔３４に挟まれる壁と、受光側貫通孔３４及び検出面３１Ａに挟まれる壁には、投光用反射部材３９の反射面３９Ａの側方に位置する部分にそれぞれ挿通孔４０，４１が開口形成されており、投光用反射部材３９からの反射光がこれらの挿通孔４０，４１を通って外部に出射されるようになっている。従って、上記挿通孔４１が投光窓３２として機能する。以下、この挿通孔４１を投光窓３２と呼ぶことがある。
【００３２】
更に、受光側貫通孔３４及び検出面３１Ａに挟まれる壁には、上記投光窓３２より前方の位置にやはり挿通孔４２が形成されている。そして、受光側貫通孔３４の前端部分には、上記投光用反射部材３９よりも前方に配置され、検出領域から挿通孔４２に進入してきた光を略直角に反射させて受光レンズ部材３８側に導く反射面４３Ａを有する受光用反射部材４３が嵌合されている。従って、上記挿通孔４２が受光窓３３として機能する。以下、この挿通孔４２を受光窓３３と呼ぶことがある。
【００３３】
各反射部材３９，４３は、各貫通孔３４，３５に嵌合される部分が円柱形をなし、それに対応して各貫通孔３４，３５のうち反射部材３９，４３が嵌合される部分は断面円形となっている。従って、各反射部材３９，４３は、各貫通孔３４，３５の前端部分に嵌合させた状態で、対応する各光ファイバＦ１、Ｆ２の光軸を中心に回動可能に取り付けられる。そして、各反射部材３９，４３を回動させることで、反射面３９Ａ，４３Ａの向きが変わり投光窓３２から出射される光の出射方向（光軸中心方向）と受光窓３３に入射される光の受光方向を調整することができるようになっている。なお、調整後、各反射部材３９，４３は例えば接着剤などで固定される。また、各反射部材３９，４３のうち反射面３９Ａ，４３Ａとは反対側には他の部分より径大になっている摘み部３９Ｂ，４３Ｂが設けられている。
【００３４】
＜センサヘッドの配置とリフレクタ＞
センサヘッド３０は、図５に示すように、上記ハンド１３の一方の先端部分１３Ａに収容される。具体的には、センサヘッド３０は、その検出面３１Ａをハンド１３の他方の先端部分１３Ａ側に向けた状態で、本体ケース３１に突設された固定部４４を介してネジ止めされる。一方、ハンド１３の他方の先端部分１３Ａには、センサヘッド３０の検出面３１Ａと対向するようにリフレクタ５０が配されている。このリフレクタ５０は、例えば図６（Ｂ）に示すように反射面５１がコーナーキューブ構造をなし、この反射面５１に向けて投光された光を、その投光位置側に戻すことが可能な、いわゆる回帰反射型となっている。なお、反射面５１の後方には同図（Ａ）に示すように固定部５３が突設されており、この固定部５３を介してハンド１３にネジ止めされてるようになっている。
【００３５】
２．ウエハ検出装置の動作
図５に示すように、コントロール部２０の投光素子２３からの光は投光用光ファイバＦ１を通じてその先端面から出射され、投光レンズ部材３７によって所定の広さの光芒に絞られる。そして、投光用反射部材３９の反射面３９Ａによって直角に向きを変えられ投光窓３２からリフレクタ５０に向けて照射される。リフレクタ５０での反射光のうち受光窓３３に入射した光は、受光用反射部材４３の反射面４３Ａでやはり直角に向きを変えられて受光レンズ部材３８にて収束される。そして、この収束された光は、受光用光ファイバＦ２の先端面に入光し受光用光ファイバＦ２を通ってコントロール部２０の受光素子２４にて受光される。ここで、センサヘッド３０とリフレクタ５０との間にウエハＷが介在すると、受光素子２４での受光量が低減し、それが所定レベルを下回るためウエハＷが存在するとして検出信号が出力回路２７に出力され、これに基づき出力回路２７は前記動作表示灯２２を点灯させるとともに、外部回路に信号を出力する。
【００３６】
なお、本実施形態では、図７に示すように、投光窓３２から出射された光が検出すべきウエハＷを挟む上下のウエハＷ’に反射して受光窓３３に進入し最終的に受光用光ファイバＦ２先端面に入光しないように投光レンズ部材３７及び受光レンズ部材３８によって光芒が絞られている（請求項６の構成に相当）。従って、本実施形態では、投光レンズ部材３７及び受光レンズ部材３８が「光芒絞り手段」に相当する。なお、このような構成は、投光レンズ部材３７や受光レンズ部材３８の特性を調整する以外に、投光窓３２や受光窓３３の開口径を調整することによっても実現することができる。
【００３７】
３．本実施形態の効果
以上の構成によれば、投光窓３２及び受光窓３３は光ファイバＦ１、Ｆ２の挿入方向に沿った方向に並設された構成であるから、光ファイバＦ１、Ｆ２が邪魔になることなくハンド１３をウエハＷ間に進入可能な程度に薄型に構成することができる。しかも、センサヘッド１は、投光窓３２及び受光窓３３の並び方向を、ウエハＷの表面に沿わせた姿勢でウエハＷの端面に向けて投受光を行うことができ、ウエハＷの表面に直交する方向に投光窓及び受光窓が並設された従来構成に比べて正確なウエハ検出が可能となる。
【００３８】
しかも、上記従来構成では、各反射部材が投光窓及び受光窓の並び方向に横並びに設けられるため、それら反射部材の幅寸法に応じて、投光窓３２から投光される光の光軸と、受光窓に受光される光の光軸とのピッチ間隔が広がってしまう。しかしながら、本実施形態であれば、上記従来構成に比べて各反射部材３９，４３の幅寸法に制約されることなく投光窓３２から投光される光の光軸と、受光窓に受光される光の光軸とのピッチ間隔を極力狭めることができる。
【００３９】
また、本実施形態では、検出面３１Ａに近い方の光ファイバが受光用光ファイバＦ２とされているから、検出面３１Ａから遠い方の光ファイバを受光用光ファイバＦ２とした構成に比べて受光窓から受光用反射部材までの光路を短くでき、その分だけ受光量低下を抑制できる（請求項２の構成に相当）。
【００４０】
更に、検出面３１Ａに近い方の光ファイバＦ２に対応する受光用反射部材４３が、検出面３１Ａから遠い方の光ファイバＦ１に対応する投光用反射部材３９よりも光ファイバＦ１、Ｆ２の挿入方向において前方に位置する構成になっている。従って、いずれの反射部材３９，４３を回動操作する場合であっても例えば作業者の手などによって投受光の光路が遮られるといった問題が生じることなく光軸調整作業を行うことができる（請求項４の構成に相当）。
【００４１】
また、本実施形態では、製造段階において各反射部材３９，４３が各貫通孔３４，３５に回動可能に設けられるから、これらの反射部材３９，４３を回動させて投光及び受光の各光軸方向を調整した上で、反射部材３９，４３を位置決め固定することができる。
【００４２】
＜他の実施形態＞
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態とは逆に、検出面３１Ａに近い方の光ファイバを受光用光ファイバＦ２とし、検出面３１Ａから遠い方の光ファイバを投光用光ファイバＦ１とした構成であってもよい。この構成であれば、投光用反射部材から投光窓までの光路を短くでき、その分だけ投光量低下を抑制できる。
【００４３】
（２）ウエハには、ある波長帯の光を吸収する例えば酸化膜や窒化膜等でコーティングされたものがあり、上記実施形態では、このような光反射率が低いウエハを検出するために、リフレクタ５０を対向配置させた、ミラー反射型センサとした。しかし、これに限らず、被検出物体の光反射率が高ければ、リフレクタ５０を用いず、被検出物体表面での反射光の有無に基づきウエハの検出を行う、いわゆる反射型センサに本発明を適用してもよい。
【００４４】
（３）上記実施形態では、投光窓３２及び受光窓３３は単なる挿通孔４１，４２とした。これは、ウエハ検出は、通常埃などがほとんどないクリーンルームで行われるためであり、埃等が存在する環境下で使用する場合には、挿通孔４１，４２を透明カバーで封鎖する構成としてもよい（請求項３の構成に相当）。
【００４５】
（４）本発明でいう「反射体」には、コーナーキューブタイプ構造のリフレクタ５０の他に、三角プリズムや、単なる反射板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るウエハが収容されたラックとハンドを示した斜視図
【図２】コンロール部の構成図
【図３】センサヘッドの断面図
【図４】センサヘッドの側面図及び上面図
【図５】ハンド内に収容されたセンサヘッドとリフレクタとを示した簡略図
【図６】リフレクタの上面図及び反射面側から見た図
【図７】投光した光の光芒とウエハとの関係を示した模式図
【図８】従来のセンサヘッドを示した斜視図
【符号の説明】
１０…ラック
２３…投光素子（投光手段）
２４…受光素子（受光手段）
３０…センサヘッド（光ファイバセンサヘッド）
３１…本体ケース
３１Ａ…検出面
３２…投光窓
３３…受光窓
３７…投光レンズ部材
３８…受光レンズ部材
３９…投光用反射部材
４３…受光用反射部材
５０…リフレクタ（反射体）
Ｆ１…投光用光ファイバ
Ｆ２…受光用光ファイバ
Ｗ…ウエハ（検出対象のウエハ）
Ｗ’…ウエハ
【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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