(57)【要約】反射性の第１の位置（１４）と第２の位置（１６）との間に光のカーテンを形成するためのライトカーテンデバイス（１０）が、開示されている。デバイスは、光柱（２０）を与えるようになされた光源（１８）と、複数のビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）と、複数の光検出器（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、．．．、２６ｎ）と、光柱（２０）が遮られたことを示すように配置された表示装置（２７）とを、備える。ビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）は、間隔を開けて光柱（２０）と交差するように配置され、各ビームスプリッタは、光柱（２０）の偏向部分を第１の位置（１４）へ向かって送るようになされている。反射性の第１の位置は、光柱（２０）の偏向部分を各ビームスプリッタから受け取り、各偏向部分を第２の位置（１６）へ向かって反射する。光検出器が、第２の位置（１６）に隣接して配置されている。各光検出器は、対応する１つのビームスプリッタと動作可能に関連付けられ、反射器（２８）によって反射されたその対応する偏向部分を受け取るように配置されている。
2004506210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の位置に隣接して配置された反射器（２８）と共に使用するための、第１の位置（１４）と第２の位置（１６）との間に光のカーテンを形成するためのデバイス（１０）であって、
光柱（２０）を与えるようになされた光源（１８）と、
光柱（２０）と交差するように配置された複数のビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）であって、各ビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）が、光柱に沿って離間され、光柱の偏向部分（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、．．．、２４ｎ）を反射器（２８）によって反射させるために第１の位置（１４）へ向かって送るようになされた、複数のビームスプリッタと、
第２の位置（１６）に隣接して配置された複数の光検出器（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、．．．、２６ｎ）であって、各光検出器が、対応する１つのビームスプリッタと動作可能に関連付けられ、反射器（２８）によって反射された対応する偏向部分を受け取るように配置された、複数の光検出器と、を備えるデバイス。
【請求項２】
１つまたは複数の偏向部分のいずれか１つが遮られたことを示すように配置された表示装置（２７）を備える請求項１に記載のライトカーテンデバイス。
【請求項３】
反射器（２８）と組み合わせられた請求項１に記載のライトカーテンデバイス。
【請求項４】
光源（１８）が、垂直共振器型面発光レーザである請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
光柱（２０）と交差するように配置された光モニタ（３２）を備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
ビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）がガラス要素（３６）である請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
ガラス要素（３６）が、全体として平坦で、光柱に対して所定の角度で配置される請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
ガラス要素（３６）が、約８パーセントの反射を与えるようになされた請求項６に記載のデバイス。
【請求項９】
ビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）が、ガラス要素であり、各ガラス要素上にコーティング（４２、４４）を備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
各ビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）上のコーティング（４２、４４）が、各ビームスプリッタによって偏向される偏向部分が同様の相対強度を有するようになされた請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
光源（１８）が、パルス状の光柱を与えるようになされた請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
各光検出器（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、．．．２６ｎ）が調整可能なトリガ閾値を備え、さらに各光検出器に対するトリガ閾値が異なるレベルに設定された請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
各ガラス要素（３６）が、約０．２５ｍｍの厚みを備える請求項６に記載のデバイス。
【請求項１４】
ビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）が、ソーンＰｙｒｅｘ（登録商標）ウェハである請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
Ｐｙｒｅｘ（登録商標）ウェハが、約０．５ｍｍの厚みを有する請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
反射器（２８）が、再帰性反射体のストライプ（４６）である請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
光柱（２０）と交差するように配置されたコリメーティングレンズ（４８）を備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
各光検出器（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、．．．２６ｎ）と関連付けられたコリメーティングレンズ（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、．．．、５２ｎ）を備える請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
第１の位置（１４）と第２の位置（１６）との間に光のカーテンを形成するためのデバイス（１０）であって、
光柱（２０）を与えるようになされた光源（１８）と、
光柱（２０）と交差するように配置され、光柱の少なくとも一部を第１の位置（１４）へ向かって偏向するように配置された、少なくとも１つのビームスプリッタ（２２）と、
ビームスプリッタ（２２）から光柱（２０）の偏向部分を受け取る位置で第１の位置（１４）に隣接して配置され、偏向部分を第２の位置（１６）へ向かって反射するように配置された反射器（２８）と、
第２の位置（１６）に隣接して配置され、反射器によって反射された光柱の偏向部分を受け取る位置にある光検出器（２６）と、
光柱（２０）の一部が遮られたことを示すようになされた表示装置（２７）と、を備えるデバイス。
【請求項２０】
光源（１８）が、垂直共振器型面発光レーザである請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
光柱（２０）と交差するように配置された光モニタ（３２）を備える請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２２】
ビームスプリッタ（２２）が、光柱（２０）に対して所定の角度で配置され、それによって光柱（２０）の一部を所望の角度で偏向する全体として平坦なスライドガラス（３６）である請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２３】
スライドガラス（３６）が、光学コーティング（４２、４４）を備える請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
ガラス要素（３６）が、約８パーセントの反射を与えるようになされた請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２５】
スライドガラスが、約０．２５ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲の厚みを備える請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２６】
光柱（２０）と交差するように配置された第１のコリメーティングレンズ（４８）を備え、さらに光検出器（２６）と関連付けられた第２のコリメーティングレンズ（５２）を備える請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２７】
第１の位置（１４）と第２の位置（１６）との間に光のカーテンを形成するためのデバイス（１０）であって、
光柱（２０）を与えるようになされた光源（１８）と、
間隔を開けて光柱（２０）と交差するように配置された複数のビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）であって、各ビームスプリッタが、第１の位置（１４）に隣接して配置された対応する反射器（２８）へ向かって光柱（２０）の一部を送るようになされ、各反射器（２８）が、第２の位置（１６）に隣接して配置された対応する光センサへ向かって光柱（２０）の一部を反射するようになされた、複数のビームスプリッタと、
１つまたは複数の偏向部分のいずれか１つが遮られたことを示すようになされた表示装置（２７）と、を備えるデバイス。
【請求項２８】
光源（１８）がパルスド垂直共振器型面発光レーザであり、複数のコリメーティングレンズ（４８、５０、５２）を備え、レンズの少なくとも１つが光柱（２０）と関連付けられ、レンズの少なくとも他の１つが各光検出器と関連付けられ、さらにビームスプリッタ（２２）がガラス要素（３６）を含む請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
ガラス要素（３６）が、全体として平坦で、光柱（２０）の対応する部分を第２の位置（１６）に送るように光柱（２０）の経路に対して所定の角度で配置された請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３０】
ガラス要素（３６）が約０．２５ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲の厚みを備え、さらにガラス要素が、各ビームスプリッタによって送られる部分が同様の相対強度を有するようにコーティング（４２、４４）された請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３１】
反射器（２８）が、再帰性反射体のストライプ（４６）である請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３２】
第１の位置（１４）と第２の位置（１６）との間に複数の光ビームを形成するためのデバイス（１０）であって、
メインの光柱（２０）を与えるようになされた単一の能動的な光源（１８）と、
メインの光柱（２０）と交差するように配置された複数のビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、．．．、２２ｎ）であって、各ビームスプリッタは、メインの光柱（２０）に沿って離間され、メインの光柱（２０）から光の一部を分離し、その分離された光の部分を第１の位置（１４）へ向かって送る、複数のビームスプリッタと、
第１の位置に全体として隣接して配置され、それぞれ、光柱（２０）から分離された光の各部分が第２の位置（１６）へ向かって反射されるように配置された１つまたは複数の反射器（２８）と、
第２の位置に全体として隣接して配置され、それぞれ、光柱の分離された各部分が光検出器の対応する１つによって受け取られるように配置された１つまたは複数の光検出器（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、．．．、２６ｎ）と、
光検出器と動作可能に関連付けられ、分離された部分の少なくともいずれか１つが遮られたことを示すようになされた少なくとも１つの表示装置（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、．．．、２７ｎ）と、を備えるデバイス。
【請求項３３】
第１の位置（１４）と第２の位置（１６）との間に光のカーテンを形成するためのデバイス（１０）であって、
第１の経路に沿って光柱（２０）を与えるようになされた光源（１８）と、
第１および第２のビームスプリッタ（２２ａ、２２ｂ）であって、各ビームスプリッタは、光柱と交差するように第１の経路に沿って離間され、第１のビームスプリッタは、光柱の一部を第２の経路（２４ａ−２）に沿って第１の位置へ向かって送るようになされ、第２のビームスプリッタは、光柱（２０）の一部を第３の経路（２４ａ−４）に沿って第１の位置へ向かって送るようになされた、第１および第２のビームスプリッタと、
第１の位置に隣接して配置され、第２（２４ａ−２）および第３の経路（２４ａ−４）と交差するように位置決めされる反射器（２８）であって、光柱（２０）の一部を第４の経路（２４ｂ−３）に沿って第２の位置へ向かって送るようになされ、さらに光柱（２０）の一部を第５の経路（２４ｂ−５）に沿って第２の位置へ向かって送るようになされた、反射器（２８）と、
第４（２４ｂ−３）および第５の経路（２４ｂ−５）と交差するように配置された光検出器（２６ａ、２６ｂ）と、を備えるデバイス。
【請求項３４】
いずれかの光路が遮られたことを示すように配置された表示装置（２７ａ、２７ｂ）を備える請求項３３に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、部品測定、部品検証、部品検査、および／または部品プロファイリングなどの産業応用分野で用いるライトカーテンデバイスに関する。
【０００２】
（発明の背景）
ライトカーテンは、多くの用途が知られている。たとえばライトカーテンは、種々の測定および検査機能を実行するために産業応用分野でよく用いられる。ライトカーテンは、部品のサイズ分け、縁部、孔、他の顕著な特性など部品の特徴の検証、ならびに部品取出しおよびビン（ｂｉｎ）・ピッキングの検証に用いられることが多い。またライトカーテンは、多くのタイプの産業機械、たとえば穿孔装置、プレス機、のこぎりなどに対して、異物の存在を感知するために使用することができ、さらに警備および／または安全システムにおいて見られることが多い。多くの他の産業応用分野も知られている。
【０００３】
ライトカーテンデバイスは通常、製造ラインの指定された位置を横切って扇形に広がるように配置された多数の光ビームを用いる。一般に、このようなデバイスは、複数の能動素子を、モニタすべき領域の両側で用いる。たとえば、複数の光発生器（それぞれが光ビームまたは柱（ｃｏｌｕｍｎ）を発生する）をモニタ領域の一方の側に配置し、対応する複数の光検出器をモニタ領域の他方の側に配置することができる。したがって、１つまたは複数の光柱が遮られたことは、たとえば部品がモニタ領域に存在することを示し、またどの光柱が遮断されたかの追跡をすることで、たとえばモニタ位置における部品のタイプまたは向きを求めることができる。
【０００４】
（発明の概要）
本発明の以下の概要は、本発明に特有の新しい特徴の一部の理解を容易にするために提供されており、完全な説明であることは意図されていない。本発明の種々の態様の完全な理解は、明細書全体、請求項、図面および要約の全体によって得ることができる。
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、反射器を有する第１の位置と第２の位置との間に光のカーテンを形成するためのデバイスが、光柱を与えるようになされた光源と、複数のビームスプリッタと、複数の光検出器とを備える。ビームスプリッタは、間隔を開けて光柱と交差するように配置され、各ビームスプリッタは、光柱の偏向部分を第１の位置へ向かって送るようになされている。第１の位置に隣接する反射器は、光柱の偏向部分を各ビームスプリッタから受け取るように配置されている。反射器は、各偏向部分を第２の位置へ向かって反射する。複数の光検出器が第２の位置に隣接して配置され、各光検出器は、対応する１つのビームスプリッタと動作可能に関連付けられ、反射器によって反射されるその対応する偏向部分を受け取るように配置されている。
【０００６】
また好ましい実施形態によれば、光源は、垂直共振器型面発光レーザ（ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｃａｖｉｔｙ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｌａｓｅｒ）であり、パルス状の光柱を与えるようにさせることができ、一方で反射器は、再帰性反射体のストライプ（ｒｅｔｒｏｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　ｓｔｒｉｐｅ）とすることができる。コリメーティングレンズを、光柱と交差するように配置することができる。好ましくは追加の光検出器が、光柱と交差しその状態をモニタするように配置される。光路が遮られたことを示すように配置された表示装置を設けることができる。
【０００７】
ビームスプリッタは、ガラス要素、たとえば全体として平坦なガラス要素を含むことができ、光柱に対して所定の角度で配置することができる。ガラス要素は、コーティングすることができ、好ましくは約８％の反射を与える。好ましくは各ビームスプリッタは、各ビームスプリッタによって送られる偏向部分が同様の相対強度を有するようになされたコーティングを有する。またガラス要素は、約０．２５ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲の厚みを有することができる。別法ではガラス要素は、厚みが約０．２５ｍｍのソーン（ｓａｗｎ）Ｐｙｒｅｘ（登録商標）ウェハとすることができるが、当業者に明らかとなるように、他の寸法も有効に作用することができる。コリメーティングレンズを、各光検出器と関連付けることができる。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、第１の位置と第２の位置との間に光のカーテンを形成するためのデバイスが、光柱を与えるようになされた光源と、光柱と交差するように配置された少なくとも１つのビームスプリッタであって、光柱の少なくとも一部を第１の位置へ向かって偏向するように配置されたビームスプリッタと、を備える。反射器が、第１の位置に隣接して配置され、ビームスプリッタから光柱の偏向部分を受け取る位置にある。反射器は、偏向部分を第２の位置へ向かって反射するように配置されている。光検出器が第２の位置に隣接して配置され、反射器によって反射された光柱の偏向部分を受け取る位置にある。また表示装置が、光柱の偏向部分が遮られたことを示すように配置されている。
【０００９】
本発明のさらなる態様によれば、第１の位置と第２の位置との間に光のカーテンを形成するためのデバイスが、光柱を与えるようになされた光源と、間隔を開けて光柱と交差するように配置された複数のビームスプリッタとを備え、各ビームスプリッタは、光柱の一部を、第１の位置に隣接して配置された対応する反射器へ向かって送るようになされ、各反射器は、光柱の一部を、第２の位置に隣接して配置された対応する光センサへ向かって反射するようになされている。表示装置が、１つまたは複数の偏向部分のいずれか１つが遮られたことを示すように配置されている。
【００１０】
本発明のさらに他の態様によれば、第１の位置と第２の位置との間に光のカーテンを形成するためのデバイスが、メインの光柱を与えるようになされた単一の能動的な光源と、メインの光柱と交差するように配置された複数のビームスプリッタと、第１の位置に全体として隣接して配置された１つまたは複数の反射器と、第２の位置に全体として隣接して配置された１つまたは複数の光検出器と、を備える。各ビームスプリッタは、メインの光柱に沿って離間されている。各ビームスプリッタは、メインの光柱から光の一部を分離して、その分離された光の部分を第１の位置へ向かって送るようになされている。１つまたは複数の反射器のそれぞれは、光柱から分離された光の部分のそれぞれが第２の位置へ向かって反射されるように配置されている。１つまたは複数の光検出器のそれぞれは、光柱の分離された部分のそれぞれが光検出器の対応する１つによって受け取られるように配置されている。各光検出器は、分離された部分の少なくともいずれか１つが遮られたことを示すように配置されている。
【００１１】
また本発明のさらなる態様によれば、第１の位置と第２の位置との間に光のカーテンを形成するためのデバイスが、第１の経路に沿って光柱を与えるようになされた光源と、第１および第２のビームスプリッタとを備える。各ビームスプリッタは、光柱と交差するように第１の経路に沿って離間されている。第１のビームスプリッタは、光柱の一部を第２の経路に沿って第１の位置へ向かって送るようになされ、第２のビームスプリッタは、光柱の一部を第３の経路に沿って第１の位置へ向かって送るようになされている。反射器が、第１の位置に隣接して配置され、第２および第３の経路と交差するように位置している。反射器は、光柱の一部を第４の経路に沿って第２の位置へ向かって送るようになされ、さらに光柱の一部を第５の経路に沿って第２の位置へ向かって送るようになされている。光検出器が、第４および第５の経路と交差するように配置されている。
【００１２】
本発明の新しい特徴は、本発明の以下の詳細な説明を検討することで当業者にとって明らかとなり、また、本発明を実施することで習得することができる。しかし本発明の詳細な説明および与えられた具体的な実施例は、本発明のある実施形態を示してはいるが、説明の目的のためだけに与えられていることを理解されたい。と言うのは、本発明の詳細な説明および請求項から、本発明の範囲内での種々の変形および変更が当業者にとって明らかであるからである。
【００１３】
添付図において、同様の参照番号は、個々の図の全体にわたって、同一のまたは機能的に同様の要素を指している。また添付図は、、本発明をさらに詳細に例示すると共に、本発明の詳細な説明と共に本発明の原理の説明を助ける。
【００１４】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本明細書に記載した実施形態は、完全であることも、開示した厳格な形状に本発明の範囲を限定することも意図していない。以下の実施形態は、本発明の原理を最良に説明するように、また当業者がその教示を追従できるように、選択され記載されている。
【００１５】
図面の図１を参照すると、本発明の教示により作製されたライトカーテンデバイスがその全体に参照番号１０を付されて示されている。ライトカーテンデバイス１０は、第１の位置１４と第２の位置１６との間の領域１２をモニタするために用いるように意図することができる。ライトカーテンデバイス１０は、光柱２０を与えるようになされた光源１８を備えている。
【００１６】
多数のビームスプリッタ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、．．．、２２Ｎが、好適な支持面または構造（図示せず）に配置され、互いに所望の間隔を保ち、光柱２０と交差している。ビームスプリッタ２２Ａは、光柱２０に対して角度θで配置されて、光柱２０の光の一部を、光柱２０から離して経路２４Ａに沿って第１の位置１４へ向かって偏向するようになっている。同様に、残りのビームスプリッタ２２Ｂ〜２２Ｎのそれぞれを、光柱２０に対して同じ角度θで配置して、光柱２０の対応する一部を、対応する経路２４Ｂ〜２４Ｎに沿って第１の位置へ向かって偏向することができる。
【００１７】
多数の光検出器２６Ａ〜２６Ｎが、第２の位置１６に隣接する好適な支持面または構造（図示せず）に配置されている。各光検出器２６Ａ〜Ｎは好ましくは、出力２７Ａ〜２７Ｎをそれぞれ備え、これらの出力は、光が、関連付けられた検出器によって、知られているように閾値を超えて受け取られているかどうかを示す。別法では、各検出器２６Ａ〜２６Ｎを、別個の表示装置システム（図示せず）に動作可能に接続することができる。各検出器は好ましくは、約８５０ｎｍに対して感度があるプリアンプフォトダイオード（ＰＤＰ）光検出器である。好適な光検出器の１つの例についてのより詳細な説明が、米国特許第５，８７２，６４６号（Ａｌｄｅｒｍａｎらに付与）に見られる。好適な検出器は、一体のまたは別個の増幅器を有することができる。好適な検出器は市販されており、Ｓｅｎｓｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社（所在地はＦｒｅｅｐｏｒｔ、イリノイ州）に加え、他の販売元から入手することができる。
【００１８】
反射器２８が、第１の位置１４に隣接して配置され、各経路２４Ａ〜２４Ｎに沿って移動する光と交差する位置（すなわち反射する位置）にあって、個々の経路に沿って通る光を反射して第２の位置１６へ向かって戻す。そこで光は、光検出器２６Ａ〜２６Ｎの対応する１つによって受け取られる。
【００１９】
好ましくは光源１８は、約２００ナノ秒〜約２マイクロ秒の動作中オンパルス幅（ｏｎ−ｐｕｌｓｅ　ｗｉｄｔｈ）を有する垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。好ましくはオフタイムが、約３０マイクロ秒〜約３００マイクロ秒であるが、この範囲は用途によって変えることができる。別法では、光検出器２６Ａ〜２６Ｎの間の間隔に応じて、他の好適な市販の発光器または光源を用いることができ、たとえば他のレーザ、ＬＥＤ、白熱電球などである。
【００２０】
好ましくは光源１８は、第３の位置３０で、支持構造またはフレーム（図示せず）に配置されている。モニタリング検出器３２を設けることができ、モニタリング検出器３２は、第４の位置３４に隣接する支持フレームワークまたは構造（図示せず）に配置される。示した実施形態においては、第１および第２の位置１４、１６は、光源１８とモニタリング検出器３２との間（すなわち第３および第４の位置３０、３２の間）を延びる光柱２０に全体として垂直に配置された軸に沿って離間されている。したがって各ビームスプリッタ２２Ａ〜２２Ｎは、各光路２４Ａ〜２４Ｎが光柱２０と垂直に延びるように、光柱２０に対して約４５°の角度θで配置されている。
【００２１】
図３を参照して、各ビームスプリッタ２２Ａ〜２２Ｎを代表するビームスプリッタ２２が示されている。ビームスプリッタ２２は好ましくは、一対の全体として平坦な表面３８、４０を有するガラスプレート３６で作製される。化学実験室で一般に用いられる従来のスライドガラスが適していることが分かっている。しかしビームスプリッタ２２の光学特性のより正確な制御を実現するために、ビームスプリッタ２２は、光学コーティング４２、４４を各表面３８、４０にそれぞれ備えていても良い。当業者であれば分かるように、コーティングによってビームスプリッタ２２に、所望の反射、屈折、および他の光学特性を付与することができる。その結果、ビームスプリッタ２２は約８％の反射を有するが、約６％〜約１０％の範囲の反射が許容範囲であり得る。さらに好ましくは、ビームスプリッタ２２は厚みが約０．２５ｍｍ〜約１．０ｍｍの範囲であるが、約０．５ｍｍの厚みが好ましい。別法では、ビームスプリッタ２２は、厚みが約０．２５ｍｍのソーンＰｙｒｅｘ（登録商標）ウェハで作製することができる。
【００２２】
さらに好ましくは、各ビームスプリッタ２２Ａ〜２２Ｎ上のコーティング４２、４４を、光柱２０の減衰の影響を弱めるように変化させることができる。この可変コーティング（ビームスプリッタ２２Ａ上のコーティング４２、４４がビームスプリッタ２２Ｂ上のコーティング４２、４４と異なっているなど）により、各光検出器２６Ａ〜２６Ｎへ向かって送られる光が、同様の相対強度を有することが保証される。代替案として、各光検出器のトリガ閾値を異なるレベルに設定することができる。
【００２３】
反射器２８は好ましくは、当技術分野で一般に用いられるタイプの再帰性反射体のストライプ４６であり、これは市販されている。別法では、多数の分離された反射器を用いることができる。
【００２４】
またライトカーテンデバイス１０は、光源１８に隣接して配置されたコリメーティングレンズ４８（図１および２）も備え、モニタリング検出器３２に隣接して配置されたコリメーティングレンズ５０も備える。コリメーティングレンズ５２Ａを、光センサ２６Ａに全体として近接して配置することができる。同様に、コリメーティングレンズ５２Ｂ〜５３Ｎを、各光センサ２６Ｂ〜２６Ｎに隣接して配置することができる。
【００２５】
図５に示したように、出力２７Ａ〜２７Ｎは好ましくはマルチプレクサ２９に接続されている。マルチプレクサ２９は、マイクロプロセッサ３１に接続されている。マイクロプロセッサ３１は、たとえば番号ＣＯＰ８２２ＣＪまたはＣＯＰ８４０ＣＪで識別されるものであり、Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒから市販量で販売されている。好ましくは、増幅器２５Ａがマルチプレクサ２９とマイクロプロセッサ３１との間に、光検出器２６Ａ〜２６Ｎにおける閾値光レベルに対応する所望の信号を出すために設けられている。また３対８デコーダ（ｔｈｒｅｅ−ｔｏ−ｅｉｇｈｔ　ｄｅｃｏｄｅｒ）２５Ｂが、マルチプレクサ２９とコントローラ３１との間に、どのチャネルがサンプリングされているかを決定するために設けられている。別法では、多数の増幅器を用いることができる。
【００２６】
マルチプレクサ３１は、一対の出力３３、３５を備える。出力３３、３５は好ましくは、赤表示光３７と緑表示光３９とに接続されている（図４）（他の表示光を用いることができる）。マルチプレクサ３１は、赤表示光３７が光路２４Ａ〜２４Ｎのうちの少なくとも１つが遮られたことを示し、一方で緑光３９が、光源１８が適切に機能していて光が各検出器２６Ａ〜２６Ｎによって受け取られていることを示すように、配置されている。本発明を表示灯を用いて説明してきたが、当業者には明らかであるように、他の表示装置を用いることもできる。
【００２７】
動作中、第１および第２の位置１４、１６は、モニタすべき領域１２の対向する側に配置されるように選択される。光源１８およびモニタリング検出器３２は、前述したように、光源１８によって形成された光柱２０が、位置１４、１６の間を延びる軸に垂直になるように、第３および第４の位置３０、３４にそれぞれ隣接して配置される。モニタリング検出器は、光源１８の動作状態をモニタする。ビームスプリッタ２２Ａ〜２２Ｎは、光柱２０に沿って約１．７７８ｃｍ（約０．７５インチ）の間隔で離間するように適切に載置される。一方、第１および第２の位置１４、１６は、光検出器２６Ａ〜２６Ｎの検出トリガ閾値を約３倍〜約４倍上回る信号レベルで、約１２１．９２ｃｍ（約４フィート）の走査距離を与えるように離間される。当業者には明らかとなるように、選択したコンポーネントの物理的な制限に応じて、ユーザの意図する通りに他の好適な距離を用いることができる。
【００２８】
コリメーティングレンズ４８、５０は、必要に応じて、光源１８およびモニタリング検出器３２に全体として隣接して載置される。別法では、光源１８およびモニタリング検出器３２は、知られているように、一体的なレンズを有することができる。同様にレンズ５２Ａ〜５２Ｎは、光検出器２６Ａ〜２６Ｎに隣接して配置される。この場合もやはり、各検出器２６Ａ〜２６Ｎは、当業者に知られているように、一体的なレンズを有することができる。
【００２９】
光源１８を作動させると、光柱２０の一部は各ビームスプリッタ２２Ａ〜２２Ｎによって、経路２４〜〜２４Ｎに沿って分割または偏向される。各偏向部分は、経路２４Ａ〜２４Ｎに沿って進んで反射器２８と衝突し、その結果反射されて、ほぼ経路２４Ａ〜２４Ｎに沿って、対応する光検出器２６〜〜２６Ｎへ戻る。経路２４Ａ〜２４Ｎのいずれか１つが遮断された場合には（すなわち、機械作業者の手が、経路２４Ａ〜２４Ｎのいずれか１つに沿って置かれる等により）、対応する光検出器２６Ａ〜２６Ｎの表示装置２７Ａ〜２７Ｎが即座に始動して、検出状態（すなわちモニタ領域１２内での、部品、手、破片、または何らかの品目の存在）を示す信号が、当技術分野で知られるタイプの好適な制御システムへ送られる。次に制御システムは、当業者に知られているように、望ましい動作を起こす。
【００３０】
図２に、動作のさらなる説明を示す。光柱２０がビームスプリッタ２２Ａと交差し、光柱２０の一部が経路２４Ａ−２に沿って反射器２８へ送られる。経路２４Ａ−２の光は、反射器２８と衝突して、経路２４Ａ−３に沿って第２の位置１６へ向かって進む。図示したように、経路２４Ａ−３は、ビームスプリッタ２２Ａを再び通過して、検出器２６Ａへ進む。しかし反射器２８の角度および検出器２６Ａの位置に依存して、経路２４Ａ−３がビームスプリッタ２２Ａを外しても良いことが考えられる。同様に、光柱２０がビームスプリッタ２２Ｂと交差し、光柱２０の一部が経路２４Ｂ−４に沿って反射器２８へ送られる。経路２４Ｂ−４の光は、反射器２８と衝突して、経路２４Ｂ−５に沿って第２の位置１６へ向かって進む。図示したように、経路２４Ｂ−５は、ビームスプリッタ２２Ｂを再び通過して、検出器２６Ｂへ進む。ここでもやはり、経路２４Ｂ−５がビームスプリッタ２２Ｂと交差しないように、角度を選ぶことができる。
【００３１】
好ましくは各光検出器は、隣接する検出器の間で考えられるクロストークおよび外部光源からの考えられる干渉を排除するように、順次読み取られる。さらに、マルチプロセッサ３１が、赤表示光３５を作動させるための出力を発生する前に、検出されたどんな遮断も検証するために検出器を複数回サンプリングすることができる。
【００３２】
また好ましい実施形態によれば、当業者に知られているように、コントローラ３１を、より高いレベルのコントローラ（図示せず）に動作可能に接続することもできる。より高い電流出力を、より高いレベルのコントローラへ供給するために、必要に応じてトランジスタ４３を設けることができる。いずれか１つの光ビームが遮られたことが検出されたときにコントローラ３１が動作することによって、トランジスタ４３がオンになる。
【００３３】
好ましくは、光源１８、ビームスプリッタ２２Ａ〜２２Ｎ、光検出器２６Ａ〜２６Ｎ、光モニタ３２、および全てのレンズ４８、５０、５２Ａ〜５２Ｎを含む能動素子の全てが、好適なハウジング４１、たとえば図４に示したタイプのハウジング４１の中に配置されている。赤および緑の表示光３７、３９は、ハウジング４１の外側から見ることができる。
【００３４】
本明細書で述べた実施形態および実施例は、本発明およびその実際の用途を最良に説明するように、またそれによって当業者が本発明を作製し利用することができるように与えられている。しかし当業者であれば、前述の説明および実施例は、説明および例のみを目的として与えられていることが分かるであろう。本発明のその他の変形および変更が当業者には明らかであり、このような変形および変更を含むことが添付の請求項では意図されている。説明した記載は、完全であることも本発明の範囲を限定することも意図されていない。添付の請求項の趣旨および範囲から逸脱することなく、前述した教示を考慮して多くの変更および変形が可能である。本発明の利用には、異なる特性を有するコンポーネントが含まれ得ることが意図されている。本発明の範囲は添付の請求項によって規定され、全ての点における均等物を完全に認めることが、意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本方法の教示により組み立てられたライトカーテンデバイスを示す概略図。
【図２】
図１と同様のライトカーテンデバイスを示す部分的な概略図。
【図３】
本発明の教示により作製され、図１および２のライトカーテンデバイスとの使用になされたガラス要素を示す、拡大された側面図。
【図４】
ライトカーテンデバイスの能動素子の全部または一部を収容するための、本発明の教示により作製されたハウジングを示す等角図。
【図５】
図１と同様だが、ライトカーテンデバイスの能動素子をより詳細に例示する概略図。
【国際公開パンフレット】
2004506210.tif 000003
2004506210.tif 000004
2004506210.tif 000005
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004506210.tif 000024
【国際調査報告】
2004506210.tif 000025
2004506210.tif 000026