(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電スイッチ本体に対向して配置され、互いに直交する３つの反射面からなる直交三面構造を有する回帰性反射面を備えて前記光電スイッチ本体から投光された光を再び前記光電スイッチ本体側に返す回帰反射型のリフレクタであって、
複数台の前記光電スイッチ本体が所定の方向に並べられる場合において、入射光路が、前記光電スイッチ本体のうち正対するものからの入射光路に対し、前記光電スイッチ本体の配列方向において所定角度以上となる、前記正対するものに隣接するものからの光について、前記回帰性反射面への入光を阻止する入光阻止手段が設けられ、
前記入光阻止手段は、前記回帰性反射面の前記光電スイッチ本体側の領域において前記光電スイッチ本体の配列方向と略直交するように設けられた遮光板で構成されていることを特徴とするリフレクタ。
【請求項２】
光電スイッチ本体に対向して配置され、互いに直交する３つの反射面からなる直交三面構造を有する回帰性反射面を備えて前記光電スイッチ本体から投光された光を再び前記光電スイッチ本体側に返す回帰反射型のリフレクタであって、
複数台の前記光電スイッチ本体が所定の方向に並べられる場合において、入射光路が、前記光電スイッチ本体のうち正対するものからの入射光路に対し、前記光電スイッチ本体の配列方向において所定角度以上となる、前記正対するものに隣接するものからの光について、前記回帰性反射面への入光を阻止する入光阻止手段が設けられ、
光透過部材の背面に前記回帰性反射面を備えて構成され、前記入光阻止手段が、前記光透過部材を前記光電スイッチ本体の配列方向と略直交する方向に分割するように形成されたスリットにより構成されていることを特徴とするリフレクタ。
【請求項３】
前記回帰性反射面は、互いに９０度の角度を有して配された一対の主反射面を備え、入射する光を、一方の前記主反射面から他方の主反射面へと反射させて、前記入射する光の入射位置に対してオフセットした位置に返すよう構成され、
かつ、一方の前記主反射面は平坦状をなし、
他方の前記主反射面は、前記両主反射面の交線に沿って複数の小斜面を連ねた波型形状をなすと共に、隣り合う前記小斜面同士が９０度の角度をもって配されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリフレクタ。
【請求項４】
投光部及び受光部を備えた光電スイッチ本体と、前記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載されたものであって、前記光電スイッチ本体と対向配置され前記投光部から投光された光を前記受光部側へ回帰反射させるリフレクタとを備えてなるリフレクタ反射型光電スイッチ。
【請求項５】
前記投光部の前面に配されて所定の一方向を偏光面とした第１成分の光の通過を許容する第１の偏光フィルタと、
前記受光部の前面に配されて前記第１成分と直交する方向を偏光面とした第２成分の光を通過を許容する第２の偏光フィルタとを備えていることを特徴とする請求項４に記載のリフレクタ反射型光電スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リフレクタ及びリフレクタ反射型光電スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
リフレクタ反射型光電スイッチは、図１５に示すように、投光部１及び受光部２を並設した光電スイッチ本体と、投光部１からの光を反射して受光部２に返すリフレクタ３とからなる。被検出物体Ｗがないとき、投光部１から出射された光はリフレクタ３にて反射して受光部２に入射する一方、リフレクタ３の前に被検出物体Ｗが存在すると、投光部１からの光がその被検出物体Ｗによって遮られて受光部２に入射しなくなる。従って、この受光部２での入射の有無に基づいて被検出物体Ｗの有無を検出することができる。
【０００３】
ここで、この種の光電スイッチに備えたリフレクタ３は、一般的に、図１６に示すように、それぞれが９０度の角度を有して配された３面４Ｘ，４Ｙ，４Ｚで構成されたいわゆるコーナーキューブを、蜂の巣状に複数並べた構造（道路に配された反射鏡と同じ構造）を有している。これにより、リフレクタ３は、投光部１からどのような角度で光を受けても、投光部１とほぼ同じ位置に光を戻し、これが、投光部１に隣接した受光部２に受光される。即ち、あらゆる角度からの光に対して、いわゆる回帰性を有するのである。このような構成であれば、投光部１及び受光部２と、リフレクタ３とを厳密な対向位置に配置する必要がなく、光軸調整作業の容易化を図ることができるという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リフレクタ反射型光電スイッチについても、他の種類の光電スイッチ同様、図１７に示すように複数台を隣接配置して使用する場合が少なくない。このような場合には、例えば投光部１ｂから投光された光が、正対する正規のリフレクタ３ｂだけでなく、それと隣合う他のリフレクタ３ａ，３ｃにも入射してしまうことがある。ここで、上記したようにリフレクタ３は、どのような角度からの光に対しても回帰性を有しているから、他のリフレクタ３ａ，３ｃのそれぞれに入射した光もやはり投光部１ｂ側に返され、これに並設した受光部２ｂに入射してしまう。即ち、正規のリフレクタ３ｂとの間では被検出物体Ｗが存在しているにもかかわらず、他のリフレクタ３ａ，３ｃからの反射光が受光部２ｂに入射することで被検出物体なしとして誤検出を引き起こすおそれがある。
【０００５】
なお、この問題を解決する手段の１つとして、隣接するリフレクタ反射型光電スイッチ毎に、光電スイッチ本体とリフレクタとを互い違いに配列する方法も考えられるが、この場合、電源ケーブル等の配線が複雑になり、ひいては配置箇所がある程度制約されてしまうという問題が生じ得る。
【０００６】
また、リフレクタには、図１８に示しめすようにプリズムタイプのものがある。このタイプのものは、プリズム５の両主反射面６Ａ，６Ｂが並ぶ方向で、どのような角度で光を受けても、その光が投光された側に返すことができる。従って、このように一方向のみ回帰性を有するプリズムタイプのリフレクタを使用すれば正対する投光部１及び受光部２のみとの間で投受光を行うよう構成することも可能である。しかしながら、このことは、同時に、光軸調整作業に際し、正規の対向位置に対してＹ方向については極めて正確に調整する必要があり、光軸調整が困難となることを意味する。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、正対する正規の光電スイッチに隣接する他の光電スイッチ本体からの光について回帰性を抑えることが可能なリフレクタと、上下左右方向に対して光軸調整の自由度をある程度確保しつつ正確な検出を行うことが可能なリフレクタ反射型光電スイッチの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
＜請求項１ないし請求項３の発明＞
上記の目的を達成するため、請求項１，２の発明に係るリフレクタは、光電スイッチ本体に対向して配置され、互いに直交する３つの反射面からなる直交三面構造を有する回帰性反射面を備えて前記光電スイッチ本体から投光された光を再び前記光電スイッチ本体側に返す回帰反射型のリフレクタであって、複数台の前記光電スイッチ本体が所定の方向に並べられる場合において、入射光路が、前記光電スイッチ本体のうち正対するものからの入射光路に対し、前記光電スイッチ本体の配列方向において所定角度以上となる、前記正対するものに隣接するものからの光について、前記回帰性反射面への入光を阻止する入光阻止手段が設けられているところに特徴を有する。
【０００９】
なお、本発明の「互いに直交する３つの反射面からなる直交三面構造を有する回帰性反射面」には、直交三面構造が１つ形成されたものだけでなく、複数個が格子状、或いは蜂の巣状に並べられて形成されたものであっても良い。
【００１０】
本発明によれば、対向側に並ぶ各光電スイッチ本体のうち、正対するもの（以下、「正対スイッチ本体」）に隣接する光電スイッチ本体（以下、隣接スイッチ本体」）からの光は、入光阻止手段により前記回帰性反射面への入光が阻止される。これにより、前記隣接スイッチ本体からの光について回帰性を抑えることが可能になる。
【００１１】
より具体的構成として、請求項１の発明は、前記入光阻止手段が、前記回帰性反射面の前記光電スイッチ本体側の領域において前記光電スイッチ本体の配列方向に略直交するように設けられた遮光板で構成されているところに特徴を有する。
【００１２】
なお、遮光板を複数枚配列する場合の配置間隔については、少なくとも１つの前記直交三面構造部分の幅以上に設定するのが望ましい。直交三面構造に入射した光は、この三反射面で順次反射されることで、所定方向にオフセットされて入射光路と平行な光路を通過して出射される。従って、遮光板の間隔を、直交三面構造部分の幅未満に設定すると、正対スイッチ本体からの光も一部が遮光板にて遮光されてしまい、いわゆる回帰効率が悪くなるおそれがあるからである。
【００１３】
図１は、この構成の一例を示す模式図である。なお、本説明では、請求項１でいう「正対スイッチ本体からの入射光路」を、回帰性反射面１（同図中、ＸＹ平面上）に対する垂線（同図中、Ｚ軸上）とし、複数の遮光板をＹＺ平面に略平行に所定間隔隔てて配列させてある（同図中では、そのうち両端に配した１対の遮光板２のみ図示）。
【００１４】
このように構成すれば、同図（Ｂ）（同図（Ａ）を側方から見た図）に示すように、Ｙ方向についてはどのような角度から投光された光３であっても、その光が投光された側に反射させることが可能であるが、同図（Ｃ）（同図（Ａ）を上側から見た図）に示すように、Ｘ方向についてはＺ軸に対して所定角度以上の角度で入射する光４は遮光板２に遮られ、回帰性反射面１への入射が阻止される。従って、Ｘ軸に沿った方向に並べられた複数台の光電スイッチ本体に対して、正対スイッチ本体からの光については回帰反射させ、隣接スイッチ本体からの光については回帰反射させないようにすることが可能になる。
【００１５】
また、請求項２の発明は、光透過部材の背面に前記回帰性反射面を備えて構成され、前記入光阻止手段が、前記光透過部材を前記光電スイッチ本体の配列方向と略直交する方向に分割するように形成されたスリットにより構成されているところに特徴を有する。
なお、スリットを複数形成する場合の配列間隔についても上記請求項２の構成の遮光板の配列間隔と同様、少なくとも１つの前記直交三面構造部分の幅以上に設定するのが望ましい。
このような構成であっても上記構成と同様、隣接スイッチ本体からの光については、スリットにより回帰性反射面への入光を阻止し、回帰反射させないようにすることが可能になる。
【００１６】
＜請求項３の発明＞
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載のリフレクタにおいて、前記回帰性反射面は、互いに９０度の角度を有して配された一対の主反射面を備え、入射する光を、一方の前記主反射面から他方の主反射面へと反射させて、前記入射する光の入射位置に対してオフセットした位置に返すよう構成され、かつ、一方の前記主反射面は平坦状をなし、他方の前記主反射面は、前記両主反射面の交線に沿って複数の小斜面を連ねた波型形状をなすと共に、隣り合う前記小斜面同士が９０度の角度をもって配されているところに特徴を有する。
【００１７】
本発明のリフレクタは、波形構造の主反射面１１に備えた隣り合う両小斜面（図２（Ａ）の符号１５Ａ，１５Ｂ参照）と、平坦状の主反射面（図２（Ａ）の符号１２参照）との３面にて、上述の直交三面構造が形成されている。従って、やはり、主反射面１１，１２に入射した光については回帰性を有する。しかも、両主反射面１１，１２において、互いに離れた受光点の間隔（図２（Ａ）の受光点Ｐ１，Ｐ２の間隔参照）は、隣合った両小斜面における互いに離れた受光点の間隔（図２（Ａ）の受光点Ｐ２，Ｐ３の間隔参照）より大きくなるから、入射した光は、主反射面１１，１２が並ぶ方向で大きくオフセットされ、かつ、両小斜面１５Ａ，１５Ｂが並ぶ方向で、僅かにだけオフセットされて、光が投光された側に返される。即ち、本発明のリフレクタは、受けた光を、所定の方向にだけ大きくオフセットさせ、かつ、どのような角度から光を受けても、投光経路と平行な経路で、投光部側に光を返すことができる。
【００１８】
このような構造のリフレクタについても上述した各入光阻止手段を設けることによって、隣接スイッチ本体からの光については、回帰性反射面への入光を阻止し、回帰反射させないようにすることが可能になる。
なお、この構造のものでは、回帰効率を向上させるため、前記各遮光板及びスリットを、図２に示すように、両主反射面に直交させ、かつ、小斜面の各稜線部分（山部分）に沿った位置に配置させることが望ましい。
【００１９】
＜請求項４の発明＞
また、請求項４の発明に係るリフレクタ反射型光電スイッチは、投光部及び受光部を備えた光電スイッチ本体と、前記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載されたものであって、前記光電スイッチ本体と対向配置され前記投光部から投光された光を前記受光部側へ回帰反射させるリフレクタとを備えてなるところに特徴を有する。
【００２０】
本発明の構成によるリフレクタ反射型光電スイッチであれば、複数台隣接配置して使用する場合でも、上記各構成のリフレクタを、その前記入光阻止手段が各光電スイッチの配列方向に対して横切るように配置することで、各リフレクタについて対向する正規の投光部から投光された光のみ回帰反射させて、隣接する他の光電スイッチの投光部からの光は回帰反射させないよう構成することが可能になる。しかも、その配列方向について全ての角度から入射する光に対して非回帰性を有するのではなく、入光阻止手段の配置間隔に応じた回帰可能領域が残されている。
これにより、光軸調整作業において上下左右方向の自由度をある程度確保しつつ正確な検出を行うことが可能になる。
【００２１】
また、以下のように構成（請求項５の発明）されるリフレクタ反射型光電スイッチについても上記同様の効果を得ることができる。
＜請求項５の発明＞
請求項５の発明は、請求項４に記載のリフレクタ反射型光電スイッチにおいて、所定の一方向を偏光面とした第１成分の光の通過を許容し、前記投光部の前面に配される第１の偏光フィルタと、前記第１成分と直交する方向を偏光面とした第２成分の光を通過を許容し、前記受光部の前面に配される第２の偏光フィルタとを備えているところに特徴を有する。
【００２２】
このような構成によれば、被検出物体が、例えば半導体ウエハのような鏡面反射性の物質（以下、「鏡面物体」という）であっても検出することが可能となる。具体的には、投光部から第１の偏光フィルタを介して出射された第１成分の光は、リフレクタでの反射の際に偏光面が保存されず、楕円偏光として受光部側に返される。従って、その楕円偏光のうち、第１の成分と直交する第２の成分の光が第２の偏光フィルタを介して受光部に入射する。これに対して、鏡面物体が存在して、投光部からの第１の成分の光が鏡面物体で反射すると、鏡面反射時では偏光面が保存されるから、その第１成分の光とは同じ向きの偏光面を有する光が受光部側に戻されて受光部に入射しなくなる。これにより、鏡面物体であっても検出が可能になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図１０によって説明する。
本実施形態に係るリフレクタ反射型光電スイッチ（以下、「光電スイッチ２０」）は、図３に示すように、光電スイッチ本体１７と、光電スイッチ本体１７に対向して配されるリフレクタ１０とを備えてなる。光電スイッチ本体１７には、リフレクタ１０に向って光を投光する投光部１８と、リフレクタ１０から返ってきた反射光を受光する受光部１９とが並設されている。そして、光電スイッチ本体とリフレクタ１０とで検出領域を挟むように複数台の光電スイッチ２０（同図ではそのうち３台２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを図示）が隣接して配置されている。
【００２９】
リフレクタ１０は、例えば、透明な樹脂で形成されて、図４（Ａ）に示すように、全体的には、概ね直角三角柱状をなし、光が出入りする入出光面１３と、互いに９０度の角度を有して配された一対の主反射面１１，１２とを有する。
【００３０】
上記した一方の主反射面１２は、平坦状に形成されているが、他方の主反射面１１は、両主反射面１１，１２の交線（図５の符号Ｐ１４で示した位置において、紙面を垂直に貫通する線）に沿って複数の小斜面１５を連ねた波形構造をなし、図６に示すように、それら小斜面１５は、隣合ったもの同士が、互いに９０度の角度を有して配されている。これにより、図２に示すように、波形構造の主反射面に備えた隣り合う両小斜面１５，１５（図２（Ａ）の符号１５Ａ，１５Ｂ参照）と、平坦状の主反射面１２との３面が互いに９０度の角度を有する直交三面構造をなしている。
【００３１】
以上の構成によれば、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、入出光面１３に入光した光は、平坦状の主反射面１２で反射して主反射面１１に向かい、主反射面１１のうち隣合った両小斜面１５Ａ，１５Ｂで反射して、入出光面１３からリフレクタ１０の外に出射される。ここで、主反射面１２及び両小斜面１５Ａ，１５Ｂの３面は、直交三面構造となっているから、リフレクタ１０は、どのような角度からの光に対しても、その光が投光された側に返す、いわゆる回帰性を有するのである。
なお、これら小斜面１５は、全て同じ幅（図６の符号Ｗ参照）をなすように形成されているが、小斜面は、隣合ったもの同士が、互いに９０度の角度を有して配されていれば、各小斜面の幅はそれぞれ異なっていてもよい。従って、例えば、幅が広い小斜面１５Ａと狭い小斜面１５Ｂとが交互に連ねられて波形をなす構造としてもよい。
また、主反射面１１，１２は、９０度の角度をもって配されていれば、必ずしも繋がっている必要はなく、図４（Ｂ）に示すように、プリズムを同図の上方から見たときに、台形形状をなすように形成してもよい。
【００３２】
さて、前記主反射面１１，１２との間には、それらと９０度の角度を有し、かつ、両主反射面１１，１２の交線に沿って所定間隔隔てて配された複数の遮光板１６が設けられている（請求項２の発明に対応）。なお、前記「所定間隔」は、本実施形態では、４面分の小斜面１５の横幅となっており、かつ、各遮光板１２が小斜面１５の稜線部分（山部分）に沿った位置に配置されている。このような構成であれば、両主反射面１１，１２に至った光については、そのほとんどを回帰反射させることができる。即ち正対する光電スイッチ本体１７からの光について、いわゆる回帰効率を向上させることができる。
【００３３】
このように、リフレクタ１０には、回帰性を有する両主反射面１１，１２の前面に、それらの交線に沿って遮光板１６が配されているから、図１０（Ａ）に示すように、両反射面１１，１２の並ぶ方向については、どのような角度から投光された光Ｒ１に対しても回帰反射させることができる。一方、同図（Ｂ）に示すように、小斜面１５の並ぶ方向については、遮光板１６に平行な方向に対して所定角度以内の角度から投光された光Ｒ２は回帰反射させるが、所定角度以上の角度から投光された光Ｒ３は遮光板１６により遮光され、主反射面１１，１２への入射が阻止され、回帰反射させない（図１（Ｃ）参照）。
なお、上記「所定角度」は、遮光板１６の前後方向の幅や、遮光板１６の配置間隔により調整することが可能である。本実施形態では、隣接配置される他の光電スイッチとの位置関係に応じて適切な幅及び間隔に設計されている。
【００３４】
なお、リフレクタは、図７及び図８に示すように、複数個のリフレクタ１０を、小斜面１５が並ぶ方向、及び、主反射面１１，１２が並ぶ方向に連続的に連ねた構成であっても良い。特に、同図に示すものは、各遮光板１６が上下方向に一列状に並ぶように構成してある。このような構成であれば、例えばコーナーキューブを蜂の巣状に複数並べた構造に前面に遮光板を設けた構成に比べて、対向方向から入射した光を効率良く回帰させることができる。
【００３５】
次に、本実施形態の光電スイッチ２０の作用効果について説明する。
図３に示すように、各リフレクタ１０は、、各遮光板１６が光電スイッチ２０の配列方向に対して略直行するように入出光面１３を正規の相手となる光電スイッチ本体１７側に向けた状態で配置されている。なお、この場合、請求項１でいう「正対スイッチ本体からの入射光路」は、正対する光電スイッチ本体１７から投光される光の入射光路となる。
【００３６】
図９に示すように、例えば光電スイッチ２０Ｂの投光部１８Ｂから投光された光のうち、対向する正規のリフレクタ１０Ｂ側に向う光Ｌ１は、光電スイッチ本体１７Ｂとリフレクタ１０Ｂとの間に被検出物体Ｗがないと、リフレクタ１０Ｂにて回帰反射されて受光部１９に入射する一方、リフレクタ１０Ｂの前に被検出物体Ｗが存在すると、投光部１８からの光がその被検出物体Ｗによって遮られて受光部１９に入射しなくなる。光電スイッチ本体１７は、この受光部１９での受光量変化に基づいて例えば外部に検出信号を出力する。
【００３７】
一方、投光部１８Ｂから投光された光のうち、正規のリフレクタ１０Ｂの側方に位置する他のリフレクタＡ，Ｃ側に向う光Ｌ２は、それぞれが有する遮光板１６によってそれらの主反射面への入射が阻止される。つまり、各リフレクタリフレクタＡ，Ｃにて回帰反射されることはなく、光電スイッチ本体１７Ｂ側に返されることはない。
従って、従来のリフレクタ反射型光電スイッチのように、正規の光軸を形成する光電スイッチ及びリフレクタ間に被検出物体が存在し遮光状態になっているにもかかわらず、他のリフレクタからの回帰反射光が受光部に入光することで被検出物体なしと誤検出するといった不都合を排除することができる。
【００３８】
しかも、上述したようにリフレクタ１０は、小斜面１５の並ぶ方向において斜めに入射した光の全てについて回帰性がないわけではなく、遮光板１６の配置間隔等に応じた所定範囲内の角度で入射する光に対しては回帰性を有する（図１０（Ｂ）参照）。即ち、光軸調整において、リフレクタ１０に対して、光電スイッチ１１を厳密な対向位置に配置する必要は必ずしもなく、両主反射面１１，１２の並ぶ方向は勿論のこと、小斜面１５の並ぶ方向においてもある程度の自由度があり、光軸調整作業が容易になる。
【００３９】
なお、特に、本実施形態のリフレクタ１０は、次のような効果をも有する。即ち、投光部１８側から投光された光が両小斜面１５Ａ，１５Ｂ及び主反射面１２の３面で反射するとき、両主反射面１１，１２における、互いに離れた受光点の間隔（図２（Ａ）の受光点Ｐ１，Ｐ２の間隔参照）が、隣合った両小斜面１５Ａ，１５Ｂにおいて互いに離れた受光点の間隔（図２（Ａ）の受光点Ｐ２，Ｐ３の間隔参照）より大きくなるから、リフレクタ１０が受けた光は、主反射面１１，１２が並ぶ方向で大きくオフセットされ、かつ、両小斜面１５Ａ，１５Ｂが並ぶ方向で、僅かにだけオフセットされて投光部１８側に戻される。
このように、本実施形態のリフレクタ１０では、受けた光を、所定方向にだけ大きくオフセットさせ、かつ、どのような角度から光を受けても、投光経路と平行な反射経路で、投光部１８側に光を返すことができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
図１１は（請求項３の発明に対応する）第２実施形態を示す。前記実施形態との相違は、リフレクタにに設けられた入光阻止手段をスリットで構成したところにあり、その他の点は前記第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
【００４１】
図１１（Ａ）に示すように、リフレクタ３０は、直方体の光透過部材３１の背面側に回帰性反射面としての前記コーナーキューブ構造３２を備えてなる。そして、光透過部材３１を長手方向に沿って分割するように複数のスリット３３（同図ではそのうち２つが図示）が形成されている。なお、スリット３３は、その後方に位置する各コーナーキューブ３２Ａに入光した光Ｒ１の反射光の光路を妨げないように、回帰性反射面から離間させて形成されている。このような構成であれば、正対する光電スイッチ本体２０からの光について回帰効率を向上させることができる。
このような構成であっても、リフレクタ３０の長手方向において所定以上の角度から投光された光は各スリット３３に入光することになり、回帰性反射面への入射が阻止されることになり、上記リフレクタ１０と同様の効果を有する。
【００４２】
＜第３実施形態＞
図１２は（請求項６の発明に対応する）第３実施形態を示す。前記第１実施形態との相違は、光電スイッチ本体４１において、投光素子４２（本発明の「投光部」に相当）及び受光素子４３（本発明の「受光部」に相当）の前面にそれぞれ偏光フィルタ４４，４５を設けたところにあり、その他の点は前記第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
【００４３】
投光素子４２の前面に配された偏光フィルタ４４は、その投光素子４２から出射された光のうち例えば同図の上下方向を偏光面とした光（以下「第１成分の光」という）のみの通過を許容する構造をなしている。従って、そこから出射される光Ｒ１は、第１成分の光のみで構成されたものとなる。一方、受光素子４３の前面に配された偏光フィルタ４５は、リフレクタ１０から返された反射光Ｒ２のうち前記第１成分の光とは９０度回転した偏光面（同図の図面の表裏方向）を有する光（以下「第２成分の光」という）のみの通過を許容する構造をなしている。従って、受光素子４３は、その第２成分の光とは偏光面の向きが異なる光は受光しない。
【００４４】
このような構成によれば、投光素子４２から偏光フィルタ４４を介して出射された第１成分の光は、リフレクタ１０での反射の際に偏光面が保存されず、楕円偏光として受光素子４３側に返される。従って、その楕円偏光のうち、第１の成分と直交する第２の成分の光が偏光フィルタ４５を介して受光素子４３に入射する。これに対して、被検出物体Ｗとしての鏡面物体が存在して、投光素子４２からの第１の成分の光が鏡面物体Ｗで反射すると、鏡面反射時では偏光面が保存されるから、その第１成分の光とは同じ向きの偏光面を有する光が受光素子４３側に戻されて受光素子４３に入射しなくなる。これにより、被検出物体Ｗが鏡面物体であっても検出が可能になる。
このように構成されたリフレクタ反射型光電スイッチであっても上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
＜第４実施形態＞
本実施形態は、上記各リフレクタを備えたリフレクタ反射型光電スイッチの一構成である。
即ち、投光部及び受光部を備えた光電スイッチ本体と、前記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載されたものであって、前記光電スイッチ本体と対向配置され前記投光部から投光された光を前記受光部側へ回帰反射させるリフレクタとを備えてなるリフレクタ反射型光電スイッチにおいて、前記リフレクタのうち前記受光部への光を出射する部分に配されて所定の一方向を偏光面とした第１成分の光の通過を許容する第１偏光部材と、前記投光部の前面と、前記受光部の前面とに配されて前記第１成分の光と異なる方向を偏光面とした第２成分の光の通過を許容する第２偏光部材と、前記受光部が出力する受光信号を受けて、前記光電スイッチ本体と前記リフレクタとの間に、被検出物体が有るか否かを判別する判別部とを備えたところに特徴を有する。
【００４６】
ここで、上記構成については、次のような構成により更に被検出物体の判別精度を高めることができる。
投光部及び受光部を備えた光電スイッチ本体と、前記請求項１ないし請求項４のいずれかに記載されたものであって、前記光電スイッチ本体と対向配置され前記投光部から投光された光を前記受光部側へ回帰反射させるリフレクタとを備えてなるリフレクタ反射型光電スイッチにおいて、前記受光部は、第１及び第２の受光部とから構成されると共に、所定の一方向を偏光面とした第１成分の光のみの通過を許容し、前記第１受光部の前面と、前記リフレクタのうち前記両受光部への光を出射する部分とに配される第１偏光部材と、前記第１成分の光と異なる方向を偏光面とした第２成分の光のみの通過を許容し、前記投光部の前面と、前記第２受光部の前面とに配される第２偏光部材と、前記第１及び第２の受光部が出力する両方の受光信号を受けて、前記光電スイッチ本体と前記リフレクタとの間に、被検出物体が有るか否かを判別する判別部とを備えた構成。
【００４７】
更に、例えば、請求項４のリフレクタを使用すれば次のような構成となる。
即ち、光電スイッチ本体と、前記請求項４に記載されたものであって前記光電スイッチ本体と対向配置されるリフレクタとを備えてなるリフレクタ反射型光電スイッチであって、前記光電スイッチ本体には、前記リフレクタの一方の前記主反射面に向けて光を投光する投光部と、前記投光部から前記リフレクタに出射した光の反射光を受光する第１及び第２の受光部とが設けられ、前記第１受光部の前面と、前記リフレクタのうち前記両受光部への光を出射する部分とには、一方向を偏光面とした第１成分の光のみの通過を許容する第１偏光部材が配されると共に、前記投光部の前面と、前記第２受光部の前面とには、前記第１成分の光と異なる方向を偏光面とした第２成分の光のみの通過を許容する第２偏光部材が配され、前記第１及び第２の受光部が出力する両方の受光信号を受けて、前記センサ本体と前記リフレクタとの間に、被検出物体が有るか否かを判別する判別部とを備えたところに特徴を有するリフレクタ反射型光電センサ。
【００４８】
このような構成によれば、投光部からの光は、第２成分のみの光とされているが、この第２成分の光がリフレクタで全反射され、かつ、そのリフレクタの前面に配したリフレクタ側偏光部材により第１成分の光のみとされて、センサ本体側に戻される。
従って、センサ本体とリフレクタとの間に被検出物体がない場合は、第１受光部のみが光（第１成分の光）を受けて、第１受光部からの受光信号は所定レベル以上になる一方、第２受光部からの受光信号は、所定レベル以下となる。
【００４９】
一方、センサ本体とリフレクタとの間に被検出物体がある場合は、その被検出物体によって、第１及び第２の受光部からの各受光信号のレベルが、被検出物体がない場合と異なる。すなわち、被検出物体が光を吸収するもの又は拡散反射するものである非鏡面検出物では、両受光部の受光信号は共にほぼ同レベルとなり、そのレベルは被検出物体がない場合よりも低くなる。また、被検出物体が光をセンサ本体側に強く反射する全反射型又は偏光面保存型のもの又、拡散反射するものであってもセンサ本体と被検出物体が近接している場合では、投光部側からの第２成分の光は、被検出物体の表面で概ね非偏光光になるか、楕円偏光に変えられるか、偏光面が保持されるか、又は、第１成分の光に変えられて、センサ本体に与えられる。しかし、いずれの場合も、被検出物体からの反射光は、被検出物体がないときのリフレクタからの反射光とは、強度及び偏光面の向きのいずれかが異なり、第１及び第２の受光部からの各受光信号のレベルが、被検出物体がない場合とは異なる。
【００５０】
次に、より具体的な実施例について図１３を参照しつつ説明する。
本実施形態のリフレクタ反射型光電スイッチ５０の光電スイッチ本体５１には、リフレクタ１０の一方の主反射面１１に向けて光を投光する投光素子５２と、リフレクタ１０からの反射光を入射するハーフミラー５３と、ハーフミラー５３によって分けられた一方の光を受光する第１受光素子５４と、ハーフミラー５３によって分けられた他方の光を受光する第２受光素子５５とが設けられている。
【００５１】
また、図１３に示すように、投光素子５２の前面には投光側偏光フィルタ５６が配され、第１受光素子５４の前面には第１受光側偏光フィルタ５７が配され、第２受光素子５５の前面には第２受光側偏光フィルタ５８が配されている。さらに、リフレクタ１０のうち投光素子５２との対向部分には偏光フィルタ５９が配されると共に、リフレクタ１０のうちハーフミラー５３との対向部分には偏光フィルタ６０が配されている。
【００５２】
そして、リフレクタ１０のうちハーフミラー５３との対向部分と、第１受光素子５４の前面とに配された各偏光フィルタ５７，６０は、一方向を偏光面とした第１成分の光のみの通過を許容する構成をなす一方、リフレクタ１０のうち投光素子５２との対向部分と、投光素子５２の前面と、第２受光素子５５の前面とに配された各偏光フィルタ５６，５８，５９は、第１成分の光と異なる方向を偏光面とした第２成分の光のみの通過を許容する構成となっている。
【００５３】
本実施形態のリフレクタ反射型光電スイッチ５０は、以下のように動作する。リフレクタ１０から光電スイッチ本体５１への反射光は、リフレクタ１０の前面に配した偏光フィルタ６０により第１成分の光のみとされ、第２成分の光は含まない。従って、光電スイッチ本体５１とリフレクタ１０との間に被検出物体がない場合には、第１受光素子５４のみが光（第１成分の光）を受け、第２受光素子５５は光（第２成分の光）を受けない。即ち、第１受光素子５４からの受光信号Ｓ１は所定レベルに上がり、第２受光素子５５からの受光信号Ｓ２は、ほぼ０［Ｖ］となる。
【００５４】
一方、光電スイッチ本体５１とリフレクタ１０との間に被検出物体がある場合は、その被検出物体によって、第１及び第２の受光信号Ｓ１，Ｓ２のレベルが、被検出物体がない場合と異なる。
即ち、被検出物体が光を吸収するもの（例えば、黒い紙）又は拡散反射するもの（例えば、白い紙）である非鏡面構造のものでは、投光素子５２からの光は、被検出物体によって遮られ、ほとんどが吸収され、又は、反射光が拡散され、被検出物体からの反射光は、第１及び第２の受光素子５４，５５の受光信号Ｓ１，Ｓ２が、共にほぼ０［Ｖ］となる。
【００５５】
また、光電スイッチ本体５１とリフレクタ１０との間に拡散反射の被検出物体であっても、その被検出物体と光電スイッチ５０とが接近した状態で、投光部からの光が光電スイッチ本体５１側に反射した場合、つまり、拡散反射物で強く反射した場合は、拡散反射によって非偏光光となった反射光が、僅かにだが、両受光素子５４，５５に受光されて、受光信号Ｓ１，Ｓ２が、共に０［Ｖ］より若干高いレベルになる。
【００５６】
被検出物体が、受けた光の偏光面をずらして反射する全反射型の被検出物体（例えば、模様が入っているガラス）である場合、投光素子５２からの光は投光側偏光フィルタ５６を介して第２成分の光とされるが、全反射型の被検出物体で、第１成分と第２成分の光の位相がずらされることによって、概ね非偏光光に変えられ、ハーフミラー５３に与えられる。そして、ハーフミラー５３で２つの光に分けられ、そのうちの一方が、第１受光側偏光フィルタ５７を介して第１受光素子５４に受光されると共に、他方が、第２受光側偏光フィルタ５８を介して第２受光素子５５に受光される。これにより、両受光素子５４，５５は、共に所定レベル以上の受光信号を出力する。
【００５７】
被検出物体が、受けた光の偏光面を保存する偏光面保存型の鏡面被検出物体（例えば、鏡）である場合、投光素子５２から投光側偏光フィルタ５６を介して出射された第２成分の光は、偏光面保存型の被検出物体の表面で反射して、その第２成分の光のまま、ハーフミラー５３に与えられる。従って、この場合、第２受光素子５５のみが光（第２成分の光）を受光し、第１受光素子５４は光を受光しない。
【００５８】
被検出物体が、受けた第２成分の光を第１成分の光に変える、例えば、鏡面体にフィルムをラミネートしたような、いわゆる１／４波長板型鏡面構造を有するものである場合、投光素子５２から投光側偏光フィルタ５６を介して出射された第２成分の光は、被検出物体の表面で反射して、第１成分の光とされ、ハーフミラー５３に与えられる。従って、この場合、第１受光素子５４のみが光（第１成分の光）を受光し、第２受光素子５５は光を受光しない。
【００５９】
被検出物体が、いわゆる１／４波長板構造を有する透明体で構成されている場合（透明の封筒、タバコの包装フィルム）、投光素子５２から投光側偏光フィルタ５６を介して出射された第２成分の光は、透明体を通過して、位相が１／４波長ずらされて、第１及び第２の成分の光になる。この光は、リフレクタ１０に入射するときには、偏光フィルタ５９を通って第２成分の光になり、リフレクタ１０から出射するときには、偏光フィルタ６０を通って第１成分の光になる。そして、この第１成分の光が、再び、被検出物体である透明体を通過して位相が１／４波長ずらされ、第１及び第２の成分の光になり、ハーフミラー５３に与えられる。従って、この場合、第１及び第２の受光素子５４，５５が共に光を受光する。
【００６０】
さて、ここで両受光素子５４，５５が受光する光の強度について検討する。まず、被検出物体がない場合には、第２受光素子５５に受光される光は、これが投光側偏光フィルタ５６で濾され（１回目）、リフレクタ１０が出射するときに偏光フィルタ６０で濾され（２回目）、さらに、ハーフミラー５３で半分にされる。
【００６１】
これに対し、被検出物体で反射した場合には、投光素子５２から出射した光は、投光側偏光フィルタ５６で濾され（１回目）、被検出物体の表面構造に拘わらず、その光の強度のまま、ハーフミラー５３に与えられて、そこで半分にされるから、濾される回数が被検出物体がない場合に比べて１回少ない。
【００６２】
ここで、第１実施形態と同様に上記した受光信号Ｓ１，Ｓ２が、ほぼ０［Ｖ］の状態を「Ｌ」、被検出物体がない場合に第２受光素子５５が出力する受光信号Ｓ２のレベル状態を「Ｈ」、その「Ｈ」より大きいレベルを「Ｇ」、小さいレベルを「Ｍ」として、次式の関係のもとに、上記説明をまとめると以下のようになる。
Ｇ＞Ｈ＞Ｍ＞Ｌ≒０
▲１▼被検出物体がない場合                    ：Ｓ１＝「Ｈ」，Ｓ２＝「Ｌ」
▲２▼非鏡面状態の被検出物体がある場合        ：Ｓ１＝「Ｌ」，Ｓ２＝「Ｌ」
▲３▼拡散反射物で強く反した場合              ：Ｓ１＝「Ｍ」，Ｓ２＝「Ｍ」
▲４▼全反射型の被検出物体がある場合          ：Ｓ１＝「Ｇ」，Ｓ２＝「Ｇ」
▲５▼偏光面保存型の鏡面被検出物体がある場合  ：Ｓ１＝「Ｌ」，Ｓ２＝「Ｇ」
▲６▼１／４波長板型の鏡面被検出物体がある場合：Ｓ１＝「Ｇ」，Ｓ２＝「Ｌ」
▲７▼１／４波長板型の透明被検出物体がある場合：Ｓ１＝「Ｍ」，Ｓ２＝「Ｍ」
【００６３】
そして、これら受光信号Ｓ１，Ｓ２は、図示しない判別回路を通してＣＰＵに取り込まれる。そして、ＣＰＵでは、上記▲１▼で示した（Ｓ１＝「Ｈ」，Ｓ２＝「Ｌ」）以外の状態になったときに、被検出物体が存在していると判別し、図示しない表示部に、被検出物体を検出したという信号を出力する。このとき、受光信号Ｓ１，Ｓ２の状態の違いに応じて、被検出物体の相違も判別することができる。
このように構成されたリフレクタ反射型光電スイッチであっても上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
＜参考例＞
図１４は、参考例を示す。前記第４実施形態との相違は、リフレクタの構造、各偏光フィルタの配置等にあり、その他の点は前記第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを次に説明する。
【００６５】
本参考例では、リフレクタ７１は、直角三角柱状のプリズム形状をなし、直交する２側面が主反射面７１Ａ，７１Ｂとされ、対向する投光素子５２からの光を一方の主反射面７１Ａで受けて他方の主反射面７１Ｂ側へ反射させて、その他方の主反射面７１Ｂからの反射光を第１及び第２の受光素子５４，５５で受けるよう配置されている。また、リフレクタ７１のうち投光素子５２との対向部分には偏光フィルタ７２が配されると共に、リフレクタ７１のうちハーフミラー５３との対向部分には偏光フィルタ７３が配されている。更に、第１受光素子５４の前面には第１受光側偏光フィルタ７４が配され、第２受光素子５５の前面には第２受光側偏光フィルタ７５が配されている。
【００６６】
そして、リフレクタ７１の前面、及び第１受光素子５４の前面に配された各偏光フィルタ７２，７３は、一方向を偏光面とした第１成分の光のみの通過を許容する構成をなす一方、第２受光素子５５の前面に配された偏光フィルタ７５は、第１成分の光と異なる方向を偏光面とした第２成分の光のみの通過を許容する構成となっている。
【００６７】
このような構成であれば、リフレクタ７１は、主反射面の並び方向のみについて回帰性を有するから、その並び方向に直交する光電スイッチ７０の配列方向（図３参照）に隣接する他の光電スイッチ７０の投光素子５２から受けた光を、再び当該他の光電スイッチ７０の光電スイッチ本体５１側に返すことはなく、上述した従来のリフレクタ反射型光電スイッチのような誤検出を回避することができる。
【００６８】
また、投光素子５２からの第１及び第２の成分を含む光は、リフレクタ７１の一方の主反射面７１Ａの前面で偏光フィルタ７２を介して第１成分のみの光とされ、リフレクタでの反射の際に偏光面がそのまま保存されて再び正規の相手となる光電スイッチ本体５１のハーフミラー５３側に向う。
【００６９】
従って、光電スイッチ本体５１とリフレクタ７１との間に被検出物体がない場合は、第１受光素子５４のみが光（第１成分の光）を受けて、第１受光素子５４からの受光信号は所定レベル以上になる一方、第２受光素子５５からの受光信号は、所定レベル以下となる。
【００７０】
一方、光電スイッチ本体５１とリフレクタ７１との間に被検出物体がある場合は、その被検出物体によって、第１及び第２の受光素子５４，５５からの各受光信号のレベルが、被検出物体がない場合と異なる。すなわち、被検出物体が光を吸収するもの又は拡散反射するものである非鏡面検出物では、両受光素子５４，５５の受光信号は共にほぼ同レベルとなり、そのレベルは被検出物体がない場合よりも低くなる。また、被検出物体が光を光電スイッチ本体５１側に強く反射する全反射型又は偏光面保存型のもの又、拡散反射するものであっても光電スイッチ本体５１と被検出物体が近接している場合では、投光素子５２側からの第１及び第２の成分を含む光は、被検出物体の表面で概ね非偏光光になるか、楕円偏光に変えられるか、偏光面が保持されるか、又は、第１成分の光に変えられて、センサ本体に与えられる。しかし、いずれの場合も、被検出物体からの反射光は、被検出物体がないときのリフレクタ７１からの反射光とは、強度及び偏光面の向きのいずれかが異なり、第１及び第２の受光素子５４，５５からの各受光信号のレベルが、被検出物体がない場合とは異なる。これにより上記第４実施形態と同様、各種の被検出物体の判別が可能となる。
【００７１】
＜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）前記第１実施形態のリフレクタ１０に対して、遮光板１６の代わりにスリットを形成したものであっても良い。また、第２実施形態のリフレクタ３０に対してスリット３３の代わりに遮光板を設けたものであっても良い。
【００７２】
（２）また、前記第１実施形態では、遮光板１６を、リフレクタの側面形状と同一の形状としたが、隣接する他の光電スイッチ２０の投光部からの入射角度に応じて、例えば入出光面１３から前方へ突出させた構成であっても良い。
【００７３】
（３）前記第３実施形態では、第１実施形態のリフレクタ１０を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば第２実施形態及び上記他の実施形態（１）で説明したリフレクタについても同様の効果を得ることができる。
【００７４】
（４）前記第１実施形態では、リフレクタ１０は、遮光板１６を透明樹脂内に埋め込んだ構成としたが、これに限らず、例えば、所定間隔隔てて配列された複数の遮光板の後端側にコーナーキューブ構造の回帰性反射面を備えた反射板を配して構成したものであっても良い。
【００７５】
（５）前記第４の実施形態において、受光部は、第１及び第２の受光素子５４，５５から構成し、各前面に、互いに直交する第１及び第２の成分の光の通過を許容する偏光フィルタ５７，５８をそれぞれ配した構成としたが、これに限らず、受光素子を１つ設けるとともに、その前面に第１及び第２の成分の光の両方或いはいずれか一方の通過を許容する偏光フィルタを配した構成であっても当該受光素子からの受光信号レベルに基づいて各種被検出物体の判別を行うことができる。ただし、上記第４実施形態のような構成であれば、より高精度な判別が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の作用効果を説明するためのリフレクタの模式図
【図２】  光の反射を示すリフレクタの斜視図
【図３】  第１実施形態に係るリフレクタ反射型光電スイッチの斜視図
【図４】  リフレクタの斜視図
【図５】  図４のＡ−Ａ切断面におけるリフレクタの断面図
【図６】  図５のＢ方向から見たリフレクタの斜上方側面図
【図７】  リフレクタを複数配列した斜視図
【図８】  図７の部分的拡大図
【図９】  複数台隣接配置されたリフレクタ反射型光電スイッチを上方からみた図
【図１０】  光の反射を示すリフレクタの斜上方側面図
【図１１】  第２実施形態のリフレクタの斜視図
【図１２】  第３実施形態に係るリフレクタ反射型光電スイッチの構成図
【図１３】  第４実施形態に係るリフレクタ反射型光電スイッチの構成図
【図１４】  変形例に係るリフレクタ反射型光電スイッチの構成図
【図１５】  リフレクタ反射型光電スイッチの一般的構成図（１）
【図１６】  コーナーキューブの斜視図
【図１７】  リフレクタ反射型光電スイッチの一般的構成図（２）
【図１８】  従来のプリズム及び光電スイッチ本体の斜視図
【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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