JPH09159406A

JPH09159406A - 光学式センサ装置

Info

Publication number: JPH09159406A
Application number: JP34678995A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Osumi; 吉正大角; Hayami Hosokawa; 速美細川
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】光学式センサ装置において、簡単な構成によ
り、投光部と受光部との間の広い範囲に亘って、物体が
有るか否か、物体の位置、大きさ等を正確に検知するこ
とができるようにする。【解決手段】受光部２２を構成するファイバ群が、出
射範囲内の１次元的な方向に対してその受光面（Ａ）
（Ｂ）の面積が変化するように形成されており、投光部
２１と受光部２２との間に侵入した物体の位置によって
受光量が異なるようにした。この受光量の変化に基づい
て、物体の有無、個数、１次元的な位置、大きさ等を正
確に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ある一定範囲内に
おいて、物体の有無、位置、大きさ等を光学的に検出す
る光学式センサ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学式センサ装置において、一定
範囲内の物体の検出に用いられるものの構成を図１９乃
至図２１に示す。これらの光学式センサ装置は、いずれ
も投光部と受光部とが検知対象物に対して透過型配置構
成とされ、図１９（ａ）に示す装置においては、投光側
で光源１〜６が複数配置され、受光側で各光源１〜６に
対応して受光素子１〜６が配置れている。この投光側と
受光側との間の検出可能エリア内に物体が入り、受光素
子の１つでも遮光状態になると、エリア内に物体ありと
検知する。同図（ｂ）は光源による投光と受光素子によ
る受光のタイミングを示す。

【０００３】また、図２０は、投光部の光源と受光部の
受光素子をそれぞれ１つとし、投光ファイバ７とプリズ
ムシート８を用いて平行光を出射し、同じくプリズムシ
ート９と受光ファイバ１０を用いて平行光を受光素子に
導く構成のものである。図２１は、１つの光源１１から
光をスリット１２等を用いて平行光にして出射し、ＣＣ
Ｄ１３を用いて受光するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１９
に示す構成では、多くの光源や受光素子及びアンプが必
要であって、構成が大掛かりとなり、コスト高となり、
また、光源や受光素子の間隔により検出の分解能が決ま
り、高分解能とすることは困難である。また、図２０に
示す構成では、物体の有無のみを検出し、位置、幅など
は検出できないという問題がある。また、図２１に示す
構成では、ＣＣＤを用いていることから、製造コストが
かかるのに加え、大きな距離範囲に対応することが困難
である。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものであり、受光部に受光ファイバ群を用
いて、その受光面積を少なくとも１次元方向に変化させ
ることにより、ある一定範囲内における物体の有無、位
置、大きさ等を明確に検知することができる光学式セン
サ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、投光部から受光部に向けて所定の範囲に光
を出射し、物体がその出射範囲内にある場合には受光部
でその光量変化を検出して、物体の有無、位置、大きさ
等を検出する光学式センサ装置において、受光部は受光
ファイバ群から成り、この受光ファイバ群の受光面積
が、出射範囲内の少なくとも１次元的な方向に対して変
化するように形成されているものである。

【０００７】上記構成によれば、受光部を構成するファ
イバ群が、出射範囲内の１次元的な方向に対してその受
光面積が変化するように形成されており、投光部と受光
部との間に侵入した物体の位置によって受光量が異なる
ので、簡単な構成により、物体の有無、個数、１次元的
な位置、大きさ等を明確に検出することができる。

【０００８】また、上記において、受光部が、前記の受
光ファイバ群の受光面積が一方向に変化しているもの
と、それとは逆方向に変化しているものとの組み合わせ
により構成されていてもよい。この構成によれば、物体
の位置が変わると、２つの受光ファイバ群の受光量変化
は逆方向に変化するので、より明確に物体の有無、位置
等を検出することができる。

【０００９】また、上記において、受光部は、前記の受
光ファイバ群の受光面積が一方向に変化しているもの
と、受光面積が変化していないものとの組み合わせによ
り構成されているものであってもよい。この構成におい
ても、上記と同等の作用が得られる。

【００１０】また、上記において、受光部の受光ファイ
バ群の受光面積の変化に対応して投光部による投光量を
変化させてもよい。この構成によれば、物体の有無によ
る受光部での受光量変化は大きくなり、検出感度が高く
なる。

【００１１】また、本発明は、請求項１乃至４のいずれ
かに記載の光学式センサ装置における投光部と受光部と
が、液状物の垂れ下がり位置を挟むようにして設けら
れ、液状物の液切れを検知する検査装置である。また、
本発明は、同光学式センサ装置における投光部と受光部
とが、検知対象物の搬送部を挟むようにして設けられ、
搬送されてくる検知対象物の高さを検知し、基準高さと
の違いから該検知対象物の適否を検知する検査装置であ
る。さらにまた、本発明は、同光学式センサ装置におけ
る投光部と受光部とが検知対象物の搬送部を挟むように
して設けられ、搬送されてくる検知対象物を該装置によ
り検知したときに、検知対象物を一定位置で停止させる
搬送物検出装置である。これらの構成においては、搬送
されてくる検知対象物の切れ、高さ、又は位置を正確に
検出でき、検知対象物の異状を検査し、又は検知対象物
を所望の位置に停止させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。（第１実施例）図１（ａ）は、第１実施例による光学式
センサ装置の構成図であり、投光部と受光部による検出
エリア範囲を示している。同図（ｂ）は１次元方向にお
ける受光面積の変化が互いに逆になった受光部の正面
図、（ｃ）は物体が無い場合の、一方の受光部の受光面
における１次元方向に対する受光量の変化を示す図、
（ｄ）は他方の受光面における１次元方向に対する受光
量の変化を示す図である。図２（ａ）は検出エリア内に
物体が存在するときの光の流れを示す図、（ｂ）は
（ａ）のときの一方の受光面の１次元方向に対する受光
量の変化を示す図、（ｃ）は（ａ）のときの他方の受光
面の１次元方向に対する受光量の変化を示す図であり、
（ｄ）は検出エリア内に上記（ａ）とは異なる位置に物
体が存在するときの光の流れを示す図、（ｅ）は（ｄ）
のときの一方の受光面の１次元方向に対する受光面積の
変化を示す図、（ｆ）は（ｄ）のときの他方の受光面の
１次元方向に対する受光面積の変化を示す図であり、

【００１３】光学式センサ装置は、投光部２１と受光部
２２とがある距離をおいて対向して配置され、投光部２
１は受光部２２に向けて一定の範囲Ｓに平行光を出射し
て、検出対象物（ワークとも言う）Ｍ（図２）がその出
射範囲Ｓ内にある場合には、受光部２２でその光量変化
を検出する。この検出信号に基づき、後述する判別回路
（図３）により、ワークＭの有無、個数、１次元的な位
置、大きさ、高さ、幅等を認識する。投光部２１は、複
数のファイバが束ねられた１本のバンドルファイバＦＣ
が用いられ、その先端部は、予め設定した出射範囲Ｓ内
に平行に光を出射できるように配置されている。バンド
ルファイバＦＣの他端側には発光素子等でなる光源（図
３参照）が配置されている。

【００１４】受光部２２は、複数のファイバが束ねられ
てなる２本のバンドルファイバＦＡ，ＦＢ（ファイバ
群）が用いられ、各バンドルファイバＦＡ，ＦＢの先端
部は、個別に複数のファイバにバラされて、図１（ｂ）
に示すように、受光面積が出射範囲Ｓ内の１次元的な方
向に対して変化するように形成されている。具体的に
は、一方のバンドルファイバＦＡ側のファイバ群が、出
射範囲Ｓを光を受ける側から矩形の面としてとらえたと
きの対角線で分断される一方の面に、出射範囲Ｓ内の矢
印Ｘに示す１次元的な方向に対し受光面（Ａ）の面積が
増加するように配置されている。他方のバンドルファイ
バＦＢ側のファイバ群が、前記対角線で分断される他方
の面に、１次元的な方向に対して受光面（Ｂ）の面積が
減少するように配置されている。このように、投光面と
受光面とは、何れも同じ大きさの矩形を有するが、受光
面は、矩形の出射範囲Ｓを対角線方向に２つに分断して
仕切った２つの略三角形状の受光面（Ａ），（Ｂ）の組
み合わせで成る。図１（ｂ）のＸで示す１次元的な方向
が、図示しないワークの進行方向である。バンドルファ
イバＦＡ，ＦＢの他端側には受光素子（図３参照）が配
置されている。

【００１５】このように、投光面と受光面とは、何れも
同じ大きさの矩形を有するが、受光面は、矩形の出射範
囲Ｓを対角線方向に２つに分断して仕切った２つの略三
角形状の受光面（Ａ），（Ｂ）の組み合わせで構成され
ている。図１（ｂ）のＸで示す１次元的な方向が、ワー
クＭの進行方向である。図１（ｃ）（ｄ）に示すよう
に、ワークＭが出射範囲内に無いときには、Ｘ方向の何
れの位置においても、受光量Ａと受光量Ｂの割合の合計
は１、すなわちＡ／Ｂ＝１の数式が常に成り立つ。それ
に対して、ワークＭが出射範囲内に有るときは、図２
（ｂ）（ｃ）及び（ｅ）（ｆ）に示すように、出射光の
一部はワークＭによって遮られて受光されない。そのた
め、受光量が０の部分が出現する。そして、ワークＭが
Ｘ方向の何処の位置に有るかによって、Ａ１，Ｂ１はそ
れぞれＡ，Ｂと異なる値となり、図示のようにワークの
位置が変化した場合、Ａ１＞Ａ２，Ｂ１＜Ｂ２となり、
Ａ１／Ｂ１とＡ２／Ｂ２とは異なる値となる。従って、
この受光量の変化をとらえることにより、ワークＭのＸ
方向位置の検出が可能となる。なお、ワークＭの幅又は
大きさは、受光量が０の幅によって検出できる。

【００１６】図３は光学式センサ装置の回路ブロック図
である。発振回路２５により出力されたパルス信号は、
投光パルス発生回路２６で投光パルス信号に変換され、
この信号は光源２７で直線光に変換された後、ファイバ
群ＦＣを経て投光部２１であるファイバ端から投光され
るようになっている。投光された直線光は、受光部２２
のファイバ群ＦＡ，ＦＢの受光面で受光され、受光され
た直線光は各受光素子２８Ａ，２８Ｂによってパルス信
号に変換され、この変換された信号は各ピークホールド
回路２９Ａ，２９Ｂによってピーク値が検出され、その
ピーク値からなる信号は演算回路３０から信号処理回路
３１に至り、ここで、予め設定されている位置データの
テーブルを位置データ３２を参照して演算を行い、それ
によりワークの位置等が判断され、この判断値が信号に
変換されて弁別回路３３に与えられ、しきい値３４と比
較して弁別され、その結果が信号出力されるようになっ
ている。

【００１７】また、前記投光パルス信号は各ピークホー
ルド回路２９Ａ，２９Ｂにも送信され、これにより投光
部２１から出力される信号と受光部２２で入力される信
号の同期が取られるようになっている。各ピークホール
ド２９Ａ，２９Ｂで受信された各信号は、各しきい値３
５Ａ，３５Ｂによってその値の有無がチェックされた
後、各弁別回路３６Ａ，３６Ｂで弁別された後、ＯＲ回
路３７にて各信号の有無情報が信号処理回路３１に入力
されるようになっている。なお、信号処理回路３１から
出力される信号を、そのままリニア出力する回路構成に
しても構わない。

【００１８】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、受光部２２の
ファイバ群の結束手法を示す図である。受光部２２は、
これを構成する２本のバンドルファイバＦＡ，ＦＢの先
端部を、一旦個々のファイバにバラした後、これを、
（ａ）に示すように、前記各受光面（Ａ），（Ｂ）とな
る直角三角形状に成形した樹脂枠４０内に押し込み、続
いて、（ｂ）に示すように、その外形部分を熱収縮等に
よって圧縮し、受光面が形成されるように、ファイバ群
の束の先端部を切断して面を揃え、この面を研磨する。
そして、受光部２２のホルダ４１で固定して出来上が
る。

【００１９】（第２実施例）次に、光学式センサ装置の
第２実施例について説明する。図５（ａ）は光学式セン
サ装置の第２実施例による構成図、（ｂ）はその受光部
の正面図であり、１次元方向における受光面積を変化さ
せている。同図（ｃ）は検出エリア内にワークＭが存在
するときの光の流れを示す図、（ｄ）は（ｃ）のときの
受光面の１次元方向に対する受光量の変化を示す図であ
る。

【００２０】この実施例の光学式センサ装置は、図５
（ａ）に示すように、受光部２２にバンドルファイバＦ
Ｂが用いられており、前述の第１実施例と同様、個々の
ファイバを一旦バラした後、先端部を直角三角形状に結
束されて受光面（Ｂ）を形成しているが、図５（ｂ）に
示すように、第１実施例の受光面（Ａ）に相当する直角
三角形状の面にはファイバ面が形成されず、１次元方向
Ｘに向かうに従って受光量が減少する構成としたもので
ある。

【００２１】この構成の場合、例えば、図５（ｃ）に示
すように、出射範囲Ｓ内にワークＭが位置すると、図５
（ｄ）に示すように、受光量が０である部分が表れ、こ
れによりワークＭの有無が検出でき、また、受光量が０
である部分の幅からワークＭの幅が検出でき、また、ワ
ークＭの位置によって受光量Ｂ１が変化するので、これ
からワークＭの位置を検出できる。本実施例によれば、
受光部の構成が簡単になる。

【００２２】（第３実施例）次に、光学式センサ装置の
第３実施例について説明する。本実施例の光学式センサ
装置は、図６（ａ）に示すように、受光部２２が２本の
バンドルファイバＦＢ，ＦＤによって構成されており、
（ｂ）に示すように、受光面積がＸ方向に変化していて
矩形を対角線で仕切った２つの直角三角形の面のうちの
一方の受光面（Ｂ）に相当するバンドルファイバＦＢ
と、面積が変化していない受光面（Ｄ）に相当するバン
ドルファイバＦＤとの組み合わせにより構成されてい
る。バンドルファイバＦＢは、第１実施例のバンドルフ
ァイバＦＢと同じものである。なお、前記の矩形を対角
線で仕切った２つの直角三角形のうちの他方の面に相当
する部分には受光面は形成していない。

【００２３】図６（ｃ）には、出射範囲Ｓ内にワークが
存在する場合の受光面（Ｄ）のＸ方向での受光量Ｄ１
を、図６（ｄ）には、同場合の受光面（Ｂ）のＸ方向で
の受光量Ｂ１を示す。受光量Ｄ１はワークの幅により変
動するので、それより幅を検出できる。受光量Ｂ１はワ
ークの位置、幅により変動するので、受光量Ｄ１のデー
タから幅情報を固定すれば、位置情報を正確に検出可能
となる。

【００２４】その点、上述の第１又は第２実施例におい
ては、ワークの幅が変わると、位置を誤検出することが
ある。すなわち、図７（ａ）（ｂ）には、第１又は第２
実施例におけるワークが太い（広幅の）ときと、ワーク
が細い（狭幅の）ときのＸ方向での受光面（Ａ）（Ｂ）
の受光量変化を示す（ワークが太いときを破線で、ワー
クが細いときを一点鎖線）。そして、ワークが太いとき
の各受光面（Ａ）（Ｂ）での受光量変化をＡ１，Ｂ１と
し、ワークが細いときの各受光面（Ａ）（Ｂ）での受光
量変化をＡ２，Ｂ２とする。いま、ワークがＸ方向の中
心にあって、Ｘ１＝Ｘ0 ／２のとき、Ａ１／Ｂ１＝Ａ２
／Ｂ２という計算式により、正確な位置情報が判断でき
る。それに対して、Ｘ１≠Ｘ0 ／２のときは、Ａ１／Ｂ
１≠Ａ２／Ｂ２という計算式により、ワークの太さによ
り位置情報に誤りがあることが判断できる。

【００２５】上記第３実施例では、まず、受光面（Ｃ）
の受光量からワークの幅を検出し、次に、受光面（Ｂ）
の受光量からワークの位置情報を検出し、これを先の幅
情報で補正することにより、正確な情報を得ることがで
きることになる。

【００２６】次に、図８は、上記第３実施例の光学式セ
ンサ装置の回路ブロック図である。発振回路２５により
出力されたパルス信号は、投光パルス発生回路２６で投
光パルス信号に変換され、この信号は光源である発光素
子２７で直線光に変換された後、ファイバ群ＦＣを経て
投光部２１であるファイバ端から投光されるようになっ
ている。投光された直線光は、受光部２２のファイバＦ
Ｄ，ＦＢで受光され、受光された直線光は、各受光素子
２８Ｄ，２８Ｂによってパルス信号に変換された後、各
ピークホールド回路２９Ｄ，２９Ｂによってそのピーク
値が検出される。このピーク値を受信した判別回路５０
は幅情報テーブル５１を参照してワークの幅を判別す
る。また、ピークホールド回路２９Ｂで捕らえられたピ
ーク値はそのまま判別回路５２に送信される。判別回路
５２は、位置情報テーブル５３を参照すると共に前記の
幅情報に基づきワークの位置情報を出力する。この位置
情報はしきい値３４により弁別回路３３にて弁別され出
力されるようになっている。

【００２７】（第４実施例）次に、光学式センサ装置の
第４実施例について説明する。この実施例の光学式セン
サ装置は、図９（ａ）に示すように、投光部２１と受光
部２２とに、バンドルファイバＦＣ，ＦＡ，ＦＢが用い
られており、バンドルファイバＦＣの投光側端は、コネ
クタ５５を介して複数の小束のファイバ群５６に接続さ
れ、対する受光側のバンドルファイバＦＡ，ＦＢの受光
端は、１つのコネクタ５７を介して投光側のファイバ群
５６と同数の複数の小束のファイバ群５８（イ、ロ、
ハ、ニ）に接続されている。この小束のファイバ群５８
（イ、ロ、ハ、ニ）は、図９（ｂ）に示すように、バン
ドルファイバＦＡ，ＦＢを構成するファイバとの接続数
（含有比）を１次元方向に対して変化するように構成し
たものである。なお、このように構成された投光部２１
及び受光部２２は、図９の（ａ）に示すように、１次元
方向に対して、定間隔毎に対向して並べられる。

【００２８】この構成によると、上述した第１〜第３の
実施例において投光部と受光部のファイバが密であるこ
とによる出射範囲の狭さを、離散的に粗にすることによ
ってカバーでき、この結果、大きな範囲での検出に対応
できる。なお、検出処理は第１〜３実施例の場合と略同
様である。

【００２９】（第５実施例）次に、光学式センサ装置の
第５実施例について説明する。図１０（ａ）（ｂ）は、
第５実施例の光学式センサ装置における投光部２１の側
面図及び正面図である。投光部２１のバンドルファイバ
ＦＣの先端部は、一旦バラされて複数の小束のファイバ
群５９に結束され、これら小束のファイバ群５９は１次
元方向に対して１列に並べられてホルダ６０によって保
持された、簡単な構成のものになっている。なお、平行
光を投光できるように、図示しないレンズを用いた構成
であってもよい。この構成によると、投光部２１を簡単
に作成でき、１次元方向におけるワークの位置とその幅
が検出できる。

【００３０】（第６実施例）次に、光学式センサ装置の
第６実施例について説明する。この光学式センサ装置
は、受光部２２に特徴があり、図１１（ａ）（ｂ）に示
すように、２種の構成のものがある。すなわち、前述し
た第１，２実施例の受光部２２では、受光面積を変化さ
せていく手段として、受光面積（Ａ），（Ｂ）の比が異
なっていく外形に、同じ径のファイバを入れて作成して
いたが、本実施例では図１１の（ａ）又は（ｂ）に示す
ように、ファイバの径自体を変化させることにより、受
光面積を変化させるようにしたものである。なお、ここ
にいうファイバの径の変化とは、ファイバの結束数を変
化させたものと、ファイバ自体の径が異なるものとの何
れかであることをいう。この構成によれば、必要なファ
イバの数が減ることにより、組み立て時の取扱い性が向
上する。

【００３１】上記第６実施例の光学式センサ装置の変形
例による受光部２２を図１２（ａ）（ｂ）に示す。この
受光部２２は、受光側の２本のバンドルファイバＦＡ，
ＦＢに、コネクタ５７を介して、径の異なる複数本のフ
ァイバをそれぞれ少なくとも２本ずつ組み合わせて、受
光量が順に変化するように構成したファイバ組（イ、
ロ、ハ、ニ）を接続したものである。すなわち、この変
形例は、２本のバンドルファイバＦＡ，ＦＢのファイバ
への接続構成比を一次元方向に変化させたものであり、
第４実施例の受光部に対応させたものである。

【００３２】（第７実施例）次に、光学式センサ装置の
第７実施例について図１３を参照して説明する。第７実
施例の光学式センサ装置は、投光部に特徴があり、前述
の第２実施例における受光部への対応ができるようにし
たものである。すなわち、第２実施例においてはワーク
の位置により受光部２２での受光量は変化するが、この
位置の違いによる受光量の変動幅を大きくするために、
投光部にも変化を付けたものである。図１３には投光量
分布と受光面積分布とをグラフ化して示しており、受光
面積の小さい地点の投光量を小さくし、受光面積が大き
くなるにつれて投光量も大きくしている。ワークによっ
て遮られる光量は、投光量（単位長当り）×受光面積で
あるので、上記構成により、ワークの位置による遮られ
る光量変化が実施例２の場合よりも大きくなり、感度が
良くなる。

【００３３】さらに、投光側の投光量を離散的に変化さ
せ、上記第４実施例に対応させた例を図１４（ａ）
（ｂ）に示す。投光部２１のバンドルファイバＦＣに、
コネクタ５５を介して、外径は同じであるが内径のファ
イバ部の径の異なる複数本の投光ファイバ（イ）（ロ）
（ハ）（ニ）を、受光量が順に変化するように一次元方
向に離散的に並べたものを接続したものである。

【００３４】（第８実施例）次に、上記各実施例のいず
れかの光学式センサ装置の適用例について図１５を参照
して説明する。本例は、搬送されてくる検知対象物を光
学式センサ装置により検知して一定位置で停止させる搬
送物検出装置であり、具体的には、シール貼付装置であ
る。図１５（ａ）に示すように、このシール貼着装置６
１は、搬送ライン６２上に載置されたシート（例えばク
レジットカード）６３は矢印６４方向に搬送され、この
搬送途上の上方には、シール６５を剥離可能な状態で貼
付したロール紙６６と、シール６５を吸着してシート６
３の定位置に搬送して貼着させるものである。シール６
５をシート６３に貼着させるには、搬送されてくるシー
ト６３を一旦定位置で停止させる必要があり、このシー
ト６３の定位置停止のための検出を、本光学式センサ装
置７０で行っている。本センサ装置７０は、停止される
シート６３の先端部の上方にその投光部２１が設置さ
れ、その直下の搬送ライン６２下にその受光部２２が設
置され、投光部２１から受光部２２に向けて、搬送方向
に幅のある直線光７１が出射されており、この直線光７
１の一部をシート６３の先端部で遮断する際に、その遮
断量が一定値に達すると受光部２２がこれを検出し、こ
の検出信号に基づいて、図示しない本センサ装置７０の
回路内において搬送ライン６２を一旦停止させる信号を
出力するものである。

【００３５】図１５（ｂ）（ｅ）は、上記の出射光とシ
ート６３の先端部との関係を、シール貼着装置６１を横
から見て示している。先ず、図１５（ｂ）に示すよう
に、シート６３の先端部が直線光７１の半分近くまで遮
断する位置に達すると、例えば、図１の（ｃ）（ｄ）に
示す第１実施例の受光部２２のように受光量の比率が互
いに反比例するＡ，Ｂの２つの受光面を有するものであ
れば、図１５（ｃ）（ｄ）に示すように受光量はＡ１，
Ｂ１となり、双方の受光量（受光面積）比を判別するこ
とにより、搬送方向での位置が算出される。仮に、図１
５（ｅ）に示すように、シート６３の先端部が直線光７
１の半分以上を遮断する位置に達するようになれば、図
１５（ｆ）（ｇ）に示すように、受光量はＡ２，Ｂ２と
なり、その受光量（受光面積）比が大きく変化する。こ
こに、Ａ１／Ｂ１≠Ａ２／Ｂ２であり、これより、上記
両者の判別が可能である。そして、例えば、図１５
（ｂ）の状態はＯＫであり、（ｅ）の状態はＮＧとす
る。このように、搬送ラインに本発明の光学式センサ装
置を適用すると、シート６３の先端部の位置が正確に検
出・判別できる大きな利点がある。

【００３６】（第９実施例）次に、上記各実施例のいず
れかの光学式センサ装置を、流体の液切れを検出する装
置に適用した例について図１６を参照して説明する。こ
の液切れ検出装置７２は、ホッパー７３内に収容されて
いる液状ゴム７４がホッバー７３下部のディスペンサー
から下方に定量ずつ垂れさせる場合に、液状ゴム７４の
垂れに液切れがないかを確認する必要があり、本発明の
光学式センサ装置７０はこれに対応させるべく、液状ゴ
ム７４の垂下途上に出射光が横切るように、その投光部
２１と受光部２２とを対向させて備えたものである。こ
のようにすると、液状ゴム７４の液切れだけでなく、液
状ゴム７４の流量幅や位置も同時に検出・判別でき、そ
れらを所望の状態に制御することができる利点もある。
勿論、このような検出手法は、液状ゴムに限らず、あら
ゆる分野での流体の検出に適用可能で、特に、細い線状
の物の検出に好適である。

【００３７】（第１０実施例）次に、上記各実施例のい
ずれかの光学式センサ装置を、ワークの高さ検出に適用
した例について図１７を参照して説明する。図１７
（ａ）は、搬送ライン７６上にワーク（本例においては
粘着ロールテープ７７）が載置され、搬送ライン７６に
より粘着ロールテープ７７を次工程に搬送する過程を示
しており、本発明の光学式センサ装置７０は、この過程
において、粘着ロールテープ７７が適正な幅（高さｈ）
で切断されているが否かを検出するためのものである。
搬送ライン７６上の両横方向に、投光素子７８と受光素
子７９とからなる１組の同期センサ８０を、当該センサ
の出射光が搬送ライン７６上を直交するように設置する
一方、本発明のセンサ装置７０を、その出射光が、搬送
ライン７６上を直交し、且つ搬送ライン７６の上方向の
幅、特に粘着ロールテープ７７の途中面からその上端よ
り高い位置に至る幅をもって出射できるように、搬送ラ
イン７６の両横方向に投光部２１と受光部２２とを対向
させて設けたものである。

【００３８】よって、粘着ロールテープ７７の基準品の
高さ位置をセンサ装置７０の判別回路に記憶させておく
ことで、粘着ロールテープ７７の先端部が同期センサ８
０で検出される位置に達すると、光学式センサ装置７０
による出射光は、粘着ロールテープ７７の中央をとらえ
ており、この位置において、粘着ロールテープ７７の高
さ（厚さ）が適正であれば、図１７（ｂ）に示すよう
に、一定量の受光が受光部２２で得られるので、良品で
あることが判明し、粘着ロールテープ７７の高さ（厚
さ）が適正でない不良品であれば、図１７（ｃ）に示す
ように、受光量が一定値よりも少であったり、また、図
示していないが受光量が一定値よりも大きくなるので、
不良品であることが判明する。なお、不良品であれば、
図示していない搬送ライン７６の横のアーム等で不良品
を搬送ライン上からはね除ける。

【００３９】（第１１実施例）次に、上記各実施例のい
ずれかの光学式センサ装置を、基板等の薄板を吸着して
移送する工程に適用した場合の例について図１８を参照
して説明する。図１８（ａ）は、例えばガラスのような
表面が円滑な基板８１が多数枚、積み重ねられており、
そこから基板８１を１枚ずつ吸着器８２によって吸着し
て搬送ライン８３上に載置する工程を示している。本発
明の光学式センサ装置７０は、この吸着器８２により基
板８１が１枚ずつ吸着されているか否かを検出できるよ
うに、吸着されて搬送ライン８３上に移動する途上であ
って、板厚と直交する方向に幅のある直線光が照射でき
るように、投光部２１と受光部２２とを備えたものであ
る。

【００４０】このように本発明の光学式センサ装置を吸
着移送工程で使用すると、例えば、図１８（ｂ）に示す
ように、基板８１が適正に１枚吸着されていると、受光
部２２においては、第１実施例と同様、図１７（ｃ）
（ｄ）に示すように、受光量Ａ１，Ｂ１が得られる。一
方、図１８（ｅ）に示すように、誤って基板８１が例え
ば２枚吸着されていると、図１７（ｆ）（ｇ）に示すよ
うに、受光量Ａ２，Ｂ２が得られる。ここに、Ａ１／Ｂ
１≠Ａ２／Ｂ２であるので、誤吸着移送であるか否かを
容易に判別することが可能となる。本例によれば、基板
の１枚、２枚の厚み自体を測定するのではなく、被検知
対象物の幅が変化すると、位置情報が変わることと、基
板が常に同じ位置を通過することを利用して、１枚のと
きの位置情報を記憶させておくことで、その位置情報と
は異なった位置情報が出力されたときには、ＮＧとす
る。こうして、動作が正常に行われているか否かを精度
良く判別することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、受光部を
成す受光ファイバ群の受光面積が、出射範囲内の少なく
とも１次元的な方向に対して変化するように形成された
簡単な構成でもって、投光部と受光部との間のある一定
範囲内に侵入し又は存在する物体の位置によって遮光量
つまり受光量が異なり、それに基づいて物体の有無、個
数、１次元的な位置、大きさ等を明確に検出することが
できる。また、従来のＣＣＤを用いた場合等に比べて、
簡単な構成で、安価に、しかも広範囲での位置検出が可
能となる。また、受光ファイバ群の受光面積が一方向に
変化しているものと、それとは逆方向に変化しているも
のとの組み合わせにより構成されていれば、物体の位置
が変わると、２つの受光ファイバ群の受光量変化は逆方
向に変化するので、より明確に物体の有無、位置等を検
出することができる。また、受光ファイバ群の受光面積
が一方向に変化しているものと、受光面積が変化してい
ないものとの組み合わせにより構成されていても、上記
と同等の効果が得られる。また、受光ファイバ群の受光
面積の変化に対応して投光量を変化させてもよく、その
場合、物体の有無による受光部での受光量変化は大きく
なり、検出感度が高くなる。また、本発明は、光学式セ
ンサ装置の投光部と受光部とを液状物の垂れ下がり位
置、又は、検知対象物の搬送部を挟むようにして設ける
ことにより、液状物の垂れ下がりの切れを検査し、又
は、搬送されてくる検知対象物の高さの適否を検査する
検査装置を実現し、さらには、検知対象物が検知された
ときに、該検知対象物を一定位置で停止させる搬送物検
出装置を実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１実施例による光学式セン
サ装置の構成図、（ｂ）は受光部の正面図、（ｃ）
（ｄ）は１次元方向に対する受光量の変化を示す図であ
る。

【図２】（ａ）は検出エリア内に物体が存在するときの
光の流れを示す図、（ｂ）はそのときの一方の受光面の
１次元方向に対する受光量の変化を示す図、（ｃ）は他
方の受光面の１次元方向に対する受光量の変化を示す
図、（ｄ）は検出エリア内に（ａ）とは異なる位置に物
体が存在するときの光の流れを示す図、（ｅ）は（ｄ）
のときの一方の受光面の１次元方向に対する受光面積の
変化を示す図、（ｆ）は（ｄ）のときの他方の受光面の
１次元方向に対する受光面積の変化を示す図である。

【図３】光学式センサ装置の回路ブロック図である。

【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、受光部のファイバ群の
結束手法を示す図である。

【図５】（ａ）は光学式センサ装置の第２実施例による
構成図、（ｂ）は受光部の正面図、（ｃ）は検出エリア
内にワークが存在するときの光の流れを示す図、（ｄ）
はそのときの受光面の１次元方向に対する受光量の変化
を示す図である。

【図６】（ａ）は光学式センサ装置の第３実施例の構成
図、（ｂ）は受光部の正面図、（ｃ）は出射範囲内にワ
ークが存在する場合の受光面（Ｃ）のＸ方向での受光量
を示す図、（ｄ）は同場合の受光面（Ｂ）のＸ方向での
受光量を示す図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は、第１又は第２実施例における
ワークが太いときと、ワークが細いときのＸ方向での受
光面（Ａ）（Ｂ）の受光量変化を示す図である。

【図８】第３実施例の光学式センサ装置の回路ブロック
図である。

【図９】（ａ）は光学式センサ装置の第４実施例による
構成図、（ｂ）はファイバ群を示す図である。

【図１０】（ａ）（ｂ）は第５実施例の光学式センサ装
置における投光部の側面図及び正面図である。

【図１１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ光学式センサ装置の
第６実施例による構成図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）は第６実施例の光学式センサ装
置の変形例による受光部の構成図である。

【図１３】光学式センサ装置の第７実施例による構成図
である。

【図１４】（ａ）（ｂ）は投光側の投光量を離散的に変
化させ、第４実施例に対応させた例を示す構成図であ
る。

【図１５】（ａ）は光学式センサ装置を搬送物検出装置
に適用した場合の構成図、（ｂ）〜（ｇ）はその動作を
説明するための図である。

【図１６】光学式センサ装置を流体の液切れを検出する
装置に適用した例を示す構成図である。

【図１７】（ａ）は光学式センサ装置をワークの高さ検
出に適用した例を示す構成図、（ｂ）（ｃ）はその動作
を説明するための図である。

【図１８】（ａ）は光学式センサ装置を基板等の薄板を
吸着して移送する工程に適用した場合の例を示す構成
図、（ｂ）〜（ｇ）はその動作を説明するための図であ
る。

【図１９】（ａ）は従来の光学式センサ装置の構成を示
す図、（ｂ）はその動作を説明するための図である。

【図２０】従来の光学式センサ装置の構成を示す図であ
る。

【図２１】従来の光学式センサ装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

２１投光部２２受光部６１シール貼着装置６３シート（搬送物）７０光学式センサ装置（Ａ）（Ｂ）受光面ＦＡ，ＦＢバンドルファイバＦＣバンドルファイバＭ検出対象物（ワーク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 31/12 Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投光部から受光部に向けて所定の範囲に
光を出射し、物体がその出射範囲内にある場合には受光
部でその光量変化を検出して、物体の有無、位置、大き
さ等を検出する光学式センサ装置において、前記受光部は受光ファイバ群から成り、この受光ファイ
バ群の受光面積が、前記出射範囲内の少なくとも１次元
的な方向に対して変化するように形成されていることを
特徴とする光学式センサ装置。
【請求項２】前記受光部は、前記の受光ファイバ群の
受光面積が一方向に変化しているものと、それとは逆方
向に変化しているものとの組み合わせにより構成されて
いることを特徴とする請求項１に記載の光学式センサ装
置。
【請求項３】前記受光部は、前記の受光ファイバ群の
受光面積が一方向に変化しているものと、受光面積が変
化していないものとの組み合わせにより構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学式センサ装置。
【請求項４】前記受光部の受光ファイバ群の受光面積
の変化に対応して前記投光部による投光量を変化させた
ことを特徴とする請求項１に記載の光学式センサ装置。
【請求項５】前記請求項１乃至４のいずれかに記載の
光学式センサ装置における投光部と受光部とが、液状物
の垂れ下がり位置を挟むようにして設けられ、液状物の
液切れを検知することを特徴とする検査装置。
【請求項６】前記請求項１乃至４のいずれかに記載の
光学式センサ装置における投光部と受光部とが、検知対
象物の搬送部を挟むようにして設けられ、搬送されてく
る検知対象物の高さを検知し、基準高さとの違いから該
検知対象物の適否を検知することを特徴とする検査装
置。
【請求項７】前記請求項１乃至４のいずれかに記載の
光学式センサ装置における投光部と受光部とが検知対象
物の搬送部を挟むようにして設けられ、搬送されてくる
検知対象物を該装置により検知したときに、検知対象物
を一定位置で停止させることを特徴とする搬送物検出装
置。