JP2019062458A - ファイバセンサおよびファイバセンサの光軸調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも光軸調整を良化させやすいファイバセンサを提供すること。【解決手段】投光ファイバは第一発光素子から出力された光（検出光）を投光する。受光ファイバは光を受光する。受光ファイバの一端側には受光素子に加えて第二発光素子が設けられる。受光信号から求められる受光量Ａｉが最大値Ａｍを超えると（Ｓ１１）、光軸調整のための閾値である最大値Ａｍが増加される（Ｓ１２）。【選択図】図２１

Description

本発明は、ファイバセンサおよびファイバセンサの光軸調整方法に関する。

工場において生産される製品（ワーク）はベルトコンベイヤーなどの搬送装置によって搬送され、光電スイッチによって所定の場所に到着したことを検知される。光電スイッチの一種としてファイバセンサが存在する。光電スイッチなどのファイバセンサでは投光ファイバの光軸と受光ファイバの光軸とを一致させる光軸調整が必要である。特許文献１によれば、ファイバセンサの光軸を調整する際に投光ファイバに対してワーク検出用の光と、安定動作表示灯の光とを同時に投光するファイバセンサが提案されている。

特開平６−０８５６４４号公報

特許文献１によれば投光ファイバを通じて二種類の光が投光される。たとえば、一方の光が赤色で、他方の光が緑色であったと仮定すると、投光ファイバの出射端ではオレンジ色の光になってしまう。つまり、検出用の光が邪魔となって安定動作表示灯の光を確認しにくくなってしまう。また、安定動作表示灯は受光量が基準値を超えたかどうかに応じて点灯／消灯するにすぎない。そのため、ユーザはファイバセンサにおいて光軸調整が開始されたかどうかを把握できない。さらに、基準値が固定されているため、ユーザはファイバセンサにおいて光軸調整が良化しているのかどうかを把握できない。

そこで、本発明は、従来よりも光軸調整を良化させやすいファイバセンサを提供することを目的とする。

本発明は、たとえば、
光を出力する第一発光素子と、
前記第一発光素子から出力された光をワークの通過領域に投光する投光ファイバと、
前記通過領域からの光を受光する受光ファイバと、
前記受光ファイバの一端側に設けられ、前記受光ファイバの他端側から入射して前記受光ファイバを伝搬してきた光を受光する受光素子と、
前記受光素子が出力する受光信号に基づき前記ワークの有無を示す情報を出力する出力部と、
光を出力し、前記受光ファイバの前記一端側に当該光を入射する第二発光素子と、
前記第二発光素子を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記受光信号から求められる受光量の最大値に応じて順次更新される光軸調整ための閾値を有し、前記受光量の最大値が更新されると当該閾値を増加させることを特徴とするファイバセンサを提供する。

本発明によれば、従来よりも光軸調整を良化させやすいファイバセンサが提供される。

光電スイッチを示す斜視図 連結された複数の光電スイッチを示す斜視図 光電スイッチを示す爆発図 光電スイッチを示す斜視図 カバー部材、表示器およびシールド部材の位置関係を示す斜視図 上ケースなどを説明する図 表示器と信号ケーブルとの関係を説明する図 スリットの位置を説明する図 スリットの位置を説明する図 一体化された信号ケーブルとシールド部材とを示す図 表示器と信号ケーブルとの関係を説明する図 光電スイッチの断面図 光電スイッチの断面の拡大図 ファイバセンサの種類を説明する図 透過型ファイバセンサのファイバケーブルの先端を説明する図 拡散部材を説明する図 拡散部材を説明する図 補助光の点灯／消灯を説明する図 発光素子モジュールと受光素子モジュールを説明する図 コントローラを説明する図 光軸調整を示すフローチャート

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

図１は光電スイッチを示す斜視図である。光電スイッチ１は略長方形の筐体を有している。ここでｚ軸は長手方向に対応している。ｘ軸は短手方向に対応している。ｙ軸は高さ方向に対応している。筐体は概ね六つの外面を有している。六つの外面は上面、底面、前面、背面、左側面および右側面を含む。図１においては上面、前面、右側面が見えている。筐体は下ケース２と上ケース３とを有している。下ケース２と上ケース３とを嵌合することで、制御基板などが収容される内部空間が形成される。上ケース３の一部は上面を形成している。上面には表示器５、モードボタン７、アクティブレシーバボタン８、調整ボタン９、スライドスイッチ１０、セットボタン１１、表示灯２４、クランプモジュール１４などが設けられている。表示器５は、ＯＬＥＤなどのドットマトリクス表示器であり、閾値や受光量などを表示する。表示器５は上ケース３の外面とカバー部材４とによって挟持されて固定されている。表示器５は、上面の中心よりも、前面側にオフセットされて設けられている。調整ボタン９は、閾値を上下させたり、メニューを操作したりするためのボタンである。メニューとは、表示器５に表示され、光電スイッチ１の動作を設定するための各種の設定項目を有するメニューである。モードボタン７は、投光量などに関連した動作モードを切り替えるためのボタンである。アクティブレシーバボタン８は、光電スイッチ１から外部へ受光ファイバを通じて光を投光するための特殊なボタンである。光電スイッチ１はアクティブレシーバボタン８の押し下げを検知すると、受光ファイバを投光ファイバとして兼用し、外部から入射してくる光を受光しつつ、外部に向かって光を投光する。この光は、ワークを検出するための光ではなく、ユーザの光軸調整をアシストするための光である。なお、アシスト光を出力する発光素子は、たとえば、受光素子の中央に配置されてもよい。この場合、受光素子の受光面は発光素子の発光面よりも大きい。スライドスイッチ１０は、複数ある設定パラメータのセットを選択するためのスイッチである。セットボタン１１は、閾値の自動設定を開始するためのボタンである。光電スイッチ１はセットボタン１１が押されたことを検知すると、受光量に応じて閾値を決定する。表示灯２４は、たとえば、ワークを検知すると点灯または消灯する。クランプモジュール１４は、投光ファイバと受光ファイバをクランプして保持するモジュールである。筐体の前面には投光ファイバが挿入される筒状の穴１２と受光ファイバが挿入される筒状の穴１３が設けられている。筐体の背面には出力ケーブルが取り付けられる。ケーブルブッシュ１５は出力ケーブルを保持するためのブッシュである。

筐体の右側面にはコネクタ１６ａと、連結部１７ａ、１７ｂが設けられている。図２（Ａ）は、複数の光電スイッチ１がそれぞれコネクタ１６ａと、連結部１７ａ、１７ｂによって相互に連結され、ＤＩＮレール１８に固定されていることを示している。ＤＩＮはドイツ規格協会の略称である。投光ファイバ２２の入射端が穴１２に挿入され、受光ファイバ２３の出射端が穴１３に挿入されている。図２（Ａ）においては、筐体の上面を覆う開閉可能な上カバー１９も示されている。なお、図２（Ｂ）が示すように、上カバー１９が透光性を有している場合、上カバー１９の上面には穴が設けられていなくてもよい。これは、透光性を有している上カバー１９であれば、上カバー１９が閉じた状態であってもユーザは表示器５の表示内容を確認できるからである。上カバー１９が透光性を有していない場合、図２（Ａ）が示すように、上カバー１９の上面には穴ないしは窓が設けられてもよい。上カバー１９はダストカバーとして機能する。図２（Ａ）、（Ｂ）が示すように複数の光電スイッチ１はそれぞれ横に連結可能であるため、連設型センサとも呼ばれる。

図３は光電スイッチ１の爆発図である。上カバー１９の後端側には装飾部材２０が設けられてもよい。上カバー１９の後端側には回動ピン１９ａが設けられている。回動ピン１９ａは、上ケース３の後端側に設けられた保持穴１９ｂに嵌合する。これにより、上カバー１９は回動可能に上ケース３に連結される。上カバー１９が閉じられている状態でもユーザが表示器５に表示されている情報を確認できるようにするために、上カバー１９は透明部材により形成されていてもよい。上ケース３の中央付近には、表示器５を支持するための背骨部材３６が設けられている。背骨部材３６の左右には四つのフリンジ４７が設けられている。四つのフリンジ４７は上ケース３から上方に突出した突出部であり、表示器５を短手方向（ｘ方向）において位置決めしている。なお、四つのフリンジ４７はカバー部材４の凹部と嵌合する。また、背骨部材３６の左右には二つの爪部４８が設けられている。爪部４８はカバー部材の中央脚の内側に設けられた凹部と嵌合し、カバー部材４を上ケース３に固定する。凹部は溝であってもよいし、貫通孔であってもよい。背骨部材３６を中心とする表示器搭載部の後端側には開口部２５が設けられている。開口部２５は信号ケーブルを上ケース３の外面から内面側に通過させるための貫通孔や切欠きである。信号ケーブルは、表示器５に電力を供給する電源線と制御信号を供給する制御線とを含む。信号ケーブルは制御基板３０に接続される。ここで制御基板３０は一枚の基板であってもよい。ｘ軸方向において二枚の基板を設けると、光電スイッチ１のｘ軸方向の長さが長くなってしまう。そこで、本実施例では、ｘ軸方向においては一枚の制御基板３０だけが設けられている。制御基板３０にはＣＰＵ（中央演算処理装置）などのコントローラ６が搭載されている。コントローラ６は閾値や受光量を表示器５に表示させる。制御基板３０には、調整ボタン９、モードボタン７、アクティブレシーバボタン８、スライドスイッチ１０およびセットボタン１１に対応するスイッチが実装されている。これらのボタンはＰＯＭ（ポリアセタール）などの樹脂により形成されていてもよい。なお、上カバー１９やカバー部材４、筐体は基本的にポリカーボネートにより形成されていてもよい。また、表示灯２４の光拡散部材に光を供給するＬＥＤ（発光ダイオード）も制御基板３０に実装されている。制御基板３０には、隣接した別の光電スイッチ１と通信したり、電力を受給したりするためのコネクタ１６ａが設けられている。制御基板３０の前面側には素子ホルダ２６が設けられ、発光素子モジュール３２と受光素子モジュール３３とが取り付けられる。素子ホルダ２６には、穴１２から挿入された投光ファイバ２２用の穴と、穴１３から挿入された受光ファイバ２３用の穴とを有している。素子ホルダ２６の前面側にクランプモジュール１４が配置され、投光ファイバ２２と受光ファイバ２３を保持する。下ケース２の底面には、ＤＩＮレール１８に固定するための固定具２８と、金属カバー２９とが取り付けられる。金属カバー２９は放熱と電磁シールドの役割を果たしてもよい。

図４（Ａ）はカバー部材４が上ケース３に固定された状態の光電スイッチ１の斜視図である。図４（Ｂ）はカバー部材４が上ケース３に固定されていない状態の光電スイッチ１の斜視図である。ここでは、上ケース３に対して各種のボタンや表示器５が固定され、さらに、上ケース３に対して制御基板３０も固定されている。表示器５と制御基板３０と電気的に接続する信号ケーブル５１は開口部２５を通過して筐体内部に進入し、制御基板３０のコネクタに接続される。制御基板３０の左側面にはコネクタ１６ｂが設けられている。光電スイッチ１のコネクタ１６ｂは、雌型のコネクタであり、光電スイッチ１の左隣に位置している別の光電スイッチ１の雄型のコネクタ１６ａと嵌合して電気的に接続する。

なお、図４（Ａ）などからわかるように、アクティブレシーバボタン８の高さは、モードボタン７や調整ボタン９の高さよりも低い。

図５はカバー部材４を詳細に説明するための斜視図である。カバー部材４は二つの前脚４２、二つの中央脚４３、二つの後脚４４を有している。カバー部材４の上面には窓部４０が設けられている。ユーザは窓部４０を通じて表示器５の表示面を見ることができる。窓部４０は四つの枠により囲まれている。左枠４１ａ、右枠４１ｂは、前枠４１ｄや後枠４１ｃと比較して細い。これは、光電スイッチ１の短手方向における表示面積を確保するためである。後枠４１ｃは、他の枠と比べて面積が大きい。これは、後枠４１ｃが表示器５を制御するＩＣなどを保護するためである。後枠４１ｃには文字情報などが印刷されてもよい。また、後枠４１ｃがある程度の面積を有しているため、ユーザが指で調整ボタン９を押したとしても、表示器５の表示情報が指で隠れにくい。つまり、後枠４１は表示器５とボタンとの距離を十分に離すことができる。なお、前枠４１での面積は小さいため、表示灯２４と表示器５とを近接させることができる。これにより、ユーザによって注目される情報伝達機構を一か所に集約することができる。カバー部材４の右側面と左側面とには合計で四つの切欠き４６が設けられている。四つの切欠き４６は、上ケース３に設けられた四つのフリンジ４７に嵌合し、カバー部材４を上ケース３に対して位置決めするとともに、固定する。二つの中央脚４３の内面側にはそれぞれ凹部４５が設けられている。凹部４５は、上ケース３の右側面と左側面とにそれぞれ設けられた爪部４８に嵌合する。表示器５の前面、底面、左側面、右側面を保護するために、シールド部材５０が採用されてもよい。シールド部材５０は、表示器５の前面を保護する前壁５０ｄ、表示器５の底面を保護する底部５０ａ、表示器５の右側面を保護する右壁５０ｂ、表示器５の左側面を保護する左壁５０ｃを有している。表示器５はシールド部材５０に覆われた状態で、背骨部材３６とカバー部材４とによって挟持される。シールド部材５０はＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）によって形成されていてもよい。

図６（Ａ）は光電スイッチ１の上面を示す平面図である。図６（Ａ）が示すように、表示器５の短手方向にはスイッチやボタンは設けられていない。そのため、表示器５の短手方向における寸法を十分に大きくすることができる。なお、カバー部材４の後枠は文字などを印刷可能な程度の面積を有している。

図６（Ｂ）は上ケース３の左側面を示している。図６（Ｃ）は制御基板３０を取り付けられた上ケース３の左側面を示している。表示器５から延びる信号ケーブル５１の端子５２は、制御基板３０に実装されたコネクタ１６ｃに接続されて固定される。信号ケーブル５１は筐体の外部から内部に進入して制御基板３０に接続されるため、薄くかつ柔軟性を有するＦＰＣケーブルなどにより形成される。

図６（Ｄ）は下ケース２を取り付けられた状態の光電スイッチ１を示している。下ケース２の左側面には、固定穴６３ａ、６３ｂが設けられている。光電スイッチ１の固定穴６３ａ、６３ｂには、左隣に位置する別の光電スイッチ１の連結部１７ａ、１７ｂがそれぞれ挿入される。なお、下ケース２の左側面にはコネクタ１６ｂが露出する穴が設けられているが、図６（Ｄ）においてはフタ６４が穴を保護している。

＜表示器に対する信号ケーブルの配置＞
図７（Ａ）は表示器５の右側面を示している。表示器５は、透明部材７０と、ＯＬＥＤ層７１と、透明基材７２とが高さ方向に積層されて形成されている。透明部材７０と透明基材７２の素材はガラスや樹脂などを含む透明基板（第二基板）である。ＯＬＥＤ層７１の長辺から延びる透明電極と、短辺から延びる透明電極は透明部材７０の底面に形成されており、駆動ＩＣ５４に電気的に接続されている。駆動ＩＣ５４は表示器５を駆動する集積回路である。駆動ＩＣ５４は透明部材７０の底面に接着剤７３によって固定されている。駆動ＩＣ５４の端子には制御基板３０から延びる信号ケーブル５１が電気的に接続されている。このように、表示器５の長手方向の端部、つまり、表示器５の短辺側に設けられた端子（接続部７０ａ）に信号ケーブル５１が接続されている。これは、表示器５の短手方向における表示面積を確保しやすくしている。ワークの製造・検査現場では、複数の光電スイッチ１が連結されて利用される。そのため、光電スイッチ１の短手方向の長さは、たとえば、５ｍｍ以上かつ１４ｍｍ以下とされる。もし、表示器５の短手方向に駆動ＩＣ５４や信号ケーブル５１が取り付けられてしまうと、表示器５の表示領域が狭くなってしまう。つまり、表示器５に表示された文字が読み取りにくくなってしまう。そのため、表示器５の短手方向の端部（長辺側）には駆動ＩＣ５４や信号ケーブル５１が取り付けられないことが好ましい。

図７（Ｂ）は信号ケーブル５１の途中に駆動ＩＣ５４が設けられていることを示している。これは、透明部材７０の長手方向の長さを短くすることに役立つであろう。ＯＬＥＤ層７１の長辺から延びる透明電極は、表示器５の短辺側に設けられた端子（接続部７０ａ）として、信号ケーブル５１に接続される。

図７（Ｃ）は透明基材７２に代えて上ケース３の背骨部材３６が基材として採用されていることを示している。これは、表示器５を薄くすることに役立つ。つまり、表示器５の高さを低くすることに役立つ。背骨部材３６には開口部２５が設けられており、信号ケーブル５１は開口部２５を通過して筐体の内部に進入する。駆動ＩＣ５４は、信号ケーブル５１の途中であり、かつ、筐体の内部に位置するように配置されている。なお、ＯＬＥＤ層７１の長辺から延び、透明部材７０に設けられた透明電極は、表示器５の短辺側に設けられた端子（接続部７０ａ）として、信号ケーブル５１に接続される。

このように表示器５は表示層として機能するＯＬＥＤ層７１と、透明部材７０とを有している。透明電極は、ＯＬＥＤ層７１から信号ケーブル５１に向かう信号線として機能している。透明電極は、ＯＬＥＤ層７１と透明部材７０との界面近傍に設けられている。カバー部材４は、ＯＬＥＤ層７１と透明部材７０との界面近傍の側面を覆っている。この界面近傍は破損しやすいため、カバー部材４が界面近傍を保護している。

＜ケーブル通過部の配置＞
図８（Ａ）は上ケース３の概略断面図を示している。図８（Ｂ）ないし図８（Ｅ）は表示器搭載部の斜視図を示している。上ケース３は、セットボタン１１が配置される第一上面３８、第二上面（前壁３７）、第三上面（背骨部材３６）、第四上面（後壁３５）、調整ボタン９などが配置される第六上面３４などを含む。なお、第一上面３８や第六上面３４は上段と呼ばれ、背骨部材３６は下段と呼ばれてもよい。このように上ケース３の上面は段差を有していてもよい。背骨部材３６は載置部と呼ばれてもよい。載置部は、剛性を向上させる観点から中実であってもよい。図８（Ａ）が示すように、筐体の長手方向において沿った断面において第二上面（前壁３７）、第三上面（背骨部材３６）、第四上面（後壁３５）が凹部を形成している。表示器５は、凹部を形成している二つの壁面のうち第二面に近い側の壁面（前壁３７）に押し当てられている。図８（Ａ）や図８（Ｂ）によれば、開口部２５は背骨部材３６の後端側に設けられたスリット状の穴である。これは、開口部２５が背骨部材３６の前端側に設けられてもよいことを示唆している。図８（Ｃ）によれば、開口部２５は後壁３５の下側に設けられている。これは、開口部２５が前壁３７の下側に設けられてもよいことを示唆している。背骨部材３６と後壁３５（前壁３７）との連結部に開口部２５が設けられてもよい。つまり、背骨部材３６と後壁３５（前壁３７）とにまたがってスリットが形成されてもよい。図８（Ｄ）は背骨部材３６の中央に開口部２５が設けられることを示している。ここで、開口部２５の面積は、基本的に、表示器５の底面積よりも小さい。これは、表示器５の底面を背骨部材３６により支持するためである。ただし、表示器５の底面は、背骨部材３６の長手方向に延在する二つの長枠、または、背骨部材３６の短手方向に延在する二つの短枠のどちらかによって支持されれば十分である。図８（Ｅ）は背骨部材３６の右側に切欠き状の開口部２５が設けられることを示している。これは、背骨部材３６の左側に切欠き状の開口部２５が設けられてもよいことを示唆している。信号ケーブル５１がＦＰＣケーブルのように柔軟性が高く、かつ、折り曲げ可能なケーブルであれば、開口部２５の配置の自由度が増すであろう。なお、図８（Ｅ）のケースは、主に、表示器５の長辺側に信号ケーブル５１が接続されるケースであろう。しかし、信号ケーブル５１がＦＰＣケーブルであれば、表示器５の短辺側から延在する信号ケーブル５１を折り曲げることで、図８（Ｅ）に示された切欠き状の開口部２５を通過させることも可能であろう。

図９（Ａ）は背骨部材３６の後端部に設けられた開口部２５を示している。図９（Ａ）が示すように、光電スイッチ１の筐体は細長い。また、背骨部材３６に着目すると、筐体の縁まで表示器搭載部が存在していることが分かる。これは表示器５の表示面積を拡大することに役立っている。また、開口部２５が背骨部材３６の後端側に設けられていることも、表示器５の表示面積を拡大することに役立っている。図９（Ｂ）は開口部２５を通過するために、折り曲げられた信号ケーブル５１を示している。このように、信号ケーブル５１は、上ケース３の外部から内部へ開口部２５を介して延在している。

＜信号ケーブルのシールドの一体化＞
図１０はＦＰＣ６０により構成された信号ケーブル５１を示している。ここでは、表示器５と駆動ＩＣ５４とを含む表示モジュールも信号ケーブル５１とともに図示されている。なお、信号ケーブル５１はシールド部材５０とＦＰＣ６０によって一体化されている。シールド部材５０は、銅などの金属層とベースフィルム層とを有している。折り目５６ｃで直角にＦＰＣ６０を折ることで、右壁５０ｂが形成される。折り目５６ｄで直角にＦＰＣ６０を折ることで、左壁５０ｃが形成される。折り目５６ｅで直角にＦＰＣ６０を折ることで、前壁５０ｄが形成される。なお、ＦＰＣ６０を折りやすくするために、金属層には折り目５６ｃ、５６ｄ、５６ｅに沿って複数の穴５５が設けられていてもよい。金属層は信号ケーブル５１のグランド線に接続されている。これによりシールド部材５０は電気ノイズからＯＬＥＤ（表示器５）を保護することができる。

さらに、ＦＰＣ６０を折り目５６ａに沿って谷折りすることで、シールド部材５０は表示器５の底面を覆う。図９（Ｂ）に示された信号ケーブル５１のうちＵ字に折り曲げられた部分は、ＦＰＣ６０のうち信号配線部５３ａとシールド配線部５３ｂとが重なり合って形成されている。つまり、折り目５６ａに沿ってＦＰＣ６０を谷折りすることで信号配線部５３ａとシールド配線部５３ｂとが重なる。さらに、開口部２５に挿し通されると、信号配線部５３ａとシールド配線部５３ｂとが重なり合った部分がＵ字に折り曲げられる。さらに、折り目５６ｂで直角にＦＰＣ６０を折り曲げることで、端子５２の実装面が制御基板３０と平行となる。

図１１（Ａ）ないし図１１（Ｅ）は表示器５と信号ケーブル５１との位置関係を示している。図１１（Ａ）は信号ケーブル５１を接続された表示器５の平面図である。図１１（Ｂ）は表示器５の左側面を示す図である。表示器５の後端側から延在する信号ケーブル５１は、信号配線部５３ａとシールド配線部５３ｂとが重なり合って形成された重ね合わせ部５３でＵ字に折り曲げられている。さらに、信号ケーブル５１を折り目５６ｂで直角に折り曲げることで、端子５２の実装面が制御基板３０と平行となる。図１１（Ｃ）ないし図１１（Ｅ）は表示器５の斜視図である。端子５２の実装面は制御基板３０と平行となるが、表示器５の底面とは直交している。

端子５２は、たとえば、８つのピンから構成されていてもよい。ＶＣＣピンは電力を駆動ＩＣ５４に供給するピンである。ＶＳＳピンはグランドに接続された（接地電位を提供する）ピンである。ＲＥＳピンは駆動ＩＣ５４を起動したり、再起動したりするためのリセット信号を駆動ＩＣ５４に供給するピンである。ＳＣＬＫピンはシリアル通信用のクロックを供給するピンである。ＳＤＡピンはシリアル通信用のデータを伝送するためのピンである。ＩＲＥＦピンはＯＬＥＤ層７１に流される電流を調整するためのピンである。ＶＣＯＭＨピンは駆動ＩＣ５４の内部電源を安定化させるために外付けコンデンサと駆動ＩＣ５４とを接続するためのピンである。ＶＤＤピンは駆動ＩＣ５４のロジック動作用の電圧を供給するピンである。

なお、シールド部材５０は、信号ケーブル５１とは別部材により構成されたシールドシートであってもよい。

＜シールド＞
図１２（Ａ）は図６（Ｄ）のＡ−Ａ切断線で光電スイッチ１を切断して得られるＡ−Ａ断面図である。図１２（Ｂ）は図６（Ｄ）のＢ−Ｂ切断線で光電スイッチ１を切断して得られるＢ−Ｂ断面図である。図１３は、図１２（Ａ）の一部を拡大して表記した拡大図である。図１２（Ａ）や図１３が示すように、カバー部材４の左右の中央脚４３に設けられた凹部４５に上ケース３の爪部４８が嵌合している。図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）および図１３が示すように、シールド部材５０の右壁５０ｂの高さと、左壁５０ｃの高さとは、それぞれ表示器５のＯＬＥＤ層７１と、透明基材７２とを覆い、かつ、透明部材７０の少なくとも一部を覆うような高さである。透明部材７０と透明基材７２はガラスなどである。ガラスは樹脂と比較して割れやすい。そのため、シールド部材５０は衝撃などから透明部材７０と透明基材７２を保護する。また、ＯＬＥＤ層７１については、さらに、シールド部材５０によって電気的ノイズからも保護される。表示器５の底面はシールド部材５０の底部５０ａによって覆われている。背骨部材３６は、制御基板３０から発生する熱を表示器５に伝達しにくくしている。

図１２（Ｂ）が示すように、カバー部材４の左右の前脚４２の先端部は、下ケース２と上ケース３とによって挟持されている。これにより、カバー部材４が筐体にしっかりと固定される。

＜光軸合わせ＞
●透過型
図１４（Ａ）は透過型の光電スイッチ（ファイバセンサ）についての光軸調整を説明する図である。透過型のファイバセンサでは、投光ファイバ２２と受光ファイバ２３とが対向するように配置される。投光ファイバ２２は検出領域８０に向けて光を投光する。検出領域８０にワーク８１が存在しない場合、投光ファイバ２２の出射端から射出された光は受光ファイバ２３の入射端に入射する。検出領域８０にワーク８１が存在する場合、投光ファイバ２２の出射端から射出された光はワーク８１によって遮光されるため、光は受光ファイバ２３の入射端に入射しない。コントローラ６は受光ファイバ２３に光が入射していないかどうかに応じてワーク８１の有無を検知する。

●反射型
図１４（Ｂ）は反射型の光電スイッチ（ファイバセンサ）についての光軸調整を説明する図である。反射型のファイバセンサでは、投光ファイバ２２から出力された光がワーク８１で反射し、反射光が受光ファイバ２３に入射するように、投光ファイバ２２の光軸と受光ファイバ２３の光軸とが調整される。検出領域８０にワーク８１が存在しない場合、投光ファイバ２２の出射端から射出された光は受光ファイバ２３の入射端に入射しない。検出領域８０にワーク８１が存在する場合、投光ファイバ２２の出射端から射出された光はワーク８１によって反射し、反射光が受光ファイバ２３の入射端に入射する。コントローラ６は、受光ファイバ２３に光が入射しているかどうかに応じてワーク８１の有無を検知する。

●回帰反射型
図１４（Ｃ）は回帰反射型の光電スイッチ（ファイバセンサ）についての光軸調整を説明する図である。回帰反射型のファイバセンサでは、投光ファイバ２２から出力された光がリフレクタ８３で反射し、反射光が受光ファイバ２３に入射するように、投光ファイバ２２の光軸と受光ファイバ２３の光軸とが調整される。検出領域８０にワーク８１が存在しない場合、投光ファイバ２２の出射端から射出された光はリフレクタ８３で反射して、受光ファイバ２３の入射端に入射する。検出領域８０にワーク８１が存在する場合、投光ファイバ２２の出射端から射出された光はワーク８１によって遮光されるため、反射光は受光ファイバ２３の入射端に入射しない。コントローラ６は、受光ファイバ２３に光が入射していないかどうかに応じてワーク８１の有無を検知する。

●光軸調整の困難性
ファイバの直径は数ｍｍほどであるが、投光ファイバ２２の出射端から受光ファイバ２３の入射端までの距離は数ｍに及ぶことがある。そのため、投光ファイバ２２の光軸と受光ファイバ２３の光軸とを合わせる作業は簡単ではない。とくに、光軸の状態を最良の状態に近づけることはユーザにとって難しい。光電スイッチ１の本体には表示灯２４が設けられているが、光電スイッチ１の本体から投光ファイバ２２の出射端や受光ファイバ２３の入射端までの距離は数ｍも離れていることがあり、ユーザは表示灯２４の点灯／消灯や表示器５の表示内容を確認することが困難なことがある。

そこで、本発明は受光ファイバ２３の入射端から光軸調整を補助する補助光を出力することで、光軸調整を実行するユーザの負担を軽減する。これは受光ファイバ２３の先端に表示灯を設けることで解決されよう。なお、補助光の色（波長）は投光ファイバ２２から出力される検出光の色（波長）と異なってもよい。これによりユーザは容易に補助光を識別できるようになろう。さらに、本発明は、受光ファイバ２３の入射端（補助光の出射端）に取り付けられ、補助光を拡散させる拡散部材（透光部材）を提供する。

●補助光の拡散部材
図１５（Ａ）は透過型ファイバセンサの投光ファイバ２２と、拡散部材が取り付けられていない受光ファイバ２３とを示す側面図である。図１５（Ｂ）は受光ファイバ２３の先端付近（ファイバヘッド）を示す斜視図である。図１５（Ｃ）は投光ファイバ２２のほうから受光ファイバ２３を見たときの受光ファイバ２３の先端付近を示す図である。受光ファイバ２３の先端には、受光ファイバ２３のファイバケーブルを保持する円筒型の保持部８５が取り付けられている。保持部８５のさらに先端付近には、拡散部材の取り付け部８６が設けられている。取り付け部８６の端面にはファイバコア部８７が露出している。なお、取り付け部８６の周面には拡散部材を螺後するためのねじ山が切られていてもよい。このように、保持部８５や取り付け部８６、ファイバコア部８７はファイバヘッドを形成している。

図１６（Ａ）は透過型ファイバセンサの投光ファイバ２２と、拡散部材８８が取り付けられた受光ファイバ２３とを示す側面図である。図１６（Ａ）は透過型ファイバセンサの投光ファイバ２２と、拡散部材８８が取り付けられた受光ファイバ２３とを示す断面図である。受光ファイバ２３のケーブル部８４は被覆を有しているが、先端付近は被覆が剥がされ、ファイバコア部８７が露出している。ファイバコア部８７は円筒形状の保持部８５の内部を挿し通されている。図１６（Ｃ）は受光ファイバ２３の先端付近を示す斜視図である。図１６（Ｃ）は投光ファイバ２２のほうから受光ファイバ２３を見たときの受光ファイバ２３の先端付近を示す図である。ファイバコア部８７の端面から補助光は約６０度の角度で放射状に出射する。そこで、受光ファイバ２３の先端にキャップ状の拡散部材８８を取り付けることで、ファイバコア部８７の端面から拡散部材８８に入射した補助光が拡散部材８８で拡散し、拡散部材８８が輝いて見える。つまり、拡散部材８８は表示灯として機能する。たとえは、補助光の色が緑色であれば、拡散部材８８は緑色に光る。したがって、ユーザは受光ファイバ２３から補助光が出ているかどうかを容易に確認することができる。

コントローラ６が補助光を点灯させるタイミングはいくつか考えられる。たとえば、コントローラ６は、光軸の調整開始時に補助光を点滅させ、受光ファイバ２３の受光量が所定値を超えると、補助光を連続点灯させてもよい。また、コントローラ６は、操作部を通じて特定の操作が実行されたときに、補助光を点灯させてもよい。これは受光ファイバ２３の断線や接続不良を確認することに役立つ。コントローラ６は、操作部を通じて補助光の点灯を指示されると、補助光を点灯させる。拡散部材８８が光っていれば、ユーザは受光ファイバ２３が断線しておらず、接続不良も発生していないと判断できる。一方、拡散部材８８が光っていなければ、ユーザは受光ファイバ２３が断線しているか、接続不良が発生していると判断できる。コントローラ６は、光電スイッチ１の電源オン／オフと連動して補助光を点灯／消灯させてもよい。コントローラ６は、表示灯２４の点灯／消灯と連動して補助光を点灯／消灯させてもよい。光電スイッチ１の本体と、受光ファイバ２３の先端とが遠く離れており、受光ファイバ２３の先端付近に居るユーザが表示灯２４の点灯／消灯を確認できないことがある。この場合に、ユーザは、補助光を確認することで、表示灯２４の点灯／消灯を認識することができる。

図１６（Ｂ）が示す拡散部材８８の断面から明らかなように、拡散部材８８は略円筒形をしている。拡散部材８８は、受光ファイバ２３の他端側に設けられた筒状部材８８ａを有する。筒状部材８８ａは、取り付け部８６の端面よりもさらに投光ファイバ２２側へ延在している。これは、放射状に出射する補助光が筒状部材８８ａに侵入しやすくするためである。中実型の拡散部材８８では、筒状部材８８ａの内側に透明部材８８ｂが設けられてもよい。中空型の拡散部材８８では、筒状部材８８ａの先端部にフタ８８ｃが設けられていてもよい。このような中空型の拡散部材８８では、工場内で発生したダストが中空部分に侵入しうる。そこで、フタ８８ｃを設けることで、ダストの侵入を防ぐことが可能となる。なお、深刻なダストが発生しない環境ではこのようなフタ８８ｃは省略されてもよい。フタ８８ｃが省略されると、受光量が増加する。また、フタ８８ｃはレンズであってもよい。これは、投光された光をファイバコア部８７へ集光させることができる。拡散部材８８は中実であってもよい。つまり、中空部分に透光性部材や拡散部材８８と同様の透明部材８８ｂが満たされていてもよい。受光量の低下を低減する観点からは、透明部材８８ｂは透明度の高い（減衰率の小さい）部材であることが好ましいだろう。また、透明部材８８ｂの屈折率はファイバコア部８７のコアの屈折率と同程度であれば、無用な反射が発生せず、受光量の減少が低減されるだろう。

●反射型ファイバセンサ用の拡散部材
図１７（Ａ）は反射型ファイバセンサのファイバヘッドの側面図である。図１７（Ｂ）は反射型ファイバセンサのＢ−Ｂ断面図である。図１７（Ｃ）は、拡散部材８８が取り付けられていない状態のファイバセンサの端面を示している。図１７（Ｄ）は反射型ファイバセンサの斜視図である。保持部８５は、投光ファイバ２２と受光ファイバ２３とを一体に保持している。投光ファイバ２２のファイバコア部８７ａと受光ファイバ２３とのファイバコア部８７ｂとは円筒形状の保持部８５の内部に挿し通されており、保持部８５の端面まで延在している。保持部８５の先端部には取り付け部８６が設けられており、拡散部材８８が螺合または嵌合される。このように、保持部８５の先端部では投光ファイバ２２のファイバコア部８７ａと受光ファイバ２３とのファイバコア部８７ｂとが隣接している。そのため、拡散部材８８は投光ファイバ２２のファイバコア部８７ａを覆わず、かつ、受光ファイバ２３とのファイバコア部８７ｂを覆うように形成されている。図１７（Ｃ）が示すように、投光ファイバ２２のファイバコア部８７ａから受光ファイバ２３のファイバコア部８７ｂに光が伝搬することを抑制するために、投光ファイバ２２のファイバコア部８７ａと受光ファイバ２３とのファイバコア部８７ｂとの間に遮光板９９が設けられていてもよい。遮光板９９は、遮光可能な部材であればよい。遮光板９９は、たとえば、金属製の板である。金属製の板は、樹脂の板と比較して剛性が高い。そのため、ファイバコア部８７ａとファイバコア部８７ｂとの間に遮光板９９を打ち込みやすくなる。

図１８（Ａ）は補助光が出力された状態を示している。拡散部材８８に付与されたハッチングは補助光によって拡散部材８８が光っている様子を表現している。投光ファイバ２２のファイバコア部８７ａがハッチングされているのは、ファイバコア部８７ａから検出光が出力されていることを表現している。拡散部材８８は、受光ファイバ２３とのファイバコア部８７ｂを覆い、投光ファイバ２２のファイバコア部８７ａを覆っていない。そのため、検出光が拡散部材８８によって減衰しない。なお、図１７（Ｂ）が示すように、検出光の出射角はθである。θは約６０度である。この断面扇型の空間と干渉しないように、拡散部材８８は面取りされていてもよい。図１８（Ｂ）は補助光が出力されていない状態を示している。補助光が点灯していないため、拡散部材８８は光っていない。

反射型ファイバセンサの拡散部材８８として、図１６（Ｂ）などに示されたキャップ型の拡散部材８８が採用されてもよい。この場合、拡散部材８８によって検出光が二度にわたり減衰することになる。ただし、反射型ファイバセンサからワーク８１またはリフレクタ８３までの距離が十分に短ければ、検出光の減衰は問題とならないだろう。また、赤色の検出光と緑色の補助光とが同時に出力されると、キャップ型の拡散部材８８はオレンジ色に光ることになろう。

＜素子ホルダ＞
図１９は素子ホルダ２６に実装された発光素子モジュール３２と受光素子モジュール３３とを示している。発光素子モジュール３２は検出光を発光する第一発光素子９１ａと、第一発光素子９１ａの発光量をモニタするための受光素子９２ａとを有している。第一発光素子９１から出力された検出光は投光ファイバ２２の入射端に入射し、投光ファイバ２２のコアを伝搬し、投光ファイバ２２の出射端から出射する。コントローラ６はモードボタン７により選択された動作モードに関連付けられている発光量となるように、受光素子９２ａの受光量に応じて第一発光素子９１ａに流れる駆動電流の量を制御する。

受光素子モジュール３３は、受光ファイバ２３を伝搬し、出射端から出射して検出光を受光する受光素子９２ｂと、補助光（表示光）を出力する第二発光素子９１ｂとを有している。第二発光素子９１ｂから出力された補助光は受光ファイバ２３の出射端から入射し、受光ファイバ２３のコアを伝搬し、受光ファイバ２３の入射端から出射する。なお、受光ファイバ２３の一端側は検出光の出射端であり、かつ、補助光の入射端である。受光ファイバ２３の他端側は検出光の入射端であり、かつ、補助光の出射端である。

●コントローラ
図２０はコントローラ６を説明するブロック図である。ＣＰＵ１００はメモリ１１０の一部であるＲＯＭに記憶されている制御プログラムにしたがって各種の機能を実現する。メモリ１１０はＲＡＭやＲＯＭを含む記憶装置である。メモリ１１０には、たとえば、調整ボタン９により設定された閾値Ｔｈや最大値Ａｍが記憶されている。最大値Ａｍは光量調整の際に随時更新される受光量の最大値である。

発光素子モジュール３２は、受光素子９２ａが受光量に応じて出力する受光信号を増幅する増幅回路９４ａを有している。駆動回路９３ａは、第一発光素子９１ａを駆動する駆動電流を第一発光素子９１ａに供給する。受光素子モジュール３３は、受光素子９２ｂが受光量に応じて出力する受光信号を増幅する増幅回路９４ｂを有している。駆動回路９３ｂは第二発光素子９１ｂを駆動する駆動電流を第二発光素子９１ｂに供給する。

Ｉ／Ｏ回路９５は、ワーク８１の検出結果を示す信号を外部機器（例：外部表示装置やＰＬＣなど）に出力したり、外部機器から情報を入力したりする回路である。ＰＬＣはプログラマブルコントローラの略称である。駆動回路９３ｃはＬＥＤ９６を駆動する回路である。ＬＥＤ９６は表示灯２４に光を供給する。

ＣＰＵ１００は、受光素子９２ｂが受光した検出光の受光量を表示器５に表示したり、検出光の受光量と閾値Ｔｈとを比較して比較結果をＩ／Ｏ回路９５に出力したり、比較結果に応じて駆動回路９３ｂ、９３ｃに点灯指示を出力したりする検知部１０１を有している。更新部１０２は、光量調整が開始されると、受光素子９２ｂにより受光された検出信号の受光量Ａｉを取得し、受光量Ａｉが規定値を超えると、規定値を増加させる。この規定値は、受光量Ａｉの最大値Ａｍであってもよい。更新部１０２は、最大値Ａｍを越えると、受光量Ａｉに最大値Ａｍを代入して最大値Ａｍを更新してもよい。点灯制御部１０３は、光量調整が開始されると、駆動回路９３ｂを通じて第二発光素子９１ｂを点灯制御する。点灯制御部１０３は複数の制御モードを有している。光量調整には、三つの制御モード（制御状態）が含まれている。第一モードは光量調整が開始されたことをユーザに示すように第二発光素子９１ｂを点灯させるモードである。たとえば、第一モードにおいて第二発光素子９１ｂは点滅してもよい。第二モードは光量調整において最大値Ａｍが更新されたことをユーザに示すように第二発光素子９１ｂを点灯させるモードである。たとえば、第二モードにおいて第二発光素子９１ｂは連続点灯してもよい。第三モードは光軸調整が良化していないことを示すモードである。たとえば、第三モードは受光量Ａｉがｋ％以上低下したことをユーザに示すように第二発光素子９１ｂを点灯または消灯させるモードであってもよい（例：ｋ＝５）。第三モードにおいて第二発光素子９１ｂは消灯してもよい。点灯制御部１０３は更新部１０２が出力する受光量Ａｉの監視結果に応じて制御モードを選択し、選択した制御モードにしたがって第二発光素子９１ｂを制御する。光量設定部１０４は、第一発光素子９１ａが出力する検出光の光量を駆動回路９３ａに設定する。たとえば、光量設定部１０４は、モードボタン７によって設定された動作モードに対応する光量（駆動電流）を駆動回路９３ａに設定する。

●光軸調整のフローチャート
ＣＰＵ１００は、アクティブレシーバボタン８が押されるたびに、第二発光素子９１ｂの動作モードを切り替える。動作モードには、強制点滅モード（強制点灯モード）、光軸調整モード、および、出力連動モードなどが含まれてもよい。強制点滅モードは、第二発光素子９１ｂを強制的に点滅させるモードである。強制点灯モードは、第二発光素子９１ｂを強制的に連続点灯させるモードである。これらは、受光ファイバ２３の断線検査の際に役立つであろう。光軸調整モードは、サブモードとして、上述した第一モード、第二モードおよび第三モードを有してもよい。出力連動モードは、ワーク８１の検出結果と連動して第二発光素子９１ｂを点灯／消灯させるモードである。なお、出力連動モードにおいて、第二発光素子９１ｂは、表示灯２４の消灯／点灯と連動して、消灯／点灯してもよい。

図２１は光軸調整を示すフローチャートである。なお、第一発光素子９１ａは常に点灯しているものとする。
・Ｓ１でＣＰＵ１００は光軸調整が開始されたかどうかを判定する。たとえば、アクティブレシーバボタン８が押されることで、光軸調整モードが選択されると、ＣＰＵ１００は光軸調整が開始されたと判定してＳ２に進む。
・Ｓ２でＣＰＵ１００（更新部１０２）は受光素子９２ｂを使用して初期受光量Ａ０を取得する。初期受光量Ａ０とは、光軸調整が開始された後で最初に取得される検出信号の受光量である。初期受光量Ａ０は初期の閾値として利用される。
・Ｓ３でＣＰＵ１００（点灯制御部１０３）は第一モードで第二発光素子９１ｂを点滅制御する。これによりユーザは光量調整が開始されたことを容易に把握できるようになろう。特に、光電スイッチ１の本体とファイバヘッドとが遠く離れている場合に、ユーザは、ファイバヘッドの拡散部材８８を通じて光量調整が開始されたことを把握できる。
・Ｓ４でＣＰＵ１００（更新部１０２）は受光素子９２ｂを使用して現在の受光量Ａｉを取得する。
・Ｓ５でＣＰＵ１００（更新部１０２）は現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０から変化したかどうかを判定する。現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０と異なっていれば、ＣＰＵ１００はＳ６に進む。現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０と同じであれば、ＣＰＵ１００はＳ４に戻る。
・Ｓ６でＣＰＵ１００（更新部１０２）は現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０を超えているかどうかを判定する。現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０を超えていれば、ＣＰＵ１００はＳ８に進む。一方、現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０未満であれば、ＣＰＵ１００はＳ７に進む。なお、現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０に対して＋ｋ％増加すると、ＣＰＵ１００はＳ８に進んでもよい。また、現在の受光量Ａｉが初期受光量Ａ０に対して−ｋ％減少すると、ＣＰＵ１００はＳ７に進んでもよい。
・Ｓ７でＣＰＵ１００（点灯制御部１０３）は第三モードで第二発光素子９１ｂを点灯制御する。たとえば、点灯制御部１０３は第二発光素子９１ｂを消灯させる。これにより、ユーザは、受光ファイバ２３の光軸と投光ファイバ２２の光軸とが初期状態よりもさらにずれてしまったことを把握できるだろう。その後、ＣＰＵ１００はＳ４に戻る。
・Ｓ８でＣＰＵ１００（更新部１０２）は現在の受光量Ａｉを最大値Ａｍとしてメモリ１１０に保持する。これにより、受光量Ａｉと比較される閾値は初期受光量Ａ０から最大値Ａｍに更新される。
・Ｓ９でＣＰＵ１００（点灯制御部１０３）は第二モードで第二発光素子９１ｂを点灯制御する。たとえば、点灯制御部１０３は、第二発光素子９１ａを連続点灯させてもよい。れにより、ユーザは、受光ファイバ２３の光軸と投光ファイバ２２の光軸との一致度が改善したことを把握できるだろう。
・Ｓ１０でＣＰＵ１００（更新部１０２）は受光素子９２ｂを使用して現在の受光量Ａｉを取得する。
・Ｓ１１でＣＰＵ１００（更新部１０２）は現在の受光量Ａｉが最大値Ａｍを超えているかどうかを判定する。現在の受光量Ａｉが最大値Ａｍを超えていれば、ＣＰＵ１００はＳ１２に進む。一方、現在の受光量Ａｉが最大値Ａｍを超えていなければ、ＣＰＵ１００はＳ１３に進む。
・Ｓ１２でＣＰＵ１００（更新部１０２）は現在の受光量Ａｉを最大値Ａｍに代入することで、メモリ１１０に保持されている最大値Ａｍを更新する。これにより、現在の受光量Ａｉと比較される閾値が増加されることになる。その後、ＣＰＵ１００はＳ９に戻る。
・Ｓ１３でＣＰＵ１００（更新部１０２）は現在の受光量Ａｉがｋ％以上低下したかどうかを判定する。現在の受光量Ａｉがｋ％以上低下していなければ、ＣＰＵ１００はＳ１０に戻る。一方、現在の受光量Ａｉがｋ％以上低下していなければ、ＣＰＵ１００はＳ１４に進む。
・Ｓ１４でＣＰＵ１００（点灯制御部１０３）は第三モードで第二発光素子９１ｂを点灯制御する。たとえば、点灯制御部１０３は第二発光素子９１ｂを消灯させる。これにより、ユーザは、受光ファイバ２３の光軸と投光ファイバ２２の光軸との一致度が低下してしまったことを把握できるだろう。その後、ＣＰＵ１００はＳ１０に戻る。

なお、ＣＰＵ１００は、アクティブレシーバボタン８が押されることで、光軸調整モードから他のモードに遷移すると、このフローチャートにかかる処理を終了する。ここでは、受光量の最大値Ａｍが閾値として用いられているが、これは一例に過ぎない。たとえば、ＣＰＵ１００はタイマーを用いて調整時間を計時し、一定期間ごとの極大値を最大値Ａｍに代えて閾値として使用してもよい。また、ＣＰＵ１００は、受光量Ａｉの微分値を求め、微分値に基づき受光量Ａｉが増加傾向にあるのか、減少傾向にあるのかを判定してもよい。受光量Ａｉが増加傾向にあれば、ＣＰＵ１００は第二モードを選択する。受光量Ａｉが減少傾向にあれば、ＣＰＵ１００は第三モードを選択する。なお、現在の受光量Ａｉはある一点のデータである必要は無く、複数のサンプル値の平均値や積分値などであってもよい。

仮に、現在の受光量Ａｉが固定の閾値と比較されて、第二発光素子９１ｂが点灯制御されたとすると、光軸調整の精度は低くなる。これは、受光量Ａｉが固定の閾値よりも多いのか、少ないのかといった二つの情報しかユーザに知らせることができないからである。一方で、本発明によれば、現在の受光量Ａｉは更新可能な最大値Ａｍと比較されるため、光軸調整の精度が向上する。たとえば、光軸調整が良化し続けない限り第二発光素子９１ｂは消灯してしまうため、ユーザは第二発光素子９１ｂの点灯状態を確認しながら光軸調整を良化させやすい。

●受光素子の発熱
第二発光素子９１ｂが点灯すると、第二発光素子９１ｂが発熱する。第二発光素子９１ｂが放出する熱は受光素子９２ｂに伝搬してしまう。フォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子は発熱すると受光量が低下する。つまり、光軸調整によって実際の受光量が増加しているにもかかわらず、受光素子９２ｂにより取得された受光量が低下してしまうことがある。一方で、第二発光素子９１ｂが消灯すると、受光素子９２ｂの温度が低下して、取得された受光量が実際の受光量へと回復する。つまり、第二発光素子９１ｂが点灯／消灯によって、受光素子９２ｂによって検知される受光量が変化してしまう。

そこで、ＣＰＵ１００は、第二発光素子９１ｂが消灯しているときは、受光素子９２ｂの近傍に設けられた抵抗素子に電流を流して発熱させ、第二発光素子９１ｂが点灯しているときは、この抵抗素子に電流を流さない。点灯している第二発光素子９１ｂから受光素子９２ｂが受ける熱量と、発熱しているときに抵抗素子から第二発光素子９１ｂから受光素子９２ｂが受ける熱量は同じである。これにより、受光素子９２ｂにより検知される受光量がより正確となる。

＜まとめ＞
図１などを用いて説明したように光電スイッチ１は略直方体形状の筐体を有している。つまり、筐体は細長い。表示器５は筐体の外面であって第一面に取り付けられる表示部の一例である。従来は表示器が光電スイッチの筐体内部に収容されていたため、筐体の外面から表示器までに距離があり、表示情報が見にくかった。本実施例では、表示器５は筐体の外面に取り付けられているため、光電スイッチ１の外縁から表示器５までの距離が短くなり、表示器５の表示情報が見やすくなる。発光素子モジュール３２と穴１２などは第一面の隣に位置する第二面の近くに設けられる投光部の一例である。受光素子モジュール３３と穴１３は第一面の隣に位置する第二面の近くに設けられる受光部の一例である。調整ボタン９などは第一面または表示部上に設けられ、ユーザ操作を受け付ける受付部の一例である。コントローラ６は受付部を通じて調整された閾値と、受光部により受光された光の量を示す信号値とを表示部に表示させる表示制御部の一例である。制御基板３０は筐体の内部に収容され、表示制御部が実装また接続される制御基板（第一基板）の一例である。信号ケーブル５１は制御基板３０と表示器５とを接続する信号ケーブルの一例である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）が示すように、表示器５は、信号ケーブル５１と接続される接続部を有している。表示器５の接続部は、筐体の長手方向において、表示領域と信号ケーブル５１との間に配置されている。なお、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）や図１０などが示すように表示器５は、二つの短辺と二つの長辺とを有し、二つの短辺のうち一方の短辺の側に信号ケーブル５１が接続されていてもよい。これにより、光電スイッチ１における表示器５に関して十分な表示面積を確保可能な信号ケーブル５１の接続構造が提供される。

表示部は、ドットマトリクスディスプレイと、当該ドットマトリクスディスプレイを駆動する駆動回路とを有していてもよい。表示器５はドットマトリクスディスプレイの一例である。駆動ＩＣ５４は駆動回路の一例である。図７（Ａ）などが示すように、駆動ＩＣ５４は、表示器５の長手方向の端部に設けられ、信号ケーブル５１が接続されている。つまり、駆動ＩＣ５４は、筐体の長手方向において表示器５と接続部との間に設けられていてもよい。なお、表示器５と駆動ＩＣ５４とは同一の部材上に配置されていてもよい。図７（Ａ）によれば、表示器５のＯＬＥＤ層７１と駆動ＩＣ５４とが透明部材７０上に配置されている。

図１１（Ｂ）や図１１（Ｃ）が示すように、信号ケーブル５１は、表示器５と駆動ＩＣ５４とを接続する第一部分と、駆動ＩＣ５４と制御基板３０とを接続する第二部分とを有していてもよい。図１０が示すように、信号ケーブル５１はＦＰＣケーブルであってもよい。これにより筐体の外部に配置された表示器５と筐体の内部に配置された制御基板３０とを接続しやすくなる。

筐体は上ケース３と下ケース２とを有していてもよい。この場合、第一面は上ケース３の上面である。

本発明によれば、開口部２５が筐体の外面、とりわけ、上面に設けられている。開口部２５は、信号ケーブル５１を筐体の内部から外部へと配置することを可能とし、かつ、表示器５を筐体の外面に取り付けることを可能とする。つまり、信号ケーブル５１は開口部２５を介して制御基板３０に接続されている。表示器５が筐体の外面に設けられているため、表示器５が奥まって配置された印象をユーザに対して与えにくい。よって、ユーザにとって表示器５が見やすくなる。信号ケーブル５１が接続される表示器５の短辺の側は、表示器５の二つの短辺のうち、第二面（表示器５の前面）から遠いほうの短辺の側であってもよい。この場合に開口部２５は背骨部材３６の後端側などに設けられてもよい。信号ケーブル５１が接続される表示器５の短辺の側は、表示器５の二つの短辺のうち、第二面（前面）から近いほうの短辺の側であってもよい。この場合に開口部２５は背骨部材３６の前端側などに設けられてもよい。なお、上ケース３の背骨部材３６は、制御基板３０によって支持されている。これは、筐体の剛性向上に役立っている。さらに、背骨部材３６の厚みを、上ケース３の他の部分の厚みよりも厚くすることで、上ケース３自体の構成が向上している。とりわけ、背骨部材３６の剛性を高くすることで、表示器５を保護しやすくなる。

図８（Ａ）ないし図８（Ｅ）などを用いて説明したように上ケース３の第一面（上面）は開口部２５を有している。開口部２５は、信号ケーブル５１を筐体の外部から内部に通すための穴状または切欠き状の通過部として機能する。図８（Ｂ）などが示すように、開口部２５は、第一面の短手方向（ｘ軸方向）に沿って設けられたスリットであってもよい。図８（Ｅ）などが示すように、開口部２５は、第一面の長手方向（ｚ軸方向）に沿って設けられたスリットであってもよい。図７（Ｃ）が示すように、駆動ＩＣ５４は筐体の内部に収容されていてもよい。これは表示器５の搭載部の寸法を削減する。図１などが示すように、表示器５の長手方向と第一面の長手方向とは平行である。

図５などが示すように、筐体の外面に設けられた表示器５を保持する保持部材としてカバー部材４が採用されている。これにより、筐体の外面に表示器５を配置することが可能となり、ユーザにとって表示器５に表示された情報が見やすくなる。このようにカバー部材４を筐体の外側に配置することで、表示器５の表示領域を大きくすることができる。ただし、表示器５を筐体の外面に設けると、表示器５は外部からの衝撃を受けやすくなる。そこで、カバー部材４は表示器５を保護する役割を有している。さらに、図５や図１０などが示すように、シールド部材５０は表示器５の側面の少なくとも一部に設けられたシールド部材の一例である。図１３などが示すように、カバー部材４は、表示器５の側面との間でシールド部材５０を挟み込み、少なくとも表示器５の側面の少なくとも一部をカバーするカバー部材の一例である。このようにシールド部材５０も表示器５を衝撃から保護する役割を有している。

図５が示すように、カバー部材４は、表示器５の表示領域を露出させる窓部４０を有していてもよい。カバー部材４は、表示器５の非表示領域を覆うように構成されていてもよい。非表示領域は、表示器５の上面のうち情報を表示しない部分である。

カバー部材４における窓部４０の周囲に位置する四つの枠のうち窓部４０の長手方向の端部に位置する一つの枠（例：右枠４１ｂ、左枠４１ａ）の太さは、窓部４０の短手方向の両端に位置する二つの枠（例：前枠４１ｄ、後枠４１ｃ）の太さよりも太い。これは、表示器５の短手方向における表示面積を確保しやすくしている。カバー部材４は、第一面から突出した突出部と係合するように構成されていてもよい。たとえば、カバー部材４の切欠き４６に対して、上ケース３の上面から突出した突出部（フリンジ４７）が係合してもよい。

シールド部材５０は信号ケーブル５１のグランド線と電気的に接続していてもよい。これによりシールド部材５０は電気ノイズが表示器５に与える影響を軽減する。

図１３が示すように上ケース３の第一面の短辺の長さは、表示器５の短辺の長さと、カバー部材４の短手方向の両端に位置する側面（中央脚４３）の厚みと、シールド部材５０（右壁５０ｂ、左壁５０ｃ）の厚みとの和にほぼ等しい。これにより、表示器５をシールド部材５０で保護しつつ、表示器５の短手方向の長さを、光電スイッチ１の上面の短手方向の長さに近づけることが可能となる。つまり、表示器５に表示可能な文字のサイズを大きくしやすくなる。

図１０に示したように、信号ケーブル５１とシールド部材５０とは一体化されたＦＰＣケーブルであってもよい。これにより部品点数を削減することが可能となる。また、シールド部材５０へのグランド線を信号ケーブル５１と一体化しやすくなる。

図１０や図１１（Ｂ）などが示すように、ＦＰＣケーブルは少なくとも一か所で折り曲げられていてもよい。さらに、シールド部材５０の一部と信号ケーブル５１の一部とが折り重なっていてもよい。

シールド部材５０は、表示器５の底面を覆う第一領域（底部５０ａ）と、表示器５の第一側面を保護する第二領域（右壁５０ｂ）と、表示器５の第二側面を保護する第三領域（左壁５０ｃ）と、表示器５の第三側面を保護する第四領域（前壁５０ｄ）とを有していてもよい。図１０が示すように、第二領域、第三領域および第四領域は前記第一領域とつながっていてもよい。

上カバー１９は、受付部と、カバー部材４によりカバーされた表示器５とを覆う開閉式のフタの一例である。これにより、調整ボタン９や表示器５に工場で発生した油滴などが付着しにくくなる。また、調整ボタン９や表示器５の破損も生じにくくなろう。カバー部材４は表示器５の一部を覆うカバーであり、筐体の第一面の外側に設けられている。図６（Ｂ）や図９（Ｂ）が示すように、筐体の高さ方向においてカバー部材４の上面の高さと第一面のうち受付部が設けられている面の高さとは略同一であってもよい。

図１などが示すように、開口部２５は、カバー部材４または表示器５によって覆われていてもよい。これにより、異物が開口部２５を通じて筐体の内部に侵入しにくくなる。

窓部４０の長手方向の端部に位置する一つの枠（例：後枠４１ｃ）の表面には文字が記載されていてもよい。たとえば、透過型のファイバを用いた場合、ワークが検出されたときに表示灯２４が点灯するＤ−ＯＮ（ダークオン）や、ワークが検出されたときに表示灯２４が消灯するＬ−ＯＮ（ライトオン）といった動作モードが存在する。この場合に、後枠４１ｃに印刷された「Ｌ−ＯＮ」と「Ｄ−ＯＮ」とのどちらかを指し示すようなマーク（例：矢印マークなど）を表示器５が表示してもよい。表示器５の後端と後枠４１ｃとは隣接しているため、後枠４１ｃに表示された情報と連携した表示情報を表示器５が表示してもよい。

図７（Ａ）が示すように、表示器５は、透明部材（透明部材７０）と、透明部材の下面側に設けられたＯＬＥＤ（ＯＬＥＤ層７１）と、ＯＬＥＤの下面側に設けられた基材（透明基材７２、背骨部材３６）とを有していてもよい。カバー部材４は少なくともＯＬＥＤ層７１を保護するように設けられている。これにより、ＯＬＥＤ層７１の破損や電気ノイズの影響が軽減される。

図１３が示すように、カバー部材４の厚みは筐体（上ケース３や下ケース２）の厚みよりも薄い。これにより、表示器５の短手方向の長さをできる限り長くすることが可能となる。また、表示器５の表示面積を大きくすることが可能となり、表示される文字の大きさを大きくすることが可能となる。

図３が示すように、下ケース２は、面が開放された断面凹状の下ケースである。上ケース３は、下ケース２の上面をふたするように構成された上ケースである。上ケース３と下ケース２とによって光電スイッチ１の筐体が形成されている。制御基板３０は第一基板の一例であり、第一面および第二面の隣に位置する第三面を向くように下ケース２に収容される。ここで、第一面は上ケース３の上面である。第三面は、たとえば、連結部１７ａ、１７ｂである。より厳密には、第三面は下ケース２を形成する内面の一つである。

図１４が示すように、投光ファイバ２２は第一発光素子９１ａから出力された光（検出光）をワーク８１の通過領域（検出領域８０）に投光するファイバモジュールである。受光ファイバ２３は通過領域からの光を受光するファイバモジュールである。図１９が示すように、受光素子９２ｂは受光ファイバ２３の一端側に設けられ、受光ファイバ２３の他端側から入射して受光ファイバ２３を伝搬してきた光を受光する。コントローラ６や表示灯２４は受光素子９２ｂが出力する受光信号に基づきワーク８１の有無を示す情報を出力する出力部の一例である。第二発光素子９１ｂは光（補助光）を出力し、受光ファイバ２３の一端側に当該光を入射する発光素子の一例である。拡散部材８８は受光ファイバ２３のヘッドに設けられた表示灯として機能する。拡散部材８８は受光ファイバ２３の他端側に設けられ、第二発光素子９１ｂから出力され、受光ファイバ２３を伝搬してきた光を拡散する。これにより補助光（表示光）をユーザに見やすくすることができる。

拡散部材８８は、受光ファイバ２３の取り付け部８６に対して着脱可能に螺合していてもよいし、嵌合していてもよい。これは、拡散部材８８が汚れたり、破損したりしたときに容易に拡散部材８８を交換できるといったメリットをもたらす。また、拡散部材８８は、受光ファイバ２３の取り付け部８６にビス止めされていてもよい。また、拡散部材８８は、受光ファイバ２３の取り付け部８６に接着されていてもよい。

図１６（Ｂ）などが示すように、拡散部材８８は、受光ファイバ２３の他端側を覆うように設けられたキャップであってもよい。キャップは、中空であってもよいし、中実であってもよい。キャップは、受光ファイバ２３の他端側に設けられた筒状部材８８ａと、筒状部材８８ａの内側に設けられた透明部材８８ｂとを有してもよい。また、筒状部材８８ａの先端部にはフタ８８ｃが設けられていてもよい。フタ８８ｃはダスト除けとして機能する。

図１４（Ａ）が示すように、投光ファイバ２２の光の出射端と、投光ファイバ２２の出射端から出力された光が入射する受光ファイバ２３の入射端とが対向するように、投光ファイバ２２と受光ファイバ２３とが配置されてもよい。このような光電スイッチ１は透過型ファイバセンサと呼ばれる。図１４（Ｂ）および図１４（Ｃ）が示すように、投光ファイバ２２の出射端から出力された光がワークまたは反射部材で反射して受光ファイバ２３の他端側に入射するように、投光ファイバ２２と受光ファイバ２３とが配置されてもよい。このような光電スイッチ１は反射型ファイバセンサと呼ばれる。

図１７（Ｂ）や図１８（Ａ）などが示すように、投光ファイバ２２と受光ファイバ２３とが単一のファイバケーブルを形成していてもよい。この場合、図１７（Ｃ）が示すように、投光ファイバ２２の出射端と受光ファイバ２３の他端側とは隣接して配置される。投光ファイバ２２と受光ファイバ２３との間には遮光板９９が設けられてもよい。これにより、投光ファイバ２２を伝搬する検出光が受光ファイバ２３へ漏れにくくなろう。図１７（Ｄ）や図１８（Ａ）などが示すように、拡散部材８８は、投光ファイバ２２の出射端を覆っておらず、受光ファイバ２３の他端側を覆うように、ファイバケーブルに固定されていてもよい。

拡散部材８８は、受光ファイバ２３の先端付近に設けられた取り付け部８６に接着されていてもよい。一方で、拡散部材８８は、受光ファイバ２３の先端付近に設けられた取り付け部８６に着脱可能に取り付けられていてもよい。拡散部材８８は、取り付け部８６に着脱可能に螺合または嵌合されていてもよい。拡散部材８８を着脱可能とすることで、汚れたり、破損したりした拡散部材８８を容易に交換できるようになる。

本発明によれば透過型ファイバセンサや反射型ファイバセンサに使用される受光ファイバ２３が提供される。さらに、ファイバセンサ用の拡散部材８８も提供される。

本発明によれば、ＣＰＵ１００は第二発光素子９１ｂを制御する制御部の一例である。ＣＰＵ１００は受光信号から求められる受光量の最大値に応じて順次更新される光軸調整ための閾値を有し、受光量の最大値が更新されると当該閾値を増加させる。これにより、ユーザはファイバセンサの光軸調整をより精度よく実行できるようになる。ＣＰＵ１００の点灯制御部１０３は投光ファイバ２２の光軸と受光ファイバ２３の光軸とのうち少なくとも一方を調整する光軸調整が開始されると、第二発光素子９１ｂを第一モードで点灯制御してもよい。さらに、点灯制御部１０３は受光素子９２ｂの受光信号から求められる受光量Ａｉが、更新可能な閾値（例：最大値Ａｍ）を超えると当該閾値を増加させ、第二発光素子９１ｂを第二モードで点灯制御する。

第一モードは第二発光素子９１ｂが点滅するモードであり、第二モードは第二発光素子９１ｂが連続点灯するモードであってもよい。反対に、第一モードは第二発光素子９１ｂが連続点灯するモードであり、第二モードは第二発光素子９１ｂが点滅するモードであってもよい。このように第一モードと第二モードではユーザが視覚的に第一モードと第二モードを区別可能なように第二発光素子９１ｂを点灯制御するモードであればよい。

ＣＰＵ１００は、受光信号から求められる受光量Ａｉが閾値（例：初期受光量Ａ０、最大値Ａｍ）を超えると、当該受光量を閾値に代入して閾値を更新する更新部１０２を有していてもよい。これにより、受光量Ａｉが増加傾向にあるときに限り、第二モードが継続するため、ユーザは光軸調整を良化させやすくなる。なお、閾値を増加させる手法として、受光量を閾値に代入する手法が採用されているが、これは一例に過ぎない。たとえば、閾値（基準値）は所定値ずつ増加されてもよい。いずれにしても、ＣＰＵ１００は、光軸調整が良化するにつれて閾値を増加すればよい。

点灯制御部１０３は、受光信号から求められる受光量Ａｉが閾値未満になると、第二発光素子９１ｂを第三モードで点灯制御してもよい。第三モードは、たとえば、第二発光素子９１ｂが消灯するモードである。これにより、ユーザは受光量Ａｉが減少傾向にあることを知ることができる。

点灯制御部１０３は、光軸調整が開始され、かつ、受光信号から求められる受光量Ａｉが初期閾値（例：初期受光量Ａ０）を超えると、第二発光素子９１ｂの点滅を開始させてもよい。これによりユーザは光軸調整が開始されたことを視覚的に理解できるようになろう。

受光ファイバ２３の他端側には、第二発光素子９１ｂから出力され、受光ファイバ２３の一端側から入射し、受光ファイバ２３の他端側から出射する光を拡散する拡散部材８８が設けられていてもよい。これによりユーザは現在の光軸の調整状態を確認しやすくなろう。

アクティブレシーバボタン８は、光軸調整の開始指示を受け付ける受付部の一例である。表示灯２４は、第二発光素子９１ｂの点灯および消灯と連動して点灯および消灯する表示灯の一例である。なお、表示灯２４の点灯および消灯と連動して、第二発光素子９１ｂが点灯および消灯してもよい。ユーザが表示灯２４を視認できない位置で、かつ、第二発光素子９１ｂが点灯および消灯を視認できる位置にいることがある。この場合に、ユーザは、拡散部材８８を視認することで、表示灯２４の点灯および消灯を確認できるようになる。

ＣＰＵ１００は、初期化条件が満たされると閾値を初期化してもよい。初期化により、閾値は所定値（例：ゼロ）に設定される。初期化条件は、たとえば、ファイバセンサの電源オフ、光軸調整を完了して通常モードへ移行すること、他の動作モードから光軸調整モードに移行することなどである。

Claims (12)

1. 光を出力する第一発光素子と、
   前記第一発光素子から出力された光をワークの通過領域に投光する投光ファイバと、
   前記通過領域からの光を受光する受光ファイバと、
   前記受光ファイバの一端側に設けられ、前記受光ファイバの他端側から入射して前記受光ファイバを伝搬してきた光を受光する受光素子と、
   前記受光素子が出力する受光信号に基づき前記ワークの有無を示す情報を出力する出力部と、
   光を出力し、前記受光ファイバの前記一端側に当該光を入射する第二発光素子と、
   前記第二発光素子を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、
   前記受光信号から求められる受光量の最大値に応じて順次更新される光軸調整ための閾値を有し、前記受光量の最大値が更新されると当該閾値を増加させることを特徴とするファイバセンサ。
2. 前記制御部は、
   前記投光ファイバの光軸と前記受光ファイバの光軸とのうち少なくとも一方を調整する光軸調整が開始されると、前記第二発光素子を第一モードで点灯制御し、
   前記受光信号から求められる受光量が前記閾値を超えると当該閾値を増加させ、前記第二発光素子を第二モードで点灯制御することを特徴とする請求項１に記載のファイバセンサ。
3. 前記第一モードは前記第二発光素子が点滅するモードであり、
   前記第二モードは前記第二発光素子が連続点灯するモードである
   ことを特徴とする請求項２に記載のファイバセンサ。
4. 前記第一モードは前記第二発光素子が連続点灯するモードであり、
   前記第二モードは前記第二発光素子が点滅するモードである
   ことを特徴とする請求項２に記載のファイバセンサ。
5. 前記制御部は、前記受光信号から求められる受光量が前記閾値を超えると、当該受光量を前記閾値に代入して前記閾値を更新する更新部を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のファイバセンサ。
6. 前記制御部は、前記受光信号から求められる受光量が前記閾値未満になると、前記第二発光素子を消灯させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のファイバセンサ。
7. 前記制御部は、
   前記光軸調整が開始され、かつ、前記受光信号から求められる受光量が初期閾値を超えると、前記第二発光素子の点滅を開始させることを特徴とする請求項３に記載のファイバセンサ。
8. 前記受光ファイバの他端側には、前記第二発光素子から出力され、前記受光ファイバの前記一端側から入射し、前記受光ファイバの前記他端側から出射する光を拡散する拡散部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のファイバセンサ。
9. 前記光軸調整の開始指示を受け付ける受付部をさらに有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のファイバセンサ。
10. 前記第二発光素子の点灯および消灯と連動して点灯および消灯する表示灯をさらに有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のファイバセンサ。
11. 前記制御部は、初期化条件が満たされると前記閾値を初期化することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のファイバセンサ。
12. 光を出力する第一発光素子と、
    前記第一発光素子から出力された光をワークの通過領域に投光する投光ファイバと、
    前記通過領域からの光を受光する受光ファイバと、
    前記受光ファイバの一端側に設けられ、前記受光ファイバの他端側から入射して前記受光ファイバを伝搬してきた光を受光する受光素子と、
    前記受光素子が出力する受光信号に基づき前記ワークの有無を示す情報を出力する出力部と、
    光を出力し、前記受光ファイバの前記一端側に当該光を入射する第二発光素子と、
    前記第二発光素子を制御する制御部と、を有するファイバセンサの光軸調整方法であって、
    前記制御部は、前記受光信号から求められる受光量の最大値に応じて順次更新される光軸調整ための閾値を有し、前記受光量の最大値が更新されると当該閾値を増加させることを特徴とするファイバセンサの光軸調整方法。