JP3451515B2

JP3451515B2 - 光学式センサ装置

Info

Publication number: JP3451515B2
Application number: JP11199596A
Authority: JP
Inventors: 宏之井上; 新中村; 覚下川; 速美細川; 雅裕黒川; 公平冨田; 規正山中
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 2003-09-29
Anticipated expiration: 2016-04-08
Also published as: JPH09196845A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体に光を照射し
てその反射光を受光することにより、該物体の有無や表
面状態等を検出する光学式センサ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光学式センサ装置として
は、センサヘッド部とアンプ部で構成され、センサヘッ
ド内部は投光用ＬＥＤ等の発光素子、ラインセンサ、投
・受光レンズ、投・受光回路等で構成されたものが知ら
れている。この構成において、被検出物体からの反射光
の拡がり強度分布（位置情報）をラインセンサで受光
し、この光量差を検出することにより、被検出物体の光
沢等を検知し得るようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のセンサ装置においては、センサヘッド部内に
投光用ＬＥＤ、ラインセンサ、投・受光回路等が内蔵さ
れているため、形状が大きくなり、また、組み立てが複
雑でコスト高となっていた。本発明は、上述した問題点
を解決するためになされたものであり、センサヘッド内
部に投光用の発光素子を内蔵することなく、投光及び受
光用の光ファイバを用い、センサヘッド内部の各光学素
子の位置決め、角度決めを容易かつ正確に、しかも省ス
ペースにて行え、組み立てが容易で低コスト化、センサ
ヘッド部の小形化が図れ、安定して被検出物体を検出す
ることが可能な光学式センサ装置を提供することを目的
とする。また、耐水性を向上した光学式センサ装置を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、照射光を直線偏光して検出域に照
射し、物体からの反射光を偏光分離手段により前記直線
偏光に対する平行成分と直交成分に分離し、それぞれの
偏光成分の受光出力に基づいて物体の有無、表面状態、
又は材質に関する信号を得る光学式センサ装置であっ
て、発光素子と、受光素子と、処理系回路とをもつアン
プ部と、発光素子の光をヘッド部に導く投光用光ファイ
バと、ヘッド部で受光した光を受光素子に導く受光用光
ファイバと、投光用光ファイバの端部と投光用光ファイ
バからの照射光を直線偏光する偏光素子と前記偏光分離
手段とそれにより分離された２成分の光をそれぞれ受光
する受光用光ファイバの端部とを単一のケースのベース
部材に収納して形成されるヘッド部と、から成り、前記
ファイバの先端部にスリーブを形成し、このスリーブ部
を前記ベース部材に圧入固定したものである。

【０００５】上記構成においては、アンプ部の発光素子
から出射された光は投光用光ファイバによりヘッド部に
導かれ、偏光素子により直線偏光されて検出域に照射さ
れる。物体からの反射光は、ヘッド部の偏光分離手段に
より２成分の光に分離され、受光用光ファイバによりア
ンプ部に導かれ、受光素子にて受光される。アンプ部で
は、受光素子の信号が処理系回路に入力され、物体の有
無や表面状態等を検出することができる。ヘッド部は、
投光用光ファイバの端部と、偏光素子と、偏光分離手段
と、受光用光ファイバの端部とが単一のケースに収納さ
れて形成されているので、ヘッド部内での光学素子の位
置決めが安定し、また、ヘッド部の小形化が図れる。ま
た、省スペース化のために、センサヘッド内部で光学部
品を避けてファイバを湾曲させ、かつ、ファイバ端面を
光軸に対して所定角度傾けて配置するが、ファイバ先端
部にスリーブを形成し、これをベース部材に圧入固定す
るので、位置決め、角度決めが容易となる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１記載の光学式
センサ装置において、ヘッド部が、偏光素子、偏光分離
手段、投光用及び受光用の光ファイバ等の光学素子を保
持するベース部材と、このベース部材に対し光学素子を
覆うように嵌め合わせるカバー部材とを含むものであ
り、ベース部材とカバー部材とはスナップフィット構造
により固定し、かつ、このスナップフィット構造を互い
に横方向にずれない位置に設けたものである。この構成
においては、光学素子の位置決め、角度決めが安定し、
また、容易に組み立てることが可能となる。

【０００７】請求項３の発明は、請求項２記載の光学式
センサ装置において、ベース部材が、一面に閉口及び該
開口に設けられた支持柱とを有し、該開口の外枠部及び
支持柱の周囲に形成された線状突起を有するものであ
り、前記カバー部材が、ベース部材側の面に設けられた
複数の突起と、ベース部材の外枠部及び支持柱の開口の
周囲に突出し、同一の高さを有するガイドとを有するも
のであり、カバー部材の突起部及びガイドに対応する部
分に開口を有するゴムシートを介してカバー部材をベー
ス部材に嵌め合わせ固定することにより、ゴムシートの
弾性によりヘッド部を気密に保ちつつ光学素子を保持す
るようにしたものである。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３記載の光学式
センサ装置において、ヘッド部に接続される投光用及び
受光用光ファイバのケーブルの取出し口を覆う筒状体
と、筒状体の外周部に設けられ光ファイバを覆う外皮部
と、外皮部を被い、外皮部によって押圧されてヘッド部
の光ファイバ接続部を気密に保つ筒状のゴムブッシュと
を有するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
ついて図面を参照して説明する。図１は本実施形態によ
る光学式センサ装置の外観図である。光学式センサ装置
Ａは、センサヘッド部１とアンプ部２と、これらを接続
する光ファイバケーブル２３及びコネクタ２４から構成
される。センサヘッド部１は、被検出物体４に光を投光
する投光部と、その反射光を受光する受光部とを備え、
アンプ部２は上記投光部への光を発光する発光部と、上
記受光部での受光量変化に応じた電気信号を得て、被検
出物体４の有無や光沢等の表面状態を判定する回路等を
備えている。

【００１０】図２はセンサヘッド部１の詳細構成を示す
破断面図、図３（ａ）（ｂ）はセンサヘッド部１の前面
図及び上面図、図４はセンサヘッド部１のカバー筐体２
１を内側面図、図５はセンサヘッド部１の分解斜視図で
ある。これらの図に示されるように、センサヘッド部１
は、互いに嵌め合わされるベース部材（筐体）２０とカ
バー部材（筐体）２１とから外郭が構成され、センサヘ
ッド部１に内蔵される各種の光学素子は主としてベース
部材２０の所定の位置に固定され、カバー部材２１はこ
れらを覆うように装着される。センサヘッド部１の内部
構成を説明すると、被検出物体４に光を投光する投光部
が投光用ファイバ１１と投光レンズ１２と偏光フィルタ
１３とから構成され、受光部が偏向フィルタ１４，１５
と受光用ファイバ１６，１７とから構成され、被検出物
体４と受光部との間には、偏向ビームスプリッタ（以
下、ＰＢＳという）１８が配置されている。ＰＢＳ１８
は、被検出物体４からの反射光が入射され、その入射光
についてＳ偏光成分を主とする光束と、Ｐ偏光成分を主
とする光束とに分離するものである。受光用ファイバ１
６、１７は、その端面を光軸に対して所定角度だけ傾け
ている。

【００１１】上記各光学素子はベース部材２０に保持さ
れ、ベース部材２０の開口側にはこれを覆うようにカバ
ー部材２１が嵌合され、これにより各光学素子は両者間
に挟み込まれて固定されるようになっている。投光・受
光を行う前面側には、埃侵入防止用の透明窓ガラス２２
が配置されている。投光用ファイバ１１と受光用ファイ
バ１６，１７は、各々バンドルファイバにより構成さ
れ、ベース部材２０に一体に形成されたファイバガイド
部材により適宜に湾曲させて、省スペースで収納可能と
し、小形化を図っている。これらの３本のファイバは、
互いに移動自在の状態で１本のチューブに束ねてファイ
バケーブル２３とし、各ファイバの他端側はそれぞれコ
ネクタ２４（図２では２本が重なって見えている）に接
続され、上述したアンプ部２に内蔵されている発光素
子、受光素子に結合される。

【００１２】ベース部材２０とカバー部材２１には、そ
れらが互いに嵌合された時に嵌まり合う切欠き２６ａと
突部２６ｂとからなるスナップフィット２６が、側面視
で斜めの面を含む縁部に設けられており、これによりベ
ース部材２０とカバー部材２１とはガタが生じず、横方
向にずれない状態で固定される。しかも、この構造によ
り、少ない工数で容易に組み立てることができる。ま
た、ベース部材２０とカバー部材２１とはタッピングネ
ジ２５により外れ止められる。また、図２、図５に示さ
れているように、主としてベース部材２０には、投・受
光光路上での迷光を減らすための遮光部材２７，２８等
を一体的に形成しており、遮光部材２８はセンサヘッド
部１を固定するための一方のネジ穴２９と兼用した構成
とされている。また、他方のネジ穴３０と光ファイバ１
６，１７をガイドするための部材を兼用した構成として
いる。これらの構成により、光ファイバ１６，１７等を
小さな曲げＲとすることが可能で、センサヘッド部１の
小形化が図れ、また、余分な部材によりコストアップを
回避でき、さらには、迷光を確実に減少させることがで
きる。

【００１３】上記のように構成された光学式センサ装置
Ａの動作を以下に説明する。投光用ファイバ１１から出
射された光は、投光レンズ１２にて被検出物体４上に集
光される。この時、偏光フィルタ１３により、被検出物
体４への入射面に対して、Ｓ偏光成分の光のみ透過され
て出射される。被検出物体４からの反射光はＰＢＳ１８
により、Ｓ偏光成分は反射され、受光用ファイバ１６
へ、Ｐ偏光成分は透過され受光用ファイバ１７に入射す
る。この時、被検出物体４からの反射光のうち、正反射
成分は偏光成分が保存され（Ｓ偏光のまま）、全て受光
用ファイバ１６に、また、拡散反射成分は偏光方向がラ
ンダムとなり、約１／２ずつ、それぞれ受光用ファイバ
１６，１７に入射する。従って、ここで受光用ファイバ
１６の受光量と受光用ファイバ１７の受光量の差を取る
ことで、被検出物体４の正反射光量、すなわち、光沢度
を検出することができる。

【００１４】そして、受光用ファイバ１６、１７の端面
を、図示のように光軸に対して所定角度（例えば、約２
５度）傾けたことにより、検出距離が変動しても受光量
変動が少なくなる。具体的には、検出距離ｌ＝１０±３
ｍｍにおいて、受光用ファイバ１６、１７の端面を光軸
に対して傾けていない場合は±５０％程度の受光量変動
があったのに対して、受光用ファイバ１６、１７の端面
を光軸に対して傾けることで±２０％程度の受光量変動
に低減される。また、上記のように受光用にファイバを
用いた場合、ファイバは指向特性が大きいことから、フ
ァイバを少し傾けるだけで所望の効果が得られ、ノイズ
に強く安定して被検出物体４を検出することが可能とな
る。

【００１５】図６（ａ）（ｂ）は、本実施例のようにス
ナップフィット２６をセンサヘッド部１の斜めの面を含
む縁部に設けた場合と、斜めでない縁部に設けた場合と
の作用上の相違を説明するための図である。本実施例に
よる（ａ）の構成、すなわち、スナップフィット２６を
斜めの面を含む縁部に設けた方が、そうでない（ｂ）の
構成に比べて、矢印で示す横方向にずれにくくなり、各
光学素子での光学軸のずれが生じることがなくなり、組
み立て性が良くなる。

【００１６】また、図７（ａ）（ｂ）は、本実施例によ
る投光レンズ１２と透明窓ガラス２２とのベース部材２
０への固定構造部分と、これとの比較のための同部分を
示す。（ａ）に示す本実施例では、投光レンズ１２の周
辺を折り曲げて透明窓ガラス２２と一体的に固定してい
るのに対して、（ｂ）では両者は別々に固定している。
前者の本実施例構造の方が後者の構造に較べて、センサ
ヘッド部１をより小形化することができる。なお、偏光
フィルタ１３は投光レンズ１２に密着固定している。ま
た、光ファイバ１１，１６，１７の先端部に、スリーブ
を形成し、そのスリーブをベース部材２０に圧入固定し
た構造としているので、センサヘッド部１を小形化で
き、しかも、これら光ファイバとその他の光学素子との
位置決め、角度決めが容易に行える。

【００１７】次に、本発明の光学式センサ装置Ａにおけ
るセンサヘッド部１とコネクタ２４の間のファイバケー
ブル２３部分の各種実施例構成について、図８乃至図１
２を参照して説明する。いずれも複数の受光（投光）フ
ァイバをまとめており、図８（ａ）に示す例は図２と同
等のものであり、ファイバケーブル２３は、同図（ｂ）
に示すように、投光・受光を行う３本のファイバ１１，
１６，１７をまとめて可撓性材でなるチューブ状のジャ
ケット２８内に挿通させたものとしている。図９の例
は、アンプ部２（図１）と接続されるファイバ１１，１
６，１７の端部をバラバラとしている。図１０の例は、
３本のファイバ１１，１６，１７の中間部をジャケット
で覆ったものである。図１１の例は、図１０の例に、さ
らにコネクタ２４を装着したものである。図１２（ａ）
の例は、３本のファイバ１１，１６，１７を接着してお
り、その接着状態は、（ｂ）（ｃ）に示すように、各フ
ァイバが三角形状又は平面状とされる。

【００１８】上記のような構成としたことにより得られ
る効果を以下に説明する。複数の受光（投光）ファイバ
がまとめられていない場合には、例えば、受光ファイバ
の一方に曲げやねじり等の応力が加えられると、そのフ
ァイバでの受光量の損失が生じ、正確な信号処理結果が
得られなくなり、また、受光ファイバの一方が破損した
場合に、センサの出力が誤った状態に保持されて、望ま
しくない信号を出力する可能性がある。それに対し、上
記実施例構成によれば、受光又は投光ファイバに応力が
加わった場合に、それぞれのファイバに同等、同相に加
わるようになり、従って、応力が信号処理に与える影響
が少なくなり、また、破損時にも安全な方向に動作す
る。さらには、複数のファイバをまとめているので、引
っ張り強度、曲げ耐力の向上が図れる。

【００１９】本発明の光学式センサ装置Ａは、図示して
いないが、例えば、瓶や容器、箱等の製造コンベア上に
配置されたラベル貼り装置によって、瓶等にラベルが正
しく貼付けられたか否かを光沢度の違いから検査する検
査装置のセンサとして使用可能であり、また、包装用レ
ジスタマークが商品に正しく付されているか否かをマー
ク自体、又は色の違いにより検査するカラーマークセン
サとしても使用可能である。

【００２０】次に、本発明の第２の実施形態による光学
式センサ装置について説明する。図１３はこの光学式セ
ンサ装置のヘッド部の縦断面図、図１４（ａ）は同ヘッ
ド部の正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は立面図であ
る。図１５は同ヘッド部の組立構成図である。この光学
式センサ装置の全体構成は上述の図１と同等であり、ヘ
ッド部１は、光ファイバケーブル２３及びコネクタ２４
によって上記と同様のアンプ部に連結される。ヘッド部
１は検出物体に光を投光する投光部とその反射光を受光
する受光部とを備える。

【００２１】ヘッド部１は図１３、図１５に示すよう
に、一面に開口を有するベース部材２０と、その開口部
を被うカバー部材２１によってヘッド部の筐体が構成さ
れる。アンプ部内に設けられた図示しない発光ダイオー
ド等の投光素子の光は光ファイバケーブル２３内の投光
用光ファイバ１１を介してヘッド部１に導かれる。ヘッ
ド部１内にはこの投光用光ファイバ１１の出射方向にコ
リメートレンズ３１、拡散板３２が設けられ、これと一
定間隔を隔てて投光レンズ１２及び偏光フィルタ１３が
設けられる。投光レンズ１２はＰ偏光又はＳ偏光のいず
れかの偏光成分の光を物体検知領域に照射するものであ
り、その反射光は受光部側の偏光ビームスプリッタ１８
を介して偏光成分により分離され、一対の受光部に入射
される。夫々の受光部には偏光フィルタ１４，１５及び
受光レンズ３３，３４が設けられており、偏光ビームス
プリッタ１８で分離されたＰ偏光及びＳ偏光の反射光成
分を夫々受光用光ファイバ１６，１７によって受光する
ものである。

【００２２】そして、これらの光学部品は、図１３に示
すようにベース部材２０内の所定位置に配置される。ベ
ース部材２０には、図１６に斜視図を示すように、多数
の光学系部品を保持するための突起が設けられ、カバー
部材２１の下面に当接する位置に固定用の複数の支持柱
３８ａ，３８ｂ・・・３８ｆ（総称して３８と記す）が
設けられている。これらの支持柱３８には中央に開口が
設けられる。また、ベース部材２０の中央の支持柱３８
ａ，３８ｅ，３８ｆの開口部分の外周部には、図１８に
その拡大図を示すように、断面が山形形状の線状突起３
６が設けられている。また、ベース部材２０の外枠部に
も同様に山形形状の線状突起３７が設けられている。こ
れらの線状突起３６，３７はベース部材２０の最上部に
同一の高さで形成される。

【００２３】図１７はカバー部材２１の裏面を示す斜視
図である。カバー部材２１は前述した光学部品を保持
し、更に光を遮光する多数の突起部４４が形成される。
そしてカバー部材２１の外周部には枠状のガイド４５が
形成され、同様にして支持柱３８に対応する位置にも貫
通孔とガイド４０ａ〜４０ｆ（総称して４０と記す）が
形成される。これらのガイド４５，４０の高さは同一で
あって、その面は前述した線状突起３６，３７に接する
位置に設けられる。カバー部材２１は後述するようにタ
ッピングビス等でガイド４０を通してベース部材２０の
支持柱３８に取付けられる。

【００２４】ベース部材２０に光学部品を取付けた後、
シールゴム４１を介してカバー部材２１を取付ける。シ
ールゴム４１はカバー部材２１の裏面に設けられている
光学部品保持及び遮光用の突起部４４の位置に、図１５
に示すような多数の開口が設けられた薄いゴムである。
また、カバー部材２１の外枠部及びベース部材の支持柱
に対応する位置に設けられたガイド４５，４０ａ，４０
ｅ，４０ｆはシールゴム４１の厚さにほぼ等しい高さを
有している。

【００２５】さて、ベース部材２０の内部に光学部品と
光ファイバを取付けた後、シールゴム４１を被せ、その
上部よりカバー部材２１を被せる。このときカバー部材
２１の突起部４４はシールゴム４１の開口を貫通して光
学部品を保持することができ、更に、遮光部としてベー
ス部材２０内に入り込んで光の経路を規制することがで
きる。そして、カバー部材２１の上部よりタッピングビ
ス４２によりカバー部材２１をベース部材２０に固定す
る。図１８に支持柱３８ｅとカバー部材２０の接触部分
の拡大断面図を示しており、ベース部材２０の外枠部に
設けられた線状突起３７がシールゴム４１の下面に当接
し、ガイド４０ｅがわずかに浮き上がった状態となる
（図では浮き上がりは示さず）。ここでタッピングビス
４２を締め付けることによってシールゴム４１を押圧す
ると、図示のように、ガイド４０ｅの下面が支持柱３８
ｅに接触するまでシールゴム４１が弾性変形する。タッ
ピングビス４２の各締め付け位置でこのような同一のシ
ールゴム４１の変形が起こるため、ヘッド部１の内部を
気密に保つことができ、耐水性を向上することができ
る。

【００２６】また、ヘッド部１の前面には透明のプラス
チック板３５が設けられる。透明プラスチック板３５は
ヘッド部１の前面を覆い、これを超音波溶着によって接
続してヘッド部１を気密にするようにしたものである。
超音波溶着に代えてカバー部材２１と同様にシールゴム
を用いて固定してもよい。

【００２７】次に、光ファイバの取付部分について説明
する。図１９（ａ）は光ファイバケーブルのヘッド部１
からの取り出し部を示す断面図である。同図において、
光ファイバ１１，１６，１７を外皮５１で包み込み、そ
の外周部をゴムブッシュ５２で覆ってゴムブッシュ５２
を弾性変形させてヘッド部１のキャップに固定する。こ
の場合には、３本の光ファイバの外皮５１に接する位置
からは外向きの力が加わるが、その間が隙間となり内部
からの外向きの力が加わらないため、この部分から水が
浸入し易く、耐水性が劣るという問題がある。本実施形
態では、図１９（ｂ）に示すように、これらの３本の光
ファイバ１１，１６，１７の外周部を一定範囲だけ筒状
体、例えば、円筒形の金属パイプ（筒状体）５３によっ
て覆い、その外周を外皮５１で覆い、更に、その外側を
ゴムブッシュ５２で覆って構成している。こうすれば、
図中矢印で示すように、ゴムブッシュ５２には光ファイ
バの外周面だけでなく全ての部分から外向きの圧力が加
わり弾性変形するため、ゴムブッシュ５２と外皮５１と
の隙間からヘッド部１内に水が浸入しなくなり、耐水性
を向上させることができる。

【００２８】なお、本実施形態は、投光用光ファイバよ
り光をヘッド部に導き、一定の偏光方向の光を検出物体
に照射すると共に、検出物体からの反射光を一対の受光
部で受光し、検出物体の光沢を検出するようにした光電
センサについて説明したが、本発明は、検出物体からの
反射光を受光し、その受光量に基づいて物体の有無を検
出する反射型光電センサに適用することも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
投光用光ファイバの端部と、投光用光ファイバからの照
射光を直線偏光する偏光素子と、偏光分離手段と、分離
された２成分の光をそれぞれ受光する受光用光ファイバ
の端部とを単一のケースに収納してヘッド部を形成して
いるので、これらの光学素子はベース部材の一方向から
挿入して組立てることができるため、組立てが容易にな
るだけでなく、光学素子の位置決めを正確にすることが
でき、従って、安定して検出物体の有無や表面状態等を
検出することができる。また、ベース部材とカバー部材
によってヘッド部のケースとしており、また、このヘッ
ド部内に発光素子や受光素子を組み込んでいないため、
センサヘッドの小型化、低コスト化が図れる。また、フ
ァイバ先端部にスリーブを形成し、これをベース部材に
圧入固定したので、位置決め、角度決めが容易となる。

【００３０】また、請求項２の発明によれば、投光及び
受光用の光ファイバ等の光学素子が保持されるベース部
材とカバー部材とがスナップフィット構造により互いに
横方向にずれることなく固定され、センサヘッドを構成
しているので、光学素子の位置や角度決めが容易かつ正
確に行え、被検出物体を安定して検出することができ、
また、組み立てが容易で、低コスト化が図れる。さらに
は、センサヘッドに発光素子を内蔵する必要がないの
で、省スペースとなりセンサヘッドの小形化が図れる。
また、請求項３の発明によれば、センサヘッド内を簡単
な構造で気密にすることができ、耐水性を向上させるこ
とができる。更に、請求項４の発明によれば、上記の効
果に加えて、光ファイバの取出し部分の耐水性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による光学式センサ装
置の外観図である。

【図２】本実施例による光学式センサ装置のセンサヘッ
ド部の破断面図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は同センサヘッド部の前面図及び
上面図である。

【図４】同センサヘッド部の内側面図である。

【図５】同センサヘッド部の分解斜視図である。

【図６】（ａ）（ｂ）はそれぞれ本実施例によるセンサ
ヘッド部の構造と他の構造との作用上の違いを説明する
ための図である。

【図７】（ａ）（ｂ）はそれぞれ本実施例によるセンサ
ヘッド部における投光レンズ等のベース部材への固定構
造と他の構造との違いを示す図である。

【図８】（ａ）は光学式センサ装置のファイバケーブル
部分の実施例を示す外観図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´
線断面図である。

【図９】光学式センサ装置のファイバケーブル部分の実
施例を示す外観図である。

【図１０】光学式センサ装置のファイバケーブル部分の
実施例を示す外観図である。

【図１１】光学式センサ装置のファイバケーブル部分の
実施例を示す外観図である。

【図１２】（ａ）は光学式センサ装置のファイバケーブ
ル部分の実施例を示す外観図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞ
れ（ａ）のＢ−Ｂ´線断面による別々の実施例による図
である。

【図１３】第２の実施形態による光学式センサ装置のセ
ンサヘッド部の破断面図である。

【図１４】（ａ）は同センサヘッド部の前面図、（ｂ）
は側面図、（ｃ）は立面図である。

【図１５】同センサヘッド部の分解斜視図である。

【図１６】同センサヘッド部の組立構成図である。

【図１７】同センサヘッド部のカバー部材の裏面を示す
斜視図である。

【図１８】支持柱とカバー部材の接続部分を示す拡大断
面図である。

【図１９】光ファイバの引出し部を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ光学式センサ装置１センサヘッド部４被検出物体１１投光用ファイバ１３，１４，１５偏光フィルタ１６，１７受光用ファイバ１８偏向ビームスプリッタ２０ベース部材２１カバー部材２６スナップフィット３６，３７線状突起３８ａ，３８ｂ・・・３８ｆ支持柱４０ａ〜４０ｆ，４５ガイド４１シールゴム４４突起部５１外皮５２ゴムブッシュ５３金属パイプ（筒状体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０１Ｈ 35/00 Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｕ (72)発明者細川速美京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者黒川雅裕京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者冨田公平京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (72)発明者山中規正京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内 (56)参考文献特開昭62−151717（ＪＰ，Ａ) 特開平６−11442（ＪＰ，Ａ) 特開平５−307117（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−40509（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−84910（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/61 G01J 3/00 - 4/04 G02B 6/00 G01V 8/10 - 8/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】照射光を直線偏光して検出域に照射し、
物体からの反射光を偏光分離手段により前記直線偏光に
対する平行成分と直交成分に分離し、それぞれの偏光成
分の受光出力に基づいて物体の有無、表面状態、又は材
質に関する信号を得る光学式センサ装置であって、発光素子と、受光素子と、処理系回路とをもつアンプ部
と、発光素子の光をヘッド部に導く投光用光ファイバと、ヘッド部で受光した光を前記受光素子に導く受光用光フ
ァイバと、前記投光用光ファイバの端部と、前記投光用光ファイバ
からの照射光を直線偏光する偏光素子と、前記偏光分離
手段と、それにより分離された２成分の光をそれぞれ受
光する前記受光用光ファイバの端部と、を単一のケース
のベース部材に収納して形成されるヘッド部と、から成
り、前記ファイバの先端部にスリーブを形成し、このスリー
ブ部を前記ベース部材に圧入固定したことを特徴とする
光学式センサ装置。
【請求項２】前記ヘッド部は、偏光素子、偏光分離手
段、投光用及び受光用の光ファイバ等の光学素子を保持
するベース部材と、このベース部材に対し前記光学素子
を覆うように嵌め合わせるカバー部材とを含むものであ
り、前記ベース部材とカバー部材とはスナップフィット構造
により固定し、かつ、このスナップフィット構造を互い
に横方向にずれない位置に設けたことを特徴とする請求
項１記載の光学式センサ装置。
【請求項３】前記ベース部材は、一面に閉口及び該開
口に設けられた支持柱とを有し、該開口の外枠部及び支
持柱の周囲に形成された線状突起を有するものであり、前記カバー部材は、前記ベース部材側の面に設けられた
複数の突起部と、前記ベース部材の外枠部及び支持柱の
開口の周囲に突出し、同一の高さを有するガイドと、を
有するものであり、前記カバー部材の突起部及びガイドに対応する部分に開
口を有するゴムシートを介して前記カバー部材を前記ベ
ース部材に嵌め合わせ固定することにより、前記ゴムシ
ートの弾性によりヘッド部を気密に保ちつつ光学素子を
保持するようにしたことを特徴とする請求項２記載の光
学式センサ装置。
【請求項４】前記ヘッド部に接続される投光用及び受
光用光ファイバのケーブルの取出し口を覆う筒状体と、前記筒状体の外周部に設けられ前記光ファイバを覆う外
皮部と、前記外皮部を被い、前記外皮部によって押圧されて前記
ヘッド部の光ファイバ接続部を気密に保つ筒状のゴムブ
ッシュと、を有することを特徴とする請求項３記載の光学式センサ
装置。