JPH09170913A - 光電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＣＤカメラのように外部照明を必要とせ
ず、安価、小型、情報処理が極めて簡単、かつ所定の物
体の認識も可能な光電センサを提供すること 【解決手段】 光を一次元方向に走査して出射する投光
部Ａと、投光部から出射された光の物体２０からの反射
光を受光する受光部Ｂと、受光部からの受光信号（受光
強度に応じた信号をしきい値処理して二値化して得られ
たパルス列）から特徴量を抽出し、その抽出した特徴量
と、予め格納した基準データとを比較して検出対象物か
否かの判別処理を行い、判別結果を出力する信号処理部
Ｃとから構成される。特徴量としては、パルス幅の最大
／最小値や、パルス数さらには、各パルスの幅をしきい
値処理して各パルスを「狭い／広い」に弁別して得られ
るコードデータを用いることにより、簡単な処理で合致
／不合致の判定が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光電センサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】よく知られているように、光電センサ
は、光源から出射した光を物体に照射し、その反射光を
検出することにより、光電センサの検出領域内での物体
の有無等を判断するようになっている。

【０００３】そして、例えば図１に示すように、上記光
電センサ１ａ〜ｃを複数設置（図示の例では平行に配列
する）し、各光電センサ１ａ〜ｃの検出領域を一部オー
バーラップさせると、少ないセンサで大まかな物体の存
在位置を検出することができる。図示の例では、各光電
センサ１ａ〜ｃがそれぞれ単独で検出する領域ａ，ｂ，
ｃと、隣接する光電センサ１の両方の検出領域に重なっ
ている領域ｄ，ｅの５つに区分することができる。そし
て、例えば右端の光電センサ１ｃのみが物体２を検出し
た場合には、その物体２は領域ｃに存在していると判断
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この複数の光
電センサを用いた検出システムでは、ａ〜ｅのいずれか
の領域に物体２が位置しているかを検出するものにすぎ
ず、大まかな物体位置情報しか得ることが出来なかっ
た。ましてや、物体の形状判別を行うことは不可能であ
った。

【０００５】ところで、ファクトリ・オートメーション
の分野においては組み立て検査が最も重要な要素のひと
つとなっており、例えば、回路組み立て工場において
は、ＩＣリードフレームがまっすぐで曲がっていないこ
とを検査する必要がある。また、印刷パターンが所定の
位置にきているか否かのチェックを行ったり、物体（製
品，部品）の形状が所望の状態であるか否かのチェック
を行うこともある。

【０００６】そして、上記検査を行うに際し、通常は、
ＣＣＤカメラを使った画像センサに基づいてコンピュー
タによる画像認識処理を用いて対象物体を認識するシス
テムが主流となっている。

【０００７】しかし、ＣＣＤカメラを用いた画像センサ
は外部に特別な光源（外部照明）が必要となるととも
に、認識アルゴリズムは複雑で高速な処理を要求するた
め、システムが大型化し、また高価なものとなる。そし
て、実際の使用にあたっては上記したように、外部照明
が必要となり、設置場所における照明方法の違い、例え
ば照度の違いや照明光の入射方向の違い等により読取誤
差等が発生するおそれもある。

【０００８】そこで、構成が簡易で安価な光電センサを
用いて上記した判定処理を行うことができれば好ましい
が、従来の光電センサでは、上記したように大まかな物
体位置情報しか得ることができず、判定処理までは行う
ことができなかった。

【０００９】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、ＣＣＤカメラのように外部照明を必要とせず、安
価、小型、情報処理が極めて簡単、かつ所定の物体の認
識も可能な光電センサを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る光電センサでは、光を少なくとも
一次元方向に走査して出射する投光部と、前記投光部か
ら出射された光の反射光を受光する受光部と、前記受光
部から与えられる受光信号から特徴量を抽出し、その抽
出した特徴量と、予め格納した基準データを比較して検
出対象物か否かの判別処理を行い、判別結果を出力する
信号処理部とを備えて構成した（請求項１）。

【００１１】そして好ましくは、前記投光部が、発光素
子と、その発光素子から出力された光を一次元方向に走
査する光走査手段とを備え、その光走査手段が、少なく
とも１つの弾性変形モードを有する弾性変形部とその弾
性変形部の一瑞に設けられた振動入力部とで構成される
共振型の走査装置を用い、前記走査装置の振動入力部の
入力を変化させることで走査幅を可変にするように構成
することである（請求項２）。

【００１２】また、前記受光部は、受光強度に基づく受
光信号をしきい値処理して二値化情報に変換し出力する
ようにすることができる（請求項３）。また、前記受光
部は、受光強度に基づく受光信号から、異なる条件でし
きい値処理し、複数種の二値化情報を生成し出力するよ
うにすることもできる（請求項４）。そして、係る場合
に前記特徴量が前記二値化情報に基づくパルスのパルス
幅，最大幅，最小パルス幅，パルス数，パルス幅合計の
中の少なくとも１つを含むようにするとよい（請求項
５）。さらに、前記特徴量として、前記二値化情報に基
づくパルス幅をしきい値処理して各パルスの配列情報を
コード化したコードデータを用いるようにするとなおよ
い（請求項６）。

【００１３】一方、信号処理部の機能の一例を示すと、
例えば、学習モードとして検出対象が正常な状態に対
して走査し得られた受信信号に基づいて予め定めた特徴
量を抽出し、抽出した各特徴量の値のうち、ばらつきが
一定の範囲内のものを有効特徴量と決定するとともに、
その有効特徴量の正常範囲を求める機能を持たせる。
また、実際の判定処理を行う実動作モードとして、判定
対象に対して走査し得られた受信信号に基づいて前記学
習モードで決定した有効特徴量についてのデータを求め
るとともに、その求めたデータが前記正常範囲内か否か
を判定し、判定結果を出力するように構成することもで
きる（請求項７）。

【００１４】さらに、検出対象が複数ある場合には、上
記学習モードとして、各検出対象が正常な状態に対して
走査し有効特徴量を求め、各検出対象について求められ
た有効特徴量と、他の検出対象について求められた有効
特徴量とを比較し、相互に弁別可能なときに正式な有効
特徴量とする機能をさらに付加することもできる（請求
項８）。

【００１５】投光部から一次元方向に光を走査しながら
検出物体に対して出射し、その時の反射光を受光部で受
光する。そして、その時の受光強度は、物体の有無（境
界部分がわかる）や、物体表面の状態（色や反射率等）
により異なるので、物体上を走査した部分の状態が受信
した信号強度に現れる。従って、信号処理部によりその
信号強度に基づくデータから特徴量抽出を行い、予め検
出対象となる物体から得られた特徴量データ（基準デー
タとなる）と比較し、その一致度・類似度を求めること
により、処理対象の物体が検出対象物か否かが判断され
る。従って、簡易な形状判定や種別判定並びに印刷ミス
の有無などの良否判定等を行うことができる。

【００１６】そして、外部照明などが不要となるので、
照明変動による誤認識のおそれは可及的に抑制され、簡
易で小型なセンサが構成できる。

【００１７】特に、請求項２のようにすると、投光部を
より小型化することができセンサ全体がさらに小型化す
る。

【００１８】また、請求項３のように受信信号を二値化
情報に変換することにより、出力信号は、パルス列とな
るので、特徴量抽出も簡単に行え、またそれに基づく比
較判定処理も、例えば実施の形態で示したように基準値
から一定の範囲内にあるか否かというようなしきい値処
理が可能となり、簡易なアルゴリズムで判定することが
できる。

【００１９】また、請求項４で規定した「異なる条件で
しきい値処理する」とは、例えば実施の形態で示すよう
に、異なるしきい値で二値化処理したり（図１４，図１
５で詳しく説明している）、しきい値は同じにするが、
そのしきい値処理する前に異なるフィルタ特性のフィル
タを通過させることにより、受信した信号から複数種類
の信号を生成し、係る生成した信号に対してしきい値処
理する（図１６〜図１８で詳しく説明している）ように
することができる。また、それらを組み合わせても良
く、さらには別の方式を採っても良い。このようにする
ことにより、より複雑な信号を生成することができるの
で、精度の良い判定を行うことができる。そして、請求
項５や請求項６を組み合わせることにより、より正確な
判定が行われる。

【００２０】一方、請求項７，８のように構成すると、
実際の判定処理を行うために必要な基準データを自動的
に生成することができる。もちろんその後に調整するの
は構わない。そして、有効特徴量を決定する際の「ばら
つきが一定の範囲内」とは、ある絶対的な値よりも小さ
い場合や、相対的にばらつきが小さいものからａ個を選
択するなど種々の方式を採ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図２は、本発明に係る光電センサ
の好適な実施の形態の一つを示している。同図に示すよ
うに、物体（検査対象物）に対して光を出射するための
投光部Ａと、物体からの反射光を受光する受光部Ｂと、
その受光部Ｂから出力された受信信号に基づいて所定の
判定を行う信号処理部Ｃとから構成されている。

【００２２】投光部Ａは、半導体レーザー素子（レーザ
ーダイオード）からなる発光素子１０と、発光素子１０
から出射された光のビーム径を絞るレンズ等の光学素子
（実際には、コリメートレンズや、光路を変換する鏡等
の複数の光学素子を備えた光学系からなる）１２と、そ
の光学素子１２から出射された光ビームαを１次元状に
走査する１方向共振製スキャナ１３と、その１方向共振
型スキャナ１３を駆動する駆動回路１４とを備えてい
る。

【００２３】そして、共振型スキャナ１３は、図３に示
すように、シリコン薄板やステンレス薄板等からなる平
面略Ｌ字型のプレート２１と、そのプレート２１を弾性
変形させる圧電素子２２とを備えている。プレート２１
は、弾性変形部（トーションバー）２４と、その弾性変
形部２４の両端に設けられた振動入力部２５及び可動片
２６と、可動片２６の片袖に設けられた重り部２７とか
らなり、上記振動入力部２５に、圧電素子２２が接合さ
れている。なお、プレート２１に設けられた重り部２７
は可動片２６と一体で作ってもよいし、重りとして後か
ら張り付けてもよい。

【００２４】そして、駆動部１４から圧電素子２２に駆
動電圧（交流電圧）Ｖｄを入力して振動させると、駆動
入力部２５から弾性変形部２４に振動が伝達されて弾性
変形部２４が共振振動し、可動片２６が首振り運動を行
うようになっている。

【００２５】例えば、弾性変形部２４の捩り振動モード
の共振周波数に等しい駆動電圧Ｖｄを圧電素子２２に入
力した場合、可動片２６は図４に示すようにＰ軸の回り
に首振り振動し、θＴ方向に往復振動する。この共振状
態で可動片２６の表面に形成されているミラー面２８に
光ビームＬが入射させられると、ミラー面２８で反射さ
れた光ビームＬは、可動片２６の回転速度の２倍の走査
速度で走査されるようになる。

【００２６】一方、受光部Ｂは、フォトダイオード等の
受光強度に対応した信号（本例では反射光の強度に応じ
た電流）を出力可能な受光素子１５と、その受光素子１
５から出力される信号を次段の信号処理部Ｃで取り込み
やすい信号、例えば電圧などに変換する受光回路１６と
から構成されている。さらにこの受光回路１６では、変
換された電圧を予め設定されたしきい値に基いて２値化
処理し、その２値信号を出力するようになっている。す
なわち、対象物体の表面の色・濃度や、材質等に伴う反
射率の相違などの表面の状態を、反射光の強度に基いて
２値にコード化し、そのコード化したデータ（パルス
列）に基いて、以後の判定処理を行うようにしている。

【００２７】信号処理部Ｃは、受光部Ｂから出力された
２値データを一時的に記憶保持するメモリ部１７と、判
定基準となる知識を格納する基準データ記憶部１８と、
前記メモリ部１７と基準データ記憶部１８からのデータ
を受けとり、それを比較して合致／不合致を判定し、判
定結果を外部に出力する判定部１９とから構成されてい
る。

【００２８】なお、信号処理部Ｃは、一般的なワンチッ
プ・マイコンやＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセ
ッサ）で構成することができる。また、キーボード等の
入力部と液晶パネルやＣＲＴ等のディスプレイ或いはプ
リンタ等の出力を付帯させることもできる。さらに信号
処理部Ｃは、本発明の光電センサとしての主要な情報処
理を行うことになり、その情報処理としては、学習モー
ドと実動作モードがある。

【００２９】ここで、本実施の形態で用いられる判定部
１９の判定処理（アルゴリズム）について説明する。基
本的には、形状等の判定は最初に入力された正規（正
常）の物体を走査して得られた走査方向に対する時系列
の２値データの情報（学習モード）と、実際の検査対象
の物体を走査して得られた情報を比較し、それらが一致
する場合には正常と判定する（実動作モード）。ところ
で、物体の状態のばらつきや、信号処理での変動などに
より、例え正常な物体であっても、基本となる正規の物
体に基づく２値データとコード化したデータが完全に一
致することは少ない。そこで、以下のように所定の特徴
量を抽出し、特徴量同士を比較し、合致／不合致を判定
するようにしている。

【００３０】すなわち、２値にコード化されたデータ
は、時系列に並べることによりパルス列とみなすことが
できる。そこで、その一連のパルス列における各パルス
のパルス幅やパルス数を特徴量として使用できる。そし
て、パルス幅，パルス数は、ともに２値データ（白／
黒）の両者について抽出することができる。さらに、パ
ルス幅に着目すると、白または黒のパルス幅の最大値や
最小値、同一色のパルス幅の合計等がある。また、位置
情報も加味し、例えば最大パルス幅の位置（何番目のパ
ルス）や、逆にＮ番目のパルスのパルス幅や、さらに
は、パルス幅をあるしきい値を基準に狭い／広いの２種
類（しきい値を複数設定し３種類以上にしても可）に各
パルスを分け、その各パルスの配置順等を特徴量として
使用することが可能となる。

【００３１】すなわち、例えば、物体（例えばネジ）の
大きさの違いを判定する場合、走査することによって得
られる２値データは、物品の外形（輪郭）部分で変わる
ため、大きさが違う種類のネジに基づいて得られるパル
ス幅は異なる。その結果、ネジの大きさの違いは認識で
きる。

【００３２】また、物体の表面に模様等が存在し、その
模様が反射光の強度の差に現れるような場合には、その
模様に基づくパルス列が構成されるので、パルス数や、
狭いパルスと広いパルスの配置順等を用いて判断でき
る。

【００３３】また、物体がＩＣのリードピンなどの場合
には、リードピンに相当する所定幅のパルスが、所定の
パルス数だけ（より正確に判断するためには、隣接する
リードピンの間隔に相当する所定幅のパルスに関する情
報も用いる）存在するか否かにより判断できる。

【００３４】一方、実際の判定処理において上記した各
特徴量をすべて使用すると、メモリ部１７に一時的に格
納された走査に基づくパルス列からの特徴量抽出処理、
並びに抽出した特徴量と、基準データ記憶部１８に格納
された知識（基準データ）との比較判定に要する処理が
膨大となり、処理に時間がかかるばかりでなく、特徴量
の中には合致／不合致を判定するにの適しないものもあ
り、係る特徴量がかえって認識率を低下するおそれもあ
る。

【００３５】そこで、実際の判定処理を行うに先立ち、
正規の検出対象（モデル）を実際に走査して得られた特
徴量データに基づいてその検出対象に適した特徴量（有
効特徴量）を選択するとともに、その選択された有効特
徴量における合致か否かの判定基準（しきい値）を決定
する学習処理を行う。

【００３６】その学習の一例を示すと、例えば図５に示
すようなフローチャートに従って行われる。すなわちま
ず、最初に所定数（本例では１５個）の正規の物体に対
して走査を行い、受光回路Ｂで得られた走査データ（パ
ルス列）を取得（サンプリング）する（ＳＴ１）。

【００３７】次いで、サンプリングして得られた各パル
スデータに基づいて、それぞれ各種の特徴量を求める
（ＳＴ２）。この時求める特徴量は、最大パルス幅，最
小パル幅，全パルス数の合計等、上記したすべての特徴
量であり、白／黒（１／０）のそれぞれのパルスについ
て求める。

【００３８】次に、これらの得られた各特徴量のばらつ
きを求める（ＳＴ３）。具体的には下記式（１）を用い
て変動係数を計算する。

【００３９】

【数１】 ＣＶ＝（σ／ｘ）＊１００ ［％］ （１） ここで、σは特徴量の標準偏差、ｘは特徴量の平均値を
あらわす。通常この係数はこれは平均値に対するばらつ
きの相対的な大きさをあらわすのに用いられる。

【００４０】すべての特徴量に対して変動係数を求めた
なら、この係数の値が３０％以下の特徴量を抽出し、そ
れを有効特徴量として選択する（ＳＴ４）。そして標準
偏差Ｓの３倍の値をしきい値とする。

【００４１】最後にバーコードのようなコードデータを
生成する（ＳＴ５）。各パルス幅と比較するしきい値Ｔ
１は下記式（２）によって計算される。

【００４２】

【数２】 Ｔ１＝（Ｗ Ｍａｘ＋Ｗ Ｍｉｎ）／２ （２） ここで、Ｗ Ｍａｘは最大パルス幅、Ｗ Ｍｉｎは最小
パルス幅である。そして、パルス列を構成する各パルス
はしきい値Ｔ１と比較され、その大小関係に基づいて
「広い」または「狭い」のいずれかに判別され、係るパ
ルス列を構成する各パルスを「広い／狭い」に弁別して
コード化したコードデータを作成する（ＳＴ５）。そし
て、上記有効特徴量としきい値を対にしたデータ及びコ
ードデータを基準データ（知識）として基準データ記憶
部１８に格納する。

【００４３】判定部１９における実際の判定処理は、ま
ず、基準データ記憶部１８に格納された有効特徴量の種
類及びそのしきい値並びにコードデータを取得する（Ｓ
Ｔ１０）。これにより初期設定が完了する。

【００４４】次いで、検査対象の物品に対して光を照射
（走査）して得られるパルス列のデータを、メモリ部１
７から取得（サンプリング）し（ＳＴ１１）、そのパル
ス列から有効特徴量を抽出する（ＳＴ１２）。そして、
抽出された特徴量データが、有効特徴量について定めた
しきい値の範囲内に収まっているか否かを判断する（Ｓ
Ｔ１３）。

【００４５】具体的には、本例では、まずしきい値の範
囲内に収まっているか否かを判断し、すべての有効特徴
量の条件を満たす場合には、次にコードデータが一致す
るか否かを判断し、コードデータまで一致した場合に合
致と判定するようにしている。この様に２段階に分けて
判断を行うようにしており、最初の有効特徴量による判
定で不合致とされたものはコードデータの比較をするま
でもなく不合致と判定するようにしている。

【００４６】なお、本発明では係るコードデータの比較
は必ずしも行わなくてもよく、また、本例のように２段
階に分けるのではなく、同時に比較判定するようにして
もよい。

【００４７】そして、その判定結果（合致／不合致）を
出力する（ＳＴ１４）。そして、上記処理を繰り返し行
うことにより、例えば連続して搬送されてくる検査対象
物に対して順次判定処理を行うことができる。

【００４８】また、上記した判定出力は、例えば合致／
不合致に対応するそれぞれの信号を出力するようにして
もよく、或いは合致したときのみまたは不合致の時のみ
検出信号を出力するようにしてもよい。さらに、そのセ
ンサ出力をランプなどの表示手段やスピーカなどの音声
出力装置に連係して人間に判定結果を直接知らせるよう
にしたり、或いは、ファクトリーオートメーションその
他の装置の制御部に送り、不良品の廃棄や、良品の次工
程への搬送などの所定の処理を行うようにしてもよい。

【００４９】次に、実際の検査対象物を用いて上記した
装置の作用について説明する。まず、第１の例として
は、図７（Ａ）に示すように、初期状態では紙２５の上
に３本の線３１ａ，３１ｂ，３１ｃが印刷されており、
真ん中の線３１ｂの幅が広く、その両側の線３１ａ，ｃ
の幅が狭くなっている。そして、係る紙２５に対して、
同図（Ｂ）に示すように両側の線３１ａ，３１ｃに沿っ
て、その内側にそれぞれ長方形のパターン３２を印刷す
る処理を行い、その印刷が正常に行われたか否かを、本
発明の光電センサ３３を用いて判定する。

【００５０】この場合において、異常時の印刷ずれの一
例を示すと、同図（Ｃ）に示すように２つの長方形のパ
ターン３２が、細い線からずれて印刷される。そして、
印刷ずれの態様としては、細い線と重なる場合（左端の
線３１ａとパターン３２ａの関係）と、細い線から離れ
る場合（右端の線３１ｃとパターン３２ｂの関係）等が
ある。

【００５１】そして、各図の状態に対し、光電センサ３
３を所定距離を置いて対向配置し、投光部より一次元方
向に走査しながらレーザー光を検出物体である紙２５に
対して出射し、そのときの反射光を受光部で受光し、受
光強度に応じた出力を２値化してパルス列データを生成
し、信号処理部内のメモリ部に格納する。

【００５２】各サンプリングにより得られた２値化信号
（メモリ部に格納されるパルス列データ）の一例を示す
と、図８（Ａ）〜（Ｄ）のようになる。同図中（Ａ）
は、初期状態の長方形パターンが印刷されていない場合
を示している（図７（Ａ）のサンプリング結果で、Ｐ
１′が左端の線３１ａ，Ｐ２′が中央の線３１ｂ，Ｐ
３′が右端の線３１ｃに対応する）。図８（Ｂ）は正常
値を示し２本の細い線に沿って長方形が印刷されている
場合を示している（図７（Ｂ）のサンプリング結果で、
Ｐ１が左側の長方形のパターン３２，Ｐ２が中央の線３
１ｂ，Ｐ３側の長方形のパターン３２に対応する）。図
８（Ｃ）は異常値を示し、長方形のパターンがずれて印
刷された場合を示している（図７（Ｃ）のサンプリング
結果で、Ｐ10が長方形のパターン３２ａ，Ｐ11が中央の
線３１ｂ，Ｐ12がどの線からも離れた長方形パターン３
２ｂ，Ｐ13が右端の線３１ｃに対応する）。さらに、図
８（Ｄ）は、同図（Ｃ）よりもさらに大きく印刷ずれを
した場合の結果を示している。そして、判定結果として
は、図８（Ｂ）に相当するパルス列を検出した場合を正
常とし、それ以外を異常と判定する（図８（Ａ）も印刷
もれで異常）。

【００５３】この場合において、使用する有効特徴量と
しては、印刷部分に対応するパルスのパルス数，最大パ
ルス幅，パルス幅合計であり、具体的な数値としてはパ
ルス数は３で、最大パルス幅は、長方形パターンに対応
するパルスＰ１（Ｐ３）の幅で、パルス幅合計は、３つ
のパルスＰ１，Ｐ２，Ｐ３の幅の合計となる。そして、
この例ではパルス数についてはマージンを取らず（実際
には、±３σのしきい値が１未満となり３以外は異
常）、パルス幅については正常な対象物を複数回走査し
て得られる平均値に対して±３倍の標準偏差の範囲内に
しきい値を設定する。さらにコードデータとしては、し
きい値Ｔ１がＰ１（Ｐ３）のパルス幅とＰ２のパルス幅
の平均となるので、「広い−狭い−広い」となる。

【００５４】上記した基準データに基づいて、図８
（Ａ）〜（Ｄ）の４つのデータについての判定を行う。
まず、図８（Ａ）の場合には、パルス数は３個で基準デ
ータを満たすが、最大パルス幅はＰ２′の幅となり基準
データよりも小さく、また、パルス幅合計も基準データ
よりも小さいので、不合致（異常）と判定される。

【００５５】図８（Ｂ）については、すべての有効特徴
が条件を満たし、さらにコードデータも一致するので合
致（正常）と判定される。図８（Ｃ），（Ｄ）について
は、パルス数が４個となり、基準データを満たさないの
でやはり不合致（異常）と判定される。

【００５６】また、２つの長方形のパターンのうち、一
方のパターン（例えば右側）のみが印刷ずれをおこした
場合には、例えば図８（Ｅ）に示すようなパルス列が得
られる。すると、この例では、有効特徴量であるパルス
数，最大パルス幅並びにパルス幅の合計はともに基準デ
ータと一致する（しきい値による正常の範囲内に収ま
る）。但し、コードデータは、「広い−広い−狭い」と
なり、基準データと異なり、やはり異常と判定される。

【００５７】図９は、第２の例を示しており、ＩＣ４０
のリードピン４１ａ〜ｅの検査に適用した例を示してい
る。正常のリードピン４１ａ〜ｅが、すべて幅が等しい
とともに等間隔で配置されているとする。そして、図９
に示すように光電センサ３３の走査方向をリードピン４
１ａ〜ｅの配置方向と平行で各ピンを交差するように設
定する。すると、正常であれば、図１０（Ａ）に示すよ
うに、リードピンに対応する各パルスのパルス幅は等し
く、等間隔で並ぶことになる。

【００５８】一方、リードピンが曲がっている場合には
（図９中３番目のリードピン４１ｃ）、図１０（Ｂ）に
示すように、各パルスが等間隔に並ばない。また、リー
ドピンが抜けている場合（例えば３番目のピンが折れて
損失している）には、図１０（Ｃ）に示すように該当す
る部分にパルスが現れない。さらに、リードピンはすべ
てあるもののそのうちの一部に欠けがあり、幅が狭くな
っている場合には、図１０（Ｄ）に示すように、該当す
るリードピンのパルス（図の例では２番目）のパルス幅
が短くなる。

【００５９】そこで有効特徴量としては、パルス数（リ
ードピンの欠け（図１０（Ｃ）を検出する）や、リード
ピンに対応するパルスの最小パルス幅Ｐ Ｍｉｎ（リー
ドピンの一部欠け（図１０（Ｄ）を検出する）や、リー
ドピンの間隔部分に対応するパルスの最大パルス幅Ｐ
Ｍａｘ（図１０（Ｂ）〜（Ｄ）を検出する）など用いる
ことができる。なお、本例のように各パルスの幅が同じ
場合には、コードデータにより判別はあまり適さない。

【００６０】図１１は、第３の例を示しており、この例
では物体の形状の認識に適用した例を示している。すな
わち、コンベア４３上を複数種の物品が混合状態で搬送
されてくる場合において、三角柱の物品４４ａを検出
し、所定の搬送路へ送るような場合に適用する。そし
て、混合される物品としては平面が正方形の四角柱４４
ｂと、平面が長方形のものがある。

【００６１】すると、検出対象の三角形の物品４４ａの
場合には、光電センサ３３からは図１２に示すようなパ
ルス幅からなるパルスが検出される。一方、四角形の物
品４４ｂは、検出されるパルスのパルス幅が上記のもの
よりも長く、また、直方体の場合には検出されるパルス
幅が短くなる。そこで、有効特徴量として、パルス幅を
選択すると、パルス幅が所定の範囲内に入っているもの
を検出対象物と判定できる。

【００６２】また、ある物品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを所定回数
走査して得られた最大パルス幅ＭＡＸ ＰＷと、パルス
数ＰＮに基づく平均値ＡＶ，変動係数ＣＶ，３倍の標準
偏差（３σ）ＳＤが下記表に示すような値を取ったとす
る。なお、Ａの場合には最大パルス幅及びパルス幅はと
もに変動係数が３０％以下で有効特徴量として選択され
たものとする。

【００６３】

【表１】 そして、その物品Ａと、他の物品Ｂ，Ｃ，Ｄを比較する
場合を考えると以下のようになる。

【００６４】＊ＡとＢの比較 ＡとＢを比較する場合、有効特徴量の種別が一致しない
ため（Ｂの最大パルス幅の変動係数が３０％よりも大き
いため、最大パルス幅は有効特徴量とならない）、両者
は異なるものと判断される。また、Ｂの最大パルス幅は
１５であり、Ａの物品のしきい値の範囲内（２２〜２
４）に入っていないため、いずれにしても不合致とな
り、Ａを正常な物品とすると、Ｂは不良品或いは異物と
なる。

【００６５】＊ＡとＣの比較 ＡとＣは、パルス数は一致するが、最大パルス幅が、Ａ
の正常な範囲（２２〜２４）内に入らず、やはり両者は
異なるものと判定される。

【００６６】＊ＡとＤの比較 Ａ，Ｄの有効特徴量は、最大パルス幅とパルス数であ
り、パルス数はともに３で一致し、最大パルス幅も、Ｄ
の値２２がＡの正常な範囲（２２〜２４）内に入ってお
り、すべての有効特徴量が一致するので、両者は合致す
ると判定される。よってＤは良品となる。

【００６７】この様に、検出対象物の特徴に応じて適宜
有効特徴量を選択することにより、光電センサという比
較的簡単で小型なものを用いて各種の判定処理を行うこ
とができ、しかも光電センサの場合には、ＣＣＤセンサ
と異なり外部照明が不要で、照明の状態による変化もな
くなる。

【００６８】上記した実施の形態では、検出対象物・状
態が１つで、本物（良品）か、偽物（不良品）かを弁別
するものに適用した例を示したが、本発明はこれに限る
ことはなく、２つ以上の状態（３種類以上を弁別する）
場合にも適用できる。つまり、仮に認識対象の正常な物
品・状態をＡ，Ｂの２種類あるとすると、実際の判定
（実動作モード）では、「Ａ」と「Ｂ」と「それ以外」
の３つの状態を弁別することになる。従って、実動作モ
ードに先立って行われる学習処理（学習モード）では、
当然のことながら「Ａ」と「Ｂ」とを区別できるような
特徴量を抽出・選択する必要がある。

【００６９】そこで、本例では、図１３に示すように、
まず検出する正常な物品（上記の例ではＡとＢ）に対し
てそれぞれ光電センサで走査し、得られたパルス列から
有効特徴量データを取得する（ＳＴ２０）。つまり、認
識すべき物品を所定数用意し、係る物品に対して順次走
査しパルスデータを取得する。そして、例えば図５に示
す学習処理を行い、有効特徴量やコードデータを取得す
る。この時、本例では認識すべき物品が複数種類あるた
め、どの種類についてのものかのデータも併せて取得・
格納する。そして、係るデータ取得は、すべての物品に
対して行なう（ＳＴ２１）。

【００７０】次に、各状態・物品について取得したデー
タの有効特徴量等を比較する（ＳＴ２２）。すなわち、
取得した各々の有効特徴量の正常範囲（しきい値の範
囲）に重複する領域があるか否かを判断する。そして、
重複しない場合には、係る有効特徴量を用いて、各状態
を弁別できると判断できる。また、重複する場合には、
コードデータが一致するか否かも判断する。そして、コ
ードデータまで一致する場合には、状態判定不可能とな
る。

【００７１】そこで、ステップ２２の状態の比較を行っ
た結果、すべての状態を弁別できるか否かを判断し、特
徴量やコードデータが異なる場合には弁別可能とし、そ
のとき抽出された有効特徴量・コードデータを各状態を
検出するための基準データと決定し、基準データ記憶部
１８に格納する（ＳＴ２３，２４）。一方、状態判定不
可能の場合には、ステップ２５に戻り、異なる場所で有
効特徴量データを取り込み、前記処理を再度行う。

【００７２】一方、実際の判定を行う実動作モードで
は、基本的な処理は図６に示したフローと同様である。
すなわち、まずステップ２４の処理にて基準データ記憶
部１８に格納された各検出・認識対象の各々の有効特徴
量の種類及びそのしきい値並びにコードデータを取得す
る（ＳＴ２６）。これにより初期設定が完了する。次い
で、各々の検査対象の物品に対して走査し、得られるパ
ルス列のデータをメモリ部１７から取得（サンプリン
グ）し（ＳＴ２７）、そのパルス列から有効特徴量を抽
出する（ＳＴ２８）。そして抽出された特徴量データが
有効特徴量について定めたしきい値の範囲に収まってい
るか否を判断する（ＳＴ２９）。

【００７３】具体的には、まず１つめの状態Ａにおい
て、しきい値の範囲内に収まっているか否かを判断し、
すべての有効特徴量の条件を満たす場合には、次にコー
ドデータが一致するか否かを判断し、コードデータまで
一致した場合に合致と判定するようにしている。また、
合致しない場合には、２つめの状態Ｂにおいて同様に有
効特徴量の条件の判定とコードデータの判定を行う。こ
のようにして、順次各状態の比較を行い、一致するもの
がない場合には、対応するものがないと判断する。

【００７４】このように判定を２段階に分けて判断を行
うようにしており、最初の有効特徴量による判定が不合
致のものはコードデータの比較をするまでもなく不合致
と判定するようにしている。

【００７５】これらの比較は、基準データを取得したす
べての状態において行い、その判定結果（合致／不合
致）を出力する（ＳＴ３０）。そして、検査対象物がな
くなるまで（ステップ３１の判断でＹ）上記処理を繰り
返し行うことにより、例えば、連続して搬送されてくる
検査対象物に対して順次判定処理を行うことができる。
なお、本発明では係るコードデータの比較は必ずしも行
わなくても良く、また本例のように２段階に分けるので
はなく、同時に比較判定するようにしても良い。図１４
は、本発明の他の実施の形態を示している。上記した２
つの実施の形態では、いずれも２値化レベルは１つとし
ていたが、本形態では、複数の異なるレベルで２値化す
るようにしている。つまり、特徴量抽出の前に行う前処
理の改良である。同図に示すように、受光した信号をハ
イパスフィルタ４５を通過させることにより低周波ノイ
ズを除去する。そして、このハイパスフィルタ４５の後
段に、３つの２値化回路４６ａ〜４６ｃを並列に接続す
る。各２値化回路４６ａ〜４６ｃのしきい値はそれぞれ
異ならせている。これにより、同一の走査信号であって
も、各２値化回路４６ａ〜４６ｃから出力されるパルス
列は異なる。そして、係る各パルス列をデータサンプリ
ング回路４７を介してメモリ部へ格納し、判定処理に使
用するようにする。係る構成にすることにより、１つの
しきい値では得られなかった特徴量を抽出することが可
能となり、より高精度な判断を行うことができる。

【００７６】一例を示すと、ハイパスフィルタ４５から
出力される信号が図１５（ａ）に示すようになっている
とし、２値化回路４６ａが最も小さいしきい値（レベル
１）をとり、２値化回路４６ｃが最も大きいしきい値
（レベル３）をとり、２値化回路４６ｂがその中間のし
きい値（レベル２）をとるものとする。すると、各２値
化回路の出力は、正負それぞれ図１５中（ｂ）〜（ｄ）
に示すようになり、それぞれ異なるパルス列となる。よ
って、例えばレベル２のみの場合に比べ、得られる情報
量は多岐に渡る。なお、図示の例では、正負両側の信号
を取得するようにしたが、片側だけでも良いのはもちろ
んである。

【００７７】また、１つの走査データに基づいて複数種
のパルス列データを生成する機能として、上記した例で
は異なるしきい値で二値化するようにしたが、本発明は
これに限ることはなく、例えば図１６に示すように、受
信した信号を異なるフィルタ特性の３つのバンドパスフ
ィルタ４８ａ〜４８ｃに並列に入力するようにしてい
る。そして、各フィルタは、図１７に示すようなフィル
タ特性からなる低域バンドパスフィルタ４８ａ，中域バ
ンドパスフィルタ４８ｂ及び高域バンドパスフィルタ４
８ｃとする。そして、各フィルタ４８ａ〜４８ｃの出力
に同一のしきい値で二値化処理する二値化回路４６を接
続し、パルス列データを生成する。そして、その二値化
回路４６の出力（パルス列データ）をデータサンプリン
グ回路４７を介して図外のメモリ部へ与えるようにす
る。

【００７８】すなわち、二値化処理する前の受信信号に
は、ノイズ以外にも様々な有効な情報が含まれている。
そこで、本例のように異なる周波数成分の信号を抽出
し、それを二値化することにより、情報量を増やすこと
ができ、より精度の良い判定を行うことができる。

【００７９】一例を示すと、受光した元信号が図１８
（ａ）に示すようになっているとすると、各フィルタ４
８ａ〜４８ｃの出力はそれぞれ図１８中（ｂ）〜（ｄ）
に示すようになる。従って、図から明らかなように、係
る各フィルタの出力信号に対し二値化処理をすると、そ
れぞれ異なるパルス列が生成される。

【００８０】なお、上記した例において低域バンドパス
フィルタ及び高域バンドパスフィルタは、それぞれロー
パスフィルタ、ハイパスフィルタにしても良い。また、
使用するフィルタ数も３個に限ることはなく、２個或い
は４個以上にしてももちろん良い。

【００８１】図１９は、本発明のさらに別の実施の形態
を示している。本形態では、図２に示す実施の形態を基
本とし、マニュアルにより調整を行うための判定設定部
４９をさらに設けている。この判定設定部４９は、判定
部１９の判定アルゴリズムを変更するもので、具体的に
は、有効特徴量や、正常範囲を規定するしきい値を変更
するものである。そして、判定部１９に対して直接作用
し、そのときの判定処理アルゴリズムを変更する場合
と、基準データ記憶部１８にアクセスし、学習により得
られたデータ自体を変更することがある。これにより、
センサの融通性が増す。なお、その他の構成並びに作用
効果は、上記した実施の形態と同様であるため、同一符
号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００８２】図２０は、本発明を適用したアプリケーシ
ョンの第４の例を示しており、この例では物体（材料）
の重なり位置の認識に適用した例を示している。具体的
には、ゴム材５０の端部同士を重ね合わせた状態で接着
剤を塗布して接着一体化する工程に適用した例を示して
いる。そして、使用する光電センサとしては、図１９に
示す判定設定部４９を備えたセンサを用いるようにして
いる。

【００８３】すなわち、予め正常に重ね合わされた製品
を用いて学習し、所定の有効特徴量やコードデータ等を
取得する。そして、自動的に有効特徴量及びその正常範
囲等の基準値が求められるが、係る基準値に対して判定
設定部４９を用いて調整を行う。つまり、本例の場合に
は、重ね合わされた部分が厚くなり、センサとの距離が
短くなるので、表面の反射率が高いとその重なっている
部分の光強度が強く、しきい値を調整するとにより重な
った部分が白のパルスとして出現させることができる。
また、重なっている端部は陰になり、微小の黒のパルス
を出現させることができる。このように有効特徴量とな
るべき特徴量が既知の場合には、自動的に抽出した特徴
量を判定設定部４９を用いて削除することにより、簡単
なアルゴリズムで正確な判定を行うことができるように
なる。また、重なり幅の許容範囲等がある場合には、そ
れに応じてしきい値（正常範囲）を調整することもでき
る。

【００８４】そして、実動作モードに移行した実際の判
定処理では、まず２つのゴム材５０を重ね合わせる。こ
の時は、まだ接着剤は塗布していない。その状態で光電
センサ３３を用いて走査し、正常範囲にあるか否かを判
断し、その結果（合致／不合致）がライン制御装置５１
に送られる。ライン制御装置５１では、不合致の場合に
は、ゴム部材５０を移動させて重なっている量を変更さ
せ、その後再度光電センサ３３による検査を行う。そし
て、合致信号が出力された場合には、接着剤を塗布し、
両ゴム部材５０を接合一体化する。なお、図２１は、実
動作モードで得られた走査データと合格ライン（基準
値）の関係を示しており、図示の例では合致信号が出力
される。なお、図中の「走査データ」は、重なり部分に
対応する白のパルスのみを示している。

【００８５】図２２は、本発明を適用したアプリケーシ
ョンの第５の例を示しており、この例では棒材５２の両
端に、それぞれゴム管５３を装着した状態で接着剤を塗
布して接着一体化する工程に適用した例を示している。
この例でも、上記した図２０に示す例と同様に、ゴム管
５３の挿入量（ゴム管５３同士の間隔）が正常範囲内に
ある（合格）か否かを判断し、正常範囲内になるように
調整後接着剤を塗布する工程における正常範囲内外の判
定に利用している。

【００８６】つまり、図２３に示すように、走査データ
はゴム管５３の部分が白のパルスとして出現するため、
そのパルスが合格範囲内にあるか否かにより、合致／不
合致信号が出力される。そして、不合致信号が出力され
た場合には、ライン制御装置５１を動作させてゴム管５
３の挿入量を調整し、合致信号が出力された場合には接
着剤を塗布するようにしている。また、光電センサ３３
における学習処理時には、上記と同様基準値をマニュア
ルで調整すると、短時間で精度の良い判定が行えるよう
になる。

【００８７】図２４は、さらに本発明の別の実施の形態
を示している。上記した各実施の形態は、投光部Ａから
出射する光を走査させる機能として共振型スキャナ１３
を用いたが、本例ではポリゴンモータ５５を用いてい
る。なお、このポリゴンモータに替えて、ポリゴンミラ
ーをＤＣモータの回転軸に取り付け、ＤＣモータの回転
よってポリゴンミラーを回転させることにより、ビーム
（走査光）を一次元に走査するようにしても良い。

【００８８】具体的には、投光部Ａは、発光素子１０か
ら出射される光のビーム径を光学素子１２で絞り込んだ
後ポリゴンモータ５５に照射させる。そして、ポリゴン
モータ５５を回転させることにより、ビームαを１次元
状に走査させるようになっている。さらに、投光部Ａの
出射口側には、スリット５６を設け、走査幅を調整する
ようになっている。そして、スリット５６の内側に配置
されたフォトダイオード５７により、ポリゴンモータ５
５で反射されたビームαが基準位置に来たことを検知
し、同期を取るようにしている。

【００８９】また、受光部Ｂは、上記した実施の形態と
同様に、受光素子１５と受光回路１６′とから構成され
ている。そして、受光回路１６′の内部構成は、受光強
度に対応した電気信号を二値化回路１６′ａにて二値化
処理した後、メモリ部１７に送るようになっている。つ
まり、ここで示す二値化回路１６′ａが、上記した図１
４や図１６等における二値化回路に対応するものであ
る。さらに投光部Ａから出射されるビーム（走査）と同
期を取るため、フォトダイオード５７からの検出信号を
受けたフェイズシフト回路１６′ｂから、所定のタイミ
ングでタイマ１６′ｃに対してパルスイネーブル信号と
して入力されるようになっている。そしてタイマ１６′
ｃの出力が、サンプリング信号となり、係るサンプリン
グ信号に基づいて受光素子１５からの信号が、所定のタ
イミングでサンプリングされ、メモリ部１７に格納され
るようになっている。なお、タイマ１６′ｃの可変抵抗
Ｒによりサンプリング信号は調整される。なおまた、信
号処理部Ｃ側は、上記した各実施の形態と同様である。

【００９０】図２５は、投光部Ａとしてポリゴンを用い
た別の形態である。ポリゴンを利用した場合には、１回
の走査にかかる時間はポリゴンミラーの面数とモータの
回転数により一義的に決まる。従って、スリット５６を
操作して走査幅を変えた場合、分解能を維持するために
は、サンプリング周波数を走査角に応じて変更する必要
がある。係る調整を容易に行えるようにしたのが、図示
する回路である。

【００９１】すなわち、スリット５６は、走査窓（ビー
ムαが出射可能な開口部）の両側から走査窓を覆うよう
に設置されているため、走査窓から出射され受光部Ｂに
て受光される受光信号は、図２６（Ｂ）に示すように、
照射光がスリット（同図（Ａ）中ハッチングで示す領
域）にあたっている部分では、受光量が落ちる。

【００９２】そこで、図２５に示すように、受光素子１
５の出力（本来は二値化回路１６″ａに与えられる）を
分岐させてコンパレータ１６″ｄにも与え、そこにおい
て一定の受光量があるか否かを弁別する。これにより、
図２６（Ｃ）に示すように、スリットで覆われている部
分に照射されているときは、コンパレータ１６″ｄの出
力はＬｏｗとなり、走査光（ビームα）がスリットで遮
蔽されていないときにはコンパレータ１６″ｄの出力は
Ｈｉｇｈとなる。

【００９３】そして、コンパレータ１６″ｄの出力をタ
イマ１６″ｃと信号処理部Ｃ内のタイマ制御部５６に与
えるようにする。すると、タイマ１６″ｃは、図２６
（Ｄ）に示すように、コンパレータ１６″ｄの出力がＨ
ｉｇｈの間だけ所定の周波数（サンプリング周波数）で
パルスを出力し、そのパルスに基づいてメモり部１７に
二値化回路１６″で二値化されたデータが格納される。
そして、タイマ１６″ｃから出力されるパルスのサンプ
リング周波数は、タイマ制御部５９からの制御信号によ
り決定され、タイマ制御部５９は、コンパレータ１６″
ｄから与えられるパルス幅に基づいて走査角を抽出し、
その走査角に応じた周波数を求め、それを制御信号とし
て出力するようになっている。

【００９４】なお、判定部１９を含む信号処理部Ｃは、
例えばワンチップ・マイコンやＤＳＰ（ディジタル・シ
グナル・プロセッサ）等により構成することができ、内
部ＣＰＵより上記した判定処理を行うことができる。し
たがって、上記した学習処理も上記ＣＰＵを用いて行う
こともでき、その場合には、図２に示すブロック図内の
判定部１９が学習部を兼用することになり、その学習結
果を基準データ記憶部に格納することになる。また、そ
のように学習機能を兼用するのではなく、学習処理は外
部コンピュータを用いて行い、その学習結果を本発明の
光電センサに登録するようにしてももちろんよい。

【００９５】また、判定アルゴリズムは有効特徴量を学
習し、走査コードを使う特徴をもち、有効特徴量はいく
つかの特徴量の中から選ばれ、自動的に計算され選択さ
れる。この有効特徴量を適宜に選ぶことにより、この光
電センサは広く他のアプリケーションに使うことができ
る。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る光電センサ
では、ＣＣＤカメラのように外部に光源を必要とせず構
成が簡易で、小型化，低価格化を図ることができる。し
たがって、工場の組み立てラインにおける簡単な形状判
定の分野で適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光電センサを用いたシステムの一例を示
す図である。

【図２】本発明に係る光電センサの好適な実施の形態の
一例を示すブロック図である。

【図３】共振型スキャナの一例を示す図である。

【図４】共振型スキャナの動作を説明する図である。

【図５】学習処理の機能を説明するフローチャートであ
る。

【図６】判定部の機能を説明するフローチャートであ
る。

【図７】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図８】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図９】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図１０】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図１１】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図１２】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図１３】本発明の別の実施の形態における学習モード
と実動作モードの処理を示すフローチャートである。

【図１４】本発明の別の実施の形態の要部を示すブロッ
ク図である。

【図１５】その作用を説明する図である。

【図１６】本発明の別の実施の形態の要部を示すブロッ
ク図である。

【図１７】その作用を説明する図である。

【図１８】その作用を説明する図である。

【図１９】本発明の別の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２０】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図２１】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図２２】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図２３】実際の使用状態の一例を示す図である。

【図２４】本発明の別の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２５】本発明の別の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２６】その作用を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ 投光部 Ｂ 受光部 Ｃ 信号処理部 １０ 発光素子 １３ 共振型スキャナ １５ 受光素子 １６ 受光回路 １７ メモリ部 １８ 基準データ記憶部 １９ 判定部 ４６ａ〜４６ｃ 異なるしきい値を有する二値化回路 ４８ａ 低域バンドパスフィルタ ４８ｄ 中域バンドパスフィルタ ４８ｃ 高域バンドパスフィルタ ５５ ポリゴンモータ

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｂ 10/105 Ｇ０１Ｖ 9/04 Ａ 10/10 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｒ 10/22

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を少なくとも一次元方向に走査して出
   射する投光部と、 前記投光部から出射された光の反射光を受光する受光部
   と、 前記受光部から与えられる受光信号から特徴量を抽出
   し、その抽出した特徴量と、予め格納した基準データを
   比較して検出対象物か否かの判別処理を行い、判別結果
   を出力する信号処理部とを備えた光電センサ。
2. 【請求項２】 前記投光部が、発光素子と、その発光素
   子から出力された光を一次元方向に走査する光走査手段
   とを備え、 その光走査手段が、少なくとも１つの弾性変形モードを
   有する弾性変形部とその弾性変形部の一瑞に設けられた
   振動入力部とで構成される共振型の走査装置を用い、前
   記走査装置の振動入力部の入力を変化させることで走査
   幅を可変にするものである請求項１に記載の光電セン
   サ。
3. 【請求項３】 前記受光部は、受光強度に基づく受光信
   号をしきい値処理して二値化情報に変換し出力するもの
   である請求項１に記載の光電センサ。
4. 【請求項４】 前記受光部は、受光強度に基づく受光信
   号から、異なる条件でしきい値処理し、複数種の二値化
   情報を生成し出力するものである請求項１に記載の光電
   センサ。
5. 【請求項５】 前記特徴量が前記二値化情報に基づくパ
   ルスのパルス幅，最大幅，最小パルス幅，パルス数，パ
   ルス幅合計の中の少なくとも１つを含むものである請求
   項３または４に記載の光電センサ。
6. 【請求項６】 前記特徴量として、前記二値化情報に基
   づくパルス幅をしきい値処理して各パルスの配列情報を
   コード化したコードデータを用いるようにした請求項３
   〜５のいずれか１項に記載の光電センサ。
7. 【請求項７】 前記信号処理部が、 検出対象が正常な状態に対して走査し得られた受信信号
   に基づいて予め定めた特徴量を抽出し、抽出した各特徴
   量の値のうち、ばらつきが一定の範囲内のものを有効特
   徴量と決定するとともに、その有効特徴量の正常範囲を
   求める学習モードと、 判定対象に対して走査し得られた受信信号に基づいて前
   記学習モードで決定した有効特徴量についてのデータを
   求めるとともに、その求めたデータが前記正常範囲内か
   否かを判定し、判定結果を出力する実動作モードとを備
   えたことを特徴とする請求項１に記載の光電センサ。
8. 【請求項８】 請求項７において、検出対象が複数ある
   場合に、 各検出対象が正常な状態に対して走査し有効特徴量を求
   め、 各検出対象について求められた有効特徴量と、他の検出
   対象について求められた有効特徴量とを比較し、相互に
   弁別可能なときに正式な有効特徴量とする機能をさらに
   有することを特徴とする光電センサ。