JPH11201821A - 光学センサ - Google Patents
光学センサInfo
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- JPH11201821A JPH11201821A JP10005920A JP592098A JPH11201821A JP H11201821 A JPH11201821 A JP H11201821A JP 10005920 A JP10005920 A JP 10005920A JP 592098 A JP592098 A JP 592098A JP H11201821 A JPH11201821 A JP H11201821A
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
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Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】検知エリアよりも小さな被検出体の発する光信
号を感度分布に左右されずに、視野内のどこを通過して
も一定の信号を得ることができ、感度が均一化された光
学温度センサを提供する。 【解決手段】 検知エリア４内の輻射波を受光する受光
部２と、この受光部２により受光された受光エネルギに
基づいて、検知エリア４内における被検出体の有無を判
別する検出部３およびその検知エリア４内の感度を均一
とするための光学的補正手段１を受光部２の前段に設け
る。この光学的補正手段１として、表面の形状が当該ミ
ラー面の内側に向かって曲率半径が小さくなる球面の集
合体からなるミラー、あるいは、感度に反比例する比率
の透過率を有する透過フィルタを適用する。
号を感度分布に左右されずに、視野内のどこを通過して
も一定の信号を得ることができ、感度が均一化された光
学温度センサを提供する。 【解決手段】 検知エリア４内の輻射波を受光する受光
部２と、この受光部２により受光された受光エネルギに
基づいて、検知エリア４内における被検出体の有無を判
別する検出部３およびその検知エリア４内の感度を均一
とするための光学的補正手段１を受光部２の前段に設け
る。この光学的補正手段１として、表面の形状が当該ミ
ラー面の内側に向かって曲率半径が小さくなる球面の集
合体からなるミラー、あるいは、感度に反比例する比率
の透過率を有する透過フィルタを適用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、検知エリア内の輻
射波を受光することにより、被検出体の存在の有無を検
出する光学温度センサ等、光を受光し、その受光量によ
る信号処理を行う光学センサに関する。
射波を受光することにより、被検出体の存在の有無を検
出する光学温度センサ等、光を受光し、その受光量によ
る信号処理を行う光学センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図７（Ａ） に示すように、梱
包ライン５３における梱包物５１に付着したホットメル
ト５４の付着の良否を判定するといった用途において
は、所定の検知エリア５２が設定された検出素子５０に
よって、被検出体９５ａ，９５ｂであるホットメルト５
４の熱放射を受光し、付着の良否を判定する技術があ
る。この検出素子５０は、図８に示すように、熱放射を
受光する受光部５０ａおよびこの受光部５０ａにより受
光された受光エネルギに基づいて被検出体９５ａ，９５
ｂの有無を検出する検出部５０ｂによって構成されてい
る。従来のこうした装置構成においては、検出素子５０
から放射される光束は平面ミラーなどの単一ミラーによ
って検知エリア５２に導かれる構成となっている。この
構成では、図１０に示すように検出素子５０が放射角度
に関係なく感度が均一ならば、光束５１は放射状とな
る。しかし、検知エリア５２においては、検出素子５０
との距離が大きくなるにしたがい光束５１は疎となり、
距離が近くなるにしたがい光束５１は密になる（ｄn ＜
ｄw ）。この検出素子５０の感度分布は図８に示すよう
に、感度は中央部が密、外側になるに従って疎となる感
度分布９９となっており、均一とはなっていない。
包ライン５３における梱包物５１に付着したホットメル
ト５４の付着の良否を判定するといった用途において
は、所定の検知エリア５２が設定された検出素子５０に
よって、被検出体９５ａ，９５ｂであるホットメルト５
４の熱放射を受光し、付着の良否を判定する技術があ
る。この検出素子５０は、図８に示すように、熱放射を
受光する受光部５０ａおよびこの受光部５０ａにより受
光された受光エネルギに基づいて被検出体９５ａ，９５
ｂの有無を検出する検出部５０ｂによって構成されてい
る。従来のこうした装置構成においては、検出素子５０
から放射される光束は平面ミラーなどの単一ミラーによ
って検知エリア５２に導かれる構成となっている。この
構成では、図１０に示すように検出素子５０が放射角度
に関係なく感度が均一ならば、光束５１は放射状とな
る。しかし、検知エリア５２においては、検出素子５０
との距離が大きくなるにしたがい光束５１は疎となり、
距離が近くなるにしたがい光束５１は密になる（ｄn ＜
ｄw ）。この検出素子５０の感度分布は図８に示すよう
に、感度は中央部が密、外側になるに従って疎となる感
度分布９９となっており、均一とはなっていない。
【０００３】また、図７（Ｂ）に示すような複数の被検
出体がある場合、複数の小さな温度センサ８１‥８１を
並べる構成を用いたり、あるいはＣＣＤセンサ等が用い
られる。また、他の手段として、図７（Ｃ）に示すよう
に、１つのセンサ８２を用い、ライン幅をカバーするよ
うに検知エリア８３を広げる方法が用いられている。
出体がある場合、複数の小さな温度センサ８１‥８１を
並べる構成を用いたり、あるいはＣＣＤセンサ等が用い
られる。また、他の手段として、図７（Ｃ）に示すよう
に、１つのセンサ８２を用い、ライン幅をカバーするよ
うに検知エリア８３を広げる方法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように上記の従来
技術においては、均一な感度分布とはなっていないた
め、例えばホットメルト付着良否判定検出装置では、ビ
ードが通る位置にばらつきが生じるとビードの存在の有
無は認識できるものの、その信号量はセンサの感度分布
に左右され正確な検出ができない。また、図７（Ｂ）の
構成やＣＣＤを用いた構成では高価でコスト高となる
上、判定処理も複雑となる問題がある。さらに、図７
（ｃ）の構成を用いた場合、視野内の感度分布は図８に
示すような感度分布であるため、同じ温度であって、
「良」と判定されるべき場合であっても、被検出体の通
過位置によって「不良」と判定されてしまう問題があっ
た。
技術においては、均一な感度分布とはなっていないた
め、例えばホットメルト付着良否判定検出装置では、ビ
ードが通る位置にばらつきが生じるとビードの存在の有
無は認識できるものの、その信号量はセンサの感度分布
に左右され正確な検出ができない。また、図７（Ｂ）の
構成やＣＣＤを用いた構成では高価でコスト高となる
上、判定処理も複雑となる問題がある。さらに、図７
（ｃ）の構成を用いた場合、視野内の感度分布は図８に
示すような感度分布であるため、同じ温度であって、
「良」と判定されるべき場合であっても、被検出体の通
過位置によって「不良」と判定されてしまう問題があっ
た。
【０００５】本発明はこうした問題を解決するためにな
されたもので、検知エリアよりも小さな被検出体の発す
る光信号を感度分布に左右されずに、視野内のどこを通
過しても一定の信号を得ることができ、感度が均一化さ
れた光学センサを提供することを目的とする。
されたもので、検知エリアよりも小さな被検出体の発す
る光信号を感度分布に左右されずに、視野内のどこを通
過しても一定の信号を得ることができ、感度が均一化さ
れた光学センサ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、本発明の光学センサは、その基本ブロック図である
図１を参照しながら説明すると、検知エリア４内の輻射
波を受光する受光部２と、この受光部２により受光され
た受光エネルギに基づいて、検知エリア４内における被
検出体の有無を判別する検出部３を備えた光学センサで
あって、検知エリア４内の感度を均一とするための光学
的補正手段１を受光部２の前段に設けたことによって特
徴付けられる。
に、本発明の光学センサは、その基本ブロック図である
図１を参照しながら説明すると、検知エリア４内の輻射
波を受光する受光部２と、この受光部２により受光され
た受光エネルギに基づいて、検知エリア４内における被
検出体の有無を判別する検出部３を備えた光学センサで
あって、検知エリア４内の感度を均一とするための光学
的補正手段１を受光部２の前段に設けたことによって特
徴付けられる。
【０００７】この光学的補正手段１は、表面の形状が当
該ミラー面の内側に向かって曲率半径が小さくなる球面
の集合体からなるミラーであってもよい。
該ミラー面の内側に向かって曲率半径が小さくなる球面
の集合体からなるミラーであってもよい。
【０００８】あるいは、この光学的補正手段１は、感度
に反比例する比率の透過率を有する透過フィルタであっ
てもよい。
に反比例する比率の透過率を有する透過フィルタであっ
てもよい。
【０００９】
【作用】被検出体５ａ，５ｂが図中における矢符Ｘの向
きに移動し、検知エリア４を通過する時、検出が行われ
る。光学的補正手段１により、この検知エリア４の感度
が均一とされるので、被検出体５ａ，５ｂからの光の受
光量が等しければ、受光部２で受光される受光エネルギ
は等しく、各々の受光エネルギに基づく電流値が検出部
３に入力されるので、被検出体５ａ，５ｂは検知エリア
内の通過領域が異なっても等しい感度で検出される。
きに移動し、検知エリア４を通過する時、検出が行われ
る。光学的補正手段１により、この検知エリア４の感度
が均一とされるので、被検出体５ａ，５ｂからの光の受
光量が等しければ、受光部２で受光される受光エネルギ
は等しく、各々の受光エネルギに基づく電流値が検出部
３に入力されるので、被検出体５ａ，５ｂは検知エリア
内の通過領域が異なっても等しい感度で検出される。
【００１０】光学的補正手段１として、本願の実施の形
態に対応する図２に示すような複合ミラー３０を用いた
場合、この実施の形態を説明するための図４を参照しな
がら、本発明の作用を具体的に説明する。なお、ここで
はセンサを発光源とみなした場合、検知エリアの照度が
均一となることと等価であるのでセンサを発光源とみな
して説明する。
態に対応する図２に示すような複合ミラー３０を用いた
場合、この実施の形態を説明するための図４を参照しな
がら、本発明の作用を具体的に説明する。なお、ここで
はセンサを発光源とみなした場合、検知エリアの照度が
均一となることと等価であるのでセンサを発光源とみな
して説明する。
【００１１】単一ミラーによって放射される光束はミラ
ー面の内側に向かうにしたがって密になり、感度分布は
その中央部が非常に高い形状となっている。そこで、ミ
ラー面がそのミラー面の外側に向かうにしたがって曲率
半径が大きくなる球面形状をもつ構成とすれば、単一ミ
ラー面で反射される例えば点ｍ2 から点ｍ21に向かう光
はミラー部分Ｍ3 （ミラー部分Ｍ3 の曲率半径＜ミラー
部分Ｍ4 の曲率半径）によって点ｎ2 から点ｓ16に向か
う光となり、エリア領域Ａにおける反射光はエリア領域
Ａw に広がり、反射光をよりミラー面の外側に分散させ
ることができる。同様に点ｍ3 から点ｍ31に向かう光は
ミラー部分Ｍ4 によって点ｎ3 から点ｓ 20に向かう光と
なり、エリア領域Ｂにおける反射光はエリア領域Ｂw に
広がり、さらに反射光を順にミラー面の外側に分散させ
ていくことができる。このようにして光エネルギを中央
部分から外側部分に分散させることができ、感度は均一
化される。
ー面の内側に向かうにしたがって密になり、感度分布は
その中央部が非常に高い形状となっている。そこで、ミ
ラー面がそのミラー面の外側に向かうにしたがって曲率
半径が大きくなる球面形状をもつ構成とすれば、単一ミ
ラー面で反射される例えば点ｍ2 から点ｍ21に向かう光
はミラー部分Ｍ3 （ミラー部分Ｍ3 の曲率半径＜ミラー
部分Ｍ4 の曲率半径）によって点ｎ2 から点ｓ16に向か
う光となり、エリア領域Ａにおける反射光はエリア領域
Ａw に広がり、反射光をよりミラー面の外側に分散させ
ることができる。同様に点ｍ3 から点ｍ31に向かう光は
ミラー部分Ｍ4 によって点ｎ3 から点ｓ 20に向かう光と
なり、エリア領域Ｂにおける反射光はエリア領域Ｂw に
広がり、さらに反射光を順にミラー面の外側に分散させ
ていくことができる。このようにして光エネルギを中央
部分から外側部分に分散させることができ、感度は均一
化される。
【００１２】また、この光学的補正手段１として、本願
の他の実施の形態に対応する図７に示すような感度に反
比例する比率の透過率を有する透過フィルタ７０を用い
ることもできる。この実施の形態では、この透過率は同
心円によって区割された領域毎に感度に反比例する比率
の透過率とするフィルタ構造を有する。このフィルタ構
造により、光の透過が均一となり、したがって、ピーク
の感度は低くなるが、検知エリアの感度は均一化され
る。
の他の実施の形態に対応する図７に示すような感度に反
比例する比率の透過率を有する透過フィルタ７０を用い
ることもできる。この実施の形態では、この透過率は同
心円によって区割された領域毎に感度に反比例する比率
の透過率とするフィルタ構造を有する。このフィルタ構
造により、光の透過が均一となり、したがって、ピーク
の感度は低くなるが、検知エリアの感度は均一化され
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態について説明する。
好適な実施の形態について説明する。
【００１４】図７（Ａ）は本願の実施の形態に適用され
るホットメルト付着良否判定装置の要部構成図である。
るホットメルト付着良否判定装置の要部構成図である。
【００１５】このホットメルト付着検出装置は、搬送ベ
ルト５３によって搬送されるワーク５１‥５１に付着さ
れたビード５４についてその付着の良否を判定する赤外
線温度センサ５０を備えた構成となっている。この赤外
線温度センサ５０には、図示していないが、光学的補正
手段、すなわち、投光素子から出射される所定の放射角
度をもった光束を、設定すべき検知エリア５２の中央部
分から外側部分に分散させるための光学系として、図２
に示す複合ミラー３０が設けられており、さらに検知エ
リア５２内の輻射波を受光する受光素子と、この受光素
子により受光された受光エネルギに基づいて、そのビー
ド５４の有無を判別する検出部が備えられている。この
複合ミラー３０の構成により、この赤外線温度センサ５
０の感度は均一化された構成となっている。以下に、こ
の複合ミラー３０について説明する。
ルト５３によって搬送されるワーク５１‥５１に付着さ
れたビード５４についてその付着の良否を判定する赤外
線温度センサ５０を備えた構成となっている。この赤外
線温度センサ５０には、図示していないが、光学的補正
手段、すなわち、投光素子から出射される所定の放射角
度をもった光束を、設定すべき検知エリア５２の中央部
分から外側部分に分散させるための光学系として、図２
に示す複合ミラー３０が設けられており、さらに検知エ
リア５２内の輻射波を受光する受光素子と、この受光素
子により受光された受光エネルギに基づいて、そのビー
ド５４の有無を判別する検出部が備えられている。この
複合ミラー３０の構成により、この赤外線温度センサ５
０の感度は均一化された構成となっている。以下に、こ
の複合ミラー３０について説明する。
【００１６】図２（Ａ）は本実施の形態の複合ミラーの
斜視図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＡ−Ａ断面
図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であ
る。
斜視図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＡ−Ａ断面
図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面図であ
る。
【００１７】この複合ミラー３０は、表面がアルミニウ
ム蒸着によって被覆され、反射面３１における形状がそ
の反射面３１の内側に向かって曲率半径が小さくなる球
面３１ａ，３１ｂの集合体からなる。この曲率半径は複
合ミラー３０の感度設定によって適宜決定される。この
反射面３１の形状を決定する方法を図３および図４を参
照しながら、以下に説明する。
ム蒸着によって被覆され、反射面３１における形状がそ
の反射面３１の内側に向かって曲率半径が小さくなる球
面３１ａ，３１ｂの集合体からなる。この曲率半径は複
合ミラー３０の感度設定によって適宜決定される。この
反射面３１の形状を決定する方法を図３および図４を参
照しながら、以下に説明する。
【００１８】図３は単一ミラーを用いた場合の光学セン
サ２０の感度分布を示す図である。横軸は角度、縦軸は
感度を示す。ここで横軸を等間隔のエリア領域に分け
る。本実施の形態では１０等分に分けて、それぞれの面
積の比率を求めると表１のようになる。
サ２０の感度分布を示す図である。横軸は角度、縦軸は
感度を示す。ここで横軸を等間隔のエリア領域に分け
る。本実施の形態では１０等分に分けて、それぞれの面
積の比率を求めると表１のようになる。
【００１９】
【表１】
【００２０】検知エリアＡ‥Ｅのエネルギ比率の平均を
求めると１０％となり、各エリア領域のエネルギ比率を
１０％とすることでエネルギを均一化できる。本実施の
形態における感度を均一化する手法は、この平均値１０
％を超えるエネルギ比率を有する検知エリア領域におい
て、その超えた光エネルギをその外側の検知エリア領域
へ順次隣接する検知エリアへ拡げるための光学系を配設
することによって光の進路を制御し、エネルギ比率の均
一化を図るようにするものである。
求めると１０％となり、各エリア領域のエネルギ比率を
１０％とすることでエネルギを均一化できる。本実施の
形態における感度を均一化する手法は、この平均値１０
％を超えるエネルギ比率を有する検知エリア領域におい
て、その超えた光エネルギをその外側の検知エリア領域
へ順次隣接する検知エリアへ拡げるための光学系を配設
することによって光の進路を制御し、エネルギ比率の均
一化を図るようにするものである。
【００２１】図３はこうした光の進路を制御するための
光学系としてミラーを用い、そのミラー表面の形状を決
定する方法を説明するための図である。
光学系としてミラーを用い、そのミラー表面の形状を決
定する方法を説明するための図である。
【００２２】点Ｏ1 は素子位置を示し、点Ｏ2 はミラー
Ｍ1 がなかった場合の素子位置で、点Ｏ1 の虚像であ
る。ミラーＭ1 は素子に対して４５度傾いて設置されて
いる。素子からの光の進路はそれぞれ矢印で示される。
点Ｏ1 から放射された光Ｌ1 はミラーＭ1 上の点ｍ1 で
反射し、その反射光は検知エリア上の点ｍ11に到達す
る。一方この光Ｌ1 より１０°の広がった放射角度の光
Ｌ2 はミラーＭ1 が存在する場合はミラーＭ1 上の点ｍ
2 で反射し、その反射光は検知エリア上の点ｍ21に到達
する。このような光束によって形成される検知エリア領
域Ａにおけるエネルギ比率は表１に示すように、平均よ
り６％多い。この６％分のエネルギを隣接する検知エリ
ア領域Ｂに拡散させるために、Ｏ2-ｍ1-ｍ11の直線から
１６度拡がった直線Ｏ2-ｓ16の範囲に反射光を拡散させ
るようミラーＭ3 を設定する。このミラーＭ3 の反射面
の形状は、直線Ｏ1-ｍ2 と直線Ｏ2-ｓ16との交点ｎ2 と
点ｍ1を通り、且つミラーＭ1 を点ｍ1 における接平面
とする球の球表面に該当する。以上の方法によりミラー
Ｍ3 を設けることによって、検知エリア領域Ｂにおける
エネルギ比率は６％増加し、２０％となる。ここでさら
に、検知エリア領域Ｂの角度範囲を１０°から２０°に
拡げることにより、同様に反射光を拡散させることがで
きる。この場合のミラーＭ4 の反射面の形状は、Ｏ2 を
中心としてＯ2-ｍ 2-ｍ21の直線から２０度拡がる直線Ｏ
2-ｓ20と直線Ｏ1-ｍ3 との交点ｎ3 と交点ｎ2 を通り、
且つミラーＭ2 （ミラーＭ1 に平行且つ点ｎ2 を含む平
面）を点ｎ 2 における接平面とする球の球表面に該当す
る。以下同様にして、検知エリア領域Ｃで１０％を超え
るエネルギを検知エリア領域Ｄに分散させ、さらに検知
エリア領域Ｅへと順に隣接する検知エリアに分散させる
ことにより、各検知エリア領域のエネルギ比率は１０％
となり、均一化される。
Ｍ1 がなかった場合の素子位置で、点Ｏ1 の虚像であ
る。ミラーＭ1 は素子に対して４５度傾いて設置されて
いる。素子からの光の進路はそれぞれ矢印で示される。
点Ｏ1 から放射された光Ｌ1 はミラーＭ1 上の点ｍ1 で
反射し、その反射光は検知エリア上の点ｍ11に到達す
る。一方この光Ｌ1 より１０°の広がった放射角度の光
Ｌ2 はミラーＭ1 が存在する場合はミラーＭ1 上の点ｍ
2 で反射し、その反射光は検知エリア上の点ｍ21に到達
する。このような光束によって形成される検知エリア領
域Ａにおけるエネルギ比率は表１に示すように、平均よ
り６％多い。この６％分のエネルギを隣接する検知エリ
ア領域Ｂに拡散させるために、Ｏ2-ｍ1-ｍ11の直線から
１６度拡がった直線Ｏ2-ｓ16の範囲に反射光を拡散させ
るようミラーＭ3 を設定する。このミラーＭ3 の反射面
の形状は、直線Ｏ1-ｍ2 と直線Ｏ2-ｓ16との交点ｎ2 と
点ｍ1を通り、且つミラーＭ1 を点ｍ1 における接平面
とする球の球表面に該当する。以上の方法によりミラー
Ｍ3 を設けることによって、検知エリア領域Ｂにおける
エネルギ比率は６％増加し、２０％となる。ここでさら
に、検知エリア領域Ｂの角度範囲を１０°から２０°に
拡げることにより、同様に反射光を拡散させることがで
きる。この場合のミラーＭ4 の反射面の形状は、Ｏ2 を
中心としてＯ2-ｍ 2-ｍ21の直線から２０度拡がる直線Ｏ
2-ｓ20と直線Ｏ1-ｍ3 との交点ｎ3 と交点ｎ2 を通り、
且つミラーＭ2 （ミラーＭ1 に平行且つ点ｎ2 を含む平
面）を点ｎ 2 における接平面とする球の球表面に該当す
る。以下同様にして、検知エリア領域Ｃで１０％を超え
るエネルギを検知エリア領域Ｄに分散させ、さらに検知
エリア領域Ｅへと順に隣接する検知エリアに分散させる
ことにより、各検知エリア領域のエネルギ比率は１０％
となり、均一化される。
【００２３】このように設定された複合ミラー用いた光
学センサ２０の感度分布を図６に示す。図に示すよう
に、感度分布は均一化されるとともに、バラツキを１０
％以内とすることができた。
学センサ２０の感度分布を図６に示す。図に示すよう
に、感度分布は均一化されるとともに、バラツキを１０
％以内とすることができた。
【００２４】この例では、検知エリア領域を１０等分に
した例を示したが、これに限ることなく、分割数は適宜
設定できる。この場合もまた、各エリア領域のエネルギ
拡散量については、上記実施の形態と同様にエネルギ比
率の平均値となるように反射光の角度範囲を設定すれば
よい。
した例を示したが、これに限ることなく、分割数は適宜
設定できる。この場合もまた、各エリア領域のエネルギ
拡散量については、上記実施の形態と同様にエネルギ比
率の平均値となるように反射光の角度範囲を設定すれば
よい。
【００２５】また、この実施の形態では、複合ミラーを
光学的補正手段としてあげたが、複合ミラーに代えて、
図６に示すような透過フィルタ７０の構成としてもよ
い。この構成では、検知エリア７４は、この透過フィル
タ７０によって感度に反比例する比率で透過率の制限が
行われることとなり、ピークの感度は低くなるが、感度
の均一性を実現できる。
光学的補正手段としてあげたが、複合ミラーに代えて、
図６に示すような透過フィルタ７０の構成としてもよ
い。この構成では、検知エリア７４は、この透過フィル
タ７０によって感度に反比例する比率で透過率の制限が
行われることとなり、ピークの感度は低くなるが、感度
の均一性を実現できる。
【００２６】以上の実施の形態においては、多条のホッ
トメルトの有無検知において、どの位置のビードが欠け
ても量の変化が一定であるため１つのセンサで実現でき
るとともに、感度の均一化が図られているためワーク変
更に伴いビードの吐出位置変更があってもエリアを再調
整する必要がないという効果がある。
トメルトの有無検知において、どの位置のビードが欠け
ても量の変化が一定であるため１つのセンサで実現でき
るとともに、感度の均一化が図られているためワーク変
更に伴いビードの吐出位置変更があってもエリアを再調
整する必要がないという効果がある。
【００２７】なお、本実施の形態では温度を検知する装
置に適用したが、これに限ることなく、光を受光して受
光量による信号処理を行うセンサならば汎用的に応用が
可能である。例えば、色センサを利用して特定の色の濃
度によって良否判定をする装置にも適用できる。さら
に、汎用的に用いられている光電センサでも被検出体が
小さな部品の場合、感度分布により通過する位置によっ
て良否判定にミスが生じていたが、この解消方法として
も本願は有効である。
置に適用したが、これに限ることなく、光を受光して受
光量による信号処理を行うセンサならば汎用的に応用が
可能である。例えば、色センサを利用して特定の色の濃
度によって良否判定をする装置にも適用できる。さら
に、汎用的に用いられている光電センサでも被検出体が
小さな部品の場合、感度分布により通過する位置によっ
て良否判定にミスが生じていたが、この解消方法として
も本願は有効である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学セン
サによれば、検知エリア内の輻射波を受光する受光部
と、この受光部により受光された受光エネルギに基づい
て、検知エリア内における被検出体の有無を判別する検
出部を備えた光学センサにおいて、この検知エリア内の
感度を均一とするための光学的補正手段を受光部の前段
に設けた構成としたので、検知エリアよりも小さな被検
出体の発する光信号を感度分布に左右されずに、視野内
のどこを通過しても一定の信号を得ることができ、感度
が均一化された光学センサが得られる。この結果、通過
位置が不安定な被検出体であっても精度よく検出するこ
とが可能となる。また、光学的補正手段は、その表面の
形状が当該ミラー面の内側に向かって曲率半径が小さく
なる球面の集合体からなるミラーや、あるいは感度に反
比例する比率の透過率の透過フィルタとしたので、装置
構成は簡略化され、しかも、複数のセンサを用いなくて
もよく、複数の被検出体や、あるいはラインの幅の中で
通過する位置が一定でない被検出体の検出が可能とな
る。
サによれば、検知エリア内の輻射波を受光する受光部
と、この受光部により受光された受光エネルギに基づい
て、検知エリア内における被検出体の有無を判別する検
出部を備えた光学センサにおいて、この検知エリア内の
感度を均一とするための光学的補正手段を受光部の前段
に設けた構成としたので、検知エリアよりも小さな被検
出体の発する光信号を感度分布に左右されずに、視野内
のどこを通過しても一定の信号を得ることができ、感度
が均一化された光学センサが得られる。この結果、通過
位置が不安定な被検出体であっても精度よく検出するこ
とが可能となる。また、光学的補正手段は、その表面の
形状が当該ミラー面の内側に向かって曲率半径が小さく
なる球面の集合体からなるミラーや、あるいは感度に反
比例する比率の透過率の透過フィルタとしたので、装置
構成は簡略化され、しかも、複数のセンサを用いなくて
もよく、複数の被検出体や、あるいはラインの幅の中で
通過する位置が一定でない被検出体の検出が可能とな
る。
【図１】 本発明の基本ブロック図
【図２】 本発明の実施の形態に適用されるミラーを示
す図
す図
【図３】 図２に示すミラーのミラー面の形状を決定す
る方法を説明するための図
る方法を説明するための図
【図４】 図２に示すミラーのミラー面の形状を決定す
る方法を説明するための図
る方法を説明するための図
【図５】 本発明の実施の形態の光学温度センサの感度
分布を示す図
分布を示す図
【図６】 本発明の他の実施の形態を示す図
【図７】 ホットメルト付着良否判定装置の使用状態を
説明するための図
説明するための図
【図８】 従来技術を説明するための図
【図９】 従来技術を説明するための図
１‥‥光学的補正手段 ２‥‥受光部 ３‥‥検出部 ４‥‥検知エリア ５ａ，５ｂ‥‥被検出体 ３０‥‥複合ミラー ７０‥‥透過フィルタ
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】例えば、図７（Ａ） に示すように、梱
包ライン５３における梱包物５１に付着したホットメル
ト５４の付着の良否を判定するといった用途において
は、所定の検知エリア５２が設定された検出素子５０に
よって、被検出体９５ａ，９５ｂであるホットメルト５
４の熱放射を受光し、付着の良否を判定する技術があ
る。この検出素子５０は、図８に示すように、熱放射を
受光する受光部５０ａおよびこの受光部５０ａにより受
光された受光エネルギに基づいて被検出体９５ａ，９５
ｂの有無を検出する検出部５０ｂによって構成されてい
る。従来のこうした装置構成においては、検出素子５０
から放射される光束は平面ミラーなどの単一ミラーによ
って検知エリア５２に導かれる構成となっている。この
構成では、図９に示すように検出素子５０が放射角度に
関係なく感度が均一ならば、光束５１は放射状となる。
しかし、検知エリア５２においては、検出素子５０との
距離が大きくなるにしたがい光束５１は疎となり、距離
が近くなるにしたがい光束５１は密になる（ｄn ＜
ｄw ）。この検出素子５０の感度分布は図８に示すよう
に、感度は中央部が密、外側になるに従って疎となる感
度分布９９となっており、均一とはなっていない。
包ライン５３における梱包物５１に付着したホットメル
ト５４の付着の良否を判定するといった用途において
は、所定の検知エリア５２が設定された検出素子５０に
よって、被検出体９５ａ，９５ｂであるホットメルト５
４の熱放射を受光し、付着の良否を判定する技術があ
る。この検出素子５０は、図８に示すように、熱放射を
受光する受光部５０ａおよびこの受光部５０ａにより受
光された受光エネルギに基づいて被検出体９５ａ，９５
ｂの有無を検出する検出部５０ｂによって構成されてい
る。従来のこうした装置構成においては、検出素子５０
から放射される光束は平面ミラーなどの単一ミラーによ
って検知エリア５２に導かれる構成となっている。この
構成では、図９に示すように検出素子５０が放射角度に
関係なく感度が均一ならば、光束５１は放射状となる。
しかし、検知エリア５２においては、検出素子５０との
距離が大きくなるにしたがい光束５１は疎となり、距離
が近くなるにしたがい光束５１は密になる（ｄn ＜
ｄw ）。この検出素子５０の感度分布は図８に示すよう
に、感度は中央部が密、外側になるに従って疎となる感
度分布９９となっており、均一とはなっていない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】また、この光学的補正手段１として、本願
の他の実施の形態に対応する図６に示すような感度に反
比例する比率の透過率を有する透過フィルタ７０を用い
ることもできる。この実施の形態では、この透過率は同
心円によって区割された領域毎に感度に反比例する比率
の透過率とするフィルタ構造を有する。このフィルタ構
造により、光の透過が均一となり、したがって、ピーク
の感度は低くなるが、検知エリアの感度は均一化され
る。
の他の実施の形態に対応する図６に示すような感度に反
比例する比率の透過率を有する透過フィルタ７０を用い
ることもできる。この実施の形態では、この透過率は同
心円によって区割された領域毎に感度に反比例する比率
の透過率とするフィルタ構造を有する。このフィルタ構
造により、光の透過が均一となり、したがって、ピーク
の感度は低くなるが、検知エリアの感度は均一化され
る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】図４はこうした光の進路を制御するための
光学系としてミラーを用い、そのミラー表面の形状を決
定する方法を説明するための図である。
光学系としてミラーを用い、そのミラー表面の形状を決
定する方法を説明するための図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】このように設定された複合ミラー用いた光
学センサ２０の感度分布を図５に示す。図に示すよう
に、感度分布は均一化されるとともに、バラツキを１０
％以内とすることができた。
学センサ２０の感度分布を図５に示す。図に示すよう
に、感度分布は均一化されるとともに、バラツキを１０
％以内とすることができた。
Claims (3)
- 【請求項１】検知エリア内の輻射波を受光する受光部
と、この受光部により受光された受光エネルギに基づい
て、検知エリア内における被検出体の有無を判別する検
出部を備えた光学センサにおいて、上記検知エリア内の
感度を均一とするための光学的補正手段を上記受光部の
前段に設けたことを特徴とする光学温度センサ。 - 【請求項２】上記光学的補正手段は、ミラーからなり、
このミラーはその表面の形状が当該ミラー面の内側に向
かって曲率半径が小さくなる球面の集合体からなること
を特徴とする請求項１に記載の光学センサ。 - 【請求項３】上記光学的補正手段は、透過フィルタから
なり、このフィルタは感度に反比例する比率の透過率で
あることを特徴とする請求項１に記載の光学温度セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00592098A JP4155366B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 光学センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00592098A JP4155366B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 光学センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11201821A true JPH11201821A (ja) | 1999-07-30 |
| JP4155366B2 JP4155366B2 (ja) | 2008-09-24 |
Family
ID=11624342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00592098A Expired - Fee Related JP4155366B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 光学センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4155366B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109282901A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-29 | 北京遥感设备研究所 | 一种非制冷红外系统的分置式挡片校正方法 |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP00592098A patent/JP4155366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109282901A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-29 | 北京遥感设备研究所 | 一种非制冷红外系统的分置式挡片校正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4155366B2 (ja) | 2008-09-24 |
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