JP6331829B2 - 光電センサ - Google Patents

Description

本発明は、光電センサに関する。本発明は、特に、回帰反射型光電センサと、透過型光電センサに関する。

従来の光電センサの１つとして、特許文献１に記載された光電センサがある。当該光電センサでは、感度ボリューム（回転可能なノブ（knob））によって受光信号のゲインを調整するための可変抵抗が調整される。

特開２００２−１７１１６２号公報

一般に、これらの光電センサは、検出対象物が通過する際に受光信号値が低下することを利用して、検出対象物を検出する。ところが、検出対象物が透明体である場合、検出対象物が通過する際に低下する受光信号値が小さい。このため、透明体検出のためのしきい値はこの小さな受光信号値による変化を判別できるように、非常に細かな調整により設定されることが、必要となる。しかし、特許文献１に記載の発明では、感度ボリュームのみによって感度パラメータを調整するものであり、様々な検出距離や様々な透過率を持つ検出対象物に対応するため、感度パラメータの最小値から最大値の幅を大きくとらなければならない。このため、作業者が調整の際に使用する感度ボリュームの単位回転角あたりの感度パラメータの変化量が大きかった。ゆえに、わずかの設定の違いが検出精度に大きな影響を与える透明体のような検出対象物を検出するための最適な調整をすることは、困難であった。

したがって、本発明の目的は、検出対象物が検出されるときでも受光信号値の変化が小さい検出対象物に対する非常に細かな調整を行う場合であっても、作業者が容易に調整することが可能な光電センサを提供することにある。

本発明の第１の態様における光電センサは、透過型光電センサまたは、回帰反射部材と組み合わせて使用する回帰反射型光電センサである。当該光電センサは、投光手段、受光手段、判定手段、受光信号調整手段、及び感度パラメータ調整手段を備える。上記投光手段は、検出領域内に存在する検出対象物を検出するための検出光を発する。上記受光手段は、上記検出領域からの上記検出光を受ける。上記判定手段は、上記受光手段の出力信号値である受光信号値としきい値とを比較し、上記検出対象物の有無を判定する。上記受光信号調整手段は、操作部と、第１調整部と、を含む。上記操作部は、位置が操作可能範囲内で操作されることにより投光パワー及び受光ゲインの少なくとも一方の感度パラメータを所定の範囲内で調整する。上記第１調整部は、上記操作部の操作可能範囲の一端から他端への操作により、上記受光信号値の最小値に対する最大値の倍率が２．６倍以内の範囲になるように上記少なくとも一方の感度パラメータを調整する。上記感度パラメータ調整手段は、トリガ入力受付部と、第２調整部と、を含む。上記第２調整部は、上記検出対象物が上記検出領域にない状態において、上記操作部が所定位置にあるときに上記トリガ入力受付部がトリガ入力を受け付けると、上記投光パワーと上記受光ゲインと上記しきい値とのうちの少なくともいずれかを調整する。上記第２調整部は、上記受光信号値の最大値と最小値の間に上記しきい値が存在し、かつ、上記第１調整部の調整範囲が上記受光信号値に対する上記しきい値の比率で示して５０％から１３０％までの間に含まれる所定の範囲になるように、上記投光パワーと上記受光ゲインと上記しきい値とのうちの少なくともいずれかを調整する。

本発明の第２の態様における光電センサは、透過型光電センサまたは、回帰反射部材と組み合わせて使用する回帰反射型光電センサである。当該光電センサは、投光手段、受光手段、判定手段、感度パラメータ調整手段、及びしきい値調整手段を備える。上記投光手段は、検出領域内に存在する検出対象物を検出するための検出光を発する。上記受光手段は、上記検出領域からの上記検出光を受ける。上記判定手段は、上記受光手段の出力信号値である受光信号値としきい値とを比較し、上記検出対象物の有無を判定する。上記感度パラメータ調整手段は、トリガ入力受付部と、第３調整部と、を含む。上記第３調整部は、上記検出対象物が上記検出領域にない状態において、上記トリガ入力受付部がトリガ入力を受け付けると、上記受光信号値が所定の基準信号値になるように投光パワーまたは受光ゲインを調整する。上記しきい値調整手段は、操作部と、第４調整部と、を含む。上記操作部は、位置が操作可能範囲内で操作され得る。上記第４調整部は、上記操作部の上記操作可能範囲の一端から他端への操作により、上記基準信号値に対する上記しきい値の比率で示して、５０％から１３０％までの間に含まれる所定の範囲で上記しきい値を変化させる。

当該所定の範囲は、７０％から１１０％までの間であるとよい。

第１の態様に係る光電センサでは、受光信号調整手段において、投光パワー及び受光ゲインの少なくとも一方の感度パラメータを調整する操作部における調整可能範囲が、受光信号値の最小値に対する最大値の倍率が２．６倍以内の範囲になるように限定される。また、第２の態様に係る光電センサでは、しきい値を調整する操作部における調整可能範囲が、前記基準信号値に対する前記しきい値の比率で示して、５０％から１３０％までの間に含まれる所定の範囲に限定される。したがって、操作部における操作可能範囲が従来の感度ボリュームと同等の範囲であるとすれば、操作部の単位操作量あたりの感度パラメータの変化量が従来に比べて小さくなる。したがって、感度パラメータを微妙に調整することが容易となる。

第１の実施形態に係る光電センサの全体構成図である。 第１の実施形態に係る投光手段、受光手段、第１調整部、第２調整部、判定手段、及び、記憶部の詳細構成図である。 光電センサの外観斜視図である。 光電センサの操作パネルの拡大図である。 第１の実施形態に係る光電センサの感度調整動作のフローチャートである。 第２の実施形態に係る光電センサの全体構成図である。 第２の実施形態に係る投光手段、受光手段、第１調整部、第２調整部、判定手段、及び、記憶部の詳細構成図である。 第２の実施形態に係る光電センサの感度調整動作のフローチャートである。 第１及び第２の実施形態に係る光電センサの効果を説明するための図である。 第１の実施形態に係る光電センサの変形例である。 第２の実施形態に係る光電センサの変形例である。 トリガ入力受付部、インジケータ、判定手段、及び、第２調整部の詳細構成図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る光電センサ１について説明する。第１の実施形態に係る光電センサ１は、回帰反射部材２と組み合わせて使用する回帰反射型光電センサである。図１は、第１の実施形態に係る光電センサ１の全体構成図である。

図１に示すように、光電センサ１は、投光手段２１と、受光手段２２と、判定手段２３と、受光信号調整手段２４と、感度パラメータ調整手段２５と、記憶部２８と、出力回路２９と、インジケータ３３とを備える。受光信号調整手段２４は、操作部３１と、第１調整部４１とを有する。感度パラメータ調整手段２５は、トリガ入力受付部３２と、第２調整部４２とを有する。図２は、投光手段２１、受光手段２２、第１調整部４１、第２調整部４２、判定手段２３、及び、記憶部２８の詳細構成図である。

投光手段２１は、検出領域５内に存在する検出対象物６を検出するための検出光Aを発する。図１及び図２に示すように、投光手段２１は、検出光Aを発する発光ダイオードなどの投光素子１１と、投光素子１１を駆動する投光回路１２を含む。図２に示すように、投光回路１２は、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ（電圧出力デジタルアナログコンバータ）１２ａと、トランジスタ１２ｂと、固定電源１２ｃ（電圧値：Ｖｃｃ）と、抵抗１２ｄ、及び、グランド（ＧＮＤ）１２ｅとを含む。図２では、投光素子１１は、発光ダイオードである場合を図示している。投光素子１１のアノードは、固定電源１２ｃに接続されている。投光素子１１のカソードは、トランジスタ１２ｂのコレクタに接続されている。トランジスタ１２ｂのベースには、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａが接続されている。トランジスタ１２ｂのエミッタには、過電流防止のための抵抗１２ｄの一端が接続されている。抵抗１２ｄの他端は、グランド１２ｅに接続されている。すなわち、抵抗１２ｄは接地されている。

Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａは、第１調整部４１と第２調整部４２とに接続している。Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａは、第１調整部４１及び／または第２調整部４２からの出力電圧信号を受信し、当該出力電圧信号に対応するＨｉ電圧と０ＶのＬｏ電圧から成るパルス電圧をトランジスタ１２ｂのベースに出力する。このパルス電圧の周期は、製品仕様上定められた固定値であってもよい。あるいは、図示しない別途の調整手段によりパルス電圧の周期が変更可能であってもよい。Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａからＨｉ電圧が印加されると、固定電源１２ｃからトランジスタ１２ｂのコレクタに向かって電流が流れて、投光素子１１が発光する。当該Ｈｉ電圧が大きくなればなるほど、この電流の大きさが大きくなるので、投光素子１１から出る光のパワーが大きくなる。

記憶部２８は、このＨｉ電圧の大きさと、投光素子１１から出る光のパワー（投光パワー）との関係を記録した投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３を記憶している。投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３は、例えば、以下の３つの手順によって作成される。
（手順１）投光手段２１を基板に組み付けた状態で、複数の異なる離散的な電圧をＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに印加する。
（手順２）複数の異なる離散的な電圧の各々において、投光素子１１が発する光を光度計や光検出器で測定する。
（手順３）当該測定結果から得られる投光パワーを、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに印加した電圧に対応して、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納する。

後述する第１調整部４１及び第２調整部４２は、投光パワーを調整する場合、調整後の投光パワーを算出した後、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３を参照する。そして、第１調整部４１及び第２調整部４２は、調整後の投光パワーに対応する電圧値をＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに出力させるための出力電圧信号をＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに出力する。なお、当該調整後の投光パワーが、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている投光パワーのいずれの値にも一致しないとき、第１調整部４１及び第２調整部４２は、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている、当該調整後の投光パワーに近い値を抽出し、線形補間によって、当該調整後の投光パワーに対応する電圧値を算出してもよい。なお、第１調整部４１及び第２調整部４２による、投光パワーの算出方法は後述する。以上によって、検出光Aの投光強度（投光パワー）が調整される。

回帰反射部材２は、投光素子１１に対向して配置され、投光素子１１から出射された検出光Aは、回帰反射部材２で反射して戻り光Bとなる。戻り光Bは、検出領域５からの検出光Aに相当する。検出光Aは、例えば可視光であるが、回帰反射部材２によって回帰される光であればよく、その波長領域は特に限定されない。回帰反射部材２は、多数のコーナーキューブを含む。入射光は、回帰反射部材２内で反射した後、入射光と同じ方向に返される。

受光手段２２は、戻り光Bを受ける。図１及び図２に示すように、受光手段２２は、受光素子１６と、受光回路１７とを含む。受光素子１６は、例えば、フォトダイオードであり、戻り光Bの受光量に応じて出力信号を変化させる。図２では、受光素子１６は、フォトダイオードである場合を図示している。図２に示すように、受光回路１７は、電流電圧変換回路１７ａと、可変ゲインアンプ１７ｂと、Ａ／Ｄ変換器１７ｃと、固定電源１７ｄ（電圧値：Ｖｃｃ）とを含む。なお、固定電源１７ｄは、固定電源１２ｃと共通であってもよい。受光素子１６のアノードは、固定電源１７ｄに接続されている。受光素子１６のカソードは、電流電圧変換回路１７ａに接続されている。受光素子１６は、受光した戻り光Bの強度に応じた光電流を電流電圧変換回路１７ａに出力する。電流電圧変換回路１７ａは、光電流の大きさに対応した電圧値を可変ゲインアンプ１７ｂに出力する。可変ゲインアンプ１７ｂは、第１調整部４１と第２調整部４２とに接続する。可変ゲインアンプ１７ｂは、第１調整部４１及び／または第２調整部４２からのアンプ出力信号を受信する。第１調整部４１と第２調整部のアンプ出力信号の決定方法については後述する。

可変ゲインアンプ１７ｂは、アンプ出力信号に応じたゲインで電流電圧変換回路１７ａから出力される電圧を増幅し、増幅した電圧をＡ／Ｄ変換器１７ｃに出力する。可変ゲインアンプ１７ｂのゲインは、受光手段２２における受光量のゲインに相当する。記憶部２８は、アンプ出力信号と、可変ゲインアンプ１７ｂのゲインとの関係を記録したゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４を記憶している。ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４は、例えば、可変ゲインアンプ１７ｂの製品仕様から、複数の離散的なゲインに対応するアンプ出力信号を求めることによって作成される。Ａ／Ｄ変換器１７ｃは、可変ゲインアンプ１７ｂからの電圧値をデジタル値に変換し、第１調整部４１、第２調整部４２、及び、判定手段２３とに出力する。第１調整部４１、第２調整部４２、及び、判定手段２３は、Ａ／Ｄ変換器１７ｃからのデジタル値を、戻り光Bの受光信号値として受信する。

判定手段２３は、受光信号値と、記憶部２８にしきい値データＤ３として記憶されているしきい値とを比較し、検出対象物６の有無を判定する。具体的には、検出対象物６が検出領域５内に存在しない場合、受光信号値はしきい値を上回っている。しかし、検出対象物６が検出領域５内に存在すると、戻り光Bの受光量が減少するため、受光信号値が低下する。判定手段２３は、受光信号値がしきい値より小さくなると、検出対象物６が検出領域５内に存在すると判定する。判定手段２３が利用するしきい値は、後述する記憶部２８に記憶されている。また、判定手段２３による判定結果は、インジケータ３３に、インジケータＯＮ／ＯＦＦ信号として出力される。出力回路２９は、判定手段２３による判定結果を、光電センサ１のコントローラやＰＣなどの外部機器に出力する。

操作部３１は、作業者によって操作可能範囲内で位置が操作される。図３は、検出光Aと戻り光Bとの投受光部分１０の斜め前方から見た光電センサ１の外観斜視図である。図４は、光電センサ１の操作パネル３０の拡大図である。図３を参照すると、操作パネル３０は、光電センサ１の上面に設けられている。操作部３１は、操作部材３１ｅを含む。操作部材３１ｅは、操作パネル３０中央付近に設けられる。操作部材３１ｅは、プラスドライバーが挿入可能なプラス（＋）状の孔３１ｆを有するドーム（dome）状の回転可能な部材である。図４に示すように、操作部材３１ｅは、へこみによって形成された指標部３１ｇを有し、指標部３１ｇが、目盛り３１ｈのどこを指しているかによって、作業者は、おおよその位置を把握することができる。なお、図４に示された指標部３１ｇの表示方法はあくまでも一例であって、具体的な設定範囲が別の方法で表示されていてもよい。

図２に示すように、操作部３１は、可変抵抗３１ａ、Ａ／Ｄ変換器３１ｂ、固定電源３１ｃ（電圧値：Ｖｃｃ）、及びグランド（ＧＮＤ）３１ｄとをさらに含む。固定電源３１ｃは、固定電源１２ｃ、１７ｄと共通化されてもよい。また、グランド３１ｄは、グランド１２ｅと共通化されてもよい。操作部材３１ｅが回転すると、その回転量に応じて、図２に示す可変抵抗３１ａが変化する。可変抵抗３１ａは、固定電源３１ｃとグランド３１ｄとに接続され、可変抵抗３１ａの抵抗値が変わることによって変化する電圧値は、Ａ／Ｄ変換器３１ｂに出力される。Ａ／Ｄ変換器３１ｂは、可変抵抗３１ａが出力する電圧値をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換器３１ｂは、このデジタル値を第１調整部４１に出力する。

操作部３１では、作業者による感度パラメータの微調整が可能となるように、感度パラメータの調整範囲が予め定められている。ここで、操作部３１の可動範囲を操作可能範囲と呼ぶ。図４の例では、図示されている「OFF」の位置から「3」の位置までの範囲が操作可能範囲である。なお、本実施形態では、操作部３１が操作されることによって所定の調整範囲内で調整される感度パラメータのことを第２感度パラメータと呼ぶこととする。第２感度パラメータとは、投光手段２１から発せられる検出光Aの投光強度（投光パワー）及び、受光手段２２における受光量のゲイン（受光ゲイン）の少なくとも一方の感度パラメータである。

記憶部２８は、図２を参照すると、上述するしきい値データＤ３、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３、及び、ゲイン・アンプ出力対応テーブルＴ４以外に、投光パワーデータＤ１、ゲインデータＤ２、範囲データＤ４、及びＡ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１とＡ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２とを記憶する。投光パワーデータＤ１は、感度パラメータの１つである投光パワーに関するデータであって、具体的には、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａのＨｉ電圧である。ゲインデータＤ２は、感度パラメータの１つである可変ゲインアンプ１７ｂのゲイン（受光ゲイン）のデータである。範囲データＤ４とＡ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１とＡ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２とについては後述する。記憶部２８は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、または、ハードディスク等によって実現される。記憶部２８は、投光パワーデータＤ１、ゲインデータＤ２、及び、しきい値データＤ３として、投光パワー、受光ゲイン、及び、しきい値の初期値を予め記憶している。後述する第１調整部４１及び第２調整部４２によって、記憶されていたしきい値や感度パラメータの初期値が参照され、書き換えられる。

第１調整部４１は、Ａ／Ｄ変換器３１ｂからのデジタル値を取得し、第２感度パラメータを調整する。具体的には、投光パワーを調整する場合、第１調整部４１は、記憶部２８に記憶されているＡ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１を参照する。Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１には、Ａ／Ｄ変換器３１ｂからのデジタル値と、投光パワーとの関係が記憶されている。第１調整部４１は、Ａ／Ｄ変換器３１ｂからのデジタル値を取得し、取得したデジタル値に対応する投光パワーをＡ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１から求める。そして、第１調整部４１は、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３を参照して、求めた投光パワーに対応する電圧値をＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに出力させるための出力電圧信号をＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに出力する。なお、当該求めた投光パワーが、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている投光パワーのいずれの値にも一致しないとき、第１調整部４１は、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている、当該調整後の投光パワーに近い値を抽出し、線形補間によって、当該調整後の投光パワーに対応する電圧値を算出してもよい。ここで、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１において、操作部材３１ｅが操作可能範囲の一端（「OFF」の位置）に位置するときの最小デジタル値（操作部材３１ｅの位置と出力されるデジタル値との関係は後述）に対応する投光パワーを最大投光パワーとする。そして、操作部材３１ｅが操作可能範囲の他端（「3」の位置）に位置するときの最大デジタル値に対応する投光パワーを最小投光パワーとする。このとき、最小投光パワーに対する最大投光パワーの倍率が２．６倍以内となるように、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１には、Ａ／Ｄ変換器３１ｂからのデジタル値と、投光パワーとの値との関係が定義されている。

Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１は、例えば、以下の３つの手順によって作成される。
（手順１）操作部材３１ｅを目盛り３１ｈの一端（例えば、"OFF"の位置）に向けたときにＡ／Ｄ変換器３１ｂが出力する第１デジタル値deg1を測定し、第１デジタル値deg1に対応する投光パワーを最大投光パワーmaxPとする。最大投光パワーmaxPは、例えば、光電センサ１の検出対象物に合わせて製造業者が経験的に定めることができる。
（手順２）操作部材３１ｅを目盛り３１ｈの他端（例えば、"3"の位置）に向けたときにＡ／Ｄ変換器３１ｂが出力する第２デジタル値deg2を測定し、第２デジタル値deg2に対応する投光パワーを最小投光パワーminPとする。最小投光パワーminPは、例えば、投光素子１１の製品仕様から最大値を設定することができる。
（手順３）第１デジタル値deg1と第２デジタル値deg2との間の第３デジタル値deg3の投光パワーPは、線形補間によって定める。つまり、(deg3 - deg1)：(deg2−deg3)＝(P−minP)：(maxP−P)が成り立つようにPを定める。

また、第１調整部４１は、受光ゲインを調整する場合、記憶部２８に記憶されているＡ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２を参照する。Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２には、Ａ／Ｄ変換器３１ｂからのデジタル値と、可変ゲインアンプ１７ｂのゲイン値との関係が記憶されている。

Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２は、例えば、以下の３つの手順によって作成される。
（手順１）操作部材３１ｅを目盛り３１ｈの一端（例えば、"OFF"の位置）に向けたときにＡ／Ｄ変換器３１ｂが出力する第１デジタル値deg1を測定し、第１デジタル値deg1に対応する受光ゲインを最小ゲインminGとする。最小ゲインminGは、例えば、光電センサ１の検出対象物に合わせて製造業者が経験的に定めることができる。
（手順２）操作部材３１ｅを目盛り３１ｈの他端（例えば、"3"の位置）に向けたときにＡ／Ｄ変換器３１ｂが出力する第２デジタル値deg2を測定し、第２デジタル値deg2に対応するゲインを最大ゲインmaxGとする。最大ゲインmaxGは、例えば、可変ゲインアンプ17bの製品仕様から最大値を設定することができる。
（手順３）第１デジタル値deg1と第２デジタル値deg2との間の第３デジタル値deg3の受光ゲインGは、線形補間によって定める。つまり、(deg3 - deg1)：(deg2−deg3)＝(G−minG)：(maxG−G)が成り立つようにGを定める。

第１調整部４１は、Ａ／Ｄ変換器３１ｂからのデジタル値を取得し、取得したデジタル値に対応する受光ゲインをＡ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２から求める。そして、第１調整部４１は、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４を参照して、求めたゲインを可変ゲインアンプ１７ｂに設定させるためのアンプ出力信号を可変ゲインアンプ１７ｂに出力する。なお、当該求めたゲインが、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４に格納されているゲインのいずれの値にも一致しないとき、第１調整部４１は、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４に格納されている、当該求めたゲインに近い値を抽出し、線形補間によって、当該求めたゲインに対応するアンプ出力信号を算出してもよい。ここで、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２において、操作部材３１ｅが操作可能範囲の一端に位置するときの最小デジタル値に対応するゲイン値を最大ゲインとする。そして、操作部材３１ｅが操作可能範囲の他端に位置するときの最大デジタル値に対応するゲイン値を最小ゲインとする。このとき、最小ゲインに対する最大ゲインの倍率が２．６倍以内となるように、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２には、Ａ／Ｄ変換器３１ｂからのデジタル値と、可変ゲインアンプ１７ｂのゲイン値との関係が定義されている。これによって、第１調整部４１は、操作部３１が操作可能範囲の一端から他端への操作により、受光信号値の最小値に対する最大値の倍率が２．６倍以内の範囲になるように第２感度パラメータを調整することができる。

トリガ入力受付部３２は、感度パラメータ調整手段２５による調整を開始するときに、作業者によって押下されるボタンである。図１２は、トリガ入力受付部３２、インジケータ３３、判定手段２３、及び、第２調整部４２の詳細構成図である。図５に示すように、調整ボタン３２は、所謂タクトスイッチに相当する。調整ボタン２３が作業者により押されると、例えば、電源電圧Vccの信号が第２調整部４２に出力される。第２調整部４２は、電源電圧Vccの信号が入力されることで、トリガ入力がされたことを判定することができる。図４に示すように、トリガ入力受付部３２は、操作部材３１ｅよりも投受光部分１０から遠い位置に配置されている。トリガ入力受付部３２は、後述する第２調整部４２による感度パラメータ調整動作を実行するためのトリガ入力を受け付ける。すなわち、感度パラメータ調整手段２５は、トリガ入力受付部３２によりトリガ入力を受け付けると、第２調整部４２による感度パラメータ調整動作を実行する。トリガ入力受付部３２は、検出対象物６が検出領域５にない状態において、操作部材３１ｅが所定の位置（例えば、「OFF」の位置）に設定されてから、押下される。以降の説明では、トリガ入力受付部３２によるトリガ入力がされる際に操作部材３１ｅが設定されている位置のことを、初期位置と呼ぶこととする。

第２調整部４２は、トリガ入力受付部３２がトリガ入力を受け付けると、投光パワーと受光ゲインとしきい値とのうちの少なくともいずれかを調整する。第２調整部は、例えば、トリガ入力受付部３２から固定電源の電圧が伝達されることで、トリガ入力受付部３２がトリガ入力を受け付けたことを検知することができる。ここで、第２調整部４２が調整する感度パラメータを第１感度パラメータと呼ぶ。

この場合、第２調整部４２は、以下の（１）（２）の条件を満たすように、第１感度パラメータを調整する。
（１）操作部３１の操作による最小受光信号値と、操作部３１の操作による最大受光信号値との間にしきい値が存在する。
（２）第１調整部４１の調整範囲が受光信号値に対するしきい値の比率で示して５０％から１３０％までの間に含まれる範囲となる。

なお、上述する（２）において、５０％から１３０％までの間に含まれる範囲としたのは、５０％乃至１３０％の範囲を設定範囲とすれば、透明体検出のための調整が可能であることを本発明者らが見出したためである。さらに、第１調整部４１の調整範囲を７０％から１１０％までの範囲とするのが、作業者による微調整が容易となるため、より好ましい。ここで、上述する５０％から１３０％までの間に含まれる範囲等を定義するデータは、範囲データＤ４として記憶部２８に記憶される。範囲データＤ４は、下限値Ｋ１(%)と上限値Ｋ２(%)とを含む。範囲データＤ４は、予め決められた値として記憶部２８に記憶されている。範囲データＤ４は第２調整部４２によって参照される。

第２調整部４２は、上述する（１）（２）の条件を満たすように、調整後の受光信号値を求める。そして、第２調整部４２は、トリガ入力が受け付けられた後に受光した受光信号値と調整後の受光信号値とを比較して、調整後の第１感度パラメータを求める。

第１感度パラメータが検出光Aの投光強度（投光パワー）である場合、第２調整部４２は、しきい値データＤ３として記憶部２８に記憶されたしきい値Vthを取得する。そして、第２調整部４２は、第２感度パラメータが受光ゲインであるとき、以下の［条件Ａ］［条件Ｂ］が成り立つように、投光パワーを定める。
［条件Ａ］Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２のうち、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin（最大デジタル値Dmaxに対応するゲインGminを可変ゲインアンプ１７ｂが設定した際の受光信号値Vmin）に対する当該取得したしきい値Vthの比率(Vth/Vmin)が、K2(%)となる。
［条件Ｂ］Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２のうち、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax（最小デジタル値Dminに対応するゲインGmaxを可変ゲインアンプ１７ｂが設定した際の受光信号値Vmax）に対する当該取得したしきい値Vthの比率(Vth/Vmax)がK1(%)となる。

上述するDmax、Gmin、Dmin、Gmaxは、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２に記憶されている。トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin_currentは、以下のように導出される。まず、第２調整部４２は、トリガ入力が受け付けられた後に受光した受光信号Vcurrentと、その際のＡ／Ｄ変換器３１ｂが出力するデジタル値Dcurrentを取得する。つぎに、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２を参照し、デジタル値Dcurrentに対応するゲインGcurrentを取得する。Vmin_currentは、GminとGcurrentとVcurrentとから（式１）により算出される。
Vmin_current = Vcurrent * Gmin / Gcurrent （式１）
トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax_currentも、GmaxとGcurrentとVcurrentとから（式２）により算出される。
Vmax_current = Vcurrent * Gmax / Gcurrent （式２）

ここで、(Vth/Vmin_current)がK2より大きい場合、［条件Ａ］を満たすための、Vth*100/K2となる目標受光信号値をVtarget1とする。このとき、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１を参照し、Dcurrentに対応する投光パワーPcurrentを取得する。第２調整部４２が調整すべき目標投光パワーPtarget1は以下の（式３−１）のように設定できる。
Ptarget1 = Pcurrent * Vtarget1 / Vmin_current (式３−１)

(Vth/Vmax_current)がK1より小さい場合、［条件Ｂ］を満たすための、Vth*100/K1となる目標受光信号値をVtarget2とする。このとき、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１を参照し、Dcurrentに対応する投光パワーPcurrentを取得する。第２調整部４２が調整すべき目標投光パワーPtarget2は以下の（式３−２）のように設定できる。
Ptarget2 = Pcurrent * Vtarget2 / Vmax_current (式３−２)

第２調整部４２は、目標投光パワーPtarget1またはPtarget2を定めると、目標投光パワーPtarget1またはPtarget2に対応するＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａのＨｉ電圧の値を、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３を参照することによって求める。そして、第２調整部４２は、求めたＨｉ電圧の値に対応する出力電圧信号を、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに出力する。なお、当該求めた目標投光パワーPtarget1またはPtarget2が、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている投光パワーのいずれの値にも一致しないとき、第２調整部４２は、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている、当該求めた目標投光パワーに近い値を抽出し、線形補間によって、当該目標投光パワーに対応するＨｉ電圧の値を算出してもよい。さらに、第２調整部４２は、記憶部２８に記憶された投光パワーデータＤ１を当該求めたＨｉ電圧の値に書き換える。投光回路１２は、第２調整部４２から出力された出力電圧信号に基づいて、投光素子１１を流れる電流値を変更する。なお、このとき、最小投光パワーに対する最大投光パワーの倍率が２．６倍以内となるように、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１が定められているため、目標投光パワーPtarget1またはPtarget2のいずれかに合わせることによって、［条件Ａ］と［条件Ｂ］が共に満たされることとなる。

さらに、第１感度パラメータ及び第２感度パラメータがともに投光パワーである場合、第２調整部４２は、しきい値データＤ３として記憶部２８に記憶されたしきい値を取得する。そして、第２調整部４２は、以下の［条件Ｃ］［条件Ｄ］が成り立つように、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１を書き換える。
［条件Ｃ］Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１のうち、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin（最大デジタル値Dmaxに対応する最小投光パワーPminによって投光素子１１が投光した際の受光信号値Vmin）に対する当該取得したしきい値Vthの比率(Vth/Vmin)が、Ｋ２(%)となる。
［条件Ｄ］Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１のうち、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax（最小デジタル値Dminに対応する最大投光パワーPmaxによって投光素子１１が投光した際の受光信号値Vmax）に対する当該取得したしきい値Vthの比率(Vth/Vmax)が、Ｋ１(%)となる。

上述するDmax、Pmin、Dmin、Pmaxは、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１に記憶されている。トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin_currentは、以下のように導出される。まず、第２調整部４２は、トリガ入力が受け付けられた後に受光した受光信号Vcurrentと、その際のＡ／Ｄ変換器３１ｂが出力するデジタル値Dcurrentを取得する。つぎに、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１を参照し、デジタル値Dcurrentに対応する投光パワーPcurrentを取得する。Vmin_currentは、PminとPcurrentとVcurrentとから（式４）により算出される。
Vmin_current = Vcurrent * Pmin / Pcurrent （式４）
トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax_currentも、PmaxとPcurrentとVcurrentとから（式５）により算出される。
Vmax_current = Vcurrent * Pmax / Pcurrent （式５）

ここで、(Vth/Vmin_current)がK2（％）より大きい場合、［条件Ｃ］を満たすための、Vth*100/K2となる目標受光信号値をVtarget1とする。(Vth/Vmax_current)がK1より小さい場合、［条件Ｄ］を満たすための、Vth*100/K1となる目標受光信号値をVtarget2とする。このとき、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１を参照し、Dcurrentに対応する投光パワーPcurrentを取得する。第２調整部４２が調整すべき目標投光パワーPtarget1、Ptarget2は上述の（式３−１）（式３−２）のように算出できる。

第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１の各デジタル値に対応する投光パワーの値をPtarget1/Pcurrent倍、またはPtarget2/Pcurrent倍となるように書き換える。その後、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ変換器３１ｂが出力するデジタル値を読み込む。第２調整部４２は、書き換えたＡ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１を参照して、調整後の投光パワーを求める。そして、第２調整部４２は、求めた調整後の投光パワーに対応するＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａのＨｉ電圧の値を、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３を参照することによって求める。そして、第２調整部４２は、求めたＨｉ電圧の値に対応する出力電圧信号を、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに出力する。なお、当該調整後の投光パワーが、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている投光パワーのいずれの値にも一致しないとき、感度パラメータ調整手段２５は、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている、当該調整後の投光パワーに近い値を抽出し、線形補間によって、当該調整後の投光パワーに対応する電圧値を算出してもよい。さらに、第２調整部４２は、記憶部２８に記憶された投光パワーデータＤ１を当該求めたＨｉ電圧の値に書き換える。投光回路１２は、第２調整部４２から出力された出力電圧信号に基づいて、投光素子１１を流れる電流値を変更する。

第１感度パラメータが受光手段２２における受光量のゲインである場合、第２調整部４２は、しきい値データＤ３として記憶部２８に記憶されたしきい値を取得する。そして、第２調整部４２は、第２感度パラメータが投光パワーであるとき、上述する［条件Ｃ］［条件Ｄ］が成り立つように、受光量のゲインを定める。ゲインを求める際には、まず、第２調整部４２は、（式４）（式５）にて、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin_currentと、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax_currentとを算出する。ここで、(Vth/Vmin_current)がK2より大きい場合、［条件Ｃ］を満たすための、Vth*100/K2となる目標受光信号値をVtarget1とする。このとき、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ１を参照し、Dcurrentに対応するゲインGcurrentを取得する。第２調整部４２が調整すべき目標ゲインGtarget1は下記の（式６−１）のように算出できる。
Gtarget1 = Gcurrent * Vtarget1 / Vmin_current (式６−１)

ここで、(Vth/Vmax_current)がK1より小さい場合、［条件Ｄ］を満たすための、Vth*100/K1となる目標受光信号値をVtarget2とする。このとき、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ１を参照し、Dcurrentに対応するゲインGcurrentを取得する。第２調整部４２が調整すべき目標ゲインGtarget2は下記の（式６−２）のように算出できる。
Gtarget2 = Gcurrent * Vtarget2 / Vmax_current (式６−２)

第２調整部４２は、算出された目標ゲインGtarget1またはGtarget2の値に対応するアンプ出力信号を、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ３を参照して求め、求めたアンプ出力信号を、可変ゲインアンプ１７ｂに出力する。さらに、第２調整部４２は、記憶部２８に記憶されたゲインデータＤ２を、目標ゲインGtarget1またはGtarget2に書き換える。受光回路１７は、第２調整部４２から出力されたアンプ出力信号に基づいて、受光素子１６からの出力信号の増幅率を変化させることによって、受光量のゲインを変更する。ここで、最小ゲインに対する最大ゲインの倍率が２．６倍以内となるように、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２が定められているので、算出された目標ゲインGtarget1またはGtarget2のいずれかに合わせることによって、［条件Ｃ］と［条件Ｄ］とが共に満たされることとなる。

さらに、第１感度パラメータ及び第２感度パラメータが受光ゲインであるとき、第２調整部４２は、しきい値データＤ３として記憶部２８に記憶されたしきい値を取得する。そして、第２調整部４２は、上述する［条件Ａ］［条件Ｂ］が成り立つように、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２を書き換える。具体的には、第２調整部４２は、（式１）と（式２）から、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin_currentと、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax_currentを導出する。

ここで、(Vth/Vmin_current)がK2より大きい場合、［条件Ａ］を満たすための、Vth*100/K2となる目標受光信号値をVtarget1とする。このとき、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２を参照し、Dcurrentに対応するゲインGcurrentを取得する。第２調整部４２が調整すべき目標ゲインGtarget1は以下の（式７−１）のように設定できる。
Gtarget1 = Gcurrent * Vtarget1 / Vmin_current (式７−１)

(Vth/Vmax_current)がK1より小さい場合、［条件Ｂ］を満たすための、Vth*100/K1となる目標受光信号値をVtarget2とする。このとき、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２を参照し、Dcurrentに対応するゲインGcurrentを取得する。第２調整部４２が調整すべき目標ゲインGtarget2は以下の（式７−２）のように設定できる。
Gtarget2 = Gcurrent * Vtarget2 / Vmax_current (式７−２)

第２調整部４２は、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２の各デジタル値に対応する投光パワーの値をGtarget1/Gcurrent倍、またはGtarget2/Gcurrent倍となるように書き換える。その後、第２調整部４２は、Ａ／Ｄ変換器３１ｂが出力するデジタル値を読み込む。第２調整部４２は、書き換えたＡ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２を参照して、調整後の受光ゲインを求める。そして、第２調整部４２は、求めた調整後の受光ゲインに対応するアンプ出力信号の値を、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４を参照することによって求める。そして、第２調整部４２は、求めたアンプ出力信号を、可変ゲインアンプ１７ｂに出力する。なお、当該求めた受光ゲインが、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４に格納されているゲインのいずれの値にも一致しないとき、第２調整部４２は、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４に格納されている、当該求めたゲインに近い値を抽出し、線形補間によって、当該求めたゲインに対応するアンプ出力信号を算出してもよい。さらに、第２調整部４２は、記憶部２８に記憶されたゲインデータＤ２を当該求めた調整後の受光ゲインの値に書き換える。可変ゲインアンプ１７は、第２調整部４２から出力されたアンプ出力信号に基づいて、受光素子１６からの出力信号の増幅率を変化させることによって、受光量のゲインを変更する。

第１感度パラメータがしきい値である場合、第２調整部４２は、調整後のしきい値を定め、記憶部２８に記憶されているしきい値データＤ３を、当該調整後のしきい値に書き換える。第２感度パラメータが投光パワーであるとき、第２調整部４２は、上述する［条件Ｃ］［条件Ｄ］が成り立つように、しきい値データＤ３を書き換える。具体的には、第２調整部４２は、（式４）（式５）により、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin_currentと、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax_currentを求める。つぎに、トリガ入力が受け付けられたときのしきい値をVth_currentとすると、Vth_current/Vmin_currentがK2（％）より大きい場合、Vmin_current*K2/100以下の値を目標しきい値Vth_targetと定める。また、Vth_current/Vmax_currentがK1（％）より小さい場合、Vmax_current*K1/100以上の値を目標しきい値Vth_targetと定める。第２調整部４２は、目標しきい値Vth_targetを定めると、しきい値データＤ３を目標しきい値Vth_targetに書き換える。

第２感度パラメータが受光ゲインである場合、第２調整部４２は、上述する［条件Ａ］［条件Ｂ］が成り立つように、しきい値データＤ３を書き換える。具体的には、第２調整部４２は、（式１）（式２）により、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最小受光信号値Vmin_currentと、トリガ入力が受け付けられたときの、操作部３１の操作による最大受光信号値Vmax_currentを求める。つぎに、トリガ入力が受け付けられたときのしきい値をVth_currentとすると、Vth_current/Vmin_currentがK2（％）より大きい場合、Vmin_current*K2/100以下の値を目標しきい値Vth_targetと定める。また、Vth_current/Vmax_currentがK1（％）より小さい場合、Vmax_current*K1/100以上の値を目標しきい値Vth_targetと定める。第２調整部４２は、目標しきい値Vth_targetを定めると、しきい値データＤ３を目標しきい値Vth_targetに書き換える。

図１２に示すように、インジケータ３３は、動作表示灯３３ａ、トランジスタ３３ｂ、固定電源３３ｃ、抵抗３３ｄ、及びグランド３３ｅを含む。固定電源３３ｃは、固定電源１２ｃ、１７ｄ、３１ｃと共通化されてもよい。また、グランド３３ｅは、グランド１２ｅ、３１ｄと共通化されてもよい。図１２に示すように、動作表示灯３３ａは、例えば、発光ダイオードである。動作表示灯３３ａのアノードは、固定電源３３ｃに接続されている。動作表示灯３３ａのカソードは、トランジスタ３３ｂのコレクタに接続されている。トランジスタ３３ｂのベースには、判定手段２３が接続されている。トランジスタ３３ｂのエミッタには、過電流防止のための抵抗３３ｄの一端が接続されている。抵抗３３ｄの他端は、グランド３３ｅに接続されている。すなわち、抵抗３３ｄの他端は接地されている。判定手段２３は、受光信号値がしきい値以上であると判定するか、もしくは、受光信号値がしきい値以下である判定するかのいずれか一方においてインジケータをＯＮする信号であるインジケータＯＮ信号をトランジスタ３３ｂのベースに出力する。また、判定手段２３は、受光信号値がしきい値以上であると判定するか、もしくは、受光信号値がしきい値以下である判定するかの他方においてインジケータをＯＦＦする信号であるインジケータＯＦＦ信号をトランジスタ３３ｂのベースに出力する。例えば、インジケータＯＮ信号が電源電圧Ｖｃｃの大きさの電圧であって、当該電圧がトランジスタのベースに印加されることによって、動作表示灯３３ａが点灯する。そして、インジケータＯＦＦ信号は、例えば、０Ｖの大きさの電圧であって、当該電圧がトランジスタのベースに印加されることによって、動作表示灯３３ａの発光が止まる。インジケータ３３は、検出光Aの進行方向に向けて突出する山型の部材である。図４に示すように、インジケータ３３は、操作部３１よりも投受光部分１０に近い位置に配置されている。操作部３１とトリガ入力受付部３２とインジケータ３３は上述のような位置関係にあり、且つ、通常、作業者は投受光部分１０の前以外の位置に立って調整作業を行うので、作業者がトリガ入力受付部３２を押下する際に、インジケータ３３が作業者の手に隠れにくくなっている。

作業者は、第１及び第２感度パラメータを設定した後、検出対象物６がある場合とない場合との一方において動作表示灯が点灯し、他方において動作表示灯が消灯していることを確認する。これによって、作業者は、操作部３１によって設定した第２感度パラメータが適切な値であるか判断することができる。

つぎに、第１の実施形態に係る光電センサ１の感度調整動作の詳細について説明する。図５は、本実施形態に係る光電センサ１の感度調整動作のフローチャートである。まず、作業者は、検出対象物６が検出領域５にない状態において、トリガ入力受付部３２を押下する。このとき、操作部材３１ｅは初期位置に設定されている。第２調整部４２は、トリガ入力受付部３２が押下されたか否か判定する（ステップS1）。トリガ入力受付部３２が押下されていない場合（ステップS1でNo）、トリガ入力受付部３２が押下されるまで待つ（ステップS1に戻る）。

トリガ入力が受け付けられると（ステップS1でYes）、投光手段２１は、予め記憶部１８に記憶されている投光パワーデータＤ１に基づいて、検出光Aを発する（ステップS2）。そして、受光手段２２は、戻り光Bを受ける。そして、受光手段２２は、予め記憶部１８に記憶されているゲインデータＤ２に基づいて、受光信号値Vcapを出力する（ステップS3）。

つぎに、ステップS4において、感度パラメータ調整手段２５（第２調整部４２）は、受光信号値Vcapを利用して第１感度パラメータを調整する。上述するように、ここで調整される第１感度パラメータとは、検出光Aの投光強度（投光パワー）、受光手段２２における受光量のゲイン（受光ゲイン）、及びしきい値Vthのうちの１つである。第１感度パラメータの調整方法は、上述した通りである。

ステップS4の終了後、受光信号調整手段２４（第１調整部４１）は、作業者が操作部２４を操作したか否かを検出する（図５ＢのステップS5）。具体的には、第１調整部４１は、一定周期で、Ａ／Ｄ変換器３１ｂに入力される電圧値に係るデジタル値を読み込んで、可変抵抗３１ａの抵抗値が変化しているか否かを検出する。これによって、第１調整部４１は、トリガ入力受付部３２が押下される際の初期位置（図４の例では、「OFF」の位置）から操作部３１の位置が変化したかを検出する。

操作部２４が操作された場合（ステップS5でYes）、第１調整部４１は、操作部２４の操作量を読み込む。そして、第１調整部４１は、操作部２４の操作量に応じて、第２感度パラメータを調整する（ステップS6）。第２感度パラメータの調整方法においても上述の通りである。

なお、第１調整部４１は、投光パワーと受光ゲインを組みあわせて処理することもできる。また、第２調整部４２は、投光パワーと受光ゲインとしきい値とを組みあわせて処理することもできる。例えば、第１調整部４１は、目標とする受光信号値Vtargetに最も近くなる投光パワーとするＨｉ電圧値を、投光パワー・電圧値参照テーブルＴ３を参照して求め、まず、投光パワーを調整してもよい。つぎに、第１調整部４１は、受光ゲインを利用して微調整することによって、目標とする受光信号値Vtargetを得るようにしてもよい。ステップＳ６の処理が終了すると、ステップＳ５に戻る。そして、ステップＳ５とＳ６の処理を繰り返す。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、操作部２４によってしきい値Vth以外の感度パラメータが調整される場合について説明した。第２の実施形態に係る光電センサ１ａは、操作部２４によってしきい値Vthを調整する。図６は、第２の実施形態に係る光電センサ１ａの全体構成図である。図６に示すように、光電センサ１ａは、投光手段２１と、受光手段２２と、判定手段２３と、感度パラメータ調整手段２５ａと、しきい値調整手段２６と、記憶部２８と、出力回路２９と、インジケータ３３とを備える。感度パラメータ調整手段２５ａは、トリガ入力受付部３２と、第３調整部４２とを有する。しきい値調整手段２６は、操作部３１と、第４調整部４４とを有する。図７は、第２の実施形態に係る投光手段２１、受光手段２２、第３調整部４３、第４調整部４４、判定手段２３、及び、記憶部２８の詳細構成図である。図６、図７では、第１の実施形態に係る光電センサ１と共通の構成は、第１の実施形態と同じ符号を付しており、詳細な説明を省略する。

記憶部２８ａは、第１の実施形態の記憶部２８と比べて、Ａ／Ｄ出力・投光パワー対応テーブルＴ１と、Ａ／Ｄ出力・ゲイン対応テーブルＴ２とを有さず、Ａ／Ｄ範囲データＤ５をさらに記憶している。Ａ／Ｄ範囲データＤ５は、Ａ／Ｄ変換器１７ｃの最大値Vdegmaxのデータと最小値Vdegminのデータを含んでいる。Ａ／Ｄ範囲データＤ５は、予め定められ、記憶部２８ａに記憶される。Ａ／Ｄ範囲データＤ５は、第３調整部４３によって参照される。

トリガ入力受付部３２は、感度パラメータ調整手段２５ａによる調整を開始するときに、作業者によって押下されるボタンである。トリガ入力受付部３２は、後述する第３調整部４３による感度パラメータ調整動作を実行するためのトリガ入力を受け付ける。すなわち、感度パラメータ調整手段２５ａは、トリガ入力受付部３２によりトリガ入力を受け付けると、第３調整部４３による感度パラメータ調整動作を実行する。トリガ入力受付部３２は、検出対象物６が検出領域５にない状態において、操作部３１が所定の位置（例えば、「OFF」の位置）に設定されてから、押下される。

第３調整部４３は、トリガ入力受付部３２がトリガ入力を受け付けると、検出対象物６が検出領域５にない状態において、受光信号値が所定の基準信号値となるように、投光パワーまたは受光ゲインを調整する。この基準信号値は、受光手段２２における増幅及びＡ／Ｄ変換が飽和することなく、受光信号値が受光量に対応して変化する範囲で選ばれる。好ましくは、例えば、Ａ／Ｄ変換出力の最大値の５０％から７０％までとなるように選ばれる。ここで、第３調整部４３が調整する感度パラメータを第３感度パラメータと呼ぶ。第３調整部４３の投光手段２１、受光手段２２、及び記憶部２８に対する動作は、しきい値を調整しない点を除いて、第２調整部４２の投光手段２１、受光手段２２、及び記憶部２８に対する動作と同一である。

この場合、第３調整部４３は、以下の［条件Ｅ］を満たすように、第３感度パラメータを調整する。別の言い方をすれば、第３調整部４３は、以下の［条件Ｅ］を満たす基準信号値となるように、受光信号値を調整する。
［条件Ｅ］第４調整部４４の調整範囲が受光信号値に対するしきい値の比率で示して５０％から１３０％までの間に含まれる範囲となる。

なお、［条件Ｅ］において、第４調整部４４の調整範囲を７０％から１１０％までの範囲とするのが、作業者による微調整が容易となるため、さらに好ましい。ここで、上述する５０％から１３０％までの間に含まれる範囲等を定義するデータは、範囲データＤ４として記憶部２８に記憶される。範囲データＤ４は、下限値Ｋ１(%)と上限値Ｋ２(%)とを含む。範囲データＤ４は、予め決められた値として記憶部２８に記憶されている。範囲データＤ４は第３調整部４３によって参照される。

第３調整部４３は、上述する［条件Ｅ］を満たすように、調整後の受光信号値を求める。そして、第３調整部４３は、トリガ入力が受け付けられた後に受光した受光信号値Vcurrentとその際のＡ／Ｄ変換器３１ｂが出力するデジタル値Dcurrentとを取得する。

つぎに、第３調整部４３は、受光信号値Vcurrentに対して、Vcurrent*K1/100からVcurrent*K2/100までの範囲が、Ａ／Ｄ変換器１７ｃの最大値Vdegmaxと最小値Vdegminとの間にあるか、判定する。Vcurrent*K1/100がVdegminより小さい場合、Vdegmin*K1/100以上である目標の受光信号値Vtargetを定める。

第３感度パラメータが投光パワーである場合、第３調整部４３は、投光パワーデータＤ１と投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３を参照し、現在の投光パワーPcurrentを取得する。第３調整部４４が調整すべき目標投光パワーPtargetは以下の（式８）のように設定できる。
Ptarget = Pcurrent * Vtarget / Vcurrent (式８)

第３調整部４３は、目標投光パワーPtargetを定めると、目標投光パワーPtargetに対応するＶｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａのＨｉ電圧の値を、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３を参照することによって求める。そして、第３調整部４３は、求めたＨｉ電圧の値に対応する出力電圧信号を、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣ１２ａに出力する。なお、当該調整後の投光パワーが、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている投光パワーのいずれの値にも一致しないとき、第３調整部４３は、投光パワー・電圧値対応テーブルＴ３に格納されている、当該調整後の投光パワーに近い値を抽出し、線形補間によって、当該調整後の投光パワーに対応する電圧値を算出してもよい。さらに、第３調整部４３は、記憶部２８に記憶された投光パワーデータＤ１を当該求めたＨｉ電圧の値に書き換える。投光回路１２は、第３調整部４３から出力された出力電圧信号に基づいて、投光素子１１を流れる電流値を変更する。

第３感度パラメータが受光ゲインである場合、第３調整部４３は、ゲインデータＤ２を参照し、現在の受光ゲインGcurrentを取得する。第３調整部４４が調整すべき目標受光ゲインGtargetは以下の（式９）のように設定できる。
Gtarget = Gcurrent * Vtarget / Vcurrent (式９)

第３調整部４３は、算出された目標ゲインGtargetの値に対応するアンプ出力信号を、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４を参照して求め、求めたアンプ出力信号を、可変ゲインアンプ１７ｂに出力する。なお、当該目標ゲインGtargetが、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４に格納されているゲインのいずれの値にも一致しないとき、第３調整部４３は、ゲイン・アンプ出力信号対応テーブルＴ４に格納されている、当該目標ゲインGtargetに近い値を抽出し、線形補間によって、当該求めたゲインに対応するアンプ出力信号を算出してもよい。さらに、第３調整部４３は、記憶部２８に記憶されたゲインデータＤ２を、目標ゲインGtargetに書き換える。受光回路１７は、第３調整部４３から出力されたアンプ出力信号に基づいて、受光素子１６からの出力信号の増幅率を変化させることによって、受光量のゲインを変更する。

操作部３１では、作業者による感度パラメータの微調整が可能となるように、感度パラメータの調整範囲が予め定められている。ここで、操作部３１の可動範囲を操作可能範囲と呼ぶ。すなわち、操作部３１の位置は、操作可能範囲で操作され得る。図４の例では、図示されている「OFF」の位置から「3」の位置までの範囲が操作可能範囲である。本実施形態では、操作部３１が操作されることによって所定の調整範囲内で調整される感度パラメータのことを第４感度パラメータと呼ぶこととする。第４感度パラメータとは、しきい値である。第３感度パラメータと第４感度パラメータとは、互いに異なる感度パラメータである。

第４調整部４４は、操作部３１の操作可能範囲の一端（「OFF」の位置）から他端（「3」の位置）への操作により、受光信号値に対するしきい値の比率で示して５０％から１３０％までの間に含まれる範囲でしきい値を変化させる。すなわち、操作部３１の指標部３１ｂが「OFF」の位置を指しているときのしきい値は、操作可能範囲内で操作部３１が操作されることにより得られるしきい値のうち、最小となる。このしきい値を、最小のしきい値と呼ぶ。また、操作部３１の指標部３１ｂが「3」の位置を指しているときのしきい値は、操作可能範囲内で操作部３１が操作されることにより得られるしきい値のうち、最大となる。このしきい値を、最大のしきい値と呼ぶ。最小のしきい値は、上述する基準信号値の５０％に相当する。最大のしきい値は、上述する基準信号値の１３０％に相当する。

なお、好ましくは、第４調整部４４は、受光信号値に対するしきい値の比率で示して７０％から１１０％までの間に含まれる範囲でしきい値を変化させる。この場合、最小のしきい値は、上述する基準信号値の７０％に相当する。最大のしきい値は、上述する基準信号値の１１０％に相当する。

第４調整部４４は、トリガ入力受付部３２によってトリガ入力が受け付けられた後、操作部３１が操作されると、操作部３１の指標部３１ｂが指している位置に対応する比率となるように、第３調整部４３によって調整された調整後の受光信号値から、調整後のしきい値を求める。そして、第４調整部４４は、記憶部２８に記憶されているしきい値データＤ３を、調整後のしきい値に書き換える。第４調整部４４の投光手段２１、受光手段２２、及び記憶部２８に対する動作は、受光ゲインと投光パワーを調整せず、しきい値のみ調整する点が第１調整部４１の投光手段２１、受光手段２２、及び記憶部２８に対する動作と異なる。しかし、第４調整部４４のその他の動作は、第１調整部４１の動作と同一である。したがって、図７を参照すると、第４調整部４４は、Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＡＣに対して出力電圧信号を出力せず、可変ゲインアンプ１７ｂに対してアンプ出力信号を出力しない。

つぎに、第２の実施形態に係る光電センサ１ａの感度調整動作の詳細について説明する。図８は、本実施形態に係る光電センサ１ａの感度調整動作のフローチャートである。図８では、図５と同じ処理に同じ符号を付しており、詳細な説明を省略する。

図８のステップS15において、感度パラメータ調整手段２５ａ（第３調整部４３）は、受光信号値Vcurrentに基づいて、調整後の受光信号値が上述する信号値Vtargetとなるように第３感度パラメータを調整する。上述するように、ここで調整される第３感度パラメータとは、検出光Aの投光強度（投光パワー）または、受光手段２２における受光量のゲイン（受光ゲイン）である。第３調整部４３の調整方法は上述したとおりである。

つぎに、操作部材３１ｅが操作された場合（ステップS5でYes）、第４調整部４４は、操作部材３１ｅの操作量を読み込む。そして、第４調整部４４は、操作部材３１ｅの操作量に応じて、第４感度パラメータを調整する（ステップS17）。第４調整部４４の調整方法は上述したとおりである。

ステップS17以降の処理は第１の実施形態と同じである。すなわち、ステップS5に戻り、ステップS5の処理とステップS17の処理とが繰り返される。

＜効果＞
つぎに、第１及び第２の実施形態に係る光電センサ１、１ａの効果について説明する。図９は、第１の実施形態に係る光電センサ１の効果を説明するための図面である。図９は、検出対象物６が検出領域５にない場合における調整後の受光信号値をVD（第１の実施形態では、Vtarget2に相当し、第２の実施形態ではVtargetに相当する）と表し、時間t1からt2において透明体のような検出対象物６が検出領域５を通過した場合の信号を太線で図示している。透明体のような検出対象物６の場合、検出対象物６が通過することにより低下する受光信号値ΔVは、小さい。本実施形態では、第１調整部４１または第４調整部４４によって調整される受光信号値VDに対するしきい値Vthの比率がK2からK1の範囲内となるように、第１感度パラメータ及び第３感度パラメータが第２調整部４２または第３調整部４３によって確実に調整される（ただし、K1は0.5以上であり、K2は1.3以下である）。K1からK2までの間としたのは、透明体検出のための調整が可能であることを本発明者らが見出したためである。したがって、光電センサ１、１ａは、透明体を安定して検出することができる。従来技術による調整範囲は、投光回路１２、受光回路１７における感度調整手段の下限値Vminから上限値Vmaxまでの範囲で調整されるものが一般的であるため、感度ボリュームの調整範囲が大きかった。このため、感度ボリュームの単位回転角あたりの感度パラメータの変化量が大きかった。したがって、感度ボリュームによって感度パラメータを微妙に調整することが困難であった。一方、本実施形態に係る光電センサ１、１ａの調整範囲はK1(%)からK2(%)の範囲に制限される。さらに、好ましくは、K1は70%であって、K2は110%となる範囲まで制限される。このため、操作可能範囲が従来の感度ボリュームと同等の範囲であるとすれば、操作部２４の単位回転角あたりの感度パラメータの変化量が従来に比べて小さくなる。したがって、図９に示すように、しきい値VthをVDとVD−ΔVとの間に設定するような、操作部２４による感度パラメータの微妙な調整が容易となる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、透過型光電センサにも適用可能である。図１０は、第１の実施形態に係る光電センサの変形例１ｃである。図１１は、第２の実施形態に係る光電センサの変形例１ｄである。光電センサ１ｃ、１ｄは、回帰反射部材２と組み合わせて使用しない。光電センサ１ｃ、１ｄでは、受光手段２２は、投光手段２１が発し、検出領域５を通過した検出光Aを直接受ける。光電センサ１ｃ、１ｄのその他の構成、及び動作は、それぞれ、光電センサ１、１ａと同じである。なお、本変形例１ｃ、１ｄでは、投光器と受光器とが一体となった透過型光電センサが示されているが、投光器と受光器とが分離している透過型光電センサにも適用可能である。また、光電センサ１ｃ、１ｄは、投光素子１１から発する検出光を所定の位置まで導く送信器用光ファイバと、送信機用光ファイバから発せされた光を受光し、受光素子１６まで導く受光器用光ファイバをさらに含む、ファイバ光電センサであってもよい。

第１及び第２の実施形態の光電センサ１、１ａは、検出光Aが検出対象物６を通過する場合、検出光Aが検出対象物６を２回通過した検出光Aが得られる。したがって、検出対象物６が透明体のような光減衰率の低い物体であっても、検出光Aの減衰が大きくなる。一方、本変形例の光電センサ１ｂ、１ｃは、検出光Aが検出対象物６を１回しか通過しない。したがって、検出光Aの減衰が第１及び第２の実施形態の光電センサ１、１ａに比べておよそ半分に低下する。したがって、図９に示す検出対象物６が通過することにより低下する受光信号値ΔVはさらに小さくなる。しかし、光電センサ１、１ａの調整範囲はK2からK1の範囲に制限される（ただし、K1は0.5以上であり、K2は1.3以下である。）。したがって、ΔVの値が小さくなっても、しきい値VthをVDとVD−ΔVとの間に設定するような、操作部２４による感度パラメータの微妙な調整は可能である。

さらに、本発明は、検出領域５に検出光Aを集光させるレンズを有し、検出光Aと戻り光Bとが当該レンズを通過するいわゆる同軸回帰反射型光電センサにも適用可能である。その場合、レンズと投光素子１１との間にハーフミラーが設けられてもよい。また、当該ハーフミラーと受光素子１６との間に、レンズ、ミラー、プリズムなどの導光のための光学系が別途設けられてもよい。

操作パネル３０は図４に表示したものに限られない。例えば、目盛り３１ｃは、「OFF」「1」「2」「3」と表示されるのではなく、受光信号値に対するしきい値の比率が表示されてもよい。また、トリガ入力受付部３２が押下される際の操作部３１の所定の位置は、当該比率が最小の位置（図４では「OFF」の位置）とは限らず、当該比率が100%の位置、あるいは、最大の位置（図４では「3」の位置）であってもよい。

トリガ入力受付部３２は、スイッチなどの他の操作部材であってもよい。また、トリガ入力受付部３２が省略されてもよい。この場合、例えば、光電センサ１の外部に接続される機器（例えば、ＰＣなど）からコマンドによって感度パラメータ調整手段２５が起動され、第２感度パラメータが調整されてもよい。

また、インジケータ３３に代えて、音声通知など他の伝達手段によって、受光信号値の状態を作業者に通知してもよい。さらに、インジケータ３３は、異なる色を点灯させるのでなく、点滅速度を変えたり、発光素子を回転などの移動をさせたり、または、ディスプレイにメッセージを表示することによって、受光信号値の状態を作業者に通知してもよい。

なお、上述した実施形態に係る全て又は一部の機能ブロック（例えば、判定手段２３、第１調整部４１、第２調整部４２、第３調整部４３、第４調整部４４）は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実行可能なプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。この場合、プログラムデータは、記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。なお、記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤ等の光ディスクメモリ、及びメモリカード等をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。

また、上述した各実施形態に係る全て又は一部の機能ブロック（例えば、判定手段２３、第１調整部４１、第２調整部４２、第３調整部４３、第４調整部４４）は、典型的には集積回路であるＬＳＩ（集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、又はウルトラＬＳＩ等と称される）として実現されてもよい。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

本発明によれば、感度パラメータを微妙に調整することが容易となる光電センサを提供することができる。

１、１ａ、１ｃ、１ｄ 光電センサ
２ 回帰反射部材
５ 検出領域
６ 検出対象物
２１ 投光手段
２２ 受光手段
２３ 判定手段
２４ 受光信号調整手段
２５ 感度パラメータ調整手段
２６ しきい値調整手段
３１ 操作部
３２ トリガ入力受付部
４１ 第１調整部
４２ 第２調整部
４３ 第３調整部
４４ 第４調整部

Claims (4)

1. 透過型光電センサまたは、回帰反射部材と組み合わせて使用する回帰反射型光電センサであって、
   検出領域内に存在する検出対象物を検出するための検出光を発する投光手段と、
   前記検出領域からの前記検出光を受ける受光手段と、
   前記受光手段の出力信号値である受光信号値としきい値とを比較し、前記検出対象物の有無を判定する判定手段と、
   位置が操作可能範囲内で操作されることにより投光パワーと受光ゲインとのうちの少なくとも一方の感度パラメータを所定の範囲内で調整する操作部と、前記操作部の前記操作可能範囲の一端から他端への操作により、前記受光信号値の最小値に対する最大値の倍率が２．６倍以内の範囲になるように前記少なくとも一方の感度パラメータを調整する第１調整部と、を有する受光信号調整手段と、
   トリガ入力受付部と、前記検出対象物が前記検出領域にない状態において、前記操作部が所定位置にあるときに前記トリガ入力受付部がトリガ入力を受け付けると、前記投光パワーと前記受光ゲインと前記しきい値とのうちの少なくともいずれかを調整する第２調整部と、を有する感度パラメータ調整手段とを備え、
   前記第２調整部は、前記受光信号値の最大値と最小値の間に前記しきい値が存在し、かつ、前記第１調整部の調整範囲が前記受光信号値に対する前記しきい値に対して上限値と下限値とが非対称であって、その比率で示して５０％から１３０％までの間に含まれる所定の範囲になるように、前記投光パワーと前記受光ゲインと前記しきい値とのうちの少なくともいずれかを調整する、
   光電センサ。
2. 透過型光電センサまたは、回帰反射部材と組み合わせて使用する回帰反射型光電センサであって、
   検出領域内に存在する検出対象物を検出するための検出光を発する投光手段と、
   前記検出領域からの前記検出光を受ける受光手段と、
   前記受光手段の出力信号値である受光信号値としきい値とを比較し、前記検出対象物の有無を判定する判定手段と、
   トリガ入力受付部と、前記検出対象物が前記検出領域にない状態において、前記トリガ入力受付部がトリガ入力を受け付けると、前記受光信号値が所定の基準信号値になるように投光パワーと受光ゲインとの少なくとも一方の感度パラメータを調整する第３調整部と、を有する感度パラメータ調整手段と、
   位置が操作可能範囲内で操作され得る操作部と、前記操作部の前記操作可能範囲の一端から他端への操作により、前記基準信号値に対する前記しきい値に対して上限値と下限値とが非対称であって、その比率で示して、５０％から１３０％までの間に含まれる所定の範囲で前記しきい値を変化させる第４調整部と、を有するしきい値調整手段と、
   を備える、光電センサ。
3. 前記所定の範囲が、７０％から１１０％までの間である、請求項１に記載の光電センサ。
   
4. 前記所定の範囲が、７０％から１１０％までの間である、請求項２に記載の光電センサ。

Images