特開 2022-119751 改善された位置合わせのための光学検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022119751

(43)【公開日】2022-08-17

(54)【発明の名称】改善された位置合わせのための光学検出システム

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/00 20060101AFI20220809BHJP

   G02B 5/122 20060101ALI20220809BHJP

   G02B 7/00 20210101ALI20220809BHJP

   H01L 31/12 20060101ALI20220809BHJP

   G01S 7/497 20060101ALI20220809BHJP

【ＦＩ】

G02B5/00

G02B5/122

G02B7/00 D

H01L31/12 D

G01S7/497

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022015748

(22)【出願日】2022-02-03

(31)【優先権主張番号】21305153.5

(32)【優先日】2021-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】594083128

【氏名又は名称】シュネーデル、エレクトリック、インダストリーズ、エスアーエス

【氏名又は名称原語表記】ＳＣＨＮＥＩＤＥＲ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳ ＳＡＳ

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100124372

【弁理士】

【氏名又は名称】山ノ井 傑

(74)【代理人】

【識別番号】100096921

【弁理士】

【氏名又は名称】吉元 弘

(72)【発明者】

【氏名】ピエール－マリー、シャリエ

(72)【発明者】

【氏名】ジル、デュブイル

(72)【発明者】

【氏名】レヌカ、バルリ

(72)【発明者】

【氏名】パトリック、レイ

【テーマコード（参考）】

2H042

2H043

5F889

5J084

【Ｆターム（参考）】

2H042AA02

2H042AA03

2H042AA21

2H042EA02

2H042EA15

2H043AD02

2H043AD14

2H043AD24

5F889AB03

5F889CA20

5F889GA01

5J084AA05

5J084BA04

5J084BA57

5J084BB02

5J084BB04

5J084CA03

(57)【要約】

【課題】光学検出システムの費用または複雑さを増すことなく、エミッタとレシーバの簡単かつ迅速な位置合わせを可能にする光学検出システムを提供すること。
【解決手段】光学検出システム（１０）は、平行光線（１６）を提供するエミッタ（１２）と、平行光線を受けるレシーバ（１４）であって、平行光線を光軸（Ｘ_ｒ）に沿って収束させるレシーバ・レンズ（３０）と、互いに垂直な３つの平面（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）、および３つの平面の交点と一致し、平面のそれぞれと等しい角度を形成する対称軸（Ａ）を有し、平行光線（１６）を対称軸の周囲で反射するコーナー・レフレクタ（３４）とを有する前記レシーバ（１４）とを有する。レシーバ・レンズの光軸は、コーナー・レフレクタの対称軸に平行である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学検出システム（１０）であって、
平行光線（１６）を提供するように構成されたエミッタ（１２）と、
前記平行光線（１６）を受けるように構成されたレシーバ（１４）であって、
光軸（Ｘ_Ｒ）を有し、前記平行光線（１６）を前記光軸（Ｘ_ｒ）に沿って収束させるように適合されたレシーバ・レンズ（３０）と、
互いに垂直な３つの平面（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）、および前記３つの平面（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）の交点と一致し、前記平面（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）のそれぞれと等しい角度を形成する対称軸（Ａ）を備え、前記平行光線（１６）を前記対称軸（Ａ）の周囲で反射するように適合された少なくとも１つのコーナー・レフレクタ（３４）と
を備える前記レシーバ（１４）と
を備え、前記レシーバ・レンズ（３０）の前記光軸（Ｘ_Ｒ）は、前記少なくとも１つのコーナー・レフレクタ（３４）の前記対称軸（Ａ）に平行である、光学検出システム（１０）。

【請求項2】

前記レシーバ・レンズ（３０）および前記少なくとも１つのコーナー・レフレクタ（３４）は一体になっている、請求項１に記載の光学検出システム（１０）。

【請求項3】

前記平行光線（１６）は、可視スペクトルの範囲内または赤外スペクトルの範囲内である、請求項１または２に記載の光学検出システム（１０）。

【請求項4】

前記レシーバ（１４）は、アレイ（４４）を形成する複数のコーナー・レフレクタ（３４）を備え、前記アレイは、好ましくは直線または四角形である、請求項１から３のいずれかに記載の光学検出システム（１０）。

【請求項5】

前記レシーバ（１４）は、第１のコーナー・レフレクタ（３４ａ）と、前記第１のコーナー・レフレクタ（３４ａ）と位置合わせされた第２のコーナー・レフレクタ（３４ｂ）とを備える、請求項１から４のいずれかに記載の光学検出システム（１０）。

【請求項6】

前記平行光線（１６）は前記レシーバ・レンズ（３０）の焦点（Ｆ_ｒ）で収束し、前記レシーバ（１４）は、前記レシーバ・レンズ（３０）の前記焦点（Ｆ_ｒ）に位置された光ダイオード（３２）を備える、請求項１から５のいずれかに記載の光学検出システム（１０）。

【請求項7】

前記レシーバ（１４）は、前記平行光（１６）が前記光ダイオード（３２）によって受けられているかどうかを示すように構成されたインジケータをさらに備える、請求項６に記載の光学検出システム（１０）。

【請求項8】

前記少なくとも１つのコーナー・レフレクタ（３４）は、前記レシーバ（１４）における前記光ダイオード（３２）を備える側に延びる、請求項６または７に記載の光学検出システム（１０）。

【請求項9】

前記レシーバ・レンズ（３０）および各コーナー・レフレクタ（３４）は、光学的に透明な材料で作製され、好ましくは、前記レシーバ・レンズ（３０）および各コーナー・レフレクタ（３４）は、ポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィン・ポリマー（ＣＯＰ）、またはガラスで作製される、請求項１から８のいずれかに記載の光学検出システム（１０）。

【請求項10】

前記エミッタ（１２）は、ＬＥＤ（１８）と、エミッタ・レンズ（２０）とを備え、前記ＬＥＤ（１８）は、前記平行光線（１６）を提供するように前記エミッタ・レンズ（２０）の焦点（Ｆ_ｅ）に位置される、請求項１から９のいずれかに記載の光学検出システム（１０）。

【請求項11】

前記ＬＥＤ（１８）はパルス変調される、請求項１０に記載の光学検出システム（１０）。

【請求項12】

前記エミッタ（１２）は第１のハウジング（２８）を備え、前記レシーバ（１４）は前記第１のハウジング（２８）とは異なる第２のハウジング（４６）を備える、請求項１から１１のいずれかに記載の光学検出システム（１０）。

【請求項13】

前記エミッタ（１２）と前記レシーバ（１４）は、約１５ｍ離れている、請求項１から１２のいずれかに記載の光学検出システム（１０）。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれかに記載の光学検出システム（１０）を位置合わせするための方法であって、
前記エミッタ（１２）によって前記平行光線（１６）を提供することと、
前記エミッタ（１２）で反射された平行光線（４２）を得るように、前記エミッタ（１２）の位置を調整することと、
前記エミッタ（１２）の調整後、前記平行光線（１６）を前記レシーバ・レンズ（３０）の前記光軸（Ｘ_Ｒ）と位置合わせするように、前記レシーバ（１４）の位置を調整することと
を備える方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エミッタとレシーバとを備える光学検出システムに関する。本開示はまた、光学検出システムのエミッタとレシーバを位置合わせするための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光学検出システムは、物体を検出する光の特性に依存する。光学検出システムは通常、光を提供するためのエミッタと、光を受けるためのレセプタとを含む。エミッタによって提供された光が物体によって遮断または反射されると、レシーバに到達する光の量が変化する。レシーバは、その変化を検出し、それを電気的出力に変換する。

【0003】

光学検出システムは、例えば透過ビーム型センサとすることができる。透過ビーム型センサのエミッタは、光線を直接レシーバの方へ向ける。物体がエミッタとレシーバの間を進む光線を遮断すると、レシーバの電気的出力が変化する。

【0004】

レシーバがエミッタから離れて配置されることができるため、透過ビーム型センサは長距離検知を可能にする。しかしながら、正確な検出は、光線が受けられることを保証する、レシーバとエミッタの適切な位置合わせに依存する。

【0005】

典型的には、適切な位置合わせは、エミッタとレシーバの位置を繰り返し調整することによって行われる。しかしながら、そうした繰り返しの工程には多くの時間を要することがある。繰り返しのたびに、エミッタとレシーバのどちらの位置がずれているのかはっきりしないことがあり、場合によっては、さらに位置がずれることもある。エミッタとレシーバが１０ｍ超など長い距離を隔てられている場合、オペレータは、繰り返しあちらこちらへ動くことを求められることになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示の目的は、光学検出システムの費用または複雑さを増すことなく、エミッタとレシーバの簡単かつ迅速な位置合わせを可能にする光学検出システムを提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

提案される光学検出システムは、
－ 平行光線を提供するように構成されたエミッタと、
－ 平行光線を受けるように構成されたレシーバであって、
・光軸を有し、平行光線を光軸に沿って収束させるように適合されたレシーバ・レンズと、
・互いに垂直な３つの平面、および３つの平面の交点と一致し、平面のそれぞれと等しい角度を形成する対称軸を備え、平行光線を対称軸の周囲で反射するように適合された少なくとも１つのコーナー・レフレクタと
を備えるレシーバと
を備え、レシーバ・レンズの光軸は、前記少なくとも１つのコーナー・レフレクタの対称軸に平行である。

【0008】

以下の特徴は、任意選択で、別個にまたは相互に組み合わせて実装されることが可能である、
－ レシーバ・レンズおよび少なくとも１つのコーナー・レフレクタは一体になっている、
－ 平行光線は、可視スペクトルの範囲内または赤外スペクトルの範囲内である、
－ レシーバは、アレイを形成する複数のコーナー・レフレクタを備え、アレイは、好ましくは直線または四角形である、
－ レシーバは、第１のコーナー・レフレクタと、第１のコーナー・レフレクタと位置合わせされた第２のコーナー・レフレクタとを備える、
－ 平行光線はレシーバ・レンズの焦点で収束し、レシーバは、レシーバ・レンズの焦点に位置された光ダイオードを備える、
－ レシーバは、平行光が光ダイオードによって受けられているかどうかを示すように構成されたインジケータをさらに備える、
－ 少なくとも１つのコーナー・レフレクタは、レシーバにおける光ダイオードを備える側に延びる、
－ レシーバ・レンズおよび各コーナー・レフレクタは、光学的に透明な材料で作製され、好ましくは、レシーバ・レンズおよび各コーナー・レフレクタは、ポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィン・ポリマー（ＣＯＰ）、またはガラスで作製される、
－ エミッタは、ＬＥＤと、エミッタ・レンズとを備え、ＬＥＤは、平行光線を提供するようにエミッタ・レンズの焦点に位置される、
－ ＬＥＤはパルス変調される、
－ エミッタは第１のハウジングを備え、レシーバは第１のハウジングとは異なる第２のハウジングを備える、
－ エミッタとレシーバは、約１５ｍ離れている。

【0009】

別の態様において、前述の請求項の任意のものによる光学検出システムを位置合わせするための方法が提案され、その方法は、
－ エミッタによって平行光線を提供することと、
－ エミッタで反射された平行光線を得るようにエミッタの位置を調整することと、
－ エミッタの調整後、平行光線を、レシーバ・レンズの光軸と位置合わせするようにレシーバの位置を調整することと
を備える。

【0010】

他の特徴、細部、および利点は、以下の詳細な説明および図面において示される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態による光学検出システムの断面を概略的に示す図である。

【図2】図１の細部を示す図である。

【図3】図２の代替的実施形態を示す図である。

【図4】一実施形態による、図１の光学検出システムに実装されることが可能な光学部品の斜視図である。

【図5】図４の光学部品の背面図である。

【図6】一実施形態による、図３の光学部品に実装されることが可能なアレイの例を示す図である。

【図7】図１の光学検出システムの結果の例を示す図である。

【図8】図１の光学検出システムの構成要素を位置合わせするための方法を示す図である。

【図9A】第１の位置における図１の光学検出システムの構成要素を示す図である。

【図9B】第２の位置における図１の光学検出システムの構成要素を示す図である。

【図9C】第３の位置における図１の光学検出システムの構成要素を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、エミッタ１２と、レシーバ１４とを備える光学検出システム１０を示している。エミッタ１２は、平行光線１６を提供する。レシーバ１４は、エミッタ１２によって提供された平行光線１６を受けるように構成される。エミッタおよびレシーバは、エミッタ１２からレシーバ１４へ進む平行光線１６を遮断する物体を検出するように、互いに距離を置かれる。

【0013】

エミッタ１２は本質的に、発光ダイオード（ＬＥＤ）１８と、エミッタ・レンズ２０とを備えている。

【0014】

ＬＥＤ１８は、電流を受ける電子回路に接続される。ＬＥＤ１８は、電流を光に変換する。ＬＥＤ１８は、パルス変調型でもよく、また一定の間隔で繰り返し光を発するものでもよい。そうした変調は、エミッタ１２とレシーバ１４の間に生じる光干渉の除去を向上させることができる。

【0015】

ここで、ＬＥＤ１８は、可視スペクトルの範囲内の光を提供する。可視スペクトルであることによって、提供される光が３８０から７００ｎｍの間の波長を有することを理解されたい。したがって、オペレータは、平行光線１６を見ることができる。あるいは、ＬＥＤ１８は、光レセプタによって検出される赤外（ＩＲ）スペクトルの範囲内の光を提供することも可能である。ＬＥＤ１８は、紫外（ＵＶ）範囲の光を提供することも可能である。

【0016】

エミッタ・レンズ２０は、光軸Ｘ_ｅ、および光軸Ｘ_ｅと一致する焦点Ｆ_ｅを有する収束レンズ２０である。ＬＥＤ１８は、エミッタ・レンズ２０の焦点Ｆ_ｅに位置される。ＬＥＤ１８によって焦点Ｆ_ｅに提供された光は、エミッタ・レンズ２０を出て、光軸Ｘ_ｅに対して平行にされる。この平行光線１６は、レシーバ１４に向かって方向付けられてもよい。

【0017】

平行光線１６は、エミッタ・レンズ２０から離れるにつれて分散することに留意すべきである。平行光線１６の発散角度θ_Ｅは、約１．２°になることがある。発散角度θ_Ｅは、光軸Ｘ_ｅから測定された平行光線１６の広がりを生じさせる。平行光線１６の半径ｒは、エミッタ・レンズ２０から距離が離れると大きくなる。

【0018】

ここで、エミッタ・レンズ２０は、平坦面２２、および平坦面２２から突出する凸面２４を有する。平坦面２２はＬＥＤ１８の方へ向けられ、凸面２４はエミッタ１２の外側へ向けられる。他の例では、平坦面２２がエミッタ１２の外側へ向けられ、凸面２４がＬＥＤ１８の方へ向けられてもよい。さらに別の例では、エミッタ・レンズ２０が２つの凸面を有していてもよい。

【0019】

エミッタ１２は、任意選択で、光軸Ａ_Ｅおよび焦点Ｃ_Ｅを有する第２の収束レンズ２６をさらに備えてもよい。第２の収束レンズ２６の焦点Ｃ_Ｅに、光レセプタ２７が置かれてもよい。したがって、光軸Ａ_Ｅと平行に第２の収束レンズ２６に到達する光線は、焦点Ｃ_Ｅに収束して光レセプタ２７によって検出される。

【0020】

図１に示される例では、第２の収束レンズ２６は、エミッタ・レンズ２０の垂直方向下方に置かれている。第２の収束レンズ２６の光軸Ａ_Ｅは、エミッタ・レンズ２０の光軸Ｘ_Ｅに平行である。したがって、エミッタ１２は、反射センサとして用いられることが可能である。さらに、第２の収束レンズ２６が、レシーバ１４によって反射された平行光線１６を検出して、レシーバ１４がエミッタ１２と位置合わせされているかどうかを自動的に判定してもよい。

【0021】

第２の収束レンズ２６は、エミッタ・レンズ２０と一体にして、単一のエミッタ光学部品を形成してもよい。このエミッタ光学部品は、エミッタ・レンズ２０の光軸Ｘ_Ｅと第２の収束レンズ２６の光軸Ａ_Ｅの位置合わせを保証する。あるいは、エミッタ・レンズ２０と第２の収束レンズ２６は、２つの別個の部品とすることもできる。

【0022】

エミッタ・レンズ２０、および該当する場合には第２の収束レンズ２６は、光学的に透明な材料で作製される。光学的に透明な材料は、プラスチック、好ましくはポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）、もしくはシクロオレフィン・ポリマー（ＣＯＰ）、またはガラスとすることができる。

【0023】

エミッタ・レンズ２０、ＬＥＤ１８、該当する場合には第２の収束レンズ２６および光レセプタ２７、ならびにエミッタ１２の動力供給、操作および制御に用いられる電子的構成要素は、第１のハウジング２８に受け入れられる。第１のハウジング２８は、エミッタ１２の位置を確保する構造的要素に固定されてもよい。

【0024】

示される例では、第１のハウジング２８は円筒形を有している。収束レンズ２０の光軸Ｘ_ｅ、および該当する場合には第２の収束レンズ２６の光軸Ａ_Ｅは、第１のハウジング２８の長手方向軸に平行とすることができる。あるいは、第１のハウジング２８は、四角形または任意の他の形とすることも可能である。

【0025】

レシーバ１４は、本質的に、レシーバ・レンズ３０と、光レセプタ３２と、少なくとも１つのコーナー・レフレクタ３４とを備える。

【0026】

レシーバ・レンズ３０も、光軸Ｘ_Ｒ、および光軸Ｘ_Ｒと一致する焦点Ｆ_Ｒを有する収束レンズ３０である。光レセプタ３２は、レシーバ・レンズ３０の焦点Ｆ_Ｒに位置される。光軸Ｘ_Ｒと平行にレシーバ・レンズ３０に到達する平行光線１６は、レシーバ・レンズ３０の焦点Ｆ_Ｒに収束して光レセプタ３２によって検出される。

【0027】

図２に示される例では、レシーバ・レンズ３０は、平坦面３６、および平坦面３６から突出する凸面３８を有している。平坦面３６は光レセプタ３２の方へ向けられ、凸面３８はレシーバ１４の外側に面している。図３に示される別の例では、平坦面３６はレシーバ１４の外側へ向けられ、凸面３８は光レセプタ３２に面している。

【0028】

光レセプタ３２は、収束した平行光線１６を電気的出力に変換する。さらに、電子的構成要素が、電気的出力を増幅および処理して、物体が、エミッタ１２とレシーバ１４の間を進む平行光線１６と干渉したかどうかを判定してもよい。

【0029】

少なくとも１つのコーナー・レフレクタ３４は、レシーバ・レンズ３０の近くに配置される。レシーバ・レンズ３０と各コーナー・レフレクタ３４はどちらも、エミッタ１２によって提供された平行光線１６を受ける。示される例では、１つまた複数のコーナー・レフレクタ３４は、レシーバ・レンズ３０の垂直方向下方に置かれている。しかしながら、１つまたは複数のコーナー・レフレクタ３４は、レシーバ・レンズ３０の周囲の任意の位置に位置されることが可能である。

【0030】

各コーナー・レフレクタ３４は、互いに垂直な３つの平面４０ａ、４０ｂ、４０ｃを有する。各コーナー・レフレクタ３４は、３つの平面４０ａ、４０ｂ、４０ｃの交点と一致し、かつ平面４０ａ、４０ｂ、４０ｃのそれぞれと等しい角度を形成する対称軸Ａを有する。各コーナー・レフレクタ３４に到達する平行光線１６は、対称軸Ａの周囲で反射される。反射された平行光線４２は、平行光線１６が各コーナー・レフレクタ３４の対称軸Ａに平行に到達しない場合でも得られる。反射された平行光線４２は、レシーバ１４が平行光線１６の半径ｒの範囲内にあることを示すものである。

【0031】

各コーナー・レフレクタ３４の対称軸Ａは、レシーバ・レンズ３０の光軸Ｘ_Ｒに平行である。換言すれば、各コーナー・レフレクタ３４の３つの平面４０ａ、４０ｂ、４０ｃのそれぞれが、レシーバ・レンズ３０の平坦面３６と等しい角度を形成する。図７に示されるように、反射された平行光線４２はエミッタ１２で観察されてもよい。エミッタ１２の位置は、反射された平行光線４２がエミッタ１２で観察されるまで調整されてもよい。

【0032】

ここで、各コーナー・レフレクタ３４は、中実なキューブ・コーナーである。各コーナー・レフレクタ３４は、中実材料の立方体である。しかしながら、各コーナー・レフレクタ３４は、３つの平面４０ａ、４０ｂ、４０ｃを形成するように互いに結合された３つのシートによって形成されることも可能である。

【0033】

各コーナー・レフレクタ３４は、レシーバ１４の内側に向かって延びている。換言すれば、各コーナー・レフレクタ３４は、レシーバ１４の光ダイオード３２を備える側に延びている。したがって、各コーナー・レフレクタ３４は、平行光線１６の進行方向と同じ方向に延びている。

【0034】

図２に示される例では、レシーバ・レンズ３０の凸面３８および各コーナー・レフレクタ３４は、平坦面３６のいずれの側にも延びている。しかしながら、図３に示される例では、レシーバ・レンズ３０の凸面３８および各コーナー・レフレクタ３４は、平坦面３６の同じ側から突出している。

【0035】

レシーバ１４は、単一のコーナー・レフレクタ３４、または複数のコーナー・レフレクタ３４を備えることが可能である。複数のコーナー・レフレクタは、アレイ４４を形成するように配置されてもよい。図６に示されるように、アレイによって、複数のコーナー・レフレクタ３４が規則的に配置されることを理解されたい。複数のコーナー・レフレクタ３４は、直線、四角形、または任意の他の形を形成してもよい。コーナー・レフレクタ３４の数は、平行光線１６を依然として十分に反射しながら、レシーバ１４のサイズを抑えるように適合されることが可能である。

【0036】

図４および５に示される例では、レシーバ１４は、互いに位置合わせされた２つのコーナー・レフレクタ３４ａ、３４ｂを備えている。第１のコーナー・レフレクタ３４ａは、第２のコーナー・レフレクタ３４ｂに隣接している。ここで、第１のコーナー・レフレクタ３４ａの対称軸Ａ_１および第２のコーナー・レフレクタ３４ｂの対称軸Ａ_２は、レシーバ・レンズ３０の光軸Ｘ_Ｒと等しい距離に置かれている。

【0037】

１つまたは複数のコーナー・レフレクタ３４は、レシーバ・レンズ３０と一体にして、単一の光学部品を形成することができる。この単一の光学部品は、レシーバ・レンズ３０の光軸Ｘ_Ｒと各コーナー・レフレクタ３４の対称軸Ａの位置合わせを保証する。あるいは、コーナー・レフレクタ３４の１つまたは複数は、別個の部品としてもよい。そうした場合には、位置合わせが行われた後に１つまたは複数のコーナー・レフレクタ３４がレシーバ１４から取り外され、レシーバ１４の全体的なサイズを小さくすることができる。

【0038】

１つまたは複数のコーナー・レフレクタ３４とレシーバ・レンズ３０はどちらも、光学的に透明な材料から作製される。光学的に透明な材料は、例えば、プラスチック、好ましくはポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）、もしくはシクロオレフィン・ポリマー（ＣＯＰ）、またはガラスとすることができる。

【0039】

さらに、レシーバ１４は、光レセプタ３２が平行光線１６を受けているかどうかを示すように適合されたインジケータ（図示せず）を備える。インジケータは、例えば、平行光線１６が受けられたときにスイッチがオンにされることが可能なＬＥＤでもよい。したがって、インジケータは、レシーバ・レンズ３０の光軸Ｘ_Ｒがエミッタ・レンズ２０の光軸Ｘ_Ｅといつ位置合わせされたかを示す。インジケータは、レシーバ１４の位置を調整し、発散角度θ_Ｅによって引き起こされる平行光線１６の広がりを克服するために用いられてもよい。レシーバ・レンズ３０による平行光線１６の受光が改善されることがある。

【0040】

レシーバ・レンズ３０、光レセプタ３２、１つまたは複数のコーナー・レフレクタ３４、ならびにレシーバ１４の動力供給、操作および制御に用いられる電子的構成要素は、第２のハウジング４６に受け入れられる。第２のハウジング４６は、レシーバ１４の位置を確保する構造的要素に固定されてもよい。

【0041】

示される例では、第２のハウジング４６は円筒形を有している。レシーバ・レンズ３０の光軸Ｘ_Ｒおよび各コーナー・レフレクタ３４の対称軸Ａは、第２のハウジング４６の長手方向軸に平行とすることができる。あるいは、第２のハウジング４６は、四角形または任意の他の形とすることも可能である。

【0042】

第２のハウジング４６は、第１のハウジング２８とは異なるものであり、したがって、エミッタ１２とレシーバ１４は、互いに距離を置かれることが可能である。例えば、エミッタ１２とレシーバ１４は、５０ｍ超離れて配置されてもよい。好ましくは、エミッタ１２とレシーバは、最大１５ｍまで離れて配置される。エミッタ１２とレシーバ１４を隔てる距離ｄは、物体が光学検出システム１０によって検知される距離と一致する。

【0043】

以下では、エミッタ１２とレシーバ１４の位置合わせを行うための方法１００が、図９ａ、９ｂ、および９ｃを参照してさらに詳しく説明される。方法１００によれば、オペレータがあちらこちらへ移動してエミッタ１２とレシーバ１４の位置を繰り返し調整する必要なしに、位置合わせが行われることが可能である。

【0044】

図９ａに示される第１のステップ１１０は、エミッタ１２とレシーバ１４を距離ｄだけ離れたところに置くことを備える。距離ｄは、物体が光学検出システム１０によって検出される距離を含む。好ましくは、距離ｄは、約１５ｍまたはそれよりも小さい。

【0045】

第２のステップ１２０は、エミッタ１２によって平行光線１６を提供することを備える。平行光線１６は、エミッタ１２のＬＥＤ１８のスイッチをオンにすることによって提供される。ＬＥＤ１８からの光は、エミッタ・レンズ２０によって平行にされる。平行光線１６は、レシーバ１４に向かって進む。しかしながら、平行光線１６は、レシーバ１４に向かって進むにつれて発散角度θ_Ｅに従い発散する。平行光線１６は広がる。

【0046】

第３のステップ１３０は、レシーバ１４が平行光線１６の半径ｒの範囲内に存在するようになるまでエミッタ１２の位置を調整することを備える。反射された光線４２がエミッタ１２で観察されるとき、レシーバ１４は平行光線１６の半径ｒの範囲内にある。図９ｂに示されるように、平行光線１６がレシーバ・レンズ３０の光軸Ｘ_Ｒに平行ではない場合でも、反射された平行光線４２が観察されることがある。反射された平行光線４２は、オペレータによって観察されても、エミッタ１２の光レセプタ２７によって検出されてもよい。

【0047】

図９ｃに示されるステップ１４０は、平行光線１６がレシーバ１４の光ダイオード３２によって検出されるまでレシーバ１４の位置を調整することにある。光ダイオード３２によって平行光線１６が検出されることは、エミッタ・レンズ２０の光軸Ｘ_Ｅがレシーバ・レンズ３０の光軸Ｘ_Ｒと位置合わせされていることを示す。レシーバ１４の位置の調整は、発散角度θ_Ｅによって引き起こされる平行光線１６の広がりを克服する。インジケータ（図示せず）は、平行光線１６が光レセプタ３２によって検出されているかどうかを示すことができる。

【符号の説明】

【0048】

１０ 光学検出システム
１２ エミッタ
１４ レシーバ
１６ 平行光線
１８ 発光ダイオード、ＬＥＤ
２０ エミッタ・レンズ、収束レンズ
２２ 平坦面
２４ 凸面
２６ 第２の収束レンズ
２７ 光レセプタ
２８ 第１のハウジング
３０ レシーバ・レンズ、収束レンズ
３２ 光レセプタ、光ダイオード
３４ コーナー・レフレクタ
３４ａ 第１のコーナー・レフレクタ
３４ｂ 第２のコーナー・レフレクタ
３６ 平坦面
３８ 凸面
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 平面
４２ 反射された平行光線
４４ アレイ
４６ 第２のハウジング
Ｘ_Ｅ エミッタ・レンズの光軸
Ｆ_E エミッタ・レンズの焦点
θ_Ｅ 発散角度
ｒ 平行光線の半径
Ａ_Ｅ 第２の収束レンズの光軸
Ｃ_Ｅ 第２の収束レンズの焦点
Ｘ_Ｒ レシーバ・レンズの光軸
Ｆ_Ｒ レシーバ・レンズの焦点
Ａ コーナー・レフレクタの対称軸
Ａ_１ 第１のコーナー・レフレクタの対称軸
Ａ_２ 第２のコーナー・レフレクタの対称軸
ｄ エミッタとレシーバの距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【外国語明細書】