专利名称：光学位移传感器以及光学位移测量设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学位移传感器以及光学位移测量设备，尤其涉及 基于多个光接收设备的输出来检测待测目标的光学位移传感器和光 学位移测量设备，其中所述多个光接收设备用于在将投射光指向待测 目标时接收从待测目标反射的光。
背景技术：
作为通过把光射向待测目标来检测待测目标存在与否的传感 器，已知的有光电传感器和光学位移传感器。所述光电传感器是根据 光接收设备是否接收到由光投射器发射的投射光来判定待测目标存 在与否的传感器。光学位移传感器是根据把光投射向待测目标时被待 测目标反射的光来计算待测目标的位移量、并且根据计算得到的位移 量来判定待测目标存在与否的传感器。
与简单地根据接收到的光量来进行判定的光电传感器相比，这
些光学位移传感器能够不受目标颜色和材料的影响而判定目标的存 在与否，因为由光接收设备检测到的接收光量会随着待测目标的颜色
和材料而变化。此外，包含由多个排列成线型以接收待测目标上反射 光的光接收设备构成的光接收设备的位移传感器根据由各个光接收 设备接收到的光量来判定所接收到的光点在光接收设备上的一维位
置(例如专利文献l， JP-A No. 2006-38571)。举例来说，获取由光 接收设备获得的光量在各个光接收设备的排列方向上的分布，并且将 光量分布上的峰值位置确定为接收光点的位置。根据由此获得的对接 收光点位置的判定来计算待测目标的位移量。
与采用PSD (位置敏感器件)来检测接收光量的重心位置的传感 器相比，如上所述的光学位移传感器根据从多个光接收设备获得的光 量分布情况来判定接收光点的位置，这能够减小由待测目标的表面状
况所导致的误差。举例来说，即使在待测目标具有镜面表面并且传感 器自身也被目标表面反射时，或者当目标具有高亮表面并且投射光被 目标表面不规则地反射从而使得光量分布失真并且使接收光量的重 心位置偏移时，前述的光学位移传感器都能够正确地检测出目标的存 在与否。
图18是说明传统的光学位移传感器100的结构的视图，其示意
性地说明了从光投射单元101发出的投射光被光接收单元104接收的 状态。光学位移传感器100由光投射单元101和光接收单元104构成， 其中光接收单元104由光接收透镜102和光接收设备103构成。光接 收设备103是一个图像拾取设备，其包括多个排列成线型以接收从工 件120反射的光的光接收设备，并且各个光接收设备输出与接收光量 相对应的信号。由光投射单元101发射并指向工件120的光被工件 120反射并且会聚在光接收设备103上的某个位置处，该位置随着在 工件120上的照射点的高度而变化，即照射点在投射光的光轴方向上 的位置。位移传感器IOO根据各个光接收设备的输出来判定接收光点 在前述光接收单元103上的一维位置，并且根据此判定结果来计算工 件120的位移量。
图19是表示由光学位移传感器中的各个光接收设备接收的光量 的视图，其指明了沿水平轴在光接收单元103上的位置，并且指明了 沿竖直轴的接收光量。曲线131是表示当投射光被工件台110反射时 所得到的接收光量的分布的曲线，其表示在位置al处具有最大接收 光量的丘型分布。曲线132是表示当投射光被工件120反射时所得到 的接收光量的分布的曲线，其表示一个接收光量的峰值位置(位置 a2)比曲线131的峰值位置向左偏移的分布。丘型分布的展开范围表 示接收光点的大小，而其峰值位置表示接收光点的位置。检测工件 120存在与否的过程如下。首先，确定当工件120存在于工件台110 上时所得到的峰值位置a2以及当工件120不在工件台IIO上时所得 到的峰值位置al，并且定义处于这两个峰值位置之间的门限值a3。 然后，把在实际操作中根据接收光量的分布而确定的峰值位置也即接 收光点的位置与门限值a3进行比较，根据比较的结果来判定工件120的存在与否。
图20是表示置于生产线上的光学位移传感器100的视图。位移
传感器100用于检测在工件台110的流动方向上传送的工件120的存 在与否。在这种情况下，当工件120存在于位移传感器IOO之下投射 光所指向的某个位置时，所接收光量的分布中的峰值位置与此处不存 在工件120时的峰值位置是不同的。利用所接收光量的分布中的峰值 位置也即工件120的位移量取决于工件120存在与否而发生变化的原 理，位移传感器IOO对工件120的存在与否进行检测。
图21是表示光学位移传感器IOO对工件进行检测的操作、表示 位移量的检测值、以及表明工件120存在与否的传感器输出的时序 图。位移量的检测值是在投射光光轴方向上从光源到照射点的距离， 并且是根据接收光量分布的峰值位置计算得到的。当工件120存在时 获取的位移量检测值(距离b2)比工件120不存在时的检测值(距 离bl)小。门限值b3用于判定工件120存在与否的门限值，其对应 于接收光点位置的门限值a3 (b2〈b3〈bl)。如果位移量的检测值降 至低于门限值b3，则传感器的输出接通，其电压电平从低电平切换 至高电平。如果位移量的检测值升至高于门限值b3，则传感器的输 出关闭，其电压电平从高电平切换至低电平。如上所述，位移传感器 IOO通过对接收光点的位置即工件120位移量与门限值进行比较，来 判定工件120的存在与否。
发明内容
在检测具有高反射率或高亮的工件时，存在由于工件的颤动或
其表面形状使得投射光的反射不规律的情况，从而使得接收光量的分 布失真。在这种情况下，将无法检测到接收光点的位置，或者在许多 情况下即使判定出接收光点的位置也是错误的判定。这导致检测工件 存在与否时精确度降低的问题。
图22是表示用于检测工件台IIO上具有高亮的工件121的光学 位移传感器100的视图。工件121是具有高亮表面或者复杂形状表面 的待测目标。投射光从光投射单元101发出并且被工件121不规律地
反射。具体而言，由投射光在工件121的照射点上的反射形成的反射 光141，以及由工件121上偏离了照射点的点上的再反射形成的反射
光142被光接收单元104接收。在这种情况下，接收光量的分布由于 投射光的多重反射的影响而严重失真。
图23是表示由光学位移传感器100中的各个光接收设备接收的 光量、表示接收光量分布的曲线143的视图。曲线143有两个接收光 量的最大值点，从而形成了峰值位置all和a12。如果接收光量的分 布如上所述严重失真，则无法正确地辨识接收光点的位置。特别是， 投射光被工件121不规律地反射，使得很难根据所接收光量在最大值 点处的幅值以及各个最大值点之间的位置关系来辨识接收光点的位 置。于是，传统的光学位移传感器100具有对工件的检测精度降低的 问题。
在上述环境下，本发明的目的之一是提供能够提高对待测目标 存在与否的检测精确度的光学位移传感器和光学位移测量设备。特别 是，本发明的目标是提供一种能够正确地检测目标存在与否的光学位 移传感器，即使当待测目标具有高反射率或高亮。此外，本发明的目 标还在于提供一种能够检测出接收光量分布中的失真的光学位移传 感器，其中所述接收光量分布是通过多个直线形排列的光接收设备所
获得的。
根据本发明第一方面的一种光学位移传感器包括光投射单元， 其用于把光投射到待测目标；光接收单元，其包括两个或多个排列成 线形的光接收装置，用于接收前述的投射光被待测目标反射的光，并 且输出与接收光量相对应的信号；接收光点检测装置，其用于根据各 个光接收装置的输出来检测光接收单元上的接收光点；点数确定装 置，其用于根据接收光点检测装置的检测结果来确定接收光点的数 量；以及目标检测装置，其用于根据点数确定装置的检测结果来判定 待测目标的存在与否，并且输出表示判定结果的检测信号。
光学位移传感器根据各个光接收装置的输出来检测光接收单元 上的接收光点，并且根据检测结果来确定接收光点的数量。然后，光 学位移传感器根据点数确定结果来判定待测目标的存在与否，并且输出表示判定结果的检测信号。以此结构可以根据检测到的接收光点数
来判定待测目标的存在与否并输出检测信号，从而即使当待测目标具 有高反射率或高亮时也能够正确地检测其存在与否。
根据本发明第二方面的光学位移传感器在上述结构之外还包括 点位置确定装置，其用于根据上述接收光点检测装置的检测结果来确 定上述接收光点的一维位置，其中当接收光点的数量为1时，上述目 标检测装置根据点位置确定装置的确定结果来判定待测目标的存在 与否。以此结构可以根据接收光点的数量及其一维位置来判定待测目 标的存在与否，从而进一步提高检测目标存在与否的检测精度。
根据本发明第三方面的光学位移传感器在上述结构的基础上具 有附加的结构，于是当接收光点的数量为1并且该接收光点的一维位 置处在预定范围内时，上述的目标检测装置输出不同于其它情况下的 检测信号。
根据本发明第四方面的光学位移传感器在上述结构的基础上具 有附加的结构，于是前述的点位置确定装置确定接收光点的宽度，并 且当接收光点数为1、该接收光点的一维位置处在预定范围内、并且 该接收光点的宽度处在预定范围内时，前述目标检测装置输出不同于 其它情况下的检测信号。以此结构可以根据接收光点的数量及其一维 位置和宽度来输出检测信号，从而进一步提高检测目标存在与否的检 测精度。
根据本发明第五方面的光学位移传感器在上述结构之外还包括 位移量显示装置，其用于根据点位置确定装置的确定结果来计算待测 目标的位移量并且显示计算结果，此外还包括多重反射显示装置，其 用于根据前述点数确定装置的确定结果来可分辨地显示由待测目标 引起的多重反射的存在与否。以此结构可以根据检测得到的接收光点 数来可分辨地显示由待测目标引起的多重反射的存在与否，这使得用 户可以识别由多个排列成线型的光接收装置所获取的光分布是否失 真。于是，通过持续显示作为测量值的待测目标的位移量，就能够使 用户识别出多重反射是否发生。
根据本发明第六方面的光学位移传感器在上述结构的基础上具有附加的结构，于是当接收光点数为1时，多重反射显示装置执行不 同于其它情况下的显示。
根据本发明第七方面的光学位移传感器在上述结构的基础上具 有附加的结构，于是点位置确定装置根据各个光接收装置的输出来确 定接收光点的宽度，并且当接收光点的数量为1并且接收光点的宽度 处于预定范围内时，多重反射显示装置执行不同于其它情况下的显 示。
一种根据本发明第八方面的光学位移测量设备包括光投射单 元，其用于把光投射到待测目标；光接收单元，其包括两个或多个排 列成线形的光接收装置，用于接收投射光被待测目标反射的光，并且 输出与接收光量相对应的信号；接收光点检测装置，其用于根据各个 光接收装置的输出来检测光接收单元上的接收光点；点数确定装置， 其用于根据接收光点检测装置的检测结果来确定接收光点的数量；点 位置确定装置，其用于根据接收光点检测装置的检测结果来确定接收 光量最大的接收光点一维位置；目标检测装置，其用于根据点数确定 装置的确定结果来判定待测目标的存在与否，并且输出表示判定结果 的检测信号；位移量计算装置，其用于根据点位置确定装置的确定结 果来计算待测目标的位移量；以及模式切换装置，其用于根据用户的
操作在传感器模式和测量模式之间进行，其中在传感器模式中根据用 户指定的参考点的位置来输出检测信号，而在测量模式中根据限定在 两个由用户指定的参考点之间的阈值来输出位移量计算装置的计算 结果。
根据本发明第九方面的光学位移测量设备在上述结构的基础上 具有附加的结构，于是点位置确定装置根据各个光接收装置的输出来 确定接收光点的宽度，并且当接收光点数为1并且接收光点的宽度处 在预定范围之内时，位移量计算装置计算位移量。
根据本发明第十方面的光学位移测量设备在上述结构之外还包 括位移量存储装置，其用于存储由位移量计算装置计算得到的位移 量；以及位移量更新装置，其用于根据点数确定装置的确定结果来从 位移量计算装置的计算结果和从位移量存储装置中读出的位移量中
选择一个，并且当新获得一个接收光点的检测结果时重写位移量存储 装置的内容。
根据本发明第十一方面的光学位移测量设备在上述结构之外还 包括参考点指定装置，其用于根据用户的操作来指定一个(或多个) 参考点；以及参考指定无效装置，其用于当存在两个或多个接收光点 时使得参考点指定装置所指定的参考点无效。
使用根据本发明的光学位移传感器和光学位移测量设备能够根
据检测到的接收光点数来判定待测目标的存在与否，从而即使当待测 目标具有高反射率或高亮也能够正确地检测目标存在与否并提高检
测精度。此外，还能根据检测到的接收光点数来可分辨地显示由待测 目标引起的多重反射的存在与否，这使得用户可以识别由多个排列成 线型的光接收装置所获取的光的分布是否失真。
图1是说明根据本发明实施例的光学位移传感器的示意结构的
外视图，其说明了用于检测工件Al的存在与否的光学位移测量设备 1;
图2是图1所示光学位移测量设备1中的头单元2的示例结构 的外视图3是图1所示光学位移测量设备1中的主体单元4的示例结 构的外视图，其说明了机壳侧表面的状态；
图4是说明图1所示光学位移测量设备1中的主要部件的示例 结构的框图，其说明了主体单元4的示例性功能结构；
图5是说明图4的主体单元4中的测量处理部件39的示例结构 的框图6是说明图1所示光学位移测量设备1中的各个光接收装置 所接收的光量的视图，其中沿水平轴指明了光接收单元14的位置同 时沿竖直轴指明了接收光量；
图7是说明图1所示光学位移测量设备1用来设置参考点的示 例操作的流程图，其说明了在传感器模式下指定参考点的处理过程；
图8是说明图1所示光学位移测量设备1用来检测工件的示例 操作的流程图，其说明了在传感器模式下检测工件的处理过程；
图9是说明图1所示光学位移测量设备1的示例操作的视图， 其说明了当把投射光指向由具有高亮的封装部件所构成的工件Al时
所获得的接收光量的分布；
图IO是说明图l所示光学位移测量设备1的示例操作的视图， 其说明了检测由具有高透明度的封装部件所构成的工件All时的操 作；
图11是说明图1所示光学位移测量设备1的其它示例操作的视
图12是说明图1所示光学位移测量设备1的其它示例操作的视 图，其中说明了以金属加工制品作为待测目标并且检测到其正面和背 面的情况；
图13是说明图l所示光学位移测量设备1的其它示例操作的视 图，其中说明了以金属加工制品作为待测目标并且对其存在与否进行 判定的情况；
图14是说明图l所示光学位移测量设备1的其它示例操作的视 图，其中说明了工件A16的检测结果被用来定位工件A16的情况；
图15是说明图l所示光学位移测量设备l的示例操作的透视图， 其中说明了在测量模式下对改变了位置的工件Al的高度进行确定的 状态；
图16是说明图l所示光学位移测量设备1的示例操作的状态转 变图，其说明了当把投射光Ll指向在线方向上移动的工件Al时所获 得的接收光量的分布；
图17是说明图l所示光学位移测量设备1的示例测量操作的时 序图，其说明了对在线方向上移动的工件Al进行测量时所获得的测 量值输出；
图18是说明传统光学位移传感器100的结构的视图，其示意性 地说明了从光投射单元101发射的投射光被接收到的状态；
图19是说明由光学位移传感器100中的各个光接收装置所接收
到的光量的视图，其沿水平轴指明了光接收单元103的位置同时沿竖 直轴指明了接收光量；
图20是表示置于生产线上的光学位移传感器100的视图21是说明光学位移传感器100的检测工件操作的时序图，其 说明了与工件120的距离以及传感器的输出；
图22是说明光学位移传感器IOO对置于工件台IIO上的具有高
亮的工件121进行检测的视图；以及
图23是说明由光学位移传感器100中的各个光接收装置所接收 到的光量的视图，其中曲线143表示接收光量的分布。
具体实施例方式
图1是一种根据本发明实施例的光学位移传感器的示例结构的 透视图，其作为一种示例性光学位移传感器，对根据来自投射光Ll 的反射光L2来检测工件Al存在与否的光学位移测量设备1进行说 明。光学位移测量设备1是由头单元2、传输电缆3、和主体单元4 构成的检测设备，其对置于工件台A2上的工件Al进行检测。
头单元2是矩形平行六面体形状的单元，其包括用于把投射光 Ll指向工件Al的光投射装置，和用于接收投射光Ll被工件Al反射 的光L2的光接收装置，并且头单元2还根据光接收装置的输出来调 整光投射装置的输出。头单元2被置于例如工件A1的生产线上，并 且仅向下发射投射光。
传输电缆3是用于为头单元2提供电源、把光接收装置的输出 传送至主体单元4、并且把控制信号从主体单元4传送至头单元2的 电缆。
主体单元4是检测光接收装置上的接收光点、根据检测结果来 判定工件A1存在与否、并且计算其位移量的单元。在主体单元4的 一个机壳表面上置有各种操作键和一个显示部件，该显示部件用来显 示工件A1的存在与否以及测量结果。
光学位移测量设备1可以在传感器模式和测量模式之间切换， 其中在传感器模式中输出表示工件Al存在与否的检测信号作为传感
器输出，在测量模式中根据用户操作来输出位移量的测量结果作为测 量值。此外，根据光接收单元的输出所进行的接收光点的检测会以预 定的时间间隔来执行，或是使用如PLC (可编程逻辑控制器)的外部 设备(未说明)所输入的定时信号作为触发信号来执行。
图2是说明图1所示光学位移测量设备1中的头单元2的示例 结构的外视图。此头单元2包括 一个机壳中的光投射装置11、光
投射透镜12、光接收透镜13、和光接收装置14，以及由置于机壳一 侧表面上的LED指示灯15a至15c所组成的头指示器15。
光投射装置11是用于产生投射光Ll的光源装置，其由诸如LD (激光二极管)等发光器件构成。光投射透镜12是用于会聚从光投 射装置11发射的投射光Ll的聚光透镜，其被置于比光投射装置11 更靠近工件Al的位置处。穿过光投射透镜12的投射光Ll通过提供 于机壳正面的矩形光投射窗口 2a而指向工件Al。
光接收透镜13是用于把在投射光Ll指向工件Al时工件Al所 反射的光L2会聚到光接收装置.14的聚光透镜，其中反射光L2通过 提供于机壳正面的光接收窗口 2b而进入光接收透镜13。光接收装置 14是由多个线形排列的光接收装置所构成的图像拾取装置，其用于 接收从工件Al反射的光L2，并且各个光接收装置输出与接收光量相 对应的信号。具体来说，使用由多个成直线排列的PD (光电二极管) 所构成的线性CCD (电荷耦合器件)作为光接收装置14。
从光投射装置11发出并指向工件Al的光被工件Al反射并且被 会聚在光接收装置14上某处，该位置随着工件Al上的照射点的高度 而变化，也即随着照射点距离工件台A2的距离而变化。此外，还可 以采用由多个平面排列的光接收装置所构成的图像拾取装置作为光 接收装置14，只要能够以之确定由照射点高度的变化所导致的光接 收装置14上接收光点位置的变化即可。
一般来说，当投射光L1只向下发出，如果照射点的高度发生变 化，则会改变反射光L2相对于光接收透镜13的入射角。在这种情况 下，通过布置光接收透镜13和光接收装置14以使得包含光接收透镜 13主表面的平面与表示光接收装置14中光接收装置的排列方向的直线在投射光Ll的光轴上彼此相交，则根据Scheirapflug原理，能够 在光接收装置U上形成图像。
LED指示灯15a是表示投射光Ll的输出状态的指示灯，其由LED (发光二极管)构成。举例来说，LED指示灯15a在投射光Ll照射 期间发出绿色光，而在非照射期间熄灭。LED指示灯15b是表示主体 单元4中传感器的输出状态的指示灯，举例来说，其在传感器输出为 0N状态时熄灭，而在传感器输出为OFF状态时发出红光。
LED指示灯15c是表示工件Al的多重反射存在与否的指示灯， 其在来自工件A1的反射光L2包含由多重反射所导致的光时发出绿色 光，而当不包含由多重反射所导致的光时熄灭。
图3是说明图1所示光学位移测量设备1中的主体单元4的示 例结构的外视图，其说明了机壳侧表面的状态，其中该机壳上提供有 显示部件21、设置键22、和方向键23。显示部件21由多种LED指 示灯24、 25、 27、和28以及一个7段LED显示部件26所构成。LED 指示灯24是表示投射光Ll的输出状态的指示灯，其由LED (发光二 极管)构成。LED指示灯24在投射光L1照射期间发出绿色光，而在 非照射期间熄灭。
LED指示灯25是表示主体单元4中传感器的输出状态的指示灯， 举例来说，其在传感器输出为0N状态时熄灭，而在传感器输出为OFF 状态时发出红光。LED指示灯27是表示操作模式是否为传感器模式 的指示灯，举例来说当操作模式为传感器模式时其发光，而在不是传
感器模式时熄灭。
LED指示灯28是表示由工件A1导致的多重反射存在与否的指示 灯，举例来说其在来自工件Al的反射包含多重反射时发出绿色光， 而当不包含多重反射时熄灭。
7段LED显示部件26是用于显示表示位移量检测结果的字符的 显示装置，其由置于显示部件21中央的6个7段LED构成。各个7 段LED均被纵向放置在机壳的侧表面上。设置键22是用于指定参考 点以判定工件Al存在与否并计算位移量的操作键，其位于机壳侧表 面的左端。在这种情况下，可以对设置键22执行两种类型的操作输
入，即普通按和长按，并且根据操作方法来进行输入。普通按是一种 在经过预定时间段(如2秒)之前结束输入操作(进行输入的状态) 的操作方法。另一方面，长按是一种保持输入操作(进行输入的状态) 到超过预定时间段(如3秒)的操作方法。方向键23是用于改变操 作模式的操作键，其位于机壳侧表面的右端。
图4是说明图l所示光学位移测量设备1中的主要部件的示例 结构的框图，其说明了主体单元4的示例性功能结构。主体单元4 由接收光点检测部件31、点数确定部件32、点位置确定部件33、模 式切换部件34、参考点指定部件35、目标检测处理部件36、目标表 面状态显示控制部件37、位移量计算部件38、测量处理部件39、以 及显示处理部件40构成。
接收光点检测部件31根据光接收单元14中各个光接收装置的 输出来执行检测光接收单元14上的接收光点的操作。更具体地说， 确定各个光接收装置所检测到的接收光量，并且根据接收光量在光接 收装置排列方向上的一维分布来提取接收光点。例如，接收光量超过 预定阈值Tl处的一维区域被提取作为接收光点。换句话说，是从一 组彼此毗邻的光接收装置上提取出接收光量超过预定阈值Tl的连续 区域作为接收光点。此外，如果存在多个其中接收光量超过预定阈值 Tl的连续区域，使得这些连续区域夹着接收光量未超过预定阈值Tl 的区域，则各个接收光量超过预定阈值Tl处的连续区域均被提取为 接收光点。
点数确定部件32根据接收光点检测部件31的检测结果来执行 确定接收光点数的操作。点位置确定部件33根据接收光点检测部件 31的检测结果来执行确定接收光点中接收光量最大处的一维位置的 操作。更具体地说，接收光量最大处的位置即峰值位置是从根据接收 光量一维分布所提取的作为接收光点的一维区域中确定的。在这种情 况下，按照上述方法确定的峰值位置将作为接收光点的位置。
点位置确定部件33对接收光点的位置是否处在预定范围内进行 判定，此外还根据接收光点检测部件31的检测结果来确定接收光点 的宽度，也即根据接收光量一维分布所提取的作为接收光点的一维区域的长度。
当操作模式为传感器模式时，目标检测处理部件36根据点数确
定部件32和点位置确定部件33的确定结果来执行处理以产生指示工 件A1存在与否的检测信号。更具体地说，如果根据接收光量的一维 分布所提取的接收光点数为0或2或更多，则判定工件A1存在。如 果接收光点数为1，则参考接收光点位置的确定结果，如果接收光点 的位置不在预定范围内，则判定工件A1存在。如果接收光点数为1 并且接收光点的位置处在前述的预定范围内，则参考接收光点宽度的 确定结果，如果接收光点的宽度不在预定范围之内，则判定工件Al 存在。另一方面，如果接收光点数为1、接收光点的位置处在预定范 围内、并且接收光点的宽度处在预定范围内，则判定工件Al不存在。
在这种情况下，确定接收光点数的处理要优先于确定接收光点 位置以及确定接收光点宽度的处理而被执行。也即，仅当接收光点数 为1时，才执行确定接收光点位置以及确定接收光点宽度的处理，而 当接收光点数不是1时，无需执行确定位置及确定宽度的处理即可判 定工件A1存在与否。此外，确定接收光点位置的处理要优先于确定 接收光点宽度的处理而被执行。也即，仅当接收光点的位置处在预定 范围之内时，才参考宽度的确定结果，而当接收光点的位置不在预定 范围时，无需参考宽度的确定结果即可判定工件Al存在与否。
表示工件Al存在与否的检测信号被输出作为状态信号，其具有 例如两个不同的电压电平，并且检测信号的电压电平依据工件Al存 在与否的判定结果而在两个不同的电压电平之间切换。更具体地说， 如果判定工件A1存在，则检测信号开启，其电压电平从低电平切换 到高电平。如果判定不存在工件Al，则检测信号关闭，其电压电平 从高电平切换到低电平。
在本实施例中，当接收光点数为1、接收光点的位置处在预定范 围内、并且接收光点的宽度处在预定范围内时，输出具有不同于其它 情况下的电压电平的检测信号。此外，当接收光点数为1、接收光点 的位置处在预定范围内时，可以输出不同于其它情况下的检测信号， 而无需执行接收光点的宽度确定处理。另外，当接收光点数为l时，可以输出不同于其它情况下的检测信号，而无需执行接收光点的位置 确定处理和接收光点的宽度确定处理。
另一方面，当操作模式为测量模式时，目标检测处理部件36根
据点数确定部件32和点位置确定部件33的确定结果来执行处理以产 生指示工件Al存在与否的检测信号，这与操作模式为传感器模式时
类似，但处理细节与之不同。也即，在测量模式下，当接收光点数为 1并且接收光点的宽度处在预定宽度范围之内时，判定检测正常。另
一方面，如果接收光点的数量为0或2或更多，或者接收光点的宽度 不在预定宽度范围内，则判定检测异常。
如果判定检测正常，则根据接收光点的位置是否处在预定范围 内来产生指示工件Al存在与否的检测信号。相反，如果判定检测异 常，则根据最近的前次正常检测所得到的接收光点位置是否处在预定 范围内来产生检测信号。
目标表面状态显示控制部件37是一种多重反射显示控制装置， 其用于根据点数确定部分32和点位置确定部分33的确定结果对显示 处理部件40进行控制，来可分辨地显示是否存在由工件Al引起的多 重反射。在这种情况下，由于工件表面具有高亮而使投射光Ll被工 件表面不规律地反射从而使得接收光量的一维分布失真的情况，包括 由于工件表面形成镜面而使投射光L1被反射到不指向光接收单元14 的方向上、从而阻碍了反射光的接收的情况，将被作为工件A1的反 射包含多重反射的情况。
更具体地说，当接收光点数为0或2或更多，并且当接收光点 数为l但是接收光点的宽度不处在预定范围之内时，判定多重反射存 在，而在其它情况下判定多重反射不存在。根据上述判定的结果，依 照工件Al的表面状态来执行显示。例如，显示部件21中的LED指示 灯28以及头单元2中的LED指示灯15c会根据多重反射的存在与否 以不同的发光状态或不同的颜色发光。
另外，当接收光点数为0或2或更多时，LED指示灯28和15c 能够以不同于接收光点数为1时的发光状态或颜色来发光，而无需考 虑接收光点宽度的确定结果。此外，仅当接收光点数为2或更多而不 包含未接收到反射光的情况时，判定多重反射存在，而当接收光点数
为2或更多时，LED指示灯28和15c能够以不同于接收光点数为1 时的发光状态或颜色来发光。
位移量计算部件38根据点数确定部件32和点位置确定部件33 的确定结果来执行计算工件A1位移量的处理。在这种情况下，当接 收光点数为1并且接收光点的宽度处在预定范围内时执行计算位移 量的处理，而在其它情况下不执行计算位移量的处理。也即，仅在不 发生多重反射时才执行计算位移量的处理。
测量处理部件39执行把位移量计算部件38的位移量计算结果 输出作为测量值的操作。显示处理部件40执行处理，来使主体单元 4中的显示部件21和头单元中的头指示器15根据操作模式来显示传 感器输出、测量值的输出、以及多重反射的存在与否。
模式切换部件34根据用户对方向键23的操作来执行处理以便 在传感器模式和测量模式之间切换。参考点指定部件35根据用户对 设置键22的操作来执行处理以指定在检测工件A1存在与否以及计算 位移量时所使用的参考点。
在传感器模式下，对设置键22进行普通按的时刻所得到的接收 光点位置被设置为参考点。通常在工件台A2上不存在工件Al的状态 下对设置键进行普通按。随后在操作中，将在工件台A2上存在工件 Al时对设置键22进行长按的时刻所得到的接收光点位置设置为参考 点。根据如上所得到的两种参考点的位置，在判定工件A1存在与否
时所使用的阈值自动被定义在两个参考点之间。
在这种情况下，在光接收装置的排列方向上确定了两个阈值T21
和T22，它们定义了一个相对于参考点上下对称的范围，并且根据这 些阈值来执行工件A1存在与否的判定。更具体地说，在传感器模式 下，根据接收光点的位置来计算位移量，把所得到的位移量与对设置 键22进行普通按的时刻所得到的参考点的位移量(位置)之间的差 值的绝对值确定为检测值。如上计算所得到的检测值用来判定工件 Al存在与否，这意味着通过定义单个阈值而确定了定义一个相对于 参考点上下对称的范围的阈值T21和T22。可以在7段LED显示部件
26上显示检测值。更优选的是，可以在7段LED显示部件26上显示 检测值并显示阈值。此外，通过用户对方向键23的操作可以在参考 点的位移量被7段LED显示部件26显示的同时对其作出微调。
测量模式由距离测量模式和区域检测模式组成，例如可以通过 操作方向键23来进行切换。距离测量模式是根据定义在用户所指定 的两个参考点之间的阈值T3来对工件Al的存在与否进行判定、并且 输出测量值的操作模式。区域检测模式是定义两个参考点作为两个阈 值、对工件Al是否存在于两个阈值所限定的区域内进行判定、并输 出测量值的操作模式。
在距离测量模式下，在对设置键22进行普通按的时刻所得到的 接收光点的位置被设置为参考点，并且根据对设置键22进行第一操 作所得到的第一参考点来计算位移量。根据第一参考点和在不同于第 一操作的时刻对设置键22进行第二操作所得到的第二参考点来自动 确定用于判定工件Al存在与否的阈值T3。
通常，在工件台A2上没有工件A1的状态下对设置键22执行第 一操作，而在工件台A2上存在工件Al的状态下对设置键22执行第 二操作。在这种情况下，阈值T3被定义在光接收装置排列方向上的 第一参考点和第二参考点之间的中点处，并且根据此阈值对工件Al 存在与否进行判定。仅当工件Al存在时输出测量值，而当工件Al 不存在时不输出测量值。
在区域检测模式下，在对设置键22进行普通按的时刻所得到的 接收光点的位置被设置为参考点。根据对设置键22进行第一操作所 得到的第一参考点和在不同于第一操作的时刻对设置键22进行第二 操作所得到的第二参考点来在高度方向上定义一个区域。在此区域中 对工件A1存在与否进行判定。
通常，在工件台A2上存在第一工件时对设置键22执行第一操 作，而在工件台A2上存在具有不同于第一工件的高度的第二工件时 对设置键22执行第二操作。仅当工件A1存在于此区域时输出测量值， 而当工件Al不存在时不输出测量值。
图5是说明图4所示主体单元4中的测量处理部件39的示例结
构的框图。测量处理部件39由位移量更新处理部件51、位移量存储
部件52、参考指定无效部件53、和测量值输出部件54构成。位移量 存储部件52是用于存储由位移量计算部件38计算得到的位移量的存 贮器，以使其可以重写。
如果新获得了接收光点的检测结果，则位移量更新处理部件51 执行更新处理来重写存储在位移量存储部件52中的位移量。根据点 数确定部件32和点位置确定部件33的确定结果，通过从位移量计算 部件38的计算结果和存储在位移量存储部件52中的位移量中选择一 个来执行此更新处理。
更具体地说，如果由于多重反射的存在，而无法从接收光点的 当前检测结果中新得到位移量的计算结果，则维持先前的位移量。另 一方面，如果能够新得到位移量的计算结果，则用此次获得的位移量 来替换先前的位移量。
测量值输出部件54执行操作来把位移量存储部件52中所保持 的位移量的测量值输出到显示处理部件40作为测量值输出。测量值 输出部件54根据工件Al的位移量来计算例如参考点到投射光Ll的 照射点的距离并且输出计算得到的距离。
参考指定无效部件53根据点数确定部件32和点位置确定部件 33的确定结果来执行处理以使得参考点的指定对测量值输出部件54 无效。更具体地说，当参考点被设置键22的操作指定时，如果存在 两个或更多个接收光点，则执行对参考点指定的无效处理，但在其它 情况下不执行无效处理。
在这种情况下，当接收光点数为0或2或更多时以及当接收光 点数为1但接收光点的宽度不处在预定范围之内时，参考点的指定被 无效，而在其它情况下不执行无效。也即，仅当发生多重反射时，才 对参考点的指定进行无效处理以取消通过操作设置键22所进行的操 作和输入。
图6是说明图1所示光学位移测量设备1中的各个光接收装置 所接收的光量的视图，其中沿水平轴指明了光接收单元14的位置同 时沿竖直轴指明了接收光量。曲线41是表示根据投射光Ll发射时光
接收单元14的输出而得到的接收光量分布的曲线，其中说明了在xl 位置处具有最大接收光量的丘形分布。也即，曲线41从光接收单元 14上具有较小值的位置处单调上升至Xl位置处，然后单调下降。.
该丘形分布的展开范围表示接收光点的宽度，最大值点P1的位 置(峰值位置)Xl表示接收光点的位置。在这种情况下，根据光接
收单元14的接收光量为峰值位置xl处的接收光量yl —半的位置， 来确定接收光点的宽度wi。根据如上所述的接收光量的分布，对工 件Al的存在与否进行判定。
图7是说明图1所示光学位移测量设备1用来以步骤S101至 S105设置参考点的示例操作的流程图，其说明了在传感器模式下指 定参考点的处理过程。首先，如果对设置键22进行了长按，则参考 点指定部件35命令目标检测处理部件36根据所输入的操作来确定参 考点。目标检测处理部件36把对设置键22进行操作的时刻所检测到 的接收光点的位置确定为参考点(步骤S101和S102)。
此时，如果存在多重反射，则目标检测处理部件36取消参考点 的指定并且等待设置键22被再次操作(步骤S103)。如果没有多重
反射，则存储已确定的参考点的位置，并且根据此参考点来定义用于 检测工件A1存在与否的阈值T21和T22 (步骤S104和S105)。
图8是说明图1所示光学位移测量设备1用来以步骤S201至 S207检测工件的示例操作的流程图，其说明了在传感器模式下检测 工件存在与否的处理过程。首先，如果接收光点检测部件31检测到 接收光点，则点数确定部件32根据检测结果来确定接收光点数(步 骤S201和S202)。此时，如果接收光点数不为l，则目标检测处理 部件36判定工件Al存在，然后开启传感器输出并且把检测信号的电 压电平从低电平切换成高电平(步骤S203和S207)。
另一方面，如果接收光点数为l，则点位置确定部件33执行处 理来确定接收光点的位置。此时，如果接收光点的位置不在预定范围 内，即使接收光点数为1，目标检测处理部件36也判定工件A1存在， 然后开启传感器输出并且把检测信号的电压电平从低电平切换成高 电平(步骤S204和S207)。
另一方面，如果接收光点数为1，并且接收光点的位置处在预定 范围内，则点位置确定部件33执行处理来确定接收光点的大小，即 接收光点的宽度。此时，如果接收光点的大小不在预定范围内，即使 接收光点数为1并且接收光点的位置处在预定范围内，目标检测处理 部件36也会判定工件Al存在，然后开启传感器输出并且把检测信号
的电压电平从低电平切换成高电平(步骤S205和S207)。
另一方面，如果接收光点数为1，接收光点的位置处在预定范围 内，并且接收光点的大小处在预定范围内，则目标检测处理部件36 判定工件A1不存在，然后关闭传感器输出，并将检测信号的电压电 平从高电平切换到低电平(步骤S205和S206)。
图9A至犯是说明图1所示光学位移测量设备1的示例操作的 视图，其说明了当把投射光指向由具有高亮的封装部件所构成的工件 Al时所获得的接收光量的分布。在这种情况下，对具有高亮的由例 如铝箔封装的部件所构成的工件Al的存在与否进行判定。
图9A说明在工件台A2上不存在工件Al时所得到的接收光量的 分布。此接收光量的分布是在xl位置处具有最大接收光量(最大值 点Pl)的丘形分布。通常，在此状态下指定参考点，并由此定义用 于判定工件存在与否的阈值xll和x12。也即，根据接收光点的峰值 位置是否落在从阈值xll到x12的范围内来判定工件Al存在与否。
图9B说明当指向工件Al的投射光被工件表面不规律地反射并 且接收到工件Al上严重偏离照射点的一个点处所反射的光时，所得 到的接收光量的分布。在接收光量的分布中，接收光量具有两个最大 值点P11和P12，从而使得检测到两个接收光点。最大值点P12处的 接收光量小于最大值点Pll处的接收光量，并且包含最大值点P12 作为峰值的接收光点形成由多重反射所造成的虚像，其被认为是在比 投射光照射点更高的位置处反射的反射光。根据照射点或反射点相对 工件台A2的高度，其接收光点的位置比图9A中的位置向左移。在此 情况下，存在多个接收光点，这导致了判定工件Al存在，从而使得 传感器输出被开启。
图9C说明了当指向工件Al的投射光被工件表面反射并且接收到反射光时所得到的接收光量的分布。在接收光量的分布中，接收光 量仅在最大值点P21处有峰值，从而使得检测到单个接收光点。根据 照射点的高度，最大值点P21比图9A中向左移。在此情况下，即使 存在单个接收光点，接收光点的位置x21不处在从xll到x12的范围 内，这导致判定工件A1存在，从而使得传感器输出被开启。
图9D说明了当指向工件Al的投射光被工件表面不规律地反射 并且接收到工件Al上略微偏离照射点的一个点处所反射的光时，所 得到的接收光量的分布。在接收光量的分布中，接收光量仅在最大值 点P31处有峰值，从而使得检测到单个接收光点。由于多重反射的影 响，包含最大值点P31作为峰值的接收光点具有大于图9A中的宽度 W31。在此情况下，即使存在单个接收光点并且接收光点的位置x31 处在从xll到x12的范围内，接收光点的宽度W31不处在预定范围内， 这导致判定工件A1存在，从而使得传感器输出被开启。
图犯说明了当指向工件Al的投射光被工件表面反射到不指向 光接收单元的方向、并且因此未接收到反射光时所得到的接收光量的 分布。在这种情况下，未检测到接收光点，这导致判定工件A1存在， 从而使得传感器输出被开启。如上所述，在由具有高亮的封装部件所 构成的工件A1被检测到的情况下，能够正确地检测工件A1存在与否， 无论工件Al上的照射点位置如何。
图IOA至IOC是说明图l所示光学位移测量设备1的示例操作 的视图，其说明了检测由具有高透明度的封装部件所构成的工件All 时的操作。在此情况下，由包裹在诸如乙烯片的透明封装部件中的部 件所构成的工件Al是进行存在与否的检测的目标。
图IOA说明了工件台A21上没有工件All的情况。在此情况下， 在适当的位置处检测到具有适当宽度的接收光点，并且判定不存在工 件A1，从而使得传感器输出被关闭。
图10B说明了指向工件All的投射光透过封装部件并且接收到 被工件表面及其内侧反射的光的情况。在这种情况下，检测到多个接 收光点。由于存在多个接收光点，于是判定工件A11存在，从而使得 传感器输出被开启。图10C说明了指向工件All的投射光被工件表面反射并且接收 到反射光的情况。在这种情况下检测到接收光点。即使存在单个接收 光点，接收光点的位置也不处在预定范围内，并且因此判定工件All 存在，从而使得传感器输出被开启。如上所述，即使在检测由具有高 透明度的封装部件构成的工件All时，也能够随时正确地判定工件 All存在与否。
图IIA和IIB是说明图l所示光学位移测量设备1的其它示例 操作的视图。图HA说明了检测由具有镜面的部件构成的工件A12 的情况，图IIB说明了检测由具有复杂形状的半透明部件构成的工件 A13的情况。
取决于照射点的位置，指向工件A12的投射光可能被工件表面 反射到不指向光接收单元的方向，因此可能无法接收到反射光。即使 在此情况下，由于未检测到接收光点，因而判定工件A12存在，从而 正确地开启传感器输出。此外，假设用于检测工件A12的工件台A21 具有比工件A12低的镜面反射度，因而当工件A12不在其上时能够正 确地接收到反射光。
说明了指向工件A13的投射光透过半透明部件，并接收到被工 件表面及其内侧反射的光的情况。此时检测到多个接收光点。即使在 此情况下，由于检测到多个接收光点，因而判定工件A13存在，从而 正确地开启传感器输出。如上所述，即使在检测由具有镜面的部件构 成的工件A12或者由具有复杂形状的半透明部件构成的工件A13时， 也总是能够正确地判定工件的存在与否。
图12A至12C是说明图l所示光学位移测量设备1的其它示例 操作的视图，其中说明了以金属加工制品作为待测目标并且对其正面
和背面进行检测的情况。在此情况下，将对由金属制品如轴承构成的 工件的正面和背面进行检测。此外，工件Al的背面被定义为参考点， 同时其正面具有复杂形状或者高亮表面。
图12A说明了指向工件A14的投射光被工件表面不规律地反射、 并且接收到在工件A14上偏离于照射点的点上反射的光的情况。在此 情况下存在多个接收光点，因此判定工件A14是正面暴露着放置的，从而使得传感器输出被关闭。
图12B说明了指向工件A14的投射光在不同于12A中的位置处
反射、并且接收到反射光的情况。在此情况下，存在单个接收光点，
但是接收光点的位置不在预定范围内，因此，判定工件A14是正面暴
露着放置的，从而使得传感器输出被关闭。
图12C说明了指向工件A14的投射光被反射、并且反射光被接 收到的情况。在此情况下，在适当的位置检测到具有适当宽度的接收 光，于是判定工件A14是背面暴露着放置的，从而使得传感器输出被 开启。如上所述，即使对由金属制品构成的工件A14的正面和背面进 行检测，也能够正确地判定其正面和背面。
图13A至13C是说明图l所示光学位移测量设备1的其它示例 操作的视图，其中说明了以金属加工制品作为待测目标并且对其存在 与否进行判定的情况。在此情况下，对形成于工件A15中的如切槽的 处理部分A15a进行检测。此外，工件A15的处理部分A15a以外的表 面被定义为参考点。
图13A说明了指向工件A15中的处理部分A15a的投射光被处理 部分的内部不规律地反射、并且接收到在偏离照射点的处理部分某点 反射的光的情况。在此情况下，存在多个接收光点，因此判定工件 A15中存在多个处理部分A15a，从而使得传感器输出被关闭。
图13B说明了指向工件A15的投射光被处理部分的内部反射、 并且反射光被接收到的情况。在此情况下，存在单个接收光点，但是 接收光点的位置不在预定范围内，因此判定工件A15中存在处理部分 A15a，从而使得传感器输出被关闭。
图13C说明了指向工件A15的投射光被工件表面反射、并且反 射光被接收到的情况。在此情况下，在适当的位置检测到具有适当宽 度的接收光点，并且判定工件A15中不存在处理部分A15a，从而使 得传感器输出被开启。如上所述，即使把金属制品作为待测目标并且 对其存在与否进行检测时，也能够正确地判定其存在与否。
图14A和14B是说明图l所示光学位移测量设备1的其它示例 操作的视图，其中说明了对由多个玻璃基片构成的工件A16的基片端
面进行检测，并且工件A16的检测结果被用来定位工件A16的情况。 在此情况下，将对由多个玻璃基片(其上形成有诸如晶体管的半导体
器件)构成的工件A16的基片端面进行检测。此外，工件A16的基片 端面被定义为参考点。
图14A说明了指向工件A16的投射光被玻璃基片的端面反射、 并且反射光被接收到的情况。在此情况下，在适当的位置处检测到具 有适当宽度的接收光点，判定工件A16存在于合适的位置处，从而使 得传感器输出被开启。
图14B说明了指向工件A16的投射光被玻璃基片或内侧基片之 间的部分不规律地反射、并且在偏离照射点的点处反射的光被接收到 的情况。在此情况下，存在多个接收光点，因此判定工件A16的位置 不合适，从而使得传感器输出被关闭。
图15是说明图l所示光学位移测量设备l的示例操作的透视图， 其中说明了在测量模式下对在线的方向上移动的工件Al的高度进行 连续确定的状态。在对沿着诸如传送带的工件台A2缓慢移动的工件 Al的高度以小于工件Al移动速度的时间间隔进行反复检测的情况 下，工件Al的末端被反复检测到。当投射光L1对工件Al的末端进 行扫描时，接收光量的分布由于工件末端处多重反射的影响而发生失 真，此外，接收光量的分布在每次检测时会有很大变化，因此降低了 高度检测的精度。
图16A至16C是说明图l所示光学位移测量设备1的示例操作 的状态转变图，其说明了当把投射光Ll指向在线方向上移动的工件 Al时所获得的接收光量的分布。图16A说明了由工件Al之前的部件 所反射的光导致的接收光量分布情况。图16B说明了由工件Al的末 端所反射的光导致的接收光量分布情况。图16C说明了由工件A1末 端以外的部分所反射的光导致的接收光量分布情况。
当头单元2出现在工件Al之前，由工件台A2反射的光被接收 到，并且检测到单个接收光点。当工件A1的末端移动到头单元2的 下面，由于工件末端处多重反射的影响而导致接收光量的分布失真， 并且检测到多个接收光点。在本实施例中，在出现这种多重反射的期
间，不执行计算位移量的处理，并且维持先前的计算结果。
图17是说明图l所示光学位移测量设备1的示例测量操作的时 序图，其说明了对在线方向上移动的工件Al进行连续测量所获得的 测量值。在出现多重反射期间，维持由头单元2出现在工件A1之前
的测量所获得的测量值zl并将其作为测量值输出。当由于工件Al
的移动而消除了多重反射状态时，位移量的测量值被更新。在此示例
中，在t12时刻更新为测量值z2。
根据本实施例，基于接收光点的检测数量来输出检测信号，这 能够正确地检测目标的存在与否，即使待测目标具有高反射率或高 亮。特别是基于接收光点数和接收光点的一维位置来输出检测信号， 这能够进一步提高对目标存在与否的检测精度。此外，根据检测得到 的接收光点数，对由待测目标导致的多重反射的存在与否进行可分辨 地显示，这使得用户能够识别接收光量的分布是否失真。于是，在持 续显示作为测量值的待测目标位移量的情况下，能够使用户识别出多 重反射是否存在。
权利要求
1.一种光学位移传感器，包括光投射单元，其用于把光投射到待测目标；光接收单元，其包括两个或多个排列成线形的光接收装置，用于接收所述投射光被所述待测目标反射的光，并且输出与接收光量相对应的信号；接收光点检测装置，其用于根据所述各个光接收装置的输出来检测所述光接收单元上的接收光点；点数确定装置，其用于根据所述接收光点检测装置的检测结果来确定所述接收光点的数量；以及目标检测装置，其用于根据所述点数确定装置的检测结果来判定所述待测目标的存在与否，并且输出表示判定结果的检测信号。
2. 如权利要求1所述的光学位移传感器，包括点位置确定装置， 其用于根据所述接收光点检测装置的检测结果来确定所述接收光点 的一维位置，其中当接收光点的数量为1时，所述目标检测装置根据所述点 位置确定装置的确定结果来判定待测目标的存在与否。
3. 如权利要求2所述的光学位移传感器，其中，当接收光点的 数量为1并且该接收光点的一维位置处在预定范围内时，所述目标检 测装置输出不同于其它情况下的检测信号。
4. 如权利要求2所述的光学位移传感器，其中所述点位置确定 装置确定接收光点的宽度，并且当接收光点数为1、该接收光点的一 维位置处在预定范围内、并且该接收光点的宽度处在预定范围内时， 所述目标检测装置输出不同于其它情况下的检测信号。
5. 如权利要求2所述的光学位移传感器，包括 位移量显示装置，其用于根据所述点位置确定装置的确定结果 来计算所述待测目标的位移量并且显示计算结果，以及多重反射显示装置，其用于根据所述点数确定装置的确定结果 来可分辨地显示是否存在由所述待测目标所引起的多重反射。
6. 如权利要求5所述的光学位移传感器，其中，当接收光点数 为1时，所述多重反射显示装置执行不同于存在两个或更多个接收光 点情况下的显示。
7. 如权利要求5所述的光学位移传感器，其中所述点位置确定 装置根据各个光接收装置的输出来确定接收光点的宽度，并且当接收 光点的数量为1并且接收光点的宽度处于预定范围内时，所述多重反 射显示装置执行不同于其它情况下的显示。
8. —种光学位移测量设备，包括 光投射单元，其用于把光投射到待测目标，-光接收单元，其包括两个或多个排列成线形的光接收装置，用 于接收所述投射光被所述待测目标反射的光，并且输出与接收光量相 对应的信号；接收光点检测装置，其用于根据所述各个光接收装置的输出来检测所述光接收单元上的接收光点；点数确定装置，其用于根据所述接收光点检测装置的检测结果 来确定所述接收光点的数量；点位置确定装置，其用于根据所述接收光点检测装置的检测结 果来确定接收光量最大的所述接收光点的一维位置；目标检测装置，其用于根据所述点数确定装置的确定结果来判 定所述待测目标的存在与否，并且输出表示判定结果的检测信号；位移量计算装置，其用于根据所述点位置确定装置的确定结果 来计算所述待测目标的位移量；以及模式切换装置，其用于根据用户的操作在传感器模式和测量模 式之间进行切换，其中在传感器模式中根据用户指定的参考点的位置 来输出所述检测信号，而在测量模式中根据定义在两个由用户指定的 参考点之间的阈值来输出所述位移量计算装置的计算结果。
9.如权利要求8所述的光学位移测量设备，其中 所述点位置确定装置根据各个光接收装置的输出来确定接收光点的宽度，并且当接收光点数为1并且接收光点的宽度处在预定范围之内时，所述位移量计算装置计算位移量。
10.如权利要求8或9所述的光学位移测量设备，包括 位移量存储装置，其用于存储由所述位移量计算装置计算得到 的位移量；以及位移量更新装置，其用于根据所述点数确定装置的确定结果来 从所述位移量计算装置的计算结果和从所述位移量存储装置中读出 的位移量中选择一个，并且当新获得一个接收光点的检测结果时重写 位移量存储装置的内容。
11.如权利要求8或9所述的光学位移测量设备，包括参考点指定装置，其用于根据用户的操作来指定一个(或多个)参考点；以及参考指定无效装置，其用于当存在两个或多个接收光点时使得 所述参考点指定装置所指定的参考点无效。
全文摘要
本发明的目的之一是提供能够提高对待测目标存在与否的检测精确度的光学位移传感器和光学位移测量设备。一种光学位移传感器包括光投射单元，其用于把光投射到待测目标；光接收单元，其包括两个或多个排列成线形的光接收装置，用于接收前述的投射光L1被待测目标反射的光，并且输出与接收光量相对应的信号；接收光点检测装置，其用于根据各个光接收装置的输出来检测光接收单元上的接收光点；点数确定装置，其用于根据接收光点检测装置的检测结果来确定接收光点的数量；点位置确定装置，其用于根据上述接收光点检测装置的检测结果来确定在上述接收光点中接收光量最大的一维位置；以及目标检测处理装置，其用于根据点数确定装置和点位置确定装置的确定结果来输出表示待测目标的存在与否的检测信号。
文档编号G01V8/20GK101196570SQ20071019902
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月7日 优先权日2006年12月7日
发明者花田智纪, 鸟井友成 申请人:株式会社其恩斯