JP2002310791A

JP2002310791A - 光線式センサ

Info

Publication number: JP2002310791A
Application number: JP2001115061A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Imai; 貴之今井; Akihiro Ikeuchi; 章浩池内
Original assignee: Optex Co Ltd
Current assignee: Optex Co Ltd
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: EP1249571B1; US6730902B2; JP4524532B2; US20020148953A1; DE60212488D1; ATE331113T1; EP1249571A2; EP1249571A3

Abstract

(57)【要約】【課題】光学ユニットの光軸調整や検知エリアの調整
を行うための調整機構として、その大型化を招くこと無
しに、簡単な操作で迅速な微調整を可能とする構成を提
供する。【解決手段】投光素子６５を備えた投光ユニットの光
軸方向を変更するための光軸調整体７の外周面に雄ネジ
７１を形成すると共に、この雄ネジ７１に規制部材９を
係止させる。光軸調整体７を、その中心軸Ｏ回りに回動
自在となるように回動支持部材７４によって支持する。
回動支持部材７４を中心軸Ｏと直交する方向に延びる回
動軸８回りに回動自在とする。規制部材９がネジ山を乗
り越えながら光軸調整体７を回動軸８回りに回動させる
ことによる段階的な光軸調整と、規制部材９をネジ溝に
係止させたまま光軸調整体７を中心軸Ｏ回りに回動させ
ることに伴って光軸調整体７を移動させることによる無
段階の光軸調整とが行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動ドアセンサや
防犯センサ等として利用される光線式センサに係る。特
に、本発明は、光学素子を有する光学ユニットの姿勢を
変更してユニットの光軸調整や検知エリアの調整を行う
ための調整機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動ドアのセンサとして、ド
アの軌道に近接した箇所には、例えば特開２０００−３
２０２４３号公報に開示されているような安全補助セン
サが設置されている。この安全補助センサは、例えば、
ドア開口の両側に立設された一対の方立てのうちの一方
側に取り付けられた投光器と他方側に取り付けられた受
光器とが相対向して配置されて構成されている。投光器
には投光素子及び投光レンズを内蔵した投光ユニットが
備えられ、受光器には受光素子及び受光レンズを内蔵し
た受光ユニットが備えられている。そして、投光ユニッ
トから受光ユニットに向けて投光された光線（赤外線
等）が遮断されて受光ユニットの受光素子が受光しない
場合には、ドアの軌道付近に人体等の物体が存在すると
判断し、開放状態のドアが閉まらないように保持する構
成とされている。

【０００３】この種のセンサにおいて、投光器及び受光
器が正確に設置されている場合には、投光ユニット及び
受光ユニットの各光軸が一直線上に重なり、投光ユニッ
トからの投光が正確に受光ユニットに受光されることに
なる。

【０００４】しかしながら、投光器及び受光器の取り付
け位置に誤差が生じている場合や、各器に製造誤差が生
じている場合には、各ユニットの光軸にずれが生じ、投
光ユニットからの投光が受光ユニットに受光されなくな
ってしまう可能性がある。このため、例えば実開昭５５
−１６５２７２号公報に開示されているように、ウォー
ムギアを備えた調整機構を投光器や受光器に備えさせ、
ユニットの光軸を微調整できるようにすることが行われ
ている。つまり、ユニットのケーシングにウォームホイ
ールを備えさせ、これにウォームギアを係止させる。こ
のウォームギアを回動操作することによってウォームホ
イールを回動させ、これによりケーシングの首振り運動
を行わせてユニットの光軸方向を微調整するようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の構成では、ウォームギアの回動操作量に対するユニ
ットの調整角度（ケーシングの首振り角度）が僅かであ
るため、ユニットの光軸調整角度を大きく必要とする場
合には、ウォームギアの回動操作量も大きく必要にな
り、その操作が煩雑であるばかりでなく調整作業に要す
る時間も長くなってしまう。

【０００６】また、上記ウォームギアを備えた調整機構
とは別に、比較的少ない操作量でユニットの光軸角度を
大きく変更することができる機構を備えさせることも考
えられる。ところが、この構成では、２種類の調整機構
を個別に配置させる必要があり、調整機構全体としての
大型化を招いてしまうため、投光器や受光器も大型にな
り、実用性に欠ける。

【０００７】このような課題は、上記センサを自動ドア
センサとして適用した場合に限らず、防犯センサとして
適用した場合であっても同様に生じるものである。ま
た、投光器と受光器とが対向配置されるものに限らず、
所謂回帰反射型のセンサにおいても同様に生じるもので
ある。更には、パッシブ型のセンサにおいて検知エリア
を調整するための調整機構を備えたものにおいても同様
の課題がある。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、光学ユニットの光軸
調整や検知エリアの調整を行うための調整機構として、
その大型化を招くこと無しに、簡単な操作で迅速な微調
整を可能とする構成を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 上記の目的を達成するために、本発明は、光学素子を有
する光学ユニットの姿勢を変更するための調整体の外周
面にネジを形成すると共に、このネジに規制部材を係止
させる。そして、この規制部材がネジ山を乗り越えるよ
うに調整体を移動させることによる段階的なユニット姿
勢調整と、規制部材をネジ溝に係止させたまま調整体を
中心軸回りに回動させることに伴って調整体を移動させ
ることによる無段階のユニット姿勢調整とが行えるよう
にしている。

【００１０】−解決手段− 具体的に、第１の解決手段は、光学素子を有する光学ユ
ニットを備えた光学式センサを前提とする。この光学式
センサに対し、調整体及び規制部材を備えさせる。調整
体は、光学ユニットに連結される一方、外周面にネジが
形成されたネジ部を有し、そのネジ部の中心軸回りに回
動自在であり、且つ上記光学ユニットの姿勢を変更する
方向に移動可能に支持されている。規制部材は、上記ネ
ジ部のネジ溝に係止することによって調整体の移動を規
制すると共に、上記ネジ部のネジ山を乗り越える方向の
外力が調整体に作用した際にネジ山の乗り越えが可能と
なっている。これにより、規制部材がネジ部のネジ山を
乗り越えるように調整体を移動させて光学ユニットの姿
勢を段階的に調整する第１調整動作と、規制部材をネジ
部のネジ溝に係止させたまま調整体をその中心軸回りに
回動させることにより調整体を移動させて光学ユニット
の姿勢を無段階調整する第２調整動作とが可能となる構
成としている。

【００１１】この特定事項により、調整体が光学ユニッ
トの姿勢の粗調整と微調整との両機能部品として機能す
ることになる。つまり、２種類の個別の調整機構を必要
とすることなしに、光学ユニットの姿勢の粗調整と微調
整とを行うことができ、調整機構の小型化が図れる。

【００１２】第２の解決手段は調整体の構成を具体的に
特定したものである。つまり、上記第１の解決手段にお
いて、調整体を、ネジ部の中心軸に対して略直角方向に
延びる軸線回りに回動自在に支持し、この軸線回りに調
整体を回動させることによって光学ユニットの姿勢を変
更できるようにする。また、調整体を、その外周面が上
記軸線を中心とする円弧状に形成された樽型に形成して
いる。

【００１３】この構成によれば、調整体が上記軸線回り
に回動して光学ユニットの姿勢を調整する際、調整体の
外周面は円弧状であるので、規制部材に対する調整体の
外周面の相対位置は変化することがなく、この両者の接
触圧力は変化しない。つまり、如何なる調整位置におい
ても、規制部材がネジ部のネジ山を乗り越える際の動作
が安定して行える。

【００１４】第３の解決手段は規制部材の構成を具体的
に特定したものである。つまり、上記第１または第２の
解決手段において、調整体のネジ溝に係止した状態と、
ネジ山を乗り越えるように調整体から後退した状態との
間を弾性変形可能な部材で規制部材を構成している。

【００１５】この構成によれば、第１調整動作において
規制部材がネジ部のネジ山を乗り越える際には、規制部
材が調整体から後退する方向に弾性変形することにな
る。これにより、規制部材がネジ山を乗り越える動作が
円滑に行われ、第１調整動作の終了後には規制部材が再
びネジ部のネジ溝に嵌り込んで調整体の姿勢を規制する
ことになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本形態では、本発明に係る光線式
センサを自動ドア用の安全補助センサとして適用した場
合について説明する。

【００１７】−自動ドアの全体構成説明− 図１（自動ドアの正面図）及び図２（図１におけるII-I
I線に沿った断面図）に示すように、本形態に係る自動
ドア１は軌道に沿って開閉移動（各図において左右方向
移動）する両開きタイプのものである。ドア開口部２の
屋外側及び屋内側には、図２に仮想線で示すように、人
体などの物体の存在を検知するための検知範囲Ａ，Ｂが
設定されている。ドア開口部２の無目３には、この検知
範囲Ａ，Ｂ内における物体の有無をそれぞれ検知するた
めの一対の起動センサ４（図１では一方の起動センサの
みを示す）が取り付けられている。この起動センサ４と
しては、一般的な超音波式や焦電式などが採用され、上
記検知範囲Ａ，Ｂ内に物体が進入したことを検知したと
きにオン作動し、無目３内に収容された自動ドアコント
ローラＣに物体検知信号を送信して、図示しないドア開
閉機構の駆動モータを駆動させてドアを開放するように
なっている。このドアの開閉機構については従来より周
知であるので、ここでの説明は省略する。

【００１８】そして、ドア開口部２の両側に立設された
一対の方立て５１，５２には安全補助センサ６が設置さ
れている。この安全補助センサ６は、一方の方立て５１
に配置された投光器６１と、他方の方立て５２に配置さ
れた受光器６２とを備えている。投光器６１の内部には
投光素子及び投光レンズを備えた投光ユニットが、受光
器６２の内部には受光素子及び受光レンズを備えた受光
ユニットがそれぞれ収容されている。投光器６１及び受
光器６２は互いに対向して配置されていると共に、各ユ
ニットから延びる信号線６３，６４は、方立て５１，５
２内に挿通され、その先端に取り付けられた端子が自動
ドアコントローラＣの制御基板に接続されて結線されて
いる。

【００１９】そして、投光器６１の投光ユニットから受
光器６２の受光ユニットに向けて投光された光線が遮断
されて受光素子が受光しない場合に、ドアの軌道付近に
物体が存在すると判断し、起動センサ４がオフとなって
もドアが閉まらないように保持するようになっている。

【００２０】−光軸調整機構の説明− 次に、上記投光器６１に備えられた投光ユニット及び受
光器６２に備えられた受光ユニットの光軸方向を調整す
るための光軸調整機構について説明する。この光軸調整
機構は、投光器６１及び受光器６２のそれぞれに備えら
れている。各光軸調整機構の構成は同一であるため、こ
こでは投光器６１に備えられた光軸調整機構を代表して
説明する。

【００２１】図３は光軸調整機構の側面図であり、図４
は光軸調整機構の正面図（図３におけるIV矢視図）であ
る。これら図に示すように、光軸調整機構は調整体７を
備えている。この調整体７は図３において水平方向に延
びる中心軸Ｏを有する樽型に形成されている。この調整
体７の外周面にはネジ部を構成する雄ネジ７１が形成さ
れている。つまり、この調整体７は樽型形状を有するウ
ォームギアとして構成されている。

【００２２】また、この調整体７の中心軸Ｏ方向の両側
には円柱状の突起７２，７３が一体形成されており、こ
の各突起７２，７３が回動支持部材７４によって回動自
在に支持されている。この回動支持部材７４は、上記各
突起７２，７３から鉛直上方に延びる鉛直部７５，７６
と、この各鉛直部７５，７６間に亘って水平方向（調整
体７の中心軸Ｏに平行な方向）に延びる水平部７７とを
備えている。この水平部７７の長手方向の中央部は図３
において紙面に直交する方向に延びる回動軸８によって
回動自在に支持されている。また、鉛直部７５，７６の
各下端部には、突起７２，７３を回動自在に支持するた
めの図示しない支持孔が形成されており、この支持孔に
突起７２，７３がそれぞれ挿通されることで調整体７が
その中心軸Ｏ回りに回動自在に支持されている。また、
各突起７２，７３には支持孔からの抜け止めのためのリ
ングＲ，Ｒが装着されている。以上の構成により、調整
体７は、中心軸Ｏ回り及び回動軸８回りといった互いに
直角方向に延びる（捩れの位置にある）軸回りに回動自
在に支持されていることになる。

【００２３】更に、一対の鉛直部７５，７６のうち投光
器６１の前面側（受光器６２に対向する側）に位置する
鉛直部７５（図３における左側の鉛直部）の上部には素
子支持ブラケット７８が一体形成されており、投光素子
６５が、この素子支持ブラケット７８に固定されてい
る。図３及び図４における仮想線Ｌは、投光素子６５の
光軸、つまり赤外線の投光方向を示している。このよう
に、投光素子６５はその光軸方向が上記調整体７の中心
軸Ｏと平行となるように素子支持ブラケット７８に固定
されている。また、図示しない投光レンズも回動支持部
材７４に支持されている。

【００２４】また、一対の突起７２，７３のうち投光器
６１の前面側（受光器６２に対向する側）に位置する突
起７２は、光軸微調整用の操作部７９が一体形成されて
いる。この操作部７９は先端面に、プラスドライバＤを
挿入可能とするための開口７９ａを備えており、図３に
仮想線で示すように、この開口７９ａにプラスドライバ
Ｄを挿入することで光軸Ｌの方向を微調整、つまり、投
光ユニットの姿勢の微調整ができるようになっている。
この微調整動作については後述する。

【００２５】一方、投光器６１のケーシング６６には上
記調整体７の回動位置を位置規制するための規制部材９
が取り付けられている。この規制部材９は、バネ鋼など
で形成された薄板材が折り曲げられて形成されている。
詳しくは、この規制部材９は、調整体７の外周面の雄ネ
ジ７１のネジ溝に嵌り込む係止部９１、この係止部９１
の両側から水平方向に延びる弾性変形部９２，９２、こ
の弾性変形部９２，９２の一端から投光器６１のケーシ
ング６６に向かって延びる延長部９３，９３、この延長
部９３，９３の下端から水平方向に延びて投光器６１の
ケーシング６６に固定される固定部９４，９４を備えて
いる。この構成により、上記係止部９１が雄ネジ７１の
ネジ溝に嵌り込んだ状態で、調整体７の回動位置が位置
規制され、この調整体７が不用意に回動軸８回りに回動
しないようになっている。

【００２６】−光軸調整動作の説明− 次に、上述の如く構成された光軸調整機構によるユニッ
トの光軸調整動作について説明する。投光器６１の投光
ユニットの光軸調整動作及び受光器６２の受光ユニット
の光軸調整動作はそれぞれ同一であるため、ここでは投
光ユニットの光軸調整動作を代表して説明する。

【００２７】本形態の光軸調整動作は、第１調整動作及
び第２調整動作により行われる。第１調整動作により比
較的大きな調整幅で光軸方向の粗調整を行った後に、第
２調整動作により光軸方向の微調整を行う。これら各調
整動作は、作業者が操作部７９の開口７９ａにプラスド
ライバＤを挿入して行う。

【００２８】第１調整動作では、作業者が上記開口７９
ａに挿入したプラスドライバＤを図３に矢印Ｘで示す方
向に移動（回動軸８を回動中心とする回動）させること
により行われる。つまり、このプラスドライバＤの移動
により、調整体７を回動軸８回りに強制的に回動させる
ことになる。この際、規制部材９の弾性変形部９２，９
２が僅かに弾性変形することで、係止部９１は雄ネジ７
１のネジ山を乗り越えることが可能になり、作業者の回
動操作が終了した状態で係止部９１が雄ネジ７１のネジ
溝に嵌り込む。つまり、調整体７が間欠的に回動軸８回
りに回動されて投光ユニット（投光素子６５及び投光レ
ンズ）の姿勢の粗調整（光軸方向の粗調整）が行われ
る。図５（ａ）は調整体７を図中時計回り方向に回動さ
せた状態である。この状態では、光軸Ｌは上側に向けら
れた状態となる。逆に、図５（ｂ）は調整体７を図中反
時計回り方向に回動させた状態である。この状態では、
光軸Ｌは下側に向けられた状態となる。

【００２９】次に、第２調整動作について説明する。こ
の調整動作は、プラスドライバＤを図３に矢印Ｙで示す
方向に回動（調整体７の中心軸Ｏ回りの回動）させるこ
とにより行われる。この操作により、調整体７もその中
心軸Ｏ回り（図３における水平方向軸回り）に回動す
る。上述した如く、調整体７の雄ネジ７１は規制部材９
の係止部９１に形成されているので、この調整体７の回
動に伴い、この雄ネジ７１のネジ溝が係止部９１に噛み
合った状態で、調整体７が回動軸８回りに回動する。つ
まり、調整体７が連続的に回動軸８回りに回動すること
で投光ユニットの姿勢が無段階で微調整（光軸方向の微
調整）される。具体的には、プラスドライバＤを１回転
させるたびに雄ネジ７１のネジ溝の１ピッチ分ずつ調整
体７が回動軸８回りに回動し、このプラスドライバＤの
回動量に応じて投光ユニットの姿勢が無段階で微調整さ
れることになる。

【００３０】上記投光ユニットの調整動作と同様にし
て、受光ユニットの調整動作も行う。これによって、投
光ユニットの光軸と受光ユニットの光軸とを一直線上に
重ね合わせる。以上の動作により、投光ユニットからの
投光が正確に受光ユニットに受光されることになり、ド
アの軌道付近の物体の存在を正確に検出することができ
る。

【００３１】−実施形態の効果− このように、本形態によれば、調整体７を回動軸８回り
に強制的に回動させることによってユニットの姿勢の粗
調整を行う第１調整動作と、調整体７をその中心軸Ｏ回
りに回動させることによってユニットの姿勢の微調整を
行う第２調整動作とが、何れも調整体７の回動に伴って
行われることになる。つまり、調整体７に、ユニットの
粗調整機能と微調整機能とを併せ持たせることができ
る。従って、粗調整用及び微調整用の２種類の個別の調
整機構を必要とすることがなくなり、調整機構の小型化
に伴って投光器６１及び受光器６２の小型化を図ること
ができる。

【００３２】−その他の実施形態− 上述した実施形態では、自動ドア用の安全補助センサに
本発明を適用した場合について説明した。本発明は、こ
れに限らず、防犯用センサなど種々のセンサに適用する
ことが可能である。また、投光器と受光器とが対向配置
されるものに限らず、投光器からの投光を反射ミラーに
よって反射させて受光器に受光させるようにしたセンサ
や回帰反射型のセンサ、更には、パッシブ型のセンサに
おける検知エリアの調整機構に対しても適用可能であ
る。

【００３３】また、調整体７の形状としては樽型に限る
ものではない。例えば中心軸Ｏ方向の全体に亘って断面
が均一な円柱状であってもよい。この場合、光軸調整動
作時には、その調整量が大きくなるに従って規制部材９
の変形量も大きく必要になるため、この規制部材９とし
ては弾性変形量が比較的大きな材料または形状を採用す
る必要がある。また、調整体７の形状としては球形であ
ってもよい。

【００３４】更に、上記実施形態では、第１調整動作と
第２調整動作とは共に同一の回動軸８回りに調整体７が
回動する構成としたが、これらは互いに異なる回動軸回
りに回動する構成を採用してもよい。また、第１調整動
作としては回動動作に限らず、係止部９１が雄ネジ７１
のネジ山を乗り越えながら調整体７が直線移動する構成
を採用することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明では、光学素子を
有する光学ユニットの姿勢を変更するための調整体の外
周面にネジを形成すると共に、このネジに規制部材を係
止させる。そして、この規制部材がネジ山を乗り越えな
がら調整体を移動させることによる段階的なユニット姿
勢調整と、規制部材をネジ溝に係止させたまま調整体を
回動させることに伴って調整体を移動させることによる
無段階のユニット姿勢調整とが行えるようにしている。
つまり、調整体に、ユニット姿勢の粗調整機能と微調整
機能とを併せ持たせることができるようにしている。従
来では、粗調整用及び微調整用の２種類の個別の調整機
構を必要としていた。本発明では、１種類の調整機構で
ユニット姿勢の粗調整と微調整とを行うことができ、調
整機構の小型化に伴って光学式センサの小型化を図るこ
とができる。

【００３６】また、調整体を、ネジ部の中心軸に対して
略直角方向に延びる軸線回りに回動自在に支持すると共
に、調整体を、その外周面が上記軸線を中心とする円弧
状に形成された樽型に形成した場合には、如何なる調整
位置においても規制部材と調整体の外周面との接触圧力
は一定であるので、規制部材がネジ部のネジ山を乗り越
える際の動作が安定して行え、良好な光軸調整動作が行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る自動ドアの正面図である。

【図２】図１におけるII-II線に沿った断面図である。

【図３】光軸調整機構の側面図である。

【図４】図３におけるIV矢視図である。

【図５】調整体の回動状態を示す図３相当図である。

【符号の説明】

６安全補助センサ６５投光素子７調整体７１雄ネジ９規制部材Ｌ光軸Ｏ調整体の中心軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０８Ｂ 13/181 Ｇ０８Ｂ 13/181 Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AB23 AB28 BA01 BA09 BA13 BB44 BB48 DA15 DA20 2H044 AC03 AJ07 5C084 AA02 AA07 BB14 BB23 DD31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学素子を有する光学ユニットを備えた
光学式センサにおいて、上記光学ユニットに連結される一方、外周面にネジが形
成されたネジ部を有し、そのネジ部の中心軸回りに回動
自在であり、且つ上記光学ユニットの姿勢を変更する方
向に移動可能に支持された調整体と、上記ネジ部のネジ溝に係止することによって調整体の移
動を規制すると共に、上記ネジ部のネジ山を乗り越える
方向の外力が調整体に作用した際にネジ山の乗り越えが
可能な規制部材とを備え、この規制部材が上記ネジ部のネジ山を乗り越えるように
調整体を移動させて光学ユニットの姿勢を段階的に調整
する第１調整動作と、規制部材をネジ部のネジ溝に係止
させたまま調整体をその中心軸回りに回動させることに
より調整体を移動させて光学ユニットの姿勢を無段階調
整する第２調整動作とが可能に構成されていることを特
徴とする光線式センサ。
【請求項２】請求項１記載の光線式センサにおいて、調整体は、ネジ部の中心軸に対して略直角方向に延びる
軸線回りに回動自在に支持されており、この軸線回りに
回動することによって光学ユニットの姿勢を変更できる
ようになっていると共に、外周面が上記軸線を中心とす
る円弧状に形成された樽型に形成されていることを特徴
とする光線式センサ。
【請求項３】請求項１または２記載の光線式センサに
おいて、規制部材は、調整体のネジ溝に係止した状態と、ネジ山
を乗り越えるように調整体から後退した状態との間を弾
性変形可能な部材で構成されていることを特徴とする光
線式センサ。