JP2003316359A - 動作検出用部品 - Google Patents
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Abstract
路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させる。 【解決手段】 発光側ヘッド20は、頂部23a及び反
射面23b、23cから成る略90゜に切り込まれたV
字状溝23を有する。V字状溝23の両側には、凸球面
状のレンズである出射部21L/Rが形成され、頂部2
3aに対向する入光部22には、挿入された光ファイバ
2の端面が近接している。出射部21L/Rの出射部上
半部21La/Raは鏡面のように仕上げられている
が、出射部下半部21Lb/Rbは、シボ加工により乱
反射面及び/又は乱屈折面に処理されている。入光部2
2からの光の一部は頂部23aで乱反射するが、その乱
反射光が出射部下半部21Lb/Rbで出射する時点で
拡散し、受光側ヘッド30に到達する成分が減少する。
Description
る発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する
移動体の動作を検出する動作検出装置に用いられる動作
検出用部品に関する。
交互に配設し、両者の間の光路を移動する移動体の動作
を検出する動作検出装置が知られている。例えば、自動
演奏ピアノや消音演奏ピアノ等の鍵盤楽器に適用される
動作検出装置によれば、鍵やハンマに連動する移動部材
を発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路に横断さ
せ、それによる受光部での受光量の変化に基づいて、押
離鍵動作を検出することができる(特開平9−1528
71号公報)。
す下面図である。同図では、発光側ヘッド120及び受
光側ヘッド130が1つずつ示されているが、実際には
これらが交互に多数配設されている。発光側ヘッド12
0、受光側ヘッド130はそれぞれ、例えば金型によっ
て一体成形される。
0は、いずれもアクリル樹脂等の透明な合成樹脂で形成
され、それぞれ略90゜に切り込まれたV字状溝12
3、133を有する。V字状溝123は、頂部123a
及び反射面123b、123cから成り、V字状溝13
3は、頂部133a及び反射面133b、133cから
成る。
側には、凸球面状のレンズである出射部121L、12
1Rが形成される。V字状溝123の頂部123aは、
レンズ121のほぼ直径線上に位置している。V字状溝
123の頂部123aに対向する入光部122には、光
ファイバ140の端面が近接している。光ファイバ14
0は、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で形成された直
径0.5mm程度の1本の線材で構成され、その光軸
は、反射面123b、123cの各二等分線とほぼ一致
している。
発光側ヘッド120と同様に構成される。ただし、配置
上、出射部121L、121Rに対応する入射部131
L、131Rには、発光側ヘッド120からの出射光が
入射し、配置上、入光部122に対応する出光部132
から、近接配置された光ファイバ150に向けて出光す
る。
バ140を通じて発光側ヘッド120の入光部122か
ら入光して、V字状溝123に向かい、V字状溝123
の反射面123b、123cで内面反射して両側に振り
分けられ、両出射部121L、121Rから出射して、
光路Rを通り、隣接する受光側ヘッド130側へ導かれ
る。光路Rを通ってきた光は、受光側ヘッド130の入
射部131L、131Rから入射し、反射面133b、
133cで内面反射して、出光部132から出光し、光
ファイバ150を通じてフォトトランジスタ等の不図示
の受光部へ導かれる。そして、受光部で受光され、受光
量に応じた電流値が出力される。
連動して移動するシャッタ等の移動部材が、押離鍵動作
がされると光路Rを横断するようになっており、受光部
の受光量が変化して、それに伴い出力される電流値に変
化が生じ、この電流変化が押離鍵動作を示す検出信号と
して出力される。
来の動作検出装置では、発光側ヘッド120のV字状溝
123の頂部123aは、成形時において厳密な鋭角と
はならず、不規則な形状となることが通常であるため、
その部分の形状によっては、入光部122からの光があ
らゆる方向へ乱反射する場合がある。すなわち、理想的
には、V字状溝123に向かう光の右半分の成分は、V
字状溝123の反射面123bで内面反射し、出射部1
21Rの領域のうち頂部123aより同図上側の出射部
上半部121Raから出射し、光路Rを辿って、その全
成分が受光側ヘッド130の入射部上半部131Laに
入射し、この成分のみが動作検出に用いられる。
頂部123aで乱反射した光の一部が、出射部121R
の領域のうち、頂部123aより入光部122側の部分
である出射部下半部121Rbから出射し(出射光R
1、R2)、受光側ヘッド130の入射部下半部131
Lbに入射して、V字状溝133の頂部133a等で反
射し、出光部132、光ファイバ150を通じて受光部
に受光される場合がある。この場合は、本来の光路Rを
通過しない余計な光が受光部に受光されることになる。
しかも、V字状溝123の頂部123aの形状には個体
差があり、乱反射の方向や程度もまちまちであるため、
複数の各受光部間で非押離鍵動作時の受光量がばらつく
ことになり、検出精度に悪影響を及ぼすという問題があ
った。
3の頂部133aについても同様で、光路Rを下限ぎり
ぎりで通過する光のように、光路Rを通過した光であっ
ても、その一部が頂部133aで乱反射し、受光部に受
光される場合があり、頂部133aの形状の個体差によ
って各受光部の受光量がばらつき、検出精度に悪影響を
及ぼすという問題があった。また、隣接しない発光側ヘ
ッド120からの出射光その他の外乱光が受光側ヘッド
130の入射部下半部131Lbから入射し、それが同
様にして悪影響を及ぼす場合もあった。
めになされたものであり、その目的は、発光側ヘッドか
ら受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を規制し
て、検出精度を向上させることができる動作検出用部品
を提供することにある。
に本発明の請求項1の動作検出用部品は、交互に配設さ
れる発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動す
る移動体の動作を検出する動作検出装置の前記発光側ヘ
ッドとして用いられる動作検出用部品であって、発光手
段からの光が入光する入光部と、反射面と前記入光部に
対向する頂部とから成るV字状溝と、前記V字状溝の両
側に設けられ、前記V字状溝で反射した光を外部へ出射
させる出射部とを有し、前記入光部から入光し前記V字
状溝に向かう光が、前記V字状溝の前記反射面で内面反
射して両側に振り分けられ、前記出射部から出射して隣
接する受光側ヘッドへ導かれるように構成され、前記出
射部の領域のうち前記V字状溝の前記頂部より前記入光
部側の部分が、乱反射面及び/又は乱屈折面として形成
されたことを特徴とする。
溝の頂部で反射した光のうち乱反射面及び/又は乱屈折
面に向かう成分は、同面で乱反射または乱屈折すること
で拡散し、受光側ヘッドに入光しにくくなる。よって、
V字状溝の頂部での不規則な反射光を出射時に拡散させ
ることで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光
路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させること
ができる。
2の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッド
と受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を
検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いら
れる動作検出用部品であって、発光手段からの光が入光
する入光部と、反射面と前記入光部に対向する頂部とか
ら成るV字状溝と、前記V字状溝の両側に設けられ、前
記V字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを
有し、前記入光部から入光し前記V字状溝に向かう光
が、前記V字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振
り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘ
ッドへ導かれるように構成され、前記出射部の領域のう
ち前記V字状溝の前記頂部より前記入光部側の部分を覆
う遮光手段が設けられたことを特徴とする。
溝の頂部で反射した光のうち、V字状溝の頂部より入光
部側の出射部部分に向かう成分は、遮光手段でほぼ遮ら
れ、受光側ヘッドにほとんど入光しない。よって、V字
状溝の頂部での不規則な反射光を出射段階で遮光するこ
とで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を
外れた入光を規制して、検出精度を向上させることがで
きる。
3の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッド
と受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を
検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いら
れる動作検出用部品であって、発光手段からの光が入光
する入光部と、反射面と前記入光部に対向する頂部とか
ら成るV字状溝と、前記V字状溝の両側に設けられ、前
記V字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを
有し、前記入光部から入光し前記V字状溝に向かう光
が、前記V字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振
り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘ
ッドへ導かれるように構成され、前記V字状溝の前記頂
部に、前記V字状溝より鋭角のV字状溝、コ字状溝また
はU字状溝のいずれかが設けられたことを特徴とする。
のV字状溝を設ければ、不規則な形状部分が小さくなる
ので、受光手段での受光量のばらつきをもたらす検出に
有害な光の出射が減少する。また、コ字状溝を設けれ
ば、コ字状溝の両角部でわずかに不規則な方向に反射す
るだけであり、検出に有害な光の出射が減少する。ま
た、U字状溝を設ければ、反射方向が規則的であり、し
かも個体差が小くなることから、受光手段での受光量の
ばらつきを少なくすることができる。よって、V字状溝
の頂部での不規則な反射光を減少させることで、発光側
ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を
抑制、または入光量のばらつきを規制して、検出精度を
向上させることができる。
4の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッド
と受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を
検出する動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いら
れる動作検出用部品であって、反射面と頂部とから成る
V字状溝と、前記V字状溝の両側に設けられ、隣接する
発光側ヘッドから出射した光が入射する入射部と、前記
V字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記V字状溝
で反射した光を出光させる出光部とを有し、前記入射部
から入射し前記V字状溝に向かう光が、前記V字状溝の
前記反射面で内面反射し、前記出光部から出光して受光
手段へ導かれるように構成され、前記入射部の領域のう
ち前記V字状溝の前記頂部より前記出光部側の部分が、
乱反射面及び/又は乱屈折面として形成されたことを特
徴とする。
から出射した光や外乱光のうち、V字状溝の頂部より出
光部側の入射部部分に到達する成分の多くは、乱反射面
及び/又は乱屈折面で外部に向かって乱反射または内部
に向かって乱屈折し、出光部まで到達しにくくなる。よ
って、本来の光路を外れた光を入射時に乱反射または乱
屈折させることで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの
本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上さ
せることができる。
5の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッド
と受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を
検出する動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いら
れる動作検出用部品であって、反射面と頂部とから成る
V字状溝と、前記V字状溝の両側に設けられ、隣接する
発光側ヘッドから出射した光が入射する入射部と、前記
V字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記V字状溝
で反射した光を出光させる出光部とを有し、前記入射部
から入射し前記V字状溝に向かう光が、前記V字状溝の
前記反射面で内面反射し、前記出光部から出光して受光
手段へ導かれるように構成され、前記入射部の領域のう
ち前記V字状溝の前記頂部より前記出光部側の部分を覆
う遮光手段が設けられたことを特徴とする。
から出射した光や外乱光のうち、V字状溝の頂部より出
光部側の入射部部分に到達する成分の多くは、遮光手段
でほぼ遮られ、受光側ヘッドに入光しない。よって、本
来の光路を外れた光を入射段階で遮光することで、発光
側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光
を規制して、検出精度を向上させることができる。
を参照して説明する。
1の実施の形態に係る動作検出用部品を適用した動作検
出装置の主要部を示す図である。本実施の形態では、そ
れぞれ動作検出用部品としての発光側ヘッド20及び受
光側ヘッド30を用いた動作検出装置を、自動演奏ピア
ノや消音演奏ピアノ等の鍵盤楽器に適用し、押離鍵動作
を検出するように構成した場合を例示する。なお、動作
検出用部品を用いる動作検出装置が適用されるものは、
鍵盤楽器に限定されるものではない。
は、移動体である不図示の鍵の並び方向に沿って交互に
配設される。同図では、両ヘッド20、30が2つずつ
示されているが、実際には、これらが交互に多数配設さ
れている。発光側ヘッド20、受光側ヘッド30はそれ
ぞれ、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で、例えば金型
によって一体成形される。
(a))及び側面図(同図(b))である。
ッド20は、レンズ兼プリズム部20a及び胴体部20
bから成る。レンズ兼プリズム部20aの上部には、V
字状溝23が略90゜に切り込まれて形成される。V字
状溝23は、頂部23a及び2つの反射面23b、23
cから成る。
ズである出射部21L、21Rが形成される。V字状溝
23の頂部23aは、出射部21L/Rのほぼ直径線上
に位置している。胴体部20bには、V字状溝23の頂
部23aに対向して、入光部22が設けられ、胴体部2
0bに挿入された光ファイバ2の端面が入光部22に近
接している。光ファイバ2は、アクリル樹脂等の透明な
合成樹脂で形成された直径0.5mm程度の1本の線材
で構成され、その光軸は、反射面23b、23cの各二
等分線とほぼ一致している。
領域の上半分、すなわち頂部23aより同図上側の出射
部上半部21Raは、鏡面のように仕上げられている
が、出射部21Rの領域の下半分、すなわち頂部23a
より入光部22側の部分である出射部下半部21Rb
は、光が乱反射及び/又は乱屈折する「乱反射乱屈折
面」となるように処理され、具体的には、シボ加工が施
されている。出射部21Lの出射部上半部21La、出
射部下半部21Lbについても出射部21Rと同様に処
理されている。
光側ヘッド20と同様に構成される。すなわち、図1に
示すように、受光側ヘッド30はレンズ兼プリズム部3
0a及び胴体部30bから成り、頂部33a及び2つの
反射面33b、33cから成るV字状溝33を有する。
また、発光側ヘッド20の出射部21L、21R、入光
部22に対応する位置に、それぞれ入射部31L、31
R、出光部32が設けられ、胴体部30bに挿入された
光ファイバ3の端面が出光部32に近接している。ま
た、入射部31Lの入射部上半部31La、入射部下半
部31Lb、入射部31Rの入射部上半部31Ra、入
射部下半部31Rbについても、発光側ヘッド20の出
射部21L、21Rと同様に処理されている。光ファイ
バ3は光ファイバ2と同様に構成される。
プラグ11及びLEDソケット12から構成される発光
部ユニット10に接続される。発光部ユニット10は、
複数本(例えば5本)の光ファイバ2の束FB毎に、L
ED等で構成される発光部13を備え、発光部13を発
光させることで、ファイバ束FBに対して光を入射させ
る。発光部13の発光は極めて短い周期でなされ、光パ
ルスとなって、キースキャン信号として機能する。
れ、受光部ユニット19に接続される。受光部ユニット
19は、各光ファイバ3に対応するフォトトランジスタ
等の不図示の受光部を複数有し、各受光部は、受光量に
応じた電流値を出力する。
するシャッタ1が固定的に設けられている。押離鍵動作
がされると、発光側ヘッド20と受光側ヘッド30との
間の光路をシャッタ1が横断するようになっており、上
記受光部の受光量が変化して、それに伴い出力される電
流値に変化が生じ、この電流変化が押離鍵動作を示す検
出信号として出力される。
の発光部13から発した光は、ファイバ束FBの各光フ
ァイバ2を通じて対応する発光側ヘッド20に供給され
る。そして、入光部22から入光してV字状溝23に向
かい、V字状溝23の反射面23b、23cで内面反射
して両側に振り分けられる。例えば、反射面23bで内
面反射した光は、出射部上半部21Raから出射し、頂
部23aの同図上下方向の位置を下限位置とする光路
(本来の光路)を通って、右側に隣接する受光側ヘッド
30へ導かれる。上記光路を通ってきた光は、受光側ヘ
ッド30の入射部31Lの入射部上半部31Laから入
射し、V字状溝33の反射面33cで内面反射して、出
光部32から出光し、光ファイバ3を通じて受光部ユニ
ット19へ導かれる。
同様に、出射部上半部21Laから出射し、光路を通っ
て、左側に隣接する受光側ヘッド30へ導かれ、その
後、同様にして受光部ユニット19へ導かれる。
特開平9−152871号公報等に開示されている公知
の手法を用いることができる。例えば、発光部ユニット
10と受光部ユニット19との間にマトリクススイッチ
を構成し、各発光部13の発光タイミングと各受光部で
の出力電流値の変化とに基づいて押離鍵動作を検出する
ことができる。
(a))及び受光側ヘッド30の要部(同図(b))を
それぞれ示す図である。
20の入光部22から入光しV字状溝23に向かう光の
全成分は、V字状溝23の両反射面23b、23cで両
側にきれいに分割され、両側の受光側ヘッド30を通じ
て受光部ユニット19に到達し、これらの成分のみが動
作検出に用いられる。しかしながら、V字状溝23の頂
部23aは、発光側ヘッド20の成形時において厳密な
鋭角とはならず、不規則な形状であると、入光部22か
らの光の一部が頂部23aであらゆる方向へ乱反射す
る。しかもその程度には個体差がある。この場合、片側
を例にとって説明すると、頂部23aでの乱反射光の一
部が、出射部下半部21Rbに向かう。出射部下半部2
1Rbが鏡面であるとしたら、出射部下半部21Rbか
ら出射した光の多くは、本来の光路を通過することなく
受光側ヘッド30の入射部下半部31Lbに入射する。
部21Rbが「乱反射乱屈折面」になっていることか
ら、頂部23aでの上記乱反射光が出射部下半部21R
bで出射する時点であらゆる方向に拡散し、同図(a)
に示す、受光側ヘッド30の入射部下半部31Lbに向
かうD成分が減少することから、入射部下半部31Lb
に入射する光成分が減少する。これにより、受光側ヘッ
ド30への本来の光路を外れた入光が抑制される。
状溝33の頂部33aは、厳密な鋭角とならない点では
同様である。仮に、発光側ヘッド20にシボ加工等が施
されていないとすると、発光側ヘッド20の出射部下半
部21Rbで出射した光が受光側ヘッド30の入射部下
半部31Lbから入射する場合がある。これ以外でも、
隣接していない発光側ヘッド20からの出射光が、間に
介在する発光側ヘッド20及び受光側ヘッド30内を通
過して到達したり、一旦外部に放光された光やその他の
外部光が到達したりして、外乱光Gとして入射部下半部
31Lb/Rbから入射する場合もある。これらの場合
は、入射した光の一部が主として頂部33aで反射し、
少なからず出光部32に入光することになる。
部31Lbが「乱反射乱屈折面」になっていることか
ら、入射部下半部31Lbに到達する外乱光Gの成分の
多くは、入射部下半部31Lbで外部に向かって乱反
射、あるいは内部に向かって乱屈折し、同図(b)に示
す、入射部下半部31Lbからの入射光成分Eや、内部
通過して外部へ放光される成分F等が減少する。それだ
けでなく、特に入射部下半部31LbからV字状溝33
の頂部33aに向かう光成分が減少し、出光部32まで
到達しにくくなる。これにより、受光側ヘッド30への
本来の光路を外れた入光が抑制される。
の出射部下半部21Lb/Rbにシボ加工を施したの
で、V字状溝23の頂部23aでの不規則な反射光を出
射部下半部21Lb/Rbでの出射時に拡散させること
ができ、また、受光側ヘッド30の入射部下半部31L
b/Rbについてもシボ加工を施したので、到達した光
を入射部下半部31Lb/Rbでの入射時に乱反射及び
/又は乱屈折させて入光量を減少させることができる。
その結果、発光側ヘッド20から受光側ヘッド30への
本来の光路を外れた検出に有害な光の入光を規制して、
検出精度を向上させることができる。
0、受光側ヘッド30共にシボ加工を施したが、いずれ
か一方についてのみ施してもある程度の効果は得られ
る。また、乱反射及び/又は乱屈折させるような処理で
あれば、シボ加工に代えて、他の処理を施すようにして
もよい。
第1の実施の形態における発光側ヘッド20及び受光側
ヘッド30にそれぞれ遮光部材を追加した点が異なる。
また、発光側ヘッド20、受光側ヘッド30の出射部下
半部21Lb/Rb、入射部下半部31Lb/Rbに
は、シボ加工が施されていないものとするが、シボ加工
を施してあってもよい。その他は第1の実施の形態と同
様である。
用部品である発光側ヘッド20の下面図(同図(a))
及び側面図(同図(b))である。同図に示すように、
出射部21L/Rの出射部下半部21Lb/Rbを覆う
ように、光を透過させない遮光部材41が設けられる。
なお、出射部上半部21La/Raは遮光部材41に隠
れることなく露出している。受光側ヘッド30について
も同様に、遮光部材41が設けられる。
に遮光部材41を設けたので、頂部23aでの乱反射光
のうち出射部下半部21Lb/Rbに向かう成分は、遮
光部材41でほぼ遮られ、受光側ヘッド30にほとんど
入光しない。また、受光側ヘッド30にも遮光部材41
を設けたので、隣接する発光側ヘッド20の出射部下半
部21Lb/Rbから出射した光をはじめとして、入射
部下半部31Lb/Rbに到達する外乱光の成分の多く
は、遮光部材41でほぼ遮られ、受光側ヘッド30にほ
とんど入光しない。よって、頂部23aでの不規則な反
射光を出射部下半部21Lb/Rbでの出射段階で遮光
すると共に、入射部下半部31Lb/Rbでの入射段階
でも遮光することで、発光側ヘッド20から受光側ヘッ
ド30への本来の光路を外れた入光を規制して、検出精
度を向上させることに関し、第1の実施の形態と同様の
効果を得ることができる。
ばよく、例示した板状部材に限定されない。例えば、黒
色塗料等を出射部下半部21Lb/Rb、及び入射部下
半部31Lb/Rbに塗布するようにしてもよい。ま
た、光を完全に遮光できなくても、透過光量を十分に低
減させることができればよい。
0及び受光側ヘッド30の双方に遮光部材41を設けた
が、いずれか一方に設けるようにしても、ある程度の効
果は得られる。
動作検出用部品として発光側ヘッドを例示し、第1の実
施の形態における発光側ヘッド20に対し、小さい凹溝
を追加した点が異なる。その他は第1の実施の形態と同
様である。
用部品である発光側ヘッドの下面図(同図(a))及び
その要部の拡大図(同図(b))である。同図では、凹
溝としてU字状溝24を例示する。
状溝24は、V字状溝23Uにおいて、第1の実施の形
態で示した発光側ヘッド20のV字状溝23の頂部23
aに相当する部分を欠落させるような態様で設けられ
る。U字状溝24は、例えば発光側ヘッド20Uを一体
成形する際に形成される。なお、出射部21LU/RU
の出射部下半部21LbU/RbUのシボ加工は、必須
ではないが、施す方が好ましい。
であり、しかも各発光側ヘッド20U間での個体差を小
さくできることから、第1の実施の形態の発光側ヘッド
20の頂部23aに比し、乱反射が少なくなり、反射方
向が規則的となる。従って、たとえ本来の光路を外れて
受光側ヘッド30に入光したとしても、不規則な反射光
は減少し、各受光側ヘッド30間での入光量の差は小さ
くなり、従って、各受光部での受光量のばらつきを少な
くすることができる。よって、本来の光路を外れた受光
側ヘッド30への入光量のばらつきを抑えて、検出精度
を向上させることができる。
用部品の他の凹溝の例を示す図であり、図5(b)に対
応している。図6(a)では、V字状溝23Kにおい
て、凹溝として、U字状溝24に代えてコ字状溝25を
採用した場合を例示し、図6(b)では、V字状溝23
Vにおいて、U字状溝24に代えてV字状溝26を採用
した場合を例示する。コ字状溝25、V字状溝26の形
成手法はU字状溝24と同様である。
は、コ字状溝25に向かう入光部22からの光は、コ字
状溝25の底面25aをほとんど通過し、また、コ字状
溝25の両角部25b、25cではわずかに不規則な方
向に反射するだけであるので、コ字状溝25から出射部
下半部21LbK/RbKに向かう反射光は著しく少な
い。従って、出射部下半部21LbK/RbKからの、
検出に有害な光の出射が減少する。
Vでは、V字状溝26は、V字状溝23Vよりも鋭角に
形成される。V字状溝26に向かう入光部22からの光
のほとんどは、V字状溝26の反射面26b、26cで
内面反射し、本来の光路からは外れるが、その方向が定
まっているので、受光部での受光量のばらつきをもたら
すような光は受光側ヘッド30にほとんど入射しない。
また、V字状溝26の頂部26aは、第1の実施の形態
における発光側ヘッド20の頂部23aと同様に厳密な
鋭角ではないが、上記のように、V字状溝26がV字状
溝23Vよりも鋭角であることから、不規則な形状の範
囲が第1の実施の形態に比し狭い。従って、乱反射の程
度が小さいことから、受光部での受光量のばらつきをも
たらす検出に有害な光の出射が減少する。
の不規則な反射光を減少させることで、発光側ヘッドか
ら受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を抑制、ま
たは入光量のばらつきを少なくすることで、検出精度を
向上させることができる。
されない。また、第2の実施の形態における遮光部材4
1と組み合わせて採用してもよい。
形態では、発光側ヘッド20及び受光側ヘッド30は、
それぞれ一体に形成されたが、本第4の実施の形態で
は、2分割して構成する。なお、出射部21L/Rの出
射部下半部21Lb/Rb等のシボ加工は、必須ではな
いが、施す方が好ましい。その他は第1の実施の形態と
同様である。
用部品である発光側ヘッドを示す図である。発光側ヘッ
ド40は、同図(a)に示すように、発光側ヘッド20
の胴体部20bに相当する胴体部42bとレンズ兼プリ
ズム部20aの左半分に相当する左半部42aとが一体
に形成されると共に、レンズ兼プリズム部20aの右半
分に相当する右半部43が別体として構成される。そし
て、胴体部42b及び左半部42aからなる一体成形品
に右半部43を接着等で固着することで、同図(b)に
示すように、発光側ヘッド20と同様形状の発光側ヘッ
ド40が完成する。V字状溝23に相当するV字状溝4
4も同時に形成される。
半部43とが別体で構成されるので、完成後にV字状溝
44の頂部44aを形成するべき部分、すなわち、左半
部42aの角部42aa、右半部43の角部43aの形
状を均一にきれいに仕上げることが容易である。その結
果、V字状溝44の頂部44aを、V字状溝23の頂部
23aに比しきれいな鋭角に形成できるので、頂部44
aでの乱反射を少なくすることができ、よって、第3の
実施の形態と同様の効果を奏することができる。
着固定して発光側ヘッド40を構成したが、3つ以上の
部品に分割して互いを固着することで構成するようにし
てもよい。例えば、左半部42aについても、右半部4
3と同様に、胴体部42bとは別体で構成してもよい。
2は、透明な合成樹脂で構成したが、その材質は、透過
させる光(の波長等)に応じて適宜選択可能である。例
えば、遠赤外線の波長であれば、有色の合成樹脂で構成
してもよい。
発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた
入光を規制して、検出精度を向上させることができる。
部品を適用した動作検出装置の主要部を示す図である。
面図(同図(b))である。
側ヘッドの要部(同図(b))をそれぞれ示す図であ
る。
る発光側ヘッドの下面図(同図(a))及び側面図(同
図(b))である。
る発光側ヘッドの下面図(同図(a))及びその要部の
拡大図(同図(b))である。
の凹溝の例を示す図である。
る発光側ヘッドを示す図である。
ある。
19 受光部ユニット(受光手段)、 20 発光側ヘ
ッド、 20a レンズ兼プリズム部、 20b 胴体
部、 21L、21R 出射部、 21La、21Ra
出射部上半部、 21Lb、21Rb 出射部下半部
(乱反射面及び/又は乱屈折面)、 22 入光部、
23 V字状溝、 23a 頂部、 23b、23c
反射面、30 受光側ヘッド、 31L、31R 入射
部、 31La、31Ra 入射部上半部、 31L
b、31Rb 入射部下半部(乱反射面及び/又は乱屈
折面)、 32 出光部、 33a 頂部、 33b、
33c 反射面、 33V字状溝、 41 遮光部材
(遮光手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 交互に配設される発光側ヘッドと受光側
ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する
動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作
検出用部品であって、 発光手段からの光が入光する入光部と、 反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るV字状溝
と、 前記V字状溝の両側に設けられ、前記V字状溝で反射し
た光を外部へ出射させる出射部とを有し、 前記入光部から入光し前記V字状溝に向かう光が、前記
V字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けら
れ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導
かれるように構成され、 前記出射部の領域のうち前記V字状溝の前記頂部より前
記入光部側の部分が、乱反射面及び/又は乱屈折面とし
て形成されたことを特徴とする動作検出用部品。 - 【請求項2】 交互に配設される発光側ヘッドと受光側
ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する
動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作
検出用部品であって、 発光手段からの光が入光する入光部と、 反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るV字状溝
と、 前記V字状溝の両側に設けられ、前記V字状溝で反射し
た光を外部へ出射させる出射部とを有し、 前記入光部から入光し前記V字状溝に向かう光が、前記
V字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けら
れ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導
かれるように構成され、 前記出射部の領域のうち前記V字状溝の前記頂部より前
記入光部側の部分を覆う遮光手段が設けられたことを特
徴とする動作検出用部品。 - 【請求項3】 交互に配設される発光側ヘッドと受光側
ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する
動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作
検出用部品であって、 発光手段からの光が入光する入光部と、 反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るV字状溝
と、 前記V字状溝の両側に設けられ、前記V字状溝で反射し
た光を外部へ出射させる出射部とを有し、 前記入光部から入光し前記V字状溝に向かう光が、前記
V字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けら
れ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導
かれるように構成され、 前記V字状溝の前記頂部に、前記V字状溝より鋭角のV
字状溝、コ字状溝またはU字状溝のいずれかが設けられ
たことを特徴とする動作検出用部品。 - 【請求項4】 交互に配設される発光側ヘッドと受光側
ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する
動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いられる動作
検出用部品であって、 反射面と頂部とから成るV字状溝と、 前記V字状溝の両側に設けられ、隣接する発光側ヘッド
から出射した光が入射する入射部と、 前記V字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記V字
状溝で反射した光を出光させる出光部とを有し、 前記入射部から入射し前記V字状溝に向かう光が、前記
V字状溝の前記反射面で内面反射し、前記出光部から出
光して受光手段へ導かれるように構成され、 前記入射部の領域のうち前記V字状溝の前記頂部より前
記出光部側の部分が、乱反射面及び/又は乱屈折面とし
て形成されたことを特徴とする動作検出用部品。 - 【請求項5】 交互に配設される発光側ヘッドと受光側
ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する
動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いられる動作
検出用部品であって、 反射面と頂部とから成るV字状溝と、 前記V字状溝の両側に設けられ、隣接する発光側ヘッド
から出射した光が入射する入射部と、 前記V字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記V字
状溝で反射した光を出光させる出光部とを有し、 前記入射部から入射し前記V字状溝に向かう光が、前記
V字状溝の前記反射面で内面反射し、前記出光部から出
光して受光手段へ導かれるように構成され、 前記入射部の領域のうち前記V字状溝の前記頂部より前
記出光部側の部分を覆う遮光手段が設けられたことを特
徴とする動作検出用部品。
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