JP2515971Y2 - 光電センサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は光電センサーに関するものであり、特に密閉
容器内に位置する物体を検出する光電センサーに関する
ものである。

［従来の技術］ 半導体や電子部品の製造、又食品加工等においては、
加工対象となる物体を真空環境下において加工を行う場
合がある。このような場合は真空状態の密閉容器（真空
チャンバ）内で、作業対象となる物体を検出しなければ
ならない。この位置検出には光電センサーが用いられ
る。

真空チャンバ内の物体を検出する従来の光電センサー
（実公昭63−36290号公報）を第４図に示す。このセン
サーは発光素子50が発光する光を光ファイバーを介して
検出対象物30に照射し、その反射光を光ファイバーを通
して受光素子60で受光する。そして、その受光量に基づ
いて検出対象物30の検出を行う。

真空チャンバ１の容器壁２には、容器壁貫通孔2aが設
けられている。そして、この容器壁貫通孔2aを覆って透
明板80が位置している。透明板80は容器壁２に密着、固
定されており、真空チャンバ１内部の気密性が保持され
るようになっている。

透明板80には外付投光ファイバー51の一端面が装着さ
れている。そして、他端は発光素子50に接続されてい
る。同様に、透明板80には外付受光ファイバー61の一端
面が装着され、その他端は受光素子60に接続されてい
る。これら外付投光ファイバー51及び外付受光ファイバ
ー61は、外付保持部材84によって保持される。又、透明
板80の内面には内付投光ファイバー52、及び内付受光フ
ァイバー62が装着されている。これらは、内付保持部材
82によって保持され、各一端面が透明板80に接してい
る。

発光素子50が発光する光は、外付投光ファイバー51か
ら透明板80を透過し内付投光ファイバー52に入射する。
すなわち、外付投光ファイバー51と内付投光ファイバー
52とは、透明板80を介して光学的に結合している。同様
に、外付受光ファイバー61と内付受光ファイバー62とは
透明板80を介して光学的に結合しており、検出対象物30
からの反射光が受光素子60に受光されるようになってい
る。

［考案が解決しようとする課題］ 上記従来の光電センサーには、以下のような問題があ
った。外付投光ファイバー51からの光が内付投光ファイ
バー52に伝達される際、透明板80において光が拡散し
（例えば矢印102方向）光の結合率が低下する。同様
に、内付受光ファイバー62から外付受光ファイバー61に
光が入射する場合にも、光の拡散が生じて（例えば矢印
104方向）結合率が低下する。このように、光の結合率
が低下すると受光素子60の受光量にも誤差が生じ、検出
の精度が損われるという問題がある。

そこで本考案は、密閉容器内に位置する物体を検出す
る光電センサーであって、高い光の結合率を有し精度の
高い検出を行うことができる光電センサーを提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決する為の手段］ 請求項１に係る光電センサーは、 密閉容器、 密閉容器の外面にその一端面が装着される第一の投光
系光ファイバー、 密閉容器の外面にその一端面が装着される第一の受光
系光ファイバー、 密閉容器の内面であり、前記第一の投光系光ファイバ
ーの一端面に対応する箇所に、その一端面が装着される
第二の投光系光ファイバー、 密閉容器の内面であって、前記第一の受光系光ファイ
バーの一端面に対応する箇所に、その一端面が装着され
る第二の受光系光ファイバー、 第一の投光系光ファイバー及び第二の投光系光ファイ
バーが接する密閉容器の容器壁部分であり、第一の投光
系光ファイバー及び第二の投光系光ファイバーとほぼ同
径に形成されている投光系透明部材であって、密閉容器
の気密性を保持するように備えられた投光系透明部材、 第一の受光系光ファイバー及び第二の受光系光ファイ
バーが接する密閉容器の容器壁部分であり、第一の受光
系光ファイバー及び第二の受光系光ファイバーとほぼ同
径に形成されている受光系透明部材であって、密閉容器
の気密性を保持するように備えられた受光系透明部材、 を備えたことを特徴としている。

請求項２に係る光電センサーは、 請求項１の光電センサーにおいて、 投光系透明部材及び受光系透明部材は集光レンズによ
って形成されていることを特徴としている。

請求項３に係る光電センサーは、 請求項１の光電センサーにおいて、 投光系透明部材及び受光系透明部材は光ファイバーに
よって形成されていることを特徴としている。

［作用］ 請求項１に係る光電センサーは、第一の投光系光ファ
イバー及び第二の投光系光ファイバーとほぼ同径に形成
されている投光系透明部材を備えている。又、第一の受
光系光ファイバー及び第二の受光系光ファイバーとほぼ
同径に形成されている受光系透明部材を備えている。

従って、投光系透明部材及び受光系透明部材において
光が拡散放射することはない。すなわち、光の結合率の
低下を防止することができる。

請求項２に係る光電センサーは、投光系透明部材及び
受光系透明部材が集光レンズによって形成されている。

又、請求項３に係る光電センサーは、投光系透明部材
及び受光系透明部材が光ファイバーによって形成されて
いる。

従って、請求項２及び請求項３に係る光電センサー
は、投光系透明部材及び受光系透明部材に入射した光が
外部方向に拡散することはない。すなわち、光の結合率
の低下をより完全に防止することができる。

［実施例］ 本考案に係る光電センサーの一実施例を第１図に示
す。密閉容器である真空チャンバ１の容器壁２には、容
器壁貫通孔2aが設けられている。そして、この容器壁貫
通孔2aを覆って保持プレート３が位置している。保持プ
レート３は容器壁２に密着、固定されており、真空チャ
ンバ１内部の気密性が保持されるようになっている。

保持プレート３には、投光系透明部材及び受光系透明
部材としての透明樹脂4,6が設けられている。この透明
樹脂４の外面には、第一の投光系光ファイバーである外
付投光ファイバー51の一端面が装着されている。又、外
付投光ファイバー51の他端は発光素子50に接続されてい
る。そして、透明樹脂４の内面には第二の投光系光ファ
イバーである内付投光ファイバー52の一端面が装着され
ている。

同様に透明樹脂６には、第一の受光系光ファイバーで
ある外付受光ファイバー61の一端が装着されている。外
付受光ファイバー61の他端は受光素子60に接続されてい
る。透明樹脂６の内面には第二の受光素子としての内付
受光ファイバー62の一端が装着されている。

尚、透明樹脂４、６は真空チャンバ１内の気密性を保
持するように保持プレート３に固定されている。又、各
光ファイバーは、外面保持部材44及び内面保持部材42に
よって保持プレート３に保持されている。

発光素子50が発光した光は、外付投光ファイバー51、
透明樹脂４及び内付光ファイバー52を通って検査対象物
30に照射される。そして、この検査対象物30からの反射
光は、内付受光ファイバー62、透明樹脂６及び外付光フ
ァイバー61を介して受光素子60に受光される。そして、
この受光量に基づいて検査対象物30の位置を検出する。

透明樹脂４、６は、各々装着される光ファイバーとほ
ぼ同径に形成されている。又、保持プレート３は金属板
等の非透明部材により形成されている。この為、通過す
る光が透明樹脂４、６において、拡散放射することはな
い。すなわち、透明樹脂４、６を挟んで位置する両光フ
ァイバーの光の結合率を高く保持することができる。
又、この透明樹脂４、６として光ファイバーを用いれば
（図示せず）更に高い結合率を実現することができる。

投光系透明部材及び受光系透明部材の他の実施例を第
２図に示す。この実施例においては、投光系透明部材及
び受光系透明部材として集光レンズ48、68を備える。す
なわち、外付投光ファイバー51から入射した光200は、
集光レンズ48において集光され内付投光ファイバー52に
向けて投射される。同様に、内付受光ファイバー62から
の光300は、集光レンズ68によって集光され外付き受光
ファイバー61に投射される。この為、光の統合率は更に
高められ、高精度の検知作業を行うことができる。

各光ファイバーを保持プレート３に装着する場合、保
持プレート３の透明箇所（第１図においては透明樹脂
４、６）に正確に位置させ固定しなければならない。仮
に、光ファイバーからの光が保持プレート３に遮られる
と正確な検出ができなくなるからである。特にこの実施
例においては、各光ファイバーが投光系透明部材及び受
光系透明部材（透明樹脂４、６）とほぼ同径に形成され
ているので、装着位置にずれが生じる虞が高い。この
為、光ファイバーを保持プレート３に装着する作業に手
間がかかり作業効率が低下することがある。

そこで、各光ファイバーの装着を第３図に示す構造に
よって行うとよい。外付投光ファイバー51には金属等か
らなる螺入凸部51Jが設けられており、外面保持部材44
にはこの螺入凸部51Jに嵌合する螺入凹部44Mが形成され
ている。螺入凸部51Jを螺入凹部44Mに螺入することによ
り、外付投光ファイバー51の中心軸と透明樹脂４の中心
軸とが一致した状態で固定されるようになっている。す
なわち、外付投光ファイバー51を外面保持部材44に螺入
することにより、容易に外付投光ファイバー51と透明樹
脂４との位置合せを行うことができる。内付投光ファイ
バー52、内付受光ファイバー62及び外付け受光ファイバ
ー61も各々同様の螺入構造を備えている。

尚、各光ファイバーと外面保持部材44、内面保持部材
42とは、互いに填り合う他の嵌合手段によって固定して
もよい。又、第３図に示す嵌合構造を第２図に示す光電
センサーに用いてもよい。

第１図及び第２図において、外付投光ファイバー51と
外付け受光ファイバー61、内付投光ファイバー52と内付
受光ファイバー62とをそれぞれ密着して位置させ、チュ
ーブ等で巻きつけ一体型のものとしてもよい。又、第１
図は反射型の光電センサに適用した場合を示している
が、透過型の光電センサに適用することもできる。

［考案の効果］ 請求項１に係る光電センサーは、投光系透明部材及び
受光系透明部材において光が拡散放射することはなく、
光の結合率の低下を防止することができる。

従って、精度の高い検出を行うことができる光電セン
サーを得ることができる。

請求項２及び請求項３に係る光電センサーは、投光系
透明部材及び受光系透明部材に入射した光が外部方向に
照射することはなく、光の結合率の低下をより完全に防
止することができる。

従って、光の結合率を高く保持し、より精度の高い検
出を行うことができる光電センサーを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光電センサーに係る一実施例の全体
構造を示す図、 第２図は、他の実施例に係る光ファイバー装着部の一部
拡大図、 第３図は、更に他の実施例に係る光ファイバーの固定構
造を示す図、 第４図は、従来の光電センサーの全体構造を示す図であ
る。 １……真空チャンバ ２……容器壁 4,6……透明樹脂 48,68……集光レンズ 51……外付投光ファイバー 52……内付投光ファイバー 61……外付受光ファイバー 62……内付受光ファイバー

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉容器、 密閉容器の外面にその一端面が装着される第一の投光系
   光ファイバー、 密閉容器の外面にその一端面が装着される第一の受光系
   光ファイバー、 密閉容器の内面であり、前記第一の投光系光ファイバー
   の一端面に対応する箇所に、その一端面が装着される第
   二の投光系光ファイバー、 密閉容器の内面であり、前記第一の受光系光ファイバー
   の一端面に対応する箇所に、その一端面が装着される第
   二の受光系光ファイバー、 第一の投光系光ファイバー及び第二の投光系光ファイバ
   ーが接する密閉容器の容器壁部分であり、第一の投光系
   光ファイバー及び第二の投光系光ファイバーとほぼ同径
   に形成されている投光系透明部材であって、密閉容器の
   気密性を保持するように備えられた投光系透明部材、 第一の受光系光ファイバー及び第二の受光系光ファイバ
   ーが接する密閉容器の容器壁部分であり、第一の受光系
   光ファイバー及び第二の受光系光ファイバーとほぼ同径
   に形成されている受光系透明部材であって、密閉容器の
   気密性を保持するように備えられた受光系透明部材、 を備えたことを特徴とする光電センサー。
2. 【請求項２】請求項１の光電センサにおいて、 投光系透明部材及び受光系透明部材は集光レンズによっ
   て形成されていることを特徴とする光電センサー。
3. 【請求項３】請求項１の光電センサにおいて、 投光系透明部材及び受光系透明部材は光ファイバーによ
   って形成されていることを特徴とする光電センサー。