JP2764753B2 - 織機の緯糸フィーラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、筬羽の緯糸ガイド溝に沿って緯入れされ
る緯糸を検出するための織機の緯糸フィーラに関する。

従来技術 織機には、正常な緯入れが行なわれたか否かを判断す
るための緯糸フィーラが備えられている。緯糸フィーラ
には、各種の形式のものがあるが、緯入れされた緯糸を
光を介して検出する光学式のものは、応答速度が速く、
ジェットルームのような高速織機に用いても安定に作動
するので、織機の高速化に伴って広く普及している。

光学式の緯糸フィーラとしては、一対の発光素子と受
光素子を筬羽の後方に配設し、両素子間にプリズムやミ
ラー等を介装することによって、発光素子からの光が筬
羽の緯糸ガイド溝を横断するように通過して受光素子に
入光する光経路を構成するものが知られている（特開昭
60−104560号公報、同63−295743号公報）。このもの
は、緯糸ガイド溝内に緯糸が進入するとき、緯糸ガイド
溝を横断する光が部分的に遮られ、受光素子に到達する
光量が相対的に減少することを検出して緯糸を検知する
ものである。

これらの従来技術では、まず、筬羽の後方に発光素子
を配設し、これからの拡散光束を、緯糸の検出に必要な
光束幅に拡散する位置に一種の凸レンズを配設すること
によって平行光束とする。この平行光束は、筬羽の緯糸
ガイド溝の上下位置に配設した一対の平面反射板によっ
て反射させ、再び凸レンズを通過させることによって、
受光素子に向けて集まる集束光とし、または、緯糸ガイ
ド溝の上下に配設する反射板のうち、受光素子側の一方
を凹面反射板とし、緯糸ガイド溝を横断した平行光束を
受光素子側へ向かう集束光とすることができる。いずれ
も、緯糸ガイド溝を横切る平行光束の光束幅を十分に広
く設定することによって、緯糸の検出範囲の拡大を図
り、緯糸ガイド溝内の緯糸の許容飛走領域に進入する全
ての緯糸を確実に検出することを目指すものである。

なお、この種の緯糸フィーラの発光素子には、一般的
な白熱電球の他、発光ダイオード・半導体レーザ素子等
が用いられ、また、受光素子には、フォトダイオード・
フォトトランジスタ・光電池等が用いられるのが普通で
ある。

発明が解決しようとする課題 而して、かかる従来技術によるときは、発光素子から
の拡散光束を凸レンズ等によって絞り、必要な光束幅の
平行光束を得るので、光束幅は、凸レンズ等の位置や曲
率を変更することによって容易に調節可能であり、緯糸
ガイド溝内における緯糸の検出範囲は、極く簡単に所定
の大きさに拡大することができる。しかし、その反面、
発光素子からの拡散光束を単純に平行光束に変換して使
用するから、拡大された検出範囲内における光度レベル
に著しい格差が生じ、光度レベルの低い部分について
は、受光素子からの検出信号のS/N比が劣化し、検出範
囲の全域において安定な緯糸検出をすることができない
という問題があった。

すなわち、高指向特性の発光素子を用い、その拡散光
束の幅が、必要とする光束幅に拡散する位置に凸レンズ
等を配置して必要な光束幅の平行光束を作る場合、その
平行光束の光束幅内には、発光素子の光軸付近の高光度
の部分と、光軸から遠い位置の低光度の部分とが混在
し、そのどの部分が緯糸によって遮断されるかによっ
て、受光素子に入光する光の変化量に大幅な差異が生じ
るので、受光素子からの検出信号は、高光度の部分につ
いては、必要以上のS/N比が得られるが、低光度の部分
については、十分なS/N比が確保できない場合が生じる
からである。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に
鑑み、発光素子の指向特性曲線は、その光軸付近の狭い
範囲においては、実用上平坦とみなすことができること
に着目し、この部分の均一で高光度の光束のみを必要な
光束幅に拡散し、これを検出光束として用いることによ
って、検出範囲内における光度レベルの格差を抑え、検
出範囲の全域において、必要十分なS/N比を実現するこ
とができる織機の緯糸フィーラを提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、筬羽
の間に挿着するとき、筬羽に形成した緯糸ガイド溝を介
し、緯糸検出用の光学系を形成する発光素子と第１、第
２の全反射プリズムと受光素子とを備え、高指向特性の
発光素子からの光束を第２の全反射プリズムに向けて反
射する第１の全反射プリズムの反射面を凸面に形成する
とともに、第１の全反射プリズムからの光束を受光素子
に向けて反射する第２の全反射プリズムの反射面を凹面
に形成することをその要旨とする。

作 用 而して、この構成によるときは、第１の全反射プリズ
ムの反射面を凸面とすることによって、高指向特性の発
光素子からの拡散光束の極く狭い範囲を使用して、緯糸
の許容飛走領域を全域に亘って横切る拡散光束を作り、
この拡散光束を検出光束として利用することができる。

一方、高指向特性の発光素子からの光束は、その光軸
付近の極く狭い範囲内において、指向特性曲線が平坦と
みなせる部分を有し、この部分の光束は、ほぼ均一で高
い光度を有する。そこで、第１の全反射プリズムとし
て、この部分の光束のみを均一に拡散する凸面のものを
使用すれば、所要の検出範囲の全領域に亘り、均一で高
光度な検出光束を得ることができ、必要十分なS/N比を
簡単に実現することができる。第２の全反射プリズム
は、緯糸ガイド溝を横切った検出光束を、受光素子に集
束させる。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

織機の緯糸フィーラは、発光素子11と、スクリーン12
と、第１の全反射プリズム13と、第２の全反射プリズム
14と、受光素子15とを備えてなる（第１図）。

緯糸フィーラは、隣接する２枚の筬羽Ｒ、Ｒの間隙ｄ
に対し、筬の後方側から織前側に向けて挿着するものと
し、このとき、発光素子11、第１の全反射プリズム13
は、筬羽Ｒの織前側に形成する緯糸ガイド溝S2の下方に
配設され、第２の全反射プリズム14、受光素子15は、緯
糸ガイド溝S2の上方に配設されるものとする。発光素子
11と受光素子15とは、それぞれ、透明材料からなるケー
ス体11a、15aによってモールドされるとともに、ケース
体11a、15aを連結部材16によって一体化し、発光素子11
と受光素子15との相対位置関係を固定している。

第１の全反射プリズム13は、筬羽Ｒ、Ｒの間隙ｄ相当
の厚みを有する薄い板状に成形され、その投光素子11側
の端面は、スクリーン12を介し、ケース体11aに固定さ
れている。第１の全反射プリズム13は、筬羽Ｒ、Ｒの間
隙ｄに挿入され、その織前側の端部に反射面13aが形成
されている。反射面13aは、凸面に形成され、発光素子1
1からの光を必要な光束幅に拡散し、緯糸ガイド溝S2に
向けて反射することができるものである。なお、反射面
13aは、金属蒸着加工がなされ、全反射面となってい
る。

第２の全反射プリズム14は、第１の全反射プリズム13
と同様の板状に形成され、その受光素子15側の端面は、
ケース体15aに固定されている。第２の全反射プリズム1
4は、緯糸ガイド溝S2を介し、第１の全反射プリズム13
と対峙するように筬羽Ｒ、Ｒの間隙ｄに挿入され、その
織前側の端部には、反射面14aが形成されている。反射
面14aは、凹面に形成されるとともに、第１の全反射プ
リズム13からの拡散反射光を、受光素子15に向け、集束
光として反射することができるものである。反射面14a
も、第１の全反射プリズム13の反射面13aと同様の全反
射面である。

発光素子11と第１の全反射プリズム13との間には、ス
クリーン12が介装されている。スクリーン12は、ケース
体11aの第１の全反射プリズム13側の端面を利用して形
成され、その中央部には、透明部S1が形成されている。
スクリーン12は、透光部S1以外の部分の光を遮断するこ
とができるものとし、透光部S1以外の部分は、反射加工
を程しておくのがよい。

発光素子11は、その光軸Lsが、スクリーン12の透光部
S1を通り、しかも、第１の全反射プリズム13の反射面13
aに向かうようにして固定されている（第２図）。ただ
し、ここで、発光素子11は、指向特性曲線得Laで示され
る鋭い指向特性を有するものとし、光軸Lsは、発光素子
11の発光面を含む仮想平面P1に垂直なものとする。

発光素子11からの光束は、スクリーン12の透明部S1に
よって、光軸Lsを含み、その近傍の僅かの光束幅W1の光
束のみを通過させ、他の部分を遮断するように選択され
る。ここで、指向特性曲線Laは、光束幅W1の安易におい
ては、実用上光軸Lsに垂直な仮想平面P2に平行であると
みなすことができ、したがって、この光束幅W1内におけ
る光度は、ほぼ均一で、高い光度を有する。

スクリーン12の透光部S1を通過した光は、第１の全反
射プリズム13の凸面の反射面13aによって、緯糸ガイド
溝S2の大部分を横切るようにして、緯糸ガイド溝S2の深
さ方向に拡散しつつ、上方へ反射される。なお、反射面
13aは、この反射光が、緯糸ガイド溝S2内に設定される
緯糸Ｙの許容飛走領域S3の全領域を均一に拡散して横切
るように、その曲率が選定されているものとする。

緯糸ガイド溝S2を横切る反射光は、緯糸Ｙに対する検
出光束として使用され、第２の全反射プリズム14の反射
面14aによって、受光素子15に向けて集束反射される。
ただし、反射面14aは、反射面13aからの反射光の全部を
反射することができるものとし、受光素子15は、反射面
14aからの反射光の全部を受光面に受けることができる
ものとする。

以上のようにして、発光素子11、第１の全反射プリズ
ム13、第２の全反射プリズム14、受光素子15は、緯糸ガ
イド溝S2を介し、許容飛走領域S3内へ進入する緯糸Ｙを
検出するための光学系を形成することができる。ここ
で、緯糸ガイド溝S2を横切る検出光束は、高指向特性の
発光素子11からの光のうち、光軸Lsを含む均一で高い光
度の狭い光束幅W1の光を均一に拡散して用いているか
ら、広い許容飛走領域S3の全域に対し、均一で必要十分
な光度レベルを有し、したがって、緯糸Ｙが許容飛走領
域S3内のどの位置に進入しても、良好なS/N比を実現す
ることができる。

なお、発光素子11と第１の全反射プリズム13との間の
スクリーン12は、必ずしも必要ではない。第１の全反射
プリズム13の反射面13aの反射幅W2を適当に限定するこ
とによって、発光素子11からの光束は、その光軸Lsを含
む均一で高光度の部分のみを選択分離することができる
からである。また、発光素子11から受光素子15に至る光
学系は、その上下関係を逆にし、緯糸ガイド溝S2を横切
る光が上から下に進行するようにして用いることもでき
るものとする。

発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、高指向特性
の発光素子からの光は、その拡散光束の光軸付近の僅か
な範囲においては、均一で高い光度である点に着目し、
凸面に形成した反射面を有する第１の全反射プリズムに
より、光軸付近の光束のみを、緯糸ガイド溝の深さ方向
に拡散して反射することによって、均一で、しかも十分
な光度の検出光束を得ることができるので、広い検出範
囲の全域において必要十分なS/N比を簡単に実現し、安
定な緯糸検出動作を実現することができるという優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は実施例を示し、第１図は全体構成斜視
説明図、第２図は動作模式説明図である。 Ｒ……筬羽 S2……緯糸ガイド溝 11……発光素子 13……第１の全反射プリズム 14……第２の全反射プリズム 13a、14a……反射面 15……受光素子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筬羽の間に挿着するとき、筬羽に形成した
   緯糸ガイド溝を介し、緯糸検出用の光学系を形成する発
   光素子と第１、第２の全反射プリズムと受光素子とを備
   える織機の緯糸フィーラにおいて、前記発光素子を高指
   向特性とし、該発光素子からの光束を前記第２の全反射
   プリズムに向けて反射する前記第１の全反射プリズムの
   反射面を凸面に形成するとともに、前記第１の全反射プ
   リズムからの光束を前記受光素子に向けて反射する前記
   第２の全反射プリズムの反射面を凹面に形成することを
   特徴とする織機の緯糸フィーラ。