JP3279402B2 - 光ファイバセンサ - Google Patents
光ファイバセンサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検出エリアの広い光フ
ァイバセンサに係り、特に構造を小型化することのでき
る光ファイバセンサに関する。
ァイバセンサに係り、特に構造を小型化することのでき
る光ファイバセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】投光側の光ファイバから出射した光を被
検出物体を透過させ、前記投光側の光ファイバに平行に
配置された受光側の光ファイバに入射させるため、出射
した光を直角方向に反射させる１対の反射部材を設けて
いる。このような光ファイバを用いた従来の光ファイバ
センサの構成例を図１３及び図１４に示す。
検出物体を透過させ、前記投光側の光ファイバに平行に
配置された受光側の光ファイバに入射させるため、出射
した光を直角方向に反射させる１対の反射部材を設けて
いる。このような光ファイバを用いた従来の光ファイバ
センサの構成例を図１３及び図１４に示す。
【０００３】図１３（ａ）に示す従来例は、投光側の光
ファイバ１の出射側の凸レンズ２と反射部材としての平
面ミラー３を光ファイバ１の光軸４上に設けたものであ
る。この場合光ファイバ１の開口部１ａは凸レンズ２の
焦点位置にあり、光ファイバ１からの出射光は凸レンズ
２により平行光となる。また平面ミラー３は光軸４に対
して４５度の角度に配置されており、前記平行光は平面
ミラー３により光軸４に対して直角の方向に反射され
る。
ファイバ１の出射側の凸レンズ２と反射部材としての平
面ミラー３を光ファイバ１の光軸４上に設けたものであ
る。この場合光ファイバ１の開口部１ａは凸レンズ２の
焦点位置にあり、光ファイバ１からの出射光は凸レンズ
２により平行光となる。また平面ミラー３は光軸４に対
して４５度の角度に配置されており、前記平行光は平面
ミラー３により光軸４に対して直角の方向に反射され
る。
【０００４】図１４（ａ）に示す従来例は凸レンズ２及
び平面ミラー３の代りに凹面ミラー５を設けたものであ
る。この場合凹面ミラー５の反射面の形状は、投光側の
光ファイバ１から放射状に出射した光が、すべて光軸４
に対して直角の方向に反射する形状となっている。
び平面ミラー３の代りに凹面ミラー５を設けたものであ
る。この場合凹面ミラー５の反射面の形状は、投光側の
光ファイバ１から放射状に出射した光が、すべて光軸４
に対して直角の方向に反射する形状となっている。
【０００５】なお、受光側のファイバヘッドの構成も上
記のように構成された投光側のファイバヘッドと対称の
位置で同様に構成されており、両ファイバヘッド間に配
置された被検出物体を光が透過するようになっている。
記のように構成された投光側のファイバヘッドと対称の
位置で同様に構成されており、両ファイバヘッド間に配
置された被検出物体を光が透過するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１３、１４に示す従
来の光ファイバセンサにより、投光側の光ファイバセン
サ１から発するビーム径を拡大することができ、被検出
物体の広い範囲を検出することができる。しかしながら
図１３（ａ）に示すように凸レンズ２によりビーム径を
拡大する場合には、拡大倍率が凸レンズ２の大きさによ
って決まる。このため広いビーム径が必要な場合大きな
凸レンズ２が必要となり、光ファイバヘッドの外形が大
きくなるという問題があった。この場合は光ビームの強
度は図１３（ｂ）に示すように均一である。
来の光ファイバセンサにより、投光側の光ファイバセン
サ１から発するビーム径を拡大することができ、被検出
物体の広い範囲を検出することができる。しかしながら
図１３（ａ）に示すように凸レンズ２によりビーム径を
拡大する場合には、拡大倍率が凸レンズ２の大きさによ
って決まる。このため広いビーム径が必要な場合大きな
凸レンズ２が必要となり、光ファイバヘッドの外形が大
きくなるという問題があった。この場合は光ビームの強
度は図１３（ｂ）に示すように均一である。
【０００７】また、図１４（ａ）に示すように凹面ミラ
ー５によりビーム径を拡大する場合には、図１４（ｂ）
に示すように光ビームの強度が位置により不均一とな
る。この結果、同じ大きさの被検出物体であっても、検
出範囲内の位置によって検出できたり、できなかったり
して、不安定な検出しかできないという問題があった。
ー５によりビーム径を拡大する場合には、図１４（ｂ）
に示すように光ビームの強度が位置により不均一とな
る。この結果、同じ大きさの被検出物体であっても、検
出範囲内の位置によって検出できたり、できなかったり
して、不安定な検出しかできないという問題があった。
【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、小型の構成でビーム径を拡大して被検出物体を
安定して検出することのできる光ファイバセンサを提供
することを目的とする。
もので、小型の構成でビーム径を拡大して被検出物体を
安定して検出することのできる光ファイバセンサを提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、投光側の光ファイバと、投光側の光ファ
イバから出射する光を平行光とするレンズと、第１の面
方向を有する複数の面と第２の面方向を有する複数の面
とが交互に連続して配置されてなる反射部材とを有する
投光側ファイバヘッドと、受光側の光ファイバを有する
受光側ファイバヘッドとを具備し、記反射部材は、第１
の面方向を有する複数の面が平行光を反射して隙間の開
いた複数個のビームを形成することにより複数個のビー
ムの配列方向に拡大されたビームを投光し、受光側ファ
イバヘッドは、投光側ファイバヘッドと対向して設置さ
れたときに拡大されたビームを受光側の光ファイバに集
光して受光しうることを特徴とする。
に、本発明は、投光側の光ファイバと、投光側の光ファ
イバから出射する光を平行光とするレンズと、第１の面
方向を有する複数の面と第２の面方向を有する複数の面
とが交互に連続して配置されてなる反射部材とを有する
投光側ファイバヘッドと、受光側の光ファイバを有する
受光側ファイバヘッドとを具備し、記反射部材は、第１
の面方向を有する複数の面が平行光を反射して隙間の開
いた複数個のビームを形成することにより複数個のビー
ムの配列方向に拡大されたビームを投光し、受光側ファ
イバヘッドは、投光側ファイバヘッドと対向して設置さ
れたときに拡大されたビームを受光側の光ファイバに集
光して受光しうることを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載の光ファイバセンサは、前
記受光側ファイバヘッドは、第３の面方向を有する複数
の面と第４の面方向を有する複数の面とが交互に連続し
て配置されてなる反射部材とレンズとを有し、前記受光
側ファイバヘッドが有する前記反射部材は、前記第３の
面方向を有する複数の面が前記拡大されたビームを間引
いて反射するとともに、それによって生じる隙間を圧縮
した複数個のビームを形成することにより前記複数個の
ビームの配列方向に縮小されたビームを形成し、前記受
光側ファイバヘッドが有するレンズは、前記縮小された
光を受光側の光ファイバに集光することにより、前記拡
大されたビームを受光側の光ファイバに集光して受光し
うることを特徴とする。
記受光側ファイバヘッドは、第３の面方向を有する複数
の面と第４の面方向を有する複数の面とが交互に連続し
て配置されてなる反射部材とレンズとを有し、前記受光
側ファイバヘッドが有する前記反射部材は、前記第３の
面方向を有する複数の面が前記拡大されたビームを間引
いて反射するとともに、それによって生じる隙間を圧縮
した複数個のビームを形成することにより前記複数個の
ビームの配列方向に縮小されたビームを形成し、前記受
光側ファイバヘッドが有するレンズは、前記縮小された
光を受光側の光ファイバに集光することにより、前記拡
大されたビームを受光側の光ファイバに集光して受光し
うることを特徴とする。
【００１１】請求項３に記載の光ファイバセンサは、前
記受光側ファイバヘッドは、反射面を曲面状に構成した
反射部材を用いて、前記拡大されたビーム径の光を受光
側の光ファイバに集光して受光しうることを特徴とす
る。
記受光側ファイバヘッドは、反射面を曲面状に構成した
反射部材を用いて、前記拡大されたビーム径の光を受光
側の光ファイバに集光して受光しうることを特徴とす
る。
【００１２】請求項４に記載の光ファイバセンサは、前
記反射部材は、前記第１の面方向を有する複数の面が前
記投光側の光ファイバの光軸方向に対して４５度の角度
をなし、前記第２の面方向を有する複数の面が前記光軸
方向に対して平行となることを特徴とする。
記反射部材は、前記第１の面方向を有する複数の面が前
記投光側の光ファイバの光軸方向に対して４５度の角度
をなし、前記第２の面方向を有する複数の面が前記光軸
方向に対して平行となることを特徴とする。
【００１３】請求項５に記載の光ファイバセンサは、前
記反射部材をプリズム形状とし、前記反射部材の出射面
を前記投光側ファイバヘッドの出射窓としたことを特徴
とする。
記反射部材をプリズム形状とし、前記反射部材の出射面
を前記投光側ファイバヘッドの出射窓としたことを特徴
とする。
【００１４】請求項６に記載の光ファイバセンサは、前
記反射部材をプリズム形状とし、前記反射部材の出射面
を前記投光側ファイバヘッドの出射窓とするとともに、
前記レンズを前記投光側のファイバヘッドと一体に構成
したことを特徴とする。
記反射部材をプリズム形状とし、前記反射部材の出射面
を前記投光側ファイバヘッドの出射窓とするとともに、
前記レンズを前記投光側のファイバヘッドと一体に構成
したことを特徴とする。
【００１５】請求項７に記載の光ファイバセンサは、前
記投光側の光ファイバの開口部に開口絞りを設けたこと
を特徴とする。
記投光側の光ファイバの開口部に開口絞りを設けたこと
を特徴とする。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【作用】請求項１に記載の光ファイバセンサにおいて
は、投光側ファイバヘッドでは、投光側の光ファイバか
ら出射される光が平行光とされ、反射部材の第１の面方
向を有する複数の面により、平行光が反射されて隙間の
開いた複数個のビームが形成されることにより複数個の
ビームの配列方向に拡大されたビームが投光され、受光
側ファイバヘッドでは、拡大されたビームが受光側の光
ファイバに集光して受光されることにより、被検出物体
１０１の検出範囲を拡大することができる。
は、投光側ファイバヘッドでは、投光側の光ファイバか
ら出射される光が平行光とされ、反射部材の第１の面方
向を有する複数の面により、平行光が反射されて隙間の
開いた複数個のビームが形成されることにより複数個の
ビームの配列方向に拡大されたビームが投光され、受光
側ファイバヘッドでは、拡大されたビームが受光側の光
ファイバに集光して受光されることにより、被検出物体
１０１の検出範囲を拡大することができる。
【００２３】請求項２に記載の光ファイバセンサにおい
ては、前記受光側ファイバヘッドが有する前記反射部材
の前記第３の面方向を有する複数の面により、前記拡大
されたビームが間引いて反射されるとともに、それによ
って生じる隙間を圧縮した複数個のビームが形成される
ことにより前記複数個のビームの配列方向に縮小された
ビームが形成され、前記受光側ファイバヘッドが有する
レンズにより、前記縮小された光が受光側の光ファイバ
に集光されることにより、前記拡大されたビームを受光
側の光ファイバに集光して受光することができる。
ては、前記受光側ファイバヘッドが有する前記反射部材
の前記第３の面方向を有する複数の面により、前記拡大
されたビームが間引いて反射されるとともに、それによ
って生じる隙間を圧縮した複数個のビームが形成される
ことにより前記複数個のビームの配列方向に縮小された
ビームが形成され、前記受光側ファイバヘッドが有する
レンズにより、前記縮小された光が受光側の光ファイバ
に集光されることにより、前記拡大されたビームを受光
側の光ファイバに集光して受光することができる。
【００２４】請求項３に記載の光ファイバセンサにおい
ては、前記受光側ファイバヘッドの反射面を曲面状に構
成した反射部材を用いることにより、前記拡大されたビ
ーム径の光を受光側の光ファイバに集光して受光するこ
とができる。
ては、前記受光側ファイバヘッドの反射面を曲面状に構
成した反射部材を用いることにより、前記拡大されたビ
ーム径の光を受光側の光ファイバに集光して受光するこ
とができる。
【００２５】請求項４に記載の光ファイバセンサにおい
ては、前記反射部材は、前記第１の面方向を有する複数
の面が前記投光側の光ファイバの光軸方向に対して４５
度の角度をなすようにされ、前記第２の面方向を有する
複数の面は前記光軸方向に対して平行となされる。
ては、前記反射部材は、前記第１の面方向を有する複数
の面が前記投光側の光ファイバの光軸方向に対して４５
度の角度をなすようにされ、前記第２の面方向を有する
複数の面は前記光軸方向に対して平行となされる。
【００２６】請求項５に記載の光ファイバセンサにおい
ては、前記反射部材はプリズム形状とされ、前記反射部
材の出射面は前記投光側ファイバヘッドの出射窓とされ
るので、構造を簡単とし、小型化することができる。
ては、前記反射部材はプリズム形状とされ、前記反射部
材の出射面は前記投光側ファイバヘッドの出射窓とされ
るので、構造を簡単とし、小型化することができる。
【００２７】請求項６に記載の光ファイバセンサにおい
ては、前記反射部材はプリズム形状とされ、前記反射部
材の出射面は前記投光側ファイバヘッドの出射窓とされ
るとともに、前記レンズは前記投光側のファイバヘッド
と一体に構成されるので、構造を簡単とし、小型化する
ことができる。
ては、前記反射部材はプリズム形状とされ、前記反射部
材の出射面は前記投光側ファイバヘッドの出射窓とされ
るとともに、前記レンズは前記投光側のファイバヘッド
と一体に構成されるので、構造を簡単とし、小型化する
ことができる。
【００２８】請求項７に記載の光ファイバセンサにおい
ては、前記投光側の光ファイバの開口部に開口絞りが設
けられる。
ては、前記投光側の光ファイバの開口部に開口絞りが設
けられる。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【実施例】以下、本発明の光ファイバセンサの実施例を
図面を参照して説明する。なお、図１乃至図１２に示す
各実施例において、図１３及び図１４に示す従来例の部
分と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説
明は適宜省略する。
図面を参照して説明する。なお、図１乃至図１２に示す
各実施例において、図１３及び図１４に示す従来例の部
分と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説
明は適宜省略する。
【００３２】図１（ａ）に示す第１の実施例は、投光側
の光ファイバ１１の光軸４上には凸レンズ２１と反射部
材３１とが設けられており、反射部材３１の反射面３１
ａは鋸歯状に形成されており、反射面３１ａにはアルミ
ニウムなどの反射率の高い金属が蒸着されている。また
鋸歯状の各反射面３１ａの凸レンズ２１に対向する側の
各面は光軸４に対して４５度の角度となっており、凸レ
ンズ２１により平行光となって各反射面３１ａに入射し
た光は、光軸４に対して直角の方向に反射する。このと
き光ファイバ１１の開口部１１ａに開口絞り４１を設け
ることにより、点光源とすることができる。
の光ファイバ１１の光軸４上には凸レンズ２１と反射部
材３１とが設けられており、反射部材３１の反射面３１
ａは鋸歯状に形成されており、反射面３１ａにはアルミ
ニウムなどの反射率の高い金属が蒸着されている。また
鋸歯状の各反射面３１ａの凸レンズ２１に対向する側の
各面は光軸４に対して４５度の角度となっており、凸レ
ンズ２１により平行光となって各反射面３１ａに入射し
た光は、光軸４に対して直角の方向に反射する。このと
き光ファイバ１１の開口部１１ａに開口絞り４１を設け
ることにより、点光源とすることができる。
【００３３】上記構造によれば、反射部材３１の凸レン
ズ２１に対向する反射面３１ａによって、図１（ｂ）に
示すように隙間の開いた複数個のビームが形成され、見
掛け上のビーム径が拡大される。このとき各反射面３１
ａが光軸４に対して４５度の角度となっており、反射部
材３１は光軸４に対して鋭角となり長さを長くすること
ができる。この結果凸レンズ２１を大きくすることな
く、被検出物体の検出範囲を一方向に拡大することがで
きる。そして反射面３１ａのピッチ以上の大きさを持つ
被検出物体であれば、前記物体の位置に関係なく均一な
受光量の変化が得られ、安定した検出を行うことができ
る。
ズ２１に対向する反射面３１ａによって、図１（ｂ）に
示すように隙間の開いた複数個のビームが形成され、見
掛け上のビーム径が拡大される。このとき各反射面３１
ａが光軸４に対して４５度の角度となっており、反射部
材３１は光軸４に対して鋭角となり長さを長くすること
ができる。この結果凸レンズ２１を大きくすることな
く、被検出物体の検出範囲を一方向に拡大することがで
きる。そして反射面３１ａのピッチ以上の大きさを持つ
被検出物体であれば、前記物体の位置に関係なく均一な
受光量の変化が得られ、安定した検出を行うことができ
る。
【００３４】図２に示す第２の実施例では、開口絞り４
１の開口径が大きく、点光源と見なせない場合の反射光
の光強度の分布を示す。図２（ｂ）に示すように、反射
部材３１から距離が離れた位置では光強度の強度分布が
ほぼ均一となり、図１に示す場合と同様に被検出物体の
大きさが反射面３１ａのピッチ以上の大きさであれば、
前記物体の位置に関係なく均一な受光量の変化が得ら
れ、安定した検出を行うことができる。
１の開口径が大きく、点光源と見なせない場合の反射光
の光強度の分布を示す。図２（ｂ）に示すように、反射
部材３１から距離が離れた位置では光強度の強度分布が
ほぼ均一となり、図１に示す場合と同様に被検出物体の
大きさが反射面３１ａのピッチ以上の大きさであれば、
前記物体の位置に関係なく均一な受光量の変化が得ら
れ、安定した検出を行うことができる。
【００３５】図３に示す第３の実施例は、反射部材３１
の隣接する反射面３１ａ、３１ｂのうち、一方の反射面
３１ａを光軸４に対して４５度の角度とし、他方の反射
面３１ｂを光軸４に対してほぼ平行としたものである。
このようにすることにより、隣接する反射面３１ａ、３
１ｂのなす角度αを大きくすることができ、作製を容易
としコストを低減することができる。
の隣接する反射面３１ａ、３１ｂのうち、一方の反射面
３１ａを光軸４に対して４５度の角度とし、他方の反射
面３１ｂを光軸４に対してほぼ平行としたものである。
このようにすることにより、隣接する反射面３１ａ、３
１ｂのなす角度αを大きくすることができ、作製を容易
としコストを低減することができる。
【００３６】図４に各実施例に用いられるレンズの形状
例を示す。（ａ）は両面が球面状に突出した凸レンズ２
１ａであり、（ｂ）は外周が円筒状に形成された小径の
凸レンズ２１ｂである。また（ｃ）は光軸４に対して直
角な平面と外周が外側に向って突出する円弧状の断面を
有するレンズ２１ｃであり、（ｄ）は光軸４に対して一
方の面が直角方向の平面で他方の面が球面状となった凸
レンズ２１ｄである。いずれのレンズ２１を用いても反
射物体３１に対して均一な強度の光を入射することがで
きる。
例を示す。（ａ）は両面が球面状に突出した凸レンズ２
１ａであり、（ｂ）は外周が円筒状に形成された小径の
凸レンズ２１ｂである。また（ｃ）は光軸４に対して直
角な平面と外周が外側に向って突出する円弧状の断面を
有するレンズ２１ｃであり、（ｄ）は光軸４に対して一
方の面が直角方向の平面で他方の面が球面状となった凸
レンズ２１ｄである。いずれのレンズ２１を用いても反
射物体３１に対して均一な強度の光を入射することがで
きる。
【００３７】図５に示す第４の実施例は反射部材５１を
断面が三角形のプリズム状とし、反射部材５１の反射面
５１ａをブレーズ化グレーティング面としたものであ
る。反射面５１ａは図５（ｃ）に（ａ）のＡ部を拡大し
て示すように、グレーティングの周期Ｐを数μｍとし、
斜面の長さを１μｍ程度とした。このように構成するこ
とにより、回折現象により隙間のないほぼ均一の光強度
の反射光が得られる。この場合、グレーティングの周期
が小さいため、図１に示す第１の実施例の場合よりも、
さらに小さい被検出物体を安定して検出することができ
る。
断面が三角形のプリズム状とし、反射部材５１の反射面
５１ａをブレーズ化グレーティング面としたものであ
る。反射面５１ａは図５（ｃ）に（ａ）のＡ部を拡大し
て示すように、グレーティングの周期Ｐを数μｍとし、
斜面の長さを１μｍ程度とした。このように構成するこ
とにより、回折現象により隙間のないほぼ均一の光強度
の反射光が得られる。この場合、グレーティングの周期
が小さいため、図１に示す第１の実施例の場合よりも、
さらに小さい被検出物体を安定して検出することができ
る。
【００３８】図６に示す第５の実施例は、投光側の光フ
ァイバ１１、凸レンズ２１及び反射部材３１からなる投
光側ファイバヘッド６１に対向して、対称の位置にそれ
ぞれ受光側の光ファイバ１２、凸レンズ２２及び反射部
材３２が配置されてなる受光側ファイバヘッド６２を設
け、投光側の光ファイバ１１の開口径より受光側の光フ
ァイバ１２の開口径を大きくしたものである。このよう
に構成することにより、反射部材３１、３２の取り付け
角度の傾きの変化による受光量の変化を少くすることが
でき、ファイバヘッド６１、６２の取り付けが簡単とな
る。
ァイバ１１、凸レンズ２１及び反射部材３１からなる投
光側ファイバヘッド６１に対向して、対称の位置にそれ
ぞれ受光側の光ファイバ１２、凸レンズ２２及び反射部
材３２が配置されてなる受光側ファイバヘッド６２を設
け、投光側の光ファイバ１１の開口径より受光側の光フ
ァイバ１２の開口径を大きくしたものである。このよう
に構成することにより、反射部材３１、３２の取り付け
角度の傾きの変化による受光量の変化を少くすることが
でき、ファイバヘッド６１、６２の取り付けが簡単とな
る。
【００３９】図７に示す第６の実施例は、図６に示す受
光側の多数の反射面を持つ反射部材３２の代りに凹面ミ
ラー７１を用いたものである。凹面ミラー７１の反射面
７１ａの形状は、入射する平行光を受光側の光ファイバ
１２の開口部に集光できる形状となっている。このよう
に構成することにより、反射部材３１、７１の取付けの
傾きや、前後方向の対称位置のずれによる入射光量への
影響を少くすることができ、ファイバヘッド６１、６２
の取付けの調整が容易となる。
光側の多数の反射面を持つ反射部材３２の代りに凹面ミ
ラー７１を用いたものである。凹面ミラー７１の反射面
７１ａの形状は、入射する平行光を受光側の光ファイバ
１２の開口部に集光できる形状となっている。このよう
に構成することにより、反射部材３１、７１の取付けの
傾きや、前後方向の対称位置のずれによる入射光量への
影響を少くすることができ、ファイバヘッド６１、６２
の取付けの調整が容易となる。
【００４０】図８に示す第７の実施例は、反射部材３１
の反射面に多数の反射面８１ａを有するプリズム形状と
なっている部材８１を金属蒸着により固定して出射窓を
構成し、この出射窓に凸レンズ２１を一体に構成したも
のである。この構造により反射部材３１の反射面の汚れ
の発生を防止することができる。
の反射面に多数の反射面８１ａを有するプリズム形状と
なっている部材８１を金属蒸着により固定して出射窓を
構成し、この出射窓に凸レンズ２１を一体に構成したも
のである。この構造により反射部材３１の反射面の汚れ
の発生を防止することができる。
【００４１】図９に示す第８の実施例は投光側のファイ
バヘッド６１と受光側のファイバヘッド６２とを一体に
形成したものである。
バヘッド６１と受光側のファイバヘッド６２とを一体に
形成したものである。
【００４２】図１０に示す第９の実施例は凸レンズ２
１、２２の焦点位置にそれぞれ反射部材としてのミラー
９１、９２を光軸に対して４５度の角度に設け、光ファ
イバ１１、１２を凸レンズ２１、２２の光軸に対して直
角の方向に近接して設けたものである。
１、２２の焦点位置にそれぞれ反射部材としてのミラー
９１、９２を光軸に対して４５度の角度に設け、光ファ
イバ１１、１２を凸レンズ２１、２２の光軸に対して直
角の方向に近接して設けたものである。
【００４３】図９及び図１０に示す実施例によると、光
ファイバセンサの構成を簡単とし小型化することができ
る。
ファイバセンサの構成を簡単とし小型化することができ
る。
【００４４】上記各実施例では、投光側光ファイバ１１
から出射した光が被検出物体を透過して受光側光ファイ
バ１２に入射する透過型光ファイバセンサについて説明
したが、図１１及び図１２に示すように被検出物体１０
１に投光側光ファイバ１１から光を入射し、被検出物体
１０１から反射する光を受光側光ファイバ１２に入射さ
せる反射型光ファイバセンサ１０２に応用することもで
きる。この場合の反射部材として上記各実施例で示した
ものを用い、それぞれの反射面を被検出物体１０１側に
対向させる。なお符号１０３は検出範囲である。
から出射した光が被検出物体を透過して受光側光ファイ
バ１２に入射する透過型光ファイバセンサについて説明
したが、図１１及び図１２に示すように被検出物体１０
１に投光側光ファイバ１１から光を入射し、被検出物体
１０１から反射する光を受光側光ファイバ１２に入射さ
せる反射型光ファイバセンサ１０２に応用することもで
きる。この場合の反射部材として上記各実施例で示した
ものを用い、それぞれの反射面を被検出物体１０１側に
対向させる。なお符号１０３は検出範囲である。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ファイ
バセンサによれば、多数の反射面を有する反射部材を用
いたので、ビームを拡大して広い範囲で被検出物体を検
出することができ、しかも均一の光強度で安定した検出
を行うことができる。
バセンサによれば、多数の反射面を有する反射部材を用
いたので、ビームを拡大して広い範囲で被検出物体を検
出することができ、しかも均一の光強度で安定した検出
を行うことができる。
【図１】本発明の光ファイバセンサの第１の実施例の構
成を示す説明図である。
成を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例の構成及び作用を示す説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の第３の実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図４】本発明の各実施例に用いられるレンズの形状例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図５】本発明の第４の実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図６】本発明の第５の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図７】本発明の第６の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図８】本発明の第７の実施例の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図９】本発明の第８の実施例の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第９の実施例の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図１１】本発明の一実施例による反射型光ファイバセ
ンサの構成を示す正面側斜視図である。
ンサの構成を示す正面側斜視図である。
【図１２】図１１の側面側斜視図である。
【図１３】従来の光ファイバセンサの一例の構成を示す
説明図である。
説明図である。
【図１４】従来の光ファイバセンサの他の一例の構成を
示す説明図である。
示す説明図である。
４ 光軸 １１、１２ 光ファイバ １１ａ 開口部 ２１、２２ 凸レンズ（レンズ） ３１、３２、５１、７１ 反射部材 ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、７１ａ 反射面 ４１ 開口絞り ５１ａ ブレーズ化グレーティング面 ６１、６２ ファイバヘッド １０１ 被検出物体
フロントページの続き (72)発明者 中村 新 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−326349（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−238393（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−32813（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−100601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−8899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−107845（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−92307（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−158990（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−4289（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/17 - 21/61 G01V 8/00 - 8/26 G02B 6/00 - 6/00 346
Claims (7)
- 【請求項１】 投光側の光ファイバと、 前記投光側の光ファイバから出射する光を平行光とする
レンズと、 第１の面方向を有する複数の面と第２の面方向を有する
複数の面とが交互に連続して配置されてなる反射部材と
を有する投光側ファイバヘッドと、 受光側の光ファイバを有する受光側ファイバヘッドとを
具備し、 前記反射部材は、前記第１の面方向を有する複数の面が
前記平行光を反射して隙間の開いた複数個のビームを形
成することにより前記複数個のビームの配列方向に拡大
されたビームを投光し、 前記受光側ファイバヘッドは、前記投光側ファイバヘッ
ドと対向して設置されたときに前記拡大されたビームを
前記受光側の光ファイバに集光して受光しうる ことを特
徴とする光ファイバセンサ。 - 【請求項２】 前記受光側ファイバヘッドは、第３の面
方向を有する複数の面と第４の面方向を有する複数の面
とが交互に連続して配置されてなる反射部材とレンズと
を有し、 前記受光側ファイバヘッドが有する前記反射部材は、前
記第３の面方向を有する複数の面が前記拡大されたビー
ムを間引いて反射するとともに、それによって生じる隙
間を圧縮した複数個のビームを形成することにより前記
複数個のビームの配列方向に縮小されたビームを形成
し、 前記受光側ファイバヘッドが有するレンズは、前記縮小
された光を受光側の光ファイバに集光することにより、
前記拡大されたビームを受光側の光ファイバに集光して
受光しうる ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイ
バセンサ。 - 【請求項３】 前記受光側ファイバヘッドは、反射面を
曲面状に構成した反射部材を用いて、前記拡大されたビ
ーム径の光を受光側の光ファイバに集光して受光しうる
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項４】 前記反射部材は、前記第１の面方向を有
する複数の面が前記投光側の光ファイバの光軸方向に対
して４５度の角度をなし、前記第２の面方向を有する複
数の面が前記光軸方向に対して平行となる ことを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の光ファイバセン
サ。 - 【請求項５】 前記反射部材をプリズム形状とし、前記
反射部材の出射面を前記投光側ファイバヘッドの出射窓
とした ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載の光ファイバセンサ。 - 【請求項６】 前記反射部材をプリズム形状とし、前記
反射部材の出射面を前記投光側ファイバヘッドの出射窓
とするとともに、前記レンズを前記投光側のファイバヘ
ッドと一体に構成した ことを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項７】 前記投光側の光ファイバの開口部に開口
絞りを設けた ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
かに記載の光ファイバセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21258193A JP3279402B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 光ファイバセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21258193A JP3279402B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 光ファイバセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763920A JPH0763920A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3279402B2 true JP3279402B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=16625074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21258193A Expired - Lifetime JP3279402B2 (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 光ファイバセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279402B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3551255B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2004-08-04 | 株式会社椿本チエイン | 光センサ |
| JP4185397B2 (ja) | 2002-12-25 | 2008-11-26 | 株式会社キーエンス | 光学式検出器 |
| KR101238293B1 (ko) * | 2012-04-02 | 2013-02-28 | 에스제이포토닉스 주식회사 | 온도 둔감형 사면감지 센서 |
| JP6481435B2 (ja) * | 2015-03-13 | 2019-03-13 | オムロン株式会社 | 光学デバイス |
| JP6701625B2 (ja) * | 2015-05-15 | 2020-05-27 | 富士電機株式会社 | 紙葉類識別装置の光ガイド装置 |
| JP2022049796A (ja) | 2020-09-17 | 2022-03-30 | 日本ゼオン株式会社 | 物体検出装置 |
| JP2023136441A (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-29 | 矢崎総業株式会社 | 車両用表示装置 |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP21258193A patent/JP3279402B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763920A (ja) | 1995-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020123 |