JPH023188Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の背景 技術分野 この考案は、投光用および受光用の２本の光フ
アイバを使用した反射形光フアイバ式光電スイツ
チにおけるアダプタに関する。

従来技術とその問題点 第１図に反射形光フアイバ式光電スイツチの外
観が示されている。発光素子、受光素子および検
出回路を内蔵したスイツチ・ケース（光電スイツ
チ本体）３から、投光用および受光用の２本の光
フアイバ１，２が延びている。発光素子からの光
は投光用光フアイバ１を通つてその先端から出射
される。光フアイバ１，２の前方に物体Ｏがあれ
ば、投射光は物体Ｏで反射し、受光用光フアイバ
２の先端からこのフアイバ２内に導かれ、ケース
内の受光素子によつて受光される。受光信号が所
要の動作レベル以上であれば、検出回路によつて
物体Ｏの存在が検知される。

光電スイツチの小型化、低廉化の要請にしたが
つてケース３内の検出回路はIC化されている。
このため検出回路の増幅度、発光素子のための発
光（駆動）電流もICに応じて決定される値とな
り、一般に増幅度、発光電流を低下させざるを得
ない。

さて、第２図に示されているように、光フアイ
バ１，２の先端は単に端面処理が施されているだ
けの場合が多い。このような光フアイバ先端で
は、投光領域、受光領域が広がつてしまい、広範
囲の検出が可能ではあるが、光の強度が弱くな
る。上述のように、発光素子の駆動電流が小さ
く、受光信号の増幅度も底いとなると、たとえ物
体Ｏが存在したとしても増幅後の受光信号さえも
動作レベルに達せず物体の検知信号が得られない
結果となる。

そこで第３図に示すように、各光フアイバ１，
２の先端にそれぞれ小レンズ４を設けることが考
えられるが、これでも投光領域、受光領域が広が
りを持つことは避け得ず、両領域が１点に向つて
収斂することがないので、確実に検出できるとは
限らない。

第４図に示すように、両光フアイバ１，２先端
の前方に１個の凸レンズ５を配置することも考え
られる。この場合には投光領域と受光領域が１点
に向うので、大きな受光信号が得られる。しかし
ながら、凸レンズ５を何らかの手段で保持しなけ
ればならないとともに、凸レンズ５の径は両光フ
アイバを合わせた大きさよりもはるかに大きいか
ら、全体的に大型となるという問題が生じる。ま
た凸レンズ５のフアイバ側の凸面５ａで光の反射
が起こり、SN比が悪化する。

第５図および第６図に示すように、投、受光用
フアイバ１，２の先端部を交叉する方向に45゜程
度傾けることも考えられる。このようにすると、
両光フアイバ１，２の光軸がその先端から至近距
離で交叉するので、検出距離（光フアイバ先端か
ら物体Ｏまでの距離）は短いが、安定した受光信
号が得られる。しかしながら、このように光フア
イバ１，２の先端部においてそれらの間に角度を
設けると、この角度を保持するための治具が必要
となり、この治具は小型化されたケース３と同程
度の大きさとなつてしまうから、光フアイバを使
用するメリツトを損なうという問題が起こる。

考案の概要 考案の目的 この考案は、光フアイバ先端部の小型化という
反射形光フアイバ式光電スイツチのメリツトをそ
のまま活かし、しかも確実な物体検知を可能とす
る反射形光フアイバ式光電スイツチ用アダプタを
提供することを目的とする。

考案の構成、作用および効果 この考案による反射形光フアイバ式光電スイツ
チ用アダプタは、発光素子、受光素子および検出
回路を内蔵した光電スイツチ本体から外部に引出
された投光用および受光用の両光フアイバの先端
部を覆うように設けられたアダプタ本体に、両光
フアイバの先端面を覆いかつ平坦面が両光フアイ
バ先端面に密着するように設けられた１個の片凸
レンズと、両光フアイバの先端部を固定するため
の光フアイバ先端固定具とが一体に形成されてい
ることを特徴とする。

一方の面が凸面で他方の面が平坦面である片凸
レンズが用いられ、この片凸レンズの平坦面が
投、受光用光フアイバの先端面に密着しているか
ら、全体的に小型化を図ることができるととも
に、これらの面での反射も少なくSN比が悪くな
ることもなく、また片凸レンズと光フアイバとの
焦点距離調整が不要であつて組立等も簡単であ
る。

１個の片凸レンズによつて投光用光フアイバか
ら出射するまたは受光用光フアイバへ入射する光
の光軸は光フアイバ前方で交叉するので、この交
叉点付近に物体があれば、大きな受光出力が得ら
れ、確実でかつ安定した物体検知が可能となる。

片凸レンズを光フアイバ先端固定具とともに、
たとえば合成樹脂により一体的に形成しているの
で、このアダプタは小型であり、しかも投、受光
用の両光フアイバ先端部を所定箇所に上記固定具
を用いて容易に取付固定することが可能となる。

実施例の説明 第７図および第８図は、この考案の実施例を示
している。投光用光フアイバ１と受光用光フアイ
バ２とは、ケース（光電スイツチ本体）３から平
行にかつ密接してのびており、その先端面は同一
平面上にある。これらの投、受光用光フアイバ
１，２の先端部を覆うように、アダプタ本体１０
ａが設けられ、このアダプタ本体１０ａは、１個
の片凸レンズ６および固定具７と透明合成樹脂に
より一体的に形成され、これによりアダプタ１０
が構成されている。片凸レンズ６の一方の面６ａ
は球面状に突出しており、両光フアイバ１，２の
先端面を覆う大きさである。片凸レンズ６の他方
の面６ｂは平面であつて両光フアイバ１，２の先
端面に密着している。固定具７は、両光フアイバ
１，２の先端部を固定するためのものであつて、
取付孔８を有している。

片凸レンズ６の球面状凸面６ａがあることによ
つて、光フアイバ１から出射する光の光軸と光フ
アイバ２に入射する光の光軸とは、レンズ６の前
方で交叉する。Ｐで示すようにこの交叉点に物体
が存在した場合に最大の受光出力が得られる。第
９図は種々の受光出力を示している。Ａは、第２
図に示されているように光フアイバの端面処理の
みが行なわれた光電スイツチの受光出力で、動作
レベルに達していない。Ｂは、第５図および第６
図に示されているように、投、受光用光フアイバ
に角度を付けた場合の受光出力、Ｃは、第７図お
よび第８図に示されているこの考案の実施例の受
光出力である。片凸レンズ６によつて光フアイバ
を傾けた場合とほぼ同程度の受光出力が得られる
ことが理解できよう。

第１０図は他の例を示している。ここでは、片
凸レンズ６の凸面６ａは球面状ではなく、山型に
近い形状となつている。この場合にも、大きな受
光出力が得られることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の反射形光フアイバ式光電スイ
ツチの構成図、第２図はその光フアイバ先端部の
拡大断面図、第３図は投、受光用光フアイバの先
端のそれぞれに凸レンズを設けた場合を示す拡大
断面図、第４図は、光フアイバの前方に凸レンズ
を配置した場合を示す拡大断面図、第５図は投、
受光用光フアイバを折曲した場合を示す構成図、
第６図はその光フアイバ先端部の拡大断面図であ
る。第７図はこの考案の実施例を示すものであつ
て反射形光フアイバ式光電スイツチの構成図、第
８図はその光フアイバ先端部の拡大断面図であつ
て、Ａ，Ｂはそれぞれ互いに直交する面で断面さ
れた状態を示しており、第９図は受光出力特性を
示すグラフ、第１０図はこの考案の変形例を示す
光フアイバ先端部の拡大断面図である。 １……投光用光フアイバ、２……受光用光フア
イバ、６……片凸レンズ、６ａ……凸面、６ｂ…
…平坦面、７……固定具、１０……アダプタ、１
０ａ……アダプタ本体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発光素子、受光素子および検出回路を内蔵した
   光電スイツチ本体から外部に引出された投光用お
   よび受光用の両光フアイバの先端部を覆うように
   設けられたアダプタ本体に、上記両光フアイバの
   先端面を覆いかつ平坦面が上記両光フアイバ先端
   面に密着するように設けられた１個の片凸レンズ
   と、上記両光フアイバの先端部を固定するための
   光フアイバ先端固定具とが一体に形成されている
   反射形光フアイバ式光電スイツチ用アダプタ。