JPH0342594Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本考案は、特に検出対象が小さく、かつ、取付
スペースが挟隘な場合に好適する光フアイバー光
電スイツチに利用される。

ロ 従来技術 物体、ワーク、マーク等の検出器として光電ス
イツチが使用されている。この光電スイツチは赤
外線発生ダイオード等の投光素子が発生する光を
被検出位置に投光させ、被検出位置から反射又は
透過してくる光をフオトトランジスタ等の光電変
換素子で検出することにより、被検出位置におけ
る物体の有無等を検出するものである。

而して検出精度と検出感度を高める場合、投光
及び受光の光束を拡散させてはならず、絞る必要
がある。そのためにはレンズを用いて光線を収束
させれば良く、従来例えば第１図に示すような光
フアイバー光電スイツチ４が考案されている。

第１図において、１は投光素子、光電変換素子
及びアンプ等を内蔵した光電スイツチアンプケー
ス、２′，２″は前記投光素子及び前記光電変換素
子に夫々光学的に結合された光フアイバーで、先
端がレンズホルダー３′，３″に挿通・固定されて
いる。この第１図に示す装置は透過型であり被検
出位置に投光用光フアイバー２′から投光し、そ
こから透過してくる光を受光用光フアイバー２″
で検出することにより、被検出位置における物体
の有無等を検出するものであり、被検出位置から
反射してくる光を検出する反射型装置は第２図に
示すように投光用及び受光用の光フアイバー２′，
２″は１本に束ねられ、同一のレンズホルダー３
に挿通・固定される。この光フアイバー光電スイ
ツチ４のレンズホルダー３は第３図に示すように
先端にレンズ５が固定されている。そして、レン
ズホルダー３内にはレンズ５と光フアイバー２の
先端の間にスペース６が設けられており、光フア
イバー２の先端からレンズ５に到る光線の収束性
を高める。

即ち、第４図に示すように光フアイバー２の先
端とレンズ５の間のレンズホルダー３内にスペー
ス６を設けた場合、光フアイバー２から射出され
た光線はその射出角度に応じレンズ５に到達した
時、強弱を生じ、その結果レンズ５から射出され
る光線の束に明暗が出来る。つまり、レンズ５へ
の入射角度の大きい光線は光フアイバー２からの
射出角度も大きく、このような光線はレンズホル
ダー３のスペース６内で反射を繰り返した後、レ
ンズ５に到達するため、光フアイバー２から射出
した時よりも、その強度が減衰することになる。
そして、このような光線はレンズ５からの射出角
度も大きいため、光束８の周辺部８′に集まる。
これに対し、レンズ５への入射角度の小さい光線
は光フアイバー２からの射出角度も小さく、この
ような光線は光フアイバー２からレンズ５に直接
到達するため、光フアイバー２から射出した時
と、その強度が変わらない。そして、このような
光線はレンズ５の中心部に入射し、その射出角度
も小さいため、光束８の中心付近８″に集まる。
このようにして、光フアイバー２の先端とレンズ
５の間のレンズホルダー３内にスペース６を設け
た場合、レンズ５から射出される光束８は第４図
に示すように中心付近８″で明るく、周辺部８′で
暗くなる。

そして、第５図に示すようにレンズ５を光フア
イバー２の先端に近接して取り付けてスペース６
を設けない場合、光フアイバー２から射出された
光線はすべて光フアイバー２からレンズ５に直接
到達するため光フアイバー２から射出した時に比
べ、その強度は減衰せず、すべての光線について
一定の強度となる。従つて、このような光線がレ
ンズ５から射出される時、その光束は中心付近か
ら周辺部に到るまで明るくなる。

即ち、光フアイバー２の先端とレンズ５の間の
レンズホルダー３内にスペース６を設けた場合、
スペース６を設けない場合に比べ、レンズ５から
射出される光束８はその中心付近８″に絞られて
来ることになる。ところが、投光及び受光の光束
８はレンズ５とレンズホルダー３によつてその中
心付近８″で明るく、周辺部８′で暗くなるように
一定の面積に絞られるが、光束８の周辺部８′は
依然として一定の明るさを失わず、検出の精度と
感度を悪くする。

ハ 考案の目的 本考案の目的は光フアイバーから外部に射出さ
れる光束及び外部から光フアイバーに入射する光
束の周辺部を形成する光線を減衰させ、その中心
付近の光線のみを残すことにある。

ニ 考案の構成 投光又は受光用の光フアイバーの先端が挿通さ
れたレンズホルダーにおいて光フアイバーの先端
からレンズホルダーの先端に到る細い内周面に光
線を乱反射させるための粗面を形成する。

ホ 実施例 本考案の基本実施例が第６図に示される。即
ち、第６図に示すレンズホルダー３において光フ
アイバー２の先端からレンズホルダー３の先端に
到る細い内周面に粗面としてのネジ面７を形成す
る。この時、レンズホルダー３において光フアイ
バー２の先端からレンズホルダー３の先端に到る
内径は大きくても６mm中であり、粗面は形成しに
くいが、ネジ面は形成され易い。このようにすれ
ば、投光時、第７図に示すように光フアイバー２
の先端からの射出角度が大きく、ネジ面７に到達
する光線はネジ面７において乱反射し、レンズ５
に到達しなかつたり、到達しても大きく減衰す
る。そして、光フアイバー２の先端からの射出角
度が小さく、レンズ５に直接到達する光線だけが
減衰することなく、レンズ５に達する。このよう
な光線はレンズ５への入射角度も小さいため、射
出される光束８もその中心付近に集まることにな
る。従つて、光束８の前記周辺部８′は大きく減
衰し、光束８はその中心付近に絞られて来るた
め、精度が高くなる。

逆に受光時、外部からレンズ５に達する光束の
内、その周辺部からレンズ５に到る光線はレンズ
５から射出する時、その角度が大きいため、ネジ
面７において乱反射し、光フアイバー２に達した
時、大きく減衰する。従つて、投光時同様、外部
からレンズ５に達する光束の内、その中心付近か
らレンズ５に到る光線が減衰することなく、光フ
アイバー２に到達するので、余計な光の影響を受
けにくくなり、精度が高くなる。

又、レンズホルダー３の内周面に形成される粗
面はネジ面に限らず、他の手段により粗面、即ち
乱反射面を形成しても良い。

ヘ 考案の効果 本考案によれば光フアイバーを用いた位置検出
器としての光電スイツチにおいて、投光時には、
光フアイバーから射出される光束の内、射出角度
が大きく光束の周辺部を形成する光線を減衰さ
せ、受光時には、外部から光フアイバーに入射す
る光束の内、その周辺部から入射する光線を減衰
させるようにしたから、投光及び受光の光束はそ
の中心付近に絞られて来て、精度の高い投受光器
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過型光電スイツチの平面図、第２図
は反射型光電スイツチの投受光用の光フアイバー
とレンズホルダーの平面図、第３図は従来の投受
光用の光フアイバーとレンズホルダーの断面概略
図、第４図は従来のレンズホルダー内で、レンズ
と光フアイバーの間にスペースを設けた場合の光
束の強度分布を示す説明図で、第５図は前記スペ
ースを設けない場合の光束の強度分布を示す説明
図、第６図は本考案に係るレンズホルダーの断面
概略図、第７図は本考案に係るレンズホルダー内
を通過する光束を示す説明図である。 ２……光フアイバー、２′……投光用光フアイ
バー、２″……受光用光フアイバー、３……レン
ズホルダー、３′……投光用レンズホルダー、
３″……受光用レンズホルダー、５……レンズ、
７……ネジ面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端にレンズを有するレンズホルダーの他端内
   に投光又は受光用の光フアイバーの先端を挿通
   し、前記レンズホルダーにおいて光フアイバーの
   先端からレンズホルダーの先端に到る内周面を粗
   面に形成したことを特徴とする光電スイツチ。