JPH0421115Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光の透過を利用して物体の存在又は
通過の検知、若しくはこれらの検知に基づく物体
の計数、更には色彩情報の認識等を行うのに用い
る透過型光センサー装置に関するものであり、更
に詳細に述べると、多数本の光フアイバを用いて
構成した導光体の一方の組の一端部に発光素子
を、また他方の組の一端部に受光素子を各々対向
させ、上記一方の組の他端部と上記他方の組の他
端部とをそれぞれ取付け部材に取付け固定し、上
記導光体の一方の組の他端部と上記他方の組の他
端部とを互いに対向させて一方の組の他端部から
の光を他方の組の他端部で受光し得るように構成
した透過型光センサー装置に関するものである。

〔考案の概要〕

本考案は、多数本の光フアイバを用いて構成し
た導光体の一方の組の一端部に発光素子を、また
他方の組の一端部に受光素子を各々対向させ、上
記一方の組の他端部からの光を上記他方の組の他
端部で受光し得るように構成した透過型光センサ
ー装置において、 上記導光体を多数本の光フアイバが平面的に配
列されて互いに接着固定された光フアイバテープ
で構成すると共に、 上記一方の組の多数本の光フアイバの他端部の
列と、上記他方の組の多数本の光フアイバの他端
部の列とを互いにほぼ平行に保つて対向配置させ
た状態で、上記光フアイバテープの一方の組の他
端部と他方の組の他端部とを共通の取付け部材に
それぞれ取付けることによつて、 上記光フアイバテープの上記他端部を、上記一
方の組及び他方の組の光フアイバのそれぞれの他
端部の列が互いにほぼ平行に保つて対向配置され
た状態で上記共通の取付け部材に固定する際に、
上記光フアイバの他端部を改めて配列し直さなく
ても、光フアイバテープの優れた整列性を生かし
て、現場でそのまゝの状態で共通の取付け部材に
取付け固定するだけで、一方の組の多数本の光フ
アイバーの他端部と他方の組の多数本の光フアイ
バーの他端部とを正確かつ容易に位置決めするこ
とができ、従つて検出精度の優れた透過型光セン
サー装置を高作業性及び低コストで以つて提供す
ることができる。

〔従来の技術〕

従来、光の透過を利用した透過型光センサー装
置としては、モールド成型を施すことにより発光
素子と受光素子とを対向配置したフオトインタラ
プタが使用されていた。

第８図は、その代表例を示したものである。同
図において、５は発光素子、６は受光素子、また
１５はこれらの光素子が取付け固定されているモ
ールド樹脂から成る取付け部材である。そしてこ
の取付け部材１５は一対の腕部１５ｃ，１５ｄの
間に凹部１５ａを形成することによつてＵ字状に
構成されている。またこれらの腕部１５ｃ，１５
ｄ内にこれらの光素子が互いに対向した状態で配
置されている。また発光素子５の発光面及び受光
素子６の受光面に対応する腕部１５ｃ，１５ｄの
側壁面には、これらの側壁面と上記発光面及び受
光面とを連通させるためのスリツト１５ｂがそれ
ぞれ設けられている。なおこれらスリツト１５ｂ
は、第３図及び第４Ａ図〜第４Ｃ図に基づいて後
述するように、光センサー装置の感度を向上させ
るためのものである。

しかしながら、上述のような第８図に示す光セ
ンサー装置の場合、スリツト１５ｂが存在するた
めにその感度は向上するが、その反面、相対光量
が低下するという欠陥があるから、その検出精度
はそれほど向上しない。

そこで、このような点を考慮して導光体に光フ
アイバを用いて検出精度を大巾に向上させるよう
にした透過型光センサー装置が、例えば特開昭60
−157125号公報に開示されている。

第９図は、その概略的な構成を示したものであ
る。同図において、１６は、多数本の光フアイバ
をその全体の断面がほぼ円形となるように最密充
填状態に束ねてからその全体をポリエチレン等の
保護材で被覆することにより構成した光フアイバ
束である。そして１対の光フアイバ束１６の一端
部は、各々発光素子５及び受光素子６に対して同
心円状に対向配置されている。

また一対の上記光フアイバ束１６の他端部は、
互いに対向した状態で配置されている一対の取付
け部材１７に各々取付け固定されている。そして
この場合、取付け部材１７の検出面１７ａ及び１
７ｂには、各々の光フアイバ束１６の多数本の光
フアイバの検出側の端面をそれぞれ一列に配列す
ることによつて、互いにほぼ平行な状態で対向配
置される一対の端面列１６ａ及び１６ｂが構成さ
れている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第９図に示す上述の従来例にお
いては、多数の光フアイバをその全体の断面がほ
ぼ円形となるように束ねた光フアイバ束１６を用
いているので、発光素子５及び受光素子６に対設
される側の端部はこれらの光素子に簡単に接続で
きるが、検出部を構成する取付け部材１７に取付
ける側の端部は、一対の光フアイバ束１６の端部
を一度個々の光フアイバにそれぞればらしてから
これらの一対の光フアイバ束１６の端部をそれぞ
れ一列に配列させなければならなかつた。

このため、上記配列に要する手間が非常に煩雑
であり、また取付け部材１７を高精度に作る必要
性があるので、作業性が悪くてコスト高になると
いう問題があつた。

本考案は、上記問題に鑑みなされたもので、検
出精度の優れた透過型光センサー装置を高作業性
及び低コストで以つて提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、多数本の光フアイバを用いて構成し
た導光体の一方の組の一端部に発光素子を、また
他方の組の一端部に受光素子を各々対向させ、上
記一方の組の他端部と上記他方の組の他端部とを
それぞれ取付け部材に取付け固定し、上記導光体
の一方の組の他端部と上記他方の組の他端部とを
互いに対向させて一方の組の他端部からの光を他
方の組の他端部で受光し得るように構成した透過
型光センサー装置において、上記導光体を多数本
の光フアイバが平面的に配列されて互いに接着固
定された光フアイバテープで構成すると共に、上
記一方の組の他端部を取付け固定する上記取付け
部材と、上記他方の組の他端部を取付け固定する
上記取付け部材とを共通の取付け部材によつて構
成し、上記発光素子にその一端部が対向している
一方の組の多数本の光フアイバの他端部の列と、
上記受光素子にその一端部が対向している他方の
組の多数本の光フアイバの他端部の列とを互いに
ほぼ平行に保つて対向配置させた状態で、上記光
フアイバテープの一方の組の他端部と他方の組の
他端部とを上記共通の取付け部材にそれぞれ取付
け固定するように構成したものである。

〔実施例〕

以下、第１図〜第７図に基づき、本考案の実施
例を詳細に説明する。

まず第２図に基づいて、上記実施例において使
用される光フアイバテープについて説明する。こ
の光フアイバテープ１は、例えば0.25mmφの光フ
アイバ２が16本用いられ、これらの光フアイバ２
は平面状に一列に配列されると共にその片面側が
接着層３により接着固定され、更にその全体が保
護材４により被覆されている。

この第２図に示す光フアイバテープ１の場合、
例えば、幅は4.2mm、厚みは0.5mm、また長さは任
意長である。そしてこの光フアイバテープ１を構
成する16本の光フアイバ２の断面積の総和は、後
述する１mmφの単線光フアイバ８（第４Ｂ図参
照）の断面積と一致し、原理的に同量の光量を伝
送することができる。

ここにおいて、上述の如く構成された光フアイ
バテープ１は、例えば以下のような手順で作成す
ることができる。

即ち、光フアイバ２を巻き付けた多数のボビン
（第２図の場合は16個）から各々光フアイバ２を
引き出し、これらをフアイバ集束用ローラ（図示
せず）の表面に形成されている多数（例えば16
本）のガイド溝を通すことによつて所望の如く一
列に配列させる。そして、この平面的な光フアイ
バ列の片側面に光重合性接着剤を塗布し、次に紫
外線を照射してこの接着剤を硬化させることによ
り架橋硬化性樹脂から成る接着層３と成す。そし
てこのようにして得られた平面的な光フアイバ列
を巻き取り機で巻き取り、しかる後に光フアイバ
テープ１の全周囲をポリエチレン等の保護材４で
被覆する。なお図示の場合には、光フアイバ２を
一列に配列させたが、必要に応じて２列又はそれ
以上に配列させてもよい。

次に、上記光フアイバテープ１を用いた本考案
の第１の実施例を第１Ａ図及び第１Ｂ図に基づき
更に詳細に説明する。

第１Ａ図に示す如く、２枚の光フアイバテープ
１の一方の端部１ａは一度個々の光フアイバ２に
ばらしてかりその全体の断面がほぼ円形となるよ
うに束ねられ、次いで発光素子５及び受光素子６
に各々対向するように配置される。なお光フアイ
バテープ１とこれらの光素子との接続は、以下の
様にして行えばよい。即ち、先ず、光素子を嵌装
するための第１の筒状部と、光フアイバ束の一端
部を差し込むための第２の筒状部とを有する接続
具（図示せず）を用意する。この場合、第１の筒
状部と第２の筒状部とは互いに逆方向に延びかつ
同心状であつてよい。そしてそれぞれの光素子を
上記第１の筒状部に差し込んでエポキシ樹脂等に
より固定する。またそれぞれの光フアイバテープ
１の一方の端部１ａの各光フアイバ２を束ねて構
成した光フアイバ束を、上記光素子と同心円状に
なるように上記第２の筒状部に差し込んでエポキ
シ樹脂等により固定する。

この場合、光フアイバテープ１の端部１ａを個
個の光フアイバ２にばらすことなく、渦巻状に丸
めることによつて光フアイバ２をその全体の断面
がほぼ円形となるように束ねても良い。また上記
接続具を発光素子用と受光素子用の一組用意して
もよいし、単一の接続具に第１及び第２の筒状部
を一対ずつ設けてもよい。

光フアイバテープ１の検出側の端部は、検出部
を構成する取付け部材７に取付け固定される。な
おこの取付け部材７は一対の腕部７ｈ，７ｉの間
に凹部７ｃを形成することによつてＵ字状に構成
されている。そしてこれら一対の腕部７ｈ，７ｉ
の互いに対向する側壁面によつて構成される一対
の検出面７ａ，７ｂには、それぞれ縦方向に配列
されている各光フアイバ２の端面列２ａ，２ｂが
互いに平行な状態で対向配置されている。

また光フアイバテープ１は検出面７ａ，７ｂに
対して90°屈曲して取付け部材７の背面から引き
出された構成となつており、この状態は第１Ｂ図
（第１Ａ図の−線断面図）に明示されている。

なお光フアイバテープ１を本考案に用いる場
合、上記実施例のように２枚を対で用いてもよい
し、次に述べるように１枚だけ用いてもよい。即
ち、１枚の光フアイバテープ１の両端部をそれぞ
れ２つに切り裂いてほぼ二等分し、これら一対の
一端部を上述の場合と同様にして光素子に各々対
設させると共に、一対の他端部を取付け部材７の
一対の腕部７ｈ，７ｉにそれぞれ取付け固定して
検出面７ａ及び７ｂに光フアイバ端面列２ａ及び
２ｂを各々形成するようにしてもよい。なお本実
施例においては、光フアイバ端面列２ａ，２ｂは
何れも一列のものであるが、必要に応じて２列又
はそれ以上のものとしてもよい。

次に、第３図及び第４Ａ図〜第４Ｃ図に基づい
て、本実施例による透過型光センサー装置の検出
精度特性を比較例と対比しながら説明する。なお
第４Ａ図〜第４Ｃ図は実施例及び比較例の検出精
度の測定状態を示すものであつて、第４Ａ図は第
１図に示す実施例の場合を示している。また第４
Ｂ図は第１図に示す実施例の場合と同じ光量を伝
送できるように導光体として１mmφの単線光フア
イバ８を用いた第１の比較例の場合を示してい
る。そしてこの第４Ｂ図において、８ａ，８ｂは
対向して配置された光フアイバ端面、９は取付け
部材、９ａ，９ｂは検出面、また８ｃは凹部（５
mm幅）である。第４Ｃ図は、上記第１の比較例に
おいて、検出面９ａ，９ｂに光フアイバ端面８
ａ，８ｂが直接には露出しないようにすると共に
これら検出面９ａ，９ｂに幅0.25mmのスリツト９
ｄを各々設けて、このスリツト９ｄを介して光フ
アイバ端面８ａ，８ｂを検出面９ａ，９ｂに各々
連通させた第２の比較例の場合を示している。

これらの第４Ａ図〜第４Ｃ図において、１０は
矢印ａの方向に進行する遮光板であり、ｄは検出
面７ａ，９ａの中心位置と遮光板１０の先端面と
の間の遮光板１０の進行方向における距離であ
る。またｗは検出面７ａ，９ａと遮光板１０との
間隔であつて、例えば３mmである。

第３図において、Ａ，Ｂ及びＣは第１図及び第
４Ａ図に示す実施例、第４Ｂ図に示す第１の比較
例及び第４Ｃ図に示す第２の比較例のそれぞれの
場合についての検出精度の特性曲線を示してい
る。同図より明らかなように、第１図に示す実施
例の場合は、第１の比較例よりも特性曲線の立ち
上りが急峻となつていて相対光量10〜90％の範囲
でｄ＝0.2mmの感度で検知が可能となつているの
で、感度が良好であり、また相対光量も遜色がな
いため、検出精度がはるかに優れている。

また第２の比較例の場合は、スリツト９ｄが存
在するために特性曲線の立ち上りは改善されてい
るが、その反面、相対光量の低下により検出精度
の向上が相殺されるという欠点が生じている。

なお第１図に示す実施例では光フアイバ２の径
を0.25mmφとしているが、これを0.05〜1.0mmφの
範囲の何れにしてもほぼ同様の良好な結果が得ら
れた。

次いで、第５図に基づいて、第１図に示す実施
例の検出部の製作例について説明する。

この場合、取付け部材７はほぼＵ字状のホルダ
部材７ｄとほぼＵ字状の押え部材７ｅとから構成
されている。そしてホルダ部材７ｄは凹凸嵌合用
の凸部１８を具備し、この凸部１８の側面は半円
柱状の凹面２０となつている。またホルダ部材７
ｄの両側部の上下に係止用の小穴部７ｆを具備し
ている。一方、押え部材７ｅは凹凸嵌合用の凹部
１９を具備し、この凹部１９の側面は上記凹面２
０とほぼ同形の半円柱状の凸面２１となつてい
る。また押え部材７ｅの両側部の上下には係止用
の小突起部７ｇが設けられている。そして２枚の
光フアイバテープ１の一端部を互いに対向するよ
うにしてホルダ部材７ｄの凹面２０と押え部材７
ｅの凸面２１との間に介在させ、次いで凸部１８
と凹部１９とを凹凸嵌合させてホルダ部材７ｄと
押え部材７ｅとを結合させると、小穴部７ｆと小
突起部７ｇとが係止し合うので、２枚の光フアイ
バテープ１の一端部は凹面２０と凸面２１とによ
つて挾持される。なお必要な場合には、上記凸部
１８、凹部１９及び光フアイバテープ１の一端部
にそれぞれ予め接着剤を塗布しておいてもよい。

従つて、上述のようなホルダ部材７ｄ及び押え
部材７ｅを用いれば、一対の光フアイバテープ１
を取付け部材７に極めて小さい曲げ半径で以つて
かつ極めて容易に取付け固定することができる。
即ち、このような取付け方法を採用することによ
り、互いに平行な状態で対向する一対の光フアイ
バ端面列２ａ，２ｂを検出面７ａ，７ｂにそれぞ
れ容易に形成することができ、また光フアイバテ
ープ１を検出面７ａ，７ｂに対して90°屈曲させ
て取付け部材７の背面から極めて容易に引き出す
ことができる。

なお第１図に示す実施例において、取付け部材
７を樹脂による単一のモールド成型品とし、光フ
アイバテープ１の検出側の端部付近が上記モール
ド成型品中に埋め込まれるようにモールド成型す
るようにしもよい。

また第６図は本考案の第２の実施例の検出部を
示したものである。同実施例では、取付け部材１
１の両側に突出部１１ａを設け、これらの突出部
１１ａに上下及び前後に貫通するビス挿通穴１１
ｂを形成している。

また第７図は本考案の第３の実施例の検出部を
示したものである。同実施例では、取付け部材１
２に上記第２の実施例の場合とほぼ同様の突出部
１２ａ及びビス挿通穴１２ｂを設けている。そし
て光フアイバテープ１をその長さ方向に対し180°
捩ると共に90°折り曲げた状態でこの取付け部材
１２に取付け固定して、これを取付け部材１２の
底面から取り出すようにしている。

以上述べた第２及び第３の実施例によれば、透
過型光センサー装置の製作効率を向上させること
ができると共に、光フアイバテープ１の引き出し
方向を広範囲にとることができる。

ここにおいて、光フアイバテープ１の幅、厚み
等については以上の実施例に限定されるものでは
なく、その構成要素である光フアイバ２の径、本
数等により適宜選択し得ることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上、詳細に説明したように、本考案によれ
ば、発光素子にその一端部が対向している一方の
組の複数本の光フアイバの他端部から成る検出側
の端部の列と、受光素子にその一端部が対向して
いる他方の組の複数本の光フアイバの他端部から
成る検出側の端部の列とを互いにほぼ平行に保つ
て対向配置させた状態で、上記光フアイバテープ
の一方の組の他端部と他方の組の他端部とを共通
の取付け部材にそれぞれ取付け固定したので、検
出面に対する被検出物の僅かな変位に対しても感
応することができて高感度であり、従つて検出精
度が優れたもを提供することができる。

また光フアイバテープの検出側の端部を、一方
の組及び他方の組の光フアイバのそれぞれの検出
側の端部の列が互いにほぼ平行に保つて対向配置
された状態で共通の取付け部材に取付け固定する
際に、多数本の光フアイバの検出側の端部を改め
て配列し直さなくても、光フアイバテープの優れ
た整列性を生かして、現場でそのまゝの状態で共
通の取付け部材に取付け固定するだけで、一方の
組の多数本の光フアイバーの検出側の端部と他方
の組の多数本の光フアイバーの検出側の端部とを
正確かつ容易に位置決めすることができ、また光
フアイバテープはその幅方向に沿つて折り曲げた
り任意の方向に捩つたりするのが極めて容易であ
り、このために検出精度の優れた透過型光センサ
ー装置を高作業性及び低コストで以つて提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本考案の第１の実施例における透過
型光センサー装置全体の部分的に切欠した概略的
な斜視図、第１Ｂ図は第１Ａ図の−線の断面
図、第２図は第１Ａ図に示す光フアイバテープの
断面図、第３図は比較例と対比して示す第１の実
施例の検出精度特性図、第４Ａ図は第１Ａ図に示
す第１の実施例における光センサー装置の検出精
度の測定状態を示す斜視図、第４Ｂ図は第１の比
較例の同上の斜視図、第４Ｃ図は第２の比較例の
同上の斜視図、第５図は第１の実施例の検出部の
分解斜視図、第６図は本考案の第２の実施例にお
ける検出部の斜視図、第７図は本考案の第３の実
施例における検出部の斜視図、第８図及び第９図
はそれぞれ従来例における光センサー装置全体の
概略的な斜視図である。 なお、図面に用いた符号において、１……光フ
アイバテープ、２……光フアイバ、２ａ，２ｂ…
…光フアイバ端面列、５……発光素子、６……受
光素子、７……取付け部材、である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 多本数の光フアイバを用いて構成した導光体
   の一方の組の一端部に発光素子を、また他方の
   組の一端部に受光素子を各々対向させ、上記一
   方の組の他端部と上記他方の組の他端部とをそ
   れぞれ取付け部材に取付け固定し、上記導光体
   の一方の組の他端部と上記他方の組の他端部と
   を互いに対向させて一方の組の他端部からの光
   を他方の組の他端部で受光し得るように構成し
   た透過型光センサー装置において、 上記導光体を多数本の光フアイバが平面的に
   配列されて互いに接着固定された光フアイバテ
   ープで構成すると共に、 上記一方の組の他端部を取付け固定する上記
   取付け部材と、上記他方の組の他端部を取付け
   固定する上記取付け部材とを共通の取付け部材
   によつて構成し、 上記発光素子にその一端部が対向している一
   方の組の多数本の光フアイバの他端部の列と、
   上記受光素子にその一端部が対向している他方
   の組の多数本の光フアイバの他端部の列とを互
   いにほぼ平行に保つて対向配置させた状態で、
   上記光フアイバテープの一方の組の他端部と他
   方の組の他端部とを上記共通の取付け部材にそ
   れぞれ取付け固定したことを特徴とする透過型
   光センサー装置。 ２ 上記光フアイバテープを構成する上記光フア
   イバの径が0.05〜1.0mmφであることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載の透過
   型光センサー装置。