JPH0590431U - サイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 光ファイバ１端面からの発散性出射光を収束
するためのコリメートレンズ２と、収束光を直角方向に
進行方向を変えるためのプリズム３とを組み合せたこと
を特徴とするサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘ
ッド。 【効果】 光ファイバからのビームは性質の良い収束光
として光ファイバ垂直方向へも伝搬して、良好な検出距
離性能を得ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバを用いた光電スイッチに用いられ、特に、光ファイバと 垂直方向に出射光の受け渡しを行うサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッ ドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

光ファイバを用いた光電スイッチのうちで、特に、光の出射、入射を光ファイ バの垂直方向で行ういわゆるサイドビュー型は、省スペース等の観点から強い要 望がある。このサイドビュー型センサヘッドの構造は、従来の技術では、概略図 の図５、外観図の図６及び図７に示すように、光ファイバ１の先端部を中心線に 対して概略４５°に切断研磨又は同様に加工された透明円筒状物を光ファイバ端 面に配置されたものである。この構造により、切断面における全反射現象を利用 して光の進行方向を９０°曲げ、同時に光ファイバ又は円筒状物のシリンドリカ ルレンズとしての効果を利用してある程度の収束光を得ることができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来では主に次に述べる理由により光電スイッチとしての検出 距離が伸びないという不都合があった。 すなわち、所定のＮＡ（開口数）を有する光ファイバからの出射光は、光軸対 称の発散性の拡がりを有するのに対し、従来のヘッドではシリンドリカルレンズ 様の機能による一方向のみの光収束であるため、当然のことながらファイバから の出射光は、充分な収束光とならず、結果としてサイドビュー型の検出距離性能 は同程度の寸法のレンズ付透過型ヘッドのそれに比して大幅に低下したからであ る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案者等は、上記の課題を解決するために種々の検討を行った結果、通常の コリメートレンズと小型のプリズムを組み合せれば考案の目的達成に有効である ことを見い出し、この考案を完成するに至った。

【０００５】 すなわち、この考案のサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッドは、光フ ァイバ端面からの発散性出射光を収束するためのコリメートレンズと、この収束 光を直角方向に進行方向を変えるためのプリズムとを組み合せたことを特徴とす るものである。

【０００６】

【作用】

この考案によるサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッドでは、下記のよ うに動作、機能する。 このコリメートレンズは、ファイバから出射した発散性光がレンズに導入され 、収束機能を有するコリメートレンズで、拡がった出射光が抑制され、コリメー ト部端面から収束された光が出射される。 このプリズムが、この収束光を直角方向に進行方向を変える。

【０００７】

【実施例】

この考案を、実施例により具体的に説明する。 図１に、この考案による実施例のサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッ ドの概略図を示す。 この実施例のよる態様では、サイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッドは 、光ファイバ１端面に近接して配置するコリメータ用レンズ２及びそのコリメー タ用レンズ２の出射面に近接して配置する直角プリズム３から構成されている。 図２及び３に、この実施例のサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッドの 外観図を示す。この実施例のよる態様では、光ファイバ端部の検出ヘッドは、プ リズム及びレンズなどを収納・保持する保持具４が装着されている。

【０００８】 コリメータ用レンズ２としては、光ファイバー端面と密着する導光部端面およ び非球面又は球面より形成されたコリメート部端面を備える円筒状レンズであっ て、その導入部端面より導入された発散性透過光を該非球面又は球面の形状によ りコリメート部端面で実質的に平行な光に屈折させるレンズを用いることが好ま しい。 この実施例のサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッドは、光ファイバ１ の端面からの出射光をまずコリメータ用レンズ２により、完全な収束光に整形し た後に直角プリズム３によって９０°進行方向を変え、受光側ヘッドへ低損失で 空間伝搬をおこなう。

【０００９】 この実施例のサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッドと従来例のサイド ビュー型光ファイバ光電スイッチヘッドとの性能を比較するために、距離−光量 比の特性を評価した。 図４は、実施例のサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッド距離−光量比 の特性を評価した結果である。 また、図４は、従来例のサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘッド距離− 光量比の特性を評価した結果である。 双方の評価結果から、この考案により実施例のサイドビュー型光ファイバ光電 スイッチヘッドは、検出ヘッド部の径が若干増す（３０φから最大部で４．２５ φに）のみで大幅な性能向上（＋１５ｄＢ検出距離にして５．６倍）を実現して いることがわかる。

【００１０】

【考案の効果】

この様な構成のヘッドを用いることにより、光ファイバからのビームは性質の 良い収束光として光ファイバ垂直方向へも伝搬することになり、結果として単純 透過型に比しても遜色の無い検出距離性能を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本考案に基く実施例のサイドビュー型
光ファイバ光電スイッチヘッドの概略図である。

【図２】図２は、本考案に基く実施例のサイドビュー型
光ファイバ光電スイッチヘッドの外観図である。

【図３】図３は、本考案に基く実施例のサイドビュー型
光ファイバ光電スイッチヘッドの外観図である。

【図４】図４は、実施例のサイドビュー型光ファイバ光
電スイッチヘッド距離−光量比の特性を評価した結果を
示すグラフである。

【図５】図５は、従来例のサイドビュー型光ファイバ光
電スイッチヘッドの概略図である。

【図６】図６は、従来例のサイドビュー型光ファイバ光
電スイッチヘッドの外観図である。

【図７】図７は、従来例のサイドビュー型光ファイバ光
電スイッチヘッドの外観図である。

【図８】図８は、従来例のサイドビュー型光ファイバ光
電スイッチヘッド距離−光量比の特性を評価した結果を
示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 木村 宏晃 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三菱 レイヨン株式会社東京研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバ端面からの発散性出射光を収
   束するためのコリメートレンズと、該収束光を直角方向
   に進行方向を変えるためのプリズムとを組み合せたこと
   を特徴とするサイドビュー型光ファイバ光電スイッチヘ
   ッド。