JPH0798384A - 光ファイバセンサ - Google Patents
光ファイバセンサInfo
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- JPH0798384A JPH0798384A JP26998593A JP26998593A JPH0798384A JP H0798384 A JPH0798384 A JP H0798384A JP 26998593 A JP26998593 A JP 26998593A JP 26998593 A JP26998593 A JP 26998593A JP H0798384 A JPH0798384 A JP H0798384A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用する光ファイバの本数低減による光伝送
媒体の細径化と、一つのセンサ本体による複数位置での
検出を可能にする。 【構成】 発光部１２、受光部１３及び信号処理部１４
を備えたセンサ本体１１と、光ファイバ１５及び光カプ
ラ１８とから構成されている。前記光ファイバ１５は一
対の接続端側光ファイバ１６と１本の検出端側光ファイ
バ１７とから成り、両者は超音波溶着型の光カプラ１８
によって相互に接続されている。
媒体の細径化と、一つのセンサ本体による複数位置での
検出を可能にする。 【構成】 発光部１２、受光部１３及び信号処理部１４
を備えたセンサ本体１１と、光ファイバ１５及び光カプ
ラ１８とから構成されている。前記光ファイバ１５は一
対の接続端側光ファイバ１６と１本の検出端側光ファイ
バ１７とから成り、両者は超音波溶着型の光カプラ１８
によって相互に接続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光ファイバセンサ，特
に使用する光ファイバ数の低減を図ることができると共
に、一つのセンサ本体によって複数の被検出物の検出が
行なえる光ファイバセンサに関する。
に使用する光ファイバ数の低減を図ることができると共
に、一つのセンサ本体によって複数の被検出物の検出が
行なえる光ファイバセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ファクト
リーオートメーション（ＦＡ）化に伴い物体検出に関し
ても種々のセンサが用いられており、その一つに光ファ
イバセンサがある。この光ファイバセンサには、センサ
本体と被検出体との間の光信号の伝達経路として光ファ
イバを使用するものがあり、物体が光を遮ることで光量
が変化するのを検出する透過型と、物体からの反射光に
より検出する反射型とに分類される。
リーオートメーション（ＦＡ）化に伴い物体検出に関し
ても種々のセンサが用いられており、その一つに光ファ
イバセンサがある。この光ファイバセンサには、センサ
本体と被検出体との間の光信号の伝達経路として光ファ
イバを使用するものがあり、物体が光を遮ることで光量
が変化するのを検出する透過型と、物体からの反射光に
より検出する反射型とに分類される。
【０００３】反射型の光ファイバセンサは、図１７に示
すように、センサ本体５０の発光部５１及び受光部５２
に光伝送媒体として検出位置まで延びる発光側光ファイ
バ６１及び受光側光ファイバ６２がそれぞれ接続されて
おり、前記受光部５２における光量変化に基づき信号処
理部５３が被検出体Ａの有無を判断するようになってい
る。
すように、センサ本体５０の発光部５１及び受光部５２
に光伝送媒体として検出位置まで延びる発光側光ファイ
バ６１及び受光側光ファイバ６２がそれぞれ接続されて
おり、前記受光部５２における光量変化に基づき信号処
理部５３が被検出体Ａの有無を判断するようになってい
る。
【０００４】このように、反射型の光ファイバセンサで
は、常に発光側光ファイバ６１及び受光側光ファイバ６
２の２本の光ファイバが必要であるため、センサ本体５
０から検出位置まで延びる光伝送媒体が必然的に太くな
り、取り回しが困難になるといった問題がある。
は、常に発光側光ファイバ６１及び受光側光ファイバ６
２の２本の光ファイバが必要であるため、センサ本体５
０から検出位置まで延びる光伝送媒体が必然的に太くな
り、取り回しが困難になるといった問題がある。
【０００５】また、複数の位置で被検出体Ａを検出する
場合や複数の被検出体Ａを検出する場合は、上記光ファ
イバセンサが複数組必要となるため、コスト面、スペー
ス面で不利となる。
場合や複数の被検出体Ａを検出する場合は、上記光ファ
イバセンサが複数組必要となるため、コスト面、スペー
ス面で不利となる。
【０００６】そこで、この発明の課題は、使用する光フ
ァイバの本数を減らすことによって光伝送媒体を細くす
ると共に一つのセンサ本体によって複数位置での検出を
可能にする光ファイバセンサを提供することにある。
ァイバの本数を減らすことによって光伝送媒体を細くす
ると共に一つのセンサ本体によって複数位置での検出を
可能にする光ファイバセンサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、発光部、受光部及び信号処理部を有す
るセンサ本体と、前記発光部、受光部に接続される光フ
ァイバセンサとから成る光ファイバセンサにおいて、前
記光ファイバを、一端側が前記受光部及び発光部にそれ
ぞれ接続されると共に他端部側が光カプラによって相互
に接続された一対の接続端側光ファイバと、一端側が前
記光カプラを介して前記接続端側光ファイバの他端側に
接続されると共に他端側が検出位置まで延びる一本の検
出端側光ファイバとによって構成したのである。
め、この発明は、発光部、受光部及び信号処理部を有す
るセンサ本体と、前記発光部、受光部に接続される光フ
ァイバセンサとから成る光ファイバセンサにおいて、前
記光ファイバを、一端側が前記受光部及び発光部にそれ
ぞれ接続されると共に他端部側が光カプラによって相互
に接続された一対の接続端側光ファイバと、一端側が前
記光カプラを介して前記接続端側光ファイバの他端側に
接続されると共に他端側が検出位置まで延びる一本の検
出端側光ファイバとによって構成したのである。
【０００８】また、前記検出端側光ファイバを、一端側
が前記光カプラを介して前記接続端側光ファイバの他端
側に接続されると共に他端側が異なる検出位置まで延び
る複数の光ファイバによって構成しておくと、一つのセ
ンサ本体で複数位置での検出が可能となる。
が前記光カプラを介して前記接続端側光ファイバの他端
側に接続されると共に他端側が異なる検出位置まで延び
る複数の光ファイバによって構成しておくと、一つのセ
ンサ本体で複数位置での検出が可能となる。
【０００９】さらに、発光部，受光部及び信号処理部を
有するセンサ本体と、前記発光部，受光部にそれぞれ接
続される発光側光ファイバ及び受光側光ファイバとから
成る光ファイバセンサにおいて、前記発光側光ファイバ
及び受光側光ファイバの各々を、一端が発光部又は受光
部に接続される接続端側光ファイバと、この接続端側光
ファイバの他端に光カプラを介して一端が接続されると
共に他端側が異なる検出位置まで延びる複数の検出端側
光ファイバとによって構成することもできる。
有するセンサ本体と、前記発光部，受光部にそれぞれ接
続される発光側光ファイバ及び受光側光ファイバとから
成る光ファイバセンサにおいて、前記発光側光ファイバ
及び受光側光ファイバの各々を、一端が発光部又は受光
部に接続される接続端側光ファイバと、この接続端側光
ファイバの他端に光カプラを介して一端が接続されると
共に他端側が異なる検出位置まで延びる複数の検出端側
光ファイバとによって構成することもできる。
【００１０】特に、複数の検出端側光ファイバとして、
光強度の減衰量が互いに異なる光ファイバを使用する
と、どの検出位置で検出されたのかを把握できる。ま
た、前記光カプラとして、光ファイバを相互に溶着して
成る溶着型光カプラを使用すると、構造が単純化される
ので好ましい。
光強度の減衰量が互いに異なる光ファイバを使用する
と、どの検出位置で検出されたのかを把握できる。ま
た、前記光カプラとして、光ファイバを相互に溶着して
成る溶着型光カプラを使用すると、構造が単純化される
ので好ましい。
【００１１】
【作用】請求項１に記載された光ファイバセンサは、発
光部からの光が一方の接続端側光ファイバ、光カプラ、
検出端側光ファイバを通って伝送され、その検出端側光
ファイバの先端から出射される。一方、被検出体からの
反射光は、検出端側光ファイバ、光カプラ、接続端側光
ファイバを通って受光部に伝送され、受光量の変化によ
って信号処理部が被検出体の有無を判断する。
光部からの光が一方の接続端側光ファイバ、光カプラ、
検出端側光ファイバを通って伝送され、その検出端側光
ファイバの先端から出射される。一方、被検出体からの
反射光は、検出端側光ファイバ、光カプラ、接続端側光
ファイバを通って受光部に伝送され、受光量の変化によ
って信号処理部が被検出体の有無を判断する。
【００１２】請求項２に記載された光ファイバセンサ
は、上記光ファイバセンサと同様に接続端側光ファイ
バ、光カプラ、検出端側光ファイバを光伝送媒体路とし
て光が伝送されるが、検出端側光ファイバが複数本ある
ので、１箇所ではなく複数箇所において、被検出体の有
無が検出される。
は、上記光ファイバセンサと同様に接続端側光ファイ
バ、光カプラ、検出端側光ファイバを光伝送媒体路とし
て光が伝送されるが、検出端側光ファイバが複数本ある
ので、１箇所ではなく複数箇所において、被検出体の有
無が検出される。
【００１３】また、請求項３に記載された光ファイバセ
ンサは、光ファイバが発光側光ファイバと受光側光ファ
イバとに分離されているので透過型の光ファイバセンサ
として使用することができる。
ンサは、光ファイバが発光側光ファイバと受光側光ファ
イバとに分離されているので透過型の光ファイバセンサ
として使用することができる。
【００１４】特に、請求項４に記載された光ファイバセ
ンサでは、検出端側光ファイバによって光カプラまで伝
送される反射光は、各検出端側光ファイバごとにその光
強度の減衰量が異なるため、検出位置によって受光部に
おける受光量に差が生じる。信号処理部は、この受光量
の差に基づいてどの検出位置で検出されたかを判断す
る。
ンサでは、検出端側光ファイバによって光カプラまで伝
送される反射光は、各検出端側光ファイバごとにその光
強度の減衰量が異なるため、検出位置によって受光部に
おける受光量に差が生じる。信号処理部は、この受光量
の差に基づいてどの検出位置で検出されたかを判断す
る。
【００１５】請求項５に記載された光ファイバセンサで
は、光カプラが光ファイバのみによって構成されるので
光伝送媒体が必要以上に嵩張らない。
は、光カプラが光ファイバのみによって構成されるので
光伝送媒体が必要以上に嵩張らない。
【００１６】
【実施例】以下、実施例について図面を参照しながら説
明する。図１に示すように、この光ファイバセンサ１０
は、発光素子から成る発光部１２、受光素子から成る受
光部１３及び信号処理部１４を備えたセンサ本体１１
と、光ファイバ１５及び光カプラ１８とから構成されて
いる。
明する。図１に示すように、この光ファイバセンサ１０
は、発光素子から成る発光部１２、受光素子から成る受
光部１３及び信号処理部１４を備えたセンサ本体１１
と、光ファイバ１５及び光カプラ１８とから構成されて
いる。
【００１７】前記光ファイバ１５は、一端が前記発光部
１２及び受光部１３に接続される一対の接続端側光ファ
イバ１６と、検出位置まで延びる１本の検出端側光ファ
イバ１７とから成り、前記接続端側光ファイバ１６の他
端と前記検出端側光ファイバ１７の一端とが前記光カプ
ラ１８によって相互に接続されている。
１２及び受光部１３に接続される一対の接続端側光ファ
イバ１６と、検出位置まで延びる１本の検出端側光ファ
イバ１７とから成り、前記接続端側光ファイバ１６の他
端と前記検出端側光ファイバ１７の一端とが前記光カプ
ラ１８によって相互に接続されている。
【００１８】前記光カプラ１８は、光ファイバ１５の中
間部を相互に溶着することにより、光ファイバを接続す
る超音波溶着型の光カプラである。具体的には、図２に
示すように、一方の接続端側光ファイバ１６ａとなる一
本の短いプラスチック製の光ファイバＦ1 と、他方の接
続端側光ファイバ１６ｂ及び検出端側光ファイバ１７と
なる一本の長いプラスチック製の光ファイバＦ2 とを長
さｌ＝１０ｍｍにわたって超音波溶着した２×２のカプ
ラであり、短い光ファイバＦ1 の溶着部１８ａ近傍の未
使用ポート１８ｂは、その端面を斜めに切断してその部
分での端面反射を低減させている。
間部を相互に溶着することにより、光ファイバを接続す
る超音波溶着型の光カプラである。具体的には、図２に
示すように、一方の接続端側光ファイバ１６ａとなる一
本の短いプラスチック製の光ファイバＦ1 と、他方の接
続端側光ファイバ１６ｂ及び検出端側光ファイバ１７と
なる一本の長いプラスチック製の光ファイバＦ2 とを長
さｌ＝１０ｍｍにわたって超音波溶着した２×２のカプ
ラであり、短い光ファイバＦ1 の溶着部１８ａ近傍の未
使用ポート１８ｂは、その端面を斜めに切断してその部
分での端面反射を低減させている。
【００１９】以下に、超音波溶着法について説明する。
超音波溶着は、図４に示す溶着型４０と、図５に示す超
音波溶着装置５０とを用いて行われる。
超音波溶着は、図４に示す溶着型４０と、図５に示す超
音波溶着装置５０とを用いて行われる。
【００２０】溶着型４０は、図４に示すように、相互に
嵌合可能な形状に仕上げられた第１及び第２の溶着型部
材４１，４２で構成されており、それぞれに設けられた
Ｘ方向に延びる溝部４１ａ，４２ａにプラスチック製の
光ファイバＦ1 ，Ｆ2 を嵌め込むと、光ファイバＦ1 ，
Ｆ2 の中間部が所定長さにわたって当接保持される。一
方、前記超音波溶着装置５０には、図５に示すように、
超音波溶着機構部５１が設けられており、この超音波溶
着機構部５１の加振子５２が前記第１の溶着型部材４１
の上面４１ｂに当接されている。このため、超音波溶着
機構部５１の作動と同時に、加振子５２がＸ方向に直交
するＹ方向に超音波振動して、その振動エネルギーが第
１の溶着型部材４１を介して光ファイバＦ1 ，Ｆ2 の
当接部に与えられる。
嵌合可能な形状に仕上げられた第１及び第２の溶着型部
材４１，４２で構成されており、それぞれに設けられた
Ｘ方向に延びる溝部４１ａ，４２ａにプラスチック製の
光ファイバＦ1 ，Ｆ2 を嵌め込むと、光ファイバＦ1 ，
Ｆ2 の中間部が所定長さにわたって当接保持される。一
方、前記超音波溶着装置５０には、図５に示すように、
超音波溶着機構部５１が設けられており、この超音波溶
着機構部５１の加振子５２が前記第１の溶着型部材４１
の上面４１ｂに当接されている。このため、超音波溶着
機構部５１の作動と同時に、加振子５２がＸ方向に直交
するＹ方向に超音波振動して、その振動エネルギーが第
１の溶着型部材４１を介して光ファイバＦ1 ，Ｆ2 の
当接部に与えられる。
【００２１】さらに、この超音波溶着装置５０には、超
音波溶着機構部５１に所定の押圧力を印加する圧力印加
機構部（図示省略）が設けられている。従って、圧力印
加機構部が作動すると、所定の押圧力が超音波溶着機構
部５１、加振子５２を介して光ファイバＦ1 に与えられ
て、一方の光ファイバＦ1 が他方の光ファイバＦ2 に圧
接される。
音波溶着機構部５１に所定の押圧力を印加する圧力印加
機構部（図示省略）が設けられている。従って、圧力印
加機構部が作動すると、所定の押圧力が超音波溶着機構
部５１、加振子５２を介して光ファイバＦ1 に与えられ
て、一方の光ファイバＦ1 が他方の光ファイバＦ2 に圧
接される。
【００２２】なお、溶着型光カプラには、上記のような
超音波溶着法によって形成される超音波溶着型光カプラ
以外に、熱溶着法によって形成される熱溶着型光カプラ
があり、この熱溶着型光カプラを使用することも可能で
あるが、被検出体からの反射光の光強度が余り強くない
ため、損失の小さいものが必要となる点に留意すべきで
ある。
超音波溶着法によって形成される超音波溶着型光カプラ
以外に、熱溶着法によって形成される熱溶着型光カプラ
があり、この熱溶着型光カプラを使用することも可能で
あるが、被検出体からの反射光の光強度が余り強くない
ため、損失の小さいものが必要となる点に留意すべきで
ある。
【００２３】以上のように構成された光ファイバセンサ
１０は、発光部１２からの出射光が接続端側光ファイバ
１６ａ、光カプラ１８及び検出端側光ファイバ１７を通
って、検出端側光ファイバ１７の端末から放射される。
ここで、検出位置に被検出体Ａが存在しなければ、反射
光が発生せず、検出端側光ファイバ１７に光が入射され
ることはほとんどないが、検出位置に被検出体Ａが存在
する場合には、被検出体Ａからの反射光が検出端側光フ
ァイバ１７、光カプラ１８及び接続端側光ファイバ１６
ｂを通って受光部１３に伝送される。従って、受光部１
３における受光量の変化を信号処理部１４によって検出
すれば、被検出体Ａの検出が行える。
１０は、発光部１２からの出射光が接続端側光ファイバ
１６ａ、光カプラ１８及び検出端側光ファイバ１７を通
って、検出端側光ファイバ１７の端末から放射される。
ここで、検出位置に被検出体Ａが存在しなければ、反射
光が発生せず、検出端側光ファイバ１７に光が入射され
ることはほとんどないが、検出位置に被検出体Ａが存在
する場合には、被検出体Ａからの反射光が検出端側光フ
ァイバ１７、光カプラ１８及び接続端側光ファイバ１６
ｂを通って受光部１３に伝送される。従って、受光部１
３における受光量の変化を信号処理部１４によって検出
すれば、被検出体Ａの検出が行える。
【００２４】従って、例えば図３に示すように、ベルト
コンベアＢによって移動する被検出体Ａを作業者の前等
の所定位置で停止させたい場合には、その所定位置で出
射光がコンベアを横切るように前記検出体側光ファイバ
１７の端末をセットしておくと、被検出体Ａが所定位置
を通過していることが検出でき、同時にコンベアＢを停
止させることができる。
コンベアＢによって移動する被検出体Ａを作業者の前等
の所定位置で停止させたい場合には、その所定位置で出
射光がコンベアを横切るように前記検出体側光ファイバ
１７の端末をセットしておくと、被検出体Ａが所定位置
を通過していることが検出でき、同時にコンベアＢを停
止させることができる。
【００２５】図６ないし図８は他の実施例を示してい
る。図６に示すように、この光ファイバセンサ２０は、
前記実施例と同様に発光部２２、受光部２３、信号処理
部２４を備えたセンサ本体２１と、これに接続される光
ファイバ２５とによって構成されている。この光ファイ
バ２５は、一対の接続端側光ファイバ２６及び検出端側
光ファイバ２７が光カプラ２８を介して相互に接続され
ている点で前記実施例の光ファイバ１５と共通している
が、検出端側光ファイバ２７が２本存在し、２箇所の検
出位置で被検出体Ａを検出できるようになっている点で
光ファイバ１５とは相異している。具体的な製造法は、
前記実施例の場合と同様であり、共に接続端側光ファイ
バ２６及び検出端側光ファイバ２７となる２本の長いプ
ラスチック製の光ファイバを前記超音波溶着法によって
相互に溶着することによって形成される。
る。図６に示すように、この光ファイバセンサ２０は、
前記実施例と同様に発光部２２、受光部２３、信号処理
部２４を備えたセンサ本体２１と、これに接続される光
ファイバ２５とによって構成されている。この光ファイ
バ２５は、一対の接続端側光ファイバ２６及び検出端側
光ファイバ２７が光カプラ２８を介して相互に接続され
ている点で前記実施例の光ファイバ１５と共通している
が、検出端側光ファイバ２７が２本存在し、２箇所の検
出位置で被検出体Ａを検出できるようになっている点で
光ファイバ１５とは相異している。具体的な製造法は、
前記実施例の場合と同様であり、共に接続端側光ファイ
バ２６及び検出端側光ファイバ２７となる２本の長いプ
ラスチック製の光ファイバを前記超音波溶着法によって
相互に溶着することによって形成される。
【００２６】この光ファイバセンサ２０は、前記実施例
と同様に、１本の検出端側光ファイバ２７を発光部２２
からの出射光及び被検出体Ａからの反射光双方の光伝送
媒体として使用するものであるが、検出位置が２箇所に
なっているため、単一の光ファイバセンサで、２箇所に
おける被検出体Ａの検出が可能である。また、いずれの
検出位置で検出されたのかを認識するためには、検出状
態における受光量に差を設けておく必要があり、この実
施例においては、各検出端側光ファイバ２７の長さを変
えることによりそれを行っている。
と同様に、１本の検出端側光ファイバ２７を発光部２２
からの出射光及び被検出体Ａからの反射光双方の光伝送
媒体として使用するものであるが、検出位置が２箇所に
なっているため、単一の光ファイバセンサで、２箇所に
おける被検出体Ａの検出が可能である。また、いずれの
検出位置で検出されたのかを認識するためには、検出状
態における受光量に差を設けておく必要があり、この実
施例においては、各検出端側光ファイバ２７の長さを変
えることによりそれを行っている。
【００２７】即ち、各検出端側光ファイバ２７の長さが
相互に異なっていれば、各検出端側光ファイバ２７全体
としての光強度の減衰量が異なるので、被検出体Ａへの
出射光量及び被検出体Ａからの反射光量、ひいてはセン
サ本体２１における受光量に差が生じるのである。
相互に異なっていれば、各検出端側光ファイバ２７全体
としての光強度の減衰量が異なるので、被検出体Ａへの
出射光量及び被検出体Ａからの反射光量、ひいてはセン
サ本体２１における受光量に差が生じるのである。
【００２８】この光ファイバセンサの利用態様として
は、例えば、図７及び図９に示すようなものがある。図
７は、ベルトコンベアＢによって移動する被検出体Ａを
コンベア上の２箇所の位置（ｘ1 ，ｘ2 ）で停止させる
場合であり、同図に示すように、２本の検出端側光ファ
イバ２７の端部をコンベアＢに沿って水平距離ｄだけず
らした位置（ｘ1 ，ｘ2 ）にセットしてある。なお、同
図からもわかるように、各検出端側光ファイバ２７の長
さは、位置（ｘ1 ）のほうが位置（ｘ2 ）よりも長くな
るように設定されている。
は、例えば、図７及び図９に示すようなものがある。図
７は、ベルトコンベアＢによって移動する被検出体Ａを
コンベア上の２箇所の位置（ｘ1 ，ｘ2 ）で停止させる
場合であり、同図に示すように、２本の検出端側光ファ
イバ２７の端部をコンベアＢに沿って水平距離ｄだけず
らした位置（ｘ1 ，ｘ2 ）にセットしてある。なお、同
図からもわかるように、各検出端側光ファイバ２７の長
さは、位置（ｘ1 ）のほうが位置（ｘ2 ）よりも長くな
るように設定されている。
【００２９】従って、時刻（ｔ1 ，ｔ2 ）にそれぞれ被
検出体Ａが位置（ｘ1 、ｘ2 ）を通過するとすると、セ
ンサ本体２１における受光量ｒの変化は、図８に示すよ
うなグラフとして表わされる。ここで、受光量ｒの検出
レベルをｒ1 及びｒ2 の２通りに設定しておけば、どち
らの検出位置を通過したのかが認識でき、その位置で被
検出体Ａを停止させることもできる。なお、水平距離が
予めわかっていればτ＝ｔ1 −ｔ2 （＝ｄ／ｖ）を測定
することにより、被検出体Ａの移動速度ｖを算出するこ
ともできる。つまり、速度計として使用することができ
るのである。また、単に２箇所の位置（Ｘ1 ，Ｘ2 ）で
停止させるだけであれば、検出端側光ファイバ２７の長
さを停止位置によって変える必要はなく、検出レベルも
ｒ1 に設定しておけば十分である。
検出体Ａが位置（ｘ1 、ｘ2 ）を通過するとすると、セ
ンサ本体２１における受光量ｒの変化は、図８に示すよ
うなグラフとして表わされる。ここで、受光量ｒの検出
レベルをｒ1 及びｒ2 の２通りに設定しておけば、どち
らの検出位置を通過したのかが認識でき、その位置で被
検出体Ａを停止させることもできる。なお、水平距離が
予めわかっていればτ＝ｔ1 −ｔ2 （＝ｄ／ｖ）を測定
することにより、被検出体Ａの移動速度ｖを算出するこ
ともできる。つまり、速度計として使用することができ
るのである。また、単に２箇所の位置（Ｘ1 ，Ｘ2 ）で
停止させるだけであれば、検出端側光ファイバ２７の長
さを停止位置によって変える必要はなく、検出レベルも
ｒ1 に設定しておけば十分である。
【００３０】図９は、ベルトコンベアＢによって搬送さ
れる高さの異なる二種類の被検出体Ａ，Ａ’を識別する
場合であり、２本の検出端側光ファイバ２７の端部を同
一水平位置における異なる高さ（ｈ1 ，ｈ2 ）にセット
してある。なお、一方の高さ（ｈ1 ）は被検出体Ａ及び
Ａ’の双方が検出される高さに、又、他方の高さ（ｈ2
）は被検出体Ａ’のみが検出される高さにそれぞれ設
定されており、両検出端側光ファイバ２７は略同様の長
さに設定されている。これは、被検出体Ａ’について
は、２本の検出端側光ファイバ２７によって伝送される
反射光に基づいて検出するものゆえ、自然に受光量に差
が生じ、あえて両検出端側光ファイバ２７に長さの差を
設ける必要がないからである。つまり、各検出端側光フ
ァイバ２７はどのような長さであってもよいことにな
る。
れる高さの異なる二種類の被検出体Ａ，Ａ’を識別する
場合であり、２本の検出端側光ファイバ２７の端部を同
一水平位置における異なる高さ（ｈ1 ，ｈ2 ）にセット
してある。なお、一方の高さ（ｈ1 ）は被検出体Ａ及び
Ａ’の双方が検出される高さに、又、他方の高さ（ｈ2
）は被検出体Ａ’のみが検出される高さにそれぞれ設
定されており、両検出端側光ファイバ２７は略同様の長
さに設定されている。これは、被検出体Ａ’について
は、２本の検出端側光ファイバ２７によって伝送される
反射光に基づいて検出するものゆえ、自然に受光量に差
が生じ、あえて両検出端側光ファイバ２７に長さの差を
設ける必要がないからである。つまり、各検出端側光フ
ァイバ２７はどのような長さであってもよいことにな
る。
【００３１】従って、非検出時、被検出体Ａの検出時及
び被検出体Ａ’の検出時におけるセンサ本体２１の受光
量ｒを比較すると、図１０に示すような大きさとなるの
で、受光量ｒの検出レベルをｒL 、ｒH に設定しておけ
ば、被検出体Ａ，Ａ’のいずれが検出されたかが識別で
きる。
び被検出体Ａ’の検出時におけるセンサ本体２１の受光
量ｒを比較すると、図１０に示すような大きさとなるの
で、受光量ｒの検出レベルをｒL 、ｒH に設定しておけ
ば、被検出体Ａ，Ａ’のいずれが検出されたかが識別で
きる。
【００３２】図１１及び図１２は、さらに他の実施例を
示している。図１１は、前記実施例の変形例であり、２
箇所ではなく、４箇所での検出を可能にするものであ
る。従って、検出端側光ファイバ３７も４本となり、２
×４の光カプラ３８が用いられている。なお、センサ本
体３１は、前記実施例と同様の構成ゆえ説明は省略す
る。
示している。図１１は、前記実施例の変形例であり、２
箇所ではなく、４箇所での検出を可能にするものであ
る。従って、検出端側光ファイバ３７も４本となり、２
×４の光カプラ３８が用いられている。なお、センサ本
体３１は、前記実施例と同様の構成ゆえ説明は省略す
る。
【００３３】前記光カプラ３８は、図１２に示すよう
に、検出端側光ファイバ３７となる２本の光ファイバＦ
4 ，Ｆ5 と、接続端側光ファイバ３６及び検出端側光フ
ァイバ３７となる２本の光ファイバＦ3 ，Ｆ6 とによっ
て形成されており、光ファイバＦ3 とＦ5 ，Ｆ4 とＦ6
，Ｆ3 とＦ4 ，Ｆ5 とＦ6 が相互に溶着されて４箇所
の溶着部３８ａを有している。
に、検出端側光ファイバ３７となる２本の光ファイバＦ
4 ，Ｆ5 と、接続端側光ファイバ３６及び検出端側光フ
ァイバ３７となる２本の光ファイバＦ3 ，Ｆ6 とによっ
て形成されており、光ファイバＦ3 とＦ5 ，Ｆ4 とＦ6
，Ｆ3 とＦ4 ，Ｆ5 とＦ6 が相互に溶着されて４箇所
の溶着部３８ａを有している。
【００３４】また、光ファイバＦ4 ，Ｆ5 の未使用ポー
ト３８ｂは、その部分での端面反射を低減させるために
前記実施例と同様端面を斜めに切断し、その部分が汚れ
等により端面反射を起こさないように、その未使用ポー
ト３８ｂは溶着部保護部３８ｃの中に収容してある。
ト３８ｂは、その部分での端面反射を低減させるために
前記実施例と同様端面を斜めに切断し、その部分が汚れ
等により端面反射を起こさないように、その未使用ポー
ト３８ｂは溶着部保護部３８ｃの中に収容してある。
【００３５】なお、この光ファイバセンサ３０について
も、４つの検出位置のうちどの検出位置で検出されたか
を識別するためには、前記実施例と同様に、各検出位置
ごとに反射光の受光量を変化させる手段、例えば、検出
端側光ファイバ３７の長さを変化させる等の手段が必要
となるが、特に位置認識を行わない場合には、かかる手
段は不要である。
も、４つの検出位置のうちどの検出位置で検出されたか
を識別するためには、前記実施例と同様に、各検出位置
ごとに反射光の受光量を変化させる手段、例えば、検出
端側光ファイバ３７の長さを変化させる等の手段が必要
となるが、特に位置認識を行わない場合には、かかる手
段は不要である。
【００３６】図１３は透過型の光ファイバセンサ４０を
示しており、この光ファイバセンサ４０は発光部４２，
受光部４３及び信号処理部４４を備えたセンサ本体４１
と、前記発光部４２及び受光部４３に接続される発光側
光ファイバ４６及び受光側光ファイバ４７とによって構
成されている。
示しており、この光ファイバセンサ４０は発光部４２，
受光部４３及び信号処理部４４を備えたセンサ本体４１
と、前記発光部４２及び受光部４３に接続される発光側
光ファイバ４６及び受光側光ファイバ４７とによって構
成されている。
【００３７】前記発光側光ファイバ４６及び受光側光フ
ァイバ４７は、一端がそれぞれ発光部４２，受光部４３
に接続される検出端側光ファイバ４６ａ，４７ａと、こ
の検出端側光ファイバ４６ａ，４７ａに光カプラ４６
ｂ，４７ｂを介して接続される検出端側光ファイバ４６
ｃ，４７ｃとから構成されている。また前記検出端側光
ファイバ４６ｃ，４７ｃは、一端が光カプラ４６ｂ，４
７ｂに接続されると共に他端側が異なる３個所の検出位
置まで延びる３本の光ファイバによって構成されてお
り、それぞれの光ファイバは互いに異なる長さを有する
ことにより光強度の減衰量が異なっている。
ァイバ４７は、一端がそれぞれ発光部４２，受光部４３
に接続される検出端側光ファイバ４６ａ，４７ａと、こ
の検出端側光ファイバ４６ａ，４７ａに光カプラ４６
ｂ，４７ｂを介して接続される検出端側光ファイバ４６
ｃ，４７ｃとから構成されている。また前記検出端側光
ファイバ４６ｃ，４７ｃは、一端が光カプラ４６ｂ，４
７ｂに接続されると共に他端側が異なる３個所の検出位
置まで延びる３本の光ファイバによって構成されてお
り、それぞれの光ファイバは互いに異なる長さを有する
ことにより光強度の減衰量が異なっている。
【００３８】以上のように構成された光ファイバセンサ
４０は、発光部４２からの出射光が、発光側光ファイバ
４６の接続端側光ファイバ４６ａ，光カプラ４６ｂ及び
検出端側光ファイバ４６ｃを通って検出端側光ファイバ
４６ｃの端末から出射される。ここで、検出位置に被検
出体Ａが存在しなければ、出射光がそのまま受光側光フ
ァイバ４７の検出端側光ファイバ４７ｃに入射され、光
カプラ４７ｂ及び検出端側光ファイバ４７ａを通って受
光部４３に伝送される。一方、検出位置に被検出体Ａが
存在する場合は、検出端側光ファイバ４６ｃから出射さ
れる光がその被検出体Ａによって遮断され、対応する受
光側光ファイバ４７の検出端側光ファイバ４７ｃに入射
することはない。
４０は、発光部４２からの出射光が、発光側光ファイバ
４６の接続端側光ファイバ４６ａ，光カプラ４６ｂ及び
検出端側光ファイバ４６ｃを通って検出端側光ファイバ
４６ｃの端末から出射される。ここで、検出位置に被検
出体Ａが存在しなければ、出射光がそのまま受光側光フ
ァイバ４７の検出端側光ファイバ４７ｃに入射され、光
カプラ４７ｂ及び検出端側光ファイバ４７ａを通って受
光部４３に伝送される。一方、検出位置に被検出体Ａが
存在する場合は、検出端側光ファイバ４６ｃから出射さ
れる光がその被検出体Ａによって遮断され、対応する受
光側光ファイバ４７の検出端側光ファイバ４７ｃに入射
することはない。
【００３９】従って、図１４に示すように、この光ファ
イバセンサ４０を用いて、３台のベルトコンベアＢ1 ，
Ｂ2 ，Ｂ3 上を移動する被検出体Ａを検出する場合は、
図１５に示すように、Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 を単独で検出す
る場合、それらのうちの２つを同時に検出する場合、そ
れら全てを同時に検出する場合など、各検出状態によっ
て、受光部４３における受光量ｒが変化するので、この
受光量ｒの変化を信号処理部４４によって検出すれば、
各ベルトコンベアＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 の搬送状態を認識す
ることができる。
イバセンサ４０を用いて、３台のベルトコンベアＢ1 ，
Ｂ2 ，Ｂ3 上を移動する被検出体Ａを検出する場合は、
図１５に示すように、Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 を単独で検出す
る場合、それらのうちの２つを同時に検出する場合、そ
れら全てを同時に検出する場合など、各検出状態によっ
て、受光部４３における受光量ｒが変化するので、この
受光量ｒの変化を信号処理部４４によって検出すれば、
各ベルトコンベアＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 の搬送状態を認識す
ることができる。
【００４０】また、この光ファイバセンサ４０は、例え
ば、図１６に示すように、進入禁止領域Ｃに作業者の手
足等の物体が進入したとき、その進入を検知し、ＦＡ
（ファクトリーオートメーション）等の装置を自動的に
停止させるような場合にも利用することができる。
ば、図１６に示すように、進入禁止領域Ｃに作業者の手
足等の物体が進入したとき、その進入を検知し、ＦＡ
（ファクトリーオートメーション）等の装置を自動的に
停止させるような場合にも利用することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように、この発明の光ファイバセ
ンサは、光カプラを介して一対の接続端側光ファイバと
一本の検出端側光ファイバとを接続する構成を採用した
ため、一本の検出端側光ファイバを、センサ本体の発光
部からの出射光及び検出体からの反射光双方の光伝送媒
体として使用することが可能となり、使用する光ファイ
バの本数削減に伴う製造コストの低減及び光伝送媒体の
細径化に伴う取り回しの容易化が図れるといった効果が
得られる。特に、溶着型光カプラを使用したものについ
ては、構造がより単純化され、光カプラ部分で嵩高にな
ることがない。
ンサは、光カプラを介して一対の接続端側光ファイバと
一本の検出端側光ファイバとを接続する構成を採用した
ため、一本の検出端側光ファイバを、センサ本体の発光
部からの出射光及び検出体からの反射光双方の光伝送媒
体として使用することが可能となり、使用する光ファイ
バの本数削減に伴う製造コストの低減及び光伝送媒体の
細径化に伴う取り回しの容易化が図れるといった効果が
得られる。特に、溶着型光カプラを使用したものについ
ては、構造がより単純化され、光カプラ部分で嵩高にな
ることがない。
【００４２】また、複数本の検出端側光ファイバを使用
したものにあっては、１つのセンサ本体によって複数箇
所での検出が可能となり、上記効果に加えて、さらにコ
ストの低減と省スペース化が図れるという効果が得られ
る。
したものにあっては、１つのセンサ本体によって複数箇
所での検出が可能となり、上記効果に加えて、さらにコ
ストの低減と省スペース化が図れるという効果が得られ
る。
【００４３】さらに、光強度の減衰量が異なる複数本の
検出端側光ファイバを使用すると、どの検出位置で検出
されたかを認識することも可能になる。
検出端側光ファイバを使用すると、どの検出位置で検出
されたかを認識することも可能になる。
【図１】この発明に係る一実施例を示す概略図である。
【図２】同上の光カプラ部分を示す詳細図である。
【図３】同上の使用例を示す斜視図である。
【図４】超音波溶着法による光カプラの製造に際して使
用する溶着型を示す断面図である。
用する溶着型を示す断面図である。
【図５】超音波溶着法による光カプラの製造に際して使
用する超音波溶着装置を示す側面図である。
用する超音波溶着装置を示す側面図である。
【図６】他の実施例を示す概略図である。
【図７】同上の使用例を示す斜視図である。
【図８】同上のセンサ本体における受光量の変化を示す
グラフである。
グラフである。
【図９】同上の他の使用例を示す斜視図である。
【図１０】同上の検出時、非検出時のセンサ本体におけ
る受光量を示すグラフである。
る受光量を示すグラフである。
【図１１】さらに他の実施例を示す概略図である。
【図１２】同上の光カプラ部分を示す詳細図である。
【図１３】この発明に係る一実施例である透過型の光フ
ァイバセンサを示す概略図である。
ァイバセンサを示す概略図である。
【図１４】同上の使用例を示す斜視図である。
【図１５】同上のセンサ本体における受光量の変化を示
すグラフである。
すグラフである。
【図１６】同上の他の使用例を示す斜視図である。
【図１７】従来例を示す概略図である。
１０，２０，３０，４０ 光ファイバセンサ １１，２１，３１，４１ センサ本体 １２，２２，３２，４２ 発光部 １３，２３，３３，４３ 受光部 １４，２４，３４，４４ 信号処理部 １５，２５，３５ 光ファイバ １６，２６，３６，３６ａ，３７ａ 接続端側光ファイ
バ １７，２７，３７，３６ｃ，３７ｃ 検出端側光ファイ
バ １８，２８，３８，３６ｂ，３７ｂ 光カプラ １８ａ，３８ａ 溶着部 １８ｂ，３８ｂ 未使用ポート ３８ｃ 溶着部保護部
バ １７，２７，３７，３６ｃ，３７ｃ 検出端側光ファイ
バ １８，２８，３８，３６ｂ，３７ｂ 光カプラ １８ａ，３８ａ 溶着部 １８ｂ，３８ｂ 未使用ポート ３８ｃ 溶着部保護部
Claims (5)
- 【請求項１】 発光部、受光部及び信号処理部を有する
センサ本体と、前記発光部、受光部に接続される光ファ
イバとから成る光ファイバセンサにおいて、 前記光ファイバを、一端側が前記受光部及び発光部にそ
れぞれ接続されると共に他端側が光カプラによって相互
に接続された一対の接続端側光ファイバと、一端側が前
記光カプラを介して前記接続端側光ファイバの他端側に
接続されると共に他端側が検出位置まで延びる一本の検
出端側光ファイバとによって構成したことを特徴とする
光ファイバセンサ。 - 【請求項２】 発光部、受光部及び信号処理部を有する
センサ本体と、前記発光部、受光部に接続される光ファ
イバとから成る光ファイバセンサにおいて、 前記光ファイバを、一端側が前記受光部及び発光部にそ
れぞれ接続されると共に他端側が光カプラによって相互
に接続された一対の接続端側光ファイバと、一端側が前
記光カプラを介して前記接続端側光ファイバの他端側に
接続されると共に他端側が異なる検出位置まで延びる複
数の検出端側光ファイバとによって構成したことを特徴
とする光ファイバセンサ。 - 【請求項３】 発光部，受光部及び信号処理部を有する
センサ本体と、前記発光部，受光部にそれぞれ接続され
る発光側光ファイバ及び受光側光ファイバとから成る光
ファイバセンサにおいて、 前記発光側光ファイバ及び受光側光ファイバの各々を、
一端が発光部又は受光部に接続される接続端側光ファイ
バと、この接続端側光ファイバの他端に光カプラを介し
て一端が接続されると共に他端側が異なる検出位置まで
延びる複数の検出端側光ファイバとによって構成したこ
とを特徴とする光ファイバセンサ。 - 【請求項４】 前記検出端側光ファイバとして、互いに
光強度の減衰量が異なる光ファイバを使用した請求項２
又は３に記載の光ファイバセンサ。 - 【請求項５】 前記光カプラとして、光ファイバを相互
に溶着して成る溶着型光カプラを使用した請求項１、
２、３又は４に記載の光ファイバセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26998593A JP3024462B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-10-01 | 被検出物の検出方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-124939 | 1993-04-28 | ||
| JP12493993 | 1993-04-28 | ||
| JP26998593A JP3024462B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-10-01 | 被検出物の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798384A true JPH0798384A (ja) | 1995-04-11 |
| JP3024462B2 JP3024462B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=26461496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26998593A Expired - Fee Related JP3024462B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-10-01 | 被検出物の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024462B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012078133A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Kirin Techno-System Co Ltd | 表面検査装置の検査ヘッド |
| JP2014529557A (ja) * | 2011-09-02 | 2014-11-13 | テールズ | 巻き上げ機におけるケーブルの巻き取り状態を検出するための光学システム |
| CN112526202A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-19 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于超声波检测电压的光纤传感装置及实现方法 |
| CN112630530A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于超声波检测频率的光纤传感装置及实现方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6910239B2 (ja) | 2017-08-08 | 2021-07-28 | 株式会社シマノ | 両軸受リール |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP26998593A patent/JP3024462B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012078133A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Kirin Techno-System Co Ltd | 表面検査装置の検査ヘッド |
| JP2014529557A (ja) * | 2011-09-02 | 2014-11-13 | テールズ | 巻き上げ機におけるケーブルの巻き取り状態を検出するための光学システム |
| US9643825B2 (en) | 2011-09-02 | 2017-05-09 | Thales | Optical system for detecting the state of winding of a cable on a winch |
| CN112526202A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-19 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于超声波检测电压的光纤传感装置及实现方法 |
| CN112630530A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于超声波检测频率的光纤传感装置及实现方法 |
| CN112630530B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-09-07 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于超声波检测频率的光纤传感装置及实现方法 |
| CN112526202B (zh) * | 2020-11-19 | 2021-09-07 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于超声波检测电压的光纤传感装置及实现方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3024462B2 (ja) | 2000-03-21 |
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