JPS61248003A - 光フアイバユニツト構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明は、投受光用の光ファイバ束を固定する光ファ
イバユニット枠を効果的に結合した構造体に関する。

（発明の技術的背景と芸の問題点） 近年のオプトエレクトロニクスの発達に伴ない被測定面
、たとえば印刷物の内容を電気信号に変換する場合、原
理的には印刷物上にアモルファス光センサなどのフォト
センサを被測定面に対向させるようにして使用すること
により、印刷物面の濃淡を簡単に電気信号に変換できる
。しかしながら実際に印刷物を高分解能で読取るなどの
場合、印刷物の近くに多くの７オトセンサを設置するの
はスペース的に無理があるばかりでなく、フォトセンサ
の外形寸法により分解能が制限されてしまうことから、
樹脂ファイバ等の光ファイバを多数用いて、印刷物面の
測定光量を距離を隔てた場所まで伝送し、その遠隔値で
光ファイバの端部にフォトセンサを接続することにより
印刷物の内容を読取るといった方法が実現されている。

第２図は図柄４上の２点を同時に測光し、それらの差を
求める場合の一般的な例を挙げたもので、色評価用蛍光
ランプなどの光源３Ａ及び３Ｂを図柄４上の点４Ａ及び
４Ｂに照射し、その反射光を光ファイバＩＡ及びＩＢを
通じてフォトセンサ２Ａ及び２Ｂに取込み、このフォト
センサ２Ａ及び２日により光電変換され、これらフォト
センサ２Ａと２Ｂの出力電圧の差を求めることにより１
図柄４上の点４Ａと４Ｂの光量の差が求まるのである。

この具体的な実施例を第３図〜第５図に示して説明する
。第３図（Ａ）は印刷物と光量検出系の関係を示してお
り、印刷物の巻上げ前のシー）１２と、このシート１２
に対向している投受光用光ファイバ束から成るライトガ
イドユニット１３＾及び１３Ｂと、このライトガイドユ
ニット１３Ａ及び１３Ｂから光が導かれて検出信号を出
力する検出ユニット１４と、この検出ユニット１４から
の検出信号を受けて制御する機能を持つ制御ボッ。

クス２０を示す、そして、第３図（Ｂ）はシー）１２に
同じ絵柄が連続して印刷されている様子を示すこのシー
ト１２に対してライトガイドユニット１３Ａ及び１３Ｂ
は適正な間隔をもって配置されており、２つのライトガ
イドユニット１３轟及び１３Ｂは１ピッチ分ずれた位置
に置かれている。従って、これら２つのライトガイドユ
ニット１３轟及び１３Ｂ内の投受光用光ファイバｌ＊１
本の位置は、互いに同じ絵柄の部分の真上に置かれるこ
とになる。ここで、第３図（Ｂ）では投受光用光ファイ
バ１５Ａと１５Ｂが対応しており、同じ絵柄１２Ａ及び
１２１１真上に位置している。第４図（Ａ）はライトガ
イドユニツ）１３Ａ又は１３Ｂの断面図を示すもので、
同図（Ｂ）は光ファイバの配置例の様子を示す図であり
、ここでは多数の投受光用光ファイバを固定する光ファ
イバユニット枠ｌＮ−４Ｎがシリーズ状に配置されてお
り、固定された投受光用光ファイバは図のように列ごと
に区分され、第１列目は投光用光ファイバＩＴ、第２列
目は受光用光ファイバＩＪ、第３列目は投光用光７７４
４１丁と交互に精度よく横に複数本並べ、固定誤表面を
研磨した状態で印刷物と対向している。

このような配置のもとで、印刷物即ちシート１２に投光
用光ファイバＩＴ〜８Ｔを通じて光を照射し、その反射
光を受光用光ファイバＩＪを通じて検出ユニット１４に
移し、この検出ユニット１４に光センサ素子により電圧
に変換する。この様子を第５図に示して説明すると、印
刷物１２かもの反射光は投受光用光ファイバ１５Ａ及び
１５Ｂを通じて光センサ素子１８Ａ及び１８Ｇに入力さ
れ電圧に変換された後、増幅器１８Ｂ及び１８０により
適正にゲイン調整され、それらの出力電圧は差動増幅器
１７に入力される。ここで、光ファイバ１５Ａ及び１５
Ｂは同じ絵柄の上に位置しているので、絵柄が正常であ
ればその反射光は等しく。

差動増幅器１７の出力は零となるはずである。しかし、
全く等しくなるということは物理的に不可能であるので
、許容範囲内でその量を予め設定しておき、この設定値
をここでは上限をＨｍａｘとおくと共に下限をＨ膳ｉｎ
とおき、コンパレータ１８に差動増幅器１７の出力と共
に出力する。もし、片方の絵柄にインキが飛散してしま
い、これが設定された許容範囲を越えるものだとすると
、コンパレータ１８の出力は“ＮＯ”となり、例えば“
１”信号を出力してエラーを示すことになる。上限、下
限の範囲内であれば良品の“ＧＯ″となり、“０”信号
が出力されることになる。このような検出が、受光用光
ファイバＩＪとして配置されている本数分会てについて
比較チェックされるのである。ここで、第４図に示すよ
うに投受光用の光ファイバＩＪ及び１丁を精度良く並べ
、固定した複数個の光フアイバ枠ＩＮ〜４Ｎから成るラ
イトガイドユニット１３Ａと１３８が同じ絵柄の部分の
真上のそれぞれ２ケ所に設置されてはじめて検出可能と
なるので、この相対するライトガイドユニット１３Ａと
１３８の絵柄に対する投受光条件は全く等しいという高
い精度が要求される。ところで、光ファイバを製造加工
する際に光ファイバ１．ｔ１本の径にばらつきが生じ易
く、又光フアイバ端面を正確に平坦に研磨できず、光学
的に均一な精度の光フアイバ１本１本を得ることが困難
であるといった製造技術上の問題があり、これらを解消
するため、従来は第４図（Ａ）及び（Ｂ）のように多数
の光ファイバを許される最大限の本数で複数個の光ファ
イバユニット枠に固定してライトガイド二二ッ）　１３
Ａ及び１３Ｂに収納し、上記の光学的ばらつきを調和さ
せるという補正手段を講じていた。

しかしながら、光ファイバ束を固定する光ファイバユニ
ット枠間の光ファイバ間同志で光学的干渉を生じたり、
ｊｔいは光ファイバユニット枠の断面により投受光領域
外の無効部分Ａが生じ、この部分では絵柄が全く光学的
に検出されないばかりでなく、ライトガイドユニット１
３轟及び１３Ｂを同じ絵柄の部分の真上に設置しても、
上記の無効部分Ａの大小によらず誤差として積算される
ことになる。これにより、前述の絵柄が良品であっても
不良品として検出されることがあり、検出の安定性及び
信頼性を損なうといったゆゆしい問題を生じていた。

（５１，明の目的） この発明は上述のような享清からなされたものであり、
この発明の目的は投受光用の光ファイバ束を固定する複
数個の光フアイバユニー／　）枠を千鳥状にオーバラッ
プして連結することにより印刷物等の光学的検出時の信
頼性を高め光ファイバユニット構造体を提供することあ
る。

（発明の概要） この発明は光ファイバユニット構造体に関するもので、
投受光用の複数本の光ファイバを束ねて固定した光ファ
イバユニット枠を複数個千鳥上にオーバテップして連結
することにより、上記光ファイバが直線状に連続して光
学的に非検出領域を生じないようにしたものである。

（発明の実施例） 第１図はこの発明の一実施例の概略構造を示す正面図で
あり、平板状の同一の４個の光フアイバユニー／　）枠
ＩＮ、２Ｎ、３Ｎ及び４Ｎがそれぞれ対応する直方体状
に成形された投受光用光ファイバ束１に、２Ｎ、３）Ｉ
及び４Ｎを嵌合して固定し千鳥状に段差をつけてかつ光
ファイバをオーバラップして、それぞれの接合面を樹脂
等の接着剤或いは万力等の固定道具により密着されて連
結され。

全体としては一体化した構造となっている。同図ＣＢ）
は、この発明の光ファイバユニット構造体の構成要素で
ある光ファイバユニット枠の概略構造を示す斜視図であ
り、この光ファイバユニット枠Ｎは上下に配設された２
枚のプレートＮＵ及びＮＯを有し、プレートＮＯ及びＮ
Ｏは３本のロッドＲで固定され、投受光用光ファイバ束
Ｍと光学的絶縁関係を保ち、ざらに耐荷性が優れた合成
樹脂、金属等のような材質から成り、プレー）Ｎ１ｍ及
びＭＥ）は図の通り垂設された投受光用光ファイバ束Ｍ
を嵌合して固定するため前部ＮＮに切欠を持ち、後部Ｉ
ＮＮに全体を安定して支持するための長方形の底板を有
した構造となっている。同図（Ｃ）はこの発明の光ファ
イバユニット構造体とこれに固定された投受光用光ファ
イバ束との関係を示す断面図であり、光フアイバ径に比
してその膜面積が大きくならないようにされた光ファイ
バユニット枠の断面部Ａに四方囲まれて、投受光用光フ
ァイバＩＪ及びＩＴ−８丁が内装されている。これら投
受光用光ファイバＩＪ及び１７〜８丁は、印刷物等の被
検出面の微細部も明確に検出できるように図のように中
央の受光用光ファイバＩＪと６個の受光用光ファイバＩ
Ｔ〜６Ｔがそれぞれに周設してモジュール化され、役受
光部一体型の光ファイバとして精度良く多数倒並べられ
、固定後褒面を研磨した状態で光ファイバ束を構成して
いる。

このような構成のもとで、同図（Ａ）のよテにこの発明
の構成要素である投受光用光ファイバ束Ｍを固定した光
ファイバユニット枠Ｎを、Ｕ字状切欠の前部ＩＮを互い
に噛合するように千鳥状にオーバラップしてそれぞれの
接合面を樹脂等の接着剤或いは万力等の固定道具により
密着させて連結し一体化することにより従来方法の欠点
が解消されることになる。即ち、前述の如〈従来法では
単に投受光用光ファイバ束Ｍを固定した光ファイバユニ
ット枠Ｎをシリーズ状に連結したため、光ファイバユニ
ー２ト枠Ｎの断面部Ａにより投受光領域外の無効部分が
生じ、この部分では印刷物等の被検出部が全く光学的に
検出されないといった欠点があった。この発明により断
面部Ａの無効部分をオーバラップさせることにより取除
き、エリアＳ領域におかれた印刷物等の被検出の微細部
すべてにわたり、等受光用光ファイバＭにｌ対ｌに対応
して投受光領域を形成し、これにより印刷物等の被検出
面の高精度な光学的検出が可能となる。

尚、上述の実施例では、光ファイバユニット枠を４個連
結して使用しているが、印刷物等の被検出面の面積に合
わせ物理的に不可能な限り複数個連続して延長し、被検
出面と対向し使用することも可能である。又、長手方向
だけでなく横方法にも光ファイバユニット枠を変形して
適用することにより簡単に光学的な無効部分を取除くこ
とができる。

（発明の効果） −以上のようにこの発明によれば、複数本の投受光用光
ファイバ束を固定した光ファイバユニト枠を複数個千鳥
上にオーバラップして連結することにより光学的非検出
領域をなくシ、役受光用光ファイバが光ファイバ等の品
質によらず、一様な光学特性の投受光用光センサとして
の機能を持つことが可能になる。さらに、この発明の光
ファイバユニット構造体は構造がコンパクト化なうえに
パッケージ式なので熟練を必要とせず、容易に取扱える
ことができるといった極めて多くの長所を持っている。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の一実施例の概略構造を示す正
面図、同図（Ｂ）はこの発明の構成要素である光フアイ
バ枠の概略構造を示す斜視図。 同図（のはこの発明の光ファイバユニット構造６　体と
投受光用光ファイバ束との関係を示す断面図、第２図は
光フアイバ応用例を示す図、第３図（Ａ）及び（１３）
　、第ｆ麹腎省−図はそれぞれ同じ絵柄を連続して印刷
する場合の印刷物の欠陥検出装置を説明するための図で
ある。 ＩＡ、１Ｂ・・・光ファイバ、　２Ａ、２Ｂ・・・フォ
トセンサ、３轟、３Ｂ・・・光源、　４Ａ、４８図柄、
）１．ｌＮ−４）ｌ・・・光ファイバユニット枠、　Ｍ
、Ｍｌ−［４・・・光ファイ／＜束、　ＩＪ・・・受光
用光ファイバ、　ＩＴ〜８Ｔ・・・ライトガイドユニッ
ト、！２・・・シート、　１３Ａ、１３Ｂ・・・ライト
ガイドユニット、１４・・・検出ユニツ）、１５轟、１
５Ｂ・・・投受光用光ファイバ、１８轟、１８Ｇ・・・
光センサ素子、　１８Ｂ、１８０増幅器、　１７・・・
差動増幅器、　’１８−・・コンパレータ、２０・・・
制御ボックス。 出願人代理人　　安　形　雄　三 第　１　図 （Ａ） 羊２　図 第４　図 茶　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 投受光用の複数本の光ファイバを束ねて固定した光ファ
   イバユニット枠を複数個千鳥上にオーバラップして連結
   することにより、上記光ファイバが直線状に連続して光
   学的に非検出領域を生じないようにしたことを特徴とす
   る光ファイバユニット構造体。