JPS61286723A - ルミネセンスセンサ - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、光学装置において用いるルミネセンスセンナ
に係り、特に、光入出力用の開口部を有するハウジング
と、光送信機と、光案内部と、受光器および該受光器の
後段に配置され念電子処理回路とからなシ、ハウジング
の所定位置に取付けられ次光学系を有し、かつ少くとも
部分的に調節可能な残りの素子を有するルミネセンスセ
ンサに関する。

この種のルミネセンスセンサは、例えば困難なコントラ
スト条件のもとてラベルを認識するために用いられる。

これらのセンサは、ハウジングの外側からラベル上の螢
光性のマーキングによる可視光線に変換される紫外線を
送信する。この可視光線は受光器によって検出され、さ
らに、適正な制御信号を発生する電子回路において処理
される。

Ｂ０発明の概要 本発明は、ハウジングに光学系構成要素と電気系構成要
素を配設する光学センサにおいて、前記ハウジングにハ
ウジングインサートを設け、該ハウジングインサートを
光学系構成要素と電気系構成要素を収容する突き出し部
として形成するととによシ、 螢光管の取換を容易にするとともに、各部材の取付調整
を容易にしたものである。

Ｃ１従来の技術 公知のルミネセンスセンサとして、種々の型式のものが
ある。特に螢光センナとして英国特許公開公報第４２２
１９０号（ＧＢ−ＰＳ　　４２２１９０）のセンサがあ
る。このセンサは乾燥されたグループに関する情報を読
み出すものであシ、光の出入用の開口部と、光送信機、
光ガイドシステムおよび受光器によって構成されている
。光学要素は三つのグループに再分されている。フロン
トレンズ、反射鏡および反射光を受光器に集束するプラ
ノコンペックスレンズはハウジングに直接取とえば水銀
蒸気ランプと該水銀蒸気ランプを囲繞しかつ調整可能な
バックミラーによって構成され・ている。第６の構成グ
ループは関連する絞シを備え友受光器によって構成され
ている。さらに、公知のルミネセンスセンサは、よシ詳
細には規定されていない位置で、受光器と光発信機用の
電源部品に接続された電子処理回路を含んでいる。

Ｄ８発明が解決しようとする問題点 従来のルミネセンスセンサにおいては、・・光学系は、
ハウジングに取付けられた光学要素を変位させることに
よって、アッセンブリの最終的な位相を調整しなければ
ならない。コンパクトな構造に関しては、構成要素は可
能な限り小さいスペースに設けられているので、これら
を近接させることはより困難にしてかつ調整が面倒であ
る。調整作業は熟練者によって行われなければならず、
したがって高賃金になる。理想的な調整が装置の動作周
期を損わないようにすることを確実にすることは不可能
である。この危険性は特に光学系の他の部品よりも短寿
命である光発信機を交換するときに存在する。公知のル
ミネセンスセンサにおいて、光発信器を交換すると調整
が困難でかつその高価な調整をしなければならず側線さ
れた熟練者を必要とする。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明の目的は構造簡単にして製作容易でかつ調整容易
であシ、特に光発信器の取換えが容易なルミネセンスセ
ンサを提供することである。

負０００的′達成ｆ″７ｔｂＫ・光発信器・光受信器お
よび調整すべき光学系の一部を取付けるためのキャリヤ
として構成されるハウジングキャリヤを設けるとともに
、該キャリヤをハウジングに強固に取付は可能にして光
学系の周辺部品の調整を容易にすることである。

それ故、本発明においては、光発信器、光受信器および
隣接して位置する一部の光学系を設けるためのハウジン
グインサートを設けるものである。

光学的に完全な前調整ユニットヲ示すインサートによっ
て調整できるように光学要素が取付けられる。光学系の
周辺部品はハウジングに固設され、固定するための調整
は最初組立時に行われる。周辺光学系を備えたノ・ウジ
ングの組立と光発信器、光受信器および関連する光学系
の組立は簡単であシかつ何ら調整作業を必要とすること
なく遂行可能である。他の位置決め作業は未熟練者でも
行うことができる。インサートがハウジングに正確に位
置決めされた後、すべての光学要素は他の部品と一直線
上に何ら問題なく位置決めされる。

２０作用 本発明によればハウジングインサートは突き出た部分に
よって構、成され、位置決め用の溝又はノツチが設けら
れている。突き出し技術によって安る。

さらに、ハウジングインサートラ穴の位置で位置決めす
ることが便利であるとともに該インサートラ調整する時
に穴を開けることができる。このようにして、極めて丈
夫に固定することが可能であシ、シかもユニットの寿命
期間中では多くの調整を必要としない。

ハウジングインサートは、光／電子インサートとして形
成することができ、特に光受信器の後段に直接配置され
ている電子回路の部品を取付けることができる。電子要
素を備えた装置を取付けることが可能であることはとも
かく、受光器と電子回路を使用するインサートにおける
光学要素の調整試験が可能である。インサートに設けら
れた光学系部品に関して調整された位置に光発信器を正
確に取付けることができる。光発信器を取換える場合も
正確に位置調整できる。これによシ、光発信器を取換え
た後も光学系の次の調整が不要である。開口部をハウジ
ングに設けることができ、光発信器を近づけることもで
きる。該光発信器はハウジングインサートとハウジング
を取外すことなく光学系は全体として調整された状態の
ままで取換えることができる。

Ｇ、実施例 以下に本発明を第１図から第７図に示す実施例によって
具体的に説明する。

第１図を参照すると、ルミネセンスセンサはノヘウジン
グ１０’！ｉ＝有し、このノ・ウジング１０は大気・に
対してシールドされている。ノ・ウジング１０は伸長し
た平行六面体（ｐａｒａｌｌｅｌｏｐｉｐｅｄ）　　形
状である。チューブ１２は、光の出入用開口部を囲繞し
、ハウジング１０からその前面の狭い端部に突出してい
る。また、チューブ１２は本質的にノ・ウジング１０の
上部に隣接している。チューブ１２は、その自由端でハ
ウジング１０から遠くなってお９、フロントレンズ１４
を備えている。ルミネセンスセンサの反対側の狭端部に
は、プラグコンタクトを有する電気接続部が配設されて
おシ、この電気接続部には多極プラグ１６を電気的に接
続することができる。このプラグ１６はプラグネジ１８
によってハウジング１０に固設されている。

第１図に示すように、ハウジングの側面部は開口してお
シ、ネジ２２によってハウジング１０の四角に固定され
たハウジングカバー２０によって閉塞される。カバー２
０には製造業者を確認するための説明書が貼付しである
。また、カバー２０には、第１図に示す如く、切欠部が
設けられており、ハウジング内に組込まれている構成要
素を確認することができる。電源回路の大部分とルミネ
センスセンサの処理回路が取付けられている回路板２６
は、ハウジングカバー２０から遠いハウジングの後部平
面に配設されている。回路板２６はネジ２８によってハ
ウジング１０に固定されている。回路板２６の上部には
ハウジングインサート３０が配設されており、該ハウジ
ングインサート６０は、第６図から第５図によって後述
するように、光学部品と電子部品を結合するのに役立つ
ものである。インサート３０は、実際的には、ハウジン
グ１０の内部空間の全体を占めている０また、該インサ
ート６０は、ネジ６２によってハウジングに固定されて
おシ、チューブ１２とフロントレンズ１４と同一線上に
ある。

ハウジングインサート３０には光発信機例えば螢光管３
４が設けられている。螢光管３４はハウジング１０の右
側下部に位置しておシ、その軸はチューブ１２の軸と平
行になっている。螢光管３４から発せられ次光の光路は
チューブ１２の軸に対対七で上下方向に放射する光を偏
光させる。角柱鏡（ｐｒｉｓｍａｔｉｃ　ｍ１ｒｒｏｒ
）　　又は放物面鏡（ｐａｒａｂｏｌｉｃｍｔｒｒｏｒ
）　　は、螢光管３４が焦点になるように配設すること
によシ、該螢光管３４と併用することができる。ハウジ
ングインサート３０には光線路上にある光学フィルタ６
８が設けられておυ、該フィルタ３８はカラーフィルタ
として構成でき、かつ好ましくは絞りの機能をも果せる
ものである。

フィルタ３８を通過する光は光学軸に対して４５゜の角
度で傾斜している部分透過ミラーに当る。ミラー４０は
好ましくはダイクロミックミ７−（ｄｉｃｈｒｏｉｔｆ
ｃ　ｍ１ｒｒｏｒ）　　であり、かつハウジングインサ
ート６０に設けられている。ダイクロミックミラーを囲
繞することによって、再び絞シの機能を果せることがで
きる。ミラー４０は光を９０°偏向させ、これによシそ
の光はハウジング１０がらハウジングの開口部、チュー
ブ１２及びフロントレンズ１４全通して出光する。チュ
ーブ１２内には、尖鋭に集束された平行線を発生させる
几めに別種のレンズと絞りなどによる画数形成光学シス
テムを内蔵させるこが可能である。

ルミネセンスセンナ全光バリア（ｌｉｇｈｔ　ｂａｒｒ
ｉｅｒ）として用いる場合は、ハウジング１０から離れ
た外部の反射鏡に光線が当シ、該反射鏡によって後側に
反射するように調整する。それから光線は画数形成光学
システムを自由に通過した後例半透過ミラー４０に達し
、その光の一部は螢光管３４に反射して戻る。しかしな
がら、光の一部は半透過ミラー４０と画数形成光学シス
テムを通過する。

画数形成光学システムは紫外線バリアとして機能スルフ
ィルタ４２．絞Ｄ４４、二つのプラノコンペックスレン
ズ４６．４８および第３図に示すフィルタ５０と拡大レ
ンズ５２によって構成されている。これら総ての光学構
成要素はハウジングイア”ｊ−−）３０内に設けられて
いる。光学システムは光を検出器の光感頬面、好ましく
はホトダイオード５４に集束させる。ホトダイオード５
４と電気若しくは電子回路素子、特に電源若しくはプリ
アンプ（ｐｒｅａｍｐｌｉｆ貴ｅｒ）　　がハウジング
インサート３０に取付けられてお９、電気若しくは電子
回路素子はそこに直接に接続されるものであシ、電源若
しくはプリアンプは処理回路内に配置されている。

ハウジング１０は二つの小さな開口５６．５８を有し、
個々の部品要素はこれらの開口５６．５８を通して、イ
ンサート３０がなくても、全体としてハウジング１０か
ら取出せるようになっている。

第１の開口５６は螢光管３４の交換用として役立つ。そ
れはハウジング１０の狭端部でチューブ１２の下側に位
置し、ハウジングインサート３０を取付ける時に螢光管
３４の端面に配設されており、螢光管３４は開口５６全
通して軸方向に押し込ま第２の開口５８によってホトダ
イオード５４の調整又は調整変えを行うことができる。

両方の孔５６．５８はネジカバー６２によって閉塞され
、このネジカバー６２はシールドリング６０を介して外
方に向うネジヘッドとして形成されている。

高強度のネジを備え九閉塞プラグは特にこの点に使用す
ることができる。

３４は螢光管の電気接続を示す。この接続は回路板２６
上の適正なコンタクトに接続されている。

ルミネセンスセンサを組立てるためにまず回路板２６が
ハウジング１０内に挿入され、そしてネジ２８によって
ゆるくネジ込まれる。総ての光学的構成要素と電子的構
成要素を備え九ハウジングインサートは光学チューブに
関して一直線上に組み込まれ、６２の場所でネジ止めさ
れる。最後に、電気的接続をしネジ２８と６２を締め、
ハウジングカバー２０を閉じる。

第２図は媒介物であるシールドリンク６６を介してチュ
ーブ１２をハウジング１０を気密に取付けたものを示す
。ネジ部６８はフロントレンズ１４に設けられておシ、
チューブ１２の内面ネジに螺合され、シールドリング７
０でシールドされる。

ホトダイオードの上部に位置する開口５８の芯出しが可
能にして、該開口はネジプラグによって強′力に閉塞さ
れる。ハウジング１０の上側の溝７２・にネジキャップ
を取付ける。最後に、第２図に示すように、たが７４を
多極プラグに回動可能に取付け、プラグインすべき多極
カップリングを固定することができる。

第６図から第５図は、螢光管３４は取付けていないが、
光学的かつ電子的な構成要素を固説したハウジングイン
サート！１０を示す。ノ・ウジ、ングインサート３０．
は、特に軽い金属で好ましくはアルミニウム又はアルミ
ニウム合金で突き出したものである。第６図は個々のハ
ウジングインサート３０を省略し九突出部の軸方向から
見危図である。総ての構成要素位置決め面は突き出し製
造工程において作られる。し友がって、普通は次の切削
形成加工は不要である。切削形成加工技術を用いるのは
、本質的に、チューブ１２によって囲んでいる光入出力
用のハウジングの開口部と、螢光管３４用として空間に
するための取付部と、種々の小さな穴部だけである。そ
れ故に、製作労力が小にして、特殊な調整作業を必要と
することなく他の部品に対して一直線上に光学素子を容
易に位置決めすることができる。

ハウジングインサート６０の突出部は、基本的には、第
３図に示すようにＬ−字状である。螢光管３４、又は他
の光発信機たとえば円筒ランプ、レーザー等は二つのＬ
字状ランプの一つに位置しておシ、これらは互に対角線
上に配置されておシ、ホトセンサ５４はｂ字状ランプ内
に配設されている。突出した部分は少くとも光学構成要
素の一部のための切欠き部と、各要素の縁部を取付ける
ための切欠部を有すし、構成要素を配置するための取付
面を供している。特にミラー６６は光発信機の下側のハ
ウジングインサート３０下側に組み込まれる。また、ミ
ラー６０はノ＼ウジングインサート３０の対応するガイ
ド面に固設される。フィルタ３８と半透過ミラー４０は
ハウジングインサート３０にクランプして固定される。

保持素子は光学構成要素の側縁部から反対側に伸びる可
撓性コードの二本のひもでアシ、ハウジングインサート
３０の溝内の光学要素と共に設置されている。溝はコー
ドに合うように加工された領域を有する。

組立時にはコード７６は溝内に引き出して伸張され、光
学要素が挿入されるとコードは緩るみその突出した部分
は切取られる。

絞り４４はハウジングインサート６０に挿入ロックし次
状態で取付けられている。それはロック棒７８によって
所定位置に固定される。ロック棒７８はレンズホルダー
８０のシャフトによって回転可能に取付けられておシか
つ固定ネジによって固定することができる。さらにレン
ズホルダー８０はハウジングインサート３０に一体にモ
ールドされている。

ハウジングインサート６０の内側は光発信機に対向して
おり、半透過ミラー４０の遠い側は粗表面構造になって
いる。第６図は歯状部８４を示し、該歯状部は互に直角
に伸びる歯状側面を備えている。歯状部は光発信機から
発生し半透過ミラー４０によって反射されないで通過し
次光成分の拡散と吸収機能を果す。歯状部８４は歯状又
はその他のインサート６０と共にモールドされている。

螢光管３４は突き出九ハウジングインサート３０ｆ、通
して通過する横方向の穴８６に取付けられる。第６図と
第７図によって詳述するが、螢光管３４は棒状のもので
ある。該螢光管３４はその軸中心領域に光を発しかつそ
の両端には電気接点が設けられている。絶縁スリーブ８
８は横穴８６の内部に押入されかつ圧縮コイルバネであ
る接点バネ９０を囲んでいる。バネの一端は、絶縁スリ
ーブ８８のベースを通して導出され、編線９２に半田付
けされている。半田接続は、編ｆ＠９２に予め引き出さ
れ念縮みやすいスリーブによって絶縁されている。横穴
８６の外端には絶縁スリーブ９６がロックした状態で配
設されておシ、コンタクトスリーブ９８が順次取付けら
れている。電気接続部１００は、第４図に示すように、
コンタクトスリーブの後側に位置し、絶縁スリーブ９６
は電気接続部１００の領域で切裂かれている。編線１０
２は電気接続部１００にスポット溶接され、絶縁スリー
ブの壁孔を通して導ひかれかつ螢光管３４の第２の電気
接点を形成している。

第５図に示すように鏡部３６は螢光管３４の下側で互に
並んで配設された二つのミラーによって構成されている
。さらに、制御ノブ１０４は、ハウジングインサート６
０に取付けられがっホトダイオード５５に直接的に関連
する電子部品５４によって確認できる。既述したように
、ハウジングインサート６０は光学的要素と電子的要素
を結合して保持するものである。

接点の精度と突き出し処理において得られる案内面の精
度によって、インサート６０に取付けら　　　　・れ次
光学要素と光電子要素が互に調整された位置にあること
が保証される。このことは、後述するユーズ１２におけ
る光学部品に関して前組立されたインサート６０を一直
線上にすることが必要なだけである。第１図と第６図か
ら明らかなように、合せくぎ６２による三点ネジ止めは
この目的の念めに行われる。突出部の軸方向に伸びる三
つの孔１０６．１０８，１１０はこれらの孔の内部で狭
くなっている溝孔を持つためくら溝として構成されてい
る。二つの孔１０６と１０８は、光発信機が設けられて
いるハウジングインサートのＬ形すムに配置されている
。最内側の孔１０６の伸長した内部領域は長円形になっ
ている。第６の開口１１０はその内部断面が長円形にな
っておシ、ハウジングインサート３０のほぼ上側中心部
に配設されている。孔１０６の断面は、長円形状の断面
を備えた孔ｊ０８．１１０が必要なすき間を供するよう
に全体のインサート６０が枢着される軸を形成する。こ
のように、ゆるくネジ止めされた合いくぎビン３２によ
ってハウジングインサート３０を調整することができ、
それから該合いぐぎビン光発信機として役立つ螢光管３
４を示す。位置決め取付けは螢光管３４の二つの端に押
設すると共ニハウジング３０の取付部に正確に合せる二
つのスリーブ１１２と１１４からなっている。スリーブ
１１２と１１４は金属である。これらのスリーブは同様
に金属であるカバー１１６によって自由な軸端で閉塞さ
れている。カバー１１６は比較的開口１２０全通して導
出されており、カバー１１６にスポット溶接１２４が行
なわれている。

正確な取付けを行う場合は、最適の照明が得られるまで
螢光管３４をスリーブ１１２と１１４内にその軸方向に
変位させることができる。スリーブ１１２と１１４はこ
の正確な空間で保持される。

理想的な調整を行った後、スリーブ１１２と１１４はカ
バー１１６の中心穴１１８全通して接着剤で固められ、
もはや破壊しなければ緩めることができないように組立
てることができる。

端子接続線１２２はスポット溶接される。囲りに圧縮バ
ネ１２８が配設されているキャップ１２６は、第６図に
示すように、右側のスリーブ１１４に接着固定されてい
る。キャップ１２６と圧縮コイルバネ１２８は他端に固
定される。キャップ１２６は放射状に突出するフランジ
１３０を有し、この７ランジ１６０には圧縮コイルバネ
１２８の端部が保持されている。フランジ１３０は、キ
ャップ１２６が取付けられている時は、スリーブ１１４
の放射状に突出するカラー１６２に対向して配置されて
いる。第１図および第３図に示すように、取付けられ念
螢光管３４は二つの圧縮コイルバネ９０と１２８との間
の二つの軸端でクランプされている。

図示の実施例においては、ハウジングインサート用の取
付穴１０８，１１０および１１２はハウジングインサー
ト３０に完全にモールドされる。

インサート６０には、穴のベースとなる突き出た部分に
設けたくぼみ又は溝を有する調整され定位置に設けるこ
ともできる。

几　発明の効果 本発明は以上の如くであって、防塵と内部における光操
作条件を確実にする几めに、大気に対するハウジングの
シールを確実にできる。光発信機の取換用として設けら
れた開口部はネジで強力に締ることによって閉塞してシ
ールドすることかで。

き、構造が簡単にして丈夫なルミネセンスセンサが得ら
れる。

光発信機として使用する螢光管は、安価にしてエネルギ
ー消費が少く、かつ長寿命である。さらに、螢光管は種
々のスベクトラルレンジにおいて利用できるものである
。螢光管を機械的に保持しかつ電気的に接触するように
正確に取付けることができるように、ハウジングインサ
を正確にノ・クランプに取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるルミネセンスセンサのハウジング
を破断して状態の側面図である。 第２図は第１図の矢印■方向から見た・・クランプの平
面図である。 第６図は光発信機を細面に対して部分断面にした本発明
のルミネセンスセンサのハウジングインサートの側面図
である。 第４図は底部右側にある第３図の後部の詳細図である。 第５図は光発信機の下側にあるミラ一部が見えるように
破断され次第３図の矢印Ｖ方向から見たハウジングイン
サートの平面図である。 第６図は軸方向部分に正確に取付けられ次光発信機の側
面図である。 第７図は第６図の矢印■方向から見た光発信機の端面図
である。 １０・・・−・クランプ、６０・・・ノ・クランプイン
サート、３４・・・螢光管、５６．５８・・・開口、１
１２゜１１４・・・取付部。 Ｓ５−−−　ホトグイオートー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）光の出入用の開口部と、光発信機と、光案内光学
   システムと、光受信器および該光受信器の後段に配設さ
   れた電子処理回路とからなり、ハウジングの所定の位置
   に取付けられた光学系の周辺部品と、少くとも部分的に
   調整された装置における構造群中に結合された他の残り
   の部品とを備えたものにおいて、 光発信機と光受信器および調整された形態で隣接配置さ
   れた光学系の一部のもののためのキャリヤとして組立て
   られた単一のハウジングインサート（３０）によつて構
   成され、 前記キャリヤが、前記ハウジング内に配設されていると
   ともに、前記光学系の周辺部に関して調整可能なように
   前記ハウジングに連結可能であることを特徴とするルミ
   ネセンスセンサ。
2. （２）前記ハウジングインサート（３０）が突き出た部
   分によつて構成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項によるルミネセンスセンサ。
3. （３）前記ハウジング（１０）若しくはインサート（３
   ０）が基準取付点を備え、前記インサート（３０）が前
   記基準取付点によつてハウジング（１０）の内側に配置
   可能である特許請求の範囲第１項又は第２項によるルミ
   ネセンスセンサ。
4. （４）前記インサート（３０）が位置決め用の溝、ノッ
   チ又は取付け穴（１０６、１０８、１１０）を備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれか一つによるルミネセンスセンサ。
5. （５）前記インサート（３０）が位置決め穴とネジ結合
   するために調整された位置に穿設される穴による位置決
   め手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第４項のいずれか一つによるルミネセンスセンサ。
6. （６）前記インサート（３０）が光電結合インサートと
   して構成されかつ光受信器の後段に配設された電子回路
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
   ５項のいずれか一つによるルミネセンスセンサ。
7. （７）前記光送信機が前記インサート（３０）の取付部
   に取付けられ、該取付部はインサート（６０）に設置さ
   れた光学系の部品に関して調整された位置に配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項によるルミ
   ネセンスセンサ。
8. （８）前記ハウジング（１０）が前記光送信機を取換え
   るための開口（５６）を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第６項によるルミネセンスセンサ。
9. （９）前記開口（５６）がネジ結合するネジプラグによ
   つて閉塞可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第８項のいずれか一つによるルミネセンスセン
   サ。
10. （１０）前記光送信機が取付部（１１２、１１４）に設
    けられた螢光管（３４）を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第１項、第７項又は第８項のいずれか一つに
    よるルミネセンスセンサ。