JPH0113593B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光フアイバによるバスライン途中
に結合され、所定の物理的変化に応動するセンサ
出力を光伝送する光伝送センサモジユールの構造
に関する。

最近では、一般の機械プラント等の制御システ
ムにも光伝送の応用が提案されている。例えば、
リミツトスイツチ、温度スイツチ、近接スイツ
チ、圧力スイツチ等のセンサ類を多数用いて構成
される機械プラントの制御システムでは、従来の
多くは、各センサ毎に別個の電気信号ケーブルで
もつて各々を制御装置に接続しており、その配線
コストや配線スペースが大いに問題となり、また
耐雑音性に劣るという欠点があつた。そこで、こ
の種のセンサの出力を光伝送、それもバスライン
構成の多重化光伝送によつて制御装置に伝えるよ
うにすれば、上記の問題を解消することができ
る。

この発明は上述の如き背景を鑑みなされたもの
であつて、その目的は、光フアイバによるバスラ
イン途中に結合されるケース内に、所定の光伝送
制御手順に従つて１点または数点のセンサ出力を
送信する送受信部を一体的にモジユール化してな
る光伝送センサモジユールにおいて、複数台の該
モジユールを比較的近接した位置に設置して使用
する場合に、各モジユールを互に組合せて接合す
ることにより、各モジユール間を光フアイバで接
続しなくても光伝送バスラインが自動的に形成さ
れるようにし、もつて配線コストや配線スペース
を省くとともに全体をコンパクト化できるように
した光伝送センサモジユールを提供することにあ
る。

上記目的を達成するために、本発明は、上記バ
スラインを構成する光フアイバが結合される１組
の光コネクタレセプタクルＡおよびＢがモジユー
ルのケース両側面に対称位置に設けられ、同一構
成の２つのモジユールを一方のレセプタクルＡと
他方のレセプタクルＢとを相対向させた状態で接
合する接合構造を備え、その接合状態にて一方の
モジユールのレセプタクルＡと他のモジユールの
レセプタクルＢとの間で直接光伝送を行なえるよ
うに構成したことを特徴とする。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図および第２図は本発明による１台の光伝
送センサモジユール１の断面図および斜視図であ
る。このモジユール１のケースは一面に取付ブラ
ケツト２を有する略直方体形状をなし、その両側
面に対称位置に光コネクタレセプタクル３Ａ，３
Ｂが形成され、このレセプタクル３Ａ，３Ｂに光
伝送バスラインを構成する光フアイバ４Ａ，４Ｂ
の先端の光コネクタプラグ５Ａ，５Ｂが着脱自在
に嵌合装着される。

レセプタクル３Ａ，３Ｂは円錐状の凹部からな
り、その開口部近くの内周面にはプラグの係止突
起６が形成され、その最奥部に光信号と電気信号
の変換を行なう光電信号変換素子７Ａ，７Ｂ（発
光素子または受光素子、あるいはその両方を含
む）が配設されている。一方、プラグ５Ａ，５Ｂ
は大略円錐形をなし、その先端頂部に光フアイバ
４Ａ，４Ｂのコアの端面が臨んでいて、これをレ
セプタクル３Ａ，３Ｂに差し込んだとき、光フア
イバ４Ａ，４Ｂのコア端面が光電信号変換素子７
Ａ，７Ｂに対応し、両者の間で光信号の受授がな
される。またプラグ５Ａ，５Ｂには、係止段部８
を有する弾性係止片９が形成されていて、これの
弾性により、プラグ５Ａ，５Ｂをレセプタクル３
Ａ，３Ｂに差し込んだとき、上記係止突起６と係
止段部８が嵌合して、プラグ５Ａ，５Ｂの外れれ
を防止する。しかし、弾性係止片９を指先で押圧
しながらプラグ５Ａ，５Ｂを引けば、レセプタク
ル３Ａ，３Ｂから外れる。

上記光電信号変換素子７Ａ，７Ｂはモジユール
１の内部の回路基板１０に取付けられていて、こ
の回路基板１０に構成されている送受信回路の送
受信素子となつている。つまり、バスラインを構
成する光フアイバ４Ａ，４Ｂから与えられる光信
号を電気信号に変換して上記送受信回路に入力す
るとともに、この送受信回路から出力される電気
信号を光信号に変換して光フアイバ４Ａ，４Ｂに
送出する。この光伝送機能により、所定の伝送制
御手順に従つて後述するセンサ出力を制御装置に
伝える。

本実施例においては、１つのモジユール１に２
個の光信号式センサアタツチメント１１が装着で
きる。つまり、モジユール１の正面部に設けられ
た２個の光コネクタレセプタクル１２，１２に対
し、センサアタツチメント１１の光コネクタプラ
グ１３が着脱自在に装着されるようになつてい
る。このレセプタクル１２は略円錐状の凹部から
なり、その最奥部に上記回路基板１０に取付けら
れた光電信号変換素子１４が配置されている。一
方、プラグ１３は略円錐形をなし、その先端頂部
に光フアイバ１５の端面が露出しており、これを
レセプタクル１２に捩込むことによつて両者が結
合され、光電信号変換素子１４と光フアイバ１５
との間で光信号の受授がなされる。光電信号変換
素子１４側には、これから光フアイバ１５に送出
する光信号と、光フアイバ１５からの光信号とを
分離するように方向性結合器（図示省略）を設け
ている。

図示しているセンサアタツチメント１１は、光
電信号変換素子１４から光フアイバ１５に与えら
れた光信号をレンズ等を備えたヘツド１６より外
部に照射し、その光信号の反射光を再びヘツド１
６から光フアイバ１５、光電変換素子１４へと導
くようにした、いわゆる反射形の光電スイツチと
類似したアタツチメントで、上記反射光の有無が
センサ出力である。なお、本発明はこの構造のセ
ンサアタツチメントに限定されるものではなく、
種々の構造、方式のものが利用できる。

ここで、同一構成の複数のモジユール１を組合
せて接合する構造について説明する。モジユール
１における上記レセプタクル３Ａ側の側面には４
個の接合孔１７が形成されており、これの反対の
レセプタクル３Ｂ側の側面には接合孔１７と対称
な位置に４個の接合ピン１８が一体に形成されて
いる。そして、第３図および第４図に示すよう
に、同一構成の複数台のモジユール１を、互の接
合孔１７に接合ピン１８を嵌合させて側面どおし
を接合すると、複数のモジユール１は一体的な集
合モジユールを形作る。なお図示の如く、接合ピ
ン１８には係止用小凸部が、接合孔１７には係止
用小凹部がそれぞれ形成されていて、両者の弾性
嵌合により、モジユール１間の接合強度を得てい
る。

上述のように接合孔１７と接合ピン１８により
モジユール１どおしを接合した状態では、第４図
のように、一方のモジユール１のレセプタクル３
Ａと他方のモジユール１のレセプタクル３Ｂとが
完全に合致して、両レセプタクル３Ａと３Ｂの円
錐状凹部が互に向い合つて閉塞された空間を形作
る。そしてレセプタクル３Ａ側の光電信号変換素
子７Ａから発せられた光信号は上記閉塞空間を通
つてレセプタクル３Ｂ側の光電信号変換素子７Ｂ
に受光される。同様にして、素子７Ｂから発せら
れた光信号は素子７Ａに受光される。従つて、隣
合う２つのモジユール１，１間では光フアイバ４
Ａ，４Ｂを配線することなしに、光信号の受授を
行なえるので、両側のモジユール１のレセプタク
ル３Ａ，３Ｂに光フアイバ４Ａ，４Ｂを接続すれ
ば、これら集合モジユール全体が光伝送バスライ
ンの途中に結合される。

なお、レセプタクル３Ａ，３Ｂの円錐状凹部の
内面をアルミ蒸着等によつて鏡面に仕上げてお
り、上述したモジユール接合時での光信号の空間
伝搬を高効率に行なえるようにしている。また、
上記鏡面はテーパ状になつているので、上記光信
号の空間伝搬時に、光信号は高次→低次へモード
変換され、低次モードの光のみしか伝搬受信され
ない。

以上詳細に説明したように、本発明に係る光伝
送センサモジユールによれば、比較的近接した場
所にて複数台のモジユールを使用するとき、各々
のモジユールを光フアイバで結ぶ必要はなく、複
数のモジユールを互に接合して全体として非常に
コンパクトな集合モジユールを形作り、この集合
モジユールをバスラインを構成する光フアイバに
接続すれば良く、集合モジユールの中ではこれら
を結ぶ光伝送バスラインが自動的に形成される。
従つて、光フアイバの配線コストや配線スペース
を大幅に省くことができ、機械プラント等の光伝
送を利用する制御システムにおいて、繁雑さのな
いコンパクトで高信頼性のシステムを実現するの
に大いに寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明を適用した１台の
光伝送センサモジユールの断面図および斜視図、
第３図および第４図は同上モジユールを複数台接
合した状態の斜視図および要部断面図である。 １……モジユール、３Ａ，３Ｂ……レセプタク
ル、４Ａ，４Ｂ……光フアイバ、５Ａ，５Ｂ……
プラグ、７Ａ，７Ｂ……光電信号変換素子、１０
……回路基板、１１……センサアタツチメント、
１７……接合孔、１８……接合ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光フアイバによるバスライン途中に結合さ
   れ、所定の物理的変化に応動するセンサ出力を光
   伝送する光伝送センサモジユールであつて、上記
   バスラインを構成する光フアイバが結合される１
   組の光コネクタレセプタクルＡおよびＢがモジユ
   ールのケース両側面に対称位置に設けられ、同一
   構成の２つのモジユールを一方のレセプタクルＡ
   と他方のレセプタクルＢとを相対向させた状態で
   接合する接合構造を備え、その接合状態にて一方
   のモジユールのレセプタクルＡと他方のモジユー
   ルのレセプタクルＢとの間で直接光伝送を行なえ
   るように構成したことを特徴とする光伝送センサ
   モジユール。