JPH03211403A - 蛍光ファイバセンサ - 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】 〔概　要〕 コンベア等の搬送装置に搭載された物体を検知する光セ
ンサ、特に検知精度の向上を可能にする蛍光ファイバセ
ンサに関し、 大きさや計数値の検知精度の向上が可能であり信号処理
回路等との接続が容易で低コストの光センサの提供を目
的とし、 コアおよびコアの外周を取り巻くクランドからなり、コ
アが蛍光色素を含む樹脂で形成されてなる蛍光ファイバ
と、被検知物体の通過領域を介して蛍光ファイバと平行
に配置され、蛍光ファイバに平行光線を入射せしめる光
源とを有し、前記通過領域への被検知物体の侵入に伴う
光量変化を検知する光検知器が、蛍光ファイバの端面に
配設されてなるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はコンベア等の搬送装置に搭載された物体を検知
する光センサに係り、特に検知精度の向上を可能にする
蛍光ファイバセンサに関する。

例えば製造工程において同一コンベア上に混載して搬送
される各種の製品を、途中に設けられた光センサによっ
て高さや大きさを基準とし製品別に分類する場合がある
。また広い範囲に不規則に載置されて搬送される製品や
部品の数を、途中に設けられた光センサによって計数す
る場合がある。

しかしかかる用途乙こ供される光センサにおいて受光素
子の数を少なくすると、受光素子の間隔が広くなって大
きさや計数値の検知精度が低下し、受光素子の間隔を密
にすると大きさや計数値の検知精度は向上するが、受光
素子と信号処理回路等との接続が極めて複雑になるとい
う問題がある。

そこで受光素子と信号処理回路等との接続を複雑にする
ことなく、大きさや計数値の検知精度の向上が可能な光
センサの実現が要望されている。

〔従来の技術〕

第５図は従来の光センサを示す模式図である。

図において従来の光センサは被検知物体１の通過領域を
介して、複数の発光素子２と複数の受光素子３をそれぞ
れ対向させており、複数の受光素子３の出力信号は信号
処理回路４に入力されている。例えば被検知物体１の高
さを検知する光センサは第５図（ａ）に示す如く、被検
知物体１が通過する領域の両側に複数の発光素子２と複
数の受光素子３が配置されており、発光素子２から受光
素子３に入射する光が等間隔で且つ平行な格子を構成し
ている。即ち、通過領域に侵入した被検知物体１が何本
の光を遮るかによって、被検知物体１の概略の高さを検
知することができる。

また不規則に載置されて搬送される被検知物体１を計数
する光センサや、被検知物体Ｉの平面的な大きさを検知
する光センサは第５図（ｂ）に示す如く、複数の発光素
子２と複数の受光素子３が上下に配置されており、発光
素子２から受光素子３に入射する光が等間隔で且つ平行
な格子を構成している。即ち、不規則に載置されて搬送
される被検知物体１が少なくとも１本の光を遮ると、被
検知物体１が通過領域に侵入したことになり計数される
。更に通過領域に侵入した被検知物体１が何本の光を遮
るかによって、被検知物体１の平面的な大きさを検知す
ることができる。

〔発明が解決しようとする課８］ しかし従来の光センサは受光素子の数を少なくすると、
受光素子の間隔が広くなって大きさや計数値の検知精度
が低下し、受光素子の間隔を密乙こすると大きさや計数
値の検知精度は向上するが、受光素子と信号処理回路等
との接続か極めて複雑でコスト高になるという問題があ
った。

本発明の目的は大きさや計数値の検知精度の向上が可能
であり、信号処理回路等との接続が容易で低コストの光
センサを提供することにある。

１課題を解決するための手段〕 第１図は本発明になる蛍光ファイバセンサを示す模式図
である。なお全図を通し同し対象物は同一記号で表して
いる。

上記課題はコア５１およびコア５１の外周を取り巻くク
ラッド５２からなり、コア５１が蛍光色素を含む樹脂で
形成されてなる蛍光ファイバ５と、被検知物体１の通過
領域を介して蛍光ファイバ５と平行Ｓこ配置され、蛍光
ファイバ５に平行光線を入射せしめる光源６とを有し、
前記通過領域への被検知物体１の侵入に伴う光量変化を
検知する光検知器７が、蛍光ファイバ５の端面に配設さ
れてなる本発明の蛍光ファイバセンサによって達成され
る。

〔作　用〕

第１図においてコアおよび：１７の外周を取り巻くクラ
ンドかろなり、コアが蛍光色素を含む樹脂で形成されて
なる蛍光ファイバと、被検知物体の通過領域を介して蛍
光ファイバと平行に配置され、蛍光ファイバに平行光線
を入射せしめる光源とを有し、前記通過領域への被検知
物体の侵入に伴う光量変化を検知する光検知器が、蛍光
ファイバの端面に配設されてなる本発明の蛍光ファイバ
センサは、信号処理回路等と接続される素子はＩ乃至２
個の光検知器のみで、光検知器と信号処理回路等との接
続を複雑にすることなく、しかも光源からの平行光線を
蛍光ファイバのどの位置にも入射可能なため、大きさや
計数値の検知精度の向上が可能な光センサを実現するこ
とができる。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の実施例について説明する。第
２図は蛍光ファイバの構造を示す断面図、第３図は蛍光
ファイバ内の光の伝播を示す図、第４図は本発明になる
蛍光ファイバセンサの原理を説明する回である。

第２図において例えば蛍光色素を含むポリカーボネート
樹脂からなるコア５１と、コア５１の外周を取り巻くフ
ン素樹脂からなるクラッド５２とで蛍光ファイバ５が形
成されており、コア５１に含有されている蛍光色素５３
は第３図に示す如く、グランド５２を通して外部から入
射される光を吸収して蛍光を発する。蛍光ファイバはコ
ア５１の屈折率ｎ、に比べてクランド５２の屈折率ｎ２
が小さいため、蛍光色素５３が発する蛍光の一部は側面
から外部に放出されるが、残りの蛍光はコア５１とクラ
ッド５２の界面において反射され、次式によって求めら
れる割合の蛍光がコア５１の内部を伝播される。

Ｘ＝１　　ｎｚ／ｎ＋ 本発明になる蛍光ファイバセンサは第４回に示す如くか
かる蛍光ファイバ５と、蛍光ファイバ５と平行に配置さ
れた例えば複数の光源６とを有し、光源６から蛍光ファ
イバ５に入射する光が等間隔で且つ平行な格子を構成し
ている。例えば出射端面からＺユ離れた位置に強度■。

、幅Ｗの光が入射したとき、蛍光効率を巳、ファイバの
伝播損失をＡとするとファイバ端面からの出射光強度Ｉ
。

は次式によって求められる。

被検知物体１が通過領域内に侵入しＮ本の入射光のうち
に本が遮られたとすると、被検知物体１の侵入に伴う出
射光強度の変化は次式によって求められる。

即ち、蛍光ファイバ５の端面に光検知器を配設し出射光
強度の変化を検出することによって、通過領域内に侵入
する被検知物体の有無や大きさ等を検知することができ
る。

かかる蛍光ファイバセンサは信号処理回路等と接続され
る素子は１乃至２個の光検知器のみで、光検知器と信号
処理回路等との接続を複雑にすることなく、しかも光源
からの平行光線を蛍光ファイバのどの位置にも入射可能
なため、光源の間隔を密にし大きさや計数値の検知精度
を向上させることができる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば大きさや計数値の検知精度の
向上が可能であり、信号処理回路等との接続が容易で低
コストの光センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる蛍光ファイバセンサを示す模式図
、 第２図は蛍光ファイバの構造を示す断面図、第３図は蛍
光ファイバ内の光の伝播を示す図、第４図は本発明にな
る蛍光ファイバセンサの原理を説明する図、 第５図は従来の光セ である。図において １は被検知物体、 ６は光源、 ５１はコア、 ５３は蛍光色素、 をそれぞれ表す。 ンサを示す模式図、 ５は蛍光ファイバ、 ７は光検知器、 ５２はクラッド、 第 １ 図 蛍光ファイバの４１を示す前面図 第 図 を也フ？イバｒｊ′Ｉｆ）丸の伝播ε示下図邦 図 ゴナ ２本定萌（：’２６堂えフフイバセンブの庁理εＲＢＲ
１５♂第４図 （ａ、） （１）） Ｏし来ｆ）叫−ゴ２ン’２　を１−１−月１１（５冑ダ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　コア（５１）および該コア（５１）の外周を取り巻く
   クラッド（５２）からなり、該コア（５１）が蛍光色素
   を含む樹脂で形成されてなる蛍光ファイバ（５）と、被
   検知物体（１）の通過領域を介して該蛍光ファイバ（５
   ）と平行に配置され、該蛍光ファイバ（５）に平行光線
   を入射せしめる光源（６）とを有し、前記通過領域への
   被検知物体（１）の侵入に伴う光量変化を検知する光検
   知器（７）が、該蛍光ファイバ（５）の端面に配設され
   てなることを特徴とする蛍光ファイバセンサ。