JPH0734334Y2 - 三角測距形光電検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は三角測距の原理を用いた光電検出器に関する
ものであり、特にそのレンズの位置調整機構に関するも
のである。

［従来の技術］ 三角測距の原理を用いた検出器としては光電変位計や距
離センサ等がある。従来の光電変位計を第４図に基づい
て説明する。

保持筐体２に内蔵されたレーザ光源12が発光したレーザ
光12aは、投光レンズ４によって集光され検出対象物
（図示せず）に反射して反射光12bを生じる。この反射
光12bは受光レンズ６によって集光され位置検出素子
（以下「PSD」）８に入射する。そして、PSD8上におけ
る反射光12bの入射位置Ｐに基づき検出対象物までの距
離、変位等を検出するのである。尚、投光レンズ４及び
受光レンズ６の前面には保護フィルター10が設けられて
いる。保護フィルター10が設けられているのは、外乱光
の入射を遮り正確な検出を行う為であり、又投光レンズ
４及び受光レンズ６の損傷を防止する為である。

レーザ光12aの焦点深度は検出対象物に対して検出に適
する深度でなければならない。又、反射光12bの焦点深
度もPSD8の受光表面に合致していなければならない。従
って、光電変位計の製造過程においてこれらの焦点深度
の調整が行われる。この調整作業は次の様にして行われ
る。

検出対象物上に生じるレーザ光12aの焦点深度は、投光
レンズ４の矢印100方向の移動に伴って変化する。又、P
SD上に生じる反射光12bの入射位置Ｐの焦点深度も受光
レンズ６の矢印110方向の移動に伴って変化する。ここ
で、投光レンズ４は筒状のレンズ保持具40の内部に固定
されており、レンズ保持具40には保持筐体２に設けられ
たねじ溝2aにはまり合うねじ山40aが設けられている。
そして、レンズ保持具40の切り欠き42にドライバー等を
はめ入れ回転させることによって、レンズ保持具40を矢
印100の方向に移動させる。こうしてレーザ光12aの検出
対象物に対する焦点深度を調整するのである。同様の方
法で受光レンズ６の内設されたレンズ保持具60を矢印11
0の方向に移動させ、PSD8上に生じる反射光12bの入射位
置Ｐの焦点深度を調整する。

レーザ光12a及び反射光12bの焦点深度を調整した後、保
持筐体２に保護フィルター10を固着する。

こうして検出に適した第４図に示す光電変位計を得るの
である。

［考案が解決しようとする課題］ ところが上記従来例には次の様な問題点があった。

投光レンズ４及び受光レンズ６の位置調整は、レンズ保
持具40,60の切り欠き42,62にドライバー等をはめ入れそ
して回転させることにより行われる。この為、保護フィ
ルター10の固着前に調整作業を行わなければならない。
従って、保護フィルター10の設置は投光レンズ４及び受
光レンズ６の位置調整の後に行われることになる。ここ
で、レーザ光12aは保護フィルター10に対してほぼ直角
に発光されている。この為、レーザ光12aについては保
護フィルター10を通過する際の屈折で発光進路が変化し
て検出に悪影響を及ぼすことはない。しかしながら、反
射光12bは保護フィルター10に対して斜角度をもって入
射している。従って、反射光12bは保護フィルター10の
通過の際に屈折し、焦点深度が変化する。すなわち、一
旦焦点深度の調整を行っても、その後に保護フィルター
10を設置するので焦点深度に誤差が生じてしまうという
問題があった。

この問題を解決する為に第５図に示すような三角測距形
光電検出器が提供されている。この光電変位計の保護フ
ィルターは10a及び10bからなり、反射光12bを通す保護
フィルター10bは反射光12bの入射方向に対して垂直にな
るように設けられている。従って、反射光12bの入射角
度は保護フィルター10bの屈折で変化することはない。
すなわち、焦点深度の調整を行った後、保護フィルター
10bを設置しても焦点深度に誤差が生じることはない。

しかし、第５図に示す光電変位計には次の様な問題があ
る。光電変位計を用いて検出作業を行ううちに光電変位
計の持運び、衝撃による震動等の影響で投光レンズ４及
び受光レンズ６の設置位置がずれる場合がある。この
為、レーザ光12a及び反射光12bの焦点深度に誤差が生じ
て、正確な検出ができなくなる。このような場合は、投
光レンズ４及び受光レンズ６の設置位置を再調整しなけ
ればならない。再調整はレンズ保持具40,60の切り欠き4
2,62にドライバー等をはめ入れ、そして回転させること
により行う。この為には保護フィルター10a及び10bを取
外さなければならない。しかし、保護フィルター10a及
び10bは保持筐体２に固着されているので、取外し作業
に手間が係り再調整の作業効率が悪いという問題があっ
た。

本考案は、上記問題点を解決し正確な焦点深度調整が可
能であり、更には再調整を容易に行うことができる三角
測距形光電検出器を提供することを目的とする。

［課題を解決する為の手段］ この考案に係る三角測矩形光電検出器は、 検出対象物に向けて光を発する光源、 前記光源から発せられた光を集光する投光レンズ、 外部からの操作を受けることによって、前記投光レンズ
の設置位置を前記光の発光方向と同一方向に移動させる
投光レンズ移動器具、 前記投光レンズによって集光された前記光が検出対象物
に反射して生じる反射光を集光する受光レンズ、 外部からの操作を受けることによって、前記受光レンズ
の設置位置を前記反射光の入射方向と同一方向に移動さ
せる受光レンズ移動器具、 前記受光レンズにより集光された前記反射光を受光する
位置検出素子、 外乱光を排除する為のフィルターであって、前記光の発
光方向において前記投光レンズ及び前記受光レンズの前
面に設けられたフィルター、 前記投光レンズ、前記受光レンズ及び前記フィルターの
設置位置を保持する保持筐体、 を備えた三角測距形光電検出器において、 前記投光レンズ移動器具もしくは前記受光レンズ移動器
具のいずれか一方、又は前記投光レンズ移動器具及び前
記受光レンズ移動器具の双方には、調整用切り欠き部が
形成されており、 前記保持筐体には開口部が形成されており、 前記調整用切り欠き部は、前記開口部を通じて外部から
操作可能に露出している、 ことを特徴としている。

［作用］ この考案に係る三角測矩形光電検出器においては、投光
レンズ移動器具もしくは受光レンズ移動器具のいずれか
一方、又は投光レンズ移動器具及び受光レンズ移動器具
の双方には、調整用切り欠き部が形成されており、保持
筐体には開口部が形成されている。そして、調整用切り
欠き部は、開口部を通じて外部から操作可能に露出して
いる。

したがって、開口部を通じて投光レンズ移動器具、受光
レンズ移動器具に形成された調整用切り欠き部を直接、
操作し、投光レンズや受光レンズの位置調整を行なうこ
とができる。

［実施例］ この考案に係る三角測距形光電検出器の実施例を第１図
Ａに基づき説明する。

第１図Ａに示すものは光電変位計である。レーザ光源12
が発光したレーザ光12aは、投光レンズ４によって集光
され検出対象物（図示せず）に照射される。そして、こ
の検出対象物からの反射光12bは受光レンズ６によって
集光されPSD8上の入射位置Ｐに入射する。

ここで、PSDとは次の様な性質の素子である。PSDは、例
えば第２図に示すようにＰ層、Ｉ層、Ｎ層からなってい
る。反射光12bは、光電流i₁、i₂を生じ、電極21、22か
ら取り出される。Ｐ層は、全面に均一な抵抗値を有する
よう形成されているので、この電流i₁、i₂の比は入射位
置から電極までの距離に反比例することになる。PSDか
らの出力i₁、i₂は演算回路（図示せず）に与えられ、出
力i₁、i₂に基づき検出対象物の変位を検出するのであ
る。

尚、投光レンズ４及び受光レンズ６の前面には外乱光の
影響を避ける為のフィルターとして保護フィルター10が
設けられている。

レーザ光12aの焦点深度は検出対象物に対して検出に適
する深度でなければならない。このレーザ光12aの焦点
深度は投光レンズ４の設置位置により定まる。そこで、
レーザ光12aの焦点深度の調整は投光レンズ４の設置位
置の移動調整により行われる。投光レンズ移動器具とし
て次のようなものが設けられている。

投光レンズ４は筒状のレンズ保持具40の内部に固定され
ており、レンズ保持具40には保持筐体２に設けられたね
じ溝2aにはまり合うねじ山40aが設けられている。そし
て、レンズ保持具40の調整用切り欠き部である切り欠き
44にドライバーをはめ入れ回転させたり、治具を用いる
等してレンズ保持具40を矢印100の方向に移動させる。
こうしてレーザ光12aの検出対象物に対する焦点深度を
調整するのである。

又、反射光12bの焦点深度はPSD8の受光表面に合致して
いなければならない。反射光12bの焦点深度も受光レン
ズ６の設置位置により定まる。そこで、反射光12bの焦
点深度の調整は受光レンズ６の設置位置の移動調整によ
り行われる。受光レンズ移動器具としては投光レンズ移
動器具と同様に次のようなものが設けられている。

受光レンズ６は筒状のレンズ保持具60の内部に固定され
ており、レンズ保持具60いは保持筐体２に設けられたね
じ溝2bにはまり合うねじ山60aが設けられている。そし
て、レンズ保持具60の調整用切り欠き部であり切り欠き
64にドライバーをはめ入れ回転させたり、治具を用いる
等してレンズ保持具60を矢印110の方向に移動させる。
こうして反射光12bのPSD8に対する焦点深度を調整する
のである。

上記の投光レンズ４及び受光レンズ６の設置位置の移動
調整は、第１図Ｂに示すように保護フィルター10を保持
筐体２に固着した後、保持筐体２に設けられた開口部で
ある調整穴90、91を通して行われる。調整穴90、91から
はレンズ保持具40の切り欠き44及びレンズ保持具60の切
り欠き64が露出している。調整穴90、91を通して切り欠
き44、64に治具等をはめ入れて焦点深度の調整を行うの
である。

投光レンズ４及び受光レンズ６の位置調整を行った後、
第１図Ｂに示すように保持筐体２を本体99に矢印120の
方向に挿入して完成した光電変位計を得るのである。

尚、保持筐体２を用いずに本体99に直接レンズ等の内部
機構を設置して、本体99の例えば側面に調整穴90、91を
設けてもよい。

又、開口部を調整穴90、91のいづれか一方のみとするこ
ともできる。調整穴91のみが設けられた光電変位計を第
３図Ａに示す。保持筐体２には開口部として調整穴91の
みが設けられ、調整穴91からはレンズ保持具60の切り欠
き64が露出している。第３図Ａの一部断面図を第３図Ｂ
に示す。受光レンズ６の位置調整の後、保持筐体を矢印
150の方向に挿入し本体99に固定して完成した光電変位
計を得るのである。

更に、側面に調整穴を90、91を設けず側面全体を取外し
可能なものとして、当該部分を開口部とすることもでき
る。

［考案の効果］ この考案に係る三角測矩形光電検出器においては、投光
レンズ移動器具もしくは受光レンズ移動器具のいずれか
一方、又は投光レンズ移動器具及び受光レンズ移動器具
の双方には、調整用切り欠き部が形成されており、保持
筐体には開口部が形成されている。そして、調整用切り
欠き部は、開口部を通じて外部から操作可能に露出して
いる。

すなわち、開口部を通じて投光レンズ移動器具、受光レ
ンズ移動器具に形成された調整用切り欠き部を直接、操
作し、投光レンズや受光レンズの位置調整を行なうこと
ができる。

したがって、保持筐体にフィルターを固着した後にレン
ズの位置調整を精度よく行なうことができ、完全な焦点
深度の調整が可能となり、正確な検出を行なうことがで
きる。さらに、保持筐体にフィルターを固着した状態で
レンズの正確な位置調整ができるので、焦点深度の再調
整を容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは、この考案に係る三角測距形光電検出器の一
実施例を示す断面図、 第１図Ｂは、この考案に係る三角測距形光電検出器の一
実施例を示す側面図、 第２図は、位置検出素子（PSD）を示す図、 第３図Ａは、この考案に係る三角測距形光電検出器の一
実施例を示す側面図、 第３図Ｂは、第３図Ａに示す三角測距形光電検出器の一
部断面図、 第４図は、従来の三角測距形光電検出器の一例を示す断
面図、 第５図は、従来の三角測距形光電検出器の他の一例を示
す断面図、 ２……筐体 ４……投光レンズ ６……受光レンズ ８……位置検出素子（PSD） 10……保護フィルター 40,60……レンズ保持具 42,44,62,64……切り欠き 90,91……調整穴

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】検出対象物に向けて光を発する光源、 前記光源から発せられた光を集光する投光レンズ、 外部からの操作を受けることによって、前記投光レンズ
   の設置位置を前記光の発光方向と同一方向に移動させる
   投光レンズ移動器具、 前記投光レンズによって集光された前記光が検出対象物
   に反射して生じる反射光を集光する受光レンズ、 外部からの操作を受けることによって、前記受光レンズ
   の設置位置を前記反射光の入射方向と同一方向に移動さ
   せる受光レンズ移動器具、 前記受光レンズにより集光された前記反射光を受光する
   位置検出素子、 外乱光を排除する為のフィルターであって、前記光の発
   光方向において前記投光レンズ及び前記受光レンズの前
   面に設けられたフィルター、 前記投光レンズ、前記受光レンズ及び前記フィルターの
   設置位置を保持する保持筐体、 を備えた三角測距形光電検出器において、 前記投光レンズ移動器具もしくは前記受光レンズ移動器
   具のいずれか一方、又は前記投光レンズ移動器具及び前
   記受光レンズ移動器具の双方には、調整用切り欠き部が
   形成されており、 前記保持筐体には開口部が形成されており、 前記調整用切り欠き部は、前記開口部を通じて外部から
   操作可能に露出している、 ことを特徴とする三角測矩形光電検出器。