JPH0741074Y2 - 光ファイバ式光電スイッチ - Google Patents
光ファイバ式光電スイッチInfo
- Publication number
- JPH0741074Y2 JPH0741074Y2 JP1991068566U JP6856691U JPH0741074Y2 JP H0741074 Y2 JPH0741074 Y2 JP H0741074Y2 JP 1991068566 U JP1991068566 U JP 1991068566U JP 6856691 U JP6856691 U JP 6856691U JP H0741074 Y2 JPH0741074 Y2 JP H0741074Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- receiving element
- light receiving
- polarizing plate
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は一本の光ファイバを投
光と受光に共用した反射形光電スイッチに関する。
光と受光に共用した反射形光電スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】反射形光電スイッチは、検出位置に投光
し、その反射光により物体の有無を判別するもので、図
６に示すように光ファイバ１，２を使用して投受光を行
うものは、狭い場所にある微小物体の検知も可能、
アンプ本体を検出位置から遠く離して置くことができ取
付けの自由度が大きいという利点を有する。
し、その反射光により物体の有無を判別するもので、図
６に示すように光ファイバ１，２を使用して投受光を行
うものは、狭い場所にある微小物体の検知も可能、
アンプ本体を検出位置から遠く離して置くことができ取
付けの自由度が大きいという利点を有する。
【０００３】この反射型光電スイッチ３は、アンプ部４
内で、投光素子５と光結合された投光用光ファイバ１
と、受光素子６と光結合された受光用光ファイバ２を１
本ずつ持ち、アンプ部内の制御部７から出力される同期
信号で投光素子５をパルス発光させ、この光を光ファイ
バ１を通して物体８に照射し、その反射光を受光用光フ
ァイバ２によって受光素子６に導き、受光素子６の出力
を制御部７で検波して、反射光の大きさによって物体の
有無を判定し、電気信号として出力する。
内で、投光素子５と光結合された投光用光ファイバ１
と、受光素子６と光結合された受光用光ファイバ２を１
本ずつ持ち、アンプ部内の制御部７から出力される同期
信号で投光素子５をパルス発光させ、この光を光ファイ
バ１を通して物体８に照射し、その反射光を受光用光フ
ァイバ２によって受光素子６に導き、受光素子６の出力
を制御部７で検波して、反射光の大きさによって物体の
有無を判定し、電気信号として出力する。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】上述したように、従来
の反射型光電スイッチ３は、独立した二本の光ファイバ
１，２を使用しているため、２本を束ねる必要があった
り配線が太くなったりして配線作業に制約が生じ、特に
２本の光ファイバの投光端と受光端を、微小な検出位置
に所定の角度で対向させて取付ける位置決めが困難にな
るという問題があった。
の反射型光電スイッチ３は、独立した二本の光ファイバ
１，２を使用しているため、２本を束ねる必要があった
り配線が太くなったりして配線作業に制約が生じ、特に
２本の光ファイバの投光端と受光端を、微小な検出位置
に所定の角度で対向させて取付ける位置決めが困難にな
るという問題があった。
【０００５】この問題を解決するために１本の光ファイ
バを投光用と受光用に共用することが考えられる。しか
し、共用すると投光素子から光ファイバに入射した光の
一部は、光ファイバの基端で反射して、受光素子に直接
受光されてしまう。このため、検出位置で反射し光ファ
イバを通って戻って来る光と区別し難くなる。この問題
は、光電スイッチにプラスチック製光ファイバを用い、
この光ファイバを取付現場で刃物によって必要な長さに
切断する, いわゆるフリーカットを行い、表面研磨をし
ない場合に、切断面の反射率が大きくなるため、特に問
題となる。そこで、この考案は１本の光ファイバを投光
用と受光用に共用しても上記基端での反射の影響を排除
できる構造を提供することにより、この問題の解決を図
ることを目的とする。
バを投光用と受光用に共用することが考えられる。しか
し、共用すると投光素子から光ファイバに入射した光の
一部は、光ファイバの基端で反射して、受光素子に直接
受光されてしまう。このため、検出位置で反射し光ファ
イバを通って戻って来る光と区別し難くなる。この問題
は、光電スイッチにプラスチック製光ファイバを用い、
この光ファイバを取付現場で刃物によって必要な長さに
切断する, いわゆるフリーカットを行い、表面研磨をし
ない場合に、切断面の反射率が大きくなるため、特に問
題となる。そこで、この考案は１本の光ファイバを投光
用と受光用に共用しても上記基端での反射の影響を排除
できる構造を提供することにより、この問題の解決を図
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この考案が提供する光フ
ァイバ式光電スイッチは、先端を検出位置に対向させて
取付けられる投受光兼用の一本の光ファイバと、投受光
分離用のハーフミラーを介し、前記光ファイバの基端に
対向して配置される投光素子及び受光素子と、投光素子
とハーフミラーの間に配置された投光素子の偏光板と、
投光素子の偏光板と偏光方向を９０°異ならせ、ハーフ
ミラーと受光素子の間に配置された受光素子の偏光板
と、受光素子の出力を、所定の判定レベルと比較し物体
の有無を電気信号で出力する制御部とを具備し、光ファ
イバの基端で反射した光の偏光方向が、受光素子の偏光
板の偏光方向と９０°異なり、検出位置で反射して受光
素子に戻る光が、光ファイバ内を往復する際の全反射の
繰り返しにより偏光の方向性を失い、受光素子の偏光板
の偏光方向と一致する成分を持つことによって、受光素
子に、光ファイバの基端で反射した光が入射せず、検出
位置で反射した光が入射するようにしたことを特徴とす
る。
ァイバ式光電スイッチは、先端を検出位置に対向させて
取付けられる投受光兼用の一本の光ファイバと、投受光
分離用のハーフミラーを介し、前記光ファイバの基端に
対向して配置される投光素子及び受光素子と、投光素子
とハーフミラーの間に配置された投光素子の偏光板と、
投光素子の偏光板と偏光方向を９０°異ならせ、ハーフ
ミラーと受光素子の間に配置された受光素子の偏光板
と、受光素子の出力を、所定の判定レベルと比較し物体
の有無を電気信号で出力する制御部とを具備し、光ファ
イバの基端で反射した光の偏光方向が、受光素子の偏光
板の偏光方向と９０°異なり、検出位置で反射して受光
素子に戻る光が、光ファイバ内を往復する際の全反射の
繰り返しにより偏光の方向性を失い、受光素子の偏光板
の偏光方向と一致する成分を持つことによって、受光素
子に、光ファイバの基端で反射した光が入射せず、検出
位置で反射した光が入射するようにしたことを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】上記構成は、偏光方向が９０°異なる偏光板を
投光素子と受光素子の前面に設けることにより、共用さ
れる光ファイバの基端面反射によるクロストーク成分が
受光素子に入射されるのをカットする。したがって、ハ
ーフミラーによって投光する光と受光される光の分離を
して、１本の光ファイバを投光用と受光用に共用化する
構成が実現できる。
投光素子と受光素子の前面に設けることにより、共用さ
れる光ファイバの基端面反射によるクロストーク成分が
受光素子に入射されるのをカットする。したがって、ハ
ーフミラーによって投光する光と受光される光の分離を
して、１本の光ファイバを投光用と受光用に共用化する
構成が実現できる。
【０００８】
【実施例】この考案の一実施例を図１に示し説明する。
図１に示す光ファイバ式光電スイッチ９において、投光
素子５、受光素子６、制御部７、検出される物体８は、
図５で説明した光電スイッチ３のものと同一または同等
物であるので、同一符号を付けて説明を省略する。
図１に示す光ファイバ式光電スイッチ９において、投光
素子５、受光素子６、制御部７、検出される物体８は、
図５で説明した光電スイッチ３のものと同一または同等
物であるので、同一符号を付けて説明を省略する。
【０００９】この構造の特徴は、光ファイバ１０を投光
と受光に共用化するため投受光分離用のハーフミラー１
１を用いたこと、および共用化することによって光ファ
イバ１０の端面１０ａに生じる反射光が受光素子６に入
射しないように偏光方向が９０°異なる偏光板１２，１
３を投光素子５と受光素子６の前面に配置したことであ
る。なお、１４は投光素子と受光素子の光軸を平行化す
るための表面反射鏡である。
と受光に共用化するため投受光分離用のハーフミラー１
１を用いたこと、および共用化することによって光ファ
イバ１０の端面１０ａに生じる反射光が受光素子６に入
射しないように偏光方向が９０°異なる偏光板１２，１
３を投光素子５と受光素子６の前面に配置したことであ
る。なお、１４は投光素子と受光素子の光軸を平行化す
るための表面反射鏡である。
【００１０】これらの取付け関係を説明する。投光素子
５と受光素子６は、その光軸が平行になるように配置さ
れる。光ファイバ１０の基端面１０ａは、投光素子５の
光が垂直に入射するように、その光軸の延長上に配置さ
れる。ハーフミラー１１は投光素子５の光軸上に４５°
の傾斜を付けて配置される。表面反射鏡１４は、受光素
子６の光軸上にハーフミラー１１と平行に配置される。
５と受光素子６は、その光軸が平行になるように配置さ
れる。光ファイバ１０の基端面１０ａは、投光素子５の
光が垂直に入射するように、その光軸の延長上に配置さ
れる。ハーフミラー１１は投光素子５の光軸上に４５°
の傾斜を付けて配置される。表面反射鏡１４は、受光素
子６の光軸上にハーフミラー１１と平行に配置される。
【００１１】この光ファイバ式光電スイッチ９の動作を
説明する。投光素子５は制御部７の出力する同期信号を
受け、所定周期でパルス発光する。この光は一方の偏光
板１２によって偏光され、ハーフミラー１１を透過して
光ファイバ１０の基端面１０ａに入射する。そして、光
ファイバ１０を通りその先端面１０ｂから検出位置の物
体８に向かって照射される。検出位置の物体８から反射
された光は、光ファイバ１０の先端面に入射し、光ファ
イバ１０内を逆方向に通過して、その基端面１０ａから
ハーフミラー１１に入射する。ハーフミラー１１はこの
反射光を９０°方向に反射して表面反射鏡１４に向け
る。表面反射鏡１４はこれをさらに受光素子６の光軸上
に反射する。この光は他方の偏光板１３を透過して受光
素子６に入射する。受光素子６の出力は、制御部７で所
定の判定レベルと比較され、これより大きければ、物体
ありの電気信号が出力される。
説明する。投光素子５は制御部７の出力する同期信号を
受け、所定周期でパルス発光する。この光は一方の偏光
板１２によって偏光され、ハーフミラー１１を透過して
光ファイバ１０の基端面１０ａに入射する。そして、光
ファイバ１０を通りその先端面１０ｂから検出位置の物
体８に向かって照射される。検出位置の物体８から反射
された光は、光ファイバ１０の先端面に入射し、光ファ
イバ１０内を逆方向に通過して、その基端面１０ａから
ハーフミラー１１に入射する。ハーフミラー１１はこの
反射光を９０°方向に反射して表面反射鏡１４に向け
る。表面反射鏡１４はこれをさらに受光素子６の光軸上
に反射する。この光は他方の偏光板１３を透過して受光
素子６に入射する。受光素子６の出力は、制御部７で所
定の判定レベルと比較され、これより大きければ、物体
ありの電気信号が出力される。
【００１２】次に偏光板１２，１４を用いた意味につい
て説明する。この構造で使用されているハーフミラー１
１は、写真器等で実用化されているが、これをそのまま
光電スイッチに使用すると、図２に示すように光ファイ
バ１０の基端面１０ａに投光素子５の光が当たって生じ
る反射光Ｋが、ハーフミラー１１および表面反射鏡１４
で反射して受光素子６に入射するクロストークが生じ
て、Ｓ／Ｎ比が悪化し実用化できなくなる。特に、プラ
スチック製光ファイバを用いた光電スイッチに、この構
造を採用しようとすると、この光ファイバ１０が配線現
場で適宜に切断され研磨加工なしのフリーカット方式で
使用されるため、図２に示す光ファイバ１０の端面反射
光Ｋが、特別に大きくなる。
て説明する。この構造で使用されているハーフミラー１
１は、写真器等で実用化されているが、これをそのまま
光電スイッチに使用すると、図２に示すように光ファイ
バ１０の基端面１０ａに投光素子５の光が当たって生じ
る反射光Ｋが、ハーフミラー１１および表面反射鏡１４
で反射して受光素子６に入射するクロストークが生じ
て、Ｓ／Ｎ比が悪化し実用化できなくなる。特に、プラ
スチック製光ファイバを用いた光電スイッチに、この構
造を採用しようとすると、この光ファイバ１０が配線現
場で適宜に切断され研磨加工なしのフリーカット方式で
使用されるため、図２に示す光ファイバ１０の端面反射
光Ｋが、特別に大きくなる。
【００１３】ところが、上述したように偏光方向が９０
°異なる偏光板１２，１３を投光素子５と受光素子６の
前面に配置しておくと、光ファイバ１０の基端面１０ａ
で反射した投光素子５からの光は、その偏光方向が９０
°異なることにより、受光素子６の前面に配置した偏光
板１３を通過できず、上記クロストークを防止できる。
そして、受光素子６に入射させるべき検出位置からの反
射光は、検出される物体８の反射が通常は乱反射である
こと、および光ファイバ内での複数回の全反射により偏
光状態が解消しているので、受光素子の前面に配置した
偏光板１３の偏光方向と振動方向が一致する光の成分が
通過して受光素子６に入射し、クロストークを極めて少
なくして物体８の検出が可能になる。
°異なる偏光板１２，１３を投光素子５と受光素子６の
前面に配置しておくと、光ファイバ１０の基端面１０ａ
で反射した投光素子５からの光は、その偏光方向が９０
°異なることにより、受光素子６の前面に配置した偏光
板１３を通過できず、上記クロストークを防止できる。
そして、受光素子６に入射させるべき検出位置からの反
射光は、検出される物体８の反射が通常は乱反射である
こと、および光ファイバ内での複数回の全反射により偏
光状態が解消しているので、受光素子の前面に配置した
偏光板１３の偏光方向と振動方向が一致する光の成分が
通過して受光素子６に入射し、クロストークを極めて少
なくして物体８の検出が可能になる。
【００１４】なお、光ファイバ１０の端面反射は、図２
に示すように、光ファイバの基端面側からその先端面１
０ｂに入射する場合にも生じるが、先端面１０ｂに入射
する光は光ファイバ内での減衰により基端面１０ａに入
射する光よりも小さくなっているので、その影響は小さ
く、制御部７の感度調節器で上記判定レベルを適当な値
に調節することにより問題なく使用できる。
に示すように、光ファイバの基端面側からその先端面１
０ｂに入射する場合にも生じるが、先端面１０ｂに入射
する光は光ファイバ内での減衰により基端面１０ａに入
射する光よりも小さくなっているので、その影響は小さ
く、制御部７の感度調節器で上記判定レベルを適当な値
に調節することにより問題なく使用できる。
【００１５】光ファイバの先端面１０ｂは、図２に示し
たように軸線と直交方向に切断する通常のカット方式で
もよいが、図３に示すように傾斜方向にカットすると、
この反射光の大部分は、光ファイバ内を全反射して戻れ
ない角度で反射することになり、先端面１０ｂにおける
反射光によるクロストークをもカットでき、さらに精度
を向上できる。
たように軸線と直交方向に切断する通常のカット方式で
もよいが、図３に示すように傾斜方向にカットすると、
この反射光の大部分は、光ファイバ内を全反射して戻れ
ない角度で反射することになり、先端面１０ｂにおける
反射光によるクロストークをもカットでき、さらに精度
を向上できる。
【００１６】上記本考案の構造を、図６に示す２本の光
ファイバを用いる従来の光電スイッチ３に適用するため
のアタッチメント構造を図４と図５に示す。これは、上
記ハーフミラー１１、表面反射鏡１４、偏光板１２，１
３を上述の配置で内蔵した筐体１５に、投光素子５と受
光素子６から延長された光ファイバ１，２および検出位
置に延ばされる本考案の光ファイバ１０の基端部を挿入
してネジ止め固定する構造を持つ。この実施例では、光
結合を高くするため、偏光板１２，１３の手前に集光レ
ンズ１６，１７を設けているが、これは省略することも
できる。この構造において、２本の光ファイバの取付部
１８，１９に投光素子５および受光素子６を直接取付け
れば、図１に示す構造の光電スイッチ９となる。
ファイバを用いる従来の光電スイッチ３に適用するため
のアタッチメント構造を図４と図５に示す。これは、上
記ハーフミラー１１、表面反射鏡１４、偏光板１２，１
３を上述の配置で内蔵した筐体１５に、投光素子５と受
光素子６から延長された光ファイバ１，２および検出位
置に延ばされる本考案の光ファイバ１０の基端部を挿入
してネジ止め固定する構造を持つ。この実施例では、光
結合を高くするため、偏光板１２，１３の手前に集光レ
ンズ１６，１７を設けているが、これは省略することも
できる。この構造において、２本の光ファイバの取付部
１８，１９に投光素子５および受光素子６を直接取付け
れば、図１に示す構造の光電スイッチ９となる。
【００１７】
【考案の効果】本考案によれば、投光素子に対向する光
ファイバの端面の反射光を、受光素子に入射させず、被
検出物体の反射光を受光素子に入射させる構造を提供し
たことにより、光ファイバが一本にでき、配線の太さを
細く出来るので取り扱い、特に狭小な検出位置に光ファ
イバの先端を向けて取付ける作業が容易になり、製造コ
ストも低減できる。
ファイバの端面の反射光を、受光素子に入射させず、被
検出物体の反射光を受光素子に入射させる構造を提供し
たことにより、光ファイバが一本にでき、配線の太さを
細く出来るので取り扱い、特に狭小な検出位置に光ファ
イバの先端を向けて取付ける作業が容易になり、製造コ
ストも低減できる。
【図１】この考案の反射型光電スイッチの構成を示す
【図２】図１に示す反射型光電スイッチにおける端面反
射光を示す図
射光を示す図
【図３】この考案の光ファイバの先端面の他の実施例を
示す図
示す図
【図４】この考案を従来の光電スイッチで実施するため
のアタッチメントの構造を示す平面図
のアタッチメントの構造を示す平面図
【図５】図４に示すアタッチメントの正面図
【図６】２本の光ファイバを用いる従来の光電スイッチ
を示す
を示す
５ 投光素子 ６ 受光素子 ７ 制御部 ８ 検出位置にある物体 ９ 光電スイッチ １０ 光ファイバ １１ ハーフミラー １２，１３ 偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/28 Ｇ０２Ｂ 6/28 Ｎ
Claims (1)
- 【請求項１】 先端を検出位置に対向させて取付けられ
る投受光兼用の一本の光ファイバと、 投受光分離用のハーフミラーを介し、前記光ファイバの
基端に対向して配置される投光素子及び受光素子と、 投光素子とハーフミラーの間に配置された投光素子の偏
光板と、 投光素子の偏光板と偏光方向を９０°異ならせ、ハーフ
ミラーと受光素子の間に配置された受光素子の偏光板
と、 受光素子の出力を、所定の判定レベルと比較し物体の有
無を電気信号で出力する制御部とを具備し、 光ファイバの基端で反射した光の偏光方向が、受光素子
の偏光板の偏光方向と９０°異なり、検出位置で反射し
て受光素子に戻る光が、光ファイバ内を往復する際の全
反射の繰り返しにより偏光の方向性を失い、受光素子の
偏光板の偏光方向と一致する成分を持つことによって、 受光素子に、光ファイバの基端で反射した光が入射せ
ず、検出位置で反射した光が入射するようにしたことを
特徴とする光ファイバ式光電スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991068566U JPH0741074Y2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 光ファイバ式光電スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991068566U JPH0741074Y2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 光ファイバ式光電スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0520237U JPH0520237U (ja) | 1993-03-12 |
| JPH0741074Y2 true JPH0741074Y2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=13377445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991068566U Expired - Lifetime JPH0741074Y2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 光ファイバ式光電スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741074Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022522058A (ja) * | 2019-04-22 | 2022-04-13 | ブラックモア センサーズ アンド アナリティクス エルエルシー | Ｌｉｄａｒシステム内における送信および受信モードの空間的変位の提供 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005180943A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Azuma Systems:Kk | 作業車両用周辺監視装置 |
| JP5488099B2 (ja) * | 2009-12-08 | 2014-05-14 | 株式会社デンソーウェーブ | レーザレーダ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60146173A (ja) * | 1984-01-10 | 1985-08-01 | Omron Tateisi Electronics Co | 反射形光電スイツチ |
-
1991
- 1991-08-28 JP JP1991068566U patent/JPH0741074Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022522058A (ja) * | 2019-04-22 | 2022-04-13 | ブラックモア センサーズ アンド アナリティクス エルエルシー | Ｌｉｄａｒシステム内における送信および受信モードの空間的変位の提供 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0520237U (ja) | 1993-03-12 |
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