JP4853301B2 - Optical fiber photoelectric sensor - Google Patents

Optical fiber photoelectric sensor Download PDF

Info

Publication number
JP4853301B2
JP4853301B2 JP2007010292A JP2007010292A JP4853301B2 JP 4853301 B2 JP4853301 B2 JP 4853301B2 JP 2007010292 A JP2007010292 A JP 2007010292A JP 2007010292 A JP2007010292 A JP 2007010292A JP 4853301 B2 JP4853301 B2 JP 4853301B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
light
side optical
light receiving
photoelectric sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007010292A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008177087A (en
Inventor
保嘉 澤田
基晴 奥濃
毅 宮田
重嗣 平木
純一 松原
貴理 亀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Priority to JP2007010292A priority Critical patent/JP4853301B2/en
Publication of JP2008177087A publication Critical patent/JP2008177087A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4853301B2 publication Critical patent/JP4853301B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Description

本発明は、検出対象物に向けて光を投光し、その反射光または透過光を受光することによって検出対象物の有無、色、反射率、表面状態等の情報を検出する光電センサに関し、特に、検出対象物に向けて投光する光や検出対象物からの光を光ファイバを利用して導波する光ファイバ型光電センサに関する。   The present invention relates to a photoelectric sensor that detects information such as the presence / absence of a detection target, color, reflectance, and surface state by projecting light toward the detection target and receiving the reflected or transmitted light. In particular, the present invention relates to an optical fiber photoelectric sensor that guides light projected toward a detection target and light from the detection target using an optical fiber.

従来のファイバ型光電センサとしては、たとえば特開２００１−１５５５９８号公報（特許文献１）に開示のものが知られている。上記特許文献１に開示のファイバ型光電センサにおいては、本体ケーシングに収容配置されるベース部材に投光側光ファイバを挿入するための貫通孔と受光側光ファイバを挿入するための貫通孔とを設け、当該貫通孔の各々に投光側光ファイバおよび受光側光ファイバのそれぞれを挿入保持させる構成が採用されている。ここで、各々の貫通孔の一方の開口端には、それぞれ投光素子のパッケージ表面および受光素子のパッケージ表面が対面配置されており、貫通孔の他方の開口端から挿入された投光側光ファイバおよび受光側光ファイバのそれぞれは、投光素子のパッケージ表面および受光素子のパッケージ表面のそれぞれに突き当てて固定される。   As a conventional fiber type photoelectric sensor, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-155598 (Patent Document 1) is known. In the fiber-type photoelectric sensor disclosed in Patent Document 1, a through hole for inserting a light projecting side optical fiber and a through hole for inserting a light receiving side optical fiber are inserted into a base member accommodated in a main body casing. A configuration is employed in which each of the light projecting side optical fiber and the light receiving side optical fiber is inserted and held in each of the through holes. Here, at one opening end of each through hole, the package surface of the light projecting element and the package surface of the light receiving element are arranged to face each other, and the light on the light projecting side inserted from the other opening end of the through hole Each of the fiber and the light receiving side optical fiber is abutted against and fixed to the package surface of the light projecting element and the package surface of the light receiving element.

ところで、投光素子として利用されるＬＥＤ（light emitting diode）パッケージや受光素子として利用されるＰＤ（photodiode）パッケージ等の半導体パッケージにおいては、半導体チップを基材の主表面に実装し、当該基材の主表面と半導体チップとを覆うように透光性の樹脂封止層が形成されていることが一般的である。このため、上述のように光ファイバを半導体パッケージの樹脂封止層の表面に突き当てた場合にも、半導体チップとパッケージ表面との間には所定の距離だけ隔たりがあるため、当該部分において光の拡散が生じることになり、実際に投光側光ファイバのコアに入射する光や受光素子の受光面によって受光される光の量は僅かに過ぎないこととなってしまうという問題が生じる。また、光ファイバに対する半導体パッケージの組付け位置にずれが生じた場合には、さらに極端に受光効率や結合効率が低下することにもなる。   By the way, in a semiconductor package such as an LED (light emitting diode) package used as a light emitting element or a PD (photodiode) package used as a light receiving element, a semiconductor chip is mounted on the main surface of the base material. In general, a translucent resin sealing layer is formed so as to cover the main surface and the semiconductor chip. For this reason, even when the optical fiber is abutted against the surface of the resin sealing layer of the semiconductor package as described above, there is a predetermined distance between the semiconductor chip and the package surface. This causes a problem that the amount of light that actually enters the core of the light projecting side optical fiber or light that is received by the light receiving surface of the light receiving element is only small. In addition, when the position where the semiconductor package is assembled to the optical fiber is shifted, the light receiving efficiency and the coupling efficiency are extremely lowered.

また、上記特許文献１に開示の光ファイバ型光電センサにあっては、光ファイバを直接半導体パッケージに突き当てる構成を採用しているため、光ファイバを半導体パッケージに突き当てることによって生じる応力が半導体パッケージの端子ピンと実装基板のランドとを接合するはんだ接合部に加わり、はんだ接合部における信頼性の低下につながる問題も有している。さらには、上記荷重がさらに大きい場合には、当該荷重によって半導体パッケージ自体が破壊するおそれもある。   Further, since the optical fiber photoelectric sensor disclosed in Patent Document 1 employs a configuration in which the optical fiber is directly abutted against the semiconductor package, stress generated by abutting the optical fiber against the semiconductor package is a semiconductor. In addition to the solder joint that joins the terminal pin of the package and the land of the mounting substrate, there is also a problem that leads to a decrease in reliability at the solder joint. Furthermore, when the load is larger, the semiconductor package itself may be broken by the load.

このような課題を解決するために、たとえば特開平９−１２７３７４号公報（特許文献２）に開示されるような光ファイバ型光電センサの構造が提案されている。上記特許文献２に開示の光ファイバ型光電センサにおいては、空気の屈折率（＝１）に比較して大きな屈折率を有する光学用ガラスまたは光学用透光性樹脂を用いて円錐台柱形状の光学部材を構成し、当該光学部材を光ファイバと半導体パッケージとの間に介在させることにより、上記光学部材に入射した光が上記光学部材中を反射しながら進むようにし、結合効率の向上や受光効率の向上を図っている。また、上記特許文献２には、受光素子または投光素子と上記光学部材とが直接接触しないように構成した構造も開示されており、当該構造を採用すれば上述の如くはんだ接合部に応力が集中する問題も生じない。
特開２００１−１５５５９８号公報 特開平９−１２７３７４号公報 In order to solve such a problem, a structure of an optical fiber type photoelectric sensor as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-127374 (Patent Document 2) has been proposed. In the optical fiber photoelectric sensor disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, an optical glass or optically transparent resin having a refractive index larger than that of air (= 1) is used. By configuring the member and interposing the optical member between the optical fiber and the semiconductor package, light incident on the optical member travels while reflecting through the optical member, thereby improving coupling efficiency and light receiving efficiency. We are trying to improve. Further, Patent Document 2 also discloses a structure in which the light receiving element or the light projecting element and the optical member are not in direct contact. If this structure is employed, stress is applied to the solder joint as described above. There is no problem of concentration.
JP 2001-155598 A JP-A-9-127374

しかしながら、このような円錐台柱形状の光学部材を利用した場合には、当該光学部材を本体ケーシングの内部において精度よく位置決めして固定することが困難であり、光ファイバと当該光学部材の位置決めを精度よく行なうことが非常に困難であった。そのため、半導体パッケージに対する当該光学部材の組付け位置にずれが生じた場合や、当該光学部材に対する光ファイバの組付け位置にずれが生じた場合には、やはり極端に受光効率や結合効率が著しく低下してしまう問題が生じる。   However, when such a truncated cone-shaped optical member is used, it is difficult to accurately position and fix the optical member inside the main body casing, and the positioning of the optical fiber and the optical member is accurate. It was very difficult to do well. For this reason, if there is a deviation in the assembly position of the optical member with respect to the semiconductor package, or if there is a deviation in the assembly position of the optical fiber with respect to the optical member, the light receiving efficiency and the coupling efficiency are also extremely reduced. Cause problems.

また、上記問題とは別に、近年用いられているバンドルファイバやマルチコアファイバを投光側光ファイバまたは受光側光ファイバとして利用した場合には、その軸中心から離れた位置にあるコアにおける結合効率や当該コアから出射された光の受光素子による受光効率が著しく低下してしまうという問題も生じている。   In addition to the above problems, when a bundle fiber or multi-core fiber that has been used in recent years is used as a light-emitting side optical fiber or a light-receiving side optical fiber, the coupling efficiency in the core located away from the axis center There is also a problem that the light receiving efficiency of the light emitted from the core by the light receiving element is significantly lowered.

したがって、本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであり、受光側光ファイバと受光側光導波路との位置決めが容易にかつ高精度に行なえ、その結果、受光効率が飛躍的に向上した光ファイバ型光電センサを提供することを目的とする。また、本発明は、上記目的に加え、投光側光ファイバと投光素子との位置決めが容易にかつ高精度に行なえ、その結果、結合効率が飛躍的に向上した光ファイバ型光電センサを提供することもあわせて目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the positioning of the light receiving side optical fiber and the light receiving side optical waveguide can be performed easily and with high accuracy. As a result, the light receiving efficiency is dramatically improved. An object is to provide an improved optical fiber photoelectric sensor. In addition to the above object, the present invention provides an optical fiber photoelectric sensor in which the light-projecting side optical fiber and the light projecting element can be positioned easily and with high accuracy, and as a result, the coupling efficiency is greatly improved. The purpose is also to do.

本発明に基づく光ファイバ型光電センサは、検出対象物に向けて光を投光する投光素子と、検出対象物からの光を受光する受光素子と、検出対象物からの光を上記受光素子に導波する受光側光ファイバと、上記受光側光ファイバの一端面と上記受光素子の受光面との間に介在し、上記受光側光ファイバの上記一端面から出射された光を上記受光素子の上記受光面に導波する受光側光導波路を規定する受光側光導波路規定部とを備える。上記受光側光導波路規定部は、上記受光側光ファイバの上記一端面の周縁に突き当たる受光側光ファイバ突き当たり面を有している。上記受光側光導波路は、一方の開口端が上記受光側光ファイバの上記一端面に面しかつ他方の開口端が上記受光素子の上記受光面に面するように形成されるとともに内周面が鏡面反射面となるように形成された貫通孔にて構成されている。   An optical fiber photoelectric sensor according to the present invention includes a light projecting element that projects light toward a detection target, a light receiving element that receives light from the detection target, and a light receiving element that receives light from the detection target. A light receiving side optical fiber that is guided to the light receiving side, and a light that is emitted between the one end surface of the light receiving side optical fiber and the light receiving surface of the light receiving element. And a light receiving side optical waveguide defining part for defining a light receiving side optical waveguide guided to the light receiving surface. The light-receiving-side optical waveguide defining portion has a light-receiving-side optical fiber abutting surface that abuts the periphery of the one end face of the light-receiving-side optical fiber. The light receiving side optical waveguide is formed such that one open end faces the one end surface of the light receiving side optical fiber and the other open end faces the light receiving surface of the light receiving element, and an inner peripheral surface thereof It is comprised by the through-hole formed so that it might become a specular reflective surface.

このように構成することにより、受光側光ファイバの一端面から出射された光を受光側光導波路規定部に設けれた貫通孔形状の受光側光導波路の内周面によって鏡面反射させつつ受光素子の受光面に集光することが可能になるため、受光効率の向上が図られる。また、受光側光ファイバが直接受光素子に突き当たらない構成のため、受光側光ファイバを挿入する際の挿入圧が受光素子に加わるおそれもなく、信頼性の向上が図られる。さらには、受光側光導波路規定部を設けない場合に比べ、受光素子と受光側光ファイバに位置ずれが生じた場合にも、受光効率の低下が低く抑制可能になる。   By configuring in this way, the light receiving element reflects the light emitted from the one end surface of the light receiving side optical fiber to a specular reflection by the inner peripheral surface of the light receiving side optical waveguide having a through hole provided in the light receiving side optical waveguide defining portion. Since the light can be condensed on the light receiving surface, the light receiving efficiency can be improved. In addition, since the light receiving side optical fiber does not directly contact the light receiving element, there is no fear that the insertion pressure when inserting the light receiving side optical fiber is applied to the light receiving element, and the reliability is improved. Furthermore, compared with the case where the light receiving side optical waveguide defining portion is not provided, even when a positional shift occurs between the light receiving element and the light receiving side optical fiber, a decrease in light receiving efficiency can be suppressed.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光側光導波路規定部が上記受光側光ファイバの上記一端面を含む一方端を受け入れる凹部形状の受光側光ファイバ受け部をさらに有していることが好ましい。その場合には、上記受光側光ファイバ受け部の底面によって上記受光側光ファイバ突き当たり面が構成されていることが好ましく、また、上記受光側光ファイバ受け部の底面の中央に上記受光側光導波路の上記一方の開口端が設けられていることが好ましい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the light receiving side optical waveguide defining portion further includes a recessed light receiving side optical fiber receiving portion for receiving one end including the one end face of the light receiving side optical fiber. It is preferable. In that case, it is preferable that the light receiving side optical fiber abutting surface is constituted by the bottom surface of the light receiving side optical fiber receiving portion, and the light receiving side optical waveguide is formed at the center of the bottom surface of the light receiving side optical fiber receiving portion. It is preferable that the one opening end is provided.

このように構成することにより、受光側光ファイバ受け部によって受光側光ファイバの位置決めが行なわれるため、位置決め精度の向上が可能になる。したがって、受光効率の低下をさらに低く抑制することが可能になる。また、受光側光ファイバを保持する部材と受光側光導波路を規定する部材とを一体化させることが可能になるため、部品点数の削減が可能となり、製造の容易化と製造コストの削減が可能になる。   With this configuration, since the light receiving side optical fiber is positioned by the light receiving side optical fiber receiving portion, the positioning accuracy can be improved. Accordingly, it is possible to further reduce the decrease in light receiving efficiency. In addition, the member that holds the light-receiving side optical fiber and the member that defines the light-receiving side optical waveguide can be integrated, so the number of parts can be reduced, facilitating manufacturing and reducing manufacturing costs. become.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにおいては、当該光ファイバ型光電センサが、上記受光側光ファイバ突き当たり面に上記受光側光ファイバの上記一端面を突き当てた状態で上記受光側光ファイバを移動不能に固定する固定機構をさらに備えていることが好ましい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the optical fiber type photoelectric sensor is configured such that the light receiving side optical fiber is in a state where the one end surface of the light receiving side optical fiber is abutted against the light receiving side optical fiber abutting surface. It is preferable to further include a fixing mechanism for immovably fixing.

このように構成することにより、受光側光ファイバ受け部によって位置決めされて保持された受光側光ファイバを確実に固定できるようになるため、使用時等に受光側光ファイバが位置ずれを起こすことによって受光効率が低下する等の不具合を確実に防止できる。   By configuring in this manner, the light receiving side optical fiber positioned and held by the light receiving side optical fiber receiving portion can be securely fixed. Problems such as a decrease in light receiving efficiency can be reliably prevented.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光側光導波路の上記他方の開口端の開口面積が上記受光側光導波路の上記一方の開口端の開口面積よりも小さくなるように、上記受光側光導波路が上記一方の開口端から上記他方の開口端に向かうに連れて絞られていることが好ましい。   In the optical fiber photoelectric sensor according to the present invention, the opening area of the other opening end of the light receiving side optical waveguide is smaller than the opening area of the one opening end of the light receiving side optical waveguide. It is preferable that the light receiving side optical waveguide is narrowed from the one opening end toward the other opening end.

このように構成することにより、受光側光ファイバの一端面から出射された光を受光側光導波路規定部に設けれた貫通孔形状の受光側光導波路の内周面によってより確実に受光素子の受光面に集光することが可能になるため、受光面上に集光される光の光芒を適切な大きさにまで確実に絞ることが可能になる。   With this configuration, the light emitted from the one end surface of the light receiving side optical fiber is more reliably secured by the inner peripheral surface of the through hole shaped light receiving side optical waveguide provided in the light receiving side optical waveguide defining portion. Since the light can be condensed on the light receiving surface, the light beam condensed on the light receiving surface can be reliably reduced to an appropriate size.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光素子が表面実装デバイスであってもよい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the light receiving element may be a surface mount device.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光素子が波長分離型フォトダイオードアレイパッケージであってもよい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the light receiving element may be a wavelength separation type photodiode array package.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光側光導波路の内周面が、上記受光側光導波路規定部の基材の表面に金属膜が蒸着されかつ当該金属膜の表面が透光性樹脂被膜によってコーティングされることによって鏡面反射面として仕上げられていることが好ましい。   In the optical fiber photoelectric sensor according to the present invention, the inner peripheral surface of the light receiving side optical waveguide is formed by depositing a metal film on the surface of the base material of the light receiving side optical waveguide defining portion, and the surface of the metal film. Is preferably finished as a specular reflection surface by being coated with a translucent resin film.

このように構成することにより、受光側光導波路の内周面を確実に鏡面反射面とすることができる。   By comprising in this way, the internal peripheral surface of the light-receiving side optical waveguide can be reliably used as a specular reflection surface.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光側光ファイバは、バンドルファイバまたはマルチコアファイバであってもよい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the light receiving side optical fiber may be a bundle fiber or a multi-core fiber.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにおいては、当該光ファイバ型光電センサが、上記投光素子から出射された光を検出対象物に向けて導波する投光側光ファイバと、上記投光側光ファイバの一端面と上記投光素子の発光面との間に介在し、上記発光素子の上記発光面から出射された光を上記投光側光ファイバの上記一端面に導波する投光側光導波路を規定する投光側光導波路規定部とをさらに備えていてもよい。その場合には、上記投光側光導波路規定部が、上記投光側光ファイバの上記一端面の周縁に突き当たる投光側光ファイバ突き当たり面を有していることが好ましく、また、上記投光側光導波路が、一方の開口端が上記投光側光ファイバの上記一端面に面しかつ他方の開口端が上記投光素子の上記投光面に面するように形成されるとともに内周面が鏡面反射面となるように形成された貫通孔にて構成されていることが好ましい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the optical fiber type photoelectric sensor guides the light emitted from the light projecting element toward the detection target, and the light projecting side. Light projection that is interposed between one end surface of the side optical fiber and the light emitting surface of the light projecting element, and guides light emitted from the light emitting surface of the light emitting element to the one end surface of the light projecting side optical fiber. A light-projecting side optical waveguide defining part that defines the side optical waveguide may be further provided. In that case, it is preferable that the light-projecting-side optical waveguide defining portion has a light-projecting-side optical fiber abutting surface that abuts against the periphery of the one end surface of the light-projecting-side optical fiber. The side optical waveguide is formed so that one opening end faces the one end surface of the light projecting side optical fiber and the other opening end faces the light projecting surface of the light projecting element, and an inner peripheral surface. Is preferably constituted by a through hole formed so as to be a specular reflection surface.

このように構成することにより、投光素子から出射された光を投光側光導波路規定部に設けれた貫通孔形状の投光側光導波路の内周面によって鏡面反射させつつ投光側光ファイバの一端面に集光することが可能になるため、結合効率の向上が図られる。また、投光側光ファイバが直接投光素子に突き当たらない構成のため、投光側光ファイバを挿入する際の挿入圧が投光素子に加わるおそれもなく、信頼性の向上が図られる。さらには、投光側光導波路規定部を設けない場合に比べ、投光素子と投光側光ファイバに位置ずれが生じた場合にも、結合効率の低下が低く抑制可能になる。   With this configuration, the light emitted from the light projecting element is specularly reflected by the inner peripheral surface of the light projecting side optical waveguide having a through hole provided in the light projecting side optical waveguide defining portion. Since the light can be condensed on one end face of the fiber, the coupling efficiency can be improved. Further, since the light projecting side optical fiber does not directly hit the light projecting element, there is no fear that the insertion pressure when inserting the light projecting side optical fiber is applied to the light projecting element, and the reliability is improved. Furthermore, compared with the case where the light projecting side optical waveguide defining portion is not provided, even when a positional deviation occurs between the light projecting element and the light projecting side optical fiber, it is possible to suppress a decrease in coupling efficiency.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記投光側光導波路規定部が上記投光側光ファイバの上記一端面を含む一方端を受け入れる凹部形状の投光側光ファイバ受け部をさらに有していることが好ましい。その場合には、上記投光側光ファイバ受け部の底面によって上記投光側光ファイバ突き当たり面が構成されていることが好ましく、また、上記投光側光ファイバ受け部の底面の中央に上記投光側光導波路の上記一方の開口端が設けられていることが好ましい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the light projecting side optical fiber receiving portion having a concave shape in which the light projecting side optical waveguide defining portion receives one end including the one end face of the light projecting side optical fiber. It is preferable to further have. In this case, it is preferable that the projecting side optical fiber abutting surface is constituted by the bottom surface of the projecting side optical fiber receiving part, and the projecting side optical fiber receiving part is centered on the bottom surface of the projecting side optical fiber receiving part. It is preferable that the one opening end of the light-side optical waveguide is provided.

このように構成することにより、投光側光ファイバ受け部によって投光側光ファイバの位置決めが行なわれるため、位置決め精度の向上が可能になる。したがって、結合効率の低下をさらに低く抑制することが可能になる。また、投光側光ファイバを保持する部材と投光側光導波路を規定する部材とを一体化させることが可能になるため、部品点数の削減が可能となり、製造の容易化とコスト低減が可能になる。   With this configuration, since the light projecting side optical fiber is positioned by the light projecting side optical fiber receiving portion, the positioning accuracy can be improved. Accordingly, it is possible to further suppress the decrease in coupling efficiency. In addition, the member that holds the light-emitting side optical fiber and the member that defines the light-projecting side optical waveguide can be integrated, so the number of parts can be reduced, facilitating manufacturing and reducing costs. become.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにおいては、当該光ファイバ型光電センサが、上記投光側光ファイバ突き当たり面に上記投光側光ファイバの上記一端面を突き当てた状態で上記投光側光ファイバを移動不能に固定する固定機構をさらに備えていることが好ましい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the optical fiber type photoelectric sensor is in a state where the one end surface of the light projecting side optical fiber is abutted against the light projecting side optical fiber abutting surface. It is preferable to further include a fixing mechanism that fixes the optical fiber so as not to move.

このように構成することにより、投光側光ファイバ受け部によって位置決めされて保持された投光側光ファイバを確実に固定できるようになるため、使用時等に投光側光ファイバが位置ずれを起こすことによって投光効率が低下する等の不具合を確実に防止できる。   With this configuration, the light projecting side optical fiber positioned and held by the light projecting side optical fiber receiving section can be securely fixed. It is possible to reliably prevent problems such as a decrease in light projection efficiency due to the occurrence.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記投光素子が表面実装デバイスであってもよい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the light projecting element may be a surface mount device.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記投光素子が、光源としての発光ダイオードチップおよび当該発光ダイオードチップを封止しかつシリコンを含有する透光性樹脂層を含む白色発光ダイオードパッケージであってもよい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, the light projecting element includes a light emitting diode chip as a light source, and a white light emission including a translucent resin layer containing silicon and sealing the light emitting diode chip. It may be a diode package.

上述のように本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、投光側光ファイバが直接投光素子に突き当たらない構成を採用しているため、脆弱な透光性樹脂層を有する上記構造の白色発光ダイオードパッケージを投光素子として利用した場合にも、白色発光ダイオードパッケージが破損することを防止することが可能である。   As described above, the optical fiber photoelectric sensor according to the present invention employs a configuration in which the light projecting side optical fiber does not directly contact the light projecting element, and thus has a fragile translucent resin layer. Even when the white light emitting diode package having the structure is used as a light projecting element, the white light emitting diode package can be prevented from being damaged.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記投光側光導波路の内周面が、上記投光側光導波路規定部の基材表面に金属膜が蒸着されかつ当該金属膜の表面が透光性樹脂被膜によってコーティングされることによって鏡面反射面として仕上げられていることが好ましい。   In the optical fiber photoelectric sensor according to the present invention, a metal film is deposited on the inner peripheral surface of the light projecting side optical waveguide on the substrate surface of the light projecting side optical waveguide defining portion, and The surface is preferably finished as a specular reflection surface by being coated with a translucent resin film.

このように構成することにより、投光側光導波路の内周面を確実に鏡面反射面とすることができる。   By comprising in this way, the internal peripheral surface of the light projection side optical waveguide can be made into a specular reflective surface reliably.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光側光ファイバ突き当たり面と上記投光側光ファイバ突き当たり面とが同一平面上に位置していることが好ましい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, it is preferable that the light receiving side optical fiber contact surface and the light projecting side optical fiber contact surface are located on the same plane.

このように構成することにより、投光側光ファイバと受光側光ファイバの挿し込むべき長さを等しくすることが可能になるため、挿し込み量が不十分になるおそれが低減できる。また、投光側光ファイバと受光側光ファイバとが一体化された光ファイバを使用した場合にも、投光側光ファイバおよび受光側光ファイバの両方を確実に投光側光ファイバ突き当たり面および受光側光ファイバ突き当たり面にまで挿し込むことが可能になる。   By configuring in this way, it is possible to equalize the length to be inserted between the light projecting side optical fiber and the light receiving side optical fiber, so that the possibility that the amount of insertion becomes insufficient can be reduced. In addition, even when an optical fiber in which the light projecting side optical fiber and the light receiving side optical fiber are integrated is used, both the light projecting side optical fiber and the light receiving side optical fiber are securely connected to the light projecting side optical fiber abutting surface and It becomes possible to insert even the light-receiving-side optical fiber contact surface.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光側光導波路規定部の上記受光素子に面する主面と上記投光側光導波路規定部の上記投光素子に面する主面とが非同一平面上に位置していてもよい。   In the optical fiber photoelectric sensor according to the present invention, the main surface of the light receiving side optical waveguide defining portion facing the light receiving element and the main surface of the light projecting side optical waveguide defining portion facing the light projecting element. And may be located on non-coplanar surfaces.

このように構成することにより、組付け状態において受光素子の受光側光導波路に面する主面と投光素子の投光側光導波路に面する主面とが非同一平面上に位置することとなる場合にも、上述の如く受光側光導波路規定部の受光素子に面する主面と投光側光導波路規定部の投光素子に面する主面とをこれに応じて非同一平面上に位置するようにすることにより、受光素子と受光側光導波路との位置関係および投光素子と投光側光導波路との位置関係を簡便に所望のものとすることができる。したがって、受光効率の向上と結合効率の向上とを同時に図ることが可能になる。   With this configuration, the main surface facing the light receiving side optical waveguide of the light receiving element and the main surface facing the light projecting side optical waveguide of the light projecting element are located on a non-coplanar surface in the assembled state. In this case, as described above, the main surface of the light receiving side optical waveguide defining portion facing the light receiving element and the main surface of the light emitting side optical waveguide defining portion facing the light projecting element are accordingly on the same plane. By being positioned, the positional relationship between the light receiving element and the light receiving side optical waveguide and the positional relationship between the light projecting element and the light projecting side optical waveguide can be easily made desired. Therefore, it is possible to simultaneously improve the light receiving efficiency and the coupling efficiency.

上記本発明に基づく光ファイバ型光電センサにあっては、上記受光側光導波路規定部と上記投光側光導波路規定部とが一体化された一の部材にて構成されていることが好ましい。   In the optical fiber type photoelectric sensor according to the present invention, it is preferable that the light receiving side optical waveguide defining portion and the light projecting side optical waveguide defining portion are constituted by a single member.

このように構成することにより、受光側光導波路規定部と投光側光導波路規定部とを一の部材ににて構成することが可能になるため、部品点数の削減が可能となり、製造の容易化と製造コストの削減が可能になる。   With this configuration, the light-receiving side optical waveguide defining portion and the light-projecting side optical waveguide defining portion can be configured as a single member, so that the number of parts can be reduced and manufacturing is easy. And manufacturing costs can be reduced.

本発明によれば、受光側光ファイバと受光素子との位置決めを容易にかつ高精度に行なうことができるようになるため、受光効率が飛躍的に向上した光ファイバ型光電センサとすることができる。また、本発明によれば、上記効果に加え、投光側光ファイバと投光素子との位置決めを容易にかつ高精度に行なうことができるようになるため、結合効率が飛躍的に向上した光ファイバ型光電センサとすることもできる。   According to the present invention, since the light receiving side optical fiber and the light receiving element can be positioned easily and with high accuracy, an optical fiber type photoelectric sensor with greatly improved light receiving efficiency can be obtained. . Further, according to the present invention, in addition to the above effects, the positioning of the light projecting side optical fiber and the light projecting element can be performed easily and with high accuracy. A fiber photoelectric sensor can also be used.

以下、本発明の一実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態においては、投光素子として白色発光ダイオードチップ（以下、白色ＬＥＤチップと略す）がパッケージング化された白色発光ダイオードパッケージ（以下、白色ＬＥＤパッケージと略す）を利用し、受光素子として波長分離型フォトダイオードアレイチップ（以下、波長分離型ＰＤアレイチップと略す）がパッケージング化された波長分離型フォトダイオードアレイパッケージ（以下、波長分離型ＰＤアレイパッケージと略す）を利用した反射型の光ファイバ型光電センサを例示して説明を行なう。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment described below, a white light emitting diode package (hereinafter abbreviated as white LED package) in which a white light emitting diode chip (hereinafter abbreviated as white LED chip) is packaged as a light projecting element is used to receive light. Reflection using a wavelength separation type photodiode array package (hereinafter abbreviated as wavelength separation type PD array package) in which a wavelength separation type photodiode array chip (hereinafter abbreviated as wavelength separation type PD array chip) is packaged as an element. An optical fiber type photoelectric sensor will be described as an example.

図１は、本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサの外観構造を示す概略斜視図である。まず、図１を参照して本実施の形態における光ファイバ型光電センサの外観構造について説明する。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an external structure of an optical fiber type photoelectric sensor according to an embodiment of the present invention. First, the external structure of the optical fiber type photoelectric sensor in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１に示すように、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００は、本体部１０１と、ヘッド部１０２と、これら本体部１０１とヘッド部１０２とを接続する投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０とを備えている。   As shown in FIG. 1, an optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment includes a main body 101, a head 102, a light projecting side optical fiber 180 that connects the main body 101 and the head 102, and light reception. Side optical fiber 190.

本体部１０１は、本体ケーシング１１０と、本体ケーシング１１０に回動自在に取付けられた開閉カバー１１４と、本体ケーシング１１０の内部に収容されたフレーム１１６とを主として有しており、開閉カバー１１４の開状態において露出するフレーム１１６の上面に表示部１０３および操作部１０４を有している。本体部１０１の前面に位置する本体ケーシング１１０の前壁部分には、投光側光ファイバ１８０が挿し込まれる開口部１１１（図２等参照）と受光側光ファイバ１９０が挿し込まれる開口部１１２（図２等参照）とが設けられており、当該開口部１１１，１１２にそれぞれ投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０が挿し込まれている。   The main body 101 mainly includes a main body casing 110, an opening / closing cover 114 rotatably attached to the main body casing 110, and a frame 116 accommodated inside the main body casing 110. The display unit 103 and the operation unit 104 are provided on the upper surface of the frame 116 exposed in the state. An opening 111 (see FIG. 2 and the like) into which the light projecting side optical fiber 180 is inserted and an opening 112 into which the light receiving side optical fiber 190 is inserted into the front wall portion of the main body casing 110 located on the front surface of the main body 101. (Refer to FIG. 2 and the like), and the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 are inserted into the openings 111 and 112, respectively.

本体部１０１の背面からは、電源ラインや信号ライン等の芯線が一体化された電気コード１０５が引き出されている。また、本体部１０１の上面の所定位置には、投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０を本体部１０１へ固定する際に操作する回動レバー１３０が設けられている。なお、本体部１０１の内部には、投光素子としての白色ＬＥＤパッケージ１６０（図２等参照）および受光素子としての波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０（図２等参照）やアンプ部（不図示）等が収容されている。   An electrical cord 105 in which core wires such as a power supply line and a signal line are integrated is drawn out from the back surface of the main body 101. A rotating lever 130 is provided at a predetermined position on the upper surface of the main body 101 to be operated when the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 are fixed to the main body 101. Inside the main body 101, a white LED package 160 (see FIG. 2 and the like) as a light projecting element, a wavelength separation type PD array package 170 (see FIG. 2 and the like) as a light receiving element, and an amplifier section (not shown). Etc. are housed.

投光側光ファイバ１８０は、白色ＬＥＤパッケージ１６０から発せられた光を導波し、ヘッド部１０２へと伝送する。受光側光ファイバ１９０は、ヘッド部１０２に入射した光を導波し、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０へと伝送する。これら投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０は、それぞれコアおよびクラッドと呼ばれる２層構造からなる光ファイバ芯線１８１，１９１（図２等参照）と、これら光ファイバ芯線１８１，１９１を覆う外皮１８２，１９２（図２等参照）とによって構成されている。なお、このように光ファイバ芯線とこれを覆う外皮とからなる光ファイバを外皮を有しない光ファイバと区別するために光ファイバコードと称することもある。   The light projecting side optical fiber 180 guides the light emitted from the white LED package 160 and transmits it to the head unit 102. The light receiving side optical fiber 190 guides the light incident on the head unit 102 and transmits it to the wavelength separation type PD array package 170. The light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 are respectively composed of optical fiber core lines 181 and 191 (refer to FIG. 2 and the like) having a two-layer structure called a core and a clad, and a sheath covering these optical fiber core lines 181 and 191. 182, 192 (see FIG. 2 and the like). In addition, in order to distinguish the optical fiber which consists of an optical fiber core wire and the outer skin | cover which covers this in this way from the optical fiber which does not have an outer skin, it may be called an optical fiber cord.

ヘッド部１０２は、投光側光ファイバ１８０によって導波された光を検出対象物に対して投光するとともに、検出対象物に投光された光の反射光を捉え、この反射光を受光側光ファイバ１９０によって本体部１０１へと導波する。   The head unit 102 projects the light guided by the light projecting side optical fiber 180 onto the detection target, captures the reflected light of the light projected on the detection target, and receives the reflected light on the light receiving side. The light is guided to the main body 101 by the optical fiber 190.

図２ないし図４は、本実施の形態における光ファイバ型光電センサにおける光ファイバの取付け構造を説明するための図であり、図２は、非取付け状態における本体部前部の断面図、図３は、非取付け状態における主要部の一部破断斜視図、図４は、取付け状態における本体部前部の断面図である。また、図５は、本実施の形態における光ファイバ型光電センサにおける光ファイバの固定構造を説明するための断面図である。次に、これら図２ないし図５を参照して、本実施の形態における光ファイバ型光電センサにおける光ファイバの取付け構造および固定構造について詳説する。   2 to 4 are views for explaining an optical fiber mounting structure in the optical fiber photoelectric sensor according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the front portion of the main body in a non-mounted state. FIG. 4 is a partially broken perspective view of the main part in the non-attached state, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the front part of the main body part in the attached state. FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining an optical fiber fixing structure in the optical fiber photoelectric sensor according to the present embodiment. Next, with reference to these FIG. 2 thru | or FIG. 5, the attachment structure and fixing structure of the optical fiber in the optical fiber type photoelectric sensor in this Embodiment are explained in full detail.

図２に示すように、本体ケーシング１１０の内部に収容されたフレーム１１６の前面と本体ケーシング１１０の前壁部分との間には、所定の大きさの空間が形成されており、当該空間に各種の構成部品が配置されている。具体的には、当該空間には、投光側光導波路および受光側光導波路を規定するとともに投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０を保持するホルダ部材１２０と、ホルダ部材１２０によって保持された投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０を本体部１０１に固定する光ファイバ固定部材１４０と、白色ＬＥＤパッケージ１６０および波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０が実装された実装基板１５０とが主として配置されている。   As shown in FIG. 2, a space of a predetermined size is formed between the front surface of the frame 116 housed in the main body casing 110 and the front wall portion of the main body casing 110, and various kinds of spaces are formed in the space. The components are arranged. Specifically, in the space, a holder member 120 that defines the light projecting side optical waveguide and the light receiving side optical waveguide and holds the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190, and the holder member 120 are held. The optical fiber fixing member 140 for fixing the light emitting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 to the main body 101 and the mounting substrate 150 on which the white LED package 160 and the wavelength separation type PD array package 170 are mounted are mainly disposed. Has been.

図２に示すように、ホルダ部材１２０は、フレーム１１６の前面に固定されている。図２および図３に示すように、ホルダ部材１２０の前面には、円柱形状の空洞を有するように凹部が一対形成されており、一方の凹部によって投光側光ファイバ受け部１２１が、他方の凹部によって受光側光ファイバ受け部１２２がそれぞれ構成されている。これら投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２のそれぞれは、いずれも投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０の外径よりも僅かに大きい内径を有するように構成されている。そのため、図４に示すように、投光側光ファイバ１８０の一端および受光側光ファイバ１９０の一端がこれら投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２に挿し込まれた状態においては、投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２のそれぞれによって投光側光ファイバ１８０の上記一端および受光側光ファイバ１９０の上記一端が保持されることになる。   As shown in FIG. 2, the holder member 120 is fixed to the front surface of the frame 116. As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of recesses are formed on the front surface of the holder member 120 so as to have a columnar cavity, and the light projecting side optical fiber receiving portion 121 is formed by the one recess to the other. The light receiving side optical fiber receiving part 122 is comprised by the recessed part, respectively. Each of the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122 is configured to have an inner diameter slightly larger than the outer diameters of the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190. ing. Therefore, as shown in FIG. 4, in a state where one end of the light projecting side optical fiber 180 and one end of the light receiving side optical fiber 190 are inserted into the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122 The one end of the light projecting side optical fiber 180 and the one end of the light receiving side optical fiber 190 are held by the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122, respectively.

図２および図３に示すように、投光側光ファイバ受け部１２１は、投光側光ファイバ１８０の挿し込み側の端面１８３の周縁部分に突き当たる投光側光ファイバ突き当たり面１２１ａを有している。一方、受光側光ファイバ受け部１２２は、受光側光ファイバ１９０の挿し込み側の端面１９３の周縁部分に突き当たる受光側光ファイバ突き当たり面１２２ａを有している。これら投光側光ファイバ突き当たり面１２１ａおよび受光側光ファイバ突き当たり面１２２ａは、凹部形状の投光側光ファイバ受け部１２１の底面および受光側光ファイバ受け部１２２の底面によってそれぞれ構成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the light projecting side optical fiber receiving portion 121 has a light projecting side optical fiber abutting surface 121 a that abuts on the peripheral portion of the end surface 183 on the insertion side of the light projecting side optical fiber 180. Yes. On the other hand, the light receiving side optical fiber receiving portion 122 has a light receiving side optical fiber abutting surface 122 a that abuts on the peripheral portion of the end surface 193 on the insertion side of the light receiving side optical fiber 190. The light projecting side optical fiber butting surface 121a and the light receiving side optical fiber butting surface 122a are constituted by a bottom surface of the light projecting side optical fiber receiving portion 121 having a concave shape and a bottom surface of the light receiving side optical fiber receiving portion 122, respectively.

投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２のそれぞれの後方には、貫通孔形状の光導波路が位置している。具体的には、投光側光ファイバ受け部１２１の底面からホルダ部材１２０の背面にまで達するように貫通孔が設けられることにより貫通孔形状の投光側光導波路が形成されており、受光側光ファイバ受け部１２２の底面からホルダ部材１２０の背面にまで達するように貫通孔が設けられることにより貫通孔形状の受光側光導波路が形成されている。したがって、これらホルダ部材１２０の貫通孔が形成された部分の周縁が投光側光導波路規定部１２６および受光側光導波路規定部１２７に相当することになる。なお、上記貫通孔形状の投光側光導波路および受光側光導波路は、必ずしも物理的な意味合いにおいて完全な空洞にて構成されている必要はなく、光学的な意味合いにおいて光が導波可能な貫通孔にて構成されていればよく、上記貫通孔が空洞にて構成されている場合の他、透光性樹脂等によって充填されている場合をも含む意味である。なお、透光性樹脂等によって貫通孔が充填されている場合には、当該貫通孔を充填する透光性樹脂が空気の屈折率により近い材質であることが好ましい。   A through-hole-shaped optical waveguide is located behind each of the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122. Specifically, a through-hole-shaped light-projecting-side optical waveguide is formed by providing a through-hole so as to reach from the bottom surface of the light-projecting-side optical fiber receiver 121 to the back surface of the holder member 120, and the light-receiving side A through hole is provided so as to reach from the bottom surface of the optical fiber receiving portion 122 to the back surface of the holder member 120, whereby a light receiving side optical waveguide having a through hole shape is formed. Therefore, the periphery of the portion of the holder member 120 where the through hole is formed corresponds to the light projecting side optical waveguide defining portion 126 and the light receiving side optical waveguide defining portion 127. The light emitting side optical waveguide and the light receiving side optical waveguide having the above-described through-hole shape do not necessarily need to be configured as a complete cavity in the physical sense, and pass through in which light can be guided in the optical sense. What is necessary is just to be comprised by the hole, and the meaning including the case where it fills with translucent resin etc. besides the case where the said through-hole is comprised by the cavity is included. In addition, when the through-hole is filled with translucent resin etc., it is preferable that the translucent resin with which the said through-hole is filled is a material close | similar to the refractive index of air.

ホルダ部材１２０に設けられた上記貫通孔形状の投光側光導波路および受光側光導波路のそれぞれの内周面１２６ａ，１２７ａは、鏡面反射面として仕上げられている。鏡面反射面とは、巨視的に見て反射の法則に従う反射面のことであり、入射光の角度と等しい角度で反射光が主として反射する反射面のことである。この鏡面反射面を具体的に実現する方法としては、たとえば、ホルダ部材１２０の基材表面にアルミニウムを蒸着し、さらにこのアルミニウム膜の表面にコーティング処理を施すことによって鏡面を形成する方法がある。本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、この方法を採用して鏡面仕上げを行なっており、図２ないし図４においてはその図示を省略しているが、ホルダ部材１２０の基材表面には、蒸着によって形成されたアルミニウム膜１２９ａと、このアルミニウム膜１２９ａの表面にコーティング処理を施すことによって形成された透光性樹脂層被膜１２９ｂとを有している（図８参照）。   The inner peripheral surfaces 126a and 127a of the light emitting side optical waveguide and the light receiving side optical waveguide having the through-hole shape provided in the holder member 120 are finished as specular reflecting surfaces. The specular reflection surface is a reflection surface that follows the law of reflection when viewed macroscopically, and is a reflection surface on which reflected light mainly reflects at an angle equal to the angle of incident light. As a specific method for realizing this specular reflection surface, for example, there is a method of forming a mirror surface by depositing aluminum on the surface of the base material of the holder member 120 and further applying a coating treatment to the surface of the aluminum film. In the optical fiber type photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, this method is used for mirror finishing, and the surface of the base material of the holder member 120 is omitted in FIGS. Has an aluminum film 129a formed by vapor deposition, and a translucent resin layer coating 129b formed by applying a coating process to the surface of the aluminum film 129a (see FIG. 8).

図２に示すように、ホルダ部材１２０の上方前端部分には、ヒンジ部１２３が設けられている。このヒンジ部１２３は、上述の回動レバー１３０に設けられた回動軸１３１を軸支することにより、回動レバー１３０を回動可能に支持している。また、ホルダ部材１２０の前面には、後述するスライダー１３４を上下方向にスライド移動可能に案内するガイド部材１３２（図５参照）と、回動レバー１３０の操作にリンクしてガイド部材１３２によって案内されて上下方向にスライド移動するスライダー１３４と、スライダー１３４によって押圧されて弾性変形することにより投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０を挟持して固定する光ファイバ固定部材１４０とが組み付けられている。これら回動レバー１３０、ガイド部材１３２、スライダー１３４および光ファイバ固定部材１４０によって投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０を一回の操作で同時に本体部１０１に固定する固定機構が構成されている。   As shown in FIG. 2, a hinge portion 123 is provided at the upper front end portion of the holder member 120. This hinge part 123 supports the rotation lever 130 so that rotation is possible by pivotally supporting the rotation shaft 131 provided in the above-mentioned rotation lever 130. Further, a guide member 132 (see FIG. 5) that guides a slider 134, which will be described later, is slidably movable in the vertical direction, and a guide member 132 that is linked to the operation of the rotary lever 130 on the front surface of the holder member 120. The slider 134 that slides in the vertical direction and the optical fiber fixing member 140 that clamps and fixes the light emitting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 by being elastically deformed by being pressed by the slider 134 are assembled. Yes. The rotating lever 130, the guide member 132, the slider 134, and the optical fiber fixing member 140 constitute a fixing mechanism for fixing the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 to the main body 101 simultaneously by one operation. Yes.

図５に示すように、ガイド部材１３２は、スライダー１３４の左右方向の側面に面する一対のガイド壁部１３２ａ，１３２ｂを有しており、このガイド壁部１３２ａ，１３２ｂの間にスライダー１３４が嵌挿されている。スライダー１３４には、光ファイバ固定部材１４０が収容される切り欠き部１３５が設けられている。この切り欠き部１３５を規定するスライダー１３４の壁面の所定位置には、当該壁面から突設された突設部１３４ａ，１３４ｂが位置している。   As shown in FIG. 5, the guide member 132 has a pair of guide wall portions 132a and 132b facing the lateral sides of the slider 134, and the slider 134 is fitted between the guide wall portions 132a and 132b. It is inserted. The slider 134 is provided with a notch 135 in which the optical fiber fixing member 140 is accommodated. Projecting portions 134 a and 134 b projecting from the wall surface are located at predetermined positions on the wall surface of the slider 134 that defines the notch 135.

光ファイバ固定部材１４０は、所望の弾性を有するようにたとえば樹脂部材によって形成されており、投光側光ファイバ１８０が挿通される上部側中空部を規定する上部側固定部１４１と、受光側光ファイバ１９０が挿通される下部側中空部を規定する下部側固定部１４３とを有している。上部側固定部１４１は、投光側光ファイバ１８０が光ファイバ固定部材１４０の上部側中空部に挿通された状態において、投光側光ファイバ１８０の上部に圧着する上部側アーム部１４１ａと、投光側光ファイバ１８０の下部に圧着する下部側アーム部１４１ｂとを含んでいる。一方、下部側固定部１４３は、受光側光ファイバ１９０が光ファイバ固定部材１４０の下部側中空部に挿通された状態において、受光側光ファイバ１９０の上部に圧着する上部側アーム部１４３ａと、受光側光ファイバ１９０の下部に圧着する下部側アーム部１４３ｂとを含んでいる。   The optical fiber fixing member 140 is formed of, for example, a resin member so as to have a desired elasticity, and includes an upper side fixing portion 141 that defines an upper side hollow portion through which the light projecting side optical fiber 180 is inserted, and a light receiving side light. A lower-side fixing portion 143 that defines a lower-side hollow portion through which the fiber 190 is inserted. The upper side fixing part 141 includes an upper side arm part 141a that is crimped to the upper part of the light projecting side optical fiber 180 in a state where the light projecting side optical fiber 180 is inserted into the upper side hollow part of the optical fiber fixing member 140, and a light projecting side. A lower arm portion 141 b that is crimped to the lower portion of the optical fiber 180. On the other hand, the lower-side fixing portion 143 includes an upper-side arm portion 143a that is crimped to the upper portion of the light-receiving side optical fiber 190 in a state where the light-receiving-side optical fiber 190 is inserted into the lower-side hollow portion of the optical fiber fixing member 140. And a lower arm portion 143b that is crimped to the lower portion of the side optical fiber 190.

上部側固定部１４１の上部側アーム部１４１ａの先端には、上述したスライダー１３４の突設部１３４ａに係合する舌状部１４２が設けられており、下部側固定部１４３の上部側アーム部１４３ａの先端には、上述したスライダー１３４の突設部１３４ｂに係合する舌状部１４４が設けられている。また、上部側固定部１４１の下部側アーム部１４１ｂは、ホルダ部材１２０の前面に設けられたストッパ部１２４ａによって移動不能に支持されており、下部側固定部１４３の下部側アーム部１４３ｂは、ホルダ部材１２０の前面に設けられたストッパ部１２４ｂによって移動不能に支持されている。   A tongue-like portion 142 that engages with the protruding portion 134a of the slider 134 described above is provided at the tip of the upper side arm portion 141a of the upper side fixing portion 141, and the upper side arm portion 143a of the lower side fixing portion 143 is provided. A tongue-like portion 144 that engages with the protruding portion 134b of the slider 134 described above is provided at the tip. Further, the lower arm portion 141b of the upper fixing portion 141 is supported so as not to move by a stopper portion 124a provided on the front surface of the holder member 120, and the lower arm portion 143b of the lower fixing portion 143 is a holder. The stopper part 124b provided on the front surface of the member 120 is supported so as not to move.

図２および図３に示すように、ホルダ部材１２０の背面には、実装基板１５０が固定されている。実装基板１５０の主面には、投光素子としての白色ＬＥＤパッケージ１６０と、受光素子としての波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０とが実装されている。ここで、白色ＬＥＤパッケージ１６０は、ホルダ部材１２０の背面に設けられた凹部１２５に収容されており、その発光面がホルダ部材１２０に設けられた貫通孔形状の投光側光導波路に面するように配置されている。一方、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０は、ホルダ部材１２０の背面に設けられた凹部１２５に収容されており、その受光面がホルダ部材１２０に設けられた貫通孔形状の受光側光導波路に面するように配置されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, a mounting substrate 150 is fixed to the back surface of the holder member 120. On the main surface of the mounting substrate 150, a white LED package 160 as a light projecting element and a wavelength separation type PD array package 170 as a light receiving element are mounted. Here, the white LED package 160 is accommodated in a recess 125 provided on the back surface of the holder member 120 so that the light emitting surface thereof faces the light emitting side optical waveguide having a through-hole shape provided in the holder member 120. Is arranged. On the other hand, the wavelength separation type PD array package 170 is accommodated in a recess 125 provided on the back surface of the holder member 120, and its light receiving surface faces a light receiving side optical waveguide having a through-hole shape provided in the holder member 120. Are arranged as follows.

白色ＬＥＤパッケージ１６０は、図３に示すように、基材１６１と、この基材１６１の主表面に実装された光源としての青色ＬＥＤチップ１６２と、これら基材１６１の主表面および青色ＬＥＤチップ１６２を封止しかつ蛍光体材料を含有する透光性樹脂層１６３とを含む半導体パッケージからなる。この白色ＬＥＤパッケージ１６０においては、青色ＬＥＤチップ１６２から発せられる青色光と、青色ＬＥＤチップ１６２から発せられた青色光を吸収することによって蛍光体材料から発っせられる黄色光との混色により、白色光が生成されて出射される。なお、透光性樹脂層１６３としては、シリコンを主成分として含有する樹脂材料が好適に用いられる。   As shown in FIG. 3, the white LED package 160 includes a base material 161, a blue LED chip 162 as a light source mounted on the main surface of the base material 161, and the main surface of the base material 161 and the blue LED chip 162. And a translucent resin layer 163 containing a phosphor material. In the white LED package 160, white light is generated by mixing the blue light emitted from the blue LED chip 162 and the yellow light emitted from the phosphor material by absorbing the blue light emitted from the blue LED chip 162. Is generated and emitted. Note that as the translucent resin layer 163, a resin material containing silicon as a main component is preferably used.

波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０は、図３に示すように、基材１７１と、この基材１７１の主表面に実装された波長分離型ＰＤアレイチップ１７２と、これら基材１７１の主表面および波長分離型ＰＤアレイチップ１７２を封止する透光性樹脂層１７３とを含む半導体パッケージからなる。ここで、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２は、受光領域がマトリックス状に分割された分割型フォトダイオードの受光面に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のバンドパスフィルタが個々の受光領域に対応付けて分散配置されたものであり、受光される光の波長を分離して検出することが可能な半導体受光チップである。   As shown in FIG. 3, the wavelength separation type PD array package 170 includes a base material 171, a wavelength separation type PD array chip 172 mounted on the main surface of the base material 171, and the main surface and wavelength of the base material 171. The semiconductor package includes a translucent resin layer 173 that seals the separation type PD array chip 172. Here, in the wavelength separation type PD array chip 172, red (R), green (G), and blue (B) band pass filters are individually provided on the light receiving surface of the divided photodiode in which the light receiving region is divided into a matrix. This is a semiconductor light receiving chip that is dispersedly arranged in correspondence with the light receiving region and can detect the wavelength of the received light separately.

次に、図２、図４および図５を参照して、本実施の形態における光ファイバ型光電センサにおいて、本体部に投光側光ファイバおよび受光側光ファイバを接続および固定する操作について説明する。   Next, with reference to FIG. 2, FIG. 4, and FIG. 5, in the optical fiber type photoelectric sensor in the present embodiment, operations for connecting and fixing the light projecting side optical fiber and the light receiving side optical fiber to the main body will be described. .

まず、図２中に示す矢印Ａ方向に沿って、投光側光ファイバ１８０を、本体ケーシング１１０に設けられた開口部１１１および光ファイバ固定部材１４０に設けられた上部側中空部を経由して、ホルダ部材１２０に設けられた投光側光ファイバ受け部１２１に挿し込む。ここで、投光側光ファイバ受け部１２１に挿し込んだ投光側光ファイバ１８０は、その挿し込んだ側に位置する端面１８３が投光側光ファイバ受け部１２１の底面によって構成される投光側光ファイバ突き当り面１２１ａに突き当たるまで挿し込まれる必要がある。   First, along the direction of arrow A shown in FIG. 2, the light projecting side optical fiber 180 is routed through the opening 111 provided in the main body casing 110 and the upper side hollow provided in the optical fiber fixing member 140. Then, it is inserted into the light projecting side optical fiber receiver 121 provided on the holder member 120. Here, the light projecting side optical fiber 180 inserted into the light projecting side optical fiber receiving part 121 has the end surface 183 located on the inserted side constituted by the bottom surface of the light projecting side optical fiber receiving part 121. It is necessary to be inserted until it comes into contact with the side optical fiber contact surface 121a.

次に、図２中に示す矢印Ｂ方向に沿って、受光側光ファイバ１９０を、本体ケーシング１１０に設けられた開口部１１２および光ファイバ固定部材１４０に設けられた下部側中空部を経由して、ホルダ部材１２０に設けられた受光側光ファイバ受け部１２２に挿し込む。ここで、受光側光ファイバ受け部１２２に挿し込んだ受光側光ファイバ１９０は、その挿し込んだ側に位置する端面１９３が受光側光ファイバ受け部１２２の底面によって構成される受光側光ファイバ突き当り面１２２ａに突き当たるまで挿し込まれる必要がある。   Next, along the direction of arrow B shown in FIG. 2, the light receiving side optical fiber 190 is passed through the opening 112 provided in the main body casing 110 and the lower side hollow provided in the optical fiber fixing member 140. The light receiving side optical fiber receiving part 122 provided in the holder member 120 is inserted. Here, the light receiving side optical fiber 190 inserted into the light receiving side optical fiber receiving part 122 has a light receiving side optical fiber abutting where the end surface 193 located on the inserted side is constituted by the bottom surface of the light receiving side optical fiber receiving part 122. It is necessary to insert until it hits the surface 122a.

つづいて、この状態において、図２中に示す矢印Ｃ方向に回動レバー１３０が回動するように操作する。これにより、回動レバー１３０の所定部位がスライダー１３４の上面に接触し、スライダー１３４が図２中および図５中に示す矢印Ｄ方向に押し下げられることになる。この回動レバー１３０による押下により、スライダー１３４はガイド部材１３２によって案内されて下方（図２中および図５中に示す矢印Ｄ方向）に向けてスライド移動する。   Subsequently, in this state, the rotation lever 130 is operated to rotate in the direction of arrow C shown in FIG. Thereby, the predetermined part of the rotation lever 130 contacts the upper surface of the slider 134, and the slider 134 is pushed down in the direction of arrow D shown in FIG. 2 and FIG. When the rotary lever 130 is pressed, the slider 134 is guided by the guide member 132 and slides downward (in the direction of arrow D shown in FIGS. 2 and 5).

スライダー１３４が下方に移動した状態においては、スライダー１３４に設けられた突設部１３４ａ，１３４ｂが光ファイバ固定部材１４０に設けられた舌状部１４２，１４４にそれぞれ当接し、さらにこれを下方に押し下げる。これにより、光ファイバ固定部材１４０の上部側固定部１４１の上部側アーム部１４１ａおよび下部側固定部１４３の上部側アーム部１４３ａがそれぞれ下方に向けて弾性変形し、上部側固定部１４１の上部側アーム部１４１ａと下部側アーム部１４１ｂとによって投光側光ファイバ１８０が挟持されるとともに、下部側固定部１４３の上部側アーム部１４３ａと下部側アーム部１４３ｂとによって受光側光ファイバ１９０が挟持される。   When the slider 134 is moved downward, the projecting portions 134a and 134b provided on the slider 134 abut on the tongue-like portions 142 and 144 provided on the optical fiber fixing member 140, respectively, and are further pushed downward. . As a result, the upper arm portion 141a of the upper fixing portion 141 of the optical fiber fixing member 140 and the upper arm portion 143a of the lower fixing portion 143 are elastically deformed downward, respectively, and the upper side of the upper fixing portion 141 is The light projecting side optical fiber 180 is sandwiched between the arm part 141a and the lower arm part 141b, and the light receiving side optical fiber 190 is sandwiched between the upper arm part 143a and the lower arm part 143b of the lower side fixing part 143. The

以上により、投光側光ファイバ１８０と受光側光ファイバ１９０とが、その一端がそれぞれ投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２に挿し込まれかつその挿し込んだ側の端面１８３，１９３がそれぞれ投光側光ファイバ突き当たり面１２１ａおよび受光側光ファイバ突き当たり面１２２ａに突き当たった状態で本体部１０１に固定されることになる。   As described above, one end of each of the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 is inserted into the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122, and the end face on the side where the light is inserted. 183 and 193 are fixed to the main body 101 in a state where they abut against the light projecting side optical fiber abutting surface 121a and the light receiving side optical fiber abutting surface 122a, respectively.

図６は、本実施の形態における光ファイバ型光電センサの投光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００は、上述のように、投光側光ファイバ１８０と白色ＬＥＤパッケージ１６０との間に介在し、貫通孔形状を有する投光側光導波路が形成された投光側光導波路規定部１２６を有している。ここで、投光側光導波路の内周面１２６ａは、鏡面反射面にて構成されている。そのため、図６に示すように、白色ＬＥＤパッケージの発光面１６２ａから所定の指向角をもって広がるように出射された光Ｐは、投光側光導波路に入射し、投光側光ファイバ１８０のコアに導波される。このとき、投光側光導波路の内周面１２６ａに入射した光は、当該内周面１２６ａにおいて鏡面反射することになり、投光側光ファイバ１８０のコア部分に集光される。したがって、投光側光導波路を設けない場合に比べて大幅に結合効率が向上することになる。なお、本実施の形態における白色ＬＥＤパッケージ１６０は、複数の波長帯の光を混色して白色光とするものであるため、混色のための空間が必要になり、結果として所定の広がりをもった発光面全体から白色光が出射される、いわゆる面光源として機能することになる。これに基づき、図６においては、見かけ上の発光面を符号１６２ａで示している。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state of light guiding in the light projecting side optical waveguide of the optical fiber type photoelectric sensor in the present embodiment. As described above, the optical fiber type photoelectric sensor 100 in the present embodiment is interposed between the light projecting side optical fiber 180 and the white LED package 160, and the light projecting side optical waveguide having a through-hole shape is formed. The light emitting side optical waveguide defining portion 126 is provided. Here, the inner peripheral surface 126a of the light projecting side optical waveguide is constituted by a specular reflection surface. Therefore, as shown in FIG. 6, the light P emitted from the light emitting surface 162a of the white LED package so as to spread with a predetermined directivity angle enters the light projecting side optical waveguide and enters the core of the light projecting side optical fiber 180. Waveguided. At this time, the light incident on the inner peripheral surface 126 a of the light projecting side optical waveguide is specularly reflected on the inner peripheral surface 126 a and is condensed on the core portion of the light projecting side optical fiber 180. Therefore, the coupling efficiency is greatly improved as compared with the case where the light projecting side optical waveguide is not provided. Note that the white LED package 160 in the present embodiment mixes light of a plurality of wavelength bands into white light, so that a space for color mixing is required, resulting in a predetermined spread. It functions as a so-called surface light source in which white light is emitted from the entire light emitting surface. Based on this, in FIG. 6, the apparent light emitting surface is indicated by reference numeral 162a.

図７は、本実施の形態における光ファイバ型光電センサの受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００は、上述のように、受光側光ファイバ１９０と波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０との間に介在し、貫通孔形状を有する受光側光導波路が形成された受光側光導波路規定部１２７を有している。ここで、受光側光導波路の内周面１２７ａは、鏡面反射面にて構成されている。そのため、図７に示すように、受光側光ファイバ１９０のコア部分から所定の指向角をもって広がるように出射された光Ｐは、受光側光導波路に入射し、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の受光面１７２ａに導波される。このとき、受光側光導波路の内周面１２７ａに入射した光は、当該内周面１２７ａにおいて鏡面反射することになり、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の受光面１７２ａに集光される。したがって、受光側光導波路を設けない場合に比べて大幅に受光効率が向上することになる。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state of light guiding in the light receiving side optical waveguide of the optical fiber type photoelectric sensor in the present embodiment. As described above, the optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment is interposed between the light receiving side optical fiber 190 and the wavelength separation type PD array package 170, and has a light receiving side optical waveguide having a through-hole shape. And a light receiving side optical waveguide defining portion 127. Here, the inner peripheral surface 127a of the light-receiving side optical waveguide is constituted by a specular reflection surface. Therefore, as shown in FIG. 7, the light P emitted from the core portion of the light receiving side optical fiber 190 so as to spread with a predetermined directivity angle enters the light receiving side optical waveguide and is received by the wavelength separation type PD array package 170. It is guided to the surface 172a. At this time, the light incident on the inner peripheral surface 127 a of the light receiving side optical waveguide is specularly reflected on the inner peripheral surface 127 a and is condensed on the light receiving surface 172 a of the wavelength separation type PD array package 170. Therefore, the light receiving efficiency is greatly improved as compared with the case where the light receiving side optical waveguide is not provided.

以上において説明した本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、白色ＬＥＤパッケージ１６０から出射された光をホルダ部材１２０に設けた貫通孔形状の投光側光導波路の内周面１２６ａによって鏡面反射させつつ投光側光ファイバ１８０の一端面に集光することが可能になる。また、受光側光ファイバ１９０の一端面から出射された光をホルダ部材１２０に設けた貫通孔形状の受光側光導波路の内周面１２７ａによって鏡面反射させつつ波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に集光することが可能になる。したがって、結合効率および受光効率が高められた光ファイバ型光電センサとすることができる。   In the optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment described above, the light emitted from the white LED package 160 is mirror-finished by the inner peripheral surface 126a of the light projecting side optical waveguide having a through-hole shape provided in the holder member 120. It is possible to collect light on one end surface of the light projecting side optical fiber 180 while reflecting the light. Further, the light emitted from the one end surface of the light receiving side optical fiber 190 is condensed on the wavelength separation type PD array package 170 while being specularly reflected by the inner peripheral surface 127 a of the light receiving side optical waveguide having a through hole provided in the holder member 120. It becomes possible to do. Therefore, an optical fiber photoelectric sensor with improved coupling efficiency and light receiving efficiency can be obtained.

また、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、投光側光ファイバ１８０が直接白色ＬＥＤパッケージ１６０に突き当たらず、かつ受光側光ファイバ１９０が直接波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に突き当たらない構成のため、投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０を挿入する際の挿入圧が白色ＬＥＤパッケージ１６０および波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に加わるおそれもなく、信頼性の向上が図られる。   Further, in the optical fiber type photoelectric sensor 100 in the present embodiment, the light projecting side optical fiber 180 does not directly contact the white LED package 160, and the light receiving side optical fiber 190 directly contacts the wavelength separation type PD array package 170. Due to the non-contact configuration, there is no fear that the insertion pressure when inserting the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 is applied to the white LED package 160 and the wavelength separation type PD array package 170, thereby improving the reliability. It is done.

また、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２により、投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０の位置決めが行なわれることになる。したがって、投光側光ファイバ１８０と投光側光導波路の位置決めおよび受光側光ファイバ１９０と受光側光導波路の位置決めが高精度に行なえることになり、さらなる結合効率および受光効率の向上が図られることになる。また、投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２と投光側光導波路規定部１２６および受光側光導波路規定部１２７とを一の部材にて構成することが可能になるため、部品点数の削減が可能となり、製造の容易化およびコスト低減にもつながる。   In the optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 are positioned by the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122. Will be. Therefore, the positioning of the light projecting side optical fiber 180 and the light projecting side optical waveguide and the positioning of the light receiving side optical fiber 190 and the light receiving side optical waveguide can be performed with high accuracy, thereby further improving the coupling efficiency and the light receiving efficiency. It will be. In addition, the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122, the light projecting side optical waveguide defining part 126, and the light receiving side optical waveguide defining part 127 can be configured by a single member. This makes it possible to reduce the number of parts, leading to easier manufacturing and cost reduction.

また、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、投光側光ファイバ受け部１２１および受光側光ファイバ受け部１２２によって位置決めされて保持された投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０を光ファイバ固定機構によって確実に固定できるため、使用時等に投光側光ファイバ１８０や受光側光ファイバ１９０が位置ずれを起こすことによって投光効率や受光効率が低下する等の不具合を確実に防止することができる。   Moreover, in the optical fiber type photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber that are positioned and held by the light projecting side optical fiber receiving part 121 and the light receiving side optical fiber receiving part 122. 190 can be securely fixed by the optical fiber fixing mechanism, so that the light projecting efficiency and the light receiving efficiency are reduced due to the positional deviation of the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 during use. Can be prevented.

以上のように、本実施の形態の如くの構成を採用することにより、従来に比して信頼性が高く、また結合効率や受光効率が向上した高性能の光電センサを安価に製作することが可能になる。   As described above, by adopting the configuration as in the present embodiment, it is possible to manufacture a high-performance photoelectric sensor with higher reliability and improved coupling efficiency and light receiving efficiency at low cost. It becomes possible.

なお、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、ホルダ部材１２０の基材表面にアルミニウムを蒸着し、さらにこのアルミニウム膜の表面にコーティング処理を施すことによって鏡面を形成する方法を採用して、投光側光導波路の内周面１２６ａおよび受光側光導波路の内周面１２７ａを鏡面反射面とした場合を例示しているが、この他にも種々の方法を採用することが可能である。たとえば、ホルダ部材１２０の基材表面にニッケルめっき、クロムめっき、錫めっき等の金属めっきを施すことによって鏡面を形成する方法や、ホルダ部材１２０を樹脂材料にて射出成形するに際し、金型磨きを行なって成形されるホルダ部材１２０の表面を鏡面にする方法、ホルダ部材を高反射材料である白色の樹脂材料を用いて射出成形を行なうことによりホルダ部材１２０の表面を鏡面にする方法等が利用可能である。   In the optical fiber type photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, a method of forming a mirror surface by depositing aluminum on the surface of the base material of the holder member 120 and applying a coating treatment to the surface of the aluminum film is employed. In this example, the inner peripheral surface 126a of the light projecting side optical waveguide and the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide are specular reflection surfaces, but various other methods can be adopted. is there. For example, a method of forming a mirror surface by performing metal plating such as nickel plating, chromium plating, tin plating, etc. on the surface of the base material of the holder member 120, or mold polishing when the holder member 120 is injection-molded with a resin material. A method of making the surface of the holder member 120 formed as a mirror surface, a method of making the surface of the holder member 120 a mirror surface by performing injection molding using a white resin material, which is a highly reflective material, is used. Is possible.

また、上述のいずれかの方法を用いてホルダ部材の投光側光導波路の内周面および受光側光導波路の内周面を金属膜等の導電膜で覆う構成を採用した場合に、投光側光導波路の内周面および受光側光導波路の内周面のみならず、さらにホルダ部材の背面全体あるいはホルダ部材の表面全体を金属膜等の導電膜で覆うこととすれば、当該導電膜を接地することにより、実装基板に形成された電気回路に対する外部からの電磁波の重畳や実装基板に形成された電気回路から外部に漏出する電磁波等をシールドすることができるという副次的な効果も得ることもできる。   In addition, when any one of the above-described methods is used and the configuration in which the inner peripheral surface of the light emitting side optical waveguide of the holder member and the inner peripheral surface of the light receiving side optical waveguide are covered with a conductive film such as a metal film is used. If the entire back surface of the holder member or the entire surface of the holder member is covered with a conductive film such as a metal film as well as the inner peripheral surface of the side optical waveguide and the inner peripheral surface of the light receiving side optical waveguide, the conductive film By grounding, there is also a secondary effect that electromagnetic waves externally superimposed on an electric circuit formed on the mounting substrate or electromagnetic waves leaking outside from the electric circuit formed on the mounting substrate can be shielded. You can also.

以下においては、上記構成を採用する場合に、結合効率および受光効率をより高いものとするために考慮すべき事項について説明する。図８は、本実施の形態における光ファイバ型光電センサの投光側光導波路および受光側光導波路近傍の拡大断面図である。   In the following, items to be considered in order to make the coupling efficiency and the light receiving efficiency higher when the above configuration is adopted will be described. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the light projecting side optical waveguide and the light receiving side optical waveguide of the optical fiber type photoelectric sensor in the present embodiment.

本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００の如く、白色ＬＥＤパッケージ１８０に代表されるような大型の発光面を有する投光素子を利用する場合には、投光側光導波路の形状として、図８に示すように、投光側光ファイバ１８０の端面１８３に面する側の投光側光導波路の開口端の開口面積が白色ＬＥＤパッケージ１６０に面する側の投光側光導波路の開口端の開口面積よりも小さくなるように、投光側光導波路が上記投光側光ファイバ１８０の端面１８３に面する側の投光側光導波路の開口端から上記白色ＬＥＤパッケージ１６０に面する側の投光側光導波路の開口端に向かうに連れて絞られるように構成されていることが好ましい。すなわち、投光側光導波路の軸方向と直交する断面における形状を真円形状とする場合には、投光側光ファイバ１８０の端面１８３に面する側の投光側光導波路の開口端の直径ｒ１１が、白色ＬＥＤパッケージ１６０に面する側の投光側光導波路の開口端の直径ｒ１２よりも小さくなるように設定する。換言すれば、図８に示す断面において、投光側光ファイバ１８０の端面１８３に面する側の投光側光導波路の開口面と投光側光導波路の内周面１２６ａとが成す角θ１を９０°を超えるものとする。これにより、白色ＬＥＤパッケージ１６０から出射された光を投光側光導波路の内周面１２６ａによって投光側光ファイバ１８０のコアに向けて反射させることが可能になるため、結合効率の向上が図られる。なお、上記の構成の場合に上記角θ１を大きく設定し過ぎた場合には、投光側光導波路の内周面１２６ａによって反射した光が再び白色ＬＥＤパッケージ１６０側へと戻ってくることとなるため、上記角θ１の設定には十分な配慮が必要である。   In the case where a light projecting element having a large light emitting surface represented by the white LED package 180 is used like the optical fiber photoelectric sensor 100 in the present embodiment, the shape of the light projecting side optical waveguide is shown in FIG. As shown in FIG. 8, the opening area of the light projecting side optical waveguide on the side facing the end surface 183 of the light projecting side optical fiber 180 is the opening end of the light projecting side optical waveguide on the side facing the white LED package 160. The light projecting side optical waveguide is disposed on the side facing the white LED package 160 from the opening end of the light projecting side optical waveguide on the side facing the end surface 183 of the light projecting side optical fiber 180 so as to be smaller than the opening area. It is preferable that the optical side optical waveguide is configured so as to be narrowed toward the opening end. That is, when the shape in the cross section orthogonal to the axial direction of the light projecting side optical waveguide is a perfect circle, the diameter of the opening end of the light projecting side optical waveguide on the side facing the end surface 183 of the light projecting side optical fiber 180. r11 is set to be smaller than the diameter r12 of the opening end of the light projecting side optical waveguide on the side facing the white LED package 160. In other words, in the cross section shown in FIG. 8, an angle θ1 formed by the opening surface of the light projecting side optical waveguide on the side facing the end face 183 of the light projecting side optical fiber 180 and the inner peripheral surface 126a of the light projecting side optical waveguide is defined. It shall exceed 90 °. This makes it possible to reflect the light emitted from the white LED package 160 toward the core of the light projecting side optical fiber 180 by the inner peripheral surface 126a of the light projecting side optical waveguide, thereby improving the coupling efficiency. It is done. In the case of the above configuration, when the angle θ1 is set too large, the light reflected by the inner peripheral surface 126a of the light projecting side optical waveguide returns to the white LED package 160 side again. Therefore, sufficient consideration is required for setting the angle θ1.

なお、結合効率を高めるためには、白色ＬＥＤパッケージから出射された光を可能な限り投光側光ファイバ１８０のコアに集光させることが好ましい。そのため、白色ＬＥＤパッケージ１６０に面する側の投光側光導波路の開口端の直径ｒ１２は、白色ＬＥＤパッケージ１６０の見かけ上の発光面１６３ａの幅ｗ１よりも大きいことが好ましい。また、結合効率を高めるためには、投光側光導波路によって導波された光を可能な限り投光側光ファイバ１８０のコアに集光することも必要である。そのため、投光側光ファイバ１８０の端面１８３に面する側の投光側光導波路の開口端の直径ｒ１１は、投光側光ファイバ１８０の端面における光ファイバ芯線１８１の直径Ｒ１と同じか僅かに大きいものとすることが好ましい。   In order to increase the coupling efficiency, it is preferable to collect the light emitted from the white LED package as much as possible on the core of the light projecting side optical fiber 180. Therefore, the diameter r12 of the opening end of the light projecting side optical waveguide on the side facing the white LED package 160 is preferably larger than the apparent width w1 of the light emitting surface 163a of the white LED package 160. Further, in order to increase the coupling efficiency, it is also necessary to condense light guided by the light projecting side optical waveguide to the core of the light projecting side optical fiber 180 as much as possible. Therefore, the diameter r11 of the opening end of the light projecting side optical waveguide on the side facing the end surface 183 of the light projecting side optical fiber 180 is the same as or slightly the diameter R1 of the optical fiber core wire 181 at the end surface of the light projecting side optical fiber 180. It is preferable to make it large.

なお、図８においては、投光側光導波路の内周面１２６ａが所定の円錐面上に位置するように貫通孔形状を設計した場合を例示したが、当該内周面１２６ａが所定の放射面上や所定の球面上あるいは所定の円柱面上等の曲面上に位置するように貫通孔形状を設計してもよいし、上記内周面１２６ａが平面となるように貫通孔形状を平面視多角形状等に設計してもよい。また、上述の白色ＬＥＤパッケージ１６０に代えて発光面が非常に小さい（すなわち、実質的に点光源とみなせる程度に受光面が小さい）投光素子を利用した場合には、上記角θ１を９０°以下としてもよい。   8 illustrates the case where the through hole shape is designed so that the inner peripheral surface 126a of the light projecting side optical waveguide is located on a predetermined conical surface, the inner peripheral surface 126a is a predetermined radiation surface. The through hole shape may be designed so as to be located on a curved surface such as on the upper surface, a predetermined spherical surface, or a predetermined cylindrical surface, or the through hole shape may be a polygon in plan view so that the inner peripheral surface 126a is a flat surface. You may design in a shape etc. When a light emitting element having a very small light emitting surface (that is, a light receiving surface small enough to be regarded as a point light source) is used instead of the white LED package 160, the angle θ1 is set to 90 °. It is good also as follows.

また、図８に示すように、受光側光導波路の形状としては、受光側光ファイバ１９０の端面１９３に面する側の受光側光導波路の開口端の開口面積が波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に面する側の受光側光導波路の開口端の開口面積よりも大きくなるように、受光側光導波路の内周面１２７ａが断面傾斜状となるように構成されていることが好ましい。すなわち、受光側光導波路の軸方向と直交する断面における形状を真円形状とする場合には、受光側光ファイバ１９０の端面１９３に面する側の受光側光導波路の開口端の直径ｒ２１が、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に面する側の受光側光導波路の開口端の直径ｒ２２よりも大きくなるように設定する。換言すれば、図８に示す断面において、受光側光ファイバ１９０の端面１９３に面する側の受光側光導波路の開口面と受光側光導波路の内周面１２７ａとが成す角θ２を９０°よりも小さいものとする。これにより、受光側光ファイバ１９０のコアから出射された光を受光側光導波路の内周面１２７ａによって波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に向けて反射させることが可能になるため、受光効率の向上が図られる。なお、上記角θ２を小さく設定し過ぎた場合には、受光側光導波路の内周面１２７ａによって反射した光が再び受光側光ファイバ１９０側へと戻ってくることとなるため、上記角θ２としては６０°以上が好ましい。   Further, as shown in FIG. 8, the shape of the light receiving side optical waveguide is such that the opening area of the opening end of the light receiving side optical waveguide on the side facing the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190 is the wavelength separation type PD array package 170. It is preferable that the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide is inclined so that it is larger than the opening area of the opening end of the light receiving side optical waveguide on the facing side. That is, when the shape of the cross section orthogonal to the axial direction of the light receiving side optical waveguide is a perfect circle, the diameter r21 of the opening end of the light receiving side optical waveguide on the side facing the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190 is It is set to be larger than the diameter r22 of the opening end of the light receiving side optical waveguide on the side facing the wavelength separation type PD array package 170. In other words, in the cross section shown in FIG. 8, an angle θ2 formed by the opening surface of the light receiving side optical waveguide on the side facing the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190 and the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide is 90 °. Is also small. As a result, the light emitted from the core of the light receiving side optical fiber 190 can be reflected toward the wavelength separation type PD array package 170 by the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide, thereby improving the light receiving efficiency. Figured. If the angle θ2 is set too small, the light reflected by the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide returns to the light receiving side optical fiber 190 again, so that the angle θ2 is Is preferably 60 ° or more.

上記角θ２が６０°以上であることが好ましい理由は以下のとおりである。通常、光ファイバから出射される光は、光軸に対して±３０°程度の広がりをもっており、そのため受光側光ファイバ１９０の光ファイバ芯線１９１の端面の各点から出射される光も光軸に対して±３０°程度の角度の広がりをもって出射されることになる。この光が受光側光導波路の内周面１２７ａにおいて正反射したときに受光側光導波路から出射される光の角度をｘとすると、当該角ｘは、ｘ＝３０＋（９０−θ２）×２の関係を満たすことになる。ここで、角ｘが９０°を超えると、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の受光面へと進まない光となってしまうため、上記角ｘとしてはｘ＜９０°の条件を満たす必要があり、上記２つの式よりθ２＞６０°が導き出されることになる。   The reason why the angle θ2 is preferably 60 ° or more is as follows. Normally, the light emitted from the optical fiber has a spread of about ± 30 ° with respect to the optical axis. Therefore, the light emitted from each point on the end face of the optical fiber core 191 of the light receiving side optical fiber 190 is also on the optical axis. On the other hand, the light is emitted with an angular spread of about ± 30 °. When the angle of the light emitted from the light receiving side optical waveguide when this light is regularly reflected on the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide is x, the angle x is x = 30 + (90−θ2) × 2. It will satisfy the relationship. Here, if the angle x exceeds 90 °, the light does not travel to the light receiving surface of the wavelength separation type PD array package 170. Therefore, the angle x must satisfy the condition of x <90 °. Θ2> 60 ° is derived from the above two equations.

なお、上記角θ２の具体的な値としては、図８に示す構成において、受光側光ファイバ１９０から出射された光が２度にわたって受光側光導波路の内周面１２７ａにて反射されない条件を満たしていればよく、受光側光導波路の光軸方向の長さをおおよそ０．６ｍｍとし、受光側光ファイバ１９０の端面１９３に面する側の受光側光導波路の開口端の開口径を１．２ｍｍとした場合には、計算より角θ２が約７５°に設定されていることが必要であることが導き出される。   The specific value of the angle θ2 satisfies the condition that, in the configuration shown in FIG. 8, the light emitted from the light receiving side optical fiber 190 is not reflected by the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide twice. The length in the optical axis direction of the light receiving side optical waveguide is approximately 0.6 mm, and the opening diameter of the opening end of the light receiving side optical waveguide on the side facing the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190 is 1.2 mm. In this case, it is derived from the calculation that the angle θ2 needs to be set to about 75 °.

なお、図８においては、受光側光導波路の内周面１２７ａが所定の円錐面上に位置するように貫通孔形状を設計した場合を例示しているが、当該内周面１２７ａが所定の放射面上や所定の球面上あるいは所定の円柱面上等の曲面上に位置するように貫通孔形状を設計してもよいし、上記内周面１２６ａが平面となるように貫通孔形状を平面視多角形状等に設計してもよい。   FIG. 8 illustrates the case where the through hole shape is designed so that the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide is positioned on a predetermined conical surface, but the inner peripheral surface 127a has a predetermined radiation. The through-hole shape may be designed so as to be positioned on a curved surface such as on a surface, a predetermined spherical surface, or a predetermined cylindrical surface, or the through-hole shape is viewed in plan so that the inner peripheral surface 126a is a flat surface. You may design in polygonal shape etc.

なお、受光効率を高めるためには、受光側光ファイバ１９０のコアから出射された光を可能な限り波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の受光面に集光させることが好ましい。そのため、受光側光ファイバ１９０の端面１９３に面する側の受光側光導波路の開口端の直径ｒ２１は、受光側光ファイバ１９０の端面１９３における光ファイバ芯線１８１の直径Ｒ１と同じか僅かに大きいものとすることが好ましい。また、受光効率を高めるためには、受光側光導波路によって導波された光を可能な限り波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の受光面に集光することも必要である。そのため、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に面する側の受光側光導波路の開口端の直径ｒ２１は、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の受光面の幅ｗ２と同じか僅かに大きいものとすることが好ましい。   In order to increase the light receiving efficiency, it is preferable that the light emitted from the core of the light receiving side optical fiber 190 is condensed on the light receiving surface of the wavelength separation type PD array package 170 as much as possible. Therefore, the diameter r21 of the opening end of the light receiving side optical waveguide on the side facing the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190 is equal to or slightly larger than the diameter R1 of the optical fiber core wire 181 at the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190. It is preferable that Further, in order to increase the light receiving efficiency, it is also necessary to collect the light guided by the light receiving side optical waveguide on the light receiving surface of the wavelength separation type PD array package 170 as much as possible. Therefore, the diameter r21 of the opening end of the light receiving side optical waveguide on the side facing the wavelength separation type PD array package 170 may be the same as or slightly larger than the width w2 of the light reception surface of the wavelength separation type PD array package 170. preferable.

また、図８に示すように、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、投光側光ファイバ１８０と受光側光ファイバ１９０の挿し込むべき長さ（図２に示す距離Ｌ）を等しくするために、投光側光ファイバ突き当たり面１２１ａと受光側光ファイバ突き当たり面１２２ｂとが同一平面上に配置されるように構成している。これは、投光側光ファイバ１８０と受光側光ファイバ１９０の挿し込むべき長さが等しくしなるように設計されていない場合には、一方の光ファイバのみが突き当たり面に突き当たり他方の光ファイバが突き当たり面に突き当たっていない状態で光ファイバの固定が行なわれてしまうおそれがあるためである。特に、投光側光ファイバと受光側光ファイバとが一体化された光ファイバを使用した場合には、投光側光ファイバ１８０と受光側光ファイバ１９０の挿し込むべき長さを等しく設定しておかない限り、必ず一方の光ファイバに挿し込み量不足が生じてしまうことになる。   Further, as shown in FIG. 8, in the optical fiber type photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, the length (distance L shown in FIG. 2) to be inserted between the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 is set. In order to make them equal, the light projecting side optical fiber abutting surface 121a and the light receiving side optical fiber abutting surface 122b are arranged on the same plane. This is because, when the lengths to be inserted between the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 are not designed to be equal, only one optical fiber hits the abutting surface and the other optical fiber This is because the optical fiber may be fixed in a state where it does not hit the abutting surface. In particular, when an optical fiber in which the light projecting side optical fiber and the light receiving side optical fiber are integrated is used, the lengths to be inserted into the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 are set equal. Unless it is not, the amount of insertion into one optical fiber will be insufficient.

しかしながら、このように、投光側光ファイバ１８０と受光側光ファイバ１９０の挿し込むべき長さを等しく設定した場合において、異なる厚みの白色ＬＥＤパッケージ１６０と波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０とを同一平面上である実装基板１５０の主面上に実装した場合には、薄い方の半導体パッケージと光導波路との間の距離が必要以上に大きくなってしまう問題が生じ、結合効率または受光効率の低下が生じることとなってしまう。   However, when the lengths to be inserted into the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190 are set equal to each other, the white LED package 160 and the wavelength separation type PD array package 170 having different thicknesses are arranged on the same plane. When mounted on the main surface of the upper mounting substrate 150, there arises a problem that the distance between the thinner semiconductor package and the optical waveguide becomes unnecessarily large, resulting in a decrease in coupling efficiency or light receiving efficiency. Will occur.

そこで、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、図８に示すように、ホルダ部材１２０の背面に設けられた凹部１２５の深さを白色ＬＥＤパッケージ１６０の厚みＨ１と波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の厚みＨ２とに合わせて部位ごとに変更している。具体的には、凹部１２５の所定位置に段差部１２８を設けることにより、白色ＬＥＤパッケージ１６０に面する部分のホルダ部材１２０の背面と波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０に面する部分のホルダ部材１２０の背面とが非同一平面上に位置するようにし、上記半導体パッケージと光導波路との間の距離が必要以上に大きくなることを防止している。換言すれば、白色ＬＥＤパッケージ１６０と投光側光導波路との間に必要なギャップＤ１および波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０と受光側光導波路との間に必要なギャップＤ２を確保しつつ、白色ＬＥＤパッケージ１６０の厚みＨ１と波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の厚みＨ２の違いを投光側光導波路規定部１２６の厚みＴ１を受光側光導波路規定部１２７の厚みＴ２の違いによって吸収している。   Therefore, in the optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, the depth of the recess 125 provided on the back surface of the holder member 120 is set to the thickness H1 of the white LED package 160 and the wavelength separation type PD. It is changed for each part according to the thickness H2 of the array package 170. Specifically, by providing a stepped portion 128 at a predetermined position of the recess 125, the back surface of the holder member 120 that faces the white LED package 160 and the holder member 120 that faces the wavelength separation type PD array package 170 are provided. The back surface is positioned on a non-coplanar surface to prevent the distance between the semiconductor package and the optical waveguide from becoming unnecessarily large. In other words, while securing the necessary gap D1 between the white LED package 160 and the light emitting side optical waveguide and the necessary gap D2 between the wavelength separation type PD array package 170 and the light receiving side optical waveguide, the white LED The difference between the thickness H1 of the package 160 and the thickness H2 of the wavelength separation type PD array package 170 is absorbed by the difference in the thickness T1 of the light emitting side optical waveguide defining portion 126 and the thickness T2 of the light receiving side optical waveguide defining portion 127.

このように構成することにより、異なる厚みの半導体パッケージを使用する場合にも、結合効率または受光効率の低下を防止することができる。なお、投光側光導波路規定部１２６の厚みＴ１を受光側光導波路規定部１２７の厚みＴ２は、投光側光ファイバ１８０および受光側光ファイバ１９０の挿入圧を考慮して、３０Ｎの力に耐える程度の厚みとすることが好ましい。一例を挙げれば、ホルダ部材１２０をＡＢＳ樹脂で成形した場合には、投光側光導波路規定部１２６の厚みＴ１を受光側光導波路規定部１２７の厚みＴ２はいずれも概ね０．５ｍｍ以上程度とすることが好ましい。   With this configuration, even when semiconductor packages having different thicknesses are used, it is possible to prevent a decrease in coupling efficiency or light receiving efficiency. The thickness T1 of the light emitting side optical waveguide defining portion 126 and the thickness T2 of the light receiving side optical waveguide defining portion 127 are set to a force of 30 N in consideration of the insertion pressure of the light projecting side optical fiber 180 and the light receiving side optical fiber 190. It is preferable to have a thickness that can withstand. For example, when the holder member 120 is formed of ABS resin, the thickness T1 of the light projecting side optical waveguide defining portion 126 and the thickness T2 of the light receiving side optical waveguide defining portion 127 are both about 0.5 mm or more. It is preferable to do.

また、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、受光側光導波路規定部１２７を設けない構成の光ファイバ型光電センサに比べ、組付けの際に波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０と受光側光ファイバ１９０との間に位置ずれが生じた場合にも、受光効率の低下が著しく低く抑制することができるという効果が得られる。以下においては、この点について詳説する。   In addition, in the optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, the wavelength separation type PD array package 170 and the light receiving are assembled at the time of assembly as compared with the optical fiber photoelectric sensor having a configuration in which the light receiving side optical waveguide defining portion 127 is not provided. Even when a positional shift occurs between the side optical fiber 190 and the optical fiber 190, a reduction in the light receiving efficiency can be suppressed to be extremely low. In the following, this point will be described in detail.

図９は、本実施の形態における光ファイバ型光電センサにおいて、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合の受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。また、図１０は、比較のために、従来の光ファイバ型光電センサにおいて、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合の受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。   FIG. 9 shows how light is guided in the light receiving side optical waveguide when a positional deviation occurs between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber in the optical fiber type photoelectric sensor according to the present embodiment. It is sectional drawing which represented typically. For comparison, FIG. 10 shows a comparison of the light in the light receiving side optical waveguide when a positional deviation occurs between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber in the conventional optical fiber type photoelectric sensor. It is sectional drawing which represented the mode of wave guide typically.

図９に示すように、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００においては、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０がその主面と平行な方向において位置ずれを起こし、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２が図中に示す距離Ｘだけ位置ずれを起こして設置された場合にも、受光側光ファイバ１９０のコアから出射された光Ｐが受光側光導波路の内周面１２７ａによって鏡面反射されて波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに集光される。そのため、受光効率の低下が低く抑えられる。   As shown in FIG. 9, in the optical fiber type photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, the wavelength separation type PD array package 170 is displaced in the direction parallel to the main surface, and the wavelength separation type PD array chip 172 is Even when installed with a positional shift of a distance X shown in the figure, the light P emitted from the core of the light-receiving side optical fiber 190 is specularly reflected by the inner peripheral surface 127a of the light-receiving side optical waveguide and is wavelength-separated. The light is condensed on the light receiving surface 172 a of the PD array chip 172. Therefore, a decrease in light receiving efficiency can be suppressed low.

これに対し、図１０に示すように、受光側光導波路規定部を設けない構成（すなわち、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の主面に受光側光ファイバ１９０の端面１９３を直接突き当てた構成）の光ファイバ型光電センサにおいては、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０がその主面と平行な方向において位置ずれを起こし、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２が図９と同様に図中に示す距離Ｘだけ位置ずれを起こして設置された場合にも、何ら受光側光ファイバ１９０のコアから出射された光Ｐが波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに集光されるように構成されていないため、著しい受光効率の低下が発生する。   On the other hand, as shown in FIG. 10, a configuration in which the light receiving side optical waveguide defining portion is not provided (that is, a configuration in which the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190 is directly abutted against the main surface of the wavelength separation type PD array package 170). In the optical fiber type photoelectric sensor, the wavelength separation type PD array package 170 is displaced in a direction parallel to the main surface thereof, and the wavelength separation type PD array chip 172 has a distance X shown in FIG. Even when installed with the position shifted, the light P emitted from the core of the light receiving side optical fiber 190 is not configured to be condensed on the light receiving surface 172a of the wavelength separation type PD array chip 172. As a result, a significant decrease in light receiving efficiency occurs.

図１１は、図９および図１０に示す構成を採用した場合に、位置ずれの大きさと受光効率の変化率との関係がどのようになるかをシミュレーションした結果を示すグラフである。図１１に示すように、受光側光導波路を設けた構成とした場合には、受光側光導波路を設けない構成とした場合に比べ、位置ずれに伴う受光効率の低下が低く抑制されていることが分かる。特に、位置ずれが大きく生じれば生じるほどその効果が大きいことが当該グラフから理解される。したがって、本実施の形態における光ファイバ型光電センサとすることにより、従来に比して歩留まりを向上させることが可能になることになる。   FIG. 11 is a graph showing the result of simulating the relationship between the magnitude of the positional deviation and the rate of change in the light receiving efficiency when the configurations shown in FIGS. 9 and 10 are employed. As shown in FIG. 11, in the configuration in which the light receiving side optical waveguide is provided, the decrease in the light receiving efficiency due to the positional shift is suppressed to be lower than in the configuration in which the light receiving side optical waveguide is not provided. I understand. In particular, it can be understood from the graph that the greater the displacement, the greater the effect. Therefore, by using the optical fiber type photoelectric sensor in the present embodiment, it becomes possible to improve the yield as compared with the conventional case.

図１２は、本実施の形態における光ファイバ型光電センサにおいて、受光側光ファイバとしてバンドルファイバを利用した場合に、外周寄りに位置する光ファイバから出射された光の受光側光導波路内における導波の様子を模式的に表した断面図である。また、図１３は、図１２に示す場合において、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合に、外周寄りに位置する光ファイバから出射された光の受光側光導波路内における導波がどのように変化するかを模式的に表した断面図である。さらに、図１０は、比較のために、従来の光ファイバ型光電センサにおいて、受光側光ファイバとしてバンドルファイバを利用した場合に、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合の受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。   FIG. 12 shows the waveguide of light emitted from an optical fiber located near the outer periphery in a light-receiving side optical waveguide when a bundle fiber is used as the light-receiving side optical fiber in the optical fiber photoelectric sensor according to the present embodiment. It is sectional drawing which represented the mode of this. Further, FIG. 13 shows the reception of light emitted from the optical fiber located near the outer periphery when a positional deviation occurs between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber in the case shown in FIG. It is sectional drawing which represented typically how the waveguide in a side optical waveguide changes. Furthermore, for comparison, FIG. 10 shows a positional deviation between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber when a bundle fiber is used as the light receiving side optical fiber in the conventional optical fiber type photoelectric sensor. It is sectional drawing which represented typically the mode of the light guide in the light reception side optical waveguide at the time of generating.

図１２に示すように、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００において、受光側光ファイバ１９０として複数の光ファイバ芯線１９１ａ〜１９１ｆを含むバンドルファイバを利用した場合には、内周寄りに位置する光ファイバ（たとえば図中に示す光ファイバ芯線１９１ｂ〜１９１ｅ）から出射された光のみならず、外周寄りに位置する光ファイバ（たとえば図中に示す光ファイバ芯線１９１ａ，１９１ｆ）から出射された光についても、受光側光導波路の内周面１２７ａによって鏡面反射されて波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに集光される。したがって、それぞれのコアから出射された光が均等に波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに照射されることになり、高精度の検出が可能になる。   As shown in FIG. 12, in the optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment, when a bundle fiber including a plurality of optical fiber cores 191a to 191f is used as the light receiving side optical fiber 190, the optical fiber type photoelectric sensor 100 is positioned closer to the inner periphery. Not only light emitted from the optical fiber (for example, optical fiber core lines 191b to 191e shown in the figure) but also light emitted from optical fibers located near the outer periphery (for example, optical fiber core lines 191a and 191f shown in the figure) Also, the light is mirror-reflected by the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide and is condensed on the light receiving surface 172a of the wavelength separation type PD array chip 172. Therefore, the light emitted from the respective cores is evenly applied to the light receiving surface 172a of the wavelength separation type PD array chip 172, thereby enabling highly accurate detection.

しかしながら、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００のように、受光素子として波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０を採用した場合に、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０と受光側光ファイバ１９０との間に位置ずれが生じた場合には、外周寄りに位置する光ファイバ（たとえば図１２に示す光ファイバ芯線１９１ａ，１９１ｆ）から出射された光が、内周寄りに位置する光ファイバ（たとえば図１２中に示す光ファイバ芯線１９１ｂ〜１９１ｅ）から出射された光に比べ、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに照射される光の量が著しく低下するおそれがある。このような現象が生じた場合には、それぞれのコアから出射された光が均等に波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに照射されないことになり、検出性能の低下が生じてしまう。   However, when the wavelength separation type PD array package 170 is adopted as a light receiving element as in the optical fiber type photoelectric sensor 100 in the present embodiment, the gap between the wavelength separation type PD array package 170 and the light receiving side optical fiber 190 is between. When the positional deviation occurs, the light emitted from the optical fiber located near the outer periphery (for example, the optical fiber cores 191a and 191f shown in FIG. 12) is changed to the optical fiber located near the inner periphery (for example, in FIG. 12). Compared with the light emitted from the optical fiber core wires 191b to 191e), the amount of light irradiated on the light receiving surface 172a of the wavelength separation type PD array chip 172 may be significantly reduced. When such a phenomenon occurs, the light emitted from each core is not evenly applied to the light receiving surface 172a of the wavelength separation type PD array chip 172, and the detection performance is deteriorated.

これは、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２においては、マトリックス状に分割された分割受光領域に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のバンドパスフィルタが個々の分割受光領域に対応付けて分散配置されているためであり、複数のコアのそれぞれから出射される光に波長の偏りがある場合には、それぞれのコアから出射された光が均等に波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに照射されない限り、高精度の検出が行なえなくおそれがあるためである。このことは、受光側光ファイバ１９０としてバンドルファイバを採用した場合に限らず、マルチコアファイバを利用した場合にもいえることである。   In the wavelength separation type PD array chip 172, red (R), green (G), and blue (B) band pass filters are associated with individual divided light receiving areas in the divided light receiving areas divided in a matrix. This is because when the light emitted from each of the plurality of cores has a wavelength bias, the light emitted from each of the cores is evenly received by the wavelength separation type PD array chip 172. This is because high-precision detection may not be performed unless the surface 172a is irradiated. This is true not only when a bundle fiber is adopted as the light receiving side optical fiber 190 but also when a multi-core fiber is used.

しかしながら、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００の如く受光側光導波路を設けた場合には、上述のような問題も同時に解消される。すなわち、図１３に示すように、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０がその主面と平行な方向において位置ずれを起こし、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２が図中に示す距離Ｘだけ位置ずれを起こして設置された場合にも、外周寄りに位置する光ファイバ（たとえば図中に示す光ファイバ芯線１９１ａ，１９１ｆ）から出射された光についても、受光側光導波路の内周面１２７ａによって鏡面反射されて波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａに集光される。そのため、外周寄りに位置する光ファイバから出射された光についても大きくロスすることなく波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａによって受光されることになる。   However, when the light receiving side optical waveguide is provided like the optical fiber type photoelectric sensor 100 in the present embodiment, the above-mentioned problems are solved at the same time. That is, as shown in FIG. 13, the wavelength separation type PD array package 170 is displaced in the direction parallel to the main surface, and the wavelength separation type PD array chip 172 is displaced by the distance X shown in the drawing. Even when installed, the light emitted from the optical fiber located near the outer periphery (for example, the optical fiber core wires 191a and 191f shown in the figure) is also specularly reflected by the inner peripheral surface 127a of the light receiving side optical waveguide, and has a wavelength. The light is condensed on the light receiving surface 172 a of the separation type PD array chip 172. For this reason, the light emitted from the optical fiber located near the outer periphery is received by the light receiving surface 172a of the wavelength separation type PD array chip 172 without any significant loss.

これに対し、図１４に示すように、受光側光導波路規定部を設けない構成（すなわち、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０の主面に受光側光ファイバ１９０の端面１９３を直接突き当てた構成）の光ファイバ型光電センサにおいては、波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０がその主面と平行な方向において位置ずれを起こし、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２が図９と同様に図中に示す距離Ｘだけ位置ずれを起こして設置された場合には、外周寄りに位置する光ファイバ（たとえば図中に示す光ファイバ芯線１９１ａ，１９１ｆ）から出射された光については、波長分離型ＰＤアレイチップ１７２の受光面１７２ａによってほとんど受光されないことになる。すなわち、外周寄りに位置する光ファイバから出射された光を大きくロスしてしまうことになり、著しい検出性能の低下が生じてしまう。   On the other hand, as shown in FIG. 14, a configuration in which the light receiving side optical waveguide defining portion is not provided (that is, a configuration in which the end surface 193 of the light receiving side optical fiber 190 is directly abutted against the main surface of the wavelength separation type PD array package 170). In the optical fiber type photoelectric sensor, the wavelength separation type PD array package 170 is displaced in a direction parallel to the main surface thereof, and the wavelength separation type PD array chip 172 has a distance X shown in FIG. When installed with a positional shift, the light-receiving surface of the wavelength-separated PD array chip 172 is used for light emitted from optical fibers located near the outer periphery (for example, optical fiber core wires 191a and 191f shown in the figure). Little light is received by 172a. That is, the light emitted from the optical fiber located near the outer periphery is greatly lost, and the detection performance is significantly deteriorated.

図１５は、図１３および図１４に示す構成を採用した場合に、位置ずれの大きさと受光効率の変化率との関係がどのようになるかをシミュレーションした結果を示すグラフである。図１５に示すように、受光側光導波路を設けた構成とした場合には、受光側光導波路を設けない構成とした場合に比べ、位置ずれに伴う受光効率の低下が低く抑制されていることが分かる。したがって、本実施の形態における光ファイバ型光電センサとすることにより、従来に比して歩留まりを向上させることが可能になることになる。   FIG. 15 is a graph showing the result of simulating the relationship between the magnitude of the positional deviation and the rate of change in the light receiving efficiency when the configuration shown in FIGS. 13 and 14 is adopted. As shown in FIG. 15, in the case where the light receiving side optical waveguide is provided, the decrease in light receiving efficiency due to the positional deviation is suppressed to be lower than in the case where the light receiving side optical waveguide is not provided. I understand. Therefore, by using the optical fiber type photoelectric sensor in the present embodiment, it becomes possible to improve the yield as compared with the conventional case.

以上において説明したように、本実施の形態における光ファイバ型光電センサ１００とすることにより、受光側光導波路規定部１２７を設けない構成の光ファイバ型光電センサに比べ、組付けの際に波長分離型ＰＤアレイパッケージ１７０と受光側光ファイバ１９０との間に位置ずれが生じた場合にも、受光効率の低下が著しく低く抑制することができるという効果が得られることになる。   As described above, the optical fiber photoelectric sensor 100 according to the present embodiment is wavelength-separated at the time of assembly as compared with an optical fiber photoelectric sensor having a configuration in which the light receiving side optical waveguide defining portion 127 is not provided. Even when a positional deviation occurs between the type PD array package 170 and the light receiving side optical fiber 190, an effect that the decrease in light receiving efficiency can be suppressed to be extremely low can be obtained.

上述した本実施の形態においては、投光素子として表面実装デバイスである白色ＬＥＤパッケージを採用し、受光素子として表面実装デバイスである波長分離型ＰＤアレイパッケージを採用した光ファイバ型光電センサを例示して説明を行なったが、投光素子や受光素子の種類や実装の形態は特に制限されるものではない。   In the present embodiment described above, an optical fiber type photoelectric sensor that employs a white LED package that is a surface mount device as a light emitting element and a wavelength separation type PD array package that is a surface mount device as a light receiving element is illustrated. However, the types of light projecting elements and light receiving elements and the mounting form are not particularly limited.

また、上述した本実施の形態においては、反射型の光ファイバ型光電センサに本発明を適用した場合を例示して説明を行なったが、透過型の光ファイバ型光電センサにも本発明は当然に適用である。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a reflective optical fiber photoelectric sensor has been described as an example. However, the present invention is naturally applied to a transmissive optical fiber photoelectric sensor. It is applicable to.

また、上述した本実施の形態においては、投光器と受光器とが一体化された光ファイバ型光電センサを例示して説明を行なったが、投光器と受光器とが一体化されておらず、それぞれ異なるケーシングに収容された光ファイバ型光電センサとすることも当然に可能である。   Further, in the above-described embodiment, the description has been made by exemplifying the optical fiber type photoelectric sensor in which the projector and the light receiver are integrated, but the light projector and the light receiver are not integrated, respectively. Of course, an optical fiber photoelectric sensor housed in a different casing is also possible.

このように、今回開示した上記一実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   Thus, the one embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサの外観構造を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the external appearance structure of the optical fiber type photoelectric sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサにおける光ファイバの取付け構造を説明するための非取付け状態における本体部前部の断面図である。It is sectional drawing of the main-body part front part in the non-attached state for demonstrating the attachment structure of the optical fiber in the optical fiber type photoelectric sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサにおける光ファイバの取付け構造を説明するための非取付け状態における主要部の一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view of the principal part in the non-attached state for demonstrating the attachment structure of the optical fiber in the optical fiber type photoelectric sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサにおける光ファイバの取付け構造を説明するための取付け状態における本体部前部の断面図である。It is sectional drawing of the main-body part front part in the attachment state for demonstrating the attachment structure of the optical fiber in the optical fiber type photoelectric sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサにおける光ファイバの固定構造を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the fixing structure of the optical fiber in the optical fiber type photoelectric sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサの投光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。It is sectional drawing which represented typically the mode of the light guide in the light projection side optical waveguide of the optical fiber type photoelectric sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサの受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。It is sectional drawing which represented typically the mode of the light guide in the light reception side optical waveguide of the optical fiber type photoelectric sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサの投光側光導波路および受光側光導波路近傍の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the vicinity of the light emitting side optical waveguide and the light receiving side optical waveguide of the optical fiber type photoelectric sensor in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサにおいて、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合の受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。In the optical fiber type photoelectric sensor according to the embodiment of the present invention, the state of light guiding in the light receiving side optical waveguide when a positional deviation occurs between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber is schematically shown. FIG. 受光側光導波路規定部が設けられていない従来の光ファイバ型光電センサにおいて、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合の受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。In a conventional optical fiber type photoelectric sensor not provided with a light receiving side optical waveguide defining portion, the light in the light receiving side optical waveguide when a positional deviation occurs between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber is obtained. It is sectional drawing which represented the mode of wave guide typically. 図９および図１０に示す構成を採用した場合に、位置ずれの大きさと受光効率の変化率との関係がどのようになるかをシミュレーションした結果を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a result of simulating how the relationship between the magnitude of misalignment and the rate of change in light reception efficiency occurs when the configurations shown in FIGS. 9 and 10 are employed. 本発明の実施の形態における光ファイバ型光電センサにおいて、受光側光ファイバとしてバンドルファイバを利用した場合に、外周寄りに位置する光ファイバから出射された光の受光側光導波路内における導波の様子を模式的に表した断面図である。In the optical fiber type photoelectric sensor according to the embodiment of the present invention, when a bundle fiber is used as the light receiving side optical fiber, the state of wave guide in the light receiving side optical waveguide of the light emitted from the optical fiber located near the outer periphery It is sectional drawing which represented typically. 図１２に示す場合において、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合に、外周寄りに位置する光ファイバから出射された光の受光側光導波路内における導波がどのように変化するかを模式的に表した断面図である。In the case shown in FIG. 12, when a positional deviation occurs between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber, the light emitted from the optical fiber located near the outer periphery is guided in the light receiving side optical waveguide. It is sectional drawing which represented how the wave changed typically. 受光側光導波路規定部が設けられていない従来の光ファイバ型光電センサにおいて、受光側光ファイバとしてバンドルファイバを利用した場合に、波長分離型ＰＤアレイパッケージと受光側光ファイバとの間に位置ずれが生じた場合の受光側光導波路内における光の導波の様子を模式的に表した断面図である。When a bundle fiber is used as the light receiving side optical fiber in a conventional optical fiber type photoelectric sensor not provided with the light receiving side optical waveguide defining portion, the position shift is caused between the wavelength separation type PD array package and the light receiving side optical fiber. It is sectional drawing which represented typically the mode of the light guide in the light reception side optical waveguide at the time of generating. 図１３および図１４に示す構成を採用した場合に、位置ずれの大きさと受光効率の変化率との関係がどのようになるかをシミュレーションした結果を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing a result of simulating how the relationship between the magnitude of misalignment and the rate of change in light reception efficiency occurs when the configurations shown in FIGS. 13 and 14 are employed. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１００ 光ファイバ型光電センサ、１０１ 本体部、１０２ ヘッド部、１０３ 表示部、１０４ 操作部、１０５ 電気コード、１１０ 本体ケーシング、１１１，１１２ 開口部、１１４ 開閉カバー、１１６ フレーム、１２０ ホルダ部材、１２１ 投光側光ファイバ受け部、１２１ａ 投光側光ファイバ突き当たり面、１２２ 受光側光ファイバ受け部、１２２ａ 受光側光ファイバ突き当たり面、１２３ ヒンジ部、１２４ａ，１２４ｂ ストッパ部、１２５ 凹部、１２６ 投光側光導波路規定部、１２６ａ 内周面、１２７ 受光側光導波路規定部、１２７ａ 内周面、１３０ 回動レバー、１３１ 回動軸、１３２ ガイド部材、１３２ａ，１３２ｂ ガイド壁部、１３４ スライダー、１３４ａ，１３４ｂ 突設部、１３５ 切り欠き部、１４０ 光ファイバ固定部材、１４１ 上部側固定部、１４１ａ 上部側アーム部、１４１ｂ 下部側アーム部、１４２ 舌状部、１４３ 下部側固定部、１４３ａ 上部側アーム部、１４３ｂ 下部側アーム部、１４４ 舌状部、１５０ 実装基板、１６０ 白色ＬＥＤパッケージ、１６１ 基材、１６２ 青色ＬＥＤチップ、１６２ａ 発光面、１６３ 透光性樹脂層、１７０ 波長分離型ＰＤアレイパッケージ、１７１ 基材、１７２ 波長分離型ＰＤアレイチップ、１７２ａ 受光面、１７３ 透光性樹脂層、１８０ 投光側光ファイバ、１８１ 光ファイバ芯線、１８２ 外皮、１８３ 端面、１９０ 受光側光ファイバ、１９１，１９１ａ〜１９１ｆ 光ファイバ芯線、１９２ 外皮、１９３ 端面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical fiber type photoelectric sensor, 101 Main body part, 102 Head part, 103 Display part, 104 Operation part, 105 Electric cord, 110 Main body casing, 111, 112 Opening part, 114 Opening / closing cover, 116 Frame, 120 Holder member, 121 Throw Light side optical fiber receiving part, 121a Light emitting side optical fiber abutting surface, 122 Light receiving side optical fiber receiving part, 122a Light receiving side optical fiber abutting surface, 123 Hinge part, 124a, 124b Stopper part, 125 concave part, 126 Light emitting side light Waveguide defining portion, 126a inner peripheral surface, 127 light receiving side optical waveguide defining portion, 127a inner peripheral surface, 130 rotating lever, 131 rotating shaft, 132 guide member, 132a, 132b guide wall portion, 134 slider, 134a, 134b Installation part, 135 Notch part, 1 40 Optical fiber fixing member, 141 Upper side fixing part, 141a Upper side arm part, 141b Lower side arm part, 142 Tongue part, 143 Lower side fixing part, 143a Upper side arm part, 143b Lower side arm part, 144 Tongue shape Part, 150 mounting substrate, 160 white LED package, 161 base material, 162 blue LED chip, 162a light emitting surface, 163 translucent resin layer, 170 wavelength separation type PD array package, 171 base material, 172 wavelength separation type PD array chip , 172a Light receiving surface, 173 Translucent resin layer, 180 Emitting side optical fiber, 181 Optical fiber core wire, 182 Outer sheath, 183 End surface, 190 Receiving side optical fiber, 191, 191a to 191f Optical fiber core wire, 192 Outer sheath, 193 End surface .

Claims (17)

検出対象物に向けて光を投光する投光素子と、
検出対象物からの光を受光する受光素子と、
検出対象物からの光を前記受光素子に導波する受光側光ファイバと、
前記受光側光ファイバの一端面と前記受光素子の受光面との間に介在し、前記受光側光ファイバの前記一端面から出射された光を前記受光素子の前記受光面に導波する受光側光導波路を規定する受光側光導波路規定部とを備え、
前記受光側光導波路規定部は、前記受光側光ファイバの前記一端面の周縁に突き当たる受光側光ファイバ突き当たり面を有し、
前記受光側光導波路は、一方の開口端が前記受光側光ファイバの前記一端面に面しかつ他方の開口端が前記受光素子の前記受光面に面するように形成されるとともに内周面が鏡面反射面となるように形成された貫通孔にて構成されている、光ファイバ型光電センサ。 A light projecting element that projects light toward the detection target;
A light receiving element for receiving light from a detection object;
A light-receiving-side optical fiber that guides light from a detection object to the light-receiving element;
A light receiving side that is interposed between one end surface of the light receiving side optical fiber and a light receiving surface of the light receiving element and guides light emitted from the one end surface of the light receiving side optical fiber to the light receiving surface of the light receiving element. A light-receiving-side optical waveguide defining portion that defines the optical waveguide,
The light-receiving-side optical waveguide defining portion has a light-receiving-side optical fiber abutting surface that abuts on the periphery of the one end surface of the light-receiving-side optical fiber,
The light receiving side optical waveguide is formed such that one open end faces the one end surface of the light receiving side optical fiber and the other open end faces the light receiving surface of the light receiving element, and an inner peripheral surface thereof An optical fiber photoelectric sensor comprising a through hole formed to be a specular reflection surface. 前記受光側光導波路規定部は、前記受光側光ファイバの前記一端面を含む一方端を受け入れる凹部形状の受光側光ファイバ受け部をさらに有し、
前記受光側光ファイバ受け部の底面によって前記受光側光ファイバ突き当たり面が構成されるとともに、前記受光側光ファイバ受け部の底面の中央に前記受光側光導波路の前記一方の開口端が設けられている、請求項１に記載の光ファイバ型光電センサ。 The light-receiving-side optical waveguide defining part further has a concave-shaped light-receiving-side optical fiber receiving part that receives one end including the one end face of the light-receiving-side optical fiber,
The bottom surface of the light receiving side optical fiber receiving portion constitutes the light receiving side optical fiber abutting surface, and the one open end of the light receiving side optical waveguide is provided at the center of the bottom surface of the light receiving side optical fiber receiving portion. The optical fiber type photoelectric sensor according to claim 1. 前記受光側光ファイバ突き当たり面に前記受光側光ファイバの前記一端面を突き当てた状態で前記受光側光ファイバを移動不能に固定する固定機構をさらに備えた、請求項１または２に記載の光ファイバ型光電センサ。   3. The light according to claim 1, further comprising a fixing mechanism that fixes the light receiving side optical fiber so as to be immovable in a state where the one end surface of the light receiving side optical fiber is abutted against the light receiving side optical fiber abutting surface. Fiber photoelectric sensor. 前記受光側光導波路の前記他方の開口端の開口面積が前記受光側光導波路の前記一方の開口端の開口面積よりも小さくなるように、前記受光側光導波路が前記一方の開口端から前記他方の開口端に向かうに連れて絞られている、請求項１から３のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The light receiving side optical waveguide is arranged from the one opening end to the other so that an opening area of the other opening end of the light receiving side optical waveguide is smaller than an opening area of the one opening end of the light receiving side optical waveguide. The optical fiber type photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical fiber type photoelectric sensor is narrowed toward the opening end of the optical fiber. 前記受光素子は、表面実装デバイスである、請求項１から４のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The optical fiber photoelectric sensor according to claim 1, wherein the light receiving element is a surface mount device. 前記受光素子は、波長分離型フォトダイオードアレイパッケージである、請求項１から５のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   6. The optical fiber photoelectric sensor according to claim 1, wherein the light receiving element is a wavelength separation type photodiode array package. 前記受光側光導波路の内周面は、前記受光側光導波路規定部の基材の表面に金属膜が蒸着されかつ当該金属膜の表面が透光性樹脂被膜によってコーティングされることによって鏡面反射面として仕上げられている、請求項１から６のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The inner peripheral surface of the light receiving side optical waveguide is a specular reflecting surface by depositing a metal film on the surface of the base material of the light receiving side optical waveguide defining portion and coating the surface of the metal film with a translucent resin film. The optical fiber type photoelectric sensor according to claim 1, wherein the optical fiber type photoelectric sensor is finished as follows. 前記受光側光ファイバは、バンドルファイバまたはマルチコアファイバである、請求項１から７のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The optical fiber photoelectric sensor according to claim 1, wherein the light receiving side optical fiber is a bundle fiber or a multi-core fiber. 前記投光素子から出射された光を検出対象物に向けて導波する投光側光ファイバと、
前記投光側光ファイバの一端面と前記投光素子の発光面との間に介在し、前記発光素子の前記発光面から出射された光を前記投光側光ファイバの前記一端面に導波する投光側光導波路を規定する投光側光導波路規定部とをさらに備え、
前記投光側光導波路規定部は、前記投光側光ファイバの前記一端面の周縁に突き当たる投光側光ファイバ突き当たり面を有し、
前記投光側光導波路は、一方の開口端が前記投光側光ファイバの前記一端面に面しかつ他方の開口端が前記投光素子の前記投光面に面するように形成されるとともに内周面が鏡面反射面となるように形成された貫通孔にて構成されている、請求項１から８のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。 A light-projecting-side optical fiber that guides light emitted from the light projecting element toward a detection target;
The light emitted from the light emitting surface of the light emitting element is guided to the one end surface of the light projecting side optical fiber interposed between the one end surface of the light projecting side optical fiber and the light emitting surface of the light projecting element. A light-projecting-side optical waveguide defining portion that defines the light-projecting-side optical waveguide,
The light projecting side optical waveguide defining portion has a projecting side optical fiber abutting surface that abuts the periphery of the one end surface of the light projecting side optical fiber,
The light projecting side optical waveguide is formed such that one opening end faces the one end surface of the light projecting side optical fiber and the other opening end faces the light projecting surface of the light projecting element. The optical fiber type photoelectric sensor according to any one of claims 1 to 8, wherein the optical fiber photoelectric sensor is configured by a through hole formed so that an inner peripheral surface thereof becomes a specular reflection surface. 前記投光側光導波路規定部は、前記投光側光ファイバの前記一端面を含む一方端を受け入れる凹部形状の投光側光ファイバ受け部をさらに有し、
前記投光側光ファイバ受け部の底面によって前記投光側光ファイバ突き当たり面が構成されるとともに、前記投光側光ファイバ受け部の底面の中央に前記投光側光導波路の前記一方の開口端が設けられている、請求項９に記載の光ファイバ型光電センサ。 The light projecting side optical waveguide defining part further includes a concave side projecting side optical fiber receiving part for receiving one end including the one end face of the light projecting side optical fiber,
The bottom surface of the light projecting side optical fiber receiving portion constitutes the projecting side optical fiber abutting surface, and the one open end of the light projecting side optical waveguide is formed at the center of the bottom surface of the light projecting side optical fiber receiving portion. The optical fiber photoelectric sensor according to claim 9, wherein 前記投光側光ファイバ突き当たり面に前記投光側光ファイバの前記一端面を突き当てた状態で前記投光側光ファイバを移動不能に固定する固定機構をさらに備えた、請求項９または１０に記載の光ファイバ型光電センサ。   11 or 10 further includes a fixing mechanism that fixes the light projecting side optical fiber so as not to move in a state where the one end surface of the light projecting side optical fiber is abutted against the projecting side optical fiber abutting surface. The optical fiber type photoelectric sensor described. 前記投光素子は、表面実装デバイスである、請求項９から１１のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The optical fiber photoelectric sensor according to claim 9, wherein the light projecting element is a surface mount device. 前記投光素子は、光源としての発光ダイオードチップおよび当該発光ダイオードチップを封止しかつシリコンを含有する透光性樹脂層を含む白色発光ダイオードパッケージである、請求項９から１２のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   13. The white light emitting diode package according to claim 9, wherein the light projecting element is a white light emitting diode package including a light emitting diode chip as a light source and a translucent resin layer that seals the light emitting diode chip and contains silicon. Optical fiber type photoelectric sensor. 前記投光側導波路の内周面は、前記投光側光導波路規定部の基材表面に金属膜が蒸着されかつ当該金属膜の表面が透光性樹脂被膜によってコーティングされることによって鏡面反射面として仕上げられている、請求項９から１３のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The inner peripheral surface of the light emitting side waveguide is mirror-reflected by depositing a metal film on the base material surface of the light projecting side optical waveguide defining portion and coating the surface of the metal film with a translucent resin film. The optical fiber photoelectric sensor according to claim 9, wherein the optical fiber photoelectric sensor is finished as a surface. 前記受光側光ファイバ突き当たり面と、前記投光側光ファイバ突き当たり面とが、同一平面上に位置している、請求項９から１４のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The optical fiber type photoelectric sensor according to claim 9, wherein the light receiving side optical fiber abutting surface and the light projecting side optical fiber abutting surface are located on the same plane. 前記受光側光導波路規定部の前記受光素子に面する主面と、前記投光側光導波路規定部の前記投光素子に面する主面とが、非同一平面上に位置している、請求項９から１５のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The main surface of the light receiving side optical waveguide defining portion facing the light receiving element and the main surface of the light projecting side optical waveguide defining portion facing the light projecting element are located on non-coplanar surfaces. Item 16. An optical fiber photoelectric sensor according to any one of Items 9 to 15. 前記受光側光導波路規定部と前記投光側光導波路規定部とが一体化された一の部材にて構成されている、請求項９から１６のいずれかに記載の光ファイバ型光電センサ。   The optical fiber type photoelectric sensor according to any one of claims 9 to 16, wherein the light receiving side optical waveguide defining portion and the light projecting side optical waveguide defining portion are configured by a single member.
JP2007010292A 2007-01-19 2007-01-19 Optical fiber photoelectric sensor Active JP4853301B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007010292A JP4853301B2 (en) 2007-01-19 2007-01-19 Optical fiber photoelectric sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007010292A JP4853301B2 (en) 2007-01-19 2007-01-19 Optical fiber photoelectric sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008177087A JP2008177087A (en) 2008-07-31
JP4853301B2 true JP4853301B2 (en) 2012-01-11

Family

ID=39703951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007010292A Active JP4853301B2 (en) 2007-01-19 2007-01-19 Optical fiber photoelectric sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4853301B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051606A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Fujifilm Corp Illumination optical system and endoscope using the same
JP6996860B2 (en) * 2017-03-29 2022-01-17 株式会社キーエンス Photoelectric sensor
JP2021120994A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 株式会社キーエンス Light detection unit

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6158126A (en) * 1984-08-29 1986-03-25 オムロン株式会社 Photoelectric switch
JP2664921B2 (en) * 1987-03-05 1997-10-22 株式会社ブリヂストン Pressure sensor
JP2805049B2 (en) * 1988-10-04 1998-09-30 カヤバ工業株式会社 Stay damper
JPH02213220A (en) * 1989-02-13 1990-08-24 Omron Tateisi Electron Co Reflection type photoelectric switch
JP2935849B2 (en) * 1989-04-10 1999-08-16 ケル株式会社 Optical connector
JP2667712B2 (en) * 1989-06-27 1997-10-27 ニチデン機械株式会社 Compound processing equipment for semiconductor devices
JPH0487131A (en) * 1990-07-25 1992-03-19 Matsushita Electric Works Ltd Arc-extinguishing device
JPH04184832A (en) * 1990-11-19 1992-07-01 Omron Corp Alternating device of electronic apparatus
JPH0644878A (en) * 1992-05-29 1994-02-18 Sony Corp Operating switch device
JP3278921B2 (en) * 1992-08-31 2002-04-30 オムロン株式会社 Photoelectric switch
JP3182953B2 (en) * 1993-01-06 2001-07-03 松下電器産業株式会社 Photoelectric sensor
JP3584517B2 (en) * 1995-01-13 2004-11-04 オムロン株式会社 Cable fixing mechanism and photoelectric switch using the same
JPH10162699A (en) * 1996-11-28 1998-06-19 Omron Corp Reflection type photoelectric sensor
JP2000322990A (en) * 1999-05-14 2000-11-24 Omron Corp Light receiving element package and its mounting method
JP3956079B2 (en) * 1999-11-30 2007-08-08 オムロン株式会社 Optical fiber photoelectric sensor
JP2001155599A (en) * 1999-11-30 2001-06-08 Omron Corp Optical fiber photoelectric sensor
JP2006120393A (en) * 2004-10-20 2006-05-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Optical input operation device
JP2006331739A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Sharp Corp Pressure-sensitive control switch

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008177087A (en) 2008-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5127546B2 (en) Optical connector
WO2017130586A1 (en) Optical connector and optical transmission module
JP5238651B2 (en) Optical path changing member, optical connection method
JP4582266B2 (en) Floodlight device and sensor
JP2013235243A (en) Optical path changing member
EP2857880B1 (en) Optical receptacle, and optical module provided with same
US7565043B2 (en) Optical module
TWI536045B (en) Lens array and manufacturing method thereof
JP4853301B2 (en) Optical fiber photoelectric sensor
CN101398516B (en) Optical transceiver and optical connector
JP4770551B2 (en) Optical module
JP3865137B2 (en) Optical connector
WO2010050265A1 (en) Optical module
CN113835165B (en) Light emitting component, chip, optical module and optical communication equipment
JP2011145216A (en) Hot-line detection device
JP5329415B2 (en) Ferrule and pressure sensor for evanescent field sensor wire
JP5131021B2 (en) Socket for optical connector
JP2009267126A (en) Photoelectric sensor
WO2011087081A1 (en) Optical element module
US8406585B2 (en) Optical waveguide, optical wiring member, and method of mounting optical device on optical wiring member
JP4903112B2 (en) Optical path changing member and assembling method thereof
JP4196790B2 (en) Optical transmission module
JP2006184782A (en) Optical connector, and optical transmitting and receiving apparatus
JP5282988B2 (en) Optical connector
JP2013190815A (en) Method for manufacturing light path converting optical connector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110927

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111010

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4853301

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150