JPS61138919A - 光軸調整装置 - Google Patents
光軸調整装置Info
- Publication number
- JPS61138919A JPS61138919A JP26245884A JP26245884A JPS61138919A JP S61138919 A JPS61138919 A JP S61138919A JP 26245884 A JP26245884 A JP 26245884A JP 26245884 A JP26245884 A JP 26245884A JP S61138919 A JPS61138919 A JP S61138919A
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- JP
- Japan
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- optical axis
- prism
- light beam
- angle
- prisms
- Prior art date
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- Pending
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の要約
光線の入射位置に応じて偏向角の異なる偏向部材が光学
系の光軸上に光軸と直交する方向に移動可能に設けられ
ていることを特徴とする光軸調整装置。
系の光軸上に光軸と直交する方向に移動可能に設けられ
ていることを特徴とする光軸調整装置。
この発明は次の目次にしたがって、以下詳細に説明され
る。
る。
(1)発明の背堕
(11)技術分野
(1,21従来技術
(2)発明の概要
(21)発明の目的
(2,2)発明の構成と効果
(3)実施例の説明
(3,1)プリズムの効果
(3,2)光電スイッチの構成
(3,3) 2つのプリズムの作用
(34)変形例
(1)発明の背景
(i、 B技術分野
この発明は光軸調整装置に関し、たとえば光電スイッチ
の光軸調整に好適な装置に関する。
の光軸調整に好適な装置に関する。
(1,2)従来技術
光電スイッチ、とくに透過形光電スイッヂは別体の投光
器と受光器とから構成され、これらの役、受光器が離れ
て設置されるために、設置時に役、受光器の光軸を一致
させる必要がある。
器と受光器とから構成され、これらの役、受光器が離れ
て設置されるために、設置時に役、受光器の光軸を一致
させる必要がある。
一般に、役、受光器の指向角が大きければ光軸合わけは
比較的容易であるが、役、受光器の指向角が小さいとそ
れらの光軸合わせは難しい。
比較的容易であるが、役、受光器の指向角が小さいとそ
れらの光軸合わせは難しい。
一方、投光器の指向角を小さくすることは次のような利
点がある。それは、指向角を小さくすれば、投光器から
出射される光の強度の減衰が少なく、投光器から遠く離
れた地点にも充分な強度の光が届く。このために、受光
器として小形のものを用いることができるということで
ある。
点がある。それは、指向角を小さくすれば、投光器から
出射される光の強度の減衰が少なく、投光器から遠く離
れた地点にも充分な強度の光が届く。このために、受光
器として小形のものを用いることができるということで
ある。
透過形光型スイッチに限らず、投光、受光の両機能を1
つのケース内にもつ反射形光型スイッチにおいても、被
検出対象が小さい場合にはその光軸合わせが困難なこと
がある。
つのケース内にもつ反射形光型スイッチにおいても、被
検出対象が小さい場合にはその光軸合わせが困難なこと
がある。
第4図は従来の光電スイッチにおける光@調整の様子を
示すものである。
示すものである。
横断面り字形の支持部材(32)があり、これは互いに
垂直な2つの支持片(32aH32b)からなる。
垂直な2つの支持片(32aH32b)からなる。
支持片(32a)(32b)にはそれぞれ弧状の長穴(
35)(38)があけられている。支持部材(32)は
、2のねじ(36)(371により取付部(図示路)に
固定される。光電スイッチのケース(31)は、2つの
ねじ(33)(34)により支持部材(32)の支持片
(32a)に固定される。ねじ(34)(37)は長穴
(351(381をそれぞれ通っている。光電スイッチ
のケース(31)は、具体的には投光器、受光器または
役、受光両機能をもつ反射形光型スイッチである。
35)(38)があけられている。支持部材(32)は
、2のねじ(36)(371により取付部(図示路)に
固定される。光電スイッチのケース(31)は、2つの
ねじ(33)(34)により支持部材(32)の支持片
(32a)に固定される。ねじ(34)(37)は長穴
(351(381をそれぞれ通っている。光電スイッチ
のケース(31)は、具体的には投光器、受光器または
役、受光両機能をもつ反射形光型スイッチである。
光軸調整は次の手順で行なわれる。
光電スイッチのケース(31)を支持部材(32)に取
付けかつ支持部材(32)を取付部に取付ける。
付けかつ支持部材(32)を取付部に取付ける。
このとき、ねじ(33)(34N36)(37)をゆる
く締めておく。
く締めておく。
この状態で、光電スイッチ(31)をねじ(33)を中
心として上下方向に回動させ、また支持部材(32)を
ねじ(36)を中心にして左右方向に回動させることに
より光軸調整を行なう。
心として上下方向に回動させ、また支持部材(32)を
ねじ(36)を中心にして左右方向に回動させることに
より光軸調整を行なう。
投、受光器等(ケース(31) )の光軸が一致するこ
とにより光軸調整が終了すると、光軸がずれないように
ケース(31)を手等で保持してぬじ(33)(34)
(36)(37)を強く締めっける。
とにより光軸調整が終了すると、光軸がずれないように
ケース(31)を手等で保持してぬじ(33)(34)
(36)(37)を強く締めっける。
光軸調整終了後ねじ(33)(34N36)(37)を
強く締めつけるときに支持部材(32)、ケース(31
)が若干動くことは避けられず、若干の光軸のずれを生
じる。従来のこの先軸調整によると、調整可能な指向角
の下限は1°程度といわれている。
強く締めつけるときに支持部材(32)、ケース(31
)が若干動くことは避けられず、若干の光軸のずれを生
じる。従来のこの先軸調整によると、調整可能な指向角
の下限は1°程度といわれている。
(2)発明の概要
(2,1)発明の目的
この発明は、指向角が小さい場合であっても容易に光軸
調整を行なうことのできる装置を提供するものである。
調整を行なうことのできる装置を提供するものである。
(2,2)発明の構成と効果
この発明による光軸調整装置は、光線の入射位置に応じ
て偏向角の異なる偏向部材が光学系の光軸上に光軸と直
交する方向に移動可能に設けられていることを特徴とす
る。偏向部材は公知の支持手段によって移動自在に保持
することができる。
て偏向角の異なる偏向部材が光学系の光軸上に光軸と直
交する方向に移動可能に設けられていることを特徴とす
る。偏向部材は公知の支持手段によって移動自在に保持
することができる。
上記の偏向部材を移動さけることにより全方位にわたる
光軸調整が可能となる。偏向部材を移動させるだけで微
小な光軸調整が可能であり、その操作が容易で構造も簡
単である。調整された位置に偏向部材をねじによって固
定することがたとえ必要であったとしても、偏向部材は
上述のケース(31)や支持部材(32)に比べてはる
かに軽量であるから、ねじの締付は力も小さくて足り、
ねじの締付けによって光軸ずれはほとんど生じない。
光軸調整が可能となる。偏向部材を移動させるだけで微
小な光軸調整が可能であり、その操作が容易で構造も簡
単である。調整された位置に偏向部材をねじによって固
定することがたとえ必要であったとしても、偏向部材は
上述のケース(31)や支持部材(32)に比べてはる
かに軽量であるから、ねじの締付は力も小さくて足り、
ねじの締付けによって光軸ずれはほとんど生じない。
(3)実施例の説明
(3,1)プリズムの効果
第1図はプリズムの断面を示している。プリズム(11
)は屈折率がnの材料でつくられ、その頂角(入射面(
12)と出射面(13)とのなす角)をαとする。入射
光線3inがプリズム(11)の入射面(12)に入射
し、その出射面(13)から出射光線Boutとして出
射する。
)は屈折率がnの材料でつくられ、その頂角(入射面(
12)と出射面(13)とのなす角)をαとする。入射
光線3inがプリズム(11)の入射面(12)に入射
し、その出射面(13)から出射光線Boutとして出
射する。
入射光線13inがプリズム(11)の入射面(12)
に立てた法線となす角をθ7、入射面(12)で屈折し
たのちにこの法線となす角をθ2とすると、スネルの法
則により次式が成り立つ。
に立てた法線となす角をθ7、入射面(12)で屈折し
たのちにこの法線となす角をθ2とすると、スネルの法
則により次式が成り立つ。
sinθ、 /sinθ2=n =(1)同様
に、出射光線3outがプリズム(11)の出射面に立
てた法線となす角をθ4、出射面(13)から出射され
る前にこの法線となす角をθ3とすると第(2)式が成
立する。
に、出射光線3outがプリズム(11)の出射面に立
てた法線となす角をθ4、出射面(13)から出射され
る前にこの法線となす角をθ3とすると第(2)式が成
立する。
sinθ4/SiOθ3=n ・ (2)第
1図の幾何学的形状により、次の関係が成立することは
容易に理解できよう。
1図の幾何学的形状により、次の関係が成立することは
容易に理解できよう。
θ2+θ、=α ・・・(3)入射光
線3inと出射光線30utがなす角βは、第1図の幾
何学的形状より、次式で表わされる。
線3inと出射光線30utがなす角βは、第1図の幾
何学的形状より、次式で表わされる。
β=(θ、−〇2)+(θ4−03)・・・(4)簡単
のために角θ1、θ2、θ3およびθ4は十分小さくて
θ1−sinθi (i=1〜4)と近似できるもの
とする。このような近似を用いても以下の説明に支障は
ない。
のために角θ1、θ2、θ3およびθ4は十分小さくて
θ1−sinθi (i=1〜4)と近似できるもの
とする。このような近似を用いても以下の説明に支障は
ない。
第(1)式および第(2)式はそれぞれ次のように近似
される。
される。
θ、/θ2=n ・・・(5)θ4
/θ3=n ・・・(6)第(3)
〜第(6)式より、θ4、θ2、θ3J′−3よびθ4
を消去り゛ると次式が1!Iられる。
/θ3=n ・・・(6)第(3)
〜第(6)式より、θ4、θ2、θ3J′−3よびθ4
を消去り゛ると次式が1!Iられる。
β=α(n−1> ・・・(7)(3
,2)光電スイッチの構成 第2図は光電スイッチの構成の概要を示している。投光
器を例にとって説明する。投光器のケース(21)内に
は、投光素子(22)が設けられ、この投光素子(22
)の前方に投射光をコリメートまたは集光するためのレ
ンズ系(光学系) (23)が設けられている。このレ
ンズ系(23)の光軸がAXで示されている。レンズ系
(23)の前方にはざらに2つのプリズム(1)(2>
が配置されている。これらのプリズムの構成が第3図に
示されている。一方のプリズム(1)はその稜(1a)
が水平になるように、他方のプリズム(2)はその稜(
2a)が垂直になるようにそれぞれ配置されている。ま
た、これらのプリズム(1)(2)はその頂角αが稜方
向に連続的に変化している。プリズム(1)と(2)は
、その稜方向に相互に独立して移動自在にケース(21
)に支持されている。プリズム(1)(2)を移動自在
に支持する機構としては光学技術の分野で公知の道具を
用いることができる。
,2)光電スイッチの構成 第2図は光電スイッチの構成の概要を示している。投光
器を例にとって説明する。投光器のケース(21)内に
は、投光素子(22)が設けられ、この投光素子(22
)の前方に投射光をコリメートまたは集光するためのレ
ンズ系(光学系) (23)が設けられている。このレ
ンズ系(23)の光軸がAXで示されている。レンズ系
(23)の前方にはざらに2つのプリズム(1)(2>
が配置されている。これらのプリズムの構成が第3図に
示されている。一方のプリズム(1)はその稜(1a)
が水平になるように、他方のプリズム(2)はその稜(
2a)が垂直になるようにそれぞれ配置されている。ま
た、これらのプリズム(1)(2)はその頂角αが稜方
向に連続的に変化している。プリズム(1)と(2)は
、その稜方向に相互に独立して移動自在にケース(21
)に支持されている。プリズム(1)(2)を移動自在
に支持する機構としては光学技術の分野で公知の道具を
用いることができる。
光電スイッチの受光器も全く同じように構成することが
できる。受光器の場合には、(22)が受光素子になり
、(23)が集光のためのレンズ系となろう。2つのプ
リズムももちろん移動自在に設けられる。
できる。受光器の場合には、(22)が受光素子になり
、(23)が集光のためのレンズ系となろう。2つのプ
リズムももちろん移動自在に設けられる。
投光、受光両機能を1ケース内にもつ反射形充電スイッ
チの投光部、受光部もそれぞれ同じように構成できる。
チの投光部、受光部もそれぞれ同じように構成できる。
いずれにしても、投光器(部)または受光器(部)の少
なくともいずれか一方の光学系に上述のプリズム(1)
(2>を設ければよい。
なくともいずれか一方の光学系に上述のプリズム(1)
(2>を設ければよい。
(3,3) 2つのプリズムの作用
説明の便宜のために、光電スイッチの投光器に2つのプ
リズム(1)(2)が設置ノられている場合について説
明する。
リズム(1)(2)が設置ノられている場合について説
明する。
投光素子(22)から出射しレンズ系(23)でコリメ
ートされた光線は、プリズム(1)によってその先軸が
上下方向に偏向される。この偏向角βは第(7)式によ
って与えられる。プリズム(1)をその稜方向に動かす
ことにより光線が通過する部分の頂角αが変化するから
偏向角βもまた変化する。したがって、プリズム(1)
の位置によって任意の偏向角を得ることができる。
ートされた光線は、プリズム(1)によってその先軸が
上下方向に偏向される。この偏向角βは第(7)式によ
って与えられる。プリズム(1)をその稜方向に動かす
ことにより光線が通過する部分の頂角αが変化するから
偏向角βもまた変化する。したがって、プリズム(1)
の位置によって任意の偏向角を得ることができる。
同様に、光線の光軸はもう1つのプリズム(2)によっ
て横方向に偏向され、その偏向色はプリズム(2)の移
動によって変化する。
て横方向に偏向され、その偏向色はプリズム(2)の移
動によって変化する。
プリズム(1)による光の偏向はプリズム(2)による
偏向に何の影響ら与えることはなく、この逆もまた真で
ある。そして、プリズム(1)と(2)は相互に独立に
移動自在であるから、出(ト)光線の光軸を任意の方向
に任意の角度だけ調整することが可能となる。
偏向に何の影響ら与えることはなく、この逆もまた真で
ある。そして、プリズム(1)と(2)は相互に独立に
移動自在であるから、出(ト)光線の光軸を任意の方向
に任意の角度だけ調整することが可能となる。
したがって、プリズム(1)(2)を単に移動させると
いう操作のみで光軸調整が可能である。この実施例では
、2つのプリズム(1)(2)は互いに直角方向に移動
可能であるから取扱いが容易である。光軸の指向角の調
整量はプリズム(1)(2>のI負角αによって定まる
ので(第(7)式)、この頂角αを小さく設定してJ5
けば微調整が可能である。
いう操作のみで光軸調整が可能である。この実施例では
、2つのプリズム(1)(2)は互いに直角方向に移動
可能であるから取扱いが容易である。光軸の指向角の調
整量はプリズム(1)(2>のI負角αによって定まる
ので(第(7)式)、この頂角αを小さく設定してJ5
けば微調整が可能である。
(34)変形例
上記実施例では2枚のプリズムが用いられているが、粗
調および微調用に4枚のプリズムを用いることも可能で
ある。また、回転方向に頂角が変化するようなプリズム
を用いれば、プリズムの回転量に応じた光軸調整が可能
で、調整装置の構造が簡素となる。偏向部材としてレン
ズの球面の一部を用いれば複数枚のプリズムを用いなく
とも光軸調整が可能となる。この場合、このレンズは集
光、コリメート用等のレンズを兼ねることができる。
調および微調用に4枚のプリズムを用いることも可能で
ある。また、回転方向に頂角が変化するようなプリズム
を用いれば、プリズムの回転量に応じた光軸調整が可能
で、調整装置の構造が簡素となる。偏向部材としてレン
ズの球面の一部を用いれば複数枚のプリズムを用いなく
とも光軸調整が可能となる。この場合、このレンズは集
光、コリメート用等のレンズを兼ねることができる。
以上のようにして、この発明によれば光線人(ト)位置
に応じて偏向角の異なる偏向部材を移動可能に設けると
いう簡易な構造で微小な指向角の調整が容易に可能とな
る。
に応じて偏向角の異なる偏向部材を移動可能に設けると
いう簡易な構造で微小な指向角の調整が容易に可能とな
る。
第1図はプリズムの作用を説明するための図、第2図は
光電スイッチの一例を示す構成図、第3図はプリズムの
構成を示す斜視図、第4図は従来の光軸調整の様子を示
づ一斜視図である。 (1)(2)(11)・・・プリズム、(△X)・・・
光軸。 以 上 第1図 第2図 第3図
光電スイッチの一例を示す構成図、第3図はプリズムの
構成を示す斜視図、第4図は従来の光軸調整の様子を示
づ一斜視図である。 (1)(2)(11)・・・プリズム、(△X)・・・
光軸。 以 上 第1図 第2図 第3図
Claims (2)
- (1)光線の入射位置に応じて偏向角の異なる偏向部材
が光学系の光軸上に光軸と直交する方向に移動可能に設
けられている、光軸調整装置。 - (2)少なくとも2つの偏向部材が互いに独立に異なる
方向に移動可能に設けられている、特許請求の範囲第(
1)項に記載の光軸調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26245884A JPS61138919A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 光軸調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26245884A JPS61138919A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 光軸調整装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61138919A true JPS61138919A (ja) | 1986-06-26 |
Family
ID=17376060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26245884A Pending JPS61138919A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 光軸調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61138919A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63241519A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光ビ−ム記録装置 |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP26245884A patent/JPS61138919A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63241519A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光ビ−ム記録装置 |
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