JPS6141119A - Photoswitch by photoelasticity - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate the malfunction due to soil of a photoswitch by inserting a light medium changing its degree of polarized light by external force between polarizing filters at I/O sides, and providing an opening of an optical fiber on the surface opposite to the polarized light filter. CONSTITUTION:An input side polarizing filter 1a permits only a plane of polarization D1 in one direction to incident into a light medium 2 among light beams from a light emitting element 3 for including a plane of polarization D0 in several directions. Since a plane of polarization D2 of an output side polarizing filter 1b is different from the plane of polarization D1 by 90 deg., its light will not pass through the filter 1b. Here, when a pressure P is applied to a photoswitch 11, the degree of polarized light of the light medium 2 changes by pressure to output the light to the output side of the switch, and said medium 2 leads the light to a photodetector 5, and functions as a normally opened node of the switch. If the plane of polarization D1 is initially coincident with the plane D2, the light medium 2 serves as a normally closed node. Consequently, since no part where dust in the air or foreign matters deposite is obtained on a light path, the malfunction due to soil, etc., will not occur, and a stable switch action can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 （利用分野） この発明は、光をオン・オフすることによって電気回路
のスイッチングを行うことに利用されるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Application) The present invention is used to switch electric circuits by turning on and off light.

（従来技術） 手動操作、物の接近や接触などによる電気回路のスイッ
チングには、いわゆるスイッチ、リミットスイッチ、マ
イクロスイッチなどメカニカルなスイッチが使われて来
たが、操作力を必要とする、可動部分の摩耗や異物付着
による作動不良が起きる、操作力とストロークの調整が
必要であるなど多くの問題があり、光のオン・オフによ
って電気回路のスイッチングを行うようにしたホトスイ
ッチが使われてきている。ところで、ホトスイッチは、
周知の通り一般に第３図の２１のようなもので、投光部
２２または受光部２３のレンズの汚れのため、動作が正
確でなくなると言う問題がある。(Prior art) Mechanical switches such as so-called switches, limit switches, and microswitches have been used to switch electrical circuits by manual operation or by approaching or touching an object. There are many problems such as malfunction due to wear and foreign matter adhesion, and the need to adjust the operating force and stroke. Photoswitches, which switch the electric circuit by turning on and off the light, have been used. There is. By the way, the photoswitch is
As is well known, in general, a device like 21 in FIG. 3 has a problem in that the lens of the light projecting section 22 or the light receiving section 23 becomes dirty, resulting in inaccurate operation.

（解決しようとする問題点） この発明は、前述のような汚れによる動作不良の恐れの
ないホトスイッチを提供しようとするものである。(Problems to be Solved) The present invention aims to provide a photoswitch that is free from the risk of malfunction due to dirt as described above.

（問題点を解決するための手段） この発明のホトスイッチは第１図のように、複数の偏光
フィルタ１ａ１１ｂの間に、外力によって偏光度合が変
化する光媒体２を挾持し、入力側の偏光フィルタ１ａに
は発光素子３からの光を案内する光ファイバ４の開口を
、また出力側の偏光フィルタ１ｂには受光素子５へ光を
案内する光ファイバ６の開口を衝合させて支持するもの
である。(Means for Solving the Problems) As shown in FIG. 1, the photoswitch of the present invention sandwiches an optical medium 2 whose degree of polarization changes depending on an external force between a plurality of polarizing filters 1a11b, and polarizes the input side. The filter 1a supports an aperture of an optical fiber 4 that guides light from a light emitting element 3, and the output side polarizing filter 1b supports an aperture of an optical fiber 6 that guides light to a light receiving element 5. It is.

（作用） 作用の原理は光弾性法によるもので、発光素子３から・
光ファイバ４を通してこのホトスイッチへ入光する光は
各方向ＤＯの偏光面を含んだものであるが、入力側の偏
光フィルタ１ａによって一方向の偏光面のＤｌの光だけ
が光媒体２へ入光する。(Operation) The principle of operation is based on the photoelastic method.
The light that enters this photoswitch through the optical fiber 4 includes polarization planes in each direction DO, but only the light with a polarization plane Dl in one direction enters the optical medium 2 by the polarizing filter 1a on the input side. Shine.

光媒体２は外力としての圧力により偏光度合が変化する
ものとすると、通常は入光した一方向の偏光面Ｄ１の光
はそのまま出光する。出力側の偏光フィルタ１ｂの偏光
面Ｄｔが入力側の偏光フィルタの偏光面と９０°ｊ５向
が変えられでいると、この光は他方側の偏光フィルタ１
ｂを通過しないので、このホトスイッチの出力はない。Assuming that the degree of polarization of the optical medium 2 changes due to pressure as an external force, normally the incident light with the polarization plane D1 in one direction exits as is. If the polarization plane Dt of the polarization filter 1b on the output side is changed in direction by 90°j5 from the polarization plane of the input polarization filter, this light will be transmitted to the polarization filter 1 on the other side.
Since it does not pass through b, there is no output from this photoswitch.

この光媒体２が圧力によって偏光度合が変化するもので
あるとして、操作者がこのホトスイッチに圧力Ｐを加え
ると、光媒体２の偏光度合が変化し、入光した光の偏光
の方向が変わる。そして、９０°方向が変えられた成分
が、出力側の偏光フィルタ１ｂに入光し、ホトスイッチ
の出力側へ出力する。この出力を光ファイバ６で受光素
子５へ導き、電気出力に変換することによって、スイ・
ンチの常開接点の機能を果す。Assuming that the degree of polarization of this optical medium 2 changes with pressure, when the operator applies pressure P to this photoswitch, the degree of polarization of the optical medium 2 changes, and the direction of polarization of the incident light changes. . Then, the component whose direction has been changed by 90° enters the polarizing filter 1b on the output side and is output to the output side of the photoswitch. By guiding this output to the light receiving element 5 through an optical fiber 6 and converting it into electrical output, the switch
functions as a normally open contact.

前述出力側の偏光フィルタ１ｂの偏光面Ｄ２を入力側の
偏光フィルタ１ａの偏光面り、と一致させておけば、前
述同様の作用により、常閉接点の機能を果す。If the polarization plane D2 of the polarizing filter 1b on the output side is made to coincide with the polarization plane of the polarizing filter 1a on the input side, it will function as a normally closed contact by the same effect as described above.

（実施例） 一つの実施例を第２図を用いて説明すると、ホトスイッ
チ１１は、入力側の偏光フィルタ１ａ。(Example) One example will be described using FIG. 2. The photoswitch 11 is a polarizing filter 1a on the input side.

光媒体たるアクリルブロック２、出力側の偏光フィルタ
１ｂを順次この順に配列してケース８に納めである。ケ
ース８には図上の左側および右側に光ファイバ４および
６の通過口が孔設されており、これらの通過孔を通した
光７アイパ４および６の開口は、それぞれ偏光フィルタ
１ａおよび１ｂと衝合しており、それぞれ光ファイバ支
持手段たる７’ロツＡ、７　ｂで支持できるようになっ
ている。An acrylic block 2 serving as an optical medium and a polarizing filter 1b on the output side are arranged in this order and housed in a case 8. The case 8 has holes for the optical fibers 4 and 6 to pass through on the left and right sides of the figure, and the openings for the optical fibers 4 and 6 that pass through these holes are polarizing filters 1a and 1b, respectively. They abut each other and can be supported by optical fiber support means 7'A and 7B, respectively.

また、ケース８の光ファイバ通過部は、光ファイバ４お
よび６を通した後、シール１０によって密閉されている
。ケース８にはまた、開口８ａが孔設されており、保護
膜１０が張設されてホトスイッチ１１の操作面を形成し
ている。Further, the optical fiber passing portion of the case 8 is sealed with a seal 10 after the optical fibers 4 and 6 are passed through. The case 8 is also provided with an opening 8a, and a protective film 10 is stretched over the opening 8a to form an operation surface of the photoswitch 11.

光ファイバ４の他の一端には発光素子３が接続され、発
光素子３には、電源ＰＰが接続されている。また、光フ
ァイバ６の他の一端には、受光素子５が接続されており
、受光素子５の出力はスイッチングトランジスタＴＲの
ベースに接続されている。更にまた、スイッチングトラ
ンジスタＴＲのエミッタは、常開接点ＮＯおよび常閉接
点ＮＣを持ったりリレーＲのコイルのマイナス側（−）
に接続されている。A light emitting element 3 is connected to the other end of the optical fiber 4, and a power source PP is connected to the light emitting element 3. Further, a light receiving element 5 is connected to the other end of the optical fiber 6, and the output of the light receiving element 5 is connected to the base of the switching transistor TR. Furthermore, the emitter of the switching transistor TR has a normally open contact NO and a normally closed contact NC, and the negative side (-) of the coil of the relay R.
It is connected to the.

そして、ホトスイッチ１１は圧力を受けると前述作用に
従ってスイッチングトランジスタＴＲのオン・オフを行
うことによってリレーＲの各接点で構成される電気回路
のスイッチングを行う。When the photoswitch 11 receives pressure, it turns on and off the switching transistor TR according to the above-described action, thereby switching the electric circuit constituted by the contacts of the relay R.

（他の実施例） 光媒体はアクリル材のほか、ガラス、液晶などとするこ
とができる。(Other Examples) The optical medium can be made of acrylic material, glass, liquid crystal, etc.

また、各偏光フィルタは、光媒体の面に蒸着することに
よって形成することができる。Additionally, each polarizing filter can be formed by vapor deposition on the surface of the optical medium.

また、各偏光面と光媒体との対向する面の間は、密着し
たものとは限らず、適宜、間隔を有するものにすること
ができる。Further, the opposing surfaces of each polarizing plane and the optical medium are not necessarily in close contact with each other, but may have an appropriate interval.

また、光ファイバの開口と偏光フィルタの衝合はレンズ
を介して行うことができ、光ファイバの支持も適宜、他
の構造にすることができる。Further, the aperture of the optical fiber and the polarizing filter can be brought into contact with each other through a lens, and the optical fiber can also be supported in other structures as appropriate.

更にまた、操作面もホトスイッチの一面に設けるだけに
限るものではなく、偏光フィルタを円板状に、光媒体を
円柱状に、ケースを柔軟性のある材料で円筒状に形成し
、全周を操作面にすることもできる。Furthermore, the operation surface is not limited to just one side of the photo switch; the polarizing filter is formed into a disk shape, the optical medium is formed into a cylinder shape, and the case is formed into a cylindrical shape from a flexible material, so that the operation surface is provided all around the photo switch. It can also be used as an operation surface.

（効果） この発明によれば、このホトスイッチは、オン・オフす
る光の経路上に、空気中のはとシや異物など付着する部
分はないので、汚れなどによる作動不良がなく、安定な
動作を行うことができると言う顕著な効果を有するもの
となる。(Effects) According to the present invention, this photoswitch has no parts on the path of the light that turns on and off, such as dots or foreign objects in the air, so there is no malfunction due to dirt, etc., and the photoswitch is stable. This has the remarkable effect of allowing the user to perform various actions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、この発明の構成と作用、実施例および従来技術
を説明するものであって、第１図は概略図、第２図は概
略矢視図を含むブロック図、第３図は概略図である。 図面において、１ａは入力側の偏光フィルタ、１ｂは出
力側の偏光フィルタ、２は光媒体（第２図ではアクリル
ブロック）、１１はホトスイッチである。The drawings are for explaining the structure and operation of the present invention, embodiments, and prior art, in which FIG. 1 is a schematic diagram, FIG. 2 is a block diagram including a schematic arrow view, and FIG. 3 is a schematic diagram. be. In the drawings, 1a is a polarizing filter on the input side, 1b is a polarizing filter on the output side, 2 is an optical medium (an acrylic block in FIG. 2), and 11 is a photoswitch.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）入力側の偏光フィルタと出力側の偏光フィルタの
間に、外力によつて偏光度合が変化する光媒体を挾持し
てなり、前記各偏光フィルタの、前記光媒体と対面する
面とは反対側の面に光ファイバの開口を衝合して支持す
る光ファイバ支持手段を具備してなるホトスイッチ。(1) An optical medium whose degree of polarization changes depending on an external force is sandwiched between a polarizing filter on the input side and a polarizing filter on the output side, and the surface of each polarizing filter facing the optical medium is A photoswitch comprising an optical fiber support means for abutting and supporting an opening of an optical fiber on the opposite surface. （２）前記光媒体は、圧力を受けることにより偏光度合
が変化する光媒体である特許請求の範囲第１項記載のホ
イスイッチ。(2) The Whiswitch according to claim 1, wherein the optical medium is an optical medium whose degree of polarization changes when subjected to pressure. （３）前記光媒体は、引張力を受けることにより偏光度
合が変化する光媒体である特許請求の範囲第１項記載の
ホトスイッチ。(3) The photoswitch according to claim 1, wherein the optical medium is an optical medium whose degree of polarization changes when subjected to a tensile force.