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JP7785652B2 - Photoelectric separated detector and method for adjusting the optical axis of the photoelectric separated detector - Google Patents
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JP7785652B2 - Photoelectric separated detector and method for adjusting the optical axis of the photoelectric separated detector - Google Patents

Photoelectric separated detector and method for adjusting the optical axis of the photoelectric separated detector

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JP7785652B2 JP2022159282A JP2022159282A JP7785652B2 JP 7785652 B2 JP7785652 B2 JP 7785652B2 JP 2022159282 A JP2022159282 A JP 2022159282A JP 2022159282 A JP2022159282 A JP 2022159282A JP 7785652 B2 JP7785652 B2 JP 7785652B2
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Description

本発明は、発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなる光電式分離型感知器及び光電式分離型感知器の光軸調整方法に関する。 The present invention relates to a photoelectric separated sensor in which a light transmitter having a light-emitting element and a light receiver having a light-receiving element are arranged opposite each other in a monitored space, and to a method for adjusting the optical axis of the photoelectric separated sensor.

光電式分離型感知器は、発光素子を収容した送光器と、受光素子を収容した受光器とを高所(通常、地上10~15m)において通常5~100mの監視距離を隔てて対向配置して送光器と受光器の間に、煙が存在することによる光の減衰を感知することで、火災を検知するものである。
送光器と受光器を長距離離して設置するため、送光器と受光器の光軸を一致させるための調整が必要である。
A photoelectric separated detector detects fires by placing a light transmitter containing a light-emitting element and a light receiver containing a light-receiving element opposite each other at a high altitude (usually 10 to 15 m above ground) and a monitoring distance of usually 5 to 100 m between the light transmitter and receiver, and detecting the attenuation of light due to the presence of smoke between the light transmitter and receiver.
Since the light transmitter and receiver are installed at a long distance apart, adjustment is required to align the optical axes of the light transmitter and receiver.

そのため光電式分離型感知器は、光軸を調整するための光軸調整手段を備えている。
例えば特許文献1に開示される光電式分離型感知器は、光軸調整手段として、発光素子(受光素子)を収容する光学台の角度を調整するための角度調整用ネジと、反射鏡を利用して対向器の位置を視認するための視準孔を有している。
For this reason, the photoelectric separated type detector is provided with an optical axis adjusting means for adjusting the optical axis.
For example, the photoelectric separation type sensor disclosed in Patent Document 1 has, as an optical axis adjustment means, an angle adjustment screw for adjusting the angle of the optical bench that houses the light-emitting element (light-receiving element), and a sighting hole for visually checking the position of the opposing element using a reflecting mirror.

特許文献1における光軸調整は、作業者が角度調整用ネジを回転させて反射鏡に映る視準孔の中に対向器が見えるように光学台の角度を粗調整をした後、受光器側で所定の出力が得られているかを確認しながらさらに微調整を行う。 In the optical axis adjustment method described in Patent Document 1, the operator rotates the angle adjustment screw to roughly adjust the angle of the optical bench so that the opposing device is visible in the collimation hole reflected in the reflector, and then makes further fine adjustments while checking that the specified output is being obtained on the receiver side.

特開2014-59784号公報JP 2014-59784 A

しかしながら、特許文献1の光軸調整は、設置現場において光学台を覆うカバーを取り外して行う必要があり、光電式分離型感知器を防水仕様にすることが難しかった。
また、受光器側の受光量ができるだけ大きくなるように光学台の角度調整を行うのが好ましいが、作業者が受光量を確認しながら角度調整をするため、当該角度が最大受光量の角度かどうかを調整中に知ることができず、一通り調整作業を行った後で最大受光量であった角度に合わせ直すという作業が必要となる。したがって、作業が煩雑となり、精度よく調整するのが難しいという問題もある。
However, the optical axis adjustment in Patent Document 1 requires removing the cover covering the optical table at the installation site, making it difficult to make the photoelectric separation type sensor waterproof.
Furthermore, it is preferable to adjust the angle of the optical bench so that the amount of light received by the receiver is as large as possible, but because the worker adjusts the angle while checking the amount of light received, it is not possible to know during the adjustment whether the angle is the angle at which the amount of light received is maximum, and it is necessary to reset the angle to the angle at which the amount of light received was maximum after completing the adjustment work.This makes the work complicated and makes it difficult to make accurate adjustments.

本発明は、係る課題を解決するためになされたものであり、防水仕様を適用する場合に好適で、かつ、高精度の光軸調整を実現できる光電式分離型感知器及び光電式分離型感知器の光軸調整方法を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve these problems, and aims to provide a photoelectric separated sensor and a method for adjusting the optical axis of a photoelectric separated sensor that are suitable for waterproof applications and can achieve high-precision optical axis adjustment.

(1)本発明に係る光電式分離型感知器は、発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなるものであって、前記送光器又は前記受光器の少なくともいずれか一方に光軸調整手段を備え、該光軸調整手段は、レンズ中心が前記発光素子又は前記受光素子の光軸からずれた位置に配置された凸レンズを含む複数枚のレンズと、前記凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズをそれぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させるレンズ回転手段と、を有することを特徴とするものである。 (1) The photoelectric separated sensor of the present invention comprises a light transmitter having a light-emitting element and a light receiver having a light-receiving element, arranged opposite each other in a monitored space, and at least one of the light transmitter or the light receiver is provided with an optical axis adjustment means, which comprises a plurality of lenses including a convex lens whose lens center is positioned at a position offset from the optical axis of the light-emitting element or the light-receiving element, and lens rotation means for rotating at least two lenses including the convex lens at different rotational speeds around rotation axes offset from the respective lens centers.

(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記レンズ回転手段は、前記複数枚のレンズを、前記光軸を回転軸として回転させることを特徴とするものである。 (2) Furthermore, in the device described in (1) above, the lens rotation means is characterized in that it rotates the plurality of lenses around the optical axis as the rotation axis.

(3)また、本発明に係る光電式分離型感知器の光軸調整方法は、上記(1)又は(2)に記載の光電式分離型感知器の光軸調整方法であって、前記複数枚のレンズを回転させると共に、前記受光器の受光量に基づいて前記複数枚のレンズの最適な位置を特定することを特徴とするものである。 (3) Furthermore, the optical axis adjustment method for a photoelectric separated sensor according to the present invention is a method for adjusting the optical axis of a photoelectric separated sensor as described in (1) or (2) above, characterized in that the multiple lenses are rotated and the optimal positions of the multiple lenses are determined based on the amount of light received by the optical receiver.

(4)また、上記(3)に記載のものにおいて、前記複数枚のレンズの回転前の位置を初期位置とし、該初期位置に戻るまで前記回転を行った後、前記受光量が最も大きくなったときの前記複数枚のレンズの位置を前記複数枚のレンズの最適位置と特定し、該最適位置に前記複数枚のレンズを配置することを特徴とするものである。 (4) Furthermore, in the device described in (3) above, the positions of the multiple lenses before rotation are set as initial positions, and after the rotation is continued until the lenses return to the initial positions, the positions of the multiple lenses when the amount of received light is greatest are identified as the optimal positions of the multiple lenses, and the multiple lenses are positioned at the optimal positions.

(5)また、本発明に係る光電式分離型感知器の光軸調整方法は、発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなる光電式分離型感知器の光軸調整方法であって、前記送光器及び/又は前記受光器に設けられて、レンズ中心が前記発光素子又は前記受光素子の光軸からずれた位置に配置された凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズを、それぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させると共に、前記受光器の受光量に基づいて前記レンズの最適な位置を特定することを特徴とするものである。 (5) Furthermore, the optical axis adjustment method for a photoelectric separated sensor according to the present invention is a method for adjusting the optical axis of a photoelectric separated sensor in which a light transmitter having a light-emitting element and a light receiver having a light-receiving element are arranged opposite each other in a monitored space, and is characterized in that at least two lenses, including a convex lens provided in the light transmitter and/or the light receiver, whose lens center is positioned offset from the optical axis of the light-emitting element or the light-receiving element, are rotated at different rotational speeds around rotation axes offset from the respective lens centers, and the optimal position of the lens is identified based on the amount of light received by the light receiver.

(6)また、上記(5)に記載のものにおいて、前記凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズの回転前の位置を初期位置とし、該初期位置に戻るまで前記回転を行った後、前記受光量が最も大きくなったときの前記レンズの位置を前記レンズの最適位置と特定し、該最適位置に前記レンズを配置することを特徴とするものである。 (6) Furthermore, in the device described in (5) above, the positions of at least two lenses including the convex lens before rotation are set as initial positions, and after the rotation is performed until the lenses return to the initial positions, the position of the lenses when the amount of received light is greatest is identified as the optimal position of the lenses, and the lenses are positioned at the optimal position.

(7)本発明に係る光電式分離型感知器は、発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなる光電式分離型感知器であって、前記送光器又は前記受光器の少なくともいずれか一方に光軸調整手段を備え、該光軸調整手段は、レンズ中心が前記発光素子又は前記受光素子の光軸からずれた位置に配置された凸レンズと、光の進行方向を偏向するウェッジプリズムと、前記凸レンズをレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させると共に、前記ウェッジプリズムを前記凸レンズの回転速度と異なる回転速度で回転させるレンズ・ウェッジプリズム回転手段と、を有することを特徴とするものである。 (7) The photoelectric separated sensor of the present invention is a photoelectric separated sensor comprising a light transmitter having a light-emitting element and a light receiver having a light-receiving element arranged opposite each other in a monitored space, and at least one of the light transmitter or the light receiver is provided with an optical axis adjustment means, the optical axis adjustment means comprising a convex lens whose lens center is positioned offset from the optical axis of the light-emitting element or the light-receiving element, a wedge prism that deflects the direction of light travel, and lens/wedge prism rotation means that rotates the convex lens around a rotation axis offset from the lens center and rotates the wedge prism at a rotation speed different from the rotation speed of the convex lens.

本発明においては、レンズ中心が発光素子又は受光素子の光軸からずれた位置に配置された凸レンズを含む複数枚のレンズと、該凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズをそれぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させるレンズ回転手段とを有する光軸調整手段を備えたことにより、高精度な光軸調整を行うことができる。
また、光軸調整を遠隔で行うことができるので、設置現場において光軸調整手段を覆うカバーを取り外す必要がなく、光電式分離型感知器を防水仕様とする場合にも好適である。
In the present invention, by providing optical axis adjustment means having a plurality of lenses including a convex lens whose lens center is positioned at a position offset from the optical axis of the light-emitting element or the light-receiving element, and lens rotation means for rotating at least two lenses including the convex lens at different rotation speeds around rotation axes offset from the respective lens centers, it is possible to perform high-precision optical axis adjustment.
Furthermore, since the optical axis can be adjusted remotely, there is no need to remove the cover covering the optical axis adjustment means at the installation site, which is also suitable for making the photoelectric separated sensor waterproof.

本発明の実施の形態にかかる光電式分離型感知器の送光器の断面図である(その1)。1 is a cross-sectional view (part 1) of a light transmitter of a photoelectric separated sensor according to an embodiment of the present invention; 図1のA-A矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG. 1. 本発明の実施の形態にかかる光電式分離型感知器の送光器の断面図である(その2)。FIG. 10 is a cross-sectional view (part 2) of the light transmitter of the photoelectric separated sensor according to the embodiment of the present invention. 図3のB-B矢視図である。FIG. 4 is a view taken along the arrows BB in FIG. 3. 2枚の凸レンズのオフセット方向に応じて偏向する光軸の説明図である(その1)。FIG. 1 is an explanatory diagram (part 1) of an optical axis deflected according to the offset direction of two convex lenses. 2枚の凸レンズのオフセット方向に応じて偏向する光軸の説明図である(その2)。FIG. 2 is a diagram illustrating an optical axis deflected according to the offset direction of two convex lenses (part 2). 2枚の凸レンズのオフセット方向に応じて偏向する光軸の説明図である(その3)。FIG. 10 is an explanatory diagram (part 3) of an optical axis deflected according to the offset direction of two convex lenses. 図1の送光器の光軸調整手段の動作に伴う光軸の偏向方向の変化を説明する図である(その1)。1. FIG. 4 is a diagram (part 1) illustrating a change in the deflection direction of the optical axis in accordance with the operation of the optical axis adjusting means of the light transmitter of FIG. 図1の送光器の光軸調整手段の動作に伴う光軸の偏向方向の変化を説明する図である(その2)。1. FIG. 6 is a diagram (part 2) illustrating a change in the deflection direction of the optical axis in accordance with the operation of the optical axis adjusting means of the light transmitter of FIG. 図1の送光器の光軸調整手段の動作に伴う光軸の偏向方向の変化を説明する図である(その3)。1. FIG. 6 is a diagram (part 3) for explaining a change in the deflection direction of the optical axis in accordance with the operation of the optical axis adjusting means of the light transmitter of FIG. 図1の送光器の光軸調整手段の動作に伴う光軸の偏向方向の変化を説明する図である(その4)。1. FIG. 4 is a diagram for explaining a change in the deflection direction of the optical axis in accordance with the operation of the optical axis adjusting means of the light transmitter of FIG. 図1の送光器の光軸調整手段の動作に伴う光軸の偏向方向の変化を説明する図である(その5)。5A and 5B are diagrams for explaining a change in the deflection direction of the optical axis in accordance with the operation of the optical axis adjusting means of the light transmitter in FIG. 1; 図12に光の照射範囲を対応させて示した図である。FIG. 12 is a diagram showing the corresponding light irradiation range.

本発明の一実施の形態に係る光電式分離型感知器は、発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなる。光電式分離型感知器の全体構成については従来(特許文献1の図2(a)参照)と同様であるため図示を省略する。
本発明は送光器又は受光器の少なくともいずれか一方に後述する光軸調整手段を備えるものであるが、送光器と受光器は、発光素子と受光素子およびその関連回路を除き、ほとんど同一の構成であるので、本実施の形態では送光器側に光軸調整手段を備えた場合を例に挙げて説明する。送光器の要部の構成を図1、図2に示す。
The photoelectric separated sensor according to one embodiment of the present invention comprises a light transmitter having a light emitting element and a light receiver having a light receiving element, which are arranged opposite each other in a monitored space. The overall configuration of the photoelectric separated sensor is the same as that of a conventional sensor (see FIG. 2(a) of Patent Document 1), and therefore is not shown in the drawings.
In the present invention, at least one of the light transmitter and the light receiver is provided with an optical axis adjustment means, which will be described later, but since the light transmitter and the light receiver have almost the same configuration except for the light emitting element, the light receiving element and their related circuits, this embodiment will be described taking as an example a case where the optical axis adjustment means is provided on the light transmitter side. The configuration of the main part of the light transmitter is shown in Figures 1 and 2.

送光器1は、図1、図2に示すように、LED等の発光素子3と、発光素子3を収容する有底枠体の発光素子収容部5と、発光素子3が発する光の光軸Lを調整する光軸調整手段7とを備えている。
本発明の特徴である光軸調整手段7について、以下、詳細に説明する。
As shown in Figures 1 and 2, the light transmitter 1 includes a light-emitting element 3 such as an LED, a light-emitting element accommodating section 5 which is a bottomed frame body that accommodates the light-emitting element 3, and an optical axis adjusting means 7 that adjusts the optical axis L of the light emitted by the light-emitting element 3.
The optical axis adjusting means 7, which is a feature of the present invention, will be described in detail below.

<光軸調整手段>
光軸調整手段7は、図1、図2に示すように、レンズ中心9a´、9b´が発光素子3の光軸からずれた位置に配置された2枚の凸レンズ9a、9bと、2枚の凸レンズ9a、9bをそれぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心9a´、9b´からずれた回転軸回りに回転させるレンズ回転手段11とを備えている。
なお、図1、図2に示すように、2枚の凸レンズのうち、対向器(受光器)側に配置される凸レンズを凸レンズ9a、発光素子側に配置される凸レンズを凸レンズ9bとしている。
<Optical axis adjustment means>
As shown in Figures 1 and 2, the optical axis adjustment means 7 includes two convex lenses 9a and 9b whose lens centers 9a' and 9b' are positioned so as to be offset from the optical axis of the light-emitting element 3, and lens rotation means 11 that rotates the two convex lenses 9a and 9b at different rotation speeds around rotation axes offset from the respective lens centers 9a' and 9b'.
As shown in FIGS. 1 and 2, of the two convex lenses, the convex lens arranged on the opposing device (light receiver) side is convex lens 9a, and the convex lens arranged on the light emitting device side is convex lens 9b.

レンズ回転手段11は、回転中心が発光素子3の光軸と一致するように発光素子3の前方に配置され、凸レンズ9a、9bを保持する大歯車13a、13bと、大歯車13a、13bと噛合する小歯車15a、15bと、小歯車15a、15bを回転させるモーター17によって構成されている。 The lens rotation means 11 is positioned in front of the light-emitting element 3 so that its center of rotation coincides with the optical axis of the light-emitting element 3, and is composed of large gears 13a and 13b that hold the convex lenses 9a and 9b, small gears 15a and 15b that mesh with the large gears 13a and 13b, and a motor 17 that rotates the small gears 15a and 15b.

レンズ回転手段11の駆動源であるモーター17が駆動することで、モーター17に接続された小歯車15a、15bが共に回転する。また、小歯車15a、15bの回転に連動して、小歯車15aに噛合する大歯車13aと小歯車15bに噛合する大歯車13bがそれぞれ回転する。 When the motor 17, which is the drive source of the lens rotation means 11, is driven, the pinion gears 15a and 15b connected to the motor 17 rotate together. Furthermore, in conjunction with the rotation of the pinion gears 15a and 15b, the large gear 13a meshing with the pinion gear 15a and the large gear 13b meshing with the pinion gear 15b each rotate.

大歯車13a、13bには、中心からずれた位置に円形の開口部が形成されており、当該開口部に凸レンズ9a、9bがはめ込まれている。
したがって、図1、図2に示すように、凸レンズ9aは、レンズ中心9a´が大歯車13aの回転軸Oからずれた位置で(オフセットして)大歯車13aに保持されている。同様に、凸レンズ9bは、レンズ中心9b´が大歯車13bの回転軸Oからずれた位置で(オフセットして)大歯車13bに保持されている。
The gears 13a and 13b are formed with circular openings at positions offset from the center, and convex lenses 9a and 9b are fitted into the openings.
1 and 2, the convex lens 9a is held by the gear 13a with its lens center 9a' offset from the rotation axis O of the gear 13a. Similarly, the convex lens 9b is held by the gear 13b with its lens center 9b' offset from the rotation axis O of the gear 13b.

本例では、回転軸Oと凸レンズ9aのレンズ中心9a´とのずれ量(凸レンズ9aのオフセット量)と、回転軸Oと凸レンズ9bのレンズ中心9b´とのずれ量(凸レンズ9bのオフセット量)は同じになっている。なお、凸レンズ9aのオフセット量と凸レンズ9bのオフセット量は必ずしも同じである必要はなく、異なっていても構わない。 In this example, the amount of deviation between the rotation axis O and the lens center 9a' of the convex lens 9a (the offset amount of the convex lens 9a) is the same as the amount of deviation between the rotation axis O and the lens center 9b' of the convex lens 9b (the offset amount of the convex lens 9b). Note that the offset amount of the convex lens 9a and the offset amount of the convex lens 9b do not necessarily have to be the same and may be different.

大歯車13a、13bが回転すると、大歯車13a、13bに保持された凸レンズ9a、9bが回転軸O回りに回転する。
即ち、モーター17が駆動することで、小歯車15a、15bが回転し、小歯車15a、15bに連動して大歯車13a、13bが回転し、大歯車13a、13bに保持された凸レンズ9a、9bが回転軸Oの回りを回転する。
When the gears 13a and 13b rotate, the convex lenses 9a and 9b held by the gears 13a and 13b rotate around the rotation axis O.
That is, when the motor 17 is driven, the small gears 15a and 15b rotate, and the large gears 13a and 13b rotate in conjunction with the small gears 15a and 15b, and the convex lenses 9a and 9b held by the large gears 13a and 13b rotate around the rotation axis O.

凸レンズ9aが回転軸Oの回りに回転すると、凸レンズ9aのオフセット方向、即ちレンズ中心9a´の回転軸Oからのずれ方向が変化する。
同様に、凸レンズ9bが回転軸Oの回りに回転すると、凸レンズ9bのオフセット方向、即ちレンズ中心9b´の回転軸Oからのずれ方向が変化する。
When the convex lens 9a rotates around the rotation axis O, the offset direction of the convex lens 9a, that is, the direction of deviation of the lens center 9a' from the rotation axis O, changes.
Similarly, when the convex lens 9b rotates around the rotation axis O, the offset direction of the convex lens 9b, that is, the direction of deviation of the lens center 9b' from the rotation axis O, changes.

また、前述したように本実施の形態のレンズ回転手段11は、凸レンズ9aと凸レンズ9bを異なる回転速度で回転させるように構成されている。この点について以下に説明する。
本実施の形態では、例えば図2に示すように、大歯車13aの歯数を24、小歯車15aの歯数を12、大歯車13bの歯数を26、小歯車15bの歯数を10としている。
モーター17の回転軸が1回転すると、モーター17に接続された小歯車15aも1回転(360°回転)するので、大歯車13aは小歯車15aの歯数分回転が進む。したがって、モーター17が1回転する毎に、大歯車13aは約180°(12/24=1/2回転)回転する。
As described above, the lens rotating means 11 of this embodiment is configured to rotate the convex lenses 9a and 9b at different rotational speeds. This point will be explained below.
In this embodiment, as shown in FIG. 2, for example, the number of teeth of the large gear 13a is 24, the number of teeth of the small gear 15a is 12, the number of teeth of the large gear 13b is 26, and the number of teeth of the small gear 15b is 10.
When the rotation shaft of the motor 17 makes one rotation, the pinion 15a connected to the motor 17 also makes one rotation (360° rotation), so the large gear 13a rotates by the number of teeth of the pinion 15a. Therefore, for every rotation of the motor 17, the large gear 13a rotates approximately 180° (12/24 = 1/2 rotation).

一方、モーター17の回転軸が1回転したとき、小歯車15bも1回転(360°回転)するので、大歯車13bも小歯車15bの歯数分回転が進む。したがって、モーター17が1回転する毎に、大歯車13bは約138°(10/26=5/13回転)回転する。 On the other hand, when the rotating shaft of the motor 17 rotates once, the pinion 15b also rotates once (360°), and the large gear 13b also rotates by the number of teeth of the pinion 15b. Therefore, for every rotation of the motor 17, the large gear 13b rotates approximately 138° (10/26 = 5/13 rotation).

上記のように、レンズ回転手段11は、2枚の凸レンズ9a、9bをそれぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心9a´、9b´からずれた回転軸O回りに回転させることができる。凸レンズ9a、9bをそれぞれ異なる回転速度で回転させることで、凸レンズ9a、9bの位置関係及びそれぞれのオフセット方向は刻々と変化する。 As described above, the lens rotation means 11 can rotate the two convex lenses 9a and 9b at different rotational speeds around a rotation axis O that is offset from the respective lens centers 9a' and 9b'. By rotating the convex lenses 9a and 9b at different rotational speeds, the positional relationship between the convex lenses 9a and 9b and their respective offset directions change from moment to moment.

なお、上述したレンズ回転手段11は、一つの駆動源(モーター17)で2枚の凸レンズ9a、9bを異なる回転速度で回転させるように構成したものであるが、本発明のレンズ回転手段はこの限りではない。例えば小歯車15aを回転させるモーターと小歯車15bを回転させるモーターを別に設けて、小歯車15a、15bの回転速度を異ならせるようにしてもよい。 Note that while the lens rotation means 11 described above is configured to rotate two convex lenses 9a, 9b at different rotational speeds using a single drive source (motor 17), the lens rotation means of the present invention is not limited to this. For example, separate motors may be provided to rotate pinion 15a and pinion 15b, allowing the pinion gears 15a and 15b to rotate at different rotational speeds.

また、大歯車13aには、図2に示すように、大歯車13aの基準位置を示す基準位置マーカー19が設けられている。大歯車13aの基準位置マーカー19は、大歯車13aの回転軸Oと凸レンズ9aのレンズ中心9a´を結ぶ線の延長線上、即ち凸レンズ9aのオフセット方向に設けられている。同様に、大歯車13bにも大歯車13bの基準位置を示す基準位置マーカー19が凸レンズ9bのオフセット方向に設けられている(図示なし)。 Furthermore, as shown in FIG. 2, the gear 13a is provided with a reference position marker 19 that indicates the reference position of the gear 13a. The reference position marker 19 of the gear 13a is provided on an extension of the line connecting the rotation axis O of the gear 13a and the lens center 9a' of the convex lens 9a, i.e., in the offset direction of the convex lens 9a. Similarly, the gear 13b is provided with a reference position marker 19 (not shown) that indicates the reference position of the gear 13b, in the offset direction of the convex lens 9b.

本実施の形態では、大歯車13aの基準位置マーカー19と大歯車13bの基準位置マーカー19が所定の位置で揃った状態をモーター駆動前の初期状態とする。そして、初期状態からモーター17の駆動を開始し、再度同じ位置で二つの基準位置マーカー19が揃うまでの間を一周期と定義する。 In this embodiment, the state in which the reference position marker 19 of the large gear 13a and the reference position marker 19 of the large gear 13b are aligned at a predetermined position is defined as the initial state before the motor is driven. Then, the period from the initial state when the motor 17 starts to be driven until the two reference position markers 19 are aligned at the same position again is defined as one cycle.

上述した光軸調整手段7が発光素子3から発せられた光の進行方向を変化させる(偏向させる)点について以下具体的に説明する。
図1に示すように、発光素子3から発せられた光(図中には光の軸(光軸L)のみ図示)は、凸レンズ9bに入射する。
前述したように、凸レンズ9bはレンズ中心9b´が回転軸Oからずれた位置に保持されている(オフセットされている)。そして回転軸Oは、発光素子3の光軸と一致しているので、凸レンズ9bのレンズ中心9b´は常に発光素子3の光軸からずれた状態になっている。したがって、発光素子3が発した光は、光軸が凸レンズ9bのレンズ中心9b´からずれた状態で凸レンズ9bに入射し、凸レンズ9bのオフセット方向に偏向して凸レンズ9bから出射する。
The point that the optical axis adjusting means 7 changes (deflects) the traveling direction of the light emitted from the light emitting element 3 will be specifically described below.
As shown in FIG. 1, light emitted from the light emitting element 3 (only the axis of the light (optical axis L) is shown in the figure) is incident on the convex lens 9b.
As described above, the convex lens 9b is held at a position where the lens center 9b' is shifted (offset) from the rotation axis O. The rotation axis O coincides with the optical axis of the light-emitting element 3, so the lens center 9b' of the convex lens 9b is always shifted from the optical axis of the light-emitting element 3. Therefore, the light emitted by the light-emitting element 3 enters the convex lens 9b with its optical axis shifted from the lens center 9b' of the convex lens 9b, and is deflected in the offset direction of the convex lens 9b before exiting from the convex lens 9b.

凸レンズ9bによって偏向した光は凸レンズ9aに入射する。
凸レンズ9aもレンズ中心9a´が発光素子3の光軸からずれた位置に保持されている(オフセットされている)ので、凸レンズ9aに入射した光は凸レンズ9aのオフセット方向にさらに偏向して凸レンズ9aから出射する。
このように発光素子3から発せられた光は2枚の凸レンズ9a、9bによって2段階で偏向して送光器1から出射される。
The light deflected by the convex lens 9b is incident on the convex lens 9a.
The convex lens 9a is also held (offset) such that the lens center 9a' is shifted from the optical axis of the light-emitting element 3, so that the light incident on the convex lens 9a is further deflected in the offset direction of the convex lens 9a and emerges from the convex lens 9a.
In this way, the light emitted from the light emitting element 3 is deflected in two stages by the two convex lenses 9a and 9b and then emitted from the light transmitter 1.

図1、図2では、凸レンズ9aと凸レンズ9bのオフセット方向が共に6時の方向で揃っている状態を示している。この場合、発光素子3が発した光は、図1に示すように凸レンズ9a、9bのオフセット方向(6時の方向)に偏向して送光器から出射される。 Figures 1 and 2 show a state in which the offset directions of convex lenses 9a and 9b are both aligned in the 6 o'clock direction. In this case, the light emitted by the light-emitting element 3 is deflected in the offset direction of convex lenses 9a and 9b (the 6 o'clock direction) as shown in Figure 1 and is emitted from the light transmitter.

これに対し、例えば図3、図4に示すように、凸レンズ9aと凸レンズ9bのオフセット方向が互いに真逆の場合には、凸レンズ9bによって偏向した光は凸レンズ9aによって逆方向に偏向される。したがって、図3、図4の例のように2枚の凸レンズ9a、9bのオフセット量が同じでオフセット方向が互いに真逆の場合には、発光素子3が発した光はほとんど偏向せずに送光器1から出射される。 In contrast, if the offset directions of convex lens 9a and convex lens 9b are opposite to each other, as shown in Figures 3 and 4, the light deflected by convex lens 9b is deflected in the opposite direction by convex lens 9a. Therefore, if the offset amounts of the two convex lenses 9a and 9b are the same but the offset directions are opposite to each other, as in the example of Figures 3 and 4, the light emitted by the light-emitting element 3 is emitted from the light transmitter 1 with almost no deflection.

凸レンズ9a、9bのオフセット方向と光の偏向方向との関係について、図5~図7を用いてさらに具体的に説明する。
図5(a)は対向器側から見たときの凸レンズ9a、9bを模式的に示した図であり、凸レンズ9aを実線、凸レンズ9aの奥にある凸レンズ9bを破線で示している。図5(b)は図5(a)の側面視図である。
The relationship between the offset direction of the convex lenses 9a and 9b and the deflection direction of light will be described more specifically with reference to FIGS.
Fig. 5(a) is a diagram showing the convex lenses 9a and 9b as viewed from the opposing device side, with the convex lens 9a shown in a solid line and the convex lens 9b behind the convex lens 9a shown in a dashed line. Fig. 5(b) is a side view of Fig. 5(a).

図5は2つの凸レンズ9a、9bのオフセット方向が共に12時の方向で揃っている状態を示している。図1、図2で説明したように、2つの凸レンズ9a、9bのオフセット方向が同じ方向に揃っている場合、発光素子3が発した光21は、2つの凸レンズ9a、9bのオフセット方向(この場合は12時の方向)に偏向して凸レンズ9aから出射する。 Figure 5 shows a state in which the offset directions of the two convex lenses 9a, 9b are both aligned in the 12 o'clock direction. As explained in Figures 1 and 2, when the offset directions of the two convex lenses 9a, 9b are aligned in the same direction, light 21 emitted by the light-emitting element 3 is deflected in the offset direction of the two convex lenses 9a, 9b (in this case, the 12 o'clock direction) and exits from convex lens 9a.

次に、2つの凸レンズ9a、9bのオフセット方向が互いに真逆の方向であるときの状態を図6に示す。図6(a)は、図5(a)と同様に凸レンズ9a、9bを対向器側からみたときの模式図であり、図6(b)は、図6(a)の側面視図である。
図6では凸レンズ9aのオフセット方向が6時の方向、凸レンズ9bのオフセット方向が12時の方向であり、2つの凸レンズ9a、9bのオフセット方向が互いに真逆の方向となっている。
このとき発光素子3が発した光21は、図3、図4と同様に、ほとんど偏向せずに凸レンズ9aから出射する。
Next, Fig. 6 shows the state when the offset directions of the two convex lenses 9a and 9b are opposite to each other. Fig. 6(a) is a schematic diagram of the convex lenses 9a and 9b as seen from the opposing device side, similar to Fig. 5(a), and Fig. 6(b) is a side view of Fig. 6(a).
In FIG. 6, the offset direction of the convex lens 9a is the 6 o'clock direction, and the offset direction of the convex lens 9b is the 12 o'clock direction, so that the offset directions of the two convex lenses 9a and 9b are opposite to each other.
At this time, the light 21 emitted by the light emitting element 3 is emitted from the convex lens 9a with almost no deflection, as in the cases of FIGS.

2つの凸レンズ9a、9bのオフセット方向が同じ方向でも真逆の方向でもない場合の例を図7に示す。図7(a)は、図5(a)、図6(a)と同様に凸レンズ9a、9bを対向器側からみたときの模式図であり、図7(b)は、図7(a)の側面視図である。また、図7(c)は、図7(a)を下面から見たときの模式図である。
図7では凸レンズ9aのオフセット方向が対向器側からみて3時の方向、凸レンズ9bのオフセット方向が12時の方向となっている。
このとき発光素子3が発した光21は、図7(b)、図7(c)に示すように凸レンズ9aのオフセット方向及び凸レンズ9bのオフセット方向にそれぞれ偏向して凸レンズ9aから出射する。
An example in which the offset directions of the two convex lenses 9a, 9b are neither the same nor opposite is shown in Figure 7. Figure 7(a) is a schematic diagram of the convex lenses 9a, 9b as seen from the opposing device side, similar to Figures 5(a) and 6(a), and Figure 7(b) is a side view of Figure 7(a). Figure 7(c) is a schematic diagram of Figure 7(a) as seen from below.
In FIG. 7, the offset direction of the convex lens 9a is the 3 o'clock direction when viewed from the opposing device side, and the offset direction of the convex lens 9b is the 12 o'clock direction.
At this time, the light 21 emitted by the light emitting element 3 is deflected in the offset direction of the convex lens 9a and in the offset direction of the convex lens 9b as shown in FIGS. 7(b) and 7(c), and is emitted from the convex lens 9a.

上述したように、発光素子3から発せられた光21は、発光素子3の光軸からオフセットされた2枚の凸レンズ9a、9bを通過することによって2段階で偏向して送光器1から出射される。そして、その偏向方向は、凸レンズ9aのオフセット方向と凸レンズ9bのオフセット方向に対応した方向となる。 As described above, light 21 emitted from the light-emitting element 3 is deflected in two stages by passing through two convex lenses 9a and 9b offset from the optical axis of the light-emitting element 3, and is then emitted from the light transmitter 1. The deflection direction corresponds to the offset direction of convex lens 9a and the offset direction of convex lens 9b.

前述したように、2枚の凸レンズ9a、9bは、レンズ回転手段11によって異なる回転速度で光軸周りを回転移動するので、2枚の凸レンズ9a、9bのオフセット方向は異なる速度で刻々と変化する。そして、凸レンズ9a、9bのオフセット方向が変化するのに伴って、送光器1から出射される光の偏向方向も多様に変化する。この点について、図8~図12を用いて具体的に説明する。 As mentioned above, the two convex lenses 9a, 9b are rotated around the optical axis at different rotational speeds by the lens rotation means 11, so the offset directions of the two convex lenses 9a, 9b change at different speeds from moment to moment. As the offset directions of the convex lenses 9a, 9b change, the deflection direction of the light emitted from the light transmitter 1 also changes in a variety of ways. This point will be explained in detail using Figures 8 to 12.

図8~図12は、発光素子3が発する光21を図1~図4で説明した光軸調整手段7を用いて偏向させたときの偏向方向を、水平方向の偏向角度x[°]及び垂直方向の偏向角度y[°]で示したものである(図7参照)。水平方向の偏向角度xが+(プラス)のときは、光軸Lが水平方向右側に偏向することを示し、-(マイナス)のときは、光軸Lが水平方向左側に偏向することを示す。また、垂直方向の偏向角度yが+(プラス)のときは、光軸Lが垂直方向上側に偏向することを示し、-(マイナス)のときは、光軸Lが垂直方向下側に偏向することを示す。 Figures 8 to 12 show the deflection direction when light 21 emitted by the light-emitting element 3 is deflected using the optical axis adjustment means 7 described in Figures 1 to 4, in terms of the horizontal deflection angle x [°] and the vertical deflection angle y [°] (see Figure 7). When the horizontal deflection angle x is + (plus), it indicates that the optical axis L is deflected to the right in the horizontal direction, and when it is - (minus), it indicates that the optical axis L is deflected to the left in the horizontal direction. Furthermore, when the vertical deflection angle y is + (plus), it indicates that the optical axis L is deflected vertically upward, and when it is - (minus), it indicates that the optical axis L is deflected vertically downward.

図8には、モーター17を駆動させる前の初期状態からモーター17が1回転するまでの間の光軸Lの偏向方向の変化軌跡を示した。なお、本実施の形態では、大歯車13aの基準位置マーカー19と大歯車13bの基準位置マーカー19が12時の方向で揃っている状態を初期状態とした。
モーター駆動前の初期状態では、凸レンズ9a、9bのオフセット方向が共に12時の方向で揃っているので、図8の「スタート」の点に示すように、送光器1から出射する光は垂直方向上側に偏向する。
モーター17を駆動させると、大歯車13a、13bの回転に伴って凸レンズ9a、9bが異なる回転速度で発光素子3の光軸(大歯車13a、13bの回転軸O)の回りを回転移動し、凸レンズ9a、9bのオフセット方向が変化する。凸レンズ9a、9bのオフセット方向が変化するのに伴い、光軸Lの偏向方向も図8に示すように変化する。
8 shows the locus of change in the deflection direction of the optical axis L from the initial state before driving the motor 17 until the motor 17 makes one rotation. In this embodiment, the initial state is a state in which the reference position marker 19 of the large gear 13a and the reference position marker 19 of the large gear 13b are aligned in the 12 o'clock direction.
In the initial state before the motor is driven, the offset directions of the convex lenses 9a and 9b are both aligned in the 12 o'clock direction, so that the light emitted from the light transmitter 1 is deflected vertically upward, as shown by the "START" point in Figure 8.
When the motor 17 is driven, the convex lenses 9a, 9b rotate around the optical axis (rotation axis O of the large gears 13a, 13b) of the light-emitting element 3 at different rotational speeds in accordance with the rotation of the large gears 13a, 13b, and the offset direction of the convex lenses 9a, 9b changes. As the offset direction of the convex lenses 9a, 9b changes, the deflection direction of the optical axis L also changes as shown in FIG.

以降も、凸レンズ9a、9bのオフセット方向は刻々と変化し、図9~図11に示すように、光軸Lの偏向方向が変化していく。なお、図中では大歯車13aを「歯車A」、大歯車13bを「歯車B」と表記している。 The offset direction of convex lenses 9a and 9b continues to change from moment to moment, and the deflection direction of optical axis L changes as shown in Figures 9 to 11. Note that in the figures, gear wheel 13a is referred to as "gear A" and gear wheel 13b as "gear B."

凸レンズ9a、9bが初期状態の位置に揃うまで、即ち、凸レンズ9a、9bの回転を一周期続けたときの光軸Lの偏向方向の変化軌跡を図12に示す。
図12に示すように、凸レンズ9a、9bを一周期回転させる間に、光の偏向方向が多様に変化する。
FIG. 12 shows the locus of change in the deflection direction of the optical axis L until the convex lenses 9a and 9b are aligned in the initial state position, that is, when the convex lenses 9a and 9b continue to rotate for one cycle.
As shown in FIG. 12, the direction of deflection of light changes in various ways while the convex lenses 9a and 9b are rotated for one cycle.

なお、図12は送光器1から出射される光21の光軸Lの偏向方向(水平方向の偏向角度x及び垂直方向の偏向角度y)の変化を示したものであるので、これに光21の照射範囲を対応させて図13に示す。
図13は、図12の軌跡の中で156点をサンプリングし、各点における照射角1.4°の場合の光21の照射範囲を円で示したものである。図13をみると、凸レンズ9a、9bを一周期回転させることで、発光素子3の光軸から水平方向に±4°、垂直方向に±4°の範囲にもれなく光21が照射されることがわかる。したがって、対向器である受光器の受光素子の光軸が上記範囲内に配置されていれば、発光素子3の光21を受光素子に到達させることができる。
12 shows the change in the deflection direction (the horizontal deflection angle x and the vertical deflection angle y) of the optical axis L of the light 21 emitted from the light transmitter 1, and the irradiation range of the light 21 is shown in FIG. 13 in correspondence with this.
Figure 13 shows, with 156 sampled points on the trajectory in Figure 12, the illumination range of light 21 at each point when the illumination angle is 1.4°, as a circle. It can be seen from Figure 13 that by rotating convex lenses 9a and 9b through one cycle, light 21 is irradiated without omission within a range of ±4° horizontally and ±4° vertically from the optical axis of light-emitting element 3. Therefore, if the optical axis of the light-receiving element of the optical receiver, which is the opposing device, is positioned within the above-mentioned ranges, light 21 from light-emitting element 3 can be made to reach the light-receiving element.

<光軸調整方法>
以上のように構成された光電式分離型感知器の光軸調整方法の一例について説明する。
光軸調整は、送光器1と受光器を監視空間内に対向配置した後に行う。その際、送光器1の光軸調整手段7における調整範囲内に受光器を設置する。本例の場合、光軸調整手段7の調整可能範囲は発光素子3の光軸から水平方向に±4°、垂直方向に±4°であるので、該範囲内に受光素子が配置されるように送光器1と受光器を設置する。
<Optical axis adjustment method>
An example of a method for adjusting the optical axis of the photoelectric separated type sensor configured as above will be described.
The optical axis adjustment is performed after the light transmitter 1 and the light receiver are placed opposite each other in the monitored space. At that time, the light receiver is placed within the adjustment range of the optical axis adjustment means 7 of the light transmitter 1. In this example, the adjustable range of the optical axis adjustment means 7 is ±4° horizontally and ±4° vertically from the optical axis of the light emitting element 3, so the light transmitter 1 and the light receiver are placed so that the light receiving element is placed within this range.

光軸調整は、送光器1に設けた光軸調整手段7の2枚の凸レンズ9a、9bを回転させると共に、受光器の受光量に基づいて2枚の凸レンズ9a、9bの最適な位置を特定することによって行う。 Optical axis adjustment is performed by rotating the two convex lenses 9a, 9b of the optical axis adjustment means 7 provided on the light transmitter 1, and determining the optimal positions of the two convex lenses 9a, 9b based on the amount of light received by the light receiver.

以下には光軸調整手段7の調整範囲内を走査して受光量情報を取得し(走査工程)、該受光量情報に基づいて2枚の凸レンズ9a、9bの最適な位置を特定し(調整位置特定工程)、該特定した位置に2枚の凸レンズ9a、9bを配置して光軸調整する(調整工程)方法について説明する。 The following describes a method for scanning the adjustment range of the optical axis adjustment means 7 to obtain received light amount information (scanning process), identifying the optimal positions for the two convex lenses 9a and 9b based on the received light amount information (adjustment position identification process), and then positioning the two convex lenses 9a and 9b at the identified positions to adjust the optical axis (adjustment process).

なお、下記に説明する方法は、図示しない制御手段を用いて遠隔で行うことができる。
制御手段には、例えば、レンズ回転手段11のモーター17を制御するモーター制御手段、大歯車13a、13bの基準位置マーカーを検知する基準位置マーカー検知手段、受光器の受光量を検知する受光量検知手段、検知した受光量を検知時のモーター17の駆動時間に対応させて記憶する受光量記憶手段等が含まれる。
The method described below can be performed remotely using a control means (not shown).
The control means includes, for example, a motor control means for controlling the motor 17 of the lens rotation means 11, a reference position marker detection means for detecting the reference position markers of the large gears 13a and 13b, a received light amount detection means for detecting the amount of light received by the light receiver, and a received light amount storage means for storing the detected received light amount in correspondence with the driving time of the motor 17 at the time of detection.

≪走査工程≫
走査工程では、送光器1の凸レンズ9a、9bを一周期回転させ、その間の受光量及びこれに対応するモーター17の駆動時間を取得し記憶する。
回転前の初期状態では、大歯車13a、13bの基準位置マーカー19は所定位置に揃えて配置されている。当該位置は基準位置マーカー検知手段によって監視されており、当該位置における二つの基準位置マーカー19の有無を検出できるようになっている。
<Scanning process>
In the scanning process, the convex lenses 9a and 9b of the light transmitter 1 are rotated through one cycle, and the amount of light received during that period and the corresponding driving time of the motor 17 are acquired and stored.
In the initial state before rotation, the reference position markers 19 of the large gears 13a and 13b are aligned at predetermined positions. These positions are monitored by the reference position marker detection means, which is capable of detecting the presence or absence of the two reference position markers 19 at these positions.

モーター17を駆動させると大歯車13a、13bが回転し、凸レンズ9a、9bがそれぞれ異なる速度で回転移動する。
前述したように、凸レンズ9a、9bが回転移動することで凸レンズ9a、9bのオフセット方向がそれぞれ変化するので、図8~図12で説明したように、送光器1から出射される光の偏向方向が刻々と変化する。光の偏向方向の変化に伴って、受光器の受光素子に到達する光の量(受光量)も変わるので、変化する受光量を常時検知し、検知時のモーター17の駆動時間と共に記録する。
一定時間回転を続けると二つの基準位置マーカー19が初期状態の所定位置に再度揃うので、これを基準位置マーカー検知手段によって検知したらモーター17を停止する。
When the motor 17 is driven, the large gears 13a and 13b rotate, and the convex lenses 9a and 9b rotate at different speeds.
As described above, the offset directions of the convex lenses 9a, 9b change as the convex lenses 9a, 9b rotate, and therefore the deflection direction of the light emitted from the light transmitter 1 changes from moment to moment, as described with reference to Figures 8 to 12. As the deflection direction of the light changes, the amount of light that reaches the light receiving element of the light receiver (amount of received light) also changes, so the changing amount of received light is constantly detected and recorded together with the driving time of the motor 17 at the time of detection.
When rotation continues for a certain period of time, the two reference position markers 19 are aligned again at the predetermined positions of the initial state, and when this is detected by the reference position marker detection means, the motor 17 is stopped.

≪調整位置特定工程≫
調整位置特定工程では、上記走査工程で記録した受光量の情報に基づいて、2枚の凸レンズ9a、9bの最適位置を特定する。
例えば、一周期の中で受光量が最も大きくなったときの2枚の凸レンズ9a、9bの位置を最適位置とするとよい。即ち、モーター17が駆動を開始してからα秒後に受光量が最大になった場合には、モーター17が駆動を開始してからα秒後の凸レンズ9a、9bの位置が凸レンズ9a、9bの最適位置となる。
≪Adjustment position identification process≫
In the adjustment position specifying step, the optimum positions of the two convex lenses 9a and 9b are specified based on the information on the amount of received light recorded in the scanning step.
For example, the positions of the two convex lenses 9 a, 9 b when the amount of received light is greatest in one cycle may be set as the optimum positions. That is, if the amount of received light is greatest α seconds after the motor 17 starts to drive, the positions of the convex lenses 9 a, 9 b α seconds after the motor 17 starts to drive will be the optimum positions of the convex lenses 9 a, 9 b.

≪調整工程≫
調整工程では、上記調整位置特定工程で特定した凸レンズ9a、9bの最適位置に凸レンズ9a、9bを配置する。上記のようにα秒後の凸レンズ9a、9bの位置を最適位置と特定した場合には、走査工程時と同じ速度でα秒間モーター17を駆動させるとよい。α秒間大歯車13a、13bを回転させて2枚の凸レンズ9a、9bを上記最適位置に配置したら光軸調整は終了する。
≪Adjustment process≫
In the adjustment step, the convex lenses 9a, 9b are placed in the optimal positions identified in the adjustment position identification step. If the positions of the convex lenses 9a, 9b after α seconds are identified as the optimal positions as described above, the motor 17 can be driven for α seconds at the same speed as in the scanning step. Once the gear wheels 13a, 13b have been rotated for α seconds and the two convex lenses 9a, 9b have been placed in the optimal positions, the optical axis adjustment is complete.

なお、上記は送光器1側にのみ光軸調整手段7を備えた場合の光軸調整方法であるが、受光器側にも光軸調整手段7を備える場合には、送光器1の光軸調整が完了したあとに受光器側の光軸調整を行うとよい。
受光器側でも同様の光軸調整を行うことで、受光量をさらに大きくすることができて、より高精度な光軸調整を行うことができる。
The above is an optical axis adjustment method when the optical axis adjustment means 7 is provided only on the light transmitter 1 side. However, when the optical axis adjustment means 7 is also provided on the light receiver side, it is advisable to perform the optical axis adjustment on the light receiver side after the optical axis adjustment of the light transmitter 1 is completed.
By performing a similar optical axis adjustment on the light receiver side, the amount of received light can be further increased, and more accurate optical axis adjustment can be performed.

また、光軸調整手段は、受光器側にのみ設けられていても良い。その場合、送光器と受光器を対向配置する際に、送光器の光が受光器の光軸調整手段の凸レンズに入射するように位置調整を行ってから、受光器側で光軸調整を行う。なお、発光素子にランプを用いるなどして拡散光が送光可能なように送光器を構成すれば、受光器の凸レンズに光が入射しやすくなり、送光器と受光器の位置調整の作業が軽減されて好ましい。 Also, the optical axis adjustment means may be provided only on the light receiver side. In that case, when the light transmitter and light receiver are arranged opposite each other, the position is adjusted so that the light from the light transmitter is incident on the convex lens of the light receiver's optical axis adjustment means, and then the optical axis is adjusted on the light receiver side. Note that if the light transmitter is configured to emit diffused light, for example by using a lamp as the light-emitting element, this makes it easier for the light to be incident on the convex lens of the light receiver, which is preferable as it reduces the work of adjusting the positions of the light transmitter and light receiver.

以上のように、本実施の形態においては、光軸調整手段7の調整範囲内で最も受光量が大きくなるように光軸を調整することができる。従来のように手動で光軸調整を行う場合には、調整範囲内で受光量が最大となるように光軸調整を行うことは難しかったが、本実施の形態の光電式分離型感知器を用いることで従来よりも高精度な光軸調整が可能となる。 As described above, in this embodiment, the optical axis can be adjusted so that the amount of received light is maximized within the adjustment range of the optical axis adjustment means 7. When adjusting the optical axis manually as in the past, it was difficult to adjust the optical axis so that the amount of received light was maximized within the adjustment range, but by using the photoelectric separated sensor of this embodiment, it is possible to adjust the optical axis with higher precision than before.

また、図示しない制御手段を用いれば光軸調整を遠隔操作で行うことができるので、調整作業時に本体カバー等を設置現場で取り外す必要がない。したがって、光電式分離型感知器を防水仕様とする場合にも好適である。 In addition, the optical axis can be adjusted remotely using a control means (not shown), eliminating the need to remove the main body cover at the installation site during adjustment work. This makes it ideal for waterproofing photoelectric separation sensors.

なお、上述した実施の形態の光軸調整方法は、調整範囲内で受光量が最大となるように光軸調整できる例であったが本発明における光軸調整方法はこれに限らない。
例えば、予め目標とする受光量を定めておき、走査工程で走査する中で目標受光量を超える受光量を検出したら、その時点で2枚の凸レンズの回転を止めて光軸調整を終了してもよい。
The optical axis adjustment method in the above-described embodiment is an example in which the optical axis can be adjusted so that the amount of received light is maximized within the adjustment range, but the optical axis adjustment method in the present invention is not limited to this.
For example, a target amount of received light may be determined in advance, and if an amount of received light exceeding the target amount of received light is detected during scanning in the scanning process, the rotation of the two convex lenses may be stopped at that point, and the optical axis adjustment may be terminated.

また、本実施の形態の光電式分離型感知器における光軸調整手段は、2枚のレンズをどちらも凸レンズとしたものであったが、本発明はこれに限らず、凸レンズ9a、9bのうちどちらか一方を凹レンズなどの他のレンズとしてもよい。また、レンズの枚数は2枚に限らず、3枚以上でも良い。いずれの場合も、複数枚のレンズうち少なくとも1枚は凸レンズを含むものとし、光を集束可能に構成されているものとする。 Furthermore, while the optical axis adjustment means in the photoelectric separation sensor of this embodiment uses two lenses, both of which are convex lenses, the present invention is not limited to this, and either one of the convex lenses 9a, 9b may be a concave lens or other lens. Furthermore, the number of lenses is not limited to two, but may be three or more. In any case, at least one of the multiple lenses must include a convex lens and be configured to be able to focus light.

そして、本発明のレンズ回転手段は、上記複数枚のレンズのうち、凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズがそれぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させるように構成されていればよい。
即ち、凸レンズと少なくとも1枚の他のレンズ(他の凸レンズでもよいし、凹レンズなどでもよい)が異なる回転速度で回転すればよいので、レンズを3枚以上有する場合に全てのレンズの回転速度が異なっている必要はない。したがって、図1の例の凸レンズ9aが嵌め込まれた大歯車13aの開口部に、3枚目のレンズが凸レンズ9aと共に嵌め込まれているような態様も本発明に含まれる。
The lens rotation means of the present invention may be configured to rotate at least two of the plurality of lenses, including a convex lens, at different rotation speeds around rotation axes offset from the centers of the respective lenses.
In other words, since the convex lens and at least one other lens (which may be another convex lens or a concave lens) only need to rotate at different rotational speeds, when there are three or more lenses, it is not necessary for all of the lenses to rotate at different speeds. Therefore, an embodiment in which a third lens is fitted together with convex lens 9a in the opening of gear wheel 13a in which convex lens 9a in the example of Figure 1 is fitted is also included in the present invention.

また、上記他のレンズに代えて、ウェッジプリズムを備えるようにしてもよい。ウェッジプリズムもレンズのように光の進行方向を偏向することができるので、例えば1枚の凸レンズと1枚のウェッジプリズムを用いても2段階で光を偏向することができる。さらに、ウェッジプリズムが複数枚あってもよいし、ウェッジプリズムに凹レンズなどを組み合わせてもよい。 In addition, instead of the other lenses mentioned above, wedge prisms may be provided. Like lenses, wedge prisms can also deflect the direction of light, so for example, using one convex lens and one wedge prism can deflect light in two stages. Furthermore, there may be multiple wedge prisms, or a wedge prism may be combined with a concave lens, etc.

なお、レンズの場合は光を偏向させるためにレンズ中心を光軸からオフセットさせて配置する必要があるが、ウェッジプリズムの場合は例えば形状の中心に入射した光であっても偏向するので、光が入射するような配置であれば、光軸との位置関係は問わない。
したがって、凸レンズとウェッジプリズムを用いて光を偏向させる場合には、前述したレンズ回転手段に代えて、凸レンズをレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させると共に、ウェッジプリズムを凸レンズの回転速度と異なる回転速度で回転させるレンズ・ウェッジプリズム回転手段を備えるとよい。
In the case of a lens, the lens center must be offset from the optical axis in order to deflect light, but in the case of a wedge prism, even light that enters the center of the shape will be deflected, so as long as the position is such that light enters, the position relative to the optical axis does not matter.
Therefore, when deflecting light using a convex lens and a wedge prism, it is preferable to provide, instead of the lens rotation means described above, a lens/wedge prism rotation means that rotates the convex lens around a rotation axis offset from the lens center and rotates the wedge prism at a rotation speed different from that of the convex lens.

1 送光器
3 発光素子
5 発光素子収容部
7 光軸調整手段
9a 凸レンズ
9a´ レンズ中心
9b 凸レンズ
9b´ レンズ中心
11 レンズ回転手段
13a 大歯車
13b 大歯車
15a 小歯車
15b 小歯車
17 モーター
19 基準位置マーカー
21 光
REFERENCE SIGNS LIST 1 Light transmitter 3 Light emitting element 5 Light emitting element housing 7 Optical axis adjusting means 9a Convex lens 9a' Lens center 9b Convex lens 9b' Lens center 11 Lens rotating means 13a Large gear 13b Large gear 15a Pinion 15b Pinion 17 Motor 19 Reference position marker 21 Light

Claims (7)

発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなる光電式分離型感知器であって、
前記送光器又は前記受光器の少なくともいずれか一方に光軸調整手段を備え、
該光軸調整手段は、レンズ中心が前記発光素子又は前記受光素子の光軸からずれた位置に配置された凸レンズを含む複数枚のレンズと、
前記凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズをそれぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させるレンズ回転手段と、を有することを特徴とする光電式分離型感知器。
A photoelectric separation type sensor comprising a light transmitter having a light emitting element and a light receiver having a light receiving element, disposed opposite each other in a monitored space,
At least one of the light transmitter and the light receiver is provided with an optical axis adjustment means,
the optical axis adjusting means includes a plurality of lenses including a convex lens whose center is positioned so as to be offset from the optical axis of the light emitting element or the light receiving element;
and lens rotation means for rotating at least two lenses including the convex lens at different rotation speeds around rotation axes offset from the centers of the respective lenses.
前記レンズ回転手段は、
前記複数枚のレンズを、前記光軸を回転軸として回転させることを特徴とする請求項1に記載の光電式分離型感知器。
The lens rotation means
2. The photoelectric separated sensor according to claim 1, wherein the plurality of lenses are rotated around the optical axis as a rotation axis.
請求項1又は2に記載の光電式分離型感知器の光軸調整方法であって、
前記複数枚のレンズを回転させると共に、前記受光器の受光量に基づいて前記複数枚のレンズの最適な位置を特定することを特徴とする光電式分離型感知器の光軸調整方法。
3. A method for adjusting an optical axis of a photoelectric separated sensor according to claim 1 or 2, comprising:
A method for adjusting the optical axis of a photoelectric separated sensor, comprising rotating the plurality of lenses and identifying the optimum positions of the plurality of lenses based on the amount of light received by the light receiver.
前記複数枚のレンズの回転前の位置を初期位置とし、該初期位置に戻るまで前記回転を行った後、前記受光量が最も大きくなったときの前記複数枚のレンズの位置を前記複数枚のレンズの最適位置と特定し、該最適位置に前記複数枚のレンズを配置することを特徴とする請求項3に記載の光電式分離型感知器の光軸調整方法。 The optical axis adjustment method for a photoelectric separated sensor described in claim 3, characterized in that the positions of the multiple lenses before rotation are set as initial positions, and after rotating until they return to the initial positions, the positions of the multiple lenses when the amount of received light is greatest are identified as the optimal positions of the multiple lenses, and the multiple lenses are positioned at the optimal positions. 発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなる光電式分離型感知器の光軸調整方法であって、
前記送光器及び/又は前記受光器に設けられて、レンズ中心が前記発光素子又は前記受光素子の光軸からずれた位置に配置された凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズを、それぞれ異なる回転速度で、それぞれのレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させると共に、前記受光器の受光量に基づいて前記レンズの最適な位置を特定することを特徴とする光電式分離型感知器の光軸調整方法。
A method for adjusting the optical axis of a photoelectric separation type sensor in which a light transmitter having a light emitting element and a light receiver having a light receiving element are arranged opposite each other in a monitored space, comprising:
A method for adjusting the optical axis of a photoelectric separated sensor, characterized in that at least two lenses, including a convex lens provided in the light transmitter and/or the light receiver, whose lens center is positioned at a position offset from the optical axis of the light emitting element or the light receiving element, are rotated around rotation axes offset from the respective lens centers at different rotation speeds, and the optimal position of the lenses is identified based on the amount of light received by the light receiver.
前記凸レンズを含む少なくとも2枚のレンズの回転前の位置を初期位置とし、該初期位置に戻るまで前記回転を行った後、前記受光量が最も大きくなったときの前記レンズの位置を前記レンズの最適位置と特定し、該最適位置に前記レンズを配置することを特徴とする請求項5に記載の光電式分離型感知器の光軸調整方法。 The optical axis adjustment method for a photoelectric separated sensor described in claim 5, characterized in that the position of at least two lenses including the convex lens before rotation is set to an initial position, the rotation is continued until the lenses return to the initial position, and the position of the lenses when the amount of received light is greatest is identified as the optimal position of the lenses, and the lenses are positioned at the optimal position. 発光素子を有する送光器と、受光素子を有する受光器とを監視空間内に対向配置してなる光電式分離型感知器であって、
前記送光器又は前記受光器の少なくともいずれか一方に光軸調整手段を備え、
該光軸調整手段は、レンズ中心が前記発光素子又は前記受光素子の光軸からずれた位置に配置された凸レンズと、光の進行方向を偏向するウェッジプリズムと、
前記凸レンズをレンズ中心からずれた回転軸回りに回転させると共に、前記ウェッジプリズムを前記凸レンズの回転速度と異なる回転速度で回転させるレンズ・ウェッジプリズム回転手段と、を有することを特徴とする光電式分離型感知器。
A photoelectric separation type sensor comprising a light transmitter having a light emitting element and a light receiver having a light receiving element, disposed opposite each other in a monitored space,
At least one of the light transmitter and the light receiver is provided with an optical axis adjustment means,
The optical axis adjusting means includes a convex lens whose center is shifted from the optical axis of the light emitting element or the light receiving element, and a wedge prism that deflects the traveling direction of light.
a lens/wedge prism rotating means for rotating the convex lens around a rotation axis offset from the center of the lens and for rotating the wedge prism at a rotation speed different from that of the convex lens.
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