(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、
発光手段からの光が入光する入光部と、
反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るＶ字状溝と、
前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを有し、
前記入光部から入光し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導かれるように構成され、
前記出射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記入光部側の部分が、乱反射面及び／又は乱屈折面として形成されたことを特徴とする動作検出用部品。
【請求項２】
交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、
発光手段からの光が入光する入光部と、
反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るＶ字状溝と、
前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを有し、
前記入光部から入光し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導かれるように構成され、
前記出射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記入光部側の部分を覆う遮光手段が設けられたことを特徴とする動作検出用部品。
【請求項３】
交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、
発光手段からの光が入光する入光部と、
反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るＶ字状溝と、
前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを有し、
前記入光部から入光し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導かれるように構成され、
前記Ｖ字状溝の前記頂部に、前記Ｖ字状溝より鋭角のＶ字状溝、コ字状溝またはＵ字状溝のいずれかが設けられたことを特徴とする動作検出用部品。
【請求項４】
交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、
反射面と頂部とから成るＶ字状溝と、
前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、隣接する発光側ヘッドから出射した光が入射する入射部と、
前記Ｖ字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を出光させる出光部とを有し、
前記入射部から入射し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射し、前記出光部から出光して受光手段へ導かれるように構成され、
前記入射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記出光部側の部分が、乱反射面及び／又は乱屈折面として形成されたことを特徴とする動作検出用部品。
【請求項５】
交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、
反射面と頂部とから成るＶ字状溝と、
前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、隣接する発光側ヘッドから出射した光が入射する入射部と、
前記Ｖ字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を出光させる出光部とを有し、
前記入射部から入射し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射し、前記出光部から出光して受光手段へ導かれるように構成され、
前記入射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記出光部側の部分を覆う遮光手段が設けられたことを特徴とする動作検出用部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置に用いられる動作検出用部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光側ヘッドと受光側ヘッドとを交互に配設し、両者の間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置が知られている。例えば、自動演奏ピアノや消音演奏ピアノ等の鍵盤楽器に適用される動作検出装置によれば、鍵やハンマに連動する移動部材を発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路に横断させ、それによる受光部での受光量の変化に基づいて、押離鍵動作を検出することができる（特開平９−１５２８７１号公報）。
【０００３】
図８は、従来の動作検出装置の主要部を示す下面図である。同図では、発光側ヘッド１２０及び受光側ヘッド１３０が１つずつ示されているが、実際にはこれらが交互に多数配設されている。発光側ヘッド１２０、受光側ヘッド１３０はそれぞれ、例えば金型によって一体成形される。
【０００４】
発光側ヘッド１２０及び受光側ヘッド１３０は、いずれもアクリル樹脂等の透明な合成樹脂で形成され、それぞれ略９０゜に切り込まれたＶ字状溝１２３、１３３を有する。Ｖ字状溝１２３は、頂部１２３ａ及び反射面１２３ｂ、１２３ｃから成り、Ｖ字状溝１３３は、頂部１３３ａ及び反射面１３３ｂ、１３３ｃから成る。
【０００５】
発光側ヘッド１２０のＶ字状溝１２３の両側には、凸球面状のレンズである出射部１２１Ｌ、１２１Ｒが形成される。Ｖ字状溝１２３の頂部１２３ａは、レンズ１２１のほぼ直径線上に位置している。Ｖ字状溝１２３の頂部１２３ａに対向する入光部１２２には、光ファイバ１４０の端面が近接している。光ファイバ１４０は、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で形成された直径０．５ｍｍ程度の１本の線材で構成され、その光軸は、反射面１２３ｂ、１２３ｃの各二等分線とほぼ一致している。
【０００６】
受光側ヘッド１３０についても形状的には発光側ヘッド１２０と同様に構成される。ただし、配置上、出射部１２１Ｌ、１２１Ｒに対応する入射部１３１Ｌ、１３１Ｒには、発光側ヘッド１２０からの出射光が入射し、配置上、入光部１２２に対応する出光部１３２から、近接配置された光ファイバ１５０に向けて出光する。
【０００７】
不図示の発光部から発した光は、光ファイバ１４０を通じて発光側ヘッド１２０の入光部１２２から入光して、Ｖ字状溝１２３に向かい、Ｖ字状溝１２３の反射面１２３ｂ、１２３ｃで内面反射して両側に振り分けられ、両出射部１２１Ｌ、１２１Ｒから出射して、光路Ｒを通り、隣接する受光側ヘッド１３０側へ導かれる。光路Ｒを通ってきた光は、受光側ヘッド１３０の入射部１３１Ｌ、１３１Ｒから入射し、反射面１３３ｂ、１３３ｃで内面反射して、出光部１３２から出光し、光ファイバ１５０を通じてフォトトランジスタ等の不図示の受光部へ導かれる。そして、受光部で受光され、受光量に応じた電流値が出力される。
【０００８】
また、図示はしないが、移動体である鍵に連動して移動するシャッタ等の移動部材が、押離鍵動作がされると光路Ｒを横断するようになっており、受光部の受光量が変化して、それに伴い出力される電流値に変化が生じ、この電流変化が押離鍵動作を示す検出信号として出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の動作検出装置では、発光側ヘッド１２０のＶ字状溝１２３の頂部１２３ａは、成形時において厳密な鋭角とはならず、不規則な形状となることが通常であるため、その部分の形状によっては、入光部１２２からの光があらゆる方向へ乱反射する場合がある。すなわち、理想的には、Ｖ字状溝１２３に向かう光の右半分の成分は、Ｖ字状溝１２３の反射面１２３ｂで内面反射し、出射部１２１Ｒの領域のうち頂部１２３ａより同図上側の出射部上半部１２１Ｒａから出射し、光路Ｒを辿って、その全成分が受光側ヘッド１３０の入射部上半部１３１Ｌａに入射し、この成分のみが動作検出に用いられる。
【００１０】
ところが、図８に示すように、実際には、頂部１２３ａで乱反射した光の一部が、出射部１２１Ｒの領域のうち、頂部１２３ａより入光部１２２側の部分である出射部下半部１２１Ｒｂから出射し（出射光Ｒ１、Ｒ２）、受光側ヘッド１３０の入射部下半部１３１Ｌｂに入射して、Ｖ字状溝１３３の頂部１３３ａ等で反射し、出光部１３２、光ファイバ１５０を通じて受光部に受光される場合がある。この場合は、本来の光路Ｒを通過しない余計な光が受光部に受光されることになる。しかも、Ｖ字状溝１２３の頂部１２３ａの形状には個体差があり、乱反射の方向や程度もまちまちであるため、複数の各受光部間で非押離鍵動作時の受光量がばらつくことになり、検出精度に悪影響を及ぼすという問題があった。
【００１１】
なお、受光側ヘッド１３０のＶ字状溝１３３の頂部１３３ａについても同様で、光路Ｒを下限ぎりぎりで通過する光のように、光路Ｒを通過した光であっても、その一部が頂部１３３ａで乱反射し、受光部に受光される場合があり、頂部１３３ａの形状の個体差によって各受光部の受光量がばらつき、検出精度に悪影響を及ぼすという問題があった。また、隣接しない発光側ヘッド１２０からの出射光その他の外乱光が受光側ヘッド１３０の入射部下半部１３１Ｌｂから入射し、それが同様にして悪影響を及ぼす場合もあった。
【００１２】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させることができる動作検出用部品を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、発光手段からの光が入光する入光部と、反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るＶ字状溝と、前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを有し、前記入光部から入光し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導かれるように構成され、前記出射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記入光部側の部分が、乱反射面及び／又は乱屈折面として形成されたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、発光側ヘッドのＶ字状溝の頂部で反射した光のうち乱反射面及び／又は乱屈折面に向かう成分は、同面で乱反射または乱屈折することで拡散し、受光側ヘッドに入光しにくくなる。よって、Ｖ字状溝の頂部での不規則な反射光を出射時に拡散させることで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させることができる。
【００１５】
上記目的を達成するために本発明の請求項２の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、発光手段からの光が入光する入光部と、反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るＶ字状溝と、前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを有し、前記入光部から入光し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導かれるように構成され、前記出射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記入光部側の部分を覆う遮光手段が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、発光側ヘッドのＶ字状溝の頂部で反射した光のうち、Ｖ字状溝の頂部より入光部側の出射部部分に向かう成分は、遮光手段でほぼ遮られ、受光側ヘッドにほとんど入光しない。よって、Ｖ字状溝の頂部での不規則な反射光を出射段階で遮光することで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させることができる。
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の請求項３の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記発光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、発光手段からの光が入光する入光部と、反射面と前記入光部に対向する頂部とから成るＶ字状溝と、前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を外部へ出射させる出射部とを有し、前記入光部から入光し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射して両側に振り分けられ、前記出射部から出射して隣接する受光側ヘッドへ導かれるように構成され、前記Ｖ字状溝の前記頂部に、前記Ｖ字状溝より鋭角のＶ字状溝、コ字状溝またはＵ字状溝のいずれかが設けられたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、Ｖ字状溝の頂部に鋭角のＶ字状溝を設ければ、不規則な形状部分が小さくなるので、受光手段での受光量のばらつきをもたらす検出に有害な光の出射が減少する。また、コ字状溝を設ければ、コ字状溝の両角部でわずかに不規則な方向に反射するだけであり、検出に有害な光の出射が減少する。また、Ｕ字状溝を設ければ、反射方向が規則的であり、しかも個体差が小くなることから、受光手段での受光量のばらつきを少なくすることができる。よって、Ｖ字状溝の頂部での不規則な反射光を減少させることで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を抑制、または入光量のばらつきを規制して、検出精度を向上させることができる。
【００１９】
上記目的を達成するために本発明の請求項４の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、反射面と頂部とから成るＶ字状溝と、前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、隣接する発光側ヘッドから出射した光が入射する入射部と、前記Ｖ字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を出光させる出光部とを有し、前記入射部から入射し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射し、前記出光部から出光して受光手段へ導かれるように構成され、前記入射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記出光部側の部分が、乱反射面及び／又は乱屈折面として形成されたことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、隣接する発光側ヘッドから出射した光や外乱光のうち、Ｖ字状溝の頂部より出光部側の入射部部分に到達する成分の多くは、乱反射面及び／又は乱屈折面で外部に向かって乱反射または内部に向かって乱屈折し、出光部まで到達しにくくなる。よって、本来の光路を外れた光を入射時に乱反射または乱屈折させることで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させることができる。
【００２１】
上記目的を達成するために本発明の請求項５の動作検出用部品は、交互に配設される発光側ヘッドと受光側ヘッドとの間の光路を移動する移動体の動作を検出する動作検出装置の前記受光側ヘッドとして用いられる動作検出用部品であって、反射面と頂部とから成るＶ字状溝と、前記Ｖ字状溝の両側に設けられ、隣接する発光側ヘッドから出射した光が入射する入射部と、前記Ｖ字状溝の前記頂部に対向して設けられ、前記Ｖ字状溝で反射した光を出光させる出光部とを有し、前記入射部から入射し前記Ｖ字状溝に向かう光が、前記Ｖ字状溝の前記反射面で内面反射し、前記出光部から出光して受光手段へ導かれるように構成され、前記入射部の領域のうち前記Ｖ字状溝の前記頂部より前記出光部側の部分を覆う遮光手段が設けられたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、隣接する発光側ヘッドから出射した光や外乱光のうち、Ｖ字状溝の頂部より出光部側の入射部部分に到達する成分の多くは、遮光手段でほぼ遮られ、受光側ヘッドに入光しない。よって、本来の光路を外れた光を入射段階で遮光することで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る動作検出用部品を適用した動作検出装置の主要部を示す図である。本実施の形態では、それぞれ動作検出用部品としての発光側ヘッド２０及び受光側ヘッド３０を用いた動作検出装置を、自動演奏ピアノや消音演奏ピアノ等の鍵盤楽器に適用し、押離鍵動作を検出するように構成した場合を例示する。なお、動作検出用部品を用いる動作検出装置が適用されるものは、鍵盤楽器に限定されるものではない。
【００２５】
発光側ヘッド２０及び受光側ヘッド３０は、移動体である不図示の鍵の並び方向に沿って交互に配設される。同図では、両ヘッド２０、３０が２つずつ示されているが、実際には、これらが交互に多数配設されている。発光側ヘッド２０、受光側ヘッド３０はそれぞれ、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で、例えば金型によって一体成形される。
【００２６】
図２は、発光側ヘッド２０の下面図（同図（ａ））及び側面図（同図（ｂ））である。
【００２７】
まず、図１、図２に示すように、発光側ヘッド２０は、レンズ兼プリズム部２０ａ及び胴体部２０ｂから成る。レンズ兼プリズム部２０ａの上部には、Ｖ字状溝２３が略９０゜に切り込まれて形成される。Ｖ字状溝２３は、頂部２３ａ及び２つの反射面２３ｂ、２３ｃから成る。
【００２８】
Ｖ字状溝２３の両側には、凸球面状のレンズである出射部２１Ｌ、２１Ｒが形成される。Ｖ字状溝２３の頂部２３ａは、出射部２１Ｌ／Ｒのほぼ直径線上に位置している。胴体部２０ｂには、Ｖ字状溝２３の頂部２３ａに対向して、入光部２２が設けられ、胴体部２０ｂに挿入された光ファイバ２の端面が入光部２２に近接している。光ファイバ２は、アクリル樹脂等の透明な合成樹脂で形成された直径０．５ｍｍ程度の１本の線材で構成され、その光軸は、反射面２３ｂ、２３ｃの各二等分線とほぼ一致している。
【００２９】
図２（ｂ）に示すように、出射部２１Ｒの領域の上半分、すなわち頂部２３ａより同図上側の出射部上半部２１Ｒａは、鏡面のように仕上げられているが、出射部２１Ｒの領域の下半分、すなわち頂部２３ａより入光部２２側の部分である出射部下半部２１Ｒｂは、光が乱反射及び／又は乱屈折する「乱反射乱屈折面」となるように処理され、具体的には、シボ加工が施されている。出射部２１Ｌの出射部上半部２１Ｌａ、出射部下半部２１Ｌｂについても出射部２１Ｒと同様に処理されている。
【００３０】
受光側ヘッド３０についても形状的には発光側ヘッド２０と同様に構成される。すなわち、図１に示すように、受光側ヘッド３０はレンズ兼プリズム部３０ａ及び胴体部３０ｂから成り、頂部３３ａ及び２つの反射面３３ｂ、３３ｃから成るＶ字状溝３３を有する。また、発光側ヘッド２０の出射部２１Ｌ、２１Ｒ、入光部２２に対応する位置に、それぞれ入射部３１Ｌ、３１Ｒ、出光部３２が設けられ、胴体部３０ｂに挿入された光ファイバ３の端面が出光部３２に近接している。また、入射部３１Ｌの入射部上半部３１Ｌａ、入射部下半部３１Ｌｂ、入射部３１Ｒの入射部上半部３１Ｒａ、入射部下半部３１Ｒｂについても、発光側ヘッド２０の出射部２１Ｌ、２１Ｒと同様に処理されている。光ファイバ３は光ファイバ２と同様に構成される。
【００３１】
各光ファイバ２は、途中で束ねられ、発光プラグ１１及びＬＥＤソケット１２から構成される発光部ユニット１０に接続される。発光部ユニット１０は、複数本（例えば５本）の光ファイバ２の束ＦＢ毎に、ＬＥＤ等で構成される発光部１３を備え、発光部１３を発光させることで、ファイバ束ＦＢに対して光を入射させる。発光部１３の発光は極めて短い周期でなされ、光パルスとなって、キースキャン信号として機能する。
【００３２】
また、各光ファイバ３は、途中で束ねられ、受光部ユニット１９に接続される。受光部ユニット１９は、各光ファイバ３に対応するフォトトランジスタ等の不図示の受光部を複数有し、各受光部は、受光量に応じた電流値を出力する。
【００３３】
また、不図示の各鍵には、その動作に連動するシャッタ１が固定的に設けられている。押離鍵動作がされると、発光側ヘッド２０と受光側ヘッド３０との間の光路をシャッタ１が横断するようになっており、上記受光部の受光量が変化して、それに伴い出力される電流値に変化が生じ、この電流変化が押離鍵動作を示す検出信号として出力される。
【００３４】
かかる構成において、発光部ユニット１０の発光部１３から発した光は、ファイバ束ＦＢの各光ファイバ２を通じて対応する発光側ヘッド２０に供給される。そして、入光部２２から入光してＶ字状溝２３に向かい、Ｖ字状溝２３の反射面２３ｂ、２３ｃで内面反射して両側に振り分けられる。例えば、反射面２３ｂで内面反射した光は、出射部上半部２１Ｒａから出射し、頂部２３ａの同図上下方向の位置を下限位置とする光路（本来の光路）を通って、右側に隣接する受光側ヘッド３０へ導かれる。上記光路を通ってきた光は、受光側ヘッド３０の入射部３１Ｌの入射部上半部３１Ｌａから入射し、Ｖ字状溝３３の反射面３３ｃで内面反射して、出光部３２から出光し、光ファイバ３を通じて受光部ユニット１９へ導かれる。
【００３５】
反射面２３ｃで内面反射した光についても同様に、出射部上半部２１Ｌａから出射し、光路を通って、左側に隣接する受光側ヘッド３０へ導かれ、その後、同様にして受光部ユニット１９へ導かれる。
【００３６】
ところで、キースキャンの手法としては、特開平９−１５２８７１号公報等に開示されている公知の手法を用いることができる。例えば、発光部ユニット１０と受光部ユニット１９との間にマトリクススイッチを構成し、各発光部１３の発光タイミングと各受光部での出力電流値の変化とに基づいて押離鍵動作を検出することができる。
【００３７】
図３は、発光側ヘッド２０の要部（同図（ａ））及び受光側ヘッド３０の要部（同図（ｂ））をそれぞれ示す図である。
【００３８】
上記のように、理想的には、発光側ヘッド２０の入光部２２から入光しＶ字状溝２３に向かう光の全成分は、Ｖ字状溝２３の両反射面２３ｂ、２３ｃで両側にきれいに分割され、両側の受光側ヘッド３０を通じて受光部ユニット１９に到達し、これらの成分のみが動作検出に用いられる。しかしながら、Ｖ字状溝２３の頂部２３ａは、発光側ヘッド２０の成形時において厳密な鋭角とはならず、不規則な形状であると、入光部２２からの光の一部が頂部２３ａであらゆる方向へ乱反射する。しかもその程度には個体差がある。この場合、片側を例にとって説明すると、頂部２３ａでの乱反射光の一部が、出射部下半部２１Ｒｂに向かう。出射部下半部２１Ｒｂが鏡面であるとしたら、出射部下半部２１Ｒｂから出射した光の多くは、本来の光路を通過することなく受光側ヘッド３０の入射部下半部３１Ｌｂに入射する。
【００３９】
ところが、本実施の形態では、出射部下半部２１Ｒｂが「乱反射乱屈折面」になっていることから、頂部２３ａでの上記乱反射光が出射部下半部２１Ｒｂで出射する時点であらゆる方向に拡散し、同図（ａ）に示す、受光側ヘッド３０の入射部下半部３１Ｌｂに向かうＤ成分が減少することから、入射部下半部３１Ｌｂに入射する光成分が減少する。これにより、受光側ヘッド３０への本来の光路を外れた入光が抑制される。
【００４０】
一方、受光側ヘッド３０についても、Ｖ字状溝３３の頂部３３ａは、厳密な鋭角とならない点では同様である。仮に、発光側ヘッド２０にシボ加工等が施されていないとすると、発光側ヘッド２０の出射部下半部２１Ｒｂで出射した光が受光側ヘッド３０の入射部下半部３１Ｌｂから入射する場合がある。これ以外でも、隣接していない発光側ヘッド２０からの出射光が、間に介在する発光側ヘッド２０及び受光側ヘッド３０内を通過して到達したり、一旦外部に放光された光やその他の外部光が到達したりして、外乱光Ｇとして入射部下半部３１Ｌｂ／Ｒｂから入射する場合もある。これらの場合は、入射した光の一部が主として頂部３３ａで反射し、少なからず出光部３２に入光することになる。
【００４１】
ところが、本実施の形態では、入射部下半部３１Ｌｂが「乱反射乱屈折面」になっていることから、入射部下半部３１Ｌｂに到達する外乱光Ｇの成分の多くは、入射部下半部３１Ｌｂで外部に向かって乱反射、あるいは内部に向かって乱屈折し、同図（ｂ）に示す、入射部下半部３１Ｌｂからの入射光成分Ｅや、内部通過して外部へ放光される成分Ｆ等が減少する。それだけでなく、特に入射部下半部３１ＬｂからＶ字状溝３３の頂部３３ａに向かう光成分が減少し、出光部３２まで到達しにくくなる。これにより、受光側ヘッド３０への本来の光路を外れた入光が抑制される。
【００４２】
本実施の形態によれば、発光側ヘッド２０の出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂにシボ加工を施したので、Ｖ字状溝２３の頂部２３ａでの不規則な反射光を出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂでの出射時に拡散させることができ、また、受光側ヘッド３０の入射部下半部３１Ｌｂ／Ｒｂについてもシボ加工を施したので、到達した光を入射部下半部３１Ｌｂ／Ｒｂでの入射時に乱反射及び／又は乱屈折させて入光量を減少させることができる。その結果、発光側ヘッド２０から受光側ヘッド３０への本来の光路を外れた検出に有害な光の入光を規制して、検出精度を向上させることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、発光側ヘッド２０、受光側ヘッド３０共にシボ加工を施したが、いずれか一方についてのみ施してもある程度の効果は得られる。また、乱反射及び／又は乱屈折させるような処理であれば、シボ加工に代えて、他の処理を施すようにしてもよい。
【００４４】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、第１の実施の形態における発光側ヘッド２０及び受光側ヘッド３０にそれぞれ遮光部材を追加した点が異なる。また、発光側ヘッド２０、受光側ヘッド３０の出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂ、入射部下半部３１Ｌｂ／Ｒｂには、シボ加工が施されていないものとするが、シボ加工を施してあってもよい。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
図４は、第２の実施の形態に係る動作検出用部品である発光側ヘッド２０の下面図（同図（ａ））及び側面図（同図（ｂ））である。同図に示すように、出射部２１Ｌ／Ｒの出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂを覆うように、光を透過させない遮光部材４１が設けられる。なお、出射部上半部２１Ｌａ／Ｒａは遮光部材４１に隠れることなく露出している。受光側ヘッド３０についても同様に、遮光部材４１が設けられる。
【００４６】
本実施の形態によれば、発光側ヘッド２０に遮光部材４１を設けたので、頂部２３ａでの乱反射光のうち出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂに向かう成分は、遮光部材４１でほぼ遮られ、受光側ヘッド３０にほとんど入光しない。また、受光側ヘッド３０にも遮光部材４１を設けたので、隣接する発光側ヘッド２０の出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂから出射した光をはじめとして、入射部下半部３１Ｌｂ／Ｒｂに到達する外乱光の成分の多くは、遮光部材４１でほぼ遮られ、受光側ヘッド３０にほとんど入光しない。よって、頂部２３ａでの不規則な反射光を出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂでの出射段階で遮光すると共に、入射部下半部３１Ｌｂ／Ｒｂでの入射段階でも遮光することで、発光側ヘッド２０から受光側ヘッド３０への本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させることに関し、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
なお、遮光部材４１は、遮光機能を有すればよく、例示した板状部材に限定されない。例えば、黒色塗料等を出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂ、及び入射部下半部３１Ｌｂ／Ｒｂに塗布するようにしてもよい。また、光を完全に遮光できなくても、透過光量を十分に低減させることができればよい。
【００４８】
なお、本実施の形態では、発光側ヘッド２０及び受光側ヘッド３０の双方に遮光部材４１を設けたが、いずれか一方に設けるようにしても、ある程度の効果は得られる。
【００４９】
（第３の実施の形態）
本実施の形態では、動作検出用部品として発光側ヘッドを例示し、第１の実施の形態における発光側ヘッド２０に対し、小さい凹溝を追加した点が異なる。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００５０】
図５は、第３の実施の形態に係る動作検出用部品である発光側ヘッドの下面図（同図（ａ））及びその要部の拡大図（同図（ｂ））である。同図では、凹溝としてＵ字状溝２４を例示する。
【００５１】
同図に示す発光側ヘッド２０Ｕでは、Ｕ字状溝２４は、Ｖ字状溝２３Ｕにおいて、第１の実施の形態で示した発光側ヘッド２０のＶ字状溝２３の頂部２３ａに相当する部分を欠落させるような態様で設けられる。Ｕ字状溝２４は、例えば発光側ヘッド２０Ｕを一体成形する際に形成される。なお、出射部２１ＬＵ／ＲＵの出射部下半部２１ＬｂＵ／ＲｂＵのシボ加工は、必須ではないが、施す方が好ましい。
【００５２】
Ｕ字状溝２４はその反射面の形状が規則的であり、しかも各発光側ヘッド２０Ｕ間での個体差を小さくできることから、第１の実施の形態の発光側ヘッド２０の頂部２３ａに比し、乱反射が少なくなり、反射方向が規則的となる。従って、たとえ本来の光路を外れて受光側ヘッド３０に入光したとしても、不規則な反射光は減少し、各受光側ヘッド３０間での入光量の差は小さくなり、従って、各受光部での受光量のばらつきを少なくすることができる。よって、本来の光路を外れた受光側ヘッド３０への入光量のばらつきを抑えて、検出精度を向上させることができる。
【００５３】
図６は、第３の実施の形態に係る動作検出用部品の他の凹溝の例を示す図であり、図５（ｂ）に対応している。図６（ａ）では、Ｖ字状溝２３Ｋにおいて、凹溝として、Ｕ字状溝２４に代えてコ字状溝２５を採用した場合を例示し、図６（ｂ）では、Ｖ字状溝２３Ｖにおいて、Ｕ字状溝２４に代えてＶ字状溝２６を採用した場合を例示する。コ字状溝２５、Ｖ字状溝２６の形成手法はＵ字状溝２４と同様である。
【００５４】
同図（ａ）に示す発光側ヘッド２０Ｋでは、コ字状溝２５に向かう入光部２２からの光は、コ字状溝２５の底面２５ａをほとんど通過し、また、コ字状溝２５の両角部２５ｂ、２５ｃではわずかに不規則な方向に反射するだけであるので、コ字状溝２５から出射部下半部２１ＬｂＫ／ＲｂＫに向かう反射光は著しく少ない。従って、出射部下半部２１ＬｂＫ／ＲｂＫからの、検出に有害な光の出射が減少する。
【００５５】
一方、同図（ｂ）に示す発光側ヘッド２０Ｖでは、Ｖ字状溝２６は、Ｖ字状溝２３Ｖよりも鋭角に形成される。Ｖ字状溝２６に向かう入光部２２からの光のほとんどは、Ｖ字状溝２６の反射面２６ｂ、２６ｃで内面反射し、本来の光路からは外れるが、その方向が定まっているので、受光部での受光量のばらつきをもたらすような光は受光側ヘッド３０にほとんど入射しない。また、Ｖ字状溝２６の頂部２６ａは、第１の実施の形態における発光側ヘッド２０の頂部２３ａと同様に厳密な鋭角ではないが、上記のように、Ｖ字状溝２６がＶ字状溝２３Ｖよりも鋭角であることから、不規則な形状の範囲が第１の実施の形態に比し狭い。従って、乱反射の程度が小さいことから、受光部での受光量のばらつきをもたらす検出に有害な光の出射が減少する。
【００５６】
本実施の形態によれば、Ｖ字状溝の頂部での不規則な反射光を減少させることで、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を抑制、または入光量のばらつきを少なくすることで、検出精度を向上させることができる。
【００５７】
なお、凹溝としては、例示した形状に限定されない。また、第２の実施の形態における遮光部材４１と組み合わせて採用してもよい。
【００５８】
（第４の実施の形態）
第１〜第３の実施の形態では、発光側ヘッド２０及び受光側ヘッド３０は、それぞれ一体に形成されたが、本第４の実施の形態では、２分割して構成する。なお、出射部２１Ｌ／Ｒの出射部下半部２１Ｌｂ／Ｒｂ等のシボ加工は、必須ではないが、施す方が好ましい。その他は第１の実施の形態と同様である。
【００５９】
図７は、第４の実施の形態に係る動作検出用部品である発光側ヘッドを示す図である。発光側ヘッド４０は、同図（ａ）に示すように、発光側ヘッド２０の胴体部２０ｂに相当する胴体部４２ｂとレンズ兼プリズム部２０ａの左半分に相当する左半部４２ａとが一体に形成されると共に、レンズ兼プリズム部２０ａの右半分に相当する右半部４３が別体として構成される。そして、胴体部４２ｂ及び左半部４２ａからなる一体成形品に右半部４３を接着等で固着することで、同図（ｂ）に示すように、発光側ヘッド２０と同様形状の発光側ヘッド４０が完成する。Ｖ字状溝２３に相当するＶ字状溝４４も同時に形成される。
【００６０】
本実施の形態によれば、左半部４２ａと右半部４３とが別体で構成されるので、完成後にＶ字状溝４４の頂部４４ａを形成するべき部分、すなわち、左半部４２ａの角部４２ａａ、右半部４３の角部４３ａの形状を均一にきれいに仕上げることが容易である。その結果、Ｖ字状溝４４の頂部４４ａを、Ｖ字状溝２３の頂部２３ａに比しきれいな鋭角に形成できるので、頂部４４ａでの乱反射を少なくすることができ、よって、第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
なお、本実施の形態では、２つの部品を接着固定して発光側ヘッド４０を構成したが、３つ以上の部品に分割して互いを固着することで構成するようにしてもよい。例えば、左半部４２ａについても、右半部４３と同様に、胴体部４２ｂとは別体で構成してもよい。
【００６２】
なお、上記各実施の形態では、光ファイバ２は、透明な合成樹脂で構成したが、その材質は、透過させる光（の波長等）に応じて適宜選択可能である。例えば、遠赤外線の波長であれば、有色の合成樹脂で構成してもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発光側ヘッドから受光側ヘッドへの本来の光路を外れた入光を規制して、検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る動作検出用部品を適用した動作検出装置の主要部を示す図である。
【図２】  発光側ヘッドの下面図（同図（ａ））及び側面図（同図（ｂ））である。
【図３】  発光側ヘッドの要部（同図（ａ））及び受光側ヘッドの要部（同図（ｂ））をそれぞれ示す図である。
【図４】  第２の実施の形態に係る動作検出用部品である発光側ヘッドの下面図（同図（ａ））及び側面図（同図（ｂ））である。
【図５】  第３の実施の形態に係る動作検出用部品である発光側ヘッドの下面図（同図（ａ））及びその要部の拡大図（同図（ｂ））である。
【図６】  第３の実施の形態に係る動作検出用部品の他の凹溝の例を示す図である。
【図７】  第４の実施の形態に係る動作検出用部品である発光側ヘッドを示す図である。
【図８】  従来の動作検出装置の主要部を示す下面図である。
【符号の説明】
２、３  光ファイバ、  １３  発光部（発光手段）、  １９  受光部ユニット（受光手段）、  ２０  発光側ヘッド、  ２０ａ  レンズ兼プリズム部、  ２０ｂ  胴体部、  ２１Ｌ、２１Ｒ  出射部、  ２１Ｌａ、２１Ｒａ  出射部上半部、  ２１Ｌｂ、２１Ｒｂ  出射部下半部（乱反射面及び／又は乱屈折面）、  ２２  入光部、  ２３  Ｖ字状溝、  ２３ａ  頂部、  ２３ｂ、２３ｃ  反射面、３０  受光側ヘッド、  ３１Ｌ、３１Ｒ  入射部、  ３１Ｌａ、３１Ｒａ  入射部上半部、  ３１Ｌｂ、３１Ｒｂ  入射部下半部（乱反射面及び／又は乱屈折面）、  ３２  出光部、  ３３ａ  頂部、  ３３ｂ、３３ｃ  反射面、  ３３  Ｖ字状溝、  ４１  遮光部材（遮光手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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