JP2000283702A

JP2000283702A - 距離センサおよび距離測定装置

Info

Publication number: JP2000283702A
Application number: JP11090805A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Karasawa; 憲彦柄澤; Momoyao Karasaki; 百谷王唐崎
Original assignee: FOTONIKUSU KK
Current assignee: FOTONIKUSU KK
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】測定精度の向上、測定時間の短縮、および組
込対象の距離測定装置の製造コストの低減を図ることを
主目的とする。【解決手段】輪状のセンサパターン３を基板２上に形
成すると共に、センサパターン３の外周に沿って第１の
シールドパターン４を基板２上に形成することによって
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触方式で測定
対象体との間の距離を測定するための距離センサ、およ
びその距離センサを用いた距離測定装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】測定対象体との間の静電容量に基づいて
距離を測定する距離測定装置では、従来、図８に示す距
離センサ５１が用いられている。この距離センサ５１
は、例えば測定対象回転体における回転面の中心部位か
らの距離を測定可能に構成され、平板状に形成されると
共に回転体の回転軸を挿通可能な挿通用孔５２ａが中央
部に形成された固定部５２と、挿通用孔５２ａの周囲に
沿って互いに等間隔で固定部５２に固定された円柱状の
センサ本体５３ａ〜５３ｃ（以下、区別しないときには
「センサ本体５３」という）とを備えている。この場
合、センサ本体５３は、円柱状に形成された金属製のセ
ンサ電極５５と、円筒状に形成されてセンサ電極５５の
周囲に配設されたシールド電極５６と、センサ電極５５
およびシールド電極５６の間に配設されて両電極５５，
５６を相互に絶縁する絶縁用筒部５７とで一体的に形成
されている。

【０００３】一方、測定対象回転体の一例である回転機
構４１は、図７に示すように、モータＭの回転軸Ｍａに
円盤状のロータ４２が取り付けられて構成されている。
また、ロータ４２の上面４２ａには、複数のネジ穴４３
ａ〜４３ｄ（以下、区別しないときには「ネジ穴４３」
という）が形成されている。この回転機構４１は、モー
タＭに駆動用電力が供給されると、回転軸Ｍａが矢印Ｄ
の向きで回転し、その際に、ロータ４２は、回転軸Ｍａ
の軸方向である矢印Ａまたは矢印Ｂの向きで僅かに移動
した状態で回転する。このため、その移動距離の測定に
際しては、停止状態におけるロータ４２の上面４２ａお
よび距離センサ５１間の距離と、回転状態におけるロー
タ４２の上面４２ａおよび距離センサ５１間の距離とを
それぞれ測定し、測定した両距離の差を求めることによ
りロータ４２の移動距離を測定する。

【０００４】具体的には、まず、図９，１０に示すよう
に、回転軸Ｍａが挿通用孔５２ａの中心を挿通し、かつ
各センサ本体５３がロータ４２の上面４２ａに対向する
ように、距離センサ５１を配置する。これにより、各セ
ンサ本体５３ａ〜５３ｃは、図１０に示すように、回転
軸Ｍａから等距離の位置にそれぞれ配置される。この場
合、例えばロータ４２が回転軸Ｍａに対して傾いた状態
で取り付けられているときには、図１１に示すように、
各センサ本体５３ａ〜５３ｃと上面４２ａとの距離がそ
れぞれ異なり、各センサ本体５３ａ〜５３ｃは、上面４
２ａに対して、距離Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ分離間させられた
位置にそれぞれ一時的に配置される（同図では、ロータ
４２の傾きを誇張して図示する）。

【０００５】次に、停止状態におけるロータ４２につい
ての距離測定の際には、まず、距離センサ５１およびロ
ータ４２間の静電容量ＣB を測定する。この場合、例え
ば、図９，１０に示すように、センサ本体５３の下方に
ネジ穴４３が位置する状態では、ネジ穴４３の影響によ
り、センサ本体５３と上面４２ａとの距離に基づく静電
容量よりも小容量に測定される。したがって、所定回転
角度刻みでロータ４２をゆっくりと１回転させ、その各
回転角度において各センサ本体５３ａ〜５３ｃのセンサ
信号に基づいて各静電容量ＣBa〜ＣBcをそれぞれ測定す
ると共に、各測定値の平均値を演算する。

【０００６】この場合、ロータ４２と距離センサ５１と
が図１０，１１に示す位置関係のときの回転量をＲ０と
し、Ｄ方向に１回転したときの回転量をＲ１２とすれ
ば、ネジ穴４３の影響がないとした場合、センサ本体５
３ａのセンサ信号に基づいて測定される静電容量ＣBa
は、図１２（ａ）に示すように、ロータ４２の回転量に
応じて変化し、ロータ４２とセンサ本体５３ａとが最も
接近する回転量Ｒ０において、最大値である静電容量Ｃ
B1となり、ロータ４２とセンサ本体５３ａとが最離間す
る回転量Ｒ６において、最小値である静電容量ＣB2とな
る。同様にして、センサ本体５３ｂのセンサ信号に基づ
いて測定される静電容量ＣBbは、同図（ｂ）に示すよう
に、ロータ４２の回転量に応じて変化し、回転量Ｒ４，
Ｒ１０において、それぞれ、最大値である静電容量ＣB1
および最小値である静電容量ＣB2となる。同様にして、
センサ本体５３ｃのセンサ信号に基づいて測定される静
電容量ＣBcは、同図（ｃ）に示すように、ロータ４２の
回転量に応じて変化し、回転量Ｒ２，Ｒ８において、そ
れぞれ、最大値である静電容量ＣB1および最小値である
静電容量ＣB2となる。

【０００７】また、ネジ穴４３を考慮した場合、例え
ば、回転量Ｒ０，Ｒ３，Ｒ６，Ｒ９のときにネジ穴４３
がセンサ本体５３ａの下方を通過し、回転量Ｒ１，Ｒ
４，Ｒ７，Ｒ１０のときにネジ穴４３がセンサ本体５３
ｂの下方を通過し、回転量Ｒ２，Ｒ５，Ｒ８，Ｒ１１の
ときにネジ穴４３がセンサ本体５３ｃの下方を通過した
とすれば、各通過時に測定される各静電容量ＣBa〜ＣBc
は、図１２（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示すように、急激
に低下する。この結果、各静電容量ＣBa〜ＣBcは、同図
（ａ）〜（ｃ）の破線でそれぞれ示すように、ロータ４
２の傾きに起因する周期的変化と、ネジ穴４３に起因す
る周期的変化とが重畳された容量値として測定される。
次いで、距離測定装置が、所定回転角度刻み毎に測定し
た各静電容量ＣBa〜ＣBcをそれぞれディジタル処理する
ことにより、各静電容量ＣBa〜ＣBcの平均値を演算す
る。次いで、３つの平均値をさらに平均化し、その平均
容量ＣBに基づいて、固定部５２の表面からロータ４２
における上面４２ａの中心部位までの距離を演算する。

【０００８】一方、回転状態におけるロータ４２につい
ての距離測定の際には、図１０に示す矢印Ｄの向きでロ
ータ４２を高速に回転させる。次いで、停止状態のとき
と同様にして、各センサ本体５３ａ〜５３ｃにおける各
センサ電極５５と、ロータ４２との間の各静電容量ＣAa
〜ＣAcをそれぞれ測定する。この際には、ロータ４２が
回転軸Ｍａの回転に伴って、例えば図１１に示す矢印Ａ
の向きで距離Ｓｎ分だけ移動して、その上面４２ａが同
図の一点鎖線で示す部位まで移動する。このため、測定
された静電容量ＣAa〜ＣAcは、停止状態のときに測定さ
れた静電容量ＣBa〜ＣBcと比較して、距離Ｓｎに応じた
分だけ大きな容量値となる。

【０００９】具体的には、ネジ穴４３の影響がないとし
た場合、静電容量ＣAaは、図１２（ａ）に示すように、
ロータ４２の回転量に応じて変化し、回転量Ｒ０，Ｒ６
において、それぞれ、最大値である静電容量ＣA1および
最小値である静電容量ＣA2となる。同様にして、静電容
量ＣAbは、同図（ｂ）に示すように、回転量Ｒ４，Ｒ１
０において、それぞれ、最大値である静電容量ＣA1およ
び最小値である静電容量ＣA2となり、静電容量ＣAcは、
同図（ｃ）に示すように、回転量Ｒ２，Ｒ８において、
それぞれ、最大値である静電容量ＣA1および最小値であ
る静電容量ＣA2となる。

【００１０】また、各センサ本体５３の下方をネジ穴４
３が通過するときには、そのネジ穴４３の影響を受ける
ことにより、停止状態のときと同様にして、各通過時に
測定される各静電容量ＣAa〜ＣAcは、図１２（ａ）〜
（ｃ）にそれぞれ示すように、急激に低下する。この結
果、各静電容量ＣAa〜ＣAcは、同図（ａ）〜（ｃ）の実
線でそれぞれ示すように、ロータ４２の傾きに起因する
周期的変化と、ネジ穴４３に起因する周期的変化とが重
畳された容量値として測定される。次いで、距離測定装
置が、同様にして、所定回転角度刻み毎に測定した各静
電容量ＣAa〜ＣAcに基づいて平均容量ＣA を演算し、そ
の平均容量ＣA に基づいて、固定部５２の表面からロー
タ４２における上面４２ａの中心部位までの距離を演算
する。次に、停止状態時の距離と回転状態時の距離との
差を演算することにより、ロータ４２の移動距離が求ま
る。これにより、回転に起因して停止状態の位置から移
動したロータ４２の移動量を測定することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の距離
センサ５１には、以下の問題点がある。すなわち、従来
の距離センサ５１を用いた距離測定装置では、各センサ
本体５３のセンサ信号に基づいて測定した各静電容量に
対して、複雑なディジタル処理を行うことにより距離を
演算している。このため、従来の距離センサ５１には、
複雑かつ高価な信号処理回路が必要とされるため、距離
測定装置の製造コストが上昇しているという問題点があ
る。また、これら一連の信号処理に長時間を要するた
め、高速回転体との間の距離を測定するのが困難である
という問題点もある。

【００１２】また、従来の距離センサ５１では、ロータ
４２における上面４２ａのネジ穴４３や凹凸などの表面
状態、およびロータ４２の取付状態における傾きの影響
を排除して正確に測定するためには、回転角度の刻みを
十分に細かくすることによって静電容量測定を数多く行
わなければならない。しかし、測定対象体が高速回転体
の場合、測定時間を考慮すれば、ロータ４２が１回転す
る時間内で数多くの測定を行うのは実際には困難であ
り、回転角度の刻みを大きくせざるを得ない。このた
め、従来の距離センサ５１には、回転対象体の表面状態
などに起因して測定精度が低くなってしまうという問題
点もある。

【００１３】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、測定精度の向上、測定時間の短縮、および
組込対象の距離測定装置の製造コストの低減を図ること
が可能な距離センサ、およびその距離センサを用いた距
離測定装置を提供することを主目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の距離センサは、輪状のセンサパターンを基
板上に形成すると共に、センサパターンの外周に沿って
第１のシールドパターンを基板上に形成したことを特徴
とする。なお、本発明における「輪状のセンサパター
ン」には、全体形状が円状、楕円状、角状などの各種形
状のセンサパターンが含まれる。

【００１５】例えば、測定対象回転体の表面と距離セン
サとの距離を測定する際には、この距離センサは、セン
サパターンおよび第１のシールドパターンが測定対象体
に対向するように配置される。この際に、測定対象回転
体の表面に凹凸などがある場合、センサパターンが輪状
に形成されているため、センサパターンと、対向する測
定対象回転体の表面との間の静電容量は、凹凸などの表
面状態による影響を含めた総和の静電容量として測定さ
れる。この場合、測定対象回転体が回転状態および回転
停止状態のいずれであっても、また、凹凸などがセンサ
パターンのどの部位に対向していても、同一距離であれ
ば、測定される静電容量は、常に同一容量となる。した
がって、距離測定装置は、その総和の静電容量を１回の
測定で正確に測定することができる。このため、最終的
測定目的の距離についても、測定対象回転体の回転状態
／回転停止状態、およびその表面状態に影響されること
なく、常に正確かつ短時間で測定することが可能とな
る。また、複雑なディジタル処理を行うことなく、その
総和の静電容量を瞬時に測定できるため、距離測定装置
を簡易に構成でき、これにより、製造コストの低減を図
ることが可能になる。さらに、静電容量の測定に際して
第１のシールドパターンがセンサパターンをシールドす
るため、センサパターンへの雑音の混入が低減または防
止される結果、測定精度のさらなる向上を図ることが可
能となる。

【００１６】請求項２記載の距離センサは、請求項１記
載の距離センサにおいて、センサパターンの内周に沿っ
て第２のシールドパターンを基板上に形成したことを特
徴とする。

【００１７】この距離センサでは、センサパターンの内
周に沿って第２のシールドパターンを形成して距離セン
サを構成する。この場合には、測定時における雑音の影
響がより確実に排除される。したがって、測定精度をさ
らに向上させることが可能となる。

【００１８】請求項３記載の距離測定装置は、請求項１
または２記載の距離センサを備え、距離センサにおける
センサパターンと測定対象体との間の静電容量に基づい
て距離を測定することを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る距離センサおよび距離測定装置の好適な発明の
実施の形態について説明する。なお、測定対象の一例で
ある回転機構４１については、同一の符号を付して重複
した説明を省略する。

【００２０】最初に、距離センサ１の構成について、図
１，２を参照して説明する。

【００２１】距離センサ１は、図１（ａ），（ｂ）に示
すように、例えば円盤状に形成されたプリント基板２を
備え、そのプリント基板２の表面側にセンサパターン３
およびシールドパターン４，５を形成し、かつその裏面
側に接続用パターン６を形成して構成されている。この
場合、プリント基板２の中央部には、挿通用孔２ａが形
成されており、例えばモータの回転軸などが挿通可能な
構造となっている。また、センサパターン３は、円形輪
状に形成され、図２に示すように、プリント基板２の裏
面側に形成されたランド９にスルーホール７を介して接
続されている。シールドパターン４は本発明における第
１のシールドパターンに相当し、図１（ａ）に示すよう
に、センサパターン３の外周に沿ってセンサパターン３
を取り囲むようにして形成されている。シールドパター
ン５は本発明における第２のシールドパターンに相当
し、センサパターン３の内周に沿って形成されている。
この場合、両シールドパターン４，５は、図２に示すよ
うに、スルーホール８ａ，８ｂおよび接続用パターン６
を介して互いに接続されており、センサパターン３をシ
ールドすることにより、測定時における雑音の影響を排
除する。

【００２２】次に、この距離センサ１を用いた距離測定
装置１１の構成について説明する。

【００２３】距離測定装置１１は、図３に示すように、
距離センサ１と、測定装置本体１２と、測定装置本体１
２および測定対象回転体のグランド電位を共通接続する
ための接続用ケーブル１３と、距離センサ１におけるラ
ンド９および接続用パターン６にそれぞれ接続する信号
ケーブル１４，１５とを備えている。この場合、測定装
置本体１２は、測定信号生成回路２１、増幅回路２２、
検波回路２３および演算回路２４を備えている。測定信
号生成回路２１は、例えば、２０ＫＨｚの正弦波交流信
号を測定信号ＳM として生成し、その測定信号ＳM を増
幅回路２２のプラス入力部に出力する。

【００２４】増幅回路２２は、プラス入力部における測
定信号ＳM とマイナス入力部の入力電圧とを差動増幅す
る。この場合、増幅回路２２のプラス入力部は信号ケー
ブル１４を介して距離センサ１のセンサパターン３に接
続され、マイナス入力部は、信号ケーブル１５を介して
距離センサ１のシールドパターン４，５に接続される。
この増幅回路２２は、例えば、測定対象体としてのロー
タ４２との間の距離を測定する場合、その距離に応じた
電圧の出力電圧Ｖ1 を生成する。具体的には、ロータ４
２がプリント基板２に対して相対的に移動する場合、セ
ンサパターン３およびロータ４２の間の静電容量Ｃ１
と、シールドパターン４，５およびロータ４２の間の静
電容量Ｃ２とがそれぞれ変化する。この場合、増幅回路
２２は、静電容量Ｃ１の変化に応じて変化するセンサパ
ターン３（つまり、プラス入力部）における測定信号Ｓ
M の電圧値と、増幅回路２２の出力部からフィードバッ
クされるマイナス入力部における測定信号ＳM の電圧値
とが互いに等しくなるように差動増幅する。これによ
り、増幅回路２２は、静電容量Ｃ１の変化に応じた電圧
値の測定信号ＳM を出力電圧Ｖ1 として生成する。一
方、検波回路２３は、増幅回路２２の出力電圧Ｖ1 を全
波整流することにより直流のセンサ信号ＳDCを生成して
演算回路２４に出力する。また、演算回路２４は、セン
サ信号ＳDCの電圧値に基づいて距離を演算する。

【００２５】次に、距離測定装置３１の全体的な動作に
ついて、回転機構４１の回転に起因するロータ４２の移
動距離の測定を例に挙げて説明する。

【００２６】まず、図４，５に示すように、モータＭの
回転軸Ｍａがプリント基板２の挿通用孔２ａを挿通し、
かつセンサパターン３と、ロータ４２の上面４２ａとが
対向するように距離センサ１を配置する。この際に、図
６に示すように、ロータ４２が回転軸Ｍａに対して傾い
た状態で固定されているとする。この場合には、センサ
パターン３の各部位と上面４２ａとの離間距離がそれぞ
れ異なる。例えば、ロータ４２が最接近する部位では、
その離間距離が距離ＳS となり、最離間する部位では、
距離ＳL となる。また、例えば、ネジ穴４３ａが対向す
る部位では、その離間距離が距離ＳH となる。なお、同
図では、回転軸Ｍａに対してロータ４２を極端に傾けた
状態で図示している。

【００２７】次に、回転停止状態におけるロータ４２と
距離センサ１との間の距離を測定する。この際には、距
離センサ１におけるセンサパターン３と回転機構４１に
おけるロータ４２との間に正弦波交流信号を印加するこ
とにより、センサパターン３の全面とロータ４２の上面
４２ａとの間の静電容量ＣB に基づいて測定する。この
場合、この距離センサ１では、センサパターン３が円形
輪状に形成されているため、センサパターン３と、対向
するロータ４２の表面との間の静電容量ＣB は、ロータ
４２上のネジ穴４３ａや凹凸などの表面状態による影響
を含めた総和の静電容量ＣB として測定される。したが
って、凹凸などがセンサパターン３のどの部位に対向し
ていても、静電容量ＣB は、常に同一容量となる。した
がって、測定装置本体１２では、その総和の静電容量Ｃ
B に基づいての距離センサ１およびロータ４２間の距離
を１回の演算で瞬時に求めることができる。

【００２８】次いで、ロータ４２の回転状態における距
離センサ１およびロータ４２間の距離を測定する。この
際には、センサパターン３とロータ４２との間に正弦波
交流信号を印加しつつ、図５に示す矢印Ｄの向きで高速
回転するロータ４２とセンサパターン３との間の静電容
量ＣA に基づいて測定する。この場合、ロータ４２は、
図６に示す矢印Ａの向きで距離Ｓｎ分だけ移動し、その
上面４２ａが同図の一点鎖線で示す部位に位置する。こ
の状態では、ロータ４２がセンサパターン３に接近する
ため、その静電容量ＣA は、その移動距離に応じて静電
容量ＣB よりも僅かに大きい容量値となる。続いて、静
電容量ＣB に基づく距離測定と同様にして、静電容量Ｃ
A に基づいて距離センサ１およびロータ４２間の距離を
演算する。

【００２９】続いて、演算回路２４が、静電容量ＣB に
基づいて演算した距離から静電容量ＣA に基づいて演算
した距離を減算することにより、ロータ４２の回転に起
因する移動距離を演算する。この場合、減算結果が正値
のときには、ロータ４２が図４に示す矢印Ａの向きで移
動したと判別でき、負値のときには、矢印Ｂ方向に移動
したものと判別することができる。これにより、ロータ
４２の回転停止時および回転時におけるそれぞれの距
離、移動距離および移動方向の測定が完了する。

【００３０】このように、この距離センサ１によれば、
ロータ４２の回転停止時および回転時に、センサパター
ン３の全面とロータ４２の上面４２ａとの間の総和の静
電容量ＣB および静電容量ＣA に基づいてそれぞれ１回
演算するだけで距離を測定することができる。このた
め、従来の距離センサ５１とは異なり、複雑な信号処理
を必要としない結果、ロータ４２の移動方向および移動
距離を正確かつ短時間で測定することができると共に、
距離測定装置を簡易に構成することができるため、製造
コストを低減することができる。また、プリント基板２
上にセンサパターン３およびシールドパターン４，５を
形成することによって距離センサ１を構成したことによ
り、距離センサ１全体としての厚みを従来の距離センサ
５１と比較して大幅に薄形化することができる。

【００３１】なお、本発明は、上記した本発明の実施の
形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実
施の形態では、回転機構４１におけるロータ４２の移動
距離の測定に本発明に係る距離センサを用いた例につい
て説明したが、本発明における距離センサの測定対象体
は、ロータ４２などの回転体に限定されず、所定部位に
固定された測定対象体との間の距離を測定することもで
きる。また、本発明における距離センサを、例えば、投
影機の被写体と拡大用レンズとの距離を測定するための
距離センサに用いたり、レーザ切断機におけるレーザ焦
点用レンズと切断対象体との距離を測定するための焦点
位置補正用のセンサとして用いることもできる。さら
に、本発明における距離センサを容量センサとして使用
することもできる。

【００３２】また、本発明の実施の形態では、本発明に
おけるセンサパターンを円形に形成した例について説明
したが、センサパターンの形状はこれに限定されず、例
えば四角形状に形成したり、楕円状に形成してもよい。
また、その大きさも、測定対象体の大きさに応じて適宜
定めることができる。さらに、距離センサ１におけるシ
ールドパターン５も必ずしも必要とされず、センサパタ
ーン３およびシールドパターン４のみをプリント基板２
上に形成して距離センサ１を構成することもできる。ま
た、本発明における基板は、プリント基板に限定され
ず、各パターン３〜５もプリントパターンに限定されな
い。例えば、ガラス板に蒸着することによって、センサ
パターンおよびシールドパターンを形成することもでき
る。また、本発明の実施の形態では、演算回路２４がセ
ンサ信号ＳDCに基づいて直接的に距離を演算する例を挙
げて説明したが、これに限らず、センサ信号ＳDCに基づ
いて静電容量を測定した後、その静電容量に基づいて距
離を演算することもできる。この場合、静電容量測定用
センサとして距離センサ１を適用することもできるし、
静電容量測定装置として距離測定装置１１を適用するこ
ともできる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の距離セン
サによれば、輪状のセンサパターンを基板上に形成した
ことにより、センサパターンと、対向する測定対象回転
体の表面との間の静電容量を、凹凸などの表面状態によ
る影響を含めた総和の静電容量として１回で正確かつ短
時間で測定することができるため、その表面状態に影響
されることなく、常に正確かつ短時間で距離を測定する
ことができる。また、複雑なディジタル処理を行うこと
なく、その総和の静電容量を瞬時に測定できるため、距
離測定装置を簡易かつ安価に構成することができる。さ
らに、静電容量の測定に際して第１のシールドパターン
がセンサパターンをシールドするため、センサパターン
への雑音の混入が低減または防止される結果、測定精度
のさらなる向上を図ることができる。

【００３４】また、請求項２記載の距離センサによれ
ば、センサパターンの内周に沿って第２のシールドパタ
ーンを基板上に形成したことにより、測定時における雑
音の影響を確実に排除することができるため、高測定精
度で距離を測定することができる。

【００３５】さらに、請求項３記載の距離測定装置によ
れば、輪状のセンサパターンを有する距離センサを備え
たことにより、複雑な信号処理を必要とせずに距離を測
定することができるため、短時間で距離を測定すること
ができる共に、その製造コストを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る距離センサ１の外観
図であって、（ａ）はセンサパターン３およびシールド
パターン４，５の形成面を示す外観斜視図、（ｂ）は接
続用パターン６の形成面を示す外観斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る距離センサ１の断面
図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る距離測定装置１１の
構成を示すブロック図である。

【図４】測定時における距離センサ１および測定対象の
回転機構４１の断面図である。

【図５】測定時における距離センサ１および測定対象の
回転機構４１を距離センサ１側から見た平面図である。

【図６】ロータ４２に対する距離センサ１の配設位置の
一例を示す断面図である。

【図７】距離測定対象の一例である回転機構４１の外観
斜視図である。

【図８】従来の距離センサ５１の外観斜視図である。

【図９】測定時における距離センサ５１および回転機構
４１の断面図である。

【図１０】測定時における距離センサ５１および回転機
構４１を距離センサ５１側から見た平面図である。

【図１１】ロータ４２に対する距離センサ５１の配設位
置の一例を示す断面図である。

【図１２】ロータ４２の回転量［Ｒ］と静電容量［Ｃ］
との関係を示す特性図であって、（ａ）は静電容量ＣB
a，ＣAaの変化を示す特性図、（ｂ）は静電容量ＣBb，
ＣAbの変化を示す特性図、（ｃ）は静電容量ＣBc，ＣAc
の変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１距離センサ２プリント基板３センサパターン４，５シールドパターン１１距離測定装置４２ロータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者唐崎百谷王東京都豊島区南大塚３丁目34番６号南大塚エースビル401号株式会社フォトニクス内Ｆターム(参考） 2F063 AA02 AA23 BB05 BC04 BD11 BD16 CA09 CA11 DA01 DA04 DB07 DC08 DD02 DD04 HA01 LA11 LA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輪状のセンサパターンを基板上に形成す
ると共に、当該センサパターンの外周に沿って第１のシ
ールドパターンを前記基板上に形成したことを特徴とす
る距離センサ。
【請求項２】前記センサパターンの内周に沿って第２
のシールドパターンを前記基板上に形成したことを特徴
とする請求項１記載の距離センサ。
【請求項３】請求項１または２記載の距離センサを備
え、当該距離センサにおける前記センサパターンと測定
対象体との間の静電容量に基づいて距離を測定すること
を特徴とする距離測定装置。