JPH0225127Y2 - - Google Patents
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- JPH0225127Y2 JPH0225127Y2 JP43683U JP43683U JPH0225127Y2 JP H0225127 Y2 JPH0225127 Y2 JP H0225127Y2 JP 43683 U JP43683 U JP 43683U JP 43683 U JP43683 U JP 43683U JP H0225127 Y2 JPH0225127 Y2 JP H0225127Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は光の偏光を利用した光学式センサに関
し、特に安定性を向上した光学式センサに関す
る。
し、特に安定性を向上した光学式センサに関す
る。
本考案に係るセンサは第１図に示す構成にされ
る。発光部１からの光を光フアイバ２（さらには
レンズ系）を通して偏光子３による偏光をし、こ
の光をボツケルス素子等の光学結晶を持つセンシ
ング部４を通すことで該センシング部４に与えら
れる電界Ｅや電圧に応じて偏向させ、この偏向光
を偏光子３と同様の検光子５を通して偏向の強さ
に応じた光を取り出し、この光を光フアイバ６
（さらにはレンズ系）を通して発光部７に入力し、
受光部７で電気信号に変換して検出出力として取
出す。
る。発光部１からの光を光フアイバ２（さらには
レンズ系）を通して偏光子３による偏光をし、こ
の光をボツケルス素子等の光学結晶を持つセンシ
ング部４を通すことで該センシング部４に与えら
れる電界Ｅや電圧に応じて偏向させ、この偏向光
を偏光子３と同様の検光子５を通して偏向の強さ
に応じた光を取り出し、この光を光フアイバ６
（さらにはレンズ系）を通して発光部７に入力し、
受光部７で電気信号に変換して検出出力として取
出す。
こうした構成の光学式センサにおいて、発光部
１の光源とする発光ダイオード（LED）や半導
体レーザは温度による発光量変動が大きい。ま
た、一般に偏光子３．検光子５として用いられる
偏光板は80℃を越える温度では特性が劣化する
し、80℃以下でも経年変化や湿度による特性劣化
が避けられない。こうした要因による光自体の変
動は、受光部７における光量変化とし現われ、測
定を目的とする電界Ｅや磁界等の物理量が同じで
もその検出値が変化する。この場合、発光量の増
減はそのまま検出出力の増減となるため、発光部
の光出力をフイードバツク制御することで発光部
の温度補償や経年変化補償をすることができる。
しかし、偏光板が劣化した場合、受光部に達する
漏れ光量が増大するが測定目的の物理量に対応し
た出力は減少する。
１の光源とする発光ダイオード（LED）や半導
体レーザは温度による発光量変動が大きい。ま
た、一般に偏光子３．検光子５として用いられる
偏光板は80℃を越える温度では特性が劣化する
し、80℃以下でも経年変化や湿度による特性劣化
が避けられない。こうした要因による光自体の変
動は、受光部７における光量変化とし現われ、測
定を目的とする電界Ｅや磁界等の物理量が同じで
もその検出値が変化する。この場合、発光量の増
減はそのまま検出出力の増減となるため、発光部
の光出力をフイードバツク制御することで発光部
の温度補償や経年変化補償をすることができる。
しかし、偏光板が劣化した場合、受光部に達する
漏れ光量が増大するが測定目的の物理量に対応し
た出力は減少する。
この様子は第２図に示すように、偏光板に与え
られる発光量L0が漏れ光量L1と偏光に関係する
光量（偏光分光量）L2に分けられ、光量L2に対
する一定物理量による出力L3を得る同図ａの状
態から、同図ｂに示すように漏れ光量L1が1.5倍
になるとき、偏光に関係する光量がL2から（L2
−0.5L1）に減少し、この光量に対する出力L3も
等比で減少することになる。即ち、偏光分光量
L2が測定目的の物理量に対応し、漏れ光量は測
定に何ら作用しない量になつて物理量に対応した
出力が減少する。この対策として、受光部に達す
る漏れ光量を一定にするよう発光部出力をフイー
ドバツク制御することが考えられるが、この場合
偏光分光量も減少して出力L3とL1の比が逆に低
下して性能を悪化させる。
られる発光量L0が漏れ光量L1と偏光に関係する
光量（偏光分光量）L2に分けられ、光量L2に対
する一定物理量による出力L3を得る同図ａの状
態から、同図ｂに示すように漏れ光量L1が1.5倍
になるとき、偏光に関係する光量がL2から（L2
−0.5L1）に減少し、この光量に対する出力L3も
等比で減少することになる。即ち、偏光分光量
L2が測定目的の物理量に対応し、漏れ光量は測
定に何ら作用しない量になつて物理量に対応した
出力が減少する。この対策として、受光部に達す
る漏れ光量を一定にするよう発光部出力をフイー
ドバツク制御することが考えられるが、この場合
偏光分光量も減少して出力L3とL1の比が逆に低
下して性能を悪化させる。
本考案は、上述までの事情に鑑みてなされたも
ので、偏光分光量を一定に制御することにより、
偏光板の劣化さらには発光部の発光量増減に拘ら
ず安定した検出出力を得ることができる光学式セ
ンサを提供することを目的とする。
ので、偏光分光量を一定に制御することにより、
偏光板の劣化さらには発光部の発光量増減に拘ら
ず安定した検出出力を得ることができる光学式セ
ンサを提供することを目的とする。
ここで、偏光分光量を直接測定することは非常
に困難となる。そこで、本考案は、光源の発光量
と漏れ光量とを測定し、両者の差によつて間接的
に偏光分光量を検出し、この偏光分光量が一定に
なるよう発光部出力を制御する。
に困難となる。そこで、本考案は、光源の発光量
と漏れ光量とを測定し、両者の差によつて間接的
に偏光分光量を検出し、この偏光分光量が一定に
なるよう発光部出力を制御する。
第３図は本考案の一実施例を示すブロツク図で
ある。発光部１から光フアイバ２を通して第１図
の偏光子３．検光子５．及びセンシング部４を持
つセンサ本体８に光入力し、センサ本体８の出力
を光フアイバ６を通し受光部７に与えて該受光部
７から電気信号としての検出出力OUTを得る光
学式センサにおいて、発光部１の発光量検出信号
l0と受光部７の出力から漏れ光量検出信号l1を得
る。発光部１の発光量を得る方法としては、 (1) 発光部１に光フアイバを２本接続し、そのう
ちの１本はセンサ本体８への光入力とし、残り
の１本を光−電気変換器の光入力とし、この変
換器から発光量に対応した信号を得る。
ある。発光部１から光フアイバ２を通して第１図
の偏光子３．検光子５．及びセンシング部４を持
つセンサ本体８に光入力し、センサ本体８の出力
を光フアイバ６を通し受光部７に与えて該受光部
７から電気信号としての検出出力OUTを得る光
学式センサにおいて、発光部１の発光量検出信号
l0と受光部７の出力から漏れ光量検出信号l1を得
る。発光部１の発光量を得る方法としては、 (1) 発光部１に光フアイバを２本接続し、そのう
ちの１本はセンサ本体８への光入力とし、残り
の１本を光−電気変換器の光入力とし、この変
換器から発光量に対応した信号を得る。
(2) 発光部１に光フアイバを１本接続し、光分岐
器によつて２つの光出力に分岐し、その一方を
センサ本体に、他方の光−電気変換器に与え
る。
器によつて２つの光出力に分岐し、その一方を
センサ本体に、他方の光−電気変換器に与え
る。
(3) 発光部１に光フアイバを１本接続し、その接
続部位の近傍に直接受光素子を配置する。
続部位の近傍に直接受光素子を配置する。
一方、漏れ光量測定はセンサ本体８から発光部
７に達する光量のうち、定常的に透過してくる光
量を該受光部の出力から得ることができる。例え
ば、測定目的の物理量が交流電界や交流電圧では
受光部７の発光量のうちの直流成分を漏れ光量に
対応する検出出力とする。他の例として、測定目
的の物理量が静電界や直流電圧では該物理量を一
旦零の状態にしてそのときの発光部７の出力を漏
れ光量に対応する検出出力とする。
７に達する光量のうち、定常的に透過してくる光
量を該受光部の出力から得ることができる。例え
ば、測定目的の物理量が交流電界や交流電圧では
受光部７の発光量のうちの直流成分を漏れ光量に
対応する検出出力とする。他の例として、測定目
的の物理量が静電界や直流電圧では該物理量を一
旦零の状態にしてそのときの発光部７の出力を漏
れ光量に対応する検出出力とする。
こうして検出された発光量検出信号l0と漏れ光
量検出信号l1は夫々増幅器９，１０によつて利得
G1，G2を持つて増幅され、増幅器９，１０の出
力差が比較器１１で検出され、この検出信号は発
光部１の発光量制御信号にされる。増幅器９，１
０の利得G1，G2は実験的に決められる。その理
由は、光フアイバを介して実際にセンサ本体８に
達する光量に比較して発光量検出器に達する光量
がどの程度になるかがその検出方法及び検出器組
立状態によつて大きく変動すること、及び第２図
に示す発光量L0.偏光分光量L2等のモデルは非常
に単純化したもので、実際のものは他の複雑な要
因を含むことによる。
量検出信号l1は夫々増幅器９，１０によつて利得
G1，G2を持つて増幅され、増幅器９，１０の出
力差が比較器１１で検出され、この検出信号は発
光部１の発光量制御信号にされる。増幅器９，１
０の利得G1，G2は実験的に決められる。その理
由は、光フアイバを介して実際にセンサ本体８に
達する光量に比較して発光量検出器に達する光量
がどの程度になるかがその検出方法及び検出器組
立状態によつて大きく変動すること、及び第２図
に示す発光量L0.偏光分光量L2等のモデルは非常
に単純化したもので、実際のものは他の複雑な要
因を含むことによる。
こうして求めた発光量検出信号l0・漏れ光量検
出信号l1との偏差は、比較器１１によつて発光部
１の出力制御、即ち差が大きいときに発光部１の
発光制御電流を小さくして発光量を減らし、差が
小さいときに発光制御電流を大きくして発光量を
増すように制御する。
出信号l1との偏差は、比較器１１によつて発光部
１の出力制御、即ち差が大きいときに発光部１の
発光制御電流を小さくして発光量を減らし、差が
小さいときに発光制御電流を大きくして発光量を
増すように制御する。
従つて、本考案によれば偏光分光量L2は一定
にされ、発光部１の発光量が温度・経年変化等の
理由で変動しても安定した出力OUTを得ること
ができるのは勿論、偏光板の光透過率が温度、湿
度、経年変化等の理由で劣化を始めても安定した
出力を得ることができる。
にされ、発光部１の発光量が温度・経年変化等の
理由で変動しても安定した出力OUTを得ること
ができるのは勿論、偏光板の光透過率が温度、湿
度、経年変化等の理由で劣化を始めても安定した
出力を得ることができる。
第１図は光学式センサの構成図、第２図は第１
図における各部光量の割合を示すモデル図、第３
図は本考案の一実施例を示すブロツク図である。 １……発光部、２，６……光フアイバ、３，５
……偏光板、４……センシング部、７……受光
部、８……センサ本体、９，１０……増幅器、１
１……比較器。
図における各部光量の割合を示すモデル図、第３
図は本考案の一実施例を示すブロツク図である。 １……発光部、２，６……光フアイバ、３，５
……偏光板、４……センシング部、７……受光
部、８……センサ本体、９，１０……増幅器、１
１……比較器。
Claims (1)
- 発光量を制御できる発光部と、この発光部から
の光入力を偏光する偏光板と、この偏光板を通し
た光を測定目的の物理量に応じて偏光するセンシ
ング部と、このセンシング部を通した光の偏光の
強さに応じた光を取出す検光子と、この検光子の
通した光を受光して対応する電気信号に変換する
受光部と、上記発光部からの光を入力して該発光
部の発光量に比例した電気信号を得る発光量検出
手段と、上記受光部の出力から定常的な受光量に
対応する電気信号を得る漏れ光量検出手段と、上
記発光量検出手段の発光量検出信号と上記漏れ光
量検出手段の漏れ光量検出信号との偏差を検出し
該偏差が一定になるよう上記発光部の発光量を制
御する比較器とを備えたことを特徴とする光学式
センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43683U JPS59106016U (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 光学式センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43683U JPS59106016U (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 光学式センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106016U JPS59106016U (ja) | 1984-07-17 |
| JPH0225127Y2 true JPH0225127Y2 (ja) | 1990-07-11 |
Family
ID=30132189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43683U Granted JPS59106016U (ja) | 1983-01-06 | 1983-01-06 | 光学式センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59106016U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6551078B2 (ja) * | 2015-09-03 | 2019-07-31 | 株式会社豊田自動織機 | 監視装置 |
-
1983
- 1983-01-06 JP JP43683U patent/JPS59106016U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59106016U (ja) | 1984-07-17 |
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