JPS59206802A - 光フアイバセンサ - Google Patents
光フアイバセンサInfo
- Publication number
- JPS59206802A JPS59206802A JP58063746A JP6374683A JPS59206802A JP S59206802 A JPS59206802 A JP S59206802A JP 58063746 A JP58063746 A JP 58063746A JP 6374683 A JP6374683 A JP 6374683A JP S59206802 A JPS59206802 A JP S59206802A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- light
- fibers
- area
- face
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光学式のロータリエンコーダや光学式のリ
ミットスイッチ等に使用する光フアイバセンサに関する
ものである。
ミットスイッチ等に使用する光フアイバセンサに関する
ものである。
従来、例えばロータリエンコーダに使用している光フア
イバセンサは、第1図に示すように、市販の直経] n
rnのファイバ1,2を2本用いて構成されている。す
なわち、光ファイバ1,2の両ファイバ先端部をその周
面で接合し、これらの両ファイバ先端部の端面を検出ス
リット3に対し所定の距離2を隔てて対向配置すると共
に、これらの光ファイバ1,2に対する検出スリン1へ
3の相対的移動方向Aに両端面を並設している。そして
、光ファイバ1はL E I〕等の発光素子(図示せず
。)に連結され、また光ファイバ2はフォト1〜ランジ
スタ等の受光素子(図示せず。)に連結されている。
イバセンサは、第1図に示すように、市販の直経] n
rnのファイバ1,2を2本用いて構成されている。す
なわち、光ファイバ1,2の両ファイバ先端部をその周
面で接合し、これらの両ファイバ先端部の端面を検出ス
リット3に対し所定の距離2を隔てて対向配置すると共
に、これらの光ファイバ1,2に対する検出スリン1へ
3の相対的移動方向Aに両端面を並設している。そして
、光ファイバ1はL E I〕等の発光素子(図示せず
。)に連結され、また光ファイバ2はフォト1〜ランジ
スタ等の受光素子(図示せず。)に連結されている。
斯る構成を有する従来の光フアイバセンサでは、発光素
子の発した光は光フアイバ1中を口方向に伝搬され、検
出スリン1へ3の反射面3aと非反射面3bとを照射す
る。そして、反射面3aで反射した光の一部は光フアイ
バ2内に入射され、光フアイバ2内をC方向に伝搬され
て受光素子に至る。このとき、検出スリン1−3はへ方
向へ移動しているから、受光素子は、検出スリン1−3
の反射面3aと非反射面3bの光フアイバセンサに対す
る相対的位置関係の変化に基づいて、ハイレベルの光量
t(oとロウレベルの光量L oとを交互に検知するこ
とができる。一般に、ハイレベルの光量Hoとロウレベ
ルの光量L oとは距離2の変動に伴って変化する。第
3図は、光ファイバ1,2として直経0.75mのファ
イバを使用し、検出スリット3としてエンコーダ用円盤
のスリットを使用した場合の距離2と受光素子の出力と
の関係を表オ)す特性線図である。そして、ハイレベル
の光171 Hoとロウレベルの光量Loの光量差が大
きい程、光フアイバセンサの出力が安定し、より微小幅
のスリットの検出が可能になる。
子の発した光は光フアイバ1中を口方向に伝搬され、検
出スリン1へ3の反射面3aと非反射面3bとを照射す
る。そして、反射面3aで反射した光の一部は光フアイ
バ2内に入射され、光フアイバ2内をC方向に伝搬され
て受光素子に至る。このとき、検出スリン1−3はへ方
向へ移動しているから、受光素子は、検出スリン1−3
の反射面3aと非反射面3bの光フアイバセンサに対す
る相対的位置関係の変化に基づいて、ハイレベルの光量
t(oとロウレベルの光量L oとを交互に検知するこ
とができる。一般に、ハイレベルの光量Hoとロウレベ
ルの光量L oとは距離2の変動に伴って変化する。第
3図は、光ファイバ1,2として直経0.75mのファ
イバを使用し、検出スリット3としてエンコーダ用円盤
のスリットを使用した場合の距離2と受光素子の出力と
の関係を表オ)す特性線図である。そして、ハイレベル
の光171 Hoとロウレベルの光量Loの光量差が大
きい程、光フアイバセンサの出力が安定し、より微小幅
のスリットの検出が可能になる。
さて、第3図から明らかなように、従来の光フアイバセ
ンサでは、距離2の増加に伴うハ、イレベルの光量Ho
の増加率はロウレベルの光量Loのそれよりも小さい。
ンサでは、距離2の増加に伴うハ、イレベルの光量Ho
の増加率はロウレベルの光量Loのそれよりも小さい。
一般に、断面円形の従来の光ファイバ1,2では、光フ
ァイバ1,2の光の最大出射角及び最大入射角はそれぞ
れ約30度に設定されているため、第1図に示すような
ハイレベル検出時の反射有効面積は光ファイバlの照射
領域X、 oと光ファイバ2の入射可能領域YOとの重
合部分(第2図中の斜線部分)Poとなる。したがつて
、ハイレベルの光量Hoが距離Zの増加にも拘らず十分
に増大しない理由は、反射有効面積が小さく反射面3a
の一部としか重合しないためであると考えられる。これ
に対し、ロウレベル検出時の光量Loが距離Zの増大に
伴って急激に増加する理由は、距離2が増加すると第2
図中の重合部分Paの横幅も増大するため、重合部分P
oの左右端に非反射面3bの両側に位置する反射面3a
、3aの一部がそれぞれ入り、この反射面3a、3aで
の反射光が光ファイバ2に入射するからであると考えら
れる。
ァイバ1,2の光の最大出射角及び最大入射角はそれぞ
れ約30度に設定されているため、第1図に示すような
ハイレベル検出時の反射有効面積は光ファイバlの照射
領域X、 oと光ファイバ2の入射可能領域YOとの重
合部分(第2図中の斜線部分)Poとなる。したがつて
、ハイレベルの光量Hoが距離Zの増加にも拘らず十分
に増大しない理由は、反射有効面積が小さく反射面3a
の一部としか重合しないためであると考えられる。これ
に対し、ロウレベル検出時の光量Loが距離Zの増大に
伴って急激に増加する理由は、距離2が増加すると第2
図中の重合部分Paの横幅も増大するため、重合部分P
oの左右端に非反射面3bの両側に位置する反射面3a
、3aの一部がそれぞれ入り、この反射面3a、3aで
の反射光が光ファイバ2に入射するからであると考えら
れる。
前述したように、2本の光ファイバを使用して微小幅の
検出スリットを読む場合には電気的処理の関係からハイ
レベルとロウレベルとの光量差が大きいことが必要であ
る。したがって、光ファイバの端面と検出スリットどの
距離を増大させても十分な光量差を得ることができない
従来の光フアイバセンサでは、未だ満足すべき解析能を
得ることができない。
検出スリットを読む場合には電気的処理の関係からハイ
レベルとロウレベルとの光量差が大きいことが必要であ
る。したがって、光ファイバの端面と検出スリットどの
距離を増大させても十分な光量差を得ることができない
従来の光フアイバセンサでは、未だ満足すべき解析能を
得ることができない。
この発明の目的は、ハイレベルとロウレベルと3−
の光量差が十分に大きく、安定した出力を有する光フア
イバセンサを提供することにある。
イバセンサを提供することにある。
この目的を達成するため、この発明の光フアイバセンサ
は次のような構成を有する。すなわち、発光素fに連結
した光ファイバと受光素子に連結した光ファイバの画先
端部をホットプレス等の方法によってそれぞれ扁平形状
に形成し、両ファイバ先端部をその周面で面接触させて
接合する。そして5このようにして形成した両ファイバ
ヘッドを検出スリン1へに対向して配置すると共に1両
ファイバ先端部の端面を検出スリットの相対的移動方向
に並設するのである。
は次のような構成を有する。すなわち、発光素fに連結
した光ファイバと受光素子に連結した光ファイバの画先
端部をホットプレス等の方法によってそれぞれ扁平形状
に形成し、両ファイバ先端部をその周面で面接触させて
接合する。そして5このようにして形成した両ファイバ
ヘッドを検出スリン1へに対向して配置すると共に1両
ファイバ先端部の端面を検出スリットの相対的移動方向
に並設するのである。
2本の光ファイバの反射有効面積は2本のファイバ先端
部の接合部を挟んでその両側に形成されるから、両ファ
イバの接合部を面接触させることによって反射有効面積
は増大する。したがって、この発明の光フアイバセンサ
のように、この反射有効面積を検出スリットの反射面の
伸長する方向に位置させれば、1−分に大きなハイレベ
ルの光量を得ることができる。また、ファイバ先端部を
扁4− 平形状としたから、たとえ反射有効面積の両端に、非反
射面の両側に位置する反射面の一部が入ることがあって
も、これらの反射面での反射光は受光素子に連結された
光フアイバ内には入射し難い。
部の接合部を挟んでその両側に形成されるから、両ファ
イバの接合部を面接触させることによって反射有効面積
は増大する。したがって、この発明の光フアイバセンサ
のように、この反射有効面積を検出スリットの反射面の
伸長する方向に位置させれば、1−分に大きなハイレベ
ルの光量を得ることができる。また、ファイバ先端部を
扁4− 平形状としたから、たとえ反射有効面積の両端に、非反
射面の両側に位置する反射面の一部が入ることがあって
も、これらの反射面での反射光は受光素子に連結された
光フアイバ内には入射し難い。
したがって、光フアイバセンサの端面と検出スリットの
距離を増加させてもロウレベルの光量の増加率は小さく
おさえられる。これによって、ハイレベルとロウレベル
の光量差を十分に大きくとることができるから、この発
明の光フアイバセンサによれば安定した出力を得ること
が可能となり、微小スリットの検出精度が大11に向上
する。
距離を増加させてもロウレベルの光量の増加率は小さく
おさえられる。これによって、ハイレベルとロウレベル
の光量差を十分に大きくとることができるから、この発
明の光フアイバセンサによれば安定した出力を得ること
が可能となり、微小スリットの検出精度が大11に向上
する。
以下、第4図ないし第8図を参照してこの発明の一実施
例を説明する。
例を説明する。
図示しないLEDに連結された光ファイバのファイバ先
端部4と、同様に図示しないフォトトランジスタに連結
された光ファイバのファイバ先端部5とは、ホットプレ
ス等の手段によって、厚みtの扁平形状に形成される。
端部4と、同様に図示しないフォトトランジスタに連結
された光ファイバのファイバ先端部5とは、ホットプレ
ス等の手段によって、厚みtの扁平形状に形成される。
ここで、厚みtは検出スリット3のピッチSと、ファイ
バ端面と検出スリット3の反射面3aとの距離2とを考
慮に入れて適当な大きさに決定される。そして、両ファ
イバ先端部4,5はその周面を互いに面接触させて一体
に束ねられる。これによって、ファイバ先端部4,5の
反射有効面積は第5図中Pで表わされる。
バ端面と検出スリット3の反射面3aとの距離2とを考
慮に入れて適当な大きさに決定される。そして、両ファ
イバ先端部4,5はその周面を互いに面接触させて一体
に束ねられる。これによって、ファイバ先端部4,5の
反射有効面積は第5図中Pで表わされる。
そして、このようにして一体化されたファイバ先端部4
,5は検出スリン1−3に刺して距離2を隔てて対向配
置されると共に、ファイバ先端部4゜5を検出スリン1
へ3の移動方向Aに並設して反射有効面積Pの伸長する
方向と反射面3aの伸長する方向とを一致させる。なお
、図中、3bは非反射面を表わし、また、Oは最大出射
・入射角度、1゜2は従来の光ファイバである。
,5は検出スリン1−3に刺して距離2を隔てて対向配
置されると共に、ファイバ先端部4゜5を検出スリン1
へ3の移動方向Aに並設して反射有効面積Pの伸長する
方向と反射面3aの伸長する方向とを一致させる。なお
、図中、3bは非反射面を表わし、また、Oは最大出射
・入射角度、1゜2は従来の光ファイバである。
以1ζ、作用を説明する。
第4図はハイレベル検出時のファイバ先端部4゜5と検
出スリンl−3との相対位置関係を表わし、斯る場合に
は反射有効面積Pと反射面3aとが重合している。した
がって、ファイバ先端部4内をB方向に伝搬されて、フ
ァイバ先端部4の端面から出射した光は反射面3aで反
射し、ファイバ先端部5内に入射してその内部をC方向
に伝搬される。
出スリンl−3との相対位置関係を表わし、斯る場合に
は反射有効面積Pと反射面3aとが重合している。した
がって、ファイバ先端部4内をB方向に伝搬されて、フ
ァイバ先端部4の端面から出射した光は反射面3aで反
射し、ファイバ先端部5内に入射してその内部をC方向
に伝搬される。
これによって、フォトトランジスタ(図示せず。)が反
射光を検知してハイレベルの光量に相当する出力を発生
する。
射光を検知してハイレベルの光量に相当する出力を発生
する。
次に、第6図はロウレベル検出時のファイバ先端部4,
5と検出スリット3との相対的位置関係を表わし、斯る
場合には反射有効面積Pが非反射面3bと重合する結果
、原則としてフォトトランジスタ(図示せず。)は出力
を発しない。しかし、第6図に示すように、反射有効面
積Pの左右両端部P1.P2が非反射面3bの両側に位
置する反射面3a、3aと一部重合する場合がある。こ
のような場合には、右端部P2で反射した光は従来の光
フアイバ2中には入射するが、扁平形状を有するこの発
明のファイバ先端部5中には入射できない。したがって
、距離Zを増大させて、反射面3a、3aと反射有効面
積Pとの重合部分P1.P2の面積が増加した場合にも
、フォト1−ランジスタが受光する光量は小さくおさえ
られる。
5と検出スリット3との相対的位置関係を表わし、斯る
場合には反射有効面積Pが非反射面3bと重合する結果
、原則としてフォトトランジスタ(図示せず。)は出力
を発しない。しかし、第6図に示すように、反射有効面
積Pの左右両端部P1.P2が非反射面3bの両側に位
置する反射面3a、3aと一部重合する場合がある。こ
のような場合には、右端部P2で反射した光は従来の光
フアイバ2中には入射するが、扁平形状を有するこの発
明のファイバ先端部5中には入射できない。したがって
、距離Zを増大させて、反射面3a、3aと反射有効面
積Pとの重合部分P1.P2の面積が増加した場合にも
、フォト1−ランジスタが受光する光量は小さくおさえ
られる。
これにより、ハイレベルとロウレベルの光量差=7−
は十分に大きくなる。
なお、第7図はファイバ先端部へ、5の端面形状をt=
0.5+1M口、Q =0.88n+m とし、また、
検出スリン1へ3をロータリエンコーダ用円盤としたど
きのハイレベルの光量H1とロウレベルの光fit L
1どの関係を表わす特性線図である。また、第8図は
ファイバ先端部4,5の端面形状をに〇、3岡、Q =
1.2+m とし、検出スリット3をロータリエンコー
ダ用円盤とした場合のハイレベルの光量1−12とロウ
レベルの光量L 2との関係を表わす特性線図である。
0.5+1M口、Q =0.88n+m とし、また、
検出スリン1へ3をロータリエンコーダ用円盤としたど
きのハイレベルの光量H1とロウレベルの光fit L
1どの関係を表わす特性線図である。また、第8図は
ファイバ先端部4,5の端面形状をに〇、3岡、Q =
1.2+m とし、検出スリット3をロータリエンコー
ダ用円盤とした場合のハイレベルの光量1−12とロウ
レベルの光量L 2との関係を表わす特性線図である。
第7図、第8図を第3図と比較すれば、この発明の光フ
アイバセンサの方がはるかに大きな光量差をとれること
がわかる。
アイバセンサの方がはるかに大きな光量差をとれること
がわかる。
以上説明したように、この発明の光フアイバセンサによ
れば、ハイレベルの光量を増大することができると共に
、光フアイバセンサと検出スリン1へとの距離を増大さ
せてもロウ1ノベルの光量の急激な増加をおさえること
ができるから、ハイレベルとロウレベルの光量差を大き
くすることができる。したがって、安定した出力を発生
し、微小ス8− リツ1〜の検出を行なうことができる光フアイバセンサ
を提供することができるという効果を得る。
れば、ハイレベルの光量を増大することができると共に
、光フアイバセンサと検出スリン1へとの距離を増大さ
せてもロウ1ノベルの光量の急激な増加をおさえること
ができるから、ハイレベルとロウレベルの光量差を大き
くすることができる。したがって、安定した出力を発生
し、微小ス8− リツ1〜の検出を行なうことができる光フアイバセンサ
を提供することができるという効果を得る。
第1図は従来の光フアイバセンサのファイバ先端部の正
面図、第2図は第1図のn−n線に沿う矢視図、第3図
は従来の光フアイバセンサのハイレベルとロウレベルの
光量を表わす特性線図、第4図はこの発明の光フアイバ
センサのファイバ先端部の正面図、第5図は第4図の■
−■線に沿う矢視図、第6図はこの発明の光フアイバセ
ンサのロウレベル検出時における要部正面図、第7図は
この発明の光フアイバセンサのハイレベルとロウレベル
の光量を表わす特性線図、第8図はこの発明の光フアイ
バセンサのハイレベルとロウレベルの光量を表わす他の
特性線図である。 3・・検出スリット、3a・・・反射面、3b・・・非
反射面、4.5・・・ファイバ先端部。
面図、第2図は第1図のn−n線に沿う矢視図、第3図
は従来の光フアイバセンサのハイレベルとロウレベルの
光量を表わす特性線図、第4図はこの発明の光フアイバ
センサのファイバ先端部の正面図、第5図は第4図の■
−■線に沿う矢視図、第6図はこの発明の光フアイバセ
ンサのロウレベル検出時における要部正面図、第7図は
この発明の光フアイバセンサのハイレベルとロウレベル
の光量を表わす特性線図、第8図はこの発明の光フアイ
バセンサのハイレベルとロウレベルの光量を表わす他の
特性線図である。 3・・検出スリット、3a・・・反射面、3b・・・非
反射面、4.5・・・ファイバ先端部。
Claims (1)
- 発光素子に連結した光ファイバと受光素子に連結した光
ファイバの画先端部をその周面で接合し、該両ファイバ
先端部の端面を検出スリン1へに対向して配設すると共
に、前記両端面を前記検出スリブ1への相λ・1的移動
方向に並設してなる光フアイバセンサにおいて、前記両
ファイバ先端部を扁平形状にすることにより前記両ファ
イバを互いに面接触させて接合したことを特徴とする光
フアイバセンサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58063746A JPS59206802A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 光フアイバセンサ |
US06/599,944 US4617460A (en) | 1983-04-13 | 1984-04-13 | Optical fiber sensor having shaped ends |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58063746A JPS59206802A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 光フアイバセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59206802A true JPS59206802A (ja) | 1984-11-22 |
JPH0143922B2 JPH0143922B2 (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=13238270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58063746A Granted JPS59206802A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 光フアイバセンサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4617460A (ja) |
JP (1) | JPS59206802A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0726806B2 (ja) * | 1985-06-13 | 1995-03-29 | 株式会社日立製作所 | 距離測定装置 |
US4800286A (en) * | 1987-08-10 | 1989-01-24 | Macmillan Bloedel Limited | Measurement of variation in flute profile height |
ES2054406T3 (es) * | 1990-08-09 | 1994-08-01 | Hohner Elektrotechnik Kg | Dispositivo explorador optoelectronico. |
US5250805A (en) * | 1991-06-12 | 1993-10-05 | Bei Electronics, Inc. | Optical sensing technique providing built in test |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4096383A (en) * | 1976-11-08 | 1978-06-20 | Gilbert & Barker Manufacturing Company | Pulse-generating apparatus responsive to shaft rotation |
US4547668A (en) * | 1983-09-14 | 1985-10-15 | Siemens Corporate Research & Support, Inc. | Two-dimensional pressure sensor using retro-reflective tape and semi-transparent medium |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP58063746A patent/JPS59206802A/ja active Granted
-
1984
- 1984-04-13 US US06/599,944 patent/US4617460A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4617460A (en) | 1986-10-14 |
JPH0143922B2 (ja) | 1989-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6349716Y2 (ja) | ||
JPS59206802A (ja) | 光フアイバセンサ | |
JPS5923257A (ja) | 光フアイバ−式センサ− | |
JPS5828615A (ja) | 移動量測定装置 | |
US4580130A (en) | Rotary encoder | |
JPH061175B2 (ja) | リード曲り検出装置 | |
JPH0215159Y2 (ja) | ||
JPS6349714Y2 (ja) | ||
KR20090045933A (ko) | 정보매체와, 이 정보매체를 판독하는 시스템 | |
JP3212760B2 (ja) | 反射光検出装置 | |
JPH0562881U (ja) | 反射型光電スイツチ | |
JPH03257374A (ja) | 加速度温度測定用複合型光センサ | |
JP2000221057A (ja) | 光センサ | |
JPH0345192Y2 (ja) | ||
JP2567526Y2 (ja) | 光学式センサ | |
JPH04128605A (ja) | オリエンテーションフラット検出装置 | |
JPH0642210Y2 (ja) | 相対移動方向検出装置 | |
JPS5819720Y2 (ja) | テ−プ終端検出装置 | |
JPH0547401Y2 (ja) | ||
JP4012473B2 (ja) | 光カプラ | |
JPH0715376B2 (ja) | 回転角検出装置 | |
JPH0290020A (ja) | 光学式エンコーダ | |
JPS6129718A (ja) | 光電式透過型エンコ−ダ | |
JPS58148610U (ja) | 位置検出装置 | |
JP3208830B2 (ja) | エンコーダー及びエンコーダー用の光学装置 |