JPS5957115A - 位置センサ素子 - Google Patents
位置センサ素子Info
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- JPS5957115A JPS5957115A JP16780782A JP16780782A JPS5957115A JP S5957115 A JPS5957115 A JP S5957115A JP 16780782 A JP16780782 A JP 16780782A JP 16780782 A JP16780782 A JP 16780782A JP S5957115 A JPS5957115 A JP S5957115A
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- position sensor
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- sheet
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は位置センナ素子、特に光を使用する位置センサ
素子に関する。
素子に関する。
光を使用する位置センサについて第１図を参照して説明
する。第１図は一般的な位置センサの一宿成例を示す平
面図である。位置センナは光供給部１０９位置センサ部
１１及び位置検出部１８により構成され、光供給部１０
は光源１０１からの光を集光レンズ１０２により集光し
て光導波路１５に入射させ複数の位置検出用導波路へ分
岐出力する。位置センサ都１１は、光供給部１０から出
力される光線を複数の光導波路１５１を通し被射体１９
に出射する光出射部１２と、光出射部１２からの出射光
線全党ける被射体１９が位置する測定部１３と、複数の
光導波路１７１を配置して測定部１３を通過した光線を
受ける光入射部１４とを備え、また位置検出部１８は、
光入射部１４の複数の光導波路１７１から導かれる光の
有無を検出する光検出器１８１と、光検出器１８１によ
って検出された位置を可視手段で表示する表示都１８２
と全備える。−１：た、この表示部１８２から検出部を
信号を出力し外部装置の制御に用いることもできる。第
１図におｌ、−１て位置センサは、被射体１９の位置と
共に直径も検知できる。光導波路１５１゜１７１それぞ
れの配置全密にすれば検出位置の精度全土げることがで
きる。また光供給都１０から光導波路１５１，１７１の
一組一径路だけを設けるときは測定部１３の位置におけ
る物の有無の検出用に役立たせうる。さらに、第１図の
例では被射体１９の位置は光が検出されないことで知る
が、第２図に示すように光の反射体を利用して光の検出
部分を被測定物の位置として検出することもできる。
する。第１図は一般的な位置センサの一宿成例を示す平
面図である。位置センナは光供給部１０９位置センサ部
１１及び位置検出部１８により構成され、光供給部１０
は光源１０１からの光を集光レンズ１０２により集光し
て光導波路１５に入射させ複数の位置検出用導波路へ分
岐出力する。位置センサ都１１は、光供給部１０から出
力される光線を複数の光導波路１５１を通し被射体１９
に出射する光出射部１２と、光出射部１２からの出射光
線全党ける被射体１９が位置する測定部１３と、複数の
光導波路１７１を配置して測定部１３を通過した光線を
受ける光入射部１４とを備え、また位置検出部１８は、
光入射部１４の複数の光導波路１７１から導かれる光の
有無を検出する光検出器１８１と、光検出器１８１によ
って検出された位置を可視手段で表示する表示都１８２
と全備える。−１：た、この表示部１８２から検出部を
信号を出力し外部装置の制御に用いることもできる。第
１図におｌ、−１て位置センサは、被射体１９の位置と
共に直径も検知できる。光導波路１５１゜１７１それぞ
れの配置全密にすれば検出位置の精度全土げることがで
きる。また光供給都１０から光導波路１５１，１７１の
一組一径路だけを設けるときは測定部１３の位置におけ
る物の有無の検出用に役立たせうる。さらに、第１図の
例では被射体１９の位置は光が検出されないことで知る
が、第２図に示すように光の反射体を利用して光の検出
部分を被測定物の位置として検出することもできる。
従来の光を利用する位置センナ素子には、高価なグラス
ファイバーが使用されている。第２図は従来の位置セン
サ素子の一構成例を示す平面図である。集光された光？
導く光導波路、例えば光導波路２５１から出射される光
は被射体２９の光反射面２９１で反射されると対をなす
光導波路２７１に入射するので、被射体２９の存在が光
の存在によって検出できる。被射体２９がないときは、
例えば光導波路２５２の出射光は反射光とならず対を成
す光導波路２７２へ入射できない。しかるに前記各実施
例では二本のグラスファイバーを一対として一方の出射
光を測定部での透過または反射により他方の入射光とす
るように固定するには特殊技術が必要であり、特に複数
組のときのグラスファイバの設置においてはその困難度
が更に増加する。
ファイバーが使用されている。第２図は従来の位置セン
サ素子の一構成例を示す平面図である。集光された光？
導く光導波路、例えば光導波路２５１から出射される光
は被射体２９の光反射面２９１で反射されると対をなす
光導波路２７１に入射するので、被射体２９の存在が光
の存在によって検出できる。被射体２９がないときは、
例えば光導波路２５２の出射光は反射光とならず対を成
す光導波路２７２へ入射できない。しかるに前記各実施
例では二本のグラスファイバーを一対として一方の出射
光を測定部での透過または反射により他方の入射光とす
るように固定するには特殊技術が必要であり、特に複数
組のときのグラスファイバの設置においてはその困難度
が更に増加する。
従って従来の位置センサ素子は光を利用する場合グラス
ファイバが使用されるので高価であると共に出射光に対
する入射位記の設定が困難であるという欠点がある。
ファイバが使用されるので高価であると共に出射光に対
する入射位記の設定が困難であるという欠点がある。
本発明の目的はグラスファイバの代、りに光導波路を備
えたプラスチックシートを使用して上記欠点を除去し、
複数位置検出に対して安価で、対向光導波路の設定が容
易な位置センサ素子全提供することにある。
えたプラスチックシートを使用して上記欠点を除去し、
複数位置検出に対して安価で、対向光導波路の設定が容
易な位置センサ素子全提供することにある。
′Ｘ発明による位置センサ素子は、光を導入し出射する
複数の第１の光導波路全所定間隔で設けた第１のシート
と、ｍＪ記各第１の光導波路からの出射光を入射できる
それぞれの対向位置に第２の光導波路を設けた第２のシ
ートとを備えることを特１政とする。又、前記第１およ
び第２のシートのそれぞれが対向する一本の前記第１お
よび第２０元導波路を設けること、若しくは前記第１の
シートと、前記第２のシートとが一体的に成形されるこ
とを特徴とする。
複数の第１の光導波路全所定間隔で設けた第１のシート
と、ｍＪ記各第１の光導波路からの出射光を入射できる
それぞれの対向位置に第２の光導波路を設けた第２のシ
ートとを備えることを特１政とする。又、前記第１およ
び第２のシートのそれぞれが対向する一本の前記第１お
よび第２０元導波路を設けること、若しくは前記第１の
シートと、前記第２のシートとが一体的に成形されるこ
とを特徴とする。
次に本発明の詳細な説明に先立ちプラスチ。
クシートの具体例について説明する。低屈折率モノマを
含有した高分子フィルムに光導波路ノ５ターンの描かれ
たマスクを重ね紫外線を照射して前記フィルム中のモノ
マを選択的に重合固定させるとき、ここに屈折率分布を
惹起して、マスクされた高屈折率部分がパターン化され
た矩形の光導波路として形成される。この高分子フィル
ムにビスフェノールＺ系ポリカーボネート（屈折率ｎ＝
１．５９）、モノマとしてアクリル酸メチル（重合後の
屈折率ｎ＝１．４９）ｋ用いる。光導波路の形成後、フ
ァイバとの結合全容易にし十分な強度を与えるため、フ
ィルム表面にプラスチック金被覆し、更に端面を光学研
摩処理して完成する。こうして重合されない部分は光導
波路として屈折率が高く、光が全反射によって閉じ込め
られこの光導波路に沿って伝搬する。
含有した高分子フィルムに光導波路ノ５ターンの描かれ
たマスクを重ね紫外線を照射して前記フィルム中のモノ
マを選択的に重合固定させるとき、ここに屈折率分布を
惹起して、マスクされた高屈折率部分がパターン化され
た矩形の光導波路として形成される。この高分子フィル
ムにビスフェノールＺ系ポリカーボネート（屈折率ｎ＝
１．５９）、モノマとしてアクリル酸メチル（重合後の
屈折率ｎ＝１．４９）ｋ用いる。光導波路の形成後、フ
ァイバとの結合全容易にし十分な強度を与えるため、フ
ィルム表面にプラスチック金被覆し、更に端面を光学研
摩処理して完成する。こうして重合されない部分は光導
波路として屈折率が高く、光が全反射によって閉じ込め
られこの光導波路に沿って伝搬する。
次に本発明の実施例について第３図乃至第５図を呑照し
て説明する。第３図は本発明の位置センサ素子の第１の
実施例を示す平面図である。位置センサ部３１は一枚の
プラスチックシートであり、測定部としての切溝３３を
ほぼ中央として一方に複数の光導波路３５を持つ光出射
都３２を、他方に前記光導波路３５と対になる光導波路
３７を持つ光入射部３４を備える。この位置センサ部３
１を使用し７被封体３９ｔｌ−はぼ定位置に保持すると
きは、被射体３９が切溝３３の奥へ入り込んだとき入口
方向に押し出す力が働き、入口附近まで出たときは奥の
方向に押し込む力が働き、所定位置ではこれらの力が働
かないように、位置センサ部３１の位置検出出力で被射
体３９の位置ケ制御する一般的な制御機構（図示してい
ない）と協同動作することになる。なお、前記切溝３３
を挾んで対向する光導波路３５及び３７はニー直線上に
成形された後、例えばナイフで、切り離され軸合せ全不
要にできる。第４図は本発明の位置センサ素子の第２の
実施例金示す平面図である。位置上ンサ都４１は一枚の
プラスチックシートであり、光出射部の光導波路４５と
光入射部の光導波路４７とが交互に配置され、入出方送
４２で光供給部１０２位置検出部１８（共に第１図に図
示）にそれぞれ接続される溝造でちゃ、反射面４９１に
おいて反射した入射光の検出で被射体４９の位ｔＶ検出
できる。
て説明する。第３図は本発明の位置センサ素子の第１の
実施例を示す平面図である。位置センサ部３１は一枚の
プラスチックシートであり、測定部としての切溝３３を
ほぼ中央として一方に複数の光導波路３５を持つ光出射
都３２を、他方に前記光導波路３５と対になる光導波路
３７を持つ光入射部３４を備える。この位置センサ部３
１を使用し７被封体３９ｔｌ−はぼ定位置に保持すると
きは、被射体３９が切溝３３の奥へ入り込んだとき入口
方向に押し出す力が働き、入口附近まで出たときは奥の
方向に押し込む力が働き、所定位置ではこれらの力が働
かないように、位置センサ部３１の位置検出出力で被射
体３９の位置ケ制御する一般的な制御機構（図示してい
ない）と協同動作することになる。なお、前記切溝３３
を挾んで対向する光導波路３５及び３７はニー直線上に
成形された後、例えばナイフで、切り離され軸合せ全不
要にできる。第４図は本発明の位置センサ素子の第２の
実施例金示す平面図である。位置上ンサ都４１は一枚の
プラスチックシートであり、光出射部の光導波路４５と
光入射部の光導波路４７とが交互に配置され、入出方送
４２で光供給部１０２位置検出部１８（共に第１図に図
示）にそれぞれ接続される溝造でちゃ、反射面４９１に
おいて反射した入射光の検出で被射体４９の位ｔＶ検出
できる。
第５図は本発明の位置センサ素子の第３の実施例を示す
斜視図である。位置センナ都５１は二枚のプラスチック
シートから、成り、一方の一枚は複数の光導波路５５を
備える光出射部５２であり、他方の一枚は前記光導波路
５５と対向した複数の光導波路５７を備える光入射部５
４で、光導波路５５からの出射光は被射体（Ｎ示されて
いない）の反射面により反射して光導波路５７へ入射で
きるように形成されている。不実帷例の位置センサ素子
では前記反射光の検出で被射体の位置全検出できる。
斜視図である。位置センナ都５１は二枚のプラスチック
シートから、成り、一方の一枚は複数の光導波路５５を
備える光出射部５２であり、他方の一枚は前記光導波路
５５と対向した複数の光導波路５７を備える光入射部５
４で、光導波路５５からの出射光は被射体（Ｎ示されて
いない）の反射面により反射して光導波路５７へ入射で
きるように形成されている。不実帷例の位置センサ素子
では前記反射光の検出で被射体の位置全検出できる。
上記実施例では位置センサ都はプラスチックシートとし
たが材質はプラスチックに限らず、例えばシリコンウェ
ー八等の活用ができる。
たが材質はプラスチックに限らず、例えばシリコンウェ
ー八等の活用ができる。
以上説明したように本発明の位置センサ素子によれば、
光導波路を備えたシー）？使用して、複数位置の検出に
対して安価で、光導波路の対向設定が容易になるという
効果が得られる。
光導波路を備えたシー）？使用して、複数位置の検出に
対して安価で、光導波路の対向設定が容易になるという
効果が得られる。
第１図は位置センサの一構成例を示す平面図、第２図は
従来の位置センサ素子の一構成例を示す平面図、第３図
及び第４図はそれぞれ本発明の位置センサ素子の第１及
び第２の実施例を示す平面図、第５図は本発明の位置セ
ンサ素子の第３の実施例を示す斜視図である。 ３１．４１．５１・・・・・・位置センサ都（シート）
。 ３５．３７，４５．４７．５５．５７・・・・・・光導
波部。 （イ）１図 第２図 ２デ 第３図 第４図
従来の位置センサ素子の一構成例を示す平面図、第３図
及び第４図はそれぞれ本発明の位置センサ素子の第１及
び第２の実施例を示す平面図、第５図は本発明の位置セ
ンサ素子の第３の実施例を示す斜視図である。 ３１．４１．５１・・・・・・位置センサ都（シート）
。 ３５．３７，４５．４７．５５．５７・・・・・・光導
波部。 （イ）１図 第２図 ２デ 第３図 第４図
Claims (3)
- （１） 光を導入し出射する複数の第・１の光導波路
を所定間隔で設けた第１のシートと、前記各第１０光導
波路からの出射光を入射できるそれぞれの対向位置に第
２０光導波路を設けた第２のシートとを備えることを特
徴とする位置センサ素子。 - （２）前記第１および第２のシートのそれぞれが対向す
る一本の前記第１および第２０光導波路を設けることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の位置センサ
素子。 - （３）前記第１のシートと、前記第２のシートとが一体
的に成形されることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項および第（２）項記載の位置センサ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16780782A JPS5957115A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 位置センサ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16780782A JPS5957115A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 位置センサ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957115A true JPS5957115A (ja) | 1984-04-02 |
Family
ID=15856466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16780782A Pending JPS5957115A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 位置センサ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994008208A3 (en) * | 1992-10-02 | 1994-06-09 | Philip K Chin | Optical displacement sensor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53110543A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching and coupling circuit |
| JPS5684366A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-09 | Lei Akademii Komumunarunogo Ho | Utilization of washing water sludge in filter system |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16780782A patent/JPS5957115A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53110543A (en) * | 1977-03-08 | 1978-09-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching and coupling circuit |
| JPS5684366A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-09 | Lei Akademii Komumunarunogo Ho | Utilization of washing water sludge in filter system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994008208A3 (en) * | 1992-10-02 | 1994-06-09 | Philip K Chin | Optical displacement sensor |
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