JPS6044806A - 物体の位置検出装置 - Google Patents
物体の位置検出装置Info
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- JPS6044806A JPS6044806A JP15294483A JP15294483A JPS6044806A JP S6044806 A JPS6044806 A JP S6044806A JP 15294483 A JP15294483 A JP 15294483A JP 15294483 A JP15294483 A JP 15294483A JP S6044806 A JPS6044806 A JP S6044806A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 101001024685 Pandinus imperator Pandinin-2 Proteins 0.000 description 1
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-
- 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
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- 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
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】
（発明の技術分野）
本発明は、光ファイバを用いた物体の位置検出装置に関
する。
する。
（発明の技術的背景とその問題点）
従来、電気的な共振を利用して物体の位置を検出する装
置が知られている。しかし、かかる検出装置では、距離
測定の精度に限界があり、少なくとも５＃Ｌｍ位の測定
誤差が生じてしまう。
置が知られている。しかし、かかる検出装置では、距離
測定の精度に限界があり、少なくとも５＃Ｌｍ位の測定
誤差が生じてしまう。
そこで、最近では、第１図に示すように、一方の光ファ
イバ１から位置検出すべき物体２に光を出射し、その反
射光を他方の光ファイバ３にて受光する方式の位置検出
装置が提案され又実用化されている。しかし、この位置
検出装置では、距離計′蜜は高精度で行うことができる
が、単に反射光を一木の光ファイバにより受光するだけ
の構造であることから、物体の傾斜角度を正確に検出す
る□ことができず、このため、物体の配設状態を知るこ
とは不可能であった。
イバ１から位置検出すべき物体２に光を出射し、その反
射光を他方の光ファイバ３にて受光する方式の位置検出
装置が提案され又実用化されている。しかし、この位置
検出装置では、距離計′蜜は高精度で行うことができる
が、単に反射光を一木の光ファイバにより受光するだけ
の構造であることから、物体の傾斜角度を正確に検出す
る□ことができず、このため、物体の配設状態を知るこ
とは不可能であった。
（発明の目的）
本発明の目的は、物体の配設状態及び距離を高精度で検
出することができる位置検出装置を提供することにある
。
出することができる位置検出装置を提供することにある
。
（発明の概要）
本発明は、光出射用光ファイ／＜−の出射端側に少なく
とも一対以上の受光用光ファイバのそれぞれの受光端を
密着させて配設し、これにより物体からの反射光を前記
各受光用光ファイバにて少なくとも二個所以上で受光し
、物体の距離だけでなくその配設状態をも検出するよう
にしたことを特徴とする。
とも一対以上の受光用光ファイバのそれぞれの受光端を
密着させて配設し、これにより物体からの反射光を前記
各受光用光ファイバにて少なくとも二個所以上で受光し
、物体の距離だけでなくその配設状態をも検出するよう
にしたことを特徴とする。
（発明の実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本発明に係る物体の位置検出装置は、第２図に示すよう
に、出射用光ファイバ１０を備える。この出射用光ファ
イバ１０の出射端１０ａ周面には、第２図及び第３図に
示すように、一対の受光用光ファイバ１１．１１（７）
各受光端１１ａ、ｌｌａが密着して配されている。即ち
、各受光端１１ａ、ｌｌａは出射端１０ａの周面を覆っ
て該周面に一体的に融着されている。そして、これら融
着された出射端１０ａ及び受光端１１ａ、１１ａの各端
面は、出射用光ファイバ１０の中心軸線と直交する平面
に沿って切断され、研磨されている。
に、出射用光ファイバ１０を備える。この出射用光ファ
イバ１０の出射端１０ａ周面には、第２図及び第３図に
示すように、一対の受光用光ファイバ１１．１１（７）
各受光端１１ａ、ｌｌａが密着して配されている。即ち
、各受光端１１ａ、ｌｌａは出射端１０ａの周面を覆っ
て該周面に一体的に融着されている。そして、これら融
着された出射端１０ａ及び受光端１１ａ、１１ａの各端
面は、出射用光ファイバ１０の中心軸線と直交する平面
に沿って切断され、研磨されている。
出射用光ファイバｌＯの入射端には、第４図に示すよう
に、光源としてのＬＥＤ ｌ ２が接続され又番受光用
光ファイバ１１の出射端には受光素子としてのＰＩＮフ
ォトダイオード１３が接続されている。各ＰＩＮフォト
ダイオード１３からの検出信号は出力検出回路１４に入
力される。検出回路１４には、比較器１５が接続され、
比較器１５には、予め距離及び物体の配設角度に対応し
た値が入力されている記憶装置１６と表示器１７とが接
続されている。
に、光源としてのＬＥＤ ｌ ２が接続され又番受光用
光ファイバ１１の出射端には受光素子としてのＰＩＮフ
ォトダイオード１３が接続されている。各ＰＩＮフォト
ダイオード１３からの検出信号は出力検出回路１４に入
力される。検出回路１４には、比較器１５が接続され、
比較器１５には、予め距離及び物体の配設角度に対応し
た値が入力されている記憶装置１６と表示器１７とが接
続されている。
次に、本発明の位置検出装置の動作について説明する。
ＬＥＤ ｌ ２が発光し、この光が出射用光ファイバ１
０に入射されると、この光ファイバ１０の出射端１０ａ
から物体２の表面に光が出射されて、この出射光が物体
２表面で反射され、各受光用光７フイバ１１，１１（７
）受光端１１ａ、ｌｌ’ａにてそれぞれ受光される。各
受光用光ファイバ１１．１１にて受光されたそれぞれの
光は、ＰＩＮフォトダイオード１３にて光−電気変換さ
れ、出力検出回路１４に入力される。
０に入射されると、この光ファイバ１０の出射端１０ａ
から物体２の表面に光が出射されて、この出射光が物体
２表面で反射され、各受光用光７フイバ１１，１１（７
）受光端１１ａ、ｌｌ’ａにてそれぞれ受光される。各
受光用光ファイバ１１．１１にて受光されたそれぞれの
光は、ＰＩＮフォトダイオード１３にて光−電気変換さ
れ、出力検出回路１４に入力される。
このように、一対の受光用光ファイバ１１．１１にてそ
れぞれ物体２からの反射光を受光するようにすると、物
体２の距離により各受光する光星が異なるだけでなく、
物体２表面に対する出射用光ファイバの中心軸線の傾斜
角度θによっても各／ 受光用光ファイバ１１．１１の受光量が異なるの−で、
出力検出回路１４に入力される各光ファイバ１１．１１
を介する電気的な検出量も相達する゛。
れぞれ物体２からの反射光を受光するようにすると、物
体２の距離により各受光する光星が異なるだけでなく、
物体２表面に対する出射用光ファイバの中心軸線の傾斜
角度θによっても各／ 受光用光ファイバ１１．１１の受光量が異なるの−で、
出力検出回路１４に入力される各光ファイバ１１．１１
を介する電気的な検出量も相達する゛。
従って、この出力検出回路１４にて各検出量の比及び光
の出力損失比を演算してこの値を記憶装置１６からのデ
ータと比較し、対応する距離及び傾斜角度を示す信号を
表示器１７に送ることにより物体２の距離及び傾斜角度
から配設状態を知ることができる。
の出力損失比を演算してこの値を記憶装置１６からのデ
ータと比較し、対応する距離及び傾斜角度を示す信号を
表示器１７に送ることにより物体２の距離及び傾斜角度
から配設状態を知ることができる。
ところで、開口数０．２８．：Ｉア径１００ ＃１．ｍ
外径１４０ ｐｍの多成分光ファイバを用いて上記本発
明の位置検出装置を作成し、又物体２表面を鏡面仕上げ
し、両者を徐々に離しながら出力損失を測定した。この
出力損失は、出射用光ファイバ１０の出射光量をＰｏｕ
ｔ、各受光用光ファイバ１１．１１の受光量をＰｉｎｌ
、 Ｐｉｎ２とすると、（Ｐ ｉｎｌ ＋ Ｐ ｉｎ
２ ） ／ Ｐｏｕｔで示すことができ、第５図に示す
ように、物体２と本発明装置との距離りが０．０５ｍｍ
になると、急激に減少した。
外径１４０ ｐｍの多成分光ファイバを用いて上記本発
明の位置検出装置を作成し、又物体２表面を鏡面仕上げ
し、両者を徐々に離しながら出力損失を測定した。この
出力損失は、出射用光ファイバ１０の出射光量をＰｏｕ
ｔ、各受光用光ファイバ１１．１１の受光量をＰｉｎｌ
、 Ｐｉｎ２とすると、（Ｐ ｉｎｌ ＋ Ｐ ｉｎ
２ ） ／ Ｐｏｕｔで示すことができ、第５図に示す
ように、物体２と本発明装置との距離りが０．０５ｍｍ
になると、急激に減少した。
次に、両者の距離りを０．０５ｍｍに保持して物体２の
出射用光ファイバの中心軸線に対する傾斜角度θを変化
させ、出力比Ｐ ｉｎｌ ／ Ｐ ｉｎ２を測定したと
ころ、第６図に示すように、出力比はθの増加に伴なっ
て徐々に減少した。
出射用光ファイバの中心軸線に対する傾斜角度θを変化
させ、出力比Ｐ ｉｎｌ ／ Ｐ ｉｎ２を測定したと
ころ、第６図に示すように、出力比はθの増加に伴なっ
て徐々に減少した。
このことから、傾斜角度θ及び両者の距離りは、出力損
失及び出力比によって決定することができるのが判る。
失及び出力比によって決定することができるのが判る。
従って、記憶装置１６に出力損失及び出力比の変化量に
対応させてデータを予め入力しておいて、このデータと
実際に検出した受光量とを対比して比較することにより
物体２の距離及び傾斜角度を正確に測定することができ
る。
対応させてデータを予め入力しておいて、このデータと
実際に検出した受光量とを対比して比較することにより
物体２の距離及び傾斜角度を正確に測定することができ
る。
上記実施例において、受光用光ファイバ１１、ｌｌの開
口数を変化させると、物体２の傾斜角度変化に対する出
力比の変化量が大きくなり、又広い範囲で角度変化量を
検出することができる。
口数を変化させると、物体２の傾斜角度変化に対する出
力比の変化量が大きくなり、又広い範囲で角度変化量を
検出することができる。
第７図には第２図の位置検出装置の変形例が示されてい
る。この変形例では、出射用光ファイバ１０の出射端１
０ａ及び受光用光ファイバ１１．１１の受光端１１ａ、
１１ａの各端面が、一体的に略半球状に形成されている
。
る。この変形例では、出射用光ファイバ１０の出射端１
０ａ及び受光用光ファイバ１１．１１の受光端１１ａ、
１１ａの各端面が、一体的に略半球状に形成されている
。
第８図には更に他の変形例が示されている。この変形例
では、一方の受光用光ファイバ１１の受光端１１ａが出
射用光ファイバｌＯの出射端１０ａに、これら各ファイ
バ１０．１１の中心軸線交差角θｌが大きくなるように
融着されている。従って、この変形例によれば広範囲で
物体２の傾斜角度変化量を検出することができる。
では、一方の受光用光ファイバ１１の受光端１１ａが出
射用光ファイバｌＯの出射端１０ａに、これら各ファイ
バ１０．１１の中心軸線交差角θｌが大きくなるように
融着されている。従って、この変形例によれば広範囲で
物体２の傾斜角度変化量を検出することができる。
第９図及び第１０図には本考案の他の実施例が示されて
いる。即ち、出射用光ファイバ１０の出射端１０ａの周
面には、３本の受光用光ファイバ１１の各受光端１１ａ
が前記周面を覆って一体的に融着されている。そして、
このように３木の受光用光ファイバ１１を配設すると、
物体２表面の三点でそれぞれ固有に反射光を受光できる
ので、立体的に物体２の距離及び配設状態を検出するこ
とができる。従って、物体２の傾斜方向がいずれであっ
てもその距離及び配設状態を知ることが可能であり、又
三次元的形状の、例えば球状の物体２の場合には同様に
距離及び配設状態を知ることができる上にその形状を知
ることも可能である。
いる。即ち、出射用光ファイバ１０の出射端１０ａの周
面には、３本の受光用光ファイバ１１の各受光端１１ａ
が前記周面を覆って一体的に融着されている。そして、
このように３木の受光用光ファイバ１１を配設すると、
物体２表面の三点でそれぞれ固有に反射光を受光できる
ので、立体的に物体２の距離及び配設状態を検出するこ
とができる。従って、物体２の傾斜方向がいずれであっ
てもその距離及び配設状態を知ることが可能であり、又
三次元的形状の、例えば球状の物体２の場合には同様に
距離及び配設状態を知ることができる上にその形状を知
ることも可能である。
（発明の効果）
本発明によれば、出射用光ファイバの出射端側に、少な
くとも一対以上の受光用光ファイバの各受光端側を密着
させて配設したことで、物体からの反射光を複数個所で
受光することができる。従って、物体の距離を高精度に
測定できるだけでなく、物体の配設状態及び形状をも正
確に知ることができる。
くとも一対以上の受光用光ファイバの各受光端側を密着
させて配設したことで、物体からの反射光を複数個所で
受光することができる。従って、物体の距離を高精度に
測定できるだけでなく、物体の配設状態及び形状をも正
確に知ることができる。
第１図は従来の光ファイバを用いた位置検出装置を概略
的に示す図、第２図は本発明に係る位置検出装置の正面
図、第３図は同底面図、第４図は第２図の装置の使用態
様を概略的に示す図、第５図は本発明に係る装置の出力
損失と検出距離との関係を示す特性図、第６図は同装置
の出力比と物体の傾斜角度との関係を示す特性図、第７
図及び第８図はそれぞれ第２図の装置の変形例を示す図
、第９図及び第１０図は本発明の他の実施例に係る正面
図と武面図である。 ２−−−−−−−一物体、 １０−−−−−−一出射用光ファイバ、１０ ａ −−
−−−一出射端、 １１−−−−−−一受光用光ファイバ。 １１ ａ −−−−−一受光端、 １２−−−−−−−ＬＥＤ、 １３−−一−−−−ＰＩＮフォトダイオード、１４−−
−−−−一出力検出回路、 １５−−−−−−一比較器、 １６−−−−−−−記憶装置、 １７’−−−−−−一表示器。 第１図 第２図 第３図 １７図゛ １０ 一因 １１！９図 第１０図
的に示す図、第２図は本発明に係る位置検出装置の正面
図、第３図は同底面図、第４図は第２図の装置の使用態
様を概略的に示す図、第５図は本発明に係る装置の出力
損失と検出距離との関係を示す特性図、第６図は同装置
の出力比と物体の傾斜角度との関係を示す特性図、第７
図及び第８図はそれぞれ第２図の装置の変形例を示す図
、第９図及び第１０図は本発明の他の実施例に係る正面
図と武面図である。 ２−−−−−−−一物体、 １０−−−−−−一出射用光ファイバ、１０ ａ −−
−−−一出射端、 １１−−−−−−一受光用光ファイバ。 １１ ａ −−−−−一受光端、 １２−−−−−−−ＬＥＤ、 １３−−一−−−−ＰＩＮフォトダイオード、１４−−
−−−−一出力検出回路、 １５−−−−−−一比較器、 １６−−−−−−−記憶装置、 １７’−−−−−−一表示器。 第１図 第２図 第３図 １７図゛ １０ 一因 １１！９図 第１０図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光源に接続され、位置を検出すべき物体に光を出射
する出射用光ファイノくと、該出射用光ファイバの出射
端側でそれぞれの受光端側が密着して配され、前記物体
にて反射される光を受光して受光素子に出力する少なく
とも一対以上の受光用光ファイバとを備えることを特徴
とする物体の位置検出装置。 ２、前記一対置−ヒの受光用光ファイ／＜のそれぞれの
受光端は前記出射用光ファイ／くの出射端周面側こ一体
的に融着されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の物体の位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15294483A JPS6044806A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 物体の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15294483A JPS6044806A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 物体の位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044806A true JPS6044806A (ja) | 1985-03-11 |
Family
ID=15551567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15294483A Pending JPS6044806A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 物体の位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044806A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2604252A1 (fr) * | 1986-09-22 | 1988-03-25 | Crouzet Sa | Capteur de deplacement et proximite a fibres optiques |
| JPS63262508A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Mazda Motor Corp | 光フアイバ−を用いた物体の位置検出装置 |
| US4822170A (en) * | 1986-04-30 | 1989-04-18 | Commissariat A L'energie Atomique | Sensor for the contactless linear measurement of the distance of a target by backscattered radiation |
| NL1002314C2 (nl) * | 1996-02-13 | 1997-08-14 | Amada Metrecs Co | Hoekmeetinrichting. |
| EP0915320A1 (en) * | 1996-02-13 | 1999-05-12 | Amada Metrecs Company, Limited | Angle detection method for bending machine, angle detection apparatus and angle sensor |
| WO2004011878A1 (en) * | 2002-07-26 | 2004-02-05 | Honeywell International Inc. | Method and system for optical distance and angle measurement |
| US7528356B2 (en) * | 1999-12-30 | 2009-05-05 | Honeywell International Inc. | Method and system for optical distance and angle measurement |
| CN108375349A (zh) * | 2017-01-31 | 2018-08-07 | 欧姆龙株式会社 | 倾斜测定装置 |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP15294483A patent/JPS6044806A/ja active Pending
Cited By (12)
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| EP0915320A4 (ja) * | 1996-02-13 | 1999-05-12 | ||
| US6268912B1 (en) | 1996-02-13 | 2001-07-31 | Amada Electronics Company, Ltd. | Angle detection method for bending machine, angle detection apparatus and angle sensor |
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| US10830587B2 (en) | 2017-01-31 | 2020-11-10 | Omron Corporation | Inclination measuring device |
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