JPH0577241B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0577241B2 JPH0577241B2 JP25946486A JP25946486A JPH0577241B2 JP H0577241 B2 JPH0577241 B2 JP H0577241B2 JP 25946486 A JP25946486 A JP 25946486A JP 25946486 A JP25946486 A JP 25946486A JP H0577241 B2 JPH0577241 B2 JP H0577241B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- measured
- amount
- distance
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、被測定物との距離の測定を非接触
により行なう非接触変位測定方法に関する。
により行なう非接触変位測定方法に関する。
一般に、被測定物との距離の測定を非接触によ
り行なう場合、たとえば第４図に示すような光フ
アイバを利用した測定が行なわれており、投光用
光フアイバ１の先端と受光用光フアイバ２の先端
とが被測定物３の表面から同一距離になるよう、
両光フアイバ１，２を配設し、投光用光フアイバ
１により被測定物３の表面に光を投射し、被測定
物３の表面からの反射光を受光用光フアイバ２に
より受光し、受光用光フアイバ２の受光量にもと
づき、両光フアイバ１，２の先端と被測定物３の
表面との距離Ｄを導出している。
り行なう場合、たとえば第４図に示すような光フ
アイバを利用した測定が行なわれており、投光用
光フアイバ１の先端と受光用光フアイバ２の先端
とが被測定物３の表面から同一距離になるよう、
両光フアイバ１，２を配設し、投光用光フアイバ
１により被測定物３の表面に光を投射し、被測定
物３の表面からの反射光を受光用光フアイバ２に
より受光し、受光用光フアイバ２の受光量にもと
づき、両光フアイバ１，２の先端と被測定物３の
表面との距離Ｄを導出している。
このとき、両光フアイバ１，２の先端と被測定
物３の表面との距離Ｄが小さい場合、第５図ａに
示すように、投光用光フアイバ１による被測定物
３の表面における光の投射スポツトＳと、受光用
光フアイバ２による被測定物３の表面における受
光視野Ｒとが重なることはなく、同図ｂさらには
ｃに示すように、距離Ｄが大きくなるに連れ、投
射スポツトＳと受光視野Ｒとの重なりが次第に大
きくなるため、距離Ｄと受光用光フアイバ２の受
光量との関係は第６図中の実線に示すようにな
り、距離Ｄの増加に伴う投射スポツトＳと受光視
野Ｒとの重なりの増加により、受光用光フアイバ
２の受光量は次第に増加するが、距離Ｄがある程
度以上になると、反射光の減衰が大きくなつて受
光用光フアイバ２の受光量は次第に減少する。
物３の表面との距離Ｄが小さい場合、第５図ａに
示すように、投光用光フアイバ１による被測定物
３の表面における光の投射スポツトＳと、受光用
光フアイバ２による被測定物３の表面における受
光視野Ｒとが重なることはなく、同図ｂさらには
ｃに示すように、距離Ｄが大きくなるに連れ、投
射スポツトＳと受光視野Ｒとの重なりが次第に大
きくなるため、距離Ｄと受光用光フアイバ２の受
光量との関係は第６図中の実線に示すようにな
り、距離Ｄの増加に伴う投射スポツトＳと受光視
野Ｒとの重なりの増加により、受光用光フアイバ
２の受光量は次第に増加するが、距離Ｄがある程
度以上になると、反射光の減衰が大きくなつて受
光用光フアイバ２の受光量は次第に減少する。
従つて、被測定物３と同一反射率のテストピー
スに対する前記したような距離と受光量との関係
を予め求めておけば、当該関係曲線上の実際の被
測定物３からの反射光の受光量に相当する点か
ら、両光フアイバ１，２の先端と被測定物３の表
面との距離Ｄを容易に導出できることになる。
スに対する前記したような距離と受光量との関係
を予め求めておけば、当該関係曲線上の実際の被
測定物３からの反射光の受光量に相当する点か
ら、両光フアイバ１，２の先端と被測定物３の表
面との距離Ｄを容易に導出できることになる。
そして、このような光フアイバを利用した測定
方法の利点として、たとえば投射光用光源に可視
光レーザなどの単一波長のコヒーレント光源を用
いた場合に、分解能が波長程度（0.1μｍ）とな
つて距離検出精度は非常に高くなり、しかも装置
が小型でかつ軽量な構成となり、取り扱いが容易
になるなどの点が挙げられる。
方法の利点として、たとえば投射光用光源に可視
光レーザなどの単一波長のコヒーレント光源を用
いた場合に、分解能が波長程度（0.1μｍ）とな
つて距離検出精度は非常に高くなり、しかも装置
が小型でかつ軽量な構成となり、取り扱いが容易
になるなどの点が挙げられる。
しかし、この場合、被測定物３の反射率が異な
れば、前記したような距離と受光量との関係も変
化し、たとえば反射率が第６図中の実線の場合よ
りも大きいと、距離と受光量との関係曲線は、同
図中の１点鎖線のように同図中の実線の場合より
も縦軸の受光量の正方向に全体的に変位し、反射
率が同図中の実線の場合よりも小さいと、距離と
受光量との関係曲線は、同図中の２点鎖線のよう
に縦軸の負方向に全体的に変位するため、たとえ
ば被測定物３の表面性状が変化して反射率が途中
で変化するような場合に、反射率の変化により受
光量が変化したときに、実際には距離は変わらず
に反射率が変化したために生じた受光量の変化で
あつても、距離の変化としてしか検出できず、表
面性状が一様でない被測定物３との距離の測定に
は適用できないことになり、応用性に欠けるとい
う問題点がある。
れば、前記したような距離と受光量との関係も変
化し、たとえば反射率が第６図中の実線の場合よ
りも大きいと、距離と受光量との関係曲線は、同
図中の１点鎖線のように同図中の実線の場合より
も縦軸の受光量の正方向に全体的に変位し、反射
率が同図中の実線の場合よりも小さいと、距離と
受光量との関係曲線は、同図中の２点鎖線のよう
に縦軸の負方向に全体的に変位するため、たとえ
ば被測定物３の表面性状が変化して反射率が途中
で変化するような場合に、反射率の変化により受
光量が変化したときに、実際には距離は変わらず
に反射率が変化したために生じた受光量の変化で
あつても、距離の変化としてしか検出できず、表
面性状が一様でない被測定物３との距離の測定に
は適用できないことになり、応用性に欠けるとい
う問題点がある。
そこで、この発明では、表面性状が一様でない
被測定物との距離の測定にも適用できるようにす
ることを技術的課題とする。
被測定物との距離の測定にも適用できるようにす
ることを技術的課題とする。
この発明は、前記の点に留意してなされたもの
であり、投光用光フアイバの先端と受光用光フア
イバの先端とが被測定物表面から同一距離になる
よう、前記両光フアイバを配設し、前記投光用光
フアイバにより前記被測定物表面に光を照射し、
前記被測定物表面からの反射光を前記受光用光フ
アイバにより受光し、前記受光用光フアイバの受
光量にもとづき前記両光フアイバの先端と前記被
測定物表面との距離を測定する非接触変位測定方
法において、前記投光用光フアイバを一部分岐し
て受光用補助光フアイバを形成し、前記受光用光
フアイバの受光量と前記受光用補助光フアイバの
受光量との比にもとづき、前記投光用光フアイバ
および受光用光フアイバの先端と被測定物表面と
の距離を測定することを特徴とする非接触変位測
定方法である。
であり、投光用光フアイバの先端と受光用光フア
イバの先端とが被測定物表面から同一距離になる
よう、前記両光フアイバを配設し、前記投光用光
フアイバにより前記被測定物表面に光を照射し、
前記被測定物表面からの反射光を前記受光用光フ
アイバにより受光し、前記受光用光フアイバの受
光量にもとづき前記両光フアイバの先端と前記被
測定物表面との距離を測定する非接触変位測定方
法において、前記投光用光フアイバを一部分岐し
て受光用補助光フアイバを形成し、前記受光用光
フアイバの受光量と前記受光用補助光フアイバの
受光量との比にもとづき、前記投光用光フアイバ
および受光用光フアイバの先端と被測定物表面と
の距離を測定することを特徴とする非接触変位測
定方法である。
したがつて、この発明によると、たとえば被測
定物の表面性状が、ある位置を境に変化して反射
率が変化する場合、投光用、受光用光フアイバの
先端と被測定物表面との距離を一定とすると、受
光用光フアイバの受光量の変化の割合と受光用補
助光フアイバの受光量の変化の割合とは等しくな
り、受光用光フアイバの受光量と受光用補助光フ
アイバの受光量との比が、被測定物の表面性状の
変化による反射率の変化に依存せず、距離のみに
依存して変化することになり、表面性状が一様で
ない被測定物との距離の測定が可能となる。
定物の表面性状が、ある位置を境に変化して反射
率が変化する場合、投光用、受光用光フアイバの
先端と被測定物表面との距離を一定とすると、受
光用光フアイバの受光量の変化の割合と受光用補
助光フアイバの受光量の変化の割合とは等しくな
り、受光用光フアイバの受光量と受光用補助光フ
アイバの受光量との比が、被測定物の表面性状の
変化による反射率の変化に依存せず、距離のみに
依存して変化することになり、表面性状が一様で
ない被測定物との距離の測定が可能となる。
つぎに、この発明を、その１実施例を示した第
１図ないし第３図とともに詳細に説明する。
１図ないし第３図とともに詳細に説明する。
第１図において、第４図と同一記号は同一のも
のもしくは相当するものを示し、第４図と異なる
点は、投光用光フアイバ１の一部を分岐し、受光
用補助光フアイバ４を形成し、受光用光フアイバ
２の受光量と受光用補助光フアイバ４の受光量と
の比にもとづき、両光フアイバ１，２の先端と被
測定物３の表面との距離Ｄを測定するようにした
点である。
のもしくは相当するものを示し、第４図と異なる
点は、投光用光フアイバ１の一部を分岐し、受光
用補助光フアイバ４を形成し、受光用光フアイバ
２の受光量と受光用補助光フアイバ４の受光量と
の比にもとづき、両光フアイバ１，２の先端と被
測定物３の表面との距離Ｄを測定するようにした
点である。
ところで、表面性状が一様で反射率が一定のテ
スト用被測定物３を用い、距離Ｄと受光用光フア
イバ２の受光量φ1および受光用補助光フアイバ
４の受光量φ2それぞれとの関係を調べた結果、
受光用光フアイバ２の場合、第２図ａ中の１点鎖
線に示すように、前記した第６図中の各曲線と同
様のパターンとなり、受光用補助光フアイバ４の
場合、第２図ａ中の２点鎖線に示すように距離Ｄ
が増加するに連れて受光量が次第に減少するパタ
ーンとなり、受光用光フアイバ２の受光量φ1と
受光用補助光フアイバ４の受光量φ2との比φ1／
φ2は、第２図ｂに示すように距離Ｄが増加する
に連れて次第に大きくなる。
スト用被測定物３を用い、距離Ｄと受光用光フア
イバ２の受光量φ1および受光用補助光フアイバ
４の受光量φ2それぞれとの関係を調べた結果、
受光用光フアイバ２の場合、第２図ａ中の１点鎖
線に示すように、前記した第６図中の各曲線と同
様のパターンとなり、受光用補助光フアイバ４の
場合、第２図ａ中の２点鎖線に示すように距離Ｄ
が増加するに連れて受光量が次第に減少するパタ
ーンとなり、受光用光フアイバ２の受光量φ1と
受光用補助光フアイバ４の受光量φ2との比φ1／
φ2は、第２図ｂに示すように距離Ｄが増加する
に連れて次第に大きくなる。
このとき、被測定物３の表面性状が、ある位置
を境に変化して反射率が変化する場合、両光フア
イバ１，２の先端と被測定物３の表面との距離を
一定とすると、受光用光フアイバ２の受光量φ1
の変化の割合と受光用補助光フアイバ４の受光量
φ2の変化の割合とが等しくなるため、両フアイ
バ２，４の受光量の比φ1／φ2は変化せず、当該
受光量の比から求められる距離も何ら変化せず、
両フアイバ２，４の受光両の比φ1／φ2は被測定
物の表面性状の変化による反射率の変化に依存せ
ず、距離Ｄのみに依存して変化することになる。
を境に変化して反射率が変化する場合、両光フア
イバ１，２の先端と被測定物３の表面との距離を
一定とすると、受光用光フアイバ２の受光量φ1
の変化の割合と受光用補助光フアイバ４の受光量
φ2の変化の割合とが等しくなるため、両フアイ
バ２，４の受光量の比φ1／φ2は変化せず、当該
受光量の比から求められる距離も何ら変化せず、
両フアイバ２，４の受光両の比φ1／φ2は被測定
物の表面性状の変化による反射率の変化に依存せ
ず、距離Ｄのみに依存して変化することになる。
従つて、テスト用の被測定物を用い、第２図ｂ
に示すような距離Ｄに対する受光用フアイバ２お
よび受光用補助光フアイバ４の受光両の比φ1／
φ2の関係を予め求めておけば、第３図に示すよ
うに、被測定物３がたとえば異なる材質Ａ，Ｂか
らなり、表面性状が途中で変化する場合であつて
も、予め求めた距離Ｄと受光量の比φ1／φ2との
関係曲線、および両フアイバ１，２を第３図中の
矢印方向に移動させて得られる両フアイバ２，４
の受光量の比φ1／φ2にもとづき、両光フアイバ
１，２の先端と被測定物３の表面との距離Ｄを連
続的に導出、測定することができる。
に示すような距離Ｄに対する受光用フアイバ２お
よび受光用補助光フアイバ４の受光両の比φ1／
φ2の関係を予め求めておけば、第３図に示すよ
うに、被測定物３がたとえば異なる材質Ａ，Ｂか
らなり、表面性状が途中で変化する場合であつて
も、予め求めた距離Ｄと受光量の比φ1／φ2との
関係曲線、および両フアイバ１，２を第３図中の
矢印方向に移動させて得られる両フアイバ２，４
の受光量の比φ1／φ2にもとづき、両光フアイバ
１，２の先端と被測定物３の表面との距離Ｄを連
続的に導出、測定することができる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の非接触変位測定方法
によると、表面性状が一様でない被測定物であつ
ても、投光用、受光用光フアイバの先端と被測定
物の表面との距離を、小型で軽量な測定装置によ
り連続的にしかも容易に測定することができ、従
来の欠点を解消することが可能となり、応用範囲
の拡張を図ることができ、その効果は極めて大き
い。
によると、表面性状が一様でない被測定物であつ
ても、投光用、受光用光フアイバの先端と被測定
物の表面との距離を、小型で軽量な測定装置によ
り連続的にしかも容易に測定することができ、従
来の欠点を解消することが可能となり、応用範囲
の拡張を図ることができ、その効果は極めて大き
い。
第１図ないし第３図はこの発明の非接触変位測
定方法の１実施例を示し、第１図は断面図、第２
図ａおよびｂはそれぞれ距離と受光量および受光
量比との関係図、第３図は測定時の断面図、第４
図は従来の非接触変位測定方法による測定時の斜
視図、第５図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ異なる状態で
の被測定物表面における投射スポツト、受光視野
を示す図、第６図は距離と受光量との関係図であ
る。 １……投光用光フアイバ、２……受光用光フア
イバ、３……被測定物、４……受光用補助光フア
イバ。
定方法の１実施例を示し、第１図は断面図、第２
図ａおよびｂはそれぞれ距離と受光量および受光
量比との関係図、第３図は測定時の断面図、第４
図は従来の非接触変位測定方法による測定時の斜
視図、第５図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ異なる状態で
の被測定物表面における投射スポツト、受光視野
を示す図、第６図は距離と受光量との関係図であ
る。 １……投光用光フアイバ、２……受光用光フア
イバ、３……被測定物、４……受光用補助光フア
イバ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 投光用光フアイバの先端と受光用光フアイバ
の先端とが被測定物表面から同一距離になるよ
う、前記両光フアイバを配設し、前記投光用光フ
アイバにより前記被測定物表面に光を照射し、前
記被測定物表面からの反射光を前記受光用光フア
イバにより受光し、前記受光用光フアイバの受光
量にもとづき前記両光フアイバの先端と前記被測
定物表面との距離を測定する非接触変位測定方法
において、 前記投光用光フアイバを一部分岐して受光用補
助光フアイバを形成し、前記受光用光フアイバの
受光量と前記受光用補助光フアイバの受光量との
比にもとづき、前記投光用光フアイバおよび受光
用光フアイバの先端と被測定物表面との距離を測
定することを特徴とする非接触変位測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25946486A JPS63113301A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 非接触変位測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25946486A JPS63113301A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 非接触変位測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113301A JPS63113301A (ja) | 1988-05-18 |
| JPH0577241B2 true JPH0577241B2 (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=17334433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25946486A Granted JPS63113301A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 非接触変位測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63113301A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8826188B2 (en) * | 2011-08-26 | 2014-09-02 | Qualcomm Incorporated | Proximity sensor calibration |
| CN110392844B (zh) * | 2017-03-16 | 2024-03-12 | 特里纳米克斯股份有限公司 | 用于光学检测至少一个对象的检测器 |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP25946486A patent/JPS63113301A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63113301A (ja) | 1988-05-18 |
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