JPS6067805A - 近接センサ - Google Patents

近接センサ

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Publication number
JPS6067805A
JPS6067805A JP58175208A JP17520883A JPS6067805A JP S6067805 A JPS6067805 A JP S6067805A JP 58175208 A JP58175208 A JP 58175208A JP 17520883 A JP17520883 A JP 17520883A JP S6067805 A JPS6067805 A JP S6067805A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
optical fiber
optical
proximity sensor
receiving
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.)
Pending
Application number
JP58175208A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Hiyama
桧山 泰宏
Nobuo Kawada
川田 伸夫
Takeo Funada
舟田 缶夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Diesel Kiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diesel Kiki Co Ltd filed Critical Diesel Kiki Co Ltd
Priority to JP58175208A priority Critical patent/JPS6067805A/ja
Publication of JPS6067805A publication Critical patent/JPS6067805A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/026Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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
    • G01D5/268Mechanical 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 using optical fibres

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ファイバを周込た近接センサに関するもので
ある。
近接した物体の距離を光ファイ・9を用いて検出する近
接センサが従来から用いられてきている。
従来の近接センサは、光源に結合された発光側光ファイ
バと、受光素子に結合された受光側光ファイバとを備え
、各光ファイバの自由端の端面は同方向に揃えられてお
シ、この自由端の端面の近傍において、光ファイバの光
軸にほぼ沿ってこの端面に接近、離反するように移動す
る物体の位置又は有無を検出するものである。即ち、こ
の近接センサは、発光側光ファイバから出力された光が
物体に当たることによって生じた反射光を受光側光ファ
イバによシ捉え、この反射光の強さによシ光ファイバの
自由端の端面と所要の物体との間の距離L1即ち、物体
の位置を検出するように構成されている。このようガ構
成によると、受光側光ファイノぐによシ検出される反射
光の強さIと、上述の距離tとの間の関係は、第1図に
示される如くなシ、tが所定値ttnより小さい範囲で
は、tの増加に対してIは急激に増加し、tかtmよシ
ボさい範囲では、Iはtの増加に対し、1/L2に比例
して減少する特性となっているa第1図に示す検出特性
曲線の様子は、発光側及び受光側の光ファイバの直径に
応じて定まるものであシ、且つ、光ファイバの直径は通
常段階的に異なるものが用意されているだけであって、
任意の直径の光ファイバを入手することは一般に不可能
であるから、特性曲線を自由に設定すふことができなか
った。
本発明の目的は、従って、光ファイバの直径を変更する
ことなしに、検出特性曲線を任意に設定するととができ
るようにした、光ファイバによる近接センサを提供する
ことにある。
本発明による近接センサの構成は、光源に結合された発
光側光ファイバと、受光素子に結合された受光側光ファ
イバとを備え、各光ファイバの自由端の端面が被検出体
の方向に向けられて成っておシ、各自由端の端面近傍に
おいて、光ファイバの光軸にほぼ沿ってこれらの端面に
接近、離反するように移動する上記被検出体に上記発光
側光ファイ/4からの光を投射し、上記被検出体からの
反射光を上記受光側光ファイバにょシ捉え、上記受光側
光ファイバにより捉えられた反射光の強さに基づいて上
記被検出体の位置を検出する近接センサにおいて、上記
自由端部における各光ファイ/s’1の光軸の間隔を所
望の長さに設定するためのスペーサを、上記2つの光フ
ァイバの自由端の間に設けた点に特徴を有する。
上述の如く、光軸間隔長調節用のスー?−サを用い、2
つの光ファイバの光軸の間隔を所望の長さに調節可能と
すると、光ファイバの直径を変更することなしに、検出
特性曲線を任意に修正、変更することが可能となり、検
出感度の調節も自由に行なうことができる。
以下、図示の実施例によシ本発明の詳細な説明する。
第2図には、本発明による近接センサの一実施例が示さ
れている。近接センサ1は、発光側光ファイバ2と受光
側光ファイバ3とを有し、発光側光ファイバ2の一端2
aは、コリメータレンズ等を介して平行光線を発する光
源4に結合されている。受光側光ファイバ3の一端3a
は、フォトトランジスタ5と結合されておシ、受光側光
ファイバ3を介して送られてくる光信号は、フォトトラ
ンジスタ5によシ相応する電気信号に変換される。
光ファイバ2,3の他端2b、3bは、スペーサ6を介
して重ね合されておシ、スペーサ6によシ、各光ファイ
バ2,3の他端2b、3bは、その光軸が平行となるよ
うに配置されると共に、スペーサ6の厚みを調節するこ
とによシ、両光ファイバの光軸間の距離を任意の値に設
定することができる。被検出体9は、他端2bの投光端
面7及び他端3bの受光端面8に対向しており、投光端
面7からの光が被検出体9に当たシ、これによシ生じた
反射光の一部が受光端面8から光ファイバ3に入る配置
とガっている。光ファイバ3に入射した光は、フォトト
ランジスタ5によってその入射光の強さIに応じたレベ
ルの検出電圧Vに変換され、この検出電圧Vは増幅器1
0によシ増幅された後、表示器11に入力される。既に
述べたように、各光ファイバ2.3の端面7,8と被検
出体9との間の距離tと、反射光の強さIとの間には、
所定の関係が成立し、表示器11においては、この所定
の関係を利用し、検出電圧Vに基づいて距離tの表示を
行なうようになっている。
第3図(a)を参照すると、光ファイバ2,3の検出端
近傍が拡大して詳細に示されている。発光側光ファイバ
2は、光フアイバ心線12と、光ファイバ6綜12の外
周に被着されナイロン等の材料から成る外被13とから
成っておシ、受光側光ファイバ3もまた、光フアイバ心
線14と外被15とから成っている。各光フアイバ心線
12.14の直径はいずれもDであり、スに一部6によ
って、その光軸間の距離がAに設定されている。
光フアイバ心線12及び14は、その機械的構造によっ
て定まる角度2θで示される視野を有している。従って
、被検出体90反射面9aが鏡面であるとした場合、直
径りの全反射円筒領域M(斜線で示す)が、形成される
従って、被検出体9が、光ファイバ2.3(D光軸にほ
ぼ沿って、光ファイバ2の投光端面7及び光ファイバ3
の受光端面8と接近、離反し、その距離tが変化した場
合に、受光端面8に入射する反射光の強度工は、第3図
(b)に示される如く々る。
即ち、0<1≦to の範囲では、光フアイバ心線12
の視野と光ファイバ心+!#i!14の視野とが一致し
ないため、被検出体9からの反射光は、受光端面8に全
く入射せず、従って、■=0となる。
t>to となると、上記2つの視野が被検出体9の反
射面9a上において重複しはじめるため、強度Iの大き
さは、tの増加に応じて増大する。両視野の重複面積は
、tが増大するにつれて急激に増大するが、Lが増大す
ると、受光端面8に入射する反射光量が減少するため、
t>t□の範囲では、tの増加に従って工は減少するこ
ととなる。
スペーサ6の厚みを調節することにより、両光ファイバ
心4’J12.14の光軸間の距離Aを変化させると、
光ファイバによる投光視野と受光視野との重複状態が変
化し、従って、光ファイバの直径りを変化させることな
しに、10.1rnの値を所望の値に設定することがで
きる。
第4図(a)には、第3図(、)に示した構成の変形例
が示されている。第4図(a’)に示す変形例では、く
さび状のスペーサ16によって、光ファイバ2の端部2
bの光軸と光ファイバ3の端部3bの光軸との間、に所
定の角度αを持たせるようにした点が第31i21(a
)に示す実施例と異−なる。第4図(a)に示す構成で
は、この角度αを調節することによシ、t。
及びt’rnO値を調節することができる。第4図(b
)には、第4図(IL)の構成に対応する検出特性曲線
が示されている。
第4図(、)の構成では、スに一部16によって、各端
部2b、3bが互いに離反する向きに角度付けされてい
るが、第5図(a)に示すように、スペーサ17によシ
、各端部2b、3bの間隔をあけると共に、各端部2b
、3bが互いに接近する向きに制度付けされる構成とし
、両光軸の交叉角βを調節してその検出特性曲線を調節
するように構成してもよい。第5図(b)には、第5図
(a)に示す構成の場合の検出特性曲線が示されている
第6図及び第7図には、本発明の他の実施例の近接セン
サの要部が示されている。この実施例では、受光側光ケ
ーブル20が単一の光ファイバとして構成されておシ、
この受光側光ケーブル20の周囲に、細匝の多数の光フ
ァイノ々が発光(III光ケーブル21として配設され
ている。受光側光ケーブル20の端部には、断面くさび
状の環状スペーサ23が、受光側光ケーブル20と発光
側光ケーブル21との間に設けられておシ、このスペー
サ23によシ各光ケーブル21の光軸と光ケーブル20
の光軸とが所定の角度γをなすように構成されている。
このような構成によると、スd 4J−23の肉厚を調
節することにより角度γの大きさを変えることができ、
光ファイノ々の直径を変えるととガしに、検出特性を任
意の特性に定めることが−できる。
第8図には、本発明の更に他の実施例が示されている。
第8図に示される実施例では、発光側光ファイバ2と受
光側光ファイノ々3とがスペーサ24を介して所定の間
隔をあけて配置されており、発光(lIll光ファイノ
々2の端部に装着されたばね性を有する〕やイゾ25に
より、発光側光ファイノ々2の端部は、受光側光フ丁イ
ノぐ3の端部から離反するようにばね付勢されている。
そして、図示しないフレームに固着されている支持腕2
6には、調節ねじ27が螺合されており、調節ねじ27
のねじ込み量に広じて、発光側光フ了イノ々2の妬占部
を−F方へ押し下げ、これによシ、発光側光ケーブル々
2の光軸と受光側光ファイノ々の光軸との交叉角度を任
意に調節するととができるように構成されている。こ、
のようh構成によれば、検出特性を極めて簡単に調節す
ることが可能と々る。
同、ばね性を有するi4イブ25により付勢される光フ
ァイバは、受光側光ファイノ々であってもよいことは勿
論である。また、ばね性を有するノソイプ25の代υに
板ばねを用いて光ファイノ々の角度付けを行なうように
構成してもよい。
本発明によれば、上述の如く、発光側光ファイバと受光
側光ファイノ々との間にスペーサを設け、両光ファイ・
々の光軸間の長さを任意に調節しうるようにしたので、
光ファイノ々の径を変更することなしに、検出特性を所
望の状態に設定することカニできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は光ファイバを用いた近接センサの検出特性を示
すグラフ、第2図は本発明による近接センサの一実施例
を示す概略構成図、第3図(a)は第2図に示した近接
センサの要部を拡大して示す拡大断面図、第3図(b)
は第3図(、)に示す近接センサの検出特性曲線を示す
グラフ、第4図(、l)は第3図(a)に示した近接セ
ンサの変形例を示す拡大断面図、第4図(b)は第4図
(、)に示す近接センサの検出特性曲線を示すグラフ、
第5図(、)は第3図(、)に示した近接センサの他の
変形例を示す拡大断面図、第5図(h)は第5図(→に
示す近接センサの検出特性曲線を示すグラフ、第6図は
本発明の近接センサの他の実施例の断面図、第7図は第
6図に示す近接センサの右側端面図、第8図は本発明の
近接センサの更に他の実施例の断面図である。 1・・・近接センサ、2・・・発光側光ファイバ、3・
・・受光側光ファイバ、4・・・光源、5・・・フォト
トランジスタ、6,16.17・・・スペーサ、7・・
・投光端面、8・・・受光端面、9・・・被検出体、2
0・・・受光側光ケーブル、21・・・発光側光ケーブ
ル、23・・・環状ス4−サ。 特許出願人 ヂーゼル機器株式会社 代理人 弁理士 高 野 晶 俊

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、一端が光源に結合された発光側光ファイバと、一端
    が受光素子に結合された受光側光ファイバとを備え、前
    記発光側光ファイバの他端側から被検出体に投射された
    光によって生じる前記被検出体からの反射光が前記受光
    側光ファイバの他端において前記被検出体の位置に関連
    した大きさで捉えられるように構成された近接センサに
    おいて、前記発光側及び前記受光側光ファイバの各他端
    における光軸間隔長を所望の長さに調節するためのスイ
    ープが設けられてbることを特徴とする近接センサ。
JP58175208A 1983-09-24 1983-09-24 近接センサ Pending JPS6067805A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58175208A JPS6067805A (ja) 1983-09-24 1983-09-24 近接センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58175208A JPS6067805A (ja) 1983-09-24 1983-09-24 近接センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6067805A true JPS6067805A (ja) 1985-04-18

Family

ID=15992179

Family Applications (1)

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JP58175208A Pending JPS6067805A (ja) 1983-09-24 1983-09-24 近接センサ

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JP (1) JPS6067805A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3816045A1 (de) * 1987-09-11 1989-05-24 Flowtec Ag Lichtleitereinrichtung, insbesondere fuer massendurchflussmesser
US5020380A (en) * 1988-05-11 1991-06-04 Flowtec Ag Mass flow operating by the coriolis principle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57108605A (en) * 1980-12-26 1982-07-06 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Displacement meter

Patent Citations (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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