JPS6263816A - 変位センサ - Google Patents

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】 に発明の技術分野】 この発明は、１次元の変位を電気信号に変換する変位セ
ンサに関するものである。

Ｋ従来の技術１ 従来、この種のセンサとして代表的なものに、ＭｖＪ式
ポテンショメータがあった。これは、単に電圧を印加す
るだけで変位用に比例した電圧を得ることができ、使い
易いセンサと言うことができるが、次のような欠点も有
している。

（１）　摺動式のため、摩擦力を生じ、被測定物の運動
に影響を与える。

（２）　摺動式のため、寿命が短い。

（３）　実用上の測定範囲は、高々数百ｍｍである。

（４）　高価である。

摺動式−でない変位センサとして、差動トランス式や、
インダクタンス・キャパシタンスを利用したものもあり
、上記（１）、〈２）の欠点は除かれるが、これらはＭ
４造がより複雑になるため高価であり、測定範囲も広く
ならない。

摺動接点を使わず、安価に製造できる装置として、第１
１図、第１２図に示づ“ように、光源２４と、光スポッ
トの当たった位置を検出する光位置検出素子２０との間
に、スリット２２ａを穿設した遮光板２２を配置し、こ
の遮光板２２がアーム２６を介して被測定物と一体とな
つて光位置検出素子２０の検出方向すなわち測定すべき
変位の方向に運動するように構成された変位センサがあ
る。光位置検出素子２ｏとしては、半導体装置センサく
例えば、犬種、・山水、電子材料、Ｖｏｌ、　１９．　
ＮＯ，２，ρｐ、１１９〜１２４．１９８０）や、第１
３図に示すような光電式ポテンショメータ３０等が使用
される。しかしながら、この装置では、測定範囲は光位
置検出素子２０の検出範囲によって決められてしまい、
光電式ポテンショメータを使用する場合は数十１、半導
体装置センサを使用する場合は数ｍｍ程度が、実用上の
限界であった。また、例えば、１０１１１１１の変位を
測定するセンサと５０ｍ１＋１の変位を測定するセンサ
とでは、それぞれ同程度の精度・分解能を得るためには
、別々の検出範囲を有する光位置検出素子を用いなけれ
ばならず、部品の共通化ができなかった。さらに、第１
４図に示すように、入出力特性は直線関係になり、直線
関係以外の任意の特性に設定することも不可能だった。

Ｋ発明の目的および主たる構成Ｘ この発明の目的は、前記従来技術のもつ欠点を除き、一
部品量の交換のみで、測定範囲を広い範囲で自由に設定
でき、また、変位と出力どの関係も自由に設定でき、か
つ安価に製ｊΔできる変位センサを提供するところにあ
る。

この発明は、光位置検出素子を用いることで、非摺動式
とし、該素子の検出方向が、測定（べぎ変位の方向とこ
となるように配置されること、および、遮光板に測定す
べき変位の方向ずなわら遮光板の移動方向とも該素子の
検出方向とも異なる方向に細長くスリットを穿設するこ
とをもって、一部品量（遮光板）の交換のみで測定範囲
を広い範囲で自由に設定することを可能にし、スリット
の形状を直線状または曲線状にすることにより、変位と
出力との関係を直線関係以外にも自由に設定することを
可能にし、また、このように構成されているところから
、安価に製造することを可能にしたことを特徴とするも
のである。

Ｋ具体的実施例】 以下、実施例を示す図面を用いて、この発明の詳細な説
明する。

第１図は、この発明の第１実施例をの要部を示す側面図
、第２図は、第１実施例の要部を示すＡ−Ａ−矢視図で
ある。光位置検出素子１０は、発光素子１４により光を
照射されている。それらの間に、スリット１２ａを穿設
した遮光板１２が配置され、アーム１６を介して被測定
物とともに測定すべき変位の方向に移動する構造となっ
ている。この図面では、各部品の支持や周囲光の影響を
妨げるための筐体は省いである。

光位置検出素子１０の検出方向は遮光板１２の移動方向
と直交している。光位置検出素子１０のもつ感光部１０
ａのうちスリット１２ａと交差する部分のみに光が照射
され、その位置に応じた出力電圧が得られる。今、被測
定物の変位に伴い、遮光板１２が矢印方向に移動すると
、感光部分１０ａ上の光が当たる部分も移動するので、
第３図のような入出力関係が得られる。

測定範囲を変える場合は、遮光板１２の移動方向に対す
るスリット１２ａの角度および良さを変えればよい。測
定範囲を広くした例として、第４図に、第２実施例、第
５図に、その入出力関係を示す。

スリット１２ａの形状を直線状でなくすることにより、
任意の入出力関係を得ることができる。直線状でない例
として、第６図に第３実施例、第７図にその入出力関係
を示ず。

以上の実施例では、測定すべき変位の方向づなわち遮光
板１２の移動方向と光位置検出素子１０の検出方向とが
直交しているが、必ずしも直交していなくてもよい。測
定すべき変位の方向、光位置検出素子１０の検出方向、
Ｊ５よび、スリット１２ａの長径方向の３者が相互に異
なっていればよい。直交していない例として、第８図に
、第４実施例、第９図にその入出力関係を示す。

また、光位置検出素子１０の検出方向の変更によっても
、測定範囲を変えることができる。

に発明の効果】 この発明は、以上のように構成されているところから、
以下の効果を得ることができる。

（１）　摺動式でないため、被測定物の運動に影響を与
えず、寿命が長い。

（２）　　！先板のみの交換で、測定範囲を自由に変更
、設定できる。また、光位置検出素子の検出方向の変更
によっても測定範囲を変更できる。

〈３）　変位と出力の関係を自由に設定できる。

（４）　安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例の要部を示す側面図、
第２図は、第１実施例の要部を示す八−Ａ′矢視図、第
３図は、第１実施例の変位量と出力の関係を表わすグラ
フ、第４図は、この発明の第２実施例の要部を示す正面
図、第５図は、第２実施例の変位ｍと出力の関係を表わ
すグラフ、第６図は、この発明の第３実施例の要部を示
す正面図、第７図は、第３実施例の変位量と出力の関係
を表わすグラフ、第８図は、この発明の第４実施例の要
部を示す正面図、第９図は、第４実施例の変位量と出力
の関係を表わすグラフ、第１１図は、従来例の要部を示
す側面図、第１２図は、従来例の要部を示ずＢ−８’″
矢視図、第１３図は光電式ポテンショメータを示す斜視
図、第１４図は、従来例の変位量と出力の関係を示すグ
ラフである。 １０は光位置検出素子、１０ａは感光部、１２は遮光板
、１２ａはスリット、１４は発光素子ぐある。 特許出願人　　ジェコー株式会社 第１図 第３図 １２ａスリツト　　　第　４　図 第　５　図 第６図 手続補正閤（方式） 昭和６１年　７月２３日 ２、考案の名称 変位センサ ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　　所　　争３６１ｊｉ玉県行田市富士見町１丁目４
１１地１４、補正命令の日付く発送日） 昭和６１年　６月２４日 （１）　同窓第８頁第４行目の「第１１図は、」を次の
ように補正する。 「第１０図は、」 （２）　回内第８頁第５行目の［第１２図（よ、ｌを次
のように補正覆る。 「第１１図は、」 （３）　同冑第８頁第６行目の「第１３図（よ」を次の
ように補正１する。 「第１２図は、」 （４）　同大第８頁第７行目の「第１４図は１を次のよ
うに補正する。 「第１３図は、」 （５）　図面の第１１図の図の番号「第１１図」を次の
ように補正づ−る。 「第１０図」 （６）　図面の第１２図の図の番号「第１２図」を次の
ように補正づる。 「第１１図」 （７）　図面の第１３図の図の番号「第１３図」を次の
ように補正づ−る。 「第１２図」 （８）　図面の第１４図の図の番号「第１４図」を次の
ように補正り−る。 「第１３図」 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 検出方向が、測定すべき変位の方向と一致しないように
   配置された光位置検出素子と、その光位置検出素子の感
   光部を照明するように対向して配置された発光素子、お
   よび、光位置検出素子と発光素子との間に測定すべき変
   位の方向に移動可能なように配置され、測定すべき変位
   の方向とも光位置検出素子の検出方向とも異なる方向に
   細長く穿設されたスリットを有する遮光板とからなる変
   位センサ。