JPS582602A - 光学式変位検出器 - Google Patents
光学式変位検出器Info
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- JPS582602A JPS582602A JP10213681A JP10213681A JPS582602A JP S582602 A JPS582602 A JP S582602A JP 10213681 A JP10213681 A JP 10213681A JP 10213681 A JP10213681 A JP 10213681A JP S582602 A JPS582602 A JP S582602A
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- JP
- Japan
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- light
- detected
- prism coupler
- pressure
- displacement
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- Pending
Links
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 34
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
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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
- G01D5/268—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 using optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0076—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using photoelectric means
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、たとえば圧カ、温度等の物理量を検出する
だめの光学式変位検知器に関する。
だめの光学式変位検知器に関する。
近年、たとえば圧力を検出するだめの圧力センサとして
は小形比、高性能ということがら純電子式のものが多く
開発され、実施されている。しかし純電子式の圧力セン
サは電磁界の誘導による影響を受けるという欠点がある
。
は小形比、高性能ということがら純電子式のものが多く
開発され、実施されている。しかし純電子式の圧力セン
サは電磁界の誘導による影響を受けるという欠点がある
。
それゆえにこの発明の目的は、電磁界の影響を受けるこ
となく、圧力等の物理量を検出し得る変位検出器を提供
するにある。
となく、圧力等の物理量を検出し得る変位検出器を提供
するにある。
この発明の光学式変位検出器は以上の目的を達成するた
めに、被検出物理量に応じて変位する変位体上に光導波
路を装着し、との光導波路上方にプリズムカップラを配
し、このプリズムカップラに送光用のファイバにより光
を入力するとともに。
めに、被検出物理量に応じて変位する変位体上に光導波
路を装着し、との光導波路上方にプリズムカップラを配
し、このプリズムカップラに送光用のファイバにより光
を入力するとともに。
プリズムカップラよりの光を受光用ファイバを通じて受
光し、変位体の被検出物理量による変位を光導波路とプ
リズムカップラの結合度変化による受光量の変化として
検出し、被検出物理量を検出するようにしている。
光し、変位体の被検出物理量による変位を光導波路とプ
リズムカップラの結合度変化による受光量の変化として
検出し、被検出物理量を検出するようにしている。
以下２図面に示す実施例によりこの発明の詳細な説明す
る。
る。
第１図１はこの発明〇一実施例を示す光学式圧力センサ
の概略図である。
の概略図である。
第１図において１は被検出圧力によって変位するダイヤ
フラムであり、このダイヤフラム１には薄膜光導波路（
ＺｎＯ，５ｉ０２）２及びろが形成装着されている。ま
だ４はプリズムカップラであって、光源としてのレーザ
ダイオード５を出た光が送光用ファイバ６、送光用ロッ
ドレンズ７を介して入力される。プリズムカップラ４を
出た光は受光側ロッドレンズ８．受光用ファイバ９を経
て受光素子としてのホトダイオード１０で受光される。
フラムであり、このダイヤフラム１には薄膜光導波路（
ＺｎＯ，５ｉ０２）２及びろが形成装着されている。ま
だ４はプリズムカップラであって、光源としてのレーザ
ダイオード５を出た光が送光用ファイバ６、送光用ロッ
ドレンズ７を介して入力される。プリズムカップラ４を
出た光は受光側ロッドレンズ８．受光用ファイバ９を経
て受光素子としてのホトダイオード１０で受光される。
プリズムカップラ４は、薄膜光導波路６と光学的に結合
しており、その結合度は、圧力の変化によるダイヤフラ
ム１の変位で薄膜光導波路３とプリズムカップラ４の距
離が変化することにより変化する。なお１１はプリズム
の高さ調整用のネ次に以上のように構成される第１１１
１実施例光学式圧カセンサの動作について説明する。
しており、その結合度は、圧力の変化によるダイヤフラ
ム１の変位で薄膜光導波路３とプリズムカップラ４の距
離が変化することにより変化する。なお１１はプリズム
の高さ調整用のネ次に以上のように構成される第１１１
１実施例光学式圧カセンサの動作について説明する。
レーザダイオード５を出た光は、送光用ファイバ６を経
て、送光用ロッドレンズ７に導かれるがこの送光用ロッ
ドレンズ７でコリメートされ、プリズムカップラ４に入
力される。もしここでプリズムカップラ４と薄膜光導波
路乙の距離が第２図に示すように離れていると、入力さ
れた光はプリズムカップラ４の底面で全反射して、その
光の伝播経路１２は図に示す通りとなり、導入光は受光
側に伝わらない。
て、送光用ロッドレンズ７に導かれるがこの送光用ロッ
ドレンズ７でコリメートされ、プリズムカップラ４に入
力される。もしここでプリズムカップラ４と薄膜光導波
路乙の距離が第２図に示すように離れていると、入力さ
れた光はプリズムカップラ４の底面で全反射して、その
光の伝播経路１２は図に示す通りとなり、導入光は受光
側に伝わらない。
しかしプリズムカップラ４と薄膜光導波路６間の距離が
短かいと、第３図に示すようにプリズムカップラ４に導
入された光は、薄膜光導波路６へと光結合にて伝播し、
その光伝播経路１２は図に示す通りとなり、プリズムカ
ップラ４の右半分より、受光用ロッドレンズ８．受光用
ファイバ９を経て伝播光が導出され、この光をホトダイ
オード１０で電気信号に変換して出力する。そしてこの
電気信号が圧力を示すものとして表示処理等なされる。
短かいと、第３図に示すようにプリズムカップラ４に導
入された光は、薄膜光導波路６へと光結合にて伝播し、
その光伝播経路１２は図に示す通りとなり、プリズムカ
ップラ４の右半分より、受光用ロッドレンズ８．受光用
ファイバ９を経て伝播光が導出され、この光をホトダイ
オード１０で電気信号に変換して出力する。そしてこの
電気信号が圧力を示すものとして表示処理等なされる。
以−上のようにホトダイオード１０に出力される電気信
号が、プリズムカップラ４と薄膜光導波路３の距離、す
なわちダイヤフラム１の変位によって変るので、圧力を
検出することができる。
号が、プリズムカップラ４と薄膜光導波路３の距離、す
なわちダイヤフラム１の変位によって変るので、圧力を
検出することができる。
なおプリズム高さ調整ネジ１１によってプリズムカップ
ラ４と薄膜光導波路６の距離が調整されると同時に、プ
リズムカップラ４が固定される。
ラ４と薄膜光導波路６の距離が調整されると同時に、プ
リズムカップラ４が固定される。
第４図は他の実施例を示しており、第１図と同一番号は
同一のものを示している。変位体として第１図に示すダ
イヤフラムの代りに２両端を固定した板状バイメタル１
３を設けた点で相違する。
同一のものを示している。変位体として第１図に示すダ
イヤフラムの代りに２両端を固定した板状バイメタル１
３を設けた点で相違する。
温度が変化すると、それにより板状バイメタル１３が油
かり、すなわち変位し、この変位により。
かり、すなわち変位し、この変位により。
プリズムカップラ４と薄、膜光導波路６の距離が変り、
第１図と同様、ホトダイオード１０の出力が変るので、
温度変化を検出することができる。
第１図と同様、ホトダイオード１０の出力が変るので、
温度変化を検出することができる。
なお上記実施例において、被検出物理量が圧力。
温度である場合を例にとり説明したが、この発明はこれ
に限ることなく、被検出物理量の変化に応じて変位体の
位置が変るものであれば何にでも適用できる。
に限ることなく、被検出物理量の変化に応じて変位体の
位置が変るものであれば何にでも適用できる。
以上のようにこの発明の光学式変位検出器によれば、被
検出物理量に応じて変位する変位体上に光導波路を装着
し、この光導波路上方にプリズムカップラを配し、この
プリズムカップラに送光用のファイバにより光を入力す
るとともに、プリズムカップラよりの光を受光用ファイ
バを通じて受光し、変位体の変位を光導波路とプリズム
カップラの結合度変化による受光量の変化として検出す
るものであるから検出系のほとんどを光学系で構成する
ものであり、まったく周囲の電磁誘導等による影響を受
けることなく物理量を検出できる。
検出物理量に応じて変位する変位体上に光導波路を装着
し、この光導波路上方にプリズムカップラを配し、この
プリズムカップラに送光用のファイバにより光を入力す
るとともに、プリズムカップラよりの光を受光用ファイ
バを通じて受光し、変位体の変位を光導波路とプリズム
カップラの結合度変化による受光量の変化として検出す
るものであるから検出系のほとんどを光学系で構成する
ものであり、まったく周囲の電磁誘導等による影響を受
けることなく物理量を検出できる。
また光学系を用いるから比較的簡単な構成で変位検出器
を実現できる。
を実現できる。
第１図はこの発明の一実施例を示す光学式圧力センサの
概略図、第２図、第３図は第１図実施例の動作を説明す
るだめの光学式圧力センサの要部の概略図、第４図はこ
の発明の他の実施例を示す光学式温度センサの概略図で
ある。 １・・・ダイヤフラム、 ２・３・・・薄膜光導波路
４・・・プリズムカップラ、 ５・・・レーザダイオ
ード６・・・送光用ファイバ、 ７・・・送光用ロ
ッドレンズ、 ８・・・受光用ロッ
ドレンズ、 ９・・・受光用ファイ
バ特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 中 村 茂 信 隋 １ 蘭 −２図 笥 ３ｍ２！ｌ 糊 ４ 図
概略図、第２図、第３図は第１図実施例の動作を説明す
るだめの光学式圧力センサの要部の概略図、第４図はこ
の発明の他の実施例を示す光学式温度センサの概略図で
ある。 １・・・ダイヤフラム、 ２・３・・・薄膜光導波路
４・・・プリズムカップラ、 ５・・・レーザダイオ
ード６・・・送光用ファイバ、 ７・・・送光用ロ
ッドレンズ、 ８・・・受光用ロッ
ドレンズ、 ９・・・受光用ファイ
バ特許出願人 株式会社島津製作所 代理人 弁理士 中 村 茂 信 隋 １ 蘭 −２図 笥 ３ｍ２！ｌ 糊 ４ 図
Claims (3)
- （１）被噴出物理量に応じて変位する変位体上に光導波
路を装着し、との光導波路上方にプリズムカップラを配
設し、このプリズムカップラに送光用ファイバにより光
を入力するとともにプリズムカップラよりの光を受光用
ファイバを通じて受光し、前記変位体の変位を前記光導
波路と前記プリズムカップラの結合度変化による受光量
の変化として検出し、被検出物理量を検出することを特
徴とする光学式変位検出器。 - （２）前記変位体は圧力に応じて変位するダイヤフラム
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項紀載り光
学式変位検出器。 - （３）前記変位体は温度に応じて変位するバイメタルで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学
式変位検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213681A JPS582602A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 光学式変位検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213681A JPS582602A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 光学式変位検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582602A true JPS582602A (ja) | 1983-01-08 |
Family
ID=14319345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10213681A Pending JPS582602A (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 光学式変位検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582602A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681451A (en) * | 1986-02-28 | 1987-07-21 | Polaroid Corporation | Optical proximity imaging method and apparatus |
| WO1990002924A1 (de) * | 1988-09-01 | 1990-03-22 | BODENSEEWERK GERäTETECHNIK GMBH | Bewegungssensor |
| BE1003831A3 (fr) * | 1990-10-16 | 1992-06-23 | Joris Michel | Procede de detection de variations de pression d'un gaz ou d'un liquide et detecteur de variations de pression destine a realiser le procede. |
| US5554939A (en) * | 1992-12-22 | 1996-09-10 | Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd. | Non-destructive measuring sensor for semiconductor wafer and method of manufacturing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653432A (en) * | 1979-09-17 | 1981-05-13 | Siemens Ag | Optical device for measuring fine differential pressure |
-
1981
- 1981-06-29 JP JP10213681A patent/JPS582602A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653432A (en) * | 1979-09-17 | 1981-05-13 | Siemens Ag | Optical device for measuring fine differential pressure |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681451A (en) * | 1986-02-28 | 1987-07-21 | Polaroid Corporation | Optical proximity imaging method and apparatus |
| WO1990002924A1 (de) * | 1988-09-01 | 1990-03-22 | BODENSEEWERK GERäTETECHNIK GMBH | Bewegungssensor |
| BE1003831A3 (fr) * | 1990-10-16 | 1992-06-23 | Joris Michel | Procede de detection de variations de pression d'un gaz ou d'un liquide et detecteur de variations de pression destine a realiser le procede. |
| US5554939A (en) * | 1992-12-22 | 1996-09-10 | Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd. | Non-destructive measuring sensor for semiconductor wafer and method of manufacturing the same |
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