JP2010205785A - Method of manufacturing light-emitting module, method of manufacturing optical fiber sensor, light-emitting module, and optical fiber sensor - Google Patents
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Description
本発明は、発光モジュールの製造方法、光ファイバセンサの製造方法、発光モジュール、及び、光ファイバセンサに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting module, a method for manufacturing an optical fiber sensor, a light emitting module, and an optical fiber sensor.
従来、LEDが実装されたICパッケージと、LEDを封止する透光性樹脂部材の表面に固着されたレンズと、ICパッケージに固定され、光ファイバの端部が接続される立壁部とを備える投光器が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an IC package on which an LED is mounted, a lens fixed to the surface of a translucent resin member that seals the LED, and a standing wall portion that is fixed to the IC package and to which an end of an optical fiber is connected. A projector is known (see, for example, Patent Document 1).
このような投光器では、LEDに対して光ファイバの位置がずれていると、光ファイバのコアに入射する光の強度が弱くなり、光ファイバセンサの感度が低下するという課題がある。 In such a projector, when the position of the optical fiber is deviated with respect to the LED, the intensity of light incident on the core of the optical fiber becomes weak and the sensitivity of the optical fiber sensor decreases.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、光ファイバセンサの感度が向上する発光モジュールの製造方法、光ファイバセンサの製造方法、発光モジュール、及び、光ファイバセンサを提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and provides a method for manufacturing a light emitting module, a method for manufacturing an optical fiber sensor, a light emitting module, and an optical fiber sensor that improve the sensitivity of the optical fiber sensor. The purpose is to do.
第1の発明は、発光モジュールの製造方法であって、投光素子が実装されているベース部を作業位置に取り付け、前記投光素子を発光させた状態で撮像装置により前記投光素子を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像した画像に基づいて前記投光素子の光学中心を判別する判別工程と、前記投光素子からの光を外部へ導出する光ファイバの一端を前記投光素子に対して位置決めするための位置決め部材の中心が前記投光素子の光学中心に位置するように前記位置決め部材の位置を調整する調整工程と、前記位置決め部材の中心が前記投光素子の光学中心に位置する状態で前記位置決め部材を前記ベース部に固定する固定工程と、を含む。
この発明によると、投光素子を発光させた状態で撮像し、撮像した画像に基づいて投光素子の光学中心を判別することにより、投光素子の光学中心を精度よく判別できる。そして、この発明によると、投光素子からの光を外部へ導出する光ファイバの一端を投光素子に対して位置決めするための位置決め部材の中心が投光素子の光学中心に位置する状態で位置決め部材をベース部に固定するので、投光素子の光学中心に対して光ファイバを精度よく位置決めできる。
よってこの発明によると、光ファイバセンサの感度が向上する。
1st invention is the manufacturing method of a light emitting module, Comprising: The base part in which the light projection element is mounted is attached to a working position, The said light projection element is imaged with the imaging device in the state which made the light emission element light-emit An imaging step, a discrimination step for discriminating an optical center of the light projecting element based on an image captured in the image capturing process, and one end of an optical fiber for guiding light from the light projecting element to the outside. An adjustment step for adjusting the position of the positioning member so that the center of the positioning member for positioning with respect to the optical center of the light projecting element is positioned, and the center of the positioning member at the optical center of the light projecting element A fixing step of fixing the positioning member to the base portion in a positioned state.
According to the present invention, it is possible to accurately determine the optical center of the light projecting element by capturing an image in a state where the light projecting element is caused to emit light and determining the optical center of the light projecting element based on the captured image. According to the present invention, positioning is performed in a state where the center of the positioning member for positioning one end of the optical fiber that guides the light from the light projecting element to the outside is positioned at the optical center of the light projecting element. Since the member is fixed to the base portion, the optical fiber can be accurately positioned with respect to the optical center of the light projecting element.
Therefore, according to the present invention, the sensitivity of the optical fiber sensor is improved.
第2の発明は、第1の発明の発光モジュールの製造方法であって、前記画像上における前記投光素子の光学中心に基づいて前記位置決め部材の位置調整量を算出する算出工程を含み、前記調整工程において、自動調整装置が、前記位置調整量に基づいて前記位置決め部材の位置を調整する。
この発明によると、位置決め部材の位置を自動調整装置により調整するので、位置決め部材の位置の調整を効率よく、且つより精度よく行うことができる。
2nd invention is the manufacturing method of the light emitting module of 1st invention, Comprising: The calculation process of calculating the position adjustment amount of the said positioning member based on the optical center of the said light projection element on the said image, In the adjustment step, the automatic adjustment device adjusts the position of the positioning member based on the position adjustment amount.
According to this invention, since the position of the positioning member is adjusted by the automatic adjustment device, the position of the positioning member can be adjusted efficiently and more accurately.
第3の発明は、第2の発明の発光モジュールの製造方法であって、前記投光素子の光学中心は、前記投光素子の光量重心である。
一般に投光素子の光量重心は投光素子の輝度の変化に対して安定しているので、投光素子の光量重心を投光素子の光学中心とすると、発光モジュールの品質が安定する。
3rd invention is a manufacturing method of the light emitting module of 2nd invention, Comprising: The optical center of the said light projection element is the light quantity gravity center of the said light projection element.
In general, since the center of light quantity of the light projecting element is stable against changes in the brightness of the light projecting element, the quality of the light emitting module is stabilized when the center of light quantity of the light projecting element is the optical center of the light projecting element.
第4の発明は、一方の開口から光ファイバが挿入される貫通孔を有する素子ブロックを備える光ファイバセンサの製造方法であって、第1〜第3のいずれかの発明の発光モジュールの製造方法と、前記貫通孔の他方の開口から前記位置決め部材を圧入する圧入工程と、を含む。
この発明によると、貫通孔に対する位置決め部材の位置がずれないので、光ファイバの固定の難しさを解消できる。
4th invention is a manufacturing method of an optical fiber sensor provided with the element block which has a through-hole by which an optical fiber is inserted from one opening, Comprising: The manufacturing method of the light emitting module of any one of 1st-3rd invention And a press-fitting step of press-fitting the positioning member from the other opening of the through hole.
According to the present invention, since the position of the positioning member with respect to the through hole does not shift, the difficulty of fixing the optical fiber can be solved.
第5の発明は、発光モジュールであって、投光素子が実装されているベース部と、前記投光素子からの光を外部へ導出する光ファイバの一端を前記投光素子に対して位置決めするための位置決め部材と、を備え、前記位置決め部材は、その中心が前記投光素子の光学中心に位置する状態で前記ベース部に接着固定されている。
この発明によると、投光素子の光学中心がベース部の中心からずれていても、位置決め部材の中心が投光素子の光学中心に位置する状態で位置決め部材をベース部に固定するので、投光素子の光学中心に対して光ファイバを精度よく位置決めすることができ、結果として光ファイバセンサの感度が向上する。
5th invention is a light emitting module, Comprising: The base part in which the light projection element is mounted, and the end of the optical fiber which guides the light from the said light projection element to the outside are positioned with respect to the said light projection element A positioning member, and the positioning member is adhesively fixed to the base portion in a state where the center is located at the optical center of the light projecting element.
According to this invention, even if the optical center of the light projecting element is deviated from the center of the base part, the positioning member is fixed to the base part in a state where the center of the positioning member is located at the optical center of the light projecting element. The optical fiber can be accurately positioned with respect to the optical center of the element, and as a result, the sensitivity of the optical fiber sensor is improved.
第6の発明は、第5の発明の発光モジュールであって、前記位置決め部材は、前記光ファイバの一端が圧入される圧入孔を有し、前記圧入孔の内周壁には、周方向に互いに離間して軸方向に延びるリブが形成されている。
この発明によると、リブを設けることで圧入孔の径を光ファイバの径よりやや広く設けることができ、それにより光ファイバの着脱を容易に行うことができる。
6th invention is a light emitting module of 5th invention, Comprising: The said positioning member has the press-fit hole into which the end of the said optical fiber is press-fit, and it mutually mutually has the circumferential direction in the inner peripheral wall of the said press-fit hole. Ribs that are spaced apart and extend in the axial direction are formed.
According to this invention, by providing the rib, the diameter of the press-fitting hole can be provided slightly wider than the diameter of the optical fiber, so that the optical fiber can be easily attached and detached.
第7の発明は、光ファイバセンサであって、第5又は第6の発明の発光モジュールと、一方の開口から光ファイバが挿入される貫通孔が形成されている素子ブロックと、を備え、前記貫通孔の他方の開口から前記位置決め部材が圧入されている。
この発明によると、貫通孔に対する位置決め部材の位置がずれないので、光ファイバの固定の難しさを解消できる。
7th invention is an optical fiber sensor, Comprising: The light emitting module of 5th or 6th invention, The element block in which the through-hole by which an optical fiber is inserted from one opening is formed, The said, The positioning member is press-fitted from the other opening of the through hole.
According to the present invention, since the position of the positioning member with respect to the through hole does not shift, the difficulty of fixing the optical fiber can be solved.
本発明によれば、光ファイバセンサの感度が向上する。 According to the present invention, the sensitivity of the optical fiber sensor is improved.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図8によって説明する。
(1)発光モジュールの構成
図1は、位置決め部材15をベース部12に固定する前の発光モジュール1の斜視図である。発光モジュール1は光電センサにおいて所謂投光器として用いられるものであり、その中でも本実施形態では光電センサの一つである光ファイバセンサの投光器として用いられる発光モジュール1を例に説明する。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(1) Configuration of Light Emitting Module FIG. 1 is a perspective view of the light emitting module 1 before the
図2は、位置決め部材15が固定された後の発光モジュール1の断面図である。この断面は図3に示すA−A線の断面図である。発光モジュール1は、LEDやレーザダイオードなどの投光素子11、投光素子11が実装されたベース部12、投光素子11から発光された光を集光するレンズ13、及び、投光素子11からの光を外部へ導出する光ファイバ14の一端を投光素子11に対して位置決めするための位置決め部材15を備えて構成される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the light emitting module 1 after the
ベース部12には投光素子11を制御する制御回路が樹脂モールドされており、投光素子11は制御回路から供給される電流により発光する。
レンズ13は例えば透明性を有する樹脂で投光素子11をオーバーモールドするように射出成型によりベース部12に直接形成されている。なお、別途製造したレンズ13を接着剤などによりベース部12に固定してもよい。
A control circuit for controlling the
The
位置決め部材15は例えば接着剤などによりベース部12に固定される。位置決め部材15は円筒状に形成されており、円筒状の位置決め部材15の内周壁は光ファイバ14が圧入される圧入孔16を構成している。
The
図3は、位置決め部材15を軸方向から見た模式図である。図中の点Pは位置決め部材15の中心軸を示している。図示するように圧入孔16の内周壁には周方向に互いに120度離間して軸方向に延びる3つのリブ17(17a、17b、17c)が形成されている。3つのリブ17の径方向内側の面に内接する仮想円18の直径は光ファイバ14の外形より小さくなるように構成されており、これら3つのリブ17があることにより光ファイバ14は圧入孔16に圧入される。光ファイバ14が圧入孔16に圧入された状態のとき、光ファイバ14の光軸20(図2参照)と位置決め部材15の中心軸Pとが一致する。なお、リブの数は3つに限られるものではなく、適宜選択可能である。
FIG. 3 is a schematic view of the
図2に戻り、リブ17の上端は図2に示すように位置決め部材15の上端まで達していない。リブ17の上端が位置決め部材15の上端まで達しないようにすると、光ファイバ14を圧入孔16に挿入するとき容易に挿入することができるので、光ファイバ14を位置決め部材15に圧入固定する作業が容易になる。また、光ファイバ14は位置決め部材15に着脱されることもあるので、圧入固定する作業が容易になると、着脱作業を行う作業者の利便性が向上する。
Returning to FIG. 2, the upper end of the
破線19は、投光素子11の光学中心とレンズ13の中心とを連ねる直線、すなわち発光モジュール1の光軸を示している。発光モジュール1の光軸は破線19で示すようにベース部12の上面に対して垂直な直線となる。
投光素子11に対する位置決め部材15の位置がずれていない場合は、発光モジュール1の光軸19と、光ファイバ14において位置決め部材15に固定されている一端部近傍の光軸20とが一致する。なお、図2では理解を容易にするため発光モジュール1の光軸19と光ファイバ14の光軸20とをずらして示している。
A
When the position of the positioning
しかしながら、投光素子11に対する位置決め部材15の位置がずれていると、発光モジュール1の光軸19と光ファイバ14の光軸20とが一致しなくなる。発光モジュール1の光軸19と光ファイバ14の光軸20とが一致しないと、光ファイバ14のコアに入射する光の強度が弱くなり、結果として光ファイバセンサの感度が低下することになる。
そこで、本実施形態に係る発光モジュール1の製造工程では、位置決め部材15をベース部12に固定する前に、自動調整装置を用いて投光素子11に対する位置決め部材15の位置を調整する。
However, if the position of the positioning
Therefore, in the manufacturing process of the light emitting module 1 according to the present embodiment, the position of the positioning
(2)自動調整装置の構成
図4は、自動調整装置30の模式図である。自動調整装置30は、作業台31、デジタルカメラ32、フレーム33、制御部34、調整機構35などを備えて構成されている。
作業台31は、ベース部12が取り付けられる台である。ベース部12は作業台31上の所定の作業位置に位置ずれしないように取り付けられる。
(2) Configuration of Automatic Adjustment Device FIG. 4 is a schematic diagram of the
The work table 31 is a table to which the
デジタルカメラ32(撮像装置の一例)は、フレーム33により作業位置の上方に固定されている。デジタルカメラ32は、投光素子11を作業台31の上方から撮像し、撮像したデジタル画像を制御部34に出力する。
制御部34は、CPU、ROM、RAMなどを備えて構成されている。制御部34はデジタルカメラ32から出力されたデジタル画像を解析して投光素子11の光学中心を判別し、判別結果に基づいて調整機構35を制御する。以下に、投光素子11の光学中心の判別について説明する。
A digital camera 32 (an example of an imaging device) is fixed above the work position by a
The
図5は、デジタルカメラ32から出力されたデジタル画像の一例を示す模式図である。デジタル画像は投光素子11の光学中心を判別できるものであればよいので、画素ごとに1つの濃度情報を持つ所謂モノクロ画像でもよい。なお、画素ごとにRGB3つの濃度情報を持つ所謂カラー画像であってもよい。濃度情報はデジタルカメラ32の各受光素子に入射した光量に相関する情報であり、例えば0(黒)〜255(白)の256階調で表される。図5ではデジタル画像を構成する画素をそれぞれ一つの格子で示しており、色が濃い(黒に近い)画素ほど濃度情報が大きく(光量が多く)、色が薄い(白に近い)画素ほど濃度情報が小さい(光量が少ない)ことを示している。精度よく光学中心を判別するためには、表現可能な階調数が多く(所謂ダイナミックレンジが広く)、且つ高解像度のデジタルカメラを用いることが望ましい。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a digital image output from the
投光素子11の光学中心は、デジタル画像の光量ピークであってもよいし、光量重心であってもよい。
光量ピークとは、デジタル画像において最も大きい濃度情報、言い換えると最も255に近い濃度情報のことである。
一方、光量重心とは、濃度情報を重さととらえた場合のデジタル画像の重心のことである。
The optical center of the
The light intensity peak is the largest density information in the digital image, in other words, the density information closest to 255.
On the other hand, the light intensity centroid is the centroid of the digital image when density information is regarded as weight.
デジタル画像上において光量ピークが表れる座標は不変であるとは限らず、投光素子11の輝度の時間的変化やその他の要因によって変動する可能性もある。これに対して一般に光量重心は安定しているので、本実施形態では光量重心を投光素子11の光学中心とする。なお、光量ピークが表れる位置が安定していると判断される場合には光量ピークを光学中心としてもよい。また、光量重心を判別する場合は、明らかに投光素子11を表していない画素(例えば図5の白い画素)を除外してもよい。具体的には例えば、濃度情報が一定値以上である画素のみについてそれらの光量重心を判別するようにしてもよい。
The coordinates at which the light intensity peak appears on the digital image are not necessarily unchanged, and may vary due to temporal changes in the brightness of the
図4に戻り、調整機構35は、位置決め部材15を保持するハンド36、投光素子11の光軸に垂直なXY座標系上でハンド36を二次元スライドさせるとともに、X軸及びY軸に垂直なZ軸方向にスライドさせる図示しない三次元スライド機構、三次元スライド機構を駆動するモータ37などを備えて構成されている。以下の説明ではこのXY座標系のことを作業空間座標系というものとする。
Returning to FIG. 4, the
図6は、作業空間座標系をデジタルカメラ32側から見た模式図である。図6では作業台31は省略して示している。ベース部12が取り付けられる作業台31の台面が水平面であるとすると、投光素子11の光軸19は水平面(紙面)に対して垂直な鉛直線となり、従って作業空間座標系によって規定される平面は作業台31の台面と平行な面となる。
FIG. 6 is a schematic view of the work space coordinate system viewed from the
作業台31に対するデジタルカメラ32の位置はフレーム33により固定されているので、デジタル画像上の座標は作業空間座標系の座標と一対一に対応している。デジタル画像上で投光素子11の光学中心が判別されると、その座標を作業空間座標系に変換することにより、作業空間座標系上における投光素子11の光学中心の座標を判別できる。
Since the position of the
制御部34は、作業空間上における現在の位置決め部材15の中心の座標(X0、Y0)と作業空間上における投光素子11の光学中心の座標(X1、Y1)とから、X軸方向の移動量(=X1−X0)、及びY軸方向の移動量(=Y1−Y0)を位置調整量として算出し、位置調整量に基づいてモータ37を制御することにより、位置決め部材15の中心が投光素子11の光学中心に位置するようにハンド36を移動させる。ここで「位置決め部材15の中心が投光素子11の光学中心に位置する」とは、円筒状の位置決め部材15の中心軸Pに垂直な方向から見た場合には、中心軸Pの延長線が投光素子11の光学中心(X1、Y1)を通過することをいう。「位置決め部材15の中心軸P」は、略円柱状の圧入孔16の中心軸と言い換えることもできる。
The
前述したように光ファイバ14は光軸20が位置決め部材15の中心軸Pを通過するように位置決め部材15に圧入固定されるので、位置決め部材15の中心軸Pの延長線が投光素子11の光学中心を通過するように位置決め部材15がベース部12に固定されると、光ファイバ14の光軸20と発光モジュール1の光軸19とが一致し、光ファイバ14のコアに入射する光の強度の低下を低減できる。
As described above, since the
(3)発光モジュールの製造工程
図7は、発光モジュール1の製造工程のフローチャートである。
S101では、作業者は作業台31にベース部12を取り付け、図示しない電力源をベース部12に接続して投光素子11を発光させる。
S102では、作業者は図示しない操作部を操作して制御部34に調整を指示する。
(3) Manufacturing Process of Light Emitting Module FIG. 7 is a flowchart of the manufacturing process of the light emitting module 1.
In S <b> 101, the worker attaches the
In S102, the operator operates an operation unit (not shown) to instruct the
S103では、制御部34は図4に示すようにハンド36を作業台31上から外した状態でデジタルカメラ32を制御して投光素子11を撮像し、撮像した画像をデジタルカメラ32から取得する。(撮像工程)。
S104では、制御部34はデジタル画像に基づいてデジタル画像上における投光素子11の光量重心を判別する。(判別工程)
In S <b> 103, the
In S104, the
S105では、制御部34はデジタル画像上における投光素子11の光量重心に基づいて位置決め部材15の位置調整量を算出する。(算出工程)
S106では、制御部34は図8に示すように位置調整量に基づいてハンド36を移動させる。これにより位置決め部材15の中心が投光素子11の光学中心に位置する。(調整工程)
In S <b> 105, the
In S106, the
S107では、例えば作業者が位置決め部材15の下端面に接着剤を塗布し、その後、操作部を操作して位置決め部材15の下降を指示する。(固定工程)
S108では、制御部34は三次元スライド機構を制御して位置決め部材15を下降させる。これにより位置決め部材15がベース部12に接着固定される。(固定工程)
In S <b> 107, for example, the operator applies an adhesive to the lower end surface of the positioning
In S108, the
(4)実施形態の効果
以上説明した本発明の実施形態1に係る発光モジュール1の製造方法によると、投光素子11を発光させた状態で撮像し、撮像した画像に基づいて投光素子11の光学中心を判別することにより、投光素子11の光学中心を精度よく判別できる。そして、この製造方法よると、投光素子11からの光を外部へ導出する光ファイバ14の一端を投光素子11に対して位置決めするための位置決め部材15の中心が投光素子11の光学中心に位置する状態で位置決め部材15をベース部12に固定するので、投光素子11の光学中心に対して光ファイバ14を精度よく位置決めできる。
よってこの発光モジュール1の製造方法によると、光ファイバセンサの感度が向上する。
(4) Effects of Embodiment According to the method for manufacturing the light emitting module 1 according to Embodiment 1 of the present invention described above, the
Therefore, according to the method for manufacturing the light emitting module 1, the sensitivity of the optical fiber sensor is improved.
更に、この製造方法によると、位置決め部材15の位置を自動調整装置30により調整するので、位置決め部材15の位置の調整を効率よく、且つ精度よく行うことができる。
Furthermore, according to this manufacturing method, since the position of the positioning
更に、この製造方法によると、投光素子11の光学中心は、投光素子11の光量重心である。一般に投光素子11の光量重心は投光素子11の輝度の変化に対して安定しているので、投光素子11の光量重心を投光素子11の光学中心とすると、発光モジュール1の品質が安定する。
Furthermore, according to this manufacturing method, the optical center of the
また、本発明の実施形態1に係る発光モジュール1によると、投光素子11の光学中心がベース部12の中心からずれていても、位置決め部材15の中心が投光素子11の光学中心に位置する状態で位置決め部材15をベース部12に固定するので、投光素子11の光学中心に対して光ファイバ14を精度よく位置決めすることができ、結果として光ファイバセンサの感度が向上する。
Further, according to the light emitting module 1 according to Embodiment 1 of the present invention, the center of the positioning
更に、発光モジュール1によると、圧入孔16の内周壁にリブ17を設けることで圧入孔16の径を光ファイバ14の径よりやや広く設けることができ、それにより光ファイバ14の着脱を容易に行うことができる。
Furthermore, according to the light emitting module 1, the
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図9ないし図10によって説明する。
実施形態2では、作業者が位置決め部材15の位置を調整する。
図9は、実施形態2に係る調整装置の模式図である。調整装置40は、作業台31、デジタルカメラ32、フレーム33、調整機構41などを備えて構成されている。作業台31、デジタルカメラ32、フレーム33は実施形態1と実質的に同一であるため同一の符号を付して説明を省略する。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the operator adjusts the position of the positioning
FIG. 9 is a schematic diagram of the adjusting device according to the second embodiment. The
調整機構41は、実施形態1に係るハンド36、及び三次元スライド機構を備えているが、制御部34、モータ37は備えていない。その代わりとして、実施形態2ではデジタルカメラ32で撮影した動画像を表示するCRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置42が設けられており、三次元スライド機構には作業者が手動でハンド36を移動させるための図示しないハンドルなどが設けられている。
The
図10は、発光モジュール1の製造工程の流れを示すフローチャートである。
S201では、作業者は作業台31にベース部12を取り付け、図示しない電力源をベース部12に接続して投光素子11を発光させる。
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the manufacturing process of the light emitting module 1.
In S <b> 201, the worker attaches the
S202では、作業者は図示しない操作部を操作してデジタルカメラ32による撮像を開始する。
S203では、作業者は表示装置42に表示される動画像を参照して投光素子11の光学中心を判別し、三次元スライド機構を操作して位置決め部材15の中心が投光素子11の光学中心に位置するように位置決め部材15を移動させる。
In S202, the operator operates an operation unit (not shown) to start imaging with the
In S203, the operator refers to the moving image displayed on the
S204では、例えば作業者が位置決め部材15の下端面に接着剤を塗布する。
S205では、作業者は三次元スライド機構を操作して位置決め部材15を下降させる。これにより位置決め部材15がベース部12に接着固定される。
In S <b> 204, for example, the operator applies an adhesive to the lower end surface of the positioning
In S205, the operator operates the three-dimensional slide mechanism to lower the
以上説明した本発明の実施形態2に係る発光モジュールの製造方法によると、画像を表示装置42に表示し、作業者が、表示装置42に表示されている画像を参照して位置決め部材15の位置を調整するので、簡素な構成で位置決め部材15の位置を調整できる。
実施形態2はその他の点において実施形態1と実質的に同一である。
According to the method for manufacturing the light emitting module according to the second embodiment of the present invention described above, an image is displayed on the
The second embodiment is substantially the same as the first embodiment in other points.
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図11によって説明する。
図11は、実施形態3に係る光ファイバセンサ50の断面図である。ここでは図11の上側を前側、図11の下側を後側として説明を行う。
光ファイバセンサ50は、合成樹脂製の素子ブロック51の後部側に発光モジュール1と受光モジュール130とを収容すると共に、素子ブロック51の前部側に発光モジュール1に対応して投光側光ファイバ14を、受光モジュール130に対応して受光側光ファイバ131を取り付けている。
<Embodiment 3>
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the
The
光ファイバセンサ50の具体的構成について説明すると、素子ブロック51は縦長なブロック状をなすと共に、後部中央は後方に張り出している。この張り出した箇所には素子ブロック51の後面側に開口する第一収容部132が凹設され、そこには、発光モジュール1が投光面を前方に向けた状態で収容されている。
The specific configuration of the
第一収容部132は、発光モジュール1の位置決め部材15を保持する固定部133と、ベース部12を収容する収容部134とから構成され、全体として段差状をなしている。固定部133は発光モジュール1の位置決め部材15に対応しており、その大きさは位置決め部材15の外形に比べ、やや小さめに作られている。その一方、収容部134は発光モジュール1のベース部12に対応しており、その大きさはベース部12の外形に比べ、大きめに作られている。収容部134の形状は正方形状をなすと共に、収容部134の4つの内壁面はいずれもフラットに平面加工されている。
The
図11に示すように第一収容部132に対して発光モジュール1を後方から差し込むと(圧入工程)、固定部133の内周面に対し、発光モジュール1の位置決め部材15の外周面がその全周に亘って隙間なく嵌合する構成となっている。
第一収容部132にはファイバ挿通孔135(貫通孔の一例)が設けられている。ファイバ挿通孔135は前方に向けて水平に延びており、素子ブロック51の前面壁を貫通して前方に開口している。このファイバ挿通孔135には、前方側から投光側光ファイバ14が挿通されている。ファイバ挿通孔135の孔径と、投光側光ファイバ14のファイバ径はほぼ同じ寸法に設定してあり、挿通された投光側光ファイバ14の軸線Lが、ファイバ挿通孔135の孔中心位置にほぼ一致する設定となっている。尚、このファイバ挿通孔135の孔中心位置は、この実施形態では第一収容部132の中心に一致している。ファイバ挿通孔135に挿通された投光側光ファイバ14の先端部は発光モジュール1の位置決め部材15に圧入されている。
As shown in FIG. 11, when the light emitting module 1 is inserted into the
The
また、素子ブロック51の後部であって第一収容部132の左側の位置には、第二収容部140が設けられている。この第二収容部140は第一収容部132と同じく段差状をなすと共に、後面が開口しており、内部に受光モジュール130が受光面を前方に向けた状態で収容されている。そして、この第二収容部140の前面壁の中心からも第一収容部132と同様、受光側光ファイバ131を挿通可能なファイバ挿通孔141が、前方に向けて延びている。ファイバ挿通孔141は、素子ブロック51の前面壁を貫通して前方に開口して形成しており、前方側から受光側光ファイバ131が挿通されている。
In addition, a
上記の如く構成された光ファイバセンサ50では、発光モジュール1を駆動させて検出光を出射させると、その光は投光側光ファイバ14内を通って検出対象物(不図示)へと導かれ、ファイバ先端から検出対象物(不図示)に向けて出射される。そして、検出対象物にて反射した反射光は受光側光ファイバ131を通って受光モジュール130へと導かれ、ファイバ先端を出た後、受光モジュール130に入光する。以上のことから、受光した光のレベルに基づいて検出対象物の有無を検出することが出来る。
In the
以上説明した本発明の実施形態3に係る光ファイバセンサの製造方法、及び光ファイバセンサ50によると、貫通孔135に対する位置決め部材15の位置がずれないので、貫通孔135に対する位置決め部材15の位置ずれによる光ファイバ14の固定の難しさを解消できる。
According to the manufacturing method of the optical fiber sensor and the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)上記実施形態では光ファイバ14を位置決め部材15に圧入固定する場合を例に説明したが、光ファイバ14は圧入固定以外の方法で位置決め部材15に固定されてもよい。
(1) Although the case where the
(2)上記実施形態では位置決め部材15を接着剤によりベース部12に固定する場合を例に説明したが、両面テープなどのその他の方法で固定してもよい。
(2) Although the case where the positioning
(3)上記実施形態では作業台31の上方に固定したデジタルカメラ32により投光素子11を直接撮像しているが、光ファイバ14の一端が固定された位置決め部材15をハンド36により投光素子11の上方に位置させ、光ファイバ14の他端をデジタルカメラ32に接続することにより、光ファイバ14を介して投光素子11を撮像してもよい。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では投光素子11の光学中心としてデジタル画像の光量重心や光量ピークを例に説明したが、次のようにして光学中心を判別してもよい。
例えば、前述したデジタル画像を縦7画素×横7画素のブロックに分割し、一つのブロックに属する各画素の濃度情報を合計した合計値をそのブロックのトータル光量とし、トータル光量が最も大きいブロックの中心の画素を光学中心としてもよい。図5に示すデジタル画像の場合、7×7画素のブロックに分割すると、縦3ブロック、横3ブロックの合計9ブロックに分割されることになる。なお、ブロックの大きさは7×7画素に限られるものではなく、適宜選択可能である。
また、例えば、図12に示すように縦7画素×横7画素のウィンドウ150によりデジタル画像を走査し、ウィンドウ150のトータル光量が最も大きくなる位置におけるウィンドウ150の中心画素を光学中心としてもよい。図中の曲線151は、ウィンドウ150の中心が辿る軌跡を示している。
(4) In the above embodiment, the center of light quantity and the peak of light quantity of the digital image have been described as an example of the optical center of the
For example, the above-mentioned digital image is divided into blocks of vertical 7 pixels × horizontal 7 pixels, and the total value of the density information of each pixel belonging to one block is set as the total light amount of the block, and the block having the largest total light amount The center pixel may be the optical center. In the case of the digital image shown in FIG. 5, when it is divided into blocks of 7 × 7 pixels, it is divided into 9 blocks in total, 3 vertical blocks and 3 horizontal blocks. The size of the block is not limited to 7 × 7 pixels, and can be selected as appropriate.
Further, for example, as shown in FIG. 12, a digital image may be scanned by a
1・・・発光モジュール
11・・・投光素子
12・・・ベース部
14・・・光ファイバ
15・・・位置決め部材
16・・・圧入孔
17・・・リブ
30・・・自動調整装置
32・・・デジタルカメラ(撮像装置)
42・・・表示装置
50・・・光ファイバセンサ
51・・・素子ブロック
135・・・ファイバ挿通孔(貫通孔)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
42 ...
Claims (7)
前記撮像工程で撮像した画像に基づいて前記投光素子の光学中心を判別する判別工程と、
前記投光素子からの光を外部へ導出する光ファイバの一端を前記投光素子に対して位置決めするための位置決め部材の中心が前記投光素子の光学中心に位置するように前記位置決め部材の位置を調整する調整工程と、
前記位置決め部材の中心が前記投光素子の光学中心に位置する状態で前記位置決め部材を前記ベース部に固定する固定工程と、
を含む発光モジュールの製造方法。 An imaging step of attaching the base portion on which the light projecting element is mounted to a work position and imaging the light projecting element with an imaging device in a state where the light projecting element emits light;
A determination step of determining the optical center of the light projecting element based on the image captured in the imaging step;
The position of the positioning member is such that the center of the positioning member for positioning one end of the optical fiber for guiding light from the light projecting element to the outside with respect to the light projecting element is located at the optical center of the light projecting element. An adjustment process for adjusting
A fixing step of fixing the positioning member to the base portion in a state where the center of the positioning member is positioned at the optical center of the light projecting element;
Manufacturing method of light emitting module containing.
前記画像上における前記投光素子の光学中心に基づいて前記位置決め部材の位置調整量を算出する算出工程を含み、
前記調整工程において、自動調整装置が、前記位置調整量に基づいて前記位置決め部材の位置を調整する、発光モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the light emitting module according to claim 1,
A calculation step of calculating a position adjustment amount of the positioning member based on an optical center of the light projecting element on the image;
In the adjustment step, the automatic adjustment device adjusts the position of the positioning member based on the position adjustment amount.
前記投光素子の光学中心は、前記投光素子の光量重心である、発光モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the light emitting module according to claim 2,
The light emitting module manufacturing method, wherein the optical center of the light projecting element is a light intensity center of the light projecting element.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発光モジュールの製造方法と、
前記貫通孔の他方の開口から前記位置決め部材を圧入する圧入工程と、
を含む光ファイバセンサの製造方法。 A method of manufacturing an optical fiber sensor including an element block having a through hole into which an optical fiber is inserted from one opening,
A manufacturing method of the light emitting module according to any one of claims 1 to 3,
A press-fitting step of press-fitting the positioning member from the other opening of the through hole;
An optical fiber sensor manufacturing method including:
前記投光素子からの光を外部へ導出する光ファイバの一端を前記投光素子に対して位置決めするための位置決め部材と、
を備え、前記位置決め部材は、その中心が前記投光素子の光学中心に位置する状態で前記ベース部に接着固定されている、発光モジュール。 A base portion on which a light emitting element is mounted;
A positioning member for positioning one end of an optical fiber for guiding light from the light projecting element to the outside with respect to the light projecting element;
And the positioning member is bonded and fixed to the base portion in a state where the center thereof is located at the optical center of the light projecting element.
前記位置決め部材は、前記光ファイバの一端が圧入される圧入孔を有し、
前記圧入孔の内周壁には、周方向に互いに離間して軸方向に延びるリブが形成されている、発光モジュール。 The light emitting module according to claim 5,
The positioning member has a press-fitting hole into which one end of the optical fiber is press-fitted,
A light emitting module, wherein ribs extending in the axial direction and spaced apart from each other in the circumferential direction are formed on an inner peripheral wall of the press-fitting hole.
一方の開口から光ファイバが挿入される貫通孔が形成されている素子ブロックと、
を備え、前記貫通孔の他方の開口から前記位置決め部材が圧入されている、光ファイバセンサ。
The light emitting module according to claim 5 or 6,
An element block in which a through hole into which an optical fiber is inserted from one opening is formed;
An optical fiber sensor in which the positioning member is press-fitted from the other opening of the through hole.
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