JP4169486B2 - 光電変換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備え、例えばマイクロマシンへ駆動電力と制御信号とを伝送する光電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロマシンに備えられた光電変換装置は、該マイクロマシンを駆動する駆動電力と該マイクロマシンを制御する制御信号とを得るために、可視光を受光して発電する光起電力部と、赤外線を用いた光信号を受光して該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える。
図１３は、従来の光電変換装置の模式的平面図、図１４は、図１３のＸIV−ＸIV線の断面図である。
図中１は基板であり、該基板１上に、平板状の光起電力部２０を積層し、該光起電力部２０上に、光起電力部２０の面積よりも小さい面積を有する平板状の光信号変換部３０を積層してある。
【０００３】
以上のような光電変換装置を用いる場合、可視光５，５，…及び光信号６，６，…は、直接的に、又は、例えば光ファイバを用いて、夫々同一方向から同時的に光起電力部２０及び光信号変換部３０に入射するよう照射される。
この場合、可視光５，５，…が光起電力部２０に入射したとき、該光起電力部２０は可視光５，５，…を受光して発電し、また、光信号６，６，…が光信号変換部３０に入射したとき、該光信号変換部３０は光信号６，６，…を受光して電気信号に変換する。
発電された電力、及び電気信号は、図示しない電極を介してマイクロマシンへ伝送される。このとき、マイクロマシンは前記電力を用いて駆動し、前記電気信号を制御信号として受け付けて所要の動作を行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光電変換装置は、光起電力部２０と光信号変換部３０とが隣り合うようにして光起電力部２０と光信号変換部３０とを配置する必要があり、このため光起電力部２０の面積と光信号変換部３０の面積とを夫々充分に確保することができず、発電量が不足し、また、光信号を確実に受信することが困難になるという問題があった。
また、充分な発電量を確保し、また、光信号を確実に受信するために、光起電力部２０の面積と光信号変換部３０の面積とを大きくする場合、装置全体の平面的な寸法が増大するという問題もあった。
【０００５】
本発明は斯かる問題を解決するためになされたものであり、同一方向から照射される電力供給用の光と制御用の光信号とを分離する分光部を備えることにより、同じ方向に向くよう配置されていない光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる光電変換装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、同一方向から照射される電力供給用の光と制御用の光信号とを分離する分光部を備えることにより、重なるように配置してある光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる光電変換装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、発光部を備えることにより、光信号を送受信することができる光電変換装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、基板上に第１光起電力部を配置し、基板と第２光起電力部との間に光信号変換部を配置し、制御用の光信号を光信号変換部に入射させる分光部を第１光起電力部上に配置することにより、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光起電力部及び第２光起電力部の面積と光信号変換部の面積とを夫々充分に確保でき、特に第１光起電力部及び第２光起電力部が受光し易くなる光電変換装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、第２光起電力部と基板との間に発光部を配置することにより、第２光起電力部と基板との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号を送受信することができる光電変換装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、基板上に第１光信号変換部を配置し、基板と第２光信号変換部との間に光起電力部を配置し、電力供給用の光を光起電力部に入射させる分光部を第１光信号変換部上に配置することにより、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光信号変換部及び第２光信号変換部の面積と光起電力部の面積とを夫々充分に確保でき、また、複数の光信号を受信することができる光電変換装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る光電変換装置は、光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える光電変換装置において、前記光起電力部と前記光信号変換部とが、互いに異なる方向を向くように配置してあり、光が前記光起電力部に入射し、光信号が前記光信号変換部に入射するように、同一方向から照射される光と光信号とを分離する分光部を備えることを特徴とする。
【０００９】
第１発明にあっては、光起電力部と光信号変換部とが夫々所要の向きに配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、同じ方向に向くよう配置されていない光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００１０】
第２発明に係る光電変換装置は、光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える光電変換装置において、前記光起電力部と前記光信号変換部とを積層配置してあり、光が前記光起電力部に入射し、光信号が前記光信号変換部に入射するように、同一方向から照射される光と光信号とを分離する分光部を備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明にあっては、光起電力部が光信号変換部を覆うように、又は、光信号変換部が光起電力部を覆うように、光起電力部と光信号変換部とが配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、重なるように配置してある光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００１２】
第３発明に係る光電変換装置は、電気信号を光信号に変換して該光信号を発光する発光部を備えることを特徴とする。
第３発明にあっては、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、光信号を送受信することができる。
【００１３】
第４発明に係る光電変換装置は、基板の一部に、平板状の第１光起電力部を配置し、前記基板の残部に、前記基板から適宜の距離を隔てて平板状の第２光起電力部を配置し、該第２光起電力部と前記基板との間に前記光信号変換部を配置し、前記第１光起電力部上に、前記第１光起電力部に向けて照射される前記光を透過し、前記第１光起電力部に向けて照射される前記光信号の進行方向を、該光信号が前記光信号変換部に入射するよう変更する前記分光部を配置してあることを特徴とする。
【００１４】
第４発明にあっては、第１光起電力部の受光面及び第２光起電力部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光信号変換部は第２光起電力部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光起電力部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光信号が光信号変換部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光が第１光起電力部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光起電力部及び第２光起電力部の面積と光信号変換部の面積とを夫々充分に確保でき、特に第１光起電力部及び第２光起電力部が受光し易くなる。
また、例えば外部の光源を用いて、光が第１光起電力部及び第２光起電力部の全面に向けて照射されるよう構成する場合は、各受光面が充分な量の光を受光することができるため、最大限の発電量を得ることができる。
【００１５】
第５発明に係る光電変換装置は、前記光信号と光路を同一とするように、前記第２光起電力部と前記基板との間に前記発光部を配置してあることを特徴とする。
第５発明にあっては、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を、第２光起電力部と基板との間に配置された発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、第２光起電力部と基板との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号を送受信することができる。
【００１６】
第６発明に係る光電変換装置は、基板の一部に、平板状の第１光信号変換部を配置し、前記基板の残部に、前記基板から適宜の距離を隔てて平板状の第２光信号変換部を配置し、該第２光信号変換部と前記基板との間に前記光起電力部を配置し、前記第１光信号変換部上に、前記第１光信号変換部に向けて照射される前記光信号を透過し、前記第１光信号変換部に向けて照射される前記光の進行方向を、該光が前記光起電力部に入射するよう変更する前記分光部を配置してあることを特徴とする。
【００１７】
第６発明にあっては、第１光信号変換部の受光面及び第２光信号変換部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光起電力部は第２光信号変換部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光信号変換部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光が光起電力部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光信号の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光信号が第１光信号変換部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光信号変換部及び第２光信号変換部の面積と光起電力部の面積とを夫々充分に確保できる。
また、例えば外部の光通信装置を用いて、２種類の光信号を第１光信号変換部及び第２光信号変換部に向けて照射し、第１光信号変換部が一方の光信号を受光し、第２光信号変換部が他方の光信号を受光するよう構成することができるため、複数の光信号を受信することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態 １．
図１は、本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の模式的平面図、図２は、図１のII−II線の断面図である。また、図３は該光電変換装置の光起電力部の模式的断面図である。
図中１は基板であり、該基板１は矩形の金属、セラミック、又は合成樹脂等を用いてなる。第１光起電力部３１及び第２光起電力部３２は矩形の平板状であって、波長４００〜７００ｎｍの可視光５を受光して発電する。光信号変換部２は平板状であって、光通信用に変調された波長８００ｎｍ以上の赤外線を用いた光信号６を受光して該光信号６を電気信号に変換する。
【００１９】
第１光起電力部３１及び第２光起電力部３２は、公知の製造方法で形成されたアモルファスＳｉ光起電力素子であり、図３に示すように、夫々矩形の基板３ｄ上に、電極膜３ｂ、半導体層３ａ、透光性電極膜３ｃを積層して形成され、透光性電極膜３ｃが第１光起電力部３１の受光面３１ａ又は第２光起電力部３２の受光面３２ａとなり、前記基板３ｄが基板１上又はスペーサ７上に配置される。
光電変換装置は、第１光起電力部３１を、受光面３１ａを基板１の一面と同じ方向に向けて該一面上に直接設置し、該第１光起電力部３１と隣り合うようにして前記一面上に直方体のスペーサ７を設置し、該スペーサ７の第１光起電力部３１側の側面に、光信号変換部２の受光面２ａを第１光起電力部３１側に向けて光信号変換部２を密着してあり、光信号変換部２及びスペーサ７を覆うようにして、受光面３２ａを前記一面と同じ方向に向けて第２光起電力部３２をスペーサ７に設置してある。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
分光部４は、例えばガラスを用いてなる三角柱の透光性基体４ａの一側面に、可視光を透過し赤外線を反射する誘電体多層薄膜４ｂを形成してなり、該誘電体多層薄膜４ｂを光信号変換部２側へ向けて、第１光起電力部３１の受光面３１ａ上に配置してある。
【００２１】
以上のような光電変換装置は、外部の光源及び光通信装置を用いて、可視光５及び光信号６を受光面３１ａ及び受光面３２ａに向けて同時的に照射して用いる。このとき、第１光起電力部３１の受光面３１ａ及び第２光起電力部３２の受光面３２ａを基板１の一面側全体に配置して受光面３１ａ及び受光面３２ａの面積を最大限に確保してあるため、また、光信号変換部２は第２光起電力部３２と基板１との間に配置されており、可視光５及び光信号６の内、受光面３１ａ上に配置してある分光部４によって進行方向を変更された光信号６が光信号変換部２の受光面２ａに入射するよう構成してあるため、更に、分光部４は可視光５の進行方向を変更せず透過させて、透過させた可視光５が受光面３１ａに受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、受光面３１ａ及び受光面３２ａの面積と受光面２ａの面積とを夫々充分に確保でき、特に受光面３１ａ及び受光面３２ａが受光し易くなり、最大限の発電量を得ることができる。
【００２２】
図５は、本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の光起電力部の模式的断面図であり、図６は、該光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
第１光起電力部３１は、図５に示すように、基板１の一部に電極膜３ｂ、半導体層３ａ、透光性電極膜３ｃ、受光面３１ａとなる透光性基板３ｅを積層して構成しても良い。また、図６に示すように、分光部４は、ガラスを用いてなる平板状の透光性基体４ｃの一面に誘電体多層薄膜４ｂを形成し、該誘電体多層薄膜４ｂが光信号変換部２側へ向くように、受光面３１ａに対して傾斜角を設けて透光性基体４ｃを受光面３１ａ上に配置しても良い。
【００２３】
なお、第１光起電力部及び第２光起電力部の配置は、例えば第２光起電力部をスペーサを介して基板の中央部に配置し、第１光起電力部はスペーサを取り囲むようにして基板上にロの字型に配置しても良く、このとき光信号変換部をスペーサの全周に配置しても良い。
また、スペーサは基板と一体化して設けても良い。
また、第１光起電力部及び第２光起電力部として結晶系Ｓｉ光起電力素子を用いた場合であっても、アモルファスＳｉ光起電力素子を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
更に、金属又は金属メッキを施されたセラミック等を基板として用いる場合は、該基板を光信号変換部、第１光起電力部又は第２光起電力部の電極として用いることができる。
【００２４】
図７及び図８は本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の応用例の説明図である。
図７に示すように、光電変換装置１１は、代表長さが数センチメートル以下である微小機械８２に、基板１が該微小機械８２の本体に垂直になるよう配置して用いる。光電変換装置１１に光ファイバ８１を用いて可視光５及び光信号６を照射して、微小機械８２へ駆動電力及び制御信号を伝送する。
【００２５】
また、図８に示すように、光電変換装置１１は、配管８３内部で作業するマイクロマシン１０に、該マイクロマシン１０の本体に基板１側を取り付けて用いる。該光電変換装置１１に配管８３を通して可視光５及び光信号６を照射して、マイクロマシン１０へ駆動電力及び制御信号を伝送する。
このとき、光電変換装置１１を備えたマイクロマシン１０は、可視光５を用いて発電することによって外部から無索でエネルギーを供給され、また、光信号６を受光して電気信号に変換することによって無索で外部から制御信号を受信することができるため、内部にエネルギー源を搭載する必要がなく、このためマイクロマシン１０全体の大きさ又は重量を抑制でき、エネルギーの供給又はマイクロマシンの制御を有索で行なう方式のマイクロマシンに比べて、移動又は作業等の制限が少なくなる。
【００２６】
実施の形態 ２．
図９は本発明の実施の形態２に係る光電変換装置の模式的平面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線の断面図である。
図中９は発光部であり、該発光部９は平板状であって、光電変換装置が備えられる装置本体（例えばマイクロマシン）から伝送される電気信号を、光通信用に変調された波長８００ｎｍ以上の赤外線を用いた光信号６１に変換して発光する発光面９ａを有する。
本実施の形態は、基板１に垂直な方向の長さが、前述した実施の形態１のスペーサ７よりも長いスペーサ７１を用い、該スペーサ７１の側面に、前述した実施の形態１と同様にして光信号変換部２を配置し、該光信号変換部２に隣接して前記側面に発光部９を配置してある。
その他、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００２７】
以上のような光電変換装置は、前記電気信号を発光部９が光信号６１に変換して発光し、該光信号６１を分光部４に入射させることによって、分光部４で進行方向を変更された光信号６１が、例えば外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、第２光起電力部３２と基板１との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号６１及び光信号６を用いて制御信号を送受信することができる。
【００２８】
実施の形態 ３．
図１１は本発明の実施の形態３に係る光電変換装置の模式的平面図、図１２は図１１のＸII−ＸII線の断面図である。
本実施の形態は、前述した実施の形態１の第１光起電力部３１及び第２光起電力部３２の代わりに第１光信号変換部２１及び第２光信号変換部２２を配置する。第１光信号変換部２１は光信号６を受光して、第２光信号変換部２２は光信号６２を受光して、夫々所要の電気信号に変換する。
また、平面方向の断面積が、実施の形態１のスペーサ７よりも小さいスペーサ７２を用い、スペーサ７２と光起電力部３とが隣接するようにして、光起電力部３の受光面３ｆを基板１に向けて、第２光信号変換部２２の受光面２２ａ側とは逆側の面に光起電力部３を密着してある。
【００２９】
分光部４１は、第１光信号変換部２１の受光面２１ａ上に配置され、受光面２１ａに向けて同時的に照射された可視光５、光信号６及び光信号６２の内、光信号６及び光信号６２を透過させることによって該光信号６及び光信号６２の進行方向を変えることなく、可視光５を反射することによって該可視光５の進行方向を変更して、可視光５と光信号６及び光信号６２とを分離する。このとき、透過した光信号６は受光面２１ａに入射し、また、反射した可視光５は光起電力部３の受光面３ｆへ入射するよう構成してある。
その他、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００３０】
以上のような光電変換装置は、外部の光源及び光通信装置を用いて、可視光５、光信号６及び光信号６２を受光面２１ａ及び受光面２２ａに向けて同時的に照射して用いる。このとき、第１光信号変換部２１の受光面２１ａ及び第２光信号変換部２２の受光面２２ａを基板１の一面側全体に配置して受光面２１ａ及び受光面２２ａの面積を最大限に確保してあるため、また、光起電力部３は第２光信号変換部２２と基板１との間に配置されており、可視光５及び光信号６の内、受光面２１ａ上に配置してある分光部４１によって進行方向を変更された可視光５が光起電力部３の受光面３ｆに入射するよう構成してあるため、更に、分光部４１は光信号６の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光信号６が受光面２１ａに受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、受光面２１ａ及び受光面２２ａの面積と受光面３ｆの面積とを夫々充分に確保でき、特に受光面２１ａ及び受光面２２ａが受光し易くなり、光信号６及び光信号６２を確実に受信することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の光電変換装置によれば、同一方向から照射される電力供給用の光と制御用の光信号とを分離する分光部を備えることにより、光起電力部と光信号変換部とが夫々所要の向きに配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、同じ方向に向くよう配置されていない光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００３２】
また、光起電力部が光信号変換部を覆うように、又は、光信号変換部が光起電力部を覆うように、光起電力部と光信号変換部とが配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、重なるように配置してある光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００３３】
また、発光部を備えることにより、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、光信号を送受信することができる。
【００３４】
また、基板上に第１光起電力部を配置し、基板と第２光起電力部との間に光信号変換部を配置し、制御用の光信号を光信号変換部に入射させる分光部を第１光起電力部上に配置することにより、第１光起電力部の受光面及び第２光起電力部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光信号変換部は第２光起電力部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光起電力部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光信号が光信号変換部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光が第１光起電力部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光起電力部及び第２光起電力部の面積と光信号変換部の面積とを夫々充分に確保でき、特に第１光起電力部及び第２光起電力部が受光し易くなる。
また、例えば外部の光源を用いて、光が第１光起電力部及び第２光起電力部の全面に向けて照射されるよう構成する場合は、各受光面が充分な量の光を受光することができるため、最大限の発電量を得ることができる。
【００３５】
また、第２光起電力部と基板との間に発光部を配置することにより、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を、第２光起電力部と基板との間に配置された発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、第２光起電力部と基板との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号を送受信することができる。
【００３６】
また、基板上に第１光信号変換部を配置し、基板と第２光信号変換部との間に光起電力部を配置し、電力供給用の光を光起電力部に入射させる分光部を第１光信号変換部上に配置することにより、第１光信号変換部の受光面及び第２光信号変換部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光起電力部は第２光信号変換部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光信号変換部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光が光起電力部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光信号の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光信号が第１光信号変換部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光信号変換部及び第２光信号変換部の面積と光起電力部の面積とを夫々充分に確保できる。
また、例えば外部の光通信装置を用いて、２種類の光信号が第１光信号変換部及び第２光信号変換部に向けて照射されるよう構成する場合は、第１光信号変換部が一方の光信号を受光し、第２光信号変換部が他方の光信号を受光することができるため、複数の光信号を受信することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の模式的平面図である。
【図２】図１のII−II線の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の光起電力部の模式的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の光起電力部の模式的断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の応用例の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の応用例の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る光電変換装置の模式的平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る光電変換装置の模式的平面図である。
【図１２】図１１のＸII−ＸII線の断面図である。
【図１３】従来の光電変換装置の模式的平面図である。
【図１４】図１３のＸIV−ＸIV線の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 光信号変換部
２ａ 受光面
３１ 第１光起電力部
３１ａ 受光面
３２ 第２光起電力部
３２ａ 受光面
４ 分光部
５ 可視光
６ 光信号
９ 発光部
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備え、例えばマイクロマシンへ駆動電力と制御信号とを伝送する光電変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロマシンに備えられた光電変換装置は、該マイクロマシンを駆動する駆動電力と該マイクロマシンを制御する制御信号とを得るために、可視光を受光して発電する光起電力部と、赤外線を用いた光信号を受光して該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える。
図１３は、従来の光電変換装置の模式的平面図、図１４は、図１３のＸIV−ＸIV線の断面図である。
図中１は基板であり、該基板１上に、平板状の光起電力部２０を積層し、該光起電力部２０上に、光起電力部２０の面積よりも小さい面積を有する平板状の光信号変換部３０を積層してある。
【０００３】
以上のような光電変換装置を用いる場合、可視光５，５，…及び光信号６，６，…は、直接的に、又は、例えば光ファイバを用いて、夫々同一方向から同時的に光起電力部２０及び光信号変換部３０に入射するよう照射される。
この場合、可視光５，５，…が光起電力部２０に入射したとき、該光起電力部２０は可視光５，５，…を受光して発電し、また、光信号６，６，…が光信号変換部３０に入射したとき、該光信号変換部３０は光信号６，６，…を受光して電気信号に変換する。
発電された電力、及び電気信号は、図示しない電極を介してマイクロマシンへ伝送される。このとき、マイクロマシンは前記電力を用いて駆動し、前記電気信号を制御信号として受け付けて所要の動作を行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光電変換装置は、光起電力部２０と光信号変換部３０とが隣り合うようにして光起電力部２０と光信号変換部３０とを配置する必要があり、このため光起電力部２０の面積と光信号変換部３０の面積とを夫々充分に確保することができず、発電量が不足し、また、光信号を確実に受信することが困難になるという問題があった。
また、充分な発電量を確保し、また、光信号を確実に受信するために、光起電力部２０の面積と光信号変換部３０の面積とを大きくする場合、装置全体の平面的な寸法が増大するという問題もあった。
【０００５】
本発明は斯かる問題を解決するためになされたものであり、同一方向から照射される電力供給用の光と制御用の光信号とを分離する分光部を備えることにより、同じ方向に向くよう配置されていない光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる光電変換装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、同一方向から照射される電力供給用の光と制御用の光信号とを分離する分光部を備えることにより、重なるように配置してある光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる光電変換装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、発光部を備えることにより、光信号を送受信することができる光電変換装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、基板上に第１光起電力部を配置し、基板と第２光起電力部との間に光信号変換部を配置し、制御用の光信号を光信号変換部に入射させる分光部を第１光起電力部上に配置することにより、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光起電力部及び第２光起電力部の面積と光信号変換部の面積とを夫々充分に確保でき、特に第１光起電力部及び第２光起電力部が受光し易くなる光電変換装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、第２光起電力部と基板との間に発光部を配置することにより、第２光起電力部と基板との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号を送受信することができる光電変換装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、基板上に第１光信号変換部を配置し、基板と第２光信号変換部との間に光起電力部を配置し、電力供給用の光を光起電力部に入射させる分光部を第１光信号変換部上に配置することにより、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光信号変換部及び第２光信号変換部の面積と光起電力部の面積とを夫々充分に確保でき、また、複数の光信号を受信することができる光電変換装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る光電変換装置は、光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える光電変換装置において、前記光起電力部と前記光信号変換部とが、互いに異なる方向を向くように配置してあり、光が前記光起電力部に入射し、光信号が前記光信号変換部に入射するように、同一方向から照射される光と光信号とを分離する分光部を備えることを特徴とする。
【０００９】
第１発明にあっては、光起電力部と光信号変換部とが夫々所要の向きに配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、同じ方向に向くよう配置されていない光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００１０】
第２発明に係る光電変換装置は、光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える光電変換装置において、前記光起電力部と前記光信号変換部とを積層配置してあり、光が前記光起電力部に入射し、光信号が前記光信号変換部に入射するように、同一方向から照射される光と光信号とを分離する分光部を備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明にあっては、光起電力部が光信号変換部を覆うように、又は、光信号変換部が光起電力部を覆うように、光起電力部と光信号変換部とが配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、重なるように配置してある光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００１２】
第３発明に係る光電変換装置は、電気信号を光信号に変換して該光信号を発光する発光部を備えることを特徴とする。
第３発明にあっては、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、光信号を送受信することができる。
【００１３】
第４発明に係る光電変換装置は、基板の一部に、平板状の第１光起電力部を配置し、前記基板の残部に、前記基板から適宜の距離を隔てて平板状の第２光起電力部を配置し、該第２光起電力部と前記基板との間に前記光信号変換部を配置し、前記第１光起電力部上に、前記第１光起電力部に向けて照射される前記光を透過し、前記第１光起電力部に向けて照射される前記光信号の進行方向を、該光信号が前記光信号変換部に入射するよう変更する前記分光部を配置してあることを特徴とする。
【００１４】
第４発明にあっては、第１光起電力部の受光面及び第２光起電力部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光信号変換部は第２光起電力部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光起電力部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光信号が光信号変換部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光が第１光起電力部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光起電力部及び第２光起電力部の面積と光信号変換部の面積とを夫々充分に確保でき、特に第１光起電力部及び第２光起電力部が受光し易くなる。
また、例えば外部の光源を用いて、光が第１光起電力部及び第２光起電力部の全面に向けて照射されるよう構成する場合は、各受光面が充分な量の光を受光することができるため、最大限の発電量を得ることができる。
【００１５】
第５発明に係る光電変換装置は、前記光信号と光路を同一とするように、前記第２光起電力部と前記基板との間に前記発光部を配置してあることを特徴とする。
第５発明にあっては、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を、第２光起電力部と基板との間に配置された発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、第２光起電力部と基板との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号を送受信することができる。
【００１６】
第６発明に係る光電変換装置は、基板の一部に、平板状の第１光信号変換部を配置し、前記基板の残部に、前記基板から適宜の距離を隔てて平板状の第２光信号変換部を配置し、該第２光信号変換部と前記基板との間に前記光起電力部を配置し、前記第１光信号変換部上に、前記第１光信号変換部に向けて照射される前記光信号を透過し、前記第１光信号変換部に向けて照射される前記光の進行方向を、該光が前記光起電力部に入射するよう変更する前記分光部を配置してあることを特徴とする。
【００１７】
第６発明にあっては、第１光信号変換部の受光面及び第２光信号変換部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光起電力部は第２光信号変換部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光信号変換部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光が光起電力部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光信号の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光信号が第１光信号変換部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光信号変換部及び第２光信号変換部の面積と光起電力部の面積とを夫々充分に確保できる。
また、例えば外部の光通信装置を用いて、２種類の光信号を第１光信号変換部及び第２光信号変換部に向けて照射し、第１光信号変換部が一方の光信号を受光し、第２光信号変換部が他方の光信号を受光するよう構成することができるため、複数の光信号を受信することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態 １．
図１は、本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の模式的平面図、図２は、図１のII−II線の断面図である。また、図３は該光電変換装置の光起電力部の模式的断面図である。
図中１は基板であり、該基板１は矩形の金属、セラミック、又は合成樹脂等を用いてなる。第１光起電力部３１及び第２光起電力部３２は矩形の平板状であって、波長４００〜７００ｎｍの可視光５を受光して発電する。光信号変換部２は平板状であって、光通信用に変調された波長８００ｎｍ以上の赤外線を用いた光信号６を受光して該光信号６を電気信号に変換する。
【００１９】
第１光起電力部３１及び第２光起電力部３２は、公知の製造方法で形成されたアモルファスＳｉ光起電力素子であり、図３に示すように、夫々矩形の基板３ｄ上に、電極膜３ｂ、半導体層３ａ、透光性電極膜３ｃを積層して形成され、透光性電極膜３ｃが第１光起電力部３１の受光面３１ａ又は第２光起電力部３２の受光面３２ａとなり、前記基板３ｄが基板１上又はスペーサ７上に配置される。
光電変換装置は、第１光起電力部３１を、受光面３１ａを基板１の一面と同じ方向に向けて該一面上に直接設置し、該第１光起電力部３１と隣り合うようにして前記一面上に直方体のスペーサ７を設置し、該スペーサ７の第１光起電力部３１側の側面に、光信号変換部２の受光面２ａを第１光起電力部３１側に向けて光信号変換部２を密着してあり、光信号変換部２及びスペーサ７を覆うようにして、受光面３２ａを前記一面と同じ方向に向けて第２光起電力部３２をスペーサ７に設置してある。
【００２０】
図４は、本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
分光部４は、例えばガラスを用いてなる三角柱の透光性基体４ａの一側面に、可視光を透過し赤外線を反射する誘電体多層薄膜４ｂを形成してなり、該誘電体多層薄膜４ｂを光信号変換部２側へ向けて、第１光起電力部３１の受光面３１ａ上に配置してある。
【００２１】
以上のような光電変換装置は、外部の光源及び光通信装置を用いて、可視光５及び光信号６を受光面３１ａ及び受光面３２ａに向けて同時的に照射して用いる。このとき、第１光起電力部３１の受光面３１ａ及び第２光起電力部３２の受光面３２ａを基板１の一面側全体に配置して受光面３１ａ及び受光面３２ａの面積を最大限に確保してあるため、また、光信号変換部２は第２光起電力部３２と基板１との間に配置されており、可視光５及び光信号６の内、受光面３１ａ上に配置してある分光部４によって進行方向を変更された光信号６が光信号変換部２の受光面２ａに入射するよう構成してあるため、更に、分光部４は可視光５の進行方向を変更せず透過させて、透過させた可視光５が受光面３１ａに受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、受光面３１ａ及び受光面３２ａの面積と受光面２ａの面積とを夫々充分に確保でき、特に受光面３１ａ及び受光面３２ａが受光し易くなり、最大限の発電量を得ることができる。
【００２２】
図５は、本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の光起電力部の模式的断面図であり、図６は、該光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
第１光起電力部３１は、図５に示すように、基板１の一部に電極膜３ｂ、半導体層３ａ、透光性電極膜３ｃ、受光面３１ａとなる透光性基板３ｅを積層して構成しても良い。また、図６に示すように、分光部４は、ガラスを用いてなる平板状の透光性基体４ｃの一面に誘電体多層薄膜４ｂを形成し、該誘電体多層薄膜４ｂが光信号変換部２側へ向くように、受光面３１ａに対して傾斜角を設けて透光性基体４ｃを受光面３１ａ上に配置しても良い。
【００２３】
なお、第１光起電力部及び第２光起電力部の配置は、例えば第２光起電力部をスペーサを介して基板の中央部に配置し、第１光起電力部はスペーサを取り囲むようにして基板上にロの字型に配置しても良く、このとき光信号変換部をスペーサの全周に配置しても良い。
また、スペーサは基板と一体化して設けても良い。
また、第１光起電力部及び第２光起電力部として結晶系Ｓｉ光起電力素子を用いた場合であっても、アモルファスＳｉ光起電力素子を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
更に、金属又は金属メッキを施されたセラミック等を基板として用いる場合は、該基板を光信号変換部、第１光起電力部又は第２光起電力部の電極として用いることができる。
【００２４】
図７及び図８は本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の応用例の説明図である。
図７に示すように、光電変換装置１１は、代表長さが数センチメートル以下である微小機械８２に、基板１が該微小機械８２の本体に垂直になるよう配置して用いる。光電変換装置１１に光ファイバ８１を用いて可視光５及び光信号６を照射して、微小機械８２へ駆動電力及び制御信号を伝送する。
【００２５】
また、図８に示すように、光電変換装置１１は、配管８３内部で作業するマイクロマシン１０に、該マイクロマシン１０の本体に基板１側を取り付けて用いる。該光電変換装置１１に配管８３を通して可視光５及び光信号６を照射して、マイクロマシン１０へ駆動電力及び制御信号を伝送する。
このとき、光電変換装置１１を備えたマイクロマシン１０は、可視光５を用いて発電することによって外部から無索でエネルギーを供給され、また、光信号６を受光して電気信号に変換することによって無索で外部から制御信号を受信することができるため、内部にエネルギー源を搭載する必要がなく、このためマイクロマシン１０全体の大きさ又は重量を抑制でき、エネルギーの供給又はマイクロマシンの制御を有索で行なう方式のマイクロマシンに比べて、移動又は作業等の制限が少なくなる。
【００２６】
実施の形態 ２．
図９は本発明の実施の形態２に係る光電変換装置の模式的平面図、図１０は図９のＸ−Ｘ線の断面図である。
図中９は発光部であり、該発光部９は平板状であって、光電変換装置が備えられる装置本体（例えばマイクロマシン）から伝送される電気信号を、光通信用に変調された波長８００ｎｍ以上の赤外線を用いた光信号６１に変換して発光する発光面９ａを有する。
本実施の形態は、基板１に垂直な方向の長さが、前述した実施の形態１のスペーサ７よりも長いスペーサ７１を用い、該スペーサ７１の側面に、前述した実施の形態１と同様にして光信号変換部２を配置し、該光信号変換部２に隣接して前記側面に発光部９を配置してある。
その他、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００２７】
以上のような光電変換装置は、前記電気信号を発光部９が光信号６１に変換して発光し、該光信号６１を分光部４に入射させることによって、分光部４で進行方向を変更された光信号６１が、例えば外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、第２光起電力部３２と基板１との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号６１及び光信号６を用いて制御信号を送受信することができる。
【００２８】
実施の形態 ３．
図１１は本発明の実施の形態３に係る光電変換装置の模式的平面図、図１２は図１１のＸII−ＸII線の断面図である。
本実施の形態は、前述した実施の形態１の第１光起電力部３１及び第２光起電力部３２の代わりに第１光信号変換部２１及び第２光信号変換部２２を配置する。第１光信号変換部２１は光信号６を受光して、第２光信号変換部２２は光信号６２を受光して、夫々所要の電気信号に変換する。
また、平面方向の断面積が、実施の形態１のスペーサ７よりも小さいスペーサ７２を用い、スペーサ７２と光起電力部３とが隣接するようにして、光起電力部３の受光面３ｆを基板１に向けて、第２光信号変換部２２の受光面２２ａ側とは逆側の面に光起電力部３を密着してある。
【００２９】
分光部４１は、第１光信号変換部２１の受光面２１ａ上に配置され、受光面２１ａに向けて同時的に照射された可視光５、光信号６及び光信号６２の内、光信号６及び光信号６２を透過させることによって該光信号６及び光信号６２の進行方向を変えることなく、可視光５を反射することによって該可視光５の進行方向を変更して、可視光５と光信号６及び光信号６２とを分離する。このとき、透過した光信号６は受光面２１ａに入射し、また、反射した可視光５は光起電力部３の受光面３ｆへ入射するよう構成してある。
その他、実施の形態１と同一部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００３０】
以上のような光電変換装置は、外部の光源及び光通信装置を用いて、可視光５、光信号６及び光信号６２を受光面２１ａ及び受光面２２ａに向けて同時的に照射して用いる。このとき、第１光信号変換部２１の受光面２１ａ及び第２光信号変換部２２の受光面２２ａを基板１の一面側全体に配置して受光面２１ａ及び受光面２２ａの面積を最大限に確保してあるため、また、光起電力部３は第２光信号変換部２２と基板１との間に配置されており、可視光５及び光信号６の内、受光面２１ａ上に配置してある分光部４１によって進行方向を変更された可視光５が光起電力部３の受光面３ｆに入射するよう構成してあるため、更に、分光部４１は光信号６の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光信号６が受光面２１ａに受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、受光面２１ａ及び受光面２２ａの面積と受光面３ｆの面積とを夫々充分に確保でき、特に受光面２１ａ及び受光面２２ａが受光し易くなり、光信号６及び光信号６２を確実に受信することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の光電変換装置によれば、同一方向から照射される電力供給用の光と制御用の光信号とを分離する分光部を備えることにより、光起電力部と光信号変換部とが夫々所要の向きに配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、同じ方向に向くよう配置されていない光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００３２】
また、光起電力部が光信号変換部を覆うように、又は、光信号変換部が光起電力部を覆うように、光起電力部と光信号変換部とが配置してあり、例えば外部の光源から照射された光と、外部の光通信装置から照射された光信号とが、同一方向から同時的に入射する場合、光と光信号とを分離する分光部が前記光又は前記光信号の進行方向を変更して、前記光が光起電力部に入射し、前記光信号が光信号変換部に入射するよう構成してあるため、重なるように配置してある光起電力部及び光信号変換部の内、光起電力部は光を、光信号変換部は光信号を夫々受光することができる。
【００３３】
また、発光部を備えることにより、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、光信号を送受信することができる。
【００３４】
また、基板上に第１光起電力部を配置し、基板と第２光起電力部との間に光信号変換部を配置し、制御用の光信号を光信号変換部に入射させる分光部を第１光起電力部上に配置することにより、第１光起電力部の受光面及び第２光起電力部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光信号変換部は第２光起電力部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光起電力部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光信号が光信号変換部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光が第１光起電力部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光起電力部及び第２光起電力部の面積と光信号変換部の面積とを夫々充分に確保でき、特に第１光起電力部及び第２光起電力部が受光し易くなる。
また、例えば外部の光源を用いて、光が第１光起電力部及び第２光起電力部の全面に向けて照射されるよう構成する場合は、各受光面が充分な量の光を受光することができるため、最大限の発電量を得ることができる。
【００３５】
また、第２光起電力部と基板との間に発光部を配置することにより、例えば光電変換装置がマイクロマシンに備えられたとき、マイクロマシンから伝送された電気信号を、第２光起電力部と基板との間に配置された発光部が光信号に変換して、該光信号を分光部に照射することによって光信号が外部の光通信装置へ入射するよう構成することができるため、第２光起電力部と基板との間のスペースを有効に利用することができ、また、光信号を送受信することができる。
【００３６】
また、基板上に第１光信号変換部を配置し、基板と第２光信号変換部との間に光起電力部を配置し、電力供給用の光を光起電力部に入射させる分光部を第１光信号変換部上に配置することにより、第１光信号変換部の受光面及び第２光信号変換部の受光面を基板の一面側全体に配置して各受光面の面積を最大限に確保することができる。また、光起電力部は第２光信号変換部と基板との間に配置されており、前記受光面に向けて照射される光及び光信号の内、第１光信号変換部の受光面上に配置してある分光部によって進行方向を変更された光が光起電力部の受光面に入射するよう構成することができ、また、前記分光部は光信号の進行方向を変更せず透過させて、透過させた光信号が第１光信号変換部の受光面に受光するため、装置全体の平面的な寸法を増大することなく、又は設置面積を増大することなく、第１光信号変換部及び第２光信号変換部の面積と光起電力部の面積とを夫々充分に確保できる。
また、例えば外部の光通信装置を用いて、２種類の光信号が第１光信号変換部及び第２光信号変換部に向けて照射されるよう構成する場合は、第１光信号変換部が一方の光信号を受光し、第２光信号変換部が他方の光信号を受光することができるため、複数の光信号を受信することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の模式的平面図である。
【図２】図１のII−II線の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の光起電力部の模式的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の光起電力部の模式的断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の分光部の模式的断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の応用例の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る光電変換装置の応用例の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る光電変換装置の模式的平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る光電変換装置の模式的平面図である。
【図１２】図１１のＸII−ＸII線の断面図である。
【図１３】従来の光電変換装置の模式的平面図である。
【図１４】図１３のＸIV−ＸIV線の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 光信号変換部
２ａ 受光面
３１ 第１光起電力部
３１ａ 受光面
３２ 第２光起電力部
３２ａ 受光面
４ 分光部
５ 可視光
６ 光信号
９ 発光部
Claims (6)
- 光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える光電変換装置において、
前記光起電力部と前記光信号変換部とが、互いに異なる方向を向くように配置してあり、光が前記光起電力部に入射し、光信号が前記光信号変換部に入射するように、同一方向から照射される光と光信号とを分離する分光部を備えることを特徴とする光電変換装置。 - 光を受けて発電する光起電力部と、光信号を受けて該光信号を電気信号に変換する光信号変換部とを備える光電変換装置において、
前記光起電力部と前記光信号変換部とを積層配置してあり、光が前記光起電力部に入射し、光信号が前記光信号変換部に入射するように、同一方向から照射される光と光信号とを分離する分光部を備えることを特徴とする光電変換装置。 - 電気信号を光信号に変換して該光信号を発光する発光部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光電変換装置。
- 基板の一部に、平板状の第１光起電力部を配置し、前記基板の残部に、前記基板から適宜の距離を隔てて平板状の第２光起電力部を配置し、該第２光起電力部と前記基板との間に前記光信号変換部を配置し、前記第１光起電力部上に、前記第１光起電力部に向けて照射される前記光を透過し、前記第１光起電力部に向けて照射される前記光信号の進行方向を、該光信号が前記光信号変換部に入射するよう変更する前記分光部を配置してあることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光電変換装置。
- 前記光信号と光路を同一とするように、前記第２光起電力部と前記基板との間に前記発光部を配置してあることを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
- 基板の一部に、平板状の第１光信号変換部を配置し、前記基板の残部に、前記基板から適宜の距離を隔てて平板状の第２光信号変換部を配置し、該第２光信号変換部と前記基板との間に前記光起電力部を配置し、前記第１光信号変換部上に、前記第１光信号変換部に向けて照射される前記光信号を透過し、前記第１光信号変換部に向けて照射される前記光の進行方向を、該光が前記光起電力部に入射するよう変更する前記分光部を配置してあることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光電変換装置。
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