JPH01156691A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
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- JPH01156691A JPH01156691A JP62316687A JP31668787A JPH01156691A JP H01156691 A JPH01156691 A JP H01156691A JP 62316687 A JP62316687 A JP 62316687A JP 31668787 A JP31668787 A JP 31668787A JP H01156691 A JPH01156691 A JP H01156691A
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- light
- optical waveguide
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- waveguide
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Links
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Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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】
[技術分野]
本発明は、検知エリアに物体が入ったことを検出°する
光センサに関するものである。
光センサに関するものである。
[背景技術l
一般に、検知エリアに物体が入ったことを検出するこの
種の光センサのうち反射型のものは、第4図に示すよう
に、検知エリアに光を投光する投光手段1と、検知エリ
ア内の物体Xからの反射光を受光する受光手段2と、受
光手段2出力に基いて物体Xの有無を演算判定して物体
検知信号を出力する信号処理手段3とで摺成されており
、従来、この種の光センサは、第5図に示すように、投
光、受光手段1.2の光学系および投光、受光素子を一
体化した光学ブロック5と、各手段の電子回路部をプリ
ント基板20に実装した電子回路ブロック6と、両ブロ
ック5,6を収納するグイキャストケース7に設けられ
る動作表示部8お上りセンサ機能設定部9とで形成され
ていた。ここに、光学ブロック5は、投光用の発光素子
10および反射光受光用の受光素子11が実装されたプ
リント基板12と、投光レンズ13お上り受光レン7:
14と、Oリング15a、15bと、光学[16と、レ
ンズ押さえ17と、ゴムカバー18とで形成されており
、これらの部品を予め調整組み立てして光学ブロック5
が得られるようになっている。なお、この調qmみ立て
時において、両レンズ13゜14の光軸や、両レンズ1
3および14と発光素子10お上り受光素子11との距
離もl!l整固足固定る。
種の光センサのうち反射型のものは、第4図に示すよう
に、検知エリアに光を投光する投光手段1と、検知エリ
ア内の物体Xからの反射光を受光する受光手段2と、受
光手段2出力に基いて物体Xの有無を演算判定して物体
検知信号を出力する信号処理手段3とで摺成されており
、従来、この種の光センサは、第5図に示すように、投
光、受光手段1.2の光学系および投光、受光素子を一
体化した光学ブロック5と、各手段の電子回路部をプリ
ント基板20に実装した電子回路ブロック6と、両ブロ
ック5,6を収納するグイキャストケース7に設けられ
る動作表示部8お上りセンサ機能設定部9とで形成され
ていた。ここに、光学ブロック5は、投光用の発光素子
10および反射光受光用の受光素子11が実装されたプ
リント基板12と、投光レンズ13お上り受光レン7:
14と、Oリング15a、15bと、光学[16と、レ
ンズ押さえ17と、ゴムカバー18とで形成されており
、これらの部品を予め調整組み立てして光学ブロック5
が得られるようになっている。なお、この調qmみ立て
時において、両レンズ13゜14の光軸や、両レンズ1
3および14と発光素子10お上り受光素子11との距
離もl!l整固足固定る。
一方、発光素子10のドライブ回路、受光素子11出力
の変換回路、増幅回路、演算回路、出力回路などよりな
る光センサ本体の電子S品CIC。
の変換回路、増幅回路、演算回路、出力回路などよりな
る光センサ本体の電子S品CIC。
トランジスタ、抵抗、コンデンサ、感度調整ボリューム
VRなと)は、プリント基板20上に実装されて電子回
路ブロック6が形成されている。また、感度調整ボリュ
ームVRの回動軸の溝に係合される感度設定つまみ21
あるいは必要に応じで設けられる出力モード設定つまみ
(図示せず)などにてセンサ機能設定MS9が形成され
ている。さらにまた、動作表示用の発光ダイオードLD
に対応してグイキャスト製のケース7に穿設された表示
窓に取着される光拡散ブロック22にて動作表示部8が
形成されている。図中、23はケース7の下面開口に覆
着される下カバー、24は電源線、信号出力線などのリ
ード線である。
VRなと)は、プリント基板20上に実装されて電子回
路ブロック6が形成されている。また、感度調整ボリュ
ームVRの回動軸の溝に係合される感度設定つまみ21
あるいは必要に応じで設けられる出力モード設定つまみ
(図示せず)などにてセンサ機能設定MS9が形成され
ている。さらにまた、動作表示用の発光ダイオードLD
に対応してグイキャスト製のケース7に穿設された表示
窓に取着される光拡散ブロック22にて動作表示部8が
形成されている。図中、23はケース7の下面開口に覆
着される下カバー、24は電源線、信号出力線などのリ
ード線である。
ところで、このような従来例にあっては、総合組み立て
において、投光、受光手段1,2を一体化した光学ブロ
ック5と、各手段の電子回路部を実装した電子回路ブロ
ック6と、光拡散ブロック22のような動作表示部8と
、感度設定っまみ21のようなセンサ機能設定部9とを
ケース7に組み込むようになっているが、光学ブロック
5の発光素子10と電子回路ブロック6のドライブ回路
とをシールド線25にて電気的に接続する配線作業、セ
ンサ機能設定部9の感度設定つまみ21と電子回路ブロ
ック6のプリント基板20上のボリュームVRとの位置
合わせ作業、受光素子11をプリント基板20の所定位
置20aに半田付けする作業、光拡散ブロック22のよ
うな動作表示部8とプリント基板20上の動作表示用発
光ダイオードLDとの位置合わせ作業などを同時に行い
ながら組み立てを行わなければならないので、部品点数
が多くなる上、組み立て作業が面倒になり、コストが高
くなるとともに形状が大きくなるという問題があった。
において、投光、受光手段1,2を一体化した光学ブロ
ック5と、各手段の電子回路部を実装した電子回路ブロ
ック6と、光拡散ブロック22のような動作表示部8と
、感度設定っまみ21のようなセンサ機能設定部9とを
ケース7に組み込むようになっているが、光学ブロック
5の発光素子10と電子回路ブロック6のドライブ回路
とをシールド線25にて電気的に接続する配線作業、セ
ンサ機能設定部9の感度設定つまみ21と電子回路ブロ
ック6のプリント基板20上のボリュームVRとの位置
合わせ作業、受光素子11をプリント基板20の所定位
置20aに半田付けする作業、光拡散ブロック22のよ
うな動作表示部8とプリント基板20上の動作表示用発
光ダイオードLDとの位置合わせ作業などを同時に行い
ながら組み立てを行わなければならないので、部品点数
が多くなる上、組み立て作業が面倒になり、コストが高
くなるとともに形状が大きくなるという問題があった。
すなわち、上記従来例にあっては、光学ブロック5と、
電子回路ブロック6と、動作表示部8およびセンサ機能
設定部9とを接続する作ズが、電気的、機械的、光学的
にそれぞれ行なわれており、接続作業が画一化されてい
なかったので、部品点数が多くなるとともに組み立て工
数が多くなる上、接続作業が繁雑になり、小型化および
低価格化が容易にできないという問題があった。
電子回路ブロック6と、動作表示部8およびセンサ機能
設定部9とを接続する作ズが、電気的、機械的、光学的
にそれぞれ行なわれており、接続作業が画一化されてい
なかったので、部品点数が多くなるとともに組み立て工
数が多くなる上、接続作業が繁雑になり、小型化および
低価格化が容易にできないという問題があった。
そこで、上述のような問題を解決するものとして、第6
図乃至第9図に示すように光配線板30を用いた光セン
サがあった。すなわち、動作表示部8、出力モード設定
部あるいは感度設定部などのセンサ機能設定部9と、各
手段の電子回路部とを光導波路、ミラーなどを用いて形
成される光配線板30にて光接続したものである。
図乃至第9図に示すように光配線板30を用いた光セン
サがあった。すなわち、動作表示部8、出力モード設定
部あるいは感度設定部などのセンサ機能設定部9と、各
手段の電子回路部とを光導波路、ミラーなどを用いて形
成される光配線板30にて光接続したものである。
ここに、各部を光接続する光配線板30は、光導波路3
1.〜316.311゛〜314゛、31.′、31゜
、31゜゛、31o′と、ミラー、レンズ、プリズムな
どよりなる光入出力部とで形成され、投光、受光用のレ
ンズL1.L2が一体形成されている。また、光導波路
311〜316・・・・・・は、合成樹脂(高分子材料
)の成形、光硬化性樹脂を用いた7オトマスク露光によ
るパターニングによって形成されるようになっており、
精密樹脂成形技術や、7オトマスク操作を基本とした集
積回路の作製技術を応用して光配線板30を製造できる
ので、量産化による低コスト化が容易に行えることにな
る。
1.〜316.311゛〜314゛、31.′、31゜
、31゜゛、31o′と、ミラー、レンズ、プリズムな
どよりなる光入出力部とで形成され、投光、受光用のレ
ンズL1.L2が一体形成されている。また、光導波路
311〜316・・・・・・は、合成樹脂(高分子材料
)の成形、光硬化性樹脂を用いた7オトマスク露光によ
るパターニングによって形成されるようになっており、
精密樹脂成形技術や、7オトマスク操作を基本とした集
積回路の作製技術を応用して光配線板30を製造できる
ので、量産化による低コスト化が容易に行えることにな
る。
上述のようにして形成された光配線板30は、電子回路
部のチップ部品が実装されプリント配線されるセラミッ
ク製あるいはエポキシ樹脂製のマウント基板32上にス
ペーサ32aを介して配設されており、マウント基板3
2に実装されている投光用発光素子10、機能設定用発
光素子33a、動作表示用発光素子33b、余裕表示用
発光素子33c、検知エリアからの反射光を受光する受
光素子11および機能設定用受光素子34a〜34dに
光接続されている。また、図示例では、物体Xからの反
射光をレンズL2を介して受光する受光素子11および
光導波路31゜、311°〜31 、’。
部のチップ部品が実装されプリント配線されるセラミッ
ク製あるいはエポキシ樹脂製のマウント基板32上にス
ペーサ32aを介して配設されており、マウント基板3
2に実装されている投光用発光素子10、機能設定用発
光素子33a、動作表示用発光素子33b、余裕表示用
発光素子33c、検知エリアからの反射光を受光する受
光素子11および機能設定用受光素子34a〜34dに
光接続されている。また、図示例では、物体Xからの反
射光をレンズL2を介して受光する受光素子11および
光導波路31゜、311°〜31 、’。
31、”から出力される光を受光する受光素子34n〜
34dは1チツプ化された集積回路35としてマウント
基板32に実装されている。
34dは1チツプ化された集積回路35としてマウント
基板32に実装されている。
ところで、センサ機能設定部9は、発光源たる機能設定
用の発光素子33aからの光を光導波路31+〜31い
31.〜314゛によって多分岐し、多分岐された複数
の分岐光路に跨がったスリット36aを設けるとともに
、このスリット36aを介しで伝達される各分岐光路の
光量を調整する伝達光量可変手段37をエリア)36a
内に設けることにより形成されており、この光量可変手
段37は、ドライバ挿入溝を具備した操作部37aと、
操作部37aから突設された軸に偏心して取着された楕
円状の遮光片37b、37cとで形成されている。ここ
に、操作部37aを回動することによってエリア)36
aを介して伝達される光(図示例では、光導波路312
,312”あるいは光導波路313131、゛よりなる
分岐光路を介して伝達される光)の遮光片37cあるい
は37bによる遮光量(すなわち光路断面積)を調整で
きるようになっている。
用の発光素子33aからの光を光導波路31+〜31い
31.〜314゛によって多分岐し、多分岐された複数
の分岐光路に跨がったスリット36aを設けるとともに
、このスリット36aを介しで伝達される各分岐光路の
光量を調整する伝達光量可変手段37をエリア)36a
内に設けることにより形成されており、この光量可変手
段37は、ドライバ挿入溝を具備した操作部37aと、
操作部37aから突設された軸に偏心して取着された楕
円状の遮光片37b、37cとで形成されている。ここ
に、操作部37aを回動することによってエリア)36
aを介して伝達される光(図示例では、光導波路312
,312”あるいは光導波路313131、゛よりなる
分岐光路を介して伝達される光)の遮光片37cあるい
は37bによる遮光量(すなわち光路断面積)を調整で
きるようになっている。
また、図示例では、エリア)36aを介して伝達させる
光を略平行光線とするコリメートレンズし3.〜L 1
4をエリア)36aの一側の光導波路31゜〜314の
出力端面に設けるとともに、スリット36aの他側の光
導波路31.〜31.′の入力端面に集光レンズL11
゛〜L14゛を設けて伝達光量のa整をやり易くしてい
る。また、光導波路31゜〜31.の東ねられた一端部
に、発光素子33aから入力される光は、各光導波路3
1.〜31.に所定割合で分岐されて伝播し、伝達光量
可変手段36によって伝達光量が調整され受光素子34
a〜34dで受光されてセンサ機能設定が行なわれるよ
うになっている。なお、光導波路31゜、31゜゛、3
1.″は、投光用の発光素子10がら発せられる光の一
部を基準光として取り出して受光素子34aに入力する
ものであり、実施例では、31゜、31゜”を介して伝
達される基準光と、光導波路31、.31゜゛を介して
伝達される基準光とを合成して光導波路31゜を介して
受光素子34aに入射させている。この場合、受光素子
34aでは、光・導波路31゜31゜”を介して伝達さ
れる基準光と、光導波路311゛を介して伝達されるセ
ンサ機能設定用の基準光が入射することになるが、両光
の入射タイミングを異ならせることにより、両基準光に
対して受光素子34aを共用することによる不都合を解
消している。
光を略平行光線とするコリメートレンズし3.〜L 1
4をエリア)36aの一側の光導波路31゜〜314の
出力端面に設けるとともに、スリット36aの他側の光
導波路31.〜31.′の入力端面に集光レンズL11
゛〜L14゛を設けて伝達光量のa整をやり易くしてい
る。また、光導波路31゜〜31.の東ねられた一端部
に、発光素子33aから入力される光は、各光導波路3
1.〜31.に所定割合で分岐されて伝播し、伝達光量
可変手段36によって伝達光量が調整され受光素子34
a〜34dで受光されてセンサ機能設定が行なわれるよ
うになっている。なお、光導波路31゜、31゜゛、3
1.″は、投光用の発光素子10がら発せられる光の一
部を基準光として取り出して受光素子34aに入力する
ものであり、実施例では、31゜、31゜”を介して伝
達される基準光と、光導波路31、.31゜゛を介して
伝達される基準光とを合成して光導波路31゜を介して
受光素子34aに入射させている。この場合、受光素子
34aでは、光・導波路31゜31゜”を介して伝達さ
れる基準光と、光導波路311゛を介して伝達されるセ
ンサ機能設定用の基準光が入射することになるが、両光
の入射タイミングを異ならせることにより、両基準光に
対して受光素子34aを共用することによる不都合を解
消している。
第9図は、光導波路31゜゛を介して伝達される基準光
を反射して先導波路316′に入力させる反射部の構成
例を示すもので、同図(a)はミラー板M0を用いたも
のであり、同図(b)はプリズムP。
を反射して先導波路316′に入力させる反射部の構成
例を示すもので、同図(a)はミラー板M0を用いたも
のであり、同図(b)はプリズムP。
を用いたものである。
また、出力モード設定用の分岐光路であるところの光導
波路314゛と光導波路314″との間には、第2のエ
リア)36bが設けられており、このエリア)36b内
にスライド操作片39を介装し、スライド操作片39に
よってスリット36bを介して伝達される光を遮断自在
にし、出力モードの設定を行なえるようにしている。
波路314゛と光導波路314″との間には、第2のエ
リア)36bが設けられており、このエリア)36b内
にスライド操作片39を介装し、スライド操作片39に
よってスリット36bを介して伝達される光を遮断自在
にし、出力モードの設定を行なえるようにしている。
いま、投光手段1の発光索子10から発せられた光は、
投光用レンズL、にて光ビームが形成されて検知エリア
に投光され、一方、検知エリア内の物体Xからの反射光
は、受光手段2の受光用レンズL2にて集光され受光素
子11に入射するようになっており、信号処理手段3で
は、受光素子11出力に基いて物体Xが検知エリアに入
ったかどうかを判定して、動作表示部8に判定結果を表
示するようになっている。ここに、動作表示用、余裕表
示用の発光素子33b、33cから発する光は、光導波
路31..31.を介して動作表示部8の光拡散ブロッ
クに伝達され、光拡散ブロック22にて各方向に散乱放
射されることにより、物体が検知エリアに入ったこと、
あるいは検知エリアの近傍(余裕範囲)に入ったことが
表示されるようになっている。また、信号処理手段3に
おける物体検知処理は、−船釣な信号処理によって行な
われており、この物体検知処理において、投光用の発光
素子10の発光量のばらつきを補正するために光導波路
31゜、31゜°、31゜”を介して取り込まれる基準
光を用いており、受光素子34a出力に基いて受光素子
11の出力レベルを判定するようにしている。
投光用レンズL、にて光ビームが形成されて検知エリア
に投光され、一方、検知エリア内の物体Xからの反射光
は、受光手段2の受光用レンズL2にて集光され受光素
子11に入射するようになっており、信号処理手段3で
は、受光素子11出力に基いて物体Xが検知エリアに入
ったかどうかを判定して、動作表示部8に判定結果を表
示するようになっている。ここに、動作表示用、余裕表
示用の発光素子33b、33cから発する光は、光導波
路31..31.を介して動作表示部8の光拡散ブロッ
クに伝達され、光拡散ブロック22にて各方向に散乱放
射されることにより、物体が検知エリアに入ったこと、
あるいは検知エリアの近傍(余裕範囲)に入ったことが
表示されるようになっている。また、信号処理手段3に
おける物体検知処理は、−船釣な信号処理によって行な
われており、この物体検知処理において、投光用の発光
素子10の発光量のばらつきを補正するために光導波路
31゜、31゜°、31゜”を介して取り込まれる基準
光を用いており、受光素子34a出力に基いて受光素子
11の出力レベルを判定するようにしている。
ところで、センサ機能設定部9は、光導波路31、〜3
14,311’314’にて分岐された分岐光路中にス
リット36aを設け、スリット36a内に設けた伝達光
量可変手段37により、光導披路31□、31□゛およ
び光導波路31..31.’にて形成される各分岐光路
を介して伝達される光量を適当に調整することにより、
受光索子34b=34cに入射する光を調整し、センサ
機能(例えば物体Xの検知感度)の設定を行なうように
なっている。
14,311’314’にて分岐された分岐光路中にス
リット36aを設け、スリット36a内に設けた伝達光
量可変手段37により、光導披路31□、31□゛およ
び光導波路31..31.’にて形成される各分岐光路
を介して伝達される光量を適当に調整することにより、
受光索子34b=34cに入射する光を調整し、センサ
機能(例えば物体Xの検知感度)の設定を行なうように
なっている。
この場合、揉作部37aを回動することによって遮光片
37b、37cにて2つの分岐光路の伝達光量を任意の
関係をもって変化させることができるので、複数(図示
例では2つ)のセンサ機能の各パラメータを同時に設定
でき、センサ機能の設定が簡便に行なえるようになって
いる。例えば、受光量と測距量(光学的に物体Xまでの
匪離を測定した値)とを用いて物体Xが検知エリア内に
入ったかどうかを判定する場合には、2つのセンサ機能
のパラメータをそれぞれ設定する必要があるが、図示例
では、捏作部37aを適当に回動捏作するだけで、2種
のセンサ機能のパラメータが同時に設定でき、センサ機
能の設定が容易に行なえることになる。ここに、光導波
路31、.31 、’を介して伝達される光は、機能設
定時の基準光であり、この基準光を受光した受光素子3
4a出力に基いて受光素子34b、34c出力のレベル
を判定することにより、機能設定用発光素子33aの発
光量のばらつきを補正できるようになっている。
37b、37cにて2つの分岐光路の伝達光量を任意の
関係をもって変化させることができるので、複数(図示
例では2つ)のセンサ機能の各パラメータを同時に設定
でき、センサ機能の設定が簡便に行なえるようになって
いる。例えば、受光量と測距量(光学的に物体Xまでの
匪離を測定した値)とを用いて物体Xが検知エリア内に
入ったかどうかを判定する場合には、2つのセンサ機能
のパラメータをそれぞれ設定する必要があるが、図示例
では、捏作部37aを適当に回動捏作するだけで、2種
のセンサ機能のパラメータが同時に設定でき、センサ機
能の設定が容易に行なえることになる。ここに、光導波
路31、.31 、’を介して伝達される光は、機能設
定時の基準光であり、この基準光を受光した受光素子3
4a出力に基いて受光素子34b、34c出力のレベル
を判定することにより、機能設定用発光素子33aの発
光量のばらつきを補正できるようになっている。
第10図乃至第12図はプリズムP1を用いて分岐光路
を形成したものであり、発光源の光が一端面から入射し
他端面が同一面に配置された複数の第1光導波路31.
〜31.と、該同一面に一端面が配置され他端面から出
力される光を受光素子34a〜34dに入射させる複数
の第2光導波路31 、+〜31.゛と、同一面に配置
された第1、第2光導波路311〜314.311゛〜
31.°端面に適宜距離をもって対向して配置され第1
光導波路311〜31.から出力される光を屈折あるい
は反射させて対応する第2光導波路311°〜314゛
に入射させる反射手段40とで複数の分岐光路を形成し
、同一面に配置された第1、第2光導波路311〜31
い31.゛〜31.°端面と反射手段40の光入出力面
との間にスリ7)36aを形成したものである。ここに
、図示例にあっては、反射手段40としてプリズムP、
を用い、各光導波路31゜〜31.から出力される光を
2回反射(90°反射)させて対応する各光導波路31
1°〜31.°に入射させるようにしている。また、伝
達光量可変手段37は、適当な形状の絞り孔41aを有
する絞り板41と、周辺に多数の細孔43が密度を徐々
に変化させて穿設された回転円板42とで形成されてお
り、回転円板42に突設されたつまみ42aを回動する
ことによって絞り孔41aに臨む細孔43の数が変化さ
せ、伝達される光量を変化させることがでさるようにな
っている。
を形成したものであり、発光源の光が一端面から入射し
他端面が同一面に配置された複数の第1光導波路31.
〜31.と、該同一面に一端面が配置され他端面から出
力される光を受光素子34a〜34dに入射させる複数
の第2光導波路31 、+〜31.゛と、同一面に配置
された第1、第2光導波路311〜314.311゛〜
31.°端面に適宜距離をもって対向して配置され第1
光導波路311〜31.から出力される光を屈折あるい
は反射させて対応する第2光導波路311°〜314゛
に入射させる反射手段40とで複数の分岐光路を形成し
、同一面に配置された第1、第2光導波路311〜31
い31.゛〜31.°端面と反射手段40の光入出力面
との間にスリ7)36aを形成したものである。ここに
、図示例にあっては、反射手段40としてプリズムP、
を用い、各光導波路31゜〜31.から出力される光を
2回反射(90°反射)させて対応する各光導波路31
1°〜31.°に入射させるようにしている。また、伝
達光量可変手段37は、適当な形状の絞り孔41aを有
する絞り板41と、周辺に多数の細孔43が密度を徐々
に変化させて穿設された回転円板42とで形成されてお
り、回転円板42に突設されたつまみ42aを回動する
ことによって絞り孔41aに臨む細孔43の数が変化さ
せ、伝達される光量を変化させることがでさるようにな
っている。
しかしながら、上述のような従来例にあっては、電子回
路部と、動作表示部8と、センサ機能設定部9とを、光
導波路、ミラーなどを用いて形成される光配線板30に
て光接続することにより、部品点数を少なくして組み立
て作業を簡略化することができ、小型化および低価格化
が容易にできるとともに、複数のセンサPIi能の設定
を簡単な構成で容易に行なうことができるようになって
いるが、分岐光路を伝播する光の相互干渉によって誤動
作が発生する場合があるという問題があった。例えば、
第13図(a)に示すように、レンズL 目゛に収差が
存在する場合には、レンズL11゛にて集光された光が
対応する光導波路31.゛に結合せず、隣の光導波路3
12°に直接入射したり、W&13図(b)に示すよう
に、クラッド内を伝播した光が隣の光導波路312°に
入射する場合があった。また、第14図に示すように、
光導波路311゛〜314゛を形成するコアあるいはク
ラッドの屈折率のゆらぎ、境界面不良、導波路の曲がり
などによって伝播する光が漏れ、隣の光導波路31.〜
31.゛に結合する場合があった。このような場合には
、伝達光量可変手段37によるセンサ機能の調整が所定
のカーブで行えなくなって、誤動作が発生するという問
題があった。すなわち、スリ7)36aを介して伝達さ
れる光の遮蔽がリニアに行なわれるように伝達光量可変
手段37を形成している場合において、光導波路311
゛から出力される基準光を受光する受光素子34a出力
Iaと、光導波路312から出力される機能設定光を受
光する受光素子34b出力Ibの比I b/ r aは
、光導波路311゛、314°を含む隣接した分岐光路
間に光漏れによる相互干渉がなければリニアに変化する
。しかしながら、隣接する分岐光路間に光漏れによる相
互干渉があると、I b/ r aがリニアに変化せず
、機能設定が正確に行なわれなくなって誤動作が生じる
ことになる。
路部と、動作表示部8と、センサ機能設定部9とを、光
導波路、ミラーなどを用いて形成される光配線板30に
て光接続することにより、部品点数を少なくして組み立
て作業を簡略化することができ、小型化および低価格化
が容易にできるとともに、複数のセンサPIi能の設定
を簡単な構成で容易に行なうことができるようになって
いるが、分岐光路を伝播する光の相互干渉によって誤動
作が発生する場合があるという問題があった。例えば、
第13図(a)に示すように、レンズL 目゛に収差が
存在する場合には、レンズL11゛にて集光された光が
対応する光導波路31.゛に結合せず、隣の光導波路3
12°に直接入射したり、W&13図(b)に示すよう
に、クラッド内を伝播した光が隣の光導波路312°に
入射する場合があった。また、第14図に示すように、
光導波路311゛〜314゛を形成するコアあるいはク
ラッドの屈折率のゆらぎ、境界面不良、導波路の曲がり
などによって伝播する光が漏れ、隣の光導波路31.〜
31.゛に結合する場合があった。このような場合には
、伝達光量可変手段37によるセンサ機能の調整が所定
のカーブで行えなくなって、誤動作が発生するという問
題があった。すなわち、スリ7)36aを介して伝達さ
れる光の遮蔽がリニアに行なわれるように伝達光量可変
手段37を形成している場合において、光導波路311
゛から出力される基準光を受光する受光素子34a出力
Iaと、光導波路312から出力される機能設定光を受
光する受光素子34b出力Ibの比I b/ r aは
、光導波路311゛、314°を含む隣接した分岐光路
間に光漏れによる相互干渉がなければリニアに変化する
。しかしながら、隣接する分岐光路間に光漏れによる相
互干渉があると、I b/ r aがリニアに変化せず
、機能設定が正確に行なわれなくなって誤動作が生じる
ことになる。
[発明の目的J
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、部品点数を少なくして組み立て作業
を簡略化することができるとともに、小型化および低価
格化が容易にでき、しかも、並設された光導波路に伝搬
される光の相互干渉による誤動作を防止することができ
る光センサを提供することにある。
的とするところは、部品点数を少なくして組み立て作業
を簡略化することができるとともに、小型化および低価
格化が容易にでき、しかも、並設された光導波路に伝搬
される光の相互干渉による誤動作を防止することができ
る光センサを提供することにある。
[発明の開示1
(構 成)
本発明は、電子回路部と、動作表示部と、センサ機能設
定部とを、光導波路、ミラーなどを用いて形成される光
配線板にて光接続して成る光センサにおいて、光配線板
の並設された光導波路間に該光導波路とほぼ同等の深さ
を有する光路分離用のダミー光導波路を設けたものであ
り、部品点数を少なくして組み立て作業を簡略化するこ
とができるとともに、小型化および低価格化が容易にで
き、しかも、並設された先導波路に伝搬される光の相互
干渉による誤動作を防止することができる光センサを提
供するものである。
定部とを、光導波路、ミラーなどを用いて形成される光
配線板にて光接続して成る光センサにおいて、光配線板
の並設された光導波路間に該光導波路とほぼ同等の深さ
を有する光路分離用のダミー光導波路を設けたものであ
り、部品点数を少なくして組み立て作業を簡略化するこ
とができるとともに、小型化および低価格化が容易にで
き、しかも、並設された先導波路に伝搬される光の相互
干渉による誤動作を防止することができる光センサを提
供するものである。
(実施例)
第1図およびMS2図は本発明一実施例を示すもので、
電子回路部と、動作表示部8と、センサ機能設定部9と
を、光導波路、ミラーなどを用いて形成される光配線板
30にて光接続し、発光源からの光を光導波路311〜
314.31.〜314゛・・・・・・によって多分岐
し、多分岐された複数の分岐光路に跨がったスリ7)3
6aを設けるとともに、該スリ7)36aを介して伝達
される各分岐光路の光量を調整する伝達光量可変手段3
7をスリット36a内に設けることによりセンサ機能設
定部9を形成した光センサにおいて、光配線板30の並
設された光導波路31.〜314゛間に該光導波路31
,1〜31.゛とほは同等の深さを有する光路分離用の
ダミー光導波路45を設けたものである。
電子回路部と、動作表示部8と、センサ機能設定部9と
を、光導波路、ミラーなどを用いて形成される光配線板
30にて光接続し、発光源からの光を光導波路311〜
314.31.〜314゛・・・・・・によって多分岐
し、多分岐された複数の分岐光路に跨がったスリ7)3
6aを設けるとともに、該スリ7)36aを介して伝達
される各分岐光路の光量を調整する伝達光量可変手段3
7をスリット36a内に設けることによりセンサ機能設
定部9を形成した光センサにおいて、光配線板30の並
設された光導波路31.〜314゛間に該光導波路31
,1〜31.゛とほは同等の深さを有する光路分離用の
ダミー光導波路45を設けたものである。
なお、実施例では、光導波路31.〜314゛間にのみ
ダミー光導波路45を設けているが、他の光導波路31
.〜314・・・・・・間にも同様のダミー光導波路を
必要に応じて設けても良い。また、光漏れによる相互干
渉を確実に防ぐには、ダミー光導波路45を各光導波路
31.゛〜31.゛の全長あるいはそれ以上に亘って設
ける必要があるが、光漏れを軽減する場合には、光漏れ
が生じやすい要所にのみダミー光導波路45を設ければ
良い。
ダミー光導波路45を設けているが、他の光導波路31
.〜314・・・・・・間にも同様のダミー光導波路を
必要に応じて設けても良い。また、光漏れによる相互干
渉を確実に防ぐには、ダミー光導波路45を各光導波路
31.゛〜31.゛の全長あるいはそれ以上に亘って設
ける必要があるが、光漏れを軽減する場合には、光漏れ
が生じやすい要所にのみダミー光導波路45を設ければ
良い。
第3図は、ダミー光導波路45を設けることによって分
岐光路を伝播する光の相互干渉を防止できる様子を示す
もので、レンズL l loの収差により隣の光導波路
312゛に結合する光OP1と、光導波路311゛から
漏れて隣の光導波路312゛に結合する光OP、とを考
える。いま、レンズL I Ioの収差による光OP1
は、ダミー光導波路45を伝搬した後、ダミー光導波路
45から漏れたわずかな光が隣の光導波路312゛に結
合することになるので、ダミー光導波路45が緩衝機構
として動作することになって光の相互干渉は大幅に改善
される。実験によれば、ダミー光導波路45を設けるこ
とによる相互干渉の改善効果は、約10dBであった。
岐光路を伝播する光の相互干渉を防止できる様子を示す
もので、レンズL l loの収差により隣の光導波路
312゛に結合する光OP1と、光導波路311゛から
漏れて隣の光導波路312゛に結合する光OP、とを考
える。いま、レンズL I Ioの収差による光OP1
は、ダミー光導波路45を伝搬した後、ダミー光導波路
45から漏れたわずかな光が隣の光導波路312゛に結
合することになるので、ダミー光導波路45が緩衝機構
として動作することになって光の相互干渉は大幅に改善
される。実験によれば、ダミー光導波路45を設けるこ
とによる相互干渉の改善効果は、約10dBであった。
但し、実験に用いた光導波路311゛、31□゛および
ダミー光導波路45のコアの屈折率n1お上りクラッド
(光配線@30の基材)の屈折率n2は、1.56.1
.49であり、光導波路311°、312°の断面は0
.4X1.0m16、長さは約201である6次に、光
導波路31.゛から漏れた光OP2に対しても上記光O
P、の場合と同様の原理でダミー光導波路45による相
互干渉の改善が認められ、その改善効果は約15dBで
あった。
ダミー光導波路45のコアの屈折率n1お上りクラッド
(光配線@30の基材)の屈折率n2は、1.56.1
.49であり、光導波路311°、312°の断面は0
.4X1.0m16、長さは約201である6次に、光
導波路31.゛から漏れた光OP2に対しても上記光O
P、の場合と同様の原理でダミー光導波路45による相
互干渉の改善が認められ、その改善効果は約15dBで
あった。
なお、実施例では、グミー光導披路45の断面は矩形状
に形成しているが、■字型、U字型であっても良い。ま
た、ダミー光導波路45のコアの屈折率は、クラッド(
光配線板30の塞材)の屈折率よりも高ければ良く、他
の光導波路31.〜3164.31.〜314゛・・・
・・・のコアと同一の工程で形成できるので、光配線板
30の製造工程も簡略化でき、相互干渉防止機槽をコス
トアップになることなく付加できるようになっている。
に形成しているが、■字型、U字型であっても良い。ま
た、ダミー光導波路45のコアの屈折率は、クラッド(
光配線板30の塞材)の屈折率よりも高ければ良く、他
の光導波路31.〜3164.31.〜314゛・・・
・・・のコアと同一の工程で形成できるので、光配線板
30の製造工程も簡略化でき、相互干渉防止機槽をコス
トアップになることなく付加できるようになっている。
E発明の効果]
本発明は上述のように、電子回路部と、動作表示部と、
センサ機能設定部とを、先導波路、ミラーなどを用いて
形成される光配#X板にて光接続して成る光センサにお
いて、光配線板の並設された光導波路間に該光導波路と
ほぼ同等の深さを有する光路分離用のダミー光導波路を
設けたものであり、光配線板を用いているので、部品点
数を少なくして組み立て作業を簡略化することができる
とともに、小型化および低価格化が容易にでき、しかも
、並設された光導波路間にダミー光導波路を設けている
ので、並設された光導波路に伝搬される光の相互干渉に
よる誤動作を防止することができるという効果がある。
センサ機能設定部とを、先導波路、ミラーなどを用いて
形成される光配#X板にて光接続して成る光センサにお
いて、光配線板の並設された光導波路間に該光導波路と
ほぼ同等の深さを有する光路分離用のダミー光導波路を
設けたものであり、光配線板を用いているので、部品点
数を少なくして組み立て作業を簡略化することができる
とともに、小型化および低価格化が容易にでき、しかも
、並設された光導波路間にダミー光導波路を設けている
ので、並設された光導波路に伝搬される光の相互干渉に
よる誤動作を防止することができるという効果がある。
第1図は本発明一実施例の要部上面図、f52図は同上
の要部断面図、第3図は同上の動作説明図、第4図は従
来例の概略構成図、tjSs図は同上の分解斜視図、第
6図は他の従来例の概略構成を示す分解斜視図、第7図
は同上の要部上面図、第8図は同上の要部断面図、第9
図は同上の要部上面図、t510図はさらに他の従来例
の要部上面図、第11図は同上の要部上面図、fi12
図は同上の要部正面図、第13図および第14図は同上
の動作説明図である。 8は動作表示部、9はセンサ8!能設定部、30は光配
線板、311〜31い31.〜31.・・・・・・は光
導波路、45はダミー光導波路である。 代理人 弁理士 百 1)艮 七 第4図 第7図 第8図 第9図 (G) (b) 第13図 第14図
の要部断面図、第3図は同上の動作説明図、第4図は従
来例の概略構成図、tjSs図は同上の分解斜視図、第
6図は他の従来例の概略構成を示す分解斜視図、第7図
は同上の要部上面図、第8図は同上の要部断面図、第9
図は同上の要部上面図、t510図はさらに他の従来例
の要部上面図、第11図は同上の要部上面図、fi12
図は同上の要部正面図、第13図および第14図は同上
の動作説明図である。 8は動作表示部、9はセンサ8!能設定部、30は光配
線板、311〜31い31.〜31.・・・・・・は光
導波路、45はダミー光導波路である。 代理人 弁理士 百 1)艮 七 第4図 第7図 第8図 第9図 (G) (b) 第13図 第14図
Claims (1)
- (1)電子回路部と、動作表示部と、センサ機能設定部
とを、光導波路、ミラーなどを用いて形成される光配線
板にて光接続して成る光センサにおいて、光配線板の並
設された光導波路間に該光導波路とほぼ同等の深さを有
する光路分離用のダミー光導波路を設けたことを特徴と
する光センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62316687A JP2512775B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62316687A JP2512775B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 光センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01156691A true JPH01156691A (ja) | 1989-06-20 |
JP2512775B2 JP2512775B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=18079786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62316687A Expired - Lifetime JP2512775B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | 光センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2512775B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0813077A2 (en) * | 1996-06-10 | 1997-12-17 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Integrated optical waveguide and method for manufacturing same |
JP2006330315A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光機器および光機器配線方法 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP62316687A patent/JP2512775B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0813077A2 (en) * | 1996-06-10 | 1997-12-17 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Integrated optical waveguide and method for manufacturing same |
EP0813077A3 (en) * | 1996-06-10 | 1998-10-14 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Integrated optical waveguide and method for manufacturing same |
JP2006330315A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光機器および光機器配線方法 |
JP4682698B2 (ja) * | 2005-05-26 | 2011-05-11 | 住友電気工業株式会社 | 光機器および光機器配線方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2512775B2 (ja) | 1996-07-03 |
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