JPH01202679A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
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- JPH01202679A JPH01202679A JP2838188A JP2838188A JPH01202679A JP H01202679 A JPH01202679 A JP H01202679A JP 2838188 A JP2838188 A JP 2838188A JP 2838188 A JP2838188 A JP 2838188A JP H01202679 A JPH01202679 A JP H01202679A
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- Measuring Magnetic Variables (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
(産業上の利用分野)
本発明は光センサに関し、詳細には光信号の偏波面を磁
気光学効果により回転させて所定の磁気変化に応じた信
号を出力する光センサに関する。 (従来の技術) 一般に、メカトロニクスを応用したロボットや工作機械
等では動体の位置を検出するセンサ(以下、位置センサ
という)が用いられており、位置センサはOA機器、航
空機あるいは自動生産ライン等の広い分野で利用されて
いる。 位置センサには様々な種類のものがあるが、電気的なノ
イズ信号による誤動作を回避する必要性から光信号によ
って物体の位置を検出する光センサが用いられる傾向に
ある。 このような従来の光センサとしては、例えば第14図に
示すようなものがある。 同図において、1はフォト・ロータリ・エンコーダであ
り、発光素子2からの光は回転ディスク3のスリット4
および固定ディスク5のスリット6を通過して受光素子
7に入力される。光信号は受光素子7により電気信号に
変換され、シュミット・トリガ回路8により電気信号の
波形が整形されて出力される0回転ディスク3が回転す
ると発光素子2からの光は断続的に受光素子7に入力さ
れ、これにより回転ディスク3の回転速度に応じたパル
ス信号がシュミット・トリガ回路8により出力される。 (発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の光センサにあっては、
発光素子2からの光信号が空間を伝搬して受光素子7に
入光する構成となっていたため、発光素子2および受光
素子7の表面に発生する結露や空間中の塵埃によって光
信号が減衰して劣化あるいは消失するおそれがあり、耐
環境性が悪いという問題点があった。 特に、光センサの適用分野は広いため、例えば航空機の
ように短時間で上昇、下降を繰り返す場合、気圧および
気温の変化によって結露が発生しやすい。 (発明の目的) そこで本発明は、光源からの光をカー効果反射手段を用
いることにより空間を介さずに光の信号制御を行って、
結露等の発生しやすい特殊な環境下であっても光の減衰
や劣化を防止して、耐環境性を高めた光センサを提供す
ることを目的としている。 (課題を解決するための手段) 上記目的達成のため、第1の発明による光センサは、単
一の光源と、光源からの光を導く第1の導波手段と、第
1の導波手段の途中に設けられ、光源からの光を所定数
に分けて分配する分配手段と、分配手段からの光の偏波
面を規制する偏光手段と、第1の導波手段からの光を反
射するとともに、カー効果による磁場の変化に応じて光
の偏波面を回転させるカー効果反射手段と、カー効果反
射手段からの光を導く第2の導波手段と、第2の導波手
段の途中に設けられ、カー効果反射手段からの光の偏光
した光の有無を検出する偏光検出手段(検光子)と、偏
光検出手段からの出力に基づいてカー効果反射手段に対
向する磁場の有無に応じた第2の導波手段からの光を電
気信号に変換して出力する変換手段と、を備えている。 第2の発明による光センサは、複数の光源と各光源の発
光をそれぞれ異なるタイミングで指示する発光指示手段
を有し、第3の発明による光センサは単一の光源と光源
からの光を所定のタイミングで切替えて異なるタイミン
グの光を発生する分割手段を有し、それぞれ時分割多重
の通信方式に適用するものである。 また、第4の発明に光センサは、それぞれ波長の異なる
光を発する複数の光源と各光源の発光をそれぞれ異なる
タイミングで指示する発光指示手段を有する波長多重の
通信方式に適用するものであり、第5の発明による光セ
ンサは、それぞれ波長の異なる光を発光する複数の光源
と、それらの光源からの光を混合する光混合手段を有し
、第6の発明による光センサは、多数の波長を含む単一
の光源とこれを所定の複数の波長に分別する光分側手段
を有し、それぞれ並列通信方式に適用するものである。 (作用) 本発明では、光源からの光がカー効果反射手段によって
与えられる磁場により、反射する光の偏波面が回転する
性質を利用し、磁場の有無を偏光の有無に置き代え、こ
れを検出することにより、光スィッチを構成することが
できる。 したがって、光の断・続が、空間を介することな(行わ
れるので、結露等の発生しやすい特殊な環境下であって
も光の減衰や劣化が回避される。 その結果、光センサの耐環境性を高めることができる。 (実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 最初に本発明の基本原理である磁気光学効果(以下、カ
ー効果という)について説明する。 ある種の強磁性材料に偏波面の方向が一定の光信号を照
射して反射させると、入射角に応じた角度で反射光が得
られる。このとき、反射光の偏波面は入射光と同じであ
るが、前記強磁性材料に磁気を作用させると反射光の偏
波面の向き、すなわち回転角が磁気の強さに応じて変化
(回転)する。 これをカー効果と呼んでおり、カー効果による光信号の
偏波面の回転は磁気光変調の一種と考えることができる
。 ところで、自然界に存在する一般光線は偏波面がランダ
ムな状態にあり、これをカー効果によって回転させても
回転角の検出は困難である。そこで、一定の方向の偏波
面を持つもののみを選択する必要があり、光源からの光
を偏光手段を用いて偏光して単一の偏波面を備えた光信
号とすることにより、カー効果による反射光の回転角が
検出可能となる。また、カー効果による光の回転角は、
前記強磁性材料(以下、磁気光学効果素子という)に与
えられた磁界の強さに応じて決まる。したがって、反射
光の回転角から与えられた磁気の強さを検出することも
可能であるが、所定の回転角の反射光のみを通過させる
ような装置に反射光を導くことにより、磁気変化によっ
て光信号を0N10 F Fするスイッチとしての機能
を持たせることができる。 このようなスイッチとしての機能は様々な物理量、例え
ば物体の位置、回転体の回転角度あるいは回転数等の検
出を物体に接触することなく光信号のON10 F F
状態、すなわちパルス信号として取り出すことができ、
応用分野も広い。 本発明は、上記基本原理に基づく光信号に対するスイッ
チとしての機能を多数備えたマルチチャンネル型の光セ
ンサであり、物体の直線方向の位置検出を行う、いわゆ
るリニアエンコーダに適用したものである。 第土裏施M 第1〜3図は第1の発明に係る光センサの一実施例を示
す図である。 まず、構成を説明する。 第1図において、11はリニアエンコーダであり、リニ
アエンコーダ11はアクチュエータ12によって図中矢
印x−x ’の方向に直線運動を行う磁気スケール13
を有する。アクチュエータ12は、例えば航空機の方向
舵等の舵面角度を制御するものであり、この場合、磁気
スケール13の直線運動量は舵面角度と対応する。光セ
ンサヘッド15と対向する磁気スケール13の対向面1
4には図示は略されているが、多数の磁性片が格子状に
規則的に配列され、磁性片は磁気を帯びている。磁性片
の配列は磁気スケール13に非接触に対向して設けられ
た光センサヘッド15の構造と密接な関係があり、これ
を次に述べる。なお、16は光センサヘッド15の光信
号を出力する光フアイバ群であり、17は光センサヘッ
ド15へ光信号を入力する光ファイバである。 第2図(a)は磁気スケール13に対向して配された光
センサヘッド15の平面図であり、同図(b)は光セン
サヘッド15を同図(a)中矢印A方向から見た矢視図
である。同図(b)において、光センサヘッド15は光
ファイバ17に連結された光分配器(分配手段)21を
有し、光分配器21は光ファイバ17により導かれた入
力光を7系統に分配する。ここで、7系統に分配された
入力光に対応する各部材にはa−’−Hの符号を付し、
同一機能のものについては重複を避けるため符号aに関
するものを説明して他は省略するが、これは後述する第
2〜第6の各実施例についても同様である。また、各系
統をチャンネルと呼び、符号a−gを付してCHa −
CHgとする。 光分配器21には偏光子(偏光手段)22a〜22gが
連なっており、偏光子22aは多数の偏波面を持つ入力
光から単一の偏波面の光信号を取り出す。 偏光子22aはプリズム23に連結されており、プリズ
ム23の磁気スケール13と対向する側面には磁気光学
効果素子(カー効果反射手段)24が設けられる。プリ
ズム23は同図(a)に示すように、偏光子22aから
の光信号を屈折させて磁気光学効果素子24に照射し、
磁気光学効果素子24は照射された光信号を反射する。 磁気光学効果素子24は前記基本原理によるカー効果を
発揮するものであり、磁気光学効果素子24に入射した
光信号の偏波面を磁気スケール13に配設された磁性片
25a〜25gの有無に応じて回転させる。磁気光学効
果素子24が反射した光信号は再びプリズム23を通過
して検光子(偏光検出手段)26aに導かれ、検光子2
6は特定の偏波面を持つ光信号のみを選択して通過させ
る。 すなわち、磁性片25aが所定の位置に移動してくると
、磁気光学効果素子24により、所定の角度に回転した
偏波面を持つ光信号のみを検光子26aが選択して通過
させる。検光子26aには先導波路27aが連結されて
おり、先導波路27aは検光子26aを通過した光信号
を光ファイバ28aに伝達する。 この場合、光ファイバ28aは前述の光フアイバ群16
の一部を成すものであり、光フアイバ群16は光ファイ
バ28a〜28gにより構成される。 前記光ファイバ17、分配器21、偏光子22およびプ
リズム23は第1の導波手段を構成し、プリズム23、
検光子26、光導波路27および光ファイバ28は第2
の導波手段を構成する。 光ファイバ17の他端部には第3図に示すように半導体
レーザ(光源)31が設けられており、半導体レーザ3
1は入力光を発生する光源である。また、光ファイバ2
8a〜28gの他端部には光電変換素子アレイ(変換手
段)32が設けられており、光電変換素子アレイ32は
チャンネルa〜hに対応する図示されない光電変換素子
を有する。光電変換素子アレイ32には例えば、フォト
ダイオードアレイやCOD (Charge Coup
led Device)等が用いられ、光センサヘッド
15からの光信号を電気信号に変換(以下、単に光電変
換という)して出力する。 次に、作用を説明する。 第3図は光センサヘッド15内の光信号の伝搬経路を示
しており、同図中各矢印A、B、C,Dは偏光子22の
直前、磁気光学効果素子24の前後および検光子26の
直後の光信号の偏波面を表すものである。なお、チャン
ネルCHa NCHhに対応させて2 x gの符号を
付して各部の信号名とするが、これは後述する第2〜第
6の各実施例についても同様である。 半導体レーザ31により発せられた光信号は光ファイバ
17により光分配器21に導かれ、光分配器21によっ
て7系統の光信号Aa%Agに分配される。 この場合、光信号A a −A gの偏波面はランダム
な状態にあり、それぞれ偏光子22a〜22hにより単
一の偏波面(直線偏波)を持つ光信号Ba−Bgに変換
される。光信号Ba−Bgはプリズム23を通って磁気
光学効果素子24に照射され、磁気光学効果素子24に
より反射されて光信号Ca%Cgとなり、再びプリズム
23を通って検光子26a〜26gに入力される。この
とき、前述の磁気スケール13に配列された磁性片25
が第2図(b)に示すように光信号B a−B c −
、B fおよびBgに対応して配列されているものとす
ると、光信号Ba%Bc、BfおよびBgのみがカー効
果により偏波面が回転(カー回転)して光信号Ca w
Cgとなる。 すなわち、検光、+26a〜26hに入力される光信号
は磁性片25の配列に応じてカー回転が発生しており、
カー回転が発生している光信号Ca−Cg、crおよび
Cgのみが検光子26a 〜26c、26fおよび26
gを通過する。この場合、光信号DdおよびDaはカー
回転が発生していないため、検光子26d、26eを通
過することができず、通過することのできた光信号Da
xDc、DfおよびDgが先導波路27、光ファイバ2
8を経て光電変換素子アレイ32に入力される。したが
って、光電変換素子アレイ32の出力は、受光した場合
の論理を〔1〕、受光しない場合の論理を
気光学効果により回転させて所定の磁気変化に応じた信
号を出力する光センサに関する。 (従来の技術) 一般に、メカトロニクスを応用したロボットや工作機械
等では動体の位置を検出するセンサ(以下、位置センサ
という)が用いられており、位置センサはOA機器、航
空機あるいは自動生産ライン等の広い分野で利用されて
いる。 位置センサには様々な種類のものがあるが、電気的なノ
イズ信号による誤動作を回避する必要性から光信号によ
って物体の位置を検出する光センサが用いられる傾向に
ある。 このような従来の光センサとしては、例えば第14図に
示すようなものがある。 同図において、1はフォト・ロータリ・エンコーダであ
り、発光素子2からの光は回転ディスク3のスリット4
および固定ディスク5のスリット6を通過して受光素子
7に入力される。光信号は受光素子7により電気信号に
変換され、シュミット・トリガ回路8により電気信号の
波形が整形されて出力される0回転ディスク3が回転す
ると発光素子2からの光は断続的に受光素子7に入力さ
れ、これにより回転ディスク3の回転速度に応じたパル
ス信号がシュミット・トリガ回路8により出力される。 (発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の光センサにあっては、
発光素子2からの光信号が空間を伝搬して受光素子7に
入光する構成となっていたため、発光素子2および受光
素子7の表面に発生する結露や空間中の塵埃によって光
信号が減衰して劣化あるいは消失するおそれがあり、耐
環境性が悪いという問題点があった。 特に、光センサの適用分野は広いため、例えば航空機の
ように短時間で上昇、下降を繰り返す場合、気圧および
気温の変化によって結露が発生しやすい。 (発明の目的) そこで本発明は、光源からの光をカー効果反射手段を用
いることにより空間を介さずに光の信号制御を行って、
結露等の発生しやすい特殊な環境下であっても光の減衰
や劣化を防止して、耐環境性を高めた光センサを提供す
ることを目的としている。 (課題を解決するための手段) 上記目的達成のため、第1の発明による光センサは、単
一の光源と、光源からの光を導く第1の導波手段と、第
1の導波手段の途中に設けられ、光源からの光を所定数
に分けて分配する分配手段と、分配手段からの光の偏波
面を規制する偏光手段と、第1の導波手段からの光を反
射するとともに、カー効果による磁場の変化に応じて光
の偏波面を回転させるカー効果反射手段と、カー効果反
射手段からの光を導く第2の導波手段と、第2の導波手
段の途中に設けられ、カー効果反射手段からの光の偏光
した光の有無を検出する偏光検出手段(検光子)と、偏
光検出手段からの出力に基づいてカー効果反射手段に対
向する磁場の有無に応じた第2の導波手段からの光を電
気信号に変換して出力する変換手段と、を備えている。 第2の発明による光センサは、複数の光源と各光源の発
光をそれぞれ異なるタイミングで指示する発光指示手段
を有し、第3の発明による光センサは単一の光源と光源
からの光を所定のタイミングで切替えて異なるタイミン
グの光を発生する分割手段を有し、それぞれ時分割多重
の通信方式に適用するものである。 また、第4の発明に光センサは、それぞれ波長の異なる
光を発する複数の光源と各光源の発光をそれぞれ異なる
タイミングで指示する発光指示手段を有する波長多重の
通信方式に適用するものであり、第5の発明による光セ
ンサは、それぞれ波長の異なる光を発光する複数の光源
と、それらの光源からの光を混合する光混合手段を有し
、第6の発明による光センサは、多数の波長を含む単一
の光源とこれを所定の複数の波長に分別する光分側手段
を有し、それぞれ並列通信方式に適用するものである。 (作用) 本発明では、光源からの光がカー効果反射手段によって
与えられる磁場により、反射する光の偏波面が回転する
性質を利用し、磁場の有無を偏光の有無に置き代え、こ
れを検出することにより、光スィッチを構成することが
できる。 したがって、光の断・続が、空間を介することな(行わ
れるので、結露等の発生しやすい特殊な環境下であって
も光の減衰や劣化が回避される。 その結果、光センサの耐環境性を高めることができる。 (実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 最初に本発明の基本原理である磁気光学効果(以下、カ
ー効果という)について説明する。 ある種の強磁性材料に偏波面の方向が一定の光信号を照
射して反射させると、入射角に応じた角度で反射光が得
られる。このとき、反射光の偏波面は入射光と同じであ
るが、前記強磁性材料に磁気を作用させると反射光の偏
波面の向き、すなわち回転角が磁気の強さに応じて変化
(回転)する。 これをカー効果と呼んでおり、カー効果による光信号の
偏波面の回転は磁気光変調の一種と考えることができる
。 ところで、自然界に存在する一般光線は偏波面がランダ
ムな状態にあり、これをカー効果によって回転させても
回転角の検出は困難である。そこで、一定の方向の偏波
面を持つもののみを選択する必要があり、光源からの光
を偏光手段を用いて偏光して単一の偏波面を備えた光信
号とすることにより、カー効果による反射光の回転角が
検出可能となる。また、カー効果による光の回転角は、
前記強磁性材料(以下、磁気光学効果素子という)に与
えられた磁界の強さに応じて決まる。したがって、反射
光の回転角から与えられた磁気の強さを検出することも
可能であるが、所定の回転角の反射光のみを通過させる
ような装置に反射光を導くことにより、磁気変化によっ
て光信号を0N10 F Fするスイッチとしての機能
を持たせることができる。 このようなスイッチとしての機能は様々な物理量、例え
ば物体の位置、回転体の回転角度あるいは回転数等の検
出を物体に接触することなく光信号のON10 F F
状態、すなわちパルス信号として取り出すことができ、
応用分野も広い。 本発明は、上記基本原理に基づく光信号に対するスイッ
チとしての機能を多数備えたマルチチャンネル型の光セ
ンサであり、物体の直線方向の位置検出を行う、いわゆ
るリニアエンコーダに適用したものである。 第土裏施M 第1〜3図は第1の発明に係る光センサの一実施例を示
す図である。 まず、構成を説明する。 第1図において、11はリニアエンコーダであり、リニ
アエンコーダ11はアクチュエータ12によって図中矢
印x−x ’の方向に直線運動を行う磁気スケール13
を有する。アクチュエータ12は、例えば航空機の方向
舵等の舵面角度を制御するものであり、この場合、磁気
スケール13の直線運動量は舵面角度と対応する。光セ
ンサヘッド15と対向する磁気スケール13の対向面1
4には図示は略されているが、多数の磁性片が格子状に
規則的に配列され、磁性片は磁気を帯びている。磁性片
の配列は磁気スケール13に非接触に対向して設けられ
た光センサヘッド15の構造と密接な関係があり、これ
を次に述べる。なお、16は光センサヘッド15の光信
号を出力する光フアイバ群であり、17は光センサヘッ
ド15へ光信号を入力する光ファイバである。 第2図(a)は磁気スケール13に対向して配された光
センサヘッド15の平面図であり、同図(b)は光セン
サヘッド15を同図(a)中矢印A方向から見た矢視図
である。同図(b)において、光センサヘッド15は光
ファイバ17に連結された光分配器(分配手段)21を
有し、光分配器21は光ファイバ17により導かれた入
力光を7系統に分配する。ここで、7系統に分配された
入力光に対応する各部材にはa−’−Hの符号を付し、
同一機能のものについては重複を避けるため符号aに関
するものを説明して他は省略するが、これは後述する第
2〜第6の各実施例についても同様である。また、各系
統をチャンネルと呼び、符号a−gを付してCHa −
CHgとする。 光分配器21には偏光子(偏光手段)22a〜22gが
連なっており、偏光子22aは多数の偏波面を持つ入力
光から単一の偏波面の光信号を取り出す。 偏光子22aはプリズム23に連結されており、プリズ
ム23の磁気スケール13と対向する側面には磁気光学
効果素子(カー効果反射手段)24が設けられる。プリ
ズム23は同図(a)に示すように、偏光子22aから
の光信号を屈折させて磁気光学効果素子24に照射し、
磁気光学効果素子24は照射された光信号を反射する。 磁気光学効果素子24は前記基本原理によるカー効果を
発揮するものであり、磁気光学効果素子24に入射した
光信号の偏波面を磁気スケール13に配設された磁性片
25a〜25gの有無に応じて回転させる。磁気光学効
果素子24が反射した光信号は再びプリズム23を通過
して検光子(偏光検出手段)26aに導かれ、検光子2
6は特定の偏波面を持つ光信号のみを選択して通過させ
る。 すなわち、磁性片25aが所定の位置に移動してくると
、磁気光学効果素子24により、所定の角度に回転した
偏波面を持つ光信号のみを検光子26aが選択して通過
させる。検光子26aには先導波路27aが連結されて
おり、先導波路27aは検光子26aを通過した光信号
を光ファイバ28aに伝達する。 この場合、光ファイバ28aは前述の光フアイバ群16
の一部を成すものであり、光フアイバ群16は光ファイ
バ28a〜28gにより構成される。 前記光ファイバ17、分配器21、偏光子22およびプ
リズム23は第1の導波手段を構成し、プリズム23、
検光子26、光導波路27および光ファイバ28は第2
の導波手段を構成する。 光ファイバ17の他端部には第3図に示すように半導体
レーザ(光源)31が設けられており、半導体レーザ3
1は入力光を発生する光源である。また、光ファイバ2
8a〜28gの他端部には光電変換素子アレイ(変換手
段)32が設けられており、光電変換素子アレイ32は
チャンネルa〜hに対応する図示されない光電変換素子
を有する。光電変換素子アレイ32には例えば、フォト
ダイオードアレイやCOD (Charge Coup
led Device)等が用いられ、光センサヘッド
15からの光信号を電気信号に変換(以下、単に光電変
換という)して出力する。 次に、作用を説明する。 第3図は光センサヘッド15内の光信号の伝搬経路を示
しており、同図中各矢印A、B、C,Dは偏光子22の
直前、磁気光学効果素子24の前後および検光子26の
直後の光信号の偏波面を表すものである。なお、チャン
ネルCHa NCHhに対応させて2 x gの符号を
付して各部の信号名とするが、これは後述する第2〜第
6の各実施例についても同様である。 半導体レーザ31により発せられた光信号は光ファイバ
17により光分配器21に導かれ、光分配器21によっ
て7系統の光信号Aa%Agに分配される。 この場合、光信号A a −A gの偏波面はランダム
な状態にあり、それぞれ偏光子22a〜22hにより単
一の偏波面(直線偏波)を持つ光信号Ba−Bgに変換
される。光信号Ba−Bgはプリズム23を通って磁気
光学効果素子24に照射され、磁気光学効果素子24に
より反射されて光信号Ca%Cgとなり、再びプリズム
23を通って検光子26a〜26gに入力される。この
とき、前述の磁気スケール13に配列された磁性片25
が第2図(b)に示すように光信号B a−B c −
、B fおよびBgに対応して配列されているものとす
ると、光信号Ba%Bc、BfおよびBgのみがカー効
果により偏波面が回転(カー回転)して光信号Ca w
Cgとなる。 すなわち、検光、+26a〜26hに入力される光信号
は磁性片25の配列に応じてカー回転が発生しており、
カー回転が発生している光信号Ca−Cg、crおよび
Cgのみが検光子26a 〜26c、26fおよび26
gを通過する。この場合、光信号DdおよびDaはカー
回転が発生していないため、検光子26d、26eを通
過することができず、通過することのできた光信号Da
xDc、DfおよびDgが先導波路27、光ファイバ2
8を経て光電変換素子アレイ32に入力される。したが
って、光電変換素子アレイ32の出力は、受光した場合
の論理を〔1〕、受光しない場合の論理を
〔0〕に対応
させると、CHa −CHHの順に(1110011)
となる。 これは、第2図(b)に示す磁性片25の配列に応じた
ディジタル出力が得られることを意味しており、磁気ス
ケール13の位置に応じて磁性片25の配列を異なるも
のとすることにより磁気スケール13の絶対位置を検出
することが可能となる。 このように、本実施例では光信号の伝搬経路を空間を介
在させずに光センサヘッド15内に限定しているので、
光センサヘッド15の表面に結露が発生することがあっ
ても光信号の伝搬には影響を与えることはない、したが
って、特殊な環境下であっても信号の減衰や劣化を防止
することができ、耐環境性を十分に高めることができる
。 以上の効果に加えて次のような効果もある。 (I)信号が全て光によって伝達されるので、他の電子
回路等を妨害したり、クロストークの発生も少ないもの
とすることができる。 (n) 磁気スケール13の絶対位置をディジタル値
で出力するのでコンピュータを用いた制御装置に、好適
な光センサを得ることができるとともに、EMI/EM
Pがあっても直ちに復帰することができる。 (DI)電子部品が光センサヘッド15内に含まれてい
ないので電源供給ラインが不要であるとともに、光セン
サヘッド15が発熱することがないため低コストで信顧
性を高めることができる。 (IV)検出機能、すなわち光センサヘッド15と磁気
スケール13が非接触であるので、耐久性の向上を図る
ことができる。 (V)光分配器21を設けたことにより入力光を導く光
ファイバ17を単一のものとすることができるとともに
、光ファイバ17に対応する半導体レーザ31を1系統
とすることができる。これは航空機等で光ファイバ17
の距離が長くなるような場合に好適であり、光ファイバ
17の空間占有率を低減することができる。 ところで、本発明は上述のような第1実施例に示した態
様に限らず、他の態様であっても種々に変形して実現可
能であり、次に、これらの他の態様を第2〜第6実施例
として述べる。なお、以下の第2〜第6実施例において
、第1実施例と同一構成部材には同一符号を付し、その
説明を省略する。 ぶ」J01陥 第4〜6図は第2の発明に係る光センサの一実施例を示
す図であり、本実施例は入力光を時分割で並列に入力す
るとともに、出力光を単一の信号で出力するものである
。 第4図において、41はリニアエンコーダであり、42
は光センサヘッドである。光センサヘッド42は入力光
を導く光フアイバ群43と出力光を導く光ファイバ44
を存する。第5図において、同図(a)は光センサヘッ
ド42の平面図、同図(b)は光センサヘッド42を同
図(a)中矢印A方向から見た矢視図、同図(c)は光
センサヘッド42を同図(a)中矢印B方向から見た矢
視図である。同図(a)において、入力光は光フアイバ
群43の一部を成す光ファイバ45aおよび導波路46
aを経て偏光子(偏光手段)22aに入力され、直線偏
波されてプリズム23を介し磁気光学効果素子(カー効
果反射手段)24に照射される。照射された光は磁性片
25aの磁気に応じたカー効果によって磁気光学効果素
子24により反射され、CHa −CHHに対応する光
は同図(C)に示すようにプリズム23および検光子2
6aを経て光結合器(混合手段)47に導かれる。光結
合器47はCHa−CHgに対応する光を混合合成する
ものであり、合成された光は光ファイバ44によって導
かれる。 上記、光フアイバ群43、光導波路46、偏光子22お
よびプリズム23は第1の導波手段を構成し、プリズム
23、検光子26、光結合器47および光ファイバ44
は第2の導波手段を構成する。 光フアイバ群43の他端部には半導体レーザ(光源)3
1a〜31gが設けられるものであるが、第6図に示す
ように、CHaおよびCHgに対応する半導体レーザ3
1aおよび半導体レーザ31gは省略しである。半導体
レーザ31b〜31fはタイミング発生回路(発光指示
手段)48からのタイミング信号Tb−Tfに従って発
光するものであり、タイミング信号Tb−Tfは第7図
(a)に示すようにそれぞれ異なるタイミングのパルス
信号である。 したがって、磁気光学効果素子24により反射される光
信号のタイミングもタイミング信号Tb−Tfと同様に
異なっており、第6図中矢印Cに示すようなカー回転が
与えられたとすると、光ファイバ44により導かれる光
信号は第7図(b)に示すように、検光子26を通過し
た光信号Db、DcおよびDfが光結合器47により合
成された合成光信号LMとなる0合成光信号LMは光電
変換素子49により電気信号、すなわち、シリアルデー
タに変換され、さらに復調器50に入力されて同一タイ
ミングのパラレルデータ、すなわちデコードデータに変
換される。 上記光電変換素子49および復調器50は変換手段を構
成する。 このように、本実施例では光信号の伝搬経路に空間が介
在していないので、第1実施例と同様の効果が得られる
他に、光結合器47を設けて磁気光学効果素子24の磁
気変化に応じた光信号、すなわちリニアエンコーダ41
の出力を単一の光信号LMとして導くことができる。 玉1次l拠 第8図は第3の発明に係る光センサの一実施例を示す図
である。なお、本実施例の光センサヘッドは第2実施例
で図示した第4.5図の光センサヘッド42と同一構成
であることから、図示を省略するが、本実施例では光セ
ンサヘッド42の入力光の与え方にその特徴があり、以
下、これを詳述する。 第8図において、半導体レーザ(光源) 31の光は光
スィッチ(分割手段)51に導かれ、光スィッチ51は
前述の第7図(a)に示すようなタイミングで半導体レ
ーザ31からの光を切り替えてチャンネルCHb〜CH
fに時分割で出力する。ここで、光スィッチ51、光フ
アイバ群43、光導波路46、偏光子22およびプリズ
ム23は第1の導波手段を構成する。すなわち、第2実
施例と同様に光センサヘッド42に入力する光は時分割
で人力されるものであるが、第2実施例では所定のタイ
ミング信号Ta−Tgに基づいて半導体レーザ31a〜
31gが発光していたのに対し、本実施例では単一の半
導体レーザ31からの光を光スィッチ51によって切り
替えることにより、第2実施例と同様の入力光が得られ
る。したがって、第2実施例と同様の作用効果を得るこ
とができるとともに、半導体レーザ31を単一のものと
することができるのでコストの低減が期待できる。 棗を実隻桝 第9〜11図は第4の発明に係る光センサの一実施例を
示す図である。 第9図において、61はリニアエンコーダであり、62
は光センサヘッドである。光センサヘッド62の入力光
および出力光はそれぞれ単一の光ファイバ63および6
4により導かれ、各光ファイバ63.64はそれぞれ複
数の異なる波長の光を同時に伝導する。 これを以下、波長多重という。 第10図において、同図(a)は光センサヘッド62の
平面図、同図(b)は光センサヘッド62を同図(a)
中矢印A方向から見た矢視図であり、矢印B方向から見
た矢視図は第2実施例で示した第5図(c)と同一であ
ることから図示を省略する。 同図(a)において、入力光は光ファイバ63により導
かれ、光分波器(第1の分別手段)65によって所定の
波長毎の光に分波される。光分波器65は同図(b)に
示すように入力光を7系統の波長の異なる光に分波し、
各波長毎に偏光子22a〜22gによって直線偏波され
る。光ファイバ63に導かれる入力光は第11図に示す
ように、光結合器(第1の混合手段)66から導かれて
おり、光結合器66は半導体レーザ(光源)67b〜6
7gの光を単一のものとして送出する。 ここで、光結合器66、光ファイバ63、光分波器65
、偏光子22およびプリズム23は第1の導波手段を構
成するものである。 各半導体レーザ67b〜67gは発光する光の波長がそ
れぞれ異なっており、各半導体レーザ67b〜67gは
タイミング発生回路(発光指示手段)48からのタイミ
ング信号に基づいて時分割で発光する。 したがって、磁気光学効果素子24により反射される光
のタイミングはそれぞれ異なるものとなり、光結合器(
第2の混合手段)68によってシリアルな光信号に混合
されて光ファイバ64により光分波器(第2の分別手段
)69に導かれる。 ここで、プリズム23、検光子26、光結合器47、光
ファイバ64および光分波器69は第2の導波手段を構
成するものである。 充分波器69に導かれた光は半導体レーザ67b〜67
gに対応する波長毎の光に分別され、各チャンネルCH
b−CHgに対応する光電変換素子アレイ70に入力さ
れる。光電変換素子アレイ70は図示されない光電変換
素子からなり、各光電変換素子はそれぞれが受光する光
の波長に対して十分な感度を有しており、波長が異なっ
ていても光電変換の出力レベルは一定のものとなる。光
電変換素子アレイ70からの電気信号はそれぞれタイミ
ングが異なっており、復調器50によって同一タイミン
グのパラレルデータ、すなわちデコードデータが出力さ
れる。 このように、本実施例では入力光を時分割で行うととも
に波長多重としているので第1実施例と同様の作用効果
を得ることができるとともに、光センサヘッド62の光
ファイバ63.64を単一のものとすることができる。 11爽立拠 第12図は第5の発明に係る光センサの一実施例を示す
図であり、本実施例は第4実施例が時分割に加えて波長
多重を行ったのに対し、波長多重のみを行ったものであ
る。したがって、時分割を行わないことにより、第11
図で示したタイミング発生回路48を設ける必要がない
。 第工裏崖■ 第13@は第6の発明に係る光センサの一実施例を示す
ものであり、光源を単一のものとして波長多重を行った
ものである。 同図において、71は半導体レーザ(光源)であり、半
導体レーザ71は多数の波長の光を発光する、いわゆる
多色光源である。半導体レーザ71の光は光ファイバ6
3により光分波器65に導かれ、光分波器65によって
所定の波長毎の光に分別される。したがって、半導体レ
ーザ71を多色光源とすることにより、波長多重を行っ
ているので、第5実施例と同様の作用効果を得ることが
できるとともに、構成をより簡単にしてより一層のコス
ト低減が期待できる。 なお、本発明は光センサを位置検出を行うリニアエンコ
ーダに適用したものであるが、回転の検出を行うロータ
リーエンコーダに適用することは勿論のこと検出以外の
用途としては次のような適用が考えられる。 すなわち、磁気光学効果素子24に与える磁気を発生す
る光センサヘッドと同一チャンネル数を備えた磁気ヘッ
ドを光センサヘッドと対向させて配置し、磁気ヘッドが
発生する磁気の極性を変えることによって光センサヘッ
ド内を通過する光信号が変調されるので変調器としての
適用が可能である。 また、極性の変化のみならず磁気の強さを変化させるこ
とにより、磁気の強さに応じてカー回転角が変化するの
で、磁気ヘッドに印加する電気信号の強弱に応じた複数
で各々独立した光信号を得ることができる。これは、マ
ルチチャンネルの光スィッチとして利用できることを意
味する。 (効果) 本発明では、光源からの光をカー効果反射手段を用いる
ことにより、光を全く空間を介することなく制御するこ
とができ、結露等の発生しやすい特殊な環境下であって
も光の減衰や劣化を回避することができる。その結果、
光センサの耐環境性を高めることができる。
させると、CHa −CHHの順に(1110011)
となる。 これは、第2図(b)に示す磁性片25の配列に応じた
ディジタル出力が得られることを意味しており、磁気ス
ケール13の位置に応じて磁性片25の配列を異なるも
のとすることにより磁気スケール13の絶対位置を検出
することが可能となる。 このように、本実施例では光信号の伝搬経路を空間を介
在させずに光センサヘッド15内に限定しているので、
光センサヘッド15の表面に結露が発生することがあっ
ても光信号の伝搬には影響を与えることはない、したが
って、特殊な環境下であっても信号の減衰や劣化を防止
することができ、耐環境性を十分に高めることができる
。 以上の効果に加えて次のような効果もある。 (I)信号が全て光によって伝達されるので、他の電子
回路等を妨害したり、クロストークの発生も少ないもの
とすることができる。 (n) 磁気スケール13の絶対位置をディジタル値
で出力するのでコンピュータを用いた制御装置に、好適
な光センサを得ることができるとともに、EMI/EM
Pがあっても直ちに復帰することができる。 (DI)電子部品が光センサヘッド15内に含まれてい
ないので電源供給ラインが不要であるとともに、光セン
サヘッド15が発熱することがないため低コストで信顧
性を高めることができる。 (IV)検出機能、すなわち光センサヘッド15と磁気
スケール13が非接触であるので、耐久性の向上を図る
ことができる。 (V)光分配器21を設けたことにより入力光を導く光
ファイバ17を単一のものとすることができるとともに
、光ファイバ17に対応する半導体レーザ31を1系統
とすることができる。これは航空機等で光ファイバ17
の距離が長くなるような場合に好適であり、光ファイバ
17の空間占有率を低減することができる。 ところで、本発明は上述のような第1実施例に示した態
様に限らず、他の態様であっても種々に変形して実現可
能であり、次に、これらの他の態様を第2〜第6実施例
として述べる。なお、以下の第2〜第6実施例において
、第1実施例と同一構成部材には同一符号を付し、その
説明を省略する。 ぶ」J01陥 第4〜6図は第2の発明に係る光センサの一実施例を示
す図であり、本実施例は入力光を時分割で並列に入力す
るとともに、出力光を単一の信号で出力するものである
。 第4図において、41はリニアエンコーダであり、42
は光センサヘッドである。光センサヘッド42は入力光
を導く光フアイバ群43と出力光を導く光ファイバ44
を存する。第5図において、同図(a)は光センサヘッ
ド42の平面図、同図(b)は光センサヘッド42を同
図(a)中矢印A方向から見た矢視図、同図(c)は光
センサヘッド42を同図(a)中矢印B方向から見た矢
視図である。同図(a)において、入力光は光フアイバ
群43の一部を成す光ファイバ45aおよび導波路46
aを経て偏光子(偏光手段)22aに入力され、直線偏
波されてプリズム23を介し磁気光学効果素子(カー効
果反射手段)24に照射される。照射された光は磁性片
25aの磁気に応じたカー効果によって磁気光学効果素
子24により反射され、CHa −CHHに対応する光
は同図(C)に示すようにプリズム23および検光子2
6aを経て光結合器(混合手段)47に導かれる。光結
合器47はCHa−CHgに対応する光を混合合成する
ものであり、合成された光は光ファイバ44によって導
かれる。 上記、光フアイバ群43、光導波路46、偏光子22お
よびプリズム23は第1の導波手段を構成し、プリズム
23、検光子26、光結合器47および光ファイバ44
は第2の導波手段を構成する。 光フアイバ群43の他端部には半導体レーザ(光源)3
1a〜31gが設けられるものであるが、第6図に示す
ように、CHaおよびCHgに対応する半導体レーザ3
1aおよび半導体レーザ31gは省略しである。半導体
レーザ31b〜31fはタイミング発生回路(発光指示
手段)48からのタイミング信号Tb−Tfに従って発
光するものであり、タイミング信号Tb−Tfは第7図
(a)に示すようにそれぞれ異なるタイミングのパルス
信号である。 したがって、磁気光学効果素子24により反射される光
信号のタイミングもタイミング信号Tb−Tfと同様に
異なっており、第6図中矢印Cに示すようなカー回転が
与えられたとすると、光ファイバ44により導かれる光
信号は第7図(b)に示すように、検光子26を通過し
た光信号Db、DcおよびDfが光結合器47により合
成された合成光信号LMとなる0合成光信号LMは光電
変換素子49により電気信号、すなわち、シリアルデー
タに変換され、さらに復調器50に入力されて同一タイ
ミングのパラレルデータ、すなわちデコードデータに変
換される。 上記光電変換素子49および復調器50は変換手段を構
成する。 このように、本実施例では光信号の伝搬経路に空間が介
在していないので、第1実施例と同様の効果が得られる
他に、光結合器47を設けて磁気光学効果素子24の磁
気変化に応じた光信号、すなわちリニアエンコーダ41
の出力を単一の光信号LMとして導くことができる。 玉1次l拠 第8図は第3の発明に係る光センサの一実施例を示す図
である。なお、本実施例の光センサヘッドは第2実施例
で図示した第4.5図の光センサヘッド42と同一構成
であることから、図示を省略するが、本実施例では光セ
ンサヘッド42の入力光の与え方にその特徴があり、以
下、これを詳述する。 第8図において、半導体レーザ(光源) 31の光は光
スィッチ(分割手段)51に導かれ、光スィッチ51は
前述の第7図(a)に示すようなタイミングで半導体レ
ーザ31からの光を切り替えてチャンネルCHb〜CH
fに時分割で出力する。ここで、光スィッチ51、光フ
アイバ群43、光導波路46、偏光子22およびプリズ
ム23は第1の導波手段を構成する。すなわち、第2実
施例と同様に光センサヘッド42に入力する光は時分割
で人力されるものであるが、第2実施例では所定のタイ
ミング信号Ta−Tgに基づいて半導体レーザ31a〜
31gが発光していたのに対し、本実施例では単一の半
導体レーザ31からの光を光スィッチ51によって切り
替えることにより、第2実施例と同様の入力光が得られ
る。したがって、第2実施例と同様の作用効果を得るこ
とができるとともに、半導体レーザ31を単一のものと
することができるのでコストの低減が期待できる。 棗を実隻桝 第9〜11図は第4の発明に係る光センサの一実施例を
示す図である。 第9図において、61はリニアエンコーダであり、62
は光センサヘッドである。光センサヘッド62の入力光
および出力光はそれぞれ単一の光ファイバ63および6
4により導かれ、各光ファイバ63.64はそれぞれ複
数の異なる波長の光を同時に伝導する。 これを以下、波長多重という。 第10図において、同図(a)は光センサヘッド62の
平面図、同図(b)は光センサヘッド62を同図(a)
中矢印A方向から見た矢視図であり、矢印B方向から見
た矢視図は第2実施例で示した第5図(c)と同一であ
ることから図示を省略する。 同図(a)において、入力光は光ファイバ63により導
かれ、光分波器(第1の分別手段)65によって所定の
波長毎の光に分波される。光分波器65は同図(b)に
示すように入力光を7系統の波長の異なる光に分波し、
各波長毎に偏光子22a〜22gによって直線偏波され
る。光ファイバ63に導かれる入力光は第11図に示す
ように、光結合器(第1の混合手段)66から導かれて
おり、光結合器66は半導体レーザ(光源)67b〜6
7gの光を単一のものとして送出する。 ここで、光結合器66、光ファイバ63、光分波器65
、偏光子22およびプリズム23は第1の導波手段を構
成するものである。 各半導体レーザ67b〜67gは発光する光の波長がそ
れぞれ異なっており、各半導体レーザ67b〜67gは
タイミング発生回路(発光指示手段)48からのタイミ
ング信号に基づいて時分割で発光する。 したがって、磁気光学効果素子24により反射される光
のタイミングはそれぞれ異なるものとなり、光結合器(
第2の混合手段)68によってシリアルな光信号に混合
されて光ファイバ64により光分波器(第2の分別手段
)69に導かれる。 ここで、プリズム23、検光子26、光結合器47、光
ファイバ64および光分波器69は第2の導波手段を構
成するものである。 充分波器69に導かれた光は半導体レーザ67b〜67
gに対応する波長毎の光に分別され、各チャンネルCH
b−CHgに対応する光電変換素子アレイ70に入力さ
れる。光電変換素子アレイ70は図示されない光電変換
素子からなり、各光電変換素子はそれぞれが受光する光
の波長に対して十分な感度を有しており、波長が異なっ
ていても光電変換の出力レベルは一定のものとなる。光
電変換素子アレイ70からの電気信号はそれぞれタイミ
ングが異なっており、復調器50によって同一タイミン
グのパラレルデータ、すなわちデコードデータが出力さ
れる。 このように、本実施例では入力光を時分割で行うととも
に波長多重としているので第1実施例と同様の作用効果
を得ることができるとともに、光センサヘッド62の光
ファイバ63.64を単一のものとすることができる。 11爽立拠 第12図は第5の発明に係る光センサの一実施例を示す
図であり、本実施例は第4実施例が時分割に加えて波長
多重を行ったのに対し、波長多重のみを行ったものであ
る。したがって、時分割を行わないことにより、第11
図で示したタイミング発生回路48を設ける必要がない
。 第工裏崖■ 第13@は第6の発明に係る光センサの一実施例を示す
ものであり、光源を単一のものとして波長多重を行った
ものである。 同図において、71は半導体レーザ(光源)であり、半
導体レーザ71は多数の波長の光を発光する、いわゆる
多色光源である。半導体レーザ71の光は光ファイバ6
3により光分波器65に導かれ、光分波器65によって
所定の波長毎の光に分別される。したがって、半導体レ
ーザ71を多色光源とすることにより、波長多重を行っ
ているので、第5実施例と同様の作用効果を得ることが
できるとともに、構成をより簡単にしてより一層のコス
ト低減が期待できる。 なお、本発明は光センサを位置検出を行うリニアエンコ
ーダに適用したものであるが、回転の検出を行うロータ
リーエンコーダに適用することは勿論のこと検出以外の
用途としては次のような適用が考えられる。 すなわち、磁気光学効果素子24に与える磁気を発生す
る光センサヘッドと同一チャンネル数を備えた磁気ヘッ
ドを光センサヘッドと対向させて配置し、磁気ヘッドが
発生する磁気の極性を変えることによって光センサヘッ
ド内を通過する光信号が変調されるので変調器としての
適用が可能である。 また、極性の変化のみならず磁気の強さを変化させるこ
とにより、磁気の強さに応じてカー回転角が変化するの
で、磁気ヘッドに印加する電気信号の強弱に応じた複数
で各々独立した光信号を得ることができる。これは、マ
ルチチャンネルの光スィッチとして利用できることを意
味する。 (効果) 本発明では、光源からの光をカー効果反射手段を用いる
ことにより、光を全く空間を介することなく制御するこ
とができ、結露等の発生しやすい特殊な環境下であって
も光の減衰や劣化を回避することができる。その結果、
光センサの耐環境性を高めることができる。
第1〜13図は本発明に係る光センサをリニアエンコー
ダに適用した場合の第1〜第6の各実施例を示す図であ
って、第1〜3図は第1の発明に係る光センサの一実施
例を示す図であり、第1図はその基本構成を示す斜視図
、第2図はその要部構成を示す平面図、第3図はその全
体構成と作用を説明する概念図、第4〜7図は第2の発
明に係る光センサの一実施例を示す図であり、第4図は
その基本構成を示す斜視図、第5図はその要部構成を示
す平面図、第6図はその全体構成と作用を説明する概念
図、第7図はその時分割のタイミングと出力光の関係を
示すタイミングチャート、第8図は第3の発明に係る光
センサの一実施例を示すその全体構成と作用を説明する
概念図、第9〜11図は第4の発明に係る光センサの一
実施例を示す図であり、第9図はその基本構成を示す図
、第10図はその要部構成を示す平面図、第11図はそ
の全体構成と作用を説明する概念図、第12図は第5の
発明に係る光センサの一実施例を示すその全体構成と作
用を説明する概念図、第13図は第6の発明に係る光セ
ンサの一実施例を示すその全体構成と作用を説明する概
念図、第14図は従来の光センサをロータリ・エンコー
ダに適用した場合のその基本構成を示す斜視図である。 31.67a〜67g、71・・・・・・半導体レーザ
(光源)、24・・・・・・磁気光学効果素子(カー効
果反射手段)、32.70・・・・・・光電変換素子ア
レイ(変換手段)、48・・・・・・タイミング発生回
路(発光指示手段)、47.68・・・・・・光結合器
(混合手段)、44・・・・・・光ファイバ、 51・・・・・・光スィッチ(分割手段)、69・・・
・・・光分波器(第2の分別手段)、63.64・・・
・・・光ファイバ、 65・・・・・・光分波器(第1の分別手段)。
ダに適用した場合の第1〜第6の各実施例を示す図であ
って、第1〜3図は第1の発明に係る光センサの一実施
例を示す図であり、第1図はその基本構成を示す斜視図
、第2図はその要部構成を示す平面図、第3図はその全
体構成と作用を説明する概念図、第4〜7図は第2の発
明に係る光センサの一実施例を示す図であり、第4図は
その基本構成を示す斜視図、第5図はその要部構成を示
す平面図、第6図はその全体構成と作用を説明する概念
図、第7図はその時分割のタイミングと出力光の関係を
示すタイミングチャート、第8図は第3の発明に係る光
センサの一実施例を示すその全体構成と作用を説明する
概念図、第9〜11図は第4の発明に係る光センサの一
実施例を示す図であり、第9図はその基本構成を示す図
、第10図はその要部構成を示す平面図、第11図はそ
の全体構成と作用を説明する概念図、第12図は第5の
発明に係る光センサの一実施例を示すその全体構成と作
用を説明する概念図、第13図は第6の発明に係る光セ
ンサの一実施例を示すその全体構成と作用を説明する概
念図、第14図は従来の光センサをロータリ・エンコー
ダに適用した場合のその基本構成を示す斜視図である。 31.67a〜67g、71・・・・・・半導体レーザ
(光源)、24・・・・・・磁気光学効果素子(カー効
果反射手段)、32.70・・・・・・光電変換素子ア
レイ(変換手段)、48・・・・・・タイミング発生回
路(発光指示手段)、47.68・・・・・・光結合器
(混合手段)、44・・・・・・光ファイバ、 51・・・・・・光スィッチ(分割手段)、69・・・
・・・光分波器(第2の分別手段)、63.64・・・
・・・光ファイバ、 65・・・・・・光分波器(第1の分別手段)。
Claims (6)
- (1)単一の光源と、光源からの光を導く第1の導波手
段と、第1の導波手段の途中に設けられ、光源からの光
を所定数に分けて分配する分配手段と、分配手段からの
光の偏波面を規制する偏光手段と、第1の導波手段から
の光を反射するとともに、カー効果による磁場の変化に
応じて光の偏波面を回転させるカー効果反射手段と、カ
ー効果反射手段からの光を導く第2の導波手段と、第2
の導波手段の途中に設けられ、カー効果反射手段からの
光の偏光を検出する偏光検出手段と、偏光検出手段から
の出力に基づいてカー効果反射手段の磁場の有無に応じ
た第2の導波手段からの光を電気信号に変換して出力す
る変換手段と、 を備えたことを特徴とする光センサ。 - (2)複数の光源と、各光源の発光をそれぞれ異なるタ
イミングで指示する発光指示手段と、複数の光源からの
光を導く第1の導波手段と、第1の導波手段の途中に設
けられ、光源からの光の偏波面を規制する偏光手段と、
第1の導波手段からの光を反射するとともに、カー効果
による磁場の変化に応じて光の偏波面を回転させるカー
効果反射手段と、カー効果反射手段からの光を導く第2
の導波手段と、第2の導波手段の途中に設けられ、カー
効果反射手段からの光の偏光を検出する偏光検出手段と
、偏光検出手段からの光を混合する光混合手段と、偏光
検出手段の出力に基づいてカー効果反射手段の有無に応
じた第2の導波手段からの光を電気信号に変換して出力
する変換手段と、 を備えたことを特徴とする光センサ。 - (3)単一の光源と、光源からの光を導く第1の導波手
段と、第1の導波手段の途中に設けられ、光源からの光
を所定のタイミングで切り替えて分割し、異なるタイミ
ングの光を発生する分割手段と、分割手段からの光の偏
波面を規制する偏光手段と、第1の導波手段からの光を
反射するとともに、カー効果により磁場の変化に応じて
光の偏波面を回転させるカー効果反射手段と、カー効果
反射手段からの光を導く第2の導波手段と、第2の導波
手段の途中に設けられ、カー効果反射手段からの光の偏
光を検出する偏光検出手段と、偏光検出手段からの光を
混合する光混合手段と、偏光検出手段の出力に基づいて
カー効果反射手段の有無の変化に応じた第2の導波手段
からの光を電気信号に変換して出力する変換手段と、 を備えたことを特徴とする光センサ。 - (4)それぞれ波長の異なる光を発光する複数の光源と
、各光源の発光をそれぞれ異なるタイミングで指示する
発光指示手段と、複数の光源からの光を導く第1の導波
手段と、第1の導波手段の途中に設けられ、複数の光源
からの光を混合する第1の混合手段と、第1の混合手段
からの光を各光源毎の波長に分別する第1の分別手段と
、第1の分別手段からの光の偏波面を規制する偏光手段
と、第1の導波手段からの光を反射するとともに、カー
効果により磁場の変化に応じて光の偏波面を回転させる
カー効果反射手段と、カー効果反射手段からの光を導く
第2の導波手段と、第2の導波手段の途中に設けられ、
カー効果反射手段からの光の偏光を検出する偏光検出手
段と、偏光検出手段からの光を混合する第2の混合手段
と、第2の混合手段からの光を各光源毎の波長に分別す
る第2の分別手段と、偏光検出手段の出力に基づいてカ
ー効果反射手段の磁場の有無に応じた第2の導波手段か
らの光を電気信号に変換する変換手段と、 を備えたことを特徴とする光センサ - (5)それぞれ波長の異なる光を発光する複数の光源と
、複数の光源からの光を導く第1の導波手段と、第1の
導波手段の途中に設けられ、複数の光源からの光を混合
する第1の混合手段と、第1の混合手段からの光を各光
源毎の波長に分別する第1の分別手段と、第1の分別手
段からの光の偏波面を規制する偏光手段と、第1の導波
手段からの光を反射するとともに、カー効果による磁場
の変化に応じて光の偏波面を回転させるカー効果反射手
段と、カー効果反射手段からの光を導く第2の導波手段
と、第2の導波手段の途中に設けられ、カー効果反射手
段からの光の偏光を検出する偏光状態検出手段と、偏光
状態検出手段からの光を混合して単一のものとする第2
の混合手段と、第2の混合手段からの光を各光源毎の波
長に分別する第2の分別手段と、偏光検出手段の出力に
基づいてカー効果反射手段の磁場の有無に応じた第2の
導波手段からの光を電気信号に変換する変換手段と、 を備えたことを特徴とする光センサ。 - (6)多数の波長を含む単一の光源と、光源からの光を
導く第1の導波手段と、第1の導波手段の途中に設けら
れ、光源からの光を所定の波長毎に分別する第1の分別
手段と、第1の分別手段からの光の偏波面を規制する偏
光手段と、第1の導波手段からの光を反射するとともに
、カー効果による磁場の変化に応じて光の偏波面を回転
させるカー効果反射手段と、カー効果反射手段からの光
を導く第2の導波手段と、第2の導波手段の途中に設け
られ、カー効果反射手段からの光の偏光を検出する偏光
検出手段と、偏光検出手段からの光を混合する第2の混
合手段と、第2の混合手段からの光を各光源毎の波長に
分別する第2の分別手段と、偏光検出手段の出力に基づ
いてカー効果反射手段の磁場の有無に応じた第2の導波
手段からの光を電気信号に変換する変換手段と、 を備えたことを特徴とする光センサ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63028381A JPH083519B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 光センサ |
US07/274,286 US4931634A (en) | 1987-12-28 | 1988-11-21 | Optical position sensor using Kerr effect and a magnetic scale |
DE8888311247T DE3874508T2 (de) | 1987-12-28 | 1988-11-28 | Optischer positionssensor. |
EP88311247A EP0323031B1 (en) | 1987-12-28 | 1988-11-28 | Optical position sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63028381A JPH083519B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | 光センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01202679A true JPH01202679A (ja) | 1989-08-15 |
JPH083519B2 JPH083519B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=12247066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63028381A Expired - Fee Related JPH083519B2 (ja) | 1987-12-28 | 1988-02-08 | 光センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH083519B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009133760A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 面状センサ |
JP2015099152A (ja) * | 2014-12-22 | 2015-05-28 | セイコーエプソン株式会社 | 磁場測定装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59120970A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-12 | Fujitsu Ltd | 光磁場センサ |
JPS6049220A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-18 | Japan Aviation Electronics Ind Ltd | 波長多重式光位置センサ |
JPS60143423A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | トラツキングサ−ボ方法および装置 |
JPS60194721U (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-25 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 磁気光学式再生ヘツド |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP63028381A patent/JPH083519B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH083519B2 (ja) | 1996-01-17 |
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