JPH079441B2 - 光応用センサおよびその製造方法 - Google Patents

光応用センサおよびその製造方法

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JPH079441B2
JPH079441B2 JP3080636A JP8063691A JPH079441B2 JP H079441 B2 JPH079441 B2 JP H079441B2 JP 3080636 A JP3080636 A JP 3080636A JP 8063691 A JP8063691 A JP 8063691A JP H079441 B2 JPH079441 B2 JP H079441B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば送電線網、配
電線網あるいは変電所等において、故障点や故障区間を
検出するのに用いる光応用センサおよびその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の光応用センサとして、例えば特開
昭62−54170号公報に図16に示すような光電圧
センサが開示されている。この光電圧センサは、光源
(図示せず)からの光を光ファイバ芯線1、プラグ2、
マイクロレンズ3、偏光子4、ポッケルス素子5、1/
4波長板6、検光子7、反射ミラー8、マイクロレンズ
9、プラグ10および光ファイバ芯線11を経て光受信
器(図示せず)で受光し、その受光した光の変調具合い
に基づいてポッケルス素子5に印加される電圧を光学的
に計測するようにしたものである。
【0003】図16に示す光電圧センサにおいては、各
光学部品をパッケージ12内に収容し、該パッケージ1
2内に設けたホルダ13にパイプ14を介して入射側の
プラグ2およびマイクロレンズ3を保持すると共に、パ
イプ15を介して出射側のマイクロレンズ9およびプラ
グ10を保持している。また、周囲の水分の光路への侵
入を防止するため、および落下振動に対して強固にする
ために、マイクロレンズ3、偏光子4、ポッケルス素子
5、1/4波長板6、検光子7、反射ミラー8およびマ
イクロレンズ9の各光学部品間を、図17に示すように
ポッケルス素子5の両境界は軟接着剤16aで、他の境
界は硬接着剤16bでそれぞれ接着すると共に、パッケ
ージ12内の空間の一体化を図るため、および落下振
動、耐湿性の一層の向上を図るため、各光学部品の周囲
を軟質樹脂17でコーティングし、さらにその周囲を硬
質樹脂18でポッティングしている。なお、パッケージ
12内で、ホルダ13から光ファイバ芯線1,11側に
はケプラ繊維19を充填している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光電圧センサにおいては、各光学部品間を接着
剤16a,16bで接着するようにしているため、接着
剤硬化時の接着剤収縮等により各光学部品界面に残留応
力が発生し、これがため外部の温度変化によって各光学
部品間での位置ずれが生じて、光量損失の増大および変
調変化が発生し、計測装置の温度特性が悪化するという
問題がある。また、各光学部品の周囲を軟質樹脂17で
コーティングし、さらにその周囲を硬質樹脂18でポッ
ティングしているため、軟質樹脂17と硬質樹脂18と
の熱膨張係数に差があると、温度変化による熱応力によ
ってそれらの界面にクラック等が生じたり、軟質樹脂1
7あるいは硬質樹脂18に亀裂が生じて、光学部品の耐
湿性、耐落下性、耐振動性が悪化するという問題があ
る。
【0005】さらに、上述した光電圧センサにおいて
は、全体をパッケージ12内に収容すると共に、該パッ
ケージ12にホルダ13を設け、このホルダ13に入射
側のプラグ2およびマイクロレンズ3と、出射側のマイ
クロレンズ9およびプラグ10とをそれぞれパイプ1
4,15を介して保持するようにしているため、部品点
数が多くなり、しかもホルダ13およびこれを取り付け
るパッケージ12として高精度のものが必要となってコ
スト高になるという問題があると共に、製造工程が多く
なって量産性が悪いという問題がある。
【0006】この発明の第1の目的は、上述した従来の
問題点に着目してなされたもので、光学部品の耐湿性、
耐落下性、耐振動性を確保でき、しかも良好な温度特性
が得られるよう適切に構成した光応用センサを提供する
ことにある。さらに、この発明の第2の目的は、かかる
光応用センサを低コストで量産性良く製造できる製造方
法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】上記第1の目
的を達成するため、この発明は、光学部品として少なく
ともレンズと、偏光子と、ポッケルス素子またはファラ
デー素子等の光学素子と、検光子と、光ファイバとを含
む複数の光学部品を有し、これら光学部品を経て光を伝
送して前記光学素子に作用する測定量を光学的に計測す
るようにした光応用センサにおいて、前記各光学部品を
隙間無く密着させる合成樹脂と、前記各光学部品の周囲
をモールドする前記合成樹脂と同一の合成樹脂とを具え
ることを特徴とするものである。また、この発明は、光
学部品として少なくともレンズと、偏光子と、ポッケル
ス素子またはファラデー素子等の光学素子と、検光子
と、光ファイバとを含む複数の光学部品を有し、これら
光学部品を経て光を伝送して前記光学素子に作用する測
定量を光学的に計測するようにした光応用センサにおい
て、前記各光学部品を載置する光軸調整用の基盤と、前
記各光学部品を隙間無く密着させる合成樹脂と、前記基
盤および光学部品の周囲をモールドする前記合成樹脂と
同一の合成樹脂とを具えることを特徴とするものであ
る。
【0008】さらに、上記第2の目的を達成するため、
この発明は、光学部品として少なくともレンズと、偏光
子と、ポッケルス素子またはファラデー素子等の光学素
子と、検光子と、光ファイバとを含む複数の光学部品を
有し、これら光学部品を経て光を伝送して前記光学素子
に作用する測定量を光学的に計測するための光応用セン
サを製造するにあたり、前記複数の光学部品を光軸調整
用の第1の基盤に載置した状態で、各光学部品を合成樹
脂を介して密着させた後、同一の合成樹脂を埋め込んで
硬化させ、次に前記第1の基盤を離脱させて該光学部品
を、その表裏を反転して底面が平坦な第2の基盤に載置
し、その状態で前記合成樹脂と同一の合成樹脂を埋め込
んで硬化させた後前記第2の基盤を離脱させることを特
徴とするものである。また、この発明は、光学部品とし
て少なくともレンズと、偏光子と、ポッケルス素子また
はファラデー素子等の光学素子と、検光子と、光ファイ
バとを含む複数の光学部品を有し、これら光学部品を経
て光を伝送して前記光学素子に作用する測定量を光学的
に計測するための光応用センサを製造するにあたり、前
記複数の光学部品を光軸調整用の第1の基盤に接着する
と共に、各光学部品を合成樹脂を介して密着させた後、
同一の合成樹脂を埋め込んで硬化させ、次に前記第1の
基盤を前記光学部品に接着させたまま、その表裏を反転
して底面が平坦な第2の基盤に載置し、その状態で前記
合成樹脂と同一の合成樹脂を埋め込んで硬化させた後前
記第2の基盤を離脱させることを特徴とするものであ
る。
【0009】
【実施例】図1、図2および図3はこの発明の光応用セ
ンサの一例の構成を示す正面図、平面図および側面図で
ある。この実施例は光磁界センサを示すもので、光源
(図示せず)からの光を光ファイバ21、フェルール2
2、レンズ23、偏光子24、ファラデー素子25、検
光子26、レンズ27、フェルール28および光ファイ
バ29を経て光受信器(図示せず)で受光し、その受光
した光の変調具合いに基づいてファラデー素子25に作
用する磁界を光学的に計測するようにしたものである。
【0010】この実施例では、レンズ23、偏光子2
4、ファラデー素子25、検光子26およびレンズ27
の各光学部品の相互間をエポキシ系またはウレタン系等
の合成樹脂30で隙間無く密着すると共に、これら光学
部品および光ファイバ21、29を含むフェルール2
2、28の周囲を同一の合成樹脂30で隙間無くモール
ドする。
【0011】以下、図1〜図3に示す光磁界センサの製
造方法の一例について説明する。図4はこの発明の製造
方法に用いる光軸調整用の第1の基盤の構成の一例を示
す横断正面図、図5は平面図、図6は縦断側面図であ
る。第1の基盤31には、フェルール22およびレンズ
23を載置する部分32と、レンズ27およびフェルー
ル28を載置する部分33と、偏光子24、ファラデー
素子25および検光子26を載置する部分34とを一体
に設け、各部分に所要の光学部品を載置するだけでそれ
らの光軸が出るように設計する。なお、この基盤31
は、合成樹脂硬化後、光学部品と離脱し易い材質、例え
ばテフロン(商品名)等で形成する。
【0012】先ず、図7〜図9に示すように、各光学部
品を基盤31の所要の部分に載置して各光学部品を合成
樹脂30を介して隙間無く密着させた後、同一の合成樹
脂30を埋めて硬化させる。次に、基盤31から光学部
品を離脱させて、該光学部品を図10〜図12に示すよ
うに表裏を反転して、すなわち最初に埋めた合成樹脂3
0を下側にして、基盤31と同質で底面が平坦な第2の
基盤35に載置した後、同一の合成樹脂30を埋め込ん
で硬化させる。その後、基盤35を離脱させて図1〜図
3に示す光磁界センサを得る。
【0013】図13、図14および図15は、この発明
の光応用センサの他の例の構成を示す正面図、平面図お
よび側面図である。この実施例は、上述した光磁界セン
サにおいて、光軸調整用の基盤31も光学部品と共に合
成樹脂30でモールドしたものである。かかる光磁界セ
ンサは、基盤31を合成樹脂30との接着性の良い材
質、例えばアルミナ、ジルコニア等をもって構成し、該
基盤31上で各光学部品を合成樹脂30を介して隙間無
く密着させた後、同一の合成樹脂30を埋めて硬化さ
せ、次に基盤31を光学部品に接着させたまま、その表
裏を反転して上述したと同様に底面が平坦な基盤35に
載置して同一の合成樹脂30を埋め込んで硬化させ、そ
の後基盤35を離脱させることによって製造する。
【0014】なお、この発明は上述した光磁界センサに
限らず、例えばファラデー素子25をポッケルス素子に
置き換え、かつ偏光子24とポッケルス素子との間、あ
るいはポッケルス素子と検光子26との間に1/4波長
板を挿入することによって光電圧センサを構成すること
もできるし、他の光応用センサにも有効に適用すること
ができる。
【0015】
【発明の効果】以上のように、この発明の光応用センサ
によれば、各光学部品を合成樹脂を介して隙間無く密着
すると共に、その周囲を同一の合成樹脂でモールドした
ので、熱膨張係数の差に起因する熱応力の発生を有効に
防止できる。したがって、温度特性を向上できると共
に、樹脂中でのクラックや、亀裂、破壊が生じないの
で、光学部品の耐湿性、耐落下性、耐振動性を有効に確
保でき、信頼性を向上できる。また、この発明の他の光
応用センサによれば、各光学部品を合成樹脂を介して隙
間無く密着すると共に、該光学部品をその光軸を調整す
る基盤と共に光学部品間を隙間無く密着する合成樹脂と
同一の合成樹脂でモールドしたので、上記と同様の効果
を得ることができる。さらに、この発明の光応用センサ
の製造方法によれば、パッケージおよびホルダを一体に
設けることなく、第1および第2の基盤を共用して光応
用センサを製造することができるので、部品点数が少な
く、安価にできると共に、量産性も有効に向上すること
ができる。また、この発明の他の製造方法によれば、第
1の基盤は一体化しても、第2の基盤は共用して光応用
センサを製造することができるので、上述した従来例に
おけるよりも部品点数が少なく、安価にできると共に、
量産性も向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の光応用センサの一例の構成を示す正
面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図2の側面図である。
【図4】図1〜3に示す光応用センサを製造するにあた
って用いる光軸調整用の基盤の一例を示す横断正面図で
ある。
【図5】図4の平面図である。
【図6】図5の縦断側面図である。
【図7】図1〜3に示す光応用センサの製造方法を説明
するための横断正面図である。
【図8】同じく平面図である。
【図9】同じく縦断側面図である。
【図10】同じく横断正面図である。
【図11】同じく平面図である。
【図12】同じく縦断側面図である。
【図13】この発明の光応用センサの他の例の構成を示
す正面図である。
【図14】図13の平面図である。
【図15】図14の側面図である。
【図16】従来の技術を説明するための図である。
【図17】図16の部分詳細図である。
【符号の説明】
21,29 光ファイバ 22,28 フェルール 23,27 レンズ 24 偏光子 25 ファラデー素子 26 検光子 30 合成樹脂 31 基盤(第1の基盤) 35 基盤(第2の基盤)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 1/00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学部品として少なくともレンズと、偏
    光子と、検光子と、光ファイバと、ポッケルス素子また
    はファラデー素子等の光学素子とを含む複数の光学部品
    を有し、これら光学部品を経て光を伝送して前記光学素
    子に作用する測定量を光学的に計測するようにした光応
    用センサにおいて、前記各光学部品を隙間無く密着させ
    る合成樹脂と、前記各光学部品の周囲をモールドする前
    記合成樹脂と同一の合成樹脂とを具えることを特徴とす
    る光応用センサ。
  2. 【請求項2】 光学部品として少なくともレンズと、偏
    光子と、検光子と、光ファイバと、ポッケルス素子また
    はファラデー素子等の光学素子とを含む複数の光学部品
    を有し、これら光学部品を経て光を伝送して前記光学素
    子に作用する測定量を光学的に計測するようにした光応
    用センサにおいて、前記各光学部品を載置する光軸調整
    用の基盤と、前記各光学部品を隙間無く密着させる合成
    樹脂と、前記基盤および光学部品の周囲をモールドする
    前記合成樹脂と同一の合成樹脂とを具えることを特徴と
    する光応用センサ。
  3. 【請求項3】 光学部品として少なくともレンズと、偏
    光子と、検光子と、光ファイバと、ポッケルス素子また
    はファラデー素子等の光学素子とを含む複数の光学部品
    を有し、これら光学部品を経て光を伝送して前記光学素
    子に作用する測定量を光学的に計測するための光応用セ
    ンサを製造するにあたり、前記複数の光学部品を光軸調
    整用の第1の基盤に載置した状態で、各光学部品を合成
    樹脂を介して密着させた後、同一の合成樹脂を埋め込ん
    で硬化させ、次に前記第1の基盤を離脱させて該光学部
    品を、その表裏を反転して底面が平坦な第2の基盤に載
    置し、その状態で前記合成樹脂と同一の合成樹脂を埋め
    込んで硬化させた後前記第2の基盤を離脱させることを
    特徴とする光応用センサの製造方法。
  4. 【請求項4】 光学部品として少なくともレンズと、偏
    光子と、検光子と、光ファイバと、ポッケルス素子また
    はファラデー素子等の光学素子とを含む複数の光学部品
    を有し、これら光学部品を経て光を伝送して前記光学素
    子に作用する測定量を光学的に計測するための光応用セ
    ンサを製造するにあたり、前記複数の光学部品を光軸調
    整用の第1の基盤に接着すると共に、各光学部品を合成
    樹脂を介して密着させた後、同一の合成樹脂を埋め込ん
    で硬化させ、次に前記第1の基盤を前記光学部品に接着
    させたまま、その表裏を反転して底面が平坦な第2の基
    盤に載置し、その状態で前記合成樹脂と同一の合成樹脂
    を埋め込んで硬化させた後前記第2の基盤を離脱させる
    ことを特徴とする光応用センサの製造方法。
JP3080636A 1991-03-20 1991-03-20 光応用センサおよびその製造方法 Expired - Lifetime JPH079441B2 (ja)

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JP3080636A JPH079441B2 (ja) 1991-03-20 1991-03-20 光応用センサおよびその製造方法
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