JPS61186804A - Photodetector - Google Patents

Photodetector

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Publication number
JPS61186804A
JPS61186804A JP61022229A JP2222986A JPS61186804A JP S61186804 A JPS61186804 A JP S61186804A JP 61022229 A JP61022229 A JP 61022229A JP 2222986 A JP2222986 A JP 2222986A JP S61186804 A JPS61186804 A JP S61186804A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
paper
light source
paper tray
pair
Prior art date
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Pending
Application number
JP61022229A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ジヨセフ エマヌエル ジエドリツカ
スタンリイ ジエイ.ウオリス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JPS61186804A publication Critical patent/JPS61186804A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は平面型(ゾレーナ型)検知器配列に関するもの
であり、更に詳細には、積重ね高または用紙トレイのレ
ベルを判定するための検知器配列に関するものである、 〔従来の技術〕 複写機、特に大量複写機において、コピー用紙トレイ中
に残存するコピー用紙の量を監視することが重要である
。それによって、コピー用紙トレイ中のコピー用紙の欠
乏およびトレイへのコピー用紙の補給の必要のために複
写動作を不必要に中断することを避けることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a planar (Zolena type) detector array, and more particularly to a detector for determining the stack height or level of a paper tray. BACKGROUND OF THE INVENTION In copiers, especially high-volume copiers, it is important to monitor the amount of copy paper remaining in the copy paper tray. This avoids unnecessary interruptions in the copying operation due to lack of copy paper in the copy paper tray and the need to replenish the tray with copy paper.

米国特許第3,558.127号に述べられ、更に、ゼ
ロックス特許雑誌1タ80 5巻第6号に掲載されているように、従来技術において
は、用紙の積重ね量をあらかじめ定めたレベルに保持す
ることが可能である。用紙検出器の数多くの例もまた、
光検知2重層検出器についての米国特許第3,2 7 
8,2 5 4号のように、従来技術のうちに見出され
る。特に、光源としてのランプと、反射光に応答する太
陽電池とを用いて、検出器から紙までの距離に比例する
可変電流を発生させることができる。光源とつながった
光ファイバ束と検出器とは、対象物の検出器からの距@
全決定するために、最大の電流が得られる特定の角度に
よって分離されている。この型のシステムは検出器から
の紙の距離に非常に敏感で、従ってこのシステムは非常
に高い精度で設置される必要がある。光フアイバ検知装
置においては、単に透明紙あるいは用紙が転送経路に沿
って異なる位置ちるいは異なる面にあることによって誤
まり信号が発生する。
As described in U.S. Pat. It is possible to do so. Numerous examples of paper detectors also
U.S. Patent No. 3,27 for a photosensitive dual layer detector
No. 8,254 is found in the prior art. In particular, a lamp as a light source and a solar cell responsive to reflected light can be used to generate a variable current proportional to the distance of the paper from the detector. The distance between the optical fiber bundle connected to the light source and the detector is @
All are separated by a specific angle to determine where the maximum current is obtained. This type of system is very sensitive to the distance of the paper from the detector, so the system needs to be installed with very high precision. In fiber optic sensing devices, false signals are generated simply by the transparency or paper being in a different position or on a different side along the transfer path.

他のシステムでは、米国特許第3,3 9 6.9 6
 5号に述べられているように、複数紙の検出に機械的
検知器を用いている。機械的検知器に関する困難さは、
しばしば特定の用紙の厚さに限定されるということであ
る。もし異なる厚さのものを用いる場合には、検出器に
対して機械的調節を施こすことが必要である。
In other systems, U.S. Pat.
As described in No. 5, a mechanical detector is used to detect multiple papers. The difficulty with mechanical detectors is that
They are often limited to specific paper thicknesses. If different thicknesses are used, it is necessary to make mechanical adjustments to the detector.

米国特許第3.7 7 8,0 5 1号に示されたよ
うな、他の検知器においては、用紙の厚さに比例する信
号を発生する変換器が用いられている。最初に送シ出さ
れる紙の厚さを示す2進数信号が、後続の紙の厚さを示
す信号と比較される。後続の紙の厚さが最初に送シ出さ
れた紙の厚さよりも厚い場合には、比較器が紙送り機構
から送り出される紙をそらすための誤まり信号を発生す
る。
Other detectors, such as those shown in U.S. Pat. No. 3,778,051, use a transducer that generates a signal proportional to the thickness of the paper. A binary signal representing the thickness of the first sheet of paper delivered is compared with a signal representing the thickness of subsequent sheets. If the thickness of the subsequent paper is greater than the thickness of the initially delivered paper, a comparator generates an error signal to divert the paper from the paper feed mechanism.

更に、検知器に1対の受信要素を用いることも知られて
いる。例えば、特許出願公報第55−2528号に述べ
られているように、紙送り経路中の用紙を検知するため
の1対の光受信光検知器と偏光フィルタを備えた発光要
素とを用いることができる。上記光検知器の1個は、経
路中に存在しない紙について、高低信号を供給するため
の偏光フィルタを含んでいる。更に加えて、米国特許第
3,9 0 0,7 3 8号には、非干渉性の光源か
ら2個の光検知システムへ光を投影する方法が示されて
いる。光検知システムからの出力の差分が光の経路中の
対象物の位置を表わす。
Furthermore, it is also known to use a pair of receiving elements in the detector. For example, as described in Patent Application Publication No. 55-2528, it is possible to use a pair of light-receiving photodetectors and a light-emitting element with a polarizing filter to detect paper in the paper feed path. can. One of the photodetectors includes a polarizing filter to provide high and low signals for paper that is not in the path. Additionally, US Pat. No. 3,900,738 shows a method for projecting light from incoherent light sources onto two light sensing systems. The difference in output from the light sensing system represents the position of the object in the path of the light.

米国特許第3,4 3 5.2 4 [)号においては
、2個の光増倍管からの出力信号の商によって物質の表
面特性が決定される。上記光増倍管からの信号の強度は
、対象となる材料の小さい領域および大きい領域を通し
ての単1の光源からのエネルヤーの透過率を同時に測定
することによシ決定される。
In US Pat. No. 3,435.24 [), the surface properties of a material are determined by the quotient of the output signals from two photomultiplier tubes. The intensity of the signal from the photomultiplier tube is determined by simultaneously measuring the transmission of energy from a single light source through small and large regions of the material of interest.

米国特許第4,0 9 2,0 6 8号においては、
単1の光源が材料の表面を照射して、表面特性は表面か
らの反射光の量を、2つの異なる角度に配置した1対の
検知器で比較することによって調べるようになっている
In U.S. Patent No. 4,092,068,
A single light source illuminates the surface of the material, and surface properties are determined by comparing the amount of light reflected from the surface with a pair of detectors placed at two different angles.

更に、米国特許第4,4 3 2,5 9 9号におい
て示されているように、一つの端面を、複数個の相互に
隣接した固定光ファイバの端面に対向させた可動光ファ
イバを用いることが知られている。上記可動光ファイバ
の軸と上記固定光ファイバとは、可動光ファイバをそれ
の初期位置に置いた場合にその中を低電する光学的信号
が、固定光ファイバの各々へ端面全通して本質的に等し
い強度をもつ光学的信号を結合させるように、相対的に
位置決めされる。この光学的なエネルギーの平衡関係は
、可動光ファイバへ結合されたセンサ機構が可動光ファ
イバ軸の小さな移動を引起こした時には破れてしまう。
Additionally, as shown in U.S. Pat. No. 4,432,599, a movable optical fiber may be used with one end face facing the end faces of a plurality of mutually adjacent fixed optical fibers. It has been known. The axis of the movable optical fiber and the fixed optical fiber are such that when the movable optical fiber is placed in its initial position, an optical signal passing through the movable optical fiber at a low current passes through the entire end face to each of the fixed optical fibers. are relatively positioned to combine optical signals with an intensity equal to . This optical energy balance relationship is broken when a sensor mechanism coupled to the movable optical fiber causes a small movement of the movable optical fiber axis.

可動光ファイバの小さな移動は固定光ファイバ間に、可
動光ファイバの位置ずれに対して本質的に線形に変化す
るような光学的エネルギー分布をもたらす。固定光ファ
イバ中のエネルギーが変換して発生した信号は光検知器
によって対応する電気的信号へ変換され、次に加算増幅
器及び差引増幅器へつながれて、適当な信号和及び信号
差を得ることができ、上記信号和及び信号差を用いて可
変光ファイバ軸の全移動量を与えることかでさる。
Small movements of the movable optical fiber result in an optical energy distribution between the fixed optical fibers that varies essentially linearly with displacement of the movable optical fiber. The signal generated by the energy conversion in the fixed optical fiber is converted into a corresponding electrical signal by a photodetector, and then connected to a summing amplifier and a subtraction amplifier to obtain the appropriate signal sum and signal difference. , by using the above signal sum and signal difference to give the total amount of movement of the variable optical fiber shaft.

更に、電気光学工業分野では、発光ダイオード等の発光
装置からの放射光束を元ファイバ導波路中へ結合する場
合に上記能動要素の最上表面に垂直にファイバを設定す
ることを行うのが常識である。このことは特に光ファイ
バを用いた通信応用において必要とされる。導波路へ最
大エネルギー量を結合し、損失を最小限に抑えることが
要求されるからである。このような結合方法を採用する
ことで光源の実装に制約が加わり、出力パワー最大化の
ための位置合せの必要から価格が高くついてしまう傾向
がある。従来から光束の導波路(光フアイバ要素)への
結合に(dこの最上表面結合方式が用いられてきている
。このような従来からの結合方式の採用は、低コストと
小型化とが重要な場面では有利でない。このようなE[
な手法によって作製される部品はまた広い環境条件下で
必要とされるであろう。このこともまた簡単で低コスト
な検知器の設計を困難とする一因となる。
Furthermore, in the electro-optical industry, it is common practice to set up a fiber perpendicular to the top surface of the active element when coupling the emitted light beam from a light emitting device such as a light emitting diode into the original fiber waveguide. . This is particularly required in communication applications using optical fibers. This is because it is required to couple the maximum amount of energy to the waveguide and minimize loss. Adopting such a coupling method imposes restrictions on the mounting of the light source and tends to increase the price due to the need for alignment to maximize output power. Traditionally, this top surface coupling method has been used to couple light beams to waveguides (optical fiber elements). It is not advantageous in this situation.
Components made by this method will also be required under a wide range of environmental conditions. This also makes it difficult to design a simple, low-cost detector.

従来の検知器に付随する他の困難さとしては、それらを
異なる環境で使用する場合にはしばしば再調整が必要で
あシ、それがしばしば複雑で、高コストで容易でない、
ということがある。
Other difficulties associated with traditional detectors include that they often require readjustment when used in different environments, which is often complex, costly, and non-trivial.
There is a thing.

〔発明の要約〕[Summary of the invention]

従って、本発明の目的は進歩した積重ね高検知器を得る
ことである。本発明の他の1つの目的は、新規な、進歩
した平面状検知器配列を得ることである。本発明の更に
1つの目的は、積重ね高検出のための反射モーr光ファ
イバ対の配列を得ることである。本発明の更に他の目的
は、チップ状の部品からの放射光束を導波路中へ結合す
ることを簡単で安価に行いうるようなハイブリッド(混
成)回路作製法を得ることである。本発明の更に他の1
つの目的は、被数個の導波路を単1の発光ダイオード(
LED)またはフォトトランジスタへ結合する簡単なハ
イブリッド法を得ることである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved stack height detector. Another object of the invention is to provide a new and improved planar detector arrangement. A further object of the present invention is to provide an array of reflective Morr optical fiber pairs for stack height detection. Yet another object of the present invention is to provide a method for fabricating a hybrid circuit that allows simple and inexpensive coupling of radiation from a chip-like component into a waveguide. Still another aspect of the present invention
One purpose is to connect several waveguides to a single light emitting diode (
The objective is to obtain a simple hybrid method for coupling to LEDs) or phototransistors.

要約すると、本発明は、チップ状の部品からの放射光束
を複数個の導波路へ結合するノ・イプリツr(i51路
作製去と上記方法によって作られた平面状の検知器配列
とに関するものである。上記作製法では、導波路を発光
ダイオードまたはフォトダイオードの側面へ付着させる
ことを行うため、導波路の位置合せが二次元だけの精度
しか要求しないことになる。上記方法で作製した平面状
の検知器配列には、光源と、側面を隣接しあうようにし
た光フアイバ対の配列と、光を電気信号へ変換するため
の電子光学装置、を含んでいる。
In summary, the present invention relates to the fabrication of optical fibers for coupling the emitted light beam from a chip-like component into a plurality of waveguides and to a planar detector array made by the above method. In the above manufacturing method, the waveguide is attached to the side surface of the light emitting diode or photodiode, so the alignment of the waveguide requires only two-dimensional accuracy. The detector array includes a light source, an array of side-by-side optical fiber pairs, and an electro-optical device for converting the light into an electrical signal.

〔実癩例〕[Example of leprosy]

本発明の他の目的や利点は以下の図面を参照した詳細な
説明で明らかになるであろう。尚、同一の参照番号は同
様な部品を意味している。
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description below, taken in conjunction with the drawings. Note that the same reference numbers refer to similar parts.

ここで第1図を参照すると、−例として電子写真式の印
刷装置が示されており、それは、各種の処理段階を通し
て順次光導電性表面12を矢印16の方向へ移動させる
ようになった上記光導電性表面12を有している。帯電
位置において、高電圧源へ電気的につながれたコロナ発
生装置14が光導電性表面12へ、本質的に一様な高電
圧に、電荷を供給する。次に光導電性表面12の帯電部
分は露光位置18を通って進められる。露光位置18に
おいては、°原資料が透明プラテン上へ置かれる。原資
料にランプで照明が与えられ、原資料からの反射光線が
導電性表面12上へ伝えられる。
Referring now to FIG. 1, - by way of example, an electrophotographic printing apparatus is shown which sequentially moves the photoconductive surface 12 in the direction of arrow 16 through various processing steps. It has a photoconductive surface 12. At the charging location, a corona generating device 14 electrically connected to a high voltage source supplies a charge to the photoconductive surface 12 at an essentially uniform high voltage. The charged portion of photoconductive surface 12 is then advanced through exposure location 18. At exposure position 18, an original document is placed onto a transparent platen. The source material is illuminated with a lamp and the reflected light from the source material is transmitted onto the conductive surface 12.

凪気的ブラシ現像システム20が現像材を静電的潜像と
接触させるように現像材を移動させる。
A calm brush development system 20 moves the developer material into contact with the electrostatic latent image.

転写位置22において、コピー用紙をトナー粉末像と接
触するように移動させる。24で示したコピー用紙は用
紙送出し装置26によってトレイ25から転写位置へ送
出される。用紙送出し装置26はコピー用紙積重ねの最
上用紙に接触している。用紙送出し装置26は、積重ね
から(送器28上へ用紙を進めるように回転する。搬送
器28は、送シ出された保持材用紙を時間順序に従って
進め、転写位置において送り出された保持材用紙へ光導
電性表面12を接触させ、トナー粉末像を接触させる。
At transfer position 22, the copy sheet is moved into contact with the toner powder image. Copy paper indicated at 24 is delivered from the tray 25 to the transfer position by a paper delivery device 26. Paper delivery device 26 contacts the top sheet of the copy sheet stack. The paper feeding device 26 rotates to advance the paper from the stack (onto the feeding device 28).The conveying device 28 advances the fed holding material sheets in chronological order, and transfers the fed holding material sheets to the transfer position. The photoconductive surface 12 is brought into contact with the paper and the toner powder image is contacted.

転写位置22には用紙の裏面へイオンを吹きつけるため
のコロナ発生装置が含まれている。これにより、トナー
粉末像は光導電性表面12から用紙へ引きつけられる。
Transfer position 22 includes a corona generator for spraying ions onto the backside of the paper. This attracts the toner powder image from the photoconductive surface 12 to the paper.

転写の後、用紙は進みつづけて、用紙を加熱位置32へ
送り出す加熱前コンベヤ30へわたされる。加熱位置3
2には一般に加熱されたローラとバックアップローラと
があって、転写された像を用紙へ永久的に定着させる。
After transfer, the sheet continues to advance and is passed to a pre-heat conveyor 30 which delivers the sheet to a heating position 32. heating position 3
2 typically includes a heated roller and a backup roller to permanently fix the transferred image to the paper.

加熱の後、シュートによって用紙が取出しトレイ34へ
わたされ、使用者が取ることができるようになる。更に
表面12に付着したま\になっている残渣トナーを除去
するための洗浄化機構36も含まれている。
After heating, the chute passes the paper to a pick-up tray 34 where it can be picked up by the user. Also included is a cleaning mechanism 36 for removing residual toner that remains on the surface 12.

第1図を参照すると、この他に、複数個の光フアイバ反
射式検知器対を有する積重ね高検知器40が示されてい
る。この検知器は、トレイ25中のコピー用紙の高さを
監視するための制御器(図示されていない)へ接続され
るのが望ましい。
Referring to FIG. 1, there is also shown a stacked height detector 40 having a plurality of fiber optic reflective detector pairs. This sensor is preferably connected to a controller (not shown) for monitoring the height of the copy sheets in tray 25.

第2図においては、本発明に従う検知装置の形状が示さ
れている。特に、互に側面を隣接させた配置の1対の導
波路または光ファイバ56.58が示されている。放射
光発光ダイオード(図示されていない)から結合された
光束は公儀導波路56中を伝わって導波路56の表面5
7へ入射する。
In FIG. 2, the configuration of a sensing device according to the invention is shown. In particular, a pair of waveguides or optical fibers 56, 58 are shown in a side-by-side arrangement. The coupled light beam from a synchrotron radiation emitting diode (not shown) travels through the optical waveguide 56 and reaches the surface 5 of the waveguide 56.
7.

伝搬導波路56を伝わってくる光束は導波路の端面57
から隣接する空間中へ放射され、更に54で示されたコ
ピー用紙の積重ねに向かって照射される。図示のように
、導波路56から投影される光線X、Y、Zは積重ね5
4で反射されて光線Xi 、 yl 、 zlとなる。
The light beam propagating through the propagation waveguide 56 passes through the end face 57 of the waveguide.
, into an adjacent space, and further toward a stack of copy sheets indicated at 54 . As shown, the rays X, Y, and Z projected from the waveguide 56 are
4 and become the rays Xi, yl, zl.

光のエネルギーが放射表面57まで伝搬導波路56にそ
ってみちびかれる長さは乙ないし20ffffl+であ
るのが望ましい。光導波路の端の寸法は、導波路中へ有
用な量の光束を結合するために、LEDまたは発光装置
の側面寸法と同程度であることが望ましい。
The length that the optical energy is routed along the propagation waveguide 56 to the emitting surface 57 is preferably between 1 and 20ffffl+. The end dimensions of the optical waveguide are preferably comparable to the side dimensions of the LED or light emitting device in order to couple a useful amount of light flux into the waveguide.

本発明に従えば、光導波路をり、EDまたは7オトダイ
オーげの側面に隣接させるために、バット(butt 
)結合(おかみあわせ結合)法が用いられている。この
工程において、導波路を発光または受光装置に対して位
置合せするために、二次元の精度しか要求されない。こ
の作製法は、発光ダイオ−「や光検出器のような安価な
チップ部品からの放射エネルギーを導波路要素中へ結合
することを可能にする。非円形の導波路が用いられる場
合には、従来のチップ配置工程を用いて組上げを行うこ
とができる。
According to the present invention, the optical waveguide is placed adjacent to the side surface of the ED or the butt.
) combination method is used. In this process, only two-dimensional precision is required to align the waveguide with the light emitting or receiving device. This fabrication method allows coupling of radiant energy from inexpensive chip components such as light-emitting diodes or photodetectors into waveguide elements. If non-circular waveguides are used, Assembly can be performed using conventional chip placement processes.

第6a図と第3b図を参照すると、光導波路を発光ダイ
オードや光検出器へ結合することが示されている。ハイ
ブリッド基板64上で、光導波路60はLEDチップま
たはフォトダイオードへパラ) (butt )結合さ
れる。すなわち、導波路をダイオ−「62の最上表面へ
結合するよりも、むしろ導波路60とフォトダイオード
62とで側面を隣接する結合が用いられる。一般的に、
LEDまたはp−nやp−1−nダイオ−rのような光
検出要素が、導波路材と同等な寸法をもつものとして選
ばれる。上記チップ装置や半導体は従来の導電性ダイ接
着剤を用いて基板64へ接着される。導波路も同様のエ
ポキシ樹脂を用いて接着することができる。最終的な送
信機−受信機対の構成は、送信機が近接していることに
よる受信機中でのバックグラクンドレベルや信号漏話に
よって評価されなければならない。送信チップ上を不透
明な被唖物質でおおうことによって適切な光学的遮へい
を施こすことができる。第4a図及び第4b図は円形及
び多角形の導波路断面の場合についての積卸面形状を示
す。
Referring to Figures 6a and 3b, coupling of the optical waveguide to a light emitting diode and photodetector is shown. On the hybrid substrate 64, the optical waveguide 60 is para-coupled to the LED chip or photodiode. That is, rather than coupling the waveguide to the top surface of the diode 62, side-to-side coupling between the waveguide 60 and the photodiode 62 is used.
A photodetection element such as an LED or a p-n or p-1-n diode is chosen with dimensions comparable to the waveguide material. The chip devices and semiconductors described above are adhered to substrate 64 using conventional conductive die adhesives. The waveguide can also be bonded using a similar epoxy resin. The final transmitter-receiver pair configuration must be evaluated by the level of background noise and signal crosstalk in the receiver due to transmitter proximity. Appropriate optical shielding can be provided by covering the transmitter chip with an opaque shielding material. Figures 4a and 4b show the loading and unloading surface shapes for circular and polygonal waveguide cross sections.

この型の構造の組合せは、光導波路の対を互に側面を隣
接して動作するように作製することができる。一方の導
波路を光束の送信源とし、他方の導波路を受信機とした
場合には反射型検知器が得られる。別の場合には、中断
型または伝達型の検知器が得られる、一般に、導波路の
大きさは、信号源及び検出器に用いるチップの大きさの
程度である。従ってこの装置は非常に小型にでき、基板
の端にそって容易に組上げることができる。これによっ
て非常に小型の検知配列を作製することができる。得ら
れる平面型の端配列は、従来の上面に垂直な結合の方式
で作製した等価装置にくらべて、小型で比較的安価であ
る。
This type of structural combination allows pairs of optical waveguides to be made to operate side-by-side with each other. When one waveguide is used as a light flux transmission source and the other waveguide is used as a receiver, a reflection type detector is obtained. In other cases, interruptive or conductive detectors are obtained; generally the waveguide size is on the order of the chip size used for the signal source and detector. The device can therefore be made very compact and easily assembled along the edge of the board. This allows the creation of very compact sensing arrays. The resulting planar end array is compact and relatively inexpensive compared to equivalent devices made with conventional top-perpendicular bonding schemes.

図示されたように、発光器及び検出器チップの端面へ導
波路を結合する各種の方法が存在する。
As shown, there are various ways to couple the waveguides to the end faces of the emitter and detector chips.

樹脂製の光ファイバのような円形の導波路の他に非円形
の導波路も用いることができ、型整形したアクリル、透
明なセラミックス、ガラス等の各種の光学的に透明な材
料を用いることができる。更にハイプリツr基板の使用
によって集積された電子回路を用いることが可能である
。更に、従来の光学系を用いることなしに中程度の光学
的分解能が連取され、雑音を拾う間層なしに高利得の増
幅器を用いることができる。
In addition to circular waveguides such as resin optical fibers, non-circular waveguides can also be used, and various optically transparent materials such as shaped acrylic, transparent ceramics, and glass can be used. can. Furthermore, it is possible to use integrated electronic circuits through the use of Hypritz substrates. Additionally, moderate optical resolution can be obtained without using conventional optics, and high gain amplifiers can be used without noise-picking interlayers.

第5図を参照すると、一般的にアクリル等の任意の適切
な材料の基板70上に適切に保持された積重ね高検知器
または検出器配列が示されている。
Referring to FIG. 5, there is shown a stacked height detector or detector array suitably supported on a substrate 70 of any suitable material, generally acrylic or the like.

上記基板は用紙トレイ25の用紙トレイがイド71(第
1図に示されたように)へ固定されているのが望ましい
。図示されたように、用紙トレイ中の用紙の検出のため
に4対の光ファイバ72゜74.76.78が用いられ
、それらは各々10%レベル、25%レベル、50%レ
ベル、100%レベルの位置に設定されている。各反射
性光フアイバ対72,74,76.78は、積重ね高が
その位置の上または下へ移動した時を検出する。
Preferably, the substrate is such that the paper tray of paper tray 25 is secured to the paper tray 71 (as shown in FIG. 1). As shown, four pairs of optical fibers 72°, 74, 76, 78 are used for detecting the paper in the paper tray, and they are at 10% level, 25% level, 50% level, and 100% level, respectively. is set in the position. Each reflective fiber optic pair 72, 74, 76, 78 detects when the stack height moves above or below its location.

6対の分解能は、76ミクロン(6ミル)の直径のファ
イバ対を用いた4に:38ミクロン(1,5ミル)+1
6ミクロン(0,5ミル)程度に小さくすることができ
る。
The resolution of 6 pairs is 4:38 microns (1,5 mil) + 1 using 76 micron (6 mil) diameter fiber pairs.
It can be as small as 6 microns (0.5 mils).

@6図や参照すると、配列検知器の基本的構既が示され
ており、この例においては、パルス電流源80と4個の
個別光源82a、821)、82C182dを含んでい
る。4対の光ファイバもまた72.74,76.78に
示されており、それぞれ10%、25%、50%、10
0%容量のトレイのレベルを示すための送信光ファイバ
Tと受信光ファイバRを含んでいる。光フアイバ対は配
列ホルダ中に固定されており、受信光ファイバの6各は
それぞれ光導電性回路84a、84b、84c。
Referring to Figure @6, the basic structure of the array detector is shown, which in this example includes a pulsed current source 80 and four individual light sources 82a, 821), 82C182d. Four pairs of optical fibers are also shown at 72.74, 76.78, respectively 10%, 25%, 50%, 10
It includes a transmitting optical fiber T and a receiving optical fiber R for indicating the level of the tray at 0% capacity. The optical fiber pairs are secured in an array holder, each of the six receiving optical fibers having a respective photoconductive circuit 84a, 84b, 84c.

84dと通信する。この構成に対しては、ファイバ長、
終端法、用いる光源と検出器の型に対する結合方法に依
存して数多くの変形が可能であることを指摘しておく。
84d. For this configuration, the fiber length,
It should be pointed out that many variations are possible depending on the termination method and the coupling method to the type of source and detector used.

光検出器回路84a−84dからの出力信号は制御卓に
おける適切な表示装置へ電気的に接続し、使用者に対し
てトレイ中の用紙積重ねレベルを表示するようにできる
The output signals from the photodetector circuits 84a-84d may be electrically connected to a suitable display on the control console to display to the user the stacking level of the sheets in the tray.

本発明に従えば、第7図に示されたように、単1のハイ
ブリツげ基板86上へ、単1の光源が、6対の光ファイ
バ及び関連の光検出回路と共に作りつけられている。簡
単のために、100%容量の光フアイバ対は除いである
。パルス電流源80は、光ファイバ対用の光源となる単
1の赤外発光器88へパルスを与える。検知器のヘッド
は柚立型の光フアイバ配列となり、比較的より長い光フ
アイバケーブルを不要処し、個別的光フアイバ対の実権
例に必要な終端処理を不要にしている。ハイデリツr式
基板86は、EMU(電磁干渉)免除の比較的高度なレ
ベルを連取するために遮へいされた容器内へ封入される
ことを指摘しておく。
In accordance with the present invention, a single light source is fabricated with six pairs of optical fibers and associated light detection circuitry on a single hybrid substrate 86, as shown in FIG. For simplicity, 100% capacity optical fiber pairs are excluded. A pulsed current source 80 provides pulses to a single infrared emitter 88 that serves as a light source for the optical fiber pair. The head of the detector is a vertical fiber optic array, eliminating the need for relatively longer fiber optic cables and eliminating the termination required in the implementation of individual fiber optic pairs. It is noted that the Heideritz R type board 86 is enclosed within a shielded enclosure to provide a relatively high level of EMU (electromagnetic interference) immunity.

好適実権例において、光源及び検出器の能動要素は4個
の赤外チップ(酸化アルミニウム基板へ接着された1個
の送信機と6個の受信機)である。
In the preferred implementation, the active elements of the light source and detector are four infrared chips (one transmitter and six receivers glued to an aluminum oxide substrate).

光フアイバ光導波路は約0−4nvn (16ミル)の
直径の樹脂製ファイバである。各ファイバは個別的に、
各検知器側から送信または受信ダイオードのいずれかへ
つながれている。ファイバは各々のダイオードの側面へ
つながれている。1個の赤外ダイオ−rはそれだつなが
る3個の個別的ファイバ(6つの面にそれぞれ1個)を
備えた送信機として機能する。受信ファイバは個々の受
信ダイオードへつながり、側端へもつながれている。
The fiber optic waveguide is a resin fiber with a diameter of about 0-4 nvn (16 mils). Each fiber is individually
Each detector side is connected to either a transmitting or receiving diode. A fiber is tied to the side of each diode. One infrared diode functions as a transmitter with three individual fibers (one on each of the six sides) connected to each other. The receiving fibers are connected to the individual receiving diodes and also to the side ends.

第8a図、isb図、第9a図、第9b図は、ハイ−t
” IJツ1基板上に作製された光フアイバ対の別の実
施例を図示している。第8a図と第8b図は、円形の断
面を有する柔軟な光フアイバ導波路を用いた6位置配列
の平面図と正面図である。1個の送信LED90と6個
の受信チップ92゜94.96が示されている。能動装
置への接続が従来のシルクスクリーン導電性パターンを
通してなされている。第9a図と第9b図は矩形断面を
有する1梗質多角形光導波路を用いた6位置配列の平面
図と正面図である。この実施例においては、検知位置当
たり1個の送信機及び受信機が示されている。
Figures 8a, isb, 9a, and 9b are high-t
Figures 8a and 8b illustrate another example of an optical fiber pair fabricated on an IJ substrate. Figures 8a and 8b show a 6-position array using flexible optical fiber waveguides with circular cross-sections. 1. One transmitting LED 90 and six receiving chips 92°94.96 are shown. Connections to active devices are made through conventional silk screen conductive patterns. Figures 9a and 9b are top and front views of a 6-position array using a single-point polygonal optical waveguide with a rectangular cross section. In this embodiment, one transmitter and receiver per sensing position. It is shown.

現時点で本発明の好適実癩例と考えられる例について図
示し、説明を行ってきたが、当業者にとっては、数多く
の変更や修正が可能であることは明らかであろう。従っ
て、特許請求の範囲は、本発明の範囲に入るそれらの変
更や修正を含めるものと理解されるべきである。
While the invention has been illustrated and described in what is presently considered to be the preferred embodiment of the invention, many changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. It is, therefore, to be understood that the claims are intended to cover those changes and modifications that fall within the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明を実施した複写装置を示す図である。 第2図は、1対の導波路を用いて、コピー用紙の積重ね
の存在を検知するための構成図である。 第6a図と第6b図は、本発明に従った、LEDチップ
と導波路との端部結合を示す側面図と平面図である。 第4a図と第4b図は、反射検知構成の端部を示す図で
ある。 第5図は、本発明に従う積重ね高検知器を示す図である
。 第6図は、第5図の検知器の基本構成図である。 第7図、は、本発明に従うハイブリッド式電気光学式積
重ね高検知器を示す図である。 第8a図、第8b図、第9a図、第9b図は、ハイブリ
ッド式積重ね高検知器の変形を示す図である。 参照符号 12・・・光導電性表面 14・・・コロナ発生装置 18・・・露光位置 20・・・現像システム 22・−・転写位置 24・・コピー用紙 25・・・トレイ 26・・・紙送出し装置 28・・蕾送装置 32・・・加熱位置 34・・・取出しトレイ 36・・・洗浄機構 54・・・コピー用紙積重ね 56・・・送信導波路 57・・・端部表面 58・・・受信導波路 60・・・導波路 62・−・フォトダイオード 64・・・基板 70・・基板 72.74,76.78・・・光フアイバ対80・・・
パルス電流源 82a、82b、82c、82d−光源84a、84b
、84c、84d・・・光導電性回路 86・・・ハイデリッr基板 88・・・赤外発光器 90・・・送信LED
FIG. 1 is a diagram showing a copying apparatus embodying the present invention. FIG. 2 is a block diagram for detecting the presence of a stack of copy sheets using a pair of waveguides. Figures 6a and 6b are side and top views illustrating end coupling of an LED chip and a waveguide according to the present invention. Figures 4a and 4b illustrate the ends of the reflective sensing arrangement. FIG. 5 is a diagram illustrating a stack height detector according to the present invention. FIG. 6 is a basic configuration diagram of the detector shown in FIG. 5. FIG. 7 shows a hybrid electro-optic stacked height detector according to the present invention. Figures 8a, 8b, 9a and 9b are diagrams showing modifications of the hybrid stack height detector. Reference numerals 12...Photoconductive surface 14...Corona generating device 18...Exposure position 20...Development system 22...Transfer position 24...Copy paper 25...Tray 26...Paper Sending device 28... Feeding device 32... Heating position 34... Take-out tray 36... Cleaning mechanism 54... Copy paper stack 56... Transmission waveguide 57... End surface 58... ...Receiving waveguide 60...Waveguide 62...Photodiode 64...Substrate 70...Substrate 72.74, 76.78...Optical fiber pair 80...
Pulsed current sources 82a, 82b, 82c, 82d - light sources 84a, 84b
, 84c, 84d... Photoconductive circuit 86... Hyderi r substrate 88... Infrared emitter 90... Transmission LED

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)用紙トレイ中の用紙の量を検出するため検知装置
であって、 LED光源であって、基板へとりつけられた光源、 複数個の光導波路対であって、各対が送信導波路と受信
導波路とを含み、上記送信導波路が光源からの出力を用
紙トレイへ放射しており、上記導波路の各々が上記LE
Dの1つの側面へ側面で結合されているような光導波路
対、 用紙トレイにとりつけられた受信機導波路、受信導波路
と通信するフォトダイオードであって、光源の出力を電
気信号へ変換するように働き、上記受信導波路の各々が
フォトダイオードの1つの側面へ側面で結合されており
、これによって上記検知器が用紙トレイ中の用紙の量を
決定するようになった、フォトダイオード、 を含むような、検知装置。
(1) A detection device for detecting the amount of paper in a paper tray, comprising: an LED light source attached to a substrate; and a plurality of pairs of optical waveguides, each pair serving as a transmitting waveguide. a receive waveguide, the transmit waveguide radiating the output from the light source to the paper tray, and each of the waveguides radiates the output from the light source to the paper tray.
a pair of optical waveguides laterally coupled to one side of D; a receiver waveguide mounted on the paper tray; and a photodiode in communication with the receiver waveguide for converting the output of the light source into an electrical signal. a photodiode, each of said receiving waveguides being laterally coupled to one side of a photodiode, thereby causing said detector to determine the amount of paper in the paper tray; Detection devices, including:
(2)放射光束を発生する光源を含むハイブリッド電気
光学式検知配列であって、 基板であって、光源がとりつけられた基板、複数個の光
導波路対であって、各対が送信機導波路と受信機導波路
を含み、各対が上記基板に固定されており、光源で発生
する放射光束が送信機導波路を通って送られ受信機導波
路上へ入射するようになった光導波路、 受信機導波路と通信して、放射光束を電気信号へ変換す
るための電気光学的手段、 を含むハイブリッド電気光学式検知配列。
(2) a hybrid electro-optic sensing array including a light source for generating a radiation beam, a substrate having the light source mounted thereon, and a plurality of pairs of optical waveguides, each pair being a transmitter waveguide; and a receiver waveguide, each pair of which is fixed to the substrate, such that the emitted light flux generated by the light source is transmitted through the transmitter waveguide and incident on the receiver waveguide; A hybrid electro-optic sensing array comprising: electro-optic means in communication with a receiver waveguide for converting the emitted light flux into an electrical signal.
(3)用紙トレイ中の用紙の量を検出するための検知装
置であって、 基板にとりつけられた光源、 複数個の導波路対であって、各対が送信導波路と受信導
波路を含み、上記送信導波路が上記光源からの出力を用
紙トレイ上へ投影するようになった導波路対、 上記用紙トレイへとりつけられた受信機導波路、上記受
信導波路と通信する電気光学的手段であって、上記光源
の出力を電気信号へ変換しそれによって検知器が用紙ト
レイ中の用紙の量を決定するようになった、電気光学的
手段、 を含むような検知装置。
(3) A detection device for detecting the amount of paper in a paper tray, comprising a light source attached to a substrate, a plurality of waveguide pairs, each pair including a transmitting waveguide and a receiving waveguide. a pair of waveguides, the transmit waveguide projecting the output from the light source onto the paper tray; a receiver waveguide attached to the paper tray; and electro-optic means for communicating with the receive waveguide. and electro-optical means for converting the output of the light source into an electrical signal, thereby causing the detector to determine the amount of paper in the paper tray.
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