TW482890B - Optical distance sensor - Google Patents

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482890 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) [發明所屬技術領域] 本發明係一種光學式距離偵測器，其係以發光元件之 光線照射測定對象物體，並以受光元件檢測反射光，進而 根據三角測量法測出上述測定對象物自某基準點之距離或 測定其移動量。 [習知技術] 第1圖為習知之光學式距離偵測器，其係以國際特許 申請案號PCT/JP98/04144所揭示之三角測量法測出測 疋對象物體之位置。第1圖中，1為輸入光纖；2a及2b 為輸出光纖、3為三層導波路，以二個金屬包層（Clad) 3b挾住折射率較高之心層3a; 4a及4b為附有反射膜之平 面鏡’位於三層導波路3之側壁；5a及5b則為附有反射 膜之曲面鏡，位於三層導波路3之側壁；6a及6b為透鏡 接合端面，亦位於三層導波路之側壁；7a及7b為柱狀透 鏡；8a為柱狀透鏡7a所射出之光線；則為在測定對象 物上反射並射入柱狀透鏡7b之光線；9為分又導波路。 以下就操作部份加以說明： 檢測用之光線透過輸入光纖1導入三層導波路3，並 封閉導波路之厚度方向，經由平面鏡4a反射後，並在曲面 鏡5a規定之位置形成焦點，且聚光在基板面的水平方向。 經由曲面鏡5a反射之光線自透鏡接合端面以射出，並射 入柱狀透鏡7a。而此光線又於柱狀透鏡7a内聚光於導波 路之厚度方向，俾使變換光軸且使焦點形成於預定位置\ 該光線於射出後由前方之測定對象物（未圖示）反射 本紙張尺度適财關^i^s)A4規格咖χ视公爱） 312200 ------------裝---------訂--------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 482890 A7

;裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i線- 於心層3a和金屬包層3b互相交疊，以至於無法一體成形， 因而提咼了製作成本。又，由於光線之輸出入使用光纖之 故，亦有操作性能不良之問題存在。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明係為解決上述之課題而研創者，其目的在於獲 得一種體積小、低價位及操作性良好之光學式距離偵測 [發明之之概述] 有關本發明之光學式距離偵測器，係將來自發光元件 之光線照射於測定對象物體，經由受光元件檢測其反射 光，再依據三角測量法測出自前述測定對象物之某基準點 之距離或移動量，其特徵為具備有：具備發光元件及受 312200 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公餐)一 482890 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 疋件之第一基板；一體成形於第二基板上，且具有使來自 别述發光元件之射出光及來自前述測定對象物之反射光聚 光於第二基板面之水平方向之複數基板面水平方向聚光用 光學元件之光學構造體；以及使來自前述發光元件之射出 光及前述測定對象物之反射光聚光於第二基板面垂直方向 之基板面垂直方向聚光用透鏡。 根據上述，由於以聚光於第二基板面水平方向之複數 基板面水平方向聚光用光學元件作為光學構造體且可一體 成形而製造，故可降低製作成本，並且使各基板面水平方 向聚光用光學元件達到小型化及相對位置精確度提高。雖 第一基板或第二基板之射出光或檢出光於反射時會減損光 訊號’但藉由配置基板面垂直方向聚光用透鏡，而可將光 線聚光於第二基板面之垂直方向，進而抑制源於該基板之 反射，故亦有使訊號對雜音比向上等效果產生。 [圖面之簡單說明] 第1圖係顯示習知之光學式距離偵測器之斜視圖。 第2圖係顯示本發明實施型態1之光學式距離该測哭 之斜視圖。 第3圖係顯示實施型態1之光學式距離偵測器之側面 圖。 第4圖係顯示實施型態1之光學式距離偵測器之平面 圖。 第5圖係以實施型態1之光學式距離偵測器實施三角 測量法之說明圖。 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵G X 297公® )" 3~---- ^------- — t--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 482890

五、發明說明（4) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 第6圖（a)至（c)係光學構造體之製作步驟說明圖。 第7圖係顯示本發明實施型態2之光學式距離偉測器 之平面圖。 第8圖係以實施型態2之光學式距離偵測器實施三角 測量法之說明圖。 第9圖係顯示本發明實施型態3之光學式距離摘測器 之斜視圖。 第1 〇圖係顯示本發明實施型態4之光學式距離偵測器 之斜視圖。 第11圖係顯示本發明實施型態5之光學式距離偵測器 之側面圖。 第1 2圖係顯示本發明實施型態6之光學式距離偵測器 之平面圖。 [發明之最佳實施型態] 以下，為了更詳細說明本發明，依所添附之圖式，就 用以實施本發明之最佳形態加以說明。 實施形態1 第2圖為顯示本發明實施形態1之光學式距離偵測器 之斜視圖’第3圖為其側面圖’第4圖為其平面圖。（例如 於以矽化物（si licone )所製作之基板（第一基板）ΐ(π 上，載有必備之電氣配線110，同時為使如半導體雷射或 發光二極體類之發光元件103，與發出射出光線i〇5a之光 軸及在基板面垂直方向聚光之基板面垂直方^^光用透鏡 1 0 7 a之中心軸高度約略一致，設有間隔件且p S d -------------裝-------—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 482890 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（5 ) (Position Sensitive Device)或分割型光二極體等之 位置檢測型受光元件104形成一整體（monolithic)。 至於以陶瓷材質（ceramic )等製作而成之基板（第二 基板）102設置具備有以微影技術或由該技術延伸之樹脂 成形而一體成形之具有集光•偏向機能之基板面水平方向 聚光用鏡（基板面水平方向聚光用光學元件）1〇6&至1〇6 f與光軸偏向用鏡109之光學構造體112。 該光學構造體112中之鏡面具備有蒸鍍形成之反射 膜’同時為防止外亂光或迷光，於其他之垂直壁亦設有反 射膜或吸收膜。此外，為使射出光線105a、射出光線l〇5b 聚光於基板面之垂直方向，且經基板1〇丨、基板1〇2反射 後不散射，而設有之於柱狀體的基板面垂直方向聚光基板 面垂直方向聚光用透鏡107a、l〇7b。又，圖中113係電性 連接發光元件103與電器配線11〇之金屬電纜。 以下就操作部份加以說明。 自發光元件射出之射出光線l〇5a，經由基板面水平方 向聚光用鏡106a與l〇6b彎曲光軸，且聚光於基板面水平 方向’而藉由柱狀體之基板面垂直方向聚光用透鏡1〇 7 a 聚光於基板面垂直方向。此後，射出光線105a成為平行光 或於對象物之測定範圍内成像之光線，而照射在測定對象 物1 08上。 照射光由於測定對象物體1 〇8而散射，而其一部分之 射出光線105b再度射入於光學式距離偵測器。射出光線 105b經由基板面垂直方向聚光用透鏡7b聚光於基板面 ^--------tT--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5 312200 482890 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（6 ) 垂直方向’藉由基板面水平方向聚光用鏡l〇6C至l〇6f聚 光於水平方向。再者，射出光線l〇5b以光軸偏向用鏡ι〇9 彎曲其光轴90度後，接著射入位置檢測型受光元件ι〇4。 基板面垂直方向聚光用透鏡l〇7b之曲率，與基板面水 平方向聚光用鏡l〇6c至106 f之曲面形狀及光轴之相對傾 斜’設定射出光線l〇5b在位置檢測型受光元件1〇4上，以 使相對於位置檢測型受光元件1 〇4之有效受光面形成極小 之聚光。此時，由於藉由基板面垂直方向聚光用透鏡 107a、107b ’能夠抑制射出光線105a、1〇5b於基板ι〇1、 基板102之反射、散射，所以可抑制光損失，結果，可使 訊號對雜音比向上提升。又，為擴大基板面垂直方向聚光 用透鏡107b與測定對象物體1〇8之散射光之受光角，設定 其中心軸於測定範圍之約略中心位置與射出光線1 〇5b相 交。 若將測定對象物體1 〇8自光學式距離偵測器僅向遠處 移動距離Z，則射出光線i〇5b將移動至105b，，而進入 位置檢測型受光元件104之射入位置，其僅變化距離X。 換言之’若能檢測出位置檢測型受光元件1 〇 4之光線射入 位置，則可測出測定對象物體108之位置及其移動量。 第5圖係應用於實施形態1之光學式距離偵測器，依 據檢測自測定對象物體發出之散射光之三角測量法之一般 變位計原理說明圖。與第4圖相同，自發光元件201射出 之光線206經由透鏡203聚光後，再照射於測定對象物體 205之上。光線207為散射光之一部，經由透鏡204聚光 ---------------------訂---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 312200 482890 A7 五、發明說明（7 ) 後接著射入檢測型受光元件202。測定對象物體205從 光學式距離偵測器向遠方移動，向位置檢測型受光元件之 射入位置將如同光線207，般變化^此時測定對象物體2〇5 之位置Ll、L2可分別由以下之公式⑴、（2)表示。 II:

XI (1) (2) 12·罢 表示 因此，測定對象物體205之位移量Ζ可由以下之公式（3) 如上述之A式，根據二角測量法之一般位移計，測定 對象物體205之位置L 1盘光绫射入你罟ΥΊ时 /、尤琛射入位置X 1間之關係並非 為正比例關係，而係反比例關係。從而，根據測定對象物 體205之位置，相對於測定對象物體2〇5之位移之位置檢 測型受光元件202之輸出變化量會改變。亦即，測定分 能因測定對象物體205之位置而異。 疋刀 本實施型態1之光學式距離偵測器，如第4圖所厂、 相對於基板面垂直方向聚光用透鏡1〇71) 丁 〜®先線l〇5b 之入射開口幅度，延長從該開口至位置檢測型受光元件 104為止之光路長度，又，將基板面水平 兀 s 丁々门聚先用鏡106c 至106f之曲面形狀自正圓改為曲率連續變化之非正 藉此，透過測定對象物1 〇 8之位置所孿彳μ ___G之射出光線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 7 312200 482890 A7 五、發明說明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 105b，而位置檢測型受光元件1〇4之射入位置設定自由度 增加。主要是基板面水平方向聚光用鏡l〇6e、1〇6f將決 定射出光線105b之位置檢測型受光元件ι〇4之射入位置。 因此，可概略獲得第4圖之Z與X間之比例關係，而測定 刀解能不需依存於測定對象物之位置。 如此組合非正圓曲面形狀鏡之情形，通常鏡與鏡間之 相對疋位精確度將決定該組合之性能，但於本實施例中， 由於光學構造體112以微影技術或由該技術延伸之〗樹:脂成 幵> 一體成开>，故能以相當高之相對位置精密度形成複數之 基板面水平方向聚光用鏡l〇6a至。因此，自然能根 據前述一般變位計之原理公式設定基板面水平方向聚光用 鏡106c至106 f之曲面形狀與光軸間相對之傾斜度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 承上，依據第1實施例，使光學構造體丨丨2以微影技 術或由該技術延伸之樹脂成形而一體成形，故可以小型化 容易、且極度精確之相對位置精度，形成基板面水平方向 聚光用鏡106a至106 f。此外，基板面垂直方向聚光用透 鏡107a、10 7b以連接設置於光學構造體112之垂直構造物 之至少2面之方式而配置，故定位容易且該二透鏡與基板 面水平方向聚光用鏡間之相對位置精確度亦獲得提高。結 果’所做出之光學式距離偵測器，依據三角測量法可做為 一般之變位計使用，且能達到小型且廉價化之效果，更不 需使用製作成本高昂之三層導波路和操作性能不佳之光 纖。 第6圖為光學構造體112之製作步驟說明圖。其材料 312200 1本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐了 482890 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 為微影技術中所使用之保護層材料’例如使用PMMA (Polmyethyl methacrylate )。厚膜保護層欲得精密度良好 之曝光’以使用X光之曝光最為適合，並適用以L I ga (德語之字首一L I : L ithographie =微影，Q : g a 1 vanoformung =電氣鑄造，A : Abfornuuig =成形）為名之 製造過程。為了使X光之直線性良好，而使正確之柱狀構 造體可自數百轉印到1mm之厚膜保護層。 圖（a)中’在基板1〇2上配置有保護層3〇i。 而^^^(mask)302上則具備有金等所製之X光吸收膜 3 〇 af昭以描寫基板面水平方向聚光用鏡i〇6a 〇 6 f及 其他在基板面垂直方向上所形成之構造物 方設有以黃銅等X光吸收材料所製成之開 方照射X光305。保護膜301之X光吸收膜 未隱藏之部分，亦即僅曝光區306照射X光。 1 於第6圖（b)中，將開口 304與開口 307交換，並以 45度傾斜之角度照射X光。於此，只有曝光區3〇8被X光 305照射。曝光後若成像，即除去曝光區3〇β、3〇8，而基 板102上一體成形有第6圖（c)所示之基板面水平方向用鏡 106a至106f等之垂直構造物與光軸偏向用鏡1〇9。 不過，毋須使用光軸偏向用鏡1〇9之光學式距離偵測 器則可省略第6圖（b )之步驟。由於PMMA 一般為透明 樹脂，因此之後所有之鏡面將蒸鍍上反射膜，而其他的垂 直壁也為了防止迷光’而設置反射膜或吸收膜。 此外，為了提昇前述L I GA製程之量產性，且為了

-----------Aw ^------„—^---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f 312200 482890 A7 B7 五、發明說明（ίο ) 減低製作成本，而可導入模塑（moulding)製程。在此情形 之下’於裝有成像後光學構造體之基板進行電氣鱗造，且 於基板表面堆積鎳（Ni)等之金屬。鑄造後，將前述金屬分 離’而該金屬即會轉印至光學構造體上，以此作為陰膜可 進行射出成形等之樹脂成形，可獲得多數之樹脂複製品。 於製作基板面垂直方向聚光用透鏡107a、107b之時， 亦可應用上述之L I G A製程。於本實施形態中，由於使 用柱狀透鏡，因此X光曝光與第6圖所示之2次曝光不同 /、需 次即可。 因基板面垂直方向聚光用透鏡107a、107b與光學構造 體所設之垂直構造物至少有二面相接，因此定位容 易’其與基板面水平方向聚光用鏡106a至106 f之相 對位密度亦提高。又，為了固定或維持配置之精密度， 故以kI黏性低之紫外線硬化樹脂接著劑為妥。 至於具備基板面垂直方向聚光用透鏡107a、107b之光 學構造體112及基板102 (第二基板），則利用定位標誌 (mark)等與具備發光元件1〇3、位置檢測型受光元件ι〇4 之基板101 (第一基板）組合。固定時由於需要維持裝置 之精密度，故以使用黏性低之紫外線硬化樹脂接著劑為 佳。 關於第1實施形態中所使用基板面水平方向聚光用鏡 之數量，用於射出光線105a之聚光者有二面，而用於射出 光線105b之聚光者則有四面，但並不限於此，而各在一面 以上即可。又，不僅是凹面鏡，利用凹面鏡與凸面鏡之組 --------------裝--- ί請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 1-Τ·. --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 10 312200 482890

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11 ) 合’以高精密度之基板面水平方向聚光用光學元件構成整 體亦可。 f施形態2 第7圖為一平面圖，係顯示本發明實施形態2之光學 式距離偵測器。基板面垂直方向聚光用透鏡107a、107b 之位置，係配置有自基板面垂直方向聚光用透鏡107a所射 出之射出光線105a於測定對象物體1〇8上之正反射光 401，俾使射入於基板面垂直方向聚光用透鏡1〇7b。 以下就操作部份加以說明。 自發光元件103所射出之射出光線i〇5a，係經由基板 面水平方向聚光用鏡l〇6a與l〇6b及基板面垂直方向聚光 用透鏡107a，成為平行光或在對象物之測定範圍内成像之 光線，照射於測定對象物體108上。 於測定對象物體108反射之光線中，主要有正反射光 線401射入於基板面垂直方向聚光用透鏡i〇7b。正反射光 線40 1與實施形態！相同，以基板面垂直方向聚光用透鏡 l〇7b與基板面水平方向聚光用鏡1〇6c至1〇6 f聚光，再以 光軸偏向用鏡109將光軸轉90度後，射入位置檢出型受光 兀件104。基板面垂直方向聚光用透鏡i〇7b的曲率及基板 面水平方向聚光用鏡l〇6c至1〇6 f的曲面形狀與光轴間相 對之傾斜度係定正反射光線4〇丨設在位置檢測型受光元件 104上’俾使正反射光線4〇 1相當集中地聚光於位置檢測 型受光元件104之有效受光面上。 測定對象物體1 〇 8自偵測器向遠方僅移動距離z時， -----------裝·-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) 11 312200 482890 A7 B7 五、發明說明（η ) --------------裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 正反射光線401將如反射光線401，般移動，而射入位置 檢測型受光元件1 04上之距離變化則僅為X。亦即，若能 檢測出位置檢測型受光元件1 04之光線射入位置，即能得 出測定對象物體1 08之位置或其移動量。 第8圖為一般變位計之原理說明圖，係應用於實施形 態2之光學式距離偵測器，依據三角測量法檢測測定對象 物體之散射光。與第7圖相同，自發光元件501射出之光 線5 06經由透鏡503聚光之後，照射於測定對象物體505。 正反射光507則經由透鏡504聚光之後，射入位置檢測型 受光元件502。測定對象物體505自光學式距離偵測器向 遠方移動，如光線507,變化位置檢測型受光元件之入射位 置。此時測定對象物體505之移動量Z可由以下之公式（4) 表示，若能檢測出X即可測出移動量Z。 H (4) 2xLxsinfl ’線· 於是，基於本原理即可設定基板面水平方向聚光用鏡 曲面形狀之曲率與光轴間之傾斜度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述，根據實施形態2，使光學構造體112以微 影技術或由該技術延伸之樹脂成形而一體成形，故能輕易 做成多數小型化、極高精確度之基板面水平方向聚光用鏡 106a至106 f。此外，基板面垂直方向聚光用透鏡107a、 107b為以至少與設於光學構造體112之垂直構造物之兩面 連接之方式而配置，故定位容易，且與基板面水平方向聚 光用鏡間之相對位置精確度亦可提高。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 12 312200 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（13) 免施形態3 第9圖為斜視圖，係顯示本發明實施形態3之光學式 距離摘測器。根據組合具備發光元件1〇3之基板9〇1與具 備夂光元件801之基板902之積層基板，能實現與實施形 怨1，2所示之基板（第一基板）1〇ι相同之功能。基板9〇 J 與基板902之電氣連接係以金屬電纜U3進行。 換言之’與實施形態1，2相異之受光元件801不形 成單片（mono 1 ithic)亦可。又，於此，發光元 件103使用半導體雷射。此時，藉由光軸偏向鏡1〇9因加 入如光一極體或光電晶體管（ph ototran s i sto r )之受光元件903，故能檢測出與射出光線i〇5a之進行 方向相反之光線904之光量。由於射出光線i〇5a之光量與 光線904之光量成正比，因此可藉由控制光線9〇4之光量， 控制自光學式距離偵測器射出之射出光線l〇5a之光量。 又’為了避免接觸光學構造體Π2,前述之受光元件801、 903高度設定為較基板901低。 如上所述，根據實施形態3，由於可使光學構造體112 之形狀與基板面垂直方向聚光用透鏡i〇7a、107b之形狀達 到最適當之狀況，因而與實施形態1、2相同，可進行距離 測定。 實施形態4 第1 0圖為斜視圖，係顯示本發明實施形態4之光學式 距離偵測器。該光學式距離偵測器中，基板1 〇 1係具備發 光元件103與受光元件801，與具備光學構造體112之基 I----------------.—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 13 312200 482890 A7 -------B7__ 五、發明說明（W ) 板102自側邊，發光元件χ03則使用垂直共振型之半導體 雷射。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 從而，光學構造體112中並不需要實施形態1、2中之 記載光軸偏向用鏡109。發光元件1〇3與受光元件801之 電氣輸出入雖未圖示，惟藉由電氣配線與金屬電瘦而可進 行。又’為防止擾動光，亦可在光學構造體112上覆蓋與 基板102同等大小之以矽化物等作成之板。垂直共振型之 半導體雷射一般係由於其光放射面積較廣，故光束放射角 較窄，又由於具有圓形光束，因此光束整形用之光學設計 也變為容易。 如上述，根據實施形態4，以使光學構造體丨12與基 板面垂直方向聚光用透鏡l〇7a、107b之形狀達到最適當之 狀況’而與實施形態1、2相同，可進行距離測定。 實施形態5 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 第11圖為側面圖，係顯示本發明實施形態5之光學式 距離偵測器。於發光元件103使用垂直共振型之半導體雷 射，而該發光元件103之上方則備有光轴偏向用鏡1〇9， 使自發光元件103射出之射出光線i〇5a，因光軸偏向用鏡 109而使其行進方向偏向90度。 如上述，根據實施形態5，使光學構造體112與基板 面垂直方向聚光用透鏡107a、107b之形狀達到最適當之狀 況，而與實施形態1、2相同，可進行距離測定。 實施形態6 第12圖為平面圖，係顯示本發明實施形態6之光學式

482890 A7 B7 五、發明說明（15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 距離偵測器。其中，光學構造體112與基板面水平方向聚 光用鏡106a至106 f、光轴偏向用鏡1〇9及在基板面水平 方向具備集光機能之透鏡（基板面水平方向聚光用透鏡） 1201a、1201b —體成形。在本實施形態之情形，能夠將射 出光線105b聚光於基板面水平方向之機能，主要地集中在 透鏡1201a、120 lb之上。又，隨著設定之不同，也可將基 板面水平方向聚光用鏡106c至106 f之全部或一部份改為 平面鏡。 在本實施形態中’光學構造體112以射出光線i〇5b能 夠通過之PMMA等之透明樹脂為佳。基板面水平方向聚 光用鏡106a至106 f與光轴偏向用鏡1〇9係藉由蒸鍍等設 置反射膜，但製作反射膜時，為防止反射膜塗布基板面水 平方向聚光用透鏡1201 a、1201b，故必須在光學構造體U2 之上覆蓋以黃銅所製作之掩膜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如有必要延長從基板面垂直方向聚光用透鏡l〇7b至 夂光元件801為止之光路長，則基板面水平方向聚光用鏡 106c至106 f對於光學構造體112之小型化有相當之效 果；但若不需延長上述光路長等之情形，則不需要基板面 水平方向聚光用鏡l〇6c至l〇6f，只要以基板面水平方向 聚光用透鏡即可將射出光線l〇5b聚光於基板面水平方 向。又’以基板面水平方向聚光用透鏡代替基板面水平方 向聚光用鏡106a、106b，將射出光線105a聚光於基板面 水平方向亦可。 如上述’根據本實施形態6，可使光學構造體11 2之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 15 312200 482890 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明（I6 ) 形狀與基板面垂直方向聚光用透鏡l〇7a、107b之形狀達到 最適當之狀況，因而能夠實行實施形態1、2所述之距離測 定方法。 [產業上之可利用性] 如上所述，本發明之光學式距離偵測器，係依據三角 測量法，適合於測量·自上述測定對象物體之某基準點之距 離或移動量。 [元件符號說明] ^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1輸入光纖 2a、2b輸出光纖 3 三層導波路 3 a心層 3b金屬包層 4a、4b平面鏡 5a、5b曲面鏡 6a、6b透鏡接合端面 7a、7b柱狀透鏡 8a射出光線 8b射入光線 9分又導波路 1〇1第一基板 102第二基板 103發光元件 1 04位置檢測型受光元件 105a、b射出光線 l〇5b’射出光線 106a至1〇6 f基板面水平方向聚光用鏡（基板面水平 聚光用光學元件） 107a、b基板面垂直方向聚光用透鏡 108測定對象物 109光軸偏向用鏡 11 〇電氣配線 111間隔件 Π2光學構造體 113金屬電纜 201發光元件 202檢測型受光元件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 312200 482890 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（17 ) A7 _ B7 203透鏡 204透鏡 205測定對象物 2〇6射出光線 207散亂光之一部 2〇r ^ 301保護層 302 303 X光吸收膜 304開口念冢 305 X 光 306 % 307 開口 308曝光區 401正反射光線 401，正反射光線 501發光元件 5〇2位置檢測型受光元件 503透鏡 504透鏡 505測定對象物 506射出光線 507正反射光 507’光線 801受光元件 901基板 902基板 903受光元件 904光線 1201a、1201b基板面水平方向聚光用透鏡 L 1、L 2測定對象物 205之位置 X移動距離 X 1光線射入位置 Z移動距離 AWI ^-------—^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 17 312200

Claims (1)

1. 482890 A8 B8 C8 ------— _D8 ______ 六、申請專利範圍 1 · 一種光學式距離偵測器，係將發光元件之光線照射於 測定對象物，並將來自該測定對象物之反射光以受光元 件檢測’再依據三角測量法測出前述測定對象物之某基 準點之距離或移動量，其特徵為具備有：具備 發光元件及受光元件之第一基板；一體成形於第二 基板上’且將來自前述發光元件之射出光及來自前述測 定對象物體之反射光聚光於第二基板面之水平方向之複 數基板面水平方向聚光用光學元件之光學構造體；以及 將來自前述發光元件之射出光及前述測定對象物之反射 光聚光於第二基板面垂直方向之基板面垂直方向聚光用 透鏡。 --------------裝--------訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) 18 312200