光纖傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光纖傳感器,能夠容易地判別在光纖傳感器中設置的彎曲檢測部的位置以及姿態(tài),能夠在規(guī)定的位置上準確地設置。本發(fā)明的光纖具有:光源;光纖,具有作為彎曲檢測部的光特性變換部;以及受光部。光纖包括沿長度方向具有規(guī)定的長度的識別部。光特性變換部具有對在光纖內(nèi)引導的光的特性進行變換的功能,根據(jù)光纖彎折的情況而使向受光部的光傳遞量變化。識別部形成為在光纖的外周面上與圓形形狀相比特異的形狀,且能夠判別在光纖上設置的光特性變換部的設置位置以及姿態(tài)中的至少一方的形狀。這樣的光纖傳感器能夠通過識別部容易地判別光特性變換部的設置位置以及姿態(tài),能夠在指定位置上準確地設置。
【專利說明】光纖傳感器
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及根據(jù)光量的變化來檢測光纖的彎曲的光纖傳感器(fiber sensor)。
【背景技術】
[0002] 作為檢測具有撓性的被檢體的彎折以及扭曲的設備,已知光纖傳感器。光纖傳感 器具有光源、光纖和受光部。一般來說,光纖在全長上都是圓筒形。
[0003] 例如,在專利文獻1中,公開了具備具有多個光特性變換部(彎曲檢測部)的彎曲 檢測用光纖的撓性內(nèi)窺鏡裝置。這些光特性變換部是作為微小的缺損部的光吸收部或者導 光損失部等。檢測用光纖被配置在一片撓性的帶狀部件的表面上的規(guī)定的位置上。此時, 多個彎曲檢測部在帶狀部件的長度方向上以規(guī)定的間隔被配置,且相同的多個彎曲檢測部 被并列設置。
[0004] 檢測用光纖中形成的光特性變換部具有根據(jù)被檢體、例如撓性內(nèi)窺鏡的插入部柔 管的彎折以及扭曲的方向以及程度而使光損失的功能。即,根據(jù)在長度方向上至少配置了 一個的光特性變換部中的光傳遞量的變化來檢測彎折的方向以及程度。進而,在產(chǎn)生了扭 曲的情況下,根據(jù)并列設置的多個光特性變換部,在光傳遞量上產(chǎn)生差異,根據(jù)該光傳遞量 的差異來檢測扭曲的方向以及程度。
[0005] 根據(jù)前述的多個彎曲檢測用光纖,能夠檢測光量傳遞量的變化,從而判斷被檢體 的彎折以及扭曲的方向以及程度。因此彎曲檢測用光纖以及光特性變換部需要被準確地配 置在指定位置上。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特許第4005318號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 根據(jù)專利文獻1,為了知曉被檢體的彎折以及扭曲的方向以及程度而利用光纖傳 感器。前述的光纖傳感器在每次向被檢體配置光纖時,由于光纖是細長的形狀,所以難以準 確地確定光特性變換部的設置位置以及姿態(tài)。因此,還可以想到在要求準確的配置或者加 工的情況下,作業(yè)變得困難。例如,可以舉出在光纖傳感器中形成光特性變換部時、設置或 組裝光纖傳感器時、以及使用光纖傳感器時等。
[0010] 本發(fā)明的目的在于,提供能夠容易地判別在光纖傳感器中設置的光特性變換部的 設置位置以及姿態(tài),能夠準確地在指定位置上設置光特性變換部的光纖傳感器。
[0011] 為此,本發(fā)明的實施方式所涉及的光纖傳感器具備:光源,射出光;光纖,對從光 源射出的光進行引導,具備至少一個光特性變換部,具有撓性;受光部,接受被引導的光; 以及識別部,形成為下述形狀:該形狀是在光纖的外周面上與圓形形狀相比特異的形狀,而 且是能夠判別在光纖上設置的光特性變換部的設置位置以及姿態(tài)中的至少一方的形狀。
[0012] 光特性變換部具有對在光纖內(nèi)被引導的光的特性進行變換的功能,根據(jù)光纖彎折 而使向受光部的光傳遞量變化。
[0013] 在上述所示的實施方式中,提供能夠準確地在指定位置上設置光特性變換部的光 纖傳感器。
[0014] 基于本發(fā)明的實施方式的光纖傳感器實現(xiàn)如下效果:能夠容易地判別光特性變換 部的設置位置以及姿態(tài),能夠準確地在指定位置上設置光特性變換部。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1是概念性地表示第一實施方式的光纖傳感器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016] 圖2A是光纖傳感器的動作的概要圖。
[0017] 圖2B是光纖傳感器的動作的概要圖。
[0018] 圖2C是光纖傳感器的動作的概要圖。
[0019] 圖3是表示將設置了第一實施方式的光纖傳感器的檢測用光纖部安裝在作為被 檢體的器具等部件的一例的圖。
[0020] 圖4A是表示第二實施方式的光纖的截面的圖。
[0021] 圖4B是表示第二實施方式的光纖的識別部的截面形狀的圖。
[0022] 圖4C是表示第二實施方式的光纖的識別部的截面形狀的圖。
[0023] 圖4D是表示第二實施方式的光纖的識別部的截面形狀的圖。
[0024] 圖4E是表示第二實施方式的光纖的識別部的截面形狀的圖。
[0025] 圖5A是表示第三實施方式的各光纖的識別部的不同的配置例的圖。
[0026] 圖5B是表示第三實施方式的各光纖的識別部的不同的配置例的圖。
[0027] 圖5C是表示第三實施方式的各光纖的識別部的不同的配置例的圖。
[0028] 圖?是表示第三實施方式的各光纖的識別部的不同的配置例的圖。
[0029] 圖6A是表不第三實施方式的光纖的截面形狀的圖。
[0030] 圖6B是表示第三實施方式的光纖的識別部的截面形狀的圖。
[0031] 圖7A是表不第三實施方式的光纖的截面形狀的一例的圖。
[0032] 圖7B是表示第三實施方式的光纖的各識別部的截面形狀的一例的圖。
[0033] 圖7C是表示第三實施方式的光纖的各識別部的截面形狀的一例的圖。
[0034] 圖7D是表示第三實施方式的光纖的各識別部的截面形狀的一例的圖。
[0035] 圖8是被嵌合的第四實施方式的光纖的設置圖。
[0036] 圖9A是被夾持的第四實施方式的光纖的設置圖。
[0037] 圖9B是被夾持的第四實施方式的光纖的設置圖。
【具體實施方式】
[0038] 以下,參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0039][第一實施方式]
[0040] 圖1是概念性地表示第一實施方式的光纖傳感器1的結(jié)構(gòu)的圖。
[0041] 如后述那樣,例如通過沿著作為長條狀且具有撓性的部件的被檢體來安裝光纖傳 感器1,從而檢測該被檢體的彎折狀態(tài)、彎折方向。此外,在向被檢體安裝光纖傳感器1時, 通過將被檢體的彎曲部分作為指標位置而使光纖傳感器1的識別部60對位,從而將光特性 變換部50設置在被檢體的適當?shù)奈恢蒙?。以下也將安裝光纖傳感器1的物品等稱為被檢 體。此外,適當?shù)奈恢檬侵赴凑赵O計或者按照指定的位置,以下稱為指定位置。
[0042] 如圖1所示,第一實施方式的光纖傳感器1包括:射出檢測光的光源10、具有細長 的形狀且對從光源10射出的光進行引導的光纖30、以及接受通過光纖30引導的光的受光 部20。光源10例如是LED或激光光源。光纖30至少具有芯(core),也可以具有被覆部。 例如,被覆部具有包層(clad)和/或被覆件。
[0043] 光纖30由在將光分支為導入路和導出路的光纖耦合部35處分支為三方、且各自 延伸而形成的Y形檢測用光纖部31、光供給用光纖部32以及受光用光纖部33構(gòu)成。
[0044] 光供給用光纖部32是光纖30中的導入路,將從設置在端部的光源10射出的光引 導至光纖稱合部35。
[0045] 檢測用光纖部31追隨被檢體的撓性的動作,在前端具有反射光的端面(反射 部)34等而使光往來。即,將經(jīng)由光纖耦合部35的來自光供給用光纖部32的光引導至端 面34,并將在該端面34反射而成的反射光引導為返回至光纖耦合部35。
[0046] 受光用光纖部33是光纖30中的導出路,向設置在端部的受光部20引導在端面34 反射并在光纖耦合部35分支的反射光。
[0047] 檢測用光纖部31具有作為彎曲檢測部的光特性變換部50、成型為易于判別位置 以及形狀的識別部60。本實施方式的檢測用光纖部31能夠通過識別部60指定并設置光特 性變換部50的設置位置以及姿態(tài)。
[0048] 本實施方式的光特性變換部50具有對被引導的光的特性進行變換的功能。例如 是導光損失部或者波長變換部。例如,若是導光損失部則是光吸收體,若是波長變換部則可 舉出熒光體等。在本實施方式中,光特性變換部作為導光損失部來處理。
[0049] 識別部60被設置在檢測用光纖部31的規(guī)定的部分,具有規(guī)定的長度和寬度。在 此,規(guī)定的部分是指,即檢測用光纖部31上的希望檢測彎折的部分、例如設為端面34的附 近部分或離端面34任意距離的部分等。需要如后述那樣準確地掌握該部分的位置。此外, 光特性變換部的規(guī)定的長度和寬度是指,在傳播來的光到達了該光特性變換部的情況下, 使光量變化以便能夠適當?shù)貦z測彎折的長度和寬度。即,光特性變換部在與芯相接的部分 具有在光纖彎折時適當?shù)厥构饬孔兓拿娣e。
[0050] 識別部60成型為與相鄰的部分不同的截面形狀。在此,將截面形狀規(guī)定為與光纖 30的長度方向垂直的面的形狀。一般來說,光纖的截面形狀為圓形形狀。例如,如圖1所 示,光纖30在截面A - A的截面形狀具有圓形形狀,作為識別部60的截面B - B的截面形 狀具有橢圓形狀。此時,識別部60以外的截面形狀與截面A - A的截面形狀相同。另外, 光特性變換部50以及識別部60也可以被設置在光供給用光纖部32和/或受光用光纖部 33。此外,光特性變換部50以及識別部60也可以分別被設置在多個部分。
[0051] 從光源10照射的光經(jīng)由光供給用光纖部32、光纖耦合部35以及檢測用光纖部31 被引導,在反射部34反射。在該反射部34反射而成的反射光作為檢測光,在光纖稱合部35 分支,在受光用光纖部33被引導而到達受光部20。受光部20對所接受到的檢測光進行光 電變換,輸出表不光量的電信號。
[0052] 圖2A、圖2B以及圖2C分別是光纖傳感器1的動作的概要圖。
[0053] 在本實施方式中,在光纖30內(nèi)被引導的檢測光在光特性變換部50中產(chǎn)生損失。如 圖2A至C所不,該導光損失量根據(jù)檢測用光纖部31的彎折的萬向以及量而變化。
[0054] 在圖2B中,即使檢測用光纖部31為直線狀的狀態(tài),也根據(jù)光特性變換部50的開 口面積而通過光特性變換部50損失一定程度的光量。在將該光的損失量設為基準的情況 下,例如,如圖2A所示,在光特性變換部50被配置在彎折的檢測用光纖部31的彎折方向上 的外周面上時,產(chǎn)生比圖2B中設為基準的導光損失量更多的導光損失量。相反,如圖2C所 示,在光特性變換部50被配置在彎折的檢測用光纖部31的彎折方向上的內(nèi)周面上時,產(chǎn)生 比圖2B中設為基準的導光損失量更少的導光損失量。
[0055] 該導光損失量的變化被反映到通過受光部20接受的檢測光量。即,被反映到受光 部20的輸出信號。從而,能夠根據(jù)受光部20的輸出信號,掌握光纖傳感器1、即被檢體在設 置了光特性變換部50的位置上的彎折方向以及彎折量(角度)。
[0056] 根據(jù)本實施方式,由于在具有細長的形狀的光纖中能夠在視覺上和觸覺上判別識 別部60,所以裝置和/或使用者等能夠容易地掌握光特性變換部50的設置位置以及姿態(tài)。 艮P,能夠容易地將光纖31以指定的姿態(tài)設置到指定位置。例如,指定位置是指被檢體的彎 折部。
[0057] 圖3是表示將設置了本實施方式的光纖傳感器的檢測用光纖部31安裝在作為器 具(夾具)等部件的被檢體110的一例的圖。
[0058] 在該例中,在檢測用光纖部31的安裝處有至少一個彎折處,賦予彎折處的記號 α。通過以該記號α為基準進行光纖傳感器的定位,能夠在按照設計的位置上進行安裝。 艮Ρ,在被檢體110的彎折位置α上安放識別部60,從而光纖1的光特性變換部50被設置在 準確的安裝位置上。此外,例如通過在彎折位置α上設置與識別部60嵌合的突起部,能夠 更容易且準確地安裝檢測用光纖部31。
[0059] 進而,能夠容易地規(guī)定檢測用光纖部31相對于被檢體110的設置姿態(tài)。即,能夠 考慮光特性變換部50的設置位置以及姿態(tài),以自由的姿態(tài)且容易地設置檢測用光纖部31。 在此,光特性變換部50的設置位置是檢測用光纖部31的規(guī)定的部分,并且表示為了使在光 纖中引導的光損失而漏出的開口部的位置。檢測用光纖部31的設置姿態(tài)是指例如附加下 述動作的設置,該動作是在將檢測用光纖部31向周向旋轉(zhuǎn)而設置于被檢體的情況、或者以 纏繞被檢體的方式設置的情況等下的動作。此外,光特性變換部50的姿態(tài)是指該開口部的 開口方向,即從光纖損失的光被放射的方向,其方向不被特別限定。
[0060] 進而,此外,識別部60在光特性變換部50的加工(切削等)時能夠用作加工位置 的記號。即,光特性變換部50的設置加工的精度得以提高。從而,由于光特性變換部50按 照設計而被設置加工,所以能夠準確地掌握光特性變換部50的設置位置。
[0061] 另外,識別部60也可以與光特性變換部50的設置位置不一致。例如,能夠預先將 識別部60的形狀、與光特性變換部50的位置和/或姿態(tài)建立關聯(lián),從而掌握光特性變換部 50的位置以及姿態(tài)。
[0062] 此外,在本實施方式中不限定用于來自光源的檢測光與向受光部的檢測光之間的 分支和/或分離的結(jié)構(gòu)以及方法。
[0063] 在本實施方式中,作為一例而說明了具有光纖稱合部,在端面(反射部)反射光, 在一個光纖(檢測用光纖部)內(nèi)使導入和導出往來的結(jié)構(gòu)例,但不限定于此。例如當然還 能夠容易地應用于導光式的光纖傳感器等,所述導光式的光纖傳感器具有設置在光纖傳感 器的一端部的光源、將光源和受光部連接并對來自光源的射出光進彳丁引導的光纖、以及設 置在與光源的相反側(cè)的另一端部的受光部,并且將這些部件沿直線狀配置。
[0064] [第二實施方式]
[0065] 接著,說明第二實施方式。本實施方式的光纖傳感器與前述的第一實施方式的傳 感器構(gòu)造相同,但識別部的形狀等不同。
[0066] 即,本實施方式表示關于圖1中的識別部60的形狀的一例,本實施方式的識別部 60b、60c、60d、60e分別與圖1的識別部60的結(jié)構(gòu)要素以及位置大體上共通。在本實施方式 的結(jié)構(gòu)要素的附圖標記中,對與前述的第一實施方式的結(jié)構(gòu)要素共通的結(jié)構(gòu)要素賦予相同 的附圖標記,省略其詳細的說明。
[0067] 圖4A、圖4B、圖4C、圖4D以及圖4E分別是表示本實施方式的光纖的截面的圖。圖 4A表示圖1的截面A - A的截面形狀。圖4B至E是表示圖1的識別部60的截面即截面 B - B的截面形狀的一例的圖。
[0068] 本實施方式的光纖在作為第一實施方式的共通的結(jié)構(gòu)的光纖的識別部中具有不 同的形狀的識別部60b至60e的某一個。識別部60b至60e分別具有光特性變換部50b、 50c、50d、50e之中的對應的某一個、對光進行引導的芯130、以及被覆部140b、140c、140d、 140e之中的對應的某一個。芯130在各識別部60b至60e中是共通的結(jié)構(gòu)。
[0069] 光特性變換部50b至50e分別被設置為與被覆部140b至140e的外周形狀相符而 形成,且與芯130相接。被覆部140b至140e分別具有包層和被覆件中的至少一個。因此, 能夠成型各識別部60b至60e而不使芯130的截面形狀變化。另外,芯130的截面形狀作 為一例是圓形形狀,但也可以不是圓形形狀。
[0070] 在本實施方式中,如圖4A所示,各光纖中的成型為特異的形狀的識別部60b至60e 以外的部分成型為截面形狀為圓形形狀。此外,光纖30成型為與截面B - B的截面形狀為 圓形形狀相比特異的形狀。
[0071] 接著,參照圖4B至E,說明B - B截面的形狀的一例。
[0072] 圖4B是表示識別部的截面形狀為橢圓形狀的B - B截面的圖。
[0073] 如圖4B所示,識別部60b中,被覆部140b的外周形狀以截面形狀成為橢圓形狀的 方式被成型。由于光纖31的被覆部140的外周形狀為圓形形狀,所以易于將被覆部140的 外周形狀成型為橢圓形狀。此時,由于只有配置了識別部60b的部分的外周形狀不同,所以 能夠容易地進行判別。
[0074] 此外,由于橢圓形狀具有長軸和短軸,所以能夠容易地規(guī)定方向。從而,能夠容易 地掌握光纖的設置姿態(tài)。即,能夠容易地掌握光特性變換部50b的設置位置以及姿態(tài)。例 如,通過預先掌握光特性變換部50b的開口部被設置為朝向橢圓形狀的上側(cè),能夠按照指 定的姿態(tài)設置光纖。
[0075] 圖4C是表示識別部的截面形狀為矩形形狀的B - B截面的圖。
[0076] 如圖4C所示,識別部60c中,被覆部140c的外周形狀以截面形狀成為矩形形狀的 方式被成型。對光纖的被覆部140的外周在4邊上進行加工(切削等),從而能夠容易地成 型截面形狀為矩形形狀的光纖。此時,由于光纖的長度方向上僅形成了識別部60c的部分 的形狀不同,所以能夠容易地判別光纖上的識別部60。
[0077] 此外,在矩形形狀為長方形的情況下,長方形具有長邊和短邊,所以能夠容易地規(guī) 足萬向。從而,能夠容易地掌握光纖30的設置姿態(tài)。即,能夠容易地掌握光特性變換郃50 的設置位置以及姿態(tài)。例如,通過預先掌握光特性變換部50的開口部被設置為朝向長方形 截面的長邊部分或者短邊部分,能夠?qū)⒐饫w30設置為指定的姿態(tài)。
[0078] 圖4D是表示截面形狀為組合了圓形形狀和直線形狀的跑道(track)形狀(草袋 形狀)的B - B截面的圖。跑道形狀或者草袋形狀是指成為組合了兩個曲面形狀和兩個平 面形狀的草袋形的截面形狀,是在圓筒形中的上下側(cè)設置為平行面的形狀。以下,將如圖4D 那樣的形狀稱為跑道形狀。如圖4D所示,識別部60d中,被覆部140d的外周形狀以截面形 狀成為跑道形狀的方式被成型。通過將光纖31的被覆部140的外周的2邊加工(切削等) 為平面,從而能夠容易地成型截面形狀為跑道形狀的光纖30。在該形狀的情況下,是平面和 曲面交替相接的形狀,能夠容易地判別光纖上的識別部60。
[0079] 此外,由于具有圓形形狀部分和矩形形狀部分,若以平面部分為基準,則能夠容易 地規(guī)定方向。從而,能夠容易地掌握光纖30的設置姿態(tài)。即,能夠容易地掌握光特性變換 部50的設置位置以及姿態(tài)。例如,通過預先掌握在平面部分或者曲面部分的規(guī)定的部分上 設置有光特性變換部50,能夠按照指定的方向設置光纖30。
[0080] 圖4E是表示截面形狀為魚糕形狀的B - B截面的圖。
[0081] 魚糕形狀是指組合圓筒面部和平面部而得到的形狀。如圖4D所示,識別部60e中, 被覆部140e的外周形狀以截面形狀成為魚糕形狀的方式被成型。對光纖31的被覆部140 的外周進行加工(切削等),通過形成平行的兩個平面,能夠容易地成型截面形狀為跑道形 狀的光纖30。此時,通過設置平面部,能夠容易地判別光纖上的識別部60。
[0082] 此外,通過以平面部為基準面,能夠容易地規(guī)定方向。從而,能夠容易地掌握光纖 30的設置方向。即,能夠容易地掌握光特性變換部50的設置位置以及姿態(tài)。例如,通過預 先掌握以平面部為基準在規(guī)定的位置上設置有光特性變換部50,能夠按照指定的方向設置 光纖30。
[0083] 根據(jù)本實施方式,識別部60b至60e能夠容易地從圓形形狀的截面形狀的光纖加 工(切削等)。此外,由于識別部60b至60e被成型為特異的形狀,所以能夠容易地判別光 纖的設置位置以及姿態(tài)。即,容易地掌握光纖中形成的光特性變換部50的設置位置以及姿 態(tài)。
[0084] 另外,識別部60的截面形狀不限定于本實施方式所示的形狀。只要容易地判別識 別部60的設置位置、開口方向以及形狀則不被特別限定。
[0085] [第三實施方式]
[0086] 接著,說明第三實施方式。
[0087] 本實施方式的光纖傳感器與前述的第一、二實施方式的傳感器構(gòu)造同等,但配置 以及配置數(shù)等不同。即,本實施方式表示關于圖1的光纖30中的識別部60的配置以及配 置數(shù)的一例,光纖30a、30b、30c、30d的結(jié)構(gòu)要素以及位置與圖1的光纖30大體上共通。在 本實施方式的結(jié)構(gòu)要素的附圖標記中,對與前述的第一實施方式的結(jié)構(gòu)要素共通的結(jié)構(gòu)要 素賦予相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
[0088] 圖5A、圖5B、圖5C以及圖?分別是表示本實施方式的光纖30a至30d的識別部 60的不同的配置例的圖。
[0089] 本實施方式的光纖傳感器具有光源、光纖30a、30b、30c、30d的某一個、以及受光 郃。光纖30a至30d分別由芯和被覆郃構(gòu)成。
[0090] 圖6A是表不本實施方式的光纖的截面C - C的截面形狀的一例的圖。圖6B是表 示本實施方式的光纖的識別部的截面D - D的截面形狀的一例的圖。圖7A是表示本實施 方式的光纖的截面E - E的截面形狀的一例的圖,圖7B、圖7C以及圖7D是表示本實施方 式的光纖的各識別部的截面形狀的一例的圖。例如,如圖6A所示,被覆部141由包層141a 和被覆件141b構(gòu)成。同樣地,如圖6A所示,圖5A的光纖的截面C 一 C的被覆部142由包 層142a和被覆件142b構(gòu)成。進而,如圖7A至D所示,被覆部143、144、145、146分別由包 層 143a、144b、144c、144d 和被覆件 144a、144b、144c、144d 構(gòu)成。被覆部 141 至 146 有共通 的結(jié)構(gòu)。另外,圖7A至D所示出的截面形狀為一例,也可以分別是其他截面形狀。此外,被 覆部141以及142、或者被覆部143至146也可以分別是形狀不同的規(guī)格,也可以是相同的 規(guī)格。此外,在形狀相同的規(guī)格的情況下,例如以被覆部的直徑不同等的能夠判別的方式成 型。
[0091] 在本實施方式中,各光纖的截面形狀在識別部61、62、63、64以外的部分為圓形形 狀。另外,圖5A至D的各光纖的形狀以及識別部61至64的截面形狀也可以是不同的形狀, 只要能夠判別則也可以是相同形狀。
[0092] 光纖30a至30d分別具有未圖示的光供給用光纖部、檢測用光纖部31a至31d之中 的對應的某一個、未圖不的受光用光纖部、未圖不的光纖稱合部、以及反射部34a、34b、34c、 34d之中的對應的某一個。在此反射部34a至34d分別是與第一實施方式的反射部34共通 的結(jié)構(gòu)。
[0093] 檢測用光纖部31a至31d分別具有光特性變換部51、52、53、54之中的對應的某一 個、以及識別部61至64之中的對應的某一個。另外,光特性變換部51至54以及識別部61 至64也可以分別被設置在光供給用光纖部和/或檢測用光纖部。光特性變換部51至54 分別以與芯130相接的方式被設置。
[0094] 光纖30a至30d的截面形狀分別在識別部61至64成型為成為與圓形形狀相比特 異的形狀。例如,如圖6B所示,識別部61的被覆部142由包層142a和被覆件142b構(gòu)成。 識別部61的被覆件142b成型為外周形狀與圖6A的圓形形狀不同的橢圓形狀。
[0095] 識別部61至64的截面形狀分別成型為如第二實施方式所示的截面形狀那樣容易 判別的形狀。例如,識別部61至64的截面形狀分別成型為橢圓形狀、矩形形狀、跑道形狀、 或者魚糕形狀。在本實施方式中,為了使光傳播特性不變化,芯130的截面形狀在光纖的全 長上為正圓形狀。此外,識別部61至64的截面形狀分別成型為與識別部61至64以外的 部分的截面形狀的面積相同。
[0096] 接著,說明各識別部61至64的配置。
[0097] 圖5A是光纖的外周的一部分形成的識別部的配置圖。
[0098] 如圖5A所不,在光纖30a中,識別部61以覆蓋于光特性變換部51的設置位置的 至少一部分的方式形成在光纖30a的外周上。例如,如圖6A、B所不,在光特性變換部50a 的設置位置的截面C 一 C和截面D - D,截面形狀可以不同,或者也可以相同。在此,在截面 形狀相同的情況下,以截面的直徑不同等的能夠與光纖的其他部分相判別的方式成型。
[0099] 通過這樣的配置,能夠掌握光特性變換部51的設置位置以及姿態(tài)。此外,例如,還 能夠?qū)⒆R別部61用作對光纖30a加工(切削等)光特性變換部51時的記號。另外,在前述 以及后述的實施方式中,也能夠應用識別部作為對光特性變換部進彳丁加工(切削等)時的 記號。進而,根據(jù)在光纖內(nèi)部的光特性變換部51的設置位置和/或姿態(tài)而改變識別部60a 的形狀,從而能夠掌握光纖30a的截面中的光特性變換部51的設置姿態(tài)。例如,在圖6B中, 在識別部61為橢圓形狀的情況下,通過預先掌握光特性變換部51的開口部以朝向橢圓形 狀的下側(cè)的方式形成,從而能夠根據(jù)識別部61的形狀而將光纖30a以指定的姿態(tài)設置。再 進而,此時,由于光纖30a的方向規(guī)定變得容易,所以能夠以與被檢體(未圖示)相符的姿 態(tài)設置光纖30a。
[0100] 圖5B是光纖30b的概略圖。
[0101] 如圖5B所示,識別部62在光纖30b的全長上被設置。即,光纖30b的截面形狀在 全長上具有相同的形狀。從而,通過將光特性變換部52的姿態(tài)按每個形狀進行規(guī)定,從而 能夠容易地掌握光特性變換部52的姿態(tài)。
[0102] 此外,由于在全長上形狀相同,所以光纖30b的加工容易。進而,此外,由于光纖 30b的方向規(guī)定變得容易,所以能夠以與被檢體(未圖示)相符的姿態(tài)設置光纖30b。
[0103] 圖5C是在外周面上的不同的位置上成型了多個識別部63的光纖30c的概略圖。
[0104] 如圖5C所示,以多個識別部63的截面形狀成為相同形狀的方式形成。此外,多個 識別部63分別在不同的位置上以等間隔成型。在本實施方式中,由于對多個識別部63設 置一個光特性變換部53,能夠通過判別在光纖30c的外周上形成的多個識別部63的某一 個而容易地掌握光特性變換部53的姿態(tài)。從而,按每個識別部63的形狀而將光特性變換 部53的姿態(tài)按每個形狀進行規(guī)定,從而能夠容易地掌握光特性變換部53的姿態(tài)。此外,例 如,通過覆蓋于從端部起數(shù)識別部63的某一個位置的方式設置光特性變換部53,從而還能 夠容易地掌握光特性變換部53的位置。進而,此外,由于光纖30c的方向規(guī)定變得容易,所 以能夠以與被檢體(未圖示)相符的姿態(tài)設置光纖30c。
[0105] 圖是以按每個截面形狀不同的光特性變換部54的位置以及姿態(tài)配置的光纖 30d的概略圖。
[0106] 檢測用光纖部31d具有多個識別部64a、64b、64c和多個光特性變換部54a、54b、 54c。多個識別部64a至64c分別以覆蓋于光特性變換部54a至54c的設置范圍的至少一 部分的方式成型在光纖30d的外周上。多個識別部64分別具有不同的形狀。
[0107] 例如,圖7A是表示圖?的截面E - E的截面形狀的圖。如圖7A所示,在光纖30d 中識別部64以外的部分為圓形形狀。圖7B是表示圖5(d)的識別部64a的截面F - F的 截面形狀的圖。識別部64a的截面F - F為橢圓形狀。進而,圖7C是表示圖?的識別部 64b的截面G - G的截面形狀的圖。識別部64b的截面G - G為長方形形狀。圖7B是表示 圖的識別部64c的截面Η - Η的截面形狀的圖。識別部64c的截面Η - Η為跑道形狀。 這樣,在光纖31d中識別部64a至64c的被覆件144至146的外周形狀分別被成型為不同 的形狀。
[0108] 根據(jù)這些多個識別部的位置以及形狀,能夠容易地掌握多個光特性變換部54的 每一個的位置以及姿態(tài)。即,根據(jù)這些識別部64的位置,能夠容易地判別多個光特性變換 部54的長度方向上的各設置位置。此外,根據(jù)這些各識別部64的形狀,能夠容易地判別各 光特性變換部54的設置位置以及姿態(tài)。
[0109] 此外,在多個光特性變換部54的各配置部分具有僅在一處與各光纖的長度方向 上的相鄰的部分的形狀不同的形狀的情況下,能夠更準確地掌握光特性變換部64的姿態(tài)。 例如,在識別部64的截面形狀為魚糕形狀,且相鄰的部分為圓形形狀的情況下,通過對魚 糕形狀的平面部分設置光特性變換部,能夠更準確地掌握光特性變換部的設置姿態(tài)。進而, 此時,由于光纖30d的方向規(guī)定變得容易,能夠以與被檢體(未圖示)相符的姿態(tài)設置光纖 d〇
[0110] 根據(jù)本實施方式,通過識別部61至64的配置,能夠更容易地掌握各光特性變換部 61至64的位置以及姿態(tài)。
[0111] 另外,本實施方式不限定識別部的配置。只要是能夠容易地判別識別部的配置,則 也可以是任何配置。
[0112] [第四實施方式]
[0113] 接著,說明第四實施方式。
[0114] 本實施方式的光纖傳感器是與前述的第一、二、三實施方式的光纖傳感器共通的 結(jié)構(gòu),但識別部的功能以及形狀等不同。在本實施方式的結(jié)構(gòu)要素的附圖標記中,對與前述 的第一實施方式的結(jié)構(gòu)要素共通的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的附圖標記,省略其詳細的說明。
[0115] 為了比起前述的實施方式的識別部更容易與被檢體嵌合或者被夾持,本實施方式 的識別部65具有以嵌合部件或者夾持部件等固定的凹部。本實施方式中的反射部340由 與第一實施方式的反射部34共通的結(jié)構(gòu)要素構(gòu)成。
[0116] 圖8是光纖300的設置圖。在將光纖300設置在具有作為嵌合部件的凸部211的 被檢體210中的情況下,能夠?qū)⒆R別部65嵌合或者抵接在凸部211而設置。此外,識別部 65被用作嵌合或者抵接的部分的記號。另外,識別部65和被檢體中凹凸也可以相反。同樣 地,在前述的其他實施方式中,例如,也可以是比識別部以外的光纖的截面形狀即圓形形狀 突起的跑道形狀那樣的識別部。在識別部65為凸部的情況下,被設置在具有作為嵌合部件 的凹部的被檢體,不應用于具有夾持部件的被檢體。
[0117] 圖9A以及圖9B是被夾持的本實施方式的光纖300的設置圖。在設置在具有持握 部221的被檢體220的情況下,能夠利用識別部65作為固定處。此外,識別部61a還被用 作被夾持的部分的記號。
[0118] 根據(jù)本實施方式,對于具有嵌合部件或者夾持部件的被檢體210、220,能夠準確且 可靠地設置光纖300。從而,通過具有以嵌合部件或者夾持部件等固定的凹部的識別部65, 從而提1?光纖傳感器的檢測精度。
[0119] 另外,具有以嵌合部件或者夾持部件等固定的凹部的識別部65也可以被設置多 個。此外,識別部65的設置位置也可以覆蓋于反射部340。
[0120] 以上說明的實施方式不限制光纖傳感器的形狀以及配置。
[0121] 附圖標記說明:
[0122] 1......光纖傳感器,10......光源,20......受光部,30、30a、30b、30c、30d、300......光 纖,31、31a、31b、31c、31d......檢測用光纖部,32......光供給用光纖部,33......受光用光纖 部,34、34a、34b、34c、34d、340......反射部,35......光纖耦合部,50、50a、50b、50c、50d、51d、 52d、53d......光特性變換部,60、60b、60c、60d、60e、61、62、63、64、64a、64b、64c、63d......識 別部,110、210、220......被檢體,130......芯,140、140b、140c、140d、140e、141,......被覆部, 141a、142a、143a、144a、145a、146a......包層,141b、142b、143b、144b、145b、146b......被覆
【權利要求】
1. 一種光纖傳感器,其特征在于,具備: 光源; 具有撓性的光纖,對從所述光源照射的光進行引導,具備至少一個光特性變換部; 受光部,接受通過所述光纖引導的光;以及 識別部,形成為下述形狀:該形狀是在所述光纖的外周面上與圓形形狀相比特異的形 狀,而且是能夠判別在所述光纖上設置的所述光特性變換部的設置位置以及姿態(tài)中的至少 一方的形狀。
2. 如權利要求1所述的光纖傳感器,其特征在于, 所述識別部的形狀與所述光特性變換部的設置位置以及姿態(tài)中的至少一方被預先建 立關聯(lián),以便能夠掌握所述識別部的形狀與所述光特性變換部的設置位置以及姿態(tài)中的至 少一方之間的關系。
3. 如權利要求1所述的光纖傳感器,其特征在于, 所述識別部在所述光纖的外周側(cè)面具有能夠掌握所述光特性變換部的設置位置以及 姿態(tài)中的至少一方的平面部。
4. 如權利要求3所述的光纖傳感器,其特征在于, 所述識別部以所述光纖的外周形狀成為使圓筒形的一部分為平面部的形狀的方式成 型。
5. 如權利要求3所述的光纖傳感器,其特征在于, 形成有所述光特性變換部的所述光纖的姿態(tài)與形成有所述平面部的方向成為一致或 彼此相反的方向。
6. 如權利要求3所述的光纖傳感器,其特征在于, 所述識別部以覆蓋于所述光特性變換部的設置位置的一部分的方式成型。
7. 如權利要求1所述的光纖傳感器,其特征在于, 所述識別部以覆蓋于所述光特性變換部的設置位置的一部分的方式成型。
8. 如權利要求1所述的光纖傳感器,其特征在于, 向所述光纖的外周面上的長度方向,在各自不同的位置上成型有多個所述識別部。
9. 如權利要求8所述的光纖傳感器,其特征在于, 所述多個識別部以方向一致的方式成型。
10. 如權利要求1所述的光纖傳感器,其特征在于, 識別部通過被檢體所具有的嵌合部件或夾持部件被固定在被檢體上。
11. 如權利要求10所述的光纖傳感器,其特征在于, 在所述被檢體以及所述識別部的任一方的一部分具有凸部,另一方的一部分具有凹 部, 通過所述凹部和所述凸部,所述識別部被固定在所述被檢體上。
【文檔編號】G01D5/353GK104067093SQ201380006245
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年1月25日 優(yōu)先權日:2012年1月25日
【發(fā)明者】坂井愛子 申請人:奧林巴斯株式會社