CN104105943B - 光学式传感器 - Google Patents

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Abstract

一种光学式传感器(10)，具备光源(20)、对从光源(20)出射的光进行导光的特性用导光部件(40)、配设于特性用导光部件(40)并根据特性用导光部件(40)的弯曲量来使光的光学特性变化的特性变化部(50)、对光学特性通过特性变化部(50)而变化且被特性用导光部件(40)导光后的光进行检测的检测部(60)。光学式传感器(10)还具有限制部件(80)和定位机构(90)，限制部件(80)沿着特性用导光部件(40)配设，至少抑制特性用导光部件(40)的扭转，限制特性用导光部件(40)的弯曲状态，定位机构(90)对特性用导光部件(40)和限制部件(80)进行保持，伴随着保持，至少在特性用导光部件(40)的周向上将特性变化部(50)定位。

Description

光学式传感器
技术领域
本发明涉及光学式传感器。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了光纤。如图7A所示，光纤101具有芯部101a、覆盖芯部101a的包层(clad)101b、和配设于包层101b的光吸收部101c。
说明在光纤101中行进的光。
如图7A所示，在光纤101为直线状态的情况下，沿着光纤101的轴向行进的光103a全部被导光。相对于轴向以第一角度倾斜而行进的光103b被光吸收部101c吸收。相对于轴向以第二角度倾斜而行进的光103c不被光吸收部101c吸收，由包层101b全反射并被导光。
如图7B所示，若光纤101以光吸收部101c为中心弯曲，则光103、103b、103c朝向光吸收部101c行进。由此，光103、103b、103c被光吸收部101c吸收而不行进。
这样，被导光的光的量受到控制。
这样的光纤101被用于作为检测光纤101的位移量的光学式传感器的代表例的、图7C所示的曲率测定装置110。图7C所示的曲率测定装置110具有图7A所示沿轨道111配设的光纤101、与光纤101的一端部连接的激光光源113、以及与光纤101的另一端部连接的光电变换装置115。光纤101随着轨道111的弯曲而弯曲。伴随该弯曲，从激光光源113经由光纤101向光电变换装置115行进的光的量减少。并且，光电变换装置115对与弯曲相应地减少的光的量进行测定。由此，轨道111的曲率和列车经过时的轨道111的沉降状况得到测定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭57－141604号公报
发明概要
发明要解决的技术问题
如图7A所示那样，作为特性变化部的光吸收部101c被定位。由此，在图7C所示的光学式传感器中，例如以使光吸收部101c位于弯曲的轨道111的外周面侧的方式配设光纤101。这样，包含光吸收部101c的光纤101被按照轨道111的弯曲方向配设。
但是，在该光纤101被配设在例如细长且具有可挠性的小型的精密设备中的情况下，由于精密设备自如地扭转进而弯曲，因此光纤101扭转。由此，特性变化部的配置位置偏移，难以检测精密设备的状态。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于提供一种能够可靠地将特性变化部定位、并能够正确且容易地检测部件的状态的光学式传感器。
用于解决技术问题的手段
本发明的光学式传感器的一个技术方案，具备：将光出射的光源；对从上述光源出射的上述光进行导光的特性用导光部件；配设于上述特性用导光部件并按照上述特性用导光部件的弯曲量使上述光的光学特性变化的特性变化部；对上述光学特性根据上述特性变化部而变化且被上述特性用导光部件导光后的上述光进行检测的检测部；沿着上述特性用导光部件配设，至少抑制上述特性用导光部件的扭转，限制上述特性用导光部件的弯曲状态的限制部件；以及在上述特性用导光部件的轴向上局部地对上述特性用导光部件和上述限制部件分别进行保持、至少在上述特性用导光部件的周向上将上述特性变化部定位的定位机构。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够可靠地将特性变化部定位并能够正确且容易地检测部件的状态的光学式传感器。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式的光学式系统的概略图。
图1B是包含特性变化部的特性用导光部件的剖面图。
图1C是包含特性变化部的特性用导光部件的剖面图。
图1D是图1A所示的1D－1D线的剖面图。
图1E是图1A所示的1E－1E线的剖面图。
图1F是图1A所示的1F－1F线的剖面图。
图1G是图1A所示的1G－1G线的剖面图。
图1H是图1A所示的1H－1H线的剖面图。
图2是表示第一实施方式的第一变形例的图。
图3是表示第一实施方式的第二变形例的图。
图4A是表示第一实施方式的第三变形例的图。
图4B是表示第一实施方式的第三变形例的图。
图4C是表示第一实施方式的第三变形例的图。
图4D是表示第一实施方式的第三变形例的图。
图5A是第二实施方式的光学式系统的概略图。
图5B是图5A所示的5B－5B线的剖面图。
图5C是图5A所示的5C－5C线的剖面图。
图5D是图5A所示的5D－5D线的剖面图。
图6A是第三实施方式的光学式系统的概略图。
图6B是图6A所示的6B－6B线的剖面图。
图6C是图6A所示的6C－6C线的剖面图。
图6D是图6A所示的6B－6B线的剖面图的变形例。
图7A是表示一般的直线状的光纤的图。
图7B是表示图7A所示的光纤进行了弯曲的状态的图。
图7C是表示作为具有图7A所示的光纤的光学式传感器的曲率测定装置的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，例如，如在图1A中省略罩体部件97的图示那样，在一部分附图中为了图示的清楚而省略了部件的一部分图示。
[第一实施方式]
[构成]
参照图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F、图1G、图1H来说明第一实施方式。
如图1A所示，光学式传感器10具有：出射光的光源20；为了供给光而对从光源20出射的光进行导光的供给用导光部件30；以及对被供给用导光部件30导光后的光进一步导光的特性用导光部件40。此外，光学式传感器10还具有：配设于特性用导光部件40、使被特性用导光部件40导光后的光的光学特性按照特性用导光部件40的弯曲量来变化的特性变化部50；以及对光学特性根据特性变化部50而变化且被特性用导光部件40导光后的光进行检测的检测部60。
图1A所示的光学式传感器10被配设在未图示的小型的精密设备的内部。该小型的精密设备例如是医疗用内窥镜的插入部、工业用内窥镜的插入部、操作器(manipulator)、导管等细长的部件。
如图1A所示，光源20经由连接器21而与供给用导光部件30光学连接。从光源20出射的光向供给用导光部件30入射。光源20具有例如出射激光的激光光源或出射LED光的LED光源。
如图1A所示，供给用导光部件30具有与光源20(连接器21)光学连接的一端部31a、和与后述的反射机构70光学连接且将从一端部31a导光的光向反射机构70出射的另一端部31b。供给用导光部件30例如具有可挠性。供给用导光部件30例如具有光纤。供给用导光部件30例如沿着光学式传感器10的长度方向配设。供给用导光部件30配设有1个。
如图1A所示，特性用导光部件40具有与反射机构70光学连接且入射被反射机构70反射后的光的一端部41a、和经由连接器61而与检测部60光学连接且将从一端部41a导光的光向检测部60导光的另一端部41b。特性用导光部件40例如沿着光学式传感器10的长度方向配设，并与供给用导光部件30平行地配设。特性用导光部件40配设有多个，这些特性用导光部件40以包围供给用导光部件30的方式配设。
特性用导光部件40例如具有可挠性。特性用导光部件40例如具有光纤。如图1B和图1C所示，特性用导光部件40具有芯部43a、覆盖芯部43a的包层43b、和覆盖包层43b而保护包层43b的护套(jacket)43c。包层43b的一部分和护套43c的一部分有切口，在该切口部配设有特性变化部50。这样，特性变化部50被埋入特性用导光部件40。特性变化部50的内周面与芯部43a相接，特性变化部50的外周面在特性用导光部件40的径向上不从护套43c的外周面突出而与护套43c的外周面配设在同一平面上。此外，特性变化部50的侧面与包层43b的侧面和护套43c的侧面相接。另外，特性变化部50不需要配设于切口部整体，只要按照特性变化部50的硬度、特性变化部50的厚度来形成即可。该情况下，特性变化部50具有与特性变化部50的光的反应相应的厚度。
特性变化部50例如具有将光吸收的光吸收部。在特性变化部50具有光吸收部的情况下，特性变化部50所吸收的光的量根据特性用导光部件40的弯曲量而不同。例如，在特性用导光部件40朝向上方弯曲以使得特性变化部50位于弯曲的特性用导光部件40的内侧时，特性变化部50所吸收的光量比特性用导光部件40为直线状态时减少。在特性用导光部件40朝向下方弯曲以使得特性变化部50位于弯曲的特性用导光部件40的外侧时，特性变化部50所吸收的光量比特性用导光部件40为直线状态时增加。由于特性变化部50吸收的光量增减，向检测部60行进的光的量发生变化。
这样，特性变化部50根据特性用导光部件40的例如弯曲量而使光学特性变化。特性变化部50在特性用导光部件40的长度方向上配设在希望的场所。
如图1B所示，包含特性变化部50的特性用导光部件40被保护部件43d覆盖，被保护部件43d保护。另外，保护部件43d也可以如图1C所示那样仅覆盖特性变化部50。此外，保护部件43d也可以省略。
特性用导光部件40可以是与供给用导光部件30相同的部件，也可以是不同的部件。特性用导光部件40比供给用导光部件30细，配设有多个。
如图1A所示，反射机构70具有透射部件71和反射部73，透射部件71与供给用导光部件30的另一端部31b及特性用导光部件40的一端部41a光学连接，透射从供给用导光部件30的另一端部31b出射的光，反射部73对光进行反射以使得由透射部件71透射后的光向特性用导光部件40的一端部41a入射。
透射部件71的一端部与另一端部31b和一端部41a光学连接，透射部件71的另一端部整面具有反射部73。被反射部73反射后的光再次透射过透射部件71，并向特性用导光部件40的一端部41a入射。
在特性变化部50具有光吸收部的情况下，检测部60对通过特性变化部50而变化的光量进行检测，从而检测特性用导光部件40的弯曲量。
此外，如图1A所示，光学式传感器10还具有限制部件80和定位机构90，限制部件80沿着特性用导光部件40配设，至少抑制特性用导光部件40的扭转，限制特性用导光部件40的弯曲状态，定位机构90对特性用导光部件40和限制部件80进行保持，伴随保持而至少在特性用导光部件40的周向上对特性变化部50进行定位。
如图1A和图1E所示，限制部件80作为光学式传感器10的轴而发挥作用。因此，限制部件80按所期望的那样限制包含特性用导光部件40的光学式传感器10的状态。详细来说，限制部件80对弯曲的特性用导光部件40的扭转进行限制。此外，限制部件80为了在特性用导光部件40的轴向和周向上将特性用导光部件40定位，而被固定于后述的支撑部件93和固定部件95。限制部件80对于弯曲而具有柔性。
限制部件80例如沿着光学式传感器10的长度方向配设，并且与供给用导光部件30和特性用导光部件40平行地配设。限制部件80配设在后述的支撑部件93和固定部件95的内部。
限制部件80由图1E所示那样的筒状部件和线状部件中的至少一种形成。
筒状部件例如由弹性部件、树脂制或金属制的管、螺旋管、和被网状管覆盖的螺旋管中的至少一种形成。
螺旋管例如通过将不锈钢钢材制的带状的薄板材料成形为螺旋形状而形成为大致圆管状。螺旋管例如是薄壁金属螺旋管。螺旋管例如通过簧圈(spring coil)形成。网状管例如通过将使不锈钢钢材制的多个线材成束而得到的线材束编织为大致圆管状而形成。
线状部件例如由将多个线部件捆扎而形成的绞合线部件形成。
如图1A所示，定位机构90具备：将限制部件80的一端部固定的一端固定部件91；对供给用导光部件30、一部分的特性用导光部件40a、另一部分的特性用导光部件40b、以及限制部件80进行支撑的支撑部件93；和为了特性变化部50的定位而将另一部分的特性用导光部件40b和限制部件80固定的固定部件95。
如图1D所示，一端固定部件91具有例如圆柱形状。一端固定部件91具有将限制部件80的一端部插入的插入孔91a。插入孔91a例如沿着一端固定部件91的轴向配设。当限制部件80的一端部插入到插入孔91a时，限制部件80的一端部例如通过粘接而固定于一端固定部件91。由此，限制部件80在限制部件80的轴向和周向上被定位。
如图1D所示，一端固定部件91的外周面与后述的筒部件99的一端部的内周面例如通过粘接而被固定。如图1A所示，一端固定部件91的外周面的一端部从筒部件99露出，露出部分被固定于精密设备。由此，光学式传感器10在光学式传感器10的轴向和周向上被定位。
如图1A所示，支撑部件93在特性用导光部件40的长度方向上例如被配设在一端固定部件91与固定部件95之间、以及固定部件95与光源20之间。如图1E所示，支撑部件93具有例如圆柱形状。
如图1E所示，支撑部件93具有插通孔931和固定孔933，插通孔931可将供给用导光部件30和特性用导光部件40沿着支撑部件93的轴向自如地插通，固定孔933使限制部件80沿着支撑部件93的轴向插通并固定。插通孔931和固定孔933例如沿着支撑部件93的轴向配设。插通孔931例如是与固定孔933独立的个体。
如图1E所示，插通孔931具有与外部连通的插通连通部931a，以使得供给用导光部件30和特性用导光部件40能够从支撑部件93的外周面侧向插通孔931插入。插通孔931和插通连通部931a作为凹部形成。
插通孔931具有在将供给用导光部件30和特性用导光部件40向插通孔931插入时、供给用导光部件30和特性用导光部件40所抵接的抵接面931b。
如图1E所示，固定孔933具有与外部连通的固定连通部933a，以使得限制部件80能够从支撑部件93的外周面侧向固定孔933插入。固定孔933和固定连通部933a作为凹部形成。当限制部件80从固定连通部933a插入到固定孔933时，限制部件80例如通过粘接而固定于支撑部件93。由此，限制部件80在限制部件80的轴向和周向上被定位。换言之，限制部件80如图1A所示那样在支撑部件93的轴向和支撑部件93的周向上将支撑部件93定位。同时，能够防止限制部件80经由固定连通部933a而从支撑部件93脱落。
固定孔933具有当将限制部件80向固定孔933插入时限制部件80所抵接的抵接面933b。
如图1E所示，固定连通部933a在支撑部件93的周向上与插通连通部931a错开地配设。
如图1E所示，支撑部件93通过插通孔931和固定孔933，将表示供给用导光部件30及特性用导光部件40的导光部件与限制部件80在支撑部件93的径向上的间隔按所期望的那样保持。
如图1A所示，固定部件95在特性用导光部件40的长度方向上例如配设在一个支撑部件93与另一个支撑部件93之间。固定部件95在特性用导光部件40的长度方向上夹持特性变化部50而配设。如图1F所示，固定部件95具有例如圆柱形状。
如图1F所示，固定部件95具有插通孔951、特性固定孔953和限制固定孔957，插通孔951可将供给用导光部件30和一部分的特性用导光部件40a沿着固定部件95的轴向自如地插通，特性固定孔953将另一部分的特性用导光部件40b沿着固定部件95的轴向插通并固定，限制固定孔957将限制部件80沿着固定部件95的轴向插通并固定。插通孔951、特性固定孔953和限制固定孔957例如沿着固定部件95的轴向配设。例如，插通孔951比特性固定孔953和限制固定孔957大，例如，限制固定孔957比特性固定孔953大。插通孔951、特性固定孔953和限制固定孔957各自是单独的个体。
一部分的特性用导光部件40a例如具有不需要进行定位的特性变化部50，另一部分的特性用导光部件40b例如具有需要进行定位的特性变化部50。该定位表示，在防止特性用导光部件40的扭转的状态下，例如光学式传感器10的长度方向上的特性变化部50的位置、特性用导光部件40的周向上的特性变化部50的位置，换言之是特性变化部50的朝向。
如图1F所示，插通孔951具有与外部连通的插通连通部951a，以使得供给用导光部件30和一部分的特性用导光部件40a能够从固定部件95的外周面侧向插通孔951插入。插通孔951和插通连通部951a作为凹部形成。
插通孔951具有当供给用导光部件30和一部分的特性用导光部件40a向插通孔951插入时供给用导光部件30和一部分的特性用导光部件40a所抵接的抵接面951b。
如图1F所示，特性固定孔953具有与外部连通的特性连通部953a，以使得另一部分的特性用导光部件40b能够从固定部件95的外周面侧向特性固定孔953插入。特性固定孔953和特性连通部953a作为凹部形成。当另一部分的特性用导光部件40b从特性连通部953a插入到特性固定孔953时，另一部分的特性用导光部件40b例如通过粘接而固定于固定部件95。由此，另一部分的特性用导光部件40b和特性变化部50在另一部分的特性用导光部件40b的轴向和周向上被定位。换言之，如图1A所示，另一部分的特性用导光部件40b在固定部件95的轴向和固定部件95的周向上将固定部件95定位。同时，能够防止另一部分的特性用导光部件40b经由特性连通部953a而从固定部件95脱落。
特性固定孔953例如配设有2个，以固定部件95的中心轴为中心而对称地配设。
另外，另一部分的特性用导光部件40b固定于一个固定部件95(例如图1A所示的左侧)，且不固定于另一个固定部件95(例如图1A所示的右侧)。因此，特性用导光部件40b能够自如地将沿着另一个固定部件95的轴向而配设于另一个固定部件95的特性固定孔953插通。
如图1F所示，特性固定孔953具有当另一部分的特性用导光部件40b向特性固定孔953插入时、另一部分的特性用导光部件40b所抵接的抵接面953b。
如图1F所示，限制固定孔957具有与外部连通的限制连通部957a，以使得限制部件80能够从固定部件95的外周面侧向限制固定孔957插入。限制固定孔957和限制连通部957a作为凹部形成。当限制部件80从限制连通部957a插入到限制固定孔957时，限制部件80例如通过粘接而固定于固定部件95。由此，限制部件80在限制部件80的轴向和周向上被定位。换言之，限制部件80如图1A所示那样在固定部件95的轴向和固定部件95的周向上将固定部件95定位。同时，能够防止限制部件80经由限制连通部957a而从固定部件95脱落。
限制固定孔957具有当限制部件80向限制固定孔957插入时限制部件80所抵接的抵接面957b。
如图1F所示，插通连通部951a、特性连通部953a和限制连通部957a在固定部件95的周向上相互错开地配设。
如图1F所示，固定部件95通过插通孔951、特性固定孔953和限制固定孔957，按所期望的那样对表示供给用导光部件30和一部分的特性用导光部件40a的导光部件、另一部分的特性用导光部件40b、以及限制部件80在固定部件95的径向上的间隔进行保持。
如图1A所示，在固定部件95的轴向上，固定部件95具有将另一部分的特性用导光部件40b和限制部件80可靠地固定于固定部件95且将特性变化部50定位的长度。
如图1E和图1F所示，在支撑部件93和固定部件95中，插通孔931比插通孔951和特性固定孔953大。当从特性用导光部件40的长度方向观察时，插通孔931配设为包含插通孔951和特性固定孔953。插通孔931和插通孔951在特性用导光部件40的长度方向上相互配设在大致同一直线上。此外，插通孔931相对于插通孔951和特性固定孔953，在特性用导光部件40的长度方向上配设在大致同一直线上。
插通连通部931a具有例如与插通连通部951a大致相同的大小。插通连通部931a和插通连通部951a在特性用导光部件40的长度方向上相互配设在大致同一直线上。
此外，固定孔933和限制固定孔957在特性用导光部件40的长度方向上相互配设在大致同一直线上。固定孔933和限制固定孔957相互具有大致相同的大小。此外，固定连通部933a和限制连通部957a在特性用导光部件40的长度方向上相互配设在大致同一直线上。
此外，定位机构90还具有：如图1E和图1F所示那样将支撑部件93和固定部件95覆盖的罩体部件97；以及如图1A、图1D、图1E、图1F、图1G和图1H所示那样将包含供给用导光部件30、特性用导光部件40、反射机构70、限制部件80、一端固定部件91、支撑部件93、固定部件95和罩体部件97在内的整体一体地覆盖的筒部件99。
如图1E和图1F所示，罩体部件97具有筒形状，与支撑部件93和固定部件95紧密接触。
如图1E所示，罩体部件97为了防止供给用导光部件30和特性用导光部件40经由插通连通部931a从支撑部件93脱落，而将包含插通连通部931a的支撑部件93覆盖。同时，如图1E所示，罩体部件97为了防止限制部件80经由固定连通部933a从支撑部件93脱落，而将固定连通部933a的至少一部分覆盖。同时，如图1E所示，罩体部件97经由固定连通部933a将限制部件80朝向抵接面933b按压，以使得限制部件80被固定于支撑部件93。
此外，如图1F所示，罩体部件97为了防止供给用导光部件30和一部分的特性用导光部件40a经由插通连通部951a从固定部件95脱落、并防止另一部分的特性用导光部件40b经由特性连通部953a从固定部件95脱落，而将包含插通连通部951a和特性连通部953a的固定部件95覆盖。同时，如图1F所示，罩体部件97为了防止限制部件80经由限制连通部957a从固定部件95脱落，而将限制连通部957a的至少一部分覆盖。同时，如图1F所示，罩体部件97经由限制连通部957a将限制部件80朝向抵接面957b按压，以使得限制部件80被固定于固定部件95。
如图1A所示，在筒部件99中，供给用导光部件30、特性用导光部件40、限制部件80、反射机构70、一端固定部件91、支撑部件93、固定部件95和罩体部件97被插入到筒部件99中。筒部件99具有可挠性。如图1D、图1E和图1F所示，筒部件99与一端固定部件91粘接。
此外，如图1A、图1G和图1H所示，筒部件99在一端固定部件91与支撑部件93之间、支撑部件93与固定部件95之间、一个固定部件95与另一个固定部件95之间，将供给用导光部件30、特性用导光部件40和限制部件80包围。
如图1G所示，在一端固定部件91与支撑部件93之间，供给用导光部件30和特性用导光部件40被捆扎。此时，供给用导光部件30被特性用导光部件40包围。另外，特性用导光部件40仅由例如芯部43a形成。
如上述那样，另一部分的特性用导光部件40b被固定于固定部件95，并在特性用导光部件40的轴向和周向上被定位。由此，如图1A所示，配设在一个固定部件95与另一个固定部件95之间的特性变化部50在特性用导光部件40的轴向和周向上被定位。即，对于特性变化部50，光学式传感器10的长度方向上的位置、和特性用导光部件40的周向上的特性变化部50的位置、换言之特性变化部50的朝向被固定。
[作用]
光源20将光出射。光经由连接器21向供给用导光部件30入射，并利用供给用导光部件30向反射机构70导光。在反射机构70中，光将透射部件71透射，并被反射部73反射，再次将透射部件71透射，并向特性用导光部件40入射。接着，光利用特性用导光部件40向检测部60导光。此时，光的光学特性根据特性用导光部件40的弯曲量而通过特性变化部50进行变化。光学特性变化后的光经由连接器21向检测部60入射，被检测部60检测。
另外，如图1A所示，限制部件80比供给用导光部件30和特性用导光部件40粗，沿着特性用导光部件40配设。如图1E和图1F所示，限制部件80被固定于支撑部件93和固定部件95，从而对弯曲的特性用导光部件40的扭转进行抑制。如图1F所示，特性用导光部件40被固定于固定部件95，在特性用导光部件40的轴向和周向上被定位。
由此，当光学式传感器10被配设在精密设备的内部时，可防止特性用导光部件40的扭转和位置偏移，特性变化部50被可靠地定位。由此，检测部60对特性用导光部件40的弯曲量可靠地进行检测。
此外，如图1E所示，支撑部件93按所期望的那样维持特性用导光部件40与限制部件80之间的间隔，如图1F所示，固定部件95被固定于特性用导光部件40和限制部件80。由此，特性变化部50在另一部分的特性用导光部件40b的轴向、周向和径向上被更可靠地定位。
另外，特性用导光部件40仅固定于一个固定部件95。此外，限制部件80对于弯曲而具有柔性。由此，特性用导光部件40不受限制部件80的影响地弯曲。
另外，当组装光学式传感器10时，限制部件80如图1E所示那样穿过固定连通部933a而配设于支撑部件93(固定孔933)，并如图1F所示那样穿过限制连通部957a而配设于固定部件95(限制固定孔957)。固定连通部933a和限制连通部957a相互配设在同一直线上，因此限制部件80容易地被配设于支撑部件93和固定部件95。
此外，供给用导光部件30和特性用导光部件40a如图1E所示那样穿过插通连通部931a而配设于支撑部件93(插通孔931)，并如图1F所示那样穿过插通连通部951a而配设于固定部件95(插通孔951)。插通连通部931a和插通连通部951a相互配设在同一直线上，因此供给用导光部件30和特性用导光部件40a容易地被配设于支撑部件93和固定部件95。
此外，特性用导光部件40b如图1E所示那样穿过插通连通部931a而配设于支撑部件93(插通孔931)，并如图1F所示那样穿过特性连通部953a而配设于固定部件95(特性固定孔953)。
此时，在图1E所示的支撑部件93中，罩体部件97将插通连通部931a和固定连通部933a覆盖，防止供给用导光部件30、特性用导光部件40和限制部件80从支撑部件93脱落。
此外，在图1F所示的固定部件95中，罩体部件97将插通连通部951a、特性连通部953a和限制连通部957a覆盖，防止供给用导光部件30、一部分的特性用导光部件40a、另一部分的特性用导光部件40b和限制部件80从固定部件95脱落。
此外，罩体部件97如图1E所示那样将限制部件80按压到固定孔933的抵接面933b，并如图1F所示那样将限制部件80按压到限制固定孔957的抵接面957b。
由此，特性变化部50被可靠地定位。
此外，如图1A所示，筒部件99将包含供给用导光部件30、特性用导光部件40、反射机构70、限制部件80、一端固定部件91、支撑部件93、固定部件95和罩体部件97在内的整体覆盖。由此，保护它们免受外力、冲击等。
[效果]
这样，在本实施方式中，限制部件80对弯曲的特性用导光部件40的扭转进行抑制，定位机构90将特性用导光部件40在特性用导光部件40的轴向和周向上进行定位。由此，本实施方式中，能够可靠地将特性变化部50定位，通过检测部60能够正确且容易地检测特性用导光部件40的弯曲量。
此外，本实施方式中，通过支撑部件93将特性用导光部件40与限制部件80之间的间隔按所期望的那样进行维持，将特性用导光部件40和限制部件80固定于固定部件95。由此，本实施方式中，能够将特性变化部50在另一部分的特性用导光部件40b的轴向、周向和径向上定位。
此外，本实施方式中，在限制部件80由包含例如紧密卷绕线圈的弹性部件形成的情况下，能够使光学式传感器10细径。
此外，本实施方式中，在限制部件80由螺旋管形成的情况下，限制部件80能够进一步对弯曲的特性用导光部件40的扭转进行抑制。
此外，本实施方式中，在限制部件80由绞合线部件形成的情况下，能够使光学式传感器10细径。
此外，本实施方式中，在组装光学式传感器10时，限制部件80如图1E所示那样穿过固定连通部933a而配设于支撑部件93(固定孔933)，并如图1F所示那样穿过限制连通部957a而配设于固定部件95(限制固定孔957)。由此，本实施方式中，能够节省使限制部件80将支撑部件93和固定部件95插通的工作量。此外，固定连通部933a和限制连通部957a相互配设在同一直线上，因此能够将限制部件80容易地同时配设于支撑部件93和固定部件95。由此，本实施方式中，能够容易地组装光学式传感器10。
此外，本实施方式中，在组装光学式传感器10时，供给用导光部件30和特性用导光部件40a如图1E所示那样穿过插通连通部931a而配设于支撑部件93(插通孔931)，并如图1F所示那样穿过插通连通部951a而配设于固定部件95(插通孔951)。由此，本实施方式能够节省使供给用导光部件30和特性用导光部件40a将支撑部件93和固定部件95插通的工作量。此外，插通连通部931a和插通连通部951a相互配设在同一直线上，因此能够将供给用导光部件30和特性用导光部件40a容易地同时配设于支撑部件93和固定部件95。由此，本实施方式中，能够容易地组装光学式传感器10。
此外，本实施方式中，在组装光学式传感器10时，特性用导光部件40b如图1E所示那样穿过插通连通部931a而配设于支撑部件93(插通孔931)，并如图1F所示那样穿过特性连通部953a而配设于固定部件95(特性插通孔953)。由此，本实施方式中，能够节省使特性用导光部件40将支撑部件93和固定部件95插通的工作量。
此外，本实施方式中，在支撑部件93中，罩体部件97如图1E所示那样将插通连通部931a和固定连通部933a覆盖。由此，本实施方式中，通过罩体部件97，能够防止供给用导光部件30、特性用导光部件40和限制部件80从支撑部件93脱落。
此外，本实施方式中，在固定部件95中，罩体部件97如图1F所示那样将插通连通部951a、特性连通部953a和限制连通部957a覆盖。由此，本实施方式中，通过罩体部件97，能够防止供给用导光部件30、一部分的特性用导光部件40a、另一部分的特性用导光部件40b和限制部件80从固定部件95脱落。
此外，本实施方式中，罩体部件97如图1E所示那样将限制部件80按压于固定孔933的抵接面933b，并如图1F所示那样将限制部件80按压于限制固定孔957的抵接面957b。
由此，本实施方式中，能够将限制部件80固定于支撑部件93和固定部件95，结果，能够将特性变化部50可靠地定位。
此外，本实施方式中，通过使供给用导光部件30、特性用导光部件40和限制部件80抵接于抵接面931b、933b、951b、953b、957b，能够容易地将供给用导光部件30、特性用导光部件40和限制部件80配设于支撑部件93和固定部件95。
此外，本实施方式中，如图1A所示，筒部件99将包含供给用导光部件30、特性用导光部件40、反射机构70、限制部件80、一端固定部件91、支撑部件93、固定部件95和罩体部件97在内的整体覆盖。由此，本实施方式中，能够保护它们免受外力、冲击等。
另外，本实施方式中，光学式传感器10只要配设为，使光从光源20起、将特性用导光部件40的一端部41a周边作为中继地点而折返并向检测部60行进，就不需要配设反射机构70。
此外，特性变化部50可以具有例如对光的波长进行变换的波长变换部件(例如荧光体)。特性变化部50具有波长变换部件的情况下，特性变化部50进行波长变换的光的量根据特性用导光部件40的弯曲量而不同。例如，当特性用导光部件40向上方弯曲以使得特性变化部50位于弯曲的特性用导光部件40的内侧时，特性变化部50进行波长变换的光的量与特性用导光部件40为直线状态时相比减少。当特性用导光部件40向下方弯曲以使得特性变化部50位于弯曲的特性用导光部件40的外侧时，特性变化部50进行波长变换的光的量与特性用导光部件40为直线状态时相比增加。特性变化部50进行波长变换的光量发生变化，从而向检测部60行进的光量发生变化。
此外，本实施方式中，特性变化部50按照特性用导光部件40的例如弯曲量而使光学特性变化，但不需要限定于此。特性变化部50也可以按照例如特性用导光部件40的弯曲方向、精密设备的弯曲量、精密设备的弯曲方向、精密设备的操作量中的至少1个来使光学特性变化。
此外，罩体部件97只要独立覆盖支撑部件93和固定部件95中的至少一方即可。
[变形例1]
如图2所示，插通连通部931a和插通连通部951a在特性用导光部件40的周向上错开地配设。由此，本变形例中，插通孔931的缘931c和插通孔951的缘951c错开地配设，因此能够防止供给用导光部件30和一部分的特性用导光部件40a从支撑部件93和固定部件95脱落。
另外，本变形例中，使用支撑部件93中的插通连通部931a和固定部件95中的插通连通部951a进行了说明，但不需要限定于此。对于一个支撑部件93中的插通连通部931a和另一个支撑部件93中的插通连通部931a也同样。此点对于固定部件95也同样。
这样，本变形例中，只要将插通连通部931a彼此、插通连通部931a和插通连通部951a、插通连通部951a彼此、插通连通部931a和特性连通部953a、特性连通部953a彼此、固定连通部933a彼此、固定连通部933a和限制连通部957a、限制连通部957a彼此在特性用导光部件40的长度方向上相互沿着同一直线上配设，或者在特性用导光部件40的周向上错开地配设即可。
[变形例2]
如图3所示，供给用导光部件30例如可以通过被由簧圈形成的限制部件80押压，从而固定于固定部件95。由此，本变形例中，可以不需要罩体部件97而使光学式传感器10细径。另外，本变形例中，使用固定部件95进行了说明，但不需要限定于此，对于支撑部件93也同样。
[变形例3]
支撑部件93的形状不限于上述。如图4A所示，例如，支撑部件93可以具有U字形状的插通孔931、被插通孔931包围的固定孔933、为了另一部分的特性用导光部件40b而配设的固定孔935。固定孔933配设在支撑部件93的中心。
此外，如图4B所示，可以是，一个插通孔931和另一个插通孔931与固定孔933为中心而上下对称地配设，一个固定孔935和另一个固定孔935以固定孔933为中心而左右对称地配设。
此外，如图4C所示，插通孔931可以沿着固定孔933配设。固定孔933被插通孔931和固定孔935包围。
此外，如图4D所示，插通孔931可以包围固定孔933而具有大致L字形状。一个固定孔935和另一个固定孔935错开90度地配设。
另外，上述中，使用支撑部件93进行了说明，但对于固定部件95也同样。
[第二实施方式]
如图5A所示，限制部件80以将插入到限制部件80中的特性用导光部件40、反射机构70、支撑部件93和固定部件95包围的方式具有筒形状。因此，限制部件80配设在支撑部件93和固定部件95的外侧。限制部件80被插入到筒部件99中。
例如，如图5A所示，限制部件80由螺旋管形成。该情况下，螺旋管由例如簧圈等形成。螺旋管可以通过网状管来覆盖，也可以使卷绕的不同的部件重合来形成。
如图5C和图5D所示，限制部件80例如通过螺钉等固定部件11、或通过粘接而固定于支撑部件93和固定部件95。
如图5C所示，插入到限制部件80中的支撑部件93具有被配设在支撑部件93的外周面的一部分、且为了面对特性变化部50而形成的平面状的抵接面93a。即，外周面的一部分被切口。
如图5D所示，插入到限制部件80中的固定部件95具有被配设在固定部件95的外周面的一部分、且为了面对特性变化部50而形成的平面状的抵接面95a。即，外周面的一部分被切口。
[效果]
本实施方式中，通过限制部件80，能够保护供给用导光部件30和特性用导光部件40，能够将特性变化部50更牢固地定位，能够将检测部60的检测精度提高。
此外，本实施方式中，当支撑部件93和固定部件95被固定部件11固定于限制部件80时，能够通过抵接面93a、95a来增大支撑部件93和固定部件95相对于限制部件80的接触面积，能够在周向上容易地将支撑部件93和固定部件95定位。因此，本实施方式中，能够更可靠地将特性变化部50定位，由于接触面积增大，因此能够更容易地组装光学式传感器10。
[第三实施方式]
如图6A、图6B、图6C所示，限制部件80兼作供给用导光部件30。这样，限制部件80由筒状部件、线状部件和光纤中的至少一种形成即可。
由此，本实施方式中，能够省去一端固定部件91，能够削减零件件数，能够使光学式传感器10较细。并且，由此，本实施方式中，能够增大特性用导光部件40，从而能够增大特性变化部50，能够提高检测精度。
另外，如图6B所示，特性用导光部件40a在支撑部件93中分别地配设于插通孔931，如图6B所示，特性用导光部件40b在支撑部件93中分别地配设于固定孔935。
此外，如图6C所示，特性用导光部件40a在固定部件95中例如可以在插通孔951和特性固定孔953中各配设2个。
由此，本实施方式中，能够提高另一部分的特性用导光部件40b的固定精度。此外，本实施方式中，特性用导光部件40b能够防止特性用导光部件40a的干扰。
另外，如图6D所示，一部分的特性用导光部件40a可以配设于相同的插通孔931。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，在实施阶段在不脱离其主旨的范围内能够将构成要素变形而进行具体化。此外，能够通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合来形成各种发明。

Claims (7)

1.一种光学式传感器，其特征在于，具备：
光源，将光出射；
特性用导光部件，对从上述光源出射的上述光进行导光；
特性变化部，配设于上述特性用导光部件，根据上述特性用导光部件的弯曲量使上述光的光学特性变化；
检测部，对上述光学特性通过上述特性变化部而变化、且被上述特性用导光部件导光后的上述光进行检测；
限制部件，沿着上述特性用导光部件配设，至少抑制上述特性用导光部件的扭转，限制上述特性用导光部件的弯曲状态；以及
定位机构，在上述特性用导光部件的轴向上局部地对上述特性用导光部件和上述限制部件分别进行保持，至少在上述特性用导光部件的周向上将上述特性变化部定位。
2.如权利要求1所述的光学式传感器，其特征在于，
上述定位机构具备：
支撑部件，为了按所期望的那样保持上述特性用导光部件和上述限制部件之间的间隔，而支撑上述特性用导光部件和上述限制部件；以及
固定部件，为了上述特性变化部的定位而将上述特性用导光部件和上述限制部件固定。
3.如权利要求2所述的光学式传感器，其特征在于，
上述限制部件通过筒状部件、线状部件、和由上述特性用导光部件构成的光纤中的至少1种形成。
4.如权利要求3所述的光学式传感器，其特征在于，
上述支撑部件具有：
插通孔，能够使上述特性用导光部件沿着上述支撑部件的轴向自如地插通；
固定孔，使上述限制部件沿着上述支撑部件的轴向插通并固定，
上述插通孔具有与外部连通的插通连通部，以使上述特性用导光部件能够从上述支撑部件的外周面侧向上述插通孔插入，
上述固定孔具有与外部连通的固定连通部，以使上述限制部件能够从上述支撑部件的外周面侧向上述固定孔插入，
上述固定部件具有：
特性固定孔，使上述特性用导光部件沿着上述固定部件的轴向插通并固定；以及
限制固定孔，使上述限制部件沿着上述固定部件的轴向插通并固定，
上述特性固定孔具有与外部连通的特性连通部，以使上述特性用导光部件能够从上述固定部件的外周面侧向上述特性固定孔插入，
上述限制固定孔具有与外部连通的限制连通部，以使上述限制部件能够从上述固定部件的外周面侧向上述限制固定孔插入。
5.如权利要求4所述的光学式传感器，其特征在于，
上述支撑部件和上述固定部件配设有多个，
上述插通连通部彼此、上述插通连通部和上述特性连通部、上述特性连通部彼此、上述固定连通部彼此、上述固定连通部和上述限制连通部、上述限制连通部彼此在上述特性用导光部件的长度方向上相互沿着同一直线上配设，或者在上述特性用导光部件的周向上错开地配设。
6.如权利要求4所述的光学式传感器，其特征在于，
上述定位机构还具备罩体部件，该罩体部件将包含上述插通连通部的上述支撑部件和包含上述特性连通部的上述固定部件中的至少一方独立地覆盖，将前者覆盖是用于防止上述特性用导光部件经由上述插通连通部从上述支撑部件脱落，将后者覆盖是用于防止上述特性用导光部件经由上述特性连通部从上述固定部件脱落，
将上述支撑部件覆盖的上述罩体部件将上述固定连通部的至少一部分覆盖，以防止上述限制部件经由上述固定连通部从上述支撑部件脱落，
将上述固定部件覆盖的上述罩体部件将上述限制连通部的至少一部分覆盖，以防止上述限制部件经由上述限制连通部从上述固定部件脱落。
7.如权利要求4所述的光学式传感器，其特征在于，
上述定位机构还具有将上述特性用导光部件、上述特性变化部、上述支撑部件和上述固定部件一体地覆盖的筒部件。
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