JP2002131173A - 光ファイバセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバケーブルの先端側が曲げて使用さ
れるという事情があっても、直線部分での伝達損失と屈
曲部分での曲げ損失との双方を抑えることができ、光フ
ァイバケーブル全体として光の効率的伝達を可能にでき
る光ファイバセンサを提供する。 【解決手段】 光ファイバケーブルＦの芯線は全長に渡
って同一径のものが使用されているのでなく、アンプ部
側から導出され監視室内に配線されたアンプ部側ケーブ
ルＦ２０と、検出部側にその先端部が接続され検出室内
に配線された検出部側ケーブルＦ１０とが壁Ｄの貫通孔
にセットされた光ファイバコネクタ１０を介して直列接
続された構造となっている。アンプ部側ケーブルＦ２
１，２２は、屈折率の異なる例えばガラスで形成された
コアとクラッドとから構成される単一の芯線５を例えば
保護シース６で被覆したもので、即ち単芯芯線が使用さ
れている。一方、検出部側ケーブルＦ１１，Ｆ１２は、
芯線５よりも径が小さい４本の芯線７を束ねて保護シー
ス８で被覆したもので、多芯芯線が使用されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンプ部から光フ
ァイバケーブルを導出してなる光ファイバセンサに関
し、特に光ファイバケーブルの構造を改良したものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の光ファイバセンサは、投受光回
路や投受光素子からなる電気回路を備えたアンプ部から
光ファイバケーブルを導出し、その光ファイバケーブル
の先端に検出ヘッドを設け、その検出ヘッドを検出部に
配置する構成である。このような構成であると、電気回
路はアンプ部に集約されて検出ヘッドから電気回路を取
り除くことができ、かつヘッドを小型化できるという利
点があるため、例えば揮発性の高い液体を貯留したタン
ク周りの漏液センサとして利用されることがある。電気
回路を含んだアンプ部はタンク周りの検出箇所から離れ
た安全な場所に設置することができる一方、小型化され
たヘッドはタンク周りの狭く入込んだ箇所に配置できる
からである。このような従来の光ファイバセンサでは、
アンプ部と検出ヘッドとを連結する光ファイバケーブル
は、全体が同一径である一本の単芯又は多芯の芯線を保
護シースで覆って形成されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、検出ヘッド
を狭く入込んだ箇所に配置するには、光ファイバケーブ
ルの先端部分を屈曲させて配線しなければならないこと
が少なくない。このため、光ファイバケーブルとしては
屈曲性が高いものが要求され、それには芯線が細いケー
ブルほど有利である。また、一般に、光ファイバケーブ
ルを屈曲させると、いわゆる曲げ損失が発生することが
知られており、その曲げ損失は芯線が細いほど小さくな
るという性質がある。従って、光ファイバケーブルを狭
く入り込んだ箇所に配置することを考慮すると、芯線が
細いケーブルを使用することが望ましいことになる。と
ころが、芯線が細い光ファイバケーブルは、芯線が太い
ものに比べて光の伝達損失が大きいという欠点がある。
芯線が細いものでは、コアとクラッドとの界面での光の
反射回数が、芯線が太いものに比べて多くなるため、そ
の反射による損失が積み重なるからである。この伝達損
失は、直線部分でも発生する。

【０００４】このような事情がありながら、従来の光フ
ァイバケーブルでは、上述したようにケーブル全長に渡
って芯線が同一径で形成されているため、検出ヘッド近
くでの屈曲配置を考慮して芯線の細いものを選択すれ
ば、それ以外の部分（直線部分）での伝達損失が無用に
大きくなってしまう。逆に、直線部分での伝達損失を考
慮して芯線が太いものを選択すれば、屈曲部分での曲げ
損失が大きくなってしまうというジレンマがあった。従
来、結局のところは、中間的なサイズの芯線を選択せざ
るを得ず、直線部分及び屈曲部分のいずれの部分におい
ても、光ファイバの性能を十分に発揮できていないとい
うのが実情であった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、光ファイバケーブルの先端側が曲げて
使用されるという事情があっても、直線部分での伝達損
失と屈曲部分での曲げ損失との双方を抑えることがで
き、光ファイバケーブル全体としての光の効率的伝達を
可能にできる光ファイバセンサを提供するところにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る光ファイバセンサは、アンプ
部から光ファイバケーブルを導出し、その光ファイバケ
ーブルの先端を検出部に配置する光ファイバセンサにお
いて、光ファイバケーブルは複数種の芯線を直列に接続
して構成され、アンプ側においては単芯芯線が使用さ
れ、それよりも先端側においては、アンプ側の単芯芯線
よりも細い芯線を複数本束ねた多芯芯線が使用されてい
るところに特徴を有する。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の光フ
ァイバセンサにおいて、光ファイバケーブルを構成する
複数種の芯線は光ファイバコネクタを介して着脱可能に
接続されているところに特徴を有する。

【０００８】なお、「光ファイバコネクタ」として、両
端に同軸状にフェルール挿入口を有するブラケットに、
それぞれ光ファイバケーブルが貫通された一対のフェル
ールをセットすることで、各光ファイバケーブルを突き
合わせるように接続するものであって、フェルールは外
周面が先細のテーパー状をなすとともに、軸方向に沿っ
て複数に分割された弾性片を備え、その弾性片間にファ
イバ挿通孔に連続しつつ軸方向に延びて光ファイバを挟
んで保持するファイバ保持孔を構成し、ブラケットの各
フェルール挿入口は奥が狭くなってフェルールの挿入に
より弾性片をファイバ保持孔の中心側に向けて変形させ
ることで光ファイバの外径に応じたファイバ保持孔が形
成され、それらのファイバ保持孔がフェルール挿入口の
軸心上に位置するようにしたものを使用できる。このよ
うな構造で構成された光ファイバコネクタの接続手順は
次のようである。まず、各種のフェルールから接続しよ
うとする対をなす光ファイバの外径に適応した（光ファ
イバを挿通可能で、最も近い内径を有する）ファイバ挿
通孔を有するフェルールを選択する。その上で、そのフ
ェルールのファイバ挿通孔に光ファイバを挿通させ、そ
の状態で各フェルールをブラケット両端のフェルール挿
入口に押し込む。ここで光ファイバの外径にバラツキが
あってファイバ挿通孔と光ファイバとの間に僅かなギャ
ップが生じているとしても、フェルールは外周面が先細
のテーパ状をなし、かつ、フェルール挿入口は奥が狭い
形状をなすから、フェルールの外周面がフェルール挿入
口の内壁に押されるようになって各弾性片が中心側に向
けて変形し、光ファイバの外径寸法に応じたファイバ保
持孔が形成されて光ファイバを外側から密着して挟み込
むようになる。従って、光ファイバの外径にばらつきが
あったとしても、光ファイバはフェルールの中心に保持
され、ブラケット側の光ファイバと同軸上に突き合わさ
れるから、光伝達効率を高く維持できる。なお、ブラケ
ット側の光ファイバと異なる外径の光ファイバを接続す
る場合には、その光ファイバの外径に対応したファイバ
挿通孔を有するフェルールを使用することにより、前述
したところと同様に中心軸を互いに一致させることがで
きる。

【０００９】また、上記の光ファイバコネクタにおい
て、フェルールをブラケットのフェルール挿入口に押し
付けるための保持部材が設けられ、その保持部材はフェ
ルールに貫通された光ファイバケーブルを挿通させる袋
ナット状をなすとともに、ブラケットにその袋ナット状
の保持部材を嵌合するための嵌合筒部が形成され、保持
部材及び嵌合筒部には互いに螺合するネジ部が周方向に
間欠的に形成されているようにしても良い。このような
構成にすれば、袋ナット状の保持部材をブラケットの嵌
合筒部に螺合することによりフェルールを簡単にブラケ
ットに押し付けることができる。しかも、保持部材と嵌
合筒部とには互いに螺合するネジ部が周方向に間欠的に
形成されているから、両ネジ部が一致しないところで保
持部材を嵌合筒部に嵌合し、これを螺合することにより
ワンタッチで保持部材をブラケットに取り付けることが
できてフェルールの取付け作業が簡単になる。

【００１０】また、ブラケットには単一の嵌合筒部内に
複数のフェルール挿入口が形成され、これらの各フェル
ール挿入口に対応する数のフェルールが一体化されてい
ても良い。このような構成にすれば、複数本の光ファイ
バを備えながら、単一の保持部材をブラケットの嵌合筒
部に螺合するだけで、複数本の光ファイバの接合を一度
に行うことができる。

【００１１】更に、フェルールにおけるファイバ保持孔
の内径は、その先端側において弾性片の非弾性変形状態
において光ファイバケーブルの外径よりも小さく形成さ
れることが好ましい。このような構成にすれば、フェル
ールにおけるファイバ保持孔の内径は非弾性変形状態に
おいて光ファイバの外径よりも小さく形成されているか
ら、フェルールをブラケットにセットする前にフェルー
ルのファイバ保持孔に光ファイバを挿通させれば、光フ
ァイバがフェルールの弾性片によって仮保持され、フェ
ルールをブラケットに装着する作業が簡単になる。

【００１２】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞請求項１の
構成によれば、光ファイバセンサは、そのアンプ部と検
出部とは、その両者を接続する光ファイバケーブルを介
して投受光が行われる。ここで、光ファイバケーブルの
芯線は、ケーブル全長に渡って同一径で形成されている
のではなく、複数種の芯線を直列に接続して構成され、
アンプ側においては単芯芯線が使用され、それよりも先
端側においては、アンプ側の単芯芯線よりも細い芯線を
複数本束ねた多芯芯線が使用されている。即ち、先端側
の各芯線はアンプ側の芯線よりも細いから、たとえ先端
側を曲げて使用されるという事情があっても、芯線をケ
ーブル全長に渡ってアンプ側の芯線と同一径とした光フ
ァイバケーブルに比べて、アンプ側の光の伝達損失を増
大させることなく、その屈曲部分でのいわゆる曲げ損失
を軽減することができる。逆に、アンプ側の芯線は先端
側の各芯線よりも太いから、先端部に上記と同様の事情
が生じても、先端側での曲げ損失を軽減しつつ、かつ先
端部以外の直線部分での光の伝達損失をも軽減すること
ができる。

【００１３】これにより、光ファイバケーブルの先端側
が曲げて使用されるという事情があっても、直線部分で
の伝達損失と屈曲部分での曲げ損失との双方を抑えるこ
とができ、光ファイバケーブル全体として光の効率的伝
達を可能にできる検出ヘッド側を曲げて使用しても、全
体として光の伝達損失を軽減することができる。

【００１４】＜請求項２の発明＞請求項２の構成によれ
ば、検出部とともに先端側の光ファイバケーブルをアン
プ部から取り外すことができる。これにより、例えば、
より曲げ損失の軽減を図るために、より細い芯線で形成
された光ファイバケーブルに取り替えるなど、先端側の
光ファイバケーブルを種々の被検出物、検出箇所に応じ
て、各芯線の径若しくは芯線の数又は外皮の材質が異な
るものに取り替えることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１ないし図
２１によって説明する。本実施形態の光ファイバセンサ
１は、アンプ部３から投光用及び受光用の２本の光ファ
イバケーブルＦを導出して、その光ファイバケーブルの
先端を検出部に配置して構成されたもので、例えば、漏
液センサとして使用される。これは、タンク、配管等か
ら漏れた漏液を検出するためのものであり、本実施形態
の光ファイバセンサ１は、図１に示すように、タンク室
の外（図において左側）に配置されたアンプ部３から導
出された光ファイバケーブルＦは、壁Ｄに挿通されてタ
ンク４（図において右側）に至っている。そして、その
光ファイバセンサケーブルＦの先端側を屈曲させつつ、
検出部２を、例えば液体貯蔵用のタンクの下側に設けた
液受けパン（図示せず）の内底面に対向配置されてい
る。

【００１６】さて、本実施形態の光ファイバケーブルＦ
の芯線は全長に渡って同一径のものが使用されているの
でなく、図１に示すように、アンプ部側から導出され監
視室内に配線された光ファイバケーブル（以下、「アン
プ部側ケーブルＦ２０」という）と、検出部側にその先
端部が接続され検出室内に配線された光ファイバケーブ
ル（以下、「検出部側ケーブルＦ１０」という）とが壁
Ｄの貫通孔にセットされた後述する光ファイバコネクタ
１０を介して直列接続された構造となっている。

【００１７】また、アンプ部側ケーブルＦ２１，２２
は、図２に示すように屈折率の異なる例えばガラスで形
成されたコアとクラッドとから構成される単一の芯線５
を例えば保護シース６で被覆したもので、即ち単芯芯線
が使用されている。一方、検出部側ケーブルＦ１１，Ｆ
１２は、図３に示すように、上記芯線５よりも径が小さ
い４本の芯線７を束ねて保護シース８で被覆したもの
で、多芯芯線が使用されている。なお、アンプ部側ケー
ブルＦ２１，Ｆ２２の保護シース６は、例えばポリエチ
レン樹脂製で、検出部側ケーブルＦ１１，Ｆ１２の保護
シース８はフッ素樹脂製である。

【００１８】次に、アンプ部側ケーブルＦ２０と検出部
側ケーブルＦ１０とを接続する光ファイバコネクタ１０
の構造及びその接続手順について説明する。光ファイバ
コネクタ１０は、図４に示すように、２本の検出部側光
ファイバケーブルＦ１０（以下、それぞれ「投光用ファ
イバＦ１１」、「受光用ファイバＦ１２」という）が挿
通された検出部側ホルダー２０と、２本のアンプ部側ケ
ーブルＦ２０（以下、それぞれ「投光用ファイバＦ２
１」、「受光用ファイバＦ２２」という）が挿通された
アンプ部側ホルダー３０と、両ホルダー２０，３０が挿
入されるホルダー挿入口４１，４２を両端に備えたブラ
ケット４０とから構成され、両ホルダー２０，３０をブ
ラケット４０にセットすることで、投光用ファイバ同士
Ｆ１１，Ｆ２１及び受光用ファイバ同士Ｆ１２，Ｆ２２
をそれぞれ突き合わせるようにしたものである。

【００１９】検出部側ホルダー２０は、図６に示すよう
に、ブラケット４０のホルダー挿入口４１への挿入方向
に延びる２つフェルール部２１，２２を備え、その両フ
ェルール部２１，２２の基端部が円形の基板部２３によ
り一体化されている。この基板部２３には、前記フェル
ール部２１，２２とは反対側に一対の係合爪部２４が一
体に突設されており、各係合爪部２４の互いに反対側と
なる側面は弧状に形成されると共に、係合爪部２４の先
端に解除用タブ２４Ａがさらに突設されている。上記２
つのフェルール部のうちの一方は、投光用ファイバＦ１
１が挿通されるファイバ挿通孔２１Ａを有する投光用フ
ェルール部２１（同図において上側）であり、他方は受
光用ファイバＦ１２が挿通されるファイバ挿通孔２２Ａ
を有する受光用フェルール部２２（同図において下側）
であり、２本の光ファイバを並列状態でブラケット４０
にセット可能にするものである。なお、各ファイバ挿通
孔２１Ａ，２２Ａは、フェルール部断面の中心（以下、
「フェルール中心軸」という）に位置して軸方向に延び
て形成されている。

【００２０】さて、各フェルール部２１（２２）の外周
面は、従来の光ファイバコネクタの直円柱状のフェルー
ルとは異なり、その先端部に先細のテーパー面２１Ｄ
（２２Ｄ）が形成されていると共に、ファイバ挿通孔２
１Ａ（２２Ａ）の軸方向に沿った２本のスリット２１Ｃ
（２２Ｃ）により２つに分割された弾性片２１Ｂ（２２
Ｂ）を備えている。そして、この２本の弾性片２１Ｂ
（２２Ｂ）により挟まれる部分に前記ファイバ挿通孔２
１Ａ，２２Ａに同軸上に連続するファイバ保持孔２１Ｅ
（２２Ｅ）が形成されている。

【００２１】また、図８は投光用フェルール部２１の図
６のＸ−Ｘ線に沿った断面図を示している。ファイバ挿
通孔２１Ａの内径は、その基端部から先端部手前まで
は、挿通される投光用光ファイバＦ１１の外径とほぼ同
径をなしている。これに対して、その先端部に位置する
ファイバ保持孔２１Ｅ（２２Ｅ）では、対向する一対の
弾性片２１Ｂが非弾性変形状態において、その先端に向
って徐々にその径が小さくなるように形成されている。
従って、投光用光ファイバＦ１１を投光用フェルール部
２１の基端部から挿入するにあたり、その先端部のファ
イバ保持孔２１Ｅ（２２Ｅ）ではその径を広げるように
弾性片２１Ｂを変形させて挿通されることとなる。受光
用フェルール部２２の内径についても同様である。

【００２２】なお、各フェルール部２１，２２の外周側
面のうちファイバ挿通孔２１Ａ，２２Ａに対して対称の
位置には、一対のリブＲ１，Ｒ２が設けられている。こ
こで、図６に示すように、受光用フェルール部２２に設
けられた一対のリブＲ２の幅は、投光用フェルール部２
１に設けられた一対のリブＲ１の幅よりも細くしてあ
る。

【００２３】また、アンプ部側ホルダー３０は、検出部
側ホルダー２０と同形である。なお、例えば、挿通され
る投光用ファイバＦ２１及び受光用ファイバＦ２２の外
径が太いものを使用する場合には、それに対応して各フ
ァイバ挿通孔３１Ａ，３２Ａの内径は、検出部側ホルダ
ー２０のファイバ挿通孔２１Ａ，２２Ａの内径よりも大
きく形成されたものを選択して使用することができる。

【００２４】一方、ブラケット４０は図１１に示すよう
に概ね筒状体をなし、その軸方向にそって両端に検出検
出部側ホルダー２０及びアンプ部側ホルダー３０をそれ
ぞれセットすべくホルダー挿入口４１，４２（本発明の
「フェルール挿入口」に相当する）が同軸状に形成され
ている。また、ブラケット４０は、その外周面の中央部
に、対向位置された一対の爪部４３と係止壁４４とを備
えて一体形成されている。一対の爪部４３は、対向方向
に弾性を有しており、壁Ｄに形成された貫通孔（その他
に、例えばパネルなどの薄板に設けた角穴）に挿入し
て、その角穴の周縁部を爪先部４３先端部と係止壁４４
とで挟み込んで、もってブラケット４０を壁Ｄに装着す
ることができる。

【００２５】ブラケット４０の各ホルダー挿入口４１
（４２）は、挿入される各ホルダー２０（３０）のフェ
ルール部２１，２２（３１，３２）のうち、その基端部
を残しつつそれ以外の部分が嵌合される略同形の形状を
なしている。即ち、各ホルダー挿入口４１（４２）の奥
部内面には、フェルール部２１，３１先端のテーパー面
２１Ｄ，３１Ｄとテーパ角度を一致させたテーパ面４１
Ａ，４２Ａが形成されている。なお、図４に示すよう
に、両ホルダー２０，３０をブラケット４０にセットし
てフェルール部２１，３１先端のテーパー面２１Ｄ，３
１Ｄがブラケット４０のテーパ面４１Ａ，４２Ａに当接
した状態では、基板部２３，３３とブラケット４０の端
部との間には隙間が残された状態となる。また、上記各
ホルダ２０，３０のセット状態において、各ホルダー挿
入口４１（４２）と、両ホルダー２０，３０のファイバ
挿通孔２１Ａ，３１Ａとは、互いに同軸上に中心軸が位
置するように形成されている。受光用ファイバ貫通孔４
７と、両ホルダーの受光用ファイバのファイバ保持孔同
士２２Ａ，３２Ａとも、同様の位置関係で形成されてい
る。

【００２６】なお、各ホルダー挿入口４１，４２の内側
面には、その外周面に設けられたリブＲ１，Ｒ２と嵌合
可能な形状をなす一対のリブ溝４１Ｂ，４２Ｂが形成さ
れている。上述したように、受光用フェルール部２２に
設けられたリブＲ２の幅と、投光用フェルール部２１に
設けられたリブＲ１の幅は異なるので、例えばメンテナ
ンスの際、取り外したコネクタを再度接続する場合に、
ホルダー２０，３０の挿入方向を間違えることがなく、
投光用ファイバ同士及び受光用ファイバ同士を適正に接
続することができる。

【００２７】また、ブラケット４０の両端には、各ホル
ダー２０，３０をブラケット４０のホルダー挿入口４
１，４２に押し付けるための保持部材に相当する袋ナッ
ト４８，４９が設けられている。より詳しくは、袋ナッ
ト４８，４９は、図１４に示すように、その一端（図に
おいて左側）には、ホルダー２０，３０に挿通される２
本の光ファイバを貫通可能で、かつホルダー２０，３０
の基板部２３，３３より小さい円形開口４８Ｂ，４９Ｂ
が形成されている。なお、この円形開口４８Ｂ，４９Ｂ
には前記ホルダ２０，３０の基板部２３，３３に突設し
た係合爪部２４，３４が係合してホルダー２０，３０と
袋ナット４８，４９とが一体化される。また、この袋ナ
ット４８，４９をホルダー２０，３０から取り外すに
は、係合爪部２４，３４の解除用タブ２４Ａ，３４Ａを
摘んで円形開口４８Ｂ，４９Ｂの中心側に撓ませればよ
い。

【００２８】袋ナット４８，４９の内周面には、ネジ部
Ｎが周方向に間欠的に形成され、ブラケットの両端に同
じく間欠的に形成されたネジ部Ｎ（本発明の「嵌合筒
部」に相当する）と螺合して、もって各ホルダー２０，
３０がブラケット４０に保持される。また、袋ナット４
８，４９の外周面には、図１５に示すように、滑り止め
のローレットＫが設けられ、内周面に形成されたネジ部
Ｎに対応して間欠的に形成されている。従って、これを
目安にして、ホルダー２０，３０の基板部２３，３３に
当接するまで袋ナット４８，４９をブラケット４０に押
し付けた後にネジ締めする作業がより容易にできる。

【００２９】次いで、本実施形態に係る光ファイバコネ
クタの接続手順について説明する。まず、接続しようと
する光ファイバＦ１１，Ｆ１２に対応するフェルールと
してフェルール２０が選択され、光ファイバＦ２１，Ｆ
２２に対応するものとしてフェルール３０が選択され
る。そして、検出検出部からの投光用及び受光用光ファ
イバＦ１１，Ｆ１２を、袋ナット４８の円形開口４８Ｂ
に通した後、各ファイバ挿通孔２１Ａ，２２Ａに挿入し
て、その先端部が各フェルール部２１，２２の先端から
少し突出した状態になるまで挿通する。ここで、各光フ
ァイバＦ１１，１２は、弾性変形された弾性片２１Ｂ，
２２Ｂの中心側への復元力によりファイバ保持孔２１
Ｅ，２２Ｅにおいて仮保持されている。アンプ部側につ
いても同様の作業を行う。なお、検出部側ホルダー２０
に挿通する光ファイバＦ１１，１２の方が、アンプ部側
ホルダー３０に比較して少し長めにフェルール部２１，
２２の先端から突出させてある。

【００３０】図１７において、ブラケット４０の左側に
は、アンプ部からの光ファイバＦ２１，２２が挿通され
た袋ナット４９及びアンプ部側ホルダー３０が示されて
いる。一方、右側には、検出検出部からの光ファイバＦ
１１，１２が挿通された袋ナット４８及び検出部側ホル
ダー２０が示されている。ここで、袋ナット４８，４９
は予め係合爪部２４，３４を弾性変形させて円形開口部
４８Ｂ，４９Ｂ内に押し込むことにより、ホルダー２
０，３０と一体化されているが、袋ナット４８，４９は
それぞれホルダー２０，３０に対して自由に回転するこ
とができる。

【００３１】そこで、まずアンプ部側ホルダー３０をブ
ラケット４０のホルダー挿入口４２に挿入し、その後方
から袋ナット４９をブラケット４０の端部に螺合する。
このとき、袋ナット４９及びブラケット４０側には周方
向に間欠的にネジ部Ｎが形成されているだけであるか
ら、双方のネジ部Ｎが一致しないところで袋ナット４９
を嵌合し、その後袋ナット４９を回転させれば簡単に両
ネジ部Ｎを螺合状態にすることができる。そして、両ネ
ジ部Ｎの螺合が進むと、各フェルール部３１，３２の先
端がホルダー挿入口４２の奥側に形成されたテーパー面
４２Ａに押し付けられることになるから、ここに案内さ
れて各弾性片３１Ｂ，３２Ｂが中心側に向けて弾性変形
し、仮保持されていた光ファイバＦ２１，Ｆ２２がより
密着するようになるから、フェルール部３１，３２の先
端の中心に光ファイバＦ２１，Ｆ２２の外径に応じたフ
ァイバ保持孔３１Ｅ，３２Ｅが形成されるようになる。
そして、図１８に示すように、このファイバ保持孔３１
Ｅ，３２Ｅの中心は、ホルダー挿入口４２の中心に一致
しているから、各光ファイバＦ２１，Ｆ２２が各ホルダ
ー挿入口４２の中心に固定されることになる。

【００３２】この後、検出部側ホルダー２０をブラケッ
ト４０のホルダー挿入口４１に挿入する。ホルダー２０
を挿入して行くと、まず、ここに仮保持されている光フ
ァイバＦ１１，１２は、既に固定されているアンプ部側
のファイバＦ２１，Ｆ２２の先端に当接する。この状態
では検出部側のファイバＦ１１，Ｆ１２は前述したよう
に弾性片２１Ｂ，２２Ｂの弾発力で仮保持されているだ
けであるから、検出部側ホルダー２０を挿入するに従
い、それはファイバＦ１１、Ｆ２１の先端同士を密着さ
せたまま両ファイバＦ１１，Ｆ１２に対し滑って検出部
側ホルダー２０のみが奥に進む（図１９参照）。そし
て、検出部側ホルダー２０を更に押し込んでそのフェル
ール部２１，２２のテーパ面２１Ｄ，２２Ｄがブラケッ
ト４０のホルダー挿入口４１の奥に形成されたテーパー
面４１Ａに当接するようになると、フェルール部２１，
２２の弾性片２１Ｂ，２２Ｂがテーパー部４１Ａに案内
されてフェルール部中心軸に向かって弾性変形し、その
結果、光ファイバＦ１１，Ｆ１２の外周面に密着し、前
述のアンプ部側と同様に、フェルール部２１，２２の先
端の中心に光ファイバＦ１１，Ｆ１２の外径に応じたフ
ァイバ保持孔２１Ｅ，２２Ｅが形成されることになる。
そして、このファイバ保持孔２１Ｅ，２２Ｅの中心は、
ホルダー挿入口４１，４２の中心に一致しているから、
光ファイバＦ１１，Ｆ１２は既にホルダー挿入口４１の
中心に位置している各光ファイバＦ２１，Ｆ２２と同軸
となって固定されることになる。このように両ケーブル
が同軸上にあるから、コネクタ４０接続時における検出
部側光ファイバケーブルＦ１０の芯線７と、アンプ部側
ケーブルＦ２０の芯線５とが突き合わされる。なお、図
２１に示すように、アンプ側ケーブルＦ２０の芯線５の
外径寸法は、検出部側ケーブルＦ１０の各芯線７群の最
外周を連ねた円の径寸法と等しくなるようにしている。

【００３３】次に、本実施形態の作用及び効果について
説明する。光ファイバセンサ１を起動させると、アンプ
部３の図示しない投光素子からの光がアンプ部側投光用
ファイバ２１を通過し、光ファイバコネクタ１０を介し
て、屈曲して配線された検出部側投光用ファイバ場１１
の４つの芯線を通過して検出部２へと入射し、図示しな
い検出面で反射した検出部２からの光は、受光用ファイ
バ１２の４つの芯線を通過し、光ファイバコネクタ１０
を介して、受光用ファイバ２２を通過して図示しない受
光用素子に入射する。このような実施形態によれば、光
ファイバケーブルＦの芯線は、ケーブル全長に渡って同
一径で形成されているのではなく、２種の芯線５，６を
直列に接続して構成され、アンプ側においては単芯芯線
であるアンプ部側ケーブルＦ２０が使用され、それより
も先端側においては、アンプ側の芯線５よりも細い芯線
７を４本束ねた多芯芯線である検出部側ケーブルＦ１０
が使用されている。即ち、芯線７は芯線５よりも細いか
ら、たとえ検出部側ケーブルＦ１０を曲げて使用される
という事情があっても、芯線をケーブル全長に渡ってア
ンプ側の芯線５と同一径とした光ファイバケーブルに比
べて、アンプ部側ケーブルＦ２０の光の伝達損失を増大
させることなく、その屈曲部分でのいわゆる曲げ損失を
軽減することができる。逆に、芯線５は芯線７よりも太
いから、検出部側ケーブルＦ１０に上記と同様の事情が
生じても、検出部側ケーブルＦ１０での曲げ損失を軽減
しつつ、かつそれ以外のアンプ側ケーブルＦ２０（直線
部分）での光の伝達損失をも軽減することができる。ま
た、突き合わされる両ケーブルの芯線５と芯線７は、上
述したような位置関係（図２１参照）で突き合わされて
いるから、芯線５の断面積と、芯線７の断面積の和との
面積不一致による光の損失を軽減することができる。こ
れにより、光ファイバケーブルの先端側が曲げて使用さ
れるという事情があっても、直線部分での伝達損失と屈
曲部分での曲げ損失との双方を抑えることができ、光フ
ァイバケーブル全体として光の効率的伝達を可能にでき
る検出ヘッド側を曲げて使用しても、全体として光の伝
達損失を軽減することができる。

【００３４】また、本実施形態では、光ファイバコネク
タ１０を利用して、検出部２とともに検出部側ケーブル
Ｆ１０を光ファイバコネクタ１０から取り外すことがで
きる。これにより、例えば、より曲げ損失の軽減を図る
ために、より細い芯線で形成された光ファイバケーブル
に取り替えるなど、先端側の光ファイバケーブルを種々
の被検出物、検出箇所に応じて、各芯線の径や芯線の数
が異なるものに取り替えることができる。上記実施形態
で使用された光ファイバケーブルＦのように、検出部側
ケーブルＦ１０のみその外皮を高価なフッ素樹脂製とす
ることも可能となり、全長に渡ってフッ素樹脂製にした
ものに比べて、全体としてのコストを軽減することがで
きる。

【００３５】なお、上述した光ファイバコネクタ１０を
使用すれば、光ファイバの外径に応じたファイバ挿通孔
２１Ａ，２２Ａ，３１Ａ，３２Ａを有するフェルール２
０，３０を選択できる。従って、本実施形態において
は、同一径の光ファイバケーブル同士を接続したが、外
径が大幅に相違する光ファイバでも確実に接続すること
ができる。しかも、各光ファイバＦ１１，Ｆ１２，Ｆ２
１，Ｆ２２の外径にばらつきがあったとしても、弾性片
２１Ｂ，２２Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂが中心に向かって弾性
変形することで、各光ファイバの外径に応じたファイバ
保持孔２１Ｅ，２２Ｅ，３１Ｅ，３２Ｅが形成されるか
ら、外径のばらつきに関わらず、各光ファイバがフェル
ール部２１，２２，３１，３２の中心に保持されること
になる。この結果、各光ファイバは互いに正確に同軸上
に位置することになり、光伝達効率を高く維持できる。

【００３６】また、ホルダー２０，３０をブラケット４
０に固定するための保持部材として袋ナット４８，４９
を使用しているから、この袋ナット４８，４９をブラケ
ット４０の両端に螺合するだけで光ファイバを固定する
ことができ、接着剤によって光ファイバを固定していた
従来の光ファイバコネクタに比べて作業効率が極めて高
くなる。しかも、特に本実施形態では、１個のホルダー
２０（３０）に２本の光ファイバＦ１１，１２（Ｆ２
１，Ｆ２２）を保持させているから、袋ナット４８，４
９の螺合作業を２回行うだけで計４本の光ファイバの固
定を終えることができる。さらには、袋ナット４８，４
９とブラケット４０両端とには互いに螺合するネジ部Ｎ
が周方向に間欠的に形成されているから、両ネジ部Ｎが
一致しないところで袋ナット４８，４９をブラケット４
０の両端に嵌合し、これを螺合することによりワンタッ
チで袋ナット４８，４９をブラケット４０に取り付ける
ことができて各ホルダー２０，３０の取付け作業が一層
簡単になる。

【００３７】また、ヘッド側ホルダー２０のフェルール
部２１，２２先端部におけるファイバ挿通孔２１Ａ，２
２Ａの内径は非弾性変形状態において光ファイバＦ１
１，Ｆ１２の外径よりも小さく形成されているから、ヘ
ッド側ホルダー２０をブラケット４０にセットする前に
フェルール部２１，２２のファイバ挿通孔２１Ａ，２２
Ａに光ファイバＦ１１，Ｆ１２を挿通させれば、光ファ
イバＦ１１，Ｆ１２がフェルール部２１，２２の弾性片
２１Ｂ，２２Ｂによって仮保持され、ヘッド側ホルダー
２０をブラケット４０に装着する作業が簡単になる。ア
ンプ側ホルダー３０についても同様である。しかも、光
ファイバＦ１１，Ｆ１２が仮保持状態となることを利用
して光ファイバＦ１１，Ｆ１２をフェルール部２１，２
２から長めに突出させておくことができるから、光ファ
イバＦ１１，Ｆ１２を相手側の光ファイバＦ２１，Ｆ２
２の先端に確実に密着させることができ、この面からも
光の伝達効率を向上させることができる。

【００３８】＜他の実施形態＞本発明は上記実施形態に
限定されるもではなく、例えば、以下に説明するような
実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに下記以
外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施する
ことができる。 （１）上記実施形態では、検出部側ケーブルＦ１０を４
芯構造としたが、これに限られず、２本の光ファイバを
同時にセット可能なホルダー２０，３０を用いたが、こ
れに限られず、検出部２が設置される種々の被検出物、
検出箇所に応じて、より直線部分での光の伝達損失軽減
を図るべく２芯又は３芯構造のものや、より曲げ損失軽
減を図るべく５芯以上の構造のものであっても良い。

【００３９】（２）上記実施形態では、光ファイバセン
サケーブルＦは、アンプ部側ケーブルＦ２０と検出部側
ケーブルＦ１０とをコネクタ１０を介して着脱可能に接
続したものとしたが、これに限られず、例えば、着脱不
可能なコネクタで半永久的に接続したものや、光ファイ
バケーブルのアンプ側の単芯芯線とそれよりも先端側の
多芯芯線とを接続して、１種類の保護シースで一体的に
被覆した構造のもののようにコネクタ自体を使用しない
ものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光ファイバコネク
タの断面図

【図２】アンプ側から見た光ファイバコネクタの正面図

【図３】検出側ホルダーの側面図

【図４】本発明の第１実施形態に係る光ファイバコネク
タの断面図

【図５】アンプ側から見た光ファイバコネクタの正面図

【図６】検出側ホルダーの側面図

【図７】フェルール部から見た検出ホルダーの正面図

【図８】図３のＸ−Ｘ破断面における検出ホルダーの断
面図

【図９】図３のＹ−Ｙ破断面における検出ホルダーの断
面図

【図１０】図３のＺ−Ｚ破断面における検出ホルダーの
断面図

【図１１】ブラケットの断面図

【図１２】アンプ側から見たブラケットの正面図

【図１３】ヘッド側から見たブラケットの正面図

【図１４】袋ナットの断面図

【図１５】その側面図

【図１６】ホルダー側から見た袋ナットの正面図

【図１７】ホルダー装着前の光ファイバコネクタの断面
図

【図１８】アンプ側ホルダーのみ装着した光ファイバコ
ネクタの断面図

【図１９】ヘッド側ホルダーを挿入して袋ナットのネジ
締め前の光ファイバコネクタの断面図

【図２０】両ホルダー装着後の光ファイバコネクタの断
面図

【図２１】検出部側ファイバケーブルの芯線との位置関
係を表すアンプ部側ファイバケーブルの芯線のの断面図

【符号の説明】

１…光ファイバセンサ Ｆ１０（Ｆ１１，Ｆ１２）…検出部側ケーブル（投光用
光ファイバ，受光用光ファイバ） Ｆ２０（Ｆ２１，Ｆ２２）…アンプ部側ファイバケーブ
ル（投光用光ファイバ，受光用光ファイバ） ２…検出部 ３…アンプ部 ５…芯線（単芯芯線） ７…芯線（多芯芯線） １０…光ファイバコネクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンプ部から光ファイバケーブルを導出
   し、その光ファイバケーブルの先端を検出部に配置する
   光ファイバセンサにおいて、 前記光ファイバケーブルは複数種の芯線を直列に接続し
   て構成され、前記アンプ側においては単芯芯線が使用さ
   れ、それよりも先端側においては、前記アンプ側の単芯
   芯線よりも細い芯線を複数本束ねた多芯芯線が使用され
   ていることを特徴とする光ファイバセンサ。
2. 【請求項２】 前記光ファイバケーブルを構成する複数
   種の芯線は光ファイバコネクタを介して着脱可能に接続
   されていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
   センサ。