JP2013152154A - ファイバセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】ファイバセンサに設置されている曲がり検出部の位置及び姿勢を容易に判別でき、所定の位置に正確に設置できるファイバセンサを提供することである。
【解決手段】本発明の実施形態に係るファイバは、光源と、曲がり検出部である光特性変換部を有する光ファイバと、受光部と、を有している。光ファイバは、長手方向へ所定の長さ有する識別部を有している。光特性変換部は、光ファイバ内を導光された光の特性を変換する機能を有し、光ファイバが屈曲することによって受光部への光伝達量を変化させる。識別部は、光特性変換部の設置位置及び姿勢を判別するために特異な断面形状になるように成形されている。このようなファイバセンサは識別部によって容易に光特性変換部の設置位置及び姿勢が判別でき、指定位置に正確に設置できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光量の変化により光ファイバの曲がりを検出するファイバセンサに関する。

可撓性を有する被検体の屈曲及び捩れを検出するデバイスとしてファイバセンサが知られている。ファイバセンサは、光源と、光ファイバと、受光部とを有する。一般的に光ファイバは全長に亘って円筒形状である。

例えば、特許文献１には、複数の光特性変換部（曲がり検出部）を有する曲がり検出用光ファイバを備えた可撓性内視鏡装置が開示されている。これらの光特性変換部は、微小な欠損部である光吸収部若しくは導光損失部などである。検出用光ファイバは、一枚のフレキシブルな帯状部材の表面上の所定の位置に配置されている。このとき、複数の曲がり検出部は帯状部材の長手方向に所定の間隔で配置され、且つ同一の複数の曲がり検出部が並設されている。

検出用光ファイバに形成された光特性変換部は、被検体、例えば可撓性内視鏡の挿入部可撓管の屈曲及び捩れの方向及び程度に応じて光を損失させる機能を有している。即ち、長手方向に少なくとも一つ配置されている光特性変換部における光伝達量の変化によって屈曲の方向及び程度が検出される。さらに、捩れが生じた場合、並設された複数の光特性変換部によって、光伝達量に差が生じ、この光伝達量の差によって捩れの方向及び程度が検出される。

前述の複数の曲がり検出用光ファイバによれば、光量伝達量の変化を検出することで被検体の屈曲及び捩れの方向及び程度を判断することが可能である。このため曲がり検出用光ファイバ及び光特性変換部は、指定位置に正確に配置されることが必要である。

特許第４００５３１８号公報

特許文献１によれば、被検体の屈曲及び捩れの方向及び程度を知るためにファイバセンサが利用されている。前述したファイバセンサは、被検体に光ファイバを配置するに当たり、光ファイバが細長い形状であるために、光特性変換部の設置位置及び姿勢を正確に確定することは困難である。このため、正確な配置若しくは加工を要求される場合には、作業が困難になることも考えられる。例えば、ファイバセンサに光特性変換部を形成するとき、ファイバセンサを設置若しくは組立てるとき、及びファイバセンサを使用するときなどが挙げられる。

本発明の目的は、ファイバセンサに設置されている光特性変換部の設置位置及び姿勢を容易に判別でき、指定位置に光特性変換部を正確に設置できるファイバセンサを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の実施形態に係るファイバセンサは、光を射出する光源と、光源から射出された光を導光し、少なくとも１つの光特性変換部を備え、可撓性を有する光ファイバと、導光された光を受光する受光部と、光特性変換部の設置位置及び姿勢を判別するために特異な形状として形成される識別部と、を有している。

光特性変換部は、光ファイバ内を導光された光の特性を変換する機能を有し、光ファイバが屈曲することによって受光部への光伝達量を変化させる。
上記に示した実施形態で、指定位置に光特性変換部を正確に設置できるファイバセンサが提供される。

本発明の実施形態によるファイバセンサは、光特性変換部の設置位置及び姿勢を容易に判別でき、指定位置に光特性変換部を正確に設置できる効果を奏する。

図１は、第１の実施形態のファイバセンサの構成を概念的に示す図である。 図２（ａ）乃至（ｃ）は、ファイバセンサの動作の概要図である。 図３は、第１の実施形態のファイバセンサが設けられた検出用ファイバ部を被検体である治具等の部材に取り付ける一例について示す図である。 図４（ａ）は、第２の実施形態の光ファイバの断面を示す図であり、図４（ｂ）乃至（ｅ）は、第２実施形態の光ファイバの識別部の断面形状を示す図である。 図５（ａ）乃至（ｄ）は、第３の実施形態の各光ファイバの識別部の異なる配置例を示す図である。 図６（ａ）は、第３の実施形態の光ファイバの断面形状を示す図であり，図６（ｂ）は、第３の実施形態の光ファイバの識別部の断面形状を示す図である。 図７（ａ）は、第３の実施形態の光ファイバの断面形状の一例について示す図であり，図７（ｂ）乃至（ｄ）は、第３の実施形態の光ファイバの各識別部の断面形状の一例について示す図である。 図８は、嵌合された第４の実施形態の光ファイバの設置図である。 図９（ａ），（ｂ）は、挟持された第４の実施形態の光ファイバの設置図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態のファイバセンサ１の構成を概念的に示す図である。
ファイバセンサ１は、後述するように、例えば、長尺で可撓性を有する部材である被検体に沿うように装着することにより、その被検体の屈曲状態や屈曲方向を検出する。また、被検体にファイバセンサ１を装着する際に、被検体の曲がり部分を指標位置として、ファイバセンサ１の識別部６０を位置合わせすることにより、光特性変換部５０を被検体の適正な位置に設置する。以下もファイバセンサ１を装着する物品等を被検体と称する。また、適正な位置とは、設計通り若しくは指定通りの位置のことであり、以下で指定位置と称する。

第１の実施形態のファイバセンサ１は、図１に示されるように、検出光を射出する光源１０と、細長い形状を有し、光源１０から射出された光を導光する光ファイバ３０と、光ファイバ３０により導光された光を受光する受光部２０とを有している。光源１０は、例えば、ＬＥＤ若しくはレーザー光源である。光ファイバ３０は、少なくともコアを有し、被覆部を有してもよい。例えば、被覆部はクラッド及び／又は被覆材を有する。

光ファイバ３０は、光を導入路・導出路に分岐する光ファイバ結合部３５で三方に分岐されて、それぞれに延伸してＹ形状を成す、検出用ファイバ部３１、光供給用ファイバ部３２及び受光用ファイバ部３３で構成される。
光供給用ファイバ部３２は、光ファイバ３０における導入路であり、端部に設けられた光源１０から射出された光を光ファイバ結合部３５に導光する。

検出用ファイバ部３１は、被検体のフレキシブルな動作に追従し、先端に光を反射する端面（反射部）３４等を有し光を往来させる。即ち、光ファイバ結合部３５を経た光供給用ファイバ部３２からの光を端面３４まで導光し、その端面３４で反射された反射光を光ファイバ結合部３５まで戻すように導光する。

受光用ファイバ部３３は、光ファイバ３０における導出路であり、端部に設けられた受光部２０へ、端面３４で反射されて光ファイバ結合部３５に分岐された反射光を導光する。
検出用ファイバ部３１は、曲がり検出部である光特性変換部５０と、位置及び形状が判別しやすいように成形された識別部６０とを有する。本実施形態の検出用ファイバ部３１は、識別部６０によって光特性変換部５０の設置位置及び姿勢を指定して設置できる。

本実施形態の光特性変換部５０は、導光された光の特性を変換する機能を有する。例えば、導光損失部若しくは波長変換部である。例えば、導光損失部ならば、光吸収体であり、波長変換部ならば、蛍光体等が挙げられる。本実施形態で、光特性変換部は導光損失部として扱う。

識別部６０は、検出用ファイバ部３１の所定の部分に設けられ、所定の長さと幅とを有する。ここで、所定の部分とは、即ち、検出用ファイバ部３１上における湾曲していることを検出したい部分、例えば、端面３４の近傍部分又は、端面３４から任意距離を離れた部分等とする。この部分の位置は、後述するように正確に把握している必要がある。また、識別部６０の所定の長さと幅とは、伝搬してきた光がこの光特性変換部に達した場合に、屈曲を適切に検出できるように光量を変化させる長さと幅とである。即ち、識別部６０は、コアに接する部分で、光ファイバが屈曲した際に、適切に光量を変化させるような面積を有する。

識別部６０は、隣接する部分と、異なる断面形状に成形されている。ここで、断面形状は光ファイバ３０の長手方向に垂直な面の形状と規定する。一般的に光ファイバの断面形状は円形形状である。例えば、図１に示されているように、光ファイバ３０は、断面Ａ−Ａの断面形状で円形形状を有し、識別部６０である断面Ｂ−Ｂの断面形状が楕円形状を有する。この場合、識別部６０以外の断面形状は断面Ａ−Ａの断面形状と同一である。尚、光特性変換部５０及び識別部６０は、光供給用ファイバ部３２及び／又は受光用ファイバ部３３に設けられてもよい。また、光特性変換部５０及び識別部６０は、各々、複数の部分に設けられてもよい。

次に、第１の実施形態の作用について説明する。
光源１０から照射された光は、光供給用ファイバ部３２、光ファイバ結合部３５及び検出用ファイバ部３１を経て導光され、反射部３４で反射される。その反射部３４で反射された反射光は、検出光として、光ファイバ結合部３５で分岐されて、受光用ファイバ部３３を導光して受光部２０に到達する。受光部２０は受光した検出光を光電変換し、光量を示す電気信号を出力する。

図２（ａ）乃至（ｃ）は、各々、ファイバセンサ１の動作の概要図である。
本実施形態では、光ファイバ３０内を導光される検出光は、光特性変換部５０において損失が生じる。この導光損失量は、図２（ａ）乃至（ｃ）に示されるように、検出用ファイバ部３１の屈曲の方向及び量によって変化する。

図２（ｂ）において、検出用ファイバ部３１が直線状の状態であっても、光特性変換部５０の開口面積に従い、ある程度の光量が光特性変換部５０で損失される。この光の損失量を基準とした場合に、例えば、図２（ａ）に示されるように、光特性変換部５０が屈曲する検出用ファイバ部３１の屈曲方向における外周面上に配置されたとき、図２（ｂ）において基準とした導光損失量よりも多い導光損失量が生じる。反対に、図２（ｃ）に示すように、光特性変換部５０が屈曲する検出用ファイバ部３１の屈曲方向における内周面上に配置されたときには、図２（ｂ）において基準とした導光損失量よりも少ない導光損失量が生じる。

この導光損失量の変化は、受光部２０で受光される検出光量に反映される。即ち、受光部２０の出力信号に反映される。従って、受光部２０の出力信号によって、ファイバセンサ１、即ち被検体の光特性変換部５０の設けられた位置での屈曲方向及び屈曲量（角度）を把握することができる。

次に、第１の実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、細長い形状を有する光ファイバにおいて視覚的に、且つ触覚的に識別部６０を判別できるために、装置及び／又は使用者等が光特性変換部５０の設置位置及び姿勢を容易に把握することができる。即ち、光ファイバ３１を指定位置に指定する姿勢で容易に設置することができる。例えば、指定位置とは、被検体の屈曲部を指す。

図３は、本実施形態のファイバセンサが設けられた検出用ファイバ部３１を治具等の部材である被検体１１０に取り付ける一例について示す図である。
この例では、検出用ファイバ部３１の取り付け箇所に少なくとも１つの屈曲箇所があり、屈曲箇所の目印αを付している。この目印αを基準にファイバセンサの位置決めをすることにより、設計通りの位置に装着することができる。即ち、被検体１１０の屈曲位置αに、識別部６０を宛がうことで、光ファイバ１の光特性変換部５０が正確な取り付け位置に設置される。また、例えば屈曲位置αに識別部６０に嵌合する突起部を設けることにより、さらに容易且つ正確に検出用ファイバ部３１を装着することが可能である。

さらに、被検体１１０に対する検出用ファイバ部３１の設置姿勢を容易に規定することができる。即ち、光特性変換部５０の設置位置及び姿勢を考慮して検出用ファイバ部３１を自由な姿勢で、且つ容易に設置することができる。ここで、光特性変換部５０の設置位置とは、検出用ファイバ部３１の所定の部分であり、光ファイバを導光する光を損失させるために漏れ出る開口部の位置を示す。検出用ファイバ部３１の設置姿勢とは、例えば、検出用ファイバ部３１を周方向へ回転させて被検体に設置した場合、若しくは被検体に巻きつくように設置した場合等の動きを加えた設置を指す。また、光特性変換部５０の姿勢とは、その開口部の開口方向であり、即ち光ファイバから損失する光が放射される方向であり、その方向が特に限定されているものではない。

さらにまた、識別部６０は、光特性変換部５０の加工（切削等）の際に加工位置の目印として利用できる。即ち、光特性変換部５０の設置加工の精度が向上される。従って、光特性変換部５０が設計通りに設置加工されるために、光特性変換部５０の設置位置が正確に把握できる。

尚、識別部６０は、光特性変換部５０の設置位置と一致していなくても良い。例えば、予め、識別部６０の形状と光特性変換部５０の位置及び／又は姿勢とを関連付けておくことで、光特性変換部５０の位置及び姿勢を把握することができる。
また、光源からの検出光と受光部への検出光との分岐及び／又は分離のための構成及び方法は、本実施形態で限定するものでない。

本実施形態では、光ファイバ結合部を有し、端面（反射部）で光を反射させて、導入と導出とを１つの光ファイバ（検出用光ファイバ部）内で往来させている構成例を一例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ファイバセンサの一端部に設けられた光源と、光源と受光部とを繋ぎ、光源からの射出光を導光する光ファイバと、光源と反対側の他端部に設けられた受光部と、を有し、これらが直線状に配置されている導光式のファイバセンサ等にも容易に適用できることは当然である。

［第２の実施形態］
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態のファイバセンサは、前述した第１の実施形態のセンサ構造と同等であるが、識別部の形状等が異なっている。
即ち、本実施形態は図１における識別部６０の形状についての一例を示しており、本実施形態の識別部６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅは、各々、図１の識別部６０と構成要素及び位置はほとんど共通である。本実施形態の構成要素の参照符号において、前述した第１の実施形態の構成要素と共通のものには同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図４（ａ）乃至（ｅ）は、本実施形態の光ファイバの断面を示す図である。図４（ａ）は、図１の断面Ａ−Ａの断面形状を示している。図４（ｂ）乃至（ｅ）の各々は、図１の識別部６０の断面である断面Ｂ−Ｂの断面形状の一例を示す図である。
本実施形態の光ファイバは、第１の実施形態の共通の構成である光ファイバの識別部に異なる形状の識別部６０ｂ乃至６０ｅのいずれか一つを有する。識別部６０ｂ乃至６０ｅは、各々、光特性変換部５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅの内の対応するいずれか１つと、光を導光するコア１３０と、被覆部１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅの内の対応するいずれか１つと、を有する。コア１３０は、各識別部６０ｂ乃至６０ｅで共通の構成である。

光特性変換部５０ｂ乃至５０ｅは、各々、被覆部１４０ｂ乃至１４０ｅの外周形状に合わせて形成され、コア１３０に接するように設けられている。被覆部１４０ｂ乃至１４０ｅは、各々、クラッドと、被覆材と、の少なくとも１つを有する。このため、コア１３０の断面形状を変化させることなく、各識別部６０ｂ乃至６０ｅを成形することができる。尚、コア１３０の断面形状は、例えば円形形状であるが、円形形状でなくても構わない。

本実施形態では、各光ファイバおける特異な形状に成形されている識別部６０ｂ乃至６０ｅ以外の部分は、図４（ａ）に示すように、断面形状が円形形状になるように成形されている。また、光ファイバ３０は、断面Ｂ−Ｂの断面形状が円形形状と比較して特異な形状になるように成形されている。

次に、図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）を参照して、Ｂ−Ｂ断面の形状の一例について説明する。
図４（ｂ）は、識別部の断面形状が楕円形状であるＢ−Ｂ断面を示す図である。
図４（ｂ）に示されるように、識別部６０ｂは、断面形状が楕円形状になるように被覆部１４０ｂの外周形状が成形されている。光ファイバ３１の被覆部１４０の外周形状が円形形状であるため、被覆部１４０の外周形状を楕円形状に成形することは容易である。この場合でも、識別部６０ｂを配置した部分のみの外周形状が異なっているため、判別することが容易にできる。

また、楕円形状は、長軸と短軸とを有するために方向を容易に規定できる。従って、光ファイバの設置姿勢が容易に把握できる。即ち、光特性変換部５０ｂの設置位置及び姿勢を容易に把握することができる。例えば、予め、光特性変換部５０ｂの開口部が楕円形状の上側に向くように設置されていることを把握することによって、光ファイバを指定通りの姿勢に設置できる。

図４（ｃ）は、識別部の断面形状が矩形形状であるＢ−Ｂ断面を示す図である。
図４（ｃ）に示されるように、識別部６０ｃは、断面形状が矩形形状になるように被覆部１４０ｃの外周形状が成形されている。光ファイバの被覆部１４０の外周を４辺に加工（切削等）することで、断面形状が矩形形状の光ファイバを成形することは容易にできる。この場合でも、光ファイバの長手方向において識別部６０ｃを形成した部分のみの形状が異なっているため、光ファイバ上の識別部６０を容易に判別することができる。

また、矩形形状が長方形である場合、長方形は、長辺と短辺とを有するために、方向を容易に規定できる。従って、光ファイバ３０の設置姿勢が容易に把握できる。即ち、光特性変換部５０の設置位置及び姿勢を容易に把握することができる。例えば、予め、長方形断面の長辺部分若しくは短辺部分に光特性変換部５０の開口部が向くように設置されていることを把握することによって、光ファイバ３０を指定する姿勢に設置できる。

図４（ｄ）は、断面形状が円形形状と直線形状とを組み合わせたトラック形状（俵形状）であるＢ−Ｂ断面を示す図である。トラック形状若しくは俵形状とは、２つの曲面形状と２つの平面形状とを組み合わせた俵形の断面形状を成し、円筒形状における上下側に平行面に設けられた形状である。以下では、図４（ｄ）のような形状をトラック形状と称する。図４（ｄ）に示すように、識別部６０ｄは、断面形状がトラック形状になるように被覆部１４０ｄの外周形状が成形されている。光ファイバ３１の被覆部１４０の外周の２辺を平面に加工（切削等）することで断面形状がトラック形状の光ファイバ３０を成形することは容易にできる。この形状の場合でも、平面と曲面とが交互に接する形状であり、光ファイバ上の識別部６０を容易に判別することができる。

また、円形形状部分と矩形形状部分とを有するために、平面部分を基準とすれば、方向を容易に規定できる。従って、光ファイバ３０の設置姿勢が容易に把握できる。即ち、光特性変換部５０の設置位置及び姿勢を容易に把握することができる。例えば、予め、平面部分若しくは曲面部分の所定の部分に光特性変換部５０が設置されていることを把握することによって、光ファイバ３０を指定通りの方向に設置できる。

図４（ｅ）は、断面形状がかまぼこ形状であるＢ−Ｂ断面を示す図である。
かまぼこ形状とは、円筒面部と平面部との組合せによる形状である。図４（ｄ）に示すように、識別部６０ｅは、断面形状がかまぼこ形状になるように被覆部１４０ｅの外周形状が成形されている。光ファイバ３１の被覆部１４０の外周を加工（切削等）し、平行な２つの平面を形成することで断面形状がトラック形状の光ファイバ３０を成形することが容易にできる。この場合でも、平面部を設けることにより、光ファイバ上の識別部６０を容易に判別できる。

また、平面部を基準面とすることにより容易に方向が規定できる。従って、光ファイバ３０の設置方向が容易に把握できる。即ち、光特性変換部５０の設置位置及び姿勢を容易に把握することができる。例えば、予め、平面部を基準として、所定の位置に光特性変換部５０を設置が設置されていることを把握することによって、光ファイバ３０を指定通りの方向に設置できる。

次に、第２の実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、識別部６０ｂ乃至６０ｅは、円形形状の断面形状である光ファイバから容易に加工（切削等）できる。また、識別部６０ｂ乃至６０ｅは、特異な形状に成形されているために、光ファイバの設置位置及び姿勢が容易に判別できる。即ち、光ファイバに形成されている光特性変換部５０の設置位置及び姿勢が容易に把握される。
尚、識別部６０の断面形状は、本実施形態で示した形状に限定されない。識別部６０の設置位置、開口方向及び形状が容易に判別されるならば特に限定されるものではない。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。
本実施形態のファイバセンサは、前述した第１，２の実施形態のセンサ構造と同等であるが、配置及び配置数等が異なっている。即ち、本実施形態は図１の光ファイバ３０における識別部６０の配置及び配置数についての一例を示しており、光ファイバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの構成要素及び位置は図１の光ファイバ３０とほとんど共通である。本実施形態の構成要素の参照符号において、前述した第１の実施形態の構成要素と共通のものには同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図５（ａ）乃至（ｄ）は、各々、本実施形態の光ファイバ３０ａ乃至３０ｄの識別部６０の異なる配置例を示す図である。
本実施形態のファイバセンサは、光源と、光ファイバ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのいずれか１つと、受光部と、を有する。光ファイバ３０ａ乃至３０ｄは、各々、コアと被覆部と、で構成されている。

図６（ａ）は、本実施形態の光ファイバの断面Ｃ−Ｃの断面形状の一例について示す図である。図６（ｂ）は、本実施形態の光ファイバの識別部の断面Ｄ−Ｄの断面形状の一例について示す図である。図７（ａ）は、本実施形態の光ファイバの断面Ｅ−Ｅの断面形状の一例について示す図であり，図７（ｂ）乃至（ｄ）は、本実施形態の光ファイバの各識別部の断面形状の一例について示す図である。例えば、図６（ａ）に示されるように、被覆部１４１は、クラッド１４１ａと被覆材１４１ｂとで構成されている。同様に、図６（ａ）に示されるように、図５（ａ）の光ファイバの断面Ｃ−Ｃの被覆部１４２は、クラッド１４２ａと被覆材１４２ｂとで構成されている。さらに、図７（ａ）乃至（ｄ）の各々に示されるように、被覆部１４３，１４４，１４５，１４６は、各々、クラッド１４３ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４４ｄと被覆材１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４４ｄとで構成されている。被覆部１４１乃至１４６は、共通の構成ある。尚、図７（ａ）乃至（ｄ）に示される断面形状は、一例であり、各々、他の断面形状でも構わない。また、被覆部１４１及び１４２、若しくは被覆部１４３乃至１４６は、各々、形状が異なる仕様でも構わないし、同一の仕様でも構わない。また、形状が同一の仕様の場合、例えば、被覆部の径が異なる等の判別できるように成形されている。

本実施形態では、各光ファイバの断面形状は、識別部６１、６２、６３、６４以外の部分で円形形状である。尚、図５（ａ）乃至（ｄ）の各光ファイバの形状及び識別部６１乃至６４の断面形状は、異なる形状でも構わないし、判別可能であれば同一形状でも構わない。

光ファイバ３０ａ乃至３０ｄは、各々、図示しない光供給用ファイバ部と、検出用ファイバ部３１ａ乃至３１ｄの内の対応するいずれか１つと、図示しない受光用ファイバ部と、図示しない光ファイバ結合部と、反射部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの内の対応するいずれか１つと、を有する。ここで反射部３４ａ乃至３４ｄは、各々、第１の実施形態の反射部３４と共通の構成である。

検出用ファイバ部３１ａ乃至３１ｄは、各々、光特性変換部５１、５２、５３、５４の内の対応するいずれか１つと、識別部６１乃至６４の内の対応するいずれか１つと、を有する。尚、光特性変換部５１乃至５４及び識別部６１乃至６４は、各々、光供給用ファイバ部及び／又は検出用ファイバ部に設けられていてもよい。光特性変換部５１乃至５４は、各々、コア１３０に接するように設置されている。

光ファイバ３０ａ乃至３０ｄの断面形状は、各々、識別部６１乃至６４で円形形状と比較して、特異な形状になるように成形されている。例えば、図６（ｂ）に示すように、識別部６１の被覆部１４２は、クラッド１４２ａと被覆材１４２ｂとで構成されている。識別部６１の被覆材１４２ｂは、外周形状が図６（ａ）の円形形状と異なる楕円形状に成形されている。

識別部６１乃至６４の断面形状は、各々、第２の実施形態に示した断面形状のように判別が容易な形状に成形されている。例えば、識別部６１乃至６４の断面形状が、各々、楕円形状、矩形形状、トラック形状、若しくはかまぼこ形状になるように成形されている。本実施形態では、コア１３０の断面形状は、光伝搬特性を変化させないために、光ファイバの全長に亘って真円形状である。また、識別部６１乃至６４の断面形状は、各々、識別部６１乃至６４以外の部分の断面形状の面積と同じになるように成形されている。

次に、各識別部６１乃至６４の配置について説明する。
図５（ａ）は、光ファイバの外周の一部分に形成された識別部の配置図である。
図５（ａ）に示すように、光ファイバ３０ａでは、識別部６１が光特性変換部５１の設置位置の少なくとも一部分にかかるように光ファイバ３０ａの外周に形成されている。例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、光特性変換部５０ａの設置位置の断面Ｃ−Ｃと断面Ｄ−Ｄとで、断面形状が異なっても構わない、若しくは同一でもよい。ここで、断面形状が同一な場合、断面の径が異なる等の光ファイバの他の部分と判別できるように成形されている。

このような配置によって、光特性変換部５１の設置位置及び姿勢を把握することができる。また、例えば、光ファイバ３０ａに光特性変換部５１を加工（切削等）する際の目印として、識別部６１を利用することもできる。尚、前述及び後述の実施形態においても、光特性変換部を加工（切削等）する際の目印として識別部は適用できる。さらに、光ファイバ内部での光特性変換部５１の設置位置及び／又は姿勢によって識別部６０ａの形状を変えることで、光ファイバ３０ａの断面における光特性変換部５１の設置姿勢を把握することができる。例えば、図６（ｂ）において、識別部６１が楕円形状である場合に、光特性変換部５１の開口部が楕円形状の下側を向くように形成していることを予め把握することで、識別部６１の形状によって光ファイバ３０ａを指定する姿勢で設置ができる。さらにまた、この場合に、光ファイバ３０ａの方向規定が容易になるために、被検体（図示せず）に合わせた姿勢で光ファイバ３０ａを設置できる。

図５（ｂ）は、光ファイバ３０ｂの概略図である。
図５（ｂ）に示すように、識別部６２は、光ファイバ３０ｂの全長に亘って設置されている。即ち、光ファイバ３０ｂの断面形状が、全長に渡って同一な形状を有する。従って、光特性変換部５２の姿勢を形状毎に規定しておくことで、容易に光特性変換部５２の姿勢を把握することができる。

また、全長に亘って形状が同一であるために、光ファイバ３０ｂの加工が容易である。さらにまた、光ファイバ３０ｂの方向規定が容易になるために、被検体（図示せず）に合わせた姿勢で光ファイバ３０ｂを設置できる。

図５（ｃ）は、外周面上の異なる位置に複数個の識別部６３が成形されている光ファイバ３０ｃの概略図である。
図５（ｃ）に示すように、複数の識別部６３の断面形状は同一形状になるように形成されている。また、複数の識別部６３は、各々、異なる位置に等間隔で成形されている。本実施形態では複数個の識別部６３に対して１つの光特性変換部５３が設置されているため、光ファイバ３０ｃの外周に形成された複数の識別部６３のいずれかを判別することによって光特性変換部５３の姿勢が容易に把握することができる。従って、識別部６３の形状毎に光特性変換部５３姿勢を形状毎に規定しておくことで、光特性変換部５３の姿勢を容易に把握することができる。また、例えば、端部から数えて識別部６３のいずれかの位置にかかるように光特性変換部５３を設置することで、光特性変換部５３の位置も容易に把握できる。さらにまた、光ファイバ３０ｃの方向規定が容易になるために、被検体（図示せず）に合わせた姿勢で光ファイバ３０ｃを設置できる。

図５（ｄ）は、断面形状毎に異なる光特性変換部５４の位置及び姿勢で配置された光ファイバ３０ｄの概略図である。
検出用ファイバ部３１ｄは、複数の識別部６４ａ、６４ｂ、６４ｃと、複数の光特性変換部５４ａと、５４ｂと、５４ｃと、を有する。複数の識別部６４ａ乃至６４ｃは、各々、光特性変換部５４ａ乃至５４ｃの設置範囲の少なくとも一部分にかかるように光ファイバ３０ｄの外周に成形されている。複数の識別部６４はそれぞれ異なる形状を有する。

例えば、図７（ａ）は図５（ｄ）の断面Ｅ−Ｅの断面形状を示す図である。図７（ａ）に示すように、光ファイバ３０ｄにおいて識別部６４以外の部分は円形形状である。図７（ｂ）は図５（ｄ）の識別部６４ａの断面Ｆ−Ｆの断面形状を示す図である。識別部６４ａの断面Ｆ−Ｆは楕円形状である。さらに、図７（ｃ）は図５（ｄ）の識別部６４ｂの断面Ｇ−Ｇの断面形状を示す図である。識別部６４ｂの断面Ｇ−Ｇは長方形形状である。図７（ｄ）は図５（ｄ）の識別部６４ｃの断面Ｈ−Ｈの断面形状を示す図である。識別部６４ｃの断面Ｈ−Ｈは、トラック形状である。このように光ファイバ３１ｄにおいて識別部６４ａ乃至６４ｃの被覆材１４４乃至１４６の外周形状が、各々、異なる形状に成形されている。

これら複数の識別部の位置及び形状によって、複数の光特性変換部５４の各々の位置及び姿勢が容易に把握することができる。即ち、これらの識別部６４の位置によって、複数の光特性変換部５４の長手方向の各設置位置が容易に判別できる。また、これらの各識別部６４の形状によって、各光特性変換部５４の設置位置及び姿勢を容易に判別することができる。

また、複数の光特性変換部５４の各配置部分が、各光ファイバの長手方向の隣接する部分の形状と一箇所だけ異なる形状を有する場合、光特性変換部６４の姿勢をさらに正確に把握できる。例えば、識別部６４の断面形状がかまぼこ形状であり、隣接する部分が円形形状である場合に、かまぼこ形状の平面部分に光特性変換部を設置することで光特性変換部の設置姿勢をさらに正確に把握することができる。さらに、この場合、光ファイバ３０ｄの方向規定が容易になるために、被検体（図示せず）に合わせた姿勢で光ファイバｄを設置できる。

次に、第３の実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、識別部６１乃至６４の配置によって、各光特性変換部６１乃至６４の位置及び姿勢をさらに容易に把握することができる。
尚、本実施形態は、識別部の配置を限定するものではない。識別部を容易に判別可能な配置ならば、どのような配置でも構わない。

［第４の実施形態］
次に第４の実施形態について説明する。
本実施形態のファイバセンサは、前述した第１、２、３の実施形態のファイバセンサと共通の構成であるが、識別部の機能及び形状等が異なっている。本実施形態の構成要素の参照符号において、前述した第１の実施形態の構成要素と共通のものには同じ参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

前述の実施形態の識別部よりも容易に被検体に嵌合若しくは挟持されるために、本実施形態の識別部６５は嵌合部材若しくは挟持部材等で固定される凹部を有している。本実施形態における反射部３４０は、第１の実施形態の反射部３４と共通の構成要素で構成されている。

次に、第４の実施形態の作用について説明する。
図８は、光ファイバ３００の設置図である。嵌合部材である凸部２１１を有する被検体２１０に設置する場合に、光ファイバ３００は識別部６５を凸部２１１に嵌合若しくは当接し、設置できる。また識別部６５は嵌合若しくは当接される部分の目印として利用される。尚、識別部６５と被検体とで凹凸は逆でも良い。同様に、前述の他の実施形態においても、例えば、識別部以外の光ファイバの断面形状である円形形状よりも出っ張るトラック形状のような識別部でもよい。識別部６５が凸部である場合は、嵌合部材である凹部を有する被検体に設置され、挟持部材を有する被検体には適用されない。

図９は、挟持された本実施形態の光ファイバ３００の設置図である。把持部２２１を有する被検体２２０に設置する場合に、固定箇所として識別部６５を利用することができる。また、識別部６１ａは挟持される部分の目印としても利用される。

次に、第４の実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、光ファイバ３００は、嵌合部材若しくは挟持部材を有する被検体２１０，２２０に対して正確且つ確実に設置できる。従って、嵌合部材若しくは挟持部材等で固定される凹部を有する識別部６５によってファイバセンサの検出精度が向上される。

尚、嵌合部材若しくは挟持部材等で固定される凹部を有する識別部６５は複数設置されていても構わない。また、識別部６５の設置位置は、反射部３４０にかかっても構わない。
以上に説明した実施形態は、ファイバセンサの形状及び配置を制限するものではない。

１…ファイバセンサ、１０…光源、２０…受光部、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３００…光ファイバ、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ…検出用ファイバ部、３２…光供給用ファイバ部、３３…受光用ファイバ部、３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４０…反射部、３５…光ファイバ結合部、５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ…光特性変換部、６０、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６１、６２、６３、６４、６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６３ｄ…識別部、１１０、２１０、２２０…被検体、１３０…コア、１４０，１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ、１４０ｅ、１４１、…被覆部、１４１ａ、１４２ａ、１４３ａ、１４４ａ、１４５ａ、１４６ａ…クラッド、１４１ｂ、１４２ｂ、１４３ｂ、１４４ｂ、１４５ｂ、１４６ｂ…被覆材、２１１…凸部、２２１…挟持部。

Claims (8)

1. 光源と、
   前記光源から照射された光を導光し、少なくとも１つの光特性変換部を備え、可撓性を有する光ファイバと、
   前記光ファイバで導光された光を受光する受光部と、
   前記光ファイバ上に設けられた前記光特性変換部の設置位置及び姿勢を判別するために前記光ファイバの外周面上で円形形状と比較して特異な形状として形成される識別部と、
   を具備することを特徴とするファイバセンサ。
2. 前記識別部は、前記光ファイバの外周形状が楕円形状に成形されていることを特徴とする、請求項１に記載のファイバセンサ。
3. 前記識別部は、前記光ファイバの外周形状がかまぼこ形状に成形されていることを特徴とする、請求項１に記載のファイバセンサ。
4. 前記光ファイバは、少なくともコアと、クラッドとを有し、
   前記識別部は、コアに接するように成形されていることを特徴とする、請求項２に記載のファイバセンサ。
5. 前記識別部が、前記光ファイバの全長に亘って成形されていることを特徴とする、請求項１に記載のファイバセンサ。
6. 前記識別部は、前記光特性変換部の設置位置の一部分にかかるように成形されていることを特徴とする、請求項１に記載のファイバセンサ。
7. 前記識別部が、前記光ファイバの外周面上の長手方向へ、それぞれ異なる位置に複数個が成形されていることを特徴とする、請求項１に記載のファイバセンサ。
8. 前記識別部は、嵌合部材若しくは挟持部材等で被検体に固定される凹部を有することを特徴とする、
   請求項１、３及び５のいずれかに記載のファイバセンサ。

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