JPH0472576A - 光変流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、ガラス内を通る光が磁界の影響で偏光方向
が回転するファラデー効果を利用してガス絶縁開閉装置
などの高電圧導体に流れる比較的大きな電流の測定に使
用される光変流器に関する。

〔従来の技術〕

磁界内における偏光面の回転現象すなわちファラデー効
果を利用して電流を測定することができる。その原理は
、電流により生成された磁界中に置かれた鉛ガラスなど
のファラデー効果を示すガラスＣ以下、ファラデー効果
ガラスと称する）中を偏光光が通過する際に、偏光面が
角度θ−■・Ｈ−Ｌ　（ただし、■；ヴエルデ定数、Ｈ
；光の進行方向の磁界強度、Ｌ進行方向のガラス長）だ
け回転するのを周知の方法で検出して磁界強度Ｈを求め
ることによりファラデー効果ガラス近傍に流れる電流を
測定するものである。

通常の電流計測現場では複数本の導体が設置されている
場合が多く、測定しようとする導体の電流以外の電流に
よる磁界の影響を受けてしまう。

そのため、測定の対象となる導体以外の導体の電流の影
響をなくす方法として、単一のファラデー効果ガラスの
中央部に貫通孔を設け、この貫通孔に電流測定の対象と
なる導体を貫通させ、この導体を一周してファラデー効
果ガラス内を通過する光路を設定した光変流器が知られ
ている（特開昭５８−１５３１７４号公報） 第１１回はこの公報による発明の一実施例を示す光度流
器のファラデー効果ガラスとこれを貫通する導体の斜視
図である。この図において、略正方形をした板状のファ
ラデー効果ガラス１の中央部に貫通孔１１が設けられて
おり、この貫通孔１１に導体１００が貫通した構造であ
る。ファラデー効果ガラス１はその右下に光を入れまた
取り出す人出先部１６があり、ＷＬｌｉＡ偏光された入
光１７が下から上に向かって入り、後述する光路を経て
ファラデー効果ガラス１の周辺近くを一周してきた出光
１８が外部に取り出される。入光１７の生成装置や出光
１８の出光後の処理を行う装置の図示は省略しである。

ファラデー効果ガラスｌの周囲の辺は例えば上の水平の
辺では厚みの半分の部分が４５度に削り取られて斜面Ｉ
２が形成された構成となっており、これらは後述するよ
うに他の３辺にも設けられている。

第１２図はファラデー効果ガラス１０投影図であり、第
１２図（Ａ）は第１１図と略同じ方向から見た正面図で
あり、その側面図を三角法に基づいてその周辺に図示し
である。すなわち、第１２図（Ｂ）は第１２図（Ａ）を
右からみた図であり、第１２図（Ｃ）は上から、第１２
図（Ｄ）は左から、第１２図（Ｅ）は下からそれぞれ見
た側面図である。各辺には前述のように厚みの半分を４
５度に削り取って斜面が形成されている。これらの斜面
はそれぞれ第１２図（Ａ）の上辺が斜面１２、左辺が斜
面１３、下のが斜面１４、右辺が斜面１５である。これ
らの図で光路は二点鎖線で図示してあり、入出光及び反
射部には英小文字を付しである。入光ａは第１１図の入
光１７と同じであり、この入光ａは斜面になっていない
位置から入光しているので、入光ａの方向はファラデー
効果ガラス１の面に垂直になっており、屈折による方向
の変化はなく境界面での反射も景小になっている。

入光ａはファラデー効果ガラス１内を図の上に向かって
右上の頂点部に向かって直進し斜面１２上の点すで反射
する。斜面１２に対する光の侵入角度は４５度であり、
ファラデー効果ガラス１を構成する鉛ガラスの屈折率は
大きいものでは１．８程度あり、小さくても１．５程度
なのでガラス内を４５度の角度で表面に当たった光は全
反射する。したがって、斜面１２のｂ点にあたった光は
全反射してその方向を直角に曲げてファラデー効果ガラ
ス１の厚み方向に向きを変える。この光は第１２図（Ｂ
）に明らかなように斜面１５の点Ｃに当たってもう一度
向きを変えて第１２図（Ａ）、　　（ｃ）に示すように
上の辺に平行な向きになって左上の頂点部に向かう、以
後は右上の頂点部と同じように左上頂点部において斜面
１３の点ｄと斜面１２の点ｅで２回全反射して下方向に
向きを変え、左下頂点部で斜面１４の点ｆと斜面１３の
点ｇでそれぞれ全反射してその向きを右方向に向かう水
平に変えて出光りとなる。

このように、光は正方形をしたファラデー効果ガラスｌ
の１つの頂点部から入光させ、それぞれの頂点部ごとに
２回直角に方向を変える全反射をさせて結果的にそれぞ
れの辺に沿って周辺近くを１周回して入光位置に近い位
置から出光することにより貫通孔１１を一周するように
構成されている。

貫通孔１１を貫通している導体に流れる電流によって生
成される磁界の周回積分はその周回経路に無関係に導体
を流れる電流に一致するという関係があるから、前述の
ように光路を一周させることによって光が受ける偏光方
向の回転角度は導体の電流に比例することになる。また
、それぞれの頂点部で２回全反射させるのは直線偏光さ
れた光が楕円偏光になるのを抑制するためであり、１回
の全反射では入光が理想的な直線偏光光であっても反射
光は楕円偏光になってしまうという現象があり、これを
回避するためには適当な組み合わせの全反射を２回させ
ることによって偏光の歪みが打ち消しあって結果的に反
射後も直線偏光光が得られる。

前述の頂点部における２回の全反射はこのような理由の
ために採用されているものである。この場合、１回目の
全反射と２回目の全反射の間では楕円偏光となっている
ので、この間で磁界による偏光角の回転が生ずると２回
目の全反射後の偏光は直線偏光にならず、僅かであって
も楕円偏光になってしまうという問題がある。したがっ
て、例えば第１２図（Ｂ）での点すとＣとの間の距離は
なるべく小さいのが望ましい、しかし光路の設定精度の
点からこの距離の最少寸法に制約が生じているのが実際
である。なお、光変流器を設置する装置によっては複数
本の導体の電流の方向がいずれも一方方向のために、フ
ァラデー効果ガラス１の厚み方向の磁界成分は無視でき
る程度に僅かなものもあり、このような装置では前述の
ような現象は問題にする必要はなくなる。

Ｃ発明が解決しようとする！ＩＩＩ） 前述から明らかなように、１つの斜面１２．１３゜１４
、１５で全反射に関与するのはその両端部だけであり、
その中央部はなんの役目も果たしていない。

したがって、全反射が育効に行われるための反射面を鏡
面に仕上げるための研磨は斜面の両端部だけでよい、し
かし、実際の研磨作業においては１つの平面の一部だけ
を研磨するというのは困難な面があり、必ずその平面全
体を研磨することになる。また、研磨される表面の周辺
部が中央部よりもより多く研磨されるという現象がある
ために、通常研磨される面に面を合わせたヤトイと称さ
れているダミーのガラスを周囲に配置して、これらを−
緒に研磨することによって必要とする研磨面が一部に研
磨されることになる。

前述のように、斜面１２．１３．１４．１５を設けるた
めにはこれら斜面を全面にわたって研磨する必要があり
、しかも前述のようにヤトイを設けることになるが、大
電流導体のｔ流測定のための光度流器のファラデー効果
ガラスでは、導体断面寸法が増大することから貫通孔１
１の寸法も大きくなり、これにともなってファラデー効
果ガラス１の寸法が増大することになる。したがって、
４つの斜面１２、１３．１４．１５を形成するための研
磨はファラデー効果ガラスの寸法増大に比例して研磨面
が増大することになって研磨に要する時間と費用が増大
するという問題がある。光度流器が変圧器と同じ原理に
基づく通常の計器用変流器の代わりに使用されて効果が
あるのはガス絶縁開閉装置などの高電圧機器であり、こ
れらはまた容量も大きいのが’ｔｉでその電流も千アン
ペア程度の大きな値のものが多いことから、前述のよう
に、ファラデー効果ガラス１の寸法は大きなものが必要
になる。したがって、前述のような研磨面の寸法増大に
よる研磨時間、費用の増大はなおのこと重要になるとい
う問題がある。また、研磨に多くの時間を要することは
ファラデー効果ガラスを大量に製作する上での障害にな
るという問題もある。

この発明はこのような問題を解決し、研磨面が小さくて
すみ、研磨時間、費用が低減され、かつ量産にも適した
ファラデー効果ガラスを備えた光変流器を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するためにこの発明によれば、中央部に
導体を貫通させる貫通孔が設けられたファラデー効果ガ
ラスを備え、このファラデー効果ガラスの中に前記貫通
孔を周回する光路か設けられてなる光変流器において、
前記ファラデー効果ガラス内に前記貫通孔を周回する長
方形状の光路を仮定し、この仮定光路の４つの頂点部に
光路を直角に曲げるための反射面としての４つの斜面を
前記ファラデー効果ガラスに設け、この斜面のうちの３
つにこの斜面に接着される接着面を持つ反射片を接着し
、残りの１つの斜面に直角プリズムからなる入出光片を
接着してなり、前記反射片が前記仮定光路の辺に沿う光
路を厚み方向に変える反射面と、この厚み方向に曲げら
れた光路を前記辺に直角な隣の辺に平行に光路を変える
反射面との２つの反射面を有するものとし、また、中央
部に導体を貫通させる貫通孔が設けられたファラデー効
果ガラスを備え、このファラデー効果ガラスの中に前記
貫通孔を周回する光路が設けられてなる光変流器におい
て、前記ファラデー効果ガラス内に前記貫通孔を周回す
る長方形状の光路を仮定し、この仮定光路の３つの頂点
部にそれぞれの頂点を含み切り欠き面が前記仮定光路に
直交する切欠部を３つ設けてこれらの切欠部に互いに直
交する２つの接着面を持つ反射片を接着し、残り１つの
頂点部に光路を直角に曲げるための反射面としての斜面
を設けてこの斜面に直角プリズムからなる入出光片を接
着してなり、前記反射片が、前記仮定光路の辺に沿う光
路を厚み方向に変える反射面と、この厚み方向に曲げら
れた光路を前記辺に直角な隣の辺に平行に光路を変える
反射面との２つの反射面を有するものとし、あるいは、
前述の光変流器において、ファラデー効果ガラスが、円
形板からなるものとし、又は、ファラデー効果ガラスが
、長方形板からなりこの長方形板の辺と仮定光路の長方
形の辺とが互いに平行であるものとし、また、前述の光
変流器において、反射片がファラデー効果ガラスと異な
る材料のガラスであるものとする。

［作用］ この発明の構成において、ファラデー効果ガラス内に長
方形の光路を仮定し、この仮定光路の４つの頂点部に光
路が直角に曲がる反射面としての斜面をそれぞれ設けて
この斜面のうちの３つにこの斜面に接着される接着面を
持つ反射片を接着し、残りの１つの斜面に直角プリズム
を入出光片として接着した構成とし、前述の反射片が、
仮定光路の辺に沿う光路を厚み方向に変える反射面と、
この厚み方向に変えられた光路を前述の辺に直角な隣の
辺に平行に光路を変える反射面との２つの反射面を備え
ることにより、人出片から１つの辺に平行に入光した光
は次の頂点部の斜面を通過してこの斜面に接着されてい
る反射片に入光し、この光はファラデー効果ガラスの厚
み方向に変える反射面にあだ、て全反射して厚み方向に
向きを変え、この光が隣の辺に平行に変えられる反射面
にあたって全反射してこの隣の片に平行に変えられて次
の隣の頂点部の方向に向かう、同じようにして次の頂点
部、更にその次の頂点部で反射片の中で２回ずつ直角に
曲がる全反射をして、結果的に電流が流れる導体が貫通
する貫通孔の周りを一周して人出片を通過してファラデ
ー効果ガラスから出光する。それぞれ３つの頂点部で２
回反射させる反射片はファラデー効果ガラスとは別に製
作することができるとともに、ファラデー効果ガラスの
寸法には無関係にその寸法形状を設定することができる
ので、寸法や形状の異なるファラデー効果ガラスに対し
て同じ寸法形状の反射片とすることができる。また、フ
ァラデー効果ガラスの斜面や反射片の反射面は全反射さ
せるために研磨して鏡面仕上げをする必要があるが、い
ずれも限定された小さな面が研磨面になるので研磨に要
する時間や費用が小さくて済む。

また、ファラデー効果ガラス内に設けた仮定光路の３つ
の頂点部を直角に切り欠き、この切欠部に互いに直交す
る２つの接着面を持つ反射片を接着し、残りの１つの頂
点部を前述の斜面と同様の斜面を設けて直角プリズムか
らなる入出光片を接着した構成とし、反射片が、仮定光
路の辺に沿う光路を厚み方向に変える反射面と、この厚
み方向に変えられた光路を前記辺に直角の隣の辺に平行
に光路を変える反射面との２つの反射面を備えたことに
より、前述の頂点部に斜面を設けた場合と同じように人
出片を通って入光した光はそれぞれの反射片内で２回ず
つ全反射してからファラデー効果ガラスの周囲近くを一
周して人出片から出光する。直角に切り欠いた切欠部や
反射片の寸法はファラデー効果ガラスの寸法とは無関係
に設定できることから、前述の場合と同様に反射片を標
準化することができる。また、この反射片は２つの直角
プリズムを密着させることによって形成することができ
るので、市販の直角プリズムを使用することにより光変
流器の価格低減を計ることができる。

ファラデー効果ガラスは長方形の仮定光路をその内部に
設定できその頂点部に斜面を設けたり直角の切欠部を設
けたりすることが可能な限りどのような形状のものでも
よい。

ファラデー効果ガラスに円形板状を採用すれば、斜面や
切欠部を設ける際に研磨量が比較的少なくてすむ、また
、ファラデー効果ガラスの形状を正方形を含む長方形板
状にすれば、長方形の仮定光路をファラデー効果ガラス
の形状に合わせて効率よく設定することができるので、
ファラデー効果ガラスの材料使用量が最も少なくてすむ
。

前述の切欠部とその部分に接着する反射片の形状が異な
る２種類の構成の異なる光変流器のいずれの場合でも、
反射片の材料をファラデー効果ガラスの材料と興なるも
のを使用することができる。

その場合、それぞれの材料の屈折率は等しいことが理想
的であり、かつ反射片のファラデー効果の強さを決める
ヴエルデ定数の小さな材料が望ましい、特に直角の切欠
部を設ける場合には反射片とファラデー効果ガラスとの
接着面は全て光路に直交しているので両者の屈折率が異
なっても屈折による光路の方向は変わらないので屈折率
の違いの影響は小さい、したがって、ヴエルデ定数が小
さくしかも市販の直角プリズムを採用することが容易に
なる。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の第１の実施例を示すファラデー効果ガラスの斜
視図である。この図において、中央部に貫通孔２１が設
けられた正方形状のファラデー効果ガラス２は、その４
つの頂点部がそれぞれ４５度に切り欠かれて斜面２２．
２３．２４．２５を形成している。斜面２２には後述す
る反射片２６が、斜面２３には反射片２７が、斜面２４
には反射片２８がそれぞれ接着され、斜面２５には人出
片２９が接着される。この図では反射片２６．２７．２
８及び人出片２９はいずれも接着前の状態を示しである
０反射片２６と２８とは同一寸法形状であり、反射片２
７はこれらに対し面対称形状をしている。また、人出片
２９は直角プリズムからなっている。

第２図はファラデー効果ガラス２及びこれに接着された
反射片２６．２７．２８及び人出片２９の中を通る光路
を第１２図と同様に図示した投影図であり、第１２図と
同様に正面図である第２図（＾）とその周辺に４つの側
面図を配置してあり、これらの図の関係は第１２図と同
じなので説明を省略する。入光ａは人出片２９を介して
ファラデー効果ガラス２内に入り斜面２２に取付けられ
た反射片２６によって２回全反射してその向きを水平方
向に変え斜面２３に向かう、斜面２３の反射片２７、斜
面２４の反射片２８でいずれも２回全反射するとともに
光路の向きを変えて結果的に出光りが人出片２９を介し
て出光、してくる。

第３図は第２図の反射片２６だけを取り出してその光路
とその反射の状況を示す投影図であり、それぞれ３つの
図の付属符号は第２図のそれに合わせである。接着面２
６３がファラデー効果ガラス２の斜面に接着される面で
あり、この面から侵入してきた入光ａに対して反射面２
６１は４５度の角度を持っておりこの反射面２６１上の
点すで光は全反射して直角に曲げられた後の光の方向に
４５度の角度を持つ反射面２６２の点Ｃで再び全反射し
て直角に曲がりこの２ｇの全反射で結果的に入光ａに対
してこの図での出光ｄの向きが直角だけ変化して出光し
てゆく、このような光路は基本的には第１２図の従来の
光変流器のファラデー効果ガラス１と同じである。

この反射片２６の研磨が必要な面は反射面２６１．２６
２及び接着面２６３の３つの面である。また、ファラデ
ー効果ガラス２の研磨を必要とする面は４つの斜面２２
．２３．２４．２５である。これら４つの斜面２２、２
３．２４．２５の寸法はファラデー効果ガラス２の縦横
の寸法に無関係であり、ファラデー効果ガラス２の寸法
が大きくなっても研磨面の寸法は不変である。また、反
射片２６．２７．２８及び人出片２９もファラデー効果
ガラス２の寸法に無関係でよいから、反射片の寸法や材
料を標準化し同じ寸法形状のものを大量に生産し数量効
果による価格の低減が可能である。また、研磨面はファ
ラデー効果ガラス２も含めて限定された小さな面でよい
ので光変流器全体としての研磨を必要とする面の数は増
加するが研磨面積の総和が減少するので、１つの光変流
器を製作する際の研磨時間も減少する。

また、ファラデー効果ガラス２の斜面２２．２３．２４
゜２５や反射片２６．２７．２８は必要とする最少寸法
は、光路の精度に関係するものであり、光路の精度が高
いと実際の光路が反射片２６．２７．２８の反射面から
外れてしまわない範囲で反射片２６．２７．２８や斜面
２２．２３．２４．２５の寸法を小さくできることから
、光路の設定の技術の向上にともなって、これらの寸法
を縮小することによる光変流器の価格低減も期待できる
。

反射片２６．２７．２８の材料はファラデー効果ガラス
２のそれと同じとするのが一般的である。一方、ファラ
デー効果ガラス２と反射片２６．２７．２８との接着面
は光路に対して４５度の角度を持っているので、屈折率
が異なるとこの接着面で屈折が起こって光路が変えられ
ることになって正確な光路の設定が困難になるという問
題がある。したがって、反射片２６．２７．２８の材料
は屈折率はファラデー効果ガラス２の材料と実質的に同
じでしかもヴエルデ定数の小さなガラスが最適となる。

ファラデー効果ガラス２に通常使用される鉛ガラスでも
、ヴエルデ定数の小さな鉛ガラス以外のガラスでもその
屈折率は種々の値のものがあるので、入射角が４５度の
光に対して全反射するに必要な値の屈折率を有するもの
である範囲内において、前述の最適の組み合わせとなる
材料を選択することは可能である。

第４図はこの発明の第２の実施例を示すファラデー効果
ガラスの斜視図であり、貫通孔２１、斜面２５及び人出
片２９は第１図のそれと同じなので説明を省略する。斜
面２５を設けた右下の頂点部を除く３つの頂点部はいず
れも正方形に切り欠かれて切欠部３２．３３．３４を形
成しており、これら切欠部３２３３、３４に反射片３６
．３７．３８がそれぞれ取付けられる。この図では取付
は前の状態を示している０反射片３６．３７．３８は後
述のように直角プリズム２つを合わせることによって得
られる形状になっている。

第５図は第４図のファラデー効果ガラス３と反射片３６
．３７．３８などにおける光路を示す投影図であり、５
つの図の関係は第２図と同じである。切欠部３２は対称
性が考慮されて正方形になるように切り欠かれており、
その内角部に反射片３６が嵌まるように取付けられてお
り、その接着面を介してファラデー効果ガラス３と反射
片３６との間で光が出入りする。この図の場合も第１の
実施例における第２図の場合と類似であり、人出片２９
を介して入光ａが入光し、反射片３６．３７．３８でそ
れぞれ２回ずつ反射することにより貫通孔２１の周りを
一周した上で人出片２９を介して外部に８光りとして出
光する。

第６図は第４図や第５図の反射片３６だけを取り出して
その光路とその反射の状況を示す投影図であり、それぞ
れ３つの図の付属符号は第４図のそれと合わせである８
反射片３６は直角プリズム３６５゜３６６を２つ接着し
た形状をしており、ファラデー効果ガラス３とは接着１
ｉｌｉ３６３．３６４で接着される。

反射面３６１はファラデー効果ガラス３からの入光ａに
対して４５度の角度をしており、入光ａはこの反射面３
６１の点すで全反射してその方向を直角に曲げ、曲がっ
た方向の光に４５度の角度を持つ反射面３６２の点Ｃで
もう一度全反射して再度直角に方向を変えこの図での出
光ｄとしてファラデー効果ガラス３に戻る。

反射片３６の研磨を必要とする面は反射面３６１．３６
２と接着面３６３．３６４の４面である。また、２つの
直角プリズム３６５．３６６を別々に製作し接着して反
射片３６を製作する場合にはその接着面も研磨する必要
がある。直角プリズムを接着して反射片を製作する方法
を採用することによって、安価な市販の直角プリズムを
使用できるという特長がある。

この場合、ファラデー効果ガラス３と反射片３６との材
料の屈折率が異なる場合には接着面で一部の光が反射す
るが、接着面と光の角度は直角なので屈折が住すること
はない、したがって、この実施例では屈折率が接近して
いる材料であるならばファラデー効果ガラス３と異なる
材料の反射片３６３７、３８を使用することが可能であ
り、前述のような市販のものを使用することによる効果
を上げることができる。

なお、前述のファラデー効果ガラス２，３ではいずれも
貫通孔は円形でこれにともなってファラデー効果ガラス
の形状も正方形としたが、貫通孔を貫通する導体の形状
は必ずしも円筒であるとは限らず断面が長方形の平角バ
ーの場合もあり得る。

一方、光変流器を設置するための空間はどのような機器
であっても充分に確保できるとは限らず、必要最少限に
制約されるのが普通なので、貫通導体が平角バーの場合
は貫通孔も一方に長い形状にし、これにともなって、フ
ァラデー効果ガラスも長方形にすることになる。このよ
うにファラデー効果ガラスの形状が長方形の場合は１つ
の頂点部から次の頂点部に光が通過する距離が異なるだ
けで頂点部の切欠部や反射片などの形状は同じでよく、
この発明を適用する上での制約にはならない。

ファラデー効果ガラスが長方形の場合は辺の長さが長く
なるので、この発明の効果がより大きくなるという点が
異なるのみである。

第７図はこの発明の第３の実施例を示す斜視図であり、
第１図と共通の部材については同一の参照符号を付けて
詳細な説明を省略する。第７図の第１図のとの違いはフ
ァラデー効果ガラス４の形状を円板状にしたことである
。第２図に二点鎖線と英小文字で示す光路は本来反射片
２６．２７．２８及び人出片２９によって決まるもので
あってファラデー効果ガラスは４の形状は光路を阻害し
ない限り影響ないのでこのように円板状であっても差し
支えない０円板状にすると、斜面４２．４３．４４．４
５の研磨量が少なくなるという特長がある。

第８図はこの発明の第４の実施例を示す斜視図であり、
ファラデー効果ガラス５が任意の形状の板でもよいこと
を示すものである。

第９図はこの発明の第５の実施例を示す斜視図であり、
第４図と共通の部材については同一の参照符号を付けて
詳細な説明を省略する。第９図の第４図のとの違いはフ
ァラデー効果ガラス６の形状を第７図と同様に円板状に
したことである。第５図に二点鎖線と英小文字で示す光
路は本来反射片３６．３７３３８及び人出片２９によっ
て決まるものであって、第７図と同様にファラデー効果
ガラス６は光路を阻害しない限りその形状の影響はない
のでこのように円板状であっても差し支えない。

第１Ｏ図はこの発明の第６の実施例を示す斜視図であり
、第８図と同様に切欠部を設けた光度流器の場合もファ
ラデー効果ガラス７が任意の形状の板でもよいことを示
すものである。

なお、ファラデー効果ガラスの形状はいずれも厚みが一
定の板状のものとして図示しであるが、この厚みは一定
である必要はなく反射片や人出片の寸法以上でありさえ
すればよく、厚み寸法が位置によって変わるものであっ
てもよい。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、ファラデー効果ガラス内に長
方形の光路を仮定し、この仮定光路の４つの頂点部に光
路が直角に曲がる反射面としての斜面をそれぞれ設けて
この斜面のうちの３つに反射片を接着し、残りの１つの
斜面に直角プリズムを入出光片として接着した構成とし
、前述の反射片が、仮定光路の辺に沿う光路を厚み方向
に変える反射面と、この厚み方向に変えられた光路を前
述の辺に直角な隣の辺に平行に光路を変える反射面との
２つの反射面を備えることにより、人出片から仮定光路
の１つの辺に平行に入光した光は次の頂点部の斜面を通
過してこの斜面に接着されている反射片に入光し、この
光はファラデー効果ガラスの厚み方向に方向を変える反
射面にあたって全反射して軍み方向に向きを変え、この
光が隣の片に平行に変えられる反射面にあたって全反射
してこの隣の片に平行に変えられて次の隣の頂点部の方
向に向かう、同じようにして次の頂点部、更にその次の
頂点部で反射片の中で２回ずつ直角に曲がる全反射をし
て、結果的に電流が流れる導体が貫通する貫通孔の周り
を一周して人出片を通過してファラデー効果ガラスから
出光する。ファラデー効果ガラスの斜面や反射片の反射
面は研磨して鏡面仕上げをする必要があるが、いずれも
限定された小さな面が研磨面になるので研磨に要する時
間や費用が小さくてすむという効果が得られる。

また、それぞれ３つの頂点部で２回反射させる反射片は
ファラデー効果ガラスとは別に製作することができると
ともに、ファラデー効果ガラスの寸法には無関係にその
寸法形状を設定することができるので、寸法の異なるフ
ァラデー効果ガラスに対して同じ寸法形状に標準化でき
る。したがって、同じ寸法形状の反射片を大量に製作す
ることができることから数量効果に基づく価格低減を図
ることができる。更に、光路の寸法精度が向上すれば切
欠部や反射片の寸法を縮小することができるので、光路
設定精度の技術向上に伴ってこれらの寸法を縮小するこ
とによる研磨面積と材料使用量の低減か可能になる。

また、ファラデー効果ガラス内に設けた仮定光路の３つ
の頂点部を直角に切り欠き、この切欠部に互いに直交す
る２つの接着面を持つ反射片を接着し、残りの１つの頂
点部に前述の斜面と同様の斜面を設けて直角プリズムか
らなる入出光片を接着した構成とし、反射片が、仮定光
路の辺に沿う光路を厚み方向に変える反射面と、この厚
み方向に変えられた光路をこの辺に直角な隣の辺に平行
に光路を変える反射面との２つの反射面を備えたことに
より、前述の頂点部に斜面を設けた場合と同じように人
出片を通って入光した光はそれぞれの反射片内で２回ず
つ全反射してからファラデー効果ガラスの周囲近くを一
周して人出片から出光する。直角に切り欠いた切欠部や
反射片の寸法はファラデー効果ガラスの寸法とは無関係
に設定できることから、前述の場合と同様に反射片を標
準化することができる。このように、前述の斜面を形成
するファラデー効果ガラスと同様に、研磨面積の縮小、
反射片の標準化及び光路設定精度の向上に基づく光変流
器の価格低減という効果が得られる。更に、この反射片
は２つの直角プリズムを合わせた形状になっているので
、実際に市販の直角プリズムを２つ接着して反射片を製
作することができることから、なお−層の価格低減が可
能になるという効果が得られる。

ファラデー効果ガラスは長方形の仮定光路がその内部に
設定できその頂点部に斜面を設けたり直角の切欠部を設
けたりすることが可能な限りどのような形状のものでも
よい、ファラデー効果ガラスに円板状のものを採用すれ
ば、斜面や切欠部を設ける際に研磨量が比較的少なくて
すむという特長がある。また、ファラデー効果ガラスの
形状を正方形を含む長方形板状にしてその辺に平行にな
るように仮定光路の辺を設定することによりファラデー
効果ガラスの材料使用量とが最も少なくてすみ、これに
ともなって光変流器の重量も最小にすることができる。

前述の構成の異なるファラデー効果ガラスを持つ光変流
器のいずれの場合でも、反射片の材料をファラデー効果
ガラスの材料と異なるものを使用することができる。そ
の場合、それぞれの材料の屈折率は等しいことが理想的
であり、かつ反射片のファラデー効果の強さを決めるヴ
エルデ定数の小さな材料が望ましい、特に直角の切欠部
を設ける場合には反射片とファラデー効果ガラスとの接
着面は全て光路に直交しているので両者の屈折率が異な
っても屈折による光路の変わりは生しないので屈折率の
違いの影響は小さい、したがって、ヴエルデ定数が小さ
くしかも市販の直角プリズムを採用することが容易にな
るという効果が得られを示す投影図である。

る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示すファラデー効果
ガラスの斜視図、第２図は第１図のファラデー効果ガラ
スとその光路を示す投影図、第３図は第２図の１つの反
射片だけを取り出して示す投影図、第４図はこの発明の
第２の実施例を示すファラデー効果ガラスの斜視図、第
５図は第４図のファラデー効果ガラスとその光路を示す
投影図、第６図は第５図の１つの反射片だけを取り出し
て示す投影図、第７図はこの発明の第３の実施例を示す
ファラデー効果ガラスの斜視図、第８図はこの発明の第
４の実施例を示すファラデー効果ガラスの斜視図、第９
図はこの発明の第５の実施例を示すファラデー効果ガラ
スの斜視図、第１０図はこの発明の第６の実施例を示す
ファラデー効果ガラスの斜視図、第１１図は従来の光変
流器のファラデー効果ガラスとこれを貫通する導体の斜
視図、第１２図は第１１図のファラデー効果ガラスとそ
の光路４．５，６．７・・・ファラデー効果ガ１　、２
゜ ラス、 １２゜ ２６゜ ２６３゜ ３６５゜ ７１・・・貫通孔、 ２１、　３Ｌ　　４１．　５１．　６１・・・貫通導体
、 １３、１４．１５．２２．２３．２４．２５５２、５３
．５４．５５・・・斜面、 ２７、２８．３６．３７．３８・・・反射片、３３　３
４、６２．６３．６４．７２．７３゜２６２、３６１．
３６２・・・反射面、３６３、３６４・・・接着面、 ３６６・・・直角プリズム。 ２９・・・人出片、 ７４・・・切欠部、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）中央部に導体を貫通させる貫通孔が設けられたファ
   ラデー効果ガラスを備え、このファラデー効果ガラスの
   中に前記貫通孔を周回する光路か設けられてなる光変流
   器において、 前記ファラデー効果ガラス内に前記貫通孔を周回する長
   方形状の光路を仮定し、この仮定光路の４つの頂点部に
   光路を直角に曲げるための反射面としての４つの斜面を
   前記ファラデー効果ガラスに設け、この斜面のうちの３
   つにこの斜面に接着される接着面を持つ反射片を接着し
   、残りの１つの斜面に直角プリズムからなる入出光片を
   接着してなり、前記反射片が前記仮定光路の辺に沿う光
   路を厚み方向に変える反射面と、この厚み方向に曲げら
   れた光路を前記辺に直角な隣の辺に平行に光路を変える
   反射面との２つの反射面を有することを特徴とする光変
   流器。 ２）中央部に導体を貫通させる貫通孔が設けられたファ
   ラデー効果ガラスを備え、このファラデー効果ガラスの
   中に前記貫通孔を周回する光路が設けられてなる光変流
   器において、 前記ファラデー効果ガラス内に前記貫通孔を周回する長
   方形状の光路を仮定し、この仮定光路の３つの頂点部に
   それぞれの頂点を含み切り欠き面が前記仮定光路に直交
   する切欠部を３つ設けてこれらの切欠部に互いに直交す
   る２つの接着面を持つ反射片を接着し、残り１つの頂点
   部に光路を直角に曲げるための反射面としての斜面を設
   けてこの斜面に直角プリズムからなる入出光片を接着し
   てなり、前記反射片が、前記仮定光路の辺に沿う光路を
   厚み方向に変える反射面と、この厚み方向に曲げられた
   光路を前記辺に直角な隣の辺に平行に光路を変える反射
   面との２つの反射面を有することを特徴とする光変流器
   。 ３）ファラデー効果ガラスが、円形板からなることを特
   徴とする請求項１又は２記載の光変流器。 ４）ファラデー効果ガラスが、長方形板からなりこの長
   方形板の辺と仮定光路の長方形の辺とが互いに平行であ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の光変流器。 ５）反射片がファラデー効果ガラスと異なる材料のガラ
   スであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載
   の光変流器。