JPH0498130A - Light receiving head - Google Patents

Light receiving head

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JPH0498130A
JPH0498130A JP2216334A JP21633490A JPH0498130A JP H0498130 A JPH0498130 A JP H0498130A JP 2216334 A JP2216334 A JP 2216334A JP 21633490 A JP21633490 A JP 21633490A JP H0498130 A JPH0498130 A JP H0498130A
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JP
Japan
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light
receiving head
fluorescent dye
light receiving
optical fibers
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JP2216334A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuji Mori
森 修次
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JAPAN IMEEJINGU SYST KK
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JAPAN IMEEJINGU SYST KK
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a cheap light receiving head having a simple structure by using step-index type light fibers having a two layer structure composed of a core and a clad with the core is doped with a fluorescent dyestuff. CONSTITUTION:A light receiving head for detecting the incident position of light in a one-dimensional direction is composed of several fluorescent dyestuff doped optical fibers 1 which are laid, closely adjacent to each other in the X-axial direction, on a flat plate 2 in the Y-axial direction. The light receiving head 1 emits light from the fluorescent dyestuff within each of the optical fibers 1 caused by the incident light, and thus emitted light is led to the other end face of the optical fibers 1 from which the light is emitted. The light emitted from the other end face of the optical fibers 1 is received by a line sensor type photoelectric converting element 3 which converts the same into electrical signals, thereby it is possible to detect the incident position of light in the X- axial direction.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は受光ヘッドに関し、特に光の強さ(有無)、指
向性1位置等を検出するだめの受光へノドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a light receiving head, and more particularly to a light receiving head for detecting the intensity (presence or absence) of light, one position of directivity, etc.

〔従来の技術] 従来、物質mに光を照射してその透過光の指向性を検出
するための受光ヘッドとしては、例えば第10図に示す
ように、複数(図示は22個)の光電変換素子PDを円
弧状に並べて構成した受光ヘッドが使用されていた。な
お、矢印の向きは光の方向を示し、矢印の長さは光の強
さを示している(以下同様)。
[Prior Art] Conventionally, as a light receiving head for irradiating light onto a substance m and detecting the directivity of the transmitted light, a plurality of (22 in the figure) photoelectric conversion heads are used, for example, as shown in FIG. A light-receiving head constructed by arranging elements PD in an arc shape has been used. Note that the direction of the arrow indicates the direction of the light, and the length of the arrow indicates the intensity of the light (the same applies hereinafter).

また、例えば第11図に示すように、多数本の光ファイ
バ10の一端を円弧状に並べ、他端を複数本ずつまとめ
て光電変換素子PDに導いた受光ヘッドも使用されてい
た。
For example, as shown in FIG. 11, a light receiving head has also been used in which one end of a large number of optical fibers 10 is arranged in an arc shape, and the other ends are guided to a photoelectric conversion element PD.

さらに、例えば第12図に示すように、第10図に示し
た受光ヘッドを立体的(3次元的)に拡張し、半球面体
11の内面に複数の光電変換素子PDを配置した受光ヘ
ッドも使用されていた。
Furthermore, as shown in FIG. 12, for example, a light receiving head is also used in which the light receiving head shown in FIG. It had been.

他方、直線走査された光を物質mに照射してその透過光
の指向性を検出するための受光へ・7ドとしては、例え
ば第13図に示すように、半円筒体12の内面に複数の
光電変換素子PDを配置した受光ヘッドが使用されてい
た。この受光ヘッドば、モータ13に取り付けられた反
則ミラー14の回転によって直線走査された照射光を物
質mに照射し、物質mを透過した透過光の指向性を半円
筒体12の内面に並べられた光電変換素子PDによって
検出するようにしたものである。
On the other hand, for example, as shown in FIG. A light-receiving head in which photoelectric conversion elements PD were arranged was used. This light-receiving head irradiates the substance m with linearly scanned irradiation light by rotating the anti-fouling mirror 14 attached to the motor 13, and arranges the directivity of the transmitted light that has passed through the substance m on the inner surface of the semi-cylindrical body 12. Detection is performed using a photoelectric conversion element PD.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来の受光ヘッドでは、第10図および第11
図に示すような受光素子として光電変換素子PDまたは
光ファイバ10を平面的に配置した受光ヘッドの場合で
あれば、受光素子として使用される光電変換素子PDや
光ファイバ10の数も比較的少なく、また配置も簡単で
製作も容易であるが、立体的な光の指向性や位置を検出
することができないという問題点があった。
In the conventional light receiving head described above, FIGS. 10 and 11
In the case of a light-receiving head in which photoelectric conversion elements PD or optical fibers 10 are arranged in a plane as light-receiving elements as shown in the figure, the number of photoelectric conversion elements PD or optical fibers 10 used as light-receiving elements is relatively small. Also, although it is easy to arrange and manufacture, it has the problem that it is not possible to detect the three-dimensional directionality or position of light.

また、第12図および第13図に示すような立体的な形
状の受光ヘッドは、受光素子として光電変換素子PDを
多数配置しなければならず、また受光素子として光電変
換素子PDの代わりに光ファイバ10を用いる場合でも
構造が複雑で大変高価になるという問題点があった。
Furthermore, in the three-dimensional shaped light receiving head as shown in FIGS. 12 and 13, a large number of photoelectric conversion elements PD must be arranged as light receiving elements, and the photoelectric conversion elements PD must be used as light receiving elements instead of photoelectric conversion elements PD. Even when the fiber 10 is used, there are problems in that the structure is complicated and very expensive.

本発明の目的は、上述の点に鑑の、コアとクラッドとか
らなりコアに螢光色素をドープした二層構造ステソブイ
ンデソクス型の光ファイバ(以下、螢光色素ドープ光フ
ァイバという)を受光素子として使用し、構造が簡単で
安価に製作できるようにした受光ヘッドを提供すること
にある。
In view of the above-mentioned points, an object of the present invention is to provide a two-layer Stesovindesox type optical fiber (hereinafter referred to as a fluorescent dye-doped optical fiber) consisting of a core and a cladding, the core of which is doped with a fluorescent dye. To provide a light receiving head which is used as a light receiving element and has a simple structure and can be manufactured at low cost.

(課題を解決するだめの手段) 本発明の受光ヘッドは、側面から人力された光によりコ
アにドープされた螢光色素を発光させ発光した光を端面
に導く螢光色素ドープ光ファイバを受光素子として使用
することを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The light-receiving head of the present invention uses a fluorescent dye-doped optical fiber that causes a fluorescent dye doped in its core to emit light using light manually applied from the side, and guides the emitted light to an end face. It is characterized by being used as

〔作用〕[Effect]

本発明の受光ヘッドでは、螢光色素ドープ光ファイバの
側面から入射した光がコアにドープされた螢光色素に当
たって螢光色素を発光させ、発光した光がコアとクラッ
ドとの界面で反射されて螢光色素ドープ光ファイバの端
面まで導かれる。
In the light receiving head of the present invention, light incident from the side surface of a fluorescent dye-doped optical fiber hits the fluorescent dye doped in the core and causes the fluorescent dye to emit light, and the emitted light is reflected at the interface between the core and the cladding. It is guided to the end face of the fluorescent dye-doped optical fiber.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。 Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

まず、本発明の詳細な説明に入る前に、通常の二層構造
ステップインデックス型の光ファイバ10と本発明の受
光ヘッドにおいて受光素子として用いられる螢光色素ド
ープ光ファイバ1との相違について簡単に説明する。
First, before entering into a detailed explanation of the present invention, a brief explanation will be given of the differences between the normal double-layer step index type optical fiber 10 and the fluorescent dye-doped optical fiber 1 used as a light receiving element in the light receiving head of the present invention. explain.

従来から広く用いられている通常の二層構造ステソプイ
ンデソクス型の光ファイバ10の場合、第9図(a)お
よび(b)に示すように、内側のコア10aは屈折率の
高い透明誘電体で、外側のクラッド10tiは屈折率の
低い透明誘電体で構成されており、光ファイバ10の側
面から入射された光はクラッド10b→コア10a→ク
ラツド10bを屈折しながら透過して通り抜けてしまう
In the case of an ordinary two-layer stethoscope index optical fiber 10 that has been widely used in the past, the inner core 10a is made of a transparent dielectric with a high refractive index, as shown in FIGS. 9(a) and 9(b). The outer cladding 10ti is made of a transparent dielectric material with a low refractive index, and light incident from the side of the optical fiber 10 passes through the cladding 10b → core 10a → cladding 10b while being refracted. .

よって、光ファイバ10の側面から入射された光を光フ
ァイバ10の端面に導くことはできない。
Therefore, the light incident from the side surface of the optical fiber 10 cannot be guided to the end surface of the optical fiber 10.

これに対して、本発明の受光ヘッドにおいて受光素子と
して用いられる螢光色素ドープ光ファイバlは、第8図
(a)および(b)に示すように、内側のコア1aは屈
折率の高い透明誘電体で、外側のクラッド1bは屈折率
の低い透明誘電体で構成されているとともに、コア1a
に螢光色素がドープされている。したがって、螢光色素
ドープ光ファイバ1の側面から入射した光は、クラッド
1b−コア1a−クラッド1bを屈折しながら透過する
が、コア1aにドープされた螢光色素に光が当たると螢
光色素が発光し、発光した光は入射した光の方向とは関
係なく全ての方向に発光する。
On the other hand, the fluorescent dye-doped optical fiber l used as a light receiving element in the light receiving head of the present invention has an inner core 1a that is transparent and has a high refractive index, as shown in FIGS. 8(a) and (b). The outer cladding 1b is made of a transparent dielectric with a low refractive index, and the core 1a is made of a dielectric material.
is doped with fluorescent dye. Therefore, light incident from the side surface of the fluorescent dye-doped optical fiber 1 passes through the cladding 1b - core 1a - cladding 1b while being refracted, but when the light hits the fluorescent dye doped in the core 1a, the fluorescent dye emits light, and the emitted light is emitted in all directions regardless of the direction of the incident light.

このことは、螢光色素ドープ光ファイバ1のコアla内
に新しく光源ができたことと等価である。
This is equivalent to the creation of a new light source within the core la of the fluorescent dye-doped optical fiber 1.

コア1a内で発光し螢光色素ドープ光ファイバ1の持つ
コア材とクラツド材との屈折率の差による臨界角以上の
角度を持った光は、コア1aからクラッド1bに入射す
る際に理論上100%反射され、コアlaから外側に出
ることなく、螢光色素ドープ光ファイバ1の端面まで導
かれる。
Theoretically, light emitted within the core 1a and having an angle greater than the critical angle due to the difference in refractive index between the core material and the cladding material of the fluorescent dye-doped optical fiber 1 enters the cladding 1b from the core 1a. It is 100% reflected and guided to the end face of the fluorescent dye-doped optical fiber 1 without going outside from the core la.

螢光色素ドープ光ファイバ1としては、例えば、コア材
にペリレン系色素を混入したポリカーボネ−ト(屈折率
1.59)を、クラツド材に改質ボ’J 4−メヂルペ
ンテン−■ (屈折率1..46)をそれぞれ使用り、
複合溶融押出し法により作製されたものなどが使用可能
である。もちろん、プラスチック製の螢光色素ドープ光
ファイバ1ばかりでなく、ガラス製の螢光色素l・−プ
光ファイバ1であってもよい。
For example, the fluorescent dye-doped optical fiber 1 may be made of polycarbonate (refractive index 1.59) mixed with a perylene dye as the core material, and a modified carbon material (refractive index 1.59) as the cladding material. ..46) respectively,
Those produced by a composite melt extrusion method can be used. Of course, not only the fluorescent dye-doped optical fiber 1 made of plastic but also the fluorescent dye-doped optical fiber 1 made of glass may be used.

第1図は、本発明の第1実施例に係る受光ヘッドを示す
斜視図である。この受光ヘッドは、−次元方向の光の入
射位置を検出するためのものであり、平板2上に一方向
(Y方向)を向いた多数本の螢光色素ドープ光ファイバ
1を他方向(X方向)に向けて密に並べたものである。
FIG. 1 is a perspective view showing a light receiving head according to a first embodiment of the present invention. This light receiving head is for detecting the incident position of light in the -dimensional direction, and connects a large number of fluorescent dye-doped optical fibers 1 oriented in one direction (Y direction) on a flat plate 2 to the other direction (X direction). They are arranged closely in the direction (direction).

なお、符号3は、並べられた螢光色素ドープ光ファイバ
1の一端面側に配置されたラインセンザ型光電変換素子
3を示す。
Note that the reference numeral 3 indicates a line sensor type photoelectric conversion element 3 disposed on one end surface side of the fluorescent dye-doped optical fibers 1 arranged in a row.

このような受光ヘッドでは、光がX方向から入射すると
、この光が入射した螢光色素ドープ光フアイバ1内での
み螢光色素が発光し、発光した光が螢光色素ドープ光フ
ァイバlの端面に導かれ、端面から出射される。螢光色
素ドープ光ファイバ1の端面から出射された光をライン
センザ型光電変換素子3によって電気信号に光電変換す
ることにより、光のX方向の入射位置を検出することが
できる。
In such a light receiving head, when light is incident from the X direction, the fluorescent dye emits light only within the fluorescent dye-doped optical fiber 1 into which the light has entered, and the emitted light is transmitted to the end face of the fluorescent dye-doped optical fiber l. The light is guided by the beam and emitted from the end face. By photoelectrically converting the light emitted from the end face of the fluorescent dye-doped optical fiber 1 into an electric signal by the line sensor type photoelectric conversion element 3, the incident position of the light in the X direction can be detected.

第2図(a)および(b)は、本発明の第2実施例に係
る受光ヘットを示す斜視図および断面図である。この受
光ヘッドは、薄い紙などの物質mを透過した光の指向性
を検出するためのものであり、半球面体4の内面に多数
本の螢光色素ドープ光ファイバ1を同心的にリング状に
並べたものである。なお、半球面体4の一部には孔また
は溝(図示せず)が穿設されており、この孔または溝を
介して螢光色素ドープ光ファイバlの両端が半球面体4
外に導かれていて、螢光色素ドープ光ファイバlの一端
が複数本ずつまとめて図示しない光電変換素子に光学的
に接続されている。
FIGS. 2(a) and 2(b) are a perspective view and a sectional view showing a light receiving head according to a second embodiment of the present invention. This light receiving head is for detecting the directivity of light transmitted through a material m such as thin paper, and has a large number of fluorescent dye-doped optical fibers 1 arranged concentrically in a ring shape on the inner surface of a hemispherical body 4. It is arranged. Note that a hole or a groove (not shown) is formed in a part of the hemispherical body 4, and both ends of the fluorescent dye-doped optical fiber l are connected to the hemispherical body 4 through this hole or groove.
A plurality of fluorescent dye-doped optical fibers 1 are guided to the outside and one end thereof is optically connected to a photoelectric conversion element (not shown).

このような受光ヘッドでは、物質mに照射され物質mを
透過した光は、半球面体4の内面に同心的にリング状に
並べられた螢光色素ドープ光ファイバlの側面に入射さ
れ、光が入射した螢光色素ドープ光フアイバ1内でのみ
螢光色素が発光し、発光した光が端面に導かれ、光電変
換素子(図示せず)によって電気信号に光電変換されて
、透過光の指向性が検出される。
In such a light receiving head, light that has been irradiated onto a substance m and transmitted through the substance m is incident on the side surface of a fluorescent dye-doped optical fiber l arranged concentrically in a ring shape on the inner surface of the hemispherical body 4, and the light is The fluorescent dye emits light only within the incident fluorescent dye-doped optical fiber 1, and the emitted light is guided to the end face and photoelectrically converted into an electric signal by a photoelectric conversion element (not shown), thereby changing the directivity of the transmitted light. is detected.

第3図は、本発明の第3実施例に係る受光ヘッドを示す
斜視図である。この受光ヘッドは、直線走査された光を
物質mに照射させその透過光の指向性を検出するための
ものであり、半円筒体5の内面に沿って軸長方向を向い
た多数本の螢光色素ドープ光ファイバ1を密に並べたも
のである。螢光色素ドープ光ファイバ1の一端は、複数
本ずつまとめて光電変換素子P I)に光学的に接続さ
れている。
FIG. 3 is a perspective view showing a light receiving head according to a third embodiment of the present invention. This light-receiving head is for irradiating linearly scanned light onto a substance m and detecting the directivity of the transmitted light. Photodye-doped optical fibers 1 are arranged closely. One end of each of the fluorescent dye-doped optical fibers 1 is optically connected to a photoelectric conversion element PI).

このような受光ヘッドでは、物質mを透過した光は、半
円筒体5の内面に軸長方向を向いて密に並べられた螢光
色素ドープ光ファイバ1の側面に入射され、光が入射し
た螢光色素ドープ光フアイバ1内でのみ螢光色素が発光
し、発光した光が端面に導かれ、光電変換素子PDによ
って電気信号に光電変換されて、透過光の指向性が検出
される。
In such a light-receiving head, the light transmitted through the substance m is incident on the side surface of the fluorescent dye-doped optical fibers 1, which are arranged closely in the axial direction on the inner surface of the semi-cylindrical body 5. The fluorescent dye emits light only within the fluorescent dye-doped optical fiber 1, the emitted light is guided to the end face, photoelectrically converted into an electric signal by the photoelectric conversion element PD, and the directivity of the transmitted light is detected.

第4図は、本発明の第4実施例に係る受光ヘッドを示す
斜視図である。本実施例の受光へノドは、光を物質mに
照射させその反射光の指向性を検出するためのものであ
り、第2図(a)および(b)に示した受光ヘッドを半
球面体4の中心位置に透孔4aを穿設して上下に反転さ
せた形状を有している。
FIG. 4 is a perspective view showing a light receiving head according to a fourth embodiment of the present invention. The light-receiving nozzle of this embodiment is for irradiating light onto a substance m and detecting the directivity of the reflected light, and the light-receiving head shown in FIGS. The hole 4a is formed at the center of the hole 4a, and the shape is inverted vertically.

このような受光ヘッドでは、透孔4aより光を入射さセ
ると、入射した光が物質mに照射され、その反射光が入
射された螢光色素ドープ光フアイバ1内でのみ螢光色素
が発光し、発光した光が端面に導かれ、光電変換素子(
図示せず)によって電気信号に光電変換されて、反射光
の指向性が検出される。
In such a light receiving head, when light is incident through the through hole 4a, the incident light is irradiated onto the substance m, and the fluorescent dye is emitted only within the fluorescent dye-doped optical fiber 1 through which the reflected light is incident. It emits light, and the emitted light is guided to the end surface, and the photoelectric conversion element (
(not shown), the reflected light is photoelectrically converted into an electric signal, and the directivity of the reflected light is detected.

第5図は、本発明の第5実施例に係る受光ヘッドを示す
斜視図である。この受光ヘッドは、直線走査された光を
物質mに照射させその反射光の指向性を検出するための
ものであり、第3図に示した受光ヘッドの半円筒体5を
さらに2分割して2つの4分割円筒体5aおよび5bと
し、4分割円筒体5aおよび5bを上下に反転させて若
干の間隔を介して配置するようにしたものである。
FIG. 5 is a perspective view showing a light receiving head according to a fifth embodiment of the present invention. This light-receiving head is for irradiating linearly scanned light onto a material m and detecting the directivity of the reflected light.The semi-cylindrical body 5 of the light-receiving head shown in FIG. 3 is further divided into two. There are two 4-part cylindrical bodies 5a and 5b, which are inverted vertically and arranged with a slight gap between them.

このような受光ヘッドでは、モータ6に取り付けられた
反射ミラー7の回転によって直線走査された照射光を4
分割円筒体5aおよび5b間を介して物質mに照射させ
ると、物質mによって反射された光が4分割円筒体5a
および5bの内面に軸長方向に密に並べられた螢光色素
ドープ光ファイバ1の側面に入射され、光が入射した螢
光色素ドープ光フアイバ1内でのみ螢光色素が発光し、
端面に光が導かれ、光電変換素子(図示せず)によって
電気信号に光電変換されて、反射光の指向性が検出され
る。
In such a light receiving head, the irradiation light linearly scanned by the rotation of the reflection mirror 7 attached to the motor 6 is
When the material m is irradiated through the space between the divided cylindrical bodies 5a and 5b, the light reflected by the substance m is transmitted to the 4-divided cylindrical body 5a.
and the side surface of the fluorescent dye-doped optical fibers 1 which are arranged densely in the axial direction on the inner surface of 5b, and the fluorescent dye emits light only within the fluorescent dye-doped optical fibers 1 into which the light is incident.
Light is guided to the end face, photoelectrically converted into an electric signal by a photoelectric conversion element (not shown), and the directivity of the reflected light is detected.

第6図(a)および(b)は、本発明の第6実施例に係
る受光ヘッドを示す斜視図および端面図である。この受
光ヘッドは、第1図に示すように平面状に並べられた螢
光色素ドープ光ファイバ1を縦向きと横向きとに二段に
重ねるようにしたものであり、螢光色素ドープ光ファイ
バ1を二段に重ねることによって光の位置を二次元的に
検出するものである。
FIGS. 6(a) and 6(b) are a perspective view and an end view of a light receiving head according to a sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this light-receiving head has fluorescent dye-doped optical fibers 1 arranged in a plane and stacked in two stages vertically and horizontally. The position of the light is detected two-dimensionally by stacking them in two stages.

このような受光ヘッドでは、光が入射すると、縦横に並
べられた螢光色素ドープ光ファイバ1のうちの☆印の行
と列との螢光色素ドープ光ファイバlの端面だけから検
出光を取り出すことができる。そして、螢光色素ドープ
光ファイバ1の端面に接続されたラインセンサ型光電変
換素子3により検出光を電気信号に光電変換することに
より、光が入射された光点の位置をxyの座標情報とし
て検出することができる。
In such a light-receiving head, when light is incident, the detection light is extracted only from the end face of the fluorescent dye-doped optical fibers l in the rows and columns marked with ☆ out of the fluorescent dye-doped optical fibers 1 arranged vertically and horizontally. be able to. Then, by photoelectrically converting the detected light into an electrical signal by the line sensor type photoelectric conversion element 3 connected to the end face of the fluorescent dye-doped optical fiber 1, the position of the light spot where the light is incident is converted into xy coordinate information. can be detected.

第7図は、本発明の第7実施例に係る受光ヘッドを示す
正面図である。この受光ヘッドは、第6図(a)および
(b)に示した受光ヘッドの二段に重ねて配置された螢
光色素ドープ光ファイバ1とは異なり、横行と縦列との
螢光色素ドープ光ファイバ1を織物状に編み合わせたも
のであり、螢光色素ドープ光ファイバ1を織物状に編み
合わせることによって光の位置を二次元的に検出するよ
うにしたものである。
FIG. 7 is a front view showing a light receiving head according to a seventh embodiment of the present invention. This light-receiving head differs from the fluorescent dye-doped optical fibers 1 arranged in two stages in the light-receiving head shown in FIGS. The fibers 1 are knitted together in a woven fabric, and the position of light can be detected two-dimensionally by weaving the fluorescent dye-doped optical fibers 1 together in a woven fabric.

このように構成された受光ヘッドでも、光点の位置をX
Yの座標情報として取り出すことができることはいうま
でもない。
Even with the light receiving head configured in this way, the position of the light spot is
Needless to say, it can be extracted as Y coordinate information.

なお、上記各実施例では、各種の受光ヘッドの構成およ
び作用について説明したが、受光ヘッドにおける螢光色
素ドープ光ファイバ1の形状および配列は、受光ヘッド
の使用目的に合わせて自由に変更できることはいうまで
もない。例えば、受光ヘッドの形状が二次元的(平面的
)である場合には、螢光色素ドープ光ファイバ1は、平
面状。
In each of the above embodiments, the configurations and functions of various light-receiving heads have been explained, but it is understood that the shape and arrangement of the fluorescent dye-doped optical fibers 1 in the light-receiving head can be freely changed according to the intended use of the light-receiving head. Needless to say. For example, when the light-receiving head has a two-dimensional (planar) shape, the fluorescent dye-doped optical fiber 1 has a planar shape.

平面を組み合わせた形状1円筒面状、非円筒面状球面状
、非球面状等のいずれの形状にすることもできる。また
、螢光色素ドープ光ファイバ1の配列態様も、直線2円
形、楕円形、放物線2双曲線等のいずれであってもよい
Shape 1 combining planes: Any shape such as cylindrical, non-cylindrical, spherical, or aspherical can be used. Further, the arrangement of the fluorescent dye-doped optical fibers 1 may be any of two straight lines, two circles, an ellipse, two parabolas and two hyperbolas.

また、上記各実施例では、光の指向性や位置を検出する
各種の受光ヘッドを例にとって説明したが、光の強さ(
有無)を検出する受光ヘッドについても本発明が同様に
適用可能であることはいうまでもない。
In addition, in each of the above embodiments, various light receiving heads that detect the directionality and position of light are explained as examples, but the intensity of light (
It goes without saying that the present invention is similarly applicable to a light-receiving head that detects the presence or absence of light.

さらに、上記各実施例では、光電変換素子が光学的に接
続される螢光色素ドープ光ファイバ1の端面とは反対側
の端面については開放したままとして特に言及しなかっ
たが、螢光色素ドープ光ファイバ1の両端面に光電変換
素子を各々接続することや、両端面をそれぞれまとめて
光電変換素子に接続することも考えられる。あるいは、
螢光色素ドープ光ファイバ1の端面とは反対側の端面に
反射材を塗布したりスパフタリングしたりして鏡面加工
を施すことにより、光電変換素子に接続される端面から
出射される光量を増やすようにすることもできる。
Further, in each of the above embodiments, the end face of the fluorescent dye-doped optical fiber 1 opposite to the end face of the optical fiber 1 to which the photoelectric conversion element is optically connected was left open and was not specifically mentioned. It is also conceivable to connect a photoelectric conversion element to both end faces of the optical fiber 1, or to connect both end faces together to a photoelectric conversion element. or,
The amount of light emitted from the end face connected to the photoelectric conversion element can be reduced by mirror-finishing the end face opposite to the end face of the fluorescent dye-doped optical fiber 1 by applying a reflective material or sputtering. You can also increase it.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、受光素子として
螢光色素ドープ光ファイバを用いたことにより、多数の
光電変換素子を用いる場合に比べて受光ヘッドの構造が
簡単になり、立体的(3次元的)な光の指向性や位置を
検出する場合でも受光ヘッドを容易にかつ安価に製作す
ることができるという効果がある。
As explained above, according to the present invention, by using a fluorescent dye-doped optical fiber as a light-receiving element, the structure of the light-receiving head is simpler than when using a large number of photoelectric conversion elements, and three-dimensional ( Even when detecting the directivity or position of three-dimensional light, the light receiving head can be manufactured easily and at low cost.

また、螢光色素ドープ光ファイバの側面から光を入射す
ることができるので、従来の光ファイバの端面から光を
入射する場合に比べても、光ファイバ1本当たりの受光
面積が格段的に大きくとれるようになり、使用する光フ
ァイバの本数が少なくてすみ、受光ヘッドの構造が簡単
になるとともに価格を安価にすることができる効果があ
る。
In addition, since light can be input from the side of the fluorochrome-doped optical fiber, the light-receiving area per optical fiber is significantly larger than when light is input from the end face of conventional optical fibers. This has the effect that the number of optical fibers used can be reduced, the structure of the light receiving head can be simplified, and the price can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例に係る受光ヘットを示す斜
視図、 第2図(a)および(b)は本発明の第2実施例に係る
受光ヘッドを示す斜視図および断面図、第3図は本発明
の第3実施例に係る受光ヘッドを示す斜視図、 第4図は本発明の第4実施例に係る受光ヘッドを示す斜
視図、 第5図は本発明の第5実施例に係る受光ヘットを示す斜
視図、 第6図(a)および(b)は本発明の第6実施例に係る
受光ヘッドの斜視図および端面図、第7図は本発明の第
7実施例に係る受光ヘット′を示ず正面図、 第8図(a)および(b)は本発明の受光ヘッドにおい
て受光素子として用いられる螢光色素ト−プ光ファイバ
の作用を説明する側断面図および端面図、 第9図(a)および(b)は従来の光ファイバの作用を
説明する側断面図および端面図、第1O図は従来の受光
ヘットの一例を示す図、第11図は従来の受光ヘノ(・
の他の例を示す図、第12図は第10閣に示した受光ヘ
ッドを立体的にした場合の従来の受光へノドの一例を示
す斜視図、 第13図は直線走査された照射光による物質の透過光の
指向性を調べる従来の受光ヘッドの一例を示す斜視図で
ある。 図において、 1・・・螢光色素トープ光ファイバ、 1a・・コア、 1b・・クラット”、 2・・・平板、 3・・・ラインセンサ型光電変換素子、4・・・半球面
体、 4a・・透孔、 5・・・半円筒体、 5a、5b・4分割円筒体、 6・・・モータ、 7 ・・反射ミラ PD・・光電変換素子である。
FIG. 1 is a perspective view showing a light receiving head according to a first embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) and (b) are a perspective view and a sectional view showing a light receiving head according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing a light receiving head according to a third embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a light receiving head according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a fifth embodiment of the present invention. FIG. 6(a) and (b) are perspective views and end views of a light receiving head according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a seventh embodiment of the present invention. 8(a) and 8(b) are side sectional views illustrating the action of the fluorescent dye tope optical fiber used as the light receiving element in the light receiving head of the present invention, and FIGS. 9(a) and 9(b) are a side sectional view and an end view illustrating the operation of a conventional optical fiber, FIG. 1O is a diagram showing an example of a conventional light receiving head, and FIG. 11 is a conventional Light receiving heno (・
Figure 12 is a perspective view showing an example of the conventional light receiving head when the light receiving head shown in Figure 10 is made three-dimensional. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a conventional light-receiving head for examining the directivity of transmitted light through a substance. In the figure, 1... Fluorescent dye tope optical fiber, 1a... Core, 1b... Crut", 2... Flat plate, 3... Line sensor type photoelectric conversion element, 4... Hemisphere, 4a ...Through hole, 5...Semi-cylindrical body, 5a, 5b, 4-part cylinder, 6...Motor, 7...Reflection mirror PD...Photoelectric conversion element.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)側面から入力された光によりコアにドープされた
螢光色素を発光させ発光した光を端面に導く螢光色素ド
ープ光ファイバを受光素子として使用することを特徴と
する受光ヘッド。
(1) A light-receiving head characterized in that a fluorescent dye-doped optical fiber is used as a light-receiving element by causing a fluorescent dye doped in the core to emit light by light input from a side surface and guiding the emitted light to an end face.
(2)前記螢光色素ドープ光ファイバが2次元的に並べ
られていることを特徴とする請求項1記載の受光ヘッド
(2) The light receiving head according to claim 1, wherein the fluorescent dye-doped optical fibers are arranged two-dimensionally.
(3)前記螢光色素ドープ光ファイバが2次元的に並べ
られて二段に重ねられていることを特徴とする請求項1
記載の受光ヘッド。
(3) Claim 1 characterized in that the fluorescent dye-doped optical fibers are two-dimensionally arranged and stacked in two stages.
Light receiving head as described.
(4)前記螢光色素ドープ光ファイバが織物状に編み合
わされていることを特徴とする請求項1記載の受光ヘッ
ド。
(4) The light-receiving head according to claim 1, wherein the fluorescent dye-doped optical fibers are interwoven into a fabric.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000088604A (en) * 1998-09-11 2000-03-31 Mitsutoyo Corp Optical type encoder
DE10037981B4 (en) * 1999-08-06 2017-10-19 Mitutoyo Corporation Displacement measuring device

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