JPH05248821A - Optical fiber sensor head and optical fiber sensor using the head - Google Patents

Optical fiber sensor head and optical fiber sensor using the head

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Publication number
JPH05248821A
JPH05248821A JP8338792A JP8338792A JPH05248821A JP H05248821 A JPH05248821 A JP H05248821A JP 8338792 A JP8338792 A JP 8338792A JP 8338792 A JP8338792 A JP 8338792A JP H05248821 A JPH05248821 A JP H05248821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
sensor head
light
fiber sensor
reflecting surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP8338792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Arata Nakamura
新 中村
Junichi Takagi
潤一 高木
Norisada Horie
教禎 堀江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP8338792A priority Critical patent/JPH05248821A/en
Publication of JPH05248821A publication Critical patent/JPH05248821A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a side-view-type optical fiber sensor head, wherein the number of parts is small, the constitution is simple and the assembling and the adjustment are easy, and an optical fiber sensor using this optical fiber sensor head. CONSTITUTION:Detecting light 1, which is propagated in an optical fiber 13, is reflected from a reflecting surface 15 at a specified angle and emitted from a detecting window 16. A notch 18, which has a specified angle relation with the reflecting surface, is provided in a holder 14. A sensor head 10 can be readily provided and adjusted without adjusting the optical axis of the detecting light 1. The sensor head 10 can be used not only for light projection but also for light reception.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを用いたサ
イドビュータイプのセンサヘッドと、そのセンサヘッド
を適用した光ファイバセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a side-view type sensor head using an optical fiber and an optical fiber sensor to which the sensor head is applied.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光ファイバを用いた光電センサヘ
ッドには、例えば特開平1−26707号公報や特開平
1−26708号公報に示されるようなサイドビュータ
イプのものが提案されている。そのサイドビュータイプ
の光ファイバセンサヘッドの従来例について図10及び
図11を参照して説明する。図10及び図11は、セン
サヘッド100の構成を示し、(a)は、そのセンサヘ
ッド100の先端から長手方向に見た横側面図、(b)
は、縦断面図である。図10に示す第1従来例では、光
ファイバ103が、その端部において、保持スリーブ1
04に被装され、さらに、その保持スリーブ104内に
は、光ファイバ103の出射口103aと対向する位置
に反射面105を有する反射体107が配設されてい
る。そして、反射面105が外部を臨むように保持スリ
ーブ104に検出窓106が形成されている。
2. Description of the Related Art Hitherto, as a photoelectric sensor head using an optical fiber, there has been proposed a side-view type head as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-26707 and 1-26708. A conventional example of the side-view type optical fiber sensor head will be described with reference to FIGS. 10 and 11 show the configuration of the sensor head 100, (a) is a lateral side view seen from the tip of the sensor head 100 in the longitudinal direction, (b).
FIG. 4 is a vertical sectional view. In the first conventional example shown in FIG. 10, the optical fiber 103 has the holding sleeve 1 at its end.
Further, inside the holding sleeve 104, a reflector 107 having a reflecting surface 105 is disposed at a position facing the emission port 103a of the optical fiber 103. A detection window 106 is formed in the holding sleeve 104 so that the reflection surface 105 faces the outside.

【0003】一方、図11に示す第2従来例は、反射面
105及び検出窓106を有する先端キャップ108
が、保持スリーブ104の先端に連接され、前記の第1
従来例と同様の機能を有するセンサヘッド100を構成
したものである。
On the other hand, the second conventional example shown in FIG. 11 has a tip cap 108 having a reflecting surface 105 and a detection window 106.
Is connected to the tip of the holding sleeve 104, and the first
The sensor head 100 has the same function as that of the conventional example.

【0004】上記した第1,2従来例の構成により、光
ファイバ103内を伝搬された検出光1は、光ファイバ
103の出射口103aからセンサヘッド100内の反
射面105に照射され、その反射面105によって、光
軸の方向が導光路に対して直角になるように変えられた
後、出射窓106からセンサヘッド100の外部へ出射
される。これにより、検出対象が狭い空間内にある場合
であっても、保持スリーブ104、及び先端キャップ1
08を挿入できるスペースさえあれば、検出作業を行う
ことができる。
With the configurations of the first and second conventional examples described above, the detection light 1 propagated in the optical fiber 103 is irradiated from the emission port 103a of the optical fiber 103 to the reflection surface 105 in the sensor head 100, and its reflection. The surface 105 changes the direction of the optical axis so as to be perpendicular to the light guide path, and then the light is emitted from the emission window 106 to the outside of the sensor head 100. Thereby, even when the detection target is in a narrow space, the holding sleeve 104 and the tip cap 1
The detection work can be performed as long as there is a space in which 08 can be inserted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来例では、反射面105を有する反射体107もしく
は先端キャップ108が、保持スリーブ104と別の部
材で構成されているので、部品点数が多くなり、また、
保持スリーブ104及び先端キャップ108が円柱状で
あるために、検出光1の光軸を所定の方向に調整するた
めの反射面105の組み立てが難しく、且つ繁雑であっ
た。しかも、その調整は、本センサヘッドを使用する現
場において、センサヘッドを装着する度に必要となるの
で、検出作業における時間的なロスが大きかった。
However, in the above-mentioned conventional example, since the reflector 107 having the reflecting surface 105 or the tip cap 108 is constituted by a member different from the holding sleeve 104, the number of parts is increased. ,Also,
Since the holding sleeve 104 and the tip cap 108 are cylindrical, it is difficult and complicated to assemble the reflecting surface 105 for adjusting the optical axis of the detection light 1 in a predetermined direction. In addition, the adjustment is required every time the sensor head is mounted in the field where the sensor head is used, so that the time loss in the detection work is large.

【0006】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、より少ない部品で構成され、
しかも、組み立てや、使用箇所への設置が容易なサイド
ビュータイプの光ファイバセンサヘッド及びそのセンサ
ヘッドを適用したセンサを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and is composed of fewer parts,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a side-view type optical fiber sensor head which is easy to assemble and install at a place of use and a sensor to which the sensor head is applied.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、入出射光を伝搬する光フ
ァイバと、その光ファイバの端部が挿入される円筒状空
洞を有した保持部材とからなり、前記保持部材は、その
内壁に一体的に形成され、前記光ファイバの端面に対向
すると共に円筒軸方向に対して傾斜した反射面と、該保
持部材の外壁に形成され、前記反射面と所定の角度関係
を有する位置決め用の切り欠きとを有したことを特徴と
する光ファイバセンサヘッドである。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 has an optical fiber for propagating incoming and outgoing light, and a cylindrical cavity into which an end of the optical fiber is inserted. The holding member is integrally formed on the inner wall of the holding member, and is formed on the outer wall of the holding member and the reflecting surface facing the end face of the optical fiber and inclined with respect to the cylindrical axis direction. An optical fiber sensor head having a positioning notch having a predetermined angular relationship with the reflecting surface.

【0008】また、請求項2記載の発明は、光ファイバ
の端部と反射面との間にコリメート光学系を配設したこ
とを特徴とする請求項1記載の光ファイバセンサヘッド
である。
The invention according to claim 2 is the optical fiber sensor head according to claim 1, characterized in that a collimating optical system is arranged between the end of the optical fiber and the reflecting surface.

【0009】さらに、請求項3記載の発明は、請求項1
もしくは請求項2記載の光ファイバセンサヘッドを備え
たことを特徴とする光ファイバセンサである。
Further, the invention according to claim 3 is the same as claim 1.
Alternatively, an optical fiber sensor including the optical fiber sensor head according to claim 2 is provided.

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載の構成によれば、光ファイバセン
サヘッドから投光する場合は、光ファイバ内を伝搬され
た出射光が、光ファイバの端部からセンサヘッド内の反
射面に照射され、その反射面によって、光軸の方向が導
光路に対して所定の角度で変えられた後、同センサヘッ
ドの外部へ出射される。一方、同光ファイバセンサヘッ
ドによって受光する場合は、センサヘッドの内部へ入射
された検出光が、反射面に照射され、投光時と同様に反
射面によって、光軸の方向が導光路に対して所定の角度
で変えられた後、光ファイバの端部から光ファイバ内に
入って伝搬される。
According to the structure of claim 1, when the light is projected from the optical fiber sensor head, the outgoing light propagated in the optical fiber is applied to the reflection surface in the sensor head from the end of the optical fiber. The reflecting surface changes the direction of the optical axis with respect to the light guide path at a predetermined angle, and then the light is emitted to the outside of the sensor head. On the other hand, when light is received by the same optical fiber sensor head, the detection light incident inside the sensor head is irradiated on the reflection surface, and the direction of the optical axis is directed to the light guide path by the reflection surface as in the case of projection. After being changed by a predetermined angle, the light enters the optical fiber from the end of the optical fiber and propagates.

【0011】さらに、請求項2記載の構成によれば、セ
ンサヘッド内において、光ファイバの端部と反射面との
間に配設されたコリーメート光学系により、入出射光が
平行ビームに整形される。
According to the second aspect of the invention, the collimate optical system arranged between the end of the optical fiber and the reflecting surface in the sensor head shapes the incident and outgoing light into parallel beams. ..

【0012】また、請求項3記載の構成によれば、小さ
いスペース内にセンサヘッドを配設できる。
According to the third aspect of the invention, the sensor head can be arranged in a small space.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の第1及至第7実施例につい
て、図面を参照して説明する。図1及至図8は、光ファ
イバセンサヘッドの構成を示したものであり、(a)
は、そのセンサヘッドを先端から長手方向に見た横側面
図、(b)は縦断面図である。なお、各図面において、
同じ機能を有する構成要素には、同一の符号を付してい
る。
The first to seventh embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 8 show the configuration of the optical fiber sensor head, and (a)
FIG. 3A is a lateral side view of the sensor head as seen in the longitudinal direction from the tip, and FIG. In each drawing,
Components having the same function are designated by the same reference numerals.

【0014】はじめに、請求項1記載の発明に対応した
実施例について、図1を参照して説明する。同図におい
て、円柱部14aと円筒部14bからなるホルダ14の
円筒部14b内に、光ファイバ13が挿通されている。
その光ファイバ13は、検出光1を伝搬するためのコア
11、クラッド12を有している。ホルダ円柱部14a
には、光ファイバ13の光出射口13aと対向するとと
もに円筒部14bの円筒軸方向に対して所定角度で傾斜
する反射面15が形成され、さらに、その反射面15が
外部を臨むようにホルダ14の外壁に検出窓16が形成
されている。また、ホルダ円筒部14aの先端には、本
センサヘッド10を所定箇所に設置するための切り欠き
として、前記反射面15と所定の角度関係を有するDカ
ット部18が設けられている。
First, an embodiment corresponding to the invention described in claim 1 will be described with reference to FIG. In the figure, the optical fiber 13 is inserted into the cylindrical portion 14b of the holder 14 including the cylindrical portion 14a and the cylindrical portion 14b.
The optical fiber 13 has a core 11 and a clad 12 for propagating the detection light 1. Holder cylinder part 14a
Is formed with a reflecting surface 15 that faces the light exit port 13a of the optical fiber 13 and is inclined at a predetermined angle with respect to the cylindrical axis direction of the cylindrical portion 14b. Further, the reflecting surface 15 faces the outside. A detection window 16 is formed on the outer wall of 14. Further, a D-cut portion 18 having a predetermined angular relationship with the reflecting surface 15 is provided at the tip of the holder cylindrical portion 14a as a notch for installing the sensor head 10 at a predetermined location.

【0015】上記の反射面15及び検出窓16は、図示
するように、ホルダ14の中央部分に所定の方向から切
削工具2を当接して形成する。その切削工具2が超硬素
材であれば、切削面をそのまま鏡面として用いることが
でき、そうでない場合は、切削後に研磨することにより
鏡面を得て反射面15とする。また、前記Dカット部1
8についても、同様に切削工具2を用いて形成する。
The reflecting surface 15 and the detecting window 16 are formed by abutting the cutting tool 2 from a predetermined direction on the central portion of the holder 14, as shown in the drawing. If the cutting tool 2 is a cemented carbide material, the cut surface can be used as it is as a mirror surface. If not, the mirror surface is obtained by polishing after cutting and is used as the reflection surface 15. Also, the D cut portion 1
8 is similarly formed using the cutting tool 2.

【0016】このように、反射面15、検出窓16、及
びDカット部18は、ホルダ14に一体的に形成される
ので、図10,11に示した前記第1及び第2従来例の
ように、反射面15と検出窓16との配置調整作業が不
要となる。しかも、同じ工具2を用いて切削加工される
ことにより、それぞれの形成位置がずれにくく、検出光
1の光軸を容易に所定の方向に設定することができる。
As described above, since the reflecting surface 15, the detection window 16 and the D-cut portion 18 are integrally formed on the holder 14, they are the same as those of the first and second conventional examples shown in FIGS. Moreover, the work of adjusting the arrangement of the reflection surface 15 and the detection window 16 is not necessary. Moreover, by cutting using the same tool 2, the respective forming positions are unlikely to shift, and the optical axis of the detection light 1 can be easily set in a predetermined direction.

【0017】一方、本センサヘッド10を装着する時
は、その装着箇所において、前記Dカット部18を設け
たホルダ14の断面形状に応じた設置穴を形成し、その
設置穴にホルダ14を挿通することにより、センサヘッ
ド10を設置する。
On the other hand, when the sensor head 10 is mounted, a mounting hole corresponding to the cross-sectional shape of the holder 14 provided with the D cut portion 18 is formed at the mounting position, and the holder 14 is inserted into the mounting hole. By doing so, the sensor head 10 is installed.

【0018】上記の構成により、光ファイバ13内を伝
搬された検出光1は、光ファイバ13の出射口13aか
ら反射面15に照射され、その反射面15によって、光
軸の方向が光ファイバ13内の導光路に対して所定の角
度に変えられた後、検出窓16からセンサヘッド10の
外部へ出射され、検出対象に投光される。
With the above structure, the detection light 1 propagating in the optical fiber 13 is emitted from the emission port 13a of the optical fiber 13 to the reflecting surface 15, and the reflecting surface 15 causes the optical axis direction of the optical fiber 13. After being changed to a predetermined angle with respect to the inner light guide path, the light is emitted from the detection window 16 to the outside of the sensor head 10 and projected onto the detection target.

【0019】次に、同じく請求項1記載の発明に対応し
た第2実施例について、図2を参照して説明する。本実
施例では、光ファイバセンサヘッド10の外形は第1実
施例と同様であるが、ホルダ14は、プラスチックもし
くは金属の成形品により構成されている。ホルダ14が
プラスチックの場合は、反射面15にはメッキもしくは
蒸着により、鏡面を形成する必要がある。また、ホルダ
14が金属である場合は、反射面15を軽く研磨するこ
とにより鏡面を得ることができる。
Next, a second embodiment corresponding to the invention described in claim 1 will be described with reference to FIG. In this embodiment, the outer shape of the optical fiber sensor head 10 is the same as that of the first embodiment, but the holder 14 is made of a plastic or metal molded product. When the holder 14 is made of plastic, it is necessary to form a mirror surface on the reflection surface 15 by plating or vapor deposition. When the holder 14 is made of metal, a mirror surface can be obtained by lightly polishing the reflecting surface 15.

【0020】なお、前記第1及び第2実施例では、セン
サヘッド10の設置を容易にするために、切り欠きとし
てDカット部18を設けたが、この切り欠きは、ホルダ
14の片側をD字状に部分カットしたもののみならず、
図3に示すように両側を部分カットしたり、さらには、
図4に示すようにホルダ14の両側を長手方向に全面カ
ットして形成してもよい。
In the first and second embodiments, the D-cut portion 18 is provided as a notch in order to facilitate the installation of the sensor head 10. However, this notch has a D-cut on one side of the holder 14. Not only partially cut into a letter shape,
Partially cut both sides as shown in Figure 3,
As shown in FIG. 4, both sides of the holder 14 may be formed by cutting the entire surface in the longitudinal direction.

【0021】続いて、請求項1記載の発明の第3実施例
について、図5を参照して説明する。本実施例は、角柱
状のホルダ14により、センサヘッド10が構成された
例である。ホルダ14は、角柱部14aと角筒部14b
とからなり、角筒部14bには、円筒状の空洞が形成さ
れて、その空洞内に光ファイバ13が挿通されている。
この角柱状ホルダ14は、第1実施例に示した切削加
工、もしくは、第2実施例に示した成形加工のいずれの
方法でも形成が可能である。本センサヘッド10の用途
によっては、このような角柱状の構成の方が、使用箇所
に設置し易い場合がある。
Next, a third embodiment of the invention described in claim 1 will be described with reference to FIG. The present embodiment is an example in which the sensor head 10 is constituted by the prismatic holder 14. The holder 14 includes a prism portion 14a and a prism tube portion 14b.
And a cylindrical cavity is formed in the rectangular tube portion 14b, and the optical fiber 13 is inserted into the cavity.
The prismatic holder 14 can be formed by either the cutting process shown in the first embodiment or the forming process shown in the second embodiment. Depending on the intended use of the sensor head 10, such a prismatic configuration may be easier to install at the place of use.

【0022】次に、請求項2記載の発明に対応する第4
実施例について、図6を参照して説明する。本実施例
は、検出光1の導光路上にコリメート光学系を適用した
ものである。ホルダ14内において、光ファイバ13の
光出射口13aと反射面15との間に、コリメートレン
ズユニット61が配設されている。このレンズユニット
61は、検出光1をビーム化するための屈折率分布型レ
ンズ62と、そのレンズ62の光出射口13aと対向す
る面に設けられたスリット部材63とから構成されてお
り、そのスリット部材63には、検出光1を通過させる
微小穴64が形成されている。
Next, a fourth aspect corresponding to the invention of claim 2
An example will be described with reference to FIG. In this embodiment, a collimating optical system is applied on the light guide path of the detection light 1. In the holder 14, a collimator lens unit 61 is arranged between the light emitting port 13 a of the optical fiber 13 and the reflecting surface 15. The lens unit 61 is composed of a gradient index lens 62 for converting the detection light 1 into a beam, and a slit member 63 provided on the surface of the lens 62 facing the light exit port 13a. The slit member 63 has a minute hole 64 for allowing the detection light 1 to pass therethrough.

【0023】上記の構成により、検出光1は、光ファイ
バ13内を伝搬され、光出射口13aから出射された
後、スリット部材63及び屈折率分布型レンズ62を通
過することによってコリメートされ、細いビームに整形
されて、反射面15に照射される。その後は、前記第1
及至第3実施例と同様に、反射面15によって、検出光
1の光軸の方向が変えられ、検出窓16から検出対象に
投光される。
With the above structure, the detection light 1 propagates in the optical fiber 13, is emitted from the light emission port 13a, and then is collimated by passing through the slit member 63 and the gradient index lens 62 to be thin. The light is shaped into a beam and is applied to the reflecting surface 15. After that, the first
As in the third to third embodiments, the direction of the optical axis of the detection light 1 is changed by the reflecting surface 15, and the detection light is projected from the detection window 16 onto the detection target.

【0024】本実施例のように、検出光1をコリメート
することにより、光ノイズを減少させるとともに、検出
光1の指向性を向上させることができるので、高い分解
能を有するセンサを構成することが可能となる。なお、
コリメートレンズとしては、上記のような屈折率分布型
レンズの他、一般的なレンズを用いることもできる。
By collimating the detection light 1 as in this embodiment, optical noise can be reduced and the directivity of the detection light 1 can be improved, so that a sensor having a high resolution can be constructed. It will be possible. In addition,
As the collimator lens, a general lens can be used in addition to the gradient index lens as described above.

【0025】次に、第5実施例について、図7を参照し
て説明する。本実施例は、前記第2実施例において、検
出窓16に透明の樹脂71を充填したものである。セン
サヘッド10を埃や塵等が多い環境で使用する場合に
は、その埃や塵等が、検出窓16からセンサヘッド10
の内部に侵入し、反射面15等に付着することがある。
埃や塵等が付着した反射面15では、反射率が低下した
り、検出光1が乱反射するので、センサの検出機能が劣
化するが、本実施例では、このような不具合が防止でき
る。
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is the same as the second embodiment except that the detection window 16 is filled with a transparent resin 71. When the sensor head 10 is used in an environment with a large amount of dust and dirt, the dust and dirt and the like can be detected from the detection window 16 through the sensor head 10.
May invade inside and adhere to the reflective surface 15 and the like.
On the reflecting surface 15 to which dust or dirt adheres, the reflectance decreases or the detection light 1 is diffusely reflected, so that the detection function of the sensor deteriorates, but in the present embodiment, such a problem can be prevented.

【0026】上述の第1及至第5実施例は、投光型のセ
ンサヘッドを示したが、請求項1もしくは請求項2記載
の発明は、投光型に限らず、例えば図8に示す第6実施
例のような反射型のセンサヘッドにも適用することが可
能である。この第6実施例によるセンサヘッド10にお
いては、ホルダ14内に、受光用の光ファイバ83が投
光用の光ファイバ13と併設されている。この受光用光
ファイバ83は、投光用光ファイバ13と同様に、コア
81とクラッド82からなり、その末端には、検出光1
を受け入れる入射口83aを有している。
Although the above-mentioned first to fifth embodiments show the light-projecting type sensor head, the invention according to claim 1 or 2 is not limited to the light-projecting type, and for example, is shown in FIG. It is also possible to apply to a reflective sensor head as in the sixth embodiment. In the sensor head 10 according to the sixth embodiment, the optical fiber 83 for receiving light is provided in the holder 14 along with the optical fiber 13 for projecting light. The light receiving optical fiber 83, like the light projecting optical fiber 13, is composed of a core 81 and a clad 82, and the detection light 1 is attached to the end thereof.
Has an entrance 83a for receiving the light.

【0027】そして、投光については、投光装置(図示
せず)から発せられた検出光1が、投光用光ファイバ1
3内を伝搬され、光ファイバ13の出射口13aから反
射面15に照射され、さらに、その反射面15によっ
て、光軸の方向が変えられた後、検出窓16からセンサ
ヘッド10の外部へ出射されて検出対象に投光される。
Regarding light projection, the detection light 1 emitted from a light projecting device (not shown) is the optical fiber 1 for light projection.
3 is radiated to the outside of the sensor head 10 through the detection window 16 after being propagated through the inside of the optical fiber 13 and irradiated to the reflecting surface 15 from the emitting port 13a of the optical fiber 13 and the direction of the optical axis is changed by the reflecting surface 15. Then, the light is projected onto the detection target.

【0028】一方、受光については、検出対象により反
射された検出光1が、検出窓16からセンサヘッド10
の内部に戻り、反射面15上で反射されることによっ
て、その光軸の方向が入射口83aに向くように導か
れ、入射口83aから受光用光ファイバ83に入射した
後、その光ファイバ83により、受光装置(図示せず)
まで伝搬される。
On the other hand, regarding the light reception, the detection light 1 reflected by the detection target passes through the detection window 16 and the sensor head 10.
Of the optical fiber 83 after being reflected on the reflection surface 15 and guided to the light entrance optical fiber 83 through the light entrance 83a. Light receiving device (not shown)
Is propagated to.

【0029】さらに、前記第1及至第5実施例は、投光
用と同様の構成により受光用としても用いることができ
る。すなわち、第1及至第5実施例における光ファイバ
13を受光用光ファイバとして構成することにより、検
出対象により反射された検出光1を、検出窓16、反射
面15を経て、光ファイバ13に入射させ、その光ファ
イバ13により、受光装置(図示せず)まで伝搬する。
Further, the above-mentioned first to fifth embodiments can be used for receiving light by the same structure as for projecting light. That is, by configuring the optical fiber 13 in the first to fifth embodiments as a light receiving optical fiber, the detection light 1 reflected by the detection target is incident on the optical fiber 13 via the detection window 16 and the reflection surface 15. Then, the optical fiber 13 propagates the light to a light receiving device (not shown).

【0030】以上に、請求項1及び請求項2記載の発明
による実施例を説明した。これらのセンサヘッドを用い
ることにより、検出対象が狭い空間内にある場合であっ
ても、ホルダ14を挿入できるスペースさえあれば、検
出作業を行うことができる。
The embodiments according to the inventions of claims 1 and 2 have been described above. By using these sensor heads, even when the detection target is in a narrow space, the detection work can be performed as long as the holder 14 can be inserted.

【0031】続いて、請求項3記載の発明に対応する第
7実施例について、図9を参照して説明する。本実施例
は、前記第1実施例によるセンサヘッド10を具備した
光ファイバセンサ70を、パイプ91内の水位測定に用
いたものである。同図において、パイプ91内に配設さ
れた光ファイバ13の先端部に、光ファイバセンサヘッ
ド10が装着され、そのセンサヘッド10は、パイプ9
1の所定の位置に設置されている。
Next, a seventh embodiment corresponding to the invention described in claim 3 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the optical fiber sensor 70 including the sensor head 10 according to the first embodiment is used for measuring the water level in the pipe 91. In the figure, an optical fiber sensor head 10 is attached to the tip of an optical fiber 13 arranged in a pipe 91.
1 is installed at a predetermined position.

【0032】その設置箇所には、センサヘッド10の形
状に応じた設置穴92が設けられ、その設置穴92にセ
ンサヘッド10の先端部、すなわちDカット部が嵌合さ
れることにより、センサヘッド10が所定の方向に検出
光1を投光できるように、容易に調整することができ
る。
An installation hole 92 corresponding to the shape of the sensor head 10 is provided at the installation location, and the tip portion of the sensor head 10, that is, the D-cut portion, is fitted into the installation hole 92, so that the sensor head is installed. It can be easily adjusted so that 10 can project the detection light 1 in a predetermined direction.

【0033】上記の構成により、投光装置(図示せず)
から発せられた検出光1は、光ファイバ13によってセ
ンサヘッド10まで伝搬され、センサヘッド10の検出
窓16から、下方の検出対象である水面93に投光さ
れ、その反射光を図示しない受光器により受けて受光量
を解析することにより、パイプ91内における水面93
の高さを検知することができる。
With the above structure, a light projecting device (not shown)
The detection light 1 emitted from the optical fiber 13 is propagated to the sensor head 10 by the optical fiber 13, is projected from the detection window 16 of the sensor head 10 to the water surface 93 which is a detection target below, and its reflected light is a light receiver (not shown). The received light is analyzed by the receiver to analyze the amount of received light.
The height of can be detected.

【0034】なお、請求項3記載の発明は、上記第7実
施例のような水位測定センサに限らず、種々のセンサに
適用が可能なことは言うまでもない。また、それらのセ
ンサの使用環境や用途によって、前述したように、ホル
ダの形状や、投光型、反射型等のタイプを使い分け、さ
らには、汚れ防止のために検出窓に樹脂を充填すること
で、より目的に合致したセンサを構成することが可能と
なる。
Needless to say, the invention according to claim 3 is applicable not only to the water level measuring sensor as in the seventh embodiment but also to various sensors. Also, depending on the usage environment and application of those sensors, as described above, the holder shape, the light projection type, the reflection type, and the like should be used properly, and furthermore, the detection window should be filled with resin to prevent contamination. Thus, it is possible to configure a sensor that is more suitable for the purpose.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上に説明したように、請求項1記載の
発明によれば、投光型、反射型、受光型のいずれにも適
用可能な光ファイバセンサヘッドにあって、検出光の導
光路を変えるための反射面を、光ファイバを保持するた
めのホルダと一体に形成し、さらに、位置決めのため
に、前記反射面と所定の角度関係を有する切り欠きを前
記ホルダの外壁に設けたので、同センサヘッドを、光軸
がずれることなく容易に構成及び設置でき、組み立て作
業が軽減される。
As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided an optical fiber sensor head applicable to any of a light projecting type, a reflective type, and a light receiving type, which guides detection light. A reflecting surface for changing the optical path is formed integrally with a holder for holding an optical fiber, and a notch having a predetermined angular relationship with the reflecting surface is provided on the outer wall of the holder for positioning. Therefore, the sensor head can be easily configured and installed without shifting the optical axis, and the assembling work is reduced.

【0036】また、請求項2記載の発明によれば、セン
サヘッド内において、光ファイバの端部と反射面との間
に配設されたコリーメート光学系により、検出光が平行
ビームに整形されるので、検出光の指向性を高め、セン
サヘッドの検出精度を向上させることができる。
According to the second aspect of the invention, in the sensor head, the collimate optical system disposed between the end of the optical fiber and the reflecting surface shapes the detection light into a parallel beam. Therefore, it is possible to improve the directivity of the detection light and improve the detection accuracy of the sensor head.

【0037】さらに、請求項3記載の発明によれば、小
さいスペース内に容易に配設できるセンサヘッドを用い
たので、種々の目的に適用可能な高精度なセンサを提供
することが可能となる。
Further, according to the invention of claim 3, since the sensor head which can be easily arranged in a small space is used, it is possible to provide a highly accurate sensor applicable to various purposes. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例による光ファイバセンサヘ
ッドの構成を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面
図である。
FIG. 1 shows a configuration of an optical fiber sensor head according to a first embodiment of the present invention, (a) is a lateral side view, and (b) is a longitudinal sectional view.

【図2】本発明の第2実施例による光ファイバセンサヘ
ッドの構成を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面
図である。
FIG. 2 shows a configuration of an optical fiber sensor head according to a second embodiment of the present invention, (a) is a lateral side view, and (b) is a longitudinal sectional view.

【図3】第1及び第2実施例において切り欠きの形状を
変えた光ファイバセンサヘッドの構成を示し、(a)は
横側面図、(b)は縦断面図である。
3A and 3B show a configuration of an optical fiber sensor head in which the shape of the notch is changed in the first and second embodiments, FIG. 3A is a lateral side view, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view.

【図4】第1及び第2実施例において切り欠きの形状を
変えた光ファイバセンサヘッドの構成を示し、(a)は
横側面図、(b)は縦断面図である。
4A and 4B show a configuration of an optical fiber sensor head in which the shape of the cutout is changed in the first and second embodiments, FIG. 4A is a lateral side view, and FIG. 4B is a vertical sectional view.

【図5】本発明の第3実施例による光ファイバセンサヘ
ッドの構成を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面
図である。
5A and 5B show a structure of an optical fiber sensor head according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a lateral side view and FIG. 5B is a longitudinal sectional view.

【図6】本発明の第4実施例による光ファイバセンサヘ
ッドの構成を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面
図である。
6A and 6B show a structure of an optical fiber sensor head according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a lateral side view and FIG. 6B is a vertical sectional view.

【図7】本発明の第5実施例による光ファイバセンサヘ
ッドの構成を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面
図である。
FIG. 7 shows a configuration of an optical fiber sensor head according to a fifth embodiment of the present invention, (a) is a lateral side view and (b) is a longitudinal sectional view.

【図8】本発明の第6実施例による光ファイバセンサヘ
ッドの構成を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面
図である。
8A and 8B show a configuration of an optical fiber sensor head according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 8A is a lateral side view, and FIG. 8B is a longitudinal sectional view.

【図9】本発明の第7実施例による光ファイバセンサの
構成、及び、使用状況を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration and usage of an optical fiber sensor according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】第1従来例の光ファイバセンサヘッドの構成
を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面図である。
FIG. 10 shows a configuration of an optical fiber sensor head of a first conventional example, (a) is a lateral side view, and (b) is a longitudinal sectional view.

【図11】第2従来例の光ファイバセンサヘッドの構成
を示し、(a)は横側面図、(b)は縦断面図である。
FIG. 11 shows a configuration of an optical fiber sensor head of a second conventional example, (a) is a lateral side view, and (b) is a longitudinal sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 検出光 10 光ファイバセンサヘッド 13 光ファイバ 15 反射面 16 検出窓 18 Dカット部(切り欠き) 61 コリメートレンズユニット(コリメート光学系) 70 光ファイバセンサ 1 Detecting Light 10 Optical Fiber Sensor Head 13 Optical Fiber 15 Reflecting Surface 16 Detecting Window 18 D Cut Part (Notch) 61 Collimating Lens Unit (Collimating Optical System) 70 Optical Fiber Sensor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入出射光を伝搬する光ファイバと、その
光ファイバの端部が挿入される円筒状空洞を有した保持
部材とからなり、前記保持部材は、その内壁に一体的に
形成され、前記光ファイバの端面に対向すると共に円筒
軸方向に対して傾斜した反射面と、該保持部材の外壁に
形成され、前記反射面と所定の角度関係を有する位置決
め用の切り欠きとを有したことを特徴とする光ファイバ
センサヘッド。
1. An optical fiber for propagating incoming / outgoing light, and a holding member having a cylindrical cavity into which an end of the optical fiber is inserted, the holding member being integrally formed on an inner wall thereof. A reflecting surface facing the end face of the optical fiber and inclined with respect to the cylindrical axis direction; and a positioning notch formed on the outer wall of the holding member and having a predetermined angular relationship with the reflecting surface. An optical fiber sensor head.
【請求項2】 光ファイバの端部と反射面との間にコリ
メート光学系を配設したことを特徴とする請求項1記載
の光ファイバセンサヘッド。
2. The optical fiber sensor head according to claim 1, further comprising a collimating optical system disposed between the end of the optical fiber and the reflecting surface.
【請求項3】 請求項1もしくは請求項2記載の光ファ
イバセンサヘッドを備えたことを特徴とする光ファイバ
センサ。
3. An optical fiber sensor comprising the optical fiber sensor head according to claim 1 or 2.
JP8338792A 1992-03-04 1992-03-04 Optical fiber sensor head and optical fiber sensor using the head Pending JPH05248821A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003107275A (en) * 2001-09-27 2003-04-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd Optical fiber unit and its manufacturing method
JP2014529557A (en) * 2011-09-02 2014-11-13 テールズ Optical system for detecting the winding state of a cable in a winder

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