JPH0629798B2 - 光学式温度測定装置 - Google Patents
光学式温度測定装置Info
- Publication number
- JPH0629798B2 JPH0629798B2 JP62221108A JP22110887A JPH0629798B2 JP H0629798 B2 JPH0629798 B2 JP H0629798B2 JP 62221108 A JP62221108 A JP 62221108A JP 22110887 A JP22110887 A JP 22110887A JP H0629798 B2 JPH0629798 B2 JP H0629798B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interference film
- temperature
- film filter
- optical fiber
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、感温部として干渉膜フィルタの利用した光
学式温度測定装置に関するものである。
学式温度測定装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来、温度により透過率等が変化する半導体等を感温部
とし、これに光ファイバにより光を投光、受光し、検出
器の受光量から温度を測定するものがある。
とし、これに光ファイバにより光を投光、受光し、検出
器の受光量から温度を測定するものがある。
［この発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、感温部として半導体等を用いると、材料
の性質から透過率等の特性は決ってしまい、必要に応じ
た測温範囲、感度を自由に選択しにくい問題点があっ
た。また、感温部は通常１個であり、多点の温度測定は
困難だった。
の性質から透過率等の特性は決ってしまい、必要に応じ
た測温範囲、感度を自由に選択しにくい問題点があっ
た。また、感温部は通常１個であり、多点の温度測定は
困難だった。
この発明の目的は、以上の点に鑑み、感温部として干渉
膜フィルタを用い、高感度に多点の温度測定を可能とし
た光学式温度測定装置を提供することである。
膜フィルタを用い、高感度に多点の温度測定を可能とし
た光学式温度測定装置を提供することである。
［問題点を解決するための手段］ この発明は、温度により透過特性が変化する干渉膜フィ
ルタを複数個互いに中心波長を異にするものを設け、光
源からの光を最初の干渉膜フィルタに投光し、その反射
光を次の干渉膜フィルタに入射・反射することをくり返
し、最後の干渉膜フィルタからの反射光を各中心波長近
傍の波長に分離手段で分離し、この分離した光を検出器
で検出し、この検出器からの測定手段で温度を測定する
ようにした光学式温度測定装置である。
ルタを複数個互いに中心波長を異にするものを設け、光
源からの光を最初の干渉膜フィルタに投光し、その反射
光を次の干渉膜フィルタに入射・反射することをくり返
し、最後の干渉膜フィルタからの反射光を各中心波長近
傍の波長に分離手段で分離し、この分離した光を検出器
で検出し、この検出器からの測定手段で温度を測定する
ようにした光学式温度測定装置である。
［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明図であ
る。
る。
図において、白熱電球、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等の光
源１の光は、レンズＬ１で集光され、光ファイバ 201に
入射し、光コネクタＣ11、Ｃ12によりＹ分岐とされた光
ファイバ２１の先端に形成された感温部としての多層の
干渉膜フィルタ３１に光コネクタＣ11、光ファイバ２１
を介して投光・入射する。干渉膜フィルタ３１を反射し
た光は、光ファイバ２１、光コネクタＣ12、光ファイバ
210、光コネクタＣ21を介し、次のＹ分岐とされた光フ
ァイバ２２の先端の干渉膜フィルタ３２に入射する。干
渉膜フィルタ３２を反射した光は、光ファイバ２２、光
コネクタＣ22、光ファイバ 220等を介して次の干渉膜フ
ィルタに入射する。以下このように順次、干渉膜フィル
タに入射、反射をくり返し、光コネクタＣｎ１を介し、
最後のＹ分岐とされた光ファイバ２ｎの先端の干渉膜フ
ィルタ３ｎに入射する。これらの干渉膜フィルタ３１、
３２、…、３ｎは、温度により透過特性が変化し、互い
に中心波長を異にする第２図Ａ１、Ａ２、…で示すよう
な反射特性をもつ。
源１の光は、レンズＬ１で集光され、光ファイバ 201に
入射し、光コネクタＣ11、Ｃ12によりＹ分岐とされた光
ファイバ２１の先端に形成された感温部としての多層の
干渉膜フィルタ３１に光コネクタＣ11、光ファイバ２１
を介して投光・入射する。干渉膜フィルタ３１を反射し
た光は、光ファイバ２１、光コネクタＣ12、光ファイバ
210、光コネクタＣ21を介し、次のＹ分岐とされた光フ
ァイバ２２の先端の干渉膜フィルタ３２に入射する。干
渉膜フィルタ３２を反射した光は、光ファイバ２２、光
コネクタＣ22、光ファイバ 220等を介して次の干渉膜フ
ィルタに入射する。以下このように順次、干渉膜フィル
タに入射、反射をくり返し、光コネクタＣｎ１を介し、
最後のＹ分岐とされた光ファイバ２ｎの先端の干渉膜フ
ィルタ３ｎに入射する。これらの干渉膜フィルタ３１、
３２、…、３ｎは、温度により透過特性が変化し、互い
に中心波長を異にする第２図Ａ１、Ａ２、…で示すよう
な反射特性をもつ。
最後の干渉膜フィルタ３ｎを反射した光は、光ファイバ
２ｎ、光コネクタＣｎ２、光ファイバ 202、レンスＬ２
を介して取り出され、モータＭにより回転し、干渉膜フ
ィルタ３１、３２、…３ｎの中心波長を近傍の測定波長
λ１、λ２、…λｎ、およびそれら以外の参照波長λｒ
の複数のバンドパスのフィルタ４１を有する分離手段と
しての回転セクタ４により分離され、検出器５により電
気信号とされ、測定手段６で所定の演算が行われ、感温
部としての各干渉膜フィルタ３１、３２、…、３ｎの各
測定点についての温度測定が行われる。
２ｎ、光コネクタＣｎ２、光ファイバ 202、レンスＬ２
を介して取り出され、モータＭにより回転し、干渉膜フ
ィルタ３１、３２、…３ｎの中心波長を近傍の測定波長
λ１、λ２、…λｎ、およびそれら以外の参照波長λｒ
の複数のバンドパスのフィルタ４１を有する分離手段と
しての回転セクタ４により分離され、検出器５により電
気信号とされ、測定手段６で所定の演算が行われ、感温
部としての各干渉膜フィルタ３１、３２、…、３ｎの各
測定点についての温度測定が行われる。
つまり、バンドパス特性をもつ各干渉膜フィルタ３１、
３２…は、第２図Ａ１、Ａ２、…で示すように、互いに
中心波長を異にし、中心波長付近で谷をもつ反射特性を
もち、分離手段４の各測定波長λ１、λ２、…は、第２
図Ｂ１、Ｂ２、…で示すように、この中心波長の各部の
近傍にあり、また、参照波長λｒは第２図Ｂｒで示すよ
うに中心波長λ１、λ２、…以外にあり、その特性波長
のみを透過する。
３２…は、第２図Ａ１、Ａ２、…で示すように、互いに
中心波長を異にし、中心波長付近で谷をもつ反射特性を
もち、分離手段４の各測定波長λ１、λ２、…は、第２
図Ｂ１、Ｂ２、…で示すように、この中心波長の各部の
近傍にあり、また、参照波長λｒは第２図Ｂｒで示すよ
うに中心波長λ１、λ２、…以外にあり、その特性波長
のみを透過する。
たとえば、第１図の干渉膜フィルタ２１について考える
と、第２図Ａ１のような反射特性をもち、この中心波長
は温度が上昇すると長波長側にずれ、第２図Ｂ１で示す
分離手段４のフィルタの一定の測定波長λ１の透過部分
との重なり具合が変化し、検出器５への入射光量は、温
度によつて変化する。そこで、測定手段６により、入射
光量の変化から温度を測定する。
と、第２図Ａ１のような反射特性をもち、この中心波長
は温度が上昇すると長波長側にずれ、第２図Ｂ１で示す
分離手段４のフィルタの一定の測定波長λ１の透過部分
との重なり具合が変化し、検出器５への入射光量は、温
度によつて変化する。そこで、測定手段６により、入射
光量の変化から温度を測定する。
また、次の干渉膜フィルタ３２には、第２図Ａ１で示す
光が入射するが、第２図Ａ２のような中心波長で谷をも
つ反射特性をもち、第２図Ｂ２で示す透過波長λ２との
重なり具合が温度により変化し、同様に温度測定ができ
る。
光が入射するが、第２図Ａ２のような中心波長で谷をも
つ反射特性をもち、第２図Ｂ２で示す透過波長λ２との
重なり具合が温度により変化し、同様に温度測定ができ
る。
以下同様にして、各点の温度測定が可能となる。そし
て、各干渉膜フィルタ３１、３２、…、３ｎによる出力
と、これらと無関係の参照波長λｒとの出力の比をとる
ことにより、光ファイバの光路状態変化等による誤差は
除去できる。
て、各干渉膜フィルタ３１、３２、…、３ｎによる出力
と、これらと無関係の参照波長λｒとの出力の比をとる
ことにより、光ファイバの光路状態変化等による誤差は
除去できる。
また、感温度としての各干渉膜フィルタ３１、３２、
…、３ｎと光ファイバ２１、２２、…２ｎとは、光コネ
クタＣ11、Ｃ12、Ｃ21、Ｃ22、…、Ｃｎ１、Ｃｎ２で他
の光ファイバと着脱可能なので交換、保守が容易であ
り、また、干渉膜フィルタは光ファイバの端面に蒸着等
で形成でき、製造容易で、特性も均一である。
…、３ｎと光ファイバ２１、２２、…２ｎとは、光コネ
クタＣ11、Ｃ12、Ｃ21、Ｃ22、…、Ｃｎ１、Ｃｎ２で他
の光ファイバと着脱可能なので交換、保守が容易であ
り、また、干渉膜フィルタは光ファイバの端面に蒸着等
で形成でき、製造容易で、特性も均一である。
第３図は、他の一実施例を示し、最後の干渉膜フィルタ
の光を光フアイバ 202で取り出し、プリズム、回折格子
等を分光手段のような分離手段４０で分光し、ＣＣＤ等
のイメージセンサの検出器５０に入射し、各測定波長λ
１、λ２、…、λｎ、参照波長λｒに対応した素子出力
を取り出し、測定手段６で、同様の演算を行って温度測
定を行う。
の光を光フアイバ 202で取り出し、プリズム、回折格子
等を分光手段のような分離手段４０で分光し、ＣＣＤ等
のイメージセンサの検出器５０に入射し、各測定波長λ
１、λ２、…、λｎ、参照波長λｒに対応した素子出力
を取り出し、測定手段６で、同様の演算を行って温度測
定を行う。
［発明の効果］ 以上述べたように、この発明は、干渉膜フィルタを複数
個設け、光ファイバ等で連結し、干渉膜フィルタの特性
変化から各点の温度測定を行っているので、高精度に安
定して必要とする多点の温度測定を行うことができる。
また、干渉膜フィルタは膜構成等により透過、反射特性
を自由に変えることができ、測温範囲、感度等に応じた
各種測温が容易に可能となり、しかも、イメージセンサ
等を用いることにより、波長変更等にも容易に対応でき
る。
個設け、光ファイバ等で連結し、干渉膜フィルタの特性
変化から各点の温度測定を行っているので、高精度に安
定して必要とする多点の温度測定を行うことができる。
また、干渉膜フィルタは膜構成等により透過、反射特性
を自由に変えることができ、測温範囲、感度等に応じた
各種測温が容易に可能となり、しかも、イメージセンサ
等を用いることにより、波長変更等にも容易に対応でき
る。
第１図、第３図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図、第２図は、波長特性説明図である。 １……光源、 201、 202、２１、２２〜２ｎ、 210、 2
20……光ファイバ、３１、３２〜３ｎ……干渉膜フィル
タ、４、４０……分離手段、５、５０……検出器、６…
…測定手段、Ｃ11、Ｃ12、Ｃ21、Ｃ22〜Ｃｎ１、Ｃｎ２
……光コネクタ、Ｌ１、Ｌ２……レンズ
図、第２図は、波長特性説明図である。 １……光源、 201、 202、２１、２２〜２ｎ、 210、 2
20……光ファイバ、３１、３２〜３ｎ……干渉膜フィル
タ、４、４０……分離手段、５、５０……検出器、６…
…測定手段、Ｃ11、Ｃ12、Ｃ21、Ｃ22〜Ｃｎ１、Ｃｎ２
……光コネクタ、Ｌ１、Ｌ２……レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】光コネクタによりＹ分岐とされた光ファイ
バの先端に設けられ互いに中心波長の異なる感温部とし
ての温度により透過特性が変化する干渉膜フィルタを複
数個設け、光源からの光を光ファイバを介して最初の干
渉膜フィルタに入射させ、その反射光を光ファイバを介
して次の干渉膜フィルタに入射・反射させ、以下順次干
渉膜フィルタに入射・反射するよう光ファイバで連結し
て構成し、最後の干渉膜フィルタからの反射光を各干渉
膜フィルタの各中心波長の近傍の測定波長およびこれら
の波長以外の参照波長に分離する分離手段を設け、分離
手段で分離された光を検出する検出器を設け、検出器の
前記各中心波長の近傍の測定波長についての出力および
参照波長についての出力の比から各温度を測定する測定
手段を設けたことを特徴とする光学式温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62221108A JPH0629798B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 光学式温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62221108A JPH0629798B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 光学式温度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6463830A JPS6463830A (en) | 1989-03-09 |
| JPH0629798B2 true JPH0629798B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=16761608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62221108A Expired - Lifetime JPH0629798B2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 | 光学式温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629798B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE411955B (sv) * | 1978-06-02 | 1980-02-11 | Asea Ab | Fiberoptiskt metdon med hogst tva fibrer |
| JPS55132921A (en) * | 1979-04-05 | 1980-10-16 | Fujitsu Ltd | Sensor using optical fiber |
| JPS55158525A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Toshiba Corp | Optical sensor for detecting temperature |
| JPS616431Y2 (ja) * | 1979-09-07 | 1986-02-26 | ||
| JPS58189530A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-05 | Omron Tateisi Electronics Co | 温度測定装置 |
-
1987
- 1987-09-02 JP JP62221108A patent/JPH0629798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6463830A (en) | 1989-03-09 |
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