JPH09292415A - 光電気・磁気センサ - Google Patents
光電気・磁気センサInfo
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- JPH09292415A JPH09292415A JP8109194A JP10919496A JPH09292415A JP H09292415 A JPH09292415 A JP H09292415A JP 8109194 A JP8109194 A JP 8109194A JP 10919496 A JP10919496 A JP 10919496A JP H09292415 A JPH09292415 A JP H09292415A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単かつ短時間で組み立てることができるよ
うにする。高価な筐体を不要としてコストダウンを図
る。 【解決手段】 電気光学素子１５を挾んで極板１９−
１，１９−２を対向配置する。この場合、極板１９−２
を基板とし、この基板上に電気光学素子１５，偏光子１
３，波長板１４，検光子１６，光学レンズ１２，１７を
設ける。そして、この電気光学素子１５，極板１９−
１，１９−２，偏光子１３，波長板１４，検光子１６，
光学レンズ１２，１７からなる光センサ構成体をＵＶ硬
化樹脂によりコーティングし、熱収縮チューブ２０を被
せ、加熱収縮させる。この時、熱収縮チューブ２０内に
は、絶縁ガスを充填する。
うにする。高価な筐体を不要としてコストダウンを図
る。 【解決手段】 電気光学素子１５を挾んで極板１９−
１，１９−２を対向配置する。この場合、極板１９−２
を基板とし、この基板上に電気光学素子１５，偏光子１
３，波長板１４，検光子１６，光学レンズ１２，１７を
設ける。そして、この電気光学素子１５，極板１９−
１，１９−２，偏光子１３，波長板１４，検光子１６，
光学レンズ１２，１７からなる光センサ構成体をＵＶ硬
化樹脂によりコーティングし、熱収縮チューブ２０を被
せ、加熱収縮させる。この時、熱収縮チューブ２０内に
は、絶縁ガスを充填する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、送配電線、電鉄
き電線などの高電圧を非接触かつ無導体で、もしくは分
担電圧で、また送配電線などの高調波電圧を無切断にて
しかも被覆電線の上から測定するために用いて好適な光
電気センサ、およびリングコアなどを用い電力線などの
電流測定、リニアモータの磁界測定などに用いて好適な
光磁気センサに関するものである。
き電線などの高電圧を非接触かつ無導体で、もしくは分
担電圧で、また送配電線などの高調波電圧を無切断にて
しかも被覆電線の上から測定するために用いて好適な光
電気センサ、およびリングコアなどを用い電力線などの
電流測定、リニアモータの磁界測定などに用いて好適な
光磁気センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばＬｉＮｂＯ3 ，ＢＳ
Ｏ，水晶といった電気光学素子の電気光学効果（ポッケ
ルス効果，カー効果）を利用して電気を測定する光電気
センサがある。この光電気センサでは、直線偏光を入射
し、電気光学素子を通過した偏光を取り出し、この取り
出した偏光の変化に基づいて電気光学素子に加わる電界
（電圧）を測定する。
Ｏ，水晶といった電気光学素子の電気光学効果（ポッケ
ルス効果，カー効果）を利用して電気を測定する光電気
センサがある。この光電気センサでは、直線偏光を入射
し、電気光学素子を通過した偏光を取り出し、この取り
出した偏光の変化に基づいて電気光学素子に加わる電界
（電圧）を測定する。
【０００３】図５は従来の光電気センサの要部を示す構
成図である。同図において、１は光ファイバ、２は光学
レンズ、３は受動素子である偏光子、４は波長板、５は
能動素子である電気光学素子、６は検光子、７は光学レ
ンズ、８は光ファイバ、９−１は本体（筐体）、９−２
は蓋（筐体）、１０−１および１０−２は電気光学素子
５の上面電極および下面電極に接続されたリード線、１
０−３，１０−４はリード線１０−１，１０−２の先端
部に取り付けられたワニ口クリップ、１０−５，１０−
６は極板であり、極板１０−５，１０−６はワニ口クリ
ップ１０−３，１０−４を介してリード線１０−１，１
０−２に接続されている。
成図である。同図において、１は光ファイバ、２は光学
レンズ、３は受動素子である偏光子、４は波長板、５は
能動素子である電気光学素子、６は検光子、７は光学レ
ンズ、８は光ファイバ、９−１は本体（筐体）、９−２
は蓋（筐体）、１０−１および１０−２は電気光学素子
５の上面電極および下面電極に接続されたリード線、１
０−３，１０−４はリード線１０−１，１０−２の先端
部に取り付けられたワニ口クリップ、１０−５，１０−
６は極板であり、極板１０−５，１０−６はワニ口クリ
ップ１０−３，１０−４を介してリード線１０−１，１
０−２に接続されている。
【０００４】この光電気センサにおいて、光学レンズ２
および７は、本体９−１の両側部の貫通孔に接着固定さ
れる。また、偏光子３，波長板４，電気光学素子５，検
光子６は本体９−１内に収容され、光軸を合わせなが
ら、接着固定される。そして、本体９−１に蓋９−２が
被せられ、蓋９−２の上面にリード線１０−１が、本体
９−１の下面にリード線１０−２が導出される。そし
て、リード線１０−１，１０−２の先端部にワニ口クリ
ップ１０−３，１０−４が取り付けられ、ワニ口クリッ
プ１０−３，１０−４を介して極板１０−５，１０−６
が接続される。
および７は、本体９−１の両側部の貫通孔に接着固定さ
れる。また、偏光子３，波長板４，電気光学素子５，検
光子６は本体９−１内に収容され、光軸を合わせなが
ら、接着固定される。そして、本体９−１に蓋９−２が
被せられ、蓋９−２の上面にリード線１０−１が、本体
９−１の下面にリード線１０−２が導出される。そし
て、リード線１０−１，１０−２の先端部にワニ口クリ
ップ１０−３，１０−４が取り付けられ、ワニ口クリッ
プ１０−３，１０−４を介して極板１０−５，１０−６
が接続される。
【０００５】なお、本体９−１および蓋９−２は、すな
わち本体９−１と蓋９−２とからなる筐体９は、誘電率
が低い絶縁物、例えばセラミックとされている。また、
極板１０−５，１０−６は、電気光学素子５への電界強
度を強めるために設けられ、発生している電界をキャッ
チする。この光電気センサでは、極板１０−５，１０−
６を外せば、リード線１０−１，１０−２の先端に接続
されたワニ口クリップにより、被測定端子間に生ずる電
圧を測定することもできる。
わち本体９−１と蓋９−２とからなる筐体９は、誘電率
が低い絶縁物、例えばセラミックとされている。また、
極板１０−５，１０−６は、電気光学素子５への電界強
度を強めるために設けられ、発生している電界をキャッ
チする。この光電気センサでは、極板１０−５，１０−
６を外せば、リード線１０−１，１０−２の先端に接続
されたワニ口クリップにより、被測定端子間に生ずる電
圧を測定することもできる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光電気センサによると、箱形の本体９−１内
で光軸合わせを行いながら偏光子３，波長板４，電気光
学素子５，検光子６を接着固定しなければならず、複雑
で困難な作業（光軸合わせ作業等）となり、時間もかか
る。また、筐体９としてセラミックなどを使用するた
め、非常に高価となる。なお、電気光学素子に代えて磁
気光学素子（例えば、鉛ガラス）の磁気光学効果（ファ
ラデー回転の物理効果）を利用して磁界を測定する光磁
気センサもある。この光磁気センサでは、直線偏光を入
射し、磁気光学素子を通過した偏光を取り出し、この取
り出した偏光の変化に基づいて磁気光学素子に加わる磁
界を測定する。この光磁気センサについても、上述した
光電気センサと同様の構成がとられ、同様の問題が生じ
る。
うな従来の光電気センサによると、箱形の本体９−１内
で光軸合わせを行いながら偏光子３，波長板４，電気光
学素子５，検光子６を接着固定しなければならず、複雑
で困難な作業（光軸合わせ作業等）となり、時間もかか
る。また、筐体９としてセラミックなどを使用するた
め、非常に高価となる。なお、電気光学素子に代えて磁
気光学素子（例えば、鉛ガラス）の磁気光学効果（ファ
ラデー回転の物理効果）を利用して磁界を測定する光磁
気センサもある。この光磁気センサでは、直線偏光を入
射し、磁気光学素子を通過した偏光を取り出し、この取
り出した偏光の変化に基づいて磁気光学素子に加わる磁
界を測定する。この光磁気センサについても、上述した
光電気センサと同様の構成がとられ、同様の問題が生じ
る。
【０００７】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、簡単かつ短
時間で組み立てることができ、高価な筐体を不要として
コストダウンを図ることのできる光電気センサおよび光
磁気センサを提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、簡単かつ短
時間で組み立てることができ、高価な筐体を不要として
コストダウンを図ることのできる光電気センサおよび光
磁気センサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、上述し
た光電気・磁気センサにおいて、電気・磁気光学素子を
挾んで第１および第２の極板を対向配置し、この第１お
よび第２の極板と電気・磁気光学素子とを含む光センサ
構成体を熱収縮チューブにて密封するようにしたもので
ある。この発明によれば、光センサ構成体が熱収縮チュ
ーブにて密封され、その保護および固定が図られる。
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、上述し
た光電気・磁気センサにおいて、電気・磁気光学素子を
挾んで第１および第２の極板を対向配置し、この第１お
よび第２の極板と電気・磁気光学素子とを含む光センサ
構成体を熱収縮チューブにて密封するようにしたもので
ある。この発明によれば、光センサ構成体が熱収縮チュ
ーブにて密封され、その保護および固定が図られる。
【０００９】第２発明（請求項２に係る発明）は、第１
発明において、光センサ構成体を電気・磁気光学素子，
第１および第２の極板，偏光子，波長板，検光子，光学
レンズよりなるものとし、この光センサ構成体の電気・
磁気光学素子，偏光子，波長板，検光子，光学レンズを
第１および第２の極板の何れか一方を基板とし、この基
板上に設けるようにしたものである。この発明によれ
ば、例えば第１の極板を基板として、この基板上に偏光
子，波長板，検光子，光学レンズが設けられる（透過
型）。
発明において、光センサ構成体を電気・磁気光学素子，
第１および第２の極板，偏光子，波長板，検光子，光学
レンズよりなるものとし、この光センサ構成体の電気・
磁気光学素子，偏光子，波長板，検光子，光学レンズを
第１および第２の極板の何れか一方を基板とし、この基
板上に設けるようにしたものである。この発明によれ
ば、例えば第１の極板を基板として、この基板上に偏光
子，波長板，検光子，光学レンズが設けられる（透過
型）。
【００１０】第３発明（請求項３に係る発明）は、第１
発明において、光センサ構成体を電気・磁気光学素子，
第１および第２の極板，偏光子，波長板，反射板，光学
レンズよりなるものとし、この光センサ構成体の電気・
磁気光学素子，偏光子，波長板，反射板，光学レンズを
第１および第２の極板の何れか一方を基板とし、この基
板上に設けるようにしたものである。この発明によれ
ば、例えば第１の極板を基板として、この基板上に偏光
子，波長板，反射板，光学レンズが設けられる（反射
型）。
発明において、光センサ構成体を電気・磁気光学素子，
第１および第２の極板，偏光子，波長板，反射板，光学
レンズよりなるものとし、この光センサ構成体の電気・
磁気光学素子，偏光子，波長板，反射板，光学レンズを
第１および第２の極板の何れか一方を基板とし、この基
板上に設けるようにしたものである。この発明によれ
ば、例えば第１の極板を基板として、この基板上に偏光
子，波長板，反射板，光学レンズが設けられる（反射
型）。
【００１１】第４発明（請求項４に係る発明）は、第１
〜第３発明において、光センサ構成体を樹脂材でコーテ
ィングするようにしたものである。この発明によれば、
コーティングされた樹脂材によって、光センサ構成体の
保護効果が高まると共に、光センサ構成体を構成する各
素子の固定が強化される。
〜第３発明において、光センサ構成体を樹脂材でコーテ
ィングするようにしたものである。この発明によれば、
コーティングされた樹脂材によって、光センサ構成体の
保護効果が高まると共に、光センサ構成体を構成する各
素子の固定が強化される。
【００１２】第５発明（請求項５に係る発明）は、第１
〜第４発明において、熱収縮チューブ内に絶縁ガスを充
填するようにしたものである。この発明によれば、充填
された絶縁ガスによって、外部との遮断がより高まる。
〜第４発明において、熱収縮チューブ内に絶縁ガスを充
填するようにしたものである。この発明によれば、充填
された絶縁ガスによって、外部との遮断がより高まる。
【００１３】第６発明（請求項６に係る発明）は、第１
〜第４発明において、熱収縮チューブ内に吸水材料を充
填するようにしたものである。この発明によれば、充填
された吸水材料によって、熱収縮チューブ内の防水効果
が得られる。
〜第４発明において、熱収縮チューブ内に吸水材料を充
填するようにしたものである。この発明によれば、充填
された吸水材料によって、熱収縮チューブ内の防水効果
が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
き詳細に説明する。 〔透過型光電気センサ〕図１はこの発明に係る光電気セ
ンサの要部を示す構成図である。同図において、１１は
光ファイバ、１２は光学レンズ、１３は偏光子、１４は
波長板、１５はＬｉＮｂＯ3 ，ＢＳＯ，水晶等の電気光
学素子、１６は検光子、１７は光学レンズ、１８は光フ
ァイバ、１９−１は第１の極板、１９−２は基板を兼ね
る第２の極板、２０は熱収縮チューブである。
き詳細に説明する。 〔透過型光電気センサ〕図１はこの発明に係る光電気セ
ンサの要部を示す構成図である。同図において、１１は
光ファイバ、１２は光学レンズ、１３は偏光子、１４は
波長板、１５はＬｉＮｂＯ3 ，ＢＳＯ，水晶等の電気光
学素子、１６は検光子、１７は光学レンズ、１８は光フ
ァイバ、１９−１は第１の極板、１９−２は基板を兼ね
る第２の極板、２０は熱収縮チューブである。
【００１５】極板１９−１，１９−２は電気光学素子１
５よりも誘電率の高い誘電体とされている。極板１９−
１は、平板状とされ、その下面に溝１９−１１が形成さ
れている。極板１９−２は、断面ほゞ「コ」字状に形成
され、その左右の立上片に貫通孔１９−２１および１９
−２２が形成され、その基板面に溝１９−２３〜１９−
２６が形成されている。なお、溝１９−２５は、極板１
９−２の中央部に隆起して設けられた段部１９−２７に
形成されている。
５よりも誘電率の高い誘電体とされている。極板１９−
１は、平板状とされ、その下面に溝１９−１１が形成さ
れている。極板１９−２は、断面ほゞ「コ」字状に形成
され、その左右の立上片に貫通孔１９−２１および１９
−２２が形成され、その基板面に溝１９−２３〜１９−
２６が形成されている。なお、溝１９−２５は、極板１
９−２の中央部に隆起して設けられた段部１９−２７に
形成されている。
【００１６】熱収縮チューブ２０は、その材質を熱安定
性，難燃性を持つポリオレフィンとしており、放射線架
橋が施されている。この実施の形態で用いる熱収縮チュ
ーブ２０は、均質であり、傷、小穴、気泡、継ぎ目、ク
ラック、混入物等の無いものとする。
性，難燃性を持つポリオレフィンとしており、放射線架
橋が施されている。この実施の形態で用いる熱収縮チュ
ーブ２０は、均質であり、傷、小穴、気泡、継ぎ目、ク
ラック、混入物等の無いものとする。
【００１７】〔組み立て〕この光電気センサにおいて、
その組み立ては、次のようにして行う。電気光学素子１
５を、極板１９−２の溝１９−２５に嵌め込む。そし
て、この電気光学素子１５の上面に、その溝１９−１１
を嵌め合わせて極板１９−１を配置し、極板１９−１，
電気光学素子１５，極板１９−２間を接着固定する。こ
れにより、極板１９−１と１９−２とが、電気光学素子
１５を挾んで対向配置された恰好となる。
その組み立ては、次のようにして行う。電気光学素子１
５を、極板１９−２の溝１９−２５に嵌め込む。そし
て、この電気光学素子１５の上面に、その溝１９−１１
を嵌め合わせて極板１９−１を配置し、極板１９−１，
電気光学素子１５，極板１９−２間を接着固定する。こ
れにより、極板１９−１と１９−２とが、電気光学素子
１５を挾んで対向配置された恰好となる。
【００１８】偏光子１３，波長板１４，検光子１６を溝
１９−２３，１９−２４，１９−２６に合わせて配置
し、極板１９−２上に接着固定する。また、極板１９−
２の両側部に設けられた貫通孔１９−２１および１９−
２２に、光学レンズ１２および１７を光ファイバ１１お
よび１８がその貫通孔内に位置するまで差し込み、接着
固定する。
１９−２３，１９−２４，１９−２６に合わせて配置
し、極板１９−２上に接着固定する。また、極板１９−
２の両側部に設けられた貫通孔１９−２１および１９−
２２に、光学レンズ１２および１７を光ファイバ１１お
よび１８がその貫通孔内に位置するまで差し込み、接着
固定する。
【００１９】このようにして組み合わされた構成体、す
なわち電気光学素子１５，極板１９−１，１９−２，偏
光子１３，波長板１４，検光子１６，光学レンズ１２，
１７を光センサ構成体と呼ぶことにする。
なわち電気光学素子１５，極板１９−１，１９−２，偏
光子１３，波長板１４，検光子１６，光学レンズ１２，
１７を光センサ構成体と呼ぶことにする。
【００２０】そして、この光センサ構成体を、ウレタン
アクリレート，アクリルモノマーを主成分とするＵＶ硬
化樹脂によりコーティングする。このＵＶ硬化樹脂によ
って、光センサ構成体の保護効果が高まると共に、光セ
ンサ構成体を構成する各素子の固定が強化される。
アクリレート，アクリルモノマーを主成分とするＵＶ硬
化樹脂によりコーティングする。このＵＶ硬化樹脂によ
って、光センサ構成体の保護効果が高まると共に、光セ
ンサ構成体を構成する各素子の固定が強化される。
【００２１】そして、この光センサ構成体へのＵＶ硬化
樹脂のコーティング後、熱収縮チューブ２０を光センサ
構成体に被せ、加熱収縮させる。この時、熱収縮チュー
ブ２０内には、絶縁ガス（ＳＦ6 など）を充填する。熱
収縮チューブ２０の加熱収縮により、光センサ構成体が
密封され、その保護および固定が図られる。また、充填
された絶縁ガスによって、外部との遮断がより高まり、
屋外での使用が可能となり、長寿命となる。
樹脂のコーティング後、熱収縮チューブ２０を光センサ
構成体に被せ、加熱収縮させる。この時、熱収縮チュー
ブ２０内には、絶縁ガス（ＳＦ6 など）を充填する。熱
収縮チューブ２０の加熱収縮により、光センサ構成体が
密封され、その保護および固定が図られる。また、充填
された絶縁ガスによって、外部との遮断がより高まり、
屋外での使用が可能となり、長寿命となる。
【００２２】以上の説明から明らかなように、この実施
の形態によれば、熱収縮チューブ２０を用いることによ
り、オープンな環境で光センサ構成体を構築することが
でき、簡単かつ短時間での組み立てが可能となり、高価
な筐体を不要としてコストダウンを図ることができるよ
うになる。
の形態によれば、熱収縮チューブ２０を用いることによ
り、オープンな環境で光センサ構成体を構築することが
でき、簡単かつ短時間での組み立てが可能となり、高価
な筐体を不要としてコストダウンを図ることができるよ
うになる。
【００２３】なお、この実施の形態では、熱収縮チュー
ブ２０を収縮するときにチューブ内に絶縁ガスを充填す
るようにしたが、吸水材料を充填するようにしてもよ
い。吸水材料を充填することにより、熱収縮チューブ２
０内の防水効果が得られ、絶縁ガスを充填する場合と同
様、屋外での使用が可能となり、長寿命とすることがで
きる。
ブ２０を収縮するときにチューブ内に絶縁ガスを充填す
るようにしたが、吸水材料を充填するようにしてもよ
い。吸水材料を充填することにより、熱収縮チューブ２
０内の防水効果が得られ、絶縁ガスを充填する場合と同
様、屋外での使用が可能となり、長寿命とすることがで
きる。
【００２４】また、この実施の形態では、極板１９−
１，１９−２を電気光学素子１５よりも誘電率の高い誘
電体としたが、導体としてもよい。極板１９−１，１９
−２を誘電体とすることにより、電気光学素子１５に加
わる電界を乱さないで測定することが可能となり、より
安全性が高まる。
１，１９−２を電気光学素子１５よりも誘電率の高い誘
電体としたが、導体としてもよい。極板１９−１，１９
−２を誘電体とすることにより、電気光学素子１５に加
わる電界を乱さないで測定することが可能となり、より
安全性が高まる。
【００２５】また、この実施の形態では、電気光学素子
１５の下面に配置した極板１９−２を基板として兼用し
たが、電気光学素子１５の上面に配置される極板１９−
１を基板として兼用するようにしてもよい。
１５の下面に配置した極板１９−２を基板として兼用し
たが、電気光学素子１５の上面に配置される極板１９−
１を基板として兼用するようにしてもよい。
【００２６】また、この実施の形態では、極板１９−２
を基板として兼用したが、必ずしも基板として兼用しな
くてもよい。すなわち、図２に示すように、極板１９−
１と同一形状の極板１９−２’を電気光学素子１５の下
面に配置し、この極板１９−１と１９−２’とで挾まれ
た電気光学素子１５を絶縁物よりなる基板２１に載置す
るようにしてもよい。基板２１をＦＲＰ等の柔軟性のあ
る材料で形成するようにすれば、光ファイバ１１や１８
を介して加わる力に対して柔軟に変形し、簡単に破壊さ
れてしまうことがなくなる。
を基板として兼用したが、必ずしも基板として兼用しな
くてもよい。すなわち、図２に示すように、極板１９−
１と同一形状の極板１９−２’を電気光学素子１５の下
面に配置し、この極板１９−１と１９−２’とで挾まれ
た電気光学素子１５を絶縁物よりなる基板２１に載置す
るようにしてもよい。基板２１をＦＲＰ等の柔軟性のあ
る材料で形成するようにすれば、光ファイバ１１や１８
を介して加わる力に対して柔軟に変形し、簡単に破壊さ
れてしまうことがなくなる。
【００２７】また、この実施の形態では、電界を測定す
るものとしたが、極板１９−１，１９−２（１９−
２’）にリード線を接続し、熱収縮チューブ２０の両側
あるいは片側の開口から導出するようにすれば、そのリ
ード線の先端にワニ口クリップを取り付けて、被測定端
子間に生ずる電圧を測定することもできる。
るものとしたが、極板１９−１，１９−２（１９−
２’）にリード線を接続し、熱収縮チューブ２０の両側
あるいは片側の開口から導出するようにすれば、そのリ
ード線の先端にワニ口クリップを取り付けて、被測定端
子間に生ずる電圧を測定することもできる。
【００２８】〔反射型光電気センサ〕また、この実施の
形態では、透過型の光電気センサを例にとって説明した
が、反射型の光電気センサについても同様にして適用す
ることができる。図３はこの反射型光電気センサの要部
を示す構成図である。
形態では、透過型の光電気センサを例にとって説明した
が、反射型の光電気センサについても同様にして適用す
ることができる。図３はこの反射型光電気センサの要部
を示す構成図である。
【００２９】同図において、３１は光ファイバ、３２は
光学レンズ、３３は偏光子、３４は波長板、３５はＬｉ
ＮｂＯ3 ，ＢＳＯ，水晶等の電気光学素子、３６は反射
板、３７は光分配器、３８−１は光ファイバ（光源
側）、３８−２は光ファイバ（受光側）、３９−１は第
１の極板、３９−２は基板を兼ねる第２の極板、４０は
熱収縮チューブである。
光学レンズ、３３は偏光子、３４は波長板、３５はＬｉ
ＮｂＯ3 ，ＢＳＯ，水晶等の電気光学素子、３６は反射
板、３７は光分配器、３８−１は光ファイバ（光源
側）、３８−２は光ファイバ（受光側）、３９−１は第
１の極板、３９−２は基板を兼ねる第２の極板、４０は
熱収縮チューブである。
【００３０】この場合、光センサ構成体は、電気光学素
子３５，極板３９−１，３９−２，偏光子３３，波長板
３４，反射板３６，光学レンズ３２より構成される。こ
の反射型光電気センサも図１に示した透過型光電気セン
サと同様にして組み立てられる。この反射型光電気セン
サについても、透過型光電気センサと同様、熱収縮チュ
ーブ４０を加熱収縮するときにチューブ内に吸水材料を
充填するようにしてもよいなど、各種の変形が自在であ
る。
子３５，極板３９−１，３９−２，偏光子３３，波長板
３４，反射板３６，光学レンズ３２より構成される。こ
の反射型光電気センサも図１に示した透過型光電気セン
サと同様にして組み立てられる。この反射型光電気セン
サについても、透過型光電気センサと同様、熱収縮チュ
ーブ４０を加熱収縮するときにチューブ内に吸水材料を
充填するようにしてもよいなど、各種の変形が自在であ
る。
【００３１】〔光磁気センサ〕また、上述した実施の形
態では、光電気センサを例にとって説明したが、光磁気
センサについても同様にして適用することができる。図
４はこの光磁気センサの要部を示す構成図である。同図
において、５１は光ファイバ、５２は光学レンズ、５３
は偏光子、５４，５５は直角プリズム、５６は検光子、
５７は光学レンズ、５８は光ファイバ、５９は磁気光学
素子（例えば、鉛ガラス）、６０−１は第１の誘電体多
層膜、６０−２は第２の誘電体多層膜、６１は熱収縮チ
ューブ、６２はＦＲＰ等の柔軟性のある材料で形成され
た基板である。
態では、光電気センサを例にとって説明したが、光磁気
センサについても同様にして適用することができる。図
４はこの光磁気センサの要部を示す構成図である。同図
において、５１は光ファイバ、５２は光学レンズ、５３
は偏光子、５４，５５は直角プリズム、５６は検光子、
５７は光学レンズ、５８は光ファイバ、５９は磁気光学
素子（例えば、鉛ガラス）、６０−１は第１の誘電体多
層膜、６０−２は第２の誘電体多層膜、６１は熱収縮チ
ューブ、６２はＦＲＰ等の柔軟性のある材料で形成され
た基板である。
【００３２】この場合、光センサ構成体は、磁気光学素
子５９，誘電体多層膜６０−１，６０−２，偏光子５
３，直角プリズム５４，５５，検光子５６，光学レンズ
５２，５７により構成される。この光磁気センサについ
ても、上述した光電気センサと同様、熱収縮チューブ６
１を加熱収縮するときにチューブ内に吸水材料を充填す
るようにしてもよいなど、各種の変形が自在である。
子５９，誘電体多層膜６０−１，６０−２，偏光子５
３，直角プリズム５４，５５，検光子５６，光学レンズ
５２，５７により構成される。この光磁気センサについ
ても、上述した光電気センサと同様、熱収縮チューブ６
１を加熱収縮するときにチューブ内に吸水材料を充填す
るようにしてもよいなど、各種の変形が自在である。
【００３３】〔透過型光電気センサの基本動作〕図１に
示した透過型光電気センサにおいて、発光ダイオード等
の光源（図示せず）からの光Ｐinは光ファイバ１１によ
り伝送され、光学レンズ１２により平行光とされる。平
行光となった光は、偏光子１３を通過することによって
直線偏光となり、直線偏光は波長板１４により光学的バ
イアスが与えられ、円偏光となる。
示した透過型光電気センサにおいて、発光ダイオード等
の光源（図示せず）からの光Ｐinは光ファイバ１１によ
り伝送され、光学レンズ１２により平行光とされる。平
行光となった光は、偏光子１３を通過することによって
直線偏光となり、直線偏光は波長板１４により光学的バ
イアスが与えられ、円偏光となる。
【００３４】この円偏光となった偏光が電気光学素子１
５へ入射される。この偏光（円偏光）は、電気光学素子
１５を通過すると、外部発生電界に応じ素子内の光学的
バイアスが変化することによって、楕円偏光となる。ま
た、電気光学素子１５は極板１９−１，１９−２によっ
て素子内部の電界強度が強められていて、感度が良くな
っている。楕円偏光となった偏光は、検光子１６により
再度直線偏光となり、光強度の変化として検出され、光
学レンズ１７と光ファイバ１８によって光電変換装置
（図示せず）へと導かれ、電気信号に変換される。
５へ入射される。この偏光（円偏光）は、電気光学素子
１５を通過すると、外部発生電界に応じ素子内の光学的
バイアスが変化することによって、楕円偏光となる。ま
た、電気光学素子１５は極板１９−１，１９−２によっ
て素子内部の電界強度が強められていて、感度が良くな
っている。楕円偏光となった偏光は、検光子１６により
再度直線偏光となり、光強度の変化として検出され、光
学レンズ１７と光ファイバ１８によって光電変換装置
（図示せず）へと導かれ、電気信号に変換される。
【００３５】〔反射型光電気センサの基本動作〕図３に
示した反射型光電気センサにおいて、発光ダイオード等
の光源（図示せず）からの光Ｐinは光ファイバ３８−
１，光分配器３７，光ファイバ３１により伝送され、光
学レンズ３２により平行光とされる。平行光となった光
は、偏光子３３を通過することによって直線偏光とな
り、直線偏光は波長板３４により光学的バイアスが与え
られ、円偏光となる。
示した反射型光電気センサにおいて、発光ダイオード等
の光源（図示せず）からの光Ｐinは光ファイバ３８−
１，光分配器３７，光ファイバ３１により伝送され、光
学レンズ３２により平行光とされる。平行光となった光
は、偏光子３３を通過することによって直線偏光とな
り、直線偏光は波長板３４により光学的バイアスが与え
られ、円偏光となる。
【００３６】この円偏光となった偏光が電気光学素子３
５へ入射される。この偏光（円偏光）は、電気光学素子
３５を通過すると、外部発生電界に応じ素子内の光学的
バイアスが変化することによって、楕円偏光となる。ま
た、電気光学素子３５は極板３９−１，３９−２によっ
て素子内部の電界強度が強められていて、感度が良くな
っている。
５へ入射される。この偏光（円偏光）は、電気光学素子
３５を通過すると、外部発生電界に応じ素子内の光学的
バイアスが変化することによって、楕円偏光となる。ま
た、電気光学素子３５は極板３９−１，３９−２によっ
て素子内部の電界強度が強められていて、感度が良くな
っている。
【００３７】楕円偏光となった偏光は、反射板３６によ
って反射され、電気光学素子３５へ再入射され、電気光
学素子３５を通過して、波長板３４，偏光子３３，光学
レンズ３２，光ファイバ３１の経路で光分配器３７へ至
り、光分配器３７によって光ファイバ３８−２へと送ら
れ、光電変換装置（図示せず）へと導かれ、電気信号に
変換される。
って反射され、電気光学素子３５へ再入射され、電気光
学素子３５を通過して、波長板３４，偏光子３３，光学
レンズ３２，光ファイバ３１の経路で光分配器３７へ至
り、光分配器３７によって光ファイバ３８−２へと送ら
れ、光電変換装置（図示せず）へと導かれ、電気信号に
変換される。
【００３８】〔光磁気センサの基本動作〕図４に示した
光磁気センサにおいて、発光ダイオード等の光源（図示
せず）からの光Ｐinは光ファイバ５１により伝送され、
光学レンズ５２により平行光とされる。平行光となった
光は、偏光子５３により偏光（直線偏光）された後、直
角プリズム５４を介して磁気光学素子５９の厚み方向へ
と入射される。そして、この磁気光学素子５９に入射さ
れた偏光は、素子内で多重反射した後、直角プリズム５
５から取り出される。
光磁気センサにおいて、発光ダイオード等の光源（図示
せず）からの光Ｐinは光ファイバ５１により伝送され、
光学レンズ５２により平行光とされる。平行光となった
光は、偏光子５３により偏光（直線偏光）された後、直
角プリズム５４を介して磁気光学素子５９の厚み方向へ
と入射される。そして、この磁気光学素子５９に入射さ
れた偏光は、素子内で多重反射した後、直角プリズム５
５から取り出される。
【００３９】この場合、直角プリズム５５から取り出さ
れる偏光の偏波面は、磁気光学素子５９の反射面と直角
方向に磁界が存在すれば、この磁界の強さＨと磁気光学
素子５９中の実効光路長との積に比例して回転する。こ
の偏波面の回転角が光学バイアス的に４５゜傾けた検光
子５６により光量の変化として検出され、光学レンズ５
７と光ファイバ５８によって光電変換装置（図示せず）
へと導かれ、電気信号に変換される。
れる偏光の偏波面は、磁気光学素子５９の反射面と直角
方向に磁界が存在すれば、この磁界の強さＨと磁気光学
素子５９中の実効光路長との積に比例して回転する。こ
の偏波面の回転角が光学バイアス的に４５゜傾けた検光
子５６により光量の変化として検出され、光学レンズ５
７と光ファイバ５８によって光電変換装置（図示せず）
へと導かれ、電気信号に変換される。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、電気・磁気光学素子を挾んで第１および
第２の極板を対向配置し、この第１および第２の極板と
電気・磁気光学素子とを含む光センサ構成体を熱収縮チ
ューブにて密封するようにしたので、オープンな環境で
光センサ構成体を構築することができ、簡単かつ短時間
での組み立てが可能となり、高価な筐体を不要としてコ
ストダウンを図ることができるようになる。
発明によれば、電気・磁気光学素子を挾んで第１および
第２の極板を対向配置し、この第１および第２の極板と
電気・磁気光学素子とを含む光センサ構成体を熱収縮チ
ューブにて密封するようにしたので、オープンな環境で
光センサ構成体を構築することができ、簡単かつ短時間
での組み立てが可能となり、高価な筐体を不要としてコ
ストダウンを図ることができるようになる。
【図１】 本発明に係る光電気センサ（透過型光電気セ
ンサ）の要部を示す構成図である。
ンサ）の要部を示す構成図である。
【図２】 図１において基板を絶縁物とした例を示す図
である。
である。
【図３】 本発明に係る光電気センサ（反射型光電気セ
ンサ）の要部を示す構成図である。
ンサ）の要部を示す構成図である。
【図４】 本発明に係る光磁気センサ（透過型光磁気セ
ンサ）の要部を示す構成図である。
ンサ）の要部を示す構成図である。
【図５】 従来の光電気センサ（透過型光電気センサ）
の要部を示す構成図である。
の要部を示す構成図である。
１１…光ファイバ、１２…光学レンズ、１３…偏光子、
１４…波長板、１５…電気光学素子、１６…検光子、１
７…光学レンズ、１８…光ファイバ、１９−１第１の極
板，１９−２…第２の極板、２０…熱収縮チューブ、２
１…基板、３１…光ファイバ、３２…光学レンズ、３３
…偏光子、３４…波長板、３５…電気光学素子、３６…
反射板、３７…光分配器、３８−１…光ファイバ（光源
側）、３８−２…光ファイバ（受光側）、３９−１…第
１の極板、３９−２…第２の極板、４０…熱収縮チュー
ブ、５１…光ファイバ、５２…光学レンズ、５３…偏光
子、５４，５５…直角プリズム、５６…検光子、５７…
光学レンズ、５８…光ファイバ、５９…磁気光学素子、
６０−１…第１の誘電体多層膜、６０−２…第２の誘電
体多層膜、６１…熱収縮チューブ、６２…基板。
１４…波長板、１５…電気光学素子、１６…検光子、１
７…光学レンズ、１８…光ファイバ、１９−１第１の極
板，１９−２…第２の極板、２０…熱収縮チューブ、２
１…基板、３１…光ファイバ、３２…光学レンズ、３３
…偏光子、３４…波長板、３５…電気光学素子、３６…
反射板、３７…光分配器、３８−１…光ファイバ（光源
側）、３８−２…光ファイバ（受光側）、３９−１…第
１の極板、３９−２…第２の極板、４０…熱収縮チュー
ブ、５１…光ファイバ、５２…光学レンズ、５３…偏光
子、５４，５５…直角プリズム、５６…検光子、５７…
光学レンズ、５８…光ファイバ、５９…磁気光学素子、
６０−１…第１の誘電体多層膜、６０−２…第２の誘電
体多層膜、６１…熱収縮チューブ、６２…基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 祐治 福島県伊達郡伊達町字坂ノ下15番地 アサ ヒ電子株式会社内 (72)発明者 大野 豊 東京都中野区鷺宮４−５−１
Claims (6)
- 【請求項１】 電気・磁気光学素子に偏光を入射し、こ
の電気・磁気光学素子を通過した偏光を取り出し、この
取り出した偏光の変化に基づいて前記電気・磁気光学素
子に加わる電気・磁気を測定する光電気・磁気センサに
おいて、 前記電気・磁気光学素子を挾んで第１および第２の極板
が対向配置され、この第１および第２の極板と能動素子
である電気・磁気光学素子とを含む光センサ構成体が熱
収縮チューブにて密封されていることを特徴とする光電
気・磁気センサ。 - 【請求項２】 請求項１において、光センサ構成体が電
気・磁気光学素子，第１および第２の極板，受動素子で
ある偏光子，波長板，検光子，光学レンズよりなり、こ
の光センサ構成体の電気・磁気光学素子，偏光子，波長
板，検光子，光学レンズが第１および第２の極板の何れ
か一方を基板とし、この基板上に設けられていることを
特徴とする光電気・磁気センサ。 - 【請求項３】 請求項１において、光センサ構成体が電
気・磁気光学素子，第１および第２の極板，受動素子で
ある偏光子，波長板，反射板，光学レンズよりなり、こ
の光センサ構成体の電気・磁気光学素子，偏光子，波長
板，反射板，光学レンズが第１および第２の極板の何れ
か一方を基板とし、この基板上に設けられていることを
特徴とする光電気・磁気センサ。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項において、光
センサ構成体が樹脂材でコーティングされていることを
特徴とする光電気・磁気センサ。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項において、熱
収縮チューブ内に絶縁ガスが充填されていることを特徴
とする光電気・磁気センサ。 - 【請求項６】 請求項１〜４の何れか１項において、熱
収縮チューブ内に吸水材料が充填されていることを特徴
とする光電気・磁気センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109194A JPH09292415A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 光電気・磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109194A JPH09292415A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 光電気・磁気センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292415A true JPH09292415A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14504016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8109194A Pending JPH09292415A (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 光電気・磁気センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09292415A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102251284B1 (ko) * | 2020-11-27 | 2021-05-12 | 국방과학연구소 | 광학 소자를 이용하여 전압을 측정하기 위한 장치 및 방법 |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8109194A patent/JPH09292415A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102251284B1 (ko) * | 2020-11-27 | 2021-05-12 | 국방과학연구소 | 광학 소자를 이용하여 전압을 측정하기 위한 장치 및 방법 |
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