JPS6396513A - センサ - 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 本発明は、電気光学効果を用いたセンサに関するもので
ある。

従来の技術 電気光学素子を利用したセ／すは、前記素子内に光ビー
ムを通し、素子に外的応力を加えその効果によって素子
内を通る光ビームが影響を受ける。

その影響の変化を検知し、電気信号などに変換して応力
を測定するものである。

従来、上記構成のセンサは組立てが複雑であった。その
理由として、従来使用していた光学レンズあるいは光フ
ァイバ束の接続は、光ビームを通し軸調整をしながら接
続剤により接着していた。

また電気光学素子についても光ビームの通過しない面を
支点として固定し他の面に光ビームを通し固定する方法
であった。

構造の詳細を第２図によって示す。固在側よυ光が光フ
ァイバ１を介して入射光ファイバの先端光ファイバ束２
に入る。この光ファイバ束２は光ファイバ１の補強のた
めのものであり、石英ガラス管などで構成され光ファイ
バ１を挿入した後、樹脂を充填し光ファイバを石英ガラ
ス管中央に固定している。またこのファイバ束の２の先
端は、光ビームが出射するためと次の光学レンズ体３に
結合接着するために鏡面加工が施されており清浄な面を
保持しなくてはならない。ファイバ束２に光軸と垂直性
を保持しながら光学レンズ３を接着した後、光学レンズ
３に偏光子４を接着する。次に偏光子４に電気光学素子
６を光軸及び垂直性を保持しながら接着し、同じ方法で
検光子６、他方の光学レンズ了、他方のファイバ束８の
順で接着する。

この際接着剤（図示せず）は、光源の波長を吸収しない
ものが望ましく、そのためにも接着剤の膜厚は薄い程良
く、各部品の接着時、加圧する方が望ましい。しかし順
次接着する方法であれば構成上加圧に困難となる。

さらに個々を接着する方法例えば先に電気光学素子６と
偏光子４．検光子６及び光学レンズ３゜Ｔを接着する場
合、光ビームの通過する光軸がずれる事があった。

このようにして順次組立てた後、ケース９に収納しケー
スに光ファイバ１の光入射側、出射側を固定し蓋１０を
締め完成され光ビームは、矢印１１から矢印１２へ向は
通過して行く事になる。

また図には記していないが各構成部品の光軸合せの後の
固定は、微動可能なマニピュレーターにより行ない、マ
ニピュレーターへの固定は治具によって実施するもので
ある。さらにこれらの光軸合せ作業は防振台の上にて行
ない注意深〈実施される。

発明が解決しようとする問題点 以上のように従来の構成は複雑でありそれに伴ない組立
ても複雑で時間を要することになる。本発明はこのよう
な点について、構成が簡単で組立てにおいても短時間で
行なえるようにするものである。

問題点を解決するだめの手段 問題点を解決するために本発明は一方の光学レンズを収
納する一方の収納用枠体の一部に電気光学素子の設置部
を設け、他方の光学レンズ体を収納する他方の収納枠体
を前記一方の収納枠体に挿入し他方の収納枠体の端面で
電気光学素子を固定し、光学レンズ及び光学レンズ収納
枠体と電気光学素子を一体化するものである。この構成
は、前もって光学レンズ体に光ファイバを挿入固定し、
その後光学レンズ収納枠体内に固定するものである。ま
た光学レンズ収納枠体の一方は光学レンズの収納部と電
気光学素子の収納部を有しさらに他方の光学レンズ収納
枠体も挿入固定が出来るようになっており、他方の光学
レンズ収納枠体の固定と同時に電気光学素子の固定も行
なうものである。

作用 このような構造にすることにより、２個の光学レンズ収
納枠体で光ファイバ、光学レンズ、電気光学素子、光学
レンズ、光ファイバの系を極めて少ない部品点数で構成
できる。またこの系の精度も光学レンズ収納枠体の加工
精度によりほぼ決定されるため、短時間に作業者のばら
つきを無視できる均一な精度のセ／すを製作することが
出来る。

この事はこのような光センサの低価格化に対し工業的利
益は大きく、特徴のある構成であるといえる。

実施例 以下に本発明の一実施例について第１図とともに説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例の磁界センサの具体的構造
の断面図である。光学レンズ２１に光ファイバ２２が接
続されておシ、光学レンズ収納枠体２３内に収納接着さ
れており光学レンズ挿入と反対側には光ファイバ２２が
通る孔２４が形成されており、発光あるいは受光（図示
せず）部へと導びかれる。光学レンズ収納枠体２３の内
部は、光学レンズ２１直径よりやや太い径の凹部が形成
されており、前記凹部には偏光子２６．検光子２６を両
側に張９つけた電気光学素子２７が設置されている。電
気光学素子２７は磁界センサではファラデー素子が用い
られ、具体的にはＺｎ５ｅ（ジンクセレン）、ＹＩＧ（
イツトリウム鉄が−ネット）などの結晶が使用される。

次に他の光学しンズ２８が他方の光学レンズ収納小枠体
２９に前記したごとく収納接着された後、前記の光学レ
ンズ２１及び電気光学素子２了を挿入した光学レンズ枠
体２３に挿入し、端面３ｏで偏光子２６．検光子２６の
一体化された電気光学素子２７を固定するものである。

このように構成された系に例えば図の左側光ファイバ３
１より光ビームを入射させ、光学レンズ２８により平行
光とし偏光子２６．電気光学素子２７、検光子２６を介
し、光学レンズ２１によシ光ビームを光ファイバ２２の
端部入射せしめるものである。この時測定するだめの磁
界は、光ビームと平行に図矢印の方向３２に設置するこ
とにより電気光学素子２７の作用により光ビームの強度
が変化させられ、その変位量により磁界量を検知するこ
とができる。また本構造の電気光学素子２７及び偏光子
２６．検光子２６の大きさは光学レンズの径よシ大きく
、光学レンズ収納小枠体２９の端部３ｏ径により電気光
学素子２７が均一に押えられるものであればよい。また
本構成で使用した光学レンズはプラスチックレンズを使
用し、しｙズに入射あるいはレンズより出射した光を集
光したり平行光とする作用があり、光フアイバ挿入部に
光ファイバを差し込むだけで良い。

さらに図による説明では光フアイバ収納枠体への光学レ
ンズの固定は特に示さなかったが、組立で途中において
光ビームの通過部を汚染しないように光学レンズ周囲に
接着剤をつけてもよい。これは光学レンズに限らず電気
光学素子及び光学レンズ収納小枠体についても同様であ
る。また光学レンズ枠体を強固に精度よく固定する方法
として枠体の双方にネジを形成しネジ込みを行ない固定
してもよい。また他の方法として挿入部の対向場所に凹
部と凸部を設け、はめ合せにより固定してもよい。

具体例では、磁界センサについて示したが本構造は磁界
センサに限らず、電界センサなどにも適用できる。その
場合、電気光学素子の挿入設置部の形状をわずかな変更
例えば、光学レンズ収納枠体に一部電気光学素子挿入方
向に溝を形成するなどの方法により電気光学素子に接続
される電極端子線などを導き出すことが出来る。

発明の効果 以上のように本発明によれば、光学レンズを収納するた
めの枠体がそのまま電気光学素子の収納部となり、さら
に別な光学レンズ収納枠体によって固定される構成であ
るため、極めて部品点が少なく簡単な組立てであり短時
間に行なえる。、しかもセンサ部を小型とすることが出
来、あらゆる場所への設置を容易にするものである。ま
た電気光学素子の長さ方向の変更に対しても余裕度大き
く構成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるセンサの断面図、第
２図は従来のセンサの分解斜視図である。 ２１．２８・・・・・・光学レンズ、２２　、３１１１
．−１．光ファイバ、２３・・・・・・光学レンズ収納
枠体、２４・・・・・・光フアイバ通過用孔、２６・・
・・・・偏光子、２６・・・・・・検光子、２７・・・
・・・電気光学素子、２９・・・・・・光学レンズ収納
小枠体、３ｏ・・・・・・光学レンズ収納小粋体端部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の光ファイバを接続させた一方の光学レンズ
   を収納する一方の収納用枠体の一部に電気光学素子を設
   置し、他方の光ファイバを接続させた他方の光学レンズ
   を収納する他方の収納枠体の端面で、前記電気光学素子
   を固定し、前記一方の光ファイバよりレンズ、電気光学
   素子及び他方のレンズを介して光ビームが通過するよう
   に構成したセンサ。
2. （２）電気光学素子にファラデー素子を使用し、素子の
   前後に偏光子、検光子を挿入した特許請求の範囲第１項
   に記載のセンサ。
3. （３）電気光学素子にポッケルス素子を使用し、素子の
   前後に偏光子、検光子を設置し、さらに波長板を挿入し
   た特許請求の範囲第１項に記載のセンサ。