JPS62147331A - 光温度センサ− - 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 本発明は加熱温度を検出する光ファイバを使用した＠度
センサーに関するものである。

従来の技術 従来、この腫の光温度センサーは、第４図に示すような
構成であった。第４図において、１ａ。

１ｂは光ファイバ、２ａ、２ｂはロッドレンズ、３は光
の遮蔽板、４はコイル形状の形状記憶合金、５はバネで
ある。同図において、光ファイバ１ａから出射した光は
、ロッドレンズ２ａで平行光線６に変換され、遮蔽板３
に設けられた穴７を通過したのち、ロッドレンズ２ａで
再び集光され、光ファイバ２ｂに入射する。外気温度が
上昇すると形状記憶合金で作られたバネ４が例えば縮む
ために、遮蔽板３が平行光線らを遮断し、光ファイバ１
ｂへ光が入射しない。外気温度が下降すると、形状記憶
合金のバネ４の縮む力が無くなり、バネ６が縮むことに
より遮蔽板３が元の位置に戻るので、平行光線６は再び
穴７を通過し、光ファイバ１ｂに入射する。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、ロッドレンズを二個使用す
るので部品点数が多く、組み立ての際の複雑な光軸調整
を必要とする問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するもので、レンズ
を使用せず、はとんど無調整で組み立てできるようにす
ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために、本発明は、端面を対向さ
せた２本の光ファイバを溝を用いて光軸を合わせ、少な
くとも１本の光ファイバの先端部を溝の外へ移動させる
可動部材を、感熱終端部より伝達された熱によって、感
熱終端部を基準として形状変化する形状記憶合金を用い
て動作させるようにしたものである。

作用 この構成により、ロッドレンズを使用していないので構
成部品数が少なく、溝を用いることで光軸調整を必要と
しない。さらに形状記憶合金の温度による形状変化を用
いて光ファイバを移動させる簡単な構成で温度検出がで
き、光温度センサーとして機能する。

実施例 第１図は本発明の一実施例による光温度センサーの構成
図である。第１図において、８ａ　、ｓｂは光ファイバ
、９はＶ溝、１０は可動部材、°１１はコイルバネ、１
２はコイル形状の形状記憶合金、１３は板バネ、１４は
感熱終端部で、測定する温度を検知し形状記憶合金にそ
の温度を伝達すると共に、可動部材１０および形状記憶
合金１２の終端位置をネジ部で調節する。

以下その構成および動作を説明する。光ファイバ８ｂは
■溝９に固定されている。光ファイバ８ａは、その先端
を光ファイバ８ｂと３０μｍ程度の間隔を開けて対向さ
せ、■溝９に置き、板バネ１３を用いて光ファイバ８ａ
を■溝９に押さえ付けている。このように、■溝９を用
いて光ファイバｓａ、ｓｂを突き合わせることにより、
機械的に光ファイバの光軸合わせができる。

同図内１２はコイル形状の形状記憶合金で、一定温度以
上になると変形していたものが元の形状に戻る性質をも
つ。

感熱終端部１４の温度が常温の時、形状記憶合金１２の
温度も常温となり、コイルバネ１１は形状記憶合金のコ
イル１２よりも圧縮力が強いために、可動部材１０は同
図の下方に押し下げられ、形状記憶合金１２は圧力を受
は変形した状態になる。この状態の時、光ファイバ８ａ
　、ｓｂはＶ溝９の中で光軸が一致して、光は光ファイ
バ８ａがら８ｂへ伝達される。

感熱終端部１４の温度が上昇し、一定温度以上になると
コイル形状の形状記憶合金１２は感熱終端部を基準とし
て元の形状に戻るカを発生し、可動部材１０を上方に押
し上げ、コイルバネ１１を圧縮する。可動部材１０が押
し上げられると、第２図の本発明一実施例の要部説明図
に示すように、可動部材の１０の先端が上方に突き出し
、光ファイバ８ａを押し上げるので、光ファイバ８ｂと
の光軸がずれ両光ファイバ間の光の伝達は遮断されるＯ なお、感熱終端部１４は形状記憶合金１２に損失なく熱
を伝えると共に、熱応答を良くするため他の部分から断
熱されている。さらに、形状記憶合金のコイル１２が常
温の時、可動部材１ｏの先端が光ファイバ８ａに接触せ
ず、一定温度以上の時に可動部材１０が上昇し、光ファ
イバ８　ａ　１．１押し上げるように、可動部材１０お
よび形状記憶合金１２の位置をネジ部により調節してい
る。

以上のように、本実施例ではレンズを用いず簡単な構成
で、一定収上の温度の上昇を光信号の有無により検出で
き、光温度センサーとして機能する。

第３図は本発明の他の実施例にょる光温蔗センサーの構
成図である。第３図において、１５ａ。

１５ｂは光ファイバ、１６はＵ字形の溝、１７は可動部
材、１８は可動部材１７の滑り台、１９（ｄコイルバネ
、２０はコイル形状の形状記憶合金、２１は仮バネ、２
２は温度を検知し形状記憶合金にその熱を伝えると共に
、可動部材１７および形状記憶合金のコイル２０の終端
位置を調節する感熱終端部である。

以下、第３図の構成および動作を説明する。光ファイバ
１５ｂはＵ溝１６に固定されている。光ファイバ１６ａ
は第１図の実施例と同様に、その先端を光ファイバ１５
ｂと対向させてＵ溝１６に置き、仮バネ２１を用いて光
ファイバ１５ａをＵ溝１６内に押さえ付けている。

１感熱終端部２２の温度が常温下の場合、コイルバネ１
９は形状記憶合金のコイル２０よりも引っ張り力が強い
ので、台形型の可動部材１７は同図の左側に引っ張られ
て、コイル形状の形状記憶合金２０は変形した状態にな
っている。この時、可動部材１７は光ファイバ１６ａに
接触していないので、光ファイバ１５ａと１５ｂはＵ溝
内で光軸が一致している。

感熱終端部２２の温度が上昇し、一定温度以上になると
、コイル形状の形状記憶合金２０はその熱を受けて、感
熱終端部２２を基準として元の形状に戻る力を発生し、
可動部材１７を同図の右側に引っ張る。可動部材１７は
右側へ移動するに従い滑り台１８の傾斜のために上方へ
も移動し、光フアイバ１６ａ’ｉ押し上げるので、光フ
ァイバ１６ｂとの光軸がずれ、両光ファイバ間は光の遮
断状態となる。

なお、感熱終端部２２は一定温度以上の時に可動部材１
７が光ファイバ１６ａを押し上げるように、形状記憶合
金２０の終端位置を調節している。

以上のように、本実施例では形状記憶金の形状変化の方
向と直角な方向に、Ｕ溝の外へ光ファイバを移動させる
ことにより、小形の光温度センサーを構成できる。

なお、本実施例では、光ファイバを置く溝としてＵ溝お
よびＶ溝を用いて説明したが、光ファイバを固定できる
溝であればどのような形状の溝であってもよい。また、
本実施例では１本の光ファイバだけを溝の外へ移動させ
たが、２本の光ファイハラ移動させてもよい。： さらに、形状記憶合金はコイル形状を使用したが、どの
ような形状を用いても良い。また、感熱終端部は周囲温
度あるいは接触温度を検出し形状記憶合金にその熱を伝
えると共に、形状記憶合金の動作時に可動部材が光ファ
イバを押し上げる最適な位置に調整できるものであれば
、どのような構成のものでも良いことは言うまでもない
。

発明の効果 以上のように本発明によれば、同一の溝内に２本の光フ
ァイバを置いて光軸を一致させることが出来るので、レ
ンズなどの部品を使用せず部品点数が少なく、また光軸
調整を必要としない効果をもつ。さらに、光を遮断する
構成が簡単であるため、信頼性が高く、小形化できる効
果が得られ、従来に比較して優れた光温度センサーを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光温度センサーの構成
図、第２図は本発明一実施例の要部説明図、第３図ａは
本発明の他の実施例による光温度センサーの構成図、第
３図すは第３図ａのＡ　−Ａ’線断面図、第４図は従来
の光温度センサーの説明図である。 ｓａ、ｓｂ・・・・・・光ファイバ、９・・・・・・Ｖ
溝、１０・・・・・・可動部材、１１・・・・・・コイ
ルバネ、１２・・・・・・コイル形状の形状記憶合金、
１３・・・・・・板バネ、１４・・・・・・感熱終端部
、１６ａ、１５ｂ・・・・・・光ファイバ、１６・・・
・・・Ｕ溝、１７・・・・・・可動部材、１８・・・・
・・滑り台、１９・・・・・・コイルバネ、２０・・・
・・・コイル形状の形状記憶合金、２１・・・・・・板
バネ、２２・・・・・・感熱終端部０ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ａｉ
＋、８ｂ−−−光７１４１＋’ ｑ−・−７・講 ｆθ−町初部荊 １１−−−コづ化ハネ ず４−一否≧−４押ミｊ８成１デｉ 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一の溝内に設けられ互いの端面を対向させた２本の光
   ファイバと、この光ファイバの少なくとも１本の光ファ
   イバの先端部を前記溝の外へ移動自在とさせる可動部材
   と、この可動部材の移動を制御する形状記憶合金と、熱
   を検知し前記形状記憶合金に熱を伝達すると共に該形状
   記憶合金および前記可動部材の終端位置を調節可能に固
   定する感熱終端部材とから構成したことを特徴とする光
   温度センサー。