JPS6329220A - 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光温
度センサーに関するものである。

従来の技術 ２ペ−ノ 従来、この種の光温度センサーは、第３図に示すような
構成であった。第３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２Δで平行光線６に変換され、遮蔽板３
に設けられた孔７を通過したのち、ロッドレンズ２ｂで
再び集光され、光ファイバ１ｂに入射する。外気温度が
上昇すると形状記憶合金４が例えば縮むために、遮蔽板
３が平行光線６を遮蔽し、光ファイバ１ｂ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５が縮むことによυ遮蔽板３が
元の位置に戻るので、平行光線６は再び孔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２２Ｌ。

２ｂを２個使用するので光の通過損失が大きく、また部
品点数が多く、組立ての際の複雑な光軸調整を必要とす
るという問題点があった。本発明は、３／、−７ このような問題点を解決するもので、光の通過損失が小
さく、レンズ等を使用せず、はとんど無調整で組立てで
きることを目的とするものである。

問題点を解決するだめの手段 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せ、少なくと
も１本の光ファイバの先端部を溝の外方へ移動させる可
動部材を、形状記憶合金を用いて動作させる構成とする
とともに２本の光ファイバの端面間および形状記憶合金
の周囲に、光ファイバのコア部とほぼ同一の屈折率を持
つ透明な液体を設けたものである。

作用 この構成により、ロッドレンズを使用しないの　。

で構成部品が少なく、溝を用いることで光軸調整を必要
としない。捷だ、２本の光ファイバ間には光ファイバと
同一の屈折率を持つ液体を設けているので、光の通過損
失を小さくできる。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々構成で温
度検出ができる。

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、ｓａ、ｓｂは光ファイバ、
９はＶ溝、１ｏは可動部材、１１はコイルバネ、１２は
コイル形状の形状記憶合金、１３は板バネ、１４は温度
検出部を兼ねた筐体、１６はシリコンオイルである。

第２図は本実施例の要部説明図である。第２図を用いて
以下その構成、動作を説明する。光ファイバ８ｂはＶ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３ｏμｍ程度の間隔を開けて対向させ、■
溝９に板バネ１３で押え付けられている。このようにＶ
溝９を用いて光ファイバｓａ、ａｂを突合わせることに
より、機械的に光ファイバの光軸合わせができる。

同図のコイル形状の形状記憶合金１２は、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持つ
。

常温下において、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１２よ５　　、＜−）
ｉ りも圧縮力が強いために、可動部材１ｏ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　、ａｂは
Ｖ溝９の中で光軸が一致して、光は光ファイバ８ａから
８ｂへ伝達される。

再び第１図に戻って説明を続ける。周囲温度が上昇し一
定温度以上になると、コイル形状の形状記憶合金１２は
元の形状に戻る力を発生し、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１ｏが押し
上げられると、同図に示すように可動部材１ｏの先端が
上方に突出し、板バネ１３と光ファイバ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
８ａ、ａｂ間の１光の伝達は遮断される。

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、一定尺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。

シリコンオイル１５は光ファイバ８ａと８ｂの先端が対
向する部分およびコイル形状の形状記憶６ペーノ 合金１２の周囲に存在するように筐体１４内に充填され
ている。

一般に、光ファイバ８ａから８ｂに光が入射する場合、
各々の光ファイバの端面と空気との境界において、光フ
ァイバのコアの屈折率に依存したフレネル反射が生じ、
一部の光が反射して戻シ、伝達する光の損失となる。し
かしシリコンオイル１５は光ファイバｓａ　、ｓｂのコ
アとほぼ同じ屈折率をもつ透明な液体であり、光ファイ
バ８ａから８ｂへ光が入射する場合の反射を除去するの
で、はとんど光の損失なく伝達が行なえる。

なおコイル形状の形状記憶合金１２も筺体１４内に設け
られている。つ１り筐体１４によって検出した外部温度
はシリコンオイル１５を通して形状記憶合金１２に伝達
されるので、シリコンオイルの無い場合の空気の対流、
コイル面の点接触による熱伝導に比べて、熱の伝達効率
が良い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８ａ、８ｂを置く溝とし
てＶ溝９を用いて説明したが、溝であれ７−、−−７ はＵ字形でも、どのような形状の溝であっても良い。寸
た、本実施例では１本の光ファイバ８ａだけをＶ溝９の
外方へ移動させたが、２本の元ファイバｓａ、ａｂを移
動させてもよい。

丑だ、形状記憶合金１２はコイル形状を使用したが、ど
のよう々形状を用いてもよく、さらに、充填する液体と
して、本実施例ではシリコンオイル１５を用いて説明し
たが、透明な液体で、光ファイバ８ａ、８ｂのコアの屈
折率とほぼ等しい屈折率を持つものであ−ｈば、何を用
いてもよい。

また、光ファイバ端面間と形状記憶合金１２の周囲に充
填する液体は、各々互いに異なった特性の液体であって
も良いことは言う壕でもない。

発明の効果 以上のように本発明によれは、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できるので、レ
ンズ等の光学部品を必要とせず部品点数が少なく、１だ
、光軸調整を必要としないという効果をもつ。

捷だ、２本の光ファイバａａ　、ｓｂ端面の問および形
状記憶合金１２の周囲に、光ファイバＳａ。

８ｂのコアとほぼ同じ屈折率をもつ透明液体を設けたた
め、光ファイバ間の光の伝達効率が良く、また形状記憶
合金に効率良く熱を伝えられるという効果をも有する。

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する。 ａａ、ａｂ・・・・・・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・・・・・・ｍ　体、１５・・
・・・・シリコンオイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記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方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
   金とを有し、前記形状記憶合金の周囲および前記２本の
   光ファイバ端面間に略透明な液体を設けた光温度センサ
   ー。
2. （２）略透明な液体は、光ファイバのコア部屈折率とほ
   とんど等しい屈折率を有する特許請求の範囲第１項記載
   の光温度センサー。