(57)【要約】【課題】  光線路が活線状態にあるか否かを判別するために光ファイバから漏洩させる光の量を容易に必要量に制御可能な活線検出装置を提供する。【解決手段】  光ファイバ１１，１２により形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、光軸に対して斜めに切断された光ファイバ１１の切断面１１ａが、２本の光ファイバ１１，１２の各切断面１１ａ，１２ａ間で伝搬光Ｐ１の授受を行うとともに、光信号Ｐ０を切断面１１ａで全反射させることなく、切断面１１ａを透過する漏洩光Ｐ２を発生させ、光検出部２は、漏洩光Ｐ２を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、２本の光ファイバの各切断面間で光の授受を行うとともに、２本の光ファイバの各切断面間で授受される光の一部を分岐させる光分岐手段と、光分岐手段によって分岐した光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする活線検出装置。
【請求項２】
前記光分岐手段は、光軸に対して斜めに形成された一方の光ファイバの切断面で構成されており、一方の光ファイバの切断面の反射によって２本の光ファイバの各切断面間で光が授受されるとともに、一方の光ファイバの切断面から光を漏洩させ、前記光検出部は、一方の光ファイバの切断面から漏洩する光を検出することを特徴とする請求項１記載の活線検出装置。
【請求項３】
前記光分岐手段は、レンズと光反射部材との少なくとも一方を具備して、光ファイバとは別体に構成される光学手段であることを特徴とする請求項１記載の活線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態（光が光線路を正常に伝送されている状態）にあるか否かを検出する活線検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出器が提供されている（例えば特許文献１参照）。この活線検出器は、光ファイバに曲げ変形を加えることによって光信号を変調する変調機構と、それぞれ受光素子を具備し、変調機構の両側に配置された第１，第２の検出機構とを備えており、変調機構により光ファイバに曲げ変形を加えた状態では、光ファイバ中を伝搬する光信号の一部が曲げ部分から漏洩するため、この漏洩光を上記受光素子で受光することにより光信号の有無を検出することができる。そして、上記受光素子により漏洩光を受光できた場合には光線路は活線状態にあり、受光できなかった場合には活線状態にないと判断するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４６８１８号公報（段落［００１６］、及び、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に示した活線検出器では、光ファイバの曲げ部分から漏洩する光信号によって光線路が活線状態にあるか否かを判別するのであるが、この場合光ファイバが過度に曲げられると曲げ部分から漏洩する光の量が多くなるため、光信号への影響が大きくなる可能性があった。また、光ファイバの曲げが小さすぎると曲げ部分から漏洩する光の量が少なくなるため、光線路の活線状態の検出精度が低下する可能性があった。
【０００５】
しかしながら、１本の光ファイバの曲げ具合を調整して、光ファイバから漏洩する光の量を必要量に制御することは難しく、光ファイバから漏洩させる光の量を容易に制御可能な活線検出装置が求められていた。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、光線路が活線状態にあるか否かを判別するために光ファイバから漏洩させる光の量を容易に必要量に制御可能な活線検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出装置であって、２本の光ファイバの各切断面間で光の授受を行うとともに、２本の光ファイバの各切断面間で授受される光の一部を分岐させる光分岐手段と、光分岐手段によって分岐した光を検出する光検出部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、１本の光ファイバを曲げることなく光分岐手段を構成でき、光線路が活線状態にあるか否かを判別するために光ファイバから漏洩させる光の量を容易に必要量に制御することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記光分岐手段は、光軸に対して斜めに形成された一方の光ファイバの切断面で構成されており、一方の光ファイバの切断面の反射によって２本の光ファイバの各切断面間で光が授受されるとともに、一方の光ファイバの切断面から光を漏洩させ、前記光検出部は、一方の光ファイバの切断面から漏洩する光を検出することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、光ファイバの切断面が光分岐手段を構成するので、別部材で光分岐手段を設ける必要がなく、構成が簡易となる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１において、前記光分岐手段は、レンズと光反射部材との少なくとも一方を具備して、光ファイバとは別体に構成される光学手段であることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、光ファイバとは別体の光学手段が光分岐手段を構成するので、光ファイバから漏洩させる光の量をさらに精度よく制御することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明では、光線路が活線状態にあるか否かを判別するために光ファイバから漏洩させる光の量を容易に必要量に制御することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１の構成を示す図である。
【図２】実施形態２の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は実施形態１の活線検出装置の概略構成図であり、本活線検出装置は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する。
【００１７】
光ファイバ１は、中心部のコア１ａと、コア１ａの周囲を覆うクラッド１ｂとを備えて、伝搬損失、伝送帯域幅及び機械的強度などの耐環境性などに優れている石英ガラスファイバを用い、特に本実施形態ではシングルモードファイバを採用している。なお、光ファイバ１は、石英ガラスファイバ以外のプラスチックファイバ等でもよく、さらにマルチモードファイバを採用してもよい。また、この光ファイバ１を伝搬する光としては、伝送速度や帯域幅などを考慮すると紫外線領域の波長の光を用いるのが好ましいが、伝送速度や帯域幅を問題としないのであればこの波長の光に限らず、赤外線領域や可視領域の波長の光であってもよい。
【００１８】
一方の光ファイバ１１の一端は、光軸に対して斜めに切断された切断面１１ａで構成されており、他方の光ファイバ１２の一端は、光軸に対して略垂直に切断された切断面１２ａで構成されている。そして、光ファイバ１１の一端において、光軸に対して斜めに切断された切断面１１ａに対向するクラッド１ｂには、光ファイバ１２の切断面１２ａが接着、または融着、または突き当てによって接続されており、光ファイバ１１，１２の各光軸は、互いに略直交するように構成される。
【００１９】
そして、光ファイバ１１の他端から一端へ伝搬された光信号Ｐ０は、光ファイバ１１の切断面１１ａで、光ファイバ１２の一端に向かって反射する。この切断面１１ａで反射した光Ｐ１（以降、伝搬光Ｐ１と称す）は、光ファイバ１１のコア１ａおよびクラッド１ｂに対して略垂直に入射するため（入射角が臨界角以下）、全反射することなく、コア１ａおよびクラッド１ｂを透過し、切断面１２ａから光ファイバ１２に入光し、光ファイバ１２の一端から他端へ伝搬される。
【００２０】
ここで、光ファイバ１１の切断面１１ａは、鏡面ではなく、粗面に形成されており、光ファイバ１１の他端から一端へ伝搬された光信号Ｐ０は、光ファイバ１１の切断面１１ａで反射するだけでなく、切断面１１ａから光ファイバ外へ漏洩する漏洩光Ｐ２が発生する。この場合、漏洩光Ｐ２は、粗面に形成された切断面１１ａを透過する散乱光となる。または、切断面１１ａを周期的なパターン形状として（例えば、同軸の複数の円環形状等）、光信号Ｐ０を切断面１１ａで全反射させることなく、切断面１１ａを透過する漏洩光Ｐ２を発生させてもよい。または、切断面１１ａを曲面形状として、光信号Ｐ０を切断面１１ａで全反射させることなく、切断面１１ａを透過する漏洩光Ｐ２を発生させてもよい。すなわち、光ファイバ１１の切断面１１ａは、光ファイバ１１，１２の各切断面間で授受される光の一部を分岐させる光分岐手段を構成しており、分岐した光が漏洩光Ｐ２となる。
【００２１】
このように、光軸に対して斜めに切断された切断面１１ａの面粗さ、周期的なパターン形状、曲面形状等によって、漏洩光Ｐ２を発生させるので、切断面１１ａの面粗さ、周期的なパターン形状、曲面形状等を任意に設定することによって、漏洩光Ｐ２の量を容易に必要量に制御することができる。
【００２２】
そして、光ファイバ１１の切断面１１ａには、切断面１１ａから光ファイバ１１外へ漏洩する漏洩光Ｐ２を検出する光検出部２を備えている。この光検出部２は、図１に示すように透明な接着剤（例えばアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂など）からなる透明接着層２１を介して切断面１１ａに固着されたフォトダイオード２２とで構成され、フォトダイオード２２は、受光量に応じた信号を出力するようになっている。光検出部２は、透明接着層２１を介して切断面１１ａに固着されるので、切断面１１ａと光検出部２の密着性が高められ、光検出部２の受光効率を高めることができる。なお、透明接着層２１は、内部に空気層を形成してもよい。
【００２３】
光ファイバ１１のコア１ａ内を伝搬する光信号Ｐ０のうち、切断面１１ａから光ファイバ１１外へ漏洩した漏洩光Ｐ２は透明接着層２１を透過してフォトダイオード２２に入光し、フォトダイオード２２は受光量に応じた信号を図示しない判別回路に出力する。この判別回路は、例えばコンパレータを用いて構成され、フォトダイオード２２から入力される上記信号が所定の基準値を超えると所定の駆動信号を出力する。そして、この駆動信号により発光ダイオード（図示せず）を点灯させることで、光線路が活線状態にあることを表示する。
【００２４】
一方、切断面１１ａから光ファイバ１１外への漏洩光Ｐ２がない場合には、漏洩光Ｐ２がフォトダイオード２２に入光しないことから、フォトダイオード２２は上記信号を出力せず、そして判別回路は、フォトダイオード２２から上記信号が入力されないので上記駆動信号を出力しない。その結果、発光ダイオードは点灯せず、光線路が活線状態にないことが分かる。したがって、作業者は、発光ダイオードの状態（点灯又は消灯）を確認することで、光線路が活線状態にあるか否かを判別することができる。
【００２５】
また、上記説明では、光ファイバ１１から光ファイバ１２へ光を伝搬する場合を例示したが、光ファイバ１２から光ファイバ１１へ光を伝搬する場合でも、ファイバ１１の切断面１１ａから漏洩光Ｐ２が発生し、上記同様に光線路が活線状態にあるか否かを判別することができる。
【００２６】
而して、本実施形態によれば、１本の光ファイバを曲げることなく光分岐手段を構成し、切断面１１ａの面粗さ、周期的なパターン形状、曲面形状等を任意に設定することによって、漏洩光Ｐ２の量を容易に必要量に制御できるので、過剰な漏洩光Ｐ２によって伝搬光Ｐ１に大きな影響を及ぼすことを防止し、また、過少な漏洩光Ｐ２によって、光線路の活線状態の検出精度が低下することを防止している。すなわち、光線路が活線状態にあるか否かを判別するために光ファイバ１から漏洩させる光の量を容易に必要量に制御可能な活線検出装置となる。
【００２７】
また、光ファイバ１１の切断面１１ａが光分岐手段を構成するので、別部材で光分岐手段を設ける必要がなく、構成が簡易となる。
【００２８】
なお上記例では、光検出部２と光ファイバ１１の切断面１１ａとの間に透明接着層２１を介在させているが、透明接着層２１の代わりにマッチングオイル等の液状の透明層を介在させてもよい。この場合、図示しない固定手段によって、光検出部２を切断面１１ａに取り付ける。
【００２９】
（実施形態２）
図２は実施形態２の活線検出装置の概略構成図であり、本活線検出装置は、光ファイバにより形成した光線路が活線状態にあるか否かを検出する活線検出ユニット３で構成されている。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３０】
光ファイバ１１，１２の各一端は、光軸に対して略垂直に切断された切断面１１ａ，１２ａで構成されており、活線検出ユニット３の入線口３１，３２に各々挿通している。入線口３１，３２は、入線方向が互いに直交方向となる筒状に形成され、入線口３１，３２の各底面は、レンズ体３３によって光学的に連続しており、入線口３１，３２の各底面には、レンズ体３３のレンズ面３３ａ，３３ｂで構成されている。
【００３１】
そして、光ファイバ１１の他端から一端へ伝搬された光信号Ｐ０は、光ファイバ１１の切断面１１ａからレンズ面３３ａに入光し、レンズ体３３内の反射部材３３ｃによって、伝搬方向を変えた後に（図２では、伝搬方向が、光ファイバ１１の光軸方向から光ファイバ１２の光軸方向に変わる）、レンズ面３３ｂに集光され、光ファイバ１２の一端に向かって出光する。このレンズ面３３ｂに集光された光Ｐ１１（以降、伝搬光Ｐ１１と称す）は、切断面１２ａから光ファイバ１２に入光し、光ファイバ１２の一端から他端へ伝搬される。
【００３２】
さらに、レンズ面３３ａから入光した光信号Ｐ０の一部は拡散して、反射部材３３ｃに入射することなく、レンズ体３３内の別の反射部材３３ｄによって、伝搬方向を変えた後に、レンズ体３３のレンズ面３３ｅによって集光される。すなわち、レンズ体３３は、光ファイバ１１，１２の各切断面間で授受される光の一部を分岐させる光分岐手段を構成しており、分岐した光が漏洩光Ｐ２となる。
【００３３】
活線検出ユニット３は、レンズ面３３ｅに対向して、レンズ面３３ｅから出光する漏洩光Ｐ２を検出する光検出部２を備えている。この光検出部２は、図２に示すように透明な接着剤（例えばアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂など）からなる透明接着層２１を介してレンズ面３３ｅに固着されたフォトダイオード２２で構成され、フォトダイオード２２は、受光量に応じた信号を出力するようになっている。光検出部２は、透明接着層２１を介してレンズ面３３ｅに固着されるので、レンズ面３３ｅと光検出部２の密着性が高められ、光検出部２の受光効率を高めることができる。なお、透明接着層２１は、内部に空気層を形成してもよい。
【００３４】
そして、光ファイバ１１のコア１ａ内を伝搬する光信号Ｐ０のうち、レンズ面３３ｅから漏洩した漏洩光Ｐ２は透明接着層２１を透過してフォトダイオード２２に入光し、フォトダイオード２２は受光量に応じた信号を図示しない判別回路に出力する。この判別回路は、例えばコンパレータを用いて構成され、フォトダイオード２２から入力される上記信号が所定の基準値を超えると所定の駆動信号を出力する。そして、この駆動信号により発光ダイオード（図示せず）を点灯させることで、光線路が活線状態にあることを表示する。
【００３５】
一方、レンズ面３３ｅから漏洩光Ｐ２がない場合には、漏洩光Ｐ２がフォトダイオード２２に入光しないことから、フォトダイオード２２は上記信号を出力せず、そして判別回路は、フォトダイオード２２から上記信号が入力されないので上記駆動信号を出力しない。その結果、発光ダイオードは点灯せず、光線路が活線状態にないことが分かる。したがって、作業者は、発光ダイオードの状態（点灯又は消灯）を確認することで、光線路が活線状態にあるか否かを判別することができる。
【００３６】
また、上記説明では、光ファイバ１１から光ファイバ１２へ光を伝搬する場合を例示したが、光ファイバ１２から光ファイバ１１へ光を伝搬する場合でも、レンズ面３３ｅから漏洩光Ｐ２が発生する構成とすれば、上記同様に光線路が活線状態にあるか否かを判別することができる。
【００３７】
而して、本実施形態によれば、レンズ体３３のレンズ面、反射部材を任意に構成することによって、漏洩光Ｐ２の量を容易に必要量に制御できるので、過剰な漏洩光Ｐ２によって伝搬光Ｐ１に大きな影響を及ぼすことを防止し、また、過少な漏洩光Ｐ２によって、光線路の活線状態の検出精度が低下することを防止している。すなわち、光線路が活線状態にあるか否かを判別するために光ファイバ１から漏洩させる光の量を容易に必要量に制御可能な活線検出装置となる。また、光ファイバ１とは別体のレンズ体３３が光分岐手段を構成するので、漏洩光Ｐ２の量の制御をさらに精度よく行うことができる。なお、レンズ体３は、必要に応じて、レンズ面（レンズ）と反射部材（光反射部材）とのいずれか一方のみを備える構成でもよい。
【００３８】
なお上記例では、光検出部２とレンズ体３３のレンズ面３３ｅとの間に透明接着層２１を介在させているが、透明接着層２１の代わりにマッチングオイル等の液状の透明層を介在させてもよい。この場合、図示しない固定手段によって、光検出部２をレンズ面３３ｅに取り付ける。
【符号の説明】
【００３９】
１（１１，１２）  光ファイバ
１１ａ，１２ａ  切断面
２  光検出部
２１  透明接着層
２２  フォトダイオード
Ｐ０  光信号
Ｐ１  伝搬光
Ｐ２  漏洩光
【図１】
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【図２】
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